JP2021136609A

JP2021136609A - 画像復号装置及び画像符号化装置

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Publication number: JP2021136609A
Application number: JP2020032217A
Authority: JP
Inventors: 天洋周; Tianyang Zhou; 知宏猪飼; Tomohiro Igai; 瑛一佐々木; Eiichi Sasaki; 友子青野; Tomoko Aono; 健中條; Takeshi Nakajo
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2020-02-27
Filing date: 2020-02-27
Publication date: 2021-09-13

Abstract

【課題】ロスレス符号化を使用する場合、いくつかのツールでは、ツールが有効か無効かを示すフラグの通知が不必要な場合がある。不必要なフラグを通知するため、符号化効率が低下するという問題がある。【解決手段】シーケンスパラメータセットＳＰＳにてロスレスフラグを設定する。これにより、ロスレス符号化時には使用しないジョイント残差符号化、量子化、および、ループフィルタのオンオフフラグを、ロスレスフラグを参照して設定する。【選択図】図8a

Description

本発明の実施形態は、画像復号装置及び画像符号化装置に関する。

画像を効率的に伝送又は記録するために、画像を符号化することによって符号化データを生成する画像符号化装置、及び、当該符号化データを復号することによって復号画像を生成する画像復号装置が用いられている。

具体的な画像符号化方式としては、例えば、H.264/AVCやHEVC（High-Efficiency Video
Coding）方式等が挙げられる。

このような画像符号化方式においては、動画像を構成する画像（ピクチャ）は、画像を分割することにより得られるスライス、スライスを分割することにより得られる符号化ツリーユニット（CTU：Coding Tree Unit）、符号化ツリーユニットを分割することで得られる符号化単位（符号化ユニット（Coding Unit：CU）と呼ばれることもある）、及び、符号化単位を分割することより得られる変換ユニット（TU：Transform Unit）からなる階層構造により管理され、CU毎に符号化／復号される。

また、このような画像符号化方式においては、通常、入力画像を符号化／復号することによって得られる局所復号画像に基づいて予測画像が生成され、当該予測画像を入力画像（原画像）から減算して得られる予測誤差（「差分画像」又は「残差画像」と呼ぶこともある）が符号化される。予測画像の生成方法としては、画面間予測（インター予測）、及び、画面内予測（イントラ予測）が挙げられる。

また、近年の画像符号化及び復号技術として非特許文献１が挙げられる。非特許文献１には、符号化効率を高めるため、予測誤差に関する量子化変換係数を逆量子化して算出される変換係数について、一部の変換係数の正または負の符号を符号化せず推定する技術である「Sign Hiding,SGH」が開示されている。また、異なるレベルを持つ２つの量子化器を切り替えて量子化、逆量子化を行う「依存量子化(Dependent Quantization,DQ)」が開示されている。

一方、医療や美術品等において映像を使用する用途では、符号化による劣化が全くない、あるいは、ほとんどない復号画像が必要とされる場合がある。このようなロスレス、あるいは、ニアロスレスを実現するために、符号化（復号）において、変換（逆変換）や量子化（逆量子化）を用いない技術が開示されている。

"Versatile Video Coding (Draft 8)", JVET-Q2001, Joint Video Exploration Team (JVET) of ITU-T SG 16 WP 3 and ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11, 7-17 January 2020

非特許文献１では、ロスレス符号化を使用する場合、いくつかのツールでは、ツールが有効か無効かを示すフラグの通知が不必要な場合がある。不必要なフラグを通知するため、符号化効率が低下するという問題がある。

本発明は、前記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ロスレス符号化の際、ツールのオンオフ情報を効率的に符号化・復号する動画像符号化装置および動画像復号装置を実現することにある。

シーケンスパラメータセットＳＰＳにてロスレスフラグを設定する。これにより、ロスレス符号化時には使用しないジョイント残差符号化、変換、量子化、および、ループフィルタのオンオフフラグを、ロスレスフラグを参照して設定する。

本発明の一態様によれば、ロスレス符号化時に、ツールのオンオフフラグを効率的に符号化・復号することができるという効果を奏する。

本実施形態に係る画像伝送システムの構成を示す概略図である。本実施形態に係る動画像符号化装置を搭載した送信装置、及び、動画像復号装置を搭載した受信装置の構成について示した図である。PROD_Aは動画像符号化装置を搭載した送信装置を示しており、PROD_Bは動画像復号装置を搭載した受信装置を示している。本実施形態に係る動画像符号化装置を搭載した記録装置、及び、動画像復号装置を搭載した再生装置の構成について示した図である。PROD_Cは動画像符号化装置を搭載した記録装置を示しており、PROD_Dは動画像復号装置を搭載した再生装置を示している。符号化ストリームのデータの階層構造を示す図である。 CTUの分割例を示す図である。動画像復号装置の構成を示す概略図である。動画像復号装置の概略的動作を説明するフローチャートである。本実施形態に係るシーケンスパラメータセットのシンタックス表である。本実施形態に係るシーケンスパラメータセットのシンタックス表である。本実施形態に係るシーケンスパラメータセットのシンタックス表である。本実施形態に係るピクチャパラメータセットのシンタックス表である。動画像符号化装置の構成を示すブロック図である。

〔実施形態1〕
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

図1は、本実施形態に係る画像伝送システム１の構成を示す概略図である。

画像伝送システム１は、符号化対象画像を符号化した符号化ストリームを伝送し、伝送された符号化ストリームを復号し画像を表示するシステムである。画像伝送システム１は、動画像符号化装置（画像符号化装置）11、ネットワーク21、動画像復号装置（画像復号装置）31、及び画像表示装置（画像表示装置）41を含んで構成される。

動画像符号化装置11には画像Tが入力される。

ネットワーク21は、動画像符号化装置11が生成した符号化ストリームTeを動画像復号装置31に伝送する。ネットワーク21は、インターネット（Internet）、広域ネットワーク（WAN:Wide Area Network）、小規模ネットワーク（LAN:Local Area Network）又はこれらの組み合わせである。ネットワーク21は、必ずしも双方向の通信網に限らず、地上デジタル放送、衛星放送等の放送波を伝送する一方向の通信網であってもよい。また、ネットワ
ーク21は、DVD（Digital Versatile Disc:登録商標）、BD（Blue-ray Disc:登録商標）等の符号化ストリームTeを記録した記憶媒体で代替されてもよい。

動画像復号装置31は、ネットワーク21が伝送した符号化ストリームTeのそれぞれを復号し、復号した１又は複数の復号画像Tdを生成する。

画像表示装置41は、動画像復号装置31が生成した１又は複数の復号画像Tdの全部又は一部を表示する。画像表示装置41は、例えば、液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（Electro-luminescence）ディスプレイ等の表示デバイスを備える。ディスプレイの形態としては、据え置き、モバイル、HMD等が挙げられる。また、動画像復号装置31が高い処理能力を有する場合には、画質の高い画像を表示し、より低い処理能力しか有しない場合には、高い処理能力、表示能力を必要としない画像を表示する。

＜演算子＞
本明細書で用いる演算子を以下に記載する。

>>は右ビットシフト、<<は左ビットシフト、&はビットワイズAND、|はビットワイズOR、|=はOR代入演算子であり、||は論理和を示す。

x?y:zは、xが真（0以外）の場合にy、xが偽（0）の場合にzをとる３項演算子である。

Clip3(a,b,c) は、cをa以上b以下の値にクリップする関数であり、c<aの場合にはaを返し、c>bの場合にはbを返し、その他の場合にはcを返す関数である（ただし、a<=b）。

abs(a)はaの絶対値を返す関数である。

Int(a)はaの整数値を返す関数である。

floor(a)はa以下の最小の整数を返す関数である。

ceil(a)はa以上の最大の整数を返す関数である。

a/dはdによるaの除算（小数点以下切り捨て）を表す。

＜符号化ストリームTeの構造＞
本実施形態に係る動画像符号化装置11及び動画像復号装置31の詳細な説明に先立って、動画像符号化装置11によって生成され、動画像復号装置31によって復号される符号化ストリームTeのデータ構造について説明する。

図4は、符号化ストリームTeにおけるデータの階層構造を示す図である。符号化ストリームTeは、例示的に、シーケンス、及びシーケンスを構成する複数のピクチャを含む。図4には、それぞれ、シーケンスSEQを既定する符号化ビデオシーケンス、ピクチャPICTを規定する符号化ピクチャ、スライスSを規定する符号化スライス、スライスデータを規定する符号化スライスデータ、符号化スライスデータに含まれる符号化ツリーユニット、符号化ツリーユニットに含まれる符号化ユニットを示す図が示されている。

（符号化ビデオシーケンス）
符号化ビデオシーケンスでは、処理対象のシーケンスSEQを復号するために動画像復号装置31が参照するデータの集合が規定されている。シーケンスSEQは、図4の符号化ビデオシーケンスに示すように、ビデオパラメータセット（Video Parameter Set）、シーケン
スパラメータセットSPS（Sequence Parameter Set）、ピクチャパラメータセットPPS（Picture Parameter Set）、ピクチャヘッダ（picture header）、ピクチャPICT、及び、付加拡張情報SEI（Supplemental Enhancement Information）を含んでいる。

ビデオパラメータセットVPSは、複数のレイヤから構成されている画像において、複数の画像に共通する符号化パラメータの集合及び画像に含まれる複数のレイヤ及び個々のレイヤに関連する符号化パラメータの集合が規定されている。

シーケンスパラメータセットSPSでは、対象シーケンスを復号するために動画像復号装置31が参照する符号化パラメータの集合が規定されている。例えば、ピクチャの幅や高さが規定される。なお、SPSは複数存在してもよい。その場合、PPSから複数のSPSの何れかを選択する。

ピクチャパラメータセットPPSでは、対象シーケンス内の各ピクチャを復号するために動画像復号装置31が参照する符号化パラメータの集合が規定されている。例えば、ピクチャの復号に用いられる量子化幅の基準値（pic_init_qp_minus26）や重み付き予測の適用を示すフラグ（weighted_pred_flag）及びスケーリングリスト（量子化マトリックス）が含まれる。なお、PPSは複数存在してもよい。その場合、対象シーケンス内の各ピクチャから複数のPPSの何れかを選択する。

ピクチャヘッダPHでは、１枚の符号化ピクチャに含まれる全てのスライスに共通の符号化パラメータが定義される。例えばPOC（Picture Order Count）や分割に関する符号化パラメータが含まれる。

（符号化ピクチャ）
符号化ピクチャでは、処理対象のピクチャPICTを復号するために動画像復号装置31が参照するデータの集合が規定されている。ピクチャPICTは、図4の符号化ピクチャに示すように、スライス0〜スライスNS-1を含む（NSはピクチャPICTに含まれるスライスの総数）。

なお、以下、スライス0〜スライスNS-1のそれぞれを区別する必要が無い場合、符号の添え字を省略して記述することがある。また、以下に説明する符号化ストリームTeに含まれるデータであって、添え字を付している他のデータについても同様である。

（符号化スライス）
符号化スライスでは、処理対象のスライスSを復号するために動画像復号装置31が参照するデータの集合が規定されている。スライスは、図4の符号化スライスに示すように、スライスヘッダ、及び、スライスデータを含んでいる。

スライスヘッダには、対象スライスの復号方法を決定するために動画像復号装置31が参照する符号化パラメータ群が含まれる。スライスタイプを指定するスライスタイプ指定情報（slice_type）は、スライスヘッダに含まれる符号化パラメータの一例である。

スライスタイプ指定情報により指定可能なスライスタイプとしては、（１）符号化の際にイントラ予測のみを用いるＩスライス、（２）符号化の際に単方向予測、又は、イントラ予測を用いるＰスライス、（３）符号化の際に単方向予測、双方向予測、又は、イントラ予測を用いるＢスライス等が挙げられる。なお、インター予測は、単予測、双予測に限定されず、より多くの参照ピクチャを用いて予測画像を生成してもよい。以下、P、Bスライスと呼ぶ場合には、インター予測を用いることができるブロックを含むスライスを指す。

なお、スライスヘッダは、ピクチャパラメータセットPPSへの参照（pic_parameter_set_id）を含んでいてもよい。

（符号化スライスデータ）
符号化スライスデータでは、処理対象のスライスデータを復号するために動画像復号装置31が参照するデータの集合が規定されている。スライスデータは、図4の符号化スライスヘッダに示すように、CTUを含んでいる。CTUは、スライスを構成する固定サイズ（例えば64x64）のブロックであり、最大符号化単位（LCU:Largest Coding Unit）と呼ぶこともある。

（符号化ツリーユニット）
図4の符号化ツリーユニットには、処理対象のCTUを復号するために動画像復号装置31が参照するデータの集合が規定されている。CTUは、再帰的な4分木分割（QT（Quad Tree）分割）、2分木分割（BT（Binary Tree）分割）あるいは3分木分割（TT（Ternary Tree）分割）により符号化処理の基本的な単位である符号化ユニットCUに分割される。BT分割とTT分割を合わせてマルチツリー分割（MT（Multi Tree）分割）と呼ぶ。再帰的な4分木分割により得られる木構造のノードのことを符号化ノード（Coding Node）と称する。4分木、2分木、及び3分木の中間ノードは、符号化ノードであり、CTU自身も最上位の符号化ノードとして規定される。

CTは、CT情報として、QT分割を行うか否かを示す分割フラグを含む。図5に分割の例を示す。

CUは符号化ノードの末端ノードであり、これ以上分割されない。CUは、符号化処理の基本的な単位となる。

（符号化ユニット）
図4の符号化ユニットに示すように、処理対象の符号化ユニットを復号するために動画像復号装置31が参照するデータの集合が規定されている。具体的には、CUは、CUヘッダCUH、予測パラメータ、変換パラメータ、量子化変換係数等から構成される。CUヘッダでは予測モード等が規定される。

予測処理は、CU単位で行われる場合と、CUをさらに分割したサブCU単位で行われる場合がある。CUとサブCUのサイズが等しい場合には、CU中のサブCUは1つである。CUがサブCUのサイズよりも大きい場合、CUは、サブCUに分割される。例えばCUが8x8、サブCUが4x4の場合、CUは水平2分割、垂直2分割からなる、4つのサブCUに分割される。

予測の種類（予測モードCuPredMode）は、イントラ予測(MODE_INTRA)と、インター予測(MODE_INTER)の2つを少なくとも備える。さらにイントラブロツクコピー予測(MODE_IBC)を備えても良い。イントラ予測、イントラブロツクコピー予測は、同一ピクチャ内の予測であり、インター予測は、互いに異なるピクチャ間（例えば、表示時刻間、レイヤ画像間）で行われる予測処理を指す。

変換・量子化処理はCU単位で行われるが、量子化変換係数は4x4等のサブブロック単位でエントロピー符号化してもよい。

予測画像は、ブロックに付随する予測パラメータによって導出される。

（動画像復号装置の構成）
本実施形態に係る動画像復号装置31（図6）の構成について説明する。

動画像復号装置31は、エントロピー復号部301、パラメータ復号部（予測画像復号装置）302、ループフィルタ305、参照ピクチャメモリ306、予測パラメータメモリ307、予測画像生成部（予測画像生成装置）308、逆量子化・逆変換部311、及び加算部312を含んで構成される。なお、後述の動画像符号化装置11に合わせ、動画像復号装置31にループフィルタ305が含まれない構成もある。

パラメータ復号部302は、さらに、ヘッダ復号部3020、CT情報復号部3021、及びCU復号部3022（予測モード復号部）を備えており、CU復号部3022はTU復号部3024を備えている。これらを総称して復号モジュールと呼んでもよい。ヘッダ復号部3020は、符号化データからVPS、SPS、PPS、PH等のパラメータセット情報、スライスヘッダ（スライス情報）を復号する。CT情報復号部3021は、符号化データからCTを復号する。CU復号部3022は符号化データからCUを復号する。TU復号部3024は、符号化データからQP更新情報（量子化補正値）と量子化変換係数（residual_coding）を復号する。

TU復号部3024は、TUに予測誤差が含まれている場合に、符号化データからQP更新情報と量子化変換係数を復号する。変換を用いる通常の予測誤差の導出(RRC:Regular Residual Coding)と、変換を用いない変換スキップモードでの予測誤差の導出(TSRC:Transform Skip Residual Coding)とで、異なる処理を実施する。QP更新情報は、量子化パラメータQPの予測値である量子化パラメータ予測値qPpredからの差分値である。

また、以降では処理の単位としてCTU、CUを使用した例を記載するが、この例に限らず、サブCU単位で処理をしてもよい。あるいはCTU、CUをブロック、サブCUをサブブロックと読み替え、ブロックあるいはサブブロック単位の処理としてもよい。

エントロピー復号部301は、外部から入力された符号化ストリームTeに対してエントロピー復号を行って、個々の符号（シンタックス要素）をパースする。エントロピー符号化には、シンタックス要素の種類や周囲の状況に応じて適応的に選択したコンテキスト（確率モデル）を用いてシンタックス要素を可変長符号化する方式と、予め定められた表、あるいは計算式を用いてシンタックス要素を可変長符号化する方式がある。前者の例としてCABAC（Context Adaptive Binary Arithmetic Coding）が挙げられる。パースされた符号には、予測画像を生成するための予測情報及び、差分画像を生成するための予測誤差等がある。

エントロピー復号部301は、パースした符号をパラメータ復号部302に出力する。パースした符号とは、例えば、予測モードCuPredModeである。どの符号をパースするかの制御は、パラメータ復号部302の指示に基づいて行われる。

（基本フロー）
図7は動画像復号装置31の概略的動作を説明するフローチャートである。

（S1100：パラメータセット情報復号）ヘッダ復号部3020は、符号化データからVPS、SPS、PPS等のパラメータセット情報を復号する。

（S1200：スライス情報復号）ヘッダ復号部3020は、符号化データからスライスヘッダ（スライス情報）を復号する。

以下、動画像復号装置31は、対象ピクチャに含まれる各CTUについて、S1300からS5000の処理を繰り返すことにより各CTUの復号画像を導出する。

（S1300：CTU情報復号）CT情報復号部3021は、符号化データからCTUを復号する。

（S1400：CT情報復号）CT情報復号部3021は、符号化データからCTを復号する。

（S1500：CU復号）CU復号部3022はS1510、S1520を実施して、符号化データからCUを復号する。

（S1510：CU情報復号）CU復号部3022は、符号化データからCU情報、予測情報、TU分割フラグsplit_transform_flag、CU残差フラグcbf_cb、cbf_cr、cbf_luma等を復号する。

（S1520：TU情報復号）TU復号部3024は、TUに予測誤差が含まれている場合に、符号化データからQP更新情報と量子化変換係数を復号する。

（S2000：予測画像生成）予測画像生成部308は、対象CUに含まれる各ブロックについて、予測情報に基づいて予測画像を生成する。

（S3000：逆量子化・逆変換）逆量子化・逆変換部311は、対象CUに含まれる各TUについて、逆量子化・逆変換処理を実行する。

（S4000：復号画像生成）加算部312は、予測画像生成部308より供給される予測画像と、逆量子化・逆変換部311より供給される予測誤差とを加算することによって、対象CUの復号画像を生成する。

（S5000：ループフィルタ）ループフィルタ305は、復号画像にデブロッキングフィルタ、SAO (Sample Adaptive Filter)、ALF (AdaptiveLoopFilter)等のループフィルタをかけ、復号画像を生成する。
（SPSのロスレス制御フラグ）
本発明では、SPSで符号化データがロスレスモードか否かを示す第１のフラグが通知される。ロスレスモードとは、(逆)量子化処理、(逆)変換処理、ループフィルタ処理（第１の処理）が実施されないモードである。あるいは、さらに予測処理の一部（第２の処理）を利用不可にしてもよい。このフラグがロスレスモードであることを示す場合、所定のツールの利用可能性を示す第２のフラグは通知されず、画像復号装置は予め定められた値をセットする。このフラグがロスレスモードであることを示す場合、第１の処理に含まれるツールの利用可能性を示す第２のフラグは通知されず、画像復号装置は予め定められた値をセットする。あるいは、このフラグがロスレスモードであることを示さない場合、第２のフラグ、および、第２の処理に含まれるツールの利用可能性を示す第４のフラグが通知され、画像復号装置は予め定められた値をセットしてもよい。

SPSの一例を図8に示す。sps_lossless_mode_enabled_flagはロスレスモードか否かを示すフラグである。sps_lossless_mode_enabled_flag=1は、ロスレスモードであることを示す。sps_lossless_mode_enabled_flag=0は、ロスレスモードでないかもしれないことを示す。図では、sps_lossless_mode_enabled_flagが1の場合、第２のフラグ（loop_filter_across_subpic_enabled_flag、sps_joint_cbcr_enabled_flag、same_qp_table_for_chroma、sps_sao_enabled_flag、sps_alf_enabled_flag、sps_transform_skip_enabled_flag、sps_mts_enabled_flag、sps_sbt_enabled_flag、sps_lmcs_enabled_flag、sps_lfnst_enabled_flag、sps_ladf_enabled_flag、sps_scaling_list_enabled_flag、sps_dep_quant_enabled_flag）、および、第４のフラグ（sps_sbtmvp_enabled_flag、sps_bdof_enabled_flag、sps_smvd_enabled_flag、sps_dmvr_enabled_flag、sps_mmvd_enabled_flag、sps_isp_enabled_flag、sps_mrl_enabled_flag、sps_mip_enabled_flag、sps_affine_enabled_fl
ag、sps_affine_prof_enabled_flag、sps_ciip_enabled_flag、sps_gpm_enabled_flag）は通知されない。一方、sps_lossless_mode_enabled_flagが0の場合、第２のフラグおよび第４のフラグは通知される。第２のフラグおよび第４のフラグの各々の意味と、これらが通知されない場合にセットされる予め定められた値について以下に記す。

loop_filter_across_subpic_enabled_flag[i]=1は、このCLVS(coded layer video sequence)内の各ピクチャでは、i番目のサブピクチャの境界を横切ってループフィルタ処理が実施されることを示す。loop_filter_across_subpic_enabled_flag[i]=0は、このCLVS内の各ピクチャでは、i番目のサブピクチャの境界を横切ってループフィルタ処理が実施されないことを示す。存在しない場合、loop_filter_across_subpic_enabled_pic_flag[i]の値は1-sps_independent_subpics_flagにセットされる。

なお、CLVSは、同じ値のnuh_layer_idをもつ予測ブロックのシーケンスである。このシーケンスは、復号順で、IRAPピクチャのPUから始まりIRAPまたは非IRAPのPUが後に続く。

sps_joint_cbcr_enabled_flag=0は、色差の予測誤差のジョイント符号化が利用不可であることを示す。sps_joint_cbcr_enabled_flag=1は、色差の予測誤差のジョイント符号化が利用可能であることを示す。存在しない場合、sps_joint_cbcr_enabled_flagの値は0にセットされる。

なお、色差の予測誤差のジョイント符号化は、２つの色差成分の予測誤差を１つの絶対値と符号として符号化あるいは復号する処理である。符号化された１つの絶対値と符号(±)から、CbおよびCrの予測誤差を各々算出する。

same_qp_table_for_chroma=1は、１つの色差量子化マッピングテーブルが通知され、CbおよびCrの予測誤差、さらに、sps_joint_cbcr_enabled_flag=1ならばCbとCrのジョイント符号化の予測誤差にも適用されることを示す。

same_qp_table_for_chroma=0は、Cb、Cr用に２つの量子化マッピングテーブル、sps_joint_cbcr_enabled_flag=1ならばCbとCrのジョイント符号化用にさらに１つの量子化マッピングテーブルが通知されることを示す。存在しない場合、same_qp_table_for_chromaの値は1にセットされる。

sps_sao_enabled_flag=1は、SAO処理がデブロッキングフィルタ処理後の再生ピクチャに適用されることを示す。sps_sao_enabled_flag=0は、SAO処理がデブロッキングフィルタ処理後の再生ピクチャに適用されないことを示す。存在しない場合、sps_sao_enabled_flagは0にセットされる。

sps_alf_enabled_flag=0は、ALFが利用不可であることを示す。sps_alf_enabled_flag=1は、ALFが利用可能であることを示す。存在しない場合、sps_alf_enabled_flagは0にセットされる。

sps_transform_skip_enabled_flag=1は、transform_skip_flagがTUのシンタックスに含まれているかもしれないことを示す。sps_transform_skip_enabled_flag=0は、transform_skip_flagがTUのシンタックスに含まれてないことを示す。存在しない場合、sps_transform_skip_enabled_flagは1にセットされる。

sps_sbtmvp_enabled_flag=1は、このCLVSにおいて、非イントラスライスを少なくとも１つ含むピクチャの復号に、サブブロックベースの時間方向の動きベクトル予測が使用されるかもしれないことを示す。sps_sbtmvp_enabled_flag=0は、このCLVSにおいて、サブ
ブロックベースの時間方向の動きベクトル予測が使用されないことを示す。存在しない場合、sps_stmvp_enabled_flagは0にセットされる。存在しない場合、sps_sbtmvp_enabled_flagは0にセットされる。

sps_bdof_enabled_flag=0は、BDOF（bi-directional optical flow inter prediction）が利用不可であることを示す。sps_bdof_enabled_flag=1は、BDOFが利用可能であることを示す。存在しない場合、sps_bdof_enabled_flagは0にセットされる。

なお、BDOFは、２枚の動き補償画像から予測画像を導出する際に、勾配画像を利用して補正処理を行う高画質化技術である。

sps_smvd_enabled_flag=1は、SMVD（symmetric motion vector difference）が動きベクトルの復号に使用されることを示す。sps_smvd_enabled_flag=0は、SMVDが動きベクトルの復号に使用されないことを示す。存在しない場合、sps_smvd_enabled_flagは0にセットされる。

なお、SMVDは、双予測において、L0およびL1の参照ピクチャインデックスとL1の差分動きベクトルを通知せず、導出する処理である。

sps_dmvr_enabled_flag=1は、DMVR（decoder motion vector refinement based inter bi-prediction）が利用可能であることを示す。sps_dmvr_enabled_flag=0は、DMVRが利用不可であることを示す。存在しない場合、sps_dmvr_enabled_flagは0にセットされる。

なお、DMVRは、双予測において、動きベクトルをリファインメントする処理である。

sps_mmvd_enabled_flag=1は、MMVD（merge mode with motion vector difference）が利用可能であることを示す。sps_mmvd_enabled_flag=0は、MMVDが利用不可であることを示す。存在しない場合、sps_mmvd_enabled_flagは0にセットされる。

なお、MMVDは、マージモードにおいて、動きベクトルをリファインメンとする処理である。

sps_isp_enabled_flag=1は、ISP（specifies that intra prediction with subpartitions）が利用可能であることを示す。sps_isp_enabled_flag=0は、ISPが利用不可であることを示す。存在しない場合、sps_isp_enabled_flagは0にセットされる。

なお、ISPは、予測ブロックを垂直あるいは水平方向のいずれかに、２または４分割した単位でイントラ予測する処理である。

sps_mrl_enabled_flag=1は、MRL（intra prediction with multiple reference lines）が利用可能であることを示す。sps_mrl_enabled_flag=0は、MRLが利用不可であることを示す。存在しない場合、sps_mrl_enabled_flagは0にセットされる。

なお、MRLは、隣接ブロックから複数ラインを参照してイントラ予測する処理である。

sps_mip_enabled_flag=1は、マトリックスベースのイントラ予測(MIP)が利用可能であることを示す。sps_mip_enabled_flag=0は、マトリックスベースのイントラ予測が利用不可であることを示す。存在しない場合、sps_mip_enabled_flagは0にセットされる。

sps_mts_enabled_flag=1は、sps_explicit_mts_intra_enabled_flagとsps_explicit_mt
s_inter_enabled_flagがSPSに存在することを示す。sps_mts_enabled_flag=0は、sps_explicit_mts_intra_enabled_flagとsps_explicit_mts_inter_enabled_flagがSPSに存在しないことを示す。存在しない場合、sps_mts_enabled_flagは0にセットされる。

なお、MTS（Multiple transform selection）は複数の変換基底を切り替えて変換する処理である。

sps_sbt_enabled_flag=0は、SBT（subblock transform for inter-predicted CUs）が利用不可であることを示す。sps_sbt_enabled_flag=1は、SBTが利用可能であることを示す。存在しない場合、sps_sbt_enabled_flagは0にセットされる。

なお、SBTは、インター予測において、TUを２つのサブブロックに分割し、片方のサブブロックのみを変換する処理である。

sps_affine_enabled_flagは、アフィンモデルベースの動き補償が使われるか否かを示すフラグである。sps_affine_enabled_flag=0は、このCLVSにおいて、アフィンモデルベースの動き補償が使われないことを示す。sps_affine_enabled_flag=1は、このCLVSにおいて、アフィンモデルベースの動き補償が使われることを示す。存在しない場合、sps_afine_enabled_flagは0にセットされる。

sps_affine_prof_enabled_flag、アフィンモデルベースの動き補償において、オプティカルフローによる予測のリファインメントが使われるか否かを示すフラグである。sps_affine_prof_enabled_flag=0は、アフィンモデルベースの動き補償がオプティカルフローによってリファインメントされないことを示す。sps_affine_prof_enabled_flag=1は、アフィンモデルベースの動き補償がオプティカルフローによってリファインメントされることを示す。存在しない場合、sps_afine_prof_enabled_flagは0にセットされる。

sps_ciip_enabled_flagは、ciip_flagがインター予測のCUに存在するかもしれないことを示すフラグである。sps_ciip_enabled_flag=0は、ciip_flagがインター予測のCUに存在しないことを示す。存在しない場合、sps_ciip_enabled_flagは0にセットされる。

なお、CIIPは、イントラ予測画像とインター予測画像の重みづけにより予測画像を生成する処理である。

sps_gpm_enabled_flagは、矩形でない形状の動き補償画像を用いることができるか否かを示すフラグである。sps_gpm_enabled_flag=0は、このCLVSで非矩形の動き補償画像を使うことができないことを示す。sps_gpm_enabled_flag=1は、このCLVSで非矩形の動き補償画像を使うことができることを示す。存在しない場合、sps_gpm_enabled_flagは0にセットされる。

sps_lmcs_enabled_flag=1は、このCLVSでLMCS（luma mapping with chroma scaling）が使われることを示す。sps_lmcs_enabled_flag=0は、このCLVSでLMCSが使われないことを示す。存在しない場合、sps_lmcs_enabled_flagは0にセットされる。

なお、LMCSは、輝度成分ベースの線形モデルを導出し、輝度値をベースに色差の予測誤差をスケーリングする処理である。

sps_lfnst_enabled_flag=1は、lfnst_idxがイントラ予測のCUに存在するかもしれないことを示す。sps_lfnst_enabled_flag=0は、lfnst_idxがイントラ予測のCUに存在しないことを示す。存在しない場合、sps_lfnst_enabled_flagは0にセットされる。

なお、LFNSTは非分離型の直交変換を適用する処理である。

sps_ladf_enabled_flag=1は、LADFにシンタックス要素がこのSPSに存在することを示す。sps_ladf_enabled_flag=0は、LADFにシンタックス要素がこのSPSに存在しないことを示す。存在しない場合、sps_ladf_enabled_flagは0にセットされる。

なお、LADFはデブロッキングフィルタで使用する輝度の量子化値を補正する処理である。

sps_scaling_list_enabled_fla=1は、変換係数の(逆)量子化（スケーリング）処理にスケーリングリストが使われることを示す。sps_scaling_list_enabled_flag=0は、変換係数の(逆)量子化処理にスケーリングリストが使われないことを示す。存在しない場合、sps_scaling_list_enabled_flagは0にセットされる。

sps_dep_quant_enabled_fla=0は、このSPSを参照するピクチャにおいて、依存量子化が利用不可であることを示す。sps_dep_quant_enabled_fla=1は、このSPSを参照するピクチャにおいて、依存量子化が利用可能かもしれないことを示す。存在しない場合、sps_dep_quant_enabled_flagは0にセットされる。

なお、依存量子化は、異なるレベルを持つ２つの量子化器を切り替えて量子化、逆量子化する処理である。

なお、図8ではsps_lossless_mode_enabled_flagを参照して、第２のフラグおよび第３のフラグの通知、非通知を切り替えたが、第２のフラグの通知、非通知のみを切り替えてもよい。

PPSの一例を図9(a)に示す。sps_lossless_mode_enabled_flagが1の場合、第２のフラグ（loop_filter_across_tiles_enabled_flag、loop_filter_across_slices_enabled_flag、cu_qp_delta_enabled_flag、pps_chroma_tool_offsets_present_flag、deblocking_filter_control_present_flag、qp_delta_info_in_ph_flag）は通知されない。一方、sps_lossless_mode_enabled_flagが0の場合、第２のフラグは通知される。第２のフラグの各々の意味と通知されない場合にセットされる予め定められた値について以下に記す。

loop_filter_across_tiles_enabled_flag=1は、このPPSを参照するピクチャでは、タイル境界を横切ってループフィルタ処理が実施されることを示す。loop_filter_across_tiles_enabled_flag=0は、このPPSを参照するピクチャでは、タイルの境界を横切ってループフィルタ処理が実施されないことを示す。ループフィルタはデブロッキングフィルタ、画素適応オフセット(SAO)、適応ループフィルタ(ALF)を含む。存在しない場合、loop_filter_across_tiles_enabled_pic_flagの値は1にセットされる。

loop_filter_across_slices_enabled_flag=1は、このPPSを参照するピクチャでは、タイル境界を横切ってループフィルタ処理が実施されることを示す。loop_filter_across_slices_enabled_flag=0は、このPPSを参照するピクチャでは、タイルの境界を横切ってループフィルタ処理が実施されないことを示す。ループフィルタはデブロッキングフィルタ、画素適応オフセット(SAO)、適応ループフィルタ(ALF)を含む。存在しない場合、loop_filter_across_slices_enabled_pic_flagの値は0にセットされる。

cu_qp_delta_enabled_flag=1は、このPPSを参照するピクチャヘッダで、量子化パラメータの予測が利用可能であることを示すフラグである。cu_qp_delta_enabled_flag=0は、
このPPSを参照するピクチャヘッダで、量子化パラメータの予測が利用不可であることを示すフラグである。存在しない場合、pps_qp_delta_enabled_flagは0にセットされる。

pps_chroma_tool_offsets_present_flag=1は、色差の量子化値に関するパラメータがこのPPSに存在することを示すフラグである。pps_chroma_tool_offsets_present_flag=0は、色差の量子化値に関するパラメータがこのPPSに存在しないことを示すフラグである。存在しない場合、pps_qp_delta_enabled_flagは0にセットされる。

deblocking_filter_control_present_flag=1は、デブロッキングフィルタのパラメータがこのPPSに存在することを示す。deblocking_filter_control_present_flag=0は、デブロッキングフィルタのパラメータがこのPPSに存在しないことを示す。存在しない場合、deblocking_filter_control_present_flagは0にセットされる。

qp_delta_info_in_ph_flag=1は、量子化パラメータの差分情報がピクチャヘッダに存在し、スライスヘッダに存在しないことを示す。qp_delta_info_in_ph_flag=0、量子化パラメータの差分情報がピクチャヘッダに存在せず、このPPSを参照するスライスヘッダに存在するかもしれないことを示す。存在しない場合、qp_delta_info_in_ph_flagは0にセットされる。

また、sps_lossless_mode_enabled_flagが1の場合、SPSで値を0に設定した第２のフラグ参照する第３のフラグも通知されず、所定の値に設定される。第３のフラグは、例えば、sao_info_in_ph_flagやalf_info_in_ph_flagである。第３のフラグの各々の意味と通知されない場合にセットされる予め定められた値について以下に記す。

sao_info_in_ph_flag=1は、SAO情報がピクチャヘッダに存在し、スライスヘッダに存在しないことを示す。sao_info_in_ph_flag=0は、SAO情報がピクチャヘッダに存在せず、このPPSを参照するスライスヘッダに存在するかもしれないことを示す。存在しない場合、sao_info_in_ph_flagは0にセットされる。

alf_info_in_ph_flag=1は、ALF情報がピクチャヘッダに存在し、スライスヘッダに存在しないことを示す。alf_info_in_ph_flag=0は、ALF情報がピクチャヘッダに存在せず、このPPSを参照するスライスヘッダに存在するかもしれないことを示す。存在しない場合、alf_info_in_ph_flagは0にセットされる。

スライスヘッダの一例を図9(b)に示す。sps_lossless_mode_enabled_flagが1で、sps_transform_skip_enabled_flagが1に設定された場合、あるいは、sps_lossless_mode_enabled_flagが0で、sps_transform_skip_enabled_flagが1として復号された場合、slice_ts_residual_coding_disabled_flagが通知される。それ以外では、slice_ts_residual_coding_disabled_flagは1に設定される。

slice_ts_residual_coding_disabled_flag=1は、このスライスにおいて、変換スキップブロックの予測残差のパースに、変換を用いる通常の予測誤差のシンタックス（residual_coding）が使われることを示す。slice_ts_residual_coding_disabled_flag=0は、このスライスにおいて、変換スキップブロックの予測残差のパースに、変換を用いない予測誤差のシンタックス（residual_ts_coding）が使われることを示す。存在しない場合、slice_ts_residual_coding_disabled_flagは1にセットされる。

ヘッダ復号部3020は、SPSにおいて、sps_lossless_mode_enabled_flagを復号する。ヘッダ復号部3020は、sps_lossless_mode_enabled_flagが1の場合、SPS、PPS、および、スライスヘッダで上記フラグを復号せず、予め定められた値をセットする。ヘッダ復号部30
20は、sps_lossless_mode_enabled_flagが0の場合、SPS、PPS、おのび、スライスヘッダで上記フラグを復号する。

以上により、ロスレス符号化する場合、有効か無効かを示すフラグの通知が不必要なツールにおいて、フラグを通知せず、画像復号装置が予め定められた値を設定する。従って、不必要なフラグを通知しないため、符号化効率が向上するという効果がある。

（動画像符号化装置の構成）
次に、本実施形態に係る動画像符号化装置11の構成について説明する。図10は、本実施形態に係る動画像符号化装置11の構成を示すブロック図である。動画像符号化装置11は、予測画像生成部101、減算部102、変換・量子化部103、逆量子化・逆変換部105、加算部106、ループフィルタ107、予測パラメータメモリ（予測パラメータ記憶部、フレームメモリ）108、参照ピクチャメモリ（参照画像記憶部、フレームメモリ）109、符号化パラメータ決定部110、パラメータ符号化部111、エントロピー符号化部104を含んで構成される。

予測画像生成部101は画像Tの各ピクチャを分割した領域であるCU毎に予測画像を生成する。

減算部102は、予測画像生成部101から入力されたブロックの予測画像の画素値を、画像Tの画素値から減算して予測誤差を生成する。減算部102は予測誤差を変換・量子化部103に出力する。

変換・量子化部103は、減算部102から入力された予測誤差に対し、周波数変換によって変換係数を算出し、量子化によって量子化変換係数を導出する。変換・量子化部103は、量子化変換係数をエントロピー符号化部104及び逆量子化・逆変換部105に出力する。

逆量子化・逆変換部105は、動画像復号装置31における逆量子化・逆変換部311（図6）と同じである。算出した予測誤差は加算部106に出力される。

エントロピー符号化部104には、変換・量子化部103から量子化変換係数が入力され、パラメータ符号化部111から符号化パラメータが入力される。符号化パラメータは、例えば、予測モードを示すpredModeである。predModeはイントラ予測を示すMODE_INTRA、インター予測を示すMODE_INTERのいずれでもよいし、MODE_INTRA、MODE_INTER、MODE_IBCであってもよい。

エントロピー符号化部104は、分割情報、予測パラメータ、量子化変換係数等をエントロピー符号化して符号化ストリームTeを生成し、出力する。

パラメータ符号化部111は、図示しないヘッダ符号化部1110、CT情報符号化部1111、CU符号化部1112（予測モード符号化部）、及びインター予測パラメータ符号化部112とイントラ予測パラメータ符号化部113を備えている。CU符号化部1112はさらにTU符号化部1114を備えている。

以下、各モジュールの概略動作を説明する。パラメータ符号化部111はヘッダ情報、分割情報、予測情報、量子化変換係数等のパラメータの符号化処理を行う。

CT情報符号化部1111は、符号化データからQT、MT（BT、TT）分割情報等を符号化する。

CU符号化部1112はCU情報、予測情報、TU分割フラグ、CU残差フラグ等を符号化する。

TU符号化部1114は、TUに予測誤差が含まれている場合に、QP更新情報と量子化変換係数を符号化する。

CT情報符号化部1111、CU符号化部1112は、インター予測パラメータ、イントラ予測パラメータ、量子化変換係数等のシンタックス要素をエントロピー符号化部104に供給する。

加算部106は、予測画像生成部101から入力されたブロックの予測画像の画素値と逆量子化・逆変換部105から入力された予測誤差を画素毎に加算して復号画像を生成する。加算部106は生成した復号画像を参照ピクチャメモリ109に記憶する。

ループフィルタ107は加算部106が生成した復号画像に対し、デブロッキングフィルタ、SAO、ALFを施す。なお、ループフィルタ107は、必ずしも上記３種類のフィルタを含まなくてもよく、例えばデブロッキングフィルタのみの構成であってもよい。

SAOは、サンプル単位で分類結果に応じたオフセットを加算するフィルタであり、ALFは、伝送したフィルタ係数と参照画像（もしくは参照画像と対象画素との差異）の積和を用いるフィルタである。

予測パラメータメモリ108は、符号化パラメータ決定部110が生成した予測パラメータを、対象ピクチャ及びCU毎に予め定めた位置に記憶する。

参照ピクチャメモリ109は、ループフィルタ107が生成した復号画像を対象ピクチャ及びCU毎に予め定めた位置に記憶する。

符号化パラメータ決定部110は、符号化パラメータの複数のセットのうち、1つのセットを選択する。符号化パラメータとは、上述したQT、BTあるいはTT分割情報、予測パラメータ、あるいはこれらに関連して生成される符号化の対象となるパラメータである。予測画像生成部101は、これらの符号化パラメータを用いて予測画像を生成する。

符号化パラメータ決定部110は、複数のセットの各々について情報量の大きさと符号化誤差を示すRDコスト値を算出する。符号化パラメータ決定部110は、算出したコスト値が最小となる符号化パラメータのセットを選択する。これにより、エントロピー符号化部104は、選択した符号化パラメータのセットを符号化ストリームTeとして出力する。符号化パラメータ決定部110は決定した符号化パラメータを予測パラメータメモリ108に記憶する。

なお、上述した実施形態における動画像符号化装置11、動画像復号装置31の一部、例えば、エントロピー復号部301、パラメータ復号部302、ループフィルタ305、予測画像生成部308、逆量子化・逆変換部311、加算部312、予測画像生成部101、減算部102、変換・量子化部103、エントロピー符号化部104、逆量子化・逆変換部105、ループフィルタ107、符号化パラメータ決定部110、パラメータ符号化部111をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この制御機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、動画像符号化装置11、動画像復号装置31の何れかに内蔵されたコンピュータシステムであって、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD-ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のよ
うに、短時間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムに既に記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。

また、上述した実施形態における動画像符号化装置11、動画像復号装置31の一部、又は全部を、LSI（Large Scale Integration）等の集積回路として実現してもよい。動画像符号化装置11、動画像復号装置31の各機能ブロックは個別にプロセッサ化してもよいし、一部、又は全部を集積してプロセッサ化してもよい。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限らず専用回路、又は汎用プロセッサで実現してもよい。また、半導体技術の進歩によりＬＳＩに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いてもよい。

以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。

〔応用例〕
上述した動画像符号化装置11及び動画像復号装置31は、動画像の送信、受信、記録、再生を行う各種装置に搭載して利用することができる。なお、動画像は、カメラ等により撮像された自然動画像であってもよいし、コンピュータ等により生成された人工動画像（CG及びGUIを含む）であってもよい。

まず、上述した動画像符号化装置11及び動画像復号装置31を、動画像の送信及び受信に利用できることを、図2を参照して説明する。

図2には、動画像符号化装置11を搭載した送信装置PROD_Aの構成を示したブロック図が示されている。図に示すように、送信装置PROD_Aは、動画像を符号化することによって符号化データを得る符号化部PROD_A1と、符号化部PROD_A1が得た符号化データで搬送波を変調することによって変調信号を得る変調部PROD_A2と、変調部PROD_A2が得た変調信号を送信する送信部PROD_A3と、を備えている。上述した動画像符号化装置11は、この符号化部PROD_A1として利用される。

送信装置PROD_Aは、符号化部PROD_A1に入力する動画像の供給源として、動画像を撮像するカメラPROD_A4、動画像を記録した記録媒体PROD_A5、動画像を外部から入力するための入力端子PROD_A6、及び、画像を生成又は加工する画像処理部A7を更に備えていてもよい。図においては、これら全てを送信装置PROD_Aが備えた構成を例示しているが、一部を省略しても構わない。

なお、記録媒体PROD_A5は、符号化されていない動画像を記録したものであってもよいし、伝送用の符号化方式とは異なる記録用の符号化方式で符号化された動画像を記録したものであってもよい。後者の場合、記録媒体PROD_A5と符号化部PROD_A1との間に、記録媒体PROD_A5から読み出した符号化データを記録用の符号化方式に従って復号する復号部（不図示）を介在させるとよい。

また、図2には、動画像復号装置31を搭載した受信装置PROD_Bの構成を示したブロック図が示されている。図に示すように、受信装置PROD_Bは、変調信号を受信する受信部PROD_B1と、受信部PROD_B1が受信した変調信号を復調することによって符号化データを得る復調部PROD_B2と、復調部PROD_B2が得た符号化データを復号することによって動画像を得る
復号部PROD_B3と、を備えている。上述した動画像復号装置31は、この復号部PROD_B3として利用される。

受信装置PROD_Bは、復号部PROD_B3が出力する動画像の供給先として、動画像を表示するディスプレイPROD_B4、動画像を記録するための記録媒体PROD_B5、及び、動画像を外部に出力するための出力端子PROD_B6を更に備えていてもよい。図においては、これら全てを受信装置PROD_Bが備えた構成を例示しているが、一部を省略しても構わない。

なお、記録媒体PROD_B5は、符号化されていない動画像を記録するためのものであってもよいし、伝送用の符号化方式とは異なる記録用の符号化方式で符号化されたものであってもよい。後者の場合、復号部PROD_B3と記録媒体PROD_B5との間に、復号部PROD_B3から取得した動画像を記録用の符号化方式に従って符号化する符号化部（不図示）を介在させるとよい。

なお、変調信号を伝送する伝送媒体は、無線であってもよいし、有線であってもよい。また、変調信号を伝送する伝送態様は、放送（ここでは、送信先が予め特定されていない送信態様を指す）であってもよいし、通信（ここでは、送信先が予め特定されている送信態様を指す）であってもよい。すなわち、変調信号の伝送は、無線放送、有線放送、無線通信、及び有線通信の何れによって実現してもよい。

例えば、地上デジタル放送の放送局（放送設備等）／受信局（テレビジョン受像機等）は、変調信号を無線放送で送受信する送信装置PROD_A／受信装置PROD_Bの一例である。また、ケーブルテレビ放送の放送局（放送設備等）／受信局（テレビジョン受像機等）は、変調信号を有線放送で送受信する送信装置PROD_A／受信装置PROD_Bの一例である。

また、インターネットを用いたVOD（Video On Demand）サービスや動画共有サービス等のサーバ（ワークステーション等）／クライアント（テレビジョン受像機、パーソナルコンピュータ、スマートフォン等）は、変調信号を通信で送受信する送信装置PROD_A／受信装置PROD_Bの一例である（通常、ＬＡＮにおいては伝送媒体として無線又は有線の何れかが用いられ、ＷＡＮにおいては伝送媒体として有線が用いられる）。ここで、パーソナルコンピュータには、デスクトップ型PC、ラップトップ型PC、及びタブレット型PCが含まれる。また、スマートフォンには、多機能携帯電話端末も含まれる。

なお、動画共有サービスのクライアントは、サーバからダウンロードした符号化データを復号してディスプレイに表示する機能に加え、カメラで撮像した動画像を符号化してサーバにアップロードする機能を有している。すなわち、動画共有サービスのクライアントは、送信装置PROD_A及び受信装置PROD_Bの双方として機能する。

次に、上述した動画像符号化装置11及び動画像復号装置31を、動画像の記録及び再生に利用できることを、図3を参照して説明する。

図3には、上述した動画像符号化装置11を搭載した記録装置PROD_Cの構成を示したブロック図が示されている。図に示すように、記録装置PROD_Cは、動画像を符号化することによって符号化データを得る符号化部PROD_C1と、符号化部PROD_C1が得た符号化データを記録媒体PROD_Mに書き込む書込部PROD_C2と、を備えている。上述した動画像符号化装置11は、この符号化部PROD_C1として利用される。

なお、記録媒体PROD_Mは、（１）HDD（Hard Disk Drive）やSSD(Solid State Drive)等のように、記録装置PROD_Cに内蔵されるタイプのものであってもよいし、（２）SDメモリカードやUSB（Universal Serial Bus）フラッシュメモリ等のように、記録装置PROD_Cに
接続されるタイプのものであってもよいし、（３）DVD（Digital Versatile Disc:登録商標）やBD（Blu-ray Disc:登録商標）等のように、記録装置PROD_Cに内蔵されたドライブ装置（不図示）に装填されるものであってもよい。

また、記録装置PROD_Cは、符号化部PROD_C1に入力する動画像の供給源として、動画像を撮像するカメラPROD_C3、動画像を外部から入力するための入力端子PROD_C4、動画像を受信するための受信部PROD_C5、及び、画像を生成又は加工する画像処理部PROD_C6を更に備えていてもよい。図においては、これら全てを記録装置PROD_Cが備えた構成を例示しているが、一部を省略しても構わない。

なお、受信部PROD_C5は、符号化されていない動画像を受信するものであってもよいし、記録用の符号化方式とは異なる伝送用の符号化方式で符号化された符号化データを受信するものであってもよい。後者の場合、受信部PROD_C5と符号化部PROD_C1との間に、伝送用の符号化方式で符号化された符号化データを復号する伝送用復号部（不図示）を介在させるとよい。

このような記録装置PROD_Cとしては、例えば、DVDレコーダ、BDレコーダ、HDD（Hard Disk Drive）レコーダ等が挙げられる（この場合、入力端子PROD_C4又は受信部PROD_C5が動画像の主な供給源となる）。また、カムコーダ（この場合、カメラPROD_C3が動画像の主な供給源となる）、パーソナルコンピュータ（この場合、受信部PROD_C5又は画像処理部C6が動画像の主な供給源となる）、スマートフォン（この場合、カメラPROD_C3又は受信部PROD_C5が動画像の主な供給源となる）等も、このような記録装置PROD_Cの一例である。

また、図3には、上述した動画像復号装置31を搭載した再生装置PROD_Dの構成を示したブロック図が示されている。図に示すように、再生装置PROD_Dは、記録媒体PROD_Mに書き込まれた符号化データを読み出す読出部PROD_D1と、読出部PROD_D1が読み出した符号化データを復号することによって動画像を得る復号部PROD_D2と、を備えている。上述した動画像復号装置31は、この復号部PROD_D2として利用される。

なお、記録媒体PROD_Mは、（１）HDDやSSD等のように、再生装置PROD_Dに内蔵されるタイプのものであってもよいし、（２）SDメモリカードやUSBフラッシュメモリ等のように、再生装置PROD_Dに接続されるタイプのものであってもよいし、（３）DVDやBD等のように、再生装置PROD_Dに内蔵されたドライブ装置（不図示）に装填されるものであってもよい。

また、再生装置PROD_Dは、復号部PROD_D2が出力する動画像の供給先として、動画像を表示するディスプレイPROD_D3、動画像を外部に出力するための出力端子PROD_D4、及び、動画像を送信する送信部PROD_D5を更に備えていてもよい。図においては、これら全てを再生装置PROD_Dが備えた構成を例示しているが、一部を省略しても構わない。

なお、送信部PROD_D5は、符号化されていない動画像を送信するものであってもよいし、記録用の符号化方式とは異なる伝送用の符号化方式で符号化された符号化データを送信するものであってもよい。後者の場合、復号部PROD_D2と送信部PROD_D5との間に、動画像を伝送用の符号化方式で符号化する符号化部（不図示）を介在させるとよい。

このような再生装置PROD_Dとしては、例えば、DVDプレイヤ、BDプレイヤ、HDDプレイヤ等が挙げられる（この場合、テレビジョン受像機等が接続される出力端子PROD_D4が動画像の主な供給先となる）。また、テレビジョン受像機（この場合、ディスプレイPROD_D3が動画像の主な供給先となる）、デジタルサイネージ（電子看板や電子掲示板等とも称さ
れ、ディスプレイPROD_D3又は送信部PROD_D5が動画像の主な供給先となる）、デスクトップ型PC（この場合、出力端子PROD_D4又は送信部PROD_D5が動画像の主な供給先となる）、ラップトップ型又はタブレット型PC（この場合、ディスプレイPROD_D3又は送信部PROD_D5が動画像の主な供給先となる）、スマートフォン（この場合、ディスプレイPROD_D3又は送信部PROD_D5が動画像の主な供給先となる）等も、このような再生装置PROD_Dの一例である。

（ハードウェア的実現及びソフトウェア的実現）
また、上述した動画像復号装置31及び動画像符号化装置11の各ブロックは、集積回路（ICチップ）上に形成された論理回路によってハードウェア的に実現してもよいし、CPU（Central Processing Unit）を用いてソフトウェア的に実現してもよい。

後者の場合、上記各装置は、各機能を実現するプログラムの命令を実行するCPU、上記プログラムを格納したROM（Read Only Memory）、上記プログラムを展開するRAM（Random
Access Memory）、上記プログラム及び各種データを格納するメモリ等の記憶装置（記録媒体）等を備えている。そして、本発明の実施形態の目的は、上述した機能を実現するソフトウェアである上記各装置の制御プログラムのプログラムコード（実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム）をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体を、上記各装置に供給し、そのコンピュータ（又はCPUやMPU）が記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成可能である。

上記記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ類、フロッピー（登録商標）ディスク／ハードディスク等の磁気ディスクやCD-ROM（Compact Disc Read-Only Memory）／MOディスク（Magneto-Optical disc）／MD（Mini Disc）／DVD（Digital Versatile Disc:登録商標）／CD-R（CD Recordable）／ブルーレイディスク（Blu-ray
Disc：登録商標）等の光ディスクを含むディスク類、ICカード（メモリカードを含む）／光カード等のカード類、マスクROM／EPROM（Erasable Programmable Read-Only Memory）／EEPROM（Electrically Erasable and Programmable Read-Only Memory：登録商標）／フラッシュROM等の半導体メモリ類、あるいはPLD（Programmable logic device）やFPGA（Field Programmable Gate Array）等の論理回路類等を用いることができる。

また、上記各装置を通信ネットワークと接続可能に構成し、上記プログラムコードを通信ネットワークを介して供給してもよい。この通信ネットワークは、プログラムコードを伝送可能であればよく、特に限定されない。例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、LAN（Local Area Network）、ISDN（Integrated Services Digital Network）、VAN（Value-Added Network）、CATV（Community Antenna television/Cable Television）通信網、仮想専用網（Virtual Private Network）、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、この通信ネットワークを構成する伝送媒体も、プログラムコードを伝送可能な媒体であればよく、特定の構成又は種類のものに限定されない。例えば、IEEE（Institute of Electrical and Electronic Engineers）1394、USB、電力線搬送、ケーブルＴＶ回線、電話線、ADSL（Asymmetric Digital Subscriber Line）回線等の有線でも、IrDA（Infrared Data Association）やリモコンのような赤外線、BlueTooth（登録商標）、IEEE802.11無線、HDR（High Data Rate）、NFC（Near Field Communication）、DLNA（Digital Living Network Alliance：登録商標）、携帯電話網、衛星回線、地上デジタル放送網等の無線でも利用可能である。なお、本発明の実施形態は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。

本発明の実施形態は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を
組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明の実施形態は、画像データが符号化された符号化データを復号する動画像復号装置、及び、画像データが符号化された符号化データを生成する動画像符号化装置に好適に適用することができる。また、動画像符号化装置によって生成され、動画像復号装置によって参照される符号化データのデータ構造に好適に適用することができる。

31 動画像復号装置
301 エントロピー復号部
302 パラメータ復号部
3020 ヘッダ復号部
308 予測画像生成部
311 逆量子化・逆変換部
312 加算部
11 動画像符号化装置
101 予測画像生成部
102 減算部
103 変換・量子化部
104 エントロピー符号化部
105 逆量子化・逆変換部
107 ループフィルタ
110 符号化パラメータ決定部
111 パラメータ符号化部
1110 ヘッダ符号化部
1111 CT情報符号化部
1112 CU符号化部（予測モード符号化部）
1114 TU符号化部

Claims

シーケンスパラメータセットSPSにて、ロスレス符号化を示す第１のフラグを復号するヘッダ復号部を備え、
ヘッダ復号部は、第１のフラグが、この符号化データがロスレス符号化モードで符号化されていることを示す場合、第２のフラグを復号せず、予め定められた値をセットし、第１のフラグが、この符号化データがロスレス符号化モードで符号化されていないことを示す場合、第２のフラグを復号することを特徴とする動画像復号装置。
上記ヘッダ復号部は、第１のフラグが、この符号化データがロスレス符号化モードで符号化されていることを示す場合、第２のフラグと第４のフラグを復号せず、予め定められた値をセットし、第１のフラグが、この符号化データがロスレス符号化モードで符号化されていないことを示す場合、第２のフラグと第４のフラグを復号することを特徴とする請求項１に記載の動画像復号装置。
シーケンスパラメータセットSPSにて、ロスレス符号化を示す第１のフラグを符号化するヘッダ符号化部を備え、
ヘッダ符号化部は、第１のフラグが、この符号化データがロスレス符号化モードで符号化されていることを示す場合、第２のフラグを符号化せず、予め定められた値をセットし、第１のフラグが、この符号化データがロスレス符号化モードで符号化されていないことを示す場合、第２のフラグを符号化することを特徴とする動画像符号化装置。
上記ヘッダ符号化部は、第１のフラグが、この符号化データがロスレス符号化モードで符号化されていることを示す場合、第２のフラグと第４のフラグを符号化せず、予め定められた値をセットし、第１のフラグが、この符号化データがロスレス符号化モードで符号化されていないことを示す場合、第２のフラグと第４のフラグを符号化することを特徴とする請求項３に記載の動画像符号化装置。