JP2022048142A - Image decoding device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce complexities of coding/decoding of a moving image.
SOLUTION: An image decoding device (31) that decodes a coding unit (CU) comprises: a CU decoding part (20) that decodes a parameter that is used in predicting and a conversion coefficient; an inverse-quantization/reverse-conversion part (311) that inverse-quantizes and reverse-converts the conversion coefficient for each conversion unit (TU) to generate a prediction error; a predicted image generation part (101) that generates a predicted image from the parameter that is used in predicting; and an addition part (312) that adds the prediction error and the predicted image so as to generate a decoded image. The CU decoding part determines whether a target TU size is below a maximum TU size and is larger than a minimum TU size and whether a prediction mode is an inter prediction or not; decodes a flag indicating whether or not the coefficient should be converted in unit smaller than TU, on the basis of the determined result; and when the flag indicates that the coefficient should be converted in the unit smaller than TU, decodes a mode showing a dividing direction, and divides the TU in a direction shown by the mode to convert a region with a size corresponding to a quarter of the TU.
SELECTED DRAWING: Figure 10
COPYRIGHT: (C)2022,JPO&INPIT

Description

本発明は、予測画像生成装置、画像復号装置、及び画像符号化装置に関する。 The present invention relates to a predictive image generation device, an image decoding device, and an image coding device.

動画像を効率的に伝送または記録するために、動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。 An image coding device that generates coded data by encoding a moving image and an image decoding that generates a decoded image by decoding the coded data in order to efficiently transmit or record the moving image. The device is used.

具体的な動画像符号化方式としては、例えば、H.264/AVCやHEVC(High-Efficiency Video Coding)にて提案されている方式などが挙げられる。 Specific examples of the moving image coding method include the methods proposed by H.264 / AVC and HEVC (High-Efficiency Video Coding).

このような動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ブロックである予測ユニット(PU)、変換ユニット(TU)からなる階層構造により管理され、CUごとに符号化/復号される。 In such a moving image coding method, the image (picture) constituting the moving image is a slice obtained by dividing the image and a coding unit (coding unit) obtained by dividing the slice. : CU)), and managed by a hierarchical structure consisting of a prediction unit (PU) and a conversion unit (TU), which are blocks obtained by dividing the coding unit, and coded for each CU / It is decrypted.

また、このような動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残差(「差分画像」または「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。 Further, in such a moving image coding method, a predicted image is usually generated based on a locally decoded image obtained by encoding / decoding an input image, and the predicted image is obtained from the input image (original image). The predicted residual obtained by subtraction (sometimes referred to as a "difference image" or "residual image") is encoded. Examples of the method for generating the predicted image include inter-screen prediction (inter-prediction) and in-screen prediction (intra-prediction).

また、近年の動画像符号化及び復号の技術として非特許文献1が挙げられる。 Further, Non-Patent Document 1 is mentioned as a technique for coding and decoding moving images in recent years.

さらに、近年では、スライスを構成する符号化ツリーユニット(CTU:Coding Tree Unit)の分割方式として、CTUを、四分木(quad tree)分割するQT分割に加えて、二分木(binary tree)分割するBT分割が導入されている。このBT分割には、水平分割と垂直分割とが含まれる。 Furthermore, in recent years, as a method of dividing a coding tree unit (CTU) that constitutes a slice, CTU is divided into a binary tree in addition to the QT division that divides a quad tree. BT division has been introduced. This BT division includes horizontal division and vertical division.

"Algorithm Description of Joint Exploration Test Model 2", JVET-B1002, Joint Video Exploration Team (JVET) of ITU-T SG 16 WP 3 and ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11, 20-26 February 2016"Algorithm Description of Joint Exploration Test Model 2", JVET-B1002, Joint Video Exploration Team (JVET) of ITU-T SG 16 WP 3 and ISO / IEC JTC 1 / SC 29/WG 11, 20-26 February 2016

CTUの分割方式として、QT分割に加えてBT分割が導入されたことにより、CUへの分割パターンが増大し、動画像の符号化/復号処理量が増え、符号化/復号が複雑となる。また、CUをさらにPU、TU等に分割する場合は、PU、TUの分割パターンまたはPU、TUの組合せだけ動画像の符号化/復号処理量が増えることになる。 With the introduction of BT division in addition to QT division as the CTU division method, the division pattern to the CU increases, the amount of moving image coding / decoding processing increases, and the coding / decoding becomes complicated. Further, when the CU is further divided into PU, TU, etc., the amount of moving image coding / decoding processing increases only by the division pattern of PU, TU or the combination of PU, TU.

そこで、本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、動画像の符号化/復号の複雑度を低減することができる画像復号装置又は画像符号化装置を提供することにある。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an image decoding device or an image coding device capable of reducing the complexity of coding / decoding of a moving image. It is in.

本発明の一態様に係る画像復号装置は、上記の課題を解決するために、符号化ユニット(CU)を復号する画像復号装置において、予測に用いるパラメータおよび変換係数を復号するCU復号部と、変換ユニット(TU)毎に変換係数を逆量子化、逆変換して予測誤差を生成する逆量子化・逆変換部と、予測パラメータから予測画像を生成する予測画像生成部と、予測誤差と予測画像を加算して復号画像を生成する加算部とを備え、CU復号部は、対象TUサイズが最大TUサイズ以下であって、かつ、最小TUサイズよりも大きく、かつ、予測モードがインター予測であるか否かを判定し、前記判定にもとづいて、TUより小さい単位で変換するか否かを示すフラグを復号し、前記フラグがTUより小さい単位での変換を示す場合、分割方向を示すモードを復号し、前記モードが示す方向にTUを分割し、TUの1/4のサイズの領域を変換する。 The image decoding device according to one aspect of the present invention includes a CU decoding unit that decodes parameters and conversion coefficients used for prediction in an image decoding device that decodes a coding unit (CU) in order to solve the above problems. An inverse quantization / inverse conversion unit that generates a prediction error by inversely quantizing and inversely converting the conversion coefficient for each conversion unit (TU), a prediction image generation unit that generates a prediction image from prediction parameters, and a prediction error and prediction. The CU decoding unit includes an addition unit that adds images to generate a decoded image, and the CU decoding unit has a target TU size that is equal to or less than the maximum TU size, is larger than the minimum TU size, and has a prediction mode of inter-prediction. A mode that indicates the division direction when it is determined whether or not there is, and based on the determination, a flag indicating whether or not to convert in a unit smaller than TU is decoded, and when the flag indicates conversion in a unit smaller than TU. Is decoded, the TU is divided in the direction indicated by the mode, and an area having a size of 1/4 of the TU is converted.

本発明の一態様によれば、動画像の符号化/復号の複雑度を低減することに寄与する。 According to one aspect of the present invention, it contributes to reducing the complexity of coding / decoding of moving images.

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。It is a schematic diagram which shows the structure of the image transmission system which concerns on this embodiment. 本実施形態に係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。It is a figure which shows the hierarchical structure of the data of the coded stream which concerns on this embodiment. PU分割モードのパターンを示す図である。(a)~(h)は、それぞれ、PU分割モードが、2Nx2N、2NxN、2NxnU、2NxnD、Nx2N、nLx2N、nRx2N、及び、NxNの場合のパーティション形状について示している。It is a figure which shows the pattern of a PU division mode. (A) to (h) show the partition shape when the PU division modes are 2Nx2N, 2NxN, 2NxnU, 2NxnD, Nx2N, nLx2N, nRx2N, and NxN, respectively. 参照ピクチャ及び参照ピクチャリストの一例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows an example of a reference picture and a reference picture list. 本実施形態に係る画像符号化装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the image coding apparatus which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る画像復号装置の構成を示す概略図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the image decoding apparatus which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る画像符号化装置のインター予測画像生成部の構成を示す概略図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the inter prediction image generation part of the image coding apparatus which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る画像符号化装置を搭載した送信装置、及び、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。(a)は、画像符号化装置を搭載した送信装置を示しており、(b)は、画像復号装置を搭載した受信装置を示している。It is a figure which showed the structure of the transmission device equipped with the image coding device, and the receiving device equipped with an image decoding device which concerns on this embodiment. (A) shows a transmitting device equipped with an image coding device, and (b) shows a receiving device equipped with an image decoding device. 本実施形態に係る画像符号化装置を搭載した記録装置、及び、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。(a)は、画像符号化装置を搭載した記録装置を示しており、(b)は、画像復号装置を搭載した再生装置を示している。It is a figure which showed the structure of the recording apparatus equipped with the image coding apparatus which concerns on this embodiment, and the reproduction apparatus equipped with the image decoding apparatus. (A) shows a recording device equipped with an image coding device, and (b) shows a playback device equipped with an image decoding device. 本実施形態に係る画像復号装置の要部構成を示したブロック図である。It is a block diagram which showed the main part structure of the image decoding apparatus which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るCT情報復号部の概略的動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the schematic operation of the CT information decoding unit which concerns on this embodiment. CUの階層と、階層に対応する分割パターンとの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the hierarchy of CU, and the division pattern corresponding to a hierarchy. CUの各分割パターンに応じたTUの分割パターン例の一覧を示す図である。It is a figure which shows the list of the division pattern example of TU corresponding to each division pattern of CU. 本発明の一実施形態に係るTT情報復号部の概略的動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the schematic operation of the TT information decoding unit which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るTT情報復号部の概略的動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the schematic operation of the TT information decoding unit which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るTT情報復号部の概略的動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the schematic operation of the TT information decoding unit which concerns on one Embodiment of this invention. CUの各形状に応じたTUの分割パターン例の一覧を示す図である。It is a figure which shows the list of the division pattern example of TU corresponding to each shape of CU. 本発明の一実施形態に係るTT情報復号部の概略的動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the schematic operation of the TT information decoding unit which concerns on one Embodiment of this invention. CUの各形状に応じたTUの分割パターン例の一覧を示す図である。It is a figure which shows the list of the division pattern example of TU corresponding to each shape of CU. CUの各形状に応じたTUの分割パターン例の一覧を示す図である。It is a figure which shows the list of the division pattern example of TU corresponding to each shape of CU. CUの各形状に応じたTUの分割パターン例の一覧を示す図である。It is a figure which shows the list of the division pattern example of TU corresponding to each shape of CU. 本発明の一実施形態に係るTT情報復号部の概略的動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the schematic operation of the TT information decoding unit which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るTT情報復号部の概略的動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the schematic operation of the TT information decoding unit which concerns on one Embodiment of this invention. CUの各形状に応じたTUの分割パターン例の一覧を示す図である。It is a figure which shows the list of the division pattern example of TU corresponding to each shape of CU. CUの各形状に応じたTUの分割パターン例の一覧を示す図である。It is a figure which shows the list of the division pattern example of TU corresponding to each shape of CU. CUの各形状に応じたTUの分割パターン例の一覧を示す図である。It is a figure which shows the list of the division pattern example of TU corresponding to each shape of CU. CUの各形状に応じたTUの分割パターン例の一覧を示す図である。It is a figure which shows the list of the division pattern example of TU corresponding to each shape of CU. 本発明の一実施形態に係るTT情報復号部の概略的動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the schematic operation of the TT information decoding unit which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るTT情報復号部の概略的動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the schematic operation of the TT information decoding unit which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る逆量子化・逆DCT部の構成例を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the structural example of the inverse quantization / inverse DCT part which concerns on one Embodiment of this invention. 図中の(a)は、変換セットを示すテーブルであり、(b)は、各変換基底の既定関数を示す図である。In the figure, (a) is a table showing a transformation set, and (b) is a diagram showing a default function of each transformation basis. イントラ予測において、変換セットを選択する際の参照テーブルである。It is a reference table when selecting a conversion set in intra prediction. 本発明の一実施形態に係る逆DCT部の構成例を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the structural example of the reverse DCT part which concerns on one Embodiment of this invention. インター予測において、変換セットを選択する際の参照テーブルである。It is a reference table when selecting a conversion set in inter-prediction. TUの5種類の形状例を示す図である。It is a figure which shows 5 types of shape examples of TU. インター予測において、変換セットを選択する際の参照テーブルである。It is a reference table when selecting a conversion set in inter-prediction. インター予測において、変換セットを選択する際の参照テーブルである。It is a reference table when selecting a conversion set in inter-prediction. インター予測において、変換セットを選択する際の参照テーブルである。It is a reference table when selecting a conversion set in inter-prediction. インター予測において、変換セットを選択する際の参照テーブルである。It is a reference table when selecting a conversion set in inter-prediction. TUの4種類の画素数と、TUの5種類の形状との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the number of pixels of 4 types of TU, and the shape of 5 types of TU. インター予測において、変換セットを選択する際の参照テーブルである。It is a reference table when selecting a conversion set in inter-prediction. インター予測において、変換セットを選択する際の参照テーブルである。It is a reference table when selecting a conversion set in inter-prediction. TUの3種類の長辺と、TUの5種類の形状との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between 3 kinds of long sides of TU, and 5 kinds of shapes of TU. インター予測において、変換セットを選択する際の参照テーブルである。It is a reference table when selecting a conversion set in inter-prediction. インター予測において、変換セットを選択する際の参照テーブルである。It is a reference table when selecting a conversion set in inter-prediction. イントラ予測において、変換セットを選択する際の参照テーブルである。It is a reference table when selecting a conversion set in intra prediction. 本発明の一実施形態に係る変換セット導出部の概略的動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the schematic operation of the conversion set derivation part which concerns on one Embodiment of this invention. イントラ予測において、変換セットを選択する際の参照テーブルである。It is a reference table when selecting a conversion set in intra prediction. 変換セットを選択する際の参照テーブルである。A reference table for selecting conversion sets. 変換セットを選択する際の参照テーブルである。A reference table for selecting conversion sets. 変換セットを選択する際の参照テーブルである。A reference table for selecting conversion sets. 変換セットを選択する際の参照テーブルである。A reference table for selecting conversion sets. 本発明の一実施形態に係る変換セット導出部の概略的動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the schematic operation of the conversion set derivation part which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る変換セット導出部の概略的動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the schematic operation of the conversion set derivation part which concerns on one Embodiment of this invention.

(第1の実施形態)
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。
(First Embodiment)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

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。 FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of an image transmission system 1 according to the present embodiment.

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を伝送し、伝送された符号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、画像符号化装置11、ネットワーク21、画像復号装置31及び画像表示装置41を含んで構成される。 The image transmission system 1 is a system that transmits a code obtained by encoding a coded image, decodes the transmitted code, and displays the image. The image transmission system 1 includes an image coding device 11, a network 21, an image decoding device 31, and an image display device 41.

画像符号化装置11には、単一レイヤもしくは複数レイヤの画像を示す画像Tが入力される。レイヤとは、ある時間を構成するピクチャが1つ以上ある場合に、複数のピクチャを区別するために用いられる概念である。たとえば、同一ピクチャを、画質や解像度の異なる複数のレイヤで符号化するとスケーラブル符号化になり、異なる視点のピクチャを複数のレイヤで符号化するとビュースケーラブル符号化となる。複数のレイヤのピクチャ間で予測(インターレイヤ予測、インタービュー予測)を行う場合には、符号化効率が大きく向上する。また予測を行わない場合(サイマルキャスト)の場合にも、符号化データをまとめることができる。 An image T showing an image of a single layer or a plurality of layers is input to the image coding device 11. A layer is a concept used to distinguish a plurality of pictures when there is one or more pictures constituting a certain time. For example, encoding the same picture with a plurality of layers having different image quality and resolution results in scalable coding, and coding a picture with different viewpoints with a plurality of layers results in view scalable coding. When prediction (interlayer prediction, interview prediction) is performed between pictures of a plurality of layers, the coding efficiency is greatly improved. In addition, even when prediction is not performed (simulcast), the coded data can be collected.

ネットワーク21は、画像符号化装置11が生成した符号化ストリームTeを画像復号装置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)また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良い。また、ネットワーク21は、DVD(Digital Versatile Disc)、BD(Blue-ray Disc)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良い。 The network 21 transmits the coded stream Te generated by the image coding device 11 to the image decoding device 31. The network 21 is an internet (internet), a wide area network (WAN: Wide Area Network), a small-scale network (LAN: Local Area Network), or a combination thereof. The network 21 is not necessarily limited to a bidirectional communication network, but may be a one-way communication network that transmits broadcast waves such as terrestrial digital broadcasting and satellite broadcasting. Further, the network 21 may be replaced with a storage medium on which a coded stream Te such as a DVD (Digital Versatile Disc) or BD (Blue-ray Disc) is recorded.

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、それぞれ復号した1または複数の復号画像Tdを生成する。 The image decoding device 31 decodes each of the coded streams Te transmitted by the network 21 and generates one or a plurality of decoded images Td respectively.

画像表示装置41は、画像復号装置31が生成した1または複数の復号画像Tdの全部または一部を表示する。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。また、空間スケーラブル符号化、SNRスケーラブル符号化では、画像復号装置31、画像表示装置41が高い処理能力を有する場合には、画質の高い拡張レイヤ画像を表示し、より低い処理能力しか有しない場合には、拡張レイヤほど高い処理能力、表示能力を必要としないベースレイヤ画像を表示する。 The image display device 41 displays all or a part of one or a plurality of decoded images Td generated by the image decoding device 31. The image display device 41 includes, for example, a display device such as a liquid crystal display or an organic EL (Electro-luminescence) display. Further, in spatial scalable coding and SNR scalable coding, when the image decoding device 31 and the image display device 41 have high processing power, an extended layer image with high image quality is displayed and only lower processing power is obtained. Displays a base layer image that does not require as high processing power and display power as the extended layer.

<演算子>
本明細書で用いる演算子を以下に記載する。
<Operator>
The operators used herein are described below.

>>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、|=は別の条件との和演算(OR)である。 >> is a right bit shift, << is a left bit shift, & is a bitwise AND, | is a bitwise OR, and | = is a sum operation (OR) with another condition.

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。 x? y: z is a ternary operator that takes y when x is true (other than 0) and z when x is false (0).

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)。 Clip3 (a, b, c) is a function that clips c to a value greater than or equal to a and less than or equal to b. Is a function that returns c (where a <= b).

<符号化ストリームTeの構造>
本実施形態に係る画像符号化装置11及び画像復号装置31の詳細な説明に先立って、画像符号化装置11によって生成され、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。
<Structure of coded stream Te>
Prior to the detailed description of the image coding device 11 and the image decoding device 31 according to the present embodiment, the data structure of the coded stream Te generated by the image coding device 11 and decoded by the image decoding device 31 will be described. ..

図2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2の(a)~(f)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(Coding Unit;CU)を示す図である。 FIG. 2 is a diagram showing a hierarchical structure of data in the coded stream Te. The coded stream Te typically includes a sequence and a plurality of pictures constituting the sequence. 2 (a) to 2 (f) of FIG. 2 show a coded video sequence that defines a sequence SEQ, a coded picture that defines a picture PICT, a coded slice that defines slice S, and a coded slice that defines slice data, respectively. It is a figure which shows the coding unit (CU) included in the data, the coding tree unit included in the coding slice data, and the coding tree unit.

(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2の(a)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PICT、及び、付加拡張情報SEI(Supplemental Enhancement Information)を含んでいる。ここで#の後に示される値はレイヤIDを示す。図2では、#0と#1すなわちレイヤ0とレイヤ1の符号化データが存在する例を示すが、レイヤの種類及びレイヤの数はこれによらない。
(Coded video sequence)
The coded video sequence defines a set of data that the image decoder 31 refers to in order to decode the sequence SEQ to be processed. As shown in FIG. 2A, the sequence SEQ includes a video parameter set (Video Parameter Set), a sequence parameter set SPS (Sequence Parameter Set), a picture parameter set PPS (Picture Parameter Set), a picture PICT, and an addition. Includes SEI (Supplemental Enhancement Information). Here, the value shown after # indicates the layer ID. FIG. 2 shows an example in which coded data of # 0 and # 1, that is, layer 0 and layer 1 exist, but the type of layer and the number of layers do not depend on this.

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動画像において、複数の動画像に共通する符号化パラメータの集合及び動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。 A video parameter set VPS is a set of coding parameters common to a plurality of moving images in a moving image composed of a plurality of layers, and a set of coding parameters related to the plurality of layers included in the moving image and individual layers. The set is defined.

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。 The sequence parameter set SPS defines a set of coding parameters that the image decoding device 31 refers to in order to decode the target sequence. For example, the width and height of the picture are specified. There may be a plurality of SPS. In that case, select one of multiple SPS from PPS.

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)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。 The picture parameter set PPS defines a set of coding parameters that the image decoding device 31 refers to in order to decode each picture in the target sequence. For example, it includes a reference value of the quantization width used for decoding a picture (pic_init_qp_minus26) and a flag (weighted_pred_flag) indicating the application of weighted prediction. There may be a plurality of PPSs. In that case, select one of a plurality of PPSs from each picture in the target sequence.

(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2の(b)に示すように、スライスS0~SNS-1を含んでいる(NSはピクチャPICTに含まれるスライスの総数)。
(Encoded picture)
The coded picture defines a set of data referred to by the image decoding device 31 in order to decode the picture PICT to be processed. As shown in FIG. 2B, the picture PICT includes slices S0 to S NS-1 (NS is the total number of slices contained in the picture PICT).

なお、以下、スライスS0~SNS-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。 In the following, when it is not necessary to distinguish each of slices S0 to S NS-1 , the subscript of the sign may be omitted. The same applies to the data included in the coded stream Te described below and having a subscript.

(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Sは、図2の(c)に示すように、スライスヘッダSH、及び、スライスデータSDATAを含んでいる。
(Coded slice)
The coded slice defines a set of data referred to by the image decoding device 31 in order to decode the slice S to be processed. As shown in FIG. 2 (c), the slice S includes the slice header SH and the slice data SDATA.

スライスヘッダSHには、対象スライスの復号方法を決定するために画像復号装置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SHに含まれる符号化パラメータの一例である。 The slice header SH includes a group of coding parameters referred to by the image decoding device 31 for determining the decoding method of the target slice. The slice type specification information (slice_type) that specifies the slice type is an example of the coding parameter included in the slice header SH.

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、または、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、または、イントラ予測を用いるBスライスなどが挙げられる。 The slice types that can be specified by the slice type specification information are (1) I slice that uses only intra prediction at the time of coding, (2) unidirectional prediction at the time of coding, or P slice that uses intra prediction. (3) B slices using unidirectional prediction, bidirectional prediction, or intra prediction at the time of coding can be mentioned.

なお、スライスヘッダSHには、上記符号化ビデオシーケンスに含まれる、ピクチャパラメータセットPPSへの参照(pic_parameter_set_id)を含んでいても良い。 The slice header SH may include a reference (pic_parameter_set_id) to the picture parameter set PPS included in the coded video sequence.

(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SDATAを復号するために画像復号装置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SDATAは、図2の(d)に示すように、符号化ツリーユニット(CTU:Coding Tree Unit)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。
(Coded slice data)
The coded slice data defines a set of data referred to by the image decoding device 31 in order to decode the slice data SDATA to be processed. As shown in FIG. 2D, the slice data SDATA includes a coding tree unit (CTU). A CTU is a block of fixed size (for example, 64x64) that constitutes a slice, and is sometimes called a maximum coding unit (LCU).

(符号化ツリーユニット)
図2の(e)に示すように、処理対象の符号化ツリーユニットを復号するために画像復号装置31が参照するデータの集合が規定されている。符号化ツリーユニットは、再帰的な四分木分割(QT分割)または二分木分割(BT分割)により分割される。再帰的な四分木分割または二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(CN:Coding Node)と称する。四分木及び二分木の中間ノードは、符号化ツリー(CT:Coding Tree)であり、符号化ツリーユニット自身も最上位の符号化ツリーとして規定される。
(Coded tree unit)
As shown in FIG. 2 (e), a set of data referred to by the image decoding device 31 for decoding the coded tree unit to be processed is defined. The coded tree unit is divided by recursive quadtree division (QT division) or binary tree division (BT division). A node with a tree structure obtained by recursive quadtree division or binary tree division is called a coding node (CN). The intermediate node of the quadtree and the binary tree is a coding tree (CT), and the coding tree unit itself is defined as the top-level coding tree.

CTUは、QT分割を行うか否かを示すQT分割フラグ(cu_split_flag)、及びBT分割の分割方法を示すBT分割モード(split_bt_mode)を含む。cu_split_flagが1の場合には、4つの符号化ノードCNに分割される。cu_split_flagが0の場合には、符号化ノードCNは分割されず、1つの符号化ユニット(CU:Coding Unit)をノードとして持つ。一方、split_bt_modeが2の場合には、2つの符号化ノードCNに水平分割される。split_bt_modeが1の場合には、2つの符号化ノードCNに垂直分割される。split_bt_modeが0の場合には、符号化ノードCNは分割されず、1つの符号化ユニットCUをノードとして持つ。符号化ユニットCUは符号化ノードの末端ノード(リーフノード)であり、これ以上分割されない。符号化ユニットCUは、符号化処理の基本的な単位となる。 The CTU includes a QT split flag (cu_split_flag) indicating whether or not to perform QT split, and a BT split mode (split_bt_mode) indicating how to split the BT split. When cu_split_flag is 1, it is divided into four coding nodes CN. When cu_split_flag is 0, the coding node CN is not divided and has one coding unit (CU: Coding Unit) as a node. On the other hand, when split_bt_mode is 2, it is horizontally divided into two coding nodes CN. When split_bt_mode is 1, it is vertically split into two coding nodes CN. When split_bt_mode is 0, the coding node CN is not split and has one coding unit CU as a node. The coding unit CU is a terminal node (leaf node) of the coding node and is not further divided. The coding unit CU is a basic unit of coding processing.

また、符号化ツリーユニットCTUのサイズが64x64画素の場合には、符号化ユニットのサイズは、64x64画素、64x32画素、32x64画素、32x32画素、64x16画素、16x64画素、32x16画素、16x32画素、16x16画素、64x8画素、8x64画素、32x8画素、8x32画素、16x8画素、8x16画素、及び、8x8画素の何れかをとり得る。 When the size of the coding tree unit CTU is 64x64 pixels, the size of the coding unit is 64x64 pixels, 64x32 pixels, 32x64 pixels, 32x32 pixels, 64x16 pixels, 16x64 pixels, 32x16 pixels, 16x32 pixels, 16x16 pixels. , 64x8 pixels, 8x64 pixels, 32x8 pixels, 8x32 pixels, 16x8 pixels, 8x16 pixels, and 8x8 pixels can be taken.

(符号化ユニット)
図2の(f)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、符号化ユニットは、予測ツリー、変換ツリー、CUヘッダCUHから構成される。CUヘッダでは予測モード、分割方法(PU分割モード)等が規定される。
(Encoding unit)
As shown in FIG. 2 (f), a set of data referred to by the image decoding device 31 for decoding the coding unit to be processed is defined. Specifically, the coding unit is composed of a prediction tree, a conversion tree, and a CU header CUH. The CU header defines the prediction mode, division method (PU division mode), and the like.

予測ツリーでは、符号化ユニットを1または複数に分割した各予測ユニット(PU)の予測情報(参照ピクチャインデックス、動きベクトル等)が規定される。別の表現でいえば、予測ユニットは、符号化ユニットを構成する1または複数の重複しない領域である。また、予測ツリーは、上述の分割により得られた1または複数の予測ユニットを含む。なお、以下では、予測ユニットをさらに分割した予測単位を「サブブロック」と呼ぶ。サブブロックは、複数の画素によって構成されている。予測ユニットとサブブロックのサイズが等しい場合には、予測ユニット中のサブブロックは1つである。予測ユニットがサブブロックのサイズよりも大きい場合には、予測ユニットは、サブブロックに分割される。たとえば予測ユニットが8x8、サブブロックが4x4の場合には、予測ユニットは水平に2分割、垂直に2分割からなる、4つのサブブロックに分割される。 In the prediction tree, prediction information (reference picture index, motion vector, etc.) of each prediction unit (PU) obtained by dividing the coding unit into one or a plurality is defined. In other words, the prediction unit is one or more non-overlapping regions that make up the coding unit. The prediction tree also includes one or more prediction units obtained by the above division. In the following, the prediction unit obtained by further dividing the prediction unit is referred to as a “sub-block”. The subblock is composed of a plurality of pixels. If the predictor unit and the subblock are the same size, then there is only one subblock in the predictor unit. If the predictor unit is larger than the size of the subblock, the predictor unit is divided into subblocks. For example, when the prediction unit is 8x8 and the subblock is 4x4, the prediction unit is divided into four subblocks consisting of two horizontal divisions and two vertical divisions.

予測処理は、この予測ユニット(サブブロック)ごとに行ってもよい。 The prediction process may be performed for each prediction unit (subblock).

予測ツリーにおける分割の種類は、大まかにいえば、イントラ予測の場合と、インター予測の場合との2つがある。イントラ予測とは、同一ピクチャ内の予測であり、インター予測とは、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。 Roughly speaking, there are two types of division in the prediction tree: intra-prediction and inter-prediction. The intra prediction is a prediction within the same picture, and the inter prediction refers to a prediction process performed between pictures different from each other (for example, between display times and between layer images).

イントラ予測の場合、分割方法は、2Nx2N(符号化ユニットと同一サイズ)と、NxNとがある。 In the case of intra prediction, there are two division methods: 2Nx2N (same size as the coding unit) and NxN.

また、インター予測の場合、分割方法は、符号化データのPU分割モード(part_mode)により符号化され、2Nx2N(符号化ユニットと同一サイズ)、2NxN、2NxnU、2NxnD、Nx2N、nLx2N、nRx2N、及び、NxNなどがある。なお、2NxN、Nx2Nは1:1の対称分割を示し、2NxnU、2NxnD及びnLx2N、nRx2Nは、1:3、3:1の非対称分割を示す。CUに含まれるPUを順にPU0、PU1、PU2、PU3と表現する。 In the case of inter-prediction, the division method is encoded by the PU division mode (part_mode) of the coded data, 2Nx2N (same size as the coding unit), 2NxN, 2NxnU, 2NxnD, Nx2N, nLx2N, nRx2N, and There are NxN and so on. Note that 2NxN and Nx2N indicate a 1: 1 symmetric division, and 2NxnU, 2NxnD and nLx2N and nRx2N indicate a 1: 3 and 3: 1 asymmetric division. The PUs included in the CU are expressed as PU0, PU1, PU2, and PU3 in that order.

図3の(a)~(h)に、それぞれのPU分割モードにおけるパーティションの形状(PU分割の境界の位置)を具体的に図示している。図3の(a)は、2Nx2Nのパーティションを示し、(b)、(c)、(d)は、それぞれ、2NxN、2NxnU、及び、2NxnDのパーティション(横長パーティション)を示す。(e)、(f)、(g)は、それぞれ、Nx2N、nLx2N、nRx2Nである場合のパーティション(縦長パーティション)を示し、(h)は、NxNのパーティションを示す。なお、横長パーティションと縦長パーティションを総称して長方形パーティション、2Nx2N、NxNを総称して正方形パーティションと呼ぶ。 FIGS. 3A to 3H specifically illustrate the shape of the partition (position of the boundary of the PU division) in each PU division mode. (A) of FIG. 3 shows a partition of 2Nx2N, and (b), (c), and (d) show a partition (horizontal partition) of 2NxN, 2NxnU, and 2NxnD, respectively. (E), (f), and (g) indicate partitions (vertical partitions) in the case of Nx2N, nLx2N, and nRx2N, respectively, and (h) indicates an NxN partition. The horizontally long partition and the vertically long partition are collectively called a rectangular partition, and 2Nx2N and NxN are collectively called a square partition.

また、変換ツリー(TT:Transform Tree)においては、符号化ユニットが1または複数の変換ユニット(TU:Transform Unit)に分割され、各変換ユニットの位置とサイズとが規定される。別の表現でいえば、変換ユニットは、符号化ユニットを構成する1または複数の重複しない領域のことである。また、変換ツリーは、上述の分割より得られた1または複数の変換ユニットを含む。 Further, in the transformation tree (TT: Transform Tree), the coding unit is divided into one or a plurality of transformation units (TU: Transform Unit), and the position and size of each transformation unit are defined. In other words, the conversion unit is one or more non-overlapping regions constituting the coding unit. The conversion tree also includes one or more conversion units obtained from the above divisions.

変換ツリーにおける分割には、符号化ユニットと同一のサイズの領域を変換ユニットとして割り付けるものと、上述したCUの分割と同様、CUを四分木分割(TU分割)することにより変換ユニットを得るものがある。変換処理は、この変換ユニットごとに行われる。 For division in the conversion tree, an area of the same size as the coding unit is allocated as the conversion unit, and the conversion unit is obtained by dividing the CU into quadtrees (TU division) in the same way as the above-mentioned division of CU. There is. The conversion process is performed for each conversion unit.

(予測パラメータ)
予測ユニット(PU:Prediction Unit)の予測画像は、PUに付随する予測パラメータによって導出される。予測パラメータには、イントラ予測の予測パラメータもしくはインター予測の予測パラメータがある。以下、インター予測の予測パラメータ(インター予測パラメータ)について説明する。インター予測パラメータは、予測リスト利用フラグpredFlagL0、predFlagL1と、参照ピクチャインデックスrefIdxL0、refIdxL1と、動きベクトルmvL0、mvL1から構成される。予測リスト利用フラグpredFlagL0、predFlagL1は、各々L0リスト、L1リストと呼ばれる参照ピクチャリストが用いられるか否かを示すフラグであり、値が1の場合に対応する参照ピクチャリストが用いられる。なお、本明細書中「XXであるか否かを示すフラグ」と記す場合、フラグが0以外(たとえば1)をXXである場合、0をXXではない場合とし、論理否定、論理積などでは1を真、0を偽と扱う(以下同様)。但し、実際の装置や方法では真値、偽値として他の値を用いることもできる。
(Prediction parameter)
The prediction image of the prediction unit (PU) is derived by the prediction parameters associated with the PU. Prediction parameters include prediction parameters for intra-prediction or prediction parameters for inter-prediction. Hereinafter, the prediction parameters of the inter-prediction (inter-prediction parameters) will be described. The inter-prediction parameter is composed of the prediction list utilization flags predFlagL0 and predFlagL1, the reference picture indexes refIdxL0 and refIdxL1, and the motion vectors mvL0 and mvL1. The prediction list usage flags predFlagL0 and predFlagL1 are flags indicating whether or not the reference picture list called the L0 list and the L1 list is used, respectively, and the reference picture list corresponding to the case where the value is 1 is used. In the present specification, when "a flag indicating whether or not it is XX" is described, it is assumed that a flag other than 0 (for example, 1) is XX, 0 is not XX, and logical negation, logical product, etc. Treat 1 as true and 0 as false (same below). However, in an actual device or method, other values can be used as true values and false values.

符号化データに含まれるインター予測パラメータを導出するためのシンタックス要素には、例えば、PU分割モードpart_mode、マージフラグmerge_flag、マージインデックスmerge_idx、インター予測識別子inter_pred_idc、参照ピクチャインデックスrefIdxLX、予測ベクトルインデックスmvp_LX_idx、差分ベクトルmvdLXがある。 The syntax elements for deriving the inter-prediction parameters contained in the coded data include, for example, PU split mode part_mode, merge flag merge_flag, merge index merge_idx, inter-prediction identifier inter_pred_idc, reference picture index refIdxLX, prediction vector index mvp_LX_idx, There is a difference vector mvdLX.

(参照ピクチャリスト)
参照ピクチャリストは、参照ピクチャメモリ306に記憶された参照ピクチャからなるリストである。図4は、参照ピクチャ及び参照ピクチャリストの一例を示す概念図である。図4の(a)において、矩形はピクチャ、矢印はピクチャの参照関係、横軸は時間、矩形中のI、P、Bは各々イントラピクチャ、単予測ピクチャ、双予測ピクチャ、矩形中の数字は復号順を示す。図に示すように、ピクチャの復号順は、I0、P1、B2、B3、B4であり、表示順は、I0、B3、B2、B4、P1である。図4の(b)に、参照ピクチャリストの例を示す。参照ピクチャリストは、参照ピクチャの候補を表すリストであり、1つのピクチャ(スライス)が1つ以上の参照ピクチャリストを有してもよい。図の例では、対象ピクチャB3は、L0リストRefPicList0及びL1リストRefPicList1の2つの参照ピクチャリストを持つ。対象ピクチャがB3の場合の参照ピクチャは、I0、P1、B2であり、参照ピクチャはこれらのピクチャを要素として持つ。個々の予測ユニットでは、参照ピクチャリストRefPicListX中のどのピクチャを実際に参照するかを参照ピクチャインデックスrefIdxLXで指定する。図では、refIdxL0及びrefIdxL1により参照ピクチャP1とB2が参照される例を示す。
(Reference picture list)
The reference picture list is a list composed of reference pictures stored in the reference picture memory 306. FIG. 4 is a conceptual diagram showing an example of a reference picture and a reference picture list. In FIG. 4A, the rectangle is a picture, the arrow is a reference relationship of the picture, the horizontal axis is time, I, P, and B in the rectangle are intra pictures, single prediction pictures, bi-prediction pictures, and the numbers in the rectangle are. Indicates the decoding order. As shown in the figure, the decoding order of the pictures is I0, P1, B2, B3, B4, and the display order is I0, B3, B2, B4, P1. FIG. 4B shows an example of a reference picture list. The reference picture list is a list representing candidates for reference pictures, and one picture (slice) may have one or more reference picture lists. In the example of the figure, the target picture B3 has two reference picture lists, L0 list RefPicList0 and L1 list RefPicList1. When the target picture is B3, the reference pictures are I0, P1, and B2, and the reference picture has these pictures as elements. In each prediction unit, the reference picture index refIdxLX specifies which picture in the reference picture list RefPicListX is actually referenced. The figure shows an example in which reference pictures P1 and B2 are referenced by refIdxL0 and refIdxL1.

(マージ予測とAMVP予測)
予測パラメータの復号(符号化)方法には、マージ予測(merge)モードとAMVP(Adaptive Motion Vector Prediction、適応動きベクトル予測)モードがある、マージフラグmerge_flagは、これらを識別するためのフラグである。マージ予測モードは、予測リスト利用フラグpredFlagLX(またはインター予測識別子inter_pred_idc)、参照ピクチャインデックスrefIdxLX、動きベクトルmvLXを符号化データに含めずに、既に処理した近傍PUの予測パラメータから導出するモードであり、AMVPモードは、インター予測識別子inter_pred_idc、参照ピクチャインデックスrefIdxLX、動きベクトルmvLXを符号化データに含めるモードである。なお、動きベクトルmvLXは、予測ベクトルmvpLXを識別する予測ベクトルインデックスmvp_LX_idxと差分ベクトルmvdLXとして符号化される。
(Merge prediction and AMVP prediction)
Prediction parameter decoding (encoding) methods include a merge mode and an AMVP (Adaptive Motion Vector Prediction) mode. The merge flag merge_flag is a flag for identifying these. The merge prediction mode is a mode in which the prediction list utilization flag predFlagLX (or the inter prediction identifier inter_pred_idc), the reference picture index refIdxLX, and the motion vector mvLX are not included in the coded data and are derived from the prediction parameters of the neighboring PUs that have already been processed. The AMVP mode is a mode in which the inter-prediction identifier inter_pred_idc, the reference picture index refIdxLX, and the motion vector mvLX are included in the coded data. The motion vector mvLX is encoded as a prediction vector index mvp_LX_idx that identifies the prediction vector mvpLX and a difference vector mvdLX.

インター予測識別子inter_pred_idcは、参照ピクチャの種類及び数を示す値であり、PRED_L0、PRED_L1、PRED_BIの何れかの値をとる。PRED_L0、PRED_L1は、各々L0リスト、L1リストの参照ピクチャリストで管理された参照ピクチャを用いることを示し、1枚の参照ピクチャを用いること(単予測)を示す。PRED_BIは2枚の参照ピクチャを用いること(双予測BiPred)を示し、L0リストとL1リストで管理された参照ピクチャを用いる。予測ベクトルインデックスmvp_LX_idxは予測ベクトルを示すインデックスであり、参照ピクチャインデックスrefIdxLXは、参照ピクチャリストで管理された参照ピクチャを示すインデックスである。なお、LXは、L0予測とL1予測を区別しない場合に用いられる記述方法であり、LXをL0、L1に置き換えることでL0リストに対するパラメータとL1リストに対するパラメータを区別する。 The inter-prediction identifier inter_pred_idc is a value indicating the type and number of reference pictures, and takes any value of PRED_L0, PRED_L1, and PRED_BI. PRED_L0 and PRED_L1 indicate that the reference pictures managed by the reference picture list of the L0 list and the L1 list are used, respectively, and indicate that one reference picture is used (single prediction). PRED_BI indicates that two reference pictures are used (bipred), and the reference pictures managed by the L0 list and the L1 list are used. The prediction vector index mvp_LX_idx is an index indicating the prediction vector, and the reference picture index refIdxLX is an index indicating the reference pictures managed by the reference picture list. LX is a description method used when L0 prediction and L1 prediction are not distinguished, and by replacing LX with L0 and L1, the parameters for the L0 list and the parameters for the L1 list are distinguished.

マージインデックスmerge_idxは、処理が完了したPUから導出される予測パラメータ候補(マージ候補)のうち、いずれの予測パラメータを復号対象PUの予測パラメータとして用いるかを示すインデックスである。 The merge index merge_idx is an index indicating which of the prediction parameter candidates (merge candidates) derived from the PU for which processing has been completed is used as the prediction parameter of the PU to be decoded.

(動きベクトル)
動きベクトルmvLXは、異なる2つのピクチャ上のブロック間のずれ量を示す。動きベクトルmvLXに関する予測ベクトル、差分ベクトルを、それぞれ予測ベクトルmvpLX、差分ベクトルmvdLXと呼ぶ。
(Motion vector)
The motion vector mvLX indicates the amount of deviation between blocks on two different pictures. The prediction vector and difference vector related to the motion vector mvLX are called the prediction vector mvpLX and the difference vector mvdLX, respectively.

(インター予測識別子inter_pred_idcと予測リスト利用フラグpredFlagLX)
インター予測識別子inter_pred_idcと、予測リスト利用フラグpredFlagL0、predFlagL1の関係は以下のとおりであり、相互に変換可能である。
(Inter prediction identifier inter_pred_idc and prediction list usage flag predFlagLX)
The relationship between the inter-prediction identifier inter_pred_idc and the prediction list usage flags predFlagL0 and predFlagL1 is as follows and can be converted to each other.

inter_pred_idc = (predFlagL1<<1) + predFlagL0
predFlagL0 = inter_pred_idc & 1
predFlagL1 = inter_pred_idc >> 1
なお、インター予測パラメータは、予測リスト利用フラグを用いても良いし、インター予測識別子を用いてもよい。また、予測リスト利用フラグを用いた判定は、インター予測識別子を用いた判定に置き替えてもよい。逆に、インター予測識別子を用いた判定は、予測リスト利用フラグを用いた判定に置き替えてもよい。
inter_pred_idc = (predFlagL1 << 1) + predFlagL0
predFlagL0 = inter_pred_idc & 1
predFlagL1 = inter_pred_idc >> 1
As the inter-prediction parameter, the prediction list use flag may be used, or the inter-prediction identifier may be used. Further, the determination using the prediction list utilization flag may be replaced with the determination using the inter-prediction identifier. On the contrary, the determination using the inter-prediction identifier may be replaced with the determination using the prediction list utilization flag.

(双予測biPredの判定)
双予測BiPredであるかのフラグbiPredは、2つの予測リスト利用フラグがともに1であるかによって導出できる。たとえば以下の式で導出できる。
(Judgment of bipred biPred)
The bipred BiPred flag biPred can be derived depending on whether the two prediction list usage flags are both 1. For example, it can be derived by the following formula.

biPred = (predFlagL0 == 1 && predFlagL1 == 1)
フラグbiPredは、インター予測識別子が2つの予測リスト(参照ピクチャ)を使うことを示す値であるか否かによっても導出できる。たとえば以下の式で導出できる。
biPred = (predFlagL0 == 1 && predFlagL1 == 1)
The flag biPred can also be derived by whether or not the inter-prediction identifier is a value indicating that two prediction lists (reference pictures) are used. For example, it can be derived by the following formula.

biPred = (inter_pred_idc == PRED_BI) ? 1 : 0
上記式は、以下の式でも表現できる。
biPred = (inter_pred_idc == PRED_BI)? 1: 0
The above equation can also be expressed by the following equation.

biPred = (inter_pred_idc == PRED_BI)
なお、PRED_BIはたとえば3の値を用いることができる。
biPred = (inter_pred_idc == PRED_BI)
Note that PRED_BI can use a value of 3, for example.

(画像復号装置の構成)
次に、本実施形態に係る画像復号装置31の構成について説明する。図5は、本実施形態に係る画像復号装置31の構成を示す概略図である。画像復号装置31は、エントロピー復号部301、予測パラメータ復号部(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DCT部311、及び加算部312を含んで構成される。
(Configuration of image decoder)
Next, the configuration of the image decoding device 31 according to the present embodiment will be described. FIG. 5 is a schematic view showing the configuration of the image decoding device 31 according to the present embodiment. The image decoding device 31 includes an entropy decoding unit 301, a prediction parameter decoding unit (prediction image decoding device) 302, a loop filter 305, a reference picture memory 306, a prediction parameter memory 307, a prediction image generation unit (prediction image generation device) 308, and a reverse. It includes a quantized / inverse DCT unit 311 and an addition unit 312.

また、予測パラメータ復号部302は、インター予測パラメータ復号部303及びイントラ予測パラメータ復号部304を含んで構成される。予測画像生成部308は、インター予測画像生成部309及びイントラ予測画像生成部310を含んで構成される。 Further, the prediction parameter decoding unit 302 includes an inter prediction parameter decoding unit 303 and an intra prediction parameter decoding unit 304. The prediction image generation unit 308 includes an inter prediction image generation unit 309 and an intra prediction image generation unit 310.

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)を分離し復号する。分離された符号には、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残差情報などがある。 The entropy decoding unit 301 performs entropy decoding on the coded stream Te input from the outside, separates and decodes each code (syntax element). The separated codes include prediction information for generating a prediction image, residual information for generating a difference image, and the like.

エントロピー復号部301は、分離した符号の一部を予測パラメータ復号部302に出力する。分離した符号の一部とは、例えば、予測モードpredMode、PU分割モードpart_mode、マージフラグmerge_flag、マージインデックスmerge_idx、インター予測識別子inter_pred_idc、参照ピクチャインデックスrefIdxLX、予測ベクトルインデックスmvp_LX_idx、差分ベクトルmvdLXである。どの符号を復号するかの制御は、予測パラメータ復号部302の指示に基づいて行われる。エントロピー復号部301は、量子化係数を逆量子化・逆DCT部311に出力する。この量子化係数は、符号化処理において、残差信号に対してDCT(Discrete Cosine Transform、離散コサイン変換)を行い量子化して得られる係数である。 The entropy decoding unit 301 outputs a part of the separated codes to the prediction parameter decoding unit 302. Some of the separated codes are, for example, the prediction mode predMode, the PU split mode part_mode, the merge flag merge_flag, the merge index merge_idx, the interprediction identifier inter_pred_idc, the reference picture index refIdxLX, the prediction vector index mvp_LX_idx, and the difference vector mvdLX. The control of which code is decoded is performed based on the instruction of the prediction parameter decoding unit 302. The entropy decoding unit 301 outputs the quantization coefficient to the inverse quantization / inverse DCT unit 311. This quantization coefficient is a coefficient obtained by performing DCT (Discrete Cosine Transform) on the residual signal and quantizing it in the coding process.

インター予測パラメータ復号部303は、エントロピー復号部301から入力された符号に基づいて、予測パラメータメモリ307に記憶された予測パラメータを参照してインター予測パラメータを復号する。 The inter-prediction parameter decoding unit 303 decodes the inter-prediction parameter with reference to the prediction parameter stored in the prediction parameter memory 307 based on the code input from the entropy decoding unit 301.

インター予測パラメータ復号部303は、復号したインター予測パラメータを予測画像生成部308に出力し、また予測パラメータメモリ307に記憶する。インター予測パラメータ復号部303の詳細については後述する。 The inter-prediction parameter decoding unit 303 outputs the decoded inter-prediction parameter to the prediction image generation unit 308 and stores it in the prediction parameter memory 307. The details of the inter-prediction parameter decoding unit 303 will be described later.

イントラ予測パラメータ復号部304は、エントロピー復号部301から入力された符号に基づいて、予測パラメータメモリ307に記憶された予測パラメータを参照してイントラ予測パラメータを復号する。イントラ予測パラメータとは、CUを1つのピクチャ内で予測する処理で用いるパラメータ、例えば、イントラ予測モードIntraPredModeである。イントラ予測パラメータ復号部304は、復号したイントラ予測パラメータを予測画像生成部308に出力し、また予測パラメータメモリ307に記憶する。 The intra prediction parameter decoding unit 304 decodes the intra prediction parameter by referring to the prediction parameter stored in the prediction parameter memory 307 based on the code input from the entropy decoding unit 301. The intra prediction parameter is a parameter used in the process of predicting the CU in one picture, for example, the intrapred mode. The intra prediction parameter decoding unit 304 outputs the decoded intra prediction parameter to the prediction image generation unit 308 and stores it in the prediction parameter memory 307.

イントラ予測パラメータ復号部304は、輝度と色差で異なるイントラ予測モードを導出しても良い。この場合、イントラ予測パラメータ復号部304は、輝度の予測パラメータとして輝度予測モードIntraPredModeY、色差の予測パラメータとして、色差予測モードIntraPredModeCを復号する。輝度予測モードIntraPredModeYは、35モードであり、プレーナ予測(0)、DC予測(1)、方向予測(2~34)が対応する。色差予測モードIntraPredModeCは、プレーナ予測(0)、DC予測(1)、方向予測(2~34)、LMモード(35)の何れかを用いるものである。イントラ予測パラメータ復号部304は、IntraPredModeCは輝度モードと同じモードであるか否かを示すフラグを復号し、フラグが輝度モードと同じモードであることを示せば、IntraPredModeCにIntraPredModeYを割り当て、フラグが輝度モードと異なるモードであることを示せば、IntraPredModeCとして、プレーナ予測(0)、DC予測(1)、方向予測(2~34)、LMモード(35)を復号しても良い。 The intra prediction parameter decoding unit 304 may derive an intra prediction mode that differs depending on the luminance and the color difference. In this case, the intra prediction parameter decoding unit 304 decodes the luminance prediction mode IntraPredModeY as the luminance prediction parameter and the luminance prediction mode IntraPredModeC as the color difference prediction parameter. The luminance prediction mode IntraPredModeY is 35 modes, and corresponds to planar prediction (0), DC prediction (1), and direction prediction (2 to 34). The color difference prediction mode IntraPredModeC uses any one of planar prediction (0), DC prediction (1), direction prediction (2-34), and LM mode (35). The intra prediction parameter decoding unit 304 decodes a flag indicating whether or not IntraPredModeC is in the same mode as the luminance mode, and if it shows that the flag is in the same mode as the luminance mode, assigns IntraPredModeY to IntraPredModeC and the flag is the luminance mode. If it is shown that the mode is different from the mode, the planar prediction (0), DC prediction (1), direction prediction (2-34), and LM mode (35) may be decoded as IntraPredModeC.

ループフィルタ305は、加算部312が生成したCUの復号画像に対し、デブロッキングフィルタ、サンプル適応オフセット(SAO)、適応ループフィルタ(ALF)等のフィルタを施す。 The loop filter 305 applies a filter such as a deblocking filter, a sample adaptive offset (SAO), and an adaptive loop filter (ALF) to the decoded image of the CU generated by the addition unit 312.

参照ピクチャメモリ306は、加算部312が生成したCUの復号画像を、復号対象のピクチャ及びCU毎に予め定めた位置に記憶する。 The reference picture memory 306 stores the decoded image of the CU generated by the addition unit 312 at a position predetermined for each of the picture to be decoded and the CU.

予測パラメータメモリ307は、予測パラメータを、復号対象のピクチャ及び予測ユニット(もしくはサブブロック、固定サイズブロック、ピクセル)毎に予め定めた位置に記憶する。具体的には、予測パラメータメモリ307は、インター予測パラメータ復号部303が復号したインター予測パラメータ、イントラ予測パラメータ復号部304が復号したイントラ予測パラメータ及びエントロピー復号部301が分離した予測モードpredModeを記憶する。記憶されるインター予測パラメータには、例えば、予測リスト利用フラグpredFlagLX(インター予測識別子inter_pred_idc)、参照ピクチャインデックスrefIdxLX、動きベクトルmvLXがある。 The prediction parameter memory 307 stores the prediction parameters in a predetermined position for each picture and prediction unit (or subblock, fixed size block, pixel) to be decoded. Specifically, the prediction parameter memory 307 stores the inter prediction parameter decoded by the inter prediction parameter decoding unit 303, the intra prediction parameter decoded by the intra prediction parameter decoding unit 304, and the prediction mode pred Mode separated by the entropy decoding unit 301. .. The stored inter-prediction parameters include, for example, the prediction list utilization flag predFlagLX (inter-prediction identifier inter_pred_idc), the reference picture index refIdxLX, and the motion vector mvLX.

予測画像生成部308には、エントロピー復号部301から入力された予測モードpredModeが入力され、また予測パラメータ復号部302から予測パラメータが入力される。また、予測画像生成部308は、参照ピクチャメモリ306から参照ピクチャを読み出す。予測画像生成部308は、予測モードpredModeが示す予測モードで、入力された予測パラメータと読み出した参照ピクチャを用いてPUの予測画像を生成する。 The prediction mode predMode input from the entropy decoding unit 301 is input to the prediction image generation unit 308, and the prediction parameter is input from the prediction parameter decoding unit 302. Further, the prediction image generation unit 308 reads the reference picture from the reference picture memory 306. The prediction image generation unit 308 generates a prediction image of the PU using the input prediction parameter and the read reference picture in the prediction mode indicated by the prediction mode predMode.

ここで、予測モードpredModeがインター予測モードを示す場合、インター予測画像生成部309は、インター予測パラメータ復号部303から入力されたインター予測パラメータと読み出した参照ピクチャを用いてインター予測によりPUの予測画像を生成する。 Here, when the prediction mode predMode indicates the inter prediction mode, the inter prediction image generation unit 309 uses the inter prediction parameter input from the inter prediction parameter decoding unit 303 and the reference picture read out, and the prediction image of the PU is predicted by the inter prediction. To generate.

インター予測画像生成部309は、予測リスト利用フラグpredFlagLXが1である参照ピクチャリスト(L0リスト、もしくはL1リスト)に対し、参照ピクチャインデックスrefIdxLXで示される参照ピクチャから、復号対象PUを基準として動きベクトルmvLXが示す位置にある参照ピクチャブロックを参照ピクチャメモリ306から読み出す。インター予測画像生成部309は、読み出した参照ピクチャブロックをもとに予測を行ってPUの予測画像を生成する。インター予測画像生成部309は、生成したPUの予測画像を加算部312に出力する。 The inter-prediction image generation unit 309 uses a motion vector as a reference from the reference picture indicated by the reference picture index refIdxLX to the reference picture list (L0 list or L1 list) in which the prediction list usage flag predFlagLX is 1. The reference picture block at the position indicated by mvLX is read from the reference picture memory 306. The inter-predicted image generation unit 309 performs prediction based on the read reference picture block and generates a predicted image of the PU. The inter-prediction image generation unit 309 outputs the generated prediction image of the PU to the addition unit 312.

予測モードpredModeがイントラ予測モードを示す場合、イントラ予測画像生成部310は、イントラ予測パラメータ復号部304から入力されたイントラ予測パラメータと読み出した参照ピクチャを用いてイントラ予測を行う。具体的には、イントラ予測画像生成部310は、復号対象のピクチャであって、既に復号されたPUのうち、復号対象PUから予め定めた範囲にある隣接PUを参照ピクチャメモリ306から読み出す。予め定めた範囲とは、復号対象PUがいわゆるラスタースキャンの順序で順次移動する場合、例えば、左、左上、上、右上の隣接PUのうちのいずれかであり、イントラ予測モードによって異なる。ラスタースキャンの順序とは、各ピクチャにおいて、上端から下端まで各行について、順次左端から右端まで移動させる順序である。 When the prediction mode predMode indicates the intra prediction mode, the intra prediction image generation unit 310 performs the intra prediction using the intra prediction parameters input from the intra prediction parameter decoding unit 304 and the reference picture read out. Specifically, the intra prediction image generation unit 310 reads from the reference picture memory 306 an adjacent PU that is a picture to be decoded and is within a predetermined range from the PU to be decoded. When the decoding target PU moves sequentially in the order of so-called raster scan, the predetermined range is, for example, one of the adjacent PUs on the left, upper left, upper, and upper right, and differs depending on the intra prediction mode. The order of raster scan is the order in which each row is sequentially moved from the left end to the right end in each picture from the upper end to the lower end.

イントラ予測画像生成部310は、読み出した隣接PUについてイントラ予測モードIntraPredModeが示す予測モードで予測を行ってPUの予測画像を生成する。イントラ予測画像生成部310は、生成したPUの予測画像を加算部312に出力する。 The intra prediction image generation unit 310 predicts the read adjacent PU in the prediction mode indicated by the intra prediction mode IntraPredMode, and generates a prediction image of the PU. The intra prediction image generation unit 310 outputs the generated prediction image of the PU to the addition unit 312.

イントラ予測パラメータ復号部304において、輝度と色差で異なるイントラ予測モードを導出する場合、イントラ予測画像生成部310は、輝度予測モードIntraPredModeYに応じて、プレーナ予測(0)、DC予測(1)、方向予測(2~34)の何れかによって輝度のPUの予測画像を生成し、色差予測モードIntraPredModeCに応じて、プレーナ予測(0)、DC予測(1)、方向予測(2~34)、LMモード(35)の何れかによって色差のPUの予測画像を生成する。 When the intra prediction parameter decoding unit 304 derives an intra prediction mode different in luminance and color difference, the intra prediction image generation unit 310 determines the planar prediction (0), DC prediction (1), and direction according to the luminance prediction mode IntraPredModeY. A predicted image of the luminance PU is generated by any of the predictions (2 to 34), and the planar prediction (0), DC prediction (1), direction prediction (2 to 34), and LM mode are generated according to the color difference prediction mode IntraPredModeC. A predicted image of the PU of color difference is generated by any of (35).

逆量子化・逆DCT部311は、エントロピー復号部301から入力された量子化係数を逆量子化してDCT係数を求める。逆量子化・逆DCT部311は、求めたDCT係数について逆DCT(Inverse Discrete Cosine Transform、逆離散コサイン変換)を行い、残差信号を算出する。逆量子化・逆DCT部311は、算出した残差信号を加算部312に出力する。 The inverse quantization / inverse DCT unit 311 inversely quantizes the quantization coefficient input from the entropy decoding unit 301 to obtain the DCT coefficient. The inverse quantization / inverse DCT unit 311 performs an inverse DCT (Inverse Discrete Cosine Transform) on the obtained DCT coefficient and calculates a residual signal. The inverse quantization / inverse DCT unit 311 outputs the calculated residual signal to the addition unit 312.

加算部312は、インター予測画像生成部309またはイントラ予測画像生成部310から入力されたPUの予測画像と逆量子化・逆DCT部311から入力された残差信号を画素毎に加算して、PUの復号画像を生成する。加算部312は、生成したPUの復号画像を参照ピクチャメモリ306に記憶し、生成したPUの復号画像をピクチャ毎に統合した復号画像Tdを外部に出力する。 The addition unit 312 adds the prediction image of the PU input from the inter-prediction image generation unit 309 or the intra-prediction image generation unit 310 and the residual signal input from the inverse quantization / inverse DCT unit 311 for each pixel. Generate a decrypted image of PU. The addition unit 312 stores the generated PU decoded image in the reference picture memory 306, and outputs the decoded image Td in which the generated PU decoded image is integrated for each picture to the outside.

(画像符号化装置の構成)
次に、本実施形態に係る画像符号化装置11の構成について説明する。図6は、本実施形態に係る画像符号化装置11の構成を示すブロック図である。画像符号化装置11は、予測画像生成部101、減算部102、DCT・量子化部103、エントロピー符号化部104、逆量子化・逆DCT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、予測パラメータ符号化部111を含んで構成される。予測パラメータ符号化部111は、インター予測パラメータ符号化部112及びイントラ予測パラメータ符号化部113を含んで構成される。
(Configuration of image coding device)
Next, the configuration of the image coding device 11 according to the present embodiment will be described. FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the image coding device 11 according to the present embodiment. The image coding device 11 includes a prediction image generation unit 101, a subtraction unit 102, a DCT / quantization unit 103, an entropy coding unit 104, an inverse quantization / inverse DCT unit 105, an addition unit 106, a loop filter 107, and a prediction parameter memory. (Prediction parameter storage unit, frame memory) 108, reference picture memory (reference image storage unit, frame memory) 109, coding parameter determination unit 110, and prediction parameter coding unit 111 are included. The prediction parameter coding unit 111 includes an inter prediction parameter coding unit 112 and an intra prediction parameter coding unit 113.

予測画像生成部101は画像Tの各ピクチャについて、そのピクチャを分割した領域である符号化ユニットCU毎に予測ユニットPUの予測画像Pを生成する。ここで、予測画像生成部101は、予測パラメータ符号化部111から入力された予測パラメータに基づいて参照ピクチャメモリ109から復号済のブロックを読み出す。予測パラメータ符号化部111から入力された予測パラメータとは、例えばインター予測の場合、動きベクトルである。予測画像生成部101は、対象PUを起点として動きベクトルが示す参照画像上の位置にあるブロックを読み出す。またイントラ予測の場合、予測パラメータとは例えばイントラ予測モードである。イントラ予測モードで使用する隣接PUの画素値を参照ピクチャメモリ109から読み出し、PUの予測画像Pを生成する。予測画像生成部101は、読み出した参照ピクチャブロックについて複数の予測方式のうちの1つの予測方式を用いてPUの予測画像Pを生成する。予測画像生成部101は、生成したPUの予測画像Pを減算部102に出力する。 For each picture of the image T, the prediction image generation unit 101 generates a prediction image P of the prediction unit PU for each coding unit CU which is a region in which the picture is divided. Here, the prediction image generation unit 101 reads out the decoded block from the reference picture memory 109 based on the prediction parameter input from the prediction parameter coding unit 111. The prediction parameter input from the prediction parameter coding unit 111 is, for example, a motion vector in the case of inter-prediction. The prediction image generation unit 101 reads out the block at the position on the reference image indicated by the motion vector starting from the target PU. In the case of intra prediction, the prediction parameter is, for example, an intra prediction mode. The pixel value of the adjacent PU used in the intra prediction mode is read from the reference picture memory 109, and the predicted image P of the PU is generated. The prediction image generation unit 101 generates a prediction image P of the PU for the read reference picture block by using one of the plurality of prediction methods. The predicted image generation unit 101 outputs the generated predicted image P of the PU to the subtraction unit 102.

なお、予測画像生成部101は、既に説明した予測画像生成部308と同じ動作である。例えば、図7は、予測画像生成部101に含まれるインター予測画像生成部1011の構成を示す概略図である。インター予測画像生成部1011は、動き補償部10111、重み予測部10112を含んで構成される。動き補償部10111及び重み予測部10112については、上述の動き補償部3091、重み予測部3094のそれぞれと同様の構成であるためここでの説明を省略する。 The predicted image generation unit 101 has the same operation as the predicted image generation unit 308 described above. For example, FIG. 7 is a schematic diagram showing the configuration of the inter-predictive image generation unit 1011 included in the predictive image generation unit 101. The inter-prediction image generation unit 1011 includes a motion compensation unit 10111 and a weight prediction unit 10112. Since the motion compensation unit 10111 and the weight prediction unit 10112 have the same configurations as the motion compensation unit 3091 and the weight prediction unit 3094 described above, the description thereof will be omitted here.

予測画像生成部101は、予測パラメータ符号化部から入力されたパラメータを用いて、参照ピクチャメモリから読み出した参照ブロックの画素値をもとにPUの予測画像Pを生成する。予測画像生成部101で生成した予測画像は減算部102、加算部106に出力される。 The prediction image generation unit 101 uses the parameters input from the prediction parameter coding unit to generate the prediction image P of the PU based on the pixel value of the reference block read from the reference picture memory. The predicted image generated by the predicted image generation unit 101 is output to the subtraction unit 102 and the addition unit 106.

減算部102は、予測画像生成部101から入力されたPUの予測画像Pの信号値を、画像Tの対応するPUの画素値から減算して、残差信号を生成する。減算部102は、生成した残差信号をDCT・量子化部103に出力する。 The subtraction unit 102 generates a residual signal by subtracting the signal value of the predicted image P of the PU input from the predicted image generation unit 101 from the pixel value of the corresponding PU of the image T. The subtraction unit 102 outputs the generated residual signal to the DCT / quantization unit 103.

DCT・量子化部103は、減算部102から入力された残差信号についてDCTを行い、DCT係数を算出する。DCT・量子化部103は、算出したDCT係数を量子化して量子化係数を求める。DCT・量子化部103は、求めた量子化係数をエントロピー符号化部104及び逆量子化・逆DCT部105に出力する。 The DCT / quantization unit 103 performs DCT on the residual signal input from the subtraction unit 102, and calculates the DCT coefficient. The DCT / quantization unit 103 quantizes the calculated DCT coefficient to obtain the quantization coefficient. The DCT / quantization unit 103 outputs the obtained quantization coefficient to the entropy coding unit 104 and the inverse quantization / inverse DCT unit 105.

エントロピー符号化部104には、DCT・量子化部103から量子化係数が入力され、予測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。入力される符号化パラメータには、例えば、参照ピクチャインデックスrefIdxLX、予測ベクトルインデックスmvp_LX_idx、差分ベクトルmvdLX、予測モードpredMode、及びマージインデックスmerge_idx等の符号がある。 A quantization coefficient is input to the entropy coding unit 104 from the DCT / quantization unit 103, and a coding parameter is input from the prediction parameter coding unit 111. The coded parameters to be input include, for example, a reference picture index refIdxLX, a prediction vector index mvp_LX_idx, a difference vector mvdLX, a prediction mode predMode, and a merge index merge_idx.

エントロピー符号化部104は、入力された量子化係数と符号化パラメータ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、生成した符号化ストリームTeを外部に出力する。 The entropy coding unit 104 entropy-codes the input quantization coefficient and coding parameter to generate a coded stream Te, and outputs the generated coded stream Te to the outside.

逆量子化・逆DCT部105は、DCT・量子化部103から入力された量子化係数を逆量子化してDCT係数を求める。逆量子化・逆DCT部105は、求めたDCT係数について逆DCTを行い、残差信号を算出する。逆量子化・逆DCT部105は、算出した残差信号を加算部106に出力する。 The inverse quantization / inverse DCT unit 105 inversely quantizes the quantization coefficient input from the DCT / quantization unit 103 to obtain the DCT coefficient. The inverse quantization / inverse DCT unit 105 performs an inverse DCT on the obtained DCT coefficient and calculates a residual signal. The inverse quantization / inverse DCT unit 105 outputs the calculated residual signal to the addition unit 106.

加算部106は、予測画像生成部101から入力されたPUの予測画像Pの信号値と逆量子化・逆DCT部105から入力された残差信号の信号値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。 The addition unit 106 adds the signal value of the predicted image P of the PU input from the prediction image generation unit 101 and the signal value of the residual signal input from the inverse quantization / inverse DCT unit 105 for each pixel, and decodes the signal. Generate an image. The addition unit 106 stores the generated decoded image in the reference picture memory 109.

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、サンプル適応オフセット(SAO)、適応ループフィルタ(ALF)を施す。 The loop filter 107 applies a deblocking filter, a sample adaptive offset (SAO), and an adaptive loop filter (ALF) to the decoded image generated by the addition unit 106.

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、符号化対象のピクチャ及びCU毎に予め定めた位置に記憶する。 The prediction parameter memory 108 stores the prediction parameters generated by the coding parameter determination unit 110 at positions predetermined for each of the picture to be coded and the CU.

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、符号化対象のピクチャ及びCU毎に予め定めた位置に記憶する。 The reference picture memory 109 stores the decoded image generated by the loop filter 107 at a position predetermined for each of the picture to be encoded and the CU.

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、上述した予測パラメータやこの予測パラメータ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のセットの各々を用いてPUの予測画像Pを生成する。 The coding parameter determination unit 110 selects one set from the plurality of sets of coding parameters. The coding parameter is the above-mentioned prediction parameter or a parameter to be coded generated in connection with the prediction parameter. The prediction image generation unit 101 generates a prediction image P of the PU using each of these sets of coding parameters.

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コスト値を算出する。コスト値は、例えば、符号量と二乗誤差に係数λを乗じた値との和である。符号量は、量子化誤差と符号化パラメータをエントロピー符号化して得られる符号化ストリームTeの情報量である。二乗誤差は、減算部102において算出された残差信号の残差値の二乗値についての画素間の総和である。係数λは、予め設定されたゼロよりも大きい実数である。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として外部に出力し、選択されなかった符号化パラメータのセットを出力しない。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。 The coding parameter determination unit 110 calculates a cost value indicating the magnitude of the amount of information and the coding error for each of the plurality of sets. The cost value is, for example, the sum of the code amount and the value obtained by multiplying the squared error by the coefficient λ. The code amount is the amount of information of the coded stream Te obtained by entropy-coding the quantization error and the coding parameter. The squared error is the sum of the squared values of the residual values of the residual signal calculated by the subtraction unit 102 between the pixels. The coefficient λ is a real number greater than the preset zero. The coding parameter determination unit 110 selects the set of coding parameters that minimizes the calculated cost value. As a result, the entropy coding unit 104 outputs the selected set of coding parameters to the outside as a coding stream Te, and does not output the set of unselected coding parameters. The coding parameter determination unit 110 stores the determined coding parameter in the prediction parameter memory 108.

予測パラメータ符号化部111は、符号化パラメータ決定部110から入力されたパラメータから、符号化するための形式を導出し、エントロピー符号化部104に出力する。符号化するための形式の導出とは、例えば動きベクトルと予測ベクトルから差分ベクトルを導出することである。また予測パラメータ符号化部111は、符号化パラメータ決定部110から入力されたパラメータから予測画像を生成するために必要なパラメータを導出し、予測画像生成部101に出力する。予測画像を生成するために必要なパラメータとは、例えばサブブロック単位の動きベクトルである。 The prediction parameter coding unit 111 derives a format for coding from the parameters input from the coding parameter determination unit 110 and outputs the encoding format to the entropy coding unit 104. Derivation of the form for encoding is, for example, deriving a difference vector from a motion vector and a prediction vector. Further, the prediction parameter coding unit 111 derives the parameters necessary for generating the prediction image from the parameters input from the coding parameter determination unit 110, and outputs the parameters to the prediction image generation unit 101. The parameters required to generate the predicted image are, for example, motion vectors in sub-block units.

インター予測パラメータ符号化部112は、符号化パラメータ決定部110から入力された予測パラメータに基づいて、差分ベクトルのようなインター予測パラメータを導出する。インター予測パラメータ符号化部112は、予測画像生成部101に出力する予測画像の生成に必要なパラメータを導出する構成として、インター予測パラメータ復号部303(図6等、参照)がインター予測パラメータを導出する構成と一部同一の構成を含む。インター予測パラメータ符号化部112の構成については、後述する。 The inter-prediction parameter coding unit 112 derives an inter-prediction parameter such as a difference vector based on the prediction parameter input from the coding parameter determination unit 110. In the inter-prediction parameter coding unit 112, the inter-prediction parameter decoding unit 303 (see FIG. 6, etc.) derives the inter-prediction parameter as a configuration for deriving the parameters necessary for generating the prediction image to be output to the prediction image generation unit 101. Includes a configuration that is partially the same as the configuration to be used. The configuration of the inter-prediction parameter coding unit 112 will be described later.

イントラ予測パラメータ符号化部113は、符号化パラメータ決定部110から入力されたイントラ予測モードIntraPredModeから、符号化するための形式(例えばMPM_idx、rem_intra_luma_pred_mode等)を導出する。 The intra prediction parameter coding unit 113 derives a coding format (for example, MPM_idx, rem_intra_luma_pred_mode, etc.) from the intra prediction mode IntraPredMode input from the coding parameter determination unit 110.

(画像復号装置の要部構成)
図10に、本実施形態に係る画像復号装置の要部構成を示したブロック図を示す。本図では、図を簡略化するために、図10に示したブロック図に含まれる一部の部材の図示を省略している。また、説明の便宜上、図5に示した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
(Main part configuration of image decoding device)
FIG. 10 shows a block diagram showing a configuration of a main part of the image decoding apparatus according to the present embodiment. In this figure, in order to simplify the figure, the illustration of some members included in the block diagram shown in FIG. 10 is omitted. Further, for convenience of explanation, the same reference numerals are given to the members having the same functions as the members shown in FIG. 5, and the description thereof will be omitted.

図10に示すように、画像復号装置31は、復号モジュール9、CT情報復号部10、予測画像生成部308、逆量子化・逆DCT変換部311、参照ピクチャメモリ306、加算部312、ループフィルタ305、ヘッダ復号部19、及びCU復号部20を備えている。CU復号部20は、さらにPU情報復号部12及びTT情報復号部13(分割情報復号部、分割部)を備えており、TT情報復号部13は、さらにTU復号部22を備えている。 As shown in FIG. 10, the image decoding device 31 includes a decoding module 9, a CT information decoding unit 10, a predictive image generation unit 308, an inverse quantization / inverse DCT transform unit 311, a reference picture memory 306, an addition unit 312, and a loop filter. It includes a 305, a header decoding unit 19, and a CU decoding unit 20. The CU decoding unit 20 further includes a PU information decoding unit 12 and a TT information decoding unit 13 (divided information decoding unit, division unit), and the TT information decoding unit 13 further includes a TU decoding unit 22.

(復号モジュール)
以下、各モジュールの概略動作を説明する。復号モジュール9は、バイナリからシンタックス値を復号する復号処理を行う。復号モジュール9は、より具体的には、供給元から供給される符号化データ及びシンタックス種別に基づいて、CABAC等のエントロピー符号化方式により符号化されているシンタックス値を復号し、復号したシンタックス値を供給元に返す。
(Decryption module)
Hereinafter, the schematic operation of each module will be described. The decoding module 9 performs a decoding process for decoding a syntax value from a binary. More specifically, the decoding module 9 decodes and decodes the syntax value encoded by the entropy coding method such as CABAC based on the coded data supplied from the supply source and the syntax type. Returns the syntax value to the supplier.

以下に示す例では、符号化データ及びシンタックス種別の供給元は、CT情報復号部10、CU復号部20(PU情報復号部12及びTT情報復号部13)である。 In the example shown below, the sources of the coded data and the syntax type are the CT information decoding unit 10 and the CU decoding unit 20 (PU information decoding unit 12 and TT information decoding unit 13).

(ヘッダ復号部)
ヘッダ復号部19は、画像符号化装置11から入力された符号化データのVPS(video parameter set)、SPS、PPS、スライスヘッダを復号する。
(Header decoder)
The header decoding unit 19 decodes the VPS (video parameter set), SPS, PPS, and slice header of the coded data input from the image coding device 11.

(CT情報復号部)
CT情報復号部10は、復号モジュール9を用いて、画像符号化装置11から入力された符号化データについて、符号化ツリーユニット及び符号化ツリーの復号処理を行う。CT情報復号部10は、具体的には、以下の手順により符号化データから、CTU情報及びCT情報を復号する。
(CT information decoding unit)
The CT information decoding unit 10 uses the decoding module 9 to perform decoding processing of the coding tree unit and the coding tree for the coded data input from the image coding device 11. Specifically, the CT information decoding unit 10 decodes the CTU information and the CT information from the encoded data according to the following procedure.

まず、CT情報復号部10は、復号モジュール9を用いて、CTUに含まれるCTU情報からツリーユニットヘッダCTUHを復号する。次に、CT情報復号部10は、CTに含まれるCT情報から、対象CTをQT分割するか否かを示すQT分割フラグ、及び対象CTのBT分割の分割方法を示すBT分割モードを復号し、QT分割フラグ及びBT分割モードがさらなる分割を通知しなくなるまで対象CTを再帰的に分割し復号する。最後に、CTU情報からツリーユニットフッタCTUFを復号する。 First, the CT information decoding unit 10 decodes the tree unit header CTUH from the CTU information included in the CTU by using the decoding module 9. Next, the CT information decoding unit 10 decodes the QT division flag indicating whether or not the target CT is QT-divided and the BT division mode indicating the division method of the BT division of the target CT from the CT information included in the CT. , The target CT is recursively divided and decoded until the QT division flag and the BT division mode do not notify further division. Finally, the tree unit footer CTUF is decoded from the CTU information.

ツリーユニットヘッダCTUH及びツリーユニットフッタCTUFには、対象符号化ツリーユニットの復号方法を決定するために画像復号装置31が参照する符号化パラメータが含まれる。また、CT情報には、QT分割フラグ及びBT分割モードの他、対象CT及び下位の符号化ノードで適用されるパラメータを含んでいてもよい。 The tree unit header CTUH and the tree unit footer CTUF include coding parameters referenced by the image decoder 31 to determine how to decode the target coded tree unit. In addition to the QT division flag and the BT division mode, the CT information may include parameters applied by the target CT and the lower coding node.

(CU復号部)
CU復号部20は、PU情報復号部12及びTT情報復号部13から構成され、最下位の符号化ツリーCT(すなわちCU)のPUI情報及びTTI情報を復号する。
(CU decoding unit)
The CU decoding unit 20 is composed of a PU information decoding unit 12 and a TT information decoding unit 13, and decodes the PUI information and the TTI information of the lowest-level coded tree CT (that is, CU).

(PU情報復号部)
PU情報復号部12では各PUのPU情報(マージフラグ(merge_flag)、マージインデックス(merge_idx)、予測ベクトルインデックス(mvp_idx)、参照画像インデックス(ref_idx)、インター予測識別子(inter_pred_flag)、及び差分ベクトル(mvd)等)を、復号モジュール9を用いて復号する。
(PU information decoding unit)
In the PU information decoding unit 12, the PU information (merge flag (merge_flag), merge index (merge_idx), prediction vector index (mvp_idx), reference image index (ref_idx), inter prediction identifier (inter_pred_flag), and difference vector (mvd) of each PU are used. ) Etc.) are decoded using the decoding module 9.

(TT情報復号部)
TT情報復号部13は、変換ツリーTTのTT情報(TU分割フラグSP_TU(split_transform_flag)、TU残差フラグCBP_TU(cbf_cb、cbf_cr、cbf_luma)等、及びTU)を、復号モジュール9を用いて復号する。
(TT information decoding unit)
The TT information decoding unit 13 decodes the TT information (TU split flag SP_TU (split_transform_flag), TU residual flag CBP_TU (cbf_cb, cbf_cr, cbf_luma), and TU) of the conversion tree TT using the decoding module 9.

また、TT情報復号部13は、TU復号部22を備えている。TU復号部22は、TUに残差が含まれている場合に、QP更新情報(量子化補正値)を復号する。なお、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からの差分値を示す値である。またTU復号部22は、量子化予測残差(residual_coding)を復号する。 Further, the TT information decoding unit 13 includes a TU decoding unit 22. The TU decoding unit 22 decodes the QP update information (quantization correction value) when the TU contains a residual. The QP update information is a value indicating a difference value from the quantized parameter predicted value qPpred, which is the predicted value of the quantized parameter QP. Further, the TU decoding unit 22 decodes the quantization predicted residual (residual_coding).

(CT情報復号の処理)
CT情報復号部10によるCT情報復号の動作について、図11を参照して詳細に説明する。図11は、本発明の一実施形態に係るCT情報復号部10の概略的動作を説明するフローチャートである。
(Processing of CT information decoding)
The operation of CT information decoding by the CT information decoding unit 10 will be described in detail with reference to FIG. FIG. 11 is a flowchart illustrating a schematic operation of the CT information decoding unit 10 according to the embodiment of the present invention.

CT情報復号部10によるCT情報復号S1400では、QT情報復号と、BT情報復号とを行う。以下では、CT情報復号部10によるQT情報復号と、BT情報復号とについて順に説明する。 The CT information decoding S1400 by the CT information decoding unit 10 performs QT information decoding and BT information decoding. Hereinafter, the QT information decoding by the CT information decoding unit 10 and the BT information decoding will be described in order.

まず、CT情報復号部10は、符号化データからCT情報を復号し、再帰的に符号化ツリーCT(coding_quadtree)を復号する。 First, the CT information decoding unit 10 decodes CT information from the coded data and recursively decodes the coding tree CT (coding_quadtree).

(S1411)CT情報復号部10は、復号したCT情報にQT分割フラグがあるか否かを判定する。CT情報復号部10は、QT分割フラグがあると判定した場合は、S1421に遷移する。それ以外の場合には、S1422に遷移する。 (S1411) The CT information decoding unit 10 determines whether or not the decoded CT information has a QT division flag. When the CT information decoding unit 10 determines that the QT division flag is present, the CT information decoding unit 10 transitions to S1421. In other cases, the transition to S1422 occurs.

(S1421)CT情報復号部10は、QT分割フラグがあると判定した場合には、シンタックス要素であるQT分割フラグ(split_cu_flag)を復号する。 (S1421) When the CT information decoding unit 10 determines that the QT division flag is present, the CT information decoding unit 10 decodes the QT division flag (split_cu_flag) which is a syntax element.

(S1422)CT情報復号部10は、それ以外の場合、つまり、符号化データにQT分割フラグsplit_cu_flagが現れない場合(not present)には、符号化データからのQT分割フラグsplit_cu_flagの復号を省略し、QT分割フラグsplit_cu_flagを0として導出(infer)する。 (S1422) The CT information decoding unit 10 omits decoding of the QT division flag split_cu_flag from the coded data in other cases, that is, when the QT division flag split_cu_flag does not appear in the coded data (not present). , QT split flag split_cu_flag is set to 0 and derived (infer).

(S1431)CT情報復号部10は、QT分割フラグsplit_cu_flagが0以外(=1)である場合には、後述の(S1441)を実施し、一階層下に移行して(S1411)以降の処理を繰り返す。それ以外の場合(QT分割フラグsplit_cu_flagが0の場合)には、S1451に遷移する。 (S1431) When the QT split flag split_cu_flag is other than 0 (= 1), the CT information decoding unit 10 executes (S1441) described later, shifts to one level lower, and performs the subsequent processing (S1411). repeat. In other cases (when the QT split flag split_cu_flag is 0), the transition to S1451 is performed.

(S1441)CT情報復号部10は、QT分割を行う。具体的には、CT情報復号部10は、一階層下のCT階層において4つの符号化ツリーCTを復号する。CT情報復号部10は、下位の符号化ツリーCTにおいても、S1411から開始されるQT情報復号を継続する。 (S1441) The CT information decoding unit 10 performs QT division. Specifically, the CT information decoding unit 10 decodes four coded tree CTs in the CT layer one layer below. The CT information decoding unit 10 continues the QT information decoding started from S1411 even in the lower coded tree CT.

続いて、CT情報復号部10は、符号化データからCT情報を復号し、再帰的に符号化ツリーCT(coding_binarytree)を復号する。このとき、最初に(分割前の)QTデプスを0とし、その後QT分割の度にQTデプスを1だけインクリメントする。 Subsequently, the CT information decoding unit 10 decodes the CT information from the coded data and recursively decodes the coding tree CT (coding_binarytree). At this time, the QT depth (before division) is first set to 0, and then the QT depth is incremented by 1 each time the QT division is performed.

(S1451)まず、CT情報復号部10は、復号したCT情報にBT分割モードがあるか否かを判定する。CT情報復号部10は、BT分割モードがあると判定した場合は、S1461に遷移する。それ以外の場合には、S1462に遷移する。 (S1451) First, the CT information decoding unit 10 determines whether or not the decoded CT information has a BT division mode. When the CT information decoding unit 10 determines that there is a BT division mode, the CT information decoding unit 10 transitions to S1461. In other cases, the transition to S1462 occurs.

(S1461)CT情報復号部10は、BT分割モードがあると判定した場合には、シンタックス要素であるBT分割モードsplit_bt_modeを復号する。 (S1461) When the CT information decoding unit 10 determines that there is a BT division mode, it decodes the BT division mode split_bt_mode, which is a syntax element.

(S1462)CT情報復号部10は、それ以外の場合、つまり、符号化データにBT分割モードsplit_bt_modeが現れない場合には、符号化データからのBT分割モードsplit_bt_modeの復号を省略し、BT分割モードsplit_bt_modeを0として導出する。 (S1462) The CT information decoding unit 10 omits decoding of the BT division mode split_bt_mode from the coded data in other cases, that is, when the BT division mode split_bt_mode does not appear in the coded data, and the BT division mode. Derived with split_bt_mode set to 0.

(S1471)CT情報復号部10は、BT分割モードsplit_bt_modeが0以外(=1または2)である場合には、後述の(S1481)を実施し、一階層下に移行して(S1451)以降の処理を繰り返す。それ以外の場合(BT分割モードsplit_bt_modeが0の場合)には、CT情報復号部10は、対象符号化ツリーを分割せず、処理を終了する。 (S1471) When the BT division mode split_bt_mode is other than 0 (= 1 or 2), the CT information decoding unit 10 executes (S1481) described later, shifts to one level lower, and after (S1451). Repeat the process. In other cases (when the BT division mode split_bt_mode is 0), the CT information decoding unit 10 does not divide the target coding tree and ends the process.

(S1481)CT情報復号部10は、BT分割を行う。具体的には、CT情報復号部10は、一階層下のBT階層において、BT分割モードが1の場合は、水平分割を行い2つの符号化ツリーCTを復号し、BT分割モードが2の場合は、垂直分割を行い2つの符号化ツリーCTを復号する。CT情報復号部10は、下位の符号化ツリーCTにおいても、S1451から開始されるBT情報復号を継続する。このとき、最初に分割前のBTデプスを0とし、その後BT分割の度にBTデプスを1だけインクリメントする。 (S1481) The CT information decoding unit 10 performs BT division. Specifically, in the BT layer one layer below, the CT information decoding unit 10 performs horizontal division when the BT division mode is 1, decodes two coded tree CTs, and when the BT division mode is 2. Performs vertical division and decodes the two coded tree CTs. The CT information decoding unit 10 continues the BT information decoding started from S1451 even in the lower coded tree CT. At this time, the BT depth before division is first set to 0, and then the BT depth is incremented by 1 each time the BT division is performed.

なお、以上で説明したCT情報復号は、QTツリーとBTツリーとが別レイヤ(QTツリーとBTツリーとの間には上下関係が存在する。つまり、QTツリーはQTツリーの間で再帰的に分割され、BTツリーはBTツリーの間で再帰的に分割される。QTツリーの下位ノードとしてBTツリーが存在し得るが、BTツリーの下位ノードにQTツリーは存在しない)である場合を想定した復号方法である。この方法では、BT分割後にはQT分割を行うことができないが、BT分割後にはQT分割フラグの有無の判定が不要となる。しかし、本実施形態はこれに限定されず、QTツリーとBTツリーとが同一レイヤ(QTツリーとBTツリーとの間に上下関係が存在しない。つまり、QTツリーとBTツリーとを合わせたCTツリーの間で再帰的に分割される。QTツリーの下位ノードとしてBTツリーが存在するのと同時に、BTツリーの下位ノードにもQTツリーが存在する)である場合を想定した復号方法を採用してもよい。この場合は、QT分割及びBT分割のいずれも選択できる、すなわちBT分割後にもQT分割を行うことができるが、毎度QT分割フラグの有無の判定が必要となる。 In the CT information decoding described above, the QT tree and the BT tree are in different layers (there is a hierarchical relationship between the QT tree and the BT tree. That is, the QT tree recursively between the QT trees. It is split and the BT tree is recursively split between the BT trees. The BT tree can exist as a subordinate node of the QT tree, but the QT tree does not exist in the subordinate node of the BT tree). Decryption method. With this method, QT division cannot be performed after BT division, but it is not necessary to determine the presence or absence of the QT division flag after BT division. However, this embodiment is not limited to this, and the QT tree and the BT tree are in the same layer (there is no hierarchical relationship between the QT tree and the BT tree. That is, the CT tree in which the QT tree and the BT tree are combined is used. The decryption method is adopted assuming that the BT tree exists as a lower node of the QT tree, and at the same time, the QT tree also exists in the lower node of the BT tree. May be good. In this case, either QT division or BT division can be selected, that is, QT division can be performed even after BT division, but it is necessary to determine the presence or absence of the QT division flag each time.

(TU分割の制限)
QT分割またはBT分割によって得られたCUをさらにTU分割する場合、TUの分割パターンだけ動画像の符号化/復号処理量が増えることになる。そこで、本実施形態では、動画像の符号化/復号の複雑度を低減するために、CUに対するTU分割を一階層のみに制限している。同時に、本実施形態では、複数のTU分割パターンを備える。具体的には、CUに対するTU分割の階層を0(すなわち、分割なし)か1(すなわち、田の字分割、水平4分割、垂直4分割を1階層分行う)に制限する。また、本実施形態では複数のTU分割パターン(本例では田の字分割、水平4分割、垂直4分割の3つのパターン)を備える。
(Limitation of TU division)
When the CU obtained by QT division or BT division is further divided into TUs, the amount of moving image coding / decoding processing increases by the TU division pattern. Therefore, in the present embodiment, in order to reduce the complexity of coding / decoding of the moving image, the TU division for the CU is limited to only one layer. At the same time, the present embodiment includes a plurality of TU division patterns. Specifically, the hierarchy of TU division for CU is limited to 0 (that is, no division) or 1 (that is, paddy character division, horizontal 4 division, and vertical 4 division are performed for 1 layer). Further, in the present embodiment, a plurality of TU division patterns (in this example, three patterns of rice field division, horizontal four division, and vertical four division) are provided.

図12に、CUの階層と、階層に対応するCUの形状との例を示す。図12に示すように、CUは、階層ごとに形状が異なる。本実施形態では、CUに対するTU分割の階層を0か1に制限していることにより、CUの階層及び形状に応じて、TUの分割パターンを図13に示すものに制限している。図13は、CUの各形状に応じたTUの分割パターン例の一覧である。つまり、対象CUの形状が64×64である場合、TU分割モードに応じて、対象CUに対するTU分割は図13に示したTU形状へのTU分割に制限される。 FIG. 12 shows an example of the CU hierarchy and the shape of the CU corresponding to the hierarchy. As shown in FIG. 12, the shape of the CU is different for each layer. In the present embodiment, the TU division hierarchy for the CU is limited to 0 or 1, so that the TU division pattern is limited to that shown in FIG. 13 according to the CU hierarchy and shape. FIG. 13 is a list of TU division pattern examples corresponding to each shape of the CU. That is, when the shape of the target CU is 64 × 64, the TU division for the target CU is limited to the TU division into the TU shape shown in FIG. 13 according to the TU division mode.

この場合、画像符号化装置11においては、各CUを符号化する際に、当該CUをTU分割するか否かを示すTU分割フラグ(分割情報)、及びTU分割のTU分割モードを示すTU分割モード(分割情報)を一階層分だけTT情報に含めて符号化する。TU分割フラグが0の場合には、TU分割を行わないことを表し、TU分割フラグが1の場合には、TU分割を行うことを表す。また、TU分割モードtuSplitModeとは、分割なし(tuSplitMode=0)、田の字(つまり、2×2の格子状)に分割する田の字分割(tuSplitMode=1)、水平方向に4分割する水平4分割(つまり、水平方向の境界による4分割)(tuSplitMode=2)、及び垂直方向に4分割する垂直4分割(つまり、垂直方向の境界による4分割)(tuSplitMode=3)の何れかである。なお、TU分割モードtuSplitModeに値を割り当てる方法は上記によらず別の割り当て方でもよい。例えば、TU分割モードを、田の字分割(tuSplitMode=0)、水平4分割(tuSplitMode=1)、垂直4分割(tuSplitMode=2)としてもよい。 In this case, in the image coding device 11, when encoding each CU, the TU division flag (division information) indicating whether or not to divide the CU into TUs and the TU division indicating the TU division mode of TU division are indicated. The mode (division information) is included in the TT information for one layer and encoded. When the TU division flag is 0, it means that the TU division is not performed, and when the TU division flag is 1, it means that the TU division is performed. In addition, the TU split mode tuSplitMode is no split (tuSplitMode = 0), a paddle character split (that is, a 2x2 grid pattern), and a horizontal split into four horizontally. It is either 4 divisions (that is, 4 divisions by horizontal boundaries) (tuSplitMode = 2) or 4 vertical divisions (that is, 4 divisions by vertical boundaries) (tuSplitMode = 3). .. The method of assigning a value to the TU split mode tuSplitMode may be another method regardless of the above. For example, the TU division mode may be a paddy character division (tuSplitMode = 0), a horizontal division into four (tuSplitMode = 1), and a vertical division into four (tuSplitMode = 2).

また、上記では、TU分割に関する情報(分割情報)を、分割の有無を示すTU分割フラグと分割方法(分割パターン)を示すTU分割モードの2つの値を用いて表現したが、1つの値(TU分割モード)のみを用いる構成でもよい。この場合、TU分割モードの値の一つとして、分割なしを含むこととする。 Further, in the above, the information regarding the TU division (division information) is expressed using two values of the TU division flag indicating the presence / absence of division and the TU division mode indicating the division method (division pattern), but one value ( A configuration using only the TU division mode) may be used. In this case, it is assumed that no division is included as one of the values of the TU division mode.

本実施形態では、CUに対するTU分割を一階層のみに制限しているため、動画像の符号化/復号の複雑度を低減することができる。また、本実施形態では、TU分割の階層を減らす代わりに、TU分割の種類を1種類(田の字分割)から3種類(田の字分割、水平4分割、及び垂直4分割)に増加させているため、多様なパターンに対応できるようになる。 In the present embodiment, since the TU division for the CU is limited to only one layer, the complexity of coding / decoding the moving image can be reduced. Further, in the present embodiment, instead of reducing the hierarchy of TU division, the type of TU division is increased from one type (rice field division) to three types (rice field division, horizontal four division, and vertical four division). Therefore, it becomes possible to correspond to various patterns.

なお、複数の分割パターンは、田の字分割、水平4分割、及び垂直4分割に限定されない。後述するように8×8分割、16×16分割を加えてもよい。 The plurality of division patterns are not limited to the rice field division, the horizontal four division, and the vertical four division. As will be described later, 8 × 8 division and 16 × 16 division may be added.

(TT情報復号の処理)
TU分割の階層を一階層のみに制限している場合のTT情報復号部13によるTT情報復号の動作について、図14を参照して詳細に説明する。図14は、本発明の一実施形態に係るTT情報復号部13の概略的動作を説明するフローチャートである。
(Processing of TT information decoding)
The operation of TT information decoding by the TT information decoding unit 13 when the TU division layer is limited to only one layer will be described in detail with reference to FIG. FIG. 14 is a flowchart illustrating a schematic operation of the TT information decoding unit 13 according to the embodiment of the present invention.

TT情報復号部13は、符号化データからTT情報を復号し、変換ツリーTTを復号する。 The TT information decoding unit 13 decodes the TT information from the encoded data and decodes the conversion tree TT.

(S1511)まず、TT情報復号部13は、対象TUサイズ(対象CUサイズ、対象TUサイズ)が最大TUサイズ以下、且つ、最小TUサイズよりも大きいか否かを判定する。 (S1511) First, the TT information decoding unit 13 determines whether or not the target TU size (target CU size, target TU size) is equal to or less than the maximum TU size and larger than the minimum TU size.

(S1521)TT情報復号部13は、上記の条件を満たさない場合、つまり、符号化データにTU分割フラグが現れない場合には、TU分割フラグを導出する。このTU分割フラグの導出については、後述する。 (S1521) The TT information decoding unit 13 derives the TU division flag when the above conditions are not satisfied, that is, when the TU division flag does not appear in the coded data. The derivation of this TU division flag will be described later.

(S1522)一方、TT情報復号部13は、上記の条件を満たす場合には、シンタックス要素であるTU分割フラグを復号する。 (S1522) On the other hand, the TT information decoding unit 13 decodes the TU division flag, which is a syntax element, when the above conditions are satisfied.

(S1531)続いて、TT情報復号部13は、TU分割フラグを参照して、TU分割フラグが分割することを示す場合には、TU分割モードを復号する。TT情報復号部13は、符号化データからTU分割モードを復号し、復号したTU分割モードが指定するTU分割モードでTU分割を行う。なお、このTU分割モードの導出については、後述する。 (S1531) Subsequently, the TT information decoding unit 13 refers to the TU division flag and decodes the TU division mode when it indicates that the TU division flag is divided. The TT information decoding unit 13 decodes the TU division mode from the coded data, and performs TU division in the TU division mode specified by the decoded TU division mode. The derivation of this TU division mode will be described later.

(S1541)TT情報復号部13は、対象TUに残差が含まれているか否かを示すTU残差フラグを復号する。 (S1541) The TT information decoding unit 13 decodes the TU residual flag indicating whether or not the target TU contains a residual.

(S1551)次に、TT情報復号部13は、AMTフラグamt_flagを復号する。 (S1551) Next, the TT information decoding unit 13 decodes the AMT flag amt_flag.

(S1561)TT情報復号部13のTU復号部22は、TU残差フラグ及びAMTフラグamt_flagに基づき、TUを復号する。 (S1561) The TU decoding unit 22 of the TT information decoding unit 13 decodes the TU based on the TU residual flag and the AMT flag amt_flag.

(S1571)TT情報復号部13は、他のTUにおいても、同様の処理を行ってTT情報復号を継続する。 (S1571) The TT information decoding unit 13 performs the same processing in the other TUs to continue the TT information decoding.

なお、TU残差フラグを復号してからTUを復号するまでの処理は周知の技術であるため、ここでは詳細な説明は省略する。 Since the process from decoding the TU residual flag to decoding the TU is a well-known technique, detailed description thereof will be omitted here.

(TU分割フラグの導出処理)
以下では、TT情報復号部13によるTU分割フラグの導出(S1521)について、図15を参照して説明する。図15は、本発明の一実施形態に係るTT情報復号部13の概略的動作を説明するフローチャートである。
(TU division flag derivation process)
Hereinafter, the derivation of the TU division flag (S1521) by the TT information decoding unit 13 will be described with reference to FIG. FIG. 15 is a flowchart illustrating a schematic operation of the TT information decoding unit 13 according to the embodiment of the present invention.

(S1611)まず、TT情報復号部13は、対象TUサイズが最大TUサイズよりも大きいか否かを判定する。 (S1611) First, the TT information decoding unit 13 determines whether or not the target TU size is larger than the maximum TU size.

(S1621)TT情報復号部13は、対象TUサイズが最大TUサイズよりも大きいと判定した場合には、対象TUのTU分割が必要であるため、TU分割フラグを1として導出する。この場合、TU分割フラグは符号化データに現れず、TU分割フラグの画像符号化装置11での符号化や画像復号装置31での復号は行われない。 (S1621) When the TT information decoding unit 13 determines that the target TU size is larger than the maximum TU size, the target TU needs to be divided into TUs, so the TT information decoding unit 13 derives the TU division flag as 1. In this case, the TU division flag does not appear in the coded data, and the TU division flag is not coded by the image coding device 11 or decoded by the image decoding device 31.

(S1631)一方、TT情報復号部13は、対象TUサイズが最大TUサイズ以下の場合は、対象TUサイズが最小TUサイズ以下であるか否かを判定する。 (S1631) On the other hand, when the target TU size is the maximum TU size or less, the TT information decoding unit 13 determines whether or not the target TU size is the minimum TU size or less.

(S1641)TT情報復号部13は、対象TUサイズが最小TUサイズ以下であると判定した場合には、対象TUのTU分割は不要であるため、TU分割フラグを0として導出する。この場合、TU分割フラグは符号化データに現れず、TU分割フラグの画像符号化装置11での符号化や画像復号装置31での復号は行われない。 (S1641) When the TT information decoding unit 13 determines that the target TU size is equal to or less than the minimum TU size, the target TU does not need to be divided into TUs, so the TT information decoding unit 13 derives the TU division flag as 0. In this case, the TU division flag does not appear in the coded data, and the TU division flag is not coded by the image coding device 11 or decoded by the image decoding device 31.

上記以外の場合、TU分割フラグは符号化データに現れ、TU分割フラグの符号化装置での符号化や復号装置での復号(S1522)が行われる。 In cases other than the above, the TU division flag appears in the coded data, and the TU division flag is coded by the coding device and decoded by the decoding device (S1522).

(TU分割モードの導出)
続いて、TT情報復号部13によるTU分割モードの導出(S1531)について、図16を参照して説明する。図16は、本発明の一実施形態に係るTT情報復号部13の概略的動作を説明するフローチャートである。
(Derivation of TU division mode)
Subsequently, the derivation of the TU division mode (S1531) by the TT information decoding unit 13 will be described with reference to FIG. FIG. 16 is a flowchart illustrating a schematic operation of the TT information decoding unit 13 according to the embodiment of the present invention.

(S1711)まず、TT情報復号部13は、TU分割フラグが1であるか否かを判定する。 (S1711) First, the TT information decoding unit 13 determines whether or not the TU division flag is 1.

(S1721)TT情報復号部13は、TU分割フラグが1以外(=0)である場合には、対象TUを分割しない。具体的には、TT情報復号部13は、ループ数N(分割数N)を1、sftx = 0及びsfty = 0と設定する。 (S1721) The TT information decoding unit 13 does not divide the target TU when the TU division flag is other than 1 (= 0). Specifically, the TT information decoding unit 13 sets the number of loops N (number of divisions N) to 1, sftx = 0 and sfty = 0.

(S1731)TT情報復号部13は、TU分割フラグが1である場合には、符号化データから分割モードを復号する。 (S1731) When the TU division flag is 1, the TT information decoding unit 13 decodes the division mode from the coded data.

(S1741)続いて、TT情報復号部13は、分割モードが田の字分割を示すか否かを判定する。 (S1741) Subsequently, the TT information decoding unit 13 determines whether or not the division mode indicates the character division of the rice field.

(S1751)TT情報復号部13は、分割モードが田の字分割を示す場合は、対象TUを田の字分割する。具体的には、TT情報復号部13は、ループ数Nを4、sftx = 1及びsfty = 1と設定する。ループ数Nは、図14に示した(S1511)~(S1531)までの処理を行う回数である。sftxはCUの幅(CUwidth)を算出するためのシフト量、sftyはCUの高さ(CUheight)を算出するためのシフト量である。 (S1751) When the division mode indicates the character division of the rice field, the TT information decoding unit 13 divides the target TU into the character of the rice field. Specifically, the TT information decoding unit 13 sets the number of loops N to 4, sftx = 1 and sfty = 1. The number of loops N is the number of times the processing from (S1511) to (S1531) shown in FIG. 14 is performed. sftx is the shift amount for calculating the CU width (CUwidth), and sfty is the shift amount for calculating the CU height (CUheight).

(S1761)一方、TT情報復号部13は、分割モードが田の字分割を示さない場合は、分割モードが水平4分割であるか否かを判定する。 (S1761) On the other hand, when the division mode does not indicate the character division of the rice field, the TT information decoding unit 13 determines whether or not the division mode is horizontal four division.

(S1771)TT情報復号部13は、分割モードが水平4分割を示す場合は、対象TUを水平4分割する。具体的には、TT情報復号部13は、ループ数Nを4、sftx = 0及びsfty = 2と設定する。 (S1771) The TT information decoding unit 13 divides the target TU into four horizontally when the division mode indicates four horizontal divisions. Specifically, the TT information decoding unit 13 sets the number of loops N to 4, sftx = 0 and sfty = 2.

(S1781)一方、TT情報復号部13は、分割モードが水平4分割を示さない場合は、分割モードが垂直4分割であるか否かを判定する。 (S1781) On the other hand, when the division mode does not indicate horizontal 4-division, the TT information decoding unit 13 determines whether or not the division mode is vertical 4-division.

(S1791)TT情報復号部13は、分割モードが垂直4分割を示す場合は、対象TUを垂直4分割する。具体的には、TT情報復号部13は、ループ数Nを4、sftx = 2及びsfty = 0と設定する。 (S1791) The TT information decoding unit 13 divides the target TU into four vertical divisions when the division mode indicates vertical four divisions. Specifically, the TT information decoding unit 13 sets the number of loops N to 4, sftx = 2 and sfty = 0.

(S1800)TT情報復号部13は、CUの形状(CUwidth,CUheight)を設定したsftx及びsftyだけビットシフトさせたものを一階層下のTUの形状(TUwidth,TUheight)として決定する。 (S1800) The TT information decoding unit 13 determines the CU shape (CUwidth, CUheight) that is bit-shifted by sftx and sfty for which the CU shape (CUwidth, CUheight) is set as the TU shape (TUwidth, TUheight) one level below.

TUwidth = CUwidth >> sftx
TUheight = CUheight >> sfty
なお、CUの形状、TUの形状が2の対数である(log2CUwidth,log2CUheight)、(log2TUwidth,log2TUheight)で表現されている場合には、以下のように決定する。
TUwidth = CUwidth >> sftx
TUheight = CUheight >> sfty
If the shape of CU and the shape of TU are represented by a logarithm of 2 (log2CUwidth, log2CUheight) and (log2TUwidth, log2TUheight), it is determined as follows.

log2TUwidth = log2CUwidth - sftx
log2TUheight = log2CUheight - sfty
なお、
CUwidth = 1<<log2CUwidth、CUheight = 1<<log2CUheight、TUwidth = 1<<log2TUwidth、TUheight = 1<<log2TUheightである。
log2TUwidth = log2CUwidth --sftx
log2TUheight = log2CUheight --sfty
note that,
CUwidth = 1 << log2CUwidth, CUheight = 1 << log2CUheight, TUwidth = 1 << log2TUwidth, TUheight = 1 << log2TUheight.

なお、TT情報復号部13には、各CUの形状(CUwidth,CUheight)が、各CUの深度Depth(cqtDepth,cbtDepth)と共に与えられている。 The shape (CUwidth, CUheight) of each CU is given to the TT information decoding unit 13 together with the depth Depth (cqtDepth, cbtDepth) of each CU.

TT情報復号部13は、図14に示した(S1511)~(S1531)までの処理をループ数Nだけ繰り返し行う。例えば、TU分割モードが分割なしである場合は、上記の処理を1回行い、TU分割モードが田の字分割、水平4分割または垂直4分割である場合は、上記の処理を4回行う。 The TT information decoding unit 13 repeats the processes from (S1511) to (S1531) shown in FIG. 14 by the number of loops N. For example, when the TU division mode is no division, the above processing is performed once, and when the TU division mode is a paddy-shaped division, horizontal 4-division or vertical 4-division, the above processing is performed four times.

この一連の処理により、CUはTU分割される。本実施形態では、上記の一連の処理によりCUを一階層分TU分割すると、それ以上はTU分割を行わない。 By this series of processing, the CU is divided into TUs. In the present embodiment, when the CU is divided into TUs for one layer by the above series of processes, no further TU division is performed.

(変形例)
CUサイズが大きいと、TU分割が1階層だけでは画像の特徴に合わせた適切な分割ができない場合がある。そこで、CUのTU分割モードとして、田の字分割、水平4分割、または垂直4分割以外にも8×8サイズへの分割(以下、8×8分割と称す)を用いてもよい。
(Modification example)
If the CU size is large, it may not be possible to perform appropriate division according to the characteristics of the image if only one layer of TU division is used. Therefore, as the TU division mode of the CU, a division into 8 × 8 size (hereinafter referred to as 8 × 8 division) may be used in addition to the rice field division, the horizontal 4 division, or the vertical 4 division.

図17にCUの各形状に応じたTUの分割パターン例の一覧を示す。図17に示すように、CUサイズが大きい階層(例えば、8×8サイズへの分割パターンが含まれない階層(本図では、D3))までは、TU分割モードに8×8分割が含まれている。この場合、TT情報復号部13は、TU分割モードが分割なし(tuSplitMode=0)、田の字分割(tuSplitMode=1)、水平4分割(tuSplitMode=2)、垂直4分割(tuSplitMode=3)、及び8×8分割(tuSplitMode=4)の何れであるのか判定する。ここでもTU分割モードの割り当ては上記によらず、田の字分割(tuSplitMode=0)、水平4分割(tuSplitMode=1)、垂直4分割(tuSplitMode=2)、及び8×8分割(tuSplitMode=3)等でもよい。 FIG. 17 shows a list of TU division pattern examples corresponding to each shape of the CU. As shown in FIG. 17, the TU division mode includes 8 × 8 division up to the layer having a large CU size (for example, the layer that does not include the division pattern into 8 × 8 size (D3 in this figure)). ing. In this case, the TT information decoding unit 13 has a TU division mode of no division (tuSplitMode = 0), a paddy character division (tuSplitMode = 1), a horizontal division of 4 (tuSplitMode = 2), and a vertical division of 4 (tuSplitMode = 3). And 8 × 8 division (tuSplitMode = 4) is determined. Again, the TU split mode assignment is not based on the above, but is divided into rice fields (tuSplitMode = 0), horizontal 4 splits (tuSplitMode = 1), vertical 4 splits (tuSplitMode = 2), and 8x8 splits (tuSplitMode = 3). ) Etc. may be used.

この場合のTT情報復号部13によるTU分割モードの導出について、図18を参照して説明する。図18は、本発明の一実施形態に係るTT情報復号部13の概略的動作を説明するフローチャートである。 Derivation of the TU division mode by the TT information decoding unit 13 in this case will be described with reference to FIG. FIG. 18 is a flowchart illustrating a schematic operation of the TT information decoding unit 13 according to the embodiment of the present invention.

S1711~S1791までの処理は、図16に示した処理と同じであるので、ここではその説明は省略する。 Since the processes from S1711 to S1791 are the same as the processes shown in FIG. 16, the description thereof will be omitted here.

(S1792)TT情報復号部13は、分割モードが垂直4分割を示さない場合は、分割モードが8×8分割であるか否かを判定する。 (S1792) When the division mode does not indicate vertical 4 division, the TT information decoding unit 13 determines whether or not the division mode is 8 × 8 division.

(S1793)TT情報復号部13は、分割モードが8×8分割を示す場合は、対象TUを8×8分割する。具体的には、TT情報復号部13は、ループ数N(分割数N)をCUwidth * CUheight >> 6、sftx = log2CUwidth - 3及びsfty = log2CUheight - 3と設定する。 (S1793) The TT information decoding unit 13 divides the target TU into 8 × 8 when the division mode indicates 8 × 8 division. Specifically, the TT information decoding unit 13 sets the number of loops N (number of divisions N) to CUwidth * CUheight >> 6, sftx = log2CUwidth − 3 and sfty = log2CUheight − 3.

(S1800)TT情報復号部13は、CUの形状(CUwidth,CUheight)を設定したsftx及びsftyだけビットシフトさせたものを一階層下のTUの形状(TUwidth,TUheight)として決定する。 (S1800) The TT information decoding unit 13 determines the CU shape (CUwidth, CUheight) that is bit-shifted by sftx and sfty for which the CU shape (CUwidth, CUheight) is set as the TU shape (TUwidth, TUheight) one level below.

なお、分割モードは8×8分割に限定されない。例えば、16×16サイズへの分割(以下、16×16分割と称す)を用いてもよい。図19にCUの各形状に応じたTUの分割パターン例の一覧を示す。図19に示すように、CUサイズが大きい階層(例えば、16×16サイズへの分割パターンが含まれない階層(本図では、D1))までは、TU分割モードに16×16分割が含まれている。 The division mode is not limited to 8 × 8 division. For example, division into 16 × 16 sizes (hereinafter referred to as 16 × 16 division) may be used. FIG. 19 shows a list of TU division pattern examples corresponding to each shape of the CU. As shown in FIG. 19, the TU division mode includes 16 × 16 division up to a layer having a large CU size (for example, a layer that does not include a division pattern into 16 × 16 size (D1 in this figure)). ing.

あるいは、分割モードとして8×8分割及び16×16分割の両方を用いてもよい。この場合のCUの各形状に応じたTUの分割パターン例の一覧を図20に示す。図20に示すように、所定の階層(例えば、16×16サイズへの分割パターンが含まれない階層(本図では、D1))までは、TU分割モードに16×16分割が含まれており、以降の階層(例えば、8×8サイズへの分割パターンが含まれない階層(本図では、D2及びD3)では、TU分割モードに8×8分割が含まれている。 Alternatively, both 8 × 8 division and 16 × 16 division may be used as the division mode. FIG. 20 shows a list of TU division pattern examples corresponding to each shape of the CU in this case. As shown in FIG. 20, the TU division mode includes 16 × 16 division up to a predetermined layer (for example, a layer that does not include a division pattern into 16 × 16 size (D1 in this figure)). In the subsequent layers (for example, the layers not including the division pattern into 8 × 8 size (D2 and D3 in this figure), the TU division mode includes 8 × 8 division.

(第2の実施形態)
BT分割によって得られたCUをさらにTU分割する場合のTUの分割パターンは、BT分割とTU分割の組合せの数だけあり、QT分割によって得られたCUをさらにTU分割する場合のTUの分割パターンは、QT分割のパターンとTU分割のパターンの組合せの数だけある。BT分割のパターンは、QT分割のパターンに比べて大きいことから、BT分割によって得られたCUのTUの分割パターンは、QT分割によって得られたCUのTUの分割パターンと比べて多く、動画像の符号化/復号処理量が多い。そこで、本実施形態では、QT分割によって得られたCUに対するTU分割を一階層のみに制限すると共に、BT分割によって得られたCUに対するTU分割は行わない。具体的には、BT分割によってTU分割の階層を0(すなわち、分割なし)に、QT分割によって得られたCUに対するTU分割の階層を0(すなわち、分割なし)か1(すなわち、田の字分割、水平4分割、垂直4分割を1階層分行う)に制限する。
(Second embodiment)
There are as many TU division patterns as the number of combinations of BT division and TU division when the CU obtained by BT division is further divided into TUs, and the TU division pattern when the CU obtained by QT division is further divided into TUs. There are as many combinations of QT division patterns and TU division patterns. Since the pattern of BT division is larger than the pattern of QT division, the division pattern of TU of CU obtained by BT division is larger than the division pattern of TU of CU obtained by QT division. The amount of coding / decoding processing is large. Therefore, in the present embodiment, the TU division for the CU obtained by the QT division is limited to only one layer, and the TU division for the CU obtained by the BT division is not performed. Specifically, the TU division hierarchy is set to 0 (that is, no division) by the BT division, and the TU division hierarchy for the CU obtained by the QT division is 0 (that is, no division) or 1 (that is, the character of the rice field). It is limited to 1 layer of division, horizontal 4 division, and vertical 4 division).

本実施形態では、QT分割によって得られたCUに対するTU分割の階層を0か1に制限していることにより、CUの階層及び形状に応じて、TUの分割パターンを図21に示すものに制限している。図21は、CUの各形状に応じたTUの分割パターン例の一覧である。つまり、対象CUの形状が64×64等の正方形である場合、TU分割モードに応じて、対象CUに対するTU分割は図21に示したTU形状へのTU分割に制限される。 In the present embodiment, the TU division hierarchy for the CU obtained by the QT division is limited to 0 or 1, so that the TU division pattern is limited to that shown in FIG. 21 according to the CU hierarchy and shape. is doing. FIG. 21 is a list of TU division pattern examples corresponding to each shape of the CU. That is, when the shape of the target CU is a square such as 64 × 64, the TU division for the target CU is limited to the TU division into the TU shape shown in FIG. 21 according to the TU division mode.

本実施形態では、QT分割によって得られたCUに対するTU分割を一階層のみに制限すると共に、BT分割によって得られたCUに対するTU分割は行わないため、動画像の符号化/復号の複雑度を低減しながらも符号化効率を維持することができる。 In the present embodiment, the TU division for the CU obtained by the QT division is limited to only one layer, and the TU division for the CU obtained by the BT division is not performed. Therefore, the complexity of coding / decoding of the moving image is increased. Coding efficiency can be maintained while reducing.

(TT情報復号の処理)
QT分割によって得られたCUに対するTU分割の階層を一階層のみに制限している場合のTT情報復号部13によるTT情報復号の動作について、図22を参照して詳細に説明する。図22は、本発明の一実施形態に係るTT情報復号部13の概略的動作を説明するフローチャートである。
(Processing of TT information decoding)
The operation of TT information decoding by the TT information decoding unit 13 when the layer of TU division for the CU obtained by QT division is limited to only one layer will be described in detail with reference to FIG. 22. FIG. 22 is a flowchart illustrating a schematic operation of the TT information decoding unit 13 according to the embodiment of the present invention.

TT情報復号部13は、符号化データからTT情報を復号し、変換ユニットTUを復号する。 The TT information decoding unit 13 decodes the TT information from the encoded data and decodes the conversion unit TU.

(S1512)まず、TT情報復号部13は、対象TUサイズが最大TUサイズ以下、且つ、最小TUサイズよりも大きい、且つ、QT分割のみであるか否かを判定する。TT情報復号部13には、各CUの深度Depth(cqtDepth,cbtDepth)が、各CUの形状(CUwidth,CUheight)と共に与えられている。TT情報復号部13は、対象TUにおいて、cbtDepth = 0である場合には、BT分割はなくQT分割のみであると判定できる。 (S1512) First, the TT information decoding unit 13 determines whether or not the target TU size is equal to or less than the maximum TU size, larger than the minimum TU size, and only QT division is performed. The depth Depth (cqtDepth, cbtDepth) of each CU is given to the TT information decoding unit 13 together with the shape (CUwidth, CUheight) of each CU. When cbtDepth = 0 in the target TU, the TT information decoding unit 13 can determine that there is no BT division and only the QT division.

(S1521)TT情報復号部13は、上記の条件を満たさない場合、つまり、符号化データにTU分割フラグが現れない場合には、TU分割フラグを導出(infer)する。このTU分割フラグの導出については、後述する。 (S1521) The TT information decoding unit 13 derives (infer) the TU division flag when the above conditions are not satisfied, that is, when the TU division flag does not appear in the coded data. The derivation of this TU division flag will be described later.

S1522~S1571までの処理は、図14に示した処理と同じであるので、ここではその説明は省略する。 Since the processes from S1522 to S1571 are the same as the processes shown in FIG. 14, the description thereof will be omitted here.

(TU分割フラグの導出処理)
以下では、TT情報復号部13によるTU分割フラグの導出について、図23を参照して説明する。図23は、本発明の一実施形態に係るTT情報復号部13の概略的動作を説明するフローチャートである。
(TU division flag derivation process)
Hereinafter, the derivation of the TU division flag by the TT information decoding unit 13 will be described with reference to FIG. 23. FIG. 23 is a flowchart illustrating a schematic operation of the TT information decoding unit 13 according to the embodiment of the present invention.

S1611~S1641までの処理は、図15に示した処理と同じであるので、ここではその説明は省略する。 Since the processes from S1611 to S1641 are the same as the processes shown in FIG. 15, the description thereof will be omitted here.

(S1651)TT情報復号部13は、対象CUがBT分割されたものであるかを安定する。すなわち、対象CUがBT分割なしのCUであるか、BT分割により得られたCUであるか否か(対象CUにおけるBT分割の有無)を判定する。なお、判定方法としては以下のいずれかを用いることができる。
1)CUが正方形ではない場合(CUwidth!=CUHeight)をBT分割があると判定する。CUが正方形である場合(CUwidth==CUHeight)をBT分割がないと判定する。
2)BTデプスが0以外である場合をBT分割があると判定し、BTデプスが0の場合をBT分割がないと判定する。
(S1651) The TT information decoding unit 13 stabilizes whether the target CU is BT-divided. That is, it is determined whether or not the target CU is a CU without BT division or a CU obtained by BT division (presence or absence of BT division in the target CU). Any of the following can be used as the determination method.
1) If the CU is not square (CUwidth! = CUHeight), it is determined that there is a BT division. If the CU is square (CUwidth == CUHeight), it is determined that there is no BT division.
2) When the BT depth is other than 0, it is determined that there is a BT division, and when the BT depth is 0, it is determined that there is no BT division.

(S1661)TT情報復号部13は、対象CUがBT分割されていないと判定した場合には、対象CUのTU分割が可能であるため、TU分割フラグを復号する(S1661)。 (S1661) When the TT information decoding unit 13 determines that the target CU is not BT-divided, the TU division flag of the target CU can be TU-divided, so that the TU division flag is decoded (S1661).

(S1671)一方、TT情報復号部13は、対象CUがBT分割されたCUであると判定した場合には、対象CUのTU分割は行わないため、TU分割フラグを0として導出する。すなわち、TT情報復号部13は、CUの形状(CUwidth,CUheight)を一階層下のTUの形状(TUwidth,TUheight)として決定する。 (S1671) On the other hand, when the TT information decoding unit 13 determines that the target CU is a BT-divided CU, the TU division of the target CU is not performed, so the TT information decoding unit 13 derives the TU division flag as 0. That is, the TT information decoding unit 13 determines the shape of the CU (CUwidth, CUheight) as the shape of the TU one level below (TUwidth, TUheight).

(変形例-1)
QT分割によって得られたCUに対するTU分割モードは、分割なし、田の字分割、水平4分割及び垂直4分割に限定されない。例えば、QT分割によって得られたCUに対するTU分割モードを分割なし及び田の字分割に制限してもよい。具体的には、CUに対するTU分割の階層を0(すなわち、分割なし)か1(すなわち、田の字分割を1階層分行う)に制限する。
(Modification-1)
The TU division mode for the CU obtained by QT division is not limited to no division, paddy division, horizontal 4 division and vertical 4 division. For example, the TU division mode for the CU obtained by QT division may be limited to no division and paddy division. Specifically, the hierarchy of TU division for CU is limited to 0 (that is, no division) or 1 (that is, the character division of rice field is performed for one layer).

本実施形態では、QT分割によって得られたCUに対するTU分割を分割なしまたは田の字分割に制限していることにより、CUの階層及び形状に応じて、TUの分割パターンを図24に示すものに制限している。図24は、CUの各形状に応じたTUの分割パターン例の一覧である。つまり、対象CUの形状が64×64等の正方形である場合、TU分割モードに応じて、対象CUに対するTU分割は図24に示したTU形状へのTU分割に制限される。 In the present embodiment, the TU division pattern for the CU obtained by the QT division is shown in FIG. 24 according to the hierarchy and shape of the CU by limiting the TU division to no division or the paddy character division. Is limited to. FIG. 24 is a list of TU division pattern examples corresponding to each shape of the CU. That is, when the shape of the target CU is a square such as 64 × 64, the TU division for the target CU is limited to the TU division into the TU shape shown in FIG. 24, depending on the TU division mode.

この場合、TT情報復号部13がTU分割モードを導出する処理においては、図16に示した処理におけるS1761~S1793を省略すればよい。 In this case, in the process of deriving the TU division mode by the TT information decoding unit 13, S1761 to S1793 in the process shown in FIG. 16 may be omitted.

(変形例-2)
上述したように、CUサイズが大きいと、TU分割が1階層だけでは画像の特徴に合わせた適切な分割ができない場合がある。そこで、CUのTU分割モードとして、田の字分割、水平4分割、または垂直4分割以外にも8×8サイズへの分割(8×8分割)を用いてもよい。この場合、QT分割によって得られたCUに対する分割モードを分割なし、田の字分割、水平4分割、垂直4分割及び8×8分割にし、BT分割によって得られたCUに対する分割モードを分割なし及び8×8分割に制限する。
(Modification example-2)
As described above, if the CU size is large, it may not be possible to perform appropriate division according to the characteristics of the image if the TU division is only one layer. Therefore, as the TU division mode of the CU, division into 8 × 8 size (8 × 8 division) may be used in addition to the rice field division, horizontal 4 division, or vertical 4 division. In this case, the division mode for the CU obtained by QT division is divided into no division, the paddy character division, the horizontal 4 division, the vertical 4 division and the 8x8 division, and the division mode for the CU obtained by the BT division is no division and Limited to 8x8 division.

図25にCUの各形状に応じたTUの分割パターン例の一覧を示す。図25に示すように、CUサイズが大きい階層(本図では、D3)までは、TU分割モードに8×8分割が含まれている。この場合、TT情報復号部13は、図14及び図15に示した処理に沿ってTT情報復号を行うが、TU分割モードの導出については、図18に示した処理に沿って行う。 FIG. 25 shows a list of TU division pattern examples corresponding to each shape of the CU. As shown in FIG. 25, the TU division mode includes 8 × 8 division up to the layer having a large CU size (D3 in this figure). In this case, the TT information decoding unit 13 decodes the TT information according to the processes shown in FIGS. 14 and 15, but derives the TU division mode according to the processes shown in FIG.

つまり、TT情報復号部13が図18に示した処理に沿ってTU分割モードを導出する際、QT分割によって得られたCUの場合は、TU分割モードが分割なし、田の字分割、水平4分割、垂直4分割、及び8×8分割の何れであるのか判定するため、すべてのステップを経由し得る。一方、BT分割によって得られたCUの場合は、TU分割モードが分割なしまたは8×8分割に制限されており、TU分割モードが分割なし、及び8×8分割の何れであるのか判定するため、S1751、S1771、及びS1791を経由することはない。 That is, when the TT information decoding unit 13 derives the TU division mode according to the process shown in FIG. 18, in the case of the CU obtained by the QT division, the TU division mode is no division, paddy character division, and horizontal 4. All steps may be taken to determine whether it is a split, a vertical 4 split, or an 8x8 split. On the other hand, in the case of the CU obtained by BT division, the TU division mode is limited to no division or 8 × 8 division, and the TU division mode is to determine whether it is no division or 8 × 8 division. , S1751, S1771, and S1791.

なお、分割モードは8×8分割に限定されない。例えば、16×16サイズへの分割(16×16分割)を用いてもよい。図26にCUの各形状に応じたTUの分割パターン例の一覧を示す。図26に示すように、CUサイズが大きい階層(本図では、D1)までは、TU分割モードに16×16分割が含まれている。 The division mode is not limited to 8 × 8 division. For example, division into 16 × 16 sizes (16 × 16 division) may be used. FIG. 26 shows a list of TU division pattern examples corresponding to each shape of the CU. As shown in FIG. 26, the TU division mode includes 16 × 16 division up to the layer having a large CU size (D1 in this figure).

あるいは、分割モードとして8×8分割及び16×16分割の両方を用いてもよい。この場合のCUの各形状に応じたTUの分割パターン例の一覧を図27に示す。図27に示すように、所定の階層(本図では、D1)までは、TU分割モードに16×16分割が含まれており、以降の階層(本図では、D2及びD3)では、TU分割モードに8×8分割が含まれている。 Alternatively, both 8 × 8 division and 16 × 16 division may be used as the division mode. FIG. 27 shows a list of TU division pattern examples corresponding to each shape of the CU in this case. As shown in FIG. 27, the TU division mode includes 16 × 16 divisions up to a predetermined layer (D1 in this figure), and TU divisions in the subsequent layers (D2 and D3 in this figure). The mode includes 8x8 divisions.

(第3の実施形態)
イントラ予測では、小サイズのCUの出現率が高いため、TUも小サイズになりやすいが、インター予測では、大サイズのCUの出現率が高いため、イントラ予測及びインター予測で同じTU分割基準を設けるのは合理的ではない。そこで、本実施形態では、予測モードがインター予測の場合のみ第1の実施形態で示したTU分割を行い、予測モードがイントラ予測の場合はTU分割を行わない。具体的には、予測モードがインター予測の場合は、CUに対するTU分割の階層を0(すなわち、分割なし)か1(すなわち、田の字分割、水平4分割、垂直4分割を1階層分行う)に制限する。
(Third embodiment)
In intra-prediction, the appearance rate of small-sized CUs is high, so TUs tend to be small-sized. It is not rational to provide. Therefore, in the present embodiment, the TU division shown in the first embodiment is performed only when the prediction mode is inter-prediction, and the TU division is not performed when the prediction mode is intra-prediction. Specifically, when the prediction mode is inter-prediction, the hierarchy of TU division for CU is 0 (that is, no division) or 1 (that is, paddy character division, horizontal 4 division, and vertical 4 division are performed for 1 layer. ).

本実施形態では、予測モードがインター予測の場合は、CUに対するTU分割の階層を0か1に制限していることにより、CUの階層及び形状に応じて、TUの分割パターンを図13に示したものに制限している。 In the present embodiment, when the prediction mode is inter-prediction, the TU division pattern for the CU is limited to 0 or 1, so that the TU division pattern is shown in FIG. 13 according to the CU hierarchy and shape. I am limited to what I have.

本実施形態では、予測モードがインター予測の場合は、CUに対するTU分割を一階層のみに制限すると共に、予測であるとイントラ予測の場合は、CUに対するTU分割は行わないため、動画像の符号化/復号の複雑度を低減しながらも符号化効率を維持することができる。 In the present embodiment, when the prediction mode is inter-prediction, the TU division for the CU is limited to only one layer, and when the prediction mode is intra-prediction, the TU division for the CU is not performed. Coding efficiency can be maintained while reducing the complexity of conversion / decoding.

(TT情報復号の処理)
予測モードがインター予測の場合において、CUに対するTU分割の階層を一階層のみに制限している場合のTT情報復号部13によるTT情報復号の動作について、図28を参照して詳細に説明する。図28は、本発明の一実施形態に係るTT情報復号部13の概略的動作を説明するフローチャートである。
(Processing of TT information decoding)
When the prediction mode is inter-prediction, the operation of TT information decoding by the TT information decoding unit 13 when the layer of TU division for the CU is limited to only one layer will be described in detail with reference to FIG. 28. FIG. 28 is a flowchart illustrating a schematic operation of the TT information decoding unit 13 according to the embodiment of the present invention.

TT情報復号部13は、符号化データからTT情報を復号し、変換ユニットTUを復号する。 The TT information decoding unit 13 decodes the TT information from the encoded data and decodes the conversion unit TU.

(S1513)まず、TT情報復号部13は、対象TUサイズが最大TUサイズ以下、且つ、最小TUサイズよりも大きい、且つ、予測モードがインター予測であるか否かを判定する。TT情報復号部13には、各CUの予測モード(predMode)が、各CUの形状(CUwidth,CUheight)及び各CUの深度Depth(cqtDepth,cbtDepth)と共に与えられている。TT情報復号部13は、predMode = INTRAの場合は、予測モードがイントラ予測であると判定し、predMode = INTERの場合は、予測モードがインター予測であると判定する。 (S1513) First, the TT information decoding unit 13 determines whether or not the target TU size is equal to or less than the maximum TU size, larger than the minimum TU size, and the prediction mode is inter-prediction. The prediction mode (predMode) of each CU is given to the TT information decoding unit 13 together with the shape (CUwidth, CUheight) of each CU and the depth Depth (cqtDepth, cbtDepth) of each CU. The TT information decoding unit 13 determines that the prediction mode is intra-prediction when predMode = INTRA, and determines that the prediction mode is inter-prediction when predMode = INTER.

(S1521)TT情報復号部13は、上記の条件を満たさない場合、つまり、符号化データにTU分割フラグが現れない場合には、TU分割フラグを導出する。このTU分割フラグの導出については、後述する。 (S1521) The TT information decoding unit 13 derives the TU division flag when the above conditions are not satisfied, that is, when the TU division flag does not appear in the coded data. The derivation of this TU division flag will be described later.

S1522~S1571までの処理は、図14に示した処理と同じであるので、ここではその説明は省略する。 Since the processes from S1522 to S1571 are the same as the processes shown in FIG. 14, the description thereof will be omitted here.

(TU分割フラグの導出処理)
以下では、TT情報復号部13によるTU分割フラグの導出について、図29を参照して説明する。図29は、本発明の一実施形態に係るTT情報復号部13の概略的動作を説明するフローチャートである。
(TU division flag derivation process)
Hereinafter, the derivation of the TU division flag by the TT information decoding unit 13 will be described with reference to FIG. 29. FIG. 29 is a flowchart illustrating a schematic operation of the TT information decoding unit 13 according to the embodiment of the present invention.

S1611~S1641までの処理は、図15に示した処理と同じであるので、ここではその説明は省略する。 Since the processes from S1611 to S1641 are the same as the processes shown in FIG. 15, the description thereof will be omitted here.

(S1681)TT情報復号部13は、対象TUの予測モードがインター予測であるか否かを判定する。 (S1681) The TT information decoding unit 13 determines whether or not the prediction mode of the target TU is inter-prediction.

(S1691)TT情報復号部13は、対象TUの予測モードがインター予測であると判定した場合には、対象TUのTU分割を行う可能性があるため、TU分割フラグを符号化データから復号する(S1691)。 (S1691) If the prediction mode of the target TU is determined to be inter-prediction, the TT information decoding unit 13 may perform TU division of the target TU, and therefore decodes the TU division flag from the coded data. (S1691).

(S1700)一方、TT情報復号部13は、対象TUの予測モードがインター予測ではない(つまり、イントラ予測である)と判定した場合には、対象TUのTU分割は行わないため、TU分割フラグを0として導出する。すなわち、TT情報復号部13は、CUの形状(CUwidth,CUheight)を一階層下のTUの形状(TUwidth,TUheight)として決定する。 (S1700) On the other hand, when the TT information decoding unit 13 determines that the prediction mode of the target TU is not inter-prediction (that is, intra-prediction), the TU division of the target TU is not performed, so that the TU division flag is flagged. Is derived as 0. That is, the TT information decoding unit 13 determines the shape of the CU (CUwidth, CUheight) as the shape of the TU one level below (TUwidth, TUheight).

なお、予測モードがインター予測である場合に行うTU分割は、上述したものに限定されない。例えば、予測モードがインター予測である場合、第1の実施形態の変形例(図17、図19、図20)に示したTU分割を行ってもよいし、第2の実施形態(図21)、第2の実施形態の変形例-1(図24)、及び変形例-2(図25~図27)に示したTU分割を行ってもよい。 The TU division performed when the prediction mode is inter-prediction is not limited to the above. For example, when the prediction mode is inter-prediction, the TU division shown in the modified example (FIG. 17, FIG. 19, FIG. 20) of the first embodiment may be performed, or the second embodiment (FIG. 21) may be performed. , The TU division shown in the modified example-1 (FIG. 24) and the modified example-2 (FIGS. 25 to 27) of the second embodiment may be performed.

(第4の実施形態)
変換ユニットTUに対しては、変換(量子化、逆変換、逆量子化)が行われる。この変換は、逆量子化・逆DCT部311で行われる。
(Fourth Embodiment)
Transformation (quantization, inverse transformation, inverse quantization) is performed on the transformation unit TU. This conversion is performed by the inverse quantization / inverse DCT unit 311.

図30は、逆量子化・逆DCT部311の構成例について示す機能ブロック図である。図30に示すように、逆量子化・逆DCT部311は、逆量子化部311-1及び逆DCT部311-2を備えている。逆量子化部311-1は、TT情報復号部13内のTU復号部22で復号した量子化変換係数qd[ ][ ]を逆量子化し、変換係数d[ ][ ]を導出する。逆量子化部311-1は、導出した変換係数d[ ][ ]を逆DCT部311-2に送信する。 FIG. 30 is a functional block diagram showing a configuration example of the inverse quantization / inverse DCT unit 311. As shown in FIG. 30, the inverse quantization / inverse DCT unit 311 includes an inverse quantization unit 311-1 and an inverse DCT unit 311-2. The dequantization unit 311-1 dequantizes the quantization conversion coefficient qd [] [] decoded by the TU decoding unit 22 in the TT information decoding unit 13 to derive the conversion coefficient d [] []. The inverse quantization unit 311-1 transmits the derived conversion coefficient d [] [] to the inverse DCT unit 311-2.

逆DCT部311-2は、受信した変換係数d[ ][ ]を逆変換して、予測残差r[ ][ ](図10ではDとも表現)を復元する。復元された予測残差r[ ][ ]は、逆DCT部311-2から加算器312に送られる。 The inverse DCT unit 311-2 reversely transforms the received conversion coefficient d [] [] to restore the predicted residual r [] [] (also expressed as D in FIG. 10). The restored predicted residual r [] [] is sent from the inverse DCT unit 311-2 to the adder 312.

逆DCT部311-2は、逆DCT部311-2は、AMT部311-11及びセカンダリ変換部311-12を備えており、適応的コア変換(Adaptive Multiple Core Transform:AMT)とセカンダリ変換とを使用することができる。 The inverse DCT section 311-2 has an AMT section 31-11 and a secondary transform section 311-2, and the inverse DCT section 311-2 has an adaptive multiple core transform (AMT) and a secondary transform. Can be used.

具体的には、セカンダリ変換部311-12は、TT情報復号部13からセカンダリ変換を行うことを示す情報を受信し、逆量子化部311-1から受信した変換係数d[ ][ ]をセカンダリ変換することにより修正変換係数d[ ][ ]を復元する。復元された修正変換係数d[ ][ ]は、セカンダリ変換部311-12からAMT部311-11へ送信される。もし、セカンダリ変換が行われなかった場合には、セカンダリ変換部311-12が受信した変換係数d[ ][ ]がそのまま、セカンダリ変換部311-12からAMT部311-11に送信される。 Specifically, the secondary conversion unit 311-2 receives information indicating that the secondary conversion is performed from the TT information decoding unit 13, and the conversion coefficient d [] [] received from the inverse quantization unit 311-1 is used as the secondary. The modified conversion coefficient d [] [] is restored by conversion. The restored modified conversion coefficient d [] [] is transmitted from the secondary conversion unit 31-12 to the AMT unit 31-11. If the secondary conversion is not performed, the conversion coefficient d [] [] received by the secondary conversion unit 31-12 is transmitted from the secondary conversion unit 311-2 to the AMT unit 31-11 as it is.

なお、変換と逆変換とは、変換基底となる係数の値以外の処理に違いはない。以降の説明では逆DCT部311-2の中の変換処理に関しては、「逆変換」ではなく「変換」という用語を用いることにする。 It should be noted that there is no difference between the transformation and the inverse transformation in the processing other than the value of the coefficient that is the basis of the transformation. In the following description, the term "conversion" will be used instead of "reverse conversion" for the conversion process in the inverse DCT unit 311-2.

(AMT)
AMT部311-11では、適応的に変換基底を切り替えることができ、本明細書では、明示的なフラグやインデックス及び予測モード等により切り替えられる変換をAMTと呼ぶ。AMTで用いられる変換は垂直変換と水平変換とから構成される分離型変換である。この変換の変換基底はDCT2、DST7、DCT8、DST1、及びDCT5である。
(AMT)
In the AMT unit 31-11, the conversion basis can be adaptively switched, and in the present specification, the conversion that can be switched by an explicit flag, index, prediction mode, or the like is referred to as AMT. The conversion used in AMT is a separate conversion consisting of a vertical conversion and a horizontal conversion. The conversion basis of this conversion is DCT2, DST7, DCT8, DST1, and DCT5.

各変換基底Tij(i,j=0,1,…,N-1)は、以下の通りに求めることができる。
DCT2
Tij = w0 * (2/N)1/2 * cos(π*i*(2j+1)/2N)
w0 = (2/N)1/2 (i=0)
1 (i≠0)
DCT5
Tij = w0 * w1 * (2/(2N-1))1/2* cos(2π*i*j/(2N-1))
w0 = (2/N)1/2 (i=0)
1 (i≠0)
w1 = (2/N)1/2 (j=0)
1 (j≠0)
DCT8
Tij = (4/(2N+1))1/2 * cos(π*(2i+1)*(2j+1)/(4N+2))
DST1
Tij = (2/(N+1))1/2 * sin(π*(i+1)*(j+1)/(N+1))
DST7
Tij = (4/(2N+1))1/2 * sin(π*(2i+1)*(j+1)/(2N+1))
AMTでは、AMT部311-11は、垂直変換及び水平変換それぞれ独立に変換基底を切り替える。なお、選択可能な変換は、上記に限定されず、別の変換(変換基底)を用いることも可能である。
Each transformation basis Tij (i, j = 0,1, ..., N-1) can be obtained as follows.
DCT2
Tij = w0 * (2 / N) 1/2 * cos (π * i * (2j + 1) / 2N)
w0 = (2 / N) 1/2 (i = 0)
1 (i ≠ 0)
DCT5
Tij = w0 * w1 * (2 / (2N-1)) 1/2 * cos (2π * i * j / (2N-1))
w0 = (2 / N) 1/2 (i = 0)
1 (i ≠ 0)
w1 = (2 / N) 1/2 (j = 0)
1 (j ≠ 0)
DCT8
Tij = (4 / (2N + 1)) 1/2 * cos (π * (2i + 1) * (2j + 1) / (4N + 2))
DST1
Tij = (2 / (N + 1)) 1/2 * sin (π * (i + 1) * (j + 1) / (N + 1))
DST7
Tij = (4 / (2N + 1)) 1/2 * sin (π * (2i + 1) * (j + 1) / (2N + 1))
In AMT, the AMT unit 31-11 switches the conversion basis independently for the vertical conversion and the horizontal conversion. The conversion that can be selected is not limited to the above, and another conversion (conversion basis) can be used.

AMTでは、AMT部311-11は、符号化データから復号されるAMTフラグ(amt_flag)を参照し、インデックスによる切り替えを行わない固定変換と、インデックスによる切り替えを行う選択的変換とを切り替える。amt_flag = 0の場合は固定変換を用い、amt_flag= 1の場合は選択的変換を用いる。AMT部311-11は、固定変換(amt_flag = 0)では、AMTインデックスamt_idxは参照せず、固定的な変換を行う。AMT部311-11は、選択的変換(amt_flag = 1)では、選択に用いるAMTインデックスamt_idxをさらに符号化データから復号し、予測モードpredModeとAMTインデックスamt_idxとに応じて変換を切り替える。なお、本実施形態では、CU単位またはTU単位でAMTフラグを復号し、TU単位でAMTインデックスamt_idxを復号する例を記載するが、復号(切替)の単位はこれに限らない。なお、固定変換は、従来の水平・垂直変換ともDCT2、あるいはDST7である。 In AMT, the AMT unit 31-11 refers to the AMT flag (amt_flag) decoded from the coded data, and switches between a fixed conversion that does not switch by index and a selective conversion that switches by index. When amt_flag = 0, the fixed conversion is used, and when amt_flag = 1, the selective conversion is used. In the fixed conversion (amt_flag = 0), the AMT unit 31-11 does not refer to the AMT index amt_idx and performs a fixed conversion. In the selective conversion (amt_flag = 1), the AMT unit 31-11 further decodes the AMT index amt_idx used for selection from the coded data, and switches the conversion according to the prediction mode predMode and the AMT index amt_idx. In this embodiment, an example of decoding the AMT flag in units of CU or TU and decoding the AMT index amt_idx in units of TU will be described, but the unit of decoding (switching) is not limited to this. The fixed conversion is DCT2 or DST7 for both the conventional horizontal and vertical conversions.

(イントラ予測)
AMTでは、AMT部311-11は、予測モードpredMode及びAMTインデックスamt_idxを用いて、上記の複数の変換基底から選択する。図31の(a)は、変換セットを示すテーブルであり、(b)は、各変換基底の基底関数を示す図である。
(Intra prediction)
In AMT, the AMT unit 31-11 selects from the plurality of conversion bases described above using the prediction mode predMode and the AMT index amt_idx. FIG. 31 (a) is a table showing transformation sets, and FIG. 31 (b) is a diagram showing basis functions of each transformation basis.

predMode = INTRA、すなわちイントラ予測の場合、AMT部311-11は、3つの変換セットから使用する変換セットを選択する。各変換セットは2つの変換基底をもつ。例えば、変換セット0では、DST7及びDCT8の2つの変換基底をセットとして持つ。 In the case of predMode = INTRA, that is, intra prediction, the AMT unit 31-11 selects the conversion set to be used from the three conversion sets. Each transmutation set has two transmutation bases. For example, conversion set 0 has two conversion bases, DST7 and DCT8, as a set.

AMT部311-11では、AMTインデックスamt_idx(amt_idx_hor及びamt_idx_ver)を用いて、この2つの変換基底のどちらを使用するか指定する。amt_idx = amt_idx_ver <<1 + amt_idx_horであり、このインデックス値に基づき、変換基底を選択する。例えば、変換セット0では、amt_idx = 0であればDST7を選択し、amt_idx = 1であればDCT8を選択する。 In the AMT unit 31-11, the AMT index amt_idx (amt_idx_hor and amt_idx_ver) is used to specify which of these two conversion bases is to be used. amt_idx = amt_idx_ver << 1 + amt_idx_hor, and the conversion basis is selected based on this index value. For example, in conversion set 0, DST7 is selected if amt_idx = 0, and DCT8 is selected if amt_idx = 1.

AMT部311-11は、イントラ予測の3つの変換セット(0、1、2)のうち、どの変換セットを使用するかを、イントラ予測モードを参照して決定する。このときの参照テーブルを図32に示す。図32は、67種類のイントラ予測モード各々の水平変換及び垂直変換がどの変換セットを選択するかを示している。また、図33は、67種類のイントラ予測モードを示す概略図である。図33に示すように、イントラ予測モードは、67種類(0~66)存在する。 The AMT unit 31-11 determines which conversion set to use among the three conversion sets (0, 1, 2) of the intra prediction with reference to the intra prediction mode. The reference table at this time is shown in FIG. FIG. 32 shows which conversion set is selected for the horizontal and vertical transformations of each of the 67 intra-prediction modes. Further, FIG. 33 is a schematic diagram showing 67 types of intra prediction modes. As shown in FIG. 33, there are 67 types (0 to 66) of intra prediction modes.

図32中の0、1、2はそれぞれ変換セット0、1、2を表しており、例えば、イントラ予測モードが10の場合、図中の水平変換(Horizontal)の値は0なので、水平変換には変換セット0が使用され、図中の垂直変換(Vertical)の値も0なので、垂直変換にも変換セット0が使用される。 0, 1, and 2 in FIG. 32 represent conversion sets 0, 1, and 2, respectively. For example, when the intra prediction mode is 10, the horizontal conversion (Horizontal) value in the figure is 0, so that it can be used for horizontal conversion. Since the conversion set 0 is used and the value of the vertical conversion (Vertical) in the figure is also 0, the conversion set 0 is also used for the vertical conversion.

上記で説明したAMTを、図34を用いて具体的に説明する。図34のAMT部311-11は、図30のAMT部311-11の一例である。図34のAMT部311-11は、使用する変換セットのインデックスcoreTrSetIdxを導出する変換セット導出部3111と、coreTrSetIdxを用いて変換基底を導出する変換基底選択部3112と、変換係数d[ ][ ]に垂直変換を施す垂直変換部3113と、水平変換を施す水平変換部3114とから構成される。 The AMT described above will be specifically described with reference to FIG. 34. The AMT unit 31-11 in FIG. 34 is an example of the AMT unit 31-11 in FIG. 30. The AMT unit 31-11 in FIG. 34 includes a conversion set derivation unit 3111 for deriving the index coreTrSetIdx of the conversion set to be used, a conversion basis selection unit 3112 for deriving the conversion basis using coreTrSetIdx, and a conversion coefficient d [] []. It is composed of a vertical conversion unit 3113 that performs vertical conversion and a horizontal conversion unit 3114 that performs horizontal conversion.

変換セット導出部3111は、predMode = INTRAである場合、参照テーブルを参照して、次に使用する変換セットのインデックスcoreTrSetIdxをイントラ予測モードIntraPredModeによって導出する。なお、変換セット導出部3111には、各TUの予測モード(predMode,IntraPredMode)が与えられている。 When predMode = INTRA, the conversion set derivation unit 3111 refers to the reference table and derives the index coreTrSetIdx of the conversion set to be used next by the intra prediction mode IntraPredMode. The conversion set derivation unit 3111 is given a prediction mode (predMode, IntraPredMode) of each TU.

変換基底選択部3112は、coreTrSetIdxで指定される変換セットの中から、AMTインデックスamt_idxを用いて、使用する変換基底を選択する。変換基底選択部3112は、選択した変換基底が示す変換行列transMatrix[][]を導出する。変換基底選択部3112は、垂直/水平変換用に各々導出した変換行列transMatrix[][]を垂直変換部3113と水平変換部3114とに通知し、変換係数d[ ][ ]を予測残差r[ ][ ]に変換する。 The conversion basis selection unit 3112 selects the conversion basis to be used from the conversion set specified by coreTrSetIdx by using the AMT index amt_idx. The conversion basis selection unit 3112 derives the transformation matrix transMatrix [] [] indicated by the selected conversion basis. The transformation base selection unit 3112 notifies the vertical conversion unit 3113 and the horizontal conversion unit 3114 of the transformation matrix transMatrix [] [] derived for the vertical / horizontal conversion, respectively, and determines the conversion coefficient d [] [] as the predicted residual r. Convert to [] [].

垂直変換部3113は、垂直方向1次元変換により、変換係数d[ ][ ]を中間値e[ ][ ]に変換し、中間値e[ ][ ]を中間値クリップ部3115に送る。中間値クリップ部3115は、中間値e[ ][ ]をクリップすることにより中間値g[ ][ ]を導出して、水平変換部3114に送る。水平変換部3114は、中間値g[ ][ ]を予測残差r[ ][ ]に変換する。予測残差r[ ][ ]は、水平変換部3114から加算器312に送られる。 The vertical conversion unit 3113 converts the conversion coefficient d [] [] into the intermediate value e [] [] by one-dimensional conversion in the vertical direction, and sends the intermediate value e [] [] to the intermediate value clip unit 3115. The median clip unit 3115 derives the median value g [] [] by clipping the median value e [] [] and sends it to the horizontal conversion unit 3114. The horizontal conversion unit 3114 converts the intermediate value g [] [] into the predicted residual r [] []. The predicted residual r [] [] is sent from the horizontal conversion unit 3114 to the adder 312.

(インター予測)
本実施形態では、predMode = INTER、すなわちインター予測の場合においても、AMT部311-11は、図31に示したように、3つの変換セット(0、1、2)から使用する変換セットを選択する。各変換セットは2つの変換基底をもつ。
(Inter prediction)
In the present embodiment, even in the case of predMode = INTER, that is, inter-prediction, the AMT unit 31-11 selects the conversion set to be used from the three conversion sets (0, 1, 2) as shown in FIG. do. Each transmutation set has two transmutation bases.

インター予測においても、AMT部311-11では、AMTインデックスamt_idx(amt_idx_hor及びamt_idx_ver)を用いて、この2つの変換基底のどちらを使用するか指定する。amt_idx = amt_idx_ver << 1 + amt_idx_horであり、このインデックス値に基づき、変換基底を選択する。 Also in the inter-prediction, the AMT unit 31-11 uses the AMT index amt_idx (amt_idx_hor and amt_idx_ver) to specify which of these two conversion bases to use. amt_idx = amt_idx_ver << 1 + amt_idx_hor, and the conversion basis is selected based on this index value.

本実施形態では、AMT部311-11は、インター予測の3つの変換セット(0、1、2)のうち、どの変換セットを使用するかは対象TUの形状を参照して決定する。このときの参照テーブルを図35に示す。図35は、1)~5)で示されるTUの形状各々の水平変換及び垂直変換がどの変換セットを選択するかを示している。図中の0、1、2はそれぞれ変換セット0、1、2を表す。例えば、TUの形状が3)の場合、図中の水平変換(Horizontal)の値は2なので、水平変換には変換セット2が使用され、図中の垂直変換(Vertical)の値も2なので、垂直変換にも変換セット2が使用される。図35では、横長形状である1)、2)と、正方形状である3)と、縦長形状である4)、5)とには、水平変換もしくは垂直変換の少なくとも1つが異なる変換セットが用いられる。また、図35のように、横長形状と縦長形状の水平/垂直変換とは互いに対称でもよい。つまり、横長形状の水平変換と縦長形状の垂直変換、横長形状の垂直変換と縦長形状の水平変換は等しくてもよい。 In the present embodiment, the AMT unit 31-11 determines which conversion set to use among the three conversion sets (0, 1, 2) of the inter-prediction with reference to the shape of the target TU. The reference table at this time is shown in FIG. FIG. 35 shows which conversion set is selected for the horizontal transformation and the vertical transformation of each of the TU shapes shown in 1) to 5). 0, 1, and 2 in the figure represent conversion sets 0, 1, and 2, respectively. For example, when the shape of the TU is 3), the horizontal transformation (Horizontal) value in the figure is 2, so the conversion set 2 is used for the horizontal transformation, and the vertical transformation (Vertical) value in the figure is also 2. The conversion set 2 is also used for vertical conversion. In FIG. 35, a conversion set in which at least one of horizontal conversion or vertical conversion is different is used for the horizontally long shape 1), 2), the square shape 3), and the vertically long shape 4), 5). Be done. Further, as shown in FIG. 35, the horizontal / vertical transformation of the horizontally long shape and the vertically long shape may be symmetrical with each other. That is, the horizontal conversion of the horizontally long shape and the vertical conversion of the vertically long shape, and the vertical conversion of the horizontally long shape and the horizontal conversion of the vertically long shape may be equal.

ここで、TUの5種類(形状1)~5))の形状を図36に示す。2)横長2は、3)正方形よりも横長な形状を表し、1)横長1は、2)横長2よりも横長な形状を表す。また、5)縦長1は、3)正方形よりも縦長な形状を表し、4)縦長2は、5)縦長1よりも縦長な形状を表す。 Here, the shapes of the five types (shapes 1) to 5)) of the TU are shown in FIG. 2) landscape 2 represents a shape that is 3) horizontally longer than a square, 1) landscape 1 represents a shape that is 2) horizontally longer than 2). Further, 5) vertically long 1 represents a shape that is vertically longer than 3) a square, and 4) vertically long 2 represents a shape that is vertically longer than 5) vertically long 1.

なお、形状1)、2)、4)及び5)は、例えば、アスペクト比に応じて分類することができる。例えば、アスペクト比(横:縦)が2:1であれば2)横長2とし、アスペクト比が4:1以上であれば1)横長1とし、アスペクト比が1:2であれば5)縦長2とし、アスペクト比が1:4以上であれば4)縦長1とする。例えば、以下の式により形状を導出することもできる。 The shapes 1), 2), 4) and 5) can be classified according to, for example, the aspect ratio. For example, if the aspect ratio (horizontal: vertical) is 2: 1, it is 2) horizontally long, if the aspect ratio is 4: 1 or more, it is 1) horizontally long, and if the aspect ratio is 1: 2, it is 5) vertically long. If the aspect ratio is 1: 4 or more, it is set to 2 and 4) vertically long. For example, the shape can be derived by the following equation.

if (TUwidth > 2*TH height) TU形状= 形状1)横長1
else if (TUwidth > TH height) TU形状= 形状2)横長2
if (TUwidth == TH height) TU形状= 形状3)正方形
if (2*TUwidth < TH height) TU形状= 形状4)縦長1
else if (TUwidth < TH height) TU形状= 形状5)縦長2
インター予測においては、変換セット導出部3111は、predMode = INTERである場合、参照テーブルを参照して、次に使用する変換セットのインデックスcoreTrSetIdxをTUの形状によって導出する。なお、変換セット導出部3111には、予測モード(predMode)及び各TUの形状(TUwidth,TUheight)が与えられている。
if (TUwidth> 2 * TH height) TU shape = shape 1) Horizontal 1
else if (TUwidth> TH height) TU shape = shape 2) Horizontal 2
if (TUwidth == TH height) TU shape = shape 3) Square
if (2 * TUwidth <TH height) TU shape = shape 4) Vertical 1
else if (TUwidth <TH height) TU shape = shape 5) Vertical 2
In the inter-prediction, when predMode = INTER, the conversion set derivation unit 3111 refers to the reference table and derives the index coreTrSetIdx of the conversion set to be used next by the shape of TU. The conversion set derivation unit 3111 is given a prediction mode (predMode) and a shape (TUwidth, TUheight) of each TU.

変換セットのインデックスcoreTrSetIdxを導出した後の処理は、イントラ予測と同じである。 The processing after deriving the index coreTrSetIdx of the conversion set is the same as the intra prediction.

このように、本実施形態では、AMT部311-11は、イントラ予測においてAMTインデックスだけでなくイントラ予測モードを参照して変換基底を選択しているように、インター予測において、AMTインデックスだけでなくTUの形状も参照して変換基底を選択しているため、対象TUにより適当な変換基底を選択しやすくなる。例えば、TUに垂直方向のエッジがある場合には縦長の形状が選択されやすく、TUに水平方向のエッジがある場合には横長の形状が選択されやすいので、TUの形状を参照して変換基底を選択することにより、予測誤差に適した変換基底を選択しやすくなる。 As described above, in the present embodiment, the AMT unit 31-11 selects not only the AMT index but also the AMT index in the inter-prediction, as the conversion basis is selected by referring to the intra-prediction mode as well as the AMT index in the intra-prediction. Since the conversion basis is selected by referring to the shape of the TU, it becomes easier to select an appropriate conversion basis depending on the target TU. For example, if the TU has vertical edges, the vertical shape is likely to be selected, and if the TU has horizontal edges, the horizontal shape is likely to be selected. By selecting, it becomes easier to select a conversion basis suitable for the prediction error.

なお、5種類のTUの形状各々の水平変換及び垂直変換がどの変換セットを選択するかは、図35に示した例に限定されない。例えば、変換セット導出部3111は、図37に示した参照テーブルを参照して、5種類のTUの形状各々の水平変換及び垂直変換に用いる変換セットを選択してもよい。図37のように、一部の横長形状である1)と、一部の縦長形状である4)とには、異なる変換セットが用いられ(Horizontal,Vertical)=(2,0)と(0,2)、別の一部の横長形状である2)と別の一部の縦長形状である5)とには同じ変換セット(Horizontal,Vertical)=(1, 1)が用いられてもよい。 It should be noted that which conversion set is selected for the horizontal conversion and the vertical conversion of each of the five types of TU shapes is not limited to the example shown in FIG. 35. For example, the conversion set derivation unit 3111 may select a conversion set to be used for horizontal conversion and vertical conversion of each of the five types of TU shapes with reference to the reference table shown in FIG. 37. As shown in FIG. 37, different conversion sets are used for a part of the horizontally long shape 1) and a part of the vertically long shape 4) (Horizontal, Vertical) = (2,0) and (0). , 2), the same conversion set (Horizontal, Vertical) = (1, 1) may be used for another part of the horizontally elongated shape 2) and another part of the vertically elongated shape 5). ..

また、変換セット導出部3111が参照するTUの形状は、5種類に限定されない。例えば、変換セット導出部3111は、図38に示した参照テーブルを参照して、3種類のTUの形状各々の水平変換及び垂直変換に用いる変換セットを選択してもよい。3種類の形状とは、横長、正方形、及び縦長であり、この場合、図36に示した1)横長1及び2)横長2、つまりTUwidth > TUheightが横長に相当し、3)正方形が正方形に相当し、4)縦長1及び5)縦長2、つまりTUwidth < TUheightが縦長に相当する。 Further, the shape of the TU referred to by the conversion set derivation unit 3111 is not limited to five types. For example, the conversion set derivation unit 3111 may select a conversion set to be used for horizontal conversion and vertical conversion of each of the three types of TU shapes with reference to the reference table shown in FIG. 38. The three types of shapes are horizontally long, square, and vertically long. In this case, 1) horizontally long 1 and 2) horizontally long 2, that is, TUwidth> TUheight corresponds to horizontally long, and 3) the square becomes a square. 4) Vertical 1 and 5) Vertical 2, that is, TUwidth <TUheight corresponds to vertical.

また、変換セット導出部3111は、図39に示した参照テーブルを参照して、TUの形状各々の水平変換及び垂直変換に用いる変換セットを選択してもよい。本図では、3)正方形の場合は、水平変換及び垂直変換に用いる変換セットを何れもインター予測と同じ変換セット(変換セット0)にしている。これは、正方形形状のインター予測は、残差の偏りに垂直形状や水平形状にみられるような大きな傾斜特性がないことから、同じ変換セット、特に対称性のある変換セット0を用いることが好適であるためである。なお、変換セット0を構成するペアの基底(図31の(a))であるDST7とDCT8とが互いに対称性を有することは、図31の(b)の一番上の図から明らかである。 Further, the conversion set derivation unit 3111 may select a conversion set to be used for the horizontal conversion and the vertical conversion of each of the shapes of the TU with reference to the reference table shown in FIG. In this figure, in the case of 3) square, the conversion set used for horizontal conversion and vertical conversion is the same conversion set as inter-prediction (conversion set 0). This is because the square shape inter-prediction does not have the large tilt characteristics seen in the vertical and horizontal shapes in the residual bias, so it is preferable to use the same conversion set, especially the symmetric conversion set 0. Because it is. It is clear from the uppermost figure of FIG. 31 (b) that DST7 and DCT8, which are the bases of the pair constituting the conversion set 0 ((a) of FIG. 31), have symmetry with each other. ..

なお、図39でも、図35と同様、横長形状である1)、2)と、正方形上である3)と、縦長形状である4)、5)とには、水平変換もしくは垂直変換の少なくとも1つが異なる変換セットが用いられる。 In FIG. 39, as in FIG. 35, the horizontally long shape 1), 2), the square shape 3), and the vertically long shape 4), 5) are at least horizontal conversion or vertical conversion. One different conversion set is used.

(変形例-1)
インター予測において、変換セット導出部3111が参照するのは、TUの形状及びAMTインデックスに限定されない。例えば、変換セット導出部3111は、TUの形状、TUのブロックサイズ及びAMTインデックスを参照して、変換セットのインデックスを導出してもよい。ここで、ブロックサイズとは、TUwidth+TUheightである。このときの参照テーブルを図40に示す。図40は、5種類のTUの形状及び4種類のTUのブロックサイズの各組合せの水平変換及び垂直変換がどの変換セットを選択するかを示している。図中の0、1、2は各々変換セット0、1、2を表す。例えば、TUの形状が2)であり、TUのブロックサイズが8)である場合、図中の水平変換(Horizontal)の値は1なので、水平変換には変換セット1が使用され、図中の垂直変換(Vertical)の値は0なので、垂直変換にも変換セット0が使用される。
(Modification-1)
In the inter-prediction, the conversion set derivation unit 3111 refers not only to the shape of the TU and the AMT index. For example, the conversion set derivation unit 3111 may derive the index of the conversion set by referring to the shape of the TU, the block size of the TU, and the AMT index. Here, the block size is TUwidth + TUheight. The reference table at this time is shown in FIG. FIG. 40 shows which conversion set is selected for the horizontal and vertical transformations of each combination of the five TU shapes and the four TU block sizes. 0, 1, and 2 in the figure represent conversion sets 0, 1, and 2, respectively. For example, if the shape of the TU is 2) and the block size of the TU is 8), the horizontal conversion (Horizontal) value in the figure is 1, so the conversion set 1 is used for the horizontal conversion, and the conversion set 1 in the figure is used. Since the value of Vertical is 0, conversion set 0 is also used for vertical conversion.

ここで、6)~9)に示されるTUののブロックサイズと、1)~5)で示されるTUの形状との関係を図41に示す。なお、TUの5種類(1)~5))の形状は、図36に示した通りである。 Here, FIG. 41 shows the relationship between the block size of TU shown in 6) to 9) and the shape of TU shown in 1) to 5). The shapes of the five types (1) to 5)) of TU are as shown in FIG. 36.

6)は、TUのブロックサイズが96以上であることを表し、7)は、TUのブロックサイズが48以上であることを表し、8)は、TUのブロックサイズが24以上であることを表し、9)は、TUのブロックサイズが24未満であることを表す。サイズの閾値及び方法はこれに限定されない。 6) indicates that the block size of TU is 96 or more, 7) indicates that the block size of TU is 48 or more, and 8) indicates that the block size of TU is 24 or more. , 9) indicate that the block size of TU is less than 24. Size thresholds and methods are not limited to this.

なお、ブロックサイズの判定に対数サイズ、例えば、log2TUwidth+log2TUheight等を用いてもよい。また、ブロックサイズとしてTUの幅TUwidthと高さTUheightの和の代わりにTUの面積(TUの幅TUwidthと高さTUheightとの積)を使用してTUを分類してもよい。対数であればlog2TUwidth+log2TUheightは面積に対応すると考えてもよい。 A logarithmic size such as log2TUwidth + log2TUheight may be used to determine the block size. Further, the TU may be classified by using the area of the TU (the product of the width TUwidth of the TU and the height TUheight) instead of the sum of the width TUwidth and the height TUheight of the TU as the block size. If it is logarithmic, log2TUwidth + log2TUheight may be considered to correspond to the area.

このように、インター予測において、AMTインデックス及びTUの形状だけでなく、TUのブロックサイズも参照して変換基底を選択しているため、対象TUにより適当な変換基底を選択しやすくなる。 In this way, in the inter-prediction, since the conversion basis is selected by referring not only to the AMT index and the shape of the TU but also to the block size of the TU, it becomes easy to select an appropriate conversion basis depending on the target TU.

なお、5種類のTUの形状及び4種類のTUのブロックサイズの各組合せの水平変換及び垂直変換がどの変換セットを選択するかは、図40に示した例に限定されない。例えば、変換セット導出部3111は、図42に示した参照テーブルを参照して、5種類のTUの形状及び4種類のTUのブロックサイズの各組合せの水平変換及び垂直変換に用いる変換セットを選択してもよい。 It should be noted that which conversion set is selected for the horizontal conversion and the vertical conversion of each combination of the five types of TU shapes and the four types of TU block sizes is not limited to the example shown in FIG. 40. For example, the conversion set derivation unit 3111 refers to the reference table shown in FIG. 42 and selects a conversion set to be used for horizontal conversion and vertical conversion of each combination of five types of TU shapes and four types of TU block sizes. You may.

(変形例-2)
インター予測において、変換セット導出部3111が参照するのは、TUの形状、TUのブロックサイズ及びAMTインデックスに限定されない。例えば、変換セット導出部3111は、TUの形状、TUの長辺及びAMTインデックスを参照して、変換セットのインデックスを導出してもよい。このときの参照テーブルを図43に示す。図43は、5種類のTUの形状及び3種類のTUの長辺の各組合せの水平変換及び垂直変換がどの変換セットを選択するかを示している。図中の0、1、2は各々変換セット0、1、2を表す。例えば、TUの形状が1)であり、TUの長辺が7)である場合、図中の水平変換(Horizontal)の値は2なので、水平変換には変換セット1が使用され、図中の垂直変換(Vertical)の値は0なので、垂直変換にも変換セット0が使用される。
(Modification example-2)
In the inter-prediction, the conversion set derivation unit 3111 refers not only to the shape of the TU, the block size of the TU, and the AMT index. For example, the conversion set derivation unit 3111 may derive the index of the conversion set by referring to the shape of the TU, the long side of the TU, and the AMT index. The reference table at this time is shown in FIG. 43. FIG. 43 shows which transformation set is selected for the horizontal and vertical transformations of each combination of the five TU shapes and the long sides of the three TUs. 0, 1, and 2 in the figure represent conversion sets 0, 1, and 2, respectively. For example, if the shape of the TU is 1) and the long side of the TU is 7), the horizontal conversion (Horizontal) value in the figure is 2, so the conversion set 1 is used for the horizontal conversion, and the conversion set 1 in the figure is used. Since the value of Vertical is 0, conversion set 0 is also used for vertical conversion.

ここで、TUの3種類(6)~8))の長辺と、TUの5種類(1)~5))の形状との関係を図44に示す。なお、TUの5種類(1)~5))の形状は、図36に示した通りである。 Here, FIG. 44 shows the relationship between the long sides of the three types (6) to 8)) of the TU and the shapes of the five types (1) to 5)) of the TU. The shapes of the five types (1) to 5)) of TU are as shown in FIG. 36.

6)は、TUの長辺の長さが64以上であることを表し、7)は、TUの長辺の長さが32以上であることを表し、8)は、TUの長辺の長さが32未満であることを表す。 6) indicates that the length of the long side of the TU is 64 or more, 7) indicates that the length of the long side of the TU is 32 or more, and 8) indicates the length of the long side of the TU. Indicates that is less than 32.

このように、インター予測において、AMTインデックス及びTUの形状だけでなく、TUの長辺も参照して変換基底を選択しているため、対象TUにより適当な変換基底を選択しやすくなる。 In this way, in the inter-prediction, since the conversion basis is selected by referring not only to the AMT index and the shape of the TU but also to the long side of the TU, it becomes easy to select an appropriate conversion basis depending on the target TU.

なお、5種類のTUの形状及び3種類のTUの長辺の各組合せの水平変換及び垂直変換がどの変換セットを選択するかは、図45に示した例に限定されない。例えば、変換セット導出部3111は、図45に示した参照テーブルを参照して、5種類のTUの形状及び3種類のTUの長辺の各組合せの水平変換及び垂直変換に用いる変換セットを選択してもよい。 It should be noted that which conversion set is selected for the horizontal conversion and the vertical conversion of each combination of the shapes of the five types of TUs and the long sides of the three types of TUs is not limited to the example shown in FIG. 45. For example, the conversion set derivation unit 3111 refers to the reference table shown in FIG. 45 and selects a conversion set to be used for horizontal conversion and vertical conversion of each combination of the shapes of the five types of TUs and the long sides of the three types of TUs. You may.

なお、インター予測において、変換セット導出部3111が参照するのは対象TUの形状に限定されず、対象CUの形状を参照してもよい。この場合、変形例-1においては、対象CUのブロックサイズ(CUwidth+CUheight)を併せて参照すればよく、変形例-2においては、対象CUの長辺を併せて参照すればよい。 In the inter-prediction, the conversion set derivation unit 3111 refers not only to the shape of the target TU but also to the shape of the target CU. In this case, in the modified example-1, the block size (CUwidth + CUheight) of the target CU may be referred to together, and in the modified example 2, the long side of the target CU may be referred to together.

(第5の実施形態)
図33に示したように、イントラ予測においては、方向予測が65種類ある。イントラ予測において、イントラ予測モードに適した変換基底を選択することが望ましいが、方向予測ほどの精度は不要である。そこで、本実施形態では、イントラ予測では、一部のイントラ予測モードについて、水平変換及び垂直変換の一方の変換を行い、他方の変換をスキップし、スケーリング(シフトまたは乗算)のみ行う(IDentity transform:ID)。
(Fifth Embodiment)
As shown in FIG. 33, there are 65 types of direction prediction in the intra prediction. In intra-prediction, it is desirable to select a conversion basis suitable for the intra-prediction mode, but it does not need to be as accurate as directional prediction. Therefore, in the present embodiment, in the intra prediction mode, one of the horizontal transformation and the vertical transformation is performed, the other transformation is skipped, and only scaling (shift or multiplication) is performed (IDentity transform:). ID).

具体的には、本実施形態では、変換セット導出部3111は、predMode = INTRAである場合、イントラ予測モードを参照して、水平方向(イントラ予測モードが18)では垂直変換の代わりにIDを用い、垂直方向(イントラ予測モードが50)では水平変換の代わりにIDを用いる。 Specifically, in the present embodiment, the conversion set derivation unit 3111 refers to the intra prediction mode when predMode = INTRA, and uses an ID instead of the vertical conversion in the horizontal direction (intra prediction mode is 18). , In the vertical direction (intra prediction mode is 50), ID is used instead of horizontal conversion.

この場合の変換セット導出部3111の動作について説明する。上述したように、predMode = INTRA、すなわちイントラ予測の場合、変換セット導出部3111は、3つの変換セットから使用する変換セットを選択する。本実施形態では、変換セット導出部3111は、3つの変換セット(0、1、2)のうち、どの変換セットを使用するかはイントラ予測モードを参照して決定する。このときの参照テーブルを図46に示す。 The operation of the conversion set derivation unit 3111 in this case will be described. As described above, in the case of predMode = INTRA, that is, intra prediction, the conversion set derivation unit 3111 selects the conversion set to be used from the three conversion sets. In the present embodiment, the conversion set derivation unit 3111 determines which conversion set to use among the three conversion sets (0, 1, 2) with reference to the intra prediction mode. The reference table at this time is shown in FIG.

図46は、67種類のイントラ予測モード各々の水平変換及び垂直変換がどの変換セットを選択するかを示している。図中の0、1、2はそれぞれ変換セット0、1、2を表す。 FIG. 46 shows which conversion set is selected for the horizontal and vertical transformations of each of the 67 intra-prediction modes. 0, 1, and 2 in the figure represent conversion sets 0, 1, and 2, respectively.

本図(実線で囲った部分)に示すように、イントラ予測モードが18の場合、変換セット導出部3111は、水平変換には変換セット2を選択し、垂直変換にはIDを選択する。また、イントラ予測モードが50の場合、変換セット導出部3111は、水平変換にはIDを選択し、垂直変換には変換セット2を選択する。 As shown in this figure (the part surrounded by the solid line), when the intra prediction mode is 18, the conversion set derivation unit 3111 selects the conversion set 2 for the horizontal conversion and the ID for the vertical conversion. When the intra prediction mode is 50, the conversion set derivation unit 3111 selects the ID for the horizontal conversion and the conversion set 2 for the vertical conversion.

変換セット導出部3111は、参照テーブルを参照して、次に使用する変換セットのインデックスをイントラ予測モードによって導出する。変換セットのインデックスを導出した後の処理は、第4の実施形態に示した通りである。 The conversion set derivation unit 3111 refers to the reference table and derives the index of the conversion set to be used next by the intra prediction mode. The processing after deriving the index of the conversion set is as shown in the fourth embodiment.

本実施形態では、イントラ予測モードに基づき、水平変換及び垂直変換の一方の変換を行い、他方の変換はスキップし、スケーリングのみ行うため、計算量を削減しながらも符号化効率を維持することができる。 In the present embodiment, one of the horizontal conversion and the vertical conversion is performed based on the intra prediction mode, the other conversion is skipped, and only scaling is performed. Therefore, it is possible to maintain the coding efficiency while reducing the amount of calculation. can.

なお、IDを用いるイントラ予測モードは、水平方向(イントラ予測モード18)及び垂直方向(イントラ予測モード50)に限定されない。例えば、変換セット導出部3111は、水平方向(イントラ予測モード18)の近傍方向(例えば、水平方向から±3までのイントラ予測モード(=イントラ予測モード15~17,19~21))では垂直変換の代わりにIDを用い、垂直方向(イントラ予測モード50)の近傍方向(例えば、垂直方向から±3までのイントラ予測モード(=イントラ予測モード47~49,51~53))では水平変換の代わりにIDを用いてもよい。 The intra prediction mode using the ID is not limited to the horizontal direction (intra prediction mode 18) and the vertical direction (intra prediction mode 50). For example, the conversion set derivation unit 3111 performs vertical conversion in the near direction in the horizontal direction (intra prediction mode 18) (for example, the intra prediction mode from the horizontal direction to ± 3 (= intra prediction mode 15 to 17, 19 to 21)). ID is used instead of horizontal conversion in the vicinity of the vertical direction (intra prediction mode 50) (for example, the intra prediction mode from the vertical direction to ± 3 (= intra prediction mode 47 to 49, 51 to 53)). ID may be used for.

図46(点線で囲った部分)に示したように、イントラ予測モードが15~17,19~21の場合、変換セット導出部3111は、水平変換には変換セット2を選択し、垂直変換にはIDを選択する。また、イントラ予測モードが47~49,51~53の場合、変換セット導出部3111は、水平変換にはIDを選択し、垂直変換には変換セット2を選択する。 As shown in FIG. 46 (the part surrounded by the dotted line), when the intra prediction mode is 15 to 17, 19 to 21, the conversion set derivation unit 3111 selects the conversion set 2 for the horizontal conversion and performs the vertical conversion. Selects an ID. When the intra prediction mode is 47 to 49, 51 to 53, the conversion set derivation unit 3111 selects the ID for the horizontal conversion and the conversion set 2 for the vertical conversion.

なお、IDを用いるイントラ予測モードに特に限定はなく、例えば、イントラ予測モード15~21で垂直変換の代わりにIDを用いてもよいし、イントラ予測モード47~53で水平変換の代わりにIDを用いてもよい。また、水平方向の近傍方向は、水平方向から±3までのイントラ予測モードに限定されず、垂直方向の近傍方向は、垂直方向から±3までのイントラ予測モードに限定されない。さらに、水平方向または水平方向の近傍方向のみで垂直変換の代わりにIDを用いてもよいし、垂直方向または垂直方向の近傍方向のみで水平変換の代わりにIDを用いてもよい。 The intra prediction mode using the ID is not particularly limited. For example, the ID may be used instead of the vertical conversion in the intra prediction modes 15 to 21, and the ID may be used instead of the horizontal conversion in the intra prediction modes 47 to 53. You may use it. Further, the near direction in the horizontal direction is not limited to the intra prediction mode from the horizontal direction to ± 3, and the near direction in the vertical direction is not limited to the intra prediction mode from the vertical direction to ± 3. Further, the ID may be used instead of the vertical conversion only in the horizontal direction or the near direction in the horizontal direction, or the ID may be used instead of the horizontal conversion only in the vertical direction or the near direction in the vertical direction.

(変形例-1)
イントラ予測において、変換セット導出部3111は、対象TUのサイズが所定の大きさよりも小さい(例えば、8×8以下または16×16以下等)ときのみ、一部のイントラ予測モードについて、水平変換及び垂直変換の一方の変換を行い、他方の変換にIDを用いてもよい。この場合の変換セット導出部3111の動作について説明する。図47は、本発明の一実施形態に係る変換セット導出部3111の概略的動作を説明するフローチャートである。
(Modification-1)
In intra prediction, the conversion set derivation unit 3111 performs horizontal conversion and horizontal conversion for some intra prediction modes only when the size of the target TU is smaller than a predetermined size (for example, 8 × 8 or less or 16 × 16 or less). One of the vertical conversions may be performed and the ID may be used for the other conversion. The operation of the conversion set derivation unit 3111 in this case will be described. FIG. 47 is a flowchart illustrating a schematic operation of the conversion set derivation unit 3111 according to the embodiment of the present invention.

(S1811)まず、変換セット導出部3111は、対象TUのサイズが所定の大きさよりも小さいか否かを判定する。 (S1811) First, the conversion set derivation unit 3111 determines whether or not the size of the target TU is smaller than a predetermined size.

(S1821)変換セット導出部3111は、対象TUのサイズが所定の大きさよりも小さいと判定した場合は、図46の参照テーブルを用い、変換セットの選択を行う。 (S1821) When the conversion set derivation unit 3111 determines that the size of the target TU is smaller than a predetermined size, the conversion set derivation unit 3111 selects the conversion set using the reference table of FIG.

(S1822)一方、変換セット導出部3111は、対象TUのサイズが所定の大きさ以上であると判定した場合は、図32の参照テーブルを用い、変換セットの選択を行う。 (S1822) On the other hand, when the conversion set derivation unit 3111 determines that the size of the target TU is equal to or larger than a predetermined size, the conversion set derivation unit 3111 selects the conversion set using the reference table of FIG.

(変形例-2)
イントラ予測モードのうち、対象TUにおいて適用される確率が高いと推定されたイントラ予測モードは、MPM候補(candModeList)に含まれる。一方、イントラ予測モード全体からMPM候補に該当するイントラ予測モードを除いた残りのモードは、非MPM(RemIntraPredMode)と呼ばれる。さらに非MPMは、第1Gr(rem_selected_mode)と、第2Gr(rem_non_selected_mode)とに分けられる。
(Modification example-2)
Among the intra prediction modes, the intra prediction modes estimated to be applied in the target TU are included in the MPM candidate (candModeList). On the other hand, the remaining modes excluding the intra prediction mode corresponding to the MPM candidate from the entire intra prediction mode are called non-MPM (RemIntraPredMode). The non-MPM is further divided into a first Gr (rem_selected_mode) and a second Gr (rem_non_selected_mode).

変換セット導出部3111は、非MPMの第2Gr(rem_non_selected_mode)に含まれるイントラ予測モードについて、水平変換及び垂直変換の一方の変換を行い、他方の変換にIDを用いてもよい。具体的には、本実施形態では、変換セット導出部3111は、predMode= INTRAである場合、イントラ予測モード及びイントラ予測パラメータを参照して、非MPMの第2Grに含まれるイントラ予測モードについては、水平変換及び垂直変換の一方の変換を行い、他方の変換にIDを用いる。なお、イントラ予測パラメータには、candModeList、RemIntraPredMode、rem_selected_mode及びrem_non_selected_mode等が含まれる。 The conversion set derivation unit 3111 may perform one of the horizontal conversion and the vertical conversion for the intra prediction mode included in the second Gr (rem_non_selected_mode) of the non-MPM, and may use the ID for the other conversion. Specifically, in the present embodiment, when predMode = INTRA, the conversion set derivation unit 3111 refers to the intra prediction mode and the intra prediction parameters, and refers to the intra prediction mode included in the second Gr of the non-MPM. Perform one of the horizontal and vertical conversions, and use the ID for the other. The intra prediction parameters include candModeList, RemIntraPredMode, rem_selected_mode, rem_non_selected_mode, and the like.

この場合の変換セット導出部3111の動作について説明する。上述したように、predMode = INTRA、すなわちイントラ予測の場合、変換セット導出部3111は、3つの変換セットから使用する変換セットを選択する。本実施形態では、変換セット導出部3111は、3つの変換セット(0、1、2)のうち、どの変換セットを使用するかはイントラ予測モード及びイントラ予測パラメータを参照して決定する。このときの参照テーブルを図48に示す。 The operation of the conversion set derivation unit 3111 in this case will be described. As described above, in the case of predMode = INTRA, that is, intra prediction, the conversion set derivation unit 3111 selects the conversion set to be used from the three conversion sets. In the present embodiment, the conversion set derivation unit 3111 determines which conversion set to use among the three conversion sets (0, 1, 2) with reference to the intra prediction mode and the intra prediction parameters. The reference table at this time is shown in FIG.

図48は、MPM候補あるいは非MPMの第1Grまたは第2Grに含まれる各イントラ予測モードの水平変換及び垂直変換がどの変換セットを選択するかを示している。図中の0、1、2はそれぞれ変換セット0、1、2を表しており、左側の数字は水平変換の変換セットを表し、右側の数字は垂直変換の変換セットを表す。 FIG. 48 shows which transformation set the horizontal and vertical transformations of each intra-prediction mode contained in the MPM candidate or non-MPM 1st Gr or 2nd Gr select. In the figure, 0, 1, and 2 represent conversion sets 0, 1, and 2, respectively, the numbers on the left side represent the conversion sets for horizontal conversion, and the numbers on the right side represent the conversion set for vertical conversion.

本図(実線で囲った部分)に示すように、非MPMの第2Grに含まれるイントラ予測モードについては、変換セット導出部3111は、水平変換及び垂直変換の一方の変換には変換セット0、1、2の何れかを選択し、他方の変換にはIDを選択する。 As shown in this figure (the part surrounded by the solid line), for the intra prediction mode included in the second Gr of the non-MPM, the conversion set derivation unit 3111 has the conversion set 0 for one of the horizontal conversion and the vertical conversion. Select either 1 or 2 and select the ID for the other conversion.

変換セット導出部3111は、参照テーブルを参照して、次に使用する変換セットのインデックスをイントラ予測モードによって導出する。変換セットのインデックスを導出した後の処理は、第4の実施形態に示した通りである。 The conversion set derivation unit 3111 refers to the reference table and derives the index of the conversion set to be used next by the intra prediction mode. The processing after deriving the index of the conversion set is as shown in the fourth embodiment.

なお、IDを用いるイントラ予測モードは、非MPMの第2Grに含まれるすべてのイントラ予測モードに限定されない。例えば、変換セット導出部3111は、非MPMの第2Grに含まれるイントラ予測モードの一部について、水平変換及び垂直変換の一方の変換を行い、他方の変換にIDを用いてもよい。 The intra prediction mode using the ID is not limited to all the intra prediction modes included in the second Gr of the non-MPM. For example, the conversion set derivation unit 3111 may perform one of the horizontal conversion and the vertical conversion for a part of the intra prediction mode included in the second Gr of the non-MPM, and may use the ID for the other conversion.

図48(点線で囲った部分)に示したように、隣り合う2つの第1Grのイントラ予測モードの間に含まれる3つの第2Grのイントラ予測モードのうち、2つのイントラ予測モードについてのみ、変換セット導出部3111は、水平変換及び垂直変換を行い、他方の変換にIDを用いる。 As shown in FIG. 48 (the part surrounded by the dotted line), only two of the three second Gr intra prediction modes included between the two adjacent first Gr intra prediction modes are converted. The set derivation unit 3111 performs horizontal conversion and vertical conversion, and uses an ID for the other conversion.

なお、IDを用いるイントラ予測モードは、非MPMの第2Grに含まれるすべてまたは2つのイントラ予測モードに限定されない。例えば、非MPMの第2Grに含まれる1つのイントラ予測モードについて、水平変換及び垂直変換の一方の変換を行い、他方の変換にIDを用いてもよい。 The intra prediction mode using the ID is not limited to all or two intra prediction modes included in the second Gr of the non-MPM. For example, for one intra prediction mode included in the second Gr of non-MPM, one of the horizontal conversion and the vertical conversion may be performed, and the ID may be used for the other conversion.

本変形例においても、変換セット導出部3111は、対象TUのサイズが所定の大きさよりも小さい(例えば、8×8以下または16×16以下等)ときのみ、非MPMの第2Grに含まれるイントラ予測モードについて、水平変換及び垂直変換の一方の変換を行い、他方の変換にIDを用いてもよい。この場合も変換セット導出部3111は、図47に示したフローチャートに沿って動作するが、S1821では、図48の参照テーブルを用い、変換セットの選択を行う。 Also in this modification, the conversion set derivation unit 3111 is included in the non-MPM second Gr only when the size of the target TU is smaller than the predetermined size (for example, 8 × 8 or less or 16 × 16 or less). For the prediction mode, one of the horizontal conversion and the vertical conversion may be performed, and the ID may be used for the other conversion. In this case as well, the conversion set derivation unit 3111 operates according to the flowchart shown in FIG. 47, but in S1821, the conversion set is selected using the reference table of FIG. 48.

なお、イントラ予測モードによって片方向の変換をスキップするか否かを決定するので、IDを使用するか否かのフラグを符号化/復号する必要がない。さらに、図46及び図48に示したように、イントラ予測モード毎に水平変換及び垂直変換の何れの変換でIDを用いるのかは決まっているので、IDを水平変換に適用する場合、AMTインデックスamt_idxで指定するのはamt_idx_verのみでよく(amt_idx_ver = amt_idx)、amt_idx_verの符号化/復号が不要である。一方、IDを垂直変換に適用する場合、AMTインデックスamt_idxで指定するのはamt_idx_horのみでよく(amt_idx_hor = amt_idx)、amt_idx_horの符号化/復号が不要である。 Since it is determined whether or not to skip the one-way conversion by the intra prediction mode, it is not necessary to encode / decode the flag as to whether or not to use the ID. Further, as shown in FIGS. 46 and 48, it is determined whether the ID is used in the horizontal conversion or the vertical conversion for each intra prediction mode. Therefore, when the ID is applied to the horizontal conversion, the AMT index amt_idx Only amt_idx_ver needs to be specified in (amt_idx_ver = amt_idx), and amt_idx_ver encoding / decoding is not required. On the other hand, when applying the ID to the vertical conversion, only amt_idx_hor needs to be specified by the AMT index amt_idx (amt_idx_hor = amt_idx), and the encoding / decoding of amt_idx_hor is unnecessary.

(第6の実施形態)
長方形状のTUでは、水平変換及び垂直変換のうち適切な方向の変換を選択すれば、1回目の分離型変換だけでも低周波数項にエネルギーが集中するため、2回目の分離型変換は不要となる。そこで、本実施形態では、対象TUの形状に基づき、水平変換及び垂直変換の一方の変換を行い、他方の変換はスキップし、スケーリング(シフトまたは乗算)のみ行う(ID)。
(Sixth Embodiment)
With a rectangular TU, if you select the conversion in the appropriate direction from the horizontal conversion and the vertical conversion, the energy is concentrated on the low frequency term even with the first separation type conversion, so the second separation type conversion is unnecessary. Become. Therefore, in the present embodiment, one of the horizontal conversion and the vertical conversion is performed based on the shape of the target TU, the other conversion is skipped, and only scaling (shift or multiplication) is performed (ID).

具体的には、本実施形態では、変換セット導出部3111は、TUの形状を参照して、横長な長方形状のTUである場合は垂直変換の代わりにIDを用い、縦長な長方形状のTUである場合は水平変換の代わりにIDを用いる。 Specifically, in the present embodiment, the conversion set derivation unit 3111 refers to the shape of the TU, and if it is a horizontally long rectangular TU, uses an ID instead of the vertical conversion, and the vertically long rectangular TU is used. If, use ID instead of horizontal conversion.

この場合の変換セット導出部3111の動作について説明する。上述したように、変換セット導出部3111は、3つの変換セットから使用する変換セットを選択する。本実施形態では、変換セット導出部3111は、3つの変換セット(0、1、2)のうち、どの変換セットを使用するかはTUの形状を参照して決定する。このときの参照テーブルを図49に示す。 The operation of the conversion set derivation unit 3111 in this case will be described. As described above, the conversion set derivation unit 3111 selects the conversion set to be used from the three conversion sets. In the present embodiment, the conversion set derivation unit 3111 determines which conversion set to use among the three conversion sets (0, 1, 2) with reference to the shape of the TU. The reference table at this time is shown in FIG.

図49は、5種類のTUの形状各々の水平変換及び垂直変換がどの変換セットを選択するかを示している。図中の0、1、2はそれぞれ変換セット0、1、2を表す。なお、TUの5種類(1)~5))の形状は、図35に示した通りである。 FIG. 49 shows which conversion set is selected for the horizontal and vertical transformations of each of the five TU shapes. 0, 1, and 2 in the figure represent conversion sets 0, 1, and 2, respectively. The shapes of the five types (1) to 5)) of TU are as shown in FIG. 35.

本図に示すように、TUの形状が1)横長1または2)横長2の場合、変換セット導出部3111は、水平変換には変換セット2を選択し、垂直変換にはIDを選択する。また、TUの形状が4)縦長1または5)縦長2の場合、変換セット導出部3111は、水平変換にはIDを選択し、垂直変換には変換セット2を選択する。 As shown in this figure, when the shape of the TU is 1) horizontally long 1 or 2) horizontally long 2, the conversion set derivation unit 3111 selects conversion set 2 for horizontal conversion and ID for vertical conversion. When the shape of the TU is 4) vertically long 1 or 5) vertically long 2, the conversion set derivation unit 3111 selects an ID for horizontal conversion and a conversion set 2 for vertical conversion.

変換セット導出部3111は、参照テーブルを参照して、次に使用する変換セットのインデックスをTUの形状によって導出する。変換セットのインデックスを導出した後の処理は、第4の実施形態に示した通りである。 The conversion set derivation unit 3111 refers to the reference table and derives the index of the conversion set to be used next by the shape of the TU. The processing after deriving the index of the conversion set is as shown in the fourth embodiment.

本実施形態では、対象TUの形状に基づき、水平変換及び垂直変換の一方の変換を行い、他方の変換はスキップし、スケーリングのみ行うため、計算量を削減しながらも符号化効率を維持することができる。 In the present embodiment, one of the horizontal conversion and the vertical conversion is performed based on the shape of the target TU, the other conversion is skipped, and only scaling is performed. Therefore, the coding efficiency is maintained while reducing the amount of calculation. Can be done.

また、TUの形状によって片方向の変換をスキップするか否かを決定するので、IDを使用するか否かのフラグを符号化/復号する必要がない。さらに、図49に示したように、対象TUの形状毎に水平変換及び垂直変換の何れの変換でIDを用いるのかは決まっているので、IDを水平変換に適用する場合、AMTインデックスamt_idxで指定するのはamt_idx_verのみでよく(amt_idx_ver = amt_idx)、amt_idx_verの符号化/復号が不要である。一方、IDを垂直変換に適用する場合、AMTインデックスamt_idxで指定するのはamt_idx_horのみでよく(amt_idx_hor = amt_idx)、amt_idx_horの符号化/復号が不要である。 Further, since it is determined whether or not to skip the one-way conversion depending on the shape of the TU, it is not necessary to encode / decode the flag as to whether or not to use the ID. Furthermore, as shown in FIG. 49, it is determined whether the ID is used for horizontal conversion or vertical conversion for each shape of the target TU, so when applying the ID to horizontal conversion, it is specified by the AMT index amt_idx. It only needs to do amt_idx_ver (amt_idx_ver = amt_idx) and does not need to encode / decode amt_idx_ver. On the other hand, when applying the ID to the vertical conversion, only amt_idx_hor needs to be specified by the AMT index amt_idx (amt_idx_hor = amt_idx), and the encoding / decoding of amt_idx_hor is unnecessary.

なお、5種類のTUの形状各々の水平変換及び垂直変換がどの変換セットを選択するかは、図49に示した例に限定されない。例えば、変換セット導出部3111は、図50に示した参照テーブルを参照して、5種類のTUの形状各々の水平変換及び垂直変換に用いる変換セットを選択してもよい。本図では、TUの形状が1)横長1の場合のみ、変換セット導出部3111は、水平変換には変換セット2を選択し、垂直変換にはIDを選択する。また、TUの形状が4)縦長1の場合のみ、変換セット導出部3111は、水平変換にはIDを選択し、垂直変換には変換セット2を選択する。 It should be noted that which conversion set is selected for the horizontal conversion and the vertical conversion of each of the five types of TU shapes is not limited to the example shown in FIG. 49. For example, the conversion set derivation unit 3111 may select a conversion set to be used for horizontal conversion and vertical conversion of each of the five types of TU shapes with reference to the reference table shown in FIG. In this figure, the conversion set derivation unit 3111 selects the conversion set 2 for the horizontal conversion and the ID for the vertical conversion only when the shape of the TU is 1) horizontally long 1. Further, only when the shape of the TU is 4) vertically long 1, the conversion set derivation unit 3111 selects the ID for the horizontal conversion and the conversion set 2 for the vertical conversion.

(変形例-1)
長方形状のTUについて、水平変換及び垂直変換の一方の変換を行い、他方の変換にIDを用いる対応は、TUのブロックサイズが閾値以下の場合に行ってもよい。具体的には、変換セット導出部3111は、TUの形状及びTUのブロックサイズを参照して、ブロックサイズが閾値以下であれば、横長な長方形状のTUである場合は垂直変換の代わりにIDを用い、縦長な長方形状のTUである場合は水平変換の代わりにIDを用いる。
(Modification-1)
For a rectangular TU, one of the horizontal conversion and the vertical conversion may be performed, and the ID may be used for the other conversion when the block size of the TU is equal to or less than the threshold value. Specifically, the conversion set derivation unit 3111 refers to the shape of the TU and the block size of the TU, and if the block size is equal to or less than the threshold value, if the TU is a horizontally long rectangular shape, the ID is used instead of the vertical conversion. And if it is a vertically long rectangular TU, use ID instead of horizontal conversion.

このときの参照テーブルを図51に示す。図51は、5種類のTUの形状及び4種類のTUのブロックサイズの各組合せの水平変換及び垂直変換がどの変換セットを選択するかを示している。なお、TUの5種類(1)~5))の形状は、図36に示した通りであり、また、TUの4種類(6)~9))のブロックサイズは、図41に示した通りである。 The reference table at this time is shown in FIG. FIG. 51 shows which conversion set is selected for the horizontal and vertical transformations of each combination of the five TU shapes and the four TU block sizes. The shapes of the five types (1) to 5)) of TU are as shown in FIG. 36, and the block sizes of the four types (6) to 9)) of TU are as shown in FIG. 41. Is.

本図に示すように、TUのブロックサイズが閾値(本図では、9)24未満)であれば、TUの形状が1)横長1の場合、変換セット導出部3111は、水平変換には変換セット2を選択し、垂直変換にはIDを選択する。また、TUのブロックサイズが閾値(本図では、9)24未満)であれば、TUの形状が4)縦長1の場合、変換セット導出部3111は、水平変換にはIDを選択し、垂直変換には変換セット2を選択する。 As shown in this figure, if the block size of TU is a threshold value (9) less than 24 in this figure), if the shape of TU is 1) horizontally long 1, the conversion set derivation unit 3111 converts to horizontal conversion. Select set 2 and select ID for vertical conversion. If the block size of the TU is a threshold value (9) less than 24 in this figure), and if the shape of the TU is 4) vertically long 1, the conversion set derivation unit 3111 selects an ID for horizontal conversion and is vertical. Select conversion set 2 for conversion.

(変形例-2)
長方形状のTUについて、水平変換及び垂直変換の一方の変換を行い、他方の変換にIDを用いる対応は、TUの長辺の長さが閾値以下の場合に行ってもよい。具体的には、変換セット導出部3111は、TUの形状及びTUの長辺を参照して、長辺の長さが閾値以下であれば、横長な長方形状のTUである場合は垂直変換の代わりにIDを用い、縦長な長方形状のTUである場合は水平変換の代わりにIDを用いる。
(Modification example-2)
For a rectangular TU, one of the horizontal conversion and the vertical conversion may be performed, and the ID may be used for the other conversion when the length of the long side of the TU is equal to or less than the threshold value. Specifically, the conversion set derivation unit 3111 refers to the shape of the TU and the long side of the TU, and if the length of the long side is equal to or less than the threshold value, the conversion set derivation unit 3111 performs vertical conversion in the case of a horizontally long rectangular TU. Use ID instead, and if it is a vertically long rectangular TU, use ID instead of horizontal conversion.

このときの参照テーブルを図52に示す。図52は、5種類のTUの形状及び3種類のTUのブ長辺の各組合せの水平変換及び垂直変換がどの変換セットを選択するかを示している。なお、TUの5種類(1)~5))の形状は、図36に示した通りであり、また、TUの4種類(6)~8))の長辺は、図44に示した通りである。 The reference table at this time is shown in FIG. FIG. 52 shows which conversion set is selected for the horizontal and vertical conversions of each combination of the shapes of the five TUs and the long sides of the three types of TUs. The shapes of the five types of TUs (1) to 5)) are as shown in FIG. 36, and the long sides of the four types of TUs (6) to 8)) are as shown in FIG. Is.

本図に示すように、TUの長辺が閾値(本図では、8)32未満)であれば、TUの形状が1)横長1または2)横長2の場合、変換セット導出部3111は、水平変換には変換セット2を選択し、垂直変換にはIDを選択する。また、TUのブロックサイズが閾値(本図では、8)32未満)であれば、TUの形状が4)縦長1または5)縦長2の場合、変換セット導出部3111は、水平変換にはIDを選択し、垂直変換には変換セット2を選択する。 As shown in this figure, if the long side of the TU is a threshold value (8) less than 32 in this figure), and if the shape of the TU is 1) horizontally long 1 or 2) horizontally long 2, the conversion set derivation unit 3111 Select conversion set 2 for horizontal conversion and select ID for vertical conversion. If the block size of the TU is a threshold value (8) less than 32 in this figure) and the shape of the TU is 4) vertically long 1 or 5) vertically long 2, the conversion set derivation unit 3111 has an ID for horizontal conversion. And select conversion set 2 for vertical conversion.

(変形例-3)
以上で示した水平変換及び垂直変換の一方の変換を行い、他方の変換にIDを用いる対応は、インター予測である場合に行ってもよい。具体的には、変換セット導出部3111は、predMode = INTERである場合、TUの形状を参照して、横長な長方形状のTUである場合は垂直変換の代わりにIDを用い、縦長な長方形状のTUである場合は水平変換の代わりにIDを用いる。あるいは、変換セット導出部3111は、predMode = INTERである場合、TUの形状及びTUの長辺を参照して、長辺の長さが閾値以下であれば、横長な長方形状のTUである場合は垂直変換の代わりにIDを用い、縦長な長方形状のTUである場合は水平変換の代わりにIDを用いる。
(Modification 3)
One of the horizontal conversion and the vertical conversion shown above may be performed, and the correspondence using the ID for the other conversion may be performed in the case of inter-prediction. Specifically, the conversion set derivation unit 3111 refers to the shape of the TU when predMode = INTER, and uses an ID instead of the vertical conversion when it is a horizontally long rectangular TU, and has a vertically long rectangular shape. If it is TU, use ID instead of horizontal conversion. Alternatively, when predMode = INTER, the conversion set derivation unit 3111 refers to the shape of the TU and the long side of the TU, and if the length of the long side is equal to or less than the threshold value, the conversion set derivation unit 3111 is a horizontally long rectangular TU. Uses ID instead of vertical conversion, and uses ID instead of horizontal conversion in the case of a vertically long rectangular TU.

この場合の変換セット導出部3111の動作について説明する。図53は、本発明の一実施形態に係る変換セット導出部3111の概略的動作を説明するフローチャートである。 The operation of the conversion set derivation unit 3111 in this case will be described. FIG. 53 is a flowchart illustrating a schematic operation of the conversion set derivation unit 3111 according to the embodiment of the present invention.

(S1831)まず、変換セット導出部3111は、対象TUについて、予測モードがインター予測であるか否かを判定する。 (S1831) First, the conversion set derivation unit 3111 determines whether or not the prediction mode is inter-prediction for the target TU.

(S1841)変換セット導出部3111は、予測モードがインター予測であると判定した場合は、図49の参照テーブルを用い、変換セットの選択を行う。 (S1841) When the conversion set derivation unit 3111 determines that the prediction mode is inter-prediction, the conversion set derivation unit 3111 selects the conversion set using the reference table of FIG.

(S1842)一方、変換セット導出部3111は、予測モードがインター予測ではない、つまりイントラ予測であると判定した場合は、図46の参照テーブルを用い、変換セットの選択を行う。 (S1842) On the other hand, when the conversion set derivation unit 3111 determines that the prediction mode is not inter-prediction, that is, intra-prediction, the conversion set is selected using the reference table of FIG.

なお、S1841では、図49の代わりに図50~図52の何れかの参照テーブルを用い、変換セットの選択を行ってもよい。また、S1842では、図46の代わりに、図48の参照テーブルを用い、変換セットの選択を行ってもよい。 In S1841, the conversion set may be selected by using any of the reference tables of FIGS. 50 to 52 instead of FIG. 49. Further, in S1842, the conversion set may be selected by using the reference table of FIG. 48 instead of FIG. 46.

(変形例-4)
対象TUの形状が、図36に示した1)横長1または4)縦長1の場合は、水平変換及び垂直変換の両方の変換にIDを用いてもよい。つまり、対象TUの形状が、図36に示した1)横長1または4)縦長1の場合は、逆DCT部311-2では、AMTは行われずセカンダリ変換のみ行われることになる。
(Modification example-4)
When the shape of the target TU is 1) horizontally long 1 or 4) vertically long 1 shown in FIG. 36, an ID may be used for both horizontal conversion and vertical conversion. That is, when the shape of the target TU is 1) horizontally long 1 or 4) vertically long 1 shown in FIG. 36, AMT is not performed and only secondary conversion is performed in the inverse DCT unit 311-2.

この場合の変換セット導出部3111の動作について説明する。図54は、本発明の一実施形態に係る変換セット導出部3111の概略的動作を説明するフローチャートである。 The operation of the conversion set derivation unit 3111 in this case will be described. FIG. 54 is a flowchart illustrating the schematic operation of the conversion set derivation unit 3111 according to the embodiment of the present invention.

(S1851)まず、変換セット導出部3111は、対象TUのサイズの比(幅/高さ)が所定値以上(例えば、TUwidth/TUheight>=4)であるか否かを判定する。 (S1851) First, the conversion set derivation unit 3111 determines whether or not the ratio (width / height) of the sizes of the target TUs is equal to or greater than a predetermined value (for example, TUwidth / TUheight> = 4).

(S1861)変換セット導出部3111は、対象TUのサイズの比(幅/高さ)が所定値未満であると判定した場合は、対象TUのサイズの比(高さ/幅)が所定値以上(例えば、TUheight/TUwidth>=4)であるか否かを判定する。 (S1861) When the conversion set derivation unit 3111 determines that the ratio (width / height) of the size of the target TU is less than the predetermined value, the ratio (height / width) of the size of the target TU is equal to or more than the predetermined value. (For example, TUheight / TUwidth> = 4) is determined.

(S1871)変換セット導出部3111は、対象TUのサイズ(高さ/幅)が所定値未満であると判定した場合は、図35の参照テーブルを用い、変換セットの選択を行う。 (S1871) When the conversion set derivation unit 3111 determines that the size (height / width) of the target TU is less than a predetermined value, the conversion set is selected using the reference table of FIG. 35.

(S1872)一方、変換セット導出部3111は、対象TUのサイズ(幅/高さ)が所定値以上である(つまり、1)横長1である64x16、64x8、64x4、32x8、32x4、16x4)、または、対象TUのサイズ(高さ/幅)が所定値以上である(つまり、4)縦長1である16x64、8x64、4x64、8x32、4x32、4x16)と判定した場合は、水平変換及び垂直変換の両方の変換にIDを用いる。 (S1872) On the other hand, in the conversion set derivation unit 3111, the size (width / height) of the target TU is equal to or larger than a predetermined value (that is, 1) horizontally 1 64x16, 64x8, 64x4, 32x8, 32x4, 16x4). Or, if it is determined that the size (height / width) of the target TU is equal to or larger than the predetermined value (that is, 4) 16x64, 8x64, 4x64, 8x32, 4x32, 4x16) which is vertically long 1, horizontal conversion and vertical conversion are performed. ID is used for both conversions.

なお、S1871では、図35の代わりに図37、図40、図43、図49~図52の何れかの参照テーブルを用い、変換セットの選択を行ってもよい。 In S1871, the conversion set may be selected by using the reference table of FIG. 37, FIG. 40, FIG. 43, and FIGS. 49 to 52 instead of FIG. 35.

(ソフトウェアによる実現例)
なお、上述した実施形態における画像符号化装置11、画像復号装置31の一部、例えば、エントロピー復号部301、予測パラメータ復号部302、ループフィルタ305、予測画像生成部308、逆量子化・逆DCT部311、加算部312、予測画像生成部101、減算部102、DCT・量子化部103、エントロピー符号化部104、逆量子化・逆DCT部105、ループフィルタ107、符号化パラメータ決定部110、予測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良い。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良い。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、画像符号化装置11、画像復号装置31のいず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良い。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良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすで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良い。
(Example of realization by software)
In addition, a part of the image coding device 11 and the image decoding device 31 in the above-described embodiment, for example, the entropy decoding unit 301, the prediction parameter decoding unit 302, the loop filter 305, the prediction image generation unit 308, the inverse quantization / inverse DCT. Unit 311, addition unit 312, prediction image generation unit 101, subtraction unit 102, DCT / quantization unit 103, entropy coding unit 104, dequantization / inverse DCT unit 105, loop filter 107, coding parameter determination unit 110, The prediction parameter coding unit 111 may be realized by a computer. In that case, a program for realizing this control function may be recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium may be read by a computer system and executed. The "computer system" referred to here is a computer system built in either the image coding device 11 or the image decoding device 31, and includes hardware such as an OS and peripheral devices. Further, the "computer-readable recording medium" refers to a portable medium such as a flexible disk, a magneto-optical disk, a ROM, or a CD-ROM, and a storage device such as a hard disk built in a computer system. Further, a "computer-readable recording medium" is a medium that dynamically holds a program for a short time, such as a communication line when a program is transmitted via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. In that case, a program may be held for a certain period of time, such as a volatile memory inside a computer system serving as a server or a client. Further, the above program may be for realizing a part of the above-mentioned functions, and may be further realized for realizing the above-mentioned functions in combination with a program already recorded in the computer system.

また、上述した実施形態における画像符号化装置11、画像復号装置31の一部、または全部を、LSI(Large Scale Integration)等の集積回路として実現しても良い。画像符号化装置11、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良いし、一部、または全部を集積してプロセッサ化しても良い。また、集積回路化の手法はLSIに限らず専用回路、または汎用プロセッサで実現しても良い。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良い。 Further, a part or all of the image coding device 11 and the image decoding device 31 in the above-described embodiment may be realized as an integrated circuit such as an LSI (Large Scale Integration). Each functional block of the image coding device 11 and the image decoding device 31 may be individually made into a processor, or a part or all of them may be integrated into a processor. Further, the method of making an integrated circuit is not limited to the LSI, and may be realized by a dedicated circuit or a general-purpose processor. Further, when an integrated circuit technology that replaces an LSI appears due to advances in semiconductor technology, an integrated circuit based on this technology may be used.

(応用例)
上述した画像符号化装置11及び画像復号装置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。
(Application example)
The image coding device 11 and the image decoding device 31 described above can be mounted on and used in various devices for transmitting, receiving, recording, and reproducing moving images. The moving image may be a natural moving image captured by a camera or the like, or an artificial moving image (including CG and GUI) generated by a computer or the like.

まず、上述した画像符号化装置11及び画像復号装置31を、動画像の送信及び受信に利用できることを、図8を参照して説明する。 First, it will be described with reference to FIG. 8 that the above-mentioned image coding device 11 and image decoding device 31 can be used for transmission and reception of moving images.

図8の(a)は、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である。図8の(a)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。 FIG. 8A is a block diagram showing a configuration of a transmission device PROD_A equipped with an image coding device 11. As shown in FIG. 8A, the transmission device PROD_A modulates the carrier wave with the coding unit PROD_A1 that obtains the coded data by coding the moving image and the coded data obtained by the coding unit PROD_A1. It includes a modulation unit PROD_A2 for obtaining a modulation signal, and a transmission unit PROD_A3 for transmitting the modulation signal obtained by the modulation unit PROD_A2. The image coding device 11 described above is used as the coding unit PROD_A1.

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、画像を生成または加工する画像処理部A7を更に備えていてもよい。図8の(a)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。 The transmitter PROD_A has a camera PROD_A4 for capturing a moving image, a recording medium PROD_A5 for recording a moving image, an input terminal PROD_A6 for inputting a moving image from the outside, and a moving image as a source of the moving image to be input to the coding unit PROD_A1. , An image processing unit A7 for generating or processing an image may be further provided. In FIG. 8A, all of these are illustrated by the transmitter PROD_A, but some of them may be omitted.

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。 The recording medium PROD_A5 may be a recording of an unencoded moving image, or a moving image encoded by a recording coding method different from the transmission coding method. It may be a thing. In the latter case, a decoding unit (not shown) that decodes the coded data read from the recording medium PROD_A5 according to the coding method for recording may be interposed between the recording medium PROD_A5 and the coding unit PROD_A1.

図8の(b)は、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である。図8の(b)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。上述した画像復号装置31は、この復号部PROD_B3として利用される。 FIG. 8B is a block diagram showing a configuration of a receiving device PROD_B equipped with an image decoding device 31. As shown in FIG. 8B, the receiving device PROD_B has a receiving unit PROD_B1 that receives a modulated signal, a demodulating unit PROD_B2 that obtains coded data by demodulating the modulated signal received by the receiving unit PROD_B1, and demodulation unit PROD_B2. It includes a decoding unit PROD_B3 that obtains a moving image by decoding the coded data obtained by the unit PROD_B2. The image decoding device 31 described above is used as the decoding unit PROD_B3.

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8の(b)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。 The receiving device PROD_B is a display PROD_B4 for displaying a moving image, a recording medium PROD_B5 for recording a moving image, and an output terminal for outputting the moving image to the outside as a supply destination of the moving image output by the decoding unit PROD_B3. It may also have PROD_B6. In FIG. 8B, a configuration in which the receiving device PROD_B includes all of them is illustrated, but a part thereof may be omitted.

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。 The recording medium PROD_B5 may be used for recording an unencoded moving image, or may be encoded by a recording coding method different from the transmission coding method. You may. In the latter case, it is advisable to interpose a coding unit (not shown) that encodes the moving image acquired from the decoding unit PROD_B3 according to the coding method for recording between the decoding unit PROD_B3 and the recording medium PROD_B5.

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。 The transmission medium for transmitting the modulated signal may be wireless or wired. Further, the transmission mode for transmitting the modulated signal may be broadcasting (here, a transmission mode in which the destination is not specified in advance) or communication (here, transmission in which the destination is specified in advance). It may refer to an aspect). That is, the transmission of the modulated signal may be realized by any of wireless broadcasting, wired broadcasting, wireless communication, and wired communication.

例えば、地上デジタル放送の放送局(放送設備など)/受信局(テレビジョン受像機など)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(放送設備など)/受信局(テレビジョン受像機など)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。 For example, a broadcasting station (broadcasting equipment, etc.) / receiving station (television receiver, etc.) of terrestrial digital broadcasting is an example of a transmitting device PROD_A / receiving device PROD_B that transmits and receives a modulated signal by radio broadcasting. Further, a broadcasting station (broadcasting equipment, etc.) / receiving station (television receiver, etc.) of cable television broadcasting is an example of a transmitting device PROD_A / receiving device PROD_B that transmits and receives a modulated signal by cable broadcasting.

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などのサーバ(ワークステーションなど)/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、スマートフォンなど)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また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。 In addition, servers (workstations, etc.) / clients (television receivers, personal computers, smartphones, etc.) such as VOD (Video On Demand) services and video sharing services using the Internet are transmitters that send and receive modulated signals via communication. This is an example of PROD_A / receiver PROD_B (usually, in LAN, either wireless or wired is used as a transmission medium, and in WAN, wired is used as a transmission medium). Here, personal computers include desktop PCs, laptop PCs, and tablet PCs. Smartphones also include multifunctional mobile phone terminals.

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。 The client of the video sharing service has a function of decoding the encoded data downloaded from the server and displaying it on the display, as well as a function of encoding the moving image captured by the camera and uploading it to the server. That is, the client of the video sharing service functions as both the transmitting device PROD_A and the receiving device PROD_B.

次に、上述した画像符号化装置11及び画像復号装置31を、動画像の記録及び再生に利用できることを、図9を参照して説明する。 Next, it will be described with reference to FIG. 9 that the above-mentioned image coding device 11 and image decoding device 31 can be used for recording and reproducing moving images.

図9の(a)は、上述した画像符号化装置11を搭載した記録装置PROD_Cの構成を示したブロック図である。図9の(a)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。 FIG. 9A is a block diagram showing a configuration of a recording device PROD_C equipped with the above-mentioned image coding device 11. As shown in FIG. 9A, the recording device PROD_C uses the coding unit PROD_C1 to obtain the coded data by coding the moving image and the coded data obtained by the coding unit PROD_C1 to the recording medium PROD_M. It has a writing unit PROD_C2 for writing. The image coding device 11 described above is used as the coding unit PROD_C1.

なお、記録媒体PROD_Mは、(1)HDD(Hard Disk Drive)やSSD(Solid State Drive)などのように、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)フラッシュメモリなどのように、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)やBD(Blu-ray Disc:登録商標)などのように、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。 The recording medium PROD_M may be of a type built in the recording device PROD_C, such as (1) HDD (Hard Disk Drive) or SSD (Solid State Drive), or (2) SD memory. It may be of a type connected to the recording device PROD_C, such as a card or USB (Universal Serial Bus) flash memory, or (3) DVD (Digital Versatile Disc) or BD (Blu-ray Disc: registration). It may be loaded into a drive device (not shown) built in the recording device PROD_C, such as (trademark).

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、画像を生成または加工する画像処理部PROD_C6を更に備えていてもよい。図9の(a)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。 Further, the recording device PROD_C has a camera PROD_C3 that captures a moving image, an input terminal PROD_C4 for inputting a moving image from the outside, and a reception for receiving the moving image as a source of the moving image to be input to the coding unit PROD_C1. The unit PROD_C5 and the image processing unit PROD_C6 for generating or processing an image may be further provided. In FIG. 9A, all of these are illustrated by the recording device PROD_C, but some of them may be omitted.

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。 The receiving unit PROD_C5 may receive an unencoded moving image, or receives coded data encoded by a coding method for transmission different from the coding method for recording. It may be something to do. In the latter case, a transmission decoding unit (not shown) that decodes the coded data encoded by the transmission coding method may be interposed between the receiving unit PROD_C5 and the coding unit PROD_C1.

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)レコーダなどが挙げられる(この場合、入力端子PROD_C4または受信部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または画像処理部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または受信部PROD_C5が動画像の主な供給源となる)なども、このような記録装置PROD_Cの一例である。 Examples of such a recording device PROD_C include a DVD recorder, a BD recorder, an HDD (Hard Disk Drive) recorder, and the like (in this case, the input terminal PROD_C4 or the receiving unit PROD_C5 is the main source of moving images). .. In addition, a camcorder (in this case, the camera PROD_C3 is the main source of the moving image), a personal computer (in this case, the receiving unit PROD_C5 or the image processing unit C6 is the main source of the moving image), a smartphone (this). In this case, the camera PROD_C3 or the receiver PROD_C5 is the main source of moving images) is also an example of such a recording device PROD_C.

図9の(b)は、上述した画像復号装置31を搭載した再生装置PROD_Dの構成を示したブロックである。図9の(b)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。上述した画像復号装置31は、この復号部PROD_D2として利用される。 FIG. 9B is a block showing the configuration of the reproduction device PROD_D equipped with the above-mentioned image decoding device 31. As shown in FIG. 9B, the reproduction device PROD_D obtains a moving image by decoding the coded data read by the reading unit PROD_D1 and the reading unit PROD_D1 that reads the coded data written in the recording medium PROD_M. It has a decoding unit PROD_D2 to obtain. The image decoding device 31 described above is used as the decoding unit PROD_D2.

なお、記録媒体PROD_Mは、(1)HDDやSSDなどのように、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フラッシュメモリなどのように、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などのように、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。 The recording medium PROD_M may be of a type built in the playback device PROD_D, such as (1) HDD or SSD, or (2) such as an SD memory card or USB flash memory. It may be of a type connected to the playback device PROD_D, or may be loaded into a drive device (not shown) built in the playback device PROD_D, such as (3) DVD or BD. good.

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9の(b)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。 Further, the playback device PROD_D has a display PROD_D3 for displaying a moving image, an output terminal PROD_D4 for outputting the moving image to the outside, and a transmitting unit for transmitting the moving image as a supply destination of the moving image output by the decoding unit PROD_D2. It may also have PROD_D5. In FIG. 9B, all of these are illustrated by the reproduction device PROD_D, but some of them may be omitted.

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。 The transmission unit PROD_D5 may transmit an unencoded moving image, or transmits coded data encoded by a transmission coding method different from the recording coding method. It may be something to do. In the latter case, it is preferable to interpose a coding unit (not shown) that encodes the moving image by a coding method for transmission between the decoding unit PROD_D2 and the transmission unit PROD_D5.

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プレイヤなどが挙げられる(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または送信部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または送信部PROD_D5が動画像の主な供給先となる)、ラップトップ型またはタブレット型PC(この場合、ディスプレイPROD_D3または送信部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または送信部PROD_D5が動画像の主な供給先となる)なども、このような再生装置PROD_Dの一例である。 Examples of such a playback device PROD_D include a DVD player, a BD player, an HDD player, and the like (in this case, the output terminal PROD_D4 to which a television receiver or the like is connected is the main supply destination of the moving image). .. In addition, a television receiver (in this case, display PROD_D3 is the main supply destination of moving images) and digital signage (also called electronic signage or electronic bulletin board, etc., and display PROD_D3 or transmitter PROD_D5 is the main supply destination of moving images. (Before), desktop PC (in this case, output terminal PROD_D4 or transmitter PROD_D5 is the main supplier of moving images), laptop or tablet PC (in this case, display PROD_D3 or transmitter PROD_D5 is video). An example of such a playback device PROD_D is a smartphone (in this case, the display PROD_D3 or the transmitter PROD_D5 is the main supply destination of the moving image), which is the main supply destination of the image.

(ハードウェア的実現及びソフトウェア的実現)
また、上述した画像復号装置31及び画像符号化装置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。
(Hardware realization and software realization)
Further, each block of the image decoding device 31 and the image coding device 11 described above may be realized by hardware by a logic circuit formed on an integrated circuit (IC chip), or may be realized by a CPU (Central Processing Unit). It may be realized by software using.

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(RandomAccess 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)などを備えている。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(または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。 In the latter case, each of the above devices is a CPU that executes an instruction of a program that realizes each function, a ROM (Read Only Memory) that stores the above program, a RAM (RandomAccess Memory) that expands the above program, the above program, and various data. It is equipped with a storage device (recording medium) such as a memory for storing the data. Then, an object of the embodiment of the present invention is a recording in which the program code (execution format program, intermediate code program, source program) of the control program of each of the above-mentioned devices, which is software for realizing the above-mentioned function, is readablely recorded by a computer. It can also be achieved by supplying the medium to each of the above devices and having the computer (or CPU or MPU) read and execute the program code recorded on the recording medium.

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)/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)等の論理回路類などを用いることができる。 Examples of the recording medium include tapes such as magnetic tapes and cassette tapes, magnetic discs such as floppy (registered trademark) discs / hard disks, and CD-ROMs (Compact Disc Read-Only Memory) / MO discs (Magneto-Optical discs). ) / MD (Mini Disc) / DVD (Digital Versatile Disc) / CD-R (CD Recordable) / Blu-ray Disc (registered trademark) and other optical discs, IC cards (including memory cards) / Cards such as optical cards, mask ROM / EPROM (Erasable Programmable Read-Only Memory) / EEPROM (Electrically Erasable and Programmable Read-Only Memory: registered trademark) / Semiconductor memories such as flash ROM, or PLD (Programmable logic device) ) And logic circuits such as FPGA (Field Programmable Gate Array) can be used.

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、特定の構成また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。 Further, each of the above devices may be configured to be connectable to a communication network, and the above program code may be supplied via the communication network. This communication network is not particularly limited as long as it can transmit the program code. For example, Internet, Intranet, Extranet, LAN (Local Area Network), ISDN (Integrated Services Digital Network), VAN (Value-Added Network), CATV (Community Antenna television / Cable Television) communication network, Virtual Private network (Virtual Private) Network), telephone line network, mobile communication network, satellite communication network, etc. can be used. Further, the transmission medium constituting this communication network may be any medium as long as it can transmit the program code, and is not limited to a specific configuration or type. For example, even wired such as IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) 1394, USB, power line carrier, cable TV line, telephone line, ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) line, infrared ray such as IrDA (Infrared Data Association) and remote control. , BlueTooth (registered trademark), IEEE802.11 wireless, HDR (High Data Rate), NFC (Near Field Communication), DLNA (Digital Living Network Alliance: registered trademark), mobile phone network, satellite line, terrestrial digital broadcasting network, etc. It can also be used wirelessly. The embodiment of the present invention can also be realized in the form of a computer data signal embedded in a carrier wave, in which the program code is embodied by electronic transmission.

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。
(関連出願の相互参照)
本出願は、2016年8月26日に出願された日本国特許出願:特願2016-166318に対して優先権の利益を主張するものであり、それを参照することにより、その内容の全てが本書に含まれる。
The embodiment of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made within the scope of the claims. That is, an embodiment obtained by combining technical means appropriately modified within the scope of the claims is also included in the technical scope of the present invention.
(Mutual reference of related applications)
This application claims the benefit of priority to the Japanese patent application filed on August 26, 2016: Japanese Patent Application No. 2016-166318, and by reference to it, all of its contents Included in this book.

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画像符号化装置に好適に適用することができる。また、画像符号化装置によって生成され、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。 The embodiment of the present invention can be suitably applied to an image decoding device that decodes coded data in which image data is encoded, and an image coding device that generates coded data in which image data is encoded. can. Further, it can be suitably applied to the data structure of the coded data generated by the image coding device and referenced by the image decoding device.

11 画像符号化装置
13 TT情報復号部
22 TU復号部
31 画像復号装置
41 画像表示装置
11 Image coding device 13 TT information decoding unit 22 TU decoding unit 31 Image decoding device 41 Image display device

Claims (1)

符号化ユニット(CU)を復号する画像復号装置において、
予測に用いるパラメータおよび変換係数を復号するCU復号部と、
変換ユニット(TU)毎に変換係数を逆量子化、逆変換して予測誤差を生成する逆量子化・逆変換部と、
予測パラメータから予測画像を生成する予測画像生成部と、
予測誤差と予測画像を加算して復号画像を生成する加算部とを備え、
CU復号部は、対象TUサイズが最大TUサイズ以下であって、かつ、最小TUサイズよりも大きく、かつ、予測モードがインター予測であるか否かを判定し、前記判定にもとづいて、TUより小さい単位で変換するか否かを示すフラグを復号し、
前記フラグがTUより小さい単位での変換を示す場合、分割方向を示すモードを復号し、前記モードが示す方向にTUを分割し、TUの1/4のサイズの領域を変換することを特徴とする画像復号装置。
In an image decoder that decodes a coding unit (CU)
A CU decoding unit that decodes the parameters and conversion coefficients used for prediction,
An inverse quantization / inverse conversion unit that generates a prediction error by inversely quantizing and inversely converting the conversion coefficient for each conversion unit (TU).
A predictive image generator that generates a predictive image from predictive parameters,
It is equipped with an adder that adds the prediction error and the predicted image to generate a decoded image.
The CU decoding unit determines whether the target TU size is equal to or less than the maximum TU size, is larger than the minimum TU size, and the prediction mode is inter-prediction, and based on the above determination, the TU Decrypt the flag indicating whether to convert in small units,
When the flag indicates conversion in units smaller than TU, it is characterized by decoding the mode indicating the division direction, dividing the TU in the direction indicated by the mode, and converting an area having a size of 1/4 of TU. Image decoding device.
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