JP2022068379A - 画像復号装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像復号装置における予測画像生成処理の性能を向上させる。【解決手段】輝度ブロックと色差ブロックとを共通のツリー構造で分割する分割情報と予測情報とを復号するパラメータ復号部（３０２）と、予測画像を生成する予測画像生成部（３０８）と、を備え、パラメータ復号部は、色差ブロックが所定のブロックサイズよりも小さいブロックに分割される場合に、各ブロックに対して共通の予測情報を復号する。【選択図】図６

Description

本発明の実施形態は、画像復号装置に関する。

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動画像符号化装置、および、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動画像復号装置が用いられている。

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。

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ツリーユニット（CTU：Coding Tree Unit）、符号化ツリーユニットを分割することで得られる符号化単位（符号化ユニット（Coding Unit：CU）と呼ばれることもある）、及び、符号化単位を分割することより得られる変換ユニット（TU：Transform Unit）からなる階層構造により管理され、CU毎に符号化／復号される。

また、このような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誤差（「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）、および、画面内予測（イントラ予測）が挙げられる。

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。VVCでは4分木、2分木、3分木を含む多様な分割ツリーを用いた分割方法があるが、色差のイントラ予測において、2x2/4x2/2x4という小ブロックを符号化、復号する必要がある。小ブロックの色差予測を簡略化する技術として、DUALツリーの色差のブロックサイズを制限し、色差小ブロックの予測モードを制限する非特許文献２と、色差予測の参照画素を変更して色差小ブロックの予測の並列処理を可能とする非特許文献３が開示されている。

"Versatile Video Coding (Draft 4)", JVET-M1001-v1, Joint Video Exploration Team (JVET) of ITU-T SG 16 WP 3 and ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11, 2019-02-01 "Non-CE3: Intra chroma partitioning and prediction restriction", JVET-M0065-v1, Joint Video Exploration Team (JVET) of ITU-T SG 16 WP 3 and ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11, 2018-12-28 "CE3-related: Shared reference samples for multiple chroma intra CBs", JVET-M0169-v1, Joint Video Exploration Team (JVET) of ITU-T SG 16 WP 3 and ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11, 2019-01-02

しかしながら、非特許文献１の技術は、小ブロックは画素あたりのオーバーヘッドが大きいために、特にイントラ予測において処理遅延が大きくなり全体のスループットを低下させるという課題がある。また、輝度と色差で異なる２つの分割ツリー（DUALツリー）を用いる方法と、輝度と色差で共通の分割ツリー（SINGLEツリー）を用いる方法がある。Singleツリーは輝度と色差に同じ分割が適用されるので、単純に色差ブロックのサイズ制限（例、所定のサイズ以下の色差ブロックの分割を禁止）を行うと、対応する輝度ブロックも分割できなくなり、輝度ブロックが大きくなり、圧縮性能の低下が大きいという課題がある。

非特許文献２、非特許文献３の技術では、色差小ブロックを残しながら予測処理を簡略化するものであるが、色差小ブロックでは逆量子化、逆変換などの復号画像導出処理があるため、予測処理の簡略化だけでは処理のスループットに課題が生じる。また、非特許文献３の技術は中粒度の並列処理を必要とするが、小粒度の演算レベルや大粒度のスレッドレベル以外の並列処理を用いることができないソフトウェアで利用することができない。

本発明の一態様は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、画像復号装置における予測画像生成処理の性能を向上させることを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る画像復号装置は、輝度ブロックと色差ブロックとを共通のツリー構造で分割する分割情報と、分割された各ブロックの予測画像を生成する生成処理において参照される予測情報とを復号するパラメータ復号部と、上記パラメータ復号部が復号した分割情報及び予測情報を参照して、各輝度ブロック及び各色差ブロックに関する予測画像を生成する予測画像生成部と、を備え、上記予測パラメータ復号部は、上記色差ブロックが所定のブロックサイズよりも小さいブロックに分割される場合に、当該色差ブロックに含まれる各ブロックに対して共通の予測情報を復号する。

本発明の一態様によれば、画像復号装置における予測画像生成処理の性能を向上させることができる。

本実施形態に係る画像伝送システムの構成を示す概略図である。 本実施形態に係る動画像符号化装置を搭載した送信装置、および、動画像復号装置を搭載した受信装置の構成について示した図である。(a)は動画像符号化装置を搭載した送信装置を示しており、(b)は動画像復号装置を搭載した受信装置を示している。 本実施形態に係る動画像符号化装置を搭載した記録装置、および、動画像復号装置を搭載した再生装置の構成について示した図である。(a)は動画像符号化装置を搭載した記録装置を示しており、(b)は動画像復号装置を搭載した再生装置を示している。 符号化ストリームのデータの階層構造を示す図である。 CTUの分割例を示す図である。 動画像復号装置の構成を示す概略図である。 動画像復号装置の概略的動作を説明するフローチャートである。 CT情報復号部の動作を説明するフローチャートである。 CTUおよびQT情報のシンタックス表の構成例を示す図である。 MT(Multi Tree)情報のシンタックス表の構成例を示す図である。 動画像符号化装置の構成を示すブロック図である。 予測フラグモードを復号する構成例を示す図である。 本実施形態に係るCTのシンタックス表の構成例を示す図である。 本実施形態に係るCTのシンタックス表の構成例を示す図である。 本実施形態に係るCUのシンタックス表の構成例を示す図である。 本実施形態に係るTUのシンタックス表の構成例を示す図である。 本実施形態に係るCTのシンタックス表の構成例を示す図である。 本実施形態に係るCTのシンタックス表の構成例を示す図である。 本実施形態に係るCTのシンタックス表の構成例を示す図である。 本実施形態に係るCUのシンタックス表の構成例を示す図である。

（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。

図1は、本実施形態に係る画像伝送システム１の構成を示す概略図である。

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

動画像符号化装置11には画像Tが入力される。

ネットワーク21は、動画像符号化装置11が生成した符号化ストリームTeを動画像復号装置31に伝送する。ネットワーク21は、インターネット（Internet）、広域ネットワーク（WAN:Wide Area Network）、小規模ネットワーク（LAN:Local Area Network）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:登録商標）、BD（Blue-ray Disc:登録商標）等の符号化ストリームTeを記録した記憶媒体で代替されても良い。

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

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

＜演算子＞
本明細書で用いる演算子を以下に記載する。

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

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

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

abs(a)はaの絶対値を返す関数である。

Int(a)はaの整数値を返す関数である。

floor(a)はa以下の最大の整数を返す関数である。

ceil(a)はa以上の最大の整数を返す関数である。

a/dはdによるaの除算（小数点以下切り捨て）を表す。

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

図4は、符号化ストリームTeにおけるデータの階層構造を示す図である。符号化ストリームTeは、例示的に、シーケンス、およびシーケンスを構成する複数のピクチャを含む。図4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を示す図である。

（符号化ビデオシーケンス）
符号化ビデオシーケンスでは、処理対象のシーケンスSEQを復号するために動画像復号装置31が参照するデータの集合が規定されている。シーケンスSEQは、図4(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。

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および動画像に含まれる複数のレイヤおよび個々のレイヤに関連する符号化パラメータの集合が規定されている。

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

ピクチャパラメータセットPPSでは、対象シーケンス内の各ピクチャを復号するために動画像復号装置31が参照する符号化パラメータの集合が規定されている。例えば、ピクチャの復号に用いられる量子化幅の基準値（pic_init_qp_minus26）や重み付き予測の適用を示すフラグ（weighted_pred_flag）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。

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

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

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

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

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

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

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

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

CTは、CT情報として、QT分割を行うか否かを示すQT分割フラグ（split_cu_flag）、MT分割の有無を示すMT分割フラグ（split_mt_flag）、MT分割の分割方向を示すMT分割方向（split_mt_dir）、MT分割の分割タイプを示すMT分割タイプ（split_mt_type）を含む。split_cu_flag、split_mt_flag、split_mt_dir、split_mt_type は符号化ノード毎に伝送される。

split_cu_flagが１の場合、符号化ノードは４つの符号化ノードに分割される（図5(b)）。

split_cu_flagが０の時、split_mt_flagが０の場合に符号化ノードは分割されず１つのCUをノードとして持つ（図5(a)）。CUは符号化ノードの末端ノードであり、これ以上分割されない。CUは、符号化処理の基本的な単位となる。

split_mt_flagが１の場合に符号化ノードは以下のようにMT分割される。split_mt_typeが０の時、split_mt_dirが１の場合に符号化ノードは２つの符号化ノードに水平分割され（図5(d)）、split_mt_dirが０の場合に符号化ノードは２つの符号化ノードに垂直分割される（図5(c)）。また、split_mt_typeが１の時、split_mt_dirが１の場合に符号化ノードは３つの符号化ノードに水平分割され（図5(f)）、split_mt_dirが０の場合に符号化ノードは３つの符号化ノードに垂直分割される（図5(e)）。これらを図5(g)に示す。

また、CTUのサイズが64x64画素の場合には、CU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、8x8画素、64x4画素、4x64画素、32x4画素、4x32画素、16x4画素、4x16画素、8x4画素、4x8画素、及び、4x4画素の何れかをとり得る。

CTUは輝度ブロックと色差ブロックとから構成される。また、CTUの分割構造を示す分割ツリーは、輝度と色差とで独立した２つの分割ツリーを用いるDUALツリー（セパレートツリー、分離ツリー）と、輝度と色差とで共通の分割ツリーを用いるSINGLEツリーとがある。従来、SINGLEツリーにおいては、輝度と色差とのCU分割は連動する。換言すると、4:2:0フォーマットでは、色差ブロックは輝度ブロックと同じ形状で、水平・垂直方向とも1/2のサイズのブロックに分割される。4:2:2フォーマットでは、色差ブロックは輝度ブロックと水平方向は1/2のサイズ、垂直方向は同じサイズのブロックに分割される。

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

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

予測の種類（予測モード）は、イントラ予測と、インター予測の２つがある。イントラ予測は、同一ピクチャ内の予測であり、インター予測は、互いに異なるピクチャ間（例えば、表示時刻間、レイヤ画像間）で行われる予測処理を指す。

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

（予測パラメータ）
予測画像は、ブロックに付随する予測パラメータによって導出される。予測パラメータには、イントラ予測とインター予測の予測パラメータがある。

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

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

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

また、パラメータ復号部302は、図示しない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。

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

エントロピー復号部301は、外部から入力された符号化ストリームTeに対してエントロピー復号を行って、個々の符号（シンタックス要素）を分離し復号する。エントロピー符号化には、シンタックス要素の種類や周囲の状況に応じて適応的に選択したコンテキスト（確率モデル）を用いてシンタックス要素を可変長符号化する方式と、あらかじめ定められた表、あるいは計算式を用いてシンタックス要素を可変長符号化する方式がある。前者のCABAC（Context Adaptive Binary Arithmetic Coding）は、符号化あるいは復号したピクチャ（スライス）毎に更新した確率モデルをメモリに格納する。そして、Pピクチャ、あるいはBピクチャのコンテキストの初期状態として、メモリに格納された確率モデルの中から、同じスライスタイプ、同じスライスレベルの量子化パラメータを使用したピクチャの確率モデルを設定する。この初期状態を符号化、復号処理に使用する。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および、差分画像を生成するための予測誤差などがある。

エントロピー復号部301は、分離した符号をパラメータ復号部302に出力する。分離した符号とは、例えば、予測モードpredMode（pred_mode_flag）、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等である。どの符号を復号するかの制御は、パラメータ復号部302の指示に基づいて行われる。

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

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

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

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

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

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

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

（S1510：CU情報復号）CU復号部3022は、符号化データからCU情報、分割情報、予測情報、TU分割フラグsplit_transform_flag、CU残差フラグcbf_cb、cbf_cr、cbf_luma等を復号する。また、上記分割情報は、上述した輝度ブロックと色差ブロックとの分割ツリーの構造を規定する情報である。

（S1520：TU情報復号）TU復号部3024は、TUに予測誤差が含まれている場合に、符号化データからQP更新情報（量子化補正値）と量子化予測誤差（residual_coding）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からの差分値である。

（S2000：予測画像生成）予測画像生成部308は、対象CUに含まれる各ブロックについて、パラメータ復号部302が復号した分割情報及び予測情報に基づいて予測画像を生成する。

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

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

（S5000：ループフィルタ）ループフィルタ305は、復号画像にデブロッキングフィルタ、SAO、ALFなどのループフィルタをかけ、復号画像を生成する。

（CT情報復号の処理）
以下、CT情報復号の処理を、図８、図９、図１０を参照して説明する。図８は、本発明の一実施形態に係るCT情報復号部3021の動作を説明するフローチャートである。また、図９は、本発明の一実施形態に係るCTUおよびQT情報のシンタックス表の構成例を示す図であり、図１０は、本発明の一実施形態に係るMT分割情報のシンタックス表の構成例を示す図である。

CT情報復号部3021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。具体的には、CT情報復号部3021はQT情報を復号し、対象CT coding_quadtree(x0,y0,log2CbSize,cqtDepth)を復号する。なお、(x0,y0)は対象CTの左上座標、log2CbSizeはCTのサイズであるCTサイズの２を底とした対数である対数CTサイズ、cqtDepthはCTの階層を示すCTデプス（QT深度）である。

（S1411）CT情報復号部3021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。QT分割フラグがある場合にはS1421に遷移し、それ以外の場合にはS1422に遷移する。

（S1421）CT情報復号部3021は、対数CTサイズlog2CbSizeがMinCbLog2SizeYより大きいと判定された場合には、QT分割フラグ（split_cu_flag）を復号する。

（S1422）CT情報復号部3021は、それ以外の場合には、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に０をセットする。

（S1450）QT分割フラグsplit_cu_flagが０以外である場合にはS1451に遷移し、それ以外の場合にはS1471に遷移する。

（S1451）CT情報復号部3021はQT分割を行う。具体的には、CT情報復号部3021は、CTデプスcqtDepth+1の位置(x0,y0)、(x1,y0)、(x0,y1)、(x1,y1)において、対数CTサイズlog2CbSize-1の４つのCTを復号する。

coding_quadtree(x0,y0,log2CbSize-1,cqtDepth+1)
coding_quadtree(x1,y0,log2CbSize-1,cqtDepth+1)
coding_quadtree(x0,y1,log2CbSize-1,cqtDepth+1)
coding_quadtree(x1,y1,log2CbSize-1,cqtDepth+1)
ここで、(x0,y0)は対象CTの左上座標、(x1,y1)は以下の式のように(x0,y0)にCTサイズ（1<<log2CbSize）の1/2を加えて導出される。

x1 = x0+(1<<(log2CbSize-1))
y1 = y0+(1<<(log2CbSize-1))
1<<Nは2のN乗と同値である（以下同様）。

そして、CT情報復号部3021は、下式のように、CTの階層を示すCTデプスcqtDepthと対数CTサイズlog2CbSizeを更新する。

cqtDepth = cqtDepth+１
log2CbSize = log2CbSize-１
CT情報復号部3021は、下位のCTにおいても、更新された左上座標、対数CTサイズ、CTデプスを用いて、S1411から開始されるQT情報復号を継続する。

QT分割終了後、CT情報復号部3021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（MT、coding_multitree）を復号する。具体的には、CT情報復号部3021は、MT分割情報を復号し、対象CT coding_multitree(x0,y0,cbWidth,cbHeight,mtDepth)を復号する。なお、cbWidthはCTの幅、cbHeightはCTの高さ、mtDepthはマルチツリーの階層を示すCTデプス（MT深度）である。

（S1471）CT情報復号部3021は、復号したCT情報にMT分割フラグ（分割情報）があるか否かを判定する。MT分割フラグがある場合にはS1481に遷移する。それ以外の場合にはS1482に遷移する。

（S1481）CT情報復号部3021はMT分割フラグsplit_mt_flagを復号する。

（S1482）CT情報復号部3021は符号化データからMT分割フラグsplit_mt_flagを復号せず、０に設定する。

（S1490）CT情報復号部3021は、MT分割フラグsplit_mt_flagが０以外の場合には、S1491に遷移する。それ以外の場合には、CT情報復号部3021は対象CTを分割せず、処理を終了する（CUの復号に移行する）。

（S1491）CT情報復号部3021はMT分割を行う。MT分割の方向を示すフラグsplit_mt_dirと、MT分割が２分木であるか３分木であるかを示すシンタックス要素split_mt_typeを復号する。CT情報復号部3021は、MT分割タイプsplit_mt_typeが０（２分割）、かつ、MT分割方向split_dir_flagが１（水平分割）の場合は、以下の２つのCTを復号（BT分割情報復号）する。

coding_multitree(x0,y0,cbWidth,cbHeight/2,mtDepth+1)
coding_multitree(x0,y1,cbWidth,cbHeight/2,mtDepth+1)
一方、MT分割方向split_dir_flagが０（垂直分割）の場合は、以下の２つのCTを復号（BT分割情報復号）する。

coding_multitree(x0,y0,cbWidth/2,cbHeight,mtDepth+1)
coding_multitree(x1,y0,cbWidth/2,cbHeight,mtDepth+1)
ここで、(x1,y1)は以下の式で導出される。

x1 = x0+cbWidth/2
y1 = y0+cbHeight/2
さらに、cbWidth、または、cbHeightを下式のように更新する。

cbWidth = cbWidth/2
cbHeight = cbHeight/2
CT情報復号部3021は、MT分割タイプsplit_mt_typeが１（３分割）を示す場合には、３つのCTを復号（TT分割情報復号）する。

MT分割方向split_dir_flagが１（水平分割）の場合は、以下の３つのCTを復号する。

coding_multitree(x0,y0,cbWidth,cbHeight/4,mtDepth+1)
coding_multitree(x0,y1,cbWidth,cbHeight/2,mtDepth+1)
coding_multitree(x0,y2,cbWidth,cbHeight/4,mtDepth+1)
一方、MT分割方向split_dir_flagが１（垂直分割）の場合は、以下の３つのCTを復号（TT分割情報復号）する。

coding_multitree(x0,y0,cbWidth/4,cbHeight,mtDepth+1)
coding_multitree(x1,y0,cbWidth/2,cbHeight,mtDepth+1)
coding_multitree(x2,y0,cbWidth/4,cbHeight,mtDepth+1)
ここで、(x1,y1)、(x2,y2)は、以下の式のように、導出される。

x1 = x0+cbWidth/4
y1 = y0+cbHeight/4
x2 = x0+3*cbWidth/4
y2 = y0+3*cbHeight/4
CT情報復号部3021は、下位のCTにおいても、更新された左上座標、CTの幅及び高さ、MT深度を用いて、S1471から開始されるBT分割情報復号、あるいは、TT分割情報復号を継続する。

また、CT情報復号部3021は、MT分割フラグsplit_mt_flagが０の場合、すなわちQT分割もMT分割も行われない場合には、CU復号部3022でCU（coding_unit(x0,y0,cbWidth, cbHeight)）を復号する。

また、パラメータ復号部302は、図示しない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、図示しない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3021を含んで構成される。

ループフィルタ305は、符号化ループ内に設けたフィルタで、ブロック歪やリンギング歪を除去し、画質を改善するフィルタである。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。

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、対象ピクチャ及び対象CU毎に予め定めた位置に記憶する。

予測パラメータメモリ307は、復号対象のCTUあるいはCU毎に予め定めた位置に予測パラメータを記憶する。具体的には、予測パラメータメモリ307は、パラメータ復号部302が復号した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等を記憶する。

予測画像生成部308には、予測モードpredMode、予測パラメータ等が入力される。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、予測パラメータと読み出した参照ピクチャ（参照ピクチャブロック）を用いてブロックもしくはサブブロックの予測画像を生成する。ここで、参照ピクチャブロックとは、参照ピクチャ上の画素の集合（通常矩形であるのでブロックと呼ぶ）であり、予測画像を生成するために参照する領域である。

逆量子化・逆変換部311は、エントロピー復号部301から入力された量子化変換係数を逆量子化して変換係数を求める。この量子化変換係数は、符号化処理において、予測誤差に対してDCT（Discrete Cosine Transform、離散コサイン変換）、DST（Discrete Sine Transform、離散サイン変換）等の周波数変換を行い量子化して得られる係数である。逆量子化・逆変換部311は、求めた変換係数について逆DCT、逆DST、逆KLT等の逆周波数変換を行い、予測誤差を算出する。逆量子化・逆変換部311は予測誤差を加算部312に出力する。

加算部312は、予測画像生成部308から入力されたブロックの予測画像と逆量子化・逆変換部311から入力された予測誤差を画素毎に加算して、ブロックの復号画像を生成する。加算部312はブロックの復号画像を参照ピクチャメモリ306に記憶し、また、ループフィルタ305に出力する。

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

予測画像生成部101は画像Ｔの各ピクチャを分割した領域であるCU毎に予測画像を生成する。予測画像生成部101は既に説明した予測画像生成部308と同じ動作であり、説明を省略する。

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

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

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

エントロピー符号化部104には、変換・量子化部103から量子化変換係数が入力され、パラメータ符号化部111から符号化パラメータが入力される。符号化パラメータには、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。

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

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

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

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

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

TU符号化部1114は、TUに予測誤差が含まれている場合に、QP更新情報（量子化補正値）と量子化予測誤差（residual_coding）を符号化する。

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

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

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

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

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

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

符号化パラメータ決定部110は、複数のセットの各々について情報量の大きさと符号化誤差を示すRDコスト値を算出する。RD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予測誤差の二乗和である。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として出力する。符号化パラメータ決定部110は決定した符号化パラメータを予測パラメータメモリ108に記憶する。

なお、上述した実施形態における動画像符号化装置11、動画像復号装置31の一部、例えば、エントロピー復号部301、パラメータ復号部302、ループフィルタ305、予測画像生成部308、逆量子化・逆変換部311、加算部312、予測画像生成部101、減算部102、変換・量子化部103、エントロピー符号化部104、逆量子化・逆変換部105、ループフィルタ107、符号化パラメータ決定部110、パラメータ符号化部111をコンピュータで実現するようにしても良い。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、動画像符号化装置11、動画像復号装置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。

（予測画像生成処理例１）
以下、本実施形態に係る画像復号装置31における予測画像生成処理の第１の例について説明する。人間の目は、色差の変化よりも輝度の変化に敏感であり、色差信号の解像度を輝度信号よりも間引いた所謂４：２：２又は４：２：０の解像度が広く採用されている。しかしながら、従来、SINGLEツリーにおいては、上述したように、輝度と色差に共通の分割ツリーを用いる。そのため、特に輝度ブロックを小サイズに分割した場合、色差ブロックの符号化単位がCUの最小サイズ（例えば4x4）よりも細かく分割されることがあり、予測画像生成処理全体のスループットが低下し得る。以下、上述した問題を解決する画像復号装置31の一例について説明する。

本例に係るCU復号部3022（パラメータ復号部302）は、図７のステップS1510において、符号化データからCU情報、輝度ブロックと色差ブロックとの分割情報、および分割された各輝度ブロックの予測画像生成処理において参照される予測情報等を復号する。

また、CU復号部3022は、色差ブロックが所定のブロックサイズよりも小さいブロックに分割される場合に、当該色差ブロックに含まれる各ブロックに共通の予測情報を復号する。

また、TU復号部3024は、輝度ブロックの予測残差（residual）と色差ブロックの予測残差を復号する。色差ブロックが小サイズの場合、複数の色差ブロックの予測残差をまとめて復号する。

本例のCT情報復号部3021、CU復号部3022、TU復号部3024の処理について説明する。
（１）CT情報復号部3021は、CTUを再帰的にMTT分割し、CTのサイズ(cbWidth,cbHeight)が所定のブロックサイズより小さく、色差マージ状態ではない場合(IsChromaMergeRegion==0)か否かを判定する。所定のブロックサイズ未満と判定した場合、色差マージ状態に移行する。所定のブロックサイズとは、色差ブロックの最小サイズ、例えば4x4に対応するCTのブロックサイズ（8x8）であってもよい。また、所定のブロックサイズは、CTの分割タイプによって互いに異なっていてもよい（別の構成要素でも同様）。例えば、４分木分割、２分木分割の場合、所定のブロックサイズは8x8であってもよい。３分木分割の場合、所定のブロックサイズは、16x8、8x16であってもよい。また、例えばBT分割においてcbWidth*chHeight<64*2、TT分割において、cbWidth*chHeight<64*4、QT分割においてcbWidth*chHeight<64*4の判定でもよい。

以下（２）～（４）では、（１）において色差マージ状態に移行した場合の処理を説明する。
（２）CU復号部3022は、上記処理（１）でCTサイズ(cbWidth,cbHeight)が所定の閾値より小さく色差マージ状態ではない場合(IsChromaMergeRegion==0)と判定した場合に、色差マージ状態か否かを示すフラグIsChromaMergeRegionをマージ状態(IsChromaMergeRegion=1)に設定し、予測モード（イントラ予測、インター予測）を示すpred_mode_flagを復号したか否かを示すフラグIsPredModeFlagCodedを0に初期化し、CTの左上座標(x0, y0)、CTのサイズ(cbWidth, cbHeight)を、色差マージ領域の左上位置とサイズを示す変数(chromaMergeRegionTopLeftX, chromaMergeRegionTopLeftY), (chromaMergeRegionWidth, chromaMergeRegionHeight)に格納する。
（３）CU復号部3022は、CTに含まれる複数のCUのうち復号順で最初のCU（もしくは最後のCU）でのみ、pred_mode_flagを復号する。復号順で最初のCUはCTの左上のCUであり（x0 == chromaMergeRegionTopLeftX && y0 == chromaMergeRegionTopLeftY）で判定できる。復号順で最後のCUはCTの右下のCUであり（x0 + cbWidth == chromaMergeRegionTopLeftX + chromaMergeRegionWidth && y0 + cbHeight == chromaMergeRegionTopLeftY + chromaMergeRegionHeight）で判定できる。

分割されたCUの各々でpred_mode_flagを復号すると図１２（Ａ）に示すように、１つの色差ブロックに対して、４つのpred_mode_flagが存在し、これらが同じ値を取らなかった場合に色差ブロックの予測モードに矛盾が生じる。また冗長な符号は符号化効率を低下させる。そこで、図１２（Ｂ）に示すように、複数の輝度CUのうち、復号順で最初のCUのpred_mode_flagを復号し、後続の各CUでは当該pred_mode_flagを共有する。なお、CU復号部3022は、複数のCUのうち、復号順で最後のCUに対してpred_mode_flagを復号し、残りの各CUで当該pred_mode_flagを共有してもよい。
（４）CU復号部3022は、CTに含まれる１つ以上のCUにおいて、予測情報（intra_luma_mpm_flag、intra_luma_mpm_idx等）を復号し、TU復号部3024は残差情報（residual）を復号する。CU復号部3022は、色差成分において、復号順で最初のCU又は最後のCUに対して色差の予測情報（例えばintra_chroma_pred_mode）を復号し、TU復号部3024は最初のCU又は最後のCUの位置で残差情報を一括して復号する。これにより、複数の色差CUで共通の予測情報を用いることができる。

以下、色差ブロックに含まれる各ブロックに対して共通の予測情報を復号するための、上述した各構成について図１３～図１６を参照して補足する。図１３は、本実施形態に係るCTのシンタックス表の構成例を示す図である。また、図１４は、図１３に示すシンタックス表に継続するシンタックス表の構成例を示す図である。これらの処理はCT情報復号部3021が実施する。

図１３のシンタックス表の３行目に示すように、CT情報復号部3021は、CU分割をするかを示すCU分割フラグ（split_cu_flag）を復号する。図９の例とは異なりここでは、split_cu_flagはQT分割もしくはMT分割(BT分割/TT分割)の何れかの分割を示す。さらに、７行目に示すように、CU分割がQT分割であるかを示すフラグsplit_qt_flagを復号する。

図１３のシンタックス表の８行目に示すように、対象CTの分割ツリーがQTであるか否かを判定する。QT分割ではない場合(MT分割である場合)には、９行目以降の処理を行い、MT分割の分割方向を示すMT分割方向（mtt_split_cu_vertical_flag）と、MT分割の分割タイプを示すMT分割タイプ（mtt_split_cu_binary_flag）を復号する。split_cu_flag、split_qt_flag、mtt_split_cu_vertical_flag、mtt_split_cu_binary_flagは符号化ノード毎に伝送される。

１３行目、３２行目の処理は上記（１）に対応し、対象CTにおいて色差マージ領域に移行するか否かの条件であり、当該条件が満たされた場合には色差マージ状態に移行する。判定は、CTが所定のブロックサイズであるか否かが判定される。例えば、１３行目に記載の条件「(cbWidth*cbHeight/2)<64」は、２分割されたCTのサイズが64未満であるか否かの判定を示している。

１４～２０行目、３３～３８行目の処理は、上記（２）の構成に対応する。色差マージ状態に移行すると、１４～１５行目、３３～３４行目に示すようにIsChromaMergeRegionに1を設定し、pred_mode_flagを復号したか否かを示すフラグIsPredModeFlagCodedを０に初期化する。また、１６～１９行目、３５～３８行目等は、CTの左上座標およびサイズ（幅、高さ）をchromaMergeRegionTopLeftX、chromaMergeRegionTopLeftY、chromaMergeRegionWidth、chromaMergeRegionHeightに格納する。

また、split_cu_flagが１である場合、換言すると５行目の条件式が真である場合には、２７～２９行目、４２行目から４８行目等に示すように、再帰的にMTT分割が行われ、そうでない場合には、５１行目に示すように分割を終了し、CUの処理が実行される。

図１５は、本実施形態に係るCUのシンタックス表の構成例を示す図である。これらの処理はCU復号部3022が実施する。図１５の３行目の処理は、対象となる分割ツリーが、色差のセパレートツリー（DUALツリー）であるか否かの判定を示している。６行目～１０行目の処理は、上記（３）に対応する。６行目の処理は、対象となるブロックのうち、復号順で最初のブロック（IsPredModeFlagCoded==1）であるか否か、色差マージ状態以外の場合（IsChromaMergeRegion==0）を判定し、復号順で最初のブロックもしくは色差マージ状態以外の場合、７～９行目でpred_mode_flagを復号する。復号したモードをPredModeFlagInferに格納する。そして、IsPredModeFlagCodedを１にセットし、復号順で２つ目以降のブロックがこの処理を行わないように設定する。

１２～１５行目の処理は６行目～１０行目の処理の別の構成例（代替処理）である。つまり、何れか一方の処理が実施される。１２行目の処理は、色差マージ状態以外の場合、もしくは、対象となるCUが、色差マージ領域のCTの左上のCUであるか否かを判定する。１２行目では、対象CUの左上座標(x0,y0)が（２）で色差マージ状態に移行した時点のCT左上座標として格納された(chromaMergeRegionTopLeftX,chromaMergeRegionTopLeftY)と等しいか否かで判定する。色差マージ状態以外の場合、もしくは、左上座標が色差マージ領域のCT左上座標と一致する場合には、pred_mode_flagを復号し、復号したモードをPredModeFlagInferに格納する。

また、２９行目および３０行目の処理は、上記（４）の構成に対応する。具体的には、対象が、シングルツリーであって、色差マージ状態以外であるか（IsChromaMergeRegion==0）、色差マージ状態のCTに含まれる複数のCUのうち復号順で最後のCUであるか、DUALツリーの色差ツリーであれば、色差の予測情報を復号する。なお、２９行目の処理は、復号順で最後のCUの判定(x0 + cbWidth == chromaMergeReionTopLeftX + chromaRegionWidth && y0 + cbHeight == chromaMergeRegionTopLeftY + chromaRegionHeight)の代わりに、復号順で最初のCUの判定(x0 == chromaMergeReionTopLeftX && y0 == chromaMergeRegionTopLeftY)であってもよい。

図１６は、本実施形態に係るTUのシンタックス表の構成例を示す図である。これらの処理はTU復号部3024が実施する。図１６のシンタックス表の４行目から７行目までの処理と１９行目から２４行目までの処理とは、上記（４）における色差ブロックの残差情報の復号処理に対応する。４行目から７行目までの処理においては、色差マージ領域の右下のCUでのみ色差残差フラグ（tu_cbf_cb、tu_cbf_cb）が復号される。４行目の判定が偽の場合、式さ残差フラグは０に設定する。また、１９行から２４行目までの処理においては、色差マージ領域全体の色差の残差が復号される。なお、４行目、１９行目の処理は色差マージ領域の最後（右下）のCUを判定する処理であるが、色差マージ領域の最初（左上）のCUを判定する処理であってもよい。

上述したように、本例に係る画像復号装置31は、輝度ブロックと色差ブロックとを共通のツリー構造で分割する分割情報と、分割された各ブロックの予測画像を生成する生成処理において参照される予測情報とを復号するパラメータ復号部302と、パラメータ復号部302が復号した分割情報及び予測情報を参照して、各輝度ブロック及び各色差ブロックに関する予測画像を生成する予測画像生成部308と、を備え、パラメータ復号部302は、上記色差ブロックが所定のブロックサイズよりも小さいブロックに分割される場合に、当該色差ブロックに含まれる各ブロックに対して共通の予測情報を復号する。上記の構成によれば、画像復号装置31における予測画像生成処理の性能を向上させることができる。

（予測画像生成処理例２）
以下、本実施形態に係る画像復号装置31における予測画像生成処理の第２の例について説明する。なお、説明の便宜上、上記の例にて説明した事項についての重複する説明を繰り返さない。本例においては、色差ブロックのブロックサイズがCUの最小サイズよりも細かく分割されることを抑制するために、ブロックサイズが所定以下である場合には輝度ブロックと色差ブロックとにおいてセパレートツリーが用いられる構成について説明する。従って、CTが所定のサイズ以上の時は輝度と色差に同じ分割を適用するシングルツリーを用い、CTが所定のサイズ未満の時は輝度と色差に異なる分割を適用するセパレートツリー（DUALツリー）を用いる。CTが所定サイズよりも大きい場合にシングルツリーを用いることにより、輝度ブロックと色差ブロックとに共通の動きベクトルを適用することができる。そのため、色差ブロックの動きベクトルを別途符号化する必要がなく、符号化効率が良い。

本例に係るCU復号部3022（パラメータ復号部302）は、図７のステップS1510において、輝度ブロックと色差ブロックとで共通の上位ツリー構造を有し、輝度ブロックと色差ブロックとで異なる下位ツリー構造を有する分割情報、および分割された各ブロックの予測画像生成処理に必要な予測情報等を復号する。

本例のCU復号部3022、TU復号部3024の処理について説明する。なお、（１）から（３）、および（４）の処理は（予測画像生成処理例１）と同じであり、説明を省略する。なお、（３）と（４）の間に下記（５）の処理を行う。
（５）CU復号部3022は、色差マージ状態に移行する時点において、分割ツリーのタイプtreeTypeをセパレートツリーの輝度ツリー（DUAL_TREE_LUMA）に設定する。また、色差マージ状態に移行する時点において、さらに色差ツリー(DUAL_TREE_CHROMA)を復号する。
分離符号化モードに移行した状態で、シングルツリーであり、かつ（３）で復号したpred_mode_flagの値がイントラ予測を示している場合には、分割ツリーのタイプtreeTypeをセパレートツリーの輝度ツリー（DUAL_TREE_LUMA）に設定する。従って、対象CUがイントラ予測モードであれば、以降の処理は輝度と色差を分離して行う。そのため、輝度のブロックサイズを小さく、色差のブロックサイズを大きくすることができる。

以下、輝度ブロックと色差ブロックとにおいて、分割の途中から小ブロックにおいて独立した２つの分割ツリーが用いられる場合の各構成について図１７～図２０を参照して補足する。図１７、図１８および図１９は、本実施形態に係るCTのシンタックス表の構成例を示す図である。これらは同一のシンタックス表を示しており、図１７は、対象となるCTの分割ツリーのCU分割フラグsplit_cu_flag、QT分割フラグsplit_qt_flagの復号と、分割がBT又はTTである場合(!split_qt_flagの場合)の処理を示しており、図１８は、対象となるCTの分割ツリーがQTである場合(split_qt_flag==1)の処理を示している。ここで、図１７のシンタックス表の１３行目の処理が上記（１）に対応しCTのサイズ(cbWidth,cbHeight)が所定のブロックサイズより小さく(例えばBT分割においてcbWidth*chHeight<64*2、TT分割において、cbWidth*chHeight<64*4)、色差マージ状態ではない場合(IsChromaMergeRegion==0)か否かを判定する。所定のブロックサイズ未満かつ色差マージ状態ではない場合(IsChromaMergeRegion==0)に１４～１８行目の処理に示す、上記（２）の構成の処理を行う。つまり、色差マージ状態を1にし、色差マージ領域の左上位置とサイズを格納する。これらは（予測画像生成処理例１）の図１３、１４と同じシンタックスである。ただし、実施形態１の場合とは異なり、CTのサイズを必ずしも保持しない構成も可能である。また、CTの分割ツリーがQTである場合（図１８）も同様である。ここでは、CTのサイズ(cbWidth,cbHeight)が所定のブロックサイズより小さく(例えばQT分割においてcbWidth*chHeight<64*4)、色差マージ状態ではない場合(IsChromaMergeRegion==0)に、色差マージ状態に移行し、１２～１５行目の処理に示す、上記（２）の構成の処理を行う。

また、図１９は、色差マージ状態に移行した場合(IsChromaMergeRegion==1)に、シングルツリーのCT分割の後に、色差ツリーのCTであるcoding_unit(…, DUAL_TREE_CHROMA)を復号する処理を示す。ここでは、上記（２）で、色差マージ状態に移行した時点において、色差ツリーを呼び出す。この構成では、色差マージ状態に移行した時点を判定するために、上記（２）において、IsChromaMergeRegion=1の代わりにIsChromaMergeRegion=2を設定し、IsChromaMergeRegion==2の場合に、IsChromaMergeRegion=1に設定した上で、coding_unit(…, DUAL_TREE_CHROMA)を呼び出す構成が好ましい。つまり、色差マージ状態に移行した時点(IsChromaMergeRegion==2)で、シングルツリーのノードで一度だけ、色差ツリーを呼び出す。一度でけ呼び出すようにするために、呼び出した時点で、IsChromaMergeRegionを2（色差マージ移行状態）から1（色差マージ状態）に変更する。また、色差ツリーのCT は、split_cu_flagが0の場合、つまり輝度ツリーの一つのノードcoding_unit（x0, y0, cbWidth, cbHeight, partIdx, treeType）の後に、coding_unit(…, DUAL_TREE_CHROMA)を呼び出してもよい。この場合は、図19とは異なり、if (split_cu_flag)
{
…
}
else
{
coding_unit（x0, y0, cbWidth, cbHeight, partIdx, treeType）
coding_unit（x0, y0, chromaRegionWidth, chromaRegionHeight, partIdx, DUAL_TREE_CHROMA）
}
の処理を行う。１１行目～１４行目の処理は、上記（４）の構成に対応する。１２行目の条件が満たされた場合、輝度分離ツリーを用いたCU分割の後に、色差分離ツリーを用いたCU分割が行われる。この構成の場合には、輝度CUの処理に利用されたCUサイズ(cbWidth, cbHeight)は、色差マージ領域をさらに分割した小CUである可能性があるので、上記（２）において保存しておいた色差マージ領域のサイズ(chromaRegionWidth, chromaRegionHeight)をcbWidth, chHeightに設定し、色差分離ツリーを呼び出す。つまり、
coding_unit（x0, y0, chromaRegionWidth, chromaRegionHeight, partIdx, DUAL_TREE_CHROMA）
図２０は、本実施形態に係るCUのシンタックス表の構成例を示す図である。図２０のシンタックス表の６行目～１０行目の処理、および１２行目～１５行目の処理は、上記（３）の構成に対応し、実施形態１と同様に何れか一方の処理が用いられる。２０行目～２２行目の処理は、上記（５）の構成に対応する。２０行目の条件が満たされた場合、つまり、対象CUの予測モードがイントラ予測の場合、対象CUのツリータイプをセパレートツリーの輝度ツリー(DUAL_TREE_LUMA)に設定する。なお、transform_unitのシンタックスは図１６と同じであり、説明を省略する。

上述したように、本例に係る画像復号装置31は、輝度ブロックと色差ブロックとで共通の上位ツリー構造を有し、輝度ブロックと色差ブロックとで異なる下位ツリー構造を有する分割情報と、分割された各ブロックの予測画像を生成する生成処理において参照される予測情報とを復号するパラメータ復号部302と、パラメータ復号部302が復号した分割情報及び予測情報を参照して、各輝度ブロック及び各色差ブロックに関する予測画像を生成する予測画像生成部308と、を備えている。上記の構成によれば、画像復号装置31における予測画像生成処理の性能を向上させることができる。

まとめると、図１８では、色差マージ状態が０かつCTサイズが所定のサイズ未満であるかを判定し、所定のサイズ未満の場合に、移行可能状態（ここではIsChromaMergeRegion==1もしくは2に設定する。図２０のシンタックス表に示されるように、パラメータ復号部302は、分割対象のブロックが色差マージ領域に設定されているか否かを示すパラメータを参照し、分割対象のブロックが色差マージ領域に移行可能状態（ここではIsChromaMergeRegion!=0）と判断した場合には、当該分割対象のブロックに含まれる複数のブロックのうち復号順で最初のブロックにおいて、予測モードフラグを復号し、当該予測モードフラグが、イントラ予測を示している場合に、輝度ブロックと色差ブロックとで異なる下位ツリー構造を有するデュアルツリーモードに移行してもよい。具体的には、シングルツリーの続きを輝度ツリーDUAL_TREE_LUMAとして処理し、さらに図１９に示すように、色差ツリー（DUAL_TREE_CHROMA）の処理を行ってもよい。これにより、予測モードフラグが示す情報に応じてデュアルツリーモードに移行することが可能となる。

（予測画像生成処理例３）
以下、本実施形態に係る画像復号装置31における予測画像生成処理の第２の例について説明する。なお、説明の便宜上、上記の例にて説明した事項についての重複する説明を繰り返さない。本例においては、色差ブロックのブロックサイズがCUの最小サイズよりも細かく分割されることを抑制するために、ブロックサイズが所定以下である場合には、予測モードpred_mode_flagの復号を行わずイントラ予測を禁止する。予測モードpred_modeを復号しない場合において、タイルグループはイントラタイルグループの場合には予測モードPredModeをイントラモードに設定し、タイルグループはイントラタイルグループの場合には予測モードPredModeをインターモードに設定する。例えば以下の式の場合に、pred_mode_flagを復号してもよい。

if( cu_skip_flag[ x0 ][ y0 ] = = 0 && (cbWidth / SubWidthC * cbHeight / SubHeightC) >= 16 )
pred_mode_flag
ここでSubWidthC、SubHeightCは、輝度と色差のサンプリングの比率を示し、4:4:4の場合、SubWidthC = SubHeightC = 1、輝度と色差のサンプリングの比率を示し、4:2:2の場合、SubWidthC = 2、SubHeightC = 1、輝度と色差のサンプリングの比率を示し、4:2:0の場合、SubWidthC = SubHeightC = 2である。上記の(cbWidth / SubWidthC * cbHeight / SubHeightC)は色差の面積サイズに対応する。

また、本実施形態に係る画像復号装置31は、予測モードがイントラ予測モードの場合において、CUをさらに輝度だけ分割し、CUの色差は分割しないことを示すイントラサブブロックパーティション（ISPモード）を用いてもよい。この場合、ISPモードを用いるか否かを示すフラグintra_subpartitions_mode_flagを復号し、intra_subpartitions_mode_flagが１となる場合には、ISPモードの輝度分割方法を示すintra_subpartitions_split_flagを復号することが好ましい。ISPモードは、輝度ブロックをNumIntraSubPartitions個の水平ブロックに分割すること（ISP_HOR_SPLIT）か、NumIntraSubPartitions個の垂直ブロックに分割する（ISP_VER_SPLIT）かを示すフラグであってもよい。NumIntraSubPartitions個は例えば２もしくは４。また、分割しないことをISP_NO_SPLITで示してもよい。また、ISPモードは、輝度ブロックを水平方向に２つ、垂直方向に２つに分割するモード（ISP_QT_SPLIT）であってもよい。また、ISPモードとなるブロックサイズが所定の最小ブロックサイズである場合（例えば8x8）でのみ、輝度ブロックを水平方向に２つ、垂直方向に２つに分割するモードを含んでもよい。以下のように分割したブロックのサイズをtrafoWidth、trafoHeightを導出する。

ISP_HOR_SPLITの場合にはCUの高さcbHeightから、分割したブロックの高さtrafoHeightを以下で導出する。
trafoWidth = cbWidth
trafoHeight = cbHeight / NumIntraSubPartitions
ISP_VER_SPLITの場合にはCUの幅cbWidthから、分割したブロックの幅trafoWidthを以下で導出する。
trafoWidth = cbWidth / NumIntraSubPartitions
trafoHeight = cbHeight
ISP_QT_SPLITの場合にはCUの幅cbWidth高さcbHeightから、分割したブロックの幅trafoWidth高さtrafoHeightを以下で導出する。
trafoWidth = cbWidth / 2
trafoHeight = cbHeight / 2
ISPモードの場合には、TU復号部3024は、trafoWidthのtrafoHeightサイズの分割されたブロックの輝度の量子化予測誤差（residual_coding）を復号する。色差については、TU復号部3024は、cbWidth/SubWidthCのcbHeight/ SubHeightCサイズの分割されないブロックの色差の量子化予測誤差（residual_coding）を復号する。

また、ISPモードの場合には、イントラ予測モードをCUに１つだけ復号することが好ましいが、ISPモードとなるブロックサイズが所定の最小ブロックサイズである場合（例えば8x8）でのみ、CUを分割する輝度ブロック単位で、イントラ予測モードを復号してもよい。イントラ予測モードは、イントラ予測モードのリストであるMPMリストを導出して、MPMリストを用いるかを示すフラグintra_luma_mpm_flagと、MPMリストの選択するintra_luma_mpm_idxと、MPMリスト以外の複数のイントラ予測モードであるREMモードから、１つのイントラ予測モードを選択するintra_luma_mpm_remainderを復号して導出しても良い。また、ISPモードの場合にはイントラ予測モードをMPMモードだけに限定してもよい。この場合には、intra_luma_mpm_idx だけを復号する。すなわち、ISPモードとなる場合intra_luma_mpm_flagには常に１を設定しintra_luma_mpm_remainderは復号しない。ここでも、ISPモードとなるブロックサイズが所定の最小ブロックサイズである場合（例えば8x8）でのみ、MPMモードとREMモードの両方からイントラ予測モードを導出してもよい。つまり、ISPモードとなる場合かつ最小サイズ以外の場合にintra_luma_mpm_flagには常に１を設定しintra_luma_mpm_remainderは復号しない構成であってもよい。

上記の構成によれば、画像復号装置31における色差ブロックが小さくなることを抑えることができる。また色差ブロックを小さくなることを禁止した場合にも、ISPモードによって輝度だけを分割することができるため符号化効率の低下を最小限に抑えることができる。さらに、ISPモードであっても、最小ブロックサイズの場合に、QT分割モードを加えることで、符号化効率をさらに高めることができる。また、ISPモードであっても、最小ブロックサイズの場合にイントラ予測モードを、分割した輝度ブロック単位で導出することで、符号化効率をさらに高めることができる。

また、上述した実施形態における動画像符号化装置11、動画像復号装置31の一部、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。動画像符号化装置11、動画像復号装置31の各機能ブロックは個別にプロセッサ化しても良いし、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。

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

例えば、地上デジタル放送の放送局（放送設備など）／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。

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。

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

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

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

なお、記録媒体PROD_Mは、（１）HDD（Hard Disk Drive）やSSD(Solid State Drive)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:登録商標）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。

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。図においては、これら全てを記録装置PROD_Cが備えた構成を例示しているが、一部を省略しても構わない。

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

このような記録装置PROD_Cとしては、例えば、DVDレコーダ、BDレコーダ、HDD（Hard Disk Drive）レコーダなどが挙げられる（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。

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

なお、記録媒体PROD_Mは、（１）HDDやSSD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。

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

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

このような再生装置PROD_Dとしては、例えば、DVDプレイヤ、BDプレイヤ、HDDプレイヤなどが挙げられる（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。

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

後者の場合、上記各装置は、各機能を実現するプログラムの命令を実行するCPU、上記プログラムを格納したROM（Read Only Memory）、上記プログラムを展開するRAM（Random Access Memory）、上記プログラムおよ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。

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

また、上記各装置を通信ネットワークと接続可能に構成し、上記プログラムコードを通信ネットワークを介して供給してもよい。この通信ネットワークは、プログラムコードを伝送可能であればよく、特に限定されない。例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、LAN（Local Area Network）、ISDN（Integrated Services Digital Network）、VAN（Value-Added Network）、CATV（Community Antenna television/Cable Television）通信網、仮想専用網（Virtual Private Network）、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、この通信ネットワークを構成する伝送媒体も、プログラムコードを伝送可能な媒体であればよく、特定の構成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。

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

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

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

Claims (4)

1. 輝度ブロックと色差ブロックとを共通のツリー構造で分割する分割情報と、分割された各ブロックの予測画像を生成する生成処理において参照される予測情報とを復号するパラメータ復号部と、
   上記パラメータ復号部が復号した分割情報及び予測情報を参照して、各輝度ブロック及び各色差ブロックに関する予測画像を生成する予測画像生成部と、
   を備え、
   上記パラメータ復号部は、上記色差ブロックが所定のブロックサイズよりも小さいブロックに分割される場合に、当該色差ブロックに含まれる各ブロックに対して共通の予測情報を復号する
   ことを特徴とする画像復号装置。
2. 上記パラメータ復号部は、上記色差ブロックが所定のブロックサイズよりも小さいブロックに分割される場合に、当該色差ブロックに含まれる複数のブロックのうち復号順で最初のブロック又は復号順で最後のブロックに対してのみ、予測情報を復号する
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像復号装置。
3. 輝度ブロックと色差ブロックとで共通の上位ツリー構造を有し、輝度ブロックと色差ブロックとで異なる下位ツリー構造を有する分割情報と、分割された各ブロックの予測画像を生成する生成処理において参照される予測情報とを復号するパラメータ復号部と、
   上記パラメータ復号部が復号した分割情報及び予測情報を参照して、各輝度ブロック及び各色差ブロックに関する予測画像を生成する予測画像生成部と、
   を備えていることを特徴とする画像復号装置。
4. 上記パラメータ復号部は、
   分割対象のブロックが色差マージ領域に設定されているか否かを示すパラメータを参照し、分割対象のブロックが色差マージ領域に設定されていると判断した場合には、
   当該分割対象のブロックに含まれる複数のブロックのうち復号順で最初のブロックにおいて、予測モードフラグを復号し、当該予測モードフラグが、イントラ予測を示している場合に、輝度ブロックと色差ブロックとで異なる下位ツリー構造を有するデュアルツリーモードに移行する
   ことを特徴とする請求項３に記載の画像復号装置。

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