JP2023046435A - Moving image decoder and moving image encoder - Google Patents

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将伸 八杉
Masanobu Yasugi
知宏 猪飼
Tomohiro Igai
友子 青野
Tomoko Aono
知典 橋本
Tomonori Hashimoto
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Abstract

To provide a moving image decoder and a moving image encoder which can perform suitable intra prediction while reducing a data amount of a matrix intra prediction mode.SOLUTION: In a moving image decoder, a matrix intra prediction technique (MIP) unit comprises: a matrix reference pixel derivation part which derives an image obtained by down-sampling images adjacent to the upper side and the left side of an object block as a reference image; a weighting matrix derivation part which derives a matrix of a weighting coefficient according to the intra prediction mode and the object block size; a matrix prediction image derivation part which derives a prediction image with a product of an element of the reference image and an element of the matrix of the weighting coefficient; and a matrix prediction image interpolation part which derives the prediction image or an image obtained by interpolating the prediction image as the prediction image. The weighting matrix derivation part derives the matrix in the size equal to or less than the width and equal to or less than the height of the object block size.SELECTED DRAWING: Figure 10

Description

本発明の実施形態は、動画像復号装置および動画像符号化装置に関する。 TECHNICAL FIELD Embodiments of the present invention relate to a moving image decoding device and a moving image encoding 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。 A moving image encoding device that generates encoded data by encoding a moving image and a moving image that generates a decoded image by decoding the encoded data in order to efficiently transmit or record the moving image An image decoding 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。 Examples of specific moving image coding methods include methods proposed in 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。
In such a video coding method, the images (pictures) that make up the video are divided into slices obtained by dividing the image, and coding tree units (CTU: Coding Tree Units) obtained by dividing the slices. ), a coding unit obtained by dividing the coding tree unit (also called a coding unit (CU)), and a transform unit obtained by dividing the coding unit (TU: Transform Unit), and encoded/decoded for each CU.

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。 Further, in such a video encoding method, a predicted image is normally generated based on a locally decoded image obtained by encoding/decoding an input image, and the predicted image is generated from the input image (original image). The prediction error obtained by subtraction (sometimes called the "difference image" or "residual image") is encoded. Inter-prediction and intra-prediction are methods for generating predicted images.

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。非特許文献1には、隣接画像から導出した参照画像と重み行列との積和演算により予測画像を導出する行列イントラ予測技術(Matrix-based Intra Predictio, MIP)が開示されている。 In addition, Non-Patent Document 1 can be cited as a technique of video encoding and decoding in recent years. Non-Patent Document 1 discloses a matrix-based intra prediction (MIP) technique for deriving a predicted image by multiply-adding a reference image derived from an adjacent image and a weighting matrix.

ITU-T Rec. H.266ITU-T Rec. H.266

非特許文献1のような行列イントラ予測では、予め複数定義された行列から適切な行列を選択して予測画像を生成するため、行列を選択する符号化データすなわち行列イントラ予測モードのデータ量が増大するという課題がある。 In matrix intra prediction as in Non-Patent Document 1, an appropriate matrix is selected from a plurality of predefined matrices to generate a predicted image, so the encoded data for selecting the matrix, that is, the amount of data in matrix intra prediction mode increases. There is a problem of

本発明は、行列イントラ予測モードのデータ量を低減させながら好適な行列イントラ予測を行うことを目的とする。 An object of the present invention is to perform suitable matrix intra prediction while reducing the amount of data in matrix intra prediction mode.

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る動画像復号装置は、
対象ブロックの上と左に隣接する画像をダウンサンプルして得られる画像を参照画像として導出する行列参照画素導出部と、
上記参照画像と対象ブロックサイズに応じて、対象ブロックにおいて用いられる予測モードの候補リストを導出するモード導出部と、
上記候補リストと行列イントラ予測モード指示子と対象ブロックサイズに応じて、予測画像を導出する演算で用いるパラメータを導出する予測処理パラメータ導出部と、
上記参照画像の要素と上記予測処理パラメータに基づいて予測画像を導出する行列予測画像導出部と、
上記予測画像、もしくは、上記予測画像を補間した画像を予測画像として導出する行列予測画像補間部と、
を備える動画像復号装置であって、上記モード導出部は、対象ブロックサイズに対して定義されている予測モードの総数より少ない要素数の上記候補リストを導出することを特徴とする。
In order to solve the above problems, a video decoding device according to one aspect of the present invention includes:
a matrix reference pixel deriving unit that derives an image obtained by down-sampling images adjacent to the upper and left sides of a target block as a reference image;
A mode derivation unit that derives a prediction mode candidate list used in the target block according to the reference image and the target block size;
A prediction processing parameter derivation unit that derives parameters used in calculations for deriving a predicted image according to the candidate list, the matrix intra prediction mode indicator, and the target block size;
a matrix predicted image derivation unit that derives a predicted image based on the elements of the reference image and the prediction processing parameters;
a matrix predicted image interpolation unit that derives the predicted image or an image obtained by interpolating the predicted image as a predicted image;
, wherein the mode derivation unit derives the candidate list with a number of elements less than the total number of prediction modes defined for the target block size.

本発明の一態様によれば、行列イントラ予測モードのデータ量を低減させながら好適なイントラ予測を行うことができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to 1 aspect of this invention, suitable intra prediction can be performed, reducing the data amount of matrix intra prediction mode.

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。1 is a schematic diagram showing the configuration of an image transmission system according to this embodiment; FIG. 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。PROD_Aは動画像符号化装置を搭載した送信装置を示しており、PROD_Bは動画像復号装置を搭載した受信装置を示している。1 is a diagram showing the configuration of a transmitting device equipped with a moving image encoding device and a receiving device equipped with a moving image decoding device according to an embodiment; FIG. PROD_A indicates a transmitting device equipped with a video encoding device, and PROD_B indicates a receiving device equipped with a video decoding device. 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。PROD_Cは動画像符号化装置を搭載した記録装置を示しており、PROD_Dは動画像復号装置を搭載した再生装置を示している。1 is a diagram showing configurations of a recording device equipped with a moving image encoding device and a reproducing device equipped with a moving image decoding device according to an embodiment; FIG. PROD_C indicates a recording device equipped with a moving image encoding device, and PROD_D indicates a reproducing device equipped with a moving image decoding device. 符号化ストリームのデータの階層構造を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the hierarchical structure of data in an encoded stream; CTUの分割例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of CTU division; イントラ予測モードの種類(モード番号)を示す概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing types (mode numbers) of intra prediction modes; 動画像復号装置の構成を示す概略図である。1 is a schematic diagram showing the configuration of a video decoding device; FIG. イントラ予測に使用される参照領域を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing reference regions used for intra prediction; イントラ予測画像生成部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of an intra prediction image production|generation part. MIP部の詳細を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing details of the MIP unit; MIP処理の一例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of MIP processing; MIP処理の一例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of MIP processing; 動画像符号化装置の構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing the configuration of a video encoding device; FIG.

(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 the configuration of an image transmission system 1 according to this 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。 The image transmission system 1 is a system that transmits an encoded stream obtained by encoding an encoding target image, decodes the transmitted encoded stream, and displays the image. The image transmission system 1 includes a moving image coding device (image coding device) 11, a network 21, a moving image decoding device (image decoding device) 31, and a moving image display device (image display device) 41. .

動画像符号化装置11には画像Tが入力される。 An image T is input to the moving image encoding device 11 .

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。
The network 21 transmits the encoded stream Te generated by the video encoding device 11 to the video decoding device 31 . Network 21 includes the Internet (Internet), wide area network (
Wide Area Network (WAN), Local Area Network (LAN), or a combination thereof. The network 21 is not necessarily a two-way communication network, and may be a one-way communication network that transmits broadcast waves such as terrestrial digital broadcasting and satellite broadcasting. Also, the network 21 may be replaced by a storage medium such as a DVD (Digital Versatile Disc: registered trademark) or a BD (Blue-ray Disc: registered trademark) that records the encoded stream Te.

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。 The moving image decoding device 31 decodes each of the encoded streams Te transmitted by the network 21 and generates one or more decoded images Td.

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。 The moving image display device 41 displays all or part of one or more decoded images Td generated by the moving image decoding device 31 . The moving image display device 41 includes, for example, a display device such as a liquid crystal display or an organic EL (Electro-luminescence) display. The form of the display includes stationary, mobile, HMD, and the like. In addition, when the moving image decoding device 31 has high processing power, it displays an image with high image quality, and when it has only lower processing power, it displays an image that does not require high processing power and display power. .

<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 in this specification 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OR代入演算子であり、&&は論理積(AND)、||は論理和(OR)を示す。
>> is right bit shift, << is left bit shift, & is bitwise AND, | is bitwise OR
, |= is an OR assignment operator, && indicates a logical product (AND), and || indicates a logical sum (OR).

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 if x is true (not 0) and z if 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, if c<a returns a, if c>b returns b, otherwise is a function that returns c (where a<=b).

Clip1Y(c)は、Clip3(a,b,c)において a=0、b=(1<<BitDepthY)-1に設定した演算子であ
る。BitDepthYは輝度のビット深度である。
Clip1Y(c) is an operator set to a=0 and b=(1<<BitDepthY)-1 in Clip3(a,b,c). BitDepthY is the luminance bit depth.

abs(a)はaの絶対値を返す関数である。 abs(a) is a function that returns the absolute value of a.

Int(a)はaの整数値を返す関数である。 Int(a) is a function that returns the integer value of a.

Floor(a)はa以下の最大の整数を返す関数である。 Floor(a) is a function that returns the largest integer less than or equal to a.

Ceil(a)はa以上の最小の整数を返す関数である。 Ceil(a) is a function that returns the smallest integer greater than or equal to a.

a/dはdによるaの除算(小数点以下切り捨て)を表す。 a/d represents division of a by d (truncated after the decimal point).

Min(a,b)はaとbのうち小さい値を返す関数である。 Min(a,b) is a function that returns the smaller of a and b.

<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。
<Structure of encoded stream Te>
Prior to a detailed description of the video encoding device 11 and the video decoding device 31 according to the present embodiment, data of the encoded stream Te generated by the video encoding device 11 and decoded by the video decoding device 31 I will explain the structure.

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には、それぞれ、シーケンスSEQを既定する符号化ビデオシーケンス、ピクチャPICTを
規定する符号化ピクチャ、スライスSを規定する符号化スライス、スライスデータを規定
する符号化スライスデータ、符号化スライスデータに含まれる符号化ツリーユニット、符号化ツリーユニットに含まれる符号化ユニットを示す図が示されている。
FIG. 4 is a diagram showing the hierarchical structure of data in the encoded stream Te. The encoded stream Te illustratively includes a sequence and a plurality of pictures that constitute the sequence. FIG. 4 shows a coded video sequence that defines the sequence SEQ, a coded picture that defines the picture PICT, a coded slice that defines the slice S, coded slice data that defines the slice data, and coded slice data that defines the slice data. A diagram showing the included coding tree unit and the coding units included in the coding tree unit is shown.

(符号化ビデオシーケンス)
符号化ビデオシーケンスでは、処理対象のシーケンスSEQを復号するために動画像復号
装置31が参照するデータの集合が規定されている。シーケンスSEQは、図4の符号化ビデオシーケンスに示すように、ビデオパラメータセット(Video Parameter Set)、シーケン
スパラメータセットSPS(Sequence Parameter Set)、ピクチャパラメータセットPPS(Picture Parameter Set)、ピクチャPICT、及び、付加拡張情報SEI(Supplemental Enhancement Information)を含んでいる。
(encoded video sequence)
The encoded video sequence defines a set of data that the video decoding device 31 refers to in order to decode the sequence SEQ to be processed. The sequence SEQ includes a video parameter set, a sequence parameter set SPS, a picture parameter set PPS, a picture PICT, and a picture PICT, as shown in the encoded video sequence of FIG. It contains supplemental enhancement information SEI (Supplemental Enhancement Information).

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。
A video parameter set VPS is a set of coding parameters common to multiple video images, multiple layers included in the video image, and coding parameters related to individual layers. Sets are 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。
The sequence parameter set SPS defines a set of coding parameters that the video decoding device 31 refers to in order to decode the target sequence. For example, the width and height of the picture are defined. A plurality of SPSs may exist. In that case, one of a plurality of SPSs is selected from the 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
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。
The picture parameter set PPS defines a set of coding parameters that the video decoding device 31 refers to in order to decode each picture in the target sequence. For example, it includes a quantization width reference value (pic_init_qp_minus26) used for picture decoding and a flag (weighted_pred_flag) indicating application of weighted prediction. A plurality of PPSs may exist. In that case, one of a plurality of PPSs is selected 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を復号するために動画像復号装置31が参照するデータの集合が規定されている。ピクチャPICTは、図4の符号化ピクチャに示すよ
うに、スライス0~スライスNS-1を含む(NSはピクチャPICTに含まれるスライスの総数)
(coded picture)
The encoded picture defines a set of data that the video decoding device 31 refers to in order to decode the picture PICT to be processed. A picture PICT includes slice 0 to slice NS-1 (NS is the total number of slices included in the picture PICT), as shown in the coded picture in FIG.
.

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。
In the following description, if there is no need to distinguish between slices 0 to NS-1, the suffixes may be omitted. The same applies to other data with subscripts that are included in the encoded stream Te described below.

(符号化スライス)
符号化スライスでは、処理対象のスライスSを復号するために動画像復号装置31が参照
するデータの集合が規定されている。スライスは、図4の符号化スライスに示すように、
スライスヘッダ、および、スライスデータを含んでいる。
(coded slice)
The encoded slice defines a set of data that the video decoding device 31 refers to in order to decode the slice S to be processed. A slice is represented by the coded slice in Figure 4.
Contains slice header and slice data.

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。 The slice header includes a coding parameter group that the video decoding device 31 refers to in order to determine the decoding method for the target slice. Slice type designation information (slice_type) that designates a slice type is an example of a coding parameter included in a slice header.

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。
Slice types that can be specified by the slice type specifying information include (1) I slices that use only intra prediction during encoding, (2) P slices that use unidirectional prediction or intra prediction during encoding, (3) B slices using uni-prediction, bi-prediction, or intra-prediction during encoding. Note that inter prediction is not limited to uni-prediction and bi-prediction, and a predicted image may be generated using more reference pictures. Below, P
, B slices refer to slices containing blocks for which inter prediction can be used.

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。 Note that the slice header may include a reference (pic_parameter_set_id) to the picture parameter set PPS.

(符号化スライスデータ)
符号化スライスデータでは、処理対象のスライスデータを復号するために動画像復号装置31が参照するデータの集合が規定されている。スライスデータは、図4の符号化スライ
スヘッダに示すように、CTUを含んでいる。CTUは、スライスを構成する固定サイズ(例えば64x64)のブロックであり、最大符号化単位(LCU:Largest Coding Unit)と呼ぶこともある。
(encoded slice data)
The encoded slice data defines a set of data that the video decoding device 31 refers to in order to decode slice data to be processed. The slice data contains CTU, as shown in the encoded slice header in FIG. A CTU is a fixed-size (for example, 64x64) block that forms a slice, and is also called a largest coding unit (LCU).

(符号化ツリーユニット)
図4の符号化ツリーユニットには、処理対象のCTUを復号するために動画像復号装置31が参照するデータの集合が規定されている。CTUは、再帰的な4分木分割(QT(Quad Tree)分割)、2分木分割(BT(Binary Tree)分割)あるいは3分木分割(TT(Ternary Tree
)分割)により符号化処理の基本的な単位である符号化ユニットCUに分割される。BT分割とTT分割を合わせてマルチツリー分割(MT(Multi Tree)分割)と呼ぶ。再帰的な4分木分割により得られる木構造のノードのことを符号化ノード(Coding Node)と称する。4
分木、2分木、及び3分木の中間ノードは、符号化ノードであり、CTU自身も最上位の符
号化ノードとして規定される。
(encoding tree unit)
The coding tree unit in FIG. 4 defines a set of data that the video decoding device 31 refers to in order to decode the CTU to be processed. CTU is a recursive quad tree partition (QT (Quad Tree) partition), a binary tree partition (BT (Binary Tree) partition) or a ternary tree partition (TT (Ternary Tree)
) division) into coding units CU, which are basic units for coding processing. BT partitioning and TT partitioning are collectively called multi-tree partitioning (MT (Multi Tree) partitioning). A node of a tree structure obtained by recursive quadtree partitioning is called a coding node. 4
The intermediate nodes of branch trees, binary trees, and ternary trees are coding nodes, and the CTU itself is defined as the top-level coding node.

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(cu_split_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。cu_split_flag、split_mt_flag、split_mt_dir、split_mt_type は符号化ノード毎に伝送される。
CT has a QT split flag (cu_split_flag) indicating whether or not to perform QT splitting, MT
It includes an MT split flag (split_mt_flag) indicating the presence/absence of splitting, an MT split direction (split_mt_dir) indicating the split direction of MT split, and an MT split type (split_mt_type) indicating the split type of MT split. cu_split_flag, split_mt_flag, split_mt_dir and split_mt_type are transmitted for each encoding node.

cu_split_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のQT)。 If cu_split_flag is 1, the coding node is split into 4 coding nodes (QT in Figure 5).

cu_split_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の分割なし)。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。
When cu_split_flag is 0 and split_mt_flag is 0, the encoding node is not split and has one CU as a node (no split in FIG. 5). A CU is a terminal node of an encoding node and is not split any further. A CU is a basic unit of encoding processing.

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のBT(水平分割))、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のBT(垂直分割))。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のTT(水平分割))
、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
のTT(垂直分割))。これらを図5のCT情報に示す。
When split_mt_flag is 1, the coding node is MT-split as follows. When split_mt_type is 0, the encoding node is horizontally split into two encoding nodes when split_mt_dir is 1 (BT (horizontal split) in FIG. 5), and when split_mt_dir is 0, the encoding node is split into two encoding nodes. It is vertically split into nodes (BT (vertical split) in Fig. 5). Also, when split_mt_type is 1 and split_mt_dir is 1, the encoding node is horizontally split into 3 encoding nodes (TT (horizontal split) in FIG. 5).
, the encoding node is vertically split into three encoding nodes when split_mt_dir is 0 (Fig. 5
TT (vertical split)). These are shown in the CT information in FIG.

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。 If the CTU size is 64x64 pixels, the CU size 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, 8x8 pixels, 64x4 pixels, 4x64 pixels, 32x4 pixels, 4x32 pixels, 16x4 pixels, 4x16 pixels, 8x4 pixels, 4x8 pixels, and 4x4 pixels. .

(符号化ユニット)
図4の符号化ユニットに示すように、処理対象の符号化ユニットを復号するために動画
像復号装置31が参照するデータの集合が規定されている。具体的には、CUは、CUヘッダCUH、予測パラメータ、変換パラメータ、量子化変換係数等から構成される。CUヘッダでは予測モード等が規定される。
(encoding unit)
As shown in the encoding unit in FIG. 4, a set of data that the video decoding device 31 refers to in order to decode the encoding unit to be processed is defined. Specifically, a CU is composed of a CU header CUH, prediction parameters, transform parameters, quantized transform coefficients, and the like. A prediction mode and the like are defined in the CU header.

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。 Prediction processing may be performed in units of CUs or may be performed in units of sub-CUs obtained by further dividing a CU. If the CU and sub-CU sizes are equal, there is one sub-CU in the CU. If the CU is larger than the sub-CU size, the CU is split into sub-CUs. For example, if the CU is 8x8 and the sub-CU is 4x4, the CU is divided into 4 sub-CUs consisting of 2 horizontal divisions and 2 vertical divisions.

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。 There are two types of prediction (prediction mode): intra prediction and inter prediction. Intra prediction is prediction within the same picture, and inter prediction is prediction processing performed between different pictures (for example, between display times, between layer images).

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。
Transformation/quantization processing is performed in units of CUs, but the quantized transform coefficients may be entropy-encoded in units of subblocks such as 4x4.

(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。
(prediction parameter)
A predicted image is derived from the prediction parameters associated with the block. The prediction parameters include prediction parameters for intra prediction and inter prediction.

以下、イントラ予測の予測パラメータについて説明する。イントラ予測パラメータは、輝度予測モードIntraPredModeY、色差予測モードIntraPredModeCから構成される。図6は
、イントラ予測モードの種類(モード番号)を示す概略図である。図に示すように、イントラ予測モードは、例えば67種類(0~66)存在する。例えば、プレーナ予測(0)、DC予測(1)、Angular予測(2~66)である。さらに、色差ではLMモードを追加してもよい。
The prediction parameters for intra prediction will be described below. The intra prediction parameters are composed of a luminance prediction mode IntraPredModeY and a color difference prediction mode IntraPredModeC. FIG. 6 is a schematic diagram showing types of intra prediction modes (mode numbers). As shown in the figure, there are, for example, 67 types (0 to 66) of intra prediction modes. For example, planar prediction (0), DC prediction (1), Angular prediction (2-66). Furthermore, LM mode may be added for color difference.

イントラ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、intra_luma_mpm_flag、intra_luma_mpm_idx、intra_luma_mpm_remainder等がある。 Syntax elements for deriving intra prediction parameters include, for example, intra_luma_mpm_flag, intra_luma_mpm_idx, and intra_luma_mpm_remainder.

(MPM)
intra_luma_mpm_flagは、対象ブロックのIntraPredModeYとMPM(Most Probable Mode)とが一致するか否かを示すフラグである。MPMは、MPM候補リストmpmCandList[]に含まれ
る予測モードである。MPM候補リストは、隣接ブロックのイントラ予測モードおよび所定
のイントラ予測モードから、対象ブロックに適用される確率が高いと推定される候補を格納したリストである。intra_luma_mpm_flagが1の場合、MPM候補リストとインデックスintra_luma_mpm_idxを用いて、対象ブロックのIntraPredModeYを導出する。
(MPM)
intra_luma_mpm_flag is a flag indicating whether or not IntraPredModeY and MPM (Most Probable Mode) of the target block match. MPM is a prediction mode included in the MPM candidate list mpmCandList[]. The MPM candidate list is a list storing candidates that are estimated to have a high probability of being applied to the target block from the intra prediction modes of neighboring blocks and the predetermined intra prediction mode. When intra_luma_mpm_flag is 1, the MPM candidate list and index intra_luma_mpm_idx are used to derive IntraPredModeY of the target block.

IntraPredModeY = mpmCandList[intra_luma_mpm_idx]
(REM)
intra_luma_mpm_flagが0の場合、イントラ予測モード全体からMPM候補リストに含まれるイントラ予測モードを除いた残りのモードRemIntraPredModeからイントラ予測モードを選択する。RemIntraPredModeとして選択可能なイントラ予測モードは、「非MPM」または
「REM」と呼ばれる。RemIntraPredModeは、intra_luma_mpm_remainderを用いて導出され
る。
IntraPredModeY = mpmCandList[intra_luma_mpm_idx]
(REM)
When intra_luma_mpm_flag is 0, an intra prediction mode is selected from RemIntraPredMode remaining modes excluding intra prediction modes included in the MPM candidate list from all intra prediction modes. Intra-prediction modes selectable as RemIntraPredMode are called "non-MPM" or "REM." RemIntraPredMode is derived using intra_luma_mpm_remainder.

(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7)の構成について説明する。
(Configuration of video decoding device)
The configuration of the video decoding device 31 (FIG. 7) according to this embodiment will be described.

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。
The video decoding device 31 includes an entropy decoding unit 301, a 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, an inverse It includes a quantization/inverse transformation unit 311 and an addition unit 312 . Note that the moving image decoding device 31 may have a configuration in which the loop filter 305 is not included in accordance with the moving image encoding device 11 described later.

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。 Also, parameter decoding section 302 includes inter prediction parameter decoding section 303 and intra prediction parameter decoding section 304 (not shown). The predicted image generator 308 includes an inter predicted image generator 309 and an intra predicted image generator 310 .

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。
Further, although an example using CTU and CU as units of processing will be described below, the processing is not limited to this example, and processing may be performed in units of sub-CUs. Alternatively, CTU and CU may be read as blocks, sub-CUs as sub-blocks, and processing may be performed in units of blocks or sub-blocks.

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。
The entropy decoding unit 301 performs entropy decoding on an externally input encoded stream Te to separate and decode individual codes (syntax elements). For entropy coding, a method of variable-length coding syntax elements using a context (probability model) adaptively selected according to the type of syntax elements and surrounding circumstances, a predetermined table, or There is a method of variable-length coding syntax elements using a formula. The former CABAC (Context Adaptive Binary Arithmetic Coding) stores in memory an updated probability model for each coded or decoded picture (slice). and P picture,
Alternatively, as the initial state of the B-picture context, a picture probability model using the same slice type and the same slice level quantization parameter is set from among the probability models stored in the memory. This initial state is used for encoding and decoding. The separated codes include prediction information for generating a prediction image, prediction error for generating a difference image, and the like.

エントロピー復号部301は、分離した符号をパラメータ復号部302に出力する。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。 Entropy decoding section 301 outputs the separated code to parameter decoding section 302 . Control of which code is to be decoded is performed based on an instruction from parameter decoding section 302 .

(イントラ予測パラメータ復号部304の構成)
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、例えば、イントラ予測モードIntraPredModeを復号する。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。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。
(Configuration of intra prediction parameter decoding unit 304)
Based on the code input from the entropy decoding unit 301, the intra prediction parameter decoding unit 304 refers to the prediction parameters stored in the prediction parameter memory 307 and decodes the intra prediction parameters, for example, the intra prediction mode IntraPredMode. The intra prediction parameter decoding unit 304 outputs the decoded intra prediction parameters to the prediction image generation unit 308 and stores them in the prediction parameter memory 307 . The intra prediction parameter decoding unit 304 may derive different intra prediction modes for luminance and color difference.

イントラ予測パラメータ復号部304は、MIPパラメータ復号部3041、輝度イントラ予測パラメータ復号部3042と、色差イントラ予測パラメータ復号部3043とを含んで構成される。 The intra prediction parameter decoding unit 304 includes a MIP parameter decoding unit 3041, a luminance intra prediction parameter decoding unit 3042, and a chrominance intra prediction parameter decoding unit 3043.

MIPパラメータ復号部3041は、符号化データからintra_mip_flagを復号する。intra_mip_flagが0、かつ、intra_luma_mpm_flagが1の場合、intra_luma_mpm_idxを復号する。ま
た、intra_luma_mpm_flagが0の場合、intra_luma_mpm_remainderを復号する。そして、mpmCandList[]、intra_luma_mpm_idx、intra_luma_mpm_remainderを参照して、IntraPredModeYを導出し、イントラ予測画像生成部310に出力する。
The MIP parameter decoding unit 3041 decodes intra_mip_flag from encoded data. If intra_mip_flag is 0 and intra_luma_mpm_flag is 1, decode intra_luma_mpm_idx. Also, if intra_luma_mpm_flag is 0, intra_luma_mpm_remainder is decoded. Then, refer to mpmCandList[ ], intra_luma_mpm_idx, and intra_luma_mpm_remainder to derive IntraPredModeY and output it to the intra prediction image generation unit 310 .

また、MIPパラメータ復号部3041は、色差のイントラ予測パラメータのシンタックス要
素からIntraPredModeCを導出し、イントラ予測画像生成部310に出力する。
Also, the MIP parameter decoding unit 3041 derives IntraPredModeC from the syntax element of the intra prediction parameter of chrominance, and outputs it to the intra prediction image generation unit 310 .

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。
A loop filter 305 is a filter provided in the encoding loop, and is a filter that removes block distortion and ringing distortion to improve image quality. A loop filter 305 applies filters 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、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。 The reference picture memory 306 stores the decoded image of the CU generated by the adding unit 312 in a predetermined position for each target picture and target CU.

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。
The prediction parameter memory 307 stores prediction parameters in predetermined positions for each CTU or CU to be decoded. Specifically, the prediction parameter memory 307 stores the parameters decoded by the parameter decoding unit 302, the prediction mode predMode separated by the entropy decoding unit 301, and the like.

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。
A prediction mode predMode, a prediction parameter, and the like are input to the prediction image generation unit 308 . Also, the predicted image generation unit 308 reads a reference picture from the reference picture memory 306 . The predicted image generating unit 308 generates a predicted image of a block or sub-block using the prediction parameter and the read reference picture (reference picture block) in the prediction mode indicated by the prediction mode predMode. Here, a reference picture block is a set of pixels on a reference picture (usually rectangular and therefore called a block), and is an area referred to for generating a prediction image.

(イントラ予測画像生成部310)
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参照ピク
チャメモリ306から読み出した参照画素を用いてイントラ予測を行う。
(Intra prediction image generator 310)
When the prediction mode predMode indicates the intra prediction mode, the intra prediction image generation unit 310 performs intra prediction using the intra prediction parameters input from the intra prediction parameter decoding unit 304 and the reference pixels read from the reference picture memory 306.

具体的には、イントラ予測画像生成部310は、対象ピクチャ上の、対象ブロックから予
め定めた範囲にある隣接ブロック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、対象ブロックの左、左上、上、右上の隣接ブロックであり、イントラ予測モードによって参照する領域は異なる。
Specifically, the intra-prediction image generator 310 reads from the reference picture memory 306 adjacent blocks within a predetermined range from the current block on the current picture. The predetermined range is adjacent blocks on the left, upper left, above, and upper right of the target block, and the area referred to differs depending on the intra prediction mode.

イントラ予測画像生成部310は、読み出した復号画素値とIntraPredModeが示す予測モードを参照して、対象ブロック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
したブロックの予測画像を加算部312に出力する。
The intra-predicted image generation unit 310 generates a predicted image of the target block by referring to the read decoded pixel values and the prediction mode indicated by IntraPredMode. The intra prediction image generation unit 310 outputs the generated block prediction image to the addition unit 312 .

イントラ予測モードに基づく予測画像の生成について以下で説明する。Planar予測、DC予測、Angular予測では、予測対象ブロックに隣接(近接)する復号済みの周辺領域を参
照領域Rとして設定する。そして、参照領域R上の画素を特定の方向に外挿することで予測画像を生成する。例えば、参照領域Rは、予測対象ブロックの左と上(あるいは、さらに、左上、右上、左下)を含むL字型の領域(例えば図8の参照領域の例1の斜線の丸印
の画素で示される領域)として設定してもよい。
Generation of predicted images based on intra-prediction modes is described below. In Planar prediction, DC prediction, and Angular prediction, a decoded peripheral region adjacent (adjacent) to a block to be predicted is set as a reference region R. Then, a predicted image is generated by extrapolating the pixels on the reference region R in a specific direction. For example, the reference region R is an L-shaped region including the left and top (or further, upper left, upper right, and lower left) of the block to be predicted (for example, pixels marked with hatched circles in reference region example 1 in FIG. 8). area shown).

(予測画像生成部の詳細)
次に、図9を用いてイントラ予測画像生成部310の構成の詳細を説明する。イントラ予測画像生成部310は、参照サンプルフィルタ部3103(第2の参照画像設定部)、予測部3104
、および、予測画像補正部3105(予測画像補正部、フィルタ切替部、重み係数変更部)を備える。
(Details of predictive image generator)
Next, the details of the configuration of the intra prediction image generation unit 310 will be described using FIG. The intra prediction image generation unit 310 includes a reference sample filter unit 3103 (second reference image setting unit), a prediction unit 3104
, and a predicted image correction unit 3105 (predicted image correction unit, filter switching unit, weight coefficient changing unit).

参照領域R上の各参照画素(参照画像)、参照画素フィルタ(第1のフィルタ)を適用して生成したフィルタ済参照画像、イントラ予測モードに基づいて、予測部3104は予測対
象ブロックの仮予測画像(補正前予測画像)を生成し、予測画像補正部3105に出力する。予測画像補正部3105は、イントラ予測モードに応じて仮予測画像を修正し、予測画像(補正済予測画像)を生成し、出力する。
Based on each reference pixel (reference image) on the reference region R, the filtered reference image generated by applying the reference pixel filter (first filter), and the intra prediction mode, the prediction unit 3104 performs provisional prediction of the prediction target block. An image (pre-correction predicted image) is generated and output to the predicted image correction unit 3105 . The predicted image correcting unit 3105 corrects the provisional predicted image according to the intra prediction mode, generates a predicted image (corrected predicted image), and outputs it.

以下、イントラ予測画像生成部310が備える各部について説明する。 Each unit included in the intra prediction image generation unit 310 will be described below.

(参照サンプルフィルタ部3103)
参照サンプルフィルタ部3103は、参照画像を参照して参照領域R上の各位置(x,y)の参
照サンプルs[x][y]を導出する。また、参照サンプルフィルタ部3103は、イントラ予測モ
ードに応じて、参照サンプルs[x][y]に参照画素フィルタ(第1のフィルタ)を適用して
、参照領域R上の各位置(x,y)の参照サンプルs[x][y]を更新する(フィルタ済参照画像s[x][yを]導出する)。具体的には、位置(x,y)とその周辺の参照画像にローパスフィルタを適用し、フィルタ済参照画像(図8の参照領域の例2)を導出する。なお、必ずしも全イントラ予測モードにローパスフィルタを適用する必要はなく、一部のイントラ予測モードに対してローパスフィルタを適用してもよい。なお、参照サンプルフィルタ部3103において参照領域R上の参照画像に適用するフィルタを「参照画素フィルタ(第1のフィルタ)」と呼称するのに対し、後述の予測画像補正部3105において仮予測画像を補正するフィルタを「ポジション依存フィルタ(第2のフィルタ)」と呼称する。
(Reference sample filter unit 3103)
The reference sample filter unit 3103 derives reference samples s[x][y] at each position (x, y) on the reference region R by referring to the reference image. In addition, the reference sample filter unit 3103 applies a reference pixel filter (first filter) to the reference sample s[x][y] according to the intra prediction mode, and obtains each position (x, y) update reference samples s[x][y] (derivate filtered reference image s[x][y]). Specifically, a low-pass filter is applied to the reference image at the position (x, y) and its surroundings to derive a filtered reference image (reference region example 2 in FIG. 8). Note that it is not always necessary to apply a low-pass filter to all intra prediction modes, and a low-pass filter may be applied to some intra prediction modes. Note that while the filter applied to the reference image on the reference region R in the reference sample filter unit 3103 is referred to as a "reference pixel filter (first filter)", the predicted image correction unit 3105 described later applies a tentative predicted image. A filter for correction is called a "position-dependent filter (second filter)".

(イントラ予測部3104の構成)
イントラ予測部3104は、イントラ予測モードと、参照画像、フィルタ済参照画素値に基づいて予測対象ブロックの仮予測画像(仮予測画素値、補正前予測画像)を生成し、予測画像補正部3105に出力する。予測部3104は、内部にPlanar予測部31041、DC予測部31042、Angular予測部31043、LM予測部31044およびMIP部31045を備えている。予測部3104は、イ
ントラ予測モードに応じて特定の予測部を選択して、参照画像、フィルタ済参照画像を入力する。イントラ予測モードと対応する予測部との関係は次の通りである。
・Planar予測 ・・・Planar予測部31041
・DC予測 ・・・DC予測部31042
・Angular予測 ・・・Angular予測部31043
・LM予測 ・・・LM予測部31044
・行列イントラ予測・・MIP部31045
(Planar予測)
Planar予測部31041は、予測対象画素位置と参照画素位置との距離に応じて参照サンプ
ルs[x][y]を線形加算して仮予測画像を生成し、予測画像補正部3105に出力する。
(Configuration of intra prediction unit 3104)
The intra prediction unit 3104 generates a provisional prediction image (provisional prediction pixel value, pre-correction prediction image) of the prediction target block based on the intra prediction mode, the reference image, and the filtered reference pixel value, and sends it to the prediction image correction unit 3105. Output. The prediction unit 3104 includes a planar prediction unit 31041, DC prediction unit 31042, Angular prediction unit 31043, LM prediction unit 31044 and MIP unit 31045 inside. A prediction unit 3104 selects a specific prediction unit according to the intra prediction mode, and inputs a reference image and a filtered reference image. The relationship between the intra prediction modes and the corresponding predictors is as follows.
・Planar prediction ・・・Planar prediction unit 31041
・DC prediction: DC prediction unit 31042
・Angular prediction ・・・Angular prediction unit 31043
・LM prediction ・・・LM prediction unit 31044
・Matrix intra prediction MIP unit 31045
(Planar prediction)
The planar prediction unit 31041 linearly adds the reference samples s[x][y] according to the distance between the prediction target pixel position and the reference pixel position to generate a provisional prediction image, and outputs the provisional prediction image to the prediction image correction unit 3105 .

(DC予測)
DC予測部31042は、参照サンプルs[x][y]の平均値に相当するDC予測値を導出し、DC予測値を画素値とする仮予測画像q[x][y]を出力する。
(DC prediction)
The DC prediction unit 31042 derives a DC prediction value corresponding to the average value of the reference samples s[x][y], and outputs a provisional prediction image q[x][y] having the DC prediction value as the pixel value.

(Angular予測)
Angular予測部31043は、イントラ予測モードの示す予測方向(参照方向)の参照サンプルs[x][y]を用いて仮予測画像q[x][y]を生成し、予測画像補正部3105に出力する。
(Angular prediction)
The Angular prediction unit 31043 generates a provisional prediction image q[x][y] using the reference sample s[x][y] in the prediction direction (reference direction) indicated by the intra prediction mode, and sends it to the prediction image correction unit 3105 Output.

(LM予測)
LM予測部31044は、輝度の画素値に基づいて色差の画素値を予測する。具体的には、復
号した輝度画像をもとに、線形モデルを用いて、色差画像(Cb、Cr)の予測画像を生成する方式である。LM予測の1つとして、CCLM(Cross-Component Linear Model prediction
)予測がある。CCLM予測は、1つのブロックに対し、輝度から色差を予測するための線形モデルを使用する予測方式である。
(LM prediction)
The LM prediction unit 31044 predicts the chrominance pixel value based on the luminance pixel value. Specifically, it is a method of generating a prediction image of a color difference image (Cb, Cr) using a linear model based on a decoded luminance image. CCLM (Cross-Component Linear Model prediction
) there is a prediction. CCLM prediction is a prediction scheme that uses a linear model to predict color difference from luminance for a block.

(予測画像補正部3105の構成)
予測画像補正部3105は、イントラ予測モードに応じて、予測部3104から出力された仮予測画像を修正する。具体的には、予測画像補正部3105は、仮予測画像の各画素に対し、参照領域Rと対象予測画素の位置に応じて、ポジションに依存した重み係数を導出する。そして、参照サンプルs[][]と仮予測画像を重み付け加算(加重平均)することで、仮予測
画像を修正した予測画像(補正済予測画像)Pred[][]を導出する。なお、一部のイントラ予測モードでは、予測画像補正部3105で仮予測画像を補正せず、予測部3104の出力をそのまま予測画像としてもよい。
(Configuration of predicted image correction unit 3105)
A predicted image correction unit 3105 corrects the provisional predicted image output from the prediction unit 3104 according to the intra prediction mode. Specifically, the predicted image correction unit 3105 derives a position-dependent weighting factor for each pixel of the provisional predicted image according to the positions of the reference region R and the target predicted pixel. Then, a predicted image (corrected predicted image) Pred[][] obtained by correcting the provisional predicted image is derived by weighted addition (weighted average) of the reference sample s[][] and the provisional predicted image. Note that in some intra prediction modes, the predicted image correction unit 3105 may not correct the provisional predicted image, and the output of the prediction unit 3104 may be directly used as the predicted image.

(MIP実施例1)
MIPパラメータ復号部3041は、符号化データからintra_mip_flagを復号する。intra_mip_flagが1の場合、MIPパラメータ復号部3041は、intra_mip_transposed_flagおよび行列イントラ予測モード指示子intra_mip_mode_idxを復号する。intra_mip_mode_idxは0からNumMipModes-1までの値であり、cMax=NumMipModes-1のTB(Truncated Binary)符号を用いて復号されてもよい。NumMipModesは、対象ブロックで利用可能なMIPの数である。例えば対象ブロックサイズ(nTbW, nTnH)に依存して、以下のようにcMaxを導出してもよい。
(MIP Example 1)
The MIP parameter decoding unit 3041 decodes intra_mip_flag from encoded data. When intra_mip_flag is 1, MIP parameter decoding section 3041 decodes intra_mip_transposed_flag and matrix intra prediction mode indicator intra_mip_mode_idx. intra_mip_mode_idx is a value from 0 to NumMipModes-1, and may be decoded using TB (Truncated Binary) code of cMax=NumMipModes-1. NumMipModes is the number of MIPs available in the target block. For example, depending on the target block size (nTbW, nTnH), cMax may be derived as follows.

cMax = (nTbW==4 && nTbH==4) ? NumMipModes_SizeId0-1 : (nTbW==4 || nTbH==4) || (nTbW==8 && nTbH==8) ? NumMipModes_SizeId1-1 : NumMipModes_SizeId2-1
例えば、NumMipModes_SizeId0=16, NumMipModes_SizeId1=8, NumMipModes_SizeId2=6であるがこれに限定されない。
cMax = (nTbW==4 && nTbH==4) ? NumMipModes_SizeId0-1 : (nTbW==4 || nTbH==4) || (nTbW==8 && nTbH==8) ? NumMipModes_SizeId1-1 : NumMipModes_SizeId2- 1
For example, but not limited to, NumMipModes_SizeId0=16, NumMipModes_SizeId1=8, NumMipModes_SizeId2=6.

(TB符号の例)
TB符号は以下のように導出してもよい。
(Example of TB code)
A TB code may be derived as follows.

n = cMax + 1
k = Floor(Log2(n))
u = (1 << (k + 1)) - n
パラメータ復号部302は、シンタックス要素の値synVal(ここではmerge_gpm_partition_idx)がu未満の場合、cMax = (1<<k)-1を用いたFixed Length Binary(以下FLバイナリ)を用いてTB符号を導出する。それ以外(synValがu以上)の場合、cMax = (1<<(k+1))-1と設定する。
n = cMax + 1
k = Floor(Log2(n))
u = (1 << (k + 1)) - n
When the value of the syntax element synVal (merge_gpm_partition_idx here) is less than u, the parameter decoding unit 302 uses Fixed Length Binary (hereinafter FL binary) using cMax = (1<<k)-1 to generate TB code. derive Otherwise (synVal is greater than or equal to u), set cMax = (1<<(k+1))-1.

なお、パラメータ復号部302はFLバイナリの導出にあたり、シンタックス要素のBIN長fixedLengthを導出し、fixedLengthビットでsynValを2進数表現することにより導出してもよい。 In deriving the FL binary, the parameter decoding unit 302 may derive the BIN length fixedLength of the syntax element, and may derive synVal by binary representation with fixedLength bits.

fixedLength = Ceil(Log2(cMax + 1))
また、パラメータ復号部302は、cMaxが決まっており、ライスパラメータを0と設定するTruncated Rice(TR)符号を用いて、mpm_merge_gpm_partition_idxのバイナリゼーション
を行ってもよい。mpm_merge_gpm_partition_idxが0~5の値をとり、6個の候補から1つを
選択する例では、mpm_merge_gpm_partition_idxの値は、最大5bit(バイナリ値:0, 10, 110, 1110, 11110, 11111)のビット列として符号化される。
fixedLength = Ceil(Log2(cMax + 1))
Also, the parameter decoding unit 302 may perform binarization of mpm_merge_gpm_partition_idx using Truncated Rice (TR) code in which cMax is determined and the Rice parameter is set to 0. In the example where mpm_merge_gpm_partition_idx takes a value from 0 to 5 and one is selected from 6 candidates, the value of mpm_merge_gpm_partition_idx is encoded as a maximum 5-bit bit string (binary values: 0, 10, 110, 1110, 11110, 11111). become.

以下、MIP部31045により実行されるMIP処理(Matrix-based intra prediction:行列イントラ予測処理)の一例を説明する。MIPは隣接画像から導出した参照画像と重み行列と
の積和演算により予測画像を導出する技術である。図10は、本実施形態におけるMIP部31045の構成を示している。MIP部31045は、行列参照画素導出部4501、行列予測画像導出部4502、モード導出部4503、予測処理パラメータ導出部4504、行列予測画像補間部4505から構成される。
An example of MIP processing (Matrix-based intra prediction) executed by the MIP unit 31045 will be described below. MIP is a technique for deriving a predicted image by multiply-adding a reference image derived from an adjacent image and a weight matrix. FIG. 10 shows the configuration of the MIP section 31045 in this embodiment. The MIP unit 31045 is composed of a matrix reference pixel derivation unit 4501, a matrix prediction image derivation unit 4502, a mode derivation unit 4503, a prediction processing parameter derivation unit 4504, and a matrix prediction image interpolation unit 4505.

(1)境界参照画素導出
MIP部31045は、対象ブロックのサイズに関する変数sizeIdを下式で導出する。
(1) Boundary reference pixel derivation
The MIP unit 31045 derives a variable sizeId regarding the size of the target block using the following formula.

sizeId = (nTbW==4 && nTbH==4) ? 0 : (nTbW==4 || nTbH==4) || (nTbW==8 && nTbH==8) ? 1 : 2 (MIP-1)
次に、MIP部31045は、sizeIdを用いてMIPモードの総数numTotalMipModes、ダウンサン
プリング後の参照領域redT[]、redL[]のサイズboundarySize、中間予測画像predMip[][]
の幅と高さpredSize、predSizeを導出する。
sizeId = (nTbW==4 && nTbH==4) ? 0 : (nTbW==4 || nTbH==4) || (nTbW==8 && nTbH==8) ? 1 : 2 (MIP-1)
Next, the MIP unit 31045 uses sizeId to determine the total number of MIP modes numTotalMipModes, the reference area redT[] after downsampling, the size boundarySize of redL[], the intermediate prediction image predMip[][]
Deriving the width and height of predSize, predSize.

numTotalMipModes = (sizeId==0) ? 32 : (sizeId==1) ? 16 : 12 (MIP-2)
boundarySize = (sizeId==0) ? 2 : 4
predSize = (sizeId<=1) ? 4 : 8
また、重み行列mWeightによる予測に用いられる参照画素数は、次の式で導出される。
numTotalMipModes = (sizeId==0) ? 32 : (sizeId==1) ? 16 : 12 (MIP-2)
boundarySize = (sizeId==0) ? 2 : 4
predSize = (sizeId<=1) ? 4 : 8
Also, the number of reference pixels used for prediction by the weight matrix mWeight is derived by the following formula.

inSize = 2*boundarySize - ( (sizeId==2) ? 1 : 0 )
重み行列mWeightは、mWeight[predSize*predSize][inSize]で表される大きさの行列で
ある。sizeId=0、sizeId=1の場合はpredSize*predSize=16、inSize=4であり、sizeId=2の場合はpredSize*predSize=64, inSize=7である。
inSize = 2*boundarySize - ( (sizeId==2) ? 1 : 0 )
The weight matrix mWeight is a matrix whose size is represented by mWeight[predSize*predSize][inSize]. For sizeId=0 and sizeId=1, predSize*predSize=16, inSize=4, and for sizeId=2, predSize*predSize=64, inSize=7.

行列参照画素導出部4501は、対象ブロックの上方に隣接するブロックの画素値predSamples[x][-1](x=0..nTbW-1)を第1の参照領域refT[x](x=0..nTbW-1)にセットする。また、対象ブロック左方に隣接するブロックの画素値predSamples[-1][y](y=0..nTbH-1)を第1の参照領域refL[y](y=0..nTbH-1)にセットする。次に、行列参照画素導出部4501は、第1の参
照領域refT[x]、refL[y]をダウンサンプリングして第2の参照領域redT[x](x=0..boundarySize-1)、redL[y](y=0..boundarySize-1)を導出する。ダウンサンプリングはrefT[]、refL[]に対して同様の処理を行うので、以降ではrefS[i](i=0..nTbX-1)、redS[i](i=0..boundarySize-1)と称する。
The matrix reference pixel derivation unit 4501 extracts the pixel values predSamples[x][-1] (x=0..nTbW-1) of the blocks above the target block into the first reference region refT[x](x= 0..nTbW-1). Also, the pixel values predSamples[-1][y](y=0..nTbH-1) of the block adjacent to the left of the target block are stored in the first reference region refL[y](y=0..nTbH-1 ). Next, the matrix reference pixel deriving unit 4501 down-samples the first reference regions refT[x] and refL[y] to obtain the second reference regions redT[x](x=0..boundarySize-1), Derive redL[y](y=0..boundarySize-1). Since downsampling is performed for refT[] and refL[] in the same way, refS[i](i=0..nTbX-1), redS[i](i=0..boundarySize-1 ).

行列参照画素導出部4501は、refT[]をrefS[]、nTbs=bTbHとして以下のMIP境界ダウンサンプリング処理を実施しredT(=redS[])を導出する。 Matrix reference pixel derivation section 4501 performs the following MIP boundary downsampling processing with refT[] as refS[] and nTbs=bTbH to derive redT (=redS[]).

行列参照画素導出部4501は、refL[]をrefS[]、nTbs=bTbWとしてとして以下のMIP境界ダウンサンプリング処理を実施しredL(=redS[])を導出する。 Matrix reference pixel derivation section 4501 performs the following MIP boundary downsampling processing with refL[] as refS[] and nTbs=bTbW to derive redL(=redS[]).

(MIP境界ダウンサンプリング処理)
if (boundarySize<nTbS) {
bDwn = nTbS/boundarySize (MIP-3)
for (x=0; x<boundarySize; x++)
redS[x] = (ΣrefS[x*bDwn+i]+(1<<(Log2(bDwn)-1)))>>Log2(bDwn)
}
else
for (x=0; x<boundarySize; x++)
redS[x] = refS[x]
ここで、Σはi=0からi=bDwn-1までの総和である。
(MIP boundary downsampling processing)
if (boundarySize<nTbS) {
bDwn = nTbS/boundarySize (MIP-3)
for (x=0; x<boundarySize; x++)
redS[x] = (ΣrefS[x*bDwn+i]+(1<<(Log2(bDwn)-1)))>>Log2(bDwn)
}
else
for (x=0; x<boundarySize; x++)
redS[x] = refS[x]
where Σ is the sum from i=0 to i=bDwn-1.

次に、行列参照画素導出部4501は、第2の参照領域redL[]、redT[]を結合してp[i](i=0..2*boundarySize-1)を導出する。isTransposedは、対象ブロックにおけるintra_mip_transposed_flagの値を設定する。 Next, the matrix reference pixel derivation unit 4501 combines the second reference regions redL[] and redT[] to derive p[i] (i=0..2*boundarySize-1). isTransposed sets the value of intra_mip_transposed_flag in the target block.

if (isTransposed==1) (MIP-4)
for (i=0;i<boundarySize;i++) {
pTemp[i] = redL[i]
pTemp[i+boundarySize] = redT[i]
}
else
for (i=0;i<boundarySize;i++) {
pTemp[i] = redT[i]
pTemp[i+boundarySize] = redL[i]
}
if (sizeId==2)
for (i=0;i<inSize;i++)
p[i] = pTemp[i+1]-pTemp[0]
else {
p[0] = pTemp[0] - (1<<(BitDepthY-1))
for (i=1;i<inSize;i++)
p[i] = pTemp[i]-pTemp[0]
}
bitDepthYは輝度のビット深度であり、例えば10bitであってもよい。
if (isTransposed==1) (MIP-4)
for (i=0;i<boundarySize;i++) {
pTemp[i] = redL[i]
pTemp[i+boundarySize] = redT[i]
}
else
for (i=0;i<boundarySize;i++) {
pTemp[i] = redT[i]
pTemp[i+boundarySize] = redL[i]
}
if (sizeId==2)
for (i=0;i<inSize;i++)
p[i] = pTemp[i+1]-pTemp[0]
else {
p[0] = pTemp[0] - (1<<(BitDepthY-1))
for (i=1;i<inSize;i++)
p[i] = pTemp[i]-pTemp[0]
}
bitDepthY is the bit depth of luminance and may be 10 bits, for example.

なお、上記参照画素を参照することができない場合、従来のイントラ予測と同様に、利用可能な参照画素の値を用いる。全ての参照画素が参照できない場合には、画素値として1<<(bitDepthY-1)を用いる。isTransposedは予測方向が垂直予測に近いか否かを表すので、isTransposedによってp[]の前半にredLを格納するか、redTを格納するかを切り替えると、mWeight[][]のパターンを半分に削減することができる。 It should be noted that when the above reference pixels cannot be referred to, values of available reference pixels are used as in conventional intra prediction. If all reference pixels cannot be referenced, 1<<(bitDepthY-1) is used as the pixel value. isTransposed indicates whether or not the prediction direction is close to the vertical prediction, so switching between storing redL and redT in the first half of p[] by isTransposed reduces the pattern of mWeight[][] in half. can do.

(2)予測モード導出4503
MIP部31045は、モード導出部4503を用いて、行列イントラ予測(MIP)で用いるイントラ
予測モードmodeIdを導出する。
(2) Prediction mode derivation 4503
MIP section 31045 uses mode derivation section 4503 to derive intra prediction mode modeId used in matrix intra prediction (MIP).

MIP部31045のモード導出部4503は、対象ブロックにおける近隣ブロックの情報を用いて、対象ブロックで用いるMIPモードの予測方法の候補リストを導出する。例えば、モード導出部4503は、候補リストを示す番号mip_set_idを導出してもよい。ここで候補リストの数をNumMipSetとすると、mip_set_id = 0..NumMipSet-1である。候補リスト中の予測モードの数をNumMipModesとすると、異なる候補リストが同じ予測モードを含まない場合、あるsizeIdでのMIP予測モードの総数NumTotalMipModesは、NumMipSet * NumMipModesである。なお、異なる候補リストは同じ予測モードを含んでもよい。 The mode derivation unit 4503 of the MIP unit 31045 derives a prediction method candidate list for the MIP mode to be used in the target block using information on neighboring blocks in the target block. For example, the mode derivation unit 4503 may derive a number mip_set_id indicating the candidate list. Here, if the number of candidate lists is NumMipSet, then mip_set_id = 0..NumMipSet-1. Let NumMipModes be the number of prediction modes in the candidate list, and if different candidate lists do not contain the same prediction mode, the total NumTotalMipModes of MIP prediction modes at a sizeId is NumMipSet * NumMipModes. Note that different candidate lists may contain the same prediction mode.

ここで、MIPに含まれる全てのリストを、全体MIPリストと称する。モード導出部4503は、対象ブロックの候補リストとして、全体MIPリストの部分集合(サブセット)を導出するともいえる。 Here, all lists included in the MIP are referred to as the overall MIP list. It can also be said that the mode derivation unit 4503 derives a subset of the overall MIP list as the target block candidate list.

(mip_set_idの導出例)
モード導出部4503がmip_set_idを導出する処理を例示する。モード導出部4503は、例えば下記に基づく条件を満たしているかどうかにより、mip_set_idの値を導出する。
a)p[]の特定の要素の大きさや要素間の大小関係
b)p[]から導出される隣接画素領域の活性度
c)p[]の要素から導出される平均値などの特徴量
d)p[]の隣り合う画素値の差分絶対値
e)対象ブロックの量子化パラメータQP
以下の式で例示してもよい。
a)p[0] < p[3],
b)p[0] + p[1] < p[2] + p[3]
c)(p[0] + … + p[inSize-1])>>log2(insize) >= th_avg,
d)abs(p[1]-p[0]) + … + abs(p[inSize-1] - p[inSize-2]) < th_sad
e)QP < th_qp
ここで、th_avg、th_sad、th_qpは各々所定の定数。また分岐を用いずテーブルで導出し
てもよい。
a)mip_set_id=tbl_grad[p[0] - p[3])]
b)mip_set_id=tbl_act_[(p[0] + p[1]) - (p[2] + p[3])]
c)mip_set_id=tbl_avg[(p[0] + … + p[inSize-1])>>log2(insize)]
d)mip_set_id=tbl_sad[abs(p[1]-p[0]) + … + abs(p[inSize-1] - p[inSize-2])]
e)mip_set_id=tbl_qp[QP]
ここでtbl_avg、th_act、tbl_avg、tbl_sad、tbl_qpは各々テーブルである。
(Example of mip_set_id derivation)
A process of deriving mip_set_id by the mode derivation unit 4503 is illustrated. The mode derivation unit 4503 derives the value of mip_set_id depending on, for example, whether the following conditions are satisfied.
a) The size of a specific element of p[] and the size relationship between elements
b) Neighboring pixel region activity derived from p[]
c) Features such as mean values derived from the elements of p[]
d) Absolute difference between adjacent pixel values of p[]
e) Quantization parameter QP of target block
The following formula may be used as an example.
a) p[0] < p[3],
b) p[0] + p[1] < p[2] + p[3]
c)(p[0] + … + p[inSize-1])>>log2(insize) >= th_avg,
d) abs(p[1]-p[0]) + … + abs(p[inSize-1] - p[inSize-2]) < th_sad
e) QP < th_qp
where th_avg, th_sad, and th_qp are predetermined constants. Alternatively, it may be derived from a table without using branching.
a) mip_set_id=tbl_grad[p[0] - p[3])]
b) mip_set_id=tbl_act_[(p[0] + p[1]) - (p[2] + p[3])]
c) mip_set_id=tbl_avg[(p[0] + … + p[inSize-1])>>log2(insize)]
d) mip_set_id=tbl_sad[abs(p[1]-p[0]) + … + abs(p[inSize-1] - p[inSize-2])]
e) mip_set_id=tbl_qp[QP]
where tbl_avg, th_act, tbl_avg, tbl_sad, tbl_qp are tables respectively.

(MIP予測方法の導出例1)
MIP部31045は、周囲からモード導出部4503がmip_set_idを導出し、符号化データのintra_mip_mode_idxから得られるmodeIdと、sizeIdとで予測処理パラメータ導出部4504がmWeightを導出する構成でもよい。符号化データから復号したintra_mip_mode_idxを用いてmodeIdを導出する。
modeId = intra_mip_mode_idx
MIP部31045は、mip_set_id、modeId(intra_mip_mode_idx)、sizeIdからmWeightを導
出する。
(Derivation example 1 of MIP prediction method)
The MIP unit 31045 may be configured such that the mode derivation unit 4503 derives mip_set_id from the surroundings, and the prediction processing parameter derivation unit 4504 derives mWeight from modeId and sizeId obtained from intra_mip_mode_idx of encoded data. A modeId is derived using intra_mip_mode_idx decoded from the encoded data.
modeId = intra_mip_mode_idx
The MIP unit 31045 derives mWeight from mip_set_id, modeId (intra_mip_mode_idx), and sizeId.

例えば、MIP部31045は、以下のように、mip_set_idと、modeIdと、sizeIdからテーブル参照により行列を導出してもよい。 For example, the MIP unit 31045 may derive a matrix from mip_set_id, modeId, and sizeId by referring to a table as follows.

mWeight = mWeightTable[sizeId][mip_set_id][modeId]
あるいは、以下のような分岐により特定のテーブルを選択してもよい。
mWeight = mWeightTable[sizeId][mip_set_id][modeId]
Alternatively, a particular table may be selected by branching as follows.

if (sizeId == 0 && mip_set_id == 0 && modeId==0)
mWeight = mWeightTable[0][0][0]
else if (sizeId == 0 && mip_set_id == 0 && modeId==1)
mWeight = mWeightTable[0][0][1]
else if (sizeId == 0 && mip_set_id == 1 && modeId==0)
mWeight = mWeightTable[0][1][0]
else if (sizeId == 0 && mip_set_id == 1 && modeId==1)
mWeight = mWeightTable[0][1][1]
else if (sizeId == 1 && mip_set_id == 0 && modeId==0)
mWeight = mWeightTable[1][0][0]
else if (sizeId == 1 && mip_set_id == 0 && modeId==1)
mWeight = mWeightTable[1][0][1]

else if (sizeId == 2 && mip_set_id == NumMipSet-1 && modeId==0)
mWeight = mWeightTable[2][NumMipSet-1][0]
else if (sizeId == 2 && mip_set_id == NumMipSet-1 && modeId==1)
mWeight = mWeightTable[2][NumMipSet-1][1]
(MIP予測方法の導出例2)
モード導出部4503は、mip_set_idで示される候補リストを導出し、候補リストとintra_mip_mode_idxから予測モードを導出する構成でもよい。モード導出部4503が選択するMIP
の候補リスト(サブセット)は以下であってもよい。
・MIPの予測モード番号のリスト (構成1)
・MIPに用いられる行列のリスト (構成2)
・MIPに用いられるニューラルネットワークのパラメータのリスト (構成3)
(構成1の具体例)
モード導出部4503は、sizeIdおよびmip_set_idと、MIPのmodeIdの候補リストのセットmodeIdCandListSetから選択可能なmodeIdの候補リストmodeIdCandListSetを導出する。
if (sizeId == 0 && mip_set_id == 0 && modeId==0)
mWeight = mWeightTable[0][0][0]
else if (sizeId == 0 && mip_set_id == 0 && modeId==1)
mWeight = mWeightTable[0][0][1]
else if (sizeId == 0 && mip_set_id == 1 && modeId==0)
mWeight = mWeightTable[0][1][0]
else if (sizeId == 0 && mip_set_id == 1 && modeId==1)
mWeight = mWeightTable[0][1][1]
else if (sizeId == 1 && mip_set_id == 0 && modeId==0)
mWeight = mWeightTable[1][0][0]
else if (sizeId == 1 && mip_set_id == 0 && modeId==1)
mWeight = mWeightTable[1][0][1]

else if (sizeId == 2 && mip_set_id == NumMipSet-1 && modeId==0)
mWeight = mWeightTable[2][NumMipSet-1][0]
else if (sizeId == 2 && mip_set_id == NumMipSet-1 && modeId==1)
mWeight = mWeightTable[2][NumMipSet-1][1]
(Derivation example 2 of MIP prediction method)
The mode derivation unit 4503 may be configured to derive a candidate list indicated by mip_set_id and derive a prediction mode from the candidate list and intra_mip_mode_idx. MIP selected by mode derivation unit 4503
A candidate list (subset) of may be:
・List of MIP prediction mode numbers (Structure 1)
・List of matrices used for MIP (Composition 2)
・List of neural network parameters used for MIP (Composition 3)
(Specific example of configuration 1)
The mode derivation unit 4503 derives a selectable modeId candidate list modeIdCandListSet from the sizeId and mip_set_id, and the MIP modeId candidate list set modeIdCandListSet.

modeIdCandList = modeIdCandListSet[mip_set_id]
ここでmodeIdCandList[]は、modeIdを要素とするリストである。
例えば、以下であってもよい。
modeIdCandList = modeIdCandListSet[mip_set_id]
Here, modeIdCandList[] is a list whose elements are modeId.
For example, the following may be used.

modeIdCandListSet[0][] = {0, 1, 2, 3}
modeIdCandListSet[1][] = {0, 1, 4, 5}
modeIdCandListSet[2][] = {0, 1, 6, 7}

この例では、mip_set_id=0の場合、modeIdCandList[] = {0, 1, 2, 3}である。
モード導出部は4503、modeIdCandListとintra_mip_mode_idxからmodeIdを導出する。
modeIdCandListSet[0][] = {0, 1, 2, 3}
modeIdCandListSet[1][] = {0, 1, 4, 5}
modeIdCandListSet[2][] = {0, 1, 6, 7}

In this example, if mip_set_id=0, modeIdCandList[] = {0, 1, 2, 3}.
The mode derivation unit 4503 derives modeId from modeIdCandList and intra_mip_mode_idx.

modeId = modeIdCandList[intra_mip_mode_idx]
また下記のようにmodeIdCandListSetは、sizeId別の候補リストの集合であってもよい。
modeId = modeIdCandList[intra_mip_mode_idx]
Also, modeIdCandListSet may be a set of candidate lists by sizeId as described below.

modeIdCandList = modeIdCandListSet[sizeId][mip_set_id]
modeIdCandListSet[sizeId][0][] = {0, 1, 2, 3}
modeIdCandListSet[sizeId][1][] = {0, 1, 4, 5}
modeIdCandListSet[sizeId][2][] = {0, 1, 6, 7}

つまり、modeId = modeIdCandListSet[sizeId][mip_set_id][intra_mip_mode_idx]である。
modeIdCandList = modeIdCandListSet[sizeId][mip_set_id]
modeIdCandListSet[sizeId][0][] = {0, 1, 2, 3}
modeIdCandListSet[sizeId][1][] = {0, 1, 4, 5}
modeIdCandListSet[sizeId][2][] = {0, 1, 6, 7}

That is, modeId = modeIdCandListSet[sizeId][mip_set_id][intra_mip_mode_idx].

予測処理パラメータ導出部4504は、sizeIdとmodeIdを参照して行列のセットから重み行列mWeight[predSize*predSize][inSize]を選択する。 The prediction processing parameter derivation unit 4504 selects a weight matrix mWeight[predSize*predSize][inSize] from the set of matrices by referring to sizeId and modeId.

予測処理パラメータ導出部4504は、sizeId=0の場合、重み行列を格納する配列WeightS0[16][16][4]から、modeIdを参照してmWeight[16][4]を選択する。sizeId=1の場合、重み
行列を格納する配列WeightS1[8][16][8]から、modeIdを参照してmWeight[16][8]を選択する。sizeId=2の場合、重み行列を格納する配列WeightS2[6][64][7]から、modeIdを参照してmWeight[64][7]を選択する。これらは下式で表される。
When sizeId=0, the prediction process parameter derivation unit 4504 selects mWeight[16][4] from the array WeightS0[16][16][4] storing the weight matrix by referring to modeId. When sizeId=1, select mWeight[16][8] from the array WeightS1[8][16][8] that stores the weight matrix by referring to modeId. When sizeId=2, select mWeight[64][7] from the array WeightS2[6][64][7] that stores the weight matrix by referring to modeId. These are represented by the following formulas.

if (sizeId==0) (MIP-5)
mWeight[i][j] = WeightS0[modeId][i][j] (i=0..15, j=0..3)
else if (sizeId==1)
mWeight[i][j] = WeightS1[modeId][i][j] (i=0..15, j=0..7)
else // sizeId=2
mWeight[i][j] = WeightS2[modeId][i][j] (i=0..63, j=0..6)
(構成2の具体例)
MIP部31045のモード導出部4503は、sizeIdおよびmip_set_idと選択可能なMIPの行列の
全候補リストmatrixCandListSetから、以下のように選択可能な行列の候補リストmatrixCandListを導出する。
if (sizeId==0) (MIP-5)
mWeight[i][j] = WeightS0[modeId][i][j] (i=0..15, j=0..3)
else if (sizeId==1)
mWeight[i][j] = WeightS1[modeId][i][j] (i=0..15, j=0..7)
else // sizeId=2
mWeight[i][j] = WeightS2[modeId][i][j] (i=0..63, j=0..6)
(Specific example of configuration 2)
The mode derivation unit 4503 of the MIP unit 31045 derives a candidate list matrixCandList of selectable matrices from sizeId and mip_set_id and all candidate lists matrixCandListSet of matrices of selectable MIPs as follows.

matrixCandList = matrixCandListSet[sizeId][mip_set_id]
ここでmatrixCandList[]は、1つの予測モードに対応する重み行列mWeightXを要素とするリストである。mWeightXは、それぞれ(predSize*predSize, inSize)の大きさの行列であ
る。
例えば、以下であってもよい。
matrixCandList = matrixCandListSet[sizeId][mip_set_id]
Here, matrixCandList[] is a list whose elements are weight matrices mWeightX corresponding to one prediction mode. mWeightX is a matrix of size (predSize*predSize, inSize) respectively.
For example, the following may be used.

matrixCandListSet[sizeId][0][] = {mWeight0, mWeight1, mWeight2, mWeight3}
matrixCandListSet[sizeId][1][] = {mWeight0, mWeight1, mWeight4, mWeight5}
matrixCandListSet[sizeId][2][] = {mWeight0, mWeight1, mWeight6, mWeight7}

MIP部31045の予測処理パラメータ導出部4504は、matrixCandListとintra_mip_mode_idxからmWeightを導出する。
matrixCandListSet[sizeId][0][] = {mWeight0, mWeight1, mWeight2, mWeight3}
matrixCandListSet[sizeId][1][] = {mWeight0, mWeight1, mWeight4, mWeight5}
matrixCandListSet[sizeId][2][] = {mWeight0, mWeight1, mWeight6, mWeight7}

The prediction processing parameter derivation unit 4504 of the MIP unit 31045 derives mWeight from matrixCandList and intra_mip_mode_idx.

mWeight = matrixCandList[intra_mip_mode_idx]
全体を示すと以下である。
mWeight = matrixCandList[intra_mip_mode_idx]
The whole is shown below.

mWeight = matrixCandListSet[sizeId][mip_set_id][intra_mip_mode_idx]
なお、すでに説明した(MIP予測方法の導出例1)は以下のとおり形式的には同じ動作を
する。
mWeight = matrixCandListSet[sizeId][mip_set_id][intra_mip_mode_idx]
In addition, already explained (Derivation example 1 of the MIP prediction method) formally performs the same operation as follows.

mWeight = mWeightTable[sizeId][mip_set_id][intra_mip_mode_idx]
(構成3の具体例)
MIP部31045のモード導出部4503は、mip_set_idと選択可能なMIPのニューラルネットワ
ークモデルの全候補リストmodelCandListSetから、以下のように選択可能なニューラルネットワークモデルの候補リストmodelCandListを導出する。
mWeight = mWeightTable[sizeId][mip_set_id][intra_mip_mode_idx]
(Specific example of configuration 3)
The mode derivation unit 4503 of the MIP unit 31045 derives a candidate list modelCandList of selectable neural network models from mip_set_id and all candidate list modelCandListSet of selectable MIP neural network models as follows.

modelCandList = modelCandListSet[sizeId][mip_set_id]
ここでmodelCandList[]は、1つの予測モードに対応するニューラルネットワークNNXを要素とするリストである。NNXは、それぞれ長さinSizeの入力データp[]を入力し、(predSize*predSize)の中間予測画像を出力するニューラルネットワークモデルを示すパラメータである。
例えば、以下であってもよい。
modelCandList = modelCandListSet[sizeId][mip_set_id]
Here, modelCandList[] is a list whose elements are neural networks NNX corresponding to one prediction mode. NNX is a parameter representing a neural network model that inputs input data p[] of length inSize and outputs an intermediate predicted image of (predSize*predSize).
For example, the following may be used.

modelCandListSet[0][] = {NN0, NN1, NN2, NN3}
modelCandListSet[1][] = {NN0, NN1, NN4, NN5}
modelCandListSet[2][] = {NN0, NN1, NN6, NN7}

MIP部31045の予測処理パラメータ導出部4504は、modelCandListとintra_mip_mode_idx
から予測に用いるニューラルネットワークNNを導出する。
modelCandListSet[0][] = {NN0, NN1, NN2, NN3}
modelCandListSet[1][] = {NN0, NN1, NN4, NN5}
modelCandListSet[2][] = {NN0, NN1, NN6, NN7}

The prediction processing parameter deriving unit 4504 of the MIP unit 31045 uses modelCandList and intra_mip_mode_idx
derive the neural network NN used for prediction from

NN = modelCandList[intra_mip_mode_idx]
ニューラルネットワークNNは、ネットワーク構造やパラメータ(重みやバイアスの値)で表される。あるいは、これらの情報を間接的に特定するためのインデックスやパラメータでもよい。例えば、inSize個の入力層とpredSize*predSize個の出力層が全結合されたニ
ューラルネットワークは、inSize*predSize*predSize個の重みパラメータを持つ。
NN = modelCandList[intra_mip_mode_idx]
A neural network NN is represented by a network structure and parameters (weight and bias values). Alternatively, it may be an index or parameter for indirectly specifying such information. For example, a neural network with inSize input layers and predSize*predSize output layers fully connected has inSize*predSize*predSize weight parameters.

このように、モードの総数よりも小さな候補リストの中から使用するモードを指定することにより、選択に必要なシンタクスのデータ量を低減でき、符号化効率を向上できる。たとえば、あるsizeIdでのMIPのモード総数が2L個で、対象ブロックについてL個の要素(モード)を含む候補リストが導出される場合を考える。このとき、行列イントラ予測モード指示子intra_mip_mode_idxは、行列イントラ予測のすべてのモードから1つのモードを選択する場合よりも、1ビット少ないデータ量でモードを指定できる。つまり、1つの候補リストの大きさをモード総数の半分以下にすることにより、少ないデータ量で予測モードを選択することができる。候補モードは、各予測モードがいずれかの候補モードに属するように定めるとよい。別の例としては、モード総数が4L個のとき要素数がL個の候補リストを導出するならば、2ビット少ないデータ量でモードを指定できる。 In this way, by specifying a mode to be used from a candidate list smaller than the total number of modes, the amount of syntax data required for selection can be reduced, and coding efficiency can be improved. For example, consider a case where the total number of modes of MIP at a certain sizeId is 2L, and a candidate list containing L elements (modes) is derived for the target block. At this time, the matrix intra prediction mode indicator intra_mip_mode_idx can specify a mode with a data amount that is 1 bit smaller than when one mode is selected from all matrix intra prediction modes. That is, by reducing the size of one candidate list to half or less of the total number of modes, it is possible to select a prediction mode with a small amount of data. Candidate modes are preferably defined such that each prediction mode belongs to one of the candidate modes. As another example, if the total number of modes is 4L and a candidate list with L elements is derived, the mode can be specified with 2 bits less data.

(候補リスト導出の他の具体例)
MIP部31045のモード導出部4503は、対象ブロックにおける予測モードの候補リストを、p[]やその他の値に基づいて都度導出してもよい。例えば以下のように処理する。
(Another specific example of candidate list derivation)
The mode derivation unit 4503 of the MIP unit 31045 may derive the prediction mode candidate list for the target block each time based on p[ ] and other values. For example:

候補リストcandListを初期化する。以下の例では初期状態は空とするが1つ以上の要素を含んでもよい。candListの要素は、すでに説明したように、イントラ予測モードmodeIdとしてもよいし、重み行列mWeightとしてもよいし、ニューラルネットワークNNとしても
よい。MIP部31045は、所定の条件が満たされていればcandListに要素を追加する。
Initialize the candidate list candList. In the example below, the initial state is empty, but may contain one or more elements. Elements of candList may be the intra prediction mode modeId, the weight matrix mWeight, or the neural network NN, as described above. MIP unit 31045 adds an element to candList if a predetermined condition is satisfied.

ここで用いられる条件としては、具体的には以下に基づく評価式が挙げられる。
a) p[]の特定の要素の大きさや要素間の大小関係
b) p[]の要素から導出される平均値などの特徴量
c) p[]の隣り合う画素値の差分絶対値
d) p[]から導出される隣接画素領域の活性度
e)対象ブロックの量子化パラメータQP
式で例示すれば、以下で表すことができる。
a) p[0] < p[3],
b) p[0] + p[1] < p[2] + p[3]
c) (p[0] + … + p[inSize-1])/insize >= th_avg,
d) abs(p[1]-p[0]) + … + abs(p[inSize-1] - p[inSize-2]) < th_sad
e)QP < th_qp
または、p[]以外の他の情報を条件の評価に用いてもよい。例えば以下である。
a)対象ブロックもしくは隣接ブロックの量子化パラメータ(QP)が所定の範囲や大小関係を満たすかどうか
b)隣接ブロックの大きさ、隣接ブロックのイントラ予測モードが特定の種類(Planar予測、Angular予測、行列イントラ予測など)であるかどうか
c)モード番号の大小関係や特定のモードに等しいかどうか
あるいは、これら条件の論理演算による複合的な条件でもよい。
Specifically, the conditions used here include the evaluation formula based on the following.
a) The size of a specific element of p[] and the size relationship between elements
b) Features such as mean values derived from the elements of p[]
c) absolute difference between adjacent pixel values of p[]
d) Neighboring pixel region activity derived from p[]
e) Quantization parameter QP of target block
If exemplified by a formula, it can be expressed as follows.
a) p[0] < p[3],
b) p[0] + p[1] < p[2] + p[3]
c) (p[0] + … + p[inSize-1])/insize >= th_avg,
d) abs(p[1]-p[0]) + … + abs(p[inSize-1] - p[inSize-2]) < th_sad
e) QP < th_qp
Alternatively, other information than p[] may be used to evaluate the condition. For example:
a) Whether the quantization parameter (QP) of the target block or adjacent block satisfies a predetermined range and magnitude relationship
b) the size of the neighboring block, whether the intra prediction mode of the neighboring block is of a particular type (Planar prediction, Angular prediction, matrix intra prediction, etc.)
c) Whether or not the mode number is equal to a particular mode, or whether it is a complex condition based on the logic operation of these conditions may be used.

このようにして、MIP部31045のモード導出部4503は、cond[sizeId][X]とaddList[sizeId][X]に基づき、最終的な候補リストcandListを導出する。candListが前記の構成例1によって導出されたモードIDのリストであれば、MIP部31045は、候補リストcandListとintra_mip_mode_idxから、予測に用いるモードmodeIdを導出する。 In this way, the mode derivation unit 4503 of the MIP unit 31045 derives the final candidate list candList based on cond[sizeId][X] and addList[sizeId][X]. If candList is a list of mode IDs derived according to configuration example 1, the MIP unit 31045 derives mode modeId used for prediction from the candidate list candList and intra_mip_mode_idx.

modeId = candList[intra_mip_mode_idx]
ここから予測処理パラメータ導出部4504がmWeightを導出する方法は、構成1の具体例で
説明した通りである。
modeId = candList[intra_mip_mode_idx]
The method by which the prediction process parameter derivation unit 4504 derives mWeight from this is as explained in the specific example of configuration 1. FIG.

candListが構成例2によって導出された、重み行列のリストであれば、予測処理パラメータ導出部4504はcandListとintra_mip_mode_idxを用いてmWeightを次のように導出する。 If candList is a weight matrix list derived by configuration example 2, the prediction processing parameter deriving unit 4504 uses candList and intra_mip_mode_idx to derive mWeight as follows.

mWeight = candList[intra_mip_mode_idx]
candListが構成例3によって導出された、ニューラルネットワークのリストであれば、予測処理パラメータ導出部4504はcandListとintra_mip_mode_idxを用いてNNを次のように導出する。
mWeight = candList[intra_mip_mode_idx]
If candList is a neural network list derived according to configuration example 3, the prediction processing parameter derivation unit 4504 derives NN as follows using candList and intra_mip_mode_idx.

NN = candList[intra_mip_mode_idx]
(3)予測画素導出(行列演算)
構成例1および構成例2の場合、MIP部31045は、図11のSTEP3 予測画素導出(行列演算)
で、p[]に対する行列演算によって、predSize*predSizeのサイズの中間予測画像predMip[][]を導出する。まず、中間予測画像predMip[][]の導出に、前記構成例1および構成例2で導出される重み行列mWeight[][]を用いる例を説明する。
NN = candList[intra_mip_mode_idx]
(3) Predicted pixel derivation (matrix operation)
In the case of configuration example 1 and configuration example 2, the MIP unit 31045 performs STEP 3 predicted pixel derivation (matrix operation) in FIG.
, an intermediate predicted image predMip[][] of size predSize*predSize is derived by matrix operation on p[]. First, an example of using the weighting matrix mWeight[][] derived in Configuration Example 1 and Configuration Example 2 to derive the intermediate predicted image predMip[][] will be described.

MIP部31045の行列予測画像導出部4502は、p[]に対して(MIP-7)の積和演算をすることにより、predSize*predSizeのサイズのpredMip[][]を導出する。ここではpredMip[][]の対
応する位置毎に重み行列mWeight[][]の要素を参照して、中間予測画像を導出する。
The matrix prediction image deriving unit 4502 of the MIP unit 31045 derives predMip[][] with a size of predSize*predSize by performing a (MIP-7) sum-of-products operation on p[]. Here, the elements of the weight matrix mWeight[][] are referenced for each corresponding position of predMip[][] to derive the intermediate predicted image.

oW = 32 - 32*Σp[i]
for (x=0; x<predSize; x++) (MIP-7)
for (y=0; y<predSize; y++) {
predMip[x][y] = (((ΣmWeight[i][y*predSize+x]*p[i])+ oW)>>6) + pTemp[0]
predMip[x][y] = Clip1Y(predMip[x][y])
}
Σはi=0からi=inSize-1までの総和である。
oW = 32 - 32*Σp[i]
for (x=0; x<predSize; x++) (MIP-7)
for (y=0; y<predSize; y++) {
predMip[x][y] = (((ΣmWeight[i][y*predSize+x]*p[i])+ oW)>>6) + pTemp[0]
predMip[x][y] = Clip1Y(predMip[x][y])
}
Σ is the sum from i=0 to i=inSize-1.

積和演算への入力p[]は、isTransposed=1の時、上方の参照画素と左方の参照画素の位
置を入れ替えて格納しており、積和演算の出力predMip[][]を(4)での処理に出力する
前に転置する。
When isTransposed=1, the input p[] to the sum-of-products operation stores the positions of the upper reference pixel and the left-side reference pixel interchanged. ) before outputting for processing.

if (isTransposed==1) { (MIP-8)
for (x=0; x<predSize; x++)
for (y=0; y<predSize; y++)
tmpPred[x][y] = predMip[y][x]
for (x=0; x<predSize; x++)
for (y=0; y<predSize; y++)
predMip[x][y] = tmpPred[x][y]
}
行列予測画像導出部4502は、中間予測画像predMip[][]の導出処理において、2次元の重み行列mWeight[][]ではなく、構成例3で導出されるニューラルネットワークNNを用いる
こともできる。ニューラルネットワークNNは、入力層が要素数inSizeの1次元データを受
け取り、出力層がpredSize x predSizeの2次元データを出力するモデル(ネットワーク構造)である。このネットワークによる変換を関数func_NN、入力データp[]を入力すると、predSize x predSizeの予測画像predMipは、次式で表される。
if (isTransposed==1) { (MIP-8)
for (x=0; x<predSize; x++)
for (y=0; y<predSize; y++)
tmpPred[x][y] = predMip[y][x]
for (x=0; x<predSize; x++)
for (y=0; y<predSize; y++)
predMip[x][y] = tmp Pred[x][y]
}
The matrix predicted image deriving unit 4502 can also use the neural network NN derived in configuration example 3 instead of the two-dimensional weight matrix mWeight[][] in deriving the intermediate predicted image predMip[][]. A neural network NN is a model (network structure) in which an input layer receives one-dimensional data with the number of elements inSize and an output layer outputs two-dimensional data with predSize x predSize. When the function func_NN for conversion by this network and the input data p[] are input, the predicted image predMip of predSize x predSize is expressed by the following equation.

predMip = func_NN(p) (MIP-9)
ここでisTransposed=1の時に出力を転置する処理は、前述(MIP-8)の通りである。
predMip = func_NN(p) (MIP-9)
Here, the process of transposing the output when isTransposed=1 is as described above (MIP-8).

また、ニューラルネットワークNNは、隣接画素値から導出されるp[]以外にもパラメー
タを入力としてよい。例えば、上側および左側隣接ブロックの予測モードIntraPredModeTおよびIntraPredModeLや、対象ブロックまたは隣接ブロックのQP値などである。p[]に加
えてこれらの付加的パラメータにも基づくことで、対象ブロック付近の符号化情報を加味した予測画像が導出できる。
In addition, the neural network NN may receive parameters other than p[] derived from adjacent pixel values. For example, the prediction modes IntraPredModeT and IntraPredModeL of the upper and left neighboring blocks, the QP value of the target block or the neighboring block, and the like. Based on these additional parameters in addition to p[ ], it is possible to derive a predicted image that takes into account coding information around the target block.

なお、ニューラルネットワークNNの中間層(隠れ層)の数や構造は任意に構成してよい。ただし、計算量はネットワークの複雑さに応じて増加するため、1~2層などの簡易な構成が望ましい。また、モデルによってネットワークの計算量が大幅に異なることも好ましくない。このため、同じsizeIdに属する予測モードについては、モデルを同一としてパラメータを変えるなどして、計算量を一定にしておくことが望ましい。 The number and structure of intermediate layers (hidden layers) of the neural network NN may be arbitrarily configured. However, since the amount of calculation increases according to the complexity of the network, a simple configuration such as one or two layers is desirable. Moreover, it is not preferable that the amount of calculation of the network varies greatly depending on the model. Therefore, for prediction modes belonging to the same sizeId, it is desirable to keep the amount of calculation constant by, for example, using the same model and changing parameters.

(4)予測画素導出(線形補間)
nTbW=predSize、かつ、nTbH=predSizeの場合、MIP部31045の行列予測画像補間部4505はpredMip[][]をpredsamples[][]にコピーする。
(4) Prediction pixel derivation (linear interpolation)
When nTbW=predSize and nTbH=predSize, the matrix prediction image interpolation unit 4505 of the MIP unit 31045 copies predMip[][] to predsamples[][].

for (x=0; x<nTbW; x++)
for (y=0; y<nTbH; y++)
predSamples[x][y] = predMip[x][y]
それ以外(nTbW>predSize、あるいは、nTbH>predSize)の場合、行列予測画像補間部4505は、図11のSTEP4 予測画素導出(線形補間)の4-1において、nTbW*nTbHのサイズの予測画像predSamples[][]にpredMip[][]を格納する。predSizeとnTbW、nTbHが異なる場合、4-2において、予測画素値を補間する。
for (x=0; x<nTbW; x++)
for (y=0; y<nTbH; y++)
predSamples[x][y] = predMip[x][y]
Otherwise (nTbW>predSize or nTbH>predSize), the matrix prediction image interpolation unit 4505 performs prediction image predSamples of size nTbW*nTbH in STEP 4 Predicted pixel derivation (linear interpolation) 4-1 in FIG. Store predMip[][] in [][]. When predSize is different from nTbW and nTbH, the predicted pixel value is interpolated in 4-2.

(4-1)行列予測画像補間部4505は、predMip[][]をpredSamples[][]に格納する。つまり
、図12の補間前画像において、predMip[][]を右上左下方向の網掛け画素位置に格納する
(4-1) The matrix prediction image interpolation unit 4505 stores predMip[][] in predSamples[][]. That is, in the pre-interpolation image of FIG. 12, predMip[][] is stored in the shaded pixel position in the upper right and lower left direction.

upHor = nTbW/predSize (MIP-10)
upVer = nTbH/predSize
for (x=0; x<predSize; x++)
for (y=0; y<predSize; y++)
predSamples[(x+1)*upHor-1][(y+1)*upVer-1] = predMip[x][y]
(4-2) (4-1)で格納しなかった画素を、nTbH>nTbWの場合、水平方向、垂直方向の順に隣接ブロックの画素値を用いて補間し、予測画像を生成する。
upHor = nTbW/predSize (MIP-10)
upVer = nTbH/predSize
for (x=0; x<predSize; x++)
for (y=0; y<predSize; y++)
predSamples[(x+1)*upHor-1][(y+1)*upVer-1] = predMip[x][y]
(4-2) If nTbH>nTbW, the pixels not stored in (4-1) are interpolated using the pixel values of adjacent blocks in the horizontal and vertical directions to generate a predicted image.

水平方向の補間を実施し、predSamples[xHor][yHor]とpredSamples[xHor+upHor][yHor](図の水平補間後画像の網掛け画素)を用いて"○"で示す位置の画素値を導出する。 Perform horizontal interpolation, and use predSamples[xHor][yHor] and predSamples[xHor+upHor][yHor] (shaded pixels in the image after horizontal interpolation in the figure) to determine the pixel values at the positions indicated by "○". derive

for (m=0; m<predSize; m++) (MIP-11)
for (n=1; n<=predSize; n++)
for (dX=1; dX<upHor; dX++) {
xHor = m*upHor-1
yHor = n*upVer-1
sum = (upHor-dX)*predSamples[xHor][yHor]+dX*predSamples[xHor+upHor][yHor]
predSamples[xHor+dX][yHor] = (sum+upHor/2)/upHor
}
水平方向の補間後、predSamples[xVer][yVer]とpredSamples[xVer][yVer+upVer] (図
の垂直補間後画像の網掛け画素)を用いて"○"で示す位置の画素値を導出する。
for (m=0; m<predSize; m++) (MIP-11)
for (n=1; n<=predSize; n++)
for (dX=1; dX<upHor; dX++) {
xHor = m*upHor-1
yHor = n*upVer-1
sum = (upHor-dX)*predSamples[xHor][yHor]+dX*predSamples[xHor+upHor][yHor]
predSamples[xHor+dX][yHor] = (sum+upHor/2)/upHor
}
After horizontal interpolation, use predSamples[xVer][yVer] and predSamples[xVer][yVer+upVer] (shaded pixels in the image after vertical interpolation in the figure) to derive the pixel value at the position indicated by "○" .

for (m=0; m<nTbW; m++) (MIP-12)
for (n=0; n<predSize; n++)
for (dY=1; dY<upVer; dY++) {
xVer = m
yVer = n*upVer-1
sum = (upVer-dY)*predSamples[xVer][yVer]+dY*predSamples[xVer][yVer+upVer]
predSamples[xVer][yVer+dY] = (sum+upVer/2)/upVer
}
nTbH<=nTbWの場合、垂直方向、水平方向の順に隣接ブロックの画素値を用いて補間し、予測画像を生成する。垂直および水平補間処理はnTbH>nTbWの場合と同様である。
for (m=0; m<nTbW; m++) (MIP-12)
for (n=0; n<predSize; n++)
for (dY=1; dY<upVer; dY++) {
xVer = m
yVer = n*upVer-1
sum = (upVer-dY)*predSamples[xVer][yVer]+dY*predSamples[xVer][yVer+upVer]
predSamples[xVer][yVer+dY] = (sum+upVer/2)/upVer
}
When nTbH<=nTbW, interpolation is performed using pixel values of adjacent blocks in the order of vertical and horizontal directions to generate a predicted image. The vertical and horizontal interpolation process is the same as for nTbH>nTbW.

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。 The inverse quantization/inverse transform unit 311 inversely quantizes the quantized transform coefficients input from the entropy decoding unit 301 to obtain transform coefficients. This quantized transform coefficient is obtained by quantizing the prediction error by performing frequency transform such as DCT (Discrete Cosine Transform) or DST (Discrete Sine Transform) in the encoding process. is the coefficient. The inverse quantization/inverse transform unit 311 performs inverse frequency transform such as inverse DCT and inverse DST on the obtained transform coefficients to calculate prediction errors. Inverse quantization/inverse transform section 311 outputs the prediction error to addition section 312 .

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。
The addition unit 312 adds the predicted image of the block input from the predicted image generation unit 308 and the prediction error input from the inverse quantization/inverse transform unit 311 for each pixel to generate a decoded image of the block.
The adder 312 stores the decoded image of the block in the reference picture memory 306 and also outputs it to the loop filter 305 .

(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13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。
(Configuration of video encoding device)
Next, the configuration of the video encoding device 11 according to this embodiment will be described. FIG. 13 is a block diagram showing the configuration of the video encoding device 11 according to this embodiment. The video encoding device 11 includes a predicted image generation unit 101, a subtraction unit 102, a transformation/quantization unit 103, an inverse quantization/inverse transformation unit 105, an addition unit 106, a loop filter 107, 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 , parameter coding unit 111 and entropy coding unit 104 .

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。
The predicted image generation unit 101 generates a predicted image for each CU, which is an area obtained by dividing each picture of the image T. FIG. The operation of the predicted image generation unit 101 is the same as that of the predicted image generation unit 308 already described, and the description thereof is omitted.

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。 The subtraction unit 102 subtracts the pixel values of the predicted image of the block input from the predicted image generation unit 101 from the pixel values of the image T to generate a prediction error. Subtraction section 102 outputs the prediction error to transform/quantization section 103 .

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。
Transform/quantization section 103 calculates transform coefficients by frequency transforming the prediction error input from subtraction section 102, and derives quantized transform coefficients by quantization. The transform/quantization unit 103 is
The quantized transform coefficients are output to entropy coding section 104 and inverse quantization/inverse transform section 105 .

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7)
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。
The inverse quantization/inverse transform unit 105 is an inverse quantization/inverse transform unit 311 (FIG. 7) in the video decoding device 31.
is the same as , and the description is omitted. The calculated prediction error is output to addition section 106 .

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。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。 Entropy coding section 104 receives the quantized transform coefficients from transform/quantization section 103 and the coding parameters from parameter coding section 111 . The entropy encoding unit 104 entropy-encodes the division information, prediction parameters, quantized transform coefficients, and the like to generate and output an encoded stream Te.

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。
Parameter coding section 111 includes header coding section 1110, CT information coding section 1111, CU
An encoding unit 1112 (prediction mode encoding unit), an inter prediction parameter encoding unit 112 and an intra prediction parameter encoding unit 113 are provided. CU encoding section 1112 further comprises TU encoding section 1114 .

(イントラ予測パラメータ符号化部113の構成)
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IntraPredModeから、符号化するための形式(例えばintra_luma_mpm_idx、intra_luma_mpm_remmainder等)を導出する。イントラ予測パラメータ符号化部113は、イントラ予測パラメータ復号部304がイントラ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。
(Configuration of intra prediction parameter encoding section 113)
Intra prediction parameter encoding section 113 derives a format for encoding (for example, intra_luma_mpm_idx, intra_luma_mpm_remmainder, etc.) from IntraPredMode input from encoding parameter determination section 110 . Intra prediction parameter encoding section 113 includes a configuration that is partly the same as the configuration in which intra prediction parameter decoding section 304 derives intra prediction parameters.

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。
The addition unit 106 adds pixel values of the predicted image of the block input from the predicted image generation unit 101 and prediction errors input from the inverse quantization/inverse transform unit 105 for each pixel to generate a decoded 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、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。
A loop filter 107 applies a deblocking filter, SAO, and ALF to the decoded image generated by the adder 106 . Note that the loop filter 107 does not necessarily include the three types of filters described above, and may be configured with only a deblocking filter, for example.

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。 The prediction parameter memory 108 stores the prediction parameters generated by the coding parameter determination unit 110 in predetermined positions for each current picture and 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対象ピクチャ及び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 in a predetermined position for each target picture and 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。
Coding parameter determination section 110 selects one set from a plurality of sets of coding parameters. The coding parameter is the above-described QT, BT or TT division information, prediction parameters, or parameters to be coded generated in relation to these. The predicted image generator 101 uses these coding parameters to generate predicted images.

符号化パラメータ決定部110は、複数のセットの各々について情報量の大きさと符号化
誤差を示すRDコスト値を算出する。符号化パラメータ決定部110は、算出したコスト値が
最小となる符号化パラメータのセットを選択する。これにより、エントロピー符号化部104は、選択した符号化パラメータのセットを符号化ストリームTeとして出力する。符号化パラメータ決定部110は決定した符号化パラメータを予測パラメータメモリ108に記憶する。
Coding parameter determination section 110 calculates an RD cost value indicating the amount of information and the coding error for each of the plurality of sets. Coding parameter determination section 110 selects a set of coding parameters that minimizes the calculated cost value. As a result, entropy encoding section 104 outputs the selected set of encoding parameters as encoded stream Te. Coding parameter determination section 110 stores the determined coding parameters in prediction parameter memory 108 .

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。
Note that a part of the video encoding device 11 and the video decoding device 31 in the above-described embodiment, for example, the entropy decoding unit 301, the parameter decoding unit 302, the loop filter 305, the prediction image generation unit 308, the inverse quantization/inverse Transformation unit 311, addition unit 312, prediction image generation unit 101, subtraction unit 102, transformation/quantization unit 103, entropy coding unit 104, inverse quantization/inverse transformation unit 105, loop filter 107, coding parameter determination unit 110 , the parameter encoding unit 111 may be realized by a computer. In that case, a program for realizing this control function may be recorded in a computer-readable recording medium, and the program recorded in this recording medium may be read into a computer system and executed. The "computer system" here is a computer system built in either the moving image encoding device 11 or the moving image decoding device 31, and includes hardware such as an OS and peripheral devices. The term "computer-readable recording medium" refers to portable media such as flexible discs, magneto-optical discs, ROMs and CD-ROMs, and storage devices such as hard disks built into computer systems. Furthermore, "computer-readable recording medium" means a medium that dynamically stores a program for a short period of time, such as a communication line for transmitting a program via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. In that case, it may also include a memory that holds the program for a certain period of time, such as a volatile memory inside a computer system that serves as a server or client. Further, the program may be for realizing part of the functions described above, or may be capable of realizing the functions described above 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。 Also, part or all of the moving image encoding device 11 and the moving image decoding device 31 in the above-described embodiments may be realized as an integrated circuit such as LSI (Large Scale Integration). Each functional block of the moving image encoding device 11 and the moving image decoding device 31 may be processorized individually, or may be partially or wholly integrated and processorized. Also, the method of circuit integration is not limited to LSI, but may be realized by a dedicated circuit or a general-purpose processor. In addition, when an integrated circuit technology that replaces LSI appears due to advances in semiconductor technology, an integrated circuit based on this technology may be used.

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。 Although one embodiment of the present invention has been described in detail above with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to the above, and various design changes, etc., can be made without departing from the gist of the present invention. It is possible to

〔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。
[Application example]
The moving image encoding device 11 and the moving image decoding device 31 described above can be used by being installed 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 may be an artificial moving image (including CG and GUI) generated by a computer or the like.

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。 First, it will be described with reference to FIG. 2 that the moving image encoding device 11 and the moving image decoding device 31 described above can be used for transmitting and receiving moving images.

図2には、動画像符号化装置11を搭載した送信装置PROD_Aの構成を示したブロック図が
示されている。図に示すように、送信装置PROD_Aは、動画像を符号化することによって符号化データを得る符号化部PROD_A1と、符号化部PROD_A1が得た符号化データで搬送波を変調することによって変調信号を得る変調部PROD_A2と、変調部PROD_A2が得た変調信号を送信する送信部PROD_A3と、を備えている。上述した動画像符号化装置11は、この符号化部PROD_A1として利用される。
FIG. 2 shows a block diagram showing the configuration of the transmission device PROD_A equipped with the video encoding device 11. As shown in FIG. As shown in the figure, the transmission device PROD_A includes an encoding unit PROD_A1 that obtains encoded data by encoding a moving image, and a modulated signal by modulating a carrier wave with the encoded data obtained by the encoding unit PROD_A1. and a transmitter PROD_A3 for transmitting the modulated signal obtained by the modulator PROD_A2. The video encoding device 11 described above is used as this encoding 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 transmission device PROD_A uses a camera PROD_A4 for capturing a moving image, a recording medium PROD_A5 for recording the moving image, an input terminal PROD_A6 for externally inputting the moving image, and , and an image processing unit A7 for generating or processing an image. In the drawing, the configuration in which the transmitter PROD_A has all of these is illustrated, 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 record an unencoded moving image, or record a moving image encoded by an encoding scheme for recording different from the encoding scheme for transmission. can be anything. In the latter case, a decoding unit (
(not shown) may be interposed.

また、図2には、動画像復号装置31を搭載した受信装置PROD_Bの構成を示したブロック
図が示されている。図に示すように、受信装置PROD_Bは、変調信号を受信する受信部PROD_B1と、受信部PROD_B1が受信した変調信号を復調することによって符号化データを得る復調部PROD_B2と、復調部PROD_B2が得た符号化データを復号することによって動画像を得る復号部PROD_B3と、を備えている。上述した動画像復号装置31は、この復号部PROD_B3として利用される。
Also, FIG. 2 shows a block diagram showing the configuration of the receiving device PROD_B equipped with the video decoding device 31. As shown in FIG. As shown in the figure, the receiver PROD_B includes a receiver PROD_B1 that receives a modulated signal, a demodulator PROD_B2 that obtains encoded data by demodulating the modulated signal received by the receiver PROD_B1, and a demodulator PROD_B2 that obtains encoded data. and a decoding unit PROD_B3 that obtains a moving image by decoding the encoded data. The video decoding device 31 described above is used as this 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 supplies the moving image output from the decoding unit PROD_B3 to a display PROD_B4 for displaying the moving image, a recording medium PROD_B5 for recording the moving image, and an output terminal for outputting the moving image to the outside. PROD_B6 may also be provided. In the drawing, the configuration in which the receiving device PROD_B has all of these is illustrated, but some of them 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 unencoded moving images, or may be encoded by an encoding scheme for recording that is different from the encoding scheme for transmission. may In the latter case, an encoding unit (not shown) may be interposed between the decoding unit PROD_B3 and the recording medium PROD_B5 to encode the moving image acquired from the decoding unit PROD_B3 according to the recording encoding method.

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。 A 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, transmission mode in which the destination is not specified in advance), or communication (here, transmission mode in which the destination is specified in advance). aspect) may be used. That is, 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 digital terrestrial broadcasting station (broadcasting equipment, etc.)/receiving station (television receiver, etc.) is an example of a transmitting device PROD_A/receiving device PROD_B that transmits and receives a modulated signal by radio broadcasting. 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/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.) and clients (television receivers, personal computers, smartphones, etc.) for VOD (Video On Demand) services and video sharing services using the Internet are transmission devices that transmit and receive modulated signals through communication. This is an example of PROD_A/receiving device PROD_B (usually, in LAN, either wireless or wired transmission medium is used, and in WAN, wired transmission medium is used). 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。 A client of the video sharing service has a function of decoding encoded data downloaded from a server and displaying the data on a display, as well as a function of encoding a video captured by a 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。 Next, it will be described with reference to FIG. 3 that the moving image encoding device 11 and the moving image decoding device 31 described above can be used for recording and reproducing moving images.

図3には、上述した動画像符号化装置11を搭載した記録装置PROD_Cの構成を示したブロ
ック図が示されている。図に示すように、記録装置PROD_Cは、動画像を符号化することによって符号化データを得る符号化部PROD_C1と、符号化部PROD_C1が得た符号化データを記録媒体PROD_Mに書き込む書込部PROD_C2と、を備えている。上述した動画像符号化装置11
は、この符号化部PROD_C1として利用される。
FIG. 3 shows a block diagram showing the configuration of a recording device PROD_C equipped with the moving image encoding device 11 described above. As shown in the figure, the recording device PROD_C includes an encoding unit PROD_C1 that obtains encoded data by encoding a moving image, and a writing unit PROD_C2 that writes the encoded data obtained by the encoding unit PROD_C1 to the recording medium PROD_M. and have. Video encoding device 11 described above
is used as this encoder 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: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。
The recording medium PROD_M may be (1) a type built into the recording device PROD_C, such as a HDD (Hard Disk Drive) or SSD (Solid State Drive), or (2) an SD memory. Storage devices PROD_ such as cards and USB (Universal Serial Bus) flash memory
(3) DVD (Digital Versatile Disc: registered trademark) or BD (Blu-ray Disc: registered trademark) built into the recording device PROD_C It may be loaded in a drive device (not shown).

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。
In addition, the recording device PROD_C includes a camera PROD_C3 for capturing the moving image, an input terminal PROD_C4 for inputting the moving image from the outside, and a receiving terminal for receiving the moving image as a supply source of the moving image to be input to the encoding unit PROD_C1. It may further include a unit PROD_C5 and an image processing unit PROD_C6 that generates or processes an image. In the drawing, the configuration in which the recording device PROD_C includes all of these is exemplified, 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。
Note that the receiving unit PROD_C5 may receive an unencoded moving image, or receive encoded data encoded by an encoding scheme for transmission that is different from the encoding scheme for recording. It may be something to do. In the latter case, it is preferable to interpose a decoding unit for transmission (not shown) that decodes encoded data encoded by an encoding method for transmission between the receiving unit PROD_C5 and the encoding 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。 Such a recording device PROD_C includes, for example, a DVD recorder, a BD recorder, an HDD (Hard Disk Drive) recorder, etc. (In this case, the input terminal PROD_C4 or the receiver PROD_C5 is the main supply source of moving images.) . In addition, a camcorder (in this case, the camera PROD_C3 is the main source of moving images), a personal computer (in this case, the receiver PROD_C5 or the image processing unit C6 is the main source of moving images), a smartphone (in this case, the camera PROD_C3 is the main source of moving images) In this case, the camera PROD_C3 or the receiving unit PROD_C5 is the main supply source of moving images) is also an example of such a recording device PROD_C.

また、図3には、上述した動画像復号装置31を搭載した再生装置PROD_Dの構成を示した
ブロック図が示されている。図に示すように、再生装置PROD_Dは、記録媒体PROD_Mに書き込まれた符号化データを読み出す読出部PROD_D1と、読出部PROD_D1が読み出した符号化データを復号することによって動画像を得る復号部PROD_D2と、を備えている。上述した動画像復号装置31は、この復号部PROD_D2として利用される。
Further, FIG. 3 shows a block diagram showing the configuration of a playback device PROD_D equipped with the moving image decoding device 31 described above. As shown in the figure, the playback device PROD_D includes a reading unit PROD_D1 that reads encoded data written to the recording medium PROD_M, and a decoding unit PROD_D2 that obtains a moving image by decoding the encoded data read by the reading unit PROD_D1. , is equipped with The video decoding device 31 described above is used as this 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。
Note that the recording medium PROD_M may be (1) a type built into the playback device PROD_D, such as an HDD or SSD, or (2) an SD memory card, USB flash memory, or the like. It may be of a type that is connected to the playback device PROD_D, or (3) like a DVD or BD, it may be loaded into a drive device (not shown) built into the playback device PROD_D. 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 includes a display PROD_D3 for displaying the 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 destinations to which the moving image output by the decoding unit PROD_D2 is supplied. PROD_D5 may also be provided. In the drawing, the configuration in which the playback device PROD_D includes all of these is illustrated, 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 transmit encoded data encoded by an encoding scheme for transmission different from the encoding scheme for recording. It may be something to do. In the latter case, it is preferable to interpose an encoding unit (not shown) that encodes a moving image using an encoding method for transmission between the decoding unit PROD_D2 and the transmitting 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。
Such a playback device PROD_D includes, for example, a DVD player, a BD player, an HDD player, etc. (In this case, the output terminal PROD_D4 to which a television receiver or the like is connected is the main supply destination of moving images.) . In addition, television receivers (in this case, display PROD_D3 is the main supply of moving images), digital signage (also called electronic billboards, electronic bulletin boards, etc.), and display PROD_D3 or transmission unit PROD_D5 is the main supply of moving images. first), desktop PC (in this case, output terminal PROD_D4 or transmitter PROD_D5 is the main destination of the video), laptop or tablet PC (in this case, display PROD_D3 or transmitter PROD_D5 An example of such a playback device PROD_D is a smartphone (in this case, the display PROD_D3 or the transmission unit PROD_D5 is the main destination of moving images).

(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。
(Hardware realization and software realization)
Further, each block of the moving image decoding device 31 and the moving image encoding device 11 described above may be realized in hardware by a logic circuit formed on an integrated circuit (IC chip).
(Central Processing Unit) may be used for software implementation.

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。
In the latter case, each of the above devices has a CPU that executes the instructions of the program that implements each function, a ROM (Read Only Memory) that stores the above program, and a RAM (Random Memory) that expands the above program.
Access Memory), and a storage device (recording medium) such as a memory for storing the above program and various data. An object of the embodiments of the present invention is a computer-readable record of the program code (executable program, intermediate code program, source program) of the control program for each of the above devices, which is software for realizing the above functions. It can also be achieved by supplying a medium to each of the devices described above and causing the computer (or CPU or MPU) to 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: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。 Examples of the recording medium include tapes such as magnetic tapes and cassette tapes, magnetic disks such as floppy (registered trademark) disks/hard disks, CD-ROMs (Compact Disc Read-Only Memory)/MO disks (Magneto-Optical discs). ) / MD (Mini Disc) / DVD (Digital Versatile Disc: registered trademark) / CD-R (CD Recordable) / Blu-ray Disc (Blu-ray Disc: registered trademark) and other optical discs, IC cards (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 ( Logic circuits such as Programmable logic device) and 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 device may be configured to be connectable to a communication network, and the 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 Network), telephone line network, mobile communication network, satellite communication network, etc. can be used. Also, the transmission medium constituting this communication network is not limited to a specific configuration or type as long as it can transmit the program code. 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 rays 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 networks, satellite circuits, terrestrial digital broadcasting networks, etc. Also available wirelessly. Embodiments of the invention may also be implemented in the form of a computer data signal embedded in a carrier wave, with the program code embodied in 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。
The embodiments of the present invention are not limited to the embodiments described above, and various modifications are possible within the scope of the claims. That is, the technical scope of the present invention also includes embodiments obtained by combining technical means appropriately modified within the scope of the claims.

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。 INDUSTRIAL APPLICABILITY Embodiments of the present invention are preferably applied to a moving image decoding device that decodes encoded image data and a moving image encoding device that generates encoded image data. be able to. Also, the present invention can be preferably applied to the data structure of encoded data generated by a video encoding device and referenced by a video decoding device.

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
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
31045 MIP部
4501 行列参照画素導出部
4502 行列予測画像導出部
4503 モード導出部
4504 予測処理パラメータ導出部
4505 行列予測画像補間部
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
31 Image decoder
301 Entropy Decoder
302 Parameter decoder
303 Inter Prediction Parameter Decoding Unit
304 Intra prediction parameter decoder
308 Predictive image generator
309 Inter prediction image generator
310 Intra prediction image generator
311 Inverse Quantization/Inverse Transform Unit
312 adder
31045 MIP section
4501 Matrix reference pixel derivation unit
4502 Matrix prediction image derivation unit
4503 mode derivation unit
4504 Prediction processing parameter derivation unit
4505 Matrix prediction image interpolation unit
11 Image encoding device
101 Predictive image generator
102 Subtractor
103 Transform/Quantization Unit
104 Entropy Encoder
105 Inverse Quantization/Inverse Transform Unit
107 loop filter
110 Encoding parameter determination unit
111 Parameter encoder
112 Inter prediction parameter coding unit
113 Intra prediction parameter encoder
1110 Header encoder
1111 CT information encoder
1112 CU encoder (prediction mode encoder)
1114 TU encoder

Claims (5)

対象ブロックの上と左に隣接する画像をダウンサンプルして得られる画像を参照画像として導出する行列参照画素導出部と、
上記参照画像と対象ブロックサイズに応じて、対象ブロックにおいて用いられる予測モードの候補リストを導出するモード導出部と、
上記候補リストと行列イントラ予測モード指示子と上記対象ブロックサイズに応じて、予測画像導出に用いるパラメータを導出する予測処理パラメータ導出部と、
上記参照画像の要素と上記予測処理パラメータに基づいて予測画像を導出する行列予測画像導出部と、
上記予測画像、もしくは、上記予測画像を補間した画像を予測画像として導出する行列予測画像補間部と、
を備える動画像復号装置であって、上記モード導出部は、上記対象ブロックサイズに対して定義されている予測モードの総数に対し半分以下の要素数の候補リストを導出することを特徴とする動画像復号装置。
a matrix reference pixel deriving unit that derives an image obtained by down-sampling images adjacent to the upper and left sides of a target block as a reference image;
A mode derivation unit that derives a prediction mode candidate list used in the target block according to the reference image and the target block size;
A prediction processing parameter derivation unit that derives parameters used for deriving a predicted image according to the candidate list, the matrix intra prediction mode indicator, and the target block size;
a matrix predicted image derivation unit that derives a predicted image based on the elements of the reference image and the prediction processing parameters;
a matrix predicted image interpolation unit that derives the predicted image or an image obtained by interpolating the predicted image as a predicted image;
wherein the mode derivation unit derives a candidate list with a number of elements less than half of the total number of prediction modes defined for the target block size. Image decoder.
上記モード導出部は、上記参照画像の含む画素値と画素値、または、画素値と閾値との大小関係に基づいて上記候補リストを導出することを特徴とする請求項1に記載の動画像復号装置。 2. The moving image decoding according to claim 1, wherein the mode derivation unit derives the candidate list based on a magnitude relation between pixel values included in the reference image or between a pixel value and a threshold. Device. 上記モード導出部は、上記参照画像の含む画素値から、平均、差分、絶対値のいずれかの演算を用いて導出される特徴量と特徴量、または、特徴量と閾値との大小関係に基づいて上記候補リストを導出することを特徴とする請求項1に記載の動画像復号装置。 The mode derivation unit, based on the magnitude relationship between the feature amount and the feature amount, or between the feature amount and the threshold value, derived from the pixel values included in the reference image using any one of the average, difference, and absolute value calculations. 2. The moving picture decoding device according to claim 1, wherein the candidate list is derived by 上記モード導出部は、隣接ブロックの予測モード、または、量子化パラメータを用いて上記候補リストを導出することを特徴とする請求項1に記載の動画像復号装置。 2. The moving image decoding device according to claim 1, wherein the mode derivation unit derives the candidate list using prediction modes of adjacent blocks or quantization parameters. 対象ブロックの上と左に隣接する画像をダウンサンプルして得られる画像を参照画像として導出する行列参照画素導出部と、
上記参照画像と対象ブロックサイズに応じて、対象ブロックにおいて用いられる予測モードの候補リストを導出するモード導出部と、
上記候補リストとイントラ予測モードと上記対象ブロックサイズに応じて、予測画像導出に用いるパラメータを導出する予測処理パラメータ導出部と、
上記参照画像の要素と上記予測処理パラメータに基づいて予測画像を導出する行列予測画像導出部と、
上記予測画像、もしくは、上記予測画像を補間した画像を予測画像として導出する行列予測画像補間部と、
を備える動画像符号化装置であって、上記モード導出部は、対象ブロックサイズに対して定義されている予測モードの総数に対し半分以下の要素数の候補リストを導出することを特徴とする動画像符号化装置。
a matrix reference pixel deriving unit that derives an image obtained by down-sampling images adjacent to the upper and left sides of a target block as a reference image;
A mode derivation unit that derives a prediction mode candidate list used in the target block according to the reference image and the target block size;
A prediction processing parameter derivation unit that derives parameters used for deriving a predicted image according to the candidate list, the intra prediction mode, and the target block size;
a matrix predicted image derivation unit that derives a predicted image based on the elements of the reference image and the prediction processing parameters;
a matrix predicted image interpolation unit that derives the predicted image or an image obtained by interpolating the predicted image as a predicted image;
wherein the mode derivation unit derives a candidate list with a number of elements less than half of the total number of prediction modes defined for the target block size. Image encoding device.
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