JP6792996B2 - Encoding device, decoding device and program - Google Patents

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Description

本発明は、符号化装置、復号装置及びプログラムに関する。 The present invention relates to a coding device, a decoding device and a program.

H.265/HEVC(High Efficiency Video Coding)に代表される動画像(映像)符号化方式では、フレーム間の時間的相関を利用したインター予測及びフレーム内の空間的相関を利用したイントラ予測の2種類の予測を切り替えながら予測を行って残差信号を生成した後、直交変換処理やループフィルタ処理やエントロピー符号化処理を行い得られたストリームを出力するように構成されている。 In the moving image (video) coding method represented by H.265 / HEVC (High Efficiency Video Coding), there are two types of inter-prediction using temporal correlation between frames and intra-prediction using spatial correlation within frames. It is configured to output a stream obtained by performing orthogonal conversion processing, loop filtering processing, and entropy coding processing after performing prediction while switching between types of prediction to generate a residual signal.

HEVCにおけるイントラ予測では、Planar予測やDC予測や方向予測の計35種類のイントラ予測モードが用意されており、符号化装置(エンコーダ)で決定されたイントラ予測モードに従って、隣接する復号済み参照画素を用いてイントラ予測を行い、予測画像を生成するように構成されている。以下、特に記載が無い場合には、「参照画素」という記載は、復号済み参照画素を示すものとする。 In intra-prediction in HEVC, a total of 35 types of intra-prediction modes such as Planar prediction, DC prediction, and direction prediction are prepared, and adjacent decoded reference pixels are set according to the intra-prediction mode determined by the encoder. It is configured to use to make intra-prediction and generate a prediction image. Hereinafter, unless otherwise specified, the description of "reference pixel" shall indicate a decoded reference pixel.

HEVCでは、動画像を構成するフレーム単位の原画像の符号化処理を行う最も大きい単位のブロックである符号化ツリーユニット(CTU::Coding Tree Unit)に分割し、左上からラスター順に符号化処理を行っていく。CTUは、さらに符号化ユニット(CU:Coding Unit)というブロックに階層的に四分木分割を行うことが可能であり、符号化装置の決定に従って分割される。 In HEVC, it is divided into a coding tree unit (CTU :: Coding Tree Unit), which is the largest unit block that encodes the original image of the frame unit that constitutes the moving image, and the coding processing is performed in raster order from the upper left. I will go. The CTU can be further divided into blocks called coding units (CUs) in a hierarchical manner, and the CTUs are divided according to the determination of the coding apparatus.

符号化装置は、例えば、符号化対象ブロックの絵柄に応じて、平坦な領域では大きいブロック単位で符号化処理を行い、複雑なテクスチャを持つ領域では小さいブロック単位で符号化処理を行うように決定する。このように、符号化装置において可変なブロックサイズで符号化処理を行うことで、ブロックごとに必要なフラグ情報や直交変換係数の伝送等に必要な情報量を低減することが可能である。 The coding device determines, for example, to perform coding processing in large block units in a flat area and in small block units in a region having a complicated texture, according to the pattern of the block to be coded. To do. In this way, by performing the coding process with a variable block size in the coding device, it is possible to reduce the amount of information required for transmission of flag information and orthogonal conversion coefficients required for each block.

しかしながら、平坦な領域の中のごく一部にテクスチャ領域が存在する場合に絵柄に適応的にブロック分割を行う場合には、四分木分割を繰り返し行う必要があるが、かかるブロック分割を行うことでブロック分割を行う必要のない平坦な領域についてもブロック分割を行うこととなり、フラグ情報の伝送に必要な情報量が増加し、符号化効率が低減してしまう問題点があった。 However, when the texture area is present in a small part of the flat area and the block division is performed adaptively to the pattern, it is necessary to repeatedly perform the quadtree division. Block division is also performed for a flat area that does not need to be divided into blocks, which causes a problem that the amount of information required for transmitting flag information increases and the coding efficiency decreases.

例えば、図10(a)に示すように、ブロックの内部に一部テクスチャXが存在する場合でも、四分木分割を階層的に繰り返すため、ブロック内部右側の平坦な領域Aについても四分木分割を行う必要があり、情報量が増大する。 For example, as shown in FIG. 10A, even if a part of the texture X exists inside the block, the quadtree division is repeated hierarchically, so that the flat area A on the right side inside the block is also a quadtree. It is necessary to divide, and the amount of information increases.

かかる問題点を解決するため、非特許文献1では、HEVCで規定されているCUの階層的な四分木分割に加えて水平若しくは垂直に階層的に行う二分木分割を適用可能とし、より絵柄に適応した分割を可能としている。 In order to solve such a problem, in Non-Patent Document 1, in addition to the hierarchical quadtree division of CU defined by HEVC, the binary tree division performed horizontally or vertically can be applied, and more pictures can be obtained. It is possible to divide according to.

例えば、図10(b)に示すように、二分木分割を適用することで、四分木分割に比べ平坦な領域Aにおけるブロックサイズが大きくなり、フラグ情報や直交変換係数等の伝送に必要な情報量の低減を可能としている。 For example, as shown in FIG. 10B, by applying the binary tree division, the block size in the flat region A becomes larger than that of the quadtree division, which is necessary for transmission of flag information, orthogonal conversion coefficient, and the like. It is possible to reduce the amount of information.

ところで、イントラ予測では、上述のように、計35種類のイントラ予測モードのうち符号化装置によって決定されたイントラ予測モードに従ってイントラ予測を適用して予測画像を生成し、適用されたイントラ予測モードに係る情報を復号装置側に伝送することで、復号装置側で同様の予測画像を生成して復号を行う。 By the way, in the intra-prediction, as described above, the intra-prediction is applied according to the intra-prediction mode determined by the encoding device out of a total of 35 types of intra-prediction modes to generate a prediction image, and the applied intra-prediction mode is set. By transmitting such information to the decoding device side, the decoding device side generates a similar predicted image for decoding.

HEVCでは、隣接するCUと同様のテクスチャを有する符号化対象CUのイントラ予測モードの伝送に必要な情報量を低減するため、周辺のCUに適用したイントラ予測モードをイントラ予測モード候補としてMPM(Most Probale Mode)を生成して、符号化対象CUのイントラ予測モードの予測に用いている。 In HEVC, in order to reduce the amount of information required for transmission of the intra-prediction mode of the coded CU having the same texture as the adjacent CU, the intra-prediction mode applied to the surrounding CU is used as the intra-prediction mode candidate for MPM (Most). The Probe Mode) is generated and used to predict the intra prediction mode of the CU to be encoded.

四分木分割のみを適用するHEVCのような符号化処理においては、図10で示したように本来必要のないブロック分割が発生する場合があり、MPMを用いることで冗長なブロック分割により増大してしまうフラグ情報を効率的に削減可能である。 In coding processing such as HEVC in which only quadtree division is applied, block division that is not originally necessary may occur as shown in FIG. 10, and it is increased by redundant block division by using MPM. It is possible to efficiently reduce the flag information that is stored.

具体的には、MPMは、符号化対象CUに隣接するCUが適用されたイントラ予測モードや予め規定したイントラ予測モードに基づいて、規定した順序に従ったリストを生成する。 Specifically, the MPM generates a list in a predetermined order based on an intra prediction mode to which a CU adjacent to the coded target CU is applied or a predetermined intra prediction mode.

かかるMPMのリストを用いて、符号化対象CUが適用するイントラ予測モードがMPMのリスト内に存在するか否かについて示すフラグ情報、かかるイントラ予測モードがMPMのリスト内に存在した場合には、MPMのリストの何番目のイントラ予測モードを適用するかについて示すインデックスを伝送し、かかるイントラ予測モードがMPMのリスト内に存在しない場合には、適用したイントラ予測モード番号を復号装置側に伝送する。 Using the list of MPMs, flag information indicating whether or not the intra prediction mode applied by the encoded CU exists in the list of MPMs, and if such an intra prediction mode exists in the list of MPMs, It transmits an index indicating which intra-prediction mode to apply in the list of MPMs, and if such an intra-prediction mode does not exist in the list of MPMs, transmits the applied intra-prediction mode number to the decoding device side. ..

なお、HEVCで規定されるMPMの生成方法の他、非特許文献2や非特許文献3で提案されているMPMの生成方法等が存在する。 In addition to the MPM generation method defined by HEVC, there are MPM generation methods proposed in Non-Patent Document 2 and Non-Patent Document 3.

J.An、Y-W Chen、K.Zhang、H.Huang、Y-W Huang、S.Lei、「Block partitioning structure for next generation video coding」、MPEG doc.m37524及びITU-T SG16 Doc. COM16-C966、2015年10月J. An, Y-W Chen, K. Zhang, H. Hung, Y-W Hung, S. Lei, "Block partitioning structure for next generation video coding", MPEG dock. m37524 and ITU-T SG16 Doc. COM16-C966, October 2015 JVET-C0055、「Neighbor based intra most probable modes list derivation」JVET-C0055, "Probability based intra most probable mods list derivation" JVET-B1001、「Algorithm description of Joint Exploration Test Model 2」JVET-B1001, "Algorithm Description of Joint Exploration Test Model 2"

しかしながら、非特許文献1のように、二分木分割を適用可能とする場合には、絵柄に最適なブロック分割を選択することができるため、周辺のCUと同一のイントラ予測モードが選択される可能性が低い場合がある。 However, as in Non-Patent Document 1, when the binary tree division can be applied, the optimum block division for the pattern can be selected, so that the same intra prediction mode as the surrounding CU can be selected. It may be of low sex.

例えば、図11(a)及び図11(b)に示すように、特定の方向性を持ったテクスチャ領域においては、図11(a)のようにブロック分割を行わない場合には、符号化対象CUのイントラ予測モード及び直交変換係数に係る情報を伝送するのに対して、図11(b)のように垂直方向に二分木分割を行う場合には、各CUのイントラ予測モード及び直交変換係数に係る情報を伝送する必要があり、伝送する情報量は増大してしまうため、図11(b)に示すような分割形状が符号化装置側で選択される可能性は低い。 For example, as shown in FIGS. 11 (a) and 11 (b), in a texture region having a specific directionality, when block division is not performed as in FIG. 11 (a), a coding target is used. While the information related to the intra prediction mode and the orthogonal conversion coefficient of the CU is transmitted, when the bifurcation is performed in the vertical direction as shown in FIG. 11B, the intra prediction mode and the orthogonal conversion coefficient of each CU are transmitted. Since it is necessary to transmit the information related to the above and the amount of information to be transmitted increases, it is unlikely that the divided shape as shown in FIG. 11B is selected on the encoding device side.

言いかえると、このような二分木分割の形状が選択される場合には、左右のCUでイントラ予測モードが異なる可能性が高い。 In other words, when such a binary tree split shape is selected, it is highly likely that the left and right CUs have different intra prediction modes.

しかしながら、非特許文献1では、上述のような二分木分割におけるイントラ予測モードの選択の傾向を考慮せずにMPMのリストを決定しているため、イントラ予測モードのMPMによるイントラ予測の効率が低下するという問題点がある。 However, in Non-Patent Document 1, since the list of MPMs is determined without considering the tendency of selecting the intra-prediction mode in the binary tree division as described above, the efficiency of intra-prediction by the MPM in the intra-prediction mode is lowered. There is a problem of doing.

以下説明の簡略化のため、図11(b)のように二分木分割を行ったことにより生成された同一の幅及び高さを有している2つのブロック(最後に分割される前に同一のブロック内に存在した2つのブロック)を同階層ブロックであると呼ぶこととする。 For the sake of simplification of the following description, two blocks having the same width and height generated by performing the binary tree division as shown in FIG. 11B (same before the final division). (Two blocks that existed in the block) are referred to as the same layer block.

図12において、CU1及びCU2を同階層CUと呼び、CU4及びCU5を同階層CUと呼び、CU6及びCU7を同階層CUと呼ぶ。しかしながら、CU3においては、下側に隣接するCUがさらに二分木分割されておりブロックサイズが異なるため、CU3及びCU4或いはCU3及びCU5を同階層CUとは呼ばない。また、CU2及びCU8或いはCU5及びCU7のように、幅や高さが同一であったとしても、最後に分割する前に同一のCU内に存在しなかったCU同士についても同階層CUとは呼ばない。 In FIG. 12, CU1 and CU2 are referred to as the same layer CU, CU4 and CU5 are referred to as the same layer CU, and CU6 and CU7 are referred to as the same layer CU. However, in CU3, CU3 and CU4 or CU3 and CU5 are not called the same layer CU because the CU adjacent to the lower side is further divided into two trees and the block sizes are different. Further, even if the width and height are the same, such as CU2 and CU8 or CU5 and CU7, CUs that did not exist in the same CU before the final division are also called the same layer CU. Absent.

そこで、本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、符号化対象CUの同階層CUのイントラ予測モードについてMPMのリストに追加しないことで、イントラ予測の効率の低下を防ぐことができる符号化装置、復号装置及びプログラムを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and by not adding the intra prediction mode of the same layer CU of the coded target CU to the MPM list, it is possible to prevent a decrease in the efficiency of the intra prediction. It is an object of the present invention to provide an encoding device, a decoding device and a program capable of providing the same.

本発明の第1の特徴は、動画像を構成するフレーム単位の原画像をブロックに分割して符号化するように構成されている符号化装置であって、符号化対象ブロックのイントラ予測モード候補を生成するように構成されている生成部と、前記イントラ予測モード候補に基づいて、前記符号化対象ブロックのイントラ予測モードを符号化するように構成されている符号化部とを具備しており、前記生成部は、前記符号化対象ブロックと同一の幅及び高さを有しており且つ最後に分割される前に前記符号化対象ブロックと同一のブロック内に存在していたブロックである同階層ブロックのイントラ予測モードを前記イントラ予測モード候補に追加しないように構成されていることを要旨とする。 The first feature of the present invention is a coding device configured to divide an original image of a frame unit constituting a moving image into blocks and encode them, and is a candidate for an intra prediction mode of a block to be encoded. It is provided with a generation unit configured to generate the above and a coding unit configured to encode the intra prediction mode of the coded target block based on the intra prediction mode candidate. , The generator is a block having the same width and height as the coded block and existing in the same block as the coded block before being finally divided. The gist is that the intra prediction mode of the hierarchical block is configured not to be added to the intra prediction mode candidates.

本発明の第2の特徴は、動画像を構成するフレーム単位の原画像をブロックに分割して復号するように構成されている復号装置であって、符号化対象ブロックのイントラ予測モード候補を生成するように構成されている生成部と、前記イントラ予測モード候補に基づいて抽出した前記符号化対象ブロックのイントラ予測モードに基づいて予測画像を生成するように構成されているイントラ予測部とを具備しており、前記生成部は、前記符号化対象ブロックと同一の幅及び高さを有しており且つ最後に分割される前に前記符号化対象ブロックと同一のブロック内に存在していたブロックである同階層ブロックのイントラ予測モードを前記イントラ予測モード候補に追加しないように構成されていることを要旨とする。 The second feature of the present invention is a decoding device configured to divide the original image of each frame constituting the moving image into blocks and decode them, and generate an intra prediction mode candidate for the block to be encoded. It includes a generation unit configured to generate a prediction image based on the intra prediction mode of the coded target block extracted based on the intra prediction mode candidate, and an intra prediction unit configured to generate a prediction image. The block has the same width and height as the coded block, and was present in the same block as the coded block before the final division. The gist is that the intra-prediction mode of the same layer block is not added to the intra-prediction mode candidate.

本発明の第3の特徴は、コンピュータを、上述の第1の特徴に記載の符号化装置として機能させるためのプログラムであることを要旨とする。 A third feature of the present invention is a program for causing a computer to function as the coding device described in the first feature described above.

本発明の第4の特徴は、コンピュータを、上述の第2の特徴に記載の復号装置として機能させるためのプログラムであることを要旨とする。 A fourth feature of the present invention is a program for making a computer function as a decoding device according to the second feature described above.

本発明によれば、符号化対象CUの同階層CUのイントラ予測モードについてMPMのリストに追加しないことで、イントラ予測の効率の低下を防ぐことができる符号化装置、復号装置及びプログラムを提供することができる。 According to the present invention, there is provided a coding device, a decoding device and a program capable of preventing a decrease in the efficiency of intra prediction by not adding the intra prediction mode of the same layer CU of the coded target CU to the list of MPMs. be able to.

図1は、第1の実施形態に係る符号化装置1の機能ブロックの一例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an example of a functional block of the coding apparatus 1 according to the first embodiment. 図2は、第1の実施形態に係る符号化装置1におけるブロック分割部11による符号化対象CUの分割形状を示すフラグの生成方法の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of a method of generating a flag indicating the divided shape of the coded target CU by the block dividing unit 11 in the coding device 1 according to the first embodiment. 図3は、第1の実施形態に係る符号化装置1のMPM生成部12によるMPMの生成方法の一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of an MPM generation method by the MPM generation unit 12 of the coding apparatus 1 according to the first embodiment. 図4は、第1の実施形態に係る符号化装置1の動作の一例を示すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart showing an example of the operation of the coding device 1 according to the first embodiment. 図5は、第1の実施形態に係る復号装置3の機能ブロックの一例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of a functional block of the decoding device 3 according to the first embodiment. 図6は、第1の実施形態に係る復号装置3の動作の一例を示すフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart showing an example of the operation of the decoding device 3 according to the first embodiment. 図7は、第2の実施形態に係る符号化装置1のMPM生成部12によるMPMの生成方法の一例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing an example of an MPM generation method by the MPM generation unit 12 of the coding apparatus 1 according to the second embodiment. 図8は、第3の実施形態に係る符号化装置1のMPM生成部12によるMPMの生成方法の一例を説明するための図である。FIG. 8 is a diagram for explaining an example of a method of generating MPM by the MPM generation unit 12 of the coding apparatus 1 according to the third embodiment. 図9は、第3の実施形態に係る符号化装置1のMPM生成部12によるMPMの生成方法の一例を説明するための図である。FIG. 9 is a diagram for explaining an example of a method of generating MPM by the MPM generation unit 12 of the coding apparatus 1 according to the third embodiment. 図10は、変更例1について説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining modification 1. 図11は、従来技術について説明するための図である。FIG. 11 is a diagram for explaining the prior art. 図12は、従来技術について説明するための図である。FIG. 12 is a diagram for explaining the prior art.

(第1の実施形態)
以下、図1〜図6を参照して、本発明の第1の実施形態に係る符号化装置1及び復号装置3について説明する。
(First Embodiment)
Hereinafter, the coding device 1 and the decoding device 3 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6.

ここで、本実施形態に係る符号化装置1及び復号装置3は、HEVC等の動画像符号化方式におけるイントラ予測に対応するように構成されている。なお、本実施形態に係る符号化装置1及び復号装置3は、イントラ予測を行う動画像符号化方式であれば、任意の動画像符号化方式に対応することができるように構成されている。 Here, the coding device 1 and the decoding device 3 according to the present embodiment are configured to correspond to the intra prediction in the moving image coding method such as HEVC. The coding device 1 and the decoding device 3 according to the present embodiment are configured to be compatible with any moving image coding method as long as it is a moving image coding method that performs intra prediction.

本実施形態に係る符号化装置1は、動画像を構成するフレーム単位の原画像を符号化対象ブロックに分割して符号化するように構成されている。以下、本実施形態では、動画像を構成するフレーム単位の原画像を符号化対象CUに二分木分割して符号化するケースを例に挙げて説明するが、動画像を構成するフレーム単位の原画像を符号化対象CUに四分木分割して符号化するケースにも適用可能である。 The coding device 1 according to the present embodiment is configured to divide the original image of each frame constituting the moving image into coding target blocks and encode the original image. Hereinafter, in the present embodiment, a case where the frame-based original image constituting the moving image is divided into two quadtrees and encoded by the coding target CU will be described as an example, but the frame-based original image constituting the moving image will be described. It is also applicable to the case where the image is divided into quadtrees and encoded by the CU to be encoded.

図1に示すように、本実施形態に係る符号化装置1は、ブロック分割部11と、MPM生成部12と、イントラ予測部13と、直交変換・量子化部14と、エントロピー符号化部15と、逆量子化・逆変換部16と、メモリ17とを具備している。 As shown in FIG. 1, the coding apparatus 1 according to the present embodiment includes a block dividing unit 11, an MPM generating unit 12, an intra prediction unit 13, an orthogonal conversion / quantization unit 14, and an entropy coding unit 15. The inverse quantization / inverse conversion unit 16 and the memory 17 are provided.

ブロック分割部11は、符号化対象CUごとに、四分木分割や二分木分割を行い、符号化対象CUの分割形状を示すフラグを、MPM生成部12やイントラ予測部13及やエントロピー符号化部15に出力するように構成されている。 The block division unit 11 divides a quadtree or a binary tree for each CU to be encoded, and sets a flag indicating the division shape of the CU to be encoded to the MPM generation unit 12, the intra prediction unit 13, and entropy encoding. It is configured to output to unit 15.

ブロック分割部11は、かかる分割の一例として、四分木分割の適用可能ブロックサイズや最大階層数、及び、二分木分割の適用可能ブロックサイズや最大階層数を予め規定してもよい。 As an example of such division, the block division unit 11 may predefine the applicable block size and the maximum number of layers of the quadtree division, and the applicable block size and the maximum number of layers of the binary tree division.

また、ブロック分割部11は、符号化装置1における処理軽減のため、最初に四分木分割を行い、その後、任意の階層から二分木分割を行うように構成されていてもよい。 Further, the block division unit 11 may be configured to first perform quadtree division and then perform binary tree division from an arbitrary layer in order to reduce processing in the coding device 1.

図2(a)〜図2(c)に、最初に四分木分割を行った後、二分木分割を行うケースの分割形状を示すフラグの生成方法の一例について示す。具体的には、図2(b)に示す四分木分割を行った後、図2(c)に示す二分木分割を行うことで、図2(a)に示す分割形状を実現することができる。 FIGS. 2 (a) to 2 (c) show an example of a method of generating a flag indicating the division shape of the case where the quadtree division is first performed and then the binary tree division is performed. Specifically, by performing the quadtree division shown in FIG. 2 (b) and then the binary tree division shown in FIG. 2 (c), the divided shape shown in FIG. 2 (a) can be realized. it can.

例えば、図2(b)に示すように、四分木分割を行うか否かについて示すフラグにおいて、「0」は、該当するCUに対して四分木分割を行わないことを示し、「1」は、該当するCUに対して四分木分割を行うことを示す。 For example, as shown in FIG. 2B, in the flag indicating whether or not to perform the quadtree division, "0" indicates that the quadtree division is not performed for the corresponding CU, and "1". ”Indicates that the quadtree division is performed for the corresponding CU.

また、図2(c)に示すように、四分木分割を行わないCUについては、さらに二分木分割を行うか否かについて示すフラグを生成する。かかるフラグにおいて、「0」は、該当するCUに対して二分木分割を行わないことを示し、「1」は、該当するCUに対して水平方向に二分木分割を行うことを示し、「2」は、該当するCUに対して垂直方向に二分木分割を行うことを示す。 Further, as shown in FIG. 2C, for the CU that does not perform the quadtree division, a flag indicating whether or not to further divide the quadtree is generated. In such a flag, "0" indicates that the binary tree is not divided for the corresponding CU, "1" indicates that the binary tree is divided horizontally for the corresponding CU, and "2". ”Indicates that the binary tree is divided vertically with respect to the corresponding CU.

なお、かかるフラグは、CTU単位で纏めて伝送されるように構成されていてもよいし、CUごとに直交変換係数と共に伝送されるように構成されていてもよい。 It should be noted that such flags may be configured to be collectively transmitted in units of CTUs, or may be configured to be transmitted together with an orthogonal conversion coefficient for each CU.

MPM生成部(生成部)12は、ブロック分割部11により分割された符号化対象CUの分割形状とメモリ17に保存された符号化対象CUに隣接するCUのブロック分割形状に基づいて、符号化対象CUのイントラ予測モード候補を含むMPMのリストを生成するように構成されている。 The MPM generation unit (generation unit) 12 encodes based on the division shape of the coding target CU divided by the block division unit 11 and the block division shape of the CU adjacent to the coding target CU stored in the memory 17. It is configured to generate a list of MPMs containing intra-prediction mode candidates for the target CU.

HEVCでは、MPM生成部12は、符号化対象CUの左側及び上側に隣接するCUのイントラ予測モードに基づいて、3つのイントラ予測モードにより構成されるMPMのリストを生成するよう構成されている(具体的には、H.265規格書を参考)。 In HEVC, the MPM generation unit 12 is configured to generate a list of MPMs composed of three intra-prediction modes based on the intra-prediction modes of CUs adjacent to the left and upper sides of the CU to be encoded (). Specifically, refer to the H.265 standard ().

例えば、MPM生成部12は、符号化対象CUの左側に隣接するCUのイントラ予測モードをMPMのリスト0番目に格納し、符号化対象CUの上側に隣接するCUのイントラ予測モードをMPMのリストの1番目に格納し、MPMのリストの2番目にPlanarモードを格納するように構成されていてもよい。すなわち、MPMは、符号化対象CUに隣接するCUのイントラ予測モードの再利用を可能としている。 For example, the MPM generation unit 12 stores the intra prediction mode of the CU adjacent to the left side of the coded target CU in the 0th list of the MPM, and stores the intra prediction mode of the CU adjacent to the upper side of the coded target CU in the MPM list. It may be configured to store the Planar mode first and the Planar mode second in the list of MPMs. That is, the MPM makes it possible to reuse the intra prediction mode of the CU adjacent to the coded CU.

ここで、図2(c)において四角A〜Cで囲まれている二分木分割が行われたCUブロックのうち、同一の分割階層で共にフラグが「0」であるCUは、同階層CU(同階層ブロック)である。なお、図2(c)においてフラグf1/f2が付されているCUは、図2(a)におけるCU1/CU2に対応し、図2(c)においてフラグf3/f4が付されているCUは、図2(a)におけるCU3/CU4に対応し、図2(c)においてフラグf5/f6が付されているCUは、図2(a)におけるCU5/CU6に対応する。 Here, among the CU blocks in which the binary tree is divided surrounded by the squares A to C in FIG. 2C, the CUs having the same division hierarchy and both flags being "0" are the same hierarchy CU ( Same level block). The CU with the flag f1 / f2 in FIG. 2C corresponds to the CU1 / CU2 in FIG. 2A, and the CU with the flag f3 / f4 in FIG. 2C corresponds to the CU1 / CU2 in FIG. 2A. , The CU corresponding to CU3 / CU4 in FIG. 2A and the flag f5 / f6 in FIG. 2C corresponds to CU5 / CU6 in FIG. 2A.

上述のように一様な特徴をもつ領域においては可能な限り大きいブロックサイズで符号化処理を行うことで、フラグの発生情報量が低減する。また、図2(a)〜図2(c)に示すように、分割階層が増えれば増えるほど分割形状を示すフラグの発生情報量は増大する。すなわち、二分木分割を行うことにより生成される2つのCUが共にそれ以上分割されない場合、これらの2つのCU内のテクスチャ等の特徴は異なる可能性が高い。 In the region having uniform characteristics as described above, the amount of flag generation information is reduced by performing the coding process with the block size as large as possible. Further, as shown in FIGS. 2A to 2C, as the number of division layers increases, the amount of information generated by the flag indicating the division shape increases. That is, if the two CUs generated by the binary tree division are not further divided, the characteristics such as the texture in these two CUs are likely to be different.

そこで、MPM生成部12は、符号化対象ブロックCUの同階層CUのイントラ予測モードをMPMのリストに追加しないように構成されている。 Therefore, the MPM generation unit 12 is configured not to add the intra prediction mode of the same layer CU of the coded block CU to the list of MPMs.

例えば、MPM生成部12は、符号化対象CUが二分木分割されたブロックであり、符号化対象CUの上側や左側に隣接するCUが同階層CUである場合には、かかる同階層CUに適用したイントラ予測モードをMPMのリストに加えないように構成されている。 For example, the MPM generation unit 12 applies to the same layer CU when the coded object CU is a block divided into binary trees and the CU adjacent to the upper side or the left side of the coded object CU is the same layer CU. It is configured not to add the above intra prediction mode to the list of MPMs.

また、例えば、図3において、符号化対象CUであるCU#T及びCU#Tの左側に隣接するCU#Aは、同階層CUであるため、MPM生成部12は、CU#Aのイントラ予測モード15をMPMのリストに追加せず、CU#Tの上側に隣接するCU#Bのイントラ予測モード8、イントラ予測モード0(Planar)及びイントラ予測モード1(DC)をMPMのリストに追加するように構成されている。 Further, for example, in FIG. 3, CU # T which is the CU to be encoded and CU # A adjacent to the left side of CU # T are the same layer CU, so that the MPM generation unit 12 predicts the intra of CU # A. Mode 15 is not added to the list of MPMs, but intra-prediction mode 8, intra-prediction mode 0 (Planar) and intra-prediction mode 1 (DC) of CU # B adjacent to the upper side of CU # T are added to the list of MPMs. It is configured as follows.

上述のMPMの生成方法は、HEVCでのMPMの生成方法に基づくMPMの生成方法に本発明を適用した一例であり、例えば、非特許文献2や3のMPMの生成方法に対しても同様に適用可能である。 The above-mentioned MPM generation method is an example of applying the present invention to the MPM generation method based on the MPM generation method in HEVC. For example, the same applies to the MPM generation methods of Non-Patent Documents 2 and 3. Applicable.

イントラ予測部13は、符号化装置1によって決定されたイントラ予測モードに従って、符号化対象CUの上側や左側に隣接する復号済みの参照画素をメモリ17より取得し、イントラ予測モードごとに予め規定した予測処理を行うことで予測画像を生成するように構成されている。 The intra prediction unit 13 acquires the decoded reference pixels adjacent to the upper side and the left side of the coded target CU from the memory 17 according to the intra prediction mode determined by the coding device 1, and predetermines each of the intra prediction modes. It is configured to generate a prediction image by performing prediction processing.

直交変換・量子化部14は、イントラ予測部13により生成された予測画像と原画像との差分に対して、直交変換処理及び量子化処理を施し、量子化された直交変換係数を得るように構成されている。 The orthogonal conversion / quantization unit 14 performs orthogonal conversion processing and quantization processing on the difference between the predicted image and the original image generated by the intra prediction unit 13 so as to obtain a quantized orthogonal conversion coefficient. It is configured.

エントロピー符号化部(符号化部)15は、量子化された直交変換係数及び符号化対象CUのイントラ予測モードに対してエントロピー符号化処理を施すように構成されている。 The entropy coding unit (coding unit) 15 is configured to perform entropy coding processing on the quantized orthogonal conversion coefficient and the intra prediction mode of the coded CU.

ここで、エントロピー符号化部15は、MPM生成部12によって生成されたMPMのリストを用いて、予め規定した方法で、イントラ予測モードを符号化するように構成されている。 Here, the entropy coding unit 15 is configured to encode the intra prediction mode by a predetermined method using the list of MPMs generated by the MPM generation unit 12.

具体的には、エントロピー符号化部15は、符号化対象CUのイントラ予測モードが、MPM生成部12によって生成されたMPMリストに含まれている場合には、イントラ予測モード番号を符号化するように構成されている。 Specifically, the entropy coding unit 15 encodes the intra prediction mode number when the intra prediction mode of the coded target CU is included in the MPM list generated by the MPM generation unit 12. It is configured in.

一方、エントロピー符号化部15は、符号化対象CUのイントラ予測モードが、MPMのリストに含まれていない場合、イントラ予測モード番号を符号化するように構成されている。 On the other hand, the entropy coding unit 15 is configured to encode the intra prediction mode number when the intra prediction mode of the coded target CU is not included in the list of MPMs.

逆量子化部・逆直交変換部16は、直交変換・量子化部14によって生成された量子化された変換係数に対して、再び逆量子化処理及び逆直交変換処理を施して残差信号を生成するように構成されている。 The inverse quantization unit / inverse orthogonal conversion unit 16 again performs inverse quantization processing and inverse orthogonal conversion processing on the quantized conversion coefficient generated by the orthogonal conversion / quantization unit 14 to generate a residual signal. It is configured to generate.

メモリ17は、符号化対象CUの復号画像を参照画像として利用可能に保持するように構成されている。ここで、かかる復号画像は、逆量子化部・逆直交変換部16によって生成された残差信号に対してイントラ予測部13によって生成された予測画像を加えることで生成されるように構成されている。 The memory 17 is configured to hold the decoded image of the CU to be encoded so as to be available as a reference image. Here, the decoded image is configured to be generated by adding the prediction image generated by the intra prediction unit 13 to the residual signal generated by the inverse quantization unit / inverse orthogonal conversion unit 16. There is.

また、メモリ17は、符号化対象CUに隣接する隣接CUの分割形状及びイントラ予測モードを保持するように構成されている。 Further, the memory 17 is configured to hold the divided shape and the intra prediction mode of the adjacent CU adjacent to the coded target CU.

図4に、本実施形態に係る符号化装置1の動作の一例について説明するためのフローチャートについて示す。 FIG. 4 shows a flowchart for explaining an example of the operation of the coding apparatus 1 according to the present embodiment.

図4に示すように、ステップS101において、符号化装置1は、符号化対象CUごとに、四分木分割や二分木分割を行い、符号化対象ブロックの分割形状を示すフラグを生成する。 As shown in FIG. 4, in step S101, the coding apparatus 1 performs quadtree division and binary tree division for each coding target CU, and generates a flag indicating the division shape of the coding target block.

ステップS102において、符号化装置1は、符号化対象CUの分割形状と、符号化対象CUに隣接する隣接CUの分割形状及びイントラ予測モードとに基づいて、符号化対象CUのイントラ予測モード候補を含むMPMのリストを生成する。 In step S102, the coding apparatus 1 selects an intra prediction mode candidate for the coding target CU based on the divided shape of the coding target CU, the divided shape of the adjacent CU adjacent to the coding target CU, and the intra prediction mode. Generate a list of MPMs to include.

ステップS103において、符号化装置1は、符号化対象CUの予測画像を生成するように構成されている。 In step S103, the coding device 1 is configured to generate a predicted image of the coded CU.

ステップS104において、符号化装置1は、符号化対象CUの予測画像と原画像との差分に対して直交変換処理及び量子化処理を施すことによって、量子化された直交変換係数を生成する。 In step S104, the coding apparatus 1 generates a quantized orthogonal conversion coefficient by performing orthogonal conversion processing and quantization processing on the difference between the predicted image and the original image of the coded target CU.

ステップS105において、符号化装置1は、量子化された直交変換係数及び符号化対象CUのイントラ予測モードに対してエントロピー符号化処理を施す。 In step S105, the coding apparatus 1 performs entropy coding processing on the quantized orthogonal conversion coefficient and the intra prediction mode of the coded CU.

また、本実施形態に係る復号装置3は、動画像を構成するフレーム単位の原画像をCUに分割して復号するように構成されている。 Further, the decoding device 3 according to the present embodiment is configured to divide the original image of each frame constituting the moving image into CUs and decode it.

図5に示すように、本実施形態に係る復号装置3は、エントロピー復号部31と、MPM生成部32と、イントラ予測部33と、逆量子化・逆変換部34と、復号画像生成部35と、メモリ36と、イントラ予測モード復号部37とを具備している。 As shown in FIG. 5, the decoding device 3 according to the present embodiment includes an entropy decoding unit 31, an MPM generation unit 32, an intra prediction unit 33, an inverse quantization / inverse conversion unit 34, and a decoded image generation unit 35. The memory 36 and the intra prediction mode decoding unit 37 are provided.

エントロピー復号部31は、符号化装置1から出力されたストリームに対してエントロピー復号処理を施すことによって、符号化装置1から出力されたストリームから、量子化された直交変換係数等を復号するように構成されている。 The entropy decoding unit 31 performs entropy decoding processing on the stream output from the coding device 1 so as to decode the quantized orthogonal conversion coefficient and the like from the stream output from the coding device 1. It is configured.

MPM生成部32は、符号化装置1のMPMト生成部12と同様に、符号化対象ブロックのCUの分割形状と、符号化対象CUに隣接する隣接CUの分割形状及びイントラ予測モードとに基づいて、符号化対象CUのMPMのリストを生成するように構成されている。 The MPM generation unit 32 is based on the division shape of the CU of the coding target block, the division shape of the adjacent CU adjacent to the coding target CU, and the intra prediction mode, similarly to the MPM generation unit 12 of the coding device 1. Therefore, it is configured to generate a list of MPMs of the CU to be encoded.

ここで、MPM生成部32は、符号化装置1のMPM生成部12と同様に、符号化対象CUの同階層CUのイントラ予測モードをMPMのリストに追加しないように構成されている。 Here, the MPM generation unit 32 is configured so as not to add the intra prediction mode of the same layer CU of the coding target CU to the list of MPMs, similarly to the MPM generation unit 12 of the coding device 1.

イントラ予測モード復号部37は、MPM生成部32によって生成されたMPMのリストに基づいて、符号化対象CUのイントラ予測モードを復号するように構成されている。 The intra prediction mode decoding unit 37 is configured to decode the intra prediction mode of the coded CU based on the list of MPMs generated by the MPM generation unit 32.

イントラ予測部33は、符号化対象CUのイントラ予測モード及びメモリ36に保持されている参照画像に基づいて予測画像を生成するように構成されている。 The intra prediction unit 33 is configured to generate a prediction image based on the intra prediction mode of the coded CU and the reference image held in the memory 36.

ここで、イントラ予測部33は、MPMのリストに基づいてイントラ予測モード復号部37によって復号された符号化対象CUのイントラ予測モードに基づいて予測画像を生成するように構成されている。 Here, the intra prediction unit 33 is configured to generate a prediction image based on the intra prediction mode of the coded target CU decoded by the intra prediction mode decoding unit 37 based on the list of MPMs.

具体的には、イントラ予測部33は、符号化装置1から出力されたストリーム内に符号化対象CUのイントラ予測モードを示す情報としてMPMのリスト内のインデックスが含まれている場合、かかるMPMのリスト内のインデックスに対応するイントラ予測モードを用いて予測画像を生成するように構成されている。 Specifically, when the intra prediction unit 33 includes an index in the MPM list as information indicating the intra prediction mode of the coded target CU in the stream output from the coding device 1, the intra prediction unit 33 of the MPM It is configured to generate a prediction image using the intra prediction mode corresponding to the index in the list.

逆量子化・逆変換部34は、エントロピー復号部31によって出力された量子化された変換係数に対して逆量子化処理及び逆変換処理(例えば、逆直交変換処理)を施すことによって、残差信号を生成するように構成されている。 The inverse quantization / inverse conversion unit 34 performs an inverse quantization process and an inverse conversion process (for example, an inverse orthogonal conversion process) on the quantized conversion coefficient output by the entropy decoding unit 31 to obtain a residual. It is configured to generate a signal.

復号画像生成部35は、イントラ予測部33によって生成された予測画像と逆量子化・逆変換部34によって生成された残差信号とを加えることで復号画像を生成するように構成されている。 The decoded image generation unit 35 is configured to generate a decoded image by adding the predicted image generated by the intra prediction unit 33 and the residual signal generated by the inverse quantization / inverse conversion unit 34.

メモリ36は、復号画像生成部35によって生成された復号画像を、イントラ予測のための参照画像として利用可能に保持するように構成されている。 The memory 36 is configured to hold the decoded image generated by the decoded image generation unit 35 so as to be available as a reference image for intra prediction.

図6に、本実施形態に係る復号装置3の動作の一例について説明するためのフローチャートについて示す。 FIG. 6 shows a flowchart for explaining an example of the operation of the decoding device 3 according to the present embodiment.

図6に示すように、ステップS201において、復号装置3は、符号化装置1から出力されたストリームに対してエントロピー復号処理を施すことによって、符号化装置1から出力されたストリームから、量子化された直交変換係数等を復号する。 As shown in FIG. 6, in step S201, the decoding device 3 is quantized from the stream output from the coding device 1 by performing an entropy decoding process on the stream output from the coding device 1. Decode the orthogonal conversion coefficient, etc.

ステップS202において、復号装置3は、符号化対象ブロックのCUと、符号化対象CUに隣接する隣接CUの分割形状及びイントラ予測モードとに基づいて、符号化対象CUのMPMのリストを生成する。 In step S202, the decoding device 3 generates a list of MPMs of the coded target CU based on the CU of the coded target block and the division shape and the intra prediction mode of the adjacent CU adjacent to the coded target CU.

ステップS203において、復号装置3は、MPMのリストに基づいて符号化対象CUのイントラ予測モードを復号し、かかる符号化対象CUのイントラ予測モード及び保持されている参照画像に基づいて予測画像を生成する。 In step S203, the decoding device 3 decodes the intra prediction mode of the coded target CU based on the list of MPMs, and generates a predicted image based on the intra prediction mode of the coded target CU and the held reference image. To do.

ステップS204において、復号装置3は、量子化された変換係数に対して逆量子化処理及び逆変換処理(例えば、逆直交変換処理)を施すことによって、残差信号を生成する。 In step S204, the decoding device 3 generates a residual signal by performing an inverse quantization process and an inverse conversion process (for example, an inverse orthogonal conversion process) on the quantized conversion coefficient.

ステップS205において、復号装置3は、予測画像と残差信号とを加えることで復号画像を生成する。 In step S205, the decoding device 3 generates a decoded image by adding the predicted image and the residual signal.

本実施形態に係る符号化装置1及び復号装置3によれば、符号化対象CUの分割形状に応じたMPMのリストを生成することにより、イントラ予測モードの予測効率を向上させ、符号化効率を向上させることができる。 According to the coding device 1 and the decoding device 3 according to the present embodiment, the prediction efficiency of the intra prediction mode is improved by generating a list of MPMs according to the divided shapes of the CUs to be coded, and the coding efficiency is improved. Can be improved.

(第2の実施形態)
以下、図7を参照して、本発明の第2の実施形態に係る符号化装置1及び復号装置3について、上述の第1の実施形態に係る符号化装置1及び復号装置3との相違点に着目して説明する。
(Second Embodiment)
Hereinafter, with reference to FIG. 7, the coding device 1 and the decoding device 3 according to the second embodiment of the present invention are different from the coding device 1 and the decoding device 3 according to the first embodiment described above. This will be explained focusing on.

本実施形態に係る符号化装置1では、MPM生成部12は、符号化対象CUの同階層CUではない隣接CU(非同階層CU)のイントラ予測モードであっても、符号化対象CUのMPMのリストに追加しないと判断されたイントラ予測モードと同一である場合、かかる同階層CUではない隣接CUのイントラ予測モードを、符号化対象CUのMPMのリストに追加しないように構成されている。 In the coding apparatus 1 according to the present embodiment, the MPM generation unit 12 is the MPM of the coding target CU even in the intra prediction mode of the adjacent CU (non-same layer CU) which is not the same layer CU of the coding target CU. If it is the same as the intra prediction mode determined not to be added to the list of the above, the intra prediction mode of the adjacent CU that is not the same layer CU is not added to the list of MPMs of the coded CU.

すなわち、第1の実施形態の符号化装置1では、MPM生成部12は、符号化対象CUの同階層CUのイントラ予測モードをMPMのリストに追加しないように構成されている。したがって、MPM生成部12は、図7において、符号化対象CUの同階層CUではない隣接CU(CU#B)において同階層CU(CU#A)と同一のイントラ予測モード15が適用されている場合には、かかるイントラ予測モード15をMPMのリストに追加するように構成されている。 That is, in the coding device 1 of the first embodiment, the MPM generation unit 12 is configured so as not to add the intra prediction mode of the same layer CU of the coding target CU to the list of MPMs. Therefore, in FIG. 7, the MPM generation unit 12 applies the same intra prediction mode 15 as the same layer CU (CU # A) in the adjacent CU (CU # B) which is not the same layer CU of the coded target CU. In some cases, such intra-prediction mode 15 is configured to be added to the list of MPMs.

これに対して、本実施形態の符号化装置1では、MPM生成部12は、符号化対象CUの同階層CUのイントラ予測モードをMPMリスト追加禁止モードとして保存し、他の同階層CUではない隣接CU(非同階層CU)のイントラ予測モードがMPMリスト追加禁止モードと同一である場合には、かかるイントラ予測モードをMPMのリストに追加しないように構成されている。 On the other hand, in the coding device 1 of the present embodiment, the MPM generation unit 12 saves the intra prediction mode of the same layer CU of the coded target CU as the MPM list addition prohibition mode, and is not another same layer CU. When the intra prediction mode of the adjacent CU (non-same layer CU) is the same as the MPM list addition prohibition mode, such an intra prediction mode is not added to the MPM list.

例えば、図7の例では、MPM生成部12は、符号化対象CUであるCU#Tの同階層CUである左側に隣接するCU#Aのイントラ予測モード15をMPMリスト追加禁止モードとして保存するように構成されている。 For example, in the example of FIG. 7, the MPM generation unit 12 saves the intra prediction mode 15 of the CU # A adjacent to the left side of the same layer CU of the CU # T to be encoded as the MPM list addition prohibition mode. It is configured as follows.

かかる場合、MPM生成部12は、CU#Tの上側に隣接する同階層CUではないCU#Bのイントラ予測モード15がMPMリスト追加禁止モードとして保存されているイントラ予測モード15と同一であることから、CU#Bのイントラ予測モード15をMPMのリストには追加せず、イントラ予測モード0、1、26をMPMのリストに追加するように構成されている。 In such a case, in the MPM generation unit 12, the intra prediction mode 15 of the CU # B which is not the same layer CU adjacent to the upper side of the CU # T is the same as the intra prediction mode 15 stored as the MPM list addition prohibition mode. Therefore, the intra prediction mode 15 of CU # B is not added to the list of MPMs, but the intra prediction modes 0, 1, and 26 are added to the list of MPMs.

かかる例は、HEVCのMPMの生成方法に基づいて本発明を適用したケースであり、予めMPMのリストに格納する順番を符号化装置1及び復号装置3で共通にしておけばどのような生成方法を用いてもよい。 Such an example is a case where the present invention is applied based on the MPM generation method of HEVC, and any generation method if the order of storing in the MPM list is made common in the coding device 1 and the decoding device 3 in advance. May be used.

なお、本実施形態に係る復号装置3では、MPM生成部32は、MPM生成部12と同様に、符号化対象CUの同階層CUではない隣接CU(非同階層CU)のイントラ予測モードであっても、符号化対象CUのMPMのリストに追加しないと判断されたイントラ予測モードと同一である場合、かかる同階層CUではない隣接CUのイントラ予測モードを、符号化対象CUのMPMのリストに追加しないように構成されている。 In the decoding device 3 according to the present embodiment, the MPM generation unit 32 is an intra prediction mode of an adjacent CU (non-same layer CU) that is not the same layer CU of the coded target CU, like the MPM generation unit 12. However, if it is the same as the intra prediction mode determined not to be added to the list of MPMs of the CU to be encoded, the intra prediction mode of the adjacent CU that is not the same layer CU is added to the list of MPMs of the CU to be encoded. It is configured not to add.

(第3の実施形態)
以下、図8及び図9を参照して、本発明の第3の実施形態に係る符号化装置1及び復号装置3について、上述の第1の実施形態に係る符号化装置1及び復号装置3との相違点に着目して説明する。
(Third Embodiment)
Hereinafter, with reference to FIGS. 8 and 9, the coding device 1 and the decoding device 3 according to the third embodiment of the present invention will be referred to as the coding device 1 and the decoding device 3 according to the first embodiment described above. The explanation will be given focusing on the differences between.

本実施形態に係る符号化装置1では、MPM生成部12は、符号化対象CUの上側に隣接する同階層CUに対して適用されたイントラ予測処理において上側に位置する参照画素が利用されている場合には、かかる同階層CUのイントラ予測モードであってもMPMのリストに追加するように構成されている。 In the coding device 1 according to the present embodiment, the MPM generation unit 12 uses a reference pixel located on the upper side in the intra prediction process applied to the same layer CU adjacent to the upper side of the coded target CU. In some cases, it is configured to be added to the list of MPMs even in the intra prediction mode of the same layer CU.

同様に、本実施形態に係る符号化装置1では、MPM生成部12は、符号化対象CUの左側に隣接する同階層CUに対して適用されたイントラ予測処理において左側に位置する参照画素が利用されている場合には、かかる同階層CUのイントラ予測モードであってもMPMのリストに追加するように構成されている。 Similarly, in the coding device 1 according to the present embodiment, the MPM generation unit 12 uses the reference pixel located on the left side in the intra prediction process applied to the same layer CU adjacent to the left side of the coded target CU. If so, it is configured to be added to the MPM list even in the intra-prediction mode of the same layer CU.

なお、イントラ予測処理では、イントラ予測部13は、メモリ17より取得した符号化対象CUの左側や上側に位置する参照画素を用いて予測画像を生成するように構成されている。 In the intra prediction process, the intra prediction unit 13 is configured to generate a prediction image using reference pixels located on the left side or the upper side of the coded target CU acquired from the memory 17.

HEVCにおけるイントラ予測モードのうち、イントラ予測モード0、1、10〜26は、符号化対象CUの左側及び上側に位置する参照画素を利用する予測であり、イントラ予測モード2〜9は、符号化対象CUの左側に位置する参照画素のみを利用する予測であり、イントラ予測モード27〜34は、符号化対象CUの上側に位置する参照画素のみを利用する予測である。 Of the intra prediction modes in HEVC, intra prediction modes 0, 1, 10 to 26 are predictions using reference pixels located on the left and upper sides of the CU to be encoded, and intra prediction modes 2 to 9 are encoded. It is a prediction that uses only the reference pixel located on the left side of the target CU, and the intra prediction modes 27 to 34 are predictions that use only the reference pixel located on the upper side of the coded target CU.

ここで、符号化対象CUにおいて隣接する同階層CUと同一のイントラ予測モードが適用される場合の予測画像に着目する。 Here, attention is paid to a prediction image when the same intra prediction mode as that of an adjacent CU of the same layer is applied in the CU to be encoded.

イントラ予測処理において符号化対象CUの上側及び左側に位置する参照画素が利用される場合には、符号化対象CUの上側に隣接するCUの復号画像の一部を参照画素として用いて符号化対象CUの予測画像が生成されるため、図8(a)〜図8(c)に示すように、ブロック分割が行われなかった場合に生成される予測画像(図8(a)参照)及びブロック分割が行われた場合に生成される予測画像(図8(b)及び図8(c)参照)は異なる。 When the reference pixels located on the upper side and the left side of the coded target CU are used in the intra prediction process, a part of the decoded image of the CU adjacent to the upper side of the coded target CU is used as the reference pixel to be coded. Since the predicted image of CU is generated, as shown in FIGS. 8 (a) to 8 (c), the predicted image (see FIG. 8 (a)) and the block generated when the block division is not performed. The predicted images (see FIGS. 8 (b) and 8 (c)) generated when the division is performed are different.

一方、図9(a)〜図9(c)に示すように、イントラ予測処理において符号化対象CUの左側に位置する参照画素のみが利用される場合には、符号化対象CUの上側に隣接する同階層CUの復号画像を符号化対象CUの予測画像の生成には用いられないため、ブロック分割の有無による予測画像の差異は無い。 On the other hand, as shown in FIGS. 9A to 9C, when only the reference pixel located on the left side of the coding target CU is used in the intra prediction processing, it is adjacent to the upper side of the coding target CU. Since the decoded image of the same layer CU is not used to generate the predicted image of the CU to be encoded, there is no difference in the predicted image depending on the presence or absence of block division.

そこで、本実施形態による符号化装置1では、MPM生成部12は、図9に示すように、水平に二分木分割された場合であって、且つ、符号化対象CUの上側に隣接する同階層CUのイントラ予測モードによるイントラ予測処理において符号化対象CUの上側の参照画素が用いられない場合には、かかる同階層CUのイントラ予測モードをMPMのリストに追加しないように構成されている。 Therefore, in the coding apparatus 1 according to the present embodiment, as shown in FIG. 9, the MPM generation unit 12 is in the case of being horizontally divided into binary trees, and is in the same layer adjacent to the upper side of the coding target CU. When the reference pixel on the upper side of the coded target CU is not used in the intra prediction process by the intra prediction mode of the CU, the intra prediction mode of the same layer CU is not added to the list of MPMs.

一方、MPM生成部12は、図8(c)に示すように、水平に二分木分割された場合であって、且つ、符号化対象CUの上側に隣接する同階層CUのイントラ予測モードによるイントラ予測処理において上側及び左側の参照画素が用いられる場合には、かかる同階層CUのイントラ予測モードをMPMのリストに追加するように構成されている。 On the other hand, as shown in FIG. 8C, the MPM generation unit 12 is a case where the binary tree is divided horizontally, and the intra is in the intra prediction mode of the same layer CU adjacent to the upper side of the coded CU. When the upper and left reference pixels are used in the prediction process, the intra prediction mode of the same layer CU is configured to be added to the list of MPMs.

また、MPM生成部12は、垂直に二分木分割された場合であって、且つ、符号化対象CUの左側に隣接する同階層CUのイントラ予測モードによるイントラ予測処理において左側の参照画素が用いられない場合には、かかる同階層CUのイントラ予測モードをMPMのリストに追加しないように構成されている。 Further, in the MPM generation unit 12, the reference pixel on the left side is used in the intra prediction process in the intra prediction mode of the same layer CU adjacent to the left side of the coded target CU when the MPM generation unit 12 is vertically divided into two trees. If not, the intra-prediction mode of the same layer CU is configured not to be added to the list of MPMs.

一方、MPM生成部12は、垂直に二分木分割された場合であって、且つ、符号化対象CUの左側に隣接する同階層CUのイントラ予測モードによるイントラ予測処理において上側及び左側の参照画素が用いられる場合には、かかる同階層CUのイントラ予測モードをMPMのリストに追加するように構成されている。 On the other hand, in the MPM generation unit 12, the upper and left reference pixels are in the case where the binary tree is vertically divided and in the intra prediction processing by the intra prediction mode of the same layer CU adjacent to the left side of the coded CU. When used, it is configured to add the intra-prediction mode of such a hierarchy CU to the list of MPMs.

なお、本実施形態に係る復号装置3では、MPM生成部32は、MPM生成部12と同様に、符号化対象CUの上側に隣接する同階層CUに対して適用されたイントラ予測処理において上側に位置する参照画素が利用されている場合には、かかる同階層CUのイントラ予測モードであってもMPMのリストに追加するように構成されている。 In the decoding device 3 according to the present embodiment, the MPM generation unit 32, like the MPM generation unit 12, is placed on the upper side in the intra prediction process applied to the same layer CU adjacent to the upper side of the coded target CU. When the position reference pixel is used, it is configured to be added to the MPM list even in the intra prediction mode of the same layer CU.

同様に、本実施形態に係る復号装置3では、MPM生成部32は、MPM生成部12と同様に、符号化対象CUの左側に隣接する同階層CUに対して適用されたイントラ予測処理において左側に位置する参照画素が利用されている場合には、かかる同階層CUのイントラ予測モードであってもMPMのリストに追加するように構成されている。 Similarly, in the decoding device 3 according to the present embodiment, the MPM generation unit 32, like the MPM generation unit 12, is on the left side in the intra prediction process applied to the same layer CU adjacent to the left side of the coded target CU. When the reference pixel located in is used, it is configured to be added to the MPM list even in the intra prediction mode of the same layer CU.

(その他の実施形態)
上述のように、本発明について、上述した実施形態によって説明したが、かかる実施形態における開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。かかる開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
(Other embodiments)
As mentioned above, the invention has been described by the embodiments described above, but the statements and drawings that form part of the disclosure in such embodiments should not be understood as limiting the invention. Such disclosure will reveal to those skilled in the art various alternative embodiments, examples and operational techniques.

また、上述の実施形態では特に触れていないが、上述の符号化装置1及び復号装置3によって行われる各処理をコンピュータに実行させるプログラムが提供されてもよい。また、かかるプログラムは、コンピュータ読取り可能媒体に記録されていてもよい。コンピュータ読取り可能媒体を用いれば、かかるプログラムをコンピュータにインストールすることが可能である。ここで、かかるプログラムが記録されたコンピュータ読取り可能媒体は、非一過性の記録媒体であってもよい。非一過性の記録媒体は、特に限定されるものではないが、例えば、CD-ROMやDVD-ROM等の記録媒体であってもよい。 Further, although not particularly mentioned in the above-described embodiment, a program for causing a computer to execute each process performed by the above-mentioned encoding device 1 and decoding device 3 may be provided. The program may also be recorded on a computer-readable medium. Computer-readable media can be used to install such programs on computers. Here, the computer-readable medium on which such a program is recorded may be a non-transient recording medium. The non-transient recording medium is not particularly limited, but may be, for example, a recording medium such as a CD-ROM or a DVD-ROM.

或いは、上述の符号化装置1及び復号装置3内の少なくとも一部の機能を実現するためのプログラムを記憶するメモリ及びメモリに記憶されたプログラムを実行するプロセッサによって構成されるチップが提供されてもよい。 Alternatively, even if a chip composed of a memory for storing a program for realizing at least a part of the functions in the encoding device 1 and the decoding device 3 described above and a processor for executing the program stored in the memory is provided. Good.

1…符号化装置
11…ブロック分割部
12…MPM生成部
13…イントラ予測部
14…直交変換・量子化部
15…エントロピー符号化部
16…逆量子化・逆変換部
17…メモリ
3…復号装置
31…エントロピー復号部
32…MPM生成部
33…イントラ予測部
34…逆量子化・逆変換部
35…復号画像生成部
36…メモリ
1 ... Encoding device 11 ... Block dividing unit 12 ... MPM generation unit 13 ... Intra prediction unit 14 ... Orthogonal conversion / quantization unit 15 ... Entropy coding unit 16 ... Inverse quantization / inverse conversion unit 17 ... Memory 3 ... Decoding device 31 ... Entropy decoding unit 32 ... MPM generation unit 33 ... Intra prediction unit 34 ... Inverse quantization / inverse conversion unit 35 ... Decoded image generation unit 36 ... Memory

Claims (12)

動画像を構成するフレーム単位の原画像をブロックに分割して符号化するように構成さ
れている符号化装置であって、
符号化対象ブロックのイントラ予測モード候補を生成するように構成されている生成部
と、
前記イントラ予測モード候補に基づいて、前記符号化対象ブロックのイントラ予測モー
ドを符号化するように構成されている符号化部とを具備しており、
前記生成部は、前記符号化対象ブロックと同一の幅及び高さを有しており且つ最後に分
割されるときに前記符号化対象ブロックと同一のブロック内に存在していたブロックであ
る同階層ブロックのイントラ予測モードを前記イントラ予測モード候補に追加しないよう
に構成されていることを特徴とする符号化装置。
A coding device configured to divide the original image of each frame constituting a moving image into blocks and encode them.
A generator configured to generate intra-prediction mode candidates for the coded block,
It is provided with a coding unit configured to encode the intra prediction mode of the coded target block based on the intra prediction mode candidate.
The generation unit has the same width and height as the coded block, and is a block that was present in the same block as the coded block when it was finally divided. An encoding device characterized in that the intra prediction mode of a block is not added to the intra prediction mode candidate.
前記生成部は、前記同階層ブロックではなく前記符号化対象ブロックに隣接する非同階
層ブロックのイントラ予測モードが、前記イントラ予測モード候補に追加しないと判断さ
れた前記イントラ予測モードと同一である場合、前記非同階層ブロックのイントラ予測モ
ードを前記イントラ予測モード候補に追加しないように構成されていることを特徴とする
請求項1に記載の符号化装置。
When the intra prediction mode of the non-same layer block adjacent to the coded target block instead of the same layer block is the same as the intra prediction mode determined not to be added to the intra prediction mode candidate. The coding apparatus according to claim 1, wherein the intra prediction mode of the non-same layer block is not added to the intra prediction mode candidate.
前記生成部は、前記符号化対象ブロックの上側に位置する前記同階層ブロックに対して
適用されたイントラ予測処理において上側に位置する参照画素が利用されている場合には
、前記同階層ブロックのイントラ予測モードであっても前記イントラ予測モード候補に追
加するように構成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の符号化装置。
When the reference pixel located on the upper side is used in the intra prediction process applied to the same layer block located on the upper side of the coded target block, the generation unit is the intra of the same layer block. The coding apparatus according to claim 1 or 2, wherein the coding apparatus is configured to be added to the intra prediction mode candidate even in the prediction mode.
前記生成部は、前記符号化対象ブロックの左側に位置する前記同階層ブロックに対して
適用されたイントラ予測処理において左側に位置する参照画素が利用されている場合には
、前記同階層ブロックのイントラ予測モードであっても前記イントラ予測モード候補に追
加するように構成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の符号
化装置。
When the reference pixel located on the left side is used in the intra prediction process applied to the same layer block located on the left side of the coded target block, the generation unit is the intra of the same layer block. The coding apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the coding apparatus is configured to be added to the intra prediction mode candidate even in the prediction mode.
動画像を構成するフレーム単位の原画像をブロックに分割して復号するように構成され
ている復号装置であって、
符号化対象ブロックのイントラ予測モード候補を生成するように構成されている生成部
と、
前記イントラ予測モード候補に基づいて抽出した前記符号化対象ブロックのイントラ予
測モードに基づいて予測画像を生成するように構成されているイントラ予測部とを具備し
ており、
前記生成部は、前記符号化対象ブロックと同一の幅及び高さを有しており且つ最後に分
割されるときに前記符号化対象ブロックと同一のブロック内に存在していたブロックであ
る同階層ブロックのイントラ予測モードを前記イントラ予測モード候補に追加しないよう
に構成されていることを特徴とする復号装置。
It is a decoding device that is configured to divide the original image of each frame that constitutes a moving image into blocks and decode it.
A generator configured to generate intra-prediction mode candidates for the coded block,
It includes an intra prediction unit configured to generate a prediction image based on the intra prediction mode of the coded block extracted based on the intra prediction mode candidate.
The generation unit has the same width and height as the coded block, and is a block that was present in the same block as the coded block when it was finally divided. A decoding device characterized in that the intra prediction mode of a block is not added to the intra prediction mode candidate.
前記生成部は、前記同階層ブロックではなく前記符号化対象ブロックに隣接する非同階
層ブロックのイントラ予測モードが、前記イントラ予測モード候補に追加しないと判断さ
れた前記イントラ予測モードと同一である場合、前記非同階層ブロックのイントラ予測モ
ードを前記イントラ予測モード候補に追加しないように構成されていることを特徴とする
請求項5に記載の復号装置。
When the intra-prediction mode of the non-same-layer block adjacent to the coded target block instead of the same-layer block is the same as the intra-prediction mode determined not to be added to the intra-prediction mode candidate. The decoding device according to claim 5, wherein the intra prediction mode of the non-same layer block is not added to the intra prediction mode candidate.
前記生成部は、前記符号化対象ブロックの上側に位置する前記同階層ブロックに対して
適用されたイントラ予測処理において上側に位置する参照画素が利用されている場合には
、前記同階層ブロックのイントラ予測モードであっても前記イントラ予測モード候補に追
加するように構成されていることを特徴とする請求項5又は6に記載の復号装置。
When the reference pixel located on the upper side is used in the intra prediction process applied to the same layer block located on the upper side of the coded target block, the generation unit is the intra of the same layer block. The decoding device according to claim 5 or 6, wherein the decoding device is configured to be added to the intra prediction mode candidate even in the prediction mode.
前記生成部は、前記符号化対象ブロックの左側に位置する前記同階層ブロックに対して
適用されたイントラ予測処理において左側に位置する参照画素が利用されている場合には
、前記同階層ブロックのイントラ予測モードであっても前記イントラ予測モード候補に追
加するように構成されていることを特徴とする請求項5〜7のいずれか一項に記載の復号
装置。
When the reference pixel located on the left side is used in the intra prediction process applied to the same layer block located on the left side of the coded target block, the generation unit is the intra of the same layer block. The decoding device according to any one of claims 5 to 7, wherein the decoding device is configured to be added to the intra prediction mode candidate even in the prediction mode.
動画像を構成するフレーム単位の原画像をブロックに分割して符号化するように構成さ It is configured to divide the original image of each frame that composes the moving image into blocks and encode it.
れている符号化装置であって、It is a coding device that is
符号化対象ブロックのイントラ予測モード候補を生成するように構成されている生成部 A generator configured to generate intra-prediction mode candidates for the block to be encoded
と、When,
前記イントラ予測モード候補に基づいて、前記符号化対象ブロックのイントラ予測モー Based on the intra prediction mode candidate, the intra prediction mode of the coded block is
ドを符号化するように構成されている符号化部とを具備しており、It is provided with a coding unit configured to encode the code.
前記生成部は、最後に分割されるときに前記符号化対象ブロックと同一のブロック内に When the generator is finally divided, it is placed in the same block as the coded block.
存在していたブロックである同階層ブロックのイントラ予測モードを前記イントラ予測モThe intra prediction mode of the same layer block, which is a block that existed, is set to the intra prediction mode.
ード候補に追加しないように構成されていることを特徴とする符号化装置。An encoding device characterized in that it is configured not to be added to a card candidate.
動画像を構成するフレーム単位の原画像をブロックに分割して復号するように構成され It is configured to divide the original image of each frame that composes the moving image into blocks and decode it.
ている復号装置であって、Decryptor
符号化対象ブロックのイントラ予測モード候補を生成するように構成されている生成部 A generator configured to generate intra-prediction mode candidates for the block to be encoded
と、When,
前記イントラ予測モード候補に基づいて抽出した前記符号化対象ブロックのイントラ予 The intra prediction of the coded block extracted based on the intra prediction mode candidate.
測モードに基づいて予測画像を生成するように構成されているイントラ予測部とを具備しIt includes an intra-prediction unit configured to generate a prediction image based on the measurement mode.
ており、And
前記生成部は、最後に分割されるときに前記符号化対象ブロックと同一のブロック内に When the generator is finally divided, it is placed in the same block as the coded block.
存在していたブロックである同階層ブロックのイントラ予測モードを前記イントラ予測モThe intra prediction mode of the same layer block, which is a block that existed, is set to the intra prediction mode.
ード候補に追加しないように構成されていることを特徴とする復号装置。A decoding device characterized in that it is configured not to be added to a card candidate.
コンピュータを、請求項1〜4、9のいずれか一項に記載の符号化装置として機能させ
るためのプログラム。
A program for causing a computer to function as the encoding device according to any one of claims 1 to 4 , and 9 .
コンピュータを、請求項5〜8、10のいずれか一項に記載の復号装置として機能させ
るためのプログラム。
A program for operating a computer as a decoding device according to any one of claims 5 to 8 and 10 .
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