JPWO2015053115A1 - 復号装置および復号方法、並びに、符号化装置および符号化方法 - Google Patents

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Abstract

本開示は、トランスフォームスキップを最適化することにより符号化効率を向上させることができるようにする復号装置および復号方法、並びに、符号化装置および符号化方法に関する。逆直交変換部は、水平方向および垂直方向の一方のトランスフォームスキップが行われた、画像の予測画像と画像の差分である残差情報に対して、その一方のトランスフォームスキップを行う。本開示は、例えば、トランスフォームスキップを行うことが可能なHEVC（High Efficiency Video Coding）方式の復号装置等に適用することができる。

Description

本開示は、復号装置および復号方法、並びに、符号化装置および符号化方法に関し、特に、トランスフォームスキップを最適化することにより符号化効率を向上させることができるようにした復号装置および復号方法、並びに、符号化装置および符号化方法に関する。
近年、画像情報特有の冗長性を利用して、離散コサイン変換等の直交変換と動き補償により圧縮するMPEG（Moving Picture Experts Group phase）などの方式に準拠した装置が、放送局などの情報配信、および一般家庭における情報受信の双方において普及しつつある。
特に、MPEG2（ISO/IEC 13818-2）方式は、汎用画像符号化方式として定義されている。MPEG2は、飛び越し走査画像及び順次走査画像の双方、並びに標準解像度画像及び高精細画像を網羅する標準である。MPEG2は、プロフェッショナル用途及びコンシューマー用途の広範なアプリケーションに現在広く用いられている。MPEG2方式を用いることにより、例えば720×480画素を持つ標準解像度の飛び越し走査画像であれば4乃至8Mbps、1920×1088画素を持つ高解像度飛び越し走査画像であれば18乃至22MBpsの符号量を割り当てることで、高い圧縮率と良好な画質の実現が可能である。
MPEG2は主として放送用に適合する高画質符号化を対象としていたが、MPEG1より低い符号量（ビットレート）、つまりより高い圧縮率の符号化方式には対応していなかった。携帯端末の普及により、今後そのような符号化方式のニーズは高まると思われ、これに対応してMPEG4符号化方式の標準化が行われた。MPEG4の画像符号化方式に関しては、1998年12月にISO/IEC 14496-2として規格が国際標準に承認された。
更に、近年、当初テレビ会議用の画像符号化を目的として、H．26L（ITU-T Q6/16 VCEG）という標準の規格化が進んでいる。H．26LはMPEG2やMPEG4といった符号化方式に比べ、その符号化、復号化により多くの演算量が要求されるものの、より高い符号化効率が実現されることが知られている。
また、近年、MPEG4の活動の一環として、このH．26Lをベースに、H．26Lではサポートされない機能をも取り入れ、より高い符号化効率を実現する標準化がJoint Model of Enhanced-Compression Video Codingとして行われた。この標準化は、2003年3月にH．264及びMPEG-4 Part10（AVC（Advanced Video Coding））という名の元に国際標準化された。
更に、その拡張として、RGB，4:2:2や4:4:4の色差信号フォーマット等の業務用に必要な符号化ツールや、MPEG2で規定されていた8×8DCT(Discrete Cosine Transform)や量子化マトリクスをも含んだFRExt (Fidelity Range Extension)の標準化が2005年2月に完了した。これにより、AVC方式が、映画に含まれるフィルムノイズをも良好に表現することが可能な符号化方式となり、ＢＤ（Blu-ray（登録商標） Disc）等の幅広いアプリケーションに用いられる運びとなった。
しかしながら、昨今、ハイビジョン画像の4倍の4000×2000画素程度の画像を圧縮したい、または、インターネットのような限られた伝送容量の環境においてハイビジョン画像を配信したいといった、更なる高圧縮率符号化に対するニーズが高まっている。このため、ITU-T傘下のVCEG(Video Coding Expert Group)において、符号化効率の改善に関する検討が継続されている。
また、現在、AVCより更なる符号化効率の向上を目的として、ITU-Tと、ISO/IECの共同の標準化団体であるJCTVC(Joint Collaboration Team − Video Coding)により、
HEVC(High Efficiency Video Coding)と呼ばれる符号化方式の標準化が進められている。2013年10月現在、Draftとして非特許文献１が発行されている。
ところで、HEVCでは、ＴＵ（transform unit）のサイズが4×4画素である場合、そのＴＵに対して直交変換や逆直交変換を行わないトランスフォームスキップ（transform skip）という機能を用いることができる。
即ち、符号化対象の画像が、CG（Computer Graphics）画像やパーソナルコンピュータの画面等の非自然画像である場合、ＴＵのサイズとして4×4画素が選択されやすい。また、非自然画像では、直交変換を行わない方が、符号化効率が高くなる場合がある。従って、HEVCでは、ＴＵのサイズが4×4画素である場合、トランスフォームスキップを適用可能にすることにより、符号化効率の向上を図っている。
なお、トランスフォームスキップは、輝度信号および色差信号の両方に対して適用可能である。また、トランスフォームスキップは、イントラ予測モードで符号化されるか、インター予測モードで符号化されるかによらず、適用可能である。
一方、非特許文献2では、4:2:2や4:4:4といった色差信号フォーマットの画像や、スクリーンコンテンツの符号化を向上させる符号化方式が検討されている。
また、非特許文献3では、4×4画素より大きいサイズのＴＵに対してトランスフォームスキップが適用される場合の符号化効率が検討されている。
さらに、非特許文献４では、ＴＵの最小サイズが4×4画素以外の8×8画素等である場合に、ＴＵの最小サイズに対してトランスフォームスキップを適用することが検討されている。
Benjamin Bross,Gary J.Sullivan,Ye-Kui Wang,"Editors’ proposed corrections to HEVC version 1",JCTVC-M0432_v3,2013.4.18-4.26 David Flynn,Joel Sole,Teruhiko Suzuki,"High Efficiency Video Coding(HEVC),Range Extension text specification:Draft 4",JCTVC-N1005_v1,2013.4.18-4.26 Xiulian Peng,Jizheng Xu,Liwei Guo,Joel Sole,Marta Karczewicz,"Non-RCE2:Transform skip on large TUs",JCTVC-N0288_r1,2013.7.25-8.2 Kwanghyun Won,Seungha Yang,Byeungwoo Jeon,"Transform skip based on minimum TU size",JCTVC-N0167,2013.7.25-8.2
HEVCでは、トランスフォームスキップの実行の有無を、水平方向と垂直方向について別々に設定することはできない。従って、トランスフォームスキップは、水平方向と垂直方向の両方に対して行われないか、または、両方に対して行われる。
しかしながら、水平方向と垂直方向のいずれか一方については、直交変換を施した方が符号化効率が向上するが、他方については、直交変換を施さない方が符号化効率が向上する場合や、その逆の場合がある。このような場合に、水平方向と垂直方向のいずれか一方についてはトランスフォームスキップを行わず、他方についてはトランスフォームスキップを行うといったトランスフォームスキップの最適化を行い、符号化効率を向上させることが望まれる。
本開示は、このような状況に鑑みてなされたものであり、トランスフォームスキップを最適化することにより符号化効率を向上させることができるようにするものである。
本開示の第１の側面の復号装置は、水平方向および垂直方向の一方のトランスフォームスキップが行われた、画像の予測画像と前記画像の差分に対して、その一方のトランスフォームスキップを行う逆直交変換部を備える復号装置である。
本開示の第１の側面の復号方法は、本開示の第１の側面の復号装置に対応する。
本開示の第１の側面においては、水平方向および垂直方向の一方のトランスフォームスキップが行われた、画像の予測画像と前記画像の差分に対して、その一方のトランスフォームスキップが行われる。
本開示の第２の側面の符号化装置は、画像の予測画像と前記画像の差分に対して、水平方向および垂直方向の一方のトランスフォームスキップを行う直交変換部を備える符号化装置である。
本開示の第２の側面の符号化方法は、本開示の第２の側面の符号化装置に対応する。
本開示の第２の側面においては、画像の予測画像と前記画像の差分に対して、水平方向および垂直方向の一方のトランスフォームスキップが行われる。
なお、第１の側面の復号装置および第２の側面の符号化装置は、コンピュータにプログラムを実行させることにより実現することができる。
また、第１の側面の復号装置および第２の側面の符号化装置を実現するために、コンピュータに実行させるプログラムは、伝送媒体を介して伝送することにより、又は、記録媒体に記録して、提供することができる。
第１の側面の復号装置及び第２の側面の符号化装置は、独立した装置であっても良いし、１つの装置を構成している内部ブロックであっても良い。
本開示の第１の側面によれば、復号することができる。また、本開示の第１の側面によれば、トランスフォームスキップを最適化することにより符号化効率が向上された符号化ストリームを復号することができる。
本開示の第２の側面によれば、符号化することができる。また、本開示の第２の側面によれば、トランスフォームスキップを最適化することにより符号化効率を向上させることができる。
なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
本開示を適用した符号化装置の第１実施の形態の構成例を示すブロック図である。 スケーリングリストの伝送を説明する図である。 図１の符号化部の構成例を示すブロック図である。 ＣＵを説明する図である。 図３の直交変換部、量子化部、およびスキップ制御部の構成例を示すブロック図である。 図５のリスト決定部によるスケーリングリストの決定方法を説明する図である。 図３の逆量子化部、逆直交変換部、およびスキップ制御部の構成例を示すブロック図である。 residual_codingのシンタクスの例を示す図である。 residual_codingのシンタクスの例を示す図である。 ストリーム生成処理を説明するフローチャートである。 図１０の符号化処理の詳細を説明するフローチャートである。 図１０の符号化処理の詳細を説明するフローチャートである。 図１１の水平垂直直交変換処理を説明するフローチャートである。 図１２の水平垂直逆直交変換処理を説明するフローチャートである。 本開示を適用した復号装置の第１実施の形態の構成例を示すブロック図である。 図１５の復号部の構成例を示すブロック図である。 図１５の復号装置の画像生成処理を説明するフローチャートである。 図１７の復号処理の詳細を説明するフローチャートである。 インター予測のＰＵの例を示す図である。 インター予測のＰＵの形状を示す図である。 本開示を適用した符号化装置の第２実施の形態の符号化部の構成例を示すブロック図である。 回転部による回転処理を説明する図である。 図２１の符号化部の符号化処理を説明するフローチャートである。 図２１の符号化部の符号化処理を説明するフローチャートである。 図２３の回転処理の詳細を説明するフローチャートである。 本開示を適用した復号装置の第２実施の形態の復号部の構成例を示すブロック図である。 図２６の復号部の復号処理を説明するフローチャートである。 コンピュータのハードウエアの構成例を示すブロック図である。 多視点画像符号化方式の例を示す図である。 本開示を適用した多視点画像符号化装置の構成例を示す図である。 本開示を適用した多視点画像復号装置の構成例を示す図である。 階層画像符号化方式の例を示す図である。 スペーシャルなスケーラブル符号化の例を説明する図である。 テンポラルなスケーラブル符号化の例を説明する図である。 信号雑音比のスケーラブル符号化の例を説明する図である。 本開示を適用した階層画像符号化装置の構成例を示す図である。 本開示を適用した階層画像復号装置の構成例を示す図である。 本開示を適用したテレビジョン装置の概略構成例を示す図である。 本開示を適用した携帯電話機の概略構成例を示す図である。 本開示を適用した記録再生装置の概略構成例を示す図である。 本開示を適用した撮像装置の概略構成例を示す図である。 スケーラブル符号化利用の一例を示すブロック図である。 スケーラブル符号化利用の他の例を示すブロック図である。 スケーラブル符号化利用のさらに他の例を示すブロック図である。 本開示を適用したビデオセットの概略的な構成の一例を示している。 本開示を適用したビデオプロセッサの概略的な構成の一例を示している。 本開示を適用したビデオプロセッサの概略的な構成の他の例を示している。
＜第１実施の形態＞
（符号化装置の第１実施の形態の構成例）
図１は、本開示を適用した符号化装置の第１実施の形態の構成例を示すブロック図である。
図１の符号化装置１０は、設定部１１、符号化部１２、および伝送部１３により構成され、画像をHEVC方式に準ずる方式で符号化する。
具体的には、符号化装置１０の設定部１１は、スケーリングリスト（量子化行列）を含むSPS（Sequence Parameter Set）を設定する。また、設定部１１は、スケーリングリスト、トランスフォームスキップの適用を許可するかどうかを表すスキップ許可情報（transform_skip_enabled_flag）等を含むPPS（Picture Parameter Set）を設定する。スキップ許可情報は、トランスフォームスキップの適用を許可することを表す場合１であり、トランスフォームスキップの適用を許可しないことを表す場合０である。
設定部１１は、VUI(Video Usability Information),SEI（Supplemental Enhancement Information）などを設定する。設定部１１は、設定されたSPS,PPS,VUI,SEIなどのパラメータセットを符号化部１２に供給する。
符号化部１２には、フレーム単位の画像が入力される。符号化部１２は、設定部１１から供給されるパラメータセットを参照して、入力された画像をHEVC方式に準ずる方式で符号化する。符号化部１２は、符号化の結果得られる符号化データとパラメータセットから符号化ストリームを生成し、伝送部１３に供給する。
伝送部１３は、符号化部１２から供給される符号化ストリームを、後述する復号装置に伝送する。
（スケーリングリストの伝送の説明）
図２は、スケーリングリストの伝送を説明する図である。
図２に示すように、HEVCでは、ＴＵのサイズとして、4×4画素、8×8画素、16×16画素、および32×32画素を選択することができる。従って、スケーリングリストは、これらの各サイズについて用意される。しかしながら、16×16画素や32×32画素のような大きいサイズのＴＵについてのスケーリングリストのデータ量は多いため、そのスケーリングリストの伝送により、符号化効率が低下する。
そこで、16×16画素や32×32画素のような大きいサイズのＴＵについてのスケーリングリストは、図２に示すように、8×8行列にダウンサンプルされてSPSやPPSに設定され、伝送される。但し、直流成分は、画質に与える影響が大きいため、別途伝送される。
復号装置は、このようにして伝送されてきた8×8行列であるスケーリングリストを0次オーダーホルドによりアップサンプルし、16×16画素や32×32画素のような大きいサイズのＴＵについてのスケーリングリストを復元する。
（符号化部の構成例）
図３は、図１の符号化部１２の構成例を示すブロック図である。
図３の符号化部１２は、A/D変換部３１、画面並べ替えバッファ３２、演算部３３、直交変換部３４、量子化部３５、可逆符号化部３６、蓄積バッファ３７、逆量子化部３８、逆直交変換部３９、および加算部４０を有する。また、符号化部１２は、デブロックフィルタ４１、適応オフセットフィルタ４２、適応ループフィルタ４３、フレームメモリ４４、スイッチ４５、イントラ予測部４６、動き予測・補償部４７、予測画像選択部４８、レート制御部４９を有する。さらに、符号化部１２は、スキップ制御部５０とスキップ制御部５１を有する。
符号化部１２のA/D変換部３１は、符号化対象として入力されたフレーム単位の画像をA/D変換する。A/D変換部３１は、変換後のデジタル信号である画像を画面並べ替えバッファ３２に出力して記憶させる。
画面並べ替えバッファ３２は、記憶した表示の順番のフレーム単位の画像を、GOP構造に応じて、符号化のための順番に並べ替える。画面並べ替えバッファ３２は、並べ替え後の画像を、演算部３３、イントラ予測部４６、および動き予測・補償部４７に出力する。
演算部３３は、画面並べ替えバッファ３２から供給される画像から、予測画像選択部４８から供給される予測画像を減算することにより符号化を行う。演算部３３は、その結果得られる画像を、残差情報(差分)として直交変換部３４に出力する。なお、予測画像選択部４８から予測画像が供給されない場合、演算部３３は、画面並べ替えバッファ３２から読み出された画像をそのまま残差情報として直交変換部３４に出力する。
直交変換部３４は、ＴＵ単位で、スキップ制御部５０からの制御信号に基づいて、演算部３３からの残差情報に対して水平方向の直交変換処理を行う。そして、直交変換部３４は、ＴＵ単位で、制御信号に基づいて、水平方向の直交変換処理結果に対して垂直方向の直交変換処理を行う。
ＴＵのサイズとしては、4×4画素、8×8画素、16×16画素、および32×32画素がある。直交変換の方式としては、例えば、DCT（Discrete Cosine Transform）（離散コサイン変換）がある。ＴＵが、それぞれ、4×4画素、8×8画素、16×16画素である場合のDCTの直交変換行列は、ＴＵが32×32画素である場合のDCTの直交変換行列を1/8,1/4,1/2に間引くことによって得られる。従って、直交変換部３４は、ＴＵの全サイズに共通の演算部を設ければよく、ＴＵのサイズごとに演算部を設ける必要はない。
なお、最適予測モードがイントラ予測モードであり、ＴＵが4×4画素である場合、直交変換方式としては、DST（Discrete Sine Transform）（離散サイン変換）が用いられる。このように、最適予測モードがイントラ予測モードであり、ＴＵが4×4画素である場合、即ち符号化済みの周辺画像に近いほど残差情報が小さくなることが顕著である場合、直交変換方式としてDSTが用いられるので、符号化効率が向上する。
直交変換部３４は、垂直方向の直交変換処理後の残差情報を、最終的な直交変換処理結果としてスキップ制御部５０に供給する。また、直交変換部３４は、スキップ制御部５０により決定された最適トランスフォームスキップに対応する直交変換処理結果を量子化部３５に供給する。
量子化部３５は、SPSやPPSに含まれるＴＵのサイズごとのスケーリングリストを保持する。量子化部３５は、ＴＵ単位で、スキップ制御部５０から供給される最適トランスフォームスキップを表すトランスフォームスキップ情報と、保持されているスケーリングリストとに基づいて、スケーリングリストを決定する。量子化部３５は、ＴＵ単位で、スケーリングリストを用いて、直交変換部３４から供給される直交変換処理結果を量子化する。量子化部３５は、量子化の結果得られる量子化値を可逆符号化部３６に供給する。
可逆符号化部３６は、スキップ制御部５０から供給されるトランスフォームスキップ情報を取得する。可逆符号化部３６は、最適イントラ予測モードを示す情報（以下、イントラ予測モード情報という）をイントラ予測部４６から取得する。また、可逆符号化部３６は、最適インター予測モードを示す情報（以下、インター予測モード情報という）、動きベクトル、参照画像を特定する情報などを動き予測・補償部４７から取得する。
また、可逆符号化部３６は、適応オフセットフィルタ４２からオフセットフィルタに関するオフセットフィルタ情報を取得し、適応ループフィルタ４３からフィルタ係数を取得する。
可逆符号化部３６は、量子化部３５から供給される量子化値に対して、可変長符号化（例えば、CAVLC（Context-Adaptive Variable Length Coding）など）、算術符号化（例えば、CABAC（Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding）など）などの可逆符号化を行う。
また、可逆符号化部３６は、イントラ予測モード情報、または、インター予測モード情報、動きベクトル、および参照画像を特定する情報、トランスフォームスキップ情報、オフセットフィルタ情報、並びにフィルタ係数を、符号化に関する符号化情報として可逆符号化する。可逆符号化部３６は、可逆符号化された符号化情報と量子化値を、符号化データとして蓄積バッファ３７に供給し、蓄積させる。
なお、可逆符号化された符号化情報は、可逆符号化された量子化値のヘッダ情報（例えばスライスヘッダ）とされてもよい。トランスフォームスキップ情報は、例えば、residual_codingに設定される。
蓄積バッファ３７は、可逆符号化部３６から供給される符号化データを、一時的に記憶する。また、蓄積バッファ３７は、記憶している符号化データを、図１の設定部１１から供給されるパラメータセットとともに、符号化ストリームとして伝送部１３に供給する。
また、量子化部３５より出力された量子化値は、逆量子化部３８にも入力される。逆量子化部３８は、SPSやPPSに含まれるＴＵのサイズごとのスケーリングリストを保持する。逆量子化部３８は、ＴＵ単位で、スキップ制御部５１から供給されるトランスフォームスキップ情報と、保持されているスケーリングリストとに基づいて、スケーリングリストを決定する。逆量子化部３８は、ＴＵ単位で、スケーリングリストを用いて量子化値を逆量子化する。逆量子化部３８は、逆量子化の結果得られる直交変換処理結果を逆直交変換部３９に供給する。
逆直交変換部３９は、ＴＵ単位で、スキップ制御部５１から供給される制御信号に基づいて、逆量子化部３８から供給される直交変換処理結果に対して水平方向の逆直交変換処理を行う。そして、逆直交変換部３９は、ＴＵ単位で、制御信号に基づいて、水平方向の逆直交変換処理後の直交変換処理結果に対して垂直方向の逆直交変換処理を行う。逆直交変換の方式としては、例えば、IDCT(逆離散コサイン変換)とIDST(逆離散サイン変換)がある。逆直交変換部３９は、垂直方向の逆直交変換処理の結果得られる残差情報を加算部４０に供給する。
加算部４０は、逆直交変換部３９から供給される残差情報と、予測画像選択部４８から供給される予測画像を加算し、復号を行う。加算部４０は、復号された画像をデブロックフィルタ４１とフレームメモリ４４に供給する。
デブロックフィルタ４１は、加算部４０から供給される復号された画像に対して、ブロック歪を除去する適応デブロックフィルタ処理を行い、その結果得られる画像を適応オフセットフィルタ４２に供給する。
適応オフセットフィルタ４２は、デブロックフィルタ４１による適応デブロックフィルタ処理後の画像に対して、主にリンギングを除去する適応オフセットフィルタ(SAO（Sample adaptive offset)）処理を行う。
具体的には、適応オフセットフィルタ４２は、最大の符号化単位であるLCU（Largest Coding Unit）ごとに適応オフセットフィルタ処理の種類を決定し、その適応オフセットフィルタ処理で用いられるオフセットを求める。適応オフセットフィルタ４２は、求められたオフセットを用いて、適応デブロックフィルタ処理後の画像に対して、決定された種類の適応オフセットフィルタ処理を行う。
適応オフセットフィルタ４２は、適応オフセットフィルタ処理後の画像を適応ループフィルタ４３に供給する。また、適応オフセットフィルタ４２は、行われた適応オフセットフィルタ処理の種類とオフセットを示す情報を、オフセットフィルタ情報として可逆符号化部３６に供給する。
適応ループフィルタ４３は、例えば、２次元のウィナーフィルタ（Wiener Filter）により構成される。適応ループフィルタ４３は、適応オフセットフィルタ４２から供給される適応オフセットフィルタ処理後の画像に対して、例えば、LCUごとに、適応ループフィルタ（ALF(Adaptive Loop Filter)）処理を行う。
具体的には、適応ループフィルタ４３は、LCUごとに、画面並べ替えバッファ３２から出力される画像である原画像と適応ループフィルタ処理後の画像の残差が最小となるように、適応ループフィルタ処理で用いられるフィルタ係数を算出する。そして、適応ループフィルタ４３は、適応オフセットフィルタ処理後の画像に対して、算出されたフィルタ係数を用いて、LCUごとに適応ループフィルタ処理を行う。
適応ループフィルタ４３は、適応ループフィルタ処理後の画像をフレームメモリ４４に供給する。また、適応ループフィルタ４３は、適応ループフィルタ処理に用いられたフィルタ係数を可逆符号化部３６に供給する。
なお、ここでは、適応ループフィルタ処理は、LCUごとに行われるものとするが、適応ループフィルタ処理の処理単位は、LCUに限定されない。但し、適応オフセットフィルタ４２と適応ループフィルタ４３の処理単位を合わせることにより、処理を効率的に行うことができる。
フレームメモリ４４は、適応ループフィルタ４３から供給される画像と、加算部４０から供給される画像を蓄積する。フレームメモリ４４に蓄積されたフィルタ処理が行われていない画像のうちのＰＵ（Prediction Unit）に隣接する画像は、周辺画像としてスイッチ４５を介してイントラ予測部４６に供給される。一方、フレームメモリ４４に蓄積されたフィルタ処理が行われた画像は、参照画像としてスイッチ４５を介して動き予測・補償部４７に出力される。
イントラ予測部４６は、ＰＵ単位で、フレームメモリ４４からスイッチ４５を介して読み出された周辺画像を用いて、候補となる全てのイントラ予測モードのイントラ予測処理を行う。
また、イントラ予測部４６は、画面並べ替えバッファ３２から読み出された画像と、イントラ予測処理の結果生成される予測画像とに基づいて、候補となる全てのイントラ予測モードに対してコスト関数値（詳細は後述する）を算出する。そして、イントラ予測部４６は、コスト関数値が最小となるイントラ予測モードを、最適イントラ予測モードに決定する。
イントラ予測部４６は、最適イントラ予測モードで生成された予測画像、および、対応するコスト関数値を、予測画像選択部４８に供給する。イントラ予測部４６は、予測画像選択部４８から最適イントラ予測モードで生成された予測画像の選択が通知された場合、イントラ予測モード情報を可逆符号化部３６に供給する。
なお、コスト関数値は、RD(Rate Distortion)コストともいい、例えば、H．264/AVC方式における参照ソフトウエアであるJM(Joint Model)で定められているような、High Complexity モードまたはLow Complexity モードの手法に基づいて算出される。なお、H．264/AVC方式における参照ソフトウエアは、http://iphome.hhi.de/suehring/tml/index.htmにおいて公開されている。
具体的には、コスト関数値の算出手法としてHigh Complexity モードが採用される場合、候補となる全ての予測モードに対して、仮に復号までが行われ、次の式（１）で表わされるコスト関数値が各予測モードに対して算出される。
Figure 2015053115
Dは、原画像と復号画像の差分（歪）、Rは、直交変換の係数まで含んだ発生符号量、λは、量子化パラメータQPの関数として与えられるラグランジュ未定乗数である。
一方、コスト関数値の算出手法としてLow Complexity モードが採用される場合、候補となる全ての予測モードに対して、予測画像の生成、および、符号化情報の符号量の算出が行われ、次の式（２）で表わされるコスト関数が各予測モードに対して算出される。
Figure 2015053115
Dは、原画像と予測画像の差分（歪）、Header_Bitは、符号化情報の符号量、QPtoQuantは、量子化パラメータQPの関数として与えられる関数である。
Low Complexity モードにおいては、全ての予測モードに対して、予測画像を生成するだけでよく、復号画像を生成する必要がないため、演算量が少なくて済む。
また、イントラ予測モードとは、ＰＵのサイズ、予測方向などを表すモードである。
動き予測・補償部４７は、ＰＵ単位で候補となる全てのインター予測モードの動き予測・補償処理を行う。具体的には、動き予測・補償部４７は、画面並べ替えバッファ３２から供給される画像と、フレームメモリ４４からスイッチ４５を介して読み出される参照画像に基づいて、候補となる全てのインター予測モードの動きベクトルをＰＵ単位で検出する。そして、動き予測・補償部４７は、その動きベクトルに基づいてＰＵ単位で参照画像に補償処理を施し、予測画像を生成する。
このとき、動き予測・補償部４７は、画面並べ替えバッファ３２から供給される画像と予測画像とに基づいて、候補となる全てのインター予測モードに対してコスト関数値を算出し、コスト関数値が最小となるインター予測モードを最適インター予測モードに決定する。そして、動き予測・補償部４７は、最適インター予測モードのコスト関数値と、対応する予測画像を予測画像選択部４８に供給する。また、動き予測・補償部４７は、予測画像選択部４８から最適インター予測モードで生成された予測画像の選択が通知された場合、インター予測モード情報、対応する動きベクトル、参照画像を特定する情報などを可逆符号化部３６に出力する。なお、インター予測モードとは、ＰＵのサイズなどを表すモードである。
予測画像選択部４８は、イントラ予測部４６および動き予測・補償部４７から供給されるコスト関数値に基づいて、最適イントラ予測モードと最適インター予測モードのうちの、対応するコスト関数値が小さい方を、最適予測モードに決定する。そして、予測画像選択部４８は、最適予測モードの予測画像を、演算部３３および加算部４０に供給する。また、予測画像選択部４８は、最適予測モードの予測画像の選択をイントラ予測部４６または動き予測・補償部４７に通知する。
レート制御部４９は、蓄積バッファ３７に蓄積された符号化データに基づいて、オーバーフローあるいはアンダーフローが発生しないように、量子化部３５の量子化動作のレートを制御する。
スキップ制御部５０は、ＴＵが4×4画素である場合、水平方向のトランスフォームスキップを行うように制御する水平スキップオン信号と、垂直方向のトランスフォームスキップを行うように制御する垂直スキップオン信号を、制御信号として直交変換部３４に供給する。また、スキップ制御部５０は、水平方向のトランスフォームスキップを行わないように制御する水平スキップオフ信号と垂直スキップオン信号を、制御信号として直交変換部３４に供給する。
さらに、スキップ制御部５０は、水平スキップオン信号と、垂直方向のトランスフォームスキップを行わないように制御する垂直スキップオフ信号を、制御信号として直交変換部３４に供給する。また、スキップ制御部５０は、水平スキップオフ信号と垂直スキップオフ信号を制御信号として直交変換部３４に供給する。
スキップ制御部５０は、ＴＵのサイズが4×4画素である場合、ＴＵ単位で、制御信号に応じて直交変換部３４から供給される４つの直交変換処理結果のそれぞれに対して、コスト関数値を算出する。スキップ制御部５０は、ＴＵ単位で、コスト関数値が最小となる直交変換処理結果に対応する水平方向および垂直方向のトランスフォームスキップの有無を、最適トランスフォームスキップとして表すトランスフォームスキップ情報を生成する。また、スキップ制御部５０は、最適トランスフォームスキップに対応する制御信号を、再度、直交変換部３４に供給する。
スキップ制御部５０は、ＴＵのサイズが4×4画素以外である場合、水平方向および垂直方向のトランスフォームスキップの無しを最適トランスフォームスキップとして表すトランスフォームスキップ情報を生成する。また、スキップ制御部５０は、水平スキップオフ信号と垂直スキップオフ信号を、最適トランスフォームスキップに対応する制御信号として、直交変換部３４に供給する。スキップ制御部５０は、生成されたトランスフォームスキップ情報を、量子化部３５、可逆符号化部３６、およびスキップ制御部５１に供給する。
スキップ制御部５１は、スキップ制御部５０から供給されるトランスフォームスキップ情報を逆量子化部３８に供給する。また、スキップ制御部５１は、トランスフォームスキップ情報が表す最適トランスフォームスキップに対応する制御信号を、逆直交変換部３９に供給する。
（符号化単位の説明）
図４は、HEVC方式における符号化単位であるCoding UNIT(CU)を説明する図である。
HEVC方式では、4000画素×2000画素のUHD（Ultra High Definition）などのような大きな画枠の画像も対象としているため、符号化単位のサイズを16画素×16画素に固定することは最適ではない。従って、HEVC方式では、符号化単位としてCUが定義されている。
CUは、AVC方式におけるマクロブロックと同様の役割を果たす。具体的には、CUはPUに分割されたり、TUに分割されたりする。
但し、CUのサイズは、シーケンスごとに可変の２のべき乗画素で表される正方形である。具体的には、CUは、最大のサイズのCUであるLCUを、最小のサイズのCUであるSCU(Smallest Coding Unit)より小さくならないように、任意の回数だけ水平方向および垂直方向に２分割することにより設定される。即ち、LCUを、SCUになるまで、上の階層のサイズが下の階層のサイズの1/4となるように階層化したときの任意の階層のサイズがCUのサイズである。
例えば、図４では、LCUのサイズが128であり、SCUのサイズが8である。従って、LCUの階層深度（Depth）は0乃至4となり、階層深度数は5となる。即ち、CUに対応する分割数は0乃至4のいずれかである。
なお、LCUとSCUのサイズを指定する情報は、SPSに含められる。また、CUに対応する分割数は、各階層においてさらに分割するかどうかを表すsplit_flagにより指定される。CUの詳細については、非特許文献１に記載されている。
ＴＵのサイズは、CUのsplit_flagと同様に、split_transform_flagを用いて指定することができる。インター予測時およびイントラ予測時のＴＵの最大分割数は、それぞれ、max_transform_hierarchy_depth_inter,max_transform_hierarchy_depth_intraとして、SPSにより指定される。
また、本明細書において、CTU（Coding Tree Unit）は、LCUのCTB（Coding Tree Block）と、そのLCUベース（レベル）で処理するときのパラメータを含む単位であるとする。また、CTUを構成するCUは、CB(Coding Block)と、そのCUベース（レベル）で処理するときのパラメータを含む単位であるとする。
（直交変換部３４、量子化部３５、およびスキップ制御部５０の構成例）
図５は、図３の直交変換部３４、量子化部３５、およびスキップ制御部５０の構成例を示すブロック図である。
図５に示すように、直交変換部３４は、水平方向演算部７１と垂直方向演算部７２により構成される。
直交変換部３４の水平方向演算部７１は、ＴＵ単位で、スキップ制御部５０からの制御信号に基づいて、図３の演算部３３からの残差情報に対して水平方向の直交変換処理を行う。具体的には、水平方向演算部７１は、ＴＵ単位で、水平スキップオフ信号に基づいて、残差情報に対して水平方向の直交変換を行う。そして、水平方向演算部７１は、その結果得られる直交変換係数を、水平方向の直交変換処理結果として垂直方向演算部７２に供給する。
また、水平方向演算部７１は、ＴＵ単位で、水平スキップオン信号に基づいて、残差情報に対して水平方向のトランスフォームスキップを行う。そして、水平方向演算部７１は、演算部３３からの残差情報を、水平方向の直交変換処理結果として垂直方向演算部７２に供給する。
垂直方向演算部７２は、ＴＵ単位で、スキップ制御部５０からの制御信号に基づいて、水平方向演算部７１から供給される水平方向の直交変換処理結果に対して、垂直方向の直交変換処理を行う。具体的には、垂直方向演算部７２は、ＴＵ単位で、垂直スキップオフ信号に基づいて、水平方向の直交変換処理結果に対して垂直方向の直交変換を行う。そして、垂直方向演算部７２は、スキップ制御部５０からの制御信号が再度供給された最適トランスフォームスキップに対応する制御信号ではない場合、垂直方向の直交変換の結果得られる直交変換係数を、最終的な直交変換処理結果としてスキップ制御部５０に供給する。
また、垂直方向演算部７２は、ＴＵ単位で、垂直スキップオン信号に基づいて、水平方向の直交変換処理結果に対して垂直方向のトランスフォームスキップを行う。そして、垂直方向演算部７２は、スキップ制御部５０からの制御信号が再度供給された最適トランスフォームスキップに対応する制御信号ではない場合、水平方向の直交変換処理結果を、最終的な直交変換処理結果としてスキップ制御部５０に供給する。
垂直方向演算部７２は、スキップ制御部５０からの制御信号が再度供給された最適トランスフォームスキップに対応する制御信号である場合、最終的な直交変換処理結果を量子化部３５に供給する。
スキップ制御部５０は、制御部８１と決定部８２により構成される。
スキップ制御部５０の制御部８１は、ＴＵのサイズが4×4画素である場合、ＴＵ単位で、水平スキップオフ信号と垂直スキップオフ信号、水平スキップオン信号と垂直スキップオフ信号、水平スキップオフ信号と垂直スキップオン信号、および水平スキップオフ信号と垂直スキップオフ信号を順に制御信号として生成する。制御部８１は、ＴＵ単位で、制御信号を直交変換部３４に供給する。また、制御部８１は、ＴＵ単位で、決定部８２から供給される最適トランスフォームスキップに対応する制御信号を、水平方向演算部７１と垂直方向演算部７２に供給する。
決定部８２は、ＴＵのサイズが4×4画素である場合、ＴＵ単位で、垂直方向演算部７２から供給される４つの直交変換処理結果に対してコスト関数値を算出する。決定部８２は、ＴＵ単位で、コスト関数値が最小となる直交変換処理結果に対応する水平方向および垂直方向のトランスフォームスキップの有無を、最適トランスフォームスキップに決定する。一方、決定部８２は、ＴＵのサイズが4×4画素以外である場合、ＴＵ単位で、水平方向および垂直方向のトランスフォームスキップの無しを最適トランスフォームスキップに決定する。
決定部８２は、ＴＵ単位で、最適トランスフォームスキップを制御部８１に供給する。また、決定部８２は、ＴＵ単位で、トランスフォームスキップ情報を生成し、量子化部３５、可逆符号化部３６、およびスキップ制御部５１に供給する。
量子化部３５は、リスト決定部９１と演算部９２により構成される。
リスト決定部９１は、SPSやPPSに含まれるＴＵのサイズごとのスケーリングリストを保持する。リスト決定部９１は、ＴＵ単位で、決定部８２から供給されるトランスフォームスキップ情報と、保持されているスケーリングリストとに基づいて、スケーリングリストを決定し、演算部９２に供給する。
演算部９２は、ＴＵ単位で、リスト決定部９１から供給されるスケーリングリストを用いて、垂直方向演算部７２から供給される直交変換処理結果に対して量子化を行う。この量子化動作のレートは、レート制御部４９により制御される。演算部９２は、量子化の結果得られる量子化値を図３の可逆符号化部３６と逆量子化部３８に供給する。
（スケーリングリストの決定方法の説明）
図６は、図５のリスト決定部９１によるスケーリングリストの決定方法を説明する図である。
図６に示すように、トランスフォームスキップ情報が、水平方向のトランスフォームスキップの無しと垂直方向のトランスフォームスキップの有りを表す場合、リスト決定部９１は、処理対象のＴＵのサイズ（図６の例では8×8画素）のスケーリングリストの第１行の値を読み出す。そして、リスト決定部９１は、読み出された第１行の値を全行の値とするスケーリングリストを、処理対象のＴＵのスケーリングリストに決定する。即ち、処理対象のＴＵに対してトランスフォームスキップが垂直方向にのみ行われている場合、行方向に変化するが、列方向には変化しないスケーリングリストが、処理対象のＴＵのスケーリングリストとされる。
一方、図６に示すように、トランスフォームスキップ情報が、垂直方向のトランスフォームスキップの無しと水平方向のトランスフォームスキップの有りを表す場合、リスト決定部９１は、処理対象のＴＵのサイズ（図６の例では8×8画素）のスケーリングリストの第１列の値を読み出す。そして、リスト決定部９１は、読み出された第１列の値を全列の値とするスケーリングリストを、処理対象のＴＵのスケーリングリストに決定する。即ち、処理対象のＴＵに対してトランスフォームスキップが水平方向にのみ行われている場合、列方向に変化するが、行方向には変化しないスケーリングリストが、処理対象のＴＵのスケーリングリストとされる。
また、トランスフォームスキップ情報が、水平方向および垂直方向のトランスフォームスキップの有りを表す場合、リスト決定部９１は、保持しているスケーリングリストの直流成分を全ての成分に適用したスケーリングリストを、処理対象のＴＵのスケーリングリストに決定する。なお、この場合、リスト決定部９１は、処理対象のＴＵのスケーリングリストをflat行列に決定してもよい。
以上のように、トランスフォームスキップが、水平方向および垂直方向のいずれか一方についてのみ行われる場合、トランスフォームスキップが行われた方向のスケーリングリストが用いられないようにされる。これにより、トランスフォームスキップが行われた方向の画素ドメインの直交変換処理結果の量子化時に、周波数ドメインの重み係数が用いられることを防止することができる。その結果、符号化効率が向上する。
（逆量子化部３８、逆直交変換部３９、およびスキップ制御部５１の構成例）
図７は、図３の逆量子化部３８、逆直交変換部３９、およびスキップ制御部５１の構成例を示すブロック図である。
図７に示すように、スキップ制御部５１は、受信部１０１と制御部１０２により構成される。
スキップ制御部５１の受信部１０１は、ＴＵ単位で、スキップ制御部５０からトランスフォームスキップ情報を受信する。受信部１０１は、ＴＵ単位で、トランスフォームスキップ情報を逆量子化部３８と制御部１０２に供給する。
制御部１０２は、ＴＵ単位で、受信部１０１から供給されるトランスフォームスキップ情報に基づいて、水平スキップオン信号または水平スキップオフ信号、および、垂直スキップオン信号または垂直スキップオフ信号を、制御信号として生成する。
具体的には、トランスフォームスキップ情報が、水平方向および垂直方向のトランスフォームスキップの無しを表す場合、制御部１０２は、水平スキップオフ信号と垂直スキップオフ信号を制御信号として生成する。また、トランスフォームスキップ情報が、水平方向のトランスフォームスキップの有りと垂直方向のトランスフォームスキップの無しを表す場合、制御部１０２は、水平スキップオン信号と垂直スキップオフ信号を制御信号として生成する。
一方、トランスフォームスキップ情報が、水平方向のトランスフォームスキップの無しと垂直方向のトランスフォームスキップの有りを表す場合、制御部１０２は、水平スキップオフ信号と垂直スキップオン信号を制御信号として生成する。また、トランスフォームスキップ情報が、水平方向および垂直方向のトランスフォームスキップの有りを表す場合、制御部１０２は、水平スキップオン信号と垂直スキップオン信号を制御信号として生成する。制御部１０２は、生成された制御信号を逆直交変換部３９に供給する。
逆量子化部３８は、リスト決定部１０３と演算部１０４により構成される。
リスト決定部１０３は、SPSやPPSに含まれるＴＵのサイズごとのスケーリングリストを保持する。リスト決定部１０３は、ＴＵ単位で、受信部１０１から供給されるトランスフォームスキップ情報と、保持されているスケーリングリストとに基づいて、図５のリスト決定部９１と同様にスケーリングリストを決定する。リスト決定部１０３は、ＴＵ単位でスケーリングリストを演算部１０４に供給する。
演算部１０４は、ＴＵ単位で、リスト決定部１０３から供給されるスケーリングリストを用いて、図５の演算部９２から供給される量子化値を逆量子化する。演算部１０４は、逆量子化の結果得られる直交変換処理結果を逆直交変換部３９に供給する。
逆直交変換部３９は、水平方向演算部１０５と垂直方向演算部１０６により構成される。
逆直交変換部３９の水平方向演算部１０５は、ＴＵ単位で、制御部１０２から供給される制御信号に基づいて、演算部１０４からの直交変換処理結果に対して水平方向の逆直交変換処理を行う。
具体的には、水平方向演算部１０５は、ＴＵ単位で、水平スキップオフ信号に基づいて、直交変換処理結果に対して水平方向の逆直交変換を行う。そして、水平方向演算部１０５は、直交変換処理結果の水平方向の逆直交変換結果を、水平方向の逆直交変換処理結果として垂直方向演算部１０６に供給する。
また、水平方向演算部１０５は、ＴＵ単位で、水平スキップオン信号に基づいて、直交変換処理結果に対して水平方向のトランスフォームスキップを行う。そして、水平方向演算部１０５は、直交変換処理結果を、水平方向の逆直交変換処理結果として垂直方向演算部１０６に供給する。
垂直方向演算部１０６は、ＴＵ単位で、制御部１０２から供給される制御信号に基づいて、水平方向演算部１０５からの水平方向の逆直交変換処理結果に対して垂直方向の逆直交変換処理を行う。
具体的には、垂直方向演算部１０６は、ＴＵ単位で、垂直スキップオフ信号に基づいて、水平方向の逆直交変換処理結果に対して垂直方向の逆直交変換を行う。そして、垂直方向演算部１０６は、垂直方向の逆直交変換の結果得られる残差情報を図３の加算部４０に供給する。
また、垂直方向演算部１０６は、ＴＵ単位で、垂直スキップオン信号に基づいて、水平方向の逆直交変換処理結果に対して垂直方向のトランスフォームスキップを行う。そして、垂直方向演算部１０６は、水平方向の逆直交変換処理結果である残差情報を加算部４０に供給する。
（residual_codingのシンタクスの例）
図８と図９は、residual_codingのシンタクスの例を示す図である。
図８に示すように、residual_codingには、ＴＵごとに、そのＴＵのトランスフォームスキップ情報（transform_skip_indicator）が設定される。トランスフォームスキップ情報は、最適トランスフォームスキップを表す情報、即ち、残差情報に対して水平方向と垂直方向のいずれのトランスフォームスキップが行われたかを識別する情報である。
トランスフォームスキップ情報は、水平方向および垂直方向のトランスフォームスキップの無しを表す場合0であり、水平方向のトランスフォームスキップの有りと垂直方向のトランスフォームスキップの無しを表す場合1である。また、トランスフォームスキップ情報は、水平方向のトランスフォームスキップの無しと垂直方向のトランスフォームスキップの有りを表す場合2であり、水平方向および垂直方向のトランスフォームスキップの有りを表す場合3である。
これに対して、トランスフォームスキップの有無が水平方向と垂直方向について別々に設定不可能なHEVCでは、residual_codingにおいて、水平方向および垂直方向で共通の、トランスフォームスキップが行われたことを識別するトランスフォームスキップフラグ（transform_skip_flag）が設定される。トランスフォームスキップフラグは、トランスフォームスキップが行われたことを表す場合1であり、トランスフォームスキップが行われていないことを表す場合0である。
（符号化装置の処理の説明）
図１０は、図１の符号化装置１０のストリーム生成処理を説明するフローチャートである。
図１０のステップＳ１１において、符号化装置１０の設定部１１は、パラメータセットを設定する。設定部１１は、設定されたパラメータセットを符号化部１２に供給する。
ステップＳ１２において、符号化部１２は、外部から入力されたフレーム単位の画像をHEVC方式に準ずる方式で符号化する符号化処理を行う。この符号化処理の詳細は、後述する図１１および図１２を参照して説明する。
ステップＳ１３において、符号化部１２の蓄積バッファ３７（図３）は、設定部１１から供給されるパラメータセットと蓄積している符号化データから符号化ストリームを生成し、伝送部１３に供給する。
ステップＳ１４において、伝送部１３は、設定部１１から供給される符号化ストリームを、後述する復号装置に伝送し、処理を終了する。
図１１および図１２は、図１０のステップＳ１２の符号化処理の詳細を説明するフローチャートである。
図１１のステップＳ３１において、符号化部１２のA/D変換部３１（図３）は、符号化対象として入力されたフレーム単位の画像をA/D変換する。A/D変換部３１は、変換後のデジタル信号である画像を画面並べ替えバッファ３２に出力して記憶させる。
ステップＳ３２において、画面並べ替えバッファ３２は、記憶した表示の順番のフレームの画像を、GOP構造に応じて、符号化のための順番に並べ替える。画面並べ替えバッファ３２は、並べ替え後のフレーム単位の画像を、演算部３３、イントラ予測部４６、および動き予測・補償部４７に供給する。
ステップＳ３３において、イントラ予測部４６は、ＰＵ単位で候補となる全てのイントラ予測モードのイントラ予測処理を行う。また、イントラ予測部４６は、画面並べ替えバッファ３２から読み出された画像と、イントラ予測処理の結果生成される予測画像とに基づいて、候補となる全てのイントラ予測モードに対してコスト関数値を算出する。そして、イントラ予測部４６は、コスト関数値が最小となるイントラ予測モードを、最適イントラ予測モードに決定する。イントラ予測部４６は、最適イントラ予測モードで生成された予測画像、および、対応するコスト関数値を、予測画像選択部４８に供給する。
また、動き予測・補償部４７は、ＰＵ単位で候補となる全てのインター予測モードの動き予測・補償処理を行う。また、動き予測・補償部４７は、画面並べ替えバッファ３２から供給される画像と予測画像とに基づいて、候補となる全てのインター予測モードに対してコスト関数値を算出し、コスト関数値が最小となるインター予測モードを最適インター予測モードに決定する。そして、動き予測・補償部４７は、最適インター予測モードのコスト関数値と、対応する予測画像を予測画像選択部４８に供給する。
ステップＳ３４において、予測画像選択部４８は、ステップＳ３３の処理によりイントラ予測部４６および動き予測・補償部４７から供給されるコスト関数値に基づいて、最適イントラ予測モードと最適インター予測モードのうちのコスト関数値が最小となる方を、最適予測モードに決定する。そして、予測画像選択部４８は、最適予測モードの予測画像を、演算部３３および加算部４０に供給する。
ステップＳ３５において、予測画像選択部４８は、最適予測モードが最適インター予測モードであるかどうかを判定する。ステップＳ３５で最適予測モードが最適インター予測モードであると判定された場合、予測画像選択部４８は、最適インター予測モードで生成された予測画像の選択を動き予測・補償部４７に通知する。
そして、ステップＳ３６において、動き予測・補償部４７は、インター予測モード情報、動きベクトル、および参照画像を特定する情報を可逆符号化部３６に供給し、処理をステップＳ３８に進める。
一方、ステップＳ３５で最適予測モードが最適インター予測モードではないと判定された場合、即ち最適予測モードが最適イントラ予測モードである場合、予測画像選択部４８は、最適イントラ予測モードで生成された予測画像の選択をイントラ予測部４６に通知する。そして、ステップＳ３７において、イントラ予測部４６は、イントラ予測モード情報を可逆符号化部３６に供給し、処理をステップＳ３８に進める。
ステップＳ３８において、演算部３３は、画面並べ替えバッファ３２から供給される画像から、予測画像選択部４８から供給される予測画像を減算することにより符号化を行う。演算部３３は、その結果得られる画像を、残差情報として直交変換部３４に出力する。
ステップＳ３９において、符号化部１２は、ＴＵ単位で、残差情報に対して水平方向および垂直方向の直交変換処理を行う水平垂直直交変換処理を行う。この水平垂直直交変換処理の詳細は、後述する図１３を参照して説明する。
ステップＳ４０において、量子化部３５のリスト決定部９１（図５）は、ＴＵ単位で、スキップ制御部５０から供給されるトランスフォームスキップ情報と、保持されているスケーリングリストとに基づいて、スケーリングリストを決定する。リスト決定部９１は、ＴＵ単位でスケーリングリストを演算部９２に供給する。
ステップＳ４１において、演算部９２は、ＴＵ単位で、リスト決定部９１から供給されるスケーリングリストを用いて、直交変換部３４から供給される直交変換処理結果を量子化する。量子化部３５は、量子化の結果得られる量子化値を可逆符号化部３６と逆量子化部３８に供給する。
図１２のステップＳ４２において、逆量子化部３８のリスト決定部１０３（図７）は、ＴＵ単位で、スキップ制御部５０から供給されるトランスフォームスキップ情報と、保持されているスケーリングリストとに基づいて、スケーリングリストを決定する。リスト決定部１０３は、ＴＵ単位でスケーリングリストを演算部１０４に供給する。
ステップＳ４３において、演算部１０４は、ＴＵ単位で、リスト決定部１０３から供給されるスケーリングリストを用いて、演算部９２から供給される量子化値を逆量子化する。演算部１０４は、逆量子化の結果得られる直交変換処理結果を逆直交変換部３９に供給する。
ステップＳ４４において、符号化部１２は、ＴＵ単位で、トランスフォームスキップ情報に基づいて、直交変換処理結果に対して水平方向および垂直方向の逆直交変換処理を行う水平垂直逆直交変換処理を行う。この水平垂直逆直交変換処理の詳細は、後述する図１４を参照して説明する。
ステップＳ４５において、加算部４０は、逆直交変換部３９の垂直方向演算部１０６（図７）から供給される残差情報と、予測画像選択部４８から供給される予測画像を加算し、復号を行う。加算部４０は、復号された画像をデブロックフィルタ４１とフレームメモリ４４に供給する。
ステップＳ４６において、デブロックフィルタ４１は、加算部４０から供給される復号された画像に対して、デブロッキングフィルタ処理を行う。デブロックフィルタ４１は、その結果得られる画像を適応オフセットフィルタ４２に供給する。
ステップＳ４７において、適応オフセットフィルタ４２は、デブロックフィルタ４１から供給される画像に対して、LCUごとに適応オフセットフィルタ処理を行う。適応オフセットフィルタ４２は、その結果得られる画像を適応ループフィルタ４３に供給する。また、適応オフセットフィルタ４２は、LCUごとに、オフセットフィルタ情報を可逆符号化部３６に供給する。
ステップＳ４８において、適応ループフィルタ４３は、適応オフセットフィルタ４２から供給される画像に対して、LCUごとに適応ループフィルタ処理を行う。適応ループフィルタ４３は、その結果得られる画像をフレームメモリ４４に供給する。また、適応ループフィルタ４３は、適応ループフィルタ処理で用いられたフィルタ係数を可逆符号化部３６に供給する。
ステップＳ４９において、フレームメモリ４４は、適応ループフィルタ４３から供給される画像と加算部４０から供給される画像を蓄積する。フレームメモリ４４に蓄積されたフィルタ処理が行われていない画像のうちのＰＵに隣接する画像は、周辺画像としてスイッチ４５を介してイントラ予測部４６に供給される。一方、フレームメモリ４４に蓄積されたフィルタ処理が行われた画像は、参照画像としてスイッチ４５を介して動き予測・補償部４７に出力される。
ステップＳ５０において、可逆符号化部３６は、イントラ予測モード情報、または、インター予測モード情報、動きベクトル、および参照画像を特定する情報、トランスフォームスキップ情報、オフセットフィルタ情報、並びにフィルタ係数を、符号化情報として可逆符号化する。
ステップＳ５１において、可逆符号化部３６は、量子化部３５から供給される量子化値を可逆符号化する。そして、可逆符号化部３６は、ステップＳ５０の処理で可逆符号化された符号化情報と可逆符号化された量子化値から、符号化データを生成し、蓄積バッファ３７に供給する。
ステップＳ５２において、蓄積バッファ３７は、可逆符号化部３６から供給される符号化データを、一時的に蓄積する。
ステップＳ５３において、レート制御部４９は、蓄積バッファ３７に蓄積された符号化データに基づいて、オーバーフローあるいはアンダーフローが発生しないように、量子化部３５の量子化動作のレートを制御する。そして、処理は、図１０のステップＳ１２に戻り、ステップＳ１３に進む。
なお、図１１および図１２の符号化処理では、説明を簡単化するため、常に、イントラ予測処理と動き予測・補償処理が行われるようにしたが、実際には、ピクチャタイプ等によっていずれか一方のみが行われる場合もある。
図１３は、図１１のステップＳ３９の水平垂直直交変換処理を説明するフローチャートである。この水平垂直直交変換処理は、ＴＵ単位で行われる。
図１３のステップＳ７１において、スキップ制御部５０の制御部８１（図５）は、ＴＵのサイズが4×4画素であるかどうかを判定する。ステップＳ７１でＴＵのサイズが4×4画素であると判定された場合、処理はステップＳ７２に進む。
ステップＳ７２において、制御部８１は、水平スキップオフ信号と垂直スキップオフ信号を生成し、制御信号として水平方向演算部７１と垂直方向演算部７２に供給する。
ステップＳ７３において、直交変換部３４の水平方向演算部７１は、制御部８１から供給される水平スキップオフ信号に基づいて、演算部３３から供給される残差情報に対して水平方向の直交変換を行う。そして、水平方向演算部７１は、その結果得られる直交変換係数を、水平方向の直交変換処理結果として垂直方向演算部７２に供給する。
ステップＳ７４において、垂直方向演算部７２は、制御部８１から供給される垂直スキップオフ信号に基づいて、水平方向演算部７１から供給される水平方向の直交変換処理結果に対して垂直方向の直交変換を行う。そして、垂直方向演算部７２は、その結果得られる直交変換係数を、最終的な直交変換処理結果として決定部８２に供給する。
ステップＳ７５において、制御部８１は、水平スキップオン信号と垂直スキップオフ信号を生成し、制御信号として水平方向演算部７１と垂直方向演算部７２に供給する。これにより、水平方向演算部７１は、水平スキップオン信号に基づいてトランスフォームスキップを行い、演算部３３から供給される残差情報を、水平方向の直交変換処理結果として垂直方向演算部７２に供給する。
ステップＳ７６において、垂直方向演算部７２は、制御部８１から供給される垂直スキップオフ信号に基づいて、水平方向演算部７１から供給される水平方向の直交変換処理結果に対して垂直方向の直交変換を行う。そして、垂直方向演算部７２は、その結果得られる直交変換係数を、最終的な直交変換処理結果として決定部８２に供給する。
ステップＳ７７において、制御部８１は、水平スキップオフ信号と垂直スキップオン信号を生成し、制御信号として水平方向演算部７１と垂直方向演算部７２に供給する。
ステップＳ７８において、水平方向演算部７１は、制御部８１から供給される水平スキップオフ信号に基づいて、演算部３３から供給される残差情報に対して水平方向の直交変換を行う。そして、水平方向演算部７１は、その結果得られる直交変換係数を、水平方向の直交変換処理結果として垂直方向演算部７２に供給する。垂直方向演算部７２は、制御部８１から供給される垂直スキップオン信号に基づいてトランスフォームスキップを行い、水平方向演算部７１から供給される水平方向の直交変換処理結果を、最終的な直交変換処理結果として決定部８２に供給する。
ステップＳ７９において、制御部８１は、水平スキップオン信号と垂直スキップオン信号を生成し、制御信号として水平方向演算部７１と垂直方向演算部７２に供給する。
ステップＳ８０において、水平方向演算部７１と垂直方向演算部７２は、制御部８１から供給される制御信号に基づいて、水平方向と垂直方向のトランスフォームスキップを行う。これにより、演算部３３から供給される残差情報が、最終的な直交変換処理結果として決定部８２に供給される。
ステップＳ８１において、決定部８２は、ステップＳ７４，Ｓ７６,Ｓ７８、およびＳ８０の処理で垂直方向演算部７２から供給される４つの直交変換処理結果のそれぞれに対してコスト関数値を算出することにより、最適トランスフォームスキップを決定する。決定部８２は、最適トランスフォームスキップを制御部８１に供給し、処理をステップＳ８３に進める。
一方、ステップＳ７１でＴＵのサイズが4×4画素ではないと判定された場合、処理はステップＳ８２に進む。ステップＳ８２において、決定部８２は、最適トランスフォームスキップを水平方向および垂直方向のトランスフォームスキップの無しに決定する。決定部８２は、最適トランスフォームスキップを制御部８１に供給し、処理をステップＳ８３に進める。
ステップＳ８３において、決定部８２は、ステップＳ８１またはステップＳ８２で決定された最適トランスフォームスキップを表すトランスフォームスキップ情報を生成する。決定部８２は、トランスフォームスキップ情報を、量子化部３５、可逆符号化部３６、およびスキップ制御部５１に供給する。
ステップＳ８４において、制御部８１は、決定部８２から供給される最適トランスフォームスキップに対応する制御信号を、水平方向演算部７１と垂直方向演算部７２に供給する。
ステップＳ８５において、水平方向演算部７１と垂直方向演算部７２は、制御部８１から供給される最適トランスフォームスキップに対応する制御信号に基づいて、水平方向と垂直方向の直交変換処理を行う。垂直方向演算部７２は、その結果得られる最終的な直交変換処理結果を量子化部３５に供給する。そして、処理は図１１のステップＳ３９に戻り、ステップＳ４０に進む。
なお、上述した説明では、TUのサイズが4×4画素である場合、最適トランスフォームスキップが決定された後、再度、最適トランスフォームスキップに対応する水平方向および垂直方向の直交変換処理が行われたが、行われないようにしてもよい。この場合、垂直方向演算部７２は、最終的な直交変換処理結果を一時的に保持しておき、最適トランスフォームスキップが決定された後、保持している最適トランスフォームスキップに対応する最終的な直交変換処理結果を出力する。
図１４は、図１２のステップＳ４４の水平垂直逆直交変換処理を説明するフローチャートである。この水平垂直逆直交変換処理は、ＴＵ単位で行われる。
図１４のステップＳ１０１において、スキップ制御部５１の受信部１０１（図７）は、図５の決定部８２から供給されるトランスフォームスキップ情報を受信する。
ステップＳ１０２において、制御部１０２は、トランスフォームスキップ情報を２で除算したときの余りが１であるかどうかを判定する。
ステップＳ１０２でトランスフォームスキップ情報を２で除算したときの余りが１であると判定された場合、即ち、トランスフォームスキップ情報が１または３である場合、制御部１０２は、水平スキップオン信号を生成する。そして、制御部１０２は、水平スキップオン信号を制御信号として逆直交変換部３９に供給する。
これにより、逆直交変換部３９の水平方向演算部１０５は、演算部１０４からの直交変換処理結果に対して水平方向のトランスフォームスキップを行う。そして、水平方向演算部１０５は、演算部１０４からの直交変換処理結果を、水平方向の逆直交変換処理後の直交変換処理結果として垂直方向演算部１０６に供給し、処理をステップＳ１０４に進める。
一方、ステップＳ１０２で、トランスフォームスキップ情報を２で除算したときの余りが１ではないと判定された場合、即ち、トランスフォームスキップ情報が０または２である場合、制御部１０２は、水平スキップオフ信号を生成する。そして、制御部１０２は、水平スキップオフ信号を制御信号として逆直交変換部３９に供給する。
そして、ステップＳ１０３において、水平方向演算部１０５は、水平スキップオフ信号に基づいて、演算部１０４からの直交変換処理結果に対して水平方向の逆直交変換を行う。そして、水平方向演算部１０５は、水平方向の逆直交変換後の直交変換処理結果を、水平方向の逆直交変換処理後の直交変換処理結果として垂直方向演算部１０６に供給し、処理をステップＳ１０４に進める。
ステップＳ１０４において、制御部１０２は、決定部８２から供給されるトランスフォームスキップ情報を２で除算したときの商が１であるかどうかを判定する。
ステップＳ１０４でトランスフォームスキップ情報を２で除算したときの商が１であると判定された場合、即ちトランスフォームスキップ情報が２または３である場合、制御部１０２は、垂直スキップオン信号を生成する。そして、制御部１０２は、垂直スキップオン信号を制御信号として逆直交変換部３９に供給する。
これにより、垂直方向演算部１０６は、水平方向演算部１０５から供給される水平方向の逆直交変換処理後の直交変換処理結果に対して垂直方向のトランスフォームスキップを行う。そして、垂直方向演算部１０６は、水平方向の逆直交変換処理後の直交変換処理結果である残差情報を図３の加算部４０に供給する。そして、処理は図１２のステップＳ４４に戻り、ステップＳ４５に進む。
一方、ステップＳ１０４でトランスフォームスキップ情報を２で除算したときの商が１ではないと判定された場合、即ちトランスフォームスキップ情報が０または１である場合、制御部１０２は、垂直スキップオフ信号を生成する。そして、制御部１０２は、垂直スキップオフ信号を制御信号として逆直交変換部３９に供給する。
そして、ステップＳ１０５において、垂直方向演算部１０６は、垂直スキップオフ信号に基づいて、水平方向演算部１０５からの水平方向の逆直交変換処理後の直交変換処理結果に対して垂直方向の逆直交変換を行う。そして、垂直方向演算部１０６は、その結果得られる残差情報を加算部４０に供給する。そして、処理は図１２のステップＳ４４に戻り、ステップＳ４５に進む。
以上のように、符号化装置１０は、水平方向および垂直方向の一方のトランスフォームスキップのみを行うことができるので、トランスフォームスキップを最適化することができる。その結果、符号化効率を向上させることができる。
（復号装置の第１実施の形態の構成例）
図１５は、図１の符号化装置１０から伝送される符号化ストリームを復号する、本開示を適用した復号装置の第１実施の形態の構成例を示すブロック図である。
図１５の復号装置１１０は、受け取り部１１１、抽出部１１２、および復号部１１３により構成される。
復号装置１１０の受け取り部１１１は、図１の符号化装置１０から伝送されてくる符号化ストリームを受け取り、抽出部１１２に供給する。
抽出部１１２は、受け取り部１１１から供給される符号化ストリームから、パラメータセットと符号化データを抽出し、復号部１１３に供給する。
復号部１１３は、抽出部１１２から供給される符号化データをHEVC方式に準ずる方式で復号する。このとき、復号部１１３は、必要に応じて、抽出部１１２から供給されるパラメータセットも参照する。復号部１１３は、復号の結果得られる画像を出力する。
（復号部の構成例）
図１６は、図１５の復号部１１３の構成例を示すブロック図である。
図１６の復号部１１３は、蓄積バッファ１３１、可逆復号部１３２、逆量子化部１３３、逆直交変換部１３４、加算部１３５、デブロックフィルタ１３６、適応オフセットフィルタ１３７、適応ループフィルタ１３８、および画面並べ替えバッファ１３９を有する。また、復号部１１３は、D/A変換部１４０、フレームメモリ１４１、スイッチ１４２、イントラ予測部１４３、動き補償部１４４、スイッチ１４５、およびスキップ制御部１４６を有する。
復号部１１３の蓄積バッファ１３１は、図１５の抽出部１１２から符号化データを受け取り、蓄積する。蓄積バッファ１３１は、蓄積されている符号化データを可逆復号部１３２に供給する。
可逆復号部１３２は、蓄積バッファ１３１からの符号化データに対して、可変長復号や、算術復号等の可逆復号を施すことで、量子化値と符号化情報を得る。可逆復号部１３２は、量子化値を逆量子化部１３３に供給する。また、可逆復号部１３２は、符号化情報としてのイントラ予測モード情報などをイントラ予測部１４３に供給する。可逆復号部１３２は、動きベクトル、インター予測モード情報、参照画像を特定する情報などを動き補償部１４４に供給する。
さらに、可逆復号部１３２は、符号化情報としてのイントラ予測モード情報またはインター予測モード情報をスイッチ１４５に供給する。可逆復号部１３２は、符号化情報としてのオフセットフィルタ情報を適応オフセットフィルタ１３７に供給する。可逆復号部１３２は、符号化情報としてのフィルタ係数を適応ループフィルタ１３８に供給する。
また、可逆復号部１３２は、符号化情報としてのトランスフォームスキップ情報をスキップ制御部１４６に供給する。
逆量子化部１３３、逆直交変換部１３４、加算部１３５、デブロックフィルタ１３６、適応オフセットフィルタ１３７、適応ループフィルタ１３８、フレームメモリ１４１、スイッチ１４２、イントラ予測部１４３、動き補償部１４４、およびスキップ制御部１４６は、図３の逆量子化部３８、逆直交変換部３９、加算部４０、デブロックフィルタ４１、適応オフセットフィルタ４２、適応ループフィルタ４３、フレームメモリ４４、スイッチ４５、イントラ予測部４６、動き予測・補償部４７、およびスキップ制御部５１とそれぞれ同様の処理を行い、これにより、画像が復号される。
具体的には、逆量子化部１３３は、図７の逆量子化部３８と同様に構成される。逆量子化部１３３は、図１５の抽出部１１２から供給されるSPSやPPSに含まれるＴＵのサイズごとのスケーリングリストを保持する。逆量子化部１３３は、ＴＵ単位で、スキップ制御部１４６から供給されるトランスフォームスキップ情報と、保持されているスケーリングリストとに基づいて、スケーリングリストを決定する。逆量子化部１３３は、ＴＵ単位で、スケーリングリストを用いて、可逆復号部１３２からの量子化値を逆量子化する。逆量子化部１３３は、その結果得られる直交変換処理結果を逆直交変換部１３４に供給する。
逆直交変換部１３４は、図７の逆直交変換部３９と同様に構成される。逆直交変換部１３４は、ＴＵ単位で、スキップ制御部１４６から供給される制御信号に基づいて、逆量子化部１３３から供給される直交変換処理結果に対して水平方向の逆直交変換処理を行う。そして、逆直交変換部１３４は、ＴＵ単位で、制御信号に基づいて、水平方向の逆直交変換処理後の直交変換処理結果に対して垂直方向の逆直交変換処理を行う。逆直交変換部１３４は、垂直方向の逆直交変換処理の結果得られる残差情報を加算部１３５に供給する。
加算部１３５は、逆直交変換部１３４から供給される残差情報と、スイッチ１４５から供給される予測画像を加算することにより、復号を行う。加算部１３５は、復号された画像をデブロックフィルタ１３６とフレームメモリ１４１に供給する。
デブロックフィルタ１３６は、加算部１３５から供給される画像に対して適応デブロックフィルタ処理を行い、その結果得られる画像を適応オフセットフィルタ１３７に供給する。
適応オフセットフィルタ１３７は、LCUごとに、可逆復号部１３２からのオフセットフィルタ情報が表すオフセットを用いて、適応デブロックフィルタ処理後の画像に対して、オフセットフィルタ情報が表す種類の適応オフセットフィルタ処理を行う。適応オフセットフィルタ１３７は、適応オフセットフィルタ処理後の画像を、適応ループフィルタ１３８に供給する。
適応ループフィルタ１３８は、適応オフセットフィルタ１３７から供給される画像に対して、可逆復号部１３２から供給されるフィルタ係数を用いて、LCUごとに適応ループフィルタ処理を行う。適応ループフィルタ１３８は、その結果得られる画像をフレームメモリ１４１および画面並べ替えバッファ１３９に供給する。
画面並べ替えバッファ１３９は、適応ループフィルタ１３８から供給される画像をフレーム単位で記憶する。画面並べ替えバッファ１３９は、記憶した符号化のための順番のフレーム単位の画像を、元の表示の順番に並び替え、D/A変換部１４０に供給する。
D/A変換部１４０は、画面並べ替えバッファ１３９から供給されるフレーム単位の画像をD/A変換し、出力する。
フレームメモリ１４１は、適応ループフィルタ１３８から供給される画像と加算部１３５から供給される画像を蓄積する。フレームメモリ１４１に蓄積されたフィルタ処理が行われていない画像のうちのＰＵに隣接する画像は、周辺画像としてスイッチ１４２を介してイントラ予測部１４３に供給される。一方、フレームメモリ１４１に蓄積されたフィルタ処理が行われた画像は、参照画像として、スイッチ１４２を介して動き補償部１４４に供給される。
イントラ予測部１４３は、フレームメモリ１４１からスイッチ１４２を介して読み出された周辺画像を用いて、可逆復号部１３２から供給されるイントラ予測モード情報が示す最適イントラ予測モードのイントラ予測処理を行う。イントラ予測部１４３は、その結果生成される予測画像をスイッチ１４５に供給する。
動き補償部１４４は、フレームメモリ１４１からスイッチ１４２を介して、可逆復号部１３２から供給される参照画像を特定する情報により特定される参照画像を読み出す。動き補償部１４４は、可逆復号部１３２から供給される動きベクトルと参照画像を用いて、可逆復号部１３２から供給されるインター予測モード情報が示す最適インター予測モードの動き補償処理を行う。動き補償部１４４は、その結果生成される予測画像をスイッチ１４５に供給する。
スイッチ１４５は、可逆復号部１３２からイントラ予測モード情報が供給された場合、イントラ予測部１４３から供給される予測画像を加算部１３５に供給する。一方、可逆復号部１３２からインター予測モード情報が供給された場合、スイッチ１４５は、動き補償部１４４から供給される予測画像を加算部１３５に供給する。
スキップ制御部１４６は、図７のスキップ制御部５１と同様に構成される。スキップ制御部１４６は、可逆復号部１３２から供給されるトランスフォームスキップ情報を受信し、逆量子化部１３３に供給する。また、スキップ制御部１４６は、トランスフォームスキップ情報が表す最適トランスフォームスキップに対応する制御信号を、逆直交変換部１３４に供給する。
（復号装置の処理の説明）
図１７は、図１５の復号装置１１０の画像生成処理を説明するフローチャートである。
図１７のステップＳ１１１において、復号装置１１０の受け取り部１１１は、図１の符号化装置１０から伝送されてくる符号化ストリームを受け取り、抽出部１１２に供給する。
ステップＳ１１２において、抽出部１１２は、受け取り部１１１から供給される符号化ストリームから、符号化データとパラメータセットを抽出し、復号部１１３に供給する。
ステップＳ１１３において、復号部１１３は、必要に応じて抽出部１１２から供給されるパラメータセットを用いて、抽出部１１２から供給される符号化データをHEVC方式に準ずる方式で復号する復号処理を行う。この復号処理の詳細は、後述する図１８を参照して説明する。そして、処理は終了する。
図１８は、図１７のステップＳ１１３の復号処理の詳細を説明するフローチャートである。
図１８のステップＳ１３１において、復号部１１３の蓄積バッファ１３１（図１６）は、図１５の抽出部１１２からフレーム単位の符号化データを受け取り、蓄積する。蓄積バッファ１３１は、蓄積されている符号化データを可逆復号部１３２に供給する。
ステップＳ１３２において、可逆復号部１３２は、蓄積バッファ１３１からの符号化データを可逆復号し、量子化値と符号化情報を得る。可逆復号部１３２は、量子化値を逆量子化部１３３に供給する。可逆復号部１３２は、符号化情報としてのトランスフォームスキップ情報をスキップ制御部１４６に供給する。スキップ制御部１４６は、トランスフォームスキップ情報を逆量子化部１３３に供給する。
また、可逆復号部１３２は、符号化情報としてのイントラ予測モード情報などをイントラ予測部１４３に供給する。可逆復号部１３２は、動きベクトル、インター予測モード情報、参照画像を特定する情報などを動き補償部１４４に供給する。
さらに、可逆復号部１３２は、符号化情報としてのイントラ予測モード情報またはインター予測モード情報をスイッチ１４５に供給する。可逆復号部１３２は、符号化情報としてのオフセットフィルタ情報を適応オフセットフィルタ１３７に供給し、フィルタ係数を適応ループフィルタ１３８に供給する。
ステップＳ１３３において、逆量子化部１３３は、ＴＵ単位で、スキップ制御部１４６から供給されるトランスフォームスキップ情報と、保持されているスケーリングリストとに基づいて、スケーリングリストを決定する。
ステップＳ１３４において、逆量子化部１３３は、ＴＵ単位で、スケーリングリストを用いて、可逆復号部１３２から供給される量子化値を逆量子化する。演算部１０４は、逆量子化の結果得られる直交変換処理結果を逆直交変換部１３４に供給する。
ステップＳ１３５において、復号部１１３は、トランスフォームスキップ情報に基づいて、直交変換処理結果に対して、図１４と同様の水平垂直逆直交変換処理を行う。
ステップＳ１３６において、動き補償部１４４は、可逆復号部１３２からインター予測モード情報が供給されたかどうかを判定する。ステップＳ１３６でインター予測モード情報が供給されたと判定された場合、処理はステップＳ１３７に進む。
ステップＳ１３７において、動き補償部１４４は、可逆復号部１３２から供給される参照画像特定情報に基づいて参照画像を読み出し、動きベクトルと参照画像を用いて、インター予測モード情報が示す最適インター予測モードの動き補償処理を行う。動き補償部１４４は、その結果生成される予測画像を、スイッチ１４５を介して加算部１３５に供給し、処理をステップＳ１３９に進める。
一方、ステップＳ１３６でインター予測モード情報が供給されていないと判定された場合、即ちイントラ予測モード情報がイントラ予測部１４３に供給された場合、処理はステップＳ１３８に進む。
ステップＳ１３８において、イントラ予測部１４３は、フレームメモリ１４１からスイッチ１４２を介して読み出された周辺画像を用いて、イントラ予測モード情報が示すイントラ予測モードのイントラ予測処理を行う。イントラ予測部１４３は、イントラ予測処理の結果生成される予測画像を、スイッチ１４５を介して加算部１３５に供給し、処理をステップＳ１３９に進める。
ステップＳ１３９において、加算部１３５は、逆直交変換部１３４から供給される残差情報と、スイッチ１４５から供給される予測画像を加算することにより、復号を行う。加算部１３５は、復号された画像をデブロックフィルタ１３６とフレームメモリ１４１に供給する。
ステップＳ１４０において、デブロックフィルタ１３６は、加算部１３５から供給される画像に対してデブロッキングフィルタ処理を行い、ブロック歪を除去する。デブロックフィルタ１３６は、その結果得られる画像を適応オフセットフィルタ１３７に供給する。
ステップＳ１４１において、適応オフセットフィルタ１３７は、可逆復号部１３２から供給されるオフセットフィルタ情報に基づいて、デブロックフィルタ１３６によるデブロックフィルタ処理後の画像に対して、LCUごとに適応オフセットフィルタ処理を行う。適応オフセットフィルタ１３７は、適応オフセットフィルタ処理後の画像を、適応ループフィルタ１３８に供給する。
ステップＳ１４２において、適応ループフィルタ１３８は、適応オフセットフィルタ１３７から供給される画像に対して、可逆復号部１３２から供給されるフィルタ係数を用いて、LCUごとに適応ループフィルタ処理を行う。適応ループフィルタ１３８は、その結果得られる画像をフレームメモリ１４１および画面並べ替えバッファ１３９に供給する。
ステップＳ１４３において、フレームメモリ１４１は、加算部１３５から供給される画像と、適応ループフィルタ１３８から供給される画像を蓄積する。フレームメモリ１４１に蓄積されたフィルタ処理が行われていない画像のうちのＰＵに隣接する画像は、周辺画像としてスイッチ１４２を介してイントラ予測部１４３に供給される。一方、フレームメモリ１４１に蓄積されたフィルタ処理が行われた画像は、参照画像として、スイッチ１４２を介して動き補償部１４４に供給される。
ステップＳ１４４において、画面並べ替えバッファ１３９は、適応ループフィルタ１３８から供給される画像をフレーム単位で記憶し、記憶した符号化のための順番のフレーム単位の画像を、元の表示の順番に並び替え、D/A変換部１４０に供給する。
ステップＳ１４５において、D/A変換部１４０は、画面並べ替えバッファ１３９から供給されるフレーム単位の画像をD/A変換し、出力する。そして、処理は、図１７のステップＳ１１３に戻り、終了する。
以上のように、復号装置１１０は、水平方向および垂直方向の一方のトランスフォームスキップのみを行うことができる。その結果、符号化装置１０において符号化効率を向上させた符号化ストリームを復号することができる。
なお、トランスフォームスキップの方向の候補は、水平方向と垂直方向の両方、一方、および他方の全てではなく、イントラ予測の予測方向またはインター予測のＰＵの形状に応じた１つであってもよい。
この場合、図５の制御部８１は、ＴＵのサイズが4×4画素であるとき、最適トランスフォームスキップを決定する際の制御信号を、イントラ予測の予測方向またはインター予測のＰＵの形状に基づいて生成する。
具体的には、処理対象のＴＵに対応するＰＵの最適予測モードがイントラ予測モードである場合、制御部８１は、そのイントラ予測モードが表す予測方向に基づいて、制御信号を生成する。
例えば、予測方向が垂直方向に近い場合、制御部８１は、水平スキップオン信号および垂直スキップオフ信号と、水平スキップオフ信号および垂直スキップオフ信号のみを、制御信号として生成する。また、予測方向が水平方向に近い場合、制御部８１は、水平スキップオフ信号および垂直スキップオン信号と、水平スキップオフ信号および垂直スキップオフ信号のみを、制御信号として生成する。さらに、予測方向が垂直方向にも水平方向にも近くない場合、制御部８１は、水平スキップオン信号および垂直スキップオン信号と、平スキップオフ信号および垂直スキップオフ信号のみを、制御信号として生成する。
また、処理対象のＴＵに対応するＰＵの最適予測モードがインター予測モードである場合、制御部８１は、そのインター予測モードが表すサイズのＰＵの形状に基づいて、制御信号を生成する。
ここで、インター予測のＰＵ（以下、インターＰＵという）は、図１９に示すように形成される。即ち、インターＰＵは、図１９の上段に示すようにＣＵを対称分割したり、図１９の下段に示すようにＣＵを非対称分割したりすることにより形成される。
具体的には、ＣＵが２Ｎ×２Ｎ画素であるものとすると、インターＰＵは、ＣＵそのものである２Ｎ×２Ｎ画素、ＣＵを左右対称に２分割したＮ×２Ｎ画素、またはＣＵを上下対称に２分割した２Ｎ×Ｎ画素とすることができる。但し、インターＰＵは、ＣＵを上下左右対称に２分割したＮ×Ｎ画素とすることはできない。従って、例えば、８×８画素をインターＰＵとする場合には、ＣＵを１６×１６画素ではなく、８×８画素にする必要がある。
また、インターＰＵは、ＣＵを左右非対称に左側が小さくなるように２分割した1/2Ｎ×２Ｎ画素（Left）、またはＣＵを左右非対称に右側が小さくなるように２分割した1/2Ｎ×２Ｎ画素（Right）とすることもできる。さらに、インターＰＵは、ＣＵを上下非対称に上側が小さくなるように２分割した２Ｎ×1/2Ｎ画素（Upper）、または、ＣＵを上下非対称に下側が小さくなるように２分割した２Ｎ×1/2Ｎ画素（Lower）とすることもできる。
なお、HEVC方式では、ＣＵの最小サイズが８×８画素であり、インターＰＵの最小サイズは、４×８画素または８×４画素である。
以上のようにして形成されるＮ×２Ｎ画素、1/2Ｎ×２Ｎ画素（Left）、または1/2Ｎ×２Ｎ画素（Right）であるインターＰＵの形状は、図２０のＡに示すように縦長の長方形である。最適予測モードが、このようなインターＰＵのサイズを表す場合、符号化対象の画像の垂直方向に並ぶ画素間の相関が高い。従って、最適予測モードが表すサイズのインターＰＵの形状が縦長の長方形である場合、制御部８１は、水平方向のトランスフォームスキップが行われるように、水平スキップオン信号と垂直スキップオフ信号を生成する。
一方、２Ｎ×Ｎ画素、２Ｎ×1/2Ｎ画素（Upper）、または２Ｎ×1/2Ｎ画素（Lower）であるインターＰＵの形状は、図２０のＢに示すように、横長の長方形である。最適予測モードが、このようなインターＰＵのサイズを表す場合、符号化対象の画像の水平方向に並ぶ画素間の相関が高い。従って、最適予測モードが表すサイズのインターＰＵの形状が横長の長方形である場合、制御部８１は、垂直方向のトランスフォームスキップが行われるように、水平スキップオフ信号と垂直スキップオン信号を生成する。
また、最適予測モードが表すインターＰＵのサイズが２Ｎ×２Ｎ画素であり、インターＰＵの形状が正方形である場合、制御部８１は、水平方向と垂直方向のトランスフォームスキップが行われるように、水平スキップオン信号と垂直スキップオン信号を生成する。
以上のように、トランスフォームスキップの方向の候補が、イントラ予測の予測方向またはインターＰＵの形状に応じた１つである場合、符号化装置１０は、トランスフォームスキップ情報ではなく、トランスフォームスキップフラグをresidual_codingに設定して伝送する。復号装置１１０は、トランスフォームスキップフラグがトランスフォームスキップの有りを表す場合、イントラ予測の予測方向またはインターＰＵの形状に応じた方向のトランスフォームスキップを行う。
また、第１実施の形態では、ＴＵのサイズが4×4画素である場合にトランスフォームスキップが可能にされたが、トランスフォームスキップ可能なＴＵのサイズは、4×4画素に限定されない。例えば、非特許文献４に記載されているように、最小サイズのＴＵに対してトランスフォームスキップが可能にされてもよいし、非特許文献３に記載されているように、全てのサイズのＴＵに対してトランスフォームスキップが可能にされてもよい。また、所定のサイズ以下のサイズのTUに対してトランスフォームスキップが可能にされてもよい。
さらに、第１実施の形態では、ＴＵのサイズが4×4画素である場合にトランスフォームスキップが可能にされたが、ＴＵのサイズが4×4画素であり、かつ、スキップ許可情報が１である場合にトランスフォームスキップが可能にされるようにしてもよい。
＜第２実施の形態＞
（符号化装置の第２実施の形態の符号化部の構成例）
本開示を適用した符号化装置の第２実施の形態の構成は、符号化部１２を除いて、図１の符号化装置１０の構成と同一である。従って、以下では、符号化部についてのみ説明する。
図２１は、本開示を適用した符号化装置の第２実施の形態の符号化部の構成例を示すブロック図である。
図２１に示す構成のうち、図３の構成と同じ構成には同じ符号を付してある。重複する説明については適宜省略する。
図２１の符号化部１６０の構成は、回転部１６１が新たに設けられる点、および、可逆符号化部３６の代わりに可逆符号化部１６２が設けられる点が、図３の符号化部１２の構成と異なる。符号化部１６０は、イントラ予測時、トランスフォームスキップ情報に基づいて量子化値を回転させる。
具体的には、符号化部１６０の回転部１６１には、スキップ制御部５０から出力されるトランスフォームスキップ情報が入力される。また、回転部１６１には、イントラ予測部４６から出力されるイントラ予測モード情報が入力される。回転部１６１は、ＴＵ単位で、トランスフォームスキップ情報とイントラ予測モード情報とに基づいて、量子化部３５から出力される２次元の量子化値を回転させる回転処理を行う。
即ち、最適予測モードがイントラ予測モードである場合、周辺画像に近い位置のＰＵ内の画素については、その画素と周辺画像の画素の相関が高いため、残差情報が小さくなる。しかしながら、ＰＵ内の画素が周辺画像から離れていくにつれて、その画素と周辺画像の画素の相関が低くなり、残差情報は大きくなる。従って、トランスフォームスキップが行われ、残差情報が量子化されると、スキャン処理により２次元から１次元にされた量子化値は、低次側ではほとんど0であるが、高次側では非0となる。その結果、符号化効率が低下する。
従って、回転部１６１は、トランスフォームスキップ情報に基づいて、トランスフォームスキップが行われた方向に量子化値を回転させ、量子化値が、低次側で非０となり、高次側で０となるようにする。水平方向と垂直方向の両方のトランスフォームスキップが行われた場合の水平方向と垂直方向の両方の回転については、Dake He,Jinb Wang,Gaelle Martin-Cocher,“Rotation of Residual Block for Transform Skipping”,JCTVC-J0093, 2012.7.11-20に記載されている。回転部１６１は、回転処理後の量子化値を可逆符号化部１６２に供給する。
可逆符号化部１６２は、図３の可逆符号化部３６と同様に、符号化情報を可逆符号化する。また、可逆符号化部１６２は、回転部１６１から供給される回転処理後の量子化値を可逆符号化する。このとき、可逆符号化部１６２は、回転処理後の２次元の量子化値を１次元にするスキャン処理を行い、１次元の量子化値に対して可逆符号化を行う。なお、スキャン処理は、図３の可逆符号化部３６における量子化値の可逆符号化時にも行われる。可逆符号化部１６２は、可逆符号化された符号化情報と量子化値を、符号化データとして蓄積バッファ３７に供給し、蓄積させる。
（回転処理の説明）
図２２は、回転部１６１による回転処理を説明する図である。
図２２の左側に示すように、最適予測モードがイントラ予測モードであり、水平方向と垂直方向の両方のトランスフォームスキップが行われた場合、左上の画素の量子化値は０となり、右下の画素の量子化値は非０（No Zero(NZ)）となる。即ち、１次元の量子化値は、低次側で０となり、高次側で非０となる。従って、このような場合、回転部１６１は、２次元の量子化値を水平方向に９０度回転させ、垂直方向に９０度回転させることにより、１次元の量子化値の高次側を０とし、低次側を非０とする。
また、図示は省略するが、水平方向についてのみトランスフォームスキップが行われた場合、左下の画素の量子化値は０となり、右上の画素の量子化値は非０となる。従って、このような場合、回転部１６１は、２次元の量子化値を水平方向に９０度回転させることにより、１次元の量子化値の高次側を０とし、低次側を非０とする。
一方、垂直方向についてのみトランスフォームスキップが行われた場合、右上の画素の量子化値は０となり、左下の画素の量子化値は非０となる。従って、このような場合、回転部１６１は、２次元の量子化値を水平方向に９０度回転させることにより、１次元の量子化値の高次側を０とし、低次側を非０とする。
（符号化処理の説明）
図２３および図２４は、図２１の符号化部１６０の符号化処理を説明するフローチャートである。
図２３のステップＳ１６１乃至Ｓ１７１の処理は、図１１のステップＳ３１乃至Ｓ４１の処理と同様であるので、説明は省略する。
ステップＳ１７１の処理後、ステップＳ１７２において、回転部１６１は、ＴＵ単位で、トランスフォームスキップ情報に基づいて、量子化部３５から出力される２次元の量子化値を回転させる回転処理を行う。この回転処理の詳細は、後述する図２５を参照して説明する。
図２４のステップＳ１７３乃至Ｓ１８１の処理は、図１２のステップＳ４２乃至Ｓ５０の処理と同様であるので、説明は省略する。
ステップＳ１８２において、可逆符号化部１６２は、回転部１６１から供給される回転処理後の量子化値を可逆符号化する。そして、可逆符号化部１６２は、ステップＳ１８１の処理で可逆符号化された符号化情報と可逆符号化された量子化値から、符号化データを生成し、蓄積バッファ３７に供給する。
ステップＳ１８３およびＳ１８４の処理は、図１２のステップＳ５２およびＳ５３の処理と同様であるので、説明は省略する。
図２５は、図２３のステップＳ１７２の回転処理の詳細を説明するフローチャートである。この回転処理は、例えば、ＴＵ単位で行われる。
図２５のステップＳ２００において、回転部１６１は、イントラ予測部４６からイントラ予測モード情報が供給されたかどうかを判定する。ステップＳ２００でイントラ予測モード情報が供給されたと判定された場合、即ち最適予測モードがイントラ予測モードである場合、処理はステップＳ２０１に進む。
ステップＳ２０１において、回転部１６１は、スキップ制御部５０から供給されるトランスフォームスキップ情報が、水平方向のトランスフォームスキップの有りを表しているかどうかを判定する。
ステップＳ２０１で水平方向のトランスフォームスキップの有りを表していると判定された場合、処理はステップＳ２０２に進む。ステップＳ２０２において、回転部１６１は、トランスフォームスキップ情報が、垂直方向のトランスフォームスキップの有りを表しているかどうかを判定する。
ステップＳ２０２で垂直方向のトランスフォームスキップの有りを表していると判定された場合、即ち、水平方向および垂直方向のトランスフォームスキップが行われた場合、処理はステップＳ２０３に進む。ステップＳ２０３において、回転部１６１は、量子化部３５から供給される量子化値を水平方向および垂直方向に９０度回転させる。回転部１６１は、回転後の２次元の量子化値を可逆符号化部１６２に供給する。そして、処理は図２３のステップＳ１７２に戻り、処理は図２４のステップＳ１７３に進む。
一方、ステップＳ２０２で垂直方向のトランスフォームスキップの有りを表していないと判定された場合、即ち、水平方向のトランスフォームスキップは行われたが、垂直方向のトランスフォームスキップは行われていない場合、処理はステップＳ２０４に進む。
ステップＳ２０４において、回転部１６１は、量子化部３５から供給される量子化値を水平方向に９０度回転させる。回転部１６１は、回転後の２次元の量子化値を可逆符号化部１６２に供給する。そして、処理は図２３のステップＳ１７２に戻り、処理は図２４のステップＳ１７３に進む。
また、ステップＳ２０１でトランスフォームスキップ情報が、水平方向のトランスフォームスキップの有りを表していないと判定された場合、処理はステップＳ２０５に進む。
ステップＳ２０５において、回転部１６１は、トランスフォームスキップ情報が、垂直方向のトランスフォームスキップの有りを表しているかどうかを判定する。ステップＳ２０５で、垂直方向のトランスフォームスキップの有りを表していると判定された場合、即ち、水平方向のトランスフォームスキップは行われないが、垂直方向のトランスフォームスキップが行われた場合、処理はステップＳ２０６に進む。
ステップＳ２０６において、回転部１６１は、量子化部３５から供給される量子化値を垂直方向に９０度回転させる。回転部１６１は、回転後の２次元の量子化値を可逆符号化部１６２に供給する。そして、処理は図２３のステップＳ１７２に戻り、処理は図２４のステップＳ１７３に進む。
一方、ステップＳ２０５で垂直方向のトランスフォームスキップの有りを表していないと判定された場合、即ち水平方向および垂直方向の両方のトランスフォームスキップが行われなかった場合、回転部１６１は、量子化値をそのまま可逆符号化部１６２に供給する。そして、処理は図２３のステップＳ１７２に戻り、処理は図２４のステップＳ１７３に進む。
また、ステップＳ２００でイントラ予測モード情報が供給されていないと判定された場合、即ち最適予測モードがインター予測モードである場合、回転部１６１は、量子化値をそのまま可逆符号化部１６２に供給する。そして、処理は図２３のステップＳ１７２に戻り、処理は図２４のステップＳ１７３に進む。
以上のように、符号化部１６０は、量子化値をトランスフォームスキップが行われた方向に回転し、回転後の量子化値を可逆符号化する。これにより、イントラ予測時、可逆符号化の対象となる１次元の量子化値の高次側が０となり、低次側が非０となるので、より符号化効率が向上する。
なお、逆量子化部３８には、回転部１６１による回転処理後の量子化値が逆回転されて供給されるようにしてもよい。この場合、逆量子化部３８の前段には、回転部１６１による回転と逆の回転を行う回転部が設けられる。
（復号装置の第２実施の形態の復号部の構成例）
本開示を適用した復号装置の第２実施の形態の構成は、復号部１１３を除いて、図１５の復号装置１１０の構成と同一である。従って、以下では、復号部についてのみ説明する。
図２６は、本開示を適用した復号装置の第２実施の形態の復号部の構成例を示すブロック図である。
図２６に示す構成のうち、図１６の構成と同じ構成には同じ符号を付してある。重複する説明については適宜省略する。
図２６の復号部１８０は、回転部１８１が新たに設けられる点、および、逆量子化部１３３の代わりに逆量子化部１８２が設けられる点が、図１６の復号部１１３の構成と異なる。復号部１８０は、イントラ予測時、トランスフォームスキップ情報に基づいて、量子化値に対して符号化部１６０における回転と逆の回転を行う。
具体的には、復号部１８０の回転部１８１には、可逆復号部１３２からトランスフォームスキップ情報、イントラ予測モード情報、および量子化値が供給される。回転部１８１は、ＴＵ単位で、トランスフォームスキップ情報とイントラ予測モード情報に基づいて、量子化値を回転部１６１における回転とは逆に回転させる逆回転処理を行う。
即ち、イントラ予測モード情報が供給され、トランスフォームスキップ情報が水平方向および垂直方向のトランスフォームスキップの有りを表す場合、回転部１８１は、水平方向と垂直方向に９０度ずつ、回転部１６１における回転とは逆に量子化値を回転させる。一方、イントラ予測モード情報が供給され、トランスフォームスキップ情報が水平方向のトランスフォームスキップの有りを表し、垂直方向のトランスフォームスキップの無しを表す場合、回転部１８１は、水平方向に９０度だけ回転部１６１における回転とは逆に量子化値を回転させる。
また、イントラ予測モード情報が供給され、トランスフォームスキップ情報が垂直方向のトランスフォームスキップの有りを表し、水平方向のトランスフォームスキップの無しを表す場合、回転部１８１は、垂直方向に９０度だけ回転部１６１における回転とは逆に量子化値を回転させる。回転部１８１は、逆回転処理後の量子化値を逆量子化部１８２に供給する。
逆量子化部１８２は、図１６の逆量子化部１３３と同様にＴＵのサイズごとのスケーリングリストを保持する。逆量子化部１８２は、逆量子化部１３３と同様に、ＴＵ単位でスケーリングリストを決定する。逆量子化部１８２は、ＴＵ単位で、スケーリングリストを用いて、回転部１８１からの逆回転処理後の量子化値を逆量子化する。逆量子化部１８２は、その結果得られる直交変換処理結果を逆直交変換部１３４に供給する。
(復号装置の処理の説明)
図２７は、図２６の復号部１８０の復号処理を説明するフローチャートである。
図２７のステップＳ２００およびＳ２０１の処理は、図１８のステップＳ１３１およびＳ１３２の処理と同様であるので、説明は省略する。
ステップＳ２０２において、回転部１８１は、トランスフォームスキップ情報とイントラ予測モード情報に基づいて逆回転処理を行う。逆回転処理は、回転の方向が逆になる点を除いて図２５の回転処理と同様である。
ステップＳ２０３において、逆量子化部１８２は、ＴＵ単位で、スキップ制御部１４６から供給されるトランスフォームスキップ情報と、保持されているスケーリングリストとに基づいて、スケーリングリストを決定する。
ステップＳ２０４において、逆量子化部１８２は、ＴＵ単位で、スケーリングリストを用いて、回転部１８１から供給される逆回転処理後の量子化値を逆量子化する。演算部１０４は、逆量子化の結果得られる直交変換処理結果を逆直交変換部１３４に供給する。
ステップＳ２０５乃至Ｓ２１５の処理は、図１８のステップＳ１３５乃至Ｓ１４５の処理と同様であるので、説明は省略する。
以上のように、復号部１８０は、可逆復号された量子化値をトランスフォームスキップが行われた方向に符号化部１６０とは逆に回転する。これにより、符号化部１６０によりイントラ予測時の符号化効率が向上された符号化ストリームを復号することができる。
＜第３実施の形態＞
（本開示を適用したコンピュータの説明）
上述した一連の処理は、ハードウエアにより実行することもできるし、ソフトウエアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウエアにより実行する場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、コンピュータにインストールされる。ここで、コンピュータには、専用のハードウエアに組み込まれているコンピュータや、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどが含まれる。
図２８は、上述した一連の処理をプログラムにより実行するコンピュータのハードウエアの構成例を示すブロック図である。
コンピュータにおいて、CPU（Central Processing Unit）２０１，ROM（Read Only Memory）２０２，RAM（Random Access Memory）２０３は、バス２０４により相互に接続されている。
バス２０４には、さらに、入出力インタフェース２０５が接続されている。入出力インタフェース２０５には、入力部２０６、出力部２０７、記憶部２０８、通信部２０９、及びドライブ２１０が接続されている。
入力部２０６は、キーボード、マウス、マイクロホンなどよりなる。出力部２０７は、ディスプレイ、スピーカなどよりなる。記憶部２０８は、ハードディスクや不揮発性のメモリなどよりなる。通信部２０９は、ネットワークインタフェースなどよりなる。ドライブ２１０は、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、又は半導体メモリなどのリムーバブルメディア２１１を駆動する。
以上のように構成されるコンピュータでは、CPU２０１が、例えば、記憶部２０８に記憶されているプログラムを、入出力インタフェース２０５及びバス２０４を介して、RAM２０３にロードして実行することにより、上述した一連の処理が行われる。
コンピュータ（CPU２０１）が実行するプログラムは、例えば、パッケージメディア等としてのリムーバブルメディア２１１に記録して提供することができる。また、プログラムは、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル衛星放送といった、有線または無線の伝送媒体を介して提供することができる。
コンピュータでは、プログラムは、リムーバブルメディア２１１をドライブ２１０に装着することにより、入出力インタフェース２０５を介して、記憶部２０８にインストールすることができる。また、プログラムは、有線または無線の伝送媒体を介して、通信部２０９で受信し、記憶部２０８にインストールすることができる。その他、プログラムは、ROM２０２や記憶部２０８に、あらかじめインストールしておくことができる。
なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであっても良い。
＜第４実施の形態＞
（多視点画像符号化・多視点画像復号への適用）
上述した一連の処理は、多視点画像符号化・多視点画像復号に適用することができる。図２９は、多視点画像符号化方式の一例を示す。
図２９に示されるように、多視点画像は、複数の視点（ビュー（view））の画像を含む。この多視点画像の複数のビューは、他のビューの画像を利用せずに自身のビューの画像のみを用いて符号化・復号を行うベースビューと、他のビューの画像を利用して符号化・復号を行うノンベースビューとによりなる。ノンベースビューは、ベースビューの画像を利用するようにしても良いし、他のノンベースビューの画像を利用するようにしてもよい。
図２９のような多視点画像を符号化・復号する場合、各ビューの画像を符号化・復号するが、この各ビューの符号化・復号に対して、上述した第１実施の形態の方法を適用するようにしてもよい。このようにすることにより、トランスフォームスキップの最適化による符号化効率の向上を図ることができる。
さらに、各ビューの符号化・復号において、上述した第１実施の形態の方法で使用されるフラグやパラメータを共有するようにしてもよい。より具体的には、例えば、SPS,PPS, residual_codingのシンタクス要素等を、各ビューの符号化・復号において共有するようにしてもよい。もちろん、これら以外の必要な情報も、各ビューの符号化・復号において共有するようにしてもよい。
このようにすることにより、冗長な情報の伝送を抑制し、伝送する情報量（符号量）を低減することができる（つまり、符号化効率の低減を抑制することができる）。
（多視点画像符号化装置）
図３０は、上述した多視点画像符号化を行う多視点画像符号化装置を示す図である。図３０に示されるように、多視点画像符号化装置６００は、符号化部６０１、符号化部６０２、および多重化部６０３を有する。
符号化部６０１は、ベースビュー画像を符号化し、ベースビュー画像符号化ストリームを生成する。符号化部６０２は、ノンベースビュー画像を符号化し、ノンベースビュー画像符号化ストリームを生成する。多重化部６０３は、符号化部６０１において生成されたベースビュー画像符号化ストリームと、符号化部６０２において生成されたノンベースビュー画像符号化ストリームとを多重化し、多視点画像符号化ストリームを生成する。
この多視点画像符号化装置６００の符号化部６０１および符号化部６０２に対して、符号化装置１０（図１）を適用することができる。つまり、各ビューに対する符号化において、トランスフォームスキップを最適化することにより符号化効率を向上させることができる。また、符号化部６０１および符号化部６０２は、互いに同一のフラグやパラメータ（例えば、画像間の処理に関するシンタクス要素等）を用いて、符号化を行うことができる（すなわち、フラグやパラメータを共有することができる）ので、符号化効率の低減を抑制することができる。
（多視点画像復号装置）
図３１は、上述した多視点画像復号を行う多視点画像復号装置を示す図である。図３１に示されるように、多視点画像復号装置６１０は、逆多重化部６１１、復号部６１２、および復号部６１３を有する。
逆多重化部６１１は、ベースビュー画像符号化ストリームとノンベースビュー画像符号化ストリームとが多重化された多視点画像符号化ストリームを逆多重化し、ベースビュー画像符号化ストリームと、ノンベースビュー画像符号化ストリームとを抽出する。復号部６１２は、逆多重化部６１１により抽出されたベースビュー画像符号化ストリームを復号し、ベースビュー画像を得る。復号部６１３は、逆多重化部６１１により抽出されたノンベースビュー画像符号化ストリームを復号し、ノンベースビュー画像を得る。
この多視点画像復号装置６１０の復号部６１２および復号部６１３に対して、復号装置１１０（図１５）を適用することができる。つまり、各ビューに対する復号において、トランスフォームスキップを最適化することにより符号化効率が向上された符号化ストリームを復号することができる。また、復号部６１２および復号部６１３は、互いに同一のフラグやパラメータ（例えば、画像間の処理に関するシンタクス要素等）を用いて、復号を行うことができる（すなわち、フラグやパラメータを共有することができる）ので、符号化効率の低減を抑制することができる。
＜第５実施の形態＞
（階層画像符号化・階層画像復号への適用）
上述した一連の処理は、階層画像符号化・階層画像復号（スケーラブル符号化・スケーラブル復号）に適用することができる。図３２は、階層画像符号化方式の一例を示す。
階層画像符号化（スケーラブル符号化）は、画像データを、所定のパラメータについてスケーラブル（scalable）機能を有するように、画像を複数レイヤ化（階層化）し、レイヤ毎に符号化するものである。階層画像復号（スケーラブル復号）は、その階層画像符号化に対応する復号である。
図３２に示されるように、画像の階層化においては、スケーラブル機能を有する所定のパラメータを基準として１の画像が複数の画像（レイヤ）に分割される。つまり、階層化された画像（階層画像）は、その所定のパラメータの値が互いに異なる複数の階層（レイヤ）の画像を含む。この階層画像の複数のレイヤは、他のレイヤの画像を利用せずに自身のレイヤの画像のみを用いて符号化・復号を行うベースレイヤと、他のレイヤの画像を利用して符号化・復号を行うノンベースレイヤ（エンハンスメントレイヤとも称する）とによりなる。ノンベースレイヤは、ベースレイヤの画像を利用するようにしても良いし、他のノンベースレイヤの画像を利用するようにしてもよい。
一般的に、ノンベースレイヤは、冗長性が低減されるように、自身の画像と、他のレイヤの画像との差分画像のデータ（差分データ）により構成される。例えば、１の画像をベースレイヤとノンベースレイヤ（エンハンスメントレイヤとも称する）に２階層化した場合、ベースレイヤのデータのみで元の画像よりも低品質な画像が得られ、ベースレイヤのデータとノンベースレイヤのデータを合成することで、元の画像（すなわち高品質な画像）が得られる。
このように画像を階層化することにより、状況に応じて多様な品質の画像を容易に得ることができる。例えば携帯電話のような、処理能力の低い端末に対しては、ベースレイヤ（base layer）のみの画像圧縮情報を伝送し、空間時間解像度の低い、或いは、画質の良くない動画像を再生し、テレビやパーソナルコンピュータのような、処理能力の高い端末に対しては、ベースレイヤ（base layer）に加えて、エンハンスメントレイヤ（enhancement layer）の画像圧縮情報を伝送し、空間時間解像度の高い、或いは、画質の高い動画像を再生するといったように、トランスコード処理を行うことなく、端末やネットワークの能力に応じた画像圧縮情報を、サーバから送信することが可能となる。
図３２の例のような階層画像を符号化・復号する場合、各レイヤの画像を符号化・復号するが、この各レイヤの符号化・復号に対して、上述した第１実施の形態の方法を適用するようにしてもよい。このようにすることにより、トランスフォームスキップの最適化による符号化効率の向上を図ることができる。
さらに、各レイヤの符号化・復号において、上述した第１実施の形態の方法で使用されるフラグやパラメータを共有するようにしてもよい。より具体的には、例えば、SPS,PPS,residual_codingのシンタクス要素等を、各レイヤの符号化・復号において共有するようにしてもよい。もちろん、これら以外の必要な情報も、各レイヤの符号化・復号において共有するようにしてもよい。
このようにすることにより、冗長な情報の伝送を抑制し、伝送する情報量（符号量）を低減することができる（つまり、符号化効率の低減を抑制することができる）。
（スケーラブルなパラメータ）
このような階層画像符号化・階層画像復号（スケーラブル符号化・スケーラブル復号）において、スケーラブル（scalable）機能を有するパラメータは、任意である。例えば、図３３に示されるような空間解像度をそのパラメータとしてもよい（spatial scalability）。このスペーシャルスケーラビリティ（spatial scalability）の場合、レイヤ毎に画像の解像度が異なる。つまり、この場合、図３３に示されるように、各ピクチャが、元の画像より空間的に低解像度のベースレイヤと、ベースレイヤと合成することにより元の空間解像度が得られるエンハンスメントレイヤの２階層に階層化される。もちろん、この階層数は一例であり、任意の階層数に階層化することができる。
また、このようなスケーラブル性を持たせるパラメータとして、他には、例えば、図３４に示されるような、時間解像度を適用しても良い（temporal scalability）。このテンポラルスケーラビリティ（temporal scalability）の場合、レイヤ毎にフレームレートが異なる。つまり、この場合、図３４に示されるように、各ピクチャが、元の動画像より低フレームレートのベースレイヤと、ベースレイヤと合成することにより元のフレームレートが得られるエンハンスメントレイヤの２階層に階層化される。もちろん、この階層数は一例であり、任意の階層数に階層化することができる。
さらに、このようなスケーラブル性を持たせるパラメータとして、例えば、信号雑音比（SNR（Signal to Noise ratio））を適用しても良い（SNR scalability）。このSNRスケーラビリティ（SNR scalability）の場合、レイヤ毎にSN比が異なる。つまり、この場合、図３５に示されるように、各ピクチャが、元の画像よりSNRの低いベースレイヤと、ベースレイヤと合成することにより元のSNRが得られるエンハンスメントレイヤの２階層に階層化される。もちろん、この階層数は一例であり、任意の階層数に階層化することができる。
スケーラブル性を持たせるパラメータは、上述した例以外であっても、もちろんよい。例えば、スケーラブル性を持たせるパラメータとして、ビット深度を用いることもできる（bit-depth scalability）。このビット深度スケーラビリティ（bit-depth scalability）の場合、レイヤ毎にビット深度が異なる。この場合、例えば、ベースレイヤ（base layer）が８ビット（bit）画像よりなり、これにエンハンスメントレイヤ（enhancement layer）を加えることにより、10ビット（bit）画像が得られるようにすることができる。
また、スケーラブル性を持たせるパラメータとして、クロマフォーマットを用いることもできる（chroma scalability）。このクロマスケーラビリティ（chroma scalability）の場合、レイヤ毎にクロマフォーマットが異なる。この場合、例えば、ベースレイヤ（base layer）が4:2:0フォーマットのコンポーネント画像よりなり、これにエンハンスメントレイヤ（enhancement layer）を加えることにより、4:2:2フォーマットのコンポーネント画像が得られるようにすることができる。
（階層画像符号化装置）
図３６は、上述した階層画像符号化を行う階層画像符号化装置を示す図である。図３６に示されるように、階層画像符号化装置６２０は、符号化部６２１、符号化部６２２、および多重化部６２３を有する。
符号化部６２１は、ベースレイヤ画像を符号化し、ベースレイヤ画像符号化ストリームを生成する。符号化部６２２は、ノンベースレイヤ画像を符号化し、ノンベースレイヤ画像符号化ストリームを生成する。多重化部６２３は、符号化部６２１において生成されたベースレイヤ画像符号化ストリームと、符号化部６２２において生成されたノンベースレイヤ画像符号化ストリームとを多重化し、階層画像符号化ストリームを生成する。
この階層画像符号化装置６２０の符号化部６２１および符号化部６２２に対して、符号化装置１０（図１）を適用することができる。つまり、各レイヤに対する符号化において、トランスフォームスキップを最適化することにより符号化効率を向上させることができる。また、符号化部６２１および符号化部６２２は、互いに同一のフラグやパラメータ（例えば、画像間の処理に関するシンタクス要素等）を用いて、イントラ予測のフィルタ処理の制御等を行うことができる（すなわち、フラグやパラメータを共有することができる）ので、符号化効率の低減を抑制することができる。
（階層画像復号装置）
図３７は、上述した階層画像復号を行う階層画像復号装置を示す図である。図３７に示されるように、階層画像復号装置６３０は、逆多重化部６３１、復号部６３２、および復号部６３３を有する。
逆多重化部６３１は、ベースレイヤ画像符号化ストリームとノンベースレイヤ画像符号化ストリームとが多重化された階層画像符号化ストリームを逆多重化し、ベースレイヤ画像符号化ストリームと、ノンベースレイヤ画像符号化ストリームとを抽出する。復号部６３２は、逆多重化部６３１により抽出されたベースレイヤ画像符号化ストリームを復号し、ベースレイヤ画像を得る。復号部６３３は、逆多重化部６３１により抽出されたノンベースレイヤ画像符号化ストリームを復号し、ノンベースレイヤ画像を得る。
この階層画像復号装置６３０の復号部６３２および復号部６３３に対して、復号装置１１０（図１５）を適用することができる。つまり、各レイヤに対する復号において、トランスフォームスキップを最適化することにより符号化効率が向上された符号化ストリームを復号することができる。また、復号部６１２および復号部６１３は、互いに同一のフラグやパラメータ（例えば、画像間の処理に関するシンタクス要素等）を用いて、復号を行うことができる（すなわち、フラグやパラメータを共有することができる）ので、符号化効率の低減を抑制することができる。
＜第６実施の形態＞
（テレビジョン装置の構成例）
図３８は、本開示を適用したテレビジョン装置の概略構成を例示している。テレビジョン装置９００は、アンテナ９０１、チューナ９０２、デマルチプレクサ９０３、デコーダ９０４、映像信号処理部９０５、表示部９０６、音声信号処理部９０７、スピーカ９０８、外部インタフェース部９０９を有している。さらに、テレビジョン装置９００は、制御部９１０、ユーザインタフェース部９１１等を有している。
チューナ９０２は、アンテナ９０１で受信された放送波信号から所望のチャンネルを選局して復調を行い、得られた符号化ビットストリームをデマルチプレクサ９０３に出力する。
デマルチプレクサ９０３は、符号化ビットストリームから視聴対象である番組の映像や音声のパケットを抽出して、抽出したパケットのデータをデコーダ９０４に出力する。また、デマルチプレクサ９０３は、ＥＰＧ（Electronic Program Guide）等のデータのパケットを制御部９１０に供給する。なお、スクランブルが行われている場合、デマルチプレクサ等でスクランブルの解除を行う。
デコーダ９０４は、パケットの復号化処理を行い、復号処理化によって生成された映像データを映像信号処理部９０５、音声データを音声信号処理部９０７に出力する。
映像信号処理部９０５は、映像データに対して、ノイズ除去やユーザ設定に応じた映像処理等を行う。映像信号処理部９０５は、表示部９０６に表示させる番組の映像データや、ネットワークを介して供給されるアプリケーションに基づく処理による画像データなどを生成する。また、映像信号処理部９０５は、項目の選択などのメニュー画面等を表示するための映像データを生成し、それを番組の映像データに重畳する。映像信号処理部９０５は、このようにして生成した映像データに基づいて駆動信号を生成して表示部９０６を駆動する。
表示部９０６は、映像信号処理部９０５からの駆動信号に基づき表示デバイス（例えば液晶表示素子等）を駆動して、番組の映像などを表示させる。
音声信号処理部９０７は、音声データに対してノイズ除去などの所定の処理を施し、処理後の音声データのＤ／Ａ変換処理や増幅処理を行いスピーカ９０８に供給することで音声出力を行う。
外部インタフェース部９０９は、外部機器やネットワークと接続するためのインタフェースであり、映像データや音声データ等のデータ送受信を行う。
制御部９１０にはユーザインタフェース部９１１が接続されている。ユーザインタフェース部９１１は、操作スイッチやリモートコントロール信号受信部等で構成されており、ユーザ操作に応じた操作信号を制御部９１０に供給する。
制御部９１０は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)やメモリ等を用いて構成されている。メモリは、ＣＰＵにより実行されるプログラムやＣＰＵが処理を行う上で必要な各種のデータ、ＥＰＧデータ、ネットワークを介して取得されたデータ等を記憶する。メモリに記憶されているプログラムは、テレビジョン装置９００の起動時などの所定タイミングでＣＰＵにより読み出されて実行される。ＣＰＵは、プログラムを実行することで、テレビジョン装置９００がユーザ操作に応じた動作となるように各部を制御する。
なお、テレビジョン装置９００では、チューナ９０２、デマルチプレクサ９０３、映像信号処理部９０５、音声信号処理部９０７、外部インタフェース部９０９等と制御部９１０を接続するためバス９１２が設けられている。
このように構成されたテレビジョン装置では、デコーダ９０４に本願の復号装置（復号方法）の機能が設けられる。このため、トランスフォームスキップを最適化することにより符号化効率が向上された符号化ストリームを復号することができる。
＜第７実施の形態＞
（携帯電話機の構成例）
図３９は、本開示を適用した携帯電話機の概略構成を例示している。携帯電話機９２０は、通信部９２２、音声コーデック９２３、カメラ部９２６、画像処理部９２７、多重分離部９２８、記録再生部９２９、表示部９３０、制御部９３１を有している。これらは、バス９３３を介して互いに接続されている。
また、通信部９２２にはアンテナ９２１が接続されており、音声コーデック９２３には、スピーカ９２４とマイクロホン９２５が接続されている。さらに制御部９３１には、操作部９３２が接続されている。
携帯電話機９２０は、音声通話モードやデータ通信モード等の各種モードで、音声信号の送受信、電子メールや画像データの送受信、画像撮影、またはデータ記録等の各種動作を行う。
音声通話モードにおいて、マイクロホン９２５で生成された音声信号は、音声コーデック９２３で音声データへの変換やデータ圧縮が行われて通信部９２２に供給される。通信部９２２は、音声データの変調処理や周波数変換処理等を行い、送信信号を生成する。また、通信部９２２は、送信信号をアンテナ９２１に供給して図示しない基地局へ送信する。また、通信部９２２は、アンテナ９２１で受信した受信信号の増幅や周波数変換処理および復調処理等を行い、得られた音声データを音声コーデック９２３に供給する。音声コーデック９２３は、音声データのデータ伸張やアナログ音声信号への変換を行いスピーカ９２４に出力する。
また、データ通信モードにおいて、メール送信を行う場合、制御部９３１は、操作部９３２の操作によって入力された文字データを受け付けて、入力された文字を表示部９３０に表示する。また、制御部９３１は、操作部９３２におけるユーザ指示等に基づいてメールデータを生成して通信部９２２に供給する。通信部９２２は、メールデータの変調処理や周波数変換処理等を行い、得られた送信信号をアンテナ９２１から送信する。また、通信部９２２は、アンテナ９２１で受信した受信信号の増幅や周波数変換処理および復調処理等を行い、メールデータを復元する。このメールデータを、表示部９３０に供給して、メール内容の表示を行う。
なお、携帯電話機９２０は、受信したメールデータを、記録再生部９２９で記憶媒体に記憶させることも可能である。記憶媒体は、書き換え可能な任意の記憶媒体である。例えば、記憶媒体は、ＲＡＭや内蔵型フラッシュメモリ等の半導体メモリ、ハードディスク、磁気ディスク、光磁気ディスク、光ディスク、USB（Universal Serial Bus）メモリ、またはメモリカード等のリムーバブルメディアである。
データ通信モードにおいて画像データを送信する場合、カメラ部９２６で生成された画像データを、画像処理部９２７に供給する。画像処理部９２７は、画像データの符号化処理を行い、符号化データを生成する。
多重分離部９２８は、画像処理部９２７で生成された符号化データと、音声コーデック９２３から供給された音声データを所定の方式で多重化して通信部９２２に供給する。通信部９２２は、多重化データの変調処理や周波数変換処理等を行い、得られた送信信号をアンテナ９２１から送信する。また、通信部９２２は、アンテナ９２１で受信した受信信号の増幅や周波数変換処理および復調処理等を行い、多重化データを復元する。この多重化データを多重分離部９２８に供給する。多重分離部９２８は、多重化データの分離を行い、符号化データを画像処理部９２７、音声データを音声コーデック９２３に供給する。画像処理部９２７は、符号化データの復号化処理を行い、画像データを生成する。この画像データを表示部９３０に供給して、受信した画像の表示を行う。音声コーデック９２３は、音声データをアナログ音声信号に変換してスピーカ９２４に供給して、受信した音声を出力する。
このように構成された携帯電話装置では、画像処理部９２７に本願の符号化装置および復号装置（符号化方法および復号方法）の機能が設けられる。このため、トランスフォームスキップを最適化することにより符号化効率を向上させることができる。また、トランスフォームスキップを最適化することにより符号化効率が向上された符号化ストリームを復号することができる。
＜第８実施の形態＞
（記録再生装置の構成例）
図４０は、本開示を適用した記録再生装置の概略構成を例示している。記録再生装置９４０は、例えば受信した放送番組のオーディオデータとビデオデータを、記録媒体に記録して、その記録されたデータをユーザの指示に応じたタイミングでユーザに提供する。また、記録再生装置９４０は、例えば他の装置からオーディオデータやビデオデータを取得し、それらを記録媒体に記録させることもできる。さらに、記録再生装置９４０は、記録媒体に記録されているオーディオデータやビデオデータを復号して出力することで、モニタ装置等において画像表示や音声出力を行うことができるようにする。
記録再生装置９４０は、チューナ９４１、外部インタフェース部９４２、エンコーダ９４３、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）部９４４、ディスクドライブ９４５、セレクタ９４６、デコーダ９４７、ＯＳＤ（On-Screen Display）部９４８、制御部９４９、ユーザインタフェース部９５０を有している。
チューナ９４１は、図示しないアンテナで受信された放送信号から所望のチャンネルを選局する。チューナ９４１は、所望のチャンネルの受信信号を復調して得られた符号化ビットストリームをセレクタ９４６に出力する。
外部インタフェース部９４２は、ＩＥＥＥ１３９４インタフェース、ネットワークインタフェース部、ＵＳＢインタフェース、フラッシュメモリインタフェース等の少なくともいずれかで構成されている。外部インタフェース部９４２は、外部機器やネットワーク、メモリカード等と接続するためのインタフェースであり、記録する映像データや音声データ等のデータ受信を行う。
エンコーダ９４３は、外部インタフェース部９４２から供給された映像データや音声データが符号化されていないとき所定の方式で符号化を行い、符号化ビットストリームをセレクタ９４６に出力する。
ＨＤＤ部９４４は、映像や音声等のコンテンツデータ、各種プログラムやその他のデータ等を内蔵のハードディスクに記録し、また再生時等にそれらを当該ハードディスクから読み出す。
ディスクドライブ９４５は、装着されている光ディスクに対する信号の記録および再生を行う。光ディスク、例えばＤＶＤディスク（ＤＶＤ−Ｖｉｄｅｏ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋Ｒ、ＤＶＤ＋ＲＷ等）やＢｌｕ−ｒａｙ（登録商標）ディスク等である。
セレクタ９４６は、映像や音声の記録時には、チューナ９４１またはエンコーダ９４３からのいずれかの符号化ビットストリームを選択して、ＨＤＤ部９４４やディスクドライブ９４５のいずれかに供給する。また、セレクタ９４６は、映像や音声の再生時に、ＨＤＤ部９４４またはディスクドライブ９４５から出力された符号化ビットストリームをデコーダ９４７に供給する。
デコーダ９４７は、符号化ビットストリームの復号化処理を行う。デコーダ９４７は、復号処理化を行うことにより生成された映像データをＯＳＤ部９４８に供給する。また、デコーダ９４７は、復号処理化を行うことにより生成された音声データを出力する。
ＯＳＤ部９４８は、項目の選択などのメニュー画面等を表示するための映像データを生成し、それをデコーダ９４７から出力された映像データに重畳して出力する。
制御部９４９には、ユーザインタフェース部９５０が接続されている。ユーザインタフェース部９５０は、操作スイッチやリモートコントロール信号受信部等で構成されており、ユーザ操作に応じた操作信号を制御部９４９に供給する。
制御部９４９は、ＣＰＵやメモリ等を用いて構成されている。メモリは、ＣＰＵにより実行されるプログラムやＣＰＵが処理を行う上で必要な各種のデータを記憶する。メモリに記憶されているプログラムは、記録再生装置９４０の起動時などの所定タイミングでＣＰＵにより読み出されて実行される。ＣＰＵは、プログラムを実行することで、記録再生装置９４０がユーザ操作に応じた動作となるように各部を制御する。
このように構成された記録再生装置では、デコーダ９４７に本願の復号装置（復号方法）の機能が設けられる。このため、トランスフォームスキップを最適化することにより符号化効率が向上された符号化ストリームを復号することができる。
＜第９実施の形態＞
（撮像装置の構成例）
図４１は、本開示を適用した撮像装置の概略構成を例示している。撮像装置９６０は、被写体を撮像し、被写体の画像を表示部に表示させたり、それを画像データとして、記録媒体に記録する。
撮像装置９６０は、光学ブロック９６１、撮像部９６２、カメラ信号処理部９６３、画像データ処理部９６４、表示部９６５、外部インタフェース部９６６、メモリ部９６７、メディアドライブ９６８、ＯＳＤ部９６９、制御部９７０を有している。また、制御部９７０には、ユーザインタフェース部９７１が接続されている。さらに、画像データ処理部９６４や外部インタフェース部９６６、メモリ部９６７、メディアドライブ９６８、ＯＳＤ部９６９、制御部９７０等は、バス９７２を介して接続されている。
光学ブロック９６１は、フォーカスレンズや絞り機構等を用いて構成されている。光学ブロック９６１は、被写体の光学像を撮像部９６２の撮像面に結像させる。撮像部９６２は、ＣＣＤまたはＣＭＯＳイメージセンサを用いて構成されており、光電変換によって光学像に応じた電気信号を生成してカメラ信号処理部９６３に供給する。
カメラ信号処理部９６３は、撮像部９６２から供給された電気信号に対してニー補正やガンマ補正、色補正等の種々のカメラ信号処理を行う。カメラ信号処理部９６３は、カメラ信号処理後の画像データを画像データ処理部９６４に供給する。
画像データ処理部９６４は、カメラ信号処理部９６３から供給された画像データの符号化処理を行う。画像データ処理部９６４は、符号化処理を行うことにより生成された符号化データを外部インタフェース部９６６やメディアドライブ９６８に供給する。また、画像データ処理部９６４は、外部インタフェース部９６６やメディアドライブ９６８から供給された符号化データの復号化処理を行う。画像データ処理部９６４は、復号化処理を行うことにより生成された画像データを表示部９６５に供給する。また、画像データ処理部９６４は、カメラ信号処理部９６３から供給された画像データを表示部９６５に供給する処理や、ＯＳＤ部９６９から取得した表示用データを、画像データに重畳させて表示部９６５に供給する。
ＯＳＤ部９６９は、記号、文字、または図形からなるメニュー画面やアイコンなどの表示用データを生成して画像データ処理部９６４に出力する。
外部インタフェース部９６６は、例えば、ＵＳＢ入出力端子などで構成され、画像の印刷を行う場合に、プリンタと接続される。また、外部インタフェース部９６６には、必要に応じてドライブが接続され、磁気ディスク、光ディスク等のリムーバブルメディアが適宜装着され、それらから読み出されたコンピュータプログラムが、必要に応じて、インストールされる。さらに、外部インタフェース部９６６は、ＬＡＮやインターネット等の所定のネットワークに接続されるネットワークインタフェースを有する。制御部９７０は、例えば、ユーザインタフェース部９７１からの指示にしたがって、メディアドライブ９６８から符号化データを読み出し、それを外部インタフェース部９６６から、ネットワークを介して接続される他の装置に供給させることができる。また、制御部９７０は、ネットワークを介して他の装置から供給される符号化データや画像データを、外部インタフェース部９６６を介して取得し、それを画像データ処理部９６４に供給したりすることができる。
メディアドライブ９６８で駆動される記録メディアとしては、例えば、磁気ディスク、光磁気ディスク、光ディスク、または半導体メモリ等の、読み書き可能な任意のリムーバブルメディアが用いられる。また、記録メディアは、リムーバブルメディアとしての種類も任意であり、テープデバイスであってもよいし、ディスクであってもよいし、メモリカードであってもよい。もちろん、非接触IC（Integrated Circuit）カード等であってもよい。
また、メディアドライブ９６８と記録メディアを一体化し、例えば、内蔵型ハードディスクドライブやＳＳＤ（Solid State Drive）等のように、非可搬性の記憶媒体により構成されるようにしてもよい。
制御部９７０は、ＣＰＵを用いて構成されている。メモリ部９６７は、制御部９７０により実行されるプログラムや制御部９７０が処理を行う上で必要な各種のデータ等を記憶する。メモリ部９６７に記憶されているプログラムは、撮像装置９６０の起動時などの所定タイミングで制御部９７０により読み出されて実行される。制御部９７０は、プログラムを実行することで、撮像装置９６０がユーザ操作に応じた動作となるように各部を制御する。
このように構成された撮像装置では、画像データ処理部９６４に本願の符号化装置および復号装置（符号化方法および復号方法）の機能が設けられる。このため、トランスフォームスキップを最適化することにより符号化効率を向上させることができる。また、トランスフォームスキップを最適化することにより符号化効率が向上された符号化ストリームを復号することができる。
＜スケーラブル符号化の応用例＞
（第１のシステム）
次に、スケーラブル符号化（階層符号化）されたスケーラブル符号化データの具体的な利用例について説明する。スケーラブル符号化は、例えば、図４２に示される例のように、伝送するデータの選択のために利用される。
図４２に示されるデータ伝送システム１０００において、配信サーバ１００２は、スケーラブル符号化データ記憶部１００１に記憶されているスケーラブル符号化データを読み出し、ネットワーク１００３を介して、パーソナルコンピュータ１００４、AV機器１００５、タブレットデバイス１００６、および携帯電話機１００７等の端末装置に配信する。
その際、配信サーバ１００２は、端末装置の能力や通信環境等に応じて、適切な品質の符号化データを選択して伝送する。配信サーバ１００２が不要に高品質なデータを伝送しても、端末装置において高画質な画像を得られるとは限らず、遅延やオーバーフローの発生要因となる恐れがある。また、不要に通信帯域を占有したり、端末装置の負荷を不要に増大させたりしてしまう恐れもある。逆に、配信サーバ１００２が不要に低品質なデータを伝送しても、端末装置において十分な画質の画像を得ることができない恐れがある。そのため、配信サーバ１００２は、スケーラブル符号化データ記憶部１００１に記憶されているスケーラブル符号化データを、適宜、端末装置の能力や通信環境等に対して適切な品質の符号化データとして読み出し、伝送する。
例えば、スケーラブル符号化データ記憶部１００１は、スケーラブルに符号化されたスケーラブル符号化データ（BL+EL）１０１１を記憶するとする。このスケーラブル符号化データ（BL+EL）１０１１は、ベースレイヤとエンハンスメントレイヤの両方を含む符号化データであり、復号することにより、ベースレイヤの画像およびエンハンスメントレイヤの画像の両方を得ることができるデータである。
配信サーバ１００２は、データを伝送する端末装置の能力や通信環境等に応じて、適切なレイヤを選択し、そのレイヤのデータを読み出す。例えば、配信サーバ１００２は、処理能力の高いパーソナルコンピュータ１００４やタブレットデバイス１００６に対しては、高品質なスケーラブル符号化データ（BL+EL）１０１１をスケーラブル符号化データ記憶部１００１から読み出し、そのまま伝送する。これに対して、例えば、配信サーバ１００２は、処理能力の低いAV機器１００５や携帯電話機１００７に対しては、スケーラブル符号化データ（BL+EL）１０１１からベースレイヤのデータを抽出し、スケーラブル符号化データ（BL+EL）１０１１と同じコンテンツのデータであるが、スケーラブル符号化データ（BL+EL）１０１１よりも低品質なスケーラブル符号化データ（BL）１０１２として伝送する。
このようにスケーラブル符号化データを用いることにより、データ量を容易に調整することができるので、遅延やオーバーフローの発生を抑制したり、端末装置や通信媒体の負荷の不要な増大を抑制したりすることができる。また、スケーラブル符号化データ（BL+EL）１０１１は、レイヤ間の冗長性が低減されているので、各レイヤの符号化データを個別のデータとする場合よりもそのデータ量を低減させることができる。したがって、スケーラブル符号化データ記憶部１００１の記憶領域をより効率よく使用することができる。
なお、パーソナルコンピュータ１００４乃至携帯電話機１００７のように、端末装置には様々な装置を適用することができるので、端末装置のハードウエアの性能は、装置によって異なる。また、端末装置が実行するアプリケーションも様々であるので、そのソフトウエアの能力も様々である。さらに、通信媒体となるネットワーク１００３も、例えばインターネットやLAN（Local Area Network）等、有線若しくは無線、またはその両方を含むあらゆる通信回線網を適用することができ、そのデータ伝送能力は様々である。さらに、他の通信等によっても変化する恐れがある。
そこで、配信サーバ１００２は、データ伝送を開始する前に、データの伝送先となる端末装置と通信を行い、端末装置のハードウエア性能や、端末装置が実行するアプリケーション（ソフトウエア）の性能等といった端末装置の能力に関する情報、並びに、ネットワーク１００３の利用可能帯域幅等の通信環境に関する情報を得るようにしてもよい。そして、配信サーバ１００２が、ここで得た情報を基に、適切なレイヤを選択するようにしてもよい。
なお、レイヤの抽出は、端末装置において行うようにしてもよい。例えば、パーソナルコンピュータ１００４が、伝送されたスケーラブル符号化データ（BL+EL）１０１１を復号し、ベースレイヤの画像を表示しても良いし、エンハンスメントレイヤの画像を表示しても良い。また、例えば、パーソナルコンピュータ１００４が、伝送されたスケーラブル符号化データ（BL+EL）１０１１から、ベースレイヤのスケーラブル符号化データ（BL）１０１２を抽出し、記憶したり、他の装置に転送したり、復号してベースレイヤの画像を表示したりするようにしてもよい。
もちろん、スケーラブル符号化データ記憶部１００１、配信サーバ１００２、ネットワーク１００３、および端末装置の数はいずれも任意である。また、以上においては、配信サーバ１００２がデータを端末装置に伝送する例について説明したが、利用例はこれに限定されない。データ伝送システム１０００は、スケーラブル符号化された符号化データを端末装置に伝送する際、端末装置の能力や通信環境等に応じて、適切なレイヤを選択して伝送するシステムであれば、任意のシステムに適用することができる。
（第２のシステム）
また、スケーラブル符号化は、例えば、図４３に示される例のように、複数の通信媒体を介する伝送のために利用される。
図４３に示されるデータ伝送システム１１００において、放送局１１０１は、地上波放送１１１１により、ベースレイヤのスケーラブル符号化データ（BL）１１２１を伝送する。また、放送局１１０１は、有線若しくは無線またはその両方の通信網よりなる任意のネットワーク１１１２を介して、エンハンスメントレイヤのスケーラブル符号化データ（EL）１１２２を伝送する（例えばパケット化して伝送する）。
端末装置１１０２は、放送局１１０１が放送する地上波放送１１１１の受信機能を有し、この地上波放送１１１１を介して伝送されるベースレイヤのスケーラブル符号化データ（BL）１１２１を受け取る。また、端末装置１１０２は、ネットワーク１１１２を介した通信を行う通信機能をさらに有し、このネットワーク１１１２を介して伝送されるエンハンスメントレイヤのスケーラブル符号化データ（EL）１１２２を受け取る。
端末装置１１０２は、例えばユーザ指示等に応じて、地上波放送１１１１を介して取得したベースレイヤのスケーラブル符号化データ（BL）１１２１を、復号してベースレイヤの画像を得たり、記憶したり、他の装置に伝送したりする。
また、端末装置１１０２は、例えばユーザ指示等に応じて、地上波放送１１１１を介して取得したベースレイヤのスケーラブル符号化データ（BL）１１２１と、ネットワーク１１１２を介して取得したエンハンスメントレイヤのスケーラブル符号化データ（EL）１１２２とを合成して、スケーラブル符号化データ（BL+EL）を得たり、それを復号してエンハンスメントレイヤの画像を得たり、記憶したり、他の装置に伝送したりする。
以上のように、スケーラブル符号化データは、例えばレイヤ毎に異なる通信媒体を介して伝送させることができる。したがって、負荷を分散させることができ、遅延やオーバーフローの発生を抑制することができる。
また、状況に応じて、伝送に使用する通信媒体を、レイヤ毎に選択することができるようにしてもよい。例えば、データ量が比較的多いベースレイヤのスケーラブル符号化データ（BL）１１２１を帯域幅の広い通信媒体を介して伝送させ、データ量が比較的少ないエンハンスメントレイヤのスケーラブル符号化データ（EL）１１２２を帯域幅の狭い通信媒体を介して伝送させるようにしてもよい。また、例えば、エンハンスメントレイヤのスケーラブル符号化データ（EL）１１２２を伝送する通信媒体を、ネットワーク１１１２とするか、地上波放送１１１１とするかを、ネットワーク１１１２の利用可能帯域幅に応じて切り替えるようにしてもよい。もちろん、任意のレイヤのデータについて同様である。
このように制御することにより、データ伝送における負荷の増大を、より抑制することができる。
もちろん、レイヤ数は任意であり、伝送に利用する通信媒体の数も任意である。また、データ配信先となる端末装置１１０２の数も任意である。さらに、以上においては、放送局１１０１からの放送を例に説明したが、利用例はこれに限定されない。データ伝送システム１１００は、スケーラブル符号化された符号化データを、レイヤを単位として複数に分割し、複数の回線を介して伝送するシステムであれば、任意のシステムに適用することができる。
（第３のシステム）
また、スケーラブル符号化は、例えば、図４４に示される例のように、符号化データの記憶に利用される。
図４４に示される撮像システム１２００において、撮像装置１２０１は、被写体１２１１を撮像して得られた画像データをスケーラブル符号化し、スケーラブル符号化データ（BL+EL）１２２１として、スケーラブル符号化データ記憶装置１２０２に供給する。
スケーラブル符号化データ記憶装置１２０２は、撮像装置１２０１から供給されるスケーラブル符号化データ（BL+EL）１２２１を、状況に応じた品質で記憶する。例えば、通常時の場合、スケーラブル符号化データ記憶装置１２０２は、スケーラブル符号化データ（BL+EL）１２２１からベースレイヤのデータを抽出し、低品質でデータ量の少ないベースレイヤのスケーラブル符号化データ（BL）１２２２として記憶する。これに対して、例えば、注目時の場合、スケーラブル符号化データ記憶装置１２０２は、高品質でデータ量の多いスケーラブル符号化データ（BL+EL）１２２１のまま記憶する。
このようにすることにより、スケーラブル符号化データ記憶装置１２０２は、必要な場合のみ、画像を高画質に保存することができるので、画質劣化による画像の価値の低減を抑制しながら、データ量の増大を抑制することができ、記憶領域の利用効率を向上させることができる。
例えば、撮像装置１２０１が監視カメラであるとする。撮像画像に監視対象（例えば侵入者）が写っていない場合（通常時の場合）、撮像画像の内容は重要でない可能性が高いので、データ量の低減が優先され、その画像データ（スケーラブル符号化データ）は、低品質に記憶される。これに対して、撮像画像に監視対象が被写体１２１１として写っている場合（注目時の場合）、その撮像画像の内容は重要である可能性が高いので、画質が優先され、その画像データ（スケーラブル符号化データ）は、高品質に記憶される。
なお、通常時であるか注目時であるかは、例えば、スケーラブル符号化データ記憶装置１２０２が、画像を解析することにより判定しても良い。また、撮像装置１２０１が判定し、その判定結果をスケーラブル符号化データ記憶装置１２０２に伝送するようにしてもよい。
なお、通常時であるか注目時であるかの判定基準は任意であり、判定基準とする画像の内容は任意である。もちろん、画像の内容以外の条件を判定基準とすることもできる。例えば、収録した音声の大きさや波形等に応じて切り替えるようにしてもよいし、所定の時間毎に切り替えるようにしてもよいし、ユーザ指示等の外部からの指示によって切り替えるようにしてもよい。
また、以上においては、通常時と注目時の２つの状態を切り替える例を説明したが、状態の数は任意であり、例えば、通常時、やや注目時、注目時、非常に注目時等のように、３つ以上の状態を切り替えるようにしてもよい。ただし、この切り替える状態の上限数は、スケーラブル符号化データのレイヤ数に依存する。
また、撮像装置１２０１が、スケーラブル符号化のレイヤ数を、状態に応じて決定するようにしてもよい。例えば、通常時の場合、撮像装置１２０１が、低品質でデータ量の少ないベースレイヤのスケーラブル符号化データ（BL）１２２２を生成し、スケーラブル符号化データ記憶装置１２０２に供給するようにしてもよい。また、例えば、注目時の場合、撮像装置１２０１が、高品質でデータ量の多いベースレイヤのスケーラブル符号化データ（BL+EL）１２２１を生成し、スケーラブル符号化データ記憶装置１２０２に供給するようにしてもよい。
以上においては、監視カメラを例に説明したが、この撮像システム１２００の用途は任意であり、監視カメラに限定されない。
＜第１０実施の形態＞
（実施のその他の例）
以上において本開示を適用する装置やシステム等の例を説明したが、本開示は、これに限らず、このような装置またはシステムを構成する装置に搭載するあらゆる構成、例えば、システムLSI（Large Scale Integration）等としてのプロセッサ、複数のプロセッサ等を用いるモジュール、複数のモジュール等を用いるユニット、ユニットにさらにその他の機能を付加したセット等（すなわち、装置の一部の構成）として実施することもできる。
（ビデオセットの構成例）
本開示をセットとして実施する場合の例について、図４５を参照して説明する。図４５は、本開示を適用したビデオセットの概略的な構成の一例を示している。
近年、電子機器の多機能化が進んでおり、その開発や製造において、その一部の構成を販売や提供等として実施する場合、１機能を有する構成として実施を行う場合だけでなく、関連する機能を有する複数の構成を組み合わせ、複数の機能を有する１セットとして実施を行う場合も多く見られるようになってきた。
図４５に示されるビデオセット１３００は、このような多機能化された構成であり、画像の符号化や復号（いずれか一方でもよいし、両方でも良い）に関する機能を有するデバイスに、その機能に関連するその他の機能を有するデバイスを組み合わせたものである。
図４５に示されるように、ビデオセット１３００は、ビデオモジュール１３１１、外部メモリ１３１２、パワーマネージメントモジュール１３１３、およびフロントエンドモジュール１３１４等のモジュール群と、コネクティビティ１３２１、カメラ１３２２、およびセンサ１３２３等の関連する機能を有するデバイスとを有する。
モジュールは、互いに関連するいくつかの部品的機能をまとめ、まとまりのある機能を持った部品としたものである。具体的な物理的構成は任意であるが、例えば、それぞれ機能を有する複数のプロセッサ、抵抗やコンデンサ等の電子回路素子、その他のデバイス等を配線基板等に配置して一体化したものが考えられる。また、モジュールに他のモジュールやプロセッサ等を組み合わせて新たなモジュールとすることも考えられる。
図４５の例の場合、ビデオモジュール１３１１は、画像処理に関する機能を有する構成を組み合わせたものであり、アプリケーションプロセッサ、ビデオプロセッサ、ブロードバンドモデム１３３３、およびRFモジュール１３３４を有する。
プロセッサは、所定の機能を有する構成をSoC（System On a Chip）により半導体チップに集積したものであり、例えばシステムLSI（Large Scale Integration）等と称されるものもある。この所定の機能を有する構成は、論理回路（ハードウエア構成）であってもよいし、CPU、ROM、RAM等と、それらを用いて実行されるプログラム（ソフトウエア構成）であってもよいし、その両方を組み合わせたものであってもよい。例えば、プロセッサが、論理回路とCPU、ROM、RAM等とを有し、機能の一部を論理回路（ハードウエア構成）により実現し、その他の機能をCPUにおいて実行されるプログラム（ソフトウエア構成）により実現するようにしてもよい。
図４５のアプリケーションプロセッサ１３３１は、画像処理に関するアプリケーションを実行するプロセッサである。このアプリケーションプロセッサ１３３１において実行されるアプリケーションは、所定の機能を実現するために、演算処理を行うだけでなく、例えばビデオプロセッサ１３３２等、ビデオモジュール１３１１内外の構成を必要に応じて制御することもできる。
ビデオプロセッサ１３３２は、画像の符号化・復号（その一方若しくは両方）に関する機能を有するプロセッサである。
ブロードバンドモデム１３３３は、インターネットや公衆電話回線網等の広帯域の回線を介して行われる有線若しくは無線（またはその両方）の広帯域通信に関する処理を行うプロセッサ（若しくはモジュール）である。例えば、ブロードバンドモデム１３３３は、送信するデータ（デジタル信号）をデジタル変調する等してアナログ信号に変換したり、受信したアナログ信号を復調してデータ（デジタル信号）に変換したりする。例えば、ブロードバンドモデム１３３３は、ビデオプロセッサ１３３２が処理する画像データや画像データが符号化されたストリーム、アプリケーションプログラム、設定データ等、任意の情報をデジタル変調・復調することができる。
RFモジュール１３３４は、アンテナを介して送受信されるRF（Radio Frequency）信号に対して、周波数変換、変復調、増幅、フィルタ処理等を行うモジュールである。例えば、RFモジュール１３３４は、ブロードバンドモデム１３３３により生成されたベースバンド信号に対して周波数変換等を行ってRF信号を生成する。また、例えば、RFモジュール１３３４は、フロントエンドモジュール１３１４を介して受信されたRF信号に対して周波数変換等を行ってベースバンド信号を生成する。
なお、図４５において点線１３４１に示されるように、アプリケーションプロセッサ１３３１とビデオプロセッサ１３３２を、一体化し、１つのプロセッサとして構成されるようにしてもよい。
外部メモリ１３１２は、ビデオモジュール１３１１の外部に設けられた、ビデオモジュール１３１１により利用される記憶デバイスを有するモジュールである。この外部メモリ１３１２の記憶デバイスは、どのような物理構成により実現するようにしてもよいが、一般的にフレーム単位の画像データのような大容量のデータの格納に利用されることが多いので、例えばDRAM（Dynamic Random Access Memory）のような比較的安価で大容量の半導体メモリにより実現するのが望ましい。
パワーマネージメントモジュール１３１３は、ビデオモジュール１３１１（ビデオモジュール１３１１内の各構成）への電力供給を管理し、制御する。
フロントエンドモジュール１３１４は、RFモジュール１３３４に対してフロントエンド機能（アンテナ側の送受信端の回路）を提供するモジュールである。図４５に示されるように、フロントエンドモジュール１３１４は、例えば、アンテナ部１３５１、フィルタ１３５２、および増幅部１３５３を有する。
アンテナ部１３５１は、無線信号を送受信するアンテナおよびその周辺の構成を有する。アンテナ部１３５１は、増幅部１３５３から供給される信号を無線信号として送信し、受信した無線信号を電気信号（RF信号）としてフィルタ１３５２に供給する。フィルタ１３５２は、アンテナ部１３５１を介して受信されたRF信号に対してフィルタ処理等を行い、処理後のRF信号をRFモジュール１３３４に供給する。増幅部１３５３は、RFモジュール１３３４から供給されるRF信号を増幅し、アンテナ部１３５１に供給する。
コネクティビティ１３２１は、外部との接続に関する機能を有するモジュールである。コネクティビティ１３２１の物理構成は、任意である。例えば、コネクティビティ１３２１は、ブロードバンドモデム１３３３が対応する通信規格以外の通信機能を有する構成や、外部入出力端子等を有する。
例えば、コネクティビティ１３２１が、Bluetooth（登録商標）、IEEE 802.11（例えばWi-Fi（Wireless Fidelity、登録商標））、NFC（Near Field Communication）、IrDA（InfraRed Data Association）等の無線通信規格に準拠する通信機能を有するモジュールや、その規格に準拠した信号を送受信するアンテナ等を有するようにしてもよい。また、例えば、コネクティビティ１３２１が、USB（Universal Serial Bus）、HDMI（登録商標）（High-Definition Multimedia Interface）等の有線通信規格に準拠する通信機能を有するモジュールや、その規格に準拠した端子を有するようにしてもよい。さらに、例えば、コネクティビティ１３２１が、アナログ入出力端子等のその他のデータ（信号）伝送機能等を有するようにしてもよい。
なお、コネクティビティ１３２１が、データ（信号）の伝送先のデバイスを含むようにしてもよい。例えば、コネクティビティ１３２１が、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、または半導体メモリ等の記録媒体に対してデータの読み出しや書き込みを行うドライブ（リムーバブルメディアのドライブだけでなく、ハードディスク、SSD（Solid State Drive）、NAS（Network Attached Storage）等も含む）を有するようにしてもよい。また、コネクティビティ１３２１が、画像や音声の出力デバイス（モニタやスピーカ等）を有するようにしてもよい。
カメラ１３２２は、被写体を撮像し、被写体の画像データを得る機能を有するモジュールである。カメラ１３２２の撮像により得られた画像データは、例えば、ビデオプロセッサ１３３２に供給されて符号化される。
センサ１３２３は、例えば、音声センサ、超音波センサ、光センサ、照度センサ、赤外線センサ、イメージセンサ、回転センサ、角度センサ、角速度センサ、速度センサ、加速度センサ、傾斜センサ、磁気識別センサ、衝撃センサ、温度センサ等、任意のセンサ機能を有するモジュールである。センサ１３２３により検出されたデータは、例えば、アプリケーションプロセッサ１３３１に供給されてアプリケーション等により利用される。
以上においてモジュールとして説明した構成をプロセッサとして実現するようにしてもよいし、逆にプロセッサとして説明した構成をモジュールとして実現するようにしてもよい。
以上のような構成のビデオセット１３００において、後述するようにビデオプロセッサ１３３２に本開示を適用することができる。したがって、ビデオセット１３００は、本開示を適用したセットとして実施することができる。
（ビデオプロセッサの構成例）
図４６は、本開示を適用したビデオプロセッサ１３３２（図４５）の概略的な構成の一例を示している。
図４６の例の場合、ビデオプロセッサ１３３２は、ビデオ信号およびオーディオ信号の入力を受けてこれらを所定の方式で符号化する機能と、符号化されたビデオデータおよびオーディオデータを復号し、ビデオ信号およびオーディオ信号を再生出力する機能とを有する。
図４６に示されるように、ビデオプロセッサ１３３２は、ビデオ入力処理部１４０１、第１画像拡大縮小部１４０２、第２画像拡大縮小部１４０３、ビデオ出力処理部１４０４、フレームメモリ１４０５、およびメモリ制御部１４０６を有する。また、ビデオプロセッサ１３３２は、エンコード・デコードエンジン１４０７、ビデオES（Elementary Stream）バッファ１４０８Ａおよび１４０８Ｂ、並びに、オーディオESバッファ１４０９Ａおよび１４０９Ｂを有する。さらに、ビデオプロセッサ１３３２は、オーディオエンコーダ１４１０、オーディオデコーダ１４１１、多重化部（MUX（Multiplexer））１４１２、逆多重化部（DMUX（Demultiplexer））１４１３、およびストリームバッファ１４１４を有する。
ビデオ入力処理部１４０１は、例えばコネクティビティ１３２１（図４５）等から入力されたビデオ信号を取得し、デジタル画像データに変換する。第１画像拡大縮小部１４０２は、画像データに対してフォーマット変換や画像の拡大縮小処理等を行う。第２画像拡大縮小部１４０３は、画像データに対して、ビデオ出力処理部１４０４を介して出力する先でのフォーマットに応じて画像の拡大縮小処理を行ったり、第１画像拡大縮小部１４０２と同様のフォーマット変換や画像の拡大縮小処理等を行ったりする。ビデオ出力処理部１４０４は、画像データに対して、フォーマット変換やアナログ信号への変換等を行って、再生されたビデオ信号として例えばコネクティビティ１３２１（図４５）等に出力する。
フレームメモリ１４０５は、ビデオ入力処理部１４０１、第１画像拡大縮小部１４０２、第２画像拡大縮小部１４０３、ビデオ出力処理部１４０４、およびエンコード・デコードエンジン１４０７によって共用される画像データ用のメモリである。フレームメモリ１４０５は、例えばDRAM等の半導体メモリとして実現される。
メモリ制御部１４０６は、エンコード・デコードエンジン１４０７からの同期信号を受けて、アクセス管理テーブル１４０６Ａに書き込まれたフレームメモリ１４０５へのアクセススケジュールに従ってフレームメモリ１４０５に対する書き込み・読み出しのアクセスを制御する。アクセス管理テーブル１４０６Ａは、エンコード・デコードエンジン１４０７、第１画像拡大縮小部１４０２、第２画像拡大縮小部１４０３等で実行される処理に応じて、メモリ制御部１４０６により更新される。
エンコード・デコードエンジン１４０７は、画像データのエンコード処理、並びに、画像データが符号化されたデータであるビデオストリームのデコード処理を行う。例えば、エンコード・デコードエンジン１４０７は、フレームメモリ１４０５から読み出した画像データを符号化し、ビデオストリームとしてビデオESバッファ１４０８Ａに順次書き込む。また、例えば、ビデオESバッファ１４０８Ｂからビデオストリームを順次読み出して復号し、画像データとしてフレームメモリ１４０５に順次書き込む。エンコード・デコードエンジン１４０７は、これらの符号化や復号において、フレームメモリ１４０５を作業領域として使用する。また、エンコード・デコードエンジン１４０７は、例えばマクロブロック毎の処理を開始するタイミングで、メモリ制御部１４０６に対して同期信号を出力する。
ビデオESバッファ１４０８Ａは、エンコード・デコードエンジン１４０７によって生成されたビデオストリームをバッファリングして、多重化部（MUX）１４１２に供給する。ビデオESバッファ１４０８Ｂは、逆多重化部（DMUX）１４１３から供給されたビデオストリームをバッファリングして、エンコード・デコードエンジン１４０７に供給する。
オーディオESバッファ１４０９Ａは、オーディオエンコーダ１４１０によって生成されたオーディオストリームをバッファリングして、多重化部（MUX）１４１２に供給する。オーディオESバッファ１４０９Ｂは、逆多重化部（DMUX）１４１３から供給されたオーディオストリームをバッファリングして、オーディオデコーダ１４１１に供給する。
オーディオエンコーダ１４１０は、例えばコネクティビティ１３２１（図４５）等から入力されたオーディオ信号を例えばデジタル変換し、例えばMPEGオーディオ方式やAC3（AudioCode number 3）方式等の所定の方式で符号化する。オーディオエンコーダ１４１０は、オーディオ信号が符号化されたデータであるオーディオストリームをオーディオESバッファ１４０９Ａに順次書き込む。オーディオデコーダ１４１１は、オーディオESバッファ１４０９Ｂから供給されたオーディオストリームを復号し、例えばアナログ信号への変換等を行って、再生されたオーディオ信号として例えばコネクティビティ１３２１（図４５）等に供給する。
多重化部（MUX）１４１２は、ビデオストリームとオーディオストリームとを多重化する。この多重化の方法（すなわち、多重化により生成されるビットストリームのフォーマット）は任意である。また、この多重化の際に、多重化部（MUX）１４１２は、所定のヘッダ情報等をビットストリームに付加することもできる。つまり、多重化部（MUX）１４１２は、多重化によりストリームのフォーマットを変換することができる。例えば、多重化部（MUX）１４１２は、ビデオストリームとオーディオストリームとを多重化することにより、転送用のフォーマットのビットストリームであるトランスポートストリームに変換する。また、例えば、多重化部（MUX）１４１２は、ビデオストリームとオーディオストリームとを多重化することにより、記録用のファイルフォーマットのデータ（ファイルデータ）に変換する。
逆多重化部（DMUX）１４１３は、多重化部（MUX）１４１２による多重化に対応する方法で、ビデオストリームとオーディオストリームとが多重化されたビットストリームを逆多重化する。つまり、逆多重化部（DMUX）１４１３は、ストリームバッファ１４１４から読み出されたビットストリームからビデオストリームとオーディオストリームとを抽出する（ビデオストリームとオーディオストリームとを分離する）。つまり、逆多重化部（DMUX）１４１３は、逆多重化によりストリームのフォーマットを変換（多重化部（MUX）１４１２による変換の逆変換）することができる。例えば、逆多重化部（DMUX）１４１３は、例えばコネクティビティ１３２１やブロードバンドモデム１３３３等（いずれも図４５）から供給されたトランスポートストリームを、ストリームバッファ１４１４を介して取得し、逆多重化することにより、ビデオストリームとオーディオストリームとに変換することができる。また、例えば、逆多重化部（DMUX）１４１３は、例えばコネクティビティ１３２１により（図４５）各種記録媒体から読み出されたファイルデータを、ストリームバッファ１４１４を介して取得し、逆多重化することにより、ビデオストリームとオーディオストリームとに変換することができる。
ストリームバッファ１４１４は、ビットストリームをバッファリングする。例えば、ストリームバッファ１４１４は、多重化部（MUX）１４１２から供給されたトランスポートストリームをバッファリングし、所定のタイミングにおいて、若しくは外部からの要求等に基づいて、例えばコネクティビティ１３２１やブロードバンドモデム１３３３（いずれも図４５）等に供給する。
また、例えば、ストリームバッファ１４１４は、多重化部（MUX）１４１２から供給されたファイルデータをバッファリングし、所定のタイミングにおいて、若しくは外部からの要求等に基づいて、例えばコネクティビティ１３２１（図４５）等に供給し、各種記録媒体に記録させる。
さらに、ストリームバッファ１４１４は、例えばコネクティビティ１３２１やブロードバンドモデム１３３３等（いずれも図４５）を介して取得したトランスポートストリームをバッファリングし、所定のタイミングにおいて、若しくは外部からの要求等に基づいて、逆多重化部（DMUX）１４１３に供給する。
また、ストリームバッファ１４１４は、例えばコネクティビティ１３２１（図４５）等において各種記録媒体から読み出されたファイルデータをバッファリングし、所定のタイミングにおいて、若しくは外部からの要求等に基づいて、逆多重化部（DMUX）１４１３に供給する。
次に、このような構成のビデオプロセッサ１３３２の動作の例について説明する。例えば、コネクティビティ１３２１（図４５）等からビデオプロセッサ１３３２に入力されたビデオ信号は、ビデオ入力処理部１４０１において４：２：２Ｙ／Ｃｂ／Ｃｒ方式等の所定の方式のデジタル画像データに変換され、フレームメモリ１４０５に順次書き込まれる。このデジタル画像データは、第１画像拡大縮小部１４０２または第２画像拡大縮小部１４０３に読み出されて、４：２：０Ｙ／Ｃｂ／Ｃｒ方式等の所定の方式へのフォーマット変換および拡大縮小処理が行われ、再びフレームメモリ１４０５に書き込まれる。この画像データは、エンコード・デコードエンジン１４０７によって符号化され、ビデオストリームとしてビデオESバッファ１４０８Ａに書き込まれる。
また、コネクティビティ１３２１（図４５）等からビデオプロセッサ１３３２に入力されたオーディオ信号は、オーディオエンコーダ１４１０によって符号化され、オーディオストリームとして、オーディオESバッファ１４０９Ａに書き込まれる。
ビデオESバッファ１４０８Ａのビデオストリームと、オーディオESバッファ１４０９Ａのオーディオストリームは、多重化部（MUX）１４１２に読み出されて多重化され、トランスポートストリーム若しくはファイルデータ等に変換される。多重化部（MUX）１４１２により生成されたトランスポートストリームは、ストリームバッファ１４１４にバッファされた後、例えばコネクティビティ１３２１やブロードバンドモデム１３３３（いずれも図４５）等を介して外部ネットワークに出力される。また、多重化部（MUX）１４１２により生成されたファイルデータは、ストリームバッファ１４１４にバッファされた後、例えばコネクティビティ１３２１（図４５）等に出力され、各種記録媒体に記録される。
また、例えばコネクティビティ１３２１やブロードバンドモデム１３３３（いずれも図４５）等を介して外部ネットワークからビデオプロセッサ１３３２に入力されたトランスポートストリームは、ストリームバッファ１４１４にバッファされた後、逆多重化部（DMUX）１４１３により逆多重化される。また、例えばコネクティビティ１３２１（図４５）等において各種記録媒体から読み出され、ビデオプロセッサ１３３２に入力されたファイルデータは、ストリームバッファ１４１４にバッファされた後、逆多重化部（DMUX）１４１３により逆多重化される。つまり、ビデオプロセッサ１３３２に入力されたトランスポートストリームまたはファイルデータは、逆多重化部（DMUX）１４１３によりビデオストリームとオーディオストリームとに分離される。
オーディオストリームは、オーディオESバッファ１４０９Ｂを介してオーディオデコーダ１４１１に供給され、復号されてオーディオ信号が再生される。また、ビデオストリームは、ビデオESバッファ１４０８Ｂに書き込まれた後、エンコード・デコードエンジン１４０７により順次読み出されて復号されてフレームメモリ１４０５に書き込まれる。復号された画像データは、第２画像拡大縮小部１４０３によって拡大縮小処理されて、フレームメモリ１４０５に書き込まれる。そして、復号された画像データは、ビデオ出力処理部１４０４に読み出されて、４：２：２Ｙ／Ｃｂ／Ｃｒ方式等の所定の方式にフォーマット変換され、さらにアナログ信号に変換されて、ビデオ信号が再生出力される。
このように構成されるビデオプロセッサ１３３２に本開示を適用する場合、エンコード・デコードエンジン１４０７に、上述した各実施形態に係る本開示を適用すればよい。つまり、例えば、エンコード・デコードエンジン１４０７が、第１実施の形態に係る符号化装置や復号装置の機能を有するようにすればよい。このようにすることにより、ビデオプロセッサ１３３２は、図１乃至図２０を参照して上述した効果と同様の効果を得ることができる。
なお、エンコード・デコードエンジン１４０７において、本開示（すなわち、上述した各実施形態に係る画像符号化装置や画像復号装置の機能）は、論理回路等のハードウエアにより実現するようにしてもよいし、組み込みプログラム等のソフトウエアにより実現するようにしてもよいし、それらの両方により実現するようにしてもよい。
（ビデオプロセッサの他の構成例）
図４７は、本開示を適用したビデオプロセッサ１３３２（図４５）の概略的な構成の他の例を示している。図４７の例の場合、ビデオプロセッサ１３３２は、ビデオデータを所定の方式で符号化・復号する機能を有する。
より具体的には、図４７に示されるように、ビデオプロセッサ１３３２は、制御部１５１１、ディスプレイインタフェース１５１２、ディスプレイエンジン１５１３、画像処理エンジン１５１４、および内部メモリ１５１５を有する。また、ビデオプロセッサ１３３２は、コーデックエンジン１５１６、メモリインタフェース１５１７、多重化・逆多重化部（MUX DMUX）１５１８、ネットワークインタフェース１５１９、およびビデオインタフェース１５２０を有する。
制御部１５１１は、ディスプレイインタフェース１５１２、ディスプレイエンジン１５１３、画像処理エンジン１５１４、およびコーデックエンジン１５１６等、ビデオプロセッサ１３３２内の各処理部の動作を制御する。
図４７に示されるように、制御部１５１１は、例えば、メインCPU１５３１、サブCPU１５３２、およびシステムコントローラ１５３３を有する。メインCPU１５３１は、ビデオプロセッサ１３３２内の各処理部の動作を制御するためのプログラム等を実行する。メインCPU１５３１は、そのプログラム等に従って制御信号を生成し、各処理部に供給する（つまり、各処理部の動作を制御する）。サブCPU１５３２は、メインCPU１５３１の補助的な役割を果たす。例えば、サブCPU１５３２は、メインCPU１５３１が実行するプログラム等の子プロセスやサブルーチン等を実行する。システムコントローラ１５３３は、メインCPU１５３１およびサブCPU１５３２が実行するプログラムを指定する等、メインCPU１５３１およびサブCPU１５３２の動作を制御する。
ディスプレイインタフェース１５１２は、制御部１５１１の制御の下、画像データを例えばコネクティビティ１３２１（図４５）等に出力する。例えば、ディスプレイインタフェース１５１２は、デジタルデータの画像データをアナログ信号に変換し、再生されたビデオ信号として、またはデジタルデータの画像データのまま、コネクティビティ１３２１（図４５）のモニタ装置等に出力する。
ディスプレイエンジン１５１３は、制御部１５１１の制御の下、画像データに対して、その画像を表示させるモニタ装置等のハードウエアスペックに合わせるように、フォーマット変換、サイズ変換、色域変換等の各種変換処理を行う。
画像処理エンジン１５１４は、制御部１５１１の制御の下、画像データに対して、例えば画質改善のためのフィルタ処理等、所定の画像処理を施す。
内部メモリ１５１５は、ディスプレイエンジン１５１３、画像処理エンジン１５１４、およびコーデックエンジン１５１６により共用される、ビデオプロセッサ１３３２の内部に設けられたメモリである。内部メモリ１５１５は、例えば、ディスプレイエンジン１５１３、画像処理エンジン１５１４、およびコーデックエンジン１５１６の間で行われるデータの授受に利用される。例えば、内部メモリ１５１５は、ディスプレイエンジン１５１３、画像処理エンジン１５１４、またはコーデックエンジン１５１６から供給されるデータを格納し、必要に応じて（例えば、要求に応じて）、そのデータを、ディスプレイエンジン１５１３、画像処理エンジン１５１４、またはコーデックエンジン１５１６に供給する。この内部メモリ１５１５は、どのような記憶デバイスにより実現するようにしてもよいが、一般的にブロック単位の画像データやパラメータ等といった小容量のデータの格納に利用することが多いので、例えばSRAM（Static Random Access Memory）のような比較的（例えば外部メモリ１３１２と比較して）小容量だが応答速度が高速な半導体メモリにより実現するのが望ましい。
コーデックエンジン１５１６は、画像データの符号化や復号に関する処理を行う。このコーデックエンジン１５１６が対応する符号化・復号の方式は任意であり、その数は１つであってもよいし、複数であってもよい。例えば、コーデックエンジン１５１６は、複数の符号化・復号方式のコーデック機能を備え、その中から選択されたもので画像データの符号化若しくは符号化データの復号を行うようにしてもよい。
図４７に示される例において、コーデックエンジン１５１６は、コーデックに関する処理の機能ブロックとして、例えば、MPEG-2 Video１５４１、AVC/H.264１５４２、HEVC/H.265１５４３、HEVC/H.265(Scalable)１５４４、HEVC/H.265(Multi-view)１５４５、およびMPEG-DASH１５５１を有する。
MPEG-2 Video１５４１は、画像データをMPEG-2方式で符号化したり復号したりする機能ブロックである。AVC/H.264１５４２は、画像データをAVC方式で符号化したり復号したりする機能ブロックである。HEVC/H.265１５４３は、画像データをHEVC方式で符号化したり復号したりする機能ブロックである。HEVC/H.265(Scalable)１５４４は、画像データをHEVC方式でスケーラブル符号化したりスケーラブル復号したりする機能ブロックである。HEVC/H.265(Multi-view)１５４５は、画像データをHEVC方式で多視点符号化したり多視点復号したりする機能ブロックである。
MPEG-DASH１５５１は、画像データをMPEG-DASH（MPEG-Dynamic Adaptive Streaming over HTTP）方式で送受信する機能ブロックである。MPEG-DASHは、HTTP（HyperText Transfer Protocol）を使ってビデオのストリーミングを行う技術であり、予め用意された解像度等が互いに異なる複数の符号化データの中から適切なものをセグメント単位で選択し伝送することを特徴の１つとする。MPEG-DASH１５５１は、規格に準拠するストリームの生成やそのストリームの伝送制御等を行い、画像データの符号化・復号については、上述したMPEG-2 Video１５４１乃至HEVC/H.265(Multi-view)１５４５を利用する。
メモリインタフェース１５１７は、外部メモリ１３１２用のインタフェースである。画像処理エンジン１５１４やコーデックエンジン１５１６から供給されるデータは、メモリインタフェース１５１７を介して外部メモリ１３１２に供給される。また、外部メモリ１３１２から読み出されたデータは、メモリインタフェース１５１７を介してビデオプロセッサ１３３２（画像処理エンジン１５１４若しくはコーデックエンジン１５１６）に供給される。
多重化・逆多重化部（MUX DMUX）１５１８は、符号化データのビットストリーム、画像データ、ビデオ信号等、画像に関する各種データの多重化や逆多重化を行う。この多重化・逆多重化の方法は任意である。例えば、多重化の際に、多重化・逆多重化部（MUX DMUX）１５１８は、複数のデータを１つにまとめるだけでなく、所定のヘッダ情報等をそのデータに付加することもできる。また、逆多重化の際に、多重化・逆多重化部（MUX DMUX）１５１８は、１つのデータを複数に分割するだけでなく、分割した各データに所定のヘッダ情報等を付加することもできる。つまり、多重化・逆多重化部（MUX DMUX）１５１８は、多重化・逆多重化によりデータのフォーマットを変換することができる。例えば、多重化・逆多重化部（MUX DMUX）１５１８は、ビットストリームを多重化することにより、転送用のフォーマットのビットストリームであるトランスポートストリームや、記録用のファイルフォーマットのデータ（ファイルデータ）に変換することができる。もちろん、逆多重化によりその逆変換も可能である。
ネットワークインタフェース１５１９は、例えばブロードバンドモデム１３３３やコネクティビティ１３２１（いずれも図４５）等向けのインタフェースである。ビデオインタフェース１５２０は、例えばコネクティビティ１３２１やカメラ１３２２（いずれも図４５）等向けのインタフェースである。
次に、このようなビデオプロセッサ１３３２の動作の例について説明する。例えば、コネクティビティ１３２１やブロードバンドモデム１３３３（いずれも図４５）等を介して外部ネットワークからトランスポートストリームを受信すると、そのトランスポートストリームは、ネットワークインタフェース１５１９を介して多重化・逆多重化部（MUX DMUX）１５１８に供給されて逆多重化され、コーデックエンジン１５１６により復号される。コーデックエンジン１５１６の復号により得られた画像データは、例えば、画像処理エンジン１５１４により所定の画像処理が施され、ディスプレイエンジン１５１３により所定の変換が行われ、ディスプレイインタフェース１５１２を介して例えばコネクティビティ１３２１（図４５）等に供給され、その画像がモニタに表示される。また、例えば、コーデックエンジン１５１６の復号により得られた画像データは、コーデックエンジン１５１６により再符号化され、多重化・逆多重化部（MUX DMUX）１５１８により多重化されてファイルデータに変換され、ビデオインタフェース１５２０を介して例えばコネクティビティ１３２１（図４５）等に出力され、各種記録媒体に記録される。
さらに、例えば、コネクティビティ１３２１（図４５）等により図示せぬ記録媒体から読み出された、画像データが符号化された符号化データのファイルデータは、ビデオインタフェース１５２０を介して多重化・逆多重化部（MUX DMUX）１５１８に供給されて逆多重化され、コーデックエンジン１５１６により復号される。コーデックエンジン１５１６の復号により得られた画像データは、画像処理エンジン１５１４により所定の画像処理が施され、ディスプレイエンジン１５１３により所定の変換が行われ、ディスプレイインタフェース１５１２を介して例えばコネクティビティ１３２１（図４５）等に供給され、その画像がモニタに表示される。また、例えば、コーデックエンジン１５１６の復号により得られた画像データは、コーデックエンジン１５１６により再符号化され、多重化・逆多重化部（MUX DMUX）１５１８により多重化されてトランスポートストリームに変換され、ネットワークインタフェース１５１９を介して例えばコネクティビティ１３２１やブロードバンドモデム１３３３（いずれも図４５）等に供給され図示せぬ他の装置に伝送される。
なお、ビデオプロセッサ１３３２内の各処理部の間での画像データやその他のデータの授受は、例えば、内部メモリ１５１５や外部メモリ１３１２を利用して行われる。また、パワーマネージメントモジュール１３１３は、例えば制御部１５１１への電力供給を制御する。
このように構成されるビデオプロセッサ１３３２に本開示を適用する場合、コーデックエンジン１５１６に、上述した各実施形態に係る本開示を適用すればよい。つまり、例えば、コーデックエンジン１５１６が、第１実施の形態に係る符号化装置や復号装置を実現する機能ブロックを有するようにすればよい。さらに、例えば、コーデックエンジン１５１６が、このようにすることにより、ビデオプロセッサ１３３２は、図１乃至図２０を参照して上述した効果と同様の効果を得ることができる。
なお、コーデックエンジン１５１６において、本開示（すなわち、上述した各実施形態に係る画像符号化装置や画像復号装置の機能）は、論理回路等のハードウエアにより実現するようにしてもよいし、組み込みプログラム等のソフトウエアにより実現するようにしてもよいし、それらの両方により実現するようにしてもよい。
以上にビデオプロセッサ１３３２の構成を２例示したが、ビデオプロセッサ１３３２の構成は任意であり、上述した２例以外のものであってもよい。また、このビデオプロセッサ１３３２は、１つの半導体チップとして構成されるようにしてもよいが、複数の半導体チップとして構成されるようにしてもよい。例えば、複数の半導体を積層する３次元積層LSIとしてもよい。また、複数のLSIにより実現されるようにしてもよい。
（装置への適用例）
ビデオセット１３００は、画像データを処理する各種装置に組み込むことができる。例えば、ビデオセット１３００は、テレビジョン装置９００（図３８）、携帯電話機９２０（図３９）、記録再生装置９４０（図４０）、撮像装置９６０（図４１）等に組み込むことができる。ビデオセット１３００を組み込むことにより、その装置は、図１乃至図２０を参照して上述した効果と同様の効果を得ることができる。
また、ビデオセット１３００は、例えば、図４２のデータ伝送システム１０００におけるパーソナルコンピュータ１００４、AV機器１００５、タブレットデバイス１００６、および携帯電話機１００７等の端末装置、図４３のデータ伝送システム１１００における放送局１１０１および端末装置１１０２、並びに、図４４の撮像システム１２００における撮像装置１２０１およびスケーラブル符号化データ記憶装置１２０２等にも組み込むことができる。ビデオセット１３００を組み込むことにより、その装置は、図１乃至図２０を参照して上述した効果と同様の効果を得ることができる。
なお、上述したビデオセット１３００の各構成の一部であっても、ビデオプロセッサ１３３２を含むものであれば、本開示を適用した構成として実施することができる。例えば、ビデオプロセッサ１３３２のみを本開示を適用したビデオプロセッサとして実施することができる。また、例えば、上述したように点線１３４１により示されるプロセッサやビデオモジュール１３１１等を本開示を適用したプロセッサやモジュール等として実施することができる。さらに、例えば、ビデオモジュール１３１１、外部メモリ１３１２、パワーマネージメントモジュール１３１３、およびフロントエンドモジュール１３１４を組み合わせ、本開示を適用したビデオユニット１３６１として実施することもできる。いずれの構成の場合であっても、図１乃至図２０を参照して上述した効果と同様の効果を得ることができる。
つまり、ビデオプロセッサ１３３２を含むものであればどのような構成であっても、ビデオセット１３００の場合と同様に、画像データを処理する各種装置に組み込むことができる。例えば、ビデオプロセッサ１３３２、点線１３４１により示されるプロセッサ、ビデオモジュール１３１１、または、ビデオユニット１３６１を、テレビジョン装置９００（図３８）、携帯電話機９２０（図３９）、記録再生装置９４０（図４０）、撮像装置９６０（図４１）、図４２のデータ伝送システム１０００におけるパーソナルコンピュータ１００４、AV機器１００５、タブレットデバイス１００６、および携帯電話機１００７等の端末装置、図４３のデータ伝送システム１１００における放送局１１０１および端末装置１１０２、並びに、図４４の撮像システム１２００における撮像装置１２０１およびスケーラブル符号化データ記憶装置１２０２等に組み込むことができる。そして、本開示を適用したいずれかの構成を組み込むことにより、その装置は、ビデオセット１３００の場合と同様に、図１乃至図２０を参照して上述した効果と同様の効果を得ることができる。
なお、本明細書では、トランスフォームスキップ情報、トランスフォームスキップフラグなどの各種情報が、符号化データに多重化されて、符号化側から復号側へ伝送される例について説明した。しかしながら、これら情報を伝送する手法はかかる例に限定されない。例えば、これら情報は、符号化データに多重化されることなく、符号化データと関連付けられた別個のデータとして伝送され又は記録されてもよい。ここで、「関連付ける」という用語は、ビットストリームに含まれる画像（スライスやブロックなど、画像の一部であってもよい）と当該画像に対応する情報とを復号時にリンクさせ得るようにすることを意味する。即ち、情報は、符号化データとは別の伝送路上で伝送されてもよい。また、情報は、符号化データとは別の記録媒体（又は同一の記録媒体の別の記録エリア）に記録されてもよい。さらに、情報と符号化データとは、例えば、複数フレーム、１フレーム、又はフレーム内の一部分などの任意の単位で互いに関連付けられてよい。
また、本明細書において、システムとは、複数の構成要素（装置、モジュール（部品）等）の集合を意味し、すべての構成要素が同一筐体中にあるか否かは問わない。したがって、別個の筐体に収納され、ネットワークを介して接続されている複数の装置、及び、１つの筐体の中に複数のモジュールが収納されている１つの装置は、いずれも、システムである。
本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、他の効果があってもよい。
本開示の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
例えば、本開示は、トランスフォームスキップを行うことが可能なHEVC方式以外の符号化方式の符号化装置や復号装置にも適用することができる。
また、本開示は、符号化ストリームを、衛星放送、ケーブルＴＶ、インターネット、携帯電話などのネットワークメディアを介して受信する際、または光、磁気ディスク、フラッシュメモリのような記憶メディア上で処理する際に用いられる符号化装置や復号装置に適用することができる。
さらに、本開示は、１つの機能をネットワークを介して複数の装置で分担、共同して処理するクラウドコンピューティングの構成をとることができる。
また、上述のフローチャートで説明した各ステップは、１つの装置で実行する他、複数の装置で分担して実行することができる。
さらに、１つのステップに複数の処理が含まれる場合には、その１つのステップに含まれる複数の処理は、１つの装置で実行する他、複数の装置で分担して実行することができる。
また、本開示は、以下のような構成もとることができる。
（１）
水平方向および垂直方向の一方のトランスフォームスキップが行われた、画像の予測画像と前記画像の差分に対して、その一方のトランスフォームスキップを行う逆直交変換部
を備える復号装置。
（２）
前記逆直交変換部は、水平方向および垂直方向の一方のトランスフォームスキップが行われた前記差分に対して、他方の逆直交変換を行う
ように構成された
前記（１）に記載の復号装置。
（３）
前記逆直交変換部は、前記差分に対して水平方向と垂直方向のいずれのトランスフォームスキップが行われたかを識別するトランスフォームスキップ情報に基づいて、前記一方のトランスフォームスキップを行う
前記（１）または（２）に記載の復号装置。
（４）
前記逆直交変換部は、前記差分に対してトランスフォームスキップが行われたことを識別するトランスフォームスキップフラグと、前記予測画像のイントラ予測の予測方向とに基づいて、前記一方のトランスフォームスキップを行う
前記（１）または（２）に記載の復号装置。
（５）
前記逆直交変換部は、前記差分に対してトランスフォームスキップが行われたことを識別するトランスフォームスキップフラグと、前記予測画像のインター予測ブロックの形状とに基づいて、前記一方のトランスフォームスキップを行う
前記（１）、（２）、または（４）に記載の復号装置。
（６）
水平方向のトランスフォームスキップが行われ、量子化された前記差分に対して、行方向に変化せず、列方向に変化する量子化行列を用いて逆量子化を行う逆量子化部
をさらに備え、
前記逆直交変換部は、前記逆量子化部により逆量子化された前記差分に対して、水平方向のトランスフォームスキップを行う
ように構成された
前記（１）乃至（５）のいずれかに記載の復号装置。
（７）
垂直方向のトランスフォームスキップが行われ、量子化された前記差分に対して、列方向に変化せず、行方向に変化する量子化行列を用いて逆量子化を行う逆量子化部
をさらに備え、
前記逆直交変換部は、前記逆量子化部により逆量子化された前記差分に対して、垂直方向のトランスフォームスキップを行う
ように構成された
前記（１）乃至（６）のいずれかに記載の復号装置。
（８）
前記水平方向および垂直方向の一方のトランスフォームスキップが行われ、その一方に回転された前記差分の可逆符号化結果を可逆復号する可逆復号部と、
前記可逆復号部により可逆復号された前記差分を、前記水平方向および垂直方向の一方に回転させる回転部と
をさらに備え、
前記逆直交変換部は、前記回転部により回転された前記差分に対して、前記水平方向および垂直方向の一方のトランスフォームスキップを行う
ように構成された
前記（１）乃至（７）のいずれかに記載の復号装置。
（９）
前記予測画像は、イントラ予測により生成される
ように構成された
前記（８）に記載の復号装置。
（１０）
復号装置が、
水平方向および垂直方向の一方のトランスフォームスキップが行われた、画像の予測画像と前記画像の差分に対して、その一方のトランスフォームスキップを行う逆直交変換ステップ
を含む復号方法。
（１１）
画像の予測画像と前記画像の差分に対して、水平方向および垂直方向の一方のトランスフォームスキップを行う直交変換部
を備える符号化装置。
（１２）
前記直交変換部は、前記差分に対して他方の直交変換を行う
ように構成された
前記（１１）に記載の符号化装置。
（１３）
前記直交変換部により前記差分に対して水平方向と垂直方向のいずれのトランスフォームスキップが行われたかを識別するトランスフォームスキップ情報を伝送する伝送部
をさらに備える
ように構成された
前記（１１）または（１２）に記載の符号化装置。
（１４）
前記直交変換部により前記差分に対してトランスフォームスキップが行われたことを識別するトランスフォームスキップフラグを伝送する伝送部
をさらに備え、
前記直交変換部は、前記予測画像のイントラ予測の予測方向に基づいて前記一方を選択する
前記（１１）または（１２）に記載の符号化装置。
（１５）
前記直交変換部により前記差分に対してトランスフォームスキップが行われたことを識別するトランスフォームスキップフラグを伝送する伝送部
をさらに備え、
前記直交変換部は、前記予測画像のインター予測ブロックの形状に基づいて前記一方を選択する
前記（１１）または（１２）に記載の符号化装置。
（１６）
前記直交変換部により水平方向のトランスフォームスキップが行われた前記差分に対して、行方向に変化せず、列方向に変化する量子化行列を用いて量子化を行う量子化部
をさらに備える
ように構成された
前記（１１）乃至（１５）のいずれかに記載の符号化装置。
（１７）
前記直交変換部により垂直方向のトランスフォームスキップが行われた前記差分に対して、列方向に変化せず、行方向に変化する量子化行列を用いて量子化を行う量子化部
をさらに備える
ように構成された
前記（１１）乃至（１６）のいずれかに記載の符号化装置。
（１８）
前記直交変換部によりトランスフォームスキップが行われた前記差分を、前記水平方向および垂直方向の一方に回転させる回転部と、
前記回転部により回転された前記差分を可逆符号化する可逆符号化部と
をさらに備える
ように構成された
前記（１１）乃至（１７）のいずれかに記載の符号化装置。
（１９）
前記予測画像は、イントラ予測により生成される
ように構成された
前記（１８）に記載の符号化装置。
（２０）
符号化装置が、
画像の予測画像と前記画像の差分に対して、水平方向および垂直方向の一方のトランスフォームスキップを行う直交変換ステップ
を含む符号化方法。
１０ 符号化装置， １３ 伝送部, ３４ 直交変換部， ３５ 量子化部, １１０ 復号装置， １３２ 可逆復号部， １３３ 逆量子化部, １３４ 逆直交変換部， １６１ 回転部， １６２ 可逆符号化部， １８１ 回転部

Claims (20)

  1. 水平方向および垂直方向の一方のトランスフォームスキップが行われた、画像の予測画像と前記画像の差分に対して、その一方のトランスフォームスキップを行う逆直交変換部
    を備える復号装置。
  2. 前記逆直交変換部は、水平方向および垂直方向の一方のトランスフォームスキップが行われた前記差分に対して、他方の逆直交変換を行う
    ように構成された
    請求項１に記載の復号装置。
  3. 前記逆直交変換部は、前記差分に対して水平方向と垂直方向のいずれのトランスフォームスキップが行われたかを識別するトランスフォームスキップ情報に基づいて、前記一方のトランスフォームスキップを行う
    請求項１に記載の復号装置。
  4. 前記逆直交変換部は、前記差分に対してトランスフォームスキップが行われたことを識別するトランスフォームスキップフラグと、前記予測画像のイントラ予測の予測方向とに基づいて、前記一方のトランスフォームスキップを行う
    請求項１に記載の復号装置。
  5. 前記逆直交変換部は、前記差分に対してトランスフォームスキップが行われたことを識別するトランスフォームスキップフラグと、前記予測画像のインター予測ブロックの形状とに基づいて、前記一方のトランスフォームスキップを行う
    請求項１に記載の復号装置。
  6. 水平方向のトランスフォームスキップが行われ、量子化された前記差分に対して、行方向に変化せず、列方向に変化する量子化行列を用いて逆量子化を行う逆量子化部
    をさらに備え、
    前記逆直交変換部は、前記逆量子化部により逆量子化された前記差分に対して、水平方向のトランスフォームスキップを行う
    ように構成された
    請求項１に記載の復号装置。
  7. 垂直方向のトランスフォームスキップが行われ、量子化された前記差分に対して、列方向に変化せず、行方向に変化する量子化行列を用いて逆量子化を行う逆量子化部
    をさらに備え、
    前記逆直交変換部は、前記逆量子化部により逆量子化された前記差分に対して、垂直方向のトランスフォームスキップを行う
    ように構成された
    請求項１に記載の復号装置。
  8. 前記水平方向および垂直方向の一方のトランスフォームスキップが行われ、その一方に回転された前記差分の可逆符号化結果を可逆復号する可逆復号部と、
    前記可逆復号部により可逆復号された前記差分を、前記水平方向および垂直方向の一方に回転させる回転部と
    をさらに備え、
    前記逆直交変換部は、前記回転部により回転された前記差分に対して、前記水平方向および垂直方向の一方のトランスフォームスキップを行う
    ように構成された
    請求項１に記載の復号装置。
  9. 前記予測画像は、イントラ予測により生成される
    ように構成された
    請求項８に記載の復号装置。
  10. 復号装置が、
    水平方向および垂直方向の一方のトランスフォームスキップが行われた、画像の予測画像と前記画像の差分に対して、その一方のトランスフォームスキップを行う逆直交変換ステップ
    を含む復号方法。
  11. 画像の予測画像と前記画像の差分に対して、水平方向および垂直方向の一方のトランスフォームスキップを行う直交変換部
    を備える符号化装置。
  12. 前記直交変換部は、前記差分に対して他方の直交変換を行う
    ように構成された
    請求項１１に記載の符号化装置。
  13. 前記直交変換部により前記差分に対して水平方向と垂直方向のいずれのトランスフォームスキップが行われたかを識別するトランスフォームスキップ情報を伝送する伝送部
    をさらに備える
    ように構成された
    請求項１１に記載の符号化装置。
  14. 前記直交変換部により前記差分に対してトランスフォームスキップが行われたことを識別するトランスフォームスキップフラグを伝送する伝送部
    をさらに備え、
    前記直交変換部は、前記予測画像のイントラ予測の予測方向に基づいて前記一方を選択する
    請求項１１に記載の符号化装置。
  15. 前記直交変換部により前記差分に対してトランスフォームスキップが行われたことを識別するトランスフォームスキップフラグを伝送する伝送部
    をさらに備え、
    前記直交変換部は、前記予測画像のインター予測ブロックの形状に基づいて前記一方を選択する
    請求項１１に記載の符号化装置。
  16. 前記直交変換部により水平方向のトランスフォームスキップが行われた前記差分に対して、行方向に変化せず、列方向に変化する量子化行列を用いて量子化を行う量子化部
    をさらに備える
    ように構成された
    請求項１１に記載の符号化装置。
  17. 前記直交変換部により垂直方向のトランスフォームスキップが行われた前記差分に対して、列方向に変化せず、行方向に変化する量子化行列を用いて量子化を行う量子化部
    をさらに備える
    ように構成された
    請求項１１に記載の符号化装置。
  18. 前記直交変換部によりトランスフォームスキップが行われた前記差分を、前記水平方向および垂直方向の一方に回転させる回転部と、
    前記回転部により回転された前記差分を可逆符号化する可逆符号化部と
    をさらに備える
    ように構成された
    請求項１１に記載の符号化装置。
  19. 前記予測画像は、イントラ予測により生成される
    ように構成された
    請求項１８に記載の符号化装置。
  20. 符号化装置が、
    画像の予測画像と前記画像の差分に対して、水平方向および垂直方向の一方のトランスフォームスキップを行う直交変換ステップ
    を含む符号化方法。
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