KR20220107186A - 부호화 장치, 복호 장치, 부호화 방법, 및 복호 방법 - Google Patents

Abstract

부호화 장치(100)는, 회로와, 메모리를 구비하고, 회로는, 복수의 슬라이스에 대해, 픽처 전체에 있어서 중단되지 않고 연속되고, 또한, 복수의 서브 픽처 각각에 있어서 중단되지 않고 연속되는 복수의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 각각 할당하고, 복수의 슬라이스에 대해, 복수의 서브 픽처 각각에 있어서 중단되지 않고 연속되고, 또한, 복수의 서브 픽처 각각에 있어서 복수의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스의 순서와 같은 순서를 가지는 복수의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 각각 할당하고, 복수의 슬라이스에 각각 대응하는 복수의 슬라이스 헤더에, 복수의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 각각 부호화하고, 복수의 슬라이스 각각을 비트 스트림에 부호화한다.

Description

부호화 장치, 복호 장치, 부호화 방법, 및 복호 방법

본 개시는, 비디오 코딩에 관한 것이고, 특히, 동화상의 부호화 및 복호에 있어서의 시스템, 구성 요소, 그리고 방법 등에 관한 것이다.

비디오 코딩 기술은, H.261 및 MPEG-1로부터, H.264/AVC(Advanced Video Coding), MPEG-LA, H.265/HEVC(High Efficiency Video Coding), 및 H.266/VVC(Versatile Video Codec)로 진보하고 있다. 이 진보에 수반하여, 다양한 용도에 있어서 계속해서 증가하는 디지털 비디오 데이터량을 처리하기 위해서, 비디오 코딩 기술의 개량 및 최적화를 제공하는 것이 항상 필요하게 되어 있다. 본 개시는, 비디오 코딩에 있어서의 또 다른 진보, 개량 및 최적화에 관한 것이다.

또한, 비특허문헌 1은, 상술된 비디오 코딩 기술에 관한 종래 규격의 일례에 관한 것이다.

H.265(ISO/IEC 23008-2 HEVC)/HEVC(High Efficiency Video Coding)

상기와 같은 부호화 방식에 관하여, 부호화 효율의 개선, 화질의 개선, 처리량의 삭감, 회로 규모의 삭감, 또는, 필터, 블록, 사이즈, 움직임 벡터, 참조 픽처 또는 참조 블록 등의 요소 또는 동작의 적절한 선택 등을 위하여, 새로운 방식의 제안이 요망되고 있다.

본 개시는, 예를 들면, 부호화 효율의 개선, 화질의 개선, 처리량의 삭감, 회로 규모의 삭감, 처리 속도의 개선, 및, 요소 또는 동작의 적절한 선택 등 중 하나 이상에 공헌할 수 있는 구성 또는 방법을 제공한다. 또한, 본 개시는, 상기 이외의 이익에 공헌할 수 있는 구성 또는 방법을 포함할 수 있다.

예를 들면, 본 개시의 일 양태에 따른 부호화 장치는, 회로와, 상기 회로에 접속된 메모리를 구비하고, 상기 회로는, 동작에 있어서, 픽처에 포함되는 복수의 슬라이스에 대해, 상기 픽처 전체에 있어서 중단되지 않고 연속되고, 또한, 상기 픽처에 포함되는 복수의 서브 픽처 각각에 있어서 중단되지 않고 연속되는 복수의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 각각 할당하고, 상기 복수의 슬라이스에 대해, 상기 복수의 서브 픽처 각각에 있어서 중단되지 않고 연속되고, 또한, 상기 복수의 서브 픽처 각각에 있어서 상기 복수의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스의 순서와 같은 순서를 가지는 복수의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 각각 할당하고, 상기 복수의 슬라이스에 각각 대응하는 복수의 슬라이스 헤더에, 상기 복수의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 각각 부호화하고, 상기 복수의 슬라이스 각각을 비트 스트림에 부호화한다.

비디오 코딩 기술에 있어서는, 부호화 효율의 개선, 화질의 개선, 회로 규모의 삭감 등을 위해서, 새로운 방식의 제안이 요망되고 있다.

본 개시에 있어서의 각 실시 형태, 또는 그 일부의 구성 혹은 방법의 각각은, 예를 들면, 부호화 효율의 개선, 화질의 개선, 부호화/복호의 처리량의 삭감, 회로 규모의 삭감, 또는, 부호화/복호의 처리 속도의 개선 등 중, 적어도 어느 하나를 가능하게 한다. 혹은, 본 개시에 있어서의 각 실시 형태, 또는 그 일부의 구성 혹은 방법의 각각은, 부호화 및 복호에 있어서, 필터, 블록, 사이즈, 움직임 벡터, 참조 픽처, 참조 블록 등의 구성 요소/동작의 적절한 선택 등을 가능하게 한다. 또한, 본 개시는, 상기 이외의 이익을 제공할 수 있는 구성 또는 방법의 개시도 포함한다. 예를 들면, 처리량의 증가를 억제하면서, 부호화 효율을 개선하는 구성 또는 방법 등이다.

본 개시의 일 양태에 있어서의 또 다른 이점 및 효과는, 명세서 및 도면으로부터 명백해진다. 이러한 이점 및/또는 효과는, 몇 개의 실시 형태 그리고 명세서 및 도면에 기재된 특징에 의해 각각 얻어지는데, 1개 또는 그 이상의 이점 및/또는 효과를 얻기 위해서 반드시 모두가 제공될 필요는 없다.

또한, 이들의 전반적 또는 구체적인 양태는, 시스템, 집적 회로, 컴퓨터 프로그램 또는 컴퓨터 읽어내기 가능한 CD-ROM 등의 기록 매체로 실현되어도 되고, 시스템, 방법, 집적 회로, 컴퓨터 프로그램 및 기록 매체의 임의인 조합으로 실현되어도 된다.

본 개시의 일 양태에 따른 구성 또는 방법은, 예를 들면, 부호화 효율의 개선, 화질의 개선, 처리량의 삭감, 회로 규모의 삭감, 처리 속도의 개선, 및, 요소 또는 동작의 적절한 선택 등 중 하나 이상에 공헌할 수 있다. 또한, 본 개시의 일 양태에 따른 구성 또는 방법은, 상기 이외의 이익에 공헌해도 된다.

도 1은, 실시 형태에 따른 전송 시스템의 구성의 일례를 나타내는 개략도이다.
도 2는, 스트림에 있어서의 데이터의 계층 구조의 일례를 나타내는 도면이다.
도 3은, 슬라이스의 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 4는, 타일의 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 5는, 스케일러블 부호화 시의 부호화 구조의 일례를 나타내는 도면이다.
도 6은, 스케일러블 부호화 시의 부호화 구조의 일례를 나타내는 도면이다.
도 7은, 실시 형태에 따른 부호화 장치의 기능 구성의 일례를 나타내는 블록도이다.
도 8은, 부호화 장치의 실장예를 나타내는 블록도이다.
도 9는, 부호화 장치에 의한 전체적인 부호화 처리의 일례를 나타내는 플로차트이다.
도 10은, 블록 분할의 일례를 나타내는 도면이다.
도 11은, 분할부의 기능 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 12는, 분할 패턴의 예를 나타내는 도면이다.
도 13a는, 분할 패턴의 신택스 트리의 일례를 나타내는 도면이다.
도 13b는, 분할 패턴의 신택스 트리의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 14는, 각 변환 타입에 대응하는 변환 기저 함수를 나타내는 표이다.
도 15는, SVT의 일례를 나타내는 도면이다.
도 16은, 변환부에 의한 처리의 일례를 나타내는 플로차트이다.
도 17은, 변환부에 의한 처리의 다른 예를 나타내는 플로차트이다.
도 18은, 양자화부의 기능 구성의 일례를 나타내는 블록도이다.
도 19는, 양자화부에 의한 양자화의 일례를 나타내는 플로차트이다.
도 20은, 엔트로피 부호화부의 기능 구성의 일례를 나타내는 블록도이다.
도 21은, 엔트로피 부호화부에 있어서의 CABAC의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 22는, 루프 필터부의 기능 구성의 일례를 나타내는 블록도이다.
도 23a는, ALF(adaptive loop filter)에 사용되는 필터의 형상의 일례를 나타내는 도면이다.
도 23b는, ALF에 사용되는 필터의 형상의 다른 일례를 나타내는 도면이다.
도 23c는, ALF에 사용되는 필터의 형상의 다른 일례를 나타내는 도면이다.
도 23d는, Y샘플(제1 성분)이 Cb의 CCALF 및 Cr의 CCALF(제1 성분과는 상이한 복수의 성분)에 사용되는 예를 나타내는 도면이다.
도 23e는, 다이아몬드 형상 필터를 나타내는 도면이다.
도 23f는, JC-CCALF의 예를 나타내는 도면이다.
도 23g는, JC-CCALF의 weight_index 후보의 예를 나타내는 도면이다.
도 24는, DBF로서 기능하는 루프 필터부의 상세한 구성의 일례를 나타내는 블록도이다.
도 25는, 블록 경계에 대해 대칭인 필터 특성을 가지는 디블록킹·필터의 예를 나타내는 도면이다.
도 26은, 디블록킹·필터 처리가 행해지는 블록 경계의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 27은, Bs값의 일례를 나타내는 도면이다.
도 28은, 부호화 장치의 예측부에서 행해지는 처리의 일례를 나타내는 플로차트이다.
도 29는, 부호화 장치의 예측부에서 행해지는 처리의 다른 예를 나타내는 플로차트이다.
도 30은, 부호화 장치의 예측부에서 행해지는 처리의 다른 예를 나타내는 플로차트이다.
도 31은, 인트라 예측에 있어서의 67개의 인트라 예측 모드의 일례를 나타내는 도면이다.
도 32는, 인트라 예측부에 의한 처리의 일례를 나타내는 플로차트이다.
도 33은, 각 참조 픽처의 일례를 나타내는 도면이다.
도 34는, 참조 픽처 리스트의 일례를 나타내는 개념도이다.
도 35는, 인터 예측의 기본적인 처리의 흐름을 나타내는 플로차트이다.
도 36은, MV 도출의 일례를 나타내는 플로차트이다.
도 37은, MV 도출의 다른 예를 나타내는 플로차트이다.
도 38a는, MV 도출의 각 모드의 분류의 일례를 나타내는 도면이다.
도 38b는, MV 도출의 각 모드의 분류의 일례를 나타내는 도면이다.
도 39는, 노멀 인터 모드에 의한 인터 예측의 예를 나타내는 플로차트이다.
도 40은, 노멀 머지 모드에 의한 인터 예측의 예를 나타내는 플로차트이다.
도 41은, 노멀 머지 모드에 의한 MV 도출 처리의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 42는, HMVP 모드에 의한 MV 도출 처리의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 43은, FRUC(frame rate up conversion)의 일례를 나타내는 플로차트이다.
도 44는, 움직임 궤도를 따르는 2개의 블록 사이에서의 패턴 매칭(바이래터럴 매칭)의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 45는, 커런트 픽처 내의 템플릿과 참조 픽처 내의 블록 사이에서의 패턴 매칭(템플릿 매칭)의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 46a는, 2개의 제어 포인트를 사용하는 아핀 모드에 있어서의 서브 블록 단위의 MV의 도출의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 46b는, 3개의 제어 포인트를 사용하는 아핀 모드에 있어서의 서브 블록 단위의 MV의 도출의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 47a는, 아핀 모드에 있어서의 제어 포인트의 MV 도출의 일례를 설명하기 위한 개념도이다.
도 47b는, 아핀 모드에 있어서의 제어 포인트의 MV 도출의 일례를 설명하기 위한 개념도이다.
도 47c는, 아핀 모드에 있어서의 제어 포인트의 MV 도출의 일례를 설명하기 위한 개념도이다.
도 48a는, 2개의 제어 포인트를 가지는 아핀 모드를 설명하기 위한 도면이다.
도 48b는, 3개의 제어 포인트를 가지는 아핀 모드를 설명하기 위한 도면이다.
도 49a는, 부호화 완료 블록과 커런트 블록에서 제어 포인트의 수가 상이한 경우의, 제어 포인트의 MV 도출 방법의 일례를 설명하기 위한 개념도이다.
도 49b는, 부호화 완료 블록과 커런트 블록에서 제어 포인트의 수가 상이한 경우의, 제어 포인트의 MV 도출 방법의 다른 예를 설명하기 위한 개념도이다.
도 50은, 아핀 머지 모드의 처리의 일례를 나타내는 플로차트이다.
도 51은, 아핀 인터 모드의 처리의 일례를 나타내는 플로차트이다.
도 52a는, 2개의 삼각형의 예측 화상의 생성을 설명하기 위한 도면이다.
도 52b는, 제1 파티션의 제1 부분, 그리고, 제1 샘플 세트 및 제2 샘플 세트의 예를 나타내는 개념도이다.
도 52c는, 제1 파티션의 제1 부분을 나타내는 개념도이다.
도 53은, 트라이앵글 모드의 일례를 나타내는 플로차트이다.
도 54는, 서브 블록 단위로 MV가 도출되는 ATMVP 모드의 일례를 나타내는 도면이다.
도 55는, 머지 모드 및 DMVR(dynamic motion vector refreshing)의 관계를 나타내는 도면이다.
도 56은, DMVR의 일례를 설명하기 위한 개념도이다.
도 57은, MV를 결정하기 위한 DMVR의 다른 일례를 설명하기 위한 개념도이다.
도 58a는, DMVR에 있어서의 움직임 탐색의 일례를 나타내는 도면이다.
도 58b는, DMVR에 있어서의 움직임 탐색의 일례를 나타내는 플로차트이다.
도 59는, 예측 화상의 생성의 일례를 나타내는 플로차트이다.
도 60은, 예측 화상의 생성의 다른 예를 나타내는 플로차트이다.
도 61은, OBMC(overlapped block motion compensation)에 의한 예측 화상 보정 처리의 일례를 설명하기 위한 플로차트이다.
도 62는, OBMC에 의한 예측 화상 보정 처리의 일례를 설명하기 위한 개념도이다.
도 63은, 등속 직선 운동을 가정한 모델을 설명하기 위한 도면이다.
도 64는, BIO에 따른 인터 예측의 일례를 나타내는 플로차트이다.
도 65는, BIO에 따른 인터 예측을 행하는 인터 예측부의 기능 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 66a는, LIC(local illumination compensation)에 의한 휘도 보정 처리를 사용한 예측 화상 생성 방법의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 66b는, LIC에 의한 휘도 보정 처리를 사용한 예측 화상 생성 방법의 일례를 나타내는 플로차트이다.
도 67은, 실시 형태에 따른 복호 장치의 기능 구성을 나타내는 블록도이다.
도 68은, 복호 장치의 실장예를 나타내는 블록도이다.
도 69는, 복호 장치에 의한 전체적인 복호 처리의 일례를 나타내는 플로차트이다.
도 70은, 분할 결정부와 다른 구성 요소의 관계를 나타내는 도면이다.
도 71은, 엔트로피 복호부의 기능 구성의 일례를 나타내는 블록도이다.
도 72는, 엔트로피 복호부에 있어서의 CABAC의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 73은, 역양자화부의 기능 구성의 일례를 나타내는 블록도이다.
도 74는, 역양자화부에 의한 역양자화의 일례를 나타내는 플로차트이다.
도 75는, 역변환부에 의한 처리의 일례를 나타내는 플로차트이다.
도 76은, 역변환부에 의한 처리의 다른 예를 나타내는 플로차트이다.
도 77은, 루프 필터부의 기능 구성의 일례를 나타내는 블록도이다.
도 78은, 복호 장치의 예측부에서 행해지는 처리의 일례를 나타내는 플로차트이다.
도 79는, 복호 장치의 예측부에서 행해지는 처리의 다른 예를 나타내는 플로차트이다.
도 80a는, 복호 장치의 예측부에서 행해지는 처리의 다른 예의 일부를 나타내는 플로차트이다.
도 80b는, 복호 장치의 예측부에서 행해지는 처리의 다른 예의 잔부를 나타내는 플로차트이다.
도 81은, 복호 장치의 인트라 예측부에 의한 처리의 일례를 나타내는 도면이다.
도 82는, 복호 장치에 있어서의 MV 도출의 일례를 나타내는 플로차트이다.
도 83은, 복호 장치에 있어서의 MV 도출의 다른 예를 나타내는 플로차트이다.
도 84는, 복호 장치에 있어서의 노멀 인터 모드에 의한 인터 예측의 예를 나타내는 플로차트이다.
도 85는, 복호 장치에 있어서의 노멀 머지 모드에 의한 인터 예측의 예를 나타내는 플로차트이다.
도 86은, 복호 장치에 있어서의 FRUC 모드에 의한 인터 예측의 예를 나타내는 플로차트이다.
도 87은, 복호 장치에 있어서의 아핀 머지 모드에 의한 인터 예측의 예를 나타내는 플로차트이다.
도 88은, 복호 장치에 있어서의 아핀 인터 모드에 의한 인터 예측의 예를 나타내는 플로차트이다.
도 89는, 복호 장치에 있어서의 트라이앵글 모드에 의한 인터 예측의 예를 나타내는 플로차트이다.
도 90은, 복호 장치에 있어서의 DMVR에 의한 움직임 탐색의 예를 나타내는 플로차트이다.
도 91은, 복호 장치에 있어서의 DMVR에 의한 움직임 탐색의 상세한 일례를 나타내는 플로차트이다.
도 92는, 복호 장치에 있어서의 예측 화상의 생성의 일례를 나타내는 플로차트이다.
도 93은, 복호 장치에 있어서의 예측 화상의 생성의 다른 예를 나타내는 플로차트이다.
도 94는, 복호 장치에 있어서의 OBMC에 의한 예측 화상의 보정의 예를 나타내는 플로차트이다.
도 95는, 복호 장치에 있어서의 BIO에 의한 예측 화상의 보정의 예를 나타내는 플로차트이다.
도 96은, 복호 장치에 있어서의 LIC에 의한 예측 화상의 보정의 예를 나타내는 플로차트이다.
도 97은, 서브 픽처 내에 중단이 있는 복수의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 나타내는 개념도이다.
도 98은, 서브 픽처 내에 중단이 없는 복수의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 나타내는 개념도이다.
도 99는, 각 서브 픽처에 있어서의 최초의 슬라이스의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 유지하기 위한 유사 코드를 나타내는 개념도이다.
도 100은, 최초의 슬라이스의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 사용하여 처리 대상 슬라이스의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 산출하기 위한 유사 코드를 나타내는 개념도이다.
도 101은, 슬라이스의 부호화 시에 있어서의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스의 부호화 처리를 나타내는 플로차트이다.
도 102는, 슬라이스의 복호 시에 있어서의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스의 산출 처리를 나타내는 플로차트이다.
도 103은, 각 서브 픽처에 있어서의 슬라이스 수를 유지하기 위한 유사 코드를 나타내는 개념도이다.
도 104는, 슬라이스 수를 사용하여 처리 대상 슬라이스의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 산출하기 위한 유사 코드를 나타내는 개념도이다.
도 105는, 실시 형태에 따른 부호화 장치의 동작을 나타내는 플로차트이다.
도 106은, 실시 형태에 따른 복호 장치의 동작을 나타내는 플로차트이다.
도 107은, 콘텐츠 전송 서비스를 실현하는 콘텐츠 공급 시스템의 전체 구성도이다.
도 108은, web 페이지의 표시 화면예를 나타내는 도면이다.
도 109는, web 페이지의 표시 화면예를 나타내는 도면이다.
도 110은, 스마트폰의 일례를 나타내는 도면이다.
도 111은, 스마트폰의 구성예를 나타내는 블록도이다.

[서론(Introduction)]

동화상의 부호화 및 복호에서는, 동화상을 구성하는 픽처가, CTU, 타일, 슬라이스 및 서브 픽처 등의 다양한 영역 단위에 의해 분할됨으로써, 동화상의 부호화 및 복호를 위한 화상 처리가 효율적으로 행해진다.

다양한 영역 단위에 관하여, 예를 들면, CTU는, 고정 사이즈의 정방형 영역에 대응한다. 타일은, 픽처 내의 1개 이상의 행, 픽처 내의 1개 이상의 열, 또는, 그 양쪽에 따라 정해지는 직사각형 영역이다. 슬라이스는, 1개의 패킷인 NAL 유닛에 대응한다. 또, 슬라이스는, 1개 이상의 타일에 대응해도 되고, 혹은, 1개의 타일에 있어서 연속되는 1개 이상의 CTU에 대응해도 된다.

서브 픽처는, 직사각형 영역이며, 1개 이상의 슬라이스에 대응한다. 또, 서브 픽처는, 1개 이상의 타일에 대응해도 되고, 혹은, 1개의 타일에 있어서의 1개 이상의 CTU행에 대응해도 된다.

이러한 영역 단위로 픽처를 분할함으로써 얻어지는 각 영역은, 인덱스에 의해 식별되는 경우가 있다. 예를 들면, 슬라이스를 식별하기 위한 인덱스로서, 픽처 레벨 슬라이스 인덱스 및 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스의 2종류의 슬라이스 인덱스가 존재한다.

픽처 레벨 슬라이스 인덱스에 의해, 픽처 전체에 포함되는 복수의 슬라이스 중에서 슬라이스를 식별하는 것이 가능하다. 또, 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스에 의해, 서브 픽처에 포함되는 1개 이상의 슬라이스 중에서 슬라이스를 식별하는 것이 가능하다.

그러나, 픽처 레벨 슬라이스 인덱스 및 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스의 2종류의 슬라이스 인덱스에 의해, 처리가 복잡화될 가능성이 있다.

이에, 예를 들면, 본 개시의 일 양태에 따른 부호화 장치는, 회로와, 상기 회로에 접속된 메모리를 구비하고, 상기 회로는, 동작에 있어서, 픽처에 포함되는 복수의 슬라이스에 대해, 상기 픽처 전체에 있어서 중단되지 않고 연속되고, 또한, 상기 픽처에 포함되는 복수의 서브 픽처 각각에 있어서 중단되지 않고 연속되는 복수의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 각각 할당하고, 상기 복수의 슬라이스에 대해, 상기 복수의 서브 픽처 각각에 있어서 중단되지 않고 연속되고, 또한, 상기 복수의 서브 픽처 각각에 있어서 상기 복수의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스의 순서와 같은 순서를 가지는 복수의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 각각 할당하고, 상기 복수의 슬라이스에 각각 대응하는 복수의 슬라이스 헤더에, 상기 복수의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 각각 부호화하고, 상기 복수의 슬라이스 각각을 비트 스트림에 부호화한다.

이에 의해, 각 서브 픽처에 포함되는 1개 이상의 슬라이스에 대해, 1개 이상의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스와 1개 이상의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스가 같은 순서로 할당되어, 처리의 복잡화가 억제될 가능성이 있다.

또, 예를 들면, 상기 복수의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스는, 상기 픽처 전체에 있어서 중단되지 않고 0으로부터 연속되고, 상기 복수의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스는, 상기 복수의 서브 픽처 각각에 있어서 중단되지 않고 0으로부터 연속된다.

이에 의해, 픽처 레벨 슬라이스 인덱스 및 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스가 너무 커지는 것이 억제될 가능성이 있다.

또, 예를 들면, 상기 비트 스트림은, 상기 복수의 서브 픽처 각각에 대해, 상기 복수의 슬라이스 중 당해 서브 픽처에 포함되는 1개 이상의 슬라이스를 1개 이상의 NAL 유닛으로서 포함하고, 상기 복수의 서브 픽처 각각에 대해, 상기 복수의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스 중 상기 1개 이상의 슬라이스에 대해 할당된 1개 이상의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스의 순서는, 상기 비트 스트림에 있어서의 상기 1개 이상의 슬라이스의 순서와 일치한다.

이에 의해, 각 서브 픽처에 대해, 비트 스트림에 있어서의 1개 이상의 슬라이스의 순서에 따라, 1개 이상의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스 및 1개 이상의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스가 적절히 할당될 가능성이 있다.

또, 예를 들면, 상기 복수의 슬라이스 각각에 대해, 당해 슬라이스에 대응하는 슬라이스 헤더는, 당해 슬라이스의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 나타내는 slice_address 파라미터를 부호화 파라미터로서 포함하고, 상기 복수의 서브 픽처 각각에 대해, 상기 1개 이상의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스는, 상기 1개 이상의 슬라이스에 대응하는 1개 이상의 슬라이스 헤더에 포함되는 1개 이상의 slice_address 파라미터에 의해 나타내어지고, 상기 1개 이상의 slice_address 파라미터에 의해 나타내어지는 상기 1개 이상의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스의 순서는, 상기 비트 스트림에 있어서의 상기 1개 이상의 슬라이스의 순서와 일치한다.

이에 의해, 비트 스트림에 있어서의 1개 이상의 슬라이스의 순서와 일치하는 순서를 가지는 1개 이상의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스 각각이, slice_address 파라미터에 의해 적절히 나타내어질 가능성이 있다.

또, 예를 들면, 상기 비트 스트림은, 상기 복수의 슬라이스를 복수의 NAL 유닛으로서 포함하고, 상기 복수의 슬라이스에 대해 할당된 상기 복수의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스의 순서는, 상기 비트 스트림에 있어서의 상기 복수의 슬라이스의 순서와 일치한다.

이에 의해, 픽처 전체에 대해, 비트 스트림에 있어서의 복수의 슬라이스의 순서에 따라, 복수의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스 및 복수의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스가 적절히 할당될 가능성이 있다.

또, 예를 들면, 상기 복수의 슬라이스는, 처리 대상 슬라이스를 포함하고, 상기 복수의 서브 픽처는, 상기 처리 대상 슬라이스를 포함하는 1개 이상의 슬라이스를 포함하는 처리 대상 서브 픽처를 포함하고, 상기 회로는, 상기 처리 대상 서브 픽처에 포함되는 상기 1개 이상의 슬라이스 중 상기 비트 스트림에 있어서 최초의 슬라이스의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스에, 상기 처리 대상 슬라이스의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 가산함으로써, 상기 처리 대상 슬라이스의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 산출한다.

이에 의해, 처리 대상 서브 픽처에 포함되는 1개 이상의 슬라이스 중 최초의 슬라이스의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스에 따라, 처리 대상 슬라이스의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스가 적절히 산출될 가능성이 있다.

또, 예를 들면, 상기 복수의 슬라이스는, 처리 대상 슬라이스를 포함하고, 상기 복수의 서브 픽처는, 상기 처리 대상 슬라이스를 포함하는 1개 이상의 슬라이스를 포함하는 처리 대상 서브 픽처를 포함하고, 상기 회로는, 상기 복수의 서브 픽처 중 상기 비트 스트림에 있어서 상기 처리 대상 서브 픽처보다도 앞의 1개 이상의 서브 픽처에 포함되는 1개 이상의 슬라이스의 수에, 상기 처리 대상 슬라이스의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 가산함으로써, 상기 처리 대상 슬라이스의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 산출한다.

이에 의해, 처리 대상 서브 픽처보다도 앞의 1개 이상의 서브 픽처에 포함되는 1개 이상의 슬라이스의 수에 따라, 처리 대상 슬라이스의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스가 적절히 산출될 가능성이 있다.

또, 예를 들면, 상기 회로는, 상기 복수의 슬라이스 중 제1 슬라이스에 대해, 상기 복수의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스 중 제1 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 할당하고, 상기 제1 슬라이스에 대해, 상기 복수의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스 중 제1 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 할당하고, 상기 제1 슬라이스의 슬라이스 헤더에, 상기 제1 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 부호화하고, 상기 제1 슬라이스를 부호화한 후, 상기 복수의 슬라이스 중 제2 슬라이스에 대해, 상기 복수의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스 중 제2 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 할당하고, 상기 제2 슬라이스에 대해, 상기 복수의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스 중 제2 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 할당하고, 상기 제2 슬라이스의 슬라이스 헤더에, 상기 제2 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 부호화하고, 상기 제2 슬라이스를 부호화한다.

이에 의해, 복수의 슬라이스가 순차적으로 처리되기 때문에, 메모리 사용량이 억제될 가능성이 있다.

또, 예를 들면, 본 개시의 일 양태에 따른 복호 장치는, 회로와, 상기 회로에 접속된 메모리를 구비하고, 상기 회로는, 동작에 있어서, 픽처에 포함되는 복수의 슬라이스에 각각 대응하는 복수의 슬라이스 헤더로부터, 상기 픽처에 포함되는 복수의 서브 픽처 각각에 있어서 중단되지 않고 연속되는 복수의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 각각 복호하고, 상기 복수의 슬라이스에 대해, 상기 복수의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 각각 할당하고, 상기 복수의 슬라이스에 대해, 상기 픽처 전체에 있어서 중단되지 않고 연속되고, 또한, 상기 복수의 서브 픽처 각각에 있어서 중단되지 않고 연속되고, 또한, 상기 복수의 서브 픽처 각각에 있어서 상기 복수의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스의 순서와 같은 순서를 가지는 복수의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 각각 할당하고, 상기 복수의 슬라이스 각각을 비트 스트림으로부터 복호한다.

이에 의해, 각 서브 픽처에 포함되는 1개 이상의 슬라이스에 대해, 1개 이상의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스와 1개 이상의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스가 같은 순서로 할당되어, 처리의 복잡화가 억제될 가능성이 있다.

또, 예를 들면, 상기 복수의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스는, 상기 픽처 전체에 있어서 중단되지 않고 0으로부터 연속되고, 상기 복수의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스는, 상기 복수의 서브 픽처 각각에 있어서 중단되지 않고 0으로부터 연속된다.

이에 의해, 픽처 레벨 슬라이스 인덱스 및 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스가 너무 커지는 것이 억제될 가능성이 있다.

또, 예를 들면, 상기 비트 스트림은, 상기 복수의 서브 픽처 각각에 대해, 상기 복수의 슬라이스 중 당해 서브 픽처에 포함되는 1개 이상의 슬라이스를 1개 이상의 NAL 유닛으로서 포함하고, 상기 복수의 서브 픽처 각각에 대해, 상기 복수의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스 중 상기 1개 이상의 슬라이스에 대해 할당된 1개 이상의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스의 순서는, 상기 비트 스트림에 있어서의 상기 1개 이상의 슬라이스의 순서와 일치한다.

이에 의해, 각 서브 픽처에 대해, 비트 스트림에 있어서의 1개 이상의 슬라이스의 순서에 따라, 1개 이상의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스 및 1개 이상의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스가 적절히 할당될 가능성이 있다.

또, 예를 들면, 상기 복수의 슬라이스 각각에 대해, 당해 슬라이스에 대응하는 슬라이스 헤더는, 당해 슬라이스의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 나타내는 slice_address 파라미터를 부호화 파라미터로서 포함하고, 상기 복수의 서브 픽처 각각에 대해, 상기 1개 이상의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스는, 상기 1개 이상의 슬라이스에 대응하는 1개 이상의 슬라이스 헤더에 포함되는 1개 이상의 slice_address 파라미터에 의해 나타내어지고, 상기 1개 이상의 slice_address 파라미터에 의해 나타내어지는 상기 1개 이상의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스의 순서는, 상기 비트 스트림에 있어서의 상기 1개 이상의 슬라이스의 순서와 일치한다.

이에 의해, 비트 스트림에 있어서의 1개 이상의 슬라이스의 순서와 일치하는 순서를 가지는 1개 이상의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스 각각이, slice_address 파라미터에 의해 적절히 나타내어질 가능성이 있다.

또, 예를 들면, 상기 비트 스트림은, 상기 복수의 슬라이스를 복수의 NAL 유닛으로서 포함하고, 상기 복수의 슬라이스에 대해 할당된 상기 복수의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스의 순서는, 상기 비트 스트림에 있어서의 상기 복수의 슬라이스의 순서와 일치한다.

이에 의해, 픽처 전체에 대해, 비트 스트림에 있어서의 복수의 슬라이스의 순서에 따라, 복수의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스 및 복수의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스가 적절히 할당될 가능성이 있다.

또, 예를 들면, 상기 복수의 슬라이스는, 처리 대상 슬라이스를 포함하고, 상기 복수의 서브 픽처는, 상기 처리 대상 슬라이스를 포함하는 1개 이상의 슬라이스를 포함하는 처리 대상 서브 픽처를 포함하고, 상기 회로는, 상기 처리 대상 서브 픽처에 포함되는 상기 1개 이상의 슬라이스 중 상기 비트 스트림에 있어서 최초의 슬라이스의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스에, 상기 처리 대상 슬라이스의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 가산함으로써, 상기 처리 대상 슬라이스의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 산출한다.

이에 의해, 처리 대상 서브 픽처에 포함되는 1개 이상의 슬라이스 중 최초의 슬라이스의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스에 따라, 처리 대상 슬라이스의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스가 적절히 산출될 가능성이 있다.

또, 예를 들면, 상기 복수의 슬라이스는, 처리 대상 슬라이스를 포함하고, 상기 복수의 서브 픽처는, 상기 처리 대상 슬라이스를 포함하는 1개 이상의 슬라이스를 포함하는 처리 대상 서브 픽처를 포함하고, 상기 회로는, 상기 복수의 서브 픽처 중 상기 비트 스트림에 있어서 상기 처리 대상 서브 픽처보다도 앞의 1개 이상의 서브 픽처에 포함되는 1개 이상의 슬라이스의 수에, 상기 처리 대상 슬라이스의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 가산함으로써, 상기 처리 대상 슬라이스의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 산출한다.

이에 의해, 처리 대상 서브 픽처보다도 앞의 1개 이상의 서브 픽처에 포함되는 1개 이상의 슬라이스의 수에 따라, 처리 대상 슬라이스의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스가 적절히 산출될 가능성이 있다.

또, 예를 들면, 상기 회로는, 상기 복수의 슬라이스 중 제1 슬라이스의 슬라이스 헤더로부터, 상기 복수의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스 중 제1 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 복호하고, 상기 제1 슬라이스에 대해, 상기 제1 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 할당하고, 상기 제1 슬라이스에 대해, 상기 복수의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스 중 제1 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 할당하고, 상기 제1 슬라이스를 복호한 후, 상기 복수의 슬라이스 중 제2 슬라이스의 슬라이스 헤더로부터, 상기 복수의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스 중 제2 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 복호하고, 상기 제2 슬라이스에 대해, 상기 제2 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 할당하고, 상기 제2 슬라이스에 대해, 상기 복수의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스 중 제2 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 할당하고, 상기 제2 슬라이스를 복호한다.

이에 의해, 복수의 슬라이스가 순차적으로 처리되기 때문에, 메모리 사용량이 억제될 가능성이 있다.

또, 예를 들면, 본 개시의 일 양태에 따른 부호화 방법은, 픽처에 포함되는 복수의 슬라이스에 대해, 상기 픽처 전체에 있어서 중단되지 않고 연속되고, 또한, 상기 픽처에 포함되는 복수의 서브 픽처 각각에 있어서 중단되지 않고 연속되는 복수의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 각각 할당하고, 상기 복수의 슬라이스에 대해, 상기 복수의 서브 픽처 각각에 있어서 중단되지 않고 연속되고, 또한, 상기 복수의 서브 픽처 각각에 있어서 상기 복수의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스의 순서와 같은 순서를 가지는 복수의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 각각 할당하고, 상기 복수의 슬라이스에 각각 대응하는 복수의 슬라이스 헤더에, 상기 복수의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 각각 부호화하고, 상기 복수의 슬라이스 각각을 비트 스트림에 부호화한다.

이에 의해, 각 서브 픽처에 포함되는 1개 이상의 슬라이스에 대해, 1개 이상의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스와 1개 이상의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스가 같은 순서로 할당되어, 처리의 복잡화가 억제될 가능성이 있다.

또, 예를 들면, 본 개시의 일 양태에 따른 복호 방법은, 픽처에 포함되는 복수의 슬라이스에 각각 대응하는 복수의 슬라이스 헤더로부터, 상기 픽처에 포함되는 복수의 서브 픽처 각각에 있어서 중단되지 않고 연속되는 복수의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 각각 복호하고, 상기 복수의 슬라이스에 대해, 상기 복수의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 각각 할당하고, 상기 복수의 슬라이스에 대해, 상기 픽처 전체에 있어서 중단되지 않고 연속되고, 또한, 상기 복수의 서브 픽처 각각에 있어서 중단되지 않고 연속되고, 또한, 상기 복수의 서브 픽처 각각에 있어서 상기 복수의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스의 순서와 같은 순서를 가지는 복수의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 각각 할당하고, 상기 복수의 슬라이스 각각을 비트 스트림으로부터 복호한다.

이에 의해, 각 서브 픽처에 포함되는 1개 이상의 슬라이스에 대해, 1개 이상의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스와 1개 이상의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스가 같은 순서로 할당되어, 처리의 복잡화가 억제될 가능성이 있다.

또, 예를 들면, 본 개시의 일 양태에 따른 부호화 장치는, 입력부와, 분할부와, 인트라 예측부와, 인터 예측부와, 루프 필터부와, 변환부와, 양자화부와, 엔트로피 부호화부와, 출력부를 구비한다.

상기 입력부에는, 커런트 픽처가 입력된다. 상기 분할부는, 상기 커런트 픽처를 복수의 블록으로 분할한다.

상기 인트라 예측부는, 상기 커런트 픽처에 포함되는 참조 화상을 사용하여, 상기 커런트 픽처에 포함되는 커런트 블록의 예측 신호를 생성한다. 상기 인터 예측부는, 상기 커런트 픽처와는 상이한 참조 픽처에 포함되는 참조 화상을 사용하여, 상기 커런트 픽처에 포함되는 커런트 블록의 예측 신호를 생성한다. 상기 루프 필터부는, 상기 커런트 픽처에 포함되는 커런트 블록의 재구성 블록에 필터를 적용한다.

상기 변환부는, 상기 커런트 픽처에 포함되는 커런트 블록의 원신호와, 상기 인트라 예측부 또는 상기 인터 예측부에 의해 생성된 예측 신호의 예측 오차를 변환하여, 변환 계수를 생성한다. 상기 양자화부는, 상기 변환 계수를 양자화하여, 양자화 계수를 생성한다. 상기 엔트로피 부호화부는, 상기 양자화 계수에 대해 가변 길이 부호화를 적용하여, 부호화 비트 스트림을 생성한다. 그리고, 상기 출력부로부터, 가변 길이 부호화가 적용된 상기 양자화 계수와, 제어 정보를 포함하는 상기 부호화 비트 스트림이 출력된다.

또, 예를 들면, 상기 엔트로피 부호화부는, 동작에 있어서, 픽처에 포함되는 복수의 슬라이스에 대해, 상기 픽처 전체에 있어서 중단되지 않고 연속되고, 또한, 상기 픽처에 포함되는 복수의 서브 픽처 각각에 있어서 중단되지 않고 연속되는 복수의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 각각 할당하고, 상기 복수의 슬라이스에 대해, 상기 복수의 서브 픽처 각각에 있어서 중단되지 않고 연속되고, 또한, 상기 복수의 서브 픽처 각각에 있어서 상기 복수의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스의 순서와 같은 순서를 가지는 복수의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 각각 할당하고, 상기 복수의 슬라이스 각각 대응하는 복수의 슬라이스 헤더에, 상기 복수의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 각각 부호화하고, 상기 복수의 슬라이스 각각을 비트 스트림에 부호화한다.

또, 예를 들면, 본 개시의 일 양태에 따른 복호 장치는, 입력부와, 엔트로피 복호부와, 역양자화부와, 역변환부와, 인트라 예측부와, 인터 예측부와, 루프 필터부와, 출력부를 구비한다.

상기 입력부에는, 부호화 비트 스트림이 입력된다. 상기 엔트로피 복호부는, 상기 부호화 비트 스트림에 대해 가변 길이 복호를 적용하여, 양자화 계수를 도출한다. 상기 역양자화부는, 상기 양자화 계수를 역양자화하여, 변환 계수를 도출한다. 상기 역변환부는, 상기 변환 계수를 역변환하여, 예측 오차를 도출한다.

상기 인트라 예측부는, 커런트 픽처에 포함되는 참조 화상을 사용하여, 상기 커런트 픽처에 포함되는 커런트 블록의 예측 신호를 생성한다. 상기 인터 예측부는, 상기 커런트 픽처와는 상이한 참조 픽처에 포함되는 참조 화상을 사용하여, 상기 커런트 픽처에 포함되는 커런트 블록의 예측 신호를 생성한다.

상기 루프 필터부는, 상기 커런트 픽처에 포함되는 커런트 블록의 재구성 블록에 필터를 적용한다. 그리고, 상기 출력부로부터, 상기 커런트 픽처가 출력된다.

또, 예를 들면, 상기 엔트로피 복호부는, 동작에 있어서, 픽처에 포함되는 복수의 슬라이스에 각각 대응하는 복수의 슬라이스 헤더로부터, 상기 픽처에 포함되는 복수의 서브 픽처 각각에 있어서 중단되지 않고 연속되는 복수의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 각각 복호하고, 상기 복수의 슬라이스에 대해, 상기 복수의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 각각 할당하고, 상기 복수의 슬라이스에 대해, 상기 픽처 전체에 있어서 중단되지 않고 연속되고, 또한, 상기 복수의 서브 픽처 각각에 있어서 중단되지 않고 연속되고, 또한, 상기 복수의 서브 픽처 각각에 있어서 상기 복수의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스의 순서와 같은 순서를 가지는 복수의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 각각 할당하고, 상기 복수의 슬라이스 각각을 비트 스트림으로부터 복호한다.

또한, 이들의 포괄적 또는 구체적인 양태는, 시스템, 장치, 방법, 집적 회로, 컴퓨터 프로그램, 또는, 컴퓨터 읽어내기 가능한 CD-ROM 등의 비일시적인 기록 매체로 실현되어도 되고, 시스템, 장치, 방법, 집적 회로, 컴퓨터 프로그램, 및, 기록 매체의 임의인 조합으로 실현되어도 된다.

[용어의 정의]

각 용어는 일례로서 이하와 같은 정의여도 된다.

(1) 화상

화소의 집합에 의해 구성된 데이터의 단위이며, 픽처나 픽처보다 작은 블록으로 이루어지고, 동화상 이외에, 정지 화상도 포함한다.

(2) 픽처

화소의 집합에 의해 구성되는 화상의 처리 단위이며, 프레임이나 필드라 불리는 경우도 있다.

(3) 블록

특정 수의 화소를 포함하는 집합의 처리 단위이며, 이하의 예로 열거하는 바와 같이, 명칭은 불문한다. 또, 형상도 불문하고, 예를 들면, M×N 화소로 이루어지는 장방형, M×M 화소로 이루어지는 정방형은 물론, 삼각형, 원형, 그 외의 형상도 포함한다.

(블록의 예)

·슬라이스/타일/브릭

·CTU/슈퍼 블록/기본 분할 단위

·VPDU/하드웨어의 처리 분할 단위

·CU/처리 블록 단위/예측 블록 단위(PU)/직교 변환 블록 단위(TU)/유닛

·서브 블록

(4) 화소/샘플

화상을 구성하는 최소 단위의 점이며, 정수 위치의 화소뿐만 아니라 정수 위치의 화소에 의거하여 생성된 소수 위치의 화소도 포함한다.

(5) 화소값/샘플값

화소가 가지는 고유의 값이며, 휘도값, 색차값, RGB의 계조는 물론, depth값, 또는 0, 1의 2치도 포함한다.

(6) 플래그

1비트 이외에, 복수 비트의 경우도 포함하고, 예를 들면, 2비트 이상의 파라미터나 인덱스여도 된다. 또, 이진수를 사용한 2치뿐만 아니라, 그 외의 진수를 사용한 다치여도 된다.

(7) 신호

정보를 전송하기 위해서 기호화, 부호화한 것이며, 이산화(離散化)된 디지털 신호 이외에, 연속값을 취하는 아날로그 신호도 포함한다.

(8) 스트림/비트 스트림

디지털 데이터의 데이터열 또는 디지털 데이터의 흐름을 말한다. 스트림/비트 스트림은, 1개의 스트림 이외에, 복수의 계층으로 나뉘어 복수의 스트림에 의해 구성되어도 된다. 또, 단수의 전송로로 시리얼 통신에 의해 전송되는 경우 이외에, 복수의 전송로로 패킷 통신에 의해 전송되는 경우도 포함한다.

(9) 차/차분

스칼라 양의 경우, 단순 차(x-y) 이외에, 차의 연산이 포함되어 있으면 충분하고, 차의 절대값(｜x-y｜), 제곱차(x＾2-y＾2), 차의 제곱근(√(x-y)), 가중차(ax-by：a, b는 상수), 오프셋차(x-y＋a：a는 오프셋)를 포함한다.

(10) 합

스칼라 양의 경우, 단순 합(x＋y) 이외에, 합의 연산이 포함되어 있으면 충분하고, 합의 절대값(｜x＋y｜), 제곱합(x＾2＋y＾2), 합의 제곱근(√(x＋y)), 가중합(ax＋by：a, b는 상수), 오프셋합(x＋y＋a：a는 오프셋)을 포함한다.

(11) 의거하여(based on)

의거하는 대상이 되는 요소 이외를 가미하는 경우도 포함한다. 또, 직접 결과를 구하는 경우 이외에, 중간적인 결과를 경유하여 결과를 구하는 경우도 포함한다.

(12) 사용하여(used, using)

사용하는 대상이 되는 요소 이외를 가미하는 경우도 포함한다. 또, 직접 결과를 구하는 경우 이외에, 중간적인 결과를 경유하여 결과를 구하는 경우도 포함한다.

(13) 금지한다(prohibit, forbid)

허용되지 않는다고 바꾸어 말할 수 있다. 또, 금지하고 있지 않은 것 또는 허가되는 것은, 반드시 의무를 의미하는 것은 아니다.

(14) 제한한다(limit, restriction/restrict/restricted)

허용되지 않는다고 바꾸어 말할 수 있다. 또, 금지하고 있지 않은 것 또는 허가되는 것은, 반드시 의무를 의미하는 것은 아니다. 또한, 양적 또는 질적으로 일부가 금지되어 있으면 충분하고, 전면적으로 금지하는 경우도 포함된다.

(15) 색차(chroma)

샘플 배열 또는 단일한 샘플이, 원색에 관련된 2개의 색차(colour difference) 신호 중 1개를 나타내는 것을 지정하는, 기호 Cb 및 Cr로 나타내어지는 형용사이다. chroma라는 용어 대신에, chrominance라는 용어를 사용할 수도 있다.

(16) 휘도(luma)

샘플 배열 또는 단일한 샘플이 원색에 관련된 흑백 신호를 나타내는 것을 지정하는, 기호 또는 아래 첨자 Y 또는 L로 나타내어지는 형용사이다. luma라는 용어 대신에, luminance라는 용어를 사용할 수도 있다.

[기재에 관한 해설]

도면에 있어서, 동일한 참조 번호는 동일하거나 또는 유사한 구성 요소를 나타낸다. 또, 도면에 있어서의 구성 요소의 사이즈 및 상대 위치는, 반드시 일정한 축척으로 그려져 있지 않다.

이하, 실시 형태에 대해 도면을 참조하면서 구체적으로 설명한다. 또한, 이하에서 설명하는 실시 형태는, 모두 포괄적 또는 구체적인 예를 나타내는 것이다. 이하의 실시 형태에서 나타내어지는 수치, 형상, 재료, 구성 요소, 구성 요소의 배치 위치 및 접속 형태, 단계, 단계의 관계 및 순서 등은, 일례이며, 청구범위를 한정하는 주지는 아니다.

이하에서는, 부호화 장치 및 복호화 장치의 실시 형태를 설명한다. 실시 형태는, 본 개시의 각 양태에서 설명하는 처리 및/또는 구성을 적용 가능한 부호화 장치 및 복호화 장치의 예이다. 처리 및/또는 구성은, 실시 형태와는 상이한 부호화 장치 및 복호화 장치에 있어서도 실시 가능하다. 예를 들면, 실시 형태에 대해 적용되는 처리 및/또는 구성에 관하여, 예를 들면 이하 중 어느 하나를 실시해도 된다.

(1) 본 개시의 각 양태에서 설명하는 실시 형태의 부호화 장치 또는 복호 장치의 복수의 구성 요소 중 어느 하나는, 본 개시의 각 양태 중 어느 하나에서 설명하는 다른 구성 요소로 치환 또는 조합되어도 된다.

(2) 실시 형태의 부호화 장치 또는 복호 장치에 있어서, 당해 부호화 장치 또는 복호 장치의 복수의 구성 요소 중 일부의 구성 요소에 의해 행해지는 기능 또는 처리에, 기능 또는 처리의 추가, 치환, 삭제 등의 임의의 변경이 이루어져도 된다. 예를 들면, 어느 하나의 기능 또는 처리는, 본 개시의 각 양태 중 어느 하나에서 설명하는 다른 기능 또는 처리로, 치환 또는 조합되어도 된다.

(3) 실시 형태의 부호화 장치 또는 복호 장치가 실시하는 방법에 있어서, 당해 방법에 포함되는 복수의 처리 중 일부의 처리에 대해, 추가, 치환 및 삭제 등의 임의의 변경이 이루어져도 된다. 예를 들면, 방법에 있어서의 어느 하나의 처리는, 본 개시의 각 양태 중 어느 하나에서 설명하는 다른 처리로, 치환 또는 조합되어도 된다.

(4) 실시 형태의 부호화 장치 또는 복호 장치를 구성하는 복수의 구성 요소 중 일부의 구성 요소는, 본 개시의 각 양태 중 어느 하나에서 설명하는 구성 요소와 조합되어도 되고, 본 개시의 각 양태 중 어느 하나에서 설명하는 기능의 일부를 구비하는 구성 요소와 조합되어도 되고, 본 개시의 각 양태에서 설명하는 구성 요소가 실시하는 처리의 일부를 실시하는 구성 요소와 조합되어도 된다.

(5) 실시 형태의 부호화 장치 또는 복호 장치의 기능의 일부를 구비하는 구성 요소, 또는, 실시 형태의 부호화 장치 또는 복호 장치의 처리의 일부를 실시하는 구성 요소는, 본 개시의 각 양태 중 어느 하나에서 설명하는 구성 요소와, 본 개시의 각 양태 중 어느 하나에서 설명하는 기능의 일부를 구비하는 구성 요소와, 또는, 본 개시의 각 양태 중 어느 하나에서 설명하는 처리의 일부를 실시하는 구성 요소와 조합 또는 치환되어도 된다.

(6) 실시 형태의 부호화 장치 또는 복호 장치가 실시하는 방법에 있어서, 당해 방법에 포함되는 복수의 처리 중 어느 하나는, 본 개시의 각 양태 중 어느 하나에서 설명하는 처리로, 또는, 동일한 어느 하나의 처리로, 치환 또는 조합되어도 된다.

(7) 실시 형태의 부호화 장치 또는 복호 장치가 실시하는 방법에 포함되는 복수의 처리 중 일부의 처리는, 본 개시의 각 양태 중 어느 하나에서 설명하는 처리와 조합되어도 된다.

(8) 본 개시의 각 양태에서 설명하는 처리 및/또는 구성의 실시 방식은, 실시 형태의 부호화 장치 또는 복호 장치에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 처리 및/또는 구성은, 실시 형태에 있어서 개시하는 동화상 부호화 또는 동화상 복호와는 상이한 목적으로 이용되는 장치에 있어서 실시되어도 된다.

[시스템 구성]

도 1은, 본 실시 형태에 따른 전송 시스템의 구성의 일례를 나타내는 개략도이다.

전송 시스템(Trs)은, 화상을 부호화함으로써 생성되는 스트림을 전송하고, 전송된 스트림을 복호하는 시스템이다. 이러한 전송 시스템(Trs)은, 예를 들면 도 1에 나타내는 바와 같이, 부호화 장치(100), 네트워크(Nw), 및 복호 장치(200)를 포함한다.

부호화 장치(100)에는 화상이 입력된다. 부호화 장치(100)는, 그 입력된 화상을 부호화함으로써 스트림을 생성하고, 그 스트림을 네트워크(Nw)에 출력한다. 스트림에는, 예를 들면, 부호화된 화상과, 그 부호화된 화상을 복호하기 위한 제어 정보가 포함되어 있다. 이 부호화에 의해 화상은 압축된다.

또한, 부호화 장치(100)에 입력되는, 부호화되기 전의 원래의 화상은, 원화상, 원신호, 또는 원샘플이라고도 불린다. 또, 화상은, 동화상 또는 정지 화상이어도 된다. 또, 화상은, 시퀀스, 픽처 및 블록 등의 상위 개념이며, 별도로 규정되지 않는 한, 공간적 및 시간적인 영역의 제한을 받지 않는다. 또, 화상은, 화소 또는 화소값의 배열로 이루어지고, 그 화상을 나타내는 신호, 또는 화소값은, 샘플이라고도 불린다. 또, 스트림은, 비트 스트림, 부호화 비트 스트림, 압축 비트 스트림, 또는 부호화 신호라 불려도 된다. 또한, 부호화 장치는, 화상 부호화 장치 또는 동화상 부호화 장치라 불려도 되고, 부호화 장치(100)에 의한 부호화의 방법은, 부호화 방법, 화상 부호화 방법, 또는 동화상 부호화 방법이라 불려도 된다.

네트워크(Nw)는, 부호화 장치(100)가 생성한 스트림을 복호 장치(200)에 전송한다. 네트워크(Nw)는, 인터넷, 광역 네트워크(WAN：Wide Area Network), 소규모 네트워크(LAN：Local Area Network), 또는 이들의 조합이어도 된다. 네트워크(Nw)는, 반드시 쌍방향의 통신망에 한정되지 않고, 지상 디지털 방송, 또는 위성 방송 등의 방송파를 전송하는 일방향의 통신망이어도 된다. 또, 네트워크(Nw)는, DVD(Digital Versatile Disc), BD(Blu-Ray Disc(등록상표)) 등의 스트림을 기록한 기억 매체에 의해 대체되어도 된다.

복호 장치(200)는, 네트워크(Nw)가 전송한 스트림을 복호함으로써, 예를 들면 비압축의 화상인 복호 화상을 생성한다. 예를 들면, 복호 장치는, 부호화 장치(100)에 의한 부호화 방법에 대응하는 복호 방법에 따라 스트림을 복호한다.

또한, 복호 장치는, 화상 복호 장치 또는 동화상 복호 장치라 불려도 되고, 복호 장치(200)에 의한 복호의 방법은, 복호 방법, 화상 복호 방법, 또는 동화상 복호 방법이라 불려도 된다.

[데이터 구조]

도 2는, 스트림에 있어서의 데이터의 계층 구조의 일례를 나타내는 도면이다. 스트림은, 예를 들면 비디오 시퀀스를 포함한다. 이 비디오 시퀀스는, 예를 들면 도 2의 (a)에 나타내는 바와 같이, VPS(Video Parameter Set)와, SPS(Sequence Parameter Set)와, PPS(Picture Parameter Set)와, SEI(Supplemental Enhancement Information)와, 복수의 픽처를 포함한다.

VPS는, 복수의 레이어로 구성되어 있는 동화상에 있어서, 복수의 레이어에 공통되는 부호화 파라미터와, 동화상에 포함되는 복수의 레이어, 또는 각각의 레이어에 관련된 부호화 파라미터를 포함한다.

SPS는, 시퀀스에 대해 사용되는 파라미터, 즉, 시퀀스를 복호하기 위해서 복호 장치(200)가 참조하는 부호화 파라미터를 포함한다. 예를 들면, 그 부호화 파라미터는, 픽처의 폭 또는 높이를 나타내도 된다. 또한, SPS는 복수 존재해도 된다.

PPS는, 픽처에 대해 사용되는 파라미터, 즉, 시퀀스 내의 각 픽처를 복호하기 위해서 복호 장치(200)가 참조하는 부호화 파라미터를 포함한다. 예를 들면, 그 부호화 파라미터는, 픽처의 복호에 사용되는 양자화 폭의 기준치와, 가중 예측의 적용을 나타내는 플래그를 포함해도 된다. 또한, PPS는 복수 존재해도 된다. 또, SPS와 PPS는, 단순히 파라미터 세트라 불리는 경우가 있다.

픽처는, 도 2의 (b)에 나타내는 바와 같이, 픽처 헤더와, 1개 이상의 슬라이스를 포함하고 있어도 된다. 픽처 헤더는, 그 1개 이상의 슬라이스를 복호하기 위해서 복호 장치(200)가 참조하는 부호화 파라미터를 포함한다.

슬라이스는, 도 2의 (c)에 나타내는 바와 같이, 슬라이스 헤더와, 1개 이상의 브릭을 포함한다. 슬라이스 헤더는, 그 1개 이상의 브릭을 복호하기 위해서 복호 장치(200)가 참조하는 부호화 파라미터를 포함한다.

브릭은, 도 2의 (d)에 나타내는 바와 같이, 1개 이상의 CTU(Coding Tree Unit)를 포함한다.

또한, 픽처는, 슬라이스를 포함하지 않고, 그 슬라이스 대신에, 타일 그룹을 포함하고 있어도 된다. 이 경우, 타일 그룹은, 1개 이상의 타일을 포함한다. 또, 브릭에 슬라이스가 포함되어 있어도 된다.

CTU는, 슈퍼 블록 또는 기본 분할 단위라고도 불린다. 이러한 CTU는, 도 2의 (e)에 나타내는 바와 같이, CTU 헤더와, 1개 이상의 CU(Coding Unit)를 포함한다. CTU 헤더는, 1개 이상의 CU를 복호하기 위해서 복호 장치(200)가 참조하는 부호화 파라미터를 포함한다.

CU는, 복수의 작은 CU로 분할되어도 된다. 또, CU는, 도 2의 (f)에 나타내는 바와 같이, CU 헤더와, 예측 정보와, 잔차 계수 정보를 포함한다. 예측 정보는, 그 CU를 예측하기 위한 정보이며, 잔차 계수 정보는, 후술하는 예측 잔차를 나타내는 정보이다. 또한, CU는, 기본적으로 PU(Prediction Unit) 및 TU(Transform Unit)와 동일한데, 예를 들면 후술하는 SBT에서는, 그 CU보다 작은 복수의 TU를 포함하고 있어도 된다. 또, CU는, 그 CU를 구성하는 VPDU(Virtual Pipeline Decoding Unit)마다 처리되어도 된다. VPDU는, 예를 들면, 하드웨어에 있어서 파이프 라인 처리를 행할 때에, 1스테이지에서 처리할 수 있는 고정적인 단위이다.

또한, 스트림은, 도 2에 나타내는 각 계층 중 어느 하나의 일부의 계층을 가지지 않아도 된다. 또, 이들 계층의 순번은, 바뀌어도 되고, 어느 하나의 계층은 다른 계층으로 치환되어도 된다. 또, 부호화 장치(100) 또는 복호 장치(200) 등의 장치에 의해 현시점에서 행해지는 처리의 대상이 되어 있는 픽처를, 커런트 픽처라고 한다. 그 처리가 부호화이면, 커런트 픽처는, 부호화 대상 픽처와 동의이며, 그 처리가 복호이면, 커런트 픽처는, 복호 대상 픽처와 동의이다. 또, 부호화 장치(100) 또는 복호 장치(200) 등의 장치에 의해 현시점에서 행해지는 처리의 대상이 되어 있는 예를 들면 CU 또는 CU 등의 블록을, 커런트 블록이라고 한다. 그 처리가 부호화이면, 커런트 블록은, 부호화 대상 블록과 동의이며, 그 처리가 복호이면, 커런트 블록은, 복호 대상 블록과 동의이다.

[픽처의 구성 슬라이스/타일]

픽처를 병렬로 디코딩하기 위해서, 픽처는 슬라이스 단위 또는 타일 단위로 구성되는 경우가 있다.

슬라이스는, 픽처를 구성하는 기본적인 부호화의 단위이다. 픽처는, 예를 들면 1개 이상의 슬라이스로 구성된다. 또, 슬라이스는, 1개 이상의 연속되는 CTU로 이루어진다.

도 3은, 슬라이스의 구성의 일례를 나타내는 도면이다. 예를 들면, 픽처는, 11×8개의 CTU를 포함하고, 또한, 4개의 슬라이스(슬라이스 1~4)로 분할된다. 슬라이스 1은, 예를 들면 16개의 CTU로 이루어지고, 슬라이스 2는, 예를 들면 21개의 CTU로 이루어지고, 슬라이스 3은, 예를 들면 29개의 CTU로 이루어지고, 슬라이스 4는, 예를 들면 22개의 CTU로 이루어진다. 여기에서, 픽처 내의 각 CTU는, 어느 하나의 슬라이스에 속한다. 슬라이스의 형상은, 픽처를 수평 방향으로 분할한 형태가 된다. 슬라이스의 경계는, 화면 끝일 필요는 없고, 화면 내의 CTU의 경계 중 어느 곳이어도 된다. 슬라이스 중의 CTU의 처리 순서(부호화순 또는 복호순)는, 예를 들면 래스터·스캔순이다. 또, 슬라이스는, 슬라이스 헤더와 부호화 데이터를 포함한다. 슬라이스 헤더에는, 슬라이스 선두의 CTU 어드레스, 슬라이스·타입 등 그 슬라이스의 특징이 기술되어도 된다.

타일은, 픽처를 구성하는 직사각형 영역의 단위이다. 각 타일에는 TileId라 불리는 번호가 래스터·스캔순으로 할당되어도 된다.

도 4는, 타일의 구성의 일례를 나타내는 도면이다. 예를 들면, 픽처는, 11×8개의 CTU를 포함하고, 또한, 4개의 직사각형 영역의 타일(타일 1~4)로 분할된다. 타일이 사용되는 경우, 타일이 사용되지 않는 경우에 비해 CTU의 처리 순서가 변경된다. 타일이 사용되지 않는 경우, 픽처 내의 복수의 CTU는 예를 들면 래스터·스캔순으로 처리된다. 타일이 사용되는 경우에는, 복수의 타일 각각에 있어서, 적어도 1개의 CTU가 예를 들면 래스터·스캔순으로 처리된다. 예를 들면, 도 4에 나타내는 바와 같이, 타일 1에 포함되는 복수의 CTU의 처리 순서는, 타일 1의 1열째 좌단으로부터 타일 1의 1열째 우단까지 향하고, 다음에, 타일 1의 2열째 좌단으로부터 타일 1의 2열째 우단까지 향하는 순서이다.

또한, 1개의 타일은, 1개 이상의 슬라이스를 포함하는 경우가 있고, 1개의 슬라이스는, 1개 이상의 타일을 포함하는 경우가 있다.

또한, 픽처는 타일 세트 단위로 구성되어 있어도 된다. 타일 세트는, 1개 이상의 타일 그룹을 포함해도 되고, 1개 이상의 타일을 포함해도 된다. 픽처는, 타일 세트, 타일 그룹, 및 타일 중 어느 1개에 의해서만 구성되어 있어도 된다. 예를 들면, 타일 세트마다 복수의 타일을 래스터순으로 주사하는 순서를, 타일의 기본 부호화 순서로 한다. 각 타일 세트 내에서 기본 부호화 순서가 연속되는 1개 이상의 타일이 모여있는 것을 타일 그룹으로 한다. 이러한 픽처는, 후술하는 분할부(102)(도 7 참조)에 의해 구성되어도 된다.

[스케일러블 부호화]

도 5 및 도 6은, 스케일러블한 스트림의 구성의 일례를 나타내는 도면이다.

부호화 장치(100)는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 복수의 픽처 각각을, 복수의 레이어 중 어느 하나로 나누어 부호화함으로써, 시간적/공간적 스케일러블한 스트림을 생성해도 된다. 예를 들면, 부호화 장치(100)는, 레이어마다 픽처를 부호화함으로써, 베이스 레이어의 상위에 인핸스먼트 레이어가 존재하는 스케일러빌리티를 실현한다. 이러한 각 픽처의 부호화를, 스케일러블 부호화라 한다. 이에 의해, 복호 장치(200)는, 그 스트림을 복호함으로써 표시되는 화상의 화질을 전환할 수 있다. 즉, 복호 장치(200)는, 스스로의 성능이라는 내적 요인과, 통신대역의 상태 등의 외적 요인에 따라, 어느 레이어까지 복호할지를 결정한다. 그 결과, 복호 장치(200)는, 동일한 콘텐츠를 저해상도의 콘텐츠와 고해상도의 콘텐츠로 자유롭게 전환하여 복호할 수 있다. 예를 들면, 그 스트림의 이용자는, 이동 중에, 스마트폰을 사용하여, 그 스트림의 동화상을 도중까지 시청하고, 귀가 후에, 인터넷 TV 등의 기기를 사용하여, 그 동화상을 계속 시청한다. 또한, 상술한 스마트폰 및 기기 각각에는, 서로 성능이 동일하거나 또는 상이한 복호 장치(200)가 장착되어 있다. 이 경우에는, 그 기기가 그 스트림 중 상위 레이어까지를 복호하면, 이용자는, 귀가 후에는 고화질의 동화상을 시청할 수 있다. 이에 의해, 부호화 장치(100)는, 동일 내용으로 화질이 상이한 복수의 스트림을 생성할 필요가 없어, 처리 부하를 저감할 수 있다.

또한, 인핸스먼트 레이어는, 화상의 통계 정보 등에 의거하는 메타 정보를 포함하고 있어도 된다. 복호 장치(200)는, 메타 정보에 의거하여 베이스 레이어의 픽처를 초해상함으로써 고화질화된 동화상을 생성해도 된다. 초해상이란, 동일 해상도에 있어서의 SN비의 향상, 및, 해상도의 확대 중 어느 것이어도 된다. 메타 정보는, 초해상 처리에 사용하는 선형 혹은 비선형의 필터 계수를 특정하기 위한 정보, 또는, 초해상 처리에 사용하는 필터 처리, 기계 학습 혹은 최소 제곱 연산에 있어서의 파라미터값을 특정하는 정보 등을 포함하고 있어도 된다.

또는, 픽처 내의 각 오브젝트 등의 의미에 따라, 그 픽처는 타일 등으로 분할되어 있어도 된다. 이 경우, 복호 장치(200)는, 복호의 대상이 되는 타일을 선택함으로써, 픽처 중 일부의 영역만을 복호해도 된다. 또, 오브젝트의 속성(인물, 차, 볼 등)과, 픽처 내의 위치(동일 픽처에 있어서의 좌표 위치 등)가, 메타 정보로서 저장되어 있어도 된다. 이 경우, 복호 장치(200)는, 메타 정보에 의거하여 원하는 오브젝트의 위치를 특정하고, 그 오브젝트를 포함하는 타일을 결정할 수 있다. 예를 들면, 도 6에 나타내는 바와 같이, 메타 정보는, HEVC에 있어서의 SEI 등의, 화소 데이터와는 상이한 데이터 저장 구조를 사용하여 저장된다. 이 메타 정보는, 예를 들면, 메인 오브젝트의 위치, 사이즈, 또는 색채 등을 나타낸다.

또, 스트림, 시퀀스 또는 랜덤 액세스 단위 등, 복수의 픽처로 구성되는 단위로 메타 정보가 저장되어도 된다. 이에 의해, 복호 장치(200)는, 특정 인물이 동화상 내에 출현하는 시각 등을 취득할 수 있고, 그 시각과 픽처 단위의 정보를 사용함으로써, 오브젝트가 존재하는 픽처와, 그 픽처 내에서의 오브젝트의 위치를 특정할 수 있다.

[부호화 장치]

다음에, 실시 형태에 따른 부호화 장치(100)를 설명한다. 도 7은, 실시 형태에 따른 부호화 장치(100)의 기능 구성의 일례를 나타내는 블록도이다. 부호화 장치(100)는, 화상을 블록 단위로 부호화한다.

도 7에 나타내는 바와 같이, 부호화 장치(100)는, 화상을 블록 단위로 부호화하는 장치로서, 분할부(102)와, 감산부(104)와, 변환부(106)와, 양자화부(108)와, 엔트로피 부호화부(110)와, 역양자화부(112)와, 역변환부(114)와, 가산부(116)와, 블록 메모리(118)와, 루프 필터부(120)와, 프레임 메모리(122)와, 인트라 예측부(124)와, 인터 예측부(126)와, 예측 제어부(128)와, 예측 파라미터 생성부(130)를 구비한다. 또한, 인트라 예측부(124) 및 인터 예측부(126) 각각은, 예측 처리부의 일부로서 구성되어 있다.

[부호화 장치의 실장예]

도 8은, 부호화 장치(100)의 실장예를 나타내는 블록도이다. 부호화 장치(100)는, 프로세서(a1) 및 메모리(a2)를 구비한다. 예를 들면, 도 7에 나타내어진 부호화 장치(100)의 복수의 구성 요소는, 도 8에 나타내어진 프로세서(a1) 및 메모리(a2)에 의해 실장된다.

프로세서(a1)는, 정보 처리를 행하는 회로이며, 메모리(a2)에 액세스 가능한 회로이다. 예를 들면, 프로세서(a1)는, 화상을 부호화하는 전용 또는 범용의 전자 회로이다. 프로세서(a1)는, CPU와 같은 프로세서여도 된다. 또, 프로세서(a1)는, 복수의 전자 회로의 집합체여도 된다. 또, 예를 들면, 프로세서(a1)는, 도 7에 나타내어진 부호화 장치(100)의 복수의 구성 요소 중, 정보를 기억하기 위한 구성 요소를 제외한, 복수의 구성 요소의 역할을 해도 된다.

메모리(a2)는, 프로세서(a1)가 화상을 부호화하기 위한 정보가 기억되는 전용 또는 범용의 메모리이다. 메모리(a2)는, 전자 회로여도 되고, 프로세서(a1)에 접속되어 있어도 된다. 또, 메모리(a2)는, 프로세서(a1)에 포함되어 있어도 된다. 또, 메모리(a2)는, 복수의 전자 회로의 집합체여도 된다. 또, 메모리(a2)는, 자기 디스크 또는 광 디스크 등이어도 되고, 스토리지 또는 기록 매체 등으로 표현되어도 된다. 또, 메모리(a2)는, 불휘발성 메모리여도 되고, 휘발성 메모리여도 된다.

예를 들면, 메모리(a2)에는, 부호화되는 화상이 기억되어도 되고, 부호화된 화상에 대응하는 스트림이 기억되어도 된다. 또, 메모리(a2)에는, 프로세서(a1)가 화상을 부호화하기 위한 프로그램이 기억되어 있어도 된다.

또, 예를 들면, 메모리(a2)는, 도 7에 나타내어진 부호화 장치(100)의 복수의 구성 요소 중, 정보를 기억하기 위한 구성 요소의 역할을 해도 된다. 구체적으로는, 메모리(a2)는, 도 7에 나타내어진 블록 메모리(118) 및 프레임 메모리(122)의 역할을 해도 된다. 보다 구체적으로는, 메모리(a2)에는, 재구성 화상(구체적으로는, 재구성 완료 블록 또는 재구성 완료 픽처 등)이 기억되어도 된다.

또한, 부호화 장치(100)에 있어서, 도 7에 나타내어진 복수의 구성 요소 모두가 실장되지 않아도 되고, 상술된 복수의 처리 모두가 행해지지 않아도 된다. 도 7에 나타내어진 복수의 구성 요소의 일부는, 다른 장치에 포함되어 있어도 되고, 상술된 복수의 처리의 일부는, 다른 장치에 의해 실행되어도 된다.

이하, 부호화 장치(100)의 전체적인 처리의 흐름을 설명한 후에, 부호화 장치(100)에 포함되는 각 구성 요소에 대해 설명한다.

[부호화 처리의 전체 플로]

도 9는, 부호화 장치(100)에 의한 전체적인 부호화 처리의 일례를 나타내는 플로차트이다.

우선, 부호화 장치(100)의 분할부(102)는, 원화상에 포함되는 픽처를 복수의 고정 사이즈의 블록(128×128 화소)으로 분할한다(단계 Sa_1). 그리고, 분할부(102)는, 그 고정 사이즈의 블록에 대해 분할 패턴을 선택한다(단계 Sa_2). 즉, 분할부(102)는, 고정 사이즈의 블록을, 그 선택된 분할 패턴을 구성하는 복수의 블록으로, 추가로 분할한다. 그리고, 부호화 장치(100)는, 그 복수의 블록 각각에 대해 단계 Sa_3~Sa_9의 처리를 행한다.

인트라 예측부(124) 및 인터 예측부(126)로 이루어지는 예측 처리부와, 예측 제어부(128)는, 커런트 블록의 예측 화상을 생성한다(단계 Sa_3). 또한, 예측 화상은, 예측 신호, 예측 블록 또는 예측 샘플이라고도 불린다.

다음에, 감산부(104)는, 커런트 블록과 예측 화상의 차분을 예측 잔차로서 생성한다(단계 Sa_4). 또한, 예측 잔차는, 예측 오차라고도 불린다.

다음에, 변환부(106) 및 양자화부(108)는, 그 예측 화상에 대해 변환 및 양자화를 행함으로써, 복수의 양자화 계수를 생성한다(단계 Sa_5).

다음에, 엔트로피 부호화부(110)는, 그 복수의 양자화 계수와, 예측 화상의 생성에 관한 예측 파라미터에 대해 부호화(구체적으로는 엔트로피 부호화)를 행함으로써, 스트림을 생성한다(단계 Sa_6).

다음에, 역양자화부(112) 및 역변환부(114)는, 복수의 양자화 계수에 대해 역양자화 및 역변환을 행함으로써, 예측 잔차를 복원한다(단계 Sa_7).

다음에, 가산부(116)는, 그 복원된 예측 잔차에 예측 화상을 가산함으로써 커런트 블록을 재구성한다(단계 Sa_8). 이에 의해, 재구성 화상이 생성된다. 또한, 재구성 화상은, 재구성 블록이라고도 불리고, 특히 부호화 장치(100)에 의해 생성되는 재구성 화상은, 로컬 복호 블록 또는 로컬 복호 화상이라고도 불린다.

이 재구성 화상이 생성되면, 루프 필터부(120)는, 그 재구성 화상에 대해 필터링을 필요에 따라 행한다(단계 Sa_9).

그리고, 부호화 장치(100)는, 픽처 전체의 부호화가 완료되었는지 여부를 판정하고(단계 Sa_10), 완료되지 않았다고 판정하는 경우(단계 Sa_10의 No), 단계 Sa_2로부터의 처리를 반복하여 실행한다.

또한, 상술한 예에서는, 부호화 장치(100)는, 고정 사이즈의 블록에 대해 1개의 분할 패턴을 선택하고, 그 분할 패턴에 따라 각 블록의 부호화를 행하는데, 복수의 분할 패턴 각각에 따라 각 블록의 부호화를 행해도 된다. 이 경우에는, 부호화 장치(100)는, 복수의 분할 패턴 각각에 대한 코스트를 평가하고, 예를 들면 가장 작은 코스트의 분할 패턴에 따른 부호화에 의해 얻어지는 스트림을, 최종적으로 출력되는 스트림으로서 선택해도 된다.

또, 이들 단계 Sa_1~Sa_10의 처리는, 부호화 장치(100)에 의해 시??셜하게 행해져도 되고, 그들 처리 중 일부의 복수의 처리가 병렬로 행해져도 되고, 순번이 바뀌어도 된다.

이러한 부호화 장치(100)에 의한 부호화 처리는, 예측 부호화와 변환 부호화를 사용한 하이브리드 부호화이다. 또, 예측 부호화는, 감산부(104), 변환부(106), 양자화부(108), 역양자화부(112), 역변환부(114), 가산부(116), 루프 필터부(120), 블록 메모리(118), 프레임 메모리(122), 인트라 예측부(124), 인터 예측부(126), 및 예측 제어부(128)로 이루어지는 부호화 루프에 의해 행해진다. 즉, 인트라 예측부(124) 및 인터 예측부(126)로 이루어지는 예측 처리부는, 부호화 루프의 일부를 구성한다.

[분할부]

분할부(102)는, 원화상에 포함되는 각 픽처를 복수의 블록으로 분할하고, 각 블록을 감산부(104)에 출력한다. 예를 들면, 분할부(102)는, 우선, 픽처를 고정 사이즈(예를 들면 128×128 화소)의 블록으로 분할한다. 이 고정 사이즈의 블록은, 부호화 트리 유닛(CTU)이라 불리는 경우가 있다. 그리고, 분할부(102)는, 예를 들면 재귀적인 4진 트리(quad tree) 및/또는 2진 트리(binary tree) 블록 분할에 의거하여, 고정 사이즈의 블록 각각을 가변 사이즈(예를 들면 64×64 화소 이하)의 블록으로 분할한다. 즉, 분할부(102)는, 분할 패턴을 선택한다. 이 가변 사이즈의 블록은, 부호화 유닛(CU), 예측 유닛(PU) 혹은 변환 유닛(TU)이라 불리는 경우가 있다. 또한, 다양한 실장예에서는, CU, PU 및 TU는 구별될 필요는 없으며, 픽처 내의 일부 또는 모든 블록이 CU, PU, 또는 TU의 처리 단위가 되어도 된다.

도 10은, 실시 형태에 있어서의 블록 분할의 일례를 나타내는 도면이다. 도 10에 있어서, 실선은 4진 트리 블록 분할에 의한 블록 경계를 나타내고, 파선은 2진 트리 블록 분할에 의한 블록 경계를 나타낸다.

여기에서는, 블록 10은, 128×128 화소의 정방형 블록이다. 이 블록 10은, 우선, 4개의 64×64 화소의 정방형 블록으로 분할된다(4진 트리 블록 분할).

좌측 상단의 64×64 화소의 정방형 블록은, 추가로, 각각 32×64 화소로 이루어지는 2개의 직사각형 블록으로 수직으로 분할되고, 좌측의 32×64 화소의 직사각형 블록은, 추가로, 각각 16×64 화소로 이루어지는 2개의 직사각형 블록으로 수직으로 분할된다(2진 트리 블록 분할). 그 결과, 좌측 상단의 64×64 화소의 정방형 블록은, 2개의 16×64 화소의 직사각형 블록 11 및 12와, 32×64 화소의 직사각형 블록 13으로 분할된다.

우측 상단의 64×64 화소의 정방형 블록은, 각각 64×32 화소로 이루어지는 2개의 직사각형 블록 14 및 15로 수평으로 분할된다(2진 트리 블록 분할).

좌측 하단의 64×64 화소의 정방형 블록은, 각각 32×32 화소로 이루어지는 4개의 정방형 블록으로 분할된다(4진 트리 블록 분할). 각각 32×32 화소로 이루어지는 4개의 정방형 블록 중 좌측 상단의 블록 및 우측 하단의 블록은, 추가로 분할된다. 좌측 상단의 32×32 화소의 정방형 블록은, 각각 16×32 화소로 이루어지는 2개의 직사각형 블록으로 수직으로 분할되고, 우측의 16×32 화소로 이루어지는 직사각형 블록은, 추가로, 각각 16×16 화소로 이루어지는 2개의 정방형 블록으로 수평으로 분할된다(2진 트리 블록 분할). 우측 하단의 32×32 화소로 이루어지는 정방형 블록은, 각각 32×16 화소로 이루어지는 2개의 직사각형 블록으로 수평으로 분할된다(2진 트리 블록 분할). 그 결과, 좌측 하단의 64×64 화소의 정방형 블록은, 16×32 화소의 직사각형 블록 16과, 각각 16×16 화소의 2개의 정방형 블록 17 및 18과, 각각 32×32 화소의 2개의 정방형 블록 19 및 20과, 각각 32×16 화소의 2개의 직사각형 블록 21 및 22로 분할된다.

우측 하단의 64×64 화소로 이루어지는 블록 23은 분할되지 않는다.

이상과 같이, 도 10에서는, 블록 10은, 재귀적인 4진 트리 및 2진 트리 블록 분할에 의거하여, 13개의 가변 사이즈의 블록 11~23으로 분할된다. 이러한 분할은, QTBT(quad-tree plus binary tree) 분할이라 불리는 경우가 있다.

또한, 도 10에서는, 1개의 블록이 4개 또는 2개의 블록으로 분할되어 있었지만(4진 트리 또는 2진 트리 블록 분할), 분할은 이들에 한정되지 않는다. 예를 들면, 1개의 블록이 3개의 블록으로 분할되어도 된다(3진 트리 블록 분할). 이러한 3진 트리 블록 분할을 포함하는 분할은, MBT(multi type tree) 분할이라 불리는 경우가 있다.

도 11은, 분할부(102)의 기능 구성의 일례를 나타내는 도면이다. 도 11에 나타내는 바와 같이, 분할부(102)는, 블록 분할 결정부(102a)를 구비하고 있어도 된다. 블록 분할 결정부(102a)는, 일례로서 이하의 처리를 행해도 된다.

블록 분할 결정부(102a)는, 예를 들면, 블록 메모리(118) 또는 프레임 메모리(122)로부터 블록 정보를 수집하고, 그 블록 정보에 의거하여 상술한 분할 패턴을 결정한다. 분할부(102)는, 그 분할 패턴에 따라 원화상을 분할하고, 그 분할에 의해 얻어지는 1개 이상의 블록을 감산부(104)에 출력한다.

또, 블록 분할 결정부(102a)는, 예를 들면, 상술한 분할 패턴을 나타내는 파라미터를 변환부(106), 역변환부(114), 인트라 예측부(124), 인터 예측부(126) 및 엔트로피 부호화부(110)에 출력한다. 변환부(106)는, 그 파라미터에 의거하여 예측 잔차를 변환해도 되고, 인트라 예측부(124) 및 인터 예측부(126)는, 그 파라미터에 의거하여 예측 화상을 생성해도 된다. 또, 엔트로피 부호화부(110)는, 그 파라미터에 대해 엔트로피 부호화를 행해도 된다.

분할 패턴에 관한 파라미터는, 일례로서 이하와 같이 스트림에 기술되어도 된다.

도 12는, 분할 패턴의 예를 나타내는 도면이다. 분할 패턴에는, 예를 들면 블록을 수평 방향 및 수직 방향 각각으로 2개로 분할하는 4분할(QT)과, 블록을 1:2:1의 비율로 같은 방향으로 분할하는 3분할(HT 또는 VT)과, 블록을 1:1의 비율로 같은 방향으로 분할하는 2분할(HB 또는 VB)과, 분할하지 않음(NS)이 있다.

또한, 4분할 및 분할하지 않는 경우에는, 분할 패턴은, 블록 분할 방향을 갖지 않고, 2분할 및 3분할의 경우에는, 분할 패턴은, 분할 방향 정보를 갖고 있다.

도 13a 및 도 13b는, 분할 패턴의 신택스 트리의 일례를 나타내는 도면이다. 도 13a의 예에서는, 우선, 처음에, 분할을 행할지 여부를 나타내는 정보(S：Split 플래그)가 존재하고, 다음에, 4분할을 행할지 여부를 나타내는 정보(QT：QT 플래그)가 존재한다. 다음에 3분할을 행할지 2분할을 행할지를 나타내는 정보(TT：TT 플래그 또는 BT：BT 플래그)가 존재하고, 마지막으로 분할 방향을 나타내는 정보(Ver：Vertical 플래그 또는 Hor：Horizontal 플래그)가 존재하고 있다. 또한, 이러한 분할 패턴에 의한 분할에 의해 얻어지는 1개 이상의 블록 각각에 대해, 추가로 동일한 처리로 분할을 반복 적용해도 된다. 즉, 일례로서, 분할을 행할지 여부, 4분할을 행할지 여부, 분할 방법은 수평 방향인지 수직 방향인지, 및 3분할을 행할지 2분할을 행할지의 판정을 재귀적으로 실시하고, 실시한 판정 결과를 도 13a에 나타내는 신택스 트리에 개시한 부호화 순서에 따라 스트림에 부호화해도 된다.

또, 도 13a에 나타내는 신택스 트리에서는, S, QT, TT, Ver 순서대로 그들의 정보가 배치되어 있는데, S, QT, Ver, BT 순서대로 그들의 정보가 배치되어 있어도 된다. 즉, 도 13b의 예에서는, 우선, 분할을 행할지 여부를 나타내는 정보(S：Split 플래그)가 존재하고, 다음에, 4분할을 행할지 여부를 나타내는 정보(QT：QT 플래그)가 존재한다. 다음에 분할 방향을 나타내는 정보(Ver：Vertical 플래그 또는 Hor：Horizontal 플래그)가 존재하고, 마지막으로 2분할을 행할지 3분할을 행할지를 나타내는 정보(BT：BT 플래그 또는 TT：TT 플래그)가 존재하고 있다.

또한, 여기서 설명한 분할 패턴은 일례이며, 설명한 분할 패턴 이외의 것을 사용해도 되고, 설명한 분할 패턴의 일부만을 사용해도 된다.

[감산부]

감산부(104)는, 분할부(102)로부터 입력되고, 분할부(102)에 의해 분할된 블록 단위로, 원화상으로부터 예측 화상(예측 제어부(128)로부터 입력되는 예측 화상)을 감산한다. 즉, 감산부(104)는, 커런트 블록의 예측 잔차를 산출한다. 그리고, 감산부(104)는, 산출된 예측 잔차를 변환부(106)에 출력한다.

원화상은, 부호화 장치(100)의 입력 신호이며, 예를 들면, 동화상을 구성하는 각 픽처의 화상을 나타내는 신호(예를 들면 휘도(luma) 신호 및 2개의 색차(chroma) 신호)이다.

[변환부]

변환부(106)는, 공간 영역의 예측 잔차를 주파수 영역의 변환 계수로 변환하고, 변환 계수를 양자화부(108)에 출력한다. 구체적으로는, 변환부(106)는, 예를 들면 공간 영역의 예측 잔차에 대해 미리 정해진 이산 코사인 변환(DCT) 또는 이산 사인 변환(DST)을 행한다.

또한, 변환부(106)는, 복수의 변환 타입 중에서 적응적으로 변환 타입을 선택하고, 선택된 변환 타입에 대응하는 변환 기저 함수(transform basis function)를 사용하여, 예측 잔차를 변환 계수로 변환해도 된다. 이러한 변환은, EMT(explicit multiple core transform) 또는 AMT(adaptive multiple transform)라 불리는 경우가 있다. 또, 변환 기저 함수는, 단순히 기저라 불리는 경우가 있다.

복수의 변환 타입은, 예를 들면, DCT-II, DCT-V, DCT-VIII, DST-I 및 DST-VII를 포함한다. 또한, 이들 변환 타입은, DCT2, DCT5, DCT8, DST1 및 DST7로 각각 표기되어도 된다. 도 14는, 각 변환 타입에 대응하는 변환 기저 함수를 나타내는 표이다. 도 14에 있어서 N은 입력 화소의 수를 나타낸다. 이들 복수의 변환 타입 중에서의 변환 타입의 선택은, 예를 들면, 예측의 종류(인트라 예측 및 인터 예측 등)에 의존해도 되고, 인트라 예측 모드에 의존해도 된다.

이러한 EMT 또는 AMT를 적용할지 여부를 나타내는 정보(예를 들면 EMT 플래그 또는 AMT 플래그라 불린다)와, 선택된 변환 타입을 나타내는 정보란, 통상, CU 레벨로 신호화된다. 또한, 이들 정보의 신호화는, CU 레벨에 한정될 필요는 없으며, 다른 레벨(예를 들면, 시퀀스 레벨, 픽처 레벨, 슬라이스 레벨, 브릭 레벨 또는 CTU 레벨)이어도 된다.

또, 변환부(106)는, 변환 계수(즉 변환 결과)를 재변환해도 된다. 이러한 재변환은, AST(adaptive secondary transform) 또는 NSST(non-separable secondary transform)라 불리는 경우가 있다. 예를 들면, 변환부(106)는, 인트라 예측 잔차에 대응하는 변환 계수의 블록에 포함되는 서브 블록(예를 들면 4×4 화소의 서브 블록)마다 재변환을 행한다. NSST를 적용할지 여부를 나타내는 정보와, NSST에 사용되는 변환 행렬에 관한 정보는, 통상, CU 레벨로 신호화된다. 또한, 이들 정보의 신호화는, CU 레벨에 한정될 필요는 없으며, 다른 레벨(예를 들면, 시퀀스 레벨, 픽처 레벨, 슬라이스 레벨, 브릭 레벨 또는 CTU 레벨)이어도 된다.

변환부(106)에는, Separable한 변환과, Non-Separable한 변환이 적용되어도 된다. Separable한 변환이란, 입력의 차원의 수만큼 방향마다 분리하여 복수 회 변환을 행하는 방식이며, Non-Separable한 변환이란, 입력이 다차원이었을 때에 2개 이상의 차원을 묶어서 1차원으로 간주하고, 묶어서 변환을 행하는 방식이다.

예를 들면, Non-Separable한 변환의 일례로서, 입력이 4×4 화소의 블록이었던 경우에는 그것을 16개의 요소를 가진 하나의 배열로 간주하고, 그 배열에 대해 16×16의 변환 행렬로 변환 처리를 행하는 것을 들 수 있다.

또, Non-Separable한 변환의 또 다른 예에서는, 4×4 화소의 입력 블록을 16개의 요소를 가진 하나의 배열로 간주한 후에, 그 배열에 대해 Givens 회전을 복수 회 행하는 변환(Hypercube Givens Transform)이 행해져도 된다.

변환부(106)에서의 변환에서는, CU 내의 영역에 따라 주파수 영역으로 변환하는 변환 기저 함수의 변환 타입을 전환할 수도 있다. 일례로서, SVT(Spatially Varying Transform)가 있다.

도 15는, SVT의 일례를 나타내는 도면이다.

SVT에서는, 도 15에 나타내는 바와 같이, 수평 방향 혹은 수직 방향으로 CU를 2등분하고, 어느 한쪽의 영역만 주파수 영역으로의 변환을 행한다. 변환 타입은, 영역마다 설정되어도 되고, 예를 들면, DST7과 DCT8이 사용된다. 예를 들면, CU가 수직 방향으로 2등분됨으로써 얻어지는 2개의 영역 중, 위치 0의 영역에 대해서는 DST7 및 DCT8이 사용될 수 있다. 또는, 그 2개의 영역 중, 위치 1의 영역에 대해서는 DST7이 사용된다. 마찬가지로, CU가 수평 방향으로 2등분됨으로써 얻어지는 2개의 영역 중, 위치 0의 영역에 대해서는 DST7 및 DCT8이 사용된다. 또는, 그 2개의 영역 중, 위치 1의 영역에 대해서는 DST7이 사용된다. 이러한 도 15에 나타내는 예에서는, CU 내의 2개의 영역 중, 어느 한쪽만 변환이 행해지고, 다른 한쪽에는 변환이 행해지지 않지만, 2개의 영역 각각에 대해 변환을 행해도 된다. 또, 분할 방법에는, 2등분뿐만 아니라, 4등분도 있어도 된다. 또, 분할 방법을 나타내는 정보를 부호화하고 CU 분할과 동일하게 시그널링하는 등, 보다 유연하게 할 수도 있다. 또한, SVT는, SBT(Sub-block Transform)라 부르는 경우도 있다.

상술한 AMT 및 EMT는, MTS(Multiple Transform Selection)라 불려도 된다. MTS를 적용하는 경우는, DST7 또는 DCT8 등의 변환 타입을 선택할 수 있고, 선택된 변환 타입을 나타내는 정보는, CU마다 인덱스 정보로서 부호화되어도 된다. 한편, CU의 형상에 의거하여, 인덱스 정보를 부호화하는 일 없이 직교 변환에 사용하는 변환 타입을 선택하는 처리로서, IMTS(Implicit MTS)라 불리는 처리가 있다. IMTS를 적용하는 경우는, 예를 들면 CU의 형상이 직사각형이면, 직사각형의 단변 측은 DST7, 장변 측은 DCT2를 사용하여, 각각 직교 변환한다. 또 예를 들면 CU의 형상이 정방형인 경우는, 시퀀스 내에서 MTS가 유효이면 DCT2를 사용하고, MTS가 무효이면 DST7를 사용하여 직교 변환을 행한다. DCT2 및 DST7는 일례이며, 다른 변환 타입을 사용해도 되고, 사용하는 변환 타입의 조합을 상이한 조합으로 하는 것도 가능하다. IMTS는, 인트라 예측의 블록에서만 사용 가능하게 해도 되고, 인트라 예측의 블록 및 인터 예측의 블록 모두 사용 가능하게 해도 된다.

이상에서는, 직교 변환에 사용하는 변환 타입을 선택적으로 전환하는 선택 처리로서, MTS, SBT, 및 IMTS의 3개의 처리에 대해 설명했는데, 3개의 선택 처리는 모두 유효로 해도 되고, 선택적으로 일부의 선택 처리만을 유효로 해도 된다. 개개의 선택 처리를 유효로 할지 여부는, SPS 등 헤더 내의 플래그 정보 등으로 식별할 수 있다. 예를 들면, 3개의 선택 처리가 모두 유효하면, CU 단위로, 3개의 선택 처리로부터 1개를 선택하여 직교 변환을 행한다. 또한, 변환 타입을 선택적으로 전환하는 선택 처리는, 이하의 4개의 기능 [1]~[4]가 적어도 1개의 기능을 실현할 수 있다면, 상기 3개의 선택 처리와는 상이한 선택 처리를 사용해도 되고, 상기 3개의 선택 처리 각각을 별도의 처리로 치환해도 된다. 기능 [1]은, CU 내의 전체 범위를 직교 변환하고, 변환에 사용한 변환 타입을 나타내는 정보를 부호화하는 기능이다. 기능 [2]는, CU의 전체 범위를 직교 변환하고, 변환 타입을 나타내는 정보는 부호화하지 않고 소정의 룰에 의거하여 변환 타입을 결정하는 기능이다. 기능 [3]은, CU의 일부분의 영역을 직교 변환하고, 변환에 사용한 변환 타입을 나타내는 정보를 부호화하는 기능이다. 기능 [4]는, CU의 일부분의 영역을 직교 변환하고, 변환에 사용한 변환 타입을 나타내는 정보는 부호화하지 않고 소정의 룰에 의거하여 변환 타입을 결정하는 기능 등이다.

또한, MTS, IMTS, 및 SBT 각각의 적용의 유무는 처리 단위마다 결정되어도 된다. 예를 들면, 시퀀스 단위, 픽처 단위, 브릭 단위, 슬라이스 단위, CTU 단위, 또는 CU 단위로 적용의 유무를 결정해도 된다.

또한, 본 개시에 있어서의 변환 타입을 선택적으로 전환하는 툴은, 변환 처리에 사용하는 기저를 적응적으로 선택하는 방법, 선택 처리, 또는 기저를 선택하는 프로세스로 바꾸어 말해도 된다. 또, 변환 타입을 선택적으로 전환하는 툴은, 변환 타입을 적응적으로 선택하는 모드로 바꾸어 말해도 된다.

도 16은, 변환부(106)에 의한 처리의 일례를 나타내는 플로차트이다.

예를 들면, 변환부(106)는, 직교 변환을 행할지 여부를 판정한다(단계 St_1). 여기에서, 변환부(106)는, 직교 변환을 행한다고 판정하면(단계 St_1의 Yes), 복수의 변환 타입으로부터, 직교 변환에 사용하는 변환 타입을 선택한다(단계 St_2). 다음에, 변환부(106)는, 그 선택한 변환 타입을 커런트 블록의 예측 잔차에 적용함으로써 직교 변환을 행한다(단계 St_3). 그리고, 변환부(106)는, 그 선택한 변환 타입을 나타내는 정보를 엔트로피 부호화부(110)에 출력함으로써, 그 정보를 부호화시킨다(단계 St_4). 한편, 변환부(106)는, 직교 변환을 행하지 않는다고 판정하면(단계 St_1의 No), 직교 변환을 행하지 않음을 나타내는 정보를 엔트로피 부호화부(110)에 출력함으로써, 그 정보를 부호화시킨다(단계 St_5). 또한, 단계 St_1에 있어서의 직교 변환을 행할지 여부의 판정은, 예를 들면, 변환 블록의 사이즈, CU에 적용된 예측 모드 등에 의거하여 판정되어도 된다. 또, 직교 변환에 사용하는 변환 타입을 나타내는 정보는 부호화되지 않고, 미리 규정된 변환 타입을 사용하여 직교 변환을 행해도 된다.

도 17은, 변환부(106)에 의한 처리의 다른 예를 나타내는 플로차트이다. 또한, 도 17에 나타내는 예는, 도 16에 나타내는 예와 마찬가지로, 직교 변환에 사용하는 변환 타입을 선택적으로 전환하는 방법을 적용하는 경우의 직교 변환의 예이다.

일례로서, 제1 변환 타입군은, DCT2, DST7 및 DCT8을 포함해도 된다. 또 일례로서, 제2 변환 타입군은 DCT2를 포함하고 있어도 된다. 또, 제1 변환 타입군과 제2 변환 타입군에 포함되는 변환 타입은, 일부가 중복되어 있어도 되고, 모두 상이한 변환 타입이어도 된다.

구체적으로는, 변환부(106)는, 변환 사이즈가 소정값 이하인지 여부를 판정한다(단계 Su_1). 여기에서, 소정값 이하라고 판정하면(단계 Su_1의 Yes), 변환부(106)는, 제1 변환 타입군에 포함되는 변환 타입을 사용하여 커런트 블록의 예측 잔차를 직교 변환한다(단계 Su_2). 다음에, 변환부(106)는, 제1 변환 타입군에 포함되는 1개 이상의 변환 타입 중, 어느 변환 타입을 사용할지를 나타내는 정보를 엔트로피 부호화부(110)에 출력함으로써, 그 정보를 부호화시킨다(단계 Su_3). 한편, 변환부(106)는, 변환 사이즈가 소정값 이하는 아니라고 판정하면(단계 Su_1의 No), 제2 변환 타입군을 사용하여 커런트 블록의 예측 잔차를 직교 변환한다(단계 Su_4).

단계 Su_3에 있어서, 직교 변환에 사용되는 변환 타입을 나타내는 정보는, 커런트 블록의 수직 방향에 적용하는 변환 타입 및 수평 방향에 적용하는 변환 타입의 조합을 나타내는 정보여도 된다. 또, 제1 변환 타입군은 1개의 변환 타입만을 포함하고 있어도 되고, 직교 변환에 사용되는 변환 타입을 나타내는 정보는 부호화되지 않아도 된다. 제2 변환 타입군이 복수의 변환 타입을 포함하고 있어도 되고, 제2 변환 타입군에 포함되는 1개 이상의 변환 타입 중, 직교 변환에 사용되는 변환 타입을 나타내는 정보가 부호화되어도 된다.

또, 변환 사이즈에만 의거하여 변환 타입이 결정되어도 된다. 또한, 변환 사이즈에 의거하여, 직교 변환에 사용하는 변환 타입을 결정하는 처리이면, 변환 사이즈가 소정값 이하인지 여부의 판정에 한정되지 않는다.

[양자화부]

양자화부(108)는, 변환부(106)로부터 출력된 변환 계수를 양자화한다. 구체적으로는, 양자화부(108)는, 커런트 블록의 복수의 변환 계수를 소정의 주사 순서로 주사하고, 주사된 변환 계수에 대응하는 양자화 파라미터(QP)에 의거하여 당해 변환 계수를 양자화한다. 그리고, 양자화부(108)는, 커런트 블록의 양자화된 복수의 변환 계수(이하, 양자화 계수라고 한다)를 엔트로피 부호화부(110) 및 역양자화부(112)에 출력한다.

소정의 주사 순서는, 변환 계수의 양자화/역양자화를 위한 순서이다. 예를 들면, 소정의 주사 순서는, 주파수의 오름차순(저주파로부터 고주파의 순서) 또는 내림차순(고주파로부터 저주파의 순서)으로 정의된다.

양자화 파라미터(QP)란, 양자화 단계(양자화 폭)를 정의하는 파라미터이다. 예를 들면, 양자화 파라미터의 값이 증가하면 양자화 단계도 증가한다. 즉, 양자화 파라미터의 값이 증가하면 양자화 계수의 오차(양자화 오차)가 증대한다.

또, 양자화에는, 양자화 매트릭스가 사용되는 경우가 있다. 예를 들면, 4×4 및 8×8 등의 주파수 변환 사이즈와, 인트라 예측 및 인터 예측 등의 예측 모드와, 휘도 및 색차 등의 화소 성분에 대응하여 수 종류의 양자화 매트릭스가 사용되는 경우가 있다. 또한, 양자화란, 미리 정해진 간격으로 샘플링한 값을 미리 정해진 레벨에 대응지어 디지털화하는 것을 말하고, 이 기술 분야에서는, 반올림, 라운딩, 또는 스케일링이라는 표현이 사용되는 경우도 있다.

양자화 매트릭스를 사용하는 방법으로서, 부호화 장치(100) 측에서 직접 설정된 양자화 매트릭스를 사용하는 방법과, 디폴트의 양자화 매트릭스(디폴트 매트릭스)를 사용하는 방법이 있다. 부호화 장치(100) 측에서는, 양자화 매트릭스를 직접 설정함으로써, 화상의 특징에 따른 양자화 매트릭스를 설정할 수 있다. 그러나, 이 경우, 양자화 매트릭스의 부호화에 의해, 부호량이 증가한다는 디메리트가 있다. 또한, 디폴트의 양자화 매트릭스 또는 부호화된 양자화 매트릭스를 그대로 사용하는 것이 아니라, 디폴트의 양자화 매트릭스 또는 부호화된 양자화 매트릭스에 의거하여 커런트 블록의 양자화에 사용하는 양자화 매트릭스를 생성해도 된다.

한편, 양자화 매트릭스를 사용하지 않고, 고역 성분의 계수도 저역 성분의 계수도 동일하게 양자화하는 방법도 있다. 또한, 이 방법은, 계수가 모두 같은 값인 양자화 매트릭스(플랫한 매트릭스)를 사용하는 방법과 같다.

양자화 매트릭스는, 예를 들면, 시퀀스 레벨, 픽처 레벨, 슬라이스 레벨, 브릭 레벨 또는 CTU 레벨로 부호화되어도 된다.

양자화부(108)는, 양자화 매트릭스를 사용하는 경우에는, 예를 들면, 변환 계수마다, 양자화 파라미터 등으로부터 구해지는 양자화 폭 등을, 양자화 매트릭스의 값을 사용하여 스케일링한다. 양자화 매트릭스를 사용하지 않고 행하는 양자화 처리란, 양자화 파라미터 등으로부터 구해지는 양자화 폭에 의거하여 변환 계수를 양자화하는 처리여도 된다. 또한, 양자화 매트릭스를 사용하지 않고 행하는 양자화 처리에 있어서, 양자화 폭에 대해, 블록 내의 전체 변환 계수에 대해 공통이 되는 소정의 값을 곱해도 된다.

도 18은, 양자화부(108)의 기능 구성의 일례를 나타내는 블록도이다.

양자화부(108)는, 예를 들면, 차분 양자화 파라미터 생성부(108a)와, 예측 양자화 파라미터 생성부(108b)와, 양자화 파라미터 생성부(108c)와, 양자화 파라미터 기억부(108d)와, 양자화 처리부(108e)를 구비한다.

도 19는, 양자화부(108)에 의한 양자화의 일례를 나타내는 플로차트이다.

일례로서, 양자화부(108)는, 도 19에 나타내는 플로차트에 의거하여 CU마다 양자화를 실시해도 된다. 구체적으로는, 양자화 파라미터 생성부(108c)는, 양자화를 행할지 여부를 판정한다(단계 Sv_1). 여기에서, 양자화를 행한다고 판정하면(단계 Sv_1의 Yes), 양자화 파라미터 생성부(108c)는, 커런트 블록의 양자화 파라미터를 생성하고(단계 Sv_2), 그 양자화 파라미터를 양자화 파라미터 기억부(108d)에 저장한다(단계 Sv_3).

다음에, 양자화 처리부(108e)는, 단계 Sv_2에서 생성된 양자화 파라미터를 사용하여 커런트 블록의 변환 계수를 양자화한다(단계 Sv_4). 그리고, 예측 양자화 파라미터 생성부(108b)는, 커런트 블록과는 상이한 처리 단위의 양자화 파라미터를 양자화 파라미터 기억부(108d)로부터 취득한다(단계 Sv_5). 예측 양자화 파라미터 생성부(108b)는, 그 취득한 양자화 파라미터에 의거하여, 커런트 블록의 예측 양자화 파라미터를 생성한다(단계 Sv_6). 차분 양자화 파라미터 생성부(108a)는, 양자화 파라미터 생성부(108c)에 의해 생성된, 커런트 블록의 양자화 파라미터와, 예측 양자화 파라미터 생성부(108b)에 의해 생성된, 커런트 블록의 예측 양자화 파라미터의 차분을 산출한다(단계 Sv_7). 이 차분의 산출에 의해, 차분 양자화 파라미터가 생성된다. 차분 양자화 파라미터 생성부(108a)는, 그 차분 양자화 파라미터를 엔트로피 부호화부(110)에 출력함으로써, 그 차분 양자화 파라미터를 부호화시킨다(단계 Sv_8).

또한, 차분 양자화 파라미터는, 시퀀스 레벨, 픽처 레벨, 슬라이스 레벨, 브릭 레벨 또는 CTU 레벨로 부호화되어도 된다. 또, 양자화 파라미터의 초기값을, 시퀀스 레벨, 픽처 레벨, 슬라이스 레벨, 브릭 레벨 또는 CTU 레벨로 부호화해도 된다. 이때, 양자화 파라미터는 양자화 파라미터의 초기값과 차분 양자화 파라미터를 사용하여 생성되어도 된다.

또한, 양자화부(108)는, 복수의 양자화기를 구비하고 있어도 되고, 복수의 양자화 방법으로부터 선택한 양자화 방법을 사용하여 변환 계수를 양자화하는 dependent quantization을 적용해도 된다.

[엔트로피 부호화부]

도 20은, 엔트로피 부호화부(110)의 기능 구성의 일례를 나타내는 블록도이다.

엔트로피 부호화부(110)는, 양자화부(108)로부터 입력된 양자화 계수와, 예측 파라미터 생성부(130)로부터 입력된 예측 파라미터에 대해 엔트로피 부호화를 행함으로써 스트림을 생성한다. 그 엔트로피 부호화에는, 예를 들면, CABAC(Context-based Adaptive Binary Arithmetic Coding)가 사용된다. 구체적으로는, 엔트로피 부호화부(110)는, 예를 들면, 2치화부(110a)와, 콘텍스트 제어부(110b)와, 2치 산술 부호화부(110c)를 구비한다. 2치화부(110a)는, 양자화 계수 및 예측 파라미터 등의 다치 신호를 2치 신호로 변환하는 2치화를 행한다. 2치화의 방식에는, 예를 들면, Truncated Rice Binarization, Exponential Golomb codes, Fixed Length Binarization 등이 있다. 콘텍스트 제어부(110b)는, 신택스 요소의 특징 또는 주위의 상황에 따른 콘텍스트값, 즉 2치 신호의 발생 확률을 도출한다. 이 콘텍스트값의 도출 방법에는, 예를 들면, 바이패스, 신택스 요소 참조, 상측·좌측 인접 블록 참조, 계층 정보 참조, 및, 그 외 등이 있다. 2치 산술 부호화부(110c)는, 그 도출된 콘텍스트값을 사용하여 2치화 신호에 대해 산술 부호화를 행한다.

도 21은, 엔트로피 부호화부(110)에 있어서의 CABAC의 흐름을 나타내는 도면이다.

우선, 엔트로피 부호화부(110)에 있어서의 CABAC에서는, 초기화가 행해진다. 이 초기화에서는, 2치 산술 부호화부(110c)에 있어서의 초기화와, 초기 콘텍스트값의 설정이 행해진다. 그리고, 2치화부(110a) 및 2치 산술 부호화부(110c)는, 예를 들면 CTU의 복수의 양자화 계수 각각에 대해 순서대로, 2치화와 산술 부호화를 실행한다. 이때, 콘텍스트 제어부(110b)는, 산술 부호화가 행해질 때마다 콘텍스트값의 갱신을 행한다. 그리고, 콘텍스트 제어부(110b)는, 후처리로서, 콘텍스트값을 퇴피시킨다. 이 퇴피된 콘텍스트값은, 예를 들면 다음의 CTU에 대한 콘텍스트값의 초기값을 위해서 사용된다.

[역양자화부]

역양자화부(112)는, 양자화부(108)로부터 입력된 양자화 계수를 역양자화한다. 구체적으로는, 역양자화부(112)는, 커런트 블록의 양자화 계수를 소정의 주사 순서로 역양자화한다. 그리고, 역양자화부(112)는, 커런트 블록의 역양자화된 변환 계수를 역변환부(114)에 출력한다.

[역변환부]

역변환부(114)는, 역양자화부(112)로부터 입력된 변환 계수를 역변환함으로써 예측 잔차를 복원한다. 구체적으로는, 역변환부(114)는, 변환 계수에 대해, 변환부(106)에 의한 변환에 대응하는 역변환을 행함으로써, 커런트 블록의 예측 잔차를 복원한다. 그리고, 역변환부(114)는, 복원된 예측 잔차를 가산부(116)에 출력한다.

또한, 복원된 예측 잔차는, 통상, 양자화에 의해 정보가 소실되어 있으므로, 감산부(104)가 산출한 예측 오차와 일치하지 않는다. 즉, 복원된 예측 잔차에는, 통상, 양자화 오차가 포함되어 있다.

[가산부]

가산부(116)는, 역변환부(114)로부터 입력된 예측 잔차와 예측 제어부(128)로부터 입력된 예측 화상을 가산함으로써 커런트 블록을 재구성한다. 그 결과, 재구성 화상이 생성된다. 그리고, 가산부(116)는, 재구성 화상을 블록 메모리(118) 및 루프 필터부(120)에 출력한다.

[블록 메모리]

블록 메모리(118)는, 예를 들면, 인트라 예측에서 참조되는 블록이며 커런트 픽처 내의 블록을 저장하기 위한 기억부이다. 구체적으로는, 블록 메모리(118)는, 가산부(116)로부터 출력된 재구성 화상을 저장한다.

[프레임 메모리]

프레임 메모리(122)는, 예를 들면, 인터 예측에 사용되는 참조 픽처를 저장하기 위한 기억부이며, 프레임 버퍼라 불리는 경우도 있다. 구체적으로는, 프레임 메모리(122)는, 루프 필터부(120)에 의해 필터링된 재구성 화상을 저장한다.

[루프 필터부]

루프 필터부(120)는, 가산부(116)로부터 출력되는 재구성 화상에 루프 필터 처리를 실시하고, 그 필터 처리된 재구성 화상을 프레임 메모리(122)에 출력한다. 루프 필터란, 부호화 루프 내에서 사용되는 필터(인루프 필터)이며, 예를 들면, 어댑티브 루프 필터(ALF), 디블록킹·필터(DF 또는 DBF), 및 샘플 어댑티브 오프셋(SAO) 등을 포함한다.

도 22는, 루프 필터부(120)의 기능 구성의 일례를 나타내는 블록도이다.

루프 필터부(120)는, 예를 들면 도 22에 나타내는 바와 같이, 디블록킹·필터 처리부(120a)와, SAO 처리부(120b)와, ALF 처리부(120c)를 구비한다. 디블록킹·필터 처리부(120a)는, 재구성 화상에 대해 상술한 디블록킹·필터 처리를 실시한다. SAO 처리부(120b)는, 디블록킹·필터 처리 후의 재구성 화상에 대해 상술한 SAO 처리를 실시한다. 또, ALF 처리부(120c)는, SAO 처리 후의 재구성 화상에 대해 상술한 ALF 처리를 적용한다. ALF 및 디블록킹·필터의 상세에 대해서는, 후술한다. SAO 처리는, 링잉(에지 주변에서 화소값이 물결치도록 변형되는 현상)의 저감과, 화소값의 어긋남 보정에 의해, 화질을 개선하는 처리이다. 이 SAO 처리에는, 예를 들면, 에지·오프셋 처리 및 밴드·오프셋 처리 등이 있다. 또한, 루프 필터부(120)는, 도 22에 개시한 모든 처리부를 구비하지 않아도 되고, 일부의 처리부만을 구비하고 있어도 된다. 또, 루프 필터부(120)는, 도 22에 개시한 처리 순서와는 상이한 순번으로 상술한 각 처리를 행하는 구성이어도 된다.

[루프 필터부＞어댑티브 루프 필터]

ALF에서는, 부호화 변형을 제거하기 위한 최소 제곱 오차 필터가 적용되고, 예를 들면 커런트 블록 내의 2×2 화소의 서브 블록마다, 국소적인 구배(gradient)의 방향 및 활성도(activity)에 의거하여 복수의 필터 중에서 선택된 1개의 필터가 적용된다.

구체적으로는, 우선, 서브 블록(예를 들면 2×2 화소의 서브 블록)이 복수의 클래스(예를 들면 15 또는 25 클래스)로 분류된다. 서브 블록의 분류는, 예를 들면, 구배의 방향 및 활성도에 의거하여 행해진다. 구체적인 예에서는, 구배의 방향값 D(예를 들면 0~2 또는 0~4)와 구배의 활성값 A(예를 들면 0~4)를 사용하여 분류값 C(예를 들면 C=5D＋A)가 산출된다. 그리고, 분류값 C에 의거하여, 서브 블록이 복수의 클래스로 분류된다.

구배의 방향값 D는, 예를 들면, 복수의 방향(예를 들면 수평, 수직 및 2개의 대각 방향)의 구배를 비교함으로써 도출된다. 또, 구배의 활성값 A는, 예를 들면, 복수의 방향의 구배를 가산하고, 가산 결과를 양자화함으로써 도출된다.

이러한 분류의 결과에 의거하여, 복수의 필터 중에서 서브 블록을 위한 필터가 결정된다.

ALF에서 사용되는 필터의 형상으로서는 예를 들면 원대칭 형상이 이용된다. 도 23a~도 23c는, ALF에서 사용되는 필터의 형상의 복수의 예를 나타내는 도면이다. 도 23a는, 5×5 다이아몬드 형상 필터를 나타내고, 도 23b는, 7×7 다이아몬드 형상 필터를 나타내고, 도 23c는, 9×9 다이아몬드 형상 필터를 나타낸다. 필터의 형상을 나타내는 정보는, 통상, 픽처 레벨로 신호화된다. 또한, 필터의 형상을 나타내는 정보의 신호화는, 픽처 레벨에 한정될 필요는 없으며, 다른 레벨(예를 들면, 시퀀스 레벨, 슬라이스 레벨, 브릭 레벨, CTU 레벨 또는 CU 레벨)이어도 된다.

ALF의 온/오프는, 예를 들면, 픽처 레벨 또는 CU 레벨로 결정되어도 된다. 예를 들면, 휘도에 대해서는 CU 레벨로 ALF를 적용할지 여부가 결정되어도 되고, 색차에 대해서는 픽처 레벨로 ALF를 적용할지 여부가 결정되어도 된다. ALF의 온/오프를 나타내는 정보는, 통상, 픽처 레벨 또는 CU 레벨로 신호화된다. 또한, ALF의 온/오프를 나타내는 정보의 신호화는, 픽처 레벨 또는 CU 레벨에 한정될 필요는 없으며, 다른 레벨(예를 들면, 시퀀스 레벨, 슬라이스 레벨, 브릭 레벨 또는 CTU 레벨)이어도 된다.

또, 상술한 바와 같이, 복수의 필터 중에서 1개의 필터가 선택되고 서브 블록에 ALF 처리가 실시된다. 그 복수의 필터(예를 들면 15 또는 25까지의 필터) 각각에 대해, 그 필터에 사용되는 복수의 계수로 이루어지는 계수 세트는, 통상, 픽처 레벨로 신호화된다. 또한, 계수 세트의 신호화는, 픽처 레벨에 한정될 필요는 없으며, 다른 레벨(예를 들면, 시퀀스 레벨, 슬라이스 레벨, 브릭 레벨, CTU 레벨, CU 레벨 또는 서브 블록 레벨)이어도 된다.

[루프 필터＞크로스 컴포넌트 어댑티브 루프 필터(Cross Component Adaptive Loop Filter)]

도 23d는, Y 샘플(제1 성분)이 Cb의 CCALF 및 Cr의 CCALF(제1 성분과는 상이한 복수의 성분)에 사용되는 예를 나타내는 도면이다. 도 23e는, 다이아몬드 형상 필터를 나타내는 도면이다.

CC-ALF의 1개의 예는, 선형의 다이아몬드형 필터(도 23d, 도 23e)를 각 색차 컴포넌트의 휘도 채널에 적용함으로써 동작한다. 예를 들면, 필터 계수는 APS로 송신되고, 2＾10의 팩터로 스케일링되고, 고정 소수점 표현을 위해서 반올림된다. 필터의 적용은, 가변 블록 사이즈로 제어되고, 샘플의 블록마다 수신되는 콘텍스트 부호화 완료 플래그로 통지된다. 블록 사이즈와 CC-ALF 유효화 플래그는, 각 색차 컴포넌트의 슬라이스 레벨로 수신된다. CC-ALF의 신택스와 시맨틱스는, Appendix에 있어서 제공된다. 기서에서는, (색차 샘플에 있어서)16×16, 32×32, 64×64, 128×128의 블록 사이즈가 서포트되어 있다.

[루프 필터＞결합 색차 크로스 컴포넌트 어댑티브 루프 필터(Joint Chroma Cross Component Adaptive Loop Filter)]

도 23f는, JC-CCALF의 예를 나타내는 도면이다. 도 23g는, JC-CCALF의 weight_index 후보의 예를 나타내는 도면이다.

JC-CCALF의 1개의 예는, 1개의 CCALF 필터만을 사용하여, 1개의 색성분만의 색차 조정 신호로서 1개의 CCALF 필터 출력을 생성하고, 같은 색차 조정 신호의 적절히 가중된 버전을 다른 색성분에 적용한다. 이와 같이 하여, 기존의 CCALF의 복잡함이 대체로 반분이 된다.

가중치는, 부호(sign) 플래그 및 가중치 인덱스에 부호화된다. 가중치 인덱스(weight_index로 나타낸다)는, 3비트에 부호화되고, JC-CCALF 웨이트 JcCcWeight의 크기를 지정한다. 0과 같게 할 수는 없다. JcCcWeight의 크기는 다음과 같이 결정된다.

·weight_index가 4 이하인 경우, JcCcWeight는 weight_index＞＞2와 같다.

·그 이외의 경우, JcCcWeight는 4/(weight_index-4)와 같다.

Cb 및 Cr의 ALF 필터링의 블록 레벨의 온/오프 제어는 각각이다. 이는, CCALF와 같으며, 블록 레벨의 온/오프 제어 플래그의 2개의 개별 세트가 부호화된다. 여기에서는, CCALF와는 달리, Cb, Cr의 온/오프 제어 블록 사이즈는 같기 때문에, 1개의 블록 사이즈 변수만이 부호화된다.

[루프 필터부＞디블록킹·필터]

디블록킹·필터 처리에서는, 루프 필터부(120)는, 재구성 화상의 블록 경계에 필터 처리를 행함으로써, 그 블록 경계에 생기는 변형을 감소시킨다.

도 24는, 디블록킹·필터 처리부(120a)의 상세한 구성의 일례를 나타내는 블록도이다.

디블록킹·필터 처리부(120a)는, 예를 들면, 경계 판정부(1201)와, 필터 판정부(1203)와, 필터 처리부(1205)와, 처리 판정부(1208)와, 필터 특성 결정부(1207)와, 스위치(1202, 1204 및 1206)를 구비한다.

경계 판정부(1201)는, 디블록킹·필터 처리되는 화소(즉 대상 화소)가 블록 경계 부근에 존재하고 있는지 여부를 판정한다. 그리고, 경계 판정부(1201)는, 그 판정 결과를 스위치(1202) 및 처리 판정부(1208)에 출력한다.

스위치(1202)는, 대상 화소가 블록 경계 부근에 존재하고 있다고 경계 판정부(1201)에 의해 판정된 경우에는, 필터 처리 전의 화상을, 스위치(1204)에 출력한다. 반대로, 스위치(1202)는, 경계 판정부(1201)에 의해 대상 화소가 블록 경계 부근에 존재하고 있지 않다고 판정된 경우에는, 필터 처리 전의 화상을 스위치(1206)에 출력한다. 또한, 필터 처리 전의 화상은, 대상 화소와, 그 대상 화소의 주변에 있는 적어도 1개의 주변 화소로 이루어지는 화상이다.

필터 판정부(1203)는, 대상 화소의 주변에 있는 적어도 1개의 주변 화소의 화소값에 의거하여, 대상 화소에 대해 디블록킹·필터 처리를 행할지 여부를 판정한다. 그리고, 필터 판정부(1203)는, 그 판정 결과를 스위치(1204) 및 처리 판정부(1208)에 출력한다.

스위치(1204)는, 대상 화소에 디블록킹·필터 처리를 행한다고 필터 판정부(1203)에 의해 판정된 경우에는, 스위치(1202)를 통해 취득한 필터 처리 전의 화상을, 필터 처리부(1205)에 출력한다. 반대로, 스위치(1204)는, 대상 화소에 디블록킹·필터 처리를 행하지 않는다고 필터 판정부(1203)에 의해 판정된 경우에는, 스위치(1202)를 통해 취득한 필터 처리 전의 화상을 스위치(1206)에 출력한다.

필터 처리부(1205)는, 스위치(1202 및 1204)를 통해 필터 처리 전의 화상을 취득한 경우에는, 필터 특성 결정부(1207)에 의해 결정된 필터 특성을 가지는 디블록킹·필터 처리를, 대상 화소에 대해 실행한다. 그리고, 필터 처리부(1205)는, 그 필터 처리 후의 화소를 스위치(1206)에 출력한다.

스위치(1206)는, 처리 판정부(1208)에 의한 제어에 따라, 디블록킹·필터 처리되어 있지 않은 화소와, 필터 처리부(1205)에 의해 디블록킹·필터 처리된 화소를 선택적으로 출력한다.

처리 판정부(1208)는, 경계 판정부(1201) 및 필터 판정부(1203) 각각의 판정 결과에 의거하여, 스위치(1206)를 제어한다. 즉, 처리 판정부(1208)는, 대상 화소가 블록 경계 부근에 존재하고 있다고 경계 판정부(1201)에 의해 판정되고, 또한, 대상 화소에 디블록킹·필터 처리를 행한다고 필터 판정부(1203)에 의해 판정된 경우에는, 디블록킹·필터 처리된 화소를 스위치(1206)로부터 출력시킨다. 또, 상술한 경우 이외에서는, 처리 판정부(1208)는, 디블록킹·필터 처리되어 있지 않은 화소를 스위치(1206)로부터 출력시킨다. 이러한 화소의 출력이 반복하여 행해짐으로써, 필터 처리 후의 화상이 스위치(1206)로부터 출력된다. 또한, 도 24에 나타내는 구성은, 디블록킹·필터 처리부(120a)에 있어서의 구성의 일례이며, 디블록킹·필터 처리부(120a)는, 그 외의 구성을 가지고 있어도 된다.

도 25는, 블록 경계에 대해 대칭인 필터 특성을 가지는 디블록킹·필터의 예를 나타내는 도면이다.

디블록킹·필터 처리에서는, 예를 들면, 화소값과 양자화 파라미터를 사용하여, 특성이 상이한 2개의 디블록킹·필터, 즉 스트롱 필터 및 위크 필터 중 어느 1개가 선택된다. 스트롱 필터에서는, 도 25에 나타내는 바와 같이, 블록 경계를 사이에 두고 화소 p0~p2와, 화소 q0~q2가 존재하는 경우, 화소 q0~q2 각각의 화소값은, 이하의 식에 나타내는 연산을 행함으로써, 화소값 q'0~q'2로 변경된다.

q'0=(p1＋2×p0＋2×q0＋2×q1＋q2＋4)/8

q'1=(p0＋q0＋q1＋q2＋2)/4

q'2=(p0＋q0＋q1＋3×q2＋2×q3＋4)/8

또한, 상술한 식에 있어서, p0~p2 및 q0~q2는, 화소 p0~p2 및 화소 q0~q2 각각의 화소값이다. 또, q3은, 화소 q2에 블록 경계와 반대 측에 인접하는 화소 q3의 화소값이다. 또, 상술한 각 식의 우변에 있어서, 디블록킹·필터 처리에 사용되는 각 화소의 화소값에 곱해지는 계수가, 필터 계수이다.

또한, 디블록킹·필터 처리에서는, 연산 후의 화소값이 역치를 초과하여 변화하지 않도록, 클립 처리가 행해져도 된다. 이 클립 처리에서는, 상술한 식에 의한 연산 후의 화소값은, 양자화 파라미터로부터 결정되는 역치를 사용하여, 「연산 전의 화소값±2×역치」로 클립된다. 이에 의해, 과도한 평활화를 방지할 수 있다.

도 26은, 디블록킹·필터 처리가 행해지는 블록 경계의 일례를 설명하기 위한 도면이다. 도 27은, BS값의 일례를 나타내는 도면이다.

디블록킹·필터 처리가 행해지는 블록 경계는, 예를 들면, 도 26에서 나타내는 8×8 화소의 블록의 CU, PU 또는 TU의 경계이다. 디블록킹·필터 처리는, 예를 들면, 4행 또는 4열을 단위로 행해진다. 우선, 도 26에 나타내는 블록 P 및 블록 Q에 대해, 도 27과 같이 Bs(Boundary Strength)값이 결정된다.

도 27의 Bs값에 따라, 동일한 화상에 속하는 블록 경계여도, 상이한 강도의 디블록킹·필터 처리를 행할지 여부가 결정되어도 된다. 색차 신호에 대한 디블록킹·필터 처리는, Bs값이 2인 경우에 행해진다. 휘도 신호에 대한 디블록킹·필터 처리는, Bs값이 1 이상이며, 소정의 조건이 충족된 경우에 행해진다. 또한, Bs값의 판정 조건은 도 27에 나타낸 것에 한정되지 않고, 다른 파라미터에 의거하여 결정되어도 된다.

[예측부(인트라 예측부·인터 예측부·예측 제어부)]

도 28은, 부호화 장치(100)의 예측부에서 행해지는 처리의 일례를 나타내는 플로차트이다. 또한, 일례로서 예측부는, 인트라 예측부(124), 인터 예측부(126), 및 예측 제어부(128)의 전부 또는 일부의 구성 요소로 이루어진다. 예측 처리부는, 예를 들면 인트라 예측부(124) 및 인터 예측부(126)를 포함한다.

예측부는, 커런트 블록의 예측 화상을 생성한다(단계 Sb_1). 또한, 예측 화상에는, 예를 들면 인트라 예측 화상(인트라 예측 신호) 또는 인터 예측 화상(인터 예측 신호)이 있다. 구체적으로는, 예측부는, 다른 블록에 대한 예측 화상의 생성, 예측 잔차의 생성, 양자화 계수의 생성, 예측 잔차의 복원, 및 예측 화상의 가산이 행해짐으로써 이미 얻어져 있는 재구성 화상을 사용하여, 커런트 블록의 예측 화상을 생성한다.

재구성 화상은, 예를 들면, 참조 픽처의 화상이어도 되고, 커런트 블록을 포함하는 픽처인 커런트 픽처 내의 부호화 완료 블록(즉, 상술한 다른 블록)의 화상이어도 된다. 커런트 픽처 내의 부호화 완료 블록은, 예를 들면 커런트 블록의 인접 블록이다.

도 29는, 부호화 장치(100)의 예측부에서 행해지는 처리의 다른 예를 나타내는 플로차트이다.

예측부는, 제1 방식으로 예측 화상을 생성하고(단계 Sc_1a), 제2 방식으로 예측 화상을 생성하고(단계 Sc_1b), 제3 방식으로 예측 화상을 생성한다(단계 Sc_1c). 제1 방식, 제2 방식, 및 제3 방식은, 예측 화상을 생성하기 위한 서로 상이한 방식이며, 각각 예를 들면, 인터 예측 방식, 인트라 예측 방식, 및, 그들 이외의 예측 방식이어도 된다. 이들 예측 방식으로는, 상술한 재구성 화상을 사용해도 된다.

다음에, 예측부는, 단계 Sc_1a, Sc_1b, 및 Sc_1c 각각에서 생성된 예측 화상을 평가한다(단계 Sc_2). 예를 들면, 예측부는, 단계 Sc_1a, Sc_1b, 및 Sc_1c 각각에서 생성된 예측 화상에 대해 코스트 C를 산출하고, 그들의 예측 화상의 코스트 C를 비교함으로써, 그들의 예측 화상을 평가한다. 또한, 코스트 C는, R-D 최적화 모델의 식, 예를 들면, C=D＋λ×R에 의해 산출된다. 이 식에 있어서, D는, 예측 화상의 부호화 변형이며, 예를 들면, 커런트 블록의 화소값과 예측 화상의 화소값의 차분 절대값 합 등에 의해 나타내어진다. 또, R은, 스트림의 비트 레이트이다. 또, λ는, 예를 들면 라그랑주의 미정 승수이다.

다음에, 예측부는, 단계 Sc_1a, Sc_1b, 및 Sc_1c 각각에서 생성된 예측 화상 중 어느 1개를 선택한다(단계 Sc_3). 즉, 예측부는, 최종적인 예측 화상을 얻기 위한 방식 또는 모드를 선택한다. 예를 들면, 예측부는, 그들의 예측 화상에 대해 산출된 코스트 C에 의거하여, 가장 작은 코스트 C의 예측 화상을 선택한다. 또는, 단계 Sc_2의 평가 및 단계 Sc_3에 있어서의 예측 화상의 선택은, 부호화의 처리에 사용되는 파라미터에 의거하여 행해져도 된다. 부호화 장치(100)는, 그 선택된 예측 화상, 방식 또는 모드를 특정하기 위한 정보를 스트림에 신호화해도 된다. 그 정보는, 예를 들면 플래그 등이어도 된다. 이에 의해, 복호 장치(200)는, 그 정보에 의거하여, 부호화 장치(100)에 있어서 선택된 방식 또는 모드에 따라 예측 화상을 생성할 수 있다. 또한, 도 29에 나타내는 예에서는, 예측부는, 각 방식으로 예측 화상을 생성한 후에, 어느 하나의 예측 화상을 선택한다. 그러나, 예측부는, 그들의 예측 화상을 생성하기 전에, 상술한 부호화의 처리에 사용되는 파라미터에 의거하여, 방식 또는 모드를 선택하고, 그 방식 또는 모드에 따라 예측 화상을 생성해도 된다.

예를 들면, 제1 방식 및 제2 방식은, 각각 인트라 예측 및 인터 예측이며, 예측부는, 이들의 예측 방식에 따라 생성되는 예측 화상으로부터, 커런트 블록에 대한 최종적인 예측 화상을 선택해도 된다.

도 30은, 부호화 장치(100)의 예측부에서 행해지는 처리의 다른 예를 나타내는 플로차트이다.

우선, 예측부는, 인트라 예측에 의해 예측 화상을 생성하고(단계 Sd_1a), 인터 예측에 의해 예측 화상을 생성한다(단계 Sd_1b). 또한, 인트라 예측에 의해 생성된 예측 화상을, 인트라 예측 화상이라고도 하고, 인터 예측에 의해 생성된 예측 화상을, 인터 예측 화상이라고도 한다.

다음에, 예측부는, 인트라 예측 화상 및 인터 예측 화상의 각각을 평가한다(단계 Sd_2). 이 평가에는, 상술한 코스트 C가 사용되어도 된다. 그리고, 예측부는, 인트라 예측 화상 및 인터 예측 화상으로부터, 가장 작은 코스트 C가 산출된 예측 화상을, 커런트 블록의 최종적인 예측 화상으로서 선택해도 된다(단계 Sd_3). 즉, 커런트 블록의 예측 화상을 생성하기 위한 예측 방식 또는 모드가 선택된다.

[인트라 예측부]

인트라 예측부(124)는, 블록 메모리(118)에 저장된 커런트 픽처 내의 블록을 참조하여 커런트 블록의 인트라 예측(화면 내 예측이라고도 한다)을 행함으로써, 커런트 블록의 예측 화상(즉 인트라 예측 화상)을 생성한다. 구체적으로는, 인트라 예측부(124)는, 커런트 블록에 인접하는 블록의 화소값(예를 들면 휘도값, 색차값)을 참조하여 인트라 예측을 행함으로써 인트라 예측 화상을 생성하고, 인트라 예측 화상을 예측 제어부(128)에 출력한다.

예를 들면, 인트라 예측부(124)는, 미리 규정된 복수의 인트라 예측 모드 중 1개를 사용하여 인트라 예측을 행한다. 복수의 인트라 예측 모드는, 통상, 1개 이상의 비방향성 예측 모드와, 복수의 방향성 예측 모드를 포함한다.

1개 이상의 비방향성 예측 모드는, 예를 들면 H.265/HEVC 규격으로 규정된 Planar 예측 모드 및 DC 예측 모드를 포함한다.

복수의 방향성 예측 모드는, 예를 들면 H.265/HEVC 규격으로 규정된 33방향의 예측 모드를 포함한다. 또한, 복수의 방향성 예측 모드는, 33방향에 더하여 추가로 32방향의 예측 모드(합계로 65개의 방향성 예측 모드)를 포함해도 된다. 도 31은, 인트라 예측에 있어서의 전체 67개의 인트라 예측 모드(2개의 비방향성 예측 모드 및 65개의 방향성 예측 모드)를 나타내는 도면이다. 실선 화살표는, H.265/HEVC 규격으로 규정된 33방향을 나타내고, 파선 화살표는, 추가된 32방향을 나타낸다(2개의 비방향성 예측 모드는 도 31에는 도시되어 있지 않다).

다양한 실장예에서는, 색차 블록의 인트라 예측에 있어서, 휘도 블록이 참조되어도 된다. 즉, 커런트 블록의 휘도 성분에 의거하여, 커런트 블록의 색차 성분이 예측되어도 된다. 이러한 인트라 예측은, CCLM(cross-component linear model) 예측이라 불리는 경우가 있다. 이러한 휘도 블록을 참조하는 색차 블록의 인트라 예측 모드(예를 들면 CCLM 모드라 불린다)는, 색차 블록의 인트라 예측 모드 중 1개로서 추가되어도 된다.

인트라 예측부(124)는, 수평/수직 방향의 참조 화소의 구배에 의거하여 인트라 예측 후의 화소값을 보정해도 된다. 이러한 보정을 수반하는 인트라 예측은, PDPC(position dependent intra prediction combination)라 불리는 경우가 있다. PDPC의 적용의 유무를 나타내는 정보(예를 들면 PDPC 플래그라 불린다)는, 통상, CU 레벨로 신호화된다. 또한, 이 정보의 신호화는, CU 레벨에 한정될 필요는 없으며, 다른 레벨(예를 들면, 시퀀스 레벨, 픽처 레벨, 슬라이스 레벨, 브릭 레벨 또는 CTU 레벨)이어도 된다.

도 32는, 인트라 예측부(124)에 의한 처리의 일례를 나타내는 플로차트이다.

인트라 예측부(124)는, 복수의 인트라 예측 모드로부터 1개의 인트라 예측 모드를 선택한다(단계 Sw_1). 그리고, 인트라 예측부(124)는, 선택한 인트라 예측 모드에 따라 예측 화상을 생성한다(단계 Sw_2). 다음에, 인트라 예측부(124)는, MPM(Most Probable Modes)을 결정한다(단계 Sw_3). MPM은, 예를 들면 6개의 인트라 예측 모드로 이루어진다. 그 6개의 인트라 예측 모드 중 2개의 모드는, Planar 예측 모드 및 DC 예측 모드여도 되고, 나머지 4개의 모드는, 방향성 예측 모드여도 된다. 그리고, 인트라 예측부(124)는, 단계 Sw_1에서 선택한 인트라 예측 모드가 MPM에 포함되는지 여부를 판정한다(단계 Sw_4).

여기에서, 선택한 인트라 예측 모드가 MPM에 포함된다고 판정하면(단계 Sw_4의 Yes), 인트라 예측부(124)는, MPM 플래그를 1로 설정하고(단계 Sw_5), MPM 중, 선택한 인트라 예측 모드를 나타내는 정보를 생성한다(단계 Sw_6). 또한, 1로 설정된 MPM 플래그와, 그 인트라 예측 모드를 나타내는 정보는 각각, 예측 파라미터로서 엔트로피 부호화부(110)에 의해 부호화된다.

한편, 선택한 인트라 예측 모드가 MPM에 포함되지 않는다고 판정하면(단계 Sw_4의 No), 인트라 예측부(124)는, MPM 플래그를 0으로 설정한다(단계 Sw_7). 또는, 인트라 예측부(124)는, MPM 플래그를 설정하지 않는다. 그리고, 인트라 예측부(124)는, MPM에 포함되지 않는 1개 이상의 인트라 예측 모드 중, 선택한 인트라 예측 모드를 나타내는 정보를 생성한다(단계 Sw_8). 또한, 0으로 설정된 MPM 플래그와, 그 인트라 예측 모드를 나타내는 정보는 각각, 예측 파라미터로서 엔트로피 부호화부(110)에 의해 부호화된다. 그 인트라 예측 모드를 나타내는 정보는, 예를 들면 0~60 중 어느 하나의 값을 나타낸다.

[인터 예측부]

인터 예측부(126)는, 프레임 메모리(122)에 저장된 참조 픽처이며 커런트 픽처와는 상이한 참조 픽처를 참조하여 커런트 블록의 인터 예측(화면 간 예측이라고도 한다)을 행함으로써, 예측 화상(인터 예측 화상)을 생성한다. 인터 예측은, 커런트 블록 또는 커런트 블록 내의 커런트 서브 블록의 단위로 행해진다. 서브 블록은 블록에 포함되어 있으며, 블록보다 작은 단위이다. 서브 블록의 사이즈는, 4×4 화소여도, 8×8 화소여도, 그 이외의 사이즈여도 된다. 서브 블록의 사이즈는, 슬라이스, 브릭, 또는 픽처 등의 단위로 전환되어도 된다.

예를 들면, 인터 예측부(126)는, 커런트 블록 또는 커런트 서브 블록에 대해 참조 픽처 내에서 움직임 탐색(motion estimation)을 행하고, 그 커런트 블록 또는 커런트 서브 블록과 가장 일치하는 참조 블록 또는 서브 블록을 찾아낸다. 그리고, 인터 예측부(126)는, 참조 블록 또는 서브 블록으로부터 커런트 블록 또는 서브 블록으로의 움직임 또는 변화를 보상하는 움직임 정보(예를 들면 움직임 벡터)를 취득한다. 인터 예측부(126)는, 그 움직임 정보에 의거하여, 움직임 보상(또는 움직임 예측)을 행하고, 커런트 블록 또는 서브 블록의 인터 예측 화상을 생성한다. 인터 예측부(126)는, 생성된 인터 예측 화상을 예측 제어부(128)에 출력한다.

움직임 보상에 사용된 움직임 정보는, 다양한 형태로 인터 예측 화상으로서 신호화되어도 된다. 예를 들면, 움직임 벡터가 신호화되어도 된다. 다른 예로서, 움직임 벡터와 예측 움직임 벡터(motion vector predictor)의 차분이 신호화되어도 된다.

[참조 픽처 리스트]

도 33은, 각 참조 픽처의 일례를 나타내는 도면이며, 도 34는, 참조 픽처 리스트의 일례를 나타내는 개념도이다. 참조 픽처 리스트는, 프레임 메모리(122)에 기억되어 있는 1개 이상의 참조 픽처를 나타내는 리스트이다. 또한, 도 33에 있어서, 직사각형은 픽처를 나타내고, 화살표는 픽처의 참조 관계를 나타내고, 가로축은 시간을 나타내고, 직사각형 안의 I, P 및 B는 각각, 인트라 예측 픽처, 단예측 픽처 및 쌍예측 픽처를 나타내고, 직사각형 안의 숫자는 복호 순서를 나타낸다. 도 33에 나타내는 바와 같이, 각 픽처의 복호 순서는, I0, P1, B2, B3, B4이며, 각 픽처의 표시 순서는, I0, B3, B2, B4, P1이다. 도 34에 나타내는 바와 같이, 참조 픽처 리스트는, 참조 픽처의 후보를 나타내는 리스트이며, 예를 들면 1개의 픽처(또는 슬라이스)가 1개 이상의 참조 픽처 리스트를 가져도 된다. 예를 들면, 커런트 픽처가, 단예측 픽처이면 1개의 참조 픽처 리스트를 사용하고, 커런트 픽처가 쌍예측 픽처이면 2개의 참조 픽처 리스트를 사용한다. 도 33 및 도 34의 예에서는, 커런트 픽처 currPic인 픽처 B3는, L0 리스트 및 L1 리스트의 2개의 참조 픽처 리스트를 갖는다. 커런트 픽처 currPic가 픽처 B3인 경우, 그 커런트 픽처 currPic의 참조 픽처의 후보는, I0, P1 및 B2이며, 각 참조 픽처 리스트(즉 L0 리스트 및 L1 리스트)는 이들 픽처를 나타낸다. 인터 예측부(126) 또는 예측 제어부(128)는, 각 참조 픽처 리스트 중 어느 픽처를 실제로 참조하는지 여부를 참조 픽처 인덱스 refidxLx에 의해 지정한다. 도 34에서는, 참조 픽처 인덱스 refIdxL0 및 refIdxL1에 의해 참조 픽처 P1 및 B2가 지정되어 있다.

이러한 참조 픽처 리스트를, 시퀀스 단위, 픽처 단위, 슬라이스 단위, 브릭 단위, CTU 단위, 또는 CU 단위로 생성해도 된다. 또, 참조 픽처 리스트에 나타내어지는 참조 픽처 중, 인터 예측에 있어서 참조되는 참조 픽처를 나타내는 참조 픽처 인덱스를, 시퀀스 레벨, 픽처 레벨, 슬라이스 레벨, 브릭 레벨, CTU 레벨, 또는 CU 레벨로 부호화해도 된다. 또, 복수의 인터 예측 모드에 있어서, 공통의 참조 픽처 리스트를 사용해도 된다.

[인터 예측의 기본 플로]

도 35는, 인터 예측의 기본적인 흐름을 나타내는 플로차트이다.

인터 예측부(126)는, 우선, 예측 화상을 생성한다(단계 Se_1~Se_3). 다음에, 감산부(104)는, 커런트 블록과 예측 화상의 차분을 예측 잔차로서 생성한다(단계 Se_4).

여기에서, 인터 예측부(126)는, 예측 화상의 생성에서는, 예를 들면, 커런트 블록의 움직임 벡터(MV)의 결정(단계 Se_1 및 Se_2)과, 움직임 보상(단계 Se_3)을 행함으로써, 그 예측 화상을 생성한다. 또, 인터 예측부(126)는, MV의 결정에서는, 예를 들면, 후보 움직임 벡터(후보 MV)의 선택(단계 Se_1)과, MV의 도출(단계 Se_2)을 행함으로써, 그 MV를 결정한다. 후보 MV의 선택은, 예를 들면, 인터 예측부(126)가 후보 MV 리스트를 생성하고, 후보 MV 리스트로부터 적어도 1개의 후보 MV를 선택함으로써 행해진다. 또한, 후보 MV 리스트에는, 과거에 도출된 MV가 후보 MV로서 추가되어도 된다. 또, MV의 도출에서는, 인터 예측부(126)는, 적어도 1개의 후보 MV로부터, 추가로 적어도 1개의 후보 MV를 선택함으로써, 그 선택된 적어도 1개의 후보 MV를, 커런트 블록의 MV로서 결정해도 된다. 혹은, 인터 예측부(126)는, 그 선택된 적어도 1개의 후보 MV 각각에 대해, 그 후보 MV에서 지시되는 참조 픽처의 영역을 탐색함으로써, 커런트 블록의 MV를 결정해도 된다. 또한, 이 참조 픽처의 영역을 탐색하는 것을, 움직임 탐색(motion estimation)이라 칭해도 된다.

또, 상술한 예에서는, 단계 Se_1~Se_3은, 인터 예측부(126)에 의해 행해지는데, 예를 들면 단계 Se_1 또는 단계 Se_2 등의 처리는, 부호화 장치(100)에 포함되는 다른 구성 요소에 의해 행해져도 된다.

또한, 각각의 인터 예측 모드에 있어서의 처리마다 후보 MV 리스트를 작성해도 되고, 복수의 인터 예측 모드에 있어서 공통의 후보 MV 리스트를 사용해도 된다. 또, 단계 Se_3 및 Se_4의 처리는, 도 9에 나타내는 단계 Sa_3 및 Sa_4의 처리에 각각 상당한다. 또, 단계 Se_3의 처리는, 도 30의 단계 Sd_1b의 처리에 상당한다.

[MV 도출의 플로]

도 36은, MV 도출의 일례를 나타내는 플로차트이다.

인터 예측부(126)는, 움직임 정보(예를 들면 MV)를 부호화하는 모드로, 커런트 블록의 MV를 도출해도 된다. 이 경우, 예를 들면 움직임 정보가 예측 파라미터로서 부호화되고, 신호화되어도 된다. 즉, 부호화된 움직임 정보가 스트림에 포함된다.

혹은, 인터 예측부(126)는, 움직임 정보를 부호화하지 않는 모드로 MV를 도출해도 된다. 이 경우에는, 움직임 정보는 스트림에 포함되지 않는다.

여기에서, MV 도출의 모드에는, 후술하는 노멀 인터 모드, 노멀 머지 모드, FRUC 모드 및 아핀 모드 등이 있다. 이들 모드 중, 움직임 정보를 부호화하는 모드에는, 노멀 인터 모드, 노멀 머지 모드, 및 아핀 모드(구체적으로는, 아핀 인터 모드 및 아핀 머지 모드) 등이 있다. 또한, 움직임 정보에는, MV뿐만 아니라, 후술하는 예측 MV 선택 정보가 포함되어도 된다. 또, 움직임 정보를 부호화하지 않는 모드에는, FRUC 모드 등이 있다. 인터 예측부(126)는, 이들 복수의 모드로부터, 커런트 블록의 MV를 도출하기 위한 모드를 선택하고, 그 선택된 모드를 사용하여 커런트 블록의 MV를 도출한다.

도 37은, MV 도출의 다른 예를 나타내는 플로차트이다.

인터 예측부(126)는, 차분 MV를 부호화하는 모드로, 커런트 블록의 MV를 도출해도 된다. 이 경우, 예를 들면 차분 MV가 예측 파라미터로서 부호화되고, 신호화된다. 즉, 부호화된 차분 MV가 스트림에 포함된다. 이 차분 MV는, 커런트 블록의 MV와, 그 예측 MV의 차이다. 또한, 예측 MV는, 예측 움직임 벡터이다.

혹은, 인터 예측부(126)는, 차분 MV를 부호화하지 않는 모드로 MV를 도출해도 된다. 이 경우에는, 부호화된 차분 MV는 스트림에 포함되지 않는다.

여기에서, 상술한 바와 같이 MV의 도출의 모드에는, 후술하는 노멀 인터, 노멀 머지 모드, FRUC 모드 및 아핀 모드 등이 있다. 이들 모드 중, 차분 MV를 부호화하는 모드에는, 노멀 인터 모드 및 아핀 모드(구체적으로는, 아핀 인터 모드) 등이 있다. 또, 차분 MV를 부호화하지 않는 모드에는, FRUC 모드, 노멀 머지 모드 및 아핀 모드(구체적으로는, 아핀 머지 모드) 등이 있다. 인터 예측부(126)는, 이들 복수의 모드로부터, 커런트 블록의 MV를 도출하기 위한 모드를 선택하고, 그 선택된 모드를 사용하여 커런트 블록의 MV를 도출한다.

[MV 도출의 모드]

도 38a 및 도 38b는, MV 도출의 각 모드의 분류의 일례를 나타내는 도면이다. 예를 들면 도 38a에 나타내는 바와 같이, 움직임 정보를 부호화할지 여부, 및, 차분 MV를 부호화할지 여부에 따라, MV 도출의 모드는 크게 3개의 모드로 분류된다. 3개의 모드는, 인터 모드, 머지 모드, 및 FRUC(frame rate up-conversion) 모드이다. 인터 모드는, 움직임 탐색을 행하는 모드이며, 움직임 정보 및 차분 MV를 부호화하는 모드이다. 예를 들면 도 38b에 나타내는 바와 같이, 인터 모드는, 아핀 인터 모드 및 노멀 인터 모드를 포함한다. 머지 모드는, 움직임 탐색을 행하지 않는 모드이며, 주변의 부호화 완료 블록으로부터 MV를 선택하고, 그 MV를 사용하여 커런트 블록의 MV를 도출하는 모드이다. 이 머지 모드는, 기본적으로, 움직임 정보를 부호화하고, 차분 MV를 부호화하지 않는 모드이다. 예를 들면 도 38b에 나타내는 바와 같이, 머지 모드는, 노멀 머지 모드(통상 머지 모드 또는 레귤러 머지 모드라 부르는 경우도 있다), MMVD(Merge with Motion Vector Difference) 모드, CIIP(Combined inter merge/intra prediction) 모드, 트라이앵글 모드, ATMVP 모드, 및 아핀 머지 모드를 포함한다. 여기에서, 머지 모드에 포함되는 각 모드 중 MMVD 모드에서는, 예외적으로, 차분 MV가 부호화된다. 또한, 상술한 아핀 머지 모드 및 아핀 인터 모드는, 아핀 모드에 포함되는 모드이다. 아핀 모드는, 아핀 변환을 상정하여, 커런트 블록을 구성하는 복수의 서브 블록 각각의 MV를, 커런트 블록의 MV로서 도출하는 모드이다. FRUC 모드는, 부호화 완료 영역 간에 탐색을 행함으로써, 커런트 블록의 MV를 도출하는 모드이며, 움직임 정보 및 차분 MV 중 어느 것도 부호화하지 않는 모드이다. 또한, 이들 각 모드의 상세에 대해서는, 후술한다.

또한, 도 38a 및 도 38b에 나타내는 각 모드의 분류는 일례이며, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, CIIP 모드로 차분 MV가 부호화되는 경우에는, 그 CIIP 모드는 인터 모드로 분류된다.

[MV 도출＞노멀 인터 모드]

노멀 인터 모드는, 후보 MV에 의해 나타내어지는 참조 픽처의 영역으로부터, 커런트 블록의 화상과 유사한 블록을 찾아냄으로써, 커런트 블록의 MV를 도출하는 인터 예측 모드이다. 또, 이 노멀 인터 모드에서는, 차분 MV가 부호화된다.

도 39는, 노멀 인터 모드에 의한 인터 예측의 예를 나타내는 플로차트이다.

인터 예측부(126)는, 우선, 시간적 또는 공간적으로 커런트 블록 주위에 있는 복수의 부호화 완료 블록의 MV 등의 정보에 의거하여, 그 커런트 블록에 대해 복수의 후보 MV를 취득한다(단계 Sg_1). 즉, 인터 예측부(126)는, 후보 MV 리스트를 작성한다.

다음에, 인터 예측부(126)는, 단계 Sg_1에서 취득된 복수의 후보 MV 중에서, N개(N은 2 이상의 정수)의 후보 MV 각각을 예측 MV 후보로서, 미리 결정된 우선 순위에 따라 추출한다(단계 Sg_2). 또한, 그 우선 순위는, N개의 후보 MV 각각에 대해 미리 정해져 있다.

다음에, 인터 예측부(126)는, 그 N개의 예측 MV 후보 중에서 1개의 예측 MV 후보를, 커런트 블록의 예측 MV로서 선택한다(단계 Sg_3). 이때, 인터 예측부(126)는, 선택된 예측 MV를 식별하기 위한 예측 MV 선택 정보를 스트림에 부호화한다. 즉, 인터 예측부(126)는, 예측 파라미터 생성부(130)를 통해, 예측 MV 선택 정보를 예측 파라미터로서 엔트로피 부호화부(110)에 출력한다.

다음에, 인터 예측부(126)는, 부호화 완료 참조 픽처를 참조하여, 커런트 블록의 MV를 도출한다(단계 Sg_4). 이때, 인터 예측부(126)는, 또한, 그 도출된 MV와 예측 MV의 차분값을 차분 MV로서 스트림에 부호화한다. 즉, 인터 예측부(126)는, 예측 파라미터 생성부(130)를 통해, 차분 MV를 예측 파라미터로서 엔트로피 부호화부(110)에 출력한다. 또한, 부호화 완료 참조 픽처는, 부호화 후에 재구성된 복수의 블록으로 이루어지는 픽처이다.

마지막으로, 인터 예측부(126)는, 그 도출된 MV와 부호화 완료 참조 픽처를 사용하여 커런트 블록에 대해 움직임 보상을 행함으로써, 그 커런트 블록의 예측 화상을 생성한다(단계 Sg_5). 단계 Sg_1~Sg_5의 처리는, 각 블록에 대해 실행된다. 예를 들면, 슬라이스에 포함되는 모든 블록 각각에 대해 단계 Sg_1~Sg_5의 처리가 실행되면, 그 슬라이스에 대한 노멀 인터 모드를 사용한 인터 예측이 종료된다. 또, 픽처에 포함되는 모든 블록 각각에 대해 단계 Sg_1~Sg_5의 처리가 실행되면, 그 픽처에 대한 노멀 인터 모드를 사용한 인터 예측이 종료된다. 또한, 단계 Sg_1~Sg_5의 처리는, 슬라이스에 포함되는 모든 블록에 대해 실행되지 않고, 일부의 블록에 대해 실행되면, 그 슬라이스에 대한 노멀 인터 모드를 사용한 인터 예측이 종료되어도 된다. 단계 Sg_1~Sg_5의 처리는, 마찬가지로, 픽처에 포함되는 일부의 블록에 대해 실행되면, 그 픽처에 대한 노멀 인터 모드를 사용한 인터 예측이 종료되어도 된다.

또한, 예측 화상은, 상술한 인터 예측 신호이다. 또, 부호화 신호에 포함되는, 예측 화상의 생성에 사용된 인터 예측 모드(상술한 예에서는 노멀 인터 모드)를 나타내는 정보는, 예를 들면 예측 파라미터로서 부호화된다.

또한, 후보 MV 리스트는, 다른 모드에 사용되는 리스트와 공통으로 사용되어도 된다. 또, 후보 MV 리스트에 관한 처리를, 다른 모드에 사용되는 리스트에 관한 처리에 적용해도 된다. 이 후보 MV 리스트에 관한 처리는, 예를 들면, 후보 MV 리스트로부터의 후보 MV의 추출 혹은 선택, 후보 MV의 재배열, 또는, 후보 MV의 삭제 등이다.

[MV 도출＞노멀 머지 모드]

노멀 머지 모드는, 후보 MV 리스트로부터 후보 MV를 커런트 블록의 MV로서 선택함으로써, 그 MV를 도출하는 인터 예측 모드이다. 또한, 노멀 머지 모드는, 협의의 머지 모드이며, 단순히 머지 모드라 불리는 경우도 있다. 본 실시 형태에서는, 노멀 머지 모드와 머지 모드를 구별하여, 머지 모드를 광의의 의미로 사용한다.

도 40은, 노멀 머지 모드에 의한 인터 예측의 예를 나타내는 플로차트이다.

인터 예측부(126)는, 우선, 시간적 또는 공간적으로 커런트 블록 주위에 있는 복수의 부호화 완료 블록의 MV 등의 정보에 의거하여, 그 커런트 블록에 대해 복수의 후보 MV를 취득한다(단계 Sh_1). 즉, 인터 예측부(126)는, 후보 MV 리스트를 작성한다.

다음에, 인터 예측부(126)는, 단계 Sh_1에서 취득된 복수의 후보 MV 중에서 1개의 후보 MV를 선택함으로써, 커런트 블록의 MV를 도출한다(단계 Sh_2). 이때, 인터 예측부(126)는, 선택된 후보 MV를 식별하기 위한 MV 선택 정보를 스트림에 부호화한다. 즉, 인터 예측부(126)는, 예측 파라미터 생성부(130)를 통해, MV 선택 정보를 예측 파라미터로서 엔트로피 부호화부(110)에 출력한다.

마지막으로, 인터 예측부(126)는, 그 도출된 MV와 부호화 완료 참조 픽처를 사용하여 커런트 블록에 대해 움직임 보상을 행함으로써, 그 커런트 블록의 예측 화상을 생성한다(단계 Sh_3). 단계 Sh_1~Sh_3의 처리는 예를 들면 각 블록에 대해 실행된다. 예를 들면, 슬라이스에 포함되는 모든 블록 각각에 대해 단계 Sh_1~Sh_3의 처리가 실행되면, 그 슬라이스에 대한 노멀 머지 모드를 사용한 인터 예측이 종료된다. 또, 픽처에 포함되는 모든 블록 각각에 대해 단계 Sh_1~Sh_3의 처리가 실행되면, 그 픽처에 대한 노멀 머지 모드를 사용한 인터 예측이 종료된다. 또한, 단계 Sh_1~Sh_3의 처리는, 슬라이스에 포함되는 모든 블록에 대해 실행되지 않고, 일부의 블록에 대해 실행되면, 그 슬라이스에 대한 노멀 머지 모드를 사용한 인터 예측이 종료되어도 된다. 단계 Sh_1~Sh_3의 처리는, 마찬가지로, 픽처에 포함되는 일부의 블록에 대해 실행되면, 그 픽처에 대한 노멀 머지 모드를 사용한 인터 예측이 종료되어도 된다.

또, 스트림에 포함되는, 예측 화상의 생성에 사용된 인터 예측 모드(상술한 예에서는 노멀 머지 모드)를 나타내는 정보는, 예를 들면 예측 파라미터로서 부호화된다.

도 41은, 노멀 머지 모드에 의한 커런트 픽처의 MV 도출 처리의 일례를 설명하기 위한 도면이다.

우선, 인터 예측부(126)는, 후보 MV를 등록한 후보 MV 리스트를 생성한다. 후보 MV로서는, 커런트 블록의 공간적으로 주변에 위치하는 복수의 부호화 완료 블록이 갖는 MV인 공간 인접 후보 MV, 부호화 완료 참조 픽처에 있어서의 커런트 블록의 위치를 투영한 부근의 블록이 갖는 MV인 시간 인접 후보 MV, 공간 인접 후보 MV와 시간 인접 후보 MV의 MV값을 조합하여 생성한 MV인 결합 후보 MV, 및 값이 제로의 MV인 제로 후보 MV 등이 있다.

다음에, 인터 예측부(126)는, 후보 MV 리스트에 등록되어 있는 복수의 후보 MV 중에서 1개의 후보 MV를 선택함으로써, 그 1개의 후보 MV를 커런트 블록의 MV로서 결정한다.

또한, 엔트로피 부호화부(110)는, 어느 후보 MV를 선택했는지를 나타내는 신호인 merge_idx를 스트림에 기술하여 부호화한다.

또한, 도 41에서 설명한 후보 MV 리스트에 등록하는 후보 MV는 일례이며, 도면 중의 개수와는 상이한 개수이거나, 도면 중의 후보 MV의 일부의 종류를 포함하지 않는 구성이거나, 도면 중의 후보 MV의 종류 이외의 후보 MV를 추가한 구성이거나 해도 된다.

노멀 머지 모드에 의해 도출한 커런트 블록의 MV를 사용하여, 후술하는 DMVR(dynamic motion vector refreshing)을 행함으로써 최종적인 MV를 결정해도 된다. 또한, 노멀 머지 모드에서는, 차분 MV는 부호화되지 않지만, MMVD 모드에서는, 차분 MV는 부호화된다. MMVD 모드는, 노멀 머지 모드와 마찬가지로 후보 MV 리스트로부터 1개의 후보 MV를 선택하지만, 차분 MV를 부호화한다. 이러한 MMVD는, 도 38b에 나타내는 바와 같이, 노멀 머지 모드와 함께 머지 모드로 분류되어도 된다. 또한, MMVD 모드에서의 차분 MV는, 인터 모드에서 사용하는 차분 MV와 같지 않아도 되고, 예를 들면, MMVD 모드에서의 차분 MV의 도출은, 인터 모드에서의 차분 MV의 도출에 비해 처리량이 작은 처리여도 된다.

또, 인터 예측으로 생성한 예측 화상과 인트라 예측으로 생성한 예측 화상을 중첩하여, 커런트 블록의 예측 화상을 생성하는 CIIP(Combined inter merge/intra prediction) 모드를 행해도 된다.

또한, 후보 MV 리스트를, 후보 리스트라 칭해도 된다. 또, merge_idx는, MV 선택 정보이다.

[MV 도출＞HMVP 모드]

도 42는, HMVP 모드에 의한 커런트 픽처의 MV 도출 처리의 일례에 대해 설명하기 위한 도면이다.

노멀 머지 모드에서는, 부호화 완료 블록(예를 들면 CU)을 참조하여 생성된 후보 MV 리스트 중에서 1개의 후보 MV를 선택함으로써, 커런트 블록인 예를 들면 CU의 MV를 결정한다. 여기에서, 다른 후보 MV가 그 후보 MV 리스트에 등록되어도 된다. 이러한 다른 후보 MV가 등록되는 모드는, HMVP 모드라 불린다.

HMVP 모드에서는, 노멀 머지 모드의 후보 MV 리스트와는 별도로, HMVP용 FIFO(First-In First-Out) 버퍼를 사용하여 후보 MV를 관리하고 있다.

FIFO 버퍼에는, 과거에 처리한 블록의 MV 등의 움직임 정보가 새로운 것부터 순서대로 저장되어 있다. 이 FIFO 버퍼의 관리에서는, 1개의 블록의 처리가 행해질 때마다, 가장 새로운 블록(즉 직전에 처리된 CU)의 MV가 FIFO 버퍼에 저장되고, 대신에 FIFO 버퍼 내의 가장 오래된 CU(즉 가장 먼저 처리된 CU)의 MV가 FIFO 버퍼로부터 삭제된다. 도 42에 나타내는 예에서는, HMVP1이 가장 새로운 블록의 MV이며, HMVP5가 가장 오래된 블록의 MV이다.

그리고, 예를 들면, 인터 예측부(126)는, FIFO 버퍼에 관리되어 있는 각 MV에 대해, HMVP1로부터 순서대로, 그 MV가, 노멀 머지 모드의 후보 MV 리스트에 이미 등록되어 있는 모든 후보 MV와 상이한 MV인지 여부를 체크한다. 그리고, 인터 예측부(126)는, 모든 후보 MV와 상이하다고 판단한 경우에, 그 FIFO 버퍼에 관리되어 있는 MV를, 노멀 머지 모드의 후보 MV 리스트에 후보 MV로서 추가해도 된다. 이때 FIFO 버퍼로부터 등록되는 후보 MV는 1개여도 되고, 복수 개여도 된다.

이와 같이 HMVP 모드를 사용함으로써, 커런트 블록의 공간적 혹은 시간적으로 인접하는 블록의 MV뿐만 아니라, 과거에 처리된 블록의 MV도 후보에 추가되는 것이 가능해진다. 그 결과, 노멀 머지 모드의 후보 MV의 베리에이션이 확대됨으로써 부호화 효율을 향상시킬 수 있을 가능성이 높아진다.

또한, 상술한 MV는, 움직임 정보여도 된다. 즉, 후보 MV 리스트 및 FIFO 버퍼에 저장되는 정보는, MV의 값뿐만 아니라, 참조하는 픽처의 정보, 참조하는 방향 및 장수 등을 나타내는 정보를 포함하고 있어도 된다. 또, 상술한 블록은, 예를 들면 CU이다.

또한, 도 42의 후보 MV 리스트 및 FIFO 버퍼는 일례이며, 후보 MV 리스트 및 FIFO 버퍼는, 도 42와는 상이한 사이즈의 리스트 또는 버퍼이거나, 도 42와는 상이한 순번으로 후보 MV를 등록하는 구성이거나 해도 된다. 또, 여기에서 설명한 처리는 부호화 장치(100)에 있어서도 복호 장치(200)에 있어서도 공통이다.

또한, HMVP 모드는, 노멀 머지 모드 이외의 모드에 대해서도, 적용할 수 있다. 예를 들면, FIFO 버퍼에, 과거에 아핀 모드로 처리한 블록의 MV 등의 움직임 정보를 새로운 것부터 순서대로 저장하고, 후보 MV로서 사용해도 된다. HMVP 모드를 아핀 모드에 적용한 모드를, 히스토리 아핀 모드라 불러도 된다.

[MV 도출＞FRUC 모드]

움직임 정보는, 부호화 장치(100) 측으로부터 신호화되지 않고, 복호 장치(200) 측에서 도출되어도 된다. 예를 들면, 복호 장치(200) 측에서 움직임 탐색을 행함으로써 움직임 정보가 도출되어도 된다. 이 경우, 복호 장치(200) 측에서는, 커런트 블록의 화소값을 사용하지 않고 움직임 탐색이 행해진다. 이러한 복호 장치(200) 측에서 움직임 탐색을 행하는 모드에는, FRUC(frame rate up-conversion) 모드 또는 PMMVD(pattern matched motion vector derivation) 모드 등이 있다.

FRUC 처리의 일례를 도 43에 나타낸다. 우선, 커런트 블록에 공간적 또는 시간적으로 인접하는 각 부호화 완료 블록의 MV를 참조하고, 그들 MV를 후보 MV로서 나타내는 리스트(즉, 후보 MV 리스트이며, 노멀 머지 모드의 후보 MV 리스트와 공통이어도 된다)가 생성된다(단계 Si_1). 다음에, 후보 MV 리스트에 등록되어 있는 복수의 후보 MV 중에서 베스트 후보 MV가 선택된다(단계 Si_2). 예를 들면, 후보 MV 리스트에 포함되는 각 후보 MV의 평가값이 산출되고, 그 평가값에 의거하여 1개의 후보 MV가 베스트 후보 MV로서 선택된다. 그리고, 선택된 베스트 후보 MV에 의거하여, 커런트 블록을 위한 MV가 도출된다(단계 Si_4). 구체적으로는, 예를 들면, 선택된 베스트 후보 MV가 그대로 커런트 블록을 위한 MV로서 도출된다. 또 예를 들면, 선택된 베스트 후보 MV에 대응하는 참조 픽처 내의 위치의 주변 영역에 있어서, 패턴 매칭을 행함으로써, 커런트 블록을 위한 MV가 도출되어도 된다. 즉, 베스트 후보 MV의 주변의 영역에 대해, 참조 픽처에 있어서의 패턴 매칭 및 평가값을 사용한 탐색을 행하고, 또한 평가값이 좋은 값이 되는 MV가 있었던 경우는, 베스트 후보 MV를 그 MV에 갱신하고, 그것을 커런트 블록의 최종적인 MV로 해도 된다. 보다 좋은 평가값을 가지는 MV에 대한 갱신을 실시하지 않아도 된다.

마지막으로, 인터 예측부(126)는, 그 도출된 MV와 부호화 완료 참조 픽처를 사용하여 커런트 블록에 대해 움직임 보상을 행함으로써, 그 커런트 블록의 예측 화상을 생성한다(단계 Si_5). 단계 Si_1~Si_5의 처리는 예를 들면 각 블록에 대해 실행된다. 예를 들면, 슬라이스에 포함되는 모든 블록 각각에 대해 단계 Si_1~Si_5의 처리가 실행되면, 그 슬라이스에 대한 FRUC 모드를 사용한 인터 예측이 종료된다. 또, 픽처에 포함되는 모든 블록 각각에 대해 단계 Si_1~Si_5의 처리가 실행되면, 그 픽처에 대한 FRUC 모드를 사용한 인터 예측이 종료된다. 또한, 단계 Si_1~Si_5의 처리는, 슬라이스에 포함되는 모든 블록에 대해 실행되지 않고, 일부의 블록에 대해 실행되면, 그 슬라이스에 대한 FRUC 모드를 사용한 인터 예측이 종료되어도 된다. 단계 Si_1~Si_5의 처리는, 마찬가지로, 픽처에 포함되는 일부의 블록에 대해 실행되면, 그 픽처에 대한 FRUC 모드를 사용한 인터 예측이 종료되어도 된다.

서브 블록 단위에서도 상술한 블록 단위와 마찬가지로 처리되어도 된다.

평가값은, 다양한 방법에 의해 산출되어도 된다. 예를 들면, MV에 대응하는 참조 픽처 내의 영역의 재구성 화상과, 소정의 영역(그 영역은, 예를 들면, 이하에 나타내는 바와 같이, 다른 참조 픽처의 영역 또는 커런트 픽처의 인접 블록의 영역이어도 된다)의 재구성 화상을 비교한다. 그리고, 2개의 재구성 화상의 화소값의 차분을 산출하여, MV의 평가값에 사용해도 된다. 또한, 차분값에 더하여 그 이외의 정보를 사용하여 평가값을 산출해도 된다.

다음에, 패턴 매칭에 대해 상세하게 설명한다. 우선, 후보 MV 리스트(머지 리스트라고도 한다)에 포함되는 1개의 후보 MV가, 패턴 매칭에 의한 탐색의 출발점으로서 선택된다. 패턴 매칭으로서는, 제1 패턴 매칭 또는 제2 패턴 매칭이 사용되어도 된다. 제1 패턴 매칭 및 제2 패턴 매칭은, 각각, 바이래터럴 매칭(bilateral matching) 및 템플릿 매칭(template matching)이라 불리는 경우가 있다.

[MV 도출＞FRUC＞바이래터럴 매칭]

제1 패턴 매칭에서는, 상이한 2개의 참조 픽처 내의 2개의 블록이며 커런트 블록의 움직임 궤도(motion trajectory)를 따르는 2개의 블록 사이에서 패턴 매칭이 행해진다. 따라서, 제1 패턴 매칭에서는, 상술한 후보 MV의 평가값의 산출을 위한 소정의 영역으로서, 커런트 블록의 움직임 궤도를 따르는 다른 참조 픽처 내의 영역이 사용된다.

도 44는, 움직임 궤도를 따르는 2개의 참조 픽처에 있어서의 2개의 블록 사이에서의 제1 패턴 매칭(바이래터럴 매칭)의 일례를 설명하기 위한 도면이다. 도 44에 나타내는 바와 같이, 제1 패턴 매칭에서는, 커런트 블록(Cur block)의 움직임 궤도를 따르는 2개의 블록이며 상이한 2개의 참조 픽처(Ref0, Ref1) 내의 2개의 블록의 페어 중에서 가장 매칭되는 페어를 탐색함으로써 2개의 MV(MV0, MV1)가 도출된다. 구체적으로는, 커런트 블록에 대해, 후보 MV로 지정된 제1 부호화 완료 참조 픽처(Ref0) 내의 지정 위치에 있어서의 재구성 화상과, 그 후보 MV를 표시 시간 간격으로 스케일링한 대칭 MV로 지정된 제2 부호화 완료 참조 픽처(Ref1) 내의 지정 위치에 있어서의 재구성 화상의 차분이 도출되고, 얻어진 차분값을 사용하여 평가값이 산출된다. 복수의 후보 MV 중에서 가장 평가값이 좋은 값이 되는 후보 MV가 베스트 후보 MV로서 선택되면 된다.

연속적인 움직임 궤도의 가정하에서는, 2개의 참조 블록을 지칭하는 MV(MV0, MV1)는, 커런트 픽처(Cur Pic)와 2개의 참조 픽처(Ref0, Ref1) 사이의 시간적인 거리(TD0, TD1)에 대해 비례한다. 예를 들면, 커런트 픽처가 시간적으로 2개의 참조 픽처 사이에 위치하고, 커런트 픽처로부터 2개의 참조 픽처로의 시간적인 거리가 같은 경우, 제1 패턴 매칭에서는, 경영(鏡映) 대칭인 쌍방향의 MV가 도출된다.

[MV 도출＞FRUC＞템플릿 매칭]

제2 패턴 매칭(템플릿 매칭)에서는, 커런트 픽처 내의 템플릿(커런트 픽처 내에서 커런트 블록에 인접하는 블록(예를 들면 상측 및/또는 좌측 인접 블록))과 참조 픽처 내의 블록 사이에서 패턴 매칭이 행해진다. 따라서, 제2 패턴 매칭에서는, 상술한 후보 MV의 평가값의 산출을 위한 소정의 영역으로서, 커런트 픽처 내의 커런트 블록에 인접하는 블록이 사용된다.

도 45는, 커런트 픽처 내의 템플릿과 참조 픽처 내의 블록 사이에서의 패턴 매칭(템플릿 매칭)의 일례를 설명하기 위한 도면이다. 도 45에 나타내는 바와 같이, 제2 패턴 매칭에서는, 커런트 픽처(Cur Pic) 내에서 커런트 블록(Cur block)에 인접하는 블록과 가장 매칭되는 블록을 참조 픽처(Ref0) 내에서 탐색함으로써 커런트 블록의 MV가 도출된다. 구체적으로는, 커런트 블록에 대해, 좌측 인접 및 상측 인접의 양쪽 혹은 어느 한쪽의 부호화 완료 영역의 재구성 화상과, 후보 MV로 지정된 부호화 완료 참조 픽처(Ref0) 내의 동등 위치에 있어서의 재구성 화상의 차분이 도출되고, 얻어진 차분값을 사용하여 평가값이 산출된다. 복수의 후보 MV 중에서 가장 평가값이 좋은 값이 되는 후보 MV가 베스트 후보 MV로서 선택되면 된다.

이러한 FRUC 모드를 적용할지 여부를 나타내는 정보(예를 들면 FRUC 플래그라 불린다)는, CU 레벨로 신호화되어도 된다. 또, FRUC 모드가 적용되는 경우(예를 들면 FRUC 플래그가 참인 경우), 적용 가능한 패턴 매칭의 방법(제1 패턴 매칭 또는 제2 패턴 매칭)을 나타내는 정보가 CU 레벨로 신호화되어도 된다. 또한, 이들 정보의 신호화는, CU 레벨에 한정될 필요는 없으며, 다른 레벨(예를 들면, 시퀀스 레벨, 픽처 레벨, 슬라이스 레벨, 브릭 레벨, CTU 레벨 또는 서브 블록 레벨)이어도 된다.

[MV 도출＞아핀 모드]

아핀 모드는, affine 변환을 사용하여 MV를 생성하는 모드이며, 예를 들면, 복수의 인접 블록의 MV에 의거하여 서브 블록 단위로 MV를 도출해도 된다. 이 모드는, 아핀 움직임 보상 예측(affine motion compensation prediction) 모드라 불리는 경우가 있다.

도 46a는, 복수의 인접 블록의 MV에 의거하는 서브 블록 단위의 MV의 도출의 일례를 설명하기 위한 도면이다. 도 46a에 있어서, 커런트 블록은, 예를 들면, 16개의 4×4 화소로 이루어지는 서브 블록을 포함한다. 여기에서는, 인접 블록의 MV에 의거하여 커런트 블록의 좌측 상단 모서리 제어 포인트의 움직임 벡터 v₀가 도출되고, 마찬가지로 인접 서브 블록의 MV에 의거하여 커런트 블록의 우측 상단 모서리 제어 포인트의 움직임 벡터 v₁이 도출된다. 그리고, 이하의 식 (1A)에 의해, 2개의 움직임 벡터 v₀ 및 v₁을 투영하여, 커런트 블록 내의 각 서브 블록의 움직임 벡터(v_x, v_y)가 도출된다.

여기에서, x 및 y는, 각각, 서브 블록의 수평 위치 및 수직 위치를 나타내고, w는, 미리 정해진 가중 계수를 나타낸다.

이러한 아핀 모드를 나타내는 정보(예를 들면 아핀 플래그라 불린다)는, CU 레벨로 신호화되어도 된다. 또한, 이 아핀 모드를 나타내는 정보의 신호화는, CU 레벨에 한정될 필요는 없으며, 다른 레벨(예를 들면, 시퀀스 레벨, 픽처 레벨, 슬라이스 레벨, 브릭 레벨, CTU 레벨 또는 서브 블록 레벨)이어도 된다.

또, 이러한 아핀 모드는, 좌측 상단 및 우측 상단 모서리 제어 포인트의 MV의 도출 방법이 상이한 몇 개의 모드를 포함해도 된다. 예를 들면, 아핀 모드에는, 아핀 인터(아핀 노멀 인터라고도 한다) 모드와, 아핀 머지 모드의 2개의 모드가 있다.

도 46b는, 3개의 제어 포인트를 사용하는 아핀 모드에 있어서의 서브 블록 단위의 MV의 도출의 일례를 설명하기 위한 도면이다. 도 46b에 있어서, 커런트 블록은, 예를 들면, 16개의 4×4 화소로 이루어지는 서브 블록을 포함한다. 여기에서는, 인접 블록의 MV에 의거하여 커런트 블록의 좌측 상단 모서리 제어 포인트의 움직임 벡터 v₀가 도출된다. 마찬가지로, 인접 블록의 MV에 의거하여 커런트 블록의 우측 상단 모서리 제어 포인트의 움직임 벡터 v₁이 도출되고, 인접 블록의 MV에 의거하여 커런트 블록의 좌측 하단 모서리 제어 포인트의 움직임 벡터 v₂가 도출된다. 그리고, 이하의 식 (1B)에 의해, 3개의 움직임 벡터 v₀, v₁ 및 v₂를 투영하여, 커런트 블록 내의 각 서브 블록의 움직임 벡터(v_x, v_y)가 도출된다.

여기에서, x 및 y는, 각각, 서브 블록 중심의 수평 위치 및 수직 위치를 나타내고, w 및 h는, 미리 정해진 가중 계수를 나타낸다. w는, 커런트 블록의 폭, h는, 커런트 블록의 높이를 나타내도 된다.

서로 상이한 제어 포인트 수(예를 들면, 2개와 3개)를 사용하는 아핀 모드는, CU 레벨로 전환하여 신호화되어도 된다. 또한, CU 레벨로 사용하고 있는 아핀 모드의 제어 포인트 수를 나타내는 정보를, 다른 레벨(예를 들면, 시퀀스 레벨, 픽처 레벨, 슬라이스 레벨, 브릭 레벨, CTU 레벨 또는 서브 블록 레벨)로 신호화해도 된다.

또, 이러한 3개의 제어 포인트를 가지는 아핀 모드는, 좌측 상단, 우측 상단 및 좌측 하단 모서리 제어 포인트의 MV의 도출 방법이 상이한 몇 개의 모드를 포함해도 된다. 예를 들면, 3개의 제어 포인트를 가지는 아핀 모드에는, 상술한 2개의 제어 포인트를 가지는 아핀 모드와 마찬가지로, 아핀 인터 모드와, 아핀 머지 모드의 2개의 모드가 있다.

또한, 아핀 모드에 있어서, 커런트 블록에 포함되는 각 서브 블록의 사이즈는, 4×4 화소에 한정되지 않고, 다른 크기여도 된다. 예를 들면, 각 서브 블록의 사이즈는, 8×8 화소여도 된다.

[MV 도출＞아핀 모드＞제어 포인트]

도 47a, 도 47b 및 도 47c는, 아핀 모드에 있어서의 제어 포인트의 MV 도출의 일례를 설명하기 위한 개념도이다.

아핀 모드에서는, 도 47a에 나타내는 바와 같이, 예를 들면, 커런트 블록에 인접하는 부호화 완료 블록 A(좌측), 블록 B(상측), 블록 C(우측 상단), 블록 D(좌측 하단) 및 블록 E(좌측 상단) 중, 아핀 모드로 부호화된 블록에 대응하는 복수의 MV에 의거하여, 커런트 블록의 제어 포인트 각각의 예측 MV가 산출된다. 구체적으로는, 부호화 완료 블록 A(좌측), 블록 B(상측), 블록 C(우측 상단), 블록 D(좌측 하단) 및 블록 E(좌측 상단)의 순서로 이들 블록이 검사되고, 아핀 모드로 부호화된 최초의 유효한 블록이 특정된다. 이 특정된 블록에 대응하는 복수의 MV에 의거하여, 커런트 블록의 제어 포인트의 MV가 산출된다.

예를 들면, 도 47b에 나타내는 바와 같이, 커런트 블록의 좌측에 인접하는 블록 A가 2개의 제어 포인트를 가지는 아핀 모드로 부호화되어 있는 경우는, 블록 A를 포함하는 부호화 완료 블록의 좌측 상단 모서리 및 우측 상단 모서리의 위치에 투영한 움직임 벡터 v₃ 및 v₄가 도출된다. 그리고, 도출된 움직임 벡터 v₃ 및 v₄로부터, 커런트 블록의 좌측 상단 모서리 제어 포인트의 움직임 벡터 v₀와, 우측 상단 모서리 제어 포인트의 움직임 벡터 v₁이 산출된다.

예를 들면, 도 47c에 나타내는 바와 같이, 커런트 블록의 좌측에 인접하는 블록 A가 3개의 제어 포인트를 가지는 아핀 모드로 부호화되어 있는 경우는, 블록 A를 포함하는 부호화 완료 블록의 좌측 상단 모서리, 우측 상단 모서리 및 좌측 하단 모서리의 위치에 투영한 움직임 벡터 v₃, v₄ 및 v₅가 도출된다. 그리고, 도출된 움직임 벡터 v₃, v₄ 및 v₅로부터, 커런트 블록의 좌측 상단 모서리 제어 포인트의 움직임 벡터 v₀와, 우측 상단 모서리 제어 포인트의 움직임 벡터 v₁과, 좌측 하단 모서리 제어 포인트의 움직임 벡터 v₂가 산출된다.

또한, 도 47a~도 47c에 나타내는 MV의 도출 방법은, 후술하는 도 50에 나타내는 단계 Sk_1에 있어서의 커런트 블록의 각 제어 포인트의 MV의 도출에 사용되어도 되고, 후술하는 도 51에 나타내는 단계 Sj_1에 있어서의 커런트 블록의 각 제어 포인트의 예측 MV의 도출에 사용되어도 된다.

도 48a 및 도 48b는, 아핀 모드에 있어서의 제어 포인트 MV의 도출의 다른 일례를 설명하기 위한 개념도이다.

도 48a는, 2개의 제어 포인트를 가지는 아핀 모드를 설명하기 위한 도면이다.

이 아핀 모드에서는, 도 48a에 나타내는 바와 같이, 커런트 블록에 인접하는 부호화 완료 블록 A, 블록 B 및 블록 C 각각의 MV로부터 선택된 MV가, 커런트 블록의 좌측 상단 모서리 제어 포인트의 움직임 벡터 v₀으로서 사용된다. 마찬가지로, 커런트 블록에 인접하는 부호화 완료 블록 D 및 블록 E 각각의 MV로부터 선택된 MV가, 커런트 블록의 우측 상단 모서리 제어 포인트의 움직임 벡터 v₁로서 사용된다.

도 48b는, 3개의 제어 포인트를 가지는 아핀 모드를 설명하기 위한 도면이다.

이 아핀 모드에서는, 도 48b에 나타내는 바와 같이, 커런트 블록에 인접하는 부호화 완료 블록 A, 블록 B 및 블록 C 각각의 MV로부터 선택된 MV가, 커런트 블록의 좌측 상단 모서리 제어 포인트의 움직임 벡터 v₀으로서 사용된다. 마찬가지로, 커런트 블록에 인접하는 부호화 완료 블록 D 및 블록 E 각각의 MV로부터 선택된 MV가, 커런트 블록의 우측 상단 모서리 제어 포인트의 움직임 벡터 v₁로서 사용된다. 또한, 커런트 블록에 인접하는 부호화 완료 블록 F 및 블록 G 각각의 MV로부터 선택된 MV가, 커런트 블록의 좌측 하단 모서리 제어 포인트의 움직임 벡터 v₂로서 사용된다.

또한, 도 48a 및 도 48b에 나타내는 MV의 도출 방법은, 후술하는 도 50에 나타내는 단계 Sk_1에 있어서의 커런트 블록의 각 제어 포인트의 MV의 도출에 사용되어도 되고, 후술하는 도 51의 단계 Sj_1에 있어서의 커런트 블록의 각 제어 포인트의 예측 MV의 도출에 사용되어도 된다.

여기에서, 예를 들면, 상이한 제어 포인트 수(예를 들면, 2개와 3개)의 아핀 모드를 CU 레벨로 전환하여 신호화하는 경우 등에 있어서, 부호화 완료 블록과 커런트 블록에서 제어 포인트의 수가 상이한 경우가 있다.

도 49a 및 도 49b는, 부호화 완료 블록과 커런트 블록에서 제어 포인트의 수가 상이한 경우의, 제어 포인트의 MV 도출 방법의 일례를 설명하기 위한 개념도이다.

예를 들면, 도 49a에 나타내는 바와 같이, 커런트 블록이 좌측 상단 모서리, 우측 상단 모서리 및 좌측 하단 모서리의 3개의 제어 포인트를 가지고, 커런트 블록의 좌측에 인접하는 블록 A가 2개의 제어 포인트를 가지는 아핀 모드로 부호화되어 있다. 이 경우는, 블록 A를 포함하는 부호화 완료 블록의 좌측 상단 모서리 및 우측 상단 모서리의 위치에 투영한 움직임 벡터 v₃ 및 v₄가 도출된다. 그리고, 도출된 움직임 벡터 v₃ 및 v₄로부터, 커런트 블록의 좌측 상단 모서리 제어 포인트의 움직임 벡터 v₀와, 우측 상단 모서리 제어 포인트의 움직임 벡터 v₁이 산출된다. 또한, 도출된 움직임 벡터 v₀ 및 v₁로부터, 좌측 하단 모서리 제어 포인트의 움직임 벡터 v₂가 산출된다.

예를 들면, 도 49b에 나타내는 바와 같이, 커런트 블록이 좌측 상단 모서리 및 우측 상단 모서리의 2개의 제어 포인트를 가지고, 커런트 블록의 좌측에 인접하는 블록 A가 3개의 제어 포인트를 가지는 아핀 모드로 부호화되어 있다. 이 경우는, 블록 A를 포함하는 부호화 완료 블록의 좌측 상단 모서리, 우측 상단 모서리 및 좌측 하단 모서리의 위치에 투영한 움직임 벡터 v₃, v₄ 및 v₅가 도출된다. 그리고, 도출된 움직임 벡터 v₃, v₄ 및 v₅로부터, 커런트 블록의 좌측 상단 모서리 제어 포인트의 움직임 벡터 v₀와, 우측 상단 모서리 제어 포인트의 움직임 벡터 v₁이 산출된다.

또한, 도 49a 및 도 49b에 나타내는 MV의 도출 방법은, 후술하는 도 50에 나타내는 단계 Sk_1에 있어서의 커런트 블록의 각 제어 포인트의 MV의 도출에 사용되어도 되고, 후술하는 도 51의 단계 Sj_1에 있어서의 커런트 블록의 각 제어 포인트의 예측 MV의 도출에 사용되어도 된다.

[MV 도출＞아핀 모드＞아핀 머지 모드]

도 50은, 아핀 머지 모드의 일례를 나타내는 플로차트이다.

아핀 머지 모드에서는, 우선, 인터 예측부(126)는, 커런트 블록의 제어 포인트 각각의 MV를 도출한다(단계 Sk_1). 제어 포인트는, 도 46a에 나타내는 바와 같이, 커런트 블록의 좌측 상단 모서리 및 우측 상단 모서리의 포인트, 혹은 도 46b에 나타내는 바와 같이, 커런트 블록의 좌측 상단 모서리, 우측 상단 모서리 및 좌측 하단 모서리의 포인트이다. 이때, 인터 예측부(126)는, 도출된 2개 또는 3개의 MV를 식별하기 위한 MV 선택 정보를 스트림에 부호화해도 된다.

예를 들면, 도 47a~도 47c에 나타내는 MV의 도출 방법을 사용하는 경우, 인터 예측부(126)는, 도 47a에 나타내는 바와 같이, 부호화 완료 블록 A(좌측), 블록 B(상측), 블록 C(우측 상단), 블록 D(좌측 하단) 및 블록 E(좌측 상단)의 순서로 이들 블록을 검사하고, 아핀 모드로 부호화된 최초의 유효한 블록을 특정한다.

인터 예측부(126)는, 특정된 아핀 모드로 부호화된 최초의 유효한 블록을 사용하여, 제어 포인트의 MV를 도출한다. 예를 들면, 블록 A가 특정되고, 블록 A가 2개의 제어 포인트를 가지는 경우, 도 47b에 나타내는 바와 같이, 인터 예측부(126)는, 블록 A를 포함하는 부호화 완료 블록의 좌측 상단 모서리 및 우측 상단 모서리의 움직임 벡터 v₃ 및 v₄로부터, 커런트 블록의 좌측 상단 모서리 제어 포인트의 움직임 벡터 v₀와, 우측 상단 모서리 제어 포인트의 움직임 벡터 v₁을 산출한다. 예를 들면, 인터 예측부(126)는, 부호화 완료 블록의 좌측 상단 모서리 및 우측 상단 모서리의 움직임 벡터 v₃ 및 v₄를, 커런트 블록에 투영함으로써, 커런트 블록의 좌측 상단 모서리 제어 포인트의 움직임 벡터 v₀와, 우측 상단 모서리 제어 포인트의 움직임 벡터 v₁을 산출한다.

혹은, 블록 A가 특정되고, 블록 A가 3개의 제어 포인트를 가지는 경우, 도 47c에 나타내는 바와 같이, 인터 예측부(126)는, 블록 A를 포함하는 부호화 완료 블록의 좌측 상단 모서리, 우측 상단 모서리 및 좌측 하단 모서리의 움직임 벡터 v₃, v₄ 및 v₅로부터, 커런트 블록의 좌측 상단 모서리 제어 포인트의 움직임 벡터 v₀와, 우측 상단 모서리 제어 포인트의 움직임 벡터 v₁과, 좌측 하단 모서리 제어 포인트의 움직임 벡터 v₂를 산출한다. 예를 들면, 인터 예측부(126)는, 부호화 완료 블록의 좌측 상단 모서리, 우측 상단 모서리 및 좌측 하단 모서리의 움직임 벡터 v₃, v₄ 및 v₅를, 커런트 블록에 투영함으로써, 커런트 블록의 좌측 상단 모서리 제어 포인트의 움직임 벡터 v₀와, 우측 상단 모서리 제어 포인트의 움직임 벡터 v₁과, 좌측 하단 모서리 제어 포인트의 움직임 벡터 v₂를 산출한다.

또한, 상술한 도 49a에 나타내는 바와 같이, 블록 A가 특정되고, 블록 A가 2개의 제어 포인트를 가지는 경우에, 3개의 제어 포인트의 MV를 산출해도 되고, 상술한 도 49b에 나타내는 바와 같이, 블록 A가 특정되고, 블록 A가 3개의 제어 포인트를 가지는 경우에, 2개의 제어 포인트의 MV를 산출해도 된다.

다음에, 인터 예측부(126)는, 커런트 블록에 포함되는 복수의 서브 블록 각각에 대해, 움직임 보상을 행한다. 즉, 인터 예측부(126)는, 그 복수의 서브 블록 각각에 대해, 2개의 움직임 벡터 v₀ 및 v₁과 상술한 식 (1A)를 사용하거나, 혹은 3개의 움직임 벡터 v₀, v₁ 및 v₂와 상술한 식 (1B)를 사용하여, 그 서브 블록의 MV를 아핀 MV로서 산출한다(단계 Sk_2). 그리고, 인터 예측부(126)는, 그들 아핀 MV 및 부호화 완료 참조 픽처를 사용하여 그 서브 블록에 대해 움직임 보상을 행한다(단계 Sk_3). 커런트 블록에 포함되는 모든 서브 블록 각각에 대해 단계 Sk_2 및 Sk_3의 처리가 실행되면, 그 커런트 블록에 대한 아핀 머지 모드를 사용한 예측 화상의 생성의 처리가 종료된다. 즉, 커런트 블록에 대해 움직임 보상이 행해지고, 그 커런트 블록의 예측 화상이 생성된다.

또한, 단계 Sk_1에서는, 상술한 후보 MV 리스트가 생성되어도 된다. 후보 MV 리스트는, 예를 들면, 각 제어 포인트에 대해 복수의 MV 도출 방법을 사용하여 도출한 후보 MV를 포함하는 리스트여도 된다. 복수의 MV 도출 방법은, 도 47a~도 47c에 나타내는 MV의 도출 방법, 도 48a 및 도 48b에 나타내는 MV의 도출 방법, 도 49a 및 도 49b에 나타내는 MV의 도출 방법, 및, 그 밖의 MV의 도출 방법의 임의의 조합이어도 된다.

또한, 후보 MV 리스트는, 아핀 모드 이외의, 서브 블록 단위로 예측을 행하는 모드의 후보 MV를 포함해도 된다.

또한, 후보 MV 리스트로서, 예를 들면, 2개의 제어 포인트를 가지는 아핀 머지 모드의 후보 MV와, 3개의 제어 포인트를 가지는 아핀 머지 모드의 후보 MV를 포함하는 후보 MV 리스트를 생성해도 된다. 또는, 2개의 제어 포인트를 가지는 아핀 머지 모드의 후보 MV를 포함하는 후보 MV 리스트와, 3개의 제어 포인트를 가지는 아핀 머지 모드의 후보 MV를 포함하는 후보 MV 리스트를 각각 생성해도 된다. 또는, 2개의 제어 포인트를 가지는 아핀 머지 모드와, 3개의 제어 포인트를 가지는 아핀 머지 모드 중 한쪽 모드의 후보 MV를 포함하는 후보 MV 리스트를 생성해도 된다. 후보 MV는, 예를 들면, 부호화 완료 블록 A(좌측), 블록 B(상측), 블록 C(우측 상단), 블록 D(좌측 하단) 및 블록 E(좌측 상단)의 MV여도 되고, 그들 블록 중 유효한 블록의 MV여도 된다.

또한, MV 선택 정보로서, 후보 MV 리스트 중 어느 후보 MV인지를 나타내는 인덱스를 보내도 된다.

[MV 도출＞아핀 모드＞아핀 인터 모드]

도 51은, 아핀 인터 모드의 일례를 나타내는 플로차트이다.

아핀 인터 모드에서는, 우선, 인터 예측부(126)는, 커런트 블록의 2개 또는 3개의 제어 포인트 각각의 예측 MV(v₀, v₁) 또는 (v₀, v₁, v₂)를 도출한다(단계 Sj_1). 제어 포인트는, 도 46a 또는 도 46b에 나타내는 바와 같이, 커런트 블록의 좌측 상단 모서리, 우측 상단 모서리 혹은 좌측 하단 모서리의 포인트이다.

예를 들면, 도 48a 및 도 48b에 나타내는 MV의 도출 방법을 사용하는 경우, 인터 예측부(126)는, 도 48a 또는 도 48b에 나타내는 커런트 블록의 각 제어 포인트 근방의 부호화 완료 블록 중 어느 하나의 블록의 MV를 선택함으로써, 커런트 블록의 제어 포인트의 예측 MV(v₀, v₁) 또는 (v₀, v₁, v₂)를 도출한다. 이때, 인터 예측부(126)는, 선택된 2개 또는 3개의 예측 MV를 식별하기 위한 예측 MV 선택 정보를 스트림에 부호화한다.

예를 들면, 인터 예측부(126)는, 커런트 블록에 인접하는 부호화 완료 블록으로부터 어느 블록의 MV를 제어 포인트의 예측 MV로서 선택할지를, 코스트 평가 등을 사용하여 결정하고, 어느 예측 MV를 선택했는지를 나타내는 플래그를 비트 스트림에 기술해도 된다. 즉, 인터 예측부(126)는, 예측 파라미터 생성부(130)를 통해, 플래그 등의 예측 MV 선택 정보를 예측 파라미터로서 엔트로피 부호화부(110)에 출력한다.

다음에, 인터 예측부(126)는, 단계 Sj_1에서 선택 또는 도출된 예측 MV를 각각 갱신하면서(단계 Sj_2), 움직임 탐색을 행한다(단계 Sj_3 및 Sj_4). 즉, 인터 예측부(126)는, 갱신되는 예측 MV에 대응하는 각 서브 블록의 MV를 아핀 MV로 하고, 상술한 식 (1A) 또는 식 (1B)를 사용하여 산출한다(단계 Sj_3). 그리고, 인터 예측부(126)는, 그들 아핀 MV 및 부호화 완료 참조 픽처를 사용하여 각 서브 블록에 대해 움직임 보상을 행한다(단계 Sj_4). 단계 Sj_3 및 Sj_4의 처리는, 단계 Sj_2에서 예측 MV가 갱신될 때마다, 커런트 블록 내의 모든 블록에 대해 실행된다. 그 결과, 인터 예측부(126)는, 움직임 탐색 루프에 있어서, 예를 들면 가장 작은 코스트가 얻어지는 예측 MV를, 제어 포인트의 MV로서 결정한다(단계 Sj_5). 이때, 인터 예측부(126)는, 또한, 그 결정된 MV와 예측 MV의 차분값을 차분 MV로서 스트림에 부호화한다. 즉, 인터 예측부(126)는, 예측 파라미터 생성부(130)를 통해, 차분 MV를 예측 파라미터로서 엔트로피 부호화부(110)에 출력한다.

마지막으로, 인터 예측부(126)는, 그 결정된 MV와 부호화 완료 참조 픽처를 사용하여 커런트 블록에 대해 움직임 보상을 행함으로써, 그 커런트 블록의 예측 화상을 생성한다(단계 Sj_6).

또한, 단계 Sj_1에서는, 상술한 후보 MV 리스트가 생성되어도 된다. 후보 MV 리스트는, 예를 들면, 각 제어 포인트에 대해 복수의 MV 도출 방법을 사용하여 도출한 후보 MV를 포함하는 리스트여도 된다. 복수의 MV 도출 방법은, 도 47a~도 47c에 나타내는 MV의 도출 방법, 도 48a 및 도 48b에 나타내는 MV의 도출 방법, 도 49a 및 도 49b에 나타내는 MV의 도출 방법, 및, 그 외의 MV의 도출 방법의 임의의 조합이어도 된다.

또한, 후보 MV 리스트는, 아핀 모드 이외의, 서브 블록 단위로 예측을 행하는 모드의 후보 MV를 포함해도 된다.

또한, 후보 MV 리스트로서, 2개의 제어 포인트를 가지는 아핀 인터 모드의 후보 MV와, 3개의 제어 포인트를 가지는 아핀 인터 모드의 후보 MV를 포함하는 후보 MV 리스트를 생성해도 된다. 또는, 2개의 제어 포인트를 가지는 아핀 인터 모드의 후보 MV를 포함하는 후보 MV 리스트와, 3개의 제어 포인트를 가지는 아핀 인터 모드의 후보 MV를 포함하는 후보 MV 리스트를 각각 생성해도 된다. 또는, 2개의 제어 포인트를 가지는 아핀 인터 모드와, 3개의 제어 포인트를 가지는 아핀 인터 모드 중 한쪽 모드의 후보 MV를 포함하는 후보 MV 리스트를 생성해도 된다. 후보 MV는, 예를 들면, 부호화 완료 블록 A(좌측), 블록 B(상측), 블록 C(우측 상단), 블록 D(좌측 하단) 및 블록 E(좌측 상단)의 MV여도 되고, 그들 블록 중 유효한 블록의 MV여도 된다.

또한, 예측 MV 선택 정보로서, 후보 MV 리스트 중 어느 후보 MV인지를 나타내는 인덱스를 보내도 된다.

[MV 도출＞트라이앵글 모드]

인터 예측부(126)는, 상술한 예에서는, 직사각형의 커런트 블록에 대해 1개의 직사각형의 예측 화상을 생성한다. 그러나, 인터 예측부(126)는, 그 직사각형의 커런트 블록에 대해 직사각형과 상이한 형상의 복수의 예측 화상을 생성하고, 그들 복수의 예측 화상을 결합함으로써, 최종적인 직사각형의 예측 화상을 생성해도 된다. 직사각형과 상이한 형상은, 예를 들면 삼각형이어도 된다.

도 52a는, 2개의 삼각형의 예측 화상의 생성을 설명하기 위한 도면이다.

인터 예측부(126)는, 커런트 블록 내의 삼각형의 제1 파티션에 대해, 그 제1 파티션의 제1 MV를 사용하여 움직임 보상을 행함으로써, 삼각형의 예측 화상을 생성한다. 마찬가지로, 인터 예측부(126)는, 커런트 블록 내의 삼각형의 제2 파티션에 대해, 그 제2 파티션의 제2 MV를 사용하여 움직임 보상을 행함으로써, 삼각형의 예측 화상을 생성한다. 그리고, 인터 예측부(126)는, 이들 예측 화상을 결합함으로써, 커런트 블록과 같은 직사각형의 예측 화상을 생성한다.

또한, 제1 파티션의 예측 화상으로서, 제1 MV를 사용하여 커런트 블록에 대응하는 직사각형의 제1 예측 화상을 생성해도 된다. 또, 제2 파티션의 예측 화상으로서, 제2 MV를 사용하여 커런트 블록에 대응하는 직사각형의 제2 예측 화상을 생성해도 된다. 제1 예측 화상과 제2 예측 화상을 가중 가산함으로써, 커런트 블록의 예측 화상을 생성해도 된다. 또한, 가중 가산하는 부위는, 제1 파티션과 제2 파티션의 경계를 사이에 두는 일부의 영역만이어도 된다.

도 52b는, 제2 파티션과 겹치는 제1 파티션의 제1 부분, 그리고, 보정 처리의 일부로서 가중될 수 있는 제1 샘플 세트 및 제2 샘플 세트의 예를 나타내는 개념도이다. 제1 부분은, 예를 들면, 제1 파티션의 폭 또는 높이의 4분의 1이어도 된다. 다른 예에 있어서, 제1 부분은, 제1 파티션의 가장자리에 인접하는 N개의 샘플에 대응하는 폭을 가지고 있어도 된다. 여기에서, N은, 0보다 큰 정수이며, 예를 들면, N은, 정수 2여도 된다. 도 52b는, 제1 파티션의 폭의 4분의 1 폭의 직사각형 부분을 가지는 직사각형 파티션을 나타낸다. 여기에서, 제1 샘플 세트는, 제1 부분의 외측의 샘플과 제1 부분의 내측의 샘플을 포함하고, 제2 샘플 세트는, 제1 부분 내의 샘플을 포함한다. 도 52b의 중앙의 예는, 제1 파티션의 높이의 4분의 1 높이의 직사각형 부분을 가지는 직사각형 파티션을 나타낸다. 여기에서, 제1 샘플 세트는, 제1 부분의 외측의 샘플과 제1 부분의 내측의 샘플을 포함하고, 제2 샘플 세트는, 제1 부분 내의 샘플을 포함한다. 도 52b의 우측의 예는, 2개의 샘플에 대응하는 높이의 다각형 부분을 가지는 삼각형 파티션을 나타낸다. 여기에서, 제1 샘플 세트는, 제1 부분의 외측의 샘플과 제1 부분의 내측의 샘플을 포함하고, 제2 샘플 세트는, 제1 부분 내의 샘플을 포함한다.

제1 부분은, 인접 파티션과 겹치는 제1 파티션의 부분이어도 된다. 도 52c는, 인접 파티션의 일부와 겹치는 제1 파티션의 일부인 제1 파티션의 제1 부분을 나타내는 개념도이다. 설명을 간단하게 하기 위해서, 공간적으로 인접하는 직사각형 파티션과 겹치는 부분을 가지는 직사각형 파티션이 나타내어져 있다. 삼각형 파티션 등의 다른 형상을 가지는 파티션이 사용되어도 되고, 겹치는 부분은, 공간적으로 또는 시간적으로 인접하는 파티션과 겹쳐 있어도 된다.

또, 인터 예측을 사용하여 2개의 파티션 각각에 대해 예측 화상을 생성하는 예가 나타내어져 있는데, 인트라 예측을 사용하여 적어도 1개의 파티션에 대해 예측 화상이 생성되어도 된다.

도 53은, 트라이앵글 모드의 일례를 나타내는 플로차트이다.

트라이앵글 모드에서는, 우선, 인터 예측부(126)는, 커런트 블록을 제1 파티션과 제2 파티션으로 분할한다(단계 Sx_1). 이때, 인터 예측부(126)는, 각 파티션으로의 분할에 관한 정보인 파티션 정보를 예측 파라미터로서 스트림에 부호화해도 된다. 즉, 인터 예측부(126)는, 예측 파라미터 생성부(130)를 통해, 파티션 정보를 예측 파라미터로서 엔트로피 부호화부(110)에 출력해도 된다.

다음에, 인터 예측부(126)는, 우선, 시간적 또는 공간적으로 커런트 블록 주위에 있는 복수의 부호화 완료 블록의 MV 등의 정보에 의거하여, 그 커런트 블록에 대해 복수의 후보 MV를 취득한다(단계 Sx_2). 즉, 인터 예측부(126)는, 후보 MV 리스트를 작성한다.

그리고, 인터 예측부(126)는, 단계 Sx_1에서 취득된 복수의 후보 MV 중에서, 제1 파티션의 후보 MV 및 제2 파티션의 후보 MV를, 제1 MV 및 제2 MV로서 각각 선택한다(단계 Sx_3). 이때, 인터 예측부(126)는, 선택된 후보 MV를 식별하기 위한 MV 선택 정보를 예측 파라미터로서 스트림에 부호화해도 된다. 즉, 인터 예측부(126)는, 예측 파라미터 생성부(130)를 통해, MV 선택 정보를 예측 파라미터로서 엔트로피 부호화부(110)에 출력해도 된다.

다음에, 인터 예측부(126)는, 그 선택된 제1 MV와 부호화 완료 참조 픽처를 사용하여 움직임 보상을 행함으로써, 제1 예측 화상을 생성한다(단계 Sx_4). 마찬가지로, 인터 예측부(126)는, 선택된 제2 MV와 부호화 완료 참조 픽처를 사용하여 움직임 보상을 행함으로써, 제2 예측 화상을 생성한다(단계 Sx_5).

마지막으로, 인터 예측부(126)는, 제1 예측 화상과 제2 예측 화상을 가중 가산함으로써, 커런트 블록의 예측 화상을 생성한다(단계 Sx_6).

또한, 도 52a에 나타내는 예에서는, 제1 파티션 및 제2 파티션은 각각 삼각형인데, 사다리꼴이어도 되고, 각각 서로 상이한 형상이어도 된다. 또한, 도 52a에 나타내는 예에서는, 커런트 블록이 2개의 파티션으로 구성되어 있는데, 3 이상의 파티션으로 구성되어 있어도 된다.

또, 제1 파티션 및 제2 파티션은 중복되어 있어도 된다. 즉, 제1 파티션 및 제2 파티션은 같은 화소 영역을 포함하고 있어도 된다. 이 경우, 제1 파티션에 있어서의 예측 화상과 제2 파티션에 있어서의 예측 화상을 사용하여 커런트 블록의 예측 화상을 생성해도 된다.

또, 이 예에서는 2개의 파티션과 함께 인터 예측으로 예측 화상이 생성되는 예를 나타냈는데, 적어도 1개의 파티션에 대해 인트라 예측에 의해 예측 화상을 생성해도 된다.

또한, 제1 MV를 선택하기 위한 후보 MV 리스트와 제2 MV를 선택하기 위한 후보 MV 리스트는 상이해도 되고, 같은 후보 MV 리스트여도 된다.

또한, 파티션 정보는, 적어도 커런트 블록을 복수의 파티션으로 분할하는 분할 방향을 나타내는 인덱스를 포함하고 있어도 된다. MV 선택 정보는, 선택된 제1 MV를 나타내는 인덱스 및 선택된 제2 MV를 나타내는 인덱스를 포함하고 있어도 된다. 1개의 인덱스가 복수의 정보를 나타내도 된다. 예를 들면, 파티션 정보의 일부 또는 전체와, MV 선택 정보의 일부 또는 전체를 합하여 나타내는 1개의 인덱스가 부호화되어도 된다.

[MV 도출＞ATMVP 모드]

도 54는, 서브 블록 단위로 MV가 도출되는 ATMVP 모드의 일례를 나타내는 도면이다.

ATMVP 모드는, 머지 모드로 분류되는 모드이다. 예를 들면, ATMVP 모드에서는, 노멀 머지 모드에 사용되는 후보 MV 리스트에, 서브 블록 단위의 후보 MV가 등록된다.

구체적으로는, ATMVP 모드에서는, 우선, 도 54에 나타내는 바와 같이, 커런트 블록의 좌측 하단에 인접하는 블록의 MV(MV0)에 의해 지정되는 부호화 완료 참조 픽처에 있어서, 그 커런트 블록에 대응지어진 시간 MV 참조 블록이 특정된다. 다음에, 커런트 블록 내에 있어서의 각 서브 블록에 대해, 그 시간 MV 참조 블록 내의 그 서브 블록에 대응하는 영역의 부호화 시에 사용된 MV를 특정한다. 이와 같이 특정된 MV가, 커런트 블록의 서브 블록의 후보 MV로서 후보 MV 리스트에 포함된다. 이러한 각 서브 블록의 후보 MV가 후보 MV 리스트로부터 선택되는 경우에는, 그 후보 MV를 서브 블록의 MV로서 사용한 움직임 보상이 그 서브 블록에 대해 실행된다. 이에 의해, 각 서브 블록의 예측 화상이 생성된다.

또한, 도 54에 나타내는 예에서는, 주변 MV 참조 블록으로서, 커런트 블록의 좌측 하단에 인접하는 블록을 사용했는데, 그 이외의 블록을 사용해도 된다. 또, 서브 블록의 사이즈는, 4×4 화소여도, 8×8 화소여도, 그 이외의 사이즈여도 된다. 서브 블록의 사이즈는, 슬라이스, 브릭, 또는 픽처 등의 단위로 전환되어도 된다.

[움직임 탐색＞DMVR]

도 55는, 머지 모드 및 DMVR의 관계를 나타내는 도면이다.

인터 예측부(126)는, 머지 모드로 커런트 블록의 MV를 도출한다(단계 Sl_1). 다음에, 인터 예측부(126)는, MV의 탐색, 즉 움직임 탐색을 행할지 여부를 판정한다(단계 Sl_2). 여기에서, 인터 예측부(126)는, 움직임 탐색을 행하지 않는다고 판정하면(단계 Sl_2의 No), 단계 Sl_1에서 도출된 MV를, 커런트 블록에 대한 최종 MV로서 결정한다(단계 Sl_4). 즉, 이 경우에는, 머지 모드로 커런트 블록의 MV가 결정된다.

한편, 단계 Sl_1에서 움직임 탐색을 행한다고 판정하면(단계 Sl_2의 Yes), 인터 예측부(126)는, 단계 Sl_1에서 도출된 MV에 의해 나타내어지는 참조 픽처의 주변 영역을 탐색함으로써, 커런트 블록에 대해 최종의 MV를 도출한다(단계 Sl_3). 즉, 이 경우에는, DMVR로 커런트 블록의 MV가 결정된다.

도 56은, MV를 결정하기 위한 DMVR의 일례를 설명하기 위한 개념도이다.

우선, 예를 들면 머지 모드에 있어서, 커런트 블록에 대해 후보 MV(L0 및 L1)를 선택한다. 그리고, 후보 MV(L0)에 따라, L0 리스트의 부호화 완료 픽처인 제1 참조 픽처(L0)로부터 참조 화소를 특정한다. 마찬가지로, 후보 MV(L1)에 따라, L1 리스트의 부호화 완료 픽처인 제2 참조 픽처(L1)로부터 참조 화소를 특정한다. 이들 참조 화소의 평균을 취함으로써 템플릿을 생성한다.

다음에, 그 템플릿을 사용하여, 제1 참조 픽처(L0) 및 제2 참조 픽처(L1)의 후보 MV의 주변 영역을 각각 탐색하고, 코스트가 최소가 되는 MV를, 커런트 블록의 최종적인 MV로서 결정한다. 또한, 코스트는, 예를 들면, 템플릿의 각 화소값과 탐색 영역의 각 화소값의 차분값 및 후보 MV값 등을 사용하여 산출해도 된다.

여기에서 설명한 처리 그 자체가 아니어도, 후보 MV의 주변을 탐색하여 최종적인 MV를 도출할 수 있는 처리이면, 어떠한 처리를 사용해도 된다.

도 57은, MV를 결정하기 위한 DMVR의 다른 일례를 설명하기 위한 개념도이다. 도 57에 나타내는 본 예는, 도 56에 나타내는 DMVR의 일례와는 달리, 템플릿을 생성하지 않고 코스트가 산출된다.

우선, 인터 예측부(126)는, 후보 MV 리스트로부터 취득한 후보 MV인 초기 MV에 의거하여, L0 리스트와 L1 리스트 각각의 참조 픽처에 포함되는 참조 블록 주변을 탐색한다. 예를 들면, 도 57에 나타내는 바와 같이, L0 리스트의 참조 블록에 대응하는 초기 MV는, InitMV_L0이며, L1 리스트의 참조 블록에 대응하는 초기 MV는, InitMV_L1이다. 인터 예측부(126)는, 움직임 탐색에서는, 우선, L0 리스트의 참조 픽처에 대한 탐색 위치를 설정한다. 그 설정되는 탐색 위치를 나타내는 차분 벡터, 구체적으로는, 초기 MV(즉 InitMV_L0)에 의해 나타내어지는 위치로부터 그 탐색 위치로의 차분 벡터는, MVd_L0이다. 그리고, 인터 예측부(126)는, L1 리스트의 참조 픽처에 있어서의 탐색 위치를 결정한다. 이 탐색 위치는, 초기 MV(즉 InitMV_L1)에 의해 나타내어지는 위치로부터 그 탐색 위치로의 차분 벡터에 의해 나타내어진다. 구체적으로는, 인터 예측부(126)는, MVd_L0의 미러링에 의해 그 차분 벡터를 MVd_L1로서 결정한다. 즉, 인터 예측부(126)는, L0 리스트와 L1 리스트 각각의 참조 픽처에 있어서, 초기 MV가 나타내는 위치로부터 대칭이 되는 위치를 탐색 위치로 한다. 인터 예측부(126)는, 탐색 위치마다, 그 탐색 위치에 있어서의 블록 내의 화소값의 차분 절대값의 총합(SAD) 등을 코스트로서 산출하고, 그 코스트가 최소가 되는 탐색 위치를 찾아낸다.

도 58a는, DMVR에 있어서의 움직임 탐색의 일례를 나타내는 도면이며, 도 58b는, 그 움직임 탐색의 일례를 나타내는 플로차트이다.

우선, 인터 예측부(126)는, Step1에서, 초기 MV가 나타내는 탐색 위치(개시점이라고도 한다)와, 그 주위에 있는 8개의 탐색 위치에 있어서의 코스트를 산출한다. 그리고, 인터 예측부(126)는, 개시점 이외의 탐색 위치의 코스트가 최소인지 여부를 판정한다. 여기에서, 인터 예측부(126)는, 개시점 이외의 탐색 위치의 코스트가 최소라고 판정하면, 코스트가 최소가 되는 탐색 위치로 이동하고, Step2의 처리를 행한다. 한편, 인터 예측부(126)는, 개시점의 코스트가 최소이면, Step2의 처리를 스킵하고 Step3의 처리를 행한다.

Step2에서는, 인터 예측부(126)는, Step1의 처리 결과에 따라 이동한 탐색 위치를 새로운 개시점으로 하고, Step1의 처리와 동일한 탐색을 행한다. 그리고, 인터 예측부(126)는, 그 개시점 이외의 탐색 위치의 코스트가 최소인지 여부를 판정한다. 여기에서, 인터 예측부(126)는, 개시점 이외의 탐색 위치의 코스트가 최소이면, Step4의 처리를 행한다. 한편, 인터 예측부(126)는, 개시점의 코스트가 최소이면, Step3의 처리를 행한다.

Step4에서는, 인터 예측부(126)는, 그 개시점의 탐색 위치를 최종 탐색 위치로서 취급하고, 초기 MV가 나타내는 위치와 그 최종 탐색 위치의 차분을 차분 벡터로서 결정한다.

Step3에서는, 인터 예측부(126)는, Step1 또는 Step2의 개시점의 상하 좌우에 있는 4점에 있어서의 코스트에 의거하여, 코스트가 최소가 되는 소수 정밀도의 화소 위치를 결정하고, 그 화소 위치를 최종 탐색 위치로 한다. 그 소수 정밀도의 화소 위치는, 상하 좌우에 있는 4점의 벡터((0, 1), (0, -1), (-1, 0), (1, 0))를, 그 4점 각각의 탐색 위치에 있어서의 코스트를 가중치로 하여 가중 가산함으로써 결정된다. 그리고, 인터 예측부(126)는, 초기 MV가 나타내는 위치와 그 최종 탐색 위치의 차분을 차분 벡터로서 결정한다.

[움직임 보상＞BIO/OBMC/LIC]

움직임 보상에서는, 예측 화상을 생성하고, 그 예측 화상을 보정하는 모드가 있다. 그 모드는, 예를 들면, 후술하는 BIO, OBMC, 및 LIC이다.

도 59는, 예측 화상의 생성의 일례를 나타내는 플로차트이다.

인터 예측부(126)는, 예측 화상을 생성하고(단계 Sm_1), 상술한 어느 하나의 모드에 의해 그 예측 화상을 보정한다(단계 Sm_2).

도 60은, 예측 화상의 생성의 다른 예를 나타내는 플로차트이다.

인터 예측부(126)는, 커런트 블록의 MV를 도출한다(단계 Sn_1). 다음에, 인터 예측부(126)는, 그 MV를 사용하여 예측 화상을 생성하고(단계 Sn_2), 보정 처리를 행할지 여부를 판정한다(단계 Sn_3). 여기에서, 인터 예측부(126)는, 보정 처리를 행한다고 판정하면(단계 Sn_3의 Yes), 그 예측 화상을 보정함으로써 최종적인 예측 화상을 생성한다(단계 Sn_4). 또한, 후술하는 LIC에서는, 단계 Sn_4에 있어서, 휘도 및 색차가 보정되어도 된다. 한편, 인터 예측부(126)는, 보정 처리를 행하지 않는다고 판정하면(단계 Sn_3의 No), 그 예측 화상을 보정하는 일 없이 최종적인 예측 화상으로서 출력한다(단계 Sn_5).

[움직임 보상＞OBMC]

움직임 탐색에 의해 얻어진 커런트 블록의 움직임 정보뿐만 아니라, 인접 블록의 움직임 정보도 사용하여, 인터 예측 화상이 생성되어도 된다. 구체적으로는, (참조 픽처 내의)움직임 탐색에 의해 얻어진 움직임 정보에 의거하는 예측 화상과, (커런트 픽처 내의)인접 블록의 움직임 정보에 의거하는 예측 화상을 가중 가산함으로써, 커런트 블록 내의 서브 블록 단위로 인터 예측 화상이 생성되어도 된다. 이러한 인터 예측(움직임 보상)은, OBMC(overlapped block motion compensation) 또는 OBMC 모드라 불리는 경우가 있다.

OBMC 모드에서는, OBMC를 위한 서브 블록의 사이즈를 나타내는 정보(예를 들면 OBMC 블록 사이즈라 불린다)는, 시퀀스 레벨로 신호화되어도 된다. 또한, OBMC 모드를 적용할지 여부를 나타내는 정보(예를 들면 OBMC 플래그라 불린다)는, CU 레벨로 신호화되어도 된다. 또한, 이들 정보의 신호화의 레벨은, 시퀀스 레벨 및 CU 레벨에 한정될 필요는 없으며, 다른 레벨(예를 들면 픽처 레벨, 슬라이스 레벨, 브릭 레벨, CTU 레벨 또는 서브 블록 레벨)이어도 된다.

OBMC 모드에 대해, 보다 구체적으로 설명한다. 도 61 및 도 62는, OBMC에 의한 예측 화상 보정 처리의 개요를 설명하기 위한 플로차트 및 개념도이다.

우선, 도 62에 나타내는 바와 같이, 커런트 블록에 할당된 MV를 사용하여 통상의 움직임 보상에 의한 예측 화상(Pred)을 취득한다. 도 62에 있어서, 화살표 "MV"는 참조 픽처를 가리키고, 예측 화상을 얻기 위해서 커런트 픽처의 커런트 블록이 무엇을 참조하고 있는지를 나타내고 있다.

다음에, 부호화 완료 좌측 인접 블록에 대해 이미 도출된 MV(MV_L)를 커런트 블록에 적용(재이용)하여 예측 화상(Pred_L)을 취득한다. MV(MV_L)는, 커런트 블록으로부터 참조 픽처를 가리키는 화살표 "MV_L"에 의해 나타내어진다. 그리고, 2개의 예측 화상 Pred와 Pred_L을 중첩함으로써 예측 화상의 1회째의 보정을 행한다. 이는, 인접 블록 간의 경계를 섞는 효과를 가진다.

마찬가지로, 부호화 완료 상측 인접 블록에 대해 이미 도출된 MV(MV_U)를 커런트 블록에 적용(재이용)하여 예측 화상(Pred_U)을 취득한다. MV(MV_U)는, 커런트 블록으로부터 참조 픽처를 가리키는 화살표 "MV_U"에 의해 나타내어진다. 그리고, 예측 화상 Pred_U를 1회째의 보정을 행한 예측 화상(예를 들면, Pred와 Pred_L)에 중첩함으로써 예측 화상의 2회째의 보정을 행한다. 이는, 인접 블록 간의 경계를 섞는 효과를 가진다. 2회째의 보정에 의해 얻어진 예측 화상은, 인접 블록과의 경계가 섞인(스무딩된), 커런트 블록의 최종적인 예측 화상이다.

또한, 상술한 예는, 좌측 인접 및 상측 인접의 블록을 사용한 2패스의 보정 방법인데, 그 보정 방법은, 우측 인접 및/또는 하측 인접의 블록도 사용한 3패스 또는 그 이상의 패스의 보정 방법이어도 된다.

또한, 중첩을 행하는 영역은 블록 전체의 화소 영역이 아니라, 블록 경계 근방의 일부의 영역만이어도 된다.

또한, 여기에서는 1장의 참조 픽처로부터, 추가적인 예측 화상 Pred_L 및 Pred_U를 중첩함으로써 1장의 예측 화상 Pred를 얻기 위한 OBMC의 예측 화상 보정 처리에 대해 설명했다. 그러나, 복수의 참조 화상에 의거하여 예측 화상이 보정되는 경우에는, 동일한 처리가 복수의 참조 픽처 각각에 적용되어도 된다. 이러한 경우, 복수의 참조 픽처에 의거하는 OBMC의 화상 보정을 행함으로써, 각각의 참조 픽처로부터, 보정된 예측 화상을 취득한 후에, 그 취득된 복수의 보정 예측 화상을 추가로 중첩함으로써 최종적인 예측 화상을 취득한다.

또한, OBMC에서는, 커런트 블록의 단위는, PU 단위여도, PU를 추가로 분할한 서브 블록 단위여도 된다.

OBMC를 적용할지 여부의 판정의 방법으로서, 예를 들면, OBMC를 적용할지 여부를 나타내는 신호인 obmc_flag를 사용하는 방법이 있다. 구체적인 일례로서는, 부호화 장치(100)는, 커런트 블록이 움직임이 복잡한 영역에 속해 있는지 여부를 판정해도 된다. 부호화 장치(100)는, 움직임이 복잡한 영역에 속해 있는 경우는, obmc_flag로서 값 1을 설정하여 OBMC를 적용하고 부호화를 행하고, 움직임이 복잡한 영역에 속해 있지 않은 경우는, obmc_flag로서 값 0을 설정하여 OBMC를 적용하지 않고 블록의 부호화를 행한다. 한편, 복호 장치(200)에서는, 스트림에 기술된 obmc_flag를 복호함으로써, 그 값에 따라 OBMC를 적용할지 여부를 전환하여 복호를 행한다.

[움직임 보상＞BIO]

다음에, MV를 도출하는 방법에 대해 설명한다. 우선, 등속 직선 운동을 가정한 모델에 의거하여 MV를 도출하는 모드에 대해 설명한다. 이 모드는, BIO(bi-directional optical flow) 모드라 불리는 경우가 있다. 또, 이 bi-directional optical flow는, BIO 대신에, BDOF로 표기되어도 된다.

도 63은, 등속 직선 운동을 가정한 모델을 설명하기 위한 도면이다. 도 63에 있어서, (vx, vy)는, 속도 벡터를 나타내고, τ0, τ1은, 각각, 커런트 픽처(Cur Pic)와 2개의 참조 픽처(Ref0, Ref1) 사이의 시간적인 거리를 나타낸다. (MVx0, MVy0)는, 참조 픽처 Ref0에 대응하는 MV를 나타내고, (MVx1, MVy1)은, 참조 픽처 Ref1에 대응하는 MV를 나타낸다.

이때 속도 벡터(vx, vy)의 등속 직선 운동의 가정하에서는, (MVx0, MVy0) 및 (MVx1, MVy1)은, 각각, (vxτ0, vyτ0) 및 (-vxτ1, -vyτ1)로 표시되며, 이하의 옵티컬 플로 등식 (2)가 성립된다.

여기에서, I(k)는, 움직임 보상 후의 참조 화상 k(k=0, 1)의 휘도값을 나타낸다. 이 옵티컬 플로 등식은, (i) 휘도값의 시간 미분과, (ii) 수평 방향의 속도 및 참조 화상의 공간 구배의 수평 성분의 곱과, (iii) 수직 방향의 속도 및 참조 화상의 공간 구배의 수직 성분의 곱의 합이, 0과 같음을 나타낸다. 이 옵티컬 플로 등식과 에르미트 보간(Hermite interpolation)의 조합에 의거하여, 후보 MV 리스트 등으로부터 얻어지는 블록 단위의 움직임 벡터가 화소 단위로 보정되어도 된다.

또한, 등속 직선 운동을 가정한 모델에 의거하는 움직임 벡터의 도출과는 상이한 방법으로, 복호 장치(200) 측에서 MV가 도출되어도 된다. 예를 들면, 복수의 인접 블록의 MV에 의거하여 서브 블록 단위로 움직임 벡터가 도출되어도 된다.

도 64는, BIO에 따른 인터 예측의 일례를 나타내는 플로차트이다. 또, 도 65는, 그 BIO에 따른 인터 예측을 행하는 인터 예측부(126)의 기능 구성의 일례를 나타내는 도면이다.

도 65에 나타내는 바와 같이, 인터 예측부(126)는, 예를 들면, 메모리(126a)와, 보간 화상 도출부(126b)와, 구배 화상 도출부(126c)와, 옵티컬 플로 도출부(126d)와, 보정값 도출부(126e)와, 예측 화상 보정부(126f)를 구비한다. 또한, 메모리(126a)는, 프레임 메모리(122)여도 된다.

인터 예측부(126)는, 커런트 블록을 포함하는 픽처(Cur Pic)와 상이한 2장의 참조 픽처(Ref0, Ref1)를 사용하여, 2개의 움직임 벡터(M0, M1)를 도출한다. 그리고, 인터 예측부(126)는, 그 2개의 움직임 벡터(M0, M1)를 사용하여 커런트 블록의 예측 화상을 도출한다(단계 Sy_1). 또한, 움직임 벡터 M0는, 참조 픽처 Ref0에 대응하는 움직임 벡터(MVx0, MVy0)이며, 움직임 벡터 M1은, 참조 픽처 Ref1에 대응하는 움직임 벡터(MVx1, MVy1)이다.

다음에, 보간 화상 도출부(126b)는, 메모리(126a)를 참조하여, 움직임 벡터 M0 및 참조 픽처 L0를 사용하여 커런트 블록의 보간 화상 I⁰를 도출한다. 또, 보간 화상 도출부(126b)는, 메모리(126a)를 참조하여, 움직임 벡터 M1 및 참조 픽처 L1를 사용하여 커런트 블록의 보간 화상 I¹을 도출한다(단계 Sy_2). 여기에서, 보간 화상 I⁰는, 커런트 블록에 대해 도출되는, 참조 픽처 Ref0에 포함되는 화상이며, 보간 화상 I¹은, 커런트 블록에 대해 도출되는, 참조 픽처 Ref1에 포함되는 화상이다. 보간 화상 I⁰ 및 보간 화상 I¹은 각각, 커런트 블록과 같은 사이즈여도 된다. 또는, 보간 화상 I⁰ 및 보간 화상 I¹은 각각, 후술하는 구배 화상을 적절히 도출하기 위해서, 커런트 블록보다 큰 화상이어도 된다. 또한, 보간 화상 I⁰ 및 I¹은, 움직임 벡터(M0, M1) 및 참조 픽처(L0, L1)와, 움직임 보상 필터를 적용하여 도출된 예측 화상을 포함하고 있어도 된다.

또, 구배 화상 도출부(126c)는, 보간 화상 I⁰ 및 보간 화상 I¹으로부터, 커런트 블록의 구배 화상(Ix⁰, Ix¹, Iy⁰, Iy¹)을 도출한다(단계 Sy_3). 또한, 수평 방향의 구배 화상은, (Ix⁰, Ix¹)이며, 수직 방향의 구배 화상은, (Iy⁰, Iy¹)이다. 구배 화상 도출부(126c)는, 예를 들면, 보간 화상에 대해 구배 필터를 적용함으로써, 그 구배 화상을 도출해도 된다. 구배 화상은, 수평 방향 또는 수직 방향에 따른 화소값의 공간적인 변화량을 나타내는 것이면 된다.

다음에, 옵티컬 플로 도출부(126d)는, 커런트 블록을 구성하는 복수의 서브 블록 단위로, 보간 화상(I⁰, I¹) 및 구배 화상(Ix⁰, Ix¹, Iy⁰, Iy¹)을 사용하여 상술한 속도 벡터인 옵티컬 플로(vx, vy)를 도출한다(단계 Sy_4). 옵티컬 플로는, 화소의 공간적인 이동량을 보정하는 계수이며, 국소 움직임 추정값, 보정 움직임 벡터, 또는 보정 가중치 벡터라 불려도 된다. 일례로서, 서브 블록은, 4×4 화소의 서브 CU여도 된다. 또한, 옵티컬 플로의 도출은, 서브 블록 단위가 아닌, 화소 단위 등의 다른 단위로 행해져도 된다.

다음에, 인터 예측부(126)는, 옵티컬 플로(vx, vy)를 사용하여 커런트 블록의 예측 화상을 보정한다. 예를 들면, 보정값 도출부(126e)는, 옵티컬 플로(vx, vy)를 사용하여 커런트 블록에 포함되는 화소의 값의 보정값을 도출한다(단계 Sy_5). 그리고, 예측 화상 보정부(126f)는, 보정값을 사용하여 커런트 블록의 예측 화상을 보정해도 된다(단계 Sy_6). 또한, 보정값은 각 화소 단위로 도출되어도 되고, 복수의 화소 단위 또는 서브 블록 단위로 도출되어도 된다.

또한, BIO의 처리 플로는, 도 64에 개시한 처리에 한정되지 않는다. 도 64에 개시한 처리의 일부의 처리만을 실시해도 되고, 상이한 처리를 추가 또는 치환해도 되고, 상이한 처리 순서로 실행해도 된다.

[움직임 보상＞LIC]

다음에, LIC(local illumination compensation)를 사용하여 예측 화상(예측)을 생성하는 모드의 일례에 대해 설명한다.

도 66a는, LIC에 의한 휘도 보정 처리를 사용한 예측 화상 생성 방법의 일례를 설명하기 위한 도면이다. 또, 도 66b는, 그 LIC를 사용한 예측 화상 생성 방법의 일례를 나타내는 플로차트이다.

우선, 인터 예측부(126)는, 부호화 완료 참조 픽처로부터 MV를 도출하고, 커런트 블록에 대응하는 참조 화상을 취득한다(단계 Sz_1).

다음에, 인터 예측부(126)는, 커런트 블록에 대해, 참조 픽처와 커런트 픽처에서 휘도값이 어떻게 변화했는지를 나타내는 정보를 추출한다(단계 Sz_2). 이 추출은, 커런트 픽처에 있어서의 부호화 완료 좌측 인접 참조 영역(주변 참조 영역) 및 부호화 완료 상측 인접 참조 영역(주변 참조 영역)의 휘도 화소값과, 도출된 MV로 지정된 참조 픽처 내의 동등 위치에 있어서의 휘도 화소값에 의거하여 행해진다. 그리고, 인터 예측부(126)는, 휘도값이 어떻게 변화했는지를 나타내는 정보를 사용하여, 휘도 보정 파라미터를 산출한다(단계 Sz_3).

인터 예측부(126)는, MV로 지정된 참조 픽처 내의 참조 화상에 대해 그 휘도 보정 파라미터를 적용하는 휘도 보정 처리를 행함으로써, 커런트 블록에 대한 예측 화상을 생성한다(단계 Sz_4). 즉, MV로 지정된 참조 픽처 내의 참조 화상인 예측 화상에 대해, 휘도 보정 파라미터에 의거하는 보정이 행해진다. 이 보정에서는, 휘도가 보정되어도 되고, 색차가 보정되어도 된다. 즉, 색차가 어떻게 변화했는지를 나타내는 정보를 사용하여 색차의 보정 파라미터가 산출되고, 색차의 보정 처리가 행해진다.

또한, 도 66a에 있어서의 주변 참조 영역의 형상은 일례이며, 이것 이외의 형상을 사용해도 된다.

또, 여기에서는 1장의 참조 픽처로부터 예측 화상을 생성하는 처리에 대해 설명했는데, 복수 장의 참조 픽처로부터 예측 화상을 생성하는 경우도 마찬가지이며, 각각의 참조 픽처로부터 취득한 참조 화상에, 상술과 동일한 방법으로 휘도 보정 처리를 행하고 나서 예측 화상을 생성해도 된다.

LIC를 적용할지 여부의 판정의 방법으로서, 예를 들면, LIC를 적용할지 여부를 나타내는 신호인 lic_flag를 사용하는 방법이 있다. 구체적인 일례로서는, 부호화 장치(100)에 있어서, 커런트 블록이, 휘도 변화가 발생하고 있는 영역에 속해 있는지 여부를 판정하고, 휘도 변화가 발생하고 있는 영역에 속해 있는 경우는 lic_flag로서 값 1을 설정하여 LIC를 적용하고 부호화를 행하고, 휘도 변화가 발생하고 있는 영역에 속해 있지 않은 경우는 lic_flag로서 값 0을 설정하여 LIC를 적용하지 않고 부호화를 행한다. 한편, 복호 장치(200)에서는, 스트림에 기술된 lic_flag를 복호함으로써, 그 값에 따라 LIC를 적용할지 여부를 전환하여 복호를 행해도 된다.

LIC를 적용할지 여부의 판정의 다른 방법으로서, 예를 들면, 주변 블록에서 LIC를 적용했는지 여부에 따라 판정하는 방법도 있다. 구체적인 일례로서는, 커런트 블록이 머지 모드로 처리되어 있는 경우, 인터 예측부(126)는, 머지 모드에 있어서의 MV의 도출 시에 선택한 주변의 부호화 완료 블록이 LIC를 적용하여 부호화되었는지 여부를 판정한다. 인터 예측부(126)는, 그 결과에 따라 LIC를 적용할지 여부를 전환하여 부호화를 행한다. 또한, 이 예의 경우에서도, 같은 처리가 복호 장치(200) 측의 처리에 적용된다.

LIC(휘도 보정 처리)에 대해 도 66a 및 도 66b를 사용하여 설명했는데, 이하, 그 상세를 설명한다.

우선, 인터 예측부(126)는, 부호화 완료 픽처인 참조 픽처로부터 커런트 블록에 대응하는 참조 화상을 취득하기 위한 MV를 도출한다.

다음에, 인터 예측부(126)는, 커런트 블록에 대해, 좌측 인접 및 상측 인접의 부호화 완료 주변 참조 영역의 휘도 화소값과, MV로 지정된 참조 픽처 내의 동등 위치에 있어서의 휘도 화소값을 사용하여, 참조 픽처와 커런트 픽처에서 휘도값이 어떻게 변화했는지를 나타내는 정보를 추출하여 휘도 보정 파라미터를 산출한다. 예를 들면, 커런트 픽처 내의 주변 참조 영역 내의 어느 화소의 휘도 화소값을 p0으로 하고, 당해 화소와 동등 위치의, 참조 픽처 내의 주변 참조 영역 내의 화소의 휘도 화소값을 p1로 한다. 인터 예측부(126)는, 주변 참조 영역 내의 복수의 화소에 대해, A×p1＋B=p0을 최적화하는 계수 A 및 B를 휘도 보정 파라미터로서 산출한다.

다음에, 인터 예측부(126)는, MV로 지정된 참조 픽처 내의 참조 화상에 대해 휘도 보정 파라미터를 사용하여 휘도 보정 처리를 행함으로써, 커런트 블록에 대한 예측 화상을 생성한다. 예를 들면, 참조 화상 내의 휘도 화소값을 p2로 하고, 휘도 보정 처리 후의 예측 화상의 휘도 화소값을 p3으로 한다. 인터 예측부(126)는, 참조 화상 내의 각 화소에 대해, A×p2＋B=p3을 산출함으로써 휘도 보정 처리 후의 예측 화상을 생성한다.

또한, 도 66a에 나타내는 주변 참조 영역의 일부가 사용되어도 된다. 예를 들면, 상측 인접 화소 및 좌측 인접 화소 각각으로부터 솎아낸 소정 수의 화소를 포함하는 영역을 주변 참조 영역으로서 사용해도 된다. 또, 주변 참조 영역은, 커런트 블록에 인접하는 영역에 한정되지 않고, 커런트 블록에 인접하지 않는 영역이어도 된다. 또, 도 66a에 나타내는 예에서는, 참조 픽처 내의 주변 참조 영역은, 커런트 픽처 내의 주변 참조 영역으로부터, 커런트 픽처의 MV로 지정되는 영역인데, 다른 MV로 지정되는 영역이어도 된다. 예를 들면, 당해 다른 MV는, 커런트 픽처 내의 주변 참조 영역의 MV여도 된다.

또한, 여기에서는, 부호화 장치(100)에 있어서의 동작을 설명했는데, 복호 장치(200)에 있어서의 동작도 마찬가지이다.

또한, LIC는 휘도뿐만 아니라, 색차에 적용해도 된다. 이때, Y, Cb, 및 Cr 각각에 대해 개별로 보정 파라미터를 도출해도 되고, 어느 하나에 대해 공통의 보정 파라미터를 사용해도 된다.

또, LIC 처리는 서브 블록 단위로 적용해도 된다. 예를 들면, 커런트 서브 블록의 주변 참조 영역과, 커런트 서브 블록의 MV로 지정된 참조 픽처 내의 참조 서브 블록의 주변 참조 영역을 사용하여 보정 파라미터를 도출해도 된다.

[예측 제어부]

예측 제어부(128)는, 인트라 예측 화상(인트라 예측부(124)로부터 출력되는 화상 또는 신호) 및 인터 예측 화상(인터 예측부(126)로부터 출력되는 화상 또는 신호) 중 어느 하나를 선택하고, 선택한 예측 화상을 감산부(104) 및 가산부(116)에 출력한다.

[예측 파라미터 생성부]

예측 파라미터 생성부(130)는, 인트라 예측, 인터 예측, 및 예측 제어부(128)에 있어서의 예측 화상의 선택 등에 관한 정보를 예측 파라미터로서 엔트로피 부호화부(110)에 출력해도 된다. 엔트로피 부호화부(110)는, 예측 파라미터 생성부(130)로부터 입력되는 그 예측 파라미터, 양자화부(108)로부터 입력되는 양자화 계수에 의거하여, 스트림을 생성해도 된다. 예측 파라미터는 복호 장치(200)에 사용되어도 된다. 복호 장치(200)는, 스트림을 수신하여 복호하고, 인트라 예측부(124), 인터 예측부(126) 및 예측 제어부(128)에 있어서 행해지는 예측 처리와 같은 처리를 행해도 된다. 예측 파라미터는, 선택 예측 신호(예를 들면, MV, 예측 타입, 또는, 인트라 예측부(124) 또는 인터 예측부(126)에서 사용된 예측 모드), 또는, 인트라 예측부(124), 인터 예측부(126) 및 예측 제어부(128)에 있어서 행해지는 예측 처리에 의거하거나, 혹은 그 예측 처리를 나타내는, 임의의 인덱스, 플래그, 혹은 값을 포함하고 있어도 된다.

[복호 장치]

다음에, 상기의 부호화 장치(100)로부터 출력된 스트림을 복호 가능한 복호 장치(200)에 대해 설명한다. 도 67은, 실시 형태에 따른 복호 장치(200)의 기능 구성의 일례를 나타내는 블록도이다. 복호 장치(200)는, 부호화된 화상인 스트림을 블록 단위로 복호하는 장치이다.

도 67에 나타내는 바와 같이, 복호 장치(200)는, 엔트로피 복호부(202)와, 역양자화부(204)와, 역변환부(206)와, 가산부(208)와, 블록 메모리(210)와, 루프 필터부(212)와, 프레임 메모리(214)와, 인트라 예측부(216)와, 인터 예측부(218)와, 예측 제어부(220)와, 예측 파라미터 생성부(222)와, 분할 결정부(224)를 구비한다. 또한, 인트라 예측부(216) 및 인터 예측부(218) 각각은, 예측 처리부의 일부로서 구성되어 있다.

[복호 장치의 실장예]

도 68은, 복호 장치(200)의 실장예를 나타내는 블록도이다. 복호 장치(200)는, 프로세서(b1) 및 메모리(b2)를 구비한다. 예를 들면, 도 67에 나타내어진 복호 장치(200)의 복수의 구성 요소는, 도 68에 나타내어진 프로세서(b1) 및 메모리(b2)에 의해 실장된다.

프로세서(b1)는, 정보 처리를 행하는 회로이며, 메모리(b2)에 액세스 가능한 회로이다. 예를 들면, 프로세서(b1)는, 스트림을 복호하는 전용 또는 범용의 전자 회로이다. 프로세서(b1)는, CPU와 같은 프로세서여도 된다. 또, 프로세서(b1)는, 복수의 전자 회로의 집합체여도 된다. 또, 예를 들면, 프로세서(b1)는, 도 67 등에 나타내어진 복호 장치(200)의 복수의 구성 요소 중, 정보를 기억하기 위한 구성 요소를 제외한, 복수의 구성 요소의 역할을 해도 된다.

메모리(b2)는, 프로세서(b1)가 스트림을 복호하기 위한 정보가 기억되는 전용 또는 범용의 메모리이다. 메모리(b2)는, 전자 회로여도 되고, 프로세서(b1)에 접속되어 있어도 된다. 또, 메모리(b2)는, 프로세서(b1)에 포함되어 있어도 된다. 또, 메모리(b2)는, 복수의 전자 회로의 집합체여도 된다. 또, 메모리(b2)는, 자기 디스크 또는 광 디스크 등이어도 되고, 스토리지 또는 기록 매체 등으로 표현되어도 된다. 또, 메모리(b2)는, 불휘발성 메모리여도 되고, 휘발성 메모리여도 된다.

예를 들면, 메모리(b2)에는, 화상이 기억되어도 되고, 스트림이 기억되어도 된다. 또, 메모리(b2)에는, 프로세서(b1)가 스트림을 복호하기 위한 프로그램이 기억되어 있어도 된다.

또, 예를 들면, 메모리(b2)는, 도 67 등에 나타내어진 복호 장치(200)의 복수의 구성 요소 중, 정보를 기억하기 위한 구성 요소의 역할을 해도 된다. 구체적으로는, 메모리(b2)는, 도 67에 나타내어진 블록 메모리(210) 및 프레임 메모리(214)의 역할을 해도 된다. 보다 구체적으로는, 메모리(b2)에는, 재구성 화상(구체적으로는, 재구성 완료 블록 또는 재구성 완료 픽처 등)이 기억되어도 된다.

또한, 복호 장치(200)에 있어서, 도 67 등에 나타내어진 복수의 구성 요소 모두가 실장되지 않아도 되고, 상술된 복수의 처리 모두가 행해지지 않아도 된다. 도 67 등에 나타내어진 복수의 구성 요소의 일부는, 다른 장치에 포함되어 있어도 되고, 상술된 복수의 처리의 일부는, 다른 장치에 의해 실행되어도 된다.

이하, 복호 장치(200)의 전체적인 처리의 흐름을 설명한 후에, 복호 장치(200)에 포함되는 각 구성 요소에 대해 설명한다. 또한, 복호 장치(200)에 포함되는 각 구성 요소 중, 부호화 장치(100)에 포함되는 구성 요소와 동일한 처리를 행하는 것에 대해서는, 상세한 설명을 생략한다. 예를 들면, 복호 장치(200)에 포함되는, 역양자화부(204), 역변환부(206), 가산부(208), 블록 메모리(210), 프레임 메모리(214), 인트라 예측부(216), 인터 예측부(218), 예측 제어부(220), 및 루프 필터부(212)는, 부호화 장치(100)에 포함되는, 역양자화부(112), 역변환부(114), 가산부(116), 블록 메모리(118), 프레임 메모리(122), 인트라 예측부(124), 인터 예측부(126), 예측 제어부(128), 및 루프 필터부(120)와 각각 동일한 처리를 행한다.

[복호 처리의 전체 플로]

도 69는, 복호 장치(200)에 의한 전체적인 복호 처리의 일례를 나타내는 플로차트이다.

우선, 복호 장치(200)의 분할 결정부(224)는, 엔트로피 복호부(202)로부터 입력되는 파라미터에 의거하여, 픽처에 포함되는 복수의 고정 사이즈의 블록(128×128 화소) 각각의 분할 패턴을 결정한다(단계 Sp_1). 이 분할 패턴은, 부호화 장치(100)에 의해 선택된 분할 패턴이다. 그리고, 복호 장치(200)는, 그 분할 패턴을 구성하는 복수의 블록 각각에 대해 단계 Sp_2~Sp_6의 처리를 행한다.

엔트로피 복호부(202)는, 커런트 블록의 부호화된 양자화 계수 및 예측 파라미터를 복호(구체적으로는 엔트로피 복호)한다(단계 Sp_2).

다음에, 역양자화부(204) 및 역변환부(206)는, 복수의 양자화 계수에 대해 역양자화 및 역변환을 행함으로써, 그 커런트 블록의 예측 잔차를 복원한다(단계 Sp_3).

다음에, 인트라 예측부(216), 인터 예측부(218) 및 예측 제어부(220)로 이루어지는 예측 처리부는, 커런트 블록의 예측 화상을 생성한다(단계 Sp_4).

다음에, 가산부(208)는, 예측 잔차에 예측 화상을 가산함으로써 커런트 블록을 재구성 화상(복호 화상 블록이라고도 한다)에 재구성한다(단계 Sp_5).

그리고, 이 재구성 화상이 생성되면, 루프 필터부(212)는, 그 재구성 화상에 대해 필터링을 행한다(단계 Sp_6).

그리고, 복호 장치(200)는, 픽처 전체의 복호가 완료되었는지 여부를 판정하고(단계 Sp_7), 완료되어 있지 않다고 판정하는 경우(단계 Sp_7의 No), 단계 Sp_1로부터의 처리를 반복하여 실행한다.

또한, 이들 단계 Sp_1~Sp_7의 처리는, 복호 장치(200)에 의해 시??셜하게 행해져도 되고, 그들 처리 중 일부의 복수의 처리가 병렬로 행해져도 되고, 순번을 바꾸어도 된다.

[분할 결정부]

도 70은, 분할 결정부(224)와 다른 구성 요소의 관계를 나타내는 도면이다. 분할 결정부(224)는, 일례로서 이하의 처리를 행해도 된다.

분할 결정부(224)는, 예를 들면, 블록 메모리(210) 또는 프레임 메모리(214)로부터 블록 정보를 수집하고, 또한, 엔트로피 복호부(202)로부터 파라미터를 취득한다. 그리고, 분할 결정부(224)는, 그 블록 정보 및 파라미터에 의거하여 고정 사이즈의 블록의 분할 패턴을 결정해도 된다. 그리고, 분할 결정부(224)는, 그 결정된 분할 패턴을 나타내는 정보를 역변환부(206), 인트라 예측부(216) 및 인터 예측부(218)에 출력해도 된다. 역변환부(206)는, 분할 결정부(224)로부터의 정보에 의해 나타내어지는 분할 패턴에 의거하여 변환 계수에 대해 역변환을 행해도 된다. 인트라 예측부(216) 및 인터 예측부(218)는, 분할 결정부(224)로부터의 정보에 의해 나타내어지는 분할 패턴에 의거하여 예측 화상을 생성해도 된다.

[엔트로피 복호부]

도 71은, 엔트로피 복호부(202)의 기능 구성의 일례를 나타내는 블록도이다.

엔트로피 복호부(202)는, 스트림을 엔트로피 복호함으로써, 양자화 계수, 예측 파라미터, 및 분할 패턴에 관한 파라미터 등을 생성한다. 그 엔트로피 복호에는, 예를 들면, CABAC가 사용된다. 구체적으로는, 엔트로피 복호부(202)는, 예를 들면, 2치 산술 복호부(202a)와, 콘텍스트 제어부(202b)와, 다치화부(202c)를 구비한다. 2치 산술 복호부(202a)는, 콘텍스트 제어부(202b)에 의해 도출된 콘텍스트값을 사용하여 스트림을 2치 신호에 산술 복호한다. 콘텍스트 제어부(202b)는, 부호화 장치(100)의 콘텍스트 제어부(110b)와 마찬가지로, 신택스 요소의 특징 또는 주위의 상황에 따른 콘텍스트값, 즉 2치 신호의 발생 확률을 도출한다. 다치화부(202c)는, 2치 산술 복호부(202a)로부터 출력되는 2치 신호를, 상술한 양자화 계수 등을 나타내는 다치 신호로 변환하는 다치화(debinarize)를 행한다. 이 다치화는, 상술한 2치화의 방식에 따라 행해진다.

엔트로피 복호부(202)는, 블록 단위로 양자화 계수를 역양자화부(204)에 출력한다. 엔트로피 복호부(202)는, 인트라 예측부(216), 인터 예측부(218) 및 예측 제어부(220)에, 스트림(도 1 참조)에 포함되어 있는 예측 파라미터를 출력해도 된다. 인트라 예측부(216), 인터 예측부(218) 및 예측 제어부(220)는, 부호화 장치(100) 측에 있어서의 인트라 예측부(124), 인터 예측부(126) 및 예측 제어부(128)에서 행해지는 처리와 같은 예측 처리를 실행할 수 있다.

[엔트로피 복호부]

도 72는, 엔트로피 복호부(202)에 있어서의 CABAC의 흐름을 나타내는 도면이다.

우선, 엔트로피 복호부(202)에 있어서의 CABAC에서는, 초기화가 행해진다. 이 초기화에서는, 2치 산술 복호부(202a)에 있어서의 초기화와, 초기 콘텍스트값의 설정이 행해진다. 그리고, 2치 산술 복호부(202a) 및 다치화부(202c)는, 예를 들면 CTU의 부호화 데이터에 대해, 산술 복호와 다치화를 실행한다. 이때, 콘텍스트 제어부(202b)는, 산술 복호가 행해질 때마다 콘텍스트값의 갱신을 행한다. 그리고, 콘텍스트 제어부(202b)는, 후처리로서, 콘텍스트값을 퇴피시킨다. 이 퇴피된 콘텍스트값은, 예를 들면 다음의 CTU에 대한 콘텍스트값의 초기값을 위해서 사용된다.

[역양자화부]

역양자화부(204)는, 엔트로피 복호부(202)로부터의 입력인 커런트 블록의 양자화 계수를 역양자화한다. 구체적으로는, 역양자화부(204)는, 커런트 블록의 양자화 계수 각각에 대해, 당해 양자화 계수에 대응하는 양자화 파라미터에 의거하여 당해 양자화 계수를 역양자화한다. 그리고, 역양자화부(204)는, 커런트 블록의 역양자화된 양자화 계수(즉 변환 계수)를 역변환부(206)에 출력한다.

도 73은, 역양자화부(204)의 기능 구성의 일례를 나타내는 블록도이다.

역양자화부(204)는, 예를 들면, 양자화 파라미터 생성부(204a)와, 예측 양자화 파라미터 생성부(204b)와, 양자화 파라미터 기억부(204d)와, 역양자화 처리부(204e)를 구비한다.

도 74는, 역양자화부(204)에 의한 역양자화의 일례를 나타내는 플로차트이다.

역양자화부(204)는, 일례로서, 도 74에 나타내는 플로에 의거하여 CU마다 역양자화 처리를 실시해도 된다. 구체적으로는, 양자화 파라미터 생성부(204a)는, 역양자화를 행할지 여부를 판정한다(단계 Sv_11). 여기에서, 역양자화를 행한다고 판정하면(단계 Sv_11의 Yes), 양자화 파라미터 생성부(204a)는, 커런트 블록의 차분 양자화 파라미터를 엔트로피 복호부(202)로부터 취득한다(단계 Sv_12).

다음에, 예측 양자화 파라미터 생성부(204b)는, 커런트 블록과는 상이한 처리 단위의 양자화 파라미터를 양자화 파라미터 기억부(204d)로부터 취득한다(단계 Sv_13). 예측 양자화 파라미터 생성부(204b)는, 그 취득한 양자화 파라미터에 의거하여, 커런트 블록의 예측 양자화 파라미터를 생성한다(단계 Sv_14).

그리고, 양자화 파라미터 생성부(204a)는, 엔트로피 복호부(202)로부터 취득된, 커런트 블록의 차분 양자화 파라미터와, 예측 양자화 파라미터 생성부(204b)에 의해 생성된, 커런트 블록의 예측 양자화 파라미터를 가산한다(단계 Sv_15). 이 가산에 의해, 커런트 블록의 양자화 파라미터가 생성된다. 또, 양자화 파라미터 생성부(204a)는, 그 커런트 블록의 양자화 파라미터를 양자화 파라미터 기억부(204d)에 저장한다(단계 Sv_16).

다음에, 역양자화 처리부(204e)는, 단계 Sv_15에서 생성된 양자화 파라미터를 사용하여 커런트 블록의 양자화 계수를 변환 계수에 역양자화한다(단계 Sv_17).

또한, 차분 양자화 파라미터는, 비트 시퀀스 레벨, 픽처 레벨, 슬라이스 레벨, 브릭 레벨 또는 CTU 레벨로 복호되어도 된다. 또, 양자화 파라미터의 초기값을, 시퀀스 레벨, 픽처 레벨, 슬라이스 레벨, 브릭 레벨 또는 CTU 레벨로 복호해도 된다. 이때, 양자화 파라미터는 양자화 파라미터의 초기값과 차분 양자화 파라미터를 사용하여 생성되어도 된다.

또한, 역양자화부(204)는 복수의 역양자화기를 구비하고 있어도 되고, 복수의 역양자화 방법으로부터 선택한 역양자화 방법을 사용하여 양자화 계수를 역양자화해도 된다.

[역변환부]

역변환부(206)는, 역양자화부(204)로부터의 입력인 변환 계수를 역변환함으로써 예측 잔차를 복원한다.

예를 들면 스트림으로부터 해독된 정보가 EMT 또는 AMT를 적용하는 것을 나타내는 경우(예를 들면 AMT 플래그가 참), 역변환부(206)는, 해독된 변환 타입을 나타내는 정보에 의거하여 커런트 블록의 변환 계수를 역변환한다.

또 예를 들면, 스트림으로부터 해독된 정보가 NSST를 적용하는 것을 나타내는 경우, 역변환부(206)는, 변환 계수에 역재변환을 적용한다.

도 75는, 역변환부(206)에 의한 처리의 일례를 나타내는 플로차트이다.

예를 들면, 역변환부(206)는, 직교 변환을 행하지 않음을 나타내는 정보가 스트림에 존재하는지 여부를 판정한다(단계 St_11). 여기에서, 그 정보가 존재하지 않는다고 판정하면(단계 St_11의 No), 역변환부(206)는, 엔트로피 복호부(202)에 의해 복호된, 변환 타입을 나타내는 정보를 취득한다(단계 St_12). 다음에, 역변환부(206)는, 그 정보에 의거하여, 부호화 장치(100)의 직교 변환에 사용된 변환 타입을 결정한다(단계 St_13). 그리고, 역변환부(206)는, 그 결정한 변환 타입을 사용하여 역직교 변환을 행한다(단계 St_14).

도 76은, 역변환부(206)에 의한 처리의 다른 예를 나타내는 플로차트이다.

예를 들면, 역변환부(206)는, 변환 사이즈가 소정값 이하인지 여부를 판정한다(단계 Su_11). 여기에서, 소정값 이하라고 판정하면(단계 Su_11의 Yes), 역변환부(206)는, 제1 변환 타입군에 포함되는 1개 이상의 변환 타입 중, 어느 변환 타입이 부호화 장치(100)에 의해 사용되었는지를 나타내는 정보를 엔트로피 복호부(202)로부터 취득한다(단계 Su_12). 또한, 이러한 정보는, 엔트로피 복호부(202)에 의해 복호되어 역변환부(206)에 출력된다.

역변환부(206)는, 그 정보에 의거하여, 부호화 장치(100)에 있어서의 직교 변환에 사용된 변환 타입을 결정한다(단계 Su_13). 그리고, 역변환부(206)는, 그 결정한 변환 타입을 사용하여 커런트 블록의 변환 계수를 역직교 변환한다(단계 Su_14). 한편, 역변환부(206)는, 단계 Su_11에 있어서, 변환 사이즈가 소정값 이하가 아니라고 판정하면(단계 Su_11의 No), 제2 변환 타입군을 사용하여 커런트 블록의 변환 계수를 역직교 변환한다(단계 Su_15).

또한, 역변환부(206)에 의한 역직교 변환은, 일례로서 TU마다 도 75 또는 도 76에 나타내는 플로에 따라 실시되어도 된다. 또, 직교 변환에 사용한 변환 타입을 나타내는 정보를 복호하지 않고, 미리 규정된 변환 타입을 사용하여 역직교 변환을 행해도 된다. 또, 변환 타입은, 구체적으로는 DST7 또는 DCT8 등이며, 역직교 변환에서는, 그 변환 타입에 대응하는 역변환 기저 함수가 사용된다.

[가산부]

가산부(208)는, 역변환부(206)로부터의 입력인 예측 잔차와 예측 제어부(220)로부터의 입력인 예측 화상을 가산함으로써 커런트 블록을 재구성한다. 즉, 커런트 블록의 재구성 화상이 생성된다. 그리고, 가산부(208)는, 커런트 블록의 재구성 화상을 블록 메모리(210) 및 루프 필터부(212)에 출력한다.

[블록 메모리]

블록 메모리(210)는, 인트라 예측에서 참조되는 블록이며, 커런트 픽처 내의 블록을 저장하기 위한 기억부이다. 구체적으로는, 블록 메모리(210)는, 가산부(208)로부터 출력된 재구성 화상을 저장한다.

[루프 필터부]

루프 필터부(212)는, 가산부(208)에 의해 생성된 재구성 화상에 루프 필터를 실시하고, 필터가 실시된 재구성 화상을 프레임 메모리(214) 및 표시 장치 등에 출력한다.

스트림으로부터 해독된 ALF의 온/오프를 나타내는 정보가 ALF의 온을 나타내는 경우, 국소적인 구배의 방향 및 활성도에 의거하여 복수의 필터 중에서 1개의 필터가 선택되고, 선택된 필터가 재구성 화상에 적용된다.

도 77은, 루프 필터부(212)의 기능 구성의 일례를 나타내는 블록도이다. 또한, 루프 필터부(212)는, 부호화 장치(100)의 루프 필터부(120)와 동일한 구성을 가진다.

루프 필터부(212)는, 예를 들면 도 77에 나타내는 바와 같이, 디블록킹·필터 처리부(212a)와, SAO 처리부(212b)와, ALF 처리부(212c)를 구비한다. 디블록킹·필터 처리부(212a)는, 재구성 화상에 대해 상술한 디블록킹·필터 처리를 실시한다. SAO 처리부(212b)는, 디블록킹·필터 처리 후의 재구성 화상에 대해 상술한 SAO 처리를 실시한다. 또, ALF 처리부(212c)는, SAO 처리 후의 재구성 화상에 대해 상술한 ALF 처리를 적용한다. 또한, 루프 필터부(212)는, 도 77에 개시한 모든 처리부를 구비하지 않아도 되고, 일부의 처리부만을 구비하고 있어도 된다. 또, 루프 필터부(212)는, 도 77에 개시한 처리 순서와는 상이한 순번으로 상술한 각 처리를 행하는 구성이어도 된다.

[프레임 메모리]

프레임 메모리(214)는, 인터 예측에 사용되는 참조 픽처를 저장하기 위한 기억부이며, 프레임 버퍼라 불리는 경우도 있다. 구체적으로는, 프레임 메모리(214)는, 루프 필터부(212)에 의해 필터가 실시된 재구성 화상을 저장한다.

[예측부(인트라 예측부·인터 예측부·예측 제어부)]

도 78은, 복호 장치(200)의 예측부에서 행해지는 처리의 일례를 나타내는 플로차트이다. 또한, 일례로서 예측부는, 인트라 예측부(216), 인터 예측부(218), 및 예측 제어부(220)의 전부 또는 일부의 구성 요소로 이루어진다. 예측 처리부는, 예를 들면 인트라 예측부(216) 및 인터 예측부(218)를 포함한다.

예측부는, 커런트 블록의 예측 화상을 생성한다(단계 Sq_1). 이 예측 화상은, 예측 신호 또는 예측 블록이라고도 한다. 또한, 예측 신호에는, 예를 들면 인트라 예측 신호 또는 인터 예측 신호가 있다. 구체적으로는, 예측부는, 다른 블록에 대한 예측 화상의 생성, 예측 잔차의 복원, 및 예측 화상의 가산이 행해짐으로써 이미 얻어져 있는 재구성 화상을 사용하여, 커런트 블록의 예측 화상을 생성한다. 복호 장치(200)의 예측부는, 부호화 장치(100)의 예측부에 의해 생성되는 예측 화상과 동일한 예측 화상을 생성한다. 즉, 그들 예측부에 사용되는 예측 화상의 생성 방법은, 서로 공통 또는 대응되어 있다.

재구성 화상은, 예를 들면, 참조 픽처의 화상이어도 되고, 커런트 블록을 포함하는 픽처인 커런트 픽처 내의 복호 완료 블록(즉, 상술한 다른 블록)의 화상이어도 된다. 커런트 픽처 내의 복호 완료 블록은, 예를 들면 커런트 블록의 인접 블록이다.

도 79는, 복호 장치(200)의 예측부에서 행해지는 처리의 다른 예를 나타내는 플로차트이다.

예측부는, 예측 화상을 생성하기 위한 방식 또는 모드를 판정한다(단계 Sr_1). 예를 들면, 이 방식 또는 모드는, 예를 들면 예측 파라미터 등에 의거하여 판정되어도 된다.

예측부는, 예측 화상을 생성하기 위한 모드로서 제1 방식을 판정한 경우에는, 그 제1 방식에 따라 예측 화상을 생성한다(단계 Sr_2a). 또, 예측부는, 예측 화상을 생성하기 위한 모드로서 제2 방식을 판정한 경우에는, 그 제2 방식에 따라 예측 화상을 생성한다(단계 Sr_2b). 또, 예측부는, 예측 화상을 생성하기 위한 모드로서 제3 방식을 판정한 경우에는, 그 제3 방식에 따라 예측 화상을 생성한다(단계 Sr_2c).

제1 방식, 제2 방식, 및 제3 방식은, 예측 화상을 생성하기 위한 서로 상이한 방식이며, 각각 예를 들면, 인터 예측 방식, 인트라 예측 방식, 및, 그들 이외의 예측 방식이어도 된다. 이들 예측 방식에서는, 상술한 재구성 화상을 사용해도 된다.

도 80a 및 도 80b는, 복호 장치(200)의 예측부에서 행해지는 처리의 다른 예를 나타내는 플로차트이다.

예측부는, 일례로서 도 80a 및 도 80b에 나타내는 플로에 따라 예측 처리를 행해도 된다. 또한, 도 80a 및 도 80b에 나타내는 인트라 블록 카피는, 인터 예측에 속하는 1개의 모드이며, 커런트 픽처에 포함되는 블록이 참조 화상 또는 참조 블록으로서 참조되는 모드이다. 즉, 인트라 블록 카피에서는, 커런트 픽처와 상이한 픽처는 참조되지 않는다. 또, 도 80a에 나타내는 PCM 모드는, 인트라 예측에 속하는 1개의 모드이며, 변환 및 양자화가 행해지지 않는 모드이다.

[인트라 예측부]

인트라 예측부(216)는, 스트림으로부터 해독된 인트라 예측 모드에 의거하여, 블록 메모리(210)에 저장된 커런트 픽처 내의 블록을 참조하여 인트라 예측을 행함으로써, 커런트 블록의 예측 화상(즉 인트라 예측 화상)을 생성한다. 구체적으로는, 인트라 예측부(216)는, 커런트 블록에 인접하는 블록의 화소값(예를 들면 휘도값, 색차값)을 참조하여 인트라 예측을 행함으로써 인트라 예측 화상을 생성하고, 인트라 예측 화상을 예측 제어부(220)에 출력한다.

또한, 색차 블록의 인트라 예측에 있어서 휘도 블록을 참조하는 인트라 예측 모드가 선택되어 있는 경우는, 인트라 예측부(216)는, 커런트 블록의 휘도 성분에 의거하여, 커런트 블록의 색차 성분을 예측해도 된다.

또, 스트림으로부터 해독된 정보가 PDPC의 적용을 나타내는 경우, 인트라 예측부(216)는, 수평/수직 방향의 참조 화소의 구배에 의거하여 인트라 예측 후의 화소값을 보정한다.

도 81은, 복호 장치(200)의 인트라 예측부(216)에 의한 처리의 일례를 나타내는 도면이다.

인트라 예측부(216)는, 우선, 1을 나타내는 MPM 플래그가 스트림에 존재하는지 여부를 판정한다(단계 Sw_11). 여기에서, 1을 나타내는 MPM 플래그가 존재한다고 판정하면(단계 Sw_11의 Yes), 인트라 예측부(216)는, MPM 중, 부호화 장치(100)에 있어서 선택된 인트라 예측 모드를 나타내는 정보를 엔트로피 복호부(202)로부터 취득한다(단계 Sw_12). 또한, 그 정보는, 엔트로피 복호부(202)에 의해 복호되어 인트라 예측부(216)에 출력된다. 다음에, 인트라 예측부(216)는, MPM을 결정한다(단계 Sw_13). MPM은, 예를 들면 6개의 인트라 예측 모드로 이루어진다. 그리고, 인트라 예측부(216)는, 그 MPM에 포함되는 복수의 인트라 예측 모드 중에서, 단계 Sw_12에서 취득된 정보에 의해 나타내어지는 인트라 예측 모드를 결정한다(단계 Sw_14).

한편, 인트라 예측부(216)는, 단계 Sw_11에 있어서, 1을 나타내는 MPM 플래그가 스트림에 존재하지 않는다고 판정하면(단계 Sw_11의 No), 부호화 장치(100)에 있어서 선택된 인트라 예측 모드를 나타내는 정보를 취득한다(단계 Sw_15). 즉, 인트라 예측부(216)는, MPM에 포함되지 않는 1개 이상의 인트라 예측 모드 중, 부호화 장치(100)에 있어서 선택된 인트라 예측 모드를 나타내는 정보를 엔트로피 복호부(202)로부터 취득한다. 또한, 그 정보는, 엔트로피 복호부(202)에 의해 복호되어 인트라 예측부(216)에 출력된다. 그리고, 인트라 예측부(216)는, 그 MPM에 포함되어 있지 않은 1개 이상의 인트라 예측 모드 중에서, 단계 Sw_15에서 취득된 정보에 의해 나타내어지는 인트라 예측 모드를 결정한다(단계 Sw_17).

인트라 예측부(216)는, 단계 Sw_14 또는 단계 Sw_17에 있어서 결정된 인트라 예측 모드에 따라 예측 화상을 생성한다(단계 Sw_18).

[인터 예측부]

인터 예측부(218)는, 프레임 메모리(214)에 저장된 참조 픽처를 참조하여, 커런트 블록을 예측한다. 예측은, 커런트 블록 또는 커런트 블록 내의 서브 블록의 단위로 행해진다. 또한, 서브 블록은 블록에 포함되어 있고, 블록보다 작은 단위이다. 서브 블록의 사이즈는, 4×4 화소여도, 8×8 화소여도, 그 이외의 사이즈여도 된다. 서브 블록의 사이즈는, 슬라이스, 브릭, 또는 픽처 등의 단위로 전환되어도 된다.

예를 들면, 인터 예측부(218)는, 스트림(예를 들면, 엔트로피 복호부(202)로부터 출력되는 예측 파라미터)으로부터 해독된 움직임 정보(예를 들면 MV)를 사용하여 움직임 보상을 행함으로써 커런트 블록 또는 서브 블록의 인터 예측 화상을 생성하고, 인터 예측 화상을 예측 제어부(220)에 출력한다.

스트림으로부터 해독된 정보가 OBMC 모드를 적용하는 것을 나타내는 경우, 인터 예측부(218)는, 움직임 탐색에 의해 얻어진 커런트 블록의 움직임 정보뿐만 아니라, 인접 블록의 움직임 정보도 사용하여, 인터 예측 화상을 생성한다.

또, 스트림으로부터 해독된 정보가 FRUC 모드를 적용하는 것을 나타내는 경우, 인터 예측부(218)는, 스트림으로부터 해독된 패턴 매칭의 방법(바이래터럴 매칭 또는 템플릿 매칭)에 따라 움직임 탐색을 행함으로써 움직임 정보를 도출한다. 그리고, 인터 예측부(218)는, 도출된 움직임 정보를 사용하여 움직임 보상(예측)을 행한다.

또, 인터 예측부(218)는, BIO 모드가 적용되는 경우에, 등속 직선 운동을 가정한 모델에 의거하여 MV를 도출한다. 또, 스트림으로부터 해독된 정보가 아핀 모드를 적용하는 것을 나타내는 경우에는, 인터 예측부(218)는, 복수의 인접 블록의 MV에 의거하여 서브 블록 단위로 MV를 도출한다.

[MV 도출의 플로]

도 82는, 복호 장치(200)에 있어서의 MV 도출의 일례를 나타내는 플로차트이다.

인터 예측부(218)는, 예를 들면, 움직임 정보(예를 들면 MV)를 복호할지 여부를 판정한다. 예를 들면, 인터 예측부(218)는, 스트림에 포함되는 예측 모드에 따라 판정해도 되고, 스트림에 포함되는 그 외의 정보에 의거하여 판정해도 된다. 여기에서, 인터 예측부(218)는, 움직임 정보를 복호한다고 판정하면, 그 움직임 정보를 복호하는 모드로, 커런트 블록의 MV를 도출한다. 한편, 인터 예측부(218)는, 움직임 정보를 복호하지 않는다고 판정하면, 움직임 정보를 복호하지 않는 모드로 MV를 도출한다.

여기에서, MV 도출의 모드에는, 후술하는 노멀 인터 모드, 노멀 머지 모드, FRUC 모드 및 아핀 모드 등이 있다. 이들 모드 중, 움직임 정보를 복호하는 모드에는, 노멀 인터 모드, 노멀 머지 모드, 및 아핀 모드(구체적으로는, 아핀 인터 모드 및 아핀 머지 모드) 등이 있다. 또한, 움직임 정보에는, MV뿐만 아니라, 후술하는 예측 MV 선택 정보가 포함되어도 된다. 또, 움직임 정보를 복호하지 않는 모드에는, FRUC 모드 등이 있다. 인터 예측부(218)는, 이들 복수의 모드로부터, 커런트 블록의 MV를 도출하기 위한 모드를 선택하고, 그 선택된 모드를 사용하여 커런트 블록의 MV를 도출한다.

도 83은, 복호 장치(200)에 있어서의 MV 도출의 다른 예를 나타내는 플로차트이다.

인터 예측부(218)는, 예를 들면, 차분 MV를 복호할지 여부를 판정한다, 예를 들면, 인터 예측부(218)는, 스트림에 포함되는 예측 모드에 따라 판정해도 되고, 스트림에 포함되는 그 외의 정보에 의거하여 판정해도 된다. 여기에서, 인터 예측부(218)는, 차분 MV를 복호한다고 판정하면, 차분 MV를 복호하는 모드로, 커런트 블록의 MV를 도출해도 된다. 이 경우, 예를 들면 스트림에 포함되는 차분 MV가 예측 파라미터로서 복호된다.

한편, 인터 예측부(218)는, 차분 MV를 복호하지 않는다고 판정하면, 차분 MV를 복호하지 않는 모드로 MV를 도출한다. 이 경우에는, 부호화된 차분 MV는 스트림에 포함되지 않는다.

여기에서, 상술한 바와 같이 MV의 도출의 모드에는, 후술하는 노멀 인터, 노멀 머지 모드, FRUC 모드 및 아핀 모드 등이 있다. 이들 모드 중, 차분 MV를 부호화하는 모드에는, 노멀 인터 모드 및 아핀 모드(구체적으로는, 아핀 인터 모드) 등이 있다. 또, 차분 MV를 부호화하지 않는 모드에는, FRUC 모드, 노멀 머지 모드 및 아핀 모드(구체적으로는, 아핀 머지 모드) 등이 있다. 인터 예측부(218)는, 이들 복수의 모드로부터, 커런트 블록의 MV를 도출하기 위한 모드를 선택하고, 그 선택된 모드를 사용하여 커런트 블록의 MV를 도출한다.

[MV 도출＞노멀 인터 모드]

예를 들면, 스트림으로부터 해독된 정보가 노멀 인터 모드를 적용하는 것을 나타내는 경우, 인터 예측부(218)는, 스트림으로부터 해독된 정보에 의거하여, 노멀 머지 모드로 MV를 도출하고, 그 MV를 사용하여 움직임 보상(예측)을 행한다.

도 84는, 복호 장치(200)에 있어서의 노멀 인터 모드에 의한 인터 예측의 예를 나타내는 플로차트이다.

복호 장치(200)의 인터 예측부(218)는, 블록마다, 그 블록에 대해 움직임 보상을 행한다. 이때에는, 인터 예측부(218)는, 우선, 시간적 또는 공간적으로 커런트 블록 주위에 있는 복수의 복호 완료 블록의 MV 등의 정보에 의거하여, 그 커런트 블록에 대해 복수의 후보 MV를 취득한다(단계 Sg_11). 즉, 인터 예측부(218)는, 후보 MV 리스트를 작성한다.

다음에, 인터 예측부(218)는, 단계 Sg_11에서 취득된 복수의 후보 MV 중에서, N개(N은 2 이상의 정수)의 후보 MV 각각을 예측 움직임 벡터 후보(예측 MV 후보라고도 한다)로서, 미리 결정된 우선 순위에 따라 추출한다(단계 Sg_12). 또한, 그 우선 순위는, N개의 예측 MV 후보 각각에 대해 미리 정해져 있다.

다음에, 인터 예측부(218)는, 입력된 스트림으로부터 예측 MV 선택 정보를 복호하고, 그 복호된 예측 MV 선택 정보를 사용하여, 그 N개의 예측 MV 후보 중에서 1개의 예측 MV 후보를, 커런트 블록의 예측 MV로서 선택한다(단계 Sg_13).

다음에, 인터 예측부(218)는, 입력된 스트림으로부터 차분 MV를 복호하고, 그 복호된 차분 MV인 차분값과, 선택된 예측 MV를 가산함으로써, 커런트 블록의 MV를 도출한다(단계 Sg_14).

마지막으로, 인터 예측부(218)는, 그 도출된 MV와 복호 완료 참조 픽처를 사용하여 커런트 블록에 대해 움직임 보상을 행함으로써, 그 커런트 블록의 예측 화상을 생성한다(단계 Sg_15). 단계 Sg_11~Sg_15의 처리는, 각 블록에 대해 실행된다. 예를 들면, 슬라이스에 포함되는 모든 블록 각각에 대해 단계 Sg_11~Sg_15의 처리가 실행되면, 그 슬라이스에 대한 노멀 인터 모드를 사용한 인터 예측이 종료된다. 또, 픽처에 포함되는 모든 블록 각각에 대해 단계 Sg_11~Sg_15의 처리가 실행되면, 그 픽처에 대한 노멀 인터 모드를 사용한 인터 예측이 종료된다. 또한, 단계 Sg_11~Sg_15의 처리는, 슬라이스에 포함되는 모든 블록에 대해 실행되지 않고, 일부의 블록에 대해 실행되면, 그 슬라이스에 대한 노멀 인터 모드를 사용한 인터 예측이 종료되어도 된다. 단계 Sg_11~Sg_15의 처리는, 마찬가지로, 픽처에 포함되는 일부의 블록에 대해 실행되면, 그 픽처에 대한 노멀 인터 모드를 사용한 인터 예측이 종료되어도 된다.

[MV 도출＞노멀 머지 모드]

예를 들면, 스트림으로부터 해독된 정보가 노멀 머지 모드의 적용을 나타내는 경우, 인터 예측부(218)는, 노멀 머지 모드로 MV를 도출하고, 그 MV를 사용하여 움직임 보상(예측)을 행한다.

도 85는, 복호 장치(200)에 있어서의 노멀 머지 모드에 의한 인터 예측의 예를 나타내는 플로차트이다.

인터 예측부(218)는, 우선, 시간적 또는 공간적으로 커런트 블록의 주위에 있는 복수의 복호 완료 블록의 MV 등의 정보에 의거하여, 그 커런트 블록에 대해 복수의 후보 MV를 취득한다(단계 Sh_11). 즉, 인터 예측부(218)는, 후보 MV 리스트를 작성한다.

다음에, 인터 예측부(218)는, 단계 Sh_11에서 취득된 복수의 후보 MV 중에서 1개의 후보 MV를 선택함으로써, 커런트 블록의 MV를 도출한다(단계 Sh_12). 구체적으로는, 인터 예측부(218)는, 예를 들면 스트림에 예측 파라미터로서 포함되는 MV 선택 정보를 취득하고, 그 MV 선택 정보에 의해 식별되는 후보 MV를, 커런트 블록의 MV로서 선택한다.

마지막으로, 인터 예측부(218)는, 그 도출된 MV와 복호 완료 참조 픽처를 사용하여 커런트 블록에 대해 움직임 보상을 행함으로써, 그 커런트 블록의 예측 화상을 생성한다(단계 Sh_13). 단계 Sh_11~Sh_13의 처리는 예를 들면 각 블록에 대해 실행된다. 예를 들면, 슬라이스에 포함되는 모든 블록 각각에 대해 단계 Sh_11~Sh_13의 처리가 실행되면, 그 슬라이스에 대한 노멀 머지 모드를 사용한 인터 예측이 종료된다. 또, 픽처에 포함되는 모든 블록 각각에 대해 단계 Sh_11~Sh_13의 처리가 실행되면, 그 픽처에 대한 노멀 머지 모드를 사용한 인터 예측이 종료된다. 또한, 단계 Sh_11~Sh_13의 처리는, 슬라이스에 포함되는 모든 블록에 대해 실행되지 않고, 일부의 블록에 대해 실행되면, 그 슬라이스에 대한 노멀 머지 모드를 사용한 인터 예측이 종료되어도 된다. 단계 Sh_11~Sh_13의 처리는, 마찬가지로, 픽처에 포함되는 일부의 블록에 대해 실행되면, 그 픽처에 대한 노멀 머지 모드를 사용한 인터 예측이 종료되어도 된다.

[MV 도출＞FRUC 모드]

예를 들면, 스트림으로부터 해독된 정보가 FRUC 모드의 적용을 나타내는 경우, 인터 예측부(218)는, FRUC 모드로 MV를 도출하고, 그 MV를 사용하여 움직임 보상(예측)을 행한다. 이 경우, 움직임 정보는, 부호화 장치(100) 측으로부터 신호화되지 않고, 복호 장치(200) 측에서 도출된다. 예를 들면, 복호 장치(200)는, 움직임 탐색을 행함으로써 움직임 정보를 도출해도 된다. 이 경우, 복호 장치(200)는, 커런트 블록의 화소값을 사용하지 않고 움직임 탐색을 행한다.

도 86은, 복호 장치(200)에 있어서의 FRUC 모드에 의한 인터 예측의 예를 나타내는 플로차트이다.

우선, 인터 예측부(218)는, 커런트 블록에 공간적 또는 시간적으로 인접하는 각 복호 완료 블록의 MV를 참조하고, 그들 MV를 후보 MV로서 나타내는 리스트(즉, 후보 MV 리스트이며, 노멀 머지 모드의 후보 MV 리스트와 공통이어도 된다)를 생성한다(단계 Si_11). 다음에, 인터 예측부(218)는, 후보 MV 리스트에 등록되어 있는 복수의 후보 MV 중에서 베스트 후보 MV를 선택한다(단계 Si_12). 예를 들면, 인터 예측부(218)는, 후보 MV 리스트에 포함되는 각 후보 MV의 평가값을 산출하고, 그 평가값에 의거하여 1개의 후보 MV를 베스트 후보 MV로서 선택한다. 그리고, 인터 예측부(218)는, 선택된 베스트 후보 MV에 의거하여, 커런트 블록을 위한 MV를 도출한다(단계 Si_14). 구체적으로는, 예를 들면, 선택된 베스트 후보 MV가 그대로 커런트 블록을 위한 MV로서 도출된다. 또 예를 들면, 선택된 베스트 후보 MV에 대응하는 참조 픽처 내의 위치의 주변 영역에 있어서, 패턴 매칭을 행함으로써, 커런트 블록을 위한 MV가 도출되어도 된다. 즉, 베스트 후보 MV의 주변의 영역에 대해, 참조 픽처에 있어서의 패턴 매칭 및 평가값을 사용한 탐색을 행하고, 또한 평가값이 좋은 값이 되는 MV가 있었던 경우에는, 베스트 후보 MV를 그 MV에 갱신하고, 그것을 커런트 블록의 최종적인 MV로 해도 된다. 보다 좋은 평가값을 가지는 MV로의 갱신을 실시하지 않아도 된다.

마지막으로, 인터 예측부(218)는, 그 도출된 MV와 복호 완료 참조 픽처를 사용하여 커런트 블록에 대해 움직임 보상을 행함으로써, 그 커런트 블록의 예측 화상을 생성한다(단계 Si_15). 단계 Si_11~Si_15의 처리는 예를 들면 각 블록에 대해 실행된다. 예를 들면, 슬라이스에 포함되는 모든 블록 각각에 대해 단계 Si_11~Si_15의 처리가 실행되면, 그 슬라이스에 대한 FRUC 모드를 사용한 인터 예측이 종료된다. 또, 픽처에 포함되는 모든 블록 각각에 대해 단계 Si_11~Si_15의 처리가 실행되면, 그 픽처에 대한 FRUC 모드를 사용한 인터 예측이 종료된다. 서브 블록 단위에서도 상술한 블록 단위와 동일하게 처리되어도 된다.

[MV 도출＞아핀 머지 모드]

예를 들면, 스트림으로부터 해독된 정보가 아핀 머지 모드의 적용을 나타내는 경우, 인터 예측부(218)는, 아핀 머지 모드로 MV를 도출하고, 그 MV를 사용하여 움직임 보상(예측)을 행한다.

도 87은, 복호 장치(200)에 있어서의 아핀 머지 모드에 의한 인터 예측의 예를 나타내는 플로차트이다.

아핀 머지 모드에서는, 우선, 인터 예측부(218)는, 커런트 블록의 제어 포인트 각각의 MV를 도출한다(단계 Sk_11). 제어 포인트는, 도 46a에 나타내는 바와 같이, 커런트 블록의 좌측 상단 모서리 및 우측 상단 모서리의 포인트, 혹은 도 46b에 나타내는 바와 같이, 커런트 블록의 좌측 상단 모서리, 우측 상단 모서리 및 좌측 하단 모서리의 포인트이다.

예를 들면, 도 47a~도 47c에 나타내는 MV의 도출 방법을 사용하는 경우, 인터 예측부(218)는, 도 47a에 나타내는 바와 같이, 복호 완료 블록 A(좌측), 블록 B(상측), 블록 C(우측 상단), 블록 D(좌측 하단) 및 블록 E(좌측 상단) 순서로 이들 블록을 검사하고, 아핀 모드로 복호된 최초의 유효한 블록을 특정한다.

인터 예측부(218)는, 특정된 아핀 모드로 복호된 최초의 유효한 블록을 사용하여, 제어 포인트의 MV를 도출한다. 예를 들면, 블록 A가 특정되고, 블록 A가 2개의 제어 포인트를 가지는 경우, 도 47b에 나타내는 바와 같이, 인터 예측부(218)는, 블록 A를 포함하는 복호 완료 블록의 좌측 상단 모서리 및 우측 상단 모서리의 움직임 벡터 v₃ 및 v₄를 커런트 블록에 투영함으로써, 커런트 블록의 좌측 상단 모서리 제어 포인트의 움직임 벡터 v₀와, 우측 상단 모서리 제어 포인트의 움직임 벡터 v₁을 산출한다. 이에 의해, 각 제어 포인트의 MV가 도출된다.

또한, 도 49a에 나타내는 바와 같이, 블록 A가 특정되고, 블록 A가 2개의 제어 포인트를 가지는 경우에, 3개의 제어 포인트의 MV를 산출해도 되고, 도 49b에 나타내는 바와 같이, 블록 A가 특정되고, 블록 A가 3개의 제어 포인트를 가지는 경우에, 2개의 제어 포인트의 MV를 산출해도 된다.

또, 스트림에 예측 파라미터로서 MV 선택 정보가 포함되어 있는 경우에는, 인터 예측부(218)는, 그 MV 선택 정보를 사용하여 커런트 블록의 각 제어 포인트의 MV를 도출해도 된다.

다음에, 인터 예측부(218)는, 커런트 블록에 포함되는 복수의 서브 블록 각각에 대해, 움직임 보상을 행한다. 즉, 인터 예측부(218)는, 그 복수의 서브 블록 각각에 대해, 2개의 움직임 벡터 v₀ 및 v₁과 상술한 식 (1A)를 사용하거나, 혹은 3개의 움직임 벡터 v₀, v₁ 및 v₂와 상술한 식 (1B)를 사용하여, 그 서브 블록의 MV를 아핀 MV로서 산출한다(단계 Sk_12). 그리고, 인터 예측부(218)는, 그들 아핀 MV 및 복호 완료 참조 픽처를 사용하여 그 서브 블록에 대해 움직임 보상을 행한다(단계 Sk_13). 커런트 블록에 포함되는 모든 서브 블록 각각에 대해 단계 Sk_12 및 Sk_13의 처리가 실행되면, 그 커런트 블록에 대한 아핀 머지 모드를 사용한 인터 예측이 종료된다. 즉, 커런트 블록에 대해 움직임 보상이 행해지고, 그 커런트 블록의 예측 화상이 생성된다.

또한, 단계 Sk_11에서는, 상술한 후보 MV 리스트가 생성되어도 된다. 후보 MV 리스트는, 예를 들면, 각 제어 포인트에 대해 복수의 MV 도출 방법을 사용하여 도출한 후보 MV를 포함하는 리스트여도 된다. 복수의 MV 도출 방법은, 도 47a~도 47c에 나타내는 MV의 도출 방법, 도 48a 및 도 48b에 나타내는 MV의 도출 방법, 도 49a 및 도 49b에 나타내는 MV의 도출 방법, 및, 그 외의 MV의 도출 방법의 임의의 조합이어도 된다.

또한, 후보 MV 리스트는, 아핀 모드 이외의, 서브 블록 단위로 예측을 행하는 모드의 후보 MV를 포함해도 된다.

또한, 후보 MV 리스트로서, 예를 들면, 2개의 제어 포인트를 가지는 아핀 머지 모드의 후보 MV와, 3개의 제어 포인트를 가지는 아핀 머지 모드의 후보 MV를 포함하는 후보 MV 리스트를 생성해도 된다. 또는, 2개의 제어 포인트를 가지는 아핀 머지 모드의 후보 MV를 포함하는 후보 MV 리스트와, 3개의 제어 포인트를 가지는 아핀 머지 모드의 후보 MV를 포함하는 후보 MV 리스트를 각각 생성해도 된다. 또는, 2개의 제어 포인트를 가지는 아핀 머지 모드와, 3개의 제어 포인트를 가지는 아핀 머지 모드 중 한쪽 모드의 후보 MV를 포함하는 후보 MV 리스트를 생성해도 된다.

[MV 도출＞아핀 인터 모드]

예를 들면, 스트림으로부터 해독된 정보가 아핀 인터 모드의 적용을 나타내는 경우, 인터 예측부(218)는, 아핀 인터 모드로 MV를 도출하고, 그 MV를 사용하여 움직임 보상(예측)을 행한다.

도 88은, 복호 장치(200)에 있어서의 아핀 인터 모드에 의한 인터 예측의 예를 나타내는 플로차트이다.

아핀 인터 모드에서는, 우선, 인터 예측부(218)는, 커런트 블록의 2개 또는 3개의 제어 포인트 각각의 예측 MV(v₀, v₁) 또는 (v₀, v₁, v₂)를 도출한다(단계 Sj_11). 제어 포인트는, 예를 들면 도 46a 또는 도 46b에 나타내는 바와 같이, 커런트 블록의 좌측 상단 모서리, 우측 상단 모서리 혹은 좌측 하단 모서리의 포인트이다.

인터 예측부(218)는, 스트림에 예측 파라미터로서 포함되는 예측 MV 선택 정보를 취득하고, 그 예측 MV 선택 정보에 의해 식별되는 MV를 사용하여, 커런트 블록의 각 제어 포인트의 예측 MV를 도출한다. 예를 들면, 도 48a 및 도 48b에 나타내는 MV의 도출 방법을 사용하는 경우, 인터 예측부(218)는, 도 48a 또는 도 48b에 나타내는 커런트 블록의 각 제어 포인트 근방의 복호 완료 블록 중, 예측 MV 선택 정보에 의해 식별되는 블록의 MV를 선택함으로써, 커런트 블록의 제어 포인트의 예측 MV(v₀, v₁) 또는 (v₀, v₁, v₂)를 도출한다.

다음에, 인터 예측부(218)는, 예를 들면, 스트림에 예측 파라미터로서 포함되는 각 차분 MV를 취득하고, 커런트 블록의 각 제어 포인트의 예측 MV와, 그 예측 MV에 대응하는 차분 MV를 가산한다(단계 Sj_12). 이에 의해, 커런트 블록의 각 제어 포인트의 MV가 도출된다.

다음에, 인터 예측부(218)는, 커런트 블록에 포함되는 복수의 서브 블록 각각에 대해, 움직임 보상을 행한다. 즉, 인터 예측부(218)는, 그 복수의 서브 블록 각각에 대해, 2개의 움직임 벡터 v₀ 및 v₁과 상술한 식 (1A)를 사용하거나, 혹은 3개의 움직임 벡터 v₀, v₁ 및 v₂와 상술한 식 (1B)를 사용하여, 그 서브 블록의 MV를 아핀 MV로서 산출한다(단계 Sj_13). 그리고, 인터 예측부(218)는, 그들 아핀 MV 및 복호 완료 참조 픽처를 사용하여 그 서브 블록에 대해 움직임 보상을 행한다(단계 Sj_14). 커런트 블록에 포함되는 모든 서브 블록 각각에 대해 단계 Sj_13 및 Sj_14의 처리가 실행되면, 그 커런트 블록에 대한 아핀 머지 모드를 사용한 인터 예측이 종료된다. 즉, 커런트 블록에 대해 움직임 보상이 행해지고, 그 커런트 블록의 예측 화상이 생성된다.

또한, 단계 Sj_11에서는, 단계 Sk_11과 마찬가지로, 상술한 후보 MV 리스트가 생성되어도 된다.

[MV 도출＞트라이앵글 모드]

예를 들면, 스트림으로부터 해독된 정보가 트라이앵글 모드의 적용을 나타내는 경우, 인터 예측부(218)는, 트라이앵글 모드로 MV를 도출하고, 그 MV를 사용하여 움직임 보상(예측)을 행한다.

도 89는, 복호 장치(200)에 있어서의 트라이앵글 모드에 의한 인터 예측의 예를 나타내는 플로차트이다.

트라이앵글 모드에서는, 우선, 인터 예측부(218)는, 커런트 블록을 제1 파티션과 제2 파티션으로 분할한다(단계 Sx_11). 이때, 인터 예측부(218)는, 각 파티션으로의 분할에 관한 정보인 파티션 정보를 예측 파라미터로서 스트림으로부터 취득해도 된다. 그리고, 인터 예측부(218)는, 그 파티션 정보에 따라, 커런트 블록을 제1 파티션과 제2 파티션으로 분할해도 된다.

다음에, 인터 예측부(218)는, 우선, 시간적 또는 공간적으로 커런트 블록 주위에 있는 복수의 복호 완료 블록의 MV 등의 정보에 의거하여, 그 커런트 블록에 대해 복수의 후보 MV를 취득한다(단계 Sx_12). 즉, 인터 예측부(218)는, 후보 MV 리스트를 작성한다.

그리고, 인터 예측부(218)는, 단계 Sx_11에서 취득된 복수의 후보 MV 중에서, 제1 파티션의 후보 MV 및 제2 파티션의 후보 MV를, 제1 MV 및 제2 MV로서 각각 선택한다(단계 Sx_13). 이때, 인터 예측부(218)는, 선택된 후보 MV를 식별하기 위한 MV 선택 정보를 예측 파라미터로서 스트림으로부터 취득해도 된다. 그리고, 인터 예측부(218)는, 그 MV 선택 정보에 따라 제1 MV 및 제2 MV를 선택해도 된다.

다음에, 인터 예측부(218)는, 그 선택된 제1 MV와 복호 완료 참조 픽처를 사용하여 움직임 보상을 행함으로써, 제1 예측 화상을 생성한다(단계 Sx_14). 마찬가지로, 인터 예측부(218)는, 선택된 제2 MV와 복호 완료 참조 픽처를 사용하여 움직임 보상을 행함으로써, 제2 예측 화상을 생성한다(단계 Sx_15).

마지막으로, 인터 예측부(218)는, 제1 예측 화상과 제2 예측 화상을 가중 가산함으로써, 커런트 블록의 예측 화상을 생성한다(단계 Sx_16).

[움직임 탐색＞DMVR]

예를 들면, 스트림으로부터 해독된 정보가 DMVR의 적용을 나타내는 경우, 인터 예측부(218)는, DMVR로 움직임 탐색을 행한다.

도 90은, 복호 장치(200)에 있어서의 DMVR에 의한 움직임 탐색의 예를 나타내는 플로차트이다.

인터 예측부(218)는, 우선, 머지 모드로 커런트 블록의 MV를 도출한다(단계 Sl_11). 다음에, 인터 예측부(218)는, 단계 Sl_11에서 도출된 MV에 의해 나타내어지는 참조 픽처의 주변 영역을 탐색함으로써, 커런트 블록에 대해 최종의 MV를 도출한다(단계 Sl_12). 즉, DMVR에 의해 커런트 블록의 MV가 결정된다.

도 91은, 복호 장치(200)에 있어서의 DMVR에 의한 움직임 탐색의 상세한 일례를 나타내는 플로차트이다.

우선, 인터 예측부(218)는, 도 58a에 나타내는 Step1에서, 초기 MV가 나타내는 탐색 위치(개시점이라고도 한다)와, 그 주위에 있는 8개의 탐색 위치에 있어서의 코스트를 산출한다. 그리고, 인터 예측부(218)는, 개시점 이외의 탐색 위치의 코스트가 최소인지 여부를 판정한다. 여기에서, 인터 예측부(218)는, 개시점 이외의 탐색 위치의 코스트가 최소라고 판정하면, 코스트가 최소가 되는 탐색 위치로 이동하고, 도 58a에 나타내는 Step2의 처리를 행한다. 한편, 인터 예측부(218)는, 개시점의 코스트가 최소이면, 도 58a에 나타내는 Step2의 처리를 스킵하고 Step3의 처리를 행한다.

도 58a에 나타내는 Step2에서는, 인터 예측부(218)는, Step1의 처리 결과에 따라 이동한 탐색 위치를 새로운 개시점으로 하고, Step1의 처리와 동일한 탐색을 행한다. 그리고, 인터 예측부(218)는, 그 개시점 이외의 탐색 위치의 코스트가 최소인지 여부를 판정한다. 여기에서, 인터 예측부(218)는, 개시점 이외의 탐색 위치의 코스트가 최소이면, Step4의 처리를 행한다. 한편, 인터 예측부(218)는, 개시점의 코스트가 최소이면, Step3의 처리를 행한다.

Step4에서는, 인터 예측부(218)는, 그 개시점의 탐색 위치를 최종 탐색 위치로서 취급하고, 초기 MV가 나타내는 위치와 그 최종 탐색 위치의 차분을 차분 벡터로서 결정한다.

도 58a에 나타내는 Step3에서는, 인터 예측부(218)는, Step1 또는 Step2의 개시점의 상하 좌우에 있는 4점에 있어서의 코스트에 의거하여, 코스트가 최소가 되는 소수 정밀도의 화소 위치를 결정하고, 그 화소 위치를 최종 탐색 위치로 한다. 그 소수 정밀도의 화소 위치는, 상하 좌우에 있는 4점의 벡터((0, 1), (0, -1), (-1, 0), (1, 0))를, 그 4점 각각의 탐색 위치에 있어서의 코스트를 가중치로 하여 가중 가산함으로써 결정된다. 그리고, 인터 예측부(218)는, 초기 MV가 나타내는 위치와 그 최종 탐색 위치의 차분을 차분 벡터로서 결정한다.

[움직임 보상＞BIO/OBMC/LIC]

예를 들면, 스트림으로부터 해독된 정보가 예측 화상의 보정의 적용을 나타내는 경우, 인터 예측부(218)는, 예측 화상을 생성하면, 그 보정의 모드에 따라 예측 화상을 보정한다. 그 모드는, 예를 들면, 상술한 BIO, OBMC, 및 LIC 등이다.

도 92는, 복호 장치(200)에 있어서의 예측 화상의 생성의 일례를 나타내는 플로차트이다.

인터 예측부(218)는, 예측 화상을 생성하고(단계 Sm_11), 상술한 어느 하나의 모드에 의해 그 예측 화상을 보정한다(단계 Sm_12).

도 93은, 복호 장치(200)에 있어서의 예측 화상의 생성의 다른 예를 나타내는 플로차트이다.

인터 예측부(218)는, 커런트 블록의 MV를 도출한다(단계 Sn_11). 다음에, 인터 예측부(218)는, 그 MV를 사용하여 예측 화상을 생성하고(단계 Sn_12), 보정 처리를 행할지 여부를 판정한다(단계 Sn_13). 예를 들면, 인터 예측부(218)는, 스트림에 포함되는 예측 파라미터를 취득하고, 그 예측 파라미터에 의거하여, 보정 처리를 행할지 여부를 판정한다. 이 예측 파라미터는, 예를 들면, 상술한 각 모드를 적용할지 여부를 나타내는 플래그이다. 여기에서, 인터 예측부(218)는, 보정 처리를 행한다고 판정하면(단계 Sn_13의 Yes), 그 예측 화상을 보정함으로써 최종적인 예측 화상을 생성한다(단계 Sn_14). 또한, LIC에서는, 단계 Sn_14에 있어서, 예측 화상의 휘도 및 색차가 보정되어도 된다. 한편, 인터 예측부(218)는, 보정 처리를 행하지 않는다고 판정하면(단계 Sn_13의 No), 그 예측 화상을 보정하는 일 없이 최종적인 예측 화상으로서 출력한다(단계 Sn_15).

[움직임 보상＞OBMC]

예를 들면, 스트림으로부터 해독된 정보가 OBMC의 적용을 나타내는 경우, 인터 예측부(218)는, 예측 화상을 생성하면, OBMC에 따라 예측 화상을 보정한다.

도 94는, 복호 장치(200)에 있어서의 OBMC에 의한 예측 화상의 보정의 예를 나타내는 플로차트이다. 또한, 도 94의 플로차트는, 도 62에 나타내는 커런트 픽처 및 참조 픽처를 사용한 예측 화상의 보정의 흐름을 나타낸다.

우선, 인터 예측부(218)는, 도 62에 나타내는 바와 같이, 커런트 블록에 할당된 MV를 사용하여 통상의 움직임 보상에 의한 예측 화상(Pred)을 취득한다.

다음에, 인터 예측부(218)는, 복호 완료 좌측 인접 블록에 대해 이미 도출된 MV(MV_L)를 커런트 블록에 적용(재이용)하여 예측 화상(Pred_L)을 취득한다. 그리고, 인터 예측부(218)는, 2개의 예측 화상 Pred와 Pred_L을 중첩함으로써 예측 화상의 1회째의 보정을 행한다. 이는, 인접 블록 간의 경계를 섞는 효과를 가진다.

마찬가지로, 인터 예측부(218)는, 복호 완료 상측 인접 블록에 대해 이미 도출된 MV(MV_U)를 커런트 블록에 적용(재이용)하여 예측 화상(Pred_U)을 취득한다. 그리고, 인터 예측부(218)는, 예측 화상 Pred_U를 1회째의 보정을 행한 예측 화상(예를 들면, Pred와 Pred_L)에 중첩함으로써 예측 화상의 2회째의 보정을 행한다. 이는, 인접 블록 간의 경계를 섞는 효과를 가진다. 2회째의 보정에 의해 얻어진 예측 화상은, 인접 블록과의 경계가 섞인(스무딩된), 커런트 블록의 최종적인 예측 화상이다.

[움직임 보상＞BIO]

예를 들면, 스트림으로부터 해독된 정보가 BIO의 적용을 나타내는 경우, 인터 예측부(218)는, 예측 화상을 생성하면, BIO에 따라 예측 화상을 보정한다.

도 95는, 복호 장치(200)에 있어서의 BIO에 의한 예측 화상의 보정의 예를 나타내는 플로차트이다.

인터 예측부(218)는, 도 63에 나타내는 바와 같이, 커런트 블록을 포함하는 픽처(Cur Pic)와 상이한 2장의 참조 픽처(Ref0, Ref1)를 사용하여, 2개의 움직임 벡터(M0, M1)를 도출한다. 그리고, 인터 예측부(218)는, 그 2개의 움직임 벡터(M0, M1)를 사용하여 커런트 블록의 예측 화상을 도출한다(단계 Sy_11). 또한, 움직임 벡터 M0는, 참조 픽처 Ref0에 대응하는 움직임 벡터(MVx0, MVy0)이며, 움직임 벡터 M1은, 참조 픽처 Ref1에 대응하는 움직임 벡터(MVx1, MVy1)이다.

다음에, 인터 예측부(218)는, 움직임 벡터 M0 및 참조 픽처 L0를 사용하여 커런트 블록의 보간 화상 I⁰을 도출한다. 또, 인터 예측부(218)는, 움직임 벡터 M1 및 참조 픽처 L1을 사용하여 커런트 블록의 보간 화상 I¹을 도출한다(단계 Sy_12). 여기에서, 보간 화상 I⁰은, 커런트 블록에 대해 도출되는, 참조 픽처 Ref0에 포함되는 화상이며, 보간 화상 I¹은, 커런트 블록에 대해 도출되는, 참조 픽처 Ref1에 포함되는 화상이다. 보간 화상 I⁰ 및 보간 화상 I¹은 각각, 커런트 블록과 같은 사이즈여도 된다. 또는, 보간 화상 I⁰ 및 보간 화상 I¹은 각각, 후술하는 구배 화상을 적절히 도출하기 위해서, 커런트 블록보다 큰 화상이어도 된다. 또한, 보간 화상 I⁰ 및 I¹은, 움직임 벡터(M0, M1) 및 참조 픽처(L0, L1)와, 움직임 보상 필터를 적용하여 도출된 예측 화상을 포함하고 있어도 된다.

또, 인터 예측부(218)는, 보간 화상 I⁰ 및 보간 화상 I¹으로부터, 커런트 블록의 구배 화상(Ix⁰, Ix¹, Iy⁰, Iy¹)을 도출한다(단계 Sy_13). 또한, 수평 방향의 구배 화상은, (Ix⁰, Ix¹)이며, 수직 방향의 구배 화상은, (Iy⁰, Iy¹)이다. 인터 예측부(218)는, 예를 들면, 보간 화상에 대해 구배 필터를 적용함으로써, 그 구배 화상을 도출해도 된다. 구배 화상은, 수평 방향 또는 수직 방향을 따른 화소값의 공간적인 변화량을 나타내는 것이면 된다.

다음에, 인터 예측부(218)는, 커런트 블록을 구성하는 복수의 서브 블록 단위로, 보간 화상(I⁰, I¹) 및 구배 화상(Ix⁰, Ix¹, Iy⁰, Iy¹)을 사용하여 상술한 속도벡터인 옵티컬 플로(vx, vy)를 도출한다(단계 Sy_14). 일례로서, 서브 블록은, 4×4 화소의 서브 CU여도 된다.

다음에, 인터 예측부(218)는, 옵티컬 플로(vx, vy)를 사용하여 커런트 블록의 예측 화상을 보정한다. 예를 들면, 인터 예측부(218)는, 옵티컬 플로(vx, vy)를 사용하여 커런트 블록에 포함되는 화소의 값의 보정값을 도출한다(단계 Sy_15). 그리고, 인터 예측부(218)는, 보정값을 사용하여 커런트 블록의 예측 화상을 보정해도 된다(단계 Sy_16). 또한, 보정값은 각 화소 단위로 도출되어도 되고, 복수의 화소 단위 또는 서브 블록 단위로 도출되어도 된다.

또한, BIO의 처리 플로는, 도 95에 개시한 처리에 한정되지 않는다. 도 95에 개시한 처리의 일부의 처리만을 실시해도 되고, 상이한 처리를 추가 또는 치환해도 되고, 상이한 처리 순서로 실행해도 된다.

[움직임 보상＞LIC]

예를 들면, 스트림으로부터 해독된 정보가 LIC의 적용을 나타내는 경우, 인터 예측부(218)는, 예측 화상을 생성하면, LIC에 따라 예측 화상을 보정한다.

도 96은, 복호 장치(200)에 있어서의 LIC에 의한 예측 화상의 보정의 예를 나타내는 플로차트이다.

우선, 인터 예측부(218)는, MV를 사용하여, 복호 완료 참조 픽처로부터 커런트 블록에 대응하는 참조 화상을 취득한다(단계 Sz_11).

다음에, 인터 예측부(218)는, 커런트 블록에 대해, 참조 픽처와 커런트 픽처로 휘도값이 어떻게 변화했는지를 나타내는 정보를 추출한다(단계 Sz_12). 이 추출은, 도 66a에 나타내는 바와 같이, 커런트 픽처에 있어서의 복호 완료 좌측 인접 참조 영역(주변 참조 영역) 및 복호 완료 상측 인접 참조 영역(주변 참조 영역)의 휘도 화소값과, 도출된 MV로 지정된 참조 픽처 내의 동등 위치에 있어서의 휘도 화소값에 의거하여 행해진다. 그리고, 인터 예측부(218)는, 휘도값이 어떻게 변화했는지를 나타내는 정보를 사용하여, 휘도 보정 파라미터를 산출한다(단계 Sz_13).

인터 예측부(218)는, MV로 지정된 참조 픽처 내의 참조 화상에 대해 그 휘도 보정 파라미터를 적용하는 휘도 보정 처리를 행함으로써, 커런트 블록에 대한 예측 화상을 생성한다(단계 Sz_14). 즉, MV로 지정된 참조 픽처 내의 참조 화상인 예측 화상에 대해, 휘도 보정 파라미터에 의거하는 보정이 행해진다. 이 보정에서는, 휘도가 보정되어도 되고, 색차가 보정되어도 된다.

[예측 제어부]

예측 제어부(220)는, 인트라 예측 화상 및 인터 예측 화상 중 어느 하나를 선택하고, 선택한 예측 화상을 가산부(208)에 출력한다. 전체적으로, 복호 장치(200) 측의 예측 제어부(220), 인트라 예측부(216) 및 인터 예측부(218)의 구성, 기능, 및 처리는, 부호화 장치(100) 측의 예측 제어부(128), 인트라 예측부(124) 및 인터 예측부(126)의 구성, 기능, 및 처리와 대응되어 있어도 된다.

[슬라이스 인덱스의 할당에 관한 제1 양태]

예를 들면, VVC에 있어서, 슬라이스에 대해, 픽처 레벨 슬라이스 인덱스 및 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스의 2종류의 슬라이스 인덱스가 있다. 픽처 레벨 슬라이스 인덱스는, 픽처에 포함되는 복수의 슬라이스 중에서 슬라이스를 식별하기 위한 인덱스이다. 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스는, 서브 픽처에 포함되는 1개 이상의 슬라이스 중에서 슬라이스를 식별하기 위한 인덱스이다.

슬라이스 헤더에 있어서 신호화되는 slice_address는, 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 나타낸다.

픽처 레벨 슬라이스 인덱스가 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스와 완전히 상이한 것이 허용되어 있어도 된다. 2종류의 슬라이스 인덱스 간에 간단한 정렬 룰이 없는 경우, 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 픽처 레벨 슬라이스 인덱스에 맵하기 위한 추가의 배열이 사용되어도 된다.

예를 들면, 이러한 추가의 배열은, SliceSubpicToPicIdx[i][k]로 표현되어도 된다. 여기에서, i는, 서브 픽처 인덱스를 나타내고, k는, 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 나타낸다. 그리고, SliceSubpicToPicIdx[i][k]는, 서브 픽처 인덱스가 i인 서브 픽처에 있어서, 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스가 k인 슬라이스의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 나타낸다.

도 97은, 서브 픽처 내에 중단이 있는 복수의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 나타내는 개념도이다. 도 97에 있어서, 슬라이스 #x의 x는, 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 나타내고, 타일 #x의 x는, 타일 인덱스를 나타낸다. 도 97에서는, 서브 픽처 A는, 슬라이스 #0, 슬라이스 #1, 슬라이스 #2, 슬라이스 #3, 슬라이스 #4 및 슬라이스 #6을 포함하고, 서브 픽처 B는, 슬라이스 #5 및 슬라이스 #7을 포함한다.

도시되어 있지 않지만, 서브 픽처 A에 있어서의 슬라이스 #0, 슬라이스 #1, 슬라이스 #2, 슬라이스 #3, 슬라이스 #4 및 슬라이스 #6의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스는, 각각, 0, 1, 2, 3, 4 및 5이다. 서브 픽처 B에 있어서의 슬라이스 #5 및 슬라이스 #7의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스는, 각각, 0 및 1이다. 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스는, 슬라이스 헤더 내의 slice_address에 있어서 신호화된다.

도 97에서는, 픽처 레벨 슬라이스 인덱스가, 슬라이스 헤더 내의 slice_address에 있어서 신호화된 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스와 맞춰져 있지 않다.

또, 서브 픽처 내의 모든 슬라이스는, 비트 스트림 내에서 함께 배열된다. 그 때문에, 예를 들면, 비트 스트림에 있어서, 슬라이스 #6은, 슬라이스 #5의 앞에 배치된다. 즉, 도 97의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스는, 복수의 슬라이스의 복호 순서, 및, 비트 스트림 내의 복수의 NAL(Network Abstraction Layer) 유닛의 순서를 나타내지 않는다.

도 98은, 서브 픽처 내에 중단이 없는 복수의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 나타내는 개념도이다. 본 양태는, 서브 픽처에 있어서의 복수 슬라이스의 복수의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스가 연속되고, 중단이 허용되지 않는 것에 관한 것이다. 즉, 본 양태에서는, 도 97의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스는 허용되지 않고, 도 98의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스가 사용된다.

도 98에 있어서, 서브 픽처 내의 복수의 슬라이스에 각각 할당되는 복수의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스의 순서는, 이들 슬라이스에 각각 할당되는 복수의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스의 순서와 일치한다. 그리고, 서브 픽처 내의 복수의 슬라이스에 각각 할당되는 복수의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스 간의 중단은 허용되지 않는다.

서브 픽처 내의 복수의 슬라이스에 각각 할당되는 복수의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스의 순서는, 이들 슬라이스의 부호화 순서와 일치하고 있어도 된다. 그리고, 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 나타내는 slice_address도 서브 픽처에 있어서의 복수의 슬라이스의 부호화 순서를 따라 중단 없이 정해져도 된다.

예를 들면, 부호화 장치(100)는, 픽처에 포함되는 복수의 슬라이스에 대해, 각 서브 픽처에 있어서 연속되는 복수의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 각각 할당한다. 또, 부호화 장치(100)는, 픽처에 포함되는 복수의 슬라이스에 대해, 복수의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스에 대응하는 순서로, 복수의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 각각 할당한다.

그리고, 부호화 장치(100)는, 픽처에 포함되는 복수의 슬라이스에 각각 대응하는 복수의 슬라이스 헤더에, 복수의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 각각 부호화한다. 그리고, 부호화 장치(100)는, 픽처에 포함되는 복수의 슬라이스 각각을 비트 스트림에 부호화한다.

또, 복호 장치(200)는, 부호화 장치(100)가 행하는 동작에 대응하는 동작을 행한다. 구체적으로는, 복호 장치(200)는, 픽처에 포함되는 복수의 슬라이스에 각각 대응하는 복수의 슬라이스 헤더로부터, 각 서브 픽처에 있어서 연속되는 복수의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 각각 복호한다.

그리고, 복호 장치(200)는, 픽처에 포함되는 복수의 슬라이스에 대해, 복수의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 각각 할당한다. 또, 복호 장치(200)는, 픽처에 포함되는 복수의 슬라이스에 대해, 복수의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스에 대응하는 순서로, 복수의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 각각 할당한다. 그리고, 복호 장치(200)는, 픽처에 포함되는 복수의 슬라이스 각각을 비트 스트림으로부터 복호한다.

예를 들면, 비트 스트림은, 부호화된 슬라이스를 NAL 유닛으로서 포함한다. 또, 비트 스트림은, 부호화된 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 포함하는 슬라이스 헤더를 포함한다. 슬라이스 헤더는, 부호화된 슬라이스의 NAL 유닛에 포함되어 있어도 된다.

또, 예를 들면, 부호화 장치(100) 및 복호 장치(200)는, 픽처에 포함되는 복수의 슬라이스 중 1개의 슬라이스에 대해 상기의 복수의 처리를 행한 후, 픽처에 포함되는 복수의 슬라이스 중 다른 슬라이스에 대해 상기의 복수의 처리를 행한다.

또, 예를 들면, 픽처에 포함되는 복수의 슬라이스에 대해 각각 할당되는 복수의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스는, 픽처 전체에 있어서 기준치로부터 연속된다. 그리고, 픽처에 포함되는 복수의 슬라이스에 대해 각각 할당되는 복수의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스는, 각 서브 픽처에 있어서 같은 기준치로부터 연속된다. 구체적으로는, 기준치는 0이다.

본 양태에 있어서, 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스로부터 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 산출하기 위한 실장은, 픽처에 있어서의 각 서브 픽처의 최초의 슬라이스의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 유지하는 것이다.

예를 들면, 픽처 레벨 슬라이스 인덱스는, CTU(Coded Tree Unit)와 슬라이스의 관계가 대응지어진 배열에 액세스하기 위해서 사용된다. 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 결정하기 위해, 커런트 서브 픽처의 최초의 슬라이스의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스가, 슬라이스 헤더에 있어서 신호화된 slice_address의 값에 가산된다.

도 99는, 각 서브 픽처에 있어서의 최초의 슬라이스의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 유지하기 위한 유사 코드를 나타내는 개념도이다. 도 99에서는, 서브 픽처 인덱스가 j인 서브 픽처에 포함되는 슬라이스 수의 리스트인 NumSlicesInSubpic[j]가 산출되어 유지된다. 그때, 서브 픽처 인덱스가 j인 서브 픽처에 있어서의 최초의 슬라이스의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 나타내는 TopLeftSliceIdxInSubpic[j]가 산출되어 유지된다.

도 100은, 최초의 슬라이스의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 사용하여 처리 대상 슬라이스의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 산출하기 위한 유사 코드를 나타내는 개념도이다. 도 100에서는, 서브 픽처에 있어서의 최초의 슬라이스의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스로서 산출되어 유지된 값과, 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스로서 슬라이스 헤더에 있어서 신호화된 slice_address의 값이 가산된다. 그리고, 가산의 결과가, 픽처 레벨 슬라이스 인덱스로서 얻어진다.

또, 도 100에 있어서, NumCtuInCurrSlice는, 커런트 슬라이스에 있어서의 CTU 수를 지정하는 변수이다. 또, CtbAddrInCurrSlice[i]는, 0으로부터 NumCtuInCurrSlice-1까지의 범위의 i에 대해, 슬라이스에 있어서의 i번째의 CTB의 래스터 스캔 어드레스를 나타낸다. 이들이, 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 사용하여 얻어진다.

보다 구체적으로는, 우선 사전에, 도 99에 나타낸 처리에 의해, 각 서브 픽처에 대해, 당해 서브 픽처에 속하는 슬라이스 수가 NumSlicesInSubpic로서 변수에 저장된다. 또, 각 서브 픽처에 대해, 당해 서브 픽처의 선두 슬라이스에 할당된 픽처 레벨 슬라이스 인덱스가 TopLeftSliceIdxInSubpic로서 변수에 저장된다.

그리고, 대상 슬라이스의 처리에 있어서 대상 슬라이스에 할당되는 픽처 레벨 슬라이스 인덱스가 결정된다. 그때, 도 100에 나타낸 처리에 의해, 슬라이스 헤더로부터 slice_address로서 취득된 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스가, 도 99에서 도출한 당해 서브 픽처의 TopLeftSliceIdxInSubpic에 가산된다.

이에 의해, 픽처 레벨 슬라이스 인덱스가, 용이하게 도출 가능하다. 따라서, 픽처 레벨 슬라이스 인덱스가, 작은 처리량으로 취득될 수 있다.

이와 같이, 본 양태에 의하면, 모든 슬라이스에 관하여 픽처 레벨 슬라이스 인덱스와 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스의 대응 관계가 기억되지 않아도, 이들의 대응을 용이하게 행하는 것이 가능하다. 또한, 서브 픽처에 있어서, 픽처 레벨 슬라이스 인덱스도 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스도 슬라이스의 부호화순(비트 스트림에 있어서의 기술순)과 일치시키는 것이 가능하다. 그 때문에, 부호화 처리 및 복호 처리에 있어서의 슬라이스의 관리를 용이하게 행할 수 있을 가능성이 높다.

[서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스의 부호화 처리]

도 101은, 슬라이스의 부호화 시에 있어서의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스의 부호화 처리를 나타내는 플로차트이다. 부호화 장치(100)는, 픽처에 포함되는 모든 슬라이스 각각에 대해, 슬라이스의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 슬라이스 어드레스로서 부호화한다.

그 때문에, 우선, 픽처 내의 서브 픽처의 서브 픽처 인덱스를 나타내는 변수인 SubPicIdx가, 최초로 0으로 초기화된다(S101). 다음에, 서브 픽처 인덱스가 SubPicIdx인 서브 픽처를 분할하는 복수의 타일 및 복수의 슬라이스가 결정된다(S102). 이 결정 처리는, 전형적으로는, 부호화 장치(100)의 실장, 및, 부호화가 사용되는 어플리케이션에 의존한다.

다음에, 서브 픽처에 있어서의 슬라이스의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 나타내는 변수인 SubPicSliceIdx가 0으로 초기화된다(S103). 다음에, 슬라이스 헤더의 2개의 신택스 요소인 slice_subpic_id 및 slice_address 각각에 값이 설정된다(S104).

예를 들면, slice_subpic_id에는, 슬라이스가 속하는 서브 픽처에 대한 서브 픽처 식별자가 설정된다. 구체적으로는, SubpicIdList[SubPicIdx]와 같은 서브 픽처 인덱스와 서브 픽처 식별자가 대응지어진 배열에 따라, SubPicIdx로부터 도출되는 서브 픽처 식별자가 설정되어도 된다.

또, slice_address에는, 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스가 설정된다. 구체적으로는, 앞에 산출된 변수인 SubPicSliceIdx와 같은 값이 설정된다.

다음에, 서브 픽처 인덱스가 SubPicIdx인 서브 픽처에 있어서 부호화되어 있지 않은 다른 슬라이스가 있는지 여부가 체크된다(S105). 다른 슬라이스가 존재하는 경우(S105에서 Yes), SubPicSliceIdx가 1개 늘어난다(S106). 그리고, 처리는 루프백되고, 다음의 슬라이스의 슬라이스 헤더에 slice_subpic_id 및 slice_address 각각에 값이 설정된다.

다른 슬라이스가 존재하지 않는 경우(S105에서 No), 픽처에 있어서 부호화되어 있지 않은 다른 서브 픽처가 있는지 여부가 체크된다(S107). 다른 서브 픽처가 존재하는 경우(S107에서 Yes), SubPicIdx가 1개 늘어난다(S108). 그리고, 처리는 루프백되고, 다음의 서브 픽처를 분할하는 복수 타일 및 복수의 슬라이스가 결정된다. 다른 서브 픽처가 존재하지 않는 경우(S107에서 No), 처리는 종료된다.

또한, 복호 장치(200)도, 부호화 장치(100)에 의해 행해지는 상술한 동작에 대응하는 동작을 행한다.

[픽처 레벨 슬라이스 인덱스의 산출 처리]

도 102는, 슬라이스의 복호 시에 있어서의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스의 산출 처리를 나타내는 플로차트이다. 복호 장치(200)는, 슬라이스 어드레스 정보를 복호하고, 슬라이스의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 결정한다.

그 때문에, 우선, 복호되는 슬라이스에 대응하는 슬라이스 NAL 유닛의 슬라이스 헤더가 최초로 읽어내어지고, slice_subpic_id 및 slice_address의 값이 취득된다(S201). 다음에, 픽처에 있어서의 서브 픽처의 인덱스를 나타내는 변수인 SubPicIdx가 0으로 초기화된다(S202).

다음에, SubpicIdList[SubPicIdx]와 같은, 서브 픽처 인덱스와 서브 픽처 식별자가 대응지어진 배열을 참조하여, 서브 픽처의 인덱스를 나타내는 SubPicIdx로부터 서브 픽처 식별자가 도출된다. 그리고, slice_subpic_id의 값이며, 슬라이스 헤더로부터 취득된 값이, SubPicIdx로부터 도출된 서브 픽처 식별자와 같은지 여부가 체크된다(S203).

slice_subpic_id의 값이, SubPicIdx로부터 도출된 서브 픽처 식별자와 같지 않으면(S203에서 No), SubPicIdx의 값이 1개 늘어난다(S204). 그리고, slice_subpic_id의 값에 대응하는 올바른 서브 픽처 인덱스가 식별될 때까지, 처리는 루프백된다.

올바른 서브 픽처 인덱스가 식별되면(S203에서 Yes), slice_address를 사용하여, 픽처 레벨 슬라이스 인덱스인 picLevelSliceIdx가 산출된다(S205).

예를 들면, 본 양태와 같이, 서브 픽처 인덱스가 SubPicIdx인 서브 픽처에 있어서의 최초의 슬라이스의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스에 slice_address가 가산되어도 된다. 최초의 슬라이스의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스는, 도 99 및 도 100에 나타내어진 TopLeftSliceIdxInSubpic[SubPicIdx]를 사용하여 취득되어도 된다. 그리고, 이에 의해, picLevelSliceIdx가 산출되어도 된다.

혹은, 후술하는 제2 양태(도 104 등)와 같이, 서브 픽처 인덱스가 0으로부터 SubPicIdx-1까지의 범위인, 부호화순으로 앞의 모든 서브 픽처에 있어서의 슬라이스 수에 slice_address가 가산되어도 된다. 그리고, 이에 의해, picLevelSliceIdx가 산출되어도 된다.

그리고, picLevelSliceIdx가 출력되고, 처리가 종료된다.

또한, 부호화 장치(100)도, 복호 장치(200)에 의해 행해지는 상술한 동작에 대응하는 동작을 행한다.

[슬라이스 인덱스의 할당에 관한 제1 양태의 보충]

제1 양태에서는, 각 서브 픽처에 있어서, 복수의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스의 순서와, 복수의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스의 순서가 맞춰진다. 또한, 각 서브 픽처에 있어서, 복수의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스 간의 중단이 허용되지 않고, 복수의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스 간의 중단이 허용되지 않는다. 그 때문에, 복잡함이 억제되어, 처리가 간소화된다.

또한, 본 양태에서 설명한 모든 요소가 필수라고는 할 수 없고, 본 양태에서 설명한 일부의 요소만이 실시되어 있어도 된다.

[슬라이스 인덱스의 할당에 관한 제2 양태]

본 양태는, 비트 스트림 내의 복수의 부호화 슬라이스 NAL 유닛의 순서, 및, 복수의 슬라이스의 디폴트 복호 순서로, 복수의 슬라이스에 각각 할당되는 복수의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스의 순서를 맞추는 것에 관한 것이다. 즉, 본 양태에 있어서, 픽처 내의 복수의 슬라이스에 각각 할당되는 복수의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스의 순서는, 이들 슬라이스의 부호화 순서와 일치한다. 여기에서, 부호화 순서는, 비트 스트림에 있어서의 기술 순서에 대응한다.

또, 본 양태에서는, 픽처에 있어서의 복수의 서브 픽처의 부호화 순서에 대응하는 순서로, 복수의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스가 할당된다.

그리고, 서브 픽처 내의 복수의 슬라이스에 각각 할당되는 복수의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스 간의 중단은, 명시적으로 금지된다. 따라서, 제1 양태와 마찬가지로, 본 양태에서도, 도 97에 나타내어진 픽처 레벨 슬라이스 인덱스의 할당 방법은 금지되고, 도 98에 나타내어진 픽처 레벨 슬라이스 인덱스의 할당 방법이 사용된다.

또, 서브 픽처 내의 복수의 슬라이스에 각각 할당되는 복수의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스의 순서는, 이들 슬라이스의 부호화 순서와 일치한다. 그리고, 서브 픽처 내의 복수의 슬라이스에 각각 할당되는 복수의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스 간의 중단은, 명시적으로 금지된다. 따라서, slice_address도 중단되지 않고 서브 픽처에 있어서의 복수의 슬라이스의 부호화 순서를 따라 정해진다.

본 양태에 있어서, 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스로부터 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 산출하기 위한 실장은, 픽처 내의 각 서브 픽처에 있어서의 슬라이스 수를 유지하는 것이다.

예를 들면, 픽처 레벨 슬라이스 인덱스는, CTU(Coded Tree Unit)와 슬라이스의 관계가 대응지어진 배열에 액세스하기 위해서 사용된다. 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 결정하기 위해서, 부호화순으로 커런트 서브 픽처보다도 앞의 모든 서브 픽처에 있어서의 슬라이스 수가, 슬라이스 헤더에 있어서 신호화된 slice_address의 값에 가산된다.

도 103은, 각 서브 픽처에 있어서의 슬라이스 수를 유지하기 위한 유사 코드를 나타내는 개념도이다. 도 103에서는, 서브 픽처 인덱스가 j인 서브 픽처에 포함되는 슬라이스 수의 리스트인 NumSlicesInSubpic[j]가 산출되어 유지된다.

도 104는, 슬라이스 수를 사용하여 처리 대상 슬라이스의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 산출하기 위한 유사 코드를 나타내는 개념도이다.

도 104에서는, 커런트 서브 픽처보다도 부호화순으로 앞의 각 서브 픽처에 대해, 당해 서브 픽처에 있어서의 슬라이스 수로서 산출되고 유지된 값이 취득된다. 그리고, 그들 값의 합계 값에, 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스로서 슬라이스 헤더에 있어서 신호화된 slice_address의 값이 가산된다. 그리고, 가산의 결과가, 픽처 레벨 슬라이스 인덱스로서 얻어진다.

또, 도 104에 있어서, NumCtuInCurrSlice는, 커런트 슬라이스에 있어서의 CTU 수를 지정하는 변수이다. 또, CtbAddrInCurrSlice[i]는, 0부터 NumCtuInCurrSlice-1까지의 범위의 i에 대해, 슬라이스에 있어서의 i번째의 CTB의 래스터 스캔 어드레스를 나타낸다. 이들이, 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 사용하여 얻어진다.

보다 구체적으로는, 우선 사전에, 도 103에 나타낸 처리에 의해, 각 서브 픽처에 대해, 당해 서브 픽처에 속하는 슬라이스 수가 NumSlicesInSubpic로서 변수에 저장된다.

그리고, 대상 슬라이스의 처리에 있어서 대상 슬라이스에 할당하는 픽처 레벨 슬라이스 인덱스가 결정된다. 그때, 대상 슬라이스를 포함하는 서브 픽처보다 앞에 처리한 모든 서브 픽처에 있어서의 슬라이스 수의 총합이, 도 103에 있어서 도출된 NumSlicesInSubpic를 사용하여 구해진다. 그리고, 도 104에 나타낸 처리에 의해, 슬라이스 헤더로부터 slice_address로서 취득된 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스가, 총합에 가산된다.

따라서, 서브 픽처 인덱스가 부호화순으로 정해지고, 픽처 레벨 슬라이스 인덱스가 부호화순으로 정해져 있는 경우, 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스로부터 픽처 레벨 슬라이스 인덱스가, 용이하게 도출 가능하다. 따라서, 서브 픽처에 대해 서브 픽처 인덱스를 부호화순으로 부여하고, 슬라이스에 대해 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 부호화순으로 부여하는 것은 유용하다.

도 97 및 도 98의 처리와 비교하면, 도 103 및 도 104의 처리에서는, 각 서브 픽처의 선두 슬라이스에 할당된 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 나타내는 TopLeftSliceIdxInSubpic를 유지하는 처리가 불필요하다. 그 때문에, 이러한 정보를 유지하기 위한 처리 및 메모리량을 삭감할 수 있다.

또, 각 서브 픽처에 있어서의 슬라이스 수를 나타내는 NumSlicesInSubpic는, 슬라이스 수에 따라 동작을 전환하는 처리 등에도 이용되는 범용적인 정보이다. 이러한 정보를 이용함으로써, 처리 및 메모리량의 증가가 억제된다.

이와 같이, 본 양태에 의하면, 모든 슬라이스에 관하여 픽처 레벨 슬라이스 인덱스와 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스의 대응 관계가 기억되지 않아도, 이들의 대응을 용이하게 행하는 것이 가능하다. 또한, 픽처 레벨 슬라이스 인덱스도 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스도 슬라이스의 부호화순(비트 스트림에 있어서의 기술순)에 대응한다. 그 때문에, 부호화 처리 및 복호 처리에 있어서의 슬라이스의 관리를 용이하게 행할 수 있을 가능성이 높다.

[슬라이스 인덱스의 할당에 관한 제2 양태의 보충]

제1 양태에 있어서 도 101 및 도 102를 사용하여 설명된 복수의 처리는, 본 양태에도 적용될 수 있다.

제2 양태에서는, 각 서브 픽처에 있어서, 복수의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스의 순서와, 및, 복수의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스의 순서가 맞춰진다. 또한, 복수의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스의 순서는, 비트 스트림 내의 복수의 부호화 NAL 유닛의 순서, 및, 복수의 슬라이스의 디폴트의 복호 순서와 맞춰진다. 그 때문에, 복잡함이 억제되어, 처리가 간소화된다.

또, 제2 양태에서는, 커런트 서브 픽처보다도 부호화순으로 앞의 각 서브 픽처에 있어서의 슬라이스 수가 사용되기 때문에, 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 유지하기 위한 추가의 배열이 필요 없다.

또한, 본 양태에서 설명한 모든 요소가 필수라고는 할 수 없고, 본 양태에서 설명한 일부의 요소만이 실시되어도 된다.

[구성 및 처리의 대표예]

상기에 나타내어진 부호화 장치(100) 및 복호 장치(200)의 구성 및 처리의 대표예를 이하에 나타낸다.

도 105는, 부호화 장치(100)가 행하는 동작을 나타내는 플로차트이다. 예를 들면, 부호화 장치(100)는, 회로, 및, 회로에 접속된 메모리를 구비한다. 부호화 장치(100)가 구비하는 회로 및 메모리는, 도 8에 나타내어지는 프로세서(a1) 및 메모리(a2)에 대응되어 있어도 된다. 부호화 장치(100)의 회로는, 동작에 있어서, 이하를 행한다.

예를 들면, 부호화 장치(100)의 회로는, 픽처에 포함되는 복수의 슬라이스에 대해, 복수의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 각각 할당한다(S301). 여기에서, 복수의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스는, 픽처 전체에 있어서 중단되지 않고 연속되고, 또한, 픽처에 포함되는 각 서브 픽처에 있어서 중단되지 않고 연속되는 복수의 슬라이스 인덱스이다.

또, 부호화 장치(100)의 회로는, 픽처에 포함되는 복수의 슬라이스에 대해, 복수의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 각각 할당한다(S302). 여기에서, 복수의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스는, 각 서브 픽처에 있어서 중단되지 않고 연속되고, 또한, 각 서브 픽처에 있어서 복수의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스의 순서와 같은 순서를 가지는 복수의 슬라이스 인덱스이다.

그리고, 부호화 장치(100)의 회로는, 픽처에 포함되는 복수의 슬라이스에 각각 대응하는 복수의 슬라이스 헤더에, 복수의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 각각 부호화한다(S303). 그리고, 부호화 장치(100)의 회로는, 복수의 슬라이스 각각을 비트 스트림에 부호화한다(S304).

이에 의해, 각 서브 픽처에 포함되는 1개 이상의 슬라이스에 대해, 1개 이상의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스와 1개 이상의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스가 같은 순서로 할당되어, 처리의 복잡화가 억제될 가능성이 있다.

또, 예를 들면, 복수의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스는, 픽처 전체에 있어서 중단되지 않고 0으로부터 연속되어 있어도 된다. 그리고, 복수의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스는, 각 서브 픽처에 있어서 중단되지 않고 0으로부터 연속되어 있어도 된다. 이에 의해, 픽처 레벨 슬라이스 인덱스 및 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스가 너무 커지는 것이 억제될 가능성이 있다.

또, 예를 들면, 비트 스트림은, 각 서브 픽처에 대해, 복수의 슬라이스 중 당해 서브 픽처에 포함되는 1개 이상의 슬라이스를 1개 이상의 NAL 유닛으로서 포함하고 있어도 된다.

그리고, 각 서브 픽처에 대해, 1개 이상의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스의 순서는, 비트 스트림에 있어서의 1개 이상의 슬라이스의 순서와 일치하고 있어도 된다. 여기에서, 1개 이상의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스는, 복수의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스 중 1개 이상의 슬라이스에 대해 할당된 1개 이상의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스이다.

이에 의해, 각 서브 픽처에 대해, 비트 스트림에 있어서의 1개 이상의 슬라이스의 순서에 따라, 1개 이상의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스 및 1개 이상의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스가 적절히 할당될 가능성이 있다.

또, 예를 들면, 각 슬라이스에 대해, 당해 슬라이스에 대응하는 슬라이스 헤더는, 당해 슬라이스의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 나타내는 slice_address 파라미터를 부호화 파라미터로서 포함하고 있어도 된다.

그리고, 각 서브 픽처에 대해, 1개 이상의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스는, 1개 이상의 슬라이스에 대응하는 1개 이상의 슬라이스 헤더에 포함되는 1개 이상의 slice_address 파라미터에 의해 나타내어져 있어도 된다. 또, 각 서브 픽처에 대해, 1개 이상의 slice_address 파라미터에 의해 나타내어지는 1개 이상의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스의 순서는, 비트 스트림에 있어서의 1개 이상의 슬라이스의 순서와 일치하고 있어도 된다.

이에 의해, 비트 스트림에 있어서의 1개 이상의 슬라이스의 순서와 일치하는 순서를 가지는 1개 이상의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스 각각이, slice_address 파라미터에 의해 적절히 나타내어질 가능성이 있다.

또, 예를 들면, 비트 스트림은, 복수의 슬라이스를 복수의 NAL 유닛으로서 포함하고 있어도 된다. 그리고, 복수의 슬라이스에 대해 할당된 복수의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스의 순서는, 비트 스트림에 있어서의 복수의 슬라이스의 순서와 일치하고 있어도 된다. 이에 의해, 픽처 전체에 대해, 비트 스트림에 있어서의 복수의 슬라이스의 순서에 따라, 복수의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스 및 복수의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스가 적절히 할당될 가능성이 있다.

또, 예를 들면, 복수의 슬라이스는, 처리 대상 슬라이스를 포함하고 있어도 된다. 또, 복수의 서브 픽처는, 처리 대상 슬라이스를 포함하는 1개 이상의 슬라이스를 포함하는 처리 대상 서브 픽처를 포함하고 있어도 된다.

그리고, 부호화 장치(100)의 회로는, 최초의 슬라이스의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스에, 처리 대상 슬라이스의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 가산함으로써, 처리 대상 슬라이스의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 산출해도 된다. 여기에서, 최초의 슬라이스는, 처리 대상 서브 픽처에 포함되는 1개 이상의 슬라이스 중 비트 스트림에 있어서 최초의 슬라이스이다.

이에 의해, 처리 대상 서브 픽처에 포함되는 1개 이상의 슬라이스 중 최초의 슬라이스의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스에 따라, 처리 대상 슬라이스의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스가 적절히 산출될 가능성이 있다.

또, 예를 들면, 복수의 슬라이스는, 처리 대상 슬라이스를 포함하고 있어도 된다. 또, 복수의 서브 픽처는, 처리 대상 슬라이스를 포함하는 1개 이상의 슬라이스를 포함하는 처리 대상 서브 픽처를 포함하고 있어도 된다.

그리고, 부호화 장치(100)의 회로는, 1개 이상의 서브 픽처에 포함되는 1개 이상의 슬라이스의 수에, 처리 대상 슬라이스의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 가산함으로써, 처리 대상 슬라이스의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 산출해도 된다. 여기에서, 1개 이상의 서브 픽처는, 복수의 서브 픽처 중 비트 스트림에 있어서 처리 대상 서브 픽처보다도 앞의 1개 이상의 서브 픽처이다.

이에 의해, 처리 대상 서브 픽처보다도 앞의 1개 이상의 서브 픽처에 포함되는 1개 이상의 슬라이스의 수에 따라, 처리 대상 슬라이스의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스가 적절히 산출될 가능성이 있다.

또, 예를 들면, 부호화 장치(100)의 회로는, 제1 슬라이스에 대해 제1 픽처 레벨 슬라이스 인덱스 및 제1 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 할당해도 된다. 또, 부호화 장치(100)의 회로는, 제1 슬라이스의 슬라이스 헤더에, 제1 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 부호화하고, 제1 슬라이스를 부호화해도 된다.

그 후, 부호화 장치(100)의 회로는, 제2 슬라이스에 대해 제2 픽처 레벨 슬라이스 인덱스 및 제2 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 할당해도 된다. 그리고, 부호화 장치(100)의 회로는, 제2 슬라이스의 슬라이스 헤더에, 제2 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 부호화하고, 제2 슬라이스를 부호화해도 된다.

이에 의해, 복수의 슬라이스가 순차적으로 처리되기 때문에, 메모리 사용량이 억제될 가능성이 있다.

또한, 부호화 장치(100)의 엔트로피 부호화부(110)가, 부호화 장치(100)의 회로로서, 상술된 동작을 행해도 된다.

도 106은, 복호 장치(200)가 행하는 동작을 나타내는 플로차트이다. 예를 들면, 복호 장치(200)는, 회로, 및, 회로에 접속된 메모리를 구비한다. 복호 장치(200)가 구비하는 회로 및 메모리는, 도 68에 나타내어지는 프로세서(b1) 및 메모리(b2)에 대응되어 있어도 된다. 복호 장치(200)의 회로는, 동작에 있어서, 이하를 행한다.

예를 들면, 복호 장치(200)의 회로는, 픽처에 포함되는 복수의 슬라이스에 각각 대응하는 복수의 슬라이스 헤더로부터, 복수의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 각각 복호한다(S401). 여기에서, 복수의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스는, 픽처에 포함되는 각 서브 픽처에 있어서 중단되지 않고 연속되는 복수의 슬라이스 인덱스이다. 그리고, 복호 장치(200)의 회로는, 픽처에 포함되는 복수의 슬라이스에 대해, 복수의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 각각 할당한다(S402).

또, 복호 장치(200)의 회로는, 픽처에 포함되는 복수의 슬라이스에 대해, 복수의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 각각 할당한다(S403). 여기에서, 복수의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스는, 픽처 전체 및 각 서브 픽처에 있어서 중단되지 않고 연속되고, 또한, 각 서브 픽처에 있어서 복수의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스의 순서와 같은 순서를 가지는 복수의 슬라이스 인덱스이다. 그리고, 복호 장치(200)의 회로는, 복수의 슬라이스 각각을 비트 스트림으로부터 복호한다(S404).

이에 의해, 각 서브 픽처에 포함되는 1개 이상의 슬라이스에 대해, 1개 이상의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스와 1개 이상의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스가 같은 순서로 할당되어, 처리의 복잡화가 억제될 가능성이 있다.

또, 예를 들면, 복수의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스는, 픽처 전체에 있어서 중단되지 않고 0으로부터 연속되어 있어도 된다. 그리고, 복수의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스는, 각 서브 픽처에 있어서 중단되지 않고 0으로부터 연속되어 있어도 된다. 이에 의해, 픽처 레벨 슬라이스 인덱스 및 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스가 너무 커지는 것이 억제될 가능성이 있다.

또, 예를 들면, 비트 스트림은, 각 서브 픽처에 대해, 복수의 슬라이스 중 당해 서브 픽처에 포함되는 1개 이상의 슬라이스를 1개 이상의 NAL 유닛으로서 포함하고 있어도 된다.

그리고, 각 서브 픽처에 대해, 1개 이상의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스의 순서는, 비트 스트림에 있어서의 1개 이상의 슬라이스의 순서와 일치하고 있어도 된다. 여기에서, 1개 이상의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스는, 복수의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스 중 1개 이상의 슬라이스에 대해 할당된 1개 이상의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스이다.

이에 의해, 각 서브 픽처에 대해, 비트 스트림에 있어서의 1개 이상의 슬라이스의 순서에 따라, 1개 이상의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스 및 1개 이상의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스가 적절히 할당될 가능성이 있다.

또, 예를 들면, 각 슬라이스에 대해, 당해 슬라이스에 대응하는 슬라이스 헤더는, 당해 슬라이스의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 나타내는 slice_address 파라미터를 부호화 파라미터로서 포함하고 있어도 된다.

그리고, 각 서브 픽처에 대해, 1개 이상의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스는, 1개 이상의 슬라이스에 대응하는 1개 이상의 슬라이스 헤더에 포함되는 1개 이상의 slice_address 파라미터에 의해 나타내어져 있어도 된다. 또, 각 서브 픽처에 대해, 1개 이상의 slice_address 파라미터에 의해 나타내어지는 1개 이상의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스의 순서는, 비트 스트림에 있어서의 1개 이상의 슬라이스의 순서와 일치하고 있어도 된다.

이에 의해, 비트 스트림에 있어서의 1개 이상의 슬라이스의 순서와 일치하는 순서를 가지는 1개 이상의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스 각각이, slice_address 파라미터에 의해 적절히 나타내어질 가능성이 있다.

또, 예를 들면, 비트 스트림은, 복수의 슬라이스를 복수의 NAL 유닛으로서 포함하고 있어도 된다. 그리고, 복수의 슬라이스에 대해 할당된 복수의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스의 순서는, 비트 스트림에 있어서의 복수의 슬라이스의 순서와 일치하고 있어도 된다. 이에 의해, 픽처 전체에 대해, 비트 스트림에 있어서의 복수의 슬라이스의 순서에 따라, 복수의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스 및 복수의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스가 적절히 할당될 가능성이 있다.

또, 예를 들면, 복수의 슬라이스는, 처리 대상 슬라이스를 포함하고 있어도 된다. 또, 복수의 서브 픽처는, 처리 대상 슬라이스를 포함하는 1개 이상의 슬라이스를 포함하는 처리 대상 서브 픽처를 포함하고 있어도 된다.

그리고, 복호 장치(200)의 회로는, 최초의 슬라이스의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스에, 처리 대상 슬라이스의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 가산함으로써, 처리 대상 슬라이스의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 산출해도 된다. 여기에서, 최초의 슬라이스는, 처리 대상 서브 픽처에 포함되는 1개 이상의 슬라이스 중 비트 스트림에 있어서 최초의 슬라이스이다.

이에 의해, 처리 대상 서브 픽처에 포함되는 1개 이상의 슬라이스 중 최초의 슬라이스의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스에 따라, 처리 대상 슬라이스의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스가 적절히 산출될 가능성이 있다.

또, 예를 들면, 복수의 슬라이스는, 처리 대상 슬라이스를 포함하고 있어도 된다. 또, 복수의 서브 픽처는, 처리 대상 슬라이스를 포함하는 1개 이상의 슬라이스를 포함하는 처리 대상 서브 픽처를 포함하고 있어도 된다.

그리고, 복호 장치(200)의 회로는, 1개 이상의 서브 픽처에 포함되는 1개 이상의 슬라이스의 수에, 처리 대상 슬라이스의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 가산함으로써, 처리 대상 슬라이스의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 산출해도 된다. 여기에서, 1개 이상의 서브 픽처는, 복수의 서브 픽처 중 비트 스트림에 있어서 처리 대상 서브 픽처보다도 앞의 1개 이상의 서브 픽처이다.

이에 의해, 처리 대상 서브 픽처보다도 앞의 1개 이상의 서브 픽처에 포함되는 1개 이상의 슬라이스의 수에 따라, 처리 대상 슬라이스의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스가 적절히 산출될 가능성이 있다.

또, 예를 들면, 복호 장치(200)의 회로는, 제1 슬라이스의 슬라이스 헤더로부터, 제1 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 복호해도 된다. 또, 복호 장치(200)의 회로는, 제1 슬라이스에 대해 제1 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스 및 제1 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 할당해도 된다. 또, 복호 장치(200)의 회로는, 제1 슬라이스를 복호해도 된다.

그 후, 복호 장치(200)의 회로는, 제2 슬라이스의 슬라이스 헤더로부터, 제2 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 복호해도 된다. 그리고, 복호 장치(200)의 회로는, 제2 슬라이스에 대해 제2 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스 및 제2 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 할당해도 된다. 그리고, 복호 장치(200)의 회로는, 상기 제2 슬라이스를 복호해도 된다.

이에 의해, 복수의 슬라이스가 순차적으로 처리되기 때문에, 메모리 사용량이 억제될 가능성이 있다.

또한, 복호 장치(200)의 엔트로피 복호부(202)가, 복호 장치(200)의 회로로서, 상술된 동작을 행해도 된다.

[그 외의 예]

상술된 각 예에 있어서의 부호화 장치(100) 및 복호 장치(200)는, 각각, 화상 부호화 장치 및 화상 복호 장치로서 이용되어도 되고, 동화상 부호화 장치 및 동화상 복호 장치로서 이용되어도 된다.

혹은, 부호화 장치(100) 및 복호 장치(200)는, 각각, 엔트로피 부호화 장치 및 엔트로피 복호 장치로서 이용되어도 된다. 즉, 부호화 장치(100) 및 복호 장치(200)는, 각각, 엔트로피 부호화부(110) 및 엔트로피 복호부(202)에만 대응하고 있어도 된다. 그리고, 다른 구성 요소는, 다른 장치에 포함되어 있어도 된다.

또, 부호화 장치(100)는, 입력부 및 출력부를 구비하고 있어도 된다. 예를 들면, 부호화 장치(100)의 입력부에 1개 이상의 픽처가 입력되고, 부호화 장치(100)의 출력부로부터 부호화 비트 스트림이 출력된다. 복호 장치(200)도, 입력부 및 출력부를 구비하고 있어도 된다. 예를 들면, 복호 장치(200)의 입력부에 부호화 비트 스트림이 입력되고, 복호 장치(200)의 출력부로부터 1개 이상의 픽처가 출력된다. 부호화 비트 스트림은, 가변 길이 부호화가 적용된 양자화 계수와, 제어 정보를 포함하고 있어도 된다.

또, 복호 처리에 있어서, 복수의 서브 픽처의 모두가 복호되지 않고, 복수의 서브 픽처의 일부가 복호되어도 된다. 또, 복호 처리에 있어서, 복수의 슬라이스의 모두가 복호되지 않고, 복수의 슬라이스의 일부가 복호되어도 된다. 또, 여기에서, 부호화 순서는, 비트 스트림에 있어서의 기술 순서에 대응하고 있으며, 반드시 부호화에 관한 화상 처리의 순서에 대응하고 있지 않아도 된다. 또, 복호 순서는, 비트 스트림에 있어서의 기술 순서와 일치하고 있어도 되고, 상이해도 된다.

또, 1개 이상의 요소의 순서가 1개 이상의 대응 요소의 순서와 일치하는 것은, 1개 이상의 요소의 수가 2 이상이며, 1개 이상의 대응 요소의 수가 2 이상인 경우에 있어서, 2개 이상의 요소의 순서가 2개 이상의 대응 요소의 순서와 일치하는 것을 의미하고 있어도 된다. 또, 복수의 인덱스가 연속되는 것은, 복수의 인덱스가, 0, 1, 2, …와 같은, 연속되는 복수의 정수값인 것을 의미하고 있어도 된다.

또, 상술된 각 예의 적어도 일부가, 부호화 방법으로서 이용되어도 되고, 복호 방법으로서 이용되어도 되고, 엔트로피 부호화 방법으로서 이용되어도 되고, 엔트로피 복호 방법으로서 이용되어도 되고, 그 외의 방법으로서 이용되어도 된다.

또, 각 구성 요소는, 전용의 하드웨어로 구성되거나, 각 구성 요소에 적합한 소프트웨어 프로그램을 실행함으로써 실현되어도 된다. 각 구성 요소는, CPU 또는 프로세서 등의 프로그램 실행부가, 하드 디스크 또는 반도체 메모리 등의 기록 매체에 기록된 소프트웨어 프로그램을 읽어내어 실행함으로써 실현되어도 된다.

구체적으로는, 부호화 장치(100) 및 복호 장치(200) 각각은, 처리 회로(Processing Circuitry)와, 당해 처리 회로에 전기적으로 접속된, 당해 처리 회로로부터 액세스 가능한 기억 장치(Storage)를 구비하고 있어도 된다. 예를 들면, 처리 회로는 프로세서(a1 또는 b1)에 대응되고, 기억 장치는 메모리(a2 또는 b2)에 대응된다.

처리 회로는, 전용의 하드웨어 및 프로그램 실행부 중 적어도 한쪽을 포함하고, 기억 장치를 사용하여 처리를 실행한다. 또, 기억 장치는, 처리 회로가 프로그램 실행부를 포함하는 경우에는, 당해 프로그램 실행부에 의해 실행되는 소프트웨어 프로그램을 기억한다.

여기에서, 상술된 부호화 장치(100) 또는 복호 장치(200) 등을 실현하는 소프트웨어는, 다음과 같은 프로그램이다.

예를 들면, 이 프로그램은, 컴퓨터에, 픽처에 포함되는 복수의 슬라이스에 대해, 상기 픽처 전체에 있어서 중단되지 않고 연속되고, 또한, 상기 픽처에 포함되는 복수의 서브 픽처 각각에 있어서 중단되지 않고 연속되는 복수의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 각각 할당하고, 상기 복수의 슬라이스에 대해, 상기 복수의 서브 픽처 각각에 있어서 중단되지 않고 연속되고, 또한, 상기 복수의 서브 픽처 각각에 있어서 상기 복수의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스의 순서와 같은 순서를 가지는 복수의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 각각 할당하고, 상기 복수의 슬라이스에 각각 대응하는 복수의 슬라이스 헤더에, 상기 복수의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 각각 부호화하고, 상기 복수의 슬라이스 각각을 비트 스트림에 부호화하는 부호화 방법을 실행시켜도 된다.

또, 예를 들면, 이 프로그램은, 컴퓨터에, 픽처에 포함되는 복수의 슬라이스에 각각 대응하는 복수의 슬라이스 헤더로부터, 상기 픽처에 포함되는 복수의 서브 픽처 각각에 있어서 중단되지 않고 연속되는 복수의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 각각 복호하고, 상기 복수의 슬라이스에 대해, 상기 복수의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 각각 할당하고, 상기 복수의 슬라이스에 대해, 상기 픽처 전체에 있어서 중단되지 않고 연속되고, 또한, 상기 복수의 서브 픽처 각각에 있어서 중단되지 않고 연속되고, 또한, 상기 복수의 서브 픽처 각각에 있어서 상기 복수의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스의 순서와 같은 순서를 가지는 복수의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 각각 할당하고, 상기 복수의 슬라이스 각각을 비트 스트림으로부터 복호하는 복호 방법을 실행시켜도 된다.

또, 각 구성 요소는, 상술한 바와 같이, 회로여도 된다. 이들 회로는, 전체적으로 1개의 회로를 구성해도 되고, 각각 별도의 회로여도 된다. 또, 각 구성 요소는, 범용적인 프로세서로 실현되어도 되고, 전용의 프로세서로 실현되어도 된다.

또, 특정 구성 요소가 실행하는 처리를 다른 구성 요소가 실행해도 된다. 또, 처리를 실행하는 순번이 변경되어도 되고, 복수의 처리가 병행하여 실행되어도 된다. 또, 부호화 복호 장치가, 부호화 장치(100) 및 복호 장치(200)를 구비하고 있어도 된다.

또, 설명에 사용된 제1 및 제2 등의 서수는, 적절히, 바뀌어도 된다. 또, 구성 요소 등에 대해, 서수가 새롭게 부여되어도 되고, 제거되어도 된다. 또, 이들 서수는, 요소를 식별하기 위해서, 요소에 붙여지는 경우가 있고, 의미가 있는 순서에 대응하지 않는 경우가 있다.

이상, 부호화 장치(100) 및 복호 장치(200)의 양태에 대해, 복수의 예에 의거하여 설명했는데, 부호화 장치(100) 및 복호 장치(200)의 양태는, 이들의 예로 한정되는 것은 아니다. 본 개시의 취지를 일탈하지 않는 한, 당업자가 생각해낸 각종 변형을 각 예에 실시한 것이나, 상이한 예에 있어서의 구성 요소를 조합하여 구축되는 형태도, 부호화 장치(100) 및 복호 장치(200)의 양태의 범위 내에 포함되어도 된다.

여기에서 개시된 1 이상의 양태를 본 개시에 있어서의 다른 양태의 적어도 일부와 조합하여 실시해도 된다. 또, 여기에서 개시된 1 이상의 양태의 플로차트에 기재된 일부의 처리, 장치의 일부의 구성, 신택스의 일부 등을 다른 양태와 조합하여 실시해도 된다.

[실시 및 응용]

이상의 각 실시 형태에 있어서, 기능적 또는 작용적인 블록 각각은, 통상, MPU(micro processing unit) 및 메모리 등에 의해 실현 가능하다. 또, 기능 블록 각각에 의한 처리는, ROM 등의 기록 매체에 기록된 소프트웨어(프로그램)를 읽어내어 실행하는 프로세서 등의 프로그램 실행부로서 실현되어도 된다. 당해 소프트웨어는, 배포되어도 된다. 당해 소프트웨어는, 반도체 메모리 등의 다양한 기록 매체에 기록되어도 된다. 또한, 각 기능 블록을 하드웨어(전용 회로)에 의해 실현하는 것도 가능하다.

각 실시 형태에 있어서 설명한 처리는, 단일한 장치(시스템)를 사용하여 집중 처리함으로써 실현해도 되고, 또는, 복수의 장치를 사용하여 분산 처리함으로써 실현해도 된다. 또, 상기 프로그램을 실행하는 프로세서는, 단수여도 되고, 복수여도 된다. 즉, 집중 처리를 행해도 되고, 또는 분산 처리를 행해도 된다.

본 개시의 양태는, 이상의 실시예에 한정되는 일 없이, 다양한 변경이 가능하며, 그들도 본 개시의 양태의 범위 내에 포함된다.

또한 여기에서, 상기 각 실시 형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법(화상 부호화 방법) 또는 동화상 복호화 방법(화상 복호 방법)의 응용예, 및, 그 응용예를 실시하는 다양한 시스템을 설명한다. 이러한 시스템은, 화상 부호화 방법을 사용한 화상 부호화 장치, 화상 복호 방법을 사용한 화상 복호 장치, 또는, 양쪽을 구비하는 화상 부호화 복호 장치를 가지는 것을 특징으로 해도 된다. 이러한 시스템의 다른 구성에 대해, 경우에 따라 적절히 변경할 수 있다.

[사용예]

도 107은, 콘텐츠 전송 서비스를 실현하는 적절한 콘텐츠 공급 시스템(ex100)의 전체 구성을 나타내는 도면이다. 통신 서비스의 제공 에리어를 원하는 크기로 분할하고, 각 셀 내에 각각, 도시된 예에 있어서의 고정 무선국인 기지국(ex106, ex107, ex108, ex109, ex110)이 설치되어 있다.

이 콘텐츠 공급 시스템(ex100)에서는, 인터넷(ex101)에, 인터넷 서비스 프로바이더(ex102) 또는 통신망(ex104), 및 기지국(ex106~ex110)을 통해, 컴퓨터(ex111), 게임기(ex112), 카메라(ex113), 가전(ex114), 및 스마트폰(ex115) 등의 각 기기가 접속된다. 당해 콘텐츠 공급 시스템(ex100)은, 상기 중 어느 하나의 장치를 조합하여 접속하도록 해도 된다. 다양한 실시에 있어서, 기지국(ex106~ex110)을 통하지 않고, 각 기기가 전화망 또는 근거리 무선 등을 통해 직접적 또는 간접적으로 서로 접속되어 있어도 된다. 또한, 스트리밍 서버(ex103)는, 인터넷(ex101) 등을 통해, 컴퓨터(ex111), 게임기(ex112), 카메라(ex113), 가전(ex114), 및 스마트폰(ex115) 등의 각 기기와 접속되어도 된다. 또, 스트리밍 서버(ex103)는, 위성(ex116)을 통해, 비행기(ex117) 내의 핫 스팟 내의 단말 등과 접속되어도 된다.

또한, 기지국(ex106~ex110) 대신에, 무선 액세스 포인트 또는 핫 스팟 등이 사용되어도 된다. 또, 스트리밍 서버(ex103)는, 인터넷(ex101) 또는 인터넷 서비스 프로바이더(ex102)를 통하지 않고 직접 통신망(ex104)과 접속되어도 되고, 위성(ex116)을 통하지 않고 직접 비행기(ex117)와 접속되어도 된다.

카메라(ex113)는 디지털 카메라 등의 정지 화상 촬영, 및 동화상 촬영이 가능한 기기이다. 또, 스마트폰(ex115)은, 2G, 3G, 3.9G, 4G, 그리고 향후는 5G라 불리는 이동 통신 시스템의 방식에 대응한 스마트폰기, 휴대전화기, 또는 PHS(Personal Handyphone System) 등이다.

가전(ex114)은, 냉장고, 또는 가정용 연료 전지 코제너레이션 시스템에 포함되는 기기 등이다.

콘텐츠 공급 시스템(ex100)에서는, 촬영 기능을 가지는 단말이 기지국(ex106) 등을 통해 스트리밍 서버(ex103)에 접속됨으로써, 라이브 전송 등이 가능해진다. 라이브 전송에서는, 단말(컴퓨터(ex111), 게임기(ex112), 카메라(ex113), 가전(ex114), 스마트폰(ex115), 및 비행기(ex117) 내의 단말 등)은, 사용자가 당해 단말을 사용하여 촬영한 정지 화상 또는 동화상 콘텐츠에 대해 상기 각 실시 형태에서 설명한 부호화 처리를 행해도 되고, 부호화에 의해 얻어진 영상 데이터와, 영상에 대응하는 소리를 부호화한 소리 데이터와 다중화해도 되고, 얻어진 데이터를 스트리밍 서버(ex103)에 송신해도 된다. 즉, 각 단말은, 본 개시의 일 양태에 따른 화상 부호화 장치로서 기능한다.

한편, 스트리밍 서버(ex103)는 요구가 있었던 클라이언트에 대해 송신된 콘텐츠 데이터를 스트림 전송한다. 클라이언트는, 상기 부호화 처리된 데이터를 복호화하는 것이 가능한, 컴퓨터(ex111), 게임기(ex112), 카메라(ex113), 가전(ex114), 스마트폰(ex115), 또는 비행기(ex117) 내의 단말 등이다. 전송된 데이터를 수신한 각 기기는, 수신한 데이터를 복호화 처리하여 재생한다. 즉, 각 기기는, 본 개시의 일 양태에 따른 화상 복호 장치로서 기능해도 된다.

[분산 처리]

또, 스트리밍 서버(ex103)는 복수의 서버 또는 복수의 컴퓨터이며, 데이터를 분산하여 처리하거나 기록하거나 전송하는 것이어도 된다. 예를 들면, 스트리밍 서버(ex103)는, CDN(Contents Delivery Network)에 의해 실현되고, 전 세계에 분산된 다수의 에지 서버와 에지 서버 사이를 잇는 네트워크에 의해 콘텐츠 전송이 실현되어 있어도 된다. CDN에서는, 클라이언트에 따라 물리적으로 가까운 에지 서버가 동적으로 할당된다. 그리고, 당해 에지 서버에 콘텐츠가 캐시 및 전송됨으로써 지연을 줄일 수 있다. 또, 몇 개의 타입의 에러가 발생한 경우 또는 트래픽 증가 등에 의해 통신 상태가 바뀌는 경우에 복수의 에지 서버로 처리를 분산하거나, 다른 에지 서버에 전송 주체를 전환하거나, 장해가 생긴 네트워크의 부분을 우회하여 전송을 계속할 수 있으므로, 고속 또한 안정된 전송을 실현할 수 있다.

또, 전송 자체의 분산 처리에 머무르지 않고, 촬영한 데이터의 부호화 처리를 각 단말로 행해도 되고, 서버 측에서 행해도 되고, 서로 분담하여 행해도 된다. 일례로서, 일반적으로 부호화 처리에서는, 처리 루프가 두 번 행해진다. 첫 번째의 루프에서 프레임 또는 신(scene) 단위에서의 화상의 복잡함, 또는, 부호량이 검출된다. 또, 두 번째의 루프에서는 화질을 유지하여 부호화 효율을 향상시키는 처리가 행해진다. 예를 들면, 단말이 첫 번째의 부호화 처리를 행하고, 콘텐츠를 수취한 서버 측이 두 번째의 부호화 처리를 행함으로써, 각 단말에서의 처리 부하를 줄이면서도 콘텐츠의 질과 효율을 향상시킬 수 있다. 이 경우, 거의 실시간으로 수신하여 복호하는 요구가 있으면, 단말이 행한 첫 번째의 부호화 완료 데이터를 다른 단말로 수신하여 재생할 수도 있으므로, 보다 유연한 실시간 전송도 가능해진다.

다른 예로서, 카메라(ex113) 등은, 화상으로부터 특징량 추출을 행하고, 특징량에 관한 데이터를 메타데이터로서 압축하여 서버에 송신한다. 서버는, 예를 들면 특징량으로부터 오브젝트의 중요성을 판단하여 양자화 정밀도를 전환하는 등, 화상의 의미(또는 내용의 중요성)에 따른 압축을 행한다. 특징량 데이터는 서버에서 다시 압축할 때의 움직임 벡터 예측의 정밀도 및 효율 향상에 특히 유효하다. 또, 단말로 VLC(가변 길이 부호화) 등의 간이적인 부호화를 행하고, 서버에서 CABAC(콘텍스트 적응형 2치 산술 부호화 방식) 등 처리 부하가 큰 부호화를 행해도 된다.

또 다른 예로서, 스타디움, 쇼핑몰, 또는 공장 등에 있어서는, 복수의 단말에 의해 거의 동일한 신이 촬영된 복수의 영상 데이터가 존재하는 경우가 있다. 이 경우에는, 촬영을 행한 복수의 단말과, 필요에 따라 촬영을 하고 있지 않은 다른 단말 및 서버를 사용하여, 예를 들면 GOP(Group of Picture) 단위, 픽처 단위, 또는 픽처를 분할한 타일 단위 등으로 부호화 처리를 각각 할당하여 분산 처리를 행한다. 이에 의해, 지연을 줄이고, 보다 실시간성을 실현할 수 있다.

복수의 영상 데이터는 거의 동일 신이기 때문에, 각 단말로 촬영된 영상 데이터를 서로 참조할 수 있도록, 서버에서 관리 및/또는 지시를 해도 된다. 또, 각 단말로부터의 부호화 완료 데이터를, 서버가 수신하여 복수의 데이터 간에 참조 관계를 변경, 또는 픽처 자체를 보정 혹은 교체하여 다시 부호화해도 된다. 이에 의해, 하나하나의 데이터의 질과 효율을 높인 스트림을 생성할 수 있다.

또한, 서버는, 영상 데이터의 부호화 방식을 변경하는 트랜스코드를 행한 후에 영상 데이터를 전송해도 된다. 예를 들면, 서버는, MPEG계의 부호화 방식을 VP계(예를 들면 VP9)로 변환해도 되고, H.264를 H.265로 변환해도 된다.

이와 같이, 부호화 처리는, 단말, 또는 1 이상의 서버에 의해 행하는 것이 가능하다. 따라서, 이하에서는, 처리를 행하는 주체로서 「서버」 또는 「단말」 등의 기재를 사용하는데, 서버로 행해지는 처리의 일부 또는 전부가 단말로 행해져도 되고, 단말로 행해지는 처리의 일부 또는 전부가 서버로 행해져도 된다. 또, 이들에 관해서는, 복호 처리에 대해서도 동일하다.

[3D, 멀티 앵글]

서로 거의 동기한 복수의 카메라(ex113) 및/또는 스마트폰(ex115) 등의 단말에 의해 촬영된 상이한 신, 또는, 동일 신을 상이한 앵글로부터 촬영한 화상 혹은 영상을 통합하여 이용하는 경우가 늘어나고 있다. 각 단말로 촬영한 영상은, 별도 취득한 단말 간의 상대적인 위치 관계, 또는, 영상에 포함되는 특징점이 일치하는 영역 등에 의거하여 통합된다.

서버는, 2차원의 동화상을 부호화할 뿐만 아니라, 동화상의 신 해석 등에 의거하여 자동적으로, 또는, 사용자가 지정한 시각에 있어서, 정지 화상을 부호화하고, 수신 단말에 송신해도 된다. 서버는, 또한, 촬영 단말 간의 상대적인 위치 관계를 취득할 수 있는 경우에는, 2차원의 동화상뿐만 아니라, 동일 신이 상이한 앵글로부터 촬영된 영상에 의거하여, 당해 신의 3차원 형상을 생성할 수 있다. 서버는, 포인트 클라우드 등에 의해 생성한 3차원의 데이터를 별도 부호화해도 되고, 3차원 데이터를 사용하여 인물 또는 오브젝트를 인식 혹은 추적한 결과에 의거하여, 수신 단말에 송신하는 영상을, 복수의 단말로 촬영한 영상으로부터, 선택, 또는, 재구성하여 생성해도 된다.

이와 같이 하여, 사용자는, 각 촬영 단말에 대응하는 각 영상을 임의로 선택하여 신을 즐길 수도 있고, 복수 화상 또는 영상을 사용하여 재구성된 3차원 데이터로부터 선택 시점의 영상을 잘라낸 콘텐츠를 즐길 수도 있다. 또한, 영상과 함께, 소리도 복수의 상이한 앵글로부터 수음(收音)되고, 서버는, 특정 앵글 또는 공간으로부터의 소리를 대응하는 영상과 다중화하고, 다중화된 영상과 소리를 송신해도 된다.

또, 근래에는 Virtual Reality(VR) 및 Augmented Reality(AR) 등, 현실 세계와 가상 세계를 대응지은 콘텐츠도 보급되어 오고 있다. VR의 화상의 경우, 서버는, 오른쪽눈용 및 왼쪽눈용의 시점 화상을 각각 작성하여, Multi-View Coding(MVC) 등에 의해 각 시점 영상 간에 참조를 허용하는 부호화를 행해도 되고, 서로 참조하지 않고 별도 스트림으로서 부호화해도 된다. 별도 스트림의 복호 시에는, 사용자 시점에 따라 가상적인 3차원 공간이 재현되도록 서로 동기시켜 재생하면 된다.

AR의 화상의 경우에는, 서버는, 현실 공간의 카메라 정보에, 가상 공간 상의 가상 물체 정보를, 3차원적 위치 또는 사용자 시점의 움직임에 의거하여 중첩한다. 복호 장치는, 가상 물체 정보 및 3차원 데이터를 취득 또는 유지하고, 사용자 시점의 움직임에 따라 2차원 화상을 생성하고, 원활하게 연결함으로써 중첩 데이터를 작성해도 된다. 또는, 복호 장치는 가상 물체 정보의 의뢰에 더하여 사용자 시점의 움직임을 서버에 송신해도 된다. 서버는, 서버에 유지되는 3차원 데이터로부터 수신한 시점의 움직임에 맞추어 중첩 데이터를 작성하고, 중첩 데이터를 부호화하여 복호 장치에 전송해도 된다. 또한, 중첩 데이터는, RGB 이외에 투과도를 나타내는 α값을 가지고, 서버는, 3차원 데이터로부터 작성된 오브젝트 이외의 부분의 α값을 0 등으로 설정하고, 당해 부분이 투과하는 상태에서, 부호화해도 된다. 혹은, 서버는, 크로마 키와 같이 소정의 값의 RGB값을 배경으로 설정하고, 오브젝트 이외의 부분은 배경색으로 한 데이터를 생성해도 된다.

마찬가지로 전송된 데이터의 복호 처리는 클라이언트인 각 단말로 행해도 되고, 서버 측에서 행해도 되고, 서로 분담하여 행해도 된다. 일례로서, 어느 단말이, 일단 서버에 수신 리퀘스트를 보내고, 그 리퀘스트에 따른 콘텐츠를 다른 단말로 수신하여 복호 처리를 행하고, 디스플레이를 가지는 장치에 복호 완료된 신호가 송신되어도 된다. 통신 가능한 단말 자체의 성능에 관계없이 처리를 분산하여 적절한 콘텐츠를 선택함으로써 화질이 좋은 데이터를 재생할 수 있다. 또, 다른 예로서 큰 사이즈의 화상 데이터를 TV 등으로 수신하면서, 감상자의 개인 단말에 픽처가 분할된 타일 등 일부의 영역이 복호되어 표시되어도 된다. 이에 의해, 전체 상을 공유화하면서, 자신의 담당 분야 또는 보다 상세하게 확인하고 싶은 영역을 수중에서 확인할 수 있다.

옥내외의 근거리, 중거리, 또는 장거리의 무선 통신을 복수 사용 가능한 상황하에서, MPEG-DASH 등의 전송 시스템 규격을 이용하여, 심리스하게 콘텐츠를 수신하는 것이 가능할지도 모른다. 사용자는, 사용자의 단말, 옥내외에 배치된 디스플레이 등의 복호 장치 또는 표시 장치를 자유롭게 선택하면서 실시간으로 전환해도 된다. 또, 자신의 위치 정보 등을 사용하여, 복호하는 단말 및 표시하는 단말을 전환하면서 복호를 행할 수 있다. 이에 의해, 사용자가 목적지로 이동하고 있는 동안에, 표시 가능한 디바이스가 매설된 이웃 건물의 벽면 또는 지면의 일부에 정보를 맵 및 표시하는 것이 가능해진다. 또, 부호화 데이터가 수신 단말로부터 단시간에 액세스할 수 있는 서버에 캐시되어 있거나, 또는, 콘텐츠·딜리버리·서비스에 있어서의 에지 서버에 카피되어 있는 등의, 네트워크 상에서의 부호화 데이터에 대한 액세스 용이성에 의거하여, 수신 데이터의 비트 레이트를 전환하는 것도 가능하다.

[Web 페이지의 최적화]

도 108은, 컴퓨터(ex111) 등에 있어서의 web 페이지의 표시 화면예를 나타내는 도면이다. 도 109는, 스마트폰(ex115) 등에 있어서의 web 페이지의 표시 화면예를 나타내는 도면이다. 도 108 및 도 109에 나타내는 바와 같이 web 페이지가, 화상 콘텐츠에 대한 링크인 링크 화상을 복수 포함하는 경우가 있고, 열람하는 디바이스에 따라 그 보이는 방식은 상이하다. 화면 상에 복수의 링크 화상이 보이는 경우에는, 사용자가 명시적으로 링크 화상을 선택할 때까지, 또는 화면의 중앙 부근에 링크 화상이 가까워지거나 혹은 링크 화상 전체가 화면 내에 들어올 때까지, 표시 장치(복호 장치)는, 링크 화상으로서 각 콘텐츠가 가지는 정지 화상 또는 I픽처를 표시해도 되고, 복수의 정지 화상 또는 I픽처 등으로 gif 애니메이션과 같은 영상을 표시해도 되고, 베이스 레이어만을 수신하여, 영상을 복호 및 표시해도 된다.

사용자에 의해 링크 화상이 선택된 경우, 표시 장치는, 베이스 레이어를 최우선으로 하면서 복호를 행한다. 또한, web 페이지를 구성하는 HTML에 스케일러블한 콘텐츠임을 나타내는 정보가 있으면, 표시 장치는, 인핸스먼트 레이어까지 복호해도 된다. 또한, 실시간성을 담보하기 위해서, 선택되기 전 또는 통신대역이 매우 혹독한 경우에는, 표시 장치는, 전방 참조의 픽처(I픽처, P픽처, 전방 참조만의 B픽처)만을 복호 및 표시함으로써, 선두 픽처의 복호 시각과 표시 시각 사이의 지연(콘텐츠의 복호 개시부터 표시 개시까지의 지연)을 저감할 수 있다. 또한, 표시 장치는, 픽처의 참조 관계를 일부러 무시하고, 모든 B픽처 및 P픽처를 전방 참조로 하여 러프하게 복호하고, 시간이 지나 수신한 픽처가 증가함에 따라 정상의 복호를 행해도 된다.

[자동 주행]

또, 자동차의 자동 주행 또는 주행 지원을 위해 2차원 또는 3차원의 지도 정보 등과 같은 정지 화상 또는 영상 데이터를 송수신하는 경우, 수신 단말은, 1 이상의 레이어에 속하는 화상 데이터에 더하여, 메타 정보로서 기후 또는 공사의 정보 등도 수신하고, 이들을 대응지어 복호해도 된다. 또한, 메타 정보는, 레이어에 속해도 되고, 단순히 화상 데이터와 다중화되어도 된다.

이 경우, 수신 단말을 포함하는 자동차, 드론 또는 비행기 등이 이동하기 위해서, 수신 단말은, 당해 수신 단말의 위치 정보를 송신함으로써, 기지국(ex106~ex110)을 전환하면서 심리스한 수신 및 복호의 실행을 실현할 수 있다. 또, 수신 단말은, 사용자의 선택, 사용자의 상황 및/또는 통신대역 상태에 따라, 메타 정보를 어느 정도 수신할지, 또는 지도 정보를 어느 정도 갱신해 나갈지를 동적으로 전환하는 것이 가능해진다.

콘텐츠 공급 시스템(ex100)에서는, 사용자가 송신한 부호화된 정보를 실시간으로 클라이언트가 수신하여 복호하고, 재생할 수 있다.

[개인 콘텐츠의 전송]

또, 콘텐츠 공급 시스템(ex100)에서는, 영상 전송업자에 의한 고화질이며 장시간의 콘텐츠뿐만 아니라, 개인에 의한 저화질이며 단시간의 콘텐츠의 유니캐스트, 또는 멀티캐스트 전송이 가능하다. 이러한 개인의 콘텐츠는 앞으로도 증가해 갈 것으로 생각된다. 개인 콘텐츠를 보다 우수한 콘텐츠로 하기 위해서, 서버는, 편집 처리를 행하고 나서 부호화 처리를 행해도 된다. 이는, 예를 들면, 이하와 같은 구성을 사용하여 실현할 수 있다.

촬영 시에 실시간 또는 축적하여 촬영 후에, 서버는, 원화상 데이터 또는 부호화 완료 데이터로부터 촬영 에러, 신 탐색, 의미의 해석, 및 오브젝트 검출 등의 인식 처리를 행한다. 그리고, 서버는, 인식 결과에 의거하여 수동 또는 자동으로, 핀트 어긋남 또는 손떨림 등을 보정하거나, 명도가 다른 픽처에 비해 낮거나 또는 초점이 맞지 않은 신 등의 중요성이 낮은 신을 삭제하거나, 오브젝트의 에지를 강조하거나, 색조를 변화시키는 등의 편집을 행한다. 서버는, 편집 결과에 의거하여 편집 후의 데이터를 부호화한다. 또 촬영 시각이 너무 길면 시청률이 떨어지는 것도 알려져 있어, 서버는, 촬영 시간에 따라 특정 시간 범위 내의 콘텐츠가 되도록 상기와 같이 중요성이 낮은 신뿐만 아니라 움직임이 적은 신 등을, 화상 처리 결과에 의거하여 자동으로 클립해도 된다. 또는, 서버는, 신의 의미 해석의 결과에 의거하여 다이제스트를 생성하여 부호화해도 된다.

개인 콘텐츠에는, 그 상태로는 저작권, 저작자 인격권, 또는 초상권 등의 침해가 되는 것이 찍혀 있는 케이스도 있고, 공유하는 범위가 의도한 범위를 초과해 버리는 등 개인에게 있어 문제인 경우도 있다. 따라서, 예를 들면, 서버는, 화면의 주변부의 사람의 얼굴, 또는 집안 등을 일부러 초점이 맞지 않는 화상으로 변경하여 부호화해도 된다. 또한, 서버는, 부호화 대상 화상 내에, 미리 등록한 인물과는 상이한 인물의 얼굴이 찍혀 있는지 여부를 인식하고, 찍혀 있는 경우에는, 얼굴 부분에 모자이크를 하는 등의 처리를 행해도 된다. 또는, 부호화의 전처리 또는 후처리로서, 저작권 등의 관점에서 사용자가 화상을 가공하고 싶은 인물 또는 배경 영역을 지정해도 된다. 서버는, 지정된 영역을 다른 영상으로 치환하거나, 또는 초점을 흐리게 하는 등의 처리를 행해도 된다. 인물이라면, 동화상에 있어서 인물을 트래킹하여, 인물의 얼굴 부분의 영상을 치환할 수 있다.

데이터량이 작은 개인 콘텐츠의 시청은 실시간성의 요구가 강하기 때문에, 대역폭에 따라서도 다르지만, 복호 장치는, 우선 베이스 레이어를 최우선으로 수신하여, 복호 및 재생을 행한다. 복호 장치는, 그 동안에 인핸스먼트 레이어를 수신하고, 재생이 루프되는 경우 등 2회 이상 재생되는 경우에, 인핸스먼트 레이어도 포함시켜 고화질의 영상을 재생해도 된다. 이와 같이 스케일러블한 부호화가 행해지고 있는 스트림이라면, 미선택 시 또는 보기 시작한 단계에서는 러프한 동화상이지만, 서서히 스트림이 스마트해져 화상이 양호해지는 체험을 제공할 수 있다. 스케일러블 부호화 이외에도, 1회째에 재생되는 러프한 스트림과, 1회째의 동화상을 참조하여 부호화되는 2번째의 스트림이 1개의 스트림으로서 구성되어 있어도 동일한 체험을 제공할 수 있다.

[그 외의 실시 응용예]

또, 이들 부호화 또는 복호 처리는, 일반적으로 각 단말이 갖는 LSI(ex500)에 있어서 처리된다. LSI(large scale integration circuitry)(ex500)(도 107 참조)는, 원 칩이어도 복수 칩으로 이루어지는 구성이어도 된다. 또한, 동화상 부호화 또는 복호용의 소프트웨어를 컴퓨터(ex111) 등으로 읽어내기 가능한 어떠한 기록 미디어(CD-ROM, 플렉시블 디스크, 또는 하드 디스크 등)에 장착하고, 그 소프트웨어를 사용하여 부호화 또는 복호 처리를 행해도 된다. 또한, 스마트폰(ex115)이 카메라를 가지는 경우에는, 그 카메라로 취득한 동화상 데이터를 송신해도 된다. 이때의 동화상 데이터는 스마트폰(ex115)이 가지는 LSI(ex500)로 부호화 처리된 데이터이다.

또한, LSI(ex500)는, 어플리케이션 소프트를 다운로드하여 액티베이트하는 구성이어도 된다. 이 경우, 단말은, 우선, 당해 단말이 콘텐츠의 부호화 방식에 대응하고 있는지, 또는, 특정 서비스의 실행 능력을 가지는지를 판정한다. 단말이 콘텐츠의 부호화 방식에 대응하고 있지 않은 경우, 또는, 특정 서비스의 실행 능력을 가지지 않는 경우, 단말은, 코덱 또는 어플리케이션 소프트를 다운로드하고, 그 후, 콘텐츠 취득 및 재생한다.

또, 인터넷(ex101)을 통한 콘텐츠 공급 시스템(ex100)에 한정되지 않고, 디지털 방송용 시스템에도 상기 각 실시 형태의 적어도 동화상 부호화 장치(화상 부호화 장치) 또는 동화상 복호화 장치(화상 복호 장치) 중 어느 하나를 장착할 수 있다. 위성 등을 이용하여 방송용의 전파에 영상과 소리가 다중화된 다중화 데이터를 실어 송수신하기 때문에, 콘텐츠 공급 시스템(ex100)의 유니캐스트가 용이한 구성에 대해 멀티캐스트에 적합하다는 차이가 있지만 부호화 처리 및 복호 처리에 관해서는 동일한 응용이 가능하다.

[하드웨어 구성]

도 110은, 도 107에 나타내어진 스마트폰(ex115)의 추가 상세를 나타내는 도면이다. 또, 도 111은, 스마트폰(ex115)의 구성예를 나타내는 도면이다. 스마트폰(ex115)은, 기지국(ex110)과의 사이에서 전파를 송수신하기 위한 안테나(ex450)와, 영상 및 정지 화상을 찍는 것이 가능한 카메라부(ex465)와, 카메라부(ex465)로 촬상한 영상, 및 안테나(ex450)로 수신한 영상 등이 복호된 데이터를 표시하는 표시부(ex458)를 구비한다. 스마트폰(ex115)은, 또한, 터치 패널 등인 조작부(ex466)와, 음성 또는 음향을 출력하기 위한 스피커 등인 음성 출력부(ex457)와, 음성을 입력하기 위한 마이크 등인 음성 입력부(ex456)와, 촬영한 영상 혹은 정지 화상, 녹음한 음성, 수신한 영상 혹은 정지 화상, 메일 등의 부호화된 데이터, 또는, 복호화된 데이터를 저장 가능한 메모리부(ex467)와, 사용자를 특정하고, 네트워크를 비롯하여 각종 데이터에 대한 액세스의 인증을 하기 위한 SIM(ex468)과의 인터페이스부인 슬롯부(ex464)를 구비한다. 또한, 메모리부(ex467) 대신에 외장형 메모리가 사용되어도 된다.

표시부(ex458) 및 조작부(ex466) 등을 통괄적으로 제어하는 주제어부(ex460)와, 전원 회로부(ex461), 조작 입력 제어부(ex462), 영상 신호 처리부(ex455), 카메라 인터페이스부(ex463), 디스플레이 제어부(ex459), 변조/복조부(ex452), 다중/분리부(ex453), 음성 신호 처리부(ex454), 슬롯부(ex464), 및 메모리부(ex467)가 동기 버스(ex470)를 통해 접속되어 있다.

전원 회로부(ex461)는, 사용자의 조작에 의해 전원 키가 온 상태가 되면, 스마트폰(ex115)을 동작 가능한 상태로 기동하고, 배터리 팩으로부터 각 부에 대해 전력을 공급한다.

스마트폰(ex115)은, CPU, ROM 및 RAM 등을 가지는 주제어부(ex460)의 제어에 의거하여, 통화 및 데이터 통신 등의 처리를 행한다. 통화 시에는, 음성 입력부(ex456)로 수음한 음성 신호를 음성 신호 처리부(ex454)로 디지털 음성 신호로 변환하고, 변조/복조부(ex452)로 스펙트럼 확산 처리를 실시하고, 송신/수신부(ex451)로 디지털 아날로그 변환 처리 및 주파수 변환 처리를 실시하고, 그 결과의 신호를, 안테나(ex450)를 통해 송신한다. 또 수신 데이터를 증폭하여 주파수 변환 처리 및 아날로그 디지털 변환 처리를 실시하고, 변조/복조부(ex452)로 스펙트럼 역확산 처리하고, 음성 신호 처리부(ex454)로 아날로그 음성 신호로 변환한 후, 이를 음성 출력부(ex457)로부터 출력한다. 데이터 통신 모드 시에는, 본체부의 조작부(ex466) 등의 조작에 의거하여 텍스트, 정지 화상, 또는 영상 데이터가 조작 입력 제어부(ex462)를 통해 주제어부(ex460)에 송출된다. 동일한 송수신 처리가 행해진다. 데이터 통신 모드 시에 영상, 정지 화상, 또는 영상과 음성을 송신하는 경우, 영상 신호 처리부(ex455)는, 메모리부(ex467)에 저장되어 있는 영상 신호 또는 카메라부(ex465)로부터 입력된 영상 신호를 상기 각 실시 형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법에 따라 압축 부호화하고, 부호화된 영상 데이터를 다중/분리부(ex453)에 송출한다. 음성 신호 처리부(ex454)는, 영상 또는 정지 화상을 카메라부(ex465)로 촬상 중에 음성 입력부(ex456)로 수음한 음성 신호를 부호화하고, 부호화된 음성 데이터를 다중/분리부(ex453)에 송출한다. 다중/분리부(ex453)는, 부호화 완료 영상 데이터와 부호화 완료 음성 데이터를 소정의 방식으로 다중화하고, 변조/복조부(변조/복조 회로부)(ex452), 및 송신/수신부(ex451)로 변조 처리 및 변환 처리를 실시하여 안테나(ex450)를 통해 송신한다.

전자 메일 또는 채팅에 첨부된 영상, 또는 웹 페이지에 링크된 영상을 수신한 경우 등에 있어서, 안테나(ex450)를 통해 수신된 다중화 데이터를 복호하기 위해서, 다중/분리부(ex453)는, 다중화 데이터를 분리함으로써, 다중화 데이터를 영상 데이터의 비트 스트림과 음성 데이터의 비트 스트림으로 나누고, 동기 버스(ex470)를 통해 부호화된 영상 데이터를 영상 신호 처리부(ex455)에 공급함과 더불어, 부호화된 음성 데이터를 음성 신호 처리부(ex454)에 공급한다. 영상 신호 처리부(ex455)는, 상기 각 실시 형태에서 나타낸 동화상 부호화 방법에 대응한 동화상 복호화 방법에 의해 영상 신호를 복호하고, 디스플레이 제어부(ex459)를 통해 표시부(ex458)로부터, 링크된 동화상 파일에 포함되는 영상 또는 정지 화상이 표시된다. 음성 신호 처리부(ex454)는, 음성 신호를 복호하고, 음성 출력부(ex457)로부터 음성이 출력된다. 실시간 스트리밍이 점점 보급되기 시작하고 있기 때문에, 사용자의 상황에 따라서는 음성의 재생이 사회적으로 적합하지 않은 경우도 있을 수 있다. 그 때문에, 초기값으로서는, 음성 신호는 재생하지 않고 영상 데이터만을 재생하는 구성인 편이 바람직하고, 사용자가 영상 데이터를 클릭하는 등 조작을 행한 경우에만 음성을 동기하여 재생해도 된다.

또 여기에서는 스마트폰(ex115)을 예로 들어 설명했는데, 단말로서는 부호화기 및 복호화기를 양쪽 모두 갖는 송수신형 단말 외에, 부호화기만을 가지는 송신 단말, 및, 복호화기만을 가지는 수신 단말이라는 3가지의 다른 실장 형식을 생각할 수 있다. 디지털 방송용 시스템에 있어서, 영상 데이터에 음성 데이터가 다중화된 다중화 데이터를 수신 또는 송신하는 것으로 설명했다. 단, 다중화 데이터에는, 음성 데이터 이외에 영상에 관련된 문자 데이터 등이 다중화되어도 된다. 또, 다중화 데이터가 아닌 영상 데이터 자체가 수신 또는 송신되어도 된다.

또한, CPU를 포함하는 주제어부(ex460)가 부호화 또는 복호 처리를 제어하는 것으로 설명했는데, 다양한 단말은 GPU를 구비하는 경우도 많다. 따라서, CPU와 GPU에서 공통화된 메모리, 또는 공통으로 사용할 수 있도록 어드레스가 관리되고 있는 메모리에 의해, GPU의 성능을 살려 넓은 영역을 일괄하여 처리하는 구성이어도 된다. 이에 의해 부호화 시간을 단축할 수 있어, 실시간성을 확보하고, 저(低)지연을 실현할 수 있다. 특히 움직임 탐색, 디블록 필터, SAO(Sample Adaptive Offset), 및 변환·양자화의 처리를, CPU가 아닌, GPU로 픽처 등의 단위로 일괄하여 행하면 효율적이다.

본 개시는, 예를 들면, 텔레비전 수상기, 디지털 비디오 레코더, 카 내비게이션, 휴대 전화, 디지털 카메라, 디지털 비디오 카메라, 텔레비전 회의 시스템, 또는, 전자 미러 등에 이용 가능하다.

100: 부호화 장치 102: 분할부
102a: 블록 분할 결정부 104: 감산부
106: 변환부 108: 양자화부
108a: 차분 양자화 파라미터 생성부
108b, 204b: 예측 양자화 파라미터 생성부
108c, 204a: 양자화 파라미터 생성부
108d, 204d: 양자화 파라미터 기억부
108e: 양자화 처리부 110: 엔트로피 부호화부
110a: 2치화부 110b, 202b: 콘텍스트 제어부
110c: 2치 산술 부호화부 112, 204: 역양자화부
114, 206: 역변환부 116, 208: 가산부
118, 210: 블록 메모리 120, 212: 루프 필터부
120a, 212a: 디블록킹·필터 처리부 120b, 212b: SAO 처리부
120c, 212c: ALF 처리부 122, 214: 프레임 메모리
124, 216: 인트라 예측부 126, 218: 인터 예측부
126a, a2, b2: 메모리 126b: 보간 화상 도출부
126c: 구배 화상 도출부 126d: 옵티컬 플로 도출부
126e: 보정값 도출부 126f: 예측 화상 보정부
128, 220: 예측 제어부 130, 222: 예측 파라미터 생성부
200: 복호 장치 202: 엔트로피 복호부
202a: 2치 산술 복호부 202c: 다치화부
204e: 역양자화 처리부 224: 분할 결정부
1201: 경계 판정부 1202, 1204, 1206: 스위치
1203: 필터 판정부 1205: 필터 처리부
1207: 필터 특성 결정부 1208: 처리 판정부
a1, b1: 프로세서

Claims (18)

1. 회로와,
   상기 회로에 접속된 메모리를 구비하고,
   상기 회로는, 동작에 있어서,
   픽처에 포함되는 복수의 슬라이스에 대해, 상기 픽처 전체에 있어서 중단되지 않고 연속되고, 또한, 상기 픽처에 포함되는 복수의 서브 픽처 각각에 있어서 중단되지 않고 연속되는 복수의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 각각 할당하고,
   상기 복수의 슬라이스에 대해, 상기 복수의 서브 픽처 각각에 있어서 중단되지 않고 연속되고, 또한, 상기 복수의 서브 픽처 각각에 있어서 상기 복수의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스의 순서와 같은 순서를 가지는 복수의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 각각 할당하고,
   상기 복수의 슬라이스에 각각 대응하는 복수의 슬라이스 헤더에, 상기 복수의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 각각 부호화하고,
   상기 복수의 슬라이스 각각을 비트 스트림에 부호화하는,
   부호화 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 복수의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스는, 상기 픽처 전체에 있어서 중단되지 않고 0으로부터 연속되고,
   상기 복수의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스는, 상기 복수의 서브 픽처 각각에 있어서 중단되지 않고 0으로부터 연속되는, 부호화 장치.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 비트 스트림은, 상기 복수의 서브 픽처 각각에 대해, 상기 복수의 슬라이스 중 당해 서브 픽처에 포함되는 1개 이상의 슬라이스를 1개 이상의 NAL 유닛으로서 포함하고,
   상기 복수의 서브 픽처 각각에 대해, 상기 복수의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스 중 상기 1개 이상의 슬라이스에 대해 할당된 1개 이상의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스의 순서는, 상기 비트 스트림에 있어서의 상기 1개 이상의 슬라이스의 순서와 일치하는, 부호화 장치.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 복수의 슬라이스 각각에 대해, 당해 슬라이스에 대응하는 슬라이스 헤더는, 당해 슬라이스의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 나타내는 slice_address 파라미터를 부호화 파라미터로서 포함하고,
   상기 복수의 서브 픽처 각각에 대해,
   상기 1개 이상의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스는, 상기 1개 이상의 슬라이스에 대응하는 1개 이상의 슬라이스 헤더에 포함되는 1개 이상의 slice_address 파라미터에 의해 나타내어지고,
   상기 1개 이상의 slice_address 파라미터에 의해 나타내어지는 상기 1개 이상의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스의 순서는, 상기 비트 스트림에 있어서의 상기 1개 이상의 슬라이스의 순서와 일치하는, 부호화 장치.
5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 비트 스트림은, 상기 복수의 슬라이스를 복수의 NAL 유닛으로서 포함하고,
   상기 복수의 슬라이스에 대해 할당된 상기 복수의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스의 순서는, 상기 비트 스트림에 있어서의 상기 복수의 슬라이스의 순서와 일치하는, 부호화 장치.
6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 복수의 슬라이스는, 처리 대상 슬라이스를 포함하고,
   상기 복수의 서브 픽처는, 상기 처리 대상 슬라이스를 포함하는 1개 이상의 슬라이스를 포함하는 처리 대상 서브 픽처를 포함하고,
   상기 회로는, 상기 처리 대상 서브 픽처에 포함되는 상기 1개 이상의 슬라이스 중 상기 비트 스트림에 있어서 최초의 슬라이스의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스에, 상기 처리 대상 슬라이스의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 가산함으로써, 상기 처리 대상 슬라이스의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 산출하는, 부호화 장치.
7. 청구항 5에 있어서,
   상기 복수의 슬라이스는, 처리 대상 슬라이스를 포함하고,
   상기 복수의 서브 픽처는, 상기 처리 대상 슬라이스를 포함하는 1개 이상의 슬라이스를 포함하는 처리 대상 서브 픽처를 포함하고,
   상기 회로는, 상기 복수의 서브 픽처 중 상기 비트 스트림에 있어서 상기 처리 대상 서브 픽처보다도 앞의 1개 이상의 서브 픽처에 포함되는 1개 이상의 슬라이스의 수에, 상기 처리 대상 슬라이스의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 가산함으로써, 상기 처리 대상 슬라이스의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 산출하는, 부호화 장치.
8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 회로는,
   상기 복수의 슬라이스 중 제1 슬라이스에 대해, 상기 복수의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스 중 제1 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 할당하고, 상기 제1 슬라이스에 대해, 상기 복수의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스 중 제1 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 할당하고, 상기 제1 슬라이스의 슬라이스 헤더에, 상기 제1 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 부호화하고, 상기 제1 슬라이스를 부호화한 후,
   상기 복수의 슬라이스 중 제2 슬라이스에 대해, 상기 복수의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스 중 제2 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 할당하고, 상기 제2 슬라이스에 대해, 상기 복수의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스 중 제2 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 할당하고, 상기 제2 슬라이스의 슬라이스 헤더에, 상기 제2 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 부호화하고, 상기 제2 슬라이스를 부호화하는, 부호화 장치.
9. 회로와,
   상기 회로에 접속된 메모리를 구비하고,
   상기 회로는, 동작에 있어서,
   픽처에 포함되는 복수의 슬라이스에 각각 대응하는 복수의 슬라이스 헤더로부터, 상기 픽처에 포함되는 복수의 서브 픽처 각각에 있어서 중단되지 않고 연속되는 복수의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 각각 복호하고,
   상기 복수의 슬라이스에 대해, 상기 복수의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 각각 할당하고,
   상기 복수의 슬라이스에 대해, 상기 픽처 전체에 있어서 중단되지 않고 연속되고, 또한, 상기 복수의 서브 픽처 각각에 있어서 중단되지 않고 연속되고, 또한, 상기 복수의 서브 픽처 각각에 있어서 상기 복수의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스의 순서와 같은 순서를 가지는 복수의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 각각 할당하고,
   상기 복수의 슬라이스 각각을 비트 스트림으로부터 복호하는,
   복호 장치.
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 복수의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스는, 상기 픽처 전체에 있어서 중단되지 않고 0으로부터 연속되고,
    상기 복수의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스는, 상기 복수의 서브 픽처 각각에 있어서 중단되지 않고 0으로부터 연속되는, 복호 장치.
11. 청구항 9 또는 청구항 10에 있어서,
    상기 비트 스트림은, 상기 복수의 서브 픽처 각각에 대해, 상기 복수의 슬라이스 중 당해 서브 픽처에 포함되는 1개 이상의 슬라이스를 1개 이상의 NAL 유닛으로서 포함하고,
    상기 복수의 서브 픽처 각각에 대해, 상기 복수의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스 중 상기 1개 이상의 슬라이스에 대해 할당된 1개 이상의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스의 순서는, 상기 비트 스트림에 있어서의 상기 1개 이상의 슬라이스의 순서와 일치하는, 복호 장치.
12. 청구항 11에 있어서,
    상기 복수의 슬라이스 각각에 대해, 당해 슬라이스에 대응하는 슬라이스 헤더는, 당해 슬라이스의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 나타내는 slice_address 파라미터를 부호화 파라미터로서 포함하고,
    상기 복수의 서브 픽처 각각에 대해,
    상기 1개 이상의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스는, 상기 1개 이상의 슬라이스에 대응하는 1개 이상의 슬라이스 헤더에 포함되는 1개 이상의 slice_address 파라미터에 의해 나타내어지고,
    상기 1개 이상의 slice_address 파라미터에 의해 나타내어지는 상기 1개 이상의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스의 순서는, 상기 비트 스트림에 있어서의 상기 1개 이상의 슬라이스의 순서와 일치하는, 복호 장치.
13. 청구항 9 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 비트 스트림은, 상기 복수의 슬라이스를 복수의 NAL 유닛으로서 포함하고,
    상기 복수의 슬라이스에 대해 할당된 상기 복수의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스의 순서는, 상기 비트 스트림에 있어서의 상기 복수의 슬라이스의 순서와 일치하는, 복호 장치.
14. 청구항 9 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 슬라이스는, 처리 대상 슬라이스를 포함하고,
    상기 복수의 서브 픽처는, 상기 처리 대상 슬라이스를 포함하는 1개 이상의 슬라이스를 포함하는 처리 대상 서브 픽처를 포함하고,
    상기 회로는, 상기 처리 대상 서브 픽처에 포함되는 상기 1개 이상의 슬라이스 중 상기 비트 스트림에 있어서 최초의 슬라이스의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스에, 상기 처리 대상 슬라이스의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 가산함으로써, 상기 처리 대상 슬라이스의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 산출하는, 복호 장치.
15. 청구항 13에 있어서,
    상기 복수의 슬라이스는, 처리 대상 슬라이스를 포함하고,
    상기 복수의 서브 픽처는, 상기 처리 대상 슬라이스를 포함하는 1개 이상의 슬라이스를 포함하는 처리 대상 서브 픽처를 포함하고,
    상기 회로는, 상기 복수의 서브 픽처 중 상기 비트 스트림에 있어서 상기 처리 대상 서브 픽처보다도 앞의 1개 이상의 서브 픽처에 포함되는 1개 이상의 슬라이스의 수에, 상기 처리 대상 슬라이스의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 가산함으로써, 상기 처리 대상 슬라이스의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 산출하는, 복호 장치.
16. 청구항 9 내지 청구항 15 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회로는,
    상기 복수의 슬라이스 중 제1 슬라이스의 슬라이스 헤더로부터, 상기 복수의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스 중 제1 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 복호하고, 상기 제1 슬라이스에 대해, 상기 제1 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 할당하고, 상기 제1 슬라이스에 대해, 상기 복수의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스 중 제1 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 할당하고, 상기 제1 슬라이스를 복호한 후,
    상기 복수의 슬라이스 중 제2 슬라이스의 슬라이스 헤더로부터, 상기 복수의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스 중 제2 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 복호하고, 상기 제2 슬라이스에 대해, 상기 제2 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 할당하고, 상기 제2 슬라이스에 대해, 상기 복수의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스 중 제2 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 할당하고, 상기 제2 슬라이스를 복호하는, 복호 장치.
17. 픽처에 포함되는 복수의 슬라이스에 대해, 상기 픽처 전체에 있어서 중단되지 않고 연속되고, 또한, 상기 픽처에 포함되는 복수의 서브 픽처 각각에 있어서 중단되지 않고 연속되는 복수의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 각각 할당하고,
    상기 복수의 슬라이스에 대해, 상기 복수의 서브 픽처 각각에 있어서 중단되지 않고 연속되고, 또한, 상기 복수의 서브 픽처 각각에 있어서 상기 복수의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스의 순서와 같은 순서를 가지는 복수의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 각각 할당하고,
    상기 복수의 슬라이스에 각각 대응하는 복수의 슬라이스 헤더에, 상기 복수의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 각각 부호화하고,
    상기 복수의 슬라이스 각각을 비트 스트림에 부호화하는,
    부호화 방법.
18. 픽처에 포함되는 복수의 슬라이스에 각각 대응하는 복수의 슬라이스 헤더로부터, 상기 픽처에 포함되는 복수의 서브 픽처 각각에 있어서 중단되지 않고 연속되는 복수의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 각각 복호하고,
    상기 복수의 슬라이스에 대해, 상기 복수의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 각각 할당하고,
    상기 복수의 슬라이스에 대해, 상기 픽처 전체에 있어서 중단되지 않고 연속되고, 또한, 상기 복수의 서브 픽처 각각에 있어서 중단되지 않고 연속되고, 또한, 상기 복수의 서브 픽처 각각에 있어서 상기 복수의 서브 픽처 레벨 슬라이스 인덱스의 순서와 같은 순서를 가지는 복수의 픽처 레벨 슬라이스 인덱스를 각각 할당하고,
    상기 복수의 슬라이스 각각을 비트 스트림으로부터 복호하는,
    복호 방법.

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