TW201635793A - 影像解碼裝置、影像解碼方法及影像解碼程式 - Google Patents

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Abstract

畫面內預測部(103)，係將影像訊號以預先設定之最小編碼區塊單位進行畫面內預測之際，若已被設定了將亮度訊號做水平及垂直分割的分割模式時，則以隨應於色差格式所被設定之最小編碼區塊內的色差訊號的畫面內預測的預測區塊單位，來進行色差訊號的畫面內預測。第2編碼位元列生成部(113)，係生成亮度訊號的預測區塊的畫面內亮度預測模式之相關資訊、和色差訊號的預測區塊的畫面內色差預測模式之相關資訊的編碼列。

Description

影像編碼裝置、影像編碼方法及影像編碼程式
本發明係有關於影像編碼及解碼技術，尤其是有關於畫面內編碼及解碼技術。
動態影像的壓縮編碼方式的具有代表性者，係有MPEG-4 AVC/H.264規格。在MPEG-4 AVC/H.264中，是以將圖像分割成複數矩形區塊而成的巨集區塊單位，來進行編碼。巨集區塊的尺寸係不受影像尺寸所限制，在亮度訊號上係規定為16×16像素。此外，雖然巨集區塊中也包含有色差訊號，但巨集區塊中所含之色差訊號的尺寸，係隨著所被編碼之影像的色差格式而不同，當色差格式是4：2：0時，則在色差訊號上是8×8像素，當色差格式是4：2：2時，則在色差訊號上是8×16像素，當色差格式是4：4：4時，則在色差訊號上是16×16像素。
色差格式係為，將1個亮度資訊與2個色差資訊這3個訊號的取樣化而成之像素數的比率，以X：Y：Z來表示。MPEG-4 AVC/H.264中，作為編碼及解碼之對象的影像的色差格式係有4：2：0、4：2：2、4：4：4、單色。
圖3係說明影像的各色差格式的圖。×係表示影像在畫面平面上的亮度訊號的像素位置，○係表示色差訊號的像素位置。
圖3(a)所示的4：2：0係為，相對於亮度訊號，色差訊號是在水平、垂直兩方向上以2分之1的密度被取樣化而成的色差格式。此外，4：2：0有時候會是以圖3(e)所示之位置來將色差訊號做取樣化。
圖3(b)所示的4：2：2係為，相對於亮度訊號，色差訊號是在水平方向上以2分之1的密度、在垂直方向上以同樣密度被取樣化而成的色差格式。
圖3(c)所示的4：4：4，係亮度訊號、色差訊號皆是以同樣密度被取樣化而成的色差格式。
圖3(d)所示的單色係沒有色差訊號，僅由亮度訊號所構成的色差格式。
此外，亮度訊號與色差訊號係為了共用運動補償等之編碼資訊因而是成組地被編碼及解碼，但在4：4：4的情況下，還準備有將1個亮度訊號與2個色差訊號獨立視為3個單色而加以編碼及解碼的機制。
在AVC/H.264方式中，會採用根據編碼/解碼對象圖像內已經編碼‧解碼的區塊來進行預測的手法。該手法稱作畫面內預測。又，還會採用，將已經編碼‧解碼的圖像當作參照圖像，預測從參照圖像起算之動態的此種運動補償。藉由該運動補償來預測運動的手法，稱作畫面間預測。
首先說明，AVC/H.264方式的畫面內編碼時的畫面內預測中切換畫面內預測模式的單位。圖4(a)~(c)係畫面內預測模式之切換單位的說明圖。在AVC/H.264方式的畫面內編碼中，作為畫面內預測模式的切換單位，是準備有「4×4畫面內預測」、「16×16畫面內預測」、「8×8畫面內預測」這3種類。
在「4×4畫面內預測」中，巨集區塊(亮度訊號16×16像素區塊、色差訊號8×8像素區塊)的亮度訊號係被16分割成4×4像素區塊，以所被分割的4×4像素單位而從9種4×4畫面內預測模式之中選擇出一模式，依序進行畫面內預測(圖4(a))。
在「16×16像素畫面內預測」中，以亮度訊號的16×16像素區塊單位而在4種16×16畫面內預測模式之中選擇出一模式，進行畫面內預測(圖4(b))。
在「8×8像素畫面內預測」中，將巨集區塊的亮度訊號4分割成8×8像素區塊，以所被分割的8×8像素單位而從9種8×8畫面內預測模式之中選擇出一模式，依序進行畫面內預測(圖4(c))。
又，當色差訊號的畫面內預測係為色差格式是4：2：0、或4：2：2時，以巨集區塊單位而在4種色差訊號的畫面內預測模式之中選擇出一模式，進行畫面內預測。
接著說明AVC/H.264方式的畫面間編碼時的進行畫面間預測之單位。圖5(a)~(h)係用來說明巨集區塊分割區及子巨集區塊分割區的圖。此處為了簡化說明，僅描繪出 亮度訊號的像素區塊。在MPEG系列中，巨集區塊係被規定成正方形領域。一般而言，在包含AVC/H.264方式的MPEG系列中，係將以16×16像素(水平16像素、垂直16像素)所規定的區塊，稱作巨集區塊。再者，在AVC/H.264方式中，將以8×8像素所規定的區塊，稱作子巨集區塊。所謂巨集區塊分割區，係為了將巨集區塊做運動補償預測，而再加以分割而成的小區塊。所謂子巨集區塊分割區，係為了將子巨集區塊做運動補償預測，而再加以分割而成的小區塊。
圖5(a)係巨集區塊是由，16×16像素的亮度訊號與其所對應之2個色差訊號所構成之1個巨集區塊分割區所構成的圖示。此處，將此構成稱作16×16模式的巨集區塊類型。
圖5(b)係巨集區塊是由，16×8像素(水平16像素、垂直8像素)的亮度訊號與其所對應之2個色差訊號所構成之2個巨集區塊分割區所構成的圖示。該2個巨集區塊分割區係被縱向排列。此處，將此構成稱作16×8模式的巨集區塊類型。
圖5(c)係巨集區塊是由，8×16像素(水平8像素、垂直16像素)的亮度訊號與其所對應之2個色差訊號所構成之2個巨集區塊分割區所構成的圖示。該2個巨集區塊分割區係被橫向排列。此處，將此構成稱作8×16模式的巨集區塊類型。
圖5(d)係巨集區塊是由，8×8像素的亮度訊號與其所 對應之2個色差訊號所構成之4個巨集區塊分割區所構成的圖示。該4個巨集區塊分割區係被縱橫各2個地排列。將此構成稱作8×8模式的巨集區塊類型。
圖5(e)係子巨集區塊是由，8×8像素的亮度訊號與其所對應之2個色差訊號所構成之1個子巨集區塊分割區所構成的圖示。此處，將此構成稱作8×8模式的子巨集區塊類型。
圖5(f)係子巨集區塊是由，8×4像素(水平8像素、垂直4像素)的亮度訊號與其所對應之2個色差訊號所構成之2個子巨集區塊分割區所構成的圖示。該2個子巨集區塊分割區係被縱向排列。將此構成稱作8×4模式的子巨集區塊類型。
圖5(g)係子巨集區塊是由，4×8像素(水平4像素、垂直8像素)的亮度訊號與其所對應之2個色差訊號所構成之2個巨集區塊分割區所構成的圖示。該2個巨集區塊分割區係被橫向排列。此處，將此構成稱作4×8模式的子巨集區塊類型。
圖5(h)係子巨集區塊是由，4×4像素的亮度訊號與其所對應之2個色差訊號所構成之4個子巨集區塊分割區所構成的圖示。該4個子巨集區塊分割區係被縱橫各2個地排列。此處，將此構成稱作4×4模式的子巨集區塊類型。
在AVC/H.264編碼方式中係採納了，可從以上的運動補償區塊尺寸之中做選擇而使用的機制。首先，作為巨集區塊單位的運動補償區塊尺寸，可從16×16、16×8、 8×16及8×8模式的巨集區塊類型之中選擇出任一者。當8×8模式的巨集區塊類型被選擇時，作為子巨集區塊單位的運動補償區塊尺寸，可從8×8、8×4、4×8、4×4模式的子巨集區塊類型之中選擇出任一者。
[先前技術文獻] [非專利文獻]
[非專利文獻1]ISO/IEC 14496-10 Information technology -- Coding of audio-visual objects -- Part 10: Advanced Video Coding
在將影像訊號的畫面內預測模式之相關資訊予以編碼之際，雖然是將亮度訊號的畫面內預測模式之相關資訊與色差訊號的畫面內預測模式之相關資訊予以編碼然後排列在編碼位元列內，但此時，若不隨著色差格式來將畫面內預測模式予以編碼，則可能導致處理效率變差。
本發明係有鑑於此種狀況而研發，其目的在於，提供一種，藉由符合色差格式之亮度訊號與色差訊號的畫面內預測而可將影像訊號高效率地進行編碼的影像編碼及解碼技術。
為了解決上記課題，本發明的某個樣態的影像編碼裝 置，係屬於以區塊單位將含有亮度訊號與色差訊號的影像訊號進行畫面內預測編碼並且將畫面內預測模式之相關資訊予以編碼的影像編碼裝置，其特徵為，具備：亮度訊號畫面內預測部(103)，係將影像訊號以預先設定之最小編碼區塊單位進行畫面內預測之際，若已被設定了將亮度訊號做水平及垂直分割的分割模式時，則設定將前記最小編碼區塊之亮度訊號做水平及垂直分割而成的第1~第4亮度訊號之預測區塊，隨應於前記亮度訊號的每一預測區塊的畫面內亮度預測模式，根據周圍的已編碼之亮度訊號的區塊來預測亮度訊號；和色差訊號畫面內預測部(103)，係若設定了前記分割模式，且色差格式是4：2：0時，則不將前記最小編碼區塊的色差訊號進行分割就設定色差訊號的預測區塊，隨應於畫面內色差預測模式，而根據周圍的已編碼之色差訊號的區塊來預測色差訊號；和編碼列生成部(113)，係將前記最小編碼區塊的預測模式之相關資訊予以編碼，生成以前記最小編碼區塊內的第1亮度訊號之預測區塊的畫面內亮度預測模式、第2亮度訊號之預測區塊的畫面內亮度預測模式、第3亮度訊號之預測區塊的畫面內亮度預測模式、第4亮度訊號之預測區塊的畫面內亮度預測模式、位於與第1亮度訊號之預測區塊同一基準位置的色差訊號之預測區塊的畫面內色差預測模式之順序來排列預測模式之相關資訊而成的編碼列。
本發明的另一樣態，係亦為影像編碼裝置。該裝置係屬於以區塊單位將含有亮度訊號與色差訊號的影像訊號進 行畫面內預測編碼並且將畫面內預測模式之相關資訊予以編碼的影像編碼裝置，其特徵為，具備：亮度訊號畫面內預測部(103)，係將影像訊號以預先設定之最小編碼區塊單位進行畫面內預測之際，若已被設定了將亮度訊號做水平及垂直分割的分割模式時，則設定將前記最小編碼區塊之亮度訊號做水平及垂直分割而成的第1~第4亮度訊號之預測區塊，隨應於前記亮度訊號的每一預測區塊的畫面內亮度預測模式，根據周圍的已編碼之亮度訊號的區塊來預測亮度訊號；和色差訊號畫面內預測部(103)，係若設定了前記分割模式，且色差格式是4：4：4時，則設定將前記最小編碼區塊之色差訊號做水平及垂直分割而成的第1~第4色差訊號之預測區塊，隨應於前記色差訊號的每一預測區塊的畫面內色差預測模式，根據周圍的已編碼之色差訊號的區塊來預測色差訊號；和編碼列生成部(113)，係將前記最小編碼區塊的預測模式之相關資訊予以編碼，生成以：前記最小編碼區塊內的第1亮度訊號之預測區塊的畫面內亮度預測模式、第2亮度訊號之預測區塊的畫面內亮度預測模式、第3亮度訊號之預測區塊的畫面內亮度預測模式、第4亮度訊號之預測區塊的畫面內亮度預測模式、位於與第1亮度訊號之預測區塊同一基準位置的第1色差訊號之預測區塊的畫面內色差預測模式、位於與第2亮度訊號之預測區塊同一基準位置的第2色差訊號之預測區塊的畫面內色差預測模式、位於與第3亮度訊號之預測區塊同一基準位置的第3色差訊號之預測區塊的 畫面內色差預測模式、位於與第4亮度訊號之預測區塊同一基準位置的第4色差訊號之預測區塊的畫面內色差預測模式之順序來排列預測模式之相關資訊而成的編碼列。
本發明的再另一樣態，係亦為影像編碼裝置。該裝置係屬於以區塊單位將含有亮度訊號與色差訊號的影像訊號進行畫面內預測編碼並且將畫面內預測模式之相關資訊予以編碼的影像編碼裝置，其特徵為，具備：亮度訊號畫面內預測部(103)，係將影像訊號以預先設定之最小編碼區塊單位進行畫面內預測之際，若已被設定了將亮度訊號做水平及垂直分割的分割模式時，則設定將前記最小編碼區塊之亮度訊號做水平及垂直分割而成的第1~第4亮度訊號之預測區塊，隨應於前記亮度訊號的每一預測區塊的畫面內亮度預測模式，根據周圍的已編碼之亮度訊號的區塊來預測亮度訊號；和色差訊號畫面內預測部(103)，係若設定了前記分割模式，且色差格式是4：2：2時，則設定將前記最小編碼區塊之色差訊號做水平分割而成的第1及第2色差訊號之預測區塊，隨應於前記色差訊號的每一預測區塊的畫面內色差預測模式，根據周圍的已編碼之色差訊號的區塊來預測色差訊號；和編碼列生成部(113)，係將前記最小編碼區塊的預測模式之相關資訊予以編碼，生成以：前記最小編碼區塊內的第1亮度訊號之預測區塊的畫面內亮度預測模式、第2亮度訊號之預測區塊的畫面內亮度預測模式、第3亮度訊號之預測區塊的畫面內亮度預測模式、第4亮度訊號之預測區塊的畫面內亮度預測模 式、位於與第1亮度訊號之預測區塊同一基準位置的第1色差訊號之預測區塊的畫面內色差預測模式、位於與第3亮度訊號之預測區塊同一基準位置的第2色差訊號之預測區塊的畫面內色差預測模式之順序來排列預測模式之相關資訊而成的編碼列。
本發明的另一其他樣態，係為影像編碼方法。此方法係屬於以區塊單位將含有亮度訊號與色差訊號的影像訊號進行畫面內預測編碼並且將畫面內預測模式之相關資訊予以編碼的影像編碼方法，其特徵為，具備：亮度訊號畫面內預測步驟，係將影像訊號以預先設定之最小編碼區塊單位進行畫面內預測之際，若已被設定了將亮度訊號做水平及垂直分割的分割模式時，則設定將前記最小編碼區塊之亮度訊號做水平及垂直分割而成的第1~第4亮度訊號之預測區塊，隨應於前記亮度訊號的每一預測區塊的畫面內亮度預測模式，根據周圍的已編碼之亮度訊號的區塊來預測亮度訊號；和色差訊號畫面內預測步驟，係若設定了前記分割模式，且色差格式是4：2：0時，則不將前記最小編碼區塊的色差訊號進行分割就設定色差訊號的預測區塊，隨應於畫面內色差預測模式，而根據周圍的已編碼之色差訊號的區塊來預測色差訊號；和編碼列生成步驟，係將前記最小編碼區塊的預測模式之相關資訊予以編碼，生成以前記最小編碼區塊內的第1亮度訊號之預測區塊的畫面內亮度預測模式、第2亮度訊號之預測區塊的畫面內亮度預測模式、第3亮度訊號之預測區塊的畫面內亮度預測 模式、第4亮度訊號之預測區塊的畫面內亮度預測模式、位於與第1亮度訊號之預測區塊同一基準位置的色差訊號之預測區塊的畫面內色差預測模式之順序來排列預測模式之相關資訊而成的編碼列。
本發明的再另一樣態，係亦為影像編碼方法。此方法係屬於以區塊單位將含有亮度訊號與色差訊號的影像訊號進行畫面內預測編碼並且將畫面內預測模式之相關資訊予以編碼的影像編碼方法，其特徵為，具備：亮度訊號畫面內預測步驟，係將影像訊號以預先設定之最小編碼區塊單位進行畫面內預測之際，若已被設定了將亮度訊號做水平及垂直分割的分割模式時，則設定將前記最小編碼區塊之亮度訊號做水平及垂直分割而成的第1~第4亮度訊號之預測區塊，隨應於前記亮度訊號的每一預測區塊的畫面內亮度預測模式，根據周圍的已編碼之亮度訊號的區塊來預測亮度訊號；和色差訊號畫面內預測步驟，係若設定了前記分割模式，且色差格式是4：4：4時，則設定將前記最小編碼區塊之色差訊號做水平及垂直分割而成的第1~第4色差訊號之預測區塊，隨應於前記色差訊號的每一預測區塊的畫面內色差預測模式，根據周圍的已編碼之色差訊號的區塊來預測色差訊號；和編碼列生成步驟，係將前記最小編碼區塊的預測模式之相關資訊予以編碼，生成以：前記最小編碼區塊內的第1亮度訊號之預測區塊的畫面內亮度預測模式、第2亮度訊號之預測區塊的畫面內亮度預測模式、第3亮度訊號之預測區塊的畫面內亮度預測模 式、第4亮度訊號之預測區塊的畫面內亮度預測模式、位於與第1亮度訊號之預測區塊同一基準位置的第1色差訊號之預測區塊的畫面內色差預測模式、位於與第2亮度訊號之預測區塊同一基準位置的第2色差訊號之預測區塊的畫面內色差預測模式、位於與第3亮度訊號之預測區塊同一基準位置的第3色差訊號之預測區塊的畫面內色差預測模式、位於與第4亮度訊號之預測區塊同一基準位置的第4色差訊號之預測區塊的畫面內色差預測模式之順序來排列預測模式之相關資訊而成的編碼列。
本發明的再另一樣態，係亦為影像編碼方法。此方法係屬於以區塊單位將含有亮度訊號與色差訊號的影像訊號進行畫面內預測編碼並且將畫面內預測模式之相關資訊予以編碼的影像編碼方法，其特徵為，具備：亮度訊號畫面內預測步驟，係將影像訊號以預先設定之最小編碼區塊單位進行畫面內預測之際，若已被設定了將亮度訊號做水平及垂直分割的分割模式時，則設定將前記最小編碼區塊之亮度訊號做水平及垂直分割而成的第1~第4亮度訊號之預測區塊，隨應於前記亮度訊號的每一預測區塊的畫面內亮度預測模式，根據周圍的已編碼之亮度訊號的區塊來預測亮度訊號；和色差訊號畫面內預測步驟，係若設定了前記分割模式，且色差格式是4：2：2時，則設定將前記最小編碼區塊之色差訊號做水平分割而成的第1及第2色差訊號之預測區塊，隨應於前記色差訊號的每一預測區塊的畫面內色差預測模式，根據周圍的已編碼之色差訊號的區 塊來預測色差訊號；和編碼列生成步驟，係將前記最小編碼區塊的預測模式之相關資訊予以編碼，生成以：前記最小編碼區塊內的第1亮度訊號之預測區塊的畫面內亮度預測模式、第2亮度訊號之預測區塊的畫面內亮度預測模式、第3亮度訊號之預測區塊的畫面內亮度預測模式、第4亮度訊號之預測區塊的畫面內亮度預測模式、位於與第1亮度訊號之預測區塊同一基準位置的第1色差訊號之預測區塊的畫面內色差預測模式、位於與第3亮度訊號之預測區塊同一基準位置的第2色差訊號之預測區塊的畫面內色差預測模式之順序來排列預測模式之相關資訊而成的編碼列。
本發明的某個樣態的影像解碼裝置，係屬於將畫面內預測模式之相關資訊予以解碼，並以區塊單位將含有亮度訊號與色差訊號的影像訊號進行畫面內預測解碼的影像解碼裝置，其特徵為，具備：編碼列解碼部(203)，係將影像訊號以預先設定之最小解碼區塊單位進行畫面內預測之際，若將亮度訊號做水平及垂直分割的分割模式會被取得，且色差格式是4：2：0，則從以：前記最小解碼區塊內的第1亮度訊號之預測區塊的畫面內亮度預測模式、第2亮度訊號之預測區塊的畫面內亮度預測模式、第3亮度訊號之預測區塊的畫面內亮度預測模式、第4亮度訊號之預測區塊的畫面內亮度預測模式、位於與第1亮度訊號之預測區塊同一基準位置的色差訊號之預測區塊的畫面內色差預測模式之順序來排列預測模式之相關編碼資訊而成的 編碼列中，以此順序來解碼出亮度訊號的預測區塊的畫面內亮度預測模式之相關資訊與色差訊號的預測區塊的畫面內色差預測模式之相關資訊；和亮度訊號畫面內預測部(206)，係若前記分割模式有被設定時，則設定將前記最小解碼區塊之亮度訊號做水平及垂直分割而成的第1~第4亮度訊號之預測區塊，隨應於由已被解碼之前記亮度訊號的每一預測區塊的畫面內亮度預測模式之相關資訊所獲得的各畫面內亮度預測模式，根據周圍的已解碼之亮度訊號的區塊來預測亮度訊號；和色差訊號畫面內預測部(206)，係若設定了前記分割模式，且色差格式是4：2：0時，則不將前記最小解碼區塊的色差訊號進行分割就設定色差訊號的預測區塊，隨應於由已被解碼之畫面內色差預測模式之相關資訊所獲得的畫面內色差預測模式，根據周圍的已解碼之色差訊號的區塊來預測色差訊號。
本發明的另一樣態，係亦為影像解碼裝置。該裝置係屬於將畫面內預測模式之相關資訊予以解碼，並以區塊單位將含有亮度訊號與色差訊號的影像訊號進行畫面內預測解碼的影像解碼裝置，其特徵為，具備：編碼列解碼部(203)，係將影像訊號以預先設定之最小解碼區塊單位進行畫面內預測之際，若將亮度訊號做水平及垂直分割的分割模式會被取得，且色差格式是4：4：4，則從以前記最小解碼區塊內的第1亮度訊號之預測區塊的畫面內亮度預測模式、第2亮度訊號之預測區塊的畫面內亮度預測模式、第3亮度訊號之預測區塊的畫面內亮度預測模式、第 4亮度訊號之預測區塊的畫面內亮度預測模式、位於與第1亮度訊號之預測區塊同一基準位置的第1色差訊號之預測區塊的畫面內色差預測模式、位於與第2亮度訊號之預測區塊同一基準位置的第2色差訊號之預測區塊的畫面內色差預測模式、位於與第3亮度訊號之預測區塊同一基準位置的第3色差訊號之預測區塊的畫面內色差預測模式、位於與第4亮度訊號之預測區塊同一基準位置的第4色差訊號之預測區塊的畫面內色差預測模式之順序來排列預測模式相關之編碼資訊而成的編碼列中，以此順序來解碼出亮度訊號的預測區塊的畫面內亮度預測模式之相關資訊與色差訊號的預測區塊的畫面內色差預測模式之相關資訊；和亮度訊號畫面內預測部(206)，係若前記分割模式有被設定時，則設定將前記最小解碼區塊之亮度訊號做水平及垂直分割而成的第1~第4亮度訊號之預測區塊，隨應於由已被解碼之前記亮度訊號的每一預測區塊的畫面內亮度預測模式之相關資訊所獲得的各畫面內亮度預測模式，根據周圍的已解碼之亮度訊號的區塊來預測亮度訊號；和色差訊號畫面內預測部(206)，係若設定了前記分割模式，且色差格式是4：4：4時，則設定將前記最小解碼區塊之色差訊號做水平及垂直分割而成的第1~第4色差訊號之預測區塊，隨應於由已被解碼之前記色差訊號的每一預測區塊的畫面內色差預測模式之相關資訊所獲得的各畫面內色差預測模式，根據周圍的已解碼之色差訊號的區塊來預測色差訊號。
本發明的再另一樣態，係亦為影像解碼裝置。該裝置係屬於將畫面內預測模式之相關資訊予以解碼，並以區塊單位將含有亮度訊號與色差訊號的影像訊號進行畫面內預測解碼的影像解碼裝置，其特徵為，具備：編碼列解碼部(203)，係將影像訊號以預先設定之最小解碼區塊單位進行畫面內預測之際，若將亮度訊號做水平及垂直分割的分割模式會被取得，且色差格式是4：2：2，則從以前記最小解碼區塊內的第1亮度訊號之預測區塊的畫面內亮度預測模式、第2亮度訊號之預測區塊的畫面內亮度預測模式、第3亮度訊號之預測區塊的畫面內亮度預測模式、第4亮度訊號之預測區塊的畫面內亮度預測模式、位於與第1亮度訊號之預測區塊同一基準位置的第1色差訊號之預測區塊的畫面內色差預測模式、位於與第3亮度訊號之預測區塊同一基準位置的第2色差訊號之預測區塊的畫面內色差預測模式之順序來排列預測模式相關之編碼資訊而成的編碼列中，以此順序來解碼出亮度訊號的預測區塊的畫面內亮度預測模式之相關資訊與色差訊號的預測區塊的畫面內色差預測模式之相關資訊；和亮度訊號畫面內預測部(206)，係若前記分割模式有被設定時，則設定將前記最小解碼區塊之亮度訊號做水平及垂直分割而成的第1~第4亮度訊號之預測區塊，隨應於由已被解碼之前記亮度訊號的每一預測區塊的畫面內亮度預測模式之相關資訊所獲得的各畫面內亮度預測模式，根據周圍的已解碼之亮度訊號的區塊來預測亮度訊號；和色差訊號畫面內預測部 (206)，係若設定了前記分割模式，且色差格式是4：2：2時，則設定將前記最小解碼區塊之色差訊號做水平分割而成的第1及第2色差訊號之預測區塊，隨應於由已被解碼之前記色差訊號的每一預測區塊的畫面內色差預測模式之相關資訊所獲得的各畫面內色差預測模式，根據周圍的已解碼之色差訊號的區塊來預測色差訊號。
本發明的另一其他樣態，係為影像解碼方法。此方法係屬於將畫面內預測模式之相關資訊予以解碼，並以區塊單位將含有亮度訊號與色差訊號的影像訊號進行畫面內預測解碼的影像解碼方法，其特徵為，具備：編碼列解碼步驟，係將影像訊號以預先設定之最小解碼區塊單位進行畫面內預測之際，若將亮度訊號做水平及垂直分割的分割模式會被取得，且色差格式是4：2：0，則從以：前記最小解碼區塊內的第1亮度訊號之預測區塊的畫面內亮度預測模式、第2亮度訊號之預測區塊的畫面內亮度預測模式、第3亮度訊號之預測區塊的畫面內亮度預測模式、第4亮度訊號之預測區塊的畫面內亮度預測模式、位於與第1亮度訊號之預測區塊同一基準位置的色差訊號之預測區塊的畫面內色差預測模式之順序來排列預測模式之相關編碼資訊而成的編碼列中，以此順序來解碼出亮度訊號的預測區塊的畫面內亮度預測模式之相關資訊與色差訊號的預測區塊的畫面內色差預測模式之相關資訊；和亮度訊號畫面內預測步驟，係若前記分割模式有被設定時，則設定將前記最小解碼區塊之亮度訊號做水平及垂直分割而成的第1~ 第4亮度訊號之預測區塊，隨應於由已被解碼之前記亮度訊號的每一預測區塊的畫面內亮度預測模式之相關資訊所獲得的各畫面內亮度預測模式，根據周圍的已解碼之亮度訊號的區塊來預測亮度訊號；和色差訊號畫面內預測步驟，係若設定了前記分割模式，且色差格式是4：2：0時，則不將前記最小解碼區塊的色差訊號進行分割就設定色差訊號的預測區塊，隨應於由已被解碼之畫面內色差預測模式之相關資訊所獲得的畫面內色差預測模式，根據周圍的已解碼之色差訊號的區塊來預測色差訊號。
本發明的再另一樣態，係亦為影像解碼方法。此方法係屬於將畫面內預測模式之相關資訊予以解碼，並以區塊單位將含有亮度訊號與色差訊號的影像訊號進行畫面內預測解碼的影像解碼方法，其特徵為，具備：編碼列解碼步驟，係將影像訊號以預先設定之最小解碼區塊單位進行畫面內預測之際，若將亮度訊號做水平及垂直分割的分割模式會被取得，且色差格式是4：4：4，則從以前記最小解碼區塊內的第1亮度訊號之預測區塊的畫面內亮度預測模式、第2亮度訊號之預測區塊的畫面內亮度預測模式、第3亮度訊號之預測區塊的畫面內亮度預測模式、第4亮度訊號之預測區塊的畫面內亮度預測模式、位於與第1亮度訊號之預測區塊同一基準位置的第1色差訊號之預測區塊的畫面內色差預測模式、位於與第2亮度訊號之預測區塊同一基準位置的第2色差訊號之預測區塊的畫面內色差預測模式、位於與第3亮度訊號之預測區塊同一基準位置的 第3色差訊號之預測區塊的畫面內色差預測模式、位於與第4亮度訊號之預測區塊同一基準位置的第4色差訊號之預測區塊的畫面內色差預測模式之順序來排列預測模式相關之編碼資訊而成的編碼列中，以此順序來解碼出亮度訊號的預測區塊的畫面內亮度預測模式之相關資訊與色差訊號的預測區塊的畫面內色差預測模式之相關資訊；和亮度訊號畫面內預測步驟，係若前記分割模式有被設定時，則設定將前記最小解碼區塊之亮度訊號做水平及垂直分割而成的第1~第4亮度訊號之預測區塊，隨應於由已被解碼之前記亮度訊號的每一預測區塊的畫面內亮度預測模式之相關資訊所獲得的各畫面內亮度預測模式，根據周圍的已解碼之亮度訊號的區塊來預測亮度訊號；和色差訊號畫面內預測步驟，係若設定了前記分割模式，且色差格式是4：4：4時，則設定將前記最小解碼區塊之色差訊號做水平及垂直分割而成的第1~第4色差訊號之預測區塊，隨應於由已被解碼之前記色差訊號的每一預測區塊的畫面內色差預測模式之相關資訊所獲得的各畫面內色差預測模式，根據周圍的已解碼之色差訊號的區塊來預測色差訊號。
本發明的再另一樣態，係亦為影像解碼方法。此方法係屬於將畫面內預測模式之相關資訊予以解碼，並以區塊單位將含有亮度訊號與色差訊號的影像訊號進行畫面內預測解碼的影像解碼方法，其特徵為，具備：編碼列解碼步驟，係將影像訊號以預先設定之最小解碼區塊單位進行畫 面內預測之際，若將亮度訊號做水平及垂直分割的分割模式會被取得，且色差格式是4：2：2，則從以前記最小解碼區塊內的第1亮度訊號之預測區塊的畫面內亮度預測模式、第2亮度訊號之預測區塊的畫面內亮度預測模式、第3亮度訊號之預測區塊的畫面內亮度預測模式、第4亮度訊號之預測區塊的畫面內亮度預測模式、位於與第1亮度訊號之預測區塊同一基準位置的第1色差訊號之預測區塊的畫面內色差預測模式、位於與第3亮度訊號之預測區塊同一基準位置的第2色差訊號之預測區塊的畫面內色差預測模式之順序來排列預測模式相關之編碼資訊而成的編碼列中，以此順序來解碼出亮度訊號的預測區塊的畫面內亮度預測模式之相關資訊與色差訊號的預測區塊的畫面內色差預測模式之相關資訊；和亮度訊號畫面內預測步驟，係若前記分割模式有被設定時，則設定將前記最小解碼區塊之亮度訊號做水平及垂直分割而成的第1~第4亮度訊號之預測區塊，隨應於由已被解碼之前記亮度訊號的每一預測區塊的畫面內亮度預測模式之相關資訊所獲得的各畫面內亮度預測模式，根據周圍的已解碼之亮度訊號的區塊來預測亮度訊號；和色差訊號畫面內預測步驟，係若設定了前記分割模式，且色差格式是4：2：2時，則設定將前記最小解碼區塊之色差訊號做水平分割而成的第1及第2色差訊號之預測區塊，隨應於由已被解碼之前記色差訊號的每一預測區塊的畫面內色差預測模式之相關資訊所獲得的各畫面內色差預測模式，根據周圍的已解碼之色差訊號的 區塊來預測色差訊號。
此外，即使將以上構成要素之任意組合、本發明之表現，在方法、裝置、系統、記錄媒體、電腦程式等之間做轉換而成者，對本發明的樣態而言皆為有效。
若依據本發明，則可藉由符合色差格式之亮度訊號與色差訊號的畫面內預測而可將影像訊號高效率地進行編碼及解碼。
101‧‧‧色差格式設定部
102‧‧‧影像記憶體
103‧‧‧畫面內預測部
104‧‧‧畫面間預測部
105‧‧‧編碼方法決定部
106‧‧‧殘差訊號生成部
107‧‧‧正交轉換‧量化部
108‧‧‧逆量化‧逆正交轉換部
109‧‧‧解碼影像訊號重疊部
110‧‧‧編碼資訊儲存記憶體
111‧‧‧解碼影像記憶體
112‧‧‧第1編碼位元列生成部
113‧‧‧第2編碼位元列生成部
114‧‧‧第3編碼位元列生成部
115‧‧‧編碼位元列多工化部
121‧‧‧編碼區塊單位之編碼資訊之語法要素算出部
122‧‧‧畫面內亮度預測模式之語法要素算出部
123‧‧‧畫面內色差預測模式之語法要素算出部
124‧‧‧畫面間預測資訊之語法要素算出部
125‧‧‧畫面內預測模式編碼控制部
126‧‧‧熵編碼部
201‧‧‧編碼位元列分離部
202‧‧‧第1編碼位元列解碼部
203‧‧‧第2編碼位元列解碼部
204‧‧‧第3編碼位元列解碼部
205‧‧‧色差格式管理部
206‧‧‧畫面內預測部
207‧‧‧畫面間預測部
208‧‧‧逆量化‧逆正交轉換部
209‧‧‧解碼影像訊號重疊部
210‧‧‧編碼資訊儲存記憶體
211‧‧‧解碼影像記憶體
212‧‧‧開關
213‧‧‧開關
221‧‧‧畫面內預測模式解碼控制部
222‧‧‧熵解碼部
223‧‧‧編碼區塊單位之編碼資訊算出部
224‧‧‧畫面內亮度預測模式算出部
225‧‧‧畫面內色差預測模式算出部
226‧‧‧畫面間預測資訊算出部
[圖1]實施形態的影像編碼裝置之構成的區塊圖。
[圖2]實施形態的影像解碼裝置之構成的區塊圖。
[圖3]影像之色差格式的說明圖。
[圖4]AVC/H.264方式的畫面內預測模式之切換單位的說明圖。
[圖5]AVC/H.264方式的畫面間預測之單位的說明圖。
[圖6]本實施例所規定之樹區塊、及編碼區塊的說明圖。
[圖7]本實施例所規定之分割模式的說明圖。
[圖8]本實施例所規定之畫面內預測模式之值與預測方向的說明圖。
[圖9]本實施例所規定之區塊位置的說明用之一例的 圖。
[圖10]本實施例所規定之將序列全體的編碼之相關資訊予以編碼的作為標頭的序列參數組，使用其來將色差格式資訊予以編碼之際，語法定義之一例的說明圖。
[圖11]本實施例所規定之畫面內預測之際的N×N分割時的編碼區塊之色差訊號的分割方法的說明圖。
[圖12]實施形態的影像編碼裝置的第2編碼位元列生成部之構成的區塊圖。
[圖13]實施形態的影像解碼裝置的第2編碼位元列解碼部之構成的區塊圖。
[圖14]本實施例所規定的，根據解碼側上所使用的語法要素之值、和與色差訊號之預測區塊相同位置的亮度訊號的預測區塊的畫面內亮度預測模式之值，算出畫面內色差預測模式之值用的轉換表。
[圖15]本實施例所規定的，以色差格式為4：2：2，根據與色差訊號之預測區塊相同位置之預測區塊的畫面內亮度預測模式之值，算出畫面內色差預測模式之值用的轉換表。
[圖16]本實施例所規定的，根據編碼側上所使用的畫面內色差預測模式之值、和與色差訊號之預測區塊相同位置的亮度訊號之預測區塊的畫面內亮度預測模式之值，算出畫面內色差預測模式的相關之語法要素之值用的轉換表。
[圖17]實施形態所述之N×N分割之際的畫面內亮度 預測模式、及畫面內色差預測模式之相關語法要素的熵編碼或解碼順序的圖示。
[圖18]本實施例所規定之預測區塊的編碼資訊的編碼及解碼所需的語法規則之一例。
[圖19]本實施例所規定之預測區塊的編碼資訊的編碼及解碼所需的語法規則的有別於圖18的另一例。
[圖20]實施形態的第2編碼位元列生成部中所進行的編碼區塊、及預測區塊單位之編碼處理的處理程序的說明用流程圖。
[圖21]實施形態的圖20之步驟S1003、步驟S1007、步驟S1011、步驟S1014中所使用之共通的編碼處理程序的說明用流程圖。
[圖22]實施形態的圖20之步驟S1005、步驟S1009、步驟S1013、步驟S1016中所使用之共通的編碼處理程序的說明用流程圖。
[圖23]實施形態的第2編碼位元列解碼部中所進行的編碼區塊、及預測區塊單位之解碼處理的處理程序的說明用流程圖。
[圖24]實施形態的圖23之步驟S2003、步驟S2007、步驟S2010、步驟S2013中所使用之共通的解碼處理程序的說明用流程圖。
[圖25]實施形態的圖23之步驟S2005、步驟S2009、步驟S2012、步驟S2015中也使用之共通的解碼處理程序的說明用流程圖。
[圖26]實施形態的圖25之步驟S2202中所使用之畫面內色差預測模式之值的算出處理程序的說明用流程圖。
[圖27]色差格式為4：2：2時的亮度訊號、及色差訊號的畫面內預測的預測方向之對應關係的說明圖。
[圖28]色差格式為4：2：0時的亮度訊號、及色差訊號的畫面內預測的預測方向之對應關係的說明圖。
在本實施形態中，係關於動態影像的編碼，尤其是以將圖像分割成任意尺寸、形狀之矩形而成的區塊單位，在編碼時是根據已經編碼及解碼、在解碼時是根據已經解碼(以下稱作已解碼)之周圍區塊的像素值來進行預測的畫面內預測、及根據已解碼之圖像來進行運動補償的畫面間預測，使用畫面內預測及畫面間預測來削減編碼量。
首先定義本實施例中所使用的技術、及技術用語。
(色差格式)
實施形態所說明的編碼及解碼之對象的影像的色差格式，係設為在AVC/H.264方式中也是被視為對象的單色、4：2：0、4：2：2、4：4：4，將亮度訊號與色差訊號成組地進行編碼及解碼。但是，關於色差訊號的說明，在單色時則省略說明。此外，關於以4：4：4而將亮度訊號與色差訊號獨立編碼的方法，在本實施例中係視為單色。
(關於樹區塊、編碼區塊)
在實施形態中，如圖6所示，將畫面內均等分割成任意之同一尺寸的正方之矩形單位。將此單位定義為樹區塊，是用來在影像內將編碼/解碼對象區塊(編碼時係為編碼對象區塊、解碼時係為解碼對象區塊)加以特定所需之位址管理的基本單位。單色除外的樹區塊，係由1個亮度訊號與2個色差訊號所構成。樹區塊的尺寸係隨應於圖像尺寸或畫面內的紋理，而可自由設定成2的次方數的尺寸。樹區塊係會隨著畫面內的紋理，為了使編碼處理最佳化，而可因應需要而將樹區塊內的亮度訊號及色差訊號做階層式地4分割(縱橫各2分割)，變成區塊尺寸更小的區塊。將此區塊分別定義為編碼區塊，是進行編碼及解碼之際的處理的基本單位。單色除外的編碼區塊，也是由1個亮度訊號與2個色差訊號所構成。編碼區塊的最大尺寸係和樹區塊的尺寸相同。編碼區塊的最小尺寸之編碼區塊稱作最小編碼區塊，可自由設定成2的次方數的尺寸。
於圖6中，編碼區塊A係不將樹區塊做分割，而當作1個編碼區塊。編碼區塊B係為將樹區塊做4分割而成的編碼區塊。編碼區塊C係為將樹區塊做4分割而成的區塊再做4分割而成的編碼區塊。編碼區塊D係為將樹區塊做4分割而成的區塊再階層式地二度做4分割而成的編碼區塊，是最小尺寸的編碼區塊。
於實施形態的說明中，是以色差格式為4：2：0的方 式，將樹區塊的尺寸設定成亮度訊號為64×64像素、色差訊號為32×32像素，將最小編碼區塊的尺寸設定成亮度訊號為8×8像素、色差訊號為4×4像素。在圖6中，編碼區塊A的尺寸係在亮度訊號為64×64像素、色差訊號為32×32像素，編碼區塊B的尺寸係在亮度訊號為32×32像素、色差訊號為16×16像素，編碼區塊C的尺寸係在亮度訊號為16×16像素、色差訊號為8×8像素，編碼區塊D的尺寸係在亮度訊號為8×8像素、色差訊號為4×4像素。此外，當色差格式是4：4：4時，各編碼區塊的亮度訊號與色差訊號的尺寸係相等。當色差格式是4：2：2時，編碼區塊A的尺寸係在色差訊號為32×64像素，編碼區塊B的尺寸係在色差訊號為16×32像素，編碼區塊C的尺寸係在色差訊號為8×16像素，最小編碼區塊亦即編碼區塊D的尺寸係在色差訊號為4×8像素。
(關於預測模式)
以編碼區塊單位，切換根據已編碼/解碼的周圍之影像訊號來進行預測的畫面內預測、及根據已編碼/解碼的影像之影像訊號來進行預測的畫面間預測。將用來識別該畫面內預測與畫面間預測的模式，定義成預測模式(PredMode)。預測模式(PredMode)係具有畫面內預測(MODE_INTRA)、或畫面間預測(MODE_INTER)之值，可選擇而編碼。
(關於分割模式、預測區塊)
將畫面內分割成區塊來進行畫面內預測及畫面間預測時，為了使畫面內預測及畫面間預測之方法的切換單位更小，會因應需要而將編碼區塊進行分割然後進行預測。將用來識別該編碼區塊之亮度訊號與色差訊號的分割方法的模式，定義成分割模式(PartMode)。然後，還將該已被分割之區塊，定義成預測區塊。如圖7所示，隨著編碼區塊的亮度訊號的分割方法，定義4種分割模式(PartMode)。將未分割編碼區塊之亮度訊號而視作1個預測區塊者(圖7(a))的分割模式(PartMode)定義為2N×2N分割(PART_2Nx2N)，將編碼區塊之亮度訊號在水平方向做2分割、成為2個預測區塊者(圖7(b))的分割模式(PartMode)定義為2N×N分割(PART_2NxN)，將編碼區塊之亮度訊號在垂直方向做分割、將編碼區塊變成2個預測區塊者(圖7(c))的分割模式(PartMode)定義為N×2N分割(PART_Nx2N)，將編碼區塊之亮度訊號進行水平與垂直之均等分割而成為4個預測區塊者(圖7(d))的分割模式(PartMode)定義為N×N分割(PART_NxN)。此外，除了畫面內預測(MODE_INTRA)的N×N分割(PART_NxN)以外，各分割模式(PartMode)皆分別是以和亮度訊號之縱橫分割比率同樣地，分割色差訊號。畫面內預測(MODE_INTRA)的N×N分割(PART_NxN)的編碼區塊的色差訊號之縱橫分割比率，係隨著色差格式之種類而不同，這將於後述。
於編碼區塊內部，為了特定各預測區塊，而將從0開 始的號碼，以編碼順序，對存在於編碼區塊內部的預測區塊進行分配。將該號碼定義為分割索引PartIdx。圖7的編碼區塊的各預測區塊之中所記述的數字，係表示該預測區塊的分割索引PartIdx。在圖7(b)所示的2N×N分割(PART_2NxN)中，令上方的預測區塊的分割索引PartIdx為0，令下方的預測區塊的分割索引PartIdx為1。在圖7(c)所示的N×2N分割(PART_Nx2N)中，令左方的預測區塊的分割索引PartIdx為0，令右方的預測區塊的分割索引PartIdx為1。在圖7(d)所示的N×N分割(PART_NxN)中，令左上方的預測區塊的分割索引PartIdx為0，令右上方的預測區塊的分割索引PartIdx為1，令左下方的預測區塊的分割索引PartIdx為2，令右下方的預測區塊的分割索引PartIdx為3。
在預測模式(PredMode)為畫面內預測(MODE_INTRA)時，除了最小編碼區塊亦即編碼區塊D(本實施例係亮度訊號為8×8像素)以外，分割模式(PartMode)係定義2N×2N分割(PART_2Nx2N)，僅最小編碼區塊的編碼區塊D，分割模式(PartMode)係定義2N×2N分割(PART_2Nx2N)與N×N分割(PART_NxN)。
在預測模式(PredMode)為畫面間預測(MODE_INTER)時，在最小編碼區塊亦即編碼區塊D以外，分割模式(PartMode)係定義2N×2N分割(PART_2Nx2N)、2N×N分割(PART_2NxN)、及N×2N分割(PART_Nx2N)，僅最小編碼區塊的編碼區塊D，分割模式(PartMode)係定2N×2N分 割(PART_2Nx2N)、2N×N分割(PART_2NxN)、及N×2N分割(PART_Nx2N)之外，還定義有N×N分割(PART_NxN)。此外，最小編碼區塊以外不定義N×N分割(PART_NxN)的理由是，在最小編碼區塊以外，無法將編碼區塊做4分割而表現更小的編碼區塊。
(關於畫面內預測、畫面內預測模式)
在畫面內預測中係根據相同畫面內的周圍之已解碼的區塊的像素之值，來預測處理對象區塊的像素之值。本實施例的編碼裝置及解碼裝置中，從34種畫面內預測模式中進行選擇，進行畫面內預測。圖8係本實施例所規定之畫面內預測模式之值與預測方向的說明圖。實線的箭頭所指示的方向係為畫面內預測的預測方向，亦即畫面內預測時所參照的方向，參照相鄰之區塊的箭頭指示方向的已解碼之像素，進行箭頭起點之像素的畫面內預測。號碼係代表畫面內預測模式的值。畫面內預測模式(intraPredMode)，係根據上方之已解碼區塊在垂直方向上進行預測的垂直預測(畫面內預測模式intraPredMode=0)，根據左方之已解碼區塊在水平方向上進行預測的水平預測(畫面內預測模式intraPredMode=1)，根據周圍之已解碼區塊算出平均值以進行預測的平均值預測(畫面內預測模式intraPredMode=2)，根據周圍之已解碼區塊以斜向45度之角度進行預測的平均值預測(intraPredMode=3)以外，還定義了根據周圍之已解碼區塊而在以各種角度傾斜之方向上 進行預測的30種角度預測(畫面內預測模式intraPredMode=4...33)。
畫面內預測模式，係分別準備亮度訊號、色差訊號，將亮度訊號用的畫面內預測模式定義為畫面內亮度預測模式，將色差訊號用的畫面內預測模式定義為畫面內色差預測模式。畫面內亮度預測模式的編碼、及解碼時，係利用與周邊區塊之畫面內亮度預測模式的相關性，在編碼側上若判斷為無法根據周邊區塊之畫面內亮度預測模式來進行預測時，就將進行參照之區塊加以特定的資訊予以傳輸，若判斷為與其根據周邊區塊之畫面內亮度預測模式來進行預測，不如對畫面內亮度預測模式設定別的值較佳時，才將畫面內亮度預測模式之值予以編碼、或解碼，是採用如此機制。藉由根據周邊區塊之畫面內亮度預測模式來預測編碼‧解碼對象區塊的畫面內亮度預測模式，就可削減所傳輸的編碼量。另一方面，畫面內色差預測模式的編碼、及解碼時，係利用與色差訊號之預測區塊相同位置的亮度訊號的預測區塊的畫面內亮度預測模式的相關性，在編碼側上若判斷為無法根據畫面內亮度預測模式來進行預測時，就根據畫面內亮度預測模式之值來預測畫面內色差預測模式之值，若判斷為與其根據畫面內亮度預測模式來進行預測，不如對畫面內色差預測模式設定獨自的值較佳時，則將畫面內色差預測模式之值予以編碼、或解碼，是採用如此機制。藉由根據畫面內亮度預測模式來預測畫面內色差預測模式，就可削減所傳輸的編碼量。
(轉換區塊)
和先前同樣地，在本實施形態中也是使用DCT(離散餘弦轉換)、DST(離散正弦轉換)等，將離散訊號轉換成頻率領域的正交轉換和其逆轉換，以謀求編碼量之削減。以編碼區塊做階層式4分割而成的轉換區塊單位，進行轉換、或逆轉換。在實施形態中，係定義了32×32像素、16×16像素、8×8像素、4×4像素的4種轉換尺寸，進行32×32轉換、16×16轉換、8×8轉換、4×4轉換、及各自的逆轉換。
(樹區塊、編碼區塊、預測區塊、轉換區塊之位置)
本實施例中所說明的樹區塊、編碼區塊、預測區塊、轉換區塊為首的各區塊之位置，係令亮度訊號的畫面之最左上之亮度訊號的像素位置為原點(0,0)，將各個區塊領域中所包含之最左上的亮度訊號之像素位置，以(x,y)的二維座標來表示。座標軸的方向係水平方向朝右的方向、垂直方向朝下的方向分別令為正的方向，單位係為亮度訊號的1像素單位。亮度訊號與色差訊號上影像尺寸(像素數)是相同的色差格式是4：4：4時不用說，亮度訊號與色差訊號上影像尺寸(像素數)是不同的色差格式是4：2：0、4：2：2的情況下，也將色差訊號的各區塊之位置以該區塊之領域中所包含之亮度訊號的像素之座標來表示，單位係為亮度訊號的1像素。藉由如此設計，不但可以特 定色差訊號的各區塊之位置，只需藉由比較座標之值，亮度訊號的區塊與色差訊號的區塊之位置關係也很明確。圖9係色差格式是4：2：0時，本實施例所規定之區塊位置的說明用之一例圖。圖9的×係表示影像在畫面平面上的亮度訊號的像素位置，○係表示色差訊號的像素。圖9的虛線之四角形係為8×8像素的亮度訊號的區塊E，同時也是4×4像素的色差訊號的區塊F。▲係虛線所示之8×8像素的亮度訊號的區塊E的最左上方的亮度訊號的像素之位置。因此，▲係為虛線所示之8×8像素的亮度訊號的區塊E之位置，將▲所示之像素的亮度訊號的座標，當作以虛線所示之8×8像素的亮度訊號的區塊E的座標。同樣地，▲係也是虛線所示之4×4像素的色差訊號的區塊F之領域中所含之最左上方的亮度訊號的像素之位置。因此，▲係也是虛線所示之4×4像素的色差訊號的區塊F之位置，將▲所示之像素的亮度訊號的座標，當作以虛線所示之4×4像素的色差訊號的區塊F的座標。在實施形態中，係不論色差格式之種類或區塊的形狀、大小，只有當所定義之亮度訊號的區塊的座標與色差訊號的區塊的座標的x成分與y成分之值皆相同時，這些區塊係定義為相同位置。
圖1係實施形態所述之影像編碼裝置之構成的區塊。實施形態的影像編碼裝置，係具備：色差格式設定部101、影像記憶體102、畫面內預測部103、畫面間預測部104、編碼方法決定部105、殘差訊號生成部106、正交轉換‧量化部107、逆量化‧逆正交轉換部108、解碼影像 訊號重疊部109、解碼影像記憶體111、第1編碼位元列生成部112、第2編碼位元列生成部113、第3編碼位元列生成部114、編碼位元列多工化部115。
在色差格式設定部101中，係設定編碼對象之影像訊號的色差格式。可根據被供給至色差格式設定部101的編碼影像訊號來判斷色差格式然後設定色差格式，亦可從外部來做設定。僅亮度訊號被設定成4：2：0、4：2：2、或4：4：4的色差格式之資訊，係被供給至第1編碼位元列生成部112，同時，被供給至第2編碼位元列生成部113，基於色差格式來進行編碼處理。此外，雖未圖示，但在圖1的影像記憶體102、畫面內預測部103、畫面間預測部104、編碼方法決定部105、殘差訊號生成部106、正交轉換‧量化部107、逆量化‧逆正交轉換部108、解碼影像訊號重疊部109、第3編碼位元列生成部114中也是基於該所被設定的色差格式來進行編碼處理，在編碼資訊儲存記憶體110、解碼影像記憶體111中，係基於該已被設定之色差格式來管理。
在影像記憶體102中，係將按照時間順序所供給的編碼對象之影像訊號，予以暫時儲存。被儲存在影像記憶體102中的編碼對象之影像訊號，係被排序成編碼順序，以相應於設定之複數組合而被分割成各個編碼區塊單位，然後，被分割成各個預測區塊單位，供給至畫面內預測部103、畫面間預測部104。
畫面內預測部103係以編碼區塊單位中的各個分割模 式(PartMode)所相應的預測區塊單位，根據解碼影像記憶體111中所儲存的已解碼之影像訊號，針對編碼對象之預測區塊的亮度訊號、色差訊號，分別進行相應於複數畫面內亮度預測模式、及畫面內色差預測模式的各個畫面內預測，獲得畫面內預測訊號。此外，畫面內色差預測模式係只會選擇，相應於色差格式而從畫面內亮度預測模式所預測出來的值、或是，代表性的畫面內預測模式亦即0(水平方向)、1(垂直方向)、2(平均值)、3(傾斜45度)。此外，根據畫面內亮度預測模式來預測畫面內色差預測模式的方法，將於後述。
從以預測區塊單位所供給之編碼對象之訊號，每一像素地減算預測區塊單位的畫面內預測訊號，獲得預測殘差訊號。使用該預測殘差訊號來算出用來評估編碼量與失真量所需的評價值，以預測區塊單位，從複數畫面內預測模式之中，根據最佳編碼量、及失真量之觀點來選擇最佳之模式，作為該當預測區塊的畫面內預測之候補，將已被選擇之畫面內預測模式所對應的畫面內預測資訊、畫面內預測訊號、及畫面內預測之評價值，供給至編碼方法決定部105。此外，進行畫面內預測的預測處理單位，將於後述。
畫面間預測部104係以編碼區塊單位中的各個分割模式(PartMode)所相應的單位，亦即預測區塊單位，根據解碼影像記憶體111中所儲存的已解碼之影像訊號來進行複數畫面間預測模式(L0預測、L1預測、雙預測)及相應於 參照影像的各個畫面間預測，獲得畫面間預測訊號。此時，進行運動向量探索，隨應於所探索到的運動向量來進行畫面間預測。此外，在雙預測的情況下，是將2個畫面間預測訊號做每一像素地平均、或是加算權重，以進行雙預測的畫面間預測。從以預測區塊單位所供給之編碼對象之訊號，每一像素地減算預測區塊單位的畫面間預測訊號，獲得預測殘差訊號。使用該預測殘差訊號來算出用來評估編碼量與失真量所需的評價值，以預測區塊單位，從複數畫面間預測模式之中，根據最佳編碼量、及失真量之觀點來選擇最佳之模式，作為該當預測區塊的畫面間預測之候補，將已被選擇之畫面間預測模式所對應的畫面間預測資訊、畫面間預測訊號、及畫面間預測之評價值，供給至編碼方法決定部105。
編碼方法決定部105係基於複數編碼區塊單位中的各個預測區塊所分別被選擇之畫面內預測資訊所對應的畫面內預測評價值及畫面間預測資訊所對應的畫面間預測評價值，而決定最佳的編碼區塊之分割方法、預測模式(PredMode)、分割模式(PartMode)，將含有符合決定之畫面內預測資訊、或畫面間預測資訊的編碼資訊，供給至第2編碼位元列生成部113，並且儲存在編碼資訊儲存記憶體110中，將符合所決定之已被畫面內預測或畫面間預測而成的預測訊號，供給至殘差訊號生成部106、及解碼影像訊號重疊部109。
殘差訊號生成部106，係從進行編碼的影像訊號，每 一像素地減去已被畫面內預測或畫面間預測而成的預測訊號而生成殘差訊號，供給至正交轉換‧量化部107。
正交轉換‧量化部107，係對所被供給之殘差訊號而隨著量化參數進行DCT或DST等轉換成頻率領域的正交轉換及量化而生成已被正交轉換、量化過的殘差訊號，供給至第3編碼位元列生成部114、及逆量化‧逆正交轉換部108。
第1編碼位元列生成部112，係依照語法要素之意義、定義導出方法的語意規則，而算出序列、圖像、及切片單位之編碼資訊的相關之語法要素之值，將所算出的各語法要素之值，依照語法規則而進行可變長度編碼、算術編碼等之熵編碼，生成第1編碼位元列，將已被編碼之第1編碼位元列，供給至編碼位元列多工化部115。色差格式的相關之語法要素之值，也是由第1編碼位元列生成部112所算出。根據從色差格式設定部101所供給之色差格式資訊，算出色差格式的相關之語法要素。圖10係本實施例所規定之將序列全體的編碼之相關資訊予以編碼的作為標頭的序列參數組，使用其來將色差格式資訊予以編碼之際，語法定義之一例。語法要素chroma_format_idc係表示色差格式之種類。語法要素chroma_format_idc之意義係為，值為0係表示單色，1係表示4：2：0，2係表示4：2：2，3係表示4：4：4。又，語法要素separate_colour_plane_flag之意義係表示亮度訊號與色差訊號是否個別被編碼，若separate_colour_plane_flag 之值為0，則表示是對亮度訊號建立對應有2個色差訊號而被編碼。語法要素chroma_format_idc之值為1時，係表示亮度訊號與2個色差訊號是被個別地編碼。只有當語法要素chroma_format_idc之值為3，亦即色差格式是4：4：4時，chroma_format_idc之值才可設定成0或1，在除此以外的色差格式中，語法要素separate_colour_plane_flag之值總是被設定成0，而被編碼。
第2編碼位元列生成部113，係依照語法要素之意義、定義導出方法的語意規則，而算出編碼區塊單位的編碼資訊，還有每一預測區塊被編碼方法決定部105所決定之編碼資訊之相關的語法要素之值。具體而言，除了算出編碼區塊的分割方法、預測模式(PredMode)、分割模式(PartMode)等之編碼區塊單位的編碼資訊，還算出預測區塊單位之編碼資訊的相關之語法要素之值。若預測模式(PredMode)是畫面內預測，則算出含有畫面內亮度預測模式、及畫面內色差預測模式的畫面內預測模式的相關之語法要素之值，若預測模式(PredMode)是畫面間預測，則算出畫面間預測模式、用來特定參照影像之資訊、運動向量等之畫面間預測資訊的相關之語法要素之值。將已被算出的各語法要素之值，依照語法規則而進行可變長度編碼、算術編碼等之熵編碼，生成第2編碼位元列，將已被編碼之第2編碼位元列，供給至編碼位元列多工化部115。此外，第2編碼位元列生成部113所進行之畫面內亮度預測模式、及畫面內色差預測模式的相關之語法要素的算出、 及熵編碼處理的相關詳細處理內容，將於後述。
第3編碼位元列生成部114，係將已被正交轉換及量化過的殘差訊號，依照規定之語法規則來進行可變長度編碼、算術編碼等的熵編碼，生成第3編碼位元列，將第3編碼位元列，供給至編碼位元列多工化部115。
在編碼位元列多工化部115中，將第1編碼位元列與第2編碼位元列、及第3編碼位元列，依照規定之語法規則而進行多工化，生成位元串流，將已被多工化之位元串流，予以輸出。
逆量化‧逆正交轉換部108，係將從正交轉換‧量化部107所供給之已被正交轉換、量化過的殘差訊號，進行逆量化及逆正交轉換而算出殘差訊號，供給至解碼影像訊號重疊部109。解碼影像訊號重疊部109，係隨著編碼方法決定部105所做的決定而將已被畫面內預測或畫面間預測而成的預測訊號與已被逆量化‧逆正交轉換部108進行逆量化及逆正交轉換後的殘差訊號加以重疊而生成解碼影像，儲存在解碼影像記憶體111中。此外，也可對解碼影像實施用來減少編碼所致區塊失真等的濾波處理，然後儲存在解碼影像記憶體111中。
圖2係圖1之影像編碼裝置所對應之實施形態所述之影像解碼裝置之構成的區塊。實施形態的影像解碼裝置，係具備：編碼位元列分離部201、第1編碼位元列解碼部202、第2編碼位元列解碼部203、第3編碼位元列解碼部204、色差格式管理部205、畫面內預測部206、畫面 間預測部207、逆量化‧逆正交轉換部208、解碼影像訊號重疊部209、編碼資訊儲存記憶體210、解碼影像記憶體211、及開關212、213。
被供給至編碼位元列分離部201的位元串流係依照規定之語法規則而進行分離，表示序列、圖像、及切片單位之編碼資訊的第1編碼位元列會被供給至第1編碼位元列解碼部202，含有編碼區塊單位之編碼資訊的第2編碼位元列會被供給至第2編碼位元列解碼部203，含有已被正交轉換及量化之殘差訊號的第3編碼位元列會被供給至第3編碼位元列解碼部204。
第1編碼位元列解碼部202係依照語法規則，將所被供給之第1編碼位元列進行熵解碼，獲得序列、圖像、及切片單位之編碼資訊的相關之語法要素之各值。依照語法要素之意義、定義導出方法的語意規則，而根據已被解碼之序列、圖像、及切片單位之編碼資訊的相關之語法要素之值，算出序列、圖像、及切片單位的編碼資訊。第1編碼位元列解碼部202係對應於編碼側之第1編碼位元列生成部112的編碼位元列解碼部，具有從含有已被第1編碼位元列生成部112所編碼之序列、圖像、及切片單位之編碼資訊的編碼位元列，還原出各個編碼資訊的機能。已被第1編碼位元列生成部112所編碼之色差格式資訊，係根據在第1編碼位元列解碼部202中將第2編碼位元列進行熵解碼所得之色差格式資訊的相關之語法要素之值，而算出。依照圖10所示的語法規則、及語意規則，而根據語 法要素chroma_format_idc之值來特定色差格式之種類，語法要素chroma_format_idc之值為0係表示單色，1係表示4：2：0，2係表示4：2：2，3係表示4：4：4。然後，語法要素chroma_format_idc之值為3時，係將語法要素separate_colour_plane_flag予以解碼，判定亮度訊號與色差訊號是否被個別地編碼。已被算出之色差格式資訊，係被供給至色差格式管理部205。
色差格式管理部205，係將已被供給之色差格式資訊，加以管理。已被供給之色差格式資訊，係被供給至第2編碼位元列解碼部203，根據色差格式資訊來進行編碼區塊、及預測區塊之編碼資訊的算出處理。此外，雖然圖中未明示，但第3編碼位元列解碼部204、圖2的畫面內預測部206、畫面間預測部207、逆量化‧逆正交轉換部208、在解碼影像訊號重疊部209中也會根據該色差格式資訊來進行解碼處理，在編碼資訊儲存記憶體210、解碼影像記憶體211中係根據該色差格式資訊來進行管理。
第2編碼位元列解碼部203係依照語法規則，將所被供給之第1編碼位元列進行熵解碼，獲得編碼區塊、及預測區塊單位之編碼資訊的相關之語法要素之各值。依照語法要素之意義、定義導出方法的語意規則，而根據所被供給之編碼區塊單位、及預測區塊單位之編碼資訊的相關之語法要素之值，算出編碼區塊單位、及預測區塊單位之編碼資訊。第2編碼位元列解碼部203係對應於編碼側之第2編碼位元列生成部113的編碼資訊算出部，具有從含有 已被第2編碼位元列生成部113所編碼之編碼區塊、及預測區塊單位之編碼資訊的第2編碼位元列，還原出各個編碼資訊的機能。具體而言，從將第2編碼位元列依照規定之語法規則進行解碼而得的各語法要素，除了可獲得編碼區塊的分割方法、預測模式(PredMode)、分割模式(PartMode)以外，若預測模式(PredMode)是畫面內預測，則還會獲得含有畫面內亮度預測模式、及畫面內色差預測模式的畫面內預測模式。另一方面，預測模式(PredMode)是畫面間預測時，會獲得畫面間預測模式、用來特定參照影像之資訊、運動向量等之畫面間預測資訊。若預測模式(PredMode)是畫面內預測，則透過開關212，將含有畫面內亮度預測模式、及畫面內色差預測模式的畫面內預測模式，供給至畫面內預測部206，若預測模式(PredMode)是畫面間預測，則透過開關212，將畫面間預測模式、用來特定參照影像之資訊、運動向量等之畫面間預測資訊，供給至畫面間預測部207。此外，第2編碼位元列解碼部203中所進行的熵解碼處理、以及根據畫面內亮度預測模式、及畫面內色差預測模式的相關之語法要素而算出畫面內亮度預測模式、及畫面內色差預測模式之值的處理的相關之詳細處理，將於後述。
第3編碼位元列解碼部204係將所被供給之編碼位元列予以解碼而算出已被正交轉換‧量化之殘差訊號，將已被正交轉換‧量化之殘差訊號，供給至逆量化‧逆正交轉換部208。
畫面內預測部206係隨應於所被供給之含有畫面內亮度預測模式、及畫面內色差預測模式的畫面內預測模式，根據解碼影像記憶體211中所儲存的已解碼之周邊區塊，藉由畫面內預測而生成預測影像訊號，透過開關213，將預測影像訊號供給至解碼影像訊號重疊部209。此外，進行畫面內預測的單位，將於後述。又，在本實施形態中，係在根據畫面內亮度預測模式之值來預測畫面內色差預測模式之值之際，隨應於色差格式，畫面內色差預測模式的導出方法有所不同。此時，係使用會隨應於色差格式而不同之方法所導出的畫面內預測模式，來進行畫面內預測。關於畫面內色差預測模式的導出方法，將於後述。
畫面間預測部207係使用所被供給之畫面間預測模式、用來特定參照圖像之資訊、運動向量等之畫面間預測資訊，根據解碼影像記憶體211中所儲存的已解碼之參照圖像，藉由使用了運動補償的畫面間預測而生成預測影像訊號，透過開關213，將預測影像訊號供給至解碼影像訊號重疊部209。此外，在雙預測的情況下，係對L0預測、L1預測的2個運動補償預測影像訊號，適應性地乘算權重係數，生成最終的預測影像訊號。
逆量化‧逆正交轉換部208，係對第3編碼位元列解碼部204所解碼之已被正交轉換‧量化之殘差訊號，進行逆正交轉換及逆量化，獲得已被逆正交轉換‧逆量化之殘差訊號。
解碼影像訊號重疊部209，係將已被畫面內預測部 206、或畫面間預測部207所預測出來的預測影像訊號、和已被逆量化‧逆正交轉換部208進行逆正交轉換‧逆量化之殘差訊號加以重疊，以將解碼影像訊號予以解碼，儲存至解碼影像記憶體211。在儲存至解碼影像記憶體211之際，係也可對解碼影像實施用來減少編碼所致區塊失真等的濾波處理，然後儲存在解碼影像記憶體211中。解碼影像記憶體211中所儲存的解碼影像訊號，係按照輸出順序而被輸出。
接著詳細說明實施形態的重點之一的畫面內預測之預測處理單位。
首先說明本實施例中的正交轉換的最小單位。在影像編碼中，係利用低頻成分的畫質劣化較為醒目，高頻成分的畫質劣化較不醒目的此一性質，將高頻成分進行較低頻成分為粗糙的量化，藉此以削減編碼量。可是，由於2×2轉換係難以充分地劃分頻率成分，因此編碼量的削減效果很低。又，畫面內預測、轉換、量化的各個處理單位若太小，則對應之處理單位的數目會增大，因此處理會變得複雜。於是，在本實施例中，係將正交轉換的最小單位，設成4×4像素。
接著說明，本實施例中的畫面內預測之最小單位，亦即畫面內預測時的預測區塊的最小尺寸。在畫面內預測中，由於是根據同一畫面內的周圍之已解碼的區塊的像素值來預測處理對象區塊的像素值，因此在後續區塊的編碼、解碼處理之前，必須要先完成解碼處理。具體而言， 使用已進行畫面內預測之預測訊號，算出殘差訊號，對該殘差訊號進行正交轉換、量化、及逆量化、逆轉換，與預測訊號進行重疊，藉此而完成解碼處理，成為後續區塊是可進行畫面內預測的狀態。因此，畫面內預測係必須要以與最小轉換區塊之大小相同或較大之單位來進行。其原因為，若以比最小轉換區塊之尺寸還小的單位來進行畫面內預測，則其後無法進行正交轉換，無法進行解碼處理。因此，在本實施例中，畫面內預測之最小單位，亦即畫面內預測之際的預測區塊之最小尺寸，也是和正交轉換之最小單位同樣地設成4×4像素。
接下來，說明本實施例中的編碼區塊之最小尺寸。在最小編碼區塊中，預測模式(PredMode)無論是畫面內預測(MODE_INTRA)、還是畫面間預測，皆定義了分割模式(PartMode)是N×N分割。N×N分割係藉由將編碼區塊之亮度訊號藉由水平與垂直之均等分割而成為4個預測區塊的分割模式(PartMode)，但由於在本實施例中係將畫面內預測之最小單位設成4×4像素，因此編碼區塊之最小尺寸，係在亮度訊號上為8×8像素。
接著說明，本實施例所規定之畫面內預測之際的N×N分割時的編碼區塊之色差訊號的分割方法。圖11係畫面內預測之際的N×N分割時的編碼區塊之色差訊號的分割方法的說明圖。
色差格式為4：2：0時，編碼區塊之最小尺寸在亮度訊號上若為8×8像素，則編碼區塊之最小尺寸在色差訊號 係為4×4像素，無法再繼續分割下去。因此，於本實施形態中，當色差格式是4：2：0時，預測模式為畫面內預測、且分割模式(PartMode)為N×N分割之際，如圖11(a)所示，在亮度訊號上係藉由將編碼區塊做水平與垂直之均等分割成為4個預測區塊而以4×4像素單位進行畫面內預測，但在色差訊號上係如圖11(b)所示，不分割編碼區塊，當作1個預測區塊而以與亮度訊號之預測區塊之尺寸相同的4×4像素單位，來進行畫面內預測。此外，將色差訊號之預測區塊的分割索引PartIdx設定為0。
又，當色差格式是4：2：2時，若編碼區塊之最小尺寸係設成在亮度訊號上為8×8像素，則若編碼區塊之最小尺寸係在色差訊號上為4×8像素，因此可在水平上做均等分割，但不能在垂直上做均等分割。因此，於本實施形態中，當色差格式是4：2：2時，預測模式為畫面內預測、且分割模式(PartMode)為N×N分割之際，如圖11(a)所示，在亮度訊號上係藉由將編碼區塊做水平與垂直之均等分割成為4個預測區塊而以4×4像素單位進行畫面內預測，但在色差訊號上係如圖11(c)所示，將編碼區塊僅在水平做均等分割而不垂直分割，當作2個預測區塊而以同樣的4×4像素單位，來進行畫面內預測。此外，將色差訊號之預測區塊的分割索引PartIdx，按照編碼順序(從上而下之順序)，設定為0及2。將下方之區塊的分割索引PartIdx設成2的理由係為，色差訊號的下方之預測區塊，係位於與亮度訊號之分割索引PartIdx是2的預測區 塊同一位置。
所謂色差訊號之預測區塊與亮度訊號之預測區塊位於同一位置，係指當令預測區塊的左上端之像素的座標為基準位置時，色差訊號之預測區塊與亮度訊號之預測區塊的基準位置係為相同。
又，當色差格式是4：4：4時，若編碼區塊之最小尺寸係設成在亮度訊號上為8×8像素，則若編碼區塊之最小尺寸係在色差訊號上為8×8像素，因此和亮度訊號同樣地，可藉由水平與垂直之均等分割而視為4個預測區塊。因此，於本實施形態中，當色差格式是4：4：4時，預測模式為畫面內預測、且分割模式(PartMode)為N×N分割之際，如圖11(a)所示，在亮度訊號上係藉由將編碼區塊做水平與垂直之均等分割成為4個預測區塊而以4×4像素單位進行畫面內預測，並且，在色差訊號上也是如圖11(c)所示，藉由將編碼區塊做水平與垂直之均等分割成為4個預測區塊而以4×4像素單位進行畫面內預測。此外，和亮度訊號同樣地，也將色差訊號之預測區塊的分割索引PartIdx，按照編碼順序(左上、右上、左下、右下之順序)，設定為0、1、2、3。
在實施形態中，係不論色差格式之種類，若亮度訊號之預測區塊的分割索引PartIdx與色差訊號之預測區塊的分割索引PartIdx之值為相同，則表示亮度訊號之預測區塊之位置的座標(預測區塊的最左上之像素的座標)，和色差訊號訊號之預測區塊之位置的座標(預測區塊的最左上 之像素的座標)也是相同，因此視為位於相同位置。
接著考慮，色差格式是4：2：0時，以畫面間預測的N×N分割，將編碼區塊在亮度訊號、色差訊號上皆做4分割而把亮度訊號設為4×4像素、色差訊號設為2×2像素的預測區塊之情形。在畫面間預測時，使用亮度訊號、色差訊號皆共通的編碼資訊，進行運動補償所致之畫面間預測。只不過，在色差格式是4：2：0的色差訊號之運動補償時，亮度訊號是使用將基準的運動向量之值的大小，在水平、垂直成分上皆比例縮小一半後的值。在畫面間預測中，與畫面內預測不同，未使用同一影像內的周邊之區塊的解碼訊號，因此可使用比正交轉換處理單位還小的畫面間預測處理單位。因此，由於可以比預測區塊還大的單位來進行正交轉換，因此即使在色差訊號上也是將編碼區塊做4分割而以2×2像素單位來進行畫面間預測，也並不需要一定以2×2像素單位來進行正交轉換，而可先進行4個預測區塊的畫面間預測，再來將4個預測區塊做結合，算出4×4像素單位的殘差訊號，以4×4像素單位來進行正交轉換。
接著考慮，色差格式是4：2：2時，以畫面間預測的N×N分割，將編碼區塊在亮度訊號、色差訊號上皆做4分割而把亮度訊號設為4×4像素、色差訊號設為2×4像素的預測區塊之情形。在畫面間預測時，使用亮度訊號、色差訊號皆共通的編碼資訊，進行運動補償所致之畫面間預測。只不過，在色差格式是4：2：2的色差訊號之運動補 償時，亮度訊號是將基準的運動向量之值的大小，垂直成分是直接使用原本的值，只有水平成分是使用比例縮小一半後的值。和色差格式為4：2：0時同樣地，由於可以比預測區塊還大的單位來進行正交轉換，因此即使在色差訊號上也是將編碼區塊做4分割而以2×4像素單位來進行畫面間預測，也並不需要一定以2×2像素單位來進行正交轉換，而可先進行4個預測區塊的畫面間預測，再來將水平方向上排列之2個預測區塊分別予以結合，算出2個4×4像素單位的殘差訊號，以4×4像素單位來進行正交轉換。
因此，在畫面間預測的N×N分割時，係不限色差格式之種類而在亮度訊號、色差訊號皆做水平、垂直的均等分割，而視為4個預測區塊。
接著，針對圖1之第2編碼位元列生成部113所進行的編碼區塊、及預測區塊單位之編碼資訊的編碼處理，以實施形態之特徵為畫面內預測模式所涉及之重點為中心，來加以說明。圖12係圖1的第2編碼位元列生成部113之構成的區塊圖。
如圖12所示，圖1的第2編碼位元列生成部113，係由：編碼區塊單位之編碼資訊的相關之語法要素算出部121、畫面內亮度預測模式的相關之語法要素算出部122、畫面內色差預測模式的相關之語法要素算出部123、畫面間預測資訊的相關之語法要素算出部124、畫面內預測模式編碼控制部125、熵編碼部126所構成。在構成第2編碼位元列生成部113的各部中，係進行相應於 從色差格式設定部101所供給之色差格式資訊的處理，並且，進行相應於編碼區塊單位之預測模式、分割模式(PartMode)等之編碼資訊的處理。
編碼區塊單位之編碼資訊的相關之語法要素算出部121，係算出編碼區塊單位之編碼資訊的相關之語法要素之值，將所算出的各語法要素之值，供給至熵編碼部126。用來判別編碼區塊的畫面內預測(MODE_INTRA)、或畫面間預測(MODE_INTER)用的預測模式(PredMode)，及用來判別預測區塊之形狀用的分割模式(PartMode)的相關之語法要素之值，係由該編碼區塊單位之編碼資訊之語法要素算出部121所算出。
畫面內亮度預測模式的相關之語法要素算出部122，係當編碼區塊的預測模式(PredMode)是畫面內預測(MODE_INTRA)時，將亮度訊號的預測區塊的畫面內亮度預測模式的相關之語法要素之值分別予以算出，將所算出的各語法要素之值，供給至熵編碼部126。畫面內亮度預測模式的相關之語法要素係為，用來表示是否可以根據周邊區塊的畫面內亮度預測模式來進行預測的旗標亦即語法要素prev_intra_luma_pred_flag[x0][y0]、用來指示預測來源之預測區塊的索引亦即語法要素mpm_idx[x0][y0]、及用來表示預測區塊單位之畫面內亮度預測模式的語法要素rem_intra_luma_pred_mode[x0][y0]。此外，x0，及y0係為表示預測區塊之位置的座標。在畫面內亮度預測模式的相關之語法要素之值的算出中，利用與編碼資訊儲存 記憶體110中所儲存之周邊區塊之畫面內亮度預測模式的相關性，當可以根據周邊區塊的畫面內亮度預測模式來進行預測時，係將使用其值來表示此事的旗標亦即語法要素prev_intra_luma_pred_flag[x0][y0]設定成1(真)，對用來指示預測來源之預測區塊的索引亦即語法要素mpm_idx[x0][y0]設定用來特定參照目標的值，若無法預測，則將prev_intra_luma_pred_flag[x0][y0]設定成0(偽)，對表示進行編碼之畫面內亮度預測模式的語法要素rem_intra_luma_pred_mode[x0][y0]，設定用來特定畫面內亮度預測模式的值。
此外，編碼區塊內的預測區塊之畫面內亮度預測模式之數目是隨著分割區塊而不同，若分割模式(PartMode)為2N×2N分割，則對每一編碼區塊算出1組預測區塊之畫面內亮度預測模式的相關之語法要素之值，若分割模式為N×N分割，則對每一編碼區塊算出4組預測區塊之畫面內亮度預測模式的相關之語法要素之值。
畫面內色差預測模式的相關之語法要素算出部123，係當編碼區塊的預測模式(PredMode)是畫面內預測(MODE_INTRA)時，算出色差訊號的預測區塊的畫面內色差預測模式的相關之語法要素intra_chroma_pred_mode[x0][y0]之值，將所算出的語法要素intra_chroma_pred_mode[x0][y0]之值，供給至熵編碼部126。在畫面內色差預測模式的相關之語法要素之值的算出中，係利用與色差訊號之預測區塊相同位置的亮度訊號的預測區塊的畫面內亮度預測模式 的相關性，若畫面內色差預測模式是可以根據與色差訊號之預測區塊相同位置的亮度訊號之預測區塊的畫面內亮度預測模式來進行預測時，則根據畫面內亮度預測模式之值來預測畫面內色差預測模式之值，若無法根據畫面內亮度預測模式之值來預測畫面內色差預測模式，則對畫面內色差預測模式，設定代表性的畫面內預測模式亦即0(水平方向)、1(水平方向)、2(平均值)、3(傾斜45度)之任一值，藉由採用如此機制，以削減編碼量。
此處，說明在解碼側上，根據畫面內亮度預測模式之值與畫面內色差預測模式的相關之語法要素之值，來預測畫面內色差預測模式之值的方法。圖14係本實施例所規定的，根據畫面內色差預測模式的相關之語法要素intra_chroma_pred_mode[x0][y0]之值和與色差訊號之預測區塊相同位置的預測區塊的畫面內亮度預測模式值，來算出畫面內色差預測模式用的轉換表，在解碼側上係使用該轉換表，來算出畫面內色差預測模式之值。
若語法要素intra_chroma_pred_mode[x0][y0]之值為0，則隨應於色差格式，根據與色差訊號之預測區塊相同位置之預測區塊的畫面內亮度預測模式之值，來預測畫面內色差預測模式值。
若色差格式是4：2：0或4：4：4且語法要素intra_chroma_pred_mode[x0][y0]之值為0，則將與色差訊號之預測區塊相同位置之預測區塊的畫面內亮度預測模式值，直接當作畫面內色差預測模式之值。
若色差格式是4：2：2且語法要素intra_chroma_pred_mode[x0][y0]之值為0，則藉由圖15所示的轉換表，隨應於與色差訊號之預測區塊相同位置之預測區塊的畫面內亮度預測模式之值，來算出畫面內色差預測模式之值。圖15係本實施例所規定的，以色差格式為4：2：2，根據與色差訊號之預測區塊相同位置之預測區塊的畫面內亮度預測模式之值，預測畫面內色差預測模式之值用的轉換表。
說明當色差格式是4：2：2時，在根據畫面內亮度預測模式之值來預測畫面內色差預測模式之值之際，不是如同4：2：0或、4：4：4這樣使用原本的值，而是使用圖15之轉換表來進行算出的理由。色差格式為4：2：2，係如圖3(b)所示，是相對於亮度訊號，色差訊號是在水平方向上以2分之1的密度、在垂直方向上以同樣密度被取樣化而成的色差格式。因此，對於畫面內亮度預測模式的各個預測方向，若以朝水平方向比例縮放2分之1倍的預測方向、或其附近的預測方向來進行色差訊號的畫面內預測，則會是和與色差訊號之預測區塊相同位置之預測區塊的亮度訊號之畫面內預測等價，或是接近於等價。
參照圖27來更詳細說明此事。圖27係色差格式為4：2：2時的亮度訊號、及色差訊號的畫面內預測的預測方向之對應關係的說明圖。於圖27中，×係表示亮度訊號的像素位置，○係表示色差訊號的像素位置。在4：2：2時，相對於亮度訊號，色差訊號係在水平方向上以1/2而 被取樣化(取樣)。圖27(a)係表示4：2：2的亮度訊號與色差訊號的被取樣之像素位置。符號P1係為被畫面內預測的像素，符號P2係為畫面內預測之際所參照的像素(實際上係被濾除因此也會參照相鄰的像素)。符號2701所示之從像素P1往像素P2的箭頭，係表示亮度訊號之像素P1的畫面內預測方向，並且表示色差訊號的像素P1的畫面內預測方向。
圖27(b)係表示在水平方向上被1/2取樣的色差訊號之像素的排列。此處，在色差訊號的畫面內預測之際，若未在水平方向上進行1/2之比例縮放，則色差訊號之像素P1的畫面內預測方向就會變成符號2702所示之箭頭方向，於色差訊號的像素排列中，就會誤參照符號P3之像素。可是，正確的參照目標係為符號P2之像素。於是，將亮度訊號之畫面內預測方向在水平方向上進行1/2倍的比例縮放，當作色差訊號的畫面內預測方向，藉此，如符號2703所示，算出色差訊號之排列中的正確之畫面內預測方向，取得該畫面內預測方向上的正確之參照目標亦即上側相鄰之像素(實際會被過濾因此其相鄰之像素也會參照)。
在圖27(a)、(b)中雖然說明參照預測區塊的上側相鄰像素的情形，但在參照左側相鄰像素時也是同樣如此。在左側相鄰像素之情況下，藉由將亮度訊號之畫面內預測方向在垂直方向做2倍比例縮放(這與在垂直方向上做1/2比例縮放以求出畫面內預測之方向，在意義上是等價 的)，算出色差訊號之排列中的正的畫面內預測方向，區得該畫面內預測方向上的正確之參照目標亦即左側相鄰之像素(亦包含一部分上側相鄰之像素)。
因此，在圖15的轉換表中，如圖8的虛線之箭頭所示，參照目標是水平方向(水平軸上)排列的畫面內亮度預測模式之值為3、18、10、19、4，20、11、21、0、22、12，23，5，24、13、25、6之時，選擇將這些值在水平方向做2分之1倍之比例縮放而算出之預測方向所最接近之預測方向的畫面內色差預測模式之值，將畫面內色差預測模式之值分別設成19、4、20、20、11、11、21、0、0、0、22、12、12、23、23、5、24。又，將畫面內預測之預測方向在水平方向上做2分之1倍的比例縮放，係等價於在垂直方向上做2倍的比例縮放。因此，對於畫面內亮度預測模式的各個預測方向，若以朝垂直方向比例縮放2倍的預測方向、或其附近的預測方向來進行色差訊號的畫面內預測，則會是和與色差訊號之預測區塊相同位置之預測區塊的亮度訊號之畫面內預測等價，或是接近於等價。因此，在圖15的轉換表中，如圖8所示，參照目標是垂直方向(垂直軸上)排列的畫面內亮度預測模式之值為26、14，27、7、28、15、29、1、30、16、31、8、32、17、33、9之時，將這些值在垂直方向做2倍之比例縮放而算出之預測方向所最接近之預測方向的畫面內色差預測模式之值加以選擇，將畫面內色差預測模式之值設成10、18、3、26、27、28、15、1、16、31、32、33、9、 9、9、9。
另一方面，當色差格式是4：2：0或4：4：4時，在根據畫面內亮度預測模式之值來預測畫面內色差預測模式之值之際，由於亮度訊號的畫面內預測方向與色差訊號的畫面內預測方向一致，因此不需要將畫面內亮度預測模式之值轉換成畫面內色差預測模式之值。參照圖28來說明此事。圖28係色差格式為4：2：0時的亮度訊號、及色差訊號的畫面內預測的預測方向之對應關係的說明圖。圖28(a)係色差格式是4：2：0時的亮度訊號與色差訊號之配置，色差訊號係相對於亮度訊號是在水平、垂直皆做1/2取樣化(取樣)。符號2704所示之從像素P4往像素P5的箭頭，係表示亮度訊號之像素P4的畫面內預測方向。符號2705所示之從像素P1往像素P2的箭頭，係表示色差訊號之像素P1的畫面內預測方向。從符號2704所示之像素P4指向像素P5的箭頭和從符號2705所示之像素P1指向像素P2的箭頭係朝向相同方向，畫面內預測方向係為相同。此時，在圖28(b)所示的色差訊號之排列中也是，亮度訊號的畫面內預測方向係直接，如符號2706所示，就是色差訊號的畫面內預測方向，可正確地參照色差訊號的像素P1之參照目標的像素P2。
此外，在畫面內預測部103中也考慮以上這點，在預測畫面內色差預測模式之值時，隨應於色差格式，根據與色差訊號之預測區塊相同位置之預測區塊的畫面內亮度預測模式之值，來預測畫面內色差預測模式之值。亦即，當 色差格式是4：2：0或4：4：4而要預測畫面內色差預測模式之值時，就將與色差訊號之預測區塊相同位置之預測區塊的畫面內亮度預測模式之值，直接當作畫面內色差預測模式之值。當色差格式是4：2：2而要預測畫面內色差預測模式之值時，藉由圖15所示的轉換表，隨應於與色差訊號之預測區塊相同位置之預測區塊的畫面內亮度預測模式之值，算出畫面內色差預測模式之值。
若語法要素intra_chroma_pred_mode[x0][y0]之值為1至4，則使用圖14的轉換表，在解碼側，藉由語法要素intra_chroma_pred_mode[x0][y0]之值和與色差訊號之預測區塊相同位置之預測區塊的畫面內亮度預測模式之值的組合，算出畫面內色差預測模式之值。
若語法要素intra_chroma_pred_mode[x0][y0]之值為1，則隨應於與色差訊號之預測區塊相同位置之預測區塊的畫面內亮度預測模式之值，畫面內色差預測模式之值係取0或1之值。
若語法要素intra_chroma_pred_mode[x0][y0]之值為2，則隨應於與色差訊號之預測區塊相同位置之預測區塊的畫面內亮度預測模式之值，畫面內色差預測模式之值係取1或2之值。
若語法要素intra_chroma_pred_mode[x0][y0]之值為3，則隨應於與色差訊號之預測區塊相同位置之預測區塊的畫面內亮度預測模式之值，畫面內色差預測模式之值係取2或3之值。
若語法要素intra_chroma_pred_mode[x0][y0]之值為4，則畫面內色差預測模式之值係取3之值。
圖16係根據畫面內色差預測模式之值和與色差訊號之預測區塊相同位置之預測區塊的畫面內亮度預測模式之值，算出畫面內色差預測模式的相關之語法要素intra_chroma_pred_mode[x0][y0]之值的轉換表，圖16之轉換表係對應於圖14的轉換表。使用該圖16所示的轉換表，在編碼側上，算出語法要素intra_chroma_pred_mode[x0][y0]之值。
若畫面內色差預測模式之值為0，則隨應於與色差訊號之預測區塊相同位置之預測區塊的畫面內亮度預測模式之值，語法要素intra_chroma_pred_mode[x0][y0]之值係取0或1之值。
若畫面內色差預測模式之值為1，則隨應於與色差訊號之預測區塊相同位置之預測區塊的畫面內亮度預測模式之值，語法要素intra_chroma_pred_mode[x0][y0]之值係取0、1或2之值。
若畫面內色差預測模式之值為2，則隨應於與色差訊號之預測區塊相同位置之預測區塊的畫面內亮度預測模式之值，語法要素intra_chroma_pred_mode[x0][y0]之值係取0、2或3之值。
若畫面內色差預測模式之值為3，則隨應於與色差訊號之預測區塊相同位置之預測區塊的畫面內亮度預測模式之值，語法要素intra_chroma_pred_mode[x0][y0]之值係 取0、3或4之值。
若畫面內色差預測模式之值為4至33，則表示畫面內色差預測模式是根據相同位置之預測區塊的畫面內亮度預測模式之值而被預測，語法要素intra_chroma_pred_mode[x0][y0]之值係取0之值。只不過，當色差格式是4：2：2而要預測畫面內色差預測模式之值時，在畫面內預測部103中，係藉由圖15所示的轉換表，隨應於與色差訊號之預測區塊相同位置之預測區塊的畫面內亮度預測模式之值，算出畫面內色差預測模式之值，因此畫面內色差預測模式之值係只能為4、5、9、10、11、12、15、16、18、19、20、21、22、23、24、26、27、28、31、32、33之其中任一值。
此外，在將與色差訊號之預測區塊相同位置的亮度訊號之預測區塊予以特定之際，係可藉由參照用來特定各個預測區塊的分割索引PartIdx來特定之，亦可藉由參照用來表示各個預測區塊之位置的座標來特定之。
此外，隨著從色差格式設定部101所供給之分割模式與色差格式之組合，編碼區塊內的預測區塊的畫面內色差預測模式之數目會有所不同。當分割模式是2N×2N分割時，無論色差格式之種類為何，皆對每一編碼區塊算出1個預測區塊之畫面內色差預測模式的相關之語法要素之值。
當分割模式是N×N分割且色差格式是4：2：0時，則對每一編碼區塊算出1個預測區塊之畫面內亮度預測模 式的相關之語法要素之值。當分割模式是N×N分割且色差格式是4：2：2時，則對每一編碼區塊算出2個預測區塊之畫面內亮度預測模式的相關之語法要素之值。當分割模式是N×N分割且色差格式是4：4：4時，則對每一編碼區塊算出4個預測區塊之畫面內亮度預測模式的相關之語法要素之值。
畫面間預測資訊之語法要素算出部124，係當編碼區塊的預測模式(PredMode)是畫面間預測(MODE_INTER)時，則算出預測區塊單位的畫面間預測資訊的相關之語法要素之值，將所算出的各語法要素之值，供給至熵編碼部126。預測區塊單位的畫面間預測資訊中，係含有：畫面間預測模式(L0預測、L1預測、雙預測)、用來特定複數參照畫面的索引、運動向量等之資訊。
熵編碼部126，係將：從編碼區塊單位的編碼資訊所相關之語法要素算出部121所供給的編碼區塊單位的編碼資訊的相關之語法要素之值、從畫面內亮度預測模式所相關之語法要素算出部122所供給的亮度訊號之預測區塊之畫面內亮度預測模式的相關之語法要素之值、從畫面內色差預測模式所相關之語法要素算出部123所供給的色差訊號之預測區塊之畫面內色差預測模式的相關之語法要素之值、及從畫面間預測資訊之語法要素算出部124所供給的預 測區塊單位的畫面間預測資訊的相關之語法要素之值，依照既定的語法規則，進行熵編碼。此時，畫面內預測模式編碼控制部125係隨應於分割模式與色差格式，控制畫面內亮度預測模式與畫面內色差預測模式的熵編碼之順序，熵編碼部126係以該畫面內預測模式編碼控制部125所指示的順序，進行畫面內亮度預測模式與畫面內色差預測模式的熵編碼處理。
說明受畫面內預測模式編碼控制部125所控制的熵編碼部126中的N×N分割之際的畫面內亮度預測模式與畫面內色差預測模式之熵編碼順序。圖17係實施形態所述之N×N分割之際的畫面內亮度預測模式、及畫面內色差預測模式之相關語法要素的熵編碼或解碼順序的圖示。圖17(a)、圖17(b)、圖17(c)係表示色差格式分別為4：2：0、4：2：2、4：4：4時的熵編碼及解碼順序。又，L0、L1、L2、L3係表示亮度訊號的分割索引PartIdx分別為0、1、2、3之畫面內亮度預測模式的相關之語法要素，C0、C1、C2、C3係表示色差訊號的分割索引PartIdx分別為0、1、2、3之預測區塊的畫面內色差預測模式的相關之語法要素。
若色差格式為4：2：0，則在L0、L1、L2、L3被編碼後，C0會被編碼。(C1、C2、C3係不存在，不會被編碼。)
若色差格式為4：2：2，則L0、L1、L2、L3會被編碼，接著，C0、C2會被編碼。(C1、C3係不存在，不會 被編碼。)
若色差格式為4：4：4，則L0、L1、L2、L3會被編碼，接著，依C0、C1、C2、C3之順序而被編碼。
亦即，同一編碼區塊裡所含之畫面間亮度預測模式被連續編碼後，畫面內色差預測模式會被連續編碼。
接著，針對圖2之第2編碼位元列解碼部203所進行的編碼區塊、及預測區塊單位之編碼資訊的解碼處理，以實施形態之特徵為畫面內預測模式所涉及之重點為中心，來加以說明。圖13係圖2的第2編碼位元列解碼部203之構成的區塊圖。
如圖13所示，圖2的第2編碼位元列解碼部203，係由：畫面內預測模式解碼控制部221、熵解碼部222、編碼區塊單位之編碼資訊算出部223、畫面內亮度預測模式算出部224、畫面內色差預測模式算出部225、畫面間預測資訊算出部226所構成。在構成第2編碼位元列解碼部203的各部中，係進行相應於從色差格式管理部205所供給之色差格式資訊的處理，並且，進行相應於編碼區塊單位之預測模式、分割模式等之編碼資訊的處理。
熵解碼部222，係將從編碼位元列分離部所供給之含有編碼區塊、及預測區塊單位之編碼資訊的編碼位元列，依照既定的語法規則，進行熵解碼，獲得編碼區塊單位的編碼資訊的相關之語法要素之值、亮度訊號之預測區塊的畫面內亮度預測模式的相關之語法要素之值、色差訊號之預測區塊的畫面內色差預測模式的相關之語法要素之值、 及預測區塊單位的畫面間預測資訊的相關之語法要素之值。此時，畫面內預測模式解碼控制部221係隨應於分割模式與色差格式，控制畫面內亮度預測模式與畫面內色差預測模式的熵解碼之順序，熵解碼部222係以該畫面內預測模式解碼控制部221所指示的順序，進行畫面內亮度預測模式與畫面內色差預測模式的熵解碼處理。畫面內預測模式解碼控制部221，係為對應於編碼側之畫面內預測模式編碼控制部125的控制部，設定與隨應於分割模式與色差格式而被畫面內預測模式編碼控制部125所設定之畫面內預測模式之編碼順序相同的畫面內預測模式之解碼順序，控制熵解碼部222的畫面內預測模式之解碼順序。熵解碼部222係為對應於編碼側之熵編碼部126的解碼部，是以和熵編碼部126中所採用之語法規則相同的規則，來進行熵解碼處理。亦即，是以和圖17所示之編碼順序相同的順序，來進行畫面內預測模式的解碼處理。亦即，同一編碼區塊裡中所屬之畫面間亮度預測模式被連續解碼後，畫面內色差預測模式會被連續編碼。
解碼所得的編碼區塊單位的編碼資訊的相關之語法要素之值，係被供給至編碼區塊單位之編碼資訊算出部223；亮度訊號之預測區塊的畫面內亮度預測模式的相關之語法要素之值，係被供給至畫面內亮度預測模式算出部224；色差訊號之預測區塊的畫面內色差預測模式的相關之語法要素之值，係被供給至畫面內色差預測模式算出部225；預測區塊單位的畫面間預測資訊的相關之語法要素 之值，係被供給至畫面間預測資訊算出部226。
編碼區塊單位之編碼資訊算出部223，係根據所被供給的編碼區塊單位的編碼資訊的相關之語法要素之值，算出編碼區塊單位的編碼資訊，透過開關212而供給至畫面內預測部206或畫面間預測部207。
編碼區塊單位之編碼資訊算出部223，係對應於編碼側之編碼區塊單位之編碼資訊之相關語法要素算出部121的編碼資訊算出部，是依照同一語意規則而進行算出。用來判別編碼區塊的畫面內預測(MODE_INTRA)、或畫面間預測(MODE_INTER)用的預測模式(PredMode)，及用來判別預測區塊之形狀用的分割模式(PartMode)的相關之語法要素之值，係由該編碼區塊單位之編碼資訊算出部223所算出。
畫面內亮度預測模式算出部224，係當編碼區塊單位之編碼資訊算出部223所算出的編碼區塊之預測模式(PredMode)是畫面內預測(MODE_INTRA)時，則根據所被供給之亮度訊號之預測區塊的畫面內亮度預測模式的相關之語法要素之值，算出亮度訊號之預測區塊的畫面內亮度預測模式，供給至畫面內色差預測模式算出部225，並且，透過開關212而供給至畫面內預測部206。畫面內亮度預測模式算出部224係為對應於編碼側之畫面內亮度預測模式之相關之語法要素算出部122的編碼資訊算出部，是依照同一語意規則而進行算出。畫面內亮度預測模式的相關之語法要素係為，用來表示是否可以根據周邊區塊的 畫面內亮度預測模式來進行預測的旗標亦即語法要素prev_intra_luma_pred_flag[x0][y0]、用來指示預測來源之預測區塊的索引亦即語法要素mpm_idx[x0][y0]、及用來表示預測區塊單位之畫面內亮度預測模式的語法要素rem_intra_luma_pred_mode[x0][y0]。在畫面內亮度預測模式的算出時，係利用與編碼資訊儲存記憶體210中所儲存之周邊區塊之畫面內亮度預測模式的相關性，當可以根據周邊區塊的畫面內亮度預測模式來進行預測時，使用其值來表示此事的旗標亦即語法要素prev_intra_luma_pred_flag[x0][y0]係為1(真)，將用來指示預測來源之預測區塊的索引亦即語法要素mpm_idx[x0][y0]所指示的周邊預測區塊的畫面內亮度預測模式，視為該當預測模式的畫面內亮度預測模式。當語法要素prev_intra_luma_pred_flag[x0][y0]為0(偽)時，則並非根據周邊預測區塊來預測畫面內亮度預測模式，根據已被解碼之表示畫面內亮度預測模式的語法要素rem_intra_luma_pred_mode[x0][y0]之值，算出畫面內亮度預測模式。
此外，編碼區塊內的預測區塊之畫面內亮度預測模式之數目是隨著分割模式而不同，當分割模式是2N×2N分割時，則對每一編碼區塊算出1組預測區塊的畫面內亮度預測模式之值，若分割模式為N×N分割，則對每一編碼區塊算出4組預測區塊的畫面內亮度預測模式之值。
畫面內色差預測模式算出部225，係當編碼區塊單位之編碼資訊算出部223所算出的編碼區塊之預測模式 (PredMode)是畫面內預測(MODE_INTRA)時，則根據所被供給之色差訊號的預測區塊的畫面內色差預測模式的相關之語法要素intra_chroma_pred_mode[x0][y0]之值、和從畫面內亮度預測模式算出部所供給之畫面內亮度預測模式之值，算出畫面內色差預測模式之值，透過開關212而供給至畫面內預測部206。畫面內色差預測模式算出部225係為對應於編碼側之畫面內色差預測模式之相關之語法要素算出部123的編碼資訊算出部，是依照同一語意規則而進行算出。在畫面內色差預測模式之值的算出時，係利用與色差訊號之預測區塊相同位置的亮度訊號的預測區塊的畫面內亮度預測模式的相關性，在編碼側上，若被判斷為，畫面內色差預測模式是可以根據與色差訊號之預測區塊相同位置的亮度訊號之預測區塊的畫面內亮度預測模式來進行預測時，則根據畫面內亮度預測模式之值來預測畫面內色差預測模式之值，若被判斷為與其根據畫面內亮度預測模式來進行預測，不如對畫面內色差預測模式設定獨自的值較佳時，則對畫面內色差預測模式，設定代表性的畫面內預測模式亦即0(水平方向)、1(水平方向)、2(平均值)、3(傾斜45度)之任一值，藉由採用如此機制，以削減編碼量。
圖14係根據畫面內色差預測模式的相關之語法要素intra_chroma_pred_mode[x0][y0]之值和與色差訊號之預測區塊相同位置的預測區塊的畫面內亮度預測模式之值，來算出畫面內色差預測模式之值的轉換表，係使用該轉換 表，來算出畫面內色差預測模式之值。又，如編碼側上所說明，若語法要素intra_chroma_pred_mode[x0][y0]之值為0，則隨應於色差格式，根據與色差訊號之預測區塊相同位置之預測區塊的畫面內亮度預測模式之值，來預測畫面內色差預測模式值。若色差格式是4：2：0或4：4：4且語法要素intra_chroma_pred_mode[x0][y0]之值為0，則將與色差訊號之預測區塊相同位置之預測區塊的畫面內亮度預測模式值，直接當作畫面內色差預測模式之值。若色差格式是4：2：2且語法要素intra_chroma_pred_mode[x0][y0]之值為0，則藉由圖15所示的轉換表，根據與色差訊號之預測區塊相同位置之預測區塊的畫面內亮度預測模式之值，來算出畫面內色差預測模式之值。圖15係本實施例所規定的，以色差格式為4：2：2，根據與色差訊號之預測區塊相同位置之預測區塊的畫面內亮度預測模式之值，預測畫面內色差預測模式之值用的轉換表。
畫面間預測資訊算出部226，係當編碼區塊的預測模式(PredMode)是畫面間預測(MODE_INTER)時，則根據預測區塊單位的畫面間預測資訊的相關之語法要素之值而算出畫面間預測資訊，將所算出的畫面間預測資訊之值，透過開關212而供給至畫面間預測部207。畫面間預測資訊算出部226，係為對應於編碼側之畫面間預測資訊之語法要素算出部124的編碼資訊算出部，是依照同一語意規則而進行算出。所被算出的預測區塊單位的畫面間預測資訊 中，係含有：畫面間預測模式(L0預測、L1預測、雙預測)、用來特定複數參照畫面的索引、運動向量等之資訊。
接著，針對本實施例中所使用的語法規則，以實施形態之特徵的畫面內預測模式所涉及之重點為中心，來進行說明。圖18係編碼側的熵編碼部126、及解碼側的熵解碼部222中所使用的預測區塊之編碼資訊的編碼及解碼所需的語法規則之一例。圖18的x0，及y0係為表示亮度訊號上的預測區塊之位置的座標。圖18係表示了，以預測區塊單位、且預測模式(PredMode)是畫面內預測(MODE_INTRA)且IntraChroma旗標為0(偽)時，則進行1組預測區塊單位之畫面內亮度預測模式的相關之語法要素的熵編碼、或熵解碼。IntraChroma旗標係在以畫面內預測而將畫面內色差預測模式之相關資訊予以編碼之際時則設成1(真)，其他情形則設成0(偽)。當預測模式(PredMode)為畫面內預測(MODE_INTRA)且IntraChroma旗標為0(偽)時，則進行prev_intra_luma_pred_flag[x0][y0]的熵編碼、或熵解碼，當語法要素prev_intra_luma_pred_flag[x0][y0]為1(真)時，則進行語法要素mpm_idx[x0][y0]的熵編碼、或熵解碼，當語法要素prev_intra_luma_pred_flag[x0][y0]為0(偽)時，則進行語法要素rem_intra_luma_pred_mode[x0][y0]的熵編碼、或熵解碼。當分割模式是2N×2N分割時，則在針對每一編碼區塊而將1組畫面內亮度預測模式的相關之語法要素 予以熵編碼、或熵解碼之際，IntraChroma旗標會設成0(偽)，適用本語法之規則。若分割模式為N×N分割，則每次將圖17所示之畫面內亮度預測模式的相關之語法要素P0、P1、P2、P3分別予以熵編碼、或熵解碼之際，IntraChroma旗標會設成0(偽)，適用本語法之規則。
另一方面，若為畫面內預測(MODE_INTRA)且IntraChroma旗標為1(真)時，則表示要進行畫面內色差預測模式的相關之語法要素intra_chroma_pred_mode[x0][y0]的熵編碼、或熵解碼。當分割模式是2N×2N分割時，則在針對每一編碼區塊而將1組畫面內色差預測模式的相關之語法要素予以熵編碼、或熵解碼之際，IntraChroma旗標會設成1(真)，適用本語法之規則。若分割模式為N×N分割，則隨應於色差格式，每次將圖17所示之畫面內色差預測模式的相關之語法要素C0、C1、C2、C3分別予以熵編碼、或熵解碼之際，IntraChroma旗標會設成1(真)，適用本語法之規則。
接著說明與圖18所示的語法規則不同的另一語法規則的例子。圖19係編碼側的熵編碼部126、及解碼側的熵解碼部222中所使用的預測區塊之編碼資訊的編碼及解碼所需的語法規則的有別於圖18之另一例。圖19的x0，及y0係為表示亮度訊號上的預測區塊之位置的座標。圖19係表示，以預測區塊單位、且預測模式(PredMode)是畫面內預測(MODE_INTRA)時，進行1組預測區塊單位之畫面內亮度預測模式的相關之語法要素的熵 編碼、或熵解碼。當預測模式(PredMode)為畫面內預測(MODE_INTRA)時，則，進行prev_intra_luma_pred_flag[x0][y0]的熵編碼、或熵解碼，當語法要素prev_intra_luma_pred_flag[x0][y0]為1(真)時，則進行語法要素mpm_idx[x0][y0]的熵編碼、或熵解碼，當語法要素prev_intra_luma_pred_flag[x0][y0]為0(偽)時，則進行語法要素rem_intra_luma_pred_mode[x0][y0]的熵編碼、或熵解碼。當分割模式是2N×2N分割時，則在針對每一編碼區塊而將1組畫面內亮度預測模式的相關之語法要素予以熵編碼、或熵解碼之際，適用本語法之規則。若分割模式為N×N分割，則每次將圖17所示之畫面內亮度預測模式的相關之語法要素P0、P1、P2、P3分別予以熵編碼、或熵解碼之際，適用本語法之規則。
然後還表示了，當預測模式(PredMode)為畫面內預測(MODE_INTRA)時，則隨應於分割模式(PartMode)、色差格式(ChromaArrayType)及分割索引(PartIdx)，從0起進行4個畫面內色差預測模式的相關之語法要素的熵編碼、或熵解碼。ChromaArrayType係為表示色差格式的變數，0係表示單色(原本應該也包含以4：4：4將亮度訊號與色差訊號獨立編碼之模式，但此時在本實施例中係視為單色)，1係表示4：2：0，2係表示4：2：2，3係表示4：4：4。
預測模式(PredMode)為畫面內預測(MODE_INTRA)，且分割模式(PartMode)為2N×2N分割(PART_2Nx2N)，且 色差格式(ChromaArrayType)並非單色(0)時，則表示進行預測區塊單位之畫面內色差預測模式的相關之語法要素intra_chroma_pred_mode[x0][y0]的熵編碼、或熵解碼。當分割模式是2N×2N分割時，則在針對每一編碼區塊而將1組畫面內亮度預測模式的相關之語法要素予以熵編碼、或熵解碼之後，在針對每一編碼區塊而將1組畫面內亮度預測模式的相關之語法要素予以熵編碼、或熵解碼之際，會適用本語法之規則。
另一方面，預測模式(PredMode)為畫面內預測(MODE_INTRA)，且分割模式(PartMode)為N×N分割(PART_NxN)，且分割索引(PartIdx)為3之際，係適用以下說明的語法規則。係表示了，首先，當色差格式(ChromaArrayType)並非單色(o)時，亦即，當色差格式是4：2：0、4：2：2、或4：4：4時，則進行分割索引PartIdx為0的畫面內色差預測模式的相關之語法要素intra_chroma_pred_mode[x1][y1]的熵編碼、或熵解碼；接著，當色差格式(ChromaArrayType)是4：4：4(3)時，則進行分割索引PartIdx為1的畫面內色差預測模式的相關之語法要素intra_chroma_pred_mode[x0][y1]的熵編碼、或熵解碼；接著，當色差格式(ChromaArrayType)是4：2：2(2)、或4：4：4(3)時，則進行分割索引PartIdx為2的畫面內色差預測模式的相關之語法要素intra_chroma_pred_mode[x1][y0]的熵編碼、或熵解碼；接著，當色差格式(ChromaArrayType)是4：4：4(3)時，則 進行分割索引PartIdx為3的畫面內色差預測模式的相關之語法要素intra_chroma_pred_mode[x0][y0]的熵編碼、或熵解碼。若分割模式為N×N分割，則將圖17所示之分割索引(PartIdx)為3的預測區塊的畫面內亮度預測模式的相關之語法要素P3進行熵編碼、或熵解碼之後，將相應於色差格式的數目的畫面內色差預測模式的相關之語法要素C0、C1、C2、C3分別進行熵編碼、或熵解碼之際，適用本語法之規則。
接著，針對圖1之第2編碼位元列生成部113所進行的編碼區塊、及預測區塊單位之編碼資訊的編碼處理的處理程序，以實施形態之特徵為畫面內預測模式所涉及之重點為中心，來加以說明。圖20係圖1的第2編碼位元列生成部113中所進行的編碼區塊、及預測區塊單位之編碼處理的處理程序的說明用流程圖。
首先，在編碼側上係在編碼區塊單位之編碼資訊的相關之語法要素算出部121中，計算包含編碼區塊之預測模式及分割模式等之編碼資訊的相關之語法要素之值，在熵編碼部126中進行熵編碼(S1001)。接著，若編碼區塊的預測模式(PredMode)不是畫面內預測(MODE_INTRA)時(S1002的NO)，則前進至步驟S1017，在畫面間預測資訊的相關之語法要素算出部124中，隨應於分割模式而對每一預測區塊計算出畫面間資訊的相關之語法要素之值，在熵編碼部126中進行熵編碼(S1017)，結束本編碼處理。若編碼區塊的預測模式(PredMode)是畫面內預測 (MODE_INTRA)時(S1002的YES)，則前進至步驟S1003以後的畫面內預測模式之編碼處理。
接著，當編碼區塊的預測模式是畫面內預測時，在畫面內亮度預測模式的相關之語法要素算出部122、及熵編碼部126中，進行亮度訊號的分割索引PartIdx為0之預測區塊的畫面內亮度預測模式的編碼處理(S1003)。
此處，針對畫面內亮度預測模式的相關之語法要素算出部122、及熵編碼部126中所進行的亮度訊號之預測區塊的畫面內亮度預測模式的編碼處理程序，使用圖21的流程圖來說明。圖21係畫面內亮度預測模式的相關之語法要素算出部122、及熵編碼部126中所進行的亮度訊號之預測區塊的畫面內亮度預測模式的編碼處理程序的流程圖。首先，在畫面內亮度預測模式所相關之語法要素算出部122中，算出亮度訊號之預測區塊之畫面內亮度預測模式的相關之各語法要素之值(S1101)。此時，將畫面內亮度預測模式之值與周邊區塊的畫面內亮度預測模式進行比較，若有具備相同值的預測區塊存在，則將語法要素prev_intra_luma_pred_flag[x0][y0]之值設定成1(真)，對用來指示預測來源之預測區塊的索引亦即語法要素mpm_idx[x0][y0]設定用來特定參照目標的值，若沒有具備相同值的預測區塊存在，則將語法要素preV_intra_luma_pred_flag[x0][y0]之值設定成0(偽)，對表示畫面內亮度預測模式的語法要素rem_intra_luma_pred_mode[x0][y0]，設定用來特定畫面內 亮度預測模式的值。接著，在熵編碼部126中，將亮度訊號的預測區塊的畫面內亮度預測模式的相關之各語法要素之值，進行熵編碼(S1102)，結束本編碼處理。此外，圖21的編碼處理程序係為，除了在圖20的步驟S1003以外，在步驟S1005、步驟S1006、步驟S1007中也會被使用的共通之編碼處理程序。
再次回到圖20，接下來若編碼區塊的分割模式並非N×N分割，亦即分割模式是2N×2N時(S1004的NO)，僅存在分割索引PartIdx為0的預測區塊，沒有其他需要編碼的亮度訊號之預測區塊的畫面內預測模式，因此略過步驟S1005至S1007之處理，前進至步驟S1008以後的色差訊號之預測區塊的畫面內預測模式之編碼處理。
另一方面，當編碼區塊的分割模式是N×N分割時(S1004的YES)，則前進至分割索引PartIdx比0大的亮度訊號之預測區塊的畫面內預測模式的編碼處理。首先，以圖21之編碼處理程序，進行亮度訊號的分割索引PartIdx為1之預測區塊的畫面內亮度預測模式的編碼處理(S1005)。接著，以圖21之編碼處理程序，進行亮度訊號的分割索引PartIdx為2之預測區塊的畫面內亮度預測模式的編碼處理(S1006)。接著，以圖21之編碼處理程序，進行亮度訊號的分割索引PartIdx為3之預測區塊的畫面內亮度預測模式的編碼處理(S1007)。
接著當色差格式是4：2：0、4：2：2或4：4：4時(S1008的YES)，在畫面內色差預測模式的相關之語法要 素算出部123、及熵編碼部126中，進行色差訊號的分割索引PartIdx為0之預測區塊的畫面內色差預測模式的編碼處理(S1009)。此外，若色差格式並非4：2：0也不是4：2：2也不是4：4：4時，亦即色差格式是單色時(S1008的NO)，由於色差訊號之預測區塊並不存在，因此略過步驟S1009以後的部分，結束本編碼處理。
此處，針對畫面內色差預測模式的相關之語法要素算出部123、及熵編碼部126中所進行的色差訊號之預測區塊的畫面內色差預測模式的編碼處理程序，使用圖22的流程圖來說明。圖22係畫面內色差預測模式的相關之語法要素算出部123、及熵編碼部126中所進行的色差訊號之預測區塊的畫面內色差預測模式的編碼處理程序的流程圖。首先，在畫面內色差預測模式所相關之語法要素算出部123中，算出色差訊號之預測區塊之畫面內色差預測模式的相關之各語法要素之值(S1201)。此時，根據畫面內色差預測模式之值和與色差訊號之預測區塊相同位置之預測區塊的畫面內亮度預測模式之值，使用圖16所示的轉換表，算出畫面內色差預測模式的相關之語法要素intra_chroma_pred_mode[x0][y0]之值。接著，在熵編碼部126中，將色差訊號的預測區塊的畫面內色差預測模式的相關之各語法要素之值，進行熵編碼(S1202)，結束本編碼處理。此外，圖22的編碼處理程序係為，除了在圖20的步驟S1009以外，在步驟S1012、步驟S1014、步驟S1016中也會被使用的共通之編碼處理程序。
再次回到圖20，接下來若編碼區塊的分割模式並非N×N分割，亦即分割模式是2N×2N時(S1010的NO)，僅存在分割索引PartIdx為0的預測區塊，沒有其他需要編碼的色差訊號之預測區塊的畫面內預測模式，因此略過步驟S1011以後的處理，結束本編碼處理。
接著，當色差格式是4：4：4時(S1011的YES)，以圖22之編碼處理程序，進行色差訊號的分割索引PartIdx為1之預測區塊的畫面內色差預測模式的編碼處理(S1012)。此外，若色差格式並非4：4：4時，亦即色差格式是4：2：0或4：2：2時(S1011的NO)，由於色差訊號之分割索引PartIdx為1的預測區塊並不存在，因此略過步驟S1012，前進至下個步驟S1013。
接著，當色差格式是4：2：2或4：4：4時(S013的YES)，以圖22之編碼處理程序，進行色差訊號的分割索引PartIdx為2之預測區塊的畫面內色差預測模式的編碼處理(S1014)。此外，若色差格式並非4：2：2也非4：4：4時，亦即色差格式是4：2：0時(S1013的NO)，由於色差訊號之分割索引PartIdx為2的預測區塊並不存在，因此略過步驟S1014，前進至下個步驟S1015。
接著，當色差格式是4：4：4時(S1015的YES)，以圖22之編碼處理程序，進行色差訊號的分割索引PartIdx為3之預測區塊的畫面內色差預測模式的編碼處理(S1016)，結束本編碼處理。此外，若色差格式4：4：4以外時，亦即色差格式是4：2：0或4：2：2時(S1015的 NO)，由於色差訊號之分割索引PartIdx為3的預測區塊並不存在，因此略過步驟S1016，結束本編碼處理。
若依據本編碼處理，則以圖17所示之順序，在同一編碼區塊中所屬之畫面內亮度預測模式被連續編碼後，畫面內色差預測模式會被連續編碼，在解碼側上算出畫面內色差預測模式時，藉由參照與色差訊號之預測區塊相同位置的亮度訊號之預測區塊的畫面內亮度預測模式，來進行算出處理，因此可藉由參照畫面內亮度預測模式來提高畫面內色差模式的編碼效率。然後，若依據本編碼處理，則在根據畫面內亮度預測模式之值來預測畫面內色差預測模式之值之際，藉由隨應於色差格式來變更畫面內色差預測模式的導出方法，可以相應於色差格式的適切之預測方向來進行畫面內預測，因此可提升編碼效率。具體而言，當色差格式是4：2：0、或4：4：4時，係將畫面內亮度預測模式之值當作畫面內色差預測模式之值，當色差格式是4：2：2時，係使用圖15的轉換表而將畫面內亮度預測模式之值轉換成畫面內色差預測模式之值，依照這些畫面內色差預測模式之值來進行畫面內預測，藉此，可以適切之預測方向來進行畫面內預測，因此可提關於升殘差訊號的編碼效率，而提升整體的編碼效率。
接著，針對圖2之第2編碼位元列解碼部203所進行的編碼區塊、及預測區塊單位之編碼資訊的解碼處理的處理程序，以實施形態之特徵為畫面內預測模式所涉及之重點為中心，來加以說明。圖23係圖2的第2編碼位元列 解碼部203中所進行的編碼區塊、及預測區塊單位之解碼處理的處理程序的說明用流程圖。
首先，在解碼側上係在熵解碼部222中將編碼位元列進行熵解碼，獲得含有編碼區塊之預測模式及分割模式等之編碼資訊的相關之語法要素之值，根據已被編碼區塊單位之編碼資訊算出部223所解碼的各語法要素之值，計算含有編碼區塊之預測模式及分割模式等的編碼資訊之值(S2001)。接著，若編碼區塊的預測模式(PredMode)不是畫面內預測(MODE_INTRA)時(S2002的NO)，則前進至步驟S2017，在熵解碼部222中進行熵解碼而隨應於分割模式獲得每一預測區塊的畫面間資訊的相關之語法要素之值，在畫面間預測資訊算出部226中隨應於分割模式而對每一預測區塊計算出畫面間資訊之值(S2017)，結束本解碼處理。若編碼區塊的預測模式(PredMode)是畫面內預測(MODE_INTRA)時(S2002的YES)，則前進至步驟S2003以後的畫面內預測模式之解碼處理。
接著，當編碼區塊的預測模式是畫面內預測時，在熵解碼部222、及畫面內亮度預測模式算出部224中，進行亮度訊號的分割索引PartIdx為0之預測區塊的畫面內亮度預測模式的解碼處理(S2003)。
此處，針對在熵解碼部222、及畫面內亮度預測模式算出部224中所進行的亮度訊號之預測區塊的畫面內亮度預測模式的解碼處理程序，使用圖24的流程圖來說明。圖24係在熵解碼部222、及畫面內亮度預測模式算 出部224中所進行的亮度訊號之預測區塊的畫面內亮度預測模式的解碼處理程序的流程圖。首先，在熵解碼部222中將編碼位元列進行熵解碼，獲得亮度訊號之預測區塊的畫面內亮度預測模式的相關之各語法要素之值(S2101)。接著，在畫面內亮度預測模式的畫面內亮度預測模式算出部224中，根據步驟S2101中所被解碼之已被解碼的各語法要素之值，算出亮度訊號之預測區塊的畫面內亮度預測模式之值(S2102)。此時，當語法要素prev_intra_luma_pred_flag[x0][y0]之值為1(真)時，則將用來指示預測來源之預測區塊的索引亦即語法要素mpm_idx[x0][y0]所指示的周邊預測區塊的畫面內亮度預測模式，視為該當預測模式的畫面內亮度預測模式。當語法要素prev_intra_luma_pred_flag[x0][y0]之值為0(偽)時，則根據表示畫面內亮度預測模式的語法要素rem_intra_luma_pred_mode[x0][y0]之值，算出畫面內亮度預測模式，結束本解碼處理。此外，圖24的解碼處理程序係為，除了在圖23的步驟S2003以外，在步驟S2005、步驟S2006、步驟S2007中也會被使用的共通之解碼處理程序。
再次回到圖23，接下來若編碼區塊的分割模式並非N×N分割，亦即分割模式是2N×2N時(S2004的NO)，僅存在分割索引PartIdx為0的預測區塊，沒有其他需要解碼的畫面內預測模式，因此略過步驟S2005至S2007之處理，前進至步驟S2008以後的色差訊號之預測區塊的畫面 內預測模式之解碼處理。
另一方面，當編碼區塊的分割模式是N×N分割時(S2004的YES)，則前進至分割索引PartIdx比0大的預測區塊的畫面內預測模式的解碼處理。首先，以圖24之解碼處理程序，進行亮度訊號的分割索引PartIdx為1之預測區塊的畫面內亮度預測模式的解碼處理(S2005)。接著，以圖24之處理程序，進行亮度訊號的分割索引PartIdx為2之預測區塊的畫面內亮度預測模式的解碼處理(S2006)。接著，以圖24之處理程序，進行亮度訊號的分割索引PartIdx為3之預測區塊的畫面內亮度預測模式的解碼處理(S2007)。
接著當色差格式是4：2：0、4：2：2或4：4：4時(S2008的YES)，在熵解碼部222、及畫面內色差預測模式算出部225中，進行色差訊號的分割索引PartIdx為0之預測區塊的畫面內色差預測模式的解碼處理(S2009)。此外，若色差格式並非4：2：0也不是4：2：2也不是4：4：4時，亦即色差格式是單色時(S2008的NO)，由於色差訊號之預測區塊並不存在，因此略過步驟S2009以後的部分，結束本解碼處理。
此處，針對在熵解碼部222、及畫面內色差預測模式算出部225中所進行的色差訊號之預測區塊的畫面內色差預測模式的解碼處理程序，使用圖25的流程圖來說明。圖25係在熵解碼部222、及畫面內色差預測模式算出部225中所進行的色差訊號之預測區塊的畫面內色差 預測模式的解碼處理程序的流程圖。首先，在熵解碼部222中將編碼位元列進行熵解碼，獲得色差訊號的預測區塊的畫面內色差預測模式的相關之語法要素intra_chroma_pred_mode[x0][y0]之值(S2201)。接著，在畫面內色差預測模式算出部225中，算出色差訊號之預測區塊的畫面內色差預測模式之值(S2202)。此處，針對在畫面內色差預測模式算出部225中所進行的色差訊號之預測區塊的畫面內色差預測模式的算出處理程序，使用圖26的流程圖來說明。圖26係圖25的步驟S2202中所進行的畫面內色差預測模式的算出處理程序的流程圖。首先，判定色差訊號的預測區塊的畫面內色差預測模式的相關之語法要素intra_chroma_pred_mode[x0][y0]之值是否為0(S2301)，若值為0(S2301的YES)，前進至步驟S2302。當色差格式是4：2：0或4：4：4時(S2302的YES)，就將與色差訊號之預測區塊相同位置之預測區塊的畫面內亮度預測模式之值，直接當作畫面內色差預測模式之值(步驟S2303)，結束本算出處理。另一方面，當色差格式不是4：2：0或4：4：4時，亦即是4：2：2時(S2302的NO)，則使用圖15所示的轉換表，根據與色差訊號之預測區塊相同位置之預測區塊的畫面內亮度預測模式之值，來算出畫面內色差預測模式之值(步驟S2304)，結束本算出處理。另一方面，當語法要素intra_chroma_pred_mode[x0][y0]之值為0以外的情況，(S2301的NO)，使用圖14的轉換表，將畫面內亮度預測 模式之值轉換成畫面內色差預測模式之值(步驟S2305)，結束本算出處理。此時，根據步驟S2201中所解碼之畫面內色差預測模式的相關之語法要素intra_chroma_pred_mode[x0][y0]之值、和與色差訊號之預測區塊相同位置之預測區塊的畫面內亮度預測模式之值，使用圖14所示的轉換表，算出語法要素之值，結束本算出處理。此外，圖25的解碼處理程序係為，除了在圖23的步驟S2009以外，在步驟S2012、步驟S2014、步驟S2016中也會被使用的共通之解碼處理程序。
再次回到圖23，接下來若編碼區塊的分割模式並非N×N分割，亦即分割模式是2N×2N時(S2010的NO)，僅存在分割索引PartIdx為0的預測區塊，沒有其他需要解碼的色差訊號之預測區塊的畫面內預測模式，因此略過步驟S2011以後的處理，結束本解碼處理。
接著，當色差格式是4：4：4時(S2011的YES)，以圖25之處理程序，進行色差訊號的分割索引PartIdx為1之預測區塊的畫面內色差預測模式的解碼處理(S2012)。此外，若色差格式並非4：4：4時，亦即色差格式是4：2：0或4：2：2時(S2011的NO)，由於色差訊號之分割索引PartIdx為1的預測區塊並不存在，因此略過步驟S2012，前進至下個步驟S2013。
接著，當色差格式是4：2：2或4：4：4時(S2013的YES)，以圖25之處理程序，進行色差訊號的分割索引PartIdx為2之預測區塊的畫面內色差預測模式的解碼處 理(S2014)。此外，若色差格式並非4：2：2也非4：4：4時，亦即色差格式是4：2：0時(S2013的NO)，由於色差訊號之分割索引PartIdx為2的預測區塊並不存在，因此略過S2014，前進至下個步驟S2015。
接著，當色差格式是4：4：4時(S2015的YES)，以圖25之處理程序，進行色差訊號的分割索引PartIdx為3之預測區塊的畫面內色差預測模式的解碼處理(S2016)，結束本解碼處理。此外，若色差格式4：4：4以外時，亦即色差格式是4：2：0或4：2：2時(S2015的NO)，由於色差訊號之分割索引PartIdx為3的預測區塊並不存在，因此略過步驟S2016，結束本解碼處理。
若依據本解碼處理，則以圖17所示之順序，在同一編碼區塊中所屬之畫面內亮度預測模式被連續編碼後，畫面內色差預測模式會被連續解碼，在算出畫面內色差預測模式時，藉由參照與色差訊號之預測區塊相同位置的亮度訊號之預測區塊的畫面內亮度預測模式，來進行算出處理，因此可藉由參照畫面內亮度預測模式來提高畫面內色差模式的編碼效率。然後，若依據本解碼處理，則在根據畫面內亮度預測模式之值來預測畫面內色差預測模式之值之際，藉由隨應於色差格式來變更畫面內色差預測模式的導出方法，可以相應於色差格式的適切之預測方向來進行畫面內預測，因此可提升編碼效率。具體而言，當色差格式是4：2：0、或4：4：4時，係將畫面內亮度預測模式之值當作畫面內色差預測模式之值，當色差格式是4： 2：2時，係使用圖15的轉換表而將畫面內亮度預測模式之值轉換成畫面內色差預測模式之值，依照這些畫面內色差預測模式之值來進行畫面內預測，藉此，可以適切之預測方向來進行畫面內預測，因此可提關於升殘差訊號的編碼效率，而提升整體的編碼效率。
本發明的影像編碼裝置的另一其他樣態，係有以下所示者。
一種影像編碼裝置，係屬於以區塊單位將含有亮度訊號與色差訊號的影像訊號進行畫面內預測編碼並且將畫面內預測模式之相關資訊予以編碼的影像編碼裝置，其特徵為，具備：亮度訊號畫面內預測部(103)，係在以預測區塊單位將影像訊號進行畫面內預測之際，設定亮度訊號之預測區塊，隨應於畫面內亮度預測模式，而根據周圍的已編碼之亮度訊號的區塊來預測亮度訊號；和色差訊號畫面內預測部(103)，係設定色差訊號之預測區塊，隨應於畫面內色差預測模式，而根據周圍的已編碼之色差訊號的區塊來預測色差訊號；和編碼列生成部(113)，係在將前記色差訊號之預測區塊的畫面內色差預測模式之相關資訊予以編碼之際，根據與色差訊號之預測區塊相同位置的亮度訊號之預測區塊的畫面內亮度預測模式之值，將畫面內色差預測模式之值當作含有預測模式之畫面內色差預測模式的相關之語法要素而予以算出，機畫面內亮度預測模式的相關之語法要素、 及畫面內色差預測模式的相關之語法要素，予以編碼，以生成編碼列。
一種影像編碼裝置，其特徵為，前記編碼列生成部(113)係在根據上記與色差訊號之預測區塊相同位置之畫面內亮度預測模式來預測畫面內色差預測模式之際，若色差格式是4：2：0或4：4：4時，則將畫面內亮度預測模式之值當作畫面內色差預測模式之值。
一種影像編碼裝置，其特徵為，前記畫面內預測部(103)，係在根據上記與色差訊號之預測區塊相同位置之畫面內亮度預測模式來預測畫面內色差預測模式之際，若色差格式是4：2：2，則將畫面內亮度預測模式的畫面內預測方向，在水平方向比例縮放1/2倍或在垂直方向上比例縮放2倍而成的畫面內預測方向，使用於色差訊號的畫面內預測。
一種影像編碼裝置，其特徵為，前記編碼列生成部(113)係在根據上記與色差訊號之預測區塊相同位置之畫面內亮度預測模式來預測畫面內色差預測模式之際，若色差格式是4：2：2，則將畫面內亮度預測模式的畫面內預測方向在水平方向比例縮放1/2倍或在垂直方向上比例縮放2倍而成的畫面內預測方向所對應之畫面內預測模式之值或靠近該畫面內預測方向之畫面內預測方向所對應的畫面內預測模式之值，當作畫面內色差預測模式之值。
本發明的影像編碼方法的另一其他樣態，係有以下所示者。
一種影像編碼方法，係屬於以區塊單位將含有亮度訊號與色差訊號的影像訊號進行畫面內預測編碼並且將畫面內預測模式之相關資訊予以編碼的影像編碼方法，其特徵為，具備：亮度訊號畫面內預測步驟，係在以預測區塊單位將影像訊號進行畫面內預測之際，設定亮度訊號之預測區塊，隨應於畫面內亮度預測模式，而根據周圍的已編碼之亮度訊號的區塊來預測亮度訊號；和色差訊號畫面內預測步驟，係設定色差訊號之預測區塊，隨應於畫面內色差預測模式，而根據周圍的已編碼之色差訊號的區塊來預測色差訊號；和編碼列生成步驟，係在將前記色差訊號之預測區塊的畫面內色差預測模式之相關資訊予以編碼之際，根據與色差訊號之預測區塊相同位置的亮度訊號之預測區塊的畫面內亮度預測模式之值，將畫面內色差預測模式之值當作含有預測模式之畫面內色差預測模式的相關之語法要素而予以算出，機畫面內亮度預測模式的相關之語法要素、及畫面內色差預測模式的相關之語法要素，予以編碼，以生成編碼列。
一種影像編碼方法，其特徵為，前記編碼列生成步驟係在根據上記與色差訊號之預測區塊相同位置之畫面內亮度預測模式來預測畫面內色差預測模式之際，若色差格式是4：2：0或4：4：4時，則將畫面內亮度預測模式之值當作畫面內色差預測模式之值。
一種影像編碼方法，其特徵為，前記畫面內預測步驟，係在根據上記與色差訊號之預測區塊相同位置之畫面內亮度預測模式來預測畫面內色差預測模式之際，若色差格式是4：2：2，則將畫面內亮度預測模式的畫面內預測方向，在水平方向比例縮放1/2倍或在垂直方向上比例縮放2倍而成的畫面內預測方向，使用於色差訊號的畫面內預測。
一種影像編碼方法，其特徵為，前記編碼列生成步驟係在根據上記與色差訊號之預測區塊相同位置之畫面內亮度預測模式來預測畫面內色差預測模式之際，若色差格式是4：2：2，則將畫面內亮度預測模式的畫面內預測方向在水平方向比例縮放1/2倍或在垂直方向上比例縮放2倍而成的畫面內預測方向所對應之畫面內預測模式之值或靠近該畫面內預測方向之畫面內預測方向所對應的畫面內預測模式之值，當作畫面內色差預測模式之值。
本發明的影像解碼裝置的另一其他樣態，係有以下所示者。
一種影像解碼裝置，係屬於將畫面內預測模式之相關資訊予以解碼，並以區塊單位將含有亮度訊號與色差訊號的影像訊號進行畫面內預測解碼的影像解碼裝置，其特徵為，具備：編碼列解碼部(203)，係在以預測區塊單位將影像訊號進行畫面內預測之際，從亮度訊號的預測區塊的畫面內亮度預測模式之相關資訊、及色差訊號的預測區塊的畫面內色差預測模式之相關資訊所被編碼而成的編碼列中，解 碼出畫面內亮度預測模式、及色差訊號之預測區塊的畫面內色差預測模式的相關之語法要素，算出亮度訊號之預測區塊的畫面內亮度預測模式之值，根據與色差訊號之預測區塊相同位置的亮度訊號之預測區塊的畫面內亮度預測模式之值來預測畫面內色差預測模式之值而加以取得；和亮度訊號畫面內預測部(206)，係隨應於在前記亮度訊號之每一預測區塊所取得到的畫面內亮度預測模式，根據周圍的已解碼之亮度訊號的區塊來預測亮度訊號；和色差訊號畫面內預測部(206)，係隨應於在前記色差訊號之每一預測區塊所取得到的畫面內色差預測模式，根據周圍的已解碼之色差訊號的區塊來預測色差訊號。
一種影像解碼裝置，其特徵為，前記編碼列解碼部(203)係在根據上記與色差訊號之預測區塊相同位置之畫面內亮度預測模式來預測畫面內色差預測模式之際，若色差格式是4：2：0或4：4：4時，則將畫面內亮度預測模式之值當作畫面內色差預測模式之值。
一種影像解碼裝置，其特徵為，色差訊號畫面內預測部(206)，係在根據上記與色差訊號之預測區塊相同位置之畫面內亮度預測模式來預測畫面內色差預測模式之際，若色差格式是4：2：2，則將畫面內亮度預測模式的畫面內預測方向，在水平方向比例縮放1/2倍或在垂直方向上比例縮放2倍而成的畫面內預測方向，使用於色差訊號的畫面內預測。
一種影像解碼裝置，其特徵為，前記編碼列解碼部 (203)係在根據上記與色差訊號之預測區塊相同位置之畫面內亮度預測模式來預測畫面內色差預測模式之際，若色差格式是4：2：2，則將畫面內亮度預測模式的畫面內預測方向在水平方向比例縮放1/2倍或在垂直方向上比例縮放2倍而成的畫面內預測方向所對應之畫面內預測模式之值或靠近該畫面內預測方向之畫面內預測方向所對應的畫面內預測模式之值，當作畫面內色差預測模式之值。
本發明的影像解碼方法的另一其他樣態，係有以下所示者。
一種影像解碼方法，係屬於將畫面內預測模式之相關資訊予以解碼，並以區塊單位將含有亮度訊號與色差訊號的影像訊號進行畫面內預測解碼的影像解碼方法，其特徵為，具備：編碼列解碼步驟，係在以預測區塊單位將影像訊號進行畫面內預測之際，從亮度訊號的預測區塊的畫面內亮度預測模式之相關資訊、及色差訊號的預測區塊的畫面內色差預測模式之相關資訊所被編碼而成的編碼列中，解碼出畫面內亮度預測模式、及色差訊號之預測區塊的畫面內色差預測模式的相關之語法要素，算出亮度訊號之預測區塊的畫面內亮度預測模式之值，根據與色差訊號之預測區塊相同位置的亮度訊號之預測區塊的畫面內亮度預測模式之值來預測畫面內色差預測模式之值而加以取得；和亮度訊號畫面內預測步驟，係隨應於在前記亮度訊號之每一預測區塊所取得到的畫面內亮度預測模式，根據周 圍的已解碼之亮度訊號的區塊來預測亮度訊號；和色差訊號畫面內預測步驟，係隨應於在前記色差訊號之每一預測區塊所取得到的畫面內色差預測模式，根據周圍的已解碼之色差訊號的區塊來預測色差訊號。
一種影像解碼方法，其特徵為，前記編碼列解碼步驟係在根據上記與色差訊號之預測區塊相同位置之畫面內亮度預測模式來預測畫面內色差預測模式之際，若色差格式是4：2：0或4：4：4時，則將畫面內亮度預測模式之值當作畫面內色差預測模式之值。
一種影像解碼方法，其特徵為，色差訊號畫面內預測步驟，係在根據上記與色差訊號之預測區塊相同位置之畫面內亮度預測模式來預測畫面內色差預測模式之際，若色差格式是4：2：2，則將畫面內亮度預測模式的畫面內預測方向，在水平方向比例縮放1/2倍或在垂直方向上比例縮放2倍而成的畫面內預測方向，使用於色差訊號的畫面內預測。
一種影像解碼方法，其特徵為，前記編碼列解碼步驟係在根據上記與色差訊號之預測區塊相同位置之畫面內亮度預測模式來預測畫面內色差預測模式之際，若色差格式是4：2：2，則將畫面內亮度預測模式的畫面內預測方向在水平方向比例縮放1/2倍或在垂直方向上比例縮放2倍而成的畫面內預測方向所對應之畫面內預測模式之值或靠近該畫面內預測方向之畫面內預測方向所對應的畫面內預測模式之值，當作畫面內色差預測模式之值。
以上所述的實施形態的影像編碼裝置所輸出的動態影像的編碼串流，係為了可隨著實施形態中所使用之編碼方法來進行解碼，而具有特定的資料格式，對應於影像編碼裝置的影像解碼裝置係可將此特定資料格式的編碼串流加以解碼。
影像編碼裝置與影像解碼裝置之間為了收授編碼串流，而使用有線或無線網路的情況下，可將編碼串流轉換成適合於通訊路之傳輸形態的資料形式來進行傳輸。此情況下，會設置有：將影像編碼裝置所輸出之編碼串流轉換成適合於通訊路之傳輸形態之資料形式的編碼資料然後發送至網路的影像送訊裝置、和從網路接收編碼資料並復原成編碼串流而供給至影像解碼裝置的影像收訊裝置。
影像送訊裝置，係含有：將影像編碼裝置所輸出之編碼串流予以緩衝的記憶體、將編碼串流予以封包化的封包處理部、將已被封包化的編碼資料透過網路而進行發送的送訊部。影像收訊裝置，係含有：將已被封包化的編碼資料透過網路而進行接收的收訊部、將已被接收之編碼資料予以緩衝的記憶體、將編碼資料進行封包處理而生成編碼串流並提供給影像解碼裝置的封包處理部。
以上的關於編碼及解碼之處理，係可用硬體而以傳輸、積存、收訊裝置的方式來加以實現，當然，也可藉由記憶在ROM(唯讀記憶體)或快閃記憶體等中的韌體、或電腦等之軟體來加以實現。亦可將該韌體程式、軟體程式記錄至電腦等可讀取之記錄媒體來加以提供，或可透過有線 或無線網路從伺服器來提供，也可用地表波或衛星數位播送的資料播送方式來提供之。
以上係依據實施形態來說明了本發明。實施形態係為例示，這些各構成要素或各處理程序之組合中還有各種可能的變形例，而這些變形例也都屬於本發明之範圍，而能被當業者所理解。
[產業上利用之可能性]
本發明係可利用於影像編碼及解碼技術，尤其是畫面內編碼及解碼技術。
101‧‧‧色差格式設定部
102‧‧‧影像記憶體
103‧‧‧畫面內預測部
104‧‧‧畫面間預測部
105‧‧‧編碼方法決定部
106‧‧‧殘差訊號生成部
107‧‧‧正交轉換‧量化部
108‧‧‧逆量化‧逆正交轉換部
109‧‧‧解碼影像訊號重疊部
110‧‧‧編碼資訊儲存記憶體
111‧‧‧解碼影像記憶體
112‧‧‧第1編碼位元列生成部
113‧‧‧第2編碼位元列生成部
114‧‧‧第3編碼位元列生成部
115‧‧‧編碼位元列多工化部

Claims (3)

  1. 一種影像解碼裝置，係屬於將畫面內預測模式之相關資訊予以解碼，並以區塊單位將含有亮度訊號與色差訊號的影像訊號進行畫面內預測解碼的影像解碼裝置，其特徵為，具備：編碼列解碼部，係將影像訊號以編碼區塊單位進行畫面內預測之際，若將亮度訊號做水平及垂直分割的分割模式會被取得，且色差格式是4：2：0，則從前記編碼區塊內的第1亮度訊號之預測區塊的畫面內亮度預測模式、第2亮度訊號之預測區塊的畫面內亮度預測模式、第3亮度訊號之預測區塊的畫面內亮度預測模式、第4亮度訊號之預測區塊的畫面內亮度預測模式、以及位於與第1亮度訊號之預測區塊同一基準位置的色差訊號之預測區塊的畫面內色差預測模式之相關編碼資訊所被排列而成的編碼列中，解碼出前記第1~第4亮度訊號的預測區塊的畫面內亮度預測模式之相關資訊，並接著解碼出色差訊號的預測區塊的畫面內色差預測模式之相關資訊；和亮度訊號畫面內預測部，係若前記分割模式有被設定時，則設定將前記編碼區塊之亮度訊號做水平及垂直分割而成的第1~第4亮度訊號之預測區塊，隨應於由已被解碼之前記亮度訊號的每一預測區塊的畫面內亮度預測模式之相關資訊所獲得的各畫面內亮度預測模式，根據周圍的已解碼之亮度訊號的區塊來預測亮度訊號；和 色差訊號畫面內預測部，係若設定了前記分割模式，且色差格式是4：2：0時，則不將前記編碼區塊的色差訊號進行分割就設定色差訊號的預測區塊，隨應於由已被解碼之畫面內色差預測模式之相關資訊所獲得的畫面內色差預測模式，根據周圍的已解碼之色差訊號的區塊來預測色差訊號；前記色差訊號畫面內預測部，係在不隨應於畫面內亮度預測模式來設定畫面內色差預測模式的情況下，作為前記色差訊號之預測區塊的畫面內色差預測模式的設定值之1者，係可設定表示預測方向為水平方向亦即水平預測的值。
  2. 一種影像解碼方法，係屬於將畫面內預測模式之相關資訊予以解碼，並以區塊單位將含有亮度訊號與色差訊號的影像訊號進行畫面內預測解碼的影像解碼方法，其特徵為，具有：編碼列解碼步驟，係將影像訊號以編碼區塊單位進行畫面內預測之際，若將亮度訊號做水平及垂直分割的分割模式會被取得，且色差格式是4：2：0，則從前記編碼區塊內的第1亮度訊號之預測區塊的畫面內亮度預測模式、第2亮度訊號之預測區塊的畫面內亮度預測模式、第3亮度訊號之預測區塊的畫面內亮度預測模式、第4亮度訊號之預測區塊的畫面內亮度預測模式、以及位於與第1亮度訊號之預測區塊同一基準位置的色差訊號之預測區塊的畫 面內色差預測模式之相關編碼資訊所被排列而成的編碼列中，解碼出前記第1~第4亮度訊號的預測區塊的畫面內亮度預測模式之相關資訊，並接著解碼出色差訊號的預測區塊的畫面內色差預測模式之相關資訊；和亮度訊號畫面內預測步驟，係若前記分割模式有被設定時，則設定將前記編碼區塊之亮度訊號做水平及垂直分割而成的第1~第4亮度訊號之預測區塊，隨應於由已被解碼之前記亮度訊號的每一預測區塊的畫面內亮度預測模式之相關資訊所獲得的各畫面內亮度預測模式，根據周圍的已解碼之亮度訊號的區塊來預測亮度訊號；和色差訊號畫面內預測步驟，係若設定了前記分割模式，且色差格式是4：2：0時，則不將前記編碼區塊的色差訊號進行分割就設定色差訊號的預測區塊，隨應於由已被解碼之畫面內色差預測模式之相關資訊所獲得的畫面內色差預測模式，根據周圍的已解碼之色差訊號的區塊來預測色差訊號；在前記色差訊號畫面內預測步驟中，在不隨應於畫面內亮度預測模式來設定畫面內色差預測模式的情況下，作為前記色差訊號之預測區塊的畫面內色差預測模式的設定值之1者，係可設定表示預測方向為水平方向亦即水平預測的值。
  3. 一種影像解碼程式，係屬於將畫面內預測模式之相關資訊予以解碼，並以區塊單位將含有亮度訊號與色差訊號的影像訊號進行畫面內預測解碼的影像解碼程式，其特 徵為，令電腦執行：編碼列解碼步驟，係將影像訊號以編碼區塊單位進行畫面內預測之際，若將亮度訊號做水平及垂直分割的分割模式會被取得，且色差格式是4：2：0，則從前記編碼區塊內的第1亮度訊號之預測區塊的畫面內亮度預測模式、第2亮度訊號之預測區塊的畫面內亮度預測模式、第3亮度訊號之預測區塊的畫面內亮度預測模式、第4亮度訊號之預測區塊的畫面內亮度預測模式、以及位於與第1亮度訊號之預測區塊同一基準位置的色差訊號之預測區塊的畫面內色差預測模式之相關編碼資訊所被排列而成的編碼列中，解碼出前記第1~第4亮度訊號的預測區塊的畫面內亮度預測模式之相關資訊，並接著解碼出色差訊號的預測區塊的畫面內色差預測模式之相關資訊；和亮度訊號畫面內預測步驟，係若前記分割模式有被設定時，則設定將前記編碼區塊之亮度訊號做水平及垂直分割而成的第1~第4亮度訊號之預測區塊，隨應於由已被解碼之前記亮度訊號的每一預測區塊的畫面內亮度預測模式之相關資訊所獲得的各畫面內亮度預測模式，根據周圍的已解碼之亮度訊號的區塊來預測亮度訊號；和色差訊號畫面內預測步驟，係若設定了前記分割模式，且色差格式是4：2：0時，則不將前記編碼區塊的色差訊號進行分割就設定色差訊號的預測區塊，隨應於由已被解碼之畫面內色差預測模式之相關資訊所獲得的畫面內色差預測模式，根據周圍的已解碼之色差訊號的區塊來預 測色差訊號；在前記色差訊號畫面內預測步驟中，在不隨應於畫面內亮度預測模式來設定畫面內色差預測模式的情況下，作為前記色差訊號之預測區塊的畫面內色差預測模式的設定值之1者，係可設定表示預測方向為水平方向亦即水平預測的值。
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