WO2012096147A1 - 映像符号化装置、映像復号装置、映像符号化方法、映像復号方法及びプログラム - Google Patents

映像符号化装置、映像復号装置、映像符号化方法、映像復号方法及びプログラム Download PDF

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健太 先崎
裕三 仙田
慶一 蝶野
啓史 青木
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    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S348/00—Television
    • Y10S348/91—Flicker reduction

Definitions

  • the present invention relates to a video encoding device, a video decoding device, a video encoding method, a video decoding method, and a program using a hierarchical encoding unit.
  • Non-Patent Document 1 discloses a general video encoding method and video decoding method.
  • the video encoding device described in Non-Patent Document 1 is configured as shown in FIG.
  • the video encoding device shown in FIG. 15 is referred to as a general video encoding device.
  • a container 15 includes a transform / quantizer 101, an entropy encoder 102, an inverse transform / inverse quantizer 103, a buffer 104, a predictor 105, a multiplexer 106, and a coding control.
  • a container 108 is provided.
  • the video encoding apparatus shown in FIG. 15 divides a frame into blocks of 16 ⁇ 16 pixel size called macro blocks (MB) and encodes each MB in order from the upper left of the frame.
  • MB macro blocks
  • FIG. 16 is an explanatory diagram showing an example of block division when the spatial resolution of the frame is QCIF (Quarter Common Intermediate Format).
  • QCIF Quadrater Common Intermediate Format
  • the input video divided into blocks is subtracted from the prediction signal supplied from the predictor 105, becomes a prediction error image, and is input to the transform / quantizer 101.
  • prediction signals There are two types of prediction signals, intra prediction signals and inter prediction signals.
  • the inter prediction signal is also referred to as an inter-frame prediction signal.
  • the intra prediction signal is a prediction signal generated based on an image of a reconstructed picture having the same display time as the current picture stored in the buffer 104.
  • Intra_4 ⁇ 4 and Intra_8 ⁇ 8 are intra predictions of 4 ⁇ 4 block size and 8 ⁇ 8 block size, respectively, with reference to (a) and (c) of FIG.
  • circles ( ⁇ ) in the drawing are reference pixels used for intra prediction, that is, pixels of a reconstructed picture having the same display time as the current picture.
  • Intra_4 ⁇ 4 intra prediction the reconstructed neighboring pixels are used as reference pixels as they are, and prediction signals are formed by padding (extrapolating) reference pixels in nine types of directions shown in FIG.
  • Intra_8 ⁇ 8 intra prediction the peripheral pixels of the reconstructed picture image are smoothed by the low-pass filter (1/2, 1/4, 1/2) described under the right arrow in FIG. A prediction signal is formed by extrapolating the reference pixel in nine types of directions shown in FIG.
  • Intra — 16 ⁇ 16 is an intra prediction of 16 ⁇ 16 block size with reference to FIG.
  • circles ( ⁇ ) in the drawing are reference pixels used for intra prediction, that is, pixels of a reconstructed picture having the same display time as the current picture.
  • Intra_16 ⁇ 16 intra prediction the surrounding pixels of the reconstructed picture image are directly used as reference pixels, and prediction signals are formed by extrapolating reference pixels in four types of directions shown in FIG.
  • an MB and a block encoded using an intra prediction signal are referred to as an intra MB and an intra block, respectively.
  • the block size of intra prediction is called intra prediction block size.
  • the extrapolation direction is referred to as an intra prediction direction. Note that the intra prediction block size and the intra prediction direction are prediction parameters related to intra prediction.
  • the inter prediction signal is a prediction signal generated from an image of a reconstructed picture having a display time different from that of the current picture stored in the buffer 104.
  • MBs and blocks encoded using inter prediction signals are referred to as inter MBs and inter blocks, respectively.
  • 16 ⁇ 16, 16 ⁇ 8, 8 ⁇ 16, 8 ⁇ 8, 8 ⁇ 4, 4 ⁇ 8, and 4 ⁇ 4 can be selected as the inter prediction block size (inter prediction block size).
  • FIG. 19 is an explanatory diagram illustrating an example of inter prediction using a block size of 16 ⁇ 16 as an example.
  • the motion vector MV (mv x , mv y ) illustrated in FIG. 19 is an inter prediction prediction parameter indicating the amount of translation of the inter prediction block (inter prediction signal) of the reference picture with respect to the current block.
  • a reference picture index for identifying a reference picture used for inter prediction of the encoding target block Is also a prediction parameter for inter prediction. This is because in AVC, a plurality of reference pictures stored in the buffer 104 can be used for inter prediction.
  • FIG. 20 is an explanatory diagram illustrating luminance signal interpolation processing in motion compensation prediction.
  • A is a pixel signal at an integer pixel position
  • b, c, and d are pixel signals at a decimal pixel position with 1/2 pixel accuracy
  • e 1 , e 2 , and e 3 are decimal pixel positions with 1/4 pixel accuracy.
  • the pixel signal b is generated by applying a 6-tap filter to pixels at integer pixel positions in the horizontal direction.
  • the pixel signal c is generated by applying a 6-tap filter to pixels at integer pixel positions in the vertical direction.
  • the pixel signal d is generated by applying a 6-tap filter to a pixel at a decimal pixel position with 1/2 pixel accuracy in the horizontal or vertical direction.
  • the 6-tap filter coefficient is represented by [1, -5, 20, 20, -5, 1] / 32.
  • the pixel signals e 1 , e 2 , and e 3 are generated by applying a 2-tap filter [1, 1] / 2 to the pixels at neighboring integer pixel positions or decimal pixel positions, respectively.
  • a picture encoded with only intra MB is called an I picture.
  • a picture coded including not only an intra MB but also an inter MB is called a P picture.
  • a picture that is encoded including inter MBs that use two reference pictures at the same time as well as one reference picture for inter prediction is called a B picture.
  • the reference picture of the inter prediction signal with respect to the encoding target picture of the encoding target block is the forward prediction for the past inter prediction
  • the reference picture of the inter prediction signal for the encoding target picture of the encoding target block Inter-prediction in which the direction of the future is called backward prediction, and inter-prediction using two reference pictures including the past and the future at the same time is called bidirectional prediction.
  • the inter prediction direction is a prediction parameter for inter prediction.
  • the predictor 105 compares the input video signal and the prediction signal in accordance with an instruction from the encoding controller 108, and determines a prediction parameter that minimizes the energy of the prediction error image block.
  • the encoding controller 108 supplies the determined prediction parameter to the entropy encoder 102.
  • the transform / quantizer 101 performs frequency conversion on the image (prediction error image) from which the prediction signal is reduced to obtain a frequency conversion coefficient.
  • the transform / quantizer 101 quantizes the frequency transform coefficient with a predetermined quantization step width Qs.
  • the quantized frequency transform coefficient is referred to as a transform quantization value.
  • the entropy encoder 102 entropy encodes the prediction parameter and the transform quantization value.
  • the prediction parameter is information related to MB and block prediction, such as the above-described prediction mode (intra prediction, inter prediction), intra prediction block size, intra prediction direction, inter prediction block size, and motion vector.
  • the inverse transform / inverse quantizer 103 inversely quantizes the transform quantization value with the quantization step width Qs. Further, the inverse transform / inverse quantizer 103 performs inverse frequency transform on the frequency transform coefficient obtained by inverse quantization. The reconstructed prediction error image subjected to the inverse frequency conversion is supplied with the prediction signal and supplied to the buffer 104.
  • the buffer 104 stores the supplied reconstructed image.
  • a reconstructed image for one frame is called a reconstructed picture.
  • the multiplexer 106 multiplexes and outputs the output data of the entropy encoder 102 and the encoding parameter.
  • the multiplexer 106 in the video encoding device Based on the above-described operation, the multiplexer 106 in the video encoding device generates a bit stream.
  • Non-Patent Document 1 The video decoding device described in Non-Patent Document 1 is configured as shown in FIG.
  • the video decoding device shown in FIG. 21 is referred to as a general video decoding device.
  • the video decoding apparatus shown in FIG. 21 includes a demultiplexer 201, an entropy decoder 202, an inverse transform / inverse quantizer 203, a predictor 204, and a buffer 205.
  • the demultiplexer 201 demultiplexes the input bit stream and extracts an entropy-encoded video bit stream.
  • the entropy decoder 202 entropy decodes the video bitstream.
  • the entropy decoder 202 entropy-decodes MB and block prediction parameters and transform quantization values, and supplies them to the inverse transform / inverse quantizer 203 and the predictor 204.
  • the inverse transform / inverse quantizer 203 inversely quantizes the transform quantization value with the quantization step width. Further, the inverse transform / inverse quantizer 203 performs inverse frequency transform on the frequency transform coefficient obtained by inverse quantization.
  • the predictor 204 After the inverse frequency conversion, the predictor 204 generates a prediction signal using the reconstructed picture image stored in the buffer 205 based on the entropy-decoded MB and block prediction parameters.
  • the reconstructed prediction error image subjected to the inverse frequency transform by the inverse transform / inverse quantizer 203 is added with the prediction signal supplied from the predictor 204 and is supplied to the buffer 205 as a reconstructed image.
  • the reconstructed picture stored in the buffer 205 is output as a decoded image (decoded video).
  • a general video decoding device Based on the above-described operation, a general video decoding device generates a decoded image.
  • Non-Patent Document 2 discloses a Test Model Consideration method (TMuC method). Unlike the method disclosed in Non-Patent Document 1, the TMuC method uses a coding unit (Coding Tree Block (CTB)) having a hierarchical structure shown in FIG. In this specification, a block of CTB is called Coding Unit (CU: Coding Unit).
  • CTB Coding Tree Block
  • PU Prediction Unit
  • FIG. 23 a concept of Prediction Unit (PU) (see FIG. 23) is introduced as a prediction unit for the CU.
  • PU is a basic unit of prediction, and is shown in FIG. 23, which are 8 types ⁇ 2N ⁇ 2N, 2N ⁇ N, N ⁇ 2N, N ⁇ N, 2N ⁇ nU, 2N ⁇ nD, nL ⁇ 2N, nR ⁇ 2N ⁇ .
  • the PU partition type is defined.
  • a PU using inter prediction is called an inter PU
  • a PU using intra prediction is called an intra PU.
  • a PU partition in which inter prediction is used is called an inter PU partition
  • a PU partition in which intra prediction is used is called an intra PU partition.
  • the intra PU partition supports only 2N ⁇ 2N and N ⁇ N squares among the shapes shown in FIG.
  • the lengths of one side of CU and PU are referred to as CU size and PU size, respectively.
  • a filter with a maximum of 12 taps can be used to obtain a predicted image with decimal precision.
  • the relationship between the pixel position and the filter coefficient is as follows.
  • a and E are pixels at integer pixel positions.
  • b is a pixel at the 1/4 pixel position
  • c is a pixel at the 1/2 pixel position
  • d is a pixel at the 3/4 pixel position. The same applies to the vertical direction.
  • the pixel b or the pixel c shown in FIG. 20 is generated by applying the horizontal or vertical 1 ⁇ 2 pixel position filter once. Pixels e 1 is produced by applying one filter for quarter-pixel positions.
  • the decimal pixel generation is performed when the pixel positions are both in the horizontal and vertical positions, and at least one of them is the 1/4 pixel position.
  • pixel A is a pixel at an integer pixel position
  • pixel c is a pixel at a decimal pixel position to be obtained.
  • the pixel b is first generated by applying a vertical pixel position filter.
  • pixel c is generated by applying a horizontal 3/4 pixel position filter to fractional pixel b.
  • 8.3 Interpolation Methods in Non-Patent Document 2 describes a more detailed description of decimal pixel generation.
  • the syntax indicating the PU partition type in the PU headers of CUs of all layers (according to the notation of 4.1.10 Prediction unit syntax ⁇ in Non-Patent Document 2) Embedded in the output bitstream.
  • intra_split_flag syntax is referred to as intra PU partition type syntax
  • inter_partitioning_idc syntax is referred to as inter PU partition type syntax.
  • TMuC TMuC
  • the size of the inter PU partition is smaller, there is a problem that memory access to the reference picture increases and the memory bandwidth is compressed.
  • a fractional pixel is generated using a 12-tap filter, so that the memory band is further pressed.
  • FIG. 26 is an explanatory diagram for explaining a memory access area when a 12-tap filter is used.
  • FIG. 26A shows the memory access area of one inter PU partition when the N ⁇ N PU partition type is selected
  • FIG. 26B shows the case when the 2N ⁇ 2N inter PU partition type is selected. Represents a memory access area.
  • the memory access amount is about 2.5 times.
  • An object of the present invention is to reduce the memory bandwidth per predetermined area.
  • a video encoding apparatus is a video encoding apparatus that performs video encoding using inter prediction, and is based on a predetermined minimum inter PU size and a CU size of an encoding target CU. And an encoding control means for controlling the inter-PU partition type.
  • a video decoding apparatus is a video decoding apparatus that performs video decoding using inter prediction, and controls an inter PU partition of a decoding target CU based on a predetermined minimum inter PU size and the size of a decoding target CU.
  • the decoding control means is provided.
  • a video encoding method is a video encoding method that performs video encoding using inter prediction, and is based on a predetermined minimum inter PU size and a CU size of an encoding target CU. It is characterized by controlling the inter PU partition type.
  • a video decoding method is a video decoding method that performs video decoding using inter prediction, and controls an inter PU partition of a decoding target CU based on a predetermined minimum inter PU size and the size of a decoding target CU. It is characterized by doing.
  • the video encoding program according to the present invention allows a computer that performs video encoding using inter prediction to generate an inter PU partition type of an encoding target CU based on a predetermined minimum inter PU size and an encoding target CU size. It is characterized in that a process for controlling is executed.
  • the video decoding program executes a process of controlling an inter PU partition of a decoding target CU based on a predetermined minimum inter PU size and a size of a decoding target CU, on a computer that performs video decoding using inter prediction. It is characterized by making it.
  • the memory bandwidth can be reduced by restricting the use of a small inter PU partition.
  • an inter-PU partition based on the depth (that is, CU size) of a CU is used in video coding characterized by using a hierarchical coding unit.
  • the problem is solved by restricting.
  • the problem is solved by limiting the CU size that can be used by inter-PU partitions other than 2N ⁇ 2N.
  • the problem is solved by limiting inter-PU partition type syntax transmission of the PU header. According to the above example of the present invention, it is possible to suppress the memory band while improving the quality of the compressed video by suppressing the rate of the number of bits of the inter PU partition type syntax included in the bitstream.
  • Embodiment 1 shows a video encoding device comprising means for embedding information about a minimum inter PU size in a bitstream.
  • the available CU sizes are 128, 64, 32, 16, and 8 (that is, the LCU size is 128 and the SCU size is 8), and the minimum inter PU size (minInterPredUnitSize) is 8.
  • min_inter_pred_unit_hierarchy_depth information (min_inter_pred_unit_hierarchy_depth) related to the minimum inter PU size
  • the video encoding apparatus of the present embodiment is similar to the general video encoding apparatus shown in FIG. 15 in that a transform / quantizer 101, an entropy encoder 102, an inverse transform / An inverse quantizer 103, a buffer 104, a predictor 105, a multiplexer 106, and an encoding controller 107 are provided.
  • the minInterPredUnitSize uses the encoding controller 107 to transmit the inter PU partition type syntax with a CU size larger than minInterPredUnitSize. Has been supplied to. Further, the minInterPredUnitSize is also supplied to the multiplexer 106 in order to signal the minInterPredUnitSize to the video decoding apparatus.
  • the coding controller 107 causes the predictor 105 to calculate the cost (Rate-Distortion cost: RD cost) calculated from the coding distortion (energy of the error image of the input signal and the reconstructed picture) and the generated bit amount.
  • the encoding controller 107 determines the CU partition shape (the partition shape determined by split_coding_unit_flag as shown in FIG. 22) and the prediction parameter of each CU that minimize the RD cost.
  • the encoding controller 107 supplies the determined split_coding_unit_flag and the prediction parameter of each CU to the predictor 105 and the entropy encoder 102.
  • the prediction parameter is information related to prediction of the encoding target CU, such as a prediction mode (pred_mode), an intra PU partition type (intra_split_flag), an intra prediction direction, an inter PU partition type (inter_partitioning_idc), and a motion vector.
  • pred_mode a prediction mode
  • intra_split_flag an intra PU partition type
  • intra_partitioning_idc an intra prediction direction
  • motion vector a motion vector.
  • the encoding controller 107 selects an optimal PU partition type as a prediction parameter for a CU having a CU size larger than minInterPredUnitSize, and ⁇ 2N ⁇ 2N, N ⁇ N ⁇ for intra prediction, Select from a total of 10 types of inter prediction ⁇ 2N ⁇ 2N, 2N ⁇ N, N ⁇ 2N, N ⁇ N, 2N ⁇ nU, 2N ⁇ nD, nL ⁇ 2N, nR ⁇ 2N ⁇ .
  • the encoding controller 107 sets ⁇ 2N ⁇ 2N, N ⁇ N ⁇ for intra prediction and ⁇ 2N ⁇ 2N ⁇ for inter prediction as the optimal PU partition type as a prediction parameter for a CU having a CU size equal to minInterPredUnitSize. Select from a total of three types. The encoding controller 107 selects an optimal PU partition type as a prediction parameter for a CU having a CU size less than minInterPredUnitSize from a total of two types of intra prediction ⁇ 2N ⁇ 2N, N ⁇ N ⁇ .
  • FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the encoding controller 107 of the present embodiment regarding determination of PU partition type candidates.
  • the encoding controller 107 determines in step S101 that the CU size of the encoding target CU is larger than minInterPredUnitSize
  • the PU partition type candidate is intra-predicted ⁇ 2N ⁇ 2N. , N ⁇ N ⁇ and inter prediction ⁇ 2N ⁇ 2N, 2N ⁇ N, N ⁇ 2N, N ⁇ N, 2N ⁇ nU, 2N ⁇ nD, nL ⁇ 2N, nR ⁇ 2N ⁇
  • a prediction parameter is determined based on the RD cost.
  • step S101 determines in step S101 that the CU size of the encoding target CU is equal to or smaller than minInterPredUnitSize, the process proceeds to step S103.
  • step S104 the PU partition type candidate is inter-predicted with intra prediction ⁇ 2N ⁇ 2N, N ⁇ N ⁇ .
  • step S106 three types of ⁇ 2N ⁇ 2N ⁇ are set, and the prediction parameter is determined based on the RD cost in step S106.
  • the PU partition type candidate is set to ⁇ 2N ⁇ 2N, N ⁇ N ⁇ for intra prediction. Two types are set in total, and the optimum PU partition type is determined as a prediction parameter based on the RD cost in step S106.
  • the predictor 105 selects a prediction signal corresponding to the prediction parameter of each CU determined by the encoding controller 107.
  • the input video of each CU having the shape determined by the encoding controller 107 is a prediction error image obtained by subtracting the prediction signal supplied from the predictor 105 and is input to the transform / quantizer 101.
  • the transform / quantizer 101 performs frequency conversion on the prediction error image to obtain a frequency conversion coefficient.
  • the transform / quantizer 101 quantizes the frequency transform coefficient with the quantization step width Qs to obtain a transform quantized value.
  • the entropy encoder 102 entropy-encodes the split_coding_unit_flag (see FIG. 22) supplied from the encoding controller 107, the prediction parameter, and the transform quantization value supplied from the transform / quantizer 101.
  • the inverse transform / inverse quantizer 103 inversely quantizes the transform quantization value with the quantization step width Qs. Further, the inverse transform / inverse quantizer 103 performs inverse frequency transform on the frequency transform coefficient obtained by inverse quantization. The reconstructed prediction error image subjected to the inverse frequency conversion is supplied with the prediction signal and supplied to the buffer 104.
  • the multiplexer 106 multiplexes and outputs the information on the minimum inter PU size (min_inter_pred_unit_hierarchy_depth ⁇ ⁇ ) and the output data of the entropy encoder 103.
  • the multiplexer 106 follows the log2_min_coding_unit_size_minus3 syntax and the max_coding_unit_hierarchy_depth syntax of the sequence parameter set as shown in the list shown in FIG.
  • Min_inter_pred_unit_hierarchy_depth syntax (log (logarithm) with 0 as the base of “2” of the value obtained by dividing minInterPredUnitSize by SCU size, 0 in this embodiment) is multiplexed.
  • the log2_min_coding_unit_size_minus3 syntax and max_coding_unit_hierarchy_depth syntax are information for determining the SCU size (minCodingUnitSize) and the LCU size (maxCodingUnitSize), respectively. minCodingUnitSize and maxCodingUnitSize are respectively calculated as follows.
  • MinCodingUnitSize 1 ⁇ (log2_min_coding_unit_size_minus3 + 3)
  • MaxCodingUnitSize 1 ⁇ (log2_min_coding_unit_size_minus3 + 3 + max_coding_unit_hierarchy_depth)
  • min_inter_pred_unit_hierarchy_depth syntax and minCodingUnitSize have the following relationship.
  • min_inter_pred_unit_hierarchy_depth log 2 (minInterPredUnitSize / minCodingUnitSize)
  • the video encoding device of the invention Based on the above-described operation, the video encoding device of the invention generates a bitstream.
  • the video encoding apparatus performs inter PU of the encoding target CU based on the predetermined minimum inter PU size and the CU size of the encoding target CU so that an inter PU less than the minimum inter PU size does not appear. Control the partition.
  • Memory bandwidth is reduced by preventing the appearance of inter PUs smaller than the minimum inter PU size.
  • the number of inter PU partition type syntax signaled is reduced by preventing an inter PU less than the minimum inter PU size from appearing, the rate of the code amount of the PU header in the bit stream is reduced, and the video Improves the quality.
  • the encoding control means in the video encoding apparatus of the present embodiment controls the inter PU partition based on a predetermined minimum inter PU size set externally. As an example, control is performed so that an inter PU partition type other than 2N ⁇ 2N is used only in a CU having a CU size larger than a predetermined size. Therefore, the probability of occurrence of a 2N ⁇ 2N inter PU partition is increased and the entropy is decreased, so that the efficiency of entropy coding is increased. Therefore, the quality of the compressed video can be maintained while reducing the memory bandwidth.
  • the video encoding apparatus embeds information related to a predetermined minimum inter PU size that is externally set in the bit stream so that the inter PU partition type syntax can be read from the bit stream in the same manner for video decoding. Is provided. Therefore, a predetermined size is signaled to the video decoding device, and interoperability between the video encoding device and the video decoding device can be improved.
  • Embodiment 2 The video encoding apparatus according to the second embodiment controls an inter PU partition type based on a predetermined minimum inter PU size set externally, and uses an inter PU partition based on the predetermined minimum inter PU size.
  • Coding control means for controlling entropy coding of type syntax, and means for embedding information on the minimum inter PU size in the bitstream for signaling information on the minimum inter PU size to the video decoding apparatus.
  • the CU size of the CU that transmits the inter PU partition type syntax is larger than the minimum inter PU size (minInterPredUnitSize).
  • the available CU sizes are 128, 64, 32, 16, and 8 (that is, the LCU size is 128 and the SCU size is 8), and the minInterPredUnitSize is 8. Therefore, in this embodiment, the CU sizes for embedding the inter PU partition type syntax in the bitstream are 128, 64, 32, and 16.
  • min_inter_pred_unit_hierarchy_depth information (min_inter_pred_unit_hierarchy_depth) related to the minimum inter PU size
  • the configuration of the video encoding device of the present embodiment is the same as the configuration of the video encoding device of the first embodiment shown in FIG.
  • the minInterPredUnitSize performs encoding control in order to transmit the inter PU partition type syntax with a CU size larger than minInterPredUnitSize. Is supplied to the vessel 107. Further, the minInterPredUnitSize is also supplied to the multiplexer 106 in order to signal the minInterPredUnitSize to the video decoding apparatus.
  • the coding controller 107 causes the predictor 105 to calculate the RD cost calculated from the coding distortion (energy of the error image of the input signal and the reconstructed picture) and the generated bit amount.
  • the encoding controller 107 determines the CU partition shape (the partition shape determined by split_coding_unit_flag as shown in FIG. 22) and the prediction parameter of each CU that minimize the RD cost.
  • the encoding controller 107 supplies the determined split_coding_unit_flag and the prediction parameter of each CU to the predictor 105 and the entropy encoder 102.
  • the prediction parameter is information related to prediction of the encoding target CU, such as a prediction mode (pred_mode), an intra PU partition type (intra_split_flag), an intra prediction direction, an inter PU partition type (inter_partitioning_idc), and a motion vector.
  • pred_mode a prediction mode
  • intra_split_flag an intra PU partition type
  • intra_partitioning_idc an intra prediction direction
  • motion vector a motion vector.
  • the encoding controller 107 selects an optimal PU partition type as a prediction parameter for a CU having a CU size larger than minInterPredUnitSize, and ⁇ 2N ⁇ 2N, N ⁇ N ⁇ and ⁇ 2N ⁇ 2N, 2N ⁇ N, N ⁇ 2N, N ⁇ N, 2N ⁇ nU, 2N ⁇ nD, nL ⁇ 2N, nR ⁇ 2N ⁇ of inter prediction are selected.
  • the encoding controller 107 sets ⁇ 2N ⁇ 2N, N ⁇ N ⁇ for intra prediction and ⁇ 2N ⁇ 2N ⁇ for inter prediction as the optimal PU partition type as a prediction parameter for a CU having a CU size equal to minInterPredUnitSize. Select from a total of three types. The encoding controller 107 selects an optimal PU partition type as a prediction parameter from ⁇ 2N ⁇ 2N, N ⁇ N ⁇ for intra prediction for a CU having a CU size less than minInterPredUnitSize.
  • the encoding controller 107 of the present embodiment does not entropy code so that inter_partitioning_idc is not entropy encoded.
  • the controller 102 is controlled.
  • the predictor 105 selects a prediction signal corresponding to the prediction parameter of each CU determined by the encoding controller 107.
  • the input video of each CU having the shape determined by the encoding controller 107 is a prediction error image obtained by subtracting the prediction signal supplied from the predictor 105 and is input to the transform / quantizer 101.
  • the transform / quantizer 101 performs frequency conversion on the prediction error image to obtain a frequency conversion coefficient.
  • the transform / quantizer 101 quantizes the frequency transform coefficient with the quantization step width Qs to obtain a transform quantized value.
  • the entropy encoder 102 entropy-encodes the split_coding_unit_flag (see FIG. 22) supplied from the encoding controller 107, the prediction parameter, and the transform quantization value supplied from the transform / quantizer 101.
  • the entropy encoder 102 encodes inter_partitioning_idc if the prediction mode of the entropy encoding target CU is inter prediction and the CU size is equal to or smaller than minInterPredUnitSize. do not do.
  • the inverse transform / inverse quantizer 103 inversely quantizes the transform quantization value with the quantization step width Qs. Further, the inverse transform / inverse quantizer 103 performs inverse frequency transform on the frequency transform coefficient obtained by inverse quantization. The reconstructed prediction error image subjected to the inverse frequency conversion is supplied with the prediction signal and supplied to the buffer 104.
  • the multiplexer 106 multiplexes and outputs the information on the minimum inter PU size (min_inter_pred_unit_hierarchy_depth) and the output data of the entropy encoder 102.
  • the multiplexer 106 follows the log2_min_coding_unit_size_minus3 syntax and the max_coding_unit_hierarchy_depth syntax of the sequence parameter set as shown in the list shown in FIG.
  • Min_inter_pred_unit_hierarchy_depth syntax (log (logarithm) with 0 as the base of “2” obtained by dividing minInterPredUnitSize by SCU size, 0 in this embodiment) is multiplexed.
  • the log2_min_coding_unit_size_minus3 syntax and max_coding_unit_hierarchy_depth syntax are information for determining the SCU size (minCodingUnitSize) and the LCU size (maxCodingUnitSize), respectively. minCodingUnitSize and maxCodingUnitSize are respectively calculated as follows.
  • MinCodingUnitSize 1 ⁇ (log2_min_coding_unit_size_minus3 + 3)
  • MaxCodingUnitSize 1 ⁇ (log2_min_coding_unit_size_minus3 + 3 + max_coding_unit_hierarchy_depth)
  • min_inter_pred_unit_hierarchy_depth syntax and minCodingUnitSize have the following relationship.
  • min_inter_pred_unit_hierarchy_depth log 2 (minInterPredUnitSize / minCodingUnitSize)
  • the video encoding device of this embodiment Based on the above-described operation, the video encoding device of this embodiment generates a bit stream.
  • inter-PU partition type syntax writing which is a feature of this embodiment, will be described with reference to the flowchart of FIG.
  • the entropy encoder 102 entropy-encodes split_coding_unit_flag in step S201.
  • the entropy encoder 102 performs entropy encoding on the prediction mode. That is, the pred_mode syntax is entropy encoded. If it is determined in step S203 that the prediction mode of the encoding target CU is inter prediction, and it is determined in step S204 that the CU size is equal to or smaller than minInterPredUnitSize, the encoding controller 107 performs entropy encoding. Control is performed so as to skip the entropy coding of the inter_partitioning_idc syntax in the device 102.
  • step S203 If it is determined in step S203 that the CU to be encoded is intra prediction, or if it is determined in step S204 that the CU size is larger than minInterPredUnitSize, the encoding controller 107 selects an entropy code in step S205.
  • the encoder 102 performs entropy encoding on the PU partition type information of the encoding target CU.
  • the pred_mode syntax and the inter_partitioning_idc syntax described above are signaled as shown in the list shown in FIG. 5 according to 4.1.10 Prediction unit syntax of Non-Patent Document 2.
  • the feature of this embodiment is that the inter_partitioning_idc syntax is signaled only in the PU header of a CU having a size larger than minInterPredUnitSize under the condition “if (currPredUnitSize> minInterPredUnitSize)”.
  • the video encoding apparatus of the present embodiment reduces the number of signaled inter PU partition type syntaxes.
  • the inter-PU partition type syntax of the PU header layer is not entropy encoded.
  • the video encoding apparatus of the present embodiment when the CU size of the encoding target CU exceeds a predetermined minimum inter PU size so that an inter PU less than the minimum inter PU size does not appear,
  • the inter-PU partition type syntax of the PU header layer is set to a predetermined inter-PU partition type and entropy-coded. Since no inter PU less than the minimum inter PU size appears, the memory bandwidth is reduced.
  • FIG. The video decoding device according to the third embodiment decodes the bitstream generated by the video encoding device according to the second embodiment.
  • the video decoding apparatus includes means for demultiplexing the minimum inter PU size information multiplexed into the bitstream, and a predetermined CU size for reading out the inter PU partition type based on the demultiplexed minimum inter PU size information.
  • CU size determining means for determining the inter PU partition type from the bit stream with the CU size determined by the CU size determining means.
  • the video decoding apparatus includes a demultiplexer 201, an entropy decoder 202, an inverse transform / inverse quantizer 203, a predictor 204, a buffer 205, and a decoding controller 206. .
  • the demultiplexer 201 demultiplexes the input bit stream, and extracts the minimum inter PU size information and the entropy-encoded video bit stream.
  • the demultiplexer 201 demultiplexes the min_inter_pred_unit_hierarchy_depth syntax following the log2_min_coding_unit_size_minus3 syntax and the max_coding_unit_hierarchy_depth syntax in the sequence parameter, as shown in the list shown in FIG. 3. Further, the demultiplexer 201 determines the minimum inter PU size (minInterPredUnitSize) in which the inter PU partition type syntax (inter_partitioning_idc syntax) is transmitted using the demultiplexed syntax value as follows.
  • MinInterPredUnitSize 1 ⁇ (log2_min_coding_unit_size_minus3 + 3 + min_inter_pred_unit_hierarchy_depth)
  • the demultiplexer 201 of the present embodiment also plays a role of determining the CU size for reading the inter PU partition type syntax based on the demultiplexed minimum inter PU size information.
  • the demultiplexer 201 supplies the minimum inter PU size to the decoding controller 206.
  • the entropy decoder 202 entropy decodes the video bitstream.
  • the entropy decoder 202 supplies the transform quantization value subjected to entropy decoding to the inverse transform / inverse quantizer 203.
  • the entropy decoder 202 supplies the entropy-decoded split_coding_unit_flag and the prediction parameter to the decoding controller 206.
  • the decoding controller 206 of the present embodiment sends the inter PU partition type syntax of the decoding target CU to the entropy decoder 202. To skip entropy decoding. Furthermore, the inter PU partition type of the decoding target CU is set to 2N ⁇ 2N. Note that when the decoding target CU size is less than minInterPredUnitSize, the prediction mode of the CU is only intra prediction.
  • the inverse transform / inverse quantizer 203 inversely quantizes the transform quantization values of luminance and color difference with the quantization step width. Further, the inverse transform / inverse quantizer 203 performs inverse frequency transform on the frequency transform coefficient obtained by inverse quantization.
  • the predictor 204 After the inverse frequency conversion, the predictor 204 generates a prediction signal using the reconstructed picture image stored in the buffer 205 based on the prediction parameter supplied from the decoding controller 206.
  • the reconstructed prediction error image subjected to inverse frequency transform by the inverse transform / inverse quantizer 203 is added with the prediction signal supplied from the predictor 204 and supplied to the buffer 205 as a reconstructed picture.
  • the reconstructed picture stored in the buffer 205 is output as a decoded image.
  • the video decoding apparatus Based on the above-described operation, the video decoding apparatus according to the present embodiment generates a decoded image.
  • the entropy decoder 202 entropy decodes the split_coding_unit_flag in step S301 to determine the size of the CU.
  • the entropy decoder 202 entropy-decodes the prediction mode. That is, the entropy decoder 202 entropy decodes the pred_mode syntax.
  • step S303 If it is determined in step S303 that the prediction mode is intra prediction, or if it is determined in step S304 that the determined CU size is larger than minInterPredUnitSize, the decoding controller 206 determines in step S306 that the entropy decoder Control is performed so that the entropy decoding of the PU partition type of the decoding target CU in 202 is not skipped, and the PU partition type of the CU is set to the PU partition type of the entropy decoding result.
  • the video encoding apparatus uses the list shown in FIG. 8 and the list shown in FIG. 9 as the minimum inter PU size information (min_inter_pred_unit_hierarchy_depth) used in the first embodiment. As shown in Fig. 4, multiplexing can be performed in a picture parameter set and a slice header. Similarly, the video decoding apparatus according to the present embodiment can demultiplex the min_inter_pred_unit_hierarchy_depth syntax from the picture parameter set and slice header.
  • the video encoding apparatus is configured to log “2”, which is a value obtained by dividing the min_inter_pred_unit_hierarchy_depth syntax by the LCU size (maxCodingUnitSize) by the minimum inter PU size (minInterPredUnitSize). It may be (logarithm). That is, the following formula may be used.
  • Min_inter_pred_unit_hierarchy_depth log 2 (maxCodingUnitSize / minInterPredUnitSize)
  • the video decoding apparatus can calculate the minimum inter PU size based on the min_inter_pred_unit_hierarchy_depth syntax as follows.
  • MinInterPredUnitSize 1 ⁇ (log2_min_coding_unit_size_minus3 + 3 + max_coding_unit_hierarchy_depth-min_inter_pred_unit_hierarchy_depth)
  • the memory bandwidth is reduced.
  • Embodiment 4 The video decoding apparatus according to the fourth embodiment decodes the bitstream generated by the video encoding apparatus according to the first embodiment.
  • the video decoding apparatus includes means for demultiplexing the minimum inter PU size information multiplexed in the bit stream, and a bit stream including the decoding target CU based on the demultiplexed minimum inter PU size information.
  • An error detecting means for detecting an error in the access unit is provided.
  • the access unit is a unit for storing encoded data for one picture as defined in 3.1 [access] unit of Non-Patent Document 1.
  • An error means a violation of a constraint based on the number of motion vectors allowed per predetermined area.
  • the video decoding apparatus includes a demultiplexer 201, an entropy decoder 202, an inverse transform / inverse quantizer 203, a predictor 204, a buffer 205, and an error detector 207. .
  • the demultiplexer 201 operates in the same manner as the demultiplexer 201 in the third embodiment, demultiplexes the input bitstream, and obtains the minimum inter PU size information and the entropy encoded video bitstream. To extract. Further, the minimum inter PU size is obtained, and the minimum inter PU size is supplied to the error detector 207.
  • the entropy decoder 202 entropy decodes the video bitstream.
  • the entropy decoder 202 supplies the transform quantization value subjected to entropy decoding to the inverse transform / inverse quantizer 203.
  • the entropy decoder 202 supplies the entropy-decoded split_coding_unit_flag and the prediction parameter to the error detector 207.
  • the error detector 207 detects an error of the prediction parameter supplied from the entropy decoder 202 based on the minimum inter PU size supplied from the demultiplexer 201, and supplies the prediction parameter to the predictor 204. The error detection operation will be described later. Note that the error detector 207 also serves as the decoding controller 206 in the third embodiment.
  • the inverse transform / inverse quantizer 203 operates in the same manner as the inverse transform / inverse quantizer 203 in the third embodiment.
  • the predictor 204 generates a prediction signal using the reconstructed picture image stored in the buffer 205 based on the prediction parameter supplied from the error detector 207.
  • the buffer 205 operates in the same manner as the buffer 205 in the third embodiment.
  • the video decoding apparatus Based on the above-described operation, the video decoding apparatus according to the present embodiment generates a decoded image.
  • step S401 the error detector 207 determines the CU size, prediction mode, and PU partition type.
  • step S402 the error detector 207 determines the prediction mode of the PU of the decoding target CU. If the prediction mode is intra prediction, the process ends. When the prediction mode is inter prediction, the process proceeds to step S403.
  • step S403 the error detector 207 compares the PU size of the decoding target CU with the minimum inter PU size. If the PU size of the decoding target CU is equal to or larger than the minimum inter PU size, the process ends. If the PU size of the decoding target CU is less than the minimum inter PU size, the process proceeds to step S404.
  • step S404 the error detector 207 determines that there is an error and notifies the error to the outside. For example, the address of the decoding target CU in which an error has occurred is output.
  • the error detector 207 detects an error in the access unit of the bit stream including the decoding target CU.
  • the information processing system illustrated in FIG. 12 includes a processor 1001, a program memory 1002, a storage medium 1003 for storing video data, and a storage medium 1004 for storing a bitstream.
  • the storage medium 1003 and the storage medium 1004 may be separate storage media, or may be storage areas composed of the same storage medium.
  • a magnetic storage medium such as a hard disk can be used as the storage medium.
  • the program memory 1002 stores a program for realizing the function of each block (except for the buffer block) shown in each of FIG. 1, FIG. 6, and FIG. Is done.
  • the processor 1001 implements the functions of the video encoding device or the video decoding device shown in FIG. 1, FIG. 6, or FIG. 10 by executing processing according to the program stored in the program memory 1002. .
  • FIG. 13 is a block diagram showing the main part of the video encoding apparatus according to the present invention.
  • a video encoding apparatus according to the present invention is a video encoding apparatus that performs video encoding using inter prediction, and includes a predetermined minimum inter PU size (PA) and encoding target CUs.
  • Coding control means 11 (for example, the coding controller 107 shown in FIG. 1) is provided that controls the inter PU partition type of the coding target CU based on the CU size (PB).
  • FIG. 14 is a block diagram showing the main part of the video decoding apparatus according to the present invention.
  • the video decoding apparatus according to the present invention is a video decoding apparatus that performs video decoding using inter prediction, and has a predetermined minimum inter PU size (PA) and the size (PB) of a decoding target CU.
  • a decoding control means 21 (for example, the decoding controller 207 shown in FIGS. 6 and 10) that controls the inter PU partition of the decoding target CU based on the above.
  • DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Coding control means 21 Decoding control means 101 Transformer / quantizer 102 Entropy coder 103 Inverse transform / dequantizer 104 Buffer 105 Predictor 106 Multiplexer 107,108 Encoding controller 201 Demultiplexer 202 Entropy decoder 203 Inverse transform / inverse quantizer 204 Predictor 205 Buffer 206 Decoding control unit 207 Error detector 1001 Processor 1002 Program memory 1003 Storage medium 1004 Storage medium

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
  • Two-Way Televisions, Distribution Of Moving Picture Or The Like (AREA)

Abstract

　映像符号化装置は、インター予測を用いて映像符号化を行う映像符号化装置であって、所定の最小インターＰＵサイズ（ＰＡ）と、符号化対象ＣＵのＣＵサイズ（ＰＢ）とに基づいて符号化対象ＣＵのインターＰＵパーティションタイプを制御する符号化制御手段１１を備える。映像復号装置は、所定の最小インターＰＵサイズ（ＰＡ）と、復号対象ＣＵのサイズ（ＰＢ）とに基づいて復号対象ＣＵのインターＰＵパーティションを制御する復号制御手段を備える。

Description

映像符号化装置、映像復号装置、映像符号化方法、映像復号方法及びプログラム
　本発明は、階層構造の符号化ユニットを用いる映像符号化装置、映像復号装置、映像符号化方法、映像復号方法及びプログラムに関する。
　非特許文献１は、一般的な映像符号化方式及び映像復号方式を開示している。
　非特許文献１に記載されている映像符号化装置は、図１５に示すように構成される。以下、図１５に示される映像符号化装置を一般的な映像符号化装置と呼ぶ。
　図１５を参照して、ディジタル化された映像の各フレームを入力としてビットストリームを出力する、一般的な映像符号化装置の構成と動作を説明する。
　図１５に示された映像符号化装置は、変換／量子化器１０１、エントロピー符号化器１０２、逆変換／逆量子化器１０３、バッファ１０４、予測器１０５、多重化器１０６、及び符号化制御器１０８を備える。
　図１５に示す映像符号化装置は、フレームをマクロブロック（ＭＢ：Macro Block ）と呼ばれる１６×１６画素サイズのブロックに分割し、フレームの左上から順に各ＭＢを符号化する。
　図１６は、フレームの空間解像度がＱＣＩＦ（Quarter Common Intermediate Format）の場合のブロック分割の例を示す説明図である。以下、説明の簡略化のために、輝度の画素値のみに着目して各装置の動作を説明する。
　ブロックに分割された入力映像は、予測器１０５から供給される予測信号が減じられて、予測誤差画像となり、変換／量子化器１０１に入力される。予測信号には、イントラ予測信号とインター予測信号の２種類がある。なお、インター予測信号を、フレーム間予測信号とも呼ぶ。
　それぞれの予測信号を説明する。イントラ予測信号は、バッファ１０４に格納された現在のピクチャと表示時刻が同一である再構築ピクチャの画像に基づいて生成される予測信号である。
　非特許文献１の8.3.1 Intra_４×４ prediction process for luma samples、8.3.2 Intra_８×８ prediction process for luma samples、及び8.3.3 Intra_１６×１６ prediction process for luma samplesを引用すると、３種類のブロックサイズのイントラ予測Intra_４×４、Intra_８×８、Intra_１６×１６がある。
　Intra_４×４とIntra_８×８は、図１７の（ａ）と（ｃ）を参照すると、それぞれ４×４ブロックサイズと８×８ブロックサイズのイントラ予測であることが分かる。ただし、図面の丸（○）はイントラ予測に用いる参照画素、つまり、現在のピクチャと表示時刻が同一である再構築ピクチャの画素である。
　Intra_４×４のイントラ予測では、再構築した周辺画素をそのまま参照画素として、図１７の（ｂ）に示す９種類の方向に参照画素をパディング（外挿）して予測信号が形成される。Intra_８×８のイントラ予測では、図１７の（ｃ）の右矢印の下に記載のローパスフィルタ（１／２，１／４，１／２）によって再構築ピクチャの画像の周辺画素を平滑化した画素を参照画素として、図１７の（ｂ）に示す９種類の方向に参照画素を外挿して予測信号が形成される。
　一方、Intra_１６×１６は、図１８の（ａ）を参照すると、１６×１６ブロックサイズのイントラ予測であることが分かる。図１７の場合と同様に図面の丸（○）はイントラ予測に用いる参照画素、つまり、現在のピクチャと表示時刻が同一である再構築ピクチャの画素である。Intra_１６×１６のイントラ予測では、再構築ピクチャの画像の周辺画素をそのまま参照画素として、図１８の（ｂ）に示す４種類の方向に参照画素を外挿して予測信号が形成される。
　以下、イントラ予測信号を用いて符号化されるＭＢ及びブロックをそれぞれイントラＭＢ及びイントラブロックと呼ぶ。イントラ予測のブロックサイズをイントラ予測ブロックサイズと呼ぶ。また、外挿の方向をイントラ予測方向と呼ぶ。なお、イントラ予測ブロックサイズ及びイントラ予測方向は、イントラ予測に関する予測パラメータである。
　インター予測信号は、バッファ１０４に格納された現在のピクチャと表示時刻が異なる再構築ピクチャの画像から生成される予測信号である。以下、インター予測信号を用いて符号化されるＭＢ及びブロックをそれぞれインターＭＢ及びインターブロックと呼ぶ。インター予測のブロックサイズ（インター予測ブロックサイズ）として、例えば、１６×１６，１６×８，８×１６，８×８，８×４，４×８，４×４を選択することができる。
　図１９は、１６×１６のブロックサイズを例にしたインター予測の例を示す説明図である。図１９に示す動きベクトルＭＶ＝（mvx，mvy）は、符号化対象ブロックに対する参照ピクチャのインター予測ブロック（インター予測信号）の平行移動量を示す、インター予測の予測パラメータである。ＡＶＣでは、符号化対象ブロックの符号化対象ピクチャに対するインター予測信号の参照ピクチャの方向を表すインター予測の方向に加えて、符号化対象ブロックのインター予測に用いる参照ピクチャを同定するための参照ピクチャインデックスもインター予測の予測パラメータである。ＡＶＣでは、バッファ１０４に格納された複数枚の参照ピクチャをインター予測に利用できるからである。
　ＡＶＣのインター予測では、１／４画素精度で動きベクトルを求めることができる。図２０は、動き補償予測における輝度信号の補間処理を示す説明図である。図２０において、Ａは整数画素位置の画素信号、ｂ、ｃ、ｄは１／２画素精度の小数画素位置の画素信号、ｅ１、ｅ２、ｅ３は１／４画素精度の小数画素位置の画素信号を表わす。画素信号ｂは、水平方向の整数画素位置の画素に対して６タップのフィルタを適用して生成される。同様に、画素信号ｃは、垂直方向の整数画素位置の画素に対して６タップのフィルタを適用して生成される。画素信号ｄは、水平または垂直方向の１／２画素精度の小数画素位置の画素に対して６タップのフィルタを適用して生成される。６タップのフィルタ係数は[1, -5, 20, 20, -5, 1]/32 で表される。画素信号ｅ１、ｅ２、及び、ｅ３は、それぞれ、近傍の整数画素位置または小数画素画素位置の画素に対して２タップフィルタ[1, 1]/2を適用して生成される。
　イントラＭＢのみで符号化されたピクチャはＩピクチャと呼ばれる。イントラＭＢだけでなくインターＭＢも含めて符号化されたピクチャはＰピクチャと呼ばれる。インター予測に１枚の参照ピクチャだけでなく、さらに同時に２枚の参照ピクチャを用いるインターＭＢを含めて符号化されたピクチャはＢピクチャと呼ばれる。また、Ｂピクチャにおいて、符号化対象ブロックの符号化対象ピクチャに対するインター予測信号の参照ピクチャの方向が過去のインター予測を前方向予測、符号化対象ブロックの符号化対象ピクチャに対するインター予測信号の参照ピクチャの方向が未来のインター予測を後方向予測、過去と未来を含む参照ピクチャを同時に２枚用いるインター予測を双方向予測とそれぞれ呼ぶ。なお、インター予測の方向（インター予測方向）は、インター予測の予測パラメータである。
　予測器１０５は、符号化制御器１０８の指示に応じて、入力映像の信号と予測信号とを比較して、予測誤差画像ブロックのエネルギーが最小となる予測パラメータを決定する。符号化制御器１０８は、決定した予測パラメータをエントロピー符号化器１０２に供給する。
　変換／量子化器１０１は、予測信号が減じられた画像（予測誤差画像）を周波数変換し、周波数変換係数を得る。
　さらに、変換／量子化器１０１は、所定の量子化ステップ幅Ｑs で、周波数変換係数を量子化する。以下、量子化された周波数変換係数を変換量子化値と呼ぶ。
　エントロピー符号化器１０２は、予測パラメータと変換量子化値をエントロピー符号化する。予測パラメータは、上述した予測モード（イントラ予測、インター予測）、イントラ予測ブロックサイズ、イントラ予測方向、インター予測ブロックサイズ、及び動きベクトルなど、ＭＢ及びブロックの予測に関連した情報である。
　逆変換／逆量子化器１０３は、量子化ステップ幅Ｑs で、変換量子化値を逆量子化する。さらに、逆変換／逆量子化器１０３は、逆量子化した周波数変換係数を逆周波数変換する。逆周波数変換された再構築予測誤差画像は、予測信号が加えられて、バッファ１０４に供給される。
　バッファ１０４は、供給される再構築画像を格納する。１フレーム分の再構築画像を再構築ピクチャと呼ぶ。
　多重化器１０６は、エントロピー符号化器１０２の出力データ、及び符号化パラメータを多重化して出力する。
　上述した動作に基づいて、映像符号化装置における多重化器１０６は、ビットストリームを生成する。
　非特許文献１に記載されている映像復号装置は、図２１に示すように構成される。以下、図２１に示される映像復号装置を一般的な映像復号装置と呼ぶ。
　図２１を参照して、ビットストリームを入力として復号された映像フレームを出力する、一般的な映像復号装置の構成と動作を説明する。
　図２１に示された映像復号装置は、多重化解除器２０１、エントロピー復号器２０２、逆変換／逆量子化器２０３、予測器２０４、及びバッファ２０５を備える。
多重化解除器２０１は、入力されるビットストリームを多重化解除して、エントロピー符号化された映像ビットストリームを抽出する。
　エントロピー復号器２０２は、映像ビットストリームをエントロピー復号する。エントロピー復号器２０２は、ＭＢ及びブロックの予測パラメータ及び変換量子化値をエントロピー復号し、逆変換／逆量子化器２０３及び予測器２０４に供給する。
　逆変換／逆量子化器２０３は、量子化ステップ幅で、変換量子化値を逆量子化する。さらに、逆変換／逆量子化器２０３は、逆量子化した周波数変換係数を逆周波数変換する。
　逆周波数変換後、予測器２０４は、エントロピー復号したＭＢ及びブロックの予測パラメータに基づいて、バッファ２０５に格納された再構築ピクチャの画像を用いて予測信号を生成する。
　予測信号生成後、逆変換／逆量子化器２０３で逆周波数変換された再構築予測誤差画像は、予測器２０４から供給される予測信号が加えられて、再構築画像としてバッファ２０５に供給される。
　そして、バッファ２０５に格納された再構築ピクチャがデコード画像（デコード映像）として出力される。
　上述した動作に基づいて、一般的な映像復号装置はデコード画像を生成する。
ISO/IEC 14496-10 Advanced Video Coding "Test Model under Consideration", Document: JCTVC-B205, Joint Collaborative Team on Video Coding (JCT-VC) of ITU-T SG16 WP3 and ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 2nd Meeting: Geneva, CH, 21-28 July, 2010
　ところで、非特許文献２はTest Model under Consideration方式（ＴＭｕＣ方式）を開示している。ＴＭｕＣ方式は、非特許文献１に開示された方式とは異なり、図２２に示す階層構造の符号化ユニット（Coding Tree Block （ＣＴＢ））を用いる。本明細書において、ＣＴＢのブロックをCoding Unit （ＣＵ：符号化ユニット）と呼ぶ。
　なお、最大のＣＵをLargest Coding Unit （ＬＣＵ）、最小のＣＵをSmallest Coding Unit（ＳＣＵ）と呼ぶ。また、ＴＭｕＣ方式においては、ＣＵに対する予測ユニットとしてPrediction Unit （ＰＵ）という概念（図２３参照）が導入されている。ＰＵは予測の基本単位であり、図２３に示される｛２Ｎ×２Ｎ、２Ｎ×Ｎ、Ｎ×２Ｎ、Ｎ×Ｎ、２Ｎ×ｎＵ、２Ｎ×ｎＤ、ｎＬ×２Ｎ、ｎＲ×２Ｎ｝の８種類のＰＵパーティションタイプが定義されている。インター予測が用いられるＰＵをインターＰＵ、イントラ予測が用いられるＰＵをイントラＰＵと呼ぶ。インター予測が用いられるＰＵパーティションをインターＰＵパーティション、イントラ予測が用いられるＰＵパーティションをイントラＰＵパーティションと呼ぶ。イントラＰＵパーティションは図２３に示された形状のうち２Ｎ×２Ｎ、及びＮ×Ｎの正方形のみがサポートされている。以下、ＣＵ及びＰＵの１辺の長さをそれぞれＣＵサイズ及びＰＵサイズと呼ぶ。
　また、ＴＭｕＣ方式では小数精度の予測画像を求めるために最大で１２タップのフィルタを用いることができる。画素位置とフィルタの係数の関係は以下のとおりである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　画素位置について、図２４を用いて説明する。図２４において、Ａ、Ｅが整数画素位置の画素であるとする。このとき、ｂが１／４画素位置の画素、ｃが１／２画素位置の画素、ｄが３／４画素位置の画素である。垂直方向も同様となる。
　図２０に示す画素ｂまたは画素ｃは、水平または垂直方向の１／２画素位置用フィルタを１回適用することによって生成される。画素ｅ１は１／４画素位置用のフィルタを１回適用することによって生成される。
　図２５を参照して、画素ｅ２や画素ｅ３のように、その画素位置が水平垂直両方とも小数精度位置であり、そのうち少なくともどちらかが１／４画素位置である場合の小数画素生成の例を説明する。図２５において、画素Ａが整数画素位置の画素、画素ｃが求めたい小数画素位置の画素であるとする。このとき、まず、画素ｂが垂直方向の１／４画素位置用フィルタを適用することによって生成される。続いて、画素ｃが、小数画素ｂに対して、水平方向の３／４画素位置用フィルタを適用することによって生成される。なお、非特許文献２の8.3 Interpolation Methods には、小数画素生成のより詳細な説明が記載されている。
　ＴＭｕＣ方式ではすべての階層のＣＵのＰＵヘッダでＰＵパーティションタイプを示すシンタクス（非特許文献２の4.1.10 Prediction unit syntax の表記に従えば、イントラ予測の場合はintra_split_flag、インター予測の場合はinter_partitioning_idc）を出力ビットストリームに埋め込む。以後、intra_split_flagシンタクスをイントラＰＵパーティションタイプシンタクス、inter_partitioning_idcシンタクスをインターＰＵパーティションタイプシンタクスと呼ぶ。
　それぞれのＬＣＵ内に小さいサイズのＣＵが多く存在するとき、ビットストリームに含まれるインターＰＵパーティションタイプシンタクスのビット数の率が高くなり、圧縮映像の品質が低下する課題がある。
　また、ＴＭｕＣ方式ではインターＰＵパーティションのサイズが小さいほど、参照ピクチャに対するメモリアクセスが増加し、メモリ帯域を圧迫する課題がある。特に、ＴＭｕＣ方式では１２タップのフィルタを用いて小数画素を生成するため、メモリ帯域をより圧迫する。
　図２６は、１２タップフィルタを用いるときのメモリアクセス領域を説明するための説明図である。図２６（Ａ）はＮ×ＮのＰＵパーティションタイプが選択されたときの、１つのインターＰＵパーティションのメモリアクセス領域、図２６（Ｂ）は２Ｎ×２ＮのインターＰＵパーティションタイプが選択されたときのメモリアクセス領域を表わす。
　Ｎ×Ｎが選択されたとき、図２６（Ａ）における破線で囲まれたサイズのメモリアクセスを０，１，２，３のインターＰＵパーティションごとに計４回行うため、メモリアクセス量は、４（Ｎ＋１１）２＝４Ｎ２＋８８Ｎ＋４８４に参照ピクチャのビット量を乗算した値になる。２Ｎ×２ＮのインターＰＵパーティションのメモリアクセス量が（２Ｎ＋１１）２＝４Ｎ２＋４４Ｎ＋１２１に参照ピクチャのビット量を乗算した値であることから、Ｎ×ＮのインターＰＵパーティションのメモリアクセス量は２Ｎ×２Ｎのメモリアクセス量よりも大きくなる。
　例えば、Ｎ＝４、片方向予測、画素値のビット精度が８ｂｉｔのときの８×８ ＣＵにおけるインターＰＵのメモリアクセス量を考える。２Ｎ×２ＮのインターＰＵパーティションにおけるメモリアクセス量は１９×１９×１×８ｂｉｔ ＝ ２８８８ｂｉｔであるのに対し、Ｎ×ＮのインターＰＵパーティションにおけるメモリアクセス量は１５×１５×４×８ｂｉｔ ＝７２００ｂｉｔとなり、約２．５倍のメモリアクセス量となる。
　さらに、ＬＣＵ単位では、ＬＣＵのブロックサイズが１２８×１２８のとき、ＬＣＵを１個のインターＰＵパーティションで予測するときのメモリアクセス量は１３９×１３９×１×８ｂｉｔ＝１５４５６８ｂｉｔであるのに対して、ＬＣＵを全て４×４インターＰＵパーティションで予測するとき（すなわち、ＬＣＵを１０２４個のインターＰＵパーティションで予測するとき）のメモリアクセス量は１５×１５×１０２４×８ｂｉｔ＝１８４３２００ｂｉｔとなり、約１２倍のメモリアクセス量となる。
　本発明は、所定面積当たりのメモリ帯域を削減することを目的とする。
　本発明による映像符号化装置は、インター予測を用いて映像符号化を行う映像符号化装置であって、所定の最小インターＰＵサイズと、符号化対象ＣＵのＣＵサイズとに基づいて符号化対象ＣＵのインターＰＵパーティションタイプを制御する符号化制御手段を備えることを特徴とする。
　本発明による映像復号装置は、インター予測を用いて映像復号を行う映像復号装置であって、所定の最小インターＰＵサイズと、復号対象ＣＵのサイズとに基づいて復号対象ＣＵのインターＰＵパーティションを制御する復号制御手段を備えることを特徴とする。
　本発明による映像符号化方法は、インター予測を用いて映像符号化を行う映像符号化方法であって、所定の最小インターＰＵサイズと、符号化対象ＣＵのＣＵサイズとに基づいて符号化対象ＣＵのインターＰＵパーティションタイプを制御することを特徴とする。
　本発明による映像復号方法は、インター予測を用いて映像復号を行う映像復号方法であって、所定の最小インターＰＵサイズと、復号対象ＣＵのサイズとに基づいて復号対象ＣＵのインターＰＵパーティションを制御することを特徴とする。
　本発明による映像符号化プログラムは、インター予測を用いて映像符号化を行うコンピュータに、所定の最小インターＰＵサイズと、符号化対象ＣＵのＣＵサイズとに基づいて符号化対象ＣＵのインターＰＵパーティションタイプを制御する処理を実行させることを特徴とする。
　本発明による映像復号プログラムは、インター予測を用いて映像復号を行うコンピュータに、所定の最小インターＰＵサイズと、復号対象ＣＵのサイズとに基づいて復号対象ＣＵのインターＰＵパーティションを制御する処理を実行させることを特徴とする。
　本発明によれば、小さなインターＰＵパーティションの使用を制限してメモリ帯域を削減できる。
第１の実施形態の映像符号化装置のブロック図である。 ＰＵパーティションタイプの候補の決定処理を示すフローチャートである。 シーケンスパラメータセットにおける最小インターＰＵサイズに関する情報を示すリストの説明図である。 ＰＵヘッダ書き込みの動作を示すフローチャートである。 ＰＵシンタクスにおけるinter_partitioning_idcシンタクスに関する情報を示すリストの説明図である。 第２の実施形態の映像復号装置のブロック図である。 ＰＵヘッダ読み込みの動作を示すフローチャートである。 ピクチャパラメータセットにおける最小インターＰＵサイズに関する情報を示すリストの説明図である。 スライスヘッダにおける最小インターＰＵサイズに関する情報を示すリストの説明図である。 第４の実施形態の映像復号装置のブロック図である。 エラー検出の動作を示すフローチャートである。 本発明による映像符号化装置及び映像復号装置の機能を実現可能な情報処理システムの構成例を示すブロック図である。 本発明による映像符号化装置の主要部を示すブロック図である。 本発明による映像復号装置の主要部を示すブロック図である。 一般的な映像符号化装置のブロック図である。 ブロック分割の例を示す説明図である。 Intra_４×４とIntra_８×８のイントラ予測を説明するための説明図である。 Intra_１６×１６のイントラ予測を説明するための説明図である。 インター予測の例を示す説明図である。 動き補償予測における輝度信号の補間処理を示す説明図である。 一般的な映像復号装置のブロック図である。 ＣＴＢを説明するための説明図である。 ＰＵを説明するための説明図である。 小数画素位置を説明するための説明図である。 ＴＭｕＣ方式の１２タップフィルタを用いた小数画素生成方法を説明するための説明図である。 １２タップフィルタを用いて小数画素を生成するときのメモリアクセス範囲を説明するための説明図である。
　上述した一般的技術の課題を解決するために、本発明では、階層構造の符号化ユニットを用いることを特徴とする映像符号化において、ＣＵのdepth （すなわち、ＣＵサイズ）に基づいてインターＰＵパーティションを制限することで課題を解決する。本発明の一例では、２Ｎ×２Ｎ以外のインターＰＵパーティションが使用可能なＣＵサイズを制限することによって課題を解決する。本発明の別の一例では、ＰＵヘッダのインターＰＵパーティションタイプシンタクス伝送を制限することによって課題を解決する。本発明の上記の例によって、ビットストリームに含まれるインターＰＵパーティションタイプシンタクスのビット数の率が低く抑えて圧縮映像の品質を向上させつつ、メモリ帯域を抑制できる。
実施形態１．
　第１の実施形態では、外部設定される所定の最小インターＰＵサイズに基づいてインターＰＵパーティションタイプを制御する符号化制御手段、及び、最小インターＰＵサイズに関する情報を映像復号装置にシグナリングするための、最小インターＰＵサイズに関する情報をビットストリームに埋め込む手段を備える映像符号化装置を示す。
　本実施形態では、利用可能なＣＵサイズを１２８，６４，３２，１６，８（つまり、ＬＣＵサイズが１２８、ＳＣＵサイズが８である）、最小インターＰＵサイズ（minInterPredUnitSize）を８とする。
　さらに、本実施形態では、最小インターＰＵサイズに関する情報（min_inter_pred_unit_hierarchy_depth ）として、最小インターＰＵサイズ（８）をＳＣＵサイズ（８）で割った値の”２”を底とするlog （対数）とする。よって、本実施形態では、ビットストリームに多重化されるmin_inter_pred_unit_hierarchy_depthの値は、０（＝log ２（８／８））となる。
　図１に示すように、本実施形態の映像符号化装置は、図１５に示された一般的な映像符号化装置と同様に、変換／量子化器１０１、エントロピー符号化器１０２、逆変換／逆量子化器１０３、バッファ１０４、予測器１０５、多重化器１０６、及び符号化制御器１０７を備える。
　図１に示す本実施形態の映像符号化装置では、図１５に示す映像符号化装置とは異なり、minInterPredUnitSizeより大きいＣＵサイズでインターＰＵパーティションタイプシンタクスを伝送するために、minInterPredUnitSizeが符号化制御器１０７に供給されている。さらに、minInterPredUnitSizeを映像復号装置にシグナリングするために、minInterPredUnitSizeが多重化器１０６にも供給されている。
　符号化制御器１０７は、符号化歪み（入力信号と再構築ピクチャの誤差画像のエネルギー）と発生ビット量から計算されるコスト（Rate-Distortion コスト：R-D コスト）を予測器１０５に計算させる。符号化制御器１０７は、R-D コストが最小となる、ＣＵ分割形状（図２２に示したように、split_coding_unit_flagによって決定する分割形状）、及び、各ＣＵの予測パラメータを決定する。符号化制御器１０７は、決定したsplit_coding_unit_flag及び各ＣＵの予測パラメータを予測器１０５及びエントロピー符号化器１０２に供給する。予測パラメータは、予測モード（pred_mode ）、イントラＰＵパーティションタイプ（intra_split_flag）、イントラ予測方向、インターＰＵパーティションタイプ（inter_partitioning_idc）、及び動きベクトルなど、符号化対象ＣＵの予測に関連した情報である。
　ただし、本実施形態の符号化制御器１０７は、一例として、minInterPredUnitSizeより大きいＣＵサイズのＣＵに対して、予測パラメータとして最適なＰＵパーティションタイプを、イントラ予測の｛２Ｎ×２Ｎ、Ｎ×Ｎ｝、インター予測の｛２Ｎ×２Ｎ、２Ｎ×Ｎ、Ｎ×２Ｎ、Ｎ×Ｎ、２Ｎ×ｎＵ、２Ｎ×ｎＤ、ｎＬ×２Ｎ、ｎＲ×２Ｎ｝の計１０種類から選択する。符号化制御器１０７は、minInterPredUnitSizeと等しいＣＵサイズのＣＵに対して、予測パラメータとして最適なＰＵパーティションタイプを、イントラ予測の｛２Ｎ×２Ｎ、Ｎ×Ｎ｝、インター予測の｛２Ｎ×２Ｎ｝の計３種類から選択する。符号化制御器１０７は、minInterPredUnitSize未満のＣＵサイズのＣＵに対して、予測パラメータとして最適なＰＵパーティションタイプをイントラ予測の｛２Ｎ×２Ｎ、Ｎ×Ｎ｝の計２種類から選択する。
　図２は、ＰＵパーティションタイプの候補の決定に関する本実施形態の符号化制御器１０７の動作を示すフローチャートである。
　図２に示すように、符号化制御器１０７は、ステップＳ１０１で、符号化対象ＣＵのＣＵサイズがminInterPredUnitSizeより大きいと判定したとき、ステップＳ１０２で、ＰＵパーティションタイプの候補をイントラ予測｛２Ｎ×２Ｎ、Ｎ×Ｎ｝とインター予測｛２Ｎ×２Ｎ、２Ｎ×Ｎ、Ｎ×２Ｎ、Ｎ×Ｎ、２Ｎ×ｎＵ、２Ｎ×ｎＤ、ｎＬ×２Ｎ、ｎＲ×２Ｎ｝の計１０種類に設定し、ステップＳ１０６でR-D コストに基づいて予測パラメータを決定する。
　ステップＳ１０１で符号化制御器１０７が符号化対象ＣＵのＣＵサイズがminInterPredUnitSize以下であると判定したとき、ステップＳ１０３に進む。
　符号化制御器１０７は、ステップＳ１０３で符号化対象ＣＵのＣＵサイズがminInterPredUnitSizeと等しいと判定したとき、ステップＳ１０４で、ＰＵパーティションタイプの候補をイントラ予測｛２Ｎ×２Ｎ、Ｎ×Ｎ｝とインター予測で｛２Ｎ×２Ｎ｝の計３種類に設定し、ステップＳ１０６でR-D コストに基づいて予測パラメータを決定する。
　符号化制御器１０７は、ステップＳ１０３で符号化対象ＣＵのＣＵサイズがminInterPredUnitSize未満であると判定したとき、ステップＳ１０５で、ＰＵパーティションタイプの候補をイントラ予測の｛２Ｎ×２Ｎ、Ｎ×Ｎ｝の計２種類と設定し、ステップＳ１０６でR-D コストに基づいて予測パラメータとして最適なＰＵパーティションタイプを決定する。
　予測器１０５は、符号化制御器１０７が決定した各ＣＵの予測パラメータに対応する予測信号を選定する。
　符号化制御器１０７が決定した形状の各ＣＵの入力映像は、予測器１０５から供給される予測信号が減じられて予測誤差画像となり、変換／量子化器１０１に入力される。
　変換／量子化器１０１は、予測誤差画像を周波数変換し、周波数変換係数を得る。
　さらに、変換／量子化器１０１は、量子化ステップ幅Ｑs で、周波数変換係数を量子化し、変換量子化値を得る。
　エントロピー符号化器１０２は、符号化制御器１０７から供給されるsplit_coding_unit_flag（図２２参照）、予測パラメータ、及び変換／量子化器１０１から供給される変換量子化値をエントロピー符号化する。
　逆変換／逆量子化器１０３は、量子化ステップ幅Ｑs で、変換量子化値を逆量子化する。さらに、逆変換／逆量子化器１０３は、逆量子化した周波数変換係数を逆周波数変換する。逆周波数変換された再構築予測誤差画像は、予測信号が加えられて、バッファ１０４に供給される。
　多重化器１０６は、最小インターＰＵサイズに関する情報（min_inter_pred_unit_hierarchy_depth ）、及びエントロピー符号化器１０３の出力データを多重化して出力する。非特許文献２の4.1.2 Sequence parameter set RBSP syntaxの表記に従えば、多重化器１０６は、図３に示すリストに表されるように、シーケンスパラメータセットのlog2_min_coding_unit_size_minus3シンタクスとmax_coding_unit_hierarchy_depth シンタクスに後続させて、min_inter_pred_unit_hierarchy_depth シンタクス（minInterPredUnitSizeをＳＣＵサイズで割った値の”２”を底とするlog （対数）、本実施形態では０）を多重化する。ただし、log2_min_coding_unit_size_minus3シンタクス及びmax_coding_unit_hierarchy_depth シンタクスは、それぞれ、ＳＣＵサイズ（minCodingUnitSize ）及びＬＣＵサイズ（maxCodingUnitSize ）を決定するための情報である。minCodingUnitSize とmaxCodingUnitSize は、それぞれ、以下のように計算される。
　minCodingUnitSize ＝１<<（log2_min_coding_unit_size_minus3＋３）
　maxCodingUnitSize ＝１<<（log2_min_coding_unit_size_minus3＋３＋max_coding_unit_hierarchy_depth ）
　また、min_inter_pred_unit_hierarchy_depth シンタクスとminCodingUnitSize には以下の関係がある。
　min_inter_pred_unit_hierarchy_depth ＝log ２（minInterPredUnitSize /minCodingUnitSize ）
　上述した動作に基づいて、発明の映像符号化装置はビットストリームを生成する。
　本実施形態の映像符号化装置は、最小インターＰＵサイズ未満のインターＰＵが出現しないように、所定の最小インターＰＵサイズ、及び、符号化対象ＣＵのＣＵサイズに基づいて符号化対象ＣＵのインターＰＵパーティションを制御する。
　最小インターＰＵサイズ未満のインターＰＵが出現しないようにすることによって、メモリ帯域が削減される。また、最小インターＰＵサイズ未満のインターＰＵが出現しないようにすることによって、シグナリングされるインターＰＵパーティションタイプシンタクスの個数が削減されるので、ビットストリームに占めるＰＵヘッダの符号量の割合が小さくなり映像の品質が改善する。
　本実施形態の映像符号化装置における符号化制御手段は、外部設定される所定の最小インターＰＵサイズに基づいてインターＰＵパーティションを制御する。一例として、２Ｎ×２Ｎ以外のインターＰＵパーティションタイプを、所定のサイズより大きなＣＵサイズのＣＵでのみ使用するように制御する。よって、２Ｎ×２ＮのインターＰＵパーティションの発生確率が増加し、エントロピーが減少するため、エントロピー符号化の効率が上がる。よって、メモリ帯域を削減しつつ圧縮映像の品質を保持できる。
　また、本実施形態の映像符号化装置は、映像復号についても同様にインターＰＵパーティションタイプシンタクスをビットストリームから読み出せるように、外部設定される所定の最小インターＰＵサイズに関する情報をビットストリームに埋め込む手段を備える。よって、映像復号装置に所定のサイズがシグナリングされるようになり、映像符号化装置と映像復号装置の相互運用性を高めることができる。
実施形態２．
　第２の実施形態の映像符号化装置は、外部設定される所定の最小インターＰＵサイズに基づいてインターＰＵパーティションタイプを制御し、かつ、上記の所定の最小インターＰＵサイズに基づいて、インターＰＵパーティションタイプシンタクスのエントロピー符号化を制御する符号化制御手段、及び、上記の最小インターＰＵサイズに関する情報を映像復号装置にシグナリングするための、最小インターＰＵサイズに関する情報をビットストリームに埋め込む手段を備える。
　本実施形態では、インターＰＵパーティションタイプシンタクスを伝送するＣＵのＣＵサイズは、上記の最小インターＰＵサイズ（minInterPredUnitSize）より大きいとする。また、本実施形態では、利用可能なＣＵサイズを１２８，６４，３２，１６，８（つまり、ＬＣＵサイズが１２８、ＳＣＵサイズが８である）、minInterPredUnitSizeを８とする。よって、本実施形態では、インターＰＵパーティションタイプシンタクスをビットストリームに埋め込むＣＵサイズは１２８，６４，３２，１６になる。
　さらに、本実施形態では、最小インターＰＵサイズに関する情報（min_inter_pred_unit_hierarchy_depth ）として、最小インターＰＵサイズ（８）をＳＣＵサイズ（８）で割った値の”２”を底とするlog （対数）とする。よって、本実施形態では、ビットストリームに多重化されるmin_inter_pred_unit_hierarchy_depth　の値は、０（＝log ２（８／８））となる。
　本実施形態の映像符号化装置の構成は、図１に示された第１の実施形態の映像符号化装置の構成と同様である。
　図１に示すように、本実施形態の映像符号化装置では、図１５に示す映像符号化装置とは異なり、minInterPredUnitSizeより大きいＣＵサイズでインターＰＵパーティションタイプシンタクスを伝送するためにminInterPredUnitSizeが符号化制御器１０７に供給されている。さらに、minInterPredUnitSizeを映像復号装置にシグナリングするために、minInterPredUnitSizeが多重化器１０６にも供給されている。
　符号化制御器１０７は、符号化歪み（入力信号と再構築ピクチャの誤差画像のエネルギー）と発生ビット量から計算されるR-D コストを予測器１０５に計算させる。符号化制御器１０７は、R-D コストが最小となる、ＣＵ分割形状（図２２に示したように、split_coding_unit_flagによって決定する分割形状）、及び、各ＣＵの予測パラメータを決定する。符号化制御器１０７は、決定したsplit_coding_unit_flag及び各ＣＵの予測パラメータを予測器１０５及びエントロピー符号化器１０２に供給する。予測パラメータは、予測モード（pred_mode ）、イントラＰＵパーティションタイプ（intra_split_flag）、イントラ予測方向、インターＰＵパーティションタイプ（inter_partitioning_idc）、及び動きベクトルなど、符号化対象ＣＵの予測に関連した情報である。
　本実施形態の符号化制御器１０７は、第１実施形態と同様に、minInterPredUnitSizeより大きいＣＵサイズのＣＵに対しては、予測パラメータとして最適なＰＵパーティションタイプを、イントラ予測の｛２Ｎ×２Ｎ、Ｎ×Ｎ｝、インター予測の｛２Ｎ×２Ｎ、２Ｎ×Ｎ、Ｎ×２Ｎ、Ｎ×Ｎ、２Ｎ×ｎＵ、２Ｎ×ｎＤ、ｎＬ×２Ｎ、ｎＲ×２Ｎ｝の計１０種類から選択する。符号化制御器１０７は、minInterPredUnitSizeと等しいＣＵサイズのＣＵに対して、予測パラメータとして最適なＰＵパーティションタイプを、イントラ予測の｛２Ｎ×２Ｎ、Ｎ×Ｎ｝、インター予測の｛２Ｎ×２Ｎ｝の計３種類から選択する。符号化制御器１０７は、minInterPredUnitSize未満のＣＵサイズのＣＵに対して、予測パラメータとして最適なＰＵパーティションタイプを、イントラ予測の｛２Ｎ×２Ｎ、Ｎ×Ｎ｝から選択する。
　ただし、本実施形態の符号化制御器１０７は、エントロピー符号化対象ＣＵの予測モードがインター予測であり、かつ、そのＣＵサイズがminInterPredUnitSize以下である場合は、inter_partitioning_idcをエントロピー符号化しないようにエントロピー符号化器１０２を制御する。
　予測器１０５は、符号化制御器１０７が決定した各ＣＵの予測パラメータに対応する予測信号を選定する。
　符号化制御器１０７が決定した形状の各ＣＵの入力映像は、予測器１０５から供給される予測信号が減じられて予測誤差画像となり、変換／量子化器１０１に入力される。
　変換／量子化器１０１は、予測誤差画像を周波数変換し、周波数変換係数を得る。
　さらに、変換／量子化器１０１は、量子化ステップ幅Ｑs で、周波数変換係数を量子化し、変換量子化値を得る。
　エントロピー符号化器１０２は、符号化制御器１０７から供給されるsplit_coding_unit_flag（図２２参照）、予測パラメータ、及び変換／量子化器１０１から供給される変換量子化値をエントロピー符号化する。ただし、上述したように、本実施形態のエントロピー符号化器１０２は、エントロピー符号化対象ＣＵの予測モードがインター予測であり、かつ、そのＣＵサイズがminInterPredUnitSize以下である場合は、inter_partitioning_idcをエントロピー符号化しない。
　逆変換／逆量子化器１０３は、量子化ステップ幅Ｑs で、変換量子化値を逆量子化する。さらに、逆変換／逆量子化器１０３は、逆量子化した周波数変換係数を逆周波数変換する。逆周波数変換された再構築予測誤差画像は、予測信号が加えられて、バッファ１０４に供給される。
　多重化器１０６は、最小インターＰＵサイズに関する情報（min_inter_pred_unit_hierarchy_depth ）、及びエントロピー符号化器１０２の出力データを多重化して出力する。非特許文献２の4.1.2 Sequence parameter set RBSP syntaxの表記に従えば、多重化器１０６は、図３に示すリストに表されるように、シーケンスパラメータセットのlog2_min_coding_unit_size_minus3シンタクスとmax_coding_unit_hierarchy_depth シンタクスに後続させて、min_inter_pred_unit_hierarchy_depth シンタクス（minInterPredUnitSizeをＳＣＵサイズで割った値の”２”を底とするlog （対数）、本実施形態においては０）を多重化する。ただし、log2_min_coding_unit_size_minus3シンタクス及びmax_coding_unit_hierarchy_depth シンタクスは、それぞれ、ＳＣＵサイズ（minCodingUnitSize ）及びＬＣＵサイズ（maxCodingUnitSize ）を決定するための情報である。minCodingUnitSize とmaxCodingUnitSize は、それぞれ、以下のように計算される。
　minCodingUnitSize ＝１<<（log2_min_coding_unit_size_minus3＋３）
　maxCodingUnitSize ＝１<<（log2_min_coding_unit_size_minus3＋３＋max_coding_unit_hierarchy_depth ）
　また、min_inter_pred_unit_hierarchy_depth シンタクスとminCodingUnitSize には以下の関係がある。
　min_inter_pred_unit_hierarchy_depth ＝log ２（minInterPredUnitSize /minCodingUnitSize ）
　上述した動作に基づいて、本実施形態の映像符号化装置はビットストリームを生成する。
　次に、本実施形態の特徴であるインターＰＵパーティションタイプシンタクス書き込みの動作を図４のフローチャートを参照して説明する。
　図４に示すように、エントロピー符号化器１０２は、ステップＳ２０１で、split_coding_unit_flagをエントロピー符号化する。また、ステップＳ２０２で、エントロピー符号化器１０２は、予測モードをエントロピー符号化する。すなわち、pred_mode シンタクスをエントロピー符号化する。ステップＳ２０３で符号化対象ＣＵの予測モードがインター予測であると判定し、かつ、ステップＳ２０４でＣＵサイズがminInterPredUnitSize以下のサイズであると判定した場合には、符号化制御器１０７は、エントロピー符号化器１０２におけるinter_partitioning_idcシンタクスのエントロピー符号化をスキップするように制御する。なお、ステップＳ２０３で符号化対象ＣＵがイントラ予測であると判定した場合、又は、ステップＳ２０４でＣＵサイズがminInterPredUnitSizeより大きいと判定した場合には、ステップＳ２０５で、符号化制御器１０７は、エントロピー符号化器１０２が該符号化対象ＣＵのＰＵパーティションタイプ情報をエントロピー符号化するように制御する。
　なお、上述したpred_mode シンタクス、及びinter_partitioning_idcシンタクスは、非特許文献２の4.1.10 Prediction unit syntax の表記に従えば、図５に示すリストに表されるようにシグナリングされる。" if（currPredUnitSize > minInterPredUnitSize ）" の条件によって、minInterPredUnitSizeより大きなサイズのＣＵのＰＵヘッダのみにおいて、inter_partitioning_idcシンタクスがシグナリングされることが、本実施形態の特徴である。
　本実施形態の映像符号化装置は、シグナリングされるインターＰＵパーティションタイプシンタクスの個数を削減するように、符号化対象ＣＵのＣＵサイズが所定の最小インターＰＵサイズ以下のときに、該符号化対象ＣＵのＰＵヘッダレイヤのインターＰＵパーティションタイプシンタクスをエントロピー符号化させない。シグナリングされるインターＰＵパーティションタイプシンタクスの個数を削減することによって、ビットストリームを占めるPUヘッダの符号量の割合が小さくなるので、映像の品質がさらに改善する。
　また、本実施形態の映像符号化装置は、最小インターＰＵサイズ未満のインターＰＵが出現しないように、符号化対象ＣＵのＣＵサイズが所定の最小インターＰＵサイズを越えるときに、該符号化対象ＣＵのＰＵヘッダレイヤのインターＰＵパーティションタイプシンタクスを所定のインターＰＵパーティションタイプに設定してエントロピー符号化させる。最小インターＰＵサイズ未満のインターＰＵが出現しないことによって、メモリ帯域が削減される。
実施形態３．
　第３の実施形態の映像復号装置は、第２の実施形態の映像符号化装置が生成したビットストリームを復号する。
　本実施形態の映像復号装置は、ビットストリームに多重化された最小インターＰＵサイズ情報を多重化解除する手段、多重化解除した最小インターＰＵサイズ情報に基づいてインターＰＵパーティションタイプを読み出す所定のＣＵサイズを決定するＣＵサイズ決定手段、及び、ＣＵサイズ決定手段が決定したＣＵサイズでインターＰＵパーティションタイプをビットストリームから読み出す読み出し手段を備えることを特徴とする。
　図６に示すように、本実施形態の映像復号装置は、多重化解除器２０１、エントロピー復号器２０２、逆変換／逆量子化器２０３、予測器２０４、バッファ２０５、及び復号制御器２０６を備える。
　多重化解除器２０１は、入力されるビットストリームを多重化解除して、最小インターＰＵサイズ情報、及びエントロピー符号化された映像ビットストリームを抽出する。多重化解除器２０１は、図３に示すリストに示されるように、シーケンスパラメータにおいて、log2_min_coding_unit_size_minus3シンタクスとmax_coding_unit_hierarchy_depth シンタクスに後続するmin_inter_pred_unit_hierarchy_depth シンタクスを多重化解除する。さらに、多重化解除器２０１は、多重化解除したシンタクスの値を用いて、インターＰＵパーティションタイプシンタクス（inter_partitioning_idcシンタクス）が伝送される最小インターＰＵサイズ（minInterPredUnitSize）を以下のように決定する。
　minInterPredUnitSize＝１<<（log2_min_coding_unit_size_minus3＋３＋min_inter_pred_unit_hierarchy_depth ）
　すなわち、本実施形態の多重化解除器２０１は、多重化解除した最小インターＰＵサイズ情報に基づいてインターＰＵパーティションタイプシンタクスを読み出すＣＵサイズを決定する役割も担っている。
 さらに、多重化解除器２０１は、最小インターＰＵサイズを復号制御器２０６に供給する。
　エントロピー復号器２０２は、映像ビットストリームをエントロピー復号する。エントロピー復号器２０２は、エントロピー復号した変換量子化値を逆変換／逆量子化器２０３に供給する。エントロピー復号器２０２は、エントロピー復号したsplit_coding_unit_flag及び予測パラメータを復号制御器２０６に供給する。
　ただし、本実施形態の復号制御器２０６は、復号対象ＣＵの予測モードがインター予測であり、かつ、そのＣＵサイズがminInterPredUnitSizeであるときには、エントロピー復号器２０２に該復号対象ＣＵのインターＰＵパーティションタイプシンタクスのエントロピー復号をスキップさせる。さらに、該復号対象ＣＵのインターＰＵパーティションタイプを２Ｎ×２Ｎに設定する。なお、復号対象ＣＵのＣＵサイズがminInterPredUnitSize未満であるとき、そのＣＵの予測モードはイントラ予測としかならない。
　逆変換／逆量子化器２０３は、量子化ステップ幅で、輝度及び色差の変換量子化値を逆量子化する。さらに、逆変換／逆量子化器２０３は、逆量子化した周波数変換係数を逆周波数変換する。
　逆周波数変換後、予測器２０４は、復号制御器２０６から供給される予測パラメータに基づいて、バッファ２０５に格納された再構築ピクチャの画像を用いて予測信号を生成する。
　逆変換／逆量子化器２０３で逆周波数変換された再構築予測誤差画像は、予測器２０４から供給される予測信号が加えられて、再構築ピクチャとしてバッファ２０５に供給される。
　そして、バッファ２０５に格納された再構築ピクチャがデコード画像として出力される。
　上述した動作に基づいて、本実施形態の映像復号装置はデコード画像を生成する。
　次に、本実施形態の特徴であるインターＰＵパーティションタイプシンタクス読み込みの動作を図７のフローチャートを参照して説明する。
　図７に示すように、エントロピー復号器２０２は、ステップＳ３０１で、split_coding_unit_flagをエントロピー復号してＣＵのサイズを確定する。 また、ステップＳ３０２で、エントロピー復号器２０２は、予測モードをエントロピー復号する。すなわち、エントロピー復号器２０２は、pred_mode シンタクスをエントロピー復号する。 また、ステップＳ３０３で、予測モードがインター予測であると判定し、かつ、ステップＳ３０４で、確定したＣＵサイズがminInterPredUnitSizeであると判定したとき、ステップＳ３０５で、復号制御器２０６は、エントロピー復号器２０２におけるインターＰＵパーティションタイプのエントロピー復号をスキップするように制御し、該ＣＵのＰＵパーティションタイプを２Ｎ×２Ｎと設定するように制御する（inter_partitioning_idc＝０とする）。 
　なお、ステップＳ３０３で、予測モードがイントラ予測であると判定した場合、又は、ステップＳ３０４で、確定したＣＵサイズがminInterPredUnitSizeより大きいと判定した場合、復号制御器２０６は、ステップＳ３０６で、エントロピー復号器２０２における該復号対象ＣＵのＰＵパーティションタイプのエントロピー復号をスキップしないように制御し、該ＣＵのＰＵパーティションタイプをエントロピー復号結果のＰＵパーティションタイプに設定する。
　また、第１の実施形態及び第２の実施形態の映像符号化装置は、第１の実施形態で利用された最小インターＰＵサイズ情報（min_inter_pred_unit_hierarchy_depth ）を、図８に示すリストや図９に示すリストに表されているように、ピクチャパラメータセットやスライスヘッダにおいて多重化できる。同様に、本実施形態の映像復号装置は、ピクチャパラメータセットやスライスヘッダからmin_inter_pred_unit_hierarchy_depth シンタクスを多重化解除できる。
　また、第１の実施形態及び第２の実施形態の映像符号化装置は、min_inter_pred_unit_hierarchy_depth シンタクスを、ＬＣＵサイズ（maxCodingUnitSize ）を最小インターＰＵサイズ（minInterPredUnitSize）で割った値の”２”を底とするlog （対数）としてもよい。すなわち、下式を用いてもよい。
　min_inter_pred_unit_hierarchy_depth ＝log ２（maxCodingUnitSize /minInterPredUnitSize ）
　この場合、本実施形態の映像復号装置は、最小インターＰＵサイズを、min_inter_pred_unit_hierarchy_depth シンタクスに基づいて以下のように計算できる。
　minInterPredUnitSize ＝１<<（log2_min_coding_unit_size_minus3＋３＋max_coding_unit_hierarchy_depth - min_inter_pred_unit_hierarchy_depth ）
　本実施形態の映像復号装置では、最小インターＰＵサイズ未満のインターＰＵが出現しないので、メモリ帯域が削減される。
実施形態４．
　第４の実施形態の映像復号装置は、第１の実施形態の映像符号化装置が生成したビットストリームを復号する。
　本実施形態の映像復号装置は、ビットストリームに多重化された最小インターＰＵサイズ情報を多重化解除する手段、及び、多重化解除した最小インターＰＵサイズ情報に基づいて復号対象ＣＵを含むビットストリームのアクセスユニットにおけるエラーを検出するエラー検出手段を備えることを特徴とする。アクセスユニットは、非特許文献１の3.1 access unit において定義されているように、１ピクチャ分の符号化データを格納する単位である。エラーは、所定面積あたりに許容する動きベクトルの本数に基づく制約に対する違反を意味する。
　図１０に示すように、本実施形態の映像復号装置は、多重化解除器２０１、エントロピー復号器２０２、逆変換／逆量子化器２０３、予測器２０４、バッファ２０５、及びエラー検出器２０７を備える。
　多重化解除器２０１は第３の実施形態における多重化解除器２０１と同様に動作し、入力されるビットストリームを多重化解除して、最小インターＰＵサイズ情報、及びエントロピー符号化された映像ビットストリームを抽出する。さらに最小インターＰＵサイズを求めて、最小インターＰＵサイズをエラー検出器２０７に供給する。
　エントロピー復号器２０２は、映像ビットストリームをエントロピー復号する。エントロピー復号器２０２は、エントロピー復号した変換量子化値を逆変換／逆量子化器２０３に供給する。エントロピー復号器２０２は、エントロピー復号したsplit_coding_unit_flag及び予測パラメータをエラー検出器２０７に供給する。
　エラー検出器２０７は、多重化解除器２０１から供給される最小インターＰＵサイズに基づいて、エントロピー復号器２０２から供給される予測パラメータのエラー検出を行い、予測パラメータを予測器２０４に供給する。エラー検出の動作は後述される。なお、エラー検出器２０７は、第３の実施形態における復号制御器２０６の役割も果たす。
　逆変換／逆量子化器２０３は、第３の実施形態における逆変換／逆量子化器２０３と同様に動作する。
　予測器２０４は、エラー検出器２０７から供給される予測パラメータに基づいて、バッファ２０５に格納された再構築ピクチャの画像を用いて予測信号を生成する。
　バッファ２０５は、第３の実施形態におけるバッファ２０５と同様に動作する。
　上述した動作に基づいて、本実施形態の映像復号装置はデコード画像を生成する。
　図１１のフローチャートを参照して、復号対象ＣＵを含むビットストリームのアクセスユニットのエラーを検出する、本実施形態の映像復号装置のエラー検出動作を説明する。
　ステップＳ４０１で、エラー検出器２０７は、ＣＵサイズ、予測モード、ＰＵパーティションタイプを確定する。
　ステップＳ４０２で、エラー検出器２０７は、復号対象ＣＵのＰＵの予測モードを判定する。予測モードがイントラ予測である場合には、処理を終了する。予測モードがインター予測である場合、ステップＳ４０３に進む。
　ステップＳ４０３で、エラー検出器２０７は、復号対象ＣＵのＰＵサイズと最小インターＰＵサイズとを比較する。該復号対象ＣＵのＰＵサイズが最小インターＰＵサイズ以上の場合には、処理を終了する。該復号対象ＣＵのＰＵサイズが最小インターＰＵサイズ未満である場合には、ステップＳ４０４に進む。
　ステップＳ４０４で、エラー検出器２０７は、エラーがあると判断し、エラーを外部に通知する。例えば、エラーが発生した該復号対象ＣＵのアドレスを出力する。 
　以上の動作により、エラー検出器２０７は、復号対象ＣＵを含むビットストリームのアクセスユニットのエラーを検出する。
　なお、上記の各実施形態を、ハードウェアで構成することも可能であるが、コンピュータプログラムにより実現することも可能である。
　図１２に示す情報処理システムは、プロセッサ１００１、プログラムメモリ１００２、映像データを格納するための記憶媒体１００３及びビットストリームを格納するための記憶媒体１００４を備える。記憶媒体１００３と記憶媒体１００４とは、別個の記憶媒体であってもよいし、同一の記憶媒体からなる記憶領域であってもよい。記憶媒体として、ハードディスク等の磁気記憶媒体を用いることができる。
　図１２に示された情報処理システムにおいて、プログラムメモリ１００２には、図１、図６、図１０のそれぞれに示された各ブロック（バッファのブロックを除く）の機能を実現するためのプログラムが格納される。そして、プロセッサ１００１は、プログラムメモリ１００２に格納されているプログラムに従って処理を実行することによって、図１、図６、図１０のそれぞれに示された映像符号化装置または映像復号装置の機能を実現する。
　図１３は、本発明による映像符号化装置の主要部を示すブロック図である。図１３に示すように、本発明による映像符号化装置は、インター予測を用いて映像符号化を行う映像符号化装置であって、所定の最小インターＰＵサイズ（ＰＡ）と、符号化対象ＣＵのＣＵサイズ（ＰＢ）とに基づいて符号化対象ＣＵのインターＰＵパーティションタイプを制御する符号化制御手段１１（一例として、図１に示す符号化制御器１０７）を備える。
　図１４は、本発明による映像復号装置の主要部を示すブロック図である。図１４に示すように、本発明による映像復号装置は、インター予測を用いて映像復号を行う映像復号装置であって、所定の最小インターＰＵサイズ（ＰＡ）と、復号対象ＣＵのサイズ（ＰＢ）とに基づいて復号対象ＣＵのインターＰＵパーティションを制御する復号制御手段２１（一例として、図６及び図１０に示す復号制御器２０７）を備える。
　以上、実施形態および実施例を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態および実施例に限定されない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
　この出願は、２０１１年１月１３日に出願された日本特許出願２０１１－４９６４を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
　１１　　符号化制御手段
　２１　　復号制御手段
　１０１　変換／量子化器
　１０２　エントロピー符号化器
　１０３　逆変換／逆量子化器
　１０４　バッファ
　１０５　予測器
　１０６　多重化器
　１０７，１０８　符号化制御器
　２０１　多重化解除器
　２０２　エントロピー復号器
　２０３　逆変換／逆量子化器
　２０４　予測器
　２０５　バッファ
　２０６　復号制御部
　２０７　エラー検出器
　１００１　プロセッサ
　１００２　プログラムメモリ
　１００３　記憶媒体
　１００４　記憶媒体

Claims (27)

  1. 　インター予測を用いて映像符号化を行う映像符号化装置であって、
    　所定の最小インターＰＵサイズと、符号化対象ＣＵのＣＵサイズとに基づいて符号化対象ＣＵのインターＰＵパーティションタイプを制御する符号化制御手段を備えることを特徴とする映像符号化装置。
  2. 　前記所定の最小インターＰＵサイズをビットストリームに多重化する多重化手段を備える請求項１記載の映像符号化装置。
  3. 　エントロピー符号化手段を備え、
    　前記符号化制御手段は、符号化対象ＣＵのＣＵサイズが前記所定の最小インターＰＵサイズ以下であるときに、前記エントロピー符号化手段に、該符号化対象ＣＵのＰＵヘッダレイヤのインターＰＵパーティションタイプシンタクスを所定のインターＰＵパーティションタイプに設定してエントロピー符号化させる請求項１又は請求項２記載の映像符号化装置。
  4. 　エントロピー符号化手段を備え、
    　前記符号化制御手段は、符号化対象ＣＵのＣＵサイズが前記所定の最小インターＰＵサイズ以下であるときには、前記エントロピー符号化手段に、該符号化対象ＣＵのＰＵヘッダレイヤのインターＰＵパーティションタイプシンタクスをエントロピー符号化させず、該符号化対象ＣＵのＣＵサイズが所定の最小インターＰＵサイズより大きいときに、前記エントロピー符号化手段に、該符号化対象ＣＵのＰＵヘッダレイヤのインターＰＵパーティションタイプシンタクスをエントロピー符号化させる請求項１又は請求項２記載の映像符号化装置。
  5. 　インター予測を用いて映像復号を行う映像復号装置であって、
    　所定の最小インターＰＵサイズと、復号対象ＣＵのサイズとに基づいて復号対象ＣＵのインターＰＵパーティションを制御する復号制御手段を備えることを特徴とする映像復号装置。
  6. 　ビットストリームに多重化された最小インターＰＵサイズを多重化解除する多重化解除手段を備える請求項５記載の映像復号装置。
  7. 　エントロピー復号手段を備え、
    　前記復号制御手段は、復号対象ＣＵのＰＵがインターＰＵであるが復号対象ＣＵのＣＵサイズが前記最小インターＰＵサイズ以下であるときには、前記エントロピー復号手段に、該復号ＣＵのＰＵヘッダレイヤのインターＰＵパーティションタイプシンタクスをエントロピー復号させず、該復号対象ＣＵのＰＵがインターＰＵであり、かつ、復号対象ＣＵのＣＵサイズが前記最小インターＰＵサイズ以下であるときに、前記エントロピー復号手段に、該復号対象ＣＵのインターＰＵパーティションタイプを所定のインターＰＵパーティションタイプに設定させる請求項５又は請求項６記載の映像復号装置。
  8. 　エントロピー復号手段を備え、
    　前記復号制御手段は、復号対象ＣＵのＰＵがインターＰＵであり、かつ、復号対象ＣＵのＣＵサイズが前記最小インターＰＵサイズより大きいときに、該復号ＣＵのＰＵヘッダレイヤのインターＰＵパーティションタイプシンタクスをエントロピー復号させる請求項５又は請求項６記載の映像復号装置。
  9. 　前記復号制御手段は、復号ＣＵのインターＰＵサイズが最小インターＰＵサイズ未満であるときに、該復号ＣＵを含むビットストリームのアクセスユニットにエラーがあると判断する請求項５又は請求項６記載の映像復号装置。
  10. 　インター予測を用いて映像符号化を行う映像符号化方法であって、
    　所定の最小インターＰＵサイズと、符号化対象ＣＵのＣＵサイズとに基づいて符号化対象ＣＵのインターＰＵパーティションタイプを制御することを特徴とする映像符号化方法。
  11. 　前記所定の最小インターＰＵサイズをビットストリームに多重化する請求項１０記載の映像符号化方法。
  12. 　符号化対象ＣＵのＣＵサイズが前記所定の最小インターＰＵサイズ以下であるときに、該符号化対象ＣＵのＰＵヘッダレイヤのインターＰＵパーティションタイプシンタクスを所定のインターＰＵパーティションタイプに設定してエントロピー符号化する請求項１０又は請求項１１記載の映像符号化方法。
  13. 　符号化対象ＣＵのＣＵサイズが前記所定の最小インターＰＵサイズ以下であるときには、該符号化対象ＣＵのＰＵヘッダレイヤのインターＰＵパーティションタイプシンタクスをエントロピー符号化せず、該符号化対象ＣＵのＣＵサイズが所定の最小インターＰＵサイズより大きいときに、該符号化対象ＣＵのＰＵヘッダレイヤのインターＰＵパーティションタイプシンタクスをエントロピー符号化させる請求項１１又は請求項１２記載の映像符号化方法。
  14. 　インター予測を用いて映像復号を行う映像復号方法であって、
    　所定の最小インターＰＵサイズと、復号対象ＣＵのサイズとに基づいて復号対象ＣＵのインターＰＵパーティションを制御することを特徴とする映像復号方法。
  15. 　ビットストリームに多重化された最小インターＰＵサイズを多重化解除する請求項１４記載の映像復号方法。
  16. 　復号対象ＣＵのＰＵがインターＰＵであるが復号対象ＣＵのＣＵサイズが前記最小インターＰＵサイズ以下であるときには、該復号ＣＵのＰＵヘッダレイヤのインターＰＵパーティションタイプシンタクスをエントロピー復号せず、該復号対象ＣＵのＰＵがインターＰＵであり、かつ、復号対象ＣＵのＣＵサイズが前記最小インターＰＵサイズ以下であるときに、該復号対象ＣＵのインターＰＵパーティションタイプを所定のインターＰＵパーティションタイプに設定する請求項１４又は請求項１５記載の映像復号方法。
  17. 　復号対象ＣＵのＰＵがインターＰＵであり、かつ、復号対象ＣＵのＣＵサイズが前記最小インターＰＵサイズより大きいときに、該復号ＣＵのＰＵヘッダレイヤのインターＰＵパーティションタイプシンタクスをエントロピー復号する請求項１４又は請求項１５記載の映像復号方法。
  18. 　復号ＣＵのインターＰＵサイズが最小インターＰＵサイズ未満であるときに、該復号ＣＵを含むビットストリームのアクセスユニットにエラーがあると判断する請求項１４又は請求項１５記載の映像復号方法。
  19. 　インター予測を用いて映像符号化を行うコンピュータに、
    　所定の最小インターＰＵサイズと、符号化対象ＣＵのＣＵサイズとに基づいて符号化対象ＣＵのインターＰＵパーティションタイプを制御する処理を実行させるための映像符号化プログラム。
  20. 　コンピュータに、前記所定の最小インターＰＵサイズをビットストリームに多重化する処理を実行させる請求項１９記載の映像符号化プログラム。
  21. 　コンピュータに、符号化対象ＣＵのＣＵサイズが前記所定の最小インターＰＵサイズ以下であるときに、該符号化対象ＣＵのＰＵヘッダレイヤのインターＰＵパーティションタイプシンタクスを所定のインターＰＵパーティションタイプに設定してエントロピー符号化する処理を実行させる請求項１９又は請求項２０記載の映像符号化プログラム。
  22. 　コンピュータに、符号化対象ＣＵのＣＵサイズが前記所定の最小インターＰＵサイズ以下であるときには、該符号化対象ＣＵのＰＵヘッダレイヤのインターＰＵパーティションタイプシンタクスをエントロピー符号化する処理を実行させず、該符号化対象ＣＵのＣＵサイズが所定の最小インターＰＵサイズより大きいときに、該符号化対象ＣＵのＰＵヘッダレイヤのインターＰＵパーティションタイプシンタクスをエントロピー符号化させる処理を実行させる請求項１９又は請求項２０記載の映像符号化プログラム。
  23. 　インター予測を用いて映像復号を行うコンピュータに、
    　所定の最小インターＰＵサイズと、復号対象ＣＵのサイズとに基づいて復号対象ＣＵのインターＰＵパーティションを制御する処理を実行させるための映像復号プログラム。
  24. 　コンピュータに、ビットストリームに多重化された最小インターＰＵサイズを多重化解除する処理を実行させる請求項２３記載の映像復号プログラム。
  25. 　コンピュータに、復号対象ＣＵのＰＵがインターＰＵであるが復号対象ＣＵのＣＵサイズが前記最小インターＰＵサイズ以下であるときには、該復号ＣＵのＰＵヘッダレイヤのインターＰＵパーティションタイプシンタクスをエントロピー復号する処理を実行させず、該復号対象ＣＵのＰＵがインターＰＵであり、かつ、復号対象ＣＵのＣＵサイズが前記最小インターＰＵサイズ以下であるときに、該復号対象ＣＵのインターＰＵパーティションタイプを所定のインターＰＵパーティションタイプに設定する処理を実行させる請求項２３又は請求項２４記載の映像復号プログラム。
  26. 　コンピュータに、復号対象ＣＵのＰＵがインターＰＵであり、かつ、復号対象ＣＵのＣＵサイズが前記最小インターＰＵサイズより大きいときに、該復号ＣＵのＰＵヘッダレイヤのインターＰＵパーティションタイプシンタクスをエントロピー復号する処理を実行させる請求項２３又は請求項２４記載の映像復号プログラム。
  27. 　コンピュータに、復号ＣＵのインターＰＵサイズが最小インターＰＵサイズ未満であるときに、該復号ＣＵを含むビットストリームのアクセスユニットにエラーがあると判断する処理を実行させる請求項２３又は請求項２４記載の映像復号プログラム。
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