WO2019225346A1 - 符号化装置、復号装置、符号化方法、復号方法及びピクチャ圧縮プログラム - Google Patents

符号化装置、復号装置、符号化方法、復号方法及びピクチャ圧縮プログラム Download PDF

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遠間 正真
西 孝啓
安倍 清史
龍一 加納
チョン スン リム
スゴシュ パバン シャシドア
ル リン リャオ
ハイ ウェイ スン
ハン ブン テオ
ジン ヤ リ
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Definitions

  • the present disclosure relates to a method and apparatus for encoding and decoding video and images using block division.
  • an image is generally divided into blocks, and encoding and decoding processes are performed at a block level.
  • encoding and decoding processes can be performed in various block sizes in addition to the typical 8 ⁇ 8 or 16 ⁇ 16 size.
  • a range of sizes from 4x4 to 256x256 can be used for image encoding and decoding processes.
  • block partitioning information such as block partition mode (eg quadtree, binary tree and tritree) and partition flag (eg split flag) for blocks Determined and signaled.
  • block partition mode eg quadtree, binary tree and tritree
  • partition flag eg split flag
  • an encoding apparatus provides an encoding apparatus that can improve compression efficiency in encoding block division information.
  • An encoding apparatus is an encoding apparatus that encodes a picture, and includes a processor and a memory, and the processor defines a division type for the picture read from the memory
  • a block division determination unit that divides the block division mode into a plurality of blocks using a block division mode set in which one or a plurality of block division modes are combined, and an encoding unit that encodes the plurality of blocks.
  • the mode set divides a first block division mode that defines a division direction and the number of divisions for dividing the first block, and a second block that is one of the blocks obtained after the division of the first block.
  • the block division determination unit includes the first block division
  • the second block is a central block among the blocks obtained after the division of the first block, and the division direction of the second block division mode
  • the second block division mode includes only the block division mode with the division number of 3.
  • a decoding device is a decoding device that decodes an encoded signal, and includes a processor and a memory, and the processor converts a division type of the encoded signal read from the memory.
  • a block division determination unit that divides the block into a plurality of blocks using a block division mode set in which one or a plurality of defined block division modes are combined, and a decoding unit that decodes the plurality of blocks, and the block division mode The set is for dividing a first block division mode in which a division direction and a division number for dividing the first block are defined, and a second block which is one of the blocks obtained after the division of the first block.
  • a second block division mode in which the division direction and the number of divisions are defined, and the block division determination unit includes the first block division mode.
  • the division number is 3, the second block is a central block among blocks obtained after the division of the first block, and the division direction of the second block division mode is the When the division direction is the same as that of the first block division mode, the second block division mode includes only the block division mode having the division number of 3.
  • compression efficiency can be improved in encoding block division information.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a functional configuration of the encoding apparatus according to Embodiment 1.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of block division in the first embodiment.
  • FIG. 3 is a table showing conversion basis functions corresponding to each conversion type.
  • FIG. 4A is a diagram illustrating an example of the shape of a filter used in ALF.
  • FIG. 4B is a diagram illustrating another example of the shape of a filter used in ALF.
  • FIG. 4C is a diagram illustrating another example of the shape of a filter used in ALF.
  • FIG. 5A is a diagram illustrating 67 intra prediction modes in intra prediction.
  • FIG. 5B is a flowchart for explaining the outline of the predicted image correction process by the OBMC process.
  • FIG. 5A is a diagram illustrating 67 intra prediction modes in intra prediction.
  • FIG. 5B is a flowchart for explaining the outline of the predicted image correction process by the OBMC process.
  • FIG. 5A is a
  • FIG. 5C is a conceptual diagram for explaining the outline of the predicted image correction process by the OBMC process.
  • FIG. 5D is a diagram illustrating an example of FRUC.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining pattern matching (bilateral matching) between two blocks along the motion trajectory.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining pattern matching (template matching) between a template in the current picture and a block in the reference picture.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining a model assuming constant velocity linear motion.
  • FIG. 9A is a diagram for explaining derivation of a motion vector in units of sub-blocks based on motion vectors of a plurality of adjacent blocks.
  • FIG. 9B is a diagram for explaining the outline of the motion vector deriving process in the merge mode.
  • FIG. 9A is a diagram for explaining derivation of a motion vector in units of sub-blocks based on motion vectors of a plurality of adjacent blocks.
  • FIG. 9B is a diagram for explaining the outline of
  • FIG. 9C is a conceptual diagram for explaining an outline of DMVR processing.
  • FIG. 9D is a diagram for describing an overview of a predicted image generation method using luminance correction processing by LIC processing.
  • FIG. 10 is a block diagram showing a functional configuration of the decoding apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 11 is a flowchart showing video encoding processing according to the second embodiment.
  • FIG. 12 is a flowchart showing video decoding processing according to the second embodiment.
  • FIG. 13 is a flowchart showing video encoding processing according to the third embodiment.
  • FIG. 14 is a flowchart showing video decoding processing according to the third embodiment.
  • FIG. 15 is a block diagram showing the structure of the video / image coding apparatus according to Embodiment 2 or 3.
  • FIG. 16 is a block diagram showing the structure of the video / image decoding apparatus according to Embodiment 2 or 3.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating an example of a possible position of the first parameter in the compressed video stream in the second or third embodiment.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating an example of a possible position of the second parameter in the compressed video stream in the second or third embodiment.
  • FIG. 19 is a diagram illustrating an example of the second parameter following the first parameter in the second or third embodiment.
  • FIG. 20 is a diagram illustrating an example in which the second partition mode is not selected for the division of the block of 2N ⁇ N pixels as illustrated in Step (2c) in the second embodiment.
  • FIG. 21 is a diagram illustrating an example in which the second partition mode is not selected for the division of the block of N ⁇ 2N pixels as illustrated in Step (2c) in the second embodiment.
  • FIG. 22 is a diagram illustrating an example in which the second partition mode is not selected for division of a block of N ⁇ N pixels as illustrated in Step (2c) in the second embodiment.
  • FIG. 23 is a diagram illustrating an example in which the second partition mode is not selected for the division of the block of N ⁇ N pixels as illustrated in step (2c) in the second embodiment.
  • FIG. 24 is a diagram illustrating an example of dividing a block of 2N ⁇ N pixels by using the selected partition mode when the second partition mode is not selected, as shown in Step (3), in the second embodiment.
  • FIG. 25 is a diagram illustrating an example in which a block of N ⁇ 2N pixels is divided using the selected partition mode when the second partition mode is not selected as shown in step (3) in the second embodiment.
  • FIG. 26 is a diagram illustrating an example of dividing a block of N ⁇ N pixels using the selected partition mode when the second partition mode is not selected, as shown in step (3), in the second embodiment.
  • FIG. 27 is a diagram illustrating an example of dividing a block of N ⁇ N pixels using the partition mode selected when the second partition mode is not selected as shown in step (3) in the second embodiment.
  • FIG. 28 is a diagram illustrating an example of a partition mode for dividing a block of N ⁇ N pixels in the second embodiment.
  • (A) to (h) are diagrams showing different partition modes.
  • FIG. 29 is a diagram illustrating an example of a partition type and a partition direction for dividing a block of N ⁇ N pixels in the third embodiment.
  • (1), (2), (3) and (4) are different partition types, and (1a), (2a), (3a) and (4a) have different partition types in the vertical partition direction. This is a partition mode, and (1b), (2b), (3b), and (4b) are partition modes that have different partition types in the horizontal partition direction.
  • FIG. 30 is a diagram illustrating an advantage of encoding the partition type before the partition direction as compared with the case where the partition direction is encoded before the partition type in the third embodiment.
  • FIG. 32C is a diagram illustrating an example of dividing a block into sub-blocks using a partition mode set that first appears in a predetermined order of a plurality of partition mode sets.
  • FIG. 33 is an overall configuration diagram of a content supply system that implements a content distribution service.
  • FIG. 34 is a diagram illustrating an example of a coding structure at the time of scalable coding.
  • FIG. 35 is a diagram illustrating an example of a coding structure at the time of scalable coding.
  • FIG. 36 shows an example of a web page display screen.
  • FIG. 37 shows an example of a web page display screen.
  • FIG. 38 is a diagram illustrating an example of a smartphone.
  • FIG. 39 is a block diagram illustrating a configuration example of a smartphone.
  • FIG. 39 is a block diagram illustrating a configuration example of a smartphone.
  • FIG. 40 is a diagram illustrating a restriction example of the partition mode in which a rectangular block is divided into three sub-blocks.
  • FIG. 41 is a diagram illustrating a restriction example of the partition mode in which a block is divided into two sub-blocks.
  • FIG. 42 is a diagram illustrating a restriction example of the partition mode in which a square block is divided into three sub-blocks.
  • FIG. 43 is a diagram illustrating a restriction example of the partition mode in which a rectangular block is divided into two sub-blocks.
  • FIG. 44 is a diagram illustrating a constraint example based on the partition direction in the partition mode in which a non-rectangular block is divided into two sub-blocks.
  • FIG. 45 is a diagram illustrating an example of effective division directions of a partition that divides a non-rectangular block into two sub-blocks.
  • an outline of the first embodiment will be described as an example of an encoding device and a decoding device to which the processing and / or configuration described in each aspect of the present disclosure to be described later can be applied.
  • the first embodiment is merely an example of an encoding device and a decoding device to which the processing and / or configuration described in each aspect of the present disclosure can be applied, and the processing and / or processing described in each aspect of the present disclosure.
  • the configuration can also be implemented in an encoding device and a decoding device different from those in the first embodiment.
  • the processes and / or configurations described in each aspect of the present disclosure are not limited to the above examples.
  • the present invention may be implemented in an apparatus used for a different purpose from the moving picture / picture encoding apparatus or moving picture / picture decoding apparatus disclosed in the first embodiment, and the processing and / or described in each aspect.
  • the configuration may be implemented alone.
  • you may implement combining the process and / or structure which were demonstrated in the different aspect.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a functional configuration of encoding apparatus 100 according to Embodiment 1.
  • the encoding device 100 is a moving image / image encoding device that encodes moving images / images in units of blocks.
  • an encoding apparatus 100 is an apparatus that encodes an image in units of blocks, and includes a dividing unit 102, a subtracting unit 104, a transforming unit 106, a quantizing unit 108, and entropy encoding.
  • Unit 110 inverse quantization unit 112, inverse transform unit 114, addition unit 116, block memory 118, loop filter unit 120, frame memory 122, intra prediction unit 124, inter prediction unit 126, A prediction control unit 128.
  • the encoding device 100 is realized by, for example, a general-purpose processor and a memory.
  • the processor when the software program stored in the memory is executed by the processor, the processor performs the division unit 102, the subtraction unit 104, the conversion unit 106, the quantization unit 108, the entropy encoding unit 110, and the inverse quantization unit 112.
  • the encoding apparatus 100 includes a dividing unit 102, a subtracting unit 104, a transforming unit 106, a quantizing unit 108, an entropy coding unit 110, an inverse quantizing unit 112, an inverse transforming unit 114, an adding unit 116, and a loop filter unit 120.
  • the intra prediction unit 124, the inter prediction unit 126, and the prediction control unit 128 may be implemented as one or more dedicated electronic circuits.
  • the dividing unit 102 divides each picture included in the input moving image into a plurality of blocks, and outputs each block to the subtracting unit 104.
  • the dividing unit 102 first divides a picture into blocks of a fixed size (for example, 128 ⁇ 128).
  • This fixed size block may be referred to as a coding tree unit (CTU).
  • the dividing unit 102 divides each of the fixed size blocks into blocks of a variable size (for example, 64 ⁇ 64 or less) based on recursive quadtree and / or binary tree block division.
  • This variable size block may be referred to as a coding unit (CU), a prediction unit (PU) or a transform unit (TU).
  • CU, PU, and TU do not need to be distinguished, and some or all blocks in a picture may be processing units of CU, PU, and TU.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of block division in the first embodiment.
  • a solid line represents a block boundary by quadtree block division
  • a broken line represents a block boundary by binary tree block division.
  • the block 10 is a 128 ⁇ 128 pixel square block (128 ⁇ 128 block).
  • the 128 ⁇ 128 block 10 is first divided into four square 64 ⁇ 64 blocks (quadtree block division).
  • the upper left 64 ⁇ 64 block is further divided vertically into two rectangular 32 ⁇ 64 blocks, and the left 32 ⁇ 64 block is further divided vertically into two rectangular 16 ⁇ 64 blocks (binary tree block division). As a result, the upper left 64 ⁇ 64 block is divided into two 16 ⁇ 64 blocks 11 and 12 and a 32 ⁇ 64 block 13.
  • the upper right 64 ⁇ 64 block is horizontally divided into two rectangular 64 ⁇ 32 blocks 14 and 15 (binary tree block division).
  • the lower left 64x64 block is divided into four square 32x32 blocks (quadrant block division). Of the four 32 ⁇ 32 blocks, the upper left block and the lower right block are further divided.
  • the upper left 32 ⁇ 32 block is vertically divided into two rectangular 16 ⁇ 32 blocks, and the right 16 ⁇ 32 block is further divided horizontally into two 16 ⁇ 16 blocks (binary tree block division).
  • the lower right 32 ⁇ 32 block is horizontally divided into two 32 ⁇ 16 blocks (binary tree block division).
  • the lower left 64 ⁇ 64 block is divided into a 16 ⁇ 32 block 16, two 16 ⁇ 16 blocks 17 and 18, two 32 ⁇ 32 blocks 19 and 20, and two 32 ⁇ 16 blocks 21 and 22.
  • the lower right 64x64 block 23 is not divided.
  • the block 10 is divided into 13 variable-size blocks 11 to 23 based on the recursive quadtree and binary tree block division.
  • Such division may be called QTBT (quad-tree plus binary tree) division.
  • one block is divided into four or two blocks (quadrature tree or binary tree block division), but the division is not limited to this.
  • one block may be divided into three blocks (triple tree block division).
  • Such a division including a tri-tree block division may be called an MBT (multi type tree) division.
  • the subtraction unit 104 subtracts the prediction signal (prediction sample) from the original signal (original sample) in units of blocks divided by the division unit 102. That is, the subtraction unit 104 calculates a prediction error (also referred to as a residual) of a coding target block (hereinafter referred to as a current block). Then, the subtraction unit 104 outputs the calculated prediction error to the conversion unit 106.
  • a prediction error also referred to as a residual of a coding target block (hereinafter referred to as a current block).
  • the original signal is an input signal of the encoding device 100, and is a signal (for example, a luminance (luma) signal and two color difference (chroma) signals) representing an image of each picture constituting the moving image.
  • a signal representing an image may be referred to as a sample.
  • the transform unit 106 transforms the prediction error in the spatial domain into a transform factor in the frequency domain, and outputs the transform coefficient to the quantization unit 108. Specifically, the transform unit 106 performs, for example, a predetermined discrete cosine transform (DCT) or discrete sine transform (DST) on a prediction error in the spatial domain.
  • DCT discrete cosine transform
  • DST discrete sine transform
  • the conversion unit 106 adaptively selects a conversion type from a plurality of conversion types, and converts a prediction error into a conversion coefficient using a conversion basis function corresponding to the selected conversion type. May be. Such a conversion may be referred to as EMT (explicit multiple core transform) or AMT (adaptive multiple transform).
  • the plurality of conversion types include, for example, DCT-II, DCT-V, DCT-VIII, DST-I and DST-VII.
  • FIG. 3 is a table showing conversion basis functions corresponding to each conversion type. In FIG. 3, N indicates the number of input pixels. Selection of a conversion type from among these multiple conversion types may depend on, for example, the type of prediction (intra prediction and inter prediction), or may depend on an intra prediction mode.
  • Information indicating whether or not to apply such EMT or AMT (for example, called an AMT flag) and information indicating the selected conversion type are signaled at the CU level.
  • AMT flag information indicating whether or not to apply such EMT or AMT
  • the signalization of these pieces of information need not be limited to the CU level, but may be other levels (for example, a sequence level, a picture level, a slice level, a tile level, or a CTU level).
  • the conversion unit 106 may reconvert the conversion coefficient (conversion result). Such reconversion is sometimes referred to as AST (adaptive secondary transform) or NSST (non-separable secondary transform). For example, the conversion unit 106 performs re-conversion for each sub-block (for example, 4 ⁇ 4 sub-block) included in the block of the conversion coefficient corresponding to the intra prediction error. Information indicating whether or not NSST is applied and information related to the transformation matrix used for NSST are signaled at the CU level. Note that the signalization of these pieces of information need not be limited to the CU level, but may be other levels (for example, a sequence level, a picture level, a slice level, a tile level, or a CTU level).
  • non-separable conversion if an input is a 4 ⁇ 4 block, it is regarded as one array having 16 elements, and 16 ⁇ 16 conversion is performed on the array. The thing which performs the conversion process with a matrix is mentioned.
  • a 4 ⁇ 4 input block is regarded as a single array having 16 elements, and then the Givens rotation is performed multiple times on the array (Hypercube Givens Transform) is also a non-separable. It is an example of conversion.
  • the quantization unit 108 quantizes the transform coefficient output from the transform unit 106. Specifically, the quantization unit 108 scans the transform coefficients of the current block in a predetermined scanning order, and quantizes the transform coefficients based on the quantization parameter (QP) corresponding to the scanned transform coefficients. Then, the quantization unit 108 outputs the quantized transform coefficient (hereinafter referred to as a quantization coefficient) of the current block to the entropy encoding unit 110 and the inverse quantization unit 112.
  • QP quantization parameter
  • the predetermined order is an order for quantization / inverse quantization of transform coefficients.
  • the predetermined scanning order is defined in ascending order of frequency (order from low frequency to high frequency) or descending order (order from high frequency to low frequency).
  • the quantization parameter is a parameter that defines a quantization step (quantization width). For example, if the value of the quantization parameter increases, the quantization step also increases. That is, if the value of the quantization parameter increases, the quantization error increases.
  • the entropy encoding unit 110 generates an encoded signal (encoded bit stream) by performing variable length encoding on the quantization coefficient that is input from the quantization unit 108. Specifically, the entropy encoding unit 110 binarizes the quantization coefficient, for example, and arithmetically encodes the binary signal.
  • the inverse quantization unit 112 inversely quantizes the quantization coefficient that is an input from the quantization unit 108. Specifically, the inverse quantization unit 112 inversely quantizes the quantization coefficient of the current block in a predetermined scanning order. Then, the inverse quantization unit 112 outputs the inverse-quantized transform coefficient of the current block to the inverse transform unit 114.
  • the inverse transform unit 114 restores the prediction error by inverse transforming the transform coefficient that is an input from the inverse quantization unit 112. Specifically, the inverse transform unit 114 restores the prediction error of the current block by performing an inverse transform corresponding to the transform by the transform unit 106 on the transform coefficient. Then, the inverse transformation unit 114 outputs the restored prediction error to the addition unit 116.
  • the restored prediction error does not match the prediction error calculated by the subtraction unit 104 because information is lost due to quantization. That is, the restored prediction error includes a quantization error.
  • the adder 116 reconstructs the current block by adding the prediction error input from the inverse transform unit 114 and the prediction sample input from the prediction control unit 128. Then, the adding unit 116 outputs the reconfigured block to the block memory 118 and the loop filter unit 120.
  • the reconstructed block is sometimes referred to as a local decoding block.
  • the block memory 118 is a storage unit for storing blocks in an encoding target picture (hereinafter referred to as current picture) that are referred to in intra prediction. Specifically, the block memory 118 stores the reconstructed block output from the adding unit 116.
  • the loop filter unit 120 applies a loop filter to the block reconstructed by the adding unit 116 and outputs the filtered reconstructed block to the frame memory 122.
  • the loop filter is a filter (in-loop filter) used in the encoding loop, and includes, for example, a deblocking filter (DF), a sample adaptive offset (SAO), an adaptive loop filter (ALF), and the like.
  • a least square error filter is applied to remove coding distortion. For example, for each 2 ⁇ 2 sub-block in the current block, a plurality of multiples based on the direction of the local gradient and the activity are provided. One filter selected from the filters is applied.
  • sub-blocks for example, 2 ⁇ 2 sub-blocks
  • a plurality of classes for example, 15 or 25 classes.
  • a filter for a sub-block is determined from among a plurality of filters.
  • FIG. 4A to 4C are diagrams showing a plurality of examples of filter shapes used in ALF.
  • 4A shows a 5 ⁇ 5 diamond shape filter
  • FIG. 4B shows a 7 ⁇ 7 diamond shape filter
  • FIG. 4C shows a 9 ⁇ 9 diamond shape filter.
  • Information indicating the shape of the filter is signalized at the picture level. It should be noted that the signalization of the information indicating the filter shape need not be limited to the picture level, but may be another level (for example, a sequence level, a slice level, a tile level, a CTU level, or a CU level).
  • a coefficient set of a plurality of selectable filters (for example, up to 15 or 25 filters) is signalized at the picture level.
  • the signalization of the coefficient set need not be limited to the picture level, but may be another level (for example, sequence level, slice level, tile level, CTU level, CU level, or sub-block level).
  • the frame memory 122 is a storage unit for storing a reference picture used for inter prediction, and is sometimes called a frame buffer. Specifically, the frame memory 122 stores the reconstructed block filtered by the loop filter unit 120.
  • the intra prediction unit 124 generates a prediction signal (intra prediction signal) by referring to the block in the current picture stored in the block memory 118 and performing intra prediction (also referred to as intra-screen prediction) of the current block. Specifically, the intra prediction unit 124 generates an intra prediction signal by performing intra prediction with reference to a sample (for example, luminance value and color difference value) of a block adjacent to the current block, and performs prediction control on the intra prediction signal. To the unit 128.
  • One or more non-directional prediction modes are for example H.264. It includes Planar prediction mode and DC prediction mode defined by H.265 / HEVC (High-Efficiency Video Coding) standard (Non-patent Document 1).
  • the multiple directionality prediction modes are for example H.264. It includes 33-direction prediction modes defined in the H.265 / HEVC standard. In addition to the 33 directions, the plurality of directionality prediction modes may further include 32 direction prediction modes (a total of 65 directionality prediction modes).
  • FIG. 5A is a diagram illustrating 67 intra prediction modes (two non-directional prediction modes and 65 directional prediction modes) in intra prediction. The solid line arrows The 33 directions defined in the H.265 / HEVC standard are represented, and the dashed arrow represents the added 32 directions.
  • the intra prediction unit 124 may correct the pixel value after intra prediction based on the gradient of the reference pixel in the horizontal / vertical direction. Intra prediction with such correction may be called PDPC (position dependent intra prediction combination). Information indicating whether or not PDPC is applied (for example, referred to as a PDPC flag) is signaled, for example, at the CU level.
  • the signalization of this information need not be limited to the CU level, but may be another level (for example, a sequence level, a picture level, a slice level, a tile level, or a CTU level).
  • the inter prediction unit 126 refers to a reference picture stored in the frame memory 122 and is different from the current picture, and performs inter prediction (also referred to as inter-screen prediction) of the current block, thereby generating a prediction signal (inter prediction signal). Prediction signal). Inter prediction is performed in units of a current block or a sub-block (for example, 4 ⁇ 4 block) in the current block. For example, the inter prediction unit 126 performs motion estimation in the reference picture for the current block or sub-block. Then, the inter prediction unit 126 generates an inter prediction signal of the current block or sub-block by performing motion compensation using motion information (for example, a motion vector) obtained by motion search. Then, the inter prediction unit 126 outputs the generated inter prediction signal to the prediction control unit 128.
  • inter prediction also referred to as inter-screen prediction
  • a motion vector predictor may be used for signalizing the motion vector. That is, the difference between the motion vector and the predicted motion vector may be signaled.
  • an inter prediction signal may be generated using not only the motion information of the current block obtained by motion search but also the motion information of adjacent blocks. Specifically, the inter prediction signal is generated in units of sub-blocks in the current block by weighted addition of the prediction signal based on the motion information obtained by motion search and the prediction signal based on the motion information of adjacent blocks. May be.
  • Such inter prediction motion compensation
  • OBMC overlapped block motion compensation
  • OBMC block size information indicating the size of a sub-block for OBMC
  • OBMC flag information indicating whether or not to apply the OBMC mode
  • the level of signalization of these information does not need to be limited to the sequence level and the CU level, and may be other levels (for example, a picture level, a slice level, a tile level, a CTU level, or a sub-block level). Good.
  • FIG. 5B and FIG. 5C are a flowchart and a conceptual diagram for explaining the outline of the predicted image correction process by the OBMC process.
  • a prediction image (Pred) by normal motion compensation is acquired using a motion vector (MV) assigned to an encoding target block.
  • MV motion vector
  • a prediction image (Pred_L) is obtained by applying the motion vector (MV_L) of the encoded left adjacent block to the encoding target block, and prediction is performed by superimposing the prediction image and Pred_L with weights. Perform the first correction of the image.
  • the motion vector (MV_U) of the encoded upper adjacent block is applied to the block to be encoded to obtain a prediction image (Pred_U), and the prediction image and Pred_U that have been subjected to the first correction are weighted. Then, the second correction of the predicted image is performed by superimposing and making it the final predicted image.
  • the two-step correction method using the left adjacent block and the upper adjacent block has been described here, the correction may be performed more times than the two steps using the right adjacent block and the lower adjacent block. Is possible.
  • the area to be overlapped may not be the pixel area of the entire block, but only a part of the area near the block boundary.
  • the processing target block may be a prediction block unit or a sub-block unit obtained by further dividing the prediction block.
  • obmc_flag is a signal indicating whether or not to apply the OBMC process.
  • the encoding apparatus it is determined whether or not the encoding target block belongs to a complex motion region, and if it belongs to a complex motion region, a value 1 is set as obmc_flag. Encoding is performed by applying the OBMC process, and if it does not belong to a complex region of motion, the value 0 is set as obmc_flag and the encoding is performed without applying the OBMC process.
  • the decoding apparatus by decoding the obmc_flag described in the stream, decoding is performed by switching whether to apply the OBMC process according to the value.
  • the motion information may be derived on the decoding device side without being converted into a signal.
  • H.M. A merge mode defined in the H.265 / HEVC standard may be used.
  • the motion information may be derived by performing motion search on the decoding device side. In this case, motion search is performed without using the pixel value of the current block.
  • the same processing may be performed when processing is performed in units of sub-blocks.
  • the evaluation value is calculated by obtaining a difference value of the reconstructed image by pattern matching between a region in the reference picture corresponding to the motion vector and a predetermined region. Note that the evaluation value may be calculated using information other than the difference value.
  • the first pattern matching and the second pattern matching may be referred to as bilateral matching and template matching, respectively.
  • pattern matching is performed between two blocks in two different reference pictures that follow the motion trajectory of the current block. Therefore, in the first pattern matching, a region in another reference picture along the motion trajectory of the current block is used as the predetermined region for calculating the candidate evaluation value described above.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining an example of pattern matching (bilateral matching) between two blocks along a motion trajectory.
  • first pattern matching two blocks along the motion trajectory of the current block (Cur block) and two blocks in two different reference pictures (Ref0, Ref1) are used.
  • two motion vectors MV0, MV1 are derived.
  • MV0, MV1 a reconstructed image at a designated position in the first encoded reference picture (Ref0) designated by the candidate MV, and a symmetric MV obtained by scaling the candidate MV at a display time interval.
  • the difference from the reconstructed image at the designated position in the second encoded reference picture (Ref1) designated in (2) is derived, and the evaluation value is calculated using the obtained difference value.
  • the candidate MV having the best evaluation value among the plurality of candidate MVs may be selected as the final MV.
  • the motion vectors (MV0, MV1) pointing to the two reference blocks are the temporal distance between the current picture (Cur Pic) and the two reference pictures (Ref0, Ref1). It is proportional to (TD0, TD1).
  • the first pattern matching uses a mirror-symmetric bi-directional motion vector Is derived.
  • pattern matching is performed between a template in the current picture (a block adjacent to the current block in the current picture (for example, an upper and / or left adjacent block)) and a block in the reference picture. Therefore, in the second pattern matching, a block adjacent to the current block in the current picture is used as the predetermined region for calculating the candidate evaluation value described above.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining an example of pattern matching (template matching) between a template in the current picture and a block in the reference picture.
  • the current block is searched by searching the reference picture (Ref0) for the block that most closely matches the block adjacent to the current block (Cur block) in the current picture (Cur Pic).
  • Ref0 the reference picture
  • the reconstructed image of the encoded region of the left adjacent area and / or the upper adjacent area, and the equivalent in the encoded reference picture (Ref0) designated by the candidate MV When a difference from the reconstructed image at the position is derived, an evaluation value is calculated using the obtained difference value, and a candidate MV having the best evaluation value among a plurality of candidate MVs is selected as the best candidate MV. Good.
  • FRUC flag Information indicating whether or not to apply such FRUC mode
  • FRUC flag information indicating whether or not to apply such FRUC mode
  • the FRUC mode is applied (for example, when the FRUC flag is true)
  • information indicating the pattern matching method (first pattern matching or second pattern matching) (for example, called the FRUC mode flag) is signaled at the CU level. It becomes. Note that the signalization of these pieces of information need not be limited to the CU level, but may be other levels (for example, sequence level, picture level, slice level, tile level, CTU level, or sub-block level). .
  • BIO bi-directional optical flow
  • FIG. 8 is a diagram for explaining a model assuming constant velocity linear motion.
  • (vx, vy) indicates a velocity vector
  • ⁇ 0 and ⁇ 1 indicate temporal distances between the current picture (Cur Pic) and two reference pictures (Ref0, Ref1), respectively.
  • (MVx0, MVy0) indicates a motion vector corresponding to the reference picture Ref0
  • (MVx1, MVy1) indicates a motion vector corresponding to the reference picture Ref1.
  • This optical flow equation consists of (i) the product of the time derivative of the luminance value, (ii) the horizontal component of the horizontal velocity and the spatial gradient of the reference image, and (iii) the vertical velocity and the spatial gradient of the reference image. Indicates that the sum of the products of the vertical components of is equal to zero.
  • the block-based motion vector obtained from the merge list or the like is corrected in pixel units.
  • the motion vector may be derived on the decoding device side by a method different from the derivation of the motion vector based on the model assuming constant velocity linear motion.
  • a motion vector may be derived for each subblock based on the motion vectors of a plurality of adjacent blocks.
  • This mode may be referred to as an affine motion compensation prediction mode.
  • FIG. 9A is a diagram for explaining derivation of motion vectors in units of sub-blocks based on motion vectors of a plurality of adjacent blocks.
  • the current block includes 16 4 ⁇ 4 sub-blocks.
  • the motion vector v0 of the upper left corner control point of the current block is derived based on the motion vector of the adjacent block
  • the motion vector v1 of the upper right corner control point of the current block is derived based on the motion vector of the adjacent subblock.
  • the motion vector (vx, vy) of each sub-block in the current block is derived by the following equation (2).
  • x and y indicate the horizontal position and vertical position of the sub-block, respectively, and w indicates a predetermined weight coefficient.
  • Such an affine motion compensation prediction mode may include several modes in which the motion vector derivation methods of the upper left and upper right corner control points are different.
  • Information indicating such an affine motion compensation prediction mode (for example, called an affine flag) is signaled at the CU level. Note that the information indicating the affine motion compensation prediction mode need not be limited to the CU level, but other levels (for example, sequence level, picture level, slice level, tile level, CTU level, or sub-block level). ).
  • the prediction control unit 128 selects either the intra prediction signal or the inter prediction signal, and outputs the selected signal to the subtraction unit 104 and the addition unit 116 as a prediction signal.
  • FIG. 9B is a diagram for explaining the outline of the motion vector deriving process in the merge mode.
  • a prediction MV list in which prediction MV candidates are registered is generated.
  • prediction MV candidates spatial adjacent prediction MVs that are MVs of a plurality of encoded blocks located spatially around the encoding target block, and the position of the encoding target block in the encoded reference picture are projected.
  • Temporal adjacent prediction MV that is MV of neighboring blocks combined prediction MV that is MV generated by combining MV values of spatial adjacent prediction MV and temporal adjacent prediction MV, zero prediction MV that is MV having a value of zero, and the like There is.
  • variable length encoding unit describes and encodes merge_idx which is a signal indicating which prediction MV is selected in the stream.
  • the prediction MV registered in the prediction MV list described with reference to FIG. 9B is an example, and the number of prediction MVs may be different from the number in the figure, or may not include some types of prediction MVs in the figure. It may be the composition which added prediction MV other than the kind of prediction MV in a figure.
  • the final MV may be determined by performing DMVR processing, which will be described later, using the MV of the encoding target block derived by the merge mode.
  • FIG. 9C is a conceptual diagram for explaining an outline of DMVR processing.
  • the optimal MVP set in the processing target block is set as a candidate MV, and reference pixels from a first reference picture that is a processed picture in the L0 direction and a second reference picture that is a processed picture in the L1 direction are set according to the candidate MV. Are obtained, and a template is generated by taking the average of each reference pixel.
  • the peripheral areas of the candidate MVs of the first reference picture and the second reference picture are searched, respectively, and the MV with the lowest cost is determined as the final MV.
  • the cost value is calculated using a difference value between each pixel value of the template and each pixel value of the search area, an MV value, and the like.
  • FIG. 9D is a diagram for explaining an outline of a predicted image generation method using luminance correction processing by LIC processing.
  • an MV for obtaining a reference image corresponding to a block to be encoded is derived from a reference picture that is an encoded picture.
  • the predicted image for the encoding target block is generated by performing the brightness correction process using the brightness correction parameter for the reference image in the reference picture specified by MV.
  • the shape of the peripheral reference region in FIG. 9D is an example, and other shapes may be used.
  • the process of generating a predicted image from one reference picture has been described, but the same applies to the case of generating a predicted image from a plurality of reference pictures, and the same applies to reference images acquired from each reference picture.
  • the predicted image is generated after performing the luminance correction processing by the method.
  • lic_flag is a signal indicating whether to apply LIC processing.
  • the encoding device it is determined whether or not the encoding target block belongs to an area where the luminance change occurs, and if it belongs to the area where the luminance change occurs, lic_flag is set. Encode by applying LIC processing with a value of 1 set, and if not belonging to an area where a luminance change has occurred, set 0 as lic_flag and perform encoding without applying the LIC processing .
  • the decoding device by decoding lic_flag described in the stream, decoding is performed by switching whether to apply the LIC processing according to the value.
  • a method for determining whether or not to apply LIC processing for example, there is a method for determining whether or not LIC processing has been applied to peripheral blocks.
  • the encoding target block is in the merge mode
  • whether or not the surrounding encoded blocks selected in the derivation of the MV in the merge mode processing are encoded by applying the LIC processing. Judgment is performed, and encoding is performed by switching whether to apply the LIC processing according to the result.
  • the decoding process is exactly the same.
  • the decoding device 200 is realized by, for example, a general-purpose processor and a memory.
  • the processor executes the entropy decoding unit 202, the inverse quantization unit 204, the inverse transformation unit 206, the addition unit 208, the loop filter unit 212, and the intra prediction unit. 216, the inter prediction unit 218, and the prediction control unit 220.
  • the decoding apparatus 200 is dedicated to the entropy decoding unit 202, the inverse quantization unit 204, the inverse transformation unit 206, the addition unit 208, the loop filter unit 212, the intra prediction unit 216, the inter prediction unit 218, and the prediction control unit 220. It may be realized as one or more electronic circuits.
  • the entropy decoding unit 202 performs entropy decoding on the encoded bit stream. Specifically, the entropy decoding unit 202 performs arithmetic decoding from a coded bitstream to a binary signal, for example. Then, the entropy decoding unit 202 debinarizes the binary signal. As a result, the entropy decoding unit 202 outputs the quantized coefficient to the inverse quantization unit 204 in units of blocks.
  • the inverse quantization unit 204 inversely quantizes the quantization coefficient of a decoding target block (hereinafter referred to as a current block) that is an input from the entropy decoding unit 202. Specifically, the inverse quantization unit 204 inversely quantizes each quantization coefficient of the current block based on the quantization parameter corresponding to the quantization coefficient. Then, the inverse quantization unit 204 outputs the quantization coefficient (that is, the transform coefficient) obtained by inverse quantization of the current block to the inverse transform unit 206.
  • a decoding target block hereinafter referred to as a current block
  • the inverse quantization unit 204 inversely quantizes each quantization coefficient of the current block based on the quantization parameter corresponding to the quantization coefficient. Then, the inverse quantization unit 204 outputs the quantization coefficient (that is, the transform coefficient) obtained by inverse quantization of the current block to the inverse transform unit 206.
  • the inverse conversion unit 206 determines the current block based on the information indicating the read conversion type. Inversely transform the conversion coefficient of.
  • the inverse transform unit 206 applies inverse retransformation to the transform coefficient.
  • the adder 208 reconstructs the current block by adding the prediction error input from the inverse converter 206 and the prediction sample input from the prediction controller 220. Then, the adding unit 208 outputs the reconfigured block to the block memory 210 and the loop filter unit 212.
  • the block memory 210 is a storage unit for storing a block that is referred to in intra prediction and that is within a decoding target picture (hereinafter referred to as a current picture). Specifically, the block memory 210 stores the reconstructed block output from the adding unit 208.
  • one filter is selected from the plurality of filters based on the local gradient direction and activity, The selected filter is applied to the reconstruction block.
  • the intra prediction unit 216 performs intra prediction with reference to the block in the current picture stored in the block memory 210 based on the intra prediction mode read from the encoded bitstream, so that a prediction signal (intra prediction Signal). Specifically, the intra prediction unit 216 generates an intra prediction signal by performing intra prediction with reference to a sample (for example, luminance value and color difference value) of a block adjacent to the current block, and performs prediction control on the intra prediction signal. Output to the unit 220.
  • a prediction signal for example, luminance value and color difference value
  • the inter prediction unit 218 refers to the reference picture stored in the frame memory 214 and predicts the current block. Prediction is performed in units of a current block or a sub-block (for example, 4 ⁇ 4 block) in the current block. For example, the inter prediction unit 218 generates an inter prediction signal of the current block or sub-block by performing motion compensation using motion information (for example, a motion vector) read from the encoded bitstream, and generates the inter prediction signal. The result is output to the prediction control unit 220.
  • motion information for example, a motion vector
  • the inter prediction unit 218 When the information read from the encoded bitstream indicates that the OBMC mode is to be applied, the inter prediction unit 218 includes not only the motion information of the current block obtained by motion search but also the motion information of adjacent blocks. To generate an inter prediction signal.
  • the inter prediction unit 218 follows the pattern matching method (bilateral matching or template matching) read from the encoded stream. Motion information is derived by performing motion search. Then, the inter prediction unit 218 performs motion compensation using the derived motion information.
  • the inter prediction unit 218 derives a motion vector based on a model assuming constant velocity linear motion. Also, when the information read from the encoded bitstream indicates that the affine motion compensated prediction mode is applied, the inter prediction unit 218 determines the motion vector in units of subblocks based on the motion vectors of a plurality of adjacent blocks. Is derived.
  • the prediction control unit 220 selects either the intra prediction signal or the inter prediction signal, and outputs the selected signal to the adding unit 208 as a prediction signal.
  • FIG. 11 shows video encoding processing according to the second embodiment.
  • step S1001 a first parameter for identifying a partition mode for dividing the first block into a plurality of sub-blocks from the plurality of partition modes is written in the bitstream. If the partition mode is used, the block is divided into a plurality of sub-blocks. If different split modes are used, the block is split into multiple sub-blocks of different shapes, different heights or different widths.
  • FIG. 28 shows an example of a partition mode for dividing a block of N ⁇ N pixels in the second embodiment.
  • (a) to (h) show different partition modes.
  • a block of N ⁇ N pixels for example, 16 ⁇ 16 pixels, and the value of “N” can take any integer multiple of 4 from 8 to 128) Divided into sub-blocks of two N / 2xN pixels (eg 8x16 pixels).
  • the N ⁇ N pixel block is divided into N / 4 ⁇ N pixel (for example, 4 ⁇ 16 pixel) sub-blocks and 3N / 4 ⁇ N pixel (for example, 12 ⁇ 16 pixel) sub-blocks.
  • the partition mode (c) is used, a block of N ⁇ N pixels is divided into a sub-block of 3N / 4 ⁇ N pixels (for example, 12 ⁇ 16 pixels) and a sub-block of N / 4 ⁇ N pixels (for example, 4 ⁇ 16 pixels).
  • a block of N ⁇ N pixels includes a sub-block of (N / 4) ⁇ N pixels (for example, 4 ⁇ 16 pixels), a sub-block of N / 2 ⁇ N pixels (for example, 8 ⁇ 16 pixels), and N / 4 ⁇ N pixels. It is divided into sub-blocks (for example, 4 ⁇ 16 pixels). If the partition mode (e) is used, a block of N ⁇ N pixels is divided into two N ⁇ N / 2 pixel (for example, 16 ⁇ 8 pixels) sub-blocks.
  • a block of N ⁇ N pixels is divided into a sub-block of N ⁇ N / 4 pixels (for example, 16 ⁇ 4 pixels) and a sub-block of N ⁇ 3N / 4 pixels (for example, 16 ⁇ 12 pixels).
  • a block of NxN pixels is divided into a subblock of Nx3N / 4 pixels (for example, 16x12 pixels) and a subblock of NxN / 4 pixels (for example, 16x4 pixels).
  • a block of NxN pixels includes a subblock of NxN / 4 pixels (for example, 16x4 pixels), a subblock of NxN / 2 pixels (for example, 16x8 pixels), and NxN / 4 pixels (for example, 16x4). Pixel) sub-blocks.
  • step S1002 it is determined whether or not the first parameter identifies the first partition mode.
  • step S1003 whether or not to select the second partition mode as a candidate for dividing the second block is determined based on at least whether or not the first parameter identifies the first partition mode. to decide.
  • Two different partition mode sets may divide a block into sub-blocks of the same shape and size.
  • the sub-blocks (1b) and (2c) have the same shape and size.
  • One partition mode set can include at least two partition modes.
  • one partition mode set includes a binary tree vertical division of the central sub-block and a non-division of the other sub-blocks following the tri-tree vertical division. Can be included.
  • another partition mode set may include binary tree vertical partitioning of both sub-blocks following binary tree vertical partitioning. it can. Both partition mode sets are sub-blocks of the same shape and size.
  • Two partition mode sets that divide a block into sub-blocks of the same shape and size, selecting between two partition mode sets with different number of bins or different number of bits when encoded in a bitstream A partition mode set with fewer bins or fewer bits is selected. The number of bins and the number of bits correspond to the code amount.
  • Two partition mode sets that divide a block into sub-blocks of the same shape and size, and select between two partition mode sets with the same number of bins or the same number of bits when encoded in a bitstream
  • the partition mode set that appears first in a predetermined order of the plurality of partition mode sets is selected.
  • the predetermined order may be, for example, an order based on the number of partition modes in each partition mode set.
  • FIGS. 31A and 31B are diagrams illustrating an example of dividing a block into sub-blocks using a partition mode set having a smaller number of bins in the partition mode encoding.
  • the second partition mode for the right N ⁇ N pixel block is not selected in step (2c). This is because, in the partition mode encoding method of FIG. 31B, the second partition mode set (2a, 2b, 2c) is more in partition mode encoding than the first partition mode set (1a, 1b). Because it requires a bottle of
  • 32A to 32C are diagrams showing an example of dividing a block into sub-blocks using a partition mode set that first appears in a predetermined order of a plurality of partition mode sets.
  • the second partition mode for the lower 2N ⁇ N / 2 pixel block is not selected in step (2c). This is because, in the partition mode encoding method of FIG.
  • the second partition mode set (2a, 2b, 2c) has the same number of bins as the first partition mode set (1a, 1b, 1c, 1d), and This is because they appear after the first partition mode set (1a, 1b, 1c, 1d) in the predetermined order of the partition mode set shown in FIG. 32C.
  • the predetermined order of the plurality of partition mode sets can be fixed or signaled in the bitstream.
  • FIG. 20 shows an example in which the second partition mode is not selected for dividing the block of 2N ⁇ N pixels as shown in step (2c) in the second embodiment.
  • a block of 2N ⁇ 2N pixels for example, 16 ⁇ 16 pixels
  • N ⁇ N pixels for example, 8 ⁇ 8 pixels
  • It can be equally divided into blocks.
  • a block of 2N ⁇ 2N pixels can be equally divided horizontally into two sub-blocks of 2N ⁇ N pixels (for example, 16 ⁇ 8 pixels) as in step (2a). .
  • the upper 2N ⁇ N pixel block (first block) is vertically divided into two N ⁇ N pixel sub-blocks in the first partition mode as in step (2b).
  • the second partition mode that vertically divides the lower 2N ⁇ N pixel block (second block) into two N ⁇ N pixel sub-blocks is not selected as a possible partition mode candidate. This is because the same subblock size as the subblock size obtained by the four divisions of the first division method (i) is generated.
  • the first partition mode is used, the first block is equally divided into two sub-blocks in the vertical direction, and if the second partition mode is used, the first block is perpendicular to the first block.
  • the second partition mode is not selected as a candidate.
  • FIG. 21 shows an example in which the second partition mode is not selected for dividing the block of N ⁇ 2N pixels as shown in step (2c) in the second embodiment.
  • a block of 2N ⁇ 2N pixels can be equally divided into four sub-blocks of N ⁇ N pixels as in step (1a).
  • a block of 2N ⁇ 2N pixels can be equally divided vertically into two sub-blocks of 2N ⁇ N pixels (for example, 8 ⁇ 16 pixels) as in step (2a). .
  • step In (2c) when the left Nx2N pixel block (first block) is horizontally divided into two NxN pixel sub-blocks by the first partition mode as in step (2b), step In (2c), the second partition mode that horizontally divides the right Nx2N pixel block (second block) into two NxN pixel sub-blocks is not selected as a possible partition mode candidate. This is because the same subblock size as the subblock size obtained by the four divisions of the first division method (i) is generated.
  • the first partition mode is used, the first block is equally divided into two sub-blocks in the horizontal direction, and if the second partition mode is used, the first block is horizontal.
  • the second partition mode is not selected as a candidate.
  • FIG. 40 shows an example in which a 4N ⁇ 2N partition is divided into three at a ratio of 1: 2: 1, such as Nx2N, 2Nx2N, and Nx2N in FIG.
  • the partition mode for dividing the lower block into three at a ratio of 1: 2: 1 is not selected as a possible partition mode candidate.
  • the three divisions may be a ratio different from 1: 2: 1.
  • it may be divided into three or more, may be divided into two, or may be a ratio different from 1: 1 such as 1: 2 or 1: 3.
  • FIG. 40 shows an example of dividing in the horizontal direction first, but the same restriction can be applied when dividing in the vertical direction for the first time.
  • FIG. 43 is a second example of restriction when a square is divided into three parts in the vertical direction and further divided into two equal parts in the horizontal direction.
  • the partition mode for dividing the lower block of 4N ⁇ 2N into 1: 2: 1 can be selected.
  • Information indicating whether the constraint of FIG. 40 or the constraint of FIG. 43 is applied may be separately encoded into header information or the like. Or you may apply a restriction
  • an optimal partition may be determined while selecting a partition mode in a predetermined order during encoding. For example, it is possible to first try 2 divisions and then try 3 divisions or 4 divisions (horizontal and vertical halves). At this time, before the trial of three divisions as shown in FIG. 43, the trial starting from the two divisions as in the example of FIG. 40 has been performed. Therefore, in the trial starting from the division into two, since the partition that equally divides horizontally and further divides the upper and lower two blocks vertically into three equal parts has been tried, the constraint of FIG. 43 is applied. In this way, the restriction method to be selected may be determined based on a predetermined encoding method.
  • the central N ⁇ N pixel block in the step (1b), can be divided vertically into two N / 2 ⁇ N pixel (for example, 4 ⁇ 8 pixel) sub-blocks.
  • step (2c) when the left NxN pixel block (first block) is vertically divided into two N / 2xN pixel sub-blocks as in step (2b), step (2c)
  • the partition mode in which the right NxN pixel block (second block) is vertically divided into two N / 2xN pixel sub-blocks is not selected as a possible partition mode candidate. This is because the same subblock size as that obtained by the first division method (i), that is, four N / 2 ⁇ N pixel subblocks are generated.
  • the first block when the first partition mode is used, the first block is equally divided into two sub-blocks in the vertical direction, and when the second partition mode is used, the first block is horizontal.
  • the second partition mode is not selected as a candidate.
  • FIG. 23 shows an example in which the second partition mode is not selected for dividing the N ⁇ N pixel block in the second embodiment, as shown in step (2c).
  • N ⁇ 2N pixels for example, 8 ⁇ 16 pixels, the value of “N” is an integer of 4 from 8 to 128)
  • NxN / 2 pixel sub-block, NxN pixel sub-block, and NxN / 2 pixel sub-block (eg 8x4 pixel sub-block, 8x8 pixel sub-block and 8x4 pixel sub-block) Can be divided into Moreover, it is also possible to divide into two N ⁇ N pixel sub-blocks using the second division method as in step (2a).
  • the first partition mode is used, the first block is equally divided into two sub-blocks in the horizontal direction, and if the second partition mode is used, the first block is perpendicular to the first block.
  • the second partition mode is not selected as a candidate.
  • a partition mode different from the second partition mode is selected to divide the second block in step S1006. Is done.
  • the partition mode selected here divides the block into sub-blocks having different shapes or different sizes compared to the sub-blocks generated by the second partition mode.
  • FIG. 24 shows an example of dividing a block of 2N ⁇ N pixels using the selected partition mode when the second partition mode is not selected, as shown in step (3), in the second embodiment.
  • the selected partition mode is to divide the current block of 2N ⁇ N pixels (lower block in this example) into three sub-blocks as shown in (c) and (f) of FIG. Can do.
  • the sizes of the three sub blocks may be different.
  • the large sub-block may have a width / height twice that of the small sub-block.
  • the selected partition mode makes the current block into two sub-blocks (asymmetric binary trees) having different sizes as shown in (a), (b), (d) and (e) of FIG. It can also be divided. For example, if an asymmetric binary tree is used, the large sub-block can have a width / height three times that of the small sub-block.
  • FIG. 26 shows an example of dividing a block of N ⁇ N pixels using the selected partition mode when the second partition mode is not selected as shown in step (3) in the second embodiment.
  • the 2N ⁇ N pixel block is vertically divided into two N ⁇ N pixel sub-blocks
  • the left N ⁇ N pixel block is divided into two N / N blocks. It is divided vertically into 2 ⁇ N pixel sub-blocks.
  • step (3) using the selected partition mode for the current block of N ⁇ N pixels (in this example, the left block), the current block is changed to 3 as shown in (c) and (f) of FIG. It can be divided into two sub-blocks.
  • the sizes of the three sub blocks may be different.
  • the large sub-block may have a width / height twice that of the small sub-block.
  • the selected partition mode makes the current block into two sub-blocks (asymmetric binary trees) having different sizes as shown in (a), (b), (d) and (e) of FIG. It can also be divided. For example, if an asymmetric binary tree is used, the large sub-block can have a width / height three times that of the small sub-block.
  • FIG. 27 shows an example of dividing a block of N ⁇ N pixels using the selected partition mode when the second partition mode is not selected as shown in step (3) in the second embodiment.
  • the Nx2N pixel block is horizontally divided into two NxN pixel sub-blocks
  • the upper NxN pixel block is divided into two NxN / blocks. It is divided horizontally into sub-blocks of 2 pixels.
  • the selected block mode for the current block of N ⁇ N pixels (in this example, the lower block) is used to change the current block to 3 as shown in FIGS. 27 (c) and (f). It can be divided into two sub-blocks. The sizes of the three sub blocks may be different.
  • the large sub-block may have a width / height twice that of the small sub-block.
  • the selected partition mode makes the current block into two sub-blocks (asymmetric binary trees) having different sizes as shown in (a), (b), (d) and (e) of FIG. It can also be divided. For example, if an asymmetric binary tree is used, the large sub-block can have a width / height three times that of the small sub-block.
  • FIG. 17 shows possible positions of the first parameter in the compressed video stream.
  • the first parameter can be arranged in a video parameter set, a sequence parameter set, a picture parameter set, a slice header, or a coding tree unit.
  • the first parameter may indicate a method for dividing the block into a plurality of sub-blocks.
  • the first parameter may include a flag indicating whether to divide the block horizontally or vertically.
  • the first parameter may include a parameter indicating whether to divide the block into two or more sub-blocks.
  • FIG. 18 shows possible positions of the second parameter in the compressed video stream.
  • the second parameter may be arranged in a video parameter set, a sequence parameter set, a picture parameter set, a slice header, or a coding tree unit.
  • the second parameter may indicate a method for dividing the block into a plurality of sub-blocks.
  • the second parameter may include a flag indicating whether to divide the block horizontally or vertically.
  • the second parameter may include a parameter indicating whether to divide the block into two or more sub-blocks.
  • the second parameter is arranged subsequent to the first parameter in the bit stream.
  • the first block and the second block are different blocks.
  • the first block and the second block may be included in the same frame.
  • the first block may be a block adjacent on the second block.
  • the first block may be a block adjacent to the left of the second block.
  • step S1007 the second block is divided into sub-blocks using the selected partition mode.
  • step S1008 the divided blocks are encoded.
  • FIG. 15 is a block diagram showing the structure of the video / image coding apparatus according to Embodiment 2 or 3.
  • the video encoding device 5000 is a device for encoding an input video / image for each block and generating an encoded output bitstream. As illustrated in FIG. 15, the video encoding device 5000 includes a transform unit 5001, a quantization unit 5002, an inverse quantization unit 5003, an inverse transform unit 5004, a block memory 5005, a frame memory 5006, and intra prediction. Unit 5007, inter prediction unit 5008, entropy encoding unit 5009, and block division determination unit 5010.
  • the input video is input to the adder, and the added value is output to the conversion unit 5001.
  • the conversion unit 5001 Based on the block partition mode derived by the block division determination unit 5010, the conversion unit 5001 converts the addition value into a frequency coefficient, and outputs the frequency coefficient to the quantization unit 5002.
  • Block partition mode can be associated with block partition mode, block partition type, or block partition direction.
  • the quantization unit 5002 quantizes the input quantization coefficient and outputs the quantized value to the inverse quantization unit 5003 and the entropy coding unit 5009.
  • the inverse quantization unit 5003 performs inverse quantization on the quantized value output from the quantization unit 5002 and outputs the frequency coefficient to the inverse transform unit 5004.
  • the inverse transform unit 5004 performs an inverse frequency transform on the frequency coefficient based on the block partition mode derived by the block division determination unit 5010, converts the frequency coefficient into a bitstream sample value, and adds the sample value to an adder Output to.
  • the adder adds the sample value of the bit stream output from the inverse transform unit 5004 to the predicted video / image value output from the intra / inter prediction units 5007 and 5008, and the added value is a block memory for further prediction. 5005 or the frame memory 5006.
  • the block division determination unit 5010 collects block information from the block memory 5005 or the frame memory 5006, and derives a parameter related to the block partition mode and the block partition mode. If the derived block partition mode is used, the block is divided into a plurality of sub-blocks.
  • the intra / inter prediction units 5007 and 5008 include the video / image stored in the block memory 5005 or the video / image in the frame memory 5006 reconstructed in the block partition mode derived by the block division determination unit 5010. For example, a video / image area most similar to the input video / image to be predicted is estimated.
  • the entropy encoding unit 5009 encodes the quantization value output from the quantization unit 5002, encodes the parameter from the block division determination unit 5010, and outputs a bit stream.
  • FIG. 12 shows video decoding processing according to the second embodiment.
  • step S2001 the first parameter for identifying the partition mode for dividing the first block into sub-blocks from the plurality of partition modes is read from the bitstream.
  • the partition mode the block is divided into sub-blocks, and using the different partition modes, the block is divided into sub-blocks having different shapes, different heights or different widths.
  • FIG. 28 shows an example of a partition mode for dividing a block of N ⁇ N pixels in the second embodiment.
  • (a) to (h) show different partition modes.
  • a block of N ⁇ N pixels for example, 16 ⁇ 16 pixels, and the value of “N” can take any integer multiple of 4 from 8 to 128) Divided into sub-blocks of two N / 2xN pixels (eg 8x16 pixels).
  • the N ⁇ N pixel block is divided into N / 4 ⁇ N pixel (for example, 4 ⁇ 16 pixel) sub-blocks and 3N / 4 ⁇ N pixel (for example, 12 ⁇ 16 pixel) sub-blocks.
  • the partition mode (c) is used, a block of N ⁇ N pixels is divided into a sub-block of 3N / 4 ⁇ N pixels (for example, 12 ⁇ 16 pixels) and a sub-block of N / 4 ⁇ N pixels (for example, 4 ⁇ 16 pixels).
  • a block of N ⁇ N pixels is divided into a sub-block of N ⁇ N / 4 pixels (for example, 16 ⁇ 4 pixels) and a sub-block of N ⁇ 3N / 4 pixels (for example, 16 ⁇ 12 pixels).
  • a block of NxN pixels is divided into a subblock of Nx3N / 4 pixels (for example, 16x12 pixels) and a subblock of NxN / 4 pixels (for example, 16x4 pixels).
  • a block of NxN pixels includes a subblock of NxN / 4 pixels (for example, 16x4 pixels), a subblock of NxN / 2 pixels (for example, 16x8 pixels), and NxN / 4 pixels (for example, 16x4). Pixel) sub-blocks.
  • step S2003 whether or not to select the second partition mode as a candidate for dividing the second block is determined based on at least whether or not the first parameter identifies the first partition mode. to decide.
  • Two different partition mode sets may divide a block into sub-blocks of the same shape and size.
  • the sub-blocks (1b) and (2c) have the same shape and size.
  • One partition mode set can include at least two partition modes.
  • one partition mode set includes a binary tree vertical division of the central sub-block and a non-division of the other sub-blocks following the tri-tree vertical division. Can be included.
  • another partition mode set may include binary tree vertical partitioning of both sub-blocks following binary tree vertical partitioning. it can. Both partition mode sets are sub-blocks of the same shape and size.
  • Two partition mode sets that divide a block into sub-blocks of the same shape and size, and select between two partition mode sets with the same number of bins or the same number of bits when encoded in a bitstream
  • the partition mode set that appears first in a predetermined order of the plurality of partition mode sets is selected.
  • the predetermined order may be, for example, an order based on the number of partition modes in each partition mode set.
  • FIGS. 31A and 31B are diagrams illustrating an example of dividing a block into sub-blocks using a partition mode set having a smaller number of bins in the partition mode encoding.
  • the second partition mode for the right N ⁇ N pixel block is not selected in step (2c). This is because, in the partition mode encoding method of FIG. 31B, the second partition mode set (2a, 2b, 2c) is more in partition mode encoding than the first partition mode set (1a, 1b). Because it requires a bottle of
  • FIG. 32A is a diagram illustrating an example of dividing a block into sub-blocks using a partition mode set that first appears in a predetermined order of a plurality of partition mode sets.
  • the second partition mode for the lower 2N ⁇ N / 2 pixel block is not selected in step (2c). This is because, in the partition mode encoding method of FIG.
  • the second partition mode set (2a, 2b, 2c) has the same number of bins as the first partition mode set (1a, 1b, 1c, 1d), and This is because they appear after the first partition mode set (1a, 1b, 1c, 1d) in the predetermined order of the partition mode set shown in FIG. 32C.
  • the predetermined order of the plurality of partition mode sets can be fixed or signaled in the bitstream.
  • FIG. 20 shows an example in which the second partition mode is not selected for dividing the block of 2N ⁇ N pixels as shown in step (2c) in the second embodiment.
  • a block of 2N ⁇ 2N pixels for example, 16 ⁇ 16 pixels
  • N ⁇ N pixels for example, 8 ⁇ 8 pixels
  • It can be equally divided into blocks.
  • a block of 2N ⁇ 2N pixels can be equally divided horizontally into two sub-blocks of 2N ⁇ N pixels (for example, 16 ⁇ 8 pixels) as in step (2a). .
  • step In (2c) when the upper 2N ⁇ N pixel block (first block) is vertically divided into two N ⁇ N pixel sub-blocks by the first partition mode as in step (2b), step In (2c), the second partition mode in which the lower 2N ⁇ N pixel block (second block) is vertically divided into two N ⁇ N pixel sub-blocks is not selected as a possible partition mode candidate. This is because the same subblock size as the subblock size obtained by the four divisions of the first division method (i) is generated.
  • the first partition mode is used, the first block is equally divided into two sub-blocks in the vertical direction, and if the second partition mode is used, the first block is perpendicular to the first block.
  • the second partition mode is not selected as a candidate.
  • FIG. 21 shows an example in which the second partition mode is not selected for dividing the block of N ⁇ 2N pixels as shown in step (2c) in the second embodiment.
  • a block of 2N ⁇ 2N pixels can be equally divided into four sub-blocks of N ⁇ N pixels as in step (1a).
  • a block of 2N ⁇ 2N pixels can be equally divided vertically into two sub-blocks of 2N ⁇ N pixels (for example, 8 ⁇ 16 pixels) as in step (2a). .
  • step In (2c) when the left Nx2N pixel block (first block) is horizontally divided into two NxN pixel sub-blocks by the first partition mode as in step (2b), step In (2c), the second partition mode that horizontally divides the right Nx2N pixel block (second block) into two NxN pixel sub-blocks is not selected as a possible partition mode candidate. This is because the same subblock size as the subblock size obtained by the four divisions of the first division method (i) is generated.
  • the first partition mode is used, the first block is equally divided into two sub-blocks in the horizontal direction, and if the second partition mode is used, the first block is horizontal.
  • the second partition mode is not selected as a candidate.
  • FIG. 22 shows an example in which the second partition mode is not selected for dividing the block of N ⁇ N pixels as shown in step (2c) in the second embodiment.
  • 2N ⁇ N pixels for example, 16 ⁇ 8 pixels, the value of “N” is 4 from 8 to 128).
  • a block of N / 2xN pixels, NxN pixels, and N / 2xN pixels e.g., a 4x8 pixel subblock, an 8x8 pixel subblock, and 4 ⁇ 8 pixel sub-blocks).
  • a block of 2N ⁇ N pixels can be divided into two N ⁇ N pixel sub-blocks as in step (2a).
  • the central N ⁇ N pixel block in the step (1b), can be divided vertically into two N / 2 ⁇ N pixel (for example, 4 ⁇ 8 pixel) sub-blocks.
  • step (2c) when the left NxN pixel block (first block) is vertically divided into two N / 2xN pixel sub-blocks as in step (2b), step (2c)
  • the partition mode in which the right NxN pixel block (second block) is vertically divided into two N / 2xN pixel sub-blocks is not selected as a possible partition mode candidate. This is because the same subblock size as that obtained by the first division method (i), that is, four N / 2 ⁇ N pixel subblocks are generated.
  • FIG. 23 shows an example in which the second partition mode is not selected for dividing the N ⁇ N pixel block in the second embodiment, as shown in step (2c).
  • N ⁇ 2N pixels for example, 8 ⁇ 16 pixels, the value of “N” is an integer of 4 from 8 to 128)
  • NxN / 2 pixel sub-block, NxN pixel sub-block, and NxN / 2 pixel sub-block (eg 8x4 pixel sub-block, 8x8 pixel sub-block and 8x4 pixel sub-block) Can be divided into Moreover, it is also possible to divide into two N ⁇ N pixel sub-blocks using the second division method as in step (2a).
  • the first partition mode is used, the first block is equally divided into two sub-blocks in the horizontal direction, and if the second partition mode is used, the first block is perpendicular to the first block.
  • the second partition mode is not selected as a candidate.
  • the second partition mode is selected as a candidate for dividing the second block (N in S2003)
  • the second parameter is read from the bitstream in step S2004, and the second partition mode is selected as a candidate.
  • a partition mode is selected from a plurality of partition modes including.
  • a partition mode different from the second partition mode is selected to divide the second block in step S2005. Is done.
  • the partition mode selected here divides the block into sub-blocks having different shapes or different sizes compared to the sub-blocks generated by the second partition mode.
  • FIG. 24 shows an example of dividing a block of 2N ⁇ N pixels using the selected partition mode when the second partition mode is not selected, as shown in step (3), in the second embodiment.
  • the selected partition mode is to divide the current block of 2N ⁇ N pixels (lower block in this example) into three sub-blocks as shown in (c) and (f) of FIG. Can do.
  • the sizes of the three sub blocks may be different.
  • the large sub-block may have a width / height twice that of the small sub-block.
  • the selected partition mode makes the current block into two sub-blocks (asymmetric binary trees) having different sizes as shown in (a), (b), (d) and (e) of FIG. It can also be divided. For example, if an asymmetric binary tree is used, the large sub-block can have a width / height three times that of the small sub-block.
  • FIG. 25 shows an example of dividing a block of N ⁇ 2N pixels using the selected partition mode when the second partition mode is not selected as shown in step (3) in the second embodiment.
  • the selected partition mode is to divide the current block of N ⁇ 2N pixels (right block in this example) into three sub-blocks as shown in FIGS. 25 (c) and (f). Can do.
  • the sizes of the three sub blocks may be different.
  • the large sub-block may have a width / height twice that of the small sub-block.
  • the selected partition mode makes the current block into two sub-blocks (asymmetric binary trees) having different sizes as shown in (a), (b), (d) and (e) of FIG. It can also be divided. For example, if an asymmetric binary tree is used, the large sub-block can have a width / height three times that of the small sub-block.
  • FIG. 26 shows an example of dividing a block of N ⁇ N pixels using the selected partition mode when the second partition mode is not selected as shown in step (3) in the second embodiment.
  • the 2N ⁇ N pixel block is vertically divided into two N ⁇ N pixel sub-blocks
  • the left N ⁇ N pixel block is divided into two N / N blocks. It is divided vertically into 2 ⁇ N pixel sub-blocks.
  • step (3) using the selected partition mode for the current block of N ⁇ N pixels (in this example, the left block), the current block is changed to 3 as shown in (c) and (f) of FIG. It can be divided into two sub-blocks.
  • the sizes of the three sub blocks may be different.
  • the large sub-block may have a width / height twice that of the small sub-block.
  • the selected partition mode makes the current block into two sub-blocks (asymmetric binary trees) having different sizes as shown in (a), (b), (d) and (e) of FIG. It can also be divided. For example, if an asymmetric binary tree is used, the large sub-block can have a width / height three times that of the small sub-block.
  • step S2006 the second block is divided into sub-blocks using the selected partition mode.
  • step S2007 the divided blocks are decoded.
  • FIG. 16 is a block diagram showing the structure of the video / image decoding apparatus according to Embodiment 2 or 3.
  • the inverse quantization unit 6002 inversely quantizes the decoded value and outputs the frequency coefficient to the inverse transform unit 6003.
  • the inverse transform unit 6003 performs inverse frequency transform on the frequency coefficient based on the block partition mode derived by the block division determination unit 6008, converts the frequency coefficient into a sample value, and outputs the sample value to the adder.
  • Block partition mode can be associated with block partition mode, block partition type, or block partition direction.
  • the adder adds the sample value to the prediction video / image value output from the intra / inter prediction units 6006 and 6007, outputs the addition value to the display, and the addition value is added to the block memory 6004 or the frame memory for further prediction. Output to 6005.
  • step S3001 a first parameter for identifying a partition type for dividing the first block into sub-blocks from a plurality of partition types is written into the bitstream.
  • the partition ratio When the partition ratio is 1: 1 and is divided by a symmetric binary tree (that is, two sub-blocks) in the horizontal direction, the block of N ⁇ N pixels is divided using the partition mode (1b).
  • the partition ratio When the partition ratio is 1: 3 and is divided by an asymmetric binary tree (that is, two sub-blocks) in the vertical direction, a block of N ⁇ N pixels is divided using the partition mode (2a).
  • the partition ratio is 1: 3 and is divided by an asymmetric binary tree (that is, two sub-blocks) in the horizontal direction, the block of N ⁇ N pixels is divided using the partition mode (2b).
  • FIG. 30 illustrates the advantage of encoding the partition type before the partition direction compared to encoding the partition direction before the partition type.
  • the partition direction is determined as the vertical partition direction, and the horizontal partition direction is disabled. Encoding the partition type before the partition direction suppresses code bits due to the encoding of the partition direction compared to encoding the partition direction before the partition type.
  • the predetermined condition that block division is possible or impossible is defined by, for example, the size (number of pixels) or the number of divisions.
  • This block partitionable or impossible condition may be defined in advance in the standard.
  • the block partitionable or impossible condition may be included in a video parameter set, a sequence parameter set, a picture parameter set, a slice header, or a coding tree unit.
  • the block partitionable / impossible condition may be fixed for all blocks, or dynamically depending on block characteristics (for example, luminance and color difference blocks) or picture characteristics (for example, I, P, B pictures). It may be switched to.
  • FIG. 15 is a block diagram showing the structure of the video / image coding apparatus according to Embodiment 2 or 3.
  • the entropy encoding unit 5009 encodes the quantization value output from the quantization unit 5002, encodes the parameter from the block division determination unit 5010, and outputs a bit stream.
  • FIG. 14 shows video decoding processing according to the third embodiment.
  • step S4001 the first parameter for identifying the partition type for dividing the first block into sub-blocks from a plurality of partition types is read from the bitstream.
  • the second parameter indicating the partition direction is read from the bit stream.
  • the second parameter follows the first parameter in the bitstream.
  • the partition type may constitute the partition mode together with the partition direction.
  • the partition type indicates the number of sub-blocks and the partition ratio for dividing the block.
  • the partition ratio When the partition ratio is 3: 1 and is vertically divided by an asymmetric binary tree (ie, two sub-blocks), the block of N ⁇ N pixels is divided using the partition mode (3a). When the partition ratio is 3: 1 and is horizontally divided by an asymmetric binary tree (that is, two sub-blocks), the block of N ⁇ N pixels is divided using the partition mode (3b). When the partition ratio is 1: 2: 1 and is vertically divided by a tritree (that is, three sub-blocks), the block of N ⁇ N pixels is divided using the partition mode (4a). When the partition ratio is 1: 2: 1 and horizontally divided by a tritree (that is, three sub-blocks), the block of N ⁇ N pixels is divided using the partition mode (4b).
  • FIG. 17 shows possible positions of the first parameter in the compressed video stream.
  • the first parameter can be arranged in a video parameter set, a sequence parameter set, a picture parameter set, a slice header, or a coding tree unit.
  • the first parameter may indicate a method for dividing the block into a plurality of sub-blocks.
  • the first parameter may include an identifier of the partition type described above.
  • the first parameter may include a flag indicating whether to divide the block horizontally or vertically.
  • the first parameter may include a parameter indicating whether to divide the block into two or more sub-blocks.
  • FIG. 18 shows possible positions of the second parameter in the compressed video stream.
  • the second parameter may be arranged in a video parameter set, a sequence parameter set, a picture parameter set, a slice header, or a coding tree unit.
  • the second parameter may indicate a method for dividing the block into a plurality of sub-blocks.
  • the second parameter may include a flag indicating whether to divide the block horizontally or vertically. That is, the second parameter can include a parameter indicating the partition direction.
  • the second parameter may include a parameter indicating whether to divide the block into two or more sub-blocks.
  • the second parameter is arranged subsequent to the first parameter in the bit stream.
  • FIG. 30 illustrates the advantage of encoding the partition type before the partition direction compared to encoding the partition direction before the partition type.
  • the partition direction is determined as the vertical partition direction, and the horizontal partition direction is disabled. Encoding the partition type before the partition direction suppresses code bits due to the encoding of the partition direction compared to encoding the partition direction before the partition type.
  • whether or not a block can be divided in each of the horizontal direction and the vertical direction may be determined based on a predetermined condition that the block can be divided or not.
  • reading from the bit stream in the partition direction may be skipped.
  • reading from the partition type bit stream may be skipped in addition to the partition direction.
  • the predetermined condition that block division is possible or impossible is defined by, for example, the size (number of pixels) or the number of divisions.
  • This block partitionable or impossible condition may be defined in advance in the standard.
  • the block partitionable or impossible condition may be included in a video parameter set, a sequence parameter set, a picture parameter set, a slice header, or a coding tree unit.
  • the block partitionable / impossible condition may be fixed for all blocks, or dynamically depending on block characteristics (for example, luminance and color difference blocks) or picture characteristics (for example, I, P, B pictures). It may be switched to.
  • step S4003 the block is divided into sub-blocks using the identified partition type and the indicated partition direction.
  • step S4004 the divided blocks are decoded.
  • FIG. 16 is a block diagram showing the structure of the video / image decoding apparatus according to Embodiment 2 or 3.
  • the video decoding device 6000 is a device for decoding an input encoded bit stream for each block and outputting a video / image. As shown in FIG. 16, the video decoding device 6000 includes an entropy decoding unit 6001, an inverse quantization unit 6002, an inverse transform unit 6003, a block memory 6004, a frame memory 6005, an intra prediction unit 6006, and an inter prediction. A unit 6007 and a block division determination unit 6008.
  • the input encoded bit stream is input to the entropy decoding unit 6001.
  • the entropy decoding unit 6001 decodes the input encoded bit stream, outputs the parameters to the block division determination unit 6008, and outputs the decoded values to the inverse quantization unit 6002. Output to.
  • the inverse quantization unit 6002 inversely quantizes the decoded value and outputs the frequency coefficient to the inverse transform unit 6003.
  • the inverse transform unit 6003 performs an inverse frequency transform on the frequency coefficient based on the block partition type and direction derived by the block division determination unit 6008, converts the frequency coefficient into a sample value, and converts the sample value into an adder. Output.
  • Block partition type and direction can be associated with block partition mode, block partition type, or block partition direction.
  • the adder adds the sample value to the prediction video / image value output from the intra / inter prediction units 6006 and 6007, outputs the addition value to the display, and the addition value is added to the block memory 6004 or the frame memory for further prediction. Output to 6005.
  • the block division determination unit 6008 collects block information from the block memory 6004 or the frame memory 6005, and derives the block partition type and direction using the parameters decoded by the entropy decoding unit 6001. Using the derived block partition type and direction, the block is divided into a plurality of sub-blocks. Furthermore, the intra / inter prediction units 6006 and 6007 store the video / image stored in the block memory 6004 or the video in the frame memory 6005 reconstructed with the block partition type and direction derived by the block division determination unit 6008. / Predict the video / image area of the block to be decoded from the image.
  • each of the functional blocks can usually be realized by an MPU, a memory, and the like. Further, the processing by each functional block is usually realized by a program execution unit such as a processor reading and executing software (program) recorded on a recording medium such as a ROM. The software may be distributed by downloading or the like, or may be distributed by being recorded on a recording medium such as a semiconductor memory. Naturally, each functional block can be realized by hardware (dedicated circuit).
  • each embodiment may be realized by centralized processing using a single device (system), or may be realized by distributed processing using a plurality of devices. Good.
  • the number of processors that execute the program may be one or more. That is, centralized processing may be performed, or distributed processing may be performed.
  • the system includes an image encoding device using an image encoding method, an image decoding device using an image decoding method, and an image encoding / decoding device including both.
  • Other configurations in the system can be appropriately changed according to circumstances.
  • FIG. 33 is a diagram showing an overall configuration of a content supply system ex100 that implements a content distribution service.
  • the communication service providing area is divided into desired sizes, and base stations ex106, ex107, ex108, ex109, and ex110, which are fixed wireless stations, are installed in each cell.
  • devices such as a computer ex111, a game machine ex112, a camera ex113, a home appliance ex114, and a smartphone ex115 via the Internet ex101, the Internet service provider ex102 or the communication network ex104, and the base stations ex106 to ex110.
  • the content supply system ex100 may be connected by combining any of the above elements.
  • Each device may be directly or indirectly connected to each other via a telephone network or a short-range wireless communication without using the base stations ex106 to ex110 which are fixed wireless stations.
  • the streaming server ex103 is connected to each device such as a computer ex111, a game machine ex112, a camera ex113, a home appliance ex114, and a smartphone ex115 via the Internet ex101.
  • the streaming server ex103 is connected to a terminal in a hot spot in the airplane ex117 via the satellite ex116.
  • the streaming server ex103 may be directly connected to the communication network ex104 without going through the Internet ex101 or the Internet service provider ex102, or may be directly connected to the airplane ex117 without going through the satellite ex116.
  • the camera ex113 is a device that can shoot still images and moving images such as a digital camera.
  • the smartphone ex115 is a smartphone, a cellular phone, or a PHS (Personal Handyphone System) that is compatible with a mobile communication system generally called 2G, 3G, 3.9G, 4G, and 5G in the future.
  • a mobile communication system generally called 2G, 3G, 3.9G, 4G, and 5G in the future.
  • the home appliance ex118 is a device included in a refrigerator or a household fuel cell cogeneration system.
  • a terminal having a photographing function is connected to the streaming server ex103 through the base station ex106 or the like, thereby enabling live distribution or the like.
  • the terminal (computer ex111, game machine ex112, camera ex113, home appliance ex114, smartphone ex115, terminal in airplane ex117, etc.) is used for the still image or video content captured by the user using the terminal.
  • the encoding process described in each embodiment is performed, and the video data obtained by the encoding and the sound data obtained by encoding the sound corresponding to the video are multiplexed, and the obtained data is transmitted to the streaming server ex103. That is, each terminal functions as an image encoding device according to an aspect of the present disclosure.
  • the streaming server ex103 streams the content data transmitted to the requested client.
  • the client is a computer or the like in the computer ex111, the game machine ex112, the camera ex113, the home appliance ex114, the smart phone ex115, or the airplane ex117 that can decode the encoded data.
  • Each device that has received the distributed data decrypts and reproduces the received data. That is, each device functions as an image decoding device according to an aspect of the present disclosure.
  • the streaming server ex103 may be a plurality of servers or a plurality of computers, and may process, record, and distribute data in a distributed manner.
  • the streaming server ex103 may be realized by a CDN (Contents Delivery Network), and content distribution may be realized by a network connecting a large number of edge servers and edge servers distributed all over the world.
  • CDN Contents Delivery Network
  • edge servers that are physically close to each other are dynamically allocated according to clients. Then, the content can be cached and distributed to the edge server, thereby reducing the delay.
  • the processing is distributed among multiple edge servers, the distribution subject is switched to another edge server, or the part of the network where the failure has occurred Since detouring can be continued, high-speed and stable distribution can be realized.
  • the captured data may be encoded at each terminal, may be performed on the server side, or may be shared with each other.
  • a processing loop is performed twice.
  • the first loop the complexity of the image or the code amount in units of frames or scenes is detected.
  • the second loop processing for maintaining the image quality and improving the coding efficiency is performed.
  • the terminal performs the first encoding process
  • the server receiving the content performs the second encoding process, thereby improving the quality and efficiency of the content while reducing the processing load on each terminal. it can.
  • the encoded data of the first time performed by the terminal can be received and reproduced by another terminal, enabling more flexible real-time distribution.
  • the camera ex113 or the like extracts a feature amount from an image, compresses data relating to the feature amount as metadata, and transmits the metadata to the server.
  • the server performs compression according to the meaning of the image, for example, by determining the importance of the object from the feature amount and switching the quantization accuracy.
  • the feature data is particularly effective for improving the accuracy and efficiency of motion vector prediction at the time of re-compression on the server.
  • simple coding such as VLC (variable length coding) may be performed at the terminal, and coding with a large processing load such as CABAC (context adaptive binary arithmetic coding) may be performed at the server.
  • a plurality of video data in which almost the same scene is captured by a plurality of terminals.
  • a GOP Group of Picture
  • a picture unit or a tile obtained by dividing a picture using a plurality of terminals that have performed shooting and other terminals and servers that have not performed shooting as necessary.
  • Distributed processing is performed by assigning encoding processing in units or the like. Thereby, delay can be reduced and real-time property can be realized.
  • the server may manage and / or instruct the video data captured by each terminal to refer to each other.
  • the encoded data from each terminal may be received by the server and the reference relationship may be changed among a plurality of data, or the picture itself may be corrected or replaced to be encoded again. This makes it possible to generate a stream with improved quality and efficiency of each piece of data.
  • the server may distribute the video data after performing transcoding to change the encoding method of the video data.
  • the server may convert the MPEG encoding system to the VP encoding. H.264 in H.264. It may be converted into H.265.
  • the encoding process can be performed by a terminal or one or more servers. Therefore, in the following, description such as “server” or “terminal” is used as the subject performing processing, but part or all of processing performed by the server may be performed by the terminal, or processing performed by the terminal may be performed. Some or all may be performed at the server. The same applies to the decoding process.
  • the server not only encodes a two-dimensional moving image, but also encodes a still image automatically based on a scene analysis of the moving image or at a time specified by the user and transmits it to the receiving terminal. Also good.
  • the server can acquire the relative positional relationship between the photographing terminals, the server obtains the three-dimensional shape of the scene based on not only the two-dimensional moving image but also the video obtained by photographing the same scene from different angles. Can be generated.
  • the server may separately encode the three-dimensional data generated by the point cloud or the like, and the video to be transmitted to the receiving terminal based on the result of recognizing or tracking the person or the object using the three-dimensional data.
  • the images may be selected or reconstructed from videos captured by a plurality of terminals.
  • the user can arbitrarily select each video corresponding to each photographing terminal and enjoy a scene, or can display a video of an arbitrary viewpoint from three-dimensional data reconstructed using a plurality of images or videos. You can also enjoy the clipped content.
  • sound is collected from a plurality of different angles, and the server may multiplex and transmit sound from a specific angle or space according to the video.
  • the server may create viewpoint images for the right eye and the left eye, respectively, and perform encoding that allows reference between each viewpoint video by Multi-View Coding (MVC) or the like. You may encode as another stream, without referring. At the time of decoding another stream, it is preferable to reproduce in synchronization with each other so that a virtual three-dimensional space is reproduced according to the viewpoint of the user.
  • MVC Multi-View Coding
  • the server superimposes virtual object information in the virtual space on the camera information in the real space based on the three-dimensional position or the movement of the user's viewpoint.
  • the decoding device may acquire or hold virtual object information and three-dimensional data, generate a two-dimensional image according to the movement of the user's viewpoint, and create superimposition data by connecting them smoothly.
  • the decoding device transmits the movement of the user's viewpoint to the server in addition to the request for the virtual object information, and the server creates superimposition data according to the movement of the viewpoint received from the three-dimensional data held in the server,
  • the superimposed data may be encoded and distributed to the decoding device.
  • the superimposed data has an ⁇ value indicating transparency in addition to RGB
  • the server sets the ⁇ value of a portion other than the object created from the three-dimensional data to 0 or the like, and the portion is transparent. May be encoded.
  • the server may generate data in which a RGB value of a predetermined value is set as the background, such as a chroma key, and the portion other than the object is set to the background color.
  • the decryption processing of the distributed data may be performed at each terminal as a client, may be performed on the server side, or may be performed in a shared manner.
  • a terminal may once send a reception request to the server, receive content corresponding to the request at another terminal, perform a decoding process, and transmit a decoded signal to a device having a display.
  • a part of a region such as a tile in which a picture is divided may be decoded and displayed on a viewer's personal terminal while receiving large-size image data on a TV or the like. Accordingly, it is possible to confirm at hand the area in which the person is responsible or the area to be confirmed in more detail while sharing the whole image.
  • access to encoded data on the network such as when the encoded data is cached in a server that can be accessed from the receiving terminal in a short time, or copied to the edge server in the content delivery service. It is also possible to switch the bit rate of received data based on ease.
  • the content switching will be described using a scalable stream that is compression-encoded by applying the moving image encoding method shown in each of the above embodiments shown in FIG.
  • the server may have a plurality of streams of the same content and different quality as individual streams, but the temporal / spatial scalable implementation realized by dividing into layers as shown in the figure.
  • the configuration may be such that the content is switched by utilizing the characteristics of the stream.
  • the decoding side decides which layer to decode according to internal factors such as performance and external factors such as the state of communication bandwidth, so that the decoding side can combine low-resolution content and high-resolution content. You can switch freely and decrypt. For example, when the user wants to continue watching the video that was viewed on the smartphone ex115 while moving on a device such as an Internet TV after returning home, the device only has to decode the same stream to a different layer, so the load on the server side Can be reduced.
  • the enhancement layer includes meta information based on image statistical information, etc., in addition to the configuration in which the picture is encoded for each layer and the enhancement layer exists above the base layer.
  • the decoding side may generate content with high image quality by super-resolution of the base layer picture based on the meta information.
  • Super-resolution may be either improvement of the SN ratio at the same resolution or enlargement of the resolution.
  • the meta information includes information for specifying a linear or non-linear filter coefficient used for super-resolution processing, or information for specifying a parameter value in filter processing, machine learning, or least square calculation used for super-resolution processing. .
  • the picture may be divided into tiles or the like according to the meaning of the object in the image, and the decoding side may select only a part of the region by selecting the tile to be decoded.
  • the decoding side can determine the position of the desired object based on the meta information. Can be identified and the tile containing the object can be determined.
  • the meta information is stored using a data storage structure different from the pixel data such as the SEI message in HEVC. This meta information indicates, for example, the position, size, or color of the main object.
  • meta information may be stored in units composed of a plurality of pictures, such as streams, sequences, or random access units.
  • the decoding side can acquire the time when the specific person appears in the video, etc., and can match the picture in which the object exists and the position of the object in the picture by combining with the information in units of pictures.
  • FIG. 36 is a diagram showing an example of a web page display screen on the computer ex111 or the like.
  • FIG. 37 is a diagram illustrating a display screen example of a web page on the smartphone ex115 or the like.
  • the web page may include a plurality of link images that are links to image content, and the appearance differs depending on the browsing device. When a plurality of link images are visible on the screen, the display device until the user explicitly selects the link image, or until the link image approaches the center of the screen or the entire link image enters the screen.
  • the (decoding device) displays a still image or an I picture included in each content as a link image, displays a video like a gif animation with a plurality of still images or I pictures, or receives only a base layer to receive a video. Are decoded and displayed.
  • the display device When the link image is selected by the user, the display device decodes the base layer with the highest priority. If there is information indicating that the HTML constituting the web page is scalable content, the display device may decode up to the enhancement layer. Also, in order to ensure real-time properties, the display device only decodes forward reference pictures (I picture, P picture, forward reference only B picture) before being selected or when the communication bandwidth is very strict. In addition, the delay between the decoding time of the first picture and the display time (delay from the start of content decoding to the start of display) can be reduced by displaying. Further, the display device may intentionally ignore the reference relationship of pictures and roughly decode all B pictures and P pictures with forward reference, and perform normal decoding as the number of received pictures increases over time.
  • forward reference pictures I picture, P picture, forward reference only B picture
  • the receiving terminal when transmitting and receiving still image or video data such as two-dimensional or three-dimensional map information for automatic driving or driving support of a car, the receiving terminal adds meta data to image data belonging to one or more layers. Weather or construction information may also be received and decoded in association with each other. The meta information may belong to a layer or may be simply multiplexed with image data.
  • the receiving terminal since the car, drone, airplane, or the like including the receiving terminal moves, the receiving terminal transmits the position information of the receiving terminal at the time of the reception request, thereby seamless reception and decoding while switching the base stations ex106 to ex110. Can be realized.
  • the receiving terminal can dynamically switch how much meta-information is received or how much map information is updated according to the user's selection, the user's situation, or the communication band state. become.
  • the encoded information transmitted by the user can be received, decoded and reproduced in real time by the client.
  • the content supply system ex100 can perform not only high-quality and long-time content by a video distributor but also unicast or multicast distribution of low-quality and short-time content by an individual. Moreover, such personal contents are expected to increase in the future.
  • the server may perform the encoding process after performing the editing process. This can be realized, for example, with the following configuration.
  • the server After shooting, the server performs recognition processing such as shooting error, scene search, semantic analysis, and object detection from the original image or encoded data. Then, the server manually or automatically corrects out-of-focus or camera shake based on the recognition result, or selects a less important scene such as a scene whose brightness is lower than that of other pictures or is out of focus. Edit such as deleting, emphasizing the edge of an object, and changing the hue.
  • the server encodes the edited data based on the editing result. It is also known that if the shooting time is too long, the audience rating will decrease, and the server will move not only in the less important scenes as described above, but also in motion according to the shooting time. A scene with few images may be automatically clipped based on the image processing result. Alternatively, the server may generate and encode a digest based on the result of the semantic analysis of the scene.
  • the server may change and encode the face of the person in the periphery of the screen or the inside of the house into an unfocused image.
  • the server recognizes whether or not a face of a person different from the person registered in advance is shown in the encoding target image, and if so, performs processing such as applying a mosaic to the face part. May be.
  • the user designates a person or background area that the user wants to process an image from the viewpoint of copyright, etc., and the server replaces the designated area with another video or blurs the focus. It is also possible to perform such processing. If it is a person, the face image can be replaced while tracking the person in the moving image.
  • the decoding device first receives the base layer with the highest priority and performs decoding and reproduction, depending on the bandwidth.
  • the decoding device may receive the enhancement layer during this time, and may play back high-quality video including the enhancement layer when played back twice or more, such as when playback is looped.
  • a stream that is scalable in this way can provide an experience in which the stream becomes smarter and the image is improved gradually, although it is a rough moving picture when it is not selected or at the beginning of viewing.
  • the same experience can be provided even if the coarse stream played back the first time and the second stream coded with reference to the first video are configured as one stream. .
  • these encoding or decoding processes are generally processed in the LSI ex500 included in each terminal.
  • the LSI ex500 may be configured as a single chip or a plurality of chips.
  • moving image encoding or decoding software is incorporated into some recording medium (CD-ROM, flexible disk, hard disk, etc.) that can be read by the computer ex111 and the like, and encoding or decoding processing is performed using the software. Also good.
  • moving image data acquired by the camera may be transmitted. The moving image data at this time is data encoded by the LSI ex500 included in the smartphone ex115.
  • the LSI ex500 may be configured to download and activate application software.
  • the terminal first determines whether the terminal is compatible with the content encoding method or has a specific service execution capability. If the terminal does not support the content encoding method or does not have the capability to execute a specific service, the terminal downloads a codec or application software, and then acquires and reproduces the content.
  • the content supply system ex100 via the Internet ex101, but also a digital broadcasting system, at least the moving image encoding device (image encoding device) or the moving image decoding device (image decoding device) of the above embodiments. Any of these can be incorporated.
  • the unicasting of the content supply system ex100 is suitable for multicasting because it uses a satellite or the like to transmit and receive multiplexed data in which video and sound are multiplexed on broadcasting radio waves.
  • the same application is possible for the encoding process and the decoding process.
  • FIG. 38 is a diagram illustrating the smartphone ex115.
  • FIG. 39 is a diagram illustrating a configuration example of the smartphone ex115.
  • the smartphone ex115 receives the antenna ex450 for transmitting / receiving radio waves to / from the base station ex110, the camera unit ex465 capable of taking video and still images, the video captured by the camera unit ex465, and the antenna ex450.
  • a display unit ex458 for displaying data obtained by decoding the video or the like.
  • the smartphone ex115 further includes an operation unit ex466 that is a touch panel or the like, a voice output unit ex457 that is a speaker or the like for outputting voice or sound, a voice input unit ex456 that is a microphone or the like for inputting voice, and photographing.
  • Memory unit ex467 that can store encoded video or still image, recorded audio, received video or still image, encoded data such as mail, or decoded data, and a user, and network
  • An external memory may be used instead of the memory unit ex467.
  • a main control unit ex460 that comprehensively controls the display unit ex458, the operation unit ex466, and the like, a power supply circuit unit ex461, an operation input control unit ex462, a video signal processing unit ex455, a camera interface unit ex463, a display control unit ex459, a modulation / Demodulation unit ex452, multiplexing / demultiplexing unit ex453, audio signal processing unit ex454, slot unit ex464, and memory unit ex467 are connected via bus ex470.
  • the power supply circuit unit ex461 starts up the smartphone ex115 in an operable state by supplying power from the battery pack to each unit.
  • the smartphone ex115 performs processing such as calling and data communication based on the control of the main control unit ex460 having a CPU, a ROM, a RAM, and the like.
  • the voice signal picked up by the voice input unit ex456 is converted into a digital voice signal by the voice signal processing unit ex454, spread spectrum processing is performed by the modulation / demodulation unit ex452, and digital / analog conversion is performed by the transmission / reception unit ex451.
  • the data is transmitted via the antenna ex450.
  • the received data is amplified and subjected to frequency conversion processing and analog-digital conversion processing, spectrum despreading processing is performed by the modulation / demodulation unit ex452, and converted to analog audio signal by the audio signal processing unit ex454, and then this is output to the audio output unit ex457.
  • text, still image, or video data is sent to the main control unit ex460 via the operation input control unit ex462 by the operation of the operation unit ex466 of the main body unit, and transmission / reception processing is performed similarly.
  • the video signal processing unit ex455 uses the video signal stored in the memory unit ex467 or the video signal input from the camera unit ex465 as described above.
  • the video data is compressed and encoded by the moving image encoding method shown in the form, and the encoded video data is sent to the multiplexing / demultiplexing unit ex453.
  • the audio signal processing unit ex454 encodes the audio signal picked up by the audio input unit ex456 while the camera unit ex465 captures a video or a still image, and sends the encoded audio data to the multiplexing / separating unit ex453. To do.
  • the multiplexing / demultiplexing unit ex453 multiplexes the encoded video data and the encoded audio data by a predetermined method, and the modulation / demodulation unit (modulation / demodulation circuit unit) ex452 and the modulation / demodulation unit ex451 perform modulation processing and conversion.
  • the data is processed and transmitted via the antenna ex450.
  • the multiplexing / demultiplexing unit ex453 performs multiplexing By separating the data, the multiplexed data is divided into a bit stream of video data and a bit stream of audio data, and the encoded video data is supplied to the video signal processing unit ex455 via the synchronization bus ex470. The converted audio data is supplied to the audio signal processing unit ex454.
  • the video signal processing unit ex455 decodes the video signal by the video decoding method corresponding to the video encoding method shown in each of the above embodiments, and is linked from the display unit ex458 via the display control unit ex459.
  • a video or still image included in the moving image file is displayed.
  • the audio signal processing unit ex454 decodes the audio signal, and the audio is output from the audio output unit ex457. Since real-time streaming is widespread, depending on the user's situation, there may be occasions where audio playback is not socially appropriate. Therefore, it is desirable that the initial value is a configuration in which only the video data is reproduced without reproducing the audio signal. Audio may be synchronized and played back only when the user performs an operation such as clicking on video data.
  • the smartphone ex115 has been described here as an example, in addition to a transmission / reception terminal having both an encoder and a decoder as a terminal, a transmission terminal having only an encoder and a reception having only a decoder There are three possible mounting formats: terminals.
  • terminals In the digital broadcasting system, it has been described as receiving or transmitting multiplexed data in which audio data or the like is multiplexed with video data.
  • multiplexed data includes character data related to video in addition to audio data. Multiplexing may be performed, and video data itself may be received or transmitted instead of multiplexed data.
  • the terminal often includes a GPU. Therefore, a configuration may be adopted in which a wide area is processed in a lump by utilizing the performance of the GPU by using a memory shared by the CPU and the GPU or a memory whose addresses are managed so as to be used in common. As a result, the encoding time can be shortened, real-time performance can be ensured, and low delay can be realized. In particular, it is efficient to perform motion search, deblocking filter, SAO (Sample Adaptive Offset), and transformation / quantization processing in batches in units of pictures or the like instead of the CPU.
  • SAO Sample Adaptive Offset
  • An encoding apparatus is an encoding apparatus that encodes a picture, and includes a processor and a memory, and the processor defines a division type for the picture read from the memory
  • a block division determination unit that divides the block into a plurality of blocks using a block division mode set in which one or a plurality of block division modes are combined, and an encoding unit that encodes the plurality of blocks, and the block division mode
  • the set is for dividing a first block division mode in which a division direction and a division number for dividing the first block are defined, and a second block which is one of the blocks obtained after the division of the first block.
  • a second block division mode that defines the division direction and the number of divisions, and the block division determination unit is configured to include the first block.
  • the number of divisions in the split mode is 3, the second block is a central block among the blocks obtained after the division of the first block, and the division direction in the second block division mode
  • the second block division mode may include only the block division mode with the division number of 3.
  • the parameter for identifying the second block division mode in the encoding device includes a first flag indicating whether the block is divided in a horizontal direction or a vertical direction, and the block It is not necessary to include the second flag indicating the number of divisions.
  • An encoding apparatus is an encoding apparatus that encodes a picture, and includes a processor and a memory, and the processor defines a division type for the picture read from the memory
  • a block division determination unit that divides the block into a plurality of blocks using a block division mode set in which one or a plurality of block division modes are combined, and an encoding unit that encodes the plurality of blocks, and the block division mode
  • the set is for dividing a first block division mode in which a division direction and a division number for dividing the first block are defined, and a second block which is one of the blocks obtained after the division of the first block.
  • a second block division mode that defines the division direction and the number of divisions, and the block division determination unit is configured to include the first block.
  • the number of divisions in the split mode is 3, the second block is a central block among the blocks obtained after the division of the first block, and the division direction in the second block division mode However, when the division direction of the first block division mode is the same, the second block division mode with the division number of 2 may not be used.
  • An encoding apparatus is an encoding apparatus that encodes a picture, and includes a processor and a memory, and the processor defines a division type for the picture read from the memory
  • a block division determination unit that divides the block into a plurality of blocks using a block division mode set in which one or a plurality of block division modes are combined, and an encoding unit that encodes the plurality of blocks, and the block division mode
  • the set includes a first block division mode and a second block division mode each defining a division direction and the number of divisions, and the block division determination unit selects the second block division mode having the division number of 2. Use may be limited.
  • the parameter for identifying the second block division mode in the encoding device includes a first flag indicating whether the block is divided in the horizontal direction or the vertical direction, and 2 for the block.
  • a second flag indicating whether or not to divide may be included.
  • the parameter in the encoding device may be arranged in slice data.
  • An encoding apparatus is an encoding apparatus that encodes a picture, and includes a processor and a memory, and the processor defines a division type for the picture read from the memory
  • a block division determination unit that divides a block set consisting of a plurality of blocks using a block division mode set obtained by combining one or a plurality of block division modes, and an encoding unit that encodes the plurality of blocks.
  • the first block set obtained by using the first block division mode set and the second block set obtained by using the second block division mode set are the same. In this case, division is performed using only either the first block division mode set or the second block division mode set. Good.
  • the block division determination unit in the encoding device is configured to perform the first coding based on the first code amount of the first block division mode set and the second code amount of the second block division mode set. You may divide
  • the block division determination unit in the encoding device is configured to perform the first coding based on the first code amount of the first block division mode set and the second code amount of the second block division mode set.
  • the first block division mode set and the second block division mode set are divided using a block division mode set that appears first in a predetermined order. May be.
  • a decoding apparatus is a decoding apparatus that decodes an encoded signal, and includes a processor and a memory, and the processor defines a division type for the encoded signal read from the memory.
  • a block division determination unit that divides the block division mode into a plurality of blocks using a block division mode set in which one or a plurality of block division modes are combined, and a decoding unit that decodes the plurality of blocks, and the block division mode set Is a first block division mode that defines the division direction and the number of divisions for dividing the first block, and a second block that is one of the blocks obtained after the division of the first block.
  • the block division determination unit includes the first block division mode.
  • the second block is a central block among the blocks obtained after the division of the first block, and the division direction of the second block division mode is When the division direction of the first block division mode is the same, the second block division mode may include only the block division mode with the division number of 3.
  • the parameter for identifying the second block division mode in the decoding device includes a first flag indicating whether the block is divided in a horizontal direction or a vertical direction, The second flag indicating the number of divisions may not be included.
  • a decoding apparatus is a decoding apparatus that decodes an encoded signal, and includes a processor and a memory, and the processor defines a division type for the encoded signal read from the memory.
  • a block division determination unit that divides the block division mode into a plurality of blocks using a block division mode set in which one or a plurality of block division modes are combined, and a decoding unit that decodes the plurality of blocks, and the block division mode set Is a first block division mode that defines the division direction and the number of divisions for dividing the first block, and a second block that is one of the blocks obtained after the division of the first block.
  • a second block division mode in which a division direction and the number of divisions are defined, and the block division determination unit includes the first block division mode.
  • the second block is a central block among the blocks obtained after the division of the first block, and the division direction of the second block division mode is When the division direction of the first block division mode is the same, the second block division mode having the division number of 2 may not be used.
  • a decoding apparatus is a decoding apparatus that decodes an encoded signal, and includes a processor and a memory, and the processor defines a division type for the encoded signal read from the memory.
  • a block division determination unit that divides the block division mode into a plurality of blocks using a block division mode set in which one or a plurality of block division modes are combined, and a decoding unit that decodes the plurality of blocks, and the block division mode set Includes a first block division mode and a second block division mode that define a division direction and a division number, respectively, and the block division determination unit uses the second block division mode with the division number of 2. You may limit that.
  • the parameter for identifying the second block division mode in the decoding device includes a first flag indicating whether the block is divided in a horizontal direction or a vertical direction, and two or more blocks.
  • a second flag indicating whether or not to divide into two may be included.
  • the parameter in the decoding device may be arranged in slice data.
  • a decoding apparatus is a decoding apparatus that decodes an encoded signal, and includes a processor and a memory, and the processor defines a division type for the encoded signal read from the memory.
  • a block division determination unit that divides the block division mode into a block set composed of a plurality of blocks using a block division mode set obtained by combining one or a plurality of the block division modes, and a decoding unit that decodes the plurality of blocks, When the first block set obtained using the first block division mode set and the second block set obtained using the second block division mode set are the same , Division may be performed using only the first block division mode set or the second block division mode set.
  • the block division determination unit in the decoding device includes the first code amount of the first block division mode set and the second code amount of the second block division mode set. You may divide
  • the block division determination unit in the decoding device includes the first code amount of the first block division mode set and the second code amount of the second block division mode set.
  • the code amount is equal to the second code amount
  • the first block division mode set and the second block division mode set are divided using a block division mode set that appears first in a predetermined order. May be.
  • An encoding method divides a picture read from a memory into a plurality of blocks using a block division mode set obtained by combining one or a plurality of block division modes in which a division type is defined.
  • a block is encoded, and the block division mode set includes a first block division mode that defines a division direction and the number of divisions for dividing the first block, and one of the blocks obtained after the division of the first block.
  • a second block division mode that defines a division direction and a division number for dividing the second block, wherein the division number of the first block division mode is 3,
  • the second block is a central block among the blocks obtained after the division of the first block, and the second block
  • the dividing direction of the mode, when the same as the dividing direction of the first block division mode, said second block division mode of the division number may include only 3 block division mode.
  • the parameter for identifying the second block division mode in the encoding method according to the embodiment of the present disclosure includes a first flag indicating whether the block is divided in a horizontal direction or a vertical direction, and the block It is not necessary to include the second flag indicating the number of divisions.
  • An encoding method divides a picture read from a memory into a plurality of blocks using a block division mode set obtained by combining one or a plurality of block division modes in which a division type is defined, and Encoding a plurality of blocks, wherein the block division mode set includes: a first block division mode that defines a division direction and a number of divisions for dividing the first block; and A second block division mode that defines a division direction and a number of divisions for dividing a second block that is one of the blocks obtained after the division, and the dividing step includes the first block division.
  • the number of divisions of the mode is 3, and the second block is the middle of the blocks obtained after the division of the first block If the division direction of the second block division mode is the same as the division direction of the first block division mode, the second block division mode with the division number of 2 is set. It may not be used.
  • An encoding method divides a picture read from a memory into a plurality of blocks using a block division mode set obtained by combining one or a plurality of block division modes in which a division type is defined, and Encoding the plurality of blocks, wherein the block division mode set includes a first block division mode and a second block division mode each defining a division direction and a number of divisions, and the division is performed.
  • the step may limit the use of the second block division mode in which the division number is two.
  • the parameter in the encoding method according to the embodiment of the present disclosure may be arranged in slice data.
  • the dividing step includes the first code amount based on the first code amount of the first block division mode set and the second code amount of the second block division mode set. You may divide
  • the dividing step includes the first code amount based on the first code amount of the first block division mode set and the second code amount of the second block division mode set.
  • the code amount is equal to the second code amount
  • the first block division mode set and the second block division mode set are divided using a block division mode set that appears first in a predetermined order. May be.
  • a decoding method divides an encoded signal read from a memory into a plurality of blocks using a block division mode set obtained by combining one or a plurality of block division modes in which a division type is defined.
  • the block division mode set includes a first block division mode that defines a division direction and the number of divisions for dividing the first block, and one block obtained after the division of the first block.
  • the parameter for identifying the second block division mode in the decoding method according to the embodiment of the present disclosure includes a first flag indicating whether the block is divided in a horizontal direction or a vertical direction, The second flag indicating the number of divisions may not be included.
  • a decoding method includes a step of dividing an encoded signal read from a memory into a plurality of blocks using a block division mode set obtained by combining one or a plurality of block division modes that define a division type; Decoding the plurality of blocks, wherein the block division mode set includes a first block division mode and a second block division mode each defining a division direction and a number of divisions, and the division is performed.
  • the step may limit the use of the second block division mode in which the division number is two.
  • the decoding method divides an encoded signal read from a memory into a block set composed of a plurality of blocks using a block division mode set obtained by combining one or a plurality of block division modes that define a division type. And a step of decoding the plurality of blocks, wherein the dividing step includes a first block set obtained by using a first block division mode set, and a second block division mode. When the second block set obtained using the set is the same, the division may be performed using only the first block division mode set or the second block division mode set.
  • a picture compression program divides a picture read from a memory into a plurality of blocks using a block division mode set obtained by combining one or a plurality of block division modes in which a division type is defined.
  • a block is decoded, and the block division mode set includes a first block division mode that defines a division direction and the number of divisions for dividing the first block, and one of the blocks obtained after the division of the first block.
  • a second block division mode that defines a division direction and a division number for dividing the second block, wherein the division number of the first block division mode is 3,
  • the second block is a central block among the blocks obtained after the division of the first block, and the second block Lock the dividing direction of the divided mode, when the the same as the dividing direction of the first block division mode, said second block division mode may comprise only block division mode of the division number 3.
  • a picture compression program divides a picture read from a memory into a plurality of blocks using a block division mode set obtained by combining one or a plurality of block division modes that define a division type; Encoding the plurality of blocks, wherein the block division mode set includes a first block division mode and a second block division mode each defining a division direction and a number of divisions, and the division is performed.
  • the step may limit the use of the second block division mode in which the division number is two.

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Abstract

符号化装置(100)は、分割タイプを定義したブロック分割モードを一つ又は複数組み合わせたブロック分割モードセットを用いて複数のブロックに分割し、ブロック分割モードセットは、第1ブロックを分割するための分割方向と分割数を定義した第1のブロック分割モードと、第1ブロックの分割後に得られたブロックの一つである第2ブロックを分割するための分割方向と分割数を定義した第2のブロック分割モードと、からなり、第1のブロック分割モードの分割数が3であり、第2ブロックが、第1ブロックの分割後に得られたブロックのうちの中央のブロックであり、かつ、第2のブロック分割モードの分割方向が、第1のブロック分割モードの分割方向と同じである場合、第2のブロック分割モードは分割数が3のブロック分割モードのみを含む。

Description

符号化装置、復号装置、符号化方法、復号方法及びピクチャ圧縮プログラム
 本開示は、ブロック分割を用いて映像及び画像を符号化及び復号するための方法及び装置に関する。
 従来の画像及び映像符号化方法では、画像は、一般的にブロックに分割され、ブロックレベルで符号化及び復号処理が行われる。最近の映像規格開発では、典型的な8x8又は16x16サイズの他に様々なブロックサイズで符号化及び復号処理を行うことができる。画像の符号化及び復号処理のために4x4から256x256までのサイズの範囲を用いることができる。
H.265(ISO/IEC 23008-2 HEVC(High Efficiency Video Coding))
 4x4から256x256までのサイズの範囲を表すためには、ブロックパーティションモード(例えば、四分木、二分木及び三分木)及びパーティションフラグ(例えばスプリットフラグ)のようなブロック分割情報がブロックのために決定及び信号化される。その信号化のオーバーヘッドは、分割深さが増加すれば増加する。そして、増加したオーバーヘッドは、映像圧縮効率を低下させる。
 そこで、本開示の一態様に係る符号化装置は、ブロック分割情報の符号化において圧縮効率を向上させることができる符号化装置等を提供する。
 本開示の一態様に係る符号化装置は、ピクチャを符号化する符号化装置であって、プロセッサと、メモリと、を備え、前記プロセッサは、前記メモリから読み出した前記ピクチャを、分割タイプを定義したブロック分割モードを一つ又は複数組み合わせたブロック分割モードセットを用いて複数のブロックに分割するブロック分割決定部と、前記複数のブロックを符号化する符号化部と、を有し、前記ブロック分割モードセットは、第1ブロックを分割するための分割方向と分割数を定義した第1のブロック分割モードと、前記第1ブロックの分割後に得られたブロックの一つである第2ブロックを分割するための分割方向と分割数を定義した第2のブロック分割モードと、からなり、前記ブロック分割決定部は、前記第1のブロック分割モードの前記分割数が3であり、前記第2ブロックが、前記第1ブロックの分割後に得られたブロックのうちの中央のブロックであり、かつ、前記第2のブロック分割モードの前記分割方向が、前記第1のブロック分割モードの前記分割方向と同じである場合、前記第2のブロック分割モードは前記分割数が3のブロック分割モードのみを含む。
 本開示の一態様に係る復号装置は、符号化信号を復号する復号装置であって、プロセッサと、メモリと、を備え、前記プロセッサは、前記メモリから読み出した前記符号化信号を、分割タイプを定義したブロック分割モードを一つ又は複数組み合わせたブロック分割モードセットを用いて複数のブロックに分割するブロック分割決定部と、前記複数のブロックを復号する復号部と、を有し、前記ブロック分割モードセットは、第1ブロックを分割するための分割方向と分割数を定義した第1のブロック分割モードと、前記第1ブロックの分割後に得られたブロックの一つである第2ブロックを分割するための分割方向と分割数を定義した第2のブロック分割モードと、からなり、前記ブロック分割決定部は、前記第1のブロック分割モードの前記分割数が3であり、前記第2ブロックが、前記第1ブロックの分割後に得られたブロックのうちの中央のブロックであり、かつ、前記第2のブロック分割モードの前記分割方向が、前記第1のブロック分割モードの前記分割方向と同じである場合、前記第2のブロック分割モードは前記分割数が3のブロック分割モードのみを含む。
 なお、これらの包括的又は具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム又はコンピュータ読み取り可能なCD-ROMなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
 本開示によれば、ブロック分割情報の符号化において圧縮効率を向上させることができる。
図1は、実施の形態1に係る符号化装置の機能構成を示すブロック図である。 図2は、実施の形態1におけるブロック分割の一例を示す図である。 図3は、各変換タイプに対応する変換基底関数を示す表である。 図4Aは、ALFで用いられるフィルタの形状の一例を示す図である。 図4Bは、ALFで用いられるフィルタの形状の他の一例を示す図である。 図4Cは、ALFで用いられるフィルタの形状の他の一例を示す図である。 図5Aは、イントラ予測における67個のイントラ予測モードを示す図である。 図5Bは、OBMC処理による予測画像補正処理の概要を説明するためのフローチャートである。 図5Cは、OBMC処理による予測画像補正処理の概要を説明するための概念図である。 図5Dは、FRUCの一例を示す図である。 図6は、動き軌道に沿う2つのブロック間でのパターンマッチング(バイラテラルマッチング)を説明するための図である。 図7は、カレントピクチャ内のテンプレートと参照ピクチャ内のブロックとの間でのパターンマッチング(テンプレートマッチング)を説明するための図である。 図8は、等速直線運動を仮定したモデルを説明するための図である。 図9Aは、複数の隣接ブロックの動きベクトルに基づくサブブロック単位の動きベクトルの導出を説明するための図である。 図9Bは、マージモードによる動きベクトル導出処理の概要を説明するための図である。 図9Cは、DMVR処理の概要を説明するための概念図である。 図9Dは、LIC処理による輝度補正処理を用いた予測画像生成方法の概要を説明するための図である。 図10は、実施の形態1に係る復号装置の機能構成を示すブロック図である。 図11は、実施の形態2に係る映像符号化処理を示すフローチャートである。 図12は、実施の形態2に係る映像復号処理を示すフローチャートである。 図13は、実施の形態3に係る映像符号化処理を示すフローチャートである。 図14は、実施の形態3に係る映像復号処理を示すフローチャートである。 図15は、実施の形態2又は3に係る映像/画像符号化装置の構造を示すブロック図である。 図16は、実施の形態2又は3に係る映像/画像復号装置の構造を示すブロック図である。 図17は、実施の形態2又は3における圧縮映像ストリーム内の第1パラメータの考えられる位置の例を示す図である。 図18は、実施の形態2又は3における圧縮映像ストリーム内の第2パラメータの考えられる位置の例を示す図である。 図19は、実施の形態2又は3において第1パラメータの後に続く第2パラメータの例を示す図である。 図20は、実施の形態2において、ステップ(2c)に示すように、2NxN画素のブロックの分割のために第2パーティションモードが選択されない一例を示す図である。 図21は、実施の形態2において、ステップ(2c)に示すように、Nx2N画素のブロックの分割のために第2パーティションモードが選択されない一例を示す図である。 図22は、実施の形態2において、ステップ(2c)に示すように、NxN画素のブロックの分割のために第2パーティションモードが選択されない一例を示す図である。 図23は、実施の形態2において、ステップ(2c)に示すように、NxN画素のブロックの分割のために第2パーティションモードが選択されない一例を示す図である。 図24は、実施の形態2において、ステップ(3)に示すように、第2パーティションモードが選択されないときに選択されたパーティションモードを用いて2NxN画素のブロックを分割する一例を示す図である。 図25は、実施の形態2において、ステップ(3)に示すように、第2パーティションモードが選択されないときに選択されたパーティションモードを用いてNx2N画素のブロックを分割する一例を示す図である。 図26は、実施の形態2において、ステップ(3)に示すように、第2パーティションモードが選択されないときに選択されたパーティションモードを用いてNxN画素のブロックを分割する一例を示す図である。 図27は、実施の形態2において、ステップ(3)に示すように、第2パーティションモードが選択されないときに選択されたパーティションモードを用いてNxN画素のブロックを分割する一例を示す図である。 図28は、実施の形態2においてNxN画素のブロックを分割するためのパーティションモードの例を示す図である。(a)~(h)は、互いに異なるパーティションモードを示す図である。 図29は、実施の形態3においてNxN画素のブロックを分割するためのパーティションタイプ及びパーティション方向の一例を示す図である。(1)、(2)、(3)及び(4)は、異なるパーティションタイプであり、(1a)、(2a)、(3a)及び(4a)は、垂直方向のパーティション方向でパーティションタイプが異なるパーティションモードであり、(1b)、(2b)、(3b)及び(4b)は、水平方向のパーティション方向でパーティションタイプが異なるパーティションモードである。 図30は、実施の形態3において、パーティションタイプの前にパーティション方向を符号化する場合と比較してパーティション方向の前にパーティションタイプを符号化することによる利点を示す図である。 図31Aは、パーティションモードの符号化においてより少ないビン数のパーティションモードセットを用いてブロックをサブブロックに分割する一例を示す図である。 図31Bは、パーティションモードの符号化においてより少ないビン数のパーティションモードセットを用いてブロックをサブブロックに分割する一例を示す図である。 図32Aは、複数のパーティションモードセットの所定の順序で最初に現れるパーティションモードセットを用いてブロックをサブブロックに分割する一例を示す図である。 図32Bは、複数のパーティションモードセットの所定の順序で最初に現れるパーティションモードセットを用いてブロックをサブブロックに分割する一例を示す図である。 図32Cは、複数のパーティションモードセットの所定の順序で最初に現れるパーティションモードセットを用いてブロックをサブブロックに分割する一例を示す図である。 図33は、コンテンツ配信サービスを実現するコンテンツ供給システムの全体構成図である。 図34は、スケーラブル符号化時の符号化構造の一例を示す図である。 図35は、スケーラブル符号化時の符号化構造の一例を示す図である。 図36は、webページの表示画面例を示す図である。 図37は、webページの表示画面例を示す図である。 図38は、スマートフォンの一例を示す図である。 図39は、スマートフォンの構成例を示すブロック図である。 図40は、矩形のブロックを3つのサブブロックに分割するパーティションモードの制約例を示す図である。 図41は、ブロックを2つのサブブロックに分割するパーティションモードの制約例を示す図である。 図42は、正方形のブロックを3つのサブブロックに分割するパーティションモードの制約例を示す図である。 図43は、矩形のブロックを2つのサブブロックに分割するパーティションモードの制約例を示す図である。 図44は、非矩形のブロックを2つのサブブロックに分割するパーティションモードの分割方向に基づく制約例を示す図である。 図45は、非矩形のブロックを2つのサブブロックに分割するパーティションの有効な分割方向の例を示す図である。
 以下、実施の形態について図面を参照しながら具体的に説明する。
 なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、請求の範囲を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
 (実施の形態1)
 まず、後述する本開示の各態様で説明する処理および/または構成を適用可能な符号化装置および復号化装置の一例として、実施の形態1の概要を説明する。ただし、実施の形態1は、本開示の各態様で説明する処理および/または構成を適用可能な符号化装置および復号化装置の一例にすぎず、本開示の各態様で説明する処理および/または構成は、実施の形態1とは異なる符号化装置および復号化装置においても実施可能である。
 実施の形態1に対して本開示の各態様で説明する処理および/または構成を適用する場合、例えば以下のいずれかを行ってもよい。
 (1)実施の形態1の符号化装置または復号化装置に対して、当該符号化装置または復号化装置を構成する複数の構成要素のうち、本開示の各態様で説明する構成要素に対応する構成要素を、本開示の各態様で説明する構成要素に置き換えること
 (2)実施の形態1の符号化装置または復号化装置に対して、当該符号化装置または復号化装置を構成する複数の構成要素のうち一部の構成要素について機能または実施する処理の追加、置き換え、削除などの任意の変更を施した上で、本開示の各態様で説明する構成要素に対応する構成要素を、本開示の各態様で説明する構成要素に置き換えること
 (3)実施の形態1の符号化装置または復号化装置が実施する方法に対して、処理の追加、および/または当該方法に含まれる複数の処理のうちの一部の処理について置き換え、削除などの任意の変更を施した上で、本開示の各態様で説明する処理に対応する処理を、本開示の各態様で説明する処理に置き換えること
 (4)実施の形態1の符号化装置または復号化装置を構成する複数の構成要素のうちの一部の構成要素を、本開示の各態様で説明する構成要素、本開示の各態様で説明する構成要素が備える機能の一部を備える構成要素、または本開示の各態様で説明する構成要素が実施する処理の一部を実施する構成要素と組み合わせて実施すること
 (5)実施の形態1の符号化装置または復号化装置を構成する複数の構成要素のうちの一部の構成要素が備える機能の一部を備える構成要素、または実施の形態1の符号化装置または復号化装置を構成する複数の構成要素のうちの一部の構成要素が実施する処理の一部を実施する構成要素を、本開示の各態様で説明する構成要素、本開示の各態様で説明する構成要素が備える機能の一部を備える構成要素、または本開示の各態様で説明する構成要素が実施する処理の一部を実施する構成要素と組み合わせて実施すること
 (6)実施の形態1の符号化装置または復号化装置が実施する方法に対して、当該方法に含まれる複数の処理のうち、本開示の各態様で説明する処理に対応する処理を、本開示の各態様で説明する処理に置き換えること
 (7)実施の形態1の符号化装置または復号化装置が実施する方法に含まれる複数の処理のうちの一部の処理を、本開示の各態様で説明する処理と組み合わせて実施すること
 なお、本開示の各態様で説明する処理および/または構成の実施の仕方は、上記の例に限定されるものではない。例えば、実施の形態1において開示する動画像/画像符号化装置または動画像/画像復号化装置とは異なる目的で利用される装置において実施されてもよいし、各態様において説明した処理および/または構成を単独で実施してもよい。また、異なる態様において説明した処理および/または構成を組み合わせて実施してもよい。
 [符号化装置の概要]
 まず、実施の形態1に係る符号化装置の概要を説明する。図1は、実施の形態1に係る符号化装置100の機能構成を示すブロック図である。符号化装置100は、動画像/画像をブロック単位で符号化する動画像/画像符号化装置である。
 図1に示すように、符号化装置100は、画像をブロック単位で符号化する装置であって、分割部102と、減算部104と、変換部106と、量子化部108と、エントロピー符号化部110と、逆量子化部112と、逆変換部114と、加算部116と、ブロックメモリ118と、ループフィルタ部120と、フレームメモリ122と、イントラ予測部124と、インター予測部126と、予測制御部128と、を備える。
 符号化装置100は、例えば、汎用プロセッサ及びメモリにより実現される。この場合、メモリに格納されたソフトウェアプログラムがプロセッサにより実行されたときに、プロセッサは、分割部102、減算部104、変換部106、量子化部108、エントロピー符号化部110、逆量子化部112、逆変換部114、加算部116、ループフィルタ部120、イントラ予測部124、インター予測部126及び予測制御部128として機能する。また、符号化装置100は、分割部102、減算部104、変換部106、量子化部108、エントロピー符号化部110、逆量子化部112、逆変換部114、加算部116、ループフィルタ部120、イントラ予測部124、インター予測部126及び予測制御部128に対応する専用の1以上の電子回路として実現されてもよい。
 以下に、符号化装置100に含まれる各構成要素について説明する。
 [分割部]
 分割部102は、入力動画像に含まれる各ピクチャを複数のブロックに分割し、各ブロックを減算部104に出力する。例えば、分割部102は、まず、ピクチャを固定サイズ(例えば128x128)のブロックに分割する。この固定サイズのブロックは、符号化ツリーユニット(CTU)と呼ばれることがある。そして、分割部102は、再帰的な四分木(quadtree)及び/又は二分木(binary tree)ブロック分割に基づいて、固定サイズのブロックの各々を可変サイズ(例えば64x64以下)のブロックに分割する。この可変サイズのブロックは、符号化ユニット(CU)、予測ユニット(PU)あるいは変換ユニット(TU)と呼ばれることがある。なお、本実施の形態では、CU、PU及びTUは区別される必要はなく、ピクチャ内の一部又はすべてのブロックがCU、PU、TUの処理単位となってもよい。
 図2は、実施の形態1におけるブロック分割の一例を示す図である。図2において、実線は四分木ブロック分割によるブロック境界を表し、破線は二分木ブロック分割によるブロック境界を表す。
 ここでは、ブロック10は、128x128画素の正方形ブロック(128x128ブロック)である。この128x128ブロック10は、まず、4つの正方形の64x64ブロックに分割される(四分木ブロック分割)。
 左上の64x64ブロックは、さらに2つの矩形の32x64ブロックに垂直に分割され、左の32x64ブロックはさらに2つの矩形の16x64ブロックに垂直に分割される(二分木ブロック分割)。その結果、左上の64x64ブロックは、2つの16x64ブロック11、12と、32x64ブロック13とに分割される。
 右上の64x64ブロックは、2つの矩形の64x32ブロック14、15に水平に分割される(二分木ブロック分割)。
 左下の64x64ブロックは、4つの正方形の32x32ブロックに分割される(四分木ブロック分割)。4つの32x32ブロックのうち左上のブロック及び右下のブロックはさらに分割される。左上の32x32ブロックは、2つの矩形の16x32ブロックに垂直に分割され、右の16x32ブロックはさらに2つの16x16ブロックに水平に分割される(二分木ブロック分割)。右下の32x32ブロックは、2つの32x16ブロックに水平に分割される(二分木ブロック分割)。その結果、左下の64x64ブロックは、16x32ブロック16と、2つの16x16ブロック17、18と、2つの32x32ブロック19、20と、2つの32x16ブロック21、22とに分割される。
 右下の64x64ブロック23は分割されない。
 以上のように、図2では、ブロック10は、再帰的な四分木及び二分木ブロック分割に基づいて、13個の可変サイズのブロック11~23に分割される。このような分割は、QTBT(quad-tree plus binary tree)分割と呼ばれることがある。
 なお、図2では、1つのブロックが4つ又は2つのブロックに分割されていたが(四分木又は二分木ブロック分割)、分割はこれに限定されない。例えば、1つのブロックが3つのブロックに分割されてもよい(三分木ブロック分割)。このような三分木ブロック分割を含む分割は、MBT(multi type tree)分割と呼ばれることがある。
 [減算部]
 減算部104は、分割部102によって分割されたブロック単位で原信号(原サンプル)から予測信号(予測サンプル)を減算する。つまり、減算部104は、符号化対象ブロック(以下、カレントブロックという)の予測誤差(残差ともいう)を算出する。そして、減算部104は、算出された予測誤差を変換部106に出力する。
 原信号は、符号化装置100の入力信号であり、動画像を構成する各ピクチャの画像を表す信号(例えば輝度(luma)信号及び2つの色差(chroma)信号)である。以下において、画像を表す信号をサンプルともいうこともある。
 [変換部]
 変換部106は、空間領域の予測誤差を周波数領域の変換係数に変換し、変換係数を量子化部108に出力する。具体的には、変換部106は、例えば空間領域の予測誤差に対して予め定められた離散コサイン変換(DCT)又は離散サイン変換(DST)を行う。
 なお、変換部106は、複数の変換タイプの中から適応的に変換タイプを選択し、選択された変換タイプに対応する変換基底関数(transform basis function)を用いて、予測誤差を変換係数に変換してもよい。このような変換は、EMT(explicit multiple core transform)又はAMT(adaptive multiple transform)と呼ばれることがある。
 複数の変換タイプは、例えば、DCT-II、DCT-V、DCT-VIII、DST-I及びDST-VIIを含む。図3は、各変換タイプに対応する変換基底関数を示す表である。図3においてNは入力画素の数を示す。これらの複数の変換タイプの中からの変換タイプの選択は、例えば、予測の種類(イントラ予測及びインター予測)に依存してもよいし、イントラ予測モードに依存してもよい。
 このようなEMT又はAMTを適用するか否かを示す情報(例えばAMTフラグと呼ばれる)及び選択された変換タイプを示す情報は、CUレベルで信号化される。なお、これらの情報の信号化は、CUレベルに限定される必要はなく、他のレベル(例えば、シーケンスレベル、ピクチャレベル、スライスレベル、タイルレベル又はCTUレベル)であってもよい。
 また、変換部106は、変換係数(変換結果)を再変換してもよい。このような再変換は、AST(adaptive secondary transform)又はNSST(non-separable secondary transform)と呼ばれることがある。例えば、変換部106は、イントラ予測誤差に対応する変換係数のブロックに含まれるサブブロック(例えば4x4サブブロック)ごとに再変換を行う。NSSTを適用するか否かを示す情報及びNSSTに用いられる変換行列に関する情報は、CUレベルで信号化される。なお、これらの情報の信号化は、CUレベルに限定される必要はなく、他のレベル(例えば、シーケンスレベル、ピクチャレベル、スライスレベル、タイルレベル又はCTUレベル)であってもよい。
 ここで、Separableな変換とは、入力の次元の数だけ方向ごとに分離して複数回変換を行う方式であり、Non-Separableな変換とは、入力が多次元であった際に2つ以上の次元をまとめて1次元とみなして、まとめて変換を行う方式である。
 例えば、Non-Separableな変換の1例として、入力が4×4のブロックであった場合にはそれを16個の要素を持ったひとつの配列とみなし、その配列に対して16×16の変換行列で変換処理を行うようなものが挙げられる。
 また、同様に4×4の入力ブロックを16個の要素を持ったひとつの配列とみなした後に、その配列に対してGivens回転を複数回行うようなもの(Hypercube Givens Transform)もNon-Separableな変換の例である。
 [量子化部]
 量子化部108は、変換部106から出力された変換係数を量子化する。具体的には、量子化部108は、カレントブロックの変換係数を所定の走査順序で走査し、走査された変換係数に対応する量子化パラメータ(QP)に基づいて当該変換係数を量子化する。そして、量子化部108は、カレントブロックの量子化された変換係数(以下、量子化係数という)をエントロピー符号化部110及び逆量子化部112に出力する。
 所定の順序は、変換係数の量子化/逆量子化のための順序である。例えば、所定の走査順序は、周波数の昇順(低周波から高周波の順)又は降順(高周波から低周波の順)で定義される。
 量子化パラメータとは、量子化ステップ(量子化幅)を定義するパラメータである。例えば、量子化パラメータの値が増加すれば量子化ステップも増加する。つまり、量子化パラメータの値が増加すれば量子化誤差が増大する。
 [エントロピー符号化部]
 エントロピー符号化部110は、量子化部108から入力である量子化係数を可変長符号化することにより符号化信号(符号化ビットストリーム)を生成する。具体的には、エントロピー符号化部110は、例えば、量子化係数を二値化し、二値信号を算術符号化する。
 [逆量子化部]
 逆量子化部112は、量子化部108からの入力である量子化係数を逆量子化する。具体的には、逆量子化部112は、カレントブロックの量子化係数を所定の走査順序で逆量子化する。そして、逆量子化部112は、カレントブロックの逆量子化された変換係数を逆変換部114に出力する。
 [逆変換部]
 逆変換部114は、逆量子化部112からの入力である変換係数を逆変換することにより予測誤差を復元する。具体的には、逆変換部114は、変換係数に対して、変換部106による変換に対応する逆変換を行うことにより、カレントブロックの予測誤差を復元する。そして、逆変換部114は、復元された予測誤差を加算部116に出力する。
 なお、復元された予測誤差は、量子化により情報が失われているので、減算部104が算出した予測誤差と一致しない。すなわち、復元された予測誤差には、量子化誤差が含まれている。
 [加算部]
 加算部116は、逆変換部114からの入力である予測誤差と予測制御部128からの入力である予測サンプルとを加算することによりカレントブロックを再構成する。そして、加算部116は、再構成されたブロックをブロックメモリ118及びループフィルタ部120に出力する。再構成ブロックは、ローカル復号ブロックと呼ばれることもある。
 [ブロックメモリ]
 ブロックメモリ118は、イントラ予測で参照されるブロックであって符号化対象ピクチャ(以下、カレントピクチャという)内のブロックを格納するための記憶部である。具体的には、ブロックメモリ118は、加算部116から出力された再構成ブロックを格納する。
 [ループフィルタ部]
 ループフィルタ部120は、加算部116によって再構成されたブロックにループフィルタを施し、フィルタされた再構成ブロックをフレームメモリ122に出力する。ループフィルタとは、符号化ループ内で用いられるフィルタ(インループフィルタ)であり、例えば、デブロッキング・フィルタ(DF)、サンプルアダプティブオフセット(SAO)及びアダプティブループフィルタ(ALF)などを含む。
 ALFでは、符号化歪みを除去するための最小二乗誤差フィルタが適用され、例えばカレントブロック内の2x2サブブロックごとに、局所的な勾配(gradient)の方向及び活性度(activity)に基づいて複数のフィルタの中から選択された1つのフィルタが適用される。
 具体的には、まず、サブブロック(例えば2x2サブブロック)が複数のクラス(例えば15又は25クラス)に分類される。サブブロックの分類は、勾配の方向及び活性度に基づいて行われる。例えば、勾配の方向値D(例えば0~2又は0~4)と勾配の活性値A(例えば0~4)とを用いて分類値C(例えばC=5D+A)が算出される。そして、分類値Cに基づいて、サブブロックが複数のクラス(例えば15又は25クラス)に分類される。
 勾配の方向値Dは、例えば、複数の方向(例えば水平、垂直及び2つの対角方向)の勾配を比較することにより導出される。また、勾配の活性値Aは、例えば、複数の方向の勾配を加算し、加算結果を量子化することにより導出される。
 このような分類の結果に基づいて、複数のフィルタの中からサブブロックのためのフィルタが決定される。
 ALFで用いられるフィルタの形状としては例えば円対称形状が利用される。図4A~図4Cは、ALFで用いられるフィルタの形状の複数の例を示す図である。図4Aは、5x5ダイヤモンド形状フィルタを示し、図4Bは、7x7ダイヤモンド形状フィルタを示し、図4Cは、9x9ダイヤモンド形状フィルタを示す。フィルタの形状を示す情報は、ピクチャレベルで信号化される。なお、フィルタの形状を示す情報の信号化は、ピクチャレベルに限定される必要はなく、他のレベル(例えば、シーケンスレベル、スライスレベル、タイルレベル、CTUレベル又はCUレベル)であってもよい。
 ALFのオン/オフは、例えば、ピクチャレベル又はCUレベルで決定される。例えば、輝度についてはCUレベルでALFを適用するか否かが決定され、色差についてはピクチャレベルでALFを適用するか否かが決定される。ALFのオン/オフを示す情報は、ピクチャレベル又はCUレベルで信号化される。なお、ALFのオン/オフを示す情報の信号化は、ピクチャレベル又はCUレベルに限定される必要はなく、他のレベル(例えば、シーケンスレベル、スライスレベル、タイルレベル又はCTUレベル)であってもよい。
 選択可能な複数のフィルタ(例えば15又は25までのフィルタ)の係数セットは、ピクチャレベルで信号化される。なお、係数セットの信号化は、ピクチャレベルに限定される必要はなく、他のレベル(例えば、シーケンスレベル、スライスレベル、タイルレベル、CTUレベル、CUレベル又はサブブロックレベル)であってもよい。
 [フレームメモリ]
 フレームメモリ122は、インター予測に用いられる参照ピクチャを格納するための記憶部であり、フレームバッファと呼ばれることもある。具体的には、フレームメモリ122は、ループフィルタ部120によってフィルタされた再構成ブロックを格納する。
 [イントラ予測部]
 イントラ予測部124は、ブロックメモリ118に格納されたカレントピクチャ内のブロックを参照してカレントブロックのイントラ予測(画面内予測ともいう)を行うことで、予測信号(イントラ予測信号)を生成する。具体的には、イントラ予測部124は、カレントブロックに隣接するブロックのサンプル(例えば輝度値、色差値)を参照してイントラ予測を行うことでイントラ予測信号を生成し、イントラ予測信号を予測制御部128に出力する。
 例えば、イントラ予測部124は、予め規定された複数のイントラ予測モードのうちの1つを用いてイントラ予測を行う。複数のイントラ予測モードは、1以上の非方向性予測モードと、複数の方向性予測モードと、を含む。
 1以上の非方向性予測モードは、例えばH.265/HEVC(High-Efficiency Video Coding)規格(非特許文献1)で規定されたPlanar予測モード及びDC予測モードを含む。
 複数の方向性予測モードは、例えばH.265/HEVC規格で規定された33方向の予測モードを含む。なお、複数の方向性予測モードは、33方向に加えてさらに32方向の予測モード(合計で65個の方向性予測モード)を含んでもよい。図5Aは、イントラ予測における67個のイントラ予測モード(2個の非方向性予測モード及び65個の方向性予測モード)を示す図である。実線矢印は、H.265/HEVC規格で規定された33方向を表し、破線矢印は、追加された32方向を表す。
 なお、色差ブロックのイントラ予測において、輝度ブロックが参照されてもよい。つまり、カレントブロックの輝度成分に基づいて、カレントブロックの色差成分が予測されてもよい。このようなイントラ予測は、CCLM(cross-component linear model)予測と呼ばれることがある。このような輝度ブロックを参照する色差ブロックのイントラ予測モード(例えばCCLMモードと呼ばれる)は、色差ブロックのイントラ予測モードの1つとして加えられてもよい。
 イントラ予測部124は、水平/垂直方向の参照画素の勾配に基づいてイントラ予測後の画素値を補正してもよい。このような補正をともなうイントラ予測は、PDPC(position dependent intra prediction combination)と呼ばれることがある。PDPCの適用の有無を示す情報(例えばPDPCフラグと呼ばれる)は、例えばCUレベルで信号化される。なお、この情報の信号化は、CUレベルに限定される必要はなく、他のレベル(例えば、シーケンスレベル、ピクチャレベル、スライスレベル、タイルレベル又はCTUレベル)であってもよい。
 [インター予測部]
 インター予測部126は、フレームメモリ122に格納された参照ピクチャであってカレントピクチャとは異なる参照ピクチャを参照してカレントブロックのインター予測(画面間予測ともいう)を行うことで、予測信号(インター予測信号)を生成する。インター予測は、カレントブロック又はカレントブロック内のサブブロック(例えば4x4ブロック)の単位で行われる。例えば、インター予測部126は、カレントブロック又はサブブロックについて参照ピクチャ内で動き探索(motion estimation)を行う。そして、インター予測部126は、動き探索により得られた動き情報(例えば動きベクトル)を用いて動き補償を行うことでカレントブロック又はサブブロックのインター予測信号を生成する。そして、インター予測部126は、生成されたインター予測信号を予測制御部128に出力する。
 動き補償に用いられた動き情報は信号化される。動きベクトルの信号化には、予測動きベクトル(motion vector predictor)が用いられてもよい。つまり、動きベクトルと予測動きベクトルとの間の差分が信号化されてもよい。
 なお、動き探索により得られたカレントブロックの動き情報だけでなく、隣接ブロックの動き情報も用いて、インター予測信号が生成されてもよい。具体的には、動き探索により得られた動き情報に基づく予測信号と、隣接ブロックの動き情報に基づく予測信号と、を重み付け加算することにより、カレントブロック内のサブブロック単位でインター予測信号が生成されてもよい。このようなインター予測(動き補償)は、OBMC(overlapped block motion compensation)と呼ばれることがある。
 このようなOBMCモードでは、OBMCのためのサブブロックのサイズを示す情報(例えばOBMCブロックサイズと呼ばれる)は、シーケンスレベルで信号化される。また、OBMCモードを適用するか否かを示す情報(例えばOBMCフラグと呼ばれる)は、CUレベルで信号化される。なお、これらの情報の信号化のレベルは、シーケンスレベル及びCUレベルに限定される必要はなく、他のレベル(例えばピクチャレベル、スライスレベル、タイルレベル、CTUレベル又はサブブロックレベル)であってもよい。
 OBMCモードについて、より具体的に説明する。図5B及び図5Cは、OBMC処理による予測画像補正処理の概要を説明するためのフローチャート及び概念図である。
 まず、符号化対象ブロックに割り当てられた動きベクトル(MV)を用いて通常の動き補償による予測画像(Pred)を取得する。
 次に、符号化済みの左隣接ブロックの動きベクトル(MV_L)を符号化対象ブロックに適用して予測画像(Pred_L)を取得し、前記予測画像とPred_Lとを重みを付けて重ね合わせることで予測画像の1回目の補正を行う。
 同様に、符号化済みの上隣接ブロックの動きベクトル(MV_U)を符号化対象ブロックに適用して予測画像(Pred_U)を取得し、前記1回目の補正を行った予測画像とPred_Uとを重みを付けて重ね合わせることで予測画像の2回目の補正を行い、それを最終的な予測画像とする。
 なお、ここでは左隣接ブロックと上隣接ブロックを用いた2段階の補正の方法を説明したが、右隣接ブロックや下隣接ブロックを用いて2段階よりも多い回数の補正を行う構成とすることも可能である。
 なお、重ね合わせを行う領域はブロック全体の画素領域ではなく、ブロック境界近傍の一部の領域のみであってもよい。
 なお、ここでは1枚の参照ピクチャからの予測画像補正処理について説明したが、複数枚の参照ピクチャから予測画像を補正する場合も同様であり、各々の参照ピクチャから補正した予測画像を取得した後に、得られた予測画像をさらに重ね合わせることで最終的な予測画像とする。
 なお、前記処理対象ブロックは、予測ブロック単位であっても、予測ブロックをさらに分割したサブブロック単位であってもよい。
 OBMC処理を適用するかどうかの判定の方法として、例えば、OBMC処理を適用するかどうかを示す信号であるobmc_flagを用いる方法がある。具体的な一例としては、符号化装置において、符号化対象ブロックが動きの複雑な領域に属しているかどうかを判定し、動きの複雑な領域に属している場合はobmc_flagとして値1を設定してOBMC処理を適用して符号化を行い、動きの複雑な領域に属していない場合はobmc_flagとして値0を設定してOBMC処理を適用せずに符号化を行う。一方、復号化装置では、ストリームに記述されたobmc_flagを復号化するとことで、その値に応じてOBMC処理を適用するかどうかを切替えて復号化を行う。
 なお、動き情報は信号化されずに、復号装置側で導出されてもよい。例えば、H.265/HEVC規格で規定されたマージモードが用いられてもよい。また例えば、復号装置側で動き探索を行うことにより動き情報が導出されてもよい。この場合、カレントブロックの画素値を用いずに動き探索が行われる。
 ここで、復号装置側で動き探索を行うモードについて説明する。この復号装置側で動き探索を行うモードは、PMMVD(pattern matched motion vector derivation)モード又はFRUC(frame rate up-conversion)モードと呼ばれることがある。
 FRUC処理の一例を図5Dに示す。まず、カレントブロックに空間的又は時間的に隣接する符号化済みブロックの動きベクトルを参照して、各々が予測動きベクトルを有する複数の候補のリスト(マージリストと共通であってもよい)が生成される。次に、候補リストに登録されている複数の候補MVの中からベスト候補MVを選択する。例えば、候補リストに含まれる各候補の評価値が算出され、評価値に基づいて1つの候補が選択される。
 そして、選択された候補の動きベクトルに基づいて、カレントブロックのための動きベクトルが導出される。具体的には、例えば、選択された候補の動きベクトル(ベスト候補MV)がそのままカレントブロックのための動きベクトルとして導出される。また例えば、選択された候補の動きベクトルに対応する参照ピクチャ内の位置の周辺領域において、パターンマッチングを行うことにより、カレントブロックのための動きベクトルが導出されてもよい。すなわち、ベスト候補MVの周辺の領域に対して同様の方法で探索を行い、さらに評価値が良い値となるMVがあった場合は、ベスト候補MVを前記MVに更新して、それをカレントブロックの最終的なMVとしてもよい。なお、当該処理を実施しない構成とすることも可能である。
 サブブロック単位で処理を行う場合も全く同様の処理としてもよい。
 なお、評価値は、動きベクトルに対応する参照ピクチャ内の領域と、所定の領域との間のパターンマッチングによって再構成画像の差分値を求めることにより算出される。なお、差分値に加えてそれ以外の情報を用いて評価値を算出してもよい。
 パターンマッチングとしては、第1パターンマッチング又は第2パターンマッチングが用いられる。第1パターンマッチング及び第2パターンマッチングは、それぞれ、バイラテラルマッチング(bilateral matching)及びテンプレートマッチング(template matching)と呼ばれることがある。
 第1パターンマッチングでは、異なる2つの参照ピクチャ内の2つのブロックであってカレントブロックの動き軌道(motion trajectory)に沿う2つのブロックの間でパターンマッチングが行われる。したがって、第1パターンマッチングでは、上述した候補の評価値の算出のための所定の領域として、カレントブロックの動き軌道に沿う他の参照ピクチャ内の領域が用いられる。
 図6は、動き軌道に沿う2つのブロック間でのパターンマッチング(バイラテラルマッチング)の一例を説明するための図である。図6に示すように、第1パターンマッチングでは、カレントブロック(Cur block)の動き軌道に沿う2つのブロックであって異なる2つの参照ピクチャ(Ref0、Ref1)内の2つのブロックのペアの中で最もマッチするペアを探索することにより2つの動きベクトル(MV0、MV1)が導出される。具体的には、カレントブロックに対して、候補MVで指定された第1の符号化済み参照ピクチャ(Ref0)内の指定位置における再構成画像と、前記候補MVを表示時間間隔でスケーリングした対称MVで指定された第2の符号化済み参照ピクチャ(Ref1)内の指定位置における再構成画像との差分を導出し、得られた差分値を用いて評価値を算出する。複数の候補MVの中で最も評価値が良い値となる候補MVを最終MVとして選択するとよい。
 連続的な動き軌道の仮定の下では、2つの参照ブロックを指し示す動きベクトル(MV0、MV1)は、カレントピクチャ(Cur Pic)と2つの参照ピクチャ(Ref0、Ref1)との間の時間的な距離(TD0、TD1)に対して比例する。例えば、カレントピクチャが時間的に2つの参照ピクチャの間に位置し、カレントピクチャから2つの参照ピクチャへの時間的な距離が等しい場合、第1パターンマッチングでは、鏡映対称な双方向の動きベクトルが導出される。
 第2パターンマッチングでは、カレントピクチャ内のテンプレート(カレントピクチャ内でカレントブロックに隣接するブロック(例えば上及び/又は左隣接ブロック))と参照ピクチャ内のブロックとの間でパターンマッチングが行われる。したがって、第2パターンマッチングでは、上述した候補の評価値の算出のための所定の領域として、カレントピクチャ内のカレントブロックに隣接するブロックが用いられる。
 図7は、カレントピクチャ内のテンプレートと参照ピクチャ内のブロックとの間でのパターンマッチング(テンプレートマッチング)の一例を説明するための図である。図7に示すように、第2パターンマッチングでは、カレントピクチャ(Cur Pic)内でカレントブロック(Cur block)に隣接するブロックと最もマッチするブロックを参照ピクチャ(Ref0)内で探索することによりカレントブロックの動きベクトルが導出される。具体的には、カレントブロックに対して、左隣接および上隣接の両方もしくはどちらか一方の符号化済み領域の再構成画像と、候補MVで指定された符号化済み参照ピクチャ(Ref0)内の同等位置における再構成画像との差分を導出し、得られた差分値を用いて評価値を算出し、複数の候補MVの中で最も評価値が良い値となる候補MVをベスト候補MVとして選択するとよい。
 このようなFRUCモードを適用するか否かを示す情報(例えばFRUCフラグと呼ばれる)は、CUレベルで信号化される。また、FRUCモードが適用される場合(例えばFRUCフラグが真の場合)、パターンマッチングの方法(第1パターンマッチング又は第2パターンマッチング)を示す情報(例えばFRUCモードフラグと呼ばれる)がCUレベルで信号化される。なお、これらの情報の信号化は、CUレベルに限定される必要はなく、他のレベル(例えば、シーケンスレベル、ピクチャレベル、スライスレベル、タイルレベル、CTUレベル又はサブブロックレベル)であってもよい。
 ここで、等速直線運動を仮定したモデルに基づいて動きベクトルを導出するモードについて説明する。このモードは、BIO(bi-directional optical flow)モードと呼ばれることがある。
 図8は、等速直線運動を仮定したモデルを説明するための図である。図8において、(vx,vy)は、速度ベクトルを示し、τ0、τ1は、それぞれ、カレントピクチャ(Cur Pic)と2つの参照ピクチャ(Ref0,Ref1)との間の時間的な距離を示す。(MVx0,MVy0)は、参照ピクチャRef0に対応する動きベクトルを示し、(MVx1、MVy1)は、参照ピクチャRef1に対応する動きベクトルを示す。
 このとき速度ベクトル(vx,vy)の等速直線運動の仮定の下では、(MVx0,MVy0)及び(MVx1,MVy1)は、それぞれ、(vxτ0,vyτ0)及び(-vxτ1,-vyτ1)と表され、以下のオプティカルフロー等式(1)が成り立つ。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 ここで、I(k)は、動き補償後の参照画像k(k=0,1)の輝度値を示す。このオプティカルフロー等式は、(i)輝度値の時間微分と、(ii)水平方向の速度及び参照画像の空間勾配の水平成分の積と、(iii)垂直方向の速度及び参照画像の空間勾配の垂直成分の積と、の和が、ゼロと等しいことを示す。このオプティカルフロー等式とエルミート補間(Hermite interpolation)との組み合わせに基づいて、マージリスト等から得られるブロック単位の動きベクトルが画素単位で補正される。
 なお、等速直線運動を仮定したモデルに基づく動きベクトルの導出とは異なる方法で、復号装置側で動きベクトルが導出されてもよい。例えば、複数の隣接ブロックの動きベクトルに基づいてサブブロック単位で動きベクトルが導出されてもよい。
 ここで、複数の隣接ブロックの動きベクトルに基づいてサブブロック単位で動きベクトルを導出するモードについて説明する。このモードは、アフィン動き補償予測(affine motion compensation prediction)モードと呼ばれることがある。
 図9Aは、複数の隣接ブロックの動きベクトルに基づくサブブロック単位の動きベクトルの導出を説明するための図である。図9Aにおいて、カレントブロックは、16の4x4サブブロックを含む。ここでは、隣接ブロックの動きベクトルに基づいてカレントブロックの左上角制御ポイントの動きベクトルv0が導出され、隣接サブブロックの動きベクトルに基づいてカレントブロックの右上角制御ポイントの動きベクトルv1が導出される。そして、2つの動きベクトルv0及びv1を用いて、以下の式(2)により、カレントブロック内の各サブブロックの動きベクトル(vx,vy)が導出される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
 ここで、x及びyは、それぞれ、サブブロックの水平位置及び垂直位置を示し、wは、予め定められた重み係数を示す。
 このようなアフィン動き補償予測モードでは、左上及び右上角制御ポイントの動きベクトルの導出方法が異なるいくつかのモードを含んでもよい。このようなアフィン動き補償予測モードを示す情報(例えばアフィンフラグと呼ばれる)は、CUレベルで信号化される。なお、このアフィン動き補償予測モードを示す情報の信号化は、CUレベルに限定される必要はなく、他のレベル(例えば、シーケンスレベル、ピクチャレベル、スライスレベル、タイルレベル、CTUレベル又はサブブロックレベル)であってもよい。
 [予測制御部]
 予測制御部128は、イントラ予測信号及びインター予測信号のいずれかを選択し、選択した信号を予測信号として減算部104及び加算部116に出力する。
 ここで、マージモードにより符号化対象ピクチャの動きベクトルを導出する例を説明する。図9Bは、マージモードによる動きベクトル導出処理の概要を説明するための図である。
 まず、予測MVの候補を登録した予測MVリストを生成する。予測MVの候補としては、符号化対象ブロックの空間的に周辺に位置する複数の符号化済みブロックが持つMVである空間隣接予測MV、符号化済み参照ピクチャにおける符号化対象ブロックの位置を投影した近辺のブロックが持つMVである時間隣接予測MV、空間隣接予測MVと時間隣接予測MVのMV値を組合わせて生成したMVである結合予測MV、および値がゼロのMVであるゼロ予測MV等がある。
 次に、予測MVリストに登録されている複数の予測MVの中から1つの予測MVを選択することで、符号化対象ブロックのMVとして決定する。
 さらに可変長符号化部では、どの予測MVを選択したかを示す信号であるmerge_idxをストリームに記述して符号化する。
 なお、図9Bで説明した予測MVリストに登録する予測MVは一例であり、図中の個数とは異なる個数であったり、図中の予測MVの一部の種類を含まない構成であったり、図中の予測MVの種類以外の予測MVを追加した構成であったりしてもよい。
 なお、マージモードにより導出した符号化対象ブロックのMVを用いて、後述するDMVR処理を行うことによって最終的なMVを決定してもよい。
 ここで、DMVR処理を用いてMVを決定する例について説明する。
 図9Cは、DMVR処理の概要を説明するための概念図である。
 まず、処理対象ブロックに設定された最適MVPを候補MVとして、前記候補MVに従って、L0方向の処理済みピクチャである第1参照ピクチャ、およびL1方向の処理済みピクチャである第2参照ピクチャから参照画素をそれぞれ取得し、各参照画素の平均をとることでテンプレートを生成する。
 次に、前記テンプレートを用いて、第1参照ピクチャおよび第2参照ピクチャの候補MVの周辺領域をそれぞれ探索し、最もコストが最小となるMVを最終的なMVとして決定する。なお、コスト値はテンプレートの各画素値と探索領域の各画素値との差分値およびMV値等を用いて算出する。
 なお、符号化装置および復号化装置では、ここで説明した処理の概要は基本的に共通である。
 なお、ここで説明した処理そのものでなくても、候補MVの周辺を探索して最終的なMVを導出することができる処理であれば、他の処理を用いてもよい。
 ここで、LIC処理を用いて予測画像を生成するモードについて説明する。
 図9Dは、LIC処理による輝度補正処理を用いた予測画像生成方法の概要を説明するための図である。
 まず、符号化済みピクチャである参照ピクチャから符号化対象ブロックに対応する参照画像を取得するためのMVを導出する。
 次に、符号化対象ブロックに対して、左隣接および上隣接の符号化済み周辺参照領域の輝度画素値と、MVで指定された参照ピクチャ内の同等位置における輝度画素値とを用いて、参照ピクチャと符号化対象ピクチャとで輝度値がどのように変化したかを示す情報を抽出して輝度補正パラメータを算出する。
 MVで指定された参照ピクチャ内の参照画像に対して前記輝度補正パラメータを用いて輝度補正処理を行うことで、符号化対象ブロックに対する予測画像を生成する。
 なお、図9Dにおける前記周辺参照領域の形状は一例であり、これ以外の形状を用いてもよい。
 また、ここでは1枚の参照ピクチャから予測画像を生成する処理について説明したが、複数枚の参照ピクチャから予測画像を生成する場合も同様であり、各々の参照ピクチャから取得した参照画像に同様の方法で輝度補正処理を行ってから予測画像を生成する。
 LIC処理を適用するかどうかの判定の方法として、例えば、LIC処理を適用するかどうかを示す信号であるlic_flagを用いる方法がある。具体的な一例としては、符号化装置において、符号化対象ブロックが輝度変化が発生している領域に属しているかどうかを判定し、輝度変化が発生している領域に属している場合はlic_flagとして値1を設定してLIC処理を適用して符号化を行い、輝度変化が発生している領域に属していない場合はlic_flagとして値0を設定してLIC処理を適用せずに符号化を行う。一方、復号化装置では、ストリームに記述されたlic_flagを復号化するとことで、その値に応じてLIC処理を適用するかどうかを切替えて復号化を行う。
 LIC処理を適用するかどうかの判定の別の方法として、例えば、周辺ブロックでLIC処理を適用したかどうかに従って判定する方法もある。具体的な一例としては、符号化対象ブロックがマージモードであった場合、マージモード処理におけるMVの導出の際に選択した周辺の符号化済みブロックがLIC処理を適用して符号化したかどうかを判定し、その結果に応じてLIC処理を適用するかどうかを切替えて符号化を行う。なお、この例の場合、復号化における処理も全く同様となる。
 [復号装置の概要]
 次に、上記の符号化装置100から出力された符号化信号(符号化ビットストリーム)を復号可能な復号装置の概要について説明する。図10は、実施の形態1に係る復号装置200の機能構成を示すブロック図である。復号装置200は、動画像/画像をブロック単位で復号する動画像/画像復号装置である。
 図10に示すように、復号装置200は、エントロピー復号部202と、逆量子化部204と、逆変換部206と、加算部208と、ブロックメモリ210と、ループフィルタ部212と、フレームメモリ214と、イントラ予測部216と、インター予測部218と、予測制御部220と、を備える。
 復号装置200は、例えば、汎用プロセッサ及びメモリにより実現される。この場合、メモリに格納されたソフトウェアプログラムがプロセッサにより実行されたときに、プロセッサは、エントロピー復号部202、逆量子化部204、逆変換部206、加算部208、ループフィルタ部212、イントラ予測部216、インター予測部218及び予測制御部220として機能する。また、復号装置200は、エントロピー復号部202、逆量子化部204、逆変換部206、加算部208、ループフィルタ部212、イントラ予測部216、インター予測部218及び予測制御部220に対応する専用の1以上の電子回路として実現されてもよい。
 以下に、復号装置200に含まれる各構成要素について説明する。
 [エントロピー復号部]
 エントロピー復号部202は、符号化ビットストリームをエントロピー復号する。具体的には、エントロピー復号部202は、例えば、符号化ビットストリームから二値信号に算術復号する。そして、エントロピー復号部202は、二値信号を多値化(debinarize)する。これにより、エントロピー復号部202は、ブロック単位で量子化係数を逆量子化部204に出力する。
 [逆量子化部]
 逆量子化部204は、エントロピー復号部202からの入力である復号対象ブロック(以下、カレントブロックという)の量子化係数を逆量子化する。具体的には、逆量子化部204は、カレントブロックの量子化係数の各々について、当該量子化係数に対応する量子化パラメータに基づいて当該量子化係数を逆量子化する。そして、逆量子化部204は、カレントブロックの逆量子化された量子化係数(つまり変換係数)を逆変換部206に出力する。
 [逆変換部]
 逆変換部206は、逆量子化部204からの入力である変換係数を逆変換することにより予測誤差を復元する。
 例えば符号化ビットストリームから読み解かれた情報がEMT又はAMTを適用することを示す場合(例えばAMTフラグが真)、逆変換部206は、読み解かれた変換タイプを示す情報に基づいてカレントブロックの変換係数を逆変換する。
 また例えば、符号化ビットストリームから読み解かれた情報がNSSTを適用することを示す場合、逆変換部206は、変換係数に逆再変換を適用する。
 [加算部]
 加算部208は、逆変換部206からの入力である予測誤差と予測制御部220からの入力である予測サンプルとを加算することによりカレントブロックを再構成する。そして、加算部208は、再構成されたブロックをブロックメモリ210及びループフィルタ部212に出力する。
 [ブロックメモリ]
 ブロックメモリ210は、イントラ予測で参照されるブロックであって復号対象ピクチャ(以下、カレントピクチャという)内のブロックを格納するための記憶部である。具体的には、ブロックメモリ210は、加算部208から出力された再構成ブロックを格納する。
 [ループフィルタ部]
 ループフィルタ部212は、加算部208によって再構成されたブロックにループフィルタを施し、フィルタされた再構成ブロックをフレームメモリ214及び表示装置等に出力する。
 符号化ビットストリームから読み解かれたALFのオン/オフを示す情報がALFのオンを示す場合、局所的な勾配の方向及び活性度に基づいて複数のフィルタの中から1つのフィルタが選択され、選択されたフィルタが再構成ブロックに適用される。
 [フレームメモリ]
 フレームメモリ214は、インター予測に用いられる参照ピクチャを格納するための記憶部であり、フレームバッファと呼ばれることもある。具体的には、フレームメモリ214は、ループフィルタ部212によってフィルタされた再構成ブロックを格納する。
 [イントラ予測部]
 イントラ予測部216は、符号化ビットストリームから読み解かれたイントラ予測モードに基づいて、ブロックメモリ210に格納されたカレントピクチャ内のブロックを参照してイントラ予測を行うことで、予測信号(イントラ予測信号)を生成する。具体的には、イントラ予測部216は、カレントブロックに隣接するブロックのサンプル(例えば輝度値、色差値)を参照してイントラ予測を行うことでイントラ予測信号を生成し、イントラ予測信号を予測制御部220に出力する。
 なお、色差ブロックのイントラ予測において輝度ブロックを参照するイントラ予測モードが選択されている場合は、イントラ予測部216は、カレントブロックの輝度成分に基づいて、カレントブロックの色差成分を予測してもよい。
 また、符号化ビットストリームから読み解かれた情報がPDPCの適用を示す場合、イントラ予測部216は、水平/垂直方向の参照画素の勾配に基づいてイントラ予測後の画素値を補正する。
 [インター予測部]
 インター予測部218は、フレームメモリ214に格納された参照ピクチャを参照して、カレントブロックを予測する。予測は、カレントブロック又はカレントブロック内のサブブロック(例えば4x4ブロック)の単位で行われる。例えば、インター予測部218は、符号化ビットストリームから読み解かれた動き情報(例えば動きベクトル)を用いて動き補償を行うことでカレントブロック又はサブブロックのインター予測信号を生成し、インター予測信号を予測制御部220に出力する。
 なお、符号化ビットストリームから読み解かれた情報がOBMCモードを適用することを示す場合、インター予測部218は、動き探索により得られたカレントブロックの動き情報だけでなく、隣接ブロックの動き情報も用いて、インター予測信号を生成する。
 また、符号化ビットストリームから読み解かれた情報がFRUCモードを適用することを示す場合、インター予測部218は、符号化ストリームから読み解かれたパターンマッチングの方法(バイラテラルマッチング又はテンプレートマッチング)に従って動き探索を行うことにより動き情報を導出する。そして、インター予測部218は、導出された動き情報を用いて動き補償を行う。
 また、インター予測部218は、BIOモードが適用される場合に、等速直線運動を仮定したモデルに基づいて動きベクトルを導出する。また、符号化ビットストリームから読み解かれた情報がアフィン動き補償予測モードを適用することを示す場合には、インター予測部218は、複数の隣接ブロックの動きベクトルに基づいてサブブロック単位で動きベクトルを導出する。
 [予測制御部]
 予測制御部220は、イントラ予測信号及びインター予測信号のいずれかを選択し、選択した信号を予測信号として加算部208に出力する。
 (実施の形態2)
 実施の形態2に係る符号化処理及び復号処理について、図11及び図12を参照しながら具体的に説明し、実施の形態2に係る符号化装置及び復号装置について、図15及び図16を参照しながら具体的に説明する。
 [符号化処理]
 図11は、実施の形態2に係る映像符号化処理を示す。
 まず、ステップS1001では、第1ブロックを複数のサブブロックに分割するためのパーティションモードを複数のパーティションモードの中から識別する第1パラメータをビットストリームに書き込む。パーティションモードを用いれば、ブロックは、複数のサブロックに分割される。異なる分割モードが用いられれば、ブロックは、異なる形、異なる高さ又は異なる幅の複数のサブブロックに分割される。
 図28は、実施の形態2においてNxN画素のブロックを分割するためのパーティションモードの例を示す。図28において、(a)~(h)は、互いに異なるパーティションモードを示す。図28に示すように、パーティションモード(a)を用いれば、NxN画素(例えば16x16画素、「N」の値としては、8から128までの4の整数倍のいかなる値もとり得る)のブロックは、2つのN/2xN画素(例えば8x16画素)のサブブロックに分割される。パーティションモード(b)を用いれば、NxN画素のブロックは、N/4xN画素(例えば4x16画素)のサブブロックと、3N/4xN画素(例えば12x16画素)のサブブロックとに分割される。パーティションモード(c)を用いれば、NxN画素のブロックは、3N/4xN画素(例えば12x16画素)のサブブロックと、N/4xN画素(例えば4x16画素)のサブブロックとに分割される。パーティションモード(d)を用いれば、NxN画素のブロックは、(N/4)xN画素(例えば4x16画素)のサブブロックと、N/2xN画素(例えば8x16画素)のサブブロックと、N/4xN画素(例えば4x16画素)のサブブロックとに分割される。パーティションモード(e)を用いれば、NxN画素のブロックは、2つのNxN/2画素(例えば16x8画素)のサブブロックに分割される。パーティションモード(f)を用いれば、NxN画素のブロックは、NxN/4画素(例えば16x4画素)のサブブロックと、Nx3N/4画素(例えば16x12画素)のサブブロックとに分割される。パーティションモード(g)を用いれば、NxN画素のブロックは、Nx3N/4画素(例えば16x12画素)のサブブロックと、NxN/4画素(例えば16x4画素)のサブブロックとに分割される。パーティションモード(h)を用いれば、NxN画素のブロックは、NxN/4画素(例えば16x4画素)のサブブロックと、NxN/2画素(例えば16x8画素)のサブブロックと、NxN/4画素(例えば16x4画素)のサブブロックとに分割される。
 次に、ステップS1002では、第1パラメータが第1パーティションモードを識別しているか否かを判断する。
 次に、ステップS1003では、少なくとも、第1パラメータが第1パーティションモードを識別しているか否かの判断に基づいて、第2ブロックを分割するための候補として第2パーティションモードを選択しないかどうかを判断する。
 2つの異なるパーティションモードセットは、ブロックを同じ形状及びサイズのサブブロックに分割するかもしれない。例えば、図31Aに示すように、(1b)及び(2c)のサブブロックは同じ形状及びサイズを有する。1つのパーティションモードセットは、少なくとも2つのパーティションモードを含むことができる。例えば、図31Aの(1a)及び(1b)に示すように、1つのパーティションモードセットは、三分木垂直分割に続いて、中央のサブブロックの二分木垂直分割と他のサブブロックの非分割とを含むことができる。また例えば、図31Aの(2a)、(2b)及び(2c)に示すように、他のパーティションモードセットは、二分木垂直分割に続いて、両方のサブブロックの二分木垂直分割を含むことができる。どちらのパーティションモードセットも、同じ形状及びサイズのサブブロックになる。
 ブロックを同じ形状及びサイズのサブブロックに分割する2つのパーティションモードセットであって、ビットストリーム内に符号化されたときに異なるビン数又は異なるビット数の2つのパーティションモードセットの中から選択する場合、より少ないビン数又はより少ないビット数のパーティションモードセットが選択される。なお、ビン数及びビット数は、符号量に相当する。
 ブロックを同じ形状及びサイズのサブブロックに分割する2つのパーティションモードセットであって、ビットストリーム内に符号化されたときに同じビン数又は同じビット数の2つのパーティションモードセットの中から選択する場合、複数のパーティションモードセットの所定の順序で最初に現れるパーティションモードセットが選択される。所定の順序は、例えば、各パーティションモードセット内のパーティションモードの数に基づく順序であってもよい。
 図31A及び図31Bは、パーティションモードの符号化においてより少ないビン数のパーティションモードセットを用いてブロックをサブブロックに分割する一例を示す図である。この例では、左側のNxN画素のブロックが2つのサブブロックに垂直に分割された場合に、ステップ(2c)において、右側のNxN画素のブロックのための第2パーティションモードは選択されない。これは、図31Bのパーティションモードの符号化方法において、第2パーティションモードセット(2a、2b、2c)は、第1パーティションモードセット(1a、1b)と比較して、パーティションモードの符号化により多くのビンを要求するからである。
 図32A~図32Cは、複数のパーティションモードセットの所定の順序で最初に現れるパーティションモードセットを用いてブロックをサブブロックに分割する一例を示す図である。この例では、2NxN/2画素のブロックが3つのサブブロックに垂直に分割された場合に、ステップ(2c)において、下の2NxN/2画素のブロックのための第2パーティションモードは選択されない。これは、図32Bのパーティションモードの符号化方法において、第2パーティションモードセット(2a、2b、2c)は、第1パーティションモードセット(1a、1b、1c、1d)と同じビン数であり、かつ、図32Cに示すパーティションモードセットの所定の順序において、第1パーティションモードセット(1a、1b、1c、1d)の後に現れるからである。複数のパーティションモードセットの所定の順序は、固定することもできるし、ビットストリーム内に信号化することもできる。
 図20は、実施の形態2において、ステップ(2c)に示すように、2NxN画素のブロックの分割のために第2パーティションモードが選択されない一例を示す。図20に示すように、第1の分割方法(i)を用いて、ステップ(1a)のように、2Nx2N画素(例えば、16x16画素)のブロックを、NxN画素(例えば8x8画素)の4つのサブブロックに等分割することができる。また、第2の分割方法(ii)を用いて、ステップ(2a)のように、2Nx2N画素のブロックを、2NxN画素(例えば、16x8画素)の2つのサブブロックに水平に等分割することもできる。ここで、第2の分割方法(ii)において、ステップ(2b)のように第1パーティションモードによって上側の2NxN画素のブロック(第1ブロック)が2つのNxN画素のサブブロックに垂直に分割される場合、ステップ(2c)において、下側の2NxN画素のブロック(第2ブロック)を2つのNxN画素のサブブロックに垂直に分割する第2パーティションモードは、可能なパーティションモードの候補として選択されない。これは、第1の分割方法(i)の四分割によって得られるサブブロックサイズと同じサブブロックサイズが生成されるからである。
 以上のように、図20では、第1パーティションモードを用いれば、第1ブロックが、垂直方向に、2つのサブブロックに等分割され、かつ、第2パーティションモードを用いれば、第1ブロックに垂直方向に隣接する第2ブロックが、垂直方向に、2つのサブブロックに等分割される場合に、第2パーティションモードは、候補として選択されない。
 図21は、実施の形態2において、ステップ(2c)に示すように、Nx2N画素のブロックの分割のために第2パーティションモードが選択されない一例を示す。図21に示すように、第1の分割方法(i)を用いて、ステップ(1a)のように、2Nx2N画素のブロックを、NxN画素の4つのサブブロックに等分割することができる。また、第2の分割方法(ii)を用いて、ステップ(2a)のように、2Nx2N画素のブロックを、2NxN画素(例えば、8x16画素)の2つのサブブロックに垂直に等分割することもできる。第2の分割方法(ii)において、ステップ(2b)のように第1パーティションモードによって左側のNx2N画素のブロック(第1ブロック)が2つのNxN画素のサブブロックに水平に分割される場合、ステップ(2c)において、右側のNx2N画素のブロック(第2ブロック)を2つのNxN画素のサブブロックに水平に分割する第2パーティションモードは、可能なパーティションモードの候補として選択されない。これは、第1の分割方法(i)の四分割によって得られるサブブロックサイズと同じサブブロックサイズが生成されるからである。
 以上のように、図21では、第1パーティションモードを用いれば、第1ブロックが、水平方向に、2つのサブブロックに等分割され、かつ、第2パーティションモードを用いれば、第1ブロックに水平方向に隣接する第2ブロックが、水平方向に、2つのサブブロックに等分割される場合に、第2パーティションモードは、候補として選択されない。
 図40は、図20において、4Nx2NのパーティションをNx2N、2Nx2N、Nx2Nのように1:2:1の比に3分割する例を示す。ここでは、上側のブロックが3分割される際には、下側のブロックを1:2:1の比に3分割するパーティションモードは可能なパーティションモードの候補として選択されない。3分割は、1:2:1と異なる比率であってもよい。さらに、3つ以上に分割してもよいし、2分割であっても、1:2や1:3など1:1とは異なる比率であってもよい。図40は、最初に水平方向に分割する例であるが、最初に垂直方向に分割する際にも同様の制約を適用できる。
 図41と図42は、第1ブロックが矩形である場合に同様の制約を適用する例を示す。
 図43は、正方形を垂直方向に3分割し、更に、水平方向に2等分する際の第2の制約例である。図43の制約を適用する際は、図40において、4Nx2Nの下側のブロックを1:2:1に3分割するパーティションモードは選択可能となる。図40の制約と図43の制約のどちらを適用するかを示す情報を別途ヘッダ情報などに符号化してもよい。あるいは、パーティションを示す情報の符号量が小さくなるように制約を適用してもよい。例えば、ケース1とケース2においてパーティションを示す情報の符号量が以下であるとすると、ケース1の分割を有効として、ケース2の分割を無効とする。つまり、図43の制約を適用する。
(ケース1)(1)正方形を水平方向に2分割後、(2)上下2つの矩形ブロックをそれぞれ垂直に3分割:(1)方向情報:1bit、分割数情報:1bit、(2)(方向情報:1bit、分割数情報:1bit)x2の計6bit
(ケース2)(1)正方形を垂直方向に分割後、(2)左、中央、右の矩形ブロックをそれぞれ水平に2分割:(1)方向情報:1bit、分割数情報:1bit、(2)(方向情報:1bit、分割数情報:1bit)x3の計8bit
 あるいは、符号化時には所定の順序でパーティションモードを選択しながら最適なパーティションを決定することがある。例えば、まず、2分割を試し、その次に3分割や4分割(水平、垂直に2等分)を試すなどが可能である。このとき、図43のような3分割の試行前に、図40の例のように2分割から開始する試行は実施済みである。従って、2分割から開始する試行において、水平に等分し、更に、上下2つのブロックを垂直に3等分するパーティションは試行済みであるため、図43の制約を適用する。このように、所定の符号化方式に基づいて選択する制約方法を決定してもよい。
 図44では、第2パーティションモードにおいて、第1パーティションモードと同一の方向に対して選択可能なパーティションモードを制限する例を示す。ここでは、第1パーティションモードが垂直方向の3分割であり、このとき、第2パーティションモードとしては、2分割は選択できない。一方で、第1パーティションモードと異なる方向である、垂直方向に対しては、2分割が選択できる(図45)。
 図22は、実施の形態2において、ステップ(2c)に示すように、NxN画素のブロックの分割のために第2パーティションモードが選択されない一例を示す。図22に示すように、第1の分割方法(i)を用いて、ステップ(1a)のように、2NxN画素(例えば、16x8画素、「N」の値としては、8から128までの4の整数倍のいかなる値もとり得る)のブロックを、N/2xN画素のサブブロック、NxN画素のサブブロック、及びN/2xN画素のサブブロック(例えば、4x8画素のサブブロック、8x8画素のサブブロック、及び4x8画素のサブブロック)に垂直に分割することができる。また、第2の分割方法(ii)を用いて、ステップ(2a)のように、2NxN画素のブロックを、2つのNxN画素のサブブロックに分割することもできる。第1の分割方法(i)において、ステップ(1b)で中央のNxN画素のブロックを2つのN/2xN画素(例えば4x8画素)のサブブロックに垂直に分割することができる。第2の分割方法(ii)において、ステップ(2b)のように左側のNxN画素のブロック(第1ブロック)が2つのN/2xN画素のサブブロックに垂直に分割される場合、ステップ(2c)において、右側のNxN画素のブロック(第2ブロック)を2つのN/2xN画素のサブブロックに垂直に分割するパーティションモードは、可能なパーティションモードの候補として選択されない。これは、第1の分割方法(i)によって得られるサブブロックサイズと同じサブブロックサイズ、つまり4つのN/2xN画素のサブブロックが生成されるからである。
 以上のように、図22では、第1パーティションモードを用いれば、第1ブロックが、垂直方向に、2つのサブブロックに等分割され、かつ、第2パーティションモードを用いれば、第1ブロックに水平方向に隣接する第2ブロックが、垂直方向に、2つのサブブロックに等分割される場合に、第2パーティションモードは、候補として選択されない。
 図23は、実施の形態2において、ステップ(2c)に示すように、NxN画素のブロックの分割のために第2パーティションモードが選択されない一例を示す。図23に示すように、第1の分割方法(i)を用いて、ステップ(1a)のように、Nx2N画素(例えば8x16画素、「N」の値としては、8から128までの4の整数倍のいかなる値もとり得る)をNxN/2画素のサブブロック、NxN画素のサブブロック、及びNxN/2画素のサブブロック(例えば8x4画素のサブブロック、8x8画素のサブブロック及び8x4画素のサブブロック)に分割することができる。また、第2の分割方法を用いて、ステップ(2a)のように、2つのNxN画素のサブブロックに分割することもできる。第1の分割方法(i)において、ステップ(1b)のように、中央のNxN画素のブロックを、2つのNxN/2画素のサブブロックに分割することができる。第2の分割方法(ii)において、ステップ(2b)のように上側のNxN画素のブロック(第1ブロック)が2つのNxN/2画素のサブブロックに水平に分割される場合、ステップ(2c)において、下側のNxN画素のブロック(第2ブロック)を2つのNxN/2画素のサブブロックに水平に分割するパーティションモードは、可能なパーティションモードの候補として選択されない。これは、第1の分割方法(i)によって得られるサブブロックサイズと同じサブブロックサイズ、つまり4つのNxN/2画素のサブブロックが生成されるからである。
 以上のように、図23では、第1パーティションモードを用いれば、第1ブロックが、水平方向に、2つのサブブロックに等分割され、かつ、第2パーティションモードを用いれば、第1ブロックに垂直方向に隣接する第2ブロックが、水平方向に、2つのサブブロックに等分割される場合に、第2パーティションモードは、候補として選択されない。
 第2パーティションモードが第2ブロックを分割するための候補として選択されると判断されれば(S1003のN)、ステップS1004において、第2パーティションモードを候補として含む複数のパーティションモードからパーティションモードが選択される。ステップS1005において、選択結果を示す第2パラメータがビットストリームに書き込まれる。
 第2パーティションモードが第2ブロックを分割するための候補として選択されないと判断されれば(S1003のY)、ステップS1006において、第2パーティションモードと異なるパーティションモードが第2ブロックを分割するために選択される。ここで選択されたパーティションモードは、第2パーティションモードによって生成されるサブブロックと比較して異なる形又は異なるサイズを有するサブブロックにブロックを分割する。
 図24は、実施の形態2において、ステップ(3)に示すように、第2パーティションモードが選択されないときに選択されたパーティションモードを用いて2NxN画素のブロックを分割する一例を示す。図24に示すように、選択されたパーティションモードは、2NxN画素のカレントブロック(この例では下ブロック)を、図24の(c)及び(f)に示すように3つのサブブロックに分割することができる。3つのサブブロックのサイズは異なってもよい。例えば、3つのサブブロックにおいて、大サブブロックは、小サブブロックの2倍の幅/高さを有してもよい。また例えば、選択されたパーティションモードは、カレントブロックを、図24の(a)、(b)、(d)及び(e)に示すように、サイズが異なる2つのサブブロック(非対称二分木)に分割することもできる。例えば、非対称二分木が用いられる場合、大サブブロックは小サブブロックの3倍の幅/高さを有することができる。
 図25は、実施の形態2において、ステップ(3)に示すように、第2パーティションモードが選択されないときに選択されたパーティションモードを用いてNx2N画素のブロックを分割する一例を示す。図25に示すように、選択されたパーティションモードは、Nx2N画素のカレントブロック(この例では右ブロック)を、図25の(c)及び(f)に示すように3つのサブブロックに分割することができる。3つのサブブロックのサイズは異なってもよい。例えば、3つのサブブロックにおいて、大サブブロックは、小サブブロックの2倍の幅/高さを有してもよい。また例えば、選択されたパーティションモードは、カレントブロックを、図25の(a)、(b)、(d)及び(e)に示すように、サイズが異なる2つのサブブロック(非対称二分木)に分割することもできる。例えば、非対称二分木が用いられる場合、大サブブロックは小サブブロックの3倍の幅/高さを有することができる。
 図26は、実施の形態2において、ステップ(3)に示すように、第2パーティションモードが選択されないときに選択されたパーティションモードを用いてNxN画素のブロックを分割する一例を示す。図26に示すように、ステップ(1)において、2NxN画素のブロックは、2つのNxN画素のサブブロックに垂直に分割され、ステップ(2)において、左側のNxN画素のブロックは、2つのN/2xN画素のサブブロックに垂直に分割される。ステップ(3)では、NxN画素のカレントブロック(この例では、左ブロック)のための選択されたパーティションモードを用いて、図26の(c)及び(f)に示すように、カレントブロックを3つのサブブロックに分割することができる。3つのサブブロックのサイズは異なってもよい。例えば、3つのサブブロックにおいて、大サブブロックは、小サブブロックの2倍の幅/高さを有してもよい。また例えば、選択されたパーティションモードは、カレントブロックを、図26の(a)、(b)、(d)及び(e)に示すように、サイズが異なる2つのサブブロック(非対称二分木)に分割することもできる。例えば、非対称二分木が用いられる場合、大サブブロックは小サブブロックの3倍の幅/高さを有することができる。
 図27は、実施の形態2において、ステップ(3)に示すように、第2パーティションモードが選択されないときに選択されたパーティションモードを用いてNxN画素のブロックを分割する一例を示す。図27に示すように、ステップ(1)において、Nx2N画素のブロックは、2つのNxN画素のサブブロックに水平に分割され、ステップ(2)において、上側のNxN画素のブロックは、2つのNxN/2画素のサブブロックに水平に分割される。ステップ(3)では、NxN画素のカレントブロック(この例では、下ブロック)のための選択されたパーティションモードを用いて、図27の(c)及び(f)に示すように、カレントブロックを3つのサブブロックに分割することができる。3つのサブブロックのサイズは異なってもよい。例えば、3つのサブブロックにおいて、大サブブロックは、小サブブロックの2倍の幅/高さを有してもよい。また例えば、選択されたパーティションモードは、カレントブロックを、図27の(a)、(b)、(d)及び(e)に示すように、サイズが異なる2つのサブブロック(非対称二分木)に分割することもできる。例えば、非対称二分木が用いられる場合、大サブブロックは小サブブロックの3倍の幅/高さを有することができる。
 図17は、圧縮映像ストリーム内の第1パラメータの考えられる位置を示す。図17に示すように、第1パラメータは、ビデオパラメータセット、シーケンスパラメータセット、ピクチャパラメータセット、スライスヘッダ、又はコーディングツリーユニット内に配置することができる。第1パラメータは、ブロックを複数のサブブロックに分割する方法を示すことができる。例えば、第1パラメータは、ブロックを水平方向又は垂直方向に分割するかどうかを示すフラグを含むことができる。第1パラメータは、ブロックを2以上のサブブロックに分割するかどうかを示すパラメータを含むこともできる。
 図18は、圧縮映像ストリーム内の第2パラメータの考えられる位置を示す。図18に示すように、第2パラメータは、ビデオパラメータセット、シーケンスパラメータセット、ピクチャパラメータセット、スライスヘッダ、又はコーディングツリーユニット内に配置することができる。第2パラメータは、ブロックを複数のサブブロックに分割する方法を示すことができる。例えば、第2パラメータは、ブロックを水平方向又は垂直方向に分割するかどうかを示すフラグを含むことができる。第2パラメータは、ブロックを2以上のサブブロックに分割するかどうかを示すパラメータを含むこともできる。第2パラメータは、図19に示すように、ビットストリーム内で第1パラメータの後に続いて配置される。
 第1ブロック及び第2ブロックは、異なるブロックである。第1ブロック及び第2ブロックは、同一のフレームに含まれてもよい。例えば、第1ブロックは、第2ブロックの上に隣接するブロックであってもよい。また例えば、第1ブロックは、第2ブロックの左に隣接するブロックであってもよい。
 ステップS1007において、第2ブロックは、選択されたパーティションモードを用いてサブブロックに分割される。ステップS1008において、分割されたブロックは符号化される。
 [符号化装置]
 図15は、実施の形態2又は3に係る映像/画像符号化装置の構造を示すブロック図である。
 映像符号化装置5000は、入力映像/画像をブロック毎に符号化して符号化出力ビットストリームを生成するための装置である。図15に示すように、映像符号化装置5000は、変換部5001と、量子化部5002と、逆量子化部5003と、逆変換部5004と、ブロックメモリ5005と、フレームメモリ5006と、イントラ予測部5007と、インター予測部5008と、エントロピー符号化部5009と、ブロック分割決定部5010と、を備える。
 入力映像は、加算器に入力され、加算値が変換部5001に出力される。変換部5001は、ブロック分割決定部5010によって導出されたブロックパーティションモードに基づいて、加算値を周波数係数に変換し、周波数係数を量子化部5002に出力する。ブロックパーティションモードは、ブロックパーティションモード、ブロックパーティションタイプ、又はブロックパーティション方向に関連付けることができる。量子化部5002は、入力量子化係数を量子化し、量子化値を逆量子化部5003及びエントロピー符号化部5009に出力する。
 逆量子化部5003は、量子化部5002から出力された量子化値を逆量子化し、周波数係数を逆変換部5004に出力する。逆変換部5004は、ブロック分割決定部5010によって導出されたブロックパーティションモードに基づいて、周波数係数に逆周波数変換を実行して、周波数係数をビットストリームのサンプル値に変換し、サンプル値を加算器に出力する。
 加算器は、逆変換部5004から出力されたビットストリームのサンプル値を、イントラ/インター予測部5007、5008から出力された予測映像/画像値に加算し、加算値をさらなる予測のためにブロックメモリ5005又はフレームメモリ5006に出力する。ブロック分割決定部5010は、ブロックメモリ5005又はフレームメモリ5006からブロック情報を収集し、ブロックパーティションモード及びブロックパーティションモードに関するパラメータを導出する。導出されたブロックパーティションモードを用いれば、ブロックは、複数のサブブロックに分割される。イントラ/インター予測部5007、5008は、ブロックメモリ5005に格納された映像/画像、又は、ブロック分割決定部5010によって導出されたブロックパーティションモードで再構成されたフレームメモリ5006内の映像/画像の中から探索し、例えば予測対象の入力映像/画像に最も類似する映像/画像領域を推定する。
 エントロピー符号化部5009は、量子化部5002から出力された量子化値を符号化し、ブロック分割決定部5010からのパラメータを符号化し、ビットストリームを出力する。
 [復号処理]
 図12は、実施の形態2に係る映像復号処理を示す。
 まず、ステップS2001では、複数のパーティションモードの中から第1ブロックをサブブロックに分割するためのパーティションモードを識別する第1パラメータをビットストリームから読み解く。パーティションモードを用いれば、ブロックはサブブロックに分割され、異なるパーティションモードを用いれば、ブロックは、異なる形、異なる高さ又は異なる幅を有するサブブロックに分割される。
 図28は、実施の形態2においてNxN画素のブロックを分割するためのパーティションモードの例を示す。図28において、(a)~(h)は、互いに異なるパーティションモードを示す。図28に示すように、パーティションモード(a)を用いれば、NxN画素(例えば16x16画素、「N」の値としては、8から128までの4の整数倍のいかなる値もとり得る)のブロックは、2つのN/2xN画素(例えば8x16画素)のサブブロックに分割される。パーティションモード(b)を用いれば、NxN画素のブロックは、N/4xN画素(例えば4x16画素)のサブブロックと、3N/4xN画素(例えば12x16画素)のサブブロックとに分割される。パーティションモード(c)を用いれば、NxN画素のブロックは、3N/4xN画素(例えば12x16画素)のサブブロックと、N/4xN画素(例えば4x16画素)のサブブロックとに分割される。パーティションモード(d)を用いれば、NxN画素のブロックは、(N/4)xN画素(例えば4x16画素)のサブブロックと、N/2xN画素(例えば8x16画素)のサブブロックと、N/4xN画素(例えば4x16画素)のサブブロックとに分割される。パーティションモード(e)を用いれば、NxN画素のブロックは、2つのNxN/2画素(例えば16x8画素)のサブブロックに分割される。パーティションモード(f)を用いれば、NxN画素のブロックは、NxN/4画素(例えば16x4画素)のサブブロックと、Nx3N/4画素(例えば16x12画素)のサブブロックとに分割される。パーティションモード(g)を用いれば、NxN画素のブロックは、Nx3N/4画素(例えば16x12画素)のサブブロックと、NxN/4画素(例えば16x4画素)のサブブロックとに分割される。パーティションモード(h)を用いれば、NxN画素のブロックは、NxN/4画素(例えば16x4画素)のサブブロックと、NxN/2画素(例えば16x8画素)のサブブロックと、NxN/4画素(例えば16x4画素)のサブブロックとに分割される。
 次に、ステップS2002では、第1パラメータが第1パーティションモードを識別しているか否かを判断する。
 次に、ステップS2003では、少なくとも、第1パラメータが第1パーティションモードを識別しているか否かの判断に基づいて、第2ブロックを分割するための候補として第2パーティションモードを選択しないかどうかを判断する。
 2つの異なるパーティションモードセットは、ブロックを同じ形状及びサイズのサブブロックに分割するかもしれない。例えば、図31Aに示すように、(1b)及び(2c)のサブブロックは同じ形状及びサイズを有する。1つのパーティションモードセットは、少なくとも2つのパーティションモードを含むことができる。例えば、図31Aの(1a)及び(1b)に示すように、1つのパーティションモードセットは、三分木垂直分割に続いて、中央のサブブロックの二分木垂直分割と他のサブブロックの非分割とを含むことができる。また例えば、図31Aの(2a)、(2b)及び(2c)に示すように、他のパーティションモードセットは、二分木垂直分割に続いて、両方のサブブロックの二分木垂直分割を含むことができる。どちらのパーティションモードセットも、同じ形状及びサイズのサブブロックになる。
 ブロックを同じ形状及びサイズのサブブロックに分割する2つのパーティションモードセットであって、ビットストリーム内に符号化されたときに異なるビン数又は異なるビット数の2つのパーティションモードセットの中から選択する場合、より少ないビン数又はより少ないビット数のパーティションモードセットが選択される。
 ブロックを同じ形状及びサイズのサブブロックに分割する2つのパーティションモードセットであって、ビットストリーム内に符号化されたときに同じビン数又は同じビット数の2つのパーティションモードセットの中から選択する場合、複数のパーティションモードセットの所定の順序で最初に現れるパーティションモードセットが選択される。所定の順序は、例えば、各パーティションモードセット内のパーティションモードの数に基づく順序であってもよい。
 図31A及び図31Bは、パーティションモードの符号化においてより少ないビン数のパーティションモードセットを用いてブロックをサブブロックに分割する一例を示す図である。 この例では、左側のNxN画素のブロックが2つのサブブロックに垂直に分割された場合に、ステップ(2c)において、右側のNxN画素のブロックのための第2パーティションモードは選択されない。これは、図31Bのパーティションモードの符号化方法において、第2パーティションモードセット(2a、2b、2c)は、第1パーティションモードセット(1a、1b)と比較して、パーティションモードの符号化により多くのビンを要求するからである。
 図32Aは、複数のパーティションモードセットの所定の順序で最初に現れるパーティションモードセットを用いてブロックをサブブロックに分割する一例を示す図である。この例では、2NxN/2画素のブロックが3つのサブブロックに垂直に分割された場合に、ステップ(2c)において、下の2NxN/2画素のブロックのための第2パーティションモードは選択されない。これは、図32Bのパーティションモードの符号化方法において、第2パーティションモードセット(2a、2b、2c)は、第1パーティションモードセット(1a、1b、1c、1d)と同じビン数であり、かつ、図32Cに示すパーティションモードセットの所定の順序において、第1パーティションモードセット(1a、1b、1c、1d)の後に現れるからである。複数のパーティションモードセットの所定の順序は、固定することもできるし、ビットストリーム内に信号化することもできる。
 図20は、実施の形態2において、ステップ(2c)に示すように、2NxN画素のブロックの分割のために第2パーティションモードが選択されない一例を示す。図20に示すように、第1の分割方法(i)を用いて、ステップ(1a)のように、2Nx2N画素(例えば、16x16画素)のブロックを、NxN画素(例えば8x8画素)の4つのサブブロックに等分割することができる。また、第2の分割方法(ii)を用いて、ステップ(2a)のように、2Nx2N画素のブロックを、2NxN画素(例えば、16x8画素)の2つのサブブロックに水平に等分割することもできる。第2の分割方法(ii)において、ステップ(2b)のように第1パーティションモードによって上側の2NxN画素のブロック(第1ブロック)が2つのNxN画素のサブブロックに垂直に分割される場合、ステップ(2c)において、下側の2NxN画素のブロック(第2ブロック)を2つのNxN画素のサブブロックに垂直に分割する第2パーティションモードは、可能なパーティションモードの候補として選択されない。これは、第1の分割方法(i)の四分割によって得られるサブブロックサイズと同じサブブロックサイズが生成されるからである。
 以上のように、図20では、第1パーティションモードを用いれば、第1ブロックが、垂直方向に、2つのサブブロックに等分割され、かつ、第2パーティションモードを用いれば、第1ブロックに垂直方向に隣接する第2ブロックが、垂直方向に、2つのサブブロックに等分割される場合に、第2パーティションモードは、候補として選択されない。
 図21は、実施の形態2において、ステップ(2c)に示すように、Nx2N画素のブロックの分割のために第2パーティションモードが選択されない一例を示す。図21に示すように、第1の分割方法(i)を用いて、ステップ(1a)のように、2Nx2N画素のブロックを、NxN画素の4つのサブブロックに等分割することができる。また、第2の分割方法(ii)を用いて、ステップ(2a)のように、2Nx2N画素のブロックを、2NxN画素(例えば、8x16画素)の2つのサブブロックに垂直に等分割することもできる。第2の分割方法(ii)において、ステップ(2b)のように第1パーティションモードによって左側のNx2N画素のブロック(第1ブロック)が2つのNxN画素のサブブロックに水平に分割される場合、ステップ(2c)において、右側のNx2N画素のブロック(第2ブロック)を2つのNxN画素のサブブロックに水平に分割する第2パーティションモードは、可能なパーティションモードの候補として選択されない。これは、第1の分割方法(i)の四分割によって得られるサブブロックサイズと同じサブブロックサイズが生成されるからである。
 以上のように、図21では、第1パーティションモードを用いれば、第1ブロックが、水平方向に、2つのサブブロックに等分割され、かつ、第2パーティションモードを用いれば、第1ブロックに水平方向に隣接する第2ブロックが、水平方向に、2つのサブブロックに等分割される場合に、第2パーティションモードは、候補として選択されない。
 図22は、実施の形態2において、ステップ(2c)に示すように、NxN画素のブロックの分割のために第2パーティションモードが選択されない一例を示す。図22に示すように、第1の分割方法(i)を用いて、ステップ(1a)のように、2NxN画素(例えば、16x8画素、「N」の値としては、8から128までの4の整数倍のいかなる値もとり得る)のブロックを、N/2xN画素のサブブロック、NxN画素のサブブロック、及びN/2xN画素のサブブロック(例えば、4x8画素のサブブロック、8x8画素のサブブロック、及び4x8画素のサブブロック)に垂直に分割することができる。また、第2の分割方法(ii)を用いて、ステップ(2a)のように、2NxN画素のブロックを、2つのNxN画素のサブブロックに分割することもできる。第1の分割方法(i)において、ステップ(1b)で中央のNxN画素のブロックを2つのN/2xN画素(例えば4x8画素)のサブブロックに垂直に分割することができる。第2の分割方法(ii)において、ステップ(2b)のように左側のNxN画素のブロック(第1ブロック)が2つのN/2xN画素のサブブロックに垂直に分割される場合、ステップ(2c)において、右側のNxN画素のブロック(第2ブロック)を2つのN/2xN画素のサブブロックに垂直に分割するパーティションモードは、可能なパーティションモードの候補として選択されない。これは、第1の分割方法(i)によって得られるサブブロックサイズと同じサブブロックサイズ、つまり4つのN/2xN画素のサブブロックが生成されるからである。
 以上のように、図22では、第1パーティションモードを用いれば、第1ブロックが、垂直方向に、2つのサブブロックに等分割され、かつ、第2パーティションモードを用いれば、第1ブロックに水平方向に隣接する第2ブロックが、垂直方向に、2つのサブブロックに等分割される場合に、第2パーティションモードは、候補として選択されない。
 図23は、実施の形態2において、ステップ(2c)に示すように、NxN画素のブロックの分割のために第2パーティションモードが選択されない一例を示す。図23に示すように、第1の分割方法(i)を用いて、ステップ(1a)のように、Nx2N画素(例えば8x16画素、「N」の値としては、8から128までの4の整数倍のいかなる値もとり得る)をNxN/2画素のサブブロック、NxN画素のサブブロック、及びNxN/2画素のサブブロック(例えば8x4画素のサブブロック、8x8画素のサブブロック及び8x4画素のサブブロック)に分割することができる。また、第2の分割方法を用いて、ステップ(2a)のように、2つのNxN画素のサブブロックに分割することもできる。第1の分割方法(i)において、ステップ(1b)のように、中央のNxN画素のブロックを、2つのNxN/2画素のサブブロックに分割することができる。第2の分割方法(ii)において、ステップ(2b)のように上側のNxN画素のブロック(第1ブロック)が2つのNxN/2画素のサブブロックに水平に分割される場合、ステップ(2c)において、下側のNxN画素のブロック(第2ブロック)を2つのNxN/2画素のサブブロックに水平に分割するパーティションモードは、可能なパーティションモードの候補として選択されない。これは、第1の分割方法(i)によって得られるサブブロックサイズと同じサブブロックサイズ、つまり4つのNxN/2画素のサブブロックが生成されるからである。
 以上のように、図23では、第1パーティションモードを用いれば、第1ブロックが、水平方向に、2つのサブブロックに等分割され、かつ、第2パーティションモードを用いれば、第1ブロックに垂直方向に隣接する第2ブロックが、水平方向に、2つのサブブロックに等分割される場合に、第2パーティションモードは、候補として選択されない。
 第2パーティションモードが第2ブロックを分割するための候補として選択されると判断されれば(S2003のN)、ステップS2004において、ビットストリームから第2パラメータが読み解かれ、第2パーティションモードを候補として含む複数のパーティションモードからパーティションモードが選択される。
 第2パーティションモードが第2ブロックを分割するための候補として選択されないと判断されれば(S2003のY)、ステップS2005において、第2パーティションモードと異なるパーティションモードが第2ブロックを分割するために選択される。ここで選択されたパーティションモードは、第2パーティションモードによって生成されるサブブロックと比較して異なる形又は異なるサイズを有するサブブロックにブロックを分割する。
 図24は、実施の形態2において、ステップ(3)に示すように、第2パーティションモードが選択されないときに選択されたパーティションモードを用いて2NxN画素のブロックを分割する一例を示す。図24に示すように、選択されたパーティションモードは、2NxN画素のカレントブロック(この例では下ブロック)を、図24の(c)及び(f)に示すように3つのサブブロックに分割することができる。3つのサブブロックのサイズは異なってもよい。例えば、3つのサブブロックにおいて、大サブブロックは、小サブブロックの2倍の幅/高さを有してもよい。また例えば、選択されたパーティションモードは、カレントブロックを、図24の(a)、(b)、(d)及び(e)に示すように、サイズが異なる2つのサブブロック(非対称二分木)に分割することもできる。例えば、非対称二分木が用いられる場合、大サブブロックは小サブブロックの3倍の幅/高さを有することができる。
 図25は、実施の形態2において、ステップ(3)に示すように、第2パーティションモードが選択されないときに選択されたパーティションモードを用いてNx2N画素のブロックを分割する一例を示す。図25に示すように、選択されたパーティションモードは、Nx2N画素のカレントブロック(この例では右ブロック)を、図25の(c)及び(f)に示すように3つのサブブロックに分割することができる。3つのサブブロックのサイズは異なってもよい。例えば、3つのサブブロックにおいて、大サブブロックは、小サブブロックの2倍の幅/高さを有してもよい。また例えば、選択されたパーティションモードは、カレントブロックを、図25の(a)、(b)、(d)及び(e)に示すように、サイズが異なる2つのサブブロック(非対称二分木)に分割することもできる。例えば、非対称二分木が用いられる場合、大サブブロックは小サブブロックの3倍の幅/高さを有することができる。
 図26は、実施の形態2において、ステップ(3)に示すように、第2パーティションモードが選択されないときに選択されたパーティションモードを用いてNxN画素のブロックを分割する一例を示す。図26に示すように、ステップ(1)において、2NxN画素のブロックは、2つのNxN画素のサブブロックに垂直に分割され、ステップ(2)において、左側のNxN画素のブロックは、2つのN/2xN画素のサブブロックに垂直に分割される。ステップ(3)では、NxN画素のカレントブロック(この例では、左ブロック)のための選択されたパーティションモードを用いて、図26の(c)及び(f)に示すように、カレントブロックを3つのサブブロックに分割することができる。3つのサブブロックのサイズは異なってもよい。例えば、3つのサブブロックにおいて、大サブブロックは、小サブブロックの2倍の幅/高さを有してもよい。また例えば、選択されたパーティションモードは、カレントブロックを、図26の(a)、(b)、(d)及び(e)に示すように、サイズが異なる2つのサブブロック(非対称二分木)に分割することもできる。例えば、非対称二分木が用いられる場合、大サブブロックは小サブブロックの3倍の幅/高さを有することができる。
 図27は、実施の形態2において、ステップ(3)に示すように、第2パーティションモードが選択されないときに選択されたパーティションモードを用いてNxN画素のブロックを分割する一例を示す。図27に示すように、ステップ(1)において、Nx2N画素のブロックは、2つのNxN画素のサブブロックに水平に分割され、ステップ(2)において、上側のNxN画素のブロックは、2つのNxN/2画素のサブブロックに水平に分割される。ステップ(3)では、NxN画素のカレントブロック(この例では、下ブロック)のための選択されたパーティションモードを用いて、図27の(c)及び(f)に示すように、カレントブロックを3つのサブブロックに分割することができる。3つのサブブロックのサイズは異なってもよい。例えば、3つのサブブロックにおいて、大サブブロックは、小サブブロックの2倍の幅/高さを有してもよい。また例えば、選択されたパーティションモードは、カレントブロックを、図27の(a)、(b)、(d)及び(e)に示すように、サイズが異なる2つのサブブロック(非対称二分木)に分割することもできる。例えば、非対称二分木が用いられる場合、大サブブロックは小サブブロックの3倍の幅/高さを有することができる。
 図17は、圧縮映像ストリーム内の第1パラメータの考えられる位置を示す。図17に示すように、第1パラメータは、ビデオパラメータセット、シーケンスパラメータセット、ピクチャパラメータセット、スライスヘッダ、又はコーディングツリーユニット内に配置することができる。第1パラメータは、ブロックを複数のサブブロックに分割する方法を示すことができる。例えば、第1パラメータは、ブロックを水平方向又は垂直方向に分割するかどうかを示すフラグを含むことができる。第1パラメータは、ブロックを2以上のサブブロックに分割するかどうかを示すパラメータを含むこともできる。
 図18は、圧縮映像ストリーム内の第2パラメータの考えられる位置を示す。図18に示すように、第2パラメータは、ビデオパラメータセット、シーケンスパラメータセット、ピクチャパラメータセット、スライスヘッダ、又はコーディングツリーユニット内に配置することができる。第2パラメータは、ブロックを複数のサブブロックに分割する方法を示すことができる。例えば、第2パラメータは、ブロックを水平方向又は垂直方向に分割するかどうかを示すフラグを含むことができる。第2パラメータは、ブロックを2以上のサブブロックに分割するかどうかを示すパラメータを含むこともできる。第2パラメータは、図19に示すように、ビットストリーム内で第1パラメータの後に続いて配置される。
 第1ブロック及び第2ブロックは、異なるブロックである。第1ブロック及び第2ブロックは、同一のフレームに含まれてもよい。例えば、第1ブロックは、第2ブロックの上に隣接するブロックであってもよい。また例えば、第1ブロックは、第2ブロックの左に隣接するブロックであってもよい。
 ステップS2006において、第2ブロックは、選択されたパーティションモードを用いてサブブロックに分割される。ステップS2007において、分割されたブロックは復号される。
 [復号装置]
 図16は、実施の形態2又は3に係る映像/画像復号装置の構造を示すブロック図である。
 映像復号装置6000は、入力符号化ビットストリームをブロック毎に復号し、映像/画像を出力するための装置である。映像復号装置6000は、図16に示すように、エントロピー復号部6001と、逆量子化部6002と、逆変換部6003と、ブロックメモリ6004と、フレームメモリ6005と、イントラ予測部6006と、インター予測部6007と、ブロック分割決定部6008と、を備える。
 入力符号化ビットストリームは、エントロピー復号部6001に入力される。入力符号化ビットストリームがエントロピー復号部6001に入力された後、エントロピー復号部6001は、入力符号化ビットストリームを復号し、パラメータをブロック分割決定部6008に出力し、復号値を逆量子化部6002に出力する。
 逆量子化部6002は、復号値を逆量子化し、周波数係数を逆変換部6003に出力する。逆変換部6003は、ブロック分割決定部6008によって導出されたブロックパーティションモードに基づいて、周波数係数に逆周波数変換を実行して、周波数係数をサンプル値に変換し、サンプル値を加算器に出力する。ブロックパーティションモードは、ブロックパーティションモード、ブロックパーティションタイプ、又はブロックパーティション方向に関連付けることができる。加算器は、サンプル値をイントラ/インター予測部6006、6007から出力された予測映像/画像値に加算し、加算値をディスプレイに出力し、加算値をさらなる予測のためにブロックメモリ6004又はフレームメモリ6005に出力する。ブロック分割決定部6008は、ブロックメモリ6004又はフレームメモリ6005からブロック情報を収集し、エントロピー復号部6001によって復号されたパラメータを用いて、ブロックパーティションモードを導出する。導出されたブロックパーティションモードを用いれば、ブロックは、複数のサブブロックに分割される。さらに、イントラ/インター予測部6006、6007は、ブロックメモリ6004に格納された映像/画像、又は、ブロック分割決定部6008によって導出されたブロックパーティションモードで再構成されたフレームメモリ6005内の映像/画像から復号対象ブロックの映像/画像領域を予測する。
 (実施の形態3)
 実施の形態3に係る符号化処理及び復号処理について、図13及び図14を参照しながら具体的に説明する。実施の形態3に係る符号化装置及び復号装置について、図15及び図16を参照しながら具体的に説明する。
 [符号化処理]
 図13は、実施の形態3に係る映像符号化処理を示す。
 まず、ステップS3001では、複数のパーティションタイプの中から、第1ブロックをサブブロックに分割するためのパーティションタイプを識別する第1パラメータがビットストリームに書き込まれる。
 次のステップS3002では、パーティション方向を示す第2パラメータがビットストリームに書き込まれる。第2パラメータは、ビットストリーム内で第1パラメータの後に続いて配置される。パーティションタイプは、パーティション方向と一緒になって、パーティションモードを構成してもよい。パーティションタイプは、ブロックを分割するための、サブブロックの数及びパーティション比を示す。
 図29は、実施の形態3においてNxN画素のブロックを分割するためのパーティションタイプ及びパーティション方向の一例を示す。図29において、(1)、(2)、(3)及び(4)は、異なるパーティションタイプであり、(1a)、(2a)、(3a)及び(4a)は、垂直方向のパーティション方向でパーティションタイプが異なるパーティションモードであり、(1b)、(2b)、(3b)及び(4b)は、水平方向のパーティション方向でパーティションタイプが異なるパーティションモードである。図29に示すように、パーティション比が1:1で垂直方向に対称二分木(つまり、2つのサブブロック)で分割される場合に、NxN画素のブロックは、パーティションモード(1a)を用いて分割される。パーティション比が1:1で水平方向に対称二分木(つまり、2つのサブブロック)で分割される場合に、NxN画素のブロックは、パーティションモード(1b)を用いて分割される。パーティション比が1:3で垂直方向に非対称二分木(つまり、2つのサブブロック)で分割される場合に、NxN画素のブロックは、パーティションモード(2a)を用いて分割される。パーティション比が1:3で水平方向に非対称二分木(つまり、2つのサブブロック)で分割される場合に、NxN画素のブロックは、パーティションモード(2b)を用いて分割される。パーティション比が3:1で垂直方向に非対称二分木(つまり、2つのサブブロック)で分割される場合に、NxN画素のブロックは、パーティションモード(3a)を用いて分割される。パーティション比が3:1で水平方向に非対称二分木(つまり、2つのサブブロック)で分割される場合に、NxN画素のブロックは、パーティションモード(3b)を用いて分割される。パーティション比が1:2:1で垂直方向に三分木(つまり、3つのサブブロック)で分割される場合に、NxN画素のブロックは、パーティションモード(4a)を用いて分割される。パーティション比が1:2:1で水平方向に三分木(つまり、3つのサブブロック)で分割される場合に、NxN画素のブロックは、パーティションモード(4b)を用いて分割される。
 図17は、圧縮映像ストリーム内の第1パラメータの考えられる位置を示す。図17に示すように、第1パラメータは、ビデオパラメータセット、シーケンスパラメータセット、ピクチャパラメータセット、スライスヘッダ、又はコーディングツリーユニット内に配置することができる。第1パラメータは、ブロックを複数のサブブロックに分割する方法を示すことができる。例えば、第1パラメータは、ブロックを水平方向又は垂直方向に分割するかどうかを示すフラグを含むことができる。第1パラメータは、ブロックを2以上のサブブロックに分割するかどうかを示すパラメータを含むこともできる。
 図18は、圧縮映像ストリーム内の第2パラメータの考えられる位置を示す。図18に示すように、第2パラメータは、ビデオパラメータセット、シーケンスパラメータセット、ピクチャパラメータセット、スライスヘッダ、又はコーディングツリーユニット内に配置することができる。第2パラメータは、ブロックを複数のサブブロックに分割する方法を示すことができる。例えば、第2パラメータは、ブロックを水平方向又は垂直方向に分割するかどうかを示すフラグを含むことができる。第2パラメータは、ブロックを2以上のサブブロックに分割するかどうかを示すパラメータを含むこともできる。第2パラメータは、図19に示すように、ビットストリーム内で第1パラメータの後に続いて配置される。
 図30は、パーティションタイプの前にパーティション方向を符号化する場合と比較してパーティション方向の前にパーティションタイプを符号化することによる利点を示す。この例では、サポートされていないサイズ(16x2画素)のために、水平方向のパーティション方向が無効化されている場合に、パーティション方向を符号化する必要はない。この例では、パーティション方向は、垂直方向のパーティション方向として決定され、水平方向のパーティション方向は無効にされる。パーティション方向の前にパーティションタイプを符号化することは、パーティションタイプの前にパーティション方向を符号化する場合に比べて、パーティション方向の符号化による符号ビットを抑える。
 このように、予め定められたブロック分割可能又は不可能の条件に基づいて、水平方向及び垂直方向の各々にブロックが分割可能か否かを判定してもよい。そして、水平方向及び垂直方向の一方のみ分割可能と判定された場合に、パーティション方向のビットストリームへの書き込みがスキップされてもよい。さらに、水平方向及び垂直方向の両方とも分割不可能と判定された場合には、パーティション方向に加えてパーティションタイプのビットストリームへの書き込みがスキップされてもよい。
 予め定められたブロック分割可能又は不可能の条件は、例えば、サイズ(画素数)又は分割回数などによって定義される。このブロック分割可能又は不可能条件は、標準規格に予め定義されてもよい。また、ブロック分割可能又は不可能条件は、ビデオパラメータセット、シーケンスパラメータセット、ピクチャパラメータセット、スライスヘッダ、又はコーディングツリーユニットに含まれてもよい。ブロック分割可能又は不可能条件は、すべてのブロックで固定であってもよいし、ブロックの特性(例えば輝度及び色差ブロック)又はピクチャの特性(例えばI、P、Bピクチャ)などに応じて動的に切り替えられてもよい。
 ステップS3003において、ブロックは、識別されたパーティションタイプ及び示されたパーティション方向を用いて、サブブロックに分割される。ステップS3004において、分割されたブロックは符号化される。
 [符号化装置]
 図15は、実施の形態2又は3に係る映像/画像符号化装置の構造を示すブロック図である。
 映像符号化装置5000は、入力映像/画像をブロック毎に符号化して符号化出力ビットストリームを生成するための装置である。図15に示すように、映像符号化装置5000は、変換部5001と、量子化部5002と、逆量子化部5003と、逆変換部5004と、ブロックメモリ5005と、フレームメモリ5006と、イントラ予測部5007と、インター予測部5008と、エントロピー符号化部5009と、ブロック分割決定部5010と、を備える。
 入力映像は、加算器に入力され、加算値が変換部5001に出力される。変換部5001は、ブロック分割決定部5010によって導出されたブロックパーティションタイプ及び方向に基づいて、加算値を周波数係数に変換し、周波数係数を量子化部5002に出力する。ブロックパーティションタイプ及び方向は、ブロックパーティションモード、ブロックパーティションタイプ、又はブロックパーティション方向に関連付けることができる。量子化部5002は、入力量子化係数を量子化し、量子化値を逆量子化部5003及びエントロピー符号化部5009に出力する。
 逆量子化部5003は、量子化部5002から出力された量子化値を逆量子化し、周波数係数を逆変換部5004に出力する。逆変換部5004は、ブロック分割決定部5010によって導出されたブロックパーティションタイプ及び方向に基づいて、周波数係数に逆周波数変換を実行して、周波数係数をビットストリームのサンプル値に変換し、サンプル値を加算器に出力する。
 加算器は、逆変換部5004から出力されたビットストリームのサンプル値を、イントラ/インター予測部5007、5008から出力された予測映像/画像値に加算し、加算値をさらなる予測のためにブロックメモリ5005又はフレームメモリ5006に出力する。ブロック分割決定部5010は、ブロックメモリ5005又はフレームメモリ5006からブロック情報を収集し、ブロックパーティションタイプ及び方向、並びに、ブロックパーティションタイプ及び方向に関するパラメータを導出する。導出されたブロックパーティションタイプ及び方向を用いれば、ブロックは、複数のサブブロックに分割される。イントラ/インター予測部5007、5008は、ブロックメモリ5005に格納された映像/画像、又は、ブロック分割決定部5010によって導出されたブロックパーティションタイプ及び方向で再構成されたフレームメモリ5006内の映像/画像の中から探索し、例えば予測対象の入力映像/画像に最も類似する映像/画像領域を推定する。
 エントロピー符号化部5009は、量子化部5002から出力された量子化値を符号化し、ブロック分割決定部5010からのパラメータを符号化し、ビットストリームを出力する。
 [復号処理]
 図14は、実施の形態3に係る映像復号処理を示す。
 まず、ステップS4001では、複数のパーティションタイプの中から第1ブロックをサブブロックに分割するためのパーティションタイプを識別する第1パラメータをビットストリームから読み解く。
 次のステップS4002では、ビットストリームからパーティション方向を示す第2パラメータを読み解く。第2パラメータは、ビットストリーム内において第1パラメータの後に続いている。パーティションタイプは、パーティション方向と一緒になって、パーティションモードを構成してもよい。パーティションタイプは、ブロックを分割するための、サブブロックの数及びパーティション比を示す。
 図29は、実施の形態3においてNxN画素のブロックを分割するためのパーティションタイプ及びパーティション方向の一例を示す。図29において、(1)、(2)、(3)及び(4)は、異なるパーティションタイプであり、(1a)、(2a)、(3a)及び(4a)は、垂直方向のパーティション方向でパーティションタイプが異なるパーティションモードであり、(1b)、(2b)、(3b)及び(4b)は、水平方向のパーティション方向でパーティションタイプが異なるパーティションモードである。図29に示すように、パーティション比が1:1で垂直方向に対称二分木(つまり、2つのサブブロック)で分割される場合に、NxN画素のブロックは、パーティションモード(1a)を用いて分割される。パーティション比が1:1で水平方向に対称二分木(つまり、2つのサブブロック)で分割される場合に、NxN画素のブロックは、パーティションモード(1b)を用いて分割される。パーティション比が1:3で垂直方向に非対称二分木(つまり、2つのサブブロック)で分割される場合に、NxN画素のブロックは、パーティションモード(2a)を用いて分割される。パーティション比が1:3で水平方向に非対称二分木(つまり、2つのサブブロック)で分割される場合に、NxN画素のブロックは、パーティションモード(2b)を用いて分割される。パーティション比が3:1で垂直方向に非対称二分木(つまり、2つのサブブロック)で分割される場合に、NxN画素のブロックは、パーティションモード(3a)を用いて分割される。パーティション比が3:1で水平方向に非対称二分木(つまり、2つのサブブロック)で分割される場合に、NxN画素のブロックは、パーティションモード(3b)を用いて分割される。パーティション比が1:2:1で垂直方向に三分木(つまり、3つのサブブロック)で分割される場合に、NxN画素のブロックは、パーティションモード(4a)を用いて分割される。パーティション比が1:2:1で水平方向に三分木(つまり、3つのサブブロック)で分割される場合に、NxN画素のブロックは、パーティションモード(4b)を用いて分割される。
 図17は、圧縮映像ストリーム内の第1パラメータの考えられる位置を示す。図17に示すように、第1パラメータは、ビデオパラメータセット、シーケンスパラメータセット、ピクチャパラメータセット、スライスヘッダ、又はコーディングツリーユニット内に配置することができる。第1パラメータは、ブロックを複数のサブブロックに分割する方法を示すことができる。例えば、第1パラメータは、上述したパーティションタイプの識別子を含むことができる。例えば、第1パラメータは、ブロックを水平方向又は垂直方向に分割するかどうかを示すフラグを含むことができる。第1パラメータは、ブロックを2以上のサブブロックに分割するかどうかを示すパラメータを含むこともできる。
 図18は、圧縮映像ストリーム内の第2パラメータの考えられる位置を示す。図18に示すように、第2パラメータは、ビデオパラメータセット、シーケンスパラメータセット、ピクチャパラメータセット、スライスヘッダ、又はコーディングツリーユニット内に配置することができる。第2パラメータは、ブロックを複数のサブブロックに分割する方法を示すことができる。例えば、第2パラメータは、ブロックを水平方向又は垂直方向に分割するかどうかを示すフラグを含むことができる。つまり、第2パラメータは、パーティション方向を示すパラメータを含むことができる。第2パラメータは、ブロックを2以上のサブブロックに分割するかどうかを示すパラメータを含むこともできる。第2パラメータは、図19に示すように、ビットストリーム内で第1パラメータの後に続いて配置される。
 図30は、パーティションタイプの前にパーティション方向を符号化する場合と比較してパーティション方向の前にパーティションタイプを符号化することによる利点を示す。この例では、サポートされていないサイズ(16x2画素)のために、水平方向のパーティション方向が無効化されている場合に、パーティション方向を符号化する必要はない。この例では、パーティション方向は、垂直方向のパーティション方向として決定され、水平方向のパーティション方向は無効にされる。パーティション方向の前にパーティションタイプを符号化することは、パーティションタイプの前にパーティション方向を符号化する場合に比べて、パーティション方向の符号化による符号ビットを抑える。
 このように、予め定められたブロック分割可能又は不可能の条件に基づいて、水平方向及び垂直方向の各々にブロックが分割可能か否かを判定してもよい。そして、水平方向及び垂直方向の一方のみ分割可能と判定された場合に、パーティション方向のビットストリームからの読み解きがスキップされてもよい。さらに、水平方向及び垂直方向の両方とも分割不可能と判定された場合には、パーティション方向に加えてパーティションタイプのビットストリームからの読み解きがスキップされてもよい。
 予め定められたブロック分割可能又は不可能の条件は、例えば、サイズ(画素数)又は分割回数などによって定義される。このブロック分割可能又は不可能条件は、標準規格に予め定義されてもよい。また、ブロック分割可能又は不可能条件は、ビデオパラメータセット、シーケンスパラメータセット、ピクチャパラメータセット、スライスヘッダ、又はコーディングツリーユニットに含まれてもよい。ブロック分割可能又は不可能条件は、すべてのブロックで固定であってもよいし、ブロックの特性(例えば輝度及び色差ブロック)又はピクチャの特性(例えばI、P、Bピクチャ)などに応じて動的に切り替えられてもよい。
 ステップS4003において、ブロックは、識別されたパーティションタイプ及び示されたパーティション方向を用いて、サブブロックに分割される。ステップS4004において、分割されたブロックは復号される。
 [復号装置]
 図16は、実施の形態2又は3に係る映像/画像復号装置の構造を示すブロック図である。
 映像復号装置6000は、入力符号化ビットストリームをブロック毎に復号し、映像/画像を出力するための装置である。映像復号装置6000は、図16に示すように、エントロピー復号部6001と、逆量子化部6002と、逆変換部6003と、ブロックメモリ6004と、フレームメモリ6005と、イントラ予測部6006と、インター予測部6007と、ブロック分割決定部6008と、を備える。
 入力符号化ビットストリームは、エントロピー復号部6001に入力される。入力符号化ビットストリームがエントロピー復号部6001に入力された後、エントロピー復号部6001は、入力符号化ビットストリームを復号し、パラメータをブロック分割決定部6008に出力し、復号値を逆量子化部6002に出力する。
 逆量子化部6002は、復号値を逆量子化し、周波数係数を逆変換部6003に出力する。逆変換部6003は、ブロック分割決定部6008によって導出されたブロックパーティションタイプ及び方向に基づいて、周波数係数に逆周波数変換を実行して、周波数係数をサンプル値に変換し、サンプル値を加算器に出力する。ブロックパーティションタイプ及び方向は、ブロックパーティションモード、ブロックパーティションタイプ、又はブロックパーティション方向に関連付けることができる。加算器は、サンプル値をイントラ/インター予測部6006、6007から出力された予測映像/画像値に加算し、加算値をディスプレイに出力し、加算値をさらなる予測のためにブロックメモリ6004又はフレームメモリ6005に出力する。ブロック分割決定部6008は、ブロックメモリ6004又はフレームメモリ6005からブロック情報を収集し、エントロピー復号部6001によって復号されたパラメータを用いて、ブロックパーティションタイプ及び方向を導出する。導出されたブロックパーティションタイプ及び方向を用いれば、ブロックは、複数のサブブロックに分割される。さらに、イントラ/インター予測部6006、6007は、ブロックメモリ6004に格納された映像/画像、又は、ブロック分割決定部6008によって導出されたブロックパーティションタイプ及び方向で再構成されたフレームメモリ6005内の映像/画像から復号対象ブロックの映像/画像領域を予測する。
 (実施の形態4)
 以上の各実施の形態において、機能ブロックの各々は、通常、MPU及びメモリ等によって実現可能である。また、機能ブロックの各々による処理は、通常、プロセッサなどのプログラム実行部が、ROM等の記録媒体に記録されたソフトウェア(プログラム)を読み出して実行することで実現される。当該ソフトウェアはダウンロード等により配布されてもよいし、半導体メモリなどの記録媒体に記録して配布されてもよい。なお、各機能ブロックをハードウェア(専用回路)によって実現することも、当然、可能である。
 また、各実施の形態において説明した処理は、単一の装置(システム)を用いて集中処理することによって実現してもよく、又は、複数の装置を用いて分散処理することによって実現してもよい。また、上記プログラムを実行するプロセッサは、単数であってもよく、複数であってもよい。すなわち、集中処理を行ってもよく、又は分散処理を行ってもよい。
 本開示の態様は、以上の実施例に限定されることなく、種々の変更が可能であり、それらも本開示の態様の範囲内に包含される。
 さらにここで、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法(画像符号化方法)又は動画像復号化方法(画像復号方法)の応用例とそれを用いたシステムを説明する。当該システムは、画像符号化方法を用いた画像符号化装置、画像復号方法を用いた画像復号装置、及び両方を備える画像符号化復号装置を有することを特徴とする。システムにおける他の構成について、場合に応じて適切に変更することができる。
 [使用例]
 図33は、コンテンツ配信サービスを実現するコンテンツ供給システムex100の全体構成を示す図である。通信サービスの提供エリアを所望の大きさに分割し、各セル内にそれぞれ固定無線局である基地局ex106、ex107、ex108、ex109、ex110が設置されている。
 このコンテンツ供給システムex100では、インターネットex101に、インターネットサービスプロバイダex102又は通信網ex104、及び基地局ex106~ex110を介して、コンピュータex111、ゲーム機ex112、カメラex113、家電ex114、及びスマートフォンex115などの各機器が接続される。当該コンテンツ供給システムex100は、上記のいずれかの要素を組合せて接続するようにしてもよい。固定無線局である基地局ex106~ex110を介さずに、各機器が電話網又は近距離無線等を介して直接的又は間接的に相互に接続されていてもよい。また、ストリーミングサーバex103は、インターネットex101等を介して、コンピュータex111、ゲーム機ex112、カメラex113、家電ex114、及びスマートフォンex115などの各機器と接続される。また、ストリーミングサーバex103は、衛星ex116を介して、飛行機ex117内のホットスポット内の端末等と接続される。
 なお、基地局ex106~ex110の代わりに、無線アクセスポイント又はホットスポット等が用いられてもよい。また、ストリーミングサーバex103は、インターネットex101又はインターネットサービスプロバイダex102を介さずに直接通信網ex104と接続されてもよいし、衛星ex116を介さず直接飛行機ex117と接続されてもよい。
 カメラex113はデジタルカメラ等の静止画撮影、及び動画撮影が可能な機器である。また、スマートフォンex115は、一般に2G、3G、3.9G、4G、そして今後は5Gと呼ばれる移動通信システムの方式に対応したスマートフォン機、携帯電話機、又はPHS(Personal Handyphone System)等である。
 家電ex118は、冷蔵庫、又は家庭用燃料電池コージェネレーションシステムに含まれる機器等である。
 コンテンツ供給システムex100では、撮影機能を有する端末が基地局ex106等を通じてストリーミングサーバex103に接続されることで、ライブ配信等が可能になる。ライブ配信では、端末(コンピュータex111、ゲーム機ex112、カメラex113、家電ex114、スマートフォンex115、及び飛行機ex117内の端末等)は、ユーザが当該端末を用いて撮影した静止画又は動画コンテンツに対して上記各実施の形態で説明した符号化処理を行い、符号化により得られた映像データと、映像に対応する音を符号化した音データと多重化し、得られたデータをストリーミングサーバex103に送信する。即ち、各端末は、本開示の一態様に係る画像符号化装置として機能する。
 一方、ストリーミングサーバex103は要求のあったクライアントに対して送信されたコンテンツデータをストリーム配信する。クライアントは、上記符号化処理されたデータを復号化することが可能な、コンピュータex111、ゲーム機ex112、カメラex113、家電ex114、スマートフォンex115、又は飛行機ex117内の端末等である。配信されたデータを受信した各機器は、受信したデータを復号化処理して再生する。即ち、各機器は、本開示の一態様に係る画像復号装置として機能する。
 [分散処理]
 また、ストリーミングサーバex103は複数のサーバ又は複数のコンピュータであって、データを分散して処理したり記録したり配信するものであってもよい。例えば、ストリーミングサーバex103は、CDN(Contents Delivery Network)により実現され、世界中に分散された多数のエッジサーバとエッジサーバ間をつなぐネットワークによりコンテンツ配信が実現されていてもよい。CDNでは、クライアントに応じて物理的に近いエッジサーバが動的に割り当てられる。そして、当該エッジサーバにコンテンツがキャッシュ及び配信されることで遅延を減らすことができる。また、何らかのエラーが発生した場合又はトラフィックの増加などにより通信状態が変わる場合に複数のエッジサーバで処理を分散したり、他のエッジサーバに配信主体を切り替えたり、障害が生じたネットワークの部分を迂回して配信を続けることができるので、高速かつ安定した配信が実現できる。
 また、配信自体の分散処理にとどまらず、撮影したデータの符号化処理を各端末で行ってもよいし、サーバ側で行ってもよいし、互いに分担して行ってもよい。一例として、一般に符号化処理では、処理ループが2度行われる。1度目のループでフレーム又はシーン単位での画像の複雑さ、又は、符号量が検出される。また、2度目のループでは画質を維持して符号化効率を向上させる処理が行われる。例えば、端末が1度目の符号化処理を行い、コンテンツを受け取ったサーバ側が2度目の符号化処理を行うことで、各端末での処理負荷を減らしつつもコンテンツの質と効率を向上させることができる。この場合、ほぼリアルタイムで受信して復号する要求があれば、端末が行った一度目の符号化済みデータを他の端末で受信して再生することもできるので、より柔軟なリアルタイム配信も可能になる。
 他の例として、カメラex113等は、画像から特徴量抽出を行い、特徴量に関するデータをメタデータとして圧縮してサーバに送信する。サーバは、例えば特徴量からオブジェクトの重要性を判断して量子化精度を切り替えるなど、画像の意味に応じた圧縮を行う。特徴量データはサーバでの再度の圧縮時の動きベクトル予測の精度及び効率向上に特に有効である。また、端末でVLC(可変長符号化)などの簡易的な符号化を行い、サーバでCABAC(コンテキスト適応型二値算術符号化方式)など処理負荷の大きな符号化を行ってもよい。
 さらに他の例として、スタジアム、ショッピングモール、又は工場などにおいては、複数の端末によりほぼ同一のシーンが撮影された複数の映像データが存在する場合がある。この場合には、撮影を行った複数の端末と、必要に応じて撮影をしていない他の端末及びサーバを用いて、例えばGOP(Group of Picture)単位、ピクチャ単位、又はピクチャを分割したタイル単位などで符号化処理をそれぞれ割り当てて分散処理を行う。これにより、遅延を減らし、よりリアルタイム性を実現できる。
 また、複数の映像データはほぼ同一シーンであるため、各端末で撮影された映像データを互いに参照し合えるように、サーバで管理及び/又は指示をしてもよい。または、各端末からの符号化済みデータを、サーバが受信し複数のデータ間で参照関係を変更、又はピクチャ自体を補正或いは差し替えて符号化しなおしてもよい。これにより、一つ一つのデータの質と効率を高めたストリームを生成できる。
 また、サーバは、映像データの符号化方式を変更するトランスコードを行ったうえで映像データを配信してもよい。例えば、サーバは、MPEG系の符号化方式をVP系に変換してもよいし、H.264をH.265に変換してもよい。
 このように、符号化処理は、端末、又は1以上のサーバにより行うことが可能である。よって、以下では、処理を行う主体として「サーバ」又は「端末」等の記載を用いるが、サーバで行われる処理の一部又は全てが端末で行われてもよいし、端末で行われる処理の一部又は全てがサーバで行われてもよい。また、これらに関しては、復号処理についても同様である。
 [3D、マルチアングル]
 近年では、互いにほぼ同期した複数のカメラex113及び/又はスマートフォンex115などの端末により撮影された異なるシーン、又は、同一シーンを異なるアングルから撮影した画像或いは映像を統合して利用することも増えてきている。各端末で撮影した映像は、別途取得した端末間の相対的な位置関係、又は、映像に含まれる特徴点が一致する領域などに基づいて統合される。
 サーバは、2次元の動画像を符号化するだけでなく、動画像のシーン解析などに基づいて自動的に、又は、ユーザが指定した時刻において、静止画を符号化し、受信端末に送信してもよい。サーバは、さらに、撮影端末間の相対的な位置関係を取得できる場合には、2次元の動画像だけでなく、同一シーンが異なるアングルから撮影された映像に基づき、当該シーンの3次元形状を生成できる。なお、サーバは、ポイントクラウドなどにより生成した3次元のデータを別途符号化してもよいし、3次元データを用いて人物又はオブジェクトを認識或いは追跡した結果に基づいて、受信端末に送信する映像を、複数の端末で撮影した映像から選択、又は、再構成して生成してもよい。
 このようにして、ユーザは、各撮影端末に対応する各映像を任意に選択してシーンを楽しむこともできるし、複数画像又は映像を用いて再構成された3次元データから任意視点の映像を切り出したコンテンツを楽しむこともできる。さらに、映像と同様に音も複数の相異なるアングルから収音され、サーバは、映像に合わせて特定のアングル又は空間からの音を映像と多重化して送信してもよい。
 また、近年ではVirtual Reality(VR)及びAugmented Reality(AR)など、現実世界と仮想世界とを対応付けたコンテンツも普及してきている。VRの画像の場合、サーバは、右目用及び左目用の視点画像をそれぞれ作成し、Multi-View Coding(MVC)などにより各視点映像間で参照を許容する符号化を行ってもよいし、互いに参照せずに別ストリームとして符号化してもよい。別ストリームの復号時には、ユーザの視点に応じて仮想的な3次元空間が再現されるように互いに同期させて再生するとよい。
 ARの画像の場合には、サーバは、現実空間のカメラ情報に、仮想空間上の仮想物体情報を、3次元的位置又はユーザの視点の動きに基づいて重畳する。復号装置は、仮想物体情報及び3次元データを取得又は保持し、ユーザの視点の動きに応じて2次元画像を生成し、スムーズにつなげることで重畳データを作成してもよい。または、復号装置は仮想物体情報の依頼に加えてユーザの視点の動きをサーバに送信し、サーバは、サーバに保持される3次元データから受信した視点の動きに合わせて重畳データを作成し、重畳データを符号化して復号装置に配信してもよい。なお、重畳データは、RGB以外に透過度を示すα値を有し、サーバは、3次元データから作成されたオブジェクト以外の部分のα値が0などに設定し、当該部分が透過する状態で、符号化してもよい。もしくは、サーバは、クロマキーのように所定の値のRGB値を背景に設定し、オブジェクト以外の部分は背景色にしたデータを生成してもよい。
 同様に配信されたデータの復号処理はクライアントである各端末で行っても、サーバ側で行ってもよいし、互いに分担して行ってもよい。一例として、ある端末が、一旦サーバに受信リクエストを送り、そのリクエストに応じたコンテンツを他の端末で受信し復号処理を行い、ディスプレイを有する装置に復号済みの信号が送信されてもよい。通信可能な端末自体の性能によらず処理を分散して適切なコンテンツを選択することで画質のよいデータを再生することができる。また、他の例として大きなサイズの画像データをTV等で受信しつつ、鑑賞者の個人端末にピクチャが分割されたタイルなど一部の領域が復号されて表示されてもよい。これにより、全体像を共有化しつつ、自身の担当分野又はより詳細に確認したい領域を手元で確認することができる。
 また今後は、屋内外にかかわらず近距離、中距離、又は長距離の無線通信が複数使用可能な状況下で、MPEG-DASHなどの配信システム規格を利用して、接続中の通信に対して適切なデータを切り替えながらシームレスにコンテンツを受信することが予想される。これにより、ユーザは、自身の端末のみならず屋内外に設置されたディスプレイなどの復号装置又は表示装置を自由に選択しながらリアルタイムで切り替えられる。また、自身の位置情報などに基づいて、復号する端末及び表示する端末を切り替えながら復号を行うことができる。これにより、目的地への移動中に、表示可能なデバイスが埋め込まれた隣の建物の壁面又は地面の一部に地図情報を表示させながら移動することも可能になる。また、符号化データが受信端末から短時間でアクセスできるサーバにキャッシュされている、又は、コンテンツ・デリバリー・サービスにおけるエッジサーバにコピーされている、などの、ネットワーク上での符号化データへのアクセス容易性に基づいて、受信データのビットレートを切り替えることも可能である。
 [スケーラブル符号化]
 コンテンツの切り替えに関して、図34に示す、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法を応用して圧縮符号化されたスケーラブルなストリームを用いて説明する。サーバは、個別のストリームとして内容は同じで質の異なるストリームを複数有していても構わないが、図示するようにレイヤに分けて符号化を行うことで実現される時間的/空間的スケーラブルなストリームの特徴を活かして、コンテンツを切り替える構成であってもよい。つまり、復号側が性能という内的要因と通信帯域の状態などの外的要因とに応じてどのレイヤまで復号するかを決定することで、復号側は、低解像度のコンテンツと高解像度のコンテンツとを自由に切り替えて復号できる。例えば移動中にスマートフォンex115で視聴していた映像の続きを、帰宅後にインターネットTV等の機器で視聴したい場合には、当該機器は、同じストリームを異なるレイヤまで復号すればよいので、サーバ側の負担を軽減できる。
 さらに、上記のように、レイヤ毎にピクチャが符号化されており、ベースレイヤの上位にエンハンスメントレイヤが存在するスケーラビリティを実現する構成以外に、エンハンスメントレイヤが画像の統計情報などに基づくメタ情報を含み、復号側が、メタ情報に基づきベースレイヤのピクチャを超解像することで高画質化したコンテンツを生成してもよい。超解像とは、同一解像度におけるSN比の向上、及び、解像度の拡大のいずれであってもよい。メタ情報は、超解像処理に用いる線形或いは非線形のフィルタ係数を特定するため情報、又は、超解像処理に用いるフィルタ処理、機械学習或いは最小2乗演算におけるパラメータ値を特定する情報などを含む。
 または、画像内のオブジェクトなどの意味合いに応じてピクチャがタイル等に分割されており、復号側が、復号するタイルを選択することで一部の領域だけを復号する構成であってもよい。また、オブジェクトの属性(人物、車、ボールなど)と映像内の位置(同一画像における座標位置など)とをメタ情報として格納することで、復号側は、メタ情報に基づいて所望のオブジェクトの位置を特定し、そのオブジェクトを含むタイルを決定できる。例えば、図35に示すように、メタ情報は、HEVCにおけるSEIメッセージなど画素データとは異なるデータ格納構造を用いて格納される。このメタ情報は、例えば、メインオブジェクトの位置、サイズ、又は色彩などを示す。
 また、ストリーム、シーケンス又はランダムアクセス単位など、複数のピクチャから構成される単位でメタ情報が格納されてもよい。これにより、復号側は、特定人物が映像内に出現する時刻などが取得でき、ピクチャ単位の情報と合わせることで、オブジェクトが存在するピクチャ、及び、ピクチャ内でのオブジェクトの位置を特定できる。
 [Webページの最適化]
 図36は、コンピュータex111等におけるwebページの表示画面例を示す図である。図37は、スマートフォンex115等におけるwebページの表示画面例を示す図である。図36及び図37に示すようにwebページが、画像コンテンツへのリンクであるリンク画像を複数含む場合があり、閲覧するデバイスによってその見え方は異なる。画面上に複数のリンク画像が見える場合には、ユーザが明示的にリンク画像を選択するまで、又は画面の中央付近にリンク画像が近付く或いはリンク画像の全体が画面内に入るまでは、表示装置(復号装置)は、リンク画像として各コンテンツが有する静止画又はIピクチャを表示したり、複数の静止画又はIピクチャ等でgifアニメのような映像を表示したり、ベースレイヤのみ受信して映像を復号及び表示したりする。
 ユーザによりリンク画像が選択された場合、表示装置は、ベースレイヤを最優先にして復号する。なお、webページを構成するHTMLにスケーラブルなコンテンツであることを示す情報があれば、表示装置は、エンハンスメントレイヤまで復号してもよい。また、リアルタイム性を担保するために、選択される前又は通信帯域が非常に厳しい場合には、表示装置は、前方参照のピクチャ(Iピクチャ、Pピクチャ、前方参照のみのBピクチャ)のみを復号及び表示することで、先頭ピクチャの復号時刻と表示時刻との間の遅延(コンテンツの復号開始から表示開始までの遅延)を低減できる。また、表示装置は、ピクチャの参照関係を敢えて無視して全てのBピクチャ及びPピクチャを前方参照にして粗く復号し、時間が経ち受信したピクチャが増えるにつれて正常の復号を行ってもよい。
 [自動走行]
 また、車の自動走行又は走行支援のため2次元又は3次元の地図情報などの静止画又は映像データを送受信する場合、受信端末は、1以上のレイヤに属する画像データに加えて、メタ情報として天候又は工事の情報なども受信し、これらを対応付けて復号してもよい。なお、メタ情報は、レイヤに属してもよいし、単に画像データと多重化されてもよい。
 この場合、受信端末を含む車、ドローン又は飛行機などが移動するため、受信端末は、当該受信端末の位置情報を受信要求時に送信することで、基地局ex106~ex110を切り替えながらシームレスな受信及び復号を実現できる。また、受信端末は、ユーザの選択、ユーザの状況又は通信帯域の状態に応じて、メタ情報をどの程度受信するか、又は地図情報をどの程度更新していくかを動的に切り替えることが可能になる。
 以上のようにして、コンテンツ供給システムex100では、ユーザが送信した符号化された情報をリアルタイムでクライアントが受信して復号し、再生することができる。
 [個人コンテンツの配信]
 また、コンテンツ供給システムex100では、映像配信業者による高画質で長時間のコンテンツのみならず、個人による低画質で短時間のコンテンツのユニキャスト、又はマルチキャスト配信が可能である。また、このような個人のコンテンツは今後も増加していくと考えられる。個人コンテンツをより優れたコンテンツにするために、サーバは、編集処理を行ってから符号化処理を行ってもよい。これは例えば、以下のような構成で実現できる。
 撮影時にリアルタイム又は蓄積して撮影後に、サーバは、原画又は符号化済みデータから撮影エラー、シーン探索、意味の解析、及びオブジェクト検出などの認識処理を行う。そして、サーバは、認識結果に基いて手動又は自動で、ピントずれ又は手ブレなどを補正したり、明度が他のピクチャに比べて低い又は焦点が合っていないシーンなどの重要性の低いシーンを削除したり、オブジェクトのエッジを強調したり、色合いを変化させるなどの編集を行う。サーバは、編集結果に基いて編集後のデータを符号化する。また撮影時刻が長すぎると視聴率が下がることも知られており、サーバは、撮影時間に応じて特定の時間範囲内のコンテンツになるように上記のように重要性が低いシーンのみならず動きが少ないシーンなどを、画像処理結果に基き自動でクリップしてもよい。または、サーバは、シーンの意味解析の結果に基づいてダイジェストを生成して符号化してもよい。
 なお、個人コンテンツには、そのままでは著作権、著作者人格権、又は肖像権等の侵害となるものが写り込んでいるケースもあり、共有する範囲が意図した範囲を超えてしまうなど個人にとって不都合な場合もある。よって、例えば、サーバは、画面の周辺部の人の顔、又は家の中などを敢えて焦点が合わない画像に変更して符号化してもよい。また、サーバは、符号化対象画像内に、予め登録した人物とは異なる人物の顔が映っているかどうかを認識し、映っている場合には、顔の部分にモザイクをかけるなどの処理を行ってもよい。または、符号化の前処理又は後処理として、著作権などの観点からユーザが画像を加工したい人物又は背景領域を指定し、サーバは、指定された領域を別の映像に置き換える、又は焦点をぼかすなどの処理を行うことも可能である。人物であれば、動画像において人物をトラッキングしながら、顔の部分の映像を置き換えることができる。
 また、データ量の小さい個人コンテンツの視聴はリアルタイム性の要求が強いため、帯域幅にもよるが、復号装置は、まずベースレイヤを最優先で受信して復号及び再生を行う。復号装置は、この間にエンハンスメントレイヤを受信し、再生がループされる場合など2回以上再生される場合に、エンハンスメントレイヤも含めて高画質の映像を再生してもよい。このようにスケーラブルな符号化が行われているストリームであれば、未選択時又は見始めた段階では粗い動画だが、徐々にストリームがスマートになり画像がよくなるような体験を提供することができる。スケーラブル符号化以外にも、1回目に再生される粗いストリームと、1回目の動画を参照して符号化される2回目のストリームとが1つのストリームとして構成されていても同様の体験を提供できる。
 [その他の使用例]
 また、これらの符号化又は復号処理は、一般的に各端末が有するLSIex500において処理される。LSIex500は、ワンチップであっても複数チップからなる構成であってもよい。なお、動画像符号化又は復号用のソフトウェアをコンピュータex111等で読み取り可能な何らかの記録メディア(CD-ROM、フレキシブルディスク、又はハードディスクなど)に組み込み、そのソフトウェアを用いて符号化又は復号処理を行ってもよい。さらに、スマートフォンex115がカメラ付きである場合には、そのカメラで取得した動画データを送信してもよい。このときの動画データはスマートフォンex115が有するLSIex500で符号化処理されたデータである。
 なお、LSIex500は、アプリケーションソフトをダウンロードしてアクティベートする構成であってもよい。この場合、端末は、まず、当該端末がコンテンツの符号化方式に対応しているか、又は、特定サービスの実行能力を有するかを判定する。端末がコンテンツの符号化方式に対応していない場合、又は、特定サービスの実行能力を有さない場合、端末は、コーデック又はアプリケーションソフトをダウンロードし、その後、コンテンツ取得及び再生する。
 また、インターネットex101を介したコンテンツ供給システムex100に限らず、デジタル放送用システムにも上記各実施の形態の少なくとも動画像符号化装置(画像符号化装置)又は動画像復号化装置(画像復号装置)のいずれかを組み込むことができる。衛星などを利用して放送用の電波に映像と音が多重化された多重化データを載せて送受信するため、コンテンツ供給システムex100のユニキャストがし易い構成に対してマルチキャスト向きであるという違いがあるが符号化処理及び復号処理に関しては同様の応用が可能である。
 [ハードウェア構成]
 図38は、スマートフォンex115を示す図である。また、図39は、スマートフォンex115の構成例を示す図である。スマートフォンex115は、基地局ex110との間で電波を送受信するためのアンテナex450と、映像及び静止画を撮ることが可能なカメラ部ex465と、カメラ部ex465で撮像した映像、及びアンテナex450で受信した映像等が復号されたデータを表示する表示部ex458とを備える。スマートフォンex115は、さらに、タッチパネル等である操作部ex466と、音声又は音響を出力するためのスピーカ等である音声出力部ex457と、音声を入力するためのマイク等である音声入力部ex456と、撮影した映像或いは静止画、録音した音声、受信した映像或いは静止画、メール等の符号化されたデータ、又は、復号化されたデータを保存可能なメモリ部ex467と、ユーザを特定し、ネットワークをはじめ各種データへのアクセスの認証をするためのSIMex468とのインタフェース部であるスロット部ex464とを備える。なお、メモリ部ex467の代わりに外付けメモリが用いられてもよい。
 また、表示部ex458及び操作部ex466等を統括的に制御する主制御部ex460と、電源回路部ex461、操作入力制御部ex462、映像信号処理部ex455、カメラインタフェース部ex463、ディスプレイ制御部ex459、変調/復調部ex452、多重/分離部ex453、音声信号処理部ex454、スロット部ex464、及びメモリ部ex467とがバスex470を介して接続されている。
 電源回路部ex461は、ユーザの操作により電源キーがオン状態にされると、バッテリパックから各部に対して電力を供給することによりスマートフォンex115を動作可能な状態に起動する。
 スマートフォンex115は、CPU、ROM及びRAM等を有する主制御部ex460の制御に基づいて、通話及データ通信等の処理を行う。通話時は、音声入力部ex456で収音した音声信号を音声信号処理部ex454でデジタル音声信号に変換し、これを変調/復調部ex452でスペクトラム拡散処理し、送信/受信部ex451でデジタルアナログ変換処理及び周波数変換処理を施した後にアンテナex450を介して送信する。また受信データを増幅して周波数変換処理及びアナログデジタル変換処理を施し、変調/復調部ex452でスペクトラム逆拡散処理し、音声信号処理部ex454でアナログ音声信号に変換した後、これを音声出力部ex457から出力する。データ通信モード時は、本体部の操作部ex466等の操作によってテキスト、静止画、又は映像データが操作入力制御部ex462を介して主制御部ex460に送出され、同様に送受信処理が行われる。データ通信モード時に映像、静止画、又は映像と音声を送信する場合、映像信号処理部ex455は、メモリ部ex467に保存されている映像信号又はカメラ部ex465から入力された映像信号を上記各実施の形態で示した動画像符号化方法によって圧縮符号化し、符号化された映像データを多重/分離部ex453に送出する。また、音声信号処理部ex454は、映像又は静止画等をカメラ部ex465で撮像中に音声入力部ex456で収音した音声信号を符号化し、符号化された音声データを多重/分離部ex453に送出する。多重/分離部ex453は、符号化済み映像データと符号化済み音声データを所定の方式で多重化し、変調/復調部(変調/復調回路部)ex452、及び送信/受信部ex451で変調処理及び変換処理を施してアンテナex450を介して送信する。
 電子メール又はチャットに添付された映像、又はウェブページ等にリンクされた映像を受信した場合、アンテナex450を介して受信された多重化データを復号するために、多重/分離部ex453は、多重化データを分離することにより、多重化データを映像データのビットストリームと音声データのビットストリームとに分け、同期バスex470を介して符号化された映像データを映像信号処理部ex455に供給するとともに、符号化された音声データを音声信号処理部ex454に供給する。映像信号処理部ex455は、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法に対応した動画像復号化方法によって映像信号を復号し、ディスプレイ制御部ex459を介して表示部ex458から、リンクされた動画像ファイルに含まれる映像又は静止画が表示される。また音声信号処理部ex454は、音声信号を復号し、音声出力部ex457から音声が出力される。なおリアルタイムストリーミングが普及しているため、ユーザの状況によっては音声の再生が社会的にふさわしくない場も起こりえる。そのため、初期値としては、音声信号は再生せず映像データのみを再生する構成の方が望ましい。ユーザが映像データをクリックするなど操作を行った場合にのみ音声を同期して再生してもよい。
 またここではスマートフォンex115を例に説明したが、端末としては符号化器及び復号化器を両方持つ送受信型端末の他に、符号化器のみを有する送信端末、及び、復号化器のみを有する受信端末という3通りの実装形式が考えられる。さらに、デジタル放送用システムにおいて、映像データに音声データなどが多重化された多重化データを受信又は送信するとして説明したが、多重化データには、音声データ以外に映像に関連する文字データなどが多重化されてもよいし、多重化データではなく映像データ自体が受信又は送信されてもよい。
 なお、CPUを含む主制御部ex460が符号化又は復号処理を制御するとして説明したが、端末はGPUを備えることも多い。よって、CPUとGPUで共通化されたメモリ、又は共通に使用できるようにアドレスが管理されているメモリにより、GPUの性能を活かして広い領域を一括して処理する構成でもよい。これにより符号化時間を短縮でき、リアルタイム性を確保し、低遅延を実現できる。特に動き探索、デブロックフィルタ、SAO(Sample Adaptive Offset)、及び変換・量子化の処理を、CPUではなく、GPUでピクチャなどの単位で一括して行うと効率的である。
 本開示における実施形態の符号化装置は、ピクチャを符号化する符号化装置であって、プロセッサと、メモリと、を備え、前記プロセッサは、前記メモリから読み出した前記ピクチャを、分割タイプを定義したブロック分割モードを一つ又は複数組み合わせたブロック分割モードセットを用いて複数のブロックに分割するブロック分割決定部と、前記複数のブロックを符号化する符号化部と、を有し、前記ブロック分割モードセットは、第1ブロックを分割するための分割方向と分割数を定義した第1のブロック分割モードと、前記第1ブロックの分割後に得られたブロックの一つである第2ブロックを分割するための分割方向と分割数を定義した第2のブロック分割モードと、からなり、前記ブロック分割決定部は、前記第1のブロック分割モードの前記分割数が3であり、前記第2ブロックが、前記第1ブロックの分割後に得られたブロックのうちの中央のブロックであり、かつ、前記第2のブロック分割モードの前記分割方向が、前記第1のブロック分割モードの前記分割方向と同じである場合、前記第2のブロック分割モードは前記分割数が3のブロック分割モードのみを含んでもよい。
 本開示における実施形態の符号化装置における前記第2のブロック分割モードを識別するためのパラメータは、前記ブロックを水平方向または垂直方向の何れに分割するかを示す第1のフラグを含み、前記ブロックを分割する分割数を示す第2のフラグを含まなくてもよい。
 本開示における実施形態の符号化装置は、ピクチャを符号化する符号化装置であって、プロセッサと、メモリと、を備え、前記プロセッサは、前記メモリから読み出した前記ピクチャを、分割タイプを定義したブロック分割モードを一つ又は複数組み合わせたブロック分割モードセットを用いて複数のブロックに分割するブロック分割決定部と、前記複数のブロックを符号化する符号化部と、を有し、前記ブロック分割モードセットは、第1ブロックを分割するための分割方向と分割数を定義した第1のブロック分割モードと、前記第1ブロックの分割後に得られたブロックの一つである第2ブロックを分割するための分割方向と分割数を定義した第2のブロック分割モードと、からなり、前記ブロック分割決定部は、前記第1のブロック分割モードの前記分割数が3であり、前記第2ブロックが、前記第1ブロックの分割後に得られたブロックのうちの中央のブロックであり、かつ、前記第2のブロック分割モードの前記分割方向が、前記第1のブロック分割モードの前記分割方向と同じである場合、前記分割数が2の前記第2のブロック分割モードを用いなくてもよい。
 本開示における実施形態の符号化装置は、ピクチャを符号化する符号化装置であって、プロセッサと、メモリと、を備え、前記プロセッサは、前記メモリから読み出した前記ピクチャを、分割タイプを定義したブロック分割モードを一つ又は複数組み合わせたブロック分割モードセットを用いて複数のブロックに分割するブロック分割決定部と、前記複数のブロックを符号化する符号化部と、を有し、前記ブロック分割モードセットは、それぞれ分割方向と分割数を定義した第1のブロック分割モードと第2のブロック分割モードとを含み、前記ブロック分割決定部は、前記分割数が2の前記第2のブロック分割モードを用いることを制限してもよい。
 本開示における実施形態の符号化装置における前記第2のブロック分割モードを識別するパラメータは、前記ブロックを水平方向または垂直方向の何れに分割するかを示す第1のフラグ、及び、前記ブロックを2以上に分割するかどうかを示す第2のフラグを含んでもよい。
 本開示における実施形態の符号化装置における前記パラメータは、スライスデータ内に配置されてもよい。
 本開示における実施形態の符号化装置は、ピクチャを符号化する符号化装置であって、プロセッサと、メモリと、を備え、前記プロセッサは、前記メモリから読み出した前記ピクチャを、分割タイプを定義したブロック分割モードを一つ又は複数組み合わせたブロック分割モードセットを用いて複数のブロックからなるブロックセットに分割するブロック分割決定部と、前記複数のブロックを符号化する符号化部と、を有し、前記ブロック分割決定部は、第1のブロック分割モードセットを用いて得られた第1のブロックセットと、第2のブロック分割モードセットを用いて得られた第2のブロックセットとが同一である場合、前記第1のブロック分割モードセット又は前記第2のブロック分割モードセットの何れかのみを用いて分割してもよい。
 本開示における実施形態の符号化装置における前記ブロック分割決定部は、前記第1のブロック分割モードセットの第1符号量と前記第2のブロック分割モードセットの第2符号量に基づいて、前記第1符号量と前記第2符号量の少ない方のブロック分割モードセットを用いて分割してもよい。
 本開示における実施形態の符号化装置における前記ブロック分割決定部は、前記第1のブロック分割モードセットの第1符号量と前記第2のブロック分割モードセットの第2符号量に基づいて、前記第1符号量と前記第2符号量とが等しい場合、前記第1のブロック分割モードセット及び前記第2のブロック分割モードセットのうち予め定められた順序に従い先に現れるブロック分割モードセットを用いて分割してもよい。
 本開示における実施形態の復号装置は、符号化信号を復号する復号装置であって、プロセッサと、メモリと、を備え、前記プロセッサは、前記メモリから読み出した前記符号化信号を、分割タイプを定義したブロック分割モードを一つ又は複数組み合わせたブロック分割モードセットを用いて複数のブロックに分割するブロック分割決定部と、前記複数のブロックを復号する復号部と、を有し、前記ブロック分割モードセットは、第1ブロックを分割するための分割方向と分割数を定義した第1のブロック分割モードと、前記第1ブロックの分割後に得られたブロックの一つである第2ブロックを分割するための分割方向と分割数を定義した第2のブロック分割モードと、からなり、前記ブロック分割決定部は、前記第1のブロック分割モードの前記分割数が3であり、前記第2ブロックが、前記第1ブロックの分割後に得られたブロックのうちの中央のブロックであり、かつ、前記第2のブロック分割モードの前記分割方向が、前記第1のブロック分割モードの前記分割方向と同じである場合、前記第2のブロック分割モードは前記分割数が3のブロック分割モードのみを含んでもよい。
 本開示における実施形態の復号装置における前記第2のブロック分割モードを識別するためのパラメータは、前記ブロックを水平方向または垂直方向の何れに分割するかを示す第1のフラグを含み、前記ブロックを分割する分割数を示す第2のフラグを含まなくてもよい。
 本開示における実施形態の復号装置は、符号化信号を復号する復号装置であって、プロセッサと、メモリと、を備え、前記プロセッサは、前記メモリから読み出した前記符号化信号を、分割タイプを定義したブロック分割モードを一つ又は複数組み合わせたブロック分割モードセットを用いて複数のブロックに分割するブロック分割決定部と、前記複数のブロックを復号する復号部と、を有し、前記ブロック分割モードセットは、第1ブロックを分割するための分割方向と分割数を定義した第1のブロック分割モードと、前記第1ブロックの分割後に得られたブロックの一つである第2ブロックを分割するための分割方向と分割数を定義した第2のブロック分割モードと、からなり、前記ブロック分割決定部は、前記第1のブロック分割モードの前記分割数が3であり、前記第2ブロックが、前記第1ブロックの分割後に得られたブロックのうちの中央のブロックであり、かつ、前記第2のブロック分割モードの前記分割方向が、前記第1のブロック分割モードの前記分割方向と同じである場合、前記分割数が2の前記第2のブロック分割モードを用いなくてもよい。
 本開示における実施形態の復号装置は、符号化信号を復号する復号装置であって、プロセッサと、メモリと、を備え、前記プロセッサは、前記メモリから読み出した前記符号化信号を、分割タイプを定義したブロック分割モードを一つ又は複数組み合わせたブロック分割モードセットを用いて複数のブロックに分割するブロック分割決定部と、前記複数のブロックを復号する復号部と、を有し、前記ブロック分割モードセットは、それぞれ分割方向と分割数を定義した第1のブロック分割モードと第2のブロック分割モードとを含み、前記ブロック分割決定部は、前記分割数が2の前記第2のブロック分割モードを用いることを制限してもよい。
 本開示における実施形態の復号装置における前記第2のブロック分割モードを識別するパラメータは、前記ブロックを水平方向または垂直方向の何れに分割するかを示す第1のフラグ、及び、前記ブロックを2以上に分割するかどうかを示す第2のフラグを含んでもよい。
 本開示における実施形態の復号装置における前記パラメータは、スライスデータ内に配置されてもよい。
 本開示における実施形態の復号装置は、符号化信号を復号する復号装置であって、プロセッサと、メモリと、を備え、前記プロセッサは、前記メモリから読み出した前記符号化信号を、分割タイプを定義したブロック分割モードを一つ又は複数組み合わせたブロック分割モードセットを用いて複数のブロックからなるブロックセットに分割するブロック分割決定部と、前記複数のブロックを復号する復号部と、を有し、前記ブロック分割決定部は、第1のブロック分割モードセットを用いて得られた第1のブロックセットと、第2のブロック分割モードセットを用いて得られた第2のブロックセットとが同一である場合、前記第1のブロック分割モードセット又は前記第2のブロック分割モードセットの何れかのみを用いて分割してもよい。
 本開示における実施形態の復号装置における前記ブロック分割決定部は、前記第1のブロック分割モードセットの第1符号量と前記第2のブロック分割モードセットの第2符号量に基づいて、前記第1符号量と前記第2符号量の少ない方のブロック分割モードセットを用いて分割してもよい。
 本開示における実施形態の復号装置における前記ブロック分割決定部は、前記第1のブロック分割モードセットの第1符号量と前記第2のブロック分割モードセットの第2符号量に基づいて、前記第1符号量と前記第2符号量とが等しい場合、前記第1のブロック分割モードセット及び前記第2のブロック分割モードセットのうち予め定められた順序に従い先に現れるブロック分割モードセットを用いて分割してもよい。
 本開示における実施形態の符号化方法は、メモリから読み出したピクチャを、分割タイプを定義したブロック分割モードを一つ又は複数組み合わせたブロック分割モードセットを用いて複数のブロックに分割し、前記複数のブロックを符号化し、前記ブロック分割モードセットは、第1ブロックを分割するための分割方向と分割数を定義した第1のブロック分割モードと、前記第1ブロックの分割後に得られたブロックの一つである第2ブロックを分割するための分割方向と分割数を定義した第2のブロック分割モードと、からなり、前記分割では、前記第1のブロック分割モードの前記分割数が3であり、前記第2ブロックが、前記第1ブロックの分割後に得られたブロックのうちの中央のブロックであり、かつ、前記第2のブロック分割モードの前記分割方向が、前記第1のブロック分割モードの前記分割方向と同じである場合、前記第2のブロック分割モードは前記分割数が3のブロック分割モードのみを含んでもよい。
 本開示における実施形態の符号化方法における前記第2のブロック分割モードを識別するためのパラメータは、前記ブロックを水平方向または垂直方向の何れに分割するかを示す第1のフラグを含み、前記ブロックを分割する分割数を示す第2のフラグを含まなくてもよい。
 本開示における実施形態の符号化方法は、メモリから読み出したピクチャを、分割タイプを定義したブロック分割モードを一つ又は複数組み合わせたブロック分割モードセットを用いて複数のブロックに分割するステップと、前記複数のブロックを符号化するステップと、を有し、前記ブロック分割モードセットは、第1ブロックを分割するための分割方向と分割数を定義した第1のブロック分割モードと、前記第1ブロックの分割後に得られたブロックの一つである第2ブロックを分割するための分割方向と分割数を定義した第2のブロック分割モードと、からなり、前記分割するステップは、前記第1のブロック分割モードの前記分割数が3であり、前記第2ブロックが、前記第1ブロックの分割後に得られたブロックのうちの中央のブロックであり、かつ、前記第2のブロック分割モードの前記分割方向が、前記第1のブロック分割モードの前記分割方向と同じである場合、前記分割数が2の前記第2のブロック分割モードを用いなくてもよい。
 本開示における実施形態の符号化方法は、メモリから読み出したピクチャを、分割タイプを定義したブロック分割モードを一つ又は複数組み合わせたブロック分割モードセットを用いて複数のブロックに分割するステップと、前記複数のブロックを符号化するステップと、を有し、前記ブロック分割モードセットは、それぞれ分割方向と分割数を定義した第1のブロック分割モードと第2のブロック分割モードとを含み、前記分割するステップは、前記分割数が2の前記第2のブロック分割モードを用いることを制限してもよい。
 本開示における実施形態の符号化方法における前記第2のブロック分割モードを識別するパラメータは、前記ブロックを水平方向または垂直方向の何れに分割するかを示す第1のフラグ、及び、前記ブロックを2以上に分割するかどうかを示す第2のフラグを含んでもよい。
 本開示における実施形態の符号化方法における前記パラメータは、スライスデータ内に配置されてもよい。
 本開示における実施形態の符号化方法は、メモリから読み出したピクチャを、分割タイプを定義したブロック分割モードを一つ又は複数組み合わせたブロック分割モードセットを用いて複数のブロックからなるブロックセットに分割するステップと、前記複数のブロックを符号化するステップと、を有し、前記分割するステップは、第1のブロック分割モードセットを用いて得られた第1のブロックセットと、第2のブロック分割モードセットを用いて得られた第2のブロックセットとが同一である場合、前記第1のブロック分割モードセット又は前記第2のブロック分割モードセットの何れかのみを用いて分割してもよい。
 本開示における実施形態の符号化方法における前記分割するステップは、前記第1のブロック分割モードセットの第1符号量と前記第2のブロック分割モードセットの第2符号量に基づいて、前記第1符号量と前記第2符号量の少ない方のブロック分割モードセットを用いて分割してもよい。
 本開示における実施形態の符号化方法における前記分割するステップは、前記第1のブロック分割モードセットの第1符号量と前記第2のブロック分割モードセットの第2符号量に基づいて、前記第1符号量と前記第2符号量とが等しい場合、前記第1のブロック分割モードセット及び前記第2のブロック分割モードセットのうち予め定められた順序に従い先に現れるブロック分割モードセットを用いて分割してもよい。
 本開示における実施形態の復号方法は、メモリから読み出した符号化信号を、分割タイプを定義したブロック分割モードを一つ又は複数組み合わせたブロック分割モードセットを用いて複数のブロックに分割し、前記複数のブロックを復号し、前記ブロック分割モードセットは、第1ブロックを分割するための分割方向と分割数を定義した第1のブロック分割モードと、前記第1ブロックの分割後に得られたブロックの一つである第2ブロックを分割するための分割方向と分割数を定義した第2のブロック分割モードと、からなり、前記分割では、前記第1のブロック分割モードの前記分割数が3であり、前記第2ブロックが、前記第1ブロックの分割後に得られたブロックのうちの中央のブロックであり、かつ、前記第2のブロック分割モードの前記分割方向が、前記第1のブロック分割モードの前記分割方向と同じである場合、前記第2のブロック分割モードは前記分割数が3のブロック分割モードのみを含んでもよい。
 本開示における実施形態の復号方法における前記第2のブロック分割モードを識別するためのパラメータは、前記ブロックを水平方向または垂直方向の何れに分割するかを示す第1のフラグを含み、前記ブロックを分割する分割数を示す第2のフラグを含まなくてもよい。
 本開示における実施形態の復号方法は、メモリから読み出した符号化信号を、分割タイプを定義したブロック分割モードを一つ又は複数組み合わせたブロック分割モードセットを用いて複数のブロックに分割するステップと、前記複数のブロックを復号するステップと、を有し、前記ブロック分割モードセットは、第1ブロックを分割するための分割方向と分割数を定義した第1のブロック分割モードと、前記第1ブロックの分割後に得られたブロックの一つである第2ブロックを分割するための分割方向と分割数を定義した第2のブロック分割モードと、からなり、前記分割するステップは、前記第1のブロック分割モードの前記分割数が3であり、前記第2ブロックが、前記第1ブロックの分割後に得られたブロックのうちの中央のブロックであり、かつ、前記第2のブロック分割モードの前記分割方向が、前記第1のブロック分割モードの前記分割方向と同じである場合、前記分割数が2の前記第2のブロック分割モードを用いなくてもよい。
 本開示における実施形態の復号方法は、メモリから読み出した符号化信号を、分割タイプを定義したブロック分割モードを一つ又は複数組み合わせたブロック分割モードセットを用いて複数のブロックに分割するステップと、前記複数のブロックを復号するステップと、を有し、前記ブロック分割モードセットは、それぞれ分割方向と分割数を定義した第1のブロック分割モードと第2のブロック分割モードとを含み、前記分割するステップは、前記分割数が2の前記第2のブロック分割モードを用いることを制限してもよい。
 本開示における実施形態の復号方法は、メモリから読み出した符号化信号を、分割タイプを定義したブロック分割モードを一つ又は複数組み合わせたブロック分割モードセットを用いて複数のブロックからなるブロックセットに分割するステップと、前記複数のブロックを復号するステップと、を有し、前記分割するステップは、第1のブロック分割モードセットを用いて得られた第1のブロックセットと、第2のブロック分割モードセットを用いて得られた第2のブロックセットとが同一である場合、前記第1のブロック分割モードセット又は前記第2のブロック分割モードセットの何れかのみを用いて分割してもよい。
 本開示における実施形態のピクチャ圧縮プログラムは、メモリから読み出したピクチャを、分割タイプを定義したブロック分割モードを一つ又は複数組み合わせたブロック分割モードセットを用いて複数のブロックに分割し、前記複数のブロックを復号し、前記ブロック分割モードセットは、第1ブロックを分割するための分割方向と分割数を定義した第1のブロック分割モードと、前記第1ブロックの分割後に得られたブロックの一つである第2ブロックを分割するための分割方向と分割数を定義した第2のブロック分割モードと、からなり、前記分割では、前記第1のブロック分割モードの前記分割数が3であり、前記第2ブロックが、前記第1ブロックの分割後に得られたブロックのうちの中央のブロックであり、かつ、前記第2のブロック分割モードの前記分割方向が、前記第1のブロック分割モードの前記分割方向と同じである場合、前記第2のブロック分割モードは前記分割数が3のブロック分割モードのみを含んでもよい。
 本開示における実施形態のピクチャ圧縮プログラムは、メモリから読み出したピクチャを、分割タイプを定義したブロック分割モードを一つ又は複数組み合わせたブロック分割モードセットを用いて複数のブロックに分割するステップと、前記複数のブロックを符号化するステップと、を有し、前記ブロック分割モードセットは、第1ブロックを分割するための分割方向と分割数を定義した第1のブロック分割モードと、前記第1ブロックの分割後に得られたブロックの一つである第2ブロックを分割するための分割方向と分割数を定義した第2のブロック分割モードと、からなり、前記分割するステップは、前記第1のブロック分割モードの前記分割数が3であり、前記第2ブロックが、前記第1ブロックの分割後に得られたブロックのうちの中央のブロックであり、かつ、前記第2のブロック分割モードの前記分割方向が、前記第1のブロック分割モードの前記分割方向と同じである場合、前記分割数が2の前記第2のブロック分割モードを用いなくてもよい。
 本開示における実施形態のピクチャ圧縮プログラムは、メモリから読み出したピクチャを、分割タイプを定義したブロック分割モードを一つ又は複数組み合わせたブロック分割モードセットを用いて複数のブロックに分割するステップと、前記複数のブロックを符号化するステップと、を有し、前記ブロック分割モードセットは、それぞれ分割方向と分割数を定義した第1のブロック分割モードと第2のブロック分割モードとを含み、前記分割するステップは、前記分割数が2の前記第2のブロック分割モードを用いることを制限してもよい。
 本開示における実施形態のピクチャ圧縮プログラムは、メモリから読み出したピクチャを、分割タイプを定義したブロック分割モードを一つ又は複数組み合わせたブロック分割モードセットを用いて複数のブロックからなるブロックセットに分割するステップと、前記複数のブロックを符号化するステップと、を有し、前記分割するステップは、第1のブロック分割モードセットを用いて得られた第1のブロックセットと、第2のブロック分割モードセットを用いて得られた第2のブロックセットとが同一である場合、前記第1のブロック分割モードセット又は前記第2のブロック分割モードセットの何れかのみを用いて分割してもよい。
 マルチメディアデータの符号化/復号、特にブロック符号化/復号を用いる画像及び映像符号化/復号装置に用いることができる。
 100 符号化装置
 102 分割部
 104 減算部
 106、5001 変換部
 108、5002 量子化部
 110、5009 エントロピー符号化部
 112、5003、6002 逆量子化部
 114、5004、6003 逆変換部
 116 加算部
 118、5005、6004 ブロックメモリ
 120 ループフィルタ部
 122、5006、6005 フレームメモリ
 124、5007、6006 イントラ予測部
 126、5008、6007 インター予測部
 128 予測制御部
 200 復号装置
 202、6001 エントロピー復号部
 204 逆量子化部
 206 逆変換部
 208 加算部
 210 ブロックメモリ
 212 ループフィルタ部
 214 フレームメモリ
 216 イントラ予測部
 218 インター予測部
 220 予測制御部
 5000 映像符号化装置
 5010、6008 ブロック分割決定部
 6000 映像復号装置

Claims (7)

  1.  ピクチャを符号化する符号化装置であって、
     プロセッサと、
     メモリと、を備え、
     前記プロセッサは、
     前記メモリから読み出した前記ピクチャを、分割タイプを定義したブロック分割モードを一つ又は複数組み合わせたブロック分割モードセットを用いて複数のブロックに分割するブロック分割決定部と、
     前記複数のブロックを符号化する符号化部と、
     を有し、
     前記ブロック分割モードセットは、第1ブロックを分割するための分割方向と分割数を定義した第1のブロック分割モードと、前記第1ブロックの分割後に得られたブロックの一つである第2ブロックを分割するための分割方向と分割数を定義した第2のブロック分割モードと、からなり、
     前記ブロック分割決定部は、前記第1のブロック分割モードの前記分割数が3であり、前記第2ブロックが、前記第1ブロックの分割後に得られたブロックのうちの中央のブロックであり、かつ、前記第2のブロック分割モードの前記分割方向が、前記第1のブロック分割モードの前記分割方向と同じである場合、前記第2のブロック分割モードは前記分割数が3のブロック分割モードのみを含む、
     符号化装置。
  2.  前記第2のブロック分割モードを識別するためのパラメータは、前記ブロックを水平方向または垂直方向の何れに分割するかを示す第1のフラグを含み、前記ブロックを分割する分割数を示す第2のフラグを含まない、
     請求項1に記載の符号化装置。
  3.  符号化信号を復号する復号装置であって、
     プロセッサと、
     メモリと、を備え、
     前記プロセッサは、
     前記メモリから読み出した前記符号化信号を、分割タイプを定義したブロック分割モードを一つ又は複数組み合わせたブロック分割モードセットを用いて複数のブロックに分割するブロック分割決定部と、
     前記複数のブロックを復号する復号部と、
     を有し、
     前記ブロック分割モードセットは、第1ブロックを分割するための分割方向と分割数を定義した第1のブロック分割モードと、前記第1ブロックの分割後に得られたブロックの一つである第2ブロックを分割するための分割方向と分割数を定義した第2のブロック分割モードと、からなり、
     前記ブロック分割決定部は、前記第1のブロック分割モードの前記分割数が3であり、前記第2ブロックが、前記第1ブロックの分割後に得られたブロックのうちの中央のブロックであり、かつ、前記第2のブロック分割モードの前記分割方向が、前記第1のブロック分割モードの前記分割方向と同じである場合、前記第2のブロック分割モードは前記分割数が3のブロック分割モードのみを含む、
     復号装置。
  4.  前記第2のブロック分割モードを識別するためのパラメータは、前記ブロックを水平方向または垂直方向の何れに分割するかを示す第1のフラグを含み、前記ブロックを分割する分割数を示す第2のフラグを含まない、
     請求項3に記載の復号装置。
  5.  メモリから読み出したピクチャを、分割タイプを定義したブロック分割モードを一つ又は複数組み合わせたブロック分割モードセットを用いて複数のブロックに分割し、
     前記複数のブロックを符号化し、
     前記ブロック分割モードセットは、第1ブロックを分割するための分割方向と分割数を定義した第1のブロック分割モードと、前記第1ブロックの分割後に得られたブロックの一つである第2ブロックを分割するための分割方向と分割数を定義した第2のブロック分割モードと、からなり、
     前記分割では、前記第1のブロック分割モードの前記分割数が3であり、前記第2ブロックが、前記第1ブロックの分割後に得られたブロックのうちの中央のブロックであり、かつ、前記第2のブロック分割モードの前記分割方向が、前記第1のブロック分割モードの前記分割方向と同じである場合、前記第2のブロック分割モードは前記分割数が3のブロック分割モードのみを含む、
     符号化方法。
  6.  メモリから読み出した符号化信号を、分割タイプを定義したブロック分割モードを一つ又は複数組み合わせたブロック分割モードセットを用いて複数のブロックに分割し、
     前記複数のブロックを復号し、
     前記ブロック分割モードセットは、第1ブロックを分割するための分割方向と分割数を定義した第1のブロック分割モードと、前記第1ブロックの分割後に得られたブロックの一つである第2ブロックを分割するための分割方向と分割数を定義した第2のブロック分割モードと、からなり、
     前記分割では、前記第1のブロック分割モードの前記分割数が3であり、前記第2ブロックが、前記第1ブロックの分割後に得られたブロックのうちの中央のブロックであり、かつ、前記第2のブロック分割モードの前記分割方向が、前記第1のブロック分割モードの前記分割方向と同じである場合、前記第2のブロック分割モードは前記分割数が3のブロック分割モードのみを含む、
     復号方法。
  7.  メモリから読み出したピクチャを、分割タイプを定義したブロック分割モードを一つ又は複数組み合わせたブロック分割モードセットを用いて複数のブロックに分割し、
     前記複数のブロックを復号し、
     前記ブロック分割モードセットは、第1ブロックを分割するための分割方向と分割数を定義した第1のブロック分割モードと、前記第1ブロックの分割後に得られたブロックの一つである第2ブロックを分割するための分割方向と分割数を定義した第2のブロック分割モードと、からなり、
     前記分割では、前記第1のブロック分割モードの前記分割数が3であり、前記第2ブロックが、前記第1ブロックの分割後に得られたブロックのうちの中央のブロックであり、かつ、前記第2のブロック分割モードの前記分割方向が、前記第1のブロック分割モードの前記分割方向と同じである場合、前記第2のブロック分割モードは前記分割数が3のブロック分割モードのみを含む、
     ピクチャ圧縮プログラム。
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180103268A1 (en) * 2016-10-12 2018-04-12 Mediatek Inc. Methods and Apparatuses of Constrained Multi-type-tree Block Partition for Video Coding

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7804498B1 (en) * 2004-09-15 2010-09-28 Lewis N Graham Visualization and storage algorithms associated with processing point cloud data
US8629905B2 (en) * 2008-02-12 2014-01-14 Trimble Ab Localization of a surveying instrument in relation to a ground mark
CN103281527B (zh) * 2010-04-15 2015-12-23 华为技术有限公司 图像编解码方法及相关装置
HUE055548T2 (hu) * 2011-01-13 2021-12-28 Canon Kk Képkódoló berendezés, képkódoló eljárás és program, valamint képdekódoló berendezés, képdekódoló eljárás és program
CN103404035B (zh) * 2011-01-14 2017-05-10 Ge视频压缩有限责任公司 熵编码及解码方案
LT3136729T (lt) * 2011-06-28 2018-02-12 Samsung Electronics Co., Ltd. Vaizdo dekodavimo aparatas su vidine prognoze
AU2013254214C1 (en) * 2012-04-23 2017-03-02 Sun Patent Trust Encoding method, decoding method, encoding apparatus, decoding apparatus, and encoding and decoding apparatus
EP3077768B1 (en) * 2013-12-05 2020-01-15 Trimble AB Distance measurement instrument with scanning function
US10200701B2 (en) * 2015-10-14 2019-02-05 Qualcomm Incorporated HDR and WCG coding architecture with SDR backwards compatibility in a single bitstream for video coding
CN108293115A (zh) * 2015-11-24 2018-07-17 三星电子株式会社 用于对图像进行编码/解码的方法及设备
EP3264034B1 (de) * 2016-06-30 2020-02-26 Leica Geosystems AG Vermessungsgerät mit höhenmesssystem und verfahren zum messen einer höhe
KR20180082330A (ko) * 2017-01-09 2018-07-18 에스케이텔레콤 주식회사 영상 부호화 또는 복호화하기 위한 장치 및 방법
KR20230124092A (ko) * 2017-03-31 2023-08-24 파나소닉 인텔렉츄얼 프로퍼티 코포레이션 오브 아메리카 화상 부호화 장치, 화상 복호 장치, 화상 부호화 방법및 화상 복호 방법
CN116437106A (zh) * 2017-05-19 2023-07-14 松下电器(美国)知识产权公司 编码方法和解码方法
CN118042132A (zh) * 2017-11-16 2024-05-14 松下电器(美国)知识产权公司 图像编码装置、编码方法、图像解码装置、解码方法和非暂时性存储介质
JP7032846B2 (ja) * 2018-05-01 2022-03-09 株式会社トプコン 測量装置
EP3748289B1 (en) * 2019-06-07 2024-01-10 Leica Geosystems AG Scanning surveying device
JP2022110635A (ja) * 2021-01-19 2022-07-29 株式会社トプコン 測量装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180103268A1 (en) * 2016-10-12 2018-04-12 Mediatek Inc. Methods and Apparatuses of Constrained Multi-type-tree Block Partition for Video Coding

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
TADAMASA TOMA, TAKAHIRO NISHI ,KIYOFUMI ABE , RYUICHI KANOH ,CHONGSOON LIM ,JINGYA LI , RULING LIAO , SUGHOSH PAVAN ,HAIWEI SUN ,H: "Description of SDR video coding technology proposal by Panasonic", JOINT VIDEO EXPERTS TEAM (JVET) OF ITU-T SG 16 WP 3 AND ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11, no. JVET-J0020, 20 April 2018 (2018-04-20), pages 1 - 7375, XP030151181 *

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