WO2020066702A1 - 画像復号装置、画像復号方法、及び画像復号プログラム - Google Patents

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intra prediction
intra
prediction
candidate list
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英樹 竹原
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株式会社Ｊｖｃケンウッド
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Definitions

  • the present invention relates to a technique for encoding and decoding an image using intra prediction.
  • HEVC High Efficiency Video Coding
  • intra prediction coding intra-picture prediction coding
  • inter prediction coding inter-picture prediction coding
  • intra prediction is performed on a square block divided into quadtrees with a maximum block size of 32 pixels ⁇ 32 pixels.
  • intra prediction that provides high efficiency with a larger block size is provided.
  • the present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to provide a technique for improving coding efficiency in intra prediction.
  • an image decoding device (200) includes a first intra prediction mode candidate list and a second intra prediction mode from an intra prediction mode of a block adjacent to a prediction target block.
  • Another aspect of the present invention is an image decoding method.
  • the method includes the steps of: generating a first intra prediction mode candidate list and a second intra prediction mode candidate list from intra prediction modes of blocks adjacent to a prediction target block; and the first intra prediction mode candidate
  • a prediction mode selection step of selecting a first intra prediction mode and a second intra prediction mode from a list and the second intra prediction mode candidate list, respectively, and the prediction target block based on the first intra prediction mode.
  • a prediction value calculating step of calculating a first prediction value from an adjacent decoded pixel and calculating a second prediction value from a decoded pixel adjacent to the prediction target block based on the second intra prediction mode
  • a predicted value weighting scheme for calculating a third predicted value based on the first predicted value and the second predicted value.
  • Tsu has a flop, the.
  • coding efficiency in intra prediction can be improved.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an image encoding device and an image decoding device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an example in which a partial region of an image input to an image encoding device is divided into blocks based on a block size determined by a block size determination unit.
  • 5 is a diagram illustrating a configuration of an intra prediction selection unit according to Embodiment 1.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating an operation of an intra prediction selection unit according to the first embodiment. It is a figure explaining derivation of a prediction value.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating an operation of an intra prediction selection unit according to the first embodiment. It is a figure explaining derivation of a prediction value.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a block adjacent to a prediction target block. It is a flowchart explaining operation
  • 9 is a table showing a priority order of a predetermined prediction mode used for a generation process of a prediction mode candidate list 0. It is a flowchart explaining the operation
  • 6 is a table showing priorities of predetermined prediction modes used for a generation process of a prediction mode candidate list 1.
  • FIG. 4 is a diagram for describing syntax regarding an intra prediction mode according to the first embodiment.
  • FIG. 21 is a diagram for describing syntax related to an intra prediction mode according to Modification 4 of Embodiment 1.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration of an intra prediction selection unit according to Embodiment 2.
  • 15 is a flowchart illustrating an operation of an intra prediction selection unit according to the second embodiment.
  • FIG. 15 is a diagram for describing syntax related to an intra prediction mode according to the second embodiment. It is a table
  • FIG. 21 is a diagram for describing syntax related to an intra prediction mode according to a second modification of the second embodiment.
  • FIG. 21 is a diagram illustrating another syntax related to the intra prediction mode according to the second modification of the second embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating the intra prediction mode of HEVC.
  • the prediction mode 0 is INTRA_PLANAR, in which four reference pixels generated by filtering neighboring pixels of a prediction target block are interpolated and predicted to calculate a predicted value.
  • the prediction mode 1 is INTRA_DC, and a prediction value is calculated by averaging horizontal neighboring pixels twice as large as the width of the prediction block of the prediction target block and vertical neighboring pixels twice as large as the height of the prediction block. I do.
  • prediction values are calculated from reference pixels generated by filtering pixels adjacent to the prediction target block according to the respective angles.
  • the filtering of pixels adjacent to the prediction target block is easy to operate when the size of the prediction target block is large, and is difficult to operate when the size of the prediction target block is small.
  • a 1: 2: 1 3-tap filter is used for filtering.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating the syntax related to the intra prediction mode of HEVC.
  • prev_intra_luma_pred_flag is a flag indicating whether or not to use an intra prediction mode candidate derived for each prediction target block.
  • prev_intra_luma_pred_flag 1
  • the intra prediction mode candidate is used
  • prev_intra_luma_pred_flag 0
  • the intra prediction mode candidate is not used.
  • mpm_idx (mpm index) indicates the number of an intra prediction mode candidate
  • the intra prediction mode candidate indicated by mpm_idx becomes the intra prediction mode of the prediction target block.
  • Three intra prediction mode candidates are generated from all 35 intra prediction modes based on the intra prediction mode of the adjacent block for each prediction target block, and mpm_idx takes a value of 0, 1, or 2. If prev_intra_luma_pred_flag is 0, the number of the intra prediction mode is derived from rem_intra_luma_pred_mode. rem_intra_luma_pred_mode indicates an intra prediction mode other than the intra prediction mode candidates. That is, rem_intra_luma_pred_mode indicates any one of the 32 intra prediction modes excluding the intra prediction mode candidates from all 35 intra prediction modes. The intra prediction mode indicated by rem_intra_luma_pred_mode is the intra prediction mode of the prediction target block.
  • rem_intra_luma_pred_mode is binary arithmetic-coded by fixed-length binarization of 5 bits. In truncated rice binarization, the smaller the value, the higher the coding efficiency.
  • the prediction value of the intra prediction is calculated based on one angle. This reduces the code amount by predicting an edge direction included in an image that causes an increase in the code amount and taking a difference.
  • the edge direction may be shifted within the block when predicted from one angle, and the prediction efficiency may not be sufficiently improved. Therefore, pixels adjacent to the prediction target block are filtered.
  • the maximum size of the prediction target block in HEVC was 32 pixels ⁇ 32 pixels (hereinafter also referred to as 32 ⁇ 32).
  • 32 ⁇ 32 the maximum size of the prediction target block in HEVC.
  • 4K video, 8K video, and the like it is known that the prediction efficiency is improved by using a larger size of the prediction target block, and increasing the size of the prediction target block reduces the prediction efficiency. It is important to improve.
  • intra prediction suitable for the case where the maximum size of the prediction target block is larger is provided.
  • an intra prediction mode in which adjacent pixels used for prediction have no angle dependence is referred to as a non-angle intra prediction mode
  • an intra prediction mode in which adjacent pixels used for prediction have angle dependence Is called an angle intra prediction mode.
  • the angle intra prediction mode includes a horizontal intra prediction mode and a vertical intra prediction mode.
  • prediction mode 0 and prediction mode 1 are non-angle intra prediction modes
  • prediction modes 2 to 34 are angle intra prediction modes. More specifically, prediction mode 2 to prediction mode 17 are horizontal intra prediction modes, and prediction mode 18 to prediction mode 34 are vertical intra prediction modes.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating the image encoding device 100 and the image decoding device 200 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • Image coding apparatus 100 according to Embodiment 1 includes a block size determination unit 110, an intra prediction selection unit 120, a conversion unit 130, and an encoding unit 140.
  • the image encoding device 100 receives an input image and outputs an encoded stream.
  • the image decoding device 200 includes a decoding unit 210, a block size obtaining unit 220, an intra prediction unit 230, and an inverse transform unit 240.
  • the encoded stream is input to the image decoding device 200, and a decoded image is output.
  • the intra prediction unit 230 uses the same intra prediction mode as HEVC.
  • the image encoding device 100 and the image decoding device 200 are realized by hardware such as an information processing device including a CPU (Central Processing Unit), a frame memory, and a hard disk.
  • a CPU Central Processing Unit
  • a frame memory for storing data
  • a hard disk for storing data.
  • An input image is input to the image encoding device 100.
  • the block size determination unit 110 determines a block size to be subjected to intra prediction encoding based on an input image, and supplies the determined block size and input pixels (input values) corresponding to the block size to the intra prediction selection unit 120.
  • the method of determining the block size is not described in detail here, but as is used in HEVC reference software and the like, an RDO (rate) that compares evaluation values of a plurality of block sizes and selects an optimal block size is used. Pre-determination based on the evaluation value may be sufficient.
  • FIG. 4 illustrates an example in which a part of an image input to the image encoding device 100 is divided into blocks based on the block size determined by the block size determination unit 110.
  • the input image is divided using the above block size so that each block does not overlap.
  • the intra prediction selection unit 120 selects one intra prediction mode from a plurality of intra prediction modes based on the block size, the input pixels, and the encoded image, and performs encoding based on the selected intra prediction mode.
  • the prediction value is derived from the pixel, and the block size, the selected intra prediction mode, the input value, and the prediction value are supplied to the conversion unit 130. Note that encoded pixels are shared by each unit in the image encoding device 100, and are not illustrated here. Details of the intra prediction selection unit 120 will be described later.
  • the conversion unit 130 calculates a difference value by subtracting the prediction value from the input value, calculates orthogonal difference and processing such as quantization on the calculated difference value to calculate prediction error data, and calculates a block size, an intra prediction mode, Then, the calculated prediction error data is supplied to the encoding unit 140.
  • the encoding unit 140 encodes a header and other information as necessary, encodes a code sequence related to the block size supplied from the conversion unit 130, encodes the intra prediction mode as a code sequence, and encodes prediction error data. And output as an encoded stream. Details of the encoding process in the intra prediction mode will be described later.
  • the image coding apparatus 100 repeats the above processing until all the areas of the input image are coded.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of the intra prediction selection unit 120 according to the first embodiment.
  • the intra prediction selection unit 120 includes a mode number determination unit 121, a prediction mode candidate generation unit 122, a prediction mode selection unit 123, a prediction value calculation unit 124, and a prediction value weighting unit 125.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating an operation of intra prediction selecting section 120 according to the first embodiment.
  • the mode number determination unit 121 checks whether the predicted block width is equal to or larger than a predetermined threshold width and the predicted block height is equal to or larger than a predetermined threshold height (S100).
  • the predetermined threshold width and the predetermined threshold height are 32, respectively.
  • the predetermined threshold width and the predetermined threshold height are different values, such as 64 and 32. It may be.
  • the predetermined threshold width and the predetermined threshold height may be encoded and stored in the header, respectively, as an extended Golomb code string in SPS (Sequence_parameter_set), or the like.
  • the number of prediction modes is set to 2 (S101). If the predicted block width is not smaller than the predetermined threshold width and the predicted block height is not larger than the predetermined threshold height (NO in S100), the number of prediction modes is set to 1 (S102).
  • the intra prediction selecting unit 120 sets M to 0 when the number of prediction modes is 1, sets M to 0 and 1 when the number of prediction modes is 2, and repeats S103 to S107.
  • the number of prediction modes is 1 in consideration of the reduction in the number of steps, only M is processed as 0.
  • S103 to S107 may be repeated as 0 and 1.
  • the prediction mode candidate generation unit 122 generates a prediction mode candidate list M from encoded neighboring blocks existing around the prediction target block (S104), and supplies the generated prediction mode candidate list M to the prediction mode selection unit 123. I do. The details of the prediction mode candidate list generation process will be described later.
  • the prediction mode selection unit 123 calculates an evaluation value of each of the prediction modes 0 to 34 and calculates one selected prediction mode M from the prediction modes 0 to 34 based on the calculated evaluation values of each prediction mode. Is selected (S105), and the selected selected prediction mode M is supplied to the predicted value calculation unit 124. Here, it is assumed that one selected prediction mode M is selected from the prediction modes 0 to 34 by the RDO determination.
  • the prediction value calculation unit 124 calculates the prediction value M of the prediction target block based on the selected prediction mode M input from the prediction mode selection unit 123 (S106), and sends the calculated prediction value M to the prediction value weighting unit 125. Supply.
  • the predicted value is derived from adjacent pixels.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining the derivation of the predicted value.
  • the prediction target block in FIG. 7 is 32 ⁇ 32, each pixel in the prediction target block exists from P (0,0) to P (31,31), and adjacent pixels are RH-1 to RH63, and RV0 to RV63. Use up to. If there is no adjacent pixel, the pixel is supplemented with a substitute pixel defined by HEVC.
  • FIG. 7 shows an example in which the number of prediction modes is 2, the selected prediction mode 0 is the prediction mode 10, and the selected prediction mode 1 is the prediction mode 34 (see FIG. 1).
  • P (0,0), P (1,0),..., P (31,0) use RV0 as a predicted value, and P (0,1),. Are the predicted values, and P (0, 31),..., P (31, 31) have the RV31 as the predicted value.
  • P (0,0) has RH1 as a predicted value
  • P (1,0) and P (0,1) have RH2 as a predicted value
  • P (31,31) has RH63 as a predicted value.
  • the reference pixels are not generated by filtering the neighboring pixels of the prediction target block, and the neighboring pixels are used as they are in the present embodiment. Therefore, the filtering process is unnecessary in the present embodiment. It is assumed that the calculation of the predicted value is the same as that of the HEVC except that the predicted value is calculated from the reference pixel.
  • the selected prediction mode M is not the non-angle intra prediction mode (S110). If the selected prediction mode M is not the non-angle intra prediction mode (YES in S110), the process proceeds to S107. If the selected prediction mode M is the non-angle intra prediction mode (NO in S110), the process proceeds to S108.
  • the non-angle intra prediction modes are assumed to be INTRA_PLANAR and INTRA_DC. As described above, in addition to using adjacent pixels at a specific angle such as INTRA_PLANAR and INTRA_DC, in the intra prediction mode using adjacent pixels in a plurality of directions, prediction is performed without allowing the number of prediction modes to be two. By setting the number of modes to 1, an increase in the processing amount can be suppressed. That is, the prediction mode belonging to the non-angle intra prediction mode and the prediction mode belonging to the angle intra prediction mode are not combined.
  • the prediction value weighting unit 125 predicts the prediction value supplied from the prediction value calculation unit 124 as it is if the number of prediction modes is 1 or the selected prediction mode 0 is the non-angle intra prediction mode. Output as a value. If the number of prediction modes is 2, the prediction value weighting unit 125 averages the first prediction value of the selected prediction mode 0 and the second prediction value of the selected prediction mode 1 supplied from the prediction value calculation unit 124. And outputs it as a third predicted value (S108).
  • the decoding unit 210 decodes a header and other information as needed from the encoded stream, decodes a code sequence related to a block size, a code sequence in an intra prediction mode, and prediction error data from the encoded stream, and decodes the decoded block.
  • the code string related to the size, the code string in the intra prediction mode, and the prediction error data are supplied to the block size acquisition unit 220.
  • the decoding of the code string in the intra prediction mode is performed based on the syntax relating to the intra prediction mode described later.
  • the block size obtaining unit 220 obtains a block size from the code sequence related to the block size supplied from the decoding unit 210, and supplies the block size, the code sequence in the intra prediction mode, and the prediction error data to the intra prediction unit 230.
  • the intra prediction unit 230 selects an intra prediction mode from a code string of the intra prediction mode, derives a prediction value from a decoded pixel based on the selected intra prediction mode, and calculates a prediction value, a block size, and prediction error data. Is supplied to the inverse transform unit 240. Note that the decoded pixels are shared by each unit in the image decoding device 200, and are not illustrated here.
  • the calculation of the prediction value in the intra prediction unit 230 is the same as the calculation of the prediction value in the intra prediction selection unit 120, and the reproduced image obtained by the image encoding device 100 and the reproduced image output by the image decoding device 200 Are the same. That is, since the intra prediction section 230 and the intra prediction selection section 120 can have the same configuration, the present embodiment will be described assuming that the intra prediction section 230 and the intra prediction selection section 120 have the same configuration.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating the operation of the intra prediction selection unit 120.
  • the difference from the intra prediction selection unit 120 is S105, and the intra prediction unit 230 performs the following S105D instead of S105.
  • the prediction mode selection unit 123 selects one selected prediction mode M based on the code string of the intra prediction mode (S105D), and supplies the selected selected prediction mode M to the predicted value calculation unit 124.
  • the code string in the intra prediction mode will be described later.
  • the inverse transform unit 240 calculates a difference value by performing processing such as inverse orthogonal transform and inverse quantization on the prediction error data supplied from the intra prediction unit 230, and calculates a reproduced pixel by adding the difference value and the predicted value. Then, a reproduced pixel is output.
  • the image decoding apparatus 200 repeats the above processing until all the code strings of the input coded stream are decoded.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a block adjacent to the prediction target block.
  • a block X is a prediction target block
  • blocks A to E are adjacent blocks.
  • the adjacent blocks are from block A to block E.
  • blocks A to D may be used, and a block at the upper left (above block A) or a block at the lower left (below block C) of the prediction target block is added. May be.
  • FIG. 9 is a flowchart for explaining the operation of the generation process of the prediction mode candidate list 0.
  • the generation process of the prediction mode candidate list 0 will be described based on FIG. At first, it is assumed that the prediction mode candidate list 0 is empty and the number of candidates included in the prediction mode candidate list 0 is zero.
  • the prediction mode candidate list 0 is abbreviated as the candidate list 0.
  • the selection prediction mode 0 of the block X is added to the candidate list 0 (S202). Subsequently, it is checked whether the number of prediction modes added to the candidate list 0 has reached a predetermined number (S203). If the number of prediction modes added to the candidate list 0 has reached the predetermined number (S203). YES), the process ends. If the number of prediction modes added to the candidate list 0 has not reached the predetermined number (NO in S203), the process proceeds to S204. Here, the predetermined number is three. If the same prediction mode 0 as the block X exists in the candidate list 0 (NO in S201), the process proceeds to S204.
  • the same prediction mode is prevented from overlapping the candidate list 0 based on the priority of the predetermined prediction mode.
  • the prediction mode candidates are added to the candidate list 0 in ascending order of priority (S206), and the process ends.
  • FIG. 10 shows a table indicating the priorities of the predetermined prediction modes. If the number of prediction modes added to the candidate list 0 is not less than the predetermined number (NO in S205), the process ends.
  • FIG. 11 is a flowchart for explaining the operation of the generation process of the prediction mode candidate list 1.
  • the generation process of the prediction mode candidate list 1 will be described with reference to FIG. At first, it is assumed that the prediction mode candidate list 1 is empty and the number of candidates included in the prediction mode candidate list 1 is zero.
  • the prediction mode candidate list is abbreviated as a candidate list.
  • the prediction mode of the block X is added to the candidate list 1 (S303). Subsequently, it is checked whether or not the number of prediction modes added to the candidate list 1 has reached a predetermined number (S304). If the number of prediction modes added to the candidate list 1 has reached the predetermined number (S304). YES), the process ends. If the number of prediction modes added to the candidate list 1 has not reached the predetermined number (NO in S304), the process proceeds to S305. Here, the predetermined number is three. If the same selection prediction mode N as the block X exists in the candidate list 1 (NO in S302), the process proceeds to S305.
  • FIG. 12 shows a table indicating the priorities of the predetermined prediction modes.
  • the table in FIG. 12 differs from the table in FIG. 10 in that the non-angle intra prediction mode (prediction mode 0 and prediction mode 1) is not included. In the priority order, the intra prediction mode in the vertical direction and the intra prediction mode in the horizontal direction are alternately set. If the number of prediction modes added to the candidate list is not less than the predetermined number (NO in S307), the process ends.
  • the effect obtained by the first embodiment will be described.
  • the size of the prediction target block is large, there is a high possibility that a plurality of edges are included in the prediction target block.
  • the prediction efficiency is likely to be reduced.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating the syntax related to the intra prediction mode according to the first embodiment.
  • FIG. 13 shows the syntax of the prediction block, where pbWidth indicates the width of the prediction block and pbHeight indicates the height of the prediction block.
  • pbWTThread indicates a predetermined threshold width
  • pbHThread indicates a predetermined threshold height. Encoding in the intra prediction mode and decoding in the intra prediction mode are performed based on the syntax in FIG.
  • Prev_intra_luma_pred_flag, mpm_idx, and rem_intra_luma_pred_mode are syntaxes regarding the selection prediction mode 0.
  • prev_intra_luma_pred_flag is a flag indicating whether or not to select the selected prediction mode 0 from the prediction mode candidate list 0. If the prev_intra_luma_pred_flag is 1, the selected prediction mode 0 is selected from the prediction mode candidate list 0, and if the prev_intra_luma_pred_flag is 0, the selected prediction mode 0 is selected from the intra prediction modes not included in the prediction mode candidate list 0.
  • mpm_idx is an index indicating the selected prediction mode 0 selected from the candidates included in the prediction mode candidate list 0.
  • rem_intra_luma_pred_mode is an index indicating the selected prediction mode 0 selected from the candidates not included in the prediction mode candidate list 0.
  • $ 2nd_prev_intra_luma_pred_flag, 2nd_mpm_idx, and 2nd_rem_intra_luma_pred_mode are syntaxes for the selection prediction mode 1.
  • 2nd_prev_intra_luma_pred_flag is a flag indicating whether or not to select the selected prediction mode 1 from the prediction mode candidate list 1. If 2nd_prev_intra_luma_pred_flag is 1, the selected prediction mode 1 is selected from the prediction mode candidate list 1, and if 2nd_prev_intra_luma_pred_flag is 0, the selected prediction mode 1 is selected from the intra prediction modes not included in the prediction mode candidate list 1.
  • 2nd_mpm_idx is an index indicating the selected prediction mode 1 selected from the candidates included in the prediction mode candidate list 1.
  • 2nd_rem_intra_luma_pred_mode is an index indicating the selected prediction mode 1 selected from the candidates not included in the prediction mode candidate list 1.
  • prev_intra_luma_pred_flag, rem_intra_luma_pred_mode, 2nd_prev_intra_luma_pred_flag, and 2nd_rem_intra_luma_pred_mode is binarized fixed length (FL)
  • mpm_idx, 2nd_mpm_idx is binarized Toranke over tee Drais (TR).
  • Modification 1 of Embodiment 1 In calculating a prediction value in the angle intra prediction mode (prediction mode 2 to prediction mode 34), instead of calculating a prediction value from a pixel adjacent to the prediction target block according to each angle, filtering is performed on a pixel adjacent to the prediction target block.
  • the predicted value may be calculated from the reference pixel generated as described above.
  • a prediction value is calculated from reference pixels generated by filtering pixels adjacent to the prediction target block, and when the number of prediction modes is 2, a prediction value is calculated from adjacent pixels of the prediction target block. It can also be done. By doing so, the processing amount when the number of prediction modes is 1 and the processing amount when the number of prediction modes is 2 can be made uniform.
  • the prediction mode candidate list 1 is generated as shown in FIG. 11 different from the prediction mode candidate list 0, and the selected prediction mode 1 is selected from the prediction mode candidate list 1. Mode 1 may be selected. By doing so, the processing for generating the prediction mode candidate list 1 can be reduced.
  • the predetermined number of candidates in the prediction mode candidate list 0 can be made larger than three.
  • the predetermined number of candidates in the prediction mode candidate list 0 may be set to five.
  • the probability that the selected prediction mode 1 is encoded as 2nd_mpm_idx can be increased, and the encoding efficiency can be improved.
  • the predetermined number is larger than three, four or more priority levels of the predetermined prediction mode are prepared in accordance with the predetermined number. At this time, the priority order is set alternately between the intra prediction mode in the vertical direction and the intra prediction mode in the horizontal direction.
  • one of the selected prediction modes 1 is selected from the prediction modes 0 to 34.
  • the selected prediction mode 1 may be selected from the prediction mode candidate list 1.
  • 2nd_prev_intra_luma_pred_flag and 2nd_rem_intra_luma_pred_mode in FIG. 13 are unnecessary, and only 2nd_mpm_idx is needed. By doing so, it is possible to improve the coding efficiency of the selective prediction mode 1.
  • the prediction mode candidate list 1 is generated as shown in FIG. 11 regardless of the selected prediction mode 0.
  • the prediction mode candidate list 1 is generated based on the selected prediction mode 0.
  • Prediction mode candidate list 1 [0] (selection prediction mode 0-1)% 35 (Equation 1)
  • Prediction mode candidate list 1 [1] (selection prediction mode 0 + 1)% 35 (Equation 2) “%” Is a remainder operator, and “35” is the number of intra prediction modes. That is, the remainder obtained by dividing (selection prediction mode 0-1) by 35 is added to prediction mode candidate list 1 [0]. Similarly, the remainder obtained by dividing (selection prediction mode 0 + 1) by 35 is added to prediction mode candidate list 1 [1].
  • the selected prediction mode 0 does not take the non-angle intra prediction mode
  • the selected prediction mode 0 does not take the prediction mode 0 or the prediction mode 1. Therefore, when the selected prediction mode 0 is the prediction mode 2, the prediction mode candidate list 1 [0] becomes the prediction mode 1, but is invalid because the prediction mode 1 is the non-angle intra prediction mode.
  • the prediction mode candidate list 1 [1] becomes the prediction mode 0, but is invalid because the prediction mode 0 is the non-angle intra prediction mode.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating the syntax related to the intra prediction mode of the fourth modification. If 2nd_intra_luma_pred_0_flag is 1, the prediction mode candidate list 1 [0] is selected as the selected prediction mode 1, and if 2nd_intra_luma_pred_0_flag is 0, the prediction mode candidate list 1 [1] is selected as the selected prediction mode 1. By doing so, it is possible to improve the coding efficiency of the selective prediction mode 1. When the selected prediction mode 0 is the prediction mode 2 or the prediction mode 34, the intra prediction mode is uniquely determined to be 0. Therefore, there is no need to encode or decode 2nd_intra_luma_pred_0_flag. Thereby, coding efficiency and processing efficiency can be further improved.
  • the predicted value weighting unit 125 of the first embodiment simply averages the predicted value of the selected prediction mode 0 and the predicted value of the selected prediction mode 1 to obtain a predicted value.
  • a predicted value in the selected prediction mode 0 and a predicted value in the selected prediction mode 1 are weighted and averaged according to the distance to obtain a predicted value.
  • whether the number of prediction modes is one or two depends on whether the width of the prediction target block is equal to or greater than a predetermined threshold width and the height of the prediction target block is equal to or greater than a predetermined threshold height.
  • this can be designated by encoding (decoding) a prediction mode number flag indicating whether the number of prediction modes is 1 or 2. In this case, since the control can be finely performed by the flag, the prediction efficiency is improved.
  • Embodiment 2 Hereinafter, Embodiment 2 will be described.
  • the configuration and operation of the intra prediction selection unit are different from those of the first embodiment.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating a configuration of the intra prediction selection unit 120 according to the second embodiment of the present invention.
  • the intra prediction selection unit 120 includes a prediction mode candidate generation unit 122, a prediction mode selection unit 123, a prediction value calculation unit 124, and a prediction value weighting unit 125.
  • FIG. 16 is a flowchart for explaining the operation of the intra prediction selection unit 120.
  • the prediction mode candidate generation unit 122 repeats S501 to S503 for the number of non-angle intra prediction modes K, and calculates an evaluation value of the non-angle intra prediction mode K (S502).
  • K the evaluation value of INTRA_PLANAR is calculated
  • K the evaluation value of INTRA_DC is calculated.
  • the prediction mode candidate generation unit 122 repeats S505 to S508 for the number of prediction mode candidate lists M.
  • the prediction mode candidate generation unit 122 generates a prediction mode candidate list M from encoded neighboring blocks existing around the prediction target block (S506), and supplies the generated prediction mode candidate list M to the prediction mode selection unit 123. I do.
  • the prediction mode candidate list M is generated to include the horizontal intra prediction mode if M is 0, and is generated to include the vertical intra prediction mode if M is 1.
  • the prediction mode candidate list M does not include the non-angle intra prediction mode.
  • the prediction mode candidate generation unit 122 calculates respective prediction values and evaluation values of the prediction mode 17 from the prediction mode 2 which is the horizontal intra prediction mode included in the prediction mode candidate list 0. Then, one selected prediction mode 0 is selected from the prediction modes 2 to 17 based on the calculated evaluation value of each prediction mode.
  • the prediction mode candidate generation unit 122 calculates respective prediction values and evaluation values of the prediction mode 34 from the prediction mode 18 which is the vertical intra prediction mode included in the prediction mode candidate list 1. Then, one selected prediction mode 1 is selected from the prediction modes 18 to 34 based on the calculated evaluation value of each prediction mode (S507). As described above, if M is 0, it indicates a horizontal intra prediction mode, and if M is 1, it indicates a vertical intra prediction mode. That is, M indicates the direction of the intra prediction mode.
  • the prediction mode candidate generation unit 122 calculates an evaluation value with two prediction modes by performing a weighted average of the prediction value of the selected prediction mode 0 and the prediction value of the selected prediction mode 1 (S510).
  • the prediction mode selection unit 123 selects one intra prediction prediction mode from the prediction mode 0, the prediction mode 1, and the prediction mode number 2. The mode is selected (S511).
  • the predicted value weighting unit 125 outputs a predicted value based on the selected intra prediction mode (S512).
  • Embodiment 2 differs from Embodiment 1 in the syntax regarding the intra prediction mode.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating the syntax related to the intra prediction mode according to the second embodiment. Encoding in the intra prediction mode and decoding in the intra prediction mode are performed based on the syntax in FIG.
  • Intra_luma_merge_flag is a merge flag indicating whether or not to use the number of prediction modes of an adjacent block and the intra prediction mode as the number of prediction modes of the prediction target block and the intra prediction mode.
  • Intra_luma_merge_idx indicates the number of prediction modes of the prediction target block, the number of prediction modes used as the intra prediction mode, and an adjacent block having the intra prediction mode.
  • FIG. 18 is a table showing the relationship between intra_luma_merge_idx and adjacent blocks.
  • intra_luma_merge_idx when intra_luma_merge_idx is 0, the number of prediction modes of the adjacent block A is 1, and the selected prediction mode 0 is the prediction mode 3, the number of prediction modes of the prediction target block is 1, and the selected prediction mode 0 is the same as the prediction mode 3.
  • intra_luma_merge_idx is 2
  • the selected prediction mode 0 is the prediction mode 3
  • the selected prediction mode 1 is the prediction mode 20
  • the number is 2
  • the selected prediction mode 0 is the prediction mode 3
  • the selected prediction mode 1 is the prediction mode 20.
  • Intra_luma_non_angular_pred_flag is a flag indicating whether or not the mode is the non-angle intra prediction mode. If the flag indicating whether the mode is the non-angle intra prediction mode indicates that the mode is the non-angle intra prediction mode (intra_luma_non_angular_pred_flag is 1), the non_angular_idx is encoded (decoded), and the intra prediction mode indicated by the non_angular_idx is selected. Is selected as non_angular_idx indicates a prediction mode of the non-angle intra prediction mode. If non_angular_idx is 0, it indicates INTRA_PLANAR, and if it is 1, it indicates INTRA_DC.
  • intra_luma_non_angular_pred_flag 0
  • prev_intra_luma_pred_h_flag mpm_idx_h
  • mpm_idx_h rem_in_de_de_decoding of the mpm_idx_h
  • rem_intra_lum_de_luma of the prev_intra_luma_pred_h_flag mpm_idx_h
  • mpm_idx_h rem_intra_lum, and the like
  • Intra_luma_pred_idc indicates the number of prediction modes and the direction of intra prediction. If intra_luma_pred_idc is 0, the number of prediction modes is 1, indicating a horizontal intra prediction mode; if intra_luma_pred_idc is 1, the number of prediction modes is 1, indicating a vertical intra prediction mode, and intra_luma_pred_idc is 2, Indicates that the number of prediction modes is two.
  • Prev_intra_luma_pred_h_flag, mpm_idx_h, and rem_intra_luma_pred_mode_h are syntaxes for the horizontal intra prediction mode.
  • prev_intra_luma_pred_v_flag, mpm_idx_v, and rem_intra_luma_pred_mode_v are syntaxes for a vertical intra prediction mode.
  • rem_intra_luma_pred_mode_h and rem_intra_luma_pred_mode_v do not include the non-angle intra prediction mode.
  • the code of the prediction mode that is two or the prediction mode that does not exist in the prediction mode candidate list is used. Conversion efficiency can be improved.
  • the intra prediction modes are predicted from prediction modes 0 and 1, which are non-angle intra prediction modes, prediction modes 17 from prediction modes 2, which are horizontal intra prediction modes, and prediction modes 18, which are prediction modes, which are vertical intra prediction modes.
  • the syntax regarding the intra prediction mode is divided into a syntax element for a non-angle intra prediction mode, a syntax element for a horizontal prediction, and a syntax element for a vertical prediction, It is possible to improve coding efficiency when selecting a prediction mode that does not exist in the prediction mode candidate list.
  • the intra_luma_non_angular_pred_flag in front of rem_intra_luma_pred_mode_h and Rem_intra_luma_pred_mode_v, in addition to the intra prediction mode candidates included in the prediction mode candidate list in rem_intra_luma_pred_mode_h and Rem_intra_luma_pred_mode_v, it is not necessary to include a non-angular intra prediction mode. Therefore, the angle intra prediction mode that can be specified by rem_intra_luma_pred_mode_h or rem_intra_luma_pred_mode_v can be increased, so that encoding efficiency can be improved.
  • a new angle may be provided between the prediction mode 9 and the prediction mode 10 or between the prediction mode 10 and the prediction mode 11, In the case of a direction intra prediction mode, a new angle intra prediction mode may be provided between the prediction mode 25 and the prediction mode 26 or between the prediction mode 26 and the prediction mode 27.
  • the non-angle intra prediction mode has a higher selection probability than the angle intra prediction mode. Therefore, by encoding (decoding) intra_luma_non_angular_pred_flag, which is an independent syntax indicating the non-angle intra prediction mode, before mpm_idx_h or mpm_idx_v, the non-angle intra prediction mode is added to the prediction mode candidate list 0 or the prediction mode candidate list 1. There is no need to include it. Therefore, when the selected prediction mode is the non-angle intra prediction mode, the processing cost for generating the prediction mode candidate list 0 and the prediction mode candidate list 1 can be reduced.
  • intra_luma_non_angular_pred_flag which is an independent syntax indicating the non-angle intra prediction mode
  • intra_luma_merge_idx, intra_luma_merge_idx, intra_luma_non_angular_pred_flag, and non_angular_idx can be applied to the previous example of FIG.
  • the prediction mode candidate list 0 is a horizontal intra prediction mode
  • the prediction mode candidate list 1 is a vertical intra prediction mode
  • the prediction mode candidate list and the syntax of the intra prediction mode are matched.
  • the prediction mode candidate list may include all of the non-angle intra prediction mode, the horizontal intra prediction mode, and the vertical intra prediction mode, as in the prediction mode candidate list of the first embodiment.
  • FIG. 19 is a diagram illustrating the syntax related to the intra prediction mode according to the second modification of the second embodiment. The coding of the intra prediction mode and the decoding of the intra prediction mode relating to the intra prediction mode are performed based on the syntax in FIG.
  • the selected prediction mode is selected from the non-angle intra prediction mode or the prediction mode candidate list.
  • the flag indicating whether or not the mode is the non-angle intra prediction mode indicates that the mode is the non-angle intra prediction mode
  • the non-angle intra prediction mode indicated by non_angular_idx is selected as the selected prediction mode.
  • the flag indicating whether the mode is the non-angle intra prediction mode indicates that the mode is not the non-angle intra prediction mode
  • the mpm index (mpm_idx) is encoded (decoded) and indicated by mpm_idx included in the prediction mode candidate list.
  • the intra prediction mode candidate to be selected is selected as the selected prediction mode.
  • the intra prediction mode indicated by rem_intra_luma_pred_mode is selected as the selected prediction mode from the non-angle intra prediction mode and the intra prediction mode not included in the prediction mode candidate list.
  • FIG. 20 is a diagram illustrating another syntax related to the intra prediction mode according to the second modification of the second embodiment. The coding of the intra prediction mode and the decoding of the intra prediction mode regarding the intra prediction mode are performed based on the syntax in FIG.
  • intra_luma_non_angular_pred_flag 1
  • the intra prediction mode candidate indicated by mpm_idx included in the prediction mode candidate list is selected as the selected prediction mode.
  • intra_luma_non_angular_pred_flag 0 and prev_intra_luma_pred_flag is 0, the intra mode selected as the rem_intra_luma_pred_mode selected as the rem_intra_luma_pred_mode from the intra prediction mode that is not the non-angle intra prediction mode and is not included in the prediction mode candidate list.
  • rem_intra_luma_pred_mode only needs to indicate 30 intra prediction modes except all 35 intra prediction modes except the intra prediction mode candidates and the non-angle intra prediction mode. Can be added to improve coding efficiency.
  • a new intra prediction mode for example, between prediction mode 9 and prediction mode 10, between prediction mode 10 and prediction mode 11, between prediction mode 25 and prediction mode 26, and between prediction mode 26 and prediction mode 27 A new angle intra prediction mode may be provided between them. Also, in FIG.
  • the non-angle intra prediction mode can be encoded (decoded) with intra_luma_non_angular_pred_flag and non_angular_idx, the processing efficiency and the code are increased when the selection probability of the non-angle intra prediction mode is relatively higher than other intra prediction modes. The conversion efficiency is improved.
  • the prediction mode candidate list includes INTRA_DC of the non-angle intra prediction mode, intra prediction mode of the horizontal direction, and intra prediction mode of the vertical prediction mode.
  • INTRA_PLANAR is not included in the prediction mode candidate list.
  • the flag (intra_luma_non_angular_pred_flag) indicating whether or not the mode is the non-angle intra prediction mode is encoded (decoded).
  • a flag indicating whether or not the non-angle intra prediction mode is set to a flag indicating whether or not the intra prediction mode INTRA_PLANAR having the highest selection probability among the intra prediction modes.
  • indexes such as prev_intra_luma_pred_flag and mpm_idx are encoded (decoded), and an intra prediction mode other than INTRA_PLANAR is selected as the selected prediction mode.
  • rem_intra_luma_pred_mode only needs to indicate 31 intra prediction modes except 35 intra prediction modes and the intra prediction mode candidates other than INTRA_PLANAR, and a new intra prediction mode is added. Can improve the coding efficiency.
  • a new intra prediction mode for example, between prediction mode 9 and prediction mode 10, between prediction mode 10 and prediction mode 11, between prediction mode 25 and prediction mode 26, and between prediction mode 26 and prediction mode 27 A new angle intra prediction mode may be provided between them. Also, in FIG.
  • INTRA_PLANAR since INTRA_PLANAR can be encoded with only one flag of intra_luma_non_angular_pred_flag, the coding efficiency and processing efficiency can be optimized when the selection probability of INTRA_PLANAR is relatively higher than other intra prediction modes. 19, INTRA_PLANAR can be encoded with two flags, prev_intra_luma_pred_flag and intra_luma_non_angular_pred_flag, so that the encoding efficiency and processing efficiency are improved when the selection probability of INTRA_PLANAR is relatively higher than other intra prediction modes.
  • the coded stream output by the image coding apparatus according to the embodiment described above has a specific data format so that it can be decoded according to the coding method used in the embodiment, An image decoding device corresponding to the encoding device can decode the encoded stream of this specific data format.
  • the encoded stream is converted into a data format suitable for the transmission form of the communication path and transmitted.
  • the image transmitting apparatus converts the encoded stream output from the image encoding apparatus into encoded data of a data format suitable for the transmission form of the communication channel and transmits the encoded data to the network, and receives the encoded data from the network.
  • an image receiving device that restores the encoded stream and supplies the decoded image to the image decoding device.
  • the image transmitting apparatus includes a memory for buffering an encoded stream output from the image encoding apparatus, a packet processing unit that packetizes the encoded stream and converts the encoded stream into encoded data, and converts the packetized encoded data via a network. And a transmitting unit for transmitting.
  • the image receiving device receives a packetized encoded data via a network, a packet processing unit that performs packet processing on the received encoded data to form an encoded stream, and buffers the encoded stream. And a coded stream in the buffer is supplied to the image decoding device.
  • a display device can be provided by adding a display unit that displays an image decoded by the image decoding device to the configuration. In that case, the display unit displays the decoded image signal decoded by the image decoding device on a screen.
  • an imaging unit may be added to the configuration, and a captured image may be input to an image encoding device to form an imaging device.
  • the imaging unit inputs the captured image signal to the block size determination unit 110.
  • the above encoding and decoding processes can be realized as a transmission, storage, and reception device using hardware, and are stored in a ROM (read only memory), a flash memory, or the like. It can also be realized by firmware or software such as a computer. To provide the firmware program and the software program by recording them on a computer-readable recording medium, to provide the firmware program and the software program from a server through a wired or wireless network, and to provide the data broadcast of a terrestrial or satellite digital broadcast. Is also possible.
  • the embodiments may be specified by the following items.
  • a prediction mode candidate generation unit (122) that generates a first intra prediction mode candidate list and a second intra prediction mode candidate list from intra prediction modes of blocks adjacent to the prediction target block;
  • a prediction mode selection unit (123) that selects a first intra prediction mode and a second intra prediction mode from the first intra prediction mode candidate list and the second intra prediction mode candidate list, respectively;
  • a first prediction value is calculated from encoded pixels adjacent to the prediction target block based on the first intra prediction mode, and a code adjacent to the prediction target block is calculated based on the second intra prediction mode.
  • a prediction value calculation unit (124) that calculates a second prediction value from the pixel that has been converted
  • a predicted value weighting unit (125) for calculating a third predicted value based on the first predicted value and the second predicted value;
  • An image encoding device (100) comprising: [Item 2] The said prediction value weighting part (125) calculates the said 3rd prediction value by carrying out simple average or a weighted average of the said 1st prediction value and a 2nd prediction value, The item 3 characterized by the above-mentioned. Image coding device (100). [Item 3]
  • the prediction mode candidate generation unit (122) generates the second intra prediction mode candidate list when the number of intra prediction modes is two, and the second intra prediction mode when the number of intra prediction modes is one.
  • the prediction mode selection unit (123) selects the second intra prediction mode if the number of intra prediction modes is two, and selects the second intra prediction mode if the number of intra prediction modes is one Without
  • the prediction value calculation unit (124) calculates a second prediction value if the number of intra prediction modes is two, and does not calculate a second prediction value if the number of intra prediction modes is one, If the number of intra prediction modes is 2, the prediction value weighting unit (125) calculates a third prediction value based on the first prediction value and the second prediction value, and The image encoding device (100) according to item 1 or 2, wherein if the number is 1, the first predicted value is used as a predicted value as it is.
  • the width of the prediction target block is equal to or greater than a predetermined threshold width and the height of the prediction target block is equal to or greater than a predetermined threshold height, the number of intra prediction modes is set to 2, and the width of the prediction target block is set to a predetermined threshold.
  • Item 3 is characterized by further comprising a mode number determination unit (121) for setting the number of intra prediction modes to 1 when the width is equal to or greater than the width and the height of the prediction target block is not equal to or greater than a predetermined threshold height.
  • Image coding device (100).
  • the mode number determination unit (121) sets the number of intra prediction modes to 1 when the first intra prediction mode is the non-angle intra prediction mode. 100).
  • An image encoding method comprising: [Item 10] A prediction mode candidate step of generating a first intra prediction mode candidate list and a second intra prediction mode candidate list from intra prediction modes of blocks adjacent to the prediction target block; A prediction mode selection step of selecting a first intra prediction mode and a second intra prediction mode from the first intra prediction mode candidate list and the second intra prediction mode candidate list, respectively; A first prediction value is calculated from encoded pixels adjacent to the prediction target block based on the first intra prediction mode, and a code adjacent to the prediction target block is calculated based on the second intra prediction mode.
  • An image encoding program characterized by causing a computer to execute the following.
  • An image encoding device comprising: an encoding unit (140) that performs encoding.
  • An image encoding method in which a plurality of intra prediction modes for performing intra prediction using encoded pixels adjacent to a prediction target block are defined, The plurality of intra prediction modes are classified into a non-angle intra prediction mode and an angle intra prediction mode, and a code string is generated by dividing the syntax elements into the syntax elements of the non-angle intra prediction mode and the syntax elements of the angle intra prediction mode.
  • An image encoding method comprising: [Item 13] An image encoding program in which a plurality of intra prediction modes for performing intra prediction using encoded pixels adjacent to the prediction target block are defined, The plurality of intra prediction modes are classified into a non-angle intra prediction mode and an angle intra prediction mode, and a code string is generated by dividing into a syntax element of the non-angle intra prediction mode and a syntax element of the angle intra prediction mode.
  • An image encoding program characterized by causing a computer to execute an encoding step.
  • An image encoding device (100) in which a plurality of intra prediction modes for performing intra prediction using encoded pixels adjacent to a prediction target block are defined, The first intra prediction mode and the second intra prediction mode of a block adjacent to the prediction target block are obtained as the first intra prediction mode and the second intra prediction mode of the prediction target block, and the An image encoding device (100), comprising an encoding unit (140) for encoding.
  • An image encoding method in which a plurality of intra prediction modes for performing intra prediction using encoded pixels adjacent to a prediction target block are defined, The first intra prediction mode and the second intra prediction mode of a block adjacent to the prediction target block are obtained as the first intra prediction mode and the second intra prediction mode of the prediction target block, and the An image encoding method comprising an encoding step of encoding.
  • An image encoding program in which a plurality of intra prediction modes for performing intra prediction using encoded pixels adjacent to the prediction target block are defined, The first intra prediction mode and the second intra prediction mode of a block adjacent to the prediction target block are obtained as the first intra prediction mode and the second intra prediction mode of the prediction target block, and the An image encoding program for causing a computer to execute an encoding step of encoding.
  • a prediction mode candidate generation unit (122) that generates a first intra prediction mode candidate list and a second intra prediction mode candidate list from intra prediction modes of blocks adjacent to the prediction target block;
  • a prediction mode selection unit (123) that selects a first intra prediction mode from the code string of the first intra prediction mode and selects a second intra prediction mode from the code string of the second intra prediction mode;
  • a first prediction value is calculated from decoded pixels adjacent to the prediction target block based on the first intra prediction mode, and a decoded prediction value adjacent to the prediction target block is calculated based on the second intra prediction mode.
  • the prediction mode candidate generation unit (122) generates the second intra prediction mode candidate list when the number of intra prediction modes is two, and the second intra prediction mode when the number of intra prediction modes is one.
  • the prediction mode selection unit (123) selects the second intra prediction mode if the number of intra prediction modes is two, and selects the second intra prediction mode if the number of intra prediction modes is one Without
  • the prediction value calculation unit (124) calculates a second prediction value if the number of intra prediction modes is two, and does not calculate a second prediction value if the number of intra prediction modes is one, If the number of intra prediction modes is 2, the prediction value weighting unit (125) calculates a third prediction value based on the first prediction value and the second prediction value, and
  • the image decoding device (200) according to item 17 or 18, wherein if the number is 1, the first predicted value is used as a predicted value as it is.
  • Item 20 If the width of the prediction target block is equal to or greater than a predetermined threshold width and the height of the prediction target block is equal to or greater than a predetermined threshold height, the number of intra prediction modes is set to 2, and the width of the prediction target block is set to a predetermined threshold.
  • Item 19 is characterized by further comprising a mode number determination unit (121) for setting the number of intra prediction modes to 1 if the width is equal to or more than the width and the height of the prediction target block is not equal to or greater than a predetermined threshold height.
  • [Item 21] The image decoding apparatus (200) according to item 20, wherein the mode number determination unit (121) sets the number of intra prediction modes to 1 when the first intra prediction mode is a non-angle intra prediction mode. ).
  • [Item 22] The image decoding according to any one of items 17 to 21, further comprising a decoding unit (210) for decoding the code string in the second intra prediction mode when the number of intra prediction modes is two. Apparatus (200).
  • [Item 23] A plurality of intra prediction modes for performing intra prediction using decoded pixels adjacent to the prediction target block are classified into a non-angle intra prediction mode and an angle intra prediction mode, and syntax elements of the non-angle intra prediction mode 22.
  • the image decoding apparatus according to any one of items 17 to 21, further comprising: a decoding unit (210) configured to decode a code string generated by dividing the code string into syntax elements in the angle intra prediction mode. (200).
  • a decoding unit (210) configured to decode a code string generated by dividing the code string into syntax elements in the angle intra prediction mode. (200).
  • [Item 24] Acquiring the first intra prediction mode and the second intra prediction mode of a block adjacent to the prediction target block as the first intra prediction mode and the second intra prediction mode of the prediction target block,
  • the image decoding device (200) according to any one of items 17 to 21, further comprising a decoding unit (210) configured to decode a code string encoded into one syntax element.
  • a first prediction value is calculated from decoded pixels adjacent to the prediction target block based on the first intra prediction mode, and a decoded prediction value adjacent to the prediction target block is calculated based on the second intra prediction mode.
  • An image decoding method comprising: [Item 26] A prediction mode candidate generating step of generating a first intra prediction mode candidate list and a second intra prediction mode candidate list from an intra prediction mode of a block adjacent to the prediction target block; A prediction mode selection step of selecting a first intra prediction mode from the code string of the first intra prediction mode, and selecting a second intra prediction mode from the code string of the second intra prediction mode; A first prediction value is calculated from decoded pixels adjacent to the prediction target block based on the first intra prediction mode, and a decoded prediction value adjacent to the prediction target block is calculated based on the second intra prediction mode.
  • An image decoding apparatus in which a plurality of intra prediction modes for performing intra prediction using decoded pixels adjacent to a prediction target block are defined, The codes generated by dividing the plurality of intra prediction modes into a non-angle intra prediction mode and an angle intra prediction mode, and dividing the syntax elements into the syntax elements of the non-angle intra prediction mode and the syntax elements of the angle intra prediction mode.
  • An image decoding device comprising a decoding unit (210) for decoding a column.
  • An image decoding method in which a plurality of intra prediction modes for performing intra prediction using decoded pixels adjacent to a prediction target block are defined, The codes generated by dividing the plurality of intra prediction modes into a non-angle intra prediction mode and an angle intra prediction mode, and dividing the syntax elements into the syntax elements of the non-angle intra prediction mode and the syntax elements of the angle intra prediction mode.
  • An image decoding method comprising a decoding step of decoding a column.
  • An image decoding program in which a plurality of intra prediction modes for performing intra prediction using decoded pixels adjacent to the prediction target block are defined, The codes generated by dividing the plurality of intra prediction modes into a non-angle intra prediction mode and an angle intra prediction mode, and dividing the syntax elements into the syntax elements of the non-angle intra prediction mode and the syntax elements of the angle intra prediction mode.
  • An image decoding program for causing a computer to execute a decoding step of decoding a column.
  • An image decoding apparatus (200) in which a plurality of intra prediction modes for performing intra prediction using decoded pixels adjacent to a prediction target block are defined, The first intra prediction mode and the second intra prediction mode of a block adjacent to the prediction target block are obtained as the first intra prediction mode and the second intra prediction mode of the prediction target block, and the An image decoding device (200) comprising a decoding unit (210) for decoding an encoded code sequence.
  • An image decoding method in which a plurality of intra prediction modes for performing intra prediction using decoded pixels adjacent to a prediction target block are defined, The first intra prediction mode and the second intra prediction mode of a block adjacent to the prediction target block are obtained as the first intra prediction mode and the second intra prediction mode of the prediction target block, and the An image decoding method, comprising a decoding step of decoding an encoded code sequence.
  • An image decoding program in which a plurality of intra prediction modes for performing intra prediction using decoded pixels adjacent to the prediction target block are defined, The first intra prediction mode and the second intra prediction mode of a block adjacent to the prediction target block are obtained as the first intra prediction mode and the second intra prediction mode of the prediction target block, and the An image decoding program for causing a computer to execute a decoding step of decoding an encoded code sequence.
  • the present invention provides an image encoding device that performs image encoding and decoding using intra prediction, an image encoding method, and an image encoding program, and an image decoding device that performs image decoding using intra prediction.
  • the present invention can be used for an image decoding method and an image decoding program.

Abstract

画像復号装置において、予測モード候補生成部は、予測対象ブロックに隣接するブロックのイントラ予測モードから第１のイントラ予測モード候補リストと第２のイントラ予測モード候補リストを生成する。予測モード選択部は、前記第１のイントラ予測モード候補リストと前記第２のイントラ予測モード候補リストからそれぞれ第１のイントラ予測モードと第２のイントラ予測モードを選択する。予測値算出部は、前記第１のイントラ予測モードに基づいて前記予測対象ブロックに隣接する復号済みの画素から第１の予測値を算出し、前記第２のイントラ予測モードに基づいて前記予測対象ブロックに隣接する復号済みの画素から第２の予測値を算出する。予測値重みづけ部は、前記第１の予測値と第２の予測値をもとに第３の予測値を算出する。

Description

画像復号装置、画像復号方法、及び画像復号プログラム
　本発明は、イントラ予測を用いて画像の符号化及び復号化を行う技術に関する。
　ＨＥＶＣ（Ｈ．２６５）などの画像符号化技術がある。ＨＥＶＣではインター予測符号化（ピクチャ間予測符号化）に加えて、イントラ予測符号化（ピクチャ内予測符号化）が利用されている。
特開２０１６－２１３８５３号公報
　ＨＥＶＣでは、四本木分割された正方形のブロックについて、最大ブロックサイズが３２画素×３２画素でイントラ予測が実行される。４Ｋ画像や８Ｋ画像など高精細画像や３６０度画像ではより大きなブロックサイズで高効率となるイントラ予測が提供される。
　本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、イントラ予測における符号化効率を向上させる技術を提供することにある。
　上記課題を解決するために、本実施形態のある態様の画像復号化装置（２００）は、予測対象ブロックに隣接するブロックのイントラ予測モードから第１のイントラ予測モード候補リストと第２のイントラ予測モード候補リストを生成する予測モード候補生成部（１２２）と、前記第１のイントラ予測モード候補リストと前記第２のイントラ予測モード候補リストからそれぞれ第１のイントラ予測モードと第２のイントラ予測モードを選択する予測モード選択部（１２３）と、前記第１のイントラ予測モードに基づいて前記予測対象ブロックに隣接する復号済みの画素から第１の予測値を算出し、前記第２のイントラ予測モードに基づいて前記予測対象ブロックに隣接する復号済みの画素から第２の予測値を算出する予測値算出部（１２４）と、前記第１の予測値と第２の予測値をもとに第３の予測値を算出する予測値重みづけ部（１２５）と、を有する。
　本発明の別の態様は、画像復号方法である。この方法は、予測対象ブロックに隣接するブロックのイントラ予測モードから第１のイントラ予測モード候補リストと第２のイントラ予測モード候補リストを生成する予測モード候補ステップと、前記第１のイントラ予測モード候補リストと前記第２のイントラ予測モード候補リストからそれぞれ第１のイントラ予測モードと第２のイントラ予測モードを選択する予測モード選択ステップと、前記第１のイントラ予測モードに基づいて前記予測対象ブロックに隣接する復号済みの画素から第１の予測値を算出し、前記第２のイントラ予測モードに基づいて前記予測対象ブロックに隣接する復号済みの画素から第２の予測値を算出する予測値算出ステップと、前記第１の予測値と第２の予測値をもとに第３の予測値を算出する予測値重みづけステップと、を有する。
　なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本実施形態の表現を方法、装置、システム、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本実施形態の態様として有効である。
　本実施形態によれば、イントラ予測における符号化効率を向上させることができる。
ＨＥＶＣのイントラ予測モードを説明する図である。 ＨＥＶＣのイントラ予測モードに関するシンタックスを説明する図である。 本発明の実施の形態１に係る画像符号化装置と画像復号装置を説明する図である。 画像符号化装置に入力される画像の一部の領域が、ブロックサイズ決定部で決定されたブロックサイズに基づいて、ブロックに分割されている例を示す図である。 実施の形態１のイントラ予測選択部の構成を示す図である。 実施の形態１のイントラ予測選択部の動作を説明するフローチャートである。 予測値の導出を説明する図である。 予測対象ブロックの隣接ブロックを説明する図である。 予測モード候補リスト０の生成処理の動作を説明するフローチャートである。 予測モード候補リスト０の生成処理に使用される、所定の予測モードの優先順位を示す表である。 予測モード候補リスト１の生成処理の動作を説明するフローチャートである。 予測モード候補リスト１の生成処理に使用される、所定の予測モードの優先順位を示す表である。 実施の形態１のイントラ予測モードに関するシンタックスを説明する図である。 実施の形態１の変形例４のイントラ予測モードに関するシンタックスを説明する図である。 実施の形態２のイントラ予測選択部の構成を示す図である。 実施の形態２のイントラ予測選択部の動作を説明するフローチャートである。 実施の形態２のイントラ予測モードに関するシンタックスを説明する図である。 ｉｎｔｒａ＿ｌｕｍａ＿ｍｅｒｇｅ＿ｉｄｘと隣接ブロックの関係を示す表である。 実施の形態２の変形例２のイントラ予測モードに関するシンタックスを説明する図である。 実施の形態２の変形例２のイントラ予測モードに関する別のシンタックスを説明する図である。
　最初に、ＨＥＶＣのイントラ予測について説明する。
　図１は、ＨＥＶＣのイントラ予測モードを説明する図である。図１のようにＨＥＶＣではイントラ予測モードとして予測モード０から予測モード３４までの３５モードが定義されている。予測モード０はＩＮＴＲＡ＿ＰＬＡＮＡＲであり、予測対象ブロックの隣接画素をフィルタリングして生成した４つの参照画素を内挿予測して予測値を算出する。予測モード１はＩＮＴＲＡ＿ＤＣであり、予測対象ブロックの予測ブロックの幅の２倍の水平方向の隣接画素と、予測ブロックの高さの２倍の垂直方向の隣接画素とを平均して予測値を算出する。予測モード２から予測モード３４は、それぞれの角度に応じて予測対象ブロックの隣接画素をフィルタリングして生成した参照画素から予測値を算出する。ここで、予測対象ブロックの隣接画素のフィルタリングについては、予測対象ブロックのサイズが大きい場合に作用しやすく、予測対象ブロックのサイズが小さい場合に作用しにくくしている。なお、フィルタリングには１：２：１の３タップフィルタが利用される。
　図２は、ＨＥＶＣのイントラ予測モードに関するシンタックスを説明する図である。ｐｒｅｖ＿ｉｎｔｒａ＿ｌｕｍａ＿ｐｒｅｄ＿ｆｌａｇは予測対象ブロック毎に導出されるイントラ予測モード候補を利用するか否かを示すフラグである。ｐｒｅｖ＿ｉｎｔｒａ＿ｌｕｍａ＿ｐｒｅｄ＿ｆｌａｇが１の場合は、イントラ予測モード候補が利用され、ｐｒｅｖ＿ｉｎｔｒａ＿ｌｕｍａ＿ｐｒｅｄ＿ｆｌａｇが０の場合は、イントラ予測モード候補は利用されない。ｐｒｅｖ＿ｉｎｔｒａ＿ｌｕｍａ＿ｐｒｅｄ＿ｆｌａｇが１の場合は、ｍｐｍ＿ｉｄｘ（ｍｐｍインデックス）はイントラ予測モード候補の番号を示し、ｍｐｍ＿ｉｄｘで示されるイントラ予測モード候補が予測対象ブロックのイントラ予測モードとなる。イントラ予測モード候補は予測対象ブロック毎に隣接ブロックのイントラ予測モードに基づいて全てのイントラ予測モード３５個の中から３つ生成され、ｍｐｍ＿ｉｄｘは０、１、または２の値になる。ｐｒｅｖ＿ｉｎｔｒａ＿ｌｕｍａ＿ｐｒｅｄ＿ｆｌａｇが０の場合は、ｒｅｍ＿ｉｎｔｒａ＿ｌｕｍａ＿ｐｒｅｄ＿ｍｏｄｅからイントラ予測モードの番号を導出する。ｒｅｍ＿ｉｎｔｒａ＿ｌｕｍａ＿ｐｒｅｄ＿ｍｏｄｅはイントラ予測モード候補以外のイントラ予測モードを示す。すなわち、ｒｅｍ＿ｉｎｔｒａ＿ｌｕｍａ＿ｐｒｅｄ＿ｍｏｄｅは全てのイントラ予測モード３５個からイントラ予測モード候補を除いた３２個のイントラ予測モードのいずれか１つを示す。ｒｅｍ＿ｉｎｔｒａ＿ｌｕｍａ＿ｐｒｅｄ＿ｍｏｄｅで示されるイントラ予測モードが予測対象ブロックのイントラ予測モードとなる。以上のように、ＨＥＶＣでは３５個の全てのイントラ予測モードがｍｐｍ＿ｉｄｘとｒｅｍ＿ｉｎｔｒａ＿ｌｕｍａ＿ｐｒｅｄ＿ｍｏｄｅの両方に符号化（復号）される可能性がある。ｐｒｅｖ＿ｉｎｔｒａ＿ｌｕｍａ＿ｐｒｅｄ＿ｆｌａｇ、ｍｐｍ＿ｉｄｘ、ｒｅｍ＿ｉｎｔｒａ＿ｌｕｍａ＿ｐｒｅｄ＿ｍｏｄｅはそれぞれ固定長２値化、トランケーティッド・ライス２値化、固定長２値化により２値算術符号化される。ｒｅｍ＿ｉｎｔｒａ＿ｌｕｍａ＿ｐｒｅｄ＿ｍｏｄｅは５ビットの固定長２値化で２値算術符号化される。トランケーティッド・ライス２値化は値が小さいほど符号化効率が向上する。
　以上のように、ＨＥＶＣの予測モード２から予測モード３４は、１つの角度に基づいてイントラ予測の予測値を算出している。これは、符号量増加の原因となる画像に含まれるエッジ方向を予測して差分をとることで符号量を削減している。そして、予測対象ブロックのサイズが大きい場合には、１つの角度から予測した場合にエッジ方向がブロック内でずれて、予測効率が十分に良くならない可能性がある。そのため、予測対象ブロックの隣接画素をフィルタリングしている。
　ＨＥＶＣにおける予測対象ブロックのサイズの最大サイズは３２画素×３２画素（以降、３２×３２とも記す）であった。これに対して、４Ｋ映像、８Ｋ映像などでは、より大きな予測対象ブロックのサイズを利用することで予測効率が向上することが知られており、予測対象ブロックのサイズを大きくすることは予測効率を向上させる上で重要である。
　そこで、以下の実施の形態では、予測対象ブロックのサイズの最大サイズがより大きくなった場合に好適なイントラ予測を提供する。以下、複数のイントラ予測モードの内、予測に利用する隣接画素が角度依存性を持たないイントラ予測モードを非角度イントラ予測モードといい、予測に利用する隣接画素が角度依存性を持つイントラ予測モードを角度イントラ予測モードという。角度イントラ予測モードには、水平方向のイントラ予測モードと垂直方向のイントラ予測モードが含まれる。
　ＨＥＶＣでは、予測モード０と予測モード１が非角度イントラ予測モードであり、予測モード２から予測モード３４が角度イントラ予測モードである。より具体的には、予測モード２から予測モード１７が水平方向のイントラ予測モードであり、予測モード１８から予測モード３４が垂直方向のイントラ予測モードである。
（実施の形態１）
　以下、図面とともに本発明の実施の形態に係る画像符号化装置、画像符号化方法、及び画像符号化プログラム、並びに画像復号装置、画像復号方法、及び画像復号プログラムの詳細について説明する。
　図３は、本発明の実施の形態１に係る画像符号化装置１００と画像復号装置２００を説明する図である。実施の形態１に係る画像符号化装置１００はブロックサイズ決定部１１０、イントラ予測選択部１２０、変換部１３０、及び符号化部１４０を含む。画像符号化装置１００には入力画像が入力されて、符号化ストリームを出力する。
　画像復号装置２００は復号部２１０、ブロックサイズ取得部２２０、イントラ予測部２３０、及び逆変換部２４０を含む。画像復号装置２００には符号化ストリームが入力されて、復号画像を出力する。
　実施の形態１のイントラ予測部２３０では、ＨＥＶＣと同じイントラ予測モードを利用する。画像符号化装置１００と画像復号装置２００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）、フレームメモリ、ハードディスクなどを備える情報処理装置などのハードウェアにより実現される。
　最初に、画像符号化装置１００の各部の機能と動作について説明する。画像符号化装置１００には入力画像が入力される。
　ブロックサイズ決定部１１０は、入力画像に基づいてイントラ予測符号化するブロックサイズを決定し、決定したブロックサイズとブロックサイズに該当する入力画素（入力値）をイントラ予測選択部１２０に供給する。ブロックサイズを決定する手法についてはここでは詳細に説明しないが、ＨＥＶＣの参照ソフトウェアなどに用いられているように、複数のブロックサイズの評価値を比較して最適なブロックサイズを選択するＲＤＯ（レート歪最適化）や評価値によるプリ判定でよい。
　ここで、ブロックサイズについて説明する。
　図４は、画像符号化装置１００に入力される画像の一部の領域が、ブロックサイズ決定部１１０で決定されたブロックサイズに基づいて、ブロックに分割されている例を示す。ブロックサイズは４×４、８×４、４×８、８×８、１６×８、８×１６、３２×３２、・・・、１２８×６４、６４×１２８、１２８×１２８が存在し、入力される画像は各ブロックが重複しないように上記のブロックサイズを用いて分割される。
　イントラ予測選択部１２０は、ブロックサイズ、入力画素、符号化済み画像に基づいて、複数のイントラ予測モードの中から１つのイントラ予測モードを選択し、選択したイントラ予測モードに基づいて符号化済みの画素から予測値を導出し、ブロックサイズ、選択したイントラ予測モード、入力値、及び予測値を変換部１３０に供給する。なお、符号化済みの画素は画像符号化装置１００内の各部で共有されており、ここでは図示しない。イントラ予測選択部１２０の詳細については後述する。
　変換部１３０は、入力値から予測値を減算して差分値を算出し、算出した差分値に直交変換と量子化などの処理を行って予測誤差データを算出し、ブロックサイズ、イントラ予測モード、及び算出した予測誤差データを符号化部１４０に供給する。
　符号化部１４０は、必要に応じてヘッダやその他の情報を符号化し、変換部１３０から供給されたブロックサイズに関する符号列を符号化し、イントラ予測モードを符号列として符号化し、予測誤差データを符号化し、符号化ストリームとして出力する。イントラ予測モードの符号化処理の詳細については後述する。
　画像符号化装置１００は入力画像の全ての領域が符号化されるまで上記の処理を繰り返す。
　ここで、イントラ予測選択部１２０の詳細について説明する。
　図５は、実施の形態１のイントラ予測選択部１２０の構成を示す図である。イントラ予測選択部１２０はモード数判定部１２１、予測モード候補生成部１２２、予測モード選択部１２３、予測値算出部１２４、及び予測値重みづけ部１２５を含む。
　図６は、実施の形態１のイントラ予測選択部１２０の動作を説明するフローチャートである。以降、図５と図６を用いてイントラ予測選択部１２０の詳細を説明する。最初に、モード数判定部１２１は、予測ブロック幅が所定の閾幅以上で且つ予測ブロック高が所定の閾高以上であるか否か検査する（Ｓ１００）。ここでは、所定の閾幅と所定の閾高がそれぞれ３２であるとするが、所定の閾幅が６４及び所定の閾高が３２のように、所定の閾幅と所定の閾高を異なる値にしてもよい。なお、所定の閾幅と所定の閾高をそれぞれヘッダに、拡張ゴロム符号列としてＳＰＳ（Ｓｅｑｕｅｎｃｅ＿ｐａｒａｍｅｔｅｒ＿ｓｅｔ）などに符号化して格納してもよい。
　次に、モード数判定部１２１は、予測ブロック幅が所定の閾幅以上で且つ予測ブロック高が所定の閾高以上であれば（Ｓ１００のＹＥＳ）、予測モード数を２に設定し（Ｓ１０１）、予測ブロック幅が所定の閾幅以上で且つ予測ブロック高が所定の閾高以上でなければ（Ｓ１００のＮＯ）、予測モード数を１に設定する（Ｓ１０２）。
　次に、イントラ予測選択部１２０は、予測モード数が１である場合にはＭを０とし、予測モード数が２である場合にはＭを０と１としてＳ１０３からＳ１０７まで繰り返す。ここでは、ステップ数の削減を考慮して予測モード数が１である場合にはＭを０のみ処理するとしたが、回路構成の単純化を考慮して予測モード数が１である場合でもＭを０及び１としてＳ１０３からＳ１０７を繰り返してもよい。
　予測モード候補生成部１２２は、予測対象ブロックの周辺に存在する符号化済みの隣接ブロックから予測モード候補リストＭを生成し（Ｓ１０４）、生成した予測モード候補リストＭを予測モード選択部１２３に供給する。予測モード候補リストの生成処理の詳細については後述する。
　予測モード選択部１２３は、予測モード０から予測モード３４の評価値をそれぞれ算出し、算出した各予測モードの評価値に基づいて、予測モード０から予測モード３４の中から１つの選択予測モードＭを選択し（Ｓ１０５）、選択した選択予測モードＭを予測値算出部１２４に供給する。ここで、選択予測モードＭは予測モード０から予測モード３４の予測モードの中からＲＤＯ判定により１つ選択されるものとする。
　予測値算出部１２４は、予測モード選択部１２３から入力される選択予測モードＭに基づいて予測対象ブロックの予測値Ｍを算出し（Ｓ１０６）、算出した予測値Ｍを予測値重みづけ部１２５に供給する。ここで、予測値は隣接画素から導出する。
　図７は、予測値の導出を説明する図である。図７の予測対象ブロックは３２×３２であり、予測対象ブロック内の各画素はＰ（０，０）からＰ（３１，３１）まで存在し、隣接画素はＲＨ－１からＲＨ６３、ＲＶ０からＲＶ６３までを利用する。隣接画素が存在しない場合にはＨＥＶＣで定義されているような代替画素で補填するものとする。図７は、予測モード数が２、選択予測モード０が予測モード１０、選択予測モード１が予測モード３４である例を示している（図１参照）。
　まず、選択予測モード０が予測モード１０の場合の選択予測モード０の予測値の導出を説明する。Ｐ（０，０）、Ｐ（１，０）、・・・、Ｐ（３１，０）はＲＶ０を予測値とし、Ｐ（０，１）、・・・、Ｐ（３１，１）はＲＶ１を予測値とし、Ｐ（０，３１）、・・・、Ｐ（３１，３１）はＲＶ３１を予測値とする。次に、選択予測モード１が予測モード３４の場合の選択予測モード１の予測値の導出を説明する。Ｐ（０，０）はＲＨ１を予測値とし、Ｐ（１，０）及びＰ（０，１）はＲＨ２を予測値とし、Ｐ（３１，３１）はＲＨ６３を予測値とする。ＨＥＶＣのように予測対象ブロックの隣接画素をフィルタリングして参照画素を生成せず、本実施の形態では隣接画素をそのまま利用するため、本実施の形態ではフィルタリング処理は不要である。参照画素から予測値を算出する点を除いて、予測値の算出はＨＥＶＣと同じであるとする。
　Ｓ１０６に引き続いて、選択予測モードＭが非角度イントラ予測モードでないことを検査する（Ｓ１１０）。選択予測モードＭが非角度イントラ予測モードでなければ（Ｓ１１０のＹＥＳ）、Ｓ１０７に進む。選択予測モードＭが非角度イントラ予測モードであれば（Ｓ１１０のＮＯ）、Ｓ１０８に進む。ここで、非角度イントラ予測モードとは、ＩＮＴＲＡ＿ＰＬＡＮＡＲとＩＮＴＲＡ＿ＤＣであるとする。このように、ＩＮＴＲＡ＿ＰＬＡＮＡＲやＩＮＴＲＡ＿ＤＣのように特定角度の隣接画素を利用するのみならず、複数の方向の隣接画素を用いたイントラ予測モードでは、予測モード数が２であることを許容せずに予測モード数は１とすることで、処理量の増加を抑制できる。すなわち、非角度イントラ予測モードに属する予測モードと、角度イントラ予測モードに属する予測モードを組み合わせることはない。
　Ｓ１０７に引き続いて、予測値重みづけ部１２５は、予測モード数が１であるか、選択予測モード０が非角度イントラ予測モードであれば、予測値算出部１２４より供給された予測値をそのまま予測値として出力する。予測値重みづけ部１２５は、予測モード数が２であれば、予測値算出部１２４より供給された選択予測モード０の第１の予測値と選択予測モード１の第２の予測値を平均して第３の予測値として出力する（Ｓ１０８）。
　続いて、画像復号装置２００の各部の機能と動作について説明する。復号部２１０は、符号化ストリームから必要に応じてヘッダやその他の情報を復号し、ブロックサイズに関する符号列、イントラ予測モードの符号列、及び予測誤差データを符号化ストリームから復号し、復号したブロックサイズに関する符号列、イントラ予測モードの符号列、及び予測誤差データをブロックサイズ取得部２２０に供給する。イントラ予測モードの符号列の復号については後述するイントラ予測モードに関するシンタックスに基づいて復号される。
　ブロックサイズ取得部２２０は、復号部２１０から供給されたブロックサイズに関する符号列からブロックサイズを取得し、ブロックサイズ、イントラ予測モードの符号列、及び予測誤差データをイントラ予測部２３０に供給する。
　イントラ予測部２３０は、イントラ予測モードの符号列からイントラ予測モードを選択し、選択されたイントラ予測モードに基づいて復号済みの画素から予測値を導出し、予測値、ブロックサイズ、及び予測誤差データを逆変換部２４０に供給する。なお、復号済みの画素は画像復号装置２００内の各部で共有されており、ここでは図示しない。
　ここで、イントラ予測部２３０における予測値の算出は、イントラ予測選択部１２０における予測値の算出と同一であり、画像符号化装置１００で得られる再生画像と画像復号装置２００で出力される再生画像は同一となる。すなわち、イントラ予測部２３０とイントラ予測選択部１２０は同一の構成にすることができるため、本実施の形態ではイントラ予測部２３０とイントラ予測選択部１２０は同一の構成であるとして説明する。
　イントラ予測部２３０の動作をイントラ予測選択部１２０の動作を説明するフローチャートである図６を用いて説明する。イントラ予測選択部１２０との差はＳ１０５であり、イントラ予測部２３０ではＳ１０５の代わりに下記のＳ１０５Ｄを実施する。
　予測モード選択部１２３は、イントラ予測モードの符号列に基づいて１つの選択予測モードＭを選択し（Ｓ１０５Ｄ）、選択した選択予測モードＭを予測値算出部１２４に供給する。イントラ予測モードの符号列については後述する。
　逆変換部２４０は、イントラ予測部２３０から供給された予測誤差データに逆直交変換と逆量子化などの処理を行って差分値を算出し、差分値と予測値を加算して再生画素を算出し、再生画素を出力する。
　画像復号装置２００は入力された符号化ストリームの全ての符号列を復号するまで上記の処理を繰り返す。
　ここで、予測モード候補リストの生成処理の詳細について説明する。最初に、予測対象ブロックの周辺に存在する符号化済みの隣接ブロックについて説明する。
　図８は、予測対象ブロックの隣接ブロックを説明する図である。図８において、ブロックＸは予測対象ブロックであり、ブロックＡからブロックＥが隣接ブロックである。ここでは、隣接ブロックをブロックＡからブロックＥとしたが、ブロックＡからブロックＤでもよく、更に予測対象ブロックの左上（ブロックＡの上）のブロックや左下（ブロックＣの下）のブロックなどを追加してもよい。
　図９は、予測モード候補リスト０の生成処理の動作を説明するフローチャートである。図９に基づいて予測モード候補リスト０の生成処理について説明する。最初は、予測モード候補リスト０は空であり、予測モード候補リスト０に含まれる候補数は０であるとする。予測モード候補リスト０を候補リスト０と略する。
　ブロックＸをブロックＡ、ブロックＢ、ブロックＣ、ブロックＤ、ブロックＥの順にＳ２１０、Ｓ２０１、Ｓ２０２、Ｓ２０３のステップを繰り返す（Ｓ２００及びＳ２０４）。
　ブロックＸがイントラ予測を利用しているか否か検査する（Ｓ２１０）。ブロックＸがイントラ予測を利用していれば（Ｓ２１０のＹＥＳ）、Ｓ２０１に進む。ブロックＸがイントラ予測を利用していなければ（Ｓ２１０のＮＯ）、Ｓ２０４に進む。
　Ｓ２１０に引き続いて、候補リスト０にブロックＸと同じ選択予測モード０が存在しなければ（Ｓ２０１のＹＥＳ）、ブロックＸの選択予測モード０を候補リスト０に追加（Ｓ２０２）する。続いて、候補リスト０に追加された予測モードの数が所定数に達したか否か検査し（Ｓ２０３）、候補リスト０に追加された予測モードの数が所定数に達していれば（Ｓ２０３のＹＥＳ）、処理を終了する。候補リスト０に追加された予測モードの数が所定数に達していなければ（Ｓ２０３のＮＯ）、Ｓ２０４に進む。ここで、所定数は３とする。候補リスト０にブロックＸと同じ選択予測モード０が存在すれば（Ｓ２０１のＮＯ）、Ｓ２０４に進む。
　次に、候補リスト０に追加された予測モードの数が所定数未満であれば（Ｓ２０５のＹＥＳ）、所定の予測モードの優先順位に基づいて、候補リスト０に同じ予測モードが重複しないように、優先順位の小さい順に候補リスト０に予測モード候補を追加して（Ｓ２０６）、処理を終了する。ここで、所定の予測モードの優先順位を示す表を図１０に示す。候補リスト０に追加された予測モードの数が所定数未満でなければ（Ｓ２０５のＮＯ）、処理を終了する。
　図１１は、予測モード候補リスト１の生成処理の動作を説明するフローチャートである。図１１に基づいて予測モード候補リスト１の生成処理について説明する。最初は、予測モード候補リスト１は空であり、予測モード候補リスト１に含まれる候補数は０であるとする。予測モード候補リストを候補リストと略する。
　ブロックＸをブロックＡ、ブロックＢ、ブロックＣ、ブロックＤ、ブロックＥの順にしてＳ３１０、Ｓ３０１、Ｓ３０２、Ｓ３０３、Ｓ３０４、Ｓ３０５のステップを繰り返す（Ｓ３００及びＳ３０６）。
　ブロックＸが角度イントラ予測モードを利用しているか否か検査する（Ｓ３１０）。ブロックＸが角度イントラ予測モードを利用していれば（Ｓ３１０のＹＥＳ）、Ｓ３０１に進む。ブロックＸが角度イントラ予測モードを利用していなければ（Ｓ３１０のＮＯ）、Ｓ３０６に進む。
　ブロックＸの選択予測モードＮについて選択予測モード１と選択予測モード０の順でＳ３０２、Ｓ３０３、Ｓ３０４のステップを繰り返す（Ｓ３０１及びＳ３０５）。
　候補リスト１にブロックＸと同じ選択予測モードＮが存在しなければ（Ｓ３０２のＹＥＳ）、ブロックＸの予測モードを候補リスト１に追加する（Ｓ３０３）。続いて、候補リスト１に追加された予測モードの数が所定数に達したか否か検査し（Ｓ３０４）、候補リスト１に追加された予測モードの数が所定数に達していれば（Ｓ３０４のＹＥＳ）、処理を終了する。候補リスト１に追加された予測モードの数が所定数に達していなければ（Ｓ３０４のＮＯ）、Ｓ３０５に進む。ここで、所定数は３とする。候補リスト１にブロックＸと同じ選択予測モードＮが存在すれば（Ｓ３０２のＮＯ）、Ｓ３０５に進む。
　次に、候補リスト１に追加された予測モードの数が所定数未満であれば（Ｓ３０７のＹＥＳ）、所定の予測モードの優先順位に基づいて、候補リスト１に同じ予測モードが重複しないように、優先順位の小さい順に候補リスト１に予測モード候補を追加して（Ｓ３０８）、処理を終了する。ここで、所定の予測モードの優先順位を示す表を図１２に示す。図１２の表は図１０の表とは異なり、非角度イントラ予測モード（予測モード０と予測モード１）は含まれない。また、優先順位には、垂直方向のイントラ予測モードと水平方向のイントラ予測モードを交互に設定している。候補リストに追加された予測モードの数が所定数未満でなければ（Ｓ３０７のＮＯ）、処理を終了する。
　ここで、実施の形態１によって得られる効果について説明する。予測対象ブロックの大きさが大きい場合には、予測対象ブロック内に複数のエッジが含まれる可能性が高くなる。このように、予測対象ブロック内に複数のエッジが含まれている場合に、１つのイントラ予測モードだけで予測対象ブロックを予測すると、予測効率が低下する可能性が高い。
　よって、以上で述べたように、予測対象ブロックの大きさが大きい場合には、２つのイントラ予測モードで予測することで、予測対象ブロックに２方向のエッジが存在する場合に対応することができ、予測効率を向上させることができる。
　続いて、イントラ予測モードの符号化（イントラ予測モードの符号列）の詳細について説明する。
　図１３は、実施の形態１のイントラ予測モードに関するシンタックスを説明する図である。図１３は予測ブロックのシンタックスであり、ｐｂＷｉｄｔｈは予測ブロックの幅、ｐｂＨｅｉｇｈｔは予測ブロックの高さを示す。ｐｂＷＴｈｒｅａｄは所定の閾幅、ｐｂＨＴｈｒｅａｄは所定の閾高を示す。イントラ予測モードの符号化やイントラ予測モードの復号は図１３のシンタックスに基づいて行われる。
　ｐｒｅｖ＿ｉｎｔｒａ＿ｌｕｍａ＿ｐｒｅｄ＿ｆｌａｇ、ｍｐｍ＿ｉｄｘ、及びｒｅｍ＿ｉｎｔｒａ＿ｌｕｍａ＿ｐｒｅｄ＿ｍｏｄｅは選択予測モード０に関するシンタックスである。ｐｒｅｖ＿ｉｎｔｒａ＿ｌｕｍａ＿ｐｒｅｄ＿ｆｌａｇは、予測モード候補リスト０から選択予測モード０を選択するか否かを示すフラグである。ｐｒｅｖ＿ｉｎｔｒａ＿ｌｕｍａ＿ｐｒｅｄ＿ｆｌａｇが１であれば、予測モード候補リスト０から選択予測モード０が選択され、ｐｒｅｖ＿ｉｎｔｒａ＿ｌｕｍａ＿ｐｒｅｄ＿ｆｌａｇが０であれば、予測モード候補リスト０に含まれないイントラ予測モードから選択予測モード０が選択される。ｍｐｍ＿ｉｄｘは予測モード候補リスト０に含まれる候補の中から選択された選択予測モード０を示すインデックスである。ｒｅｍ＿ｉｎｔｒａ＿ｌｕｍａ＿ｐｒｅｄ＿ｍｏｄｅは予測モード候補リスト０に含まれない候補の中から選択された選択予測モード０を示すインデックスである。
　２ｎｄ＿ｐｒｅｖ＿ｉｎｔｒａ＿ｌｕｍａ＿ｐｒｅｄ＿ｆｌａｇ、２ｎｄ＿ｍｐｍ＿ｉｄｘ、及び２ｎｄ＿ｒｅｍ＿ｉｎｔｒａ＿ｌｕｍａ＿ｐｒｅｄ＿ｍｏｄｅは選択予測モード１に関するシンタックスである。２ｎｄ＿ｐｒｅｖ＿ｉｎｔｒａ＿ｌｕｍａ＿ｐｒｅｄ＿ｆｌａｇは、予測モード候補リスト１から選択予測モード１を選択するか否かを示すフラグである。２ｎｄ＿ｐｒｅｖ＿ｉｎｔｒａ＿ｌｕｍａ＿ｐｒｅｄ＿ｆｌａｇが１であれば、予測モード候補リスト１から選択予測モード１が選択され、２ｎｄ＿ｐｒｅｖ＿ｉｎｔｒａ＿ｌｕｍａ＿ｐｒｅｄ＿ｆｌａｇが０であれば、予測モード候補リスト１に含まれないイントラ予測モードから選択予測モード１が選択される。２ｎｄ＿ｍｐｍ＿ｉｄｘは予測モード候補リスト１に含まれる候補の中から選択された選択予測モード１を示すインデックスである。２ｎｄ＿ｒｅｍ＿ｉｎｔｒａ＿ｌｕｍａ＿ｐｒｅｄ＿ｍｏｄｅは予測モード候補リスト１に含まれない候補の中から選択された選択予測モード１を示すインデックスである。
　ｐｒｅｖ＿ｉｎｔｒａ＿ｌｕｍａ＿ｐｒｅｄ＿ｆｌａｇ、ｒｅｍ＿ｉｎｔｒａ＿ｌｕｍａ＿ｐｒｅｄ＿ｍｏｄｅ、２ｎｄ＿ｐｒｅｖ＿ｉｎｔｒａ＿ｌｕｍａ＿ｐｒｅｄ＿ｆｌａｇ、及び２ｎｄ＿ｒｅｍ＿ｉｎｔｒａ＿ｌｕｍａ＿ｐｒｅｄ＿ｍｏｄｅは固定長（ＦＬ）２値化され、ｍｐｍ＿ｉｄｘ、２ｎｄ＿ｍｐｍ＿ｉｄｘはトランケーティドライス（ＴＲ）２値化される。
（実施の形態１の変形例１）
　以下、実施の形態１の変形例１について説明する。角度イントラ予測モード（予測モード２から予測モード３４）の予測値の算出において、それぞれの角度に応じて予測対象ブロックの隣接画素から予測値を算出するのではなく、予測対象ブロックの隣接画素をフィルタリングして生成した参照画素から予測値を算出してもよい。
　また、予測モード数が１の場合は予測対象ブロックの隣接画素をフィルタリングして生成した参照画素から予測値を算出し、予測モード数が２の場合は予測対象ブロックの隣接画素から予測値を算出するようにすることもできる。このようにすることで、予測モード数が１の場合の処理量と予測モード数が２の場合の処理量を均一化することができる。
（実施の形態１の変形例２）
　以下、実施の形態１の変形例２について説明する。実施の形態１では予測モード候補リスト１を予測モード候補リスト０とは異なる図１１のように生成し、予測モード候補リスト１から選択予測モード１を選択したが、予測モード候補リスト０から選択予測モード１を選択してもよい。このようにすることで、予測モード候補リスト１を生成する処理を削減することができる。
　また、予測モード候補リスト０の候補の所定数を３よりも大きくすることができる。例えば、予測モード候補リスト０の候補の所定数を５としてもよい。この場合、選択予測モード１が２ｎｄ＿ｍｐｍ＿ｉｄｘとして符号化される確率を高め、符号化効率を向上させることができる。所定数が３より大きい場合には所定の予測モードの優先順位も所定数に合わせて４以上用意する。このとき、優先順位順は、垂直方向のイントラ予測モードと水平方向のイントラ予測モードを交互に設定する。
（実施の形態１の変形例３）
　以下、実施の形態１の変形例３について説明する。実施の形態１では選択予測モード１を予測モード０から予測モード３４の中から１つ選択した。変形例３では、選択予測モード１を予測モード候補リスト１から選択してもよい。このとき、図１３の２ｎｄ＿ｐｒｅｖ＿ｉｎｔｒａ＿ｌｕｍａ＿ｐｒｅｄ＿ｆｌａｇと２ｎｄ＿ｒｅｍ＿ｉｎｔｒａ＿ｌｕｍａ＿ｐｒｅｄ＿ｍｏｄｅは不要となり、２ｎｄ＿ｍｐｍ＿ｉｄｘだけで済む。このようにすることで、選択予測モード１の符号化効率を向上させることができる。
（実施の形態１の変形例４）
　以下、実施の形態１の変形例４について説明する。実施の形態１では予測モード候補リスト１を選択予測モード０とは無関係に図１１のように生成した。変形例４では予測モード候補リスト１を選択予測モード０に基づいて生成する。
　ここでは、下記（式１）、（式２）のように選択予測モード０の両隣のモードを予測モード候補リスト１として追加する。これにより、隣接する２つの予測モードの中間の予測モードを生成することができるようになる。
　予測モード候補リスト１［０］＝（選択予測モード０－１）％３５　・・・（式１）
　予測モード候補リスト１［１］＝（選択予測モード０＋１）％３５　・・・（式２）
　「％」は剰余演算子であり、「３５」はイントラ予測モード数である。すなわち、（選択予測モード０－１）を３５で割った余りが、予測モード候補リスト１［０］に追加される。同様に、（選択予測モード０＋１）を３５で割った余りが、予測モード候補リスト１［１］に追加される。余りは０～３４の範囲に収まる。
　なお、選択予測モード０は非角度イントラ予測モードをとらないため、選択予測モード０が予測モード０または予測モード１をとることはない。そのため、選択予測モード０が予測モード２である場合、予測モード候補リスト１［０］は予測モード１となるが、予測モード１は非角度イントラ予測モードであるため無効とする。同様に、選択予測モード０が予測モード３４である場合、予測モード候補リスト１［１］は予測モード０となるが、予測モード０は非角度イントラ予測モードであるため無効とする。
　また、イントラ予測モードに関するシンタックスも異なる。
　図１４は、変形例４のイントラ予測モードに関するシンタックスを説明する図である。２ｎｄ＿ｉｎｔｒａ＿ｌｕｍａ＿ｐｒｅｄ＿０＿ｆｌａｇが１であれば、選択予測モード１として予測モード候補リスト１［０］を選択し、２ｎｄ＿ｉｎｔｒａ＿ｌｕｍａ＿ｐｒｅｄ＿０＿ｆｌａｇが０であれば、選択予測モード１として予測モード候補リスト１［１］を選択する。このようにすることで、選択予測モード１の符号化効率を向上させることができる。選択予測モード０が予測モード２または予測モード３４である場合、イントラ予測モードは一意に０に決定される。そのため、２ｎｄ＿ｉｎｔｒａ＿ｌｕｍａ＿ｐｒｅｄ＿０＿ｆｌａｇを符号化または復号する必要がない。これにより、符号化効率と処理効率をさらに向上させることができる。
（実施の形態１の変形例５）
　以下、実施の形態１の変形例５について説明する。実施の形態１の予測値重みづけ部１２５は、予測モード数が２であれば、選択予測モード０の予測値と選択予測モード１の予測値を単純平均して予測値とした。変形例５では、選択予測モード０の予測値と選択予測モード１の予測値を距離に応じて加重平均して予測値とする。
　予測対象画素と選択予測モード０の隣接画素Ｎ０との距離をｄ０、予測対象画素と選択予測モード１の隣接画素Ｎ１との距離をｄ１とすると、加重平均して予測値ＰＰは（式３）で算出される。
　ＰＰ＝（Ｎ０＊ｄ１＋Ｎ１＊ｄ０）／（ｄ０＋ｄ１）　・・・（式３）
（実施の形態１の変形例６）
　以下、実施の形態１の変形例６について説明する。実施の形態１では、予測モード数を１または２のいずれにするかは、予測対象ブロックの幅が所定の閾幅以上で且つ前記予測対象ブロックの高さが所定の閾高以上であるか否かで決定した。これを例えば、予測モード数が１であるか２であるかを示す予測モード数フラグを符号化（復号）して指定することもできる。この場合、フラグにより精細に制御できるため、予測効率が向上する。
（実施の形態２）
　以下、実施の形態２について説明する。実施の形態１とはイントラ予測選択部の構成と動作が異なる。
　図１５は、本発明の実施の形態２のイントラ予測選択部１２０の構成を示す図である。イントラ予測選択部１２０は予測モード候補生成部１２２、予測モード選択部１２３、予測値算出部１２４、及び予測値重みづけ部１２５を含む。
　図１６は、イントラ予測選択部１２０の動作を説明するフローチャートである。以降、図１５と図１６を用いてイントラ予測選択部１２０の詳細を説明する。最初に、予測モード候補生成部１２２は、非角度イントラ予測モードＫの数だけＳ５０１からＳ５０３を繰り返し、非角度イントラ予測モードＫの評価値を算出する（Ｓ５０２）。Ｋが０の場合はＩＮＴＲＡ＿ＰＬＡＮＡＲを、Ｋが１の場合はＩＮＴＲＡ＿ＤＣの評価値を算出する。
　次に、予測モード候補生成部１２２は、予測モード候補リストＭの数だけＳ５０５からＳ５０８を繰り返す。予測モード候補生成部１２２は、予測対象ブロックの周辺に存在する符号化済みの隣接ブロックから予測モード候補リストＭを生成し（Ｓ５０６）、生成した予測モード候補リストＭを予測モード選択部１２３に供給する。予測モード候補リストＭは、Ｍが０であれば水平方向のイントラ予測モードを含むように生成され、Ｍが１であれば垂直方向のイントラ予測モードを含むように生成される。予測モード候補リストＭには非角度イントラ予測モードは含まれることはない。
　予測モード候補生成部１２２は、予測モード候補リスト０の場合は、予測モード候補リスト０に含まれる水平方向のイントラ予測モードである予測モード２から予測モード１７のそれぞれの予測値と評価値を算出し、算出した各予測モードの評価値に基づいて予測モード２から予測モード１７の中から１つの選択予測モード０を選択する。
　予測モード候補生成部１２２は、予測モード候補リスト１の場合は、予測モード候補リスト１に含まれる垂直方向のイントラ予測モードである予測モード１８から予測モード３４のそれぞれの予測値と評価値を算出して、算出した各予測モードの評価値に基づいて予測モード１８から予測モード３４の中から１つの選択予測モード１を選択する（Ｓ５０７）。以上のように、Ｍが０であれば水平方向のイントラ予測モードを示し、Ｍが１であれば垂直方向のイントラ予測モードを示す。すなわち、Ｍはイントラ予測モードの方向を示す。
　次に、予測モード候補生成部１２２は、選択予測モード０の予測値と選択予測モード１の予測値を加重平均して予測モード数が２の評価値を算出する（Ｓ５１０）。次に、予測モード選択部１２３は、予測モード０と予測モード１及び予測モード数が２の評価値に基づいて、予測モード０と予測モード１及び予測モード数が２の中から１つのイントラ予測モードを選択する（Ｓ５１１）。次に、予測値重みづけ部１２５は、選択されたイントラ予測モードに基づいて予測値を出力する（Ｓ５１２）。
　また、実施の形態２は、実施の形態１とはイントラ予測モードに関するシンタックスが異なる。
　図１７は、実施の形態２のイントラ予測モードに関するシンタックスを説明する図である。イントラ予測モードの符号化やイントラ予測モードの復号は図１７のシンタックスに基づいて行われる。
　ｉｎｔｒａ＿ｌｕｍａ＿ｍｅｒｇｅ＿ｆｌａｇは、予測対象ブロックの予測モード数とイントラ予測モードとして、隣接ブロックの予測モード数とイントラ予測モードを利用するか否かを示すマージフラグである。
　ｉｎｔｒａ＿ｌｕｍａ＿ｍｅｒｇｅ＿ｉｄｘは予測対象ブロックの予測モード数とイントラ予測モードとして利用する予測モード数とイントラ予測モードを有する隣接ブロックを示す。
　図１８は、ｉｎｔｒａ＿ｌｕｍａ＿ｍｅｒｇｅ＿ｉｄｘと隣接ブロックの関係を示す表である。例えば、ｉｎｔｒａ＿ｌｕｍａ＿ｍｅｒｇｅ＿ｉｄｘが０で、隣接ブロックＡの予測モード数が１で、選択予測モード０が予測モード３である場合、予測対象ブロックの予測モード数は１で、選択予測モード０は予測モード３となる。また別の例では、ｉｎｔｒａ＿ｌｕｍａ＿ｍｅｒｇｅ＿ｉｄｘが２で、隣接ブロックＣの予測モード数が２で、選択予測モード０が予測モード３で、選択予測モード１が予測モード２０である場合、予測対象ブロックの予測モード数は２で、選択予測モード０は予測モード３で、選択予測モード１は予測モード２０となる。
　ｉｎｔｒａ＿ｌｕｍａ＿ｎｏｎ＿ａｎｇｕｌaｒ＿ｐｒｅｄ＿ｆｌａｇは非角度イントラ予測モードであるか否かを示すフラグである。非角度イントラ予測モードであるか否かを示すフラグが非角度イントラ予測モードであることを示す（ｉｎｔｒａ＿ｌｕｍａ＿ｎｏｎ＿ａｎｇｕｌaｒ＿ｐｒｅｄ＿ｆｌａｇが１）場合はｎｏｎ＿ａｎｇｕｌaｒ＿ｉｄｘを符号化（復号）し、ｎｏｎ＿ａｎｇｕｌaｒ＿ｉｄｘが示すイントラ予測モードが選択予測モードとして選択される。ｎｏｎ＿ａｎｇｕｌaｒ＿ｉｄｘは非角度イントラ予測モードの予測モードを示す。ｎｏｎ＿ａｎｇｕｌaｒ＿ｉｄｘが０であればＩＮＴＲＡ＿ＰＬＡＮＡＲを、１であればＩＮＴＲＡ＿ＤＣを示す。非角度イントラ予測モードであるか否かを示すフラグが非角度イントラ予測モードでないことを示す（ｉｎｔｒａ＿ｌｕｍａ＿ｎｏｎ＿ａｎｇｕｌaｒ＿ｐｒｅｄ＿ｆｌａｇが０）場合は、ｐｒｅｖ＿ｉｎｔｒａ＿ｌｕｍａ＿ｐｒｅｄ＿ｈ＿ｆｌａｇ、ｍｐｍ＿ｉｄｘ＿ｈ、ｒｅｍ＿ｉｎｔｒａ＿ｌｕｍａ＿ｐｒｅｄ＿ｍｏｄｅ＿ｈ等のインデックスが符号化（復号）されて、非角度イントラ予測モード以外のイントラ予測モードが選択予測モードとして選択される。
　ｉｎｔｒａ＿ｌｕｍａ＿ｐｒｅｄ＿ｉｄｃは予測モード数とイントラ予測の方向を示す。ｉｎｔｒａ＿ｌｕｍａ＿ｐｒｅｄ＿ｉｄｃが０であれば、予測モード数が１で水平方向のイントラ予測モードであることを示し、ｉｎｔｒａ＿ｌｕｍａ＿ｐｒｅｄ＿ｉｄｃが１であれば、予測モード数が１で垂直方向のイントラ予測モードを示し、ｉｎｔｒａ＿ｌｕｍａ＿ｐｒｅｄ＿ｉｄｃが２であれば予測モード数が２であることを示す。
　ｐｒｅｖ＿ｉｎｔｒａ＿ｌｕｍａ＿ｐｒｅｄ＿ｈ＿ｆｌａｇ、ｍｐｍ＿ｉｄｘ＿ｈ、及びｒｅｍ＿ｉｎｔｒａ＿ｌｕｍａ＿ｐｒｅｄ＿ｍｏｄｅ＿ｈは水平方向のイントラ予測モードに関するシンタックスである。ｐｒｅｖ＿ｉｎｔｒａ＿ｌｕｍａ＿ｐｒｅｄ＿ｖ＿ｆｌａｇ、ｍｐｍ＿ｉｄｘ＿ｖ、及びｒｅｍ＿ｉｎｔｒａ＿ｌｕｍａ＿ｐｒｅｄ＿ｍｏｄｅ＿ｖは垂直方向のイントラ予測モードに関するシンタックスである。ここで、ｒｅｍ＿ｉｎｔｒａ＿ｌｕｍａ＿ｐｒｅｄ＿ｍｏｄｅ＿ｈとｒｅｍ＿ｉｎｔｒａ＿ｌｕｍａ＿ｐｒｅｄ＿ｍｏｄｅ＿ｖには非角度イントラ予測モードは含まれることはない。
　実施の形態２のように、予測対象ブロックの隣接ブロックのイントラ予測モードをそのまま利用するマージフラグを利用することで、予測モード数が２である場合や予測モード候補リストに存在しない予測モードの符号化効率を向上させることができる。
　また、イントラ予測モードを非角度イントラ予測モードである予測モード０と予測モード１、水平方向のイントラ予測モードである予測モード２から予測モード１７、垂直方向のイントラ予測モードである予測モード１８から予測モード３４に分類して、イントラ予測モードに関するシンタックスを非角度イントラ予測モード用のシンタックス要素、水平方向の予測用のシンタックス要素、垂直方向の予測用のシンタックス要素に分割することで、予測モード候補リストに存在しない予測モードを選択する場合に符号化効率を向上させることができる。
　つまり、ｉｎｔｒａ＿ｌｕｍａ＿ｎｏｎ＿ａｎｇｕｌaｒ＿ｐｒｅｄ＿ｆｌａｇをｒｅｍ＿ｉｎｔｒａ＿ｌｕｍａ＿ｐｒｅｄ＿ｍｏｄｅ＿ｈやｒｅｍ＿ｉｎｔｒａ＿ｌｕｍａ＿ｐｒｅｄ＿ｍｏｄｅ＿ｖの前段に符号化（復号）することで、ｒｅｍ＿ｉｎｔｒａ＿ｌｕｍａ＿ｐｒｅｄ＿ｍｏｄｅ＿ｈやｒｅｍ＿ｉｎｔｒａ＿ｌｕｍａ＿ｐｒｅｄ＿ｍｏｄｅ＿ｖに予測モード候補リストに含まれるイントラ予測モード候補に加えて、非角度イントラ予測モードを含める必要がなくなる。そのため、ｒｅｍ＿ｉｎｔｒａ＿ｌｕｍａ＿ｐｒｅｄ＿ｍｏｄｅ＿ｈやｒｅｍ＿ｉｎｔｒａ＿ｌｕｍａ＿ｐｒｅｄ＿ｍｏｄｅ＿ｖで指定できる角度イントラ予測モードを増加させることができるため符号化効率を向上させることができる。増加させるイントラ予測モードは、例えば、水平方向のイントラ予測モードであれば、予測モード９と予測モード１０の間や予測モード１０と予測モード１１の間に新たな角度を設けても良いし、垂直方向のイントラ予測モードであれば、予測モード２５と予測モード２６の間や予測モード２６と予測モード２７の間に新たな角度イントラ予測モードを設けても良い。
　また、一般的に、非角度イントラ予測モードは角度イントラ予測モードよりも選択確率が高い。そのため、非角度イントラ予測モードを示す独立のシンタックスであるｉｎｔｒａ＿ｌｕｍａ＿ｎｏｎ＿ａｎｇｕｌaｒ＿ｐｒｅｄ＿ｆｌａｇをｍｐｍ＿ｉｄｘ＿ｈやｍｐｍ＿ｉｄｘ＿ｖの前段に符号化（復号）することで、予測モード候補リスト０や予測モード候補リスト１に非角度イントラ予測モードを含める必要がなくなる。そのため、選択予測モードが非角度イントラ予測モードである場合、予測モード候補リスト０や予測モード候補リスト１を生成する処理コストを削減することができる。
　さらに、非角度イントラ予測モードの数を２よりも多く増加させたり、非角度イントラ予測モードのタイプやイントラ予測モードの角度をさらに詳細に分類する場合に、マージフラグやシンタックスの分類は符号化効率の向上に有効に作用する。なお、ｉｎｔｒａ＿ｌｕｍａ＿ｍｅｒｇｅ＿ｉｄｘ、ｉｎｔｒａ＿ｌｕｍａ＿ｍｅｒｇｅ＿ｉｄｘやｉｎｔｒａ＿ｌｕｍａ＿ｎｏｎ＿ａｎｇｕｌaｒ＿ｐｒｅｄ＿ｆｌａｇ、ｎｏｎ＿ａｎｇｕｌaｒ＿ｉｄｘは従来例の図２や実施の形態１の図１３や図１４のシンタックスにも同様にｍｐｍ＿ｉｄｘの前段に適用することもできる。
（実施の形態２の変形例１）
　以下、実施の形態２の変形例１について説明する。実施の形態２では、予測モード候補リスト０は水平方向のイントラ予測モードとし、予測モード候補リスト１は垂直方向のイントラ予測モードとし、予測モード候補リストとイントラ予測モードに関するシンタックスの分類を一致させたが、これに限定されない。
　予測モード候補リストは実施の形態１の予測モード候補リストのように、非角度イントラ予測モード、水平方向のイントラ予測モード、垂直方向のイントラ予測モードの全てを含んでいてもよい。
（実施の形態２の変形例２）
　予測モード候補リストが水平方向のイントラ予測モードと垂直方向のイントラ予測モードのイントラ予測モードを含む場合について説明する。ただし、非角度イントラ予測モードは予測モード候補リストには含まれない。図１９は、実施の形態２の変形例２のイントラ予測モードに関するシンタックスを説明する図である。イントラ予測モードに関するイントラ予測モードの符号化やイントラ予測モードの復号は図１９のシンタックスに基づいて行われる。
　ｐｒｅｖ＿ｉｎｔｒａ＿ｌｕｍａ＿ｐｒｅｄ＿ｆｌａｇが１であれば、非角度イントラ予測モードまたは予測モード候補リストから選択予測モードが選択される。非角度イントラ予測モードであるか否かを示すフラグが非角度イントラ予測モードであることを示す場合は、ｎｏｎ＿ａｎｇｕｌａｒ＿ｉｄｘで示される非角度イントラ予測モードが選択予測モードとして選択される。非角度イントラ予測モードであるか否かを示すフラグが非角度イントラ予測モードでないことを示す場合は、ｍｐｍインデックス（ｍｐｍ＿ｉｄｘ）が符号化（復号）されて、予測モード候補リストに含まれるｍｐｍ＿ｉｄｘで示されるイントラ予測モード候補が選択予測モードとして選択される。ｐｒｅｖ＿ｉｎｔｒａ＿ｌｕｍａ＿ｐｒｅｄ＿ｆｌａｇが０であれば、非角度イントラ予測モードでなく且つ予測モード候補リストに含まれないイントラ予測モードからｒｅｍ＿ｉｎｔｒａ＿ｌｕｍａ＿ｐｒｅｄ＿ｍｏｄｅで示されるイントラ予測モードが選択予測モードとして選択される。
　図２０は、実施の形態２の変形例２のイントラ予測モードに関する別のシンタックスを説明する図である。イントラ予測モードに関するイントラ予測モードの符号化やイントラ予測モードの復号は図２０のシンタックスに基づいて行われる。
　ｉｎｔｒａ＿ｌｕｍａ＿ｎｏｎ＿ａｎｇｕｌaｒ＿ｐｒｅｄ＿ｆｌａｇが１の場合は、ｎｏｎ＿ａｎｇｕｌａｒ＿ｉｄｘで示される非角度イントラ予測モードが選択予測モードとして選択される。ｉｎｔｒａ＿ｌｕｍａ＿ｎｏｎ＿ａｎｇｕｌaｒ＿ｐｒｅｄ＿ｆｌａｇが０で且つｐｒｅｖ＿ｉｎｔｒａ＿ｌｕｍａ＿ｐｒｅｄ＿ｆｌａｇが１の場合は、予測モード候補リストに含まれるｍｐｍ＿ｉｄｘで示されるイントラ予測モード候補が選択予測モードとして選択される。ｉｎｔｒａ＿ｌｕｍａ＿ｎｏｎ＿ａｎｇｕｌaｒ＿ｐｒｅｄ＿ｆｌａｇが０で且つｐｒｅｖ＿ｉｎｔｒａ＿ｌｕｍａ＿ｐｒｅｄ＿ｆｌａｇが０の場合は、非角度イントラ予測モードでなく且つ予測モード候補リストに含まれないイントラ予測モードからｒｅｍ＿ｉｎｔｒａ＿ｌｕｍａ＿ｐｒｅｄ＿ｍｏｄｅで示されるイントラ予測モードが選択予測モードとして選択される。
　実施の形態２の変形例２では、ｒｅｍ＿ｉｎｔｒａ＿ｌｕｍａ＿ｐｒｅｄ＿ｍｏｄｅは全てのイントラ予測モード３５個からイントラ予測モード候補と非角度イントラ予測モードを除いた３０個のイントラ予測モードを示すだけでよく、新たなイントラ予測モードを追加することで符号化効率を向上させることできる。ここで、新たなイントラ予測モードとして、例えば、予測モード９と予測モード１０の間や予測モード１０と予測モード１１の間、予測モード２５と予測モード２６の間や予測モード２６と予測モード２７の間に新たな角度イントラ予測モードを設けても良い。また、図２０では、非角度イントラ予測モードはｉｎｔｒａ＿ｌｕｍａ＿ｎｏｎ＿ａｎｇｕｌaｒ＿ｐｒｅｄ＿ｆｌａｇとｎｏｎ＿ａｎｇｕｌａｒ＿ｉｄｘで符号化（復号）できるため、非角度イントラ予測モードの選択確率が他のイントラ予測モードよりも相対的に高い場合に処理効率と符号化効率が向上する。
（実施の形態２の変形例３）
　続いて、予測モード候補リストが非角度イントラ予測モードのＩＮＴＲＡ＿ＤＣ、水平方向のイントラ予測モード、及び垂直方向のイントラ予測モードのイントラ予測モードを含む場合について説明する。ただし、ＩＮＴＲＡ＿ＰＬＡＮＡＲは予測モード候補リストには含まれない。実施の形態２では、非角度イントラ予測モードであるか否かを示すフラグ（ｉｎｔｒａ＿ｌｕｍａ＿ｎｏｎ＿ａｎｇｕｌaｒ＿ｐｒｅｄ＿ｆｌａｇ）を符号化（復号）した。実施の形態２の変形例３では、非角度イントラ予測モードであるか否かを示すフラグをイントラ予測モードの中で最も選択確率の高いイントラ予測モードであるＩＮＴＲＡ＿ＰＬＡＮＡＲであるか否かを示すフラグに限定して符号化（復号）する。選択予測モードがＩＮＴＲＡ＿ＰＬＡＮＡＲである場合、ｎｏｎ＿ａｎｇｕｌａｒ＿ｉｄｘは符号化（復号）する必要はなく、ＩＮＴＲＡ＿ＰＬＡＮＡＲの符号化効率を改善できる。ＩＮＴＲＡ＿ＰＬＡＮＡＲであるか否かを示すフラグがＩＮＴＲＡ＿ＰＬＡＮＡＲであることを示す場合は、ＩＮＴＲＡ＿ＰＬＡＮＡＲが選択予測モードとして選択される。図１９では、ＩＮＴＲＡ＿ＰＬＡＮＡＲであるか否かを示すフラグがＩＮＴＲＡ＿ＰＬＡＮＡＲでないことを示す場合は、ｍｐｍ＿ｉｄｘが符号化（復号）されて、ＩＮＴＲＡ＿ＰＬＡＮＡＲ以外のイントラ予測モードが選択予測モードとして選択される。図２０では、ＩＮＴＲＡ＿ＰＬＡＮＡＲであるか否かを示すフラグがＩＮＴＲＡ＿ＰＬＡＮＡＲでないことを示す場合は、ｐｒｅｖ＿ｉｎｔｒａ＿ｌｕｍａ＿ｐｒｅｄ＿ｆｌａｇ、ｍｐｍ＿ｉｄｘ等のインデックスが符号化（復号）されて、ＩＮＴＲＡ＿ＰＬＡＮＡＲ以外のイントラ予測モードが選択予測モードとして選択される。
　実施の形態２の変形例３では、ｒｅｍ＿ｉｎｔｒａ＿ｌｕｍａ＿ｐｒｅｄ＿ｍｏｄｅは全てのイントラ予測モード３５個からイントラ予測モード候補とＩＮＴＲＡ＿ＰＬＡＮＡＲを除いた３１個のイントラ予測モードを示すだけでよく、新たなイントラ予測モードを追加することで符号化効率を向上させることできる。ここで、新たなイントラ予測モードとして、例えば、予測モード９と予測モード１０の間や予測モード１０と予測モード１１の間、予測モード２５と予測モード２６の間や予測モード２６と予測モード２７の間に新たな角度イントラ予測モードを設けても良い。また、図２０ではＩＮＴＲＡ＿ＰＬＡＮＡＲはｉｎｔｒａ＿ｌｕｍａ＿ｎｏｎ＿ａｎｇｕｌaｒ＿ｐｒｅｄ＿ｆｌａｇの１つのフラグだけで符号化できるため、ＩＮＴＲＡ＿ＰＬＡＮＡＲの選択確率が他のイントラ予測モードよりも相対的に高い場合に符号化効率と処理効率を最適化できる。また、図１９ではＩＮＴＲＡ＿ＰＬＡＮＡＲはｐｒｅｖ＿ｉｎｔｒａ＿ｌｕｍａ＿ｐｒｅｄ＿ｆｌａｇとｉｎｔｒａ＿ｌｕｍａ＿ｎｏｎ＿ａｎｇｕｌaｒ＿ｐｒｅｄ＿ｆｌａｇの２つのフラグで符号化できるため、ＩＮＴＲＡ＿ＰＬＡＮＡＲの選択確率が他のイントラ予測モードよりも相対的に高い場合に符号化効率と処理効率が向上する。
　以上述べた実施の形態の画像符号化装置が出力する符号化ストリームは、実施の形態で用いられた符号化方法に応じて復号することができるように特定のデータフォーマットを有しており、画像符号化装置に対応する画像復号装置がこの特定のデータフォーマットの符号化ストリームを復号することができる。
　画像符号化装置と画像復号装置の間で符号化ストリームをやりとりするために、有線または無線のネットワークが用いられる場合、符号化ストリームを通信路の伝送形態に適したデータ形式に変換して伝送してもよい。その場合、画像符号化装置が出力する符号化ストリームを通信路の伝送形態に適したデータ形式の符号化データに変換してネットワークに送信する画像送信装置と、ネットワークから符号化データを受信して符号化ストリームに復元して画像復号装置に供給する画像受信装置とが設けられる。
　画像送信装置は、画像符号化装置が出力する符号化ストリームをバッファするメモリと、符号化ストリームをパケット化して符号化データとするパケット処理部と、パケット化された符号化データをネットワークを介して送信する送信部とを含む。画像受信装置は、パケット化された符号化データをネットワークを介して受信する受信部と、受信された符号化データをパケット処理して符号化ストリームとするパケット処理部と、符号化ストリームをバッファするメモリとを含み、バッファ内の符号化ストリームが画像復号装置に供給される。
　また、画像復号装置で復号化された画像を表示する表示部を構成に追加することで、表示装置とすることも可能である。その場合、表示部は、画像復号装置で復号された復号画像信号を画面に表示する。
　また、撮像部を構成に追加し、撮像した画像を画像符号化装置に入力することで、撮像装置とすることも可能である。その場合、撮像部は、撮像した画像信号をブロックサイズ決定部１１０に入力する。
　以上の符号化及び復号に関する処理は、ハードウェアを用いた伝送、蓄積、受信装置として実現することができるのは勿論のこと、ＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）やフラッシュメモリ等に記憶されているファームウェアや、コンピュータ等のソフトウェアによっても実現することができる。そのファームウェアプログラム、ソフトウェアプログラムをコンピュータ等で読み取り可能な記録媒体に記録して提供することも、有線あるいは無線のネットワークを通してサーバから提供することも、地上波あるいは衛星ディジタル放送のデータ放送として提供することも可能である。
　以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。また、複数の実施の形態と変形例を記載したが、それぞれの実施形態や変形例をどのように組み合わせてもよい。
　なお、実施の形態は、以下の項目によって特定されてもよい。
［項目１］
　予測対象ブロックに隣接するブロックのイントラ予測モードから第１のイントラ予測モード候補リストと第２のイントラ予測モード候補リストを生成する予測モード候補生成部（１２２）と、
　前記第１のイントラ予測モード候補リストと前記第２のイントラ予測モード候補リストからそれぞれ第１のイントラ予測モードと第２のイントラ予測モードを選択する予測モード選択部（１２３）と、
　前記第１のイントラ予測モードに基づいて前記予測対象ブロックに隣接する符号化済みの画素から第１の予測値を算出し、前記第２のイントラ予測モードに基づいて前記予測対象ブロックに隣接する符号化済みの画素から第２の予測値を算出する予測値算出部（１２４）と、
　前記第１の予測値と第２の予測値をもとに第３の予測値を算出する予測値重みづけ部（１２５）と、
　を有することを特徴とする画像符号化装置（１００）。
［項目２］
　前記予測値重みづけ部（１２５）は、前記第１の予測値と第２の予測値を単純平均または加重平均して前記第３の予測値を算出することを特徴とする項目１に記載の画像符号化装置（１００）。
［項目３］
　前記予測モード候補生成部（１２２）は、イントラ予測モードの数が２であれば前記第２のイントラ予測モード候補リストを生成し、イントラ予測モードの数が１であれば前記第２のイントラ予測モード候補リストを生成せず、
　前記予測モード選択部（１２３）は、イントラ予測モードの数が２であれば前記第２のイントラ予測モードを選択し、イントラ予測モードの数が１であれば前記第２のイントラ予測モードを選択せず、
　前記予測値算出部（１２４）は、イントラ予測モードの数が２であれば第２の予測値を算出し、イントラ予測モードの数が１であれば第２の予測値を算出せず、
　前記予測値重みづけ部（１２５）は、イントラ予測モードの数が２であれば前記第１の予測値と第２の予測値をもとに第３の予測値を算出し、イントラ予測モードの数が１であれば、前記第１の予測値をそのまま予測値とすることを特徴とする項目１または２に記載の画像符号化装置（１００）。
［項目４］
　前記予測対象ブロックの幅が所定の閾幅以上で且つ前記予測対象ブロックの高さが所定の閾高以上であれば、イントラ予測モードの数を２とし、前記予測対象ブロックの幅が所定の閾幅以上で且つ前記予測対象ブロックの高さが所定の閾高以上でなければ、イントラ予測モードの数を１とするモード数判定部（１２１）をさらに有することを特徴とする項目３に記載の画像符号化装置（１００）。
［項目５］
　前記モード数判定部（１２１）は、前記第１のイントラ予測モードが非角度イントラ予測モードのとき、イントラ予測モードの数を１とすることを特徴とする項目４に記載の画像符号化装置（１００）。
［項目６］
　イントラ予測モードの数が２のとき、前記第２のイントラ予測モードの情報を符号列として符号化する符号化部（１４０）をさらに有することを特徴とする項目３から５のいずれか１項に記載の画像符号化装置（１００）。
［項目７］
　前記予測対象ブロックに隣接する符号化済みの画素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を、非角度イントラ予測モードと角度イントラ予測モードに分類して、前記非角度イントラ予測モードのシンタックス要素と前記角度イントラ予測モードのシンタックス要素に分割して符号列を生成する符号化部（１４０）をさらに有することを特徴とする項目１から５のいずれか１項に記載の画像符号化装置（１００）。
［項目８］
　前記予測対象ブロックに隣接するブロックの前記第１のイントラ予測モードと前記第２のイントラ予測モードを、前記予測対象ブロックの前記第１のイントラ予測モードと前記第２のイントラ予測モードとして取得し、１つのシンタックス要素に符号化する符号化部（１４０）をさらに有することを特徴とする項目１から４のいずれか１項に記載の画像符号化装置（１００）。
［項目９］
　予測対象ブロックに隣接するブロックのイントラ予測モードから第１のイントラ予測モード候補リストと第２のイントラ予測モード候補リストを生成する予測モード候補ステップと、
　前記第１のイントラ予測モード候補リストと前記第２のイントラ予測モード候補リストからそれぞれ第１のイントラ予測モードと第２のイントラ予測モードを選択する予測モード選択ステップと、
　前記第１のイントラ予測モードに基づいて前記予測対象ブロックに隣接する符号化済みの画素から第１の予測値を算出し、前記第２のイントラ予測モードに基づいて前記予測対象ブロックに隣接する符号化済みの画素から第２の予測値を算出する予測値算出ステップと、
　前記第１の予測値と第２の予測値をもとに第３の予測値を算出する予測値重みづけステップと、
　を有することを特徴とする画像符号化方法。
［項目１０］
　予測対象ブロックに隣接するブロックのイントラ予測モードから第１のイントラ予測モード候補リストと第２のイントラ予測モード候補リストを生成する予測モード候補ステップと、
　前記第１のイントラ予測モード候補リストと前記第２のイントラ予測モード候補リストからそれぞれ第１のイントラ予測モードと第２のイントラ予測モードを選択する予測モード選択ステップと、
　前記第１のイントラ予測モードに基づいて前記予測対象ブロックに隣接する符号化済みの画素から第１の予測値を算出し、前記第２のイントラ予測モードに基づいて前記予測対象ブロックに隣接する符号化済みの画素から第２の予測値を算出する予測値算出ステップと、
　前記第１の予測値と第２の予測値をもとに第３の予測値を算出する予測値重みづけステップと、
　をコンピュータに実行させることを特徴とする画像符号化プログラム。
［項目１１］
　予測対象ブロックに隣接する符号化済みの画素を用いてイントラ予測を行うイントラ予測モードが複数定義された画像符号化装置（１００）であって、
　前記複数のイントラ予測モードを非角度イントラ予測モードと角度イントラ予測モードに分類して、前記非角度イントラ予測モードのシンタックス要素と前記角度イントラ予測モードのシンタックス要素に分割して符号列を生成する符号化部（１４０）を有することを特徴とする画像符号化装置（１００）。
［項目１２］
　予測対象ブロックに隣接する符号化済みの画素を用いてイントラ予測を行うイントラ予測モードが複数定義された画像符号化方法であって、
　前記複数のイントラ予測モードを非角度イントラ予測モードと角度イントラ予測モードに分類して、前記非角度イントラ予測モードのシンタックス要素と前記角度イントラ予測モードのシンタックス要素に分割して符号列を生成する符号化ステップを有することを特徴とする画像符号化方法。
［項目１３］
　予測対象ブロックに隣接する符号化済みの画素を用いてイントラ予測を行うイントラ予測モードが複数定義された画像符号化プログラムであって、
　前記複数のイントラ予測モードを非角度イントラ予測モードと角度イントラ予測モードに分類して、前記非角度イントラ予測モードのシンタックス要素と前記角度イントラ予測モードのシンタックス要素に分割して符号列を生成する符号化ステップをコンピュータに実行させることを特徴とする画像符号化プログラム。
［項目１４］
　予測対象ブロックに隣接する符号化済みの画素を用いてイントラ予測を行うイントラ予測モードが複数定義された画像符号化装置（１００）であって、
　予測対象ブロックに隣接するブロックの第１のイントラ予測モードと第２のイントラ予測モードを前記予測対象ブロックの第１のイントラ予測モードと第２のイントラ予測モードとして取得し、１つのシンタックス要素に符号化する符号化部（１４０）を有することを特徴とする画像符号化装置（１００）。
［項目１５］
　予測対象ブロックに隣接する符号化済みの画素を用いてイントラ予測を行うイントラ予測モードが複数定義された画像符号化方法であって、
　予測対象ブロックに隣接するブロックの第１のイントラ予測モードと第２のイントラ予測モードを前記予測対象ブロックの第１のイントラ予測モードと第２のイントラ予測モードとして取得し、１つのシンタックス要素に符号化する符号化ステップを有することを特徴とする画像符号化方法。
［項目１６］
　予測対象ブロックに隣接する符号化済みの画素を用いてイントラ予測を行うイントラ予測モードが複数定義された画像符号化プログラムであって、
　予測対象ブロックに隣接するブロックの第１のイントラ予測モードと第２のイントラ予測モードを前記予測対象ブロックの第１のイントラ予測モードと第２のイントラ予測モードとして取得し、１つのシンタックス要素に符号化する符号化ステップをコンピュータに実行させることを特徴とする画像符号化プログラム。
［項目１７］
　予測対象ブロックに隣接するブロックのイントラ予測モードから第１のイントラ予測モード候補リストと第２のイントラ予測モード候補リストを生成する予測モード候補生成部（１２２）と、
　前記第１のイントラ予測モードの符号列から第１のイントラ予測モードを選択し、前記第２のイントラ予測モードの符号列から第２のイントラ予測モードを選択する予測モード選択部（１２３）と、
　前記第１のイントラ予測モードに基づいて前記予測対象ブロックに隣接する復号済みの画素から第１の予測値を算出し、前記第２のイントラ予測モードに基づいて前記予測対象ブロックに隣接する復号済みの画素から第２の予測値を算出する予測値算出部（１２４）と、
　前記第１の予測値と第２の予測値をもとに第３の予測値を算出する予測値重みづけ部（１２５）と、
　を有することを特徴とする画像復号装置（２００）。
［項目１８］
　前記予測値重みづけ部（１２５）は、前記第１の予測値と第２の予測値を単純平均または加重平均して前記第３の予測値を算出することを特徴とする項目１７に記載の画像復号装置（２００）。
［項目１９］
　前記予測モード候補生成部（１２２）は、イントラ予測モードの数が２であれば前記第２のイントラ予測モード候補リストを生成し、イントラ予測モードの数が１であれば前記第２のイントラ予測モード候補リストを生成せず、
　前記予測モード選択部（１２３）は、イントラ予測モードの数が２であれば前記第２のイントラ予測モードを選択し、イントラ予測モードの数が１であれば前記第２のイントラ予測モードを選択せず、
　前記予測値算出部（１２４）は、イントラ予測モードの数が２であれば第２の予測値を算出し、イントラ予測モードの数が１であれば第２の予測値を算出せず、
　前記予測値重みづけ部（１２５）は、イントラ予測モードの数が２であれば前記第１の予測値と第２の予測値をもとに第３の予測値を算出し、イントラ予測モードの数が１であれば、前記第１の予測値をそのまま予測値とすることを特徴とする項目１７または１８に記載の画像復号装置（２００）。
［項目２０］
　前記予測対象ブロックの幅が所定の閾幅以上で且つ前記予測対象ブロックの高さが所定の閾高以上であれば、イントラ予測モードの数を２とし、前記予測対象ブロックの幅が所定の閾幅以上で且つ前記予測対象ブロックの高さが所定の閾高以上でなければ、イントラ予測モードの数を１とするモード数判定部（１２１）をさらに有することを特徴とする項目１９に記載の画像復号装置（２００）。
［項目２１］
　前記モード数判定部（１２１）は、前記第１のイントラ予測モードが非角度イントラ予測モードのとき、イントラ予測モードの数を１とすることを特徴とする項目２０に記載の画像復号装置（２００）。
［項目２２］
　イントラ予測モードの数が２のとき、前記第２のイントラ予測モードの符号列を復号する復号部（２１０）をさらに有することを特徴とする項目１７から２１のいずれか１項に記載の画像復号装置（２００）。
［項目２３］
　前記予測対象ブロックに隣接する復号済みの画素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を、非角度イントラ予測モードと角度イントラ予測モードに分類して、前記非角度イントラ予測モードのシンタックス要素と前記角度イントラ予測モードのシンタックス要素に分割して生成された符号列を復号する復号部（２１０）をさらに有することを特徴とする項目１７から２１のいずれか１項に記載の画像復号装置（２００）。
［項目２４］
　前記予測対象ブロックに隣接するブロックの前記第１のイントラ予測モードと前記第２のイントラ予測モードを、前記予測対象ブロックの前記第１のイントラ予測モードと前記第２のイントラ予測モードとして取得し、１つのシンタックス要素に符号化された符号列を復号する復号部（２１０）をさらに有することを特徴とする項目１７から２１のいずれか１項に記載の画像復号装置（２００）。
［項目２５］
　予測対象ブロックに隣接するブロックのイントラ予測モードから第１のイントラ予測モード候補リストと第２のイントラ予測モード候補リストを生成する予測モード候補生成ステップと、
　前記第１のイントラ予測モードの符号列から第１のイントラ予測モードを選択し、前記第２のイントラ予測モードの符号列から第２のイントラ予測モードを選択する予測モード選択ステップと、
　前記第１のイントラ予測モードに基づいて前記予測対象ブロックに隣接する復号済みの画素から第１の予測値を算出し、前記第２のイントラ予測モードに基づいて前記予測対象ブロックに隣接する復号済みの画素から第２の予測値を算出する予測値算出ステップと、
　前記第１の予測値と第２の予測値をもとに第３の予測値を算出する予測値重みづけステップと、
　を有することを特徴とする画像復号方法。
［項目２６］
　予測対象ブロックに隣接するブロックのイントラ予測モードから第１のイントラ予測モード候補リストと第２のイントラ予測モード候補リストを生成する予測モード候補生成ステップと、
　前記第１のイントラ予測モードの符号列から第１のイントラ予測モードを選択し、前記第２のイントラ予測モードの符号列から第２のイントラ予測モードを選択する予測モード選択ステップと、
　前記第１のイントラ予測モードに基づいて前記予測対象ブロックに隣接する復号済みの画素から第１の予測値を算出し、前記第２のイントラ予測モードに基づいて前記予測対象ブロックに隣接する復号済みの画素から第２の予測値を算出する予測値算出ステップと、
　前記第１の予測値と第２の予測値をもとに第３の予測値を算出する予測値重みづけステップと、
　をコンピュータに実行させることを特徴とする画像復号プログラム。
［項目２７］
　予測対象ブロックに隣接する復号済みの画素を用いてイントラ予測を行うイントラ予測モードが複数定義された画像復号装置（２００）であって、
　前記複数のイントラ予測モードを非角度イントラ予測モードと角度イントラ予測モードに分類して、前記非角度イントラ予測モードのシンタックス要素と前記角度イントラ予測モードのシンタックス要素に分割して生成された符号列を復号する復号部（２１０）を有することを特徴とする画像復号装置（２００）。
［項目２８］
　予測対象ブロックに隣接する復号済みの画素を用いてイントラ予測を行うイントラ予測モードが複数定義された画像復号方法であって、
　前記複数のイントラ予測モードを非角度イントラ予測モードと角度イントラ予測モードに分類して、前記非角度イントラ予測モードのシンタックス要素と前記角度イントラ予測モードのシンタックス要素に分割して生成された符号列を復号する復号ステップを有することを特徴とする画像復号方法。
［項目２９］
　予測対象ブロックに隣接する復号済みの画素を用いてイントラ予測を行うイントラ予測モードが複数定義された画像復号プログラムであって、
　前記複数のイントラ予測モードを非角度イントラ予測モードと角度イントラ予測モードに分類して、前記非角度イントラ予測モードのシンタックス要素と前記角度イントラ予測モードのシンタックス要素に分割して生成された符号列を復号する復号化ステップをコンピュータに実行させることを特徴とする画像復号プログラム。
［項目３０］
　予測対象ブロックに隣接する復号済みの画素を用いてイントラ予測を行うイントラ予測モードが複数定義された画像復号装置（２００）であって、
　予測対象ブロックに隣接するブロックの第１のイントラ予測モードと第２のイントラ予測モードを前記予測対象ブロックの第１のイントラ予測モードと第２のイントラ予測モードとして取得し、１つのシンタックス要素に符号化された符号列を復号する復号部（２１０）を有することを特徴とする画像復号装置（２００）。
［項目３１］
　予測対象ブロックに隣接する復号済みの画素を用いてイントラ予測を行うイントラ予測モードが複数定義された画像復号方法であって、
　予測対象ブロックに隣接するブロックの第１のイントラ予測モードと第２のイントラ予測モードを前記予測対象ブロックの第１のイントラ予測モードと第２のイントラ予測モードとして取得し、１つのシンタックス要素に符号化された符号列を復号する復号ステップを有することを特徴とする画像復号方法。
［項目３２］
　予測対象ブロックに隣接する復号済みの画素を用いてイントラ予測を行うイントラ予測モードが複数定義された画像復号プログラムであって、
　予測対象ブロックに隣接するブロックの第１のイントラ予測モードと第２のイントラ予測モードを前記予測対象ブロックの第１のイントラ予測モードと第２のイントラ予測モードとして取得し、１つのシンタックス要素に符号化された符号列を復号する復号ステップをコンピュータに実行させることを特徴とする画像復号プログラム。
　本発明は、イントラ予測を用いて画像の符号化及び復号化を行う画像符号化装置、画像符号化方法、及び画像符号化プログラムや、イントラ予測を用いて画像の復号化を行う画像復号装置、画像復号方法、及び画像復号プログラムに利用可能である。
　１００　画像符号化装置、　１１０　ブロックサイズ決定部、　１２０　イントラ予測選択部、　１３０　変換部、　１４０　符号化部、　２００　画像復号装置、　２１０　復号部、　２２０　ブロックサイズ取得部、　２３０　イントラ予測部、　２４０　逆変換部。

Claims (8)

  1. 　予測対象ブロックに隣接するブロックのイントラ予測モードから第１のイントラ予測モード候補リストと第２のイントラ予測モード候補リストを生成する予測モード候補生成部と、
    　前記第１のイントラ予測モード候補リストと前記第２のイントラ予測モード候補リストからそれぞれ第１のイントラ予測モードと第２のイントラ予測モードを選択する予測モード選択部と、
    　前記第１のイントラ予測モードに基づいて前記予測対象ブロックに隣接する復号済みの画素から第１の予測値を算出し、前記第２のイントラ予測モードに基づいて前記予測対象ブロックに隣接する復号済みの画素から第２の予測値を算出する予測値算出部と、
    　前記第１の予測値と第２の予測値をもとに第３の予測値を算出する予測値重みづけ部と、
    　を有することを特徴とする画像復号装置。
  2. 　前記予測モード候補生成部は、イントラ予測モードの数が２であれば前記第２のイントラ予測モード候補リストを生成し、イントラ予測モードの数が１であれば前記第２のイントラ予測モード候補リストを生成せず、
    　前記予測モード選択部は、イントラ予測モードの数が２であれば前記第２のイントラ予測モードを選択し、イントラ予測モードの数が１であれば前記第２のイントラ予測モードを選択せず、
    　前記予測値算出部は、イントラ予測モードの数が２であれば第２の予測値を算出し、イントラ予測モードの数が１であれば第２の予測値を算出せず、
    　前記予測値重みづけ部は、イントラ予測モードの数が２であれば前記第１の予測値と第２の予測値をもとに第３の予測値を算出し、イントラ予測モードの数が１であれば、前記第１の予測値をそのまま予測値とすることを特徴とする請求項１に記載の画像復号装置。
  3. 　前記予測対象ブロックの幅が所定の閾幅以上で且つ前記予測対象ブロックの高さが所定の閾高以上であれば、イントラ予測モードの数を２とし、前記予測対象ブロックの幅が所定の閾幅以上で且つ前記予測対象ブロックの高さが所定の閾高以上でなければ、イントラ予測モードの数を１とするモード数判定部をさらに有することを特徴とする請求項２に記載の画像復号装置。
  4. 　予測対象ブロックに隣接するブロックのイントラ予測モードに基づいて所定のイントラ予測モードを必ず含まないイントラ予測モード候補リストを生成する予測モード候補生成部と、
    　選択イントラ予測モードが所定のイントラ予測モードであるか否かを示すフラグと、前記フラグが前記所定のイントラ予測モードでないことを示す場合に、候補特定インデックスを復号する復号部と、
    　前記選択イントラ予測モードが所定のイントラ予測モードである場合、所定のイントラ予測モードを選択イントラ予測モードとして選択し、前記選択イントラ予測モードが所定のイントラ予測モードでない場合、前記イントラ予測モード候補リストから候補特定インデックスに基づいて選択イントラ予測モードを選択する予測モード選択部と、
    　前記選択イントラ予測モードに基づいて前記予測対象ブロックに隣接する復号済みの画素から予測値を算出する予測値算出部と、
    　を有することを特徴とする画像復号装置。
  5. 　前記所定のイントラ予測モードは角度依存性を持たない非角度イントラ予測モードであることを特徴とする請求項４に記載の画像復号装置。
  6. 　前記非角度イントラ予測モードは予測モード０であることを特徴とする請求項５に記載の画像復号装置。
  7. 　予測対象ブロックに隣接するブロックのイントラ予測モードから第１のイントラ予測モード候補リストと第２のイントラ予測モード候補リストを生成する予測モード候補ステップと、
    　前記第１のイントラ予測モード候補リストと前記第２のイントラ予測モード候補リストからそれぞれ第１のイントラ予測モードと第２のイントラ予測モードを選択する予測モード選択ステップと、
    　前記第１のイントラ予測モードに基づいて前記予測対象ブロックに隣接する復号済みの画素から第１の予測値を算出し、前記第２のイントラ予測モードに基づいて前記予測対象ブロックに隣接する復号済みの画素から第２の予測値を算出する予測値算出ステップと、
    　前記第１の予測値と第２の予測値をもとに第３の予測値を算出する予測値重みづけステップと、
    　を有することを特徴とする画像復号方法。
  8. 　予測対象ブロックに隣接するブロックのイントラ予測モードから第１のイントラ予測モード候補リストと第２のイントラ予測モード候補リストを生成する予測モード候補ステップと、
    　前記第１のイントラ予測モード候補リストと前記第２のイントラ予測モード候補リストからそれぞれ第１のイントラ予測モードと第２のイントラ予測モードを選択する予測モード選択ステップと、
    　前記第１のイントラ予測モードに基づいて前記予測対象ブロックに隣接する復号済みの画素から第１の予測値を算出し、前記第２のイントラ予測モードに基づいて前記予測対象ブロックに隣接する復号済みの画素から第２の予測値を算出する予測値算出ステップと、
    　前記第１の予測値と第２の予測値をもとに第３の予測値を算出する予測値重みづけステップと、
    　をコンピュータに実行させることを特徴とする画像復号プログラム。
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