[go: up one dir, main page]

WO2018070107A1 - エントロピー復号装置、エントロピー符号化装置、画像復号装置および画像符号化装置 - Google Patents

エントロピー復号装置、エントロピー符号化装置、画像復号装置および画像符号化装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2018070107A1
WO2018070107A1 PCT/JP2017/030055 JP2017030055W WO2018070107A1 WO 2018070107 A1 WO2018070107 A1 WO 2018070107A1 JP 2017030055 W JP2017030055 W JP 2017030055W WO 2018070107 A1 WO2018070107 A1 WO 2018070107A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
mode
unit
intra prediction
prediction
encoding
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2017/030055
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
友子 青野
将伸 八杉
知宏 猪飼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to US16/341,918 priority Critical patent/US20190246108A1/en
Publication of WO2018070107A1 publication Critical patent/WO2018070107A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/13—Adaptive entropy coding, e.g. adaptive variable length coding [AVLC] or context adaptive binary arithmetic coding [CABAC]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/103—Selection of coding mode or of prediction mode
    • H04N19/11—Selection of coding mode or of prediction mode among a plurality of spatial predictive coding modes
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/134—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or criterion affecting or controlling the adaptive coding
    • H04N19/157—Assigned coding mode, i.e. the coding mode being predefined or preselected to be further used for selection of another element or parameter
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/134—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or criterion affecting or controlling the adaptive coding
    • H04N19/157—Assigned coding mode, i.e. the coding mode being predefined or preselected to be further used for selection of another element or parameter
    • H04N19/159—Prediction type, e.g. intra-frame, inter-frame or bidirectional frame prediction
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/169—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding
    • H04N19/17—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object
    • H04N19/176—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object the region being a block, e.g. a macroblock
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/169—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding
    • H04N19/1887—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being a variable length codeword
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/46—Embedding additional information in the video signal during the compression process
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/46—Embedding additional information in the video signal during the compression process
    • H04N19/463—Embedding additional information in the video signal during the compression process by compressing encoding parameters before transmission
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/70—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals characterised by syntax aspects related to video coding, e.g. related to compression standards
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/90—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using coding techniques not provided for in groups H04N19/10-H04N19/85, e.g. fractals
    • H04N19/91—Entropy coding, e.g. variable length coding [VLC] or arithmetic coding

Definitions

  • Embodiments described herein relate generally to an entropy decoding device, an entropy encoding device, an image decoding device, and an image encoding device.
  • an image encoding device that generates encoded data by encoding the moving image, and image decoding that generates a decoded image by decoding the encoded data The device is used.
  • the moving image encoding method include a method proposed in H.264 / AVC and HEVC (High-Efficiency Video Coding).
  • an image (picture) constituting a moving image is a slice obtained by dividing the image, a coding unit obtained by dividing the slice (coding unit (Coding Unit : CU)), and a hierarchical structure consisting of a prediction unit (PU) and a transform unit (TU) that are blocks obtained by dividing a coding unit. Decrypted.
  • a predicted image is usually generated based on a local decoded image obtained by encoding / decoding an input image, and the predicted image is generated from the input image (original image).
  • a prediction residual obtained by subtraction (sometimes referred to as “difference image” or “residual image”) is encoded. Examples of the method for generating a predicted image include inter-screen prediction (inter prediction) and intra-screen prediction (intra prediction).
  • Non-Patent Document 1 can be cited as a technique for encoding and decoding moving images in recent years.
  • a method for dividing a coding tree unit (CTU: Coding
  • segmentation which divides CTU into quadtree
  • binary tree binary
  • BT splitting is introduced.
  • This BT division includes horizontal division and vertical division.
  • the types of CU shapes are significantly increased compared to the conventional one. Therefore, various block shapes and combinations thereof different from the conventional ones are generated, the types of intra prediction modes are increased, and the frequency of occurrence is different from the conventional ones.
  • Intra prediction mode coding by deriving the list prediction method for intra prediction mode and binarization when entropy encoding / decoding the intra prediction mode more in consideration of the occurrence frequency of the prediction mode. It is possible to reduce the amount of code required for the.
  • an object of one embodiment of the present invention is to improve the coding efficiency as compared with the prior art by reducing the code amount of the intra prediction mode.
  • An entropy encoding apparatus is an entropy encoding apparatus that entropy-encodes an intra prediction mode used for intra prediction of a target block, and the intra prediction mode uses first variable prediction codes. And a flag indicating whether the target intra prediction mode is the first intra prediction mode or the second intra prediction mode, and is classified into a second intra prediction mode using a fixed-length code. And means for encoding the first intra prediction mode by either encoding the first prediction mode or encoding the first prediction mode after encoding the prefix;
  • the second intra prediction mode includes means for fixed-length encoding.
  • An entropy decoding device is an entropy decoding device that entropy decodes an intra prediction mode used for intra prediction of a target block, and the intra prediction mode includes a first intra prediction mode using a variable-length code, Means for decoding a flag indicating whether the target intra prediction mode is the first intra prediction mode or the second intra prediction mode, classified into a second intra prediction mode using a fixed-length code;
  • the intra prediction mode of 1 includes decoding means by either decoding the first prediction mode without decoding the prefix or decoding the first prediction mode after decoding the prefix;
  • the intra prediction mode includes a means for fixed-length decoding.
  • the encoding efficiency of CU intra prediction obtained by picture division such as QTBT division can be improved as compared with the conventional case.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of an image transmission system according to a first embodiment. It is a figure which shows the hierarchical structure of the data of the encoding stream which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure which shows the pattern of PU division
  • It is a conceptual diagram which shows an example of a reference picture and a reference picture list. It is a block diagram which shows the structure of the image decoding apparatus which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a block diagram which shows the structure of the image coding apparatus which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is the schematic which shows the structure of the inter estimated image generation part of the image coding apparatus which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is the figure shown about the structure of the transmitter which mounts the image coding apparatus which concerns on Embodiment 1, and the receiver which mounts an image decoding apparatus.
  • (A) shows a transmission device equipped with an image encoding device
  • FIG. shows a transmission device equipped with an image encoding device, and (b) shows a reception device equipped with an image decoding device. It is the figure shown about the structure of the recording device carrying the image coding apparatus which concerns on Embodiment 1, and the reproducing
  • FIG. 6 is a schematic diagram illustrating syntax of a CU used by a prediction parameter decoding unit of the image decoding device illustrated in FIG. 5. It is the schematic which shows the intra prediction parameter in the syntax of CU shown in FIG.
  • FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a configuration of an intra prediction parameter decoding unit of a prediction parameter decoding unit of the image decoding device illustrated in FIG. 5.
  • FIG. 17 is a schematic diagram illustrating the order of prediction modes when the MPM candidate list deriving unit adds to the MPM candidate list in the intra prediction parameter encoding unit illustrated in FIG. 15 and in the intra prediction parameter decoding unit illustrated in FIG. 16.
  • FIG. 17 is a flowchart showing an operation in which an MPM candidate list derivation unit in the intra prediction parameter encoding unit shown in FIG. 15 and in the intra prediction parameter decoding unit shown in FIG.
  • MPM candidate list It is a flowchart which shows the detail of 1 step of the operation
  • TR truncated rice
  • variable-length code table used in Embodiment 3 of the present application. It is another example of the variable-length code table used in Embodiment 3 of the present application. It is a flowchart which shows the detail of 1 step of the operation
  • FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a configuration of an intra prediction parameter decoding unit of a prediction parameter decoding unit of the image decoding device illustrated in FIG. 5.
  • 17 is a flowchart showing details of prefetching of encoded data of the entropy decoding unit shown in FIG. 16. It is an example which shows a response
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of an image transmission system 1 according to the present embodiment.
  • the image transmission system 1 is a system that transmits a code obtained by encoding an encoding target image, decodes the transmitted code, and displays an image.
  • the image transmission system 1 includes an image encoding device 11, a network 21, an image decoding device 31, and an image display device 41.
  • the image encoding device 11 receives an image T indicating a single layer image or a plurality of layers.
  • a layer is a concept used to distinguish a plurality of pictures when there are one or more pictures constituting a certain time. For example, when the same picture is encoded with a plurality of layers having different image quality and resolution, scalable encoding is performed, and when a picture of a different viewpoint is encoded with a plurality of layers, view scalable encoding is performed.
  • inter-layer prediction, inter-view prediction When prediction is performed between pictures of a plurality of layers (inter-layer prediction, inter-view prediction), encoding efficiency is greatly improved. Further, even when prediction is not performed (simultaneous casting), encoded data can be collected.
  • the network 21 transmits the encoded stream Te generated by the image encoding device 11 to the image decoding device 31.
  • the network 21 is the Internet, a wide area network (WAN: Wide Area Network), a small network (LAN: Local Area Network), or a combination thereof.
  • the network 21 is not necessarily limited to a bidirectional communication network, and may be a unidirectional communication network that transmits broadcast waves such as terrestrial digital broadcasting and satellite broadcasting.
  • the network 21 may be replaced with a storage medium that records an encoded stream Te such as a DVD (Digital Versatile Disc) or a BD (Blue-ray Disc).
  • the image decoding device 31 decodes each of the encoded streams Te transmitted by the network 21, and generates one or a plurality of decoded images Td decoded.
  • the image display device 41 displays all or part of one or more decoded images Td generated by the image decoding device 31.
  • the image display device 41 includes, for example, a display device such as a liquid crystal display or an organic EL (Electro-luminescence) display.
  • a display device such as a liquid crystal display or an organic EL (Electro-luminescence) display.
  • a high-quality enhancement layer image is displayed and only a lower processing capability is provided. Displays a base layer image that does not require higher processing capability and display capability as an extension layer.
  • X? Y: z is a ternary operator that takes y when x is true (non-zero) and takes z when x is false (0).
  • FIG. 2 is a diagram showing a hierarchical structure of data in the encoded stream Te.
  • the encoded stream Te illustratively includes a sequence and a plurality of pictures constituting the sequence.
  • (A) to (f) of FIG. 2 respectively show an encoded video sequence defining a sequence SEQ, an encoded picture defining a picture PICT, an encoded slice defining a slice S, and an encoded slice defining a slice data
  • the encoded video sequence In the encoded video sequence, a set of data referred to by the image decoding device 31 for decoding the sequence SEQ to be processed is defined. As shown in FIG. 2A, the sequence SEQ includes a video parameter set (Video Parameter Set), a sequence parameter set SPS (Sequence Parameter Set), a picture parameter set PPS (Picture Parameter Set), a picture PICT, and an addition. Includes SEI (Supplemental Enhancement Information). Here, the value indicated after # indicates the layer ID.
  • FIG. 2 shows an example in which encoded data of # 0 and # 1, that is, layer 0 and layer 1, exists, but the type of layer and the number of layers are not dependent on this.
  • the video parameter set VPS is a set of encoding parameters common to a plurality of moving images, a plurality of layers included in the moving image, and encoding parameters related to individual layers in a moving image composed of a plurality of layers.
  • a set is defined.
  • the sequence parameter set SPS defines a set of encoding parameters that the image decoding device 31 refers to in order to decode the target sequence. For example, the width and height of the picture are defined. A plurality of SPSs may exist. In that case, one of a plurality of SPSs is selected from the PPS.
  • a set of encoding parameters referred to by the image decoding device 31 in order to decode each picture in the target sequence is defined.
  • a quantization width reference value (pic_init_qp_minus26) used for picture decoding and a flag (weighted_pred_flag) indicating application of weighted prediction are included.
  • the picture PICT includes slices S0 to S NS-1 (NS is the total number of slices included in the picture PICT).
  • the coded slice In the coded slice, a set of data referred to by the image decoding device 31 for decoding the slice S to be processed is defined. As shown in FIG. 2C, the slice S includes a slice header SH and slice data SDATA.
  • the slice header SH includes an encoding parameter group that is referred to by the image decoding device 31 in order to determine a decoding method of the target slice.
  • Slice type designation information (slice_type) for designating a slice type is an example of an encoding parameter included in the slice header SH.
  • I slice using only intra prediction at the time of encoding (2) P slice using unidirectional prediction or intra prediction at the time of encoding, (3) B-slice using unidirectional prediction, bidirectional prediction, or intra prediction at the time of encoding may be used.
  • the slice header SH may include a reference (pic_parameter_set_id) to the picture parameter set PPS included in the encoded video sequence.
  • the slice data SDATA includes a coding tree unit (CTU).
  • the CTU is a rectangle of a fixed size (for example, 64x64) that constitutes a slice, and may be referred to as a maximum coding unit (LCU).
  • Encoding tree unit As shown in (e) of FIG. 2, a set of data referred to by the image decoding device 31 in order to decode the processing target coding tree unit is defined.
  • the coding tree unit is divided by recursive quadtree division (QT division) or binary tree division (BT division).
  • a node having a tree structure obtained by recursive quadtree partitioning or binary tree partitioning is referred to as a coding node (CN).
  • An intermediate node of the quadtree and the binary tree is a coding tree (CT), and the coding tree unit itself is also defined as the highest-level coding tree.
  • the CTU includes a QT split flag (cu_split_flag) indicating whether or not to perform QT split, and a BT split mode (split_bt_mode) indicating a split method of BT split.
  • cu_split_flag 1
  • cu_split_flag 1
  • cu_split_flag 0
  • the coding node CN is not divided and has one coding unit (CU: Coding Unit) as a node.
  • split_bt_mode when split_bt_mode is 2, it is horizontally divided into two coding nodes CN.
  • split_bt_mode When split_bt_mode is 1, it is vertically divided into two coding nodes CN.
  • the encoding node CN is not divided and has one encoding unit CU as a node.
  • the coding unit CU is the end node of the coding tree and is not further divided.
  • the encoding unit CU is a basic unit of the encoding process.
  • the size of the encoding unit that can be taken when the size of the encoding tree unit CTU is 64x64 pixels is, for example, 64x64 pixels, 64x32 pixels, 32x64 pixels, 32x32 pixels, 64x16 pixels, 16x64 pixels, 32x16 pixels, 16x32 pixels, 16x16 pixels, One of 64 ⁇ 8 pixels, 8 ⁇ 64 pixels, 32 ⁇ 8 pixels, 8 ⁇ 32 pixels, 16 ⁇ 8 pixels, 8 ⁇ 16 pixels, and 8 ⁇ 8 pixels. However, other sizes may be used depending on restrictions on the number and combination of divisions and the size of the encoding unit.
  • the encoding unit As shown in (f) of FIG. 2, a set of data referred to by the image decoding device 31 in order to decode the encoding unit to be processed is defined. Specifically, the encoding unit includes a prediction tree, a conversion tree, and a CU header CUH. In the CU header, a prediction mode, a division method (PU division mode), and the like are defined.
  • prediction information (a reference picture index, a motion vector, etc.) of each prediction unit (PU) obtained by dividing the coding unit into one or a plurality is defined.
  • the prediction unit is one or a plurality of non-overlapping areas constituting the encoding unit.
  • the prediction tree includes one or a plurality of prediction units obtained by the above-described division.
  • a prediction unit obtained by further dividing the prediction unit is referred to as a “sub-block”.
  • the sub block is composed of a plurality of pixels.
  • the number of sub-blocks in the prediction unit is one.
  • the prediction unit is larger than the size of the sub-block, the prediction unit is divided into sub-blocks. For example, when the prediction unit is 8 ⁇ 8 and the sub-block is 4 ⁇ 4, the prediction unit is divided into four sub-blocks that are divided into two horizontally and two vertically.
  • the prediction process may be performed for each prediction unit (sub block).
  • Intra prediction is prediction within the same picture
  • inter prediction refers to prediction processing performed between different pictures (for example, between display times and between layer images).
  • the division method is encoded by the PU division mode (part_mode) of encoded data, 2Nx2N (same size as the encoding unit), 2NxN, 2NxnU, 2NxnD, Nx2N, nLx2N, nRx2N, and NxN etc.
  • 2NxN and Nx2N indicate 1: 1 symmetrical division, 2NxnU, 2NxnD and nLx2N, nRx2N show a 1: 3, 3: 1 asymmetric partitioning.
  • the PUs included in the CU are expressed as PU0, PU1, PU2, and PU3 in this order.
  • FIG. 3 specifically show the partition shape (the position of the boundary of the PU partition) in each PU partition mode.
  • 3A shows a 2Nx2N partition
  • FIGS. 3B, 3C, and 2D show 2NxN, 2NxnU, and 2NxnD partitions (horizontal partitions), respectively.
  • E), (f), and (g) show partitions (vertical partitions) in the case of Nx2N, nLx2N, and nRx2N, respectively, and (h) shows an NxN partition.
  • the horizontal partition and the vertical partition are collectively referred to as a rectangular partition
  • 2Nx2N and NxN are collectively referred to as a square partition.
  • the encoding unit is divided into one or a plurality of conversion units, and the position and size of each conversion unit are defined.
  • a transform unit is one or more non-overlapping areas that make up a coding unit.
  • the conversion tree includes one or a plurality of conversion units obtained by the above-described division.
  • the division in the conversion tree includes a case where an area having the same size as the encoding unit is assigned as a conversion unit, and a case where recursive quadtree division is used, as in the case of the CU division described above.
  • Conversion processing is performed for each conversion unit.
  • the prediction parameter includes prediction list use flags predFlagL0 and predFlagL1, reference picture indexes refIdxL0 and refIdxL1, and motion vectors mvL0 and mvL1.
  • the prediction list use flags predFlagL0 and predFlagL1 are flags indicating whether or not reference picture lists called L0 list and L1 list are used, respectively, and a reference picture list corresponding to a value of 1 is used.
  • flag indicating whether or not it is XX when “flag indicating whether or not it is XX” is described, when the flag is not 0 (for example, 1) is XX, 0 is not XX, and logical negation, logical product, etc. 1 is treated as true and 0 is treated as false (the same applies hereinafter).
  • flag when the flag is not 0 (for example, 1) is XX, 0 is not XX, and logical negation, logical product, etc. 1 is treated as true and 0 is treated as false (the same applies hereinafter).
  • other values can be used as true values and false values in an actual apparatus or method.
  • Syntax elements for deriving inter prediction parameters included in the encoded data include, for example, PU partition mode part_mode, merge flag merge_flag, merge index merge_idx, inter prediction identifier inter_pred_idc, reference picture index refIdxLX, prediction vector index mvp_LX_idx, There is a difference vector mvdLX.
  • the reference picture list is a list including reference pictures stored in the reference picture memory 306.
  • FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating an example of a reference picture and a reference picture list.
  • a rectangle is a picture
  • an arrow is a reference relationship of the picture
  • a horizontal axis is time
  • I, P, and B in the rectangle are an intra picture
  • a single prediction picture a bi-prediction picture
  • numbers in the rectangle are Indicates the decoding order.
  • the decoding order of pictures is I0, P1, B2, B3, and B4
  • the display order is I0, B3, B2, B4, and P1.
  • FIG. 4B shows an example of the reference picture list.
  • the reference picture list is a list representing candidate reference pictures, and one picture (slice) may have one or more reference picture lists.
  • the target picture B3 has two reference picture lists, an L0 list RefPicList0 and an L1 list RefPicList1.
  • the reference pictures are I0, P1, and B2, and the reference picture has these pictures as elements.
  • refIdxLX the reference picture index
  • the figure shows an example in which reference pictures P1 and B2 are referenced by refIdxL0 and refIdxL1.
  • the prediction parameter decoding (encoding) method includes a merge prediction (merge) mode and an AMVP (Adaptive Motion Vector Prediction) mode.
  • the merge flag merge_flag is a flag for identifying these.
  • the merge prediction mode is a mode in which the prediction list use flag predFlagLX (or inter prediction identifier inter_pred_idc), the reference picture index refIdxLX, and the motion vector mvLX are not included in the encoded data and are derived from the prediction parameters of already processed neighboring PUs.
  • the AMVP mode is a mode in which the inter prediction identifier inter_pred_idc, the reference picture index refIdxLX, and the motion vector mvLX are included in the encoded data.
  • the motion vector mvLX is encoded as a prediction vector index mvp_LX_idx for identifying the prediction vector mvpLX and a difference vector mvdLX.
  • the inter prediction identifier inter_pred_idc is a value indicating the type and number of reference pictures, and takes one of PRED_L0, PRED_L1, and PRED_BI.
  • PRED_L0 and PRED_L1 indicate that reference pictures managed by the reference picture lists of the L0 list and the L1 list are used, respectively, and that one reference picture is used (single prediction).
  • PRED_BI indicates that two reference pictures are used (bi-prediction BiPred), and reference pictures managed by the L0 list and the L1 list are used.
  • the prediction vector index mvp_LX_idx is an index indicating a prediction vector
  • the reference picture index refIdxLX is an index indicating a reference picture managed in the reference picture list.
  • LX is a description method used when L0 prediction and L1 prediction are not distinguished from each other. By replacing LX with L0 and L1, parameters for the L0 list and parameters for the L1 list are distinguished.
  • the merge index merge_idx is an index that indicates whether one of the prediction parameter candidates (merge candidates) derived from the processed PU is used as the prediction parameter of the decoding target PU.
  • the motion vector mvLX indicates a shift amount between blocks on two different pictures.
  • a prediction vector and a difference vector related to the motion vector mvLX are referred to as a prediction vector mvpLX and a difference vector mvdLX, respectively.
  • Inter prediction identifier inter_pred_idc and prediction list use flag predFlagLX The relationship between the inter prediction identifier inter_pred_idc and the prediction list use flags predFlagL0 and predFlagL1 is as follows and can be converted into each other.
  • the flag biPred as to whether it is a bi-prediction BiPred can be derived depending on whether the two prediction list use flags are both 1. For example, it can be derived by the following formula.
  • the flag biPred can also be derived depending on whether or not the inter prediction identifier is a value indicating that two prediction lists (reference pictures) are used. For example, it can be derived by the following formula.
  • FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of the image decoding device 31 according to the present embodiment.
  • the image decoding device 31 includes an entropy decoding unit 301, a prediction parameter decoding unit (prediction image decoding device) 302, a loop filter 305, a reference picture memory 306, a prediction parameter memory 307, a prediction image generation unit (prediction image generation device) 308, and inversely.
  • a quantization / inverse DCT unit 311 and an addition unit 312 are included.
  • the prediction parameter decoding unit 302 includes an inter prediction parameter decoding unit 303 and an intra prediction parameter decoding unit 304.
  • the predicted image generation unit 308 includes an inter predicted image generation unit 309 and an intra predicted image generation unit 310.
  • the entropy decoding unit 301 performs entropy decoding on the coded stream Te input from the outside, and separates and decodes individual codes (syntax elements).
  • the separated codes include prediction information for generating a prediction image and residual information for generating a difference image.
  • the entropy decoding unit 301 outputs a part of the separated code to the prediction parameter decoding unit 302.
  • Some of the separated codes are, for example, a prediction mode predMode, a PU partition mode part_mode, a merge flag merge_flag, a merge index merge_idx, an inter prediction identifier inter_pred_idc, a reference picture index refIdxLX, a prediction vector index mvp_LX_idx, and a difference vector mvdLX.
  • Control of which code is decoded is performed based on an instruction from the prediction parameter decoding unit 302.
  • the entropy decoding unit 301 outputs the quantization coefficient to the inverse quantization / inverse DCT unit 311.
  • the quantization coefficient is a coefficient obtained by performing quantization by performing DCT (Discrete Cosine Transform) on the residual signal in the encoding process.
  • the inter prediction parameter decoding unit 303 decodes the inter prediction parameter with reference to the prediction parameter stored in the prediction parameter memory 307 based on the code input from the entropy decoding unit 301.
  • the inter prediction parameter decoding unit 303 outputs the decoded inter prediction parameter to the prediction image generation unit 308 and stores it in the prediction parameter memory 307. Details of the inter prediction parameter decoding unit 303 will be described later.
  • the intra prediction parameter decoding unit 304 refers to the prediction parameter stored in the prediction parameter memory 307 on the basis of the code input from the entropy decoding unit 301 and decodes the intra prediction parameter.
  • the intra prediction parameter is a parameter used in a process of predicting a CU within one picture, for example, an intra prediction mode IntraPredMode.
  • the intra prediction parameter decoding unit 304 outputs the decoded intra prediction parameter to the prediction image generation unit 308 and stores it in the prediction parameter memory 307.
  • the intra prediction parameter decoding unit 304 may derive different intra prediction modes depending on luminance and color difference.
  • the intra prediction parameter decoding unit 304 decodes the luminance prediction mode IntraPredModeY as the luminance prediction parameter and the color difference prediction mode IntraPredModeC as the color difference prediction parameter.
  • the luminance prediction mode IntraPredModeY is a 35 mode, and corresponds to planar prediction (0), DC prediction (1), and direction prediction (2 to 34).
  • the color difference prediction mode IntraPredModeC uses one of the planar prediction (0), the DC prediction (1), the direction prediction (2 to 34), and the LM mode (35).
  • the intra prediction parameter decoding unit 304 decodes a flag indicating whether IntraPredModeC is the same mode as the luminance mode. If the flag indicates that the mode is the same as the luminance mode, IntraPredModeC is assigned to IntraPredModeC, and the flag is luminance. If the mode is different from the mode, planar prediction (0), DC prediction (1), direction prediction (2 to 34), and LM mode (35) may be decoded as IntraPredModeC.
  • the loop filter 305 applies filters such as a deblocking filter, a sample adaptive offset (SAO), and an adaptive loop filter (ALF) to the decoded image of the CU generated by the adding unit 312.
  • filters such as a deblocking filter, a sample adaptive offset (SAO), and an adaptive loop filter (ALF) to the decoded image of the CU generated by the adding unit 312.
  • the reference picture memory 306 stores the decoded image of the CU generated by the adding unit 312 at a predetermined position for each decoding target picture and CU.
  • the prediction parameter memory 307 stores the prediction parameter in a predetermined position for each decoding target picture and prediction unit (or sub-block, fixed-size block, pixel). Specifically, the prediction parameter memory 307 stores the inter prediction parameter decoded by the inter prediction parameter decoding unit 303, the intra prediction parameter decoded by the intra prediction parameter decoding unit 304, and the prediction mode predMode separated by the entropy decoding unit 301. .
  • the stored inter prediction parameters include, for example, a prediction list utilization flag predFlagLX (inter prediction identifier inter_pred_idc), a reference picture index refIdxLX, and a motion vector mvLX.
  • the prediction image generation unit 308 receives the prediction mode predMode input from the entropy decoding unit 301 and the prediction parameter from the prediction parameter decoding unit 302. Further, the predicted image generation unit 308 reads a reference picture from the reference picture memory 306. The prediction image generation unit 308 generates a prediction image of the PU using the input prediction parameter and the read reference picture in the prediction mode indicated by the prediction mode predMode.
  • the inter prediction image generation unit 309 uses the inter prediction parameter input from the inter prediction parameter decoding unit 303 and the read reference picture to perform prediction of the PU by inter prediction. Is generated.
  • the inter prediction image generation unit 309 performs a motion vector on the basis of the decoding target PU from the reference picture indicated by the reference picture index refIdxLX for a reference picture list (L0 list or L1 list) having a prediction list use flag predFlagLX of 1.
  • the reference picture block at the position indicated by mvLX is read from the reference picture memory 306.
  • the inter prediction image generation unit 309 performs prediction based on the read reference picture block to generate a prediction image of the PU.
  • the inter prediction image generation unit 309 outputs the generated prediction image of the PU to the addition unit 312.
  • the intra predicted image generation unit 310 When the prediction mode predMode indicates the intra prediction mode, the intra predicted image generation unit 310 performs intra prediction using the intra prediction parameter input from the intra prediction parameter decoding unit 304 and the read reference picture. Specifically, the intra predicted image generation unit 310 reads, from the reference picture memory 306, neighboring PUs that are pictures to be decoded and are in a predetermined range from the decoding target PUs among the PUs that have already been decoded.
  • the predetermined range is, for example, one of the left, upper left, upper, and upper right adjacent PUs when the decoding target PU sequentially moves in the so-called raster scan order, and differs depending on the intra prediction mode.
  • the raster scan order is an order in which each row is sequentially moved from the left end to the right end in each picture from the upper end to the lower end.
  • the intra predicted image generation unit 310 performs prediction in the prediction mode indicated by the intra prediction mode IntraPredMode for the read adjacent PU, and generates a predicted image of the PU.
  • the intra predicted image generation unit 310 outputs the generated predicted image of the PU to the adding unit 312.
  • the intra prediction image generation unit 310 performs planar prediction (0), DC prediction (1), direction according to the luminance prediction mode IntraPredModeY.
  • Prediction image of luminance PU is generated by any of prediction (2 to 34), and planar prediction (0), DC prediction (1), direction prediction (2 to 34), LM mode according to color difference prediction mode IntraPredModeC
  • a predicted image of the color difference PU is generated by any of (35).
  • the inverse quantization / inverse DCT unit 311 inversely quantizes the quantization coefficient input from the entropy decoding unit 301 to obtain a DCT coefficient.
  • the inverse quantization / inverse DCT unit 311 performs inverse DCT (Inverse Discrete Cosine Transform) on the obtained DCT coefficient to calculate a residual signal.
  • the inverse quantization / inverse DCT unit 311 outputs the calculated residual signal to the addition unit 312.
  • the addition unit 312 adds the prediction image of the PU input from the inter prediction image generation unit 309 or the intra prediction image generation unit 310 and the residual signal input from the inverse quantization / inverse DCT unit 311 for each pixel, Generate a decoded PU image.
  • the adding unit 312 stores the generated decoded image of the PU in the reference picture memory 306, and outputs a decoded image Td in which the generated decoded image of the PU is integrated for each picture to the outside.
  • FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of the image encoding device 11 according to the present embodiment.
  • the image encoding device 11 includes a prediction image generation unit 101, a subtraction unit 102, a DCT / quantization unit 103, an entropy encoding unit 104, an inverse quantization / inverse DCT unit 105, an addition unit 106, a loop filter 107, and a prediction parameter memory.
  • the prediction parameter encoding unit 111 includes an inter prediction parameter encoding unit 112 and an intra prediction parameter encoding unit 113.
  • the predicted image generation unit 101 generates, for each picture of the image T, a predicted image P of the prediction unit PU for each encoding unit CU that is an area obtained by dividing the picture.
  • the predicted image generation unit 101 reads a decoded block from the reference picture memory 109 based on the prediction parameter input from the prediction parameter encoding unit 111.
  • the prediction parameter input from the prediction parameter encoding unit 111 is, for example, a motion vector in the case of inter prediction.
  • the predicted image generation unit 101 reads a block at a position on the reference image indicated by the motion vector with the target PU as a starting point.
  • the prediction parameter is, for example, an intra prediction mode.
  • a pixel value of an adjacent PU used in the intra prediction mode is read from the reference picture memory 109, and a predicted image P of the PU is generated.
  • the predicted image generation unit 101 generates a predicted image P of the PU using one prediction method among a plurality of prediction methods for the read reference picture block.
  • the predicted image generation unit 101 outputs the generated predicted image P of the PU to the subtraction unit 102.
  • FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a configuration of an inter predicted image generation unit 1011 included in the predicted image generation unit 101.
  • the inter prediction image generation unit 1011 includes a motion compensation unit 10111 and a weight prediction unit 10112. Since the motion compensation unit 10111 and the weight prediction unit 10112 have the same configurations as the motion compensation unit 3091 and the weight prediction unit 3094 described above, description thereof is omitted here.
  • the prediction image generation unit 101 generates a prediction image P of the PU based on the pixel value of the reference block read from the reference picture memory, using the parameter input from the prediction parameter encoding unit.
  • the predicted image generated by the predicted image generation unit 101 is output to the subtraction unit 102 and the addition unit 106.
  • the subtraction unit 102 subtracts the signal value of the predicted image P of the PU input from the predicted image generation unit 101 from the pixel value of the corresponding PU of the image T, and generates a residual signal.
  • the subtraction unit 102 outputs the generated residual signal to the DCT / quantization unit 103.
  • the DCT / quantization unit 103 performs DCT on the residual signal input from the subtraction unit 102 and calculates a DCT coefficient.
  • the DCT / quantization unit 103 quantizes the calculated DCT coefficient to obtain a quantization coefficient.
  • the DCT / quantization unit 103 outputs the obtained quantization coefficient to the entropy coding unit 104 and the inverse quantization / inverse DCT unit 105.
  • the entropy encoding unit 104 receives the quantization coefficient from the DCT / quantization unit 103 and receives the encoding parameter from the prediction parameter encoding unit 111.
  • the input encoding parameters include codes such as a reference picture index refIdxLX, a prediction vector index mvp_LX_idx, a difference vector mvdLX, a prediction mode predMode, and a merge index merge_idx.
  • the entropy encoding unit 104 generates an encoded stream Te by entropy encoding the input quantization coefficient and encoding parameter, and outputs the generated encoded stream Te to the outside.
  • the inverse quantization / inverse DCT unit 105 inversely quantizes the quantization coefficient input from the DCT / quantization unit 103 to obtain a DCT coefficient.
  • the inverse quantization / inverse DCT unit 105 performs inverse DCT on the obtained DCT coefficient to calculate a residual signal.
  • the inverse quantization / inverse DCT unit 105 outputs the calculated residual signal to the addition unit 106.
  • the addition unit 106 adds the signal value of the prediction image P of the PU input from the prediction image generation unit 101 and the signal value of the residual signal input from the inverse quantization / inverse DCT unit 105 for each pixel, and performs decoding. Generate an image.
  • the adding unit 106 stores the generated decoded image in the reference picture memory 109.
  • the loop filter 107 performs a deblocking filter, a sample adaptive offset (SAO), and an adaptive loop filter (ALF) on the decoded image generated by the adding unit 106.
  • SAO sample adaptive offset
  • ALF adaptive loop filter
  • the prediction parameter memory 108 stores the prediction parameter generated by the encoding parameter determination unit 110 at a predetermined position for each picture to be encoded and each CU.
  • the reference picture memory 109 stores the decoded image generated by the loop filter 107 in a predetermined position for each picture to be encoded and each CU.
  • the encoding parameter determination unit 110 selects one set from among a plurality of sets of encoding parameters.
  • the encoding parameter is a parameter to be encoded that is generated in association with the above-described prediction parameter or the prediction parameter.
  • the predicted image generation unit 101 generates a predicted image P of the PU using each of these encoding parameter sets.
  • the encoding parameter determination unit 110 calculates a cost value indicating the amount of information and the encoding error for each of a plurality of sets.
  • the cost value is, for example, the sum of a code amount and a square error multiplied by a coefficient ⁇ .
  • the code amount is the information amount of the encoded stream Te obtained by entropy encoding the quantization error and the encoding parameter.
  • the square error is the sum between pixels regarding the square value of the residual value of the residual signal calculated by the subtracting unit 102.
  • the coefficient ⁇ is a real number larger than a preset zero.
  • the encoding parameter determination unit 110 selects a set of encoding parameters that minimizes the calculated cost value.
  • the entropy encoding unit 104 outputs the selected set of encoding parameters to the outside as the encoded stream Te, and does not output the set of unselected encoding parameters.
  • the encoding parameter determination unit 110 stores the determined encoding parameter in the prediction parameter memory 108.
  • the prediction parameter encoding unit 111 derives a format for encoding from the parameters input from the encoding parameter determination unit 110 and outputs the format to the entropy encoding unit 104. Deriving the format for encoding is, for example, deriving a difference vector from a motion vector and a prediction vector. Also, the prediction parameter encoding unit 111 derives parameters necessary for generating a prediction image from the parameters input from the encoding parameter determination unit 110 and outputs the parameters to the prediction image generation unit 101.
  • the parameter necessary for generating the predicted image is, for example, a motion vector in units of sub-blocks.
  • the inter prediction parameter encoding unit 112 derives an inter prediction parameter such as a difference vector based on the prediction parameter input from the encoding parameter determination unit 110.
  • the inter prediction parameter encoding unit 112 derives parameters necessary for generating a prediction image to be output to the prediction image generating unit 101, and an inter prediction parameter decoding unit 303 (see FIG. 6 and the like) derives inter prediction parameters. Some of the configurations are the same as those to be performed. The configuration of the inter prediction parameter encoding unit 112 will be described later.
  • the intra prediction parameter encoding unit 113 derives a format (eg, mpm_idx, rem_intra_luma_pred_mode) for encoding from the intra prediction mode IntraPredMode input from the encoding parameter determination unit 110.
  • a format eg, mpm_idx, rem_intra_luma_pred_mode
  • FIG. 10 is a schematic diagram showing the shape of a CU obtained by QTBT division according to this embodiment. As shown in FIG. 10, a picture is QT-divided and further QT-divided or BT-divided to obtain a vertically long / horizontal long / square CU.
  • attribute information such as the position and size of a block being processed or processed (CU / PU / TU) is appropriately supplied to a required location.
  • FIG. 11 is a flowchart showing the operation of the prediction parameter decoding unit 302 of the image decoding device 31 shown in FIG. The operation shown in FIG. 11 includes steps S101 to S103.
  • Step S101> The prediction parameter decoding unit 302 receives CT information about CT and determines whether or not to perform inter prediction. In step S101, when the prediction parameter decoding unit 302 determines to perform inter prediction (YES), step S102 is executed. If the prediction parameter decoding unit 302 determines not to perform inter prediction in step S101 (NO), step S103 is executed.
  • Step S102> In the image decoding device 31, inter prediction processing is performed.
  • the prediction parameter decoding unit 302 supplies the CU information regarding the CU corresponding to the inter prediction processing result to the prediction image generation unit 308 (FIG. 5).
  • Step S103> In the image decoding device 31, an intra prediction process is performed.
  • the prediction parameter decoding unit 302 supplies the CU information regarding the CU corresponding to the processing result of the intra prediction to the prediction image generation unit 308.
  • each unit of the image decoding device 31 shown in FIG. 5 can be associated with each unit of the image encoding device 11 shown in FIG.
  • FIG. 12 is a schematic diagram showing the types (mode numbers) of intra prediction modes used in step S103 included in the operation of the prediction parameter decoding unit 302 shown in FIG. As shown in FIG. 12, there are 67 types (0 to 66) of intra prediction modes, for example.
  • FIG. 13 is a schematic diagram showing the syntax of the CU used by the prediction parameter decoding unit 302 of the image decoding device 31 shown in FIG. As illustrated in FIG. 13, the prediction parameter decoding unit 302 executes a coding_unit function.
  • the coding_unit function takes the following arguments: x0: X coordinate of the upper left luminance pixel of the target CU y0: Y coordinate of the upper left luminance pixel of the target CU log2CbWidth: Width of target CU (length in X direction) log2CbHeight: Target CU height (length in the Y direction)
  • x0 X coordinate of the upper left luminance pixel of the target CU
  • y0 Y coordinate of the upper left luminance pixel of the target CU
  • log2CbWidth Width of target CU (length in X direction)
  • log2CbHeight Target CU height (length in the Y direction)
  • the logarithm value of 2 is used for the width and height of the target CU, the present invention is not limited to this.
  • FIG. 14 is a schematic diagram illustrating intra prediction parameters in the syntax of the CU illustrated in FIG.
  • the coding_unit function specifies an intra prediction mode IntraPredModeY [x0] [y0] to be applied to a luminance pixel using the following five syntax elements.
  • prev_intra_luma_pred_flag [x0] [y0] is a flag indicating a match between the intra prediction mode IntraPredModeY [x0] [y0] of the target PU (block) and MPM (Most Probable Mode).
  • MPM is a prediction mode included in the MPM candidate list, is an intra prediction mode value that is estimated to have a high probability of being applied in the target PU, and one or more values are derived. Note that even when there are a plurality of MPMs, they may be collectively referred to as MPMs.
  • Mpm_idx [x0] [y0] is an MPM candidate mode index for selecting an MPM.
  • ⁇ REM> rem_selected_mode_flag [x0] [y0] specifies whether to select the intra prediction mode referring to rem_selected_mode [x0] [y0] or to select the intra prediction mode referring to rem_non_selected_mode [x0] [y0] It is a flag to do.
  • Rem_selected_mode [x0] [y0] is a syntax for specifying RemIntraPredMode.
  • Rem_non_selected_mode [x0] [y0] is a syntax for designating RemIntraPredMode not designated by rem_selected_mode [x0] [y0].
  • RemIntraPredMode is a temporary variable for obtaining the intra prediction mode IntraPredModeY [x0] [y0].
  • RemIntraPredMode selects the remaining mode excluding the intra prediction mode corresponding to MPM from the entire intra prediction mode.
  • the intra prediction mode that can be selected as RemIntraPredMode is called “non-MPM” or “REM”.
  • REM is a luminance intra prediction mode, and is a prediction mode other than MPM (not included in the MPM candidate list).
  • the intra prediction mode numbers 0 (PLANAR) and 1 (DC) are always included in the MPM, so REM is the direction prediction mode.
  • REM is selected in RemIntraPredMode.
  • the RemIntraPredMode value and the intra prediction mode number are associated with each other so that the RemIntraPredMode value is in ascending order with respect to the intra prediction mode number in the clockwise order from the lower left (2) to the upper right (66). It is done.
  • FIG. 15 is a schematic diagram illustrating a configuration of the intra prediction parameter encoding unit 113 of the prediction parameter encoding unit 111 of the image encoding device 11 illustrated in FIG. 6.
  • the intra prediction parameter encoding unit 113 includes an intra prediction parameter encoding control unit 1131, a luminance intra prediction parameter deriving unit 1132, and a color difference intra prediction parameter deriving unit 1133.
  • the intra prediction parameter encoding control unit 1131 receives the luminance prediction mode IntraPredModeY and the color difference prediction mode IntraPredModeC from the encoding parameter determination unit 110. Also, the intra prediction parameter encoding control unit 1131 supplies (controls) IntraPredModeY / C to the predicted image generation unit 101. Also, the intra prediction parameter encoding control unit 1131 supplies the luminance prediction mode IntraPredModeY to the MPM parameter derivation unit 11322 and the non-MPM parameter derivation unit 11323 described later. Also, the intra prediction parameter encoding control unit 1131 supplies the luminance difference prediction mode IntraPredModeY and the color difference prediction mode IntraPredModeC to the color difference intra prediction parameter deriving unit 1133.
  • the luminance intra prediction parameter deriving unit 1132 includes an MPM candidate list deriving unit 30421 (candidate list deriving unit), an MPM parameter deriving unit 11322, and a non-MPM parameter deriving unit 11323 (encoding unit, deriving unit).
  • the MPM candidate list deriving unit 30421 receives supply of the prediction parameters stored in the prediction parameter memory 108. Also, the MPM candidate list deriving unit 30421 supplies the MPM candidate list candModeList to the MPM parameter deriving unit 11322 and the non-MPM parameter deriving unit 11323. Hereinafter, the MPM candidate list candModeList is simply referred to as “MPM candidate list”.
  • the MPM parameter deriving unit 11322 supplies the above-described prev_intra_luma_pred_flag and mpm_idx to the entropy encoding unit 104.
  • the non-MPM parameter deriving unit 11323 supplies the above-described prev_intra_luma_pred_flag, rem_selected_mode_flag, rem_selected_mode, and rem_non_selected_mode to the entropy encoding unit 104.
  • the color difference intra prediction parameter deriving unit 1133 supplies the entropy coding unit 104 with not_dm_chroma_flag, not_lm_chroma_flag, and chroma_intra_mode_idx described later.
  • FIG. 16 is a schematic diagram illustrating a configuration of the intra prediction parameter decoding unit 304 of the prediction parameter decoding unit 302 of the image decoding device 31 illustrated in FIG.
  • the intra prediction parameter decoding unit 304 includes an intra prediction parameter decoding control unit 3041, a luminance intra prediction parameter decoding unit 3042, and a color difference intra prediction parameter decoding unit 3043.
  • the intra prediction parameter decoding control unit 3041 receives supply of codes from the entropy decoding unit 301.
  • the intra prediction parameter decoding control unit 3041 supplies a decoding instruction signal to the entropy decoding unit 301.
  • the intra prediction parameter decoding control unit 3041 supplies the aforementioned mpm_idx to the MPM parameter decoding unit 30422 described later.
  • the intra prediction parameter decoding control unit 3041 supplies the above-described rem_selected_mode_flag, rem_selected_mode, and rem_non_selected_mode to the non-MPM parameter decoding unit 30423 described later.
  • the intra prediction parameter decoding control unit 3041 supplies the above-described not_dm_chroma_flag, not_lm_chroma_flag, and chroma_intra_mode_idx to the color difference intra prediction parameter decoding unit 3043.
  • the luminance intra prediction parameter decoding unit 3042 includes an MPM candidate list deriving unit 30421, an MPM parameter decoding unit 30422, and a non-MPM parameter decoding unit 30423 (decoding unit, deriving unit).
  • the MPM candidate list deriving unit 30421 supplies the MPM candidate list to the MPM parameter decoding unit 30422 and the non-MPM parameter decoding unit 30423.
  • the MPM parameter decoding unit 30422 and the non-MPM parameter decoding unit 30423 supply the above-described luminance prediction mode IntraPredModeY to the intra predicted image generation unit 310.
  • the color difference intra prediction parameter decoding unit 3043 supplies the color difference prediction mode IntraPredModeC to the intra predicted image generation unit 310.
  • the MPM candidate list (candidate list) is a list including a plurality of (for example, six) intra prediction modes, and is derived from the intra prediction mode of a neighboring block and a predetermined intra prediction mode.
  • the MPM parameter decoding unit 30422 selects the intra prediction mode IntraPredModeY [x0] [y0] stored in the MPM candidate list using mpm_idx [x0] [y0] described in the syntax shown in FIG.
  • the MPM candidate list deriving unit 30421 determines at any time whether or not a certain prediction mode is already included in the MPM candidate list.
  • the MPM candidate list derivation unit 30421 does not add the prediction mode included in the MPM candidate list redundantly to the MPM candidate list. Then, the MPM candidate list derivation unit 30421 ends the derivation of the MPM candidate list when the number of prediction modes of the MPM candidate list reaches a predetermined number (for example, 6).
  • Addition of adjacent mode and plane mode> 17 shows the order of prediction modes when the MPM candidate list deriving unit 30421 adds to the MPM candidate list in the intra prediction parameter encoding unit 113 shown in FIG. 15 and in the intra prediction parameter decoding unit 304 shown in FIG. FIG. As illustrated in FIG. 17, the MPM candidate list deriving unit 30421 adds the adjacent mode and the planar mode to the MPM candidate list in the following order.
  • Intra prediction mode (adjacent mode) for the left block of the target block (2) Intra prediction mode (adjacent mode) of the upper block of the target block (3) PLANAR prediction mode (plane mode) (4) DC prediction mode (plane mode) (5) Intra prediction mode (adjacent mode) of the lower left block of the target block (6) Intra prediction mode (adjacent mode) of the upper right block of the target block (7) Intra prediction mode (adjacent mode) of the upper left block of the target block ⁇ 2.
  • the MPM candidate list deriving unit 30421 is for each of the direction prediction modes (except for PLANAR prediction and DC prediction) in the MPM candidate list, before and after the prediction mode, that is, a derived mode in which the mode number shown in FIG. (Derived mode) is added to the MPM candidate list.
  • the MPM candidate list derivation unit 30421 adds the default mode to the MPM candidate list.
  • the default mode is a prediction mode whose mode number is 50 (vertical / VER), 18 (horizontal / HOR), 2 (lower left), or 34 (upper left diagonal / DIA).
  • the prediction mode (lower left) with mode number 2 and the prediction mode (upper right / VDIA) with mode number 66 are considered to be adjacent (mode number is ⁇ 1).
  • FIG. 18 is a flowchart illustrating an operation in which the MPM candidate list deriving unit 30421 derives the MPM candidate list in the intra prediction parameter encoding unit 113 illustrated in FIG. 15 and in the intra prediction parameter decoding unit 304 illustrated in FIG. .
  • the operation in which the MPM candidate list deriving unit 30421 derives the MPM candidate list includes steps S201, S202, and S203.
  • FIG. 19A is a flowchart showing details of step S201 of the operation shown in FIG. As shown in FIG. 19A, step S201 includes steps S2011 to S2014.
  • Step S2011 The MPM candidate list derivation unit 30421 starts loop processing for each mode Md of the list including the adjacent mode and the planar mode.
  • the i-th element of the list to be looped is assigned to Md for each loop (the same applies to loops for other lists).
  • the “list including the adjacent mode and the planar mode” is a convenient concept for explanation. This does not indicate an actual data structure, and the included elements may be processed in a predetermined order.
  • Step S2012 The MPM candidate list deriving unit 30421 determines whether the number of elements in the MPM candidate list is smaller than a predetermined number (for example, 6). If the number of elements is smaller than 6 (YES), step S2013 is executed. If the number of elements is not smaller than 6 (NO), step S201 ends.
  • a predetermined number for example, 6
  • FIG. 19B is a flowchart showing details of step S2013 in step S201 shown in FIG. As shown in FIG. 19B, step S2013 includes steps S20131 and S20132.
  • step S20131 the MPM candidate list deriving unit 30421 determines whether or not there is no mode Md in the MPM candidate list. If there is no mode Md in the MPM candidate list (YES), step S20132 is executed. If the mode Md is in the MPM candidate list (NO), step S2013 ends.
  • step S20132 the MPM candidate list deriving unit 30421 adds the mode Md to the end of the MPM candidate list and increases the number of elements of the MPM candidate list by one.
  • Step S2014 The MPM candidate list derivation unit 30421 determines whether there is an unprocessed mode in the list including the adjacent mode and the planar mode. If there is an unprocessed mode (YES), step S2011 is executed again. If there is no unprocessed mode (NO), step S201 ends.
  • Step S202 (FIG. 18)>
  • the MPM candidate list derivation unit 30421 adds a derivation mode to the MPM candidate list.
  • FIG. 20A is a flowchart showing details of step S202 of the operation shown in FIG. As shown in FIG. 20A, step S202 includes steps S2021 to S2024.
  • the MPM candidate list derivation unit 30421 starts loop processing for each mode Md of the MPM candidate list.
  • Step S2022 The MPM candidate list deriving unit 30421 determines whether or not the mode Md is direction prediction. If the mode Md is direction prediction (YES), step S2023 is executed, and step S2024 is executed. If the mode Md is not direction prediction (NO), step S2024 is executed.
  • FIG. 20B is a flowchart showing details of step S2023 in step S202 shown in FIG. As shown in FIG. 20B, step S2023 includes steps S20231 to S20236.
  • step S20231 the MPM candidate list derivation unit 30421 determines whether the number of elements in the MPM candidate list is smaller than six. If the number of elements is smaller than 6 (YES), step S20232 is executed. If the number of elements is not smaller than 6 (NO), step S2023 ends.
  • the MPM candidate list deriving unit 30421 derives the direction prediction mode Md_-1 adjacent to the mode Md.
  • the mode Md is determined to be the direction prediction mode in step S2022, and the mode number corresponding to the mode Md is any one of 2 to 66 shown in FIG.
  • the direction prediction mode Md_-1 adjacent to the mode Md is a direction prediction mode corresponding to the mode number obtained by subtracting 1 from the mode number corresponding to the mode Md.
  • the direction prediction mode Md_-1 adjacent to the mode Md is the prediction direction mode corresponding to the mode number 66.
  • step S20233 Md_-1 is passed to the argument Md in step S2013 shown in FIG.
  • step S20234 the MPM candidate list deriving unit 30421 determines whether the number of elements in the MPM candidate list is smaller than six. If the number of elements is smaller than 6 (YES), step S20235 is executed. If the number of elements is not smaller than 6 (NO), step S2023 ends.
  • the MPM candidate list deriving unit 30421 derives the direction prediction mode Md_ + 1 adjacent to the mode Md.
  • the direction prediction mode Md_ + 1 adjacent to the mode Md is a direction prediction mode corresponding to the mode number obtained by adding 1 to the mode number corresponding to the mode Md. However, when the mode number corresponding to the mode Md is 66, the direction prediction mode Md_ + 1 adjacent to the mode Md is set to mode number 2.
  • step S20236 Md_ + 1 is passed to the argument Md in step S2013 shown in FIG.
  • Step S2024 The MPM candidate list derivation unit 30421 determines whether there is an unprocessed mode in the MPM candidate list. If there is an unprocessed mode in the MPM candidate list (YES), step S2021 is executed again. If there is no unprocessed mode in the MPM candidate list (NO), step S202 ends.
  • Step S203 (FIG. 18)>
  • the MPM candidate list derivation unit 30421 adds a default mode to the MPM candidate list.
  • FIG. 21 is a flowchart showing details of step S203 of the operation shown in FIG. As shown in FIG. 21, step S203 includes steps S2031 to S2034.
  • Step S2031 The MPM candidate list derivation unit 30421 starts loop processing for each mode Md of the list including the default mode.
  • Step S2032 The MPM candidate list deriving unit 30421 determines whether the number of elements in the MPM candidate list is less than six. If the number of elements is smaller than 6 (YES), step S2033 is executed. If the number of elements is not smaller than 6 (NO), step S203 ends.
  • step S2033 Md in step S2031 is passed to the argument Md in step S2013 shown in FIG.
  • Step S2034 The MPM candidate list derivation unit 30421 determines whether there is an unprocessed mode in the list including the default mode. If there is an unprocessed mode (YES), step S2031 is re-executed. If there is no unprocessed mode (NO), step S203 ends.
  • the non-MPM parameter decoding unit 30423 uses the RemIntraPredMode and the MPM candidate list for the intra prediction mode IntraPredModeY [x0] [y0] of the target block (PU) in the luminance pixel. To derive.
  • RemIntraPredMode is a value obtained by bit-shifting the value of rem_selected_mode to the left by 2 bits. If rem_selected_mode_flag [x0] [y0] is 0, RemIntraPredMode is a value obtained by adding 1 to the quotient obtained by dividing the value of rem_non_selected_mode by 4 by 3.
  • FIG. 54 shows the correspondence between rem_selected_mode, rem_non_selected_mode, and RemIntraPredMode. RemIntraPredMode may be calculated using a table as shown in FIG. 54 instead of the above calculation.
  • RemIntraPredMode is not limited to the above example. Further, the correspondence between RemIntraPredMode and the values of rem_selected_mode and rem_non_selected_mode may be different from the above example. For example, if rem_selected_mode_flag [x0] [y0] is 1, RemIntraPredMode is a value obtained by bit-shifting the value of rem_selected_mode to the left by 3 bits. RemIntraPredMode is RemIntraPredMode. It is also possible to calculate the value by adding 1 to the quotient obtained by dividing the value obtained by multiplying 8 by 7 as RemIntraPredMode.
  • rem_selected_mode [x0] [y0] is fixed-length encoded, as shown in FIG. 54, rem_selected_mode is distributed and allocated to RemIntraPredMode so that the size of the mode number affects the code amount of the encoded data. Therefore, there is an effect that the bias in direction selection is reduced.
  • RemIntraPredMode represents a serial number assigned to a non-MPM, in order to derive IntraPredModeY [x0] [y0], correction by comparison with the MPM prediction mode value included in the MPM candidate list is necessary.
  • An example of the derivation process using pseudo code is as follows.
  • the non-MPM parameter decoding unit 30423 after initializing the variable intraPredMode with RemIntraPredMode, compares it with RemIntraPredMode in order from the smallest prediction mode value included in the MPM candidate list, and when the prediction mode value is smaller than intraPredMode, changes to intraPredMode. Add one.
  • the value of intraPredMode obtained by performing this process for all elements of the MPM candidate list is IntraPredModeY [x0] [y0].
  • FIG. 55 shows MPM candidates (candModeList), RemIntraPredMode, rem_selected_mode, and rem_non_selected_mode when the intra prediction modes (mode numbers) 0, 1, 18, and 49 to 51 (black) are MPM candidates (candModeList). It is a table
  • REM is classified into selected mode and non-selected mode.
  • ⁇ Selected mode> In selected mode, the remainder of RemIntraPredMode divided by 4 is 0.
  • the serial number (rem_selected_mode) in the selected mode is fixed-length encoded (4 bits). There is no difference in the number of bits of the encoded data depending on the direction of the prediction mode, that is, in the image encoding device 11 (FIG. 6), it is possible to reduce the directional bias of the prediction mode selection.
  • the number of bits of encoded data of rem_non_selected_mode is wider (for example, in the range of 4 bits to 8 bits) and the prediction direction that is likely to be selected is associated with a shorter (4 bits) code, further codes The amount can be reduced.
  • IntraPredModeC [x0] [y0] applied to the color difference pixels will be described with reference to FIG.
  • the intra prediction mode IntraPredModeC [x0] [y0] is calculated using the following three syntax elements.
  • chroma_intra_mode_idx [x0] [y0] not_dm_chroma_flag [x0] [y0] is a flag that is 1 when the luminance intra prediction mode is not used.
  • not_lm_chroma_flag [x0] [y0] is a flag that is 1 when linear prediction is not performed from luminance pixels when the prediction mode list ModeList is used.
  • chroma_intra_mode_idx [x0] [y0] is an index for designating an intra prediction mode applied to the color difference pixels. Note that x0 and y0 are the coordinates of the upper left luminance pixel of the target block in the picture, not the coordinates of the upper left color difference pixel.
  • IntraPredModeC [x0] [y0] is derived from the prediction mode list ModeList.
  • ModeList [] ⁇ PLANAR, VER, HOR, DC ⁇
  • ModeList [i] VDIA That is, the table shown in FIG. 56 is obtained.
  • ModeList is determined by IntraPredModeY [x0] [y0].
  • the subscript (0-3) of ModeList is selected by chroma_intra_mode_idx [x0] [y0].
  • the entropy encoding unit 104 performs entropy encoding after binarizing various parameters.
  • the entropy decoding unit 301 entropy-decodes the encoded data, and then multivalues the binary data. Since binarization and multilevel conversion are the reverse processes, they are collectively referred to as binarization hereinafter.
  • FIG. 22 is a diagram illustrating i symbols representing intra prediction modes as MPM, rem_selected_mode, and rem_non_selected_mode.
  • the symbol C of the context indicates that the context is used in the entropy encoding
  • the symbol E indicates that the context is not used in the entropy encoding (equal probability EQ).
  • the entropy decoding unit 301 also decodes the encoded data in the same procedure.
  • RemIntraPredMode is only 20% to 40%, and less than 30% for 4K and HD. That is, unless prev_intra_luma_pred_flag for distinguishing between MPM and RemIntraPredMode is not encoded, it is possible to reduce the code amount of MPM having a high appearance frequency and to improve the encoding efficiency as a result.
  • prev_intra_luma_pred_flag MPM and non-MPM (RemIntraPredMode) are not distinguished, and only selected_mode and nonselected_mode are distinguished.
  • non_selected_mode_flag if (non_selected_mode_flag) ⁇ smode ⁇ else ⁇ rem_selected_mode ⁇
  • rem_selected_mode is a syntax indicating selected_mode
  • smode sorted mode
  • non_selected_mode_flag is a flag indicating whether or not the next syntax is selected_mode.
  • a rem_selected_mode list is defined as a list for storing non-selected_mode
  • an smode list is defined as a list for storing smode.
  • the rem_selected_mode list and the smode list may store, for example, intra prediction mode values or labels.
  • Smode list (nonselected_mode) is composed of MPM and rem_non_selected_mode. M from the top of the smode list stores the intra prediction mode indicated by mpm_idx stored in the MPM candidate list, and then stores rem_non_selected_mode (45).
  • FIG. 28 shows a procedure for creating an smode list by the luminance intra prediction parameter deriving unit 1132 and the luminance intra prediction parameter decoding unit 3042.
  • the luminance intra prediction parameter deriving unit 1132 and the luminance intra prediction parameter decoding unit 3042 initialize a variable i indicating the position on the smode list and a variable j indicating the number of rem_non_selected_mode (NM ⁇ 2 P ).
  • N is the number of intra prediction modes
  • M is the number of MPMs
  • 2 P is the number of rem_selected_modes (P is the number of bits necessary to express rem_selected_mode).
  • intra prediction modes categorized into rem_non_selected_mode are further copied to the smode list.
  • S2805 it is determined whether or not all rem_non_selected_mode has been copied. If copying has not ended yet (YES in S2805), S2804 is repeated, and if all copying ends (NO in S2805), creation of the smode list is terminated.
  • FIG. 29 shows an example of the smode list created by the above process when the intra prediction mode ⁇ 50, 18, 0, 1, 49, 51 ⁇ is stored in the MPM candidate list. A rem_selected_mode list storing 2 P rem_selected_mode is also shown.
  • i is a number indicating the position of each intra prediction mode on the smode list or rem_selected_mode list.
  • B k on the horizontal axis indicates the number of the k-th bit of the sign of i.
  • k 0 to 11.
  • the entropy encoding unit 104 first encodes non_selected_mode_flag indicating whether or not selected_mode (rem_selected_mode). Next, in a case other than selected_mode, non_selected_mode_flag is encoded as 1. Further, the number i indicating the position on the smode list is encoded.
  • encoding is performed using the TR code shown in FIG. 23 after non_selected_mode_flag (1).
  • the remaining (M-M1) MPMs, rem_non_selected_mode, the prefix of FIG. 30, and the variable length of FIG. Encoding is performed using a code table.
  • a code corresponding to a number obtained by subtracting M1 from rem_non_selected_mode is used.
  • non_selected_mode_flag a number i indicating the position of the intra prediction mode on the rem_selected_mode list that is a list of selected_mode.
  • rem_selected_mode is encoded using non-selected_mode_flag (0) using the fixed-length code table shown in FIG.
  • FIG. 31 is a flowchart illustrating an operation in which the entropy encoding unit 104 and the entropy decoding unit 301 encode or decode the intra prediction mode.
  • the entropy encoding unit 104 and the entropy decoding unit 301 first encode / decode non_selected_mode_flag in S3101.
  • S3102 it is determined whether non_selected_mode_flag is not 0. If it is not 0 (YES in S3102, that is, not selected_mode), the process proceeds to S3108. If 0 (NO in S3102, that is, selected_mode), the process proceeds to S3107. move on.
  • the entropy encoding unit 104 sets the position i on each list of the intra prediction modes to the variable j.
  • the entropy decoding unit 301 pre-reads the encoded data and sets the number of “1” s until “0” appears in the variable j. This operation will be described later with reference to the flowchart of FIG.
  • any one of the M1 MPMs is encoded / decoded using FIG. 23, and the process ends.
  • FIG. 53 is a flowchart illustrating an example of an operation in which the entropy decoding unit 301 pre-reads encoded data.
  • the entropy decoding unit 301 initializes i in S5301.
  • S5302 it is determined whether i ⁇ M1. If i ⁇ M1 (YES in S5302), the process proceeds to S5303, and if i ⁇ M1 (NO in S5302), the process is terminated.
  • S5303 one bit is prefetched from the encoded data and stored in the variable b.
  • i is incremented.
  • the value of i when the process is finished is the number of “1” s until “0” appears.
  • the entropy decoding unit 301 prefetches the encoded data in S3108.
  • the present invention is not limited to this, and the encoded data may be decoded. In that case, MPM decoding in S3104 and prefix decoding in S3105 are not performed.
  • prev_intra_luma_pred_flag is not encoded
  • a method of inserting non_selected_mode_flag in the middle of the code will be described.
  • Another embodiment in which prev_intra_luma_pred_flag is not encoded is a syntax in which MPM is encoded from the beginning of the syntax indicating the intra prediction mode. This syntax is shown below.
  • the entropy encoding unit 104 encodes a prefix indicating M in FIG. Subsequently, the entropy encoding unit encodes non_selected_mode_flag, and if not selected_mode, further encodes any of the M-th and subsequent intra prediction modes in the smode list using FIG. At this time, the code in FIG. 25 corresponding to the number obtained by subtracting M from rem_non_selected_mode is used. If selected_mode, the prefix indicated by M in FIG. 30 is encoded, and then any intra prediction mode in the rem_selected_mode list is encoded using FIG.
  • each intra prediction mode can be specified without applying non_selected_mode_flag to all intra prediction modes.
  • a prefix 111111
  • each intra prediction mode can be specified without applying non_selected_mode_flag to all intra prediction modes.
  • the MPM is stored at the top of the smode list.
  • the first (first bit) to the sixth bit are all “1”, it is rem_selected_mode or rem_non_selected_mode. It can be determined by non_selected_mode_flag inserted in the seventh bit.
  • the syntax indicating the classification of the intra prediction mode (for example, prev_intra_luma_pred_flag or non_selected_mode_flag) is not encoded, and the MPM (the first M MPMs) is directly encoded.
  • the MPM the first M MPMs
  • an MPM having a particularly high appearance frequency can be expressed with a shorter code.
  • categorizes intra prediction mode, and here, non_selected_mode_flag may be encoded after the prefix. In this case, by classifying the intra prediction modes, an additional effect that appropriate entropy coding can be assigned to different types of intra prediction modes can be obtained without increasing the code amount of the first MPM of smode. be able to.
  • FIG. 33 is a flowchart for explaining the operation in which the entropy encoding unit 104 and the entropy decoding unit 301 encode / decode the intra prediction modes in the list.
  • the entropy encoding unit 104 sets the position i on each list in the intra prediction mode to j.
  • the entropy decoding unit 301 pre-reads the encoded data, sets the number of “1” s until “0” appears in j, and adds 1 to it.
  • the operation of counting the number of “1” s until “0” appears by prefetching is the same as in the first embodiment.
  • any one of the M MPMs is encoded / decoded using FIG. 23, and the process ends.
  • the prefix M is encoded / decoded using FIG.
  • non_selected_mode_flag is encoded / decoded.
  • S3305 if non_selected_mode_flag is not 0 (YES in S3305), the process proceeds to S3306. If non_selected_mode_flag is 0 (NO in S3305), the process proceeds to S3307.
  • one of the remaining intra prediction modes in the smode list is encoded / decoded using FIG. 25, and the process ends.
  • the code in FIG. 25 corresponding to the number obtained by subtracting M from rem_non_selected_mode is used.
  • rem_selected_mode is encoded / decoded using FIG. 24, and the process ends.
  • the entropy decoding unit 301 prefetches the encoded data in S3308.
  • the present invention is not limited to this, and the encoded data may be decoded. In that case, MPM decoding in S3302 and prefix decoding in S3303 are not performed.
  • the operation of the encoder may be as follows. if (i ⁇ M1) ⁇ smode ⁇ else ⁇ prefix (M1) non_selected_mode_flag if (non_selected_mode_flag) ⁇ smode ⁇ else ⁇ rem_selected_mode ⁇ ⁇
  • M1 non_selected_mode_flag if (non_selected_mode_flag) ⁇ smode ⁇ else ⁇ rem_selected_mode ⁇ ⁇
  • the entropy encoding unit 104 encodes the non-selected_mode_flag without encoding the non_selected_mode_flag. Is encoded using the table of FIG. Other than that, after encoding the prefix indicating M1 in FIG. 30, non_selected_mode_flag is encoded. If it is not selected_mode, any one of the M1 and subsequent intra prediction modes in the smode list is encoded using FIG. At this time, the code of FIG. 36 corresponding to the number obtained by subtracting M from rem_non_selected_mode is used.
  • any intra prediction mode in the rem_selected_mode list is encoded using FIG.
  • the entropy decoding unit 301 also decodes the encoded data in the same procedure. However, in the entropy decoding unit 301, as in the second embodiment, i is a value obtained by adding 1 to the number of “1” s until “0” appears.
  • the code length of the prefix is shortened by reducing the number of MPMs that do not encode non_selected_mode_flag.
  • the code length which was 13 bits in FIG. 32 becomes 10 bits in FIG. 34, and the longest code can be shortened.
  • FIG. 37 shows a flowchart for explaining the operation in which the entropy encoding unit 104 and the entropy decoding unit 301 encode / decode the intra prediction mode.
  • the entropy encoding unit 104 and the entropy decoding unit 301 set j in S3708.
  • any one of the M1 MPMs is encoded / decoded using FIG. 35, and the process ends.
  • the prefix M1 is encoded / decoded using FIG.
  • non_selected_mode_flag is encoded / decoded.
  • any of the remaining intra prediction modes in the smode list is encoded / decoded using FIG. 36, and the process ends.
  • rem_selected_mode is encoded / decoded using FIG. 24, and the process ends.
  • FIG. 38 is a table comparing the expected value of the code length according to the third embodiment with the expected value of the code length according to the conventional example.
  • FIG. 38 (a) shows the expected value of the code length per codeword when the conventional code is used
  • FIG. 38 (b) shows the code length per codeword when the code of the third embodiment is used. Expected value.
  • the usage rate was calculated based on the frequency at which MPM, rem_selected_mode (0 to 15), and rem_non_selected_mode (0 to 44) appeared under the same conditions as in FIG. It can be seen from FIG. 38 that the expected value 1 of the code length is reduced by 0.07 bits by encoding using the method of the third embodiment.
  • the intra prediction mode is encoded / decoded using the smode list in which rem_non_selected_mode is stored after the MPM candidate list.
  • a method for creating an smode list will be described.
  • FIG. 51 is a schematic diagram illustrating a configuration of the intra prediction parameter encoding unit 113 of the prediction parameter encoding unit 111 of the image encoding device 11 illustrated in FIG. 51, the boxes having the same functions as those in FIG. 15 have the same numbers as those in FIG.
  • the luminance intra prediction parameter deriving unit 1132 includes a list deriving unit 5101 and a parameter deriving unit 5102.
  • the list deriving unit 5101 receives the supply of the prediction parameters stored in the prediction parameter memory 108.
  • the list deriving unit 5101 supplies the parameter deriving unit 5102 with the smode list smodeList.
  • the parameter derivation unit 5102 supplies the entropy encoding unit 104 with smode, rem_sorted_mode, non_selected_mode_flag, and the like.
  • FIG. 52 is a schematic diagram illustrating a configuration of the intra prediction parameter decoding unit 304 of the prediction parameter decoding unit 302 of the image decoding device 31 illustrated in FIG. 52, the boxes having the same functions as those in FIGS. 16 and 51 have the same numbers as those in FIGS. 16 and 51, and the description thereof is omitted.
  • the luminance intra prediction parameter decoding unit 3042 includes a list derivation unit 5101 and a parameter decoding unit 5202.
  • the list deriving unit 5101 receives the supply of the prediction parameters stored in the prediction parameter memory 307.
  • the list deriving unit 5101 supplies the parameter decoding unit 5202 with the smode list smodeList.
  • the parameter decoding unit 5202 supplies the above-described luminance prediction mode IntraPredModeY to the intra predicted image generation unit 310.
  • the intra prediction modes stored in the MPM candidate list are ordered by priority (appearance frequency).
  • the conventional rem_non_selected_mode is numbered in order from the intra prediction mode from the intra prediction mode 2 in the lower left direction to the intra prediction mode 66 in the upper right direction, excluding MPM and rem_selected_mode.
  • FIG. 39 is a graph showing the appearance frequency of rem_non_selected_mode (0 to 44).
  • the dotted line is the conventional rem_non_selected_mode
  • the solid line is the rem_non_selected_mode rearranged (sorted) based on the distance from the MPM closest to each intra prediction mode.
  • rem_non_selected_mode is numbered regardless of the appearance frequency, but the appearance frequency is biased.
  • the rem_non_selected_mode used in the first to third embodiments is variable-length coded, and by assigning a code having a high appearance frequency to a short code, the amount of code assigned to rem_non_selected_mode can be reduced and coding efficiency can be improved.
  • FIG. 40 shows a flowchart in which the list deriving unit 5101 rearranges the intra prediction modes categorized into rem_non_selected_mode and stores them in the smode list based on the distance from the MPM closest to each intra prediction mode.
  • the list deriving unit 5101 calculates the distance between the intra prediction mode categorized as rem_non_selected_mode and the MPM closest thereto.
  • the sorted rem_non_selected_mode is sequentially stored in the smode list after storing the MPM from the calculated intra prediction mode with a small distance.
  • MPM is ⁇ 49,23,0,1,2,18 ⁇ and rem_selected_mode is ⁇ 3,7,11,15,20,25,29,33,37,41,45,50,54,58,
  • the distance between the intra prediction mode and the nearest MPM and the intra prediction mode categorized in rem_non_selected_mode are assigned to the rem_non_selected_mode number in order from the intra prediction mode with the smallest distance to the MPM. It is a table.
  • FIG. 42 shows the result of storing the intra prediction modes indicated by the rem_non_selected_mode numbers associated in FIG. 41 in the smode list in order from the smallest number.
  • smode list numbers 7, 8, 9,... correspond to rem_non_selected_mode numbers 1, 2, 3,.
  • the intra prediction modes categorized in rem_selected_mode and their numbers are also shown in FIG.
  • FIG. 43 is an example showing a code of a position i in the intra prediction mode on the list.
  • the code length is the first M1 of the smode list (called the first smode), the rem_selected_mode list (0 to 15), and the remaining (N-2 P -M1) of the smode list (called the second smode). It increases in order.
  • the smode having a shorter code length than rem_selected_mode is referred to as a first smode
  • the smode having a longer code length than rem_selected_mode is referred to as a second smode.
  • These are intra prediction modes with a low appearance frequency in the smode list, for example, smode 25 to 50 (corresponding intra prediction modes are 53 to 36) in the example of FIG.
  • the list deriving unit 5101 sorts rem_non_selected_mode and stores them in the smode list in order from the intra prediction mode expected to have a high appearance frequency. Accordingly, since a short code can be assigned to the intra prediction mode having a high appearance frequency even in rem_non_selected_mode, the coding efficiency can be improved.
  • the smode list is created based on the distance between the intra prediction mode and the nearest MPM.
  • MPM ⁇ 1 used when creating the MPM candidate list (extended derived mode)
  • the smode list in FIG. 42 can be paraphrased as storing the extended derivative mode MPM ⁇ ⁇ after the adjacent mode and the plane mode. That is, the smode list can be created without using the concept of rem_non_selected_mode.
  • FIG. 44 is an example in which the smode list of FIG. 42 is expressed as an extended derivation mode.
  • FIG. 45 is an example of storing in the smode list in order from the intra prediction mode with the smallest distance to the MPM regardless of rem_selected_mode and rem_non_selected_mode in FIG.
  • Specific code syntax can be expressed using any of FIGS. 22, 23, and 32.
  • FIG. 46 is a flowchart for explaining the operation in which the list deriving unit 5101 creates the smode list.
  • the list deriving unit 5101 calculates a distance from the MPM for intra prediction modes other than the MPM.
  • the non-MPM intra prediction modes sorted based on the distance from the MPM are sequentially stored in the smode list.
  • the object of the variable length coding may be a 2 P number of intra prediction modes immediately after the MPM, may be 2 P number of intra prediction modes from the q away after MPM.
  • the list deriving unit 5101 may create an smode list without calculating the distance between the intra prediction mode and the MPM. Specifically, for each MPM, ⁇ 1, ⁇ 2, ⁇ 3,..., ⁇ N intra prediction modes are stored in the smode list. At this time, the intra prediction modes already stored in the smode list are not stored.
  • the data may be stored in the order of + ⁇ and ⁇ , or may be stored in the order of ⁇ and + ⁇ . This method also does not require sorting of intra prediction modes.
  • intra prediction modes other than MPM can also be encoded based on the probability of occurrence by sorting based on the distance from MPM, thereby improving the encoding efficiency.
  • processing is performed by not distinguishing whether or not it is selected_mode. Can be simplified.
  • the prediction accuracy can be improved by increasing the number of direction predictions.
  • prediction accuracy does not improve even if the intra prediction mode is increased. Therefore, in the present embodiment, the coding efficiency is improved by making the number of non-MPM intra prediction modes variable according to the size and quantization width of the CU and PU.
  • the syntax for changing the number of non-MPM intra prediction modes according to the block size and quantization width is shown below.
  • delta_alpha is the increment of the parameter ⁇ in the extended derivation mode described in the fifth embodiment.
  • P is the number of bits of the fixed-length code.
  • delta_alpha When delta_alpha is 1, MPM ⁇ 1, ⁇ 2, ⁇ 3,..., ⁇ N intra prediction modes are stored in the smode list, and when delta_alpha is 2, MPM ⁇ 2, ⁇ 4, ⁇ 6, ⁇ Store the 2xN intra prediction mode in the smode list. Also, when deriving the distance to the MPM, if the delta_alpha is 1, the intra prediction modes with the distance to the MPM of 1, 2, 3,..., N are stored in the smode list, and the delta_alpha is 2. In this case, the intra prediction modes whose distance from the MPM is 2, 4, 6,..., 2 ⁇ N are stored in the smode list.
  • FIG. 44 shows an example in which selected_mode and non-selected_mode are managed in separate lists.
  • the intra prediction mode is assigned to 16 of all rem_selected_modes in FIG.
  • rem_selected_mode used regardless of the size of the CU or PU and the quantization width QP is indicated by a solid line in FIG. 47, and is not used when the CU or PU is a small size or the quantization width QP is high.
  • rem_selected_mode is indicated by a broken line.
  • the number of rem_ selected_mode can be reduced according to the block size or quantization width of the CU or PU. In this case, the number of rem_ selected_mode in the fourth and fifth embodiments is halved.
  • the number is controlled separately for rem_non_selected_mode and rem_selected_mode, but the number may be controlled together.
  • FIG. 48 is a code example in which the number of intra prediction modes is reduced to half.
  • the MPMs in FIG. 48 are the top six MPMs in the smode list.
  • the smode list can be applied to FIG.
  • the MPMs in FIG. 48 are the top six MPMs in the smode list.
  • the fixed-length codes in FIG. 48 are even-numbered eight out of the intra prediction modes described in the rem_selected_mode list in FIG.
  • FIG. 49 is a flowchart illustrating an operation in which the list deriving unit 5101, the entropy encoding unit 104, and the entropy decoding unit 301 change the number of intra prediction modes depending on the size of the CU or PU.
  • the list deriving unit 5101 initializes ⁇ increments delta_alpha and P.
  • the ⁇ increments delta_alpha and P are reset.
  • an smode list is created using the set delta_alpha and P. Specifically, the method described in Embodiment 4 or 5 is used.
  • the entropy encoding unit 104 and the entropy decoding unit 301 encode / decode the intra prediction mode using the smode list.
  • FIG. 50 is a flowchart illustrating an operation in which the list deriving unit 5101, the entropy encoding unit 104, and the entropy decoding unit 301 change the number of intra prediction modes depending on the quantization width of the CU or PU.
  • the list deriving unit 5101 initializes the ⁇ increments delta_alpha and P.
  • ⁇ increments delta_alpha and P are reset.
  • an smode list is created using the set delta_alpha and P. Specifically, the method described in Embodiment 4 or 5 is used.
  • the entropy encoding unit 104 and the entropy decoding unit 301 encode / decode the intra prediction mode using the smode list.
  • a part of the image encoding device 11 and the image decoding device 31 in the above-described embodiment for example, the entropy decoding unit 301, the prediction parameter decoding unit 302, the loop filter 305, the predicted image generation unit 308, the inverse quantization / inverse DCT.
  • the prediction parameter encoding unit 111 and blocks included in each unit may be realized by a computer.
  • the program for realizing the control function may be recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium may be read into a computer system and executed.
  • the “computer system” is a computer system built in either the image encoding device 11 or the image decoding device 31 and includes hardware such as an OS and peripheral devices.
  • the “computer-readable recording medium” refers to a storage device such as a portable medium such as a flexible disk, a magneto-optical disk, a ROM, a CD-ROM, or a hard disk built in a computer system.
  • the “computer-readable recording medium” is a medium that dynamically holds a program for a short time, such as a communication line when transmitting a program via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line,
  • a volatile memory inside a computer system serving as a server or a client may be included and a program that holds a program for a certain period of time.
  • the program may be a program for realizing a part of the above-described functions, or may be a program that can realize the above-described functions in combination with a program already recorded in a computer system.
  • part or all of the image encoding device 11 and the image decoding device 31 in the above-described embodiment may be realized as an integrated circuit such as an LSI (Large Scale Integration).
  • LSI Large Scale Integration
  • Each functional block of the image encoding device 11 and the image decoding device 31 may be individually made into a processor, or a part or all of them may be integrated into a processor.
  • the method of circuit integration is not limited to LSI, and may be realized by a dedicated circuit or a general-purpose processor. Further, in the case where an integrated circuit technology that replaces LSI appears due to progress in semiconductor technology, an integrated circuit based on the technology may be used.
  • the image encoding device 11 and the image decoding device 31 described above can be used by being mounted on various devices that perform transmission, reception, recording, and reproduction of moving images.
  • the moving image may be a natural moving image captured by a camera or the like, or an artificial moving image (including CG and GUI) generated by a computer or the like.
  • the image encoding device 11 and the image decoding device 31 described above can be used for transmission and reception of moving images.
  • FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a transmission device PROD_A in which the image encoding device 11 is mounted.
  • the transmission apparatus PROD_A modulates a carrier wave with an encoding unit PROD_A1 that obtains encoded data by encoding a moving image, and with the encoded data obtained by the encoding unit PROD_A1.
  • a modulation unit PROD_A2 that obtains a modulation signal and a transmission unit PROD_A3 that transmits the modulation signal obtained by the modulation unit PROD_A2 are provided.
  • the above-described image encoding device 11 is used as the encoding unit PROD_A1.
  • Transmission device PROD_A as a source of moving images to be input to the encoding unit PROD_A1, a camera PROD_A4 that captures moving images, a recording medium PROD_A5 that records moving images, an input terminal PROD_A6 for inputting moving images from the outside, and An image processing unit A7 that generates or processes an image may be further provided.
  • FIG. 8A illustrates a configuration in which the transmission apparatus PROD_A includes all of these, but some of them may be omitted.
  • the recording medium PROD_A5 may be a recording of a non-encoded moving image, or a recording of a moving image encoded by a recording encoding scheme different from the transmission encoding scheme. It may be a thing. In the latter case, a decoding unit (not shown) for decoding the encoded data read from the recording medium PROD_A5 in accordance with the recording encoding method may be interposed between the recording medium PROD_A5 and the encoding unit PROD_A1.
  • FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a receiving device PROD_B in which the image decoding device 31 is mounted.
  • the receiving device PROD_B includes a receiving unit PROD_B1 that receives the modulated signal, a demodulating unit PROD_B2 that obtains encoded data by demodulating the modulated signal received by the receiving unit PROD_B1, and a demodulator.
  • a decoding unit PROD_B3 that obtains a moving image by decoding the encoded data obtained by the unit PROD_B2.
  • the above-described image decoding device 31 is used as the decoding unit PROD_B3.
  • the receiving device PROD_B is a display destination PROD_B4 that displays a moving image, a recording medium PROD_B5 that records a moving image, and an output terminal that outputs the moving image to the outside as a destination of the moving image output by the decoding unit PROD_B3 PROD_B6 may be further provided.
  • FIG. 8B illustrates a configuration in which all of these are provided in the receiving device PROD_B, but some of them may be omitted.
  • the recording medium PROD_B5 may be used for recording a non-encoded moving image, or is encoded using a recording encoding method different from the transmission encoding method. May be. In the latter case, an encoding unit (not shown) for encoding the moving image acquired from the decoding unit PROD_B3 according to the recording encoding method may be interposed between the decoding unit PROD_B3 and the recording medium PROD_B5.
  • the transmission medium for transmitting the modulation signal may be wireless or wired.
  • the transmission mode for transmitting the modulated signal may be broadcasting (here, a transmission mode in which the transmission destination is not specified in advance) or communication (here, transmission in which the transmission destination is specified in advance). Refers to the embodiment). That is, the transmission of the modulation signal may be realized by any of wireless broadcasting, wired broadcasting, wireless communication, and wired communication.
  • a terrestrial digital broadcast broadcasting station (broadcasting equipment, etc.) / Receiving station (such as a television receiver) is an example of a transmitting device PROD_A / receiving device PROD_B that transmits and receives a modulated signal by wireless broadcasting.
  • a broadcasting station (such as broadcasting equipment) / receiving station (such as a television receiver) of cable television broadcasting is an example of a transmitting device PROD_A / receiving device PROD_B that transmits and receives a modulated signal by cable broadcasting.
  • a server workstation, etc.
  • Client television receiver, personal computer, smartphone, etc.
  • VOD Video On Demand
  • video sharing service using the Internet is a transmission device that transmits and receives modulated signals via communication.
  • PROD_A / receiving device PROD_B normally, either a wireless or wired transmission medium is used in a LAN, and a wired transmission medium is used in a WAN.
  • the personal computer includes a desktop PC, a laptop PC, and a tablet PC.
  • the smartphone also includes a multi-function mobile phone terminal.
  • the video sharing service client has a function of encoding a moving image captured by the camera and uploading it to the server. That is, the client of the video sharing service functions as both the transmission device PROD_A and the reception device PROD_B.
  • FIG. 9A is a block diagram showing a configuration of a recording apparatus PROD_C in which the above-described image encoding device 11 is mounted.
  • the recording apparatus PROD_C includes an encoding unit PROD_C1 that obtains encoded data by encoding a moving image, and the encoded data obtained by the encoding unit PROD_C1 on a recording medium PROD_M.
  • the above-described image encoding device 11 is used as the encoding unit PROD_C1.
  • the recording medium PROD_M may be of a type built into the recording device PROD_C, such as (1) HDD (Hard Disk Drive) or SSD (Solid State Drive), or (2) SD memory. It may be of the type connected to the recording device PROD_C, such as a card or USB (Universal Serial Bus) flash memory, or (3) DVD (Digital Versatile Disc) or BD (Blu-ray Disc: registration) Or a drive device (not shown) built in the recording device PROD_C.
  • HDD Hard Disk Drive
  • SSD Solid State Drive
  • SD memory such as a card or USB (Universal Serial Bus) flash memory, or (3) DVD (Digital Versatile Disc) or BD (Blu-ray Disc: registration) Or a drive device (not shown) built in the recording device PROD_C.
  • the recording device PROD_C is a camera PROD_C3 that captures moving images as a source of moving images to be input to the encoding unit PROD_C1, an input terminal PROD_C4 for inputting moving images from the outside, and a reception for receiving moving images
  • a unit PROD_C5 and an image processing unit PROD_C6 for generating or processing an image may be further provided.
  • FIG. 9A illustrates a configuration in which the recording apparatus PROD_C includes all of these, but some of them may be omitted.
  • the receiving unit PROD_C5 may receive a non-encoded moving image, or may receive encoded data encoded by a transmission encoding scheme different from the recording encoding scheme. You may do. In the latter case, a transmission decoding unit (not shown) that decodes encoded data encoded by the transmission encoding method may be interposed between the reception unit PROD_C5 and the encoding unit PROD_C1.
  • Examples of such a recording device PROD_C include a DVD recorder, a BD recorder, an HDD (Hard Disk Drive) recorder, and the like (in this case, the input terminal PROD_C4 or the receiver PROD_C5 is a main source of moving images). .
  • a camcorder in this case, the camera PROD_C3 is a main source of moving images
  • a personal computer in this case, the receiving unit PROD_C5 or the image processing unit C6 is a main source of moving images
  • a smartphone this In this case, the camera PROD_C3 or the receiving unit PROD_C5 is a main source of moving images).
  • FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a playback device PROD_D equipped with the image decoding device 31 described above.
  • the playback device PROD_D reads a moving image by decoding a read unit PROD_D1 that reads encoded data written to the recording medium PROD_M and a read unit PROD_D1 that reads the encoded data. And a decoding unit PROD_D2 to obtain.
  • the above-described image decoding device 31 is used as the decoding unit PROD_D2.
  • the recording medium PROD_M may be of the type built into the playback device PROD_D, such as (1) HDD or SSD, or (2) such as an SD memory card or USB flash memory. It may be of the type connected to the playback device PROD_D, or (3) may be loaded into a drive device (not shown) built in the playback device PROD_D, such as a DVD or BD. Good.
  • the playback device PROD_D has a display PROD_D3 for displaying a moving image, an output terminal PROD_D4 for outputting the moving image to the outside, and a transmitting unit for transmitting the moving image, as a supply destination of the moving image output by the decoding unit PROD_D2.
  • PROD_D5 may be further provided.
  • FIG. 9B illustrates a configuration in which the playback apparatus PROD_D includes all of these, but some of them may be omitted.
  • the transmission unit PROD_D5 may transmit a non-encoded moving image, or transmits encoded data encoded by a transmission encoding scheme different from the recording encoding scheme. You may do. In the latter case, it is preferable to interpose an encoding unit (not shown) that encodes a moving image using a transmission encoding method between the decoding unit PROD_D2 and the transmission unit PROD_D5.
  • Examples of such a playback device PROD_D include a DVD player, a BD player, and an HDD player (in this case, an output terminal PROD_D4 to which a television receiver or the like is connected is a main moving image supply destination).
  • a television receiver in this case, the display PROD_D3 is a main supply destination of moving images
  • a digital signage also referred to as an electronic signboard or an electronic bulletin board
  • the display PROD_D3 or the transmission unit PROD_D5 is the main supply of moving images.
  • Display PROD_D3 or transmission unit PROD_D5 is video
  • a smartphone which is a main image supply destination
  • a smartphone in this case, the display PROD_D3 or the transmission unit PROD_D5 is a main moving image supply destination
  • the like are also examples of such a playback device PROD_D.
  • the blocks of the image decoding device 31 and the image encoding device 11 described above may be realized in hardware by a logic circuit formed on an integrated circuit (IC chip), or may be a CPU (Central Processing Unit). You may implement
  • IC chip integrated circuit
  • CPU Central Processing Unit
  • each device includes a CPU that executes instructions of a program that realizes each function, a ROM (Read (Memory) that stores the program, a RAM (RandomAccess Memory) that expands the program, the program, and various data
  • a storage device such as a memory for storing the.
  • An object of the embodiment of the present invention is to record a program code (execution format program, intermediate code program, source program) of the control program for each device, which is software that realizes the functions described above, in a computer-readable manner. This can also be achieved by supplying a medium to each of the above devices, and reading and executing the program code recorded on the recording medium by the computer (or CPU or MPU).
  • Examples of the recording medium include tapes such as magnetic tapes and cassette tapes, magnetic disks such as floppy (registered trademark) disks / hard disks, CD-ROMs (Compact Disc-Read-Only Memory) / MO discs (Magneto-Optical discs).
  • tapes such as magnetic tapes and cassette tapes
  • magnetic disks such as floppy (registered trademark) disks / hard disks
  • CD-ROMs Compact Disc-Read-Only Memory
  • MO discs Magnetic-Optical discs
  • IC cards including memory cards
  • Cards such as optical cards
  • each device may be configured to be connectable to a communication network, and the program code may be supplied via the communication network.
  • the communication network is not particularly limited as long as it can transmit the program code.
  • Internet intranet, extranet, LAN (Local Area Network), ISDN (Integrated Services Digital Network), VAN (Value-Added Network), CATV (Community Area Antenna / television / Cable Television), Virtual Private Network (Virtual Private Network) Network), telephone line network, mobile communication network, satellite communication network, and the like.
  • the transmission medium constituting the communication network may be any medium that can transmit the program code, and is not limited to a specific configuration or type.
  • IEEE Institute of Electrical and Electronic Engineers 1394, USB, power line carrier, cable TV line, telephone line, ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) line, etc. wired such as IrDA (Infrared Data Association) and remote control , BlueTooth (registered trademark), IEEE802.11 wireless, HDR (High Data Rate), NFC (Near Field Communication), DLNA (Digital Living Network Alliance: registered trademark), mobile phone network, satellite line, terrestrial digital broadcasting network, etc. It can also be used wirelessly.
  • the embodiment of the present invention can also be realized in the form of a computer data signal embedded in a carrier wave in which the program code is embodied by electronic transmission.
  • Embodiments of the present invention can be preferably applied to an image decoding apparatus that decodes encoded data in which image data is encoded, and an image encoding apparatus that generates encoded data in which image data is encoded. it can. Further, the present invention can be suitably applied to the data structure of encoded data generated by an image encoding device and referenced by the image decoding device.
  • Image Coding Device 31 Image Decoding Device 1131 Intra Prediction Parameter Coding Control Unit 3041 Intra Prediction Parameter Decoding Control Unit 5101 List Deriving Unit 5102 Parameter Deriving Unit 5202 Parameter Decoding Unit

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Abstract

ピクチャ分割により得られるCUのイントラ予測の符号化効率を向上させる。イントラ予測モードの推定に用いるリストの導出方法や、イントラ予測モードをエントロピー符号化する時のバイナリゼーション方法を、イントラ予測モードの種類や発生頻度をふまえて変更することで、符号化効率を向上させる。

Description

エントロピー復号装置、エントロピー符号化装置、画像復号装置および画像符号化装置
　本発明の実施形態は、エントロピー復号装置、エントロピー符号化装置、画像復号装置および画像符号化装置に関する。
　動画像を効率的に伝送または記録するために、動画像を符号化することによって符号化データを生成する画像符号化装置、および、当該符号化データを復号することによって復号画像を生成する画像復号装置が用いられている。
　具体的な動画像符号化方式としては、例えば、H.264/AVCやHEVC（High-Efficiency Video Coding）にて提案されている方式などが挙げられる。
　このような動画像符号化方式においては、動画像を構成する画像（ピクチャ）は、画像を分割することにより得られるスライス、スライスを分割することにより得られる符号化単位（符号化ユニット（Coding Unit：CU）と呼ばれることもある）、および、符号化単位を分割することより得られるブロックである予測ユニット（PU）、変換ユニット（TU）からなる階層構造により管理され、CUごとに符号化／復号される。
　また、このような動画像符号化方式においては、通常、入力画像を符号化／復号することによって得られる局所復号画像に基づいて予測画像が生成され、当該予測画像を入力画像（原画像）から減算して得られる予測残差（「差分画像」または「残差画像」と呼ぶこともある）が符号化される。予測画像の生成方法としては、画面間予測（インター予測）、および、画面内予測（イントラ予測）が挙げられる。
　また、近年の動画像符号化および復号の技術として非特許文献１が挙げられる。
　さらに、近年では、スライスを構成する符号化ツリーユニット（CTU:Coding Tree Unit）の分割方式として、CTUを、４分木（quad tree）分割するQT分割に加えて、２分木（binary tree）分割するBT分割が導入されている。このBT分割には水平分割と垂直分割とが含まれる。
　以上のとおり、QT分割に加えてBT分割を行うQTBT分割では、CU形状の種類が従来よりも大幅に増加する。それゆえ、従来とは異なる、様々なブロック形状やその組み合わせが生じ、イントラ予測モードの種類が増加し、その発生頻度も従来とは異なっていた。
"Algorithm Description of Joint Exploration Test Model 2", JVET-B1002, Joint Video Exploration Team (JVET) of ITU-T SG 16 WP 3 and ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11, 20-26 February 2016
　QTBT分割では、正方形；縦長(1:2, 1:4, 1:8など)；横長(2:1, 4:1, 8:1など)、様々な形状（縦横比）のCUが発生しうる。合わせてCUの予測に用いるイントラ予測モードもHEVCの34種類から67種類へと増えている。これに伴い、各イントラ予測モードの発生頻度も従来とは異なってきているが、イントラ予測モードの推定やエントロピー符号化についてはまだ十分考慮されておらず、符号化効率に改善の余地がある。イントラ予測モードの推定に用いるリストの導出方法や、イントラ予測モードをエントロピー符号化/復号する時のバイナリゼーションを、より予測モードの発生頻度を考慮したものにすることで、イントラ予測モードの符号化に必要な符号量を削減することができる。
　そこで、本発明の一態様はイントラ予測モードの符号量を削減することで、符号化効率を従来よりも向上させることを目的とする。
　本発明の一態様に係るエントロピー符号化装置は、対象ブロックのイントラ予測に用いるイントラ予測モードをエントロピー符号化するエントロピー符号化装置であって、イントラ予測モードは可変長符号を用いる第１のイントラ予測モードと、固定長符号を用いる第２のイントラ予測モードに分類されており、対象イントラ予測モードが第１のイントラ予測モードと第２のイントラ予測モードのどちらであるかを示すフラグを符号化する手段と、第１のイントラ予測モードは、第１の予測モードを符号化するか、あるいはプリフィックスを符号化した後、第１の予測モードを符号化するかのいずれかで符号化する手段と、第２のイントラ予測モードは固定長符号化する手段とを備える。
　本発明の一態様に係るエントロピー復号装置は、対象ブロックのイントラ予測に用いるイントラ予測モードをエントロピー復号するエントロピー復号装置であって、イントラ予測モードは可変長符号を用いる第１のイントラ予測モードと、固定長符号を用いる第２のイントラ予測モードに分類されており、対象イントラ予測モードが第１のイントラ予測モードと第２のイントラ予測モードのどちらであるかを示すフラグを復号する手段と、第１のイントラ予測モードは、プリフィックスを復号せずに第１の予測モードを復号するか、あるいはプリフィックスを復号した後、第１の予測モードを復号するかのいずれかで復号する手段と、第２のイントラ予測モードは固定長復号する手段とを備える。
　本発明に係る各態様によれば、QTBT分割などのピクチャの分割により得られるCUのイントラ予測の符号化効率を従来よりも向上させることができる。
実施形態１に係る画像伝送システムの構成を示す概略図である。 実施形態１に係る符号化ストリームのデータの階層構造を示す図である。 PU分割モードのパターンを示す図である。（ａ）～（ｈ）は、それぞれ、PU分割モードが、2Nx2N、2NxN、2NxnU、2NxnD、Nx2N、nLx2N、nRx2N、および、NxNの場合のパーティション形状について示している。 参照ピクチャおよび参照ピクチャリストの一例を示す概念図である。 実施形態１に係る画像復号装置の構成を示すブロック図である。 実施形態１に係る画像符号化装置の構成を示すブロック図である。 実施形態１に係る画像符号化装置のインター予測画像生成部の構成を示す概略図である。 実施形態１に係る画像符号化装置を搭載した送信装置、および、画像復号装置を搭載した受信装置の構成について示した図である。（ａ）は、画像符号化装置を搭載した送信装置を示しており、（ｂ）は、画像復号装置を搭載した受信装置を示している。 実施形態１に係る画像符号化装置を搭載した記録装置、および、画像復号装置を搭載した再生装置の構成について示した図である。（ａ）は、画像符号化装置を搭載した記録装置を示しており、（ｂ）は、画像復号装置を搭載した再生装置を示している。 実施形態１に係るQTBT分割により得られるCUの形状を示す概略図である。 図５に示す画像復号装置の予測パラメータ復号部の動作を示すフローチャートである。 図１１に示す予測パラメータ復号部の動作が含む一ステップにおいて用いられるイントラ予測モードの種類（モード番号）を示す概略図である。 図５に示す画像復号装置の予測パラメータ復号部が用いるCUのシンタックスを示す概略図である。 図１３に示すCUのシンタックスにおけるイントラ予測パラメータを示す概略図である。 図６に示す画像符号化装置の予測パラメータ符号化部のイントラ予測パラメータ符号化部の構成を示す概略図である。 図５に示す画像復号装置の予測パラメータ復号部のイントラ予測パラメータ復号部の構成を示す概略図である。 図１５に示すイントラ予測パラメータ符号化部における、および図１６に示すイントラ予測パラメータ復号部における、MPM候補リスト導出部がMPM候補リストに追加するときの予測モードの順序を示す概略図である。 図１５に示すイントラ予測パラメータ符号化部における、および図１６に示すイントラ予測パラメータ復号部における、MPM候補リスト導出部が、MPM候補リストを導出する動作を示すフローチャートである。 図１８に示す動作の一ステップの詳細を示すフローチャートである。 図１８に示す動作の一ステップの詳細を示すフローチャートである。 図１８に示す動作の一ステップの詳細を示すフローチャートである。 イントラ予測モードをMPM、rem_selected_mode、rem_non_selected_modeにカテゴライズして符号化する時の符号表である。 truncated rice（TR）符号表である。 符号長Pビットの固定長符号表である。 可変長符号表の一例である。 イントラ予測モードの中でMPMの占める割合を表すグラフである。 本願の実施形態１の符号表の一例である。 smodeリストの作成方法の一例を示すフローチャートである。 イントラ予測モードをsmodeとrem_selected_modeにカテゴライズした時のリストである。 プリフィックスの符号表である。 本願の実施形態１に示す動作の一ステップの詳細を示すフローチャートである。 本願の実施形態２の符号表の一例である。 本願の実施形態２に示す動作の一ステップの詳細を示すフローチャートである。 本願の実施形態３の符号表の一例である。 本願の実施形態３で用いる可変長符号表の一例である。 本願の実施形態３で用いる可変長符号表の別の一例である。 本願の実施形態３に示す動作の一ステップの詳細を示すフローチャートである。 従来の方法を用いた時の符号長と本願の実施形態３を用いた時の符号長の期待値を比較した表である。 イントラ予測モードの中でREMの占める割合を表すグラフである。 本願の実施形態４に示す動作の一ステップの詳細を示すフローチャートである。 MPMとの距離に基づいて、イントラ予測モードをrem_selected_modeとrem_non_selected_modeに対応させたリストである。 本願の実施形態４のsmodeリスト、およびrem_selected_modeリストである。 本願の実施形態４の符号表の一例である。 本願の実施形態５のsmodeリスト、およびrem_selected_modeリストである。 本願の実施形態５の別のsmodeリストである。 本願の実施形態５に示す動作の一ステップの詳細を示すフローチャートである。 本願の実施形態６で用いられるイントラ予測モードの種類（モード番号）を示す概略図である。 本願の実施形態６の符号表の一例である。 本願の実施形態６に示す動作の一ステップの詳細を示すフローチャートである。 本願の実施形態６に示す別の動作の一ステップの詳細を示すフローチャートである。 図６に示す画像符号化装置の予測パラメータ符号化部のイントラ予測パラメータ符号化部の構成を示す概略図である。 図５に示す画像復号装置の予測パラメータ復号部のイントラ予測パラメータ復号部の構成を示す概略図である。 図１６に示すエントロピー復号部の符号化データの先読みの詳細を示すフローチャートである。 本願のrem_selected_mode、rem_non_selected_mode、RemIntraPredModeとの対応を示す一例である。 本願のMPM候補、RemIntraPredMode、rem_selected_mode、rem_non_selected_modeとの関係を示す一例である。 本願の色差の予測モードリストの導出方法を説明する一例である。
　〔実施形態１〕
　以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
　図１は、本実施形態に係る画像伝送システム１の構成を示す概略図である。
　画像伝送システム１は、符号化対象画像を符号化した符号を伝送し、伝送された符号を復号し画像を表示するシステムである。画像伝送システム１は、画像符号化装置１１、ネットワーク２１、画像復号装置３１および画像表示装置４１を含んで構成される。
　画像符号化装置１１には、単一レイヤもしくは複数レイヤの画像を示す画像Ｔが入力される。レイヤとは、ある時間を構成するピクチャが１つ以上ある場合に、複数のピクチャを区別するために用いられる概念である。たとえば、同一ピクチャを、画質や解像度の異なる複数のレイヤで符号化するとスケーラブル符号化になり、異なる視点のピクチャを複数のレイヤで符号化するとビュースケーラブル符号化となる。複数のレイヤのピクチャ間で予測（インターレイヤ予測、インタービュー予測）を行う場合には、符号化効率が大きく向上する。また予測を行わない場合（サイマルキャスト）の場合にも、符号化データをまとめることができる。
　ネットワーク２１は、画像符号化装置１１が生成した符号化ストリームＴｅを画像復号装置３１に伝送する。ネットワーク２１は、インターネット（internet）、広域ネットワーク（WAN:Wide Area Network）、小規模ネットワーク（LAN:Local Area Network）またはこれらの組み合わせである。ネットワーク２１は、必ずしも双方向の通信網に限らず、地上デジタル放送、衛星放送等の放送波を伝送する一方向の通信網であっても良い。また、ネットワーク２１は、DVD（Digital Versatile Disc）、BD（Blue-ray Disc）等の符号化ストリームTeを記録した記憶媒体で代替されても良い。
　画像復号装置３１は、ネットワーク２１が伝送した符号化ストリームTeのそれぞれを復号し、それぞれ復号した１または複数の復号画像Tdを生成する。
　画像表示装置４１は、画像復号装置３１が生成した１または複数の復号画像Tdの全部または一部を表示する。画像表示装置４１は、例えば、液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（Electro-luminescence）ディスプレイ等の表示デバイスを備える。また、空間スケーラブル符号化、ＳＮＲスケーラブル符号化では、画像復号装置３１、画像表示装置４１が高い処理能力を有する場合には、画質の高い拡張レイヤ画像を表示し、より低い処理能力しか有しない場合には、拡張レイヤほど高い処理能力、表示能力を必要としないベースレイヤ画像を表示する。
　　＜演算子＞
　本明細書で用いる演算子を以下に記載する。
　>>は右ビットシフト、<<は左ビットシフト、&はビットワイズAND、|はビットワイズOR、|=は別の条件との和演算（OR）である。
　x ? y : zは、xが真（0以外）の場合にy、xが偽（0）の場合にzをとる３項演算子である。
　Clip3(a, b, c) は、cをa以上b以下の値にクリップする関数であり、c<aの場合にはaを返し、c>bの場合にはbを返し、その他の場合にはcを返す関数である（ただし、a<=b）。
　　＜符号化ストリームTeの構造＞
　本実施形態に係る画像符号化装置１１および画像復号装置３１の詳細な説明に先立って、画像符号化装置１１によって生成され、画像復号装置３１によって復号される符号化ストリームTeのデータ構造について説明する。
　図２は、符号化ストリームTeにおけるデータの階層構造を示す図である。符号化ストリームTeは、例示的に、シーケンス、およびシーケンスを構成する複数のピクチャを含む。図２の（ａ）～（ｆ）は、それぞれ、シーケンスSEQを既定する符号化ビデオシーケンス、ピクチャPICTを規定する符号化ピクチャ、スライスSを規定する符号化スライス、スライスデータを規定する符号化スライスデータ、符号化スライスデータに含まれる符号化ツリーユニット、符号化ツリーユニットに含まれる符号化ユニット（Coding Unit；CU）を示す図である。
　　（符号化ビデオシーケンス）
　符号化ビデオシーケンスでは、処理対象のシーケンスSEQを復号するために画像復号装置３１が参照するデータの集合が規定されている。シーケンスSEQは、図２の（ａ）に示すように、ビデオパラメータセット（Video Parameter Set）、シーケンスパラメータセットSPS（Sequence Parameter Set）、ピクチャパラメータセットPPS（Picture Parameter Set）、ピクチャPICT、および、付加拡張情報SEI（Supplemental Enhancement Information）を含んでいる。ここで＃の後に示される値はレイヤIDを示す。図２では、#0と#1すなわちレイヤ０とレイヤ１の符号化データが存在する例を示すが、レイヤの種類およびレイヤの数はこれによらない。
　ビデオパラメータセットVPSは、複数のレイヤから構成されている動画像において、複数の動画像に共通する符号化パラメータの集合および動画像に含まれる複数のレイヤおよび個々のレイヤに関連する符号化パラメータの集合が規定されている。
　シーケンスパラメータセットSPSでは、対象シーケンスを復号するために画像復号装置３１が参照する符号化パラメータの集合が規定されている。例えば、ピクチャの幅や高さが規定される。なお、SPSは複数存在してもよい。その場合、PPSから複数のSPSの何れかを選択する。
　ピクチャパラメータセットPPSでは、対象シーケンス内の各ピクチャを復号するために画像復号装置３１が参照する符号化パラメータの集合が規定されている。例えば、ピクチャの復号に用いられる量子化幅の基準値（pic_init_qp_minus26）や重み付き予測の適用を示すフラグ（weighted_pred_flag）が含まれる。なお、PPSは複数存在してもよい。その場合、対象シーケンス内の各ピクチャから複数のPPSの何れかを選択する。
　　（符号化ピクチャ）
　符号化ピクチャでは、処理対象のピクチャPICTを復号するために画像復号装置３１が参照するデータの集合が規定されている。ピクチャPICTは、図２の（ｂ）に示すように、スライスS0～SNS-1を含んでいる（ＮＳはピクチャPICTに含まれるスライスの総数）。
　なお、以下、スライスS0～SNS-1のそれぞれを区別する必要が無い場合、符号の添え字を省略して記述することがある。また、以下に説明する符号化ストリームTeに含まれるデータであって、添え字を付している他のデータについても同様である。
　　（符号化スライス）
　符号化スライスでは、処理対象のスライスSを復号するために画像復号装置３１が参照するデータの集合が規定されている。スライスSは、図２の（ｃ）に示すように、スライスヘッダSH、および、スライスデータSDATAを含んでいる。
　スライスヘッダSHには、対象スライスの復号方法を決定するために画像復号装置３１が参照する符号化パラメータ群が含まれる。スライスタイプを指定するスライスタイプ指定情報（slice_type）は、スライスヘッダSHに含まれる符号化パラメータの一例である。
　スライスタイプ指定情報により指定可能なスライスタイプとしては、（１）符号化の際にイントラ予測のみを用いるＩスライス、（２）符号化の際に単方向予測、または、イントラ予測を用いるＰスライス、（３）符号化の際に単方向予測、双方向予測、または、イントラ予測を用いるＢスライスなどが挙げられる。
　なお、スライスヘッダSHには、前記符号化ビデオシーケンスに含まれる、ピクチャパラメータセットPPSへの参照（pic_parameter_set_id）を含んでいても良い。
　　（符号化スライスデータ）
　符号化スライスデータでは、処理対象のスライスデータSDATAを復号するために画像復号装置３１が参照するデータの集合が規定されている。スライスデータSDATAは、図２の（ｄ）に示すように、符号化ツリーユニット（CTU:Coding Tree Unit）を含んでいる。CTUは、スライスを構成する固定サイズ（例えば64x64）の矩形であり、最大符号化単位（LCU:Largest Coding Unit）と呼ぶこともある。
　　（符号化ツリーユニット）
　図２の（ｅ）に示すように、処理対象の符号化ツリーユニットを復号するために画像復号装置３１が参照するデータの集合が規定されている。符号化ツリーユニットは、再帰的な４分木分割（QT分割）または２分木分割（BT分割）により分割される。再帰的な４分木分割または２分木分割により得られる木構造のノードのことを符号化ノード（CN:Coding Node）と称する。４分木および２分木の中間ノードは、符号化ツリー（CT:Coding Tree）であり、符号化ツリーユニット自身も最上位の符号化ツリーとして規定される。
　CTUは、QT分割を行うか否かを示すQT分割フラグ（cu_split_flag）、およびBT分割の分割方法を示すBT分割モード（split_bt_mode）を含む。cu_split_flagが１の場合には、４つの符号化ノードCNに分割される。cu_split_flagが０の場合には、符号化ノードCNは分割されず、１つの符号化ユニット（CU:Coding Unit）をノードとして持つ。一方、split_bt_modeが２の場合には、２つの符号化ノードCNに水平分割される。split_bt_modeが１の場合には、２つの符号化ノードCNに垂直分割される。split_bt_modeが０の場合には、符号化ノードCNは分割されず、１つの符号化ユニットCUをノードとして持つ。符号化ユニットCUは符号化ツリーの末端ノードであり、これ以上分割されない。符号化ユニットCUは、符号化処理の基本的な単位となる。
　符号化ツリーユニットCTUのサイズが64x64画素の場合にとり得る符号化ユニットのサイズは、例えば、64x64画素、64x32画素、32x64画素、32x32画素、64x16画素、16x64画素、32x16画素、16x32画素、16x16画素、64x8画素、8x64画素、32x8画素、8x32画素、16x8画素、8x16画素、および、8x8画素の何れかである。ただし、分割の回数や組み合わせ、符号化ユニットのサイズなどに関する制約によっては、これ以外のサイズもとり得る。
　　（符号化ユニット）
　図２の（ｆ）に示すように、処理対象の符号化ユニットを復号するために画像復号装置３１が参照するデータの集合が規定されている。具体的には、符号化ユニットは、予測ツリー、変換ツリー、CUヘッダCUHから構成される。CUヘッダでは予測モード、分割方法（PU分割モード）等が規定される。
　予測ツリーでは、符号化ユニットを１または複数に分割した各予測ユニット（PU）の予測情報（参照ピクチャインデックス、動きベクトル等）が規定される。別の表現でいえば、予測ユニットは、符号化ユニットを構成する１または複数の重複しない領域である。また、予測ツリーは、前述の分割により得られた１または複数の予測ユニットを含む。なお、以下では、予測ユニットをさらに分割した予測単位を「サブブロック」と呼ぶ。サブブロックは、複数の画素によって構成されている。予測ユニットとサブブロックのサイズが等しい場合には、予測ユニット中のサブブロックは１つである。予測ユニットがサブブロックのサイズよりも大きい場合には、予測ユニットは、サブブロックに分割される。たとえば予測ユニットが8x8、サブブロックが4x4の場合には、予測ユニットは水平に２分割、垂直に２分割からなる、４つのサブブロックに分割される。
　予測処理は、この予測ユニット（サブブロック）ごとに行ってもよい。
　予測ツリーにおける分割の種類は、大まかにいえば、イントラ予測の場合と、インター予測の場合との２つがある。イントラ予測とは、同一ピクチャ内の予測であり、インター予測とは、互いに異なるピクチャ間（例えば、表示時刻間、レイヤ画像間）で行われる予測処理を指す。
　イントラ予測の場合、分割方法は、2Nx2N（符号化ユニットと同一サイズ）と、NxNとがある。
　また、インター予測の場合、分割方法は、符号化データのPU分割モード（part_mode）により符号化され、2Nx2N（符号化ユニットと同一サイズ）、2NxN、2NxnU、2NxnD、Nx2N、nLx2N、nRx2N、および、NxNなどがある。なお、2NxN、Nx2Nは1:1の対称分割を示し、
2NxnU、2NxnDおよびnLx2N、nRx2Nは、1:3、3:1の非対称分割を示す。CUに含まれるPUを順にPU0、PU1、PU2、PU3と表現する。
　図３の（ａ）～（ｈ）に、それぞれのPU分割モードにおけるパーティションの形状（PU分割の境界の位置）を具体的に図示している。図３の（ａ）は、2Nx2Nのパーティションを示し、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、それぞれ、2NxN、2NxnU、および、2NxnDのパーティション（横長パーティション）を示す。（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）は、それぞれ、Nx2N、nLx2N、nRx2Nである場合のパーティション（縦長パーティション）を示し、（ｈ）は、NxNのパーティションを示す。なお、横長パーティションと縦長パーティションを総称して長方形パーティション、2Nx2N、NxNを総称して正方形パーティションと呼ぶ。
　また、変換ツリーにおいては、符号化ユニットが１または複数の変換ユニットに分割され、各変換ユニットの位置とサイズとが規定される。別の表現でいえば、変換ユニットは、符号化ユニットを構成する１または複数の重複しない領域のことである。また、変換ツリーは、前述の分割より得られた１または複数の変換ユニットを含む。
　変換ツリーにおける分割には、符号化ユニットと同一のサイズの領域を変換ユニットとして割り付けるものと、前述したCUの分割と同様、再帰的な４分木分割によるものがある。
　変換処理は、この変換ユニットごとに行われる。
　　（予測パラメータ）
　予測ユニット（PU：Prediction Unit）の予測画像は、PUに付随する予測パラメータによって導出される。予測パラメータには、イントラ予測の予測パラメータもしくはインター予測の予測パラメータがある。以下、インター予測の予測パラメータ（インター予測パラメータ）について説明する。インター予測パラメータは、予測リスト利用フラグpredFlagL0、predFlagL1と、参照ピクチャインデックスrefIdxL0、refIdxL1と、動きベクトルmvL0、mvL1から構成される。予測リスト利用フラグpredFlagL0、predFlagL1は、各々L0リスト、L1リストと呼ばれる参照ピクチャリストが用いられるか否かを示すフラグであり、値が１の場合に対応する参照ピクチャリストが用いられる。なお、本明細書中「ＸＸであるか否かを示すフラグ」と記す場合、フラグが０以外（たとえば１）をＸＸである場合、０をＸＸではない場合とし、論理否定、論理積などでは１を真、０を偽と扱う（以下同様）。但し、実際の装置や方法では真値、偽値として他の値を用いることもできる。
　符号化データに含まれるインター予測パラメータを導出するためのシンタックス要素には、例えば、PU分割モードpart_mode、マージフラグmerge_flag、マージインデックスmerge_idx、インター予測識別子inter_pred_idc、参照ピクチャインデックスrefIdxLX、予測ベクトルインデックスmvp_LX_idx、差分ベクトルmvdLXがある。
　　（参照ピクチャリスト）
　参照ピクチャリストは、参照ピクチャメモリ３０６に記憶された参照ピクチャからなるリストである。図４は、参照ピクチャおよび参照ピクチャリストの一例を示す概念図である。図４の（ａ）において、矩形はピクチャ、矢印はピクチャの参照関係、横軸は時間、矩形中のI、P、Bは各々イントラピクチャ、単予測ピクチャ、双予測ピクチャ、矩形中の数字は復号順を示す。図に示すように、ピクチャの復号順は、I0、P1、B2、B3、B4であり、表示順は、I0、B3、B2、B4、P1である。図４の（ｂ）に、参照ピクチャリストの例を示す。参照ピクチャリストは、参照ピクチャの候補を表すリストであり、１つのピクチャ（スライス）が１つ以上の参照ピクチャリストを有してもよい。図の例では、対象ピクチャB3は、L0リストRefPicList0およびL1リストRefPicList1の２つの参照ピクチャリストを持つ。対象ピクチャがB3の場合の参照ピクチャは、I0、P1、B2であり、参照ピクチャはこれらのピクチャを要素として持つ。個々の予測ユニットでは、参照ピクチャリストRefPicListX中のどのピクチャを実際に参照するかを参照ピクチャインデックスrefIdxLXで指定する。図では、refIdxL0およびrefIdxL1により参照ピクチャP1とB2が参照される例を示す。
　　（マージ予測とAMVP予測）
　予測パラメータの復号（符号化）方法には、マージ予測（merge）モードとAMVP（Adaptive Motion Vector Prediction、適応動きベクトル予測）モードがある、マージフラグmerge_flagは、これらを識別するためのフラグである。マージ予測モードは、予測リスト利用フラグpredFlagLX（またはインター予測識別子inter_pred_idc）、参照ピクチャインデックスrefIdxLX、動きベクトルmvLXを符号化データに含めずに、既に処理した近傍PUの予測パラメータから導出する用いるモードであり、AMVPモードは、インター予測識別子inter_pred_idc、参照ピクチャインデックスrefIdxLX、動きベクトルmvLXを符号化データに含めるモードである。なお、動きベクトルmvLXは、予測ベクトルmvpLXを識別する予測ベクトルインデックスmvp_LX_idxと差分ベクトルmvdLXとして符号化される。
　インター予測識別子inter_pred_idcは、参照ピクチャの種類および数を示す値であり、PRED_L0、PRED_L1、PRED_BIの何れかの値をとる。PRED_L0、PRED_L1は、各々L0リスト、L1リストの参照ピクチャリストで管理された参照ピクチャを用いることを示し、１枚の参照ピクチャを用いること（単予測）を示す。PRED_BIは２枚の参照ピクチャを用いること（双予測BiPred）を示し、L0リストとL1リストで管理された参照ピクチャを用いる。予測ベクトルインデックスmvp_LX_idxは予測ベクトルを示すインデックスであり、参照ピクチャインデックスrefIdxLXは、参照ピクチャリストで管理された参照ピクチャを示すインデックスである。なお、LXは、L0予測とL1予測を区別しない場合に用いられる記述方法であり、LXをL0、L1に置き換えることでL0リストに対するパラメータとL1リストに対するパラメータを区別する。
　マージインデックスmerge_idxは、処理が完了したPUから導出される予測パラメータ候補（マージ候補）のうち、いずれかの予測パラメータを復号対象PUの予測パラメータとして用いるかを示すインデックスである。
　　（動きベクトル）
　動きベクトルmvLXは、異なる２つのピクチャ上のブロック間のずれ量を示す。動きベクトルmvLXに関する予測ベクトル、差分ベクトルを、それぞれ予測ベクトルmvpLX、差分ベクトルmvdLXと呼ぶ。
　　（インター予測識別子inter_pred_idcと予測リスト利用フラグpredFlagLX）
　インター予測識別子inter_pred_idcと、予測リスト利用フラグpredFlagL0、predFlagL1の関係は以下のとおりであり、相互に変換可能である。
　inter_pred_idc = （predFlagL1<<１） + predFlagL0
　predFlagL0 = inter_pred_idc & １
　predFlagL1 = inter_pred_idc >> １
　なお、インター予測パラメータは、予測リスト利用フラグを用いても良いし、インター予測識別子を用いてもよい。また、予測リスト利用フラグを用いた判定は、インター予測識別子を用いた判定に置き替えてもよい。逆に、インター予測識別子を用いた判定は、予測リスト利用フラグを用いた判定に置き替えてもよい。
　　（双予測biPredの判定）
　双予測BiPredであるかのフラグbiPredは、２つの予測リスト利用フラグがともに１であるかによって導出できる。たとえば以下の式で導出できる。
　biPred = (predFlagL0 == 1 && predFlagL1 == 1)
　フラグbiPredは、インター予測識別子が２つの予測リスト（参照ピクチャ）を使うことを示す値であるか否かによっても導出できる。たとえば以下の式で導出できる。
　biPred = (inter_pred_idc == PRED_BI) ? 1 : 0
前記式は、以下の式でも表現できる。
　biPred = (inter_pred_idc == PRED_BI)
　なお、PRED_BIはたとえば3の値を用いることができる。
　　（画像復号装置の構成）
　次に、本実施形態に係る画像復号装置３１の構成について説明する。図５は、本実施形態に係る画像復号装置３１の構成を示すブロック図である。画像復号装置３１は、エントロピー復号部３０１、予測パラメータ復号部（予測画像復号装置）３０２、ループフィルタ３０５、参照ピクチャメモリ３０６、予測パラメータメモリ３０７、予測画像生成部（予測画像生成装置）３０８、逆量子化・逆DCT部３１１、および加算部３１２を含んで構成される。
　また、予測パラメータ復号部３０２は、インター予測パラメータ復号部３０３およびイントラ予測パラメータ復号部３０４を含んで構成される。予測画像生成部３０８は、インター予測画像生成部３０９およびイントラ予測画像生成部３１０を含んで構成される。
　エントロピー復号部３０１は、外部から入力された符号化ストリームTeに対してエントロピー復号を行って、個々の符号（シンタックス要素）を分離し復号する。分離された符号には、予測画像を生成するための予測情報および、差分画像を生成するための残差情報などがある。
　エントロピー復号部３０１は、分離した符号の一部を予測パラメータ復号部３０２に出力する。分離した符号の一部とは、例えば、予測モードpredMode、PU分割モードpart_mode、マージフラグmerge_flag、マージインデックスmerge_idx、インター予測識別子inter_pred_idc、参照ピクチャインデックスrefIdxLX、予測ベクトルインデックスmvp_LX_idx、差分ベクトルmvdLXである。どの符号を復号するかの制御は、予測パラメータ復号部３０２の指示に基づいて行われる。エントロピー復号部３０１は、量子化係数を逆量子化・逆DCT部３１１に出力する。この量子化係数は、符号化処理において、残差信号に対してDCT（Discrete Cosine Transform、離散コサイン変換）を行い量子化して得られる係数である。
　インター予測パラメータ復号部３０３は、エントロピー復号部３０１から入力された符号に基づいて、予測パラメータメモリ３０７に記憶された予測パラメータを参照してインター予測パラメータを復号する。
　インター予測パラメータ復号部３０３は、復号したインター予測パラメータを予測画像生成部３０８に出力し、また予測パラメータメモリ３０７に記憶する。インター予測パラメータ復号部３０３の詳細については後述する。
　イントラ予測パラメータ復号部３０４は、エントロピー復号部３０１から入力された符号に基づいて、予測パラメータメモリ３０７に記憶された予測パラメータを参照してイントラ予測パラメータを復号する。イントラ予測パラメータとは、CUを１つのピクチャ内で予測する処理で用いるパラメータ、例えば、イントラ予測モードIntraPredModeである。イントラ予測パラメータ復号部３０４は、復号したイントラ予測パラメータを予測画像生成部３０８に出力し、また予測パラメータメモリ３０７に記憶する。
　イントラ予測パラメータ復号部３０４は、輝度と色差で異なるイントラ予測モードを導出しても良い。この場合、イントラ予測パラメータ復号部３０４は、輝度の予測パラメータとして輝度予測モードIntraPredModeY、色差の予測パラメータとして、色差予測モードIntraPredModeCを復号する。輝度予測モードIntraPredModeYは、３５モードであり、プレーナ予測（０）、DC予測（１）、方向予測（２～３４）が対応する。色差予測モードIntraPredModeCは、プレーナ予測（０）、DC予測（１）、方向予測（２～３４）、LMモード（３５）の何れかを用いるものである。イントラ予測パラメータ復号部３０４は、IntraPredModeCは輝度モードと同じモードであるか否かを示すフラグを復号し、フラグが輝度モードと同じモードであることを示せば、IntraPredModeCにIntraPredModeYを割り当て、フラグが輝度モードと異なるモードであることを示せば、IntraPredModeCとして、プレーナ予測（０）、DC予測（１）、方向予測（２～３４）、LMモード（３５）を復号しても良い。
　ループフィルタ３０５は、加算部３１２が生成したCUの復号画像に対し、デブロッキングフィルタ、サンプル適応オフセット（SAO）、適応ループフィルタ（ALF）等のフィルタを施す。
　参照ピクチャメモリ３０６は、加算部３１２が生成したCUの復号画像を、復号対象のピクチャおよびCU毎に予め定めた位置に記憶する。
　予測パラメータメモリ３０７は、予測パラメータを、復号対象のピクチャおよび予測ユニット（もしくはサブブロック、固定サイズブロック、ピクセル）毎に予め定めた位置に記憶する。具体的には、予測パラメータメモリ３０７は、インター予測パラメータ復号部３０３が復号したインター予測パラメータ、イントラ予測パラメータ復号部３０４が復号したイントラ予測パラメータおよびエントロピー復号部３０１が分離した予測モードpredModeを記憶する。記憶されるインター予測パラメータには、例えば、予測リスト利用フラグpredFlagLX（インター予測識別子inter_pred_idc）、参照ピクチャインデックスrefIdxLX、動きベクトルmvLXがある。
　予測画像生成部３０８には、エントロピー復号部３０１から入力された予測モードpredModeが入力され、また予測パラメータ復号部３０２から予測パラメータが入力される。また、予測画像生成部３０８は、参照ピクチャメモリ３０６から参照ピクチャを読み出す。予測画像生成部３０８は、予測モードpredModeが示す予測モードで、入力された予測パラメータと読み出した参照ピクチャを用いてPUの予測画像を生成する。
　ここで、予測モードpredModeがインター予測モードを示す場合、インター予測画像生成部３０９は、インター予測パラメータ復号部３０３から入力されたインター予測パラメータと読み出した参照ピクチャを用いてインター予測によりPUの予測画像を生成する。
　インター予測画像生成部３０９は、予測リスト利用フラグpredFlagLXが１である参照ピクチャリスト（L0リスト、もしくはL1リスト）に対し、参照ピクチャインデックスrefIdxLXで示される参照ピクチャから、復号対象PUを基準として動きベクトルmvLXが示す位置にある参照ピクチャブロックを参照ピクチャメモリ３０６から読み出す。インター予測画像生成部３０９は、読み出した参照ピクチャブロックをもとに予測を行ってPUの予測画像を生成する。インター予測画像生成部３０９は、生成したPUの予測画像を加算部３１２に出力する。
　予測モードpredModeがイントラ予測モードを示す場合、イントラ予測画像生成部３１０は、イントラ予測パラメータ復号部３０４から入力されたイントラ予測パラメータと読み出した参照ピクチャを用いてイントラ予測を行う。具体的には、イントラ予測画像生成部３１０は、復号対象のピクチャであって、既に復号されたPUのうち、復号対象PUから予め定めた範囲にある隣接PUを参照ピクチャメモリ３０６から読み出す。予め定めた範囲とは、復号対象PUがいわゆるラスタースキャンの順序で順次移動する場合、例えば、左、左上、上、右上の隣接PUのうちのいずれかであり、イントラ予測モードによって異なる。ラスタースキャンの順序とは、各ピクチャにおいて、上端から下端まで各行について、順次左端から右端まで移動させる順序である。
　イントラ予測画像生成部３１０は、読み出した隣接PUについてイントラ予測モードIntraPredModeが示す予測モードで予測を行ってPUの予測画像を生成する。イントラ予測画像生成部３１０は、生成したPUの予測画像を加算部３１２に出力する。
　イントラ予測パラメータ復号部３０４において、輝度と色差で異なるイントラ予測モードを導出する場合、イントラ予測画像生成部３１０は、輝度予測モードIntraPredModeYに応じて、プレーナ予測（０）、DC予測（１）、方向予測（２～３４）の何れかによって輝度のPUの予測画像を生成し、色差予測モードIntraPredModeCに応じて、プレーナ予測（０）、DC予測（１）、方向予測（２～３４）、LMモード（３５）の何れかによって色差のPUの予測画像を生成する。
　逆量子化・逆DCT部３１１は、エントロピー復号部３０１から入力された量子化係数を逆量子化してDCT係数を求める。逆量子化・逆DCT部３１１は、求めたDCT係数について逆DCT（Inverse Discrete Cosine Transform、逆離散コサイン変換）を行い、残差信号を算出する。逆量子化・逆DCT部３１１は、算出した残差信号を加算部３１２に出力する。
　加算部３１２は、インター予測画像生成部３０９またはイントラ予測画像生成部３１０から入力されたPUの予測画像と逆量子化・逆DCT部３１１から入力された残差信号を画素毎に加算して、PUの復号画像を生成する。加算部３１２は、生成したPUの復号画像を参照ピクチャメモリ３０６に記憶し、生成したPUの復号画像をピクチャ毎に統合した復号画像Tdを外部に出力する。
　　（画像符号化装置の構成）
　次に、本実施形態に係る画像符号化装置１１の構成について説明する。図６は、本実施形態に係る画像符号化装置１１の構成を示すブロック図である。画像符号化装置１１は、予測画像生成部１０１、減算部１０２、DCT・量子化部１０３、エントロピー符号化部１０４、逆量子化・逆DCT部１０５、加算部１０６、ループフィルタ１０７、予測パラメータメモリ（予測パラメータ記憶部、フレームメモリ）１０８、参照ピクチャメモリ（参照画像記憶部、フレームメモリ）１０９、符号化パラメータ決定部１１０、予測パラメータ符号化部１１１を含んで構成される。予測パラメータ符号化部１１１は、インター予測パラメータ符号化部１１２およびイントラ予測パラメータ符号化部１１３を含んで構成される。
　予測画像生成部１０１は画像Ｔの各ピクチャについて、そのピクチャを分割した領域である符号化ユニットCU毎に予測ユニットPUの予測画像Ｐを生成する。ここで、予測画像生成部１０１は、予測パラメータ符号化部１１１から入力された予測パラメータに基づいて参照ピクチャメモリ１０９から復号済のブロックを読み出す。予測パラメータ符号化部１１１から入力された予測パラメータとは、例えばインター予測の場合、動きベクトルである。予測画像生成部１０１は、対象PUを起点として動きベクトルが示す参照画像上の位置にあるブロックを読み出す。またイントラ予測の場合、予測パラメータとは例えばイントラ予測モードである。イントラ予測モードで使用する隣接PUの画素値を参照ピクチャメモリ１０９から読み出し、PUの予測画像Pを生成する。予測画像生成部１０１は、読み出した参照ピクチャブロックについて複数の予測方式のうちの１つの予測方式を用いてPUの予測画像Ｐを生成する。予測画像生成部１０１は、生成したPUの予測画像Ｐを減算部１０２に出力する。
　なお、予測画像生成部１０１は、既に説明した予測画像生成部３０８と同じ動作である。例えば、図７は、予測画像生成部１０１に含まれるインター予測画像生成部１０１１の構成を示す概略図である。インター予測画像生成部１０１１は、動き補償部１０１１１、重み予測部１０１１２を含んで構成される。動き補償部１０１１１および重み予測部１０１１２については、前述の動き補償部３０９１、重み予測部３０９４のそれぞれと同様の構成であるためここでの説明を省略する。
　予測画像生成部１０１は、予測パラメータ符号化部から入力されたパラメータを用いて、参照ピクチャメモリから読み出した参照ブロックの画素値をもとにPUの予測画像Pを生成する。予測画像生成部１０１で生成した予測画像は減算部１０２、加算部１０６に出力される。
　減算部１０２は、予測画像生成部１０１から入力されたPUの予測画像Ｐの信号値を、画像Ｔの対応するPUの画素値から減算して、残差信号を生成する。減算部１０２は、生成した残差信号をDCT・量子化部１０３に出力する。
　DCT・量子化部１０３は、減算部１０２から入力された残差信号についてDCTを行い、DCT係数を算出する。DCT・量子化部１０３は、算出したDCT係数を量子化して量子化係数を求める。DCT・量子化部１０３は、求めた量子化係数をエントロピー符号化部１０４および逆量子化・逆DCT部１０５に出力する。
　エントロピー符号化部１０４には、DCT・量子化部１０３から量子化係数が入力され、予測パラメータ符号化部１１１から符号化パラメータが入力される。入力される符号化パラメータには、例えば、参照ピクチャインデックスrefIdxLX、予測ベクトルインデックスmvp_LX_idx、差分ベクトルmvdLX、予測モードpredMode、およびマージインデックスmerge_idx等の符号がある。
　エントロピー符号化部１０４は、入力された量子化係数と符号化パラメータをエントロピー符号化して符号化ストリームTeを生成し、生成した符号化ストリームTeを外部に出力する。
　逆量子化・逆DCT部１０５は、DCT・量子化部１０３から入力された量子化係数を逆量子化してDCT係数を求める。逆量子化・逆DCT部１０５は、求めたDCT係数について逆DCTを行い、残差信号を算出する。逆量子化・逆DCT部１０５は、算出した残差信号を加算部１０６に出力する。
　加算部１０６は、予測画像生成部１０１から入力されたPUの予測画像Ｐの信号値と逆量子化・逆DCT部１０５から入力された残差信号の信号値を画素毎に加算して、復号画像を生成する。加算部１０６は、生成した復号画像を参照ピクチャメモリ１０９に記憶する。
　ループフィルタ１０７は加算部１０６が生成した復号画像に対し、デブロッキングフィルタ、サンプル適応オフセット（SAO）、適応ループフィルタ（ALF）を施す。
　予測パラメータメモリ１０８は、符号化パラメータ決定部１１０が生成した予測パラメータを、符号化対象のピクチャおよびCU毎に予め定めた位置に記憶する。
　参照ピクチャメモリ１０９は、ループフィルタ１０７が生成した復号画像を、符号化対象のピクチャおよびCU毎に予め定めた位置に記憶する。
　符号化パラメータ決定部１１０は、符号化パラメータの複数のセットのうち、１つのセットを選択する。符号化パラメータとは、前述した予測パラメータやこの予測パラメータに関連して生成される符号化の対象となるパラメータである。予測画像生成部１０１は、これらの符号化パラメータのセットの各々を用いてPUの予測画像Ｐを生成する。
　符号化パラメータ決定部１１０は、複数のセットの各々について情報量の大きさと符号化誤差を示すコスト値を算出する。コスト値は、例えば、符号量と二乗誤差に係数λを乗じた値との和である。符号量は、量子化誤差と符号化パラメータをエントロピー符号化して得られる符号化ストリームTeの情報量である。二乗誤差は、減算部１０２において算出された残差信号の残差値の二乗値についての画素間の総和である。係数λは、予め設定されたゼロよりも大きい実数である。符号化パラメータ決定部１１０は、算出したコスト値が最小となる符号化パラメータのセットを選択する。これにより、エントロピー符号化部１０４は、選択した符号化パラメータのセットを符号化ストリームTeとして外部に出力し、選択されなかった符号化パラメータのセットを出力しない。符号化パラメータ決定部１１０は決定した符号化パラメータを予測パラメータメモリ１０８に記憶する。
　予測パラメータ符号化部１１１は、符号化パラメータ決定部１１０から入力されたパラメータから、符号化するための形式を導出し、エントロピー符号化部１０４に出力する。符号化するための形式の導出とは、例えば動きベクトルと予測ベクトルから差分ベクトルを導出することである。また予測パラメータ符号化部１１１は、符号化パラメータ決定部１１０から入力されたパラメータから予測画像を生成するために必要なパラメータを導出し、予測画像生成部１０１に出力する。予測画像を生成するために必要なパラメータとは、例えばサブブロック単位の動きベクトルである。
　インター予測パラメータ符号化部１１２は、符号化パラメータ決定部１１０から入力された予測パラメータに基づいて、差分ベクトルのようなインター予測パラメータを導出する。インター予測パラメータ符号化部１１２は、予測画像生成部１０１に出力する予測画像の生成に必要なパラメータを導出する構成として、インター予測パラメータ復号部３０３（図６等、参照）がインター予測パラメータを導出する構成と一部同一の構成を含む。インター予測パラメータ符号化部１１２の構成については、後述する。
　イントラ予測パラメータ符号化部１１３は、符号化パラメータ決定部１１０から入力されたイントラ予測モードIntraPredModeから、符号化するための形式（例えばmpm_idx、rem_intra_luma_pred_mode等）を導出する。
　（QTBT分割により得られるCU形状）
　図１０は、本実施形態に係るQTBT分割により得られるCUの形状を示す概略図である。図１０に示すように、ピクチャが、QT分割され、さらにQT分割またはBT分割されることにより、縦長／横長／正方形のCUが得られる。
　なお、特に図示しないが、処理中または処理済みのブロック(CU/PU/TU)の位置や大きさなどの属性情報は、必要とする箇所へ適宜供給される。
　（予測パラメータ復号部３０２の動作）
　図１１は、図５に示す画像復号装置３１の予測パラメータ復号部３０２の動作を示すフローチャートである。図１１に示す動作は、ステップＳ１０１～Ｓ１０３を含む。
　　＜ステップＳ１０１＞
　予測パラメータ復号部３０２は、CTに関するCT情報を受け、インター予測を行うか否かを判定する。ステップＳ１０１において、予測パラメータ復号部３０２がインター予測を行うと判定した場合（YES）には、ステップＳ１０２が実行される。ステップＳ１０１において、予測パラメータ復号部３０２がインター予測を行わないと判定した場合（NO）には、ステップＳ１０３が実行される。
　　＜ステップＳ１０２＞
　画像復号装置３１において、インター予測の処理が行われる。予測パラメータ復号部３０２は、インター予測の処理結果に応じたCUに関するCU情報を、予測画像生成部３０８（図５）に供給する。
　　＜ステップＳ１０３＞
　画像復号装置３１において、イントラ予測の処理が行われる。予測パラメータ復号部３０２は、イントラ予測の処理結果に応じたCUに関するCU情報を、予測画像生成部３０８に供給する。
　なお、以上の処理は復号処理だけではなく、符号化処理にも適用できる。符号化処理において、図５に示す「画像復号装置３１」「予測パラメータ復号部３０２」「予測画像生成部３０８」は、それぞれ、図６に示す「画像符号化装置１１」「予測パラメータ符号化部１１１」「予測画像生成部１０１」に対応する。なお、以下の処理においても、図５に示す画像復号装置３１の各部を、図６に示す画像符号化装置１１の各部に対応付けることができる。
　（イントラ予測モードの種類）
　図１２は、図１１に示す予測パラメータ復号部３０２の動作が含むステップＳ１０３において用いられるイントラ予測モードの種類（モード番号）を示す概略図である。図１２に示すように、イントラ予測モードは、例えば６７種類（０～６６）存在する。
　（CUおよびイントラ予測パラメータのシンタックス）
　図１３は、図５に示す画像復号装置３１の予測パラメータ復号部３０２が用いるCUのシンタックスを示す概略図である。図１３に示すように、予測パラメータ復号部３０２は、coding_unit関数を実行する。coding_unit関数は、次の引数をとる。
x0：対象CUの左上輝度画素のＸ座標
y0：対象CUの左上輝度画素のＹ座標
log2CbWidth：対象CUの幅（Ｘ方向の長さ）
log2CbHeight：対象CUの高さ（Ｙ方向の長さ）
　なお、対象CUの幅と高さとに２の対数値を用いているが、これに限定されない。
　図１４は、図１３に示すCUのシンタックスにおけるイントラ予測パラメータを示す概略図である。図１４に示すように、coding_unit関数は、次の５つのシンタックスエレメントを用いて、輝度画素に適用されるイントラ予測モードIntraPredModeY[x0][y0]を指定する。
prev_intra_luma_pred_flag[x0][y0]
mpm_idx[x0][y0]
rem_selected_mode_flag[x0][y0]
rem_selected_mode[x0][y0]
rem_non_selected_mode[x0][y0]
　　＜MPM＞
　prev_intra_luma_pred_flag[x0][y0]は、対象PU（ブロック）のイントラ予測モードIntraPredModeY[x0][y0]とMPM（Most Probable Mode）との一致を示すフラグである。MPMとは、MPM候補リストに含まれる予測モードであり、対象PUにおいて適用される確率が高いと推定されたイントラ予測モード値であり、１個以上の値が導出される。なお、複数個のMPMがある場合も、集合的にMPMと称する場合がある。
　mpm_idx[x0][y0]は、MPMを選択するためのMPM候補モードインデックスである。
　　＜REM＞
　rem_selected_mode_flag[x0][y0]は、rem_selected_mode[x0][y0]を参照したイントラ予測モードの選択を行うのか、または、rem_non_selected_mode[x0][y0]を参照したイントラ予測モードの選択を行うのかを指定するフラグである。
　rem_selected_mode[x0][y0]は、RemIntraPredModeを指定するためのシンタックスである。
　rem_non_selected_mode[x0][y0]は、rem_selected_mode[x0][y0]が指定しないRemIntraPredModeを指定するためのシンタックスである。
　なお、RemIntraPredModeは、イントラ予測モードIntraPredModeY[x0][y0]を求めるための、一時的な変数である。RemIntraPredModeは、イントラ予測モード全体からMPMに該当するイントラ予測モードを除いた残りのモードを選択する。RemIntraPredModeとして選択可能なイントラ予測モードは、「非MPM」または「REM」と呼ばれる。
　REMは、輝度イントラ予測モードであり、MPM以外の（MPM候補リストに含まれない）予測モードである。イントラ予測モード番号のうち、0（PLANAR）と1（DC）は常にMPMに含まれるため、REMは方向予測モードである。REMはRemIntraPredModeで選択される。RemIntraPredModeの値とイントラ予測モード番号とは、図１２に示す例では、左下（2）から右上（66）に右回りの順にイントラ予測モード番号に対してRemIntraPredModeの値が昇順となるよう、対応付けられる。
　（イントラ予測パラメータ符号化部１１３の構成）
　図１５は、図６に示す画像符号化装置１１の予測パラメータ符号化部１１１のイントラ予測パラメータ符号化部１１３の構成を示す概略図である。図１５に示すように、イントラ予測パラメータ符号化部１１３は、イントラ予測パラメータ符号化制御部１１３１と、輝度イントラ予測パラメータ導出部１１３２と、色差イントラ予測パラメータ導出部１１３３とを含んで構成される。
　イントラ予測パラメータ符号化制御部１１３１は、符号化パラメータ決定部１１０から、輝度予測モードIntraPredModeYおよび色差予測モードIntraPredModeCの供給を受ける。また、イントラ予測パラメータ符号化制御部１１３１は、予測画像生成部１０１にIntraPredModeY/Cを供給する（制御する）。また、イントラ予測パラメータ符号化制御部１１３１は、後述のMPMパラメータ導出部１１３２２と非MPMパラメータ導出部１１３２３とに、輝度予測モードIntraPredModeYを供給する。また、イントラ予測パラメータ符号化制御部１１３１は、色差イントラ予測パラメータ導出部１１３３に、輝度予測モードIntraPredModeYおよび色差予測モードIntraPredModeCを供給する。
　輝度イントラ予測パラメータ導出部１１３２は、MPM候補リスト導出部３０４２１（候補リスト導出部）と、MPMパラメータ導出部１１３２２と、非MPMパラメータ導出部１１３２３（符号化部、導出部）とを含んで構成される。
　MPM候補リスト導出部３０４２１は、予測パラメータメモリ１０８が記憶している予測パラメータの供給を受ける。また、MPM候補リスト導出部３０４２１は、MPMパラメータ導出部１１３２２と非MPMパラメータ導出部１１３２３とに、MPM候補リストcandModeListを供給する。以下では、MPM候補リストcandModeListを、単に「MPM候補リスト」と記載する。
　MPMパラメータ導出部１１３２２は、エントロピー符号化部１０４に、前述のprev_intra_luma_pred_flagおよびmpm_idxを供給する。非MPMパラメータ導出部１１３２３は、エントロピー符号化部１０４に、前述のprev_intra_luma_pred_flag、rem_selected_mode_flag、rem_selected_mode、およびrem_non_selected_modeを供給する。色差イントラ予測パラメータ導出部１１３３は、エントロピー符号化部１０４に、後述のnot_dm_chroma_flag、not_lm_chroma_flag、およびchroma_intra_mode_idxを供給する。
　（イントラ予測パラメータ復号部３０４の構成）
　図１６は、図５に示す画像復号装置３１の予測パラメータ復号部３０２のイントラ予測パラメータ復号部３０４の構成を示す概略図である。図１６に示すように、イントラ予測パラメータ復号部３０４は、イントラ予測パラメータ復号制御部３０４１と、輝度イントラ予測パラメータ復号部３０４２と、色差イントラ予測パラメータ復号部３０４３とを含んで構成される。
　イントラ予測パラメータ復号制御部３０４１は、エントロピー復号部３０１から符号の供給を受ける。また、イントラ予測パラメータ復号制御部３０４１は、エントロピー復号部３０１に、復号指示信号を供給する。また、イントラ予測パラメータ復号制御部３０４１は、後述のMPMパラメータ復号部３０４２２に前述のmpm_idxを供給する。また、イントラ予測パラメータ復号制御部３０４１は、後述の非MPMパラメータ復号部３０４２３に、前述のrem_selected_mode_flag、rem_selected_mode、およびrem_non_selected_modeを供給する。また、イントラ予測パラメータ復号制御部３０４１は、色差イントラ予測パラメータ復号部３０４３に、前述のnot_dm_chroma_flag、not_lm_chroma_flag、およびchroma_intra_mode_idxを供給する。
　輝度イントラ予測パラメータ復号部３０４２は、MPM候補リスト導出部３０４２１と、MPMパラメータ復号部３０４２２と、非MPMパラメータ復号部３０４２３（復号部、導出部）とを含んで構成される。
　MPM候補リスト導出部３０４２１は、MPM候補リストを、MPMパラメータ復号部３０４２２と非MPMパラメータ復号部３０４２３とに供給する。
　MPMパラメータ復号部３０４２２と、非MPMパラメータ復号部３０４２３とは、イントラ予測画像生成部３１０に前述の輝度予測モードIntraPredModeYを供給する。
　色差イントラ予測パラメータ復号部３０４３は、イントラ予測画像生成部３１０に色差予測モードIntraPredModeCを供給する。
　（イントラ予測パラメータ（輝度）の導出方法１）
　予測パラメータ復号部３０２は、prev_intra_luma_pred_flag[x0][y0]が１であるときに、輝度画素における対象ブロック（PU）のイントラ予測モードIntraPredModeY[x0][y0]を、MPM候補リストから選択する。MPM候補リスト（候補リスト）は、複数（例えば６個）のイントラ予測モードを含むリストであって、隣接ブロックのイントラ予測モードおよび所定のイントラ予測モードから導出される。
　MPMパラメータ復号部３０４２２は、図１４に示すシンタックスに記載のmpm_idx[x0][y0]を用いて、MPM候補リストに格納されているイントラ予測モードIntraPredModeY[x0][y0]を選択する。
　（イントラ予測パラメータ（輝度）の導出方法２）
　次に、MPM候補リストの導出方法を説明する。MPM候補リスト導出部３０４２１は、MPM候補リストに、ある予測モードが既に含まれているか否かを随時判定する。MPM候補リスト導出部３０４２１は、MPM候補リストに含まれている予測モードを、MPM候補リストに重複して追加しない。そして、MPM候補リスト導出部３０４２１は、MPM候補リストの予測モード数が所定の数（例えば６個）になれば、MPM候補リストの導出を終了する。
　　＜１．隣接モードおよび平面モードの追加＞
　図１７は、図１５に示すイントラ予測パラメータ符号化部１１３における、および図１６に示すイントラ予測パラメータ復号部３０４における、MPM候補リスト導出部３０４２１がMPM候補リストに追加するときの予測モードの順序を示す概略図である。図１７に示すように、MPM候補リスト導出部３０４２１は、次の順序にてMPM候補リストに、隣接モードおよび平面モードを追加する。
(1) 対象ブロックの左ブロックのイントラ予測モード（隣接モード）
(2) 対象ブロックの上ブロックのイントラ予測モード（隣接モード）
(3) PLANAR予測モード（平面モード）
(4) DC予測モード（平面モード）
(5) 対象ブロックの左下ブロックのイントラ予測モード（隣接モード）
(6) 対象ブロックの右上ブロックのイントラ予測モード（隣接モード）
(7) 対象ブロックの左上ブロックのイントラ予測モード（隣接モード）
　　＜２．派生モードの追加＞
　MPM候補リスト導出部３０４２１は、MPM候補リスト中の方向予測モード（PLANAR予測およびDC予測以外）の各々について、予測モードの前後、つまり図１２に示すモード番号が±１の予測モードである派生モード（derived mode）を、MPM候補リストに追加する。
　　＜３．デフォルトモードの追加＞
　MPM候補リスト導出部３０４２１は、デフォルトモードをMPM候補リストに追加する。デフォルトモードは、モード番号が、５０（垂直／ＶＥＲ）、１８（水平／ＨＯＲ）、２（左下）、または３４（左上対角／ＤＩＡ）である予測モードである。
　なお、便宜上、モード番号が２である予測モード（左下）と、モード番号が６６である予測モード（右上／ＶＤＩＡ）とは、隣りあっている（モード番号が±１である）と見なす。
　（MPM候補リストの導出方法）
　図１８は、図１５に示すイントラ予測パラメータ符号化部１１３における、および図１６に示すイントラ予測パラメータ復号部３０４における、MPM候補リスト導出部３０４２１が、MPM候補リストを導出する動作を示すフローチャートである。図１８に示すように、MPM候補リスト導出部３０４２１がMPM候補リストを導出する動作は、ステップＳ２０１、Ｓ２０２、およびＳ２０３を含む。
　　＜ステップＳ２０１＞
　MPM候補リスト導出部３０４２１は、MPM候補リストに、隣接モードおよび平面モードを追加する。図１９の（ａ）は、図１８に示す動作のステップＳ２０１の詳細を示すフローチャートである。図１９の（ａ）に示すように、ステップＳ２０１は、ステップＳ２０１１～Ｓ２０１４を含む。
　　　［ステップＳ２０１１］
　MPM候補リスト導出部３０４２１は、隣接モードおよび平面モードを含むリストの各モードMdについてループ処理を開始する。ここで、Mdには、ループ対象のリストのi番目の要素が、ループ１回毎に代入される（他のリストについてのループでも同様である）。なお、「隣接モードおよび平面モードを含むリスト」は、説明上の便宜的な概念である。これは実際のデータ構造を示すものではなく、含まれる要素が所定の順序で処理されればよい。
　　　［ステップＳ２０１２］
　MPM候補リスト導出部３０４２１は、MPM候補リスト内の要素数が所定の数（例えば６）より小さいか否かを判定する。要素数が６より小さい場合（YES）には、ステップＳ２０１３が実行される。要素数が６より小さくない場合（NO）には、ステップＳ２０１が終了する。
　　　［ステップＳ２０１３］
　図１９の（ｂ）は、図１９の（ａ）に示すステップＳ２０１のステップＳ２０１３の詳細を示すフローチャートである。図１９の（ｂ）に示すように、ステップＳ２０１３は、ステップＳ２０１３１およびＳ２０１３２を含む。
　ステップＳ２０１３１において、MPM候補リスト導出部３０４２１は、MPM候補リストにモードMdがないか否かを判定する。MPM候補リストにモードMdがない場合（YES）には、ステップＳ２０１３２が実行される。MPM候補リストにモードMdがある場合（NO）には、ステップＳ２０１３が終了する。
　ステップＳ２０１３２において、MPM候補リスト導出部３０４２１は、MPM候補リストの最後にモードMdを追加し、MPM候補リストの要素数を１増やす。
　　　［ステップＳ２０１４］
　MPM候補リスト導出部３０４２１は、隣接モードおよび平面モードを含むリスト内に未処理のモードがあるか否かを判定する。未処理のモードがある場合（YES）には、ステップＳ２０１１が再実行される。未処理のモードがない場合（NO）には、ステップＳ２０１が終了する。
　　＜ステップＳ２０２（図１８）＞
　MPM候補リスト導出部３０４２１は、MPM候補リストに派生モードを追加する。図２０の（ａ）は、図１８に示す動作のステップＳ２０２の詳細を示すフローチャートである。図２０の（ａ）に示すように、ステップＳ２０２は、ステップＳ２０２１～Ｓ２０２４を含む。
　　　［ステップＳ２０２１］
　MPM候補リスト導出部３０４２１は、MPM候補リストの各モードMdについてループ処理を開始する。
　　　［ステップＳ２０２２］
　MPM候補リスト導出部３０４２１は、モードMdが方向予測であるか否かを判定する。モードMdが方向予測である場合（YES）には、ステップＳ２０２３が実行され、ステップＳ２０２４が実行される。モードMdが方向予測でない場合（NO）には、ステップＳ２０２４が実行される。
　　　［ステップＳ２０２３］
　図２０の（ｂ）は、図２０の（ａ）に示すステップＳ２０２のステップＳ２０２３の詳細を示すフローチャートである。図２０の（ｂ）に示すように、ステップＳ２０２３は、ステップＳ２０２３１～Ｓ２０２３６を含む。
　ステップＳ２０２３１において、MPM候補リスト導出部３０４２１は、MPM候補リスト内の要素数が６より小さいか否かを判定する。要素数が６より小さい場合（YES）には、ステップＳ２０２３２が実行される。要素数が６より小さくない場合（NO）には、ステップＳ２０２３が終了する。
　ステップＳ２０２３２において、MPM候補リスト導出部３０４２１は、モードMdに隣接する方向予測モードMd_-1を導出する。前述のとおり、モードMdは、ステップＳ２０２２において方向予測モードであると判定されており、モードMdに対応するモード番号が、図１２に示す２～６６のいずれかとなっている。このとき、モードMdに隣接する方向予測モードMd_-1は、モードMdに対応するモード番号から１を減算したモード番号に対応する方向予測モードである。ただし、モードMdに対応するモード番号が２であるときには、モードMdに隣接する方向予測モードMd_-1は、モード番号６６に対応する予測方向モードである。
　ステップＳ２０２３３では、図１９の（ｂ）に示すステップＳ２０１３の引数MdにMd_-1を渡して処理する。
　ステップＳ２０２３４において、MPM候補リスト導出部３０４２１は、MPM候補リスト内の要素数が６より小さいか否かを判定する。要素数が６より小さい場合（YES）には、ステップＳ２０２３５が実行される。要素数が６より小さくない場合（NO）には、ステップＳ２０２３が終了する。
　ステップＳ２０２３５において、MPM候補リスト導出部３０４２１は、モードMdに隣接する方向予測モードMd_+1を導出する。モードMdに隣接する方向予測モードMd_+1は、モードMdに対応するモード番号に１を加算したモード番号に対応する方向予測モードである。ただし、モードMdに対応するモード番号が６６であるときには、モードMdに隣接する方向予測モードMd_+1は、モード番号２とする。
　ステップＳ２０２３６では、図１９の（ｂ）に示すステップＳ２０１３の引数MdにMd_+1を渡して処理する。
　　　［ステップＳ２０２４］
　MPM候補リスト導出部３０４２１は、MPM候補リスト内に未処理のモードがあるか否かを判定する。MPM候補リスト内に未処理のモードがある場合（YES）には、ステップＳ２０２１が再実行される。MPM候補リスト内に未処理のモードがない場合（NO）には、ステップＳ２０２が終了する。
　　＜ステップＳ２０３（図１８）＞
　MPM候補リスト導出部３０４２１は、MPM候補リストにデフォルトモードを追加する。図２１は、図１８に示す動作のステップＳ２０３の詳細を示すフローチャートである。図２１に示すように、ステップＳ２０３は、ステップＳ２０３１～Ｓ２０３４を含む。
　　　［ステップＳ２０３１］
　MPM候補リスト導出部３０４２１は、デフォルトモードを含むリストの各モードMdについてループ処理を開始する。
　　　［ステップＳ２０３２］
　MPM候補リスト導出部３０４２１は、MPM候補リスト内の要素数が６より小さいか否かを判定する。要素数が６より小さい場合（YES）には、ステップＳ２０３３が実行される。要素数が６より小さくない場合（NO）には、ステップＳ２０３が終了する。
　　　［ステップＳ２０３３］
　ステップＳ２０３３では、図１９の（ｂ）に示すステップＳ２０１３の引数MdにステップＳ２０３１におけるMdを渡して処理する。
　　　［ステップＳ２０３４］
　MPM候補リスト導出部３０４２１は、デフォルトモードを含むリスト内に未処理のモードがあるか否かを判定する。未処理のモードがある場合（YES）には、ステップＳ２０３１が再実行される。未処理のモードがない場合（NO）には、ステップＳ２０３が終了する。
　（イントラ予測パラメータ（輝度）の導出方法３）
　非MPMパラメータ復号部３０４２３は、prev_intra_luma_pred_flag[x0][y0]が0であるときに、輝度画素における対象ブロック(PU)のイントラ予測モードIntraPredModeY[x0][y0]を、RemIntraPredModeとMPM候補リストを用いて導出する。
　まず、rem_selected_mode_flag[x0][y0]が１なら、RemIntraPredModeは、rem_selected_modeの値を２ビット左にビットシフトさせた値になる。rem_selected_mode_flag[x0][y0]が０なら、RemIntraPredModeは、rem_non_selected_modeの値を４倍した値を、３で除算した商に、１を加算した値になる。図５４は、rem_selected_modeと、rem_non_selected_modeと、RemIntraPredModeとの対応を示す。前述の計算ではなく図５４のようなテーブルを用いてRemIntraPredModeを算出してもよい。
　なお、RemIntraPredModeの算出は前記の例に限らない。さらに、RemIntraPredModeとrem_selected_mode、rem_non_selected_modeの値の対応は、前記の例と異なっていてもよい。例えば、rem_selected_mode_flag[x0][y0]が１なら、RemIntraPredModeは、rem_selected_modeの値を３ビット左にビットシフトさせた値をRemIntraPredModeとし、rem_selected_mode_flag[x0][y0]が０なら、RemIntraPredModeは、rem_non_selected_modeの値を８倍した値を、７で除算した商に、１を加算した値をRemIntraPredModeとすることで算出することもできる。
　rem_selected_mode[x0][y0]は固定長符号化される場合、図５４に示すように、RemIntraPredModeに対してrem_selected_modeを分散して割り振ることで、モード番号の大小が符号化データの符号量に影響せず、方向選択の偏りが低減される効果がある。
　（イントラ予測パラメータ（輝度）の導出方法４）
　RemIntraPredModeは非MPMに付与した通し番号を表すことから、IntraPredModeY[x0][y0]を導出するためには、MPM候補リストに含まれるMPMの予測モード値との比較による補正が必要である。擬似コードによる導出処理を例示すると、以下のとおりである。
intraPredMode = RemIntraPredMode
sortedCandModeList = sort(candModeList)　// モード番号の昇順にソート
for ( i=0; i<size of sortedCandModeList; i++) {
　if ( intraPredMode >= sortedCandModeList[i] ) {
　　intraPredMode += 1
　}
}
IntraPredModeY[x0][y0] = intraPredMode
　非MPMパラメータ復号部３０４２３は、変数intraPredModeをRemIntraPredModeで初期化した後、MPM候補リストに含まれる予測モード値の小さな方から順にRemIntraPredModeと比較し、予測モード値がintraPredModeよりも小さい場合は、intraPredModeに１を加算する。MPM候補リストの全要素についてこの処理を行って得られたintraPredModeの値が、IntraPredModeY[x0][y0]となる。
　（イントラ予測パラメータ（輝度）の導出方法５）
　図５５は、イントラ予測モード（モード番号）０、１、１８、および４９～５１（黒色）をMPM候補(candModeList)としたときの、MPM候補(candModeList)と、RemIntraPredModeと、rem_selected_modeと、rem_non_selected_modeとの関係を示す表である。
　以上のとおり、REMは、selected modeと、non-selected modeとに分類される。
　　＜selected mode＞
　selected modeは、RemIntraPredModeを4で割った余りが0となるものである。selected modeにおける通し番号（rem_selected_mode）は、固定長符号化（４ビット）される。予測モードの方向によって符号化データのビット数に違いがない、つまり画像符号化装置１１（図６）において、予測モード選択の方向的な偏りを低減できる。
　　＜non-selected mode＞
　non-selected modeにおける通し番号（rem_non_selected_mode）は、可変長符号化される。符号化されたrem_non_selected_modeは、可変長符号のため、予測モードの方向によって符号化データのビット数が異なる。このビット数は、具体的には５ビットまたは６ビットであり、予測モード番号が小さい方から20個が５ビットで符号化される。これと同様に５ビットまたは６ビットに符号化する場合であっても、選択される可能性が高い予測方向を、より短い符号に対応付けることで、符号量が削減できる。または、rem_non_selected_modeの符号化データのビット数をより幅広く（例えば４ビットから８ビットの範囲）とり、選択される可能性が高い予測方向をより短い（４ビット）符号に対応させれば、さらに符号量を削減できる。
　（イントラ予測パラメータ（色差）の導出方法１）
　色差画素に適用されるイントラ予測モードIntraPredModeC[x0][y0]を図１４を用いて説明する。イントラ予測モードIntraPredModeC[x0][y0]は、次の３つのシンタックスエレメントを用いて計算される。
not_dm_chroma_flag[x0][y0]
not_lm_chroma_flag[x0][y0]
chroma_intra_mode_idx[x0][y0]
　not_dm_chroma_flag[x0][y0]は、輝度のイントラ予測モードを用いない場合に１となるフラグである。not_lm_chroma_flag[x0][y0]は、予測モードリストModeListを用いる場合に輝度画素から線形予測を行わない場合に１となるフラグである。chroma_intra_mode_idx[x0][y0]は、色差画素に適用されるイントラ予測モードを指定するインデックスである。なお、x0およびy0は、ピクチャにおける対象ブロックの左上輝度画素の座標であって、左上色差画素の座標ではない。そして、２つのフラグ（not_dm_chroma_flag[x0][y0]およびnot_lm_chroma_flag[x0][y0]）がともに１の場合、予測モードリストModeListから、イントラ予測モードIntraPredModeC[x0][y0]が導出される。擬似コードによる導出処理を例示すると、以下のとおりである。
if (not_dm_chroma_flag[x0][y0] == 0) {
　// DM_CHROMA: 輝度のイントラ予測モードを用いる
　IntraPredModeC[x0][y0] = IntraPredModeY[x0][y0]
} else {
　if (not_lm_chroma_flag [x0][y0] == 0) {// 符号化データ中に無い場合の値は1
　　IntraPredModeC[x0][y0] = LM_CHROMA // 輝度画素から線形予測
　} else {
　　IntraPredModeC[x0][y0] = ModeList[chroma_intra_mode_idx[x0][y0]]
　}
}
　なお、色差フォーマットが4:2:2の場合、色差のイントラ予測モードにDM_CHROMAを用いる際には、前記疑似コードと異なり、変換テーブルや変換式を用いてIntraPredModeY[x0][y0]の示す予測方向を変換してIntraPredModeC[x0][y0]が導出される。
　（イントラ予測パラメータ（色差）の導出方法２）
　色差の予測モードリストModeListは、以下のとおり導出される。
ModeList[] = {PLANAR, VER, HOR, DC}
　ただしIntraPredModeY[x0][y0] がModeList[i]と一致する場合(i=0～3)には、ModeList[i]は以下のとおりとなる。
ModeList[i] = VDIA
　つまり、図５６に示す表のようになる。ModeListは、IntraPredModeY[x0][y0]により決まる。ModeListの添字（０～３）は、chroma_intra_mode_idx[x0][y0]により選択される。
　エントロピー符号化部１０４は、各種パラメータを２値化した後、エントロピー符号化を行う。またエントロピー復号部３０１は、符号化データをエントロピー復号した後、２値から多値化する。２値化と多値化は逆の処理なので、以降ではまとめてバイナリゼーションと呼ぶ。
　次にこれらのイントラ予測モードをエントロピー符号化部１０４、あるいはエントロピー復号部３０１で符号化、あるいは復号する時のバイナリゼーションについて説明する。図２２はイントラ予測モードをMPM、rem_selected_mode、rem_non_selected_modeとして表現したiの符号を示す図である。i=0～5はMPM候補リストに含まれるイントラ予測モード（MPM）であり、エントロピー符号化部１０４はiを、先頭のprev_intra_luma_pred_flag(=1)、その後iに応じて図２３に示すtruncated rice符号（TR符号）を用いて符号化する。エントロピー符号化部１０４は、rem_selected_mode(i=0～15)を、先頭のprev_intra_luma_pred_flag(=0)、rem_selected_mode_flag(=1)に続き、図２４に示す固定長符号で符号化する。図２４はビット長P=4の固定長符号である。エントロピー符号化部１０４は、rem_non_selected_mode(i=0～44)を、先頭のprev_intra_luma_pred_flag(=0)、rem_selected_mode_flag(=0)に続き、図２５に示す可変長符号で符号化する。図２３～図２５、および以降の図において、コンテキストの記号Cはエントロピー符号化でコンテキストを用いることを示し、記号Eはエントロピー符号化でコンテキストを用いない（等確率EQである）ことを示す。エントロピー復号部３０１も同様の手順で符号化データを復号する。
　図２６はMPMが６個の場合(mpm_idx=0～5)のMPMの出現頻度を調査したグラフである。4K、HD、WVGA、WQVGAの４種類の解像度の画像を用い、量子化幅q=22、27、32、37と変化させた時のMPMの出現頻度をパーセンテージで表した結果である。左の「all」は４つの量子化幅(q=22、27、32、37)の平均である。どの解像度、どの量子化幅の画像をとっても、MPMの出現頻度は60%～80%の範囲にあり、特に近年、急速に普及が進む4K、HDでは70%を超えている。その反面、RemIntraPredModeは20%～40%にとどまり、4K、HDでは30%に満たない。つまりMPMとRemIntraPredModeを区別するためのprev_intra_luma_pred_flagを符号化しなければ、高出現頻度のMPMの符号量を削減し、結果として符号化効率を改善することができる。
　prev_intra_luma_pred_flagを使用しないイントラ予測モードの符号化/復号方法を説明するシンタクスを下記に示す。本実施形態では下記シンタクスのように、prev_intra_luma_pred_flagを無くすとともに、MPMと非MPM（RemIntraPredMode）の区別も無くし、selected_modeと非selected_modeの区別だけにする。
non_selected_mode_flag
if (non_selected_mode_flag) {
　smode
}
else {
　rem_selected_mode
}
　ここで、rem_selected_modeはselected_modeを示すシンタックスであり、smode (sorted mode)は、非selected_modeを示すシンタックスである。ｎon_selected_mode_flagは次のシンタクスがselected_modeか否かを示すフラグである。非selected_modeを格納するリストとしてrem_selected_modeリストを定義し、smodeを格納するリストとしてsmodeリストを定義する。なお、rem_selected_modeリスト、smodeリストは、例えば、イントラ予測モードの値もしくはラベルを格納すればよい。
　smodeリスト（非selected_mode）は、MPMとrem_non_selected_modeから構成される。smodeリストの先頭からM個は、MPM候補リストに格納されたmpm_idxが示すイントラ予測モードを格納し、その後にrem_non_selected_mode(45個)を格納する。
　輝度イントラ予測パラメータ導出部１１３２および輝度イントラ予測パラメータ復号部３０４２によるsmodeリストの作成手順を図28に示す。輝度イントラ予測パラメータ導出部１１３２および輝度イントラ予測パラメータ復号部３０４２は、S2801ではsmodeリスト上の位置を示す変数iとrem_non_selected_mode (N-M-2P)個の何番目かを示す変数jを初期化する。ここでNはイントラ予測モード数、MはMPMの個数、2Pはrem_selected_modeの個数（Pはrem_selected_modeを表現するために必要なビット数）である。MPMはsmodeリストの先頭に来るので、i<MではiはsmodeリストとMPM候補リストで共通に使用することができる。S2802では、smodeリストの先頭からM個(i=0～M-1)に、MPM候補リストに格納されたイントラ予測モードをコピーする。S2803では、MPM候補リストに格納されたイントラ予測モードを全てコピーし終わったかどうかを判定する。まだコピーが終わっていなければ（S2803でYES）S2802を繰り返し、コピーが全て終われば（S2803でNO）S2804に進む。S2804では、smodeリストにさらにrem_non_selected_modeにカテゴライズされたイントラ予測モードをコピーする。S2805では、全てのrem_non_selected_modeがコピーし終わったかどうかを判定する。まだコピーが終わっていなければ（S2805でYES）S2804を繰り返し、コピーが全て終われば（S2805でNO）smodeリストの作成を終了する。MPM候補リストにイントラ予測モード{50, 18, 0, 1, 49, 51}が格納されている場合に、上記処理で作成されたsmodeリストの例を図２９に示す。また2P個のrem_selected_modeを格納したrem_selected_modeリストも示す。
　上記シンタクスの具体例を図２７に示す。図２７において、iはsmodeリストあるいはrem_selected_modeリスト上の各イントラ予測モードの位置を示す番号である。横軸のBkはiの符号のk番目のビット数を示す。ここではk=0～11である。図２７では、エントロピー符号化部１０４は、まずselected_mode（rem_selected_mode）か否かを示すnon_selected_mode_flagを最初に符号化する。次に、selected_mode以外の場合には、non_selected_mode_flagが１を符号化する。さらに、smodeリスト上の位置を示す番号iを符号化する。iがMPM候補リストに格納されたM1(M1<=M)個のMPMの一つを示す場合には、non_selected_mode_flag(1)の後に、図２３に示すTR符号を用いて符号化する。iがMPM候補リストに格納されたM1(M1<=M)個のMPM以外を示す場合には、MPMの残りの(M-M1)個とrem_non_selected_modeを、図３０のプリフィックスと図２５の可変長符号表を用いて符号化する。この時、図２５ではrem_non_selected_modeからM1を引いた番号に対応する符号を用いる。selected_modeの場合には、non_selected_mode_flagとして0を符号化し、さらに、selected_modeのリストであるrem_selected_modeリスト上のイントラ予測モードの位置を示す番号iを符号化する。具体的には、rem_selected_modeは、non_selected_mode_flag(0)の後に、図２４に示す固定長符号表を用いて符号化する。エントロピー復号部３０１も同様の手順で符号化データを復号する。ただしエントロピー復号部３０１では、smodeを復号する場合（non_selected_mode_flag==1）、iは「0」が出現するまでの「1」の個数、つまりmpm_idxである。もしくは、rem_non_selected_modeを復号する場合（non_selected_mode_flag==0）、iはrem_non_selected_modeを復号した値とする。
　エントロピー符号化部１０４、およびエントロピー復号部３０１が、イントラ予測モードを符号化あるいは復号する動作を説明するフローチャートを図３１に記す。エントロピー符号化部１０４、およびエントロピー復号部３０１は、まずS3101でnon_selected_mode_flagを符号化/復号する。S3102では、non_selected_mode_flagが0でないか否かを判定し、0でない場合（S3102でYES、すなわちselected_modeではない場合）はS3108に進み、0の場合（S3102でNO、すなわちselected_modeである場合）はS3107に進む。エントロピー符号化部１０４は、S3108では変数jにイントラ予測モードの各リスト上での位置iをセットする。エントロピー復号部３０１は、S3108では、符号化データを先読みし、変数jに「0」が出現するまでの「1」の個数をセットする。この動作を図５３のフローチャートを用いて後述する。S3103ではjがM1未満かどうかを判定し、j<M1であれば（S3103でYES）S3104に進み、j<M1でなければ（S3103でNO）S3105に進む。S3104では、M1個のMPMのいずれかを図２３を用いて符号化/復号し、処理を終了する。S3105では、図３０を用いてプリフィックスM1を符号化/復号する。続いてS3106で(M-M1)個のMPM、あるいはrem_non_selected_modeのいずれかを図２５を用いて符号化/復号し、処理を終了する。S3107では、rem_selected_modeを、図２４を用いて符号化/復号し、処理を終了する。
　図５３は、エントロピー復号部３０１が符号化データを先読みする動作の一例を説明するフローチャートである。エントロピー復号部３０１は、S5301ではiを初期化する。S5302ではi<M1かどうかを判定し、i<M1であれば（S5302でYES）S5303に進み、i<M1でなければ（S5302でNO）処理を終了する。S5303では符号化データから1ビット先読みし、変数bに格納する。S5304ではiをインクリメントする。S5305ではb=0かどうかを判定し、b=0ならば（S5305でYES）処理を終了し、b=0でなければ（S5305でNO）S5302以降の処理を継続する。処理を終了した時のiの値が「0」が出現するまでの「1」の個数である。
　なお上記では、エントロピー復号部３０１はS3108で符号化データを先読みしたが、これに限らず、符号化データを復号してもよい。その場合、S3104でのMPMの復号、およびS3105でのプリフィックスの復号は実施しない。
　〔実施形態２〕
　また、prev_intra_luma_pred_flagを符号化しない別の実施形態として、non_selected_mode_flagを符号の途中に挿入する方法を説明する。prev_intra_luma_pred_flagを符号化しない別の実施形態とは、イントラ予測モードを示すシンタックスの先頭からMPMを符号化するシンタックスである。このシンタクスを下記に示す。
smode
if (smode == M)
　non_selected_mode_flag
　if (non_selected_mode_flag) {
　　smode
　}
　else {
　　rem_selected_mode
　}
}
　なお、エンコーダの動作としては、
if (smode < M)
　smode
}
else {
　prefix(M)
　non_selected_mode_flag
　if (non_selected_mode_flag) {
　　smode
　}
　else {
　　rem_selected_mode
　}
}
としてもよい。
　エントロピー符号化部１０４は、MPMを示すシンタックスsmodeを符号化する。図３２に示すように、イントラ予測モードがsmodeリストの先頭に存在するM個のMPMのいずれかであれば、smodeとしてsmodeリスト上のイントラ予測モードのリスト上の位置i(0<=i<M)を符号化する。具体的には、i<Mにおいては、エントロピー符号化部１０４は、non_selected_mode_flagも符号化することなく、smodeを図２３の表を用いて符号化する。イントラ予測モードがsmodeリストの先頭に存在するM個のMPMのいずれでもない場合には、smodeとしてM（プリフィックス）を符号化する。より具体的には、エントロピー符号化部１０４は、図３０においてMを示すプリフィックスを符号化する。続いて、エントロピー符号化部は、non_selected_mode_flagを符号化し、selected_modeでなければ、さらにsmodeリスト中のM番目以降のいずれかのイントラ予測モードを、図２５を用いて符号化する。この時、rem_non_selected_modeからMを引いた番号に対応する図２５の符号を用いる。selected_modeであれば、図３０においてMが示すプリフィックスを符号化し、続いてrem_selected_modeリスト中のいずれかのイントラ予測モードを、図２４を用いて符号化する。
　エントロピー復号部３０１も同様の手順で符号化データを復号する。ただしエントロピー復号部３０１では、「0」が出現するまでの「1」の個数に1を加えた値をiとする。i=Mの場合には、続いてnon_selected_mode_flagと、その後のシンタックスを復号する。
　このシンタクスの具体例を図３２に示す。プリフィックス(図３２では「111111」)を挿入することで、non_selected_mode_flagを全てのイントラ予測モードに適用しなくても、個々のイントラ予測モードを特定することができる。例えば図３２の例では、先頭（1ビット目）から6ビット目までに「0」が含まれていれば、smodeリストの先頭に格納したMPMであることがわかる。先頭（1ビット目）から6ビット目までが全て「1」の場合は、rem_selected_modeかrem_non_selected_modeである。どちらであるかは7ビット目に挿入されたnon_selected_mode_flagで判別することができる。このように、イントラ予測モードのシンタックスの先頭では、イントラ予測モードの分類を示すシンタックス（例えば、prev_intra_luma_pred_flagやnon_selected_mode_flag）を符号化せず、直接MPM(先頭M個のMPM)を符号化することで、特に出現頻度の高いMPMを、より短い符号で表現することができる。これにより符号化効率を高めることができる。また、イントラ予測モードの分類を示すシンタックス、ここでは、non_selected_mode_flagをプリフィックスの後に符号化する構成でも良い。この場合、イントラ予測モードを分類することにより、異なる種類のイントラ予測モードに対して適切なエントロピー符号化を割り当てることができるという追加の効果を、smodeの先頭のMPMの符号量を増やすことなく得ることができる。
　エントロピー符号化部１０４、およびエントロピー復号部３０１がリスト中のイントラ予測モードを符号化/復号する動作を説明するフローチャートを図３３に示す。エントロピー符号化部１０４は、S3308ではjにイントラ予測モードの各リスト上の位置iをセットする。エントロピー復号部３０１は、S3308では符号化データを先読みし、jに「0」が出現するまでの「1」の個数をセットし、さらに1を加える。先読みにより「0」が出現するまでの「1」の個数をカウントする動作は実施形態１と同じである。S3301ではjがM未満かどうかを判定する。M未満であれば（S3301でYES）、S3302に進む。M未満でなければ（S3301でNO）、S3303に進む。S3302では、M個のMPMのいずれかを図２３を用いて符号化/復号し、処理を終了する。S3303では、図３０を用いてプリフィックスMを符号化/復号する。S3304では、non_selected_mode_flagを符号化/復号する。S3305では、non_selected_mode_flag が0でない場合（S3305でYES）、S3306に進む。non_selected_mode_flag が0の場合（S3305でNO）、S3307に進む。S3306では、smodeリストの残りのイントラ予測モードのいずれかを図２５を用いて符号化/復号し、処理を終了する。この時、rem_non_selected_modeからMを引いた番号に対応する図２５の符号を用いる。S3307では、rem_selected_modeを、図２４を用いて符号化/復号し、処理を終了する。
　なお上記では、エントロピー復号部３０１はS3308で符号化データを先読みしたが、これに限らず、符号化データを復号してもよい。その場合、S3302でのMPMの復号、およびS3303でのプリフィックスの復号は実施しない。
　〔実施形態３〕
　また、prev_intra_luma_pred_flagを符号化しない実施形態として、non_selected_mode_flagを符号の途中に挿入する別の方法を説明する。実施形態２では最も長い符号長が13ビット（smode=25～50の場合）となり、単一の符号の長さとしては長すぎるという課題がある。そこで先頭で符号化するMPMの個数（non_selected_mode_flagを符号化しないMPMの個数）を減らす。MPMは２つに分割され異なる符号表を用いて符号化/復号することになるが、non_selected_mode_flagを符号のより前方に位置させることができる。つまりプリフィックスの符号長を短くすることができるため、最も長い符号長を短くすることができる。そのシンタクスを下記に示す。
smode
if (smode == M1)
　non_selected_mode_flag
　if (non_selected_mode_flag) {
　　smode
　}
　else {
　　rem_selected_mode
　}
}
　またエンコーダの動作は、以下でもよい。
if (i<M1) {
　smode
}
else {
　prefix(M1)
　non_selected_mode_flag
　if (non_selected_mode_flag) {
　　smode
　}
　else {
　　rem_selected_mode
　}
}
　このシンタクスの具体例を図３４に示す。エントロピー符号化部１０４は、イントラ予測モードのリスト上の位置iが、smodeリストの先頭に存在するM1(M1<M)個のMPMのいずれかであれば、non_selected_mode_flagも符号化することなく、smodeを図３５の表を用いて符号化する。それ以外は、図３０においてM1を示すプリフィックスを符号化した後で、non_selected_mode_flagを符号化する。selected_modeでなければ、smodeリスト中のM1番目以降のいずれかのイントラ予測モードを、図３６を用いて符号化する。この時、rem_non_selected_modeからMを引いた番号に対応する図３６の符号を用いる。selected_modeであれば、rem_selected_modeリスト中のいずれかのイントラ予測モードを、図２４を用いて符号化する。エントロピー復号部３０１も同様の手順で符号化データを復号する。ただしエントロピー復号部３０１では、実施形態２と同様、iは「0」が出現するまでの「1」の個数に1を加えた値とする。
　non_selected_mode_flagを符号化しないMPMの個数を削減することで、プリフィックスの符号長が短くなる。図３２では13ビットであった符号長が図３４では10ビットとなり、最長の符号を短くすることができる。
　エントロピー符号化部１０４、およびエントロピー復号部３０１が、イントラ予測モードを符号化/復号する動作を説明するフローチャートを図３７に示す。エントロピー符号化部１０４、およびエントロピー復号部３０１は、S3708でjをセットする。S3701ではjがM1未満かどうかを判定する。M1未満であれば（S3701でYES）、S3702に進む。M1未満でなければ（S3701でNO）、S3703に進む。S3702では、M1個のMPMのいずれかを図３５を用いて符号化/復号し、処理を終了する。S3703では、図３０を用いてプリフィックスM1を符号化/復号する。S3704では、non_selected_mode_flagを符号化/復号する。S3705では、non_selected_mode_flag が0かどうかを判定し、0でない場合（S3705でYES）、S3706に進む。non_selected_mode_flag が0の場合（S3705でNO）、S3707に進む。S3706では、smodeリストの残りのイントラ予測モードのいずれかを図３６を用いて符号化/復号し、処理を終了する。S3707では、rem_selected_modeを、図２４を用いて符号化/復号し、処理を終了する。
　なお上記では、エントロピー復号部３０１はS3708で符号化データを先読みしたが、これに限らず、符号化データを復号してもよい。その場合、S3702でのMPMの復号、およびS3703でのプリフィックスの復号は実施しない。図３８は、実施形態３による符号長の期待値を、従来例による符号長の期待値と比較した表である。図３８(a)は従来例の符号を使用した場合の１符号語あたりの符号長の期待値、図３８(b)は実施形態３の符号を使用した場合の１符号語あたりの符号長の期待値である。使用率は図２６と同じ条件でMPM、rem_selected_mode(0～15)、rem_non_selected_mode(0～44)が出現した頻度をもとに算出した。図３８から実施形態３の方法で符号化することにより、符号長の期待値1が0.07ビット削減することが分かる。
　以上では、イントラ予測モードをエントロピー符号化/復号で処理する時のバイナリゼーションを説明した。ここからはイントラ予測モードの推定に用いるリストの作成方法について説明する。
　〔実施形態４〕
　上述の実施形態ではMPM候補リストの後にrem_non_selected_modeを格納したsmodeリストを用いて、イントラ予測モードを符号化/復号した。本実施形態ではsmodeリストの作成方法を説明する。
　図５１は、図６に示す画像符号化装置１１の予測パラメータ符号化部１１１のイントラ予測パラメータ符号化部１１３の構成を示す概略図である。図５１の構成要素のうち、図１５と同じ機能を持つボックスは図１５と同じ番号を付けており、説明を省略する。
　輝度イントラ予測パラメータ導出部１１３２は、リスト導出部５１０１と、パラメータ導出部５１０２とを含んで構成される。
　リスト導出部５１０１は、予測パラメータメモリ１０８が記憶している予測パラメータの供給を受ける。また、リスト導出部５１０１は、パラメータ導出部５１０２にsmodeリストsmodeListを供給する。
　パラメータ導出部５１０２は、エントロピー符号化部１０４に、smode、rem_sorted_mode、non_selected_mode_flag等を供給する。
　図５２は、図５に示す画像復号装置３１の予測パラメータ復号部３０２のイントラ予測パラメータ復号部３０４の構成を示す概略図である。図５２の構成要素のうち、図１６、図５１と同じ機能を持つボックスは図１６、図５１と同じ番号を付けており、説明を省略する。
　輝度イントラ予測パラメータ復号部３０４２は、リスト導出部５１０１と、パラメータ復号部５２０２とを含んで構成される。
　リスト導出部５１０１は、予測パラメータメモリ３０７が記憶している予測パラメータの供給を受ける。また、リスト導出部５１０１は、パラメータ復号部５２０２にsmodeリストsmodeListを供給する。
　パラメータ復号部５２０２は、イントラ予測画像生成部３１０に前述の輝度予測モードIntraPredModeYを供給する。
　MPM候補リストに格納されたイントラ予測モードは、優先順位（出現頻度）によって順序づけられている。しかしながら、従来のrem_non_selected_modeは図１２に示すように、MPMとrem_selected_modeを除く、左下方向のイントラ予測モード2から右上方向のイントラ予測モード66までのイントラ予測モードに順番に番号づけられていた。図３９はrem_non_selected_mode(0～44)の出現頻度を表したグラフである。点線は従来のrem_non_selected_modeであり、実線は各イントラ予測モードに最も近いMPMとの距離に基づいて並び替えた（ソートした）rem_non_selected_modeである。図３９から従来のrem_non_selected_modeは出現頻度とは関係なく番号づけられていたが、出現頻度には偏りがあることがわかる。実施形態１～３で使用したrem_non_selected_modeは可変長符号化されており、出現頻度の高いものを短い符号に割り当てることで、rem_non_selected_modeに割り当てる符号量を削減し、符号化効率を向上させることができる。
　リスト導出部５１０１が、rem_non_selected_modeにカテゴライズされたイントラ予測モードを並び替え、各イントラ予測モードに最も近いMPMとの距離に基づいて、smodeリストに格納するフローチャートを図４０に示す。リスト導出部５１０１は、S4001では、rem_non_selected_modeにカテゴライズされたイントラ予測モードと、それに最も近いMPMとの距離を算出する。S4002では、算出した距離の小さいイントラ予測モードから、MPMを格納した後のsmodeリストに、ソートしたrem_non_selected_modeを順に格納する。
　図４１はMPMが{49,23,0,1,2,18}、rem_selected_modeが{3,7,11,15,20,25,29,33,37,41,45,50,54,58,62,66}の場合のイントラ予測モードとそれに最も近いMPMとの距離、およびrem_non_selected_modeにカテゴライズされたイントラ予測モードに置いて、MPMとの距離が最も小さいイントラ予測モードから順番にrem_non_selected_modeの番号を割り当てた表である。
　図４１で対応付けられたrem_non_selected_modeの番号が示すイントラ予測モードを、その番号の小さいものから順にsmodeリストに格納した結果を図４２に示す。例えば、図４２ではsmodeリストの番号6が図４１のrem_non_selected_mode=0に対応し、同様にsmodeリストの番号7、8、9、・・・がrem_non_selected_modeの番号1、2、3、・・・に対応する。なお、rem_selected_modeにカテゴライズされたイントラ予測モードとその番号も図４２に記す。
　図４３は、リスト上のイントラ予測モードの位置iの符号を示す一例である。符号長はsmodeリストの先頭のM1個（第１のsmodeと呼ぶ）、rem_ selected_modeリスト（0～15）、smodeリストの残り（N-2P-M1）個（第２のsmodeと呼ぶ）の順に増えていく。ここで、rem_selected_modeより符号長の短いsmodeを第１のsmode、rem_selected_modeより符号長の長いsmodeを第２のsmode、と呼ぶことにする。第２のsmodeには長い符号と短い符号があり、短い符号にはi=6～24の19個のイントラ予測モードが割り当てられる。これらは、smodeリストにおいて比較的出現頻度の高いイントラ予測モード、例えば図４２の例ではsmode=6～24（対応するイントラ予測モードは17～27）である。長い符号にはi=25～50の26個のイントラ予測モードが割り当てられる。これらは、smodeリストにおいて出現頻度の低いイントラ予測モード、例えば図４２の例ではsmode=25～50（対応するイントラ予測モードは53～36）である。
　このように、リスト導出部５１０１は、rem_non_selected_modeをソートして出現頻度が高いと予想されるイントラ予測モードから順番にsmodeリストに格納する。これにより、rem_non_selected_modeにおいても出現頻度の高いイントラ予測モードに短い符号を割り当て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。
　ところで、第２のsmodeにおいて、符号長の長いイントラ予測モード（図４２、４３ではsmode=25～50）は出現頻度順にソートしても符号化効率は向上しないため、処理量削減の点から、ソート処理を省略してもよい。
　なお、実施形態４ではイントラ予測モードとそれに最も近いMPMとの距離をもとにsmodeリストを作成したが、これはrem_non_selected_modeにカテゴライズしたイントラ予測モードをMPM±α（α=1、2、3、・・・）と表現し、αの小さいイントラ予測モードから順番にsmodeリストに格納することと等価であり、MPM候補リスト作成時に用いた派生モード（MPM±1）の拡張（拡張派生モード）と言い換えることができる。従って図４２のsmodeリストは、隣接モード、平面モードの後に、拡張派生モードMPM±αを格納すると言い換えることもできる。つまり、rem_non_selected_modeの概念を使用せず、smodeリストを作成することもできる。図４４は、図４２のsmodeリストを拡張派生モードとして表現した例である。
　〔実施形態５〕
　実施形態４では、イントラ予測モードをsmodeリスト（隣接モード、平面モード、拡張派生モード）と、rem_selected_modeとにカテゴライズして符号化する技術を説明した。本実施形態では、rem_selected_modeを無くし、隣接モードと平面モード以外の全イントラ予測モードを拡張派生モード（MPM±α）として表現し、その一部を固定長符号化する技術について説明する。図４５は、図４１においてrem_selected_modeとrem_non_selected_modeに関係なく、MPMとの距離が小さいイントラ予測モードから順にsmodeリストに格納する例である。具体的な符号のシンタクスは図２２、図２３、図３２のいずれかを用いて表現することができる。
　図４６は、リスト導出部５１０１がsmodeリストを作成する動作を説明するフローチャートである。リスト導出部５１０１は、S4601では、MPM以外のイントラ予測モードについて、MPMとの距離を算出する。S4602では、MPMとの距離に基づいてソートした非MPMのイントラ予測モードを、順番にsmodeリストに格納する。
　なお、可変長符号化の対象はMPMの直後の2P個のイントラ予測モードでもよいし、MPMの後q個離れた位置からの2P個のイントラ予測モードでもよい。
　なお、リスト導出部５１０１は、イントラ予測モードとMPMとの距離を算出することなく、smodeリストを作成してもよい。具体的には、各MPMに対して、±1、±2、±3、・・・、±Nのイントラ予測モードをsmodeリストに格納する。このときすでに、smodeリストに格納したイントラ予測モードは格納しない。なお±αと記した場合、+α、-αの順に格納してもよいし、-α、+αの順に格納してもよい。この方法ではイントラ予測モードのソートも必要ではない。
　上記の構成によれば、MPM以外のイントラ予測モードも、MPMとの距離に基づいてソートすることにより、発生確率に基づいてイントラ予測モードが符号化することができ、符号化効率が向上する。
　また、このように、selected_modeであるか否か（rem_selected_modeとrem_non_selected_mode）を区別しないことにより、MPMとの距離に基づくイントラ予測モードのソートと、smodeリストへの格納が簡単にできるようになる。
　また、各MPMに対して、±1、±2、±3、・・・、±Nのイントラ予測モードをsmodeリストに格納する場合にも、selected_modeであるか否かを区別しないことにより、処理を簡略化できる。
　〔実施形態６〕
　本願ではQTBT分割によるイントラ予測モードの増加や発生頻度の変化をふまえて、smodeリストを導入し、符号化効率向上を目的とした技術を説明した。本実施形態では、QTBT分割の様々なブロックサイズや量子化幅に適したイントラ予測モードの符号化方法について説明する。
　CUあるいはPUのサイズが大きくなるにつれ、方向予測の数を増やすことで予測精度を向上させることができる。しかし、例えば4x4のような小サイズのCUやPU、あるいは量子化幅が大きくぼやけた画像の場合、イントラ予測モードを増やしても予測精度は向上しない。そこで本実施形態では、CUやPUのサイズ、量子化幅に応じて、非MPMのイントラ予測モードの個数を可変にすることで、符号化効率を改善する。ブロックサイズや量子化幅に応じて、非MPMのイントラ予測モードの個数の数を可変にするシンタクスを以下に示す。
　〈サイズに応じて非MPMのイントラ予測モードの個数を可変にする場合〉
delta_alpha=1
if (BLKSize <= TH1) {
　P=P-1 /* Pは固定長符号化のビット数 */
　delta_alpha=delta_alpha+1
}
　〈量子化幅に応じて非MPMのイントラ予測モードの個数を可変にする場合〉
delta_alpha=1
if (QP >= TH2) {
　P=P-1 /* Pは固定長符号化のビット数 */
　delta_alpha= delta_alpha+1
}
　ここで、delta_alphaは実施形態５で説明した拡張派生モードのパラメータαの増分である。またPは固定長符号のビット数である。delta_alphaが１の場合、MPM±1、±2、±3、・・・、±Nのイントラ予測モードをsmodeリストに格納し、delta_alphaが2の場合、MPM±2、±4、±6、±2xNのイントラ予測モードをsmodeリストに格納する。また、MPMとの距離を導出する場合には、delta_alphaが1の場合、MPMとの距離が1、2、3、・・・、Nのイントラ予測モードをsmodeリストに格納し、delta_alphaが2の場合、MPMとの距離が2、4、6、・・・、2xNのイントラ予測モードをsmodeリストに格納する。
　上記のシンタクスは、ある条件下で固定長符号のビット数P、およびαの増分delta_alphaをともにセットし直す例であるが、Pあるいはdelta_alphaのどちらかのみをセットし直してもよい。
　このようにαを選択することで、BLKSize<=TH1あるいはQP>=TH2の時に実施形態４のrem_non_selected_modeの個数が約半分になる。
　また、CUやPUのサイズや量子化幅に応じてPを変更し、rem_selected_modeの個数を削減する構成も可能である。例えば図４５ではα=2のsmode8個（14～21、イントラ予測モードは4～55）だけを固定長符号に割り当てることで、固定長符号を割り当てるイントラ予測モードの個数を、BLKSize<=TH1あるいはQP>=TH2の時は8個に、そうでない場合は16個にすることができる。つまり、実施形態４のrem_selected_modeの個数をほぼ半分にすることができる。
　また、CUやPUのサイズや量子化幅に応じて、rem_selected_modeの個数を削減する別の構成も可能である。例えば図４４はselected_modeと非selected_modeを別々のリストで管理する例である。BLKSize<=TH1あるいはQP>=TH2の時、固定長符号を割り当てるイントラ予測モードを図４４のrem_selected_mode=2xC(C=0,1,2...)の8個とする。そうでない場合は、イントラ予測モードを図４４の全rem_selected_modeの16個に割り当てる。図４４のrem_selected_modeのうち、CUやPUのサイズや量子化幅QPに関わらず使用するrem_selected_modeを図４７の実線で示し、CUやPUが小サイズであったり量子化幅QPが高い場合に使用しないrem_selected_modeを破線で示す。
　上記のシンタクスは、実施形態４の構成や実施形態５の構成とあわせて用いる場合、CUあるいはPUのブロックサイズや量子化幅に応じて、rem_ selected_modeの個数を削減することができる。この場合、実施形態４、実施形態５のrem_ selected_modeの個数が半分になる。
　以上の例ではrem_non_selected_modeとrem_selected_modeに対し、別々に個数を制御していたが、合わせて個数を制御してもよい。
　図４８は、イントラ予測モード数を半分に削減した符号例である。smodeリストが図４５の場合、図４８のMPMはsmodeリストの先頭の6個のMPMである。図４８の固定長符号は、図４５のα=2(MPM±2)と記載された8個のイントラ予測モードである。図４８の可変長符号は、図４５のα=4,6,8,10,12(MPM±α)と記載された21個のイントラ予測モードである。
　あるいは、smodeリストは図４４に適用することができる。この場合、図４８のMPMはsmodeリストの先頭の6個のMPMである。図４８の固定長符号は、図４４のrem_selected_modeリストに記載されたイントラ予測モードのうち、偶数番目の8個になる。図４８の可変長符号は、図４４のsmodeリストのうち、α=2,4,6,8,10,12(MPM±α)と記載されたイントラ予測モードになる。
　図４９は、リスト導出部５１０１、エントロピー符号化部１０４、およびエントロピー復号部３０１が、CUあるいはPUのサイズによってイントラ予測モード数を変更する動作を説明するフローチャートである。リスト導出部５１０１は、S4901ではαの増分delta_alphaとPを初期化する。S4902では対象CUあるいはPUのサイズが所定の閾値以下かどうかを判定し、閾値以下であれば（S4902でYES）S4903に進み、そうでなければ（S4902でNO）S4904に進む。S4903ではαの増分delta_alphaとPをセットし直す。S4904ではセットしたdelta_alphaとPを用いてsmodeリストを作成する。具体的には実施形態４あるいは５で説明した方法を用いる。エントロピー符号化部１０４、およびエントロピー復号部３０１は、S4905ではsmodeリストを用いてイントラ予測モードを符号化/復号する。
　図５０は、リスト導出部５１０１、エントロピー符号化部１０４、およびエントロピー復号部３０１が、CUあるいはPUの量子化幅によってイントラ予測モード数を変更する動作を説明するフローチャートである。リスト導出部５１０１は、S5001ではαの増分delta_alphaとPを初期化する。S5002では対象CUあるいはPUの量子化幅QPが所定の閾値以上かどうかを判定し、閾値以上であれば（S5002でYES）S5003に進み、そうでなければ（S5002でNO）S5004に進む。S5003ではαの増分delta_alphaとPをセットし直す。S5004ではセットしたdelta_alphaとPを用いてsmodeリストを作成する。具体的には実施形態４あるいは５で説明した方法を用いる。エントロピー符号化部１０４、およびエントロピー復号部３０１は、S5005ではsmodeリストを用いてイントラ予測モードを符号化/復号する。
　このように、ブロックサイズや量子化幅によって使用するイントラ予測モードの個数を増減させることで、予測精度に影響を与えることなく、イントラ予測モードに割り当てる符号量を削減することができるので、符号化効率を向上させることができる。
　〔その他〕 
　なお、前述した実施形態における画像符号化装置１１、画像復号装置３１の一部、例えば、エントロピー復号部３０１、予測パラメータ復号部３０２、ループフィルタ３０５、予測画像生成部３０８、逆量子化・逆DCT部３１１、加算部３１２、予測画像生成部１０１、減算部１０２、DCT・量子化部１０３、エントロピー符号化部１０４、逆量子化・逆DCT部１０５、ループフィルタ１０７、符号化パラメータ決定部１１０、予測パラメータ符号化部１１１、および各部が含むブロックをコンピュータで実現するようにしても良い。その場合、この制御機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現しても良い。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、画像符号化装置１１、画像復号装置３１のいずれかに内蔵されたコンピュータシステムであって、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD-ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでも良い。また前記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
　また、前述した実施形態における画像符号化装置１１、画像復号装置３１の一部、または全部を、LSI（Large Scale Integration）等の集積回路として実現しても良い。画像符号化装置１１、画像復号装置３１の各機能ブロックは個別にプロセッサ化しても良いし、一部、または全部を集積してプロセッサ化しても良い。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限らず専用回路、または汎用プロセッサで実現しても良い。また、半導体技術の進歩によりＬＳＩに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いても良い。
　　（応用例）
　前述した画像符号化装置１１および画像復号装置３１は、動画像の送信、受信、記録、再生を行う各種装置に搭載して利用することができる。なお、動画像は、カメラ等により撮像された自然動画像であってもよいし、コンピュータ等により生成された人工動画像（CGおよびGUIを含む）であってもよい。
　まず、前述した画像符号化装置１１および画像復号装置３１を、動画像の送信および受信に利用できることを、図８を参照して説明する。
　図８の（ａ）は、画像符号化装置１１を搭載した送信装置PROD_Aの構成を示したブロック図である。図８の（ａ）に示すように、送信装置PROD_Aは、動画像を符号化することによって符号化データを得る符号化部PROD_A1と、符号化部PROD_A1が得た符号化データで搬送波を変調することによって変調信号を得る変調部PROD_A2と、変調部PROD_A2が得た変調信号を送信する送信部PROD_A3と、を備えている。前述した画像符号化装置１１は、この符号化部PROD_A1として利用される。
　送信装置PROD_Aは、符号化部PROD_A1に入力する動画像の供給源として、動画像を撮像するカメラPROD_A4、動画像を記録した記録媒体PROD_A5、動画像を外部から入力するための入力端子PROD_A6、および、画像を生成または加工する画像処理部Ａ７を更に備えていてもよい。図８の（ａ）においては、これら全てを送信装置PROD_Aが備えた構成を例示しているが、一部を省略しても構わない。
　なお、記録媒体PROD_A5は、符号化されていない動画像を記録したものであってもよいし、伝送用の符号化方式とは異なる記録用の符号化方式で符号化された動画像を記録したものであってもよい。後者の場合、記録媒体PROD_A5と符号化部PROD_A1との間に、記録媒体PROD_A5から読み出した符号化データを記録用の符号化方式に従って復号する復号部（不図示）を介在させるとよい。
　図８の（ｂ）は、画像復号装置３１を搭載した受信装置PROD_Bの構成を示したブロック図である。図８の（ｂ）に示すように、受信装置PROD_Bは、変調信号を受信する受信部PROD_B1と、受信部PROD_B1が受信した変調信号を復調することによって符号化データを得る復調部PROD_B2と、復調部PROD_B2が得た符号化データを復号することによって動画像を得る復号部PROD_B3と、を備えている。前述した画像復号装置３１は、この復号部PROD_B3として利用される。
　受信装置PROD_Bは、復号部PROD_B3が出力する動画像の供給先として、動画像を表示するディスプレイPROD_B4、動画像を記録するための記録媒体PROD_B5、および、動画像を外部に出力するための出力端子PROD_B6を更に備えていてもよい。図８の（ｂ）においては、これら全てを受信装置PROD_Bが備えた構成を例示しているが、一部を省略しても構わない。
　なお、記録媒体PROD_B5は、符号化されていない動画像を記録するためのものであってもよいし、伝送用の符号化方式とは異なる記録用の符号化方式で符号化されたものであってもよい。後者の場合、復号部PROD_B3と記録媒体PROD_B5との間に、復号部PROD_B3から取得した動画像を記録用の符号化方式に従って符号化する符号化部（不図示）を介在させるとよい。
　なお、変調信号を伝送する伝送媒体は、無線であってもよいし、有線であってもよい。また、変調信号を伝送する伝送態様は、放送（ここでは、送信先が予め特定されていない送信態様を指す）であってもよいし、通信（ここでは、送信先が予め特定されている送信態様を指す）であってもよい。すなわち、変調信号の伝送は、無線放送、有線放送、無線通信、および有線通信の何れによって実現してもよい。
　例えば、地上デジタル放送の放送局（放送設備など）／受信局（テレビジョン受像機など）は、変調信号を無線放送で送受信する送信装置PROD_A／受信装置PROD_Bの一例である。また、ケーブルテレビ放送の放送局（放送設備など）／受信局（テレビジョン受像機など）は、変調信号を有線放送で送受信する送信装置PROD_A／受信装置PROD_Bの一例である。
　また、インターネットを用いたVOD（Video On Demand）サービスや動画共有サービスなどのサーバ（ワークステーションなど）／クライアント（テレビジョン受像機、パーソナルコンピュータ、スマートフォンなど）は、変調信号を通信で送受信する送信装置PROD_A／受信装置PROD_Bの一例である（通常、ＬＡＮにおいては伝送媒体として無線または有線の何れかが用いられ、ＷＡＮにおいては伝送媒体として有線が用いられる）。ここで、パーソナルコンピュータには、デスクトップ型PC、ラップトップ型PC、およびタブレット型PCが含まれる。また、スマートフォンには、多機能携帯電話端末も含まれる。
　なお、動画共有サービスのクライアントは、サーバからダウンロードした符号化データを復号してディスプレイに表示する機能に加え、カメラで撮像した動画像を符号化してサーバにアップロードする機能を有している。すなわち、動画共有サービスのクライアントは、送信装置PROD_Aおよび受信装置PROD_Bの双方として機能する。
　次に、前述した画像符号化装置１１および画像復号装置３１を、動画像の記録および再生に利用できることを、図９を参照して説明する。
　図９の（ａ）は、前述した画像符号化装置１１を搭載した記録装置PROD_Cの構成を示したブロック図である。図９の（ａ）に示すように、記録装置PROD_Cは、動画像を符号化することによって符号化データを得る符号化部PROD_C1と、符号化部PROD_C1が得た符号化データを記録媒体PROD_Mに書き込む書込部PROD_C2と、を備えている。前述した画像符号化装置１１は、この符号化部PROD_C1として利用される。
　なお、記録媒体PROD_Mは、（１）HDD（Hard Disk Drive）やSSD(Solid State Drive)などのように、記録装置PROD_Cに内蔵されるタイプのものであってもよいし、（２）SDメモリカードやUSB（Universal Serial Bus）フラッシュメモリなどのように、記録装置PROD_Cに接続されるタイプのものであってもよいし、（３）DVD（Digital Versatile Disc）やBD（Blu-ray Disc:登録商標）などのように、記録装置PROD_Cに内蔵されたドライブ装置（不図示）に装填されるものであってもよい。
　また、記録装置PROD_Cは、符号化部PROD_C1に入力する動画像の供給源として、動画像を撮像するカメラPROD_C3、動画像を外部から入力するための入力端子PROD_C4、動画像を受信するための受信部PROD_C5、および、画像を生成または加工する画像処理部PROD_C6を更に備えていてもよい。図９の（ａ）においては、これら全てを記録装置PROD_Cが備えた構成を例示しているが、一部を省略しても構わない。
　なお、受信部PROD_C5は、符号化されていない動画像を受信するものであってもよいし、記録用の符号化方式とは異なる伝送用の符号化方式で符号化された符号化データを受信するものであってもよい。後者の場合、受信部PROD_C5と符号化部PROD_C1との間に、伝送用の符号化方式で符号化された符号化データを復号する伝送用復号部（不図示）を介在させるとよい。
　このような記録装置PROD_Cとしては、例えば、DVDレコーダ、BDレコーダ、HDD（Hard Disk Drive）レコーダなどが挙げられる（この場合、入力端子PROD_C4または受信部PROD_C5が動画像の主な供給源となる）。また、カムコーダ（この場合、カメラPROD_C3が動画像の主な供給源となる）、パーソナルコンピュータ（この場合、受信部PROD_C5または画像処理部Ｃ６が動画像の主な供給源となる）、スマートフォン（この場合、カメラPROD_C3または受信部PROD_C5が動画像の主な供給源となる）なども、このような記録装置PROD_Cの一例である。
　図９の（ｂ）は、前述した画像復号装置３１を搭載した再生装置PROD_Dの構成を示したブロック図である。図９の（ｂ）に示すように、再生装置PROD_Dは、記録媒体PROD_Mに書き込まれた符号化データを読み出す読出部PROD_D1と、読出部PROD_D1が読み出した符号化データを復号することによって動画像を得る復号部PROD_D2と、を備えている。前述した画像復号装置３１は、この復号部PROD_D2として利用される。
　なお、記録媒体PROD_Mは、（１）HDDやSSDなどのように、再生装置PROD_Dに内蔵されるタイプのものであってもよいし、（２）SDメモリカードやUSBフラッシュメモリなどのように、再生装置PROD_Dに接続されるタイプのものであってもよいし、（３）DVDやBDなどのように、再生装置PROD_Dに内蔵されたドライブ装置（不図示）に装填されるものであってもよい。
　また、再生装置PROD_Dは、復号部PROD_D2が出力する動画像の供給先として、動画像を表示するディスプレイPROD_D3、動画像を外部に出力するための出力端子PROD_D4、および、動画像を送信する送信部PROD_D5を更に備えていてもよい。図９の（ｂ）においては、これら全てを再生装置PROD_Dが備えた構成を例示しているが、一部を省略しても構わない。
　なお、送信部PROD_D5は、符号化されていない動画像を送信するものであってもよいし、記録用の符号化方式とは異なる伝送用の符号化方式で符号化された符号化データを送信するものであってもよい。後者の場合、復号部PROD_D2と送信部PROD_D5との間に、動画像を伝送用の符号化方式で符号化する符号化部（不図示）を介在させるとよい。
　このような再生装置PROD_Dとしては、例えば、DVDプレイヤ、BDプレイヤ、HDDプレイヤなどが挙げられる（この場合、テレビジョン受像機等が接続される出力端子PROD_D4が動画像の主な供給先となる）。また、テレビジョン受像機（この場合、ディスプレイPROD_D3が動画像の主な供給先となる）、デジタルサイネージ（電子看板や電子掲示板等とも称され、ディスプレイPROD_D3または送信部PROD_D5が動画像の主な供給先となる）、デスクトップ型PC（この場合、出力端子PROD_D4または送信部PROD_D5が動画像の主な供給先となる）、ラップトップ型またはタブレット型PC（この場合、ディスプレイPROD_D3または送信部PROD_D5が動画像の主な供給先となる）、スマートフォン（この場合、ディスプレイPROD_D3または送信部PROD_D5が動画像の主な供給先となる）なども、このような再生装置PROD_Dの一例である。
　　（ハードウェア的実現およびソフトウェア的実現）
　また、前述した画像復号装置３１および画像符号化装置１１の各ブロックは、集積回路（ICチップ）上に形成された論理回路によってハードウェア的に実現してもよいし、CPU（Central Processing Unit）を用いてソフトウェア的に実現してもよい。
　後者の場合、前記各装置は、各機能を実現するプログラムの命令を実行するCPU、前記プログラムを格納したROM（Read Only Memory）、前記プログラムを展開するRAM（RandomAccess Memory）、前記プログラムおよび各種データを格納するメモリ等の記憶装置（記録媒体）などを備えている。そして、本発明の実施形態の目的は、前述した機能を実現するソフトウェアである前記各装置の制御プログラムのプログラムコード（実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム）をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体を、前記各装置に供給し、そのコンピュータ（またはCPUやMPU）が記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成可能である。
　前記記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ類、フロッピー（登録商標）ディスク／ハードディスク等の磁気ディスクやCD-ROM（Compact Disc Read-Only Memory）／MOディスク（Magneto-Optical disc）／MD（Mini Disc）／DVD（Digital Versatile Disc）／CD-R（CD Recordable）／ブルーレイディスク（Blu-ray Disc：登録商標）等の光ディスクを含むディスク類、ICカード（メモリカードを含む）／光カード等のカード類、マスクROM／EPROM（Erasable Programmable Read-Only Memory）／EEPROM（Electrically Erasable and Programmable Read-Only Memory：登録商標）／フラッシュROM等の半導体メモリ類、またはPLD（Programmable logic device）やFPGA（Field Programmable Gate Array）等の論理回路類などを用いることができる。
　また、前記各装置を通信ネットワークと接続可能に構成し、前記プログラムコードを通信ネットワークを介して供給してもよい。この通信ネットワークは、プログラムコードを伝送可能であればよく、特に限定されない。例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、LAN（Local Area Network）、ISDN（Integrated Services Digital Network）、VAN（Value-Added Network）、CATV（Community Antenna television/Cable Television）通信網、仮想専用網（Virtual Private Network）、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、この通信ネットワークを構成する伝送媒体も、プログラムコードを伝送可能な媒体であればよく、特定の構成または種類のものに限定されない。例えば、IEEE（Institute of Electrical and Electronic Engineers）1394、USB、電力線搬送、ケーブルＴＶ回線、電話線、ADSL（Asymmetric Digital Subscriber Line）回線等の有線でも、IrDA（Infrared Data Association）やリモコンのような赤外線、BlueTooth（登録商標）、IEEE802.11無線、HDR（High Data Rate）、NFC（Near Field Communication）、DLNA（Digital Living Network Alliance：登録商標）、携帯電話網、衛星回線、地上デジタル放送網等の無線でも利用可能である。なお、本発明の実施形態は、前記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。
　〔付記事項〕
　本発明の実施形態は前述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
　（関連出願の相互参照）
　本出願は、２０１６年１０月１４日に出願された日本国特許出願：特願２０１６－２０２７１０に対して優先権の利益を主張するものであり、それを参照することにより、その内容の全てが本書に含まれる。
　本発明の実施形態は、画像データが符号化された符号化データを復号する画像復号装置、および、画像データが符号化された符号化データを生成する画像符号化装置に好適に適用することができる。また、画像符号化装置によって生成され、画像復号装置によって参照される符号化データのデータ構造に好適に適用することができる。
１１　画像符号化装置
３１　画像復号装置
１１３１　イントラ予測パラメータ符号化制御部
３０４１　イントラ予測パラメータ復号制御部
５１０１　リスト導出部
５１０２　パラメータ導出部
５２０２　パラメータ復号部

Claims (8)

  1. 　対象ブロックのイントラ予測に用いるイントラ予測モードをエントロピー符号化するエントロピー符号化装置において、
    　イントラ予測モードは可変長符号を用いる第１のイントラ予測モードと、固定長符号を用いる第２のイントラ予測モードに分類され、
    　対象イントラ予測モードが第１のイントラ予測モードと第２のイントラ予測モードのどちらであるかを示すフラグを符号化する手段と、
    　第１のイントラ予測モードは、第１の予測モードを符号化するか、あるいはプリフィックスを符号化した後に第１の予測モードを符号化するかのいずれかで符号化する手段と、
    　第２のイントラ予測モードを固定長符号化する手段と、
    を備えることを特徴とするエントロピー符号化装置。
  2. 　請求項１において
    　前記フラグを符号化し、
    　次に第１のイントラ予測モードあるいは第２のイントラ予測モードを符号化することを特徴とするエントロピー符号化装置。
  3. 　請求項１において
    　プリフィックスを符号化した後、第２のイントラ予測モードを固定長符号化することを特徴とするエントロピー符号化装置。
  4. 　請求項３において
    　プリフィックスを符号化した後、前記フラグを符号化することを特徴とするエントロピー符号化装置。
  5. 　対象ブロックのイントラ予測に用いるイントラ予測モードをエントロピー復号するエントロピー復号装置において、
    　イントラ予測モードは可変長符号を用いる第１のイントラ予測モードと、固定長符号を用いる第２のイントラ予測モードに分類され、
    　対象イントラ予測モードが第１のイントラ予測モードと第２のイントラ予測モードのどちらであるかを示すフラグを復号する手段と、
    　第１のイントラ予測モードは、プリフィックスを復号せずに第１の予測モードを復号するか、あるいはプリフィックスを復号した後に第１の予測モードを復号するかのいずれかで復号する手段と、
    　第２のイントラ予測モードを固定長復号する手段と、
    を備えることを特徴とするエントロピー復号装置。
  6. 　請求項５において
    　前記フラグを復号し、
    　次に第１のイントラ予測モードあるいは第２のイントラ予測モードを復号することを特徴とするエントロピー復号装置。
  7. 　請求項５において
    　プリフィックスを復号した後、第２のイントラ予測モードを固定長復号することを特徴とするエントロピー復号装置。
  8. 　請求項７において
    　プリフィックスを復号した後、前記フラグを復号することを特徴とするエントロピー復号装置。
PCT/JP2017/030055 2016-10-14 2017-08-23 エントロピー復号装置、エントロピー符号化装置、画像復号装置および画像符号化装置 Ceased WO2018070107A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/341,918 US20190246108A1 (en) 2016-10-14 2017-08-23 Entropy decoding apparatus, entropy coding apparatus, image decoding apparatus, and image coding apparatus

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016202710A JP2019216294A (ja) 2016-10-14 2016-10-14 エントロピー復号装置、エントロピー符号化装置、画像復号装置および画像符号化装置
JP2016-202710 2016-10-14

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018070107A1 true WO2018070107A1 (ja) 2018-04-19

Family

ID=61906219

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2017/030055 Ceased WO2018070107A1 (ja) 2016-10-14 2017-08-23 エントロピー復号装置、エントロピー符号化装置、画像復号装置および画像符号化装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20190246108A1 (ja)
JP (1) JP2019216294A (ja)
WO (1) WO2018070107A1 (ja)

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020059092A1 (ja) * 2018-09-20 2020-03-26 富士通株式会社 符号化装置、符号化方法、符号化プログラム、復号装置、復号方法及び復号プログラム
CN112514378A (zh) * 2018-09-28 2021-03-16 Jvc建伍株式会社 图像解码装置、图像解码方法以及图像解码程序
US20210297659A1 (en) 2018-09-12 2021-09-23 Beijing Bytedance Network Technology Co., Ltd. Conditions for starting checking hmvp candidates depend on total number minus k
JP2021530941A (ja) * 2018-07-02 2021-11-11 北京字節跳動網絡技術有限公司Beijing Bytedance Network Technology Co., Ltd. イントラ予測モードを有するルックアップテーブルおよび非隣接ブロックからのイントラモード予測
JP2022521925A (ja) * 2019-03-24 2022-04-13 華為技術有限公司 ビデオコーディングにおけるクロマイントラ予測のための方法及び装置
US11528500B2 (en) 2018-06-29 2022-12-13 Beijing Bytedance Network Technology Co., Ltd. Partial/full pruning when adding a HMVP candidate to merge/AMVP
US11528501B2 (en) 2018-06-29 2022-12-13 Beijing Bytedance Network Technology Co., Ltd. Interaction between LUT and AMVP
US11589071B2 (en) 2019-01-10 2023-02-21 Beijing Bytedance Network Technology Co., Ltd. Invoke of LUT updating
US11641483B2 (en) 2019-03-22 2023-05-02 Beijing Bytedance Network Technology Co., Ltd. Interaction between merge list construction and other tools
US11695921B2 (en) 2018-06-29 2023-07-04 Beijing Bytedance Network Technology Co., Ltd Selection of coded motion information for LUT updating
US11877002B2 (en) 2018-06-29 2024-01-16 Beijing Bytedance Network Technology Co., Ltd Update of look up table: FIFO, constrained FIFO
US11895318B2 (en) 2018-06-29 2024-02-06 Beijing Bytedance Network Technology Co., Ltd Concept of using one or multiple look up tables to store motion information of previously coded in order and use them to code following blocks
US11909989B2 (en) 2018-06-29 2024-02-20 Beijing Bytedance Network Technology Co., Ltd Number of motion candidates in a look up table to be checked according to mode
US11909951B2 (en) 2019-01-13 2024-02-20 Beijing Bytedance Network Technology Co., Ltd Interaction between lut and shared merge list
US11956464B2 (en) 2019-01-16 2024-04-09 Beijing Bytedance Network Technology Co., Ltd Inserting order of motion candidates in LUT
US11973971B2 (en) 2018-06-29 2024-04-30 Beijing Bytedance Network Technology Co., Ltd Conditions for updating LUTs
US12034914B2 (en) 2018-06-29 2024-07-09 Beijing Bytedance Network Technology Co., Ltd Checking order of motion candidates in lut

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019072365A1 (en) * 2017-10-09 2019-04-18 Huawei Technologies Co., Ltd. DEVICES AND METHODS FOR IMAGE AND VIDEO ENCODING
US10771781B2 (en) * 2018-03-12 2020-09-08 Electronics And Telecommunications Research Institute Method and apparatus for deriving intra prediction mode
WO2020013480A1 (ko) * 2018-07-11 2020-01-16 엘지전자 주식회사 인트라 예측 모드를 코딩하는 방법 및 그 장치
CN116569546A (zh) 2020-12-03 2023-08-08 Oppo广东移动通信有限公司 帧内预测方法、编码器、解码器以及存储介质
WO2022174467A1 (zh) * 2021-02-22 2022-08-25 Oppo广东移动通信有限公司 帧内预测方法、编码器、解码器以及存储介质

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013153494A (ja) * 2013-03-08 2013-08-08 Jvc Kenwood Corp 画像復号装置、画像復号方法、画像復号プログラム、受信装置、受信方法、及び受信プログラム
WO2015139007A1 (en) * 2014-03-14 2015-09-17 Sharp Laboratories Of America, Inc. Video compression with color space scalability

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101507344B1 (ko) * 2009-08-21 2015-03-31 에스케이 텔레콤주식회사 가변 길이 부호를 이용한 인트라 예측모드 부호화 방법과 장치, 및 이를 위한기록 매체
US9892188B2 (en) * 2011-11-08 2018-02-13 Microsoft Technology Licensing, Llc Category-prefixed data batching of coded media data in multiple categories

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013153494A (ja) * 2013-03-08 2013-08-08 Jvc Kenwood Corp 画像復号装置、画像復号方法、画像復号プログラム、受信装置、受信方法、及び受信プログラム
WO2015139007A1 (en) * 2014-03-14 2015-09-17 Sharp Laboratories Of America, Inc. Video compression with color space scalability

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ALI TABATABAI ET AL.: "CE6: Summary Report of Core Experiments on Intra Coding Improvements", JOINT COLLABORATIVE TEAM ON VIDEO CODING (JCT-VC) OF ITU-T SG 16 WP3 AND ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 7TH MEETING: GENEVA, CH , 21- 30 NOVEMBER, 2011 , JCTVC-G036, 21 November 2011 (2011-11-21), XP055604515 *
BENJAMIN BROSS ET AL.: "High Efficiency Video Coding (HEVC) text specification draft 10 (for FDIS & Last Call", JOINT COLLABORATIVE TEAM ON VIDEO CODING (JCT-VC) OF ITU-T SG 16 WP 3 AND ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11 12TH MEETING : GENEVA, CH , 14- 23 JAN. 2013 , JCTVC-L1003_V34, vol. 47, 19 March 2013 (2013-03-19) - 31 March 2013 (2013-03-31), pages 174 - 178, XP055126521 *
JIANLE CHEN ET AL.: "Algorithm Description of Joint Exploration Test Model 3", JOINT VIDEO EXPLORATION TEAM (JVET) OF ITU-T SG 16 WP 3 AND ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11 3RD MEETING -JVET-C1001_V3, 26 May 2016 (2016-05-26) - 1 June 2016 (2016-06-01), Geneva, CH, XP055598154 *
SAKAE OKUBO ET AL.: "H. 265 /HEVC", KYOKASHO- FIRST EDITION, IMPRESS CORP., 21 October 2013 (2013-10-21), pages 172 - 176 *

Cited By (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11528501B2 (en) 2018-06-29 2022-12-13 Beijing Bytedance Network Technology Co., Ltd. Interaction between LUT and AMVP
US12167018B2 (en) 2018-06-29 2024-12-10 Beijing Bytedance Network Technology Co., Ltd. Interaction between LUT and AMVP
US12058364B2 (en) 2018-06-29 2024-08-06 Beijing Bytedance Network Technology Co., Ltd. Concept of using one or multiple look up tables to store motion information of previously coded in order and use them to code following blocks
US12034914B2 (en) 2018-06-29 2024-07-09 Beijing Bytedance Network Technology Co., Ltd Checking order of motion candidates in lut
US11973971B2 (en) 2018-06-29 2024-04-30 Beijing Bytedance Network Technology Co., Ltd Conditions for updating LUTs
US11909989B2 (en) 2018-06-29 2024-02-20 Beijing Bytedance Network Technology Co., Ltd Number of motion candidates in a look up table to be checked according to mode
US11895318B2 (en) 2018-06-29 2024-02-06 Beijing Bytedance Network Technology Co., Ltd Concept of using one or multiple look up tables to store motion information of previously coded in order and use them to code following blocks
US11877002B2 (en) 2018-06-29 2024-01-16 Beijing Bytedance Network Technology Co., Ltd Update of look up table: FIFO, constrained FIFO
US11706406B2 (en) 2018-06-29 2023-07-18 Beijing Bytedance Network Technology Co., Ltd Selection of coded motion information for LUT updating
US11695921B2 (en) 2018-06-29 2023-07-04 Beijing Bytedance Network Technology Co., Ltd Selection of coded motion information for LUT updating
US11528500B2 (en) 2018-06-29 2022-12-13 Beijing Bytedance Network Technology Co., Ltd. Partial/full pruning when adding a HMVP candidate to merge/AMVP
US11463685B2 (en) 2018-07-02 2022-10-04 Beijing Bytedance Network Technology Co., Ltd. LUTS with intra prediction modes and intra mode prediction from non-adjacent blocks
JP2021530941A (ja) * 2018-07-02 2021-11-11 北京字節跳動網絡技術有限公司Beijing Bytedance Network Technology Co., Ltd. イントラ予測モードを有するルックアップテーブルおよび非隣接ブロックからのイントラモード予測
JP7181395B2 (ja) 2018-07-02 2022-11-30 北京字節跳動網絡技術有限公司 イントラ予測モードを有するルックアップテーブルおよび非隣接ブロックからのイントラモード予測
US20210297659A1 (en) 2018-09-12 2021-09-23 Beijing Bytedance Network Technology Co., Ltd. Conditions for starting checking hmvp candidates depend on total number minus k
US11997253B2 (en) 2018-09-12 2024-05-28 Beijing Bytedance Network Technology Co., Ltd Conditions for starting checking HMVP candidates depend on total number minus K
WO2020059092A1 (ja) * 2018-09-20 2020-03-26 富士通株式会社 符号化装置、符号化方法、符号化プログラム、復号装置、復号方法及び復号プログラム
JPWO2020059092A1 (ja) * 2018-09-20 2021-06-10 富士通株式会社 符号化装置、符号化方法、符号化プログラム、復号装置、復号方法及び復号プログラム
US11381810B2 (en) 2018-09-20 2022-07-05 Fujitsu Limited Encoding apparatus, encoding method, and decoding apparatus
JP7040629B2 (ja) 2018-09-20 2022-03-23 富士通株式会社 符号化装置、符号化方法、符号化プログラム、復号装置、復号方法及び復号プログラム
CN112514378A (zh) * 2018-09-28 2021-03-16 Jvc建伍株式会社 图像解码装置、图像解码方法以及图像解码程序
US12368880B2 (en) 2019-01-10 2025-07-22 Beijing Bytedance Network Technology Co., Ltd. Invoke of LUT updating
US11589071B2 (en) 2019-01-10 2023-02-21 Beijing Bytedance Network Technology Co., Ltd. Invoke of LUT updating
US11909951B2 (en) 2019-01-13 2024-02-20 Beijing Bytedance Network Technology Co., Ltd Interaction between lut and shared merge list
US11962799B2 (en) 2019-01-16 2024-04-16 Beijing Bytedance Network Technology Co., Ltd Motion candidates derivation
US11956464B2 (en) 2019-01-16 2024-04-09 Beijing Bytedance Network Technology Co., Ltd Inserting order of motion candidates in LUT
US11641483B2 (en) 2019-03-22 2023-05-02 Beijing Bytedance Network Technology Co., Ltd. Interaction between merge list construction and other tools
US12401820B2 (en) 2019-03-22 2025-08-26 Beijing Bytedance Network Technology Co., Ltd. Interaction between merge list construction and other tools
JP2022521925A (ja) * 2019-03-24 2022-04-13 華為技術有限公司 ビデオコーディングにおけるクロマイントラ予測のための方法及び装置
US11871033B2 (en) 2019-03-24 2024-01-09 Huawei Technologies Co., Ltd. Method and apparatus for chroma intra prediction in video coding
JP2023126795A (ja) * 2019-03-24 2023-09-12 華為技術有限公司 ビデオコーディングにおけるクロマイントラ予測のための方法及び装置
JP7553007B2 (ja) 2019-03-24 2024-09-18 華為技術有限公司 ビデオコーディングにおけるクロマイントラ予測のための方法及び装置
JP7299331B2 (ja) 2019-03-24 2023-06-27 華為技術有限公司 ビデオコーディングにおけるクロマイントラ予測のための方法及び装置
US12395677B2 (en) 2019-03-24 2025-08-19 Huawei Technologies Co., Ltd. Method and apparatus for chroma intra prediction in video coding

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019216294A (ja) 2019-12-19
US20190246108A1 (en) 2019-08-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2018070107A1 (ja) エントロピー復号装置、エントロピー符号化装置、画像復号装置および画像符号化装置
AU2013208472B2 (en) Image decoding device, image encoding device, and data structure of encoded data
JP7073186B2 (ja) 画像フィルタ装置
WO2018037896A1 (ja) 画像復号装置、画像符号化装置、画像復号方法、および画像符号化方法
JPWO2019031410A1 (ja) 画像フィルタ装置、画像復号装置、および画像符号化装置
WO2018116802A1 (ja) 画像復号装置、画像符号化装置、及び画像予測装置
WO2018221368A1 (ja) 動画像復号装置、及び動画像符号化装置
WO2019221072A1 (ja) 画像符号化装置、符号化ストリーム抽出装置及び画像復号装置
WO2019182159A1 (ja) 画像フィルタ装置、画像復号装置、及び画像符号化装置
WO2017195532A1 (ja) 画像復号装置及び画像符号化装置
KR20250022250A (ko) Mrl 기반 인트라 예측을 수행하는 영상 코딩 방법 및 장치
WO2018110462A1 (ja) 画像復号装置及び画像符号化装置
WO2017195608A1 (ja) 動画像復号装置
WO2019230904A1 (ja) 画像復号装置、および画像符号化装置
KR102798899B1 (ko) 영상/비디오 코딩을 위한 영상 정보 처리 방법 및 장치
WO2018199002A1 (ja) 動画像符号化装置及び動画像復号装置
JP7241153B2 (ja) 画像復号装置
KR102769276B1 (ko) Mpm 리스트를 사용하는 인트라 예측 기반 영상 코딩 방법 및 장치
JP2019201332A (ja) 画像符号化装置、画像復号装置、及び画像符号化システム
WO2018037919A1 (ja) 画像復号装置、画像符号化装置、画像復号方法、および画像符号化方法
WO2018061550A1 (ja) 画像復号装置及び画像符号化装置
WO2020067440A1 (ja) 動画像符号化装置および動画像復号装置
KR102813335B1 (ko) 영상/비디오 코딩을 위한 상위 레벨 신택스 시그널링 방법 및 장치
JP2020036101A (ja) 画像復号装置および画像符号化装置
JP7332753B2 (ja) 画像フィルタ装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17860128

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17860128

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP