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WO2019230904A1 - 画像復号装置、および画像符号化装置 - Google Patents

画像復号装置、および画像符号化装置 Download PDF

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WO2019230904A1
WO2019230904A1 PCT/JP2019/021585 JP2019021585W WO2019230904A1 WO 2019230904 A1 WO2019230904 A1 WO 2019230904A1 JP 2019021585 W JP2019021585 W JP 2019021585W WO 2019230904 A1 WO2019230904 A1 WO 2019230904A1
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WO
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ctu
unit
image
prediction
target
Prior art date
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PCT/JP2019/021585
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English (en)
French (fr)
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知宏 猪飼
将伸 八杉
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Priority to CN201980035401.1A priority patent/CN112204978B/zh
Priority to CN202410180171.0A priority patent/CN118138778A/zh
Priority to US17/059,278 priority patent/US11240500B2/en
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    • 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
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    • H04N19/96—Tree coding, e.g. quad-tree coding

Definitions

  • Embodiments described herein relate generally to an image decoding device and an image encoding device.
  • a moving image encoding device that generates encoded data by encoding the moving image, and a moving image that generates a decoded image by decoding the encoded data
  • An image decoding 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 includes a slice obtained by dividing the image, and a coding tree unit (CTU: Coding Tree Unit obtained by dividing the slice). ), A coding unit obtained by dividing a coding tree unit (sometimes called a coding unit (Coding Unit: CU)), and a prediction unit which is a block obtained by dividing a coding unit (PU) and a hierarchical structure composed of conversion units (TU), and encoded / decoded for each CU.
  • CTU Coding Tree Unit
  • 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.
  • the above-mentioned HEVC has a process called WPP (Wavefront Parallel Processing) that executes the encoding / decoding processing of each CTU line by shifting it by 2 CTUs.
  • WPP Widefront Parallel Processing
  • each CTU line is sequentially shifted by 2 CTUs for encoding / decoding processing, so there is a problem that processing increases as the number of CTU lines increases. There is also a problem that the larger the CTU size, the larger the delay amount.
  • an image decoding apparatus generates a predicted image in an image decoding apparatus that divides a picture into a plurality of CTU lines and sequentially decodes each CTU line from the top.
  • the target CTU is decoded using a predicted image generation unit that generates a predicted image of the target CTU, and CTU information up to a position advanced by a predetermined constant with respect to the same position as the target CTU in the second CTU line.
  • a decoding unit is used to generate a predicted image in the target CTU, and CTU information up to a position advanced by a predetermined constant with respect to the same position as the target CTU in the second CTU line.
  • FIG. 1 It is a figure which shows the hierarchical structure of the data of the encoding stream which concerns on this embodiment. It is a block diagram which shows the structure of the image coding apparatus which concerns on this embodiment. It is the schematic which shows the structure of the image decoding apparatus which concerns on this embodiment.
  • (A)-(c) is a figure for demonstrating the outline
  • (A)-(c) is a figure for demonstrating the subject of WPP.
  • (b) is a figure for demonstrating the range which can be utilized for the intra prediction which concerns on this embodiment. It is a figure for demonstrating the position of the CABAC state which can be utilized in the process which concerns on this embodiment.
  • (A)-(c) is a figure which shows the process example which concerns on this embodiment.
  • (A), (b) is a figure for demonstrating the process example which concerns on this embodiment. It is the figure before demonstrating the scanning order in CTU which concerns on this embodiment. It is a syntax example of block division in HEVC. It is a figure which shows the example of a syntax of the block division
  • (A), (b) is a figure for demonstrating the process which determines the position of CTU referred based on the width
  • (A), (b) is a figure for demonstrating the process which determines the position of CTU to refer based on whether CTU has a vertically long shape.
  • FIG. 20 is a schematic diagram showing the configuration of the 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 (moving image encoding device) 11, a network 21, an image decoding device (moving 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. 1 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. 1 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. 1A, 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. 1 shows an example in which encoded data of # 0 and # 1, that is, layer 0 and layer 1, exists, 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. 1C, 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 slices that use only intra prediction at the time of encoding (2) P slices that use 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) as shown in FIG.
  • a CTU is a block of a fixed size (for example, 64x64) that constitutes a slice, and is sometimes called a maximum coding unit (LCU: Large Coding Unit).
  • Encoding tree unit As shown in (e) of FIG. 1, a set of data referred to by the image decoding device 31 in order to decode the encoding tree unit to be processed is defined.
  • the coding tree unit is divided by recursive quadtree division.
  • a tree-structured node obtained by recursive quadtree partitioning is referred to as a coding node (CN).
  • An intermediate node of the quadtree is an encoding node, and the encoding tree unit itself is defined as the highest encoding node.
  • the CTU includes a split flag (cu_split_flag), and when cu_split_flag is 1, it is split into four coding nodes CN.
  • the coding node CN is not divided and has one coding unit (CU: Coding Unit) as a node.
  • CU Coding Unit
  • the encoding unit CU is a terminal node of the encoding node and is not further divided.
  • the encoding unit CU is a basic unit of the encoding process.
  • the size of the coding tree unit CTU is 64 ⁇ 64 pixels
  • the size of the coding unit can be any of 64 ⁇ 64 pixels, 32 ⁇ 32 pixels, 16 ⁇ 16 pixels, and 8 ⁇ 8 pixels.
  • the encoding unit As shown in (f) of FIG. 1, a set of data referred to by the image decoding device 31 in order to decode an 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 and nRx2N indicate 1: 3 and 3: 1 asymmetric division.
  • the PUs included in the CU are expressed as PU0, PU1, PU2, and PU3 in this order.
  • 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 division.
  • the division in the conversion tree includes a case where an area having the same size as that of 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 reference picture list is a list including reference pictures stored in the reference picture memory 306.
  • FIG. 3 is a schematic 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 transform unit 311 and an adder 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 quantized coefficient to the inverse quantization / inverse transform unit 311.
  • this quantization coefficient is applied to DCT (Discrete Cosine Transform), DST (Discrete Sine ⁇ Transform), KLT (Karyhnen Loeve Transform) in the encoding process. It is a coefficient obtained by performing frequency conversion such as
  • 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.
  • 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 in a predetermined position for each picture to be decoded and each 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 a PU or sub-block using the input prediction parameter and the read reference picture (reference picture block) 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 (reference picture block). To generate a prediction image of a PU or sub-block.
  • 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.
  • a reference picture block is a set of pixels on a reference picture (usually called a block because it is a rectangle), and is an area that is referred to in order to generate a predicted image of a PU or sub-block.
  • 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 based on 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 transform unit 311 inversely quantizes the quantized coefficient input from the entropy decoding unit 301 to obtain a transform coefficient.
  • the inverse quantization / inverse transform unit 311 performs inverse frequency transform such as inverse DCT, inverse DST, and inverse KLT on the obtained transform coefficient, and calculates a residual signal.
  • the inverse quantization / inverse transform unit 311 outputs the calculated residual signal to the adder 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 conversion 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 obtained by integrating the generated decoded image of the PU for each picture to the outside.
  • FIG. 2 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 predicted image generation unit 101, a subtraction unit 102, a transform / quantization unit 103, an entropy encoding unit 104, an inverse quantization / inverse transform 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.
  • predicted image generation unit 101 performs the same operation as the predicted image generation unit 308 already described.
  • 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 transform / quantization unit 103.
  • the transform / quantization unit 103 performs frequency transform on the residual signal input from the subtraction unit 102 and calculates a transform coefficient.
  • the transform / quantization unit 103 quantizes the calculated transform coefficient to obtain a quantized coefficient.
  • the transform / quantization unit 103 outputs the obtained quantization coefficient to the entropy coding unit 104 and the inverse quantization / inverse transform unit 105.
  • the entropy encoding unit 104 receives the quantization coefficient from the transform / quantization unit 103 and receives the encoding parameter from the prediction parameter encoding unit 111.
  • Examples of 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 transform unit 105 inversely quantizes the quantization coefficient input from the transform / quantization unit 103 to obtain a transform coefficient.
  • the inverse quantization / inverse transform unit 105 performs inverse frequency transform on the obtained transform coefficient to calculate a residual signal.
  • the inverse quantization / inverse transform 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 conversion 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 encoding target picture and CU.
  • the reference picture memory 109 stores the decoded image generated by the loop filter 107 at 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. 3 and the like) derives inter prediction parameters. Including the same configuration as that of
  • the intra prediction parameter encoding unit 113 derives a format (for example, 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 for example, MPM_idx, rem_intra_luma_pred_mode
  • 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 transformation.
  • the prediction parameter encoding unit 111 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 by 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 functions described above, and may be a program capable of realizing the functions described above 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.
  • WPP The image decoding device 31 and the image encoding device 11 according to the present embodiment perform decoding processing and encoding processing by WPP (Wavefront Parallel Processing).
  • WPP is a technique for performing parallel processing for each CTU line, and sequentially executes encoding / decoding processing of a CTU line with a delay of several CTU time. Thereby, in the encoding / decoding process in the target CTU, it is possible to use the CABAC occurrence probability in the CTU line immediately above the CTU line including the target CTU.
  • the image decoding device 31 and the image encoding device 11 decode or encode a flag entropy_coding_sync_enabled_flag indicating whether or not to perform WPP.
  • CABAC is initialized (reset) at the head of the CTU line.
  • WPP WPP, as shown in FIG. 4 (b), when entropy_coding_sync_enabled_flag is 1, at the head of each CTU line, the M + 1th (for example, 2nd) M + 1th from the left of the CTU line one level higher Copy the context after CTU processing and initialize the CABAC state.
  • the leftmost CTU is referred to as the first CTU.
  • the CTU line above the CTU line including the target CTU can be used as a reference area.
  • the reference area for intra prediction is also the distance from the target CTU to the position advanced by one CTU on the CTU line one above the CTU line including the target CTU.
  • CTU can be used.
  • the range that can be referred to is not limited to intra prediction, and the same applies to inter prediction.
  • FIGS. 5A to 5C are diagrams for explaining the problems of WPP.
  • CTU line encoding / decoding processes are sequentially delayed by 2 CTUs.
  • the delay amount is fixed to 2 CTU and large.
  • the delay amount is doubled.
  • the delay amount Wa shown in FIG. 5A is twice the CTU width Wb shown in FIG. 5B
  • the delay amount for each CTU line in the example shown in FIG. Is twice that of the example shown in FIG. Therefore, there is a problem that the delay amount increases as the CTU width increases.
  • the delay amount is the same even if the heights are different ((b) and (c) in FIG. 5).
  • HEVC's WPP has the following issues.
  • the prediction delay amount (range) is determined within the CABAC delay amount range. That is, there is a problem that the reference possibility for determining the prediction delay amount does not depend on the presence or absence of the WPP operation (entropy_coding_sync_enabled_flag). For this reason, in the process of referring to the pixels and prediction parameters of the upper CTU line in intra prediction and inter prediction, for example, there is a problem that cannot be actually referred to when WPP is on.
  • the prediction image generation unit 308 and the entropy decoding unit 301 generate and predict a prediction image by the following processing when performing parallel processing while shifting time for each CTU line as in WPP. Perform parameter derivation or entropy decoding.
  • the subject of generation of the prediction image is the prediction image generation unit 308, the subject of prediction parameter derivation is the inter prediction parameter decoding unit 303 and the intra prediction parameter decoding unit 304, and the subject of entropy decoding is the entropy decoding unit 301. It is.
  • the predicted image generation unit 308 uses only pixel values up to the CTU at the same position as the target CTU in the CTU line one above the CTU including the target block (target CTU). Intra prediction may be performed to generate a predicted image. In this case, intra prediction can be started earlier as compared with the case of using the pixel values up to the CTU one (one ahead) ahead of the target CTU in the CTU line immediately above the target CTU. This is because it is not necessary to wait for the completion of the decoding process of the CTU advanced by one from the CTU located at the same position as the target CTU in the CTU line immediately above the CTU.
  • the inter prediction parameter decoding unit 303 and the intra prediction parameter decoding unit 304 when deriving a prediction parameter by inter prediction and intra prediction, and the target CTU on the CTU line one above the target CTU
  • the prediction parameter of the target block may be derived using the prediction parameter of the position up to the CTU at the same position.
  • the delay M may be set to 1.
  • the predicted image generation unit 308 and the prediction parameter decoding unit 302 may perform the above-described processing according to the following correspondence.
  • HEVC a process for deriving availableN indicating whether or not the adjacent area indicated by (xNbY, yNbY) is available in the target area indicated by (xCurr, yCurr) is defined.
  • (xCurr, yCurr) is the upper left coordinate of the target block when the upper left in the target picture is the origin.
  • (xNbY, yNbY) is the upper left coordinates of the adjacent block when the upper left in the target picture is the origin.
  • availableN is set to FALSE.
  • entropy_coding_sync_enabled_flag is 1 and the CTU position of xNbY is beyond the processing size wCTU * (Mp + 1) when viewed from the current CTU position” (wCTU is the CTU width).
  • entropy_coding_sync_enabled_flag is a flag indicating whether or not to perform WPP. Therefore, in this embodiment, availableN is set to FALSE when any of the following conditions is satisfied.
  • xNbY is less than 0 yNbY is less than 0 xNbY is greater than or equal to pic_width_in_luma_samples yNbY is greater than or equal to pic_height_in_luma_samples entropy_coding_sync_enabled_flag is 1 and CTU addr of xNbY is greater than or equal to CTU addr of xCurr + wCTU * (Mp + 1)
  • CTU position in units of the CTU width wCTU of the target position (xCurr, yCurr) and the reference position (xNbY, yNbY) can be derived by shifting right with ctuSizeBit, availableN is FALSE May be derived using the following equation.
  • entropy_coding_sync_enabled_flag is 1 and (xNbY% wCTU) is greater than or equal to (xCurr% wCTU) + Mp + 1
  • the flag indicating whether reference is possible may be derived as a flag relating to WPP, instead of being derived as one of the flags availableN related to the outside of the screen. In this case, it can be derived as follows.
  • the reference CTU that can be used for intra prediction is 0.5 CTU from the CTU at the same position in the CTU line one above the target CTU. It becomes an advanced area. If the reference area is inside the CTU, it can be dealt with by changing the block scan order in the CTU. The process of changing the block scan order will be described later.
  • the coordinates (xCTU, yCTU) of the target CTU that is the CTU including the position (xCurr, yCurr) may be derived as follows.
  • the predicted image generation unit 308 of the present embodiment uses, for intra prediction, images up to xCTU + wCTU * (Mp + 1) -1 in the CTU line one level higher in the target CTU (xCTU, yCTU). Also good.
  • inter prediction parameter decoding unit 303 and the intra prediction parameter decoding unit 304 may also use the prediction parameters of the prediction block up to xCTU + wCTU * (Mp + 1) ⁇ 1 for derivation of the prediction parameter of the target block.
  • the intra prediction and inter prediction pixels and prediction parameters availableN are derived to derive intra prediction and Even if the inter prediction pixel or the prediction parameter reference range becomes large, the operation can be ensured, and the problem 4 can be solved.
  • the entropy decoding unit 301 may perform CABAC initialization of the target CTU using the CABAC state at the time when the decoding process of the CTU at the same position in the CTU line immediately above the target CTU is completed.
  • the CABAC process is started earlier than when the CABAC state at the time when the decoding process of the CTU advanced by one from the CTU at the same position as the target CTU in the CTU line immediately above the target CTU is completed is used. can do. This is because it is not necessary to wait for the completion of the decoding process of the CTU advanced by one from the CTU located at the same position as the target CTU in the CTU line immediately above the target CTU.
  • the entropy decoding unit 301 performs the above-described processing according to the following correspondence.
  • entropy_coding_sync_enabled_flag indicating whether or not to perform WPP is 1
  • the CABAC state of the second CTU (CtbAddrInRs% PicWidthInCtbsY is equal to 1) in the CTU line is held in the storage (memory), and the next CTU In the first CTU of the line (CtbAddrInRsWidth% PicWidthInCtbsY is equal to ⁇ ⁇ ⁇ 0)
  • initialization is performed using the CABAC state held in the storage.
  • CtbAddrInRs is a CTU address when the CTU is scanned in the raster scan order in the picture
  • PicWidthInCtbsY is the number of CTUs in the horizontal direction of the picture. Since the relationship with the upper left position (xCurr, yCurr) of the block in screen units is as follows, the determination may be made using the upper left position of the block in pixel units. The following is the same.
  • the CABAC initialization position can be set to an arbitrary position by appropriately setting Mc. Problem 1 can be solved by making Mc less than 1.
  • the predicted image generation unit 101 in the image encoding device 11 performs the same processing as the predicted image generation unit 308 described above. Further, the entropy encoding unit 104 in the image encoding device 11 performs the same processing as the CABAC state initialization in the entropy decoding unit 301 described above in the initialization of the CABAC state.
  • the image decoding device 31 divides a picture into a plurality of CTU lines, and in the image decoding device 31 that sequentially decodes each CTU line from the top, when generating a predicted image by intra prediction, For decoding the target CTU using the decoded data up to the same position as the target CTU in the CTU line (second CTU line) one above the CTU line (first CTU line) including the target CTU A prediction image generation unit 308 that generates a prediction image to be used, and an entropy decoding unit 301 that decodes the target CTU using the CABAC state at the same position as the target CTU in the second CTU line.
  • processing example 1 Next, processing example 1 will be described with reference to FIG.
  • the reference CTU to be referred to when the predicted image generation unit 308 generates a predicted image using intra prediction in the processing at the target CTU is the CTU up to the same position on the CTU line one level higher than the target CTU.
  • the entropy decoding unit 301 performs initialization of the CABAC state in the first CTU of the CTU line using the CABAC state of the CTU at the same position in the upper CTU line.
  • the predicted image generation unit 308 uses images up to xCTU + wCTU * 1-1 on the CTU line one level higher in the target CTU (xCTU, yCTU) for intra prediction.
  • the inter prediction parameter decoding unit 303 and the intra prediction parameter decoding unit 304 may also refer to blocks up to xCTU + wCTU * 1-1.
  • the entropy decoding unit 301 performs CABAC initialization on the CTU line to be processed, using the CABAC state at the time when the processing on the first CTU on the upper CTU line is completed.
  • the predicted image generation unit 308 of the image decoding device 31 when the predicted image generation unit 308 of the image decoding device 31 according to the present processing example generates a predicted image by intra prediction, one of the CTU lines (first CTU line) including the target CTU. Using the decoded data up to the same position as the target CTU in the above CTU line (second CTU line), a predicted image used for decoding the target CTU is generated, and the entropy decoding unit 301 Using the CABAC state at the same position as the target CTU in the CTU line, the target CTU is decoded. Note that the inter prediction parameter decoding unit 303 and the intra prediction parameter decoding unit 304 may also derive prediction parameters using decoded data up to the same position as the target CTU.
  • processing example 2 Next, processing example 2 will be described with reference to FIG.
  • the reference CTU to be referred to when the predicted image generation unit 308 generates a predicted image using intra prediction in the processing at the target CTU is determined from the CTU at the same position on the CTU line one level higher than the target CTU. Up to one advanced CTU.
  • the entropy decoding unit 301 performs initialization of the CABAC state in the first CTU of the CTU line using the CABAC state of the CTU at the same position in the upper CTU line.
  • the predicted image generation unit 308 uses images up to xCTU + wCTU * 2-1 in the CTU line one level higher in the target CTU (xCTU, yCTU) for intra prediction.
  • the inter prediction parameter decoding unit 303 and the intra prediction parameter decoding unit 304 may also refer to blocks up to xCTU + wCTU * 2-1.
  • the entropy decoding unit 301 performs CABAC initialization on the CTU line to be processed, using the CABAC state at the time when the processing on the first CTU on the upper CTU line is completed.
  • the predicted image generation unit 308 of the image decoding device 31 when the predicted image generation unit 308 of the image decoding device 31 according to the processing example generates a predicted image by intra prediction, the predicted image generation unit 308 is one above the CTU line (first CTU line) including the target CTU.
  • the entropy decoding unit 301 generates a predicted image used for decoding the target CTU using decoded data up to a position advanced by 1 CTU from the same position as the target CTU in the CTU line (second CTU line).
  • the target CTU is decoded using the CABAC state at the same position as the target CTU in the second CTU line.
  • the inter prediction parameter decoding unit 303 and the intra prediction parameter decoding unit 304 may also derive prediction parameters using decoded data up to a position advanced by 1 CTU from the same position as the target CTU.
  • processing example 3 Next, processing example 3 will be described with reference to FIG.
  • the reference CTU to be referred to when the predicted image generation unit 308 generates a predicted image using intra prediction in the processing at the target CTU is determined from the CTU at the same position on the CTU line one level higher than the target CTU.
  • the area advanced by 5 CTU (Mp 0.5).
  • the predicted image generation unit 308 uses images up to xCTU + wCTU * 1.5-1 on the CTU line one level higher in the target CTU (xCTU, yCTU) for intra prediction.
  • the inter prediction parameter decoding unit 303 and the intra prediction parameter decoding unit 304 also refer to blocks up to xCTU + wCTU * 1. 5-1.
  • the entropy decoding unit 301 performs CABAC initialization on the CTU line to be processed, using the CABAC state at the time when the processing on the first CTU on the upper CTU line is completed.
  • the predicted image generation unit 308 of the image decoding device 31 when the predicted image generation unit 308 of the image decoding device 31 according to the present processing example generates a predicted image by intra prediction, one of the CTU lines (first CTU line) including the target CTU.
  • first CTU line the CTU lines
  • second CTU line a predicted image used for decoding the target CTU is generated and entropy is generated.
  • the decoding unit 301 decodes the target CTU using the CABAC state at the same position as the target CTU in the second CTU line.
  • the inter prediction parameter decoding unit 303 and the intra prediction parameter decoding unit 304 may also derive prediction parameters using decoded data up to a position advanced by 0.5 CTU from the same position as the target CTU.
  • Process Example 4 In this processing example, with respect to the processing by the WPP described above, processing using information on the CTU from the same position as the target CTU in the CTU line immediately above the target CTU to the position advanced by one ((a) of FIG. 9) The process described in Process Example 1 can be selected.
  • the process described in Process Example 1 is a process that uses information on the CTU at the same position as the target CTU in the CTU line that is one level higher than the target CTU ((b) in FIG. 9).
  • the above information may be a flag indicating which one is used, or information indicating an available position, for example, the above-described values of Mp and Mc.
  • the image decoding device 31 divides a picture into a plurality of CTU lines, and sequentially decodes each CTU line from the top, in the image decoding device 31 that sequentially decodes each CTU line (target CTU) ) Using WPP decryption processing using the CTU information (CABAC state) from the same position as the target CTU in the CTU line (second CTU line) one level higher than the target CTU to the position advanced by one.
  • an entropy decoding unit 301 that decodes information indicating whether to use the CTU information (CABAC state) at the same position as the target CTU in the second CTU line.
  • the delay amount M (Mp, Mc) is not limited to 0 and 1.
  • the predicted image generation unit 308 changes the block scan order in the CTU when performing WPP.
  • the block scan in the CTU is performed in the raster scan order in HEVC, but in the present embodiment, the scan is performed in the vertical direction as shown in FIG. That is, for example, when the CTU is divided into four blocks, scanning is performed in the order of upper left, upper right, lower left, and lower right in the raster scan order.
  • upper left, lower left, upper right, and right Scans are performed in the following order (from 0 to 3 in FIG. 10).
  • the order (decoding order, encoding order) in which the block serving as the boundary with the next lower CTU line is scanned can be made earlier than the raster scan order.
  • the reference CTU that is referred to when the predicted image generation unit 308 generates a predicted image using intra prediction or inter prediction uses the CTU at the same position in the CTU line one above the target CTU. This is because the area advanced by 0.5 CTU from this is because the area can be processed earlier than in the case of normal raster scanning by changing the block scan order in this embodiment.
  • FIG. 11 shows an example of block division syntax in HEVC.
  • FIG. 13 shows an example of the binary tree partition (binary_tree) syntax.
  • the binary tree division is the same for the processing according to the present embodiment and the processing by HEVC.
  • the image decoding device 31 divides a picture into a plurality of CTU lines, and in the image decoding device 31 that sequentially decodes each CTU line from the top, This processing order is the order of proceeding in the vertical direction from the upper left to the lower right.
  • the entropy decoding unit 301 determines the target CTU on the CTU line one above the target CTU (the top CTU of each CTU line) based on the CTU width. Perform decoding using the CABAC state of the CTU from the same position to the next advanced position, or using the CABAC state of the CTU at the same position as the target CTU on the CTU line one level above the target CTU Is to decide whether to do. Thereby, the problem 2 can be solved.
  • the greater the CTU width the greater the delay. Therefore, in the present embodiment, it is determined whether the CABAC state of the CTU at which position is used for initialization of the target block depending on whether or not the CTU width is larger than a predetermined value (Th).
  • FIG. 14A shows the case where the CTU width Wd1 is equal to or smaller than the predetermined width Th
  • FIG. 14B shows the case where the CTU width Wd2 is larger than the predetermined width Th.
  • the entropy decoding unit 301 moves the CTU one higher than the target CTU (first CTU of the CTU line). Decoding processing is performed using the CABAC state of the CTU at a position advanced by one from the same position as the target CTU on the line. Also, as shown in FIG.
  • the entropy decoding unit 301 is one higher than the target CTU (first CTU of the CTU line).
  • the decoding process is performed using the CABAC state of the CTU at the same position as the target CTU in the CTU line.
  • the same position as the target CTU on the CTU line one above the target CTU (first CTU of the CTU line), depending on whether the CTU width is longer than the specified value or not.
  • FIG. 15A shows a case where the CTU is vertically long
  • FIG. 15B shows a case where the CTU is not vertically long.
  • the entropy decoding unit 301 determines that the target is in the CTU line that is one higher than the target CTU (first CTU). Decoding processing is performed using the CABAC state of the CTU at the position advanced one from the same position as the CTU. Also, as shown in FIG.
  • the entropy decoding unit 301 uses the CTU line one above the target CTU (first CTU). Decoding processing is performed using the CABAC state of the CTU at the same position as the target CTU.
  • the image decoding device 31 divides a picture into a plurality of CTU lines, and sequentially decodes each CTU line from the top, in the image decoding device 31 that performs decoding processing on the target CTU. Is performed using information on the CTU at a position advanced by one CTU from the same position as the target CTU on the CTU line one above the CTU line including the one or one of the CTU lines including the target CTU.
  • An entropy decoding unit 301 that determines whether to use the information of the CTU at the same position as the target CTU in the above CTU line based on the size of the CTU is provided.
  • the entropy decoding unit 301 decodes the CABAC in the first CTU of the CTU line before the target picture (picture Q).
  • the target CTU may be initialized with reference to the CABAC state in the last CTU of the CTU line at the same position.
  • initialization can be performed using the CABAC state in the decoded picture.
  • the decoded picture only needs to be decoded before the target picture, and does not need to be a picture before the target picture in the display order.
  • the entropy decoding unit 301 uses the last CTU of the same CTU line of the decoded picture (picture P) of the target picture (picture Q). Switch between the CABAC state and the CABAC state of the second CTU from the beginning of the CTU line one above the target CTU on the target picture, initialize the CABAC, and start the decoding process. is there.
  • the CABAC state in the decoded picture and the CABAC state in the CTU line immediately above the target CTU on the target picture can be switched and initialized.
  • the decoded picture only needs to be decoded before the target picture, and does not have to be a picture before the target picture in the display order.
  • the predicted image generation unit 308 when the predicted image generation unit 308 generates a predicted image by intra prediction or inter prediction, the predicted image generation unit 308 starts from the same position as the target CTU in the CTU line that is one level higher than the target CTU (first CTU of the CTU line)
  • Intra-prediction and inter-prediction are performed using pixel values and prediction parameters up to the CTU at a position advanced by one.
  • the image decoding device 31 divides a picture into a plurality of CTU lines, and sequentially decodes each CTU line from the top.
  • a prediction image generation unit 308 that generates a prediction image to be used for decoding the target CTU, and a CABAC initialization of the first CTU of the first CTU line that is decoded before the target picture including the target CTU.
  • the entropy decoding unit 301 that uses the state of CABAC in FIG.
  • An entropy decoding unit 301 that switches between the ABAC state and the CABAC state of the CTU at the same position as the target CTU on the CTU line one above the CTU line including the target CTU.
  • initialization is performed using the CABAC state of the decoded picture described in the fourth embodiment described above, or the same position on the CTU line one above the target CTU, or 1 from the same position. Select whether to use the CABAC status of the CTU at the advanced position.
  • initialization is performed using the CABAC state of the decoded picture, or the CABAC state of the CTU at the same position on the CTU line one level higher than the target CTU or one position advanced from the same position is set.
  • a flag wpp_cabac_init_prev_pic_flag indicating whether to use is included in encoded data such as SPS, PPS, and slice header, and the entropy decoding unit 301 initializes CABAC using the state specified by the flag.
  • the image decoding apparatus 31 divides a picture into a plurality of CTU lines, and in the image decoding apparatus that sequentially decodes each CTU line from the top, CABAC initialization in the CTU line is performed. Perform using the CABAC state in the previous picture decoded before the target picture including the target CTU, or use the CABAC state of the CTU in the CTU line above the CTU line including the target CTU An entropy decoding unit 301 for decoding information indicating whether or not to perform.
  • 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.
  • FIG. 18 is a block diagram illustrating 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. 18A illustrates a configuration in which the transmission apparatus PROD_A includes all of these, but a part of the configuration 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. 18 is a block diagram showing a configuration of the receiving device PROD_B in which the image decoding device 31 is mounted.
  • the reception device PROD_B includes a reception unit PROD_B1 that receives a modulation signal, a demodulation unit PROD_B2 that obtains encoded data by demodulating the modulation signal received by the reception unit PROD_B1, 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 for displaying a moving image, a recording medium PROD_B5 for recording a moving image, and an output terminal for outputting the moving image to the outside as a supply destination of the moving image output by the decoding unit PROD_B3 PROD_B6 may be further provided.
  • FIG. 18B a configuration in which all of these are provided in the receiving device PROD_B is illustrated, but a part 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. 19A is a block diagram showing a configuration of a recording apparatus PROD_C equipped with the image encoding device 11 described above.
  • 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 the 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. 19A illustrates a configuration in which the recording apparatus PROD_C includes all of these, but a part of the configuration 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 reception unit PROD_C5 is a main source of moving images
  • the like is also an example of such a recording apparatus PROD_C.
  • FIG. 19 is a block showing a configuration of a playback device PROD_D in which the above-described image decoding device 31 is mounted.
  • 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 unit PROD_D3 that displays a moving image as a supply destination of the moving image output by the decoding unit PROD_D2, an output terminal PROD_D4 that outputs the moving image to the outside, and a transmission unit that transmits the moving image.
  • PROD_D5 may be further provided.
  • FIG. 19B illustrates a configuration in which the playback apparatus PROD_D includes all of these, but some of the configurations 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
  • Desktop PC in this case, output terminal PROD_D4 or transmission unit PROD_D5 is the main video source
  • laptop or tablet PC in this case, 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.
  • Each block 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 of the above devices includes a CPU that executes instructions of a program that realizes each function, a ROM (Read Memory) that stores the program, a RAM (Random Access Memory) that expands the program, the program, and various types
  • a storage device such as a memory for storing data is provided.
  • the object of the embodiment of the present invention is a record in which the program code (execution format program, intermediate code program, source program) of the control program for each of the above devices, which is software that realizes the functions described above, is recorded so as to be readable by a computer. 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
  • Semiconductor memories such as flash ROM, or PLD (Programmable logic device ) Or FPGA (Field Programmable Gate Gate Array) or the like.
  • each of the above devices 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) or 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.

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Abstract

WPP処理に基づく遅延を抑制する。画像復号装置（３１）は、対象CTUが含まれるCTUラインの１つ上のCTUラインにおける同一位置よりも１CTU分進んだ位置までの復号済データを用いて、予測画像生成部（３０８）と、対象CTUが含まれるCTUラインの１つ上のCTUラインにおける対象CTUと同一位置よりも１CTU分進んだ位置までの復号済データを用いて、対象CTUの復号を行うエントロピー復号部（３０１）とを備える。

Description

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、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動画像符号化装置、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動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ツリーユニット（CTU：Coding Tree Unit）、符号化ツリーユニットを分割することで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）、及び、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及び復号の技術として非特許文献１が挙げられる。
　また、上述のHEVCには、各CTUラインの符号化・復号処理をそれぞれ２CTU分だけシフトさせて実行するWPP（Wavefront Parallel Processing）と呼ばれる処理がある。
"Algorithm Description of Joint Exploration Test Model 5", JVET-E1001, Joint Video-Exploration Team (JVET) of ITU-T SG 16 WP 3 and ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11, 12-20 January 2017
　上述のWPPでは、各CTUラインを順次、２CTU分だけシフトして符号化・復号処理を行うので、CTUラインが増えれば増えるほど処理が遅延するという課題がある。またCTUサイズが大きくなればなるほど、遅延量も大きくなるという課題もある。
　上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る画像復号装置は、ピクチャを複数のCTUラインに分け、各CTUラインを上から順次、復号する画像復号装置において、予測画像を生成する場合、対象CTUが含まれる第１のCTUラインの１つ上のCTUライン（第２のCTUライン）における対象CTUと同一位置に対し所定の定数だけ進んだ位置までのCTUの復号済データを用いて、対象CTUの予測画像を生成する予測画像生成部と、上記第２のCTUラインにおける対象CTUと同一位置に対し所定の定数だけ進んだ位置までのCTUの情報を用いて、対象CTUを復号する復号部と、を備えていることを特徴としている。
　本発明の一態様によれば、WPP処理に基づく遅延を抑制することができるという効果を奏する。
本実施形態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。 本実施形態に係る画像符号化装置の構成を示すブロック図である。 本実施形態に係る画像復号装置の構成を示す概略図である。 （ａ）～（ｃ）は、WPPの概要を説明するための図である。 （ａ）～（ｃ）は、WPPの課題を説明するための図である。 （ａ）、（ｂ）は、本実施形態に係るイントラ予測に利用可能な範囲を説明するための図である。 本実施形態に係る処理において、利用可能なCABAC状態の位置を説明するための図である。 （ａ）～（ｃ）は、本実施形態に係る処理例を示す図である。 （ａ）、（ｂ）は、本実施形態に係る処理例を説明するための図である。 本実施形態に係るCTU内のスキャン順を説明するための前の図である。 HEVCにおけるブロック分割のシンタックス例を示すである。 本実施形態におけるブロック分割のシンタックス例を示す図である。 ２分木分割のシンタックス例を示す図である。 （ａ）、（ｂ）は、CTUの幅に基づいて参照するCTUの位置を決定する処理を説明するための図である。 （ａ）、（ｂ）は、CTUが縦長の形状を有しているか否かに基づいて、参照するCTUの位置を決定する処理を説明するための図である。 復号済ピクチャにおけるCABACの状態を用いて対象ピクチャを初期化する処理を説明するための図である。 本実施形態において、復号済ピクチャにおけるCABACの状態を用いて対象ピクチャを初期化する処理を説明するための図である。 本実施形態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。 本実施形態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。 本実施形態に係る画像伝送システムの構成を示す概略図である。
　　（第１の実施形態）
　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２０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（動画像符号化装置）１１、ネットワーク２１、画像復号装置（動画像復号装置）３１及び画像表示装置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OR代入演算子である。
　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１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１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１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、及び、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１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１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１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、上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１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）のブロックであり、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１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分木分割により分割される。再帰的な４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分木の中間ノードは、符号化ノードであり、符号化ツリーユニット自身も最上位の符号化ノードとして規定される。CTUは、分割フラグ（cu_split_flag）を含み、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。符号化ユニットCUは符号化ノード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。
　また、符号化ツリーユニットCTUのサイズが64x64画素の場合には、符号化ユニットのサイズは、64x64画素、32x32画素、16x16画素、および、8x8画素の何れかをとり得る。
　　（符号化ユニット）
　図１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、上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。
　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、上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、上述した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。
　　（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。
　（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３は、本実施形態に係る画像復号装置３１の構成を示す概略図である。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・逆変換部３１１、及び加算部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及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及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・逆変換部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）、DST（Discrete Sine Transform、離散サイン変換）、KLT（Karyhnen Loeve Transform、カルーネンレーベ変換）等の周波数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及び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及び予測ユニット（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及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（参照ピクチャブロック）を用いてPUもしくはサブブロック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（参照ピクチャブロック）を用いてインター予測によりPUもしくはサブブロック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。ここで、参照ピクチャブロックとは、参照ピクチャ上の画素の集合（通常矩形であるのでブロックと呼ぶ）であり、PUもしくはサブブロックの予測画像を生成するために参照する領域である。
　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に基づ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・逆変換部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変換係数を求める。逆量子化・逆変換部３１１は、求めた変換係数について逆DCT、逆DST、逆KLT等の逆周波数変換を行い、残差信号を算出する。逆量子化・逆変換部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・逆変換部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２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、変換・量子化部１０３、エントロピー符号化部１０４、逆量子化・逆変換部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及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。
　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変換・量子化部１０３に出力する。
　変換・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周波数変換を行い、変換係数を算出する。変換・量子化部１０３は、算出した変換係数を量子化して量子化係数を求める。変換・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及び逆量子化・逆変換部１０５に出力する。
　エントロピー符号化部１０４には、変換・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、及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・逆変換部１０５は、変換・量子化部１０３から入力された量子化係数を逆量子化して変換係数を求める。逆量子化・逆変換部１０５は、求めた変換係数について逆周波数変換を行い、残差信号を算出する。逆量子化・逆変換部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・逆変換部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及び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及び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、上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３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。
　なお、上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・逆変換部３１１、加算部３１２、予測画像生成部１０１、減算部１０２、変換・量子化部１０３、エントロピー符号化部１０４、逆量子化・逆変換部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。また上記プログラムは、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、上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。
　以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。
　〔WPP〕
　本実施形態に係る画像復号装置３１、および画像符号化装置１１は、WPP（Wavefront Parallel Processing）による復号処理、符号化処理を行う。まず、図４を参照してWPPの概要について説明する。図４の（ａ）～（ｃ）は、WPPの概要を説明するための図である。WPPは、CTUラインごとに並列処理する技術であり、CTUラインの符号化・復号処理を、順次、数CTU時間分遅れて実行させるものである。これにより、対象CTUにおける符号化・復号処理において、対象CTUが含まれるCTUラインの１つ上のCTUラインにおけるCABACの発生確率を用いることができる。また、対象CTUが含まれるCTUラインの１つ上のCTUラインにおける画像や予測パラメータを参照することができる。そのため、スライスなどに比べ、エントロピー符号化、イントラ予測、インター予測の性能が高い。以下、画像復号装置３１、および画像符号化装置１１は、WPPを行うか否かを示すフラグentropy_coding_sync_enabled_flagを復号もしくは符号化する。
　図４の（ａ）に示すように、WPPでは、CTUラインごとに、例えば２CTU時間分遅らせて処理（M=1）を行うことができる。また、対象CTUの処理においては、例えば、当該対象CTUの右上、上、左上、左のCTUの情報を用いることができる。
　また、各CTUラインのCABAC符号化（復号）を独立にするために、CTUラインの先頭でCABACを初期化（リセット）する。WPPでは、図４の（ｂ）に示すように、entropy_coding_sync_enabled_flagが１の場合には、各CTUラインの先頭にて、１つ上のCTUラインの左からM+1番目（例えば、２番目）のCTU処理後のコンテキストをコピーしてCABAC状態を初期化する。ここで、左端のCTUを１番目のCTUと呼ぶ。
　また、イントラ予測およびインター予測を行う場合、対象CTUが含まれるCTUラインの上のCTUラインを参照領域とすることができる。WPPでは、図４の（ｃ）に示すように、イントラ予測を行う場合の参照領域も、対象CTUが含まれるCTUラインの１つ上のCTUラインにおける、対象CTUから１CTU分進んだ位置までのCTUを用いることができる。参照可能な範囲は、イントラ予測に限定されず、インター予測の場合も同じである。
　〔WPPの課題〕
　次に、図５を参照して、HEVCにおけるWPPの課題について説明する。図５の（ａ）～（ｃ）は、WPPの課題を説明するための図である。HEVCのWPPでは、CTUラインの符号化・復号処理を順次、２CTU分遅らせて実行させる。遅延量が２CTU固定であり大きいという課題がある。また、CTU幅が２倍になれば遅延量は２倍になってしまう。例えば、図５の（ａ）に示すCTUの幅Waが図５の（ｂ）に示すCTUの幅Wbの２倍である場合、図５の（ａ）に示す例における１CTUラインごとの遅延量は、図５の（ｂ）に示す例と比較して、２倍となる。よって、CTUの幅が大きくなればなるほど、遅延量が大きくなってしまうという課題がある。なお、CTUの幅が同じであれば、高さが異なっていても（図５の（ｂ）と（ｃ））、遅延量は同じである。上記の課題を含め、HEVCのWPPには以下の課題がある。
　（課題１）遅延量Mが１（2CTU分）であり、（特にCTUサイズが大きい場合に）固定的に大きいという課題がある。
　（課題２）遅延量MがCTUの幅に依存して大きくなるという課題がある。
　（課題３）遅延量Mが固定であるため、遅延量を小さくして、並列度を上げることができない。また、遅延量Mを大きくして、エントロピー符号化、イントラ予測、インター予測の性能を上げることができない。
　（課題４）HEVCでは、CABACの遅延量の範囲で予測の遅延量（範囲）が決定されている。すなわち、予測の遅延量を決める参照可能性がWPPの動作の有無(entropy_coding_sync_enabled_flag)に依存しない課題がある。そのため、イントラ予測やインター予測で例えば上のCTUラインの画素や予測パラメータを参照する処理において、WPPがオンの場合には、実際には参照できない課題がある。
　（課題５）CABACの遅延量だけが固定的に規定され、予測の遅延量が既定されていない。すなわち、CABACの遅延量と予測の遅延量を異なる値にすることができない課題がある。そのため、例えば、CABAC処理が予測処理の前に行われる画像復号装置において、CABAC処理を先に開始して、予測処理を後に行う構成（CABACの遅延量を予測の遅延量よりも小さくする構成）ができない。予測処理がCABAC処理の前に行われる画像符号化装置において、予測処理を先に開始して、CABAC処理を後に行う構成（CABACの遅延量を予測の遅延量よりも小さくする構成）ができない。以下、予測の遅延量MとCABACの遅延量Mを区別する場合には、予測の遅延量をMp, CABACの遅延量をMcと記載する。
　〔基本構成〕
　上述したように、HEVCのWPPでは、対象CTUの１つ上のCTUラインにおける対象CTUから１つ進んだ位置までのCTUの情報を用いて復号していた。そして、この処理には上述の課題があった。
　そこで、本実施形態に係る、予測画像生成部３０８およびエントロピー復号部３０１は、WPPのようにCTUラインごとに時間をずらして並列して処理する場合に、以下の処理により予測画像の生成、予測パラメータの導出、またはエントロピー復号を行う。なお、予測画像の生成の主体は予測画像生成部３０８であり、予測パラメータの導出の主体は、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であり、エントロピー復号の主体はエントロピー復号部３０１である。
　　〔イントラ予測およびインター予測の遅延量削減〕
　予測画像生成部３０８は、イントラ予測により予測画像を生成する場合、対象ブロックを含むCTU（対象CTU）の１つ上のCTUラインにおける対象CTUと同一位置にあるCTUまでの画素値のみを用いてイントラ予測を行い、予測画像を生成してもよい。この場合、対象CTUの１つ上のCTUラインにおける対象CTUから１つ進んだ（１つ先の）「CTUまでの画素値を用いる場合と比較して、イントラ予測を早く始めることができる。対象CTUの１つ上のCTUラインにおける対象CTUと同一位置にあるCTUから１つ進んだCTUの復号処理が完了するのを待たなくてもよいためである。
　予測画像生成部３０８と同様に、インター予測パラメータ復号部３０３及びイントラ予測パラメータ復号部３０４は、インター予測およびイントラ予測により予測パラメータを導出する場合、対象CTUの１つ上のCTUラインにおける対象CTUと同一位置にあるCTUまでの位置の予測パラメータを用いて、対象ブロックの予測パラメータを導出しても良い。例えば、空間マージ候補の導出における左上ブロック、上ブロックや右上ブロックの動き情報の参照や、推定イントラ予測モード（MostProbableMode, MPM）導出における左上ブロック、上ブロックや右上ブロックのイントラ予測モードの参照において、同一位置にあるCTUまでの予測パラメータのみを用いて導出してもよい。すなわち、遅延Ｍを１に設定しても良い。
　　〔イントラ予測制限およびインター予測制限の詳細〕
　より詳細には、予測画像生成部３０８および予測パラメータ復号部３０２は、以下の対応により上述した処理を行ってもよい。HEVCでは、(xCurr, yCurr)で示される対象領域において、(xNbY, yNbY)で示される隣接領域が利用可能か否かを示すavailableNを導出する処理が規定されている。ここで、(xCurr, yCurr)は、対象ピクチャにおける左上を原点としたときの、対象ブロックの左上の座標である。(xNbY, yNbY)は、対象ピクチャにおける左上を原点としたときの、隣接ブロックの左上の座標である。そして、(xNbY, yNbY)が利用不可能の場合には、availableNをFALSEとしている。なお、HEVCでは、(xNbY, yNbY)が利用可能であるか否かを判断する基準は、以下の通り表現されている。
xNbY is less than 0 
yNbY is less than 0 
xNbY is greater than or equal to pic_width_in_luma_samples 
yNbY is greater than or equal to pic_height_in_luma_samples
　そして、本実施形態に係る予測画像生成部３０８および予測パラメータ復号部３０２は、availableNを導出する処理において、availableN = FALSEとなる条件に、遅延量をＭ（以下の式ではMp、Mp=M）として、「entropy_coding_sync_enabled_flag が１、かつ、xNbYのCTU位置が現CTU位置から見て処理のサイズwCTU*(Mp+1)以上先の場合」（wCTUはCTU幅）という条件を加えて処理する。なお、entropy_coding_sync_enabled_flagはWPPを行うか否かを示すフラグである。よって、本実施形態では、以下の何れかの条件が満たされる場合、availableNをFALSEとする。
xNbY is less than 0 
yNbY is less than 0 
xNbY is greater than or equal to pic_width_in_luma_samples 
yNbY is greater than or equal to pic_height_in_luma_samples
entropy_coding_sync_enabled_flag is 1 and CTU addr of xNbY is greater than or equal to CTU addr of xCurr + wCTU * (Mp+1)
　ここで、対象位置(xCurr, yCurr)、参照位置(xNbY, yNbY)のCTU幅wCTUを単位とするCTU位置はctuSizeBitで右シフトすることで導出することが可能であることから、availableNがFALSEとなる場合を以下の式を用いて導出してもよい。
entropy_coding_sync_enabled_flag is 1 and (xNbY >> ctuSizeBit) is greater than or equal to (xCurr >> ctuSizeBit) + Mp+1
ここで、ctuSizeBit = log2(wCTU)。
　あるいは、以下の式を用いて導出してもよい。
entropy_coding_sync_enabled_flag is 1 and (xNbY % wCTU) is greater than or equal to (xCurr % wCTU) + Mp+1
　なお、参照が可能であるかを示すフラグとして、画面外に係るフラグavailableNの一つとして導出するのではなく、WPPに関するフラグとして導出しても良い。このときは、以下で導出できる。
　availableN = entropy_coding_sync_enabled_flag == 0 or (xNbY >> ctuSizeBit) is less than or equal to (xCurr >> ctuSizeBit) + Mp
　以下でも同等である。
　availableN = entropy_coding_sync_enabled_flag == 0 or (xNbY % wCTU) is less than or equal to (xCurr % wCTU) + Mp
　また、本実施形態では、M(Mp)を適宜、設定することにより、参照可能なCTUの範囲を任意の位置に設定することができる。Mを1未満とすることで課題１を解決することができる。例えば、M=0であれば、図６の（ａ）に示すように、イントラ予測およびインター予測に用いることができる参照CTUは、対象CTUの１つ上のCTUラインにおける同じ位置のCTUとなる。また、M=0.5であれば、図６の（ｂ）に示すように、イントラ予測に用いることができる参照CTUは、対象CTUの１つ上のCTUラインにおける同じ位置のCTUから0.5CTU分だけ進んだ領域となる。なお、参照領域がCTUの内部にある場合は、当該CTUにおけるブロックスキャン順を変更することにより対応できる。ブロックスキャン順を変更する処理については後述する。
　なお、位置(xCurr, yCurr)を含むCTUである対象CTUの座標(xCTU, yCTU)を以下で導出でしてもよい。
　xCTU = xCurr / wCTU * wCTU = (xCurr >> ctuSizeBit) << ctuSizeBit
　yCTU = yCurr / hCTU * hCTU = (xCurr >> log2(hCTU)) << log2(hCTU)
　この場合、本実施形態の予測画像生成部３０８は、対象CTU（xCTU, yCTU）において、１つ上のCTUラインにおけるxCTU+wCTU*(Mp+1)-1までの画像をイントラ予測に用いてもよい。また、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もxCTU+wCTU*(Mp+1)-1までの予測ブロックの予測パラメータを、対象ブロックの予測パラメータの導出に用いても良い。
　このように、entropy_coding_sync_enabled_flagと対象位置(xCurr, yCurr)、参照位置 (xNb, yNb)に依存して、イントラ予測及びインター予測の画素や予測パラメータの参照可能性availableNを導出することによって、イントラ予測及びインター予測の画素や予測パラメータの参照範囲が大きくなっても動作を保証することができ、課題４を解決する効果がある。
　　〔エントロピー復号部の遅延量削減〕
　エントロピー復号部３０１は、CABAC復号において、対象CTUの１つ上のCTUラインにおける同一位置のCTUの復号処理が完了した時点のCABAC状態を用いて、対象CTUのCABAC初期化を行ってもよい。これにより、対象CTUの１つ上のCTUラインにおける対象CTUと同一位置にあるCTUから１つ進んだCTUの復号処理が完了した時点のCABAC状態を用いる場合と比較して、CABAC処理を早く開始することができる。対象CTUの１つ上のCTUラインにおける対象CTUと同一位置にあるCTUから１つ進んだCTUの復号処理が完了するのを待たなくてもよいためである。
　より詳細には、エントロピー復号部３０１は、以下の対応により上述した処理を行う。HEVCでは、WPPを行うか否かを示すentropy_coding_sync_enabled_flagが１の場合に、CTUラインにおける2個目のCTU（CtbAddrInRs % PicWidthInCtbsY is equal to 1）のCABAC状態をストレージ（メモリ）に保持し、次のCTUラインの1個目のCTU（CtbAddrInRs % PicWidthInCtbsY is equal to 0）ではストレージに保持したCABAC状態を用いて、初期化を行っている。ここで、CtbAddrInRsはピクチャ内でCTUをラスタスキャン順に走査した時のCTUアドレスであり、PicWidthInCtbsYはピクチャの水平方向のCTUの個数である。画面単位のブロック左上位置(xCurr, yCurr)との関係は以下になるので、画素単位のブロック左上位置を用いて判定してもよい。以下は同様である。
　(CtbAddrInRs % PicWidthInCtbsY) = (xCurr % wCTU) = (xCurr >> ctuSizeBit)
　　〔エントロピー復号部の詳細〕
　本実施形態に係るエントロピー復号部３０１は、entropy_coding_sync_enabled_flag＝１の場合（WPPオン）、CTUラインにおけるMc+1個目のCTU（CtbAddrInRs % PicWidthInCtbsY is equal to Mc）のときのCABAC状態をストレージに保持する。そして、次のCTUラインにおける1個目のCTUのときに（CtbAddrInRs % PicWidthInCtbsY is equal to 0）ストレージに保持したCABAC状態を用いて、初期化を行う。
　また、本実施形態では、Mcを適宜、設定することにより、CABAC初期化の位置を任意の位置に設定することができる。Mcを1未満とすることで課題１を解決することができる。
　例えば、Mc=0とすれば、図７に示すように、CABAC復号において、対象CTUの１つ上のCTUラインにおける同一位置のCTUの復号処理が完了した時点のCABAC状態を用いて、対象CTUのCABAC初期化を行うことができる。なお、HEVCの通り、対象CTUの１つ上のCTUラインにおける対象CTUと同一位置にあるCTUから１つ進んだCTUの復号処理が完了した時点のCABAC状態を用いる場合は、Mc=1とすればよい。
　なお、画像符号化装置１１における予測画像生成部１０１は、上述した予測画像生成部３０８と同様の処理を行う。また、画像符号化装置１１におけるエントロピー符号化部１０４は、CABACの状態の初期化において、上述したエントロピー復号部３０１におけるCABACの状態の初期化と同様の処理を行う。
　以上のように本実施形態に係る画像復号装置３１は、ピクチャを複数のCTUラインに分け、各CTUラインを上から順次、復号する画像復号装置３１において、イントラ予測により予測画像を生成する場合、対象CTUが含まれる上記CTUライン（第１のCTUライン）の１つ上の上記CTUライン（第２のCTUライン）における対象CTUと同一位置までの復号済データを用いて、対象CTUの復号に用いる予測画像を生成する予測画像生成部３０８と、上記第２のCTUラインにおける対象CTUと同一位置のCABACの状態を用いて、対象CTUの復号を行うエントロピー復号部３０１と、を備えている。
　　〔処理例１〕
　次に、図８の（ａ）を参照して、処理例１について説明する。本処理例では、対象CTUにおける処理において、予測画像生成部３０８がイントラ予測を用いて予測画像を生成する場合に参照する参照CTUを、対象CTUの１つ上のCTUラインにおける同一位置までのCTUとする。また、エントロピー復号部３０１は、CTUラインの１つ目のCTUにおけるCABAC状態の初期化を、１つ上のCTUラインにおける同一位置におけるCTUのCABAC状態を用いて行う。
　すなわち、処理例１では、予測画像生成部３０８は、上述した処理においてMp=0として処理を行い、エントロピー復号部３０１は、上述した処理においてMc=0として処理を行う。
　換言すれば、予測画像生成部３０８は、対象CTU（xCTU, yCTU）において、１つ上のCTUラインにおけるxCTU+wCTU*1-1までの画像をイントラ予測に用いる。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においてもxCTU+wCTU*1-1までのブロックを参照してもよい。また、エントロピー復号部３０１は、１つ上のCTUラインにおける１つ目のCTUにおける処理が完了した時点におけるCABAC状態を用いて、処理対象のCTUラインにおけるCABAC初期化を行う。
　以上のように、本処理例に係る画像復号装置３１の予測画像生成部３０８は、イントラ予測により予測画像を生成する場合、対象CTUが含まれる上記CTUライン（第１のCTUライン）の１つ上の上記CTUライン（第２のCTUライン）における対象CTUと同一位置までの復号済データを用いて、対象CTUの復号に用いる予測画像の生成を行い、エントロピー復号部３０１は、上記第２のCTUラインにおける対象CTUと同一位置のCABACの状態を用いて、対象CTUの復号を行う。なお、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においても対象CTUと同一位置までの復号済データを用いて、予測パラメータを導出してもよい。
　　〔処理例２〕
　次に、図８の（ｂ）を参照して、処理例２について説明する。本処理例では、対象CTUにおける処理において、予測画像生成部３０８がイントラ予測を用いて予測画像を生成する場合に参照する参照CTUを、対象CTUの１つ上のCTUラインにおける同一位置のCTUから１つ進んだCTUまでとする。また、エントロピー復号部３０１は、CTUラインの１つ目のCTUにおけるCABAC状態の初期化を、１つ上のCTUラインにおける同一位置におけるCTUのCABAC状態を用いて行う。
　すなわち、処理例２では、予測画像生成部３０８は、上述した処理においてMp=1として処理を行い、エントロピー復号部３０１は、上述した処理においてMc=0として処理を行う。
　換言すれば、予測画像生成部３０８は、対象CTU（xCTU, yCTU）において、１つ上のCTUラインにおけるxCTU+wCTU*2-1までの画像をイントラ予測に用いる。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においてもxCTU+wCTU*2-1までのブロックを参照してもよい。また、エントロピー復号部３０１は、１つ上のCTUラインにおける１つ目のCTUにおける処理が完了した時点におけるCABAC状態を用いて、処理対象のCTUラインにおけるCABAC初期化を行う。
　以上のように処理例に係る画像復号装置３１の予測画像生成部３０８は、イントラ予測により予測画像を生成する場合、対象CTUが含まれる上記CTUライン（第１のCTUライン）の１つ上の上記CTUライン（第２のCTUライン）における対象CTUと同一位置よりも１CTU分進んだ位置までの復号済データを用いて、対象CTUの復号に用いる予測画像の生成を行い、エントロピー復号部３０１は、上記第２のCTUラインにおける対象CTUと同一位置のCABACの状態を用いて、対象CTUの復号を行う。なお、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においても対象CTUと同一位置よりも１CTU分進んだ位置までの復号済データを用いて、予測パラメータを導出してもよい。
　このように、CABACの遅延量Mpと予測の遅延量Mcを異なる値(Mc<Mp)に設定することにより、課題５が解決し、CABAC処理が予測処理の前に行われる画像復号装置において、CABAC処理を先に開始して、予測処理を後に行う構成（CABACの遅延量を予測の遅延量よりも小さくする構成）が実現できる。
　逆に、予測画像生成部３０８は、上述した処理においてMp=0として処理を行い、エントロピー復号部３０１は、上述した処理においてMc=1として処理を行ってもよい。CABACの遅延量Mpと予測の遅延量Mcを異なる値(Mc>Mp)に設定することにより、予測処理がCABAC処理の前に行われる画像符号化装置において、予測処理を先に開始して、CABAC処理を後に行う構成（CABACの遅延量を予測の遅延量よりも小さくする構成）を実現できる。
　　〔処理例３〕
　次に、図８の（ｃ）を参照して、処理例３について説明する。本処理例では、対象CTUにおける処理において、予測画像生成部３０８がイントラ予測を用いて予測画像を生成する場合に参照する参照CTUを、対象CTUの１つ上のCTUラインにおける同一位置のCTUから0. 5CTU分進んだ領域(Mp=0.5)とする。また、エントロピー復号部３０１は、CTUラインの１つ目のCTUにおけるCABAC状態の初期化を、１つ上のCTUラインにおける同一位置におけるCTUのCABAC状態を用いて行う(Mc=0)。
　すなわち、処理例３では、予測画像生成部３０８は、上述した処理においてMp=0.5として処理を行い、エントロピー復号部３０１は、上述した処理においてMc=0として処理を行う。
　換言すれば、予測画像生成部３０８は、対象CTU（xCTU, yCTU）において、１つ上のCTUラインにおけるxCTU+wCTU*1.5-1までの画像をイントラ予測に用いる。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においてもxCTU+wCTU*1. 5-1までのブロックを参照する。また、エントロピー復号部３０１は、１つ上のCTUラインにおける１つ目のCTUにおける処理が完了した時点におけるCABAC状態を用いて、処理対象のCTUラインにおけるCABAC初期化を行う。
　以上のように、本処理例に係る画像復号装置３１の予測画像生成部３０８は、イントラ予測により予測画像を生成する場合、対象CTUが含まれる上記CTUライン（第１のCTUライン）の１つ上の上記CTUライン（第２のCTUライン）における対象CTUと同一位置よりも０．５CTU分進んだ位置までの復号済データを用いて、対象CTUの復号に用いる予測画像の生成を行い、エントロピー復号部３０１は、上記第２のCTUラインにおける対象CTUと同一位置のCABACの状態を用いて、対象CTUの復号を行う。なお、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においても対象CTUと同一位置よりも０．５CTU分進んだ位置までの復号済データを用いて、予測パラメータを導出してもよい。
　また、処理例１～３に示すように、本実施形態では、予測画像生成部３０８がイントラ予測により予測画像を生成するときに利用可能とする領域と、エントロピー復号部３０１がCABAC初期化を行うために用いるCTUの領域とは必ずしも一致してなくてもよい。
　　〔処理例４〕
　本処理例は、上述したWPPによる処理について、対象CTUの１つ上のCTUラインにおける対象CTUと同じ位置から１つ進んだ位置までのCTUの情報を用いる処理（図９の（ａ））と、処理例１で説明した処理とを選択可能とするものである。なお、処理例１で説明した処理とは、対象CTUの１つ上のCTUラインにおける対象CTUと同じ位置のCTUの情報を用いる処理である（図９の（ｂ））。
　本処理例では、画像符号化装置１１は、対象CTUにおける処理において、対象CTUの１つ上のCTUラインにおける対象CTUと同じ位置から１つ進んだ位置までのCTUの情報を用いる処理(M=1)と処理例１における処理(M=0)との何れを用いて処理したかを示す情報を、SPS、PPSあるいはスライスヘッダで符号化し、画像復号装置３１に送信する。また、画像復号装置３１は、対象CTUについて、受信した符号化データから、対象CTUの１つ上のCTUラインにおける対象CTUと同じ位置から１つ進んだ位置までのCTUの情報を用いる処理と処理例１における処理との何れを用いて処理したかを示す情報を復号する。そして、当該情報に基づいて、対象CTUの１つ上のCTUラインにおける対象CTUと同じ位置から１つ進んだ位置までのCTUの情報を用いる処理を行うか、処理例１における処理を行う。
　上記情報は、何れを用いたかを示すフラグであってもよいし、利用可能な位置を示す情報、例えば、上述したMpおよびMcの値であってもよい。
　以上のように、本処理例に係る画像復号装置３１は、ピクチャを複数のCTUラインに分け、各CTUラインを上から順次、復号する画像復号装置３１において、各CTUラインの先頭CTU（対象CTU）におけるWPPによる復号処理を、対象CTUの１つ上のCTUライン（第２のCTUライン）における対象CTUと同じ位置から１つ進んだ位置までのCTUの情報（CABACの状態）を用いて行うか、または、上記第２のCTUラインにおける対象CTUと同一位置のCTUの情報（CABACの状態）を用いて行うかを示す情報を復号するエントロピー復号部３０１を備えている。
　なお、遅延量M(Mp, Mc)は、0と1に限定されない。例えば、Mp=Mc=0, 1, 3, 7を切り替えても良い。つまり、Mを切り替えるシンタックスもしくはM自体を表すシンタックスを符号化データに含めて符号化しても良い。これにより、遅延量を小さくして並列度を上げることができない、また、遅延量Mを大きくして符号化性能を上げることができないという課題３を解決することができる。
　　（第２の実施形態）
　本実施形態では、予測画像生成部３０８は、WPPを行う場合に、CTU内のブロックスキャン順を変更する。CTU内のブロックスキャンはHEVCではラスタスキャン順に行うが、図１０に示すように本実施形態では、縦方向にスキャンする。すなわち、例えば、CTUが４つのブロックに分割される場合、ラスタスキャン順であれば、左上、右上、左下、右下の順でスキャンを行うが、本実施形態では、左上、左下、右上、右下の順（図１０の０→３の順）でスキャンを行う。これにより、１つ下のCTUラインとの境界となるブロックがスキャンされる順序（復号順序、符号化順序）を、ラスタスキャン順よりも早めることができる。
　例えば、上述した実施形態１の処理例３の場合に、イントラ予測およびインター予測の遅延を抑制することができる。実施形態１の処理例３では、予測画像生成部３０８がイントラ予測、インター予測を用いて予測画像を生成する場合に参照する参照CTUを、対象CTUの１つ上のCTUラインにおける同一位置のCTUから0.5CTU分進んだ領域としており、本実施形態ではブロックのスキャン順を変更することにより、当該領域を通常のラスタスキャンの場合よりも早く処理することができるためである。
　本実施形態では、WPPの場合（entropy_coding_sync_enabled_flag = 1）、スキャン順を変更するか否かを示すフラグ（alt_cu_scan_order_flag）を符号化データに含め、当該フラグが１の場合に、スキャン順を変更する。
　図１１にHEVCにおけるブロック分割のシンタック例を示す。また、図１２に、本実施形態におけるブロック分割を行う場合のシンタック例を示す。図１２に示すように、本実施形態では、alt_cu_scan_order_flag=1の場合、スキャン順をラスタスキャン順から、縦方向のスキャン順に変更している（図１２のSYN1411）点がHEVCと異なる。
　また、図１３に、２分木分割（binary_tree）のシンタックス例を示す。２分木分割については、本実施形態による処理とHEVCによる処理とで同じである。
　以上のように、本実施形態に係る画像復号装置３１は、ピクチャを複数のCTUラインに分け、各CTUラインを上から順次、復号する画像復号装置３１において、WPPによる処理を行う場合、CTU内の処理順序を、左上から右下まで縦方向に進む順序とするものである。
　　（第３の実施形態）
　本実施形態では、実施形態１で説明したWPPによる処理において、エントロピー復号部３０１は、CTUの幅に基づいて、対象CTU（各CTUラインの先頭CTU）の１つ上のCTUラインにおける対象CTUと同じ位置から１つ進んだ位置までのCTUのCABACの状態を用いて復号処理を行うか、対象CTUの１つ上のCTUラインにおける対象CTUと同じ位置のCTUのCABACの状態を用いて復号処理を行うかを決定するものである。これにより、課題２を解決することができる。
　上述したように、WPPではCTUの幅が大きくなるほど遅延が大きくなる。そこで、本実施形態では、CTUの幅が所定の値（Th）よりも大きいか否かにより、対象ブロックの初期化に何れの位置のCTUのCABACの状態を用いるかを決定する。
　具体的に、図１４を参照して説明する。図１４の（ａ）はCTUの幅Wd1が所定の幅Th以下の場合を示し、図１４の（ｂ）はCTUの幅Wd2が所定の幅Thよりも大きい場合を示す。図１４の（ａ）に示すように、CTUの幅Wd1が所定の幅Th以下の場合（Wd1≦Th）、エントロピー復号部３０１は、対象CTU（CTUラインの先頭CTU）の１つ上のCTUラインにおける対象CTUと同じ位置から１つ進んだ位置のCTUのCABACの状態を用いて復号処理を行う。また、図１４の（ｂ）に示すように、CTUの幅Wd2が所定の幅Thより大きい場合（Wd2＞Th）、エントロピー復号部３０１は、対象CTU（CTUラインの先頭CTU）の１つ上のCTUラインにおける対象CTUと同じ位置のCTUのCABACの状態を用いて復号処理を行う。
　なお、CTUの幅が所定の値よりも大きいか否かではなく、CTUそのものが縦長かそれ以外かにより、対象CTU（CTUラインの先頭CTU）の１つ上のCTUラインにおける対象CTUと同じ位置から１つ進んだ位置までのCTUのCABACの状態を用いて復号処理を行うか、対象CTUの１つ上のCTUラインにおける対象CTUと同じ位置のCTUのCABACの状態を用いて復号処理を行うかを決定してもよい。CTUが縦長の場合は、CTUサイズに対し幅が狭いと言え、それ以外の場合と比較して遅延が小さいと考えられるためである。
　具体的に、図１５を参照して説明する。図１５の（ａ）はCTUが縦長の場合を示し、図１５の（ｂ）はCTUが縦長でない場合を示す。図１５の（ａ）に示すように、CTUの幅Wd3が高さHd3よりも小さい場合（Wd3＜Hd3）、エントロピー復号部３０１は、対象CTU（先頭CTU）の１つ上のCTUラインにおける対象CTUと同じ位置から１つ進んだ位置のCTUのCABACの状態を用いて復号処理を行う。また、図１５の（ｂ）に示すように、CTUの幅Wd4が高さHd4以上の場合（Wd4≧Hd4）、エントロピー復号部３０１は、対象CTU（先頭CTU）の１つ上のCTUラインにおける対象CTUと同じ位置のCTUのCABACの状態を用いて復号処理を行う。
　以上のように、本実施形態に係る画像復号装置３１は、ピクチャを複数のCTUラインに分け、各CTUラインを上から順次、復号する画像復号装置３１において、対象CTUにおける復号処理を、対象CTUが含まれる上記CTUラインの１つ上の上記CTUラインにおける対象CTUと同一位置よりも１CTU分進んだ位置のCTUの情報を用いて行うか、または、対象CTUが含まれる上記CTUラインの１つ上の上記CTUラインにおける対象CTUと同一位置のCTUの情報を用いて行うかを、上記CTUの大きさに基づいて決定するエントロピー復号部３０１を備えている。
　　（第４の実施形態）
　本実施形態では、図１６に示すように、上述したWPPによる処理において、エントロピー復号部３０１は、CTUラインの先頭のCTUにおいてCABACを初期化するにあたり、対象ピクチャ（ピクチャＱ）よりも以前に復号されたピクチャ（ピクチャＰ）において、同じ位置にあるCTUラインの最後のCTUにおけるCABACの状態を参照して、対象CTUを初期化してもよい。これにより、WPPによる処理を行う場合であっても、復号済ピクチャにおけるCABACの状態を用いて初期化することができる。なお、復号済ピクチャとは、対象ピクチャよりも前に復号されていればよく、表示順で対象ピクチャよりも前のピクチャである必要はない。
　また、本実施形態では、図１７に示すように、上述したWPPによる処理において、エントロピー復号部３０１は、対象ピクチャ（ピクチャＱ）の復号済ピクチャ（ピクチャＰ）の同一CTUラインの最後のCTUにおけるCABACの状態と、対象ピクチャ上の対象CTUの１つ上のCTUラインの先頭から２つ目のCTUのCABACの状態とを切り替えて、当該CABACの初期化を行い、復号処理を開始するものである。これにより、WPPによる処理を行う場合であっても、復号済ピクチャにおけるCABACの状態と、対象ピクチャ上の対象CTUの１つ上のCTUラインのCABACの状態を切り替えて初期化することができる。なお、復号済ピクチャとは、対象ピクチャよりも前に復号されていればよく、表示順で対象ピクチャよりも前のピクチャである必要はない。
　また、本実施形態では、予測画像生成部３０８は、イントラ予測、インター予測により予測画像を生成する場合、対象CTU（CTUラインの先頭CTU）の１つ上のCTUラインにおける対象CTUと同一位置から１つ進んだ位置にあるCTUまでの画素値および予測パラメータを用いてイントラ予測、インター予測を行う。例えば、処理１～３の方法を用いて、M=0、0.5、1のいずれかをセットして予測処理を実施してもよい。
　以上のように、本実施形態に係る画像復号装置３１は、ピクチャを複数のCTUラインに分け、各CTUラインを上から順次、復号する画像復号装置３１において、イントラ予測、インター予測により予測画像を生成する場合、対象CTUが含まれる上記CTUライン（第１のCTUライン）の１つ上の上記CTUライン（第２のCTUライン）における対象CTUと同一位置から１つ進んだ位置までの画素を用いて、対象CTUの復号に用いる予測画像を生成する予測画像生成部３０８と、上記第１のCTUライの先頭CTUのCABACの初期化を、対象CTUを含む対象ピクチャより前に復号されたピクチャにおけるCABACの状態を用いて行うエントロピー復号部３０１、あるいは、上記CTUラインにおける先頭CTUのCABACの初期化を、対象CTUを含む対象ピクチャより前に復号されたピクチャにおけるCABACの状態と、対象CTUが含まれる上記CTUラインの１つ上の上記CTUラインにおける対象CTUと同一位置のCTUのCABACの状態とを切り替えて行うエントロピー復号部３０１と、を備えている。
　　（第５の実施形態）
　本実施形態では、上述した第４の実施形態で説明した、復号済ピクチャのCABACの状態を用いて初期化を行うか、対象CTUの１つ上のCTUラインにおける同じ位置、または同じ位置から１つ進んだ位置のCTUのCABACの状態を用いるかを選択する。
　具体的には、復号済ピクチャのCABACの状態を用いて初期化を行うか、対象CTUの１つ上のCTUラインにおける同じ位置、または同じ位置から１つ進んだ位置のCTUのCABACの状態を用いるかを示すフラグwpp_cabac_init_prev_pic_flagをSPS、PPS、スライスヘッダ等の符号化データに含め、エントロピー復号部３０１は、当該フラグで指定された状態を用いてCABACの初期化を行う。例えば、wpp_cabac_init_prev_pic_flag=0の場合、対象ピクチャの１つ上のCTUラインのCABACの状態を用いて初期化を行い、wpp_cabac_init_prev_pic_flag=1の場合、前のピクチャのCABACの状態を用いて初期化を行う。
　以上のように、本実施形態に係る画像復号装置３１は、ピクチャを複数のCTUラインに分け、各CTUラインを上から順次、復号する画像復号装置において、上記CTUラインにおけるCABACの初期化を、対象CTUを含む対象ピクチャより前に復号された前ピクチャにおけるCABACの状態を用いて行うか、または、対象CTUが含まれる上記CTUラインの１つ上の上記CTUラインにおけるCTUのCABACの状態を用いて行うかを示す情報を復号するエントロピー復号部３０１を備えている。
　〔応用例〕
　上述した画像符号化装置１１及び画像復号装置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、上述した画像符号化装置１１及び画像復号装置３１を、動画像の送信及び受信に利用できることを、図１８を参照して説明する。
　図１８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１８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。上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、及び、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１８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１８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１８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。上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、及び、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１８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、及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、及びタブレット型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及び受信装置PROD_Bの双方として機能する。
　次に、上述した画像符号化装置１１及び画像復号装置３１を、動画像の記録及び再生に利用できることを、図１９を参照して説明する。
　図１９の（ａ）は、上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１９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。上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、及び、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１９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１９の（ｂ）は、上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である。図１９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。上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、及び、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１９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、上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、上記各装置は、各機能を実現するプログラムの命令を実行するCPU、上記プログラムを格納したROM（Read Only Memory）、上記プログラムを展開するRAM（Random Access Memory）、上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、上述した機能を実現するソフトウェアである上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、上記各装置に供給し、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。
　上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、あるいは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、上記各装置を通信ネットワークと接続可能に構成し、上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、上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。
　本発明の実施形態は上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、2018年6月1日に出願された日本国特許出願：特願2018-106506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。
　１１　画像符号化装置
　３１　画像復号装置
１０１、３０８　予測画像生成部
１０４　エントロピー符号化部（符号化部）
３０１　エントロピー復号部（復号部）

Claims (4)

  1. 　ピクチャを複数のCTUラインに分け、各CTUラインを上から順次、復号する画像復号装置において、
    　予測画像を生成する場合、対象CTUが含まれる第１のCTUラインの１つ上のCTUライン（第２のCTUライン）における対象CTUと同一位置に対し所定の定数だけ進んだ位置までのCTUの復号済データを用いて、対象CTUの予測画像を生成する予測画像生成部と、
    　上記第２のCTUラインにおける対象CTUと同一位置に対し所定の定数だけ進んだ位置までのCTUの情報を用いて、対象CTUを復号する復号部と、を備えていることを特徴とする画像復号装置。
  2. 　ピクチャを複数のCTUラインに分け、各CTUラインを上から順次、符号化する画像符号化装置において、
    　予測画像を生成する場合、対象CTUが含まれる第１のCTUラインの１つ上のCTUライン（第２のCTUライン）における対象CTUと同一位置に対し所定の定数だけ進んだ位置までのデータを用いて、対象CTUの予測画像を生成する予測画像生成部と、
    　上記第２のCTUラインにおける対象CTUと同一位置に対し所定の定数だけ進んだ位置までのデータを用いて、対象CTUを符号化する符号化部と、を備えていることを特徴とする画像符号化装置。
  3. 　上記所定の定数はCTUの幅の整数倍であることを特徴とする請求項１に記載の画像復号装置。
  4. 　上記予測画像生成部は、イントラ予測画像を生成する場合、上記第２のCTUラインにおける対象CTUと同一位置までの復号済データを用いて、対象CTUの復号に用いる予測画像を生成し、
    　上記復号部は、上記第２のCTUラインにおける対象CTUと同一位置までのCTUの情報を用いて、対象CTUを復号する、ことを特徴とする請求項１または３に記載の画像復号装置。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN118138777A (zh) * 2018-06-01 2024-06-04 夏普株式会社 图像解码装置以及图像编码装置
WO2019240493A1 (ko) 2018-06-12 2019-12-19 한국전자통신연구원 문맥 적응적 이진 산술 부호화 방법 및 장치
US11451786B2 (en) * 2018-07-05 2022-09-20 Lg Electronics Inc. Image coding method using buffer compression in CTU unit, and apparatus therefor
US12132906B2 (en) * 2022-04-25 2024-10-29 Tencent America LLC CTU level inheritance of CABAC context initialization
WO2024235731A1 (en) * 2023-05-16 2024-11-21 Interdigital Ce Patent Holdings, Sas Encoding and decoding methods using parallel processing and corresponding apparatuses
US20250008159A1 (en) * 2023-06-30 2025-01-02 Nokia Technologies Oy Arithmetic coding with spatial tuning

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017130938A (ja) * 2014-07-07 2017-07-27 寰發股▲ふん▼有限公司ＨＦＩ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｉｎｃ． イントラブロックコピー検索と補償範囲の方法
JP2017535175A (ja) * 2014-10-09 2017-11-24 クゥアルコム・インコーポレイテッドＱｕａｌｃｏｍｍ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ 並列処理のためのイントラブロックコピー予測制限
JP2018106506A (ja) 2016-12-27 2018-07-05 ブラザー工業株式会社 印刷データ処理システム

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9467699B2 (en) * 2008-12-03 2016-10-11 Hfi Innovation Inc. Method for performing parallel coding with ordered entropy slices, and associated apparatus
CN109120927B (zh) * 2011-11-04 2021-05-18 夏普株式会社 图像解码装置、图像解码方法以及图像编码装置
US9838684B2 (en) * 2012-04-11 2017-12-05 Qualcomm Incorporated Wavefront parallel processing for video coding
US9621905B2 (en) * 2012-06-29 2017-04-11 Qualcomm Incorporated Tiles and wavefront parallel processing
CN104244010B (zh) * 2013-06-14 2018-03-23 浙江大学 提高数字信号变换性能的方法及数字信号变换方法和装置
KR101817589B1 (ko) * 2013-07-08 2018-01-11 미디어텍 싱가폴 피티이. 엘티디. 3d 비디오 코딩에서 단순화된 cabac 코딩의 방법
US9451254B2 (en) * 2013-07-19 2016-09-20 Qualcomm Incorporated Disabling intra prediction filtering
EP3057327A4 (en) * 2013-10-08 2017-05-17 Sharp Kabushiki Kaisha Image decoder, image encoder, and encoded data converter
KR20150043222A (ko) * 2013-10-12 2015-04-22 삼성전자주식회사 멀티 레이어 비디오 부호화 방법 및 그 장치, 멀티 레이어 비디오 복호화 방법 및 그 장치
WO2015137432A1 (ja) * 2014-03-14 2015-09-17 シャープ株式会社 画像復号装置、及び画像復号方法
US9756354B2 (en) * 2014-03-17 2017-09-05 Qualcomm Incorporated Block vector predictor for intra block copying
WO2015163456A1 (ja) * 2014-04-25 2015-10-29 シャープ株式会社 画像復号装置、画像符号化装置、および、符号化データ変換装置
US10171823B2 (en) * 2014-05-26 2019-01-01 Sharp Kabushiki Kaisha Image decoding device and image coding device
WO2015192800A1 (en) * 2014-06-20 2015-12-23 Mediatek Inc. Method of palette predictor signaling for video coding
AU2014408228B2 (en) * 2014-09-30 2019-09-19 Microsoft Technology Licensing, Llc Rules for intra-picture prediction modes when wavefront parallel processing is enabled
GB2531001B (en) * 2014-10-06 2019-06-05 Canon Kk Method and apparatus for vector encoding in video coding and decoding
US10523957B2 (en) * 2014-10-08 2019-12-31 Vid Scale, Inc. Optimization using multi-threaded parallel processing framework
GB2532420A (en) * 2014-11-18 2016-05-25 Sony Corp Data encoding and decoding
JP2016100728A (ja) * 2014-11-20 2016-05-30 富士通株式会社 動画像復号装置及び動画像復号方法
US10820007B2 (en) * 2015-01-21 2020-10-27 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for decoding inter-layer video, and method and apparatus for encoding inter-layer video
US10681347B2 (en) * 2015-09-29 2020-06-09 Lg Electronics Inc. Method and apparatus of filtering image in image coding system
WO2017069505A1 (ko) * 2015-10-19 2017-04-27 엘지전자(주) 영상의 부호화/복호화 방법 및 이를 위한 장치
WO2017130696A1 (ja) * 2016-01-29 2017-08-03 シャープ株式会社 予測画像生成装置、動画像復号装置、および動画像符号化装置
WO2017188739A1 (ko) * 2016-04-29 2017-11-02 세종대학교 산학협력단 영상 신호 부호화 및 복호화 방법과 장치
KR102379874B1 (ko) * 2016-05-13 2022-03-30 브이아이디 스케일, 인크. 비디오 코딩을 위한 일반화된 다중-가설 예측 시스템 및 방법
WO2018062699A1 (ko) * 2016-09-30 2018-04-05 엘지전자 주식회사 영상 코딩 시스템에서 영상 디코딩 방법 및 장치
US11184636B2 (en) * 2017-06-28 2021-11-23 Sharp Kabushiki Kaisha Video encoding device and video decoding device
WO2019076138A1 (en) * 2017-10-16 2019-04-25 Huawei Technologies Co., Ltd. Encoding method and apparatus
CN118138777A (zh) * 2018-06-01 2024-06-04 夏普株式会社 图像解码装置以及图像编码装置
CN118827976A (zh) * 2018-08-29 2024-10-22 夏普株式会社 发送逐渐刷新的方法及图像编码装置和图像解码装置
JP7368145B2 (ja) * 2019-08-28 2023-10-24 シャープ株式会社 画像符号化装置、および、画像復号装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017130938A (ja) * 2014-07-07 2017-07-27 寰發股▲ふん▼有限公司ＨＦＩ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｉｎｃ． イントラブロックコピー検索と補償範囲の方法
JP2017535175A (ja) * 2014-10-09 2017-11-24 クゥアルコム・インコーポレイテッドＱｕａｌｃｏｍｍ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ 並列処理のためのイントラブロックコピー予測制限
JP2018106506A (ja) 2016-12-27 2018-07-05 ブラザー工業株式会社 印刷データ処理システム

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Algorithm Description of Joint Exploration Test Model 5", JVET-E1001, JOINT VIDEO-EXPLORATION TEAM (JVET) OF ITU-T SG 16 WP 3 AND ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11, 12 January 2017 (2017-01-12)
KRISTINA RAPAKA , VADIM SEREGIN ,CHAO PANG , MARTA KARCZWICY: "On parallel processing capability of intra block copy", JOINT COLLABORATIVE TEAM ON VIDEO CODING (JCT-VC) OF ITU-T SG 16 WP 3 AND ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11 , no. S0220_r1, 24 October 2014 (2014-10-24), Strasbourg , FR, pages 1 - 8, XP030117009 *
TAMMY LEE , JONGBUM CHOI , JEONGHOON PARK : "Simplification on WPP", JOINT COLLABORATIVE TEAM ON VIDEO CODING (JCT-VC) OF ITU-T SG 16 WP3 AND ISO/IEC JTC1/SC29/WG11, no. H0349, 10 February 2012 (2012-02-10), San Jose , CA , USA, pages 1 - 6, XP030231758 *

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