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JP6036965B2 - Image encoding apparatus, image encoding method, image encoding program, transmission apparatus, transmission method, and transmission program - Google Patents

Image encoding apparatus, image encoding method, image encoding program, transmission apparatus, transmission method, and transmission program Download PDF

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JP6036965B2 JP2015219482A JP2015219482A JP6036965B2 JP 6036965 B2 JP6036965 B2 JP 6036965B2 JP 2015219482 A JP2015219482 A JP 2015219482A JP 2015219482 A JP2015219482 A JP 2015219482A JP 6036965 B2 JP6036965 B2 JP 6036965B2
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Description

本発明は、画像符号化技術に関し、特に画面内符号化技術に関する。   The present invention relates to an image encoding technique, and more particularly to an intra-picture encoding technique.

動画像の圧縮符号化方式の代表的なものとして、MPEG−4 AVC/H.264の規格がある。MPEG−4 AVC/H.264では、ピクチャを複数の矩形ブロックに分割したマクロブロック単位で符号化を行う。マクロブロックのサイズは画像サイズに拘わらず、輝度信号で16×16画素と規定されている。なお、マクロブロックには色差信号も含まれるが、マクロブロックに含まれる色差信号のサイズは符号化される画像の色差フォーマットによって異なり、色差フォーマットが4:2:0の場合、色差信号で8×8画素、色差フォーマットが4:2:2の場合、色差信号で8×16画素、色差フォーマットが4:4:4の場合、色差信号で16×16画素となる。   As a typical moving image compression encoding method, MPEG-4 AVC / H. There are H.264 standards. MPEG-4 AVC / H. In H.264, encoding is performed in units of macro blocks obtained by dividing a picture into a plurality of rectangular blocks. The size of the macroblock is defined as 16 × 16 pixels in the luminance signal regardless of the image size. The macro block includes a color difference signal, but the size of the color difference signal included in the macro block differs depending on the color difference format of the image to be encoded. When the color difference format is 4: 2: 0, the color difference signal is 8 ×. When 8 pixels and the color difference format is 4: 2: 2, the color difference signal is 8 × 16 pixels, and when the color difference format is 4: 4: 4, the color difference signal is 16 × 16 pixels.

色差フォーマットは1つの輝度情報と2つの色差情報の3つの信号の標本化された画素数の比率をX:Y:Zで表す。MPEG−4 AVC/H.264で符号化、及び復号の対象となる画像の色差フォーマットは4:2:0、4:2:2、4:4:4、モノクロがある。   The color difference format represents the ratio of the number of sampled pixels of three signals of one luminance information and two color difference information as X: Y: Z. MPEG-4 AVC / H. The color difference format of an image to be encoded and decoded in H.264 is 4: 2: 0, 4: 2: 2, 4: 4: 4, and monochrome.

図3は画像の各色差フォーマットを説明する図である。×は画像の画面平面上での輝度信号の画素の位置を示し、○は色差信号の画素の位置を示す。
図3(a)に示す4:2:0は、輝度信号に対して色差信号が水平、垂直の両方向に2分の1の密度で標本化された色差フォーマットである。なお、4:2:0は図3(e)に示す位置で色差信号が標本化される場合もある。
図3(b)に示す4:2:2は、輝度信号に対して色差信号が水平方向に2分の1の密度、垂直方向に同じ密度で標本化された色差フォーマットである。
図3(c)に示す4:4:4は輝度信号、色差信号ともに同じ密度で標本化された色差フォーマットである。
図3(d)に示すモノクロは色差信号が無く、輝度信号だけで構成される色差フォーマットである。
FIG. 3 is a diagram illustrating each color difference format of an image. X indicates the position of the pixel of the luminance signal on the screen plane of the image, and ◯ indicates the position of the pixel of the color difference signal.
4: 2: 0 shown in FIG. 3A is a color difference format in which a color difference signal is sampled at a density of 1/2 in both horizontal and vertical directions with respect to a luminance signal. In 4: 2: 0, the color difference signal may be sampled at the position shown in FIG.
4: 2: 2 shown in FIG. 3B is a color difference format in which the color difference signal is sampled with a density of 1/2 in the horizontal direction and the same density in the vertical direction with respect to the luminance signal.
4: 4: 4 shown in FIG. 3C is a color difference format in which both the luminance signal and the color difference signal are sampled at the same density.
Monochrome shown in FIG. 3D is a color difference format having only a luminance signal without a color difference signal.

なお、輝度信号と色差信号は動き補償等の符号化情報を共有するためにセットにして符号化および復号されるが、4:4:4では、1つの輝度信号と2つの色差信号を独立に3つのモノクロとして符号化および復号する仕組みも用意されている。   Note that the luminance signal and the color difference signal are encoded and decoded as a set in order to share encoding information such as motion compensation. In 4: 4: 4, one luminance signal and two color difference signals are independently used. There is also a mechanism for encoding and decoding as three monochromes.

AVC/H.264方式では、符号化/復号対象ピクチャ内のすでに符号化・復号したブロックから予測する手法が用いられている。この手法をイントラ予測と呼ぶ。また、すでに符号化・復号したピクチャを参照ピクチャとし、参照ピクチャからの動きを予測する動き補償が用いられている。この動き補償により動きを予測する手法をインター予測と呼ぶ。   AVC / H. In the H.264 system, a method of predicting from already encoded / decoded blocks in an encoding / decoding target picture is used. This method is called intra prediction. In addition, motion compensation that predicts motion from a reference picture using a picture that has already been encoded / decoded as a reference picture is used. A technique for predicting motion by this motion compensation is called inter prediction.

まず、AVC/H.264方式のイントラ符号化におけるイントラ予測でイントラ予測モードを切り替える単位について説明する。図4(a)〜(c)は、イントラ予測モードを切り替える単位を説明するための図である。AVC/H.264方式のイントラ符号化では、イントラ予測モードを切り替える単位として、「4×4イントラ予測」、「16×16イントラ予測」、「8×8イントラ予測」の3種類が用意されている。   First, AVC / H. A unit for switching the intra prediction mode in the intra prediction in the H.264 intra coding will be described. 4A to 4C are diagrams for explaining a unit for switching the intra prediction mode. AVC / H. In the H.264 intra coding, three types of “4 × 4 intra prediction”, “16 × 16 intra prediction”, and “8 × 8 intra prediction” are prepared as units for switching the intra prediction mode.

「4×4イントラ予測」では、マクロブロック(輝度信号16×16画素ブロック、色差信号8×8画素ブロック)の輝度信号を4×4画素ブロックに16分割し、分割された4×4画素単位で9種類の4×4イントラ予測モードの中からモードが選択され、イントラ予測が順次行われる(図4(a))。
「16×16画素イントラ予測」では、輝度信号の16×16画素ブロック単位で4種類の16×16イントラ予測モードの中からモードが選択され、イントラ予測が行われる(図4(b))。
「8×8画素イントラ予測」では、マクロブロックの輝度信号を8×8画素ブロックに4分割し、分割された8×8画素単位で9種類の8×8イントラ予測モードの中からモードが選択され、イントラ予測が順次行われる(図4(c))。
In “4 × 4 intra prediction”, a luminance signal of a macro block (luminance signal 16 × 16 pixel block, color difference signal 8 × 8 pixel block) is divided into 16 × 4 × 4 pixel blocks, and divided 4 × 4 pixel units. Then, a mode is selected from nine types of 4 × 4 intra prediction modes, and intra prediction is sequentially performed (FIG. 4A).
In “16 × 16 pixel intra prediction”, a mode is selected from four types of 16 × 16 intra prediction modes in units of 16 × 16 pixel blocks of the luminance signal, and intra prediction is performed (FIG. 4B).
In “8 × 8 pixel intra prediction”, the luminance signal of a macro block is divided into four 8 × 8 pixel blocks, and a mode is selected from nine types of 8 × 8 intra prediction modes in units of divided 8 × 8 pixels. Then, intra prediction is sequentially performed (FIG. 4C).

また、色差信号のイントラ予測は色差フォーマットが4:2:0、または4:2:2の場合、マクロブロック単位で4種類の色差信号のイントラ予測モードの中からモードが選択されて、イントラ予測が行われる。   In addition, for color difference signal intra prediction, when the color difference format is 4: 2: 0 or 4: 2: 2, a mode is selected from four types of color difference signal intra prediction modes in units of macroblocks, and intra prediction is performed. Is done.

次に、AVC/H.264方式のインター符号化におけるインター予測する単位について説明する。図5(a)〜(h)は、マクロブロック・パーティションおよびサブマクロブロック・パーティションを説明するための図である。ここでは説明を簡略化するため、輝度信号の画素ブロックのみ描いている。MPEGシリーズでは、マクロブロックは正方形領域で規定される。一般的にAVC/H.264方式を含むMPEGシリーズでは、16×16画素(水平16画素、垂直16画素)で規定されるブロックをマクロブロックという。さらに、AVC/H.264方式では、8×8画素で規定されるブロックをサブマクロブロックという。マクロブロック・パーティションとは、マクロブロックを動き補償予測のために、さらに分割したそれぞれの小ブロックをいう。サブマクロブロック・パーティションとは、サブマクロブロックを動き補償予測のために、さらに分割したそれぞれの小ブロックをいう。   Next, AVC / H. A unit for inter prediction in H.264 inter coding will be described. FIGS. 5A to 5H are diagrams for explaining a macroblock partition and a sub-macroblock partition. Here, in order to simplify the description, only the pixel block of the luminance signal is drawn. In the MPEG series, the macroblock is defined by a square area. Generally, AVC / H. In the MPEG series including the H.264 system, a block defined by 16 × 16 pixels (16 horizontal pixels and 16 vertical pixels) is called a macro block. Furthermore, AVC / H. In the H.264 system, a block defined by 8 × 8 pixels is called a sub macroblock. The macroblock partition refers to each small block obtained by further dividing the macroblock for motion compensation prediction. The sub-macroblock partition refers to each small block obtained by further dividing the sub-macroblock for motion compensation prediction.

図5(a)は、マクロブロックが16×16画素の輝度信号とそれに対応する2つの色差信号から構成される1つのマクロブロック・パーティションで構成されていることを示す図である。ここでは、この構成を16×16モードのマクロブロック・タイプと呼ぶ。
図5(b)は、マクロブロックが16×8画素(水平16画素、垂直8画素)の輝度信号とそれに対応する2つの色差信号から構成される2つのマクロブロック・パーティションで構成されていることを示す図である。この2つのマクロブロック・パーティションは縦に並べられている。ここでは、この構成を16×8モードのマクロブロック・タイプと呼ぶ。
図5(c)は、マクロブロックが8×16画素(水平8画素、垂直16画素)の輝度信号とそれに対応する2つの色差信号から構成される2つのマクロブロック・パーティションで構成されていることを示す図である。この2つのマクロブロック・パーティションは横に並べられている。ここでは、この構成を8×16モードのマクロブロック・タイプと呼ぶ。
図5(d)は、マクロブロックが8×8画素の輝度信号とそれに対応する2つの色差信号から構成される4つのマクロブロック・パーティションで構成されていることを示す図である。この4つのマクロブロック・パーティションは縦横2つずつ並べられている。この構成を8×8モードのマクロブロック・タイプと呼ぶ。
図5(e)は、サブマクロブロックが8×8画素の輝度信号とそれに対応する2つの色差信号から構成される1つのサブマクロブロック・パーティションで構成されていることを示す図である。ここでは、この構成を8×8モードのサブマクロブロック・タイプと呼ぶ。
図5(f)は、サブマクロブロックが8×4画素(水平8画素、垂直4画素)の輝度信号とそれに対応する2つの色差信号から構成される2つのサブマクロブロック・パーティションで構成されていることを示す図である。この2つのサブマクロブロック・パーティションは縦に並べられている。この構成を8×4モードのサブマクロブロック・タイプと呼ぶ。
図5(g)は、サブマクロブロックが4×8画素(水平4画素、垂直8画素)の輝度信号とそれに対応する2つの色差信号から構成される2つのマクロブロック・パーティションで構成されていることを示す図である。この2つのマクロブロック・パーティションは横に並べられている。ここでは、この構成を4×8モードのサブマクロブロック・タイプと呼ぶ。
図5(h)は、サブマクロブロックが4×4画素の輝度信号とそれに対応する2つの色差信号から構成される4つのサブマクロブロック・パーティションで構成されていることを示す図である。この4つのサブマクロブロック・パーティションは縦横2つずつ並べられている。ここでは、この構成を4×4モードのサブマクロブロック・タイプと呼ぶ。
FIG. 5A is a diagram showing that a macroblock is composed of one macroblock partition composed of a luminance signal of 16 × 16 pixels and two corresponding color difference signals. Here, this configuration is referred to as a 16 × 16 mode macroblock type.
In FIG. 5B, the macro block is composed of two macro block partitions each composed of a luminance signal of 16 × 8 pixels (horizontal 16 pixels, vertical 8 pixels) and two corresponding color difference signals. FIG. The two macroblock partitions are arranged vertically. Here, this configuration is called a 16 × 8 mode macroblock type.
In FIG. 5 (c), the macroblock is composed of two macroblock partitions composed of a luminance signal of 8 × 16 pixels (horizontal 8 pixels, vertical 16 pixels) and two corresponding color difference signals. FIG. The two macroblock partitions are arranged side by side. Here, this configuration is referred to as an 8 × 16 mode macroblock type.
FIG. 5D is a diagram showing that a macroblock is composed of four macroblock partitions each composed of a luminance signal of 8 × 8 pixels and two corresponding color difference signals. These four macroblock partitions are arranged vertically and horizontally. This configuration is referred to as an 8 × 8 mode macroblock type.
FIG. 5E is a diagram showing that a sub macroblock is composed of one submacroblock partition composed of a luminance signal of 8 × 8 pixels and two corresponding color difference signals. Here, this configuration is referred to as an 8 × 8 mode sub-macroblock type.
In FIG. 5F, the sub-macroblock is composed of two sub-macroblock partitions composed of a luminance signal of 8 × 4 pixels (horizontal 8 pixels, vertical 4 pixels) and two corresponding color difference signals. FIG. These two sub-macroblock partitions are arranged vertically. This configuration is called an 8 × 4 mode sub-macroblock type.
In FIG. 5G, the sub-macroblock is composed of two macroblock partitions each composed of a luminance signal of 4 × 8 pixels (horizontal 4 pixels, vertical 8 pixels) and two corresponding color difference signals. FIG. The two macroblock partitions are arranged side by side. Here, this configuration is called a 4 × 8 mode sub-macroblock type.
FIG. 5 (h) is a diagram showing that a sub macroblock is composed of four submacroblock partitions each composed of a luminance signal of 4 × 4 pixels and two corresponding color difference signals. These four sub-macroblock partitions are arranged two by two vertically and horizontally. Here, this configuration is called a 4 × 4 mode sub-macroblock type.

AVC/H.264符号化方式では、以上の動き補償ブロックサイズの中から、選択して用いることができる仕組みが取り入れられている。まず、マクロブロック単位の動き補償ブロックサイズとして、16×16、16×8、8×16および8×8モードのマクロブロック・タイプの中からいずれかが選択できる。8×8モードのマクロブロック・タイプが選択された場合、サブマクロブロック単位の動き補償ブロックサイズとして、8×8、8×4、4×8、4×4モードのサブマクロブロック・タイプの中からいずれかが選択できる。   AVC / H. In the H.264 encoding method, a mechanism that can be selected and used from the above motion compensation block sizes is adopted. First, as the motion compensation block size for each macroblock, one of 16 × 16, 16 × 8, 8 × 16, and 8 × 8 mode macroblock types can be selected. When the 8 × 8 mode macroblock type is selected, the motion compensation block size in units of submacroblocks is among the 8 × 8, 8 × 4, 4 × 8, and 4 × 4 mode sub macroblock types. You can select one of

ISO/IEC 14496-10 Information technology -- Coding of audio-visual objects -- Part 10: Advanced Video CodingISO / IEC 14496-10 Information technology-Coding of audio-visual objects-Part 10: Advanced Video Coding

画像信号のイントラ予測モードに関する情報を符号化する際、輝度信号のイントラ予測モードに関する情報と色差信号のイントラ予測モードに関する情報を符号化して符号化ビット列内に配列することになるが、その際、色差フォーマットに応じてイントラ予測モードを符号化しなければ、処理効率が悪くなることがある。   When encoding information about the intra prediction mode of the image signal, information about the intra prediction mode of the luminance signal and information about the intra prediction mode of the color difference signal are encoded and arranged in the encoded bit string. If the intra prediction mode is not encoded according to the color difference format, the processing efficiency may deteriorate.

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、色差フォーマットに応じた輝度信号と色差信号のイントラ予測により画像信号を効率良く符号化することのできる画像符号化技術を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide an image encoding technique capable of efficiently encoding an image signal by intra prediction of a luminance signal and a color difference signal corresponding to the color difference format. There is.

色差フォーマットが4:2:0の輝度信号と色差信号とを含む画像信号をブロック単位でイントラ予測符号化するとともにイントラ予測モードに関する情報を符号化する画像符号化装置であって、輝度信号の符号化ブロックを分割しない分割モードが設定された場合、前記輝度信号の符号化ブロックに等しい第1の輝度信号の予測ブロックを設定して、前記第1の輝度信号の予測ブロックについて第1のイントラ輝度予測モードに応じて、周囲の符号化済みの輝度信号のブロックから輝度信号を予測するとともに、前記輝度信号の符号化ブロックを水平および垂直に分割する分割モードが設定された場合、前記輝度信号の符号化ブロックを水平および垂直に分割した第〜第の輝度信号の予測ブロックを設定して、前記第2〜第5の輝度信号の予測ブロックのそれぞれのイントラ輝度予測モードに応じて、周囲の符号化済みの輝度信号のブロックから輝度信号を予測する輝度信号イントラ予測部と、色差信号の符号化ブロックを分割することなく色差信号の予測ブロックを設定して、前記色差信号の予測ブロックのイントラ色差予測モードに応じて、周囲の符号化済みの色差信号のブロックから色差信号を予測する色差信号イントラ予測部と、イントラ予測の評価値を導出して予測ブロック単位でイントラ予測モードを決定するイントラ予測モード判定部と、前記輝度信号の符号化ブロックを分割しない分割モードが設定された場合、前記第1の輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モードに関する情報を符号化し、続いて前記色差信号の予測ブロックのイントラ色差予測モードに関する情報を符号化するとともに、前記輝度信号の符号化ブロックを水平および垂直に分割する分割モードが設定された場合、前記輝度信号の符号化ブロック内の前記の輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モード、前記の輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モード、前記の輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モード、前記の輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モードに関する情報を符号化し、続いて、前記の輝度信号の予測ブロックと同一の基準位置にある前記色差信号の予測ブロックのイントラ色差予測モードに関する情報を符号化して、予測モードに関する情報を配列した符号化ビット列を生成する符号化ビット列生成部とを備えことを特徴とする画像符号化装置を提供する。
色差フォーマットが4:2:0の輝度信号と色差信号とを含む画像信号をブロック単位でイントラ予測符号化するとともにイントラ予測モードに関する情報を符号化する画像符号化方法であって、輝度信号の符号化ブロックを分割しない分割モードが設定された場合、前記輝度信号の符号化ブロックに等しい第1の輝度信号の予測ブロックを設定して、前記第1の輝度信号の予測ブロックについて第1のイントラ輝度予測モードに応じて、周囲の符号化済みの輝度信号のブロックから輝度信号を予測するとともに、前記輝度信号の符号化ブロックを水平および垂直に分割する分割モードが設定された場合、前記輝度信号の符号化ブロックを水平および垂直に分割した第2〜第5の輝度信号の予測ブロックを設定して、前記第2〜第5の輝度信号の予測ブロックのそれぞれのイントラ輝度予測モードに応じて、周囲の符号化済みの輝度信号のブロックから輝度信号を予測する輝度信号イントラ予測ステップと、色差信号の符号化ブロックを分割することなく色差信号の予測ブロックを設定して、前記色差信号の予測ブロックのイントラ色差予測モードに応じて、周囲の符号化済みの色差信号のブロックから色差信号を予測する色差信号イントラ予測ステップと、イントラ予測の評価値を導出して予測ブロック単位でイントラ予測モードを決定するイントラ予測モード判定ステップと、前記輝度信号の符号化ブロックを分割しない分割モードが設定された場合、前記第1の輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モードに関する情報を符号化し、続いて前記色差信号の予測ブロックのイントラ色差予測モードに関する情報を符号化するとともに、前記輝度信号の符号化ブロックを水平および垂直に分割する分割モードが設定された場合、前記輝度信号の符号化ブロック内の前記第2の輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モード、前記第3の輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モード、前記第4の輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モード、前記第5の輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モードに関する情報を符号化し、続いて、前記第2の輝度信号の予測ブロックと同一の基準位置にある前記色差信号の予測ブロックのイントラ色差予測モードに関する情報を符号化して、予測モードに関する情報を配列した符号化ビット列を生成する符号化ビット列生成ステップとを有することを特徴とする画像符号化方法を提供する。
色差フォーマットが4:2:0の輝度信号と色差信号とを含む画像信号をブロック単位でイントラ予測符号化するとともにイントラ予測モードに関する情報を符号化する画像符号化プログラムであって、輝度信号の符号化ブロックを分割しない分割モードが設定された場合、前記輝度信号の符号化ブロックに等しい第1の輝度信号の予測ブロックを設定して、前記第1の輝度信号の予測ブロックについて第1のイントラ輝度予測モードに応じて、周囲の符号化済みの輝度信号のブロックから輝度信号を予測するとともに、前記輝度信号の符号化ブロックを水平および垂直に分割する分割モードが設定された場合、前記輝度信号の符号化ブロックを水平および垂直に分割した第2〜第5の輝度信号の予測ブロックを設定して、前記第2〜第5の輝度信号の予測ブロックのそれぞれのイントラ輝度予測モードに応じて、周囲の符号化済みの輝度信号のブロックから輝度信号を予測する輝度信号イントラ予測ステップと、色差信号の符号化ブロックを分割することなく色差信号の予測ブロックを設定して、前記色差信号の予測ブロックのイントラ色差予測モードに応じて、周囲の符号化済みの色差信号のブロックから色差信号を予測する色差信号イントラ予測ステップと、イントラ予測の評価値を導出して予測ブロック単位でイントラ予測モードを決定するイントラ予測モード判定ステップと、前記輝度信号の符号化ブロックを分割しない分割モードが設定された場合、前記第1の輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モードに関する情報を符号化し、続いて前記色差信号の予測ブロックのイントラ色差予測モードに関する情報を符号化するとともに、前記輝度信号の符号化ブロックを水平および垂直に分割する分割モードが設定された場合、前記輝度信号の符号化ブロック内の前記第2の輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モード、前記第3の輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モード、前記第4の輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モード、前記第5の輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モードに関する情報を符号化し、続いて、前記第2の輝度信号の予測ブロックと同一の基準位置にある前記色差信号の予測ブロックのイントラ色差予測モードに関する情報を符号化して、予測モードに関する情報を配列した符号化ビット列を生成する符号化ビット列生成ステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする画像符号化プログラムを提供する。
色差フォーマットが4:2:0の輝度信号と色差信号とを含む画像信号をブロック単位でイントラ予測符号化するとともにイントラ予測モードに関する情報を符号化する画像符号化方法により符号化された符号化ストリームをパケット化して符号化データを得るパケット処理部と、パケット化された前記符号化データを送信する送信部とを備え、前記画像符号化方法は、輝度信号の符号化ブロックを分割しない分割モードが設定された場合、前記輝度信号の符号化ブロックに等しい第1の輝度信号の予測ブロックを設定して、前記第1の輝度信号の予測ブロックについて第1のイントラ輝度予測モードに応じて、周囲の符号化済みの輝度信号のブロックから輝度信号を予測するとともに、前記輝度信号の符号化ブロックを水平および垂直に分割する分割モードが設定された場合、前記輝度信号の符号化ブロックを水平および垂直に分割した第2〜第5の輝度信号の予測ブロックを設定して、前記第2〜第5の輝度信号の予測ブロックのそれぞれのイントラ輝度予測モードに応じて、周囲の符号化済みの輝度信号のブロックから輝度信号を予測する輝度信号イントラ予測ステップと、色差信号の符号化ブロックを分割することなく色差信号の予測ブロックを設定して、前記色差信号の予測ブロックのイントラ色差予測モードに応じて、周囲の符号化済みの色差信号のブロックから色差信号を予測する色差信号イントラ予測ステップと、イントラ予測の評価値を導出して予測ブロック単位でイントラ予測モードを決定するイントラ予測モード判定ステップと、前記輝度信号の符号化ブロックを分割しない分割モードが設定された場合、前記第1の輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モードに関する情報を符号化し、続いて前記色差信号の予測ブロックのイントラ色差予測モードに関する情報を符号化するとともに、前記輝度信号の符号化ブロックを水平および垂直に分割する分割モードが設定された場合、前記輝度信号の符号化ブロック内の前記第2の輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モード、前記第3の輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モード、前記第4の輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モード、前記第5の輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モードに関する情報を符号化し、続いて、前記第2の輝度信号の予測ブロックと同一の基準位置にある前記色差信号の予測ブロックのイントラ色差予測モードに関する情報を符号化して、予測モードに関する情報を配列した符号化ビット列を生成する符号化ビット列生成ステップとを有することを特徴とする送信装置を提供する。
色差フォーマットが4:2:0の輝度信号と色差信号とを含む画像信号をブロック単位でイントラ予測符号化するとともにイントラ予測モードに関する情報を符号化する画像符号化方法により符号化された符号化ストリームをパケット化して符号化データを得るパケット処理ステップと、パケット化された前記符号化データを送信する送信ステップとを備え、前記画像符号化方法は、輝度信号の符号化ブロックを分割しない分割モードが設定された場合、前記輝度信号の符号化ブロックに等しい第1の輝度信号の予測ブロックを設定して、前記第1の輝度信号の予測ブロックについて第1のイントラ輝度予測モードに応じて、周囲の符号化済みの輝度信号のブロックから輝度信号を予測するとともに、前記輝度信号の符号化ブロックを水平および垂直に分割する分割モードが設定された場合、前記輝度信号の符号化ブロックを水平および垂直に分割した第2〜第5の輝度信号の予測ブロックを設定して、前記第2〜第5の輝度信号の予測ブロックのそれぞれのイントラ輝度予測モードに応じて、周囲の符号化済みの輝度信号のブロックから輝度信号を予測する輝度信号イントラ予測ステップと、色差信号の符号化ブロックを分割することなく色差信号の予測ブロックを設定して、前記色差信号の予測ブロックのイントラ色差予測モードに応じて、周囲の符号化済みの色差信号のブロックから色差信号を予測する色差信号イントラ予測ステップと、イントラ予測の評価値を導出して予測ブロック単位でイントラ予測モードを決定するイントラ予測モード判定ステップと、前記輝度信号の符号化ブロックを分割しない分割モードが設定された場合、前記第1の輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モードに関する情報を符号化し、続いて前記色差信号の予測ブロックのイントラ色差予測モードに関する情報を符号化するとともに、前記輝度信号の符号化ブロックを水平および垂直に分割する分割モードが設定された場合、前記輝度信号の符号化ブロック内の前記第2の輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モード、前記第3の輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モード、前記第4の輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モード、前記第5の輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モードに関する情報を符号化し、続いて、前記第2の輝度信号の予測ブロックと同一の基準位置にある前記色差信号の予測ブロックのイントラ色差予測モードに関する情報を符号化して、予測モードに関する情報を配列した符号化ビット列を生成する符号化ビット列生成ステップとを有することを特徴とする送信方法を提供する。
色差フォーマットが4:2:0の輝度信号と色差信号とを含む画像信号をブロック単位でイントラ予測符号化するとともにイントラ予測モードに関する情報を符号化する画像符号化方法により符号化された符号化ストリームをパケット化して符号化データを得るパケット処理ステップと、パケット化された前記符号化データを送信する送信ステップとをコンピュータに実行させ、前記画像符号化方法は、輝度信号の符号化ブロックを分割しない分割モードが設定された場合、前記輝度信号の符号化ブロックに等しい第1の輝度信号の予測ブロックを設定して、前記第1の輝度信号の予測ブロックについて第1のイントラ輝度予測モードに応じて、周囲の符号化済みの輝度信号のブロックから輝度信号を予測するとともに、前記輝度信号の符号化ブロックを水平および垂直に分割する分割モードが設定された場合、前記輝度信号の符号化ブロックを水平および垂直に分割した第2〜第5の輝度信号の予測ブロックを設定して、前記第2〜第5の輝度信号の予測ブロックのそれぞれのイントラ輝度予測モードに応じて、周囲の符号化済みの輝度信号のブロックから輝度信号を予測する輝度信号イントラ予測ステップと、色差信号の符号化ブロックを分割することなく色差信号の予測ブロックを設定して、前記色差信号の予測ブロックのイントラ色差予測モードに応じて、周囲の符号化済みの色差信号のブロックから色差信号を予測する色差信号イントラ予測ステップと、イントラ予測の評価値を導出して予測ブロック単位でイントラ予測モードを決定するイントラ予測モード判定ステップと、前記輝度信号の符号化ブロックを分割しない分割モードが設定された場合、前記第1の輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モードに関する情報を符号化し、続いて前記色差信号の予測ブロックのイントラ色差予測モードに関する情報を符号化するとともに、前記輝度信号の符号化ブロックを水平および垂直に分割する分割モードが設定された場合、前記輝度信号の符号化ブロック内の前記第2の輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モード、前記第3の輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モード、前記第4の輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モード、前記第5の輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モードに関する情報を符号化し、続いて、前記第2の輝度信号の予測ブロックと同一の基準位置にある前記色差信号の予測ブロックのイントラ色差予測モードに関する情報を符号化して、予測モードに関する情報を配列した符号化ビット列を生成する符号化ビット列生成ステップとを有することを特徴とする送信プログラムを提供する。
Chrominance format is 4: 2: 0 in an image encoding apparatus for encoding information on an intra prediction mode as well as intra prediction encoding in block unit an image signal including a luminance signal and color difference signals, the sign of the luminance signal When a division mode that does not divide a coded block is set, a prediction block of a first luminance signal that is equal to the coding block of the luminance signal is set, and a first intra luminance is set for the prediction block of the first luminance signal According to the prediction mode, when a luminance signal is predicted from surrounding encoded luminance signal blocks and a division mode for dividing the encoded luminance signal block horizontally and vertically is set, the luminance signal set the prediction block of the second to fifth luminance signal obtained by dividing the coded blocks horizontally and vertically, the second to fifth luminance signal Depending on the respective intra luminance prediction mode of the prediction block of No., without dividing the luminance signal intra prediction unit for predicting a luminance signal from the block surrounding the coded luminance signal, a coding block of the color difference signals A color difference signal intra prediction unit that sets a color difference signal prediction block and predicts a color difference signal from surrounding coded color difference signal blocks according to the intra color difference prediction mode of the color difference signal prediction block; and intra prediction When the intra prediction mode determination unit for deriving the evaluation value and determining the intra prediction mode in units of prediction blocks and the division mode that does not divide the encoded block of the luminance signal are set, the prediction of the first luminance signal is performed. Encode information about the intra-brightness prediction mode of the block, followed by intra color difference prediction of the prediction block of the color difference signal Together encode information about the over-de, if the split mode for dividing the coded blocks of the luminance signal horizontally and vertically is set, the prediction block of the second luminance signal in the coding block of the luminance signal intra luminance prediction mode, the third intra luminance prediction mode of the prediction block of the luminance signal, the fourth intra luminance prediction mode of the prediction block of the luminance signal, the intra luminance prediction mode of the prediction block of the fifth luminance signal information encoding related, subsequently, the information on the intra chrominance prediction mode of the prediction block of the second of said color difference signals in the prediction block same reference position and the luminance signal is encoded, an array of information about the prediction mode Hisage the image encoding device characterized by Ru and a coded bit stream generation unit for generating an encoded bit string To.
An image coding method for coding an image signal including a luminance signal having a color difference format of 4: 2: 0 and a color difference signal in units of blocks and coding information on an intra prediction mode. When a division mode that does not divide a coded block is set, a prediction block of a first luminance signal that is equal to the coding block of the luminance signal is set, and a first intra luminance is set for the prediction block of the first luminance signal According to the prediction mode, when a luminance signal is predicted from surrounding encoded luminance signal blocks and a division mode for dividing the encoded luminance signal block horizontally and vertically is set, the luminance signal By setting prediction blocks of second to fifth luminance signals obtained by dividing the encoded block horizontally and vertically, the second to fifth luminance signals are set. A luminance signal intra prediction step for predicting a luminance signal from a surrounding encoded luminance signal block according to each intra luminance prediction mode of the prediction block, and a color difference signal without dividing the encoded block of the color difference signal A color difference signal intra prediction step for predicting a color difference signal from surrounding coded color difference signal blocks according to an intra color difference prediction mode of the color difference signal prediction block, and evaluating intra prediction. In the case where an intra prediction mode determination step for deriving a value and determining an intra prediction mode in units of prediction blocks and a division mode that does not divide the encoded block of the luminance signal are set, the prediction block of the first luminance signal Encoding information about intra luminance prediction mode, followed by prediction block of the color difference signal When the information about the intra color difference prediction mode is encoded and the division mode for dividing the encoded block of the luminance signal horizontally and vertically is set, the second luminance signal in the encoded block of the luminance signal is set. Intra luminance prediction mode of the prediction block, Intra luminance prediction mode of the prediction block of the third luminance signal, Intra luminance prediction mode of the prediction block of the fourth luminance signal, Intra luminance of the prediction block of the fifth luminance signal Encoding information related to the prediction mode, then encoding information related to the intra color difference prediction mode of the prediction block of the color difference signal at the same reference position as the prediction block of the second luminance signal, and An encoded bit string generating step for generating an array of encoded bit strings; and An image encoding method is provided.
An image coding program for performing intra prediction coding on an image signal including a luminance signal having a color difference format of 4: 2: 0 and a color difference signal in units of blocks and coding information on an intra prediction mode. When a division mode that does not divide a coded block is set, a prediction block of a first luminance signal that is equal to the coding block of the luminance signal is set, and a first intra luminance is set for the prediction block of the first luminance signal According to the prediction mode, when a luminance signal is predicted from surrounding encoded luminance signal blocks and a division mode for dividing the encoded luminance signal block horizontally and vertically is set, the luminance signal The prediction blocks of the second to fifth luminance signals obtained by dividing the coding block horizontally and vertically are set, and the second to fifth luminance blocks are set. The luminance signal intra prediction step for predicting the luminance signal from the surrounding encoded luminance signal block and the color difference signal encoding block without dividing according to each intra luminance prediction mode of the degree signal prediction block A color difference signal intra prediction step for setting a color difference signal prediction block and predicting a color difference signal from surrounding coded color difference signal blocks according to an intra color difference prediction mode of the color difference signal prediction block; and intra prediction When the intra prediction mode determination step for deriving the evaluation value of the prediction block and determining the intra prediction mode in units of prediction blocks and the division mode that does not divide the encoded block of the luminance signal are set, the prediction of the first luminance signal is performed. The information about the intra luminance prediction mode of the block is encoded, and then the color difference signal prediction block is encoded. When the division mode for dividing the luminance signal encoding block horizontally and vertically is set, the second information in the luminance signal encoding block is set. Intra luminance prediction mode of the prediction block of the luminance signal, Intra luminance prediction mode of the prediction block of the third luminance signal, Intra luminance prediction mode of the prediction block of the fourth luminance signal, Prediction block of the fifth luminance signal Encoding information related to the intra luminance prediction mode of the second luminance signal, and then encoding information related to the intra color difference prediction mode of the prediction block of the color difference signal at the same reference position as the prediction block of the second luminance signal, An encoded bit string generating step for generating an encoded bit string in which information relating to information is arranged, and a computer The present invention provides an image encoding program that is executed.
An encoded stream encoded by an image encoding method in which an image signal including a luminance signal having a color difference format of 4: 2: 0 and a color difference signal is subjected to intra prediction encoding in units of blocks and information relating to an intra prediction mode is encoded. A packet processing unit that obtains encoded data by packetizing and a transmission unit that transmits the packetized encoded data, and the image encoding method has a division mode that does not divide the encoded block of the luminance signal If set, a prediction block of the first luminance signal equal to the coding block of the luminance signal is set, and according to a first intra luminance prediction mode for the prediction block of the first luminance signal, The luminance signal is predicted from the encoded luminance signal block, and the encoded luminance signal block is divided horizontally and vertically. When the division mode is set, prediction blocks for the second to fifth luminance signals are set by setting prediction blocks for the second to fifth luminance signals obtained by dividing the encoded block of the luminance signal horizontally and vertically. Luminance signal intra prediction step for predicting luminance signal from surrounding encoded luminance signal block according to each intra luminance prediction mode of the block, and prediction of color difference signal without dividing the encoded block of color difference signal A block is set, and a color difference signal intra prediction step for predicting a color difference signal from a surrounding encoded color difference signal block according to an intra color difference prediction mode of the prediction block of the color difference signal, and an evaluation value of the intra prediction An intra prediction mode determination step for deriving and determining an intra prediction mode for each prediction block; and a coding block of the luminance signal. When a division mode that does not divide the image is set, information on the intra luminance prediction mode of the prediction block of the first luminance signal is encoded, and then information on the intra color difference prediction mode of the prediction block of the color difference signal is encoded. And when the division mode for dividing the luminance signal coding block horizontally and vertically is set, the intra luminance prediction mode of the prediction block of the second luminance signal in the coding block of the luminance signal, Encoding information relating to the intra luminance prediction mode of the prediction block of the third luminance signal, the intra luminance prediction mode of the prediction block of the fourth luminance signal, and the intra luminance prediction mode of the prediction block of the fifth luminance signal; The prediction block of the color difference signal at the same reference position as the prediction block of the second luminance signal. And a coded bit string generating step for generating a coded bit string in which information related to the prediction mode is arranged.
An encoded stream encoded by an image encoding method in which an image signal including a luminance signal having a color difference format of 4: 2: 0 and a color difference signal is subjected to intra prediction encoding in units of blocks and information relating to an intra prediction mode is encoded. A packet processing step for obtaining encoded data by packetizing, and a transmission step for transmitting the packetized encoded data, and the image encoding method has a division mode in which an encoded block of a luminance signal is not divided. If set, a prediction block of the first luminance signal equal to the coding block of the luminance signal is set, and according to a first intra luminance prediction mode for the prediction block of the first luminance signal, The luminance signal is predicted from the encoded luminance signal block, and the encoded luminance signal block is horizontally arranged. When the division mode for dividing vertically is set, second to fifth predicted blocks of the luminance signal obtained by dividing the encoded block of the luminance signal horizontally and vertically are set, and the second to fifth Luminance signal intra prediction step for predicting the luminance signal from the surrounding encoded luminance signal block according to each intra luminance prediction mode of the luminance signal prediction block, and without dividing the color difference signal encoding block A color difference signal intra prediction step for setting a color difference signal prediction block and predicting a color difference signal from surrounding coded color difference signal blocks according to an intra color difference prediction mode of the color difference signal prediction block; and intra prediction An intra prediction mode determination step for determining an intra prediction mode in units of prediction blocks by deriving an evaluation value of the luminance signal, and the luminance signal When a division mode that does not divide the encoded block is set, information on the intra luminance prediction mode of the prediction block of the first luminance signal is encoded, and subsequently information on the intra color difference prediction mode of the prediction block of the color difference signal is obtained. When the division mode for dividing the luminance signal encoding block horizontally and vertically is set, the intra luminance prediction mode of the prediction block of the second luminance signal in the encoding block of the luminance signal is set. , Encoding the information on the intra luminance prediction mode of the prediction block of the third luminance signal, the intra luminance prediction mode of the prediction block of the fourth luminance signal, and the intra luminance prediction mode of the prediction block of the fifth luminance signal. Subsequently, the color difference signal at the same reference position as the prediction block of the second luminance signal And a coded bit string generating step for generating a coded bit string in which information related to the prediction mode is arranged by encoding information related to the intra color difference prediction mode of each prediction block.
An encoded stream encoded by an image encoding method in which an image signal including a luminance signal having a color difference format of 4: 2: 0 and a color difference signal is subjected to intra prediction encoding in units of blocks and information relating to an intra prediction mode is encoded. Packet processing step for obtaining encoded data by packetizing and transmitting step for transmitting the packetized encoded data are executed by a computer, and the image encoding method does not divide the encoded block of the luminance signal When the division mode is set, a prediction block of the first luminance signal equal to the coding block of the luminance signal is set, and the prediction block of the first luminance signal is set according to the first intra luminance prediction mode. Predict the luminance signal from the surrounding encoded luminance signal block and the sign of the luminance signal When the division mode for dividing the block horizontally and vertically is set, the second to fifth luminance signal prediction blocks obtained by dividing the coding block of the luminance signal horizontally and vertically are set. The luminance signal intra prediction step for predicting the luminance signal from the surrounding encoded luminance signal block and the chrominance signal encoding block are divided according to the respective intra luminance prediction modes of the fifth luminance signal prediction block. A color difference signal intra prediction step for setting a color difference signal prediction block without predicting the color difference signal from surrounding coded color difference signal blocks according to the intra color difference prediction mode of the color difference signal prediction block; Intra prediction mode determination step for determining an intra prediction mode for each prediction block by deriving an evaluation value of intra prediction. When the division mode that does not divide the encoded block of the luminance signal is set, information on the intra luminance prediction mode of the prediction block of the first luminance signal is encoded, and then the intra of the prediction block of the color difference signal is encoded. When the information regarding the color difference prediction mode is encoded and the division mode for dividing the encoded block of the luminance signal horizontally and vertically is set, the prediction of the second luminance signal in the encoded block of the luminance signal is performed. Intra luminance prediction mode of the block, Intra luminance prediction mode of the prediction block of the third luminance signal, Intra luminance prediction mode of the prediction block of the fourth luminance signal, Intra luminance prediction of the prediction block of the fifth luminance signal Encoding information about the mode, followed by the same reference position as the prediction block of the second luminance signal And a coded bit string generating step for generating a coded bit string in which information relating to the prediction mode is arranged by encoding information relating to the intra color difference prediction mode of the prediction block of the color difference signal at To do.

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。   It should be noted that any combination of the above-described constituent elements and a conversion of the expression of the present invention between a method, an apparatus, a system, a recording medium, a computer program, etc. are also effective as an aspect of the present invention.

本発明によれば、色差フォーマットに応じた輝度信号と色差信号のイントラ予測により画像信号を効率良く符号化することができる。   According to the present invention, an image signal can be efficiently encoded by intra prediction of a luminance signal and a color difference signal corresponding to a color difference format.

実施の形態の画像符号化装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the image coding apparatus of embodiment. 実施の形態の画像復号装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the image decoding apparatus of embodiment. 画像の色差フォーマットを説明する図である。It is a figure explaining the color difference format of an image. AVC/H.264方式のイントラ予測モードを切り替える単位を説明する図である。AVC / H. It is a figure explaining the unit which switches the intra prediction mode of H.264 system. AVC/H.264方式のインター予測する単位を説明する図である。AVC / H. It is a figure explaining the unit which performs inter prediction of H.264 system. 本実施例で規定するツリーブロック、及び符号化ブロックを説明する図である。It is a figure explaining the tree block prescribed | regulated by a present Example, and an encoding block. 本実施例で規定する分割モードを説明する図である。It is a figure explaining the division mode prescribed | regulated by a present Example. 本実施例で規定するイントラ予測モードの値と予測方向を説明する図である。It is a figure explaining the value and prediction direction of the intra prediction mode prescribed | regulated by a present Example. 本実施例で規定するブロックの位置を説明するための一例の図である。It is a figure of an example for demonstrating the position of the block prescribed | regulated by a present Example. 本実施例で規定するシーケンス全体の符号化に関する情報を符号化するヘッダとなるシーケンス・パラメータ・セットで色差フォーマット情報を符号化する際の、シンタックスの定義の一例を説明する図である。It is a figure explaining an example of the definition of a syntax at the time of encoding color difference format information with the sequence parameter set used as the header which encodes the information regarding the encoding of the whole sequence prescribed | regulated by a present Example. 本実施例で規定するイントラ予測の際のN×N分割での符号化ブロックの色差信号の分割方法を説明する図である。It is a figure explaining the division | segmentation method of the color difference signal of the encoding block in the NxN division | segmentation in the case of the intra prediction prescribed | regulated in a present Example. 実施の形態の画像符号化装置の第2の符号化ビット列生成部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the 2nd encoding bit stream production | generation part of the image coding apparatus of embodiment. 実施の形態の画像復号装置の第2の符号化ビット列復号部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the 2nd encoding bit stream decoding part of the image decoding apparatus of embodiment. 本実施例で規定する復号側で用いるシンタックス要素の値と色差信号の予測ブロックと同じ位置の輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モードの値からイントラ色差予測モードの値を算出する変換テーブルである。In the conversion table for calculating the value of the intra color difference prediction mode from the value of the syntax element used on the decoding side defined in this embodiment and the value of the intra luminance prediction mode of the prediction block of the luminance signal at the same position as the prediction block of the color difference signal. is there. 本実施例で規定する色差フォーマットが4:2:2で、色差信号の予測ブロックと同じ位置の予測ブロックのイントラ輝度予測モードの値からイントラ色差予測モードの値を算出するための変換テーブルである。This is a conversion table for calculating the value of the intra color difference prediction mode from the value of the intra luminance prediction mode of the prediction block at the same position as the prediction block of the color difference signal when the color difference format specified in this embodiment is 4: 2: 2. . 本実施例で規定する符号化側で用いるイントラ色差予測モードの値と色差信号の予測ブロックと同じ位置の輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モードの値からイントラ色差予測モードに関するシンタックス要素の値を算出する変換テーブルである。The value of the syntax element related to the intra color difference prediction mode from the value of the intra color difference prediction mode used on the encoding side defined in this embodiment and the value of the intra luminance prediction mode of the prediction block of the luminance signal at the same position as the prediction block of the color difference signal It is the conversion table which calculates. 実施の形態によるN×N分割の際のイントラ輝度予測モード、及びイントラ色差予測モードに関するシンタックス要素のエントロピー符号化または復号順序を示す図である。It is a figure which shows the entropy encoding or decoding order of the syntax element regarding the intra brightness | luminance prediction mode in the case of NxN division | segmentation by embodiment, and an intra color difference prediction mode. 本実施例で規定する予測ブロックの符号化情報の符号化及び復号のためのシンタックス規則の一例である。It is an example of the syntax rule for encoding and decoding of the encoding information of the prediction block prescribed | regulated by a present Example. 本実施例で規定する予測ブロックの符号化情報の符号化及び復号のためのシンタックス規則の図18とは別の一例である。It is an example different from FIG. 18 of the syntax rule for encoding and decoding of the encoding information of the prediction block prescribed | regulated by a present Example. 実施の形態の第2符号化ビット列生成部で行われる符号化ブロック、及び予測ブロック単位の符号化処理の処理手順を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the process sequence of the encoding process of the encoding block performed by the 2nd encoding bit stream production | generation part of embodiment, and a prediction block unit. 実施の形態の図20のステップS1003、ステップS1007、ステップS1011、ステップS1014で用いられる共通の符号化処理手順を説明するフローチャートである。FIG. 21 is a flowchart for describing a common encoding processing procedure used in step S1003, step S1007, step S1011, and step S1014 in FIG. 20 of the embodiment. 実施の形態の図20のステップS1005、ステップS1009、ステップS1013、ステップS1016で用いられる共通の符号化処理手順を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the common encoding process procedure used by step S1005 of FIG. 20, step S1009, step S1013, and step S1016 of embodiment. 実施の形態の第2の符号化ビット列復号部で行われる符号化ブロック、及び予測ブロック単位の復号処理の処理手順を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the process sequence of the decoding process of the encoding block performed by the 2nd encoding bit stream decoding part of embodiment and a prediction block unit. 実施の形態の図23のステップS2003、ステップS2007、ステップS2010、ステップS2013で用いられる共通の復号処理手順を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the common decoding process procedure used by step S2003 of FIG. 23 of embodiment, step S2007, step S2010, and step S2013. 実施の形態の図23のステップS2005、ステップS2009、ステップS2012、ステップS2015でも用いられる共通の復号処理手順を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the common decoding process procedure used also by step S2005 of FIG. 23, step S2009, step S2012, and step S2015 of embodiment. 実施の形態の図25のステップS2202で用いられるイントラ色差予測モードの値の算出処理手順を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the calculation processing procedure of the value of the intra color difference prediction mode used by step S2202 of FIG. 25 of embodiment. 色差フォーマットが4:2:2の場合の輝度信号、及び色差信号のイントラ予測の予測方向の対応関係を説明する図である。It is a figure explaining the correspondence of the prediction direction of the luminance signal in case a color difference format is 4: 2: 2, and the intra prediction of a color difference signal. 色差フォーマットが4:2:0の場合の輝度信号、及び色差信号のイントラ予測の予測方向の対応関係を説明する図である。It is a figure explaining the correspondence of the prediction direction of the luminance signal in case a color difference format is 4: 2: 0, and the intra prediction of a color difference signal.

本実施の形態では、動画像の符号化に関し、特にピクチャを任意のサイズ、形状の矩形に分割したブロック単位で、符号化においては既に符号化および復号済み、復号においては復号済み(以下復号済みとする)の周囲のブロックの画素値から予測を行うイントラ予測、及び既に復号済みのピクチャから動き補償によるインター予測を用いて符号量を削減する。   In the present embodiment, with regard to video coding, in particular, in units of blocks obtained by dividing a picture into rectangles having an arbitrary size and shape, coding has already been coded and decoded, and decoding has been decoded (hereinafter decoded). The amount of code is reduced by using intra prediction in which prediction is performed from the pixel values of the surrounding blocks and inter prediction by motion compensation from already decoded pictures.

まず、本実施例において使用する技術、及び技術用語を定義する。   First, techniques used in this embodiment and technical terms are defined.

(色差フォーマット)
実施の形態の説明で符号化及び復号の対象とする画像の色差フォーマットは、AVC/H.264方式でも対象とされているモノクロ、4:2:0、4:2:2、4:4:4とし、輝度信号と色差信号をセットにして符号化、及び復号するものとする。ただし、色差信号に関する説明に関しては、モノクロの場合の説明を省略する。なお、4:4:4で輝度信号と色差信号を独立に符号化する方法に関しては本実施例ではモノクロとみなすこととする。
(Color difference format)
In the description of the embodiment, the color difference format of an image to be encoded and decoded is AVC / H. It is assumed that monochrome, which is also a target of the H.264 system, 4: 2: 0, 4: 2: 2, 4: 4: 4, and a luminance signal and a color difference signal are encoded and decoded as a set. However, regarding the description regarding the color difference signal, the description in the case of monochrome is omitted. In the present embodiment, the method of independently encoding the luminance signal and the color difference signal at 4: 4: 4 is assumed to be monochrome.

(ツリーブロック、符号化ブロックについて)
実施の形態では、図6に示されるように、画面内を任意の同一サイズの正方の矩形の単位にて均等分割する。この単位をツリーブロックと定義し、画像内での符号化/復号対象ブロック(符号化においては符号化対象ブロック、復号においては復号対象ブロック)を特定するためのアドレス管理の基本単位とする。モノクロを除きツリーブロックは1つの輝度信号と2つの色差信号で構成される。ツリーブロックのサイズはピクチャサイズや画面内のテクスチャに応じて、2のべき乗のサイズで自由に設定することができるものとする。ツリーブロックは画面内のテクスチャに応じて、符号化処理を最適にすべく、必要に応じてツリーブロック内の輝度信号、及び色差信号を階層的に4分割(縦横に2分割ずつ)して、ブロックサイズの小さいブロックにすることができる。このブロックをそれぞれ符号化ブロックと定義し、符号化及び復号を行う際の処理の基本単位とする。モノクロを除き符号化ブロックも1つの輝度信号と2つの色差信号で構成される。符号化ブロックの最大サイズはツリーブロックのサイズと同一である。符号化ブロックの最小のサイズとなる符号化ブロックを最小符号化ブロックと呼び、2のべき乗のサイズで自由に設定することができるものとする。
(About tree blocks and coding blocks)
In the embodiment, as shown in FIG. 6, the inside of the screen is equally divided into square units of any same size. This unit is defined as a tree block, and is used as a basic unit of address management for specifying an encoding / decoding target block (an encoding target block in encoding and a decoding target block in decoding) in an image. Except for monochrome, the tree block is composed of one luminance signal and two color difference signals. The size of the tree block can be freely set to a power of 2 in accordance with the picture size and the texture in the screen. In order to optimize the encoding process according to the texture in the screen, the tree block hierarchically divides the luminance signal and chrominance signal in the tree block as necessary into four parts (two parts vertically and horizontally), The block can be made smaller in block size. Each block is defined as a coding block, and is a basic unit of processing when performing coding and decoding. Except for monochrome, the coding block is also composed of one luminance signal and two color difference signals. The maximum size of the coding block is the same as the size of the tree block. An encoded block having the minimum size of the encoded block is called a minimum encoded block, and can be freely set to a power of 2.

図6においては、符号化ブロックAは、ツリーブロックを分割せず、1つの符号化ブロックとしたものである。符号化ブロックBは、ツリーブロックを4分割してできた符号化ブロックである。符号化ブロックCは、ツリーブロックを4分割してできたブロックをさらに4分割してできた符号化ブロックである。符号化ブロックDは、ツリーブロックを4分割してできたブロックをさらに階層的に2度4分割してできた符号化ブロックであり、最小サイズの符号化ブロックである。   In FIG. 6, the encoding block A is a single encoding block without dividing the tree block. The encoding block B is an encoding block formed by dividing a tree block into four. The coding block C is a coding block obtained by further dividing the block obtained by dividing the tree block into four. The coding block D is a coding block obtained by further dividing the block obtained by dividing the tree block into four parts and further dividing the block into four twice hierarchically, and is a coding block of the minimum size.

実施の形態の説明においては、色差フォーマットが4:2:0で、ツリーブロックのサイズを輝度信号で64×64画素、色差信号で32×32画素と設定し、最小の符号化ブロックのサイズを輝度信号で8×8画素、色差信号で4×4画素と設定するものとする。図6では、符号化ブロックAのサイズは輝度信号で64×64画素、色差信号で32×32画素となり、符号化ブロックBのサイズは輝度信号で32×32画素、色差信号で16×16画素となり、符号化ブロックCのサイズは輝度信号で16×16画素、色差信号で8×8画素となり、符号化ブロックDのサイズは輝度信号で8×8画素、色差信号で4×4画素となる。なお、色差フォーマットが4:4:4の場合、各符号化ブロックの輝度信号と色差信号のサイズが等しくなる。色差フォーマットが4:2:2の場合、符号化ブロックAのサイズは色差信号で32×64画素となり、符号化ブロックBのサイズは色差信号で16×32画素となり、符号化ブロックCのサイズは色差信号で8×16画素となり、最小の符号化ブロックである符号化ブロックDのサイズは色差信号で4×8画素となる。   In the description of the embodiment, the color difference format is 4: 2: 0, the size of the tree block is set to 64 × 64 pixels for the luminance signal, and 32 × 32 pixels for the color difference signal, and the minimum coding block size is set. The luminance signal is set to 8 × 8 pixels, and the color difference signal is set to 4 × 4 pixels. In FIG. 6, the size of the coding block A is 64 × 64 pixels for the luminance signal and 32 × 32 pixels for the color difference signal, and the size of the coding block B is 32 × 32 pixels for the luminance signal and 16 × 16 pixels for the color difference signal. Thus, the size of the coding block C is 16 × 16 pixels for the luminance signal and 8 × 8 pixels for the color difference signal, and the size of the coding block D is 8 × 8 pixels for the luminance signal and 4 × 4 pixels for the color difference signal. . When the color difference format is 4: 4: 4, the size of the luminance signal and the color difference signal of each coding block is equal. When the color difference format is 4: 2: 2, the size of the coding block A is 32 × 64 pixels for the color difference signal, the size of the coding block B is 16 × 32 pixels for the color difference signal, and the size of the coding block C is The color difference signal is 8 × 16 pixels, and the size of the coding block D, which is the smallest coding block, is 4 × 8 pixels.

(予測モードについて)
符号化ブロック単位で、符号化/復号済みの周囲の画像信号から予測を行うイントラ予測、及び符号化/復号済みの画像の画像信号から予測を行うインター予測を切り替える。このイントラ予測とインター予測を識別するモードを予測モード(PredMode)と定義する。予測モード(PredMode)はイントラ予測(MODE_INTRA)、またはインター予測(MODE_INTER)を値として持ち、選択して符号化できる。
(About prediction mode)
In the coding block unit, switching is performed between intra prediction in which prediction is performed from surrounding image signals that have been encoded / decoded and inter prediction in which prediction is performed from image signals of images that have been encoded / decoded. A mode for identifying the intra prediction and the inter prediction is defined as a prediction mode (PredMode). The prediction mode (PredMode) has intra prediction (MODE_INTRA) or inter prediction (MODE_INTER) as a value, and can be selected and encoded.

(分割モード、予測ブロックについて)
画面内をブロックに分割してイントラ予測及びインター予測を行う場合、イントラ予測及びインター予測の方法を切り替える単位をより小さくするために、必要に応じて符号化ブロックを分割して予測を行う。この符号化ブロックの輝度信号と色差信号の分割方法を識別するモードを分割モード(PartMode)と定義する。さらに、この分割されたブロックを予測ブロックと定義する。図7に示すように、符号化ブロックの輝度信号の分割方法に応じて4種類の分割モード(PartMode)を定義する。符号化ブロックの輝度信号を分割せず1つの予測ブロックとみなしたもの(図7(a))の分割モード(PartMode)を2N×2N分割(PART_2Nx2N)、符号化ブロックの輝度信号を水平方向に2分割し、2つの予測ブロックとしたもの(図7(b))の分割モード(PartMode)を2N×N分割(PART_2NxN)、符号化ブロックの輝度信号を垂直方向に分割し、符号化ブロックを2つの予測ブロックとしたもの(図7(c))の分割モード(PartMode)をN×2N分割(PART_Nx2N)、符号化ブロックの輝度信号を水平と垂直の均等分割により4つの予測ブロックとしたもの(図7(d))の分割モード(PartMode)をN×N分割(PART_NxN)とそれぞれ定義する。なお、イントラ予測(MODE_INTRA)のN×N分割(PART_NxN)を除き、各分割モード(PartMode)毎に輝度信号の縦横の分割比率と同様に色差信号も分割する。イントラ予測(MODE_INTRA)のN×N分割(PART_NxN)の符号化ブロックの色差信号の縦横の分割比率は色差フォーマットの種類によって異なり、後述する。
(About split mode and prediction block)
When intra prediction and inter prediction are performed by dividing the screen into blocks, prediction is performed by dividing an encoded block as necessary in order to reduce the unit for switching the method of intra prediction and inter prediction. A mode for identifying the division method of the luminance signal and the color difference signal of the coding block is defined as a division mode (PartMode). Furthermore, this divided block is defined as a prediction block. As shown in FIG. 7, four types of partition modes (PartMode) are defined according to the method of dividing the luminance signal of the coding block. The division mode (PartMode) of the coding block luminance signal that is regarded as one prediction block without being divided (FIG. 7 (a)) is 2N × 2N division (PART_2Nx2N), and the luminance signal of the coding block is in the horizontal direction. Dividing into two prediction blocks (FIG. 7B) (PartMode) is divided into 2N × N (PART_2NxN), the luminance signal of the encoded block is divided in the vertical direction, and the encoded block is The division mode (PartMode) of the two prediction blocks (FIG. 7 (c)) is N × 2N division (PART_Nx2N), and the luminance signal of the encoded block is divided into four prediction blocks by horizontal and vertical equal divisions. The division mode (PartMode) in FIG. 7D is defined as N × N division (PART_NxN), respectively. Except for N × N division (PART_NxN) of intra prediction (MODE_INTRA), the color difference signal is also divided for each division mode (PartMode) in the same manner as the vertical / horizontal division ratio of the luminance signal. The vertical / horizontal division ratio of the color difference signal of the N × N division (PART_NxN) coding block of intra prediction (MODE_INTRA) varies depending on the type of the color difference format, which will be described later.

符号化ブロック内部において、各予測ブロックを特定する為に、0から開始する番号を、符号化順序で、符号化ブロック内部に存在する予測ブロックに対して割り当てる。この番号を分割インデックスPartIdxと定義する。図7の符号化ブロックの各予測ブロックの中に記述された数字は、その予測ブロックの分割インデックスPartIdxを表す。図7(b)に示す2N×N分割(PART_2NxN)では上の予測ブロックの分割インデックスPartIdxを0とし、下の予測ブロックの分割インデックスPartIdxを1とする。図7(c)に示すN×2N分割(PART_Nx2N)では左の予測ブロックの分割インデックスPartIdxを0とし、右の予測ブロックの分割インデックスPartIdxを1とする。図7(d)に示すN×N分割(PART_NxN)では、左上の予測ブロックの分割インデックスPartIdxを0とし、右上の予測ブロックの分割インデックスPartIdxを1とし、左下の予測ブロックの分割インデックスPartIdxを2とし、右下の予測ブロックの分割インデックスPartIdxを3とする。   In order to specify each prediction block within the coding block, a number starting from 0 is assigned to the prediction block existing inside the coding block in the coding order. This number is defined as a split index PartIdx. A number described in each prediction block of the encoded block in FIG. 7 represents a partition index PartIdx of the prediction block. In the 2N × N division (PART_2NxN) shown in FIG. 7B, the division index PartIdx of the upper prediction block is set to 0, and the division index PartIdx of the lower prediction block is set to 1. In the N × 2N division (PART_Nx2N) shown in FIG. 7C, the division index PartIdx of the left prediction block is set to 0, and the division index PartIdx of the right prediction block is set to 1. In the N × N partition (PART_NxN) shown in FIG. 7D, the partition index PartIdx of the upper left prediction block is 0, the partition index PartIdx of the upper right prediction block is 1, and the partition index PartIdx of the lower left prediction block is 2. And the division index PartIdx of the prediction block at the lower right is set to 3.

予測モード(PredMode)がイントラ予測(MODE_INTRA)では、最小の符号化ブロックである符号化ブロックD(本実施例は輝度信号で8×8画素)以外では、分割モード(PartMode)は2N×2N分割(PART_2Nx2N)を定義し、最小の符号化ブロックである符号化ブロックDのみ、分割モード(PartMode)は2N×2N分割(PART_2Nx2N)とN×N分割(PART_NxN)を定義する。   When the prediction mode (PredMode) is intra prediction (MODE_INTRA), the division mode (PartMode) is 2N × 2N division except for the coding block D (8 × 8 pixels in the present embodiment as a luminance signal) which is the smallest coding block. (PART_2Nx2N) is defined, and only the coding block D, which is the smallest coding block, defines the 2N × 2N division (PART_2Nx2N) and the N × N division (PART_NxN) as the division mode (PartMode).

予測モード(PredMode)がインター予測(MODE_INTER)では、最小の符号化ブロックである符号化ブロックD以外では、分割モード(PartMode)は2N×2N分割(PART_2Nx2N)、2N×N分割(PART_2NxN)、及びN×2N分割(PART_Nx2N)を定義し、最小の符号化ブロックである符号化ブロックDのみ、分割モード(PartMode)は2N×2N分割(PART_2Nx2N)、2N×N分割(PART_2NxN)、及びN×2N分割(PART_Nx2N)に加えてN×N分割(PART_NxN)を定義する。なお、最小の符号化ブロック以外にN×N分割(PART_NxN)を定義しない理由は最小の符号化ブロック以外では、符号化ブロックを4分割して小さな符号化ブロックを表現できるからである。   When the prediction mode (PredMode) is inter prediction (MODE_INTER), except for the coding block D which is the smallest coding block, the partition mode (PartMode) is 2N × 2N partition (PART_2Nx2N), 2N × N partition (PART_2NxN), and N × 2N partition (PART_Nx2N) is defined, and only the coding block D which is the smallest coding block, the partition mode (PartMode) is 2N × 2N partition (PART_2Nx2N), 2N × N partition (PART_2NxN), and N × 2N In addition to the division (PART_Nx2N), N × N division (PART_NxN) is defined. The reason why N × N division (PART_NxN) is not defined other than the smallest coding block is that, except for the smallest coding block, the coding block can be divided into four to represent a small coding block.

(イントラ予測、イントラ予測モードについて)
イントラ予測では同じ画面内の周囲の復号済みのブロックの画素の値から処理対象ブロックの画素の値を予測する。本実施例の符号化装置及び復号装置では34通りのイントラ予測モードから選択して、イントラ予測する。図8は本実施例で規定するイントラ予測モードの値と予測方向を説明図である。実線の矢印の指し示す方向はイントラ予測の予測方向、すなわちイントラ予測で参照する方向を示し、隣接するブロックの矢印の指し示す方向の復号済みの画素を参照して矢印の始点の画素のイントラ予測を行う。番号はイントラ予測モードの値を示す。イントラ予測モード(intraPredMode)は、上の復号済みのブロックから垂直方向に予測する垂直予測(イントラ予測モードintraPredMode=0)、左の復号済みのブロックから水平方向に予測する水平予測(イントラ予測モードintraPredMode=1)、周囲の復号済みのブロックから平均値を算出することにより予測する平均値予測(イントラ予測モードintraPredMode=2)、周囲の復号済みのブロックから斜め45度の角度で予測する平均値予測(intraPredMode=3)に加えて、周囲の復号済みのブロックから様々な角度で斜め方向に予測する30通りの角度予測(イントラ予測モードintraPredMode=4…33)を定義する。
(Intra prediction and intra prediction mode)
In the intra prediction, the pixel value of the processing target block is predicted from the pixel values of the decoded blocks in the same screen. In the encoding apparatus and decoding apparatus of the present embodiment, 34 intra prediction modes are selected and intra prediction is performed. FIG. 8 is an explanatory diagram of the value of the intra prediction mode and the prediction direction defined in this embodiment. The direction indicated by the solid arrow indicates the prediction direction of intra prediction, that is, the direction referred to by intra prediction, and intra prediction of the pixel at the start point of the arrow is performed with reference to the decoded pixel in the direction indicated by the arrow of the adjacent block. . The number indicates the value of the intra prediction mode. The intra prediction mode (intraPredMode) includes vertical prediction (intra prediction mode intraPredMode = 0) that predicts in the vertical direction from the above decoded block, and horizontal prediction (intra prediction mode intraPredMode) that predicts in the horizontal direction from the left decoded block. = 1), average value prediction predicted by calculating an average value from surrounding decoded blocks (intra prediction mode intraPredMode = 2), average value prediction predicted at an angle of 45 degrees diagonally from surrounding decoded blocks In addition to (intraPredMode = 3), 30 angle predictions (intra prediction mode intraPredMode = 4... 33) for predicting diagonally at various angles from surrounding decoded blocks are defined.

イントラ予測モードは、輝度信号、色差信号それぞれに用意し、輝度信号用のイントラ予測モードをイントラ輝度予測モード、色差信号用のイントラ予測モードをイントラ色差予測モードと定義する。イントラ輝度予測モードの符号化、および復号においては、周辺のブロックのイントラ輝度予測モードとの相関性を利用し、符号化側で周辺のブロックのイントラ輝度予測モードから予測できると判断された場合は参照するブロックを特定する情報を伝送し、周辺のブロックのイントラ輝度予測モードから予測するよりもイントラ輝度予測モードに別の値を設定した方が良いと判断された場合に、さらにイントラ輝度予測モードの値を符号化、または復号する仕組みを用いる。周辺のブロックのイントラ輝度予測モードから符号化・復号対象ブロックのイントラ輝度予測モードを予測することにより、伝送する符号量を削減できる。一方、イントラ色差予測モードの符号化、および復号においては、色差信号の予測ブロックと同じ位置の輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モードとの相関性を利用し、符号化側でイントラ輝度予測モードから予測できると判断された場合はイントラ輝度予測モードの値からイントラ色差予測モードの値を予測し、イントラ輝度予測モードから予測するよりもイントラ色差予測モードに独自の値を設定した方が良いと判断した場合に、イントラ色差予測モードの値を符号化、または復号する仕組みを用いる。イントラ輝度予測モードからイントラ色差予測モードを予測することにより、伝送する符号量を削減できる。   The intra prediction mode is prepared for each of the luminance signal and the color difference signal, and the intra prediction mode for the luminance signal is defined as the intra luminance prediction mode, and the intra prediction mode for the color difference signal is defined as the intra color difference prediction mode. In the encoding and decoding of the intra luminance prediction mode, when it is determined that the encoding side can predict from the intra luminance prediction mode of the surrounding block using the correlation with the intra luminance prediction mode of the surrounding block. If it is determined that it is better to set a different value for the intra luminance prediction mode than the information for identifying the block to be referenced and predict from the intra luminance prediction mode of the neighboring blocks, the intra luminance prediction mode is further set. A mechanism for encoding or decoding the value of is used. By predicting the intra luminance prediction mode of the block to be encoded / decoded from the intra luminance prediction modes of the neighboring blocks, the amount of code to be transmitted can be reduced. On the other hand, in the coding and decoding of the intra chrominance prediction mode, the intra luminance prediction mode is used on the encoding side by utilizing the correlation with the intra luminance prediction mode of the prediction block of the luminance signal at the same position as the prediction block of the chrominance signal. It is better to predict the value of the intra color difference prediction mode from the value of the intra luminance prediction mode and to set a unique value for the intra color difference prediction mode than to predict from the intra luminance prediction mode. When it is determined, a mechanism for encoding or decoding the value of the intra color difference prediction mode is used. By predicting the intra color difference prediction mode from the intra luminance prediction mode, the amount of code to be transmitted can be reduced.

(変換ブロック)
従来と同様に、本実施の形態でもDCT(離散コサイン変換)、DST(離散サイン変換)等の、離散信号を周波数領域へ変換する直交変換とその逆変換を用いて、符号量の削減を図る。符号化ブロックを階層的に4分割した変換ブロック単位で、変換、または逆変換を行う。実施の形態においては、32×32画素、16×16画素、8×8画素、4×4画素の4通りの変換サイズを定義し、32×32変換、16×16変換、8×8変換、4×4変換、およびそれぞれの逆変換を行うものとする。
(Conversion block)
As in the prior art, in this embodiment, the code amount is reduced by using orthogonal transform such as DCT (Discrete Cosine Transform), DST (Discrete Sine Transform), etc. that transforms a discrete signal into the frequency domain and its inverse transform. . Conversion or inverse conversion is performed in units of transform blocks obtained by hierarchically dividing an encoded block into four. In the embodiment, four conversion sizes of 32 × 32 pixels, 16 × 16 pixels, 8 × 8 pixels, and 4 × 4 pixels are defined, and 32 × 32 conversion, 16 × 16 conversion, 8 × 8 conversion, It is assumed that 4 × 4 conversion and respective inverse conversion are performed.

(ツリーブロック、符号化ブロック、予測ブロック、変換ブロックの位置)
本実施例で説明するツリーブロック、符号化ブロック、予測ブロック、変換ブロックを始めとする各ブロックの位置は、輝度信号の画面の一番左上の輝度信号の画素の位置を原点(0,0)とし、それぞれのブロックの領域に含まれる一番左上の輝度信号の画素の位置を(x,y)の二次元座標で表す。座標軸の向きは水平方向に右の方向、垂直方向に下の方向をそれぞれ正の向きとし、単位は輝度信号の1画素単位である。輝度信号と色差信号で画像サイズ(画素数)が同じである色差フォーマットが4:4:4の場合ではもちろんのこと、輝度信号と色差信号で画像サイズ(画素数)が異なる色差フォーマットが4:2:0、4:2:2の場合でも色差信号の各ブロックの位置をそのブロックの領域に含まれる輝度信号の画素の座標で表し、単位は輝度信号の1画素である。この様にすることで、色差信号の各ブロックの位置が特定できるのはもちろんのこと、座標の値を比較するだけで、輝度信号のブロックと色差信号のブロックの位置の関係も明確となる。図9は色差フォーマットが4:2:0での本実施例で規定するブロックの位置の説明をするための一例の図である。図9の×は画像の画面平面上での輝度信号の画素の位置を示し、○は色差信号の画素の位置を示す。図9の点線の四角形は8×8画素の輝度信号のブロックEであると同時に、4×4画素の色差信号のブロックFでもある。▲は点線で示される8×8画素の輝度信号のブロックEの一番左上の輝度信号の画素の位置である。したがって、▲は点線で示される8×8画素の輝度信号のブロックEの位置となり、▲で示される画素の輝度信号の座標を点線で示される8×8画素の輝度信号のブロックEの座標となる。同様に、▲は点線で示される4×4画素の色差信号のブロックFの領域に含まれる一番左上の輝度信号の画素の位置でもある。したがって、▲は点線で示される4×4画素の色差信号のブロックFの位置ともなり、▲で示される画素の輝度信号の座標を点線で示される4×4画素の色差信号のブロックFの座標となる。実施の形態においては、色差フォーマットの種類やブロックの形状、大きさにかかわらず、定義した輝度信号のブロックの座標と色差信号のブロックの座標のx成分とy成分の値が共に同一の場合にだけ、これらのブロックは同じ位置にあると定義する。
(Position of tree block, coding block, prediction block, transform block)
The position of each block including the tree block, the encoding block, the prediction block, and the transform block described in the present embodiment is the origin (0, 0) of the pixel position of the upper left luminance signal on the luminance signal screen. And the pixel position of the upper left luminance signal included in each block area is represented by two-dimensional coordinates (x, y). The direction of the coordinate axis is a right direction in the horizontal direction and a downward direction in the vertical direction, respectively, and the unit is one pixel unit of the luminance signal. Of course, the luminance signal and the color difference signal have the same image size (number of pixels) and the color difference format is 4: 4: 4. Of course, the luminance signal and the color difference signal have a different color size format of 4: 4. Even in the case of 2: 0, 4: 2: 2, the position of each block of the color difference signal is represented by the coordinates of the pixel of the luminance signal included in the block area, and the unit is one pixel of the luminance signal. In this way, not only can the position of each block of the color difference signal be specified, but also the relationship between the positions of the luminance signal block and the color difference signal block can be clarified only by comparing the coordinate values. FIG. 9 is a diagram showing an example for explaining the positions of blocks defined in this embodiment when the color difference format is 4: 2: 0. 9 indicates the position of the pixel of the luminance signal on the screen plane of the image, and ◯ indicates the position of the pixel of the color difference signal. 9 is a luminance signal block E of 8 × 8 pixels and at the same time a block F of color difference signals of 4 × 4 pixels. ▲ is the position of the pixel of the luminance signal at the top left of block E of the luminance signal of 8 × 8 pixels indicated by the dotted line. Therefore, ▲ is the position of the luminance signal block E of 8 × 8 pixels indicated by the dotted line, and the coordinates of the luminance signal of the pixel indicated by ▲ are the coordinates of the block E of the luminance signal of 8 × 8 pixels indicated by the dotted line. Become. Similarly, ▲ is the pixel position of the upper left luminance signal included in the area of the block F of the color difference signal of 4 × 4 pixels indicated by the dotted line. Therefore, ▲ is also the position of the color difference signal block F of 4 × 4 pixels indicated by the dotted line, and the coordinates of the luminance signal of the pixel indicated by ▲ are the coordinates of the block F of the color difference signal of 4 × 4 pixels indicated by the dotted line. It becomes. In the embodiment, when the coordinates of the defined luminance signal block and the x component and y component of the coordinate of the color difference signal are the same regardless of the type of the color difference format, the shape and size of the block. Only define these blocks in the same position.

図1は実施の形態に係る画像符号化装置の構成を示すブロックである。実施の形態の画像符号化装置は、色差フォーマット設定部101、画像メモリ102、イントラ予測部103、インター予測部104、符号化方法決定部105、残差信号生成部106、直交変換・量子化部107、逆量子化・逆直交変換部108、復号画像信号重畳部109、復号画像メモリ111、第1の符号化ビット列生成部112、第2の符号化ビット列生成部113、第3の符号化ビット列生成部114、符号化ビット列多重化部115を備える。   FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an image encoding device according to an embodiment. The image encoding apparatus according to the embodiment includes a color difference format setting unit 101, an image memory 102, an intra prediction unit 103, an inter prediction unit 104, an encoding method determination unit 105, a residual signal generation unit 106, and an orthogonal transform / quantization unit. 107, inverse quantization / inverse orthogonal transform unit 108, decoded image signal superimposing unit 109, decoded image memory 111, first encoded bit string generating unit 112, second encoded bit string generating unit 113, and third encoded bit string A generation unit 114 and an encoded bit string multiplexing unit 115 are provided.

色差フォーマット設定部101では符号化対象の画像信号の色差フォーマットを設定する。色差フォーマット設定部101に供給される符号化画像信号から色差フォーマットを判断して色差フォーマットを設定してもよいし、外部から設定してもよい。輝度信号のみ、4:2:0、4:2:2、または4:4:4と設定された色差フォーマットの情報は第1の符号化ビット列生成部112に供給されるとともに、第2の符号化ビット列生成部113に供給されて、色差フォーマットに基づいた符号化処理が行われる。なお、図示していないが、図1の画像メモリ102、イントラ予測部103、インター予測部104、符号化方法決定部105、残差信号生成部106、直交変換・量子化部107、逆量子化・逆直交変換部108、復号画像信号重畳部109、第3の符号化ビット列生成部114でもこの設定された色差フォーマットに基づいて符号化処理が行われ、符号化情報格納メモリ110、復号画像メモリ111では、この設定された色差フォーマットに基づいて管理される。   The color difference format setting unit 101 sets the color difference format of the image signal to be encoded. The color difference format may be determined by determining the color difference format from the encoded image signal supplied to the color difference format setting unit 101, or may be set from the outside. Only the luminance signal is supplied to the first encoded bit string generation unit 112 as the information of the color difference format set to 4: 2: 0, 4: 2: 2, or 4: 4: 4, and the second code The encoded bit string generation unit 113 supplies the encoded bit string to the encoding process based on the color difference format. Although not shown, the image memory 102, the intra prediction unit 103, the inter prediction unit 104, the encoding method determination unit 105, the residual signal generation unit 106, the orthogonal transform / quantization unit 107, and the inverse quantization in FIG. The inverse orthogonal transform unit 108, the decoded image signal superimposing unit 109, and the third encoded bit string generating unit 114 also perform encoding processing based on the set color difference format, and the encoded information storage memory 110, the decoded image memory In 111, management is performed based on the set color difference format.

画像メモリ102では、時間順に供給された符号化対象の画像信号を一時格納する。画像メモリ102に格納された符号化対象の画像信号は符号化順序に並べ替えられて、設定に応じた複数の組み合わせでそれぞれの符号化ブロック単位に分割され、さらに、それぞれの予測ブロック単位に分割されて、イントラ予測部103、インター予測部104に供給される。   The image memory 102 temporarily stores image signals to be encoded supplied in time order. The image signals to be encoded stored in the image memory 102 are rearranged in the encoding order, divided into a plurality of encoding block units in a plurality of combinations according to the setting, and further divided into prediction block units. And supplied to the intra prediction unit 103 and the inter prediction unit 104.

イントラ予測部103は複数の符号化ブロック単位におけるそれぞれの分割モード(PartMode)に応じた予測ブロック単位で、復号画像メモリ111に格納された復号済みの画像信号から符号化対象の予測ブロックの輝度信号、色差信号それぞれについて複数のイントラ輝度予測モード、及びイントラ色差予測モードに応じたそれぞれのイントラ予測を行い、イントラ予測信号を得る。なお、イントラ色差予測モードは色差フォーマットに応じてイントラ輝度予測モードから予測される値、または、代表的なイントラ予測モードである0(水平方向)、1(垂直方向)、2(平均値)、3(斜め45度)に限り選択する。なお、イントラ輝度予測モードからイントラ色差予測モードを予測する方法については後述する。   The intra prediction unit 103 is a prediction block unit corresponding to each division mode (PartMode) in a plurality of encoding block units, and the luminance signal of the prediction block to be encoded from the decoded image signal stored in the decoded image memory 111 Each of the color difference signals is subjected to intra prediction according to the plurality of intra luminance prediction modes and the intra color difference prediction mode to obtain an intra prediction signal. The intra color difference prediction mode is a value predicted from the intra luminance prediction mode according to the color difference format, or 0 (horizontal direction), 1 (vertical direction), 2 (average value), which are representative intra prediction modes, Select only 3 (45 degrees oblique). A method for predicting the intra color difference prediction mode from the intra luminance prediction mode will be described later.

予測ブロック単位に供給された符号化対象の信号から、予測ブロック単位のイントラ予測信号を画素毎に減算して、予測残差信号を得る。その予測残差信号を用いて符号量と歪量を評価するための評価値を算出し、予測ブロック単位で、複数のイントラ予測モードの中から最も符号量、及び歪量の観点で最適なモードを選択し、当該予測ブロックのイントラ予測の候補として、選択されたイントラ予測モードに対応するイントラ予測情報、イントラ予測信号、及びイントラ予測の評価値を符号化方法決定部105に供給する。なお、イントラ予測を行う予測処理単位については後述する。   A prediction residual signal is obtained by subtracting an intra prediction signal in units of prediction blocks for each pixel from a signal to be encoded supplied in units of prediction blocks. An evaluation value for evaluating the amount of code and the amount of distortion is calculated using the prediction residual signal, and the most suitable mode from the viewpoint of the amount of code and the amount of distortion among a plurality of intra prediction modes for each prediction block. And the intra prediction information corresponding to the selected intra prediction mode, the intra prediction signal, and the evaluation value of the intra prediction are supplied to the encoding method determining unit 105 as the intra prediction candidates of the prediction block. A prediction processing unit for performing intra prediction will be described later.

インター予測部104は複数の符号化ブロック単位におけるそれぞれの分割モード(PartMode)に応じた単位、即ち予測ブロック単位で、復号画像メモリ111に格納された復号済みの画像信号から複数のインター予測モード(L0予測、L1予測、両予測)、及び参照画像に応じたそれぞれのインター予測を行い、インター予測信号を得る。その際、動きベクトル探索を行い、探索された動きベクトルに応じてインター予測を行う。なお、両予測の場合は、2つのインター予測信号を画素毎に平均、または重み付け加算することにより、両予測のインター予測を行う。予測ブロック単位に供給された符号化対象の信号から、予測ブロック単位のインター予測信号を画素毎に減算して、予測残差信号を得る。その予測残差信号を用いて符号量と歪量を評価するための評価値を算出し、予測ブロック単位で、複数のインター予測モードの中から最も符号量、及び歪量の観点で最適なモードを選択し、当該予測ブロックのインター予測の候補として、選択されたインター予測モードに対応するインター予測情報、インター予測信号、及びインター予測の評価値を符号化方法決定部105に供給する。   The inter prediction unit 104 uses a plurality of inter prediction modes (from a decoded image signal stored in the decoded image memory 111 in units corresponding to respective partition modes (PartMode) in a plurality of encoded block units, that is, in prediction block units). (L0 prediction, L1 prediction, bi-prediction) and inter prediction according to the reference image are performed to obtain an inter prediction signal. At that time, a motion vector search is performed, and inter prediction is performed according to the searched motion vector. In the case of bi-prediction, inter-prediction of bi-prediction is performed by averaging or weighting and adding two inter-prediction signals for each pixel. A prediction residual signal is obtained by subtracting the inter prediction signal in units of prediction blocks for each pixel from the signal to be encoded supplied in units of prediction blocks. An evaluation value for evaluating the amount of code and the amount of distortion is calculated using the prediction residual signal, and the most suitable mode from the viewpoint of the amount of code and the amount of distortion among a plurality of inter prediction modes for each prediction block. And the inter prediction information corresponding to the selected inter prediction mode, the inter prediction signal, and the evaluation value of the inter prediction are supplied to the encoding method determination unit 105 as inter prediction candidates for the prediction block.

符号化方法決定部105は複数の符号化ブロック単位におけるそれぞれの予測ブロック毎に選択されたイントラ予測情報に対応するイントラ予測評価値及びインター予測情報に対応するインター予測評価値に基づき、最適な符号化ブロックの分割方法、予測モード(PredMode)、分割モード(PartMode)を決定し、決定に応じたイントラ予測情報、またはインター予測情報を含む符号化情報を第2の符号化ビット列生成部113に供給するとともに、符号化情報格納メモリ110に格納し、決定に応じたイントラ予測またはインター予測された予測信号を残差信号生成部106、及び復号画像信号重畳部109に供給する。   The encoding method determination unit 105 selects an optimal code based on the intra prediction evaluation value corresponding to the intra prediction information selected for each prediction block and the inter prediction evaluation value corresponding to the inter prediction information. A block coding method, a prediction mode (PredMode), and a partition mode (PartMode) are determined, and encoded information including intra prediction information or inter prediction information according to the determination is supplied to the second encoded bit string generation unit 113 At the same time, the prediction signal stored in the encoded information storage memory 110 and subjected to intra prediction or inter prediction according to the determination is supplied to the residual signal generating unit 106 and the decoded image signal superimposing unit 109.

残差信号生成部106は、符号化する画像信号からイントラ予測またはインター予測された予測信号を画素毎に減じて残差信号を生成し、直交変換・量子化部107に供給する。   The residual signal generation unit 106 generates a residual signal by subtracting the prediction signal subjected to intra prediction or inter prediction from the image signal to be encoded for each pixel, and supplies the residual signal to the orthogonal transform / quantization unit 107.

直交変換・量子化部107は、供給される残差信号に対して量子化パラメータに応じてDCTやDST等の周波数領域に変換する直交変換及び量子化を行い直交変換・量子化された残差信号を生成し、第3の符号化ビット列生成部114、及び逆量子化・逆直交変換部108に供給する。   The orthogonal transform / quantization unit 107 performs orthogonal transform and quantization for transforming the supplied residual signal into a frequency domain such as DCT or DST according to a quantization parameter, and performing orthogonal transform / quantization. A signal is generated and supplied to the third encoded bit string generation unit 114 and the inverse quantization / inverse orthogonal transform unit 108.

第1の符号化ビット列生成部112は、シンタックス要素の意味、導出方法を定義するセマンティクス規則に従って、シーケンス、ピクチャ、及びスライス単位の符号化情報に関するシンタックス要素の値を算出し、算出した各シンタックス要素の値をシンタックス規則に従って、可変長符号化、算術符号化等によるエントロピー符号化を行い、第1の符号化ビット列を生成し、符号化された第1の符号化ビット列を符号化ビット列多重化部115に供給する。色差フォーマットに関するシンタックス要素の値も第1の符号化ビット列生成部112で算出される。色差フォーマット設定部101から供給される色差フォーマット情報から色差フォーマットに関するシンタックス要素を算出する。図10は本実施例で規定するシーケンス全体の符号化に関する情報を符号化するヘッダとなるシーケンス・パラメータ・セットで色差フォーマット情報を符号化する際の、シンタックスの定義の一例である。シンタックス要素chroma_format_idcは色差フォーマットの種類を示す。シンタックス要素chroma_format_idcの意味は値が0はモノクロ、1は4:2:0、2は4:2:2、3は4:4:4を表す。また、シンタックス要素separate_colour_plane_flagの意味は輝度信号と色差信号が別々に符号化されるかどうかを表し、separate_colour_plane_flagの値が0の場合、輝度信号に2つの色差信号が対応付けられて符号化されることを表す。シンタックス要素chroma_format_idcの値が1の場合、輝度信号と2つの色差信号が別々に符号化されることを表す。シンタックス要素chroma_format_idcの値が3、即ち色差フォーマットが4:4:4の場合のみ、chroma_format_idcの値を0または1に設定することができ、それ以外の色差フォーマットでは、常にシンタックス要素separate_colour_plane_flagの値が0であるものとして、符号化される。   The first encoded bit string generation unit 112 calculates the value of the syntax element related to the encoding information of the sequence, the picture, and the slice unit according to the semantic rule that defines the meaning of the syntax element and the derivation method, Entropy coding is performed on the value of the syntax element in accordance with syntax rules, such as variable length coding and arithmetic coding, to generate the first coded bit string, and the coded first coded bit string is coded. This is supplied to the bit string multiplexing unit 115. The value of the syntax element relating to the color difference format is also calculated by the first encoded bit string generation unit 112. A syntax element relating to the color difference format is calculated from the color difference format information supplied from the color difference format setting unit 101. FIG. 10 shows an example of syntax definition when the color difference format information is encoded with a sequence parameter set which is a header for encoding information relating to the encoding of the entire sequence defined in the present embodiment. The syntax element chroma_format_idc indicates the type of color difference format. The meaning of the syntax element chroma_format_idc is 0 for monochrome, 1 for 4: 2: 0, 2 for 4: 2: 2, and 3 for 4: 4: 4. The meaning of the syntax element separate_colour_plane_flag indicates whether the luminance signal and the color difference signal are encoded separately. When the value of the separate_colour_plane_flag is 0, the luminance signal is encoded in association with the two color difference signals. Represents that. When the value of the syntax element chroma_format_idc is 1, it represents that the luminance signal and the two color difference signals are encoded separately. Only when the value of the syntax element chroma_format_idc is 3, that is, the color difference format is 4: 4: 4, the value of chroma_format_idc can be set to 0 or 1, and in other color difference formats, the value of the syntax element separate_colour_plane_flag is always set Is encoded as 0.

第2の符号化ビット列生成部113は、シンタックス要素の意味、導出方法を定義するセマンティクス規則に従って、符号化ブロック単位の符号化情報に加えて、予測ブロック毎に符号化方法決定部105によって決定された符号化情報に関するシンタックス要素の値を算出する。具体的には、符号化ブロックの分割方法、予測モード(PredMode)、分割モード(PartMode)等の符号化ブロック単位の符号化情報に加えて、予測ブロック単位の符号化情報に関するシンタックス要素の値を算出する。予測モード(PredMode)がイントラ予測の場合、イントラ輝度予測モード、及びイントラ色差予測モードを含むイントラ予測モードに関するシンタックス要素の値を算出し、予測モード(PredMode)がインター予測の場合、インター予測モード、参照画像を特定する情報、動きベクトル等のインター予測情報に関するシンタックス要素の値を算出する。算出された各シンタックス要素の値をシンタックス規則に従って、可変長符号化、算術符号化等によるエントロピー符号化を行い、第2の符号化ビット列を生成し、符号化された第2の符号化ビット列を符号化ビット列多重化部115に供給する。なお、第2の符号化ビット列生成部113で行われるイントラ輝度予測モード、及びイントラ色差予測モードに関するシンタックス要素の算出、及びエントロピー符号化処理に関する詳細な処理内容については後述する。   The second encoded bit string generation unit 113 is determined by the encoding method determination unit 105 for each prediction block, in addition to the encoding information for each encoding block, according to semantic rules that define the meaning of the syntax element and the derivation method. A value of a syntax element related to the encoded information is calculated. Specifically, in addition to coding information in units of coding blocks such as a coding block division method, prediction mode (PredMode), and division mode (PartMode), values of syntax elements related to coding information in units of prediction blocks Is calculated. When the prediction mode (PredMode) is intra prediction, the value of the syntax element regarding the intra prediction mode including the intra luminance prediction mode and the intra color difference prediction mode is calculated. When the prediction mode (PredMode) is inter prediction, the inter prediction mode The value of the syntax element regarding the inter prediction information such as the information specifying the reference image and the motion vector is calculated. The value of each calculated syntax element is subjected to entropy coding by variable length coding, arithmetic coding, etc. in accordance with syntax rules to generate a second coded bit string, and the coded second coding The bit string is supplied to the encoded bit string multiplexing unit 115. Details of the syntax element calculation related to the intra luminance prediction mode and the intra color difference prediction mode performed by the second encoded bit string generation unit 113 and the details of the entropy encoding process will be described later.

第3の符号化ビット列生成部114は、直交変換及び量子化された残差信号を規定のシンタックス規則に従って可変長符号化、算術符号化等によるエントロピー符号化を行い、第3の符号化ビット列を生成して、第3の符号化ビット列を符号化ビット列多重化部115に供給する。   The third coded bit string generation unit 114 performs entropy coding by variable length coding, arithmetic coding, and the like on the orthogonally transformed and quantized residual signal according to a specified syntax rule, and the third coded bit string And the third encoded bit string is supplied to the encoded bit string multiplexing unit 115.

符号化ビット列多重化部115で、第1の符号化ビット列と第2の符号化ビット列、及び第3の符号化ビット列を規定のシンタックス規則に従って多重化してビットストリームを生成し、多重化されたビットストリームを出力する。   The encoded bit string multiplexing unit 115 generates a bit stream by multiplexing the first encoded bit string, the second encoded bit string, and the third encoded bit string in accordance with a prescribed syntax rule. Output a bitstream.

逆量子化・逆直交変換部108は、直交変換・量子化部107から供給された直交変換・量子化された残差信号を逆量子化及び逆直交変換して残差信号を算出し、復号画像信号重畳部109に供給する。復号画像信号重畳部109は、符号化方法決定部105による決定に応じてイントラ予測またはインター予測された予測信号と逆量子化・逆直交変換部108で逆量子化及び逆直交変換された残差信号を重畳して復号画像を生成し、復号画像メモリ111に格納する。なお、復号画像に対して符号化によるブロック歪等を減少させるフィルタリング処理を施して、復号画像メモリ111に格納されることもある。   The inverse quantization / inverse orthogonal transform unit 108 performs inverse quantization and inverse orthogonal transform on the orthogonal transform / quantized residual signal supplied from the orthogonal transform / quantization unit 107 to calculate a residual signal, and decodes it. This is supplied to the image signal superimposing unit 109. The decoded image signal superimposing unit 109 includes a prediction signal that has been intra-predicted or inter-predicted according to the determination by the encoding method determining unit 105, and a residual that has been inversely quantized and inversely orthogonal transformed by the inverse quantization / inverse orthogonal transform unit 108. The decoded image is generated by superimposing the signal and stored in the decoded image memory 111. Note that the decoded image may be stored in the decoded image memory 111 after filtering processing for reducing block distortion or the like due to encoding is performed.

図2は図1の画像符号化装置に対応した実施の形態に係る画像復号装置の構成を示すブロックである。実施の形態の画像復号装置は、符号化ビット列分離部201、第1の符号化ビット列復号部202、第2の符号化ビット列復号部203、第3の符号化ビット列復号部204、色差フォーマット管理部205、イントラ予測部206、インター予測部207、逆量子化・逆直交変換部208、復号画像信号重畳部209、符号化情報格納メモリ210、復号画像メモリ211、およびスイッチ212、213を備える。   FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an image decoding apparatus according to an embodiment corresponding to the image encoding apparatus of FIG. The image decoding apparatus according to the embodiment includes an encoded bit string separating unit 201, a first encoded bit string decoding unit 202, a second encoded bit string decoding unit 203, a third encoded bit string decoding unit 204, and a color difference format management unit. 205, an intra prediction unit 206, an inter prediction unit 207, an inverse quantization / inverse orthogonal transform unit 208, a decoded image signal superimposing unit 209, an encoded information storage memory 210, a decoded image memory 211, and switches 212 and 213.

符号化ビット列分離部201に供給されるビットストリームは規定のシンタックスの規則に従って分離し、シーケンス、ピクチャ、及びスライス単位の符号化情報を示す第1の符号化ビット列が第1の符号化ビット列復号部202に供給され、符号化ブロック単位の符号化情報を含む第2の符号化ビット列が第2の符号化ビット列復号部203に供給され、直交変換及び量子化された残差信号を含む第3の符号化ビット列が第3の符号化ビット列復号部204に供給される。   The bit stream supplied to the encoded bit string separation unit 201 is separated according to a rule of a prescribed syntax, and the first encoded bit string indicating the encoded information in sequence, picture, and slice units is the first encoded bit string decoding The second encoded bit sequence that is supplied to the unit 202 and includes encoding information in units of encoded blocks is supplied to the second encoded bit sequence decoding unit 203, and includes a residual signal that is subjected to orthogonal transform and quantization. Are supplied to the third encoded bit string decoding unit 204.

第1の符号化ビット列復号部202は、シンタックス規則に従って、供給された第1の符号化ビット列をエントロピー復号して、シーケンス、ピクチャ、及びスライス単位の符号化情報に関するシンタックス要素のそれぞれの値を得る。シンタックス要素の意味、導出方法を定義するセマンティクス規則に従って、復号されたシーケンス、ピクチャ、及びスライス単位の符号化情報に関するシンタックス要素の値から、シーケンス、ピクチャ、及びスライス単位の符号化情報を算出する。第1の符号化ビット列復号部202は符号化側の第1の符号化ビット列生成部112に対応する符号化ビット列復号部であり、第1の符号化ビット列生成部112で符号化されたシーケンス、ピクチャ、及びスライス単位の符号化情報を含む符号化ビット列からそれぞれの符号化情報に戻す機能を有する。第1の符号化ビット列生成部112で符号化された色差フォーマット情報は第1の符号化ビット列復号部202で第2の符号化ビット列をエントロピー復号することにより得られる色差フォーマット情報に関するシンタックス要素の値から算出する。図10に示すシンタックス規則、及びセマンティクス規則に従って、シンタックス要素chroma_format_idcの値から色差フォーマットの種類を特定し、シンタックス要素chroma_format_idcの値が0はモノクロ、1は4:2:0、2は4:2:2、3は4:4:4となる。さらに、シンタックス要素chroma_format_idcの値が3の時にはシンタックス要素separate_colour_plane_flagを復号して、輝度信号と色差信号が別々に符号化されているかどうかを判別する。算出された色差フォーマット情報は色差フォーマット管理部205に供給される。   The first encoded bit string decoding unit 202 entropy-decodes the supplied first encoded bit string in accordance with the syntax rule, and each value of the syntax element regarding the encoded information in units of sequences, pictures, and slices. Get. The encoding information for each sequence, picture, and slice is calculated from the value of the syntax element for the decoded sequence, picture, and coding information for each slice according to the semantic rules that define the meaning of the syntax element and the derivation method. To do. The first encoded bit string decoding unit 202 is an encoded bit string decoding unit corresponding to the first encoded bit string generation unit 112 on the encoding side, and the sequence encoded by the first encoded bit string generation unit 112, It has a function of returning to each encoded information from an encoded bit string including encoded information in units of pictures and slices. The color difference format information encoded by the first encoded bit string generation unit 112 is a syntax element related to the color difference format information obtained by entropy decoding the second encoded bit string by the first encoded bit string decoding unit 202. Calculate from the value. According to the syntax rules and semantic rules shown in FIG. 10, the type of the color difference format is specified from the value of the syntax element chroma_format_idc, and the value of the syntax element chroma_format_idc is 0 for monochrome, 1 for 4: 2: 0, and 2 for 4 : 2: 2, 3 becomes 4: 4: 4. Further, when the value of the syntax element chroma_format_idc is 3, the syntax element separate_colour_plane_flag is decoded to determine whether the luminance signal and the color difference signal are encoded separately. The calculated color difference format information is supplied to the color difference format management unit 205.

色差フォーマット管理部205は、供給された色差フォーマット情報を管理する。供給された色差フォーマット情報は第2の符号化ビット列復号部203に供給され、色差フォーマット情報に基づいた符号化ブロック、及び予測ブロックの符号化情報の算出処理が行われる。なお、図に明示していないが、第3の符号化ビット列復号部204、図2のイントラ予測部206、インター予測部207、逆量子化・逆直交変換部208、復号画像信号重畳部209でもこの色差フォーマット情報に基づいた復号処理が行われ、符号化情報格納メモリ210、復号画像メモリ211ではこの色差フォーマット情報に基づいて管理される。   The color difference format management unit 205 manages the supplied color difference format information. The supplied chrominance format information is supplied to the second encoded bit string decoding unit 203, and the encoding block and prediction block encoding information calculation processing based on the chrominance format information is performed. Although not explicitly shown in the figure, the third encoded bit string decoding unit 204, the intra prediction unit 206, the inter prediction unit 207, the inverse quantization / inverse orthogonal transform unit 208, and the decoded image signal superimposing unit 209 in FIG. Decoding processing based on the color difference format information is performed, and the encoding information storage memory 210 and the decoded image memory 211 are managed based on the color difference format information.

第2の符号化ビット列復号部203は、シンタックス規則に従って、供給された第1の符号化ビット列をエントロピー復号して、符号化ブロック、及び予測ブロック単位の符号化情報に関するシンタックス要素のそれぞれの値を得る。シンタックス要素の意味、導出方法を定義するセマンティクス規則に従って、供給された符号化ブロック単位、及び予測ブロック単位の符号化情報に関するシンタックス要素の値から、符号化ブロック単位、及び予測ブロック単位の符号化情報を算出する。第2の符号化ビット列復号部203は符号化側の第2の符号化ビット列生成部113に対応する符号化情報算出部であり、第2の符号化ビット列生成部113で符号化された符号化ブロック、及び予測ブロック単位の符号化情報を含む第2の符号化ビット列からそれぞれの符号化情報に戻す機能を有する。具体的には、第2の符号化ビット列を規定のシンタックス規則に従って復号することにより得られる各シンタックス要素から、符号化ブロックの分割方法、予測モード(PredMode)、分割モード(PartMode)に加えて、予測モード(PredMode)がイントラ予測の場合、イントラ輝度予測モード、及びイントラ色差予測モードを含むイントラ予測モードを得る。一方、予測モード(PredMode)がインター予測の場合、インター予測モード、参照画像を特定する情報、動きベクトル等のインター予測情報を得る。予測モード(PredMode)がイントラ予測の場合、スイッチ212を通じて、イントラ輝度予測モード、及びイントラ色差予測モードを含むイントラ予測モードをイントラ予測部206に供給し、予測モード(PredMode)がインター予測の場合、スイッチ212を通じて、インター予測モード、参照画像を特定する情報、動きベクトル等のインター予測情報をインター予測部207に供給する。なお、第2の符号化ビット列復号部203で行われるエントロピー復号処理、及びイントラ輝度予測モード、及びイントラ色差予測モードに関するシンタックス要素からのイントラ輝度予測モード、及びイントラ色差予測モードの値の算出処理に関する詳細な処理については後述する。   The second encoded bit string decoding unit 203 entropy-decodes the supplied first encoded bit string in accordance with the syntax rule, and each of the syntax elements related to the encoded information of the encoded block and the prediction block unit. Get the value. In accordance with the semantic rules that define the meaning of the syntax element and the derivation method, the code of the encoding block unit and the prediction block unit is calculated from the value of the syntax element related to the supplied encoding block unit and the encoding information of the prediction block unit. Calculation information is calculated. The second encoded bit string decoding unit 203 is an encoded information calculation unit corresponding to the second encoded bit string generation unit 113 on the encoding side, and is encoded by the second encoded bit string generation unit 113. It has the function to return to each encoding information from the 2nd encoding bit sequence containing the encoding information of a block and a prediction block unit. Specifically, in addition to the encoding block division method, prediction mode (PredMode), and division mode (PartMode), each syntax element obtained by decoding the second encoded bit string in accordance with a prescribed syntax rule. When the prediction mode (PredMode) is intra prediction, an intra prediction mode including an intra luminance prediction mode and an intra color difference prediction mode is obtained. On the other hand, when the prediction mode (PredMode) is inter prediction, inter prediction information such as the inter prediction mode, information for specifying a reference image, and a motion vector is obtained. When the prediction mode (PredMode) is intra prediction, the intra prediction mode 206 including the intra luminance prediction mode and the intra color difference prediction mode is supplied to the intra prediction unit 206 via the switch 212. When the prediction mode (PredMode) is inter prediction, The inter prediction information such as the inter prediction mode, the information specifying the reference image, and the motion vector is supplied to the inter prediction unit 207 through the switch 212. In addition, the entropy decoding process performed in the second encoded bit string decoding unit 203, and the intra luminance prediction mode, and the intra luminance difference prediction mode value calculation process from the syntax elements related to the intra luminance difference prediction mode, are calculated. Details of the processing will be described later.

第3の符号化ビット列復号部204は、供給された符号化ビット列を復号して直交変換・量子化された残差信号を算出し、直交変換・量子化された残差信号を逆量子化・逆直交変換部208に供給する。   The third encoded bit string decoding unit 204 calculates a residual signal that has been orthogonally transformed and quantized by decoding the supplied encoded bit string, and inversely quantized the residual signal that has been orthogonally transformed and quantized. This is supplied to the inverse orthogonal transform unit 208.

イントラ予測部206は、供給されるイントラ輝度予測モード、及びイントラ色差予測モードを含むイントラ予測モードに応じて復号画像メモリ211に格納されている復号済みの周辺ブロックからイントラ予測により予測画像信号を生成し、スイッチ213を介して、予測画像信号を復号画像信号重畳部209に供給する。なお、イントラ予測を行う単位については後述する。また、本実施の形態ではイントラ輝度予測モードの値からイントラ色差予測モードの値を予測する際に、色差フォーマットに応じてイントラ色差予測モードの導出方法が異なる。この場合、色差フォーマットに応じて異なる方法により導出されたイントラ予測モードを用いてイントラ予測を行う。後述するイントラ色差予測モードの導出方法については後述する。   The intra prediction unit 206 generates a predicted image signal by intra prediction from the decoded peripheral blocks stored in the decoded image memory 211 according to the supplied intra luminance prediction mode and the intra prediction mode including the intra color difference prediction mode. Then, the predicted image signal is supplied to the decoded image signal superimposing unit 209 via the switch 213. The unit for performing intra prediction will be described later. Further, in the present embodiment, when the value of the intra color difference prediction mode is predicted from the value of the intra luminance prediction mode, the method for deriving the intra color difference prediction mode differs depending on the color difference format. In this case, intra prediction is performed using an intra prediction mode derived by a different method depending on the color difference format. A method for deriving the intra color difference prediction mode described later will be described later.

インター予測部207は、供給されるインター予測モード、参照ピクチャを特定する情報、動きベクトル等のインター予測情報を用いて復号画像メモリ211に格納されている復号済みの参照ピクチャから動き補償を用いたインター予測により予測画像信号を生成し、スイッチ213を介して、予測画像信号を復号画像信号重畳部209に供給する。なお、両予測の場合は、L0予測、L1予測の2つの動き補償予測画像信号に適応的に重み係数を乗算して重畳し、最終的な予測画像信号を生成する。   The inter prediction unit 207 uses motion compensation from the decoded reference picture stored in the decoded image memory 211 using the inter prediction mode supplied, information specifying the reference picture, and inter prediction information such as a motion vector. A predicted image signal is generated by inter prediction, and the predicted image signal is supplied to the decoded image signal superimposing unit 209 via the switch 213. In the case of bi-prediction, the two motion-compensated prediction image signals of L0 prediction and L1 prediction are adaptively multiplied and weighted to generate a final prediction image signal.

逆量子化・逆直交変換部208は、第3の符号化ビット列復号部204で復号された直交変換・量子化された残差信号に対して逆直交変換及び逆量子化を行い、逆直交変換・逆量子化された残差信号を得る。   The inverse quantization / inverse orthogonal transform unit 208 performs inverse orthogonal transform and inverse quantization on the orthogonal transform / quantized residual signal decoded by the third coded bit string decoding unit 204, and performs inverse orthogonal transform. Obtain a dequantized residual signal.

復号画像信号重畳部209は、イントラ予測部206、またはインター予測部207で予測された予測画像信号と、逆量子化・逆直交変換部208により逆直交変換・逆量子化された残差信号とを重畳することにより、復号画像信号を復号し、復号画像メモリ211に格納する。復号画像メモリ211に格納する際には、復号画像に対して符号化によるブロック歪等を減少させるフィルタリング処理を施して、復号画像メモリ211に格納されることもある。復号画像メモリ211に格納された復号画像信号は、出力順で出力される。   The decoded image signal superimposing unit 209 includes a prediction image signal predicted by the intra prediction unit 206 or the inter prediction unit 207, and a residual signal that has been inversely orthogonally transformed / inversely quantized by the inverse quantization / inverse orthogonal transformation unit 208. Is decoded, and the decoded image signal is decoded and stored in the decoded image memory 211. When stored in the decoded image memory 211, the decoded image may be stored in the decoded image memory 211 after filtering processing that reduces block distortion or the like due to encoding is performed on the decoded image. The decoded image signals stored in the decoded image memory 211 are output in the output order.

次に、実施の形態のポイントのひとつであるイントラ予測の予測処理単位について詳細に説明する。   Next, a prediction processing unit for intra prediction, which is one of the points of the embodiment, will be described in detail.

まず、本実施例における直交変換の最小単位について説明する。画像符号化においては、低周波数成分の画質劣化は目立ちやすいが、高周波数成分の画質劣化は目立ちにくいという特性を利用して、低周波数成分よりも高周波数成分を粗く量子化することで、符号量を削減する。しかし、2×2変換は充分に周波数成分に分けることが困難なため、符号量の削減効果が低い。また、イントラ予測、変換、量子化のそれぞれの処理単位が小さくしすぎると対応する処理単位の数が増大するため処理が複雑になる。そこで、本実施例においては、直交変換の最小単位を4×4画素とする。   First, the minimum unit of orthogonal transformation in the present embodiment will be described. In image coding, low-frequency component image quality degradation is conspicuous, but high-frequency component image quality degradation is less noticeable. Reduce the amount. However, since it is difficult to sufficiently divide the 2 × 2 conversion into frequency components, the code amount reduction effect is low. Also, if each of the intra prediction, transform, and quantization processing units is made too small, the number of corresponding processing units increases, and the processing becomes complicated. Therefore, in this embodiment, the minimum unit of orthogonal transformation is 4 × 4 pixels.

次に、本実施例におけるイントラ予測の最小単位、即ちイントラ予測の場合の予測ブロックの最小サイズについて説明する。イントラ予測では同一画面内の周囲の復号済みのブロックの画素値から処理対象ブロックの画素値を予測するため、後続のブロックの符号化、復号処理の前に、復号処理を完了させる必要がある。具体的には、イントラ予測した予測信号を用いて、残差信号を算出し、その残差信号に直交変換、量子化、及び逆量子化、逆変換を行って、予測信号と重畳することにより、復号処理が完了し、後続のブロックがイントラ予測可能な状態になる。したがって、イントラ予測は最小の変換ブロックのサイズと同一かそれよりも大きい単位で行う必要がある。なぜなら、最小の変換ブロックのサイズよりも小さな単位でイントラ予測を行うと、その後に直交変換ができず、復号処理を行うことができないからである。したがって、本実施例においては、イントラ予測の最小単位、即ちイントラ予測の際の予測ブロックの最小サイズも直交変換の最小単位と同様に4×4画素とする。   Next, the minimum unit of intra prediction in the present embodiment, that is, the minimum size of the prediction block in the case of intra prediction will be described. In the intra prediction, since the pixel value of the processing target block is predicted from the pixel values of the surrounding decoded blocks in the same screen, it is necessary to complete the decoding process before encoding and decoding the subsequent block. Specifically, by calculating the residual signal using the intra-predicted prediction signal, performing orthogonal transformation, quantization, inverse quantization, and inverse transformation on the residual signal, and superimposing it on the prediction signal The decoding process is completed, and the subsequent block is in a state where intra prediction is possible. Therefore, intra prediction needs to be performed in units that are equal to or larger than the size of the smallest transform block. This is because if intra prediction is performed in units smaller than the minimum transform block size, then orthogonal transform cannot be performed and decoding processing cannot be performed. Therefore, in this embodiment, the minimum unit of intra prediction, that is, the minimum size of the prediction block at the time of intra prediction is also set to 4 × 4 pixels similarly to the minimum unit of orthogonal transform.

次に、本実施例における符号化ブロックの最小サイズについて説明する。最小符号化ブロックでは、予測モード(PredMode)がイントラ予測(MODE_INTRA)、インター予測共に分割モード(PartMode)がN×N分割を定義している。N×N分割は符号化ブロックの輝度信号を水平と垂直の均等分割により4つの予測ブロックとする分割モード(PartMode)であるが、本実施例においてはイントラ予測の最小単位を4×4画素としているので、符号化ブロックの最小サイズは輝度信号で8×8画素とする。   Next, the minimum size of the encoded block in the present embodiment will be described. In the minimum coding block, the prediction mode (PredMode) defines intra prediction (MODE_INTRA), and the inter prediction and partition mode (PartMode) define N × N division. N × N division is a division mode (PartMode) in which the luminance signal of an encoded block is divided into four prediction blocks by horizontal and vertical equal division. In this embodiment, the minimum unit of intra prediction is 4 × 4 pixels. Therefore, the minimum size of the encoding block is 8 × 8 pixels in the luminance signal.

次に、イントラ予測の際のN×N分割での符号化ブロックの色差信号の分割方法について説明する。図11はイントラ予測の際のN×N分割での符号化ブロックの色差信号の分割方法を説明する図である。   Next, a method of dividing the color difference signal of the encoded block by N × N division at the time of intra prediction will be described. FIG. 11 is a diagram for explaining a method of dividing a color difference signal of an encoded block by N × N division at the time of intra prediction.

色差フォーマットが4:2:0の場合、符号化ブロックの最小サイズが輝度信号で8×8画素とすると、符号化ブロックの最小サイズが色差信号で4×4画素となり、これ以上分割することができない。したがって、本実施の形態においては、色差フォーマットが4:2:0の場合、予測モードがイントラ予測で、分割モード(PartMode)がN×N分割の際に、図11(a)に示すように、輝度信号では符号化ブロックを水平と垂直の均等分割により4つの予測ブロックとして4×4画素単位でイントラ予測を行うが、色差信号では図11(b)に示すように、符号化ブロックを分割せずに、1つの予測ブロックとして輝度信号の予測ブロックのサイズと同じく4×4画素単位でイントラ予測を行う。なお、色差信号の予測ブロックの分割インデックスPartIdxを0と設定する。   When the color difference format is 4: 2: 0, if the minimum size of the encoded block is 8 × 8 pixels in the luminance signal, the minimum size of the encoded block is 4 × 4 pixels in the color difference signal, and further division is possible. Can not. Therefore, in the present embodiment, when the color difference format is 4: 2: 0, when the prediction mode is intra prediction and the division mode (PartMode) is N × N division, as shown in FIG. In the luminance signal, intra-prediction is performed in units of 4 × 4 pixels as four prediction blocks by equally dividing the encoded block horizontally and vertically, but in the color difference signal, the encoded block is divided as shown in FIG. Instead, intra prediction is performed in units of 4 × 4 pixels in the same manner as the size of the prediction block of the luminance signal as one prediction block. Note that the division index PartIdx of the prediction block of the color difference signal is set to 0.

また、色差フォーマットが4:2:2の場合、符号化ブロックの最小サイズが輝度信号で8×8画素とすると、符号化ブロックの最小サイズが色差信号で4×8画素となるので、水平に均等分割することはできるが、垂直に均等分割することはできない。したがって、本実施の形態においては、色差フォーマットが4:2:2の場合、予測モードがイントラ予測で、分割モード(PartMode)がN×N分割の際に、図11(a)に示すように、輝度信号では符号化ブロックを水平と垂直の均等分割により4つの予測ブロックとして4×4画素単位でイントラ予測を行うが、色差信号では図11(c)に示すように、符号化ブロックを水平にのみ均等分割して垂直には分割せずに、2つの予測ブロックとして同じく4×4画素単位でイントラ予測を行う。なお、色差信号の予測ブロックの分割インデックスPartIdxを符号化順序で(上から下の順序で)、0、及び2と設定する。下のブロックの分割インデックスPartIdxを2とした理由は、色差信号の下の予測ブロックは輝度信号の分割インデックスPartIdxが2の予測ブロックと同一位置にあるからである。   When the color difference format is 4: 2: 2, if the minimum size of the encoded block is 8 × 8 pixels in the luminance signal, the minimum size of the encoded block is 4 × 8 pixels in the color difference signal. Although it can be divided equally, it cannot be divided vertically. Therefore, in the present embodiment, when the color difference format is 4: 2: 2, when the prediction mode is intra prediction and the division mode (PartMode) is N × N division, as shown in FIG. In the luminance signal, intra-prediction is performed in units of 4 × 4 pixels as four prediction blocks by equally dividing the encoded block horizontally and vertically, but in the chrominance signal, the encoded block is horizontally converted as shown in FIG. Intra-prediction is performed in the same 4 × 4 pixel unit as two prediction blocks without equally dividing only into and dividing vertically. Note that the division index PartIdx of the prediction block of the color difference signal is set to 0 and 2 in the encoding order (from top to bottom). The reason why the division index PartIdx of the lower block is set to 2 is that the prediction block below the color difference signal is at the same position as the prediction block of the luminance signal division index PartIdx.

色差信号の予測ブロックと輝度信号の予測ブロックが同一位置にあるとは、予測ブロックの左上端の画素の座標を基準位置としたとき、色差信号の予測ブロックと輝度信号の予測ブロックの基準位置が同一であることをいう。   The prediction block of the chrominance signal and the prediction block of the luminance signal are in the same position. The reference position of the prediction block of the chrominance signal and the prediction block of the luminance signal is the coordinate position of the pixel at the upper left corner of the prediction block. Say the same.

また、色差フォーマットが4:4:4の場合、符号化ブロックの最小サイズが輝度信号で8×8画素とすると、符号化ブロックの最小サイズが色差信号で8×8画素となるので、輝度信号と同様に、水平と垂直の均等分割により4つの予測ブロックとする事ができる。したがって、本実施の形態においては、色差フォーマットが4:4:4の場合、予測モードがイントラ予測で、分割モード(PartMode)がN×N分割の際に、図11(a)に示すように、輝度信号では符号化ブロックを水平と垂直の均等分割により4つの予測ブロックとして4×4画素単位でイントラ予測を行うとともに、色差信号でも図11(c)に示すように、符号化ブロックを水平と垂直の均等分割により4つの予測ブロックとして4×4画素単位でイントラ予測を行う。なお、輝度信号と同様に、色差信号の予測ブロックの分割インデックスPartIdxも符号化順序で(左上、右上、左下、右下の順序で)、0、1、2、3とする。   When the color difference format is 4: 4: 4, if the minimum size of the encoded block is 8 × 8 pixels in the luminance signal, the minimum size of the encoded block is 8 × 8 pixels in the color difference signal. Similarly to the above, four prediction blocks can be obtained by horizontal and vertical equal division. Therefore, in the present embodiment, when the color difference format is 4: 4: 4, when the prediction mode is intra prediction and the division mode (PartMode) is N × N division, as shown in FIG. In the luminance signal, intra-prediction is performed in units of 4 × 4 pixels as four prediction blocks by equally dividing the encoded block horizontally and vertically, and the encoded block is also horizontally converted from the color difference signal as shown in FIG. Intra prediction is performed in units of 4 × 4 pixels as four prediction blocks by vertical equal division. Similar to the luminance signal, the division index PartIdx of the prediction block of the color difference signal is also set to 0, 1, 2, 3 in the encoding order (upper left, upper right, lower left, lower right).

実施の形態においては、色差フォーマットの種類にかかわらず、輝度信号の予測ブロックの分割インデックスPartIdxと色差信号の予測ブロックの分割インデックスPartIdxとの値が同一の場合、輝度信号の予測ブロックの位置を示す座標(予測ブロックの一番左上の画素の座標)と、色差信号の予測ブロックの位置を示す座標(予測ブロックの一番左上の画素の座標)も同一となるので、同じ位置にあるものとする。   In the embodiment, regardless of the type of the chrominance format, when the values of the division index PartIdx of the prediction block of the luminance signal and the division index PartIdx of the prediction block of the chrominance signal are the same, the position of the prediction block of the luminance signal is indicated. Since the coordinates (the coordinates of the pixel at the top left of the prediction block) and the coordinates indicating the position of the prediction block of the color difference signal (the coordinates of the pixel at the top left of the prediction block) are also the same, they are assumed to be at the same position. .

次に、色差フォーマットが4:2:0の場合にインター予測のN×N分割で符号化ブロックを輝度信号、色差信号共に4分割して輝度信号は4×4画素、色差信号は2×2画素の予測ブロックとした場合について考える。インター予測では輝度信号、色差信号共に共通の符号化情報を用いて、動き補償によるインター予測を行う。ただし、色差フォーマットが4:2:0の色差信号の動き補償においては、輝度信号が基準の動きベクトルの値の大きさを水平、垂直成分共に半分にスケーリングした値を用いる。インター予測では、イントラ予測とは異なり、同一画像内の周辺のブロックの復号信号を用いないので、直交変換処理単位よりも小さいインター予測処理単位を用いることが可能である。そのため、予測ブロックよりも大きい単位で直交変換を行うことができるので、色差信号でも符号化ブロックを4分割して2×2画素単位でインター予測を行ったとしても、必ずしも2×2画素単位で直交変換を行う必要はなく、4つの予測ブロックのインター予測を行ってから、4つの予測ブロックを結合して、4×4画素単位の残差信号を算出し、4×4画素単位で直交変換を行うことができる。   Next, when the chrominance format is 4: 2: 0, the encoded block is divided into four luminance signals and chrominance signals by N × N division of inter prediction, and the luminance signal is 4 × 4 pixels, and the chrominance signal is 2 × 2. Consider the case of a pixel prediction block. In inter prediction, inter prediction by motion compensation is performed using common encoding information for both the luminance signal and the color difference signal. However, in the motion compensation of the color difference signal with the color difference format of 4: 2: 0, the luminance signal uses a value obtained by scaling the magnitude of the value of the reference motion vector by half in both the horizontal and vertical components. Unlike intra prediction, inter prediction does not use decoded signals of neighboring blocks in the same image, and therefore it is possible to use an inter prediction processing unit smaller than the orthogonal transform processing unit. For this reason, orthogonal transformation can be performed in units larger than the prediction block, so even if the coding block is divided into four by color difference signals and inter prediction is performed in units of 2 × 2 pixels, it is not necessarily in units of 2 × 2 pixels. There is no need to perform orthogonal transformation, inter prediction of four prediction blocks is performed, and then the four prediction blocks are combined to calculate a residual signal in units of 4 × 4 pixels, and orthogonal transformation is performed in units of 4 × 4 pixels. It can be performed.

次に、色差フォーマットが4:2:2の場合にインター予測のN×N分割で符号化ブロックを輝度信号、色差信号共に4分割して輝度信号は4×4画素、色差信号は2×4画素の予測ブロックとした場合について考える。インター予測では輝度信号、色差信号共に共通の符号化情報を用いて、動き補償によるインター予測を行う。ただし、色差フォーマットが4:2:2の色差信号の動き補償においては、輝度信号が基準の動きベクトルの値の大きさを垂直成分はそのままの値を用い、水平成分だけ半分にスケーリングした値を用いる。色差フォーマットが4:2:0の場合と同様に、予測ブロックよりも大きい単位で直交変換を行うことができるので、色差信号でも符号化ブロックを4分割して2×4画素単位でインター予測を行ったとしても、必ずしも2×2画素単位で直交変換を行う必要はなく、4つの予測ブロックのインター予測を行ってから、水平方向に並ぶ2つの予測ブロックをそれぞれ結合して、2つの4×4画素単位の残差信号を算出し、4×4画素単位で直交変換を行うことができる。   Next, when the color difference format is 4: 2: 2, the encoded block is divided into four luminance signals and chrominance signals by N × N division of inter prediction, the luminance signal is 4 × 4 pixels, and the chrominance signal is 2 × 4. Consider the case of a pixel prediction block. In inter prediction, inter prediction by motion compensation is performed using common encoding information for both the luminance signal and the color difference signal. However, in motion compensation of 4: 2: 2 color difference signals with the color difference format, the luminance signal uses the value of the standard motion vector as it is for the vertical component, and the value obtained by scaling the horizontal component by half. Use. Similarly to the case where the color difference format is 4: 2: 0, orthogonal transformation can be performed in units larger than the prediction block. Therefore, even in the color difference signal, the coding block is divided into four and inter prediction is performed in units of 2 × 4 pixels. Even if it is performed, it is not always necessary to perform orthogonal transform in units of 2 × 2 pixels, and after performing inter prediction of four prediction blocks, two prediction blocks arranged in the horizontal direction are respectively combined to obtain two 4 × A residual signal in units of 4 pixels can be calculated, and orthogonal transformation can be performed in units of 4 × 4 pixels.

したがって、インター予測のN×N分割においては、色差フォーマットの種類に拘わらず輝度信号、色差信号共に水平、垂直共に均等分割して4つの予測ブロックとするものとする。   Therefore, in the N × N division of the inter prediction, it is assumed that the luminance signal and the color difference signal are equally divided both horizontally and vertically regardless of the type of the color difference format to form four prediction blocks.

次に、図1の第2の符号化ビット列生成部113で行われる符号化ブロック、及び予測ブロック単位での符号化情報の符号化処理について実施の形態の特徴であるイントラ予測モードに係わるポイントを中心に説明する。図12は図1の第2の符号化ビット列生成部113の構成を示すブロック図である。   Next, points relating to the intra prediction mode, which is a feature of the embodiment, regarding the encoding processing of the encoding block and the encoding information in units of prediction blocks performed by the second encoded bit string generation unit 113 in FIG. The explanation is centered. FIG. 12 is a block diagram showing the configuration of the second encoded bit string generation unit 113 of FIG.

図12に示すように、図1の第2の符号化ビット列生成部113は、符号化ブロック単位の符号化情報に関するシンタックス要素算出部121、イントラ輝度予測モードに関するシンタックス要素算出部122、イントラ色差予測モードに関するシンタックス要素算出部123、インター予測情報に関するシンタックス要素算出部124、イントラ予測モード符号化制御部125、エントロピー符号化部126から構成されている。第2の符号化ビット列生成部113を構成する各部においては、色差フォーマット設定部101から供給される色差フォーマット情報に応じた処理が行われるとともに、符号化ブロック単位の予測モード、分割モード(PartMode)等の符号化情報に応じた処理が行われる。   As shown in FIG. 12, the second encoded bit string generation unit 113 in FIG. 1 includes a syntax element calculation unit 121 related to encoding information in units of encoded blocks, a syntax element calculation unit 122 related to an intra luminance prediction mode, an intra It comprises a syntax element calculation unit 123 related to the color difference prediction mode, a syntax element calculation unit 124 related to inter prediction information, an intra prediction mode encoding control unit 125, and an entropy encoding unit 126. In each unit constituting the second encoded bit string generation unit 113, processing corresponding to the color difference format information supplied from the color difference format setting unit 101 is performed, and a prediction mode and a division mode (PartMode) in units of encoded blocks are performed. Etc., processing corresponding to the encoded information is performed.

符号化ブロック単位の符号化情報に関するシンタックス要素算出部121は、符号化ブロック単位の符号化情報に関するシンタックス要素の値を算出し、算出した各シンタックス要素の値をエントロピー符号化部126に供給する。符号化ブロックのイントラ予測(MODE_INTRA)、またはインター予測(MODE_INTER)を判別する予測モード(PredMode)、及び、予測ブロックの形状を判別する分割モード(PartMode)に関するシンタックス要素の値はこの符号化ブロック単位の符号化情報のシンタックス要素算出部121で算出される。   The syntax element calculation unit 121 related to the coding information for each coding block calculates the value of the syntax element related to the coding information for each coding block, and sends the calculated value of each syntax element to the entropy coding unit 126. Supply. The values of syntax elements relating to the prediction mode (PredMode) for determining intra prediction (MODE_INTRA) or inter prediction (MODE_INTER) of the coding block and the partition mode (PartMode) for determining the shape of the prediction block are the coding block. It is calculated by the syntax element calculation unit 121 of the encoded information of the unit.

イントラ輝度予測モードに関するシンタックス要素算出部122は、符号化ブロックの予測モード(PredMode)がイントラ予測(MODE_INTRA)の場合に、輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モードに関するシンタックス要素の値をそれぞれ算出し、算出した各シンタックス要素の値をエントロピー符号化部126に供給する。イントラ輝度予測モードに関するシンタックス要素は周辺のブロックのイントラ輝度予測モードから予測できるかどうかを示すフラグであるシンタックス要素prev_intra_luma_pred_flag[ x0 ][ y0 ]、予測元の予測ブロックを指し示すインデックスであるシンタックス要素mpm_idx[ x0 ][ y0 ]、及び予測ブロック単位のイントラ輝度予測モードを示すシンタックス要素rem_intra_luma_pred_mode[ x0 ][ y0 ]である。なお、x0, 及びy0は予測ブロックの位置を示す座標である。イントラ輝度予測モードに関するシンタックス要素の値の算出においては、符号化情報格納メモリ110に格納されている周辺のブロックのイントラ輝度予測モードとの相関性を利用し、周辺のブロックのイントラ輝度予測モードから予測できる場合はその値を用いることを示すフラグであるシンタックス要素prev_intra_luma_pred_flag[ x0 ][ y0 ]を1(真)に設定して、予測元の予測ブロックを指し示すインデックスであるシンタックス要素mpm_idx[ x0 ][ y0 ]に参照先を特定する値を設定し、予測できない場合には、prev_intra_luma_pred_flag[ x0 ][ y0 ]を0(偽)に設定して、符号化するイントラ輝度予測モードを示すシンタックス要素rem_intra_luma_pred_mode[ x0 ][ y0 ]にイントラ輝度予測モードを特定する値を設定する。   The syntax element calculation unit 122 related to the intra luminance prediction mode, when the prediction mode (PredMode) of the encoded block is intra prediction (MODE_INTRA), sets the value of the syntax element related to the intra luminance prediction mode of the prediction block of the luminance signal. The calculated value of each syntax element is supplied to the entropy encoding unit 126. The syntax element related to the intra luminance prediction mode is a syntax element prev_intra_luma_pred_flag [x0] [y0], which is a flag indicating whether prediction is possible from the intra luminance prediction mode of surrounding blocks, and a syntax that is an index indicating the prediction block of the prediction source An element mpm_idx [x0] [y0] and a syntax element rem_intra_luma_pred_mode [x0] [y0] indicating an intra luminance prediction mode in units of prediction blocks. Note that x0, and y0 are coordinates indicating the position of the prediction block. In the calculation of the value of the syntax element related to the intra luminance prediction mode, the correlation with the intra luminance prediction mode of the surrounding block stored in the encoded information storage memory 110 is used, and the intra luminance prediction mode of the surrounding block is used. The syntax element prev_intra_luma_pred_flag [x0] [y0], which is a flag indicating that the value is used when prediction is possible, is set to 1 (true) and the syntax element mpm_idx [ If a value that identifies the reference destination is set in x0] [y0] and cannot be predicted, prev_intra_luma_pred_flag [x0] [y0] is set to 0 (false) to indicate the intra luminance prediction mode to be encoded. A value specifying the intra luminance prediction mode is set in the element rem_intra_luma_pred_mode [x0] [y0].

なお、分割ブロックに応じて符号化ブロック内の予測ブロックのイントラ輝度予測モードの数が異なり、分割モード(PartMode)が2N×2N分割の場合、符号化ブロック毎に1セットの予測ブロックのイントラ輝度予測モードに関するシンタックス要素の値を算出し、分割モードがN×N分割の場合、符号化ブロック毎に4セットの予測ブロックのイントラ輝度予測モードに関するシンタックス要素の値を算出する。   In addition, when the number of intra luminance prediction modes of the prediction block in the coding block differs depending on the division block, and the division mode (PartMode) is 2N × 2N division, the intra luminance of one set of prediction blocks for each coding block. The value of the syntax element regarding the prediction mode is calculated. When the division mode is N × N division, the value of the syntax element regarding the intra luminance prediction mode of four sets of prediction blocks is calculated for each coding block.

イントラ色差予測モードに関するシンタックス要素算出部123は、符号化ブロックの予測モード(PredMode)がイントラ予測(MODE_INTRA)の場合に、色差信号の予測ブロックのイントラ色差予測モードに関するシンタックス要素intra_chroma_pred_mode[ x0 ][ y0 ]の値を算出し、算出したシンタックス要素intra_chroma_pred_mode[ x0 ][ y0 ]の値をエントロピー符号化部126に供給する。イントラ色差予測モードに関するシンタックス要素の値の算出においては、色差信号の予測ブロックと同じ位置の輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モードとの相関性を利用し、イントラ色差予測モードが色差信号の予測ブロックと同じ位置の輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モードから予測できる場合はイントラ輝度予測モードの値からイントラ色差予測モードの値を予測し、イントラ輝度予測モードからイントラ色差予測モードを予測できない場合に、イントラ色差予測モードに代表的なイントラ予測モードである0(水平方向)、1(水平方向)、2(平均値)、3(斜め45度)のいずれかの値を設定する仕組みを用いることにより、符号量を削減する。   The syntax element calculation unit 123 related to the intra color difference prediction mode, when the prediction mode (PredMode) of the encoded block is intra prediction (MODE_INTRA), the syntax element related to the intra color difference prediction mode of the prediction block of the color difference signal intra_chroma_pred_mode [x0] The value of [y0] is calculated, and the calculated value of the syntax element intra_chroma_pred_mode [x0] [y0] is supplied to the entropy encoding unit 126. In calculating the value of the syntax element related to the intra chrominance prediction mode, the correlation between the prediction block of the luminance signal at the same position as the prediction block of the chrominance signal and the intra luminance prediction mode of the prediction block of the chrominance signal is used. When prediction is possible from the intra luminance prediction mode of the prediction block of the luminance signal at the same position as the prediction block, the value of the intra color difference prediction mode is predicted from the value of the intra luminance prediction mode, and the intra color difference prediction mode cannot be predicted from the intra luminance prediction mode In such a case, a mechanism for setting any one of 0 (horizontal direction), 1 (horizontal direction), 2 (average value), and 3 (diagonal 45 degrees), which is a representative intra prediction mode, to the intra color difference prediction mode. By using it, the code amount is reduced.

ここで、復号側で、イントラ輝度予測モードの値とイントラ色差予測モードに関するシンタックス要素の値からイントラ色差予測モードの値を予測する方法について説明する。図14は本実施例で規定するイントラ色差予測モードに関するシンタックス要素intra_chroma_pred_mode[ x0 ][ y0 ]の値と色差信号の予測ブロックと同じ位置の予測ブロックのイントラ輝度予測モードの値からイントラ色差予測モードの値を算出する変換テーブルであり、この変換テーブルを用いて、復号側では、イントラ色差予測モードの値を算出する。
シンタックス要素intra_chroma_pred_mode[ x0 ][ y0 ]の値が0の場合、色差フォーマットに応じて、色差信号の予測ブロックと同じ位置の予測ブロックのイントラ輝度予測モードの値からイントラ色差予測モードの値が予測される。
Here, a method for predicting the value of the intra color difference prediction mode from the value of the intra luminance prediction mode and the value of the syntax element related to the intra color difference prediction mode on the decoding side will be described. FIG. 14 shows the intra color difference prediction mode based on the value of the syntax element intra_chroma_pred_mode [x0] [y0] related to the intra color difference prediction mode defined in this embodiment and the value of the intra luminance prediction mode of the prediction block at the same position as the prediction block of the color difference signal. The conversion table is used to calculate the value of the intra color difference prediction mode on the decoding side using this conversion table.
When the value of the syntax element intra_chroma_pred_mode [x0] [y0] is 0, the value of the intra color difference prediction mode is predicted from the value of the intra luminance prediction mode of the prediction block at the same position as the prediction block of the color difference signal according to the color difference format. Is done.

色差フォーマットが4:2:0または4:4:4でシンタックス要素intra_chroma_pred_mode[ x0 ][ y0 ]の値が0の場合、色差信号の予測ブロックと同じ位置の予測ブロックのイントラ輝度予測モードの値がそのまま、イントラ色差予測モードの値となる。   When the color difference format is 4: 2: 0 or 4: 4: 4 and the value of the syntax element intra_chroma_pred_mode [x0] [y0] is 0, the value of the intra luminance prediction mode of the prediction block at the same position as the prediction block of the color difference signal Is the value of the intra color difference prediction mode.

色差フォーマットが4:2:2でシンタックス要素intra_chroma_pred_mode[ x0 ][ y0 ]の値が0の場合、図15に示す変換テーブルにより、色差信号の予測ブロックと同じ位置の予測ブロックのイントラ輝度予測モードの値に応じて、イントラ色差予測モードの値を算出する。図15は本実施例で規定する色差フォーマットが4:2:2で、色差信号の予測ブロックと同じ位置の予測ブロックのイントラ輝度予測モードの値から、イントラ色差予測モードの値を予測するための変換テーブルである。   When the color difference format is 4: 2: 2 and the value of the syntax element intra_chroma_pred_mode [x0] [y0] is 0, the intra luminance prediction mode of the prediction block at the same position as the prediction block of the color difference signal is converted according to the conversion table shown in FIG. The value of the intra color difference prediction mode is calculated according to the value of. FIG. 15 is a diagram for predicting the value of the intra color difference prediction mode from the value of the intra luminance prediction mode of the prediction block at the same position as the prediction block of the color difference signal when the color difference format specified in this embodiment is 4: 2: 2. It is a conversion table.

色差フォーマットが4:2:2の場合に、イントラ輝度予測モードの値からイントラ色差予測モードの値を予測する際に、4:2:0や、4:4:4の様にそのままの値とせず、図15の変換テーブルを用いて算出する理由について説明する。色差フォーマットが4:2:2では、図3(b)に示すように輝度信号に対して色差信号が水平方向に2分の1の密度、垂直方向に同じ密度で標本化された色差フォーマットである。したがって、イントラ輝度予測モードのそれぞれの予測方向に対して、水平方向に2分の1倍にスケーリングした予測方向、またはその近傍の予測方向で色差信号のイントラ予測を行うと、色差信号の予測ブロックと同じ位置の予測ブロックの輝度信号のイントラ予測と等価、または等価に近くなる。   When the color difference format is 4: 2: 2, when the value of the intra color difference prediction mode is predicted from the value of the intra luminance prediction mode, the value is left as it is as 4: 2: 0 or 4: 4: 4. First, the reason for calculating using the conversion table of FIG. 15 will be described. When the color difference format is 4: 2: 2, as shown in FIG. 3B, the color difference signal is sampled at a density of half the horizontal direction and the same density in the vertical direction with respect to the luminance signal. is there. Therefore, when intra prediction of a color difference signal is performed in a prediction direction scaled by a factor of two in the horizontal direction with respect to each prediction direction of the intra luminance prediction mode, or a prediction direction in the vicinity thereof, a color difference signal prediction block Is equivalent to or close to equivalent to the intra prediction of the luminance signal of the prediction block at the same position.

このことを図27を参照してより詳しく説明する。図27は色差フォーマットが4:2:2の場合の輝度信号、及び色差信号のイントラ予測の予測方向の対応関係を説明する図である。図27において、×は輝度信号の画素の位置、○は色差信号の画素の位置を示す。4:2:2では、輝度信号に対して色差信号は水平方向に1/2で標本化(サンプリング)されている。図27(a)は4:2:2の輝度信号と色差信号の標本化された画素の位置を示す。符号P1はイントラ予測される画素、符号P2はイントラ予測の際に参照する画素(実際にはフィルタリングされるのでその隣の画素も参照する)である。符号2701に示す画素P1から画素P2への矢印は、輝度信号の画素P1のイントラ予測方向を示すとともに、色差信号の画素P1のイントラ予測方向を示す。   This will be described in more detail with reference to FIG. FIG. 27 is a diagram illustrating the correspondence relationship between the prediction direction of the luminance signal and the intra prediction of the color difference signal when the color difference format is 4: 2: 2. In FIG. 27, x indicates the pixel position of the luminance signal, and ◯ indicates the pixel position of the color difference signal. In 4: 2: 2, the color difference signal is sampled (sampled) in half in the horizontal direction with respect to the luminance signal. FIG. 27A shows the sampled pixel positions of the 4: 2: 2 luminance signal and the color difference signal. The code P1 is a pixel that is intra-predicted, and the code P2 is a pixel that is referred to during intra-prediction (actually, since it is filtered, the adjacent pixel is also referred to). An arrow from the pixel P1 to the pixel P2 indicated by reference numeral 2701 indicates the intra prediction direction of the pixel P1 of the luminance signal and the intra prediction direction of the pixel P1 of the color difference signal.

図27(b)は、水平方向に1/2でサンプリングされた色差信号の画素の配列を示す。ここで、色差信号のイントラ予測の際に、水平方向に1/2のスケーリングを行わなかった場合、色差信号の画素P1のイントラ予測方向は符号2702で示す矢印の方向となってしまい、色差信号の画素配列において、誤って符号P3の画素を参照することになってしまう。しかし、正しい参照先は符号P2の画素である。そこで、輝度信号のイントラ予測方向を水平方向に1/2倍のスケーリングを行い、色差信号のイントラ予測方向とすることで、符号2703に示すように、色差信号の配列における正しいイントラ予測方向を算出し、そのイントラ予測方向上の正しい参照先である上側に隣接している画素(実際にはフィルタリングされるのでその隣の画素も参照する)を取得する。   FIG. 27B shows an array of pixels of the color difference signal sampled by 1/2 in the horizontal direction. Here, in the case of performing the intra prediction of the color difference signal, if the half scaling is not performed in the horizontal direction, the intra prediction direction of the pixel P1 of the color difference signal becomes the arrow direction indicated by reference numeral 2702, and the color difference signal In this pixel arrangement, the pixel P3 is erroneously referred to. However, the correct reference destination is the pixel P2. Therefore, the intra prediction direction of the luminance signal is scaled by a factor of 1/2 in the horizontal direction to obtain the intra prediction direction of the color difference signal, thereby calculating the correct intra prediction direction in the arrangement of the color difference signals as indicated by reference numeral 2703. Then, the pixel adjacent to the upper side, which is the correct reference destination in the intra prediction direction (actually, since it is filtered, the adjacent pixel is also referred to) is acquired.

図27(a)、(b)では予測ブロックの上側に隣接する画素を参照している場合を説明したが、左側に隣接する画素を参照している場合でも同様である。左側に隣接する画素の場合は、輝度信号のイントラ予測方向を垂直方向に2倍にスケーリングする(これは垂直方向に1/2倍にスケーリングすることとイントラ予測の方向を求める意味では等価である)ことで、色差信号の配列における正しいイントラ予測方向を算出し、そのイントラ予測方向上の正しい参照先である左側に隣接している画素(一部上側に隣接している画素も含む)を取得する。   In FIGS. 27A and 27B, the case where the pixel adjacent to the upper side of the prediction block is referred to has been described, but the same applies to the case where the pixel adjacent to the left side is referred to. In the case of the pixel adjacent to the left side, the intra prediction direction of the luminance signal is scaled twice in the vertical direction (this is equivalent in terms of obtaining the intra prediction direction by scaling to 1/2 times in the vertical direction). ) To calculate the correct intra prediction direction in the chrominance signal array, and obtain the pixels adjacent to the left side (including pixels adjacent to the upper part), which is the correct reference destination in the intra prediction direction. To do.

したがって、図15の変換テーブルでは、図8の点線の矢印に示すように、参照先が水平方向(水平軸上)に並んでいるイントラ輝度予測モードの値が3、18、10、19、4,20、11、21、0、22、12,23,5,24、13、25、6のとき、それらの値を水平方向に2分の1倍にスケーリングすることにより算出した予測方向に最も近い予測方向のイントラ色差予測モードの値を選択し、イントラ色差予測モードの値をそれぞれ、19、4、20、20、11、11、21、0、0、0、22、12、12、23、23、5、24とする。また、イントラ予測の予測方向を水平方向に2分の1倍にスケーリングすることは、垂直方向に2倍にスケーリングすることと等価である。したがって、イントラ輝度予測モードのそれぞれの予測方向に対して、垂直方向に2倍にスケーリングした予測方向、またはその近傍の予測方向で色差信号のイントラ予測を行うと、色差信号の予測ブロックと同じ位置の予測ブロックの輝度信号のイントラ予測と等価、または等価に近くなる。したがって、図15の変換テーブルでは、図8に示すように、参照先が垂直方向(垂直軸上)に並んでいるイントラ輝度予測モードの値が26、14,27、7、28、15、29、1、30、16、31、8、32、17、33、9のとき、垂直方向に2倍にスケーリングすることにより算出した予測方向に最も近い予測方向のイントラ色差予測モードの値を選択し、イントラ色差予測モードの値を10、18、3、26、27、28、15、1、16、31、32、33、9、9、9、9とする。   Therefore, in the conversion table of FIG. 15, as indicated by the dotted arrows in FIG. 8, the values of the intra luminance prediction modes in which the reference destinations are arranged in the horizontal direction (on the horizontal axis) are 3, 18, 10, 19, 4 , 20,11,21,0,22,12,23,5,24,13,25,6 in the prediction direction calculated by scaling those values by half in the horizontal direction. The value of the intra color difference prediction mode in the near prediction direction is selected, and the values of the intra color difference prediction mode are set to 19, 4, 20, 20, 11, 11, 21, 0, 0, 0, 22, 12, 12, 23, respectively. , 23, 5 and 24. Scaling the prediction direction of intra prediction by a factor of two in the horizontal direction is equivalent to scaling by a factor of two in the vertical direction. Therefore, when intra prediction of a color difference signal is performed in a prediction direction scaled twice in the vertical direction with respect to each prediction direction of the intra luminance prediction mode or a prediction direction in the vicinity thereof, the same position as the prediction block of the color difference signal It is equivalent to or close to the intra prediction of the luminance signal of the prediction block. Therefore, in the conversion table of FIG. 15, as shown in FIG. 8, the values of the intra luminance prediction modes in which the reference destinations are arranged in the vertical direction (on the vertical axis) are 26, 14, 27, 7, 28, 15, 29. When 1, 30, 16, 31, 8, 32, 17, 33, 9 is selected, the value of the intra color difference prediction mode in the prediction direction closest to the prediction direction calculated by scaling twice in the vertical direction is selected. The intra-color difference prediction mode values are 10, 18, 3, 26, 27, 28, 15, 1, 16, 31, 32, 33, 9, 9, 9, 9.

一方、色差フォーマットが4:2:0または4:4:4の場合は、イントラ輝度予測モードの値からイントラ色差予測モードの値を予測する際に、輝度信号のイントラ予測方向と色差信号のイントラ予測方向が一致するので、イントラ輝度予測モードの値をイントラ色差予測モードの値に変換する必要はない。このことを図28を参照して説明する。図28は色差フォーマットが4:2:0の場合の輝度信号、及び色差信号のイントラ予測の予測方向の対応関係を説明する図である。図28(a)は、色差フォーマットが4:2:0の場合の輝度信号と色差信号の配置を示すものであり、色差信号は輝度信号に対して水平、垂直ともに1/2で標本化(サンプリング)されている。符号2704に示す画素P4から画素P5への矢印は、輝度信号の画素P4のイントラ予測方向を示す。符号2705に示す画素P1から画素P2への矢印は、色差信号の画素P1のイントラ予測方向を示す。符号2704に示す画素P4から画素P5への矢印と符号2705に示す画素P1から画素P2への矢印は同じ方向を向いており、イントラ予測方向は同一である。この場合、図28(b)に示す色差信号の配列においても、輝度信号のイントラ予測方向はそのまま、符号2706に示すように、色差信号のイントラ予測方向であり、色差信号の画素P1の参照先の画素P2を正しく参照することができる。   On the other hand, when the color difference format is 4: 2: 0 or 4: 4: 4, when predicting the value of the intra color difference prediction mode from the value of the intra luminance prediction mode, the intra prediction direction of the luminance signal and the intra of the color difference signal are calculated. Since the prediction directions match, it is not necessary to convert the value of the intra luminance prediction mode to the value of the intra color difference prediction mode. This will be described with reference to FIG. FIG. 28 is a diagram for explaining the correspondence relationship between the prediction direction of the luminance signal and the intra prediction of the color difference signal when the color difference format is 4: 2: 0. FIG. 28A shows the arrangement of the luminance signal and the color difference signal when the color difference format is 4: 2: 0, and the color difference signal is sampled at 1/2 both horizontally and vertically with respect to the luminance signal ( Sampling). An arrow indicated by reference numeral 2704 from the pixel P4 to the pixel P5 indicates the intra prediction direction of the pixel P4 of the luminance signal. An arrow indicated by reference numeral 2705 from the pixel P1 to the pixel P2 indicates the intra prediction direction of the pixel P1 of the color difference signal. The arrow from pixel P4 to pixel P5 indicated by reference numeral 2704 and the arrow from pixel P1 to pixel P2 indicated by reference numeral 2705 are directed in the same direction, and the intra prediction direction is the same. In this case, also in the color difference signal array shown in FIG. 28B, the intra prediction direction of the luminance signal is the same as the intra prediction direction of the color difference signal as indicated by reference numeral 2706, and the reference destination of the pixel P1 of the color difference signal Can be correctly referred to.

なお、イントラ予測部103でも以上の点を考慮して、イントラ色差予測モードの値を予測する場合、色差フォーマットに応じて、色差信号の予測ブロックと同じ位置の予測ブロックのイントラ輝度予測モードの値からイントラ色差予測モードの値を予測する。すなわち、色差フォーマットが4:2:0または4:4:4でイントラ色差予測モードの値を予測する場合、色差信号の予測ブロックと同じ位置の予測ブロックのイントラ輝度予測モードの値をそのまま、イントラ色差予測モードの値とする。色差フォーマットが4:2:2でイントラ色差予測モードの値を予測する場合、図15に示す変換テーブルにより、色差信号の予測ブロックと同じ位置の予測ブロックのイントラ輝度予測モードの値に応じて、イントラ色差予測モードの値を算出する。   When the intra prediction unit 103 also predicts the value of the intra color difference prediction mode in consideration of the above points, the value of the intra luminance prediction mode of the prediction block at the same position as the prediction block of the color difference signal according to the color difference format. To predict the value of the intra color difference prediction mode. That is, when the color difference format is 4: 2: 0 or 4: 4: 4 and the value of the intra color difference prediction mode is predicted, the intra luminance prediction mode value of the prediction block at the same position as the prediction block of the color difference signal is used as it is. The color difference prediction mode value is used. When the color difference format is 4: 2: 2 and the value of the intra color difference prediction mode is predicted, according to the value of the intra luminance prediction mode of the prediction block at the same position as the prediction block of the color difference signal, according to the conversion table illustrated in FIG. The value of the intra color difference prediction mode is calculated.

シンタックス要素intra_chroma_pred_mode[ x0 ][ y0 ]の値が1から4の場合、図14の変換テーブルを用いて、復号側では、シンタックス要素intra_chroma_pred_mode[ x0 ][ y0 ]の値と色差信号の予測ブロックと同じ位置の予測ブロックのイントラ輝度予測モードの値との組み合わせで、イントラ色差予測モードの値を算出する。   When the value of the syntax element intra_chroma_pred_mode [x0] [y0] is 1 to 4, the decoding side uses the conversion table in FIG. 14 to predict the value of the syntax element intra_chroma_pred_mode [x0] [y0] and the color difference signal prediction block The value of the intra color difference prediction mode is calculated in combination with the value of the intra luminance prediction mode of the prediction block at the same position.

シンタックス要素intra_chroma_pred_mode[ x0 ][ y0 ]の値が1の場合、色差信号の予測ブロックと同じ位置の予測ブロックのイントラ輝度予測モードの値に応じて、イントラ色差予測モードの値は0または1の値をとる。   When the value of the syntax element intra_chroma_pred_mode [x0] [y0] is 1, the value of the intra color difference prediction mode is 0 or 1 depending on the value of the intra luminance prediction mode of the prediction block at the same position as the prediction block of the color difference signal. Takes a value.

シンタックス要素intra_chroma_pred_mode[ x0 ][ y0 ]の値が2の場合、色差信号の予測ブロックと同じ位置の予測ブロックのイントラ輝度予測モードの値に応じて、イントラ色差予測モードの値は1または2の値をとる。   When the value of the syntax element intra_chroma_pred_mode [x0] [y0] is 2, the value of the intra color difference prediction mode is 1 or 2 depending on the value of the intra luminance prediction mode of the prediction block at the same position as the prediction block of the color difference signal. Takes a value.

シンタックス要素intra_chroma_pred_mode[ x0 ][ y0 ]の値が3の場合、色差信号の予測ブロックと同じ位置の予測ブロックのイントラ輝度予測モードの値に応じて、イントラ色差予測モードの値は2または3の値をとる。   When the value of the syntax element intra_chroma_pred_mode [x0] [y0] is 3, the value of the intra color difference prediction mode is 2 or 3, depending on the value of the intra luminance prediction mode of the prediction block at the same position as the prediction block of the color difference signal. Takes a value.

シンタックス要素intra_chroma_pred_mode[ x0 ][ y0 ]の値が4の場合、イントラ色差予測モードの値は3の値をとる。   When the value of the syntax element intra_chroma_pred_mode [x0] [y0] is 4, the value of the intra color difference prediction mode takes a value of 3.

図16はイントラ色差予測モードの値と色差信号の予測ブロックと同じ位置の輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モードの値からイントラ色差予測モードに関するシンタックス要素intra_chroma_pred_mode[ x0 ][ y0 ]の値を算出する変換テーブルであり、図16の変換テーブルは図14の変換テーブルに対応している。この図16に示す変換テーブルを用いて、符号化側では、シンタックス要素intra_chroma_pred_mode[ x0 ][ y0 ]の値を算出する。   FIG. 16 shows the value of the syntax element intra_chroma_pred_mode [x0] [y0] regarding the intra color difference prediction mode from the value of the intra color difference prediction mode and the value of the intra luminance prediction mode of the prediction block of the luminance signal at the same position as the prediction block of the color difference signal. This is a conversion table to be calculated. The conversion table in FIG. 16 corresponds to the conversion table in FIG. Using the conversion table shown in FIG. 16, the encoding side calculates the value of the syntax element intra_chroma_pred_mode [x0] [y0].

イントラ色差予測モードの値が0の場合、色差信号の予測ブロックと同じ位置の予測ブロックのイントラ輝度予測モードの値に応じて、シンタックス要素intra_chroma_pred_mode[ x0 ][ y0 ]の値は0または1の値をとる。   When the value of the intra color difference prediction mode is 0, the value of the syntax element intra_chroma_pred_mode [x0] [y0] is 0 or 1 depending on the value of the intra luminance prediction mode of the prediction block at the same position as the prediction block of the color difference signal. Takes a value.

イントラ色差予測モードの値が1の場合、色差信号の予測ブロックと同じ位置の予測ブロックのイントラ輝度予測モードの値に応じて、シンタックス要素intra_chroma_pred_mode[ x0 ][ y0 ]の値は0、1または2の値をとる。   When the value of the intra chrominance prediction mode is 1, the value of the syntax element intra_chroma_pred_mode [x0] [y0] is 0, 1 or according to the value of the intra luminance prediction mode of the prediction block at the same position as the prediction block of the chrominance signal. Takes a value of 2.

イントラ色差予測モードの値が2の場合、色差信号の予測ブロックと同じ位置の予測ブロックのイントラ輝度予測モードの値に応じて、シンタックス要素intra_chroma_pred_mode[ x0 ][ y0 ]の値は0、2または3の値をとる。   When the value of the intra color difference prediction mode is 2, the value of the syntax element intra_chroma_pred_mode [x0] [y0] is 0, 2 or according to the value of the intra luminance prediction mode of the prediction block at the same position as the prediction block of the color difference signal A value of 3 is taken.

イントラ色差予測モードの値が3の場合、色差信号の予測ブロックと同じ位置の予測ブロックのイントラ輝度予測モードの値に応じて、シンタックス要素intra_chroma_pred_mode[ x0 ][ y0 ]の値は0、3または4の値をとる。   When the value of the intra chrominance prediction mode is 3, the value of the syntax element intra_chroma_pred_mode [x0] [y0] is 0, 3 or according to the value of the intra luminance prediction mode of the prediction block at the same position as the prediction block of the chrominance signal. A value of 4 is taken.

イントラ色差予測モードの値が4から33までの場合、イントラ色差予測モードが同じ位置の予測ブロックのイントラ輝度予測モードの値から予測されることを示し、シンタックス要素intra_chroma_pred_mode[ x0 ][ y0 ]の値は0の値をとる。ただし、色差フォーマットが4:2:2でイントラ色差予測モードの値を予測する場合、イントラ予測部103では、図15に示す変換テーブルにより、色差信号の予測ブロックと同じ位置の予測ブロックのイントラ輝度予測モードの値に応じて、イントラ色差予測モードの値を算出しているので、イントラ色差予測モードの値は4、5、9、10、11、12、15、16、18、19、20、21、22、23、24、26、27、28、31、32、33のいずれかの値だけをとり得る。   When the value of the intra color difference prediction mode is from 4 to 33, this indicates that the intra color difference prediction mode is predicted from the value of the intra luminance prediction mode of the prediction block at the same position, and the syntax element intra_chroma_pred_mode [x0] [y0] The value is 0. However, when the color difference format is 4: 2: 2 and the value of the intra color difference prediction mode is predicted, the intra prediction unit 103 uses the conversion table shown in FIG. 15 to determine the intra luminance of the prediction block at the same position as the prediction block of the color difference signal. Since the value of the intra color difference prediction mode is calculated according to the value of the prediction mode, the values of the intra color difference prediction mode are 4, 5, 9, 10, 11, 12, 15, 16, 18, 19, 20, Only one of the values 21, 22, 23, 24, 26, 27, 28, 31, 32, and 33 can be taken.

なお、色差信号の予測ブロックと同じ位置の輝度信号の予測ブロックを特定する際には、それぞれの予測ブロックを特定する分割インデックスPartIdxを参照することにより特定してもよいし、それぞれの予測ブロックの位置を示す座標を参照することにより特定してもよい。   When specifying the prediction block of the luminance signal at the same position as the prediction block of the color difference signal, it may be specified by referring to the division index PartIdx that specifies each prediction block, You may specify by referring the coordinate which shows a position.

なお、色差フォーマット設定部101から供給される分割モードと色差フォーマットの組み合わせ応じて符号化ブロック内の予測ブロックのイントラ色差予測モードの数が異なる。分割モードが2N×2N分割の場合、色差フォーマットの種類にかかわらず、符号化ブロック毎に1個の予測ブロックのイントラ色差予測モードに関するシンタックス要素の値を算出する。   Note that the number of intra color difference prediction modes of the prediction block in the coding block differs depending on the combination of the division mode and the color difference format supplied from the color difference format setting unit 101. When the division mode is 2N × 2N division, the value of the syntax element related to the intra color difference prediction mode of one prediction block is calculated for each coding block regardless of the type of the color difference format.

分割モードがN×N分割で色差フォーマットが4:2:0の場合、符号化ブロック毎に1個の予測ブロックのイントラ輝度予測モードに関するシンタックス要素の値を算出する。分割モードがN×N分割で色差フォーマットが4:2:2の場合、符号化ブロック毎に2個の予測ブロックのイントラ輝度予測モードに関するシンタックス要素の値を算出する。分割モードがN×N分割で色差フォーマットが4:4:4の場合、符号化ブロック毎に4個の予測ブロックのイントラ輝度予測モードに関するシンタックス要素の値を算出する。   When the division mode is N × N division and the color difference format is 4: 2: 0, the value of the syntax element related to the intra luminance prediction mode of one prediction block is calculated for each coding block. When the division mode is N × N division and the color difference format is 4: 2: 2, the value of the syntax element related to the intra luminance prediction mode of two prediction blocks is calculated for each coding block. When the division mode is N × N division and the color difference format is 4: 4: 4, the value of the syntax element regarding the intra luminance prediction mode of four prediction blocks is calculated for each coding block.

インター予測情報のシンタックス要素算出部124は、符号化ブロックの予測モード(PredMode)がインター予測(MODE_INTER)の場合に、予測ブロック単位のインター予測情報に関するシンタックス要素の値を算出し、算出した各シンタックス要素の値をエントロピー符号化部126に供給する。予測ブロック単位のインター予測情報には、インター予測モード(L0予測、L1予測、両予測)、複数の参照画像を特定するインデックス、動きベクトル等の情報が含まれる。   When the prediction mode (PredMode) of the coding block is inter prediction (MODE_INTER), the syntax element calculation unit 124 of the inter prediction information calculates and calculates the value of the syntax element related to the inter prediction information in units of prediction blocks. The value of each syntax element is supplied to the entropy encoding unit 126. The inter prediction information in units of prediction blocks includes information such as an inter prediction mode (L0 prediction, L1 prediction, bi-prediction), an index for specifying a plurality of reference images, and a motion vector.

エントロピー符号化部126は、
符号化ブロック単位の符号化情報に関するシンタックス要素算出部121から供給される符号化ブロック単位の符号化情報に関するシンタックス要素の値、
イントラ輝度予測モードに関するシンタックス要素算出部122から供給される輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モードに関するシンタックス要素の値、
イントラ色差予測モードに関するシンタックス要素算出部123から供給される色差信号の予測ブロックのイントラ色差予測モードに関するシンタックス要素の値、及び
インター予測情報のシンタックス要素算出部124から供給される予測ブロック単位のインター予測情報に関するシンタックス要素の値を既定のシンタックス規則に従ってエントロピー符号化する。その際、イントラ予測モード符号化制御部125は分割モードと色差フォーマットに応じて、イントラ輝度予測モードとイントラ色差予測モードのエントロピー符号化の順序を制御し、エントロピー符号化部126はそのイントラ予測モード符号化制御部125で指示された順序で、イントラ輝度予測モードとイントラ色差予測モードのエントロピー符号化処理を行う。
The entropy encoding unit 126
A value of a syntax element related to encoding information in units of encoding blocks supplied from the syntax element calculation unit 121 related to encoding information in units of encoding blocks;
A value of a syntax element related to the intra luminance prediction mode of the prediction block of the luminance signal supplied from the syntax element calculation unit 122 related to the intra luminance prediction mode;
Prediction block unit supplied from the syntax element calculation unit 124 of the inter prediction information and the value of the syntax element related to the intra color difference prediction mode of the prediction block of the color difference signal supplied from the syntax element calculation unit 123 related to the intra color difference prediction mode The value of the syntax element related to the inter prediction information is entropy-encoded according to a predetermined syntax rule. At this time, the intra prediction mode encoding control unit 125 controls the order of the entropy encoding of the intra luminance prediction mode and the intra color difference prediction mode according to the division mode and the color difference format, and the entropy encoding unit 126 performs the intra prediction mode. Entropy encoding processing of the intra luminance prediction mode and the intra color difference prediction mode is performed in the order instructed by the encoding control unit 125.

イントラ予測モード符号化制御部125で制御されるエントロピー符号化部126でのN×N分割の際のイントラ輝度予測モードとイントラ色差予測モードのエントロピー符号化の順序について説明する。図17は実施の形態によるN×N分割の際のイントラ輝度予測モード、及びイントラ色差予測モードに関するシンタックス要素のエントロピー符号化または復号順序を示す図である。図17(a)、図17(b)、図17(c)は色差フォーマットがそれぞれ4:2:0、4:2:2、4:4:4の場合のエントロピー符号化及び復号順序を示す。また、L0、L1、L2、L3は輝度信号の分割インデックスPartIdxがそれぞれ0、1、2、3のイントラ輝度予測モードに関するシンタックス要素であることを示し、C0、C1、C2、C3は色差信号の分割インデックスPartIdxがそれぞれ0、1、2、3の予測ブロックのイントラ色差予測モードに関するシンタックス要素であることを示している。   The order of entropy encoding in the intra luminance prediction mode and the intra color difference prediction mode in the N × N division in the entropy encoding unit 126 controlled by the intra prediction mode encoding control unit 125 will be described. FIG. 17 is a diagram illustrating entropy encoding or decoding order of syntax elements related to the intra luminance prediction mode and the intra color difference prediction mode in the case of N × N division according to the embodiment. FIGS. 17 (a), 17 (b), and 17 (c) show entropy encoding and decoding orders when the color difference format is 4: 2: 0, 4: 2: 2, and 4: 4: 4, respectively. . L0, L1, L2, and L3 indicate that the luminance signal division index PartIdx is a syntax element related to the intra luminance prediction modes 0, 1, 2, and 3, respectively, and C0, C1, C2, and C3 indicate color difference signals. This indicates that the division index PartIdx is a syntax element related to the intra color difference prediction modes of prediction blocks 0, 1, 2, and 3, respectively.

色差フォーマットが4:2:0の場合、L0、L1、L2、L3が符号化された後に、C0が符号化される。(C1、C2、C3は存在せず、符号化されない。)   When the color difference format is 4: 2: 0, C0 is encoded after L0, L1, L2, and L3 are encoded. (C1, C2, and C3 do not exist and are not encoded.)

色差フォーマットが4:2:2の場合、L0、L1、L2、L3が符号化され、続いて、C0、C2が符号化される。(C1、C3は存在せず、符号化されない。)   When the color difference format is 4: 2: 2, L0, L1, L2, and L3 are encoded, and then C0 and C2 are encoded. (C1 and C3 do not exist and are not encoded.)

色差フォーマットが4:4:4の場合、L0、L1、L2、L3が符号化され、続いて、C0、C1、C2、C3の順序で符号化される。   When the color difference format is 4: 4: 4, L0, L1, L2, and L3 are encoded, and subsequently encoded in the order of C0, C1, C2, and C3.

すなわち、同じ符号化ブロックに含まれるインター輝度予測モードが連続して符号化された後に、イントラ色差予測モードが連続して符号化される。   That is, after the inter luminance prediction modes included in the same encoded block are continuously encoded, the intra color difference prediction modes are continuously encoded.

次に、図2の第2の符号化ビット列復号部203で行われる符号化ブロック、及び予測ブロック単位での符号化情報の復号処理について実施の形態の特徴であるイントラ予測モードに係わるポイントを中心に説明する。図13は図2の第2の符号化ビット列復号部203の構成を示すブロック図である。   Next, with respect to the decoding process of the encoded information in the encoded block and the prediction block unit performed by the second encoded bit string decoding unit 203 in FIG. Explained. FIG. 13 is a block diagram showing a configuration of the second encoded bit string decoding unit 203 of FIG.

図13に示すように、図2の第2の符号化ビット列復号部203は、イントラ予測モード復号制御部221、エントロピー復号部222、符号化ブロック単位の符号化情報算出部223、イントラ輝度予測モード算出部224、イントラ色差予測モード算出部225、インター予測情報算出部226から構成されている。第2の符号化ビット列復号部203を構成する各部においては、色差フォーマット管理部205から供給される色差フォーマット情報に応じた処理が行われるとともに、符号化ブロック単位の予測モード、分割モード等の符号化情報に応じた処理が行われる。   As illustrated in FIG. 13, the second coded bit string decoding unit 203 in FIG. 2 includes an intra prediction mode decoding control unit 221, an entropy decoding unit 222, a coding information calculation unit 223 for each coding block, an intra luminance prediction mode. The calculation unit 224 includes an intra color difference prediction mode calculation unit 225 and an inter prediction information calculation unit 226. In each unit constituting the second encoded bit string decoding unit 203, processing corresponding to the color difference format information supplied from the color difference format management unit 205 is performed, and encoding such as a prediction mode and a division mode in units of encoded blocks is performed. Processing according to the conversion information is performed.

エントロピー復号部222は、符号化ビット列分離部から供給される符号化ブロック、及び予測ブロック単位の符号化情報を含む符号化ビット列を既定のシンタックス規則に従ってエントロピー復号して、符号化ブロック単位の符号化情報に関するシンタックス要素の値、輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モードに関するシンタックス要素の値、色差信号の予測ブロックのイントラ色差予測モードに関するシンタックス要素の値、及び予測ブロック単位のインター予測情報に関するシンタックス要素の値を得る。その際、イントラ予測モード復号制御部221は分割モードと色差フォーマットに応じて、イントラ輝度予測モードとイントラ色差予測モードのエントロピー復号の順序を制御し、エントロピー復号部222はそのイントラ予測モード復号制御部221で指示された順序で、イントラ輝度予測モードとイントラ色差予測モードのエントロピー復号処理を行う。イントラ予測モード復号制御部221は符号化側のイントラ予測モード符号化制御部125に対応する制御部であり、分割モードと色差フォーマットに応じてイントラ予測モード符号化制御部125で設定するイントラ予測モードの符号化順序と同じイントラ予測モードの復号順序を設定し、エントロピー復号部222のイントラ予測モードの復号順序を制御する。エントロピー復号部222は符号化側のエントロピー符号化部126に対応する復号部であり、エントロピー符号化部126で用いたシンタックス規則と同一の規則でエントロピー復号処理を行う。即ち、図17に示す符号化順序と同一の順序でイントラ予測モードの復号処理を行う。すなわち、同じ符号化ブロックに属するインター輝度予測モードが連続して復号された後に、イントラ色差予測モードが連続して復号される。   The entropy decoding unit 222 performs entropy decoding on the encoded block including the encoded block supplied from the encoded bit sequence separation unit and the encoded information in units of prediction blocks according to a predetermined syntax rule, and Value of the syntax element regarding the encoding information, the value of the syntax element regarding the intra luminance prediction mode of the prediction block of the luminance signal, the value of the syntax element regarding the intra color difference prediction mode of the prediction block of the chrominance signal, and inter prediction of the prediction block unit Get the value of a syntax element for information. At that time, the intra prediction mode decoding control unit 221 controls the order of the entropy decoding of the intra luminance prediction mode and the intra color difference prediction mode according to the division mode and the color difference format, and the entropy decoding unit 222 controls the intra prediction mode decoding control unit. The entropy decoding process of the intra luminance prediction mode and the intra color difference prediction mode is performed in the order instructed in 221. The intra prediction mode decoding control unit 221 is a control unit corresponding to the intra prediction mode coding control unit 125 on the coding side, and is set by the intra prediction mode coding control unit 125 according to the division mode and the color difference format. The decoding order of the intra prediction mode that is the same as the encoding order of is set, and the decoding order of the intra prediction mode of the entropy decoding unit 222 is controlled. The entropy decoding unit 222 is a decoding unit corresponding to the encoding-side entropy encoding unit 126, and performs entropy decoding processing according to the same rules as the syntax rules used in the entropy encoding unit 126. That is, the intra prediction mode decoding process is performed in the same order as the encoding order shown in FIG. That is, after the inter luminance prediction modes belonging to the same coding block are successively decoded, the intra color difference prediction modes are successively decoded.

復号されて得た符号化ブロック単位の符号化情報に関するシンタックス要素の値は符号化ブロック単位の符号化情報算出部223に供給され、輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モードに関するシンタックス要素の値はイントラ輝度予測モード算出部224に供給され、色差信号の予測ブロックのイントラ色差予測モードに関するシンタックス要素の値はイントラ色差予測モード算出部225に供給され、予測ブロック単位のインター予測情報に関するシンタックス要素の値はインター予測情報算出部226に供給される。   The value of the syntax element relating to the coding information in units of coding blocks obtained by decoding is supplied to the coding information calculation unit 223 in units of coding blocks, and the syntax elements relating to the intra luminance prediction mode of the prediction block of the luminance signal The value is supplied to the intra luminance prediction mode calculation unit 224, and the value of the syntax element related to the intra color difference prediction mode of the prediction block of the color difference signal is supplied to the intra color difference prediction mode calculation unit 225, and the value related to the inter prediction information for each prediction block. The value of the tax element is supplied to the inter prediction information calculation unit 226.

符号化ブロック単位の符号化情報算出部223は、供給される符号化ブロック単位の符号化情報に関するシンタックス要素の値から符号化ブロック単位の符号化情報を算出し、スイッチ212を介してイントラ予測部206またはインター予測部207に供給する。   The coding information calculation unit 223 for each coding block calculates coding information for each coding block from the value of the syntax element related to the supplied coding information for each coding block, and performs intra prediction via the switch 212. To the unit 206 or the inter prediction unit 207.

符号化ブロック単位の符号化情報算出部223は符号化側の符号化ブロック単位の符号化情報に関するシンタックス要素算出部121に対応する符号化情報算出部であり、同一のセマンティクス規則に従って算出する。符号化ブロックのイントラ予測(MODE_INTRA)、またはインター予測(MODE_INTER)を判別する予測モード(PredMode)、及び、予測ブロックの形状を判別する分割モード(PartMode)に関する値はこの符号化ブロック単位の符号化情報算出部223で算出される。   The coding information calculation unit 223 for each coding block is a coding information calculation unit corresponding to the syntax element calculation unit 121 related to coding information for each coding block on the coding side, and calculates according to the same semantic rule. The values related to the prediction mode (PredMode) for determining intra prediction (MODE_INTRA) or inter prediction (MODE_INTER) of the coding block and the partition mode (PartMode) for determining the shape of the prediction block are coded in units of this coding block. Calculated by the information calculation unit 223.

イントラ輝度予測モード算出部224は、符号化ブロック単位の符号化情報算出部223で算出された符号化ブロックの予測モード(PredMode)がイントラ予測(MODE_INTRA)の場合に、供給される輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モードに関するシンタックス要素の値から輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モードを算出し、イントラ色差予測モード算出部225に供給するとともに、スイッチ212を介してイントラ予測部206に供給する。イントラ輝度予測モード算出部224は符号化側のイントラ輝度予測モードに関するシンタックス要素算出部122に対応する符号化情報算出部であり、同一のセマンティクス規則に従って算出する。イントラ輝度予測モードに関するシンタックス要素は周辺のブロックのイントラ輝度予測モードから予測できるかどうかを示すフラグであるシンタックス要素prev_intra_luma_pred_flag[ x0 ][ y0 ]、予測元の予測ブロックを指し示すインデックスであるシンタックス要素mpm_idx[ x0 ][ y0 ]、及び予測ブロック単位のイントラ輝度予測モードを示すシンタックス要素rem_intra_luma_pred_mode[ x0 ][ y0 ]である。イントラ輝度予測モードの算出においては、符号化情報格納メモリ210に格納されている周辺のブロックのイントラ輝度予測モードとの相関性を利用し、周辺のブロックのイントラ輝度予測モードから予測できる場合はその値を用いることを示すフラグであるシンタックス要素prev_intra_luma_pred_flag[ x0 ][ y0 ]が1(真)になっており、予測元の予測ブロックを指し示すインデックスであるシンタックス要素mpm_idx[ x0 ][ y0 ]で指し示されている周辺の予測ブロックのイントラ輝度予測モードを当該予測モードのイントラ輝度予測モードとする。シンタックス要素prev_intra_luma_pred_flag[ x0 ][ y0 ]が0(偽)の場合は、周辺の予測ブロックからイントラ輝度予測モードを予測するのではなく、復号されたイントラ輝度予測モードを示すシンタックス要素rem_intra_luma_pred_mode[ x0 ][ y0 ]の値からイントラ輝度予測モードを算出する。   The intra luminance prediction mode calculation unit 224 predicts a luminance signal to be supplied when the prediction mode (PredMode) of the coding block calculated by the coding information calculation unit 223 for each coding block is intra prediction (MODE_INTRA). The intra luminance prediction mode of the prediction block of the luminance signal is calculated from the value of the syntax element relating to the intra luminance prediction mode of the block, and is supplied to the intra color difference prediction mode calculation unit 225 and also supplied to the intra prediction unit 206 via the switch 212. To do. The intra luminance prediction mode calculation unit 224 is an encoding information calculation unit corresponding to the syntax element calculation unit 122 regarding the intra luminance prediction mode on the encoding side, and calculates according to the same semantic rule. The syntax element related to the intra luminance prediction mode is a syntax element prev_intra_luma_pred_flag [x0] [y0], which is a flag indicating whether prediction is possible from the intra luminance prediction mode of surrounding blocks, and a syntax that is an index indicating the prediction block of the prediction source An element mpm_idx [x0] [y0] and a syntax element rem_intra_luma_pred_mode [x0] [y0] indicating an intra luminance prediction mode in units of prediction blocks. In the calculation of the intra luminance prediction mode, the correlation with the intra luminance prediction mode of the surrounding block stored in the encoded information storage memory 210 is used, and if the prediction can be made from the intra luminance prediction mode of the surrounding block, The syntax element prev_intra_luma_pred_flag [x0] [y0], which is a flag indicating that a value is used, is 1 (true), and the syntax element mpm_idx [x0] [y0] is an index indicating the prediction block of the prediction source The intra luminance prediction mode of the indicated prediction block in the vicinity is set as the intra luminance prediction mode of the prediction mode. When the syntax element prev_intra_luma_pred_flag [x0] [y0] is 0 (false), the syntax element rem_intra_luma_pred_mode [x0 indicating the decoded intra luminance prediction mode is used instead of predicting the intra luminance prediction mode from the surrounding prediction blocks. ] Intra luminance prediction mode is calculated from the value of [y0].

なお、分割モードに応じて符号化ブロック内の予測ブロックのイントラ輝度予測モードの数が異なり、分割モードが2N×2N分割の場合、符号化ブロック毎に1セットの予測ブロックのイントラ輝度予測モードの値を算出し、分割モードがN×N分割の場合、符号化ブロック毎に4セットの予測ブロックのイントラ輝度予測モードの値を算出する。   In addition, when the number of intra luminance prediction modes of the prediction block in the coding block differs according to the division mode, and the division mode is 2N × 2N division, the intra luminance prediction mode of one set of prediction blocks for each coding block. When the division mode is N × N division, the value of the intra luminance prediction mode of four sets of prediction blocks is calculated for each coding block.

イントラ色差予測モード算出部225は、符号化ブロック単位の符号化情報算出部223で算出された符号化ブロックの予測モード(PredMode)がイントラ予測(MODE_INTRA)の場合に、供給される色差信号の予測ブロックのイントラ色差予測モードに関するシンタックス要素intra_chroma_pred_mode[ x0 ][ y0 ]の値とイントラ輝度予測モード算出部から供給されるイントラ輝度予測モードの値からイントラ色差予測モードの値を算出し、スイッチ212を介してイントラ予測部206に供給する。イントラ色差予測モード算出部225は符号化側のイントラ色差予測モードに関するシンタックス要素算出部123に対応する符号化情報算出部であり、同一のセマンティクス規則に従って算出する。イントラ色差予測モードの値の算出においては、色差信号の予測ブロックと同じ位置の輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モードとの相関性を利用し、符号化側で、イントラ色差予測モードが色差信号の予測ブロックと同じ位置の輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モードから予測できると判断された場合はイントラ輝度予測モードの値からイントラ色差予測モードの値が予測され、イントラ輝度予測モードから予測するよりもイントラ色差予測モードに独自の値を設定した方が良いと判断された場合に、イントラ色差予測モードに代表的なイントラ予測モードである0(水平方向)、1(水平方向)、2(平均値)、3(斜め45度)のいずれかの値を設定する仕組みを用いることにより、符号量が削減されている。   The intra color difference prediction mode calculation unit 225 predicts the supplied color difference signal when the prediction mode (PredMode) of the coding block calculated by the coding information calculation unit 223 for each coding block is intra prediction (MODE_INTRA). The value of the intra color difference prediction mode is calculated from the value of the syntax element intra_chroma_pred_mode [x0] [y0] related to the block intra color difference prediction mode and the value of the intra luminance prediction mode supplied from the intra luminance prediction mode calculation unit. To the intra prediction unit 206. The intra color difference prediction mode calculation unit 225 is an encoding information calculation unit corresponding to the syntax element calculation unit 123 related to the intra color difference prediction mode on the encoding side, and calculates according to the same semantic rule. In the calculation of the value of the intra color difference prediction mode, the correlation between the prediction block of the luminance signal at the same position as the prediction block of the color difference signal and the intra luminance prediction mode of the prediction block is used. When it is determined that the prediction can be made from the intra luminance prediction mode of the prediction block of the luminance signal at the same position as the prediction block of the current, the value of the intra color difference prediction mode is predicted from the value of the intra luminance prediction mode, and prediction is performed from the intra luminance prediction mode. If it is determined that it is better to set a unique value for the intra color difference prediction mode than 0 (horizontal direction), 1 (horizontal direction), 2 ( The code amount is reduced by using a mechanism for setting any one of (average value) and 3 (45 degrees oblique).

図14はシンタックス要素intra_chroma_pred_mode[ x0 ][ y0 ]の値と色差信号の予測ブロックと同じ位置の予測ブロックのイントラ輝度予測モードの値からイントラ色差予測モードの値を算出する変換テーブルであり、この変換テーブルを用いて、イントラ色差予測モードの値を算出する。また、符号化側で説明したように、シンタックス要素intra_chroma_pred_mode[ x0 ][ y0 ]の値が0の場合、色差フォーマットに応じて、色差信号の予測ブロックと同じ位置の予測ブロックのイントラ輝度予測モードの値からイントラ色差予測モードの値が予測される。色差フォーマットが4:2:0または4:4:4でシンタックス要素intra_chroma_pred_mode[ x0 ][ y0 ]の値が0の場合、色差信号の予測ブロックと同じ位置の予測ブロックのイントラ輝度予測モードの値がそのまま、イントラ色差予測モードの値となる。色差フォーマットが4:2:2でシンタックス要素intra_chroma_pred_mode[ x0 ][ y0 ]の値が0の場合、図15に示す変換テーブルにより、色差信号の予測ブロックと同じ位置の予測ブロックのイントラ輝度予測モードの値から、イントラ色差予測モードの値を算出する。図15は本実施例で規定する色差フォーマットが4:2:2で、色差信号の予測ブロックと同じ位置の予測ブロックのイントラ輝度予測モードの値から、イントラ色差予測モードの値を予測するための変換テーブルである。   FIG. 14 is a conversion table for calculating the value of the intra color difference prediction mode from the value of the syntax element intra_chroma_pred_mode [x0] [y0] and the value of the intra luminance prediction mode of the prediction block at the same position as the prediction block of the color difference signal. The intra color difference prediction mode value is calculated using the conversion table. Also, as described on the encoding side, when the value of the syntax element intra_chroma_pred_mode [x0] [y0] is 0, the intra luminance prediction mode of the prediction block at the same position as the prediction block of the color difference signal according to the color difference format The value of the intra color difference prediction mode is predicted from the value of. When the color difference format is 4: 2: 0 or 4: 4: 4 and the value of the syntax element intra_chroma_pred_mode [x0] [y0] is 0, the value of the intra luminance prediction mode of the prediction block at the same position as the prediction block of the color difference signal Is the value of the intra color difference prediction mode. When the color difference format is 4: 2: 2 and the value of the syntax element intra_chroma_pred_mode [x0] [y0] is 0, the intra luminance prediction mode of the prediction block at the same position as the prediction block of the color difference signal is converted according to the conversion table shown in FIG. From this value, the value of the intra color difference prediction mode is calculated. FIG. 15 is a diagram for predicting the value of the intra color difference prediction mode from the value of the intra luminance prediction mode of the prediction block at the same position as the prediction block of the color difference signal when the color difference format specified in this embodiment is 4: 2: 2. It is a conversion table.

インター予測情報算出部226は、符号化ブロックの予測モード(PredMode)がインター予測(MODE_INTER)の場合に、予測ブロック単位のインター予測情報に関するシンタックス要素の値からインター予測情報を算出し、算出したインター予測情報の値をスイッチ212を介してインター予測部207に供給する。インター予測情報算出部226は符号化側のインター予測情報のシンタックス要素算出部124に対応する符号化情報算出部であり、同一のセマンティクス規則に従って算出する。算出される予測ブロック単位のインター予測情報には、インター予測モード(L0予測、L1予測、両予測)、複数の参照画像を特定するインデックス、動きベクトル等の情報が含まれる。   When the prediction mode (PredMode) of the coding block is inter prediction (MODE_INTER), the inter prediction information calculation unit 226 calculates inter prediction information from the value of the syntax element related to the inter prediction information in units of prediction blocks, and calculates The value of the inter prediction information is supplied to the inter prediction unit 207 via the switch 212. The inter prediction information calculation unit 226 is a coding information calculation unit corresponding to the syntax element calculation unit 124 of the inter prediction information on the coding side, and calculates according to the same semantic rule. The calculated inter prediction information for each prediction block includes information such as an inter prediction mode (L0 prediction, L1 prediction, bi-prediction), an index for specifying a plurality of reference images, and a motion vector.

次に、本実施例で用いるシンタックス規則について実施の形態の特徴であるイントラ予測モードに係わるポイントを中心に説明する。図18は符号化側のエントロピー符号化部126、及び復号側のエントロピー復号部222で用いる予測ブロックの符号化情報の符号化及び復号のためのシンタックス規則の一例である。図18のx0, 及びy0は輝度信号での予測ブロックの位置を示す座標である。図18は予測ブロック単位で、予測モード(PredMode)がイントラ予測(MODE_INTRA)でかつIntraChromaフラグが0(偽)の場合に、1組の予測ブロック単位のイントラ輝度予測モードに関するシンタックス要素のエントロピー符号化、またはエントロピー復号を行うことを示している。IntraChromaフラグはイントラ予測でイントラ色差予測モードに関する情報が符号化される際に1(真)となり、それ以外の場合は0(偽)となる。予測モード(PredMode)がイントラ予測(MODE_INTRA)でかつIntraChromaフラグが0(偽)の場合には、prev_intra_luma_pred_flag[ x0 ][ y0 ] のエントロピー符号化、またはエントロピー復号を行い、シンタックス要素prev_intra_luma_pred_flag[ x0 ][ y0 ]が1(真)の場合、シンタックス要素mpm_idx[ x0 ][ y0 ] のエントロピー符号化、またはエントロピー復号を行い、シンタックス要素prev_intra_luma_pred_flag[ x0 ][ y0 ]が0(偽)の場合、シンタックス要素rem_intra_luma_pred_mode[ x0 ][ y0 ]のエントロピー符号化、またはエントロピー復号を行う。分割モードが2N×2N分割の場合、符号化ブロックにつき1組のイントラ輝度予測モードに関するシンタックス要素をエントロピー符号化、またはエントロピー復号する際に、IntraChromaフラグが0(偽)となり、本シンタックスの規則が適用される。分割モードがN×N分割の場合、図17に示すイントラ輝度予測モードに関するシンタックス要素P0、P1、P2、P3をそれぞれエントロピー符号化、またはエントロピー復号する度にIntraChromaフラグが0(偽)となり、本シンタックスの規則が適用される。   Next, syntax rules used in the present embodiment will be described focusing on points related to the intra prediction mode that is a feature of the embodiment. FIG. 18 is an example of a syntax rule for encoding and decoding the encoding information of the prediction block used in the entropy encoding unit 126 on the encoding side and the entropy decoding unit 222 on the decoding side. In FIG. 18, x0 and y0 are coordinates indicating the position of the prediction block in the luminance signal. FIG. 18 is a prediction block unit, and when the prediction mode (PredMode) is intra prediction (MODE_INTRA) and the IntraChroma flag is 0 (false), the entropy code of the syntax element regarding the intra luminance prediction mode in one set of prediction blocks Or performing entropy decoding. The IntraChroma flag is 1 (true) when information related to the intra color difference prediction mode is encoded in intra prediction, and is 0 (false) in other cases. When the prediction mode (PredMode) is intra prediction (MODE_INTRA) and the IntraChroma flag is 0 (false), prev_intra_luma_pred_flag [x0] [y0] is entropy encoded or entropy decoded, and the syntax element prev_intra_luma_pred_flag [x0] When [y0] is 1 (true), entropy coding or entropy decoding of the syntax element mpm_idx [x0] [y0] is performed, and when the syntax element prev_intra_luma_pred_flag [x0] [y0] is 0 (false), Entropy encoding or entropy decoding of the syntax element rem_intra_luma_pred_mode [x0] [y0] is performed. When the division mode is 2N × 2N division, when the syntax element for one set of intra luminance prediction modes is entropy-encoded or entropy-decoded for each coding block, the IntraChroma flag becomes 0 (false), and this syntax Rules apply. When the division mode is N × N division, the IntraChroma flag becomes 0 (false) every time the syntax elements P0, P1, P2, and P3 related to the intra luminance prediction mode shown in FIG. 17 are entropy-encoded or entropy-decoded. The rules of this syntax apply.

一方、イントラ予測(MODE_INTRA)でかつIntraChromaフラグが1(真)の場合に、イントラ色差予測モードに関するシンタックス要素intra_chroma_pred_mode[ x0 ][ y0 ]のエントロピー符号化、またはエントロピー復号を行うことを示している。分割モードが2N×2N分割の場合、符号化ブロックにつき1組のイントラ色差予測モードに関するシンタックス要素をエントロピー符号化、またはエントロピー復号する際に、IntraChromaフラグが1(真)となり、本シンタックスの規則が適用される。分割モードがN×N分割の場合、色差フォーマットに応じて、図17に示すイントラ色差予測モードに関するシンタックス要素C0、C1、C2、C3をそれぞれエントロピー符号化、またはエントロピー復号する度にIntraChromaフラグが1(真)となり、本シンタックスの規則が適用される。   On the other hand, when intra prediction (MODE_INTRA) and the IntraChroma flag is 1 (true), it indicates that entropy coding or entropy decoding of the syntax element intra_chroma_pred_mode [x0] [y0] regarding the intra color difference prediction mode is performed. . When the division mode is 2N × 2N division, the IntraChroma flag is set to 1 (true) when entropy encoding or entropy decoding is performed on syntax elements related to a set of intra color difference prediction modes for each coding block, and this syntax Rules apply. When the division mode is N × N division, the IntraChroma flag is set every time the syntax elements C0, C1, C2, and C3 related to the intra color difference prediction mode shown in FIG. 17 are entropy encoded or entropy decoded according to the color difference format. 1 (true) and the rules of this syntax apply.

次に、図18に示すシンタックス規則とは別のシンタックス規則の例について説明する。図19は符号化側のエントロピー符号化部126、及び復号側のエントロピー復号部222で用いる予測ブロックの符号化情報の符号化及び復号のためのシンタックス規則の図18とは別の一例である。図19のx0, 及びy0は輝度信号での予測ブロックの位置を示す座標である。図19は予測ブロック単位で、予測モード(PredMode)がイントラ予測(MODE_INTRA)の場合に、1組の予測ブロック単位のイントラ輝度予測モードに関するシンタックス要素のエントロピー符号化、またはエントロピー復号を行うことを示している。予測モード(PredMode)がイントラ予測(MODE_INTRA)の場合には、prev_intra_luma_pred_flag[ x0 ][ y0 ] のエントロピー符号化、またはエントロピー復号を行い、シンタックス要素prev_intra_luma_pred_flag[ x0 ][ y0 ]が1(真)の場合、シンタックス要素mpm_idx[ x0 ][ y0 ] のエントロピー符号化、またはエントロピー復号を行い、シンタックス要素prev_intra_luma_pred_flag[ x0 ][ y0 ]が0(偽)の場合、シンタックス要素rem_intra_luma_pred_mode[ x0 ][ y0 ]のエントロピー符号化、またはエントロピー復号を行う。分割モードが2N×2N分割の場合、符号化ブロックにつき1組のイントラ輝度予測モードに関するシンタックス要素をエントロピー符号化、またはエントロピー復号する際に本シンタックスの規則が適用される。分割モードがN×N分割の場合、図17に示すイントラ輝度予測モードに関するシンタックス要素P0、P1、P2、P3をそれぞれエントロピー符号化、またはエントロピー復号する度に本シンタックスの規則が適用される。   Next, an example of syntax rules different from the syntax rules shown in FIG. 18 will be described. FIG. 19 is an example different from FIG. 18 of the syntax rule for encoding and decoding the encoding information of the prediction block used in the entropy encoding unit 126 on the encoding side and the entropy decoding unit 222 on the decoding side. . In FIG. 19, x0, and y0 are coordinates indicating the position of the prediction block in the luminance signal. FIG. 19 shows that when the prediction mode (PredMode) is intra prediction (MODE_INTRA), the syntax element entropy coding or entropy decoding is performed on the intra-brightness prediction mode of one set of prediction blocks. Show. When the prediction mode (PredMode) is intra prediction (MODE_INTRA), prev_intra_luma_pred_flag [x0] [y0] is entropy encoded or entropy decoded, and the syntax element prev_intra_luma_pred_flag [x0] [y0] is 1 (true) The entropy coding or entropy decoding of the syntax element mpm_idx [x0] [y0]. If the syntax element prev_intra_luma_pred_flag [x0] [y0] is 0 (false), the syntax element rem_intra_luma_pred_mode [x0] [y0 ] Entropy coding or entropy decoding. When the division mode is 2N × 2N division, the rules of this syntax are applied when entropy encoding or entropy decoding is performed on syntax elements related to one set of intra luminance prediction modes for each encoded block. When the division mode is N × N division, the syntax rules are applied every time the syntax elements P0, P1, P2, and P3 related to the intra luminance prediction mode shown in FIG. 17 are entropy-encoded or entropy-decoded. .

さらに、予測モード(PredMode)がイントラ予測(MODE_INTRA)の場合、分割モード(PartMode)、色差フォーマット(ChromaArrayType)及び分割インデックス(PartIdx)に応じて、0から4個のイントラ色差予測モードに関するシンタックス要素のエントロピー符号化、またはエントロピー復号を行うことを示している。ChromaArrayTypeは色差フォーマットを示す変数であり、0がモノクロ(本来は4:4:4で輝度信号と色差信号を独立に符号化するモードも含むがこの場合本実施例ではモノクロとみなしている)、1が4:2:0、2が4:2:2、3が4:4:4を示す。   In addition, when the prediction mode (PredMode) is intra prediction (MODE_INTRA), syntax elements related to 0 to 4 intra color difference prediction modes depending on the partition mode (PartMode), the color difference format (ChromaArrayType), and the partition index (PartIdx). Entropy coding or entropy decoding is performed. ChromaArrayType is a variable indicating a color difference format, and 0 is monochrome (originally includes 4: 4: 4 and includes a mode in which a luminance signal and a color difference signal are independently encoded, but in this case, it is regarded as monochrome). 1 indicates 4: 2: 0, 2 indicates 4: 2: 2, and 3 indicates 4: 4: 4.

予測モード(PredMode)がイントラ予測(MODE_INTRA)で、分割モード(PartMode)が2N×2N分割(PART_2Nx2N)で、色差フォーマット(ChromaArrayType)がモノクロ(0)でない場合に、予測ブロック単位のイントラ色差予測モードに関するシンタックス要素intra_chroma_pred_mode[ x0 ][ y0 ]のエントロピー符号化、またはエントロピー復号を行うことを示している。分割モードが2N×2N分割の場合、符号化ブロックにつき1組のイントラ輝度予測モードに関するシンタックス要素をエントロピー符号化、またはエントロピー復号した後に、符号化ブロックにつき1組のイントラ輝度予測モードに関するシンタックス要素をエントロピー符号化、またはエントロピー復号する際に本シンタックスの規則が適用される。   When the prediction mode (PredMode) is intra prediction (MODE_INTRA), the partition mode (PartMode) is 2N × 2N partition (PART_2Nx2N), and the color difference format (ChromaArrayType) is not monochrome (0), the intra color difference prediction mode for each prediction block Indicates that entropy coding or entropy decoding of the syntax element intra_chroma_pred_mode [x0] [y0] is performed. When the division mode is 2N × 2N division, syntax elements related to a set of intra luminance prediction modes per encoded block after entropy coding or entropy decoding of syntax elements related to a set of intra luminance prediction modes per encoded block are performed. The rules of this syntax are applied when entropy encoding or entropy decoding an element.

一方、予測モード(PredMode)がイントラ予測(MODE_INTRA)で、分割モード(PartMode)がN×N分割(PART_NxN)で、分割インデックス(PartIdx)が3の際には以下に説明するシンタックス規則が適用される。まず、色差フォーマット(ChromaArrayType)がモノクロ(0)でない場合、すなわち、色差フォーマットが4:2:0、4:2:2、または4:4:4の場合に、分割インデックスPartIdxが0のイントラ色差予測モードに関するシンタックス要素intra_chroma_pred_mode[ x1 ][ y1 ]のエントロピー符号化、またはエントロピー復号を行い、続いて、色差フォーマット(ChromaArrayType)が4:4:4(3)の場合に、分割インデックスPartIdxが1のイントラ色差予測モードに関するシンタックス要素intra_chroma_pred_mode[ x0 ][ y1 ]のエントロピー符号化、またはエントロピー復号を行い、続いて、色差フォーマット(ChromaArrayType)が4:2:2(2)、または4:4:4(3)の場合に、分割インデックスPartIdxが2のイントラ色差予測モードに関するシンタックス要素intra_chroma_pred_mode[ x1 ][ y0 ]のエントロピー符号化、またはエントロピー復号を行い、続いて、色差フォーマット(ChromaArrayType)がまたは4:4:4(3)の場合に、分割インデックスPartIdxが3のイントラ色差予測モードに関するシンタックス要素intra_chroma_pred_mode[ x0 ][ y0 ]のエントロピー符号化、またはエントロピー復号を行うことを示している。分割モードがN×N分割の場合、図17に示す分割インデックス(PartIdx)が3の予測ブロックのイントラ輝度予測モードに関するシンタックス要素P3をエントロピー符号化、またはエントロピー復号した後に、色差フォーマットに応じた数のイントラ色差予測モードに関するシンタックス要素C0、C1、C2、C3をそれぞれエントロピー符号化、またはエントロピー復号する際に、本シンタックスの規則が適用される。   On the other hand, when the prediction mode (PredMode) is intra prediction (MODE_INTRA), the partition mode (PartMode) is N × N partition (PART_NxN), and the partition index (PartIdx) is 3, the syntax rules described below apply Is done. First, when the color difference format (ChromaArrayType) is not monochrome (0), that is, when the color difference format is 4: 2: 0, 4: 2: 2, or 4: 4: 4, the intra color difference whose division index PartIdx is 0 Entropy coding or entropy decoding of the syntax element intra_chroma_pred_mode [x1] [y1] regarding the prediction mode is performed, and then the division index PartIdx is 1 when the color difference format (ChromaArrayType) is 4: 4: 4 (3). Entropy coding or entropy decoding of the syntax element intra_chroma_pred_mode [x0] [y1] regarding the intra color difference prediction mode of the current color, and then the color difference format (ChromaArrayType) is 4: 2: 2 (2) or 4: 4: In the case of 4 (3), the syntax element in for the intra color difference prediction mode whose partition index PartIdx is 2 Performs entropy coding or entropy decoding of tra_chroma_pred_mode [x1] [y0], and then, if the color difference format (ChromaArrayType) is 4: 4: 4 (3), the intra color difference prediction mode with the division index PartIdx of 3 Indicates that entropy coding or entropy decoding of the syntax element intra_chroma_pred_mode [x0] [y0] is performed. When the division mode is N × N division, the syntax element P3 related to the intra luminance prediction mode of the prediction block having a division index (PartIdx) of 3 shown in FIG. 17 is entropy-encoded or entropy-decoded, and then corresponds to the color difference format. The rules of this syntax are applied when entropy encoding or entropy decoding is performed on the syntax elements C0, C1, C2, and C3 related to the number of intra color difference prediction modes.

次に、図1の第2の符号化ビット列生成部113で行われる符号化ブロック、及び予測ブロック単位での符号化情報の符号化処理の処理手順について実施の形態の特徴であるイントラ予測モードに係わるポイントを中心に説明する。図20は図1の第2の符号化ビット列生成部113で行われる符号化ブロック、及び予測ブロック単位の符号化処理の処理手順を説明するフローチャートである。   Next, the processing procedure of the encoding process of the encoded block and the encoded information performed in the second encoded bit string generation unit 113 in FIG. 1 is changed to the intra prediction mode that is the feature of the embodiment. The explanation will focus on the points involved. FIG. 20 is a flowchart for explaining a processing procedure of coding processing in units of prediction blocks and prediction blocks performed by the second encoded bit string generation unit 113 in FIG.

まず、符号化側では符号化ブロック単位の符号化情報に関するシンタックス要素算出部121で符号化ブロックの予測モードおよび分割モード等を含む符号化情報に関するシンタックス要素の値を計算し、エントロピー符号化部126でエントロピー符号化する(S1001)。続いて、符号化ブロックの予測モード(PredMode)がイントラ予測(MODE_INTRA)でない場合(S1002のNO)、ステップS1017に進み、インター予測情報に関するシンタックス要素算出部124で分割モードに応じて予測ブロック毎にインター情報に関するシンタックス要素の値を計算し、エントロピー符号化部126でエントロピー符号化して(S1017)、本符号化処理を終了する。符号化ブロックの予測モード(PredMode)がイントラ予測(MODE_INTRA)の場合(S1002のYES)、ステップS1003以降のイントラ予測モードの符号化処理に進む。   First, on the encoding side, a syntax element calculation unit 121 for encoding information in units of encoding blocks calculates values of syntax elements related to encoding information including a prediction mode and a division mode of the encoding block, and entropy encoding is performed. The unit 126 performs entropy encoding (S1001). Subsequently, when the prediction mode (PredMode) of the encoded block is not intra prediction (MODE_INTRA) (NO in S1002), the process proceeds to step S1017, and the syntax element calculation unit 124 regarding the inter prediction information determines each prediction block according to the division mode. Then, the value of the syntax element related to the inter information is calculated and entropy-encoded by the entropy encoding unit 126 (S1017), and the encoding process ends. When the prediction mode (PredMode) of the encoded block is intra prediction (MODE_INTRA) (YES in S1002), the process proceeds to the encoding process in the intra prediction mode after step S1003.

続いて、符号化ブロックの予測モードがイントラ予測の場合に、イントラ輝度予測モードに関するシンタックス要素算出部122、及びエントロピー符号化部126で輝度信号の分割インデックスPartIdxが0の予測ブロックのイントラ輝度予測モードの符号化処理を行う(S1003)。   Subsequently, when the prediction mode of the coding block is intra prediction, the syntax element calculation unit 122 and the entropy coding unit 126 regarding the intra luminance prediction mode perform intra luminance prediction of a prediction block whose luminance signal division index PartIdx is 0 A mode encoding process is performed (S1003).

ここで、イントラ輝度予測モードに関するシンタックス要素算出部122、及びエントロピー符号化部126で行われる輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モードの符号化処理手順について図21のフローチャートを用いて説明する。図21はイントラ輝度予測モードに関するシンタックス要素算出部122、及びエントロピー符号化部126で行われる輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モードの符号化処理手順を示すフローチャートである。まず、イントラ輝度予測モードに関するシンタックス要素算出部122で輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モードに関する各シンタックス要素の値を算出する(S1101)。この際、イントラ輝度予測モードの値を周辺のブロックのイントラ輝度予測モードと比較し、同じ値を持つ予測ブロックが存在する場合はシンタックス要素prev_intra_luma_pred_flag[ x0 ][ y0 ]の値を1(真)に設定して、予測元の予測ブロックを指し示すインデックスであるシンタックス要素mpm_idx[ x0 ][ y0 ]に参照先を特定する値を設定し、同じ値を持つ予測ブロックが存在しない場合はシンタックス要素prev_intra_luma_pred_flag[ x0 ][ y0 ]の値を0(偽)に設定して、イントラ輝度予測モードを示すシンタックス要素rem_intra_luma_pred_mode[ x0 ][ y0 ]にイントラ輝度予測モードを特定する値を設定する。続いて、エントロピー符号化部126で輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モードに関する各シンタックス要素の値をエントロピー符号化し(S1102)、本符号化処理を終了する。なお、図21の符号化処理手順は、図20のステップS1003に加えて、ステップS1005、ステップS1006、ステップS1007でも用いられる共通の符号化処理手順である。   Here, the encoding process procedure of the intra luminance prediction mode of the prediction block of the luminance signal performed by the syntax element calculation unit 122 and the entropy encoding unit 126 regarding the intra luminance prediction mode will be described with reference to the flowchart of FIG. FIG. 21 is a flowchart illustrating the coding process procedure of the intra luminance prediction mode of the prediction block of the luminance signal performed by the syntax element calculation unit 122 and the entropy coding unit 126 regarding the intra luminance prediction mode. First, the syntax element calculation unit 122 regarding the intra luminance prediction mode calculates the value of each syntax element regarding the intra luminance prediction mode of the prediction block of the luminance signal (S1101). At this time, the value of the intra luminance prediction mode is compared with the intra luminance prediction mode of the surrounding blocks, and when there is a prediction block having the same value, the value of the syntax element prev_intra_luma_pred_flag [x0] [y0] is 1 (true) If the value specifying the reference destination is set in the syntax element mpm_idx [x0] [y0] that is an index that points to the prediction block of the prediction source, and there is no prediction block with the same value, the syntax element The value of prev_intra_luma_pred_flag [x0] [y0] is set to 0 (false), and the value specifying the intra luminance prediction mode is set to the syntax element rem_intra_luma_pred_mode [x0] [y0] indicating the intra luminance prediction mode. Subsequently, the entropy encoding unit 126 performs entropy encoding on the value of each syntax element related to the intra luminance prediction mode of the prediction block of the luminance signal (S1102), and the present encoding process ends. 21 is a common encoding processing procedure used in step S1005, step S1006, and step S1007 in addition to step S1003 in FIG.

再び、図20に戻り、続いて符号化ブロックの分割モードがN×N分割でない場合、すなわち分割モードが2N×2Nの場合(S1004のNO)、分割インデックスPartIdxが0の予測ブロックしか存在せず、これ以上符号化すべき輝度信号の予測ブロックのイントラ予測モードは無いので、ステップS1005からS1007の処理をスキップして、ステップS1008以降の色差信号の予測ブロックのイントラ予測モードの符号化処理に進む。   Returning to FIG. 20 again, when the coding block division mode is not N × N division, that is, when the division mode is 2N × 2N (NO in S1004), there is only a prediction block whose division index PartIdx is 0. Since there is no intra prediction mode for the prediction block of the luminance signal to be encoded any more, the processing of steps S1005 to S1007 is skipped, and the process proceeds to the encoding processing of the intra prediction mode of the prediction block of the color difference signal after step S1008.

一方、符号化ブロックの分割モードがN×N分割の場合(S1004のYES)、分割インデックスPartIdxが0より大きい輝度信号の予測ブロックのイントラ予測モードの符号化処理に進む。まず、図21の符号化処理手順で輝度信号の分割インデックスPartIdxが1の予測ブロックのイントラ輝度予測モードの符号化処理を行う(S1005)。続いて、図21の符号化処理手順で輝度信号の分割インデックスPartIdxが2の予測ブロックのイントラ輝度予測モードの符号化処理を行う(S1006)。続いて、図21の符号化処理手順で輝度信号の分割インデックスPartIdxが3の予測ブロックのイントラ輝度予測モードの符号化処理を行う(S1007)。   On the other hand, when the division mode of the encoded block is N × N division (YES in S1004), the process proceeds to the intra prediction mode encoding process of the prediction block of the luminance signal whose division index PartIdx is greater than zero. First, in the encoding process procedure of FIG. 21, the encoding process of the intra luminance prediction mode of the prediction block whose luminance signal division index PartIdx is 1 is performed (S1005). Subsequently, in the encoding process procedure of FIG. 21, the encoding process of the intra luminance prediction mode of the prediction block whose luminance signal division index PartIdx is 2 is performed (S1006). Subsequently, in the encoding process procedure of FIG. 21, the encoding process of the intra luminance prediction mode of the prediction block whose luminance signal division index PartIdx is 3 is performed (S1007).

続いて色差フォーマットが4:2:0、4:2:2または4:4:4の場合(S1008のYES)、イントラ色差予測モードに関するシンタックス要素算出部123、及びエントロピー符号化部126で色差信号の分割インデックスPartIdxが0の予測ブロックのイントラ色差予測モードの符号化処理を行う(S1009)。なお、色差フォーマットが4:2:0でも4:2:2でも4:4:4でもない場合、すなわち色差フォーマットがモノクロの場合(S1008のNO)、色差信号の予測ブロックは存在しないので、ステップS1009以降をスキップして、本符号化処理を終了する。   Subsequently, when the color difference format is 4: 2: 0, 4: 2: 2 or 4: 4: 4 (YES in S1008), the color difference is calculated by the syntax element calculation unit 123 and the entropy encoding unit 126 regarding the intra color difference prediction mode. An intra color difference prediction mode encoding process is performed for a prediction block whose signal division index PartIdx is 0 (S1009). If the color difference format is neither 4: 2: 0, 4: 2: 2 or 4: 4: 4, that is, if the color difference format is monochrome (NO in S1008), there is no prediction block for the color difference signal, so the step S1009 and subsequent steps are skipped, and the present encoding process is terminated.

ここで、イントラ色差予測モードに関するシンタックス要素算出部123、及びエントロピー符号化部126で行われる色差信号の予測ブロックのイントラ色差予測モードの符号化処理手順について図22のフローチャートを用いて説明する。図22はイントラ色差予測モードに関するシンタックス要素算出部123、及びエントロピー符号化部126で行われる色差信号の予測ブロックのイントラ色差予測モードの符号化処理手順を示すフローチャートである。まず、イントラ色差予測モードに関するシンタックス要素算出部123で色差信号の予測ブロックのイントラ色差予測モードに関する各シンタックス要素の値を算出する(S1201)。この際、イントラ色差予測モードの値と色差信号の予測ブロックと同じ位置の予測ブロックのイントラ輝度予測モードの値から図16に示す変換テーブルを用いて、イントラ色差予測モードに関するシンタックス要素intra_chroma_pred_mode[ x0 ][ y0 ]の値を算出する。続いて、エントロピー符号化部126で色差信号の予測ブロックのイントラ色差予測モードに関する各シンタックス要素の値をエントロピー符号化し(S1202)、本符号化処理を終了する。なお、図22の符号化処理手順は、図20のステップS1009に加えて、ステップS1012、ステップS1014、ステップS1016でも用いられる共通の符号化処理手順である。   Here, the encoding process procedure of the intra color difference prediction mode of the prediction block of the color difference signal performed by the syntax element calculation unit 123 and the entropy encoding unit 126 regarding the intra color difference prediction mode will be described with reference to the flowchart of FIG. FIG. 22 is a flowchart illustrating the coding process procedure of the intra color difference prediction mode of the prediction block of the color difference signal performed by the syntax element calculation unit 123 and the entropy coding unit 126 regarding the intra color difference prediction mode. First, the syntax element calculation unit 123 related to the intra color difference prediction mode calculates the value of each syntax element related to the intra color difference prediction mode of the prediction block of the color difference signal (S1201). At this time, the syntax element intra_chroma_pred_mode [x0 for the intra color difference prediction mode is calculated using the conversion table shown in FIG. 16 from the value of the intra color difference prediction mode and the value of the intra luminance prediction mode of the prediction block at the same position as the prediction block of the color difference signal. ] Calculate the value of [y0]. Subsequently, the entropy encoding unit 126 performs entropy encoding on the value of each syntax element related to the intra color difference prediction mode of the prediction block of the color difference signal (S1202), and the present encoding process ends. Note that the encoding processing procedure in FIG. 22 is a common encoding processing procedure that is used in step S1012, step S1014, and step S1016 in addition to step S1009 in FIG.

再び、図20に戻り、続いて符号化ブロックの分割モードがN×N分割でない場合、すなわち分割モードが2N×2Nの場合(S1010のNO)、分割インデックスPartIdxが0の予測ブロックしか存在せず、これ以上符号化すべき色差信号の予測ブロックのイントラ予測モードは無いので、ステップS1011以降の処理をスキップして、本符号化処理を終了する。   Returning to FIG. 20 again, when the coding block division mode is not N × N division, that is, when the division mode is 2N × 2N (NO in S1010), there is only a prediction block whose division index PartIdx is 0. Since there is no intra prediction mode for the prediction block of the color difference signal to be encoded any more, the processing after step S1011 is skipped, and the present encoding processing is terminated.

続いて、色差フォーマットが4:4:4の場合(S1011のYES)、図22の符号化処理手順で色差信号の分割インデックスPartIdxが1の予測ブロックのイントラ色差予測モードの符号化処理を行う(S1012)。なお、色差フォーマットが4:4:4でない場合、すなわち色差フォーマットが4:2:0または4:2:2の場合(S1011のNO)、色差信号の分割インデックスPartIdxが1の予測ブロックは存在しないので、ステップS1012をスキップして、次のステップS1013に進む。   Subsequently, when the color difference format is 4: 4: 4 (YES in S1011), the encoding process procedure of FIG. 22 performs the encoding process of the intra color difference prediction mode of the prediction block having the division index PartIdx of the color difference signal of 1 ( S1012). When the color difference format is not 4: 4: 4, that is, when the color difference format is 4: 2: 0 or 4: 2: 2 (NO in S1011), there is no prediction block having the color difference signal division index PartIdx of 1. Therefore, step S1012 is skipped and the process proceeds to next step S1013.

続いて、色差フォーマットが4:2:2または4:4:4の場合(S013のYES)、図22の符号化処理手順で色差信号の分割インデックスPartIdxが2の予測ブロックのイントラ色差予測モードの符号化処理を行う(S1014)。なお、色差フォーマットが4:2:2でも4:4:4でもない場合、すなわち色差フォーマットが4:2:0の場合(S1013のNO)、色差信号の分割インデックスPartIdxが2の予測ブロックは存在しないので、ステップS1014をスキップして、次のステップS1015に進む。   Subsequently, when the color difference format is 4: 2: 2 or 4: 4: 4 (YES in S013), the intra color difference prediction mode of the prediction block of the color difference signal division index PartIdx is 2 in the encoding processing procedure of FIG. Encoding processing is performed (S1014). When the color difference format is neither 4: 2: 2 nor 4: 4: 4, that is, when the color difference format is 4: 2: 0 (NO in S1013), there is a prediction block having a color difference signal division index PartIdx of 2. Therefore, step S1014 is skipped and the process proceeds to next step S1015.

続いて、色差フォーマットが4:4:4の場合(S1015のYES)、図22の符号化処理手順で色差信号の分割インデックスPartIdxが3の予測ブロックのイントラ色差予測モードの符号化処理を行い(S1016)、本符号化処理を終了する。なお、色差フォーマットが4:4:4以外の場合、すなわち色差フォーマットが4:2:0または4:2:2の場合(S1015のNO)、色差信号の分割インデックスPartIdxが3の予測ブロックは存在しないので、ステップS1016をスキップして、本符号化処理を終了する。   Subsequently, when the color difference format is 4: 4: 4 (YES in S1015), the encoding process procedure of FIG. 22 performs the encoding process of the intra color difference prediction mode of the prediction block having the color difference signal division index PartIdx of 3 ( S1016), the present encoding process is terminated. When the color difference format is other than 4: 4: 4, that is, when the color difference format is 4: 2: 0 or 4: 2: 2 (NO in S1015), there is a prediction block having a color difference signal division index PartIdx of 3 Therefore, step S1016 is skipped, and the present encoding process is terminated.

本符号化処理によると、図17に示す順序で、同じ符号化ブロックに属するイントラ輝度予測モードが連続して符号化された後にイントラ色差予測モードが連続して符号化され、復号側でイントラ色差予測モードの算出時に、色差信号の予測ブロックと同じ位置の輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モードを参照することにより算出処理が行われるので、イントラ輝度予測モードを参照することでイントラ色差モードの符号化効率を高めることができる。さらに、本符号化処理によると、イントラ輝度予測モードの値からイントラ色差予測モードの値を予測する際に、色差フォーマットに応じてイントラ色差予測モードの導出方法を変更することで、色差フォーマットに応じた適切な予測方向でイントラ予測を行うことができるので、符号化効率を向上させることができる。具体的には、色差フォーマットが4:2:0、または4:4:4の場合には、イントラ輝度予測モードの値をイントラ色差予測モードの値とし、色差フォーマットが4:2:2の場合には、図15の変換テーブルを用いてイントラ輝度予測モードの値をイントラ色差予測モードの値に変換し、これらのイントラ色差予測モードの値に従ってイントラ予測を行うことにより、適切な予測方向でイントラ予測を行うことができるので、残差信号に関する符号化効率が向上し、全体的な符号化効率を向上させることができる。   According to the present encoding process, the intra color difference prediction mode is continuously encoded after the intra luminance prediction modes belonging to the same encoded block are sequentially encoded in the order shown in FIG. 17, and the intra color difference is encoded on the decoding side. Since the calculation process is performed by referring to the intra luminance prediction mode of the prediction block of the luminance signal at the same position as the prediction block of the color difference signal when calculating the prediction mode, the intra color difference mode of the intra luminance difference mode is referred to by referring to the intra luminance prediction mode. Encoding efficiency can be increased. Furthermore, according to the present encoding process, when the value of the intra color difference prediction mode is predicted from the value of the intra luminance prediction mode, the method for deriving the intra color difference prediction mode is changed according to the color difference format, so that the color difference format can be changed. Furthermore, since intra prediction can be performed in an appropriate prediction direction, encoding efficiency can be improved. Specifically, when the color difference format is 4: 2: 0 or 4: 4: 4, the value of the intra luminance prediction mode is set as the value of the intra color difference prediction mode, and the color difference format is 4: 2: 2. 15 converts an intra luminance prediction mode value into an intra color difference prediction mode value using the conversion table of FIG. 15 and performs intra prediction according to the values of the intra color difference prediction mode, so that the intra prediction is performed in an appropriate prediction direction. Since the prediction can be performed, the coding efficiency regarding the residual signal is improved, and the overall coding efficiency can be improved.

次に、図2の第2の符号化ビット列復号部203で行われる符号化ブロック、及び予測ブロック単位での符号化情報の復号処理の処理手順について実施の形態の特徴であるイントラ予測モードに係わるポイントを中心に説明する。図23は図2の第2の符号化ビット列復号部203で行われる符号化ブロック、及び予測ブロック単位の復号処理の処理手順を説明するフローチャートである。   Next, the processing procedure of decoding processing of encoded information in units of prediction blocks and prediction blocks performed in the second encoded bit string decoding unit 203 in FIG. 2 relates to the intra prediction mode that is a feature of the embodiment. The explanation will focus on the points. FIG. 23 is a flowchart for explaining a processing procedure of decoding processing in units of encoded blocks and prediction blocks performed by the second encoded bit string decoding unit 203 in FIG. 2.

まず、復号側ではエントロピー復号部222で符号化ビット列をエントロピー復号して符号化ブロックの予測モードおよび分割モード等を含む符号化情報に関するシンタックス要素の値を得て、符号化ブロック単位の符号化情報算出部223で復号された各シンタックス要素の値から符号化ブロックの予測モードおよび分割モード等を含む符号化情報の値を計算する(S2001)。続いて、符号化ブロックの予測モード(PredMode)がイントラ予測(MODE_INTRA)でない場合(S2002のNO)、ステップS2017に進み、エントロピー復号部222でエントロピー復号して分割モードに応じて予測ブロック毎にインター情報に関するシンタックス要素の値を得てインター予測情報算出部226で分割モードに応じて予測ブロック毎にインター情報の値を計算し(S2017)、本復号処理を終了する。符号化ブロックの予測モード(PredMode)がイントラ予測(MODE_INTRA)の場合(S2002のYES)、ステップS2003以降のイントラ予測モードの復号処理に進む。   First, on the decoding side, the entropy decoding unit 222 performs entropy decoding on the encoded bit string to obtain values of syntax elements related to the encoded information including the prediction mode and the division mode of the encoded block, and encoding in units of encoded blocks From the value of each syntax element decoded by the information calculation unit 223, the value of the encoded information including the prediction mode and the division mode of the encoded block is calculated (S2001). Subsequently, when the prediction mode (PredMode) of the encoded block is not intra prediction (MODE_INTRA) (NO in S2002), the process proceeds to step S2017, where entropy decoding is performed by the entropy decoding unit 222, and the prediction block is interpolated for each prediction block. A value of a syntax element related to information is obtained, and the inter prediction information calculation unit 226 calculates the value of inter information for each prediction block according to the division mode (S2017), and the decoding process is terminated. When the prediction mode (PredMode) of the encoded block is intra prediction (MODE_INTRA) (YES in S2002), the process proceeds to decoding processing in intra prediction mode in step S2003 and subsequent steps.

続いて、符号化ブロックの予測モードがイントラ予測の場合に、エントロピー復号部222、及びイントラ輝度予測モード算出部224で輝度信号の分割インデックスPartIdxが0の予測ブロックのイントラ輝度予測モードの復号処理を行う(S2003)。   Subsequently, when the prediction mode of the encoded block is intra prediction, the entropy decoding unit 222 and the intra luminance prediction mode calculation unit 224 perform decoding processing of the intra luminance prediction mode of the prediction block whose luminance signal division index PartIdx is 0. This is performed (S2003).

ここで、エントロピー復号部222、及びイントラ輝度予測モード算出部224で行われる輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モードの復号処理手順について図24のフローチャートを用いて説明する。図24はエントロピー復号部222、及びイントラ輝度予測モード算出部224で行われる輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モードの復号処理手順を示すフローチャートである。まず、エントロピー復号部222で符号化ビット列をエントロピー復号し、輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モードに関する各シンタックス要素の値を得る(S2101)。続いて、イントラ輝度予測モードのイントラ輝度予測モード算出部224で、ステップS2101で復号された復号された各シンタックス要素の値から輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モードの値を算出する(S2102)。この際、シンタックス要素prev_intra_luma_pred_flag[ x0 ][ y0 ]の値が1(真)の場合は、予測元の予測ブロックを指し示すインデックスであるシンタックス要素mpm_idx[ x0 ][ y0 ]で指し示されている周辺の予測ブロックのイントラ輝度予測モードを当該予測モードのイントラ輝度予測モードとする。シンタックス要素prev_intra_luma_pred_flag[ x0 ][ y0 ]の値が0(偽)の場合は、イントラ輝度予測モードを示すシンタックス要素rem_intra_luma_pred_mode[ x0 ][ y0 ]の値からイントラ輝度予測モードを算出し、本復号処理を終了する。なお、図24の復号処理手順は、図23のステップS2003に加えて、ステップS2005、ステップS2006、ステップS2007でも用いられる共通の復号処理手順である。   Here, the decoding process procedure of the intra luminance prediction mode of the prediction block of the luminance signal performed by the entropy decoding unit 222 and the intra luminance prediction mode calculation unit 224 will be described with reference to the flowchart of FIG. FIG. 24 is a flowchart illustrating the decoding process procedure of the intra luminance prediction mode of the prediction block of the luminance signal performed by the entropy decoding unit 222 and the intra luminance prediction mode calculation unit 224. First, the entropy decoding unit 222 performs entropy decoding on the encoded bit string, and obtains the value of each syntax element related to the intra luminance prediction mode of the prediction block of the luminance signal (S2101). Subsequently, the intra luminance prediction mode calculation unit 224 of the intra luminance prediction mode calculates the value of the intra luminance prediction mode of the prediction block of the luminance signal from the value of each syntax element decoded in step S2101 (S2102). ). At this time, when the value of the syntax element prev_intra_luma_pred_flag [x0] [y0] is 1 (true), it is indicated by the syntax element mpm_idx [x0] [y0] that is an index indicating the prediction block of the prediction source The intra luminance prediction mode of the surrounding prediction block is set as the intra luminance prediction mode of the prediction mode. When the value of the syntax element prev_intra_luma_pred_flag [x0] [y0] is 0 (false), the intra luminance prediction mode is calculated from the value of the syntax element rem_intra_luma_pred_mode [x0] [y0] indicating the intra luminance prediction mode, and this decoding is performed. The process ends. Note that the decoding processing procedure in FIG. 24 is a common decoding processing procedure used in step S2005, step S2006, and step S2007 in addition to step S2003 in FIG.

再び、図23に戻り、続いて符号化ブロックの分割モードがN×N分割でない場合、すなわち分割モードが2N×2Nの場合(S2004のNO)、分割インデックスPartIdxが0の予測ブロックしか存在せず、これ以上復号すべきイントラ予測モードは無いので、ステップS2005からS2007の処理をスキップして、ステップS2008以降の色差信号の予測ブロックのイントラ予測モードの復号処理に進む。   Returning to FIG. 23 again, when the coding block division mode is not N × N division, that is, when the division mode is 2N × 2N (NO in S2004), there is only a prediction block whose division index PartIdx is 0. Since there is no further intra prediction mode to be decoded, the processing from step S2005 to S2007 is skipped, and the process proceeds to the decoding processing in the intra prediction mode of the prediction block of the color difference signal after step S2008.

一方、符号化ブロックの分割モードがN×N分割の場合(S2004のYES)、分割インデックスPartIdxが0より大きい予測ブロックのイントラ予測モードの復号処理に進む。まず、図24の復号処理手順で輝度信号の分割インデックスPartIdxが1の予測ブロックのイントラ輝度予測モードの復号処理を行う(S2005)。続いて、図24の処理手順で輝度信号の分割インデックスPartIdxが2の予測ブロックのイントラ輝度予測モードの復号処理を行う(S2006)。続いて、図24の処理手順で輝度信号の分割インデックスPartIdxが3の予測ブロックのイントラ輝度予測モードの復号処理を行う(S2007)。   On the other hand, when the division mode of the encoded block is N × N division (YES in S2004), the process proceeds to the decoding process in the intra prediction mode of the prediction block in which the division index PartIdx is greater than zero. First, the decoding process procedure of FIG. 24 performs the decoding process of the intra luminance prediction mode of the prediction block whose luminance signal division index PartIdx is 1 (S2005). Subsequently, the decoding process of the intra luminance prediction mode of the prediction block whose luminance signal division index PartIdx is 2 is performed in the processing procedure of FIG. 24 (S2006). Subsequently, the decoding process of the intra luminance prediction mode of the prediction block having the luminance signal division index PartIdx of 3 is performed in the processing procedure of FIG. 24 (S2007).

続いて色差フォーマットが4:2:0、4:2:2または4:4:4の場合(S2008のYES)、エントロピー復号部222、及びイントラ色差予測モード算出部225で色差信号の分割インデックスPartIdxが0の予測ブロックのイントラ色差予測モードの復号処理を行う(S2009)。なお、色差フォーマットが4:2:0でも4:2:2でも4:4:4でもない場合、すなわち色差フォーマットがモノクロの場合(S2008のNO)、色差信号の予測ブロックは存在しないので、ステップS2009以降をスキップして、本復号処理を終了する。   Subsequently, when the chrominance format is 4: 2: 0, 4: 2: 2 or 4: 4: 4 (YES in S2008), the entropy decoding unit 222 and the intra chrominance prediction mode calculation unit 225 use the chrominance signal division index PartIdx. The decoding process of the intra color difference prediction mode of the prediction block of 0 is performed (S2009). If the color difference format is not 4: 2: 0, 4: 2: 2 or 4: 4: 4, that is, if the color difference format is monochrome (NO in S2008), there is no color difference signal prediction block, so the step Step S2009 and subsequent steps are skipped, and the present decoding process is terminated.

ここで、エントロピー復号部222、及びイントラ色差予測モード算出部225で行われる色差信号の予測ブロックのイントラ色差予測モードの復号処理手順について図25のフローチャートを用いて説明する。図25はエントロピー復号部222、及びイントラ色差予測モード算出部225で行われる色差信号の予測ブロックのイントラ色差予測モードの復号処理手順を示すフローチャートである。まず、エントロピー復号部222で符号化ビット列をエントロピー復号して色差信号の予測ブロックのイントラ色差予測モードに関するシンタックス要素intra_chroma_pred_mode[ x0 ][ y0 ]の値を得る(S2201)。続いて、イントラ色差予測モード算出部225で、色差信号の予測ブロックのイントラ色差予測モードの値を算出する(S2202)。ここで、イントラ色差予測モード算出部225で行われる色差信号の予測ブロックのイントラ色差予測モードの算出処理手順について図26のフローチャートを用いて説明する。図26は図25のステップS2202で行われるイントラ色差予測モードの算出処理手順を示すフローチャートである。まず、色差信号の予測ブロックのイントラ色差予測モードに関するシンタックス要素intra_chroma_pred_mode[ x0 ][ y0 ]の値が0かどうか判定し(S2301)、値が0の場合(S2301のYES)、ステップS2302に進む。色差フォーマットが4:2:0または4:4:4の場合(S2302のYES)、色差信号の予測ブロックと同じ位置の予測ブロックのイントラ輝度予測モードの値をそのまま、イントラ色差予測モードの値として(ステップS2303)、本算出処理を終了する。一方、色差フォーマットが4:2:0または4:4:4の場合、すなわち4:2:2の場合(S2302のNO)、図15に示す変換テーブルを用いて、色差信号の予測ブロックと同じ位置の予測ブロックのイントラ輝度予測モードの値から、イントラ色差予測モードの値を算出して(ステップS2304)、本算出処理を終了する。一方、intra_chroma_pred_mode[ x0 ][ y0 ]の値が0以外の場合、(S2301のNO)、図14の変換テーブルを用いて、イントラ輝度予測モードの値をイントラ色差予測モードの値に変換して(ステップS2305)、本算出処理を終了する。この際、ステップS2201で復号されたイントラ色差予測モードに関するシンタックス要素intra_chroma_pred_mode[ x0 ][ y0 ]の値と色差信号の予測ブロックと同じ位置の予測ブロックのイントラ輝度予測モードの値から図14に示す変換テーブルを用いて、シンタックス要素の値を算出し、本算出処理を終了する。なお、図25の復号処理手順は、図23のステップS2009に加えて、ステップS2012、ステップS2014、ステップS2016でも用いられる共通の復号処理手順である。   Here, the decoding process procedure of the intra color difference prediction mode of the prediction block of the color difference signal performed by the entropy decoding unit 222 and the intra color difference prediction mode calculation unit 225 will be described with reference to the flowchart of FIG. FIG. 25 is a flowchart illustrating the decoding process procedure of the intra color difference prediction mode of the prediction block of the color difference signal performed by the entropy decoding unit 222 and the intra color difference prediction mode calculation unit 225. First, the entropy decoding unit 222 performs entropy decoding on the encoded bit string to obtain the value of the syntax element intra_chroma_pred_mode [x0] [y0] regarding the intra color difference prediction mode of the prediction block of the color difference signal (S2201). Subsequently, the intra color difference prediction mode calculation unit 225 calculates the value of the intra color difference prediction mode of the prediction block of the color difference signal (S2202). Here, the calculation process procedure of the intra color difference prediction mode of the prediction block of the color difference signal performed by the intra color difference prediction mode calculation unit 225 will be described with reference to the flowchart of FIG. FIG. 26 is a flowchart showing the calculation processing procedure of the intra color difference prediction mode performed in step S2202 of FIG. First, it is determined whether the value of the syntax element intra_chroma_pred_mode [x0] [y0] regarding the intra color difference prediction mode of the prediction block of the color difference signal is 0 (S2301). If the value is 0 (YES in S2301), the process proceeds to step S2302. . When the color difference format is 4: 2: 0 or 4: 4: 4 (YES in S2302), the value of the intra luminance prediction mode of the prediction block at the same position as the prediction block of the color difference signal is directly used as the value of the intra color difference prediction mode. (Step S2303), the calculation process is terminated. On the other hand, when the color difference format is 4: 2: 0 or 4: 4: 4, that is, 4: 2: 2 (NO in S2302), it is the same as the prediction block of the color difference signal using the conversion table shown in FIG. The value of the intra color difference prediction mode is calculated from the value of the intra luminance prediction mode of the position prediction block (step S2304), and this calculation process ends. On the other hand, if the value of intra_chroma_pred_mode [x0] [y0] is other than 0 (NO in S2301), the intra luminance prediction mode value is converted to the intra color difference prediction mode value using the conversion table of FIG. In step S2305), the calculation process ends. At this time, the value of the syntax element intra_chroma_pred_mode [x0] [y0] related to the intra color difference prediction mode decoded in step S2201 and the value of the intra luminance prediction mode of the prediction block at the same position as the prediction block of the color difference signal are shown in FIG. Using the conversion table, the value of the syntax element is calculated, and this calculation process ends. Note that the decoding processing procedure in FIG. 25 is a common decoding processing procedure used in step S2012, step S2014, and step S2016 in addition to step S2009 in FIG.

再び、図23に戻り、続いて符号化ブロックの分割モードがN×N分割でない場合、すなわち分割モードが2N×2Nの場合(S2010のNO)、分割インデックスPartIdxが0の予測ブロックしか存在せず、これ以上復号すべき色差信号の予測ブロックのイントラ予測モードは無いので、ステップS2011以降の処理をスキップして、本復号処理を終了する。   Returning to FIG. 23 again, when the coding block division mode is not N × N division, that is, when the division mode is 2N × 2N (NO in S2010), there is only a prediction block whose division index PartIdx is 0. Since there is no intra prediction mode for the prediction block of the chrominance signal to be decoded any more, the processing after step S2011 is skipped, and this decoding processing ends.

続いて、色差フォーマットが4:4:4の場合(S2011のYES)、図25の処理手順で色差信号の分割インデックスPartIdxが1の予測ブロックのイントラ色差予測モードの復号処理を行う(S2012)。なお、色差フォーマットが4:4:4でない場合、すなわち色差フォーマットが4:2:0または4:2:2の場合(S2011のNO)、色差信号の分割インデックスPartIdxが1の予測ブロックは存在しないので、ステップS2012をスキップして、次のステップS2013に進む。   Subsequently, when the color difference format is 4: 4: 4 (YES in S2011), the decoding process of the intra color difference prediction mode of the prediction block having the division index PartIdx of 1 for the color difference signal is performed by the processing procedure of FIG. 25 (S2012). Note that if the color difference format is not 4: 4: 4, that is, if the color difference format is 4: 2: 0 or 4: 2: 2 (NO in S2011), there is no prediction block with the division index PartIdx of 1 for the color difference signal. Therefore, step S2012 is skipped and the process proceeds to next step S2013.

続いて、色差フォーマットが4:2:2または4:4:4の場合(S2013のYES)、図25の処理手順で色差信号の分割インデックスPartIdxが2の予測ブロックのイントラ色差予測モードの復号処理を行う(S2014)。なお、色差フォーマットが4:2:2でも4:4:4でもない場合、すなわち色差フォーマットが4:2:0の場合(S2013のNO)、色差信号の分割インデックスPartIdxが2の予測ブロックは存在しないので、S2014をスキップして、次のステップS2015に進む。   Subsequently, when the chrominance format is 4: 2: 2 or 4: 4: 4 (YES in S2013), the decoding process of the intra chrominance prediction mode of the prediction block of the chrominance signal division index PartIdx is 2 in the processing procedure of FIG. (S2014). When the color difference format is neither 4: 2: 2 nor 4: 4: 4, that is, when the color difference format is 4: 2: 0 (NO in S2013), there is a prediction block having a color difference signal division index PartIdx of 2. Therefore, skip S2014 and go to the next step S2015.

続いて、色差フォーマットが4:4:4の場合(S2015のYES)、図25の処理手順で色差信号の分割インデックスPartIdxが3の予測ブロックのイントラ色差予測モードの復号処理を行い(S2016)、本復号処理を終了する。なお、色差フォーマットが4:4:4以外の場合、すなわち色差フォーマットが4:2:0または4:2:2の場合(S2015のNO)、色差信号の分割インデックスPartIdxが3の予測ブロックは存在しないので、ステップS2016をスキップして、本復号処理を終了する。   Subsequently, when the color difference format is 4: 4: 4 (YES in S2015), the decoding process of the intra color difference prediction mode of the prediction block having the color difference signal division index PartIdx of 3 is performed by the processing procedure of FIG. 25 (S2016). The decryption process ends. When the color difference format is other than 4: 4: 4, that is, when the color difference format is 4: 2: 0 or 4: 2: 2 (NO in S2015), there is a prediction block whose color difference signal division index PartIdx is 3. Therefore, step S2016 is skipped, and the present decoding process is terminated.

本復号処理によると、図17に示す順序で、同じ符号化ブロックに属するイントラ輝度予測モードが連続して符号化された後にイントラ色差予測モードが連続して復号され、イントラ色差予測モードの算出時に、色差信号の予測ブロックと同じ位置の輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モードを参照することにより算出処理が行われるので、イントラ輝度予測モードを参照することでイントラ色差モードの符号化効率を高めることができる。さらに、本復号処理によると、イントラ輝度予測モードの値からイントラ色差予測モードの値を予測する際に、色差フォーマットに応じてイントラ色差予測モードの導出方法を変更することで、色差フォーマットに応じた適切な予測方向でイントラ予測を行うことができるので、符号化効率を向上させることができる。具体的には、色差フォーマットが4:2:0、または4:4:4の場合には、イントラ輝度予測モードの値をイントラ色差予測モードの値とし、色差フォーマットが4:2:2の場合には、図15の変換テーブルを用いてイントラ輝度予測モードの値をイントラ色差予測モードの値に変換し、これらのイントラ色差予測モードの値に従ってイントラ予測を行うことにより、適切な予測方向でイントラ予測を行うことができるので、残差信号に関する符号化効率が向上し、全体的な符号化効率を向上させることができる。   According to the present decoding process, intra color difference prediction modes are successively decoded after intra luminance prediction modes belonging to the same coding block are sequentially encoded in the order shown in FIG. 17, and the intra color difference prediction modes are calculated. Since the calculation process is performed by referring to the intra luminance prediction mode of the prediction block of the luminance signal at the same position as the prediction block of the color difference signal, the coding efficiency of the intra color difference mode is improved by referring to the intra luminance prediction mode. be able to. Furthermore, according to the present decoding process, when predicting the value of the intra color difference prediction mode from the value of the intra luminance prediction mode, the method for deriving the intra color difference prediction mode is changed according to the color difference format, so that Since intra prediction can be performed in an appropriate prediction direction, coding efficiency can be improved. Specifically, when the color difference format is 4: 2: 0 or 4: 4: 4, the value of the intra luminance prediction mode is set as the value of the intra color difference prediction mode, and the color difference format is 4: 2: 2. 15 converts an intra luminance prediction mode value into an intra color difference prediction mode value using the conversion table of FIG. 15 and performs intra prediction according to the values of the intra color difference prediction mode, so that the intra prediction is performed in an appropriate prediction direction. Since the prediction can be performed, the coding efficiency regarding the residual signal is improved, and the overall coding efficiency can be improved.

本発明の画像符号化装置のさらに別の態様として、以下のものがある。   As another aspect of the image coding apparatus of the present invention, there are the following.

ブロック単位で輝度信号と色差信号とを含む画像信号をイントラ予測符号化するとともにイントラ予測モードに関する情報を符号化する画像符号化装置であって、
画像信号を予測ブロック単位でイントラ予測する際、輝度信号の予測ブロックを設定して、イントラ輝度予測モードに応じて、周囲の符号化済みの輝度信号のブロックから輝度信号を予測する輝度信号イントラ予測部(103)と、
色差信号の予測ブロックを設定して、イントラ色差予測モードに応じて、周囲の符号化済みの色差信号のブロックから色差信号を予測する色差信号イントラ予測部(103)と、
前記色差信号の予測ブロックのイントラ色差予測モードに関する情報を符号化する際に、色差信号の予測ブロックと同じ位置の輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モードの値からイントラ色差予測モードの値を予測するモードを含むイントラ色差予測モードに関するシンタックス要素として算出し、イントラ輝度予測モードに関するシンタックス要素、及びイントラ色差予測モードに関するシンタックス要素を符号化して符号化列を生成する符号化列生成部(113)とを備えることを特徴とする画像符号化装置。
An image coding apparatus that performs intra prediction coding on an image signal including a luminance signal and a color difference signal in units of blocks and encodes information on an intra prediction mode,
When performing intra prediction of an image signal in units of prediction blocks, a luminance signal prediction block is set, and luminance signal intra prediction that predicts a luminance signal from surrounding encoded luminance signal blocks according to the intra luminance prediction mode Part (103),
A color difference signal intra prediction unit (103) for setting a color difference signal prediction block and predicting a color difference signal from surrounding encoded color difference signal blocks according to an intra color difference prediction mode;
When encoding the information about the intra color difference prediction mode of the prediction block of the color difference signal, the value of the intra color difference prediction mode is predicted from the value of the intra luminance prediction mode of the prediction block of the luminance signal at the same position as the prediction block of the color difference signal. An encoded sequence generation unit that generates an encoded sequence by encoding the syntax element related to the intra luminance prediction mode and the syntax element related to the intra color difference prediction mode. 113).

前記符号化列生成部(113)は、上記色差信号の予測ブロックと同じ位置のイントラ輝度予測モードからイントラ色差予測モードを予測する際に、色差フォーマットが4:2:0または4:4:4である場合、イントラ輝度予測モードの値をイントラ色差予測モードの値とすることを特徴とする画像符号化装置。   When the encoded sequence generation unit (113) predicts the intra color difference prediction mode from the intra luminance prediction mode at the same position as the prediction block of the color difference signal, the color difference format is 4: 2: 0 or 4: 4: 4. In this case, the value of the intra luminance prediction mode is set as the value of the intra color difference prediction mode.

前記イントラ予測部(103)は、上記色差信号の予測ブロックと同じ位置のイントラ輝度予測モードからイントラ色差予測モードを予測する際に、色差フォーマットが4:2:2である場合、イントラ輝度予測モードのイントラ予測方向を水平方向に1/2倍または垂直方向に2倍にスケーリングしたイントラ予測方向を色差信号のイントラ予測に用いることを特徴とする画像符号化装置。   When the color difference format is 4: 2: 2 when the intra prediction unit (103) predicts the intra color difference prediction mode from the intra luminance prediction mode at the same position as the prediction block of the color difference signal, the intra luminance prediction mode An image coding apparatus characterized by using an intra prediction direction obtained by scaling the intra prediction direction of ½ in the horizontal direction or double in the vertical direction for intra prediction of a color difference signal.

前記符号化列生成部(113)は、上記色差信号の予測ブロックと同じ位置のイントラ輝度予測モードからイントラ色差予測モードを予測する際に、色差フォーマットが4:2:2である場合、イントラ輝度予測モードのイントラ予測方向を水平方向に1/2倍または垂直方向に2倍にスケーリングしたイントラ予測方向に対応するイントラ予測モードの値またはそのイントラ予測方向に近いイントラ予測方向に対応するイントラ予測モードの値をイントラ色差予測モードの値とすることを特徴とする画像符号化装置。   When the color difference format is 4: 2: 2 when predicting the intra color difference prediction mode from the intra luminance prediction mode at the same position as the prediction block of the color difference signal, the coded sequence generation unit (113) Intra prediction mode corresponding to an intra prediction direction corresponding to an intra prediction direction corresponding to the intra prediction direction obtained by scaling the intra prediction direction of the prediction mode to 1/2 times in the horizontal direction or twice in the vertical direction. An image coding apparatus characterized in that the value of is used as a value of an intra color difference prediction mode.

本発明の画像符号化方法のさらに別の態様として、以下のものがある。   Still another aspect of the image encoding method of the present invention is as follows.

ブロック単位で輝度信号と色差信号とを含む画像信号をイントラ予測符号化するとともにイントラ予測モードに関する情報を符号化する画像符号化方法であって、
画像信号を予測ブロック単位でイントラ予測する際、輝度信号の予測ブロックを設定して、イントラ輝度予測モードに応じて、周囲の符号化済みの輝度信号のブロックから輝度信号を予測する輝度信号イントラ予測ステップと、
色差信号の予測ブロックを設定して、イントラ色差予測モードに応じて、周囲の符号化済みの色差信号のブロックから色差信号を予測する色差信号イントラ予測ステップと、
前記色差信号の予測ブロックのイントラ色差予測モードに関する情報を符号化する際に、色差信号の予測ブロックと同じ位置の輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モードの値からイントラ色差予測モードの値を予測するモードを含むイントラ色差予測モードに関するシンタックス要素として算出し、イントラ輝度予測モードに関するシンタックス要素、及びイントラ色差予測モードに関するシンタックス要素を符号化して符号化列を生成する符号化列生成ステップとを備えることを特徴とする画像符号化方法。
An image coding method for coding an image signal including a luminance signal and a color difference signal in units of blocks and encoding information related to an intra prediction mode,
When performing intra prediction of an image signal in units of prediction blocks, a luminance signal prediction block is set, and luminance signal intra prediction that predicts a luminance signal from surrounding encoded luminance signal blocks according to the intra luminance prediction mode Steps,
A color difference signal intra prediction step for setting a color difference signal prediction block and predicting a color difference signal from surrounding encoded color difference signal blocks according to an intra color difference prediction mode;
When encoding the information about the intra color difference prediction mode of the prediction block of the color difference signal, the value of the intra color difference prediction mode is predicted from the value of the intra luminance prediction mode of the prediction block of the luminance signal at the same position as the prediction block of the color difference signal. A coding sequence generating step for generating a coded sequence by encoding the syntax element related to the intra luminance prediction mode and the syntax element related to the intra color difference prediction mode; An image encoding method comprising:

前記符号化列生成ステップは、上記色差信号の予測ブロックと同じ位置のイントラ輝度予測モードからイントラ色差予測モードを予測する際に、色差フォーマットが4:2:0または4:4:4である場合、イントラ輝度予測モードの値をイントラ色差予測モードの値とすることを特徴とする画像符号化方法。   In the case where the color difference format is 4: 2: 0 or 4: 4: 4 when predicting the intra color difference prediction mode from the intra luminance prediction mode at the same position as the prediction block of the color difference signal, the coded sequence generation step An image encoding method, wherein the value of the intra luminance prediction mode is set as the value of the intra color difference prediction mode.

前記イントラ予測ステップは、上記色差信号の予測ブロックと同じ位置のイントラ輝度予測モードからイントラ色差予測モードを予測する際に、色差フォーマットが4:2:2である場合、イントラ輝度予測モードのイントラ予測方向を水平方向に1/2倍または垂直方向に2倍にスケーリングしたイントラ予測方向を色差信号のイントラ予測に用いることを特徴とする画像符号化方法。   In the intra prediction step, when the intra color difference prediction mode is predicted from the intra luminance prediction mode at the same position as the prediction block of the color difference signal, and the color difference format is 4: 2: 2, the intra prediction of the intra luminance prediction mode is performed. An image coding method characterized by using an intra prediction direction in which a direction is scaled to 1/2 times in a horizontal direction or twice in a vertical direction for intra prediction of a color difference signal.

前記符号化列生成ステップは、上記色差信号の予測ブロックと同じ位置のイントラ輝度予測モードからイントラ色差予測モードを予測する際に、色差フォーマットが4:2:2である場合、イントラ輝度予測モードのイントラ予測方向を水平方向に1/2倍または垂直方向に2倍にスケーリングしたイントラ予測方向に対応するイントラ予測モードの値またはそのイントラ予測方向に近いイントラ予測方向に対応するイントラ予測モードの値をイントラ色差予測モードの値とすることを特徴とする画像符号化方法。   When the color difference format is 4: 2: 2 when predicting the intra color difference prediction mode from the intra luminance prediction mode at the same position as the prediction block of the color difference signal, the coded sequence generation step is performed in the intra luminance prediction mode. A value of an intra prediction mode corresponding to an intra prediction direction corresponding to an intra prediction direction obtained by scaling the intra prediction direction by ½ times in the horizontal direction or twice in the vertical direction, or an intra prediction mode value corresponding to an intra prediction direction close to the intra prediction direction. An image coding method characterized in that the value is an intra color difference prediction mode value.

本発明の画像復号装置のさらに別の態様として、以下のものがある。   Still another aspect of the image decoding apparatus of the present invention is as follows.

イントラ予測モードに関する情報を復号して、ブロック単位で輝度信号と色差信号とを含む画像信号をイントラ予測復号する画像復号装置であって、
画像信号を予測ブロック単位でイントラ予測する際、輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モードに関する情報、及び色差信号の予測ブロックのイントラ色差予測モードに関する情報が符号化された符号化列から、イントラ輝度予測モード、及び色差信号の予測ブロックのイントラ色差予測モードに関するシンタックス要素を復号し、輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モードの値を算出し、色差信号の予測ブロックと同じ位置の輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モードの値からイントラ色差予測モードの値を予測することにより取得する符号化列復号部(203)と、
前記輝度信号の予測ブロック毎に取得されたイントラ輝度予測モードに応じて、周囲の復号済みの輝度信号のブロックから輝度信号を予測する輝度信号イントラ予測部(206)と、
前記色差信号の予測ブロック毎に取得されたイントラ色差予測モードに応じて、周囲の復号済みの色差信号のブロックから色差信号を予測する色差信号イントラ予測部(206)とを備えることを特徴とする画像復号装置。
An image decoding apparatus that decodes information related to an intra prediction mode and performs intra prediction decoding of an image signal including a luminance signal and a color difference signal in units of blocks,
When the image signal is intra-predicted in units of prediction blocks, intra luminance is obtained from an encoded sequence in which information on the intra luminance prediction mode of the prediction block of the luminance signal and information on the intra color difference prediction mode of the prediction block of the color difference signal are encoded. The syntax element regarding the prediction mode and the intra color difference prediction mode of the prediction block of the color difference signal is decoded, the value of the intra luminance prediction mode of the prediction block of the luminance signal is calculated, and the luminance signal of the same position as the prediction block of the color difference signal is calculated. A coded sequence decoding unit (203) that obtains the value of the intra color difference prediction mode from the value of the intra luminance prediction mode of the prediction block;
A luminance signal intra prediction unit (206) that predicts a luminance signal from surrounding decoded luminance signal blocks according to an intra luminance prediction mode acquired for each prediction block of the luminance signal;
And a color difference signal intra prediction unit (206) for predicting a color difference signal from surrounding decoded color difference signal blocks according to an intra color difference prediction mode acquired for each prediction block of the color difference signal. Image decoding device.

前記符号化列復号部(203)は、上記色差信号の予測ブロックと同じ位置のイントラ輝度予測モードからイントラ色差予測モードを予測する際に、色差フォーマットが4:2:0または4:4:4である場合、イントラ輝度予測モードの値をイントラ色差予測モードの値とすることを特徴とする画像復号装置。   When the coded sequence decoding unit (203) predicts the intra color difference prediction mode from the intra luminance prediction mode at the same position as the prediction block of the color difference signal, the color difference format is 4: 2: 0 or 4: 4: 4. In this case, the image decoding apparatus is characterized in that the value of the intra luminance prediction mode is set as the value of the intra color difference prediction mode.

色差信号イントラ予測部(206)は、上記色差信号の予測ブロックと同じ位置のイントラ輝度予測モードからイントラ色差予測モードを予測する際に、色差フォーマットが4:2:2である場合、イントラ輝度予測モードのイントラ予測方向を水平方向に1/2倍または垂直方向に2倍にスケーリングしたイントラ予測方向を色差信号のイントラ予測に用いることを特徴とする画像復号装置。   The color difference signal intra prediction unit (206) predicts the intra luminance prediction when the color difference format is 4: 2: 2 when the intra color difference prediction mode is predicted from the intra luminance prediction mode at the same position as the prediction block of the color difference signal. An image decoding apparatus characterized in that an intra prediction direction obtained by scaling a mode intra prediction direction by a factor of ½ in the horizontal direction or by a factor of two in the vertical direction is used for intra prediction of a color difference signal.

前記符号化列復号部(203)は、上記色差信号の予測ブロックと同じ位置のイントラ輝度予測モードからイントラ色差予測モードを予測する際に、色差フォーマットが4:2:2である場合、イントラ輝度予測モードのイントラ予測方向を水平方向に1/2倍または垂直方向に2倍にスケーリングしたイントラ予測方向に対応するイントラ予測モードの値またはそのイントラ予測方向に近いイントラ予測方向に対応するイントラ予測モードの値をイントラ色差予測モードの値とすることを特徴とする画像復号装置。   When the color difference format is 4: 2: 2, the encoded sequence decoding unit (203) predicts the intra color difference prediction mode from the intra luminance prediction mode at the same position as the prediction block of the color difference signal. Intra prediction mode corresponding to an intra prediction direction corresponding to an intra prediction direction corresponding to the intra prediction direction obtained by scaling the intra prediction direction of the prediction mode to 1/2 times in the horizontal direction or twice in the vertical direction. An image decoding apparatus characterized in that the value of is used as a value of an intra color difference prediction mode.

本発明の画像復号方法のさらに別の態様として、以下のものがある。   Still another aspect of the image decoding method of the present invention is as follows.

イントラ予測モードに関する情報を復号して、ブロック単位で輝度信号と色差信号とを含む画像信号をイントラ予測復号する画像復号方法であって、
画像信号を予測ブロック単位でイントラ予測する際、輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モードに関する情報、及び色差信号の予測ブロックのイントラ色差予測モードに関する情報が符号化された符号化列から、イントラ輝度予測モード、及び色差信号の予測ブロックのイントラ色差予測モードに関するシンタックス要素を復号し、輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モードの値を算出し、色差信号の予測ブロックと同じ位置の輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モードの値からイントラ色差予測モードの値を予測することにより取得する符号化列復号ステップと、
前記輝度信号の予測ブロック毎に取得されたイントラ輝度予測モードに応じて、周囲の復号済みの輝度信号のブロックから輝度信号を予測する輝度信号イントラ予測ステップと、
前記色差信号の予測ブロック毎に取得されたイントラ色差予測モードに応じて、周囲の復号済みの色差信号のブロックから色差信号を予測する色差信号イントラ予測ステップとを備えることを特徴とする画像復号方法。
An image decoding method for decoding information on an intra prediction mode and performing intra prediction decoding on an image signal including a luminance signal and a color difference signal in units of blocks,
When the image signal is intra-predicted in units of prediction blocks, intra luminance is obtained from an encoded sequence in which information on the intra luminance prediction mode of the prediction block of the luminance signal and information on the intra color difference prediction mode of the prediction block of the color difference signal are encoded. The syntax element regarding the prediction mode and the intra color difference prediction mode of the prediction block of the color difference signal is decoded, the value of the intra luminance prediction mode of the prediction block of the luminance signal is calculated, and the luminance signal of the same position as the prediction block of the color difference signal is calculated. An encoded sequence decoding step to obtain by predicting the value of the intra color difference prediction mode from the value of the intra luminance prediction mode of the prediction block;
A luminance signal intra prediction step for predicting a luminance signal from a surrounding decoded luminance signal block according to an intra luminance prediction mode acquired for each prediction block of the luminance signal;
An image decoding method comprising: a color difference signal intra prediction step for predicting a color difference signal from a surrounding decoded color difference signal block according to an intra color difference prediction mode acquired for each prediction block of the color difference signal .

前記符号化列復号ステップは、上記色差信号の予測ブロックと同じ位置のイントラ輝度予測モードからイントラ色差予測モードを予測する際に、色差フォーマットが4:2:0または4:4:4である場合、イントラ輝度予測モードの値をイントラ色差予測モードの値とすることを特徴とする画像復号方法。   In the encoding sequence decoding step, when the intra color difference prediction mode is predicted from the intra luminance prediction mode at the same position as the prediction block of the color difference signal, the color difference format is 4: 2: 0 or 4: 4: 4. An image decoding method, wherein the value of the intra luminance prediction mode is set as the value of the intra color difference prediction mode.

色差信号イントラ予測ステップは、上記色差信号の予測ブロックと同じ位置のイントラ輝度予測モードからイントラ色差予測モードを予測する際に、色差フォーマットが4:2:2である場合、イントラ輝度予測モードのイントラ予測方向を水平方向に1/2倍または垂直方向に2倍にスケーリングしたイントラ予測方向を色差信号のイントラ予測に用いることを特徴とする画像復号方法。   When the color difference format is 4: 2: 2 when predicting the intra color difference prediction mode from the intra luminance prediction mode at the same position as the prediction block of the color difference signal, the color difference signal intra prediction step is performed in the intra luminance prediction mode. An image decoding method, wherein an intra prediction direction obtained by scaling a prediction direction by a factor of 1/2 in a horizontal direction or by a factor of 2 in a vertical direction is used for intra prediction of a color difference signal.

前記符号化列復号ステップは、上記色差信号の予測ブロックと同じ位置のイントラ輝度予測モードからイントラ色差予測モードを予測する際に、色差フォーマットが4:2:2である場合、イントラ輝度予測モードのイントラ予測方向を水平方向に1/2倍または垂直方向に2倍にスケーリングしたイントラ予測方向に対応するイントラ予測モードの値またはそのイントラ予測方向に近いイントラ予測方向に対応するイントラ予測モードの値をイントラ色差予測モードの値とすることを特徴とする画像復号方法。   When the color difference format is 4: 2: 2 when predicting the intra color difference prediction mode from the intra luminance prediction mode at the same position as the prediction block of the color difference signal, the coded sequence decoding step is performed in the intra luminance prediction mode. A value of an intra prediction mode corresponding to an intra prediction direction corresponding to an intra prediction direction obtained by scaling the intra prediction direction by ½ times in the horizontal direction or twice in the vertical direction, or an intra prediction mode value corresponding to an intra prediction direction close to the intra prediction direction. An image decoding method, wherein the value is an intra color difference prediction mode value.

以上述べた実施の形態の画像符号化装置が出力する動画像の符号化ストリームは、実施の形態で用いられた符号化方法に応じて復号することができるように特定のデータフォーマットを有しており、画像符号化装置に対応する画像復号装置がこの特定のデータフォーマットの符号化ストリームを復号することができる。   The moving image encoded stream output from the image encoding apparatus according to the embodiment described above has a specific data format so that it can be decoded according to the encoding method used in the embodiment. Thus, an image decoding apparatus corresponding to the image encoding apparatus can decode the encoded stream of this specific data format.

画像符号化装置と画像復号装置の間で符号化ストリームをやりとりするために、有線または無線のネットワークが用いられる場合、符号化ストリームを通信路の伝送形態に適したデータ形式に変換して伝送してもよい。その場合、画像符号化装置が出力する符号化ストリームを通信路の伝送形態に適したデータ形式の符号化データに変換してネットワークに送信する画像送信装置と、ネットワークから符号化データを受信して符号化ストリームに復元して画像復号装置に供給する画像受信装置とが設けられる。   When a wired or wireless network is used to exchange an encoded stream between an image encoding device and an image decoding device, the encoded stream is converted into a data format suitable for the transmission form of the communication path and transmitted. May be. In that case, an image transmission apparatus that converts the encoded stream output from the image encoding apparatus into encoded data in a data format suitable for the transmission form of the communication path and transmits the encoded data to the network, and receives the encoded data from the network There is provided an image receiving apparatus that restores the encoded stream and supplies the encoded stream to the image decoding apparatus.

画像送信装置は、画像符号化装置が出力する符号化ストリームをバッファするメモリと、符号化ストリームをパケット化するパケット処理部と、パケット化された符号化データをネットワークを介して送信する送信部とを含む。画像受信装置は、パケット化された符号化データをネットワークを介して受信する受信部と、受信された符号化データをバッファするメモリと、符号化データをパケット処理して符号化ストリームを生成し、画像復号装置に提供するパケット処理部とを含む。   An image transmission device includes a memory that buffers an encoded stream output from the image encoding device, a packet processing unit that packetizes the encoded stream, and a transmission unit that transmits packetized encoded data via a network. including. The image reception device receives a packetized encoded data via a network, a memory for buffering the received encoded data, packetizes the encoded data to generate an encoded stream, And a packet processing unit provided to the image decoding device.

以上の符号化及び復号に関する処理は、ハードウェアを用いた伝送、蓄積、受信装置として実現することができるのは勿論のこと、ROM(リード・オンリ・メモリ)やフラッシュメモリ等に記憶されているファームウェアや、コンピュータ等のソフトウェアによっても実現することができる。そのファームウェアプログラム、ソフトウェアプログラムをコンピュータ等で読み取り可能な記録媒体に記録して提供することも、有線あるいは無線のネットワークを通してサーバから提供することも、地上波あるいは衛星ディジタル放送のデータ放送として提供することも可能である。   The above processing relating to encoding and decoding can be realized as a transmission, storage, and reception device using hardware, and is stored in a ROM (Read Only Memory), a flash memory, or the like. It can also be realized by firmware or software such as a computer. The firmware program and software program can be recorded on a computer-readable recording medium, provided from a server through a wired or wireless network, or provided as a data broadcast of terrestrial or satellite digital broadcasting Is also possible.

以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。   The present invention has been described based on the embodiments. The embodiments are exemplifications, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications can be made to combinations of the respective constituent elements and processing processes, and such modifications are within the scope of the present invention. .

101 色差フォーマット設定部、 102 画像メモリ、 103 イントラ予測部、 104 インター予測部、 105 符号化方法決定部、 106 残差信号生成部、 107 直交変換・量子化部、 108 逆量子化・逆直交変換部、 109 復号画像信号重畳部、 110 符号化情報格納メモリ、 111 復号画像メモリ、 112 第1の符号化ビット列生成部、 113 第2の符号化ビット列生成部、 114 第3の符号化ビット列生成部、 115 符号化ビット列多重化部、 121 符号化ブロック単位の符号化情報のシンタックス要素算出部、 122 イントラ輝度予測モードのシンタックス要素算出部、 123 イントラ色差予測モードのシンタックス要素算出部、 124 インター予測情報のシンタックス要素算出部、 125 イントラ予測モード符号化制御部、 126 エントロピー符号化部、 201 符号化ビット列分離部、 202 第1の符号化ビット列復号部、 203 第2の符号化ビット列復号部、 204 第3の符号化ビット列復号部、 205 色差フォーマット管理部、 206 イントラ予測部、 207 インター予測部、 208 逆量子化・逆直交変換部、 209 復号画像信号重畳部、 210 符号化情報格納メモリ、 211 復号画像メモリ、 212 スイッチ、 213 スイッチ、 221 イントラ予測モード復号制御部、 222 エントロピー復号部、 223 符号化ブロック単位の符号化情報算出部、 224 イントラ輝度予測モード算出部、 225 イントラ色差予測モード算出部、 226 インター予測情報算出部。   101 color difference format setting unit, 102 image memory, 103 intra prediction unit, 104 inter prediction unit, 105 coding method determination unit, 106 residual signal generation unit, 107 orthogonal transform / quantization unit, 108 inverse quantization / inverse orthogonal transform 109 decoded image signal superposition unit, 110 encoded information storage memory, 111 decoded image memory, 112 first encoded bit string generation unit, 113 second encoded bit string generation unit, 114 third encoded bit string generation unit 115 Coding bit stream multiplexing unit, 121 Coding information syntax element calculation unit of coding block unit, 122 Intra luminance prediction mode syntax element calculation unit, 123 Intra color difference prediction mode syntax element calculation unit, 124 Inter prediction information syntax element calculation , 125 intra prediction mode coding control unit, 126 entropy coding unit, 201 coded bit string separation unit, 202 first coded bit string decoding unit, 203 second coded bit string decoding unit, 204 third coded bit string Decoding unit, 205 color difference format management unit, 206 intra prediction unit, 207 inter prediction unit, 208 inverse quantization / inverse orthogonal transform unit, 209 decoded image signal superimposing unit, 210 encoded information storage memory, 211 decoded image memory, 212 switch , 213 switch, 221 intra prediction mode decoding control unit, 222 entropy decoding unit, 223 encoding information calculation unit for each coding block, 224 intra luminance prediction mode calculation unit, 225 intra color difference prediction mode calculation unit, 226 inter prediction information Calculation unit.

Claims (6)

色差フォーマットが4:2:0の輝度信号と色差信号とを含む画像信号をブロック単位でイントラ予測符号化するとともにイントラ予測モードに関する情報を符号化する画像符号化装置であって、
輝度信号の符号化ブロックを分割しない分割モードが設定された場合、前記輝度信号の符号化ブロックに等しい第1の輝度信号の予測ブロックを設定して、前記第1の輝度信号の予測ブロックについて第1のイントラ輝度予測モードに応じて、周囲の符号化済みの輝度信号のブロックから輝度信号を予測するとともに、前記輝度信号の符号化ブロックを水平および垂直に分割する分割モードが設定された場合、前記輝度信号の符号化ブロックを水平および垂直に分割した第〜第の輝度信号の予測ブロックを設定して、前記第2〜第5の輝度信号の予測ブロックのそれぞれのイントラ輝度予測モードに応じて、周囲の符号化済みの輝度信号のブロックから輝度信号を予測する輝度信号イントラ予測部と、
色差信号の符号化ブロックを分割することなく色差信号の予測ブロックを設定して、前記色差信号の予測ブロックのイントラ色差予測モードに応じて、周囲の符号化済みの色差信号のブロックから色差信号を予測する色差信号イントラ予測部と、
イントラ予測の評価値を導出して予測ブロック単位でイントラ予測モードを決定するイントラ予測モード判定部と、
前記輝度信号の符号化ブロックを分割しない分割モードが設定された場合、前記第1の輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モードに関する情報を符号化し、続いて前記色差信号の予測ブロックのイントラ色差予測モードに関する情報を符号化するとともに、前記輝度信号の符号化ブロックを水平および垂直に分割する分割モードが設定された場合、前記輝度信号の符号化ブロック内の前記の輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モード、前記の輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モード、前記の輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モード、前記の輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モードに関する情報を符号化し、続いて、前記の輝度信号の予測ブロックと同一の基準位置にある前記色差信号の予測ブロックのイントラ色差予測モードに関する情報を符号化して、予測モードに関する情報を配列した符号化ビット列を生成する符号化ビット列生成部と
を備えことを特徴とする画像符号化装置。
An image encoding device that performs intra prediction encoding on a block basis for an image signal including a luminance signal and a color difference signal having a color difference format of 4: 2: 0, and encodes information related to an intra prediction mode,
When a division mode that does not divide the encoded block of the luminance signal is set, a prediction block of the first luminance signal that is equal to the encoded block of the luminance signal is set, and the prediction block of the first luminance signal is When a division mode for predicting a luminance signal from surrounding encoded luminance signal blocks according to one intra luminance prediction mode and dividing the encoded luminance signal block horizontally and vertically is set, said encoding blocks of the luminance signal sets the prediction block of the second to fifth luminance signal divided horizontally and vertically, each of the intra luminance prediction mode of the prediction block of the second to fifth luminance signal And a luminance signal intra prediction unit that predicts a luminance signal from a block of surrounding encoded luminance signals,
Set the prediction block of the color difference signals without dividing the encoding block of the color difference signals, according to the intra chrominance prediction mode of the prediction block of the color difference signals, color difference signals from the block surrounding the coded color difference signals A color difference signal intra prediction unit for predicting
An intra prediction mode determination unit that derives an evaluation value of intra prediction and determines an intra prediction mode in units of prediction blocks;
When a division mode that does not divide the coding block of the luminance signal is set, information on the intra luminance prediction mode of the prediction block of the first luminance signal is encoded, and then intra color difference prediction of the prediction block of the color difference signal information about mode while encoding, if the division mode for dividing the coded blocks of the luminance signal horizontally and vertically is set, the prediction block of the second luminance signal in the coding block of the luminance signal intra brightness prediction modes, intra luminance prediction mode of the prediction block of the third luminance signal, the intra luminance prediction mode of the prediction block of the fourth luminance signal, to the intra luminance prediction mode of the prediction block of the fifth luminance signal the information is encoded, followed by the same reference position near a predicted block of the second luminance signal By encoding information about the intra chrominance prediction mode of the prediction block of the color difference signals, the picture coding, characterized in that Ru and a coded bit stream generation unit that generates an array of information about the prediction mode encoding bit sequence apparatus.
色差フォーマットが4:2:0の輝度信号と色差信号とを含む画像信号をブロック単位でイントラ予測符号化するとともにイントラ予測モードに関する情報を符号化する画像符号化方法であって、  An image encoding method for performing intra prediction encoding on a block basis for an image signal including a luminance signal having a color difference format of 4: 2: 0 and a color difference signal, and encoding information on an intra prediction mode,
輝度信号の符号化ブロックを分割しない分割モードが設定された場合、前記輝度信号の符号化ブロックに等しい第1の輝度信号の予測ブロックを設定して、前記第1の輝度信号の予測ブロックについて第1のイントラ輝度予測モードに応じて、周囲の符号化済みの輝度信号のブロックから輝度信号を予測するとともに、前記輝度信号の符号化ブロックを水平および垂直に分割する分割モードが設定された場合、前記輝度信号の符号化ブロックを水平および垂直に分割した第2〜第5の輝度信号の予測ブロックを設定して、前記第2〜第5の輝度信号の予測ブロックのそれぞれのイントラ輝度予測モードに応じて、周囲の符号化済みの輝度信号のブロックから輝度信号を予測する輝度信号イントラ予測ステップと、  When a division mode that does not divide the encoded block of the luminance signal is set, a prediction block of the first luminance signal that is equal to the encoded block of the luminance signal is set, and the prediction block of the first luminance signal is When a division mode for predicting a luminance signal from surrounding encoded luminance signal blocks according to one intra luminance prediction mode and dividing the encoded luminance signal block horizontally and vertically is set, The second to fifth luminance signal prediction blocks obtained by dividing the luminance signal coding block horizontally and vertically are set, and the intra luminance prediction modes of the second to fifth luminance signal prediction blocks are set. In response, a luminance signal intra prediction step that predicts a luminance signal from a block of surrounding encoded luminance signals;
色差信号の符号化ブロックを分割することなく色差信号の予測ブロックを設定して、前記色差信号の予測ブロックのイントラ色差予測モードに応じて、周囲の符号化済みの色差信号のブロックから色差信号を予測する色差信号イントラ予測ステップと、  A color difference signal prediction block is set without dividing the color difference signal encoding block, and the color difference signal is obtained from the surrounding encoded color difference signal block according to the intra color difference prediction mode of the color difference signal prediction block. A color difference signal intra prediction step to predict;
イントラ予測の評価値を導出して予測ブロック単位でイントラ予測モードを決定するイントラ予測モード判定ステップと、  An intra prediction mode determination step for deriving an evaluation value of intra prediction and determining an intra prediction mode in units of prediction blocks;
前記輝度信号の符号化ブロックを分割しない分割モードが設定された場合、前記第1の輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モードに関する情報を符号化し、続いて前記色差信号の予測ブロックのイントラ色差予測モードに関する情報を符号化するとともに、前記輝度信号の符号化ブロックを水平および垂直に分割する分割モードが設定された場合、前記輝度信号の符号化ブロック内の前記第2の輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モード、前記第3の輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モード、前記第4の輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モード、前記第5の輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モードに関する情報を符号化し、続いて、前記第2の輝度信号の予測ブロックと同一の基準位置にある前記色差信号の予測ブロックのイントラ色差予測モードに関する情報を符号化して、予測モードに関する情報を配列した符号化ビット列を生成する符号化ビット列生成ステップと  When a division mode that does not divide the coding block of the luminance signal is set, information on the intra luminance prediction mode of the prediction block of the first luminance signal is encoded, and then intra color difference prediction of the prediction block of the color difference signal When the division mode for encoding the information on the mode and dividing the encoded block of the luminance signal horizontally and vertically is set, the prediction block of the second luminance signal in the encoded block of the luminance signal is set. The present invention relates to an intra luminance prediction mode, an intra luminance prediction mode of a prediction block of the third luminance signal, an intra luminance prediction mode of a prediction block of the fourth luminance signal, and an intra luminance prediction mode of a prediction block of the fifth luminance signal. Information is encoded, and subsequently in the same reference position as the prediction block of the second luminance signal. By encoding information about the intra chrominance prediction mode of the prediction block of the color difference signals, and the encoded bit string generating step of generating an array of information about the prediction mode encoding bit sequence
を有することを特徴とする画像符号化方法。An image encoding method characterized by comprising:
色差フォーマットが4:2:0の輝度信号と色差信号とを含む画像信号をブロック単位でイントラ予測符号化するとともにイントラ予測モードに関する情報を符号化する画像符号化プログラムであって、  An image encoding program for performing intra prediction encoding on a block basis for an image signal including a luminance signal having a color difference format of 4: 2: 0 and a color difference signal, and encoding information on an intra prediction mode,
輝度信号の符号化ブロックを分割しない分割モードが設定された場合、前記輝度信号の符号化ブロックに等しい第1の輝度信号の予測ブロックを設定して、前記第1の輝度信号の予測ブロックについて第1のイントラ輝度予測モードに応じて、周囲の符号化済みの輝度信号のブロックから輝度信号を予測するとともに、前記輝度信号の符号化ブロックを水平および垂直に分割する分割モードが設定された場合、前記輝度信号の符号化ブロックを水平および垂直に分割した第2〜第5の輝度信号の予測ブロックを設定して、前記第2〜第5の輝度信号の予測ブロックのそれぞれのイントラ輝度予測モードに応じて、周囲の符号化済みの輝度信号のブロックから輝度信号を予測する輝度信号イントラ予測ステップと、  When a division mode that does not divide the encoded block of the luminance signal is set, a prediction block of the first luminance signal that is equal to the encoded block of the luminance signal is set, and the prediction block of the first luminance signal is When a division mode for predicting a luminance signal from surrounding encoded luminance signal blocks according to one intra luminance prediction mode and dividing the encoded luminance signal block horizontally and vertically is set, The second to fifth luminance signal prediction blocks obtained by dividing the luminance signal coding block horizontally and vertically are set, and the intra luminance prediction modes of the second to fifth luminance signal prediction blocks are set. In response, a luminance signal intra prediction step that predicts a luminance signal from a block of surrounding encoded luminance signals;
色差信号の符号化ブロックを分割することなく色差信号の予測ブロックを設定して、前記色差信号の予測ブロックのイントラ色差予測モードに応じて、周囲の符号化済みの色差信号のブロックから色差信号を予測する色差信号イントラ予測ステップと、  A color difference signal prediction block is set without dividing the color difference signal encoding block, and the color difference signal is obtained from the surrounding encoded color difference signal block according to the intra color difference prediction mode of the color difference signal prediction block. A color difference signal intra prediction step to predict;
イントラ予測の評価値を導出して予測ブロック単位でイントラ予測モードを決定するイントラ予測モード判定ステップと、  An intra prediction mode determination step for deriving an evaluation value of intra prediction and determining an intra prediction mode in units of prediction blocks;
前記輝度信号の符号化ブロックを分割しない分割モードが設定された場合、前記第1の輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モードに関する情報を符号化し、続いて前記色差信号の予測ブロックのイントラ色差予測モードに関する情報を符号化するとともに、前記輝度信号の符号化ブロックを水平および垂直に分割する分割モードが設定された場合、前記輝度信号の符号化ブロック内の前記第2の輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モード、前記第3の輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モード、前記第4の輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モード、前記第5の輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モードに関する情報を符号化し、続いて、前記第2の輝度信号の予測ブロックと同一の基準位置にある前記色差信号の予測ブロックのイントラ色差予測モードに関する情報を符号化して、予測モードに関する情報を配列した符号化ビット列を生成する符号化ビット列生成ステップと  When a division mode that does not divide the coding block of the luminance signal is set, information on the intra luminance prediction mode of the prediction block of the first luminance signal is encoded, and then intra color difference prediction of the prediction block of the color difference signal When the division mode for encoding the information on the mode and dividing the encoded block of the luminance signal horizontally and vertically is set, the prediction block of the second luminance signal in the encoded block of the luminance signal is set. The present invention relates to an intra luminance prediction mode, an intra luminance prediction mode of a prediction block of the third luminance signal, an intra luminance prediction mode of a prediction block of the fourth luminance signal, and an intra luminance prediction mode of a prediction block of the fifth luminance signal. Information is encoded, and subsequently in the same reference position as the prediction block of the second luminance signal. By encoding information about the intra chrominance prediction mode of the prediction block of the color difference signals, and the encoded bit string generating step of generating an array of information about the prediction mode encoding bit sequence
をコンピュータに実行させることを特徴とする画像符号化プログラム。An image encoding program that causes a computer to execute the above.
色差フォーマットが4:2:0の輝度信号と色差信号とを含む画像信号をブロック単位でイントラ予測符号化するとともにイントラ予測モードに関する情報を符号化する画像符号化方法により符号化された符号化ストリームをパケット化して符号化データを得るパケット処理部と、  An encoded stream encoded by an image encoding method in which an image signal including a luminance signal having a color difference format of 4: 2: 0 and a color difference signal is subjected to intra prediction encoding in units of blocks and information relating to an intra prediction mode is encoded. A packet processing unit that packetizes and obtains encoded data;
パケット化された前記符号化データを送信する送信部とを備え、  A transmission unit for transmitting the packetized encoded data,
前記画像符号化方法は、  The image encoding method includes:
輝度信号の符号化ブロックを分割しない分割モードが設定された場合、前記輝度信号の符号化ブロックに等しい第1の輝度信号の予測ブロックを設定して、前記第1の輝度信号の予測ブロックについて第1のイントラ輝度予測モードに応じて、周囲の符号化済みの輝度信号のブロックから輝度信号を予測するとともに、前記輝度信号の符号化ブロックを水平および垂直に分割する分割モードが設定された場合、前記輝度信号の符号化ブロックを水平および垂直に分割した第2〜第5の輝度信号の予測ブロックを設定して、前記第2〜第5の輝度信号の予測ブロックのそれぞれのイントラ輝度予測モードに応じて、周囲の符号化済みの輝度信号のブロックから輝度信号を予測する輝度信号イントラ予測ステップと、  When a division mode that does not divide the encoded block of the luminance signal is set, a prediction block of the first luminance signal that is equal to the encoded block of the luminance signal is set, and the prediction block of the first luminance signal is When a division mode for predicting a luminance signal from surrounding encoded luminance signal blocks according to one intra luminance prediction mode and dividing the encoded luminance signal block horizontally and vertically is set, The second to fifth luminance signal prediction blocks obtained by dividing the luminance signal coding block horizontally and vertically are set, and the intra luminance prediction modes of the second to fifth luminance signal prediction blocks are set. In response, a luminance signal intra prediction step that predicts a luminance signal from a block of surrounding encoded luminance signals;
色差信号の符号化ブロックを分割することなく色差信号の予測ブロックを設定して、前記色差信号の予測ブロックのイントラ色差予測モードに応じて、周囲の符号化済みの色差信号のブロックから色差信号を予測する色差信号イントラ予測ステップと、  A color difference signal prediction block is set without dividing the color difference signal encoding block, and the color difference signal is obtained from the surrounding encoded color difference signal block according to the intra color difference prediction mode of the color difference signal prediction block. A color difference signal intra prediction step to predict;
イントラ予測の評価値を導出して予測ブロック単位でイントラ予測モードを決定するイントラ予測モード判定ステップと、  An intra prediction mode determination step for deriving an evaluation value of intra prediction and determining an intra prediction mode in units of prediction blocks;
前記輝度信号の符号化ブロックを分割しない分割モードが設定された場合、前記第1の輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モードに関する情報を符号化し、続いて前記色差信号の予測ブロックのイントラ色差予測モードに関する情報を符号化するとともに、前記輝度信号の符号化ブロックを水平および垂直に分割する分割モードが設定された場合、前記輝度信号の符号化ブロック内の前記第2の輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モード、前記第3の輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モード、前記第4の輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モード、前記第5の輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モードに関する情報を符号化し、続いて、前記第2の輝度信号の予測ブロックと同一の基準位置にある前記色差信号の予測ブロックのイントラ色差予測モードに関する情報を符号化して、予測モードに関する情報を配列した符号化ビット列を生成する符号化ビット列生成ステップと  When a division mode that does not divide the coding block of the luminance signal is set, information on the intra luminance prediction mode of the prediction block of the first luminance signal is encoded, and then intra color difference prediction of the prediction block of the color difference signal When the division mode for encoding the information on the mode and dividing the encoded block of the luminance signal horizontally and vertically is set, the prediction block of the second luminance signal in the encoded block of the luminance signal is set. The present invention relates to an intra luminance prediction mode, an intra luminance prediction mode of a prediction block of the third luminance signal, an intra luminance prediction mode of a prediction block of the fourth luminance signal, and an intra luminance prediction mode of a prediction block of the fifth luminance signal. Information is encoded, and subsequently in the same reference position as the prediction block of the second luminance signal. By encoding information about the intra chrominance prediction mode of the prediction block of the color difference signals, and the encoded bit string generating step of generating an array of information about the prediction mode encoding bit sequence
を有することを特徴とする送信装置。A transmission device comprising:
色差フォーマットが4:2:0の輝度信号と色差信号とを含む画像信号をブロック単位でイントラ予測符号化するとともにイントラ予測モードに関する情報を符号化する画像符号化方法により符号化された符号化ストリームをパケット化して符号化データを得るパケット処理ステップと、  An encoded stream encoded by an image encoding method in which an image signal including a luminance signal having a color difference format of 4: 2: 0 and a color difference signal is subjected to intra prediction encoding in units of blocks and information relating to an intra prediction mode is encoded. Packet processing step of packetizing to obtain encoded data;
パケット化された前記符号化データを送信する送信ステップとを備え、  Transmitting the packetized encoded data, and
前記画像符号化方法は、  The image encoding method includes:
輝度信号の符号化ブロックを分割しない分割モードが設定された場合、前記輝度信号の符号化ブロックに等しい第1の輝度信号の予測ブロックを設定して、前記第1の輝度信号の予測ブロックについて第1のイントラ輝度予測モードに応じて、周囲の符号化済みの輝度信号のブロックから輝度信号を予測するとともに、前記輝度信号の符号化ブロックを水平および垂直に分割する分割モードが設定された場合、前記輝度信号の符号化ブロックを水平および垂直に分割した第2〜第5の輝度信号の予測ブロックを設定して、前記第2〜第5の輝度信号の予測ブロックのそれぞれのイントラ輝度予測モードに応じて、周囲の符号化済みの輝度信号のブロックから輝度信号を予測する輝度信号イントラ予測ステップと、  When a division mode that does not divide the encoded block of the luminance signal is set, a prediction block of the first luminance signal that is equal to the encoded block of the luminance signal is set, and the prediction block of the first luminance signal is When a division mode for predicting a luminance signal from surrounding encoded luminance signal blocks according to one intra luminance prediction mode and dividing the encoded luminance signal block horizontally and vertically is set, The second to fifth luminance signal prediction blocks obtained by dividing the luminance signal coding block horizontally and vertically are set, and the intra luminance prediction modes of the second to fifth luminance signal prediction blocks are set. In response, a luminance signal intra prediction step that predicts a luminance signal from a block of surrounding encoded luminance signals;
色差信号の符号化ブロックを分割することなく色差信号の予測ブロックを設定して、前記色差信号の予測ブロックのイントラ色差予測モードに応じて、周囲の符号化済みの色差信号のブロックから色差信号を予測する色差信号イントラ予測ステップと、  A color difference signal prediction block is set without dividing the color difference signal encoding block, and the color difference signal is obtained from the surrounding encoded color difference signal block according to the intra color difference prediction mode of the color difference signal prediction block. A color difference signal intra prediction step to predict;
イントラ予測の評価値を導出して予測ブロック単位でイントラ予測モードを決定するイントラ予測モード判定ステップと、  An intra prediction mode determination step for deriving an evaluation value of intra prediction and determining an intra prediction mode in units of prediction blocks;
前記輝度信号の符号化ブロックを分割しない分割モードが設定された場合、前記第1の輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モードに関する情報を符号化し、続いて前記色差信号の予測ブロックのイントラ色差予測モードに関する情報を符号化するとともに、前記輝度信号の符号化ブロックを水平および垂直に分割する分割モードが設定された場合、前記輝度信号の符号化ブロック内の前記第2の輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モード、前記第3の輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モード、前記第4の輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モード、前記第5の輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モードに関する情報を符号化し、続いて、前記第2の輝度信号の予測ブロックと同一の基準位置にある前記色差信号の予測ブロックのイントラ色差予測モードに関する情報を符号化して、予測モードに関する情報を配列した符号化ビット列を生成する符号化ビット列生成ステップと  When a division mode that does not divide the coding block of the luminance signal is set, information on the intra luminance prediction mode of the prediction block of the first luminance signal is encoded, and then intra color difference prediction of the prediction block of the color difference signal When the division mode for encoding the information on the mode and dividing the encoded block of the luminance signal horizontally and vertically is set, the prediction block of the second luminance signal in the encoded block of the luminance signal is set. The present invention relates to an intra luminance prediction mode, an intra luminance prediction mode of a prediction block of the third luminance signal, an intra luminance prediction mode of a prediction block of the fourth luminance signal, and an intra luminance prediction mode of a prediction block of the fifth luminance signal. Information is encoded, and subsequently in the same reference position as the prediction block of the second luminance signal. By encoding information about the intra chrominance prediction mode of the prediction block of the color difference signals, and the encoded bit string generating step of generating an array of information about the prediction mode encoding bit sequence
を有することを特徴とする送信方法。A transmission method characterized by comprising:
色差フォーマットが4:2:0の輝度信号と色差信号とを含む画像信号をブロック単位でイントラ予測符号化するとともにイントラ予測モードに関する情報を符号化する画像符号化方法により符号化された符号化ストリームをパケット化して符号化データを得るパケット処理ステップと、  An encoded stream encoded by an image encoding method in which an image signal including a luminance signal having a color difference format of 4: 2: 0 and a color difference signal is subjected to intra prediction encoding in units of blocks and information relating to an intra prediction mode is encoded. Packet processing step of packetizing to obtain encoded data;
パケット化された前記符号化データを送信する送信ステップとをコンピュータに実行させ、  Transmitting the packetized encoded data to the computer, and
前記画像符号化方法は、  The image encoding method includes:
輝度信号の符号化ブロックを分割しない分割モードが設定された場合、前記輝度信号の符号化ブロックに等しい第1の輝度信号の予測ブロックを設定して、前記第1の輝度信号の予測ブロックについて第1のイントラ輝度予測モードに応じて、周囲の符号化済みの輝度信号のブロックから輝度信号を予測するとともに、前記輝度信号の符号化ブロックを水平および垂直に分割する分割モードが設定された場合、前記輝度信号の符号化ブロックを水平および垂直に分割した第2〜第5の輝度信号の予測ブロックを設定して、前記第2〜第5の輝度信号の予測ブロックのそれぞれのイントラ輝度予測モードに応じて、周囲の符号化済みの輝度信号のブロックから輝度信号を予測する輝度信号イントラ予測ステップと、  When a division mode that does not divide the encoded block of the luminance signal is set, a prediction block of the first luminance signal that is equal to the encoded block of the luminance signal is set, and the prediction block of the first luminance signal is When a division mode for predicting a luminance signal from surrounding encoded luminance signal blocks according to one intra luminance prediction mode and dividing the encoded luminance signal block horizontally and vertically is set, The second to fifth luminance signal prediction blocks obtained by dividing the luminance signal coding block horizontally and vertically are set, and the intra luminance prediction modes of the second to fifth luminance signal prediction blocks are set. In response, a luminance signal intra prediction step that predicts a luminance signal from a block of surrounding encoded luminance signals;
色差信号の符号化ブロックを分割することなく色差信号の予測ブロックを設定して、前記色差信号の予測ブロックのイントラ色差予測モードに応じて、周囲の符号化済みの色差信号のブロックから色差信号を予測する色差信号イントラ予測ステップと、  A color difference signal prediction block is set without dividing the color difference signal encoding block, and the color difference signal is obtained from the surrounding encoded color difference signal block according to the intra color difference prediction mode of the color difference signal prediction block. A color difference signal intra prediction step to predict;
イントラ予測の評価値を導出して予測ブロック単位でイントラ予測モードを決定するイントラ予測モード判定ステップと、  An intra prediction mode determination step for deriving an evaluation value of intra prediction and determining an intra prediction mode in units of prediction blocks;
前記輝度信号の符号化ブロックを分割しない分割モードが設定された場合、前記第1の輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モードに関する情報を符号化し、続いて前記色差信号の予測ブロックのイントラ色差予測モードに関する情報を符号化するとともに、前記輝度信号の符号化ブロックを水平および垂直に分割する分割モードが設定された場合、前記輝度信号の符号化ブロック内の前記第2の輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モード、前記第3の輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モード、前記第4の輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モード、前記第5の輝度信号の予測ブロックのイントラ輝度予測モードに関する情報を符号化し、続いて、前記第2の輝度信号の予測ブロックと同一の基準位置にある前記色差信号の予測ブロックのイントラ色差予測モードに関する情報を符号化して、予測モードに関する情報を配列した符号化ビット列を生成する符号化ビット列生成ステップと  When a division mode that does not divide the coding block of the luminance signal is set, information on the intra luminance prediction mode of the prediction block of the first luminance signal is encoded, and then intra color difference prediction of the prediction block of the color difference signal When the division mode for encoding the information on the mode and dividing the encoded block of the luminance signal horizontally and vertically is set, the prediction block of the second luminance signal in the encoded block of the luminance signal is set. The present invention relates to an intra luminance prediction mode, an intra luminance prediction mode of a prediction block of the third luminance signal, an intra luminance prediction mode of a prediction block of the fourth luminance signal, and an intra luminance prediction mode of a prediction block of the fifth luminance signal. Information is encoded, and subsequently in the same reference position as the prediction block of the second luminance signal. By encoding information about the intra chrominance prediction mode of the prediction block of the color difference signals, and the encoded bit string generating step of generating an array of information about the prediction mode encoding bit sequence
を有することを特徴とする送信プログラム。The transmission program characterized by having.
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