图像解码装置、图像编码装置以及编码数据的数据结构的制作方法

图像解码装置、图像编码装置以及编码数据的数据结构的制作方法
【专利摘要】本发明的目的在于削减解码时所需的存储器。运动图像解码装置(1)具备：主方向导出单元(1453A)，参考预测模式定义DEFPM(1)，根据预测模式编号，导出与预测模式对应的预测方向的主方向；以及斜度导出部(1453B)，参考斜度定义表DEFANG(1)，导出该预测方向的斜度。
【专利说明】图像解码装置、图像编码装置以及编码数据的数据结构

【技术领域】
[0001]本发明涉及对表示图像的编码数据进行解码的图像解码装置、通过对图像进行编码而生成编码数据的图像编码装置、以及由该图像编码装置生成的编码数据的数据结构。

【背景技术】
[0002]为了高效地传输或记录运动图像，使用通过对运动图像进行编码而生成编码数据的图像编码装置、以及通过解码该编码数据而生成解码图像的运动图像解码装置。
[0003]作为具体的运动图像编码方式，例如可举出H.264/MPEG-4.AVC、VCEG (VideoCoding Expert Group,视频编码专家组)的共同开发用编解码器KTA软件所采用的方式、TMuC (Test Model under Considerat1n,考虑中的测试模型)软件所采用的方式、由其后继编解码器HEVC (High-Efficiency Video Coding，高效率视频编码)提出的方式(非专利文献I)等。
[0004]在这些运动图像编码方式中，通常，基于对输入图像进行编码/解码而得到的局部解码图像生成预测图像，对从输入图像(原图像)中减去该预测图像得到的预测残差(有时也称作“差分图像”或“残差图像”)进行编码。另外，作为预测图像的生成方法，可举出画面间预测(inter (巾贞间)预测)和画面内预测(intra(巾贞内)预测)。
[0005]在帧间预测中，对于已经解码了整个帧的参考帧(解码图像)内的参考图像，适用使用了运动矢量的运动补偿，由此按每个预测单位(例如块)生成预测对象帧内的预测图像。
[0006]另一方面，在帧内预测中，基于同一帧内的局部解码图像，依次生成该帧的预测图像。具体而言，在帧内预测中，通常，对于每个预测单位(例如块)，从预先确定的预测模式群包含的预测模式中选择某一种预测模式，并且基于与选择的预测模式对应的预测方式来生成预测图像。预测方式中包含水平预测、垂直预测、DC预测、平面(Planar)预测、以及角度(Angular)预测。对各预测模式分配唯一的预测模式编号，在运动图像解码装置中，基于从编码数据中解码的预测模式编号，决定要对预测对象区域适用的预测方式。此外，对角度预测对应与多个预测方向对应的预测模式，在运动图像解码装置中，基于预测模式编号决定预测方向，基于决定的预测方向生成预测图像。
[0007]另外，非专利文献I中，预测模式编号还用于上述以外的用途。具体而言，用于如下用途:对基于帧内预测生成预测图像时参考的参考区域的滤波器的选择、解码预测残差的变换系数时的扫描方法的选择、对预测残差适用的变换方式的选择。
[0008]现有技术文献
[0009]非专利文献
[0010]非专利文献1:“WD5:fforking Draft 5 of High-Efficiency VideoCoding (JCTVC-G1103_d0) v, Joint Collaborative Team on Video Coding (JCT-VC) of ITU-TSG16WP3and IS0/IEC JTC1/SC29/WG117th Meeting:Geneva, CH, 21-30November, 2011 (2011年12月19日公开)


【发明内容】

[0011]发明要解决的课题
[0012]但是，在上述利用预测模式编号的各种处理中，需要将处理与预测模式相对应的表，存在着存储器增加的问题。
[0013]例如，在非专利文献I中，在根据预测模式编号决定预测图像生成所使用的预测方向时，使用表将预测模式编号映射为预测方向的按照角度顺序的索引，在预测图像生成处理中利用该索引。另外，在滤波器的选择、预测残差的扫描方法的选择、预测残差的变换方式的选择中，也使用变换表来选择预测模式编号适用的滤波器、扫描方法、或者变换方式。
[0014]因此，在非专利文献I的方式中，需要多个将处理与预测模式相关联的表，存在着需要存储这些表的存储器的问题。
[0015]本发明鉴于上述问题而作，其目的在于，作为对预测方式分配的预测模式编号，使用不利用表、或者利用大小较小的表就能够选择使用了预测模式的各种处理的预测模式编号，由此实现能够削减存储器的图像解码装置等。
[0016]另外，还提供能够进行解码处理的图像解码装置等，上述解码处理符合预测模式编号与预测方向的对应特性。
[0017]用于解决课题的手段
[0018]为了解决上述课题，本发明的图像解码装置，利用与预测模式具有对应关系的帧内预测方式生成预测图像，由此从编码数据中复原图像，，关于方向预测的帧内预测方式，建立对应于预测方向的预测模式与用于确定该预测模式的预测模式编号的对应关系，所述图像解码装置具备复原单元，所述复原单元具有参考像素设定单元，所述参考像素设定单元判定所述预测模式编号是否在指定阈值以下，并基于所述判定的结果设定参考像素，所述复原单元按照所述设定的参考像素进行指定的复原处理。
[0019]为了解决上述课题，本发明的图像解码装置，利用与预测模式具有对应关系的帧内预测方式生成预测图像，由此从编码数据中复原图像，关于方向预测的帧内预测方式，对应于由主方向及斜度表示的预测方向的预测模式与用于唯一确定该预测模式的预测模式编号之间的对应关系具有如下性质:能够根据该预测模式编号确定与所述主方向及所述斜度中至少一者有关的指定特征量，所述图像解码装置具备:特征量确定单元，基于所述对应关系，根据从编码数据解码的所述预测模式编号，确定所述特征量；以及复原单元，按照所述特征量进行指定的复原处理。
[0020]为了解决上述课题，本发明的图像解码装置，利用与预测模式具有对应关系的帧内预测方式生成预测图像，由此对编码了的图像进行复原，该图像解码装置具备:算术解码单元，通过算术解码从编码数据中解码:表示对象预测单位的预测模式的复原中是否利用估计预测模式的估计预测模式标志、以及用于指定多个估计预测模式中的任一者的估计预测模式索引；估计预测模式导出单元，从对所述对象预测单位的多个附近预测单位分派的已解码的预测模式中，导出多个所述估计预测模式；以及预测模式复原单元，在对所述估计预测模式索引未设定用于算术解码的上下文的情况下，且在所述估计预测模式标志表示与估计预测模式一致的情况下，作为预测模式选择所述估计预测模式索引所示的估计预测模式，在所述估计预测模式标志表示与估计预测模式不一致的情况下，使用所述多个估计预测模式的交换处理，复原预测模式。
[0021]为了解决上述课题，本发明的图像解码装置，利用与预测模式具有对应关系的帧内预测方式生成预测图像，由此对编码了的图像进行复原，该图像解码装置具备滤波器选择单元，所述滤波器选择单元基于与所述预测模式具有对应关系的预测模式编号、以及作为生成所述预测图像的单位的预测单位的大小，选择对用于生成所述预测图像的参考图像适用的滤波器，所述滤波器选择单元在对象预测单位的大小较大的情况下，与对象预测单位的大小较小的情况相比，对与如下预测模式具有对应关系的预测模式编号适用参考像素滤波器:与同主方向所成角度较小的预测方向具有对应关系的预测模式。
[0022]为了解决上述课题，本发明的图像编码装置，利用与预测模式具有对应关系的帧内预测方式生成预测图像，对取原图像与该预测图像的差而得的预测残差进行编码，关于方向预测的帧内预测方式，建立对应于预测方向的预测模式与用于确定该预测模式的预测模式编号的对应关系，所述图像编码装置具备编码单元，所述编码单元具有参考像素设定单元，并进行指定的编码处理，所述参考像素设定单元判定所述预测模式编号是否在指定阈值以下，并基于所述判定的结果设定参考像素。
[0023]为了解决上述课题，本发明的图像编码装置，利用与预测模式具有对应关系的帧内预测方式生成预测图像，对取原图像与该预测图像的差而得的预测残差进行编码，关于方向预测的帧内预测方式，对应于由主方向及斜度确定的预测方向的预测模式与用于唯一确定该预测模式的预测模式编号之间的对应关系具有如下性质:能够根据该预测模式编号确定与所述主方向及所述斜度中至少一者有关的指定特征量，所述图像编码装置具备:特征量确定单元，基于所述对应关系，根据与所述预测模式具有对应关系的所述预测模式编号，确定所述特征量；以及编码单元，按照所述特征量进行指定的编码处理。
[0024]发明效果
[0025]如上所述，本发明的图像解码装置或图像编码装置具有能够削减解码或编码时所需的存储器的效果。
[0026]另外，如上所述，本发明的图像解码装置能够削减使用估计预测模式时导出预测模式所需的处理量。
[0027]另外，如上所述，能够进行符合预测模式编号与预测方向的对应特性的解码处理。

【专利附图】

【附图说明】
[0028]图1是表示本发明一实施方式的运动图像解码装置的预测方向导出部的一结构例的功能框图。
[0029]图2是表示上述运动图像解码装置的概略结构的功能框图。
[0030]图3是表示由本发明一实施方式的运动图像编码装置生成，并由上述运动图像解码装置解码的编码数据的数据结构的图，(a)?(d)分别是表示图形层、切片层、树块层、以及⑶层的图。
[0031]图4是表示与上述运动图像解码装置利用的帧内预测方式的分类对应的预测模式编号的例子的图。
[0032]图5是对于属于方向预测的33种预测模式，表示与预测模式的标识符对应的预测方向的图。
[0033]图6是表示预测模式定义的一例的图，该定义是帧内预测方式与预测模式编号的对应的定义。
[0034]图7是表示PU大小的2的对数(log2PartSize)与预测模式数的关系的图。
[0035]图8是表示与对应亮度预测模式的预测模式编号相应的色差预测模式的定义的图。
[0036]图9是表示预测模式定义的其他例的图，该定义是帧内预测方式与预测模式编号的对应的定义。
[0037]图10是表示上述运动图像解码装置具备的预测图像生成部的结构例的功能框图。
[0038]图11是表示输入图像为4:2:0的YUV格式的情况下I3U的设定顺序和⑶内包含的PU的图。(A)表示对象⑶的大小为8X8像素并且分割类型为NXN时的⑶内的TO。(B)表示对象⑶的大小为16X 16像素并且分割类型为2NX2N时的⑶内的PU。
[0039]图12是表示图6的预测模式定义所定义的预测模式编号与是否适用滤波器CrefPicFilterFlag)的值的关系的图。
[0040]图13是表示上述预测图像生成部的⑶单位的预测图像生成处理的概略的流程图。
[0041]图14是表示上述预测图像生成部具备的亮度预测部的详细结构的框图。
[0042]图15是表示预测模式标识符与斜度intraPredAngle的值的对应关系的一例的表。
[0043]图16是表示预测模式标识符与斜度intraPredAngle的值的对应关系的其他例的表。
[0044]图17是表示上述运动图像解码装置的预测方向导出部的其他结构例的功能框图。
[0045]图18是表示预测模式标识符与斜度intraPredAngle的绝对值absIntraPredAngle的对应关系的其他例的表。
[0046]图19是表示上述亮度预测部的角度预测处理的流程图。
[0047]图20是表示上述预测图像生成部具备的色差预测部的详细结构的框图。
[0048]图21是表示上述运动图像解码装置具备的可变长解码部的结构例的功能框图。
[0049]图22是表示上述可变长解码部具备的MPM导出部的MPM候选导出方式的图。
[0050]图23是表示上述运动图像解码装置的预测模式复原处理的概略流程的一例的流程图。
[0051]图24是表示本发明一实施方式的运动图像编码装置的结构的功能框图。
[0052]图25是表示上述运动图像编码装置具备的编码数据生成部的一结构例的功能框图。
[0053]图26是表示上述运动图像编码装置的预测模式编码处理的流程的一例的流程图。
[0054]图27是表示预测模式标识符与斜度intraPredAngle的值的对应关系的又一其他例的表。
[0055]图28是表示搭载了上述运动图像编码装置的发送装置、以及搭载了上述运动图像解码装置的接收装置的结构的图。(a)表示搭载了运动图像编码装置的发送装置，(b)表示搭载了运动图像解码装置的接收装置。
[0056]图29是表示搭载了上述运动图像编码装置的记录装置、以及搭载了上述运动图像解码装置的再生装置的结构的图。(a)表示搭载了运动图像编码装置的记录装置，(b)表示搭载了运动图像解码装置的再生装置。
[0057]图30是表不变量intraPredPrecison同PU大小的2的对数(log2PartSize)的组合与预测模式数的关系的图。
[0058]图31是表示预测模式定义的其他例的图，该定义是帧内预测方式与预测模式编号的对应的定义。

【具体实施方式】
[0059][概要]
[0060]参考图1?图31说明本发明的一实施方式。首先，参考图2说明运动图像解码装置(图像解码装置)I和运动图像编码装置(图像编码装置)2的概要。图2是表示运动图像解码装置I的概略结构的功能框图。
[0061]图2所示的运动图像解码装置I和运动图像编码装置2利用了如下技术:H.264/MPEG-4AVC标准所采用的技术、VCEG (Video Coding Expert Group,视频编码专家组)的共同开发用编解码器KTA软件所采用的技术、TMuC (Test Model under Considerat1n,考虑中的测试模型)软件所采用的技术、以及由其后继编解码器HEVC (High-Efficiency VideoCoding,高效率视频编码)提出的技术。
[0062]运动图像编码装置2对这些运动图像编码方式中规定为从编码器向解码器传送的语法(syntax)的值进行熵编码，生成编码数据#1。
[0063]作为熵编码方式，已知基于上下文的自适应可变长编码(CAVLC:Context-basedAdaptive Variable Length Coding)和基于上下文的自适应二进制算术编码(CABAC:Context-based Adaptive Binary Arithmetic Coding)。
[0064]在基于CAVLC和CABAC的编码/解码中，进行与上下文相适应的处理。上下文是指编码/解码的状况(语境)，由相关语法过去的编码/解码结果确定。作为相关语法，例如有与帧内预测、帧间预测有关的各种语法，与亮度(Luma)、色差(Ch1ma)有关的各种语法，以及与⑶(Coding Unit，编码单位)大小有关的各种语法等。另外，在CABAC中，作为上下文，有时还使用与语法对应的二值数据(二进制串)中的、作为编码/解码对象的二进制数的位置。
[0065]在CAVLC中，适应性地变更编码所使用的VLC表，以对各种语法进行编码。另一方面，在CABAC中，对预测模式及变换系数等可取多个值的语法进行二值化处理，由该二值化处理得到的二值数据根据发生概率适应性地进行算术编码。具体而言，准备多个保持二进制值(O或I)的发生概率的缓冲器，根据上下文选择一个缓冲器，基于该缓冲器中记录的发生概率进行算术编码。另外，基于进行解码/编码的二进制值，更新该缓冲器的发生概率，由此能够根据上下文维持适当的发生概率。
[0066]运动图像编码装置2对运动图像进行编码得到的编码数据#1输入到运动图像解码装置I中。运动图像解码装置I对输入的编码数据#1进行解码并将运动图像#2输出到外部。在详细说明运动图像解码装置I之前，说明编码数据#1的结构如下。
[0067][编码数据的结构]
[0068]使用图3说明由运动图像编码装置2生成，并由运动图像解码装置I解码的编码数据#1的结构例。作为例示，编码数据#1包含序列(sequence)和构成序列的多个图形(picture)。
[0069]图3中示出编码数据#1的图形层以下的层的结构。图3的(a)?(d)分别是表示如下层的图:规定图形PICT的图形层、规定切片S的切片层、规定树块(Treeblock)TBLK的树块层、以及规定树块TBLK中包含的编码单位(Coding Unit:CU)的⑶层。
[0070](图形层)
[0071]在图形层中，规定运动图像解码装置I为了解码处理对象图形PICT(以下也称为对象图形)而参考的数据的集合。如图3(a)所示，图形PICT包含切片头PH以及切片S1?Sns (NS是图形PICT中包含的切片的总数)。
[0072]此外，以下，在不需要区分各个切片S1?Sns的情况下，有时省略符号的下标进行记述。另外，以下说明的编码数据#1中包含的、附有下标的其他数据也是如此。
[0073]图形头PH中，包含运动图像解码装置I为了决定对象图形的解码方法而参考的编码参数群。例如，预测残差的量化步骤的图形内基准值(pic_init_qp_minUS26)是图形头PH中包含的编码参数的一例。
[0074]此外，图形头PH也称为图形参数集(PPS:Picture Parameter Set)。
[0075](切片层)
[0076]在切片层中，规定运动图像解码装置I为了解码处理对象切片S(也称为对象切片)而参考的数据的集合。如图3(b)所示，切片S包含切片头SH和树块TBLK1?TBLKnJNC是切片S中包含的树块的总数)。
[0077]切片头SH中，包含运动图像解码装置I为了决定对象切片的解码方法而参考的编码参数群。指定切片类型的切片类型指定信息(Slicejype)是切片头SH中包含的编码参数的一例。
[0078]作为可由切片类型指定信息指定的切片类型，可举出:(I)编码时仅使用帧内预测的I切片；(2)编码时使用单向预测或帧内预测的P切片；(3)编码时使用单向预测、双向预测、或者帧内预测的B切片等。
[0079]另外，切片头SH中可以包含由运动图像解码装置I所具备的环路滤波器(不图示)参考的滤波器参数。
[0080](树块层)
[0081]在树块层中，规定运动图像解码装置I为了解码处理对象树块TBLK (以下也称为对象树块)而参考的数据的集合。
[0082]树块TBLK包含树块头TBLKH和编码单位信息OT1?CUa (NL是树块TBLK中包含的编码单位信息的总数)。这里，首先，对树块TBLK与编码单位信息CU的关系说明如下。
[0083]树块TBLK被分割为用于确定块大小的单位，该块大小用于进行帧内预测或帧间预测、以及变换的各种处理。
[0084]利用递归四叉树分割，来分割树块TBLK的上述单位。以下将利用该递归四叉树分割得到的树结构称为编码树(coding tree)。
[0085]以下，作为编码节点(coding node)，参考与编码树的末端节点即叶(leaf)对应的单位。另外，编码节点是编码处理的基本单位，因此以下也将编码节点称为编码单位(CU)。
[0086]即，编码单位信息(以下称为⑶信息)CU1?CUnl是与对树块TBLK递归地进行四叉树分割而得的各编码节点(编码单位)对应的信息。
[0087]另外，编码树的根(root)与树块TBLK对应。换言之，树块TBLK对应于递归包含多个编码节点的四叉树分割的树结构的最上层节点。
[0088]此外，各编码节点的大小与该编码节点直接所属的编码节点(即该编码节点的上一层节点单位)相比，其高和宽均为后者的一半。
[0089]另外，各编码节点可取的大小依赖于树块的大小、以及编码数据#1的序列参数集SPS中包含的编码节点大小指定信息。树块是编码节点的根，因此编码节点的最大大小是树块的大小。由于树块的最大大小与编码节点(CU)的最大大小一致，所以有时也使用LCU(Largest CU,最大CU)作为树块的称呼。关于最小大小，例如，作为大小指定信息，使用最小编码节点大小(log2_min_coding_block_size_minus3)以及最大与最小编码节点大小之差(log2_diff_max_min_coding_block_size)。在一般的设定中，使用最大编码节点大小为64X64像素、最小编码节点大小为8X8像素的编码节点大小指定信息。在此情况下，编码节点和编码单位⑶的大小可以是64X64像素、32X32像素、16X 16像素、或8X8像素中的任一者。
[0090](树块头)
[0091 ] 树块头TBLKH中，包含运动图像解码装置I为了决定对象树块的解码方法而参考的编码参数。具体而言，如图3(c)所示，包含指定对象树块分割为各CU的分割模式的树块分割信息SP_TBLK、以及指定量化步骤的大小的量化参数差Λ qp (qp_delta)。
[0092]树块分割信息SP_TBLK是表示用于分割树块的编码树的信息，具体而言，是指定对象树块中包含的各CU的形状、大小、以及在对象树块内的位置的信息。
[0093]此外，树块分割信息SP_TBLK可以不明示地包含⑶的形状、大小。例如，树块分割信息SP_TBLK可以是表示是否对于对象树块整体或树块的部分区域进行四分割的标志(split_coding_unit_flag)的集合。在此情况下,通过结合使用树块的形状、大小,能够确定各CU的形状、大小。
[0094]另外，量化参数差Λ qp是对象树块的量化参数qp与在该对象树块之前进行编码的树块的量化参数qp’的差qp-qp’。
[0095](CU 层)
[0096]在⑶层中，规定运动图像解码装置I为了解码处理对象⑶(以下也称为对象⑶)而参考的数据的集合。
[0097]这里，在说明CU信息CU中包含的数据的具体内容之前，说明CU中包含的数据的树结构。编码节点是预测树(predict1n tree:PT)和变换树(transform tree:TT)的根节点。对预测树和变换树说明如下。
[0098]在预测树中，编码节点分割为一个或多个预测块，规定各预测块的位置和大小。换言之，预测块是构成编码节点的一个或多个不重复的区域。另外，预测树包含通过上述分割得到的一个或多个预测块。
[0099]预测处理以该预测块为单位进行。以下，作为预测的单位的预测块也称为预测单位(predict1n unit:PU)。
[0100]预测树的分割的种类大致有帧内预测和帧间预测两种情况。
[0101]在帧内预测的情况下，分割方法有2NX2N(与编码节点相同的大小)和NXN。
[0102]另外，在帧间预测的情况下，分割方法有2NX2N(与编码节点相同的大小)、2NXN、NX2N、以及 NXN 等。
[0103]另外，在变换树中，编码节点分割为一个或多个变换块，规定各变换块的位置和大小。换言之，变换块是构成编码节点的一个或多个不重复的区域。另外，变换树包含通过上述分割得到的一个或多个变换块。
[0104]变换处理以该变换块为单位进行。以下，作为变换的单位的变换块也称为变换单位(transform unit:TU)。
[0105](⑶信息的数据结构)
[0106]接着，参考图3(d)说明CU信息CU中包含的数据的具体内容。如图3(d)所示，CU信息CU具体包含:跳过标志SKIP、PT信息PT1、以及TT信息TTI。
[0107]跳过标志SKIP是表示对于对象I3U是否适用跳过模式的标志，在跳过标志SKIP的值为I的情况下，也即对于对象⑶适用跳过模式的情况下，省略该⑶信息⑶中的PT信息PTI和TT信息TTI。此外，跳过标志SKIP在I切片中省略。
[0108]PT信息PTI是有关⑶中包含的PT的信息。换言之，PT信息PTI是有关PT中包含的一个或多个PU的各自的信息的集合，在运动图像解码装置I生成预测图像时进行参考。如图3 (d)所示，PT信息PTI包含预测类型信息PType和预测信息PInfo。
[0109]预测类型信息PType是指定使用帧内预测还是使用帧间预测作为对象的预测图像生成方法的信息。
[0110]根据预测类型信息PType指定哪种预测方法，预测信息PInfo由帧内预测信息或者帧间预测信息构成。以下，将适用帧内预测的PU称为帧内PU，将适用帧间预测的PU称为帧间PU。
[0111]另外，预测信息PInfO包含指定对象⑶的形状、大小和位置的信息。如上所述，预测图像的生成以PU为单位进行。关于预测信息PInfO的详细情况在后面进行描述。
[0112]TT信息TTI是有关⑶中包含的TT的信息。换言之，TT信息TTI是有关TT中包含的一个或多个TU的各自的信息的集合，在运动图像解码装置I解码残差数据进行参考。此外，下面有时也将TU称为变换块。
[0113]如图3 (d)所示，TT信息TTI包含:指定对象CU分割为各变换块的分割模式的TT分割信息SP_TU、以及TU信息TUI1?TUInt (NT是对象⑶中包含的变换块的总数)。
[0114]具体而言，TT分割信息SP_TU是用于决定对象CU中包含的各TU的形状、大小和在对象CU内的位置的信息。例如，TT分割信息SP_TU能够由表示是否进行对象节点分割的信息(split_transform_unit_flag)和表示该分割的深度的信息(trafoDepth)来实现。
[0115]另外，例如，在⑶大小为64X64的情况下，通过分割得到的各TU可以取32X32像素至4X4像素的大小。
[0116]另外，TU分割信息SP_TU中包含表示各TU中是否存在非零变换系数的信息。例如，TU分割信息SP_TU中包含针对每个TU的非零系数是否存在的信息(CBP =Coded BlockFlag,编码块标志)、针对多个TU的非零系数是否存在的信息(no_residual_data_flag)。
[0117]TU信息TUI1~TUInt是与TT中包含的一个或多个TU分别有关的单独的信息。例如，TU信息--Ι包含量化预测残差。
[0118]各量化预测残差是运动图像编码装置2对处理对象块即对象块实施以下处理I~3而生成的编码数据。
[0119]处理1:对从编码对象图像中减去预测图像得到的预测残差进行DCT变换(Discrete Cosine Transform,离散余弦变换)；
[0120]处理2:对通过处理I得到的变换系数进行量化；
[0121]处理3:对通过处理2量化后的变换系数进行可变长编码；
[0122]此外，上述量化参数qp表示运动图像编码装置2对变换系数进行量化时使用的量化步骤QP的大小(Qp = 2qp/6)。
[0123](预测信息PInfo)
[0124]如上所述，预测信息PInfo有帧间预测信息和帧内预测信息两种。
[0125]帧间预测信息中包含运动图像解码装置I通过帧间预测生成帧间预测图像时参考的编码参数。更具体而言，帧间预测信息中包含:指定对象CU分割为各帧间PU的分割模式的帧间PU分割信息、以及关于各帧间PU的帧间预测参数。
[0126]帧间预测参数中包含参考图像索引、估计运动矢量索引、以及运动矢量残差。
[0127]另一方面，帧内预测信息中包含运动图像解码装置I通过帧内预测生成帧内预测图像时参考的编码参数。更具体而言，帧内预测信息中包含:指定对象CU分割为各帧内PU的分割模式的帧内PU分割信息、以及关于各帧内的帧内预测参数。帧内预测参数是用于复原关于各帧内PU的帧内预测(预测模式)的参数。用于复原预测模式的参数包含:有关MPM(Most Probable Mode (最可能模式)，下同)的标志mpm_flag、用于选择MPM的索引mpm_idx、以及用于指定MPM以外的预测模式的索引rem_idx。这里,MPM是指在对象分区中被选择的可能性大的估计预测模式。例如，MPM中可包含:基于对于对象分区的周边分区分派的预测模式估计的估计预测模式、发生概率一般较高的DC模式、平面(Planar)模式。
[0128]另外，以下，在简单地记作“预测模式”的情况下，指亮度预测模式。对于色差预测模式，记作“色差预测模式”，与亮度预测模式相区别。另外，复原预测模式的参数中包含用于指定色差预测模式的参数chroma_mode。
[0129]此外，关于参数mpm_flag、mpm_idx、rem_idx、以及chroma_mode的详细情况在后面进行描述。
[0130] 另外，mpm_f lag和rem_index分别对应于非专利文献I中的“prev_intra_luma_pred_flag” 和“rem_intra_luma_pred_mode，，。另外，chroma_mode 对应于“ intra_chroma_pred_mode，，。
[0131][运动图像解码装置]
[0132]下面，参考图1~图23说明本实施方式的运动图像解码装置I的结构。
[0133](运动图像解码装置的概要)
[0134]运动图像解码装置I对每个生成预测图像，将生成的预测图像与从编码数据#1中解码的预测残差相加，由此生成解码图像#2’并将生成的解码图像#2输出到外部。
[0135]这里，参考通过解码编码数据#1得到的编码参数，进行预测图像的生成。编码参数是指为了生成预测图像而参考的参数。编码参数中，除了包含画面间预测中参考的运动矢量及/或画面内预测中参考的预测模式等预测参数以外，还包含PU的大小及/或形状、块的大小及/或形状、以及原图像与预测图像的残差数据等。以下，将编码参数包含的信息中除了上述残差数据以外的全部信息的集合称为辅助(Side)信息。
[0136]另外，以下将作为解码对象的图形(帧)、切片、树块、CU、块、以及PU分别称为对象图形、对象切片、对象树块、对象CU、对象块、以及对象PU。
[0137]此外，树块的大小例如为64X64像素，⑶的大小例如为64X64像素、32X32像素、16X16像素、8X8像素，PU的大小例如为64X64像素、32X32像素、16X 16像素、8X8像素、4X4像素等。但是，这些大小仅为例示，树块、⑶和的大小可以是以上所示大小以外的大小。
[0138](运动图像解码装置的结构)
[0139]再次参考图2对运动图像解码装置I的概略结构说明如下。图2是表示运动图像解码装置I的概略结构的功能框图。
[0140]如图2所示，运动图像解码装置I具备:可变长解码部11、逆量化/逆变换部13、预测图像生成部14、加法器15、以及帧存储器16。
[0141][可变长解码部]
[0142]可变长解码部11对从运动图像解码装置I输入的编码数据#1中包含的各种参数进行解码。在以下说明中，假设可变长解码部11适当进行利用CABAC和CAVLC等熵编码方式编码的参数的解码。具体而言，可变长解码部11通过以下过程解码I帧的量的编码数据#1。
[0143]首先，可变长解码部11对I帧的量的编码数据#1进行解复用，由此分离为图3所示的层结构中包含的各种信息。例如，可变长解码部11参考各种头中包含的信息，将编码数据#1依次分离为切片、树块。
[0144]这里，各种头中包含:(1)有关将对象图形分割为切片的分割方法的信息；以及
(2)有关属于对象切片的树块的大小、形状以及在对象切片内的位置的信息。
[0145]并且，可变长解码部11参考树块头TBLKH中包含的树块分割信息SP_TBLK，将对象树块分割为CU。另外，可变长解码部11解码关于对象CU得到的变换树相关的TT信息TT1、以及关于对象CU得到的预测树相关的PT信息PTI。
[0146]此外，如上所述，TT信息TTI中包含与变换树中包含的TU对应的TU信息TUI。另夕卜，如上所述，PT信息PTI中包含与对象预测树中包含的I3U对应的PU信息PUI。
[0147]可变长解码部11将关于对象⑶得到的TT信息TTI提供给TU信息解码部12。另夕卜，可变长解码部11将关于对象⑶得到的PT信息PTI提供给预测图像生成部14。此外，关于可变长解码部11的结构，在后面更详细地进行说明。
[0148][逆量化/逆变换部]
[0149]逆量化/逆变换部13对于对象CU中包含的各个块，基于TT信息TTI执行逆量化/逆变换处理。具体而言，逆量化/逆变换部13对于各对象TU，对与对象TU对应的TU信息ΤΠ中包含的量化预测残差进行逆量化和逆正交变换，由此复原每个像素的预测残差D。此外，这里的正交变换指从像素域向频域的正交变换。因此，逆正交变换是从频域向像素域的变换。另外，作为逆正交变换的例子，可举出逆DCT变换(InverseDiscreteCosineTransform,逆离散余弦变换)和逆DST变换(InverseDiscrete Sine Transform,逆离散正弦变换)等。逆量化/逆变换部13将复原后的预测残差D提供给加法器15。
[0150][预测图像生成部]
[0151]预测图像生成部14对于对象⑶中包含的各个PU，基于PT信息PTI生成预测图像。具体而言，预测图像生成部14对于各对象PU，按照与对象I3U对应的PU信息PUI中包含的参数进行帧内预测或帧间预测，由此根据作为已解码图像的局部解码图像P’生成预测图像Pred。预测图像生成部14将生成的预测图像Pred提供给加法器15。此外，关于预测图像生成部14的结构，在后面更详细地进行说明。
[0152][加法器]
[0153]加法器15对由预测图像生成部14提供的预测图像Pred和由逆量化/逆变换部13提供的预测残差D进行相加，由此生成关于对象⑶的解码图像P。
[0154][帧存储器]
[0155]帧存储器16中依次记录已解码的解码图像P。帧存储器16中，在解码对象树块时，记录有与在该对象树块之前解码的全部树块(例如，依照光栅扫描顺序在先的全部树块)对应的解码图像。
[0156]另外，在解码对象CU时，记录有与在该对象CU之前解码的全部CU对应的解码图像。
[0157]此外，在运动图像解码装置I中，在对于图像内的全部树块，以树块为单位的解码图像生成处理都已结束时，向外部输出与输入到运动图像解码装置I的I帧的量的编码数据#1对应的解码图像#2。
[0158](预测模式的定义)
[0159]如前所述，预测图像生成部14基于PT信息PTI生成并输出预测图像。在对象⑶为帧内⑶的情况下，输入到预测图像生成部14的I3U信息PTI包含预测模式(IntraPredMode)和色差预测模式(IntraPredModeC)。下面，参考图4?图9说明预测模式(亮度/色差)的定义。
[0160](概要)
[0161]图4表示与运动图像解码装置I利用的帧内预测方式的分类对应的预测模式编号的例子。对平面预测(Intra_Planar)分配预测模式编号“0”，对垂直预测(Intra_Vertical)分配预测模式编号“I”,对水平预测(Intra_Horizontal)分配预测模式编号“2”，对DC预测(Intra_DC)分配预测模式编号“3”，对角度预测(Intra_Angular)分配预测模式编号“4”?“34”，对LM预测(Intra_FromLuma)分配预测模式编号“35”。LM预测是基于亮度的解码像素值预测色差的像素值的方式，仅在预测色差时可以选择。其他预测模式在亮度和色差中均可以选择。此外，水平预测、垂直预测、角度预测总称为方向预测。方向预测是在特定方向上对于对象PU周边的相邻像素值进行外插，由此生成预测图像的预测方式。
[0162]接着，使用图5说明方向预测中包含的各预测模式的标识符。图5中，对于属于方向预测的33种预测模式，图示了与预测模式的标识符对应的预测方向。图5中的箭头方向表示预测方向，更正确地，表示从预测对象像素到预测对象像素参考的已解码像素的矢量的方向。在此意义上，预测方向也称为参考方向。对于各预测模式的标识符，对应的标识符由表不主方向是水平方向(HOR)还是垂直方向(VER)的符号和相对于主方向的位移的组合构成。例如，对水平预测分配符号H0R，对垂直预测分配符号VER，对参考右上方45度的周边像素的预测模式分配符号VER+8，对参考左上方45度的周边像素的预测模式分配符号VER-8，对参考左下方45度的周边像素的预测模式分配符号H0R+8。在方向预测中，定义17个主方向为垂直方向的预测模式VER-8?VER+8、以及16个主方向为水平预测的预测模式H0R-7 ?H0R+8。
[0163]预测方向由主方向和斜度表示。主方向是用于表示预测方向的基准方向，例如是垂直方向或水平方向。斜度表示预测方向与主方向所成的角。
[0164]预测方向与预测模式相对应。例如，如非专利文献I所记载，预测模式能够采用33种方向预测。另外，预测模式编号与预测模式相对应。
[0165]此外，如非专利文献I所记载，可以采用对预测模式分配预测模式标识符的结构。预测模式标识符能够由主方向和位移构成。位移是用于确定斜度的标识信息。
[0166]具体而言，在主方向的表不中，垂直方向表不为“VER”,水平方向表不为“H0R”。另夕卜，相对于主方向的移位表示为“_8”至至“+8”。另外，在方向预测中，能够定义主方向为垂直方向的17个预测模式VER-8至VER+8、以及主方向为水平方向的16个预测模式 H0R-7 至 H0R+8。
[0167]另外，如非专利文献I所记载，可以采用将预测模式标识符(预测模式编号)与斜度相对应的结构。在以上结构中，预测模式编号与预测方向相对应，预测方向的标识符与斜度相对应。
[0168]根据上述结构，上述预测模式与预测模式编号之间的对应具有如下性质:能够根据预测模式编号确定与方向预测有关的指定的特征量。这里，特征量例如是预测方向的主方向和斜度。另外，特征量也可以是预测方向的精度、斜度(位移)的绝对值、斜度(位移)的符号、两个预测模式的位移是否相同，等等。
[0169]上述性质例如为如下性质I?3。此外，在上述对应中，也可以不同时满足如下性质I?3。例如，在上述对应中，满足性质I和性质2中至少一者即可。另外，也可以是满足性质I?3的组合的对应。
[0170](性质I)主方向判定的容易性
[0171]判定主方向是垂直方向还是水平方向的容易性。作为用于实现该性质的对应的一例，可举出如下对应:根据预测模式编号的奇偶性，对应垂直方向的预测模式和水平方向的预测模式。由此，仅仅进行预测模式编号的奇偶性判定，就能够判定主方向。
[0172]另外，作为其他例子，可举出如下对应:根据预测模式编号是否在指定编号以上，对应垂直方向的预测模式和水平方向的预测模式。由此，通过判定预测模式是否在指定编号以上，能够判定主方向。
[0173]由此，若具有这种性质，则无须设置将预测模式与预测模式的主方向相对应的表。由此能够实现存储器的削减。
[0174](性质2)同位移方向预测模式判定的容易性
[0175]判定两个预测模式是否主方向不同且相对于主方向的位移(斜度)相等的容易性。
[0176]作为用于实现该性质的对应的一例，可举出如下对应:对于主方向不同且相对于主方向的位移(斜度)相等的两个预测模式，对应连续的预测模式编号。据此，以2为间隔，其他位移的预测模式与预测模式编号相对应。由此，通过判定该周期性，能够确定两个预测模式是否主方向不同且相对于主方向的位移(斜度)相等。
[0177]另外，作为其他例子，可举出如下对应:对于主方向不同且相对于主方向的位移(斜度)相等的两个预测模式，对应具有一定的差的预测模式编号。据此，通过判定与两个预测模式对应的预测模式编号的差，能够判定两个预测模式的位移(斜度)的异同。
[0178]这里，在主方向不同且相对于主方向的位移(斜度)相等的两个预测模式之间，能够共享与位移(斜度)的对应。也就是说，对于两个预测模式编号，能够对应一个位移(斜度)。再换句话说，对于任一个主方向，将预测模式编号(预测模式标识符)与一个位移(斜度)相对应，这样，对于另一个主方向就能够省略对应。换言之，对于主方向不同且位移相等的两个预测模式标识符的、斜度的对应能够进行合并。据此，能够减小用于对应的表的大小。
[0179](性质3)方向预测精度判定的容易性
[0180]关于方向预测精度，偶数位移的精度低，奇数位移的精度高。
[0181]作为用于实现该性质的对应的一例，可举出如下对应:根据预测模式编号是否在指定编号以上，对应偶数位移的预测模式和奇数位移的预测模式。
[0182]另外，作为其他例子，可举出如下对应:根据预测模式编号的奇偶性，对应偶数位移的预测模式和奇数位移的预测模式。
[0183]判定方法如以上所说明，因而这里省略其说明。
[0184]根据上述结构，基于上述性质，能够从预测模式编号中导出上述特征量，因此能够减小将预测模式编号(预测模式标识符)与上述特征量相对应的表的大小，或者能够省略该表。
[0185]另外，在指定的复原处理中，能够按照以上述方式确定的特征量来执行处理。作为指定的复原处理，例如在预测图像生成中可举出如下处理:导出预测方向的处理、对预测图像生成中使用的参考像素适用的滤波器选择处理、解码变换系数的扫描顺序的决定处理、对变换系数适用的垂直一次变换及水平一次变换的正交变换处理等。有时根据与预测方向有关的指定特征量进行这些复原处理。也就是说，这些复原处理也可以认为是根据与预测方向有关的指定特征量进行的复原处理。
[0186]如上所示，根据上述结构，按照特定的特征量进行复原处理。其结果是收到如下效果:在进行复原处理时能够削减所需的存储器，上述复原处理是根据与预测方向有关的指定特征量进行处理的复原处理。
[0187][定义I]
[0188]运动图像编码装置I适用的帧内预测方式与预测模式编号的对应例如可以如图6所示进行定义。图6是表示预测模式定义DEFPMl的一例的图，该定义是帧内预测方式与预测模式编号的对应的定义。在图6所示的预测模式定义DEFPMl中，对平面预测分配预测模式编号“0”，对水平预测分配预测模式编号“ I ”，对垂直预测分配预测模式编号“2”，对DC预测分配预测模式编号“3”。关于预测模式编号“4”?“ 18”，按照位移从小到大的预测模式的顺序，对预测模式编号分配相对于主方向的位移为偶数的角度预测模式，在位移相等的情况下按照主方向为垂直、水平的顺序进行分配。关于预测模式编号“19”?“35”，按照位移从小到大的预测模式的顺序，对预测模式编号分配相对于主方向的位移为奇数的角度预测模式，在位移相等的情况下按照主方向为垂直、水平的顺序进行分配。
[0189]此外，这里，说明对亮度及色差适用的预测模式的种类如下。
[0190]首先，使用图7说明对亮度适用的预测模式的种类。对亮度适用的预测模式的种类根据PU大小而异。图7中示出PU大小的2的对数(l0g2PartSize)与预测模式数的关系。在l0g2PartSize为2(PU大小为4X4像素)的情况下，能够选择18个预测模式，在其他情况下，即在log2PartSize为3?6 (PU大小为8X8像素?64X64像素)的情况下，能够选择35个预测模式。这里，18个预测模式是预测模式编号为O?17的预测模式，35个预测模式是预测模式编号为O?34的预测模式。
[0191]接着，使用图8说明对色差适用的预测模式的种类。对色差适用的预测模式数为6个，并不依赖于预测单位的大小，但预测模式的种类根据与对象色差预测单位对应的亮度预测单位适用的预测模式(对应亮度预测模式)而异。图8中图示与对应亮度预测模式的预测模式编号相应的色差预测模式的定义。在对应亮度预测模式的预测模式编号为“O”?“3”的情况下，可选择的色差预测模式中包含LM预测、垂直预测、水平预测、平面预测、以及VER+8预测。在对应亮度预测模式的预测模式编号为“4”以上的情况下，可选择的色差预测模式中，除了包含LM预测、VER预测、HOR预测和平面预测以外，还包含与对应亮度预测模式相同的预测模式。
[0192]再次参考图6的预测模式定义DEFPMl，说明该预测模式定义DEFPMl中的预测模式编号的性质。由上述图6的预测模式定义DEFPMl定义的预测模式编号具有如下三个性质I?3。
[0193](性质I)主方向判定的容易性
[0194]对于主方向为垂直方向的方向预测，对应偶数的预测模式编号，对于主方向为水平方向的方向预测，对应奇数的预测模式编号。在此情况下，通过判定预测模式编号是奇数还是偶数，能够判定主方向是水平方向还是垂直方向。预测模式编号是奇数还是偶数的判定能够根据预测模式编号的最低位比特是O还是I来进行判定。
[0195](性质2)同位移方向预测模式判定的容易性
[0196]对主方向不同且相对于主方向的位移相等的两个预测模式，对应连续的预测模式编号。例如，对H0R+4预测和VER+4预测，分别分配预测模式编号13和14。在此情况下，能够容易地实现两个预测模式相对于主方向的位移是否相等的判定。设两个预测模式为ml、m2，根据(ml+c) >> I与(m2+c) >> I是否一致，能够判定两个预测模式是否具有相同的位移。此外，在连续的相同位移的预测模式编号中较小的预测模式编号为奇数时，c为1，为偶数时c为O。
[0197](性质3)方向预测精度判定的容易性
[0198]对较小的预测模式编号(18以下)对应相对于主方向的位移为偶数的方向预测，对较大的预测模式编号(19以上)对应相对于主方向的位移为奇数的方向预测。通过对偶数位移加上奇数位移，能够以较高的精度表示位移。因此，对较小的预测模式编号对应精度低的位移，对较大的预测模式编号对应精度高的位移。在此情况下，根据预测模式编号是否在指定值(上述例子中是18)以下，能够判定预测方向的精度是否较低。
[0199]以上所示的预测模式定义的性质I?3具有简化基于预测模式的判定处理的效果。这里的简化包括判定处理中的运算数的减少、判定处理所需的表大小的削减。基于预测模式的判定的相关处理的例子有:基于角度预测的预测图像生成、估计预测模式候选的导出、参考像素滤波器的适用、变换系数的扫描、依赖于方向的正交变换。各例的详细情况在后面进行描述。
[0200][定义2]
[0201]此外，也可以使用与上述不同的预测模式定义。例如，可以使用图9所示的预测模式定义DEFPM2。在图9的预测模式定义DEFPM2中，对平面预测(Planar)分配预测模式编号“0”，对垂直预测(VER)分配预测模式编号“1”，对水平预测(HOR)分配预测模式编号“2”，对VER-8预测(VER-8)分配预测模式编号“3”，对DC预测(DC)分配预测模式编号“4”。关于预测模式编号“5”?“34”，以相对于主方向的位移的绝对值按照既定的优先级顺序的方式，分配预测模式编号。这里，既定的优先顺序是指，按照位移的绝对值为8、2、4、6、1、3、
5、7的顺序，从小到大分配预测模式编号。该优先顺序是如下顺序:与对角方向对应的预测模式(8)、与方向精度较粗的预测方向对应的预测模式按照位移绝对值从小到大排列的顺序(2、4、6)、与方向精度较细的预测方向对应的预测模式按照位移绝对值从小到大排列的顺序(1、3、5、7)。该优先顺序利用了如下事实:与对角方向对应的预测模式比与除水平/垂直外的其他预测方向对应的预测模式更容易被选择。另外，该优先顺序利用了如下事实:与位移绝对值较小的预测方向即接近主方向的方向对应的预测模式容易被选择。
[0202]此外，在预测模式编号“5”?“34”中，在相对于主方向的位移的绝对值相等的情况下，与对应于正位移的预测模式相比，对于对应于负位移的预测模式分配较小的预测模式编号。该优先顺序是考虑了如下事实决定的:在位移绝对值相等的情况下，基于负位移的预测模式比基于正位移的预测模式更容易被选择。具有负位移的预测模式是与从左上方到右下方的预测方向对应的预测模式，而具有正位移的预测模式相当于与从右上方到左下方的预测方向或从左下方到右上方的预测方向对应的预测模式。在利用光栅扫描或Z扫描对CU进行扫描并依次解码时，与左上的解码图像相比，右上或左下的解码图像无法利用的情况较多。因此，与参考左上的解码图像的具有负位移的预测模式相比，参考右上、左下的解码图像的具有正位移的预测模式难以被选择。
[0203]此外，在预测模式编号“ 5 ”?“ 34”中，在相对于主方向的位移相等的情况下，与主方向为水平方向的预测模式相比，对主方向为垂直方向的预测模式分配较小的预测模式编号。在主方向为垂直方向的情况下，参考对象PU的左上方、正上方、右上方的解码图像。另一方面，在主方向为水平方向的情况下，参考对象PU的左上方、正左方、左下方的解码图像。在利用光栅扫描或Z扫描进行扫描并依次进行解码处理的情况下，与对象的左上方、正上方、右上方、正左方的解码图像相比，对象PU的左下方的解码图像无法利用的可能性较大。因此，与主方向为垂直方向的预测模式相比，参考对象PU左下方的解码图像的、主方向为水平方向的预测模式不易被选择。
[0204]图9所示的预测模式定义DEFPM2除了上述图6中的预测模式定义所具有的性质I?3以外，还具有如下两个性质。
[0205](性质4)位移的符号判定的容易性
[0206]与同一符号的位移对应的预测模式以两个为周期反复出现。例如，连续的预测模式编号7?10依次为VER-2、H0R-2、VER+2、H0R+2，符号依次为“-”、“-”、“ + ”、“ + ”。在此情况下，能够从预测模式编号中导出符号的正负。具体而言，对于预测模式编号m，能够利用下式导出符号S。
[0207]s = (((m+d) &2) > O) ? +1:_1
[0208]这里，变量d是相当于符号反复周期的相位的值，在图9的例子中d = I。运算符“&”是取比特单位的逻辑和的运算符，对于(m+d)&2而言，若整数m+d的二进制表示的低位起第2个比特为1，则为值2，若该第2个比特为O，则为值O。上式也可以表示为，m+d的值除以4的余数若为O或1，则s为-1 (负符号)，若余数为2或3，则s为+1 (正符号)。
[0209](性质5)位移绝对值的判定的容易性
[0210]与具有同一绝对值的位移对应的预测模式是连续的。例如，连续的预测模式编号7~10依次为VER-2、H0R-2、VER+2、H0R+2，位移的绝对值全部为2。此时，在预测模式编号m中，根据DI = (m+d) >> 2能够导出唯一确定位移绝对值的索引DI。
[0211](预测图像生成部的详细结构)
[0212]接着，使用图10进一步详细地说明预测图像生成部14的结构。图10是表示预测图像生成部14的结构例的功能框图。此外，本结构例图示预测图像生成部14的功能中与帧内CU的预测图像生成有关的功能块。
[0213]如图10所示，预测图像生成部14具备:预测单位设定部141、参考像素设定部142、开关143、参考像素滤波器部144、亮度预测部145、以及色差预测部146。
[0214]预测单位设定部141按照规定的设定顺序将对象CU中包含的I3U设定为对象I3U,输出与对象PU有关的信息(对象I3U信息)。对象PU信息中，至少包含对象I3U的大小、对象PU在CU内的位置、以及表示对象I3U的亮度或色差平面的索引(亮度色差索引Cldx)。
[0215]关于PU的设定顺序，例如在输入图像为YUV格式的情况下利用如下顺序:以扫描光栅顺序设定对象CU中包含的与Y对应的PU，接着，按照u、v的顺序分别以扫描光栅顺序设定对应的W。
[0216]使用图11进行说明，图11图示了输入图像为4:2:0的YUV格式的情况下PU的设定顺序和⑶内包含的PU。
[0217] 图1l(A)图示对象⑶的大小为8X8像素并且分割类型为NXN时的⑶内的PU。首先，以光栅扫描顺序(PU_Y0、PU_Y1、PU_Y2、PU_Y3的顺序)设定与亮度Y对应的4个4X4像素的W。接着，设定与色差U对应的I个4X4像素的PU(PU_U0)。最后，设定与色差V对应的I个4X4像素的预测单位(PU_V0)。
[0218]图11⑶图示对象⑶的大小为16X16像素并且分割类型为2NX2N时的⑶内的PU。首先，设定与亮度Y对应的I个16 X 16像素的预测单位(PU_Y0)。接着，设定与色差U对应的I个8 X 8像素的预测单位(PU_U0)。最后，设定与色差V对应的I个8 X 8像素的预测单位(PU_V0)。
[0219]参考像素设定部142基于输入的对象I3U信息，读出帧存储器中记录的对象I3U周边的解码图像的像素值(解码像素值)，设定预测图像生成时参考的参考像素。参考像素值P(x,y)利用解码像素值r(x，y)通过下式进行设定。
[0220]P (x, y) = r (xB+x, yB+y) x = -1, y = -1..(nS*2_l)以及 x = 0..(nS*2_l), y = -1
[0221]这里，(xB, yB)表示对象I3U内左上像素的位置，nS表示对象I3U的大小，表示对象PU的宽度或高度中较大的值。上式中，基本上将与对象PU的上边相邻的解码像素行和与对象PU的左边相邻的解码像素列中包含的解码像素值复制为对应的参考像素值。此外，在与特定的参考像素位置对应的解码像素值不存在或者无法参考的情况下，既可以利用既定的值，也可以利用对应的解码像素值附近存在的可参考的解码像素值。
[0222]开关143基于输入的对象I3U信息判定对象I3U是亮度还是色差，并向对应的输出方向输出所输入的参考像素。
[0223]参考像素滤波器部144根据输入的预测模式，对输入的参考像素值适用滤波器，并输出适用滤波器后的参考像素值。具体而言，参考像素滤波器部144根据对象PU大小和预测模式决定是否适用滤波器。使用图12说明是否适用滤波器与对象大小和预测模式的关系如下。图12表示图6的预测模式定义DEFPMl定义的预测模式编号与是否适用滤波器(refPicFilterFlag)的值的关系。图12中，refPicFilterFlag的值为I时，表示对参考像素的各像素适用使用相邻像素的平滑化滤波器，refPicFilterFlag的值为O时表示不适用平滑化滤波器。在对象PU大小nS为4的情况下,与预测模式无关,将refPicFilterFlag设定为O。在对象I3U大小nS为8的情况下，在预测模式编号为0(平面)、4(VER-8)、17(H0R+8)、18(VER+8)的情况下refPicFilterFlag设定为1，在其他情况下设定为O。在对象PU大小nS为16的情况下，在预测模式编号为I (HOR) ,2 (VER) ,3 (DC)、24?27(VER±1、H0R±1)的情况下refPicFilterFlag设定为0，在其他情况下设定为I。在对象I3U大小nS为32或64的情况下,在预测模式编号为I?3的情况下refPicFilterFlag设定为O,在其他情况下设定为I。
[0224]此外，在上述设定中，在对象I3U大小nS为32和64的情况下，即对象I3U大小为32X32像素和64X64像素的情况下，优选以相同的选择基准决定是否适用平滑化滤波器。一般而言，应在哪种预测模式时适用对参考像素的平滑化滤波器是根据PU大小而异的。但是，与选择大小不足32X32像素的PU的区域相比，32 X 32像素的PU和64X64像素的PU都倾向于在较为平坦的区域中进行选择，因此适用两者的区域的性质是类似的。因此，通过在两者之间对相同预测模式适用平滑化滤波器，能够在不降低编码效率的情况下削减平滑化滤波器的选择所需的表大小。
[0225]另外，一般大小较大的与大小较小的相比能够在平坦区域中进行选择，因此优选对更多的预测模式适用参考像素的平滑化滤波器。
[0226]亮度预测部145基于输入的预测模式和参考像素生成并输出对象的亮度预测图像。亮度预测部145的详细说明在后面进行。
[0227]色差预测部146基于输入的预测模式和参考像素生成并输出对象的色差预测图像。色差预测部146的详细说明在后面进行。
[0228](预测图像生成处理的流程)
[0229]接着，使用图13的流程图说明预测图像生成部14中以⑶为单位的预测图像生成处理的概要。以CU为单位的预测图像生成处理开始后，首先，预测单位设定部141按照既定顺序将CU内包含的一个I3U设定为对象PU，并将对象I3U信息输出到参考像素设定部142和开关143 (Sll)。接着，参考像素设定部142使用从外部的帧存储器读出的解码像素值，设定对象PU的参考像素(S12)。接着，开关143基于输入的对象I3U信息判定对象I3U是亮度还是色差，并根据该判定结果切换输出(S13)。
[0230]在对象PU为亮度的情况下(S13中“是”)，开关143的输出连接到参考像素滤波器部144。接着，对参考像素滤波器部144输入参考像素，根据另行输入的预测模式适用参考像素滤波器，适用滤波器后的参考像素输出到亮度预测部145(S14)。接着，亮度预测部145基于输入的参考像素和预测模式生成并输出对象PU的亮度预测图像(S15)。
[0231]另一方面，在对象为色差的情况下(S13中“否”)，开关143的输出连接到色差预测部146。接着，色差预测部146基于输入的参考像素和预测模式生成并输出对象的色差预测图像(S16)。对象PU的亮度或色差的预测图像的生成结束后，预测单位设定部141判定是否已生成了对象⑶内的全部PU的预测图像(S17)。在对象⑶内的部分的预测图像未生成的情况下(S17中“否”)，返回上述SI，执行对象⑶内的下一个的预测图像生成处理。在生成了对象⑶内的全部PU的预测图像的情况下(S17中“是”)，组合对象⑶内的各PU的亮度及色差的预测图像，作为对象CU的预测图像输出，并结束处理。
[0232](亮度预测部的详细结构)
[0233]接着，使用图14说明亮度预测部145的详细结构。图14中示出亮度预测部145的详细结构。如图14所示，亮度预测部145具备预测方式选择部1451和预测图像导出部1452。
[0234]预测方式选择部1451基于输入的预测模式选择预测图像生成所使用的预测方式，并输出选择结果。基于上述图4的定义，选择与输入的预测模式的预测模式编号对应的预测方式，由此实现预测方式的选择。
[0235]预测图像导出部1452导出与预测方式选择部1451输出的预测方式选择结果相应的预测图像。更具体而言，预测图像导出部1452具备DC预测部1452D、平面预测部1452P、水平预测部1452H、垂直预测部1452V、角度预测部1452A、以及预测方向导出部1453。另外，预测图像导出部1452在预测方式为平面预测(Planar)、垂直预测、水平预测、DC预测、以及角度预测(Angular)的情况下，分别利用平面预测部1452P、垂直预测部1452V、水平预测部1452H、以及角度预测部1452A导出预测图像。
[0236]DC预测部1452D导出相当于输入的参考像素的像素值平均值的DC预测值，输出以导出的DC预测值为像素值的预测图像。
[0237]平面预测部1452P利用像素值生成并输出预测图像，该像素值是根据与预测对象像素的距离对多个参考像素进行线性相加而导出的。例如，预测图像的像素值predSamples[x, y]能够使用参考像素值p [x, y]和对象F1U大小nS通过下式导出。
[0238]predSamples [x, y]=(
[0239](nS-l-x) *p [_1，y] + (χ+l) *p [nS, -1] +
[0240](nS-l-y) *p [x，-1] + (y+1) *p [_1，nS] +nS) > > (k+1)
[0241]这里，定义x, y = 0..nS-Ι, k = log2 (nS)。
[0242]水平预测部1452H基于输入的参考像素，生成在水平方向上外插对象I3U的左边相邻像素而得到的预测图像，将结果作为预测图像输出。
[0243]垂直预测部1452V基于输入的参考像素，生成在铅直方向上外插对象PU的上边相邻像素而得到的预测图像，将结果作为预测图像输出。
[0244]预测方向导出部1453在输入的预测模式为方向预测模式的情况下，决定并输出与该预测模式相关联的预测方向(参考方向)。输出的预测方向用表示主方向是否为垂直方向的主方向标志bRefVer、以及相对于预测方向的主方向的斜度(偏移)intraPredAngle的组合来表示。在主方向标志bRefVer的值为O的情况下，表示主方向为水平方向，在值为I的情况下表示主方向为垂直方向。
[0245]使用图1对预测方向导出部1453的具体结构说明如下。图1是表示预测方向导出部1453的一结构例的功能框图。如图1所示，预测方向导出部1453具体具备主方向导出部1453A和斜度导出部1453B。
[0246]主方向导出部1453A导出主方向标志bRefVer。另外，主方向导出部1453A能够参考图6的预测模式定义DEFPMl。主方向标志bRefVer基于预测模式编号m通过下式导出。
[0247]bRefVer = (m mod2) = = O ? I:0 ；
[0248]根据上式，预测模式编号m为偶数的情况下，主方向标志bRefVer的值为I (主方向为垂直方向)，预测模式编号m为奇数的情况下，主方向标志bRefVer的值为O (主方向为水平方向)。此外，在如下情况下能够以上述方式基于预测模式编号m的奇偶性决定主方向:在图6的预测模式定义DEFPMl中，以偶数的预测模式编号的主方向为垂直方向，奇数的预测模式的主方向为水平方向的方式定义预测模式编号。此外，预测模式编号满足上述性质I即主方向判定的容易性时，能够容易地导出主方向标志bRefVer，因而是优选的。相反，在预测模式编号不满足主方向判定的容易性时，需要将预测模式编号m与主方向相关联的表。因此，通过使用满足主方向判定容易性的预测模式编号定义，不使用这种表就能够导出主方向，因此能够削减存储器。
[0249]斜度导出部1453B导出斜度intraPredAngle。另外，斜度导出部1453B能够参考图15所示的斜度定义表DEFANG1。图15所示的斜度定义表DEFANG1是表示预测模式标识符与斜度intraPredAngle 的值的对应关系的表。斜度导出部1453B可以基于斜度定义表DEFANGI导出斜度intraPredAngle。斜度intraPredAngle的值是表示预测方向的斜度的值。更正确地说，在主方向为垂直方向的情况下，由(intraPredAngle, -32)表示的矢量的方向为预测方向。在主方向为水平方向的情况下，由(-32，intraPredAngle)表示的矢量的方向为预测方向。根据图15所示的斜度定义表DEFANG1，与相对于主方向的位移的绝对值O~8对应的斜度intraPredAngle的绝对值依次为0、2、5、9、13、17、21、26、32。相对于主方向的位移的符号与斜度intraPredAngle的符号相等。例如，与标识符H0R-1对应的斜度intraPredAngle 的值为-2。
[0250]此外，在图15所示的斜度定义表DEFANG1中，主方向不同且相对于主方向的位移相等的两个预测模式与相同的intraPredAngle的值相关联。因此,例如，如图16所示的斜度定义表DEFANGlr这样，能够将表设定为:在相对于主方向的位移相等的两个预测模式中，共享相同的斜度intraPredAngle值的设定。
[0251]由此，斜度导出部1453B可以基于图16所示的斜度定义表DEFANGlr导出斜度intraPredAngle。此外，在预测方向导出部1453中，设置图15所示的斜度定义表DEFANGI和图16所示的斜度定义表DEFANGlr中的任一者即可。
[0252]通过利用图16所示的斜度定义表DEFANGlr，与使用图15所示的斜度定义表DEFANG1的情况相比，能够削减存储器。此外，在预测模式编号满足上述性质2，即满足同位移方向预测模式判定的容易性时，能够容易地导出相对于主方向的位移相等的预测模式。具体而言，在利用图6的预测模式编号定义的情况下，唯一表示相对于主方向的位移的索引k能够使用预测模式编号m通过式k= (m+1) >>1导出。利用将该索引k与偏移intraPredAngle相对应的表,能够从预测模式编号中导出偏移intraPredAngle的值。也就是说，在预测模式编号满足同位移方向预测模式判定的容易性的情况下，能够削减导出角度预测使用的参数(intraPredAngle)时利用的表大小。
[0253]在使用图9所示的预测模式定义DEFPM2的情况下，如图17所示变更图1所示的预测方向导出部1453的结构即可。图17是表示预测方向导出部1453的其他结构例的功能框图。图17所示的预测方向导出部1453中，将图1中的主方向导出部1453A和斜度导出部1453B变更为主方向导出部1453A’和斜度导出部1453B’。
[0254]主方向导出部1453A’参考图9的预测模式定义DEFPM2。主方向标志bRefVer的导出与图1所示的主方向导出部1453A相同，因而省略其说明。
[0255]斜度导出部1453B’根据预测模式编号导出斜度的绝对值和符号，由此导出斜度intraPredAngle。斜度导出部1453B’通过参考图18所示的斜度绝对值定义表DEFANG2，能够导出斜度的绝对值。图18所示的斜度绝对值定义表DEFANG2是将相对于主方向的位移的绝对值与斜度intraPredAngle的绝对值absIntraPredAngle相对应的表。在使用图9的预测模式定义DEFPM2的情况下，根据上述性质5，即位移绝对值判定的容易性，能够利用式DI= (m+d) >> 2导出唯一确定位移绝对值的索引DI。另外，图18中示出索引DI与absIntraPredAngle的对应关系。索引DI的值0、5、2、6、3、7、4、8、I分别对应于absIntraPredAngle 的值 O、2、5、9、13、17、21、26、32。
[0256]另外，斜度导出部1453B’利用图9的预测模式定义具有的性质4，即位移符号判定的容易性，通过计算导出偏移(斜度)intraPredAngle的符号。
[0257]斜度导出部1453B’组合以上述方式导出的斜度的绝对值和斜度的符号，由此导出斜度 intraPredAngle。
[0258]角度预测部1452A使用输入的预测方向(参考方向)的参考像素，生成并输出对象PU内对应的预测图像。在基于角度预测的预测图像生成处理中，根据主方向标志bRefVer的值设定主参考像素，以F1U内的行或列为单位,参考主参考像素生成预测图像。在主方向标志bRefVer的值为I (主方向为垂直方向)的情况下，将预测图像的生成单位设定为行，并且将对象PU上方的参考像素设定为主参考像素。具体而言，通过下式，使用参考像素P[X，y]的值设定主参考像素refMain[x]。
[0259]refMain[x] = p[_l+x, -1]，其中 x = 0..2*nS
[0260]refMain [x] = p[_l，_l+((x*invAngle+128) > > 8)]，其中 x =-nS..-1
[0261]此外,这里，invAngle相当于对预测方向的位移intraPredAngule的倒数进行缩放(乘以8192)得到的值。根据上式，在X为O以上的范围内，refMain[x]的值设定为与对象PU的上边相邻的像素的解码像素值。另外，在X不足O的范围内，作为refMain[x]的值，在基于预测方向导出的位置处设定与对象PU的左边相邻的像素的解码像素值。预测图像predSamples [X, y]通过下式计算。
[0262]predSamples[x, y]=
[0263]((32-1Fact)^refMain[x+ildx+l] +iFact*refMain[x+iIdx+2] +16) >>5
[0264]这里，ildx和iFact表示根据预测对象行与主参考像素的距离(y+Ι)、以及斜度intraPredAngule计算的用于生成预测对象像素的主参考像素的位置。ildx相当于像素单位的整数精度的位置，iFact相当于像素单位的小数精度的位置，通过下式导出。
[0265]ildx = ((y+1)^intraPredAngle) >>5
[0266]iFact = ((y+1)^intraPredAngle)&&31
[0267]在主方向标志bRefVer的值为0 (主方向为水平方向)的情况下，将预测图像的生成单位设定为列，并且将对象PU左侧的参考像素设定为主参考像素。具体而言，通过下式，使用参考像素P [X，y]的值设定主参考像素refMain[x]。
[0268]refMain [x] = p [_1, _l+x],其中 x = 0..nS
[0269]refMain [x] = p [-1+((x*invAngle+128) > > 8)，-1]，其中 x =-nS..-1
[0270]预测图像predSamples [x, y]通过下式计算。
[0271]predSamples[x, y]=
[0272]((32-1Fact)^refMain[y+ildx+l] +iFact*refMain[y+iIdx+2] +16) >>5
[0273]这里，ildx和iFact表示根据预测对象列与主参考像素的距离(χ+l)、以及斜度intraPredAngule计算的用于生成预测参考像素的主参考像素的位置。ildx相当于像素单位的整数精度的位置，iFact相当于像素单位的小数精度的位置，通过下式导出。
[0274]ildx = ((χ+l)^intraPredAngle) >>5
[0275]iFact = ((χ+l)^intraPredAngle)&3I
[0276]这里，“&”是表示逻辑积的位运算的运算符，“A&31”的结果意味着整数A除以32的余数。
[0277](角度预测处理的流程)
[0278]接着，使用图19的流程图说明预测模式为角度预测时亮度预测部145的预测图像生成处理。图19是表示亮度预测部的角度预测处理的流程图。首先，在输入到预测方式选择部1451的预测模式为角度预测的情况下，开始基于角度预测的预测图像生成处理。预测方向导出部1453基于输入的预测模式决定预测方向的主方向并输出到角度预测部1452A(S21)。接着，预测方向导出部1453基于输入的预测模式决定相对于预测方向主方向的偏移intraPredAngle并输出到角度预测部1452A(S22)。角度预测部1452A基于输入的主方向设定主参考像素(S23)。接着，角度预测部1452A设定预测对象行或列(S24)，生成对象行或列的预测图像(S25)。确认对象的全部行/列的预测图像生成是否完成(S26)，在未完成的情况下(S26中“否”)，执行S24的处理。在已完成的情况下(S26中“是”)，输出对象PU的预测图像并结束处理。
[0279](亮度预测部的详细结构)
[0280]接着，使用图20说明色差预测部146的详细结构。图20中示出色差预测部146的详细结构。色差预测部146具备预测方式选择部1451、预测图像导出部1452、以及预测方向导出部1453。预测图像导出部1452具备DC预测部1452D、平面预测部1452P、水平预测部1452H、垂直预测部1452V、角度预测部1452A、以及LM预测部1452L。此外，LM预测部1452L以外的结构元素与亮度预测部145中包含的对应结构元素具有相同功能，因此赋予相同符号并省略说明。
[0281]LM预测部1452L基于对象周边的亮度解码像素值与参考像素值(色差解码像素值)的相关性，估计对象PU内的亮度像素值与色差像素值的相关性的有关参数。相关参数包含相关系数a和偏移b。预测对象PU,即色差的预测图像predSamuplesC[x, y],使用与对象对应的亮度解码图像的像素值recY[x，y]和相关参数通过下式进行计算。
[0282]predSamplesC[x, y] = a*recY[x, y]+b
[0283]以上完成了预测图像生成部14的对象⑶的预测图像生成处理的说明。
[0284](可变长解码部的详细结构)
[0285]接着，使用图21进一步详细地说明可变长解码部11的结构。图21是表示可变长解码部11的结构例的功能框图。此外，图21中，详细表示可变长解码部11的结构中解码预测模式的结构。
[0286]如图21所示，可变长解码部11具备预测集决定部IlUMPM导出部112、MPM判定部113、预测模式复原部114、色差预测模式复原部116、以及上下文存储部117。
[0287]预测集决定部111决定预测处理中使用的预测模式的集合即预测集。作为一例，预测集决定部111根据对象块的大小计算预测处理中使用的预测模式的数量，按照计算出的数量，从预测模式的定义中选择预测模式，由此决定预测集。换言之，以对象块的大小为单位，或者以对象PU中可利用的预测模式数为单位，定义预测集。
[0288]MPM导出部112基于对对象分区的周边分区分派的预测模式导出MPM。
[0289]作为例示，MPM导出部112导出两个MPM。MPM导出部112分别按照如下方式导出第一 MPM候选(以下记为ΜΡΜ0)和第二 MPM候选(以下记为MPM1)。
[0290]首先，如图22所示，将与对象PU:RT的左边相邻的左相邻I3U:NA的预测模式设定给pmA,将与对象I3U:RT的上边相邻的上相邻I3U:NB的预测模式设定给pmB。在左相邻I3U或上相邻PU的预测模式不可利用的情况下，设定既定的预测模式，例如“Intra_Planar”。相邻PU不可利用的情况包括:相邻PU的预测模式未解码的情况、相邻为上相邻且属于不同的IXU (树块)的情况。
[0291]接着，MPM导出部112按照下式(I)导出ΜΡΜ0。
[0292]MPMO = pmA …(I)
[0293]接着，MPM导出部112根据pmA与pmB是否一致导出MPM1。在pmA与pmB不一致的情况下，按照下式⑵导出MPM1。
[0294]MPMl = pmB …(2)
[0295]另一方面，在pmA与pmB —致的情况下，MPM导出部112在pmA为“ Intra_DC”时，将“ Intra_Planar ”设定给MPMl，在pmA为“ Intra_DC”以外的值时，将“ Intra_DC”设定给MPMl。
[0296]MPM判定部113基于编码数据中包含的mpm_flag，判定对象PU的预测模式是否与估计预测模式MPM —致。在对象PU的预测模式与估计预测模式MPM —致的情况下，mpm_flag为“1”，在对象PU的预测模式与估计预测模式MPM不一致的情况下，mpm_flag为“O”。MPM判定部113将判定结果通知给预测模式复原部114。
[0297]此外，MPM判定部113根据上下文存储部117中存储的上下文，从编码数据中解码mpm_flag0
[0298]预测模式复原部114复原对象的预测模式。预测模式复原部114根据从MPM判定部113通知的判定结果复原预测模式。
[0299]在对象PU的预测模式与估计预测模式MPM—致的情况下，预测模式复原部114从编码数据中解码mpm_idx，基于其值复原预测模式。在对象的预测模式与MPMO —致的情况下，mpm_idx为“O”,在对象PU的预测模式与MPMl —致的情况下，mpm_idx为“I”。
[0300] 此外,预测模式复原部114解码mpm_idx时，既可以利用也可以不利用上下文存储部117中存储的上下文。
[0301 ] 在利用上下文的情况下，优选对上述处理导出的MPMO和MPMl，带条件地互换MPMO与MPMl的值，使得对应于较小预测模式编号的预测模式为MPMO的值。在利用上下文的情况下，若O或I的发生概率产生偏倚，则能够削减编码量。较小的预测模式编号对应于一般发生概率高的预测模式，因此通过对MPMO分配较小预测模式编号的预测模式，MPMO的发生概率会高于MPMl的发生概率。因此，对于mpm_idx而言，发生值O的概率会高于发生值I的概率，因此能够削减mpm_idx的编码量。
[0302]另一方面，在不利用上下文的情况下，对上述处理导出的MPMO和MPM1，优选不适用使较小预测模式编号的预测模式对应于MPMO的互换。在不使用上下文的情况下，视为等概率地解码mpm_idx，因此即使O、I的发生产生偏倚，也无法削减编码量。因此，较小的预测模式对应于MPMO所产生的编码量削减效果不存在。另一方面，通过省略为了使较小的预测模式对应于MPMO而进行的带条件互换，能够削减在对象PU的预测模式为MPM时导出预测模式所需的处理量。
[0303]在对象PU的预测模式与估计预测模式MPM不一致的情况下，预测模式复原部114基于编码数据中包含的rem_idX复原预测模式。具体而言，首先，对MPMO与MPMl的值进行带条件互换，使得MPMO与MPMl中较小的预测模式编号被分配给ΜΡΜ0。接着，在rem_idx的值为MPMO的值以上的情况下，对rem_idx的值加I。接着，在rem_idx的值为MPMl的值以上的情况下，对rem_idx的值加I。最后,复原与rem_idx的值的预测模式编号对应的预测模式。
[0304]色差预测模式复原部116复原对象的色差预测模式。更详细而言，色差预测模式复原部116以如下方式复原色差预测模式。
[0305]首先，色差预测模式复原部116解码编码数据#1中包含的帧内色差预测模式指定信息 chroma_mode (intra_chroma_pred_mode)。
[0306]接着，色差预测模式复原部116基于复原了的帧内色差预测模式指定信息chroma_mode、以及亮度的预测模式(IntraPredMode[xB] [yB]),复原色差预测模式。[概略流程]
[0307]首先，使用图23所示的流程图，说明运动图像解码装置I的预测模式复原处理的概略流程的一例。
[0308]运动图像解码装置I中开始预测模式复原处理后，MPM导出部112导出MPMO (S21)。接着，MPM 导出部 112 导出 MPMl (S22)。
[0309]接着，MPM判定部113基于mpm_flag,判定对象F1U的预测模式是否与估计预测模式 MPM —致(S23)。
[0310]在对象PU的预测模式与估计预测模式MPM即MPMO或MPMl —致的情况下(S23中“是”)，预测模式复原部114基于mpm_idx复原预测模式。若mpm_idx为“0”，则预测模式复原部114将MPMO作为对象I3U的预测模式pmT，另一方面，若mpm_idx为“1”，则预测模式复原部114将MPMl作为对象I3U的预测模式pmT (S24)。
[0311]另一方面，在对象的预测模式与估计预测模式MPM不一致的情况下(S23中“否”)，预测模式复原部114比较MPMO与MPM1，若MPMl的预测模式编号小于MPMO的预测模式编号，则互换MPMO与MPMl (S25)。接着，预测模式复原部114生成remjnode的排列
(S26)ο最后,预测模式复原部114作为预测模式,选择rem_mode的排列中的第rem_idx个元素(S27)。
[0312][运动图像编码装置]
[0313]下面，参考图24?图26说明本实施方式的运动图像编码装置2。
[0314](运动图像编码装置的概要)
[0315]概略而言，运动图像编码装置2是通过对输入图像#10进行编码，生成并输出编码数据#1的装置。
[0316](运动图像编码装置的结构)
[0317]首先，使用图24说明运动图像编码装置2的结构例。图24是表示运动图像编码装置2的结构的功能框图。如图24所示，运动图像编码装置2具备:编码设定部21、逆量化/逆变换部22、预测图像生成部23、加法器24、帧存储器25、减法器26、变换/量化部27、以及编码数据生成部29。
[0318]编码设定部21基于输入图像#10，生成与编码有关的图像数据和各种设定信息。
[0319]具体而言，编码设定部21生成如下图像数据和设定信息。
[0320]首先，编码设定部21将输入图像#10依次分割为切片单位、树块单位、CU单位，由此生成关于对象⑶的⑶图像#100。
[0321]另外，编码设定部21基于分割处理的结果生成头信息H’。头信息H’包含:(1)关于属于对象切片的树块的大小、形状以及在对象切片内的位置的信息；以及(2)关于属于各树块的CU的大小、形状、以及在对象树块内的位置的CU信息CU’。
[0322]此外，编码设定部21参考⑶图像#100和⑶信息⑶’生成PT设定信息PTI ’。PT设定信息PTI’中包含与如下两项信息的全部组合有关的信息:⑴对象⑶分割为各PU的可能分割模式；以及(2)可对各PU分派的预测模式。
[0323]编码设定部21将CU图像#100提供给减法器26。另外，编码设定部21将头信息H’提供给编码数据生成部29。另外，编码设定部21将PT设定信息PTI’提供给预测图像生成部23。
[0324]逆量化/逆变换部22对变换/量化部27提供的、每个块的量化预测残差进行逆量化和逆正交变换，由此复原每个块的预测残差。逆正交变换与关于图1所示的逆量化/逆变换部13业已说明的内容相同，因而这里省略其说明。
[0325]另外，逆量化/逆变换部22按照由TT分割信息(后述)指定的分割模式，合并每个块的预测残差，生成对象CU的预测残差D。逆量化/逆变换部22将生成的对象CU的预测残差D提供给加法器24。
[0326]预测图像生成部23参考帧存储器25中记录的局部解码图像P’和PT设定信息PTI’，生成对象⑶的预测图像Pred。预测图像生成部23将通过预测图像生成处理得到的预测参数设定给PT设定信息PTI ’，将设定后的PT设定信息PTI ’转发到编码数据生成部29。此外，预测图像生成部23的预测图像生成处理与运动图像解码装置I具备的预测图像生成部14相同，因而这里省略说明。
[0327]加法器24对由预测图像生成部23提供的预测图像Pred和由逆量化/逆变换部22提供的预测残差D进行相加，由此生成关于对象⑶的解码图像P。
[0328]帧存储器25中依次记录已解码的解码图像P。帧存储器25中，在解码对象树块时，记录有与在该对象树块之前解码的全部树块(例如，依照光栅扫描顺序在先的全部树块)对应的解码图像。
[0329]减法器26从⑶图像#100中减去预测图像Pred，从而生成对象⑶的预测残差D。减法器26将生成的预测残差D提供给变换/量化部27。
[0330]变换/量化部27对预测残差D进行正交变换和量化，生成量化预测残差。此外，这里的正交变换指从像素域向频域的变换。另外，作为逆正交变换的例子，可举出DCT变换(Discrete Cosine Transform,离散余弦变换)和 DST 变换(Discrete Sine Transform,离散正弦变换)等。
[0331]具体而言，变换/量化部27参考⑶图像#100和⑶信息⑶’，决定对象⑶分割为一个或多个块的分割模式。另外，按照决定的分割模式，将预测残差D分割为关于各块的预测残差。
[0332]另外，变换/量化部27对关于各块的预测残差进行正交变换，由此生成频域中的预测残差后，对该频域中的预测残差进行量化，由此生成每个块的量化预测残差。
[0333]另外，变换/量化部27生成TT设定信息TTI’，其中包含:生成的每个块的量化预测残差、指定对象CU的分割模式的TT分割信息、以及有关将对象CU分割为各块的所有可能分割模式的信息。变换/量化部27将生成的TT设定信息TTI’提供给逆量化/逆变换部22和编码数据生成部29。
[0334]编码数据生成部29对头信息H’、TT设定信息TTI ’、以及PT设定信息PTI ’进行编码，对编码后的头信息H、TT设定信息TT1、以及PT设定信息PTI进行复用，以生成并输出编码数据#1。
[0335](编码数据生成部的详细结构)
[0336]接着，使用图25说明编码数据生成部29的详细结构。图25是表示编码数据生成部29的结构例的功能框图。
[0337]此外，下面说明编码数据生成部29用于对TT设定信息TTI’包含的参数中的、预测模式(亮度)及色差预测模式的相关参数进行编码的结构。
[0338]但不限于此，编码数据生成部29还能够对TT信息TTI’包含的变换系数以外的数据，例如辅助信息等进行编码。
[0339]如图25所示，编码数据生成部29具备上下文存储部117、预测集决定部291、MPM导出部292、MPM判定部293、预测模式编码部294、以及色差预测模式编码部296。
[0340]另外，例如关于MPM的导出，运动图像解码装置I与运动图像编码装置2之间没有区别。
[0341]这样，关于运动图像解码装置I与运动图像编码装置2之间对应的结构或者进行相同处理的结构，在运动图像编码装置2中，能够使用运动图像解码装置I的结构。
[0342]因此，预测集决定部291、MPM导出部292分别与图1所示的上下文存储部151、色差预测模式定义存储部154、预测集决定部111、以及MPM导出部112相同。因此，这里省略其说明。
[0343]下面说明MPM判定部293、预测模式编码部294、以及色差预测模式编码部296。
[0344]MPM判定部293判定MPM是否与预测模式一致，根据判定结果对mpm_f lag进行编码。编码的处理是关于图1所示的可变长解码部11业已说明的处理，因而这里省略其说明。
[0345]预测模式编码部294根据MPM判定部293的判定结果，对与预测模式有关的信息(mpm_idx>rem_idx)进行编码。预测模式编码部294在使用MPM的情况下对mpm_idx进行编码，在不使用MPM的情况下对rem_idx进行编码。
[0346]mpm_idx的编码是关于图1所示的可变长解码部11业已说明的处理，因而这里省略其说明。
[0347]rem_idx的编码在后面进行描述。
[0348]色差预测模式编码部296对关于对象的色差预测模式进行编码。更详细而言，色差预测模式编码部296以如下方式编码色差预测模式。
[0349]首先，色差预测模式编码部296使用对亮度的预测模式和色差预测模式，取得帧内色差预测模式指定信息chroma_mode (intra_chroma_pred_mode)的值。
[0350]并且，色差预测模式编码部296对取得的帧内色差预测模式指定信息ch1ma_mode的值进行编码。
[0351]接着，使用图26说明运动图像编码装置2的预测模式编码处理的流程。
[0352]首先，使用图26所示的流程图，说明运动图像编码装置2的预测模式编码处理的概略流程的一例。
[0353]运动图像编码装置2中开始预测模式编码处理后，MPM导出部292导出MPMO (S31)。接着，MPM 导出部 292 导出 MPMl (S32)。
[0354]接着，MPM判定部293判定预测模式是否与ΜΡΜ(ΜΡΜ0或MPM1) —致(S33)。
[0355]在此，在预测模式与MPM —致的情况下(S33中“是”),MPM判定部293对mpm_flag=I进行编码(S34)，并且，预测模式编码部294关于MPMO及MPMl中与预测模式一致的一者导出 mpm_idx(S35)。
[0356]另一方面，在预测模式与MPM不一致的情况下(S33中“否”)，MPM判定部293对mpm_flag = O进行编码(S36)。预测模式编码部294比较MPMO与MPMl，若MPMl的预测模式编号小于MPMO的预测模式编号，则互换MPMO与MPMl (S37)。接着，预测模式编码部294生成rem_mode的排列(S38)。最后,预测模式编码部294导出rem_idx(S39)。
[0357](作用/效果)
[0358]如上所示，运动图像解码装置I是利用与预测模式具有对应关系的帧内预测方式生成预测图像的运动图像解码装置1，其采用的结构具备:预测图像生成部，在预测模式为角度预测时，基于预测模式编号决定预测方向的主方向，基于该判定结果生成预测图像；以及可变长解码部，解码预测模式，该预测模式具有能够容易地判定对应的方向预测模式的主方向是垂直方向还是水平方向的性质。
[0359]另外，如上所示，运动图像编码装置2是利用与预测模式具有对应关系的帧内预测方式生成预测图像的运动图像编码装置2，其采用的结构具备:预测图像生成部，在预测模式为角度预测时，基于预测模式编号决定预测方向的主方向，基于该判定结果生成预测图像；以及可变长编码部，编码预测模式，该预测模式具有能够容易地判定对应的方向预测模式的主方向是垂直方向还是水平方向的性质。
[0360]在上述结构中，基于方向预测模式的预测方向的主方向的决定能够利用上述预测模式编号的性质，在不使用映射预测模式编号与主方向的表的情况下进行导出。由此，能够削减解码时或编码时所需的存储器。
[0361](对编码数据#1的补充说明)
[0362]下面对运动图像编码装置2生成的编码数据#1进行补充说明。
[0363]编码数据#1的基本结构与参考图3记载的结构相同。编码数据#1中，帧内预测信息包含的帧内预测参数中包含:有关MPM (Most ProbabIe Mode (最可能模式)，下同)的标志mpm_f Iag、用于选择MPM的索引mpm_i dx、以及用于指定MPM以外的预测模式的索引rem_idx。通过使用mpm_flag、mpm_idx、以及rem_idx,如运动图像解码装置I的可变长解码部11(图21)中所说明，解码各适用的预测模式(亮度)的预测模式编号。并且，在使用图9的预测模式定义DEFPM2的情况下，解码的预测模式编号至少具有上述性质I (主方向判定的容易性)。如以上所说明，上述性质I对于运动图像解码装置的预测图像生成处理、依赖于预测模式的处理是有用的，但对于除此以外的处理也是有用的。例如，以作为运动图像解码装置2的输出的解码图像和编码数据#1为输入，对解码图像适应性地适用后滤波器时，能够利用上述性质I。更具体而言，基于编码数据#1复原预测模式编号，判定各预测模式的主方向是垂直方向还是水平方向，对解码图像的各预测模式的对应区域适用与判定结果相应的滤波器。此时，根据上述性质1，能够在不使用表的情况下执行预测模式的主方向的判定。
[0364][变形例]
[0365]<变形例1:变换系数扫描顺序的选择>
[0366]在运动图像解码装置I的可变长解码部11的变换系数解码处理中，可以根据预测模式编号变更变换单位内的变换系数的解码顺序(变换系数扫描顺序)。根据预测方式不同，产生的预测残差的性质不同，因此对预测残差适用正交变换和量化得到的变换系数的性质也不同。因此，通过根据预测方式选择值为O的变换系数连续存在多个的扫描顺序，能够削减变换系数的编码量。在可适用的变换系数扫描顺序为水平扫描(horzScan)、垂直扫描(vertScan)、对角扫描(diagScan)的情况下,优选对接近垂直的方向的方向预测适用垂直扫描，对接近水平的方向的方向预测适用水平扫描，对其他预测模式适用对角扫描。
[0367]例如，能够通过以下过程决定扫描顺序。首先，在预测模式不是方向预测的情况，或者预测方向与主方向所成角度(斜度)大于指定值的情况下，选择对角扫描。在其他情况且预测方向的主方向为垂直方向的情况下，选择垂直扫描。在其他情况(预测方向的主方向为水平方向的情况)下，选择垂直扫描。
[0368]上述选择处理能够用如下所示的伪代码表示。
[0369]if (bPlanar(m) | bDC(m) | absIntraPredAngle > 13)
[0370]scanldx = diagScan ；
[0371]else
[0372]scanldx = (bHorz (m)) ? horzScan:vertScan ；
[0373]这里，bPlanar(m)、bDC(m)分别是判定预测模式是否为平面预测或DC预测的函数。另外，absIntraPredAngle的值是能够根据上述图18导出的、表示预测方向的斜度绝对值的值。另外，bHorz (m)是在预测模式的主方向为水平方向时返回值1，为垂直方向时返回值O的函数。
[0374]在如图6、图9的预测模式定义那样，预测模式具有性质I即主方向判定容易性的情况下，能够不使用表，容易地计算出bHorzOn)的值。例如，在图9的预测模式定义中，若预测模式编号m为偶数，则主方向为水平方向，若预测模式编号为奇数，则主方向为垂直方向。能够在不利用预测图像生成时利用的表以外的追加的表的情况下，选择扫描顺序。因此，在使用具有性质I即主方向判定容易性的预测模式定义的情况下，能够削减存储器。
[0375]<变形例2:变换/逆变换的选择>
[0376]运动图像解码装置I的逆量化/逆变换部13的逆正交变换是图像域与二维频域之间的变换，是二维逆变换。二维逆变换可以通过两个一维逆变换(垂直一维逆变换与水平一维逆变换)的组合来实现。具体而言，作为垂直一维逆变换，能够利用一维逆DCT或一维逆DST。同样，作为水平一维逆变换，能够利用一维逆DCT或一维逆DST。同样，运动图像编码装置2的变换/量化部27的变换也能够通过两个一维变换的组合来实现。作为一维变换，能够利用一维DCT和一维DST。
[0377]通过选择与预测残差的特性相应的一维变换组合并适用于预测残差，与始终适用同种变换的情况相比，能够将变换系数集中于低频成分，因此能够削减变换系数的编码量。
[0378]例如，能够通过如下过程选择垂直/水平方向上适用的一维DCT的组合。首先，在预测模式为平面预测、或者预测模式的主方向为垂直方向、或者预测模式的主方向为水平方向且预测方向为左上方至右下方的情况下，将一维DST设定为垂直一维变换。在其他情况下，将一维DCT设定为垂直一维变换。接着，在预测模式为平面预测、或者预测模式的主方向为水平方向、或者预测模式的主方向为垂直方向且预测方向为左上方至右下方的情况下，将一维DST设定为水平一维变换。在其他情况下，将一维DCT设定为水平一维变换。
[0379]上述垂直一维变换(vertTrans)与水平一维变换(horzTrans)的选择处理能够用如下所示的伪代码表示 。
[0380]vertTrans = (bPlanar (m) | | ! bHorz (m)
[0381]I I (bHorz (m) MintraPredAngle<0)) ? DST:DCT ；
[0382]horzTrans = (bPlanar (m) | bHorz (m)
[0383]I IintraPredAngle<0) ? DST:DCT ；
[0384]这里，intraPredAngle如前所述表示预测方向的斜度，为负值时表示预测方向(参考方向)为左上方。此外，预测方向的斜度的正负与预测模式标识符的相对于主方向的位移的正负一致。因此，在预测模式定义满足上述性质4即位移符号判定容易性的情况下，能够不使用表，通过基于预测模式编号m的计算来判定正负。在此情况下，能够在不使用表的情况下执行一维变换的选择处理。因此，在如图9的预测模式定义那样，预测模式编号满足位移符号判定容易性的情况下，能够削减选择一维变换时的存储器。
[0385]此外，上述记载了一维变换的选择处理，而运动图像解码装置I的一维逆变换的选择处理也利用相同的处理执行。
[0386]<变形例3:参考像素滤波器选择的其他方法>
[0387]在上述预测图像生成部14的说明中，记载了参考像素滤波器部144中使用图12的表导出是否适用滤波器(refPicFilterFlag)的值的方法，但也可以使用其他导出方法。参考像素滤波器部144例如能够根据对象的大小puSize的值，通过下式设定是否适用滤波器的值。
[0388]refPicFilterFlag = O(puSize:4x4)
[0389]refPicFiIterFlag = (bPlanar (m) | absAng (m) > = 32) ? I:0 (puSize:8x8)
[0390]refPicFiIterFlag = (bPlanar (m) | absAng (m) > = 5) ? 1:0 (puSize: 16x16)
[0391]refPicFiIterFlag = (bPlanar (m) | absAng (m) > = 2) ? I:0 (puSize:32x32,64x64)
[0392]这里，absAng(m)与图18所示的斜度绝对值定义表中定义的absIntraPredAngle的值相同。因此，上式中，基于预测方向的斜度的绝对值，也能够设定是否适用滤波器的值。根据上式，在预测模式为方向预测的情况下，预测方向的斜度的绝对值在与对象PU大小相应的指定阈值以下时，选择适用参考像素滤波器(refPicFilterFlag的值为I)。对象PU的大小越大，则对阈值设定越小的值。在I3U大小为4X4的情况下，虽然没有与预测方向的斜度有关的条件，但始终不适用参考像素滤波器，因此能够视为阈值无限大。此外，在预测方向的斜度较大的情况下，意味着预测方向与主方向所成角度较大。因此，在对象PU的大小较大的情况下，与对象PU的大小较小的情况相比，优选对与如下预测方向对应的预测模式也适用参考像素滤波器:同主方向所成角度较小的预测方向。定性地，在较为平坦的区域中选择大小较大的PU，并且在平坦区域中平滑化较为有效，因此上述选择是有效的。此外，上文中记载了与PU大小相应的阈值变更,但也可以采用与其他大小,例如CU大小或变换单位的大小相应的判定。
[0393]<变形例4:预测模式定义的其他例>
[0394]作为具有特定性质的预测模式定义，以图6和图9的预测模式定义为例进行了说明。作为性质，举出以下五个性质。
[0395](性质I)主方向判定的容易性
[0396](性质2)同位移方向预测模式判定的容易性
[0397](性质3)方向预测精度判定的容易性
[0398](性质4)位移的符号判定的容易性
[0399](性质5)位移绝对值的判定的容易性
[0400]可以使用具有部分上述性质的不同的预测模式定义。例如，可以使用图27的预测模式定义DEFPM3。在图27的预测模式定义DEFPM3中，对平面预测分配预测模式编号0，对DC预测分配预测模式编号I。此外，对预测模式VER-8~VER+8依次分配预测模式编号2~18。此外，对预测模式H0R-7~H0R+8依次分配预测模式编号19~34。图27的预测模式定义DEFPM3满足上述性质中的性质I~3。关于性质1，通过预测模式编号是否在18以下的判定，能够实现预测模式是水平方向还是垂直方向的判定。关于性质2，通过两个预测模式编号的差是否与16—致，能够判定两个预测模式是否具有相同的位移。关于性质3，通过预测模式编号是偶数还是奇数，能够判定方向预测的精度是高还是低，即预测模式标识符中位移的部分是偶数还是奇数。此外，作为追加的性质，图27的预测模式定义DEFPM3具有方向预测判定的容易性。也就是说，通过预测模式编号是否在2以上，能够容易地判定预测模式是否属于方向预测。
[0401]<变形例5:不同的预测模式编码的例子>
[0402]在上述例子中记载了如下例子:对于4X4的PU大小，作为亮度的帧内预测模式可以选择18个预测模式，对于8X8~64X64的PU大小，作为亮度的帧内预测模式可以选择35个预测模式，但不限于此。例如也可以是:对于4X4的PU大小，可以选择19个帧内预测模式，对于8 X 8?64 X 64的PU大小，可以选择35个帧内预测模式。下面说明这种情况下的预测模式定义和预测模式解码处理。
[0403]关于预测模式定义，在预测模式编号的定义采用图9的定义时，对于4X 4的PU大小，可以选择预测模式编号O?18的预测模式，对于8X8?64X64的PU大小，可以选择预测模式编号O?34的预测模式。
[0404]预测模式解码处理与上述可变长解码部11的预测模式解码处理基本相同，但以下点不同。在可变长解码部11内的预测模式复原部114中，并不从编码数据中直接解码rem_idx的值，而是基于从编码数据中解码了的rem_idx_zero_f lag和rem_idx_minus_one的值，决定rem_idx的值。更具体而言,在解码了的mpm_f lag的值为O的情况下,预测模式复原部114从编码数据中解码rem_idx_zero_flag。若rem_idx_zero_flag的值为I,则将rem_idx设定为O。在rem_idx_zero_flag的值为O的情况下，继续解码rem_idx_minus_one的值，作为rem_idx的值，设定对rem_idx_minus_one加I得到的值。此时，rem_idx的值域在F1U大小为4X4的情况下为O?16,在其他情况下为O?32,因此rem_idx_minus_one的值域在F1U大小为4X4的情况下为O?15,在其他情况下为O?31。rem_idx_minus_one的值在大小为4X4的情况下能够通过4比特的定长编码进行编码，在其他情况下能够通过5比特的定长编码进行编码。
[0405]如上所述，本发明的图9的预测模式编号定义也能够适用于上述与大小相应的预测模式数及预测模式编码方法的情况。
[0406]<变形例6:亮度预测模式数的选择>
[0407]上述例子中，对亮度可适用的预测模式的种类采用了根据大小确定的既定种类，但也可以采用如下结构:能够以序列、图形、切片为单位切换可适用的预测模式的种类。尤其是，优选能够切换如下两个设定:对亮度可适用特定数的预测模式的设定、以及对亮度可适用少于所述特定数的预测模式的设定。在此情况下，在对预测模式的种类可以较少的部分运动图像进行编码时，通过选择对亮度可适用数量较少的预测模式的设定，能够削减辅助信息。下面说明具体例子。
[0408]对于对亮度可适用的预测模式的数量，代替图7说明的由PU大小的2的对数(l0g2PartSize)与预测模式数的关系确定的数，可以使用图30 (a)所示的、由变量intraPredPrecis1n的值同log2PartSize的值的组合与预测模式数的关系确定的数。这里，变量intraPredPrecis1n是表示可适用的预测模式的种类的多少的变量,值O表示种类多，值I表示种类少。根据图30(a)的关系,变量intraPredPrecis1n的值为O时的预测模式数在log2PartSize为2 (PU大小为4X4像素)的情况下为18，在其他情况下，即在log2PartSize为3?6(PU大小为8X8像素?64X64像素)的情况下为35。另一方面，变量intraPredPrecis1n的值为I时的预测模式数为10,不依赖于log2PartSize的值。
[0409]在上述说明的预测模式数为Nm的情况下，在图31所示的预测模式定义DEFPM4中，对亮度可适用的预测模式的种类优选采用与预测模式编号O?Nm-1分别对应的预测模式。在图31的预测模式定义DEFPM4中，预测模式编号O?9依次与预测模式Planar、VER、H0R、DC、VER-8、VER-4、H0R-4、VER+4、H0R+4、VER+8 分别对应。另外，预测模式编号 10 ?18依次与预测模式 H0R+8、VER-2、H0R-2、VER+2、H0R+2、VER-6、H0R-6、VER+6、H0R+6、VER+6 分别对应。另外，预测模式编号19?35依次与预测模式VER-l、H0R-l、VER+l、H0R+l、VER-3、HOR-3、VER+3、HOR+3、VER-5、HOR-5、VER+5、HOR+5、VER-7、HOR-7、VER+7、HOR+7、LM 分别对应。预测模式定义DEFPM4具有如下性质:与预测模式数为10时可适用的预测模式编号O?9对应的预测模式仅包含DC、Planar、位移为O或位移绝对值为4的倍数的角度预测。另夕卜，预测模式定义DEFPM4具有如下性质:与预测模式数为18时可适用的预测模式编号O?17对应的预测模式仅包含DC、Planar、位移为O或位移绝对值为2的倍数的角度预测。
[0410]上述例子中，作为最小的预测模式数使用10，这在预测模式编号解码时使用2个估计预测模式MPM的情况下有效。这是因为，rem_idx的值域为O?7，能够通过3比特的定长编码对rem_idx进行编码。
[0411]此外，上述例子中说明了如下例子:在变量IntraPrecis1n的值为I的情况下，不依赖于log2PrartSize的值,使用10作为预测模式数,但并不限定于此。例如,可以如图30(b)所示使预测模式数为4。在预测模式数为4的情况下，在图31的预测模式定义DEFPM4中，预测模式编号O?3依次与预测模式Planar、VER、HOR、DC分别对应。此外，作为预测模式数使用4，这在预测模式编号解码时使用2个估计预测模式MPM的情况下有效。这是因为，rem_idx的值域为O?I,能够通过I比特的定长编码对rem_idx进行编码。一般而言，在估计预测模式数为K个的情况下，通过使预测模式数Nm的值满足“Nm-K的值是2的幂”，能够通过定长编码对rem_idX进行编码，因此是优选的。
[0412]通过使用SPS、PPS、切片头发送变量intraPredPrecis1n的值，能够分别以序列、图形、切片为单位，变更对亮度可选择的预测模式的种类。此外，不一定使用变量intraPredPrecis1n,也可以使用其他值。例如，可以解码表示是否从既定种类(与intraPredPrecis1n为O时对应的种类)进行变更的信息的标志，在所述标志表示进行变更的情况下，进一步追加解码使用表示对亮度的各预测单位大小可适用什么种类的预测模式的信息。
[0413][应用例]
[0414]上述运动图像编码装置2以及运动图像解码装置I能够搭载到进行运动图像的发送、接收、记录、再生的各种装置中加以利用。此外，运动图像既可以是由照相机等拍摄的自然运动图像，也可以是由计算机等生成的人工运动图像(包含CG和⑶I)。
[0415]首先，参考图28说明，能够在运动图像的发送及接收中利用上述运动图像编码装置2以及运动图像解码装置I。
[0416]图28(a)是表示搭载了运动图像编码装置2的发送装置PR0D_A的结构的框图。如图28(a)所示，发送装置PR0D_A具备:通过对运动图像进行编码得到编码数据的编码部PR0D_A1、通过用编码部PR0D_A1得到的编码数据调制传送波得到调制信号的调制部PR0D_A2、以及发送调制部PR0D_A2得到的调制信号的发送部PR0D_A3。上述运动图像编码装置2作为该编码部PR0D_A1进行利用。
[0417]作为输入到编码部PR0D_A1的运动图像的提供源，发送装置PR0D_A还可以具备:拍摄运动图像的照相机PR0D_A4、记录了运动图像的记录介质PR0D_A5、用于从外部输入运动图像的输入端子PR0D_A6、以及生成或加工图像的图像处理部A7。在图28(a)中，例示了发送装置PR0D_A具备全部上述部件的结构，但也可以省略部分部件。
[0418]此外，记录介质PR0D_A5既可以记录未编码的运动图像，也可以记录使用与传输用编码方式不同的记录用编码方式进行了编码的运动图像。在后者的情况下，记录介质PR0D_A5与编码部PR0D_A1之间可以存在有解码部(不图示)，该解码部按照记录用编码方式解码从记录介质PR0D_A5读出的编码数据。
[0419]图28(b)是表示搭载了运动图像解码装置I的接收装置PR0D_B的结构的框图。如图28(b)所示，接收装置PR0D_B具备:接收调制信号的接收部PR0D_B1、通过解调接收部PR0D_B1接收的调制信号得到编码数据的解调部PR0D_B2、以及通过解码解调部PR0D_B2得到的编码数据得到运动图像的解码部PR0D_B3。上述运动图像解码装置I作为该解码部PR0D_B3进行利用。
[0420]作为解码部PR0D_B3输出的运动图像的提供目的地，接收装置PR0D_B还可以具备:显示运动图像的显示器PR0D_B4、用于记录运动图像的记录介质PR0D_B5、以及用于将运动图像输出到外部的输出端子PR0D_B6。在图28(b)中，例示了接收装置PR0D_B具备全部上述部件的结构，但也可以省略部分部件。
[0421]此外，记录介质PR0D_B5既可以用于记录未编码的运动图像，也可以记录使用与传输用编码方式不同的记录用编码方式进行了编码的运动图像。在后者的情况下，解码部PR0D_B3与记录介质PR0D_B5之间可以存在有编码部(不图示)，该编码部按照记录用编码方式编码从解码部PR0D_B3取得的运动图像。
[0422]此外，传输调制信号的传输介质既可以是无线介质，也可以是有线介质。另外，传输调制信号的传输方式既可以是广播方式(这里指发送目的地不预先确定的发送方式)，也可以是通信方式(这里指发送目的地预先确定的发送方式)。也就是说，可以通过无线广播、有线广播、无线通信、以及有线通信中的任一种方式实现调制信号的传输。
[0423]例如，地上数字广播的广播站(广播设备等)/接收站(电视接收机等)是通过无线广播收发调制信号的发送装置PR0D_A/接收装置PR0D_B的一例。另外，有线电视广播的广播站(广播设备等)/接收站(电视接收机等)是通过有线广播收发调制信号的发送装置PR0D_A/接收装置PR0D_B的一例。
[0424]另外，使用因特网的VOD(Video On Demand,视频点播)服务、运动图像共享服务等的服务器(工作站等)/客户端(电视接收机、个人计算机、智能电话等)是通过通信方式收发调制信号的发送装置PR0D_A/接收装置PR0D_B的一例(通常，LAN中使用无线或有线中的任一种作为传输介质，WAN中使用有线作为传输介质)。这里，个人计算机包括桌上型PC、膝上型PC、以及平板型PC。另外，智能电话还包括多功能移动电话终端。
[0425]此外，运动图像共享服务的客户端除了具有解码从服务器下载的编码数据并显示在显示器上的功能以外，还具有对照相机拍摄的运动图像进行编码并上传至服务器的功能。也就是说，运动图像共享服务的客户端作为发送装置PR0D_A以及接收装置PR0D_B双方起作用。
[0426]接着，参考图29说明，能够在运动图像的记录及再生中利用上述运动图像编码装置2以及运动图像解码装置I。图29(a)是表示搭载了上述运动图像编码装置2的记录装置PR0D_(^^结构的框图。如图29(a)所示，记录装置PR0D_C具备:通过对运动图像进行编码得到编码数据的编码部PR0D_C1、以及将编码部PR0D_C1得到的编码数据写入记录介质PR0D_M的写入部PR0D_C2。上述运动图像编码装置2作为该编码部PR0D_C1进行利用。
[0427]此外，记录介质PR0D_M既可以是(I) HDD (Hard Disk Drive,硬盘驱动器)、SSD (Solid State Drive,固态驱动器)等内置于记录装置PR0D_C的类型的记录介质,也可以是(2) SD存储卡、USB (Universal Serial Bus,通用串行总线)闪存等连接于记录装置PROD_C的类型的记录介质,还可以是(3) DVD (Digital Versatile Disc,数字多功能光盘)、BD(Blu-ray Disc (蓝光光盘):注册商标)等装入内置于记录装置PROD_C的驱动器装置(不图示)中的记录介质。
[0428]另外，作为输入到编码部PR0D_C1的运动图像的提供源，记录装置PR0D_C还可以具备:拍摄运动图像的照相机PR0D_C3、用于从外部输入运动图像的输入端子PR0D_C4、用于接收运动图像的接收部PR0D_C5、以及生成或加工图像的图像处理部C6。在图29(a)中，例示了记录装置PR0D_C具备全部上述部件的结构，但也可以省略部分部件。
[0429]此外，接收部PR0D_C5既可以接收未编码的运动图像，也可以接收使用与记录用编码方式不同的传输用编码方式进行了编码的编码数据。在后者的情况下，接收部PR0D_C5与编码部PR0D_C1之间可以存在有传输用解码部(不图示)，该传输用解码部解码使用传输用编码方式进行了编码的编码数据。
[0430]作为这种记录装置PR0D_C，例如可举出DVD刻录机、BD刻录机、HDD (Hard DiskDrive，硬盘驱动器)刻录机等(在此情况下，输入端子PR0D_C4或接收部PR0D_C5是运动图像的主要提供源)。另外，摄录机(camcorder)(在此情况下,照相机PR0D_C3是运动图像的主要提供源)、个人计算机(在此情况下，接收部PR0D_C5是运动图像的主要提供源)、智能电话(在此情况下，照相机PR0D_C3或接收部PR0D_C5或图像处理部C6是运动图像的主要提供源)等也是这种记录装置PR0D_C的一例。
[0431]图29(b)是表示搭载了上述运动图像解码装置I的再生装置PR0D_D的结构的框图。如图29(b)所示，再生装置PR0D_D具备:读出记录介质PR0D_M*写入的编码数据的读出部PR0D_D1、以及通过解码读出部PR0D_D1读出的编码数据得到运动图像的解码部PR0D_D2。上述运动图像解码装置I作为该解码部PR0D_D2进行利用。
[0432]此外，记录介质PR0D_MK可以是(1)HDD、SSD等内置于再生装置PR0D_D的类型的记录介质，也可以是(2) SD存储卡、USB闪存等连接于再生装置PR0D_D的类型的记录介质，还可以是(3)DVD、BD等装入内置于再生装置PR0D_D的驱动器装置(不图示)中的记录介质。
[0433]另外，作为解码部PR0D_D2输出的运动图像的提供目的地，再生装置PR0D_D还可以具备:显示运动图像的显示器PR0D_D3、用于将运动图像输出到外部的输出端子PR0D_D4、以及发送运动图像的发送部PR0D_D5。在图29(b)中，例示了再生装置PR0D_D具备全部上述部件的结构，但也可以省略部分部件。
[0434]此外，发送部PR0D_D5既可以发送未编码的运动图像，也可以发送使用与记录用编码方式不同的传输用编码方式进行了编码的编码数据。在后者的情况下，解码部PR0D_D2与发送部PR0D_D5之间可以存在有编码部(不图示)，该编码部使用传输用编码方式对运动图像进行编码。
[0435]作为这种再生装置PR0D_D，例如可举出DVD播放机、BD播放机、HDD播放机等(在此情况下，连接电视接收机等的输出端子PR0D_D4是运动图像的主要提供目的地)。另外，电视接收机(在此情况下，显示器PR0D_D3是运动图像的主要的提供目的地)、数字广告系统(Digital Signage)(也称作电子看板、电子告示牌等,显示器PR0D_D3或发送部PR0D_D5是运动图像的主要的提供目的地)、桌上型PC (在此情况下，输出端子PR0D_D4或发送部PR0D_D5是运动图像的主要的提供目的地)、膝上型或平板型PC (在此情况下，显示器PROD_D3或发送部PR0D_D5是运动图像的主要的提供目的地)、智能电话(在此情况下，显示器PR0D_D3或发送部PR0D_D5是运动图像的主要的提供目的地)等也是这种再生装置PROD_D的一例。
[0436](硬件实现和软件实现)
[0437]另外，上述运动图像解码装置I及运动图像编码装置2的各模块既可以通过在集成电路(IC芯片)上形成的逻辑电路进行硬件实现,也可以使用CPU(Central ProcessingUnit，中央处理单元)进行软件实现。
[0438]在后者的情况下，上述各装置具备:执行实现各功能的控制程序的命令的CPU、存储上述程序的ROM (Read Only Memory,只读存储器)、展开上述程序的RAM (Random AccessMemory,随机存取存储器)、以及存储上述程序及各种数据的存储器等存储装置(记录介质)等。并且，通过如下处理能够实现本发明的目的:对上述各装置提供记录介质，该记录介质中以计算机可读取的方式记录有作为实现上述功能的软件的、上述各装置的控制程序的程序代码(执行形式程序、中间代码程序、源程序)，上述各装置的计算机(或CPU、MPU)读出并执行记录介质中记录的程序代码。
[0439]作为上述记录介质,例如能够使用:磁带或盒式磁带等带类、包括软(floppy,注册商标)盘/硬盘等磁盘或CD-ROM (Compact Disc Read-Only Memory,紧凑式光盘只读存储器)/MO(Magneto-Optical,磁光盘)/MD(Mini Disc,小型光盘)/DVD(Digital VersatileDisk,数字多功能盘)/Q)-R(0) Recordable,可记录式⑶)/蓝光光盘(Blu-ray Disc:注册商标)等光盘的盘类、IC卡(包括存储卡)/光卡等卡类、掩膜R0M/EPR0M(ErasableProgrammable Read-only Memory,可擦写可编程只读存储器)/EEPROM (ElectricalIyErasable Programmable Read-only Memory,电子可擦写可编程只读存储器)/闪存ROM等半导体存储器类、或者PLD (Programmable Logic Device,可编程逻辑器件)或FPGA(FieldProgrammable Gate Array,现场可编程门阵列)等逻辑电路类等。
[0440]另外，也可以将上述各装置构成为能够与通信网络连接，经由通信网络提供上述程序代码。该通信网络只要能够传输程序代码即可，不作特别限定。例如，可以利用因特网、内部网、外部网、LAN (Local Area Network,局域网)、ISDN (Integrated Services DigitalNetwork,综合业务数字网)、VAN (Value-Added Network,增值网络)、CATV (CommunityAntenna Televis1n/Cable Televis1n,公用天线电视/有线电视)通信网、虚拟专用网(Virtual Private Network)、电话线路网、移动通信网、卫星通信网等。另外,构成该通信网络的传输介质也不限定为特定结构或种类的介质，只要是能够传输程序代码的介质即可。例如，既可以利用 IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers,电气和电子工程师学会)1394、USB、电力线传送、有线电视线路、电话线、ADSL (Asymmetric DigitalSubscriber Line,非对称数字用户线路)线路等有线介质，也可以利用IrDA(InfraredData Associat1n,红外数据协会)或遥控器这种红外线、Bluetooth(注册商标)、IEEE802.11 无线、HDR(High Data Rate,高数据速率)、NFC(Near Field Communicat1n,近场通信)、DLNA(Digital Living Network Alliance,数字生活网络联盟)、移动电话网、卫星线路、地面数字网络等无线介质。此外，也可以利用电子传输实现上述程序代码，以埋入载波中的计算机数据信号的方式实现本发明。
[0441](小结)
[0442]本发明还可以表示如下。
[0443](I)图像解码装置是利用与预测模式具有对应关系的帧内预测方式生成预测图像的图像解码装置，构成为具备:预测模式依赖方式选择处理部，基于与预测模式有关的指定特征量选择指定解码处理使用的解码方式；以及可变长解码部，解码唯一确定预测模式编号的预测模式编号，所述预测模式编号具有能够容易地判定所述指定特征量的性质。
[0444](2)所述图像解码装置中，可以具备:预测方向导出部，基于所述预测模式编号决定方向预测的主方向及斜度；以及方向预测图像生成部，基于所述主方向及所述斜度生成预测图像，其中，与所述预测模式有关的指定特征量是所述主方向，所述指定解码处理是所述预测图像生成部的预测图像生成处理。
[0445](3)此外，所述图像解码装置中，对于所述主方向为垂直方向的所有方向预测模式，可以分别分配奇偶性相等的预测模式编号，对于所述主方向为水平方向的所有方向预测模式，可以分别分配奇偶性与对所述主方向为垂直方向的所有方向预测模式分配的预测模式编号不同的预测模式编号。
[0446](4)所述图像解码装置中，可以具备:预测方向导出部，基于所述预测模式编号决定方向预测的主方向及斜度；以及方向预测图像生成部，基于所述主方向及所述斜度生成预测图像，其中，与所述预测模式有关的指定特征量是所述斜度的绝对值，所述指定解码处理是所述预测方向导出部的所述斜度的绝对值的决定处理。
[0447](5)所述图像解码装置中，可以具备:预测方向导出部，基于所述预测模式编号决定方向预测的主方向及斜度；以及参考像素设定部，基于所述预测模式编号，选择对用于生成预测图像的参考像素适用的滤波器，其中，与所述预测模式有关的指定特征量是所述斜度的绝对值，所述指定解码处理是所述参考像素设定部的滤波器选择处理。
[0448](6)所述图像解码装置中，可以具备:预测方向导出部，基于所述预测模式编号决定方向预测的主方向及斜度，其中，所述可变长解码部按照基于所述预测模式编号决定的扫描顺序解码变换系数，与所述预测模式有关的指定特征量是所述斜度的符号，所述指定解码处理是所述可变长解码部的扫描顺序选择处理。
[0449](7)所述图像解码装置中，可以具备:预测方向导出部，基于所述预测模式编号决定方向预测的主方向及斜度；以及逆量化/逆变换部，对变换系数适用基于所述预测模式编号选择的垂直一维变换及水平一维变换，其中，与所述预测模式有关的指定特征量是所述主方向及所述斜度的符号，所述指定解码处理是所述逆量化/逆变换部的垂直一维变换及水平一维变换的选择处理。
[0450](8)图像解码装置是利用与预测模式具有对应关系的帧内预测方式生成预测图像的图像解码装置，具备:预测模式复原部，通过算术解码从编码数据中解码预测模式相关语法，并且基于所述预测模式相关语法复原预测模式，其中，所述预测模式相关语法至少包含估计预测模式标志、估计预测模式索引、以及剩余预测模式。
[0451]所述预测模式复原部的结构是:在估计预测模式标志表示利用估计预测模式的情况下，基于对象预测单位的左相邻预测单位的预测模式导出第一估计预测模式，并且基于对象预测单位的上相邻预测单位的预测模式导出第二估计预测模式，不进行所述两个估计预测模式的大小比较，基于所述估计预测模式索引的值，作为预测模式复原其中一个估计预测模式。
[0452](9)图像解码装置是利用与预测模式具有对应关系的帧内预测方式生成预测图像的图像解码装置，构成为具备:参考像素设定部，基于所述预测模式编号和预测图像生成单位的大小，选择对用于生成预测图像的参考像素适用的滤波器，其中，关于所述参考像素设定部的滤波器选择，在对象预测单位的大小较大的情况下，与对象预测单位的大小较小的情况相比，选择对如下预测模式适用参考像素滤波器:与同主方向所成角度较小的预测方向具有对应关系的预测模式。
[0453](10)图像编码装置是利用与预测模式具有对应关系的帧内预测方式生成预测图像的图像编码装置，构成为具备:预测模式依赖方式选择处理部，基于与预测模式有关的指定特征量选择指定编码处理使用的解码方式；以及可变长解码部，解码唯一确定预测模式编号的预测模式编号，所述预测模式编号具有能够容易地判定所述指定特征量的性质。
[0454]本发明并不限定于上述实施方式，可以在权利要求所示的范围内进行各种变更。也就是说，组合在权利要求所示范围内进行了适当变更的技术手段得到的实施方式，也包含在本发明的技术范围内。
[0455]另外，本发明还可以表示如下。
[0456]本发明一方式的图像解码装置中，优选所述特征量确定单元作为所述特征量，确定所述预测方向的斜度的绝对值，所述复原单元作为所述复原处理，导出所述方向预测的主方向，并且基于所述预测方向的斜度的绝对值，导出所述预测方向的斜度，由此导出与所述预测模式对应的预测方向。
[0457]根据上述结构，根据预测模式编号确定预测方向的斜度的绝对值。也就是说，从与斜度绝对值相等的预测模式群分别对应的预测模式编号，导出确定斜度的同一索引。这里，所谓斜度绝对值相等的预测模式群，是对应的预测方向与主方向所成角度的绝对值相等的预测模式群。以非专利文献I的例子而言，预测方向的斜度的绝对值关于四个方向预测模式是相同的(例如，对于VER-2、H0R-2、VER+2、H0R+2，斜度的绝对值5)。因此，从预测模式编号(预测模式标识符)导出预测方向的斜度的绝对值，因此无须设置将预测方向的斜度的绝对值与所有预测模式编号(预测模式标识符)分别对应的表。
[0458]由此，能够减少用于从预测模式编号(预测模式标识符)导出预测方向的斜度的绝对值的表的大小。
[0459]另外，本发明一方式的图像解码装置中，优选在所述对应关系中，对于对应于具有相同斜度绝对值的预测方向的预测模式，建立与连续的预测模式编号的对应关系，所述特征量确定单元基于所述预测模式编号，判定与该预测模式编号具有对应关系的预测模式属于哪个群，由此确定所述斜度的绝对值，所述群由所述对应于具有相同斜度绝对值的预测方向的预测模式构成。
[0460]根据上述结构能够得到如下性质。
[0461]性质:位移(斜度)绝对值的判定的容易性
[0462]该性质是指，能够容易地判定与预测模式对应的预测方向的位移的绝对值。为了满足该性质，例如，与具有相同绝对值的位移具有对应关系的预测模式是连续的，通过判定与预测模式编号具有对应关系的预测模式属于哪个群，能够确定所述斜度的绝对值，其中所述群由所述对应于具有相同斜度绝对值的预测方向的预测模式构成。
[0463]例如，能够根据对预测模式编号以指定数值进行右移运算得到的值，来进行该判定。具体例示如下。对于VER-2、H0R-2、VER+2以及H0R+2，假设分别与预测模式编号7、8、9以及10建立了对应关系。此时，对预测模式编号m(m = 7?10)适用运算(m+1) >>2，得到2。以此方式能够确定属于哪个群，所述群由所述对应于具有相同斜度绝对值的预测方向的预测模式构成。此外，还能够基于对预测模式编号进行除法运算得到的商，来进行上述判定。
[0464]由此，可以不对各预测模式编号(预测模式标识符)建立与斜度绝对值的对应关系，仅对所述群建立与所述斜度绝对值的对应关系即可。据此能够削减对应关系表的大小。
[0465]本发明的图像解码装置中，优选所述特征量确定单元作为所述特征量，确定所述预测方向的斜度的绝对值，所述复原单元作为所述复原处理，基于所述斜度的绝对值，选择对用于生成预测图像的参考像素适用的滤波器。
[0466]根据上述结构，根据预测模式编号确定预测方向的斜度的绝对值。因此，不设置将预测方向的斜度的绝对值与全部预测模式编号(预测模式标识符)分别建立对应关系的表即可。
[0467]另外，在滤波器处理中，优选根据对象预测单位大小和预测方向的斜度绝对值来选择滤波器。例如，在对象预测单位的大小较大的情况下，与对象预测单位的大小较小的情况相比，对与斜度绝对值小的预测方向具有对应关系的预测模式适用参考像素滤波器。
[0468]由此能够实现参考像素滤波器适用处理中的存储器削减。
[0469]本发明一方式的图像解码装置中，优选所述特征量确定单元作为所述特征量，确定所述预测方向的斜度的符号，所述复原单元作为所述复原处理，基于所述斜度的符号，决定解码变换系数的扫描顺序。
[0470]根据上述结构，根据预测模式编号确定预测方向的斜度的符号。因此，不设置将预测方向的斜度的符号与全部预测模式编号(预测模式标识符)分别建立对应关系的表即可。
[0471]为了根据预测模式编号确定预测方向的斜度的符号，例如，预测模式编号与预测模式之间的对应关系具有如下性质即可。
[0472]性质:位移(斜度)符号判定的容易性
[0473]作为用于实现该性质的对应关系的一例，可举出如下例子:与相同符号的位移具有对应关系的预测模式以两个为周期反复与预测模式编号具有对应关系。
[0474]具体进行例示，对于VER-2、H0R_2、VER+2以及H0R+2，假设分别与预测模式编号7、
8、9以及10建立了对应关系。此时，位移(斜度)的符号能够通过以下方式导出。
[0475]计算预测模式编号m+1 (m= 7?10)除以4时的余数。这里，余数为O或I时，位移的符号为负号。余数为2和3时，位移的符号为正。
[0476]另外，解码变换系数的扫描顺序优选根据预测方向的斜度进行选择。具体而言，在斜度大于指定值的情况下，优选选择对角扫描。
[0477]此外，对此，在斜度在指定值以下的情况下，可以基于预测方向的主方向选择扫描顺序。例如，在主方向为垂直方向的情况下，可以选择垂直扫描，在主方向为水平方向的情况下可以选择水平扫描。
[0478]进一步换言之，除了位移(斜度)符号判定的容易性这一性质以外，还可以结合使用满足上述性质I的对应关系。上述具体例中，满足这种性质。这样，也可以利用性质I进行上述选择。
[0479]由此能够实现选择扫描顺序的处理中的存储器削减。
[0480]本发明的图像解码装置中，优选所述特征量确定单元作为所述特征量，确定所述预测方向的主方向及斜度的符号，所述复原单元作为所述复原处理，基于所述主方向及斜度的符号，对变换系数适用垂直一次变换及水平一次变换，由此解码预测残差。
[0481]根据上述结构，根据预测模式编号确定预测方向的主方向及斜度的符号。如上所述，除了位移(斜度)符号判定的容易性这一性质以外，还可以结合使用满足上述性质I的对应关系。
[0482]另外，在变换系数的逆正交变换中，能够采用垂直一维逆变换及水平一维逆变换。在这些逆变换中，能够选择一维逆DCT或一维逆DST。
[0483]对于垂直一维逆变换及水平一维逆变换而言，优选选择与预测残差的特性相应的组合。预测残差的特性由预测模式确定。对于方向预测的预测模式，例如，以如下方式选择垂直一维逆变换及水平一维逆变换的组合。
[0484]在预测模式的主方向为垂直方向的情况，或者预测模式的主方向为水平方向且预测方向为左上方至右下方的情况下，将一维DST设定为垂直一维逆变换。在其他情况下，将一维DCT设定为垂直一维逆变换。
[0485]另外，在预测模式的主方向为水平方向的情况，或者预测模式的主方向为垂直方向且预测方向为左上方至右下方的情况下，将一维DST设定为水平一维逆变换。在其他情况下，将一维DCT设定为水平一维逆变换。
[0486]首先，主方向能够利用上述性质I。另外，在主方向为垂直方向及水平方向的情况下，能够通过斜度的符号判定预测方向是否是从左上方至右下方。由此，能够利用上述位移(斜度)符号判定的容易性这一性质。
[0487]由此能够实现选择一维逆变换的组合的处理中的存储器削减。
[0488]另外，本发明一方式的图像解码装置的特征在于，利用与预测模式具有对应关系的帧内预测方式生成预测图像，由此对编码了的图像进行复原，该图像解码装置具备:算术解码单元，通过算术解码从编码数据中解码:表示对象预测单位的预测模式的复原中是否利用估计预测模式的估计预测模式标志、以及用于指定多个估计预测模式中的任一者的估计预测模式索引；估计预测模式导出单元，从对所述对象预测单位的多个附近预测单位分派的已解码的预测模式中，导出多个所述估计预测模式；以及预测模式复原单元，在对所述估计预测模式索引未设定用于算术解码的上下文的情况，且所述估计预测模式标志表示与估计预测模式一致的情况下，作为预测模式选择所述估计预测模式索引所示的估计预测模式，在所述估计预测模式标志表示与估计预测模式不一致的情况下，使用所述多个估计预测模式的交换处理，复原预测模式，其中，所述预测模式复原单元在所述估计预测模式标志表示与估计预测模式不一致的情况下，基于与所述多个预测模式对应的预测模式编号的大小比较，执行估计预测模式的交换处理。
[0489]在上述结构中，首先，通过算术解码从编码数据中解码估计预测模式标志和估计预测模式索引。
[0490]另外，按照对附近预测单位分派的已解码的预测模式，导出多个估计预测模式。另外，估计预测模式由估计预测模式索引指定。
[0491]这里，所谓附近预测单位，是指与对象预测单位具有空间相关性的预测单位。例如，作为附近预测单位，可举出与对象预测单位相邻的预测单位。另外，附近预测单位可以是对象预测单位的左相邻预测单位和上相邻预测单位。
[0492]此外，在基于算术解码的参数解码中，能够利用与O或I的发生概率相应的上下文。在利用上下文的情况下，若O或I的发生概率产生偏倚，则能够削减编码量。
[0493]这里，较小的预测模式编号与一般发生概率高的预测模式建立对应关系。
[0494]由此，通过将较小预测模式编号的预测模式分配给较小估计预测模式索引的值，与该较小估计预测模式索引的值对应的估计预测模式的发生概率会高于与较大估计预测模式索引的值对应的估计预测模式的发生概率。
[0495]由此，在利用上下文的情况下，在与较大预测模式编号的预测模式相比，较小预测模式编号的预测模式被分配给较大估计预测模式索引的情况下，优选对如下两项进行互换(交换):对较小预测模式编号的预测模式的索引分配、以及对较大预测模式编号的预测模式的索引分配。
[0496]另外，这样，在发生概率产生偏倚的情况下，通过在估计预测模式索引的算术解码中利用上下文，能够削减编码量。
[0497]与此相对，在不利用上下文的情况下，在算术解码中，将O、I的发生视为等概率进行解码，即视为“发生概率不产生偏倚”进行解码。因此，即使进行上述互换也不会有助于编码量削减，并且还不慎导致处理量的增大。因此，在不利用上下文的情况下，最好省略上述互换。
[0498]根据上述结构，在对所述估计预测模式索引未设定用于算术解码的上下文的情况下，省略基于与所述多个估计预测模式对应的模式编号的大小比较的、估计预测模式的交换处理。
[0499]其结果是，能够削减使用估计预测模式时导出预测模式所需的处理量。
[0500]另外，一般而言，在图像平坦的区域中对参考图像适用平滑化滤波器对于提高预测图像的画质是有效的。另外，定性而言，大小较大的预测单位在比较平坦的区域中进行选择。因此，在大小较大的预测单位中，优选进一步增加滤波器的适用对象。
[0501]根据上述结构，在对象预测单位的大小较大的情况下，与对象预测单位的大小较小的情况相比，对与如下预测模式具有对应关系的预测模式编号适用参考像素滤波器:与同主方向所成角度较小的预测方向具有对应关系的预测模式。
[0502]因此，能够根据对象预测单位的大小，适用基于预测方向的平滑化滤波器，由此能够实现预测图像的画质提高。
[0503]此外，具备与上述图像解码装置对应的结构的图像编码装置也纳入本发明的范畴内。根据以上述方式构成的图像编码装置，能够收到与本发明的图像解码装置相同的效果。
[0504]为了解决上述课题，本发明的编码数据的数据结构的特征在于:编码数据通过将预测残差与辅助信息一起进行编码而生成，对于每个预测单位按照从预测模式群中选择的预测模式生成预测图像，从原图像中减去所述预测图像得到所述预测残差，所述辅助信息包含指定所选择的预测模式的预测模式指定信息，所述预测模式指定信息包含与帧内预测方式具有对应关系的预测模式编号，所述帧内预测方式基于由主方向及斜度确定的预测方向，所述编码数据的数据结构具有如下性质:能够根据所述预测模式编号确定与所述主方向及所述斜度中至少一者有关的指定特征量。
[0505]根据上述结构，在以解码图像和编码数据为输入，对解码图像适应性地适用后滤波器的情况下，更具体而言，在基于编码数据复原预测模式编号，判定各预测模式的主方向是垂直方向还是水平方向，对解码图像的各预测模式的对应区域适用与判定结果相应的滤波器的情况下，能够不参考将各预测模式编号与主方向建立对应关系的表，实现预测模式的主方向的判定。因此，能够削减解码时或编码时所需的存储器。
[0506]本发明能够较好地适用于对图像数据经编码得到的编码数据进行解码的图像解码装置、以及生成对图像数据进行编码而得到的编码数据的图像编码装置。另外，能够较好地适用于由图像编码装置生成并由图像解码装置参考的编码数据的数据结构。
[0507]符号说明
[0508]I运动图像解码装置(图像解码装置)
[0509]11可变长解码部(算术解码单元)
[0510]111预测集决定部
[0511]112 MPM导出部(估计预测模式导出单元)
[0512]113 MPM 判定部
[0513]114预测模式复原部(预测模式复原单元)
[0514]116色差预测模式复原部
[0515]117上下文存储部
[0516]13逆量化/逆变换部(复原单元)
[0517]14预测图像生成部
[0518]144参考像素滤波器部(复原单元、滤波器选择单元)
[0519]145亮度预测部(复原单元)
[0520]1451预测方式选择部
[0521]1452预测图像导出部
[0522]1452D DC 预测部
[0523]1452P平面预测部
[0524]1452H水平预测部
[0525]1452V垂直预测部
[0526]1452A角度预测部(复原单元)
[0527]1453预测方向导出部(特征量确定单元)
[0528]1453A、1453A’主方向导出部(特征量确定单元)
[0529]1453BU453B’斜度导出部(特征量确定单元)
[0530]146色差预测部
[0531]DEFPMl?DEFPM3预测模式定义
[0532]DEFANGlr、DEFANGlr 斜度定义表
[0533]DEFANG2斜度绝对值定义表
[0534]2运动图像编码装置(图像编码装置)
[0535]23预测图像生成部
[0536]22逆量化/逆变换部
[0537]29编码数据生成部(编码单元)
[0538]291预测集决定部
[0539]292 MPM 导出部
[0540]293 MPM 判定部
[0541]294预测模式编码部
[0542]296色差预测模式编码部
【权利要求】
1.一种图像解码装置，其特征在于，利用与预测模式具有对应关系的帧内预测方式生成预测图像，由此从编码数据中复原图像，其中， 关于方向预测的帧内预测方式，建立对应于预测方向的预测模式与用于确定该预测模式的预测模式编号的对应关系， 所述图像解码装置具备复原单元，所述复原单元具有参考像素设定单元，所述参考像素设定单元判定所述预测模式编号是否在指定阈值以下，并基于所述判定的结果设定参考像素，所述复原单元按照所述设定的参考像素进行指定的复原处理。
2.一种图像解码装置，其特征在于，利用与预测模式具有对应关系的帧内预测方式生成预测图像，由此从编码数据中复原图像，其中， 关于方向预测的帧内预测方式，对应于由主方向及斜度表示的预测方向的预测模式与用于唯一确定该预测模式的预测模式编号之间的对应关系具有如下性质:能够根据该预测模式编号确定与所述主方向及所述斜度中至少一者有关的指定特征量， 所述图像解码装置具备: 特征量确定单元，其基于所述对应关系，根据从编码数据解码的所述预测模式编号，确定所述特征量；以及 复原单元，其按照所述特征量进行指定的复原处理。
3.根据权利要求2所述的图像解码装置，其特征在于: 所述特征量确定单元确定所述预测方向的斜度的绝对值，作为所述特征量， 作为所述复原处理，所述复原单元导出所述方向预测的主方向，并且基于所述预测方向的斜度的绝对值，导出所述预测方向的斜度，由此导出与所述预测模式对应的预测方向。
4.根据权利要求2所述的图像解码装置，其特征在于: 所述特征量确定单元确定所述预测方向的斜度的绝对值，作为所述特征量， 作为所述复原处理，所述复原单元基于所述斜度的绝对值，选择对用于生成预测图像的参考像素适用的滤波器。
5.根据权利要求2所述的图像解码装置，其特征在于: 所述特征量确定单元确定所述预测方向的斜度的符号，作为所述特征量， 作为所述复原处理，所述复原单元基于所述斜度的符号，决定解码变换系数的扫描顺序。
6.一种图像解码装置，其特征在于，利用与预测模式具有对应关系的帧内预测方式生成预测图像，由此对编码了的图像进行复原，该图像解码装置具备: 算术解码单元，其通过算术解码从编码数据中解码估计预测模式标志、以及估计预测模式索引，所述估计预测模式标志表示对象预测单位的预测模式的复原中是否利用估计预测模式，所述估计预测模式索引用于指定多个估计预测模式中的任一者； 估计预测模式导出单元，其从对所述对象预测单位的多个附近预测单位分派的已解码的预测模式中，导出多个所述估计预测模式；以及 预测模式复原单元，其在对所述估计预测模式索引未设定用于算术解码的上下文的情况下，且在所述估计预测模式标志表示与估计预测模式一致的情况下，选择所述估计预测模式索引所示的估计预测模式作为预测模式，在所述估计预测模式标志表示与估计预测模式不一致的情况下，使用所述多个估计预测模式的交换处理，复原预测模式。
7.根据权利要求6所述的图像解码装置，其特征在于: 所述预测模式复原单元在所述估计预测模式标志表示与估计预测模式不一致的情况下，基于与所述多个预测模式对应的预测模式编号的大小比较，执行估计预测模式的交换处理。
8.一种图像解码装置，其特征在于，利用与预测模式具有对应关系的帧内预测方式生成预测图像，由此对编码了的图像进行复原，其中， 所述图像解码装置具备滤波器选择单元，所述滤波器选择单元基于与所述预测模式具有对应关系的预测模式编号、以及作为生成所述预测图像的单位的预测单位的大小，选择对用于生成所述预测图像的参考图像适用的滤波器， 所述滤波器选择单元在对象预测单位的大小较大的情况下，与对象预测单位的大小较小的情况相比，选择对与同主方向所成角度较小的预测方向具有对应关系的预测模式所对应的预测模式编号适用参考像素滤波器。
9.一种图像编码装置，其特征在于，利用与预测模式具有对应关系的帧内预测方式生成预测图像，对取原图像与该预测图像的差而得的预测残差进行编码，其中， 关于方向预测的帧内预测方式，建立对应于预测方向的预测模式与用于确定该预测模式的预测模式编号的对应关系， 所述图像编码装置具备编码单元，所述编码单元具有参考像素设定单元，并进行指定的编码处理，所述参考 像素设定单元判定所述预测模式编号是否在指定阈值以下，并基于所述判定的结果设定参考像素。
10.一种图像编码装置，其特征在于，利用与预测模式具有对应关系的帧内预测方式生成预测图像，对取原图像与该预测图像的差而得的预测残差进行编码，其中， 关于方向预测的帧内预测方式，对应于由主方向及斜度确定的预测方向的预测模式与用于唯一确定该预测模式的预测模式编号之间的对应关系具有如下性质:能够根据该预测模式编号确定与所述主方向及所述斜度中至少一者有关的指定特征量， 所述图像编码装置具备: 特征量确定单元，其基于所述对应关系，根据与所述预测模式具有对应关系的所述预测模式编号，确定所述特征量；以及 编码单元，其按照所述特征量进行指定的编码处理。
11.一种编码数据的数据结构，其特征在于，所述编码数据通过将预测残差与辅助信息一起进行编码而生成，按每个预测单位根据从预测模式群中选择的预测模式生成预测图像，从原图像中减去所述预测图像得到所述预测残差，所述辅助信息包含指定所选择的预测模式的预测模式指定信息，其中， 所述预测模式指定信息包含与帧内预测方式具有对应关系的预测模式编号，所述帧内预测方式基于由主方向及斜度确定的预测方向， 所述编码数据的数据结构具有如下性质:能够根据所述预测模式编号确定与所述主方向及所述斜度中至少一者有关的指定特征量。
【文档编号】H04N19/176GK104054343SQ201380005261
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2013年1月11日 优先权日:2012年1月13日
【发明者】山本智幸, 猪饲知宏, 八杉将伸, 筑波健史 申请人:夏普株式会社