JP2013150164A - 符号化装置および符号化方法、並びに、復号装置および復号方法 - Google Patents

Abstract

【課題】最適なＤＣモードでイントラ予測符号化を行うことができるようにする。
【解決手段】イントラ予測部は、画像をイントラ予測符号化する際の予測モードが水平ＤＣモードである場合、水平方向に隣接する隣接画素を参照して予測画像を生成する。演算部は、予測画像を用いて画像を符号化し、符号化ストリームを生成する。蓄積バッファ１７は、画像圧縮情報を伝送する。本技術は、例えば、符号化装置に適用することができる。
【選択図】図３

Description

本技術は、符号化装置および符号化方法、並びに、復号装置および復号方法に関し、特に、最適なＤＣモードでイントラ予測符号化を行うことができるようにした符号化装置および符号化方法、並びに、復号装置および復号方法に関する。

従来のAVC（Advanced Video Coding）方式で符号化を行う符号化装置は、予測処理の処理単位である予測ブロックに隣接する参照画素（以下、隣接画素という）が参照可能であるかどうかを判定し、参照可能な隣接画素を用いてイントラ予測符号化を行う。例えば、画枠外や予測ブロックとは異なるスライスに位置する隣接画素、未復号の隣接画素などは、参照可能ではないと判定され、イントラ予測符号化に用いられない。参照不可能とされる隣接画素の条件の詳細は、非特許文献１に記載されている。

一方、HEVC（High Efficiency Video Coding）方式で符号化を行う符号化装置は、隣接画素に対してパディング処理を行い、全ての隣接画素を参照可能にして、イントラ予測符号化を行う。

また、イントラ予測符号化する際の予測モードがＤＣモードである場合、参照可能な全ての隣接画素の画素値の平均値を用いて予測画像が生成される。

しかしながら、参照可能な全ての隣接画素の画素値の平均値を用いて予測画像が生成されると、イントラ予測符号化の対象となる画像によっては予測画像の精度が悪化する場合がある。

例えば、図１に示すように、イントラ予測対象のブロック１の上方向に隣接するブロック２は、ブロック１との相関が高いが、ブロック１の左方向に隣接するブロック３はブロック１との相関が低い場合、ブロック１との相関が高いブロック２内の隣接画素２Ａだけでなく、ブロック１との相関が低いブロック３内の隣接画素３Ａの画素値も平均値の計算に用いられるため、予測画像の精度が悪化する。

また、図２に示すように、イントラ予測対象のブロック５の上方向に隣接するブロック６は、ブロック５との相関が低いが、ブロック５の左方向に隣接するブロック７はブロック５との相関が高い場合、ブロック５との相関が高いブロック７内の隣接画素７Ａだけでなく、ブロック５との相関が低いブロック６内の隣接画素６Ａの画素値も平均値の計算に用いられるため、予測画像の精度が悪化する。

ISO/IEC 14496-10(MPEG-4 part 10) Advanced Video Coding

以上のように、従来のＤＣモードでは、参照可能な全ての隣接画素の画素値の平均値を用いて予測画像が生成されるため、予測画像の精度が悪化する場合がある。即ち、従来のＤＣモードは、イントラ予測符号化の対象となる画像によっては最適なＤＣモードではない場合がある。

本技術は、このような状況に鑑みてなされたものであり、最適なＤＣモードでイントラ予測符号化を行うことができるようにするものである。

本技術の第１の側面の符号化装置は、画像をイントラ予測符号化する際の予測モードが水平方向のＤＣモードである場合、水平方向に隣接する参照画素を参照して予測画像を生成するイントラ予測部と、前記イントラ予測部により生成された前記予測画像を用いて前記画像を符号化し、符号化ストリームを生成する符号化部と、前記符号化部により生成された前記符号化ストリームと、前記予測モードとを伝送する伝送部とを備える符号化装置である。

本技術の第１の側面の符号化方法は、本技術の第１の側面の符号化装置に対応する。

本技術の第１の側面においては、画像をイントラ予測符号化する際の予測モードが水平方向のＤＣモードである場合、水平方向に隣接する参照画素を参照して予測画像が生成され、前記予測画像を用いて前記画像が符号化されて、符号化ストリームが生成され、前記符号化ストリームと、前記予測モードとが伝送される。

本技術の第２の側面の復号装置は、画像がイントラ予測符号化された符号化ストリームと、前記画像をイントラ予測符号化する際の予測モードとを受け取る受け取り部と、前記受け取り部により受け取られた前記予測モードが水平方向のＤＣモードである場合、水平方向に隣接する参照画素を参照して予測画像を生成するイントラ予測部と、前記イントラ予測部により生成された前記予測画像を用いて、前記受け取り部により受け取られた前記符号化ストリームを復号する復号部とを備える復号装置である。

本技術の第２の側面の復号方法は、本技術の第２の側面の復号装置に対応する。

本技術の第２の側面においては、画像がイントラ予測符号化された符号化ストリームと、前記画像をイントラ予測符号化する際の予測モードとが受け取られ、前記予測モードが水平方向のＤＣモードである場合、水平方向に隣接する参照画素を参照して予測画像が生成され、前記予測画像を用いて、前記符号化ストリームが復号される。

なお、第１の側面の符号化装置および第２の側面の復号装置は、コンピュータにプログラムを実行させることにより実現することができる。

また、第１の側面の符号化装置および第２の側面の復号装置を実現するために、コンピュータに実行させるプログラムは、伝送媒体を介して伝送することにより、又は、記録媒体に記録して、提供することができる。

さらに、第１の側面の符号化装置および第２の側面の復号装置は、独立した装置であっても良いし、１つの装置を構成している内部ブロックであっても良い。

本技術の第１の側面によれば、最適なＤＣモードでイントラ予測符号化を行うことができる。

また、本技術の第２の側面によれば、最適なＤＣモードでイントラ予測符号化された符号化ストリームを復号することができる。

イントラ予測符号化の対象となる画像の例を示す図である。 イントラ予測符号化の対象となる画像の他の例を示す図である。 本技術を適用した符号化装置の第１実施の形態の構成例を示すブロック図である。 図３のイントラ予測部の構成例を示すブロック図である。 図４の最適イントラ予測モード決定部の構成例を示すブロック図である。 図４のイントラ予測処理部の構成例を示すブロック図である。 イントラ予測を説明する図である。 イントラ予測を説明する図である。 イントラ予測を説明する図である。 HEVC方式におけるイントラ予測モードの番号を示す図である。 図１０のイントラ予測モードの予測方向を示す図である。 図３の符号化装置における予測モードの番号の例を示す図である。 図３の符号化装置における予測モードの番号の他の例を示す図である。 輝度成分の最適イントラ予測モードを示す情報の可逆符号化時に生成されるbin列の例を示す図である。 rem_intra_luma_pred_modeの可逆符号化時に生成されるbin列の他の例を示す図である。 図３の符号化装置による符号化処理を説明するフローチャートである。 図３の符号化装置による符号化処理を説明するフローチャートである。 図１６のイントラ予測処理の詳細を説明するフローチャートである。 図１８の最適イントラ予測モード決定処理の詳細を説明するフローチャートである。 図１８の予測画像生成処理を説明するフローチャートである。 本技術を適用した復号装置の第１実施の形態の構成例を示すブロック図である。 図２１の復号装置による復号処理を説明するフローチャートである。 図２２のイントラ予測処理の詳細を説明するフローチャートである。 最適イントラ予測モードを示す情報のシンタックスの例を示す図である。 復号装置の現在のイントラ予測モードの決定処理を説明する図である。 本技術を適用した符号化装置の第２実施の形態の構成例を示すブロック図である。 図２６の符号化装置の最適イントラ予測モード決定処理の詳細を説明するフローチャートである。 図２６の符号化装置の予測画像生成処理の詳細を説明するフローチャートである。 本技術を適用した復号装置の第２実施の形態の構成例を示すブロック図である。 図２９の復号装置のイントラ予測処理の詳細を説明するフローチャートである。 本技術を適用した符号化装置の第３実施の形態の構成例を示すブロック図である。 SDIP方式における予測ブロックのサイズの例を示す図である。 図３１の符号化装置の最適イントラ予測モード決定処理の詳細を説明するフローチャートである。 図３３のイントラ予測モード設定処理の詳細を説明するフローチャートである。 コンピュータの構成例を示すブロック図である。 テレビジョン受像機の構成例を示すブロック図である。 携帯電話機の構成例を示すブロック図である。 ハードディスクレコーダの構成例を示すブロック図である。 カメラの構成例を示すブロック図である。

＜第１実施の形態＞
［符号化装置の第１実施の形態の構成例］
図３は、本技術を適用した符号化装置の第１実施の形態の構成例を示すブロック図である。

図３の符号化装置１０は、A/D変換部１１、画面並べ替えバッファ１２、演算部１３、直交変換部１４、量子化部１５、可逆符号化部１６、蓄積バッファ１７、逆量子化部１８、逆直交変換部１９、加算部２０、デブロックフィルタ２１、フレームメモリ２２、スイッチ２３、イントラ予測部２４、動き予測・補償部２５、予測画像選択部２６、およびレート制御部２７により構成される。図３の符号化装置１０は、入力された画像をHEVC方式に準じた方式で圧縮符号化する。

具体的には、符号化装置１０のA/D変換部１１は、入力信号として入力されたフレーム単位の画像をA/D変換し、画面並べ替えバッファ１２に出力して記憶させる。画面並べ替えバッファ１２は、記憶した表示の順番のフレーム単位の画像を、GOP（Group of Picture）構造に応じて、符号化のための順番に並べ替え、演算部１３、イントラ予測部２４、および動き予測・補償部２５に出力する。

演算部１３は、符号化部として機能し、予測画像選択部２６から供給される予測画像と、画面並べ替えバッファ１２から出力された符号化対象の画像の差分を演算することにより符号化を行う。具体的には、演算部１３は、画面並べ替えバッファ１２から出力された符号化対象の画像から、予測画像選択部２６から供給される予測画像を減算することにより符号化を行う。演算部１３は、その結果得られる画像を、残差情報として直交変換部１４に出力する。なお、予測画像選択部２６から予測画像が供給されない場合、演算部１３は、画面並べ替えバッファ１２から読み出された画像をそのまま残差情報として直交変換部１４に出力する。

直交変換部１４は、演算部１３からの残差情報に対して直交変換を施し、直交変換の結果得られる係数を量子化部１５に供給する。

量子化部１５は、直交変換部１４から供給される係数を量子化する。量子化された係数は、可逆符号化部１６に入力される。

可逆符号化部１６は、最適イントラ予測モードと予測ブロックの最適サイズを示す情報（以下、イントラ予測モード情報という）をイントラ予測部２４から取得する。また、最適インター予測モードを示す情報（以下、インター予測モード情報という）、動きベクトル、参照画像を特定するための情報などを動き予測・補償部２５から取得する。

可逆符号化部１６は、量子化部１５から供給される量子化された係数に対して、可変長符号化（例えば、CAVLC（Context-Adaptive Variable Length Coding）など）、算術符号化（例えば、CABAC（Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding）など）などの可逆符号化を行い、符号化ビットストリームを生成する。

また、可逆符号化部１６は、イントラ予測モード情報、または、インター予測モード情報、動きベクトル、参照画像を特定する情報などを可逆符号化し、符号化に関する符号化情報とする。可逆符号化部１６は、可逆符号化の結果得られる符号化情報と符号化ビットストリームを、画像圧縮情報として蓄積バッファ１７に供給し、蓄積させる。なお、符号化情報は、符号化ビットストリームのヘッダ情報とされてもよい。

蓄積バッファ１７は、可逆符号化部１６から供給される画像圧縮情報を、一時的に記憶する。また、蓄積バッファ１７は、伝送部として機能し、記憶している画像圧縮情報を、例えば、後段の図示せぬ記録装置や伝送路などに伝送する。

また、量子化部１５より出力された、量子化された係数は、逆量子化部１８にも入力され、逆量子化された後、逆直交変換部１９に供給される。

逆直交変換部１９は、逆量子化部１８から供給される係数に対して逆直交変換を施し、その結果得られる残差情報を加算部２０に供給する。

加算部２０は、逆直交変換部１９から供給される復号対象の画像としての残差情報と、予測画像選択部２６から供給される予測画像を加算して、局部的に復号された画像を得る。なお、予測画像選択部２６から予測画像が供給されない場合、加算部２０は、逆直交変換部１９から供給される残差情報を局部的に復号された画像とする。加算部２０は、局部的に復号された画像をデブロックフィルタ２１に供給するとともに、フレームメモリ２２に供給して蓄積させる。

デブロックフィルタ２１は、加算部２０から供給される局部的に復号された画像をフィルタリングすることにより、ブロック歪を除去する。デブロックフィルタ２１は、その結果得られる画像をフレームメモリ２２に供給し、蓄積させる。フレームメモリ２２に蓄積された画像は、参照画像としてスイッチ２３を介してイントラ予測部２４または動き予測・補償部２５に出力される。

イントラ予測部２４は、フレームメモリ２２からスイッチ２３を介して読み出されたデブロックフィルタ２１でフィルタリングされていない参照画像を用いて、候補となる全てのイントラ予測モードと予測ブロックのサイズのイントラ予測を行う。

ここで、候補となるイントラ予測モードは、HEVC方式において候補となるイントラ予測モード、水平方向の参照可能な隣接画素のみを参照する水平方向のＤＣモード（以下、水平ＤＣモードという）、および、垂直方向の参照可能な隣接画素のみを参照する垂直方向のＤＣモード（以下、垂直ＤＣモードという）である。また、候補となる予測ブロックのサイズは、HEVC方式において候補となる予測ブロックのサイズである。

また、イントラ予測部２４は、画面並べ替えバッファ１２から読み出された画像と、イントラ予測の結果生成される予測画像とに基づいて、候補となる全てのイントラ予測モードと予測ブロックのサイズの組み合わせに対してコスト関数値（詳細は後述する）を算出する。そして、イントラ予測部２４は、コスト関数値が最小となるイントラ予測モードと予測ブロックのサイズの組み合わせを、最適イントラ予測モードと予測ブロックの最適サイズとし、イントラ予測モード情報を生成する。

イントラ予測部２４は、イントラ予測モード情報で生成された予測画像、および、対応するコスト関数値を、予測画像選択部２６に供給する。イントラ予測部２４は、予測画像選択部２６から最適イントラ予測モードで生成された予測画像の選択が通知された場合、イントラ予測モード情報を可逆符号化部１６に供給する。

なお、コスト関数値は、RD(Rate Distortion)コストともいい、例えば、H．264/AVC方式における参照ソフトウェアであるJM(Joint Model)で定められているような、High Complexity モードか、Low Complexity モードのいずれかの手法に基づいて算出される。

具体的には、コスト関数値の算出手法としてHigh Complexity モードが採用される場合、候補となる全ての予測モードに対して、仮に可逆符号化までが行われ、次の式（１）で表わされるコスト関数値が各予測モードに対して算出される。

Cost(Mode)=D＋λ・R ・・・（１）

Dは、原画像と復号画像の差分（歪）、Rは、直交変換の係数まで含んだ発生符号量、λは、量子化パラメータQPの関数として与えられるラグランジュ乗数である。

一方、コスト関数値の算出手法としてLow Complexity モードが採用される場合、候補となる全ての予測モードに対して、復号画像の生成、および、予測モードを示す情報などのヘッダビットの算出が行われ、次の式（２）で表わされるコスト関数が各予測モードに対して算出される。

Cost(Mode)=D＋QPtoQuant(QP)・Header_Bit ・・・（２）

Dは、原画像と復号画像の差分（歪）、Header_Bitは、予測モードに対するヘッダビット、QPtoQuantは、量子化パラメータQPの関数として与えられる関数である。

Low Complexity モードにおいては、全ての予測モードに対して、復号画像を生成するだけでよく、可逆符号化を行う必要がないため、演算量が少なくて済む。

動き予測・補償部２５は、候補となる全てのインター予測モードの動き予測・補償処理を行う。具体的には、動き予測・補償部２５は、画面並べ替えバッファ１２から供給される画像と、フレームメモリ２２からスイッチ２３を介して読み出される参照画像に基づいて、候補となる全てのインター予測モードの動きベクトルを検出する。そして、動き予測・補償部２５は、その動きベクトルに基づいて参照画像に補償処理を施し、予測画像を生成する。

このとき、動き予測・補償部２５は、画面並べ替えバッファ１２から供給される画像と予測画像とに基づいて、候補となる全てのインター予測モードに対してコスト関数値を算出し、コスト関数値が最小となるインター予測モードを最適インター測モードに決定する。そして、動き予測・補償部２５は、最適インター予測モードのコスト関数値と、対応する予測画像を予測画像選択部２６に供給する。また、動き予測・補償部２５は、予測画像選択部２６から最適インター予測モードで生成された予測画像の選択が通知された場合、インター予測モード情報、対応する動きベクトル、参照画像を特定する情報などを可逆符号化部１６に出力する。

予測画像選択部２６は、イントラ予測部２４および動き予測・補償部２５から供給されるコスト関数値に基づいて、最適イントラ予測モードと最適インター予測モードのうちの、対応するコスト関数値が小さい方を、最適予測モードに決定する。そして、予測画像選択部２６は、最適予測モードの予測画像を、演算部１３および加算部２０に供給する。また、予測画像選択部２６は、最適予測モードの予測画像の選択をイントラ予測部２４または動き予測・補償部２５に通知する。

レート制御部２７は、蓄積バッファ１７に蓄積された画像圧縮情報に基づいて、オーバーフローあるいはアンダーフローが発生しないように、量子化部１５の量子化動作のレートを制御する。

［イントラ予測部の構成例］
図４は、図３のイントラ予測部２４の構成例を示すブロック図である。

図４のイントラ予測部２４は、最適イントラ予測モード決定部４１とイントラ予測処理部４２により構成される。

イントラ予測部２４の最適イントラ予測モード決定部４１は、図３のフレームメモリ２２からスイッチ２３を介して読み出されたデブロックフィルタ２１でフィルタリングされていない参照画像を用いて、候補となる全てのイントラ予測モードと予測ブロックのサイズのイントラ予測を行う。このとき、最適イントラ予測モード決定部４１は、画面並べ替えバッファ１２から読み出された画像と予測画像とに基づいて、候補となる全てのイントラ予測モードと予測ブロックのサイズの組み合わせに対してコスト関数値を算出する。そして、最適イントラ予測モード決定部４１は、コスト関数値が最小となるイントラ予測モードと予測ブロックのサイズの組み合わせを、最適イントラ予測モードと予測ブロックの最適サイズとし、イントラ予測モード情報を生成する。最適イントラ予測モード決定部４１は、イントラ予測モード情報と、対応するコスト関数値とをイントラ予測処理部４２に供給する。

イントラ予測処理部４２は、フレームメモリ２２からスイッチ２３を介して読み出されたデブロックフィルタ２１でフィルタリングされていない参照画像を用いて、最適イントラ予測モード決定部４１から供給されるイントラ予測モード情報のイントラ予測を行う。イントラ予測処理部４２は、その結果生成される予測画像と、最適イントラ予測モード決定部４１から供給されるコスト関数値とを図３の予測画像選択部２６に供給する。また、イントラ予測処理部４２は、図３の予測画像選択部２６から最適イントラ予測モードで生成された予測画像の選択が通知された場合、イントラ予測モード情報を可逆符号化部１６に供給する。

［最適イントラ予測モード決定部の構成例］
図５は、図４の最適イントラ予測モード決定部４１の構成例を示すブロック図である。

図５の最適イントラ予測モード決定部４１は、予測制御部５１、隣接画素記憶部５２、予測画像生成部５３、モード判定部５４、および入力画像記憶部５５により構成される。

最適イントラ予測モード決定部４１の予測制御部５１は、候補とするイントラ予測モードと予測ブロックのサイズを決定する。予測制御部５１は、候補とするイントラ予測モードと予測ブロックのサイズの組み合わせを順に、隣接画像記憶部５２、予測画像生成部５３、およびモード判定部５４に供給する。

隣接画素記憶部５２は、予測制御部５１から供給されるイントラ予測モードと予測ブロックのサイズに基づいて、図３のフレームメモリ２２からスイッチ２３を介して読み出されたデブロックフィルタ２１でフィルタリングされていない参照画像のうちの、イントラ予測対象の予測ブロックの参照可能な隣接画素を記憶する。隣接画素記憶部５２は、記憶している隣接画素を予測画像生成部５３に供給する。

予測画像生成部５３は、隣接画素記憶部５２から供給される隣接画素に基づいて、予測制御部５１から供給されるイントラ予測モードと予測ブロックのサイズのイントラ予測を行い、その結果得られる予測画像をモード判定部５４に供給する。

モード判定部５４は、入力画像記憶部５５に記憶されている画像を読み出す。モード判定部５４は、読み出された画像と、予測画像生成部５３から供給される予測画像とに基づいて、予測制御部５１から供給されるイントラ予測モードと予測ブロックのサイズの組み合わせごとに、コスト関数値を求める。そして、モード判定部５４は、コスト関数値が最小となるときのイントラ予測モードと予測ブロックのサイズを、最適イントラ予測モードと予測ブロックの最適サイズに決定し、イントラ予測モード情報を生成する。モード判定部５４は、イントラ予測モード情報と、対応するコスト関数値を、イントラ予測処理部４２に供給する。

入力画像記憶部５５は、画面並べ替えバッファ１２から供給される画像を記憶する。

［イントラ予測処理部の構成例］
図６は、図４のイントラ予測処理部４２の構成例を示すブロック図である。

図６のイントラ予測処理部４２は、予測制御部６１、隣接画素記憶部６２、および予測画像生成部６３により構成される。

イントラ予測処理部４２の予測制御部６１は、図５のモード判定部５４から供給されるイントラ予測モード情報を隣接画素記憶部６２と予測画像生成部６３に供給する。また、予測制御部６１は、モード判定部５４から供給されるコスト関数値を図３の予測画像選択部２６に供給する。さらに、予測制御部６１は、図３の予測画像選択部２６から最適イントラ予測モードで生成された予測画像の選択が通知された場合、イントラ予測モード情報を図３の可逆符号化部１６に供給する。

隣接画素記憶部６２は、図５の隣接画素記憶部５２と同様に、予測制御部６１から供給されるイントラ予測モード情報に基づいて、参照画像のうちのイントラ予測対象の予測ブロックの参照可能な隣接画素を記憶する。隣接画素記憶部６２は、記憶している隣接画素を予測画像生成部６３に供給する。

予測画像生成部６３は、予測画像生成部５３と同様に、隣接画素記憶部６２から供給される隣接画素に基づいて、予測制御部６１から供給されるイントラ予測モード情報のイントラ予測を行う。予測画像生成部６３は、その結果得られる予測画像を図３の予測画像選択部２６に供給する。

［イントラ予測の説明］
図７は、イントラ予測モードが従来のＤＣモードであり、かつ、予測ブロックのサイズが64×64画素以下である場合のイントラ予測を説明する図である。

なお、図７において、斜線が付された正方形は隣接画素を表し、斜線が付されていない正方形は予測ブロックを構成する画素を表す。このことは、後述する図８および図９においても同様である。

イントラ予測モードが従来のＤＣモードであり、かつ、予測ブロックのサイズが64×64画素以下である場合、予測ブロック内の左から0番目かつ上から0番目の画素の輝度成分の画素値predSamples[0,0]は、以下の式（３）により求められる。

predSamples[0,0]=(1×p[-1,0]+2×DCVal+1×p[0,-1]+2)>>2
・・・（３）

なお、式（３）において、p[x,y]は、予測ブロックの左上の画素をｐ[0，0]としたときの隣接画素の画面上の位置を表しており、DCValは、全ての隣接画素の平均値（詳細は後述する）である。これらのことは、後述する式（４）乃至（７）においても同様である。

式（３）によれば、図７において、両方向の斜線が付された正方形が表す画素の輝度成分の画素値predSamples[0,0]は、水平方向に隣接する1つの隣接画素の画素値p[-1,0]、垂直方向に隣接する1つの隣接画素の画素値p[0,-1]、および全ての隣接画素の平均値DCValを用いて求められる。即ち、画素値predSamples[0,0]は、画素値p[-1,0]、画素値p[0,-1]、および平均値DCValの３つをタップとするフィルタ処理により求められる。

また、予測ブロック内の左からx番目（x=1,..,nS-1）かつ上から0番目の画素の輝度成分の画素値predSamples[x,0]は、以下の式（４）により求められる。なお、nSは、予測ブロックの水平方向および垂直方向に並ぶ画素数である。

predSamples[x,0]=(1×p[x,-1]+3×DCVal+2)>>2
・・・（４）

式（４）によれば、図７において、水玉が付された正方形が表す画素のうちの、水平方向に並ぶ画素の輝度成分の画素値predSamples[x,0]は、垂直方向に隣接する1つの隣接画素の画素値p[x,-1]と全ての隣接画素の平均値DCValを用いて求められる。即ち、画素値predSamples[x,0]は、画素値p[x,-1]と平均値DCValの２つをタップとするフィルタ処理により求められる。

また、予測ブロック内の左から0番目かつ上からy番目（y=1,..,nS-1）の画素の輝度成分の画素値predSamples[0,y]は、以下の式（５）により求められる。

predSamples[0,y]=(1×p[-1,y]+3×DCVal+2)>>2
・・・（５）

式（５）によれば、図７において、水玉が付された正方形が表す画素のうちの、垂直方向に並ぶ画素の輝度成分の画素値predSamples[0,y]は、水平方向に隣接する1つの隣接画素の画素値p[-1,y]と全ての隣接画素の平均値DCValを用いて求められる。即ち、画素値predSamples[0,y]は、画素値p[-1,y]と平均値DCValの２つをタップとするフィルタ処理により求められる。

また、予測ブロック内の左からx番目（x=1,..,nS-1）かつ上からy番目（y=1,..,nS-1）の画素の輝度成分の画素値predSamples[x,y]は、以下の式（６）により求められる。

predSamples[x,y]=DCVal
・・・（６）

式（６）によれば、図７において、模様が付されていない正方形が表す画素の輝度成分の画素値predSamples[x,y]（x=1,..,nS-1,y=1,..,nS-1）は、全ての隣接画素の平均値DCValを用いて求められる。

なお、平均値DCvalは、以下の式（７）で定義される。

一方、イントラ予測モードが従来のＤＣモードであり、かつ、予測ブロックのサイズが64×64画素より大きい場合、予測画像の輝度成分の画素値predSamples[x,y]（x=0,..,nS-1,y=0,..,nS-1）は、以下の式（８）により求められる。

predSamples[x,y]=DCVal
・・・（８）

また、イントラ予測モードが垂直ＤＣモードである場合、予測画像の輝度成分の画素値predSamples[x,y]（x=0,..,nS-1,y=0,..,nS-1）は、以下の式（９）により求められる。

predSamples[x,y]=DCVal
但し、

式（９）によれば、予測画像の輝度成分の画素値predSamples[x,y]（x=0,..,nS-1,y=0,..,nS-1）は、垂直方向に隣接する隣接画素の平均値である。

従って、イントラ予測符号化の対象となる画像が図１に示した画像である場合に、イントラ予測モードとして垂直ＤＣモードが選択されると、ブロック１との相関が高いブロック２内の隣接画素２Ａだけが、予測画像の輝度成分の画素値predSamples[x,y]の生成に用いられる。よって、ブロック１との相関が低いブロック３内の隣接画素３Ａの画素値も平均値の計算に用いる従来のＤＣモードが選択される場合に比べて、予測画像の精度が向上する。その結果、符号化効率が向上する。

さらに、イントラ予測モードが水平ＤＣモードである場合、予測画像の輝度成分の画素値predSamples[x,y]（x=0,..,nS-1,y=0,..,nS-1）は、以下の式（１０）により求められる。

predSamples[x,y]=DCVal
但し、

式（１０）によれば、予測画像の輝度成分の画素値predSamples[x,y]（x=0,..,nS-1,y=0,..,nS-1）は、水平方向に隣接する隣接画素を用いて生成される。

従って、イントラ予測符号化の対象となる画像が図２に示した画像である場合に、イントラ予測モードとして水平ＤＣモードが選択されると、ブロック５との相関が高いブロック７内の隣接画素７Ａだけが、予測画像の輝度成分の画素値predSamples[x,y]の生成に用いられる。よって、ブロック５との相関が低いブロック６内の隣接画素６Ａの画素値も平均値の計算に用いる従来のＤＣモードが選択される場合に比べて、予測画像の精度が向上する。その結果、符号化効率が向上する。

なお、ここでは、イントラ予測モードが垂直ＤＣモードまたは水平ＤＣモードである場合、予測ブロックのサイズによらず、同一の計算式で予測画像の輝度成分の画素値predSamples[x,y]が求められるものとするが、イントラ予測モードが従来のＤＣモードである場合と同様に、予測ブロックのサイズによって、異なる計算式で予測画像の輝度成分の画素値predSamples[x,y]が求められるようにしてもよい。

この場合、例えば、予測ブロックのサイズが64×64画素以下であり、かつ、イントラ予測モードが垂直ＤＣモードである場合、図８において水玉が付された正方形が表す画素の輝度成分の画素値predSamples[x,0]（x=0,1,..,nS-1）は、上述した式（４）により、式（９）により定義される平均値DCvalを用いて求められる。一方、図８において模様が付されていない正方形が表す画素の輝度成分の画素値predSamples[x,y]（x=0,..,nS-1,y=1,..,nS-1）は、上述した式（６）により、式（９）により定義される平均値DCvalを用いて求められる。

また、予測ブロックのサイズが64×64画素以下であり、かつ、イントラ予測モードが水平ＤＣモードである場合、図９において水玉が付された正方形が表す画素の輝度成分の画素値predSamples[0,y]（y=0,1,..,nS-1）は、上述した式（５）により、式（１０）により定義される平均値DCvalを用いて求められる。一方、図９において模様が付されていない正方形が表す画素の輝度成分の画素値predSamples[x,y]（x=1,..,nS-1,y=0,..,nS-1）は、上述した式（６）により、式（１０）により定義される平均値DCvalを用いて求められる。

予測ブロックのサイズが64×64画素より大きい場合、上述したように、式（９）や（１０）により、予測画像の輝度成分の画素値predSamples[x,y]（x=0,..,nS-1,y=0,..,nS-1）が求められる。

［イントラ予測モードの番号の例］
図１０は、予測ブロックのサイズが4×4画素より大きい場合のHEVC方式におけるイントラ予測モードの番号を示す図である。

なお、図１０の表では、イントラ予測モードの番号に対応付けて、イントラ予測モードの名前が記述されている。このことは、後述する図１２および図１３においても同様である。

図１０に示すように、HEVC方式においては、イントラ予測モードの種類は、35種類であり、各イントラ予測モードには、順に、0から34までの番号が付与されている。例えば、番号3のイントラ予測モードは、従来のＤＣモードである。なお、番号35のイントラ予測モードは、色差成分（クロマ成分）用のイントラ予測モードである。

図１１は、図１０のイントラ予測モードの予測方向を示す図である。

なお、図１１では、各イントラ予測モードの予測方向を矢印で示しており、矢印の先に、そのイントラ予測モードの番号が記述されている。

図１２は、図３の符号化装置１０における予測モードの番号の例を示す図である。

図１２に示すように、符号化装置１０における予測モードの種類は、図１０の場合に比べて、水平ＤＣモードと垂直ＤＣモードの2種類だけ多い37種類である。図１２の例では、垂直ＤＣモードの番号が、従来のＤＣモードの番号の次の番号である4であり、水平ＤＣモードの番号が、その次の番号である5である。そして、図１０において4乃至35の番号が付されたイントラ予測モードの番号が、2だけ繰り上げられ、6乃至37となっている。

図１３は、図３の符号化装置１０における予測モードの番号の他の例を示す図である。

図１３の例では、垂直ＤＣモードの番号が、図１０における最後の番号である35であり、水平ＤＣモードの番号が、その次の番号である36である。そして、図１０において35の番号が付された、輝度成分のイントラ予測モードと同一である色差成分のイントラ予測モードの番号が、2だけ繰り上げられ、37となっている。

イントラ予測モードの番号の付与方法は、図１２および図１３のいずれの方法であってもよいが、水平ＤＣモードと垂直ＤＣモードの発生確率が高い場合、図１２の方法が望ましく、水平ＤＣモードと垂直ＤＣモードの発生確率が低い場合、図１３の方法が望ましい。このように付与方法が選択される場合、発生確率の高いイントラ予測モードの番号が小さくなるため、最適イントラ予測モードを示す情報を含む画像圧縮情報の情報量を削減することができる。即ち、符号化効率を向上させることができる。

また、図１３の方法でイントラ予測モードの番号が付与される場合、そのイントラ予測モードの番号は、従来のイントラ予測モードと互換性を有する。

［最適イントラ予測モードを示す情報の可逆符号化の説明］
図１４は、輝度成分の最適イントラ予測モードを示す情報の可逆符号化時に生成されるbin列の例を示す図である。

なお、図１４の表では、輝度成分の最適イントラ予測モードを示す情報としてのrem_intra_luma_pred_modeと、そのrem_intra_luma_pred_modeの可逆符号化時に生成されるbin列が対応付けて記述されている。

まず、以下に、輝度成分の最適イントラ予測モードを示す情報としてのrem_intra_luma_pred_modeの求め方について説明する。

rem_intra_luma_pred_modeを求める場合、例えば、左方向に隣接する予測ブロックの輝度成分の最適イントラ予測モードの番号をcandintraPredModeA、上方向に隣接する予測ブロックの輝度成分の最適イントラ予測モードの番号をcandintraPredModeBとし、以下に示すようにcandModeList[x](x=0,1)が求められる。

即ち、candintraPredModeAとcandintraPredModeBの両方が、HEVC規格の条件により、利用不可能である場合、以下の式（１１）により、candModeList[x](x=0,1)が求められる。
candModeList[0]=0
candModeList[1]=3
・・・（１１）

また、candintraPredModeAとcandintraPredModeBのいずれか一方が利用可能であるか、または、candintraPredModeAとcandintraPredModeBが同一である場合、以下の式（１２）により、candModeList[x](x=0,1)が求められる。

candintraPredModeNが0ではない場合、
candModeList[0]=0
candModeList[1]=candintraPredModeN
candintraPredModeNが0である場合、
candModeList[0]=0
candModeList[1]=3
・・・（１２）

なお、式（１２）において、candintraPredModeNは、candintraPredModeAとcandintraPredModeBのいずれか一方が利用可能である場合、candintraPredModeAとcandintraPredModeBのうちの利用可能な方である。また、candintraPredModeAとcandintraPredModeBが同一である場合、candintraPredModeNは、candintraPredModeAとcandintraPredModeBに共通の値である。

また、candintraPredModeAとcandintraPredModeBの両方が利用可能である場合、candModeList[0]は、candintraPredModeAとcandintraPredModeBのうちの小さい方とされ、candModeList[1]は、candintraPredModeAとcandintraPredModeBのうちの大きい方とされる。

次に、現在の予測ブロックの輝度成分の最適イントラ予測モードIntraPredModeが、candModeList[0]またはcandModeList[1]と同一であるかどうかが判定される。最適イントラ予測モードIntraPredModeが、candModeList[0]またはcandModeList[1]と同一であると判定された場合、prev_intra_luma_pred_flagが1に設定される。一方、最適イントラ予測モードIntraPredModeが、candModeList[0]またはcandModeList[1]と同一ではないと判定された場合、prev_intra_luma_pred_flagが0に設定される。このprev_intra_luma_pred_flagは、輝度成分の最適イントラ予測モードを示す情報として可逆符号化される。

そして、prev_intra_luma_pred_flagが1である場合、最適イントラ予測モードIntraPredModeと同一のcandModeList[0]またはcandModeList[1]を示す情報mpm_idxが、輝度成分の最適イントラ予測モードを示す情報として生成され、可逆符号化される。

一方、prev_intra_luma_pred_flagが0である場合、最適イントラ予測モードIntraPredModeがcandModeList[0]以上candModeList[1]未満であるとき、rem_intra_luma_pred_modeとして、最適イントラ予測モードIntraPredModeから1を減算した値が生成される。また、prev_intra_luma_pred_flagが0である場合、最適イントラ予測モードIntraPredModeがcandModeList[1]以上であるとき、rem_intra_luma_pred_modeとして、最適イントラ予測モードIntraPredModeから2を減算した値が生成される。

ここで、図１２や図１３で示したように、輝度成分のイントラ予測モードの番号は、0乃至36である。従って、図１４に示すように、rem_intra_luma_pred_modeは、0乃至34となる。

図１４の例では、rem_intra_luma_pred_modeが大きいほどbin列のビット数が多くなっている。例えば、rem_intra_luma_pred_modeが31である場合、bin列は「111110」とされ、rem_intra_luma_pred_modeが32である場合、bin列は「1111110」とされる。また、rem_intra_luma_pred_modeが33である場合、bin列は「11111110」とされ、rem_intra_luma_pred_modeが34である場合、bin列は「11111111」とされる。

図１５は、rem_intra_luma_pred_modeの可逆符号化時に生成されるbin列の他の例を示す図である。

図１５の例では、rem_intra_luma_pred_modeの値によらず、bin列のビット数は固定となっている。例えば、rem_intra_luma_pred_modeが31である場合、bin列は「1111100」とされ、rem_intra_luma_pred_modeが32である場合、bin列は「1111101」とされる。また、rem_intra_luma_pred_modeが33である場合、bin列は「1111110」とされ、rem_intra_luma_pred_modeが34である場合、bin列は「1111111」とされる。

［符号化装置の処理の説明］
図１６および図１７は、図３の符号化装置１０による符号化処理を説明するフローチャートである。この符号化処理は、例えば、入力信号としてフレーム単位の画像が符号化装置１０に入力されるたびに行われる。

図１６のステップＳ１１において、符号化装置１０のA/D変換部１１は、入力信号として入力されたフレーム単位の画像をA/D変換し、画面並べ替えバッファ１２に出力して記憶させる。

ステップＳ１２において、画面並べ替えバッファ１２は、記憶した表示の順番のフレームの画像を、GOP構造に応じて、符号化のための順番に並べ替える。画面並べ替えバッファ１２は、並べ替え後のフレーム単位の画像を、演算部１３、イントラ予測部２４、および動き予測・補償部２５に供給する。なお、以下のステップＳ１３乃至Ｓ２８の処理は、例えばCU（Coding Unit）単位で行われる。

ステップＳ１３において、イントラ予測部２４は、候補となる全てのイントラ予測モードと予測ブロックのサイズのイントラ予測を行うイントラ予測処理を行う。このイントラ予測処理の詳細は、後述する図１８を参照して説明する。イントラ予測部２４は、イントラ予測処理の結果得られる予測画像とコスト関数値を予測画像選択部２６に供給する。

また、動き予測・補償部２５は、候補となる全てのインター予測モードの動き予測・補償処理を行い、その結果得られる予測画像とコスト関数値を予測画像選択部２６に供給する。

ステップＳ１４において、予測画像選択部２６は、ステップＳ１３の処理によりイントラ予測部２４および動き予測・補償部２５から供給されるコスト関数値に基づいて、最適イントラ予測モードと最適インター予測モードのうちのコスト関数値が最小となる方を、最適予測モードに決定する。そして、予測画像選択部２６は、最適予測モードの予測画像を、演算部１３および加算部２０に供給する。

ステップＳ１５において、予測画像選択部２６は、最適予測モードが最適インター予測モードであるかどうかを判定する。ステップＳ１５で最適予測モードが最適インター予測モードであると判定された場合、予測画像選択部２６は、最適インター予測モードで生成された予測画像の選択を動き予測・補償部２５に通知する。これにより、動き予測・補償部２５は、インター予測モード情報、対応する動きベクトル、および参照画像を特定するための情報を可逆符号化部１６に出力する。

そして、ステップＳ１６において、可逆符号化部１６は、動き予測・補償部２５から供給されるインター予測モード情報、動きベクトル、および参照画像を特定するための情報を可逆符号化し、その結果得られる情報を符号化情報とする。そして、処理はステップＳ１８に進む。

一方、ステップＳ１５で最適予測モードが最適インター予測モードではないと判定された場合、即ち最適予測モードが最適イントラ予測モードである場合、予測画像選択部２６は、最適イントラ予測モードで生成された予測画像の選択をイントラ予測部２４に通知する。これにより、イントラ予測部２４の予測制御部６１(図６)は、イントラ予測モード情報を可逆符号化部１６に供給する。

そして、ステップＳ１７において、可逆符号化部１６は、予測制御部６１から供給されるイントラ予測モード情報を可逆符号化し、その結果得られる情報を符号化情報とする。そして、処理はステップＳ１８に進む。

ステップＳ１８において、演算部１３は、画面並べ替えバッファ１２から供給される画像から、予測画像選択部２６から供給される予測画像を減算する。演算部１３は、減算の結果得られる画像を、残差情報として直交変換部１４に出力する。

ステップＳ１９において、直交変換部１４は、演算部１３からの残差情報に対して直交変換を施し、その結果得られる係数を量子化部１５に供給する。

ステップＳ２０において、量子化部１５は、直交変換部１４から供給される係数を量子化する。量子化された係数は、可逆符号化部１６と逆量子化部１８に入力される。

ステップＳ２１において、可逆符号化部１６は、量子化部１５から供給される量子化された係数を可逆符号化し、その結果得られる情報を符号化ビットストリームとする。そして、可逆符号化部１６は、ステップＳ１６またはＳ１７の処理で生成された符号化情報と符号化ビットストリームから、画像圧縮情報を生成する。

図１７のステップＳ２２において、可逆符号化部１６は、画像圧縮情報を蓄積バッファ１７に供給し、蓄積させる。

ステップＳ２３において、蓄積バッファ１７は、蓄積されている画像圧縮情報を、例えば、後段の図示せぬ記録装置や伝送路などに出力する。

ステップＳ２４において、逆量子化部１８は、量子化部１５から供給される量子化された係数を逆量子化する。

ステップＳ２５において、逆直交変換部１９は、逆量子化部１８から供給される係数に対して逆直交変換を施し、その結果得られる残差情報を加算部２０に供給する。

ステップＳ２６において、加算部２０は、逆直交変換部１９から供給される残差情報と、予測画像選択部２６から供給される予測画像を加算し、局部的に復号された画像を得る。加算部２０は、得られた画像をデブロックフィルタ２１に供給するとともに、フレームメモリ２２に供給する。

ステップＳ２７において、デブロックフィルタ２１は、加算部２０から供給される局部的に復号された画像に対してフィルタリングを行うことにより、ブロック歪を除去し、フレームメモリ２２に供給する。

ステップＳ２８において、フレームメモリ２２は、フィルタリング前後の画像を蓄積する。具体的には、フレームメモリ２２は、加算部２０から供給される画像とデブロックフィルタ２１から供給される画像を蓄積する。フレームメモリ２２に蓄積された画像は、参照画像としてスイッチ２３を介してイントラ予測部２４または動き予測・補償部２５に出力される。そして、処理は終了する。

なお、図１６および図１７の符号化処理では、説明を簡単化するため、常に、イントラ予測処理と動き予測・補償処理が行われるようにしたが、実際には、ピクチャタイプ等によっていずれか一方のみが行われる場合もある。

図１８は、図１６のステップＳ１３のイントラ予測処理の詳細を説明するフローチャートである。

図１８のステップＳ３１において、イントラ予測部２４の最適イントラ予測モード決定部４１(図４)は、イントラ予測モード情報を決定する最適イントラ予測モード決定処理を行う。この最適イントラ予測モード決定処理の詳細は、後述する図１９を参照して説明する。

ステップＳ３２において、イントラ予測処理部４２は、最適イントラ予測モード決定部４１から供給されるイントラ予測モード情報のイントラ予測を行い、予測画像を生成する予測画像生成処理を行う。この予測画像生成処理の詳細は、後述する図２０を参照して説明する。

図１９は、図１８のステップＳ３１の最適イントラ予測モード決定処理の詳細を説明するフローチャートである。

図１９のステップＳ４１において、最適イントラ予測モード決定部４１の予測制御部５１（図５）は、候補となる予測ブロックのサイズのうち、まだステップＳ４１の処理で設定されていないサイズを、現在の予測ブロックのサイズに設定する。

ステップＳ４２において、予測制御部５１は、候補となるイントラ予測モードのうち、まだステップＳ４２の処理で設定されていないイントラ予測モードを、現在のイントラ予測モードに設定する。そして、予測制御部５１は、現在の予測ブロックのサイズとイントラ予測モードを、隣接画像記憶部５２、予測画像生成部５３、およびモード判定部５４に供給する。

ステップＳ４３において、隣接画素記憶部５２は、予測制御部５１から供給される現在の予測ブロックのサイズとイントラ予測モードに基づいて、参照画像のうちの、イントラ予測対象の予測ブロックの参照可能な隣接画素を記憶する。隣接画素記憶部５２は、記憶している隣接画素を予測画像生成部５３に供給する。

ステップＳ４４において、予測画像生成部５３は、予測制御部５１から供給される現在のイントラ予測モードが、ＤＣモードであるかどうかを判定する。現在のイントラ予測モードが、従来のＤＣモード、水平ＤＣモード、および垂直ＤＣモードではない場合、ステップＳ４４で現在のイントラ予測モードがＤＣモードではないと判定され、処理はステップＳ４５に進む。

ステップＳ４５において、予測画像生成部５３は、隣接画素記憶部５２から供給される隣接画素に基づいて、予測制御部５１から供給される現在のイントラ予測モードと予測ブロックのサイズの通常のイントラ予測を行う。予測画像生成部５３は、その結果得られる予測画像をモード判定部５４に供給し、処理をステップＳ５１に進める。

一方、現在のイントラ予測モードが、従来のＤＣモード、水平ＤＣモード、または垂直ＤＣモードである場合、ステップＳ４５で現在のイントラ予測モードがＤＣモードであると判定され、処理はステップＳ４６に進む。

ステップＳ４６において、予測画像生成部５３は、現在のイントラ予測モードが従来のＤＣモードであるかどうかを判定する。ステップＳ４６で現在のイントラ予測モードが従来のＤＣモードであると判定された場合、処理はステップＳ４７に進む。

ステップＳ４７において、予測画像生成部５３は、隣接画素に基づいて、現在の予測ブロックのサイズおよび従来のＤＣモードのイントラ予測を行い、その結果得られる予測画像をモード判定部５４に供給する。そして、処理はステップＳ５１に進む。

一方、ステップＳ４６で現在のイントラ予測モードが従来のＤＣモードではないと判定された場合、ステップＳ４８において、予測画像生成部５３は、現在のイントラ予測モードが垂直ＤＣモードであるかどうかを判定する。ステップＳ４８で現在のイントラ予測モードが垂直ＤＣモードではないと判定された場合、即ち現在のイントラ予測モードが水平ＤＣモードである場合、処理はステップＳ４９に進む。

ステップＳ４９において、予測画像生成部５３は、隣接画素に基づいて、現在の予測ブロックのサイズおよび水平ＤＣモードのイントラ予測を行い、その結果得られる予測画像をモード判定部５４に供給する。そして、処理はステップＳ５１に進む。

また、ステップＳ４８で現在のイントラ予測モードが垂直ＤＣモードであると判定された場合、ステップＳ５０において、予測画像生成部５３は、隣接画素に基づいて、現在の予測ブロックのサイズおよび垂直ＤＣモードのイントラ予測を行い、その結果得られる予測画像をモード判定部５４に供給する。そして、処理はステップＳ５１に進む。

ステップＳ５１において、モード判定部５４は、入力画像記憶部５５に記憶されている画像と、予測画像生成部５３から供給される予測画像とに基づいて、現在の予測ブロックのサイズおよびイントラ予測モードのコスト関数値を求める。

ステップＳ５２において、予測制御部５１は、候補となる全てのイントラ予測モードのコスト関数値が求められたかどうか、即ち、ステップＳ４２において候補となる全てのイントラ予測モードを現在のイントラ予測モードとして設定したかどうかを判定する。

ステップＳ５２で候補となる全てのイントラ予測モードのコスト関数値が求められていないと判定された場合、処理はステップＳ４２に戻り、候補となる全てのイントラ予測モードのコスト関数値が求められるまで、ステップＳ４２乃至Ｓ５２の処理が繰り返される。

一方、ステップＳ５２で候補となる全てのイントラ予測モードのコスト関数値が求められたと判定された場合、処理はステップＳ５３に進む。ステップＳ５３において、予測制御部５１は、候補となる全ての予測ブロックのサイズのコスト関数値が求められたかどうか、即ち、ステップＳ４１において候補となる全ての予測ブロックのサイズを現在の予測ブロックのサイズとして設定したかどうかを判定する。

ステップＳ５３で候補となる全ての予測ブロックのサイズのコスト関数値が求められていないと判定された場合、処理はステップＳ４１に戻り、候補となる全ての予測ブロックのサイズのコスト関数値が求められるまで、ステップＳ４１乃至Ｓ５３の処理が繰り返される。

一方、ステップＳ５３で候補となる全ての予測ブロックのサイズのコスト関数値が求められたと判定された場合、ステップＳ５４において、モード判定部５４は、コスト関数値が最小となるときの予測ブロックのサイズを、予測ブロックの最適サイズとして決定する。

ステップＳ５５において、モード判定部５４は、コスト関数値が最小となるときのイントラ予測モードを最適イントラ予測モードとして決定する。そして、モード判定部５４は、イントラ予測モード情報と、対応するコスト関数値を、イントラ予測処理部４２に供給する。そして、処理は、図１８のステップＳ３１に戻り、ステップＳ３２に進む。

図２０は、図１８のステップＳ３２の予測画像生成処理を説明するフローチャートである。

図２０のステップＳ７０において、イントラ予測処理部４２の予測制御部６１（図６）は、図５のモード判定部５４から供給されるイントラ予測モード情報とコスト関数値を受信する。予測制御部６１は、イントラ予測モード情報を隣接画素記憶部６２と予測画像生成部６３に供給し、コスト関数値を図３の予測画像選択部２６に供給する。

ステップＳ７１において、隣接画素記憶部６２は、予測制御部６１から供給されるイントラ予測モード情報に基づいて、参照画像のうちのイントラ予測対象の予測ブロックの参照可能な隣接画素を記憶する。隣接画素記憶部６２は、記憶している隣接画素を予測画像生成部６３に供給する。

ステップＳ７２乃至Ｓ７８の処理は、予測画像生成部５３の代わりに予測画像生成部６３が行う点と、イントラ予測モードと予測ブロックのサイズが、イントラ予測モード情報が示すものである点を除いて、図１９のステップＳ４４乃至Ｓ５０の処理と同様であるので、説明は省略する。イントラ予測の結果得られる予測画像は、図３の予測画像選択部２６に供給される。

以上のように、符号化装置１０は、イントラ予測モードが水平ＤＣモードである場合に、水平方向に隣接する隣接画素を参照して予測画像を生成する。従って、イントラ予測符号化対象の画像が図２に示したような画像である場合、符号化装置１０は、水平ＤＣモードのイントラ予測を行うことにより、従来のＤＣモードのイントラ予測を行う場合に比べて予測画像の精度を向上させることができる。即ち、イントラ予測符号化対象の画像が図２に示したような画像である場合に、最適なＤＣモードでイントラ予測符号化を行うことができる。その結果、符号化効率が向上する。

また、符号化装置１０は、イントラ予測モードが垂直ＤＣモードである場合に、垂直方向に隣接する隣接画素を参照して予測画像を生成する。従って、イントラ予測符号化対象の画像が図１に示したような画像である場合、符号化装置１０は、垂直ＤＣモードのイントラ予測を行うことにより、従来のＤＣモードのイントラ予測を行う場合に比べて予測画像の精度を向上させることができる。即ち、イントラ予測符号化対象の画像が図１に示したような画像である場合に、最適なＤＣモードでイントラ予測符号化を行うことができる。その結果、符号化効率が向上する。

さらに、従来のHEVC方式で符号化を行う符号化装置では、参照可能な隣接画素が垂直方向に隣接する画素のみである場合、上述した式（９）により予測画像の輝度成分の画素値が求められる。また、参照可能な隣接画素が水平方向に隣接する画素のみである場合、上述した式（１０）により予測画像の輝度成分の画素値が求められる。従って、水平ＤＣモードおよび垂直ＤＣモードのイントラ予測の演算処理は、従来のHEVC方式におけるイントラ予測の演算処理の一部であり、符号化装置１０では、ＤＣモードの拡張による回路の増加は少ない。

[復号装置の第１実施の形態の構成例]
図２１は、図３の符号化装置１０から出力される画像圧縮情報を復号する、本技術を適用した復号装置の第１実施の形態の構成例を示すブロック図である。

図２１の復号装置１００は、蓄積バッファ１０１、可逆復号部１０２、逆量子化部１０３、逆直交変換部１０４、加算部１０５、デブロックフィルタ１０６、画面並べ替えバッファ１０７、D/A変換部１０８、フレームメモリ１０９、スイッチ１１０、イントラ予測部１１１、動き補償部１１２、およびスイッチ１１３により構成される。

復号装置１００の蓄積バッファ１０１は、受け取り部として機能し、図３の符号化装置１０から画像圧縮情報を受け取り、蓄積する。蓄積バッファ１０１は、蓄積されている画像圧縮情報を可逆復号部１０２に供給する。

可逆復号部１０２は、蓄積バッファ１０１からの画像圧縮情報に対して、可変長復号や、算術復号等の可逆復号を施すことで、量子化された係数と符号化情報を得る。可逆復号部１０２は、量子化された係数を逆量子化部１０３に供給する。また、可逆復号部１０２は、符号化情報としてのイントラ予測モード情報などをイントラ予測部１１１に供給し、動きベクトル、参照画像を特定するための情報、インター予測モード情報などを動き補償部１１２に供給する。さらに、可逆復号部１０２は、符号化情報としてのイントラ予測モード情報またはインター予測モード情報をスイッチ１１３に供給する。

逆量子化部１０３、逆直交変換部１０４、加算部１０５、デブロックフィルタ１０６、フレームメモリ１０９、スイッチ１１０、イントラ予測部１１１、および、動き補償部１１２は、図３の逆量子化部１８、逆直交変換部１９、加算部２０、デブロックフィルタ２１、フレームメモリ２２、スイッチ２３、イントラ予測部２４、および、動き予測・補償部２５とそれぞれ同様の処理を行い、これにより、画像が復号される。

具体的には、逆量子化部１０３は、可逆復号部１０２からの量子化された係数を逆量子化し、その結果得られる係数を逆直交変換部１０４に供給する。

逆直交変換部１０４は、逆量子化部１０３からの係数に対して逆直交変換を施し、その結果得られる残差情報を加算部１０５に供給する。

加算部１０５は、復号部として機能し、逆直交変換部１０４から供給される復号対象の画像としての残差情報と、スイッチ１１３から供給される予測画像を加算することにより、復号を行う。加算部１０５は、復号の結果得られる画像をデブロックフィルタ１０６に供給するとともに、フレームメモリ１０９に供給する。なお、スイッチ１１３から予測画像が供給されない場合、加算部１０５は、逆直交変換部１０４から供給される残差情報である画像を復号の結果得られる画像として、デブロックフィルタ１０６に供給するとともに、フレームメモリ１０９に供給して蓄積させる。

デブロックフィルタ１０６は、加算部１０５から供給される画像をフィルタリングすることにより、ブロック歪を除去する。デブロックフィルタ１０６は、その結果得られる画像をフレームメモリ１０９に供給し、蓄積させるとともに、画面並べ替えバッファ１０７に供給する。フレームメモリ１０９に蓄積された画像は、参照画像としてスイッチ１１０を介して読み出され、動き補償部１１２またはイントラ予測部１１１に供給される。

画面並べ替えバッファ１０７は、デブロックフィルタ１０６から供給される画像をフレーム単位で記憶する。画面並べ替えバッファ１０７は、記憶した符号化のための順番のフレーム単位の画像を、元の表示の順番に並び替え、D/A変換部１０８に供給する。

D/A変換部１０８は、画面並べ替えバッファ１０７から供給されるフレーム単位の画像をD/A変換し、出力信号として出力する。

イントラ予測部１１１は、可逆復号部１０２から供給されるイントラ予測モード情報に基づいて、現在のイントラ予測モードと予測ブロックのサイズを決定する。具体的には、イントラ予測部１１１は、イントラ予測モード情報が示す予測ブロックの最適サイズを、現在の予測ブロックのサイズに決定する。

また、イントラ予測部１１１は、符号化装置１０と同様に、candModeList[0]とcandModeList[1]を設定する。さらに、イントラ予測部１１１は、イントラ予測モード情報に含まれる最適イントラ予測モードを示す情報としてのprev_intra_luma_pred_flagが0であるかどうかを判定する。prev_intra_luma_pred_flagが0ではないと判定された場合、イントラ予測部１１１は、最適イントラ予測モードを示す情報としてのmpm_idxが示すcandModeList[0]またはcandModeList[1]を、現在の輝度成分のイントラ予測モードの番号に決定する。

一方、prev_intra_luma_pred_flagが0であると判定された場合、イントラ予測部１１１は、まず、最適イントラ予測モードを示す情報としてのrem_intra_luma_pred_modeを現在の輝度成分のイントラ予測モードの番号とする。また、イントラ予測部１１１は、candModeList[0]がcandModeList[1]より大きい場合、candModeList[0]とcandModeList[1]を入れ替える。そして、現在のイントラ予測モードがcandModeList[0]以上candModeList[1]未満である場合、イントラ予測部１１１は、現在の輝度成分のイントラ予測モードの番号を1だけインクリメントし、最終的な現在の輝度成分のイントラ予測モードとする。また、現在のイントラ予測モードがcandModeList[1]以上である場合、イントラ予測部１１１は、現在のイントラ予測モードの番号を2だけインクリメントし、最終的な現在のイントラ予測モードの番号とする。

イントラ予測部１１１は、フレームメモリ１０９からスイッチ１１０を介して読み出されたデブロックフィルタ１０６でフィルタリングされていない参照画像を用いて、現在の予測ブロックのサイズとイントラ予測モードのイントラ予測を行う。イントラ予測部１１１は、その結果生成される予測画像をスイッチ１１３に供給する。

動き補償部１１２は、可逆復号部１０２から供給される参照画像を特定するための情報に基づいて、フレームメモリ１０９からスイッチ１１０を介して参照画像を読み出す。動き補償部１１２は、動きベクトルと参照画像を用いて、インター予測モード情報が示す最適インター予測モードの動き補償処理を行う。動き補償部１１２は、その結果生成される予測画像をスイッチ１１３に供給する。

スイッチ１１３は、可逆復号部１０２からイントラ予測モード情報が供給された場合、イントラ予測部１１１から供給される予測画像を加算部１０５に供給する。一方、可逆復号部１０２からインター予測モード情報が供給された場合、スイッチ１１３は、動き補償部１１２から供給される予測画像を加算部１０５に供給する。

［復号装置の処理の説明］
図２２は、図２１の復号装置１００による復号処理を説明するフローチャートである。この復号処理は、例えば、フレーム単位の画像圧縮情報が復号装置１００に入力されるたびに行われる。

図２２のステップＳ１０１において、復号装置１００の蓄積バッファ１０１は、図３の符号化装置１０からフレーム単位の画像圧縮情報を受け取り、蓄積する。蓄積バッファ１０１は、蓄積されている画像圧縮情報を可逆復号部１０２に供給する。なお、以下のステップＳ１０２乃至Ｓ１１０の処理は、例えばCU単位で行われる。

ステップＳ１０２において、可逆復号部１０２は、蓄積バッファ１０１からの画像圧縮情報を可逆復号し、量子化された係数と符号化情報を得る。可逆復号部１０２は、量子化された係数を逆量子化部１０３に供給する。また、可逆復号部１０２は、符号化情報としてのイントラ予測モード情報などをイントラ予測部１１１に供給し、動きベクトル、インター予測モード情報、参照画像を特定するための情報などを動き補償部１１２に供給する。さらに、可逆復号部１０２は、符号化情報としてのイントラ予測モード情報またはインター予測モード情報をスイッチ１１３に供給する。

ステップＳ１０３において、逆量子化部１０３は、可逆復号部１０２からの量子化された係数を逆量子化し、その結果得られる係数を逆直交変換部１０４に供給する。

ステップＳ１０４において、動き補償部１１２は、可逆復号部１０２からインター予測モード情報が供給されたかどうかを判定する。ステップＳ１０４でインター予測モード情報が供給されたと判定された場合、処理はステップＳ１０５に進む。

ステップＳ１０５において、動き補償部１１２は、可逆復号部１０２から供給される動きベクトル、インター予測モード情報、および参照画像を特定するための情報に基づいて、動き補償処理を行う。動き補償部１１２は、その結果生成される予測画像を、スイッチ１１３を介して加算部１０５に供給し、処理をステップＳ１０７に進める。

一方、ステップＳ１０４でインター予測モード情報が供給されていないと判定された場合、即ちイントラ予測モード情報がイントラ予測部１１１に供給された場合、処理はステップＳ１０６に進む。

ステップＳ１０６において、イントラ予測部１１１は、フレームメモリ１０９からスイッチ１１０を介して読み出されたデブロックフィルタ１０６でフィルタリングされていない参照画像を用いて、イントラ予測モード情報のイントラ予測を行うイントラ予測処理を行う。このイントラ予測処理の詳細は、後述する図２３を参照して説明する。イントラ予測部１１１は、イントラ予測処理の結果生成される予測画像を、スイッチ１１３を介して加算部１０５に供給し、処理をステップＳ１０７に進める。

ステップＳ１０７において、逆直交変換部１０４は、逆量子化部１０３からの係数に対して逆直交変換を施し、その結果得られる残差情報を加算部１０５に供給する。

ステップＳ１０８において、加算部１０５は、逆直交変換部１０４から供給される残差情報と、スイッチ１１３から供給される予測画像を加算する。加算部１０５は、その結果得られる画像をデブロックフィルタ１０６に供給するとともに、フレームメモリ１０９に供給する。

ステップＳ１０９において、デブロックフィルタ１０６は、加算部１０５から供給される画像に対してフィルタリングを行い、ブロック歪を除去する。デブロックフィルタ１０６は、フィルタリング後の画像をフレームメモリ１０９に供給する。

ステップＳ１１０において、フレームメモリ１０９は、加算部１０５から供給されるフィルタリング前の画像と、デブロックフィルタ１０６から供給されるフィルタリング後の画像を蓄積する。フレームメモリ１０９に蓄積された画像は、参照画像としてスイッチ１１０を介して動き補償部１１２またはイントラ予測部１１１に供給される。

ステップＳ１１１において、画面並べ替えバッファ１０７は、デブロックフィルタ１０６から供給される画像をフレーム単位で記憶し、記憶した符号化のための順番のフレーム単位の画像を、元の表示の順番に並び替え、D/A変換部１０８に供給する。

ステップＳ１１２において、D/A変換部１０８は、画面並べ替えバッファ１０７から供給されるフレーム単位の画像をD/A変換し、出力信号として出力する。

図２３は、図２２のステップＳ１０６のイントラ予測処理の詳細を説明するフローチャートである。

図２３のステップＳ１３１において、イントラ予測部１１１は、可逆復号部１０２から供給されるイントラ予測モード情報に基づいて、現在の予測ブロックのサイズとイントラ予測モードを決定する。

ステップＳ１３２乃至Ｓ１３８の処理は、図５の予測画像生成部５３ではなくイントラ予測部１１１により行われる点と、イントラ予測モードと予測ブロックのサイズがステップＳ１３１で決定されたものである点を除いて、図１９のステップＳ４４乃至Ｓ５０の処理と同様であるので、説明は省略する。

以上のように、復号装置１００は、イントラ予測モードが水平ＤＣモードである場合、水平方向に隣接する隣接画素を参照して予測画像を生成するので、符号化装置１０により水平ＤＣモードでイントラ予測符号化された符号化ストリームを復号することができる。

また、復号装置１００は、イントラ予測モードが垂直ＤＣモードである場合、垂直方向に隣接する隣接画素を参照して予測画像を生成するので、符号化装置１０により垂直ＤＣモードでイントラ予測符号化された符号化ストリームを復号することができる。

[イントラ予測モードの他の伝送方法の説明]
上述した説明では、イントラ予測モードの番号を拡張することにより、水平ＤＣモードと垂直ＤＣモードの伝送を可能にしたが、イントラ予測モードの番号を拡張せずに、水平ＤＣモードと垂直ＤＣモードを示す情報を伝送することもできる。

図２４は、このような場合に伝送される、最適イントラ予測モードを示す情報のシンタックスの例を示す図である。

図２４の２行目に示すように、最適イントラ予測モードを示す情報には、prev_intra_luma_pred_flagが記述される。また、３行目と４行目に示すように、prev_intra_luma_pred_flagが1である場合、mpm_idxが記述される。

一方、５乃至７行目に示すように、prev_intra_luma_pred_flagが0である場合、directional_intra_dc_predと、rem_intra_luma_pred_modeが記述される。directional_intra_dc_predは、rem_intra_luma_pred_modeが示す最適イントラ予測モードIntraPredModeがＤＣモードである場合に、そのＤＣモードが従来のＤＣモードであるか、水平ＤＣモードであるか、または垂直ＤＣモードであるかを示すＤＣモード情報である。第１実施の形態では、従来のＤＣモードを示すＤＣモード情報が0であり、垂直ＤＣモードを示すＤＣモード情報が1であり、水平ＤＣモードを示すＤＣモード情報が2である。

図２５は、このような場合に復号装置１００のイントラ予測部１１１において行われる現在のイントラ予測モードの決定処理を説明する図である。

図２５の１行目と２行目に示すように、最適イントラ予測モードを示す情報としてのrem_intra_luma_pred_modeが示す最適イントラ予測モードIntraPredModeがＤＣモードであり、directional_intra_dc_predが0である場合、イントラ予測部１１１は、現在のイントラ予測モードを従来のＤＣモードに決定する。

また、３行目と４行目に示すように、最適イントラ予測モードIntraPredModeがＤＣモードであり、directional_intra_dc_predが1である場合、イントラ予測部１１１は、現在のイントラ予測モードを垂直ＤＣモードに決定する。

さらに、５行目と６行目に示すように、最適イントラ予測モードIntraPredModeがＤＣモードであり、directional_intra_dc_predが2である場合、イントラ予測部１１１は、現在のイントラ予測モードを水平ＤＣモードに決定する。

なお、第１実施の形態において、符号化装置１０は、水平ＤＣモードと垂直ＤＣモードが最適イントラ予測モードの候補であるかどうかを表す情報、即ちＤＣモードが拡張されているかどうかを表す拡張情報を設定し、イントラ予測モード情報とともに可逆符号化して伝送するようにしてもよい。

この場合、復号装置１００は、拡張情報が、ＤＣモードが拡張されていることを表す場合、現在のイントラ予測モードが水平ＤＣモードであるか、および、垂直ＤＣモードであるかを判断する。拡張情報は、例えば、ピクチャ単位、GOP単位などで設定される。

＜第２実施の形態＞
[符号化装置の第２実施の形態の構成例］
図２６は、本技術を適用した符号化装置の第２実施の形態の構成例を示すブロック図である。

図２６に示す構成のうち、図３の構成と同じ構成には同じ符号を付してある。重複する説明については適宜省略する。

図２６の符号化装置１３０の構成は、イントラ予測部２４の代わりにイントラ予測部１３１が設けられている点が図３の構成と異なる。符号化装置１３０は、HEVC方式において候補となるイントラ予測モードと水平ＤＣモードを、最適イントラ予測モードの候補としてイントラ予測処理を行う。従って、イントラ予測モードに付される番号は、0乃至36である。

具体的には、符号化装置１３０のイントラ予測部１３１は、フレームメモリ２２からスイッチ２３を介して読み出されたデブロックフィルタ２１でフィルタリングされていない参照画像を用いて、HEVC方式において候補となる予測ブロックのサイズと、HEVC方式において候補となるイントラ予測モードおよび水平ＤＣモードのイントラ予測を行う。

このとき、イントラ予測部１３１は、図３のイントラ予測部２４と同様に、画面並べ替えバッファ１２から読み出された画像と予測画像とに基づいて、候補となる全てのイントラ予測モードと予測ブロックのサイズの組み合わせに対してコスト関数値を算出する。そして、イントラ予測部１３１は、イントラ予測部２４と同様に、コスト関数値が最小となるイントラ予測モードと予測ブロックのサイズの組み合わせを、最適イントラ予測モードと予測ブロックの最適サイズとし、イントラ予測モード情報を生成する。

イントラ予測部１３１は、イントラ予測部２４と同様に、イントラ予測モード情報で生成された予測画像、および、対応するコスト関数値を、予測画像選択部２６に供給する。イントラ予測部１３１は、イントラ予測部２４と同様に、予測画像選択部２６から最適イントラ予測モードで生成された予測画像の選択が通知された場合、イントラ予測モード情報を可逆符号化部１６に供給する。

イントラ予測部１３１の構成は、候補となるイントラ予測モードに垂直ＤＣモードが含まれない点を除いて、図４乃至図６で説明したイントラ予測部２４の構成と同様であるので、図示は省略する。

[符号化装置の処理の説明]
図２６の符号化装置１３０の符号化処理は、図１９の最適イントラ予測モード決定処理と図２０の予測画像生成処理を除いて、図１６および図１７の符号化処理と同様であるので、最適イントラ予測モード決定処理と予測画像生成処理についてのみ説明する。

図２７は、符号化装置１３０のイントラ予測部１３１の最適イントラ予測モード決定処理の詳細を説明するフローチャートである。

図２７に示すように、イントラ予測部１３１の最適イントラ予測モード決定処理は、現在のイントラ予測モードとして垂直ＤＣモードが設定されない点を除いて、図１９の最適イントラ予測モード決定処理と同様である。

具体的には、図２７のステップＳ１５１において、イントラ予測部１３１(図２６)は、候補となる予測ブロックのサイズのうち、まだステップＳ１５１の処理で設定されていないサイズを、現在の予測ブロックのサイズに設定する。

ステップＳ１５２において、イントラ予測部１３１は、HEVC方式において候補となるイントラ予測モードと水平ＤＣモードのうち、まだステップＳ１５２の処理で設定されていないイントラ予測モードを、現在のイントラ予測モードに設定する。

ステップＳ１５３乃至Ｓ１５７の処理は、図１９のステップＳ４３乃至Ｓ４７の処理と同様であるので説明は省略する。

ステップＳ１５６でイントラ予測モードが従来のＤＣモードではないと判定された場合、ステップＳ１５８において、イントラ予測部１３１は、隣接画素に基づいて、現在の予測ブロックのサイズおよび水平ＤＣモードのイントラ予測を行う。そして、処理は、ステップＳ１５９に進む。

ステップＳ１５９乃至Ｓ１６３の処理は、図１９のステップＳ５１乃至Ｓ５５の処理と同様であるので、説明は省略する。

図２８は、符号化装置１３０のイントラ予測部１３１の予測画像生成処理の詳細を説明するフローチャートである。

図２８に示すように、イントラ予測部１３１の予測画像生成処理は、最適イントラ予測モードが垂直ＤＣモードではない点を除いて、図２０の最適イントラ予測モード決定処理と同様である。

具体的には、図２８のステップＳ１８０乃至Ｓ１８５の処理は、図２０のステップＳ７０乃至Ｓ７５の処理と同様であるので、説明は省略する。

ステップＳ１８４で最適イントラ予測モードが従来のＤＣモードではないと判定された場合、ステップＳ１８６において、イントラ予測部１３１は、隣接画素に基づいて、イントラ予測モード情報が示す予測ブロックの最適サイズと水平ＤＣモードのイントラ予測を行う。そして、予測画像生成処理は終了する。

以上のように、符号化装置１３０は、イントラ予測モードが水平ＤＣモードである場合に、水平方向に隣接する隣接画素を参照して予測画像を生成する。従って、イントラ予測符号化対象の画像が図２に示したような画像である場合、符号化装置１３０は、水平ＤＣモードのイントラ予測を行うことにより、従来のＤＣモードのイントラ予測を行う場合に比べて予測画像の精度を向上させることができる。即ち、イントラ予測符号化対象の画像が図２に示したような画像である場合に、最適なＤＣモードでイントラ予測符号化を行うことができる。その結果、符号化効率が向上する。

[復号装置の第２実施の形態の構成例]
図２９は、図２６の符号化装置１３０から出力される画像圧縮情報を復号する、本技術を適用した復号装置の第２実施の形態の構成例を示すブロック図である。

図２９に示す構成のうち、図２１の構成と同じ構成には同じ符号を付してある。重複する説明については適宜省略する。

図２９の復号装置１５０の構成は、イントラ予測部１１１の代わりにイントラ予測部１５１が設けられている点が図２１の構成と異なる。復号装置１５０は、最適イントラ予測モードとして、HEVC方式のイントラ予測モードまたは水平ＤＣモードを示すイントラ予測モード情報を受け取る。

具体的には、符号化装置１３０のイントラ予測部１５１は、可逆復号部１０２から供給されるイントラ予測モード情報に基づいて、現在のイントラ予測モードと予測ブロックのサイズを決定する。具体的には、イントラ予測部１５１は、イントラ予測モード情報が示す予測ブロックの最適サイズを、現在の予測ブロックのサイズに決定する。また、イントラ予測部１５１は、図２１のイントラ予測部１１１と同様に、現在のイントラ予測モードを決定する。但し、現在のイントラ予測モードの番号は、0乃至36のいずれかである。

イントラ予測部１５１は、イントラ予測部１１１と同様に、参照画像を用いて、現在の予測ブロックのサイズとイントラ予測モードのイントラ予測を行う。イントラ予測部１５１は、イントラ予測部１１１と同様に、その結果生成される予測画像をスイッチ１１３に供給する。

[復号装置の処理の説明]
図２９の復号装置１５０の復号処理は、図２２のステップＳ１０６のイントラ予測処理を除いて、図２２の復号処理と同様であるので、イントラ予測処理についてのみ説明する。

図３０は、復号装置１５０のイントラ予測処理の詳細を説明するフローチャートである。

図３０に示すように、復号装置１５０のイントラ予測部１５１は、HEVC方式のイントラ予測モードまたは水平ＤＣモードのイントラ予測を行う。

具体的には、図３０のステップＳ２０１乃至Ｓ２０５の処理は、図２３のステップＳ１３１乃至Ｓ１３５の処理と同様であるので、説明は省略する。

ステップＳ２０４で現在のイントラ予測モードが従来のＤＣモードではないと判定された場合、ステップＳ２０６において、イントラ予測部１５１は、現在の予測ブロックのサイズおよび水平ＤＣモードのイントラ予測を行う。そして、イントラ予測処理は終了する。

以上のように、復号装置１５０は、イントラ予測モードが水平ＤＣモードである場合、水平方向に隣接する隣接画素を参照して予測画像を生成するので、符号化装置１３０により水平ＤＣモードでイントラ予測符号化された符号化ストリームを復号することができる。

なお、第２実施の形態においても、第１実施の形態と同様に、イントラ予測モードの番号を拡張せずに、directional_intra_dc_predを用いて水平ＤＣモードを示す情報を伝送することもできる。この場合、directional_intra_dc_predは1ビットの情報であり、ＤＣモードが従来のＤＣモードであるか、水平ＤＣモードであるかを示す。

また、第２実施の形態において、符号化装置１３０は、水平ＤＣモードが最適イントラ予測モードの候補であるかどうかを表す情報、即ちＤＣモードが拡張されているかどうかを表す拡張情報を設定し、イントラ予測モード情報とともに可逆符号化して伝送するようにしてもよい。この場合、復号装置１５０は、拡張情報を受け取り、拡張情報が、ＤＣモードが拡張されていることを表す場合、現在のイントラ予測モードが水平ＤＣモードであるかを判断する。

＜第３実施の形態＞
[符号化装置の第３実施の形態の構成例]
図３１は、本技術を適用した符号化装置の第３実施の形態の構成例を示すブロック図である。

図３１に示す構成のうち、図３の構成と同じ構成には同じ符号を付してある。重複する説明については適宜省略する。

図３１の符号化装置１７０の構成は、イントラ予測部２４の代わりにイントラ予測部１７１が設けられている点が図３の構成と異なる。符号化装置１７０は、SDIP(Short Distance Intra Prediction)方式のイントラ予測を行う。

なお、SDIP方式とは、正方形の予測ブロックのサイズだけでなく、長方形の予測ブロックのサイズも予測ブロックの最適サイズの候補とする予測方式である。SDIP方式の詳細は、JCTVC（Joint Collaborative Team on Video Coding）-E278“CE6.b1 Report on Short Distance Intra Prediction Method”に記載されている。

符号化装置１７０のイントラ予測部１７１は、フレームメモリ２２からスイッチ２３を介して読み出されたデブロックフィルタ２１でフィルタリングされていない参照画像を用いて、候補となる全てのイントラ予測モードと予測ブロックのサイズのイントラ予測を行う。

ここで、候補となる予測ブロックのサイズは、SDIP方式における予測ブロックのサイズである。また、候補となるイントラ予測モードは、予測ブロックの形状が正方形である場合、HEVC方式において候補となるイントラ予測モードである。また、予測ブロックの形状が縦長の長方形である場合、候補となるイントラ予測モードは、HEVC方式において候補となるイントラ予測モードのうちのＤＣモードの代わりに水平ＤＣモードが含まれるものである。さらに、予測ブロックの形状が横長の長方形である場合、候補となるイントラ予測モードは、HEVC方式において候補となるイントラ予測モードのうちのＤＣモードの代わりに垂直ＤＣモードが含まれるものである。

また、イントラ予測部１７１は、図３のイントラ予測部２４と同様に、画面並べ替えバッファ１２から読み出された画像と、イントラ予測の結果生成される予測画像とに基づいて、候補となる全てのイントラ予測モードと予測ブロックのサイズの組み合わせに対してコスト関数値を算出する。そして、イントラ予測部１７１は、イントラ予測部２４と同様に、コスト関数値が最小となるイントラ予測モードと予測ブロックのサイズの組み合わせを、最適イントラ予測モードと予測ブロックの最適サイズとし、イントラ予測モード情報を生成する。

イントラ予測部１７１は、イントラ予測部２４と同様に、イントラ予測モード情報で生成された予測画像、および、対応するコスト関数値を、予測画像選択部２６に供給する。イントラ予測部１７１は、イントラ予測部２４と同様に、予測画像選択部２６から最適イントラ予測モード情報で生成された予測画像の選択が通知された場合、イントラ予測モード情報を可逆符号化部１６に供給する。

イントラ予測部１７１の構成は、候補となるイントラ予測モードと予測ブロックのサイズの組み合わせが異なる点を除いて、図４乃至図６で説明したイントラ予測部２４の構成と同様であるので、図示は省略する。

[SDIPの予測ブロックのサイズの例]
図３２は、SDIP方式における予測ブロックのサイズの例を示す図である。

図３２において、CU１８０は32×32画素である。この場合、SDIP方式における予測ブロックは、通常の正方形の16×16画素のブロック１８１、8×8画素のブロック１８２、および4×4画素のブロック１８３などを含む。また、SDIP方式における予測ブロックは、縦長の長方形の4×16画素のブロック１８４、2×8画素のブロック１８５、1×4画素のブロック１８６などを含む。さらに、図示はしないが、SDIP方式における予測ブロックは、縦長の長方形のブロック１８４乃至１８６などの水平方向と垂直方向の画素数が逆である横長の長方形のブロックを含む。

[符号化装置の処理の説明]
図３１の符号化装置１７０の符号化処理は、図１８のステップＳ３１の最適イントラ予測モード決定処理を除いて、図１６および図１７の符号化処理と同様であるので、最適イントラ予測モード決定処理についてのみ説明する。

図３３は、図３１の符号化装置１７０の最適イントラ予測モード決定処理の詳細を説明するフローチャートである。

図３３のステップＳ２２１において、イントラ予測部１７１は、候補となる図３２に示したSDIP方式の予測ブロックのサイズのうち、まだステップＳ２２１の処理で設定されていないサイズを、現在の予測ブロックのサイズに設定する。

ステップＳ２２２において、イントラ予測部１７１は、現在の予測ブロックのサイズに基づいて現在のイントラ予測モードを設定するイントラ予測モード設定処理を行う。このイントラ予測モード設定処理の詳細は、後述する図３４を参照して説明する。

ステップＳ２２３乃至Ｓ２３５の処理は、図１９のステップＳ４３乃至Ｓ５５の処理と同様であるので、説明は省略する。

図３４は、図３３のステップＳ２２２のイントラ予測モード設定処理の詳細を説明するフローチャートである。

図３４のステップＳ２４１において、イントラ予測部１７１は、HEVC方式におけるイントラ予測モードのうち、まだステップＳ２４１の処理で設定されていないイントラ予測モードを、現在のイントラ予測モードに設定する。

ステップＳ２４２において、イントラ予測部１７１は、現在のイントラ予測モードが従来のＤＣモードであるかどうかを判定する。ステップＳ２４２で現在のイントラ予測モードが従来のＤＣモードではないと判定された場合、処理は図３３のステップＳ２２２に戻り、ステップＳ２２３に進む。

一方、ステップＳ２４２で現在のイントラ予測モードが従来のＤＣモードであると判定された場合、ステップＳ２４３において、イントラ予測部１７１は、予測ブロックの形状が正方形であるかどうかを判定する。図３３のステップＳ２２１で設定された現在の予測ブロックのサイズの形状が正方形である場合、ステップＳ２４３で予測ブロックの形状が正方形であると判定され、処理は図３３のステップＳ２２２に戻り、ステップＳ２２３に進む。

また、ステップＳ２２１で設定された現在の予測ブロックのサイズの形状が正方形ではない場合、処理はステップＳ２４４に進む。ステップＳ２４４において、イントラ予測部１７１は、予測ブロックの形状が横長の長方形であるかどうかを判定する。ステップＳ２２１で設定された現在の予測ブロックのサイズの形状が縦長の長方形である場合、ステップＳ２４４で予測ブロックの形状が横長の長方形ではないと判定され、処理はステップＳ２４５に進む。

ステップＳ２４５において、イントラ予測部１７１は、ステップＳ２４１で現在のイントラ予測モードに設定された従来のＤＣモードを、水平ＤＣモードに変更する。そして、処理は図３３のステップＳ２２２に戻り、ステップＳ２２３に進む。

一方、ステップＳ２２１で設定された現在の予測ブロックのサイズの形状が横長の長方形である場合、ステップＳ２４４で予測ブロックの形状が横長の長方形であると判定され、処理はステップＳ２４６に進む。

ステップＳ２４６において、イントラ予測部１７１は、ステップＳ２４１で現在のイントラ予測モードに設定された従来のＤＣモードを、垂直ＤＣモードに変更する。そして、処理は図３３のステップＳ２２２に戻り、ステップＳ２２３の処理に進む。

以上のように、符号化装置１７０は、予測ブロックの形状が縦長の長方形である場合、従来のＤＣモードの代わりに水平ＤＣモードをイントラ予測の候補とする。これにより、予測ブロックの最適サイズの形状が縦長の長方形である場合、即ち水平方向の相関が垂直方向の相関に比べて高い場合、従来のＤＣモードではなく水平ＤＣモードのイントラ予測が行われるので、予測画像の精度を向上させることができる。即ち、予測ブロックの最適サイズの形状が縦長の長方形である場合に、最適なＤＣモードでイントラ予測符号化を行うことができる。その結果、符号化効率が向上する。

また、符号化装置１７０は、予測ブロックの形状が横長の長方形である場合、従来のＤＣモードの代わりに垂直ＤＣモードをイントラ予測の候補とする。これにより、予測ブロックの最適サイズの形状が横長の長方形である場合、即ち垂直方向の相関が水平方向の相関に比べて高い場合、従来のＤＣモードではなく垂直ＤＣモードのイントラ予測が行われるので、予測画像の精度を向上させることができる。即ち、予測ブロックの最適サイズの形状が横長の長方形である場合に、最適なＤＣモードでイントラ予測符号化を行うことができる。その結果、符号化効率が向上する。

なお、符号化装置１７０から出力される画像圧縮情報を復号する復号装置は、イントラ予測モード情報が示す予測ブロックの最適サイズが、SDIP方式における予測ブロックのサイズである点を除いて、図２１の復号装置１００と同様であるので、図示は省略する。

また、最適イントラ予測モードが水平ＤＣモードまたは垂直ＤＣモードである場合、イントラ予測部１７１は、最適イントラ予測モードとして従来のＤＣモードを示す情報を含むイントラ予測モード情報を生成するようにしてもよい。

この場合、復号装置は、イントラ予測モード情報が示す予測ブロックの最適サイズの形状に基づいて、イントラ予測モード情報が示す従来のＤＣモードを、従来のＤＣモード、水平ＤＣモード、または垂直ＤＣモードとして受け取る。具体的には、予測ブロックの最適サイズの形状が縦長の長方形である場合、復号装置は、イントラ予測モード情報が示す従来のＤＣモードを水平ＤＣモードとして受け取る。一方、予測ブロックの最適サイズの形状が横長の長方形である場合、復号装置は、イントラ予測モード情報が示す従来のＤＣモードを垂直ＤＣモードとして受け取る。また、予測ブロックの最適サイズの形状が正方形である場合、復号装置は、イントラ予測モード情報が示す従来のＤＣモードを従来のＤＣモードとして受け取る。

また、第３実施の形態においても、第１実施の形態と同様に、イントラ予測モードの番号を拡張せずに、directional_intra_dc_predを用いて水平ＤＣモードと垂直ＤＣモードを示す情報を伝送することもできる。

さらに、第３実施の形態においても、第１実施の形態と同様に、符号化装置１７０は、ＤＣモードが拡張されているかどうかを表す拡張情報を、イントラ予測モード情報とともに可逆符号化して伝送するようにしてもよい。

また、ＤＣモードの拡張の有無は、予測ブロックの大きさに基づいて決定されるようにしてもよい。即ち、予測ブロックの大きさに基づいて、水平ＤＣモードや垂直ＤＣモードが最適イントラ予測モードの候補に決定されるようにしてもよい。この場合、例えば、予測ブロックの大きさが大きい場合、水平ＤＣモードや垂直ＤＣモードが最適イントラ予測モードの候補に決定され、復号装置において、予測モードが水平ＤＣモードや垂直ＤＣモードであるかが判断される。

さらに、本技術は、HEVC方式の符号化装置や復号装置だけでなく、AVC方式の符号化装置や復号装置にも適用することができる。

なお、この場合、イントラ予測モードがＤＣモードであり、全ての隣接画素が参照不可能である場合には、予測画像の輝度成分の画素値predSamples[x,y]（x=0,..,nS-1,y=0,..,nS-1）は、以下の式（１３）により求められる。

DCVal=(1<<（BitDepth-1）)
・・・（１３）

式（１３）において、BitDepthは画像の階調度であり、例えば128である。

＜第４実施の形態＞
[本技術を適用したコンピュータの説明]
次に、上述した符号化処理や復号処理は、ハードウェアにより行うこともできるし、ソフトウェアにより行うこともできる。符号化処理や復号処理をソフトウェアによって行う場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、汎用のコンピュータ等にインストールされる。

そこで、図３５は、上述した一連の処理を実行するプログラムがインストールされるコンピュータの構成例を示している。

プログラムは、コンピュータに内蔵されている記録媒体としての記憶部４０８やROM（Read Only Memory）４０２に予め記録しておくことができる。

あるいはまた、プログラムは、リムーバブルメディア４１１に格納（記録）しておくことができる。このようなリムーバブルメディア４１１は、いわゆるパッケージソフトウエアとして提供することができる。ここで、リムーバブルメディア４１１としては、例えば、フレキシブルディスク、CD-ROM(Compact Disc Read Only Memory)，MO(Magneto Optical)ディスク，DVD(Digital Versatile Disc)、磁気ディスク、半導体メモリ等がある。

なお、プログラムは、上述したようなリムーバブルメディア４１１からドライブ４１０を介してコンピュータにインストールする他、通信網や放送網を介して、コンピュータにダウンロードし、内蔵する記憶部４０８にインストールすることができる。すなわち、プログラムは、例えば、ダウンロードサイトから、デジタル衛星放送用の人工衛星を介して、コンピュータに無線で転送したり、LAN(Local Area Network)、インターネットといったネットワークを介して、コンピュータに有線で転送することができる。

コンピュータは、CPU(Central Processing Unit)４０１を内蔵しており、CPU４０１には、バス４０４を介して、入出力インタフェース４０５が接続されている。

CPU４０１は、入出力インタフェース４０５を介して、ユーザによって、入力部４０６が操作等されることにより指令が入力されると、それに従って、ROM４０２に格納されているプログラムを実行する。あるいは、CPU４０１は、記憶部４０８に格納されたプログラムを、RAM(Random Access Memory)４０３にロードして実行する。

これにより、CPU４０１は、上述したフローチャートにしたがった処理、あるいは上述したブロック図の構成により行われる処理を行う。そして、CPU４０１は、その処理結果を、必要に応じて、例えば、入出力インタフェース４０５を介して、出力部４０７から出力、あるいは、通信部４０９から送信、さらには、記憶部４０８に記録等させる。

なお、入力部４０６は、キーボードや、マウス、マイク等で構成される。また、出力部４０７は、LCD(Liquid Crystal Display)やスピーカ等で構成される。

ここで、本明細書において、コンピュータがプログラムに従って行う処理は、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に行われる必要はない。すなわち、コンピュータがプログラムに従って行う処理は、並列的あるいは個別に実行される処理（例えば、並列処理あるいはオブジェクトによる処理）も含む。

また、プログラムは、１のコンピュータ（プロセッサ）により処理されるものであっても良いし、複数のコンピュータによって分散処理されるものであっても良い。さらに、プログラムは、遠方のコンピュータに転送されて実行されるものであっても良い。

＜第５実施の形態＞
［テレビジョン装置の構成例］
図３６は、本技術を適用したテレビジョン装置の概略構成を例示している。テレビジョン装置９００は、アンテナ９０１、チューナ９０２、デマルチプレクサ９０３、デコーダ９０４、映像信号処理部９０５、表示部９０６、音声信号処理部９０７、スピーカ９０８、外部インタフェース部９０９を有している。さらに、テレビジョン装置９００は、制御部９１０、ユーザインタフェース部９１１等を有している。

チューナ９０２は、アンテナ９０１で受信された放送波信号から所望のチャンネルを選局して復調を行い、得られた符号化ビットストリームをデマルチプレクサ９０３に出力する。

デマルチプレクサ９０３は、符号化ビットストリームから視聴対象である番組の映像や音声のパケットを抽出して、抽出したパケットのデータをデコーダ９０４に出力する。また、デマルチプレクサ９０３は、ＥＰＧ（Electronic Program Guide）等のデータのパケットを制御部９１０に供給する。なお、スクランブルが行われている場合、デマルチプレクサ等でスクランブルの解除を行う。

デコーダ９０４は、パケットの復号化処理を行い、復号処理化によって生成された映像データを映像信号処理部９０５、音声データを音声信号処理部９０７に出力する。

映像信号処理部９０５は、映像データに対して、ノイズ除去やユーザ設定に応じた映像処理等を行う。映像信号処理部９０５は、表示部９０６に表示させる番組の映像データや、ネットワークを介して供給されるアプリケーションに基づく処理による画像データなどを生成する。また、映像信号処理部９０５は、項目の選択などのメニュー画面等を表示するための映像データを生成し、それを番組の映像データに重畳する。映像信号処理部９０５は、このようにして生成した映像データに基づいて駆動信号を生成して表示部９０６を駆動する。

表示部９０６は、映像信号処理部９０５からの駆動信号に基づき表示デバイス（例えば液晶表示素子等）を駆動して、番組の映像などを表示させる。

音声信号処理部９０７は、音声データに対してノイズ除去などの所定の処理を施し、処理後の音声データのＤ／Ａ変換処理や増幅処理を行いスピーカ９０８に供給することで音声出力を行う。

外部インタフェース部９０９は、外部機器やネットワークと接続するためのインタフェースであり、映像データや音声データ等のデータ送受信を行う。

制御部９１０にはユーザインタフェース部９１１が接続されている。ユーザインタフェース部９１１は、操作スイッチやリモートコントロール信号受信部等で構成されており、ユーザ操作に応じた操作信号を制御部９１０に供給する。

制御部９１０は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)やメモリ等を用いて構成されている。メモリは、ＣＰＵにより実行されるプログラムやＣＰＵが処理を行う上で必要な各種のデータ、ＥＰＧデータ、ネットワークを介して取得されたデータ等を記憶する。メモリに記憶されているプログラムは、テレビジョン装置９００の起動時などの所定タイミングでＣＰＵにより読み出されて実行される。ＣＰＵは、プログラムを実行することで、テレビジョン装置９００がユーザ操作に応じた動作となるように各部を制御する。

なお、テレビジョン装置９００では、チューナ９０２、デマルチプレクサ９０３、映像信号処理部９０５、音声信号処理部９０７、外部インタフェース部９０９等と制御部９１０を接続するためバス９１２が設けられている。

このように構成されたテレビジョン装置では、デコーダ９０４に本願の復号装置（復号方法）の機能が設けられる。このため、最適なＤＣモードでイントラ予測符号化された符号化ストリームを復号することができる。

＜第６実施の形態＞
［携帯電話機の構成例］
図３７は、本技術を適用した携帯電話機の概略構成を例示している。携帯電話機９２０は、通信部９２２、音声コーデック９２３、カメラ部９２６、画像処理部９２７、多重分離部９２８、記録再生部９２９、表示部９３０、制御部９３１を有している。これらは、バス９３３を介して互いに接続されている。

また、通信部９２２にはアンテナ９２１が接続されており、音声コーデック９２３には、スピーカ９２４とマイクロホン９２５が接続されている。さらに制御部９３１には、操作部９３２が接続されている。

携帯電話機９２０は、音声通話モードやデータ通信モード等の各種モードで、音声信号の送受信、電子メールや画像データの送受信、画像撮影、またはデータ記録等の各種動作を行う。

音声通話モードにおいて、マイクロホン９２５で生成された音声信号は、音声コーデック９２３で音声データへの変換やデータ圧縮が行われて通信部９２２に供給される。通信部９２２は、音声データの変調処理や周波数変換処理等を行い、送信信号を生成する。また、通信部９２２は、送信信号をアンテナ９２１に供給して図示しない基地局へ送信する。また、通信部９２２は、アンテナ９２１で受信した受信信号の増幅や周波数変換処理および復調処理等を行い、得られた音声データを音声コーデック９２３に供給する。音声コーデック９２３は、音声データのデータ伸張やアナログ音声信号への変換を行いスピーカ９２４に出力する。

また、データ通信モードにおいて、メール送信を行う場合、制御部９３１は、操作部９３２の操作によって入力された文字データを受け付けて、入力された文字を表示部９３０に表示する。また、制御部９３１は、操作部９３２におけるユーザ指示等に基づいてメールデータを生成して通信部９２２に供給する。通信部９２２は、メールデータの変調処理や周波数変換処理等を行い、得られた送信信号をアンテナ９２１から送信する。また、通信部９２２は、アンテナ９２１で受信した受信信号の増幅や周波数変換処理および復調処理等を行い、メールデータを復元する。このメールデータを、表示部９３０に供給して、メール内容の表示を行う。

なお、携帯電話機９２０は、受信したメールデータを、記録再生部９２９で記憶媒体に記憶させることも可能である。記憶媒体は、書き換え可能な任意の記憶媒体である。例えば、記憶媒体は、ＲＡＭや内蔵型フラッシュメモリ等の半導体メモリ、ハードディスク、磁気ディスク、光磁気ディスク、光ディスク、ＵＳＢメモリ、またはメモリカード等のリムーバブルメディアである。

データ通信モードにおいて画像データを送信する場合、カメラ部９２６で生成された画像データを、画像処理部９２７に供給する。画像処理部９２７は、画像データの符号化処理を行い、符号化データを生成する。

多重分離部９２８は、画像処理部９２７で生成された符号化データと、音声コーデック９２３から供給された音声データを所定の方式で多重化して通信部９２２に供給する。通信部９２２は、多重化データの変調処理や周波数変換処理等を行い、得られた送信信号をアンテナ９２１から送信する。また、通信部９２２は、アンテナ９２１で受信した受信信号の増幅や周波数変換処理および復調処理等を行い、多重化データを復元する。この多重化データを多重分離部９２８に供給する。多重分離部９２８は、多重化データの分離を行い、符号化データを画像処理部９２７、音声データを音声コーデック９２３に供給する。画像処理部９２７は、符号化データの復号化処理を行い、画像データを生成する。この画像データを表示部９３０に供給して、受信した画像の表示を行う。音声コーデック９２３は、音声データをアナログ音声信号に変換してスピーカ９２４に供給して、受信した音声を出力する。

このように構成された携帯電話装置では、画像処理部９２７に本願の符号化装置および復号装置（符号化方法および復号方法）の機能が設けられる。このため、最適なＤＣモードでイントラ予測符号化を行うことができる。また、最適なＤＣモードでイントラ予測符号化された符号化ストリームを復号することができる。

＜第７実施の形態＞
［記録再生装置の構成例］
図３８は、本技術を適用した記録再生装置の概略構成を例示している。記録再生装置９４０は、例えば受信した放送番組のオーディオデータとビデオデータを、記録媒体に記録して、その記録されたデータをユーザの指示に応じたタイミングでユーザに提供する。また、記録再生装置９４０は、例えば他の装置からオーディオデータやビデオデータを取得し、それらを記録媒体に記録させることもできる。さらに、記録再生装置９４０は、記録媒体に記録されているオーディオデータやビデオデータを復号して出力することで、モニタ装置等において画像表示や音声出力を行うことができるようにする。

記録再生装置９４０は、チューナ９４１、外部インタフェース部９４２、エンコーダ９４３、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）部９４４、ディスクドライブ９４５、セレクタ９４６、デコーダ９４７、ＯＳＤ（On-Screen Display）部９４８、制御部９４９、ユーザインタフェース部９５０を有している。

チューナ９４１は、図示しないアンテナで受信された放送信号から所望のチャンネルを選局する。チューナ９４１は、所望のチャンネルの受信信号を復調して得られた符号化ビットストリームをセレクタ９４６に出力する。

外部インタフェース部９４２は、ＩＥＥＥ１３９４インタフェース、ネットワークインタフェース部、ＵＳＢインタフェース、フラッシュメモリインタフェース等の少なくともいずれかで構成されている。外部インタフェース部９４２は、外部機器やネットワーク、メモリカード等と接続するためのインタフェースであり、記録する映像データや音声データ等のデータ受信を行う。

エンコーダ９４３は、外部インタフェース部９４２から供給された映像データや音声データが符号化されていないとき所定の方式で符号化を行い、符号化ビットストリームをセレクタ９４６に出力する。

ＨＤＤ部９４４は、映像や音声等のコンテンツデータ、各種プログラムやその他のデータ等を内蔵のハードディスクに記録し、また再生時等にそれらを当該ハードディスクから読み出す。

ディスクドライブ９４５は、装着されている光ディスクに対する信号の記録および再生を行う。光ディスク、例えばＤＶＤディスク（ＤＶＤ−Ｖｉｄｅｏ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋Ｒ、ＤＶＤ＋ＲＷ等）やＢｌｕ−ｒａｙディスク等である。

セレクタ９４６は、映像や音声の記録時には、チューナ９４１またはエンコーダ９４３からのいずれかの符号化ビットストリームを選択して、ＨＤＤ部９４４やディスクドライブ９４５のいずれかに供給する。また、セレクタ９４６は、映像や音声の再生時に、ＨＤＤ部９４４またはディスクドライブ９４５から出力された符号化ビットストリームをデコーダ９４７に供給する。

デコーダ９４７は、符号化ビットストリームの復号化処理を行う。デコーダ９４７は、復号処理化を行うことにより生成された映像データをＯＳＤ部９４８に供給する。また、デコーダ９４７は、復号処理化を行うことにより生成された音声データを出力する。

ＯＳＤ部９４８は、項目の選択などのメニュー画面等を表示するための映像データを生成し、それをデコーダ９４７から出力された映像データに重畳して出力する。

制御部９４９には、ユーザインタフェース部９５０が接続されている。ユーザインタフェース部９５０は、操作スイッチやリモートコントロール信号受信部等で構成されており、ユーザ操作に応じた操作信号を制御部９４９に供給する。

制御部９４９は、ＣＰＵやメモリ等を用いて構成されている。メモリは、ＣＰＵにより実行されるプログラムやＣＰＵが処理を行う上で必要な各種のデータを記憶する。メモリに記憶されているプログラムは、記録再生装置９４０の起動時などの所定タイミングでＣＰＵにより読み出されて実行される。ＣＰＵは、プログラムを実行することで、記録再生装置９４０がユーザ操作に応じた動作となるように各部を制御する。

このように構成された記録再生装置では、デコーダ９４７に本願の復号装置（復号方法）の機能が設けられる。このため、最適なＤＣモードでイントラ予測符号化された符号化ストリームを復号することができる。

＜第８実施の形態＞
［撮像装置の構成例］
図３９は、本技術を適用した撮像装置の概略構成を例示している。撮像装置９６０は、被写体を撮像し、被写体の画像を表示部に表示させたり、それを画像データとして、記録媒体に記録する。

撮像装置９６０は、光学ブロック９６１、撮像部９６２、カメラ信号処理部９６３、画像データ処理部９６４、表示部９６５、外部インタフェース部９６６、メモリ部９６７、メディアドライブ９６８、ＯＳＤ部９６９、制御部９７０を有している。また、制御部９７０には、ユーザインタフェース部９７１が接続されている。さらに、画像データ処理部９６４や外部インタフェース部９６６、メモリ部９６７、メディアドライブ９６８、ＯＳＤ部９６９、制御部９７０等は、バス９７２を介して接続されている。

光学ブロック９６１は、フォーカスレンズや絞り機構等を用いて構成されている。光学ブロック９６１は、被写体の光学像を撮像部９６２の撮像面に結像させる。撮像部９６２は、ＣＣＤまたはＣＭＯＳイメージセンサを用いて構成されており、光電変換によって光学像に応じた電気信号を生成してカメラ信号処理部９６３に供給する。

カメラ信号処理部９６３は、撮像部９６２から供給された電気信号に対してニー補正やガンマ補正、色補正等の種々のカメラ信号処理を行う。カメラ信号処理部９６３は、カメラ信号処理後の画像データを画像データ処理部９６４に供給する。

画像データ処理部９６４は、カメラ信号処理部９６３から供給された画像データの符号化処理を行う。画像データ処理部９６４は、符号化処理を行うことにより生成された符号化データを外部インタフェース部９６６やメディアドライブ９６８に供給する。また、画像データ処理部９６４は、外部インタフェース部９６６やメディアドライブ９６８から供給された符号化データの復号化処理を行う。画像データ処理部９６４は、復号化処理を行うことにより生成された画像データを表示部９６５に供給する。また、画像データ処理部９６４は、カメラ信号処理部９６３から供給された画像データを表示部９６５に供給する処理や、ＯＳＤ部９６９から取得した表示用データを、画像データに重畳させて表示部９６５に供給する。

ＯＳＤ部９６９は、記号、文字、または図形からなるメニュー画面やアイコンなどの表示用データを生成して画像データ処理部９６４に出力する。

外部インタフェース部９６６は、例えば、ＵＳＢ入出力端子などで構成され、画像の印刷を行う場合に、プリンタと接続される。また、外部インタフェース部９６６には、必要に応じてドライブが接続され、磁気ディスク、光ディスク等のリムーバブルメディアが適宜装着され、それらから読み出されたコンピュータプログラムが、必要に応じて、インストールされる。さらに、外部インタフェース部９６６は、ＬＡＮやインターネット等の所定のネットワークに接続されるネットワークインタフェースを有する。制御部９７０は、例えば、ユーザインタフェース部９７１からの指示にしたがって、メモリ部９６７から符号化データを読み出し、それを外部インタフェース部９６６から、ネットワークを介して接続される他の装置に供給させることができる。また、制御部９７０は、ネットワークを介して他の装置から供給される符号化データや画像データを、外部インタフェース部９６６を介して取得し、それを画像データ処理部９６４に供給したりすることができる。

メディアドライブ９６８で駆動される記録メディアとしては、例えば、磁気ディスク、光磁気ディスク、光ディスク、または半導体メモリ等の、読み書き可能な任意のリムーバブルメディアが用いられる。また、記録メディアは、リムーバブルメディアとしての種類も任意であり、テープデバイスであってもよいし、ディスクであってもよいし、メモリカードであってもよい。もちろん、非接触ＩＣカード等であってもよい。

また、メディアドライブ９６８と記録メディアを一体化し、例えば、内蔵型ハードディスクドライブやＳＳＤ（Solid State Drive）等のように、非可搬性の記憶媒体により構成されるようにしてもよい。

制御部９７０は、ＣＰＵやメモリ等を用いて構成されている。メモリは、ＣＰＵにより実行されるプログラムやＣＰＵが処理を行う上で必要な各種のデータ等を記憶する。メモリに記憶されているプログラムは、撮像装置９６０の起動時などの所定タイミングでＣＰＵにより読み出されて実行される。ＣＰＵは、プログラムを実行することで、撮像装置９６０がユーザ操作に応じた動作となるように各部を制御する。

このように構成された撮像装置では、画像データ処理部９６４に本願の符号化装置および復号装置（符号化方法および復号方法）の機能が設けられる。このため、最適なＤＣモードでイントラ予測符号化を行うことができる。また、最適なＤＣモードでイントラ予測符号化された符号化ストリームを復号することができる。

もちろん、符号化装置１０（１３０，１７０）および復号装置１００(１５０)は、上述した装置以外の装置やシステムにも適用可能である。

なお、本技術の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。

例えば、本技術は、１つの機能をネットワークを介して複数の装置で分担、共同して処理するクラウドコンピューティングの構成をとることができる。

また、上述のフローチャートで説明した各ステップは、１つの装置で実行する他、複数の装置で分担して実行することができる。

さらに、１つのステップに複数の処理が含まれる場合には、その１つのステップに含まれる複数の処理は、１つの装置で実行する他、複数の装置で分担して実行することができる。

また、第２実施の形態と第３実施の形態を組み合わせることもできる。即ち、第２実施の形態において、第３実施の形態と同様にSDIPのイントラ予測を行うこともできる。

さらに、本技術は、以下のような構成もとることができる。

（１）
画像をイントラ予測符号化する際の予測モードが水平方向のＤＣモードである場合、水平方向に隣接する参照画素を参照して予測画像を生成するイントラ予測部と、
前記イントラ予測部により生成された前記予測画像を用いて前記画像を符号化し、符号化ストリームを生成する符号化部と、
前記符号化部により生成された前記符号化ストリームと、前記予測モードとを伝送する伝送部と
を備える符号化装置。
（２）
前記水平方向のＤＣモードが前記予測モードの候補であるかを表す水平方向ＤＣ情報を設定する設定部
をさらに備え、
前記伝送部は、前記符号化部により生成された前記符号化ストリームと、前記予測モードと、前記設定部により設定された前記水平方向ＤＣ情報とを伝送する
前記（１）に記載の符号化装置。
（３）
前記イントラ予測部の処理単位である予測ブロックの大きさに基づいて、前記水平方向のＤＣモードを前記予測モードの候補に決定する予測制御部
をさらに備える
前記（１）または（２）に記載の符号化装置。
（４）
前記イントラ予測部の処理単位である予測ブロックの形状が縦長の長方形である場合、水平方向と垂直方向に隣接する参照画素を参照するＤＣモードの代わりに前記水平方向のＤＣモードを前記予測モードの候補に決定する予測制御部
をさらに備える
前記（１）または（２）に記載の符号化装置。
（５）
前記イントラ予測部は、前記予測モードが垂直方向のＤＣモードである場合、垂直方向に隣接する参照画素を参照して予測画像を生成する
前記（１）乃至（４）のいずれかに記載の符号化装置。
（６）
前記イントラ予測部の処理単位である予測ブロックの形状が横長の長方形である場合、水平方向と垂直方向に隣接する参照画素を参照するＤＣモードの代わりに前記垂直方向のＤＣモードを前記予測モードの候補に決定する予測制御部
をさらに備える
前記（５）に記載の符号化装置。
（７）
符号化装置が、
画像をイントラ予測符号化する際の予測モードが水平方向のＤＣモードである場合、水平方向に隣接する参照画素を参照して予測画像を生成するイントラ予測ステップと、
前記イントラ予測ステップの処理により生成された前記予測画像を用いて前記画像を符号化し、符号化ストリームを生成する符号化ステップと、
前記符号化ステップの処理により生成された前記符号化ストリームと、前記予測モードとを伝送する伝送ステップと
を含む符号化方法。
（８）
画像がイントラ予測符号化された符号化ストリームと、前記画像をイントラ予測符号化する際の予測モードとを受け取る受け取り部と、
前記受け取り部により受け取られた前記予測モードが水平方向のＤＣモードである場合、水平方向に隣接する参照画素を参照して予測画像を生成するイントラ予測部と、
前記イントラ予測部により生成された前記予測画像を用いて、前記受け取り部により受け取られた前記符号化ストリームを復号する復号部と
を備える復号装置。
（９）
前記受け取り部は、前記水平方向のＤＣモードが前記予測モードの候補であるかを表す水平方向ＤＣ情報を受け取り、
前記イントラ予測部は、前記水平方向ＤＣ情報が、前記水平方向のＤＣモードが前記予測モードの候補であることを表す場合、前記予測モードが前記水平方向のＤＣモードであるか判断する
前記（８）に記載の復号装置。
（１０）
前記イントラ予測部は、前記イントラ予測部の処理単位である予測ブロックの大きさに基づいて、前記予測モードが前記水平方向のＤＣモードであるか判断する
前記（８）に記載の復号装置。
（１１）
前記受け取り部は、前記イントラ予測部の処理単位である予測ブロックの形状が縦長の長方形である場合、前記予測モードとしてのＤＣモードを前記水平方向のＤＣモードとして受け取る
前記（８）に記載の復号装置。
（１２）
前記イントラ予測部は、前記予測モードが垂直方向のＤＣモードである場合、垂直方向に隣接する参照画素を参照して予測画像を生成する
前記（８）乃至（１１）のいずれかに記載の復号装置。
（１３）
前記受け取り部は、前記イントラ予測部の処理単位である予測ブロックの形状が横長の長方形である場合、前記予測モードとしてのＤＣモードを前記垂直方向のＤＣモードとして受け取る
前記（１２）に記載の復号装置。
（１４）
復号装置が、
画像がイントラ予測符号化された符号化ストリームと、前記画像をイントラ予測符号化する際の予測モードとを受け取る受け取りステップと、
前記受け取りステップの処理により受け取られた前記予測モードが水平方向のＤＣモードである場合、水平方向に隣接する参照画素を参照して予測画像を生成するイントラ予測ステップと、
前記イントラ予測ステップの処理により生成された前記予測画像を用いて、前記受け取りステップの処理により受け取られた前記符号化ストリームを復号する復号ステップと
を含む復号方法。

１０ 符号化装置, ２４ イントラ予測部， １３ 演算部， １７ 蓄積バッファ， １００ 復号装置， １０１ 蓄積バッファ， １０５ 加算部， １１１ イントラ予測部

Claims (14)

1. 画像をイントラ予測符号化する際の予測モードが水平方向のＤＣモードである場合、水平方向に隣接する参照画素を参照して予測画像を生成するイントラ予測部と、
   前記イントラ予測部により生成された前記予測画像を用いて前記画像を符号化し、符号化ストリームを生成する符号化部と、
   前記符号化部により生成された前記符号化ストリームと、前記予測モードとを伝送する伝送部と
   を備える符号化装置。
2. 前記水平方向のＤＣモードが前記予測モードの候補であるかを表す水平方向ＤＣ情報を設定する設定部
   をさらに備え、
   前記伝送部は、前記符号化部により生成された前記符号化ストリームと、前記予測モードと、前記設定部により設定された前記水平方向ＤＣ情報とを伝送する
   請求項１に記載の符号化装置。
3. 前記イントラ予測部の処理単位である予測ブロックの大きさに基づいて、前記水平方向のＤＣモードを前記予測モードの候補に決定する予測制御部
   をさらに備える
   請求項１に記載の符号化装置。
4. 前記イントラ予測部の処理単位である予測ブロックの形状が縦長の長方形である場合、水平方向と垂直方向に隣接する参照画素を参照するＤＣモードの代わりに前記水平方向のＤＣモードを前記予測モードの候補に決定する予測制御部
   をさらに備える
   請求項１に記載の符号化装置。
5. 前記イントラ予測部は、前記予測モードが垂直方向のＤＣモードである場合、垂直方向に隣接する参照画素を参照して予測画像を生成する
   請求項１に記載の符号化装置。
6. 前記イントラ予測部の処理単位である予測ブロックの形状が横長の長方形である場合、水平方向と垂直方向に隣接する参照画素を参照するＤＣモードの代わりに前記垂直方向のＤＣモードを前記予測モードの候補に決定する予測制御部
   をさらに備える
   請求項５に記載の符号化装置。
7. 符号化装置が、
   画像をイントラ予測符号化する際の予測モードが水平方向のＤＣモードである場合、水平方向に隣接する参照画素を参照して予測画像を生成するイントラ予測ステップと、
   前記イントラ予測ステップの処理により生成された前記予測画像を用いて前記画像を符号化し、符号化ストリームを生成する符号化ステップと、
   前記符号化ステップの処理により生成された前記符号化ストリームと、前記予測モードとを伝送する伝送ステップと
   を含む符号化方法。
8. 画像がイントラ予測符号化された符号化ストリームと、前記画像をイントラ予測符号化する際の予測モードとを受け取る受け取り部と、
   前記受け取り部により受け取られた前記予測モードが水平方向のＤＣモードである場合、水平方向に隣接する参照画素を参照して予測画像を生成するイントラ予測部と、
   前記イントラ予測部により生成された前記予測画像を用いて、前記受け取り部により受け取られた前記符号化ストリームを復号する復号部と
   を備える復号装置。
9. 前記受け取り部は、前記水平方向のＤＣモードが前記予測モードの候補であるかを表す水平方向ＤＣ情報を受け取り、
   前記イントラ予測部は、前記水平方向ＤＣ情報が、前記水平方向のＤＣモードが前記予測モードの候補であることを表す場合、前記予測モードが前記水平方向のＤＣモードであるか判断する
   請求項８に記載の復号装置。
10. 前記イントラ予測部は、前記イントラ予測部の処理単位である予測ブロックの大きさに基づいて、前記予測モードが前記水平方向のＤＣモードであるか判断する
    請求項８に記載の復号装置。
11. 前記受け取り部は、前記イントラ予測部の処理単位である予測ブロックの形状が縦長の長方形である場合、前記予測モードとしてのＤＣモードを前記水平方向のＤＣモードとして受け取る
    請求項８に記載の復号装置。
12. 前記イントラ予測部は、前記予測モードが垂直方向のＤＣモードである場合、垂直方向に隣接する参照画素を参照して予測画像を生成する
    請求項８に記載の復号装置。
13. 前記受け取り部は、前記イントラ予測部の処理単位である予測ブロックの形状が横長の長方形である場合、前記予測モードとしてのＤＣモードを前記垂直方向のＤＣモードとして受け取る
    請求項１２に記載の復号装置。
14. 復号装置が、
    画像がイントラ予測符号化された符号化ストリームと、前記画像をイントラ予測符号化する際の予測モードとを受け取る受け取りステップと、
    前記受け取りステップの処理により受け取られた前記予測モードが水平方向のＤＣモードである場合、水平方向に隣接する参照画素を参照して予測画像を生成するイントラ予測ステップと、
    前記イントラ予測ステップの処理により生成された前記予測画像を用いて、前記受け取りステップの処理により受け取られた前記符号化ストリームを復号する復号ステップと
    を含む復号方法。

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