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WO2018199001A1 - 画像復号装置及び画像符号化装置 - Google Patents

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WO2018199001A1
WO2018199001A1 PCT/JP2018/016407 JP2018016407W WO2018199001A1 WO 2018199001 A1 WO2018199001 A1 WO 2018199001A1 JP 2018016407 W JP2018016407 W JP 2018016407W WO 2018199001 A1 WO2018199001 A1 WO 2018199001A1
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unit
image
flag
luminance
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PCT/JP2018/016407
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知宏 猪飼
友子 青野
将伸 八杉
知典 橋本
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シャープ株式会社
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    • H04N19/90—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using coding techniques not provided for in groups H04N19/10-H04N19/85, e.g. fractals
    • H04N19/96—Tree coding, e.g. quad-tree coding

Definitions

  • Embodiments described herein relate generally to a predicted image generation device, an image decoding device, and an image encoding device.
  • a moving image encoding device that generates encoded data by encoding the moving image, and a moving image that generates a decoded image by decoding the encoded data
  • An image decoding device is used.
  • the moving image encoding method include a method proposed in H.264 / AVC and HEVC (High-Efficiency Video Coding).
  • an image (picture) constituting a moving image is a slice obtained by dividing the image, a coding tree unit (CTU: Coding Tree Unit obtained by dividing the slice). ), A coding unit obtained by dividing a coding tree unit (sometimes called a coding unit (Coding Unit: CU)), and a prediction unit which is a block obtained by dividing a coding unit (PU) and a hierarchical structure composed of conversion units (TU), and encoded / decoded for each CU.
  • CTU Coding Tree Unit obtained by dividing the slice.
  • CU Coding Unit
  • a prediction unit which is a block obtained by dividing a coding unit (PU) and a hierarchical structure composed of conversion units (TU), and encoded / decoded for each CU.
  • a predicted image is usually generated based on a local decoded image obtained by encoding / decoding an input image, and the predicted image is generated from the input image (original image).
  • a prediction residual obtained by subtraction (sometimes referred to as “difference image” or “residual image”) is encoded. Examples of methods for generating a predicted image include inter-screen prediction (inter prediction) and intra-screen prediction (intra prediction).
  • Non-Patent Document 1 can be cited as a technique for encoding and decoding moving images in recent years.
  • inter prediction technology that generates a prediction image with a small amount of code by using surrounding prediction parameters
  • intra prediction technology CCLM, Cross-component Linear Model
  • the technique for encoding a luminance image and a color difference image with different pictures has a tree structure independent of luminance and color difference.
  • One aspect of the present invention has been made in view of the above-described problems, and its main purpose is to reduce the amount of code when applying different tree structures and different prediction methods for luminance and color difference. Is to provide.
  • an image decoding apparatus decodes a transform coefficient for each transform tree included in the encoding unit in the image decoding apparatus that decodes a picture for each encoding unit.
  • a transform coefficient decoding unit that divides the transform unit corresponding to the luminance in the transform tree and then decodes the transform coefficient related to the luminance without dividing the transform unit corresponding to the color difference. Decoding conversion coefficients related to color difference.
  • an image encoding device is an image encoding device that encodes a picture for each encoding unit, and performs conversion for each conversion tree included in the encoding unit.
  • a transform coefficient encoding unit that encodes a coefficient, wherein the transform coefficient encoding unit divides the transform unit corresponding to the brightness in the transform tree, encodes the transform coefficient related to the brightness, and transforms corresponding to the color difference Encode transform coefficients for color differences without dividing the unit.
  • an image decoding apparatus generates a prediction image for each prediction unit included in the encoding unit in an image decoding apparatus that decodes a picture for each encoding unit.
  • a prediction image generation unit that generates a prediction image related to luminance in the target prediction unit using the prediction parameter of the reference unit, refers to the prediction image related to luminance in the target prediction unit, and A prediction image related to the color difference in the target prediction unit is generated.
  • the code amount can be reduced.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of an image transmission system according to an embodiment of the present invention. It is a figure which shows the hierarchical structure of the data of the encoding stream which concerns on one Embodiment of this invention. It is a figure which shows the pattern of PU division
  • FIG. 1 It is a block diagram which shows the structure of the image coding apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. It is the schematic which shows the structure of the image decoding apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. It is the schematic which shows the structure of the inter estimated image generation part of the image coding apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. It is the figure shown about the structure of the transmitter which mounts the image coding apparatus which concerns on one Embodiment of this invention, and the receiver which mounts an image decoding apparatus. (A) shows a transmission device equipped with an image encoding device, and (b) shows a reception device equipped with an image decoding device.
  • FIG. It is a figure for demonstrating the combination of the modification of the block division
  • FIG. It is a figure for demonstrating the creation method of the merge candidate list
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of an image transmission system 1 according to the present embodiment.
  • the image transmission system 1 is a system that transmits a code obtained by encoding an encoding target image, decodes the transmitted code, and displays an image.
  • the image transmission system 1 includes an image encoding device (moving image encoding device) 11, a network 21, an image decoding device (moving image decoding device) 31, and an image display device 41.
  • the image T indicating a single layer image or a plurality of layers of images is input to the image encoding device 11.
  • a layer is a concept used to distinguish a plurality of pictures when there are one or more pictures constituting a certain time. For example, when the same picture is encoded with a plurality of layers having different image quality and resolution, scalable encoding is performed, and when a picture of a different viewpoint is encoded with a plurality of layers, view scalable encoding is performed.
  • inter-layer prediction, inter-view prediction When prediction is performed between pictures of a plurality of layers (inter-layer prediction, inter-view prediction), encoding efficiency is greatly improved. Further, even when prediction is not performed (simultaneous casting), encoded data can be collected.
  • the network 21 transmits the encoded stream Te generated by the image encoding device 11 to the image decoding device 31.
  • the network 21 is the Internet, a wide area network (WAN: Wide Area Network), a small network (LAN: Local Area Network), or a combination thereof.
  • the network 21 is not necessarily limited to a bidirectional communication network, and may be a unidirectional communication network that transmits broadcast waves such as terrestrial digital broadcasting and satellite broadcasting.
  • the network 21 may be replaced with a storage medium that records an encoded stream Te such as a DVD (Digital Versatile Disc) or a BD (Blue-ray Disc).
  • the image decoding device 31 decodes each of the encoded streams Te transmitted by the network 21, and generates one or a plurality of decoded images Td decoded.
  • the image display device 41 displays all or part of one or a plurality of decoded images Td generated by the image decoding device 31.
  • the image display device 41 includes, for example, a display device such as a liquid crystal display or an organic EL (Electro-luminescence) display.
  • a display device such as a liquid crystal display or an organic EL (Electro-luminescence) display.
  • a high-quality enhancement layer image is displayed and only a lower processing capability is provided. Displays a base layer image that does not require higher processing capability and display capability as an extension layer.
  • X? Y: z is a ternary operator that takes y when x is true (non-zero) and takes z when x is false (0).
  • X mod Y is a remainder with Y of X as a divisor.
  • FIG. 2 is a diagram showing a hierarchical structure of data in the encoded stream Te.
  • the encoded stream Te illustratively includes a sequence and a plurality of pictures constituting the sequence.
  • (A) to (f) of FIG. 2 respectively show an encoded video sequence defining a sequence SEQ, an encoded picture defining a picture PICT, an encoded slice defining a slice S, and an encoded slice defining a slice data
  • the encoded video sequence In the encoded video sequence, a set of data referred to by the image decoding device 31 for decoding the sequence SEQ to be processed is defined. As shown in FIG. 2A, the sequence SEQ includes a video parameter set (Video Parameter Set), a sequence parameter set SPS (Sequence Parameter Set), a picture parameter set PPS (Picture Parameter Set), a picture PICT, and an addition. Includes SEI (Supplemental Enhancement Information). Here, the value indicated after # indicates the layer ID.
  • FIG. 2 shows an example in which encoded data of # 0 and # 1, that is, layer 0 and layer 1, exists, but the type of layer and the number of layers are not dependent on this.
  • the video parameter set VPS is a set of coding parameters common to a plurality of moving images, a plurality of layers included in the moving image, and coding parameters related to individual layers in a moving image composed of a plurality of layers.
  • a set is defined.
  • the sequence parameter set SPS defines a set of encoding parameters that the image decoding device 31 refers to in order to decode the target sequence. For example, the width and height of the picture are defined. A plurality of SPSs may exist. In that case, one of a plurality of SPSs is selected from the PPS.
  • a set of encoding parameters referred to by the image decoding device 31 in order to decode each picture in the target sequence is defined.
  • a quantization width reference value (pic_init_qp_minus26) used for picture decoding and a flag (weighted_pred_flag) indicating application of weighted prediction are included.
  • the picture PICT includes slices S0 to SNS-1 as shown in FIG. 2B (NS is the total number of slices included in the picture PICT).
  • the coded slice In the coded slice, a set of data referred to by the image decoding device 31 for decoding the slice S to be processed is defined. As shown in FIG. 2C, the slice S includes a slice header SH and slice data SDATA.
  • the slice header SH includes an encoding parameter group that is referred to by the image decoding device 31 in order to determine a decoding method of the target slice.
  • Slice type designation information (slice_type) for designating a slice type is an example of an encoding parameter included in the slice header SH.
  • I slice that uses only intra prediction at the time of encoding (2) P slice that uses unidirectional prediction or intra prediction at the time of encoding, (3) B-slice using unidirectional prediction, bidirectional prediction, or intra prediction at the time of encoding may be used.
  • the slice header SH may include a reference (pic_parameter_set_id) to the picture parameter set PPS included in the encoded video sequence.
  • the slice data SDATA includes a coding tree unit (CTU).
  • a CTU is a block of a fixed size (for example, 64x64) that constitutes a slice, and is sometimes called a maximum coding unit (LCU: Large Coding Unit).
  • Encoding tree unit As shown in (e) of FIG. 2, a set of data referred to by the image decoding device 31 in order to decode the processing target coding tree unit is defined.
  • the coding tree unit is divided by recursive quadtree division (QT division) or binary tree division (BT division).
  • a tree-structured node obtained by recursive quadtree partitioning or binary tree partitioning is called a coding node (CN).
  • An intermediate node of the quadtree and the binary tree is a coding tree (CT), and the coding tree unit itself is also defined as the highest-level coding tree.
  • the CTU includes a QT split flag (cu_split_flag) indicating whether or not to perform QT split, and a BT split mode (split_bt_mode) indicating a split method of BT split.
  • cu_split_flag When cu_split_flag is 1, it is divided into four coding nodes CN.
  • cu_split_flag When cu_split_flag is 0, the coding node CN is not divided and has one coding unit (CU: Coding Unit) as a node.
  • CU Coding Unit
  • the encoding unit CU is a terminal node (leaf node) of the encoding node and is not further divided.
  • the encoding unit CU is a basic unit of the encoding process.
  • the size of the coding tree unit CTU is 64x64 pixels
  • the size of the coding unit is 64x64 pixels, 64x32 pixels, 32x64 pixels, 32x32 pixels, 64x16 pixels, 16x64 pixels, 32x16 pixels, 16x32 pixels, 16x16 pixels.
  • the encoding unit As shown in (f) of FIG. 2, a set of data referred to by the image decoding device 31 in order to decode the encoding unit to be processed is defined.
  • the encoding unit includes a prediction tree, a conversion tree, and a CU header CUH.
  • the CU header defines a prediction mode, a division method (PU division mode), and the like.
  • prediction information (a reference picture index, a motion vector, etc.) of each prediction unit (PU) obtained by dividing the coding unit into one or a plurality is defined.
  • the prediction unit is one or a plurality of non-overlapping areas constituting the encoding unit.
  • the prediction tree includes one or a plurality of prediction units obtained by the above-described division.
  • a prediction unit obtained by further dividing the prediction unit is referred to as a “sub-block”.
  • the sub block is composed of a plurality of pixels.
  • the number of sub-blocks in the prediction unit is one.
  • the prediction unit is larger than the size of the sub-block, the prediction unit is divided into sub-blocks. For example, when the prediction unit is 8 ⁇ 8 and the sub-block is 4 ⁇ 4, the prediction unit is divided into four sub-blocks that are divided into two horizontally and two vertically.
  • the prediction process may be performed for each prediction unit (sub block).
  • Intra prediction is prediction within the same picture
  • inter prediction refers to prediction processing performed between different pictures (for example, between display times and between layer images).
  • the division method is encoded by the PU division mode (part_mode) of encoded data, and 2Nx2N (the same size as the encoding unit), 2NxN, 2NxnU, 2NxnD, Nx2N, nLx2N, nRx2N, and NxN etc.
  • 2NxN and Nx2N indicate 1: 1 symmetrical division
  • nRx2N indicate 1: 3, 3: 1 asymmetric partitioning.
  • the PUs included in the CU are expressed as PU0, PU1, PU2, and PU3 in this order.
  • FIG. 3 specifically show the partition shape (the position of the boundary of the PU partition) in each PU partition mode.
  • 3A shows a 2Nx2N partition
  • FIGS. 3B, 3C, and 2D show 2NxN, 2NxnU, and 2NxnD partitions (horizontal partitions), respectively.
  • E), (f), and (g) show partitions (vertical partitions) in the case of Nx2N, nLx2N, and nRx2N, respectively, and (h) shows an NxN partition.
  • the horizontal partition and the vertical partition are collectively referred to as a rectangular partition
  • 2Nx2N and NxN are collectively referred to as a square partition.
  • the encoding unit is divided into one or a plurality of transform units (TU: Transform Unit), and the position and size of each transform unit are defined.
  • the transform unit is one or a plurality of non-overlapping areas constituting the encoding unit.
  • the conversion tree includes one or a plurality of conversion units obtained by the above division.
  • the conversion unit For the division in the conversion tree, an area having the same size as that of the encoding unit is allocated as the conversion unit, and the conversion unit is obtained by dividing the CU into a quadtree (TU division) as in the above-described CU division. There is. The conversion process is performed for each conversion unit.
  • TU division quadtree
  • the prediction parameter includes prediction list use flags predFlagL0 and predFlagL1, reference picture indexes refIdxL0 and refIdxL1, and motion vectors mvL0 and mvL1.
  • the prediction list use flags predFlagL0 and predFlagL1 are flags indicating whether or not reference picture lists called L0 list and L1 list are used, respectively, and a reference picture list corresponding to a value of 1 is used.
  • flag indicating whether or not it is XX when “flag indicating whether or not it is XX” is described, when the flag is not 0 (for example, 1) is XX, 0 is not XX, and logical negation, logical product, etc. 1 is treated as true and 0 is treated as false (the same applies hereinafter).
  • flag when the flag is not 0 (for example, 1) is XX, 0 is not XX, and logical negation, logical product, etc. 1 is treated as true and 0 is treated as false (the same applies hereinafter).
  • other values can be used as true values and false values in an actual apparatus or method.
  • Syntax elements for deriving inter prediction parameters included in the encoded data include, for example, PU partition mode part_mode, merge flag merge_flag, merge index merge_idx, inter prediction identifier inter_pred_idc, reference picture index refIdxLX, prediction vector index mvp_LX_idx, There is a difference vector mvdLX.
  • the reference picture list is a list including reference pictures stored in the reference picture memory 306.
  • FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating an example of a reference picture and a reference picture list.
  • a rectangle is a picture
  • an arrow is a reference relationship of the picture
  • a horizontal axis is time
  • I, P, and B in the rectangle are an intra picture
  • a single prediction picture a bi-prediction picture
  • numbers in the rectangle are Indicates the decoding order.
  • the decoding order of pictures is I0, P1, B2, B3, and B4
  • the display order is I0, B3, B2, B4, and P1.
  • FIG. 4B shows an example of the reference picture list.
  • the reference picture list is a list representing candidate reference pictures, and one picture (slice) may have one or more reference picture lists.
  • the target picture B3 has two reference picture lists, an L0 list RefPicList0 and an L1 list RefPicList1.
  • the reference pictures are I0, P1, and B2, and the reference picture has these pictures as elements.
  • refIdxLX the reference picture index
  • the figure shows an example in which reference pictures P1 and B2 are referred to by refIdxL0 and refIdxL1.
  • the prediction parameter decoding (encoding) method includes a merge prediction (merge) mode and an AMVP (Adaptive Motion Vector Prediction) mode.
  • the merge flag merge_flag is a flag for identifying these.
  • the merge prediction mode is a mode that uses prediction parameters of already processed neighboring PUs without including the prediction list use flag predFlagLX (or inter prediction identifier inter_pred_idc), reference picture index refIdxLX, and motion vector mvLX in the encoded data.
  • the mode is a mode in which the inter prediction identifier inter_pred_idc, the reference picture index refIdxLX, and the motion vector mvLX are included in the encoded data.
  • the motion vector mvLX is encoded as a prediction vector index mvp_LX_idx for identifying the prediction vector mvpLX and a difference vector mvdLX.
  • the inter prediction identifier inter_pred_idc is a value indicating the type and number of reference pictures, and takes one of PRED_L0, PRED_L1, and PRED_BI.
  • PRED_L0 and PRED_L1 indicate that reference pictures managed by the reference picture lists of the L0 list and the L1 list are used, respectively, and that one reference picture is used (single prediction).
  • PRED_BI indicates that two reference pictures are used (bi-prediction BiPred), and reference pictures managed by the L0 list and the L1 list are used.
  • the prediction vector index mvp_LX_idx is an index indicating a prediction vector
  • the reference picture index refIdxLX is an index indicating a reference picture managed in the reference picture list.
  • LX is a description method used when L0 prediction and L1 prediction are not distinguished from each other. By replacing LX with L0 and L1, parameters for the L0 list and parameters for the L1 list are distinguished.
  • the merge index merge_idx is an index indicating which prediction parameter is used as a prediction parameter of the decoding target PU among prediction parameter candidates (merge candidates) derived from the PU for which processing has been completed.
  • the motion vector mvLX indicates a shift amount between blocks on two different pictures.
  • a prediction vector and a difference vector related to the motion vector mvLX are referred to as a prediction vector mvpLX and a difference vector mvdLX, respectively.
  • Inter prediction identifier inter_pred_idc and prediction list use flag predFlagLX The relationship between the inter prediction identifier inter_pred_idc and the prediction list use flags predFlagL0 and predFlagL1 is as follows and can be converted into each other.
  • the flag biPred as to whether it is a bi-prediction BiPred can be derived depending on whether the two prediction list use flags are both 1. For example, it can be derived by the following formula.
  • the flag biPred can also be derived depending on whether or not the inter prediction identifier is a value indicating that two prediction lists (reference pictures) are used. For example, it can be derived by the following formula.
  • FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a configuration of the image decoding device 31 according to the present embodiment.
  • the image decoding device 31 includes an entropy decoding unit 301, a prediction parameter decoding unit (prediction image decoding device) 302, a loop filter 305, a reference picture memory 306, a prediction parameter memory 307, a prediction image generation unit (prediction image generation device) 308, and inversely.
  • a quantization / inverse transform unit 311 and an adder 312 are included.
  • the prediction parameter decoding unit 302 includes an inter prediction parameter decoding unit 303 and an intra prediction parameter decoding unit 304.
  • the predicted image generation unit 308 includes an inter predicted image generation unit 309 and an intra predicted image generation unit 310.
  • the entropy decoding unit 301 performs entropy decoding on the coded stream Te input from the outside, and separates and decodes individual codes (syntax elements).
  • the separated codes include prediction information for generating a prediction image and residual information for generating a difference image.
  • the entropy decoding unit 301 outputs a part of the separated code to the prediction parameter decoding unit 302.
  • Some of the separated codes are, for example, a prediction mode predMode, a PU partition mode part_mode, a merge flag merge_flag, a merge index merge_idx, an inter prediction identifier inter_pred_idc, a reference picture index refIdxLX, a prediction vector index mvp_LX_idx, and a difference vector mvdLX. Control of which code is decoded is performed based on an instruction from the prediction parameter decoding unit 302.
  • the entropy decoding unit 301 outputs the quantized coefficient to the inverse quantization / inverse transform unit 311.
  • this quantized coefficient is converted into DCT (DiscreteDisCosine Transform), DST (Discrete Sine ⁇ Transform), KLT (Karyhnen ⁇ Loeve Transform) in the encoding process. It is a coefficient obtained by performing frequency conversion such as
  • the inter prediction parameter decoding unit 303 decodes the inter prediction parameter with reference to the prediction parameter stored in the prediction parameter memory 307 based on the code input from the entropy decoding unit 301.
  • the inter prediction parameter decoding unit 303 outputs the decoded inter prediction parameter to the prediction image generation unit 308 and stores it in the prediction parameter memory 307. Details of the inter prediction parameter decoding unit 303 will be described later.
  • the intra prediction parameter decoding unit 304 refers to the prediction parameter stored in the prediction parameter memory 307 on the basis of the code input from the entropy decoding unit 301 and decodes the intra prediction parameter.
  • the intra prediction parameter is a parameter used in a process of predicting a CU within one picture, for example, an intra prediction mode IntraPredMode.
  • the intra prediction parameter decoding unit 304 outputs the decoded intra prediction parameter to the prediction image generation unit 308 and stores it in the prediction parameter memory 307.
  • the intra prediction parameter decoding unit 304 may derive different intra prediction modes depending on luminance and color difference.
  • the intra prediction parameter decoding unit 304 decodes the luminance prediction mode IntraPredModeY as the luminance prediction parameter and the color difference prediction mode IntraPredModeC as the color difference prediction parameter.
  • the luminance prediction mode IntraPredModeY is a 35 mode, and corresponds to planar prediction (0), DC prediction (1), and direction prediction (2 to 34).
  • the color difference prediction mode IntraPredModeC uses one of the planar prediction (0), the DC prediction (1), the direction prediction (2 to 34), and the LM mode (35).
  • the intra prediction parameter decoding unit 304 decodes a flag indicating whether IntraPredModeC is the same mode as the luminance mode. If the flag indicates that the mode is the same as the luminance mode, IntraPredModeC is assigned to IntraPredModeC, and the flag is luminance. If the mode is different from the mode, planar prediction (0), DC prediction (1), direction prediction (2 to 34), and LM mode (35) may be decoded as IntraPredModeC.
  • the loop filter 305 applies filters such as a deblocking filter, a sample adaptive offset (SAO), and an adaptive loop filter (ALF) to the decoded image of the CU generated by the adding unit 312.
  • filters such as a deblocking filter, a sample adaptive offset (SAO), and an adaptive loop filter (ALF) to the decoded image of the CU generated by the adding unit 312.
  • the reference picture memory 306 stores the decoded image of the CU generated by the loop filter 305 at a predetermined position for each decoding target picture and CU.
  • the prediction parameter memory 307 stores the prediction parameter in a predetermined position for each decoding target picture and prediction unit (or sub-block, fixed-size block, pixel). Specifically, the prediction parameter memory 307 stores the inter prediction parameter decoded by the inter prediction parameter decoding unit 303, the intra prediction parameter decoded by the intra prediction parameter decoding unit 304, and the prediction mode predMode separated by the entropy decoding unit 301. .
  • the stored inter prediction parameters include, for example, a prediction list utilization flag predFlagLX (inter prediction identifier inter_pred_idc), a reference picture index refIdxLX, and a motion vector mvLX.
  • the prediction image generation unit 308 receives the prediction mode predMode input from the entropy decoding unit 301 and the prediction parameter from the prediction parameter decoding unit 302. Further, the predicted image generation unit 308 reads a reference picture from the reference picture memory 306. The prediction image generation unit 308 generates a prediction image of a PU or sub-block using the input prediction parameter and the read reference picture (reference picture block) in the prediction mode indicated by the prediction mode predMode.
  • the inter prediction image generation unit 309 uses the inter prediction parameter input from the inter prediction parameter decoding unit 303 and the read reference picture (reference picture block). To generate a prediction image of the PU or sub-block.
  • the inter prediction image generation unit 309 performs a motion vector on the basis of the decoding target PU from the reference picture indicated by the reference picture index refIdxLX for a reference picture list (L0 list or L1 list) having a prediction list use flag predFlagLX of 1.
  • the reference picture block at the position indicated by mvLX is read from the reference picture memory 306.
  • the inter prediction image generation unit 309 performs prediction based on the read reference picture block to generate a prediction image of the PU.
  • the inter prediction image generation unit 309 outputs the generated prediction image of the PU to the addition unit 312.
  • a reference picture block is a set of pixels on a reference picture (usually called a block because it is a rectangle), and is an area that is referred to in order to generate a predicted image of a PU or sub-block.
  • the intra predicted image generation unit 310 When the prediction mode predMode indicates the intra prediction mode, the intra predicted image generation unit 310 performs intra prediction using the intra prediction parameter input from the intra prediction parameter decoding unit 304 and the read reference picture. Specifically, the intra predicted image generation unit 310 reads, from the reference picture memory 306, neighboring PUs that are pictures to be decoded and are in a predetermined range from the decoding target PUs among the PUs that have already been decoded.
  • the predetermined range is, for example, one of the left, upper left, upper, and upper right adjacent PUs when the decoding target PU sequentially moves in the so-called raster scan order, and differs depending on the intra prediction mode.
  • the raster scan order is an order in which each row is sequentially moved from the left end to the right end in each picture from the upper end to the lower end.
  • the intra-predicted image generation unit 310 performs prediction in the prediction mode indicated by the intra-prediction mode IntraPredMode based on the read adjacent PU, and generates a predicted image of the PU.
  • the intra predicted image generation unit 310 outputs the generated predicted image of the PU to the adding unit 312.
  • the intra prediction image generation unit 310 performs planar prediction (0), DC prediction (1), direction according to the luminance prediction mode IntraPredModeY.
  • Prediction image of luminance PU is generated by any of prediction (2 to 34), and planar prediction (0), DC prediction (1), direction prediction (2 to 34), LM mode according to color difference prediction mode IntraPredModeC
  • a predicted image of the color difference PU is generated by any of (35).
  • the inverse quantization / inverse transform unit 311 inversely quantizes the quantized coefficient input from the entropy decoding unit 301 to obtain a transform coefficient.
  • the inverse quantization / inverse transform unit 311 performs inverse frequency transform such as inverse DCT, inverse DST, and inverse KLT on the obtained transform coefficient, and calculates a residual signal.
  • the inverse quantization / inverse transform unit 311 outputs the calculated residual signal to the adder 312.
  • the addition unit 312 adds the prediction image of the PU input from the inter prediction image generation unit 309 or the intra prediction image generation unit 310 and the residual signal input from the inverse quantization / inverse conversion unit 311 for each pixel, Generate a decoded PU image.
  • the loop filter 305 stores the generated decoded image of the PU in the reference picture memory 306, and outputs a decoded image Td obtained by integrating the generated decoded image of the PU for each picture to the outside.
  • FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of the image encoding device 11 according to the present embodiment.
  • the image encoding device 11 includes a predicted image generation unit 101, a subtraction unit 102, a transform / quantization unit 103, an entropy encoding unit 104, an inverse quantization / inverse transform unit 105, an addition unit 106, a loop filter 107, and a prediction parameter memory.
  • the prediction parameter encoding unit 111 includes an inter prediction parameter encoding unit 112 and an intra prediction parameter encoding unit 113.
  • the predicted image generation unit 101 generates, for each picture of the image T, a predicted image P of the prediction unit PU for each encoding unit CU that is an area obtained by dividing the picture.
  • the predicted image generation unit 101 reads a decoded block from the reference picture memory 109 based on the prediction parameter input from the prediction parameter encoding unit 111.
  • the prediction parameter input from the prediction parameter encoding unit 111 is, for example, a motion vector in the case of inter prediction.
  • the predicted image generation unit 101 reads a block at a position on the reference image indicated by the motion vector with the target PU as a starting point.
  • the prediction parameter is, for example, an intra prediction mode.
  • a pixel value of an adjacent PU used in the intra prediction mode is read from the reference picture memory 109, and a predicted image P of the PU is generated.
  • the predicted image generation unit 101 generates a predicted image P of the PU using one prediction method among a plurality of prediction methods for the read reference picture block.
  • the predicted image generation unit 101 outputs the generated predicted image P of the PU to the subtraction unit 102.
  • FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a configuration of an inter predicted image generation unit 1011 included in the predicted image generation unit 101.
  • the inter prediction image generation unit 1011 includes a motion compensation unit 10111 and a weight prediction unit 10112.
  • the motion compensation unit 10111 receives the reference picture index from the reference picture memory 109 based on the inter prediction parameters (prediction list use flag predFlagLX, reference picture index refIdxLX, motion vector mvLX) input from the inter prediction parameter encoding unit 112.
  • an interpolation image (motion compensation image) is generated by reading out a block at a position shifted by the motion vector mvLX starting from the position of the decoding target PU.
  • a motion compensation image is generated by applying a filter for generating a pixel at a decimal position called a motion compensation filter.
  • the weight prediction unit 10112 generates a prediction image of the PU by multiplying the input motion compensation image predSamplesLX by a weight coefficient.
  • the input motion compensated image predSamplesLX (LX is L0 or L1) is represented by the number of pixel bits bitDepth The following equation is processed to match
  • predSamples [X] [Y] Clip3 (0, (1 ⁇ bitDepth)-1, (predSamplesLX [X] [Y] + offset1) >> shift1)
  • shift1 14 ⁇ bitDepth
  • offset1 1 ⁇ (shift1-1).
  • predSamples [X] [Y] Clip3 (0, (1 ⁇ bitDepth)-1, (predSamplesL0 [X] [Y] + predSamplesL1 [X] [Y] + offset2) >> shift2)
  • shift2 15-bitDepth
  • offset2 1 ⁇ (shift2-1).
  • the weight prediction unit 10112 when performing weight prediction, derives the weight prediction coefficient w0 and the offset o0 from the encoded data, and performs the processing of the following equation.
  • predSamples [X] [Y] Clip3 (0, (1 ⁇ bitDepth)-1, ((predSamplesLX [X] [Y] * w0 + 2 ⁇ (log2WD-1)) >> log2WD) + o0)
  • log2WD is a variable indicating a predetermined shift amount.
  • the weight prediction unit 10112 when performing weight prediction, the weight prediction unit 10112 derives weight prediction coefficients w0, w1, o0, o1 from the encoded data, and performs the processing of the following equation.
  • predSamples [X] [Y] Clip3 (0, (1 ⁇ bitDepth)-1, (predSamplesL0 [X] [Y] * w0 + predSamplesL1 [X] [Y] * w1 + ((o0 + o1 + 1) ⁇ log2WD)) >> (log2WD + 1))
  • the predicted image generation unit 101 generates a predicted image P of the PU based on the pixel value of the reference block read from the reference picture memory, using the parameter input from the prediction parameter encoding unit.
  • the predicted image generated by the predicted image generation unit 101 is output to the subtraction unit 102 and the addition unit 106.
  • the subtraction unit 102 subtracts the signal value of the predicted image P of the PU input from the predicted image generation unit 101 from the pixel value of the corresponding PU of the image T, and generates a residual signal.
  • the subtraction unit 102 outputs the generated residual signal to the transform / quantization unit 103.
  • the transformation / quantization unit 103 performs transformation on the residual signal input from the subtraction unit 102 and calculates a transformation coefficient.
  • the transform / quantization unit 103 quantizes the calculated transform coefficient to obtain a quantized coefficient.
  • the transform / quantization unit 103 outputs the obtained quantization coefficient to the entropy coding unit 104 and the inverse quantization / inverse transform unit 105.
  • the entropy encoding unit 104 receives the quantization coefficient from the transform / quantization unit 103 and receives the encoding parameter from the prediction parameter encoding unit 111.
  • Examples of input encoding parameters include codes such as a reference picture index refIdxLX, a prediction vector index mvp_LX_idx, a difference vector mvdLX, a prediction mode predMode, and a merge index merge_idx.
  • the entropy encoding unit 104 generates an encoded stream Te by entropy encoding the input quantization coefficient and encoding parameter, and outputs the generated encoded stream Te to the outside.
  • the inverse quantization / inverse transform unit 105 inversely quantizes the quantization coefficient input from the transform / quantization unit 103 to obtain a transform coefficient.
  • the inverse quantization / inverse transform unit 105 performs inverse frequency transform on the obtained transform coefficient to calculate a residual signal.
  • the inverse quantization / inverse transform unit 105 outputs the calculated residual signal to the addition unit 106.
  • the addition unit 106 adds the signal value of the prediction image P of the PU input from the prediction image generation unit 101 and the signal value of the residual signal input from the inverse quantization / inverse conversion unit 105 for each pixel, and performs decoding. Generate an image.
  • the adding unit 106 stores the generated decoded image in the reference picture memory 109.
  • the loop filter 107 performs a deblocking filter, a sample adaptive offset (SAO), and an adaptive loop filter (ALF) on the decoded image generated by the adding unit 106.
  • SAO sample adaptive offset
  • ALF adaptive loop filter
  • the prediction parameter memory 108 stores the prediction parameter generated by the encoding parameter determination unit 110 at a predetermined position for each encoding target picture and CU.
  • the reference picture memory 109 stores the decoded image generated by the loop filter 107 at a predetermined position for each picture to be encoded and each CU.
  • the encoding parameter determination unit 110 selects one set from among a plurality of sets of encoding parameters.
  • the encoding parameter is a parameter to be encoded that is generated in association with the above-described prediction parameter or the prediction parameter.
  • the predicted image generation unit 101 generates a predicted image P of the PU using each of these encoding parameter sets.
  • the encoding parameter determination unit 110 calculates a cost value indicating the amount of information and the encoding error for each of a plurality of sets.
  • the cost value is, for example, the sum of a code amount and a square error multiplied by a coefficient ⁇ .
  • the code amount is the information amount of the encoded stream Te obtained by entropy encoding the quantization error and the encoding parameter.
  • the square error is the sum between pixels regarding the square value of the residual value of the residual signal calculated by the subtracting unit 102.
  • the coefficient ⁇ is a real number larger than a preset zero.
  • the encoding parameter determination unit 110 selects a set of encoding parameters that minimizes the calculated cost value.
  • the entropy encoding unit 104 outputs the selected set of encoding parameters to the outside as the encoded stream Te, and does not output the set of unselected encoding parameters.
  • the encoding parameter determination unit 110 stores the determined encoding parameter in the prediction parameter memory 108.
  • the prediction parameter encoding unit 111 derives a format for encoding from the parameters input from the encoding parameter determination unit 110 and outputs the format to the entropy encoding unit 104. Deriving the format for encoding is, for example, deriving a difference vector from a motion vector and a prediction vector. Also, the prediction parameter encoding unit 111 derives parameters necessary for generating a prediction image from the parameters input from the encoding parameter determination unit 110 and outputs the parameters to the prediction image generation unit 101.
  • the parameter necessary for generating the predicted image is, for example, a motion vector in units of sub-blocks.
  • the inter prediction parameter encoding unit 112 derives an inter prediction parameter such as a difference vector based on the prediction parameter input from the encoding parameter determination unit 110.
  • the inter prediction parameter encoding unit 112 derives parameters necessary for generating a prediction image to be output to the prediction image generating unit 101, and an inter prediction parameter decoding unit 303 (see FIG. 5 and the like) derives inter prediction parameters.
  • Some of the configurations are the same as the configuration to be performed. The configuration of the inter prediction parameter encoding unit 112 will be described later.
  • the intra prediction parameter encoding unit 113 derives a format (for example, MPM_idx, rem_intra_luma_pred_mode) for encoding from the intra prediction mode IntraPredMode input from the encoding parameter determination unit 110.
  • a format for example, MPM_idx, rem_intra_luma_pred_mode
  • FIG. 10 is a block diagram showing the main configuration of the image decoding apparatus according to this embodiment.
  • illustration of some members included in the block diagram shown in FIG. 10 is omitted.
  • members having the same functions as those shown in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • the image decoding device 31 includes a decoding module 9, a CN information decoding unit 10, a predicted image generation unit 308, an inverse quantization / inverse conversion unit 311, a reference picture memory 306, an addition unit 312, and a loop filter 305.
  • the CU decoding unit 20 further includes a PU information decoding unit 12 and a TT information decoding unit 13 (division information decoding unit, division unit), and the TT information decoding unit 13 further includes a TU decoding unit 22.
  • the decoding module 9 performs a decoding process for decoding a syntax value from binary. More specifically, the decoding module 9 decodes and decodes a syntax value encoded by an entropy encoding method such as CABAC based on encoded data and syntax type supplied from a supplier. Returns the syntax value to the supplier.
  • an entropy encoding method such as CABAC
  • the source of the encoded data and syntax type is the CN information decoding unit 10 and the CU decoding unit 20 (PU information decoding unit 12 and TT information decoding unit 13).
  • the header decoding unit 19 decodes the VPS (video parameter set), SPS, PPS, and slice header of the encoded data input from the image encoding device 11.
  • the CN information decoding unit 10 uses the decoding module 9 to perform decoding processing of the encoding tree unit (CTU) and the encoding node (CN) on the encoded data input from the image encoding device 11. Specifically, the CN information decoding unit 10 decodes the CTU information and the CN information from the encoded data according to the following procedure.
  • CTU encoding tree unit
  • CN encoding node
  • the CN information decoding unit 10 uses the decoding module 9 to decode the tree unit header CTUH from the CTU information included in the CTU.
  • the CN information decoding unit 10 decodes the QT division flag from the CN information included in the CN according to the context of the QT division flag indicating whether or not the target CN is to be QT divided.
  • the CN information decoding unit 10 then recursively divides and decodes the target CN until the QT division flag no longer notifies further division.
  • the tree unit footer CTUF is decoded from the CTU information.
  • the CN information to be decoded is a QT split flag (qt_split_flag).
  • the CN information to be decoded indicates whether or not the target CN is to be subjected to BT (binary) tree) split. It may be a BT split flag (bt_split_flag), or a TT split flag (tt_split_flag) indicating whether or not the target CN is to be split TT (triple tree).
  • the tree unit header CTUH and the tree unit footer CTUF include coding parameters referred to by the image decoding device 31 in order to determine a decoding method of the target coding tree unit.
  • the CN information may include a BT direction flag (BT division mode), which will be described later, parameters to be applied in the target CN and lower coding nodes.
  • the CU decoding unit 20 includes a PU information decoding unit 12 and a TT information decoding unit 13, and decodes PUI information and TTI information of the lowest coding node CN (ie, CU).
  • PU information decoding unit In the PU information decoding unit 12, PU information (merge flag (merge_flag), merge index (merge_idx), prediction vector index (mvp_idx), reference image index (ref_idx), inter prediction identifier (inter_pred_flag), and difference vector (mvd) of each PU And the like) are decrypted using the decryption module 9.
  • PU information (merge flag (merge_flag), merge index (merge_idx), prediction vector index (mvp_idx), reference image index (ref_idx), inter prediction identifier (inter_pred_flag), and difference vector (mvd) of each PU And the like) are decrypted using the decryption module 9.
  • the TT information decoding unit 13 decodes the TT information (TU partition flag SP_TU (split_transform_flag), TU residual flag CBP_TU (cbf_cb, cbf_cr, cbf_luma), and TU) of the transformation tree TT using the decoding module 9.
  • the TT information decoding unit 13 includes a TU decoding unit 22.
  • the TU decoding unit 22 decodes the QP update information (quantization correction value) when a residual is included in the TU.
  • the QP update information is a value indicating a difference value from the quantization parameter predicted value qPpred, which is a predicted value of the quantization parameter QP.
  • the TU decoding unit 22 decodes the quantized prediction residual (residual_coding).
  • the CU decoding unit 20 transmits the PU included in the CU to the PU information decoding unit 12 without dividing the CU generated by the CN information decoding unit 10, and the TU included in the CU is the TT information decoding unit. 13 to send.
  • the PU information decoding unit 12 decodes the PU information described above without dividing the PU received from the CU decoding unit 20.
  • the TT information decoding unit 13 divides the luminance TU included in the TU received from the CU decoding unit 20 and does not divide the color difference TU.
  • the TU decoding unit 22 included in the TT information decoding unit 13 decodes the quantized prediction residual related to the divided luminance TU and the quantized predicted residual related to the color difference TU that is not divided.
  • FIG. 11 is a flowchart for explaining an example of a block division method by the image decoding device 31 according to the present embodiment.
  • step S0 the CN information decoding unit 10 decodes a QT division flag indicating whether or not to subject the target CN to QT division from the CN information included in the CN.
  • the CN information decoding unit 10 then recursively divides and decodes the target CN until the QT division flag no longer notifies further division.
  • the CN information decoding unit 10 transmits the target CN to the CU decoding unit 20 as a CU (encoding unit in the claims).
  • the CU decoding unit 20 transmits the PU (predicted unit in the claim) included in the CU received from the CN information decoding unit 10 to the PU information decoding unit 12, and includes the TU (conversion unit in the claim) included in the CU. ) Is transmitted to the TT information decoding unit 13 (step S1).
  • the PU information decoding unit 12 decodes the PU information of the PU received from the CU decoding unit 20 (step S2).
  • the PU information decoding unit 12 may further decode information indicating whether or not to divide a PU and divide the PU.
  • the TT information decoding unit 13 divides the luminance TU included in the TU received from the CU decoding unit 20, and does not divide the color difference TU (step S3).
  • a method for determining that the TT information decoding unit 13 divides the luminance TU and does not divide the color difference TU whether the luminance TU is divided and the color difference TU is not divided, or whether the luminance TU and the color difference TU are not divided is determined. For example, a method using the division flag shown.
  • the TU decoding unit 22 decodes the quantization prediction residual of the luminance TU generated by the division by the TT information decoding unit 13, and the quantization prediction residual of the color difference TU that has not been divided by the TT information decoding unit 13. Is decoded (step S4).
  • the predicted image generation unit 308 (predicted image generation unit in the claims) generates a predicted image based on the PU information decoded by the PU information decoding unit 12 in step S2. Further, the inverse quantization / inverse transform unit 311 (transform coefficient decoding unit in the claims) converts the transform coefficient corresponding to the luminance and the color difference based on the quantized prediction residual decoded by the TU decoding unit 22 in step S4. The corresponding conversion coefficient is calculated.
  • FIG. 12 is a diagram for explaining a block division method according to this embodiment.
  • the block division method according to the present embodiment only the luminance TU included in the CU is divided without dividing the CU.
  • a specific example using QT division is shown, but BT division or TT division may be used.
  • coding_tree indicates the encoding node CN
  • x and y indicate the upper left coordinates of the target CN
  • w and h indicate the size of the target CN.
  • >> indicates a right bit shift.
  • split_cu_flag is decoded. If the decoded split_cu_flag is 1, further lower-order CNs are decoded (divided). If split_cu_flag is 0, coding_unit (CU) is decoded.
  • coding_unit (CU) in the above equation (1) includes prediction_unit (PU) and transform_unit (TU) as shown in the following equation (2).
  • coding_unit (x, y, w, h) ⁇ prediction_unit (x, y, w, h) transform_unit (x, y, w, h) ⁇ ...
  • transform_unit (TU) in the above equation (2) includes transform_luma (luminance TU) and transform_chroma (color difference TU) as shown in the following equation (3).
  • transform_unit (TU) may include three residual_codings (quantized prediction residuals).
  • transform_unit (x, y, w, h) ⁇ transform_luma (x, y, w, h) transform_chroma (x, y, w, h) ⁇ ...
  • cIdx indicates a color component
  • the TT information decoding unit 13 refers to a split flag (split_luma_flag) indicating whether or not to split the luminance TU in step S3, and the split flag is split.
  • split_luma_flag split flag
  • the TU decoding unit 22 decodes the quantized prediction residual corresponding to the luminance in step S4. If the division flag does not instruct the division, the TT information decoding unit 13 does not divide the luminance TU, and the TU decoding unit 22 decodes (reverses) the quantized prediction residual corresponding to the luminance in step S4. Quantization, inverse transformation).
  • step S3 the TT information decoding unit 13 does not divide the color difference TU, and the TU decoding unit 22 determines the quantized prediction residual corresponding to the color difference represented by the following equation (6).
  • Decode inverse quantization, inverse transform.
  • the image decoding device 31 divides the conversion unit (TU) corresponding to the luminance in the conversion tree, decodes the conversion coefficient corresponding to the luminance, and converts the conversion unit corresponding to the color difference.
  • the transform coefficient corresponding to the color difference is decoded without dividing (TU).
  • the concentration of the residual energy corresponding to the color difference can be maintained. Therefore, the residual can be efficiently decoded and the code amount can be reduced.
  • Embodiment 2 The following describes Embodiment 2 of the present invention with reference to the drawings.
  • the image decoding device 31 according to the first embodiment is also used. Therefore, members having the same functions as the members included in the image decoding device 31 described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
  • FIG. 13 is a flowchart for explaining an example of a block division method by the image decoding apparatus 31 according to the present embodiment. Note that description of steps similar to those described in Embodiment 1 is omitted.
  • step S10 the CN information decoding unit 10 decodes a division flag indicating whether or not to divide the target CN from the CN information included in the CN. Then, the CN information decoding unit 10 recursively QT-divides and decodes the target CN until the division flag no longer notifies further division. When the division flag no longer notifies further division, the CN information decoding unit 10 transmits the partially divided target CN to the CU decoding unit 20 as a CU.
  • the normal division is the same as the division described in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
  • partial division PU information and luminance quantization prediction residuals are encoded and decoded by each CU in a plurality of divided CUs, but a plurality of divided CUs are combined for color difference quantization prediction residuals.
  • This is a division that transforms, quantizes or inversely quantizes, inversely transforms, and places encoded data at the head CU. Note that the normal division and the partial division are switched according to conditions described later.
  • the CU decoding unit 20 transmits the PU included in the CU received from the CN information decoding unit 10 to the PU information decoding unit 12, and transmits the TU included in the CU to the TU decoding unit 22 ( Step S11).
  • the PU information decoding unit 12 decodes PU information of the PU for each CU received from the CU decoding unit 20 (step S12).
  • the TU decoding unit 22 decodes the luminance TU quantization prediction residual for each CU received from the CU decoding unit 20, and stores the color difference TU quantization prediction stored in the head CU received from the CU decoding unit 20.
  • the residual is decoded (step S13).
  • FIG. 14 is a diagram for explaining a partial division method according to this embodiment.
  • a PU and a luminance TU are obtained for each CU, and a color difference TU is obtained at the head CU.
  • the CN information decoding unit 10 decodes the split flag (split_cu_flag) with the target CN (coding_tree) as shown in the following equation (7), and the split flag split_cu_flag notifies further split
  • the CN information decoding unit 10 decodes the CU (coding_unit) of the target CN by the CU decoding unit 20.
  • the color difference coordinate or size with respect to the luminance differs depending on the color difference format (4: 2: 0, 4: 2: 2, 4: 4: 4, etc.).
  • a value converted into luminance is used. That is, a value converted into the same coordinate system as the luminance is used.
  • the CN information decoding unit 10 performs partial division when the division flag (split_cu_flag) notifies further division and does not satisfy the normal division condition.
  • the CN information decoding unit 10 in the case of partial division, when decoding the target CN (coding_tree), the upper left coordinates (xc, yc) of the color difference quantization prediction residual block And the size (wc, hc) are processed using the same values (values passed as arguments) as the upper left coordinates (xc, yc) and size (wc, hc) of the upper CN.
  • coding_unit (x, y, w, h, xc, yc, wc, hc), which is CN in the above equation (7), is represented by prediction_unit (x, y, w, h), and transform_unit (x, y, w, h, xc, yc, wc, hc), which is a TU.
  • the TU decoding unit 22 determines that the coordinates (x, y) of the target CU and the coordinates of the target TU of the color difference are the same, that is, the quantization prediction residuals of the color differences Cb and Cr of the CU located at the upper left.
  • the difference decoding process residual_coding is performed.
  • the same value is substituted for the coordinates (x, y) of the target CU and the coordinates (xc, yc) of the target TU of the color difference.
  • the coordinates (x, y) of the target CU and the coordinates (xc, yc) of the target TU of color difference are the first to start partial division.
  • the same value is assigned only to the first CU of the four-part CU, and the decoding process of the quantized prediction residual of the color differences Cb and Cr is performed only at the first CU.
  • FIG. 15 shows a CN (block B) in which partial division is not performed and a CN (blocks PB 1 to PB 4 ) in which block B is further partially divided. Note that the blocks PB 1 to PB 4 in FIG. 15 are not further divided.
  • FIG. 16 is another example of FIG. 15, and in the block shown in FIG. 15, block PB 1 generated by further partial division of block PB 1 which is the first CN of partially divided blocks PB 1 to PB 4 An example with 11 to PB 14 is shown. Note that the blocks PB 11 to PB 14 in FIG. 16 are not further divided. Also, PB 2 to PB 4 are not further divided.
  • FIG. 17 is a diagram for explaining a block division method according to this modification.
  • a luminance TU is obtained for each CU, and a PU and a color difference TU are obtained at the head CU.
  • step S12 in the block division method described above the PU information decoding unit 12 decodes PU information regarding the PU for each CU, and in step S13, the TU decoding unit 22 decodes the quantization prediction residual of the luminance TU. Then, the quantization prediction residual of the color difference TU is decoded at the leading CU.
  • the PU information decoding unit 12 decodes PU information included in a specific CU, so that the PU information about the PU is decoded by the head CU, and the TU decoding unit 22 performs the quantization prediction residual of the color difference TU. The difference is decoded, and the quantization prediction residual of the luminance TU is decoded for each CU.
  • the PU information decoding unit 12 determines whether or not the CU is the top CU, and decodes only the PU information included in the top CU.
  • the TU is the same as the method described in the above item (a specific example of the block division method), and the description is omitted.
  • the PU information decoding unit 12 or the TU decoding unit 22 can decode the PU and the color difference TU at the head CU, and can decode the luminance TU for each CU.
  • the CN information decoding unit 10 performs partial division (encoding or decoding the quantized prediction residual of the color difference for each CU) as shown in the following equation (11) in step S10 described above.
  • a temporary variable flag (signaling_flag) indicating whether or not to perform is used.
  • the CN information decoding unit 10 transmits the value of signaling_flag and the CU to the CU decoding unit 20.
  • coding_unit (x, y, w, h, xc, yc, wc, hc, signaling_flag) in the above equation (11) is represented by prediction_unit (x, y, w, h) and transform_unit (x, y, w, h, xc, yc, wc, hc, signaling_flag).
  • coding_unit (x, y, w, h, xc, yc, wc, hc, signaling_flag) ⁇ prediction_unit (x, y, w, h) transform_unit (x, y, w, h, xc, yc, wc, hc, signaling_flag) ⁇ ...
  • the TU decoding unit 22 executes the determination equation (if (signaling_flag)).
  • the TU decoding unit 22 decodes the quantization prediction residual related to the color difference when the signaling_flag indicates 1 according to the determination formula, and does not decode the quantization prediction residual related to the color difference when the signaling_flag indicates 0.
  • step S12 the PU information decoding unit 12 executes the determination formula (if (signaling_flag)) represented by the following formula (14).
  • signaling_flag indicates 1
  • the PU information is decoded
  • signaling_flag is 0.
  • the TU decoding unit 22 in step S13 has the same operation as that of the first modification described above, and a description thereof will be omitted.
  • the CN information decoding unit 10 determines whether to divide the target CN normally or partially by the determination method described below in step S10 described above. This determination method relates to the condition expressed as “normal CU division determination” in Expressions (7) and (11). In step S10, the CN information decoding unit 10 performs only partial division after partial division once. Moreover, it is preferable that the target block on which the CN information decoding unit 10 performs partial division is a relatively small block. The following (1) to (3) determination methods based on at least one of these conditions will be described below.
  • split_mode_flag_ a flag indicating whether to perform normal division
  • split_mode_flag_ luma_chroma_common_split_mode_flag
  • split_mode_flag_ a flag indicating whether to perform normal division
  • split_mode_flag may be referred to as luma_chroma_common_split_mode_flag because normal division has a common structure for luminance and color difference. Further, partial division has different structures for luminance and color difference, and further blocks are merged for color difference, so partial_split_mode_flag may be called chroma_shared_split_mode_flag.
  • split_mode_flag Partial_split_mode_flag
  • y! yc
  • w! wc
  • w! Wc is equivalent to w ⁇ wc
  • h! Hc is equivalent to h ⁇ hc.
  • Branch Configuration P1 Size Dependency Determination
  • the CN information decoding unit 10 determines whether or not the block size of the target CN is large in step S10.
  • the size of the block size determined by the CN information decoding unit 10 is the sum of the width w and the height h, the product of the width w and the height h, or the logarithmic value log2 (w) of the width and the logarithmic value log2 of the height.
  • the sum with (h) or the like can be used, the following description will be made using determination of whether or not w + h> M is satisfied. Specifically, it is determined whether or not w + h> M (M is a threshold value indicating the size of the target CN) is satisfied.
  • Branch configuration P2 flag determination In this determination method, the CN information decoding unit 10 generates split_mode_flag (luma_chroma_common_split_mode_flag) indicating whether to perform normal division or partial division from encoded data in step S10. Decrypt.
  • the CN information decoding unit 10 normally divides the target CN when the decoded split_mode_flag indicates 1, and performs partial division when the decoded split_mode_flag indicates 0.
  • partial_split_mode_flag chroma_shared_split_mode_flag
  • the CN information decoding unit 10 normally divides the target CN when the decoded partial_split_mode_flag indicates 0, and performs partial division when the decoded partial_split_mode_flag indicates 1. Since it is not necessary to decode the flag once for partial division, the flag is decoded under the condition of the following equation (17).
  • the size of the block size determined by the CN information decoding unit 10 is the sum of the width w and the height h, the product of the width w and the height h, or the logarithmic value log2 (w) of the width and the logarithmic value log2 ( The sum of h) and the like can be used, but the following description will be made using the sum of the width w and the height h, that is, whether or not w + h> M is satisfied.
  • the CN information decoding unit 10 decodes the above-described split_mode_flag or partial_split_mode_flag, and performs normal division or partial division according to the value of the flag.
  • M 32.
  • y! yc
  • y! yc
  • h ⁇ hc) partial_split_mode_flag 1 // partial split else partial_split_mode_flag // Flag decoding ...
  • y! Yc
  • CN information decoding part 10 performs the process shown by the formula (21) in the above-mentioned modification 3 as the following formula (22) shows. Then, the CN information decoding unit 10 decodes split_bt_flag that is a flag indicating whether or not the target CN is to be BT-divided when split_cu_flag indicates 0 and when partial division is not performed in QT division.
  • y! Yc
  • the CN information decoding unit 10 decodes the above partial_bt_split_mode_flag. Then, when the partial_bt_split_mode_flag indicates 0 and the split_dir_flag indicates 1, the CN information decoding unit 10 normally divides the target CN so that the two divided CNs are aligned along the vertical direction. In addition, when the partial_bt_split_mode_flag indicates 0 and the split_dir_flag indicates 0, the CN information decoding unit 10 normally divides the target CN so that the two divided CNs are aligned in the horizontal direction.
  • the CN information decoding unit 10 partially divides the target CN so that the two divided CNs are aligned along the vertical direction.
  • the CN information decoding unit 10 partially divides the target CN so that the two divided CNs are aligned in the horizontal direction.
  • the QT tree coding_tree and the BT tree coding_bt_tree may be separated and configured as shown in the following equation (23).
  • the conversion coefficient related to luminance is decoded, and the conversion coefficient related to color difference is decoded without dividing the conversion unit (TU) corresponding to the color difference. Further, the image decoding device 31 generates a prediction image related to luminance without dividing a prediction unit (PU) corresponding to luminance in the prediction tree included in the encoding unit (CU), and supports color differences in the prediction tree. A prediction image relating to a color difference is generated without dividing a prediction unit (PU) to be performed.
  • the image decoding device 31 generates a prediction image related to the prediction unit (PU) corresponding to the luminance in the prediction tree by dividing the encoding unit (CU), and the encoding unit (CU) ) In the prediction tree, a prediction image related to the prediction unit (PU) corresponding to the color difference may be generated in the prediction tree.
  • the image decoding device 31 generates a prediction image related to luminance without dividing a prediction unit corresponding to luminance in the prediction tree included in the encoding unit (CU), and performs prediction corresponding to color difference. You may produce
  • the prediction unit since the prediction unit is not divided, the code amount can be reduced.
  • Embodiment 3 of the present invention will be described below with reference to the drawings.
  • the image decoding device 31 according to the first embodiment is also used. Therefore, members having the same functions as the members included in the image decoding device 31 described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
  • processing related to the PU is executed as follows.
  • the PU information decoding unit 12 decodes the PU information of each PU.
  • the inter prediction parameter decoding unit 303 refers to the prediction parameter stored in the prediction parameter memory 307 based on the PU information, decodes the inter prediction parameter, and uses the decoded inter prediction parameter as the prediction image generation unit 308. Output to.
  • the intra prediction parameter decoding unit 304 refers to the prediction parameter stored in the prediction parameter memory 307 and decodes the intra prediction parameter based on the PU information.
  • the prediction image generation unit 308 generates a prediction image of the PU or sub-block using the prediction parameter and the read reference picture (reference picture block) in the prediction mode indicated by the prediction mode predMode included in the PU information.
  • the prediction mode predMode indicates the inter prediction mode
  • the inter predicted image generation unit 309 uses the inter prediction parameter and the read reference picture (reference picture block) to predict the PU or sub-block by inter prediction. Generate an image.
  • the intra predicted image generation unit 310 When the prediction mode predMode indicates the intra prediction mode, the intra predicted image generation unit 310 generates a prediction image of the PU by intra prediction using the intra prediction parameters and the read reference picture.
  • the prediction for color difference may not be the same as the prediction for luminance.
  • a technique using trees different in luminance and color difference is applied to inter prediction as in the first and second embodiments, not only the code amount of the tree (block structure) is doubled but also the code amount of motion information (Normally, the motion information is often the same for the luminance and the color difference, so a single motion information is sufficient).
  • the image decoding apparatus 31 uses CCLM (Cross-component Linear Model) prediction described in detail below in order to generate a prediction image related to color difference.
  • CCLM Cross-component Linear Model
  • FIG. 18A is a block diagram illustrating an example of a configuration of the CCLM prediction unit 3104 included in the intra predicted image generation unit 310.
  • the CCLM prediction unit 3104 includes a CCLM parameter derivation unit 31041 and a CCLM prediction filter unit 31042.
  • FIG. 18B is a block diagram illustrating a configuration example of the CCLM prediction filter unit 31042.
  • the CCLM parameter derivation unit 31041 outputs the derived CCLM prediction parameters (a, b) to the CCLM prediction filter unit 31042.
  • the pixel value x [i] indicates the value of the luminance pixel (Luma) in the area adjacent to the target block
  • the pixel value y [i] is the value of the color difference pixel (Cb, Cr) in the area adjacent to the target block. Indicates.
  • the CCLM prediction filter unit 31042 performs CCLM prediction on the luminance decoded image refSamplesX [] [] of the target block, which is an input signal, and the color difference prediction image predSamplesY [] [] of the target block (where Y is Cb, Cr). Generate). That is, the CCLM prediction filter unit 31042 generates a prediction image predSamplesY [] [] from the reference image refSamplesX [] [] that is an input signal.
  • FIG. 18 shows the configuration of the CCLM prediction filter unit 31042.
  • the CCLM prediction filter unit 31042 includes a linear prediction unit 310421.
  • the linear prediction unit 310421 receives the reference image refSamplesX [] [] as an input signal, and outputs the prediction image predSamplesY [] [] using the CCLM prediction parameters (a, b).
  • the linear prediction unit 310421 uses the reference image refSamplesLuma related to luminance (predicted image related to luminance in the claims) as an input signal, and uses prediction parameters (a, b) and (a ′, b ′) below.
  • the prediction images of the color difference signals Cb and Cr are derived by the equations (24) and (25), and are output as the prediction images predSamplesCb and predSamplesCr relating to the color differences.
  • predSamplesCb (a * refSamplesLuma) >> shift + b ...
  • predSamplesCr (a '* refSamplesLuma) >> shift + b'... (25)
  • (a, b) is the CCLM prediction parameter for color difference Cb (when y [i] is Cb)
  • (a ', b') is the CCLM for color difference Cr (when y [i] is Cr). It is a prediction parameter.
  • (a, b) and (a ', b') are collectively referred to as (a, b).
  • FIG. 19 is a flowchart for explaining an example of a predicted image derivation method by the image decoding device 31 according to the present embodiment.
  • the predicted image derivation method in the present embodiment is a step after the block division method in the first embodiment or the block division method in the second embodiment. Therefore, the description of the above steps S0 to S5 and steps S10 to S13 is omitted.
  • the inter prediction image generation unit 309 uses the inter prediction parameters decoded by the inter prediction parameter decoding unit 303 and the reference picture (reference picture block) read from the reference picture memory 306 to predict a prediction image related to luminance by inter prediction. And the decoded residual image of the luminance block is added to generate a decoded image of the luminance block (step S20).
  • b) is derived (step S21).
  • x [i] indicates the luminance pixel value of the area adjacent to the target block
  • y [i] indicates the color difference pixel value of the area adjacent to the target block.
  • the linear prediction unit 310421 receives the reference image refSamplesLuma related to luminance (the luminance predicted image or luminance decoded image of the target block) as an input signal, and uses the above-described equations (24) and ( 25), the prediction images of the color difference signals Cb and Cr are derived and output as prediction images predSamplesCb and predSamplesCr relating to the color difference (step S22).
  • CCLM prediction is applied in intra prediction when the color difference image of the target block has a higher correlation with the luminance image of the target block located at the same position than the adjacent color difference image.
  • CCLM merge mode a combination of CCLM prediction and inter prediction (merge prediction) (referred to as CCLM merge mode) when the correlation between the color difference image of the target block and the luminance image is high, even in inter prediction Encoding efficiency can be improved by generating a more accurate predicted image and reducing the prediction residual.
  • A1CCLM is a CCLM merge candidate.
  • A1, B1, B0, A0, and B2 in Expression (26) represent prediction modes of positions of adjacent blocks of the target block illustrated in FIG.
  • mergeCand [] ⁇ A1, B1, B0, A0, B2, Col, A1CCLM, Combined, Zero ⁇ ... (26)
  • availableFlagX is a flag that is TRUE when the adjacent block X is available, and FALSE when it is not available.
  • the adjacent block X is shown in FIG.
  • candidates are added to the merge candidate list in the order of A1CCLM, Combined merge, and Zero merge.
  • A1, B1, B0, A0, B2, Col indicate modes in which prediction parameters of A1, B1, B0, A0, B2, or Col blocks are used for luminance prediction and color difference prediction, respectively.
  • A1CCLM is selected as a merge candidate (merge_idx indicates A1CCLM)
  • a prediction image is generated using the prediction parameter of A1 at the top of the merge candidate list for luminance, and a separately decoded prediction residual image is added.
  • a decoded image is generated.
  • a predicted image is generated by CCLM prediction using the predicted image or decoded image of this luminance, and a decoded residual image that is separately decoded is added to generate a decoded image.
  • the decoded image may be further subjected to a deblocking filter or the like, but when the decoded image is used for CCLM prediction, the decoded image before the deblocking filter is better.
  • the merge CCLM mode is not limited to A1CCLM that uses A1 prediction parameters for luminance prediction image generation, and B1, CC, B0CCLM, and A0CCLM that use B1, B0, A0, B2, and Col prediction parameters for luminance prediction image generation. , B2CCLM, ColCCLM, etc.
  • a predicted image for luminance is generated using merge candidates that are first available in the order of merge candidates such as A1, B1, B0, A0, B2, and Col, and for color differences, a decoded image of this luminance is used.
  • the configuration may be such that a prediction image is generated by CCLM prediction.
  • FIG. 20 is a flowchart illustrating a prediction mode determination method according to this embodiment.
  • the prediction parameter decoding unit 302 instructs the PU information decoding unit 12 to decode the merge flag merge_flag, and extracts the merge flag merge_flag (step S30).
  • step S31 determines whether or not the extracted merge flag merge_flag indicates 1 (step S31). If the merge flag merge_flag indicates 1 (YES in step S31), the process proceeds to step S32. If the merge flag merge_flag indicates 0 (NO in step S31), the process proceeds to step S33.
  • step S32 the prediction parameter decoding unit 302 instructs the PU information decoding unit 12 to decode the merge index merge_idx, extracts the merge index merge_idx as a prediction parameter related to merge prediction, and extracts a prediction image related to color difference in the CCLM mode.
  • the PU information decoding unit 12 is instructed to decode merge_cclm_flag indicating whether or not to derive the merge_cclm_flag, and merge_cclm_flag is extracted.
  • step S33 the prediction parameter decoding unit 302 instructs the PU information decoding unit 12 to decode the AMVP prediction parameter, and extracts the AMVP prediction parameter (the subsequent steps correspond to the AMVP prediction mode).
  • step S34 the prediction parameter decoding unit 302 determines whether or not the extracted merge_cclm_flag indicates 1 (step S34). If merge_cclm_flag indicates 1 (YES in step S34), the process proceeds to step S35. If merge_cclm_flag indicates 0 (YES in step S34), the process proceeds to step S36.
  • step S35 the prediction parameter decoding unit 302 selects the merge candidate indicated by the extracted merge index merge_idx as the inter prediction parameter of the target PU.
  • the merge candidate here is one of the merge candidates mergeCand [] represented by the following equation (28).
  • mergeCand [] ⁇ A1, B1, B0, A0, B2, Col, Combined, Zero ⁇ ... (28)
  • the next step after step S35 is the above-described step S20, step S21, or step S22. That is, a prediction image related to luminance is generated by inter prediction based on the selected merge candidate (merge mode) (step S20), and CCLM prediction parameters (a, b) are derived (step S21).
  • the color difference signals Cb and Cr of the predicted image using the prediction parameters (a, b) are derived (step S22).
  • step S36 the prediction parameter decoding unit 302 selects a merge candidate indicated by the extracted merge index merge_idx as an inter prediction parameter of the target PU.
  • the merge candidate here is one of the merge candidates mergeCand [] shown by the above equation (28).
  • step S36 corresponds to a normal merge mode
  • the inter prediction image generation unit 309 uses the inter prediction parameters derived by the inter prediction parameter decoding unit 303 and the reference picture memory 306.
  • the read reference picture reference picture block
  • a prediction image related to luminance and a prediction image related to color difference are generated by inter prediction.
  • a flag (merge_CCLM_flag) for notifying whether or not to use CCLM prediction for color difference is used separately from the merge index.
  • CCLM prediction when CCLM prediction is used for color difference, only the A1 block (limited merge candidate) can be selected for luminance.
  • All the possible candidates for luminance can be selected by normal merge prediction. That is, there is a merit that the color difference prediction efficiency can be improved without sacrificing the luminance prediction efficiency.
  • FIG. 21 is a diagram for explaining a combination of the block division method according to the first embodiment and the predicted image derivation method according to the third embodiment.
  • FIG. 22 is a diagram for explaining a combination of the block division method according to the second embodiment and the predicted image derivation method according to the third embodiment.
  • FIG. 23 is a diagram for explaining a combination of a variation of the block division method according to the second embodiment and a predicted image derivation method according to the third embodiment.
  • the adding unit 312 adds the following (1) and (2) to generate a decoded image of the luminance block.
  • Prediction image of the luminance block generated by the prediction image generation unit 308 based on the PU information of the PU decoded by the PU information decoding unit 12 in step S2 (2) TU of the TU decoded by the TU decoding unit 22 in step S4 Luminance block residual image generated by the inverse quantization / inverse transform unit 311 based on the quantized prediction residual
  • the linear prediction unit 310421 receives the predicted image or decoded image of the luminance block as an input signal. Is used to derive the prediction image of the color difference block by CCLM prediction.
  • FIG. 21 shows an example in which a decoded image is used as an input signal and a prediction image of a color difference block is derived by CCLM prediction.
  • the adding unit 312 performs the residual of the color difference block generated by the inverse quantization / inverse transform unit 311 based on the predicted image of the color difference block and the quantized prediction residual decoded by the TU decoding unit 22 in step S4.
  • the decoded image of the color difference block is generated by adding the image.
  • the adding unit 312 adds the following (3) and (4) to generate a decoded image of the luminance block.
  • step S12 The prediction image of the luminance block generated by the prediction image generation unit 308 based on the PU information of the PU included in the partially divided CU by the PU information decoding unit 12 in step S12.
  • TU decoding in step S13
  • the linear prediction unit 310421 uses the prediction image or decoded image of the luminance block as an input signal to derive the prediction image of the color difference block for each PU by CCLM prediction.
  • the adding unit 312 then performs an inverse quantization / inverse transform unit based on the predicted image of the color difference block and the quantized prediction residual decoded with reference to the TU that is not divided by the TU decoding unit 22 in step S13.
  • the decoded image of the chrominance block is generated by adding the residual image of the chrominance block generated by 311.
  • the adding unit 312 adds (5) and (6) to generate a decoded image of the luminance block.
  • the linear prediction unit 310421 uses the predicted image or decoded image of the luminance block as an input signal to derive a predicted image of the color difference block by CCLM prediction.
  • the adding unit 312 then performs an inverse quantization / inverse transform unit based on the predicted image of the color difference block and the quantized prediction residual decoded with reference to the TU that is not divided by the TU decoding unit 22 in step S13.
  • the decoded image of the chrominance block is generated by adding the residual image of the chrominance block generated by 311.
  • the image decoding device 31 uses the prediction parameter of the reference unit (the processed PU in the vicinity of the target PU) to use the prediction image related to the luminance in the target prediction unit (target PU). And a prediction image relating to the color difference in the target prediction unit is generated with reference to the luminance predicted image or decoded image in the target prediction unit (target PU).
  • the motion information hits the luminance, but the color difference In the case of no hit, a more accurate predicted image can be generated, and the code amount can be reduced.
  • the image decoding device 31 determines a mode (for example, merge mode or CCLM mode) related to a method for generating a predicted image related to luminance and a predicted image related to color difference according to a flag (for example, merge_cclm_flag). May be.
  • a mode for example, merge mode or CCLM mode
  • CCLM prediction can be applied to color differences without limiting luminance merge candidates, and the code amount can be further reduced. Further, by limiting to the merge mode, it is possible to minimize the amount of flag code required when selecting the prediction.
  • image coding device The image encoding device 11 having the same configuration as the image decoding device 31 according to the above-described first to third embodiments is also included in one embodiment of the present invention.
  • the image encoding device 11 having the same configuration as the image decoding device 31 according to the first embodiment divides a conversion unit corresponding to luminance in the conversion tree, encodes a conversion coefficient related to luminance, and supports color differences.
  • the conversion coefficient relating to the color difference is encoded without dividing the conversion unit.
  • the concentration of the residual energy corresponding to the color difference can be maintained. Therefore, residual encoding can be performed efficiently, and the amount of codes can be reduced.
  • the image encoding device 11 having the same configuration as that of the image decoding device 31 according to the second embodiment divides a conversion unit (TU) corresponding to luminance in a conversion tree included in the encoding unit (CU). Are used to encode the conversion coefficient related to the luminance, and the conversion coefficient related to the color difference is encoded without dividing the conversion unit (TU) corresponding to the color difference. Further, the image decoding device 31 divides the prediction unit (PU) corresponding to the luminance in the prediction tree included in the encoding unit (CU), and then encodes the PU information related to the prediction unit corresponding to the luminance, thereby predicting the prediction tree. 1, after dividing the prediction unit (PU) corresponding to the color difference, the PU information regarding the prediction unit corresponding to the color difference is encoded.
  • the prediction unit can be divided while maintaining the concentration of the residual energy corresponding to the color difference.
  • the image encoding device 11 having the same configuration as that of the image decoding device 31 according to the third embodiment uses the prediction parameter of the reference unit (a processed PU in the vicinity of the target PU) using the prediction parameter.
  • a prediction image related to luminance in the target PU) is generated, and a prediction image related to color difference in the target prediction unit is generated with reference to the prediction image or decoded image of luminance in the target prediction unit (target PU).
  • a predicted image or decoded image having already been generated when generating a predicted image related to color difference, a predicted image or decoded image having already been generated can be used, so that a more accurate predicted image can be generated and the amount of codes can be reduced. Can do.
  • a part of the image encoding device 11 and the image decoding device 31 in the above-described embodiment for example, the entropy decoding unit 301, the prediction parameter decoding unit 302, the loop filter 305, the predicted image generation unit 308, the inverse quantization / inverse transformation.
  • the prediction parameter encoding unit 111 may be realized by a computer.
  • the program for realizing the control function may be recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium may be read by a computer system and executed.
  • the “computer system” is a computer system built in either the image encoding device 11 or the image decoding device 31 and includes hardware such as an OS and peripheral devices.
  • the “computer-readable recording medium” refers to a storage device such as a portable medium such as a flexible disk, a magneto-optical disk, a ROM, a CD-ROM, or a hard disk built in a computer system.
  • the “computer-readable recording medium” is a medium that dynamically holds a program for a short time, such as a communication line when transmitting a program via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line,
  • a volatile memory inside a computer system serving as a server or a client may be included and a program that holds a program for a certain period of time.
  • the program may be a program for realizing a part of the functions described above, and may be a program capable of realizing the functions described above in combination with a program already recorded in a computer system.
  • part or all of the image encoding device 11 and the image decoding device 31 in the above-described embodiment may be realized as an integrated circuit such as an LSI (Large Scale Integration).
  • LSI Large Scale Integration
  • Each functional block of the image encoding device 11 and the image decoding device 31 may be individually made into a processor, or a part or all of them may be integrated into a processor.
  • the method of circuit integration is not limited to LSI, and may be realized by a dedicated circuit or a general-purpose processor. Further, in the case where an integrated circuit technology that replaces LSI appears due to progress in semiconductor technology, an integrated circuit based on the technology may be used.
  • the image encoding device 11 and the image decoding device 31 described above can be used by being mounted on various devices that perform transmission, reception, recording, and reproduction of moving images.
  • the moving image may be a natural moving image captured by a camera or the like, or may be an artificial moving image (including CG and GUI) generated by a computer or the like.
  • FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a transmission device PROD_A in which the image encoding device 11 is mounted.
  • the transmission apparatus PROD_A modulates a carrier wave with an encoding unit PROD_A1 that obtains encoded data by encoding a moving image, and with the encoded data obtained by the encoding unit PROD_A1.
  • a modulation unit PROD_A2 that obtains a modulation signal and a transmission unit PROD_A3 that transmits the modulation signal obtained by the modulation unit PROD_A2 are provided.
  • the above-described image encoding device 11 is used as the encoding unit PROD_A1.
  • Transmission device PROD_A as a source of moving images to be input to the encoding unit PROD_A1, a camera PROD_A4 that captures moving images, a recording medium PROD_A5 that records moving images, an input terminal PROD_A6 for inputting moving images from the outside, and An image processing unit A7 that generates or processes an image may be further provided.
  • FIG. 8A illustrates a configuration in which the transmission apparatus PROD_A includes all of these, but some of them may be omitted.
  • the recording medium PROD_A5 may be a recording of a non-encoded moving image, or a recording of a moving image encoded by a recording encoding scheme different from the transmission encoding scheme. It may be a thing. In the latter case, a decoding unit (not shown) for decoding the encoded data read from the recording medium PROD_A5 in accordance with the recording encoding method may be interposed between the recording medium PROD_A5 and the encoding unit PROD_A1.
  • FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a receiving device PROD_B in which the image decoding device 31 is mounted.
  • the receiving device PROD_B includes a receiving unit PROD_B1 that receives the modulated signal, a demodulating unit PROD_B2 that obtains encoded data by demodulating the modulated signal received by the receiving unit PROD_B1, and a demodulator.
  • a decoding unit PROD_B3 that obtains a moving image by decoding the encoded data obtained by the unit PROD_B2.
  • the above-described image decoding device 31 is used as the decoding unit PROD_B3.
  • the receiving device PROD_B is a display destination PROD_B4 for displaying a moving image, a recording medium PROD_B5 for recording a moving image, and an output terminal for outputting the moving image to the outside as a supply destination of the moving image output by the decoding unit PROD_B3 PROD_B6 may be further provided.
  • FIG. 8B illustrates a configuration in which all of these are provided in the receiving device PROD_B, but some of them may be omitted.
  • the recording medium PROD_B5 may be used for recording a non-encoded moving image, or is encoded using a recording encoding method different from the transmission encoding method. May be. In the latter case, an encoding unit (not shown) for encoding the moving image acquired from the decoding unit PROD_B3 according to the recording encoding method may be interposed between the decoding unit PROD_B3 and the recording medium PROD_B5.
  • the transmission medium for transmitting the modulation signal may be wireless or wired.
  • the transmission mode for transmitting the modulated signal may be broadcasting (here, a transmission mode in which the transmission destination is not specified in advance) or communication (here, transmission in which the transmission destination is specified in advance). Refers to the embodiment). That is, the transmission of the modulation signal may be realized by any of wireless broadcasting, wired broadcasting, wireless communication, and wired communication.
  • a terrestrial digital broadcast broadcasting station (broadcasting equipment, etc.) / Receiving station (such as a television receiver) is an example of a transmitting device PROD_A / receiving device PROD_B that transmits and receives a modulated signal by wireless broadcasting.
  • a broadcasting station (such as broadcasting equipment) / receiving station (such as a television receiver) of cable television broadcasting is an example of a transmitting device PROD_A / receiving device PROD_B that transmits and receives a modulated signal by cable broadcasting.
  • a server workstation, etc.
  • Client television receiver, personal computer, smartphone, etc.
  • VOD Video On Demand
  • video sharing service using the Internet is a transmission device that transmits and receives modulated signals via communication.
  • PROD_A / receiving device PROD_B usually, either a wireless or wired transmission medium is used in a LAN, and a wired transmission medium is used in a WAN.
  • the personal computer includes a desktop PC, a laptop PC, and a tablet PC.
  • the smartphone also includes a multi-function mobile phone terminal.
  • the video sharing service client has a function of encoding a moving image captured by the camera and uploading it to the server. That is, the client of the video sharing service functions as both the transmission device PROD_A and the reception device PROD_B.
  • FIG. 9A is a block diagram showing a configuration of a recording apparatus PROD_C equipped with the image encoding device 11 described above.
  • the recording apparatus PROD_C includes an encoding unit PROD_C1 that obtains encoded data by encoding a moving image, and the encoded data obtained by the encoding unit PROD_C1 on a recording medium PROD_M.
  • the above-described image encoding device 11 is used as the encoding unit PROD_C1.
  • the recording medium PROD_M may be of a type built into the recording device PROD_C, such as (1) HDD (Hard Disk Drive) or SSD (Solid State Drive), or (2) SD memory. It may be of the type connected to the recording device PROD_C, such as a card or USB (Universal Serial Bus) flash memory, or (3) DVD (Digital Versatile Disc) or BD (Blu-ray Disc: registration) Or a drive device (not shown) built in the recording device PROD_C.
  • HDD Hard Disk Drive
  • SSD Solid State Drive
  • SD memory such as a card or USB (Universal Serial Bus) flash memory, or (3) DVD (Digital Versatile Disc) or BD (Blu-ray Disc: registration) Or a drive device (not shown) built in the recording device PROD_C.
  • the recording device PROD_C is a camera PROD_C3 that captures moving images as a source of moving images to be input to the encoding unit PROD_C1, an input terminal PROD_C4 for inputting moving images from the outside, and a reception for receiving moving images
  • a unit PROD_C5 and an image processing unit PROD_C6 for generating or processing an image may be further provided.
  • FIG. 9A illustrates a configuration in which the recording apparatus PROD_C includes all of these, but some of them may be omitted.
  • the receiving unit PROD_C5 may receive a non-encoded moving image, or may receive encoded data encoded by a transmission encoding scheme different from the recording encoding scheme. You may do. In the latter case, a transmission decoding unit (not shown) that decodes encoded data encoded by the transmission encoding method may be interposed between the reception unit PROD_C5 and the encoding unit PROD_C1.
  • Examples of such a recording device PROD_C include a DVD recorder, a BD recorder, and an HDD (Hard Disk Drive) recorder (in this case, the input terminal PROD_C4 or the receiving unit PROD_C5 is a main source of moving images).
  • a camcorder in this case, the camera PROD_C3 is a main source of moving images
  • a personal computer in this case, the receiving unit PROD_C5 or the image processing unit C6 is a main source of moving images
  • a smartphone this In this case, the camera PROD_C3 or the receiving unit PROD_C5 is a main source of moving images
  • the like is also an example of such a recording apparatus PROD_C.
  • FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a playback device PROD_D equipped with the image decoding device 31 described above.
  • the playback device PROD_D reads a moving image by decoding a read unit PROD_D1 that reads encoded data written to the recording medium PROD_M and a read unit PROD_D1 that reads the encoded data. And a decoding unit PROD_D2 to obtain.
  • the above-described image decoding device 31 is used as the decoding unit PROD_D2.
  • the recording medium PROD_M may be of the type built into the playback device PROD_D, such as (1) HDD or SSD, or (2) such as an SD memory card or USB flash memory. It may be of the type connected to the playback device PROD_D, or (3) may be loaded into a drive device (not shown) built in the playback device PROD_D, such as a DVD or BD. Good.
  • the playback device PROD_D has a display unit PROD_D3 that displays a moving image as a supply destination of the moving image output by the decoding unit PROD_D2, an output terminal PROD_D4 that outputs the moving image to the outside, and a transmission unit that transmits the moving image.
  • PROD_D5 may be further provided.
  • FIG. 9B illustrates a configuration in which the playback apparatus PROD_D includes all of these, but some of them may be omitted.
  • the transmission unit PROD_D5 may transmit a non-encoded moving image, or transmits encoded data encoded by a transmission encoding scheme different from the recording encoding scheme. You may do. In the latter case, it is preferable to interpose an encoding unit (not shown) that encodes a moving image using a transmission encoding method between the decoding unit PROD_D2 and the transmission unit PROD_D5.
  • Examples of such a playback device PROD_D include a DVD player, a BD player, and an HDD player (in this case, an output terminal PROD_D4 to which a television receiver or the like is connected is a main moving image supply destination).
  • a television receiver in this case, the display PROD_D3 is a main supply destination of moving images
  • a digital signage also called an electronic signboard or an electronic bulletin board
  • the display PROD_D3 or the transmission unit PROD_D5 is the main supply of moving images.
  • Desktop PC (in this case, the output terminal PROD_D4 or the transmission unit PROD_D5 is the main video image supply destination), laptop or tablet PC (in this case, the display PROD_D3 or the transmission unit PROD_D5 is a video)
  • a smartphone which is a main image supply destination
  • a smartphone in this case, the display PROD_D3 or the transmission unit PROD_D5 is a main moving image supply destination
  • the like are also examples of such a playback device PROD_D.
  • Each block of the image decoding device 31 and the image encoding device 11 described above may be realized in hardware by a logic circuit formed on an integrated circuit (IC chip), or may be a CPU (Central Processing Unit). You may implement
  • IC chip integrated circuit
  • CPU Central Processing Unit
  • each of the above devices includes a CPU that executes instructions of a program that realizes each function, a ROM (Read Memory) that stores the program, a RAM (RandomAccess Memory) that expands the program, the program, and various data
  • a storage device such as a memory for storing the.
  • the object of the embodiment of the present invention is a record in which the program code (execution format program, intermediate code program, source program) of the control program for each of the above devices, which is software that realizes the above-described functions, is recorded in a computer-readable manner This can also be achieved by supplying a medium to each of the above devices, and reading and executing the program code recorded on the recording medium by the computer (or CPU or MPU).
  • Examples of the recording medium include tapes such as magnetic tapes and cassette tapes, magnetic disks such as floppy (registered trademark) disks / hard disks, CD-ROMs (Compact Disc Read-Only Memory) / MO discs (Magneto-Optical discs).
  • tapes such as magnetic tapes and cassette tapes
  • magnetic disks such as floppy (registered trademark) disks / hard disks
  • CD-ROMs Compact Disc Read-Only Memory
  • MO discs Magnetic-Optical discs
  • IC cards including memory cards
  • Cards such as optical cards
  • Semiconductor memories such as flash ROM, or PLD (Programmable logic device ) Or FPGA (Field Programmable Gate Gate Array) or the like.
  • each of the above devices may be configured to be connectable to a communication network, and the program code may be supplied via the communication network.
  • the communication network is not particularly limited as long as it can transmit the program code.
  • Internet intranet, extranet, LAN (Local Area Network), ISDN (Integrated Services Digital Network), VAN (Value-Added Network), CATV (Community Area Antenna / television / Cable Television), Virtual Private Network (Virtual Private Network) Network), telephone line network, mobile communication network, satellite communication network, and the like.
  • the transmission medium constituting the communication network may be any medium that can transmit the program code, and is not limited to a specific configuration or type.
  • IEEE Institute of Electrical and Electronic Engineers 1394, USB, power line carrier, cable TV line, telephone line, ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) line, etc. wired such as IrDA (Infrared Data Association) or remote control , BlueTooth (registered trademark), IEEE802.11 wireless, HDR (High Data Rate), NFC (Near Field Communication), DLNA (Digital Living Network Alliance: registered trademark), mobile phone network, satellite line, terrestrial digital broadcasting network, etc. It can also be used wirelessly.
  • the embodiment of the present invention can also be realized in the form of a computer data signal embedded in a carrier wave in which the program code is embodied by electronic transmission.
  • Embodiments of the present invention are preferably applied to an image decoding apparatus that decodes encoded data in which image data is encoded, and an image encoding apparatus that generates encoded data in which image data is encoded. it can. Further, the present invention can be suitably applied to the data structure of encoded data generated by an image encoding device and referenced by the image decoding device.

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Abstract

画像復号装置（３１）は、符号化ユニットに含まれる変換ツリー毎に変換係数を復号する変換係数復号部（３１１）を備え、上記変換係数復号部は、上記変換ツリーにおいて、輝度に対応する変換ユニットを分割したうえで輝度に関する変換係数を復号し、色差に対応する変換ユニットを分割せずに色差に関する変換係数を復号する。

Description

画像復号装置及び画像符号化装置
　本発明の実施形態は、予測画像生成装置、画像復号装置、及び画像符号化装置に関する。
　動画像を効率的に伝送又は記録するために、動画像を符号化することによって符号化データを生成する動画像符号化装置、及び、当該符号化データを復号することによって復号画像を生成する動画像復号装置が用いられている。
　具体的な動画像符号化方式としては、例えば、H.264/AVCやHEVC（High-Efficiency Video Coding）にて提案されている方式などが挙げられる。
　このような動画像符号化方式においては、動画像を構成する画像（ピクチャ）は、画像を分割することにより得られるスライス、スライスを分割することにより得られる符号化ツリーユニット（CTU：Coding Tree Unit）、符号化ツリーユニットを分割することで得られる符号化単位（符号化ユニット（Coding Unit：CU）と呼ばれることもある）、及び、符号化単位を分割することより得られるブロックである予測ユニット（PU）、変換ユニット（TU）からなる階層構造により管理され、CUごとに符号化／復号される。
　また、このような動画像符号化方式においては、通常、入力画像を符号化／復号することによって得られる局所復号画像に基づいて予測画像が生成され、当該予測画像を入力画像（原画像）から減算して得られる予測残差（「差分画像」又は「残差画像」と呼ぶこともある）が符号化される。予測画像の生成方法としては、画面間予測（インター予測）、及び、画面内予測（イントラ予測）が挙げられる。
　また、近年の動画像符号化及び復号の技術として非特許文献１が挙げられる。
　また、上述の予測ユニット（PU）及び変換ユニット（TU）に関連して、輝度ブロックと色差ブロックとを独立に分割及び復号等を行うことにより、イントラピクチャにおいて輝度と色差とで異なるツリー構造、すなわち、輝度と色差とで異なるCTB内ツリー構造（QTBT及び444独立ツリー等）を用いる技術がある。輝度と色差とで異なる構造をもつと、変化の緩やかな色差において変換サイズを大きくとることができるため、予測残差のエネルギーが集中し、符号化処理又は復号処理ができる。また、周囲の予測パラメータを利用することで少ない符号量で予測画像を生成するインター予測技術（マージモード）と輝度画像から色差の予測画像を生成するイントラ予測技術（CCLM、Cross-component Linear Model）予測が知られている。また、輝度画像と色差画像を各々異なるピクチャで符号化する技術では、輝度と色差で独立したツリー構造を備える。
"Algorithm Description of Joint Exploration Test Model 5 (JEM5)", JVET-E1001-v2, Joint Video Exploration Team (JVET) of ITU-T SG 16 WP 3 andISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11, 12-20 January 2017
　しかし、上述のように輝度と色差とで異なるツリー構造を用いる技術では、ツリー構造に必要な符号量が倍増する。また、インターピクチャ（時間方向の予測、例えば単方向予測又は双方向予測を使用するピクチャ）に異なるツリー構造を適用した場合、動き情報（スキップフラグ又はマージインデックス動きベクトル差分等）が色差でも必要になるため符号量が増加するという問題がある。また、輝度と色差を独立したツリー構造とすることで、イントラ予測とインター予測を組み合わせると、上記のようにツリー構造に必要な符号量が増加する問題がある。
　本発明の一態様は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、輝度と色差とで、異なるツリー構造や異なる予測方法を適用する場合において、符号量を減少させる技術を提供することにある。
　上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る画像復号装置は、ピクチャを符号化ユニット毎に復号する画像復号装置において、上記符号化ユニットに含まれる変換ツリー毎に変換係数を復号する変換係数復号部を備え、上記変換係数復号部は、上記変換ツリーにおいて、輝度に対応する変換ユニットを分割したうえで輝度に関する変換係数を復号し、色差に対応する変換ユニットを分割せずに色差に関する変換係数を復号する。
　上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る画像符号化装置は、ピクチャを符号化ユニット毎に符号化する画像符号化装置において、上記符号化ユニットに含まれる変換ツリー毎に変換係数を符号化する変換係数符号化部を備え、上記変換係数符号化部は、上記変換ツリーにおいて、輝度に対応する変換ユニットを分割したうえで輝度に関する変換係数を符号化し、色差に対応する変換ユニットを分割せずに色差に関する変換係数を符号化する。
　上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る画像復号装置は、ピクチャを符号化ユニット毎に復号する画像復号装置において、上記符号化ユニットに含まれる予測ユニット毎に予測画像を生成する予測画像生成部を備え、上記予測画像生成部は、参照ユニットの予測パラメータを用いて対象予測ユニットにおける輝度に関する予測画像を生成し、上記対象予測ユニットにおける輝度に関する予測画像を参照して、当該対象予測ユニットにおける色差に関する予測画像を生成する。
　輝度と色差とで、異なるツリー構造や異なる予測方法を適用する場合において、符号量を減少させることができる。
本発明の一実施形態に係る画像伝送システムの構成を示す概略図である。 本発明の一実施形態に係る符号化ストリームのデータの階層構造を示す図である。 PU分割モードのパターンを示す図である。（ａ）～（ｈ）は、それぞれ、PU分割モードが、2Nx2N、2NxN、2NxnU、2NxnD、Nx2N、nLx2N、nRx2N、及び、NxNの場合のパーティション形状について示している。 参照ピクチャ及び参照ピクチャリストの一例を示す概念図である。 本発明の一実施形態に係る画像符号化装置の構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る画像復号装置の構成を示す概略図である。 本発明の一実施形態に係る画像符号化装置のインター予測画像生成部の構成を示す概略図である。 本発明の一実施形態に係る画像符号化装置を搭載した送信装置、及び、画像復号装置を搭載した受信装置の構成について示した図である。（ａ）は、画像符号化装置を搭載した送信装置を示しており、（ｂ）は、画像復号装置を搭載した受信装置を示している。 本発明の一実施形態に係る画像符号化装置を搭載した記録装置、及び、画像復号装置を搭載した再生装置の構成について示した図である。（ａ）は、画像符号化装置を搭載した記録装置を示しており、（ｂ）は、画像復号装置を搭載した再生装置を示している。 本発明の実施形態１に係る画像復号装置の要部構成を示したブロック図である。 本発明の実施形態１に係る画像復号装置３１によるブロック分割方法の一例を説明するフローチャート図である。 本発明の実施形態１におけるブロック分割方法を説明するための図である。 本発明の実施形態２に係る画像復号装置３１によるブロック分割方法の一例を説明するフローチャート図である。 本発明の実施形態２におけるブロック分割方法を説明するための図である。 本発明の実施形態２における部分分割を説明するための図である。 本発明の実施形態２における部分分割を説明するための図である。 本発明の実施形態２の変形例におけるブロック分割方法を説明するための図である。 （ａ）本発明の実施形態３に係る画像復号装置の要部構成を示したブロック図である。（ｂ）は、（ａ）が示す要部構成の一部を示したブロック図である。 本発明の実施形態３に係る画像復号装置３１による予測画像導出方法の一例を説明するフローチャート図である。 本発明の実施形態３に係る画像復号装置３１による予測モード決定方法の一例を説明するフローチャートである。 実施形態１におけるブロック分割方法と、実施形態３における予測画像導出方法との組み合わせを説明するための図である。 実施形態２におけるブロック分割方法と、実施形態３における予測画像導出方法との組み合わせを説明するための図である。 実施形態２におけるブロック分割方法の変形例と、実施形態３における予測画像導出方法との組み合わせを説明するための図である。 本発明の実施形態３におけるマージ候補リストの作成方法を説明するための図である。
　〔第１の実施形態〕
　以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
　図１は、本実施形態に係る画像伝送システム１の構成を示す概略図である。
　画像伝送システム１は、符号化対象画像を符号化した符号を伝送し、伝送された符号を復号し画像を表示するシステムである。画像伝送システム１は、画像符号化装置（動画像符号化装置）１１、ネットワーク２１、画像復号装置（動画像復号装置）３１及び画像表示装置４１を含んで構成される。
　画像符号化装置１１には、単一レイヤ若しくは複数レイヤの画像を示す画像Ｔが入力される。レイヤとは、ある時間を構成するピクチャが１つ以上ある場合に、複数のピクチャを区別するために用いられる概念である。たとえば、同一ピクチャを、画質や解像度の異なる複数のレイヤで符号化するとスケーラブル符号化になり、異なる視点のピクチャを複数のレイヤで符号化するとビュースケーラブル符号化となる。複数のレイヤのピクチャ間で予測（インターレイヤ予測、インタービュー予測）を行う場合には、符号化効率が大きく向上する。また予測を行わない場合（サイマルキャスト）の場合にも、符号化データをまとめることができる。
　ネットワーク２１は、画像符号化装置１１が生成した符号化ストリームＴｅを画像復号装置３１に伝送する。ネットワーク２１は、インターネット（internet）、広域ネットワーク（WAN:Wide Area Network）、小規模ネットワーク（LAN:Local Area Network）又はこれらの組み合わせである。ネットワーク２１は、必ずしも双方向の通信網に限らず、地上デジタル放送、衛星放送等の放送波を伝送する一方向の通信網であっても良い。また、ネットワーク２１は、DVD（Digital Versatile Disc）、BD（Blue-ray Disc）等の符号化ストリームTeを記録した記憶媒体で代替されても良い。
　画像復号装置３１は、ネットワーク２１が伝送した符号化ストリームTeのそれぞれを復号し、それぞれ復号した１又は複数の復号画像Tdを生成する。
　画像表示装置４１は、画像復号装置３１が生成した１又は複数の復号画像Tdの全部又は一部を表示する。画像表示装置４１は、例えば、液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（Electro-luminescence）ディスプレイ等の表示デバイスを備える。また、空間スケーラブル符号化、ＳＮＲスケーラブル符号化では、画像復号装置３１、画像表示装置４１が高い処理能力を有する場合には、画質の高い拡張レイヤ画像を表示し、より低い処理能力しか有しない場合には、拡張レイヤほど高い処理能力、表示能力を必要としないベースレイヤ画像を表示する。
　＜演算子＞
　本明細書で用いる演算子を以下に記載する。
　>>は右ビットシフト、<<は左ビットシフト、&はビットワイズAND、|はビットワイズOR、|=はOR代入演算子である。
　x ? y : zは、xが真（0以外）の場合にy、xが偽（0）の場合にzをとる３項演算子である。
　Clip3(a, b, c) は、cをa以上b以下の値にクリップする関数であり、c<aの場合にはaを返し、c>bの場合にはbを返し、その他の場合にはcを返す関数である（ただし、a<=b）。
　X mod Yは、XのYを除数とした剰余である。
　＜符号化ストリームTeの構造＞
　本実施形態に係る画像符号化装置１１及び画像復号装置３１の詳細な説明に先立って、画像符号化装置１１によって生成され、画像復号装置３１によって復号される符号化ストリームTeのデータ構造について説明する。
　図２は、符号化ストリームTeにおけるデータの階層構造を示す図である。符号化ストリームTeは、例示的に、シーケンス、及びシーケンスを構成する複数のピクチャを含む。図２の（ａ）～（ｆ）は、それぞれ、シーケンスSEQを既定する符号化ビデオシーケンス、ピクチャPICTを規定する符号化ピクチャ、スライスSを規定する符号化スライス、スライスデータを規定する符号化スライスデータ、符号化スライスデータに含まれる符号化ツリーユニット、符号化ツリーユニットに含まれる符号化ユニット（Coding Unit；CU）を示す図である。
　（符号化ビデオシーケンス）
　符号化ビデオシーケンスでは、処理対象のシーケンスSEQを復号するために画像復号装置３１が参照するデータの集合が規定されている。シーケンスSEQは、図２の（ａ）に示すように、ビデオパラメータセット（Video Parameter Set）、シーケンスパラメータセットSPS（Sequence Parameter Set）、ピクチャパラメータセットPPS（Picture Parameter Set）、ピクチャPICT、及び、付加拡張情報SEI（Supplemental Enhancement Information）を含んでいる。ここで＃の後に示される値はレイヤIDを示す。図２では、#0と#1すなわちレイヤ０とレイヤ１の符号化データが存在する例を示すが、レイヤの種類及びレイヤの数はこれによらない。
　ビデオパラメータセットVPSは、複数のレイヤから構成されている動画像において、複数の動画像に共通する符号化パラメータの集合及び動画像に含まれる複数のレイヤ及び個々のレイヤに関連する符号化パラメータの集合が規定されている。
　シーケンスパラメータセットSPSでは、対象シーケンスを復号するために画像復号装置３１が参照する符号化パラメータの集合が規定されている。例えば、ピクチャの幅や高さが規定される。なお、SPSは複数存在してもよい。その場合、PPSから複数のSPSの何れかを選択する。
　ピクチャパラメータセットPPSでは、対象シーケンス内の各ピクチャを復号するために画像復号装置３１が参照する符号化パラメータの集合が規定されている。例えば、ピクチャの復号に用いられる量子化幅の基準値（pic_init_qp_minus26）や重み付き予測の適用を示すフラグ（weighted_pred_flag）が含まれる。なお、PPSは複数存在してもよい。その場合、対象シーケンス内の各ピクチャから複数のPPSの何れかを選択する。
　（符号化ピクチャ）
　符号化ピクチャでは、処理対象のピクチャPICTを復号するために画像復号装置３１が参照するデータの集合が規定されている。ピクチャPICTは、図２の（ｂ）に示すように、スライスS0～SNS-1を含んでいる（ＮＳはピクチャPICTに含まれるスライスの総数）。
　なお、以下、スライスS0～SNS-1のそれぞれを区別する必要が無い場合、符号の添え字を省略して記述することがある。また、以下に説明する符号化ストリームTeに含まれるデータであって、添え字を付している他のデータについても同様である。
　（符号化スライス）
　符号化スライスでは、処理対象のスライスSを復号するために画像復号装置３１が参照するデータの集合が規定されている。スライスSは、図２の（ｃ）に示すように、スライスヘッダSH、及び、スライスデータSDATAを含んでいる。
　スライスヘッダSHには、対象スライスの復号方法を決定するために画像復号装置３１が参照する符号化パラメータ群が含まれる。スライスタイプを指定するスライスタイプ指定情報（slice_type）は、スライスヘッダSHに含まれる符号化パラメータの一例である。
　スライスタイプ指定情報により指定可能なスライスタイプとしては、（１）符号化の際にイントラ予測のみを用いるＩスライス、（２）符号化の際に単方向予測、又は、イントラ予測を用いるＰスライス、（３）符号化の際に単方向予測、双方向予測、又は、イントラ予測を用いるＢスライスなどが挙げられる。
　なお、スライスヘッダSHには、上記符号化ビデオシーケンスに含まれる、ピクチャパラメータセットPPSへの参照（pic_parameter_set_id）を含んでいても良い。
　（符号化スライスデータ）
　符号化スライスデータでは、処理対象のスライスデータSDATAを復号するために画像復号装置３１が参照するデータの集合が規定されている。スライスデータSDATAは、図２の（ｄ）に示すように、符号化ツリーユニット（CTU:Coding Tree Unit）を含んでいる。CTUは、スライスを構成する固定サイズ（例えば64x64）のブロックであり、最大符号化単位（LCU:Largest Coding Unit）と呼ぶこともある。
　（符号化ツリーユニット）
　図２の（ｅ）に示すように、処理対象の符号化ツリーユニットを復号するために画像復号装置３１が参照するデータの集合が規定されている。符号化ツリーユニットは、再帰的な四分木分割（QT分割）又は二分木分割（BT分割）により分割される。再帰的な四分木分割又は二分木分割により得られる木構造のノードのことを符号化ノード（CN:Coding Node）と称する。四分木及び二分木の中間ノードは、符号化ツリー（CT:Coding Tree）であり、符号化ツリーユニット自身も最上位の符号化ツリーとして規定される。
　CTUは、QT分割を行うか否かを示すQT分割フラグ（cu_split_flag）、及びBT分割の分割方法を示すBT分割モード（split_bt_mode）を含む。cu_split_flagが１の場合には、４つの符号化ノードCNに分割される。cu_split_flagが０の場合には、符号化ノードCNは分割されず、１つの符号化ユニット（CU:Coding Unit）をノードとして持つ。
　符号化ユニットCUは符号化ノードの末端ノード（リーフノード）であり、これ以上分割されない。符号化ユニットCUは、符号化処理の基本的な単位となる。
　また、符号化ツリーユニットCTUのサイズが64x64画素の場合には、符号化ユニットのサイズは、64x64画素、64x32画素、32x64画素、32x32画素、64x16画素、16x64画素、32x16画素、16x32画素、16x16画素、64x8画素、8x64画素、32x8画素、8x32画素、16x8画素、8x16画素、及び、8x8画素の何れかをとり得る。
　（符号化ユニット）
　図２の（ｆ）に示すように、処理対象の符号化ユニットを復号するために画像復号装置３１が参照するデータの集合が規定されている。具体的には、符号化ユニットは、予測ツリー、変換ツリー、CUヘッダCUHから構成される。CUヘッダでは予測モード、分割方法（PU分割モード）等が規定される。
　予測ツリーでは、符号化ユニットを１又は複数に分割した各予測ユニット（PU）の予測情報（参照ピクチャインデックス、動きベクトル等）が規定される。別の表現でいえば、予測ユニットは、符号化ユニットを構成する１又は複数の重複しない領域である。また、予測ツリーは、上述の分割により得られた１又は複数の予測ユニットを含む。なお、以下では、予測ユニットをさらに分割した予測単位を「サブブロック」と呼ぶ。サブブロックは、複数の画素によって構成されている。予測ユニットとサブブロックのサイズが等しい場合には、予測ユニット中のサブブロックは１つである。予測ユニットがサブブロックのサイズよりも大きい場合には、予測ユニットは、サブブロックに分割される。たとえば予測ユニットが8x8、サブブロックが4x4の場合には、予測ユニットは水平に２分割、垂直に２分割からなる、４つのサブブロックに分割される。
　予測処理は、この予測ユニット（サブブロック）ごとに行ってもよい。
　予測ツリーにおける分割の種類は、大まかにいえば、イントラ予測の場合と、インター予測の場合との２つがある。イントラ予測とは、同一ピクチャ内の予測であり、インター予測とは、互いに異なるピクチャ間（例えば、表示時刻間、レイヤ画像間）で行われる予測処理を指す。
　イントラ予測の場合、分割方法は、2Nx2N（符号化ユニットと同一サイズ）と、NxNとがある。
　また、インター予測の場合、分割方法は、符号化データのPU分割モード（part_mode）により符号化され、2Nx2N（符号化ユニットと同一サイズ）、2NxN、2NxnU、2NxnD、Nx2N、nLx2N、nRx2N、及び、NxNなどがある。なお、2NxN、Nx2Nは1:1の対称分割を示し、
2NxnU、2NxnD及びnLx2N、nRx2Nは、1:3、3:1の非対称分割を示す。CUに含まれるPUを順にPU0、PU1、PU2、PU3と表現する。
　図３の（ａ）～（ｈ）に、それぞれのPU分割モードにおけるパーティションの形状（PU分割の境界の位置）を具体的に図示している。図３の（ａ）は、2Nx2Nのパーティションを示し、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、それぞれ、2NxN、2NxnU、及び、2NxnDのパーティション（横長パーティション）を示す。（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）は、それぞれ、Nx2N、nLx2N、nRx2Nである場合のパーティション（縦長パーティション）を示し、（ｈ）は、NxNのパーティションを示す。なお、横長パーティションと縦長パーティションを総称して長方形パーティション、2Nx2N、NxNを総称して正方形パーティションと呼ぶ。
　また、変換ツリー（TT：Transform Tree）においては、符号化ユニットが１又は複数の変換ユニット（TU：Transform Unit）に分割され、各変換ユニットの位置とサイズとが規定される。別の表現でいえば、変換ユニットは、符号化ユニットを構成する１又は複数の重複しない領域のことである。また、変換ツリーは、上述の分割より得られた１又は複数の変換ユニットを含む。
　変換ツリーにおける分割には、符号化ユニットと同一のサイズの領域を変換ユニットとして割り付けるものと、上述したCUの分割と同様、CUを四分木分割（TU分割）することにより変換ユニットを得るものがある。変換処理は、この変換ユニットごとに行われる。
　（予測パラメータ）
　予測ユニット（PU：Prediction Unit）の予測画像は、PUに付随する予測パラメータによって導出される。予測パラメータには、イントラ予測の予測パラメータ若しくはインター予測の予測パラメータがある。以下、インター予測の予測パラメータ（インター予測パラメータ）について説明する。インター予測パラメータは、予測リスト利用フラグpredFlagL0、predFlagL1と、参照ピクチャインデックスrefIdxL0、refIdxL1と、動きベクトルmvL0、mvL1から構成される。予測リスト利用フラグpredFlagL0、predFlagL1は、各々L0リスト、L1リストと呼ばれる参照ピクチャリストが用いられるか否かを示すフラグであり、値が１の場合に対応する参照ピクチャリストが用いられる。なお、本明細書中「ＸＸであるか否かを示すフラグ」と記す場合、フラグが０以外（たとえば１）をＸＸである場合、０をＸＸではない場合とし、論理否定、論理積などでは１を真、０を偽と扱う（以下同様）。但し、実際の装置や方法では真値、偽値として他の値を用いることもできる。
　符号化データに含まれるインター予測パラメータを導出するためのシンタックス要素には、例えば、PU分割モードpart_mode、マージフラグmerge_flag、マージインデックスmerge_idx、インター予測識別子inter_pred_idc、参照ピクチャインデックスrefIdxLX、予測ベクトルインデックスmvp_LX_idx、差分ベクトルmvdLXがある。
　（参照ピクチャリスト）
　参照ピクチャリストは、参照ピクチャメモリ３０６に記憶された参照ピクチャからなるリストである。図４は、参照ピクチャ及び参照ピクチャリストの一例を示す概念図である。図４の（ａ）において、矩形はピクチャ、矢印はピクチャの参照関係、横軸は時間、矩形中のI、P、Bは各々イントラピクチャ、単予測ピクチャ、双予測ピクチャ、矩形中の数字は復号順を示す。図に示すように、ピクチャの復号順は、I0、P1、B2、B3、B4であり、表示順は、I0、B3、B2、B4、P1である。図４の（ｂ）に、参照ピクチャリストの例を示す。参照ピクチャリストは、参照ピクチャの候補を表すリストであり、１つのピクチャ（スライス）が１つ以上の参照ピクチャリストを有してもよい。図の例では、対象ピクチャB3は、L0リストRefPicList0及びL1リストRefPicList1の２つの参照ピクチャリストを持つ。対象ピクチャがB3の場合の参照ピクチャは、I0、P1、B2であり、参照ピクチャはこれらのピクチャを要素として持つ。個々の予測ユニットでは、参照ピクチャリストRefPicListX中のどのピクチャを実際に参照するかを参照ピクチャインデックスrefIdxLXで指定する。図では、refIdxL0及びrefIdxL1により参照ピクチャP1とB2が参照される例を示す。
　（マージ予測とAMVP予測）
　予測パラメータの復号（符号化）方法には、マージ予測（merge）モードとAMVP（Adaptive Motion Vector Prediction、適応動きベクトル予測）モードがある、マージフラグmerge_flagは、これらを識別するためのフラグである。マージ予測モードは、予測リスト利用フラグpredFlagLX（又はインター予測識別子inter_pred_idc）、参照ピクチャインデックスrefIdxLX、動きベクトルmvLXを符号化データに含めずに、既に処理した近傍PUの予測パラメータを用いるモードであり、AMVPモードは、インター予測識別子inter_pred_idc、参照ピクチャインデックスrefIdxLX、動きベクトルmvLXを符号化データに含めるモードである。なお、動きベクトルmvLXは、予測ベクトルmvpLXを識別する予測ベクトルインデックスmvp_LX_idxと差分ベクトルmvdLXとして符号化される。
　インター予測識別子inter_pred_idcは、参照ピクチャの種類及び数を示す値であり、PRED_L0、PRED_L1、PRED_BIの何れかの値をとる。PRED_L0、PRED_L1は、各々L0リスト、L1リストの参照ピクチャリストで管理された参照ピクチャを用いることを示し、１枚の参照ピクチャを用いること（単予測）を示す。PRED_BIは２枚の参照ピクチャを用いること（双予測BiPred）を示し、L0リストとL1リストで管理された参照ピクチャを用いる。予測ベクトルインデックスmvp_LX_idxは予測ベクトルを示すインデックスであり、参照ピクチャインデックスrefIdxLXは、参照ピクチャリストで管理された参照ピクチャを示すインデックスである。なお、LXは、L0予測とL1予測を区別しない場合に用いられる記述方法であり、LXをL0、L1に置き換えることでL0リストに対するパラメータとL1リストに対するパラメータを区別する。
　マージインデックスmerge_idxは、処理が完了したPUから導出される予測パラメータ候補（マージ候補）のうち、いずれの予測パラメータを復号対象PUの予測パラメータとして用いるかを示すインデックスである。
　（動きベクトル）
　動きベクトルmvLXは、異なる２つのピクチャ上のブロック間のずれ量を示す。動きベクトルmvLXに関する予測ベクトル、差分ベクトルを、それぞれ予測ベクトルmvpLX、差分ベクトルmvdLXと呼ぶ。
　（インター予測識別子inter_pred_idcと予測リスト利用フラグpredFlagLX）
　インター予測識別子inter_pred_idcと、予測リスト利用フラグpredFlagL0、predFlagL1の関係は以下のとおりであり、相互に変換可能である。
　inter_pred_idc = （predFlagL1<<１） + predFlagL0
　predFlagL0 = inter_pred_idc & １
　predFlagL1 = inter_pred_idc >> １
　なお、インター予測パラメータは、予測リスト利用フラグを用いても良いし、インター予測識別子を用いてもよい。また、予測リスト利用フラグを用いた判定は、インター予測識別子を用いた判定に置き替えてもよい。逆に、インター予測識別子を用いた判定は、予測リスト利用フラグを用いた判定に置き替えてもよい。
　（双予測biPredの判定）
　双予測BiPredであるかのフラグbiPredは、２つの予測リスト利用フラグがともに１であるかによって導出できる。たとえば以下の式で導出できる。
　biPred = (predFlagL0 == 1 && predFlagL1 == 1)
　フラグbiPredは、インター予測識別子が２つの予測リスト（参照ピクチャ）を使うことを示す値であるか否かによっても導出できる。たとえば以下の式で導出できる。
　biPred = (inter_pred_idc == PRED_BI) ? 1 : 0
上記式は、以下の式でも表現できる。
　biPred = (inter_pred_idc == PRED_BI)
　なお、PRED_BIはたとえば3の値を用いることができる。
　（画像復号装置の構成）
　次に、本実施形態に係る画像復号装置３１の構成について説明する。図５は、本実施形態に係る画像復号装置３１の構成を示す概略図である。画像復号装置３１は、エントロピー復号部３０１、予測パラメータ復号部（予測画像復号装置）３０２、ループフィルタ３０５、参照ピクチャメモリ３０６、予測パラメータメモリ３０７、予測画像生成部（予測画像生成装置）３０８、逆量子化・逆変換部３１１、及び加算部３１２を含んで構成される。
　また、予測パラメータ復号部３０２は、インター予測パラメータ復号部３０３及びイントラ予測パラメータ復号部３０４を含んで構成される。予測画像生成部３０８は、インター予測画像生成部３０９及びイントラ予測画像生成部３１０を含んで構成される。
　エントロピー復号部３０１は、外部から入力された符号化ストリームTeに対してエントロピー復号を行って、個々の符号（シンタックス要素）を分離し復号する。分離された符号には、予測画像を生成するための予測情報及び、差分画像を生成するための残差情報などがある。
　エントロピー復号部３０１は、分離した符号の一部を予測パラメータ復号部３０２に出力する。分離した符号の一部とは、例えば、予測モードpredMode、PU分割モードpart_mode、マージフラグmerge_flag、マージインデックスmerge_idx、インター予測識別子inter_pred_idc、参照ピクチャインデックスrefIdxLX、予測ベクトルインデックスmvp_LX_idx、差分ベクトルmvdLXである。どの符号を復号するかの制御は、予測パラメータ復号部３０２の指示に基づいて行われる。エントロピー復号部３０１は、量子化係数を逆量子化・逆変換部３１１に出力する。この量子化係数は、符号化処理において、残差信号に対してDCT（Discrete Cosine Transform、離散コサイン変換）、DST（Discrete Sine Transform、離散サイン変換）、KLT（Karyhnen Loeve Transform、カルーネンレーベ変換）等の周波数変換を行い量子化して得られる係数である。
　インター予測パラメータ復号部３０３は、エントロピー復号部３０１から入力された符号に基づいて、予測パラメータメモリ３０７に記憶された予測パラメータを参照してインター予測パラメータを復号する。
　インター予測パラメータ復号部３０３は、復号したインター予測パラメータを予測画像生成部３０８に出力し、また予測パラメータメモリ３０７に記憶する。インター予測パラメータ復号部３０３の詳細については後述する。
　イントラ予測パラメータ復号部３０４は、エントロピー復号部３０１から入力された符号に基づいて、予測パラメータメモリ３０７に記憶された予測パラメータを参照してイントラ予測パラメータを復号する。イントラ予測パラメータとは、CUを１つのピクチャ内で予測する処理で用いるパラメータ、例えば、イントラ予測モードIntraPredModeである。イントラ予測パラメータ復号部３０４は、復号したイントラ予測パラメータを予測画像生成部３０８に出力し、また予測パラメータメモリ３０７に記憶する。
　イントラ予測パラメータ復号部３０４は、輝度と色差で異なるイントラ予測モードを導出しても良い。この場合、イントラ予測パラメータ復号部３０４は、輝度の予測パラメータとして輝度予測モードIntraPredModeY、色差の予測パラメータとして、色差予測モードIntraPredModeCを復号する。輝度予測モードIntraPredModeYは、３５モードであり、プレーナ予測（０）、DC予測（１）、方向予測（２～３４）が対応する。色差予測モードIntraPredModeCは、プレーナ予測（０）、DC予測（１）、方向予測（２～３４）、LMモード（３５）の何れかを用いるものである。イントラ予測パラメータ復号部３０４は、IntraPredModeCは輝度モードと同じモードであるか否かを示すフラグを復号し、フラグが輝度モードと同じモードであることを示せば、IntraPredModeCにIntraPredModeYを割り当て、フラグが輝度モードと異なるモードであることを示せば、IntraPredModeCとして、プレーナ予測（０）、DC予測（１）、方向予測（２～３４）、LMモード（３５）を復号しても良い。
　ループフィルタ３０５は、加算部３１２が生成したCUの復号画像に対し、デブロッキングフィルタ、サンプル適応オフセット（SAO）、適応ループフィルタ（ALF）等のフィルタを施す。
　参照ピクチャメモリ３０６は、ループフィルタ３０５が生成したCUの復号画像を、復号対象のピクチャ及びCU毎に予め定めた位置に記憶する。
　予測パラメータメモリ３０７は、予測パラメータを、復号対象のピクチャ及び予測ユニット（若しくはサブブロック、固定サイズブロック、ピクセル）毎に予め定めた位置に記憶する。具体的には、予測パラメータメモリ３０７は、インター予測パラメータ復号部３０３が復号したインター予測パラメータ、イントラ予測パラメータ復号部３０４が復号したイントラ予測パラメータ及びエントロピー復号部３０１が分離した予測モードpredModeを記憶する。記憶されるインター予測パラメータには、例えば、予測リスト利用フラグpredFlagLX（インター予測識別子inter_pred_idc）、参照ピクチャインデックスrefIdxLX、動きベクトルmvLXがある。
　予測画像生成部３０８には、エントロピー復号部３０１から入力された予測モードpredModeが入力され、また予測パラメータ復号部３０２から予測パラメータが入力される。また、予測画像生成部３０８は、参照ピクチャメモリ３０６から参照ピクチャを読み出す。予測画像生成部３０８は、予測モードpredModeが示す予測モードで、入力された予測パラメータと読み出した参照ピクチャ（参照ピクチャブロック）を用いてPU又はサブブロックの予測画像を生成する。
　ここで、予測モードpredModeがインター予測モードを示す場合、インター予測画像生成部３０９は、インター予測パラメータ復号部３０３から入力されたインター予測パラメータと読み出した参照ピクチャ（参照ピクチャブロック）を用いてインター予測によりPU又はサブブロックの予測画像を生成する。
　インター予測画像生成部３０９は、予測リスト利用フラグpredFlagLXが１である参照ピクチャリスト（L0リスト、若しくはL1リスト）に対し、参照ピクチャインデックスrefIdxLXで示される参照ピクチャから、復号対象PUを基準として動きベクトルmvLXが示す位置にある参照ピクチャブロックを参照ピクチャメモリ３０６から読み出す。インター予測画像生成部３０９は、読み出した参照ピクチャブロックをもとに予測を行ってPUの予測画像を生成する。インター予測画像生成部３０９は、生成したPUの予測画像を加算部３１２に出力する。ここで、参照ピクチャブロックとは、参照ピクチャ上の画素の集合（通常矩形であるのでブロックと呼ぶ）であり、PUもしくはサブブロックの予測画像を生成するために参照する領域である。
　予測モードpredModeがイントラ予測モードを示す場合、イントラ予測画像生成部３１０は、イントラ予測パラメータ復号部３０４から入力されたイントラ予測パラメータと読み出した参照ピクチャを用いてイントラ予測を行う。具体的には、イントラ予測画像生成部３１０は、復号対象のピクチャであって、既に復号されたPUのうち、復号対象PUから予め定めた範囲にある隣接PUを参照ピクチャメモリ３０６から読み出す。予め定めた範囲とは、復号対象PUがいわゆるラスタースキャンの順序で順次移動する場合、例えば、左、左上、上、右上の隣接PUのうちのいずれかであり、イントラ予測モードによって異なる。ラスタースキャンの順序とは、各ピクチャにおいて、上端から下端まで各行について、順次左端から右端まで移動させる順序である。
　イントラ予測画像生成部３１０は、読み出した隣接PUに基づいてイントラ予測モードIntraPredModeが示す予測モードで予測を行ってPUの予測画像を生成する。イントラ予測画像生成部３１０は、生成したPUの予測画像を加算部３１２に出力する。
　イントラ予測パラメータ復号部３０４において、輝度と色差で異なるイントラ予測モードを導出する場合、イントラ予測画像生成部３１０は、輝度予測モードIntraPredModeYに応じて、プレーナ予測（０）、DC予測（１）、方向予測（２～３４）の何れかによって輝度のPUの予測画像を生成し、色差予測モードIntraPredModeCに応じて、プレーナ予測（０）、DC予測（１）、方向予測（２～３４）、LMモード（３５）の何れかによって色差のPUの予測画像を生成する。
　逆量子化・逆変換部３１１は、エントロピー復号部３０１から入力された量子化係数を逆量子化して変換係数を求める。逆量子化・逆変換部３１１は、求めた変換係数について逆DCT、逆DST、逆KLT等の逆周波数変換を行い、残差信号を算出する。逆量子化・逆変換部３１１は、算出した残差信号を加算部３１２に出力する。
　加算部３１２は、インター予測画像生成部３０９又はイントラ予測画像生成部３１０から入力されたPUの予測画像と逆量子化・逆変換部３１１から入力された残差信号を画素毎に加算して、PUの復号画像を生成する。ループフィルタ３０５は、生成したPUの復号画像を参照ピクチャメモリ３０６に記憶し、生成したPUの復号画像をピクチャ毎に統合した復号画像Tdを外部に出力する。
　（画像符号化装置の構成）
　次に、本実施形態に係る画像符号化装置１１の構成について説明する。図６は、本実施形態に係る画像符号化装置１１の構成を示すブロック図である。画像符号化装置１１は、予測画像生成部１０１、減算部１０２、変換・量子化部１０３、エントロピー符号化部１０４、逆量子化・逆変換部１０５、加算部１０６、ループフィルタ１０７、予測パラメータメモリ（予測パラメータ記憶部、フレームメモリ）１０８、参照ピクチャメモリ（参照画像記憶部、フレームメモリ）１０９、符号化パラメータ決定部１１０、予測パラメータ符号化部１１１を含んで構成される。予測パラメータ符号化部１１１は、インター予測パラメータ符号化部１１２及びイントラ予測パラメータ符号化部１１３を含んで構成される。
　予測画像生成部１０１は画像Ｔの各ピクチャについて、そのピクチャを分割した領域である符号化ユニットCU毎に予測ユニットPUの予測画像Ｐを生成する。ここで、予測画像生成部１０１は、予測パラメータ符号化部１１１から入力された予測パラメータに基づいて参照ピクチャメモリ１０９から復号済のブロックを読み出す。予測パラメータ符号化部１１１から入力された予測パラメータとは、例えばインター予測の場合、動きベクトルである。予測画像生成部１０１は、対象PUを起点として動きベクトルが示す参照画像上の位置にあるブロックを読み出す。またイントラ予測の場合、予測パラメータとは例えばイントラ予測モードである。イントラ予測モードで使用する隣接PUの画素値を参照ピクチャメモリ１０９から読み出し、PUの予測画像Pを生成する。予測画像生成部１０１は、読み出した参照ピクチャブロックについて複数の予測方式のうちの１つの予測方式を用いてPUの予測画像Ｐを生成する。予測画像生成部１０１は、生成したPUの予測画像Ｐを減算部１０２に出力する。
　なお、予測画像生成部１０１は、既に説明した予測画像生成部３０８と同じ動作である。例えば、図７は、予測画像生成部１０１に含まれるインター予測画像生成部１０１１の構成を示す概略図である。インター予測画像生成部１０１１は、動き補償部１０１１１、重み予測部１０１１２を含んで構成される。
　（動き補償）
　動き補償部１０１１１は、インター予測パラメータ符号化部１１２から入力された、インター予測パラメータ（予測リスト利用フラグpredFlagLX、参照ピクチャインデックスrefIdxLX、動きベクトルmvLX）に基づいて、参照ピクチャメモリ１０９から、参照ピクチャインデックスrefIdxLXで指定された参照ピクチャにおいて、復号対象PUの位置を起点として、動きベクトルmvLXだけずれた位置にあるブロックを読み出すことによって補間画像（動き補償画像）を生成する。ここで、動きベクトルmvLXの精度が整数精度でない場合には、動き補償フィルタと呼ばれる小数位置の画素を生成するためのフィルタを施して、動き補償画像を生成する。
　（重み予測）
　重み予測部１０１１２は、入力される動き補償画像predSamplesLXに重み係数を乗算することによりPUの予測画像を生成する。予測リスト利用フラグの一方（predFlagL0若しくはpredFlagL1）が１の場合（単予測の場合）で、重み予測を用いない場合には入力された動き補償画像predSamplesLX（ＬＸはL0若しくはL1）を画素ビット数bitDepthに合わせる以下の式の処理を行う。
predSamples[X][Y] = Clip3( 0, ( 1 << bitDepth ) - 1, ( predSamplesLX[X][Y] + offset1 ) >> shift1 )
　ここで、shift1 = 14 - bitDepth、offset1=1<<(shift1-1)である。
また、参照リスト利用フラグの両者（predFlagL0とpredFlagL1）が１の場合（双予測BiPredの場合）で、重み予測を用いない場合には、入力された動き補償画像predSamplesL0、predSamplesL1を平均し画素ビット数に合わせる以下の式の処理を行う。
predSamples[X][Y] = Clip3( 0, ( 1 << bitDepth ) - 1, ( predSamplesL0[X][Y] + predSamplesL1[X][Y] + offset2 ) >> shift2 )
ここで、shift2=15-bitDepth、offset2=1<<(shift2-1)である。
　さらに、単予測の場合で、重み予測を行う場合には、重み予測部１０１１２は、重み予測係数w0とオフセットo0を符号化データから導出し、以下の式の処理を行う。
predSamples[X][Y] = Clip3( 0, ( 1 << bitDepth ) - 1, ( (predSamplesLX[X][Y] * w0 + 2^(log2WD - 1)) >> log2WD ) + o0 )
　ここで、log2WDは所定のシフト量を示す変数である。
　さらに、双予測BiPredの場合で、重み予測を行う場合には、重み予測部１０１１２は、重み予測係数w0、w1、o0、o1を符号化データから導出し、以下の式の処理を行う。
predSamples[X][Y] = Clip3( 0, ( 1 << bitDepth ) - 1, ( predSamplesL0 [X][Y] * w0 + predSamplesL1[X][Y] * w1 + ((o0 + o1 + 1) << log2WD) ) >> (log2WD + 1) )
　予測画像生成部１０１は、予測パラメータ符号化部から入力されたパラメータを用いて、参照ピクチャメモリから読み出した参照ブロックの画素値をもとにPUの予測画像Pを生成する。予測画像生成部１０１で生成した予測画像は減算部１０２、加算部１０６に出力される。
　減算部１０２は、予測画像生成部１０１から入力されたPUの予測画像Ｐの信号値を、画像Ｔの対応するPUの画素値から減算して、残差信号を生成する。減算部１０２は、生成した残差信号を変換・量子化部１０３に出力する。
　変換・量子化部１０３は、減算部１０２から入力された残差信号について変換を行い、変換係数を算出する。変換・量子化部１０３は、算出した変換係数を量子化して量子化係数を求める。変換・量子化部１０３は、求めた量子化係数をエントロピー符号化部１０４及び逆量子化・逆変換部１０５に出力する。
　エントロピー符号化部１０４には、変換・量子化部１０３から量子化係数が入力され、予測パラメータ符号化部１１１から符号化パラメータが入力される。入力される符号化パラメータには、例えば、参照ピクチャインデックスrefIdxLX、予測ベクトルインデックスmvp_LX_idx、差分ベクトルmvdLX、予測モードpredMode、及びマージインデックスmerge_idx等の符号がある。
　エントロピー符号化部１０４は、入力された量子化係数と符号化パラメータをエントロピー符号化して符号化ストリームTeを生成し、生成した符号化ストリームTeを外部に出力する。
　逆量子化・逆変換部１０５は、変換・量子化部１０３から入力された量子化係数を逆量子化して変換係数を求める。逆量子化・逆変換部１０５は、求めた変換係数について逆周波数変換を行い、残差信号を算出する。逆量子化・逆変換部１０５は、算出した残差信号を加算部１０６に出力する。
　加算部１０６は、予測画像生成部１０１から入力されたPUの予測画像Ｐの信号値と逆量子化・逆変換部１０５から入力された残差信号の信号値を画素毎に加算して、復号画像を生成する。加算部１０６は、生成した復号画像を参照ピクチャメモリ１０９に記憶する。
　ループフィルタ１０７は加算部１０６が生成した復号画像に対し、デブロッキングフィルタ、サンプル適応オフセット（SAO）、適応ループフィルタ（ALF）を施す。
　予測パラメータメモリ１０８は、符号化パラメータ決定部１１０が生成した予測パラメータを、符号化対象のピクチャ及びCU毎に予め定めた位置に記憶する。
　参照ピクチャメモリ１０９は、ループフィルタ１０７が生成した復号画像を、符号化対象のピクチャ及びCU毎に予め定めた位置に記憶する。
　符号化パラメータ決定部１１０は、符号化パラメータの複数のセットのうち、１つのセットを選択する。符号化パラメータとは、上述した予測パラメータやこの予測パラメータに関連して生成される符号化の対象となるパラメータである。予測画像生成部１０１は、これらの符号化パラメータのセットの各々を用いてPUの予測画像Ｐを生成する。
　符号化パラメータ決定部１１０は、複数のセットの各々について情報量の大きさと符号化誤差を示すコスト値を算出する。コスト値は、例えば、符号量と二乗誤差に係数λを乗じた値との和である。符号量は、量子化誤差と符号化パラメータをエントロピー符号化して得られる符号化ストリームTeの情報量である。二乗誤差は、減算部１０２において算出された残差信号の残差値の二乗値についての画素間の総和である。係数λは、予め設定されたゼロよりも大きい実数である。符号化パラメータ決定部１１０は、算出したコスト値が最小となる符号化パラメータのセットを選択する。これにより、エントロピー符号化部１０４は、選択した符号化パラメータのセットを符号化ストリームTeとして外部に出力し、選択されなかった符号化パラメータのセットを出力しない。符号化パラメータ決定部１１０は決定した符号化パラメータを予測パラメータメモリ１０８に記憶する。
　予測パラメータ符号化部１１１は、符号化パラメータ決定部１１０から入力されたパラメータから、符号化するための形式を導出し、エントロピー符号化部１０４に出力する。符号化するための形式の導出とは、例えば動きベクトルと予測ベクトルから差分ベクトルを導出することである。また予測パラメータ符号化部１１１は、符号化パラメータ決定部１１０から入力されたパラメータから予測画像を生成するために必要なパラメータを導出し、予測画像生成部１０１に出力する。予測画像を生成するために必要なパラメータとは、例えばサブブロック単位の動きベクトルである。
　インター予測パラメータ符号化部１１２は、符号化パラメータ決定部１１０から入力された予測パラメータに基づいて、差分ベクトルのようなインター予測パラメータを導出する。インター予測パラメータ符号化部１１２は、予測画像生成部１０１に出力する予測画像の生成に必要なパラメータを導出する構成として、インター予測パラメータ復号部３０３（図５等、参照）がインター予測パラメータを導出する構成と一部同一の構成を含む。インター予測パラメータ符号化部１１２の構成については、後述する。
　イントラ予測パラメータ符号化部１１３は、符号化パラメータ決定部１１０から入力されたイントラ予測モードIntraPredModeから、符号化するための形式（例えばMPM_idx、rem_intra_luma_pred_mode等）を導出する。
　（画像復号装置の要部構成）
　図１０に、本実施形態に係る画像復号装置の要部構成を示したブロック図を示す。本図では、図を簡略化するために、図１０に示したブロック図に含まれる一部の部材の図示を省略している。また、説明の便宜上、図５に示した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
　図１０に示すように、画像復号装置３１は、復号モジュール９、CN情報復号部１０、予測画像生成部３０８、逆量子化・逆変換部３１１、参照ピクチャメモリ３０６、加算部３１２、ループフィルタ３０５、ヘッダ復号部１９、及びCU復号部２０を備えている。CU復号部２０は、さらにPU情報復号部１２及びTT情報復号部１３（分割情報復号部、分割部）を備えており、TT情報復号部１３は、さらにTU復号部２２を備えている。
　まず、以下で、図１０が示す各部材の機能のうち、従来技術と同様の機能について、部材毎に項目を設けて説明する。
　（復号モジュール）
　以下、各モジュールの概略動作を説明する。復号モジュール９は、バイナリからシンタックス値を復号する復号処理を行う。復号モジュール９は、より具体的には、供給元から供給される符号化データ及びシンタックス種別に基づいて、CABAC等のエントロピー符号化方式により符号化されているシンタックス値を復号し、復号したシンタックス値を供給元に返す。
　以下に示す例では、符号化データ及びシンタックス種別の供給元は、CN情報復号部１０、CU復号部２０（PU情報復号部１２及びTT情報復号部１３）である。
　（ヘッダ復号部）
　ヘッダ復号部１９は、画像符号化装置１１から入力された符号化データのVPS（video parameter set）、SPS、PPS、スライスヘッダを復号する。
　（CN情報復号部）
　CN情報復号部１０は、復号モジュール９を用いて、画像符号化装置１１から入力された符号化データについて、符号化ツリーユニット（CTU）及び符号化ノード（CN）の復号処理を行う。CN情報復号部１０は、具体的には、以下の手順により符号化データから、CTU情報及びCN情報を復号する。
　まず、CN情報復号部１０は、復号モジュール９を用いて、CTUに含まれるCTU情報からツリーユニットヘッダCTUHを復号する。次に、CN情報復号部１０は、対象CNをQT分割するか否かを示すQT分割フラグのコンテキストに応じて、CNに含まれるCN情報から、QT分割フラグを復号する。そして、CN情報復号部１０は、QT分割フラグがさらなる分割を通知しなくなるまで対象CNを再帰的に分割し復号する。最後に、CTU情報からツリーユニットフッタCTUFを復号する。
　なお、本実施形態では、復号されるCN情報がQT分割フラグ（qt_split_flag）である例を説明しているが、復号されるCN情報は、対象CNをBT（binary tree）分割するか否かを示すBT分割フラグ（bt_split_flag）、対象CNをTT（triple tree）分割するか否かを示すTT分割フラグ（tt_split_flag）であってもよい。
　ツリーユニットヘッダCTUH及びツリーユニットフッタCTUFには、対象符号化ツリーユニットの復号方法を決定するために画像復号装置３１が参照する符号化パラメータが含まれる。また、CN情報には、QT分割フラグの他、後述するBT方向フラグ（BT分割モード）、対象CN及び下位の符号化ノードで適用されるパラメータを含んでいてもよい。
　（CU復号部）
　CU復号部２０は、PU情報復号部１２及びTT情報復号部１３から構成され、最下位の符号化ノードCN（すなわちCU）のPUI情報及びTTI情報を復号する。
　（PU情報復号部）
　PU情報復号部１２では各PUのPU情報（マージフラグ（merge_flag）、マージインデックス（merge_idx）、予測ベクトルインデックス（mvp_idx）、参照画像インデックス（ref_idx）、インター予測識別子（inter_pred_flag）、及び差分ベクトル（mvd）等）を、復号モジュール９を用いて復号する。
　（TT情報復号部）
　TT情報復号部１３は、変換ツリーTTのTT情報（TU分割フラグSP_TU（split_transform_flag）、TU残差フラグCBP_TU（cbf_cb、cbf_cr、cbf_luma）等、及びTU）を、復号モジュール９を用いて復号する。
　また、TT情報復号部１３は、TU復号部２２を備えている。TU復号部２２は、TUに残差が含まれている場合に、QP更新情報（量子化補正値）を復号する。なお、QP更新情報は、量子化パラメータQPの予測値である量子化パラメータ予測値qPpredからの差分値を示す値である。またTU復号部２２は、量子化予測残差（residual_coding）を復号する。
　（実施形態１の特徴となる画像復号装置の要部構成）
　以下で、本実施形態の特徴となる画像復号装置３１の要部構成について説明する。
　本実施形態におけるCU復号部２０は、CN情報復号部１０が生成したCUを分割せずに、当該CUが含むPUをPU情報復号部１２に送信し、当該CUが含むTUをTT情報復号部１３に送信する。
　また、PU情報復号部１２は、CU復号部２０から受信したPUを分割せずに、上述のPU情報を復号する。
　一方、TT情報復号部１３は、CU復号部２０から受信したTUが含む輝度TUを分割し、色差TUを分割しない。また、TT情報復号部１３が備えているTU復号部２２は、分割した輝度TUに関する量子化予測残差と、分割していない色差TUに関する量子化予測残差とを復号する。
　（ブロック分割方法）
　本実施形態に係る画像復号装置３１によるブロック分割方法について、図１１を参照して詳細に説明する。図１１は、本実施形態に係る画像復号装置３１によるブロック分割方法の一例を説明するフローチャート図である。
　まず、ステップＳ０において、CN情報復号部１０は、CNに含まれるCN情報から、対象CNをQT分割するか否かを示すQT分割フラグを復号する。そして、CN情報復号部１０は、QT分割フラグがさらなる分割を通知しなくなるまで対象CNを再帰的に分割し復号する。CN情報復号部１０は、QT分割フラグがさらなる分割を通知しなくなったら、対象CNをCU（請求項における符号化ユニット）としてCU復号部２０に送信する。
　次に、CU復号部２０は、CN情報復号部１０から受信したCUに含まれるPU（請求項における予測ユニット）をPU情報復号部１２に送信し、当該CUが含むTU（請求項における変換ユニット）をTT情報復号部１３に送信する（ステップＳ１）。
　次に、PU情報復号部１２は、CU復号部２０から受信したPUのPU情報を復号する（ステップＳ２）。PU情報復号部１２は、PUを分割するか否かを示す情報をさらに復号しPUを分割しても良い。
　また、TT情報復号部１３は、CU復号部２０から受信したTUが含む輝度TUを分割し、色差TUを分割しない（ステップＳ３）。TT情報復号部１３が輝度TUを分割し、色差TUを分割しないと判定する方法の例として、輝度TUを分割し、且つ色差TUを分割しないか、又は輝度TU及び色差TUを分割しないかを示す分割フラグを用いる方法等が挙げられる。
　次に、TU復号部２２は、TT情報復号部１３が分割により生成した輝度TUの量子化予測残差を復号し、TT情報復号部１３が分割を行わなかった色差TUの量子化予測残差を復号する（ステップＳ４）。
　なお、図１１には示さないが、予測画像生成部３０８（請求項における予測画像生成部）は、ステップＳ２でPU情報復号部１２が復号したPU情報に基づいて、予測画像を生成する。また、逆量子化・逆変換部３１１（請求項における変換係数復号部）は、ステップＳ４でTU復号部２２が復号した量子化予測残差に基づいて、輝度に対応する変換係数と、色差に対応する変換係数とを算出する。
　（ブロック分割方法の具体例）
　以下で、本実施形態に係る画像復号装置３１によるブロック分割方法の具体例について、図１２又は式等を参照して詳細に説明する。図１２は、本実施形態におけるブロック分割方法を説明するための図である。図１２が示すように、本実施形態におけるブロック分割方法では、CUを分割せずに、当該CUが含む輝度TUのみを分割する。なお、以下では、QT分割を用いた具体例を示すが、BT分割又はTT分割を用いてもよい。
　まず、上述のステップＳ０において、CN情報復号部１０は、下記の式（１）に示すように、符号化ノードCN毎にQT分割フラグ（split_cu_flag）を復号し、split_cu_flagがさらなる分割を示す場合（ここでは０以外）には、対象CNを再帰的に分割し復号する。また、CN情報復号部１０は、下記の式（１）に示すように、QT分割フラグ（split_cu_flag）がさらなる分割を通知しなくなったら（ここではsplit_cu_flag=0）、対象CNをCUとしてCU復号部２０で処理する。
coding_tree (x, y, w, h)
{
　 split_cu_flag復号（符号化）
　 if (spit_cu_flag) {
　　 x0=x, y0=y, x1=x0+(w>>1), y1=y0+(h>>1)
　　 coding_tree(x0, y0, w>>1, h>>1)
　　 coding_tree(x1, y0, w>>1, h>>1)
　　 coding_tree(x0, y1, w>>1, h>>1)
　　 coding_tree(x1, y1, w>>1, h>>1)
　 }
　 else {
　　　coding_unit(x, y, w, h)
　 }
}　…式（１）
　上記の式（１）において、coding_treeは符号化ノードCNを示し、x, yは、対象CNの左上座標を示し、w, hは、対象CNのサイズを示す。また、>>は、右ビットシフトを示す。上記例では、split_cu_flagを復号し、復号したsplit_cu_flagが１の場合には、さらに下位のCNを復号（分割）し、split_cu_flagが０の場合には、coding_unit（CU）を復号する。
　なお、上記の式（１）におけるcoding_unit（CU）は、下記の式（２）が示すように、prediction_unit（PU）、及びtransform_unit（TU）を含む。
coding_unit (x, y, w, h)
{
　 prediction_unit(x, y, w, h)
　 transform_unit(x, y, w, h)
}　…式（２）
　また、上記の式（２）におけるtransform_unit（TU）は、下記の式（３）が示すように、transform_luma（輝度TU）、及びtransform_chroma（色差TU）を含む。また、下記の式（４）が示すように、transform_unit（TU）は、３つのresidual_coding（量子化予測残差）を含む構成としてもよい。
transform_unit(x, y, w, h)
{
　transform_luma(x, y, w, h)
　transform_chroma(x, y, w, h)
}　…式（３）
transform_unit ()
{
　 residual_coding(x, y, w, h, cIdx=0)
　 residual_coding(x, y, w, h, cIdx=1)
　 residual_coding(x, y, w, h, cIdx=2)
}　…式（４）
　上記の式（４）において、cIdxは色コンポーネントを示し、cIdx=0のresidual_codingは、輝度（luma）に関する量子化予測残差であることを示し、cIdx=1のresidual_codingは、第１の色差成分（Cb）に関する量子化予測残差であることを示し、cIdx=2のresidual_codingは、第２の色差成分（Cr）に関する量子化予測残差であることを示す。
　また、下記の式（５）が示すように、TT情報復号部１３は、ステップＳ３において、輝度TUを分割するか否かを示す分割フラグ（split_luma_flag）を参照して、当該分割フラグが分割を指示している場合、輝度TUを分割し、TU復号部２２は、ステップＳ４において、輝度に対応する量子化予測残差を復号する。TT情報復号部１３は、当該分割フラグが分割を指示していない場合、輝度TUを分割せずに、TU復号部２２は、ステップＳ４において、輝度に対応する量子化予測残差を復号（逆量子化、逆変換）する。
transform_luma (x, y, w, h)
{
　 split_luma_flag
　 if (split_luma_flag) {
　　　x0=x, y0=y, x1=x0+(w>>1), y1=y0+(h>>1)
　　　transform_luma(x0, y0, w>>1, h>>1)
　　　transform_luma(x1, y0, w>>1, h>>1)
　　　transform_luma(x0, y1, w>>1, h>>1)
　　　transform_luma(x1, y1, w>>1, h>>1)
　 }
　 else {
　　　residual_coding(x, y, w, h, cIdx=0)
　 }
}　…式（５）
　一方、色差TUに関しては、ステップＳ３において、TT情報復号部１３は、色差TUを分割せずに、TU復号部２２は、下記の式（６）が示す色差に対応する量子化予測残差を復号（逆量子化、逆変換）する。
transform_chroma(x, y, w, h)
{
　 residual_coding(x, y, w, h, cIdx=1)
　 residual_coding(x, y, w, h, cIdx=2)
}…式（６）
　（実施形態１のまとめ）
　以上のように、本実施形態に係る画像復号装置３１は、変換ツリーにおいて、輝度に対応する変換ユニット（TU）を分割したうえで輝度に対応する変換係数を復号し、色差に対応する変換ユニット（TU）を分割せずに色差に対応する変換係数を復号する。
　上記の構成によれば、色差に対応する変換ユニットを分割しないため、色差に対応する残差エネルギーの集中を保つことができる。従って、効率的に残差の復号を行うことができ、符号量を減少させることができる。
　〔実施形態２〕
　本発明の実施形態２について、図面に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、本実施形態においても、実施形態１に係る画像復号装置３１を用いる。そのため、実施形態１にて説明した画像復号装置３１が備えている部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
　（ブロック分割方法）
　本実施形態に係る画像復号装置３１によるブロック分割方法について、図１３を参照して説明する。図１３は、本実施形態に係る画像復号装置３１によるブロック分割方法の一例を説明するフローチャート図である。なお、実施形態１において説明したステップと同様のステップについては、その説明を省略する。
　まず、ステップＳ１０において、CN情報復号部１０は、CNに含まれるCN情報から、対象CNを分割するか否かを示す分割フラグを復号する。そして、CN情報復号部１０は、当該分割フラグがさらなる分割を通知しなくなるまで対象CNを再帰的にQT分割し復号する。CN情報復号部１０は、当該分割フラグがさらなる分割を通知しなくなったら、CN情報復号部１０は、部分分割した対象CNをCUとしてCU復号部２０に送信する。
　なお、実施形態２における分割には通常分割と部分分割の２種類がある。通常分割は、実施形態１で説明した分割と同じであり、説明を省略する。部分分割は、分割した複数のCUにおいて各CUでPU情報及び輝度の量子化予測残差については符号化・復号処理するが、色差の量子化予測残差については分割した複数のCUをまとめて変換、量子化又は逆量子化、逆変換し、符号化データを先頭CUに配置する分割である。なお、通常分割と部分分割とは、後述の条件によって切り替えられる。
　ステップＳ１０の次の工程として、CU復号部２０は、CN情報復号部１０から受信したCUが含むPUをPU情報復号部１２に送信し、当該CUが含むTUをTU復号部２２に送信する（ステップＳ１１）。
　次に、PU情報復号部１２は、CU復号部２０から受信したCU毎にPUのPU情報を復号する（ステップＳ１２）。
　次に、TU復号部２２は、CU復号部２０から受信したCU毎に輝度TUの量子化予測残差を復号し、CU復号部２０から受信した先頭CUに格納された色差TUの量子化予測残差を復号する（ステップＳ１３）。
　（ブロック分割方法の具体例）
　以下で、本実施形態に係る画像復号装置３１によるブロック分割方法の具体例について、図１４又は式等を参照して詳細に説明する。図１４は、本実施形態における部分分割方法を説明するための図である。図１４が示すように、本実施形態における部分分割方法では、部分分割されたCUを用いることにより、各CU毎にPUと輝度TUとを得て、先頭CUで色差TUを得る。
　まず、上述のステップＳ１０において、CN情報復号部１０は、下記の式（７）が示すように、対象CN（coding_tree）で分割フラグ（split_cu_flag）を復号し、当該分割フラグsplit_cu_flagがさらなる分割を通知しなくなるまで（split_cu_flag＝１の場合）対象CNを再帰的にQT分割し復号する。CN情報復号部１０は、当該分割フラグsplit_cu_flagがさらなる分割を通知しなくなったら（split_cu_flag＝０）、対象CNのCU（coding_unit）をCU復号部２０で復号する。
coding_tree (x, y, w, h, xc, yc, wc, hc)
{
　 split_cu_flag
　 if (split_cu_flag) {
　　 x0=x, y0=y, x1=x0+(w>>1), y1=y0+(h>>1)
　　 if (通常CU分割判定) { // 通常分割
　　　　　coding_tree(x0, y0, w>>1, h>>1, x0, y0, w>>1, h>>1)
　　　　　coding_tree(x1, y0, w>>1, h>>1, x1, y0, w>>1, h>>1)
　　　　　coding_tree(x0, y1, w>>1, h>>1, x0, y1, w>>1, h>>1)
　　　　　coding_tree(x1, y1, w>>1, h>>1, x1, y1, w>>1, h>>1)
　　 } else { // 部分分割
　　　　　coding_tree(x0, y0, w>>1, h>>1, xc, yc, wc, hc)
　　　　　coding_tree(x1, y0, w>>1, h>>1, xc, yc, wc, hc)
　　　　　coding_tree(x0, y1, w>>1, h>>1, xc, yc, wc, hc)
　　　　　coding_tree(x1, y1, w>>1, h>>1, xc, yc, wc, hc)
　　　}
　 }
　 else {
　　　coding_unit(x, y, w, h, xc, yc, wc, hc)
　 }
}…式（７）
　実施形態２では分割フラグが分割を通知する場合（split_cu_flag＝１の場合）、後述の条件（式（７）では“通常CU分割判定”と記載）に従って、通常分割と部分分割とを切り替える。なお、通常分割の処理は実施形態１と同じであり、説明を省略する。
　上記の式（７）において、coding_tree(…)の(…)内において、左から順に、CNの左上座標（x, y）、サイズ（w, h）、色差量子化予測残差ブロックの左上座標(xc, yc)、サイズ（wc, hc）を示す。
　なお、色差フォーマット（4:2:0、4:2:2、4:4:4等）によって、輝度に対する色差の座標又はサイズは異なるが、以降では説明を簡単にするため、色差の座標とサイズとは輝度に換算した時の値を用いる。つまり輝度と同じ座標系に変換した値を用いる。例えば輝度の座標(x,y)及びサイズ(w,h)にそれぞれ対応する色差の座標を(xk,yk)及びサイズ(wk,hk)とすると、4:2:0の場合は(xk,yk)=(x>>1,y>>1)、(wk,hk)=(w>>1,h>>1)、4:2:2の場合は(xk,yk)=(x>>1,y)、(wk,hk)=(w>>1,h)、4:4:4の場合は(xk,yk)=(x,y)、(wk,hk)=(w,h)であるが、以降の説明では色差座標(xk,yk)や色差サイズ(wk,hk)を用いない。すなわち、色差の座標とサイズとは、色差フォーマットによらず、(xc,yc)=(x,y)、(wc,hc)=(w,h)として扱う。従って実際の処理の時点で、実際の色差ブロックの座標(xk,yk)とサイズ(wk,hk)とを得るには、
　　xk=xc>>1, yk=yc>>1, wk=wc>>1, hk=hc>>1　（4:2:0の場合）
　　xk=xc>>1, wk=wc>>1　　　　　　　　　　　（4:2:2の場合）
という変換をする必要がある。
　上記の式（７）が示すように、CN情報復号部１０は、分割フラグ（split_cu_flag）がさらなる分割を通知し、且つ通常分割条件を満たさない場合、部分分割を実行する。
　より詳細には、上記の式（７）において、CN情報復号部１０は、部分分割の場合、対象CN（coding_tree）の復号に際して、色差の量子化予測残差ブロックの左上座標(xc, yc)及びサイズ（wc, hc）に、それぞれ、上位のCNの左上座標(xc, yc)及びサイズ（wc, hc）と同じ値（引数として渡された値）を用いて処理する。
　また、上記の式（７）におけるCNであるcoding_unit(x, y, w, h, xc, yc, wc, hc)は、下記の式（８）が示すように、PUであるprediction_unit(x, y, w, h)、及びTUであるtransform_unit(x, y, w, h, xc, yc, wc, hc)を含む。
coding_unit (x, y, w, h, xc, yc, wc, hc)
{
　　prediction_unit(x, y, w, h)
　　transform_unit(x, y, w, h, xc, yc, wc, hc)
}　…式（８）
　そして、下記の式（９）が示すように、TU復号部２２は、ステップＳ１３において、輝度に関する量子化予測残差（residual_coding(x, y, w, h, cIdx=0)）を復号（逆量子化、逆変換）し、色差に関する量子化予測残差（residual_coding(xc, yc, wc, hc, cIdx=1)及びresidual_coding(xc, yc, wc, hc, cIdx=2)）を復号（逆量子化、逆変換）する（ステップＳ１３）。
transform_unit (x, y, w, h, xc, yc, wc, hc)
{
　　residual_coding(x, y, w, h, cIdx=0)
　　if (x == xc && y == yc) {
　　　residual_coding(xc, yc, wc, hc, cIdx=1)
　　　residual_coding(xc, yc, wc, hc, cIdx=2)
　 }
}　…式（９）
　上記の式（９）において、TU復号部２２は、判定式（if (x == xc && y == yc)）を実行する。当該判定式によって、つまり、TU復号部２２は、対象CUの座標(x,y)と色差の対象TUの座標とが同じ場合、つまり左上に位置するCUの色差Cb、Crの量子化予測残差の復号処理residual_codingを実施する。
　式（７）の通常分割で示すように、通常分割の場合は対象CUの座標(x,y)と色差の対象TUの座標(xc,yc)とには同じ値を代入しており、色差Cb、Crの量子化予測残差の復号処理を実施する。しかし、式（７）の部分分割に示すように、部分分割の場合は対象CUの座標(x,y)と色差の対象TUの座標(xc,yc)とには、部分分割を開始した最初の4分割のCUの先頭CUにしか同じ値を代入しておらず、先頭CUでのみ、色差Cb、Crの量子化予測残差の復号処理を実施することになる。
　上記の式（９）における判定式（if (x == xc && y == yc)）を、図１５及び図１６を参照して説明する。どちらもブロックＢにおいて部分分割を開始する例である。つまり、ブロックＢ以下の階層において部分分割を行う例である。図１５は、部分分割が行われていないCN（ブロックＢ）と、ブロックＢをさらに部分分割したCN(ブロックＰＢ１～ＰＢ４)とを示す。なお、図１５のブロックＰＢ１～ＰＢ4はこれ以上分割されない。
　図１６は、図１５とはまた別の例であり、図１５が示すブロックにおいて、部分分割されたブロックＰＢ１～ＰＢ４の先頭CNであるブロックＰＢ１がさらに部分分割されて生じたブロックＰＢ１１～ＰＢ１４がある例を示す。なお、図１６のブロックＰＢ１１～ＰＢ１４はこれ以上分割されない。また、ＰＢ２～ＰＢ4もこれ以上分割されない。
　図１５が示すように、部分分割が行われていないブロックＢ（非sharedブロック）の座標及びサイズは、(x, y, w, h, xc, yc, wc, hc = 0, 0, 8、8, 0, 0, 8, 8)であり、x == xc && y == ycを満たす。また、部分分割が行われた先頭ブロックＰＢ１（sharedブロック）は、(x, y, w, h, xc, yc, wc, hc = 0, 0, 4, 4, 0, 0, 8, 8)であり、x == xc && y == ycを満たす。従って、TU復号部２２は、ステップＳ１３において、上記の式（９）における判定式に基づいた判定の結果として、ブロックＢ全体の色差に関する量子化予測残差を復号する。すなわち、ブロックＢの先頭ブロックＰＢ１において、ブロックＢの座標及びサイズ(xc, yc, wc, hc) = (0, 0, 8, 8)の量子化予測残差residual_coding(xc, yc, wc, hc, cIdx=1)及びresidual_coding(xc, yc, wc, hc, cIdx=2)を復号する。しかしながら、部分分割された先頭ブロック以外のブロックＰＢ2～ＰＢ4では、x == xc && y== ycを満たさないため、色差に関する量子化予測残差を復号しない。
　また、図１６が示すように、ブロックＰＢ１１～ＰＢ１４の先頭CU（リーフ）であるブロックＰＢ１１の座標及びサイズは、(x, y, w, h, xc, yc, wc, hc = 0, 0, 2, 2, 0, 0, 8, 8)であり、x == xc && y == ycを満たす。従って、TU復号部２２は、ステップＳ１３において、上記の式（９）における判定式に基づいた判定の結果として、ブロックＰＢ１１において、ブロックＢ全体の色差に関する量子化予測残差を復号する。しかしながら、部分分割された先頭ブロック以外のブロックＰＢ12～ＰＢ14およびＰＢ2～ＰＢ4では、x == xc && y == ycを満たさないため、色差に関する量子化予測残差を復号しない。
　（実施形態２の変形例１）
　以下で、実施形態２の変形例１について、図１７を参照して説明する。図１７は、本変形例におけるブロック分割方法を説明するための図である。図１７が示すように、本変形例におけるブロック分割方法では、部分分割されたCUを用いることにより、各CU毎に輝度TUを得て、先頭CUでPUと色差TUとを得る。
　上述のブロック分割方法におけるステップＳ１２では、PU情報復号部１２は、CU毎にPUに関するPU情報を復号し、ステップＳ１３では、TU復号部２２は、輝度TUの量子化予測残差とを復号し、先頭CUで色差TUの量子化予測残差を復号した。しかし、本変形例では、PU情報復号部１２は、特定のCUが含むPU情報を復号するため、先頭CUでPUに関するPU情報を復号し、TU復号部２２は、色差TUの量子化予測残差を復号し、CU毎に輝度TUの量子化予測残差を復号する。
　例えば、PU情報復号部１２は、下記の式（１０）が示すように、CUが先頭CUであるか否かを判定し、先頭CUが含むPU情報のみを復号する。
coding_unit (x, y, w, h, xc, yc, wc, hc)
{
　　if (x == xc && y == yc)
　　　 prediction_unit(x, y, w, h)
　　transform_unit(x, y, w, h, xc, yc, wc, hc)
}…式（１０）
　上記の式（１０）が示すように、PU情報復号部１２は、(x == xc && y == yc)の条件を満たすCU（先頭CU）が含むPU情報を復号する。なお、TUに関しては、上述の項目（ブロック分割方法の具体例）で説明した方法と同じであり、説明を省略する。これにより、PU情報復号部１２又はTU復号部２２は、先頭CUでPUと色差TUとを復号し、各CU毎に輝度TUを復号することができる。
　（実施形態２の変形例２）
　以下で、実施形態２の変形例２について、詳細に説明する。本変形例では、CN情報復号部１０は、上述のステップＳ１０において、下記の式（１１）が示すように、部分分割を実施（CU毎に色差の量子化予測残差を符号化あるいは復号）するか否かを示す一時変数のフラグ（signaling_flag）を用いる。
coding_tree (x, y, w, h, xc, yc, wc, hc, signaling_flag)
{
　 split_cu_flag
　 if (split_cu_flag) {
　　 x0=x, y0=y, x1=x0+(w>>1), y1=y0+(h>>1)
　　 if (通常CU分割判定) { // 通常分割
　　　　　coding_tree(x0, y0, w>>1, h>>1, x0, y0, w>>1, h>>1, 1)
　　　　　coding_tree(x1, y0, w>>1, h>>1, x1, y0, w>>1, h>>1, 1)
　　　　　coding_tree(x0, y1, w>>1, h>>1, x0, y1, w>>1, h>>1, 1)
　　　　　coding_tree(x1, y1, w>>1, h>>1, x1, y1, w>>1, h>>1, 1)
　　 } else { // 部分分割
　　　　　coding_tree(x0, y0, w>>1, h>>1, xc, yc, wc, hc , 1)
　　　　　coding_tree(x1, y0, w>>1, h>>1, xc, yc, wc, hc ,0)
　　　　　coding_tree(x0, y1, w>>1, h>>1, xc, yc, wc, hc ,0)
　　　　　coding_tree(x1, y1, w>>1, h>>1, xc, yc, wc, hc ,0)
　　　}
　 }
　 else {
　　　coding_unit(x, y, w, h, xc, yc, wc, hc, signaling_flag)
　 }
}…式（１１）
　そして、CN情報復号部１０は、signaling_flagの値とCUとをCU復号部２０に送信する。そして、上記の式（１１）におけるcoding_unit(x, y, w, h, xc, yc, wc, hc, signaling_flag)は、下記の式（１２）が示すように、prediction_unit(x, y, w, h)と、transform_unit(x, y, w, h, xc, yc, wc, hc, signaling_flag)とを含む。
coding_unit (x, y, w, h, xc, yc, wc, hc, signaling_flag)
{
　　prediction_unit(x, y, w, h)
　　transform_unit(x, y, w, h, xc, yc, wc, hc, signaling_flag)
}　…式（１２）
　そして、下記の式（１３）が示すように、TU復号部２２は、ステップＳ１３において、輝度に関する量子化予測残差（residual_coding(x, y, w, h, cIdx=0)）を復号し、色差に関する量子化予測残差（residual_coding(xc, yc, wc, hc, cIdx=1)、及びresidual_coding(xc, yc, wc, hc, c=2)）を復号する（ステップＳ１３）。
transform_unit (x, y, w, h, xc, yc, wc, hc, signaling_flag)
{
　　residual_coding(x, y, w, h, cIdx=0)
　　if (signaling_flag) {
　　　residual_coding(xc, yc, wc, hc, cIdx=1)
　　　residual_coding(xc, yc, wc, hc, cIdx=2)
　　}
}　…式（１３）
　上記の式（１３）において、TU復号部２２は、判定式（if (signaling_flag)）を実行する。TU復号部２２は、当該判定式によって、signaling_flagが1を示す場合、色差に関する量子化予測残差を復号し、signaling_flagが0を示す場合、色差に関する量子化予測残差を復号しない。
　また、本変形例のsignaling_flagを、上述の変形例１に適用してもよい。その場合、PU情報復号部１２は、ステップＳ１２において、下記の式（１４）が示す判定式（if (signaling_flag)）を実行し、signaling_flagが1を示す場合、PU情報を復号し、signaling_flagが0を示す場合、PU情報を復号しない。なお、ステップＳ１３のTU復号部２２は上述の変形例１と同じ動作であり、説明を省略する。
coding_unit (x, y, w, h, xc, yc, wc, hc, signaling_flag)
{
　　if (signaling_flag)
　　　prediction_unit(x, y, w, h)
　　transform_unit(x, y, w, h, xc, yc, wc, hc, signaling_flag)
}　…式（１４）
　以上のように、signaling_flagを用いることにより、座標位置の判定を行わずに、量子化予測残差又はPU情報等を復号するか否かを決定することができる。
　（実施形態２の変形例３）
　以下で、実施形態２の変形例３について、詳細に説明する。本変形例では、CN情報復号部１０は、上述のステップＳ１０において、以下で説明する判定方法により、対象CNを通常分割するか、又は部分分割するかを決定する。この判定方法は、式（７）および式（１１）で“通常CU分割判定”と表現した条件に関する。なお、ステップＳ１０において、CN情報復号部１０は、一度、部分分割を行った後は、部分分割のみを実行する。また、CN情報復号部１０が部分分割を行う対象ブロックは、比較的小ブロックであることが好ましい。これらの条件の少なくとも１つ以上を踏まえた、下記の（１）～（３）の判定方法を以下で説明する。
　以下、通常分割を実行するかを示すフラグをsplit_mode_flag (luma_chroma_common_split_mode_flag)と呼ぶ。split_mode_flagが１の場合は通常分割、split_mode_flagが０の場合は部分分割である。又は、split_mode_flagと反対の意味を有するpartial_split_mode_flagを用いてもよい。partial_split_mode_flagが0を示す場合、対象CNを通常分割し、復号したpartial_split_mode_flagが1を示す場合、部分分割を実行する。なお、通常分割では輝度と色差とで共通の構造を持つので、split_mode_flagをluma_chroma_common_split_mode_flagと呼んでもよい。また、部分分割では、輝度と色差とで異なる構造を有し、さらに色差ではブロックをマージするため、partial_split_mode_flag をchroma_shared_split_mode_flagと呼んでもよい。
　一度、部分分割を行った後は、{x, y, w, h}と{xc, yc, wc, hc}との少なくともいずれかが異なる。よって、部分分割を行った後に部分分割のみを実行する場合、以下の式（１５）が成り立つ。つまり、以下の式（１５）のように、split_mode_flag (partial_split_mode_flag)の値を設定することができる。
　　if (x != xc || y != yc || w != wc || h != hc)
　　　　split_mode_flag = 0 // 部分分割
or
　　if (x != xc || y != yc || w != wc || h != hc)
　　　　　partial_split_mode_flag = 1 // 部分分割　…式（１５）
なお、w != wcはw < wcと等価であり、h != hcはh < hcと等価である。
　（１）分岐構成P1：サイズ依存判定
　当該判定方法では、CN情報復号部１０は、ステップＳ１０において、対象CNがのブロックサイズが大きいか否かを判定する。CN情報復号部１０が判定するブロックサイズの大きさとして、幅wと高さhの和、幅wと高さhの積、又は、幅の対数値log2(w)と高さの対数値log2(h)との和などを用いることができるが、以下では、w + h > Mを満たすか否かの判定を用いて説明する。具体的には、w + h > M（Mは対象CNのサイズを示す閾値）を満たすか否かを判定する。そして、CN情報復号部１０は、対象CNが大きい場合（w + h > Mを満たす場合）、通常CU分割を実行し、それ以外の場合（対象CNがw + h > Mを満たさない場合）、部分分割を実施する。上記のMの例として、M=16又はM=24等が挙げられる。すなわち、以下の式（１６）でpartial_split_mode_flagを導出することができる。
　　if ((w + h) > M)
　　　　　split_mode_flag = 1 // 通常分割
　　else
　　　　　split_mode_flag = 0 // 部分分割
or
　　if ((w + h) > M)
　　　　　partial_split_mode_flag = 0 // 通常分割
　　else
　　　　　partial_split_mode_flag = 1 // 部分分割　…式（１６）
　（２）分岐構成P2：フラグ判定
　当該判定方法では、CN情報復号部１０は、ステップＳ１０において、通常分割を実行するか、又は部分分割を実行するかを示すsplit_mode_flag (luma_chroma_common_split_mode_flag)を符号化データから復号する。そして、CN情報復号部１０は、復号したsplit_mode_flagが1を示す場合、対象CNを通常分割し、復号したsplit_mode_flagが0を示す場合、部分分割を実行する。又は、split_mode_flagと反対の意味を有するpartial_split_mode_flag (chroma_shared_split_mode_flag)を用いてもよい。その場合、CN情報復号部１０は、ステップＳ１０において、復号したpartial_split_mode_flagが0を示す場合、対象CNを通常分割し、復号したpartial_split_mode_flagが1を示す場合、部分分割を実行する。一度、部分分割する場合にはフラグを復号する必要はないので、以下の式（１７）の条件によりフラグを復号する。
　　if (x == xc && y == yc && w == wc && h == hc)
　　　　split_mode_flag // フラグ復号
or
　　if (x == xc && y == yc && w == wc && h == hc)
　　　　partial_split_mode_flag // フラグ復号　…式（１７）
　（３）分岐構成P3：サイズ依存フラグ判定
　当該判定方法では、CN情報復号部１０は、ステップＳ１０において、まず、CN情報復号部１０は、対象CNのブロックサイズが大きいか否かを判定する。CN情報復号部１０が判定するブロックサイズの大きさとして、幅wと高さhの和、幅wと高さhの積、又は幅の対数値log2(w)と高さの対数値log2(h)との和などを用いることができるが、以下では、幅wと高さhの和、つまり、w + h > Mを満たすか否かの判定を用いて説明する。具体的には、CN情報復号部１０は、対象CNが大きい場合（w + h > Mを満たす場合）、通常分割を実行する。対象CNが大きくなく（w + h > Mを満たさず）、かつ、x != xc || y != yc || w < wc || h < hcの場合、すでに部分分割を実施しているので、フラグを復号せず部分分割を実行する。それ以外の場合、CN情報復号部１０は、上述のsplit_mode_flag又はpartial_split_mode_flagを復号し、フラグの値に従って通常分割又は部分分割を実施する。ここにおけるMの例として、M＝32等が挙げられる。
　すなわち、以下の動作を行う。
　　if ((w + h) > M)
　　　　split_mode_flag = 1 // 通常分割
　　else if (x != xc || y != yc || w < wc || h < hc)
　　　　split_mode_flag = 0 // 部分分割
　　else
　　　　split_mode_flag // フラグ復号
or
　　if ((w + h) > M)
　　　　partial_split_mode_flag = 0 // 通常分割
　　else if (x != xc || y != yc || w < wc || h < hc)
　　　　partial_split_mode_flag = 1 // 部分分割
　　else
　　　　partial_split_mode_flag // フラグ復号　…式（１８）
　なお、結局のところ、CN情報復号部１０がフラグを復号するのは、部分分割をしていない場合のみであるので、
　　if (x == xc && y == yc && w == wc && h == hc && (w + h) <= M)
　　　　partial_split_mode_flag // フラグ復号　…式（１９）
　上記の式（１９）のようにフラグを復号し、フラグを復号しない場合に、以下の式（２０）によりフラグを導出しても良い。
　　if ((w + h) > M)
　　　　partial_split_mode_flag = 0 // 通常分割
　　else if (x != xc || y != yc || w < wc || h < hc)
　　　　partial_split_mode_flag = 1 // 部分分割　…式（２０）
　以下の式（２１）で、上記の（３）の判定方法の具体例を示す。
coding_tree (x, y, w, h, xc, yc, wc, hc)
{
　split_cu_flag
　if (split_cu_flag) {
　　x0=x, y0=y, x1=x0+(w>>1), y1=y0+(h>>1)
　　if (x == xc && y == yc && w == wc && h == hc && (w + h) <= M) )
　　　partial_split_mode_flag
　　if (!partial_split_mode_flag) { // 通常分割
　　　　coding_tree(x0, y0, w>>1, h>>1, x0, y0, w>>1, h>>1)
　　　　coding_tree(x1, y0, w>>1, h>>1, x1, y0, w>>1, h>>1)
　　　　coding_tree(x0, y1, w>>1, h>>1, x0, y1, w>>1, h>>1)
　　　　coding_tree(x1, y1, w>>1, h>>1, x1, y1, w>>1, h>>1)
　　} else { // 部分分割
　　　　coding_tree(x0, y0, w>>1, h>>1, xc, yc, wc, hc)
　　　　coding_tree(x1, y0, w>>1, h>>1, xc, yc, wc, hc)
　　　　coding_tree(x0, y1, w>>1, h>>1, xc, yc, wc, hc)
　　　　coding_tree(x1, y1, w>>1, h>>1, xc, yc, wc, hc)
　　}
　}
　else {
　　　coding_unit(x, y, w, h, xc, yc, wc, hc)
　}
}　…式（２１）
　partial_split_mode_flagを復号しない場合は、式（２０）によってpartial_split_mode_flagを導出する。上記の式（２１）が示すように、CN情報復号部１０は、分割フラグ（split_cu_flag）がさらなる通常分割を通知しなくなるまで、対象CNのブロックサイズが大きいか否か（w + h > Mを満たすか否か）を判定する。そして、CN情報復号部１０は、対象CNのブロックサイズが大きい場合（w + h > Mを満たす場合）、通常分割を実行する。CN情報復号部１０は、それ以外で、部分分割がなされている場合（x != xc || y != yc || w < wc || h < hcの場合）、フラグを復号せず部分分割を実行する。それ以外の場合、上述のsplit_mode_flag又はpartial_split_mode_flagを復号し、フラグの値に従って通常分割あるいは部分分割を実施する。
　（実施形態２の変形例４）
　以上の各変形例では、対象CNをQT分割する例を説明してきた。本変形例では、対象CNのBT分割を含む例を説明する。
　CN情報復号部１０は、下記の式（２２）が示すように、上述の変形例３における式（２１）に示される工程を実行する。そして、CN情報復号部１０は、split_cu_flagが0を示す場合、且つ、QT分割において部分分割を実施していない場合に、対象CNをBT分割するか否かを示すフラグであるsplit_bt_flagを復号する。
coding_tree (x, y, w, h, xc, yc, wc, hc)
{
　split_cu_flag
　if (spit_cu_flag) {
　　x0=x, y0=y, x1=x0+(w>>1), y1=y0+(h>>1)
　　if (x == xc && y == yc && w == wc && h == hc && (w + h) <= M)
　　　　　partial_split_mode_flag
　　　if (!partial_split_mode_flag) { // 通常分割
　　　　　coding_tree(x0, y0, w>>1, h>>1, x0, y0, w>>1, h>>1)
　　　　　coding_tree(x1, y0, w>>1, h>>1, x1, y0, w>>1, h>>1)
　　　　　coding_tree(x0, y1, w>>1, h>>1, x0, y1, w>>1, h>>1)
　　　　　coding_tree(x1, y1, w>>1, h>>1, x1, y1, w>>1, h>>1)
　　} else { // 部分分割
　　　　　coding_tree(x0, y0, w>>1, h>>1, xc, yc, wc, hc)
　　　　　coding_tree(x1, y0, w>>1, h>>1, xc, yc, wc, hc)
　　　　　coding_tree(x0, y1, w>>1, h>>1, xc, yc, wc, hc)
　　　　　coding_tree(x1, y1, w>>1, h>>1, xc, yc, wc, hc)
　　　}
　}
　else {
　　x0=x, y0=y, x1=x0+(w>>1), y1=y0+(h>>1)
　　if ( partial_split_mode_flag )
　　　split_bt_flag=0
　　else
　　　split_bt_flag
　　if(split_bt_flag) { 
　　　split_dir_flag
　　　if ((w + h) > M)
　　　　　partial_bt_split_mode_flag = 0
　　　else if (x != xc || y != yc || w < wc || h < hc)
　　　　　partial_bt_split_mode_flag = 1
　　　else 
　　　　　partial_bt_split_mode_flag
　　　if (partial_bt_split_mode_flag == 0) { // 通常分割
　　　　　if (split_dir_flag) {
　　　　　　　coding_tree(x0, y0, w, h>>1, x0, y0, w, h>>1)
　　　　　　　coding_tree(x0, y1, w, h>>1, x0, y1, w, h>>1)
　　　　　} else {
　　　　　　　coding_tree(x0, y0, w>>1, h, x0, y0, w>>1, h)
　　　　　　　coding_tree(x1, y0, w>>1, h, x1, y0, w>>1, h)
　　　　　}
　　　} else { // 部分分割
　　　　　if (split_dir_flag) {
　　　　　　　coding_tree(x0, y0, w, h>>1, xc, yc, wc, hc)
　　　　　　　coding_tree(x0, y1, w, h>>1, xc, yc, wc, hc)
　　　　　} else {
　　　　　　　coding_tree(x0, y0, w>>1, h, xc, yc, wc, hc)
　　　　　　　coding_tree(x1, y0, w>>1, h, xc, yc, wc, hc)
　　　　　}
　　　} // partial_bt_split_mode_flag
　　} // split_bt_flag
　　else {
　　　　coding_unit(x, y, w, h, xc, yc, wc, hc)
　　}
　} // split_cu_flag}　…式（２２）
　上記の式（２２）が示すように、CN情報復号部１０は、split_bt_flagを復号した後、split_bt_flagが1を示す場合、BT分割方向フラグであるsplit_dir_flagを復号する。また、CN情報復号部１０は、対象CNのブロックサイズが大きい（(w + h) > Mを満たす場合）、partial_bt_split_mode_flag=0として通常分割を実行する。CN情報復号部１０は、それ以外で、部分分割がされている場合（x != xc || y != yc || w < wc || h < hcの場合）、partial_bt_split_mode_flag=1として部分分割を実行する。それ以外の場合、CN情報復号部１０は、上述のpartial_bt_split_mode_flagを復号する。そして、CN情報復号部１０は、partial_bt_split_mode_flagが0を示し、且つsplit_dir_flagが1を示す場合、分割後の２つのCNが垂直方向に沿って並ぶように、対象CNを通常分割する。また、CN情報復号部１０は、partial_bt_split_mode_flagが0を示し、且つsplit_dir_flagが0を示す場合、分割後の２つのCNが水平方向に沿って並ぶように、対象CNを通常分割する。また、CN情報復号部１０は、partial_bt_split_mode_flagが1を示し、且つsplit_dir_flagが1を示す場合、分割後の２つのCNが垂直方向に沿って並ぶように、対象CNを部分分割する。また、CN情報復号部１０は、partial_bt_split_mode_flagが1を示し、且つsplit_dir_flagが0を示す場合、分割後の２つのCNが水平方向に沿って並ぶように、対象CNを部分分割する。
　なおQTツリーcoding_treeとBTツリーcoding_bt_treeとを分離して以下の式（２３）ような構成としてもよい。
coding_tree (x, y, w, h, xc, yc, wc, hc)
{
　split_cu_flag
　if (spit_cu_flag) {
　　x0=x, y0=y, x1=x0+(w>>1), y1=y0+(h>>1)
　　if (x == xc && y == yc && w == wc && h == hc && (w + h) <= M)
　　　　　partial_split_mode_flag
　　　if (! partial_split_mode_flag) {
　　　　　coding_tree(x0, y0, w>>1, h>>1, x0, y0, w>>1, h>>1)
　　　　　coding_tree(x1, y0, w>>1, h>>1, x1, y0, w>>1, h>>1)
　　　　　coding_tree(x0, y1, w>>1, h>>1, x0, y1, w>>1, h>>1)
　　　　　coding_tree(x1, y1, w>>1, h>>1, x1, y1, w>>1, h>>1)
　　} else { // 部分分割
　　　　　coding_tree(x0, y0, w>>1, h>>1, xc, yc, wc, hc)
　　　　　coding_tree(x1, y0, w>>1, h>>1, xc, yc, wc, hc)
　　　　　coding_tree(x0, y1, w>>1, h>>1, xc, yc, wc, hc)
　　　　　coding_tree(x1, y1, w>>1, h>>1, xc, yc, wc, hc)
　　　}
　}
　else {
　　coding_bt_tree (x, y, w, h, xc, yc, wc, hc)
　}
}
coding_bt_tree (x, y, w, h, xc, yc, wc, hc)
　　x0=x, y0=y, x1=x0+(w>>1), y1=y0+(h>>1)
　　split_bt_flag
　　if (split_bt_flag) { 
　　　split_dir_flag
　　　if ((w + h) > M)
　　　　　partial_bt_split_mode_flag = 0
　　　else if (x != xc || y != yc || w < wc || h < hc)
　　　　　partial_bt_split_mode_flag = 1
　　　else 
　　　　　partial_bt_split_mode_flag
　　　if (partial_bt_split_mode_flag == 0) { // 通常分割
　　　　　if (split_dir_flag) {
　　　　　　　coding_bt_tree(x0, y0, w, h>>1, x0, y0, w, h>>1)
　　　　　　　coding_bt_tree(x0, y1, w, h>>1, x0, y1, w, h>>1)
　　　　　} else {
　　　　　　　coding_bt_tree(x0, y0, w>>1, h, x0, y0, w>>1, h)
　　　　　　　coding_bt_tree(x1, y0, w>>1, h, x1, y0, w>>1, h)
　　　　　}
　　　} else { // 部分分割
　　　　　if (split_dir_flag) {
　　　　　　　coding_bt_tree(x0, y0, w, h>>1, xc, yc, wc, hc)
　　　　　　　coding_bt_tree(x0, y1, w, h>>1, xc, yc, wc, hc)
　　　　　} else {
　　　　　　　coding_bt_tree(x0, y0, w>>1, h, xc, yc, wc, hc)
　　　　　　　coding_bt_tree(x1, y0, w>>1, h, xc, yc, wc, hc)
　　　　　　}
　　　} // partial_bt_split_mode_flag
　　} // split_bt_flag
　　else {
　　　　coding_unit(x, y, w, h, xc, yc, wc, hc)
　　}
　}　…式（２３）
　（実施形態２のまとめ）
　以上のように、本実施形態に係る画像復号装置３１は、実施形態１と同様に、符号化ユニット（CU）に含まれる変換ツリーにおいて、輝度に対応する変換ユニット（TU）を分割したうえで輝度に関する変換係数を復号し、色差に対応する変換ユニット（TU）を分割せずに色差に関する変換係数を復号する。また、画像復号装置３１は、符号化ユニット（CU）に含まれる予測ツリーにおいて、輝度に対応する予測ユニット（PU）を分割せずに輝度に関する予測画像を生成し、予測ツリーにおいて、色差に対応する予測ユニット（PU）を分割せずに色差に関する予測画像を生成する。
　上記の構成によれば、輝度に対応する変換ユニットのみを分割するため、色差に対応する残差エネルギーの集中を保ちつつ、符号量のオーバーヘッドを削減することができる。
　また、本実施形態に係る画像復号装置３１は、符号化ユニット（CU）を分割することにより、予測ツリーにおいて、輝度に対応する予測ユニット（PU）に関する予測画像を生成し、符号化ユニット（CU）を分割することにより、予測ツリーにおいて、色差に対応する予測ユニット（PU）に関する予測画像を生成してもよい。
　上記の構成によれば、符号化ユニット（CU）を分割することにより、一括して、輝度に対応する変換ユニット（TU）を分割することができる。従って、ブロックの分割処理を簡略化することができる。
　また、本実施形態に係る画像復号装置３１は、符号化ユニット（CU）に含まれる予測ツリーにおいて、輝度に対応する予測ユニットを分割せずに輝度に関する予測画像を生成し、色差に対応する予測ユニットを分割せずに色差に関する予測画像を生成してもよい。
　上記の構成によれば、予測ユニットを分割しないため、符号量を削減できる。
　〔実施形態３〕
　本発明の実施形態３について、図面に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、本実施形態においても、実施形態１に係る画像復号装置３１を用いる。そのため、実施形態１にて説明した画像復号装置３１が備えている部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
　上述の実施形態１及び実施形態２では、PUに関する処理は以下のように実行される。まず、PU情報復号部１２が各PUのPU情報を復号する。次に、インター予測パラメータ復号部３０３は、当該PU情報に基づいて、予測パラメータメモリ３０７に記憶された予測パラメータを参照してインター予測パラメータを復号し、復号したインター予測パラメータを予測画像生成部３０８に出力する。一方、イントラ予測パラメータ復号部３０４は、上記のPU情報に基づいて、予測パラメータメモリ３０７に記憶された予測パラメータを参照してイントラ予測パラメータを復号する。そして、予測画像生成部３０８は、PU情報に含まれる予測モードpredModeが示す予測モードで、予測パラメータと、読み出した参照ピクチャ（参照ピクチャブロック）とを用いてPU又はサブブロックの予測画像を生成する。より詳細には、予測モードpredModeがインター予測モードを示す場合、インター予測画像生成部３０９は、インター予測パラメータと読み出した参照ピクチャ（参照ピクチャブロック）とを用いてインター予測によりPU又はサブブロックの予測画像を生成する。予測モードpredModeがイントラ予測モードを示す場合、イントラ予測画像生成部３１０は、イントラ予測パラメータと読み出した参照ピクチャとを用いてイントラ予測によりPUの予測画像を生成する。
　上記のようなPUに関する処理において、以下の課題がある。まず、予測画像の生成において、色差に対する予測では、輝度に対する予測と同じ予測が効かない場合がある。また、実施形態１及び実施形態２のように、輝度と色差とで異なるツリーを用いる技術をインター予測に適用すると、ツリー（ブロック構造）の符号量が倍増するだけでなく、動き情報の符号量が増える（通常、動き情報は、輝度と色差とで同じことが多いため、単一の動き情報で済む）。さらに、輝度と色差との両者ともに残差がないことを示すスキップが使えないという課題がある。これらの課題を解決するために、本実施形態に係る画像復号装置３１は、色差に関する予測画像を生成するために、以下で詳細に説明するCCLM（Cross-component Linear Model）予測を用いる。
　（実施形態３の特徴となる画像復号装置の要部構成）
　以下で、本実施形態の特徴となる画像復号装置３１の要部構成について図１８を参照して詳細に説明する。図１８の（ａ）は、イントラ予測画像生成部３１０が備えるCCLM予測部３１０４の構成の一例を示したブロック図である。CCLM予測部３１０４には、CCLMパラメータ導出部３１０４１と、CCLM予測フィルタ部３１０４２とが含まれている。図１８の（ｂ）は、CCLM予測フィルタ部３１０４２の構成例を示すブロック図である。
　CCLMパラメータ導出部３１０４１は、対象ブロックに隣接する処理済み画像の画素値（x[i]、y[i]、i = 0, …,N）を入力信号としてCCLM予測パラメータを導出する。CCLMパラメータ導出部３１０４１は、導出したCCLM予測パラメータ（a, b）をCCLM予測フィルタ部３１０４２に出力する。なお、画素値x[i]は、対象ブロックに隣接する領域の輝度画素（Luma）の値を示し、画素値y[i]は対象ブロックに隣接する領域の色差画素（Cb、Cr）の値を示す。
　CCLM予測フィルタ部３１０４２は、入力信号である対象ブロックの輝度復号画像refSamplesX[][]に対してCCLM予測を行い、対象ブロックの色差予測画像predSamplesY[][]（ここでYはCb、Crを示す）を生成する。つまり、CCLM予測フィルタ部３１０４２は、入力信号である参照画像refSamplesX[][]から予測画像predSamplesY[][]を生成する。
　図１８の（ｂ）は、CCLM予測フィルタ部３１０４２の構成を示している。CCLM予測フィルタ部３１０４２は、線形予測部３１０４２１を備えている。線形予測部３１０４２１は、参照画像refSamplesX[][]を入力信号とし、CCLM予測パラメータ（a, b）を用いて予測画像predSamplesY[][]を出力する。
　より詳細には、線形予測部３１０４２１は、輝度に関する参照画像refSamplesLuma（請求項における輝度に関する予測画像）を入力信号とし、予測パラメータ(a, b)及び(a’, b’)をそれぞれ用いた下記の式（２４）及び式（２５）により色差信号Cb及びCrの予測画像を導出し、これを色差に関する予測画像predSamplesCb及びpredSamplesCrとして出力する。
predSamplesCb = (a * refSamplesLuma) >> shift + b　…式（２４）
predSamplesCr = (a’ * refSamplesLuma) >> shift + b’　…式（２５）
　ここで、(a, b)は色差Cbに対する（y[i]がCbの場合）CCLM予測パラメータであり、(a’, b’) は色差Crに対する（y[i]がCrの場合）CCLM予測パラメータである。以降では(a, b)、(a’, b’) を合わせて(a, b)と記す。
　（予測画像導出方法）
　本実施形態に係る画像復号装置３１による予測画像導出方法について、図１９を参照して、詳細に説明する。図１９は、本実施形態に係る画像復号装置３１による予測画像導出方法の一例を説明するフローチャート図である。なお、本実施形態における予測画像導出方法は、実施形態１におけるブロック分割方法又は実施形態２におけるブロック分割方法の後の工程である。そのため、上述のステップＳ０～Ｓ５及びステップＳ１０～Ｓ１３についての説明は省略する。
　まず、インター予測画像生成部３０９は、インター予測パラメータ復号部３０３が復号したインター予測パラメータと、参照ピクチャメモリ３０６から読み出した参照ピクチャ（参照ピクチャブロック）とを用いて、インター予測により輝度に関する予測画像を生成し、復号した輝度ブロックの残差画像を加算して、輝度ブロックの復号画像を生成する（ステップＳ２０）。
　次に、CCLMパラメータ導出部３１０４１は、対象ブロックに隣接する処理済み画像の画素値（x[i]、y[i]、i = 0, …,N）を入力信号としてCCLM予測パラメータ（a, b）を導出する（ステップＳ２１）。ここで、x[i]は、対象ブロックに隣接する領域の輝度画素値を示し、y[i]は、対象ブロックに隣接する領域の色差画素値を示す。
　次に、線形予測部３１０４２１は、輝度に関する参照画像refSamplesLuma（対象ブロックの輝度予測画像もしくは輝度復号画像）を入力信号とし、予測パラメータ(a, b)を用いた上記の式（２４）及び式（２５）により色差信号Cb及びCrの予測画像を導出し、これを色差に関する予測画像predSamplesCb及びpredSamplesCrとして出力する（ステップＳ２２）。
　通常、対象ブロックの色差画像が、隣接する色差画像よりも同じ位置にある対象ブロックの輝度画像との相関が高い場合に、イントラ予測においてCCLM予測を適用する。本実施形態では、CCLM予測とインター予測（マージ予測）とを組み合わせて使用する（CCLMマージモードと称す）ことで、対象ブロックの色差画像と輝度画像との相関が高い場合に、インター予測においてもより正確な予測画像を生成し、予測残差を少なくすることで符号化効率を高めることができる。
　実施形態１で説明したマージモードのマージ候補の１つとして、輝度には隣接ブロックの予測パラメータを用いる通常のマージ予測を適用し、色差にはCCLM予測を適用するCCLMマージモードを説明する。この場合のマージ候補リストmergeCand[]を下式に示す。A1CCLMがCCLMマージ候補である。式（２６）のA1、B1、B0、A0、B2は、図２４に示す対象ブロックの隣接ブロックの位置の予測モードを表す。
　　mergeCand[] = {A1, B1, B0, A0, B2, Col, A1CCLM, Combined, Zero}　…式（２６）
　上記をより詳細に説明すると、マージ候補リストの作成方法として、まず下記の式（２７）に示された順番に候補を追加する。ここでavailableFlagXは、隣接ブロックXが利用可能な場合にTRUE、利用可能でない場合にFALSEとなるフラグである。隣接ブロックXを図２４に示す。次に、A1CCLM, Combinedマージ, Zeroマージの順にマージ候補リストに候補を追加する。ここで、A1, B1, B0, A0, B2, Colは、それぞれ、輝度予測及び色差予測に対してA1, B1, B0, A0, B2又はColブロックの予測パラメータを用いるモードを示す。
　　i = 0
　　if( availableFlagA1 )
　　　　　mergeCandList[ i++ ] = A1
　　if( availableFlagB1 )
　　　　　mergeCandList[ i++ ] = B1
　　if( availableFlagB0 )
　　　　　mergeCandList[ i++ ] = B0
　　if( availableFlagA0 )
　　　　　mergeCandList[ i++ ] = A0
　　if( availableFlagB2 )
　　　　　mergeCandList[ i++ ] = B2
　　if( availableFlagCol )
　　　　　mergeCandList[ i++ ] = Col　
　　if( availableFlagA1 )
　　　　　mergeCandList[ i++ ] = A1CCLM　…式（２７）
　マージ候補としてA1CCLMが選択された（merge_idxがA1CCLMを示す）場合、輝度についてはマージ候補リストの先頭のA1の予測パラメータを用いて予測画像を生成し、別途復号した予測残差画像を加算して、復号画像を生成する。色差については、この輝度の予測画像又は復号画像を用いてCCLM予測によって予測画像を生成し、別途復号した予測残差画像を加算して、復号画像を生成する。復号画像にはさらにデブロッキングフィルタなどをかけても構わないが、CCLM予測に復号画像を用いる場合には、デブロッキングフィルタ前の復号画像の方がよい。
　なお、マージCCLMモードは、輝度の予測画像生成にA1の予測パラメータを用いるA1CCLMに限定されず、B1、B0、A0、B2、Col の予測パラメータを輝度の予測画像生成に用いるB1CCLM、B0CCLM、A0CCLM、B2CCLM、ColCCLMなどでもよい。例えば、A1、B1、B0、A0、B2、Colなどのマージ候補順で最初に利用可能なマージ候補を用いて輝度についての予測画像を生成し、色差については、この輝度の復号画像を用いてCCLM予測によって予測画像を生成する構成であってもよい。
　（本実施形態における追加の構成）
　以下で、実施形態３の変形例として、CCLMマージモードをマージインデックスとは異なるフラグで通知する例を、図２０を参照して説明する。図２０は、本実施形態における予測モード決定方法を説明するフローチャートである。
　まず、予測パラメータ復号部３０２は、マージフラグmerge_flagの復号をPU情報復号部１２に指示し、マージフラグmerge_flagを抽出する（ステップＳ３０）。
　次に、予測パラメータ復号部３０２は、抽出したマージフラグmerge_flagが1を示すか否かを判定する（ステップＳ３１）。マージフラグmerge_flagが1を示す場合（ステップＳ３１のＹＥＳ）、ステップＳ３２に進み、マージフラグmerge_flagが0を示す場合（ステップＳ３１のＮＯ）、ステップＳ３３に進む。
　ステップＳ３２において、予測パラメータ復号部３０２は、マージインデックスmerge_idxの復号をPU情報復号部１２に指示し、マージ予測に係る予測パラメータとして、マージインデックスmerge_idxを抽出し、また、色差に関する予測画像をCCLMモードによって導出するか否かを示すmerge_cclm_flagの復号をPU情報復号部１２に指示し、merge_cclm_flagを抽出する。
　ステップＳ３３において、予測パラメータ復号部３０２は、AMVP予測パラメータの復号をPU情報復号部１２に指示し、AMVP予測パラメータを抽出する（以降の工程はAMVP予測モードに相当する）。
　ステップＳ３２の次の工程として、予測パラメータ復号部３０２は、抽出したmerge_cclm_flagが1を示すか否かを判定する（ステップＳ３４）。merge_cclm_flagが1を示す場合（ステップＳ３４のＹＥＳ）、ステップＳ３５に進み、merge_cclm_flagが0を示す場合（ステップＳ３４のＹＥＳ）、ステップＳ３６に進む。
　ステップＳ３５において、予測パラメータ復号部３０２は、抽出したマージインデックスmerge_idxが示すマージ候補を、対象PUのインター予測パラメータとして選択する。ここにおけるマージ候補は、以下の式（２８）で示されるマージ候補mergeCand[]のうちの何れかである。
mergeCand[] = {A1, B1, B0, A0, B2, Col, Combined, Zero}　…式（２８）
　ステップＳ３５の次の工程は、上述のステップＳ２０、ステップＳ２１、ステップＳ２２である。すなわち、選択したマージ候補（マージモード）により、インター予測により輝度に関する予測画像を生成し（ステップＳ２０）、CCLM予測パラメータ（a, b）を導出し（ステップＳ２１）。予測パラメータ(a, b)を用いた予測画像の色差信号Cb及びCrを導出する（ステップＳ２２）。
　また、ステップＳ３６において、予測パラメータ復号部３０２は、抽出したマージインデックスmerge_idxが示すマージ候補を、対象PUのインター予測パラメータとして選択する。ここにおけるマージ候補は、上記の式（２８）で示されるマージ候補mergeCand[]のうちの何れかである。
　なお、ステップＳ３６の後の工程（図示せず）は、通常のマージモードに相当し、インター予測画像生成部３０９は、インター予測パラメータ復号部３０３が導出したインター予測パラメータと、参照ピクチャメモリ３０６から読み出した参照ピクチャ（参照ピクチャブロック）とを用いて、インター予測により輝度に関する予測画像と色差に関する予測画像とを生成する。
　本変形例では、マージインデックスとは別に、色差にCCLM予測を使用するか否かを通知するフラグ（merge_CCLM_flag）を用いる。実施形態３では色差にCCLM予測を使用する場合は、輝度について、A1ブロック（限定されたマージ候補）しか選択することができなかったが、本変形例では、色差にCCLM予測を使用する場合でも、輝度について通常のマージ予測で取りうる全ての候補を選択することができる。つまり輝度の予測効率を犠牲にすることなく色差の予測効率を向上させることができるというメリットがある。
　（実施形態１又は実施形態２との組み合わせ）
　以下で、本実施形態における予測画像導出方法と、実施形態１又は実施形態２におけるブロック分割方法との組み合わせについて、図２１～図２３を参照して説明する。図２１は、実施形態１におけるブロック分割方法と、実施形態３における予測画像導出方法との組み合わせを説明するための図である。図２２は、実施形態２におけるブロック分割方法と、実施形態３における予測画像導出方法との組み合わせを説明するための図である。図２３は、実施形態２におけるブロック分割方法の変形例と、実施形態３における予測画像導出方法との組み合わせを説明するための図である。
　図２１が示すように、加算部３１２は、下記の（１）及び（２）を加算して、輝度ブロックの復号画像を生成する。
　（１）ステップＳ２でPU情報復号部１２が復号したPUのPU情報に基づいて、予測画像生成部３０８が生成した輝度ブロックの予測画像
　（２）ステップＳ４でTU復号部２２が復号したTUの量子化予測残差に基づいて、逆量子化・逆変換部３１１が生成した輝度ブロックの残差画像
　そして、ステップＳ２２において、線形予測部３１０４２１は、当該輝度ブロックの予測画像又は復号画像を入力信号として用いて、色差ブロックの予測画像をCCLM予測により導出する。図２１では、復号画像を入力信号として用いて、色差ブロックの予測画像をCCLM予測により導出する例を示している。
そして、加算部３１２は、当該色差ブロックの予測画像と、ステップＳ４でTU復号部２２が復号した量子化予測残差に基づいて、逆量子化・逆変換部３１１が生成した色差ブロックの残差画像と、を加算して、色差ブロックの復号画像を生成する。
　また、図２２が示すように、加算部３１２は、下記の（３）及び（４）を加算して、輝度ブロックの復号画像を生成する。
　（３）ステップＳ１２でPU情報復号部１２が、部分分割されたCUに含まれるPUのPU情報に基づいて、予測画像生成部３０８が生成した輝度ブロックの予測画像
　（４）ステップＳ１３でTU復号部２２が、部分分割されたCUに含まれるTUを参照して復号した量子化予測残差に基づいて、逆量子化・逆変換部３１１が生成した輝度ブロックの残差画像
　そして、ステップＳ２２において、線形予測部３１０４２１は、当該輝度ブロックの予測画像又は復号画像を入力信号として用いて、PU毎に色差ブロックの予測画像をCCLM予測により導出する。図２２では、復号画像を入力信号として用いて、色差ブロックの予測画像をCCLM予測により導出する例を示している。そして、加算部３１２は、当該色差ブロックの予測画像と、ステップＳ１３でTU復号部２２が分割されていないTUを参照して復号した量子化予測残差に基づいて、逆量子化・逆変換部３１１が生成した色差ブロックの残差画像と、を加算して、色差ブロックの復号画像を生成する。
　また、図２３が示すように、加算部３１２は、（５）及び（６）を加算して、輝度ブロックの復号画像を生成する。
　（５）実施形態２の変形例１で説明したように、PU情報復号部１２が分割されていないPUのPU情報に基づいて、予測画像生成部３０８が生成した輝度ブロックの予測画像
　（６）ステップＳ１３でTU復号部２２が部分分割されたCUに含まれるTUを参照して復号した量子化予測残差に基づいて、逆量子化・逆変換部３１１が生成した輝度ブロックの残差画像
　そして、ステップＳ２２において、線形予測部３１０４２１は、当該輝度ブロックの予測画像又は復号画像を入力信号として用いて、色差ブロックの予測画像をCCLM予測により導出する。そして、加算部３１２は、当該色差ブロックの予測画像と、ステップＳ１３でTU復号部２２が分割されていないTUを参照して復号した量子化予測残差に基づいて、逆量子化・逆変換部３１１が生成した色差ブロックの残差画像と、を加算して、色差ブロックの復号画像を生成する。
　（実施形態３のまとめ）
　以上のように、本実施形態に係る画像復号装置３１は、参照ユニット（対象PUに対して近傍にある処理済みのPU）の予測パラメータを用いて対象予測ユニット（対象PU）における輝度に関する予測画像を生成し、対象予測ユニット（対象PU）における輝度の予測画像又は復号画像を参照して、当該対象予測ユニットにおける色差に関する予測画像を生成する。
　また、上記の構成によれば、輝度のツリー構造と色差のツリー構造を共有しながら、輝度と色差で異なる予測（イントラ予測とインター予測）を用いることができるため、ツリー構造に関する符号量を増加させない。マージモード候補の一つとして上記予測を選択する場合には、イントラ予測とインター予測に関する、輝度と色差の予測方法を切り替えるために必要な符号量を最小限とすることができる。
　上記の構成によれば、色差に関する予測画像の生成にあたって、すでに生成した輝度の予測画像又は復号画像を用いることができるため、動き情報（動きベクトル）が輝度については当たっているが、色差については当たっていない場合などで、より正確な予測画像を生成することができ、符号量を削減することができる。
　また、本実施形態に係る画像復号装置３１は、輝度に関する予測画像と色差に関する予測画像との生成方法に関するモード（例えば、マージモード又はCCLMモード）を、フラグ（例えば、merge_cclm_flag）に応じて決定してもよい。
　上記の構成によれば、輝度のマージ候補を制限することなく色差にCCLM予測を適用することができ、さらに符号量を削減することができる。また、マージモードに限定することで上記予測を選択する場合に必要なフラグの符号量を最小限とすることができる。
　〔画像符号化装置〕
　上述の実施形態１～３に係る画像復号装置３１と同様の構成を有する画像符号化装置１１も、本発明の一実施形態に含まれる。
　例えば、実施形態１に係る画像復号装置３１と同様の構成を有する画像符号化装置１１は、変換ツリーにおいて、輝度に対応する変換ユニットを分割したうえで輝度に関する変換係数を符号化し、色差に対応する変換ユニットを分割せずに色差に関する変換係数を符号化する。
　上記の構成によれば、色差に対応する変換ユニットを分割しないため、色差に対応する残差エネルギーの集中を保つことができる。従って、効率的に残差の符号化を行うことができ、符号量を減少させることができる。
　また、実施形態２に係る画像復号装置３１と同様の構成を有する画像符号化装置１１は、符号化ユニット（CU）に含まれる変換ツリーにおいて、輝度に対応する変換ユニット（TU）を分割したうえで輝度に関する変換係数を符号化し、色差に対応する変換ユニット（TU）を分割せずに色差に関する変換係数を符号化する。また、画像復号装置３１は、符号化ユニット（CU）に含まれる予測ツリーにおいて、輝度に対応する予測ユニット（PU）を分割したうえで輝度に対応する予測ユニットに関するPU情報を符号化し、予測ツリーにおいて、色差に対応する予測ユニット（PU）を分割したうえで色差に対応する予測ユニットに関するPU情報を符号化する。
　上記の構成によれば、輝度に対応する変換ユニットのみを分割するため、色差に対応する残差エネルギーの集中を保ちつつ、予測ユニットを分割することができる。
　また、実施形態３に係る画像復号装置３１と同様の構成を有する画像符号化装置１１は、参照ユニット（対象PUに対して近傍にある処理済みのPU）の予測パラメータを用いて対象予測ユニット（対象PU）における輝度に関する予測画像を生成し、対象予測ユニット（対象PU）における輝度の予測画像又は復号画像を参照して、当該対象予測ユニットにおける色差に関する予測画像を生成する。
　上記の構成によれば、色差に関する予測画像の生成にあたって、すでに生成した輝度の予測画像又は復号画像を用いることができるため、より正確な予測画像を生成することができ、符号量を削減することができる。
　〔ソフトウェアによる実現例〕
　なお、上述した実施形態における画像符号化装置１１、画像復号装置３１の一部、例えば、エントロピー復号部３０１、予測パラメータ復号部３０２、ループフィルタ３０５、予測画像生成部３０８、逆量子化・逆変換部３１１、加算部３１２、予測画像生成部１０１、減算部１０２、変換・量子化部１０３、エントロピー符号化部１０４、逆量子化・逆変換部１０５、ループフィルタ１０７、符号化パラメータ決定部１１０、予測パラメータ符号化部１１１をコンピュータで実現するようにしても良い。その場合、この制御機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現しても良い。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、画像符号化装置１１、画像復号装置３１のいずれかに内蔵されたコンピュータシステムであって、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD-ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでも良い。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
　また、上述した実施形態における画像符号化装置１１、画像復号装置３１の一部、又は全部を、LSI（Large Scale Integration）等の集積回路として実現しても良い。画像符号化装置１１、画像復号装置３１の各機能ブロックは個別にプロセッサ化しても良いし、一部、又は全部を集積してプロセッサ化しても良い。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限らず専用回路、又は汎用プロセッサで実現しても良い。また、半導体技術の進歩によりＬＳＩに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いても良い。
　以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。
　〔応用例〕
　上述した画像符号化装置１１及び画像復号装置３１は、動画像の送信、受信、記録、再生を行う各種装置に搭載して利用することができる。なお、動画像は、カメラ等により撮像された自然動画像であってもよいし、コンピュータ等により生成された人工動画像（CG及びGUIを含む）であってもよい。
　まず、上述した画像符号化装置１１及び画像復号装置３１を、動画像の送信及び受信に利用できることを、図８を参照して説明する。
　図８の（ａ）は、画像符号化装置１１を搭載した送信装置PROD_Aの構成を示したブロック図である。図８の（ａ）に示すように、送信装置PROD_Aは、動画像を符号化することによって符号化データを得る符号化部PROD_A1と、符号化部PROD_A1が得た符号化データで搬送波を変調することによって変調信号を得る変調部PROD_A2と、変調部PROD_A2が得た変調信号を送信する送信部PROD_A3と、を備えている。上述した画像符号化装置１１は、この符号化部PROD_A1として利用される。
　送信装置PROD_Aは、符号化部PROD_A1に入力する動画像の供給源として、動画像を撮像するカメラPROD_A4、動画像を記録した記録媒体PROD_A5、動画像を外部から入力するための入力端子PROD_A6、及び、画像を生成又は加工する画像処理部Ａ７を更に備えていてもよい。図８の（ａ）においては、これら全てを送信装置PROD_Aが備えた構成を例示しているが、一部を省略しても構わない。
　なお、記録媒体PROD_A5は、符号化されていない動画像を記録したものであってもよいし、伝送用の符号化方式とは異なる記録用の符号化方式で符号化された動画像を記録したものであってもよい。後者の場合、記録媒体PROD_A5と符号化部PROD_A1との間に、記録媒体PROD_A5から読み出した符号化データを記録用の符号化方式に従って復号する復号部（不図示）を介在させるとよい。
　図８の（ｂ）は、画像復号装置３１を搭載した受信装置PROD_Bの構成を示したブロック図である。図８の（ｂ）に示すように、受信装置PROD_Bは、変調信号を受信する受信部PROD_B1と、受信部PROD_B1が受信した変調信号を復調することによって符号化データを得る復調部PROD_B2と、復調部PROD_B2が得た符号化データを復号することによって動画像を得る復号部PROD_B3と、を備えている。上述した画像復号装置３１は、この復号部PROD_B3として利用される。
　受信装置PROD_Bは、復号部PROD_B3が出力する動画像の供給先として、動画像を表示するディスプレイPROD_B4、動画像を記録するための記録媒体PROD_B5、及び、動画像を外部に出力するための出力端子PROD_B6を更に備えていてもよい。図８の（ｂ）においては、これら全てを受信装置PROD_Bが備えた構成を例示しているが、一部を省略しても構わない。
　なお、記録媒体PROD_B5は、符号化されていない動画像を記録するためのものであってもよいし、伝送用の符号化方式とは異なる記録用の符号化方式で符号化されたものであってもよい。後者の場合、復号部PROD_B3と記録媒体PROD_B5との間に、復号部PROD_B3から取得した動画像を記録用の符号化方式に従って符号化する符号化部（不図示）を介在させるとよい。
　なお、変調信号を伝送する伝送媒体は、無線であってもよいし、有線であってもよい。また、変調信号を伝送する伝送態様は、放送（ここでは、送信先が予め特定されていない送信態様を指す）であってもよいし、通信（ここでは、送信先が予め特定されている送信態様を指す）であってもよい。すなわち、変調信号の伝送は、無線放送、有線放送、無線通信、及び有線通信の何れによって実現してもよい。
　例えば、地上デジタル放送の放送局（放送設備など）／受信局（テレビジョン受像機など）は、変調信号を無線放送で送受信する送信装置PROD_A／受信装置PROD_Bの一例である。また、ケーブルテレビ放送の放送局（放送設備など）／受信局（テレビジョン受像機など）は、変調信号を有線放送で送受信する送信装置PROD_A／受信装置PROD_Bの一例である。
　また、インターネットを用いたVOD（Video On Demand）サービスや動画共有サービスなどのサーバ（ワークステーションなど）／クライアント（テレビジョン受像機、パーソナルコンピュータ、スマートフォンなど）は、変調信号を通信で送受信する送信装置PROD_A／受信装置PROD_Bの一例である（通常、ＬＡＮにおいては伝送媒体として無線又は有線の何れかが用いられ、ＷＡＮにおいては伝送媒体として有線が用いられる）。ここで、パーソナルコンピュータには、デスクトップ型PC、ラップトップ型PC、及びタブレット型PCが含まれる。また、スマートフォンには、多機能携帯電話端末も含まれる。
　なお、動画共有サービスのクライアントは、サーバからダウンロードした符号化データを復号してディスプレイに表示する機能に加え、カメラで撮像した動画像を符号化してサーバにアップロードする機能を有している。すなわち、動画共有サービスのクライアントは、送信装置PROD_A及び受信装置PROD_Bの双方として機能する。
　次に、上述した画像符号化装置１１及び画像復号装置３１を、動画像の記録及び再生に利用できることを、図９を参照して説明する。
　図９の（ａ）は、上述した画像符号化装置１１を搭載した記録装置PROD_Cの構成を示したブロック図である。図９の（ａ）に示すように、記録装置PROD_Cは、動画像を符号化することによって符号化データを得る符号化部PROD_C1と、符号化部PROD_C1が得た符号化データを記録媒体PROD_Mに書き込む書込部PROD_C2と、を備えている。上述した画像符号化装置１１は、この符号化部PROD_C1として利用される。
　なお、記録媒体PROD_Mは、（１）HDD（Hard Disk Drive）やSSD(Solid State Drive)などのように、記録装置PROD_Cに内蔵されるタイプのものであってもよいし、（２）SDメモリカードやUSB（Universal Serial Bus）フラッシュメモリなどのように、記録装置PROD_Cに接続されるタイプのものであってもよいし、（３）DVD（Digital Versatile Disc）やBD（Blu-ray Disc:登録商標）などのように、記録装置PROD_Cに内蔵されたドライブ装置（不図示）に装填されるものであってもよい。
　また、記録装置PROD_Cは、符号化部PROD_C1に入力する動画像の供給源として、動画像を撮像するカメラPROD_C3、動画像を外部から入力するための入力端子PROD_C4、動画像を受信するための受信部PROD_C5、及び、画像を生成又は加工する画像処理部PROD_C6を更に備えていてもよい。図９の（ａ）においては、これら全てを記録装置PROD_Cが備えた構成を例示しているが、一部を省略しても構わない。
　なお、受信部PROD_C5は、符号化されていない動画像を受信するものであってもよいし、記録用の符号化方式とは異なる伝送用の符号化方式で符号化された符号化データを受信するものであってもよい。後者の場合、受信部PROD_C5と符号化部PROD_C1との間に、伝送用の符号化方式で符号化された符号化データを復号する伝送用復号部（不図示）を介在させるとよい。
　このような記録装置PROD_Cとしては、例えば、DVDレコーダ、BDレコーダ、HDD（Hard Disk Drive）レコーダなどが挙げられる（この場合、入力端子PROD_C4又は受信部PROD_C5が動画像の主な供給源となる）。また、カムコーダ（この場合、カメラPROD_C3が動画像の主な供給源となる）、パーソナルコンピュータ（この場合、受信部PROD_C5又は画像処理部Ｃ６が動画像の主な供給源となる）、スマートフォン（この場合、カメラPROD_C3又は受信部PROD_C5が動画像の主な供給源となる）なども、このような記録装置PROD_Cの一例である。
　図９の（ｂ）は、上述した画像復号装置３１を搭載した再生装置PROD_Dの構成を示したブロック図である。図９の（ｂ）に示すように、再生装置PROD_Dは、記録媒体PROD_Mに書き込まれた符号化データを読み出す読出部PROD_D1と、読出部PROD_D1が読み出した符号化データを復号することによって動画像を得る復号部PROD_D2と、を備えている。上述した画像復号装置３１は、この復号部PROD_D2として利用される。
　なお、記録媒体PROD_Mは、（１）HDDやSSDなどのように、再生装置PROD_Dに内蔵されるタイプのものであってもよいし、（２）SDメモリカードやUSBフラッシュメモリなどのように、再生装置PROD_Dに接続されるタイプのものであってもよいし、（３）DVDやBDなどのように、再生装置PROD_Dに内蔵されたドライブ装置（不図示）に装填されるものであってもよい。
　また、再生装置PROD_Dは、復号部PROD_D2が出力する動画像の供給先として、動画像を表示するディスプレイPROD_D3、動画像を外部に出力するための出力端子PROD_D4、及び、動画像を送信する送信部PROD_D5を更に備えていてもよい。図９の（ｂ）においては、これら全てを再生装置PROD_Dが備えた構成を例示しているが、一部を省略しても構わない。
　なお、送信部PROD_D5は、符号化されていない動画像を送信するものであってもよいし、記録用の符号化方式とは異なる伝送用の符号化方式で符号化された符号化データを送信するものであってもよい。後者の場合、復号部PROD_D2と送信部PROD_D5との間に、動画像を伝送用の符号化方式で符号化する符号化部（不図示）を介在させるとよい。
　このような再生装置PROD_Dとしては、例えば、DVDプレイヤ、BDプレイヤ、HDDプレイヤなどが挙げられる（この場合、テレビジョン受像機等が接続される出力端子PROD_D4が動画像の主な供給先となる）。また、テレビジョン受像機（この場合、ディスプレイPROD_D3が動画像の主な供給先となる）、デジタルサイネージ（電子看板や電子掲示板等とも称され、ディスプレイPROD_D3又は送信部PROD_D5が動画像の主な供給先となる）、デスクトップ型PC（この場合、出力端子PROD_D4又は送信部PROD_D5が動画像の主な供給先となる）、ラップトップ型又はタブレット型PC（この場合、ディスプレイPROD_D3又は送信部PROD_D5が動画像の主な供給先となる）、スマートフォン（この場合、ディスプレイPROD_D3又は送信部PROD_D5が動画像の主な供給先となる）なども、このような再生装置PROD_Dの一例である。
　（ハードウェア的実現及びソフトウェア的実現）
　また、上述した画像復号装置３１及び画像符号化装置１１の各ブロックは、集積回路（ICチップ）上に形成された論理回路によってハードウェア的に実現してもよいし、CPU（Central Processing Unit）を用いてソフトウェア的に実現してもよい。
　後者の場合、上記各装置は、各機能を実現するプログラムの命令を実行するCPU、上記プログラムを格納したROM（Read Only Memory）、上記プログラムを展開するRAM（RandomAccess Memory）、上記プログラム及び各種データを格納するメモリ等の記憶装置（記録媒体）などを備えている。そして、本発明の実施形態の目的は、上述した機能を実現するソフトウェアである上記各装置の制御プログラムのプログラムコード（実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム）をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体を、上記各装置に供給し、そのコンピュータ（又はCPUやMPU）が記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成可能である。
　上記記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ類、フロッピー（登録商標）ディスク／ハードディスク等の磁気ディスクやCD-ROM（Compact Disc Read-Only Memory）／MOディスク（Magneto-Optical disc）／MD（Mini Disc）／DVD（Digital Versatile Disc）／CD-R（CD Recordable）／ブルーレイディスク（Blu-ray Disc：登録商標）等の光ディスクを含むディスク類、ICカード（メモリカードを含む）／光カード等のカード類、マスクROM／EPROM（Erasable Programmable Read-Only Memory）／EEPROM（Electrically Erasable and Programmable Read-Only Memory：登録商標）／フラッシュROM等の半導体メモリ類、あるいはPLD（Programmable logic device）やFPGA（Field Programmable Gate Array）等の論理回路類などを用いることができる。
　また、上記各装置を通信ネットワークと接続可能に構成し、上記プログラムコードを通信ネットワークを介して供給してもよい。この通信ネットワークは、プログラムコードを伝送可能であればよく、特に限定されない。例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、LAN（Local Area Network）、ISDN（Integrated Services Digital Network）、VAN（Value-Added Network）、CATV（Community Antenna television/Cable Television）通信網、仮想専用網（Virtual Private Network）、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、この通信ネットワークを構成する伝送媒体も、プログラムコードを伝送可能な媒体であればよく、特定の構成又は種類のものに限定されない。例えば、IEEE（Institute of Electrical and Electronic Engineers）1394、USB、電力線搬送、ケーブルＴＶ回線、電話線、ADSL（Asymmetric Digital Subscriber Line）回線等の有線でも、IrDA（Infrared Data Association）やリモコンのような赤外線、BlueTooth（登録商標）、IEEE802.11無線、HDR（High Data Rate）、NFC（Near Field Communication）、DLNA（Digital Living Network Alliance：登録商標）、携帯電話網、衛星回線、地上デジタル放送網等の無線でも利用可能である。なお、本発明の実施形態は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。
　本発明の実施形態は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
　（関連出願の相互参照）
　本出願は、２０１７年４月２８日に出願された日本国特許出願：特願２０１７－０９０４８１に対して優先権の利益を主張するものであり、それを参照することにより、その内容の全てが本書に含まれる。
　本発明の実施形態は、画像データが符号化された符号化データを復号する画像復号装置、及び、画像データが符号化された符号化データを生成する画像符号化装置に好適に適用することができる。また、画像符号化装置によって生成され、画像復号装置によって参照される符号化データのデータ構造に好適に適用することができる。
　１１　画像符号化装置
　３１　画像復号装置
　３０１　エントロピー復号部
　３０２　予測パラメータ復号部
　３０３　インター予測パラメータ復号部
　３０４　イントラ予測パラメータ復号部
　３０８　予測画像生成部
　３０９　インター予測画像生成部
　３１０　イントラ予測画像生成部
　３１１　逆量子化・逆変換部
　３１０４１　CCLMパラメータ導出部
　３１０４２　CCLM予測フィルタ部
　３１０４２１　線形予測部

Claims (9)

  1. 　ピクチャを符号化ユニット毎に復号する画像復号装置において、
    　上記符号化ユニットに含まれる変換ツリー毎に変換係数を復号する変換係数復号部を備え、
    　上記変換係数復号部は、上記変換ツリーにおいて、輝度に対応する変換ユニットを分割したうえで輝度に関する変換係数を復号し、色差に対応する変換ユニットを分割せずに色差に関する変換係数を復号する
    ことを特徴とする画像復号装置。
  2. 　上記符号化ユニットに含まれる予測ツリー毎に予測画像を生成する予測画像生成部を備え、
    　上記予測画像生成部は、上記予測ツリーにおいて、輝度に対応する予測ユニットを分割したうえで輝度に関する予測画像を生成し、上記予測ツリーにおいて、色差に対応する予測ユニットを分割したうえで色差に関する予測画像を生成する
    ことを特徴とする請求項１に記載の画像復号装置。
  3. 　上記予測画像生成部は、上記符号化ユニットを分割することにより、上記予測ツリーにおいて、輝度に対応する予測ユニットを分割したうえで、輝度に関する予測画像を生成し、上記符号化ユニットを分割することにより、上記予測ツリーにおいて、色差に対応する予測ユニットを分割したうえで色差に関する予測画像を生成する
    ことを特徴とする請求項２に記載の画像復号装置。
  4. 　上記符号化ユニットに含まれる予測ツリー毎に予測画像を生成する予測画像生成部を備え、
    　上記予測画像生成部は、上記予測ツリーにおいて、輝度に対応する予測ユニットを分割せずに輝度に関する予測画像を生成し、色差に対応する予測ユニットを分割せずに色差に関する予測画像を生成する
    ことを特徴とする請求項１に記載の画像復号装置。
  5. 　上記予測画像生成部は、
    　参照ユニットの予測パラメータを用いて対象予測ユニットにおける輝度に関する予測画像を生成し、
    　上記対象予測ユニットにおける輝度に関する予測画像を参照して、当該対象予測ユニットにおける色差に関する予測画像を生成する
    ことを特徴とする請求項２～４の何れか１項に記載の画像復号装置。
  6. 　上記予測画像生成部は、上記輝度に関する予測画像と上記色差に関する予測画像との生成方法に関するモードを、フラグに応じて決定する
    ことを特徴とする請求項５に記載の画像復号装置。
  7. 　ピクチャを符号化ユニット毎に符号化する画像符号化装置において、
    　上記符号化ユニットに含まれる変換ツリー毎に変換係数を符号化する変換係数符号化部を備え、
    　上記変換係数符号化部は、上記変換ツリーにおいて、輝度に対応する変換ユニットを分割したうえで輝度に関する変換係数を符号化し、色差に対応する変換ユニットを分割せずに色差に関する変換係数を符号化する
    ことを特徴とする画像符号化装置。
  8. 　ピクチャを符号化ユニット毎に復号する画像復号装置において、
    　上記符号化ユニットに含まれる予測ユニット毎に予測画像を生成する予測画像生成部を備え、
    　上記予測画像生成部は、
    　参照ユニットの予測パラメータを用いて対象予測ユニットにおける輝度に関する予測画像を生成し、
    　上記対象予測ユニットにおける輝度に関する予測画像を参照して、当該対象予測ユニットにおける色差に関する予測画像を生成する
    ことを特徴とする画像復号装置。
  9. 　上記予測画像生成部は、上記輝度に関する予測画像と上記色差に関する予測画像との生成方法に関するモードを、フラグに応じて決定する
    ことを特徴とする請求項８に記載の画像復号装置。
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