CN102282850A - 运动图像编码方法以及运动图像解码方法 - Google Patents

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CN102282850A CN200980147189.4A CN200980147189A CN102282850A CN 102282850 A CN102282850 A CN 102282850A CN 200980147189 A CN200980147189 A CN 200980147189A CN 102282850 A CN102282850 A CN 102282850A
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Abstract

运动图像编码方法包括：求出用于对编码对象图像的解码图像应用的对象滤波器；根据对象滤波器的抽头长和参照滤波器的抽头长，设定对象滤波器的对象滤波器系数的各个与参照滤波器的参照滤波器系数的各个的对应关系(S101)；按照对应关系求出对象滤波器系数与参照滤波器系数的系数差分(S102)；以及对包括对象滤波器的抽头长以及系数差分的对象滤波器信息进行编码(S104)。

Description

运动图像编码方法以及运动图像解码方法
技术领域
本发明涉及可以选择性地应用抽头长不同的多个滤波器的运动图像编码方法以及运动图像解码方法。
背景技术
以往，在例如H.264/AVC等运动图像编码方式中，对将原图像信号以及预测图像信号之间的预测误差信号进行正交变换以及量化而得到的系数进行编码。为了提高对这样编码了的图像信号进行解码而得到的解码图像的图像质量，有时在编码侧和/或解码侧进行滤波处理。
“S.Wittmann and T.Wedi、″Post-filter SEI message for 4:4:4coding″、JVT of ISO/IEC MPEG&ITU-T VCEG、JVT-S030、April 2006.”(以下，简称为参考文献)记载的后置滤波处理以提高解码图像的图像质量为目的而设置在解码侧。具体而言，在编码侧设定在上述解码侧应用的后置滤波器的滤波器系数、滤波器尺寸(抽头长)等滤波器信息，复用到编码比特流而输出。在解码侧，对解码图像信号进行基于上述滤波器信息的后置滤波处理。因此，如果在编码侧以使原图像信号以及解码图像信号之间的误差变小的方式设定了滤波器信息，则通过后置滤波处理使解码图像的图像质量提高。
发明内容
参考文献中记载的后置滤波处理在编码侧对滤波器信息进行编码，并发送到解码侧。此处，基于上述滤波器信息的发生符号量越大，编码侧的编码效率越低。因此，期望用于削减基于上述滤波器信息的发生符号量的方法。
因此，本发明的目的在于提供一种可以削减基于滤波器信息的发生符号量的运动图像编码方法。
根据本发明的一个实施方式的运动图像编码方法，包括：求出用于对编码对象图像的解码图像应用的对象滤波器；根据所述对象滤波器的抽头长和参照滤波器的抽头长，设定所述对象滤波器的对象滤波器系数的各个与所述参照滤波器的参照滤波器系数的各个的对应关系；按照所述对应关系，求出所述对象滤波器系数与所述参照滤波器系数的系数差分；以及对包括所述对象滤波器的抽头长以及所述系数的另一实施方式差分的对象滤波器信息进行编码。
根据本发明的另一实施方式的运动图像编码方法，包括：求出用于对编码对象图像的解码图像应用的对象滤波器；使用时间预测模式或者空间预测模式，求出对象系数差分，在该时间预测模式中，根据所述对象滤波器的抽头长和参照滤波器的抽头长来设定所述对象滤波器的对象滤波器系数的各个与所述参照滤波器的参照滤波器系数的各个的对应关系，按照所述对应关系求出所述对象滤波器系数与所述参照滤波器系数的时间系数差分，在该空间预测模式中，根据所述对象滤波器系数中的其它系数来预测所述对象滤波器系数中的一部分的系数的预测值，求出所述一部分的系数与所述预测值的空间系数差分；以及对包括所述对象滤波器的抽头长、表示所述对象系数差分的预测模式的预测模式信息、以及所述对象系数差分的对象滤波器信息进行编码。
根据本发明的另一实施方式的运动图像解码方法，包括：对针对包括对象滤波器的抽头长、所述对象滤波器的对象滤波器系数以及参照滤波器的参照滤波器系数之间的系数差分的对象滤波器信息进行编码而得到的编码数据进行解码；根据所述对象滤波器的抽头长和所述参照滤波器的抽头长，设定所述系数差分的各个与所述参照滤波器系数的各个的对应关系；以及按照所述对应关系，对所述系数差分和所述参照滤波器系数进行加法运算，来计算所述对象滤波器系数。
根据本发明的另一实施方式的图像解码方法，包括：对针对包括对象滤波器的抽头长、表示对所述对象滤波器应用的预测模式的预测模式信息、以及表示所述对象滤波器的对象滤波器系数的预测误差的对象系数差分的对象滤波器信息进行编码而得到的编码数据进行解码；在所述预测模式信息表示时间预测模式的情况下，根据所述对象滤波器的抽头长和参照滤波器的抽头长来设定所述对象系数差分的各个与所述参照滤波器的参照滤波器系数的各个的对应关系，按照所述对应关系对所述对象系数差分和所述参照滤波器系数进行加法运算，而还原所述对象滤波器系数；以及在所述预测模式信息表示空间预测模式的情况下，根据其它对象滤波器系数来预测所述对象滤波器系数的一部分，对所述对象系数差分进行加法运算而还原所述对象滤波器系数。
附图说明
图1是示出第1实施方式的运动图像编码装置的框图。
图2是示出图1的滤波器差分信息生成部的内部的框图。
图3是示出由图1的运动图像编码装置进行的滤波器差分信息的生成处理的流程图。
图4是示出第2实施方式的运动图像解码装置的框图。
图5是示出图4的滤波器信息还原部的内部的框图。
图6是示出由图4的运动图像解码装置进行的滤波器信息的还原处理的流程图。
图7是示出第3实施方式的运动图像编码装置的框图。
图8是示出第4实施方式的运动图像解码装置的框图。
图9是示出第5实施方式的运动图像解码装置的框图。
图10A是示出表示编码对象滤波器的滤波器系数位置以及滤波器系数位置对应关系的索引的一个例子的图。
图10B是示出表示参照滤波器的滤波器系数位置以及滤波器系数位置对应关系的索引的一个例子的图。
图11是示出第6实施方式的编码装置中的滤波器差分信息生成部的框图。
图12是用于说明滤波器系数的空间预测的一个例子的图。
图13是示出由第6实施方式的运动图像编码装置进行的滤波器差分信息的生成处理的流程图。
图14是示出编码比特流的语法构造的一个例子的图。
图15A是示出滤波器差分信息的记述方式的一个例子的图。
图15B是示出滤波器差分信息的记述方式的一个例子的图。
图16是示出图11的滤波器差分信息生成部的变形例的框图。
图17是示出图11的滤波器差分信息生成部的变形例的框图。
图18是示出第7实施方式的运动图像解码装置中的滤波器信息还原部的框图。
图19是示出由第7实施方式的运动图像解码装置进行的滤波器信息的还原处理的流程图。
图20是示出图18的滤波器信息还原部的变形例的框图。
图21是示出图18的滤波器信息还原部的变形例的框图。
图22是示出滤波器差分信息的记述方式的一个例子的图。
图23A是用于说明滤波器系数的空间预测的一个例子的图。
图23B是用于说明滤波器系数的空间预测的一个例子的图。
具体实施方式
以下，参照附图，说明本发明的实施方式。
(第1实施方式)
图1示出本发明的第1实施方式的运动图像编码装置。该运动图像编码装置是进行所谓混合编码的运动图像编码装置，具有运动图像编码部1000和编码控制部109。运动图像编码部1000具有预测图像信号生成部101、减法部102、变换/量化部103、熵编码部104、逆变换/逆量化部105、加法部106、滤波器信息生成部107、参照图像用缓冲器108以及滤波器差分信息生成部110。编码控制部109进行发生符号量的反馈控制、量化控制、预测模式控制以及运动推测精度的控制等运动图像编码部1000整体的控制。
预测图像信号生成部101进行块单位的输入图像信号(原图像信号)10的预测来生成预测图像信号11。具体而言，预测图像信号生成部101从后述参照图像用缓冲器108读出已完成编码的参照图像信号18，检测表示输入图像信号10相对该参照图像信号18的运动的运动矢量。例如通过块匹配来检测运动矢量。预测图像信号生成部101将使用上述运动矢量对参照图像信号18进行运动补偿而得到的预测图像信号11输入到减法部102以及加法部106。另外，预测图像信号生成部101不限于运动补偿预测(时间方向的预测)，而也可以进行帧内预测(空间方向的预测)来生成预测图像信号11。
减法部102从输入图像信号10减去来自预测图像信号生成部101的预测图像信号11而得到预测误差信号12。减法部102将预测误差信号12输入到变换/量化部103。
变换/量化部103对来自减法部102的预测误差信号12进行正交变换而得到变换系数。作为正交变换，使用例如离散余弦变换(DCT)。另外，变换/量化部103也可以进行小波变换、独立成分解析或者阿达玛变换等其它变换处理。变换/量化部103按照由编码控制部109设定的量化参数(QP)，对上述变换系数进行量化。量化后的变换系数(以下，称为量化变换系数13)输入到熵编码部104以及逆变换/逆量化部105。
熵编码部104对来自变换/量化部103的量化变换系数13和编码参数进行熵编码，而得到编码数据14。作为熵编码，使用例如哈夫曼编码、算术编码。编码参数包括来自后述滤波器差分信息生成部110的滤波器差分信息19。另外，在编码参数中，也可以包括表示预测图像信号11的预测模式的预测模式信息、块尺寸切换信息以及量化参数。熵编码部104输出复用了编码数据14的编码比特流。
逆变换/逆量化部105按照上述量化参数对来自变换/量化部103的量化变换系数13进行逆量化而对变换系数进行解码。逆变换/逆量化部105对所解码出的变换系数，进行由变换/量化部103进行的变换处理的逆变换而对预测误差信号12进行解码。例如，逆变换/逆量化部105进行逆离散余弦变换(IDCT)、逆小波变换。逆变换/逆量化部105将上述解码出的预测误差信号(以下，称为解码预测误差信号15)输入到加法部106。
加法部106对来自逆变换/逆量化部105的解码预测误差信号15、和来自预测图像生成部101的预测图像信号11进行加法运算而生成局部解码图像信号16。加法部106将局部解码图像信号16输入到滤波器信息生成部107以及参照图像用缓冲器108。
滤波器信息生成部107根据来自输入图像信号10以及加法部106的局部解码图像信号16，生成编码对象滤波器的滤波器信息17。滤波器信息17包括表示是否在解码侧对与上述输入图像信号10对应的解码图像信号应用滤波处理的切换信息。在切换信息是表示应用滤波处理的值的情况下，滤波器信息17还包括确定应应用的滤波器(编码对象滤波器)的信息。具体而言，还包括表示滤波器的抽头长的抽头长信息以及滤波器系数。作为上述滤波器系数，例如，决定用于使局部解码图像信号16(相当于解码侧的解码图像信号)与输入图像信号10之间的误差成为最小化的系数值、和分别应用该系数值的系数位置。另外，滤波器信息生成部107也可以使用对局部解码图像信号16实施解块滤波处理而得到的图像信号，代替该局部解码图像信号16。即，也可以在加法部106与滤波器信息生成部107之间设置解块滤波器。
在参照图像用缓冲器108中，存储来自加法部106的局部解码图像信号16，作为参照图像信号18，预测图像信号生成部101适当读出。
滤波器差分信息生成部110存储包括后述参照滤波器的抽头长信息以及滤波器系数的参照滤波器信息。滤波器差分信息生成部110生成表示上述参照滤波器信息与滤波器信息17之间的差分的滤波器差分信息19。滤波器差分信息生成部110将滤波器差分信息19输入到熵编码部104。
以下，使用图2说明滤波器差分信息生成部110的内部。
如图2所示，滤波器差分信息生成部110具有滤波器系数位置对应关系设定部111、参照滤波器用缓冲器112、滤波器系数差分计算部113以及参照滤波器更新部114。
滤波器系数位置对应关系设定部111设定滤波器信息17与参照滤波器信息之间的滤波器系数位置的对应关系。在滤波器信息17以及参照滤波器信息中，都包括抽头长信息以及滤波器系数。编码对象滤波器的抽头长和参照滤波器的抽头长未必一致。滤波器系数位置对应关系设定部111即使在编码滤波器的抽头长与参照滤波器的抽头长不一致的情况下，也使滤波器信息17的滤波器系数位置的各个与参照滤波器信息的滤波器系数位置的各个对应起来。例如，滤波器系数位置对应关系设定部111以使滤波器信息17的滤波器系数位置的中心与参照滤波器信息的滤波器系数位置的中心一致的方式，使滤波器信息17的滤波器系数位置的各个与参照滤波器信息的滤波器系数位置的各个对应起来。滤波器系数位置对应关系设定部111将上述对应关系通知到滤波器系数差分计算部113以及参照滤波器更新部114。
在参照滤波器用缓冲器112中，临时存储参照滤波器信息。参照滤波器信息由滤波器系数差分计算部113适宜读出。
滤波器系数差分计算部113从参照滤波器用缓冲器112读出参照滤波器信息。滤波器系数差分计算部113按照由滤波器系数位置对应关系设定部111决定的对应关系，从滤波器信息17的滤波器系数的各个中减去参照滤波器信息的滤波器系数的各个，计算滤波器系数差分。滤波器系数差分计算部113将滤波器信息17的滤波器系数置换为上述滤波器系数差分，作为滤波器差分信息19输入到熵编码部104以及参照滤波器更新部114。参照滤波器的特性越接近编码对象滤波器的特性，上述滤波器系数差分越小，所以可以将符号量抑制得较小。
参照滤波器更新部114按照由滤波器系数位置对应关系设定部111决定的对应关系，对参照滤波器用缓冲器112中存储的参照滤波器信息的滤波器系数，加上从滤波器系数差分计算部113输出的滤波器差分信息19的滤波器系数差分，从而更新参照滤波器信息。此处，参照滤波器信息的更新既可以每当生成滤波器差分信息19时进行，也可以在规定的定时进行，也可以完全不进行。在完全不进行参照滤波器信息的更新的情况下，不需要参照滤波器更新部114。另外，参照滤波器信息的滤波器系数的初始值在编码侧以及解码侧使用共通的值。参照滤波器信息在编码侧以及解码侧在共通的定时更新。
以下，使用图3说明滤波器差分信息19的生成处理。
首先，作为前提，具体说明滤波器信息生成部107生成的滤波器信息17。在以后的说明中，滤波器信息生成部107以在图像还原中一般使用的二维Wiener filter为对象，抽头长是5×5以及7×7中的某一方。
滤波器信息生成部107将抽头长设定为5×5，导出对局部解码图像信号16实施了滤波处理的图像信号与输入图像信号10之间的均方误差成为最小的滤波器系数。另外，滤波器信息生成部107将抽头长设定为7×7，导出对局部图像信号16实施了滤波处理的图像信号与输入图像信号10之间的均方误差成为最小的滤波器系数。然后，滤波器信息生成部107按照下式(1)导出将抽头长设定为5×5的情况的第1编码开销、将抽头长设定为7×7的情况的第2编码开销、以及不实施滤波处理的情况的第3编码开销。
[式1]
cost＝D+λ×R    (1)
在式(1)中，cost表示编码开销，D表示残差平方和(Sum ofSquared Difference；SSD)，λ表示系数，R表示发生符号量。
如果上述第1编码开销最小，则滤波器信息生成部107生成包括(A)表示应用滤波处理的切换信息、(B)表示抽头长是5×5的抽头长信息、以及(C)所导出的滤波器系数的滤波器信息17。另外，如果上述第2编码开销最小，则滤波器信息生成部107生成包括(A)表示应用滤波处理的切换信息、(B)表示抽头长是7×7的抽头长信息、以及(C)所导出的滤波器系数的滤波器信息17。另外，如果上述第3编码开销最小，则滤波器信息生成部107生成包括(A)表示不应用滤波处理的切换信息的滤波器信息17。
另外，在上述说明中，例示了由滤波器信息生成部107导出编码开销的情况，但也可以由滤波器信息生成部110导出编码开销。即，也可以将滤波器信息生成部107不应用滤波处理的情况的滤波器信息17、抽头长是5×5的情况的滤波器信息17、以及抽头长是7×7的情况的滤波器信息17输入到滤波器差分信息生成部110，滤波器差分信息生成部110使用基于3个滤波器信息17的滤波器差分信息19分别导出3个编码开销，输出编码开销成为最小的滤波器差分信息19。熵编码部104并非对滤波器信息17而是对滤波器差分信息19进行编码，所以如果使用滤波器差分信息19来导出编码开销，则得到更正确的值。
在滤波器信息生成部107生成以上那样的滤波器信息17的情况下，参照滤波器的抽头长成为上述滤波器信息17中可包含的最大的抽头长(＝7×7)。另外，参照滤波器信息的滤波器系数的初始值可以是任意的值(例如，统计地导出的值)，但如上所述在编码侧以及解码侧使用共通的值。
如果滤波器信息生成部107将滤波器信息17输入到滤波器差分信息生成部110，则图3的处理开始。
首先，滤波器系数位置对应关系设定部111取得来自滤波器信息生成部107的滤波器信息17表示的编码对象滤波器的抽头长，设定编码对象滤波器与参照滤波器之间的滤波器系数位置的对应关系(步骤S101)。如上所述，参照滤波器的抽头长是7×7(例如，参照图10B)，所以如果编码对象滤波器的抽头长也是7×7，则编码对象滤波器的滤波器系数以及参照滤波器的滤波器系数在相同的位置彼此一对一地对应起来。另一方面，如果编码对象滤波器的抽头长是5×5(例如，参照图10A)，则滤波器系数位置对应关系设定部111以使编码对象滤波器的滤波器系数位置的中心(在图10A中索引＝0的位置)以及参照滤波器的滤波器系数位置的中心(在图10B中索引＝0的位置)一致的方式，设定对应关系。换言之，滤波器系数位置对应关系设定部111将编码对象滤波器的滤波器系数位置的各个变换为距中心的第1相对位置，将参照滤波器的滤波器系数位置的各个变换为距中心的第2相对位置，以使第1相对位置以及第2相对位置一致的方式设定对应关系。滤波器系数位置对应关系设定部111将上述对应关系通知到滤波器系数差分计算部113以及参照滤波器更新部114。在图10A以及图10B的例子中，索引表示滤波器系数的对应关系。即，将图10A的索引、与图10B的索引一致的滤波器系数彼此对应起来。
接下来，滤波器系数差分计算部113从参照滤波器用缓冲器112读出参照滤波器信息，按照在步骤S101中设定的对应关系，从滤波器信息17中包含的滤波器系数的各个中减去参照滤波器信息中包含的滤波器系数的各个，计算滤波器系数差分(步骤S102)。滤波器系数差分计算部113将滤波器信息17中包含的滤波器系数置换为上述滤波器系数差分，作为滤波器差分信息19输出到熵编码部104以及参照滤波器更新部114。
接下来，参照滤波器更新部114按照在步骤S101中设定的对应关系，对参照滤波器用缓冲器112中存储的参照滤波器信息中包含的滤波器系数，加上在步骤S102中计算出的滤波器系数差分，从而更新参照滤波器信息(步骤S103)。如上所述，参照滤波器信息的更新并非必须的处理，但通过频繁地进行更新，即使在编码对象滤波器的特性逐渐变化的情况下，由于使参照滤波器的特性追踪编码对象滤波器的特性的变化，所以可抑制系数差分的增大甚至发生符号量的增大。
接下来，熵编码部104对在步骤S103中生成的滤波器差分信息19以及其它编码参数和量化变换系数13进行哈夫曼编码、算术编码等熵编码(步骤S104)。熵编码部104输出复用了编码数据14的编码比特流，处理结束。
如以上的说明，本实施方式的运动图像编码装置准备参照滤波器，并确定了该参照滤波器与编码对象滤波器之间的滤波器系数位置的对应关系之后计算两者的系数差分，代替滤波器信息而对包括上述系数差分的滤波器差分信息进行编码。因此，根据本实施方式的运动图像编码装置，即使在编码对象滤波器的抽头长与参照滤波器的抽头长不同的情况下也可以计算系数差分，生成与滤波器信息相比符号量更小的滤波器差分信息。
另外，在上述说明中，说明了参照滤波器信息是1个，但也可以是多个。例如，也可以将编码对象滤波器的性质(滤波器特性、抽头长等)以及应用编码对象滤波器的区域的性质(切片类型、量化参数等)的至少一方作为条件，从多个参照滤波器信息选择某1个。如果按照上述条件适应地选择参照滤波器，则易于将系数差分抑制得较小。另外，在使用多个参照滤波器信息的情况下，也可以还设置不依赖于上述条件的参照滤波器信息。通过将不依赖于上述条件的参照滤波器信息中包含的滤波器系数作为依赖于上述条件的参照滤波器信息中包含的滤波器系数的初始值而统一地使用，即使在最初使用依赖于上述条件的参照滤波器信息时，也能将系数差分抑制得较小。
(第2实施方式)
图4示出本发明的第2实施方式的运动图像解码装置。该运动图像解码装置对从图1的运动图像编码装置输出的编码数据进行解码。图4的运动图像解码装置具有运动图像解码部2000和解码控制部207。运动图像解码部2000具有熵解码部201、逆变换/逆量化部202、预测图像信号生成部203、加法部204、滤波处理部205、参照图像用缓冲器206以及滤波器信息还原部208。解码控制部207进行解码部2000整体的控制(例如，解码定时的控制)。在以下的说明中，在图4中对与图1相同的部分附加同一符号而示出，以不同部分为中心进行叙述。
熵解码部201按照规定的语法构造，对编码数据14中包含的各语法的符号串进行解码。具体而言，熵解码部201对量化变换系数13、滤波器差分信息19、运动信息、预测模式信息、块尺寸切换信息以及量化参数等进行解码。熵解码部201将量化变换系数13输入到逆变换/逆量化部202，将滤波器差分信息19输入到滤波器信息还原部208。
逆变换/逆量化部202对来自熵解码部201的量化变换系数13按照量化参数进行逆量化而对变换系数进行解码。逆量化/逆变换部202对所解码出的变换系数，进行在编码侧进行的变换处理的逆变换而对预测误差信号进行解码。例如，逆量化/逆变换部202进行IDCT、逆小波变换。上述解码出的预测误差信号(以下称为解码预测误差信号15)输入到加法部204。
预测图像信号生成部203生成与编码侧同样的预测图像信号11。具体而言，预测图像信号生成部203从后述参照图像用缓冲器206读出已完成解码的参照图像信号18，使用来自熵解码部201的运动信息来进行运动补偿预测。另外，如果编码侧通过帧内预测等其它预测方式生成了预测图像信号11，则预测图像信号生成部203进行与其对应的预测而生成预测图像信号11。预测图像生成部203将预测图像信号11输入到加法部204。
加法部204对来自逆变换/逆量化部202的解码预测误差信号15和来自预测图像信号生成部203的预测图像信号11进行加法运算而生成解码图像信号21。加法部204将解码图像信号21输入到滤波处理部205。另外，加法部204将解码图像信号21输入到参照图像用缓冲器206。
滤波处理部205按照来自后述滤波器信息还原部208的滤波器信息17，对解码图像信号21进行规定的滤波处理而生成还原图像信号22。滤波处理部205将还原图像信号22输出到外部。另外，滤波处理部205也可以使用对解码图像信号21实施解块滤波处理而得到的图像信号，代替该解码图像信号21。即，也可以在加法部204与滤波处理部205之间设置解块滤波器。
在参照图像用缓冲器206中，临时存储来自加法部204的解码图像信号21，作为参照图像信号18，由预测图像信号生成部203根据需要读出。
滤波器信息还原部208如后所述，使用与编码侧相同的参照滤波器信息和来自熵解码部201的滤波器差分信息19，还原在编码侧生成的滤波器信息17(解码对象滤波器的滤波器信息)。滤波器信息还原部208将滤波器信息17输入到滤波处理部205。
以下，使用图5说明滤波器信息还原部208的内部。
如图5所示，滤波器信息还原部208具有滤波器系数位置对应关系设定部209、滤波器系数计算部210、参照滤波器更新部211以及参照滤波器用缓冲器112。
滤波器系数位置对应关系设定部209设定滤波器差分信息19与参照滤波器信息之间的滤波器系数位置的对应关系。另外，如上所述，滤波器差分信息19以及滤波器信息17虽然在滤波器系数值方面不同，但在包括滤波器系数位置的其它方面共通。因此，滤波器系数位置对应关系设定部209也可以是与上述滤波器系数位置对应关系设定部111相同的结构。例如，滤波器系数位置对应关系设定部209以使滤波器差分信息19中包含的滤波器系数位置的中心与参照滤波器信息中包含的滤波器系数位置的中心一致的方式，将滤波器差分信息19中包含的系数位置的各个与参照滤波器信息中包含的系数位置的各个对应起来。滤波器系数位置对应关系设定部209将上述对应关系通知到滤波器系数计算部210以及参照滤波器更新部211。
滤波器系数计算部210从参照滤波器用缓冲器112读出参照滤波器信息。滤波器系数计算部210按照由滤波器系数位置对应关系设定部209决定的对应关系，对滤波器差分信息19中包含的滤波器系数的各个与参照滤波器信息中包含的滤波器系数的各个进行加法。如上所述，滤波器差分信息19中包含的滤波器系数是从在编码侧生成的滤波器信息17中包含的滤波器系数中减去参照滤波器信息中包含的滤波器系数而得到的。因此，通过对滤波器差分信息19中包含的滤波器系数与参照滤波器信息中包含的滤波器系数进行加法，还原滤波器信息17中包含的滤波器系数。滤波器系数计算部210将滤波器差分信息19中包含的滤波器系数变换为所还原了的滤波器系数，作为滤波器信息17输出。
参照滤波器更新部211按照由滤波器系数位置对应关系设定部210决定的对应关系，将参照滤波器用缓冲器112中存储的参照滤波器信息中包含的滤波器系数置换为从滤波器系数计算部210输出的滤波器信息17中包含的滤波器系数(即，由滤波器系数计算部210计算出的滤波器系数)，从而更新参照滤波器信息。此处，参照滤波器信息的初始值以及更新定时与编码侧一致。
以下，使用图6说明滤波器信息17的还原处理。
如果从编码侧输入了编码数据14，则图6的处理开始。
首先，熵解码部201对编码数据14进行解码，得到滤波器差分信息19以及其它编码参数和量化变换系数13(步骤S201)。熵解码部201将量化变换系数13输入到逆变换/逆量化部202，将滤波器差分信息19输入到滤波器信息还原部208。
接下来，滤波器系数位置对应关系设定部209取得来自熵解码部201的滤波器差分信息19中包含的抽头长，设定解码对象滤波器与参照滤波器之间的滤波器系数位置的对应关系(步骤S202)。如上所述，参照滤波器信息中的抽头长是7×7，所以如果滤波器差分信息19中的抽头长也是7×7，则解码对象滤波器的滤波器系数以及参照滤波器的滤波器系数在同一位置彼此一对一地对应起来。另一方面，如果滤波器差分信息19中的抽头长是5×5，则以使滤波器系数位置对应关系设定部209、解码对象滤波器的滤波器系数位置的中心以及参照滤波器的滤波器系数位置的中心一致的方式，设定对应关系。换言之，滤波器系数位置对应关系设定部209将解码对象滤波器的滤波器系数位置的各个变换为距中心的第1相对位置，将参照滤波器的滤波器系数位置的各个变换为距中心的第2相对位置，以使第1相对位置以及第2相对位置一致的方式设定对应关系。滤波器系数位置对应关系设定部209将上述对应关系通知到滤波器系数计算部210以及参照滤波器更新部211。
接下来，滤波器系数计算部210从参照滤波器用缓冲器112读出参照滤波器信息，按照在步骤S202中设定的对应关系，对滤波器差分信息19中包含的滤波器系数的各个与参照滤波器信息中包含的滤波器系数的各个进行加法，还原在编码侧生成的滤波器信息17中包含的滤波器系数(步骤S203)。滤波器系数计算部210将滤波器差分信息19中包含的滤波器系数置换为所计算出的滤波器系数，作为滤波器信息17输入到滤波处理部205以及参照滤波器更新部211。
接下来，参照滤波器更新部211按照在步骤S202中设定的对应关系，将参照滤波器用缓冲器112中存储的参照滤波器信息中包含的滤波器系数置换为在步骤S203中计算出的滤波器系数，从而更新参照滤波器信息(步骤S204)。如上所述，参照滤波器信息的更新并非必须的处理，更新定时必须与编码侧相同。
如以上的说明，本实施方式的运动图像解码装置准备与编码侧相同的参照滤波器，决定该参照滤波器与解码对象滤波器之间的滤波器系数位置的对应关系之后，对参照滤波器的滤波器系数与从编码侧发送的系数差分进行加法而还原解码对象滤波器的滤波器系数。因此，根据本实施方式的运动图像解码装置，即使在解码对象滤波器的抽头长与参照滤波器的抽头长不同的情况下，也可以利用与滤波器信息相比符号量更小的滤波器差分信息还原解码对象滤波器的滤波器系数。
另外，在上述说明中，说明为参照滤波器信息是1个，但也可以是多个。例如，也可以将解码对象滤波器的性质(滤波器特性、抽头长等)以及应用解码对象滤波器的区域(解码对象区域)的性质(切片类型、量化参数等)的至少一方作为条件，从多个参照滤波器信息选择某1个来使用。另外，在使用多个参照滤波器信息的情况下，也可以还设置不依赖于上述条件的参照滤波器信息。
(第3实施方式)
如图7所示，本发明的第3实施方式的运动图像编码装置是进行所谓混合编码的运动图像编码装置，将图1的运动图像编码装置中的运动图像编码部1000置换为运动图像编码部3000而构成。在以下的说明中，在图7中对与图1相同的部分附加同一符号而示出，以不同的部分为中心而叙述。
运动图像编码部3000在图1的运动图像编码部1000中还设置滤波处理部120而构成。
滤波处理部120对来自加法部106的局部解码图像信号16实施用于图像还原的滤波处理，得到还原图像信号22。滤波处理部120进行的滤波处理与在解码侧对解码图像信号进行的滤波处理相同，抽头长以及滤波器系数通过来自滤波器信息生成部107的滤波器信息17来指定。滤波处理部120将还原图像信号22输入到参照图像用缓冲器108。在参照图像用缓冲器108中，临时存储来自滤波处理部120的还原图像信号22，作为参照图像信号18，由预测图像信号生成部101适宜读出。
如以上的说明，根据本实施方式的运动图像编码装置，在进行所谓环路滤波处理的运动图像编码装置中得到与上述第1实施方式的运动图像编码装置同样的效果。
(第4实施方式)
如图8所示，本发明的第4实施方式的运动图像解码装置是对从上述图7所示的运动图像编码装置输入的编码数据进行解码的运动图像解码装置，将图4的运动图像解码装置中的运动图像解码部2000置换为运动图像解码部4000而构成。在以下的说明中，在图8中对与图4相同的部分附加同一符号而示出，以不同的部分为中心而叙述。
在运动图像解码部2000中，如上所述，通过参照图像用缓冲器206临时存储来自加法部204的解码图像信号21，作为参照图像信号18。另一方面，在运动图像解码部4000中，通过参照图像用缓冲器206临时存储来自滤波处理部205的还原图像信号22，作为参照图像信号18。
如以上的说明，根据本实施方式的运动图像解码装置，在进行所谓环路滤波处理的运动图像解码装置中，得到与上述第2实施方式的运动图像解码装置同样的效果。
(第5实施方式)
如图9所示，本发明的第5实施方式的运动图像解码装置是对从上述图7所示的运动图像编码装置输入的编码数据进行解码的运动图像解码装置，将图4的运动图像解码装置中的运动图像解码部2000置换为运动图像解码部5000而构成。在以下的说明中，在图8中对与图4相同的部分附加同一符号而示出，以不同的部分为中心而叙述。
在运动图像解码部2000中，如上所述，通过参照图像用缓冲器206临时存储来自加法部204的解码图像信号21，作为参照图像信号18，来自滤波处理部205的还原图像信号22输出到外部。另一方面，在运动图像解码部5000中，通过参照图像用缓冲器206临时存储来自滤波处理部205的还原图像信号22，作为参照图像信号18，来自加法部204的解码图像信号21输出到外部。
如以上的说明，根据本实施方式的运动图像解码装置，在进行所谓环路滤波处理的运动图像解码装置中，得到与上述第2实施方式的运动图像解码装置同样的效果。
(第6实施方式)
上述第1以及第3实施方式的运动图像编码装置通过图2的滤波器差分信息生成部110生成滤波器差分信息19。本发明的第6实施方式的运动图像编码装置使用与图2的滤波器差分信息生成部110不同的滤波器差分信息生成部来生成滤波器差分信息19。
图2的滤波器差分信息生成部110生成包括编码对象滤波器与参照滤波器之间的滤波器系数的差分的滤波器差分信息19。滤波器差分信息生成部110通过并非以编码对象滤波器的滤波器系数本身而是以系数差分为编码对象，使发生符号量降低。此处，参照滤波器的滤波器系数通过已完成编码的的滤波器系数而更新，所以可以视为针对对象滤波器的滤波器系数的时间方向的预测值。即，通过图2的滤波器差分信息生成部110实现的与编码对象滤波器的滤波器系数相关的发生符号量的削减效果依赖于编码对象滤波器的时间的相关。因此，编码对象滤波器与参照滤波器之间的时间的相关越小，发生符号量的削减效果越减少。另外，在编码对象滤波器的滤波器系数与参照滤波器的滤波器系数大幅不同的情况下，与对编码对象滤波器的滤波器系数本身进行编码相比，发生符号量反而可能增加。另外，在进行从任意的时刻起开始解码的所谓随机访问的情况下，无法使用访问对象时刻以前的滤波器信息，所以有可能无法实现针对滤波器系数的时间方向的预测。
因此，本实施方式的运动图像编码装置针对滤波器系数，适应地切换时间方向的预测(以下，简称为时间预测模式)和后述空间方向的预测(以下，简称为空间预测模式)。即，本实施方式的运动图像编码装置通过适应地利用空间预测模式，即使在时间预测模式不适合的场面下也可以实现基于编码对象滤波器的滤波器系数的发生符号量的削减效果。
本实施方式的运动图像编码装置可以通过在图1的运动图像编码装置或者图7的运动图像编码装置中将滤波器差分信息生成部110置换为例如图11所示的滤波器差分信息生成部310而构成。
滤波器差分信息生成部310具有滤波器系数位置对应关系设定部111、参照滤波器用缓冲器112、参照滤波器更新部114、时间预测模式滤波器系数差分计算部115、空间预测模式滤波器系数差分计算部116以及系数预测模式控制部117。另外，在图11中对与图2相同的部分附加同一符号而示出，在以后的说明中以在两个图之间不同的部分为中心而叙述。另外，时间预测模式滤波器系数差分计算部115的名称与滤波器系数差分计算部113不同，但实质上可以应用同一构成要素。
空间预测模式滤波器系数差分计算部116对编码对象滤波器的滤波器系数进行空间方向的预测，生成包括预测误差的滤波器差分信息19。空间预测模式滤波器系数差分计算部116也可以利用任意的现有或者将来的空间预测技术。
以下，使用图12说明空间预测模式滤波器系数差分计算部116可利用的空间预测技术的一个例子。一般，滤波器系数的总和(在图12的情况下，滤波器系数c0、…、c24的总和)几乎不变动。因此，通过将滤波器系数的总和推测为一定值，可以根据其它位置的滤波器系数的总和(例如，图12中的滤波器系数c1、…、c24的总和)预测任意的位置的滤波器系数(例如，图12中的滤波器系数c0)。进行空间预测的滤波器系数虽然也可以是任意，但由于一般中心位置的滤波器系数(图12中的滤波器系数c0)大，所以根据发生符号量削减的观点，优选对中心位置的滤波器系数进行空间预测。在图12中，可以使用其它滤波器系数c1、…、c24以及滤波器系数的总和S，按照下式(2)，导出针对滤波器系数c0的预测值c0′。
[式2]
c0′＝S-(c1+c2+…c24)       (2)
滤波器系数的总和S在滤波器系数的总和(增益)是“1”且以8比特对滤波器系数的各个进行量化的情况下，成为“256”。另外，需要注意滤波器系数的总和S在编码侧与解码侧必须是同一值。空间预测模式滤波器系数差分计算部116生成包括滤波器系数c0的预测误差(＝c0-c0′)和其它滤波器系数c1、…、c24的滤波器差分信息19。即，空间预测模式滤波器系数差分计算部116将滤波器信息17中的滤波器系数c0置换为预测误差而生成滤波器差分信息19。
另外，空间预测模式滤波器系数差分计算部116可利用的空间预测技术不限于上述技术，而也可以应用可利用滤波器系数的空间的相关的任意的技术。以下，使用图23A以及图23B说明空间预测处理的其它例子。这些空间预测处理既可以与上述空间预测处理或者其它空间预测处理组合而利用，也可以独立地利用。
一般，关于中心位置成为点对称的位置的滤波器系数是相同值或者类似值的情况较多。因此，例如如图23A所示，可以将索引1、…、12的滤波器系数分别用作针对索引d1、…、d12的滤波器系数的空间预测值。在利用这样的空间预测处理的情况下，可以并非索引d1、…、d12的滤波器系数本身而将预测误差保存到滤波器差分信息19中。
另外，关于中心位置在垂直方向或者水平方向上成为对称的位置的滤波器信息也是同一或者类似值的情况较多。因此，例如如图23B所示，可以将索引1、…、8的滤波器系数分别用作针对索引d1、…、d8的滤波器系数的空间预测值。在利用这样的空间预测处理的情况下，可以并非将索引d1、…、d8的滤波器系数本身而是将预测误差保存到滤波器差分信息19中。
系数预测模式控制部117适应地切换选择由时间预测模式滤波器系数差分计算部115生成的滤波器差分信息19和由空间预测模式滤波器系数差分计算部116生成的滤波器差分信息19，将用于识别选择了哪个系数预测模式的系数预测模式信息复用而输出。另外，在后面叙述通过系数预测模式控制部117进行的系数预测模式的决定处理的具体例。
以下，使用图13，说明本实施方式的运动图像编码装置中的滤波器差分信息19的生成处理。如果滤波器信息生成部107将滤波器信息17输入到滤波器差分信息生成部310，则图13的处理开始。
另外，在图13的例子中，在空间预测(步骤S114)之前进行时间预测(步骤S111～S112)，但它们的顺序既可以是逆顺序也可以是并列的顺序。另外，系数预测模式控制部117如后所述根据编码开销来决定系数预测模式，但也可以按照其它任意的基准来决定系数预测模式。另外，在步骤S116中，说明为进行与按照式(1)计算的时间预测处理以及空间预测处理相关的编码开销的大小比较，但两者仅在系数差分的计算方法方面不同，所以在进行编码开销的大小比较时，与进行发生符号量的大小比较是等价的。
首先，滤波器系数位置对应关系设定部111取得来自滤波器信息生成部107的滤波器信息17中包含的抽头长，设定编码对象滤波器与参照滤波器之间的滤波器系数位置的对应关系(步骤S111)。滤波器系数位置对应关系设定部111将编码对象滤波器的滤波器系数位置的各个变换为距中心的第1相对位置，将参照滤波器的滤波器系数位置的各个变换为距中心的第2相对位置，以使第1相对位置以及第2相对位置一致的方式设定对应关系。滤波器系数位置对应关系设定部111将上述对应关系通知到时间预测模式滤波器系数差分计算部115以及参照滤波器更新部114。
接下来，时间预测模式滤波器系数差分计算部115从参照滤波器用缓冲器112读出参照滤波器信息，按照在步骤S111中设定的对应关系，从滤波器信息17中包含的滤波器系数的各个中减去参照滤波器信息中包含的滤波器系数的各个，计算滤波器系数差分(步骤S112)。然后，时间预测滤波器系数差分计算部115将滤波器信息17中包含的滤波器系数置换为上述滤波器系数差分而生成滤波器信息19。接下来，时间预测模式滤波器系数计算部115(也可以是系数预测模式控制部117或者其它构成要素)按照式(1)计算通过时间预测处理得到的滤波器差分信息19的编码开销cost_temporal(步骤S113)。
空间预测模式滤波器系数差分计算部116对编码对象滤波器的滤波器系数的一部分(例如，中心位置的滤波器系数)进行空间预测处理(例如，式(2)的运算)，将预测误差作为系数差分计算出(步骤S114)。然后，空间预测模式滤波器系数差分计算部116将滤波器信息17中包含的滤波器系数的一部分(例如，中心位置的滤波器系数)置换为上述系数差分。接下来，空间预测模式滤波器系数差分计算部116(也可以是系数预测模式控制部117或者其它构成要素)按照式(1)计算通过空间预测处理得到的滤波器差分信息19的编码开销cost_spatial(步骤S115)。
系数预测模式控制部117对在步骤S113中计算出的编码开销cost_temporal与在步骤S115中计算出的编码开销cost_spatial进行大小比较(步骤S116)。如果编码开销cost_temporal大于编码开销cost_spatial，则处理进入到步骤S117，否则处理进入到步骤S118。
在步骤S117中，系数预测模式控制部117在作为系数预测模式信息的标志coef_pred_mode中，代入表示空间预测模式的应用的值“1”。然后，系数预测模式控制部117对通过空间预测处理(步骤S114)得到的滤波器差分信息19重叠系数预测模式信息而输出到熵编码部104，处理进入到步骤S120。
在步骤S118中，系数预测模式控制部117在上述标志coef_pred_mode中，代入表示时间预测模式的应用的值“0”。然后，系数预测模式控制部117将通过时间预测处理(步骤S112)得到的滤波器差分信息19输出到参照滤波器更新部114，进而在滤波器差分信息19中重叠系数预测模式信息而输出到熵编码部104。接下来，参照滤波器更新部114按照在步骤S111中设定的对应关系，对参照滤波器用缓冲器112中保持的参照滤波器信息中包含的滤波器系数，加上在步骤S112中计算出的滤波器系数差分，从而更新参照滤波器信息(步骤S119)，处理进入到步骤S120。如上所述，参照滤波器信息的更新并非必须的处理，但通过频繁地进行更新，即使在编码对象滤波器的特性逐渐变化的情况下，也使参照滤波器的特性追踪编码对象滤波器的特性的变化，所以抑制系数差分的增大甚至是发生符号量的增大。
在步骤S120中，熵编码部104对从系数预测模式控制部117输入的滤波器差分信息19、系数预测模式信息以及其它编码参数和量化变换系数13，进行哈夫曼编码、算术编码等熵编码。熵编码部104输出复用了编码数据14的编码比特流，处理结束。
以下，使用图14说明本实施方式的运动图像编码装置利用的语法构造的一个例子。另外，在以后的说明中，滤波器差分信息19以切片为单位发送到解码侧，但当然也可以以序列等级、图片等级、宏块等级发送到解码侧。
如图14所示，语法从上层依次具有高等级语法1900、切片等级语法1903以及宏块等级语法1907这3个阶段的层次构造。
高等级语法1900包括序列参数集合语法1901以及图片参数集合语法1902，规定在比切片上位的层(例如，序列或者图片)中所需的信息。
切片等级语法1903包括切片头语法1904、切片数据语法1905以及环路滤波器数据语法1906，以切片为单位规定所需的信息。
宏块等级语法1907包括宏块层语法1908以及宏块预报语法1909，以宏块为单位规定所需的信息(例如，量化变换系数数据、预测模式信息以及运动矢量)。
滤波器差分信息19在例如上述环路滤波器数据语法1906中，按照例如图15A所示那样的方式而记述。在图15A中，filter_size_x以及filter_size_y表示编码对象滤波器的水平方向(x方向)以及垂直方向(y方向)的尺寸(抽头长)。luma_flag以及chroma_flag表示有无针对图像的亮度信号以及色差信号应用编码对象滤波器的标志，“1”表示应用编码对象滤波器，“0”表示未应用编码对象滤波器。系数预测模式信息coef_pred_mode如图13的说明。filter_coef_diff_luma[cy][cy]是以坐标(cx、cy)识别的位置的滤波器系数差分(关于对亮度信号应用的滤波器系数)(但是，在进行空间预测处理的情况下有可能原样地使用编码对象滤波器的滤波器系数)。filter_coef_diff_chroma[cy][cx]是以坐标(cx、cy)识别的位置的滤波器系数差分(关于对色差信号应用的滤波器系数)(但是，在进行空间预测处理的情况下有可能是编码对象滤波器的滤波器系数本身)。
另外，在图15A中，针对多个色差信号组元(不区分)记述了同一滤波器差分信息19，但也可以针对多个色差信号组元记述个别的滤波器差分信息19。另外，在图15A中，必须记述对色差信号应用的滤波器差分信息19，但也可以仅在对亮度信号应用滤波器的情况(在上述luma_flag＝1的情况)下记述对色差信号应用的滤波器差分信息19。另外，在图15A中，将系数预测模式信息关于亮度信号以及色差信号记述为共通的标志coef_pred_mode，但也可以记述为独立的标志。在将系数预测模式信息记述为关于亮度信号以及色差信号独立的标志的情况下，例如如图15B所示记述滤波器信息19即可(参照标志coef_pred_mode_luma以及标志coef_pred_mode_chroma)。
如以上的说明，本实施方式的运动图像编码装置不仅是滤波器系数的时间预测，而且还适应地进行空间预测而生成滤波器差分信息。因此，根据本实施方式的运动图像编码装置，即使在滤波器系数的时间预测不适合的情况下也可以进行空间预测来削减基于滤波器系数的发生符号量。
但是，如上所述，本实施方式的运动图像编码装置还可以通过在图1的运动图像编码装置或者图7的运动图像编码装置中将滤波器差分信息生成部110置换为例如图16所示的滤波器差分信息生成部410或者图17所示的滤波器差分信息生成部510来构成。
图16的滤波器差分信息生成部410在空间预测模式滤波器系数差分计算部116的配置中与图11的滤波器差分信息生成部310不同。具体而言，在滤波器差分信息生成部410中，无论有无应用时间预测处理，都应用空间预测处理。例如，空间预测模式滤波器系数差分计算部116根据滤波器系数的总和的推测值以及其它位置的滤波器系数对中心位置的滤波器系数进行空间预测，系数预测模式控制部117适应地切换是否针对该其它位置的滤波器系数进一步应用时间预测。即，在由滤波器差分信息生成部410生成的滤波器差分信息19中空间预测误差和时间预测误差可以混合存在。
在图17的滤波器差分信息生成部510中，参照滤波器更新部114除了基于时间预测的滤波器差分信息19以外还可以使用基于空间预测的滤波器差分信息19来更新参照滤波器的滤波器系数，该点与图11的滤波器差分信息生成部310不同。
另外，如上所述，也可以在滤波器差分信息生成部410以及510中也准备多个参照滤波器。例如，也可以将编码对象滤波器的性质(滤波器特性、抽头长等)以及应用编码对象滤波器的区域的性质(切片类型、量化参数等)的至少一方作为条件，从多个参照滤波器信息中选择某1个。另外，在使用多个参照滤波器信息的情况下，也可以还设置不依赖于上述条件的参照滤波器信息。即，可以将不依赖于上述条件的参照滤波器信息中包含的滤波器系数统一地用作依赖于上述条件的参照滤波器信息中包含的滤波器系数的初始值。
以下，作为滤波器差分信息生成部510使用基于空间预测的滤波器差分信息19来更新参照滤波器的滤波器系数的定时，介绍几个优选的例子。
也可以根据抗错误性(错误的时间方向的传播防止)以及随机访问的观点，在特定的定时(应用编码对象滤波器的区域是例如IDR切片、I切片等的情况)，系数预测模式控制部117一定选择基于空间预测的滤波器差分信息19，参照滤波器更新部114更新参照滤波器。该参照滤波器的更新相当于参照滤波器的初始化(或者刷新)。
在准备了多个参照滤波器的情况下，考虑一部分的参照滤波器(对IDR切片、I切片等应用的参照滤波器)初始化完毕，另一方面，其它参照滤波器(与对P切片、B切片等应用的参照滤波器、上述初始化完毕的参照滤波器相比抽头长不同的参照滤波器)没有初始化的状况。因此，也可以在按照条件最初选择各参照滤波器时，系数预测模式控制部117一定选择基于空间预测的滤波器差分信息19，参照滤波器更新部114对参照滤波器进行更新(初始化)。例如，也可以确定如果关于对IDR切片、I切片等应用的编码对象滤波器选择了空间预测模式，则在按照条件最初选择了其它参照滤波器的各个时，必需进行该参照滤波器的初始化这样的约定。在按照这样的约定进行参照滤波器的初始化的情况下，在解码侧为了还原滤波器信息17而应选择空间预测是既知的，所以也可以在滤波器差分信息19中省略系数预测模式信息(例如，标志pred_coef_mode)。
上述约定虽然简洁，但导致每当关于对IDR切片、I切片应用的编码对象滤波器选择空间预测模式时，其它参照滤波器被强制初始化。即，在对参照滤波器选择了时间预测模式时可以削减发生符号量的情况下，空间预测模式的选择也成为义务。因此，也可以作为上述约定的扩展，将表示针对其它参照滤波器是否需要进行初始化的切换信息附加到滤波器差分信息19中。
另外，与关于对IDR切片、I切片应用的编码对象滤波器选择空间预测模式相伴的其它参照滤波器的初始化既可以通过实际上进行空间预测来实现，也可以通过将对上述IDR切片、I切片应用的编码对象滤波器原样地再用作参照滤波器并进行时间预测来实现。
另外，如上所述，参照滤波器信息中包含的滤波器系数的初始值在编码侧以及解码侧是共通的。因此，还可以通过将该初始值作为参照滤波器的滤波器系数而代入，来实现参照滤波器的初始化。
在进行以上那样的参照滤波器的初始化的情况下，系数预测模式控制部117取得滤波器信息17以及应用编码对象滤波器的区域的信息(例如切片信息)，来控制参照滤波器更新部114即可。另外，当然参照滤波器的初始化定时在编码侧以及解码侧必须一致。
进而，在第1、第3以及本实施方式中，通过并非使用编码对象滤波器的滤波器系数本身而使用滤波器系数的预测误差(系数差分)来生成滤波器差分信息19，削减基于滤波器系数的发生符号量。但是，在选择时间预测模式的情况下，参照滤波器与最佳设计的滤波器相比，从图像质量改善效果的观点看来劣化，但根据符号量与图像质量的平衡的观点(例如，编码开销)看来更优。在这样的情况下，在解码侧可以将参照滤波器的滤波器系数直接用作解码对象滤波器的滤波器系数(以下，称为再利用模式)。在选择该再利用模式的情况下，系数预测模式控制部117可以将用于识别与编码对象滤波器相比滤波器系数完全一致的参照滤波器的信息(准备了多个参照滤波器的情况)代替为上述预测误差而生成滤波器差分信息19。
在可以选择再利用模式的情况下，滤波器差分信息19以图22所示那样的方式记述。在图22中，coef_reuse_flag是表示再利用模式的应用/非应用的标志，在应用再利用模式的情况下设定“1”、在不应用再利用模式的情况下设定“0”。filter_type_for_reuse是在再利用模式下使用的用于识别参照滤波器的索引，但在参照滤波器是1个的情况下不需要。另外，标志coef_reuse_flag以及索引filter_type_for_reuse也可以关于亮度信号以及色差信号独立地设定。
(第7实施方式)
上述第2、第4以及第5实施方式的运动图像解码装置通过图5的滤波器信息还原部208还原滤波器信息17。本发明的第7实施方式的运动图像解码装置使用与图5的滤波器信息还原部208不同的滤波器信息还原部来还原滤波器信息17。
本实施方式的运动图像解码装置对从上述第6实施方式的运动图像编码装置输出的编码数据进行解码。本实施方式的运动图像解码装置可以通过在图4的运动图像解码装置、图8的运动图像解码装置或者图9的运动图像解码装置中将滤波器信息还原部208置换为例如图18所示的滤波器信息还原部608来构成。
滤波器信息还原部608从由上述滤波器信息生成部310生成的滤波器差分信息19还原滤波器信息17。滤波器信息还原部608具有滤波器系数位置对应关系设定部209、参照滤波器更新部211、参照滤波器用缓冲器112、时间预测模式滤波器系数计算部212、空间预测模式滤波器系数计算部213以及系数预测模式控制部214。另外，在图18中对与图5相同的部分附加同一符号，在以后的说明中以在两个图之间不同的部分为中心而叙述。另外，时间预测模式滤波器系数计算部212的名称与滤波器系数计算部210不同，但可以应用实质上相同的构成要素。
如果输入了滤波器差分信息19，则空间预测模式滤波器系数计算部213进行与编码侧相同的空间预测，得到针对解码对象滤波器的滤波器系数的一部分(例如，中心位置的滤波器系数)的预测值。然后，空间预测模式滤波器系数计算部213对与上述预测值对应的预测误差(包含于滤波器差分信息19中)进行加法，还原解码对象滤波器的滤波器系数。然后，空间预测模式滤波器系数计算部213将滤波器差分信息19中包含的预测误差置换为所还原的滤波器系数而得到滤波器信息17。
系数预测模式控制部214参照滤波器差分信息19中包含的系数预测模式信息，识别在编码侧应用的系数预测模式。然后，为了应用与所识别出的系数预测模式对应的还原处理(解码对象滤波器的滤波器系数的计算处理)，切换滤波器差分信息19的输出目的地。
以下，使用图19，说明本实施方式的运动图像解码装置中的滤波器信息17的还原处理。
首先，熵解码部201对编码数据14进行解码，得到滤波器差分信息19以及其它编码参数和量化变换系数13(步骤S211)。熵解码部201将量化变换系数13输入到逆变换/逆量化部202，将滤波器差分信息19输入到滤波器信息还原部608。然后，处理进入到步骤S212中。
在步骤S212中，系数预测模式控制部214参照滤波器差分信息19中包含的系数预测模式信息，来决定滤波器差分信息19的输出目的地。例如，如果上述标志coef_pred_mode是“1”，则滤波器差分信息19输出到空间预测模式滤波器系数计算部213而处理进入到步骤S213，否则滤波器差分信息19输出到滤波器系数位置对应关系设定部209而处理进入到步骤S214。
在步骤S213中，空间预测模式滤波器系数计算部213对滤波器差分信息19中包含的解码对象滤波器的滤波器系数的一部分(例如，中心位置的滤波器系数)进行空间预测处理(例如，式(2)的运算)，计算预测值。然后，空间预测模式滤波器系数计算部213对滤波器差分信息19中包含的系数差分(预测误差)加上上述空间预测值，还原解码对象滤波器的滤波器系数。空间预测模式滤波器系数计算部213用所还原出的滤波器系数来置换滤波器差分信息19中包含的预测误差，作为滤波器信息17输出到滤波处理部205，处理结束。
在步骤S214中，滤波器系数位置对应关系设定部209取得来自熵解码部201的滤波器差分信息19中包含的抽头长，设定解码对象滤波器与参照滤波器之间的滤波器系数位置的对应关系。滤波器系数位置对应关系设定部209将解码对象滤波器的滤波器系数位置的各个变换为距中心的第1相对位置，将参照滤波器的滤波器系数位置的各个变换为距中心的第2相对位置，以使第1相对位置以及第2相对位置一致的方式设定对应关系。滤波器系数位置对应关系设定部209将上述对应关系通知到时间预测模式滤波器系数计算部212以及参照滤波器更新部211。
接下来，时间预测模式滤波器系数计算部212从参照滤波器用缓冲器112读出参照滤波器信息，按照在步骤S214中设定的对应关系，对滤波器差分信息19中包含的滤波器系数的各个和参照滤波器信息中包含的滤波器系数的各个进行加法，还原在编码侧生成的滤波器信息17中包含的滤波器系数(步骤S215)。时间预测模式滤波器系数计算部212将滤波器差分信息19中包含的滤波器系数置换为所计算出的滤波器系数，作为滤波器信息17输入到滤波处理部205以及参照滤波器更新部211。
接下来，参照滤波器更新部211按照在步骤S214中设定的对应关系，将参照滤波器用缓冲器112中存储的参照滤波器信息中包含的滤波器系数置换为在步骤S215中计算出的滤波器系数，从而更新参照滤波器信息(步骤S216)，处理结束。如上所述，参照滤波器信息的更新并非必须的处理，但更新定时必需与编码侧相同。
如以上的说明，本实施方式的运动图像解码装置按照与编码侧相同的系数预测模式，根据滤波器差分信息中包含的系数差分(预测误差)还原解码对象滤波器的滤波器系数。因此，根据本实施方式的运动图像解码装置，可以利用与滤波器信息相比符号量更小的滤波器差分信息，来还原解码对象滤波器的滤波器系数。
但是，如上所述，本实施方式的运动图像解码装置还可以通过在图4的运动图像解码装置、图8的运动图像解码装置或者图9的运动图像解码装置中将滤波器信息还原部208置换为例如图20所示的滤波器信息还原部708或者图21所示的滤波器信息还原部808来构成。
图20的滤波器信息还原部708在空间预测模式滤波器系数计算部213的配置中与图18的滤波器信息还原部608不同。滤波器信息还原部708根据由图16的滤波器差分信息生成部410生成的滤波器差分信息19还原滤波器信息17。
在图21的滤波器信息还原部808中，参照滤波器更新部211除了基于时间预测的滤波器信息17以外还可以使用基于空间预测的滤波器信息17来更新参照滤波器的滤波器系数，该点与图18的滤波器信息还原部608不同。滤波器信息还原部808根据由图17的滤波器差分信息生成部510生成的滤波器差分信息19还原滤波器信息17。
另外，在编码侧根据抗错误性以及随机访问的观点，在以特定的定时进行参照滤波器的初始化的情况下，滤波器信息还原部608、708以及808也以同一定时并且同一方式来进行参照滤波器的初始化。在编码侧应用上述再利用模式的情况下，滤波器信息还原部608、708以及808使用适合的参照滤波器的滤波器系数来还原滤波器信息17。
另外，本发明不限于上述各实施方式，可以在实施阶段在不脱离其要旨的范围内对构成要素进行变形而具体化。另外，可以通过适宜地组合上述各实施方式公开的多个构成要素来形成各种发明。另外例如，还可以从各实施方式所示的所有构成要素删除了几个构成要素。进而，也可以适宜地组合不同的实施方式记载的构成要素。
例如，在上述各实施方式的说明中，叙述了后置滤波处理或者环路滤波处理中的基于滤波器信息的发生符号量的削减，但如果参考上述各实施方式的说明，则关于插值滤波处理以及针对参照图像信号的滤波处理那样的存在将滤波器信息从编码侧发送到解码侧的可能性的滤波处理，也可以削减基于该滤波器信息的发生符号量。
另外，各实施方式的运动图像编码装置以及运动图像解码装置例如还可以通过将通用的计算机装置用作基本硬件来实现。即，预测图像信号生成部101、减法部102、变换/量化部103、熵编码部104、逆变换/逆量化部105、加法部106、滤波器信息生成部107、编码控制部109、滤波器差分信息生成部110、310、410以及510、滤波器系数位置对应关系设定部111、滤波器系数差分计算部113、参照滤波器更新部114、时间预测模式滤波器系数差分计算部115、空间预测模式滤波器系数差分计算部116、系数预测模式控制部117、熵解码部201、逆变换/逆量化部202、预测图像信号生成部203、加法部204、滤波处理部205、解码控制部207、滤波器信息还原部208、608、708以及808、滤波器系数位置对应关系设定部209、滤波器系数计算部210、参照滤波器更新部211、时间预测模式滤波器系数计算部212、空间预测模式滤波器系数计算部213以及系数预测模式控制部214可以通过使上述计算机装置中搭载的处理器执行程序来实现。此时，各实施方式的运动图像编码装置以及运动图像解码装置既可以通过将上述程序预先安装在计算机装置中来实现，也可以通过存储在CD-ROM等存储介质中、或者经由网络分发上述程序并将该程序适宜地安装到计算机装置中来实现。另外，参照图像用缓冲器108、参照滤波器用缓冲器112以及参照图像用缓冲器206可以适宜地利用上述计算机装置中内置或者外设的存储器、硬盘或者CD-R、CD-RW、DVD-RAM、DVD-R等存储介质等来实现。
另外，当然可以在不脱离本发明的要旨的范围内实施各种变形而同样地实施。

Claims (26)

1.一种运动图像编码方法，包括：
求出用于对编码对象图像的解码图像应用的对象滤波器；
根据所述对象滤波器的抽头长和参照滤波器的抽头长，设定所述对象滤波器的对象滤波器系数的各个与所述参照滤波器的参照滤波器系数的各个的对应关系；
按照所述对应关系，求出所述对象滤波器系数与所述参照滤波器系数的系数差分；以及
对包括所述对象滤波器的抽头长以及所述系数差分的对象滤波器信息进行编码。
2.根据权利要求1所述的运动图像编码方法，还包括：
使用所述参照滤波器系数以及所述系数差分，更新所述参照滤波器。
3.根据权利要求1所述的运动图像编码方法，还包括：
对所述编码对象图像的解码图像应用所述对象滤波器，求出用于在所述编码对象图像之后编码的图像的参照图像。
4.根据权利要求1所述的运动图像编码方法，其中，
在所述对应关系的设定中，以使距所述对象滤波器的中心的所述对象滤波器系数的各个的相对位置与距所述参照滤波器的中心的所述参照滤波器系数的各个的相对位置一致的方式，设定所述对应关系。
5.根据权利要求1所述的运动图像编码方法，包括：
在所述对应关系的设定中，根据所述对象滤波器的性质以及应用该对象滤波器的区域的性质中的至少一方的条件，从多个参照滤波器候补选择所述参照滤波器。
6.根据权利要求5所述的运动图像编码方法，其中，
应用所述对象滤波器的区域的性质包括应用所述对象滤波器的区域的切片类型以及量化参数中的至少一方。
7.根据权利要求6所述的运动图像编码方法，其中，
所述多个参照滤波器候补包括不依赖于所述条件的第1参照滤波器候补和依赖于所述条件的第2参照滤波器候补，
在按照所述条件最初选择所述第2参照滤波器候补时，代替地选择所述第1参照滤波器候补。
8.根据权利要求7所述的运动图像编码方法，其中，
所述对象滤波器的性质包括所述对象滤波器的抽头长。
9.一种运动图像编码方法，包括：
求出用于对编码对象图像的解码图像应用的对象滤波器；
使用时间预测模式或者空间预测模式求出对象系数差分，在该时间预测模式中，根据所述对象滤波器的抽头长和参照滤波器的抽头长来设定所述对象滤波器的对象滤波器系数的各个与所述参照滤波器的参照滤波器系数的各个的对应关系，按照所述对应关系求出所述对象滤波器系数与所述参照滤波器系数的时间系数差分，在该空间预测模式中，根据所述对象滤波器系数中的其它系数来预测所述对象滤波器系数中的一部分的系数的预测值，求出所述一部分的系数与所述预测值的空间系数差分；以及
对包括所述对象滤波器的抽头长、表示所述对象系数差分的预测模式的预测模式信息、以及所述对象系数差分的对象滤波器信息进行编码。
10.根据权利要求9所述的运动图像编码方法，其中，
在所述预测模式信息表示所述时间预测模式的情况下，与所述对象滤波器系数中的所述一部分的系数相同的位置的对象系数差分是所述空间系数差分，与所述对象滤波器系数中的所述其它系数相同的位置的对象系数差分是所述时间系数差分。
11.根据权利要求9所述的运动图像编码方法，还包括：
使用所述对象滤波器系数来更新所述参照滤波器。
12.根据权利要求9所述的运动图像编码方法，其中，
所述预测模式信息是关于亮度信号以及色差信号独立地设定的。
13.根据权利要求9所述的运动图像编码方法，还包括：
设定表示可否将所述参照滤波器系数用作所述对象滤波器系数的再利用信息，
所述对象滤波器信息还包括所述再利用信息。
14.一种运动图像解码方法，包括：
对针对包括对象滤波器的抽头长、所述对象滤波器的对象滤波器系数以及参照滤波器的参照滤波器系数之间的系数差分的对象滤波器信息进行编码而得到的编码数据进行解码；
根据所述对象滤波器的抽头长和所述参照滤波器的抽头长，设定所述系数差分的各个与所述参照滤波器系数的各个的对应关系；以及
按照所述对应关系，对所述系数差分和所述参照滤波器系数进行加法运算，来计算所述对象滤波器系数。
15.根据权利要求14所述的运动图像解码方法，还包括：
使用所述对象滤波器系数来更新所述参照滤波器。
16.根据权利要求14所述的运动图像解码方法，还包括：
对解码图像应用所述对象滤波器，求出用于在所述解码图像之后解码的图像的参照图像。
17.根据权利要求14所述的运动图像解码方法，其中，
在所述对应关系的设定中，以使距所述对象滤波器的中心的所述系数差分的各个的相对位置与距所述参照滤波器的中心的所述参照滤波器系数的各个的相对位置一致的方式，设定所述对应关系。
18.根据权利要求14所述的运动图像解码方法，其中，
在所述对应关系的设定中，根据所述对象滤波器的性质以及应用该对象滤波器的区域的性质中的至少一方的条件，从多个参照滤波器候补中选择所述参照滤波器。
19.根据权利要求18所述的运动图像解码方法，其中，
应用所述对象滤波器的区域的性质包括应用所述对象滤波器的区域的切片类型以及量化参数中的至少一方。
20.根据权利要求19所述的运动图像解码方法，其中，
所述多个参照滤波器候补包括不依赖于所述条件的第1参照滤波器候补和依赖于所述条件的第2参照滤波器候补，
在按照所述条件最初选择所述第2参照滤波器候补时，代替地选择所述第1参照滤波器候补。
21.根据权利要求20所述的运动图像解码方法，其中，
所述对象滤波器的性质包括所述对象滤波器的抽头长。
22.一种运动图像解码方法，包括：
对针对包括对象滤波器的抽头长、表示对所述对象滤波器应用的预测模式的预测模式信息、以及表示所述对象滤波器的对象滤波器系数的预测误差的对象系数差分的对象滤波器信息进行编码而得到的编码数据进行解码；
在所述预测模式信息表示时间预测模式的情况下，根据所述对象滤波器的抽头长和参照滤波器的抽头长来设定所述对象系数差分的各个与所述参照滤波器的参照滤波器系数的各个的对应关系，按照所述对应关系对所述对象系数差分与所述参照滤波器系数进行加法运算，而还原所述对象滤波器系数；以及
在所述预测模式信息表示空间预测模式的情况下，根据其它对象滤波器系数来预测所述对象滤波器系数的一部分，对所述对象系数差分进行加法而还原所述对象滤波器系数。
23.根据权利要求22所述的运动图像解码方法，其中，
在所述预测模式信息表示所述时间预测模式的情况下，按照所述对应关系对与所述其它对象滤波器系数相同的位置的对象系数差分与所述参照滤波器系数进行加法运算而还原所述其它对象滤波器系数，根据所述其它对象滤波器系数来预测所述对象滤波器系数的一部分，对与该对象滤波器系数的一部分相同的位置的对象系数差分进行加法而还原所述对象滤波器系数的一部分。
24.根据权利要求22所述的运动图像解码方法，还包括：
使用所述对象滤波器系数来更新所述参照滤波器。
25.根据权利要求22所述的运动图像解码方法，其中，
所述预测模式信息是关于亮度信号以及色差信号独立地设定的。
26.根据权利要求22所述的运动图像解码方法，其中，
所述对象滤波器信息还包括表示可否将所述参照滤波器系数用作所述对象滤波器系数的再利用信息，
在所述再利用信息表示可以将所述参照滤波器系数用作所述对象滤波器系数的情况下，将所述参照滤波器系数用作所述对象滤波器系数。
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