CN113906747A - 图像解码装置、图像解码方法及程序 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种图像解码装置、图像解码方法及程序。图像解码装置(200)包括：逆变换部(220B/220C)，构成为通过逆变换生成预测残差信号；并且，逆变换部(220B/220C)构成为根据表示对象块的非零系数的产生位置的信息来控制对象块的二次变换索引的解码方法。

Description

图像解码装置、图像解码方法及程序
技术区域
本发明涉及一种图像解码装置、图像解码方法及程序。
背景技术
以往，已知对一次变换后的系数进行二次变换的RST(Reduced SecondaryTransform)(参考非专利文献2)及LFNST(Low-Frequency Non-Separable Transform)(参考非专利文献1)这些技术。
[先行技术文献]
(非专利文献)
非专利文献1：Versatile Video Coding(Draft 5)、JVET-N1001
非专利文献2：CE6：Reduced Secondary Transform(RST)(CE6-3.1)、JVET-N0193
非专利文献3：Algorithm description for Versatile Video Coding and TestModel 5(VTM5),JVET-N1002
发明内容
[发明所要解决的问题]
然而，在上述现有技术中，包括多种在对系数进行解码时对非零系数的个数进行计数的计数器，基于计数器的值来判断是否应用二次变换。由此，仅为了判断是否应用二次变换，便需要追加系数的计数处理。存在如下问题：系数的解码处理是需要高吞吐量的处理，但因进行追加处理而导致处理负荷增大。
因此，本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种图像解码装置、图像解码方法及程序，可以省略用于判断是否应用二次变换的追加处理，从而可以期待处理的高速化。
[解决问题的技术手段]
本发明的第一特征的主旨在于一种图像解码装置，包括：逆变换部，构成为通过逆变换生成预测残差信号；并且，所述逆变换部构成为判断是否对对象块应用二次变换，并根据所述判断结果来控制变换系数的解码方法。
本发明的第二特征的主旨在于一种图像解码装置，包括：逆变换部，构成为通过逆变换生成预测残差信号；并且，所述逆变换部构成为根据对象块的尺寸来控制所述对象块的二次变换索引的解码方法。
本发明的第三特征的主旨在于一种图像解码装置，包括：逆变换部，构成为通过逆变换生成预测残差信号；并且，所述逆变换部构成为根据表示对象块的非零系数的产生位置的信息来控制所述对象块的二次变换索引的解码方法。
在本发明的第三特征中，当表示所述对象块的所述非零系数的产生位置的信息指示在对所述对象块应用所述二次变换时不能产生所述非零系数的系数位置时，所述逆变换部也可以构成为不对所述对象块的所述二次变换索引进行解码。
在本发明的第三特征中，当表示所述对象块的所述非零系数的产生位置的信息指示所述对象块的直流成分的系数位置时，所述逆变换部也可以构成为不对所述对象块的所述二次变换索引进行解码。
本发明的第四特征的主旨在于一种图像解码装置，包括：逆变换部，构成为通过逆变换生成预测残差信号；并且，所述逆变换部构成为根据表示在对象块内是否有非零系数产生的标志来控制所述对象块的二次变换索引的解码方法。
本发明的第五特征的主旨在于一种图像解码装置，包括：逆变换部，构成为通过逆变换生成预测残差信号；并且，所述逆变换部构成为根据表示在对象块内的子块内是否有非零系数产生的标志来控制所述对象块的二次变换索引的解码方法。
在本发明的第五特征中，当表示在所述子块内是否有所述非零系数产生的标志表示在对所述对象块应用所述二次变换时不能产生所述非零系数的子块内产生有所述非零系数时，所述逆变换部也可以构成为不对所述对象块的所述二次变换索引进行解码。
本发明的第六特征的主旨在于一种图像解码方法，包括如下步骤：通过逆变换生成预测残差信号；并且，在所述步骤中，判断是否对对象块应用二次变换，并根据所述判断结果来控制变换系数的解码方法。
本发明的第七特征的主旨在于一种程序，使计算机作为图像解码装置发挥功能，所述图像解码装置包括：逆变换部，构成为通过逆变换生成预测残差信号；并且，所述逆变换部构成为判断是否对对象块应用二次变换，并根据所述判断结果来控制变换系数的解码方法。
(发明的效果)
根据本发明，可以提供一种图像解码装置、图像解码方法及程序，可以省略用于判断是否应用二次变换的追加处理，从而可以期待处理的高速化。
附图说明
图1是示出一实施方式的图像处理系统1的构成的一个例子的图。
图2是示出一实施方式的图像编码装置100的功能块的一个例子的图。
图3是示出一实施方式的图像编码装置100的变换及量化部131的功能块的一个例子的图。
图4是示出一实施方式的图像解码装置200的功能块的一个例子的图。
图5是示出一实施方式的图像解码装置200的逆变换及逆量化部220的功能块的一个例子的图。
图6是用于说明一实施方式的图像解码装置200的逆变换及逆量化部220的功能的一个例子的图。
图7是用于说明一实施方式的图像解码装置200的逆变换及逆量化部220的功能的一个例子的图。
图8是示出第一实施方式的图像解码装置200中的是否应用二次变换的判断方法及系数的解码方法的一个例子的流程图。
图9是示出第一实施方式的图像解码装置200中的是否应用二次变换的判断方法及系数的解码方法的一个例子的流程图。
图10是示出第一实施方式的变更例1的图像解码装置200中的是否应用二次变换的判断方法及系数的解码方法的一个例子的流程图。
图11是用于说明第二实施方式的图。
图12是示出第三实施方式的图像解码装置200中的是否应用二次变换的判断方法及系数的解码方法的一个例子的流程图。
图13是示出第三实施方式的图像解码装置200中的是否应用二次变换的判断方法及系数的解码方法的一个例子的流程图。
具体实施方式
＜第一实施方式＞
下面，参考图1至图9对本发明的第一实施方式的图像处理系统10进行说明。图1是示出本实施方式的图像处理系统10的图。
如图1所示，本实施方式的图像处理系统10包括图像编码装置100及图像解码装置200。
图像编码装置100构成为通过对输入图像信号进行编码来生成编码数据。图像解码装置200构成为通过对编码数据进行解码来生成输出图像信号。
编码数据可以经由传输路径从图像编码装置100发送至图像解码装置200。编码数据也可以在存储至存储介质后，从图像编码装置100提供至图像解码装置200。
(图像编码装置100)
下面，参考图2对本实施方式的图像编码装置100进行说明。图2是示出本实施方式的图像编码装置100的功能块的一个例子的图。
如图2所示，图像编码装置100包括帧间预测部111、帧内预测部112、减法器121、加法器122、变换及量化部131、逆变换及逆量化部132、编码部140、环路滤波处理部150及帧缓冲器160。
帧间预测部111构成为通过帧间预测(interframe prediction)来生成预测信号。
具体来说，帧间预测部111构成为通过对编码对象的帧(以下称为对象帧)与存储在帧缓冲器160中的参考帧进行比较，来指定参考帧中包含的参考块，并确定所指定的参考块的预测运动矢量。
并且，帧间预测部111构成为基于参考块及运动矢量，针对每个预测块生成预测块中包含的预测信号。帧间预测部111构成为将预测信号输出至减法器121及加法器122。此处，参考帧是与对象帧不同的帧。
帧内预测部112构成为通过帧内预测(intraframe prediction)来生成预测信号。
具体来说，帧内预测部112构成为指定对象帧中包含的参考块，并基于所指定的参考块，针对每个预测块生成预测信号。并且，帧内预测部112构成为将预测信号输出至减法器121及加法器122。
此处，参考块是预测对象的块(以下称为对象块)所参考的块。例如，参考块是与对象块相邻的块。
减法器121构成为从输入图像信号中减去预测信号，并将预测残差信号输出至变换及量化部131。此处，减法器121构成为生成通过帧内预测或帧间预测所生成的预测信号与输入图像信号的差分即预测残差信号。
加法器122构成为将预测信号与从逆变换及逆量化部132输出的预测残差信号相加来生成滤波处理前解码信号，并将该滤波处理前解码信号输出至帧内预测部112及环路滤波处理部150。
此处，滤波处理前解码信号构成帧内预测部112中使用的参考块。
变换及量化部131构成为进行预测残差信号的变换处理，且获取系数等级值。此外，变换及量化部131也可以构成为进行系数等级值的量化。
此处，变换及量化部131构成为当进行系数等级值的量化时输出量化索引。在下文中，无论是否应用量化，都将变换及量化部131的输出描述为系数等级值。
此处，变换处理是将预测残差信号变换为频率成分信号的处理。在该变换处理中，可以使用与离散余弦变换(DCT，Discrete Cosine Transform)对应的基模型(变换矩阵)，也可以使用与离散正弦变换(DST，Discrete Sine Transform)对应的基模型(变换矩阵)。
另外，变换处理也可以在进行量化之前实施多次。作为一个例子，在下文对进行第二次变换处理的二次变换进行描述。
逆变换及逆量化部132构成为进行从变换及量化部131输出的系数等级值的逆变换处理。此处，逆变换及逆量化部132也可以构成为在逆变换处理之前进行系数等级值的逆量化。
此处，逆变换处理及逆量化是按照与由变换及量化部131进行的变换处理及量化相反的顺序进行。
编码部140构成为对从变换及量化部131输出的系数等级值进行编码，并输出编码数据。
此处，例如编码是对对象块(编码块或变换块)的系数进行计数且基于系数等级值的产生概率来分配不同长度的代码的熵编码。将在下文对系数的计数方法进行描述。
并且，编码部140构成为不仅对系数等级值进行编码，还对解码处理中使用的控制数据进行编码。
此处，控制数据可以包括编码块(CU，Coding Unit)尺寸、预测块(PU，PredictionUnit)尺寸、变换块(TU，Transform Unit)尺寸等尺寸数据。
环路滤波处理部150构成为对从加法器122输出的滤波处理前解码信号进行滤波处理，且将滤波处理后解码信号输出至帧缓冲器160。
此处，例如滤波处理是减少在块(编码块、预测块或变换块)的边界部分产生的失真的解块滤波处理。
帧缓冲器160构成为存储帧间预测部111中使用的参考帧。
此处，滤波处理后解码信号构成帧间预测部111中使用的参考帧。
(变换及量化部131)
下面，参考图3对本实施方式的图像编码装置110的变换及量化部131进行说明。图3是示出本实施方式的图像编码装置110的变换及量化部131的功能块的一个例子的图。
如图13所示，变换及量化部131包括一次变换部131A、二次变换部131B及量化部131C。
变换及量化部131是构成为通过变换及量化来根据预测残差信号生成系数等级值的变换及量化部的一个例子。
一次变换部131A构成为将预测残差信号作为输入，来生成对象块的一次变换系数。
此处，用于一次变换处理的基模型(变换矩阵)可以从多个基模型中选择。例如，在非专利文献1中，分别使用与DCT2、DCT8、DST7对应的基模型。并且，作为基模型的选择方法，例如有如下方法：由图像编码装置100选择编码成本最小的基模型，并将所选择的基模型作为边信息(side information)传输至图像解码装置200。
二次变换部131B构成为将来自一次变换部131A的一次变换系数作为输入，来判断是否对对象块应用二次变换。
此处，二次变换部131B构成为当判断为应用二次变换时，通过对一次变换系数实施变换处理来生成二次变换系数，并将该二次变换系数输出至量化部131C。
另一方面，二次变换部131B构成为当判断为不应用二次变换时，将一次变换系数直接输出至量化部131C。
并且，二次变换部131B构成为将与是否应用二次变换有关的信息(以下称为二次变换索引)输出至编码部140。
量化部131C构成为将变换系数(一次变换系数或二次变换系数)作为输入，来判断是否对对象块的变换系数应用量化。
此处，量化部131C构成为当判断为应用量化时，生成量化索引。另外，是否应用量化的判断方法或量化索引的生成方法可以使用众所周知的方法，所以省略其详细说明。
(编码部140)
编码部140可以构成为当应用二次变换时，使用对二次变换的应用概率来说最优化的上下文对系数等级值进行编码。
(逆变换及逆量化部132)
逆变换及逆量化部132与下述图像解码装置200中的逆变换及逆量化部220进行相同的动作，因此，详细内容将通过逆变换及逆量化部220的说明在下文叙述，在下文中，将逆变换及逆量化部132视为与逆变换及逆量化部220相同。
(图像解码装置200)
下面，参考图4对本实施方式的图像解码装置200进行说明。图4是示出本实施方式的图像解码装置200的功能块的一个例子的图。
如图4所示，图像解码装置200包括解码部210、逆变换及逆量化部220、加法器230、帧间预测部241、帧内预测部242、环路滤波处理部250及帧缓冲器260。
解码部210构成为对由图像编码装置100生成的编码数据进行解码，且对系数等级值进行解码。
此处，例如，解码是基于系数的产生概率的、经过分配不同长度的代码的熵编码的数据的解码。解码是顺序与由编码部140进行的熵编码相反的熵解码。
并且，解码部210也可以构成为通过编码数据的解码处理来获取控制数据。
另外，如上所述，控制数据可以包括编码块尺寸、预测块尺寸、变换块尺寸等尺寸数据。
逆变换及逆量化部220构成为通过进行从解码部210输出的量化索引的逆量化及从解码部210输出的系数等级值的逆变换处理，来生成预测残差信号。
加法器230构成为将预测信号与从逆变换及逆量化部220输出的预测残差信号相加来生成滤波处理前解码信号，并将滤波处理前解码信号输出至帧内预测部242及环路滤波处理部250。
此处，滤波处理前解码信号构成帧内预测部242中使用的参考块。
与帧间预测部111同样地，帧间预测部241构成为通过帧间预测(interframeprediction)来生成预测信号。
具体来说，帧间预测部241构成为基于从编码数据中解码出的运动矢量及参考帧中包含的参考信号，针对每个预测块生成预测信号。帧间预测部241构成为将预测信号输出至加法器230。
与帧内预测部112同样地，帧内预测部242构成为通过帧内预测(intraframeprediction)来生成预测信号。
具体来说，帧内预测部242构成为指定对象帧中包含的参考块，并基于所指定的参考块，针对每个预测块生成预测信号。帧内预测部242构成为将预测信号输出至加法器230。
与环路滤波处理部150同样地，环路滤波处理部250构成为对从加法器230输出的滤波处理前解码信号进行滤波处理，且将滤波处理后解码信号输出至帧缓冲器260。
此处，例如滤波处理是减少在块(编码块、预测块、变换块或将它们分割所得的子块)的边界部分产生的失真的解块滤波处理。
与帧缓冲器160同样地，帧缓冲器260构成为存储帧间预测部241中使用的参考帧。
此处，滤波处理后解码信号构成帧间预测部241中使用的参考帧。
(逆变换及逆量化部220)
下面，参考图5对本实施方式的图像解码装置200的逆变换及逆量化部220进行说明。图5是示出本实施方式的图像解码装置200的逆变换及逆量化部220的功能块的一个例子的图。
如图5所示，逆变换及逆量化部220包括逆量化部242A、逆二次变换部242B及逆一次变换部242C。
逆量化部220A构成为将量化索引作为输入信号，来生成对象块的变换系数。作为根据量化索引生成系数等级值的方法，可以使用众所周知的方法，所以省略其详细说明。
逆二次变换部220B构成为将系数等级值作为输入，来判断是否对对象块应用逆二次变换。
此处，逆二次变换部220B构成为当判断为应用逆二次变换时，通过对所输入的系数等级值实施逆变换处理来生成一次变换系数，并将该一次变换系数输出至一次变换系数部220C。
另一方面，逆二次变换部220B构成为当判断为不应用二次变换时，将所输入的系数等级值作为一次变换系数直接输出至一次变换系数部220C。
在下文，为了简化描述，将二次变换及逆二次变换统称为二次变换，逆二次变换部中的二次变换适当替换为逆二次变换。
另外，关于是否通过逆二次变换部220B应用二次变换的判断方法将在下文叙述。
逆一次变换部220C构成为将一次变换系数作为输入，来生成对象块的预测残差信号。
此处，与图像编码装置100的情况同样地，用于逆一次变换处理的基模型(变换矩阵)也可以从多个规定模型中选择。基模型的选择例如可以使用从图像编码装置100传输的边信息(由图像编码装置100选择的基模型信息)进行。
(二次变换的说明)
下面，参考图6对本实施方式的图像编码装置100及图像解码装置200所进行的二次变换的一个例子进行说明。
如上所述，二次变换是指在量化前再次对对象块的一次变换系数进行变换的技术。通过在量化前再次对一次变换系数进行变换，系数等级值非零的系数(以下称为非零系数)更容易集中在低频区域内，在下述系数扫描处理中，系数等级值为零的系数(以下称为零系数)变得连续，因此，可以期待通过熵编码进一步增强编码的效果。
此处，与一次变换同样地，二次变换也可以使用多个基模型(变换矩阵)。例如，可以像非专利文献2那样，根据对象块尺寸、帧内预测模式及二次变换索引，预先设定可使用的基模型。当二次变换索引的值为0时，表示二次变换无效。另一方面，当值为1以上时，表示二次变换有效。并且，根据该二次变换索引，例如也可以像非专利文献2那样，适应性地选择两种基模型。
并且，二次变换的应用范围可以根据对象块的块尺寸适应性地设定。例如，图6示出了非专利文献2中的二次变换的应用范围的一个例子。
如图6(a)所示，当对象块的块尺寸为8×8像素时，二次变换的应用范围R1为所有64个一次变换系数，此外，二次变换后的非零系数的产生区域R2被限定在二次变换系数的低频区域(4×2像素)，其他区域全部为零系数(以下称为归零)。
另一方面，如图6(b)所示，当对象块的块尺寸为M×N(其中，M＞8，N＞8)像素时，二次变换的应用范围R1为48个低频区域的一次变换系数。即，不对除48个低频区域以外的一次变换系数应用二次变换，直接对一次变换系数进行处理。并且，二次变换后的非零系数的产生区域被限定在二次变换系数的低频区域(4×4像素)，其他区域归零。
(系数的编码方法)
下面，参考图7对系数等级值的编码方法进行说明。图7是示出对象块的系数等级值的扫描方法的图。
作为系数的扫描方法，例如也可以像非专利文献1所述的那样，使用如下方法：从对象块的最高频成分的系数C1向最低频成分的系数Cx朝左上方向进行扫描(以下称为斜向扫描)(参考图7)。
在自然图像中，在高频区域内不易产生非零系数。因此，通过从高频成分向低频成分进行斜向扫描，能够将零系数连续地排列，从而可以期待通过熵编码提高编码性能的效果。
并且，也可以像非专利文献1那样，以将对象块分割为4×4像素所得的子块单位为斜向扫描的执行单位进行扫描。并且，图像编码装置100也可以根据子块单位的非零系数的产生个数，将表示是否存在非零系数的标志(coded_sub_block_flag)传输至图像解码装置200。
此处，使用该标志(coded_sub_block_flag)的理由在于，例如可以使用1比特的标志(coded_sub_block_flag)对完全没有非零系数的子块进行编码及解码。
并且，图像编码装置100可以在对该标志(coded_sub_block_flag)进行编码前，按照扫描顺序，从最初产生非零系数的子块开始进行是否产生非零系数的判断处理。
此处，图像编码装置100也可以将最初产生非零系数的位置信息(last_coeff_pos)传输至图像解码装置200。由此，确定出最初的非零系数产生前的子块完全没有非零系数，因此，不需要传输上述标志(coded_sub_block_flag)，从而能够节约编码量。
另外，图像编码装置100例如可以像非专利文献1那样，将在对象块内最初产生非零系数的位置信息的x坐标值及y坐标值分为前缀部与后缀部并进行编码。
(是否应用二次变换的判断方法及系数的解码方法)
图8及图9是示出图像解码装置200中的是否应用二次变换的判断方法及系数的解码方法的一个例子的流程图。下面，参考图8对是否应用二次变换的判断方法的一个例子进行说明，参考图9对系数的解码方法的一个例子进行说明。
如图8所示，在步骤S61中，图像解码装置200对表示在对象块内是否存在非零系数的标志(cbf)进行解码。此处，cbf的值是0、1中的任一个。
在步骤S62中，图像解码装置200基于cbf判断是否存在非零系数。
当判断出不存在非零系数(非零系数为0个)时(即，当判断出cbf＝0时)，本处理结束。
另一方面，当判断出存在非零系数(非零系数为1个以上)时(即，当判断出cbf＝1时)，本处理进入步骤S63。
此处，可以分别针对亮度信号(Y信号)及色差信号(Cb信号及Cr信号)，将cbf作为不同的标志进行解码。在该情况下，图像解码装置200可以在对象块的亮度信号及色差信号的块分割树构造不同的情况(Dual Tree)以及两者相同的情况(Single Tree)下以如下方式进行判断。
图像解码装置200可以在是Dual Tree时的Y信号且Y信号的cbf＝1时，进入步骤S63，否则，判断为结束本处理。
图像解码装置200可以在是Dual Tree时的Cb/Cr信号且Cb/Cr信号中的至少一者的cbf为1时，进入步骤S63，否则，判断为结束本处理。
图像解码装置200可以在Single Tree时的Y信号、Cb信号及Cr信号中的至少一者的cbf为1时，进入步骤S63，否则，判断为结束本处理。
在步骤S63中，图像解码装置200对二次变换索引(lfnst_idx)进行解码。
在步骤S64中，图像解码装置200按照扫描顺序对表示对象块内最初的非零系数产生位置的信息(last_coeff_pos)进行解码。
在步骤S65中，图像解码装置200进行系数的解码处理(参考图9)。另外，图像解码装置200以将上述对象块分割所得的子块为单位进行该系数的解码处理。
如图9所示，在步骤S641中，图像解码装置200判断最初产生非零系数的子块在对象块中按照扫描顺序来说是否是最初或最后的子块。
当判断出是最初或最后的子块中的任一种时，显然在该子块中存在非零系数，因此，本处理进入步骤S645。
当判断出是最初或最后的子块中的任一种时，在步骤S642中，图像解码装置200基于二次变换索引(st_idx)判断是否在该子块中应用二次变换。
当判断为在该子块中应用二次变换(二次变换有效)时，且当在该子块中所有系数随着二次变换明显为0(归零)时，不需要对coded_sub_block_flag进行解码，因此，本处理进入步骤S646。
另一方面，当判断为在该子块中不应用二次变换(二次变换无效)时，或当在该子块中应用二次变换的情况下仍有可能产生非零系数时，本处理进入步骤S643。
另外，步骤S641与步骤S642的顺序可以调换。
在步骤S643中，图像解码装置200对表示是否存在非零系数的标志(coded_sub_block_flag)进行解码。
在步骤S644中，图像解码装置200基于coded_sub_block_flag判断在该子块内是否存在非零系数。
当coded_sub_block_flag的值为0时，图像解码装置200判断为不存在非零系数，本处理进入步骤S646。
另一方面，当coded_sub_block_flag的值为1时，图像解码装置200判断为存在非零系数，本处理进入步骤S645。
在步骤S645中，图像解码装置200对子块内的各系数的等级值进行解码。
在步骤S646中，图像解码装置200判断本处理对象的子块是否为最终块。
当判断出不是最终块时，本处理进入步骤S641，按照扫描顺序移至下一个子块再次开始本处理，当判断出是最终块时，本处理结束。
通过使用上述是否逆应用二次变换的判断方法及系数的解码方法，可以期待以下两种效果。
第一个效果是，通过在对象块的系数的解码处理前实施二次变换索引，可以省略现有技术中判断是否应用二次变换所需的系数的解码处理。
具体来说，在现有技术中，需要使用两个计数器(对象块内产生的非零系数的个数测定计数器及在二次变换有效时明显会产生零系数的区域中产生的非零系数的产生计数器)来判断是否应用二次变换，但通过导入本实施方式的技术，可以省略这两个计数器。
第二个效果是，当二次变换有效时，在现有技术中，对于二次变换对象块内所有系数明显为零的子块，需要冗余地对coded_sub_block_flag进行解码或编码。对此，若使用本实施方式的技术，则可以省略该处理，因此可以期待编码性能的提高。
＜变更例1＞
下面，参考图10，着眼于与上述第一实施方式的不同点对上述第一实施方式的变更例1进行说明。
在图10所示的流程图中，在步骤S63之前追加了图8所示的流程图中不存在的步骤S66。
此处，当二次变换明显无效时，二次变换索引的传输变得冗余，因此，在图10中追加该步骤S66。
例如，当二次变换的应用对象被限定为帧内图片或帧内块时，也可以在规定条件中追加对象块是否是帧内图片或帧内块的判断。
并且，当一个编码块被分割为多个预测块或变换块时，作为二次变换的应用对象的变换块增加，因此，可以期待编码性能的改善，但另一方面可以认为编码处理及解码处理的延迟增加。
因此，在规定条件中，例如能够通过在将非专利文献1所述的编码块分割为多个的帧内预测(帧内细分预测)有效时，将二次变换视为无效，来抑制不希望的处理延迟的增加。因此，也可以在规定条件中追加是否对对象块应用帧内细分预测的判断。
＜变更例2＞
下面，着眼于与上述第一实施方式及变更例1的不同点对上述第一实施方式的变更例2进行说明。
在上述第一实施方式中，如图8所示，对以编码块为单位进行二次变换索引的解码的例子进行了说明。
在本变更例2中，也可以构成为当编码块被分割为多个变换块时，以变换块为单位进行二次变换索引的解码。
根据该构成，能够以不同的变换块单位对二次变换索引进行解码，由此，二次变换的应用块数增加，从而可以期待编码性能的提高。
＜第二实施方式＞
下面，参考图11，着眼于与上述第一实施方式的不同点对本发明的第二实施方式进行说明。
在本实施方式中，如图11所示，构成为对与是否应用二次变换相应的对象块内最初产生非零系数的位置信息(last_coeff_pos)的解码方法进行控制。
关于last_coeff_pos的解码方法，本实施方式与上述第一实施方式1不同(参考图8)。关于除此以外的部分，本实施方式具有与上述第一实施方式相同的构成，所以省略其说明。
例如，在非专利文献2中，在二次变换有效的块中，当对象块尺寸为4×4或8×8时，将二次变换的对象区域内的非零系数的产生位置及个数分别限定为最左上方的子块及8个。
此时，若考虑到子块的扫描顺序，则可以像图11那样指定非零系数的产生位置。
换句话说，当二次变换有效时，last_coeff_pos不可能表示图11所述的扫描顺序8～15。
因此，last_coeff_pos通常根据x坐标值及y坐标值的前缀及后缀被解码，但当二次变换有效时且对象块的非零系数产生位置及个数被限定时，也可以按如下方式对last_coeff_pos的解码方法进行修正。
例如，可以按照系数的扫描顺序，将有可能产生非零系数的0～7作为范围，以3比特的索引传输last_coeff_pos。
在现有技术中，对于子块分别以2比特表现x坐标值及y坐标值，因此，相应地，能够节约编码量，结果上可以期待编码性能提高的效果。
＜第三实施方式＞
下面，参考图12及图13，着眼于与上述第一实施方式及第二实施方式的不同点对本发明的第三实施方式进行说明。
关于是否应用二次变换的判断方法及系数的解码方法，本实施方式与第一实施方式1不同(参考图8)。关于除此以外的部分，本实施方式具有与上述第一实施方式相同的构成，所以省略其说明。
图12及图13是示出本实施方式的图像解码装置200中的是否应用二次变换的判断方法及系数的解码方法的一个例子的流程图。下面，使用该流程图对本实施方式的图像解码装置200的动作的一个例子进行说明。
如图12所示，在步骤S61中，与图8所示的步骤S61同样地，图像解码装置200对表示在对象块内是否存非零系数的标志(cbf)进行解码。
在步骤S62中，与图8所示的步骤S62同样地，图像解码装置200基于cbf判断是否存在非零系数。
当判断出不存在非零系数(非零系数为0个)时(即，当判断出cbf＝0时)，本处理进入步骤S91。
另一方面，当判断出存在非零系数(非零系数为1个以上)时(即，当判断出cbf＝1时)，本处理进入步骤S64。
在步骤S64中，与图8所示的步骤S64同样地，图像解码装置200按照扫描顺序对表示对象块内最初的非零系数产生位置的信息(last_coeff_pos)进行解码。
在步骤S93中，图像解码装置200进行图13所示的系数的解码处理。图13所示的系数的解码处理不包括图9所示的步骤S642，除此以外，与图9所示的系数的解码处理相同。
在步骤S91中，图像解码装置200判断是否满足下述规定条件。当判断出满足该规定条件时，本动作进入步骤S92，当判断出不满足该规定条件时，本动作结束。
此处，规定条件也可以是如下条件：是否根据对象块尺寸对二次变换索引进行解码。
例如，图像解码装置200可以当在步骤S91中判断出对象的编码块的宽度或高度中的至少一者大于64时，在步骤S92中，判断为不对二次变换索引进行解码。该判断的效果如下所述。
在非专利文献3中，采用一种用于维持被称为虚拟流水线数据单元(VPDU，VirtualPipeline Data Units)的解码器的流水线处理单位的工具。此处，在非专利文献3中，VPDU尺寸被设定为64×64像素，变换块的宽度及高度的最大值被设定为64像素。
因此，假设对象的编码块的宽度或高度中的任一者大于64像素，则被分割成变换块的宽度及高度为64像素以下。
例如，当编码块尺寸为128×128像素时，在该编码块内包含四个64×64像素的变换块。由于变换块的最大尺寸及VPDU的尺寸被规定为相同大小，因此，通过对每个变换块进行处理，能够维持由VPDU规定的流水线处理。
当编码块内包含多个变换块时，图像解码装置200对所有变换块实施图12所示的步骤S61、S62、S64及S93这些步骤后实施步骤S91。
因此，在编码块的宽度或高度中的至少一者大于64像素时，必须要等构成对象块的所有VPDU的处理完成，才能进行二次变换索引的解码控制，导致解码器的流水线处理延迟。
因此，若如上所述预先限制二次变换索引的解码，则可以期待避免该处理延迟的效果。
并且，规定条件也可以是如下条件：使用非零系数的产生位置信息(last_coeff_pos)或表示在对象子块内是否有非零系数产生的标志(coded_sub_block_flag)来判断是否对二次变换索引进行解码。
例如，当像非专利文献2所示的对象块为4×4像素或8×8像素的情况那样，应用二次变换时的非零系数的产生区域被限定时，规定条件也可以包括如下条件：对于不能产生非零系数的区域，last_coeff_pos或coded_sub_block_flag不表示存在非零系数。
例如，规定条件也可以包括如下条件：对象块的cbf不是0或对象块的last_coeff_pos不指示DC成分(直流成分)。
另外，基于last_coeff_pos及cbf的判断可以在对象块的亮度信号(Y信号)及色差信号(Cb信号及Cr信号)的块分割树构造不同的情况(Dual Tree)以及两者相同的(SingleTree)下以如下方式进行。
当是Dual Tree时的Y信号且last_coeff_pos为DC成分或cbf为0时，图像解码装置200不对二次变换索引进行解码。
当是Dual Tree时的Cb/Cr信号且Cb/Cr信号这两者的last_coeff_pos为DC成分或cbf为0时，图像解码装置200不对二次变换索引进行解码。
当Single Tree时的Y信号、Cb信号及Cr信号的last_coeff_pos全部为DC成分或cbf为0时，图像解码装置200不对二次变换索引进行解码。
或者，可以设定为当在Single Tree时Y信号的last_coeff_pos为DC成分或cbf为0时，图像解码装置200不对二次变换索引进行解码。
根据该构成，能够不依赖于Cb信号及Cr信号的cbf及last_coeff_pos的值来判断是否对二次变换索引进行解码。
在以上判断中，当不对二次变换索引进行解码时，隐含地视为二次变换索引为0(即，判断为不应用二次变换)。
如上所述，当应用二次变换时的非零系数的产生区域被限定时，且当对于不能产生非零系数的区域，last_coeff_pos或coded_sub_block_flag表示存在非零系数时，显然不对对象块应用二次变换。
因此，例如在规定条件的判断中，当对象块为4×4像素或8×8像素时，且当对于不能产生非零系数的区域，last_coeff_pos或coded_sub_block_flag表示存在非零系数时，不对二次变换索引进行解码，由此，能够节约二次变换索引的传输所需的编码量，结果上可以期待编码性能提高的效果。
并且，当last_coeff_pos指示对象块的DC成分时，对象块内的非零系数仅为DC成分。另一方面，从二次变换使非零的一次变换系数集中的性质考虑，二次变换是在非零的一次变换也存在于高频成分中时发挥效果，因此，当非零的一次变换系数仅为DC成分时，也可以不应用二次变换。
因此，例如当last_coeff_pos指示对象块内的DC成分时，判断为不对二次变换索引进行解码，由此，能够节约二次变换索引的传输所需的编码量，结果上可以期待编码性能提高的效果。
其次，当对象块的cbf为0时，如上所述，由于完全没有对象块内的非零系数，所以显然不对对象块应用二次变换，因此，判断为不对二次变换索引进行解码，由此，能够节约二次变换索引的传输所需的符号量，结果上可以期待编码性能提高的效果。
在步骤S92中，图像解码装置200对二次变换索引进行解码，结束本动作。
＜变更例3＞
下面，着眼于与上述第三实施方式的不同点对变更例3进行说明。在变更例3中，构成为使用last_coeff_pos及coded_sub_block_flag判断是否对二次变换索引进行解码。
在上述第三实施方式中，关于是否对对象块的二次变换索引进行解码，当对于在应用二次变换时非零系数的产生被限制的区域，last_coeff_pos及coded_sub_block_flag表示存在非零系数时，判断为不对二次变换索引进行解码。
另一方面，在变更例3中，例如在应用二次变换时，为了简化处理，当对象块的高频成分全部为零(归零)时，显然不需要基于coded_sub_block_flag的判断，因此，可以仅根据last_coeff_pos判断是否对二次变换进行解码。
＜变更例4＞
下面，着眼于与上述第三实施方式的不同点对变更例4进行说明。
在上述实施例3中，对以编码块为单位进行二次变换索引的解码判断的例子进行了说明。
另一方面，在变更例4中，当编码块被分割为多个变换块时，也能以变换块为单位进行该判断。根据该构成，通过以变换块为单位判断二次变换索引的解码，有可能应用二次变换的对象块数增加，结果上可以期待编码性能的提高。
另外，上述图像编码装置100及图像解码装置200也可以通过使计算机执行各功能(各步骤)的程序来实现。
另外，在上述实施方式中，以将本发明应用于图像编码装置100及图像解码装置200为例进行了说明，但本发明并不限于该例子，同样也可以应用于具有图像编码装置100及图像解码装置200的各功能的图像编码/解码系统。
根据本发明，在现有方式中，为了在对系数进行解码时判断是否应用二次变换，需要对非零系数的个数进行计数的追加处理，但通过设为本发明这样的构成，不需要追加处理，可以期待处理的高速化或负荷降低。
此外，根据本发明，对于可以判断为不应用二次变换或效果较差的块，可以省略二次变换索引的解码，因此，可以期待编码性能的提高。
[符号的说明]
10 图像处理系统
100 图像编码装置
111、241 帧间预测部
112、242 帧内预测部
121 减法器
122、230 加法器
131 变换及量化部
131A 一次变换部
131B 二次变换部
131C 量化部
132、220 逆变换及逆量化部
220A 逆量化部
220B 逆二次变换部
220C 逆一次变换部
140 编码部
150、250 环路滤波处理部
160、260 帧缓冲器
200 图像解码装置
210 解码部

Claims (10)

1.一种图像解码装置，其特征在于，包括：
逆变换部，构成为通过逆变换生成预测残差信号；并且，
所述逆变换部构成为根据表示对象块的非零系数的产生位置的信息来控制所述对象块的二次变换索引的解码方法。
2.根据权利要求1所述的图像解码装置，其特征在于，当表示所述对象块的所述非零系数的产生位置的信息指示在对所述对象块应用所述二次变换时不能产生所述非零系数的系数位置时，所述逆变换部构成为不对所述对象块的所述二次变换索引进行解码。
3.根据权利要求11所述的图像解码装置，其特征在于，当表示所述对象块的所述非零系数的产生位置的信息指示所述对象块的直流成分的系数位置时，所述逆变换部构成为不对所述对象块的所述二次变换索引进行解码。
4.一种图像解码装置，其特征在于，包括：
逆变换部，构成为通过逆变换生成预测残差信号；并且，
所述逆变换部构成为根据对象块的尺寸来控制所述对象块的二次变换索引的解码方法。
5.根据权利要求4所述的图像解码装置，其特征在于，所述逆变换部构成为当所述对象块的宽度或高度中的至少一者大于预定的阈值时，不对所述对象块的二次变换索引进行解码。
6.一种图像解码装置，其特征在于，包括：
逆变换部，构成为通过逆变换生成预测残差信号；并且，
所述逆变换部构成为根据表示在对象块内是否有非零系数产生的标志来控制所述对象块的二次变换索引的解码方法。
7.一种图像解码装置，其特征在于，包括：
逆变换部，构成为通过逆变换生成预测残差信号；并且，
所述逆变换部构成为根据表示在对象块内的子块内是否有非零系数产生的标志来控制所述对象块的二次变换索引的解码方法。
8.根据权利要求15所述的图像解码装置，其特征在于，当表示在所述子块内是否有所述非零系数产生的标志表示在对所述对象块应用所述二次变换时不能产生所述非零系数的子块内产生有所述非零系数时，所述逆变换部构成为不对所述对象块的所述二次变换索引进行解码。
9.一种图像解码装置，其特征在于，包括如下步骤：
通过逆变换生成预测残差信号；并且，
在所述步骤中，根据表示对象块的非零系数的产生位置的信息来控制所述对象块的二次变换索引的解码方法。
10.一种程序，其特征在于，使计算机作为图像解码装置发挥功能，
所述图像解码装置包括：逆变换部，构成为通过逆变换生成预测残差信号；并且，
所述逆变换部构成为根据表示对象块的非零系数的产生位置的信息来控制所述对象块的二次变换索引的解码方法。
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