CN118175318A - 图像编码装置和方法、图像解码装置和方法以及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及图像编码装置和方法、图像解码装置和方法以及存储介质。该图像解码装置用于根据编码数据来解码图像，其包括：解码单元，其被配置为对用于逆量化处理所使用的量化矩阵的、用于指示多个差值的数据进行解码，所述逆量化处理用于从量化的变换系数中导出变换系数；导出单元，其被配置为通过使用所述数据来导出与所述量化矩阵中的至少一部分元素相对应的多个值，并基于所述多个值来导出所述量化矩阵；以及逆量化单元，其被配置为使用所述量化矩阵，对对象块进行所述逆量化处理，其中，在所述对象块的宽度为16个样本并且所述对象块的高度为8个样本的情况下，所述导出单元通过对多个值中的一些值进行处理来导出所述量化矩阵。

Description

图像编码装置和方法、图像解码装置和方法以及存储介质

(本申请是申请日为2019年11月14日、申请号为2019800838749、发明名称为“图像编码装置和方法、图像解码装置和方法以及存储介质”的申请的分案申请。)

技术领域

本发明涉及图像编码装置、图像解码装置及其控制方法和程序。

背景技术

作为运动图像的压缩记录的编码方法，已知HEVC(High Efficiency VideoCoding，高效视频编码)方法(以下称为HEVC)。在HEVC中，采用尺寸大于传统宏块(16×16像素)的基本块以提高编码效率。大尺寸的基本块称为CTU(Coding Tree Unit，编码树单元)，并且最大尺寸为64×64像素。将CTU进一步划分为子块，作为预测或变换的单位。

在HEVC中，使用如下处理：根据频率分量，对在进行正交变换之后获得的被称为量化矩阵的系数(以下称为正交变换系数)进行加权。通过减少劣化对于人类视觉而言几乎不明显的高频分量数据，可以在维持图像质量的同时提高压缩效率。PTL 1公开了对这种量化矩阵进行编码的技术。

引用列表

专利文献

PTL1：日本特开2013-38758号公报

发明内容

技术问题

在HEVC中，使用例如比传统的8×8像素的正交变换大的16×16像素或32×32像素的正交变换，并且还使用与大的正交变换相对应的量化矩阵。为了防止量化矩阵的代码量增加，代替对与16×16像素的正交变换相对应的量化矩阵的全部256个元素进行编码，通过解码侧的上采样处理仅对64个元素进行编码和扩展。此外，附加地对在频域中与DC分量相对应的量化矩阵的左上端位置处的元素进行编码。因此，在HEVC中，当使用大的正交变换时，不能精细地控制除DC分量之外的频率分量的量化处理。

做出本发明以解决上述问题，并且本发明提供了一种在抑制用于编码的量化矩阵的代码量的同时对图像进行编码的技术。

解决问题的技术手段

为了解决该问题，例如，根据本发明的图像编码装置具有以下布置。也就是说，提供了一种图像编码装置，用于对图像数据进行编码，其特征在于包括：

第一编码部，用于将编码对象图像数据划分为预设尺寸的基本块，还使用多个预设子块划分图案其中之一将各基本块划分为至少一个子块，并以子块为单位进行频率变换、量化和熵编码；

保持部，用于保持与所述第一编码部使用的子块划分图案中所包括的子块的尺寸相对应的多个量化矩阵；

第二编码部，用于对所述保持部所保持的多个量化矩阵至少之一进行编码；以及

组合部，用于组合所述第二编码部所生成的编码数据和所述第一编码部所获得的编码数据，

其中，对于在水平方向和垂直方向中的一个方向上具有与所述基本块的尺寸相同的尺寸的量化矩阵，所述保持部将距与DC分量相对应的元素的存储位置的预设的预定范围内的位置处的元素保持为单独值，并将相同元素以元素的预设数量为单位保持在所述预定范围外部的位置处。

本发明的有利效果

根据本发明，可以在抑制用于编码的量化矩阵的代码量的同时对图像进行编码。通过以下结合附图的描述，本发明的其他特征和优点将变得清楚。请注意，在整个附图中，相同的附图标记表示相同或相似的部件。

附图说明

包含在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且与文字说明一起用来解释本发明的原理。

图1是根据第一实施例的图像编码装置的框图；

图2是根据第二实施例的图像解码装置的框图；

图3是示出根据第一实施例的图像编码装置中的图像编码处理的流程图；

图4是示出根据第二实施例的图像解码装置中的图像解码处理的流程图；

图5是示出可应用为图像编码装置或解码装置的计算机的硬件布置的示例的框图；

图6A是示出根据第一实施例生成的位流结构的示例的图；

图6B是示出根据第一实施例生成的位流结构的另一示例的图；

图7A是示出在实施例中使用的子块划分的示例的图；

图7B是示出在实施例中使用的子块划分的另一示例的图；

图7C是示出在实施例中使用的子块划分的又一示例的图；

图7D是示出在实施例中使用的子块划分的又一示例的图；

图7E是示出在实施例中使用的子块划分的又一示例的图；

图7F是示出本实施例中使用的子块划分的又一示例的图；

图8A是示出在实施例中使用的量化矩阵的示例的图；

图8B是示出在实施例中使用的量化矩阵的另一示例的图；

图8C是示出本实施例中使用的量化矩阵的又一示例的图；

图8D是示出本实施例中使用的量化矩阵的又一示例的图；

图9A是示出在实施例中使用的量化矩阵的又一示例的图；

图9B是示出在实施例中使用的量化矩阵的又一示例的图；

图10A是示出在实施例中使用的量化矩阵的元素的扫描方法的图；

图10B是示出在实施例中使用的量化矩阵的元素的另一扫描方法的图；

图10C是示出在实施例中使用的量化矩阵的元素的又一扫描方法的图；

图10D是示出在实施例中使用的量化矩阵的元素的又一扫描方法的图；

图11A是示出根据实施例生成的量化矩阵的差值矩阵的图；

图11B是示出根据实施例生成的量化矩阵的差值矩阵的图；

图11C是示出根据实施例生成的量化矩阵的差值矩阵的图；

图11D是示出根据实施例生成的量化矩阵的差值矩阵的图；

图12A是示出用于对量化矩阵的差值进行编码的编码表的示例的表；以及

图12B是示出用于对量化矩阵的差值进行编码的编码表的另一示例的表。

具体实施方式

以下将参照附图来详细描述本发明的实施例。请注意，根据以下实施例的布置仅是示例，并且本发明不限于所示的布置。

[第一实施例]

图1是示出根据第一实施例的图像编码装置的框图。图像编码装置包括控制下述部件并且控制整个装置的控制单元150。控制单元150包括CPU、ROM(其存储由CPU执行的程序、各种参数等)以及用作CPU的工作区域的RAM。注意，在将存储在ROM或其他非易失性存储设备中的OS(操作系统)、程序和参数加载到RAM中之后，可以在OS的控制下执行程序。

图像编码装置还包括输入端子101、块划分单元102、量化矩阵保持单元103、预测单元104、变换/量化单元105、逆量化/逆变换单元106、图像再生单元107、帧存储器108、环路滤波单元109、编码单元110、组合编码单元111、输出端子112和量化矩阵编码单元113。

在上述布置中，从图像生成源(未示出)向该装置的输入端子101提供图像数据(例如，30帧/秒)。注意，可以使用任何类型的图像生成源，但是简单来说，可以使摄像单元、摄像机、或存储要编码的图像数据的硬盘或存储介质。

块划分单元102将经由输入端子101输入的图像数据划分为多个基本块，并将以基本块为单位的图像数据提供给后级的预测单元104。

量化矩阵保持单元103保持要在量化处理中使用的多种量化矩阵。稍后将详细描述生成量化矩阵的方法。

预测单元104输入来自块划分单元102的以基本块为单位的图像数据，决定用于将图像数据划分为多个较小的子块的方法，并且针对各子块进行作为帧内部预测的帧内预测(intra prediction)或作为帧之间预测的帧间预测(inter prediction)，从而生成预测图像数据。预测单元104将预测误差数据计算为子块的图像数据与其预测图像数据之间的差，并提供该预测误差数据。预测单元104将预测所需的信息(例如，与子块划分有关的信息以及预测模式、运动向量等的信息)与预测误差数据一起输出。以下将预测所需的信息称为预测信息。

变换/量化单元105通过针对各子块、对从预测单元104提供的预测误差数据进行正交变换(频率变换)来获得变换系数。变换/量化单元105然后通过使用由量化矩阵保持单元103保持的量化矩阵对关注子块的变换系数进行量化，来获得量化系数。

逆量化/逆变换单元106通过使用由量化矩阵保持单元103保持的量化矩阵对从变换/量化单元105输入的量化系数进行逆量化来再生变换系数，并且还通过对变换系数进行逆正交变换来再生预测误差数据。

图像再生单元107基于从预测单元104输入的预测信息，根据需要参照帧存储器108来生成预测图像数据。然后，图像再生单元107根据所生成的预测图像数据以及来自逆量化/逆变换单元106的预测误差数据，来生成再生图像数据，并且再次将其输出到帧存储器108。

环路滤波单元109对从图像再生单元107获得的并存储在帧存储器108中的再生图像数据进行诸如去块滤波或样本自适应偏移等的环路滤波处理，并将经过滤波处理的图像数据再次存储在帧存储器109中。

编码单元110对从变换/量化单元105输入的量化系数和从预测单元104输入的预测信息进行编码，生成代码数据，并将其输出。

量化矩阵编码单元113对从量化矩阵保持单元103输入的量化矩阵进行编码，生成量化的编码数据，并将其输出。

组合编码单元111使用由量化矩阵编码单元113编码的量化矩阵的编码数据来生成报头代码数据。此外，组合编码单元111通过将从编码单元110输入的图像的代码数据与生成的报头代码数据组合来形成位流，并经由输出端子112向外部输出位流。

注意，输出目的地没有特别限制，而可以使用诸如记录介质的存储设备、网络上的文件服务器等。

下面将更详细地描述根据实施例的图像编码装置中的图像编码操作。

本实施例采用用于以帧为单位输入运动图像数据的布置，但是可以采用用于输入一帧的静止图像数据的布置。为了描述简单起见，本实施例将仅描述帧内预测编码处理，但是本发明不限于此，并且还可以应用于帧间预测编码处理。此外，为了便于描述，本实施例假设块划分单元101对一帧图像进行划分所依据的基本块的尺寸为水平方向的16像素×垂直方向的16像素(以下简称为16×16像素)。然而，这仅是示例，并且可以使用其他尺寸。

在对图像进行编码之前，对量化矩阵进行编码。

首先，量化矩阵保持单元103根据用于编码的多个尺寸的子块，生成多个量化矩阵，并保持这些量化矩阵。由图8A中的附图标记800表示的粗框表示与8×8像素的尺寸相对应的量化矩阵的示例，并且矩阵中的值指示元素。量化矩阵800的左上角的第0行和第0列中的元素对应于DC分量(直流分量)的变换系数，其余元素分别对应于AC分量(交流分量)的变换系数。用于决定形成量化矩阵的各个元素的方法没有特别限制。例如，可以使用预定的初始值或可以单独设置预定的初始值。可以根据图像的特性来生成量化矩阵。

类似地，量化矩阵保持单元103还生成与其他子块的尺寸相对应的量化矩阵。图8B示出了根据本实施例的与16×8像素的正交变换相对应的量化矩阵801。将单独值“4”设置为与DC分量相对应的第0行和第0列中的元素，并将单独值“5”设置为在该元素右侧的第0行和第1列中的元素。图8B中所示的量化矩阵801的第0行和第1列中的元素是与被估计为在子块的形状中具有最低频率的AC分量的变换系数相对应的元素。另一方面，对于其余元素，针对在水平方向上彼此相邻的两个元素设置一个值，以减少代码量。例如，将相同的值“9”设置为第0行和第2列以及第0行和第3列中的各个元素，并将相同的值“10”设置为第1行和第2列以及第1行和第3列中的各个元素。

图8C示出了根据本实施例的与8×16像素的正交变换相对应的量化矩阵802。将单独值“4”设置为与DC分量相对应的第0行和第0列中的元素，并将单独值“5”设置为在该元素正下方的第1行和第0列中的元素。图8C中所示的量化矩阵802的第1行和第0列中的元素是与被估计为在子块的形状中具有最低频率的AC分量的变换系数相对应的元素。另一方面，对于其余元素，针对在垂直方向上彼此相邻的两个元素设置一个值，以减少代码量。例如，将相同的值“9”设置为第2行和第0列以及第3行和第0列中的各个元素，并将相同的值“10”设置为第2行和第1列以及第3行和第1列中的各个元素。

图8D示出了根据本实施例的与16×16像素的正交变换相对应的量化矩阵803。将单独值“4”设置为与DC分量相对应的第0行和第0列中的元素，并且作为对应于与DC分量相邻的AC分量的元素，将单独值“5”各自设置为在该元素右侧的第1行和第0列中的元素、以及在该元素正下方的第0行和第1列中的元素，并将单独值“6”设置为第1行和第1列中的右下方元素。另一方面，对于其余元素，针对2×2元素(即，在水平方向和垂直方向上彼此相邻的四个元素)设置一个值，以减少代码量。

如上所述，将单独值分别设置为与量化矩阵中的DC分量相对应的元素以及与该元素周围的多个低频分量相对应的元素，并且对于其余元素，以多个元素为单位来设置值。这可以容易地减少量化矩阵的代码量，并且可以精细地控制人类视觉敏感的低频部分的量化。

量化矩阵保持单元103保持由此生成的量化矩阵800至803。在本实施例中，以二维形状保持图8A至图8D所示的四种量化矩阵800至803。然而，当然，各个量化矩阵中的各个元素不限于此。此外，可以取决于预测方法(稍后描述)(例如取决于是使用帧内预测还是帧间预测，或者编码对象是亮度块还是色差块)，来针对相同尺寸的正交变换保持多个量化矩阵。通常，为了实现与人类的视觉特性相对应的量化处理，与量化矩阵800至803中的各个量化矩阵的左上部分相对应的低频部分中的元素具有较小的值，而与量化矩阵800至803中的各个量化矩阵的右下部分相对应的高频部分中的元素具有较大的值，如图8A至图8D所示。

量化矩阵编码单元113从量化矩阵保持单元106中依次读出以二维形状存储的量化矩阵800至803，扫描各个元素，并计算差，从而生成一维矩阵。在本实施例中，对图8A至图8D所示的量化矩阵800至803中的各个进行编码。更具体地，对于图8A中所示的量化矩阵800，量化矩阵编码单元113使用沿图10A所示的箭头的扫描方法，针对各个元素计算扫描顺序中的相邻元素之间的差。例如，通过图10A所示的对角线扫描来扫描图8A所示的8×8像素的量化矩阵800。扫描位于左上角的第一元素“4”，接下来扫描位于元素“4”正下方的元素“9”，从而将+5计算为差。此外，为了对量化矩阵的第一元素(在本实施例中为“4”)进行编码，计算与预定初始值(例如，“8”)的差。然而，本发明当然不限于此，并且可以使用与任意值的差或第一元素的值。

类似地，对于图8B中所示的量化矩阵801，量化矩阵编码单元113使用沿图10B所示的箭头的扫描方法，针对各个元素计算与在扫描顺序中紧接在前的元素的差。例如，通过图10B所示的扫描方法来扫描图8B所示的16×8像素的量化矩阵801。扫描位于左上端的第一元素“4”，接下来扫描紧邻元素“4”右侧的元素“5”，从而将+1编码为差。接下来，扫描位于元素“5”正下方的元素“9”，从而将+4编码为差。

通过图10C所示的扫描方法来扫描图8C所示的8×16像素的量化矩阵802。扫描位于左上端的第一元素“4”，接下来扫描位于元素“4”正下方的元素“5”，从而将+1编码为差。然后，扫描位于元素“5”正下方的元素“9”，从而将+4编码为差。

通过图10D所示的扫描方法来扫描图8D所示的16×16像素的量化矩阵803。扫描位于左上端的第一元素“4”，接下来扫描位于元素“4”正下方的元素“5”，从而将+1编码为差。接下来，扫描位于左上端的元素右侧的元素“5”，从而将0编码为差。然后，扫描位于元素“5”正下方的元素“6”，从而将+1编码为差。

如上所述，在本实施例中，关于图8A至图8D所示的量化矩阵800至803，分别使用图10A至图10D所示的扫描方法来生成图11A至图11D所示的一维差矩阵1000至1003。量化矩阵编码单元113还通过对差矩阵进行编码来生成量化矩阵代码数据。本实施例假设使用图12A所示的编码表来进行编码。然而，编码表不限于此，例如，可以使用图12B所示的编码表。由此生成的量化矩阵代码数据被提供给后级的组合编码单元111。

返回参照图1，组合编码单元111对图像数据的编码所需的报头信息进行编码，并组合量化矩阵的代码数据。随后，将描述图像数据的编码。

块划分单元102将从输入端子101输入的一帧的图像数据划分为多个基本块，并将以基本块为单位的图像数据提供给预测单元104。如上所述，在本实施例中，基本块的尺寸是16×16像素。

预测单元104对从块划分单元102输入的以基本块为单位的图像数据执行预测处理。更具体地，预测单元104决定用于进一步将基本块划分为子块的子块划分方法，并以子块为单位决定水平或垂直预测的帧内预测模式。注意，子块划分方法是根据紧接在前的帧的编码数据量等来决定的。

图7A至图7D各自示出了子块划分图案的示例。在图7A至图7D中的各图中表示外部粗框的附图标记700表示在本实施例中具有16×16像素的尺寸的基本块。粗框内的矩形表示子块。图7A示出了基本块＝1个子块的示例。图7B示出了传统的正方形子块划分的示例，其中将16×16像素的基本块划分为尺寸为8×8像素的四个子块。另一方面，图7C和图7D各自示出了矩形子块划分的示例。在图7C中，基本块被划分为两个垂直长的8×16像素的子块。在图7D中，基本块被划分为两个水平长的16×8像素的子块。

在本实施例中，决定是不划分16×16像素的基本块(图7A)，还是划分为两个垂直长的子块(图7C)，或是划分为两个水平长的子块(图7D)，或是经历四叉树划分(图7B)。然而，子块划分方法不限于此。如图7E和图7F所示，可以使用用于以1：2：1的比例划分基本块的三叉树划分。

根据所决定的帧内预测模式和编码像素来生成预测图像数据。然后，预测单元104针对各个子块生成作为输入图像数据与所生成的预测图像数据之间的差的预测误差数据，并将所生成的预测误差数据提供给变换/量化单元105。此外，将子块划分、帧内预测模式等的信息作为预测信息提供给编码单元110和图像再生单元107。

变换/量化单元105对输入的预测误差数据进行正交变换/量化以生成量化系数。更具体地，变换/量化单元105进行与子块的尺寸相对应的正交变换处理，以生成正交变换系数。然后，变换/量化单元105使用存储在量化矩阵保持单元103中的对应尺寸的量化矩阵，以子块为单位对正交变换系数进行量化，从而生成量化系数。本实施例假设图8D所示的量化矩阵用于与图7A相对应的16×16像素的子块划分。类似地，图8C所示的量化矩阵用于与图7C相对应的8×16像素的子块划分，并且图8B所示的量化矩阵用于与图7D相对应的16×8像素的子块划分。图8A所示的量化矩阵用于在垂直和水平方向上的基本块尺寸的1/2的图7B所示的子块划分(四叉树划分)。变换/量化单元105将生成的量化系数(量化之后的变换系数)提供给编码单元110和逆量化/逆变换单元106。

逆量化/逆变换单元106通过使用存储在量化矩阵保持单元103中的对应量化矩阵对输入的量化系数进行逆量化，以子块为单位来再生变换系数。然后，逆量化/逆变换单元106通过对再生变换系数进行逆正交变换，以子块为单位来再生预测误差数据，并将再生预测误差数据提供给图像再生单元107。

图像再生单元107根据需要，通过参照帧存储器108，基于从预测单元104输入的预测信息，以子块为单位再生预测图像数据。图像再生单元107通过将再生的预测图像数据和从逆量化/逆变换单元106输入的预测误差数据相加，以子块为单位再生该子块的图像数据，并将再生图像数据存储在帧存储器108中。

环路滤波单元109以子块为单位从帧存储器108中读出再生图像数据，并且进行诸如去块滤波等的环路滤波处理。然后，环路滤波单元109将经过滤波处理的图像数据再次存储在帧存储器108中。

编码单元110以子块为单位对由变换/量化单元105生成的量化系数和从预测单元104输入的预测信息进行熵编码，从而生成代码数据。可以使用任何熵编码方法，并且可以使用Golomb编码、算术编码、霍夫曼编码等。所生成的代码数据被提供给组合编码单元111。

组合编码单元111通过将从编码单元110等输入的代码数据与上述报头代码数据一起复用来形成位流。最后，从端子112向外部输出位流。

图6A示出了根据第一实施例的输出位流的数据结构的示例。序列报头包括与图8A至图8D所示的量化矩阵800至803中的各个相对应的代码数据，该代码数据由各个元素的编码结果形成。然而，编码位置不限于此，并且当然可以在图片报头部分或其他报头部分。如果在一个序列中改变量化矩阵，则可以通过对其进行重新编码来更新量化矩阵。此时，可以重写整个量化矩阵，或者可以通过指定变换块尺寸来改变要重写的量化矩阵的一部分。

下面将参照图3所示的流程图描述根据第一实施例的图像编码装置中的一帧的编码处理的处理过程。注意，在以下描述中，在各个步骤中，主体在控制单元150的控制下执行各个处理。

在对图像进行编码之前，在步骤S301中，量化矩阵保持单元103生成多种量化矩阵并对其进行保持。本实施例假设量化矩阵保持单元103生成图8A至图8D所示的四种量化矩阵800至803，并保持这些量化矩阵。

在步骤S302中，量化矩阵编码单元113通过扫描在步骤S301中生成并保持的量化矩阵来计算各个元素的差，然后生成一维差矩阵。在本实施例中，量化矩阵编码单元113通过扫描图8A至图8D所示的各个量化矩阵800至803，沿着图10A至图10D中的各个所示的扫描顺序，获得两个连续元素之间的差值，从而生成图11A至图11D中的各个所示的差值的一维矩阵。然后，量化矩阵编码单元113参照图12A(或图12B)所示的编码表，根据所生成的矩阵中的各个差值来生成二进制代码，从而生成编码数据。

在步骤S303中，组合编码单元111连同所生成的量化矩阵代码数据一起，生成图像数据的编码所需的报头信息，并输出报头信息。

在步骤S304中，块划分单元102以基本块为单位划分以帧为单位的输入图像。在步骤S305中，预测单元104输入在步骤S304中生成的一个基本块的图像数据，并进行到一个或多个子块的变换。然后，预测单元104对各个子块执行预测处理，并且生成预测图像数据和诸如子块划分信息和帧内预测模式等的预测信息。然后，预测单元104根据各个子块的图像数据和预测图像数据来计算预测误差数据。

在步骤S306中，变换/量化单元105对在步骤S305中计算出的各个子块的预测误差数据进行正交变换，以生成变换系数。此外，变换/量化单元105使用在步骤S301中生成并保持的量化矩阵来量化各个子块的预测误差数据，以生成量化系数。在本实施例中，图8D所示的量化矩阵803用于通过与图7A相对应的子块划分而获得的各个子块。类似地，图8C所示的量化矩阵802用于通过图7C所示的子块划分而获得的各个子块。图8B所示的量化矩阵801用于通过图7D所示的子块划分而获得的各个子块。此外，图8A所示的量化矩阵800用于通过如图7B所示的四叉树划分而获得的四个子块。

在步骤S307中，逆量化/逆变换单元106使用在步骤S301中生成并保持的量化矩阵，对在步骤S305中生成的各个子块的量化系数进行逆量化，从而再生变换系数。逆量化/逆变换单元106还对各个子块的变换系数进行逆正交变换，从而再生各个子块的预测误差数据。

在步骤S308中，图像再生单元107基于在步骤S305中生成的预测信息，针对各个子块再生预测图像数据。图像再生单元107通过将在步骤S307中生成的对应子块的预测误差数据与所生成的各个子块的预测图像数据相加，来再生各个子块的图像数据。

在步骤S309中，编码单元110针对各个子块对在步骤S305中生成的预测信息和在步骤S306中生成的量化系数进行编码，从而生成代码数据。此外，通过包括其他代码数据来生成位流。

在步骤S310中，控制单元150确定帧中的所有基本块的编码是否已经结束。如果编码已经结束，则控制单元150进入步骤S311；否则，控制单元150使处理返回到步骤S305以对下一基本块进行编码。

在步骤S311中，环路滤波单元109对在步骤S308中再生的图像数据进行环路滤波处理，以生成经过滤波处理的图像，从而结束处理。

在上述处理中，当对运动图像的第二帧或后续帧进行编码时，重复步骤S304至S311，直到输入要编码的最终帧为止。

通过上述布置和操作，可以通过在步骤S302中对量化矩阵的预定数量的元素(DC分量的元素、以及与该元素相邻的用于相对低频分量的元素)单独编码、并以多个元素为单位对其余元素进行编码，来减少量化矩阵的代码量。此外，可以精细地控制人类视觉敏感的低频部分的量化。

注意，本实施例采用了对图8A至图8D所示的全部四种量化矩阵800至803进行编码的布置。然而，可以采用如下布置：在解码侧装置中使用其他量化矩阵来生成量化矩阵，以代替单独对四种量化矩阵进行编码。例如，在用于使用16×16像素的编码量化矩阵来生成16×8像素的量化矩阵以代替对16×8像素的量化矩阵进行编码的布置中，解码侧装置通过从图8D中所示的量化矩阵803中间隔剔除一些元素来生成图8B所示的量化矩阵801。类似地，解码侧装置还可以通过从图8D所示的量化矩阵803中间隔剔除一些元素来生成图8C所示的量化矩阵802。此外，通过在编码侧装置与解码侧装置之间决定用于计算图8B中的第0行和第1列中的元素“5”或图8C中的第1行和第0列中的元素“5”的方法，可以使用图8A所示的量化矩阵800，生成图8B所示的量化矩阵801或图8C所示的量化矩阵802。此时的计算方法没有特别限制。可以通过将特定差值(在本实施例中为+1)与第0行和第0列中的元素“4”相加，或通过进行与外围元素的插值来进行计算。注意，在图8C中，针对与变换系数的DC分量相对应的元素的下方和右侧元素，将+1和与DC分量相对应的元素相加，并且针对右下方元素，将+2和与DC分量相对应的元素相加。

此外，可以将图8B中的第0行和第1列中的元素“5”或图8C中的第1行和第0列中的元素“5”与16×16像素的量化矩阵的元素一起编码。

这可以对具有减少的量化矩阵的代码量的位流进行编码。

此外，可以采用如下布置：针对各个量化矩阵，选择是根据其他量化矩阵生成该量化矩阵还是对各个元素进行编码，并且对报头中的标识符进行编码。例如，可以采用如下布置：在报头部分中将指示是根据其他量化矩阵生成量化矩阵的各个元素还是单独编码元素的信息编码为量化矩阵编码方法信息代码，并且生成图6B所示的位流。这可以选择性地生成优先与子块的尺寸相对应的图像质量控制的位流、或者量化矩阵的代码量较小的位流。

本实施例采用了如下布置：使用与图7A至图7D所示的子块划分/正交变换处理相对应的图8A至图8D所示的量化矩阵。然而，所使用的正交变换尺寸和量化矩阵不限于此。例如，如果进一步使用如图7E或图7F所示的用于以1：2：1的比例进行划分的三叉树划分，则可以进一步使用图9A或图9B所示的量化矩阵900或901。

如上所述，根据本实施例的量化矩阵保持单元103将与各变换系数相对应的位置处的元素单独保持在图8B或图8C所示的量化矩阵801或802(其尺寸仅在水平方向和垂直方向中的一个方向上与基本块(在本实施例中，尺寸为16×16像素)相同，而在另一方向上不同)的长边方向上距与DC分量相对应的元素的存储位置的预设预定范围(在本实施例中，距离“1”的范围)内，并将相同元素以变换系数的元素的预设数量(在本实施例中为2)为单位保持在长边方向上的预定范围外部的位置处。另一方面，在图8B或图8C所示的量化矩阵的短边方向上，针对各个变换系数布置量化矩阵的元素。

对于尺寸在水平方向和垂直方向上都与基本块的尺寸相同的量化矩阵，如图8D所示，针对各对应的变换系数，单独保持与DC分量相对应的元素的位置处以及在右侧、下方和右下方与该位置相邻的位置处的四个元素(在本实施例中，距离“1”的范围)。对于其余的变换系数，针对四个相邻的变换系数保持一个元素。在尺寸为8×8像素的量化矩阵的情况下，如图8A所示，针对各个变换系数保持元素。

由于根据量化矩阵的尺寸来自适应地改变对变换系数的元素的分配，因此可以抑制量化矩阵的代码量并抑制图像质量劣化。

注意，“预定范围”可以基于当对量化矩阵的元素进行编码时在图10A至图10D的各个中示出的扫描顺序来定义。关于8×16或16×8像素的系数的块尺寸，进行图10B或图10C所示的扫描以对量化矩阵的元素进行编码/解码。此时，在解码装置(后述)的处理中，将通过从与变换系数的DC分量相对应的元素起的一次扫描操作(距离“1”的范围)而获得的元素分配给各个变换系数，然后为每两个变换系数分配一个元素。即，在解码装置的处理中，获得图8B或图8C所示的量化矩阵801或802。关于16×16像素的变换系数的块尺寸，将通过从与变换系数的DC分量相对应的元素起的三次扫描操作(距离“3”的范围)而获得的元素分配给各个变换系数，然后为每四个变换系数分配一个元素。即，获得图8D所示的量化矩阵803。关于8×8像素的变换系数的块尺寸，将通过扫描从与变换系数的DC分量相对应的元素起的所有元素而获得的元素分配给各个变换系数。即，在解码装置的处理中获得图8A所示的量化矩阵800。如上所述，基于对量化矩阵的扫描，可以根据量化矩阵的尺寸来自适应地改变对变换系数的元素的分配。在这种情况下，没有必要特别考虑元素之间的位置关系。

[第二实施例]

第二实施例将描述用于对由上述第一实施例的图像编码装置生成的编码数据进行解码的图像解码装置。图2是图像解码装置的框图。

图像解码装置包括控制下述部件并且控制整个装置的控制单元250。控制单元250包括CPU、ROM(其存储由CPU执行的程序、各种参数等)以及用作CPU的工作区域的RAM。注意，在将存储在ROM或其他非易失性存储设备中的OS(操作系统)、程序和参数加载到RAM中之后，可以在OS的控制下执行程序。

图像解码装置还包括输入端子201、分离解码单元202、解码单元203、逆量化/逆变换单元204、图像再生单元205、帧存储器206、环路滤波单元207、输出端子208和量化矩阵解码单元209。

下面将描述图像解码装置的上述布置中的图像解码装置的部件及其操作。注意，图像解码装置被构造为以帧为单位输入由上述图像编码装置生成的位流，但是可以被构造为输入一帧的静止图像位流。为了描述简单起见，第二实施例将仅描述帧内预测解码处理，但是本发明不限于此，并且还可以应用于帧间预测解码处理。

分离解码单元202经由输入端子201输入编码位流，从位流中分离与解码处理有关的信息和与系数有关的代码数据，并且对存在于位流的报头部分中的代码数据进行解码。根据本实施例的分离解码单元202从编码位流中分离量化矩阵的编码数据，并且将编码数据提供给量化矩阵解码单元209。分离解码单元202还从编码位流中分离图像数据的编码数据，并将其提供给解码单元203。换句话说，分离解码单元202进行与图1所示的组合编码单元111相反的操作。

量化矩阵解码单元209对从分离解码单元202提供的量化矩阵的编码数据进行解码，并且再生并保持量化矩阵800至803。

解码单元203对从分离解码单元202输入的图像数据的代码数据进行解码，并且再生量化系数和预测信息。

类似于图1所示的逆量化/逆变换单元106，逆量化/逆变换单元204使用再生的量化矩阵800至803中的一个对量化系数进行逆量化以获得变换系数，并且还进行逆正交变换以再生预测误差数据。

图像再生单元205基于输入的预测信息，根据需要通过参照帧存储器206来生成预测图像数据。然后，图像再生单元205通过将由逆量化/逆变换单元204再生的预测误差数据与预测图像数据相加来再生图像数据，并且将再生图像数据存储在帧存储器206中。

与图1所示的环路滤波单元109相似，环路滤波单元207对帧存储器207中存储的再生图像数据进行诸如去块滤波等的环路滤波处理，并将经过滤波处理的图像数据再次存储在帧存储器中。然后，输出端子208将再生图像数据输出到外部设备(例如，显示设备)。

接下来，将更详细地描述图2所示的图像解码装置中的各个部件的操作。

第二实施例采用用于以帧为单位输入第一实施例中所生成的位流的布置，但是可以采用用于输入一帧的静止图像位流的布置。此外，为了描述简单起见，本实施例将仅描述帧内预测解码处理，但是本发明不限于此，并且还可以应用于帧间预测解码处理。

经由输入端子201输入的一帧的位流被提供给分离解码单元202。分离解码单元202从位流中分离与解码处理有关的信息和与系数有关的代码数据，并对存在于位流的报头部分中的代码数据进行解码。更具体地，分离解码单元202再生量化矩阵的代码数据。根据本实施例的分离解码单元202从图6A所示的位流的序列报头中提取量化矩阵的代码数据，并将其提供给量化矩阵解码单元209。随后，分离解码单元202再生图片数据的基本块的以子块为单位的代码数据，并将其提供给解码单元203。

量化矩阵解码单元209对量化矩阵的输入代码数据进行解码，并且再生多个一维差矩阵。在本实施例中，类似于第一实施例，使用图12A(或图12B)所示的编码表来进行解码。然而，编码表不限于此，并且可以使用其他编码表，只要其与第一实施例中的相同即可。量化矩阵解码单元209对多个再生的一维差矩阵进行逆扫描，以再生多个二维量化矩阵。在该示例中，进行与第一实施例的量化矩阵编码单元113的扫描相反的操作。即，根据本实施例的量化矩阵解码单元209分别使用图10A至图10D所示的扫描方法，根据图11A至图11D所示的差矩阵1000至1003来再生图8A至图8D所示的量化矩阵800至803，并且保持再生的量化矩阵800至803。

将通过例示图8B所示的16×8像素的量化矩阵801的解码处理来描述根据本实施例的实际量化矩阵解码处理。量化矩阵解码单元209使用图10B所示的扫描方法，根据图11B所示的差矩阵1001来再生图8B所示的量化矩阵。量化矩阵解码单元209根据作为初始值的“8”和图11B中的第一差值“-4”来计算作为第一元素的“4”，决定作为图10B中的第一扫描位置的第0行和第0列的位置处的元素的值“4”，并将元素“4”布置在图8B中的第0行和第0列的部分中。接下来，量化矩阵解码单元209根据图8B中的第0行和第0列中的元素“4”和图11B中的第二差值“1”来计算“5”作为第二元素，并将“5”布置在作为图10B中的第二扫描位置的第0行和第1列的部分中。类似地，量化矩阵解码单元209根据图8B中的第0行和第1列中的元素“5”和图11B中的第二差值“4”来计算“9”作为第三元素，并将“9”布置在作为图8B中的第三扫描位置的第1行和第0列以及第1行和第1列中的部分中。通过重复类似的处理，可以再生图8B所示的量化矩阵801。

如上所述，可以对位流进行解码，其中，通过在与量化矩阵的低频分量相对应的多个元素中布置单独值、并对于其余元素以多个元素为单位来布置值，在减少代码量的同时，精细地控制人类视觉敏感的低频部分的量化。

返回参照图2，解码单元203对基本块中的各个子块的代码数据进行解码，并再生量化系数和预测信息。解码单元203将再生的量化系数提供给逆量化/逆变换单元204，并且将再生的预测信息提供给图像再生单元205。

逆量化/逆变换单元204使用由量化矩阵解码单元209再生并保持的量化矩阵800至803中的一个，以子块为单位对输入量化系数进行逆量化，从而生成正交变换系数。逆量化/逆变换单元204还通过以子块为单位对所生成的正交变换系数进行逆正交变换来再生预测误差数据，并将其提供给图像再生单元205。此时，根据要解码的子块的尺寸来确定所使用的量化矩阵。本实施例假设图8D所示的量化矩阵803用于与图7A相对应的子块划分。类似地，图8C所示的量化矩阵802用于图7C所示的子块划分。图8B所示的量化矩阵801用于图7D所示的子块划分。此外，图8A所示的量化矩阵用于图7B所示的四叉树子块划分。

图像再生单元205基于从解码单元203输入的预测信息，根据需要通过参照帧存储器206，来以子块为单位再生预测图像数据。然后，图像再生单元205通过将从逆量化/逆变换单元204提供的预测误差数据与预测图像数据相加来再生子块的图像数据，并且将再生图像数据存储在帧存储器206中。存储在帧存储器206中的图像数据是当解码其他子块时的预测参照候选。

类似于图1所示的环路滤波单元109，环路滤波单元207以子块为单位从帧存储器206中读出再生图像数据，并进行诸如去块滤波等的环路滤波处理。然后，环路滤波单元207将经过滤波处理的图像再次存储在帧存储器206中。

最后，从端子208向外部输出存储在帧存储器206中的再生图像。

下面将参照图4所示的流程图描述根据第二实施例的图像解码装置中的一帧的解码处理的处理过程。注意，在以下描述中，在各个步骤中，主体在控制单元250的控制下执行各个处理。

在步骤S401中，分离解码单元202从位流中分离与解码处理有关的信息和与系数有关的代码数据，从而对报头部分的代码数据进行解码。更具体地，分离解码单元202再生量化矩阵的代码数据。

在步骤S402中，量化矩阵解码单元209对在步骤S401中再生的量化矩阵的代码数据进行解码，以再生图11A至图11D所示的一维差矩阵1000至1003。此外，量化矩阵解码单元209对再生的一维差矩阵1000至1003进行逆扫描，以再生二维量化矩阵。即，量化矩阵解码单元209分别使用图10A至图10D所示的扫描方法来逆扫描图11A至图11D所示的差矩阵1000至1003，以再生图8A至图8D所示的量化矩阵800至803，并保持这些量化矩阵。注意，解码侧装置已经知道图10A至图10D所示的扫描方法、以及对变换系数的量化矩阵的元素的分配。即，根据距与变换系数的DC分量相对应的元素的距离，将量化矩阵的各个元素分配给变换系数。

即，量化矩阵解码单元209将与各变换系数相对应的位置处的一个元素分配在图8B或图8C所示的量化矩阵(其尺寸仅在水平方向和垂直方向中的一个方向上与基本块(在本实施例中，尺寸为16×16像素)相同，而在另一方向上不同)的长边方向上距与DC分量相对应的元素的存储位置的预设预定范围(在本实施例中，距离“1”的范围)内，并将相同元素以变换系数的元素的预设数量(在本实施例中为2)为单位分配在长边方向上的预定范围外部的位置处。另一方面，在图8B或图8C所示的量化矩阵的短边方向上，为各个变换系数分配量化矩阵的元素。

对于尺寸在水平方向和垂直方向上都与基本块的尺寸相同的量化矩阵，如图8D所示，量化矩阵解码单元209针对各对应的变换系数，单独分配与DC分量相对应的元素的位置处以及在右侧、下方和右下方与该位置相邻的位置处的四个元素(在本实施例中，距离“1”的范围)。对于其余的变换系数，量化矩阵解码单元209为四个相邻的变换系数分配一个元素。在尺寸为8×8像素的量化矩阵800的情况下，如图8A所示，针对各个变换系数保持元素。

由于根据量化矩阵的尺寸来自适应地改变对变换系数的元素的分配，因此可以抑制量化矩阵的代码量并抑制图像质量劣化。

注意，“预定范围”可以基于当对量化矩阵的元素进行解码时在图10A至图10D的各个中示出的扫描顺序来定义。关于8×16或16×8像素的变换系数的块尺寸，进行图10B或图10C所示的扫描以对量化矩阵的元素进行解码。此时，量化矩阵解码单元209为各个变换系数分配通过从与变换系数的DC分量相对应的元素起的一次扫描操作(距离“1”的范围)而获得的元素，然后为每两个变换系数分配一个元素。即，获得图8B或图8C所示的量化矩阵801或802。关于16×16像素的变换系数的块尺寸，量化矩阵解码单元209为各个变换系数分配通过从与变换系数的DC分量相对应的元素起的三次扫描操作(距离“3”的范围)而获得的元素，然后为每四个变换系数分配一个元素。即，获得图8D所示的量化矩阵803。关于8×8像素的变换系数的块尺寸，量化矩阵解码单元209为各个变换系数分配通过扫描从与变换系数的DC分量相对应的元素起的所有元素而获得的元素。即，获得图8A所示的量化矩阵。如上所述，基于对量化矩阵的扫描，可以根据量化矩阵的尺寸来自适应地改变对变换系数的元素的分配。在这种情况下，没有必要特别考虑元素之间的位置关系。

在步骤S403中，解码单元203对在步骤S401中分离的代码数据进行解码，并且针对各个子块再生预测信息和量化系数。

在步骤S404中，逆量化/逆变换单元204通过对量化系数使用在步骤S402中再生的量化矩阵800至803中的一个进行逆量化，来针对各个子块获得变换系数。逆量化/逆变换单元204还对变换系数进行逆正交变换，以再生各个子块的预测误差数据。

在步骤S405中，图像再生单元205针对在步骤S403中生成的各个子块，再生预测信息和预测图像数据。然后，图像再生单元205通过将在步骤S404中生成的预测误差数据与再生的预测图像数据相加，来针对各个子块再生图像数据。

在步骤S406中，控制单元250确定帧中的所有基本块的解码是否已经结束。如果确定为解码已经结束，则控制单元250前进到步骤S407；否则，控制单元250使处理返回到步骤S403以对下一基本块进行解码。

在步骤S407中，环路滤波单元207对在步骤S405中再生的图像数据进行环路滤波处理，以生成经过滤波处理的图像，从而结束处理。

注意，当对运动图像的第二帧或后续帧进行解码时，重复步骤S403至S407中的处理，直到编码位流的结尾或直到经由操作单元(未显示)从用户接收到停止指令为止。

通过上述布置和操作，可以对在第一实施例中生成的量化矩阵的编码量减少的位流进行解码，其中仅对量化矩阵的最初一些元素进行单独编码，并且以多个元素为单位对其余元素进行编码。

注意，第二实施例采用用于从位流中解码图8A至图8D所示的所有四种量化矩阵800至803的布置，但是可以采用用于根据从位流中解码的一个量化矩阵来生成其他量化矩阵的布置。例如，代替从位流中解码，可以使用从位流中解码的16×16像素的量化矩阵来生成16×8像素的量化矩阵。在这种情况下，通过从图8D所示的量化矩阵中间隔剔除一些元素来生成图8B所示的量化矩阵。类似地，通过从图8D所示的量化矩阵中间隔剔除一些元素来生成图8C所示的量化矩阵。此外，通过决定用于在上述“预定范围”内计算图8B中的第0行和第1列中的元素“5”或图8C中的第1行和第0列中的元素“5”的方法，可以使用图8A所示的量化矩阵800来生成图8B所示的量化矩阵801或图8C所示的量化矩阵802。此时的计算方法没有特别限制。可以通过将特定差值(在本实施例中为+1)与第0行和第0列中的元素“4”相加，或通过进行与外围元素的插值来进行计算。此外，图8B中的第0行和第1列中的元素“5”或图8C中的第1行和第0列中的元素“5”可以与16×16像素的量化矩阵的元素一起从位流中解码。这可以对量化矩阵的代码量进一步减少的位流进行解码。

此外，可以采用如下布置：从报头中解码用于选择是根据其他量化矩阵生成各量化矩阵还是对各个元素进行解码的标识符。例如，可以采用如下布置：从图6B所示的位流的报头部分中将指示是根据其他量化矩阵生成量化矩阵的各个元素还是单独解码各个元素的信息解码为量化矩阵编码方法信息代码。这可以解码选择是根据子块的尺寸优先图像质量控制还是减少量化矩阵的代码量的位流。

本实施例采用了如下布置：使用与图7A至图7D所示的子块划分/正交变换处理相对应的图8A至图8D所示的量化矩阵800至803。然而，所使用的正交变换尺寸和量化矩阵不限于此。例如，如果进一步使用如图7E或图7F所示的用于以1：2：1的比例进行划分的三叉树划分，则可以进一步使用图9A或图9B所示的量化矩阵900或901。

[第三实施例]

上述各个实施例均假设图1或图2中所示的各个处理单元由硬件部件形成。然而，可以通过计算机程序来实现由图1或图2所示的各个处理单元进行的处理。

图5是示出根据上述各个实施例的可应用于图像显示设备的计算机的硬件布置的示例的框图。

CPU 501在使用存储在RAM 502或ROM 503中的计算机程序和数据控制整个计算机的同时，执行被描述为由根据上述各个实施例的图像处理装置进行的处理的各个处理。即，CPU 501用作图1或图2所示的各个处理单元。

RAM 502包括用于临时存储从外部存储设备506加载的计算机程序和数据、经由I/F(接口)507从外部获取的数据等的区域。此外，RAM 502包括由CPU 501用来执行各种处理的工作区域。即，例如，RAM 502可以被分配为帧存储器，并且可以适当地提供其他各种区域。

ROM 503存储计算机的设置数据、引导程序等。操作单元504由键盘、鼠标等形成，并且当由计算机的用户进行操作时可以将各种指令输入到CPU 501。显示单元505显示CPU501的处理结果。显示单元505例如由液晶显示器形成。

外部存储设备506是由硬盘驱动器代表的大容量信息存储设备。外部存储设备506存储OS(操作系统)和用于使CPU 501实现图1或图2所示的各个单元的功能的计算机程序。此外，外部存储设备506可以存储作为处理对象的各个图像数据。

根据需要，在CPU 501的控制下，将存储在外部存储设备506中的计算机程序和数据加载到RAM 502中，并且该计算机程序和数据是CPU 501的处理对象。可以将I/F 507连接到诸如LAN或互联网等的网络以及诸如投影设备和显示设备等的其他设备。计算机可以经由I/F 507获取或发送各种信息。附图标记508表示连接上述单元的总线。

在上述布置中，当装置通电时，CPU 501执行ROM 503中的引导程序，将存储在外部存储设备506中的OS加载到RAM 502中，并激活OS。结果，该装置可以经由接口507进行通信，从而用作信息处理装置。然后，当CPU 501在OS的控制下将来自外部存储设备506的与图像编码有关的应用(对应于图3)加载到RAM 502中并执行该应用时，CPU 501用作图1所示的各种处理单元，并且该装置用作图像编码装置。另一方面，当CPU 501将来自外部存储设备506的与图像解码有关的应用(对应于图4)加载到RAM 502中并执行该应用时，CPU 501用作图2所示的各种处理单元，并且该装置用作图像解码装置。

(其他实施例)

本发明可以通过以下处理来实现：将用于实现上述实施例的一个或多个功能的程序经由网络或存储介质提供给系统或装置，并使系统或装置的计算机中的一个或多个处理器读出并执行该程序。本发明还可以通过用于实现一个或多个功能的电路(例如，ASIC)来实现。

本发明不限于以上实施例，并且可以在本发明的精神和范围内进行各种改变和变型。因此，为了使公众获知本发明的范围，做出所附权利要求书。

本申请要求2018年12月17日提交的日本专利申请2018-235910的优先权，该申请的全部内容通过引用并入本文。

Claims (22)

1.一种图像解码装置，用于根据编码数据来解码图像，其特征在于，所述图像解码装置包括：

解码单元，其被配置为对用于逆量化处理所使用的量化矩阵的数据进行解码，所述逆量化处理用于从量化的变换系数中导出变换系数；

导出单元，其被配置为通过至少使用所述数据来导出与所述量化矩阵中的至少一部分元素相对应的多个值，并基于所述多个值来导出所述量化矩阵；以及

逆量化单元，其被配置为使用所述量化矩阵和量化参数，对对象块进行所述逆量化处理，

其中，在所述对象块的宽度为16个样本并且所述对象块的高度为8个样本的情况下，所述导出单元通过如下操作来导出所述量化矩阵：

将所述多个值中的第一值设置为与所述量化矩阵中的DC分量相对应的第一元素，其中，所述第一值不是针对所述逆量化处理所使用的所述量化矩阵中的多个元素设置的，并且所述第一值是通过使用与预定初始值的差来导出的；

将所述多个值中的第二值设置为在所述第一元素右侧与所述第一元素相邻的第二元素，其中，所述第二值不是针对所述逆量化处理所使用的所述量化矩阵中的多个元素设置的，并且所述第二值是通过使用与所述第一值的差来导出的；以及

将所述多个值中的第三值设置为第三元素和第四元素，其中，所述第三元素在所述第一元素下方并且所述第四元素在所述第二元素下方，所述第三元素与所述第一元素相邻并且所述第四元素与所述第二元素相邻，以及所述第三值是通过使用与所述第二值的差来导出的。

2.根据权利要求1所述的图像解码装置，其中，所述多个值中的所述第三值没有被设置为所述逆量化处理所使用的所述量化矩阵中的除了所述第三元素和所述第四元素之外的元素。

3.根据权利要求1所述的图像解码装置，还包括：

选择单元，其被配置为根据使用帧内预测还是帧间预测，来选择要在所述逆量化处理中使用的量化矩阵。

4.根据权利要求1所述的图像解码装置，其中，针对除了所述第一元素和所述第二元素之外的元素，将所述多个值中的一个值设置为在所述量化矩阵中彼此水平相邻的两个元素。

5.根据权利要求1所述的图像解码装置，其中，所述多个值的数量少于所述量化矩阵中的元素的数量。

6.一种图像编码装置，用于对图像进行编码，其特征在于，所述图像编码装置包括：

划分单元，其被配置为将所述图像划分为多个块；

量化单元，其被配置为使用量化矩阵和量化参数，对对象块进行量化处理；以及

编码单元，其被配置为对用于指示与所述量化矩阵中的至少一部分元素相对应的多个值的数据进行编码，

其中，在所述对象块的宽度为16个样本并且所述对象块的高度为8个样本的情况下，所述数据包括：

指示预定初始值与第一值之间的差的数据，所述第一值被设置为与所述量化矩阵中的DC分量相对应的第一元素、而不是针对所述量化处理所使用的所述量化矩阵中的多个元素设置的，

指示所述第一值与第二值之间的差的数据，所述第二值被设置为在所述第一元素右侧与所述第一元素相邻的第二元素、而不是针对所述量化处理所使用的所述量化矩阵中的多个元素设置的，以及

指示所述第二值与第三值之间的差的数据，所述第三值被设置为第三元素和第四元素，其中，所述第三元素在所述第一元素下方并且所述第四元素在所述第二元素下方，所述第三元素与所述第一元素相邻并且所述第四元素与所述第二元素相邻。

7.根据权利要求6所述的图像编码装置，其中，所述第三值没有被设置为所述量化处理所使用的所述量化矩阵中的除了所述第三元素和所述第四元素之外的元素。

8.根据权利要求6所述的图像编码装置，还包括：

选择单元，其被配置为根据使用帧内预测还是帧间预测，来选择要在所述量化处理中使用的量化矩阵。

9.根据权利要求6所述的图像编码装置，其中，针对除了所述第一元素和所述第二元素之外的元素，所述多个值中的一个值要被设置为在所述量化矩阵中彼此水平相邻的两个元素。

10.根据权利要求6所述的图像编码装置，其中，所述多个值的数量少于所述量化矩阵中的元素的数量。

11.一种图像解码方法，用于根据编码数据来解码图像，其特征在于，所述图像解码方法包括：

对用于逆量化处理所使用的量化矩阵的数据进行解码，所述逆量化处理用于从量化的变换系数中导出变换系数；

通过至少使用所述数据来导出与所述量化矩阵中的至少一部分元素相对应的多个值，并基于所述多个值来导出所述量化矩阵；以及

使用所述量化矩阵和量化参数，对对象块进行所述逆量化处理，

其中，在所述对象块的宽度为16个样本并且所述对象块的高度为8个样本的情况下，在所述导出中，通过如下操作来导出所述量化矩阵：

将所述多个值中的第一值设置为与所述量化矩阵中的DC分量相对应的第一元素，其中，所述第一值不是针对所述逆量化处理所使用的所述量化矩阵中的多个元素设置的，并且所述第一值是通过使用与预定初始值的差来导出的；

将所述多个值中的第二值设置为在所述第一元素右侧与所述第一元素相邻的第二元素，其中，所述第二值不是针对所述逆量化处理所使用的所述量化矩阵中的多个元素设置的，并且所述第二值是通过使用与所述第一值的差来导出的；以及

将所述多个值中的第三值设置为第三元素和第四元素，其中，所述第三元素在所述第一元素下方并且所述第四元素在所述第二元素下方，所述第三元素与所述第一元素相邻并且所述第四元素与所述第二元素相邻，以及所述第三值是通过使用与所述第二值的差来导出的。

12.根据权利要求11所述的图像解码方法，其中，所述多个值中的所述第三值没有被设置为所述逆量化处理所使用的所述量化矩阵中的除了所述第三元素和所述第四元素之外的元素。

13.根据权利要求11所述的图像解码方法，还包括：

根据使用帧内预测还是帧间预测，来选择要在所述逆量化处理中使用的量化矩阵。

14.根据权利要求11所述的图像解码方法，其中，针对除了所述第一元素和所述第二元素之外的元素，将所述多个值中的一个值设置为在所述量化矩阵中彼此水平相邻的两个元素。

15.根据权利要求11所述的图像解码方法，其中，所述多个值的数量少于所述量化矩阵中的元素的数量。

16.一种图像编码方法，用于对图像进行编码，其特征在于，所述图像编码方法包括：

将所述图像划分为多个块；

使用量化矩阵和量化参数，对对象块进行量化处理；以及

对用于指示与所述量化矩阵中的至少一部分元素相对应的多个值的数据进行编码，

其中，在所述对象块的宽度为16个样本并且所述对象块的高度为8个样本的情况下，所述数据包括：

指示预定初始值与第一值之间的差的数据，所述第一值被设置为与所述量化矩阵中的DC分量相对应的第一元素、而不是针对所述量化处理所使用的所述量化矩阵中的多个元素设置的，

指示所述第一值与第二值之间的差的数据，所述第二值被设置为在所述第一元素右侧与所述第一元素相邻的第二元素、而不是针对所述量化处理所使用的所述量化矩阵中的多个元素设置的，以及

指示所述第二值与第三值之间的差的数据，所述第三值被设置为第三元素和第四元素，其中，所述第三元素在所述第一元素下方并且所述第四元素在所述第二元素下方，所述第三元素与所述第一元素相邻并且所述第四元素与所述第二元素相邻。

17.根据权利要求16所述的图像编码方法，其中，所述第三值没有被设置为所述量化处理所使用的所述量化矩阵中的除了所述第三元素和所述第四元素之外的元素。

18.根据权利要求16所述的图像编码方法，还包括：

根据使用帧内预测还是帧间预测，来选择要在所述量化处理中使用的量化矩阵。

19.根据权利要求16所述的图像编码方法，其中，针对除了所述第一元素和所述第二元素之外的元素，所述多个值中的一个值要被设置为在所述量化矩阵中彼此水平相邻的两个元素。

20.根据权利要求16所述的图像编码方法，其中，所述多个值的数量少于所述量化矩阵中的元素的数量。

21.一种非暂时性计算机可读存储介质，其存储用于执行图像解码方法的程序，所述图像解码方法用于根据编码数据来解码图像，其特征在于，所述图像解码方法包括：

对用于逆量化处理所使用的量化矩阵的数据进行解码，所述逆量化处理用于从量化的变换系数中导出变换系数；

通过至少使用所述数据来导出与所述量化矩阵中的至少一部分元素相对应的多个值，并基于所述多个值来导出所述量化矩阵；以及

使用所述量化矩阵和量化参数，对对象块进行所述逆量化处理，

其中，在所述对象块的宽度为16个样本并且所述对象块的高度为8个样本的情况下，在所述导出中，通过如下操作来导出所述量化矩阵：

将所述多个值中的第一值设置为与所述量化矩阵中的DC分量相对应的第一元素，其中，所述第一值不是针对所述逆量化处理所使用的所述量化矩阵中的多个元素设置的，并且所述第一值是通过使用与预定初始值的差来导出的；

将所述多个值中的第二值设置为在所述第一元素右侧与所述第一元素相邻的第二元素，其中，所述第二值不是针对所述逆量化处理所使用的所述量化矩阵中的多个元素设置的，并且所述第二值是通过使用与所述第一值的差来导出的；以及

将所述多个值中的第三值设置为第三元素和第四元素，其中，所述第三元素在所述第一元素下方并且所述第四元素在所述第二元素下方，所述第三元素与所述第一元素相邻并且所述第四元素与所述第二元素相邻，以及所述第三值是通过使用与所述第二值的差来导出的。

22.一种非暂时性计算机可读存储介质，其存储用于执行图像编码方法的程序，所述图像编码方法用于对图像进行编码，其特征在于，所述图像编码方法包括：

将所述图像划分为多个块；

使用量化矩阵和量化参数，对对象块进行量化处理；以及

对用于指示与所述量化矩阵中的至少一部分元素相对应的多个值的数据进行编码，

其中，在所述对象块的宽度为16个样本并且所述对象块的高度为8个样本的情况下，所述数据包括：

指示预定初始值与第一值之间的差的数据，所述第一值被设置为与所述量化矩阵中的DC分量相对应的第一元素、而不是针对所述量化处理所使用的所述量化矩阵中的多个元素设置的，

指示所述第一值与第二值之间的差的数据，所述第二值被设置为在所述第一元素右侧与所述第一元素相邻的第二元素、而不是针对所述量化处理所使用的所述量化矩阵中的多个元素设置的，以及

指示所述第二值与第三值之间的差的数据，所述第三值被设置为第三元素和第四元素，其中，所述第三元素在所述第一元素下方并且所述第四元素在所述第二元素下方，所述第三元素与所述第一元素相邻并且所述第四元素与所述第二元素相邻。