JP2013046255A - Moving image encoder, moving image decoder, moving image encoding method, moving image decoding method, and program - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a moving image encoder,a moving image decoder, a moving image encoding method, a moving image decoding method, and a program capable of realizing improvement of a subjective image quality accurately.SOLUTION: A moving image encoder AA calculates an NLM filter coefficient m1 acquired from an original image a and an NLM filter coefficient m2 acquired from a local decoded image k. Degradation measure from the original image a when using the NLM filter coefficient m1 and degradation measure from the original image a when using the NLM filter coefficient m2 are compared, and on the basis of the comparison result, it is determined that filter processing is performed with either the NLM filter coefficient m1 or m2.

Description

本発明は、動画像符号化装置、動画像復号装置、動画像符号化方法、動画像復号方法、およびプログラムに関する。   The present invention relates to a video encoding device, a video decoding device, a video encoding method, a video decoding method, and a program.

非特許文献1〜3には、映像圧縮符号化処理において、符号化済み画像に対してフィルタ処理を施すことで画質を改善する手法が示されている。   Non-Patent Documents 1 to 3 describe a technique for improving image quality by performing filter processing on a coded image in video compression coding processing.

特に、非特許文献1には、映像圧縮符号化の標準規格が示されている。この標準規格によれば、圧縮符号化によりブロック境界に生じる圧縮劣化を低減するフィルタ処理を、適用できる。   In particular, Non-Patent Document 1 discloses a standard for video compression encoding. According to this standard, it is possible to apply a filter process that reduces compression degradation that occurs at block boundaries due to compression coding.

一方、非特許文献2には、符号化劣化を復元するフィルタを、フレームごとに適応的に更新する手法が示されている。この手法によれば、画面全体を対象として原画像との二乗誤差が最小となるように、画面全体に対して1種類のフィルタを算出できる。   On the other hand, Non-Patent Document 2 discloses a method of adaptively updating a filter for restoring coding degradation for each frame. According to this method, one type of filter can be calculated for the entire screen so that the square error from the original image is minimized for the entire screen.

また、非特許文献3には、非特許文献1と同様に、ブロック境界に生じる圧縮劣化を低減するために、非特許文献4に示されている画像復元処理フィルタであるNon−Local Meansフィルタ(以降、「NLMフィルタ」と呼ぶこととする)に基づいてフィルタ処理を行う手法が示されている。この手法によれば、主観品質を向上させることができる。   Similarly to Non-Patent Document 1, Non-Patent Document 3 includes a Non-Local Means filter (image restoration processing filter shown in Non-Patent Document 4) in order to reduce the compression deterioration that occurs at the block boundary. Hereinafter, a technique for performing filter processing based on “NLM filter”) is shown. According to this method, the subjective quality can be improved.

Joint Video Team(JVT) of ISO/IEC MPEG and ITU-T VCEG, "Text of ISO/IEC 14496-10 Advanced Video Coding," July 2004.Joint Video Team (JVT) of ISO / IEC MPEG and ITU-T VCEG, "Text of ISO / IEC 14496-10 Advanced Video Coding," July 2004. D.-H. Kim, H.-Y. Oh, O. Urhan, S. Erturk and T.-G. Chang, "Optimal Post-Process/In-Loop Filtering for Improved Video Compression Performance," IEEE Trans. on Consumer Electronics, Vol. 53, No. 4, 2007.D.-H. Kim, H.-Y. Oh, O. Urhan, S. Erturk and T.-G. Chang, "Optimal Post-Process / In-Loop Filtering for Improved Video Compression Performance," IEEE Trans. Consumer Electronics, Vol. 53, No. 4, 2007. M. Mtsumura, Y. Bandoh, S. Takamura, H. Jozawa, "In-loop filter based on non-local means filter," Joint Collaborative Team on Video Coding (JCT-VC), JCTVC-E206, March, 2011.M. Mtsumura, Y. Bandoh, S. Takamura, H. Jozawa, "In-loop filter based on non-local means filter," Joint Collaborative Team on Video Coding (JCT-VC), JCTVC-E206, March, 2011. A. Buades, B. Coll, and J. M. Morel, "A Non Local Algorithm for Image Denoising," Proc. IEEE Int. Conf. on Computer Vision and Pattern Recognition, vol. 2, pp. 60-65, June 2005.A. Buades, B. Coll, and J. M. Morel, "A Non Local Algorithm for Image Denoising," Proc. IEEE Int. Conf. On Computer Vision and Pattern Recognition, vol. 2, pp. 60-65, June 2005. C. Tomasi and R. Manduchi, "Bilateral filtering for gray and color images," In Proceedings of the Sixth International Conference on Computer Vision, page 839-846, 1998.C. Tomasi and R. Manduchi, "Bilateral filtering for gray and color images," In Proceedings of the Sixth International Conference on Computer Vision, page 839-846, 1998. S. Smith and J. Brady, "Susan - a new approach to low level image processing," International Journal of Computer Vision, 23(1):45-78, 1997.S. Smith and J. Brady, "Susan-a new approach to low level image processing," International Journal of Computer Vision, 23 (1): 45-78, 1997.

非特許文献1に示されている標準規格では、ブロック境界のみを対象としてフィルタ処理が施される。このため、フィルタ処理による画質改善効果が十分ではなかった。   In the standard shown in Non-Patent Document 1, filtering is performed only on block boundaries. For this reason, the image quality improvement effect by the filter processing is not sufficient.

上述の非特許文献1に示されている標準規格に対して、非特許文献2に示されている手法では、画面全体を対象として適応的なフィルタ処理が施される。しかしながら、この適応的なフィルタは、画面全体に対する原画像との二乗誤差を最小化するためのものであり、視覚的に重要な絵柄であるエッジ成分の保持を、確実に行うことはできなかった。   In contrast to the standard shown in Non-Patent Document 1, the technique shown in Non-Patent Document 2 performs an adaptive filter process on the entire screen. However, this adaptive filter is for minimizing the square error with the original image for the entire screen, and the edge component, which is a visually important picture, cannot be reliably retained. .

非特許文献3に示されている手法では、復号の際のフィルタ処理に、非特許文献4に示されている画像復元処理フィルタを採用する。しかしながら、非特許文献4に示されている手法では、フィルタ処理対象画素の近傍の絵柄との類似性に応じてフィルタ係数を決定するため、フィルタ処理対象画素の近傍の絵柄が圧縮符号化によって大きく劣化している場合には、不適切なフィルタ係数が算出されてしまい、適切な画像復元を行うことができない。圧縮劣化によって局所的な絵柄が大きく劣化する特徴的なケースとして、例えばエッジの絵柄がある。このため、非特許文献3、4に示されている手法では、視覚的に重要な絵柄であるエッジ成分に関して、十分な画質を得ることができない場合があり、主観画質の向上を的確には実現できない場合があった。   In the method shown in Non-Patent Document 3, the image restoration processing filter shown in Non-Patent Document 4 is adopted for the filter processing at the time of decoding. However, in the method shown in Non-Patent Document 4, since the filter coefficient is determined according to the similarity to the pattern near the pixel to be filtered, the pattern near the pixel to be filtered is greatly increased by compression coding. If it is deteriorated, an inappropriate filter coefficient is calculated, and appropriate image restoration cannot be performed. As a characteristic case in which a local picture greatly deteriorates due to compression deterioration, for example, there is an edge picture. For this reason, in the methods shown in Non-Patent Documents 3 and 4, there may be cases where sufficient image quality cannot be obtained with respect to edge components that are visually important patterns, and an improvement in subjective image quality is achieved accurately. There were cases where it was not possible.

そこで、本発明は、上述の課題を鑑みてなされたものであり、主観画質の向上を的確に実現できる動画像符号化装置、動画像復号装置、動画像符号化方法、動画像復号方法、およびプログラムを提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made in view of the above-described problems, and is a moving image encoding device, a moving image decoding device, a moving image encoding method, a moving image decoding method, and a moving image decoding method that can accurately realize improvement in subjective image quality, and The purpose is to provide a program.

本発明は、上記の課題を解決するために、以下の事項を提案している。   The present invention proposes the following matters in order to solve the above problems.

(1) 本発明は、符号化処理ループ内で適応フィルタ処理を許容し、フィルタ処理単位ブロックごとにフィルタ処理を制御する動画像符号化装置(例えば、図1の動画像符号化装置AAに相当)であって、入力画像(例えば、図2の原画像aに相当)に対して、局所的な絵柄の類似性に基づいてフィルタ係数(例えば、図2の原画像aにより得られたNLMフィルタ係数m1に相当)を算出する第1のフィルタ係数算出手段(例えば、図2の第1のフィルタ係数算出部51に相当)と、局所復号画像(例えば、図2のローカルデコード画像kに相当)に対して、前記局所的な絵柄の類似性に基づいてフィルタ係数(例えば、図2のローカルデコード画像kにより得られたNLMフィルタ係数m2に相当)を算出する第2のフィルタ係数算出手段(例えば、図2の第2のフィルタ係数算出部52に相当)と、前記局所復号画像に、前記第1のフィルタ係数算出手段により算出されたフィルタ係数を適用する第1のフィルタ係数適用手段(例えば、図2の第1のフィルタ係数適用部61に相当)と、前記局所復号画像に、前記第2のフィルタ係数算出手段により算出されたフィルタ係数を適用する第2のフィルタ係数適用手段(例えば、図2の第2のフィルタ係数適用部62に相当)と、予め定められた単位領域(例えば、後述のN×N個の画素からなる単位領域に相当)ごとに、前記第1のフィルタ係数算出手段により算出されたフィルタ係数と、前記第2のフィルタ係数算出手段により算出されたフィルタ係数と、のいずれを用いて前記局所復号画像に対してフィルタ処理を行うかを判断するフィルタ係数適否判断手段(例えば、図2のフィルタ係数適否判断部63に相当)と、前記第1のフィルタ係数算出手段により算出されたフィルタ係数と、前記第2のフィルタ係数算出手段により算出されたフィルタ係数と、のうち、前記フィルタ係数適否判断手段により前記単位領域ごとに用いると判断されたものを用いて、前記局所復号画像に対してフィルタ処理を行うフィルタ処理手段(例えば、図2のフィルタ処理部64に相当)と、前記フィルタ係数適否判断手段による判断結果(例えば、後述の適否情報rに相当)を符号化する適否情報符号化手段(例えば、図2の適否情報符号化部66に相当)と、前記第1のフィルタ係数算出手段により算出されたフィルタ係数のうち、前記フィルタ係数適否判断手段により用いると判断されたものを符号化するフィルタ係数符号化手段(例えば、図2のフィルタ係数符号化部65に相当)と、を備え、前記フィルタ係数適否判断手段は、前記単位領域ごとに、前記第1のフィルタ係数適用手段により得られる画像の前記入力画像からの劣化尺度と、前記第2のフィルタ係数適用手段により得られる画像の前記入力画像からの劣化尺度と、を求めるとともに、前記単位領域ごとに、前記劣化尺度に基づいて、前記第1のフィルタ係数算出手段により算出されたフィルタ係数と、前記第2のフィルタ係数算出手段により算出されたフィルタ係数と、のいずれを用いて前記局所復号画像に対してフィルタ処理を行うかを判断することを特徴とする動画像符号化装置を提案している。   (1) The present invention allows a moving image coding apparatus (for example, the moving image coding apparatus AA in FIG. 1) that allows adaptive filter processing within a coding processing loop and controls filter processing for each filter processing unit block. ) And a filter coefficient (for example, an NLM filter obtained from the original image a in FIG. 2) based on local pattern similarity with respect to the input image (for example, corresponding to the original image a in FIG. 2) A first filter coefficient calculation means (for example, corresponding to the first filter coefficient calculation unit 51 in FIG. 2) and a local decoded image (for example, corresponding to the local decoded image k in FIG. 2). In contrast, a second filter coefficient calculation that calculates a filter coefficient (e.g., corresponding to the NLM filter coefficient m2 obtained from the local decoded image k in FIG. 2) based on the local pattern similarity. A first filter coefficient application unit that applies the filter coefficient calculated by the first filter coefficient calculation unit to the local decoded image (for example, corresponding to the second filter coefficient calculation unit 52 in FIG. 2) (E.g., corresponding to the first filter coefficient application unit 61 in FIG. 2) and second filter coefficient application means for applying the filter coefficient calculated by the second filter coefficient calculation means to the local decoded image ( For example, the first filter is applied to each of the second filter coefficient application unit 62 of FIG. 2 and a predetermined unit region (for example, a unit region composed of N × N pixels described later). Which one of the filter coefficient calculated by the coefficient calculating means and the filter coefficient calculated by the second filter coefficient calculating means is used to perform the filter processing on the local decoded image Filter coefficient suitability judging means for judging (e.g., corresponding to the filter coefficient suitability judging section 63 in FIG. 2), the filter coefficient calculated by the first filter coefficient calculating means, and the second filter coefficient calculating means. Filter processing means (for example, FIG. 2) that performs filter processing on the locally decoded image using the filter coefficients that have been determined to be used for each unit region by the filter coefficient suitability determination means. 2) and appropriateness information encoding means for encoding the determination result (for example, equivalent to appropriateness information r described later) by the filter coefficient appropriateness determining means (for example, the appropriateness information encoding part of FIG. 2). Among the filter coefficients calculated by the first filter coefficient calculation means, and used by the filter coefficient suitability determination means. Filter coefficient encoding means (for example, corresponding to the filter coefficient encoding unit 65 of FIG. 2), and the filter coefficient suitability determining means for each unit region. Determining the degradation scale from the input image of the image obtained by the first filter coefficient applying means and the degradation scale from the input image of the image obtained by the second filter coefficient applying means; and for each unit region In addition, based on the degradation measure, the local decoded image is used by using either the filter coefficient calculated by the first filter coefficient calculating unit or the filter coefficient calculated by the second filter coefficient calculating unit. Has been proposed to determine whether or not to perform a filtering process.

この発明によれば、符号化処理ループ内で適応フィルタ処理を許容して、フィルタ処理単位ブロックごとにフィルタ処理を制御する動画像符号化装置に、第1のフィルタ係数算出手段、第2のフィルタ係数算出手段、第1のフィルタ係数適用手段、第2のフィルタ係数適用手段、フィルタ係数適否判断手段、フィルタ処理手段、適否情報符号化手段、およびフィルタ係数符号化手段を設けた。第1のフィルタ係数算出手段により、入力画像に対して、局所的な絵柄の類似性に基づいてフィルタ係数を算出し、第2のフィルタ係数算出手段により、局所復号画像に対して、局所的な絵柄の類似性に基づいてフィルタ係数を算出することとした。また、第1のフィルタ係数適用手段により、局所復号画像に、第1のフィルタ係数算出手段により算出されたフィルタ係数を適用し、第2のフィルタ係数適用手段により、局所復号画像に、第2のフィルタ係数算出手段により算出されたフィルタ係数を適用することとした。また、フィルタ係数適否判断手段により、予め定められた単位領域ごとに、第1のフィルタ係数算出手段により算出されたフィルタ係数と、第2のフィルタ係数算出手段により算出されたフィルタ係数と、のいずれを用いて局所復号画像に対してフィルタ処理を行うかを判断することとした。具体的には、まず、単位領域ごとに、第1のフィルタ係数適用手段により得られる画像の入力画像からの劣化尺度と、第2のフィルタ係数適用手段により得られる画像の入力画像からの劣化尺度と、を求めることとした。次に、単位領域ごとに、これら求めた劣化尺度に基づいて、第1のフィルタ係数算出手段により算出されたフィルタ係数と、第2のフィルタ係数算出手段により算出されたフィルタ係数と、のいずれを用いて局所復号画像に対してフィルタ処理を行うかを判断することとした。また、フィルタ処理手段により、第1のフィルタ係数算出手段により算出されたフィルタ係数と、第2のフィルタ係数算出手段により算出されたフィルタ係数と、のうち、フィルタ係数適否判断手段により単位領域ごとに用いると判断されたものを用いて、局所復号画像に対してフィルタ処理を行うこととした。また、適否情報符号化手段により、フィルタ係数適否判断手段による判断結果を符号化することとした。また、フィルタ係数符号化手段により、第1のフィルタ係数算出手段により算出されたフィルタ係数のうち、フィルタ係数適否判断手段により用いると判断されたものを符号化することとした。   According to this invention, the first filter coefficient calculation means, the second filter, and the like are allowed in the moving picture coding apparatus that allows the adaptive filter processing in the coding processing loop and controls the filter processing for each filter processing unit block. Coefficient calculation means, first filter coefficient application means, second filter coefficient application means, filter coefficient suitability determination means, filter processing means, suitability information encoding means, and filter coefficient encoding means are provided. The first filter coefficient calculation means calculates the filter coefficient based on the local pattern similarity with respect to the input image, and the second filter coefficient calculation means calculates the local decoded image with respect to the local decoded image. The filter coefficient was calculated based on the similarity of the patterns. The first filter coefficient applying means applies the filter coefficient calculated by the first filter coefficient calculating means to the local decoded image, and the second filter coefficient applying means applies the second decoded coefficient to the local decoded image. The filter coefficient calculated by the filter coefficient calculation means is applied. Further, the filter coefficient suitability determining means, for each predetermined unit area, either the filter coefficient calculated by the first filter coefficient calculating means or the filter coefficient calculated by the second filter coefficient calculating means. Is used to determine whether to perform filter processing on the local decoded image. Specifically, first, for each unit region, a degradation scale from the input image of the image obtained by the first filter coefficient application means and a degradation scale from the input image of the image obtained by the second filter coefficient application means. And we decided to ask. Next, for each unit region, based on the obtained degradation measure, either the filter coefficient calculated by the first filter coefficient calculation means or the filter coefficient calculated by the second filter coefficient calculation means It was decided to determine whether to perform filtering on the locally decoded image. In addition, the filter processing unit determines whether the filter coefficient is calculated by the first filter coefficient calculation unit and the filter coefficient calculated by the second filter coefficient calculation unit by the filter processing unit for each unit region. Using what is determined to be used, the filtering process is performed on the locally decoded image. Further, the judgment result by the filter coefficient suitability judging means is coded by the suitability information coding means. In addition, the filter coefficient encoding means encodes the filter coefficients calculated by the first filter coefficient calculation means that are determined to be used by the filter coefficient suitability determination means.

このため、(1)の動画像符号化装置は、局所的な絵柄の類似性に基づくフィルタを用いてフィルタ処理を行うことができるため、主観画質の向上を図ることができる。   For this reason, since the moving picture encoding apparatus of (1) can perform a filter process using the filter based on the local similarity of a picture, it can aim at the improvement of subjective image quality.

また、(1)の動画像符号化装置は、第1のフィルタ係数算出手段により、入力画像により得られたフィルタ係数を算出し、第2のフィルタ係数算出手段により、局所復号画像により得られたフィルタ係数を算出することができる。そして、フィルタ係数適否判断手段により、入力画像により得られたフィルタ係数を用いた場合の入力画像からの劣化尺度と、局所復号画像により得られたフィルタ係数を用いた場合の入力画像からの劣化尺度と、を比較して、比較結果に応じて、いずれのフィルタ係数をフィルタ処理に用いるかを判断することができる。このため、入力画像により得られたフィルタ係数と、局所復号画像により得られたフィルタ係数と、のうち、例えば、フィルタ処理に用いた場合に入力画像からの劣化が少ない方を、フィルタ処理に用いると判断することができる。また、例えば、基本的には局所復号画像により得られたフィルタ係数をフィルタ処理に用いると判断し、入力画像により得られたフィルタ係数を用いた方が、局所復号画像により得られたフィルタ係数を用いる場合と比べて、入力画像からの劣化を予め定められたレベル以上に抑えることができる場合には、入力画像により得られたフィルタ係数をフィルタ処理に用いると判断することもできる。以上によれば、視覚的に重要な絵柄であるエッジ成分といった、局所的な絵柄が大きく劣化するケースに関しても、十分な画質を得ることができるため、上述の主観画質の向上を的確に実現できる。   Further, the moving picture coding apparatus of (1) calculates the filter coefficient obtained from the input image by the first filter coefficient calculation means, and obtained from the locally decoded image by the second filter coefficient calculation means. Filter coefficients can be calculated. Then, by the filter coefficient suitability determining means, the degradation scale from the input image when the filter coefficient obtained from the input image is used, and the degradation scale from the input image when the filter coefficient obtained from the local decoded image is used. And which filter coefficient is used for the filtering process according to the comparison result. For this reason, of the filter coefficients obtained from the input image and the filter coefficients obtained from the locally decoded image, for example, the one with less deterioration from the input image when used for the filter process is used for the filter process. It can be judged. In addition, for example, it is basically determined that the filter coefficient obtained from the local decoded image is used for the filter processing, and the filter coefficient obtained from the local decoded image is more used by using the filter coefficient obtained from the input image. When the deterioration from the input image can be suppressed to a predetermined level or more as compared to the case of using the filter, it can be determined that the filter coefficient obtained from the input image is used for the filter processing. According to the above, sufficient image quality can be obtained even in cases where local patterns such as edge components, which are visually important patterns, are greatly deteriorated, so that the above-described improvement in subjective image quality can be realized accurately. .

また、(1)の動画像符号化装置は、フィルタ係数符号化手段により、入力画像により得られたフィルタ係数のうち、フィルタ処理に用いられたもののみを符号化する。ここで、局所復号画像により得られたフィルタ係数については、動画像符号化装置で生成された符号化データを復号する動画像復号装置においても算出することができる。このため、動画像復号装置でのフィルタ処理の実現を担保しつつ、伝送する情報量を削減できる。   Also, the moving image encoding apparatus of (1) encodes only the filter coefficients used for the filter process among the filter coefficients obtained from the input image by the filter coefficient encoding means. Here, the filter coefficient obtained from the locally decoded image can be calculated also in the moving picture decoding apparatus that decodes the encoded data generated by the moving picture encoding apparatus. For this reason, it is possible to reduce the amount of information to be transmitted while ensuring the realization of filter processing in the video decoding device.

(2) 本発明は、(1)の動画像符号化装置について、前記第1のフィルタ係数適用手段により得られる画像の前記入力画像からの劣化尺度は、当該画像の当該入力画像に対する劣化の度合いが大きくなるに従って、大きな数値で表され、前記第2のフィルタ係数適用手段により得られる画像の前記入力画像からの劣化尺度は、当該画像の当該入力画像に対する劣化の度合いが大きくなるに従って、大きな数値で表され、前記フィルタ係数適否判断手段は、前記第2のフィルタ係数適用手段により得られる画像についての劣化尺度から、前記第1のフィルタ係数適用手段により得られる画像についての劣化尺度を減算した差分値が、予め定められた閾値(例えば、後述の予め定められた閾値THに相当)以上である単位領域に対しては、前記第1のフィルタ係数算出手段により算出されたフィルタ係数を用いると判断し、前記差分値が前記閾値未満である単位領域に対しては、前記第2のフィルタ係数算出手段により算出されたフィルタ係数を用いると判断することを特徴とする動画像符号化装置を提案している。   (2) The present invention relates to the moving image encoding apparatus according to (1), wherein the deterioration scale from the input image of the image obtained by the first filter coefficient applying unit is a degree of deterioration of the image with respect to the input image. The deterioration scale from the input image of the image obtained by the second filter coefficient applying means is a numerical value that increases as the degree of deterioration of the input image with respect to the input image increases. The filter coefficient suitability determining means is a difference obtained by subtracting the deterioration scale for the image obtained by the first filter coefficient applying means from the deterioration scale for the image obtained by the second filter coefficient applying means. For unit regions whose values are greater than or equal to a predetermined threshold (e.g., corresponding to a predetermined threshold TH described later) It is determined that the filter coefficient calculated by the first filter coefficient calculation unit is used, and for the unit region whose difference value is less than the threshold value, the filter coefficient calculated by the second filter coefficient calculation unit is used. A moving picture coding apparatus characterized in that it is determined to be used has been proposed.

この発明によれば、(1)の動画像符号化装置において、第1のフィルタ係数適用手段により得られる画像の入力画像からの劣化尺度は、この画像の入力画像に対する劣化の度合いが大きくなるに従って大きな数値で表され、第2のフィルタ係数適用手段により得られる画像の入力画像からの劣化尺度は、この画像の入力画像に対する劣化の度合いが大きくなるに従って大きな数値で表されるものとした。また、フィルタ係数適否判断手段により、第2のフィルタ係数適用手段により得られる画像についての劣化尺度から、第1のフィルタ係数適用手段により得られる画像についての劣化尺度を減算した差分値が、予め定められた閾値以上である単位領域に対しては、第1のフィルタ係数算出手段により算出されたフィルタ係数を用いると判断し、差分値が閾値未満である単位領域に対しては、第2のフィルタ係数算出手段により算出されたフィルタ係数を用いると判断することとした。   According to the present invention, in the moving picture coding apparatus of (1), the degradation scale from the input image of the image obtained by the first filter coefficient applying means is increased as the degree of degradation of the image with respect to the input image increases. The degradation scale from the input image of the image obtained by the second filter coefficient applying unit expressed by a large numerical value is represented by a large numerical value as the degree of degradation of the image with respect to the input image increases. Further, a difference value obtained by subtracting the deterioration scale for the image obtained by the first filter coefficient applying means from the deterioration scale for the image obtained by the second filter coefficient applying means by the filter coefficient suitability determining means is determined in advance. It is determined that the filter coefficient calculated by the first filter coefficient calculation unit is used for the unit area that is equal to or greater than the threshold value, and the second filter is used for the unit area whose difference value is less than the threshold value. It was decided to use the filter coefficient calculated by the coefficient calculating means.

このため、(2)の動画像符号化装置は、入力画像からの劣化を、入力画像により得られたフィルタ係数を用いた方が、局所復号画像により得られたフィルタ係数を用いる場合と比べて、閾値により定まるレベル以上に抑えることができる場合に、第1のフィルタ係数算出手段により算出されたフィルタ係数を用いると判断することができる。したがって、上述した効果と同様の効果を奏することができる。   For this reason, in the moving image encoding apparatus of (2), the deterioration from the input image is more effective when the filter coefficient obtained from the input image is used than when the filter coefficient obtained from the locally decoded image is used. When the level can be suppressed to a level determined by the threshold, it can be determined that the filter coefficient calculated by the first filter coefficient calculation unit is used. Therefore, the same effects as those described above can be achieved.

(3) 本発明は、(1)または(2)の動画像符号化装置について、前記フィルタ係数適否判断手段は、前記第1のフィルタ係数適用手段により得られる画像の前記入力画像からの劣化尺度として、当該入力画像と、当該第1のフィルタ係数適用手段により得られる画像と、のMean Square ErrorまたはStructural Similarityを用い、前記第2のフィルタ係数適用手段により得られる画像の前記入力画像からの劣化尺度として、当該入力画像と、当該第2のフィルタ係数適用手段により得られる画像と、の前記Mean Square Errorおよび前記Structural Similarityのうち前記第1のフィルタ係数適用手段により得られる画像の前記入力画像からの劣化尺度として用いたものを用いることを特徴とする動画像符号化装置を提案している。   (3) In the moving image encoding apparatus according to (1) or (2), the filter coefficient suitability determining unit is a measure of deterioration of the image obtained by the first filter coefficient applying unit from the input image. Using the Mean Square Error or Structural Similarity of the input image, the image obtained by the first filter coefficient applying means, and the deterioration of the image obtained by the second filter coefficient applying means from the input image. As a measure, the input image, the image obtained by the second filter coefficient applying means, the Mean Square Error and the Structural Simality of the image obtained by the first filter coefficient applying means, from the input image. As a measure of deterioration It proposes a moving picture encoding apparatus characterized by the use of those used.

この発明によれば、(1)または(2)の動画像符号化装置において、フィルタ係数適否判断手段により、第1のフィルタ係数適用手段により得られる画像の入力画像からの劣化尺度として、入力画像と、第1のフィルタ係数適用手段により得られる画像と、のMean Square ErrorまたはStructural Similarityを用いることとした。また、フィルタ係数適否判断手段により、第2のフィルタ係数適用手段により得られる画像の入力画像からの劣化尺度として、入力画像と、第2のフィルタ係数適用手段により得られる画像と、のMean Square ErrorおよびStructural Similarityのうち第1のフィルタ係数適用手段により得られる画像の入力画像からの劣化尺度として用いたものを用いることとした。   According to the present invention, in the moving image encoding apparatus according to (1) or (2), the input coefficient is used as a degradation measure from the input image of the image obtained by the first filter coefficient applying means by the filter coefficient suitability determining means. And an image obtained by the first filter coefficient applying means and Mean Square Error or Structural Similarity are used. Further, the Mean Square Error of the input image and the image obtained by the second filter coefficient applying unit is used as a degradation measure from the input image of the image obtained by the second filter coefficient applying unit by the filter coefficient suitability determining unit. Of the structural similarity, the one used as a measure of deterioration of the image obtained by the first filter coefficient applying means from the input image is used.

このため、(3)の動画像符号化装置は、入力画像により得られたフィルタ係数を用いた場合の入力画像からの劣化尺度として、Mean Square Errorを用いた場合には、局所復号画像により得られたフィルタ係数を用いた場合の入力画像からの劣化尺度として、Mean Square Errorを用いることができる。また、入力画像により得られたフィルタ係数を用いた場合の入力画像からの劣化尺度として、Structural Similarityを用いた場合には、局所復号画像により得られたフィルタ係数を用いた場合の入力画像からの劣化尺度として、Structural Similarityを用いることができる。以上によれば、上述した効果と同様の効果を奏することができる。   For this reason, the moving picture encoding apparatus of (3) obtains a locally decoded image when Mean Square Error is used as a degradation measure from the input image when the filter coefficient obtained from the input image is used. Mean Square Error can be used as a measure of deterioration from the input image when the obtained filter coefficients are used. In addition, when Structural Similarity is used as a degradation measure from the input image when the filter coefficient obtained from the input image is used, the filter image obtained from the local decoded image is used. As a degradation scale, Structural Similarity can be used. According to the above, an effect similar to the effect described above can be achieved.

(4) 本発明は、(1)〜(3)のいずれかの動画像符号化装置について、前記適否情報符号化手段は、前記フィルタ係数適否判断手段による判断結果を、フラグ情報として表現し(例えば、後述の2次元情報や多段階層構造を用いて表現することに相当)、当該フラグ情報を算術符号化または可変長符号化を用いて符号化することを特徴とする動画像符号化装置を提案している。   (4) In the moving image encoding device according to any one of (1) to (3), the adequacy information encoding unit expresses a determination result by the filter coefficient appropriateness determination unit as flag information. For example, a moving picture coding apparatus characterized by coding the flag information using arithmetic coding or variable length coding). is suggesting.

この発明によれば、(1)〜(3)のいずれかの動画像符号化装置において、適否情報符号化手段により、フィルタ係数適否判断手段による判断結果を、フラグ情報として表現し、このフラグ情報を算術符号化または可変長符号化を用いて符号化することとした。   According to the present invention, in the moving picture encoding apparatus according to any one of (1) to (3), the determination result by the filter coefficient suitability judging means is expressed as flag information by the suitability information encoding means, and the flag information Is coded using arithmetic coding or variable length coding.

このため、(4)の動画像符号化装置は、伝送する情報量の増加を抑制しつつ、入力画像により得られたフィルタ係数と、局所復号画像により得られたフィルタ係数と、のいずれを用いてフィルタ処理を行ったかを単位領域ごとに示すことができる。   For this reason, the moving image encoding apparatus of (4) uses either the filter coefficient obtained from the input image or the filter coefficient obtained from the locally decoded image while suppressing an increase in the amount of information to be transmitted. Thus, it is possible to indicate for each unit area whether the filtering process has been performed.

(5) 本発明は、(4)の動画像符号化装置について、前記適否情報符号化手段は、前記フラグ情報について、2次元情報または多段階層構造を用いて表現することを特徴とする動画像符号化装置を提案している。   (5) In the moving image encoding apparatus according to (4), the propriety information encoding unit expresses the flag information using two-dimensional information or a multi-level layer structure. An encoding device is proposed.

この発明によれば、(4)の動画像符号化装置において、適否情報符号化手段により、フラグ情報について、2次元情報または多段階層構造を用いて表現することとした。   According to the present invention, in the moving picture encoding apparatus of (4), the flag information is expressed using the two-dimensional information or the multistage layer structure by the suitability information encoding means.

このため、(5)の動画像符号化装置は、2次元情報または多段階層構造を用いて上述のフラグ情報を表現することができ、上述した効果と同様の効果を奏することができる。   For this reason, the moving picture encoding apparatus of (5) can express the above-mentioned flag information using two-dimensional information or a multistage layer structure, and can produce the same effect as the above-described effect.

(6) 本発明は、(1)〜(5)のいずれかの動画像符号化装置について、前記フィルタ係数符号化手段は、前記単位領域を構成するN×N個の各画素に対するL×L個のフィルタ係数を、N×N×L×Lの4次元の信号として直交変換するフィルタ係数情報直交変換手段と、前記フィルタ係数情報直交変換手段による直交変換の結果に対して、量子化し、算術符号化または可変長符号化により符号化する変換係数符号化手段と、を備えることを特徴とする動画像符号化装置を提案している。   (6) In the moving image encoding device according to any one of (1) to (5), the filter coefficient encoding unit is configured to calculate L × L for each of N × N pixels constituting the unit region. Filter coefficient information orthogonal transform means for orthogonally transforming each of the filter coefficients as a four-dimensional signal of N × N × L × L, and quantizing the result of orthogonal transform by the filter coefficient information orthogonal transform means, Proposed is a moving picture coding apparatus comprising transform coefficient coding means for coding by coding or variable length coding.

この発明によれば、(1)〜(5)のいずれかの動画像符号化装置において、フィルタ係数符号化手段に、フィルタ係数情報直交変換手段および変換係数符号化手段を設けた。フィルタ係数情報直交変換手段により、単位領域を構成するN×N個の各画素に対するL×L個のフィルタ係数を、N×N×L×Lの4次元の信号として直交変換することとした。また、変換係数符号化手段により、フィルタ係数情報直交変換手段による直交変換の結果に対して、量子化し、算術符号化または可変長符号化により符号化することとした。   According to the present invention, in any one of the moving picture encoding apparatuses according to (1) to (5), the filter coefficient encoding unit includes the filter coefficient information orthogonal transform unit and the transform coefficient encoding unit. The filter coefficient information orthogonal transform means orthogonally transforms L × L filter coefficients for N × N pixels constituting the unit area as a four-dimensional signal of N × N × L × L. In addition, the transform coefficient coding unit quantizes the result of the orthogonal transform by the filter coefficient information orthogonal transform unit, and encodes the result by arithmetic coding or variable length coding.

このため、(6)の動画像符号化装置は、ファイル係数情報直交変換手段による直交変換により、単位領域を構成するN×N個の各画素の画素間相関が高くなるに従って、エネルギを大幅に圧縮することができる。したがって、直交変換の結果を量子化および符号化して、符号化データのデータ量をさらに削減できる。   For this reason, the moving picture coding apparatus of (6) greatly increases energy as the inter-pixel correlation of each of the N × N pixels constituting the unit region increases by the orthogonal transform by the file coefficient information orthogonal transform unit. Can be compressed. Therefore, the amount of encoded data can be further reduced by quantizing and encoding the result of orthogonal transform.

(7) 本発明は、(1)〜(6)のいずれかの動画像符号化装置について、フィルタ処理単位ブロックごとに制御するフィルタ処理に、Non Local Meansに基づくフィルタを用いることを特徴とする動画像符号化装置を提案している。   (7) The present invention is characterized in that a filter based on Non Local Means is used for the filter processing to be controlled for each filter processing unit block in the moving image encoding device according to any one of (1) to (6). A video encoding device is proposed.

この発明によれば、(1)〜(6)のいずれかの動画像符号化装置において、フィルタ処理単位ブロックごとに制御するフィルタ処理に、Non Local Meansに基づくフィルタを用いることとした。   According to the present invention, in the moving picture encoding apparatus according to any one of (1) to (6), a filter based on Non Local Means is used for the filter processing controlled for each filter processing unit block.

このため、(7)の動画像符号化装置は、Non Local Meansに基づくフィルタを用いてフィルタ処理を行うことができ、上述した効果と同様の効果を奏することができる。   For this reason, the moving picture encoding apparatus of (7) can perform a filter process using the filter based on Non Local Means, and can show the same effect as the effect mentioned above.

(8) 本発明は、復号処理ループ内で適応フィルタ処理を許容し、フィルタ処理単位ブロックごとにフィルタ処理を制御して、(1)〜(7)のいずれかの動画像符号化装置(例えば、図1の動画像符号化装置AAに相当)において生成された符号化データを復号する動画像復号装置(例えば、図4の動画像復号装置BBに相当)であって、前記適否情報符号化手段および前記フィルタ係数符号化手段により生成された符号化データ(例えば、図5の適否情報に関する符号化データcと、図5のフィルタ係数に関する符号化データと、に相当)を復号するフィルタ情報復号手段(例えば、図5のフィルタ係数復号部131および適否情報復号部133に相当)と、復号画像(例えば、図5のデコード画像Eに相当)に対して、前記局所的な絵柄の類似性に基づいてフィルタ係数を算出する復号画像フィルタ係数算出手段(例えば、図5のフィルタ係数算出部132に相当)と、前記フィルタ情報復号手段により復号されたフィルタ係数(例えば、図5の原画像aにより得られたNLMフィルタ係数m1に相当)と、前記復号画像フィルタ係数算出手段により算出されたフィルタ係数(例えば、図5のデコード画像Eにより得られたNLMフィルタ係数Fに相当)と、のうち、前記フィルタ情報復号手段により復号された前記単位領域ごとの前記判断結果に応じたものを用いて、前記復号画像に対してフィルタ処理を行う復号画像フィルタ処理手段(例えば、図5のフィルタ処理部134に相当)と、を備えることを特徴とする動画像復号装置を提案している。   (8) The present invention allows adaptive filter processing in a decoding processing loop, controls the filter processing for each filter processing unit block, and selects any one of the moving image encoding devices (1) to (7) (for example, A video decoding device (for example, the video decoding device BB in FIG. 4) for decoding the encoded data generated in the video encoding device AA in FIG. Filter information decoding that decodes the encoded data generated by the means and the filter coefficient encoding means (e.g., equivalent to the encoded data c relating to suitability information in FIG. 5 and the encoded data relating to the filter coefficient in FIG. 5). For the means (for example, equivalent to the filter coefficient decoding unit 131 and the suitability information decoding unit 133 in FIG. 5) and the decoded image (for example, equivalent to the decoded image E in FIG. 5), the local A decoded image filter coefficient calculation unit (for example, corresponding to the filter coefficient calculation unit 132 in FIG. 5) that calculates filter coefficients based on the similarity of patterns, and a filter coefficient decoded by the filter information decoding unit (for example, FIG. 5). Corresponding to the NLM filter coefficient m1 obtained from the original image a) and the filter coefficient calculated by the decoded image filter coefficient calculation means (for example, equivalent to the NLM filter coefficient F obtained from the decoded image E in FIG. 5). And a decoded image filter processing means (for example, FIG. 5) that performs a filtering process on the decoded image using the one corresponding to the determination result for each unit area decoded by the filter information decoding means. The video decoding device is provided with a filter processing unit 134).

この発明によれば、復号処理ループ内で適応フィルタ処理を許容し、フィルタ処理単位ブロックごとにフィルタ処理を制御して、(1)〜(7)のいずれかの動画像符号化装置において生成された符号化データを復号する動画像復号装置に、フィルタ情報復号手段、復号画像フィルタ係数算出手段、および復号画像フィルタ処理手段を設けた。フィルタ情報復号手段により、適否情報符号化手段およびフィルタ係数符号化手段により生成された符号化データを復号することとした。また、復号画像フィルタ係数算出手段により、復号画像に対して、局所的な絵柄の類似性に基づいてフィルタ係数を算出することとした。また、復号画像フィルタ処理手段により、フィルタ情報復号手段により復号されたフィルタ係数と、復号画像フィルタ係数算出手段により算出されたフィルタ係数と、のうち、フィルタ情報復号手段により復号された単位領域ごとの判断結果に応じたものを用いて、復号画像に対してフィルタ処理を行うこととした。   According to the present invention, adaptive filter processing is allowed in the decoding processing loop, the filter processing is controlled for each filter processing unit block, and is generated in any one of (1) to (7). The moving picture decoding apparatus that decodes the encoded data is provided with filter information decoding means, decoded image filter coefficient calculation means, and decoded image filter processing means. The encoded information generated by the suitability information encoding unit and the filter coefficient encoding unit is decoded by the filter information decoding unit. Also, the decoded image filter coefficient calculation means calculates the filter coefficient based on the local pattern similarity with respect to the decoded image. Further, among the filter coefficients decoded by the filter information decoding means by the decoded image filter processing means and the filter coefficients calculated by the decoded image filter coefficient calculation means, each unit area decoded by the filter information decoding means A filter process is performed on the decoded image using an image according to the determination result.

このため、(8)の動画像復号装置は、局所的な絵柄の類似性に基づくフィルタ係数を用いてフィルタ処理を行うことができるため、主観画質の向上を図ることができる。   For this reason, since the moving picture decoding apparatus of (8) can perform a filter process using the filter coefficient based on the local similarity of a picture, it can aim at the improvement of subjective image quality.

また、(8)の動画像復号装置は、フィルタ情報復号手段により、動画像符号化装置においてフィルタ処理に用いられた入力画像により得られたフィルタ係数を求めるとともに、復号画像フィルタ係数算出手段により、復号画像により得られたフィルタ係数を算出することができる。そして、復号画像フィルタ処理手段により、動画像符号化装置において入力画像により得られたフィルタ係数が用いられた単位領域に対しては、この入力画像により得られたフィルタ係数を用いてフィルタ処理を行うことができる。一方、動画像符号化装置において局所復号画像により得られたフィルタ係数が用いられた単位領域に対しては、復号画像により得られたフィルタ係数を用いてフィルタ処理を行うことができる。このため、視覚的に重要な絵柄であるエッジ成分といった、局所的な絵柄が大きく劣化するケースに関しても、十分な画質を得ることができるため、上述の主観画質の向上を的確に実現できる。   The moving picture decoding apparatus according to (8) obtains the filter coefficient obtained from the input image used for the filter processing in the moving picture coding apparatus by the filter information decoding means, and the decoded image filter coefficient calculating means Filter coefficients obtained from the decoded image can be calculated. Then, the decoded image filter processing means performs a filter process using the filter coefficient obtained from the input image for the unit area in which the filter coefficient obtained from the input image is used in the moving image coding apparatus. be able to. On the other hand, it is possible to perform a filtering process on the unit region in which the filter coefficient obtained from the locally decoded image is used in the moving image coding apparatus, using the filter coefficient obtained from the decoded image. Therefore, sufficient image quality can be obtained even in the case where a local pattern such as an edge component, which is a visually important pattern, is greatly deteriorated, so that the above-described improvement in subjective image quality can be realized accurately.

また、(8)の動画像復号装置は、動画像符号化装置において算出された局所復号画像により得られたフィルタ係数については、復号画像により得られたフィルタ係数として算出し、動画像符号化装置において算出された入力画像により得られたフィルタ係数については、動画像符号化装置から伝送された符号化データを復号して求めることができる。このため、局所復号画像により得られたフィルタ係数については、伝送される必要がないため、動画像復号装置での復号の実現を担保しつつ、伝送される情報量を削減できる。   The moving picture decoding apparatus according to (8) calculates the filter coefficient obtained from the locally decoded image calculated by the moving picture encoding apparatus as the filter coefficient obtained from the decoded image, and the moving picture encoding apparatus The filter coefficient obtained from the input image calculated in step 1 can be obtained by decoding the encoded data transmitted from the moving image encoding device. For this reason, since it is not necessary to transmit the filter coefficient obtained by the local decoded image, the amount of information transmitted can be reduced while ensuring the realization of decoding by the video decoding device.

(9) 本発明は、(8)の動画像復号装置について、前記フィルタ情報復号手段は、前記適否情報符号化手段により生成された符号化データ(例えば、図5の適否情報に関する符号化データcに相当)を、算術符号化または可変長符号化を用いて復号して、フラグ情報として表現された前記フィルタ係数適否判断手段による判断結果(例えば、図5の適否情報rに相当)を求めることを特徴とする動画像復号装置を提案している。   (9) In the moving image decoding apparatus according to (8), the filter information decoding unit includes encoded data generated by the appropriateness information encoding unit (for example, encoded data c relating to appropriateness information in FIG. 5). Is calculated using arithmetic coding or variable length coding, and a determination result (for example, corresponding to the suitability information r in FIG. 5) obtained by the filter coefficient suitability judging means expressed as flag information is obtained. Has been proposed.

この発明によれば、(8)の動画像復号装置において、フィルタ情報復号手段により、適否情報符号化手段により生成された符号化データを、算術符号化または可変長符号化を用いて復号して、フラグ情報として表現されたフィルタ係数適否判断手段による判断結果を求めることとした。   According to the present invention, in the moving picture decoding apparatus according to (8), the filter information decoding unit decodes the encoded data generated by the suitability information encoding unit using arithmetic encoding or variable length encoding. The determination result by the filter coefficient suitability determination means expressed as flag information is obtained.

このため、(9)の動画像復号装置は、伝送される情報量の増加を抑制しつつ、入力画像により得られたフィルタ係数と、局所復号画像により得られたフィルタ係数と、のいずれを用いて動画像符号化装置においてフィルタ処理が行われたのかを、単位領域ごとに判断することができる。   For this reason, the moving picture decoding apparatus according to (9) uses either the filter coefficient obtained from the input image or the filter coefficient obtained from the local decoded image while suppressing an increase in the amount of transmitted information. Thus, it can be determined for each unit area whether the filtering process has been performed in the moving image encoding apparatus.

(10) 本発明は、(9)の動画像復号装置について、前記フラグ情報は、2次元情報または多段階層構造を用いて表現されることを特徴とする動画像復号装置を提案している。   (10) The present invention proposes a moving picture decoding apparatus characterized in that, in the moving picture decoding apparatus of (9), the flag information is expressed using two-dimensional information or a multistage layer structure.

この発明によれば、(9)の動画像復号装置において、フラグ情報を、2次元情報または多段階層構造を用いて表現することとした。   According to the present invention, in the moving picture decoding apparatus of (9), the flag information is expressed using two-dimensional information or a multistage layer structure.

このため、(10)の動画像復号装置は、2次元情報または多段階層構造を用いて上述のフラグ情報を判断することができ、上述した効果と同様の効果を奏することができる。   For this reason, the moving picture decoding apparatus of (10) can judge the above-mentioned flag information using two-dimensional information or a multistage layer structure, and can produce the same effect as the above-described effect.

(11) 本発明は、(8)〜(10)のいずれかの動画像復号装置について、フィルタ情報復号手段は、前記フィルタ係数符号化手段により生成された符号化データを算術復号または可変長復号により復号する変換係数復号手段と、前記変換係数復号手段による復号結果に対して、逆量子化し、N×N×L×Lの4次元の信号として逆直交変換して、前記単位領域を構成するN×N個の各画素に対するL×L個のフィルタ係数を求めるフィルタ係数情報逆直交変換手段と、を備えることを特徴とする動画像復号装置を提案している。   (11) In the moving image decoding device according to any one of (8) to (10), the present invention provides that the filter information decoding unit performs arithmetic decoding or variable length decoding on the encoded data generated by the filter coefficient encoding unit. The unit region is configured by performing inverse quantization on the transform coefficient decoding means for decoding by the above-described method and inversely quantizing the result of decoding by the transform coefficient decoding means and performing a four-dimensional signal of N × N × L × L. Proposed is a moving picture decoding apparatus comprising: filter coefficient information inverse orthogonal transform means for obtaining L × L filter coefficients for each of N × N pixels.

この発明によれば、(8)〜(10)のいずれかの動画像復号装置において、フィルタ情報復号手段に、変換係数復号手段およびフィルタ係数情報逆直交変換手段を設けた。変換係数復号手段により、フィルタ係数符号化手段により生成された符号化データを算術復号または可変長復号により復号することとした。また、フィルタ係数情報逆直交変換手段により、変換係数復号手段による復号結果に対して、逆量子化し、N×N×L×Lの4次元の信号として逆直交変換して、単位領域を構成するN×N個の各画素に対するL×L個のフィルタ係数を求めることとした。   According to this invention, in any one of the moving picture decoding apparatuses according to (8) to (10), the filter information decoding means is provided with transform coefficient decoding means and filter coefficient information inverse orthogonal transform means. The transformed coefficient decoding means decodes the encoded data generated by the filter coefficient encoding means by arithmetic decoding or variable length decoding. Further, the filter coefficient information inverse orthogonal transform means performs inverse quantization on the decoding result by the transform coefficient decoding means, and inverse orthogonal transforms as a four-dimensional signal of N × N × L × L to form a unit region. It was decided to obtain L × L filter coefficients for each of N × N pixels.

このため、(11)の動画像復号装置は、符号化データから、動画像符号化装置においてフィルタ処理に用いられた入力画像により得られたフィルタ係数を復元することができ、上述した効果と同様の効果を奏することができる。   For this reason, the moving picture decoding apparatus according to (11) can restore the filter coefficient obtained from the input image used for the filter processing in the moving picture coding apparatus from the encoded data, and has the same effect as described above. The effect of can be produced.

(12) 本発明は、符号化処理ループ内で適応フィルタ処理を許容し、フィルタ処理単位ブロックごとにフィルタ処理を制御する動画像符号化方法であって、入力画像(例えば、図2の原画像aに相当)に対して、局所的な絵柄の類似性に基づいてフィルタ係数(例えば、図2の原画像aにより得られたNLMフィルタ係数m1に相当)を算出する第1のステップ(例えば、図2の第1のフィルタ係数算出部51による処理に相当)と、局所復号画像(例えば、図2のローカルデコード画像kに相当)に対して、前記局所的な絵柄の類似性に基づいてフィルタ係数(例えば、図2のローカルデコード画像kにより得られたNLMフィルタ係数m2に相当)を算出する第2のステップ(例えば、図2の第2のフィルタ係数算出部52による処理に相当)と、前記局所復号画像に、前記第1のステップにおいて算出したフィルタ係数を適用する第3のステップ(例えば、図2の第1のフィルタ係数適用部61による処理に相当)と、前記局所復号画像に、前記第2のステップにおいて算出したフィルタ係数を適用する第4のステップ(例えば、図2の第2のフィルタ係数適用部62による処理に相当)と、予め定められた単位領域(例えば、後述のN×N個の画素からなる単位領域に相当)ごとに、前記第1のステップにおいて算出したフィルタ係数と、前記第2のステップにおいて算出したフィルタ係数と、のいずれを用いて前記局所復号画像に対してフィルタ処理を行うかを判断する第5のステップ(例えば、図2のフィルタ係数適否判断部63による処理に相当)と、前記第1のステップにおいて算出したフィルタ係数と、前記第2のステップにおいて算出したフィルタ係数と、のうち、前記第5のステップにおいて前記単位領域ごとに用いると判断したものを用いて、前記局所復号画像に対してフィルタ処理を行う第6のステップ(例えば、図2のフィルタ処理部64による処理に相当)と、前記第5のステップにおける判断結果(例えば、後述の適否情報rに相当)を符号化する第7のステップ(例えば、図2の適否情報符号化部66による処理に相当)と、前記第1のステップにおいて算出したフィルタ係数のうち、前記第5のステップにおいて用いると判断したものを符号化する第8のステップ(例えば、図2のフィルタ係数符号化部65による処理に相当)と、を備え、前記第5のステップでは、前記単位領域ごとに、前記第3のステップにおいて得た画像の前記入力画像からの劣化尺度と、前記第4のステップにおいて得た画像の前記入力画像からの劣化尺度と、を求めるとともに、前記単位領域ごとに、前記劣化尺度に基づいて、前記第1のステップにおいて算出したフィルタ係数と、前記第2のステップにおいて算出したフィルタ係数と、のいずれを用いて前記局所復号画像に対してフィルタ処理を行うかを判断することを特徴とする動画像符号化方法を提案している。   (12) The present invention is a moving image encoding method that allows adaptive filter processing in an encoding processing loop and controls filter processing for each filter processing unit block, and includes an input image (for example, the original image in FIG. 2). a first step (for example, corresponding to the NLM filter coefficient m1 obtained from the original image a in FIG. 2) based on local pattern similarity 2) and a locally decoded image (e.g., corresponding to the local decoded image k in FIG. 2) based on the local pattern similarity. A second step (for example, processing by the second filter coefficient calculation unit 52 in FIG. 2) for calculating a coefficient (for example, equivalent to the NLM filter coefficient m2 obtained from the local decoded image k in FIG. 2). A third step of applying the filter coefficient calculated in the first step to the locally decoded image (e.g., corresponding to the processing by the first filter coefficient application unit 61 in FIG. 2), A fourth step of applying the filter coefficient calculated in the second step to the locally decoded image (for example, corresponding to the processing by the second filter coefficient application unit 62 in FIG. 2), a predetermined unit region ( For example, each of the filter coefficients calculated in the first step and the filter coefficient calculated in the second step is used for each unit area (corresponding to a unit area composed of N × N pixels described later). A fifth step (for example, corresponding to the processing by the filter coefficient suitability determination unit 63 in FIG. 2) for determining whether or not to perform filter processing on the locally decoded image; Among the filter coefficients calculated in step and the filter coefficients calculated in the second step, the one determined to be used for each unit region in the fifth step is used for the local decoded image. A sixth step for performing filter processing (for example, corresponding to processing by the filter processing unit 64 in FIG. 2) and a determination result in the fifth step (for example, corresponding to appropriateness information r described later) are encoded. Among the filter coefficients calculated in the first step (for example, corresponding to the processing by the suitability information encoding unit 66 in FIG. 2) and the first step, the one determined to be used in the fifth step is encoded. 8 (for example, equivalent to the processing by the filter coefficient encoding unit 65 in FIG. 2), and in the fifth step, the unit area For each of the unit regions, a degradation scale from the input image of the image obtained in the third step and a degradation scale from the input image of the image obtained in the fourth step are obtained. Which of the filter coefficient calculated in the first step and the filter coefficient calculated in the second step is used to perform the filtering process on the local decoded image based on the degradation scale A video encoding method characterized by judging is proposed.

この発明によれば、第1に、入力画像に対して局所的な絵柄の類似性に基づいてフィルタ係数を算出するとともに、局所復号画像に対して局所的な絵柄の類似性に基づいてフィルタ係数を算出する。第2に、入力画像を用いて算出したフィルタ係数を局所復号画像に適用するとともに、局所復号画像を用いて算出したフィルタ係数を局所復号画像に適用する。第3に、予め定められた単位領域ごとに、入力画像を用いて算出したフィルタ係数と、局所復号画像を用いて算出したフィルタ係数と、のいずれを用いて局所復号画像に対してフィルタ処理を行うかを判断する。具体的には、まず、単位領域ごとに、入力画像を用いて算出したフィルタ係数の適用により得られた画像の入力画像からの劣化尺度と、局所復号画像を用いて算出したフィルタ係数の適用により得られた画像の入力画像からの劣化尺度と、を求める。次に、単位領域ごとに、これら求めた劣化尺度に基づいて、入力画像を用いて算出したフィルタ係数と、局所復号画像を用いて算出したフィルタ係数と、のいずれを用いて局所復号画像に対してフィルタ処理を行うかを判断する。第4に、入力画像を用いて算出したフィルタ係数と、局所復号画像を用いて算出したフィルタ係数と、のうち、上述の用いると判断したものを用いて、局所復号画像に対してフィルタ処理を行う。第5に、上述の用いる判断した結果を符号化する。第6に、入力画像を用いて算出したフィルタ係数のうち、上述の用いると判断したものを符号化する。以上によれば、上述した効果と同様の効果を奏することができる。   According to the present invention, firstly, the filter coefficient is calculated based on the local pattern similarity with respect to the input image, and the filter coefficient based on the local pattern similarity with respect to the local decoded image. Is calculated. Secondly, the filter coefficient calculated using the input image is applied to the local decoded image, and the filter coefficient calculated using the local decoded image is applied to the local decoded image. Third, for each predetermined unit area, the filter processing is performed on the local decoded image using either the filter coefficient calculated using the input image or the filter coefficient calculated using the local decoded image. Determine whether to do it. Specifically, for each unit region, first, a degradation scale from the input image of the image obtained by applying the filter coefficient calculated using the input image, and application of the filter coefficient calculated using the local decoded image. A deterioration scale from the input image of the obtained image is obtained. Next, for each unit region, the local decoded image is calculated using either the filter coefficient calculated using the input image or the filter coefficient calculated using the local decoded image based on the obtained degradation scale. To determine whether to perform filtering. Fourth, the filter processing is performed on the local decoded image using the filter coefficient calculated using the input image and the filter coefficient calculated using the local decoded image that has been determined to be used as described above. Do. Fifth, encode the determination result used above. Sixth, among the filter coefficients calculated using the input image, those determined to be used are encoded. According to the above, an effect similar to the effect described above can be achieved.

(13) 本発明は、復号処理ループ内で適応フィルタ処理を許容し、フィルタ処理単位ブロックごとにフィルタ処理を制御して、(12)の動画像符号化方法において生成された符号化データを復号する動画像復号方法であって、前記第7のステップおよび前記第8のステップにおいて生成した符号化データ(例えば、図5の適否情報に関する符号化データcと、図5のフィルタ係数に関する符号化データと、に相当)を復号する第9のステップ(例えば、図5のフィルタ係数復号部131および適否情報復号部133による処理に相当)と、復号画像(例えば、図5のデコード画像Eに相当)に対して、前記局所的な絵柄の類似性に基づいてフィルタ係数を算出する第10のステップ(例えば、図5のフィルタ係数算出部132による処理に相当)と、前記第9のステップにおいて復号したフィルタ係数(例えば、図5の原画像aにより得られたNLMフィルタ係数m1に相当)と、前記第10のステップにおいて算出したフィルタ係数(例えば、図5のデコード画像Eにより得られたNLMフィルタ係数Fに相当)と、のうち、前記第9のステップにおいて復号した前記単位領域ごとの前記判断結果に応じたものを用いて、前記復号画像に対してフィルタ処理を行う第11のステップ(例えば、図5のフィルタ処理部134による処理に相当)と、を備えることを特徴とする動画像復号方法を提案している。   (13) The present invention permits adaptive filter processing in a decoding processing loop, controls filter processing for each filter processing unit block, and decodes encoded data generated in the moving image encoding method of (12). The encoded data generated in the seventh step and the eighth step (for example, the encoded data c relating to the suitability information in FIG. 5 and the encoded data relating to the filter coefficient in FIG. 5). And a ninth step (for example, corresponding to the processing by the filter coefficient decoding unit 131 and the suitability information decoding unit 133 in FIG. 5), and a decoded image (for example, corresponding to the decoded image E in FIG. 5). The tenth step of calculating the filter coefficient based on the local pattern similarity (for example, the processing by the filter coefficient calculation unit 132 in FIG. 5). ), The filter coefficient decoded in the ninth step (for example, the NLM filter coefficient m1 obtained from the original image a in FIG. 5), and the filter coefficient calculated in the tenth step (for example, Among the NLM filter coefficients F obtained by the decoded image E in FIG. 5), and the one corresponding to the determination result for each unit area decoded in the ninth step is used for the decoded image. On the other hand, it proposes a moving picture decoding method characterized by comprising an eleventh step (for example, corresponding to the processing by the filter processing unit 134 in FIG. 5) for performing a filtering process.

この発明によれば、まず、(12)の動画像符号化方法において生成された符号化データを復号し、復号画像に対して局所的な絵柄の類似性に基づいてフィルタ係数を算出する。次に、上述の符号化データの復号により得られたフィルタ係数と、上述の算出したフィルタ係数と、のうち、上述の符号化データの復号により得られた単位領域ごとの判断結果に応じたものを用いて、復号画像に対してフィルタ処理を行う。以上によれば、上述した効果と同様の効果を奏することができる。   According to the present invention, first, the encoded data generated by the moving image encoding method of (12) is decoded, and the filter coefficient is calculated based on the local similarity of the pattern to the decoded image. Next, out of the filter coefficient obtained by decoding the encoded data and the calculated filter coefficient, the one according to the determination result for each unit region obtained by decoding the encoded data Is used to filter the decoded image. According to the above, an effect similar to the effect described above can be achieved.

(14) 本発明は、符号化処理ループ内で適応フィルタ処理を許容し、フィルタ処理単位ブロックごとにフィルタ処理を制御する動画像符号化方法を、コンピュータに実行させるためのプログラムであって、入力画像(例えば、図2の原画像aに相当)に対して、局所的な絵柄の類似性に基づいてフィルタ係数(例えば、図2の原画像aにより得られたNLMフィルタ係数m1に相当)を算出する第1のステップ(例えば、図2の第1のフィルタ係数算出部51による処理に相当)と、局所復号画像(例えば、図2のローカルデコード画像kに相当)に対して、前記局所的な絵柄の類似性に基づいてフィルタ係数(例えば、図2のローカルデコード画像kにより得られたNLMフィルタ係数m2に相当)を算出する第2のステップ(例えば、図2の第2のフィルタ係数算出部52による処理に相当)と、前記局所復号画像に、前記第1のステップにおいて算出したフィルタ係数を適用する第3のステップ(例えば、図2の第1のフィルタ係数適用部61による処理に相当)と、前記局所復号画像に、前記第2のステップにおいて算出したフィルタ係数を適用する第4のステップ(例えば、図2の第2のフィルタ係数適用部62による処理に相当)と、予め定められた単位領域(例えば、後述のN×N個の画素からなる単位領域に相当)ごとに、前記第1のステップにおいて算出したフィルタ係数と、前記第2のステップにおいて算出したフィルタ係数と、のいずれを用いて前記局所復号画像に対してフィルタ処理を行うかを判断する第5のステップ(例えば、図2のフィルタ係数適否判断部63による処理に相当)と、前記第1のステップにおいて算出したフィルタ係数と、前記第2のステップにおいて算出したフィルタ係数と、のうち、前記第5のステップにおいて前記単位領域ごとに用いると判断したものを用いて、前記局所復号画像に対してフィルタ処理を行う第6のステップ(例えば、図2のフィルタ処理部64による処理に相当)と、前記第5のステップにおける判断結果(例えば、後述の適否情報rに相当)を符号化する第7のステップ(例えば、図2の適否情報符号化部66による処理に相当)と、前記第1のステップにおいて算出したフィルタ係数のうち、前記第5のステップにおいて用いると判断したものを符号化する第8のステップ(例えば、図2のフィルタ係数符号化部65による処理に相当)と、をコンピュータに実行させ、前記第5のステップでは、前記単位領域ごとに、前記第3のステップにおいて得た画像の前記入力画像からの劣化尺度と、前記第4のステップにおいて得た画像の前記入力画像からの劣化尺度と、を求めるとともに、前記単位領域ごとに、前記劣化尺度に基づいて、前記第1のステップにおいて算出したフィルタ係数と、前記第2のステップにおいて算出したフィルタ係数と、のいずれを用いて前記局所復号画像に対してフィルタ処理を行うかを判断するためのプログラムを提案している。   (14) The present invention is a program for causing a computer to execute a moving image encoding method that allows adaptive filter processing in an encoding processing loop and controls filter processing for each filter processing unit block. For an image (for example, corresponding to the original image a in FIG. 2), filter coefficients (for example, corresponding to the NLM filter coefficient m1 obtained from the original image a in FIG. 2) based on the local similarity of the pattern. For the first step (for example, equivalent to the processing by the first filter coefficient calculation unit 51 in FIG. 2) and the local decoded image (for example, equivalent to the local decoded image k in FIG. 2), A second step of calculating a filter coefficient (for example, equivalent to the NLM filter coefficient m2 obtained from the local decoded image k in FIG. 2) based on the similarity of various pictures 2 and the third step of applying the filter coefficient calculated in the first step to the local decoded image (for example, the first filter coefficient calculation unit 52 in FIG. 2). And a fourth step of applying the filter coefficient calculated in the second step to the locally decoded image (for example, by the second filter coefficient application unit 62 of FIG. 2). The filter coefficient calculated in the first step for each predetermined unit region (for example, a unit region composed of N × N pixels described later), and the second step. The fifth step of determining which of the filter coefficients calculated in step (3) is used to perform the filter processing on the locally decoded image (for example, the filter coefficient suitable in FIG. Among the filter coefficients calculated in the first step and the filter coefficients calculated in the second step, and used for each unit region in the fifth step. Using the determination, a sixth step (for example, corresponding to the processing by the filter processing unit 64 in FIG. 2) that performs filtering on the locally decoded image, and a determination result in the fifth step (for example, Among the filter coefficients calculated in the seventh step (equivalent to the processing by the suitability information encoding unit 66 in FIG. 2) and the filter coefficient calculated in the first step are encoded. An eighth step (for example, corresponding to the processing by the filter coefficient encoding unit 65 in FIG. 2) for encoding what is determined to be used in step 5; In the fifth step, for each unit region, the degradation scale from the input image of the image obtained in the third step and the input of the image obtained in the fourth step And a filter coefficient calculated in the first step and a filter coefficient calculated in the second step based on the deterioration scale for each unit region. A program for determining whether to perform filter processing on the locally decoded image using the above is proposed.

この発明によれば、プログラムをコンピュータに実行させることで、第1に、入力画像に対して局所的な絵柄の類似性に基づいてフィルタ係数を算出するとともに、局所復号画像に対して局所的な絵柄の類似性に基づいてフィルタ係数を算出する。第2に、入力画像を用いて算出したフィルタ係数を局所復号画像に適用するとともに、局所復号画像を用いて算出したフィルタ係数を局所復号画像に適用する。第3に、予め定められた単位領域ごとに、入力画像を用いて算出したフィルタ係数と、局所復号画像を用いて算出したフィルタ係数と、のいずれを用いて局所復号画像に対してフィルタ処理を行うかを判断する。具体的には、まず、単位領域ごとに、入力画像を用いて算出したフィルタ係数の適用により得られた画像の入力画像からの劣化尺度と、局所復号画像を用いて算出したフィルタ係数の適用により得られた画像の入力画像からの劣化尺度と、を求める。次に、単位領域ごとに、これら求めた劣化尺度に基づいて、入力画像を用いて算出したフィルタ係数と、局所復号画像を用いて算出したフィルタ係数と、のいずれを用いて局所復号画像に対してフィルタ処理を行うかを判断する。第4に、入力画像を用いて算出したフィルタ係数と、局所復号画像を用いて算出したフィルタ係数と、のうち、上述の用いると判断したものを用いて、局所復号画像に対してフィルタ処理を行う。第5に、上述の用いる判断した結果を符号化する。第6に、入力画像を用いて算出したフィルタ係数のうち、上述の用いると判断したものを符号化する。以上によれば、上述した効果と同様の効果を奏することができる。   According to the present invention, by causing a computer to execute a program, first, a filter coefficient is calculated based on a local pattern similarity with respect to an input image, and a local coefficient with respect to a local decoded image is calculated. A filter coefficient is calculated based on the similarity of the patterns. Secondly, the filter coefficient calculated using the input image is applied to the local decoded image, and the filter coefficient calculated using the local decoded image is applied to the local decoded image. Third, for each predetermined unit area, the filter processing is performed on the local decoded image using either the filter coefficient calculated using the input image or the filter coefficient calculated using the local decoded image. Determine whether to do it. Specifically, for each unit region, first, a degradation scale from the input image of the image obtained by applying the filter coefficient calculated using the input image, and application of the filter coefficient calculated using the local decoded image. A deterioration scale from the input image of the obtained image is obtained. Next, for each unit region, the local decoded image is calculated using either the filter coefficient calculated using the input image or the filter coefficient calculated using the local decoded image based on the obtained degradation scale. To determine whether to perform filtering. Fourth, the filter processing is performed on the local decoded image using the filter coefficient calculated using the input image and the filter coefficient calculated using the local decoded image that has been determined to be used as described above. Do. Fifth, encode the determination result used above. Sixth, among the filter coefficients calculated using the input image, those determined to be used are encoded. According to the above, an effect similar to the effect described above can be achieved.

(15) 本発明は、復号処理ループ内で適応フィルタ処理を許容し、フィルタ処理単位ブロックごとにフィルタ処理を制御して、(14)のプログラムをコンピュータに実行させることで生成された符号化データを復号する動画像復号方法を、コンピュータに実行させるためのプログラムであって、前記第7のステップおよび前記第8のステップにおいて生成した符号化データ(例えば、図5の適否情報に関する符号化データcと、図5のフィルタ係数に関する符号化データと、に相当)を復号する第9のステップ(例えば、図5のフィルタ係数復号部131および適否情報復号部133による処理に相当)と、復号画像(例えば、図5のデコード画像Eに相当)に対して、前記局所的な絵柄の類似性に基づいてフィルタ係数を算出する第10のステップ(例えば、図5のフィルタ係数算出部132による処理に相当)と、前記第9のステップにおいて復号したフィルタ係数(例えば、図5の原画像aにより得られたNLMフィルタ係数m1に相当)と、前記第10のステップにおいて算出したフィルタ係数(例えば、図5のデコード画像Eにより得られたNLMフィルタ係数Fに相当)と、のうち、前記第9のステップにおいて復号した前記単位領域ごとの前記判断結果に応じたものを用いて、前記復号画像に対してフィルタ処理を行う第11のステップ(例えば、図5のフィルタ処理部134による処理に相当)と、をコンピュータに実行させるためのプログラムを提案している。   (15) The present invention allows the adaptive filter processing in the decoding processing loop, controls the filter processing for each filter processing unit block, and generates encoded data generated by causing the computer to execute the program of (14). Is a program for causing a computer to execute the moving picture decoding method, and the encoded data generated in the seventh step and the eighth step (for example, the encoded data c relating to suitability information in FIG. 5) And a ninth step (for example, corresponding to processing by the filter coefficient decoding unit 131 and the suitability information decoding unit 133 in FIG. 5), and a decoded image (corresponding to the encoded data related to the filter coefficient in FIG. 5) For example, for the decoded image E in FIG. 5), a filter coefficient is calculated based on the local pattern similarity. 0 step (for example, equivalent to the processing by the filter coefficient calculation unit 132 in FIG. 5) and the filter coefficient decoded in the ninth step (for example, equivalent to the NLM filter coefficient m1 obtained from the original image a in FIG. 5) ) And the filter coefficients calculated in the tenth step (e.g., corresponding to the NLM filter coefficient F obtained from the decoded image E in FIG. 5), for each unit region decoded in the ninth step For causing the computer to execute an eleventh step (e.g., corresponding to the processing by the filter processing unit 134 in FIG. 5) of performing a filtering process on the decoded image using the one according to the determination result of Propose a program.

この発明によれば、プログラムをコンピュータに実行させることで、まず、(14)のプログラムをコンピュータに実行させることで生成された符号化データを復号し、復号画像に対して局所的な絵柄の類似性に基づいてフィルタ係数を算出する。次に、上述の符号化データの復号により得られたフィルタ係数と、上述の算出したフィルタ係数と、のうち、上述の符号化データの復号により得られた単位領域ごとの判断結果に応じたものを用いて、復号画像に対してフィルタ処理を行う。以上によれば、上述した効果と同様の効果を奏することができる。   According to the present invention, by causing the computer to execute the program, first, the encoded data generated by causing the computer to execute the program of (14) is decoded, and the local pattern similarity to the decoded image. The filter coefficient is calculated based on the characteristics. Next, out of the filter coefficient obtained by decoding the encoded data and the calculated filter coefficient, the one according to the determination result for each unit region obtained by decoding the encoded data Is used to filter the decoded image. According to the above, an effect similar to the effect described above can be achieved.

本発明によれば、主観画質の向上を的確に実現できる。また、動画像復号装置での復号の実現を担保しつつ、伝送する情報量を削減できる。   According to the present invention, it is possible to accurately improve the subjective image quality. Further, it is possible to reduce the amount of information to be transmitted while ensuring the realization of decoding by the moving image decoding apparatus.

本発明の一実施形態に係る動画像符号化装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the moving image encoder which concerns on one Embodiment of this invention. 前記動画像符号化装置が備えるNLMフィルタ係数算出部およびNLMフィルタ処理部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the NLM filter coefficient calculation part with which the said moving image encoder is provided, and an NLM filter process part. 前記NLMフィルタ係数算出部によるNLMフィルタ係数の算出方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the calculation method of the NLM filter coefficient by the said NLM filter coefficient calculation part. 本発明の一実施形態に係る動画像復号装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the moving image decoding apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 前記動画像復号装置が備えるNLMフィルタ処理部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the NLM filter process part with which the said moving image decoding apparatus is provided.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、また、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能である。したがって、以下の実施形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the constituent elements in the following embodiments can be appropriately replaced with existing constituent elements and the like, and various variations including combinations with other existing constituent elements are possible. Accordingly, the description of the following embodiments does not limit the contents of the invention described in the claims.

[動画像符号化装置AAの構成および動作]
図1は、本発明の一実施形態に係る動画像符号化装置AAの構成を示すブロック図である。動画像符号化装置AAは、予測値生成部1、DCT/量子化部2、エントロピー符号化部3、逆DCT/逆量子化部4、NLMフィルタ係数算出部5、NLMフィルタ処理部6、およびローカルメモリ7を備え、符号化制御単位(マクロブロック;MB)ごとに符号化を行う。
[Configuration and Operation of Video Encoding Device AA]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a moving picture coding apparatus AA according to an embodiment of the present invention. The moving image encoding device AA includes a prediction value generation unit 1, a DCT / quantization unit 2, an entropy encoding unit 3, an inverse DCT / inverse quantization unit 4, an NLM filter coefficient calculation unit 5, an NLM filter processing unit 6, and A local memory 7 is provided, and encoding is performed for each encoding control unit (macroblock; MB).

予測値生成部1は、入力画像としての原画像aと、ローカルメモリ7から出力される後述のフィルタ済みローカルデコード画像eと、を入力とする。この予測値生成部1は、イントラ予測やインター予測などの予測方法を用いて予測値を生成する。そして、最も高い符号化性能が期待される予測方法を用いて生成した予測値を、予測値fとして出力する。   The predicted value generation unit 1 receives an original image a as an input image and a filtered local decoded image e described later that is output from the local memory 7. The predicted value generation unit 1 generates a predicted value using a prediction method such as intra prediction or inter prediction. Then, the prediction value generated using the prediction method that is expected to have the highest coding performance is output as the prediction value f.

DCT/量子化部2は、原画像aと、予測値fと、の差分を入力とする。このDCT/量子化部2は、入力される信号に対してDCT処理および量子化処理を施し、量子化されたDCT係数(残差信号)gとして出力する。   The DCT / quantization unit 2 inputs a difference between the original image a and the predicted value f. The DCT / quantization unit 2 performs DCT processing and quantization processing on the input signal, and outputs the result as a quantized DCT coefficient (residual signal) g.

エントロピー符号化部3は、量子化されたDCT係数(残差信号)gを入力とする。このエントロピー符号化部3は、入力される信号に対してエントロピー符号化を行い、符号化データbとして出力する。   The entropy encoding unit 3 receives the quantized DCT coefficient (residual signal) g as an input. The entropy encoding unit 3 performs entropy encoding on the input signal and outputs it as encoded data b.

逆DCT/逆量子化部4は、量子化されたDCT係数(残差信号)gを入力とする。この逆DCT/逆量子化部4は、入力される信号に対して逆量子化処理および逆DCT処理を施し、逆DCTされた画素信号hとして出力する。   The inverse DCT / inverse quantization unit 4 receives the quantized DCT coefficient (residual signal) g as an input. The inverse DCT / inverse quantization unit 4 performs an inverse quantization process and an inverse DCT process on the input signal and outputs it as a pixel signal h subjected to the inverse DCT.

ローカルメモリ7は、NLMフィルタ処理部6から出力される後述のフィルタ済みローカルデコード画像eを入力とする。このローカルメモリ7は、フィルタ済みローカルデコード画像eを蓄積し、適宜、予測値生成部1に出力する。   The local memory 7 receives a filtered local decoded image e, which will be described later, output from the NLM filter processing unit 6. The local memory 7 accumulates the filtered local decoded image e and outputs it to the predicted value generation unit 1 as appropriate.

NLMフィルタ係数算出部5は、原画像aと、局所復号画像としてのローカルデコード画像kと、を入力とする。このNLMフィルタ係数算出部5は、詳細については図2を用いて後述するが、原画像aの全ての画素に対してNLMフィルタ係数を算出して、原画像aにより得られたNLMフィルタ係数m1として出力するとともに、ローカルデコード画像kの全ての画素に対してNLMフィルタ係数を算出して、ローカルデコード画像kにより得られたNLMフィルタ係数m2として出力する。なお、ローカルデコード画像kとは、予測値fと、逆DCTされた画素信号hと、を加算したもののことである。   The NLM filter coefficient calculation unit 5 receives an original image a and a local decoded image k as a locally decoded image. The NLM filter coefficient calculation unit 5 calculates the NLM filter coefficient for all pixels of the original image a and calculates the NLM filter coefficient m1 obtained from the original image a, as will be described in detail later with reference to FIG. And NLM filter coefficients for all the pixels of the local decoded image k are calculated and output as NLM filter coefficients m2 obtained from the local decoded image k. Note that the local decoded image k is a sum of the predicted value f and the inverse DCT pixel signal h.

NLMフィルタ処理部6は、原画像aと、ローカルデコード画像kと、原画像aにより得られたNLMフィルタ係数m1と、ローカルデコード画像kにより得られたNLMフィルタ係数m2と、を入力とする。このNLMフィルタ処理部6は、詳細については図2を用いて後述するが、NLMフィルタ係数m1、m2のうちいずれを用いるべきかを単位領域ごとに判定し、判定結果に応じたNLMフィルタ係数を用いてローカルデコード画像kに対してフィルタ処理を施す。そして、フィルタ処理を施したローカルデコード画像を、フィルタ済みローカルデコード画像eとして出力するとともに、後述の適否情報に関する符号化データcと、後述のフィルタ係数に関する符号化データdと、を出力する。   The NLM filter processing unit 6 receives the original image a, the local decoded image k, the NLM filter coefficient m1 obtained from the original image a, and the NLM filter coefficient m2 obtained from the local decoded image k. The NLM filter processing unit 6, which will be described in detail later with reference to FIG. 2, determines for each unit region which of the NLM filter coefficients m 1 and m 2 should be used, and determines the NLM filter coefficient according to the determination result. Using this, the local decoded image k is filtered. Then, the filtered local decoded image is output as a filtered local decoded image e, and encoded data c related to suitability information described later and encoded data d related to filter coefficients described later are output.

図2は、NLMフィルタ係数算出部5およびNLMフィルタ処理部6の構成を示すブロック図である。   FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the NLM filter coefficient calculation unit 5 and the NLM filter processing unit 6.

[NLMフィルタ係数算出部5の構成および動作]
NLMフィルタ係数算出部5は、第1のフィルタ係数算出部51および第2のフィルタ係数算出部52を備える。
[Configuration and Operation of NLM Filter Coefficient Calculation Unit 5]
The NLM filter coefficient calculation unit 5 includes a first filter coefficient calculation unit 51 and a second filter coefficient calculation unit 52.

第1のフィルタ係数算出部51は、原画像aを入力とする。この第1のフィルタ係数算出部51は、原画像aを構成する各画素に対してNLMフィルタ係数を算出して、原画像aにより得られたNLMフィルタ係数m1として出力する。NLMフィルタ係数とは、局所的な絵柄の類似性に基づくフィルタ係数の一種である。この原画像aにより得られたNLMフィルタ係数m1の算出方法について、図3を用いて以下に説明する。   The first filter coefficient calculation unit 51 receives the original image a. The first filter coefficient calculation unit 51 calculates an NLM filter coefficient for each pixel constituting the original image a and outputs it as an NLM filter coefficient m1 obtained from the original image a. The NLM filter coefficient is a type of filter coefficient based on local pattern similarity. A method for calculating the NLM filter coefficient m1 obtained from the original image a will be described below with reference to FIG.

NLMフィルタでは、フィルタ処理対象画素iの近傍のL×L個(Lは、L≧2を満たす任意の整数)の画素を対象としたフィルタ処理を行う。フィルタ処理対象画素iと、フィルタ係数算出画素jと、のそれぞれについて、近傍のM×M個(Mは、1≦M≦Lを満たす任意の整数)の画素の領域との類似性を評価し、類似性が高いほど、大きなフィルタ係数を設定する。具体的には、入力される原画像aを以下の式(1)のように表すものとすると、フィルタ処理対象画素iに対するフィルタ係数算出画素jにおけるフィルタ係数w(i、j)は、以下の式(2)により求めることができる。   In the NLM filter, filter processing is performed on L × L pixels (L is an arbitrary integer satisfying L ≧ 2) in the vicinity of the pixel i to be filtered. For each of the filter processing target pixel i and the filter coefficient calculation pixel j, the similarity between the neighboring M × M pixel areas (M is an arbitrary integer satisfying 1 ≦ M ≦ L) is evaluated. As the similarity is higher, a larger filter coefficient is set. Specifically, when the input original image a is expressed as in the following expression (1), the filter coefficient w (i, j) in the filter coefficient calculation pixel j for the filter processing target pixel i is as follows: It can be obtained from equation (2).

Figure 2013046255
Figure 2013046255

Figure 2013046255
Figure 2013046255

なお、式(2)において、Nは、フィルタ処理対象画素iの近傍のM×M個の画素の領域を示し、Nは、フィルタ係数算出画素jの近傍のM×M個の画素の領域を示すものとする。また、v(N)は、Nに対するグレーレベルでの明度を示し、v(N)は、Nに対するグレーレベルでの明度を示すものとする。また、hは、フィルタの強度を示すものとする。また、z(i)は、以下の式(3)により求めることができるものとする。 In Expression (2), N i represents a region of M × M pixels in the vicinity of the filter target pixel i, and N j represents M × M pixels in the vicinity of the filter coefficient calculation pixel j. An area shall be indicated. Also, v (N i ) represents the lightness at the gray level for N i , and v (N j ) represents the lightness at the gray level for N j . Further, h represents the strength of the filter. Also, z (i) can be obtained by the following equation (3).

Figure 2013046255
Figure 2013046255

図2に戻って、第2のフィルタ係数算出部52は、ローカルデコード画像kを入力とする。この第2のフィルタ係数算出部52は、図3を用いて上述した方法と同様の方法により、ローカルデコード画像kを構成する各画素に対してNLMフィルタ係数を算出して、ローカルデコード画像kにより得られたNLMフィルタ係数m2として出力する。   Returning to FIG. 2, the second filter coefficient calculation unit 52 receives the local decoded image k as an input. The second filter coefficient calculation unit 52 calculates an NLM filter coefficient for each pixel constituting the local decoded image k by a method similar to the method described above with reference to FIG. The obtained NLM filter coefficient m2 is output.

[NLMフィルタ処理部6の構成および動作]
NLMフィルタ処理部6は、第1のフィルタ係数適用部61、第2のフィルタ係数適用部62、フィルタ係数適否判断部63、フィルタ処理部64、フィルタ係数符号化部65、および適否情報符号化部66を備える。
[Configuration and Operation of NLM Filter Processing Unit 6]
The NLM filter processing unit 6 includes a first filter coefficient application unit 61, a second filter coefficient application unit 62, a filter coefficient suitability determination unit 63, a filter processing unit 64, a filter coefficient coding unit 65, and a suitability information coding unit. 66.

第1のフィルタ係数適用部61は、ローカルデコード画像kと、原画像aにより得られたNLMフィルタ係数m1と、を入力とする。この第1のフィルタ係数適用部61は、原画像aにより得られたNLMフィルタ係数m1を、ローカルデコード画像kに対して適用して、以下の式(4)に示す画素値NL[v](i)を算出し、原画像aにより得られたNLMフィルタ係数m1の適用結果pとして出力する。   The first filter coefficient application unit 61 receives the local decoded image k and the NLM filter coefficient m1 obtained from the original image a as inputs. The first filter coefficient application unit 61 applies the NLM filter coefficient m1 obtained from the original image a to the local decoded image k to obtain a pixel value NL [v] ( i) is calculated and output as an application result p of the NLM filter coefficient m1 obtained from the original image a.

Figure 2013046255
Figure 2013046255

第2のフィルタ係数適用部62は、ローカルデコード画像kと、ローカルデコード画像kにより得られたNLMフィルタ係数m2と、を入力とする。この第2のフィルタ係数適用部62は、ローカルデコード画像kにより得られたNLMフィルタ係数m2を、ローカルデコード画像kに対して適用して、上述の式(4)に示した画素値NL[v](i)を算出し、ローカルデコード画像kにより得られたNLMフィルタ係数m2の適用結果qとして出力する。   The second filter coefficient application unit 62 receives the local decoded image k and the NLM filter coefficient m2 obtained from the local decoded image k as inputs. The second filter coefficient application unit 62 applies the NLM filter coefficient m2 obtained from the local decoded image k to the local decoded image k, and outputs the pixel value NL [v shown in the above equation (4). ] (I) is calculated and output as an application result q of the NLM filter coefficient m2 obtained from the local decoded image k.

フィルタ係数適否判断部63は、原画像aと、原画像aにより得られたNLMフィルタ係数m1の適用結果pと、ローカルデコード画像kにより得られたNLMフィルタ係数m2の適用結果qと、を入力とする。このフィルタ係数適否判断部63は、N×N個(Nは、N≧1を満たす任意の整数)の画素からなる単位領域ごとに、NLMフィルタ係数m1およびNLMフィルタ係数m2のどちらを用いるかを判断し、判断結果を適否情報rとして出力する。   The filter coefficient suitability determination unit 63 inputs the original image a, the application result p of the NLM filter coefficient m1 obtained from the original image a, and the application result q of the NLM filter coefficient m2 obtained from the local decoded image k. And The filter coefficient suitability determination unit 63 determines which of the NLM filter coefficient m1 and the NLM filter coefficient m2 is used for each unit region composed of N × N pixels (N is an arbitrary integer satisfying N ≧ 1). Judgment is made and the judgment result is output as suitability information r.

具体的には、まず、N×N個の画素からなる単位領域ごとに、NLMフィルタ係数m1を適用した場合の原画像aからの劣化尺度を、適用結果pを用いて求めるとともに、NLMフィルタ係数m2を適用した場合の原画像aからの劣化尺度を、適用結果qを用いて求める。なお、NLMフィルタ係数m1を適用した場合の原画像aからの劣化尺度は、NLMフィルタ係数m1を適用した場合の原画像aに対する劣化の度合いが大きくなるに従って、大きな数値で表されるものとする。また、NLMフィルタ係数m2を適用した場合の原画像aからの劣化尺度は、NLMフィルタ係数m2を適用した場合の原画像aに対する劣化の度合いが大きくなるに従って、大きな数値で表されるものとする。   Specifically, first, for each unit region composed of N × N pixels, a degradation scale from the original image a when the NLM filter coefficient m1 is applied is obtained using the application result p, and the NLM filter coefficient A degradation scale from the original image a when m2 is applied is obtained using the application result q. Note that the degradation scale from the original image a when the NLM filter coefficient m1 is applied is expressed by a larger numerical value as the degree of degradation with respect to the original image a when the NLM filter coefficient m1 is applied becomes larger. . Further, the degradation scale from the original image a when the NLM filter coefficient m2 is applied is represented by a larger numerical value as the degree of degradation with respect to the original image a when the NLM filter coefficient m2 is applied increases. .

次に、N×N個の画素からなる単位領域ごとに、NLMフィルタ係数m2を適用した場合の劣化尺度からNLMフィルタ係数m1を適用した場合の劣化尺度を減算した差分値と、予め定められた閾値THと、を比較する。そして、上述の差分値が閾値TH以上である単位領域に対しては、原画像aにより得られたNLMフィルタ係数m1を用いると判断する。一方、上述の差分値が閾値TH未満である単位領域に対しては、ローカルデコード画像kにより得られたNLMフィルタ係数m2を用いると判断する。   Next, for each unit region composed of N × N pixels, a difference value obtained by subtracting the degradation scale when the NLM filter coefficient m1 is applied from the degradation scale when the NLM filter coefficient m2 is applied is determined in advance. The threshold value TH is compared. Then, it is determined that the NLM filter coefficient m1 obtained from the original image a is used for the unit region whose difference value is equal to or greater than the threshold value TH. On the other hand, it is determined that the NLM filter coefficient m2 obtained from the local decoded image k is used for the unit area whose difference value is less than the threshold value TH.

なお、フィルタ係数適否判断部63は、上述の2つの劣化尺度として、例えばMSE(Mean Square Error)やSSIM(Structural SIMilarity)といった、原画像と符号化画像からの劣化度を評価できるものを用いるものとする。   The filter coefficient suitability determination unit 63 uses, as the above-described two deterioration measures, for example, one that can evaluate the deterioration degree from the original image and the encoded image, such as MSE (Mean Square Error) and SSIM (Structural SIMularity). And

フィルタ処理部64は、ローカルデコード画像kと、原画像aにより得られたNLMフィルタ係数m1と、ローカルデコード画像kにより得られたNLMフィルタ係数m2と、適否情報rと、を入力とする。このフィルタ処理部64は、適否情報rに基づいて、NLMフィルタ係数m1およびNLMフィルタ係数m2のうち、フィルタ係数適否判断部63により単位領域ごとに用いると判断されたものを用いて、ローカルデコード画像kに対してNLMフィルタ処理を行って、フィルタ済みローカルデコード画像eとして出力する。   The filter processing unit 64 receives the local decoded image k, the NLM filter coefficient m1 obtained from the original image a, the NLM filter coefficient m2 obtained from the local decoded image k, and the suitability information r. The filter processing unit 64 uses the NLM filter coefficient m1 and the NLM filter coefficient m2 that are determined to be used for each unit area by the filter coefficient suitability determination unit 63 based on the suitability information r, and uses the local decoded image. NLM filter processing is performed on k and output as a filtered local decoded image e.

フィルタ係数符号化部65は、原画像aにより得られたNLMフィルタ係数m1と、適否情報rと、を入力とする。このフィルタ係数符号化部65は、フィルタ係数適否判断部63によりNLMフィルタ係数m1を用いると判断された単位領域を、適否情報rに基づいて識別し、識別した各単位領域におけるNLMフィルタ係数m1を符号化し、フィルタ係数に関する符号化データdとして出力する。   The filter coefficient encoding unit 65 receives the NLM filter coefficient m1 obtained from the original image a and the suitability information r. The filter coefficient encoding unit 65 identifies the unit area determined by the filter coefficient suitability determining unit 63 to use the NLM filter coefficient m1 based on the suitability information r, and determines the NLM filter coefficient m1 in each identified unit area. It encodes and outputs as the encoding data d regarding a filter coefficient.

ここで、各単位領域におけるNLMフィルタ係数m1は、N×N個の各画素に対してL×L個ずつ存在している。そこで、上述の各単位領域におけるNLMフィルタ係数m1の符号化では、まず、各単位領域におけるNLMフィルタ係数m1を、N×N×L×Lの4次元の信号として直交変換により周波数領域に変換し、低周波成分から高周波成分に向けたスキャン順序に従って1次元信号化する。次に、1次元化した信号を、量子化し、算術符号化または可変長符号化により符号化し、上述のフィルタ係数に関する符号化データdとして出力する。なお、量子化においては、周波数成分ごとに量子化幅が異なることを許容するものとする。   Here, there are L × L NLM filter coefficients m1 in each unit region for each N × N pixels. Therefore, in the encoding of the NLM filter coefficient m1 in each unit area described above, first, the NLM filter coefficient m1 in each unit area is converted into a frequency domain by orthogonal transform as a four-dimensional signal of N × N × L × L. Then, a one-dimensional signal is generated in accordance with the scan order from the low frequency component to the high frequency component. Next, the one-dimensional signal is quantized, encoded by arithmetic encoding or variable length encoding, and output as encoded data d related to the filter coefficient. In the quantization, it is allowed that the quantization width differs for each frequency component.

適否情報符号化部66は、適否情報rを入力とする。この適否情報符号化部66は、適否情報rを、2次元情報である1bitのフラグ情報として表現して符号化し、適否情報に関する符号化データcとして出力する。   The suitability information encoding unit 66 receives the suitability information r. This suitability information encoding unit 66 expresses and expresses suitability information r as 1-bit flag information that is two-dimensional information, and outputs it as encoded data c relating to suitability information.

なお、上述の適否情報rを2次元情報である1bitのフラグ情報として表現する際には、NLMフィルタ係数m1を適用する単位領域を「0」で表し、NLMフィルタ係数m2を適用する単位領域を「1」で表す。ただし、NLMフィルタ係数m1を適用する単位領域を「1」で表し、NLMフィルタ係数m2を適用する単位領域を「0」で表してもよい。   When the above-described suitability information r is expressed as 1-bit flag information that is two-dimensional information, a unit region to which the NLM filter coefficient m1 is applied is represented by “0”, and a unit region to which the NLM filter coefficient m2 is applied is represented. It is represented by “1”. However, the unit region to which the NLM filter coefficient m1 is applied may be represented by “1”, and the unit region to which the NLM filter coefficient m2 is applied may be represented by “0”.

また、上述の適否情報rをフラグ情報として表現したものの符号化では、原画像aのフレームサイズをW×Hとすると、1フレームあたり(W/N)×(H/N)個のフラグ情報について、算術符号化または可変長符号化により符号化する。算術符号化としては、例えばCABACを用いることができ、可変長符号化としては、例えばラン長符号化を用いることができる。また、(W/N)×(H/N)個のフラグ情報は、2次元のベクトルまたは4分木表現による階層構造として表現することができる。   In the encoding of the above-described suitability information r expressed as flag information, if the frame size of the original image a is W × H, (W / N) × (H / N) flag information per frame Encode by arithmetic coding or variable length coding. As arithmetic coding, for example, CABAC can be used, and as variable length coding, for example, run length coding can be used. Further, (W / N) × (H / N) pieces of flag information can be expressed as a two-dimensional vector or a hierarchical structure by quadtree representation.

[動画像復号装置BBの構成および動作]
図4は、本発明の一実施形態に係る動画像復号装置BBの構成を示すブロック図である。動画像復号装置BBは、エントロピー復号部110、予測値生成部120、NLMフィルタ処理部130、およびメモリ140を備え、動画像符号化装置AAにおいて生成された符号化データbを復号して復号済み画像Aを生成する。
[Configuration and Operation of Video Decoding Device BB]
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of the video decoding device BB according to one embodiment of the present invention. The video decoding device BB includes an entropy decoding unit 110, a predicted value generation unit 120, an NLM filter processing unit 130, and a memory 140, and has been decoded by decoding the encoded data b generated by the video encoding device AA Image A is generated.

エントロピー復号部110は、符号化データbを入力とする。このエントロピー復号部110は、符号化データ構造に従って符号化データbに記載されている内容を解析し、エントロピー復号して、エントロピー復号の結果として得られる予測情報Bおよび残差信号Cを出力する。   The entropy decoding unit 110 receives the encoded data b. The entropy decoding unit 110 analyzes the content described in the encoded data b according to the encoded data structure, performs entropy decoding, and outputs prediction information B and residual signal C obtained as a result of entropy decoding.

予測値生成部120は、予測情報Bと、メモリ140から出力される復号済み画像Aと、を入力とする。この予測値生成部120は、予測情報Bに基づいて予測方法を決定し、決定した方法に従って、復号済み画像Aを用いて予測値Dを生成し、出力する。   The prediction value generation unit 120 receives the prediction information B and the decoded image A output from the memory 140 as inputs. The prediction value generation unit 120 determines a prediction method based on the prediction information B, and generates and outputs a prediction value D using the decoded image A according to the determined method.

NLMフィルタ処理部130は、適否情報に関する符号化データcと、フィルタ係数に関する符号化データdと、デコード画像Eと、を入力とする。ここで、デコード画像Eとは、残差信号Cと予測値Dとを加算したもののことである。このNLMフィルタ処理部130は、詳細については図5を用いて後述するが、NLMフィルタ係数m1およびNLMフィルタ係数m2のうち単位領域ごとに動画像符号化装置AAのフィルタ係数適否判断部63で判断されたものを用いて、デコード画像Eに対してフィルタ処理を行って、復号済み画像Aとして出力する。   The NLM filter processing unit 130 receives as input the encoded data c related to suitability information, the encoded data d related to the filter coefficient, and the decoded image E. Here, the decoded image E is obtained by adding the residual signal C and the predicted value D. Although details will be described later with reference to FIG. 5, the NLM filter processing unit 130 determines the filter coefficient suitability determination unit 63 of the moving image coding apparatus AA for each unit region out of the NLM filter coefficient m1 and the NLM filter coefficient m2. Then, the decoded image E is subjected to filter processing and output as a decoded image A.

メモリ140は、NLMフィルタ処理部130から出力される復号済み画像Aを入力とする。このメモリ140は、復号済み画像Aを蓄積し、適宜、予測値生成部120に出力する。   The memory 140 receives the decoded image A output from the NLM filter processing unit 130 as input. The memory 140 accumulates the decoded image A and outputs it to the predicted value generation unit 120 as appropriate.

図5は、NLMフィルタ処理部130の構成を示すブロック図である。   FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of the NLM filter processing unit 130.

[NLMフィルタ処理部130の構成および動作]
NLMフィルタ処理部130は、フィルタ係数復号部131、フィルタ係数算出部132、適否情報復号部133、およびフィルタ処理部134を備える。
[Configuration and Operation of NLM Filter Processing Unit 130]
The NLM filter processing unit 130 includes a filter coefficient decoding unit 131, a filter coefficient calculation unit 132, a suitability information decoding unit 133, and a filter processing unit 134.

フィルタ係数復号部131は、フィルタ係数に関する符号化データdを入力とする。このフィルタ係数復号部131は、フィルタ係数に関する符号化データdについて、動画像符号化装置AAで用いられた符号化方法に従って算術復号または可変長復号を行い、逆量子化および逆直交変換を行って、単位領域ごとにN×N×L×Lのフィルタ係数情報を求め、上述の原画像aにより得られたNLMフィルタ係数m1を得る。そして、この原画像aにより得られたNLMフィルタ係数m1を出力する。   The filter coefficient decoding unit 131 receives the encoded data d related to the filter coefficient. The filter coefficient decoding unit 131 performs arithmetic decoding or variable length decoding on the encoded data d related to the filter coefficient in accordance with the encoding method used in the moving image encoding apparatus AA, and performs inverse quantization and inverse orthogonal transform. N × N × L × L filter coefficient information is obtained for each unit area, and the NLM filter coefficient m1 obtained from the original image a is obtained. Then, the NLM filter coefficient m1 obtained from the original image a is output.

フィルタ係数算出部132は、デコード画像Eを入力とする。このフィルタ係数算出部132は、図3を用いて上述した方法と同様の方法により、デコード画像Eの全ての画素に対してNLMフィルタ係数を算出して、デコード画像Eにより得られたNLMフィルタ係数Fとして出力する。   The filter coefficient calculation unit 132 receives the decoded image E as an input. The filter coefficient calculation unit 132 calculates NLM filter coefficients for all the pixels of the decoded image E by a method similar to the method described above with reference to FIG. 3 and obtains the NLM filter coefficients obtained from the decoded image E. Output as F.

適否情報復号部133は、適否情報に関する符号化データcを入力とする。この適否情報復号部133は、適否情報に関する符号化データcについて、動画像符号化装置AAで用いられた符号化方法に従って算術復号または可変長復号を行って、上述の適否情報rを得る。そして、この適否情報rを出力する。   The suitability information decoding unit 133 receives the encoded data c related to suitability information. The suitability information decoding unit 133 performs arithmetic decoding or variable length decoding on the coded data c related to suitability information according to the coding method used in the moving picture coding apparatus AA to obtain the above suitability information r. Then, the suitability information r is output.

フィルタ処理部134は、デコード画像Eと、デコード画像Eにより得られたフィルタ係数Fと、原画像aにより得られたNLMフィルタ係数m1と、適否情報rと、を入力とする。このフィルタ処理部134は、まず、適否情報rに基づいて、フィルタ処理部64においてNLMフィルタ係数m1が用いられた単位領域と、フィルタ処理部64においてNLMフィルタ係数m2が用いられた単位領域と、を判別する。次に、デコード画像Eのうち、NLMフィルタ係数m1が用いられた単位領域については、NLMフィルタ係数m1を用いてNLMフィルタ処理を行い、NLMフィルタ係数m2が用いられた単位領域については、デコード画像Eにより得られたNLMフィルタ係数Fを用いてNLMフィルタ処理を行って、復号済み画像Aとして出力する。   The filter processing unit 134 receives the decoded image E, the filter coefficient F obtained from the decoded image E, the NLM filter coefficient m1 obtained from the original image a, and the suitability information r. First, based on the suitability information r, the filter processing unit 134 includes a unit region in which the NLM filter coefficient m1 is used in the filter processing unit 64, a unit region in which the NLM filter coefficient m2 is used in the filter processing unit 64, and Is determined. Next, in the decoded image E, a unit region using the NLM filter coefficient m1 is subjected to NLM filter processing using the NLM filter coefficient m1, and a unit region using the NLM filter coefficient m2 is decoded image. NLM filter processing is performed using the NLM filter coefficient F obtained by E, and a decoded image A is output.

以上の動画像符号化装置AAは、NLMフィルタ係数m1、m2を算出し、これらを用いてフィルタ処理を行う。このため、NLMフィルタを用いてフィルタ処理を行うことができるため、主観画質の向上を図ることができる。   The moving image encoding apparatus AA described above calculates NLM filter coefficients m1 and m2, and performs filter processing using these. For this reason, filter processing can be performed using an NLM filter, so that subjective image quality can be improved.

また、動画像符号化装置AAは、NLMフィルタ係数m2を適用した場合の劣化尺度からNLMフィルタ係数m1を適用した場合の劣化尺度を減算した差分値が、閾値TH以上である単位領域に対しては、原画像aにより得られたNLMフィルタ係数m1を用いると判断する。一方、上述の差分値が閾値TH未満である単位領域に対しては、ローカルデコード画像kにより得られたNLMフィルタ係数m2を用いると判断する。このため、基本的には、NLMフィルタ係数m2を用いてフィルタ処理を行うが、NLMフィルタ係数m1を用いた方が、NLMフィルタ係数m2を用いる場合と比べて、原画像aからの劣化を閾値THにより定まるレベル以上に抑えることができる場合には、NLMフィルタ係数m1を用いることとなる。したがって、視覚的に重要な絵柄であるエッジ成分といった、局所的な絵柄が大きく劣化するケースに関しても、十分な画質を得ることができるため、上述の主観画質の向上を的確に実現できる。   In addition, the moving image encoding apparatus AA applies to a unit region in which a difference value obtained by subtracting a degradation scale when the NLM filter coefficient m1 is applied from a degradation scale when the NLM filter coefficient m2 is applied is greater than or equal to a threshold value TH. Determines that the NLM filter coefficient m1 obtained from the original image a is used. On the other hand, it is determined that the NLM filter coefficient m2 obtained from the local decoded image k is used for the unit area whose difference value is less than the threshold value TH. For this reason, basically, the filtering process is performed using the NLM filter coefficient m2, but the degradation using the NLM filter coefficient m1 is less likely to be caused by the threshold than the case where the NLM filter coefficient m2 is used. When the level can be suppressed to a level determined by TH, the NLM filter coefficient m1 is used. Accordingly, sufficient image quality can be obtained even in the case where a local pattern such as an edge component, which is a visually important pattern, is greatly deteriorated, so that the above-described improvement in subjective image quality can be realized accurately.

また、動画像符号化装置AAは、図3を用いて上述した方法により算出した全てのNLMフィルタ係数m1のうち、フィルタ処理に用いたもののみを符号化して、フィルタ係数に関する符号化データdとして動画像復号装置BBに伝送する。ここで、NLMフィルタ係数m2については、NLMフィルタ係数Fとして動画像復号装置BBで算出できる。このため、動画像復号装置BBでのフィルタ処理の実現を担保しつつ、伝送する情報量を削減できる。   In addition, the moving image encoding apparatus AA encodes only the NLM filter coefficient m1 calculated by the method described above with reference to FIG. It is transmitted to the video decoding device BB. Here, the NLM filter coefficient m2 can be calculated as the NLM filter coefficient F by the video decoding device BB. For this reason, it is possible to reduce the amount of information to be transmitted while ensuring the realization of filter processing in the video decoding device BB.

また、動画像符号化装置AAは、適否情報符号化部66により、適否情報rを、2次元情報である1bitのフラグ情報として表現する。このため、動画像復号装置BBに伝送する情報量の増加を抑制しつつ、NLMフィルタ係数m1、m2のいずれを用いてフィルタ処理を行ったかを、単位領域ごとに示すことができる。   Also, in the moving image encoding device AA, the appropriateness information encoding unit 66 represents the appropriateness information r as 1-bit flag information that is two-dimensional information. Therefore, it is possible to indicate, for each unit region, which of the NLM filter coefficients m1 and m2 is used for the filtering process while suppressing an increase in the amount of information transmitted to the video decoding device BB.

また、動画像符号化装置AAは、フィルタ係数符号化部65により、NLMフィルタ係数m1を直交変換する。ここで、単位領域を構成するN×N個の各画素の画素間相関が高くなるに従って、エネルギを大幅に圧縮することができる。このため、直交変換の結果を量子化および符号化して、動画像復号装置BBに伝送する情報量をさらに削減できる。   In addition, the moving image coding apparatus AA performs orthogonal transform of the NLM filter coefficient m1 by the filter coefficient coding unit 65. Here, as the inter-pixel correlation of the N × N pixels constituting the unit region increases, the energy can be significantly compressed. For this reason, the amount of information transmitted to the video decoding device BB can be further reduced by quantizing and encoding the result of the orthogonal transformation.

また、以上の動画像復号装置BBは、動画像符号化装置AAにおいてNLMフィルタ係数m1が用いられた単位領域に対しては、NLMフィルタ係数m1を用いてフィルタ処理を行う。一方、動画像符号化装置AAにおいてNLMフィルタ係数m2が用いられた単位領域に対しては、このNLMフィルタ係数m2に相当するNLMフィルタ係数Fを算出し、このNLMフィルタ係数Fを用いてフィルタ処理を行う。このため、視覚的に重要な絵柄であるエッジ成分といった、局所的な絵柄が大きく劣化するケースに関しても、十分な画質を得ることができるため、上述の主観画質の向上を的確に実現できる。   In addition, the above moving picture decoding apparatus BB performs a filtering process using the NLM filter coefficient m1 for the unit area in which the NLM filter coefficient m1 is used in the moving picture encoding apparatus AA. On the other hand, the NLM filter coefficient F corresponding to the NLM filter coefficient m2 is calculated for the unit area in which the NLM filter coefficient m2 is used in the moving picture coding apparatus AA, and the filter processing is performed using the NLM filter coefficient F. I do. Therefore, sufficient image quality can be obtained even in the case where a local pattern such as an edge component, which is a visually important pattern, is greatly deteriorated, so that the above-described improvement in subjective image quality can be realized accurately.

なお、本発明の動画像符号化装置AAの処理や、動画像復号装置BBの処理を、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶し、記録媒体に記録されたプログラムを動画像符号化装置AAや動画像復号装置BBに読み込ませ、実行することによって、本発明を実現できる。   The processing of the moving image encoding device AA and the processing of the moving image decoding device BB of the present invention is stored in a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium is stored in the moving image encoding device AA or moving image. The present invention can be realized by causing the image decoding device BB to read and execute the image decoding device BB.

また、上述のプログラムは、このプログラムを記憶装置などに格納した動画像符号化装置AAや動画像復号装置BBから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネットなどのネットワーク(通信網)や電話回線などの通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。   In addition, the above-described program is transferred from the video encoding device AA or the video decoding device BB storing the program in a storage device or the like to another computer system via a transmission medium or by a transmission wave in the transmission medium. May be transmitted. Here, the “transmission medium” for transmitting the program refers to a medium having a function of transmitting information, such as a network (communication network) such as the Internet or a communication line (communication line) such as a telephone line.

また、上述のプログラムは、上述の機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、上述の機能を動画像符号化装置AAや動画像復号装置BBにすでに記録されているプログラムとの組合せで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。   Further, the above-described program may be for realizing a part of the above-described function. Furthermore, what can implement | achieve the above-mentioned function in combination with the program already recorded on the moving image encoder AA and the moving image decoder BB, what is called a difference file (difference program) may be sufficient.

以上、この発明の実施形態につき、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計なども含まれる。   The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes a design that does not depart from the gist of the present invention.

例えば、上述の実施形態では、局所的な絵柄の類似性に基づくフィルタとして、NLMフィルタを用いたが、これに限らず、NLMフィルタと同様の性質を持つフィルタ、例えばTotal Variationや、上述の非特許文献5に示されているBilateral Filterや、上述の非特許文献6に示されているSUSAN Filterなどを用いてもよい。   For example, in the above-described embodiment, an NLM filter is used as a filter based on local pattern similarity. However, the present invention is not limited to this, and a filter having properties similar to the NLM filter, such as Total Variation, A Bilatal Filter disclosed in Patent Document 5, a SUSAN Filter illustrated in Non-Patent Document 6 described above, or the like may be used.

また、上述の実施形態では、適否情報符号化部66は、単位領域ごとにNLMフィルタ係数m1およびNLMフィルタ係数m2のどちらを用いるかを示す適否情報のフラグ情報について、2次元情報を用いて表現したが、これに限らず、例えば多段階層構造を用いて表現してもよい。   Further, in the above-described embodiment, the suitability information encoding unit 66 expresses flag information of suitability information indicating whether to use the NLM filter coefficient m1 or the NLM filter coefficient m2 for each unit region using two-dimensional information. However, the present invention is not limited to this, and may be expressed using, for example, a multistage layer structure.

AA・・・動画像符号化装置
1・・・予測値生成部
2・・・DCT/量子化部
3・・・エントロピー符号化部
4・・・逆DCT/逆量子化部
5・・・NLMフィルタ係数算出部
51・・・第1のフィルタ係数算出部
52・・・第2のフィルタ係数算出部
6・・・NLMフィルタ処理部
61・・・第1のフィルタ係数適用部
62・・・第2のフィルタ係数適用部
63・・・フィルタ係数適否判断部
64・・・フィルタ処理部
65・・・フィルタ係数符号化部
66・・・適否情報符号化部
7・・・ローカルメモリ
BB・・・動画像復号装置
110・・・エントロピー復号部
120・・・予測値生成部
130・・・NLMフィルタ処理部
131・・・フィルタ係数復号部
132・・・フィルタ係数算出部
133・・・適否情報復号部
134・・・フィルタ処理部
140・・・メモリ
AA: Moving picture encoding device 1: Prediction value generation unit 2 ... DCT / quantization unit 3 ... Entropy encoding unit 4 ... Inverse DCT / inverse quantization unit 5 ... NLM Filter coefficient calculation unit 51... First filter coefficient calculation unit 52... Second filter coefficient calculation unit 6... NLM filter processing unit 61. 2 filter coefficient application unit 63 ... filter coefficient suitability determination unit 64 ... filter processing unit 65 ... filter coefficient encoding unit 66 ... suitability information encoding unit 7 ... local memory BB ... Moving picture decoding apparatus 110 ... entropy decoding unit 120 ... predicted value generation unit 130 ... NLM filter processing unit 131 ... filter coefficient decoding unit 132 ... filter coefficient calculation unit 133 ... suitability information decoding Part 134: Filter processing unit 140: Memory

Claims (15)

符号化処理ループ内で適応フィルタ処理を許容し、フィルタ処理単位ブロックごとにフィルタ処理を制御する動画像符号化装置であって、
入力画像に対して、局所的な絵柄の類似性に基づいてフィルタ係数を算出する第1のフィルタ係数算出手段と、
局所復号画像に対して、前記局所的な絵柄の類似性に基づいてフィルタ係数を算出する第2のフィルタ係数算出手段と、
前記局所復号画像に、前記第1のフィルタ係数算出手段により算出されたフィルタ係数を適用する第1のフィルタ係数適用手段と、
前記局所復号画像に、前記第2のフィルタ係数算出手段により算出されたフィルタ係数を適用する第2のフィルタ係数適用手段と、
予め定められた単位領域ごとに、前記第1のフィルタ係数算出手段により算出されたフィルタ係数と、前記第2のフィルタ係数算出手段により算出されたフィルタ係数と、のいずれを用いて前記局所復号画像に対してフィルタ処理を行うかを判断するフィルタ係数適否判断手段と、
前記第1のフィルタ係数算出手段により算出されたフィルタ係数と、前記第2のフィルタ係数算出手段により算出されたフィルタ係数と、のうち、前記フィルタ係数適否判断手段により前記単位領域ごとに用いると判断されたものを用いて、前記局所復号画像に対してフィルタ処理を行うフィルタ処理手段と、
前記フィルタ係数適否判断手段による判断結果を符号化する適否情報符号化手段と、
前記第1のフィルタ係数算出手段により算出されたフィルタ係数のうち、前記フィルタ係数適否判断手段により用いると判断されたものを符号化するフィルタ係数符号化手段と、を備え、
前記フィルタ係数適否判断手段は、
前記単位領域ごとに、前記第1のフィルタ係数適用手段により得られる画像の前記入力画像からの劣化尺度と、前記第2のフィルタ係数適用手段により得られる画像の前記入力画像からの劣化尺度と、を求めるとともに、
前記単位領域ごとに、前記劣化尺度に基づいて、前記第1のフィルタ係数算出手段により算出されたフィルタ係数と、前記第2のフィルタ係数算出手段により算出されたフィルタ係数と、のいずれを用いて前記局所復号画像に対してフィルタ処理を行うかを判断することを特徴とする動画像符号化装置。
A moving image encoding device that allows adaptive filter processing in an encoding processing loop and controls filter processing for each filter processing unit block,
First filter coefficient calculating means for calculating a filter coefficient based on local pattern similarity with respect to an input image;
A second filter coefficient calculating means for calculating a filter coefficient based on the local pattern similarity with respect to a local decoded image;
First filter coefficient applying means for applying the filter coefficient calculated by the first filter coefficient calculating means to the local decoded image;
Second filter coefficient application means for applying the filter coefficient calculated by the second filter coefficient calculation means to the local decoded image;
For each predetermined unit region, the local decoded image is used by using either the filter coefficient calculated by the first filter coefficient calculating unit or the filter coefficient calculated by the second filter coefficient calculating unit. Filter coefficient suitability determining means for determining whether to perform filtering on
Of the filter coefficient calculated by the first filter coefficient calculating means and the filter coefficient calculated by the second filter coefficient calculating means, the filter coefficient suitability determining means determines to use each unit region. Filter processing means for performing filter processing on the locally decoded image using
Suitability information encoding means for encoding the determination result by the filter coefficient suitability determination means;
A filter coefficient encoding unit that encodes a filter coefficient calculated by the first filter coefficient calculation unit and determined to be used by the filter coefficient suitability determination unit;
The filter coefficient suitability determining means includes
For each unit region, a degradation scale from the input image of the image obtained by the first filter coefficient application means, a degradation scale from the input image of the image obtained by the second filter coefficient application means, As well as
For each unit region, using either the filter coefficient calculated by the first filter coefficient calculation unit or the filter coefficient calculated by the second filter coefficient calculation unit based on the degradation scale A moving picture coding apparatus that judges whether to perform a filtering process on the locally decoded picture.
請求項1に記載の動画像符号化装置において、
前記第1のフィルタ係数適用手段により得られる画像の前記入力画像からの劣化尺度は、当該画像の当該入力画像に対する劣化の度合いが大きくなるに従って、大きな数値で表され、
前記第2のフィルタ係数適用手段により得られる画像の前記入力画像からの劣化尺度は、当該画像の当該入力画像に対する劣化の度合いが大きくなるに従って、大きな数値で表され、
前記フィルタ係数適否判断手段は、
前記第2のフィルタ係数適用手段により得られる画像についての劣化尺度から、前記第1のフィルタ係数適用手段により得られる画像についての劣化尺度を減算した差分値が、予め定められた閾値以上である単位領域に対しては、前記第1のフィルタ係数算出手段により算出されたフィルタ係数を用いると判断し、
前記差分値が前記閾値未満である単位領域に対しては、前記第2のフィルタ係数算出手段により算出されたフィルタ係数を用いると判断することを特徴とする動画像符号化装置。
The moving image encoding device according to claim 1,
The deterioration scale from the input image of the image obtained by the first filter coefficient applying unit is expressed by a large numerical value as the degree of deterioration of the image with respect to the input image increases.
The degradation scale from the input image of the image obtained by the second filter coefficient applying unit is expressed by a large numerical value as the degree of degradation of the image with respect to the input image increases.
The filter coefficient suitability determining means includes
A unit in which a difference value obtained by subtracting the deterioration scale for the image obtained by the first filter coefficient applying means from the deterioration scale for the image obtained by the second filter coefficient applying means is equal to or greater than a predetermined threshold value. For the region, it is determined that the filter coefficient calculated by the first filter coefficient calculation unit is used,
A moving picture encoding apparatus, wherein it is determined that a filter coefficient calculated by the second filter coefficient calculation means is used for a unit region whose difference value is less than the threshold value.
請求項1または2に記載の動画像符号化装置において、
前記フィルタ係数適否判断手段は、
前記第1のフィルタ係数適用手段により得られる画像の前記入力画像からの劣化尺度として、当該入力画像と、当該第1のフィルタ係数適用手段により得られる画像と、のMean Square ErrorまたはStructural Similarityを用い、
前記第2のフィルタ係数適用手段により得られる画像の前記入力画像からの劣化尺度として、当該入力画像と、当該第2のフィルタ係数適用手段により得られる画像と、の前記Mean Square Errorおよび前記Structural Similarityのうち前記第1のフィルタ係数適用手段により得られる画像の前記入力画像からの劣化尺度として用いたものを用いることを特徴とする動画像符号化装置。
The moving picture encoding apparatus according to claim 1 or 2,
The filter coefficient suitability determining means includes
As a degradation scale from the input image of the image obtained by the first filter coefficient applying means, Mean Square Error or Structural Similarity of the input image and the image obtained by the first filter coefficient applying means is used. ,
The Mean Square Error and the Structural Similarity of the input image and the image obtained by the second filter coefficient application unit as a degradation measure from the input image of the image obtained by the second filter coefficient application unit. A moving picture coding apparatus using the image obtained by the first filter coefficient applying means as a measure of deterioration from the input image.
請求項1から3のいずれかに記載の動画像符号化装置において、
前記適否情報符号化手段は、前記フィルタ係数適否判断手段による判断結果を、フラグ情報として表現し、当該フラグ情報を算術符号化または可変長符号化を用いて符号化することを特徴とする動画像符号化装置。
In the moving image encoder according to any one of claims 1 to 3,
The suitability information encoding unit expresses a determination result by the filter coefficient suitability determination unit as flag information, and encodes the flag information using arithmetic encoding or variable length encoding. Encoding device.
請求項4に記載の動画像符号化装置において、
前記適否情報符号化手段は、前記フラグ情報について、2次元情報または多段階層構造を用いて表現することを特徴とする動画像符号化装置。
In the moving image encoding device according to claim 4,
The moving picture coding apparatus characterized in that the suitability information coding means represents the flag information using two-dimensional information or a multistage layer structure.
請求項1から5のいずれかに記載の動画像符号化装置において、
前記フィルタ係数符号化手段は、
前記単位領域を構成するN×N個の各画素に対するL×L個のフィルタ係数を、N×N×L×Lの4次元の信号として直交変換するフィルタ係数情報直交変換手段と、
前記フィルタ係数情報直交変換手段による直交変換の結果に対して、量子化し、算術符号化または可変長符号化により符号化する変換係数符号化手段と、を備えることを特徴とする動画像符号化装置。
In the moving image encoder according to any one of claims 1 to 5,
The filter coefficient encoding means includes
Filter coefficient information orthogonal transform means for orthogonally transforming L × L filter coefficients for each of N × N pixels constituting the unit area as a four-dimensional signal of N × N × L × L;
A moving picture coding apparatus comprising: transform coefficient coding means for quantizing and coding the result of the orthogonal transform by the filter coefficient information orthogonal transform means by arithmetic coding or variable length coding .
請求項1から6のいずれかに記載の動画像符号化装置において、
フィルタ処理単位ブロックごとに制御するフィルタ処理に、Non Local Meansに基づくフィルタを用いることを特徴とする動画像符号化装置。
In the moving image encoder according to any one of claims 1 to 6,
A moving image encoding apparatus, wherein a filter based on Non Local Means is used for filter processing to be controlled for each filter processing unit block.
復号処理ループ内で適応フィルタ処理を許容し、フィルタ処理単位ブロックごとにフィルタ処理を制御して、請求項1から7のいずれかに記載の動画像符号化装置において生成された符号化データを復号する動画像復号装置であって、
前記適否情報符号化手段および前記フィルタ係数符号化手段により生成された符号化データを復号するフィルタ情報復号手段と、
復号画像に対して、前記局所的な絵柄の類似性に基づいてフィルタ係数を算出する復号画像フィルタ係数算出手段と、
前記フィルタ情報復号手段により復号されたフィルタ係数と、前記復号画像フィルタ係数算出手段により算出されたフィルタ係数と、のうち、前記フィルタ情報復号手段により復号された前記単位領域ごとの前記判断結果に応じたものを用いて、前記復号画像に対してフィルタ処理を行う復号画像フィルタ処理手段と、を備えることを特徴とする動画像復号装置。
8. The encoded data generated in the moving picture encoding apparatus according to claim 1 is decoded by permitting adaptive filter processing in a decoding processing loop and controlling the filter processing for each filter processing unit block. A moving picture decoding device,
Filter information decoding means for decoding encoded data generated by the suitability information encoding means and the filter coefficient encoding means;
A decoded image filter coefficient calculating means for calculating a filter coefficient based on the local pattern similarity with respect to the decoded image;
Of the filter coefficients decoded by the filter information decoding means and the filter coefficients calculated by the decoded image filter coefficient calculation means, depending on the determination result for each unit area decoded by the filter information decoding means And a decoded image filter processing means for performing a filtering process on the decoded image using a video image decoding apparatus.
請求項8に記載の動画像復号装置において、
前記フィルタ情報復号手段は、前記適否情報符号化手段により生成された符号化データを、算術符号化または可変長符号化を用いて復号して、フラグ情報として表現された前記フィルタ係数適否判断手段による判断結果を求めることを特徴とする動画像復号装置。
The moving picture decoding apparatus according to claim 8, wherein
The filter information decoding means decodes the encoded data generated by the suitability information encoding means using arithmetic coding or variable length coding, and the filter coefficient suitability judging means expressed as flag information. A moving picture decoding apparatus characterized by obtaining a determination result.
請求項9に記載の動画像復号装置において、
前記フラグ情報は、2次元情報または多段階層構造を用いて表現されることを特徴とする動画像復号装置。
The moving picture decoding apparatus according to claim 9, wherein
The moving picture decoding apparatus, wherein the flag information is expressed using two-dimensional information or a multistage layer structure.
請求項8から10のいずれかに記載の動画像復号装置において、
フィルタ情報復号手段は、
前記フィルタ係数符号化手段により生成された符号化データを算術復号または可変長復号により復号する変換係数復号手段と、
前記変換係数復号手段による復号結果に対して、逆量子化し、N×N×L×Lの4次元の信号として逆直交変換して、前記単位領域を構成するN×N個の各画素に対するL×L個のフィルタ係数を求めるフィルタ係数情報逆直交変換手段と、を備えることを特徴とする動画像復号装置。
The video decoding device according to any one of claims 8 to 10,
Filter information decoding means
Transform coefficient decoding means for decoding encoded data generated by the filter coefficient encoding means by arithmetic decoding or variable length decoding;
The result of decoding by the transform coefficient decoding means is inversely quantized and inverse orthogonal transformed as an N × N × L × L four-dimensional signal to obtain L for each of N × N pixels constituting the unit region. And a filter coefficient information inverse orthogonal transform means for obtaining L filter coefficients.
符号化処理ループ内で適応フィルタ処理を許容し、フィルタ処理単位ブロックごとにフィルタ処理を制御する動画像符号化方法であって、
入力画像に対して、局所的な絵柄の類似性に基づいてフィルタ係数を算出する第1のステップと、
局所復号画像に対して、前記局所的な絵柄の類似性に基づいてフィルタ係数を算出する第2のステップと、
前記局所復号画像に、前記第1のステップにおいて算出したフィルタ係数を適用する第3のステップと、
前記局所復号画像に、前記第2のステップにおいて算出したフィルタ係数を適用する第4のステップと、
予め定められた単位領域ごとに、前記第1のステップにおいて算出したフィルタ係数と、前記第2のステップにおいて算出したフィルタ係数と、のいずれを用いて前記局所復号画像に対してフィルタ処理を行うかを判断する第5のステップと、
前記第1のステップにおいて算出したフィルタ係数と、前記第2のステップにおいて算出したフィルタ係数と、のうち、前記第5のステップにおいて前記単位領域ごとに用いると判断したものを用いて、前記局所復号画像に対してフィルタ処理を行う第6のステップと、
前記第5のステップにおける判断結果を符号化する第7のステップと、
前記第1のステップにおいて算出したフィルタ係数のうち、前記第5のステップにおいて用いると判断したものを符号化する第8のステップと、を備え、
前記第5のステップでは、
前記単位領域ごとに、前記第3のステップにおいて得た画像の前記入力画像からの劣化尺度と、前記第4のステップにおいて得た画像の前記入力画像からの劣化尺度と、を求めるとともに、
前記単位領域ごとに、前記劣化尺度に基づいて、前記第1のステップにおいて算出したフィルタ係数と、前記第2のステップにおいて算出したフィルタ係数と、のいずれを用いて前記局所復号画像に対してフィルタ処理を行うかを判断することを特徴とする動画像符号化方法。
A moving image encoding method that allows adaptive filter processing within an encoding processing loop and controls filter processing for each filter processing unit block,
A first step of calculating filter coefficients based on local pattern similarity with respect to an input image;
A second step of calculating a filter coefficient based on the local pattern similarity with respect to a locally decoded image;
A third step of applying the filter coefficient calculated in the first step to the locally decoded image;
A fourth step of applying the filter coefficient calculated in the second step to the locally decoded image;
For each predetermined unit area, which of the filter coefficient calculated in the first step and the filter coefficient calculated in the second step is used to perform the filter processing on the locally decoded image A fifth step of determining
Of the filter coefficients calculated in the first step and the filter coefficients calculated in the second step, the local decoding is performed using the filter coefficient determined to be used for each unit region in the fifth step. A sixth step of filtering the image;
A seventh step of encoding the determination result in the fifth step;
An eighth step of encoding the filter coefficient calculated in the first step that is determined to be used in the fifth step, and
In the fifth step,
For each unit region, obtain a degradation scale from the input image of the image obtained in the third step and a degradation scale from the input image of the image obtained in the fourth step;
For each unit region, a filter is applied to the locally decoded image using either the filter coefficient calculated in the first step or the filter coefficient calculated in the second step based on the degradation scale. A moving picture coding method characterized by determining whether to perform processing.
復号処理ループ内で適応フィルタ処理を許容し、フィルタ処理単位ブロックごとにフィルタ処理を制御して、請求項12に記載の動画像符号化方法において生成された符号化データを復号する動画像復号方法であって、
前記第7のステップおよび前記第8のステップにおいて生成した符号化データを復号する第9のステップと、
復号画像に対して、前記局所的な絵柄の類似性に基づいてフィルタ係数を算出する第10のステップと、
前記第9のステップにおいて復号したフィルタ係数と、前記第10のステップにおいて算出したフィルタ係数と、のうち、前記第9のステップにおいて復号した前記単位領域ごとの前記判断結果に応じたものを用いて、前記復号画像に対してフィルタ処理を行う第11のステップと、を備えることを特徴とする動画像復号方法。
13. A moving picture decoding method for decoding coded data generated in the moving picture coding method according to claim 12, wherein adaptive filtering is allowed in a decoding processing loop, and the filtering is controlled for each filter processing unit block. Because
A ninth step of decoding the encoded data generated in the seventh step and the eighth step;
A tenth step of calculating a filter coefficient based on the local pattern similarity with respect to a decoded image;
Of the filter coefficients decoded in the ninth step and the filter coefficients calculated in the tenth step, the one corresponding to the determination result for each unit region decoded in the ninth step is used. And an eleventh step of performing a filtering process on the decoded image.
符号化処理ループ内で適応フィルタ処理を許容し、フィルタ処理単位ブロックごとにフィルタ処理を制御する動画像符号化方法を、コンピュータに実行させるためのプログラムであって、
入力画像に対して、局所的な絵柄の類似性に基づいてフィルタ係数を算出する第1のステップと、
局所復号画像に対して、前記局所的な絵柄の類似性に基づいてフィルタ係数を算出する第2のステップと、
前記局所復号画像に、前記第1のステップにおいて算出したフィルタ係数を適用する第3のステップと、
前記局所復号画像に、前記第2のステップにおいて算出したフィルタ係数を適用する第4のステップと、
予め定められた単位領域ごとに、前記第1のステップにおいて算出したフィルタ係数と、前記第2のステップにおいて算出したフィルタ係数と、のいずれを用いて前記局所復号画像に対してフィルタ処理を行うかを判断する第5のステップと、
前記第1のステップにおいて算出したフィルタ係数と、前記第2のステップにおいて算出したフィルタ係数と、のうち、前記第5のステップにおいて前記単位領域ごとに用いると判断したものを用いて、前記局所復号画像に対してフィルタ処理を行う第6のステップと、
前記第5のステップにおける判断結果を符号化する第7のステップと、
前記第1のステップにおいて算出したフィルタ係数のうち、前記第5のステップにおいて用いると判断したものを符号化する第8のステップと、をコンピュータに実行させ、
前記第5のステップでは、
前記単位領域ごとに、前記第3のステップにおいて得た画像の前記入力画像からの劣化尺度と、前記第4のステップにおいて得た画像の前記入力画像からの劣化尺度と、を求めるとともに、
前記単位領域ごとに、前記劣化尺度に基づいて、前記第1のステップにおいて算出したフィルタ係数と、前記第2のステップにおいて算出したフィルタ係数と、のいずれを用いて前記局所復号画像に対してフィルタ処理を行うかを判断するためのプログラム。
A program for causing a computer to execute a moving image encoding method that allows adaptive filter processing within an encoding processing loop and controls filter processing for each filter processing unit block,
A first step of calculating filter coefficients based on local pattern similarity with respect to an input image;
A second step of calculating a filter coefficient based on the local pattern similarity with respect to a locally decoded image;
A third step of applying the filter coefficient calculated in the first step to the locally decoded image;
A fourth step of applying the filter coefficient calculated in the second step to the locally decoded image;
For each predetermined unit area, which of the filter coefficient calculated in the first step and the filter coefficient calculated in the second step is used to perform the filter processing on the locally decoded image A fifth step of determining
Of the filter coefficients calculated in the first step and the filter coefficients calculated in the second step, the local decoding is performed using the filter coefficient determined to be used for each unit region in the fifth step. A sixth step of filtering the image;
A seventh step of encoding the determination result in the fifth step;
An eighth step of encoding the filter coefficient calculated in the first step that is determined to be used in the fifth step;
In the fifth step,
For each unit region, obtain a degradation scale from the input image of the image obtained in the third step and a degradation scale from the input image of the image obtained in the fourth step;
For each unit region, a filter is applied to the locally decoded image using either the filter coefficient calculated in the first step or the filter coefficient calculated in the second step based on the degradation scale. A program for determining whether to perform processing.
復号処理ループ内で適応フィルタ処理を許容し、フィルタ処理単位ブロックごとにフィルタ処理を制御して、請求項14に記載のプログラムをコンピュータに実行させることで生成された符号化データを復号する動画像復号方法を、コンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記第7のステップおよび前記第8のステップにおいて生成した符号化データを復号する第9のステップと、
復号画像に対して、前記局所的な絵柄の類似性に基づいてフィルタ係数を算出する第10のステップと、
前記第9のステップにおいて復号したフィルタ係数と、前記第10のステップにおいて算出したフィルタ係数と、のうち、前記第9のステップにおいて復号した前記単位領域ごとの前記判断結果に応じたものを用いて、前記復号画像に対してフィルタ処理を行う第11のステップと、をコンピュータに実行させるためのプログラム。
15. A moving image that allows adaptive filter processing in a decoding processing loop, controls filter processing for each filter processing unit block, and decodes encoded data generated by causing a computer to execute the program according to claim 14. A program for causing a computer to execute a decryption method,
A ninth step of decoding the encoded data generated in the seventh step and the eighth step;
A tenth step of calculating a filter coefficient based on the local pattern similarity with respect to a decoded image;
Of the filter coefficients decoded in the ninth step and the filter coefficients calculated in the tenth step, the one corresponding to the determination result for each unit region decoded in the ninth step is used. A program for causing a computer to execute an eleventh step of performing a filtering process on the decoded image.
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JPN6014048432; Matsumura,M. et al: 'Modifications of in-loop filter based on non-local means filter[online]' JCTVC-F047 , 20110721, <URL:http://phenix.it-sudparis.eu/jct/doc_end_use *

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