JP2019201255A - Image filter device, image decoding device, and image encoding device - Google Patents

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Abstract

To convert a quantization parameter into a parameter suitable for filtering using a neural network.SOLUTION: The image filter device includes: a neural network unit (404), to which one or more first type of input image data is input in CNN filters (107, 305), for outputting one or more first-type output image data with luminance or color difference used as a pixel value; a conversion unit (402), to which one or more second type of input image data with a quantization parameter as a pixel value is input, for nonlinearly converting the second type of input image data to generate a second type of input image data after the conversion; The second type of input image data after the conversion is also input to the neural network unit.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明の実施形態は、画像フィルタ装置、画像復号装置、および画像符号化装置に関する。   Embodiments described herein relate generally to an image filter device, an image decoding device, and an image encoding device.

動画像を効率的に伝送または記録するために、動画像を符号化することによって符号化データを生成する動画像符号化装置、および、当該符号化データを復号することによって復号画像を生成する動画像復号装置が用いられている。   In order to efficiently transmit or record a moving image, a moving image encoding device that generates encoded data by encoding the moving image, and a moving image that generates a decoded image by decoding the encoded data An image decoding device is used.

具体的な動画像符号化方式としては、例えば、H.264/AVCやHEVC(High-Efficiency Video Coding)にて提案されている方式などが挙げられる。   Specific examples of the moving image encoding method include a method proposed in H.264 / AVC and HEVC (High-Efficiency Video Coding).

このような動画像符号化方式においては、動画像を構成する画像(ピクチャ)は、画像を分割することにより得られるスライス、スライスを分割することにより得られる符号化ツリーユニット(CTU:Coding Tree Unit)、符号化ツリーユニットを分割することで得られる符号化単位(符号化ユニット(Coding Unit:CU)と呼ばれることもある)、及び、符号化単位を分割することより得られるブロックである予測ユニット(PU)、変換ユニット(TU)からなる階層構造により管理され、CUごとに符号化/復号される。   In such a moving image coding system, an image (picture) constituting a moving image is a slice obtained by dividing the image, a coding tree unit (CTU: Coding Tree Unit) obtained by dividing the slice. ), A coding unit obtained by dividing the coding tree unit (sometimes referred to as a coding unit (CU)), and a prediction unit that is a block obtained by dividing the coding unit (PU) and a hierarchical structure composed of conversion units (TU), and encoded / decoded for each CU.

また、このような動画像符号化方式においては、通常、入力画像を符号化/復号することによって得られる局所復号画像に基づいて予測画像が生成され、当該予測画像を入力画像(原画像)から減算して得られる予測残差(「差分画像」または「残差画像」と呼ぶこともある)が符号化される。予測画像の生成方法としては、画面間予測(インター予測)、および、画面内予測(イントラ予測)が挙げられる。   In such a moving image coding method, a predicted image is usually generated based on a local decoded image obtained by encoding / decoding an input image, and the predicted image is generated from the input image (original image). A prediction residual obtained by subtraction (sometimes referred to as “difference image” or “residual image”) is encoded. Examples of the method for generating a predicted image include inter-screen prediction (inter prediction) and intra-screen prediction (intra prediction).

また、近年の動画像符号化及び復号の技術として非特許文献1が挙げられる。   Further, Non-Patent Document 1 can be cited as a technique for encoding and decoding moving images in recent years.

また、Variable-filter-size Residue-learning CNN (VRCNN)とよばれるニューラルネットワークを使用する技術として非特許文献2が挙げられる。   Non-patent document 2 is cited as a technique using a neural network called Variable-filter-size Residue-learning CNN (VRCNN).

"Algorithm Description of Joint Exploration Test Model 5", JVET-E1001, Joint Video Exploration Team (JVET) of ITU-T SG 16 WP 3 and ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11, 12-20 January 2017"Algorithm Description of Joint Exploration Test Model 5", JVET-E1001, Joint Video Exploration Team (JVET) of ITU-T SG 16 WP 3 and ISO / IEC JTC 1 / SC 29 / WG 11, 12-20 January 2017 "A Convolutional Neural Network Approach for Post-Processing in HEVC Intra Coding""A Convolutional Neural Network Approach for Post-Processing in HEVC Intra Coding"

しかしながら、上述のニューラルネットワークを用いたフィルタ処理は、量子化パラメータには適さない。   However, the filtering process using the above-described neural network is not suitable for the quantization parameter.

本発明の一態様は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、量子化パラメータを、ニューラルネットワークを用いるフィルタ処理に適したパラメータに変換することである。   One embodiment of the present invention has been made in view of the above problem, and an object thereof is to convert a quantization parameter into a parameter suitable for filter processing using a neural network.

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る画像フィルタ装置は、輝度又は色差を画素値とする1又は複数の第1種の入力画像データが少なくとも入力され、輝度又は色差を画素値とする1又は複数の第1種の出力画像データを出力するニューラルネットワーク部と、量子化パラメータを画素値とする1又は複数の第2種の入力画像データが入力され、当該第2種の入力画像データを非線形変換することにより、変換後の第2種の入力画像データを生成する変換部と、を備え、上記ニューラルネットワーク部には、上記変換後の第2種の入力画像データも入力される。   In order to solve the above-described problem, an image filter device according to one embodiment of the present invention receives at least one or more first-type input image data having a pixel value of luminance or color difference, and sets the luminance or color difference to pixel A neural network unit that outputs one or a plurality of first type output image data as a value, and one or a plurality of second type input image data that uses a quantization parameter as a pixel value are input, and the second type A conversion unit that generates a second type of input image data after conversion by nonlinearly converting the input image data, and the neural network unit also receives the second type of input image data after conversion. Is done.

本発明の一態様によれば、量子化パラメータを、ニューラルネットワークを用いたフィルタ処理に用いることができる。   According to one embodiment of the present invention, the quantization parameter can be used for filter processing using a neural network.

第1の実施形態等に係る符号化ストリームのデータの階層構造を示す図である。It is a figure which shows the hierarchical structure of the data of the encoding stream which concerns on 1st Embodiment etc. PU分割モードのパターンを示す図である。(a)〜(h)は、それぞれ、PU分割モードが、2Nx2N、2NxN、2NxnU、2NxnD、Nx2N、nLx2N、nRx2N、および、NxNの場合のパーティション形状について示している。It is a figure which shows the pattern of PU division | segmentation mode. (A) to (h) show the partition shapes when the PU partitioning modes are 2Nx2N, 2NxN, 2NxnU, 2NxnD, Nx2N, nLx2N, nRx2N, and NxN, respectively. 第1の実施形態等に係る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 image coding apparatus which concerns on 1st Embodiment etc. 第1の実施形態等に係る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 image decoding apparatus which concerns on 1st Embodiment etc. 第1の実施形態等に係る画像フィルタ装置の構成と、画像データの入出力を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the image filter apparatus concerning 1st Embodiment etc., and the input / output of image data. 第1の実施形態等に係る変換部が非線形変換した変換量子化パラメータ(qPNL)と、量子化パラメータ(qP)との関係を示したグラフである。(a)は、小数点演算の変換式を用いたときのグラフであり、(b)は、整数演算の変換式を用いたときのグラフである。It is the graph which showed the relationship between the conversion quantization parameter (qPNL) which the conversion part concerning 1st Embodiment etc. nonlinearly converted, and the quantization parameter (qP). (A) is a graph when using a conversion formula for decimal point arithmetic, and (b) is a graph when using a conversion formula for integer arithmetic. 第1の実施形態等に係る変換部が非線形変換した変換量子化パラメータ(qPNL)と、量子化パラメータ(qP)との関係を示したグラフである。(a)は、小数点演算の変換式を用いたときのグラフであり、(b)は、整数演算の変換式を用いたときのグラフである。It is the graph which showed the relationship between the conversion quantization parameter (qPNL) which the conversion part concerning 1st Embodiment etc. nonlinearly converted, and the quantization parameter (qP). (A) is a graph when using a conversion formula for decimal point arithmetic, and (b) is a graph when using a conversion formula for integer arithmetic. 第1の実施形態等に係る変換部が非線形変換した変換量子化パラメータ(qPNL)と、量子化パラメータ(qP)との関係を示したグラフである。(a)は、対数変換式を用いたときのグラフであり、(b)は、指数変換式を用いたときのグラフであり、(c)は、逆数変換式を用いたときのグラフである。It is the graph which showed the relationship between the conversion quantization parameter (qPNL) which the conversion part concerning 1st Embodiment etc. nonlinearly converted, and the quantization parameter (qP). (A) is a graph when using a logarithmic conversion equation, (b) is a graph when using an exponential conversion equation, and (c) is a graph when using an inverse conversion equation. . 第1の実施形態等に係る画像フィルタ装置の構成と、画像データの入出力を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the image filter apparatus concerning 1st Embodiment etc., and the input / output of image data. 量子化パラメータの一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of a quantization parameter. 第4の実施形態等に係る画像フィルタ装置の一例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows an example of the image filter apparatus concerning 4th Embodiment etc. 第4の実施形態等に係る画像フィルタ装置の一例の変形例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the modification of an example of the image filter apparatus which concerns on 4th Embodiment etc. 第5の実施形態等に係る画像フィルタ装置の一例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows an example of the image filter apparatus concerning 5th Embodiment etc. 第6の実施形態等に係る画像フィルタ装置の変形例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the modification of the image filter apparatus concerning 6th Embodiment etc. 各実施形態に係る画像符号化装置を搭載した送信装置、および、画像復号装置を搭載した受信装置の構成について示した図である。(a)は、画像符号化装置を搭載した送信装置を示しており、(b)は、画像復号装置を搭載した受信装置を示している。It is the figure shown about the structure of the transmitter which mounts the image coding apparatus which concerns on each embodiment, and the receiver which mounts an image decoding apparatus. (A) shows a transmission device equipped with an image encoding device, and (b) shows a reception device equipped with an image decoding device. 各実施形態に係る画像符号化装置を搭載した記録装置、および、画像復号装置を搭載した再生装置の構成について示した図である。(a)は、画像符号化装置を搭載した記録装置を示しており、(b)は、画像復号装置を搭載した再生装置を示している。It is the figure shown about the structure of the recording device carrying the image coding apparatus which concerns on each embodiment, and the reproducing | regenerating apparatus carrying an image decoding apparatus. (A) shows a recording device equipped with an image encoding device, and (b) shows a playback device equipped with an image decoding device. 各実施形態に係る画像伝送システムの構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the image transmission system which concerns on each embodiment. 第1の実施形態等に係る画像フィルタ装置の入出力の他の例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the other example of the input / output of the image filter apparatus which concerns on 1st Embodiment etc. 量子化パラメータが修正量子化パラメータに修正される一例を説明するための図である。(a)は、修正前の対象ブロックを示し、(b)は、修正後の対象ブロックを示す。It is a figure for demonstrating an example by which a quantization parameter is corrected into a correction quantization parameter. (A) shows the target block before correction, and (b) shows the target block after correction. 量子化パラメータが修正量子化パラメータに修正される一例を説明するための図である。(a)は、修正前の対象ブロックを示し、(b)は、修正後の対象ブロックを示す。It is a figure for demonstrating an example by which a quantization parameter is corrected into a correction quantization parameter. (A) shows the target block before correction, and (b) shows the target block after correction. 量子化パラメータが修正量子化パラメータに修正される一例を説明するための図である。(a)は、修正前の対象ブロックを示し、(b)は、修正後の対象ブロックを示す。It is a figure for demonstrating an example by which a quantization parameter is corrected into a correction quantization parameter. (A) shows the target block before correction, and (b) shows the target block after correction. 量子化パラメータが修正量子化パラメータに修正される一例を説明するための図である。(a)は、修正前の対象ブロックを示し、(b)は、修正後の対象ブロックを示す。It is a figure for demonstrating an example by which a quantization parameter is corrected into a correction quantization parameter. (A) shows the target block before correction, and (b) shows the target block after correction. 隣接するブロックPおよびQのブロック境界の判別の一例を説明するための図である。(a)は、水平境界を判別する例を示し、(b)は、垂直境界を判別する例を示す。It is a figure for demonstrating an example of discrimination | determination of the block boundary of the adjacent blocks P and Q. FIG. (A) shows an example of discriminating a horizontal boundary, and (b) shows an example of discriminating a vertical boundary.

<第1の実施形態>
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
<First Embodiment>
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図17は、本実施形態に係る画像伝送システム1の構成を示す概略図である。   FIG. 17 is a schematic diagram illustrating a configuration of the image transmission system 1 according to the present embodiment.

画像伝送システム1は、符号化対象画像を符号化した符号を伝送し、伝送された符号を復号し画像を表示するシステムである。画像伝送システム1は、画像符号化装置(動画像符号化装置)11、ネットワーク21、画像復号装置(動画像復号装置)31及び画像表示装置41を含んで構成される。   The image transmission system 1 is a system that transmits a code obtained by encoding an image to be encoded, decodes the transmitted code, and displays an image. The image transmission system 1 includes an image encoding device (moving image encoding device) 11, a network 21, an image decoding device (moving image decoding device) 31, and an image display device 41.

画像符号化装置11には、単一レイヤもしくは複数レイヤの画像を示す画像Tが入力される。レイヤとは、ある時間を構成するピクチャが1つ以上ある場合に、複数のピクチャを区別するために用いられる概念である。たとえば、同一ピクチャを、画質や解像度の異なる複数のレイヤで符号化するとスケーラブル符号化になり、異なる視点のピクチャを複数のレイヤで符号化するとビュースケーラブル符号化となる。複数のレイヤのピクチャ間で予測(インターレイヤ予測、インタービュー予測)を行う場合には、符号化効率が大きく向上する。また予測を行わない場合(サイマルキャスト)の場合にも、符号化データをまとめることができる。   An image T indicating a single layer image or a plurality of layers of images is input to the image encoding device 11. A layer is a concept used to distinguish a plurality of pictures when there are one or more pictures constituting a certain time. For example, when the same picture is encoded with a plurality of layers having different image quality and resolution, scalable encoding is performed, and when a picture of a different viewpoint is encoded with a plurality of layers, view scalable encoding is performed. When prediction is performed between pictures of a plurality of layers (inter-layer prediction, inter-view prediction), encoding efficiency is greatly improved. Further, even when prediction is not performed (simultaneous casting), encoded data can be collected.

ネットワーク21は、画像符号化装置11が生成した符号化ストリームTeを画像復号装置31に伝送する。ネットワーク21は、インターネット(internet)、広域ネットワーク(WAN:Wide Area Network)、小規模ネットワーク(LAN:Local Area Network)またはこれらの組み合わせである。ネットワーク21は、必ずしも双方向の通信網に限らず、地上デジタル放送、衛星放送等の放送波を伝送する一方向の通信網であっても良い。また、ネットワーク21は、DVD(Digital Versatile Disc)、BD(Blue-ray Disc)等の符号化ストリームTeを記録した記憶媒体で代替されても良い。   The network 21 transmits the encoded stream Te generated by the image encoding device 11 to the image decoding device 31. The network 21 is the Internet, a wide area network (WAN), a small network (LAN), or a combination thereof. The network 21 is not necessarily limited to a bidirectional communication network, and may be a unidirectional communication network that transmits broadcast waves such as terrestrial digital broadcasting and satellite broadcasting. The network 21 may be replaced with a storage medium that records an encoded stream Te such as a DVD (Digital Versatile Disc) or a BD (Blue-ray Disc).

画像復号装置31は、ネットワーク21が伝送した符号化ストリームTeのそれぞれを復号し、それぞれ復号した1または複数の復号画像Tdを生成する。   The image decoding device 31 decodes each encoded stream Te transmitted by the network 21, and generates one or a plurality of decoded images Td decoded.

画像表示装置41は、画像復号装置31が生成した1または複数の復号画像Tdの全部または一部を表示する。画像表示装置41は、例えば、液晶ディスプレイ、有機EL(Electro-luminescence)ディスプレイ等の表示デバイスを備える。また、空間スケーラブル符号化、SNRスケーラブル符号化では、画像復号装置31、画像表示装置41が高い処理能力を有する場合には、画質の高い拡張レイヤ画像を表示し、より低い処理能力しか有しない場合には、拡張レイヤほど高い処理能力、表示能力を必要としないベースレイヤ画像を表示する。   The image display device 41 displays all or part of one or a plurality of decoded images Td generated by the image decoding device 31. The image display device 41 includes, for example, a display device such as a liquid crystal display or an organic EL (Electro-luminescence) display. In addition, in the spatial scalable coding and SNR scalable coding, when the image decoding device 31 and the image display device 41 have a high processing capability, an enhancement layer image with a high image quality is displayed and only a lower processing capability is provided. Displays a base layer image that does not require higher processing capability and display capability as an extension layer.

<演算子>
本明細書で用いる演算子を以下に記載する。
<Operator>
The operators used in this specification are described below.

>>は右ビットシフト、<<は左ビットシフト、&はビットワイズAND、|はビットワイズOR、|=はOR代入演算子)である。   >> is right bit shift, << is left bit shift, & is bitwise AND, | is bitwise OR, | = is OR assignment operator).

x ? y : zは、xが真(0以外)の場合にy、xが偽(0)の場合にzをとる3項演算子である。   x? y: z is a ternary operator that takes y when x is true (other than 0) and takes z when x is false (0).

Clip3(a, b, c) は、cをa以上b以下の値にクリップする関数であり、c<aの場合にはaを返し、c>bの場合にはbを返し、その他の場合にはcを返す関数である(ただし、a<=b)。   Clip3 (a, b, c) is a function that clips c to a value greater than or equal to a and less than or equal to b, returns a if c <a, returns b if c> b, otherwise Is a function that returns c (where a <= b).

<符号化ストリームTeの構造>
本実施形態に係る画像符号化装置11および画像復号装置31の詳細な説明に先立って、画像符号化装置11によって生成され、画像復号装置31によって復号される符号化ストリームTeのデータ構造について説明する。
<Structure of encoded stream Te>
Prior to detailed description of the image encoding device 11 and the image decoding device 31 according to the present embodiment, a data structure of an encoded stream Te generated by the image encoding device 11 and decoded by the image decoding device 31 will be described. .

図1は、符号化ストリームTeにおけるデータの階層構造を示す図である。符号化ストリームTeは、例示的に、シーケンス、およびシーケンスを構成する複数のピクチャを含む。図1の(a)〜(f)は、それぞれ、シーケンスSEQを既定する符号化ビデオシーケンス、ピクチャPICTを規定する符号化ピクチャ、スライスSを規定する符号化スライス、スライスデータを規定する符号化スライスデータ、符号化スライスデータに含まれる符号化ツリーユニット、符号化ツリーユニットに含まれる符号化ユニット(Coding Unit;CU)を示す図である。   FIG. 1 is a diagram illustrating a hierarchical structure of data in the encoded stream Te. The encoded stream Te illustratively includes a sequence and a plurality of pictures constituting the sequence. (A) to (f) of FIG. 1 respectively show an encoded video sequence defining a sequence SEQ, an encoded picture defining a picture PICT, an encoded slice defining a slice S, and an encoded slice defining a slice data It is a figure which shows the coding unit (Coding Unit; CU) contained in the coding tree unit contained in data and coding slice data, and a coding tree unit.

(符号化ビデオシーケンス)
符号化ビデオシーケンスでは、処理対象のシーケンスSEQを復号するために画像復号装置31が参照するデータの集合が規定されている。シーケンスSEQは、図1の(a)に示すように、ビデオパラメータセット(Video Parameter Set)、シーケンスパラメータセットSPS(Sequence Parameter Set)、ピクチャパラメータセットPPS(Picture Parameter Set)、ピクチャPICT、及び、付加拡張情報SEI(Supplemental Enhancement Information)を含んでいる。ここで#の後に示される値はレイヤIDを示す。図1では、#0と#1すなわちレイヤ0とレイヤ1の符号化データが存在する例を示すが、レイヤの種類およびレイヤの数はこれによらない。
(Encoded video sequence)
In the encoded video sequence, a set of data referred to by the image decoding device 31 for decoding the sequence SEQ to be processed is defined. As shown in FIG. 1A, the sequence SEQ includes a video parameter set (Video Parameter Set), a sequence parameter set SPS (Sequence Parameter Set), a picture parameter set PPS (Picture Parameter Set), a picture PICT, and an addition. Includes SEI (Supplemental Enhancement Information). Here, the value indicated after # indicates the layer ID. Although FIG. 1 shows an example in which encoded data of # 0 and # 1, that is, layer 0 and layer 1, exists, the type of layer and the number of layers are not dependent on this.

ビデオパラメータセットVPSは、複数のレイヤから構成されている動画像において、複数の動画像に共通する符号化パラメータの集合および動画像に含まれる複数のレイヤおよび個々のレイヤに関連する符号化パラメータの集合が規定されている。   The video parameter set VPS is a set of encoding parameters common to a plurality of moving images, a plurality of layers included in the moving image, and encoding parameters related to individual layers in a moving image composed of a plurality of layers. A set is defined.

シーケンスパラメータセットSPSでは、対象シーケンスを復号するために画像復号装置31が参照する符号化パラメータの集合が規定されている。例えば、ピクチャの幅や高さが規定される。なお、SPSは複数存在してもよい。その場合、PPSから複数のSPSの何れかを選択する。   In the sequence parameter set SPS, a set of encoding parameters referred to by the image decoding device 31 in order to decode the target sequence is defined. For example, the width and height of the picture are defined. A plurality of SPSs may exist. In that case, one of a plurality of SPSs is selected from the PPS.

ピクチャパラメータセットPPSでは、対象シーケンス内の各ピクチャを復号するために画像復号装置31が参照する符号化パラメータの集合が規定されている。例えば、ピクチャの復号に用いられる量子化幅の基準値(pic_init_qp_minus26)や重み付き予測の適用を示すフラグ(weighted_pred_flag)が含まれる。なお、PPSは複数存在してもよい。その場合、対象シーケンス内の各ピクチャから複数のPPSの何れかを選択する。   In the picture parameter set PPS, a set of encoding parameters referred to by the image decoding device 31 in order to decode each picture in the target sequence is defined. For example, a quantization width reference value (pic_init_qp_minus26) used for picture decoding and a flag (weighted_pred_flag) indicating application of weighted prediction are included. There may be a plurality of PPSs. In that case, one of a plurality of PPSs is selected from each picture in the target sequence.

(符号化ピクチャ)
符号化ピクチャでは、処理対象のピクチャPICTを復号するために画像復号装置31が参照するデータの集合が規定されている。ピクチャPICTは、図1の(b)に示すように、スライスS0〜SNS-1を含んでいる(NSはピクチャPICTに含まれるスライスの総数)。
(Encoded picture)
In the coded picture, a set of data referred to by the image decoding device 31 in order to decode the picture PICT to be processed is defined. As shown in FIG. 1B, the picture PICT includes slices S0 to S NS-1 (NS is the total number of slices included in the picture PICT).

なお、以下、スライスS0〜SNS-1のそれぞれを区別する必要が無い場合、符号の添え字を省略して記述することがある。また、以下に説明する符号化ストリームTeに含まれるデータであって、添え字を付している他のデータについても同様である。 Hereinafter, when it is not necessary to distinguish each of the slices S0 to SNS -1 , the subscripts may be omitted. The same applies to data included in an encoded stream Te described below and to which other subscripts are attached.

(符号化スライス)
符号化スライスでは、処理対象のスライスSを復号するために画像復号装置31が参照するデータの集合が規定されている。スライスSは、図1の(c)に示すように、スライスヘッダSH、および、スライスデータSDATAを含んでいる。
(Encoded slice)
In the coded slice, a set of data referred to by the image decoding device 31 for decoding the slice S to be processed is defined. As shown in FIG. 1C, the slice S includes a slice header SH and slice data SDATA.

スライスヘッダSHには、対象スライスの復号方法を決定するために画像復号装置31が参照する符号化パラメータ群が含まれる。スライスタイプを指定するスライスタイプ指定情報(slice_type)は、スライスヘッダSHに含まれる符号化パラメータの一例である。   The slice header SH includes an encoding parameter group that is referred to by the image decoding device 31 in order to determine a decoding method of the target slice. Slice type designation information (slice_type) for designating a slice type is an example of an encoding parameter included in the slice header SH.

スライスタイプ指定情報により指定可能なスライスタイプとしては、(1)符号化の際にイントラ予測のみを用いるIスライス、(2)符号化の際に単方向予測、または、イントラ予測を用いるPスライス、(3)符号化の際に単方向予測、双方向予測、または、イントラ予測を用いるBスライスなどが挙げられる。   As slice types that can be specified by the slice type specification information, (1) I slice using only intra prediction at the time of encoding, (2) P slice using unidirectional prediction or intra prediction at the time of encoding, (3) B-slice using unidirectional prediction, bidirectional prediction, or intra prediction at the time of encoding may be used.

なお、スライスヘッダSHには、上記符号化ビデオシーケンスに含まれる、ピクチャパラメータセットPPSへの参照(pic_parameter_set_id)を含んでいても良い。   Note that the slice header SH may include a reference (pic_parameter_set_id) to the picture parameter set PPS included in the encoded video sequence.

(符号化スライスデータ)
符号化スライスデータでは、処理対象のスライスデータSDATAを復号するために画像復号装置31が参照するデータの集合が規定されている。スライスデータSDATAは、図1の(d)に示すように、符号化ツリーユニット(CTU:Coding Tree Unit)を含んでいる。CTUは、スライスを構成する固定サイズ(例えば64x64)のブロックであり、最大符号化単位(LCU:Largest Coding Unit)と呼ぶこともある。
(Encoded slice data)
In the encoded slice data, a set of data referred to by the image decoding device 31 for decoding the slice data SDATA to be processed is defined. The slice data SDATA includes a coding tree unit (CTU) as shown in FIG. A CTU is a block of a fixed size (for example, 64x64) that constitutes a slice, and is sometimes called a maximum coding unit (LCU: Large Coding Unit).

(符号化ツリーユニット)
図1の(e)に示すように、処理対象の符号化ツリーユニットを復号するために画像復号装置31が参照するデータの集合が規定されている。符号化ツリーユニットは、再帰的な4分木分割により分割される。再帰的な4分木分割により得られる木構造のノードのことを符号化ノード(CN:Coding Node)と称する。4分木の中間ノードは、符号化ノードであり、符号化ツリーユニット自身も最上位の符号化ノードとして規定される。CTUは、分割フラグ(cu_split_flag)を含み、cu_split_flagが1の場合には、4つの符号化ノードCNに分割される。cu_split_flagが0の場合には、符号化ノードCNは分割されず、1つの符号化ユニット(CU:Coding Unit)をノードとして持つ。符号化ユニットCUは符号化ノードの末端ノードであり、これ以上分割されない。符号化ユニットCUは、符号化処理の基本的な単位となる。
(Encoding tree unit)
As shown in (e) of FIG. 1, a set of data referred to by the image decoding device 31 in order to decode the encoding tree unit to be processed is defined. The coding tree unit is divided by recursive quadtree division. A tree-structured node obtained by recursive quadtree partitioning is referred to as a coding node (CN). An intermediate node of the quadtree is an encoding node, and the encoding tree unit itself is defined as the highest encoding node. The CTU includes a split flag (cu_split_flag), and when cu_split_flag is 1, it is split into four coding nodes CN. When cu_split_flag is 0, the coding node CN is not divided and has one coding unit (CU: Coding Unit) as a node. The encoding unit CU is a terminal node of the encoding node and is not further divided. The encoding unit CU is a basic unit of the encoding process.

また、符号化ツリーユニットCTUのサイズが64x64画素の場合には、符号化ユニットのサイズは、64x64画素、32x32画素、16x16画素、および、8x8画素の何れかをとり得る。   When the size of the coding tree unit CTU is 64x64 pixels, the size of the coding unit can be any of 64x64 pixels, 32x32 pixels, 16x16 pixels, and 8x8 pixels.

(符号化ユニット)
図1の(f)に示すように、処理対象の符号化ユニットを復号するために画像復号装置31が参照するデータの集合が規定されている。具体的には、符号化ユニットは、予測ツリー、変換ツリー、CUヘッダCUHから構成される。CUヘッダでは予測モード、分割方法(PU分割モード)等が規定される。
(Encoding unit)
As shown in (f) of FIG. 1, a set of data referred to by the image decoding device 31 in order to decode an encoding unit to be processed is defined. Specifically, the encoding unit includes a prediction tree, a conversion tree, and a CU header CUH. In the CU header, a prediction mode, a division method (PU division mode), and the like are defined.

予測ツリーでは、符号化ユニットを1または複数に分割した各予測ユニット(PU)の予測情報(参照ピクチャインデックス、動きベクトル等)が規定される。別の表現でいえば、予測ユニットは、符号化ユニットを構成する1または複数の重複しない領域である。また、予測ツリーは、上述の分割により得られた1または複数の予測ユニットを含む。なお、以下では、予測ユニットをさらに分割した予測単位を「サブブロック」と呼ぶ。サブブロックは、複数の画素によって構成されている。予測ユニットとサブブロックのサイズが等しい場合には、予測ユニット中のサブブロックは1つである。予測ユニットがサブブロックのサイズよりも大きい場合には、予測ユニットは、サブブロックに分割される。たとえば予測ユニットが8x8、サブブロックが4x4の場合には、予測ユニットは水平に2分割、垂直に2分割からなる、4つのサブブロックに分割される。   In the prediction tree, prediction information (a reference picture index, a motion vector, etc.) of each prediction unit (PU) obtained by dividing the coding unit into one or a plurality of parts is defined. In other words, the prediction unit is one or a plurality of non-overlapping areas constituting the encoding unit. The prediction tree includes one or a plurality of prediction units obtained by the above-described division. Hereinafter, a prediction unit obtained by further dividing the prediction unit is referred to as a “sub-block”. The sub block is composed of a plurality of pixels. When the sizes of the prediction unit and the sub-block are equal, the number of sub-blocks in the prediction unit is one. If the prediction unit is larger than the size of the sub-block, the prediction unit is divided into sub-blocks. For example, when the prediction unit is 8 × 8 and the sub-block is 4 × 4, the prediction unit is divided into four sub-blocks that are divided into two horizontally and two vertically.

予測処理は、この予測ユニット(サブブロック)ごとに行ってもよい。   The prediction process may be performed for each prediction unit (sub-block).

予測ツリーにおける分割の種類は、大まかにいえば、イントラ予測の場合と、インター予測の場合との2つがある。イントラ予測とは、同一ピクチャ内の予測であり、インター予測とは、互いに異なるピクチャ間(例えば、表示時刻間、レイヤ画像間)で行われる予測処理を指す。   Broadly speaking, there are two types of division in the prediction tree: intra prediction and inter prediction. Intra prediction is prediction within the same picture, and inter prediction refers to prediction processing performed between different pictures (for example, between display times and between layer images).

イントラ予測の場合、分割方法は、2Nx2N(符号化ユニットと同一サイズ)と、NxNとがある。   In the case of intra prediction, there are 2Nx2N (the same size as the coding unit) and NxN division methods.

また、インター予測の場合、分割方法は、符号化データのPU分割モード(part_mode)により符号化され、2Nx2N(符号化ユニットと同一サイズ)、2NxN、2NxnU、2NxnD、Nx2N、nLx2N、nRx2N、および、NxNなどがある。なお、2NxN、Nx2Nは1:1の対称分割を示し、
2NxnU、2NxnDおよびnLx2N、nRx2Nは、1:3、3:1の非対称分割を示す。CUに含まれるPUを順にPU0、PU1、PU2、PU3と表現する。
Also, in the case of inter prediction, the division method is encoded by the PU division mode (part_mode) of the encoded data, 2Nx2N (the same size as the encoding unit), 2NxN, 2NxnU, 2NxnD, Nx2N, nLx2N, nRx2N, and NxN etc. 2NxN and Nx2N indicate 1: 1 symmetrical division,
2NxnU, 2NxnD and nLx2N, nRx2N show a 1: 3, 3: 1 asymmetric partitioning. The PUs included in the CU are expressed as PU0, PU1, PU2, and PU3 in this order.

図2の(a)〜(h)に、それぞれのPU分割モードにおけるパーティションの形状(PU分割の境界の位置)を具体的に図示している。図2の(a)は、2Nx2Nのパーティションを示し、(b)、(c)、(d)は、それぞれ、2NxN、2NxnU、および、2NxnDのパーティション(横長パーティション)を示す。(e)、(f)、(g)は、それぞれ、Nx2N、nLx2N、nRx2Nである場合のパーティション(縦長パーティション)を示し、(h)は、NxNのパーティションを示す。なお、横長パーティションと縦長パーティションを総称して長方形パーティション、2Nx2N、NxNを総称して正方形パーティションと呼ぶ。   2A to 2H specifically illustrate the shape of the partition (the position of the boundary of the PU partition) in each PU partition mode. 2A shows a 2Nx2N partition, and FIGS. 2B, 2C, and 2D show 2NxN, 2NxnU, and 2NxnD partitions (horizontal partitions), respectively. (E), (f), and (g) show partitions (vertical partitions) in the case of Nx2N, nLx2N, and nRx2N, respectively, and (h) shows an NxN partition. The horizontal partition and the vertical partition are collectively referred to as a rectangular partition, and 2Nx2N and NxN are collectively referred to as a square partition.

また、変換ツリーにおいては、符号化ユニットが1または複数の変換ユニットに分割され、各変換ユニットの位置とサイズとが規定される。別の表現でいえば、変換ユニットは、符号化ユニットを構成する1または複数の重複しない領域のことである。また、変換ツリーは、上述の分割より得られた1または複数の変換ユニットを含む。   In the transform tree, the encoding unit is divided into one or a plurality of transform units, and the position and size of each transform unit are defined. In other words, a transform unit is one or more non-overlapping areas that make up a coding unit. The conversion tree includes one or a plurality of conversion units obtained by the above division.

変換ツリーにおける分割には、符号化ユニットと同一のサイズの領域を変換ユニットとして割り付けるものと、上述したCUの分割と同様、再帰的な4分木分割によるものがある。   There are two types of division in the conversion tree: one in which an area having the same size as that of the encoding unit is allocated as a conversion unit, and the other in division by recursive quadtree division, similar to the above-described CU division.

変換処理は、この変換ユニットごとに行われる。   The conversion process is performed for each conversion unit.

(予測パラメータ)
予測ユニット(PU:Prediction Unit)の予測画像は、PUに付随する予測パラメータによって導出される。予測パラメータには、イントラ予測の予測パラメータもしくはインター予測の予測パラメータがある。以下、インター予測の予測パラメータ(インター予測パラメータ)について説明する。インター予測パラメータは、予測リスト利用フラグpredFlagL0、predFlagL1と、参照ピクチャインデックスrefIdxL0、refIdxL1と、動きベクトルmvL0、mvL1から構成される。予測リスト利用フラグpredFlagL0、predFlagL1は、各々L0リスト、L1リストと呼ばれる参照ピクチャリストが用いられるか否かを示すフラグであり、値が1の場合に対応する参照ピクチャリストが用いられる。なお、本明細書中「XXであるか否かを示すフラグ」と記す場合、フラグが0以外(たとえば1)をXXである場合、0をXXではない場合とし、論理否定、論理積などでは1を真、0を偽と扱う(以下同様)。但し、実際の装置や方法では真値、偽値として他の値を用いることもできる。
(Prediction parameter)
A prediction image of a prediction unit (PU: Prediction Unit) is derived from a prediction parameter associated with the PU. The prediction parameters include a prediction parameter for intra prediction or a prediction parameter for inter prediction. Hereinafter, prediction parameters for inter prediction (inter prediction parameters) will be described. The inter prediction parameter includes prediction list use flags predFlagL0 and predFlagL1, reference picture indexes refIdxL0 and refIdxL1, and motion vectors mvL0 and mvL1. The prediction list use flags predFlagL0 and predFlagL1 are flags indicating whether or not reference picture lists called L0 list and L1 list are used, respectively, and a reference picture list corresponding to a value of 1 is used. In this specification, when “flag indicating whether or not it is XX” is described, when the flag is not 0 (for example, 1) is XX, 0 is not XX, and logical negation, logical product, etc. 1 is treated as true and 0 is treated as false (the same applies hereinafter). However, other values can be used as true values and false values in an actual apparatus or method.

符号化データに含まれるインター予測パラメータを導出するためのシンタックス要素には、例えば、PU分割モードpart_mode、マージフラグmerge_flag、マージインデックスmerge_idx、インター予測識別子inter_pred_idc、参照ピクチャインデックスrefIdxLX、予測ベクトルインデックスmvp_LX_idx、差分ベクトルmvdLXがある。   Syntax elements for deriving inter prediction parameters included in the encoded data include, for example, PU partition mode part_mode, merge flag merge_flag, merge index merge_idx, inter prediction identifier inter_pred_idc, reference picture index refIdxLX, prediction vector index mvp_LX_idx, There is a difference vector mvdLX.

(参照ピクチャリスト)
参照ピクチャリストは、参照ピクチャメモリ306に記憶された参照ピクチャからなるリストである。
(Reference picture list)
The reference picture list is a list including reference pictures stored in the reference picture memory 306.

(マージ予測とAMVP予測)
予測パラメータの復号(符号化)方法には、マージ予測(merge)モードとAMVP(Adaptive Motion Vector Prediction、適応動きベクトル予測)モードがある、マージフラグmerge_flagは、これらを識別するためのフラグである。マージ予測モードは、予測リスト利用フラグpredFlagLX(またはインター予測識別子inter_pred_idc)、参照ピクチャインデックスrefIdxLX、動きベクトルmvLXを符号化データに含めずに、既に処理した近傍PUの予測パラメータから導出する用いるモードであり、AMVPモードは、インター予測識別子inter_pred_idc、参照ピクチャインデックスrefIdxLX、動きベクトルmvLXを符号化データに含めるモードである。なお、動きベクトルmvLXは、予測ベクトルmvpLXを識別する予測ベクトルインデックスmvp_LX_idxと差分ベクトルmvdLXとして符号化される。
(Merge prediction and AMVP prediction)
The prediction parameter decoding (encoding) method includes a merge prediction (merge) mode and an AMVP (Adaptive Motion Vector Prediction) mode. The merge flag merge_flag is a flag for identifying these. The merge prediction mode is a mode in which the prediction list use flag predFlagLX (or inter prediction identifier inter_pred_idc), the reference picture index refIdxLX, and the motion vector mvLX are not included in the encoded data and are derived from the prediction parameters of already processed neighboring PUs. The AMVP mode is a mode in which the inter prediction identifier inter_pred_idc, the reference picture index refIdxLX, and the motion vector mvLX are included in the encoded data. The motion vector mvLX is encoded as a prediction vector index mvp_LX_idx for identifying the prediction vector mvpLX and a difference vector mvdLX.

(動きベクトル)
動きベクトルmvLXは、異なる2つのピクチャ上のブロック間のずれ量を示す。動きベクトルmvLXに関する予測ベクトル、差分ベクトルを、それぞれ予測ベクトルmvpLX、差分ベクトルmvdLXと呼ぶ。
(Motion vector)
The motion vector mvLX indicates a shift amount between blocks on two different pictures. A prediction vector and a difference vector related to the motion vector mvLX are referred to as a prediction vector mvpLX and a difference vector mvdLX, respectively.

(画像復号装置の構成)
次に、本実施形態に係る画像復号装置31の構成について説明する。図4は、本実施形態に係る画像復号装置31の構成を示す概略図である。画像復号装置31は、エントロピー復号部301、予測パラメータ復号部(予測画像復号装置)302、CNN(Convolution
al Neural Network、畳み込みニューラルネットワーク)フィルタ305、参照ピクチャメモリ306、予測パラメータメモリ307、予測画像生成部(予測画像生成装置)308、逆量子化・逆変換部311、及び加算部312を含んで構成される。
(Configuration of image decoding device)
Next, the configuration of the image decoding device 31 according to the present embodiment will be described. FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a configuration of the image decoding device 31 according to the present embodiment. The image decoding device 31 includes an entropy decoding unit 301, a prediction parameter decoding unit (prediction image decoding device) 302, a CNN (Convolution
al Neural Network (convolutional neural network) filter 305, reference picture memory 306, prediction parameter memory 307, prediction image generation unit (prediction image generation device) 308, inverse quantization / inverse conversion unit 311, and addition unit 312. Is done.

また、予測パラメータ復号部302は、インター予測パラメータ復号部303及びイントラ予測パラメータ復号部304を含んで構成される。予測画像生成部308は、インター予測画像生成部309及びイントラ予測画像生成部310を含んで構成される。   The prediction parameter decoding unit 302 includes an inter prediction parameter decoding unit 303 and an intra prediction parameter decoding unit 304. The predicted image generation unit 308 includes an inter predicted image generation unit 309 and an intra predicted image generation unit 310.

エントロピー復号部301は、外部から入力された符号化ストリームTeに対してエントロピー復号を行って、個々の符号(シンタックス要素)を分離し復号する。分離された符号には、予測画像を生成するための予測情報および、差分画像を生成するための残差情報などがある。   The entropy decoding unit 301 performs entropy decoding on an encoded stream Te input from the outside, and separates and decodes individual codes (syntax elements). The separated codes include prediction information for generating a prediction image and residual information for generating a difference image.

エントロピー復号部301は、分離した符号の一部を予測パラメータ復号部302に出力する。分離した符号の一部とは、例えば、予測モードpredMode、PU分割モードpart_mode、マージフラグmerge_flag、マージインデックスmerge_idx、インター予測識別子inter_pred_idc、参照ピクチャインデックスrefIdxLX、予測ベクトルインデックスmvp_LX_idx、差分ベクトルmvdLXである。どの符号を復号するかの制御は、予測パラメータ復号部302の指示に基づいて行われる。エントロピー復号部301は、量子化係数を逆量子化・逆変換部311に出力する。この量子化係数は、符号化処理において、残差信号に対してDCT(Discrete Cosine Transform、離散コサイン変換)、DST(Discrete Sine Transform、離散サイン変換)、KLT(Karyhnen Loeve Transform、カルーネンレーベ変換)等の周波数変換を行い量子化して得られる係数である。   The entropy decoding unit 301 outputs a part of the separated code to the prediction parameter decoding unit 302. Some of the separated codes are, for example, a prediction mode predMode, a PU partition mode part_mode, a merge flag merge_flag, a merge index merge_idx, an inter prediction identifier inter_pred_idc, a reference picture index refIdxLX, a prediction vector index mvp_LX_idx, and a difference vector mvdLX. Control of which code is decoded is performed based on an instruction from the prediction parameter decoding unit 302. The entropy decoding unit 301 outputs the quantized coefficient to the inverse quantization / inverse transform unit 311. In the coding process, this quantization coefficient is applied to the residual signal by DCT (Discrete Cosine Transform), DST (Discrete Sine Transform), KLT (Karyhnen Loeve Transform) It is a coefficient obtained by performing frequency conversion such as

インター予測パラメータ復号部303は、エントロピー復号部301から入力された符号に基づいて、予測パラメータメモリ307に記憶された予測パラメータを参照してインター予測パラメータを復号する。   Based on the code input from the entropy decoding unit 301, the inter prediction parameter decoding unit 303 refers to the prediction parameter stored in the prediction parameter memory 307 and decodes the inter prediction parameter.

インター予測パラメータ復号部303は、復号したインター予測パラメータを予測画像生成部308に出力し、また予測パラメータメモリ307に記憶する。インター予測パラメータ復号部303の詳細については後述する。   The inter prediction parameter decoding unit 303 outputs the decoded inter prediction parameter to the prediction image generation unit 308 and stores it in the prediction parameter memory 307. Details of the inter prediction parameter decoding unit 303 will be described later.

イントラ予測パラメータ復号部304は、エントロピー復号部301から入力された符号に基づいて、予測パラメータメモリ307に記憶された予測パラメータを参照してイントラ予測パラメータを復号する。イントラ予測パラメータとは、CUを1つのピクチャ内で予測する処理で用いるパラメータ、例えば、イントラ予測モードIntraPredModeである。イントラ予測パラメータ復号部304は、復号したイントラ予測パラメータを予測画像生成部308に出力し、また予測パラメータメモリ307に記憶する。   Based on the code input from the entropy decoding unit 301, the intra prediction parameter decoding unit 304 refers to the prediction parameter stored in the prediction parameter memory 307 and decodes the intra prediction parameter. The intra prediction parameter is a parameter used in a process of predicting a CU within one picture, for example, an intra prediction mode IntraPredMode. The intra prediction parameter decoding unit 304 outputs the decoded intra prediction parameter to the prediction image generation unit 308 and stores it in the prediction parameter memory 307.

イントラ予測パラメータ復号部304は、輝度と色差で異なるイントラ予測モードを導出しても良い。この場合、イントラ予測パラメータ復号部304は、輝度の予測パラメータとして輝度予測モードIntraPredModeY、色差の予測パラメータとして、色差予測モードIntraPredModeCを復号する。輝度予測モードIntraPredModeYは、35モードであり、プレーナ予測(0)、DC予測(1)、方向予測(2〜34)が対応する。色差予測モードIntraPredModeCは、プレーナ予測(0)、DC予測(1)、方向予測(2〜34)、LMモード(35)の何れかを用いるものである。イントラ予測パラメータ復号部304は、IntraPredModeCは輝度モードと同じモードであるか否かを示すフラグを復号し、フラグが輝度モードと同じモードであることを示せば、IntraPredModeCにIntraPredModeYを割り当て、フラグが輝度モードと異なるモードであることを示せば、IntraPredModeCとして、プレーナ予測(0)、DC予測(1)、方向予測(2〜34)、LMモード(35)を復号しても良い。   The intra prediction parameter decoding unit 304 may derive different intra prediction modes depending on the luminance and color difference. In this case, the intra prediction parameter decoding unit 304 decodes the luminance prediction mode IntraPredModeY as the luminance prediction parameter and the color difference prediction mode IntraPredModeC as the color difference prediction parameter. The luminance prediction mode IntraPredModeY is a 35 mode, and corresponds to planar prediction (0), DC prediction (1), and direction prediction (2 to 34). The color difference prediction mode IntraPredModeC uses any one of the planar prediction (0), the DC prediction (1), the direction prediction (2 to 34), and the LM mode (35). The intra prediction parameter decoding unit 304 decodes a flag indicating whether IntraPredModeC is the same mode as the luminance mode. If the flag indicates that the mode is the same as the luminance mode, IntraPredModeC is assigned to IntraPredModeC, and the flag indicates luminance. If the mode is different from the mode, planar prediction (0), DC prediction (1), direction prediction (2 to 34), and LM mode (35) may be decoded as IntraPredModeC.

CNNフィルタ305は、エントロピー復号部301から量子化パラメータ、および予測
パラメータを取得し、加算部312が生成したCUの復号画像を入力画像(フィルタ前画像
)とし、フィルタ前画像に処理を施し、出力画像(フィルタ後画像)を出力する。CNNフ
ィルタ305は、画像符号化装置11が備えるCNNフィルタ107と同様の機能を有する。
The CNN filter 305 acquires the quantization parameter and the prediction parameter from the entropy decoding unit 301, uses the decoded image of the CU generated by the addition unit 312 as an input image (pre-filter image), performs processing on the pre-filter image, and outputs Output image (filtered image). The CNN filter 305 has the same function as the CNN filter 107 included in the image encoding device 11.

参照ピクチャメモリ306は、加算部312が生成したCUの復号画像を、復号対象のピクチャ及びCU毎に予め定めた位置に記憶する。   The reference picture memory 306 stores the decoded image of the CU generated by the adding unit 312 at a predetermined position for each decoding target picture and CU.

予測パラメータメモリ307は、予測パラメータを、復号対象のピクチャ及び予測ユニット(もしくはサブブロック、固定サイズブロック、ピクセル)毎に予め定めた位置に記憶する。具体的には、予測パラメータメモリ307は、インター予測パラメータ復号部303が復号したインター予測パラメータ、イントラ予測パラメータ復号部304が復号したイントラ予測パラメータ及びエントロピー復号部301が分離した予測モードpredModeを記憶する。記憶されるインター予測パラメータには、例えば、予測リスト利用フラグpredFlagLX(インター予測識別子inter_pred_idc)、参照ピクチャインデックスrefIdxLX、動きベクトルmvLXがある。   The prediction parameter memory 307 stores the prediction parameter at a predetermined position for each decoding target picture and prediction unit (or sub-block, fixed-size block, pixel). Specifically, the prediction parameter memory 307 stores the inter prediction parameter decoded by the inter prediction parameter decoding unit 303, the intra prediction parameter decoded by the intra prediction parameter decoding unit 304, and the prediction mode predMode separated by the entropy decoding unit 301. . The stored inter prediction parameters include, for example, a prediction list utilization flag predFlagLX (inter prediction identifier inter_pred_idc), a reference picture index refIdxLX, and a motion vector mvLX.

予測画像生成部308には、エントロピー復号部301から入力された予測モードpredModeが入力され、また予測パラメータ復号部302から予測パラメータが入力される。また、予測画像生成部308は、参照ピクチャメモリ306から参照ピクチャを読み出す。予測画像生成部308は、予測モードpredModeが示す予測モードで、入力された予測パラメータと読み出した参照ピクチャ(参照ピクチャブロック)を用いてPUもしくはサブブロックの予測画像を生成する。   The prediction image generation unit 308 receives the prediction mode predMode input from the entropy decoding unit 301, and also receives prediction parameters from the prediction parameter decoding unit 302. Further, the predicted image generation unit 308 reads a reference picture from the reference picture memory 306. The prediction image generation unit 308 generates a prediction image of a PU or sub-block using the input prediction parameter and the read reference picture (reference picture block) in the prediction mode indicated by the prediction mode predMode.

ここで、予測モードpredModeがインター予測モードを示す場合、インター予測画像生成部309は、インター予測パラメータ復号部303から入力されたインター予測パラメータと読み出した参照ピクチャ(参照ピクチャブロック)を用いてインター予測によりPUもしくはサブブロックの予測画像を生成する。   Here, when the prediction mode predMode indicates the inter prediction mode, the inter prediction image generation unit 309 uses the inter prediction parameter input from the inter prediction parameter decoding unit 303 and the read reference picture (reference picture block). To generate a prediction image of a PU or sub-block.

インター予測画像生成部309は、予測リスト利用フラグpredFlagLXが1である参照ピクチャリスト(L0リスト、もしくはL1リスト)に対し、参照ピクチャインデックスrefIdxLXで示される参照ピクチャから、復号対象PUを基準として動きベクトルmvLXが示す位置にある参照ピクチャブロックを参照ピクチャメモリ306から読み出す。インター予測画像生成部309は、読み出した参照ピクチャブロックをもとに予測を行ってPUの予測画像を生成する。インター予測画像生成部309は、生成したPUの予測画像を加算部312に出力する。ここで、参照ピクチャブロックとは、参照ピクチャ上の画素の集合(通常矩形であるのでブロックと呼ぶ)であり、PUもしくはサブブロックの予測画像を生成するために参照する領域である。   For the reference picture list (L0 list or L1 list) for which the prediction list use flag predFlagLX is 1, the inter predicted image generation unit 309 uses the decoding target PU as a reference from the reference picture indicated by the reference picture index refIdxLX. The reference picture block at the position indicated by mvLX is read from the reference picture memory 306. The inter prediction image generation unit 309 performs prediction based on the read reference picture block to generate a prediction image of the PU. The inter prediction image generation unit 309 outputs the generated prediction image of the PU to the addition unit 312. Here, a reference picture block is a set of pixels on a reference picture (usually called a block because it is a rectangle), and is an area that is referred to in order to generate a predicted image of a PU or sub-block.

予測モードpredModeがイントラ予測モードを示す場合、イントラ予測画像生成部310は、イントラ予測パラメータ復号部304から入力されたイントラ予測パラメータと読み出した参照ピクチャを用いてイントラ予測を行う。具体的には、イントラ予測画像生成部310は、復号対象のピクチャであって、既に復号されたPUのうち、復号対象PUから予め定めた範囲にある隣接PUを参照ピクチャメモリ306から読み出す。予め定めた範囲とは、復号対象PUがいわゆるラスタースキャンの順序で順次移動する場合、例えば、左、左上、上、右上の隣接PUのうちのいずれかであり、イントラ予測モードによって異なる。ラスタースキャンの順序とは、各ピクチャにおいて、上端から下端まで各行について、順次左端から右端まで移動させる順序である。   When the prediction mode predMode indicates the intra prediction mode, the intra predicted image generation unit 310 performs intra prediction using the intra prediction parameter input from the intra prediction parameter decoding unit 304 and the read reference picture. Specifically, the intra predicted image generation unit 310 reads, from the reference picture memory 306, neighboring PUs that are pictures to be decoded and are in a predetermined range from the decoding target PUs among the PUs that have already been decoded. The predetermined range is, for example, one of the left, upper left, upper, and upper right adjacent PUs when the decoding target PU sequentially moves in the so-called raster scan order, and differs depending on the intra prediction mode. The raster scan order is an order in which each row is sequentially moved from the left end to the right end in each picture from the upper end to the lower end.

イントラ予測画像生成部310は、読み出した隣接PUに基づいてイントラ予測モードIntraPredModeが示す予測モードで予測を行ってPUの予測画像を生成する。イントラ予測画像生成部310は、生成したPUの予測画像を加算部312に出力する。   The intra predicted image generation unit 310 performs prediction in the prediction mode indicated by the intra prediction mode IntraPredMode based on the read adjacent PU, and generates a predicted image of the PU. The intra predicted image generation unit 310 outputs the generated predicted image of the PU to the adding unit 312.

イントラ予測パラメータ復号部304において、輝度と色差で異なるイントラ予測モードを導出する場合、イントラ予測画像生成部310は、輝度予測モードIntraPredModeYに応じて、プレーナ予測(0)、DC予測(1)、方向予測(2〜34)の何れかによって輝度のPUの予測画像を生成し、色差予測モードIntraPredModeCに応じて、プレーナ予測(0)、DC予測(1)、方向予測(2〜34)、LMモード(35)の何れかによって色差のPUの予測画像を生成する。   When the intra prediction parameter decoding unit 304 derives an intra prediction mode different in luminance and color difference, the intra prediction image generation unit 310 performs planar prediction (0), DC prediction (1), direction according to the luminance prediction mode IntraPredModeY. The prediction image of the luminance PU is generated by any one of the predictions (2 to 34), and the planar prediction (0), the DC prediction (1), the direction prediction (2 to 34), and the LM mode according to the color difference prediction mode IntraPredModeC. A predicted image of the color difference PU is generated by any of (35).

逆量子化・逆変換部311は、エントロピー復号部301から入力された量子化係数を逆量子化して変換係数を求める。逆量子化・逆変換部311は、求めた変換係数について逆DCT、逆DST、逆KLT等の逆周波数変換を行い、残差信号を算出する。逆量子化・逆変換部311は、算出した残差信号を加算部312に出力する。   The inverse quantization / inverse transform unit 311 performs inverse quantization on the quantization coefficient input from the entropy decoding unit 301 to obtain a transform coefficient. The inverse quantization / inverse transform unit 311 performs inverse frequency transform such as inverse DCT, inverse DST, and inverse KLT on the obtained transform coefficient, and calculates a residual signal. The inverse quantization / inverse transform unit 311 outputs the calculated residual signal to the adder 312.

なお、逆量子化・逆変換部311は、符号化ストリームTeを参照して復号される量子化パラメータ(qP)から、QP = 2 ^ (qP / 6)によって得られる量子化ステップを算出し、算出した量子化ステップ(QP)を用いて、エントロピー復号部301から入力された量子化係数を逆量子化する。   The inverse quantization / inverse transform unit 311 calculates the quantization step obtained by QP = 2 ^ (qP / 6) from the quantization parameter (qP) decoded with reference to the encoded stream Te, The quantized coefficient input from the entropy decoding unit 301 is inversely quantized using the calculated quantization step (QP).

加算部312は、インター予測画像生成部309またはイントラ予測画像生成部310から入力されたPUの予測画像と逆量子化・逆変換部311から入力された残差信号を画素毎に加算して、PUの復号画像を生成する。加算部312は、生成したPUの復号画像を参照ピクチャメモリ306に記憶し、生成したPUの復号画像をピクチャ毎に統合した復号画像Tdを外部に出力する。   The addition unit 312 adds the prediction image of the PU input from the inter prediction image generation unit 309 or the intra prediction image generation unit 310 and the residual signal input from the inverse quantization / inverse conversion unit 311 for each pixel, Generate a decoded PU image. The adding unit 312 stores the generated decoded image of the PU in the reference picture memory 306, and outputs a decoded image Td obtained by integrating the generated decoded image of the PU for each picture to the outside.

(画像符号化装置の構成)
次に、本実施形態に係る画像符号化装置11の構成について説明する。図3は、本実施形態に係る画像符号化装置11の構成を示すブロック図である。画像符号化装置11は、予測画像生成部101、減算部102、変換・量子化部103、エントロピー符号化部104、逆量子化・逆変換部105、加算部106、CNN(Convolutional Neural Network、畳み込みニューラルネットワーク)フィルタ107、予測パラメータメモリ(予測パラメータ記憶部、フレームメモリ)108、参照ピクチャメモリ(参照画像記憶部、フレームメモリ)109、符号化パラメータ決定部110、予測パラメータ符号化部111を含んで構成される。予測パラメータ符号化部111は、インター予測パラメータ符号化部112及びイントラ予測パラメータ符号化部113を含んで構成される。
(Configuration of image encoding device)
Next, the configuration of the image encoding device 11 according to the present embodiment will be described. FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of the image encoding device 11 according to the present embodiment. The image encoding device 11 includes a predicted image generation unit 101, a subtraction unit 102, a transform / quantization unit 103, an entropy encoding unit 104, an inverse quantization / inverse transform unit 105, an addition unit 106, a CNN (Convolutional Neural Network, convolution). Neural network) filter 107, prediction parameter memory (prediction parameter storage unit, frame memory) 108, reference picture memory (reference image storage unit, frame memory) 109, encoding parameter determination unit 110, and prediction parameter encoding unit 111. Composed. The prediction parameter encoding unit 111 includes an inter prediction parameter encoding unit 112 and an intra prediction parameter encoding unit 113.

予測画像生成部101は画像Tの各ピクチャについて、そのピクチャを分割した領域である符号化ユニットCU毎に予測ユニットPUの予測画像Pを生成する。ここで、予測画像生成部101は、予測パラメータ符号化部111から入力された予測パラメータに基づいて参照ピクチャメモリ109から復号済のブロックを読み出す。予測パラメータ符号化部111から入力された予測パラメータとは、例えばインター予測の場合、動きベクトルである。予測画像生成部101は、対象PUを起点として動きベクトルが示す参照画像上の位置にあるブロックを読み出す。またイントラ予測の場合、予測パラメータとは例えばイントラ予測モードである。イントラ予測モードで使用する隣接PUの画素値を参照ピクチャメモリ109から読み出し、PUの予測画像Pを生成する。予測画像生成部101は、読み出した参照ピクチャブロックについて複数の予測方式のうちの1つの予測方式を用いてPUの予測画像Pを生成する。予測画像生成部101は、生成したPUの予測画像Pを減算部102に出力する。   For each picture of the image T, the predicted image generation unit 101 generates a predicted image P of the prediction unit PU for each encoding unit CU that is an area obtained by dividing the picture. Here, the predicted image generation unit 101 reads a decoded block from the reference picture memory 109 based on the prediction parameter input from the prediction parameter encoding unit 111. The prediction parameter input from the prediction parameter encoding unit 111 is, for example, a motion vector in the case of inter prediction. The predicted image generation unit 101 reads a block at a position on the reference image indicated by the motion vector with the target PU as a starting point. In the case of intra prediction, the prediction parameter is, for example, an intra prediction mode. A pixel value of an adjacent PU used in the intra prediction mode is read from the reference picture memory 109, and a predicted image P of the PU is generated. The predicted image generation unit 101 generates a predicted image P of the PU using one prediction method among a plurality of prediction methods for the read reference picture block. The predicted image generation unit 101 outputs the generated predicted image P of the PU to the subtraction unit 102.

なお、予測画像生成部101は、既に説明した予測画像生成部308と同じ動作であるためここでの説明を省略する。   Note that since the predicted image generation unit 101 has the same operation as the predicted image generation unit 308 already described, description thereof is omitted here.

予測画像生成部101は、予測パラメータ符号化部から入力されたパラメータを用いて、参照ピクチャメモリから読み出した参照ブロックの画素値をもとにPUの予測画像Pを生成する。予測画像生成部101で生成した予測画像は減算部102、加算部106に出力される。   The predicted image generation unit 101 generates a predicted image P of the PU based on the pixel value of the reference block read from the reference picture memory, using the parameter input from the prediction parameter encoding unit. The predicted image generated by the predicted image generation unit 101 is output to the subtraction unit 102 and the addition unit 106.

減算部102は、予測画像生成部101から入力されたPUの予測画像Pの信号値を、画像Tの対応するPUの画素値から減算して、残差信号を生成する。減算部102は、生成した残差信号を変換・量子化部103に出力する。   The subtraction unit 102 subtracts the signal value of the predicted image P of the PU input from the predicted image generation unit 101 from the pixel value of the corresponding PU of the image T, and generates a residual signal. The subtraction unit 102 outputs the generated residual signal to the transform / quantization unit 103.

変換・量子化部103は、減算部102から入力された残差信号について周波数変換を行い、変換係数を算出する。変換・量子化部103は、算出した変換係数を量子化して量子化係数を求める。変換・量子化部103は、求めた量子化係数をエントロピー符号化部104及び逆量子化・逆変換部105に出力する。   The transformation / quantization unit 103 performs frequency transformation on the residual signal input from the subtraction unit 102 and calculates a transformation coefficient. The transform / quantization unit 103 quantizes the calculated transform coefficient to obtain a quantized coefficient. The transform / quantization unit 103 outputs the obtained quantization coefficient to the entropy coding unit 104 and the inverse quantization / inverse transform unit 105.

エントロピー符号化部104には、変換・量子化部103から量子化係数が入力され、予測パラメータ符号化部111から符号化パラメータが入力される。入力される符号化パラメータには、例えば、量子化パラメータ、デプス情報(分割情報)、参照ピクチャインデックスrefIdxLX、予測ベクトルインデックスmvp_LX_idx、差分ベクトルmvdLX、予測モードpredMode、及びマージインデックスmerge_idx等の符号がある。   The entropy encoding unit 104 receives the quantization coefficient from the transform / quantization unit 103 and the encoding parameter from the prediction parameter encoding unit 111. The input coding parameters include, for example, codes such as quantization parameters, depth information (partition information), reference picture index refIdxLX, prediction vector index mvp_LX_idx, difference vector mvdLX, prediction mode predMode, and merge index merge_idx.

エントロピー符号化部104は、入力された量子化係数と符号化パラメータをエントロピー符号化して符号化ストリームTeを生成し、生成した符号化ストリームTeを外部に出力する。   The entropy encoding unit 104 generates an encoded stream Te by entropy encoding the input quantization coefficient and encoding parameter, and outputs the generated encoded stream Te to the outside.

逆量子化・逆変換部105は、変換・量子化部103から入力された量子化係数を逆量子化して変換係数を求める。逆量子化・逆変換部105は、求めた変換係数について逆周波数変換を行い、残差信号を算出する。逆量子化・逆変換部105は、算出した残差信号を加算部106に出力する。   The inverse quantization / inverse transform unit 105 inversely quantizes the quantization coefficient input from the transform / quantization unit 103 to obtain a transform coefficient. The inverse quantization / inverse transform unit 105 performs inverse frequency transform on the obtained transform coefficient to calculate a residual signal. The inverse quantization / inverse transform unit 105 outputs the calculated residual signal to the addition unit 106.

加算部106は、予測画像生成部101から入力されたPUの予測画像Pの信号値と逆量子化・逆変換部105から入力された残差信号の信号値を画素毎に加算して、復号画像を生成する。加算部106は、生成した復号画像を参照ピクチャメモリ109に記憶する。   The addition unit 106 adds the signal value of the prediction image P of the PU input from the prediction image generation unit 101 and the signal value of the residual signal input from the inverse quantization / inverse conversion unit 105 for each pixel, and performs decoding. Generate an image. The adding unit 106 stores the generated decoded image in the reference picture memory 109.

(画像フィルタ装置の構成)
CNNフィルタ305は、本実施形態に係る画像フィルタ装置の一例である。図5に画像フィルタ装置の構成を示す。画像フィルタ装置は、qP画像生成部400と、ニューラルネットワーク部404と、変換部402とを備える。
(Configuration of image filter device)
The CNN filter 305 is an example of an image filter device according to the present embodiment. FIG. 5 shows the configuration of the image filter device. The image filter device includes a qP image generation unit 400, a neural network unit 404, and a conversion unit 402.

ここで、CNNフィルタ305(ニューラルネットワーク部404)は、コンボリューション層(ニューロンは空間的位置を有し、空間的な位置に近い入力のみと接続する構成であって、ニューロンの積和演算における重み係数/カーネル及びバイアス/オフセットがピクチャ内の位置に依存しない層)を少なくとも有するニューラルネットワークの総称である。CNNフィルタ305は、コンボリューション層の他、フルコネクション層(FCN)と呼ばれる、ニューロンは空間的位置を有さず全ての入力と接続する構成や、LCN(Locally Connected Networks)層とよばれる、ニューロンは空間的位置を有し、空間的な位置に近い入力のみと接続する構成であるがCNNと異なり重み係数やバイアスを共有しない構成を含むことができる。CNNフィルタ305において、コンボリューション層への入力サイズと、コンボリューション層からの出力サイズとは異なってもよい。すなわち、CNNフィルタ305は、コンボリューションフィルタを適用する位置を移動させる場合の移動量(ステップサイズ)を1より大きくすることで、出力サイズが入力サイズよりも小さくなるコンボリューション層を含むことができる。また、出力サイズが入力サイズよりも大きくなるデコンボリューション層(Deconvolution)も含むことができる。デコンボリューション層は、トランスポーズコンボリューション(Transposed Convolution)層とよばれる場合もある。また、CNNフィルタ305は、プーリング層(Pooling)、ドロップアウト(DropOut)層等を含むことができる。プーリング層は、大きな画像を小さなウィンドウに区切り、区切ったそれぞれのウィンドウに応じて最大値や平均値等の代表値を得る層であり、ドロップアウト層は、確率に応じて出力を固定値(例えば0)にすることでランダム性を追加する層である。   Here, the CNN filter 305 (neural network unit 404) is a convolution layer (a neuron has a spatial position and is connected only to an input close to the spatial position, and is used in the product-sum operation of the neuron. A generic term for a neural network having at least a coefficient / kernel and a layer whose bias / offset does not depend on the position in the picture. In addition to the convolution layer, the CNN filter 305 is called a full connection layer (FCN). A neuron does not have a spatial position and is connected to all inputs, or a neuron called an LCN (Locally Connected Networks) layer. Is a configuration that has a spatial position and is connected only to an input close to the spatial position, but can include a configuration that does not share a weighting factor or a bias unlike CNN. In the CNN filter 305, the input size to the convolution layer and the output size from the convolution layer may be different. That is, the CNN filter 305 can include a convolution layer in which the output size is smaller than the input size by making the movement amount (step size) when moving the position to which the convolution filter is applied larger than 1. . In addition, a deconvolution layer (Deconvolution) in which the output size is larger than the input size can be included. The deconvolution layer is sometimes called a transposed convolution layer. The CNN filter 305 may include a pooling layer (Pooling), a dropout layer (DropOut) layer, and the like. The pooling layer is a layer that divides a large image into small windows, and obtains a representative value such as a maximum value or an average value according to each divided window, and the dropout layer has a fixed output (for example, output depending on the probability) 0) is a layer for adding randomness.

図18は、CNNフィルタ305の入出力の他の例を示す概念図である。図18の(a)では、フィルタ前画像は、輝度(Y)及び量子化パラメータ(qP)のチャネルと、第1の色差(Cb)及び量子化パラメータ(qP)のチャネルと、第2の色差(Cr)及び量子化パラメータ(qP)のチャネルとに分かれて、CNNフィルタ305に入力される。CNNフィルタ305は、輝度(Y)及び量子化パラメータ(qP)のチャネルに処理を施し(Y')を出力するCNNフィルタ305−1と、第1の色差(Cb)及び量子化パラメータ(qP)のチャネルに処理を施し(Cb')を出力するCNNフィルタ305−2と、第2の色差(Cr)及び量子化パラメータ(qP)のチャネルに処理を施し(Cr')を出力するCNNフィルタ305−3とを含んで構成される。   FIG. 18 is a conceptual diagram showing another example of input / output of the CNN filter 305. In FIG. 18A, the pre-filter image has a luminance (Y) and quantization parameter (qP) channel, a first color difference (Cb) and quantization parameter (qP) channel, and a second color difference. (Cr) and quantization parameter (qP) channels are input to the CNN filter 305. The CNN filter 305 performs processing on the luminance (Y) and quantization parameter (qP) channels and outputs (Y ′), and outputs the first color difference (Cb) and quantization parameter (qP). The CNN filter 305-2 that processes (Cb ′) and outputs the (Cb ′), and the CNN filter 305 that processes the second color difference (Cr) and the quantization parameter (qP) and outputs (Cr ′). -3.

また、図18の(b)では、フィルタ前画像は、輝度(Y)及び量子化パラメータ(qP)のチャネルと、第1の色差(Cb)、第2の色差(Cr)、及び量子化パラメータ(qP)のチャネルとに分かれて、CNNフィルタ305に入力される。CNNフィルタ305は、輝度(Y)及び量子化パラメータ(qP)のチャネルに処理を施し(Y')を出力するCNNフィルタ305−4と、第1の色差(Cb)、第2の色差(Cr)、及び量子化パラメータ(qP)のチャネルに処理を施し(Cb', Cr')を出力するCNNフィルタ305−5とを含んで構成される。   In FIG. 18B, the pre-filter image includes the luminance (Y) and quantization parameter (qP) channels, the first color difference (Cb), the second color difference (Cr), and the quantization parameter. It is divided into (qP) channels and input to the CNN filter 305. The CNN filter 305 performs processing on the luminance (Y) and quantization parameter (qP) channels and outputs (Y ′), and outputs a first color difference (Cb) and a second color difference (Cr ) And a CNN filter 305-5 that processes the channel of the quantization parameter (qP) and outputs (Cb ′, Cr ′).

図示しないが、輝度(Y)、第1の色差(Cb)、第2の色差(Cr)、及び量子化パラメータ(qP)のチャネルをCNNフィルタ305に入力し、(Y', Cb', Cr')を出力するCNNフィルタ305でもよい。また、4つの輝度(Y0, Y1, Y2, Y3)、第1の色差(Cb)、第2の色差(Cr)、及び量子化パラメータ(qP)のチャネルをCNNフィルタ305に入力し、(Y0', Y1', Y2', Y3', Cb', Cr')を出力するCNNフィルタ305でもよい。また、当然RGB画像(R, G, B)でもよい。   Although not shown, the channels of luminance (Y), first color difference (Cb), second color difference (Cr), and quantization parameter (qP) are input to the CNN filter 305, and (Y ′, Cb ′, Cr CNN filter 305 that outputs') may be used. Also, four luminance (Y0, Y1, Y2, Y3), first color difference (Cb), second color difference (Cr), and quantization parameter (qP) channels are input to the CNN filter 305, and (Y0 CNN filter 305 that outputs ', Y1', Y2 ', Y3', Cb ', Cr') may be used. Of course, an RGB image (R, G, B) may also be used.

ここで、参照パラメータ(符号化パラメータ)は量子化パラメータ(qP)に限定されず、1つ以上の符号化パラメータを利用することができる。また、CNNフィルタ305は、各々異なる手段(回路やソフトウェア)を用いて構成されたCNNフィルタ305−1、CNNフィルタ305−2、CNNフィルタ305−3、305−4、305−5を含む構成に限定されない。例えば、CNNフィルタ305が、複数の異なる手段(回路やソフトウェア)のうち1つの手段によって構成された上で、異なるモードで動作する構成であってもよい。   Here, the reference parameter (encoding parameter) is not limited to the quantization parameter (qP), and one or more encoding parameters can be used. The CNN filter 305 includes a CNN filter 305-1, a CNN filter 305-2, and CNN filters 305-3, 305-4, and 305-5, which are configured using different means (circuits and software). It is not limited. For example, the CNN filter 305 may be configured by one unit among a plurality of different units (circuits and software), and may operate in different modes.

ここで、CNNフィルタ305−1〜305−3のそれぞれは、例えば図5を用いて説明したように、qP画像生成部、変換部、及び、ニューラルネットワーク部を備えている。   Here, each of the CNN filters 305-1 to 305-3 includes, for example, a qP image generation unit, a conversion unit, and a neural network unit as described with reference to FIG.

ここで、CNNフィルタ305−4〜305−5のそれぞれは、例えば図5を用いて説明したように、qP画像生成部、変換部、及び、ニューラルネットワーク部を備えている。   Here, each of the CNN filters 305-4 to 305-5 includes, for example, a qP image generation unit, a conversion unit, and a neural network unit as described with reference to FIG.

また、参照パラメータ(符号化パラメータ)は量子化パラメータ(qP)に限定されず、1つ以上の符号化パラメータを利用することができる。   Further, the reference parameter (encoding parameter) is not limited to the quantization parameter (qP), and one or more encoding parameters can be used.

なお、以降の形態においても、上記説明したようなチャネル構成で処理しても良い。また、参照パラメータ(符号化パラメータ)は量子化パラメータ(qP)に限定されず、CNNフィルタd1は1つ以上の符号化パラメータを利用することができる。   In the following embodiments, the processing may be performed with the channel configuration as described above. Further, the reference parameter (encoding parameter) is not limited to the quantization parameter (qP), and the CNN filter d1 can use one or more encoding parameters.

図5に示すように、qP画像生成部400は、ブロック毎に特定される量子化パラメータ(qP)を参照し、当該ブロックに含まれる各画素に、当該ブロックにおけるqPの値を画素値として付与することにより、qP画像(第2種の入力画像データ)を生成し、生成したqP画像を変換部402に供給する。量子化パラメータ(qP)の説明及び具体的なqP画像の例については後述する。   As illustrated in FIG. 5, the qP image generation unit 400 refers to the quantization parameter (qP) specified for each block, and assigns the value of qP in the block as a pixel value to each pixel included in the block. Thus, a qP image (second type of input image data) is generated, and the generated qP image is supplied to the conversion unit 402. A description of the quantization parameter (qP) and a specific example of the qP image will be described later.

変換部402は、qP画像生成部400から取得したqP画像に含まれる各々の量子化パラメータ(qP)を非線形変換することによって変換後のqPNL画像を生成する。当該非線形変換後のqPNL画像は、各画素値が非線形変換後の量子化パラメータ(qP)であるような画像である。   The conversion unit 402 generates a converted qPNL image by nonlinearly converting each quantization parameter (qP) included in the qP image acquired from the qP image generation unit 400. The qPNL image after the nonlinear transformation is an image in which each pixel value is a quantization parameter (qP) after the nonlinear transformation.

変換部402によって生成された非線形変換後のqPNL画像(変換後の第2種の入力画像データ)は、ニューラルネットワーク部404に入力される。   The nonlinear-transformed qPNL image (second-type input image data after conversion) generated by the conversion unit 402 is input to the neural network unit 404.

ニューラルネットワーク部404には、復号画像(第1種の入力画像データ)と、変換部402が非線形変換した画像とが入力され、出力画像(フィルタ後画像)を出力する。 なお、上記復号画像は、1チャネルの画像(例、輝度成分の画像{Y}、各色差成分の画像{Cb}, {Cr})でもよいし、複数チャネルの画像(例、輝度と色差成分の画像{Y, Cb}, {Y, Cr}、2つの色差成分の画像{Cb, Cr}、輝度と2つの色差の画像{Y, Cb, Cr})でもよい。   The neural network unit 404 receives the decoded image (first type of input image data) and the image subjected to nonlinear transformation by the conversion unit 402, and outputs an output image (filtered image). The decoded image may be a one-channel image (eg, luminance component image {Y}, each color difference component image {Cb}, {Cr}), or a plurality of channel images (eg, luminance and color difference components). Image {Y, Cb}, {Y, Cr}, two color difference component images {Cb, Cr}, and luminance and two color difference images {Y, Cb, Cr}).

なお、上記復号画像は、加算部の出力でもよいし、さらに加算後に、1つ以上のフィルタ(バイラテラルフィルタや、デブロッキングフィルタ、SAO、ALF、NLMFなど)を適用後の復号画像でもよい。   The decoded image may be the output of the addition unit, or may be a decoded image after application of one or more filters (bilateral filter, deblocking filter, SAO, ALF, NLMF, etc.) after addition.

図5(a)では、qP画像生成部400により、qPの2次元データを生成し、変換部402により生成された2次元データの変換を行う構成としているが、図5(b)に示すようにスカラー単位でqPを変換した後に、変換後のqPNLの2次元データに変換する構成でもよい。この構成ではqP導出部401は、ブロック毎に特定される量子化パラメータ(qP)を参照して、変換部402に入力する。変換部402はスカラーのqP値をqPNL値に変換する。さらにqP画像生成部403により、ブロック毎に導出される変換後の量子化パラメータ(qPNL)を参照して、2次元データ(qPNL画像)を生成する。   In FIG. 5A, the qP image generation unit 400 generates qP two-dimensional data, and converts the two-dimensional data generated by the conversion unit 402. As shown in FIG. Alternatively, after converting qP in scalar units, it may be converted into qPNL two-dimensional data after conversion. In this configuration, the qP derivation unit 401 refers to the quantization parameter (qP) specified for each block and inputs the quantization parameter (qP) to the conversion unit 402. The conversion unit 402 converts a scalar qP value into a qPNL value. Further, the qP image generation unit 403 generates two-dimensional data (qPNL image) with reference to the converted quantization parameter (qPNL) derived for each block.

なお、ここでは第2種の入力画像データを2次元データとして記述したが、幅×高さ×チャネル数を有する3次元データであってもよい(このときチャネル数は1であってもよい)。なお、ニューラルネットワーク上の中間データは、ある種の特徴を表現したデータであることから、「特徴マップ」とも呼ばれる。   Although the second type of input image data is described as two-dimensional data here, it may be three-dimensional data having width × height × number of channels (in this case, the number of channels may be 1). . The intermediate data on the neural network is also a “feature map” because it is data representing a certain kind of feature.

以下では、変換部402による非線形変換の具体例を説明する。   Below, the specific example of the nonlinear transformation by the conversion part 402 is demonstrated.

(非線形変換例1)
本実施形態に係る変換部402は、例えば、加算部より供給される復号画像(第1種の入力画像データ)を生成する際に適用された量子化ステップを画素値とする画像を、非線形変換後のqPNL画像(変換後の第2種の入力画像データ)として生成する。なお、第1種の入力画像データ及び第2種の入力画像データは、幅×高さを有する2次元データでもよいし、幅×高さ×チャネル数を有する3次元データであってもよい。本実施形態では2次元データであるか3次元データであるかによらず単に画像とも表現する。なお、量子化ステップを線形変換値(ある値で乗算、加算した値)を変換後の値として用いてもよい。
(Nonlinear conversion example 1)
For example, the conversion unit 402 according to the present embodiment performs nonlinear conversion on an image having a pixel value as a quantization step applied when generating a decoded image (first type of input image data) supplied from the addition unit. It is generated as a subsequent qPNL image (converted second type input image data). The first type of input image data and the second type of input image data may be two-dimensional data having width × height, or may be three-dimensional data having width × height × number of channels. In the present embodiment, it is simply expressed as an image regardless of whether it is two-dimensional data or three-dimensional data. The quantization step may be a linearly converted value (a value obtained by multiplying and adding a certain value) as a value after conversion.

上述のように、本実施形態に係る逆量子化・逆変換部311は、符号化ストリームTeを参照して復号される量子化パラメータ(qP)から、QP = 2 ^ (qP / 6)によって得られる量子化ステップを算出する。そして、エントロピー復号部301から入力された量子化係数を、当該量子化ステップ用いて逆量子化し、更に逆周波数変換を行うことによって残差信号を算出する。さらに、算出された残差信号を加算部において予測画像に加算することによって復号画像が生成される。   As described above, the inverse quantization / inverse transform unit 311 according to the present embodiment obtains QP = 2 ^ (qP / 6) from the quantization parameter (qP) decoded with reference to the encoded stream Te. The quantization step to be calculated is calculated. Then, the quantization coefficient input from the entropy decoding unit 301 is inversely quantized using the quantization step, and further the inverse frequency transform is performed to calculate a residual signal. Further, a decoded image is generated by adding the calculated residual signal to the predicted image in the adding unit.

本例では、残差信号を生成する際に用いられた、量子化パラメータから量子化ステップへの変換と同様の非線形変換を、変換部402における非線形変換に用いる。   In this example, the nonlinear transformation similar to the transformation from the quantization parameter to the quantization step used when generating the residual signal is used for the nonlinear transformation in the transformation unit 402.

このように復号画像を生成する際の量子化・逆量子化に用いられる量子化ステップを非線形変換に用いることで、フィルタ処理の性能を向上させることができる。   Thus, by using the quantization step used for quantization / inverse quantization when generating a decoded image for nonlinear transformation, the performance of the filter processing can be improved.

より具体的には、変換部402は、以下の変換式を用いて、量子化パラメータ(qP)を非線形の変換量子化パラメータ(qPNL)に変換する。図6に量子化パラメータ(qP)と、変換量子化パラメータ(qPNL)との関係をグラフで表す。小数点演算での変換処理の例としては、
qPNL = 2 ^ (qP / 6) ・・・(式1−1)
を用いることができる。図6(a)は、式1−1の変換式における量子化パラメータと、変換量子化パラメータの関係をグラフで表したものである。
More specifically, the conversion unit 402 converts the quantization parameter (qP) into a nonlinear conversion quantization parameter (qPNL) using the following conversion formula. FIG. 6 is a graph showing the relationship between the quantization parameter (qP) and the transform quantization parameter (qPNL). As an example of conversion processing in decimal point arithmetic,
qPNL = 2 ^ (qP / 6) (Formula 1-1)
Can be used. FIG. 6A is a graph showing the relationship between the quantization parameter in the conversion equation of Expression 1-1 and the conversion quantization parameter.

また、整数演算での例としては、
qPNL = levelScale[qP % 6] << (qP / 6) ・・・(式1−2)
を用いることができる。式1−2の変換式は、levelScale[qP % 6]にqP / 6の左ビットシフトを行うことを表す。ここで、%は剰余を表し、qP % 6は、qPを6で割った余りを表す。levelScale[qP % 6]は量子化パラメータqPによって決まる整数であり、テーブルlevelScale[ ]の一例として、k = 0, 1, 2, 3, 4, 5に対して、
levelScale[k] = {40, 45, 51, 57, 64, 72}
を用いることができる。図6(b)は、式1−2における量子化パラメータと、変換量子化パラメータの関係をグラフで表したものである。
As an example of integer arithmetic,
qPNL = levelScale [qP% 6] << (qP / 6) (Formula 1-2)
Can be used. The conversion expression of Expression 1-2 represents that a left bit shift of qP / 6 is performed on levelScale [qP% 6]. Here,% represents a remainder, and qP% 6 represents a remainder obtained by dividing qP by 6. levelScale [qP% 6] is an integer determined by the quantization parameter qP. As an example of the table levelScale [], for k = 0, 1, 2, 3, 4, 5,
levelScale [k] = {40, 45, 51, 57, 64, 72}
Can be used. FIG. 6B is a graph showing the relationship between the quantization parameter in Expression 1-2 and the transform quantization parameter.

なお、量子化パラメータqPの粒度は上記に限定されない。すなわち、上記では、量子化パラメータqPの6の変化により、量子化ステップが2倍となる場合を説明しているが、例えば、量子化パラメータqPのKの変化により、量子化ステップが2倍となるような場合でもよい。この場合は動作の概要は上記と変わりない。qPNLの導出式は以下となる。   Note that the granularity of the quantization parameter qP is not limited to the above. That is, in the above description, a case is described in which the quantization step is doubled by a change of 6 in the quantization parameter qP. For example, the quantization step is doubled by a change in K of the quantization parameter qP. It may be the case. In this case, the outline of the operation is the same as described above. qPNL is derived as follows.

qPNL = 2 ^ (qP / K) ・・・(式1−1´)
qPNL = levelScale[qP % K] << (qP / K) ・・・(式1−2´)
また、図10に、式1−2の非線形変換の結果を示す。図10の(a)に示す量子化パラメータ(qP)は、変換ユニットの単位領域(または量子化パラメータ(qP)が同じ単位領域)毎に配置されている。図10(b)は、図10の(a)に示す量子化パラメータ(qP)が非線形変換された後の変換量子化パラメータ(qPNL)を画素毎に示す。
qPNL = 2 ^ (qP / K) (Formula 1-1 ')
qPNL = levelScale [qP% K] << (qP / K) (Formula 1-2 ')
In addition, FIG. 10 shows the result of nonlinear conversion of Formula 1-2. The quantization parameter (qP) shown in FIG. 10A is arranged for each unit region (or unit region having the same quantization parameter (qP)) of the transform unit. FIG. 10B shows the transform quantization parameter (qPNL) after the quantization parameter (qP) shown in FIG. 10A is nonlinearly transformed for each pixel.

(非線形変換例2)
本例でも、上記例と同様に、変換部402は、画素値として付与された量子化パラメータ(qP)を非線形変換し、非線形変換された変換量子化パラメータ(qPNL)を生成する。
(Nonlinear conversion example 2)
Also in this example, as in the above example, the conversion unit 402 performs nonlinear conversion on the quantization parameter (qP) given as the pixel value, and generates a conversion quantization parameter (qPNL) subjected to nonlinear conversion.

ただし、本例では、変換部402は、加算部から供給される復号画像(第1種の入力画像データ)に対して適用された量子化ステップの逆数を画素値とする画像を、非線形変換後のqPNL画像(第2種の入力画像データ)として生成する。なお、量子化ステップの逆数を線形変換値(ある値で乗算、加算した値)を変換後の値として用いてもよい。   However, in this example, the conversion unit 402 performs non-linear conversion on an image whose pixel value is the inverse of the quantization step applied to the decoded image (first type input image data) supplied from the addition unit. QPNL image (second type of input image data). Note that a linearly converted value (a value obtained by multiplying and adding the inverse of the quantization step) may be used as a value after conversion.

このように、復号画像を生成する際の量子化ステップの逆数を用いることによっても、フィルタ処理の性能を向上させることができる。   Thus, the performance of the filtering process can also be improved by using the inverse of the quantization step when generating the decoded image.

より具体的には変換部402は、以下の変換式を用いて、量子化パラメータを非線形の変換量子化パラメータに変換する。図7には量子化パラメータ(qP)と、変換量子化パラメータ(qPNL)との関係をグラフで表す。小数点演算での変換処理の例としては、
qPNL = 1 / (2 ^ (qP / 6)) ・・・(式2−1)
を用いることができる。図7(a)は、式2−1の変換式における量子化パラメータと、変換量子化パラメータの関係をグラフで表したものである。
More specifically, the conversion unit 402 converts the quantization parameter into a nonlinear conversion quantization parameter using the following conversion expression. FIG. 7 is a graph showing the relationship between the quantization parameter (qP) and the transform quantization parameter (qPNL). As an example of conversion processing in decimal point arithmetic,
qPNL = 1 / (2 ^ (qP / 6)) (Formula 2-1)
Can be used. FIG. 7A is a graph showing the relationship between the quantization parameter in the conversion equation of Expression 2-1 and the conversion quantization parameter.

また、整数演算での例としては、
qPNL = quantScale[qP % 6] >> (qP / 6) ・・・(式2−2)
を用いることができる。式2−2の変換式は、quantScale [qP % 6]にqP / 6の右ビットシフトを行うことを表す。ここで、quantScale[qP % 6]は量子化パラメータqPによって決まる整数であり、テーブルquantScale[ ]の一例として、k = 0, 1, 2, 3, 4, 5に対して、
quantScale[k] = {26214, 23302, 20560, 18396, 16384, 14564}
を用いることができる。図7(b)は、式2−2における量子化パラメータと、変換量子化パラメータの関係をグラフで表したものである。
As an example of integer arithmetic,
qPNL = quantScale [qP% 6] >> (qP / 6) (Formula 2-2)
Can be used. The conversion formula of Formula 2-2 represents that qP / 6 right bit shift is performed on quantScale [qP% 6]. Here, quantScale [qP% 6] is an integer determined by the quantization parameter qP. As an example of the table quantScale [], for k = 0, 1, 2, 3, 4, 5,
quantScale [k] = {26214, 23302, 20560, 18396, 16384, 14564}
Can be used. FIG. 7B is a graph showing the relationship between the quantization parameter in Expression 2-2 and the transform quantization parameter.

なお、qPの粒度がKの場合の式は以下のとおりである。   The formula when the particle size of qP is K is as follows.

qPNL = 1 / (2 ^ (qP / K)) ・・・(式2−1´)
qPNL = quantScale[qP % K] >> (qP / K) ・・・(式2−2´)
以降の変換例においてもqPの粒度を6以外とすることが可能であるが、粒度Kの場合に6をKと置き換えるだけなので説明は省略する。
qPNL = 1 / (2 ^ (qP / K)) (Formula 2-1 ')
qPNL = quantScale [qP% K] >> (qP / K) (Formula 2-2 ')
In the following conversion examples, it is possible to change the granularity of qP to other than 6. However, in the case of the granularity K, only 6 is replaced with K, and the description is omitted.

(非線形変換例3)
本例に係る変換部402は、qP画像(第2種の入力画像データ)の画素値として含まれる各量子化パラメータに対して、対数変換、指数変換及び逆数変換のうち何れか1つを行いうことによって、非線形変換後のqP画像(第2種の入力画像データ)を生成する。
(Nonlinear conversion example 3)
The transform unit 402 according to this example performs any one of logarithmic transformation, exponential transformation, and reciprocal transformation on each quantization parameter included as a pixel value of the qP image (second type of input image data). In other words, a qP image (second type of input image data) after nonlinear transformation is generated.

より好ましくは、対数変換、指数変換及び逆数変換のうち何れか1つを用いて、量子化パラメータが大きくなるほど変化幅が小さくなるような変換量子化パラメータに変換する。   More preferably, any one of logarithmic transformation, exponential transformation, and reciprocal transformation is used to transform the transformation quantization parameter so that the change width becomes smaller as the quantization parameter becomes larger.

上記のような変換を行うことにより、フィルタ処理の性能を向上させることができる。   By performing the conversion as described above, the performance of the filter processing can be improved.

(非線形変換例3−1)
一例として、変換部402は、以下の変換式を用いて、量子化パラメータを非線形の変換量子化パラメータに変換する。図8には変換式のグラフを示す。変換式の例としては、
qPNL = log(qP) ・・・(式3−1)
を用いることができる。換言すると、変換量子化パラメータは、量子化パラメータを対数変換したものである。ここで、対数の底としては、例えば2を用いることができるがこれは本例を限定するものではない。
(Nonlinear conversion example 3-1)
As an example, the conversion unit 402 converts the quantization parameter into a nonlinear conversion quantization parameter using the following conversion formula. FIG. 8 shows a graph of the conversion formula. Examples of conversion formulas are:
qPNL = log (qP) (Formula 3-1)
Can be used. In other words, the transform quantization parameter is a logarithmic transform of the quantization parameter. Here, as the base of the logarithm, for example, 2 can be used, but this does not limit the present example.

図8(a)は、式3−1の変換式における量子化パラメータと、変換量子化パラメータの関係をグラフで表したものである。   FIG. 8A is a graph showing the relationship between the quantization parameter in the conversion equation of Expression 3-1 and the conversion quantization parameter.

なお、qP = 0のときに、log(qP)が発散することを避けるために、対数の真数にオフセットとしてcを加算して以下のように処理してもよい。
qPNL = k * log(qP + c) ・・・(式3−2)
ここで、kは所定の正規化係数を表している。ただし、kの具体的な値は本実施形態を限定するものではない。
In addition, when qP = 0, in order to avoid the divergence of log (qP), c may be added to the logarithm as an offset and processed as follows.
qPNL = k * log (qP + c) (Formula 3-2)
Here, k represents a predetermined normalization coefficient. However, the specific value of k does not limit the present embodiment.

(非線形変換例3−2)
また、変換部402は、以下の変換式を用いて、量子化パラメータを非線形の変換量子化パラメータに変換してもよい。変換式の例としては、
qPNL = (qP / 6) ^ r (ここで0 < r <1、例えばr = 1/2) ・・・(式3−3)
が挙げられる。換言すると、変換量子化パラメータは、量子化パラメータを指数変換したものである。図8(b)は、式3−3における量子化パラメータと、変換量子化パラメータの関係をグラフで表したものである。
(Nonlinear Conversion Example 3-2)
Moreover, the conversion part 402 may convert a quantization parameter into a nonlinear conversion quantization parameter using the following conversion formulas. Examples of conversion formulas are:
qPNL = (qP / 6) ^ r (where 0 <r <1, for example, r = 1/2) (Equation 3-3)
Is mentioned. In other words, the transform quantization parameter is an exponential transform of the quantization parameter. FIG. 8B is a graph showing the relationship between the quantization parameter in Expression 3-3 and the transform quantization parameter.

なお、対数変換の例と同様に、オフセットcを加算して以下のように処理してもよい。
qPNL = k * ((qP + c) / 6)) ^ 1/2 ・・・(式3−4)
(非線形変換例3−3)
また、変換部402は、以下の変換式を用いて、量子化パラメータを非線形の変換量子化パラメータに変換してもよい。変換式の例としては、
qPNL = 1 / qP ・・・(式3−5)
が挙げられる。換言すれば、変換量子化パラメータは、量子化パラメータを逆数変換したものである。図8(c)は、式3−5における量子化パラメータと、変換量子化パラメータの関係をグラフで表したものである。
なお、上述の例と同様に、オフセットcを加算して以下のように処理してもよい。
As in the logarithmic conversion example, the offset c may be added and the following processing may be performed.
qPNL = k * ((qP + c) / 6)) ^ 1/2 (Formula 3-4)
(Nonlinear conversion example 3-3)
Moreover, the conversion part 402 may convert a quantization parameter into a nonlinear conversion quantization parameter using the following conversion formulas. Examples of conversion formulas are:
qPNL = 1 / qP (Equation 3-5)
Is mentioned. In other words, the transform quantization parameter is an inverse transform of the quantization parameter. FIG. 8C is a graph showing the relationship between the quantization parameter in Expression 3-5 and the transform quantization parameter.
As in the above example, the offset c may be added and processed as follows.

qPNL = k / (qP + c) ・・・(式3−6)
なお、上述の例におけるオフセットcの値は、予め定められた値を用いることができるが、これは本実施形態を限定するものではない。例えば、以下に説明するように、オフセットcを、符号化ストリームTeから復号して用いてもよい。
qPNL = k / (qP + c) (Formula 3-6)
Note that a predetermined value can be used as the value of the offset c in the above example, but this does not limit the present embodiment. For example, as described below, the offset c may be decoded from the encoded stream Te and used.

(量子化係数qPのオフセット)
上述の例におけるオフセットcの値は以下のように決定してもよい。すなわち、オフセットcの値を指定するためのシンタックスを、スライスヘッダ内に含めておき、エントロピー復号部301が当該シンタックスを復号することによって、オフセットcを導出する構成としてもよい。
(Offset of quantization coefficient qP)
The value of the offset c in the above example may be determined as follows. That is, a syntax for specifying the value of the offset c may be included in the slice header, and the entropy decoding unit 301 may decode the syntax to derive the offset c.

より具体的には、オフセットを指定するためのシンタックスslice_beta_offset_div2を、符号化ストリームTeのスライスヘッダに含めておき、エントロピー復号部301が当該シンタックスを復号したうえで、下記変換式を用いてオフセットcを導出してもよい。   More specifically, the syntax slice_beta_offset_div2 for specifying the offset is included in the slice header of the encoded stream Te, and the entropy decoding unit 301 decodes the syntax and then uses the following conversion formula to perform the offset. c may be derived.

c=slice_beta_offset_div2 << 1 ・・・(式3−7)
なお、slice_beta_offset_div2はデブロッキングフィルタ処理のかかりやすさを調節するためのシンタックス要素でもある。
c = slice_beta_offset_div2 << 1 (Formula 3-7)
Note that slice_beta_offset_div2 is also a syntax element for adjusting the ease of deblocking filter processing.

(クリップ処理)
また、上述の非線形変換例1〜3に示した各例は、クリップ処理と組み合わせて用いてもよい。
(Clip processing)
Moreover, you may use each example shown to the above-mentioned nonlinear conversion examples 1-3 in combination with a clip process.

例えば、式3−7を用いて導出されたオフセットをqPに加算したうえで、所定の範囲にクリップし、当該クリップ後のqPを、式3−1、3−3、3−5等に代入してもよい。一例として0〜51までの範囲にクリップする場合、
qP = Clip3(0, 51, qP + (slice_beta_offset_div2 << 1)) ・・・(式3−8)
によって導出したqPを、式3−1、3−3、3−5等に代入してもよい。
For example, after adding the offset derived using Equation 3-7 to qP, clipping to a predetermined range, and substituting qP after the clipping into Equations 3-1, 3-3, 3-5, etc. May be. As an example, when clipping to the range of 0 to 51,
qP = Clip3 (0, 51, qP + (slice_beta_offset_div2 << 1)) (Equation 3-8)
QP derived by the above may be substituted into Equations 3-1, 3-3, 3-5, and the like.

(境界強度の利用)
また、オフセットcの値を、境界強度(bS)に応じて決定する構成としてもよい。例えばオフセットcは下記変換式を用いて導出してもよい。
(Use of boundary strength)
Further, the value of the offset c may be determined according to the boundary strength (bS). For example, the offset c may be derived using the following conversion formula.

c = 2 * (bS - 1) + (slice_tc_offset_div2 << 1) ・・・(式3−9)
ここで、bSは画素毎に定まるデブロッキングフィルタ処理の強度を調節するためのパラメータであり、当該画素が含まれるブロックと、当該ブロックに隣接する隣接ブロック毎に応じて、例えば以下の(a)〜(c)のように決定される。
(a)bS = 2
少なくとも一方のブロックが画面内予測ブロックであるとき。
(b)bS = 1
・少なくとも片方のブロックに非ゼロの直交変換係数が存在し、TU境界であるとき。
c = 2 * (bS-1) + (slice_tc_offset_div2 << 1) (Equation 3-9)
Here, bS is a parameter for adjusting the strength of the deblocking filter processing determined for each pixel, and for example, according to the block including the pixel and each adjacent block adjacent to the block, the following (a) It is determined as (c).
(a) bS = 2
When at least one block is an intra prediction block.
(b) bS = 1
-When a non-zero orthogonal transform coefficient exists in at least one block and is a TU boundary.

・境界を挟む2つのブロックの動きベクトルの差の絶対値が1画素以上であるとき。   When the absolute value of the motion vector difference between two blocks that sandwich the boundary is 1 pixel or more.

・境界を挟む2つのブロックの動き補償の参照画像が異なるか、動きベクトルの数が異なるとき。
(c)bS = 0
上記(a)、(b)以外のとき。
When the motion compensation reference images of the two blocks sandwiching the boundary are different or the number of motion vectors is different.
(c) bS = 0
When other than (a) and (b) above.

また、式3−9におけるシンタックスslice_tc_offset_div2は、オフセットを指定するためのシンタックスとして、一例として符号化ストリームTeのスライスヘッダに含まれ、エントロピー復号部301によって復号されてもよい。   Also, the syntax slice_tc_offset_div2 in Expression 3-9 may be included in the slice header of the encoded stream Te as an example of the syntax for specifying the offset, and may be decoded by the entropy decoding unit 301.

なお、slice_tc_offset_div2はデブロッキングフィルタ処理モードをストロング・フィルタ及びウィーク・フィルタのうちどちらにするかの判定及びフィルタ強度を調節するためのシンタックス要素でもある。   Note that slice_tc_offset_div2 is also a syntax element for determining whether the deblocking filter processing mode is a strong filter or a weak filter and adjusting the filter strength.

また、式3−9を用いて導出されたオフセットを量子化パラメータ(qP)に加算したうえで、上述の(クリップ処理)と同様に、所定の範囲にクリップし、当該クリップ後の量子化パラメータ(qP)を、式3−1、3−3、3−5等に代入してもよい。一例として0〜51までの範囲にクリップする場合、
qP = Clip3(0, 51, qP + 2 * (bS - 1) + (slice_tc_offset_div2 << 1)) ・・・(式3−10)
によって導出したqPを、式3−1、3−3、3−5等に代入してもよい。
Further, after adding the offset derived using Equation 3-9 to the quantization parameter (qP), the clip is clipped to a predetermined range in the same manner as the above (Clip processing), and the quantization parameter after the clip (QP) may be substituted into Equations 3-1, 3-3, 3-5, and the like. As an example, when clipping to the range of 0 to 51,
qP = Clip3 (0, 51, qP + 2 * (bS-1) + (slice_tc_offset_div2 << 1)) (Equation 3-10)
QP derived by the above may be substituted into Equations 3-1, 3-3, 3-5, and the like.

(非線形変換例4)
また、本実施形態に係る変換部402は、例えば、非線形変換後の画像に適用される量子化パラメータに対して多項式を用いた非線形変換を行うことによって、非線形変換後の画像(第2種の入力画像データ)を生成する。
(Nonlinear conversion example 4)
In addition, the transform unit 402 according to the present embodiment performs nonlinear transform using a polynomial on the quantization parameter applied to the image after nonlinear transformation, for example, thereby performing an image after nonlinear transformation (the second type of image). Input image data).

本例では、一例として、非線形変換例3において説明した、対数変換、指数変換及び逆数変換の少なくとも何れかを近似する多項式を用いて非線形変換を行うことができる。   In this example, as an example, the nonlinear transformation can be performed using a polynomial that approximates at least one of the logarithmic transformation, the exponential transformation, and the inverse transformation described in the nonlinear transformation example 3.

このように、量子化パラメータに対して多項式近似を用いた非線形変換を適用することによっても、フィルタ処理に好適なパラメータに変換することができ、フィルタ処理の性能を向上させることができる。   As described above, by applying nonlinear transformation using polynomial approximation to the quantization parameter, the parameter can be converted into a parameter suitable for the filter processing, and the performance of the filter processing can be improved.

一例として、変換部402は、以下の変換式を用いて、量子化パラメータ(qP)を非線形の変換量子化パラメータ(qPNL)に変換する。変換式の例としては、
qPNL = a * qP + b * qP ^ 2 + c ・・・(式4−1)
を用いることができる。
As an example, the conversion unit 402 converts the quantization parameter (qP) into a nonlinear conversion quantization parameter (qPNL) using the following conversion formula. Examples of conversion formulas are:
qPNL = a * qP + b * qP ^ 2 + c (Formula 4-1)
Can be used.

多項式の次数は、2次に限定されず、3次以上の多項式近似を行ってもよい。例えば、3次多項式としては、
qPNL = a * qP + b * qP ^ 2 + c * qP ^ 3 + d ・・・(式4−2)
を用いてもよい。
The order of the polynomial is not limited to the second order, and a polynomial approximation of the third order or higher may be performed. For example, as a cubic polynomial:
qPNL = a * qP + b * qP ^ 2 + c * qP ^ 3 + d (Formula 4-2)
May be used.

また、式4−1の係数の係数(a、b、c)及び式4−2の係数(a、b、c、d)は所定の値を用いてもよく、該係数に対応するシンタックスを符号化ストリームTeに含めてもよい。   Further, the coefficients (a, b, c) of the equation 4-1 and the coefficients (a, b, c, d) of the equation 4-2 may use predetermined values, and the syntax corresponding to the coefficients. May be included in the encoded stream Te.

また、ニューラルネットワーク部404に入力する画像の種類及びその数は限定されない。例えば、ニューラルネットワーク部404には、加算部が生成した復号画像及び非線形変換後の画像に加え、1以上の更なる画像を入力してもよい。一例として、図9(a)に示すように、加算部が生成した復号画像(第1種の入力画像データ)及び非線形変換後のqPNL画像(変換後の第2種の入力画像データ)に加え、非線形変換前のqP画像をニューラルネットワーク部404に入力してもよい。また、図9(b)に示すように、ニューラルネットワーク部404に、非線形変換前のqP画像と共に、非線形変換後の複数のqPNL画像を入力してもよい。非線形変換後の複数のqPNL画像は、異なる非線形変換方法によって変換されたものでもよいが、互いに相補的な関係にある画像を入力すると好適である。例えば、第1の非線形変換後のqPNL画像として、式1−1を用いた非線形変換後のqPNL画像を入力し、第2の非線形変換後のqPNL画像として、式2−1を用いた非線形変換後のqPNL画像を入力する構成が挙げられる。   Further, the type and number of images input to the neural network unit 404 are not limited. For example, one or more additional images may be input to the neural network unit 404 in addition to the decoded image generated by the adding unit and the non-linearly converted image. As an example, as shown in FIG. 9A, in addition to the decoded image (first type input image data) generated by the adding unit and the non-linearly converted qPNL image (converted second type input image data) The qP image before nonlinear conversion may be input to the neural network unit 404. As shown in FIG. 9B, a plurality of qPNL images after nonlinear transformation may be input to the neural network unit 404 together with the qP image before nonlinear transformation. The plurality of qPNL images after nonlinear transformation may be transformed by different nonlinear transformation methods, but it is preferable to input images complementary to each other. For example, a qPNL image after nonlinear conversion using Equation 1-1 is input as the qPNL image after the first nonlinear transformation, and nonlinear transformation using Equation 2-1 as the qPNL image after the second nonlinear transformation. A configuration for inputting a later qPNL image is given.

(量子化パラメータ(qP))
上述した量子化パラメータ(qP)は、画像の圧縮率と画質とを制御するパラメータである。本実施形態において量子化パラメータ(qP)は、値が大きいほど画質が低くなり符号量が減少する特性、および値が小さいほど画質が高くなり符号量が増加する特性を有する。量子化パラメータ(qP)として、例えば、予測残差に係る変換変換係数の量子化幅を導出するパラメータを用いることができる。
(Quantization parameter (qP))
The quantization parameter (qP) described above is a parameter that controls the compression rate and image quality of an image. In this embodiment, the quantization parameter (qP) has a characteristic that the larger the value, the lower the image quality and the smaller the code amount, and the smaller the value, the higher the image quality and the larger the code amount. As the quantization parameter (qP), for example, a parameter for deriving the quantization width of the transform transform coefficient related to the prediction residual can be used.

ピクチャ単位の量子化パラメータ(qP)としては、処理対象フレームの代表的な1個の量子化パラメータ(qP)を入力することができる。例えば、量子化パラメータ(qP)は、対象ピクチャに適用されるパラメータセットにより指定することができる。また、量子化パラメータ(qP)は、ピクチャの構成要素に適用される量子化パラメータ(qP)に基づいて算出することができる。具体的には、スライスに適用される量子化パラメータ(qP)の先頭の値や平均値に基づいて、量子化パラメータ(qP)を算出することができる。   As the quantization parameter (qP) for each picture, one representative quantization parameter (qP) of the processing target frame can be input. For example, the quantization parameter (qP) can be specified by a parameter set applied to the current picture. Also, the quantization parameter (qP) can be calculated based on the quantization parameter (qP) applied to the picture component. Specifically, the quantization parameter (qP) can be calculated based on the leading value or average value of the quantization parameter (qP) applied to the slice.

また、ピクチャを分割した単位の量子化パラメータ(qP)としては、所定の基準でピクチャを分割した単位毎の量子化パラメータ(qP)を入力することができる。例えば、量子化パラメータ(qP)を、スライス毎に適用することができる。また、量子化パラメータ(qP)を、スライス内のブロックに適用することができる。また、量子化パラメータ(qP)を、既存の符号化単位から独立した領域単位(例えば、ピクチャを16x9個に分割して得られる各領域)で指定することができる。この場合、量子化パラメータ(qP)が、スライス数や変換ユニット数に依存する。それにより、領域に対応する量子化パラメータ(qP)の値が不定になり、CNNフィルタが構成できないため、領域内の量子化パラメータ(qP)の平均値を代表値として用いる方法が考えられる。また、領域内の一つの位置の量子化パラメータ(qP)を代表値として用いる方法もある。また、領域内の複数の位置の量子化パラメータ(qP)の中央値(median)や最頻値(mode)を代表値として用いる方法もある。   Further, as a quantization parameter (qP) for a unit obtained by dividing a picture, a quantization parameter (qP) for each unit obtained by dividing a picture on a predetermined basis can be input. For example, the quantization parameter (qP) can be applied for each slice. Also, the quantization parameter (qP) can be applied to the blocks in the slice. In addition, the quantization parameter (qP) can be specified in a region unit independent of existing coding units (for example, each region obtained by dividing a picture into 16 × 9). In this case, the quantization parameter (qP) depends on the number of slices and the number of transform units. As a result, the value of the quantization parameter (qP) corresponding to the region becomes indefinite, and the CNN filter cannot be configured. Therefore, a method using the average value of the quantization parameter (qP) in the region as a representative value can be considered. There is also a method using the quantization parameter (qP) at one position in the region as a representative value. There is also a method of using the median value or mode value (mode) of quantization parameters (qP) at a plurality of positions in the region as representative values.

また、特定の個数の量子化パラメータ(qP)を入力する場合としては、量子化パラメータ(qP)の個数が一定になるように、量子化パラメータ(qP)のリストを生成してCNNフィルタへ入力してもよい。例えば、スライス毎の量子化パラメータ(qP)のリストを作成し、最大値、最小値、中央値の3個の量子化パラメータ(qP)のリストを作成して入力する方法が考えられる。   Also, when inputting a specific number of quantization parameters (qP), a list of quantization parameters (qP) is generated and input to the CNN filter so that the number of quantization parameters (qP) is constant. May be. For example, a method of creating a list of quantization parameters (qP) for each slice, and creating and inputting a list of three quantization parameters (qP) of a maximum value, a minimum value, and a median value is conceivable.

また、コンポーネント単位の量子化パラメータ(qP)としては、処理対象のコンポーネントに適用する量子化パラメータ(qP)を入力することができる。この量子化パラメータ(qP)の例として、輝度量子化パラメータ(qP)、色差量子化パラメータ(qP)を挙げることができる。   In addition, as the quantization parameter (qP) for each component, a quantization parameter (qP) applied to the component to be processed can be input. Examples of the quantization parameter (qP) include a luminance quantization parameter (qP) and a color difference quantization parameter (qP).

また、ブロック単位でCNNフィルタを適用する場合、周辺量子化パラメータ(qP)として、対象ブロックの量子化パラメータ(qP)とブロック周辺の量子化パラメータ(qPNeighbour)を入力してもよい。   In addition, when the CNN filter is applied in block units, the quantization parameter (qP) of the target block and the quantization parameter (qPNeighbour) around the block may be input as the peripheral quantization parameter (qP).

CNNフィルタ305は、量子化パラメータ(qP)以外の、ピクチャ、および符号化パラメータに応じて設計することができる。すなわち、CNNフィルタ305を、方向性、アクティビティ等の画像データから導出可能なピクチャ特性だけでなく、符号化パラメータに応じて設計することができるので、CNNフィルタ305は、符号化パラメータ毎に異なる強度のフィルタを実現することができる。したがって、本実施形態はCNNフィルタ305を備えるので、符号化パラメータ毎に異なるネットワークを導入することなく、符号化パラメータに応じた処理をすることができる。   The CNN filter 305 can be designed according to a picture and a coding parameter other than the quantization parameter (qP). That is, since the CNN filter 305 can be designed according to not only picture characteristics that can be derived from image data such as directionality and activity, but also encoding parameters, the CNN filter 305 has different strengths for each encoding parameter. This filter can be realized. Therefore, since the present embodiment includes the CNN filter 305, it is possible to perform processing according to the encoding parameter without introducing a different network for each encoding parameter.

<第2の実施形態>
本実施形態に係る画像フィルタ装置は、第1の実施形態と同じく、図5(a)に示すように、qP画像生成部400と、ニューラルネットワーク部404と、変換部402とを備える。
<Second Embodiment>
As in the first embodiment, the image filter device according to the present embodiment includes a qP image generation unit 400, a neural network unit 404, and a conversion unit 402, as shown in FIG.

qP画像生成部400の働きは、第1の実施形態に記載のqP画像生成部400と同じであるため、詳細な説明は省略する。   Since the function of the qP image generation unit 400 is the same as that of the qP image generation unit 400 described in the first embodiment, detailed description thereof is omitted.

本実施形態に係る変換部402は、例えば、qP画像(第2種の入力画像データ)の画素値である量子化パラメータを標準化(正規化)する変換を行うことによって、変換後のqPNL画像(変換後の第2種の入力画像データ)を生成する。   The conversion unit 402 according to the present embodiment performs, for example, conversion that standardizes (normalizes) a quantization parameter that is a pixel value of a qP image (second type of input image data), thereby converting a converted qPNL image ( The second type of input image data after conversion) is generated.

変換後402は、qP画像生成部400から取得したqP画像に含まれる各々の量子化パラメータ(qP)を−1から1、またはそれに含まれる範囲に正規化する変換を行うことによって、変換後のqPNL画像を生成する。標準化された量子化パラメータの値を標準量子化パラメータ(qPNL0)と呼ぶ。   The post-conversion 402 performs conversion after normalizing each quantization parameter (qP) included in the qP image acquired from the qP image generation unit 400 to −1 to 1 or a range included in the quantization parameter. q Generate a PNL image. The standardized quantization parameter value is called a standard quantization parameter (qPNL0).

変換部402は、一例として、qP画像生成部400から取得した量子化パラメータ(qP)から、非線形変換後の量子化パラメータqPNLを導出し、さらに、非線形変換後の量子化パラメータqPNLから標準量子化パラメータ(qPNL0)を導出することにより、当該標準量子化パラメータ(qPNL0)を各画素値とする変換・標準化後のqPNL画像を生成する。非線形変換は<第1の実施形態>に記載の非線形変換例を用いればよい。   For example, the transform unit 402 derives a quantization parameter qPNL after nonlinear transformation from the quantization parameter (qP) acquired from the qP image generation unit 400, and further performs standard quantization from the quantization parameter qPNL after nonlinear transformation. By deriving the parameter (qPNL0), a qPNL image after conversion / standardization using the standard quantization parameter (qPNL0) as each pixel value is generated. For the nonlinear conversion, the nonlinear conversion example described in <First Embodiment> may be used.

以下では、変換部402によって、量子化パラメータ(qP)に非線形変換を施し非線形変換後の量子化パラメータ(qPNL)から標準量子化パラメータ(qPNL0)を導出する具体例を説明する。   Hereinafter, a specific example will be described in which the transform unit 402 performs nonlinear transform on the quantization parameter (qP) and derives the standard quantization parameter (qPNL0) from the quantized parameter (qPNL) after the nonlinear transform.

(固定値を減算)
量子化パラメータ(qP)から特定のQP値(modQP)を減算することにより、標準量子化パラメータ(qPNL0)を導出する。
(Subtract fixed value)
A standard quantization parameter (qPNL0) is derived by subtracting a specific QP value (modQP) from the quantization parameter (qP).

具体的な式の例としては、
qPNL0 = (qP - modQP) / v ・・・(式5−1)
を用いることができる。
As an example of a specific formula,
qPNL0 = (qP-modQP) / v (Formula 5-1)
Can be used.

modQPは発生頻度が高い量子化パラメータの値である。ここで、量子化パラメータの各値うち、発生頻度が高い量子化パラメータの値が32である場合、modQP = 32として標準量子化パラメータ(qPNL0)を求めることができる。   modQP is a value of a quantization parameter having a high occurrence frequency. Here, when the value of the quantization parameter having a high occurrence frequency among the values of the quantization parameter is 32, the standard quantization parameter (qPNL0) can be obtained with modQP = 32.

また、式5−1中のvは、下の式より求められる。
v = max((maxQP - modQP),(modQP - minQP)) ・・・(式5−2)
maxQPは、量子化パラメータの取り得る最大値(例えば51)であり、minQPは、量子化パラメータの取り得る最小値(例えば0)である。
Moreover, v in Formula 5-1 is calculated | required from the following formula.
v = max ((maxQP-modQP), (modQP-minQP)) (Formula 5-2)
maxQP is the maximum value (for example, 51) that the quantization parameter can take, and minQP is the minimum value (for example, 0) that the quantization parameter can take.

また、変換部402は、量子化パラメータ(qP)及び発生頻度が高い量子化パラメータ(modQP)をそれぞれ非線形変換した後に、非線形変換後の量子化パラメータNLfunc(qP)から非線形変換後の発生頻度が高い量子化パラメータNLfunc(modQP)を減算することにより、標準量子化パラメータ(qPNL0)を導出してもよい。   In addition, the transforming unit 402 performs nonlinear transformation on the quantization parameter (qP) and the quantization parameter (modQP) having a high occurrence frequency, and then determines the occurrence frequency after the nonlinear transformation from the quantization parameter NLfunc (qP) after the nonlinear transformation. The standard quantization parameter (qPNL0) may be derived by subtracting the high quantization parameter NLfunc (modQP).

具体的な式の例としては、
qPNL0 = (NLfunc(qP) - NLfunc (modQP)) / v ・・・(式5−3)
を用いることができる。上記の説明において、NLfuncは、非線形変換を行うための関数であり、具体的には、実施形態1において説明した各種の非線形変換式を用いることができる。
As an example of a specific formula,
qPNL0 = (NLfunc (qP)-NLfunc (modQP)) / v (Formula 5-3)
Can be used. In the above description, NLfunc is a function for performing non-linear conversion, and specifically, various non-linear conversion formulas described in the first embodiment can be used.

ここで、式5−3中のvは、一例として、下の式より求められる。
v = max{(NLfunc(maxQP) - NLfunc(modQP)),(NLfunc(modQP) - NLfunc(minQP))} ・・・(式5−4)
(クリップ処理)
また、本実施形態に係る変換部402は、量子化パラメータ(qP)を、所定の範囲でクリップ処理を行うことで、標準量子化パラメータ(qPNL0)を導出してもよい。導出された標準量子化パラメータ(qPNL0)をニューラルネットワーク部404に入力してもよい。
Here, v in Expression 5-3 is obtained from the following expression as an example.
v = max {(NLfunc (maxQP) -NLfunc (modQP)), (NLfunc (modQP) -NLfunc (minQP))} (Formula 5-4)
(Clip processing)
In addition, the conversion unit 402 according to the present embodiment may derive the standard quantization parameter (qPNL0) by performing clipping processing on the quantization parameter (qP) within a predetermined range. The derived standard quantization parameter (qPNL0) may be input to the neural network unit 404.

ここで、所定の範囲としては、パラメータ値の範囲を特定する構成とし、特定した範囲を上記所定の範囲として用いてもよいし、予め定められた範囲を上記所定の範囲として用いてもよい。   Here, the predetermined range may be configured to specify a parameter value range, and the specified range may be used as the predetermined range, or a predetermined range may be used as the predetermined range.

具体的な式の例としては、
qPNL0 = Clip3 (minDNQP, maxDNQP, qP) ・・・(式6−1)
を用いることができる。
minDNQPは、量子化パラメータ(qP)の上記所定範囲における最小値、maxDNQPは、量子化パラメータ(qP)の上記所定の範囲における最大値を示し、minDNQP < maxDNQPである。一例として、minDNQP = 12、maxDNQP = 51を用いることができる。
As an example of a specific formula,
qPNL0 = Clip3 (minDNQP, maxDNQP, qP) (Formula 6-1)
Can be used.
minDNQP represents the minimum value of the quantization parameter (qP) in the predetermined range, and maxDNQP represents the maximum value of the quantization parameter (qP) in the predetermined range, and minDNQP <maxDNQP. As an example, minDNQP = 12, maxDNQP = 51 can be used.

また、変換部402は、量子化パラメータ(qP)を非線形変換した後、非線形変換した変換量子化パラメータ(qPNL)を所定の範囲でクリップ処理を行うことで、標準量子化パラメータ(qPNL0)を導出し、ニューラルネットワーク部404に入力してもよい。   Further, the transform unit 402 performs non-linear transformation on the quantization parameter (qP), and then performs clipping processing on the transformed quantization parameter (qPNL) obtained by nonlinear transformation within a predetermined range, thereby deriving the standard quantization parameter (qPNL0). Then, it may be input to the neural network unit 404.

具体的な式の例としては、
qPNL0 = Clip3 (minDNQPNL, maxDNQPNL, qPNL) ・・・(式6−2)
を用いることができる。minDNQPNLは、変換量子化パラメータ(qPNL)の上記所定の範囲における最小値、maxDNQPNLは、変換量子化パラメータ(qPNL)の上記所定の範囲における最大値を示し、minDNQPNL < maxDNQPNLである。
As an example of a specific formula,
qPNL0 = Clip3 (minDNQPNL, maxDNQPNL, qPNL) (Formula 6-2)
Can be used. minDNQPNL represents the minimum value of the transform quantization parameter (qPNL) in the predetermined range, and maxDNQPNL represents the maximum value of the transform quantization parameter (qPNL) in the predetermined range, and minDNQPNL <maxDNQPNL.

<第3の実施形態>
本実施形態に係る画像フィルタ装置は、第1の実施形態と同じく、図5(a)に示すように、qP画像生成部400と、ニューラルネットワーク部404と、変換部402とを備える。
<Third Embodiment>
As in the first embodiment, the image filter device according to the present embodiment includes a qP image generation unit 400, a neural network unit 404, and a conversion unit 402, as shown in FIG.

qP画像生成部400の働きは、第1の実施形態に記載のqP画像生成部400と同じであるため、詳細な説明は省略する。   Since the function of the qP image generation unit 400 is the same as that of the qP image generation unit 400 described in the first embodiment, detailed description thereof is omitted.

本実施形態に係る変換部402は、例えば、予測画像又は差分画像を生成するための符号化パラメータを参照して(図示せず)、qP画像(第2種の入力画像データ)を修正した後に変換することにより、変換後のqPNL画像(変換後の第2種の入力画像データ)を生成する。   For example, the conversion unit 402 according to the present embodiment refers to an encoding parameter for generating a prediction image or a difference image (not shown) and corrects a qP image (second type input image data). By converting, a converted qPNL image (converted second type input image data) is generated.

変換部402は、qP画像生成部400から取得したqP画像に含まれる各々の量子化パラメータ(qP)を変換することによって、変換後のqPNL画像を生成する。ここで、符号化パラメータを参照して量子化パラメータ(qP)を補正した値を修正量子化パラメータ(qP1)と呼ぶ。第3の実施形態の変換部402は、qP画像生成部400から取得した量子化パラメータ(qP)から、符号化パラメータを参照して修正量子化パラメータ(qP1)を導出し、修正量子化パラメータ(qP1)に対し非線形変換することによって、変換後のqPNL画像を生成する。非線形変換は上述の説明と同じである。   The conversion unit 402 generates a converted qPNL image by converting each quantization parameter (qP) included in the qP image acquired from the qP image generation unit 400. Here, a value obtained by correcting the quantization parameter (qP) with reference to the encoding parameter is referred to as a modified quantization parameter (qP1). The transform unit 402 according to the third embodiment derives a modified quantization parameter (qP1) from the quantization parameter (qP) acquired from the qP image generation unit 400 with reference to the coding parameter, and the modified quantization parameter ( A qPNL image after conversion is generated by performing nonlinear conversion on qP1). Nonlinear transformation is the same as described above.

以下では、変換部402によって、符号化パラメータを参照して量子化パラメータ(qP)から修正量子化パラメータ(qP1)を導出する具体例を説明する。   Hereinafter, a specific example in which the transform unit 402 derives the modified quantization parameter (qP1) from the quantization parameter (qP) with reference to the encoding parameter will be described.

((ブロックの全画素に対する修正))
以下のA1〜A6では、対象ブロックに含まれる全ての画素の量子化パラメータを修正する例について説明する。
((Modification for all pixels in the block))
In the following A1 to A6, an example in which the quantization parameters of all pixels included in the target block are corrected will be described.

ただし、下記の例は、対象ブロックの全画素に対して適用するのではなく、後述する境界近傍画素に対してのみ適用する構成としてもよい。   However, the following example may not be applied to all the pixels of the target block, but may be applied only to the boundary neighboring pixels described later.

(A1:インター及びイントラに基づく修正)
一例として、変換部402は、予測パラメータ復号部から供給される符号化パラメータを参照することによって、対象ブロックが、イントラ予測が適用されたブロックであるか、それ以外であるかを判定する。変換部402は、対象ブロックが、イントラ予測が適用されたブロックであると判定された場合、当該ブロック全ての画素に関する量子化パラメータ(qP)を増加させ、修正量子化パラメータ(qP1)を導出する。イントラ予測が適用された予測ブロックをイントラ予測ブロックとも呼称する。イントラ予測ブロック以外は、インター予測が適用された予測ブロックである。
(A1: Correction based on inter and intra)
As an example, the conversion unit 402 refers to the encoding parameter supplied from the prediction parameter decoding unit, and determines whether the target block is a block to which intra prediction is applied or not. When it is determined that the target block is a block to which intra prediction is applied, the transform unit 402 increases the quantization parameter (qP) for all the pixels of the block, and derives a modified quantization parameter (qP1). . A prediction block to which intra prediction is applied is also referred to as an intra prediction block. A block other than the intra prediction block is a prediction block to which inter prediction is applied.

このように、イントラ予測ブロックにおいて量子化パラメータ(qP)を大きくすることで、フィルタ処理の性能を向上させることができる。   Thus, the performance of the filter processing can be improved by increasing the quantization parameter (qP) in the intra prediction block.

一例として、変換部402は、以下の式を用いて、量子化パラメータ(qP)から修正量子化パラメータ(qP1)を導出する。式の例としては、
qP1 = qP + (intraPred ? offset:0) ・・・(式7−1)
を用いることができる。式7−1中のintraPredは、対象ブロックがイントラ予測ブロックであるかを問う真偽値式であり、真である場合、すなわち対象ブロックがイントラ予測ブロックである場合には量子化パラメータ(qP)にoffset(オフセット)を加算する。また、偽である場合、すなわち対象ブロックがイントラ予測ブロック以外である場合には何も加算しない。オフセットは所定の値を用いてもよいし、符号化ストリームTeでSPSあるいはPPSの中に含めて通知してもよい。
As an example, the transform unit 402 derives a modified quantization parameter (qP1) from the quantization parameter (qP) using the following equation. Examples of expressions include
qP1 = qP + (intraPred? offset: 0) (Formula 7-1)
Can be used. IntraPred in Equation 7-1 is a Boolean expression that asks whether the target block is an intra prediction block. If true, that is, if the target block is an intra prediction block, the quantization parameter (qP) Offset is added to. Further, if it is false, that is, if the target block is other than the intra prediction block, nothing is added. As the offset, a predetermined value may be used, or the encoded stream Te may be included in the SPS or PPS and notified.

(A2:輝度及び色差に基づく修正)
また、本実施形態に係る変換部402は、対象ブロックが、輝度ブロックであるか、色差ブロックであるかを判定する。変換部402は、判定の後、対象ブロックが、色差ブロックである場合に、当該ブロックの量子化パラメータ(qP)を増加させ、修正量子化パラメータ(qP1)を導出する。
(A2: Correction based on luminance and color difference)
In addition, the conversion unit 402 according to the present embodiment determines whether the target block is a luminance block or a color difference block. After the determination, when the target block is a color difference block, the conversion unit 402 increases the quantization parameter (qP) of the block, and derives a modified quantization parameter (qP1).

このように、色差ブロックにおいて量子化パラメータ(qP)を大きくすることで、フィルタ処理の性能を向上させることができる。   Thus, by increasing the quantization parameter (qP) in the color difference block, the performance of the filter processing can be improved.

一例として、変換部402は、以下の式を用いて、量子化パラメータ(qP)から修正量子化パラメータ(qP1)を導出する。式の例としては、
qP1 = qP + (cIdx != 0) ? offset : 0 ・・・(式8−1)
・輝度ブロックの場合 cIdx = 0 ・・・(式8−2)
・色差ブロックの場合 cIdx = 1,2 ・・・(式8−3)
を用いることができる。式8−1では、cIdxが0でない場合に真と判定し、qPにoffset(オフセット)を加算し、cIdxが0である場合に偽と判定し、qPに何も加算しない。オフセットは所定の値を用いてもよいし、符号化ストリームTeでSPSあるいはPPSの中に含めて通知してもよい。なお、式8−1中のcIdxは、式8−2に示すように、輝度ブロックは0、式8−3に示すように、色差ブロックは1又は2である。
As an example, the transform unit 402 derives a modified quantization parameter (qP1) from the quantization parameter (qP) using the following equation. Examples of expressions are:
qP1 = qP + (cIdx! = 0)? offset: 0 ... (Formula 8-1)
・ In the case of luminance block cIdx = 0 (Formula 8-2)
-In case of color difference block cIdx = 1, 2 (Formula 8-3)
Can be used. In Expression 8-1, when cIdx is not 0, it is determined to be true, offset (offset) is added to qP, and when cIdx is 0, it is determined to be false, and nothing is added to qP. As the offset, a predetermined value may be used, or the encoded stream Te may be included in the SPS or PPS and notified. Note that cIdx in Equation 8-1 is 0 for the luminance block as shown in Equation 8-2 and 1 or 2 for the color difference block as shown in Equation 8-3.

(A3:動きベクトル判定に基づく修正)
(動きベクトル判定1−1)
本実施形態に係る変換部402は、対象ブロックと隣接ブロックの動きベクトルの差が一定より大きいと判定した場合に、対象ブロックに含まれる全ての画素に関する量子化パラメータ(qP)から修正量子化パラメータ(qP1)を導出してもよい。
(A3: Correction based on motion vector determination)
(Motion vector determination 1-1)
When the transform unit 402 according to the present embodiment determines that the difference between the motion vectors of the target block and the adjacent block is larger than a certain value, the transform unit 402 modifies the modified quantization parameter from the quantization parameter (qP) regarding all the pixels included in the target block. (QP1) may be derived.

すなわち、ブロックPの動きベクトル(mvp[0],mvp[1])と、ブロックPに隣接するブロックQの動きベクトル(mvq[0],mvq[1])の差が所定の値より大きい場合に、対象ブロックの全ての画素に関する量子化パラメータ(qP)にmod1を加算してもよい。   That is, when the difference between the motion vector of block P (mvp [0], mvp [1]) and the motion vector of block Q adjacent to block P (mvq [0], mvq [1]) is greater than a predetermined value In addition, mod1 may be added to the quantization parameter (qP) for all the pixels of the target block.

具体的な判定式の例としては、
abs(mvp[0] - mvq[0]) + abs(mvp[1] - mvq[1]) > diff ・・・(式8a−1)
が挙げられる。diffは所定の値を用いればよい。式8a−1の判定式において、abs(mvp[0] - mvq[0]) + abs(mvp[1] - mvq[1])がdiffより大きい場合に、例えば、以下の式、
qP1 = qP + mod1 ・・・(式8a−2)
のようにmod1を加算し、量子化パラメータ(qP)から修正量子化パラメータ(qP1)を導出してもよい。mod1は所定の値である。
As an example of a specific judgment formula,
abs (mvp [0]-mvq [0]) + abs (mvp [1]-mvq [1])> diff (Equation 8a-1)
Is mentioned. A predetermined value may be used for diff. When abs (mvp [0] −mvq [0]) + abs (mvp [1] −mvq [1]) is larger than diff in the determination formula of Formula 8a-1, for example, the following formula:
qP1 = qP + mod1 (Formula 8a-2)
Thus, mod1 may be added to derive the modified quantization parameter (qP1) from the quantization parameter (qP). mod1 is a predetermined value.

(動きベクトル判定1−2)
また、本実施形態に係る変換部402は、対象ブロックと隣接ブロックの動きベクトルの水平成分及び垂直成分の差のうち、いずれかが所定の値より大きい場合に、対象ブロックに含まれる全ての画素に関する量子化パラメータ(qP)に所定のmod1を加算してもよい。
(Motion vector determination 1-2)
In addition, the conversion unit 402 according to the present embodiment, when any of the differences between the horizontal component and the vertical component of the motion vector of the target block and the adjacent block is larger than a predetermined value, all the pixels included in the target block A predetermined mod1 may be added to the quantization parameter (qP) for.

具体的な判定式の例としては、
(abs(mvp[0] - mvq[0]) > diff) || (abs(mvp[1] - mvq[1]) > diff) ・・・(式8b−1)
が挙げられる。ここでabs(a)はaの絶対値を導出する関数である。
As an example of a specific judgment formula,
(abs (mvp [0]-mvq [0])> diff) || (abs (mvp [1]-mvq [1])> diff) (Formula 8b-1)
Is mentioned. Here, abs (a) is a function for deriving the absolute value of a.

式8b−1において、abs(mvp[0] - mvq[0])、abs(mvp[1] - mvq[1])のうち、いずれかがdiffより大きい場合に、例えば、式8a−2の変換式を用いて、量子化パラメータ(qP)から修正量子化パラメータ(qP1)を導出してもよい。   In Formula 8b-1, when any one of abs (mvp [0] -mvq [0]) and abs (mvp [1] -mvq [1]) is greater than diff, for example, Formula 8a-2 The modified quantization parameter (qP1) may be derived from the quantization parameter (qP) using the conversion equation.

(A4:参照ピクチャインデックスに基づく修正)
変換部402は、符号化パラメータに含まれる参照ピクチャインデックスを参照し、対象ブロックPに関連付けられた参照ピクチャインデックスと、当該対象ブロックPに隣接する隣接ブロックQに関連付けられた参照ピクチャインデックスとの値が異なる場合に、対象ブロックに含まれる各画素の量子化パラメータ(qP)に対して,例えば、式8a−2の変換式を用いて、量子化パラメータ(qP)から修正量子化パラメータ(qP1)を導出してもよい。
(A4: Modification based on reference picture index)
The transform unit 402 refers to the reference picture index included in the encoding parameter, and the values of the reference picture index associated with the target block P and the reference picture index associated with the adjacent block Q adjacent to the target block P Are different from each other with respect to the quantization parameter (qP) of each pixel included in the target block, for example, using the transformation formula of Expression 8a-2, the modified quantization parameter (qP1) May be derived.

(A5:変換係数に基づく修正)
また、本実施形態に係る変換部402は、予測パラメータ復号部から供給される符号化パラメータを参照し、対象ブロックに非ゼロ変換係数がある場合に、量子化パラメータ(qP)にオフセットを加算してもよい。オフセットが加算された量子化パラメータ(qP)を修正量子化パラメータ(qP1)として利用する。
(A5: Correction based on conversion coefficient)
Also, the transform unit 402 according to the present embodiment refers to the coding parameter supplied from the prediction parameter decoding unit, and adds an offset to the quantization parameter (qP) when the target block has a non-zero transform coefficient. May be. The quantization parameter (qP) to which the offset is added is used as the modified quantization parameter (qP1).

このように、対象ブロックに変換係数がある場合に、量子化パラメータ(qP)を大きくすることで、フィルタ処理の性能を向上させることができる。   As described above, when the target block has a transform coefficient, the performance of the filter processing can be improved by increasing the quantization parameter (qP).

一例として、変換部402は、以下の式を用いて、量子化パラメータ(qP)から修正量子化パラメータ(qP1)を導出する。式の例としては、
qP1 = qP + (cbp != 0) ? offset : 0 ・・・(式9−1)
・対象ブロックに変換係数が含まれる場合 cbp = 1 ・・・(式9−2)
・対象ブロックに変換係数が含まれない場合 cbp = 0 ・・・(式9−3)
を用いることができる。ここで、cbpは、coding block pattern(cbf_luma、cbf_cb、cbf_cr)のことを指す。式9−1は、cbpが0でない場合に真と判定され、qPにoffset(オフセット)が加算され、cbpが0である場合に偽と判定され、qPに何も加算されない。オフセットは所定の値を用いてもよいし、符号化ストリームTeでSPSあるいはPPSの中に含めて通知してもよい。なお、式9−1中のcbpは、式9−2に示すように、対象ブロックに変換係数が含まれる場合は1、式9−3に示すように、対象ブロックに変換係数が含まれない場合は0である。
As an example, the transform unit 402 derives a modified quantization parameter (qP1) from the quantization parameter (qP) using the following equation. Examples of expressions are:
qP1 = qP + (cbp! = 0)? offset: 0 (Equation 9-1)
-When the conversion coefficient is included in the target block cbp = 1 (Equation 9-2)
-When the conversion coefficient is not included in the target block cbp = 0 (Equation 9-3)
Can be used. Here, cbp indicates a coding block pattern (cbf_luma, cbf_cb, cbf_cr). Expression 9-1 is determined to be true when cbp is not 0, offset (offset) is added to qP, is determined to be false when cbp is 0, and nothing is added to qP. As the offset, a predetermined value may be used, or the encoded stream Te may be included in the SPS or PPS and notified. Note that cbp in Equation 9-1 is 1 when the conversion coefficient is included in the target block as shown in Equation 9-2, and no conversion coefficient is included in the target block as shown in Equation 9-3. The case is 0.

(ブロックサイズに基づく修正)
また、本実施形態に係る変換部402は、対象ブロックのブロックサイズに応じて量子化パラメータ(qP)の大きさを調節して、修正量子化パラメータ(qP1)を導出してもよい。
(Correction based on block size)
In addition, the conversion unit 402 according to the present embodiment may derive the modified quantization parameter (qP1) by adjusting the size of the quantization parameter (qP) according to the block size of the target block.

例えば、対象ブロックのブロックサイズが所定の閾値のサイズよりも大きい場合に量子化パラメータ(qP)に所定の値を加算して、修正量子化パラメータ(qP1)を導出してもよい。   For example, when the block size of the target block is larger than a predetermined threshold size, a modified quantization parameter (qP1) may be derived by adding a predetermined value to the quantization parameter (qP).

(導出例1)
一例として、変換部402は、以下の式を用いて、量子化パラメータ(qP)から修正量子化パラメータ(qP1)を導出する。式の例としては、
qP1 = (blkW + blkH > TH) ? qP + mod : qP ・・・(式10−1)
を用いることができる。ここで、式10−1中のblkWは、対象ブロックの幅、blkHは、対象ブロックの高さ、THは所定の閾値のサイズである。対象ブロックの幅と高さとの和が、所定の閾値よりも大きい場合に、真と判定され、量子化パラメータ(qP)に所定のmodが加算され、修正量子化パラメータ(qP1)が導出される。対象ブロックの幅と高さとの和が所定の値よりも小さい場合に、偽と判定され、量子化パラメータ(qP)には何も加算されない。
(Derivation example 1)
As an example, the transform unit 402 derives a modified quantization parameter (qP1) from the quantization parameter (qP) using the following equation. Examples of expressions are:
qP1 = (blkW + blkH> TH)? qP + mod: qP (Equation 10-1)
Can be used. Here, blkW in Equation 10-1 is the width of the target block, blkH is the height of the target block, and TH is the size of a predetermined threshold. When the sum of the width and height of the target block is larger than a predetermined threshold, it is determined to be true, a predetermined mod is added to the quantization parameter (qP), and a modified quantization parameter (qP1) is derived. . When the sum of the width and height of the target block is smaller than a predetermined value, it is determined to be false, and nothing is added to the quantization parameter (qP).

また、ブロックサイズに応じて、量子化パラメータ(qP)に加算する値を調節し、修正量子化パラメータ(qP1)を導出してもよい。例えば、ブロックサイズの所定の閾値を2つ設定し、それぞれの閾値に合わせて量子化パラメータ(qP)に加算する値を設定してもよい。所定の閾値を2つ設けた場合の式の例としては、
if(blkW + blkH > TH1)
qP1 = qP + mod1;
else if(blkW + blkH > TH2)
qP = qP + mod2; ・・・(式10−2)
を用いることができる。ここでTH1及びTH2は、それぞれ所定の閾値(TH1>TH2)である。まず、対象ブロックの幅と高さとの和が、所定の閾値TH1よりも大きい場合は、量子化パラメータ(qP)に所定のmod1が加算され、修正量子化パラメータ(qP1)が導出される。それ以外の場合は、else if以降の式が実行される。対象ブロックの幅と高さとの和が、閾値TH2よりも大きい場合は、量子化パラメータ(qP)に所定のmod2が加算され、修正量子化パラメータ(qP1)が導出される。式10−2では、閾値を2つ設定したが、閾値の数は特に限定されず、3つ以上設定してもよい。mod、mod1、mod2は所定の値を用いてもよいし、符号化ストリームTeでSPSあるいはPPSの中に含めて通知してもよい。
Further, the modified quantization parameter (qP1) may be derived by adjusting the value added to the quantization parameter (qP) according to the block size. For example, two predetermined threshold values for the block size may be set, and a value to be added to the quantization parameter (qP) may be set according to each threshold value. As an example of the formula when two predetermined thresholds are provided,
if (blkW + blkH> TH1)
qP1 = qP + mod1;
else if (blkW + blkH> TH2)
qP = qP + mod2; (Formula 10-2)
Can be used. Here, TH1 and TH2 are predetermined threshold values (TH1> TH2), respectively. First, when the sum of the width and height of the target block is larger than a predetermined threshold TH1, a predetermined mod1 is added to the quantization parameter (qP) to derive a modified quantization parameter (qP1). Otherwise, the expression after else if is executed. When the sum of the width and height of the target block is larger than the threshold value TH2, a predetermined mod2 is added to the quantization parameter (qP) to derive a modified quantization parameter (qP1). In Expression 10-2, two threshold values are set, but the number of threshold values is not particularly limited, and three or more threshold values may be set. For mod, mod1, and mod2, predetermined values may be used, or the encoded stream Te may be included in the SPS or PPS for notification.

(導出例2)
また、一例として、変換部402は、対象ブロックのブロックサイズに応じた、ルックアップテーブルによって参照される値から調整項を導出して加算してもよい。
(Derivation example 2)
As an example, the conversion unit 402 may derive and add an adjustment term from a value referred to by a lookup table according to the block size of the target block.

式の例としては、
qP1 = qP + qPmodTable [log2(blkW) + log2(blkH)] ・・・(式11−1)
を用いることができる。ここで、blkWは対象ブロックの幅、blkHは対象ブロックの高さである。
Examples of expressions include
qP1 = qP + qPmodTable [log2 (blkW) + log2 (blkH)] (Formula 11-1)
Can be used. Here, blkW is the width of the target block, and blkH is the height of the target block.

(導出例3)
また、一例として、変換部402は、対象ブロックのブロックサイズに対し、積、和、シフト演算で調整項を導出して加算してもよい。
(Derivation Example 3)
As an example, the conversion unit 402 may derive and add an adjustment term to the block size of the target block by product, sum, or shift operation.

式の例としては、
qP1 = qP + ((a*(log2(blkW) + log2(blkH))) >> b) + c ・・・(式12−1)
を用いることができる。ここで、a、b及びcは所定の値である。
Examples of expressions include
qP1 = qP + ((a * (log2 (blkW) + log2 (blkH))) >> b) + c (Equation 12-1)
Can be used. Here, a, b, and c are predetermined values.

(A6:ブロックデプスに基づく修正)
また、本実施形態に係る変換部402は、符号化パラメータのデプス情報(分割情報)を参照して、対象のブロックのデプスに応じて、量子化パラメータ(qP)の大きさを変化させ、修正量子化パラメータ(qP1)を導出してもよい。
(A6: Correction based on block depth)
In addition, the transform unit 402 according to the present embodiment refers to the coding parameter depth information (division information), changes the size of the quantization parameter (qP) according to the depth of the target block, and corrects it. The quantization parameter (qP1) may be derived.

ブロックのデプスとは、ブロック分割(4分木のQT分割、2分木のBT分割)でブロックを分割する場合に、分割する度にインクリメントされる値である。ブロックのデプスは、最上位レベルを0としてブロックが分割される度に大きな値になる。   The block depth is a value incremented every time a block is divided by block division (quadrant tree QT division, binary tree BT division). The depth of the block increases each time the block is divided with the highest level being 0.

((ブロックの境界近傍画素に対する修正))
以下のB1〜B4では、対象ブロックと当該対象ブロックに隣接する隣接ブロックとの境界の近傍画素の量子化パラメータを修正する例について説明する。
((Correction to pixels near block boundary))
In the following B1 to B4, an example in which the quantization parameter of the neighboring pixel at the boundary between the target block and the adjacent block adjacent to the target block will be described.

なお、下記の例は、境界近傍画素のみならず対象ブロックの全画素に対して適用する構成としてもよい。   The following example may be applied not only to the pixels near the boundary but also to all the pixels of the target block.

(B1:ブロック境界修正)
本実施形態に係る変換部402は、量子化パラメータ(qP)の修正を要するブロック境界であるか、否かを判定し、ブロック境界の場合に、当該ブロック境界からの距離が所定の画素数以内の画素(境界近傍画素、本明細書において同様)の量子化パラメータ(qP)を大きくし、修正量子化パラメータ(qP1)を導出してもよい。ここで、所定の画素数は1でもよいし、2以上であってもよい。所定の画素数が1の場合が、境界に隣接する画素に対応する。
(B1: Block boundary correction)
The transform unit 402 according to the present embodiment determines whether or not the block boundary requires a modification of the quantization parameter (qP), and in the case of the block boundary, the distance from the block boundary is within a predetermined number of pixels. The quantization parameter (qP) of the pixel (near the boundary, similar in this specification) may be increased to derive the modified quantization parameter (qP1). Here, the predetermined number of pixels may be one or two or more. The case where the predetermined number of pixels is 1 corresponds to a pixel adjacent to the boundary.

このように、境界近傍画素の量子化パラメータ(qP)を大きくすることで、フィルタ処理の性能を向上させることができる。   As described above, the performance of the filter processing can be improved by increasing the quantization parameter (qP) of the pixels near the boundary.

例えば、以下の式を用いて、境界近傍画素の量子化パラメータ(qP)を修正することができる。対象ブロックのブロック境界線が、水平方向の境界線であるときの式の例としては、
if(水平境界) { // 上境界 or 下境界
for (x = 0; x < blkW; x++){
qP1[x][0] = qP[x][0] + mod
qP1[x][blkH - 1] = qP[x][blkH - 1] + mod
}
} ・・・(式13−1)
を用いることができる。blkWはブロックの水平方向の画素数、blkHはブロックの垂直方向の画素数であり、[x][y]はブロックの画素に対応する座標(x,y)である。
For example, the quantization parameter (qP) of the pixel near the boundary can be corrected using the following equation. As an example of the expression when the block boundary of the target block is a horizontal boundary,
if (horizontal boundary) {// upper boundary or lower boundary
for (x = 0; x <blkW; x ++) {
qP1 [x] [0] = qP [x] [0] + mod
qP1 [x] [blkH-1] = qP [x] [blkH-1] + mod
}
} (Formula 13-1)
Can be used. blkW is the number of pixels in the horizontal direction of the block, blkH is the number of pixels in the vertical direction of the block, and [x] [y] are coordinates (x, y) corresponding to the pixels of the block.

また、対象ブロックのブロック境界が、水平境界でなく、垂直方向の境界であるときの式の例としては、
if(垂直境界) { // 左境界 or 右境界
for (y = 0; y < blkH; y++){
qP1[0][y] = qP[0][y] + mod
qP1[blkW - 1][y] = qP[blkW - 1][y] + mod
}
} ・・・(式13−2)
を用いることができる。
In addition, as an example of an expression when the block boundary of the target block is not a horizontal boundary but a vertical boundary,
if (vertical border) {// left border or right border
for (y = 0; y <blkH; y ++) {
qP1 [0] [y] = qP [0] [y] + mod
qP1 [blkW-1] [y] = qP [blkW-1] [y] + mod
}
} (Formula 13-2)
Can be used.

図19に、境界近傍画素の具体例を示す。図19(a)は、所定の画素数が1の場合の修正前の対象ブロックの量子化パラメータ、(b)は、修正後の対象ブロックの量子化パラメータを示す。例えば、mod = 2のときは、図19(b)に示すように境界線に隣接する1行1列の量子化パラメータに2を加算する。   FIG. 19 shows a specific example of pixels near the boundary. FIG. 19A shows the quantization parameter of the target block before correction when the predetermined number of pixels is 1, and FIG. 19B shows the quantization parameter of the target block after correction. For example, when mod = 2, 2 is added to the quantization parameter of 1 row and 1 column adjacent to the boundary as shown in FIG.

同様に、図20(a)は、所定の画素数が2の場合の修正前の対象ブロックの量子化パラメータ、(b)は、修正後の対象ブロックの量子化パラメータを示す。例えば、mod = 2のとき、図20(b)に示すように境界線に隣接する2行2列の量子化パラメータに2を加算する。   Similarly, FIG. 20A shows the quantization parameter of the target block before correction when the predetermined number of pixels is 2, and FIG. 20B shows the quantization parameter of the target block after correction. For example, when mod = 2, 2 is added to the 2 × 2 quantization parameter adjacent to the boundary as shown in FIG.

また、本実施形態に係る変換部402は、ブロック境界のN画素を修正する場合に、境界線に近い画素ほど、量子化パラメータ(qP)の修正量を大きくしてもよい。   In addition, when correcting the N pixel at the block boundary, the conversion unit 402 according to the present embodiment may increase the correction amount of the quantization parameter (qP) as the pixel is closer to the boundary line.

具体的な式の例としては、
if(水平境界) { // 上境界 or 下境界
for (x = 0; x < blkW; x++){
qP1[x][0] = qP[x][0] + mod1
qP1[x][1] = qP[x][1] + mod2
qP1[x][blkH-1] = qP[x][blkH-1] + mod1
qP1[x][blkH-2] = qP[x][blkH-2] + mod2
}
} ・・・(式14−1)
else if(垂直境界) { // 左境界 or 右境界
for (y = 0; y < blkH; y++){
qP1[0][y] = qP[0][y] + mod1
qP1[1][y] = qP[1][y] + mod2
qP1[blkW-1][y] = qP[blkW-1][y] + mod1
qP1[blkW-2][y] = qP[blkW-2][y] + mod2
}
} ・・・(式14−2)
を用いることができる。式14−1及び式14−2において、例えば、mod1 = 2、mod2 = 1としてもよい。図21(a)は、所定の画素数が2の場合の修正前の対象ブロックの量子化パラメータ、(b)は、式14−1及び式14−2の式を用いて、境界近傍画素の量子化パラメータ(qP)から修正量子化パラメータ(qP1)を導出した後の対象ブロックの量子化パラメータを示す。
As an example of a specific formula,
if (horizontal boundary) {// upper boundary or lower boundary
for (x = 0; x <blkW; x ++) {
qP1 [x] [0] = qP [x] [0] + mod1
qP1 [x] [1] = qP [x] [1] + mod2
qP1 [x] [blkH-1] = qP [x] [blkH-1] + mod1
qP1 [x] [blkH-2] = qP [x] [blkH-2] + mod2
}
} (Formula 14-1)
else if (vertical border) {// left border or right border
for (y = 0; y <blkH; y ++) {
qP1 [0] [y] = qP [0] [y] + mod1
qP1 [1] [y] = qP [1] [y] + mod2
qP1 [blkW-1] [y] = qP [blkW-1] [y] + mod1
qP1 [blkW-2] [y] = qP [blkW-2] [y] + mod2
}
} (Formula 14-2)
Can be used. In Expressions 14-1 and 14-2, for example, mod1 = 2 and mod2 = 1 may be set. FIG. 21A shows the quantization parameter of the target block before correction when the predetermined number of pixels is 2, and FIG. 21B uses the expressions 14-1 and 14-2 to calculate the pixels near the boundary. The quantization parameter of the target block after deriving the modified quantization parameter (qP1) from the quantization parameter (qP) is shown.

(ブロック境界の判定)
量子化パラメータ(qP)の修正を要するブロック境界であるか否かの判定は、具体的には以下の判定方法のいずれかを用いればよい。隣接する2つのブロックにおいて、
・量子化パラメータ(qP)が異なる場合、
・少なくとも1方にイントラ予測モードが使用されている場合、
・少なくとも1方に非ゼロの変換係数が存在する場合、
・インター予測モードの場合、動きベクトルが異なる場合、
・インター予測モードの場合、参照ピクチャが異なる場合、
である。例えば、図23の(a)は、水平境界における隣接するブロックPおよびQの量子化パラメータp0とq0を表す。図23の(b)は、垂直境界における隣接するブロックPおよびQの量子化パラメータp0とq0を表す。

図22(a)に示すように、1つの対象ブロック内に複数の境界線が存在し、複数のブロックにさらに分割されている場合も、上述した(ブロック境界の判定)を用いて、各ブロック境界を判定することができる。ブロック境界の判定の後、分割された各ブロックにおいて、式13−1及び式13−2を用いて、各境界線に隣接する画素の量子化パラメータ(qP)から修正量子化パラメータ(qP1)を導出してもよい。図22(b)は、修正後の対象ブロックを示し、この場合、式13−1及び式13−2においてmod = 2であり、各境界線に隣接する1行1列(所定の画素数が1の場合)の量子化パラメータに2が加算されている。
(Block boundary determination)
Specifically, the determination as to whether or not the block boundary requires the modification of the quantization parameter (qP) may be performed using any of the following determination methods. In two adjacent blocks,
・ If the quantization parameter (qP) is different,
・ If intra prediction mode is used for at least one
If there is a non-zero transform coefficient in at least one
-In the inter prediction mode, if the motion vector is different,
-In inter prediction mode, if the reference picture is different,
It is. For example, FIG. 23A shows the quantization parameters p0 and q0 of adjacent blocks P and Q at the horizontal boundary. FIG. 23B shows the quantization parameters p0 and q0 of adjacent blocks P and Q at the vertical boundary.

As shown in FIG. 22 (a), even when there are a plurality of boundary lines in one target block and each block is further divided into a plurality of blocks, each block is determined using the above-described (block boundary determination). The boundary can be determined. After the determination of the block boundary, in each divided block, the modified quantization parameter (qP1) is calculated from the quantization parameter (qP) of the pixel adjacent to each boundary line using Expression 13-1 and Expression 13-2. It may be derived. FIG. 22B shows the target block after correction. In this case, mod = 2 in Expression 13-1 and Expression 13-2, and one row and one column (predetermined number of pixels is adjacent to each boundary line). 2 is added to the quantization parameter of 1).

(B2:動きベクトル判定に基づく修正)
(動きベクトル判定1−1)
本実施形態に係る変換部402は、隣接するブロックの動きベクトルの差が一定より大きいと判定した場合に、境界近傍画素に関する対象ブロックの量子化パラメータ(qP)から修正量子化パラメータ(qP1)を導出してもよい。
(B2: Correction based on motion vector determination)
(Motion vector determination 1-1)
When the transform unit 402 according to this embodiment determines that the difference between motion vectors of adjacent blocks is larger than a certain value, the transform unit 402 calculates the modified quantization parameter (qP1) from the quantization parameter (qP) of the target block related to the boundary neighboring pixels. It may be derived.

すなわち、ブロックPの動きベクトル(mvp[0],mvp[1])と、ブロックPに隣接するブロックQの動きベクトル(mvq[0],mvq[1])の差が所定の値より大きい場合に、境界近傍画素に対して、量子化パラメータ(qP)にmod1を加算してもよい。   That is, when the difference between the motion vector of block P (mvp [0], mvp [1]) and the motion vector of block Q adjacent to block P (mvq [0], mvq [1]) is greater than a predetermined value In addition, mod1 may be added to the quantization parameter (qP) for the pixels near the boundary.

具体的な判定式の例としては、
abs(mvp[0] - mvq[0]) + abs(mvp[1] - mvq[1]) > diff ・・・(式15−1)
が挙げられる。diffは所定の値を用いればよい。式15−1の判定式において、abs(mvp[0] - mvq[0]) + abs(mvp[1] - mvq[1])がdiffより大きい場合に、例えば、以下の式、
qP1 = qP + mod1 ・・・(式15−2)
のようにmod1を加算し、量子化パラメータ(qP)から修正量子化パラメータ(qP1)を導出してもよい。mod1は所定の値である。
As an example of a specific judgment formula,
abs (mvp [0]-mvq [0]) + abs (mvp [1]-mvq [1])> diff (Equation 15-1)
Is mentioned. A predetermined value may be used for diff. When abs (mvp [0] −mvq [0]) + abs (mvp [1] −mvq [1]) is larger than diff in the determination formula of Formula 15-1, for example, the following formula:
qP1 = qP + mod1 (Formula 15-2)
Thus, mod1 may be added to derive the modified quantization parameter (qP1) from the quantization parameter (qP). mod1 is a predetermined value.

(動きベクトル判定1−2)
また、本実施形態に係る変換部402は、隣接するブロックの動きベクトルの水平成分及び垂直成分の差のうち、いずれかが所定の値より大きい場合に、境界近傍画素に対して、量子化パラメータ(qP)に所定のmod1を加算してもよい。
(Motion vector determination 1-2)
In addition, the transform unit 402 according to the present embodiment performs a quantization parameter on the boundary neighboring pixels when one of the differences between the horizontal components and the vertical components of the motion vectors of adjacent blocks is larger than a predetermined value. A predetermined mod1 may be added to (qP).

具体的な判定式の例としては、
(abs(mvp[0] - mvq[0]) > diff) || (abs(mvp[1] - mvq[1]) > diff) ・・・(式16−1)
が挙げられる。ここでabs(a)はaの絶対値を導出する関数である。
As an example of a specific judgment formula,
(abs (mvp [0]-mvq [0])> diff) || (abs (mvp [1]-mvq [1])> diff) (Equation 16-1)
Is mentioned. Here, abs (a) is a function for deriving the absolute value of a.

式16−1において、abs(mvp[0] - mvq[0])、abs(mvp[1] - mvq[1])のうち、いずれかがdiffより大きい場合に、例えば、式15−2の変換式を用いて、境界近傍画素に関する量子化パラメータ(qP)から修正量子化パラメータ(qP1)を導出してもよい。   In Expression 16-1, when any one of abs (mvp [0] -mvq [0]) and abs (mvp [1] -mvq [1]) is larger than diff, for example, Expression 15-2 The modified quantization parameter (qP1) may be derived from the quantization parameter (qP) related to the pixels near the boundary using the conversion formula.

(B3:予測モード判定に基づく修正)
また、本実施形態に係る変換部402は、符号化パラメータを参照し、ブロックPの予測モードpredModePと、ブロックPに隣接するブロックQの予測モードpredModeQとが等しいか否かを判定し、等しくない場合に、境界近傍画素に関する量子化パラメータ(qP)に所定のmod1を加算してもよい。
(B3: Correction based on prediction mode determination)
Also, the conversion unit 402 according to the present embodiment refers to the encoding parameter, determines whether the prediction mode predModeP of the block P and the prediction mode predModeQ of the block Q adjacent to the block P are equal, and is not equal In this case, a predetermined mod1 may be added to the quantization parameter (qP) related to the boundary neighboring pixels.

具体的な判定式の例としては、
predModeP != predModeQ ・・・(式17−1)
が挙げられる。
As an example of a specific judgment formula,
predModeP! = predModeQ (Equation 17-1)
Is mentioned.

式17−1において、予測モードpredModePと、予測モードpredModeQとが等しくない場合に、例えば、式15−2の式を用いて、量子化パラメータ(qP)から修正量子化パラメータ(qP1)を導出してもよい。   In Formula 17-1, when the prediction mode predModeP and the prediction mode predModeQ are not equal, for example, the modified quantization parameter (qP1) is derived from the quantization parameter (qP) using the formula of Formula 15-2. May be.

(B4:分割デプス判定に基づく修正)
また、本実施形態に係る変換部402は、符号化パラメータを参照し、ブロックPの分割デプスdepthPと、ブロックPに隣接するブロックQの分割デプスdepthQとが等しいか否かを判定し、等しくない場合に、境界近傍画素に対して、量子化パラメータ(qP)に所定のmod1を加算してもよい。
(B4: Correction based on division depth determination)
In addition, the conversion unit 402 according to the present embodiment refers to the encoding parameter, determines whether or not the division depth depthP of the block P is equal to the division depth depthQ of the block Q adjacent to the block P, and is not equal. In this case, a predetermined mod1 may be added to the quantization parameter (qP) for the pixels near the boundary.

具体的な判定式の例としては、
depthP != depthQ ・・・(式18−1)
が挙げられる。
As an example of a specific judgment formula,
depthP! = depthQ (Formula 18-1)
Is mentioned.

式18−1において、分割デプスdepthPと、分割デプスdepthQとが等しくない場合に、例えば、式15−2の式を用いて、量子化パラメータ(qP)から修正量子化パラメータ(qP1)を導出してもよい。   In Expression 18-1, when the divided depth depthP and the divided depth depthQ are not equal, for example, the modified quantization parameter (qP1) is derived from the quantization parameter (qP) using the expression of Expression 15-2. May be.

<第4の実施形態>
本発明の他の実施形態について、図11に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、その説明を省略する。
<Fourth Embodiment>
Another embodiment of the present invention is described below with reference to FIG. For convenience of explanation, description of members having the same functions as those described in the embodiment is omitted.

本実施形態においては、図11に示すように、CNNフィルタ305dは、n+1個のCNNフィルタCNN0、CNN1、…、CNNnを含む、複数の個別ニューラルネットワークである1段目のCNNフィルタ305d1と、セレクタ305d2と、共通ニューラルネットワークである2段目のCNNフィルタ305d3と、qP画像生成部400dと、変換部402dとを含む。   In the present embodiment, as shown in FIG. 11, the CNN filter 305d includes a first-stage CNN filter 305d1 that is a plurality of individual neural networks including n + 1 CNN filters CNN0, CNN1,. 305d2, a second-stage CNN filter 305d3 that is a common neural network, a qP image generation unit 400d, and a conversion unit 402d.

変換部402dでは上述の実施形態1〜3のいずれかの変換を用いて、量子化パラメータを変換し、変換後の量子化パラメータ(qPNL)の代表値をセレクタ305d2に供給する。   The conversion unit 402d converts the quantization parameter using any one of the above-described first to third embodiments, and supplies a representative value of the converted quantization parameter (qPNL) to the selector 305d2.

1段目のCNNフィルタ305d1において、CNNフィルタCNN0には、一例として、輝度(Y)のチャネル、第1の色差(Cb)のチャネル、および第2の色差(Cr)のチャネルを含む3つのチャネルから構成されるフィルタ前画像が入力される。CNNフィルタCNN0は、FP1よりも小さい値を有するフィルタパラメータFPに対して最適化されたフィルタである。また、CNNフィルタCNN1は、FP1以上でFP2よりも小さい値を有するフィルタパラメータFPに対して最適化されたフィルタである。また、CNNフィルタCNNnは、FPn以上の値を有するフィルタパラメータFPに対して最適化されたフィルタである。   In the first-stage CNN filter 305d1, for example, the CNN filter CNN0 includes three channels including a luminance (Y) channel, a first color difference (Cb) channel, and a second color difference (Cr) channel. The pre-filter image composed of is input. The CNN filter CNN0 is a filter optimized for the filter parameter FP having a value smaller than FP1. The CNN filter CNN1 is a filter optimized for a filter parameter FP having a value that is greater than or equal to FP1 and smaller than FP2. The CNN filter CNNn is a filter optimized for the filter parameter FP having a value equal to or greater than FPn.

1段目のCNNフィルタ305d1に含まれるCNNフィルタCNN0、CNN1、…、CNNnの各々は、フィルタ処理を施した画像をセレクタ305d2に出力する。セレクタ305d2には、フィルタパラメータFPが入力され、入力されたフィルタパラメータFPに応じて、2段目のCNNフィルタ305d3に出力するフィルタ処理が施された画像を選択する。したがって、2段目のCNNフィルタ305d3には、セレクタ305d2によって選択された最適なフィルタ処理が施された画像が入力される。換言すれば、本実施形態における個別ニューラルネットワークは、画像フィルタ装置への入力画像データにおけるフィルタパラメータの値に応じて、入力画像データに対して選択的に作用する。   Each of the CNN filters CNN0, CNN1,..., CNNn included in the first-stage CNN filter 305d1 outputs the filtered image to the selector 305d2. The filter parameter FP is input to the selector 305d2, and an image that has been subjected to filter processing to be output to the second-stage CNN filter 305d3 is selected according to the input filter parameter FP. Therefore, the image that has been subjected to the optimum filter processing selected by the selector 305d2 is input to the second-stage CNN filter 305d3. In other words, the individual neural network in this embodiment selectively acts on the input image data according to the value of the filter parameter in the input image data to the image filter device.

なお、CNNフィルタを選択するフィルタパラメータFPは、明示的に符号化データにおいて符号化しても良いし、符号化パラメータから導出してもよい。例えば、符号化パラメータの一つである量子化パラメータの代表値(平均値など)からフィルタパラメータFPを導出してもよい。   Note that the filter parameter FP for selecting the CNN filter may be explicitly encoded in the encoded data, or may be derived from the encoding parameter. For example, the filter parameter FP may be derived from a representative value (such as an average value) of a quantization parameter that is one of the encoding parameters.

2段目のCNNフィルタ305d3は、入力画像にフィルタ処理を施し、フィルタ後画像を出力する。換言すれば、本実施形態における共通ニューラルネットワークは、個別ニューラルネットワークの出力画像データに対して、フィルタパラメータの値によらずに共通に作用する。   The second-stage CNN filter 305d3 performs a filtering process on the input image and outputs a filtered image. In other words, the common neural network in this embodiment acts in common on the output image data of the individual neural network regardless of the value of the filter parameter.

なお、セレクタ305d2が選択に用いるフィルタパラメータFPは、変換後の量子化パラメータ(qPNL)の代表値に限らない。フィルタパラメータFPは、符号化データにおいて明示的に伝送しても良い。また、フィルタパラメータFPとして、入力画像における量子化パラメータの他に、入力画像におけるイントラ予測及びインター予測の種別を示すパラメータ、入力画像におけるイントラ予測方向を示すパラメータ、入力画像におけるパーティションの分割深度(デプス情報、分割情報)を示すパラメータ、入力画像におけるパーティションのサイズを示すパラメータを挙げることができる。なお、これらのパラメータにおいても、特定位置の値(左上や中央)、平均値、最小値、最大値、中央値、最頻値などの代表値を用いてもよい。   The filter parameter FP used for selection by the selector 305d2 is not limited to the representative value of the converted quantization parameter (qPNL). The filter parameter FP may be explicitly transmitted in the encoded data. Further, as the filter parameter FP, in addition to the quantization parameter in the input image, a parameter indicating the type of intra prediction and inter prediction in the input image, a parameter indicating the intra prediction direction in the input image, and the partition depth of the input image (depth) Information, division information), and a parameter indicating the size of the partition in the input image. In these parameters, representative values such as a specific position value (upper left or center), average value, minimum value, maximum value, median value, and mode value may be used.

図12は、本実施形態に係る画像フィルタ装置の構成の変形例を示す概略図である。図12に示すように、CNNフィルタ305eは、n+1個のCNNフィルタCNN0、CNN1、…、CNNnを含む、複数の個別ニューラルネットワークであるCNNフィルタ305e2、およびセレクタ305e3は、共通ニューラルネットワークであるCNNフィルタ305e1の後段に配置することもできる。この場合、CNNフィルタ305e1は、CNNフィルタ305eへの入力画像データに作用し、CNNフィルタ305e2は、入力画像データにおけるフィルタパラメータの値に応じて、CNNフィルタ305e1の出力画像データに対して選択的に作用する。また、セレクタ305e3がフィルタ後画像を出力する。なお、CNNフィルタ305eは、qP画像生成部400eと、変換部402eとを備えており、それらは、それぞれ、qP画像生成部400dと、変換部402dと同様の構成である。   FIG. 12 is a schematic diagram illustrating a modification of the configuration of the image filter device according to the present embodiment. As shown in FIG. 12, the CNN filter 305e includes n + 1 CNN filters CNN0, CNN1,..., CNNn, and the CNN filter 305e2 that is a plurality of individual neural networks, and the selector 305e3 are CNN filters that are common neural networks. It can also be arranged after 305e1. In this case, the CNN filter 305e1 acts on the input image data to the CNN filter 305e, and the CNN filter 305e2 selectively selects the output image data of the CNN filter 305e1 according to the value of the filter parameter in the input image data. Works. The selector 305e3 outputs the filtered image. Note that the CNN filter 305e includes a qP image generation unit 400e and a conversion unit 402e, which have the same configurations as the qP image generation unit 400d and the conversion unit 402d, respectively.

なお、本実施形態においても、画像復号装置におけるCNNフィルタは、画像符号化装置におけるCNNフィルタと同様の機能を有する。   Also in this embodiment, the CNN filter in the image decoding apparatus has the same function as the CNN filter in the image encoding apparatus.

第4の実施形態の構成によれば、フィルタパラメータFPの大きさに応じてネットワークを切り替える部分(305e2)と、フィルタパラメータの大きさによらずに同じネットワークを用いる部分(305e1)を用いることで、フィルタ全体を量子化パラメータなどの符号化パラメータで切り替える構成に比べてネットワーク構成を小さくできる。ネットワーク構成が小さいほうが、演算量が小さく高速であることに加え、学習パラメータが頑強で多くの入力画像に対して適当なフィルタ処理ができる効果がある。   According to the configuration of the fourth embodiment, by using a part (305e2) that switches the network according to the size of the filter parameter FP and a part (305e1) that uses the same network regardless of the size of the filter parameter. Thus, the network configuration can be made smaller than the configuration in which the entire filter is switched with an encoding parameter such as a quantization parameter. The smaller the network configuration, the smaller the calculation amount and the higher the speed. In addition, there is an effect that the learning parameter is robust and appropriate filter processing can be performed for many input images.

<第5の実施形態>
本発明の他の実施形態について、図13に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、その説明を省略する。
<Fifth Embodiment>
The following will describe another embodiment of the present invention with reference to FIG. For convenience of explanation, description of members having the same functions as those described in the embodiment is omitted.

本実施形態においては、図13に示すように、CNNフィルタ305fは、n+1個のCNNフィルタCNN0、CNN1、…、CNNnを含む1段目のCNNフィルタ305f1と、セレクタ305f2と、2段目のCNNフィルタ305f3と、qP画像生成部400fと、変換部402fとを含む。   In the present embodiment, as shown in FIG. 13, the CNN filter 305f includes a first stage CNN filter 305f1 including n + 1 CNN filters CNN0, CNN1,..., CNNn, a selector 305f2, and a second stage CNN. A filter 305f3, a qP image generation unit 400f, and a conversion unit 402f are included.

1段目のCNNフィルタ305f1において、CNNフィルタCNN1は、QP1Lよりも大きくQP1Hよりも小さい値を有する変換後の量子化パラメータに対して最適化されたフィルタである。また、CNNフィルタCNN2は、QP2Lよりも大きくQP2Hよりも小さい値を有する変換後の量子化パラメータに対して最適化されたフィルタである。また、CNNフィルタCNN3は、QP3Lよりも大きくQP3Hよりも小さい値を有する変換後の量子化パラメータに対して最適化されたフィルタである。また、CNNフィルタCNN4は、QP4Lよりも大きくQP4Hよりも小さい値を有する変換後の量子化パラメータに対して最適化されたフィルタである。他のCNNフィルタも同様のフィルタである。   In the first-stage CNN filter 305f1, the CNN filter CNN1 is a filter optimized for the converted quantization parameter having a value larger than QP1L and smaller than QP1H. Further, the CNN filter CNN2 is a filter optimized for the converted quantization parameter having a value larger than QP2L and smaller than QP2H. Further, the CNN filter CNN3 is a filter optimized for the converted quantization parameter having a value larger than QP3L and smaller than QP3H. Further, the CNN filter CNN4 is a filter optimized for the converted quantization parameter having a value larger than QP4L and smaller than QP4H. Other CNN filters are similar filters.

閾値QP1L、QP1H、…QP4L、QP4Hの具体例として、QP1L=0、QP1H=18、QP2L=12、QP2H=30、QP3L=24、QP3H=42、QP4L=36、QP4H=51の値を割り当てることができる。   As specific examples of thresholds QP1L, QP1H, ... QP4L, QP4H, assign values of QP1L = 0, QP1H = 18, QP2L = 12, QP2H = 30, QP3L = 24, QP3H = 42, QP4L = 36, QP4H = 51 Can do.

この場合、例えば、変換後の量子化パラメータが10であれば、セレクタ305f2はCNNフィルタCNN1を選択する。また、変換後の量子化パラメータが15であれば、セレクタ305f2はCNNフィルタCNN1とCNNフィルタCNN2を選択する。また、変換後の量子化パラメータが20であれば、セレクタ305f2はCNNフィルタCNN2を選択する。また、変換後の量子化パラメータが25であれば、セレクタ305f2はCNNフィルタCNN2,CNNフィルタCNN3を選択する。また、変換後の量子化パラメータが30であれば、セレクタ305f2はCNNフィルタCNN3を選択する。   In this case, for example, if the converted quantization parameter is 10, the selector 305f2 selects the CNN filter CNN1. If the converted quantization parameter is 15, the selector 305f2 selects the CNN filter CNN1 and the CNN filter CNN2. If the converted quantization parameter is 20, the selector 305f2 selects the CNN filter CNN2. If the converted quantization parameter is 25, the selector 305f2 selects the CNN filter CNN2 and the CNN filter CNN3. If the converted quantization parameter is 30, the selector 305f2 selects the CNN filter CNN3.

2段目のCNNフィルタ305f3は、セレクタ305f2が1種類のCNNフィルタを選択した場合は、入力画像をフィルタ後画像として出力し、セレクタ305f2が2種類のCNNフィルタを選択した場合は、2つの入力画像の平均値をフィルタ後画像として出力する。   The second-stage CNN filter 305f3 outputs an input image as a filtered image when the selector 305f2 selects one type of CNN filter, and outputs two input images when the selector 305f2 selects two types of CNN filters. The average value of the image is output as a filtered image.

なお、本実施形態においても、画像復号装置におけるCNNフィルタは、画像符号化装置におけるCNNフィルタ107fと同様の機能を有する。   Also in this embodiment, the CNN filter in the image decoding apparatus has the same function as the CNN filter 107f in the image encoding apparatus.

第5の実施形態の構成によれば、変換後の量子化パラメータの大きさに応じてネットワークを切り替える部分(305f1)と、変換後の量子化パラメータの大きさによらずに同じネットワークを用いる部分(305f3)を用いることで、フィルタ全体を量子化パラメータなどの符号化パラメータで切り替える構成に比べてネットワーク構成を小さくできる。ネットワーク構成が小さいほうが演算量が小さく高速であることに加え、学習パラメータが頑強で多くの入力画像に対して適当なフィルタ処理ができる効果がある。また、各CNNフィルタの最適化の範囲を重複させたことで、フィルタを切り替えた時にパッチの境界で視覚的なひずみが現れることを回避することができる。   According to the configuration of the fifth embodiment, the part (305f1) that switches the network according to the magnitude of the converted quantization parameter and the part that uses the same network regardless of the magnitude of the converted quantization parameter By using (305f3), the network configuration can be reduced as compared with the configuration in which the entire filter is switched by an encoding parameter such as a quantization parameter. The smaller the network configuration, the smaller the calculation amount and the higher the speed. In addition, the learning parameters are robust, and an appropriate filter process can be performed for many input images. In addition, by overlapping the optimization range of each CNN filter, it is possible to avoid the appearance of visual distortion at the patch boundary when the filter is switched.

<第6の実施形態>
本発明の他の実施形態について、図14に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、その説明を省略する。
<Sixth Embodiment>
The following will describe another embodiment of the present invention with reference to FIG. For convenience of explanation, description of members having the same functions as those described in the embodiment is omitted.

上述したように、画像フィルタ装置は、ブロック歪みを低減する機能とリンギング歪みを低減するフィルタとを利用してもよい。また、ブロック歪みを低減するデブロッキングフィルタ(DF:Deblocking Filter)や、リンギング歪みを低減するサンプルアダプティブオフセット(SAO:Sample Adaptive Offset)などの別のフィルタと処理を併用してもよい。   As described above, the image filter device may use a function for reducing block distortion and a filter for reducing ringing distortion. Also, another filter such as a deblocking filter (DF) that reduces block distortion and a sample adaptive offset (SAO) that reduces ringing distortion may be used in combination.

本実施形態では、デブロッキングフィルタ(DF)の処理と、サンプルアダプティブオフセット(SAO)の処理とCNNフィルタを併用する構成を説明する。   In the present embodiment, a configuration in which a deblocking filter (DF) process, a sample adaptive offset (SAO) process, and a CNN filter are used together will be described.

(第1の例)
図14の(a)に本実施形態の第1の例を示す。第1の例では、画像フィルタ装置305gは、CNNフィルタ305g1とサンプルアダプティブオフセット(SAO)305g2とを含む。CNNフィルタ305g1は、ブロック歪みを低減するフィルタとして機能する。
(First example)
FIG. 14A shows a first example of this embodiment. In the first example, the image filter device 305g includes a CNN filter 305g1 and a sample adaptive offset (SAO) 305g2. The CNN filter 305g1 functions as a filter that reduces block distortion.

(第2の例)
図14の(b)に本実施形態の第2の例を示す。第2の例では、画像フィルタ装置305hは、デブロッキングフィルタ(DF)305h1とCNNフィルタ305g2とを含む。CNNフィルタ305h2は、デブロッキングフィルタの後段でさらにリンギングノイズを低減するフィルタとして機能する。
(Second example)
FIG. 14B shows a second example of this embodiment. In the second example, the image filter device 305h includes a deblocking filter (DF) 305h1 and a CNN filter 305g2. The CNN filter 305h2 functions as a filter that further reduces ringing noise after the deblocking filter.

(第3の例)
図14の(c)に本実施形態の第3の例を示す。第3の例では、画像フィルタ装置305iは、第1のCNNフィルタ305i1と第2のCNNフィルタ305i2とを含む。第1のCNNフィルタ305i1は、ブロック歪みを低減するフィルタとして機能し、第2のCNNフィルタ305i2は、ブロック歪みを低減するフィルタの後段でさらにリンギングノイズを低減するフィルタとして機能する。
(Third example)
FIG. 14C shows a third example of this embodiment. In the third example, the image filter device 305i includes a first CNN filter 305i1 and a second CNN filter 305i2. The first CNN filter 305i1 functions as a filter that reduces block distortion, and the second CNN filter 305i2 functions as a filter that further reduces ringing noise after the filter that reduces block distortion.

なお、何れの例においても、画像復号装置におけるCNNフィルタは画像符号化装置におけるCNNフィルタと同様の機能を有する。   In any example, the CNN filter in the image decoding device has the same function as the CNN filter in the image encoding device.

<第7の実施形態>
なお、上述した実施形態における画像符号化装置11、画像復号装置31の一部、例えば、予測パラメータ復号部302、ループフィルタ305、予測画像生成部308、逆量子化・逆変換部311、加算部312、予測画像生成部101、減算部102、変換・量子化部103、エントロピー符号化部104、逆量子化・逆変換部105、ループフィルタ107、符号化パラメータ決定部110、予測パラメータ符号化部111をコンピュータで実現するようにしても良い。その場合、この制御機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現しても良い。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、画像符号化装置11、画像復号装置31のいずれかに内蔵されたコンピュータシステムであって、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD-ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでも良い。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
<Seventh Embodiment>
Note that a part of the image encoding device 11 and the image decoding device 31 in the above-described embodiment, for example, the prediction parameter decoding unit 302, the loop filter 305, the predicted image generation unit 308, the inverse quantization / inverse transformation unit 311, and the addition unit 312, prediction image generation unit 101, subtraction unit 102, transform / quantization unit 103, entropy encoding unit 104, inverse quantization / inverse transform unit 105, loop filter 107, encoding parameter determination unit 110, prediction parameter encoding unit 111 may be realized by a computer. In that case, a program for realizing this control function may be recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on this recording medium may be read into a computer system and executed. Here, the “computer system” is a computer system built in either the image encoding device 11 or the image decoding device 31 and includes hardware such as an OS and peripheral devices. The “computer-readable recording medium” refers to a storage device such as a portable medium such as a flexible disk, a magneto-optical disk, a ROM, a CD-ROM, or a hard disk built in a computer system. Further, the “computer-readable recording medium” is a medium that dynamically holds a program for a short time, such as a communication line when transmitting a program via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line, In such a case, a volatile memory inside a computer system serving as a server or a client may be included and a program that holds a program for a certain period of time. The program may be a program for realizing a part of the functions described above, and may be a program capable of realizing the functions described above in combination with a program already recorded in a computer system.

また、上述した実施形態における画像符号化装置11、画像復号装置31の一部、または全部を、LSI(Large Scale Integration)等の集積回路として実現しても良い。画像符号化装置11、画像復号装置31の各機能ブロックは個別にプロセッサ化しても良いし、一部、または全部を集積してプロセッサ化しても良い。また、集積回路化の手法はLSIに限らず専用回路、または汎用プロセッサで実現しても良い。また、半導体技術の進歩によりLSIに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いても良い。   Moreover, you may implement | achieve part or all of the image coding apparatus 11 in the embodiment mentioned above, and the image decoding apparatus 31 as integrated circuits, such as LSI (Large Scale Integration). Each functional block of the image encoding device 11 and the image decoding device 31 may be individually made into a processor, or a part or all of them may be integrated into a processor. Further, the method of circuit integration is not limited to LSI, and may be realized by a dedicated circuit or a general-purpose processor. Further, in the case where an integrated circuit technology that replaces LSI appears due to progress in semiconductor technology, an integrated circuit based on the technology may be used.

以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。   As described above, the embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to the above, and various design changes and the like can be made without departing from the scope of the present invention. It is possible to

〔応用例〕
上述した画像符号化装置11及び画像復号装置31は、動画像の送信、受信、記録、再生を行う各種装置に搭載して利用することができる。なお、動画像は、カメラ等により撮像された自然動画像であってもよいし、コンピュータ等により生成された人工動画像(CGおよびGUIを含む)であってもよい。
[Application example]
The image encoding device 11 and the image decoding device 31 described above can be used by being mounted on various devices that perform transmission, reception, recording, and reproduction of moving images. The moving image may be a natural moving image captured by a camera or the like, or an artificial moving image (including CG and GUI) generated by a computer or the like.

まず、上述した画像符号化装置11及び画像復号装置31を、動画像の送信及び受信に利用できることを、図15を参照して説明する。   First, it will be described with reference to FIG. 15 that the image encoding device 11 and the image decoding device 31 described above can be used for transmission and reception of moving images.

図15の(a)は、画像符号化装置11を搭載した送信装置PROD_Aの構成を示したブロック図である。図15の(a)に示すように、送信装置PROD_Aは、動画像を符号化することによって符号化データを得る符号化部PROD_A1と、符号化部PROD_A1が得た符号化データで搬送波を変調することによって変調信号を得る変調部PROD_A2と、変調部PROD_A2が得た変調信号を送信する送信部PROD_A3と、を備えている。上述した画像符号化装置11は、この符号化部PROD_A1として利用される。   FIG. 15A is a block diagram illustrating a configuration of a transmission device PROD_A in which the image encoding device 11 is mounted. As illustrated in (a) of FIG. 15, the transmission device PROD_A modulates a carrier wave with an encoding unit PROD_A1 that obtains encoded data by encoding a moving image, and with the encoded data obtained by the encoding unit PROD_A1 Thus, a modulation unit PROD_A2 that obtains a modulation signal and a transmission unit PROD_A3 that transmits the modulation signal obtained by the modulation unit PROD_A2 are provided. The above-described image encoding device 11 is used as the encoding unit PROD_A1.

送信装置PROD_Aは、符号化部PROD_A1に入力する動画像の供給源として、動画像を撮像するカメラPROD_A4、動画像を記録した記録媒体PROD_A5、動画像を外部から入力するための入力端子PROD_A6、及び、画像を生成または加工する画像処理部A7を更に備えていてもよい。図15の(a)においては、これら全てを送信装置PROD_Aが備えた構成を例示しているが、一部を省略しても構わない。   Transmission device PROD_A, as a source of moving images to be input to the encoding unit PROD_A1, a camera PROD_A4 that captures moving images, a recording medium PROD_A5 that records moving images, an input terminal PROD_A6 for inputting moving images from the outside, and An image processing unit A7 that generates or processes an image may be further provided. FIG. 15A illustrates a configuration in which the transmission apparatus PROD_A includes all of these, but some of them may be omitted.

なお、記録媒体PROD_A5は、符号化されていない動画像を記録したものであってもよいし、伝送用の符号化方式とは異なる記録用の符号化方式で符号化された動画像を記録したものであってもよい。後者の場合、記録媒体PROD_A5と符号化部PROD_A1との間に、記録媒体PROD_A5から読み出した符号化データを記録用の符号化方式に従って復号する復号部(不図示)を介在させるとよい。   Note that the recording medium PROD_A5 may be a recording of a non-encoded moving image, or a recording of a moving image encoded by a recording encoding scheme different from the transmission encoding scheme. It may be a thing. In the latter case, a decoding unit (not shown) for decoding the encoded data read from the recording medium PROD_A5 in accordance with the recording encoding method may be interposed between the recording medium PROD_A5 and the encoding unit PROD_A1.

図15の(b)は、画像復号装置31を搭載した受信装置PROD_Bの構成を示したブロック図である。図15の(b)に示すように、受信装置PROD_Bは、変調信号を受信する受信部PROD_B1と、受信部PROD_B1が受信した変調信号を復調することによって符号化データを得る復調部PROD_B2と、復調部PROD_B2が得た符号化データを復号することによって動画像を得る復号部PROD_B3と、を備えている。上述した画像復号装置31は、この復号部PROD_B3として利用される。   FIG. 15B is a block diagram illustrating a configuration of the receiving device PROD_B in which the image decoding device 31 is mounted. As shown in FIG. 15B, the receiving device PROD_B includes a receiving unit PROD_B1 that receives a modulated signal, a demodulating unit PROD_B2 that obtains encoded data by demodulating the modulated signal received by the receiving unit PROD_B1, and a demodulator A decoding unit PROD_B3 that obtains a moving image by decoding the encoded data obtained by the unit PROD_B2. The above-described image decoding device 31 is used as the decoding unit PROD_B3.

受信装置PROD_Bは、復号部PROD_B3が出力する動画像の供給先として、動画像を表示するディスプレイPROD_B4、動画像を記録するための記録媒体PROD_B5、及び、動画像を外部に出力するための出力端子PROD_B6を更に備えていてもよい。図15の(b)においては、これら全てを受信装置PROD_Bが備えた構成を例示しているが、一部を省略しても構わない。   The receiving device PROD_B is a display destination PROD_B4 for displaying a moving image, a recording medium PROD_B5 for recording a moving image, and an output terminal for outputting the moving image to the outside as a supply destination of the moving image output by the decoding unit PROD_B3 PROD_B6 may be further provided. FIG. 15B illustrates a configuration in which the receiver PROD_B includes all of these, but some of them may be omitted.

なお、記録媒体PROD_B5は、符号化されていない動画像を記録するためのものであってもよいし、伝送用の符号化方式とは異なる記録用の符号化方式で符号化されたものであってもよい。後者の場合、復号部PROD_B3と記録媒体PROD_B5との間に、復号部PROD_B3から取得した動画像を記録用の符号化方式に従って符号化する符号化部(不図示)を介在させるとよい。   Note that the recording medium PROD_B5 may be used for recording a non-encoded moving image, or is encoded using a recording encoding method different from the transmission encoding method. May be. In the latter case, an encoding unit (not shown) for encoding the moving image acquired from the decoding unit PROD_B3 according to the recording encoding method may be interposed between the decoding unit PROD_B3 and the recording medium PROD_B5.

なお、変調信号を伝送する伝送媒体は、無線であってもよいし、有線であってもよい。また、変調信号を伝送する伝送態様は、放送(ここでは、送信先が予め特定されていない送信態様を指す)であってもよいし、通信(ここでは、送信先が予め特定されている送信態様を指す)であってもよい。すなわち、変調信号の伝送は、無線放送、有線放送、無線通信、及び有線通信の何れによって実現してもよい。   Note that the transmission medium for transmitting the modulation signal may be wireless or wired. Further, the transmission mode for transmitting the modulated signal may be broadcasting (here, a transmission mode in which the transmission destination is not specified in advance) or communication (here, transmission in which the transmission destination is specified in advance). Refers to the embodiment). That is, the transmission of the modulation signal may be realized by any of wireless broadcasting, wired broadcasting, wireless communication, and wired communication.

例えば、地上デジタル放送の放送局(放送設備など)/受信局(テレビジョン受像機など)は、変調信号を無線放送で送受信する送信装置PROD_A/受信装置PROD_Bの一例である。また、ケーブルテレビ放送の放送局(放送設備など)/受信局(テレビジョン受像機など)は、変調信号を有線放送で送受信する送信装置PROD_A/受信装置PROD_Bの一例である。   For example, a terrestrial digital broadcast broadcasting station (such as broadcasting equipment) / receiving station (such as a television receiver) is an example of a transmitting device PROD_A / receiving device PROD_B that transmits and receives a modulated signal by wireless broadcasting. A broadcasting station (such as broadcasting equipment) / receiving station (such as a television receiver) of cable television broadcasting is an example of a transmitting device PROD_A / receiving device PROD_B that transmits and receives a modulated signal by cable broadcasting.

また、インターネットを用いたVOD(Video On Demand)サービスや動画共有サービスなどのサーバ(ワークステーションなど)/クライアント(テレビジョン受像機、パーソナルコンピュータ、スマートフォンなど)は、変調信号を通信で送受信する送信装置PROD_A/受信装置PROD_Bの一例である(通常、LANにおいては伝送媒体として無線または有線の何れかが用いられ、WANにおいては伝送媒体として有線が用いられる)。ここで、パーソナルコンピュータには、デスクトップ型PC、ラップトップ型PC、及びタブレット型PCが含まれる。また、スマートフォンには、多機能携帯電話端末も含まれる。   Also, a server (workstation, etc.) / Client (television receiver, personal computer, smartphone, etc.) such as a VOD (Video On Demand) service or a video sharing service using the Internet is a transmission device that transmits and receives modulated signals by communication. This is an example of PROD_A / receiving device PROD_B (normally, either a wireless or wired transmission medium is used in a LAN, and a wired transmission medium is used in a WAN). Here, the personal computer includes a desktop PC, a laptop PC, and a tablet PC. The smartphone also includes a multi-function mobile phone terminal.

なお、動画共有サービスのクライアントは、サーバからダウンロードした符号化データを復号してディスプレイに表示する機能に加え、カメラで撮像した動画像を符号化してサーバにアップロードする機能を有している。すなわち、動画共有サービスのクライアントは、送信装置PROD_A及び受信装置PROD_Bの双方として機能する。   Note that the client of the video sharing service has a function of encoding a moving image captured by a camera and uploading it to the server in addition to a function of decoding the encoded data downloaded from the server and displaying it on the display. That is, the client of the video sharing service functions as both the transmission device PROD_A and the reception device PROD_B.

次に、上述した画像符号化装置11及び画像復号装置31を、動画像の記録及び再生に利用できることを、図16を参照して説明する。   Next, it will be described with reference to FIG. 16 that the image encoding device 11 and the image decoding device 31 described above can be used for recording and reproduction of moving images.

図16の(a)は、上述した画像符号化装置11を搭載した記録装置PROD_Cの構成を示したブロック図である。図16の(a)に示すように、記録装置PROD_Cは、動画像を符号化することによって符号化データを得る符号化部PROD_C1と、符号化部PROD_C1が得た符号化データを記録媒体PROD_Mに書き込む書込部PROD_C2と、を備えている。上述した画像符号化装置11は、この符号化部PROD_C1として利用される。   FIG. 16A is a block diagram illustrating a configuration of a recording apparatus PROD_C in which the above-described image encoding device 11 is mounted. As shown in FIG. 16 (a), the recording apparatus PROD_C includes an encoding unit PROD_C1 that obtains encoded data by encoding a moving image, and the encoded data obtained by the encoding unit PROD_C1 on a recording medium PROD_M. A writing unit PROD_C2 for writing. The above-described image encoding device 11 is used as the encoding unit PROD_C1.

なお、記録媒体PROD_Mは、(1)HDD(Hard Disk Drive)やSSD(Solid State Drive)などのように、記録装置PROD_Cに内蔵されるタイプのものであってもよいし、(2)SDメモリカードやUSB(Universal Serial Bus)フラッシュメモリなどのように、記録装置PROD_Cに接続されるタイプのものであってもよいし、(3)DVD(Digital Versatile Disc)やBD(Blu-ray Disc:登録商標)などのように、記録装置PROD_Cに内蔵されたドライブ装置(不図示)に装填されるものであってもよい。   The recording medium PROD_M may be of a type built into the recording device PROD_C, such as (1) HDD (Hard Disk Drive) or SSD (Solid State Drive), or (2) SD memory. It may be of the type connected to the recording device PROD_C, such as a card or USB (Universal Serial Bus) flash memory, or (3) DVD (Digital Versatile Disc) or BD (Blu-ray Disc: registration) Or a drive device (not shown) built in the recording device PROD_C.

また、記録装置PROD_Cは、符号化部PROD_C1に入力する動画像の供給源として、動画像を撮像するカメラPROD_C3、動画像を外部から入力するための入力端子PROD_C4、動画像を受信するための受信部PROD_C5、及び、画像を生成または加工する画像処理部PROD_C6を更に備えていてもよい。図16の(a)においては、これら全てを記録装置PROD_Cが備えた構成を例示しているが、一部を省略しても構わない。   In addition, the recording device PROD_C is a camera PROD_C3 that captures moving images as a source of moving images to be input to the encoding unit PROD_C1, an input terminal PROD_C4 for inputting moving images from the outside, and a reception for receiving moving images A unit PROD_C5 and an image processing unit PROD_C6 for generating or processing an image may be further provided. FIG. 16A illustrates a configuration in which the recording apparatus PROD_C includes all of these, but some of them may be omitted.

なお、受信部PROD_C5は、符号化されていない動画像を受信するものであってもよいし、記録用の符号化方式とは異なる伝送用の符号化方式で符号化された符号化データを受信するものであってもよい。後者の場合、受信部PROD_C5と符号化部PROD_C1との間に、伝送用の符号化方式で符号化された符号化データを復号する伝送用復号部(不図示)を介在させるとよい。   The receiving unit PROD_C5 may receive a non-encoded moving image, or may receive encoded data encoded by a transmission encoding scheme different from the recording encoding scheme. You may do. In the latter case, a transmission decoding unit (not shown) that decodes encoded data encoded by the transmission encoding method may be interposed between the reception unit PROD_C5 and the encoding unit PROD_C1.

このような記録装置PROD_Cとしては、例えば、DVDレコーダ、BDレコーダ、HDD(Hard Disk Drive)レコーダなどが挙げられる(この場合、入力端子PROD_C4または受信部PROD_C5が動画像の主な供給源となる)。また、カムコーダ(この場合、カメラPROD_C3が動画像の主な供給源となる)、パーソナルコンピュータ(この場合、受信部PROD_C5または画像処理部C6が動画像の主な供給源となる)、スマートフォン(この場合、カメラPROD_C3または受信部PROD_C5が動画像の主な供給源となる)なども、このような記録装置PROD_Cの一例である。   Examples of such a recording device PROD_C include a DVD recorder, a BD recorder, an HDD (Hard Disk Drive) recorder, and the like (in this case, the input terminal PROD_C4 or the receiving unit PROD_C5 is a main source of moving images). . In addition, a camcorder (in this case, the camera PROD_C3 is a main source of moving images), a personal computer (in this case, the receiving unit PROD_C5 or the image processing unit C6 is a main source of moving images), a smartphone (this In this case, the camera PROD_C3 or the reception unit PROD_C5 is a main source of moving images), and the like is also an example of such a recording apparatus PROD_C.

図16の(b)は、上述した画像復号装置31を搭載した再生装置PROD_Dの構成を示したブロックである。図16の(b)に示すように、再生装置PROD_Dは、記録媒体PROD_Mに書き込まれた符号化データを読み出す読出部PROD_D1と、読出部PROD_D1が読み出した符号化データを復号することによって動画像を得る復号部PROD_D2と、を備えている。上述した画像復号装置31は、この復号部PROD_D2として利用される。   FIG. 16B is a block showing the configuration of the playback device PROD_D in which the above-described image decoding device 31 is mounted. As shown in FIG. 16 (b), the playback device PROD_D reads a moving image by decoding a read unit PROD_D1 that reads encoded data written to the recording medium PROD_M and a read unit PROD_D1 that reads the encoded data. And a decoding unit PROD_D2 to obtain. The above-described image decoding device 31 is used as the decoding unit PROD_D2.

なお、記録媒体PROD_Mは、(1)HDDやSSDなどのように、再生装置PROD_Dに内蔵されるタイプのものであってもよいし、(2)SDメモリカードやUSBフラッシュメモリなどのように、再生装置PROD_Dに接続されるタイプのものであってもよいし、(3)DVDやBDなどのように、再生装置PROD_Dに内蔵されたドライブ装置(不図示)に装填されるものであってもよい。   The recording medium PROD_M may be of the type built into the playback device PROD_D, such as (1) HDD or SSD, or (2) such as an SD memory card or USB flash memory. It may be of the type connected to the playback device PROD_D, or (3) may be loaded into a drive device (not shown) built in the playback device PROD_D, such as a DVD or BD. Good.

また、再生装置PROD_Dは、復号部PROD_D2が出力する動画像の供給先として、動画像を表示するディスプレイPROD_D3、動画像を外部に出力するための出力端子PROD_D4、及び、動画像を送信する送信部PROD_D5を更に備えていてもよい。図16の(b)においては、これら全てを再生装置PROD_Dが備えた構成を例示しているが、一部を省略しても構わない。   In addition, the playback device PROD_D has a display unit PROD_D3 that displays a moving image as a supply destination of the moving image output by the decoding unit PROD_D2, an output terminal PROD_D4 that outputs the moving image to the outside, and a transmission unit that transmits the moving image. PROD_D5 may be further provided. FIG. 16B illustrates a configuration in which the playback apparatus PROD_D includes all of these, but some of the configurations may be omitted.

なお、送信部PROD_D5は、符号化されていない動画像を送信するものであってもよいし、記録用の符号化方式とは異なる伝送用の符号化方式で符号化された符号化データを送信するものであってもよい。後者の場合、復号部PROD_D2と送信部PROD_D5との間に、動画像を伝送用の符号化方式で符号化する符号化部(不図示)を介在させるとよい。   The transmission unit PROD_D5 may transmit a non-encoded moving image, or transmits encoded data encoded by a transmission encoding scheme different from the recording encoding scheme. You may do. In the latter case, it is preferable to interpose an encoding unit (not shown) that encodes a moving image using a transmission encoding method between the decoding unit PROD_D2 and the transmission unit PROD_D5.

このような再生装置PROD_Dとしては、例えば、DVDプレイヤ、BDプレイヤ、HDDプレイヤなどが挙げられる(この場合、テレビジョン受像機等が接続される出力端子PROD_D4が動画像の主な供給先となる)。また、テレビジョン受像機(この場合、ディスプレイPROD_D3が動画像の主な供給先となる)、デジタルサイネージ(電子看板や電子掲示板等とも称され、ディスプレイPROD_D3または送信部PROD_D5が動画像の主な供給先となる)、デスクトップ型PC(この場合、出力端子PROD_D4または送信部PROD_D5が動画像の主な供給先となる)、ラップトップ型またはタブレット型PC(この場合、ディスプレイPROD_D3または送信部PROD_D5が動画像の主な供給先となる)、スマートフォン(この場合、ディスプレイPROD_D3または送信部PROD_D5が動画像の主な供給先となる)なども、このような再生装置PROD_Dの一例である。   Examples of such a playback device PROD_D include a DVD player, a BD player, and an HDD player (in this case, an output terminal PROD_D4 to which a television receiver or the like is connected is a main moving image supply destination). . In addition, a television receiver (in this case, the display PROD_D3 is a main supply destination of moving images), a digital signage (also referred to as an electronic signboard or an electronic bulletin board), and the display PROD_D3 or the transmission unit PROD_D5 is the main supply of moving images. Desktop PC (in this case, output terminal PROD_D4 or transmission unit PROD_D5 is the main video source), laptop or tablet PC (in this case, display PROD_D3 or transmission unit PROD_D5 is video) A smartphone (which is a main image supply destination), a smartphone (in this case, the display PROD_D3 or the transmission unit PROD_D5 is a main moving image supply destination), and the like are also examples of such a playback device PROD_D.

(ハードウェア的実現およびソフトウェア的実現)
また、上述した画像復号装置31および画像符号化装置11の各ブロックは、集積回路(ICチップ)上に形成された論理回路によってハードウェア的に実現してもよいし、CPU(Central Processing Unit)を用いてソフトウェア的に実現してもよい。
(Hardware implementation and software implementation)
Each block of the image decoding device 31 and the image encoding device 11 described above may be realized in hardware by a logic circuit formed on an integrated circuit (IC chip), or may be a CPU (Central Processing Unit). You may implement | achieve by software using.

後者の場合、上記各装置は、各機能を実現するプログラムの命令を実行するCPU、上記プログラムを格納したROM(Read Only Memory)、上記プログラムを展開するRAM(Random Access Memory)、上記プログラムおよび各種データを格納するメモリ等の記憶装置(記録媒体)などを備えている。そして、本発明の実施形態の目的は、上述した機能を実現するソフトウェアである上記各装置の制御プログラムのプログラムコード(実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム)をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体を、上記各装置に供給し、そのコンピュータ(またはCPUやMPU)が記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成可能である。   In the latter case, each device includes a CPU that executes instructions of a program that realizes each function, a ROM (Read Only Memory) that stores the program, a RAM (Random Access Memory) that expands the program, the program, and various types A storage device (recording medium) such as a memory for storing data is provided. The object of the embodiment of the present invention is a record in which the program code (execution format program, intermediate code program, source program) of the control program for each of the above devices, which is software that realizes the functions described above, is recorded so as to be readable by a computer. This can also be achieved by supplying a medium to each of the above devices, and reading and executing the program code recorded on the recording medium by the computer (or CPU or MPU).

上記記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ類、フロッピー(登録商標)ディスク/ハードディスク等の磁気ディスクやCD-ROM(Compact Disc Read-Only Memory)/MOディスク(Magneto-Optical disc)/MD(Mini Disc)/DVD(Digital Versatile Disc)/CD-R(CD Recordable)/ブルーレイディスク(Blu-ray Disc:登録商標)等の光ディスクを含むディスク類、ICカード(メモリカードを含む)/光カード等のカード類、マスクROM/EPROM(Erasable Programmable Read-Only Memory)/EEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read-Only Memory:登録商標)/フラッシュROM等の半導体メモリ類、あるいはPLD(Programmable logic device)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等の論理回路類などを用いることができる。   Examples of the recording medium include magnetic tapes and cassette tapes, magnetic disks such as floppy (registered trademark) disks / hard disks, CD-ROM (Compact Disc Read-Only Memory) / MO disks (Magneto-Optical discs), and the like. ) / MD (Mini Disc) / DVD (Digital Versatile Disc) / CD-R (CD Recordable) / Blu-ray Disc (registered trademark) and other optical discs, IC cards (including memory cards) / Cards such as optical cards, mask ROM / EPROM (Erasable Programmable Read-Only Memory) / EEPROM (Electrically Erasable and Programmable Read-Only Memory: registered trademark) / Semiconductor memories such as flash ROM, or PLD (Programmable logic device) ) Or FPGA (Field Programmable Gate Array).

また、上記各装置を通信ネットワークと接続可能に構成し、上記プログラムコードを通信ネットワークを介して供給してもよい。この通信ネットワークは、プログラムコードを伝送可能であればよく、特に限定されない。例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、LAN(Local Area Network)、ISDN(Integrated Services Digital Network)、VAN(Value-Added Network)、CATV(Community Antenna television/Cable Television)通信網、仮想専用網(Virtual Private Network)、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、この通信ネットワークを構成する伝送媒体も、プログラムコードを伝送可能な媒体であればよく、特定の構成または種類のものに限定されない。例えば、IEEE(Institute of Electrical and Electronic Engineers)1394、USB、電力線搬送、ケーブルTV回線、電話線、ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)回線等の有線でも、IrDA(Infrared Data Association)やリモコンのような赤外線、BlueTooth(登録商標)、IEEE802.11無線、HDR(High Data Rate)、NFC(Near Field Communication)、DLNA(Digital Living Network Alliance:登録商標)、携帯電話網、衛星回線、地上デジタル放送網等の無線でも利用可能である。なお、本発明の実施形態は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。   Further, each of the above devices may be configured to be connectable to a communication network, and the program code may be supplied via the communication network. The communication network is not particularly limited as long as it can transmit the program code. For example, the Internet, Intranet, Extranet, LAN (Local Area Network), ISDN (Integrated Services Digital Network), VAN (Value-Added Network), CATV (Community Antenna television / Cable Television) communication network, Virtual Private Network (Virtual Private Network) Network), telephone line network, mobile communication network, satellite communication network, and the like. The transmission medium constituting the communication network may be any medium that can transmit the program code, and is not limited to a specific configuration or type. For example, IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) 1394, USB, power line carrier, cable TV line, telephone line, ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) line, etc. wired, such as IrDA (Infrared Data Association) or remote control , BlueTooth (registered trademark), IEEE802.11 wireless, HDR (High Data Rate), NFC (Near Field Communication), DLNA (Digital Living Network Alliance: registered trademark), mobile phone network, satellite line, terrestrial digital broadcasting network, etc. It can also be used wirelessly. The embodiment of the present invention can also be realized in the form of a computer data signal embedded in a carrier wave in which the program code is embodied by electronic transmission.

本発明の実施形態は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。   The embodiments of the present invention are not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope of the claims. That is, embodiments obtained by combining technical means appropriately modified within the scope of the claims are also included in the technical scope of the present invention.

〔まとめ〕
本発明の態様1に係る画像フィルタ装置(CNNフィルタ107,305)は、輝度又は色差を画素値とする1又は複数の第1種の入力画像データが少なくとも入力され、輝度又は色差を画素値とする1又は複数の第1種の出力画像データを出力するニューラルネットワーク部と、量子化パラメータを画素値とする1又は複数の第2種の入力画像データが入力され、当該第2種の入力画像データを非線形変換することにより、変換後の第2種の入力画像データを生成する変換部(402)と、を備え、上記ニューラルネットワーク部(404)には、上記変換後の第2種の入力画像データも入力される。
[Summary]
In the image filter device (CNN filters 107 and 305) according to the first aspect of the present invention, at least one or more types of first type input image data having a luminance or color difference as a pixel value are input, and the luminance or color difference is set as a pixel value. A neural network unit that outputs one or a plurality of first type output image data, and one or a plurality of second type input image data having a quantization parameter as a pixel value, and the second type input image A conversion unit (402) that generates a second type of input image data after conversion by nonlinearly converting the data, and the neural network unit (404) has the second type of input after the conversion. Image data is also input.

本発明の態様2に係る画像フィルタ装置(CNNフィルタ107,305)が備える変換部(402)は、上記態様1において、上記第1種の入力画像データを生成する際の逆量子化又は量子化において用いられる量子化ステップを画素値とする画像を、上記変換後の第2種の入力画像データとして生成する。   The conversion unit (402) included in the image filter device (CNN filters 107 and 305) according to aspect 2 of the present invention is the inverse quantization or quantization when generating the first type of input image data in the above aspect 1. An image having a pixel value as the quantization step used in is generated as the second type of input image data after conversion.

本発明の態様3に係る画像フィルタ装置(CNNフィルタ107,305)が備える変換部(402)は、上記態様1において、上記第1種の入力画像データを生成する際の逆量子化又は量子化において用いられる量子化ステップの逆数を画素値とする画像を、上記変換後の第2種の入力画像データとして生成する。   The conversion unit (402) included in the image filter device (CNN filters 107 and 305) according to aspect 3 of the present invention is the inverse quantization or quantization when generating the first type of input image data in the above aspect 1. An image having a pixel value that is the inverse of the quantization step used in is generated as the second type of input image data after conversion.

本発明の態様4に係る画像フィルタ装置(CNNフィルタ107,305)が備える変換部(402)は、上記態様1において、上記第2種の入力画像データに含まれる各量子化パラメータに対して、対数変換、指数変換及び逆数変換のうち何れか1つを行うことによって、上記変換後の第2種の入力画像データを生成する。   In the aspect 1, the conversion unit (402) included in the image filter device (CNN filters 107 and 305) according to aspect 4 of the present invention performs the following on each quantization parameter included in the second type of input image data. By performing any one of logarithmic transformation, exponential transformation, and reciprocal transformation, the second type of input image data after the transformation is generated.

本発明の態様5に係る画像フィルタ装置(CNNフィルタ107,305)が備える変換部(402)は、上記態様1において、上記第2種の入力画像データに含まれる各量子化パラメータに対して多項式を用いた非線形変換を行うことによって、上記変換後の第2種の入力画像データを生成する。   The conversion unit (402) included in the image filter device (CNN filters 107 and 305) according to aspect 5 of the present invention includes a polynomial for each quantization parameter included in the second type of input image data in aspect 1 above. The second type of input image data after the conversion is generated by performing non-linear conversion using.

本発明の態様6に係る画像フィルタ装置(CNNフィルタ107,305)が備える変換部(402)は、上記態様1において、上記第2種の入力画像データの画素値である量子化パラメータを標準化する変換を行うことによって、上記変換後の第2種の入力画像データを生成する。   The conversion unit (402) included in the image filter device (CNN filters 107 and 305) according to aspect 6 of the present invention standardizes the quantization parameter that is the pixel value of the second type of input image data in aspect 1 above. By performing the conversion, the second type of input image data after the conversion is generated.

本発明の態様7に係る画像フィルタ装置(CNNフィルタ107,305)は、輝度又は色差を画素値とする1又は複数の第1種の入力画像データが少なくとも入力され、輝度又は色素を画素値とする1又は複数の第1種の出力画像データを出力するニューラルネットワーク部(404)と、量子化パラメータを画素値とする1又は複数の第2種の入力画像データが入力され、予測画像又は差分画像を生成するための符号化パラメータを参照して、当該第2種の入力画像データを変換することにより、変換後の第2種の入力画像データを生成する変換部(402)と、を備え、上記ニューラルネットワーク部には、上記変換後の第2の入力画像データも入力される。   In the image filter device (CNN filters 107 and 305) according to the seventh aspect of the present invention, at least one or a plurality of first type input image data having a pixel value of luminance or color difference is input, and luminance or pigment is used as the pixel value. A neural network unit (404) that outputs one or a plurality of first-type output image data, and one or a plurality of second-type input image data having a quantization parameter as a pixel value. A conversion unit (402) that generates the second type of input image data after conversion by converting the second type of input image data with reference to an encoding parameter for generating an image. The second input image data after the conversion is also input to the neural network unit.

本発明の態様8に係る画像フィルタ装置(CNNフィルタ107,305)が備える変換部(402)は、上記態様7において、上記符号化パラメータを参照することによって、対象ブロックが、イントラ予測が適用されたブロックであるか否かを判定し、当該対象ブロックが、イントラ予測が適用されブロックであると判定された場合に、上記変換部は、当該対象ブロックに含まれる全ての画素の量子化パラメータを変換することで、上記変換後の第2種の入力画像データを生成する。   The transform unit (402) included in the image filter device (CNN filters 107 and 305) according to aspect 8 of the present invention is configured such that intra prediction is applied to the target block by referring to the encoding parameter in aspect 7 above. If the target block is determined to be a block to which intra prediction is applied, the transform unit calculates quantization parameters of all pixels included in the target block. By converting, the second type of input image data after the conversion is generated.

本発明の態様9に係る画像フィルタ装置(CNNフィルタ107,305)が備える変換部(402)は、上記態様7において、上記符号化パラメータを参照することによってブロック境界を特定し、特定されたブロック境界に隣接する画素の量子化パラメータを変更することにより、上記変換後の第2の入力画像データを生成する。   In the aspect 7, the conversion unit (402) included in the image filter device (CNN filters 107 and 305) according to aspect 9 of the present invention specifies a block boundary by referring to the encoding parameter, and specifies the specified block The second input image data after the conversion is generated by changing the quantization parameter of the pixel adjacent to the boundary.

本発明の態様10に係る画像復号装置(31)は、画像を復号する画像復号装置であって、復号画像に作用させるフィルタとして上記態様1から9の何れか1つに記載の画像フィルタ装置を備える。   An image decoding device (31) according to an aspect 10 of the present invention is an image decoding device that decodes an image, and the image filter device according to any one of the above aspects 1 to 9 is used as a filter that acts on a decoded image. Prepare.

本発明の態様11に係る画像符号化装置(11)は、画像を符号化する画像符号化装置であって、局所復号画像に作用させるフィルタとして上記態様1から9の何れか1つに記載の画像フィルタ装置を備える。   An image encoding device (11) according to an aspect 11 of the present invention is an image encoding device that encodes an image, and is described in any one of the above aspects 1 to 9 as a filter that acts on a locally decoded image. An image filter device is provided.

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention. Furthermore, a new technical feature can be formed by combining the technical means disclosed in each embodiment.

本発明の実施形態は、画像データが符号化された符号化データを復号する画像復号装置、および、画像データが符号化された符号化データを生成する画像符号化装置に好適に適用することができる。また、画像符号化装置によって生成され、画像復号装置によって参照される符号化データのデータ構造に好適に適用することができる。   Embodiments of the present invention can be preferably applied to an image decoding apparatus that decodes encoded data in which image data is encoded, and an image encoding apparatus that generates encoded data in which image data is encoded. it can. Further, the present invention can be suitably applied to the data structure of encoded data generated by an image encoding device and referenced by the image decoding device.

11 画像符号化装置
31 画像復号装置
402 変換部
404 ニューラルネットワーク部
107 CNNフィルタ(画像フィルタ装置)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Image coding apparatus 31 Image decoding apparatus 402 Conversion part 404 Neural network part 107 CNN filter (image filter apparatus)

Claims (11)

画像フィルタ装置において、
輝度又は色差を画素値とする1又は複数の第1種の入力画像データが少なくとも入力され、輝度又は色差を画素値とする1又は複数の第1種の出力画像データを出力するニューラルネットワーク部と、
量子化パラメータを画素値とする1又は複数の第2種の入力画像データが入力され、当該第2種の入力画像データを非線形変換することにより、変換後の第2種の入力画像データを生成する変換部と、
を備え、
上記ニューラルネットワーク部には、上記変換後の第2種の入力画像データが入力されることを特徴とする画像フィルタ装置。
In the image filter device,
A neural network unit that receives at least one or a plurality of first type input image data having a luminance or color difference as a pixel value and outputs one or a plurality of first type output image data having a luminance or a color difference as a pixel value; ,
One or a plurality of second type input image data having a quantization parameter as a pixel value is input, and the second type input image data is nonlinearly converted to generate a second type input image data after conversion. A conversion unit to
With
2. The image filter device according to claim 1, wherein the second type of input image data after the conversion is input to the neural network unit.
上記変換部は、上記第1種の入力画像データを生成する際の逆量子化又は量子化において用いられる量子化ステップを画素値とする画像を、上記変換後の第2種の入力画像データとして生成することを特徴とする請求項1に記載の画像フィルタ装置。   The conversion unit uses, as the second type of input image data after the conversion, an image having a pixel value corresponding to a quantization step used in inverse quantization or quantization when generating the first type of input image data. The image filter device according to claim 1, wherein the image filter device is generated. 上記変換部は、上記第1種の入力画像データを生成する際の逆量子化又は量子化において用いられる量子化ステップの逆数を画素値とする画像を、上記変換後の第2種の入力画像データとして生成することを特徴とする請求項1に記載の画像フィルタ装置。   The conversion unit performs an inverse quantization when generating the first type of input image data, or an image having a pixel value as an inverse number of a quantization step used in the quantization, and a second type of input image after the conversion. The image filter device according to claim 1, wherein the image filter device is generated as data. 上記変換部は、上記第2種の入力画像データに含まれる各量子化パラメータに対して、対数変換、指数変換及び逆数変換のうち何れか1つを行うことによって、上記変換後の第2種の入力画像データを生成することを特徴とする請求項1に記載の画像フィルタ装置。   The conversion unit performs any one of logarithmic conversion, exponential conversion, and reciprocal conversion on each quantization parameter included in the second type of input image data, thereby performing the second type after the conversion. The image filter apparatus according to claim 1, wherein the input image data is generated. 上記変換部は、上記第2種の入力画像データに含まれる各量子化パラメータに対して多項式を用いた非線形変換を行うことによって、上記変換後の第2種の入力画像データを生成することを特徴とする請求項1に記載の画像フィルタ装置。   The conversion unit generates the second type of input image data after the conversion by performing nonlinear conversion using a polynomial for each quantization parameter included in the second type of input image data. The image filter device according to claim 1, wherein: 上記変換部は、上記第2種の入力画像データの画素値である量子化パラメータを標準化する変換を行うことによって、上記変換後の第2種の入力画像データを生成することを特徴とする請求項1に記載の画像フィルタ装置。   The conversion unit generates the second type of input image data after the conversion by performing a conversion that standardizes a quantization parameter that is a pixel value of the second type of input image data. Item 2. The image filter device according to Item 1. 画像フィルタ装置において、
輝度又は色差を画素値とする1又は複数の第1種の入力画像データが少なくとも入力され、輝度又は色素を画素値とする1又は複数の第1種の出力画像データを出力するニューラルネットワーク部と、
量子化パラメータを画素値とする1又は複数の第2種の入力画像データが入力され、予測画像又は差分画像を生成するための符号化パラメータを参照して、当該第2種の入力画像データを変換することにより、変換後の第2種の入力画像データを生成する変換部と、
を備え、
上記ニューラルネットワーク部には、上記変換後の第2の入力画像データも入力されることを特徴とする画像フィルタ装置。
In the image filter device,
A neural network unit that receives at least one or a plurality of first type input image data having a luminance or color difference as a pixel value and outputs one or a plurality of first type output image data having a luminance or a pigment as a pixel value; ,
One or a plurality of second type input image data having a quantization parameter as a pixel value is input, and the second type input image data is obtained by referring to an encoding parameter for generating a predicted image or a difference image. A conversion unit that generates the second type of input image data after conversion by converting;
With
2. The image filter device according to claim 1, wherein the second input image data after the conversion is also input to the neural network unit.
上記変換部は、
上記符号化パラメータを参照することによって、対象ブロックが、イントラ予測が適用されたブロックであるか否かを判定し、
当該対象ブロックが、イントラ予測が適用されブロックであると判定された場合に、
上記変換部は、当該対象ブロックに含まれる全ての画素の量子化パラメータを変換することで、
上記変換後の第2種の入力画像データを生成することを特徴とする請求項7に記載の画像フィルタ装置。
The conversion unit is
By referring to the encoding parameter, it is determined whether the target block is a block to which intra prediction is applied,
When it is determined that the target block is a block to which intra prediction is applied,
The conversion unit converts the quantization parameters of all pixels included in the target block,
8. The image filter device according to claim 7, wherein the second type of input image data after the conversion is generated.
上記変換部は、
上記符号化パラメータを参照することによってブロック境界を特定し、特定されたブロック境界に隣接する画素の量子化パラメータを変更することにより、上記変換後の第2の入力画像データを生成することを特徴とする請求項7に記載の画像フィルタ装置。
The conversion unit is
A block boundary is specified by referring to the encoding parameter, and the converted second input image data is generated by changing a quantization parameter of a pixel adjacent to the specified block boundary. The image filter device according to claim 7.
画像を復号する画像復号装置であって、復号画像に作用させるフィルタとして請求項1から9の何れか1項に記載の画像フィルタ装置を備えた画像復号装置。   An image decoding apparatus that decodes an image, comprising the image filter apparatus according to claim 1 as a filter that acts on a decoded image. 画像を符号化する画像符号化装置であって、局所復号画像に作用させるフィルタとして請求項1から9の何れか1項に記載の画像フィルタ装置を備えた画像符号化装置。   An image encoding apparatus that encodes an image, comprising the image filter apparatus according to claim 1 as a filter that acts on a locally decoded image.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021170728A (en) * 2020-04-15 2021-10-28 エスゼット ディージェイアイ テクノロジー カンパニー リミテッドSz Dji Technology Co., Ltd Device, image processor, imaging device, mobile body, program, and method
JP2021170727A (en) * 2020-04-15 2021-10-28 エスゼット ディージェイアイ テクノロジー カンパニー リミテッドSz Dji Technology Co., Ltd Device, image processor, imaging device, mobile body, program, and method
WO2023224509A1 (en) * 2022-05-19 2023-11-23 Huawei Technologies Co., Ltd. Method for transforming data and related device
JP7438611B2 (en) 2021-05-18 2024-02-27 テンセント・アメリカ・エルエルシー Alternative quality factor learning for quality adaptive neural network-based loop filters
EP4245030A4 (en) * 2020-12-18 2024-05-29 Beijing Dajia Internet Information Technology Co., Ltd. Network based image filtering for video coding
EP4367881A4 (en) * 2021-07-05 2024-05-29 Beijing Dajia Internet Information Technology Co., Ltd. Network based image filtering for video coding

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
LULU ZHOU ET AL., CONVOLUTIONAL NEURAL NETWORK FILTER (CNNF) FOR INTRA FRAME, JPN6022013866, 24 January 2018 (2018-01-24), ISSN: 0004747673 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021170728A (en) * 2020-04-15 2021-10-28 エスゼット ディージェイアイ テクノロジー カンパニー リミテッドSz Dji Technology Co., Ltd Device, image processor, imaging device, mobile body, program, and method
JP2021170727A (en) * 2020-04-15 2021-10-28 エスゼット ディージェイアイ テクノロジー カンパニー リミテッドSz Dji Technology Co., Ltd Device, image processor, imaging device, mobile body, program, and method
EP4245030A4 (en) * 2020-12-18 2024-05-29 Beijing Dajia Internet Information Technology Co., Ltd. Network based image filtering for video coding
JP7438611B2 (en) 2021-05-18 2024-02-27 テンセント・アメリカ・エルエルシー Alternative quality factor learning for quality adaptive neural network-based loop filters
EP4367881A4 (en) * 2021-07-05 2024-05-29 Beijing Dajia Internet Information Technology Co., Ltd. Network based image filtering for video coding
WO2023224509A1 (en) * 2022-05-19 2023-11-23 Huawei Technologies Co., Ltd. Method for transforming data and related device

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