JP2021034848A - 画像復号装置 - Google Patents

Abstract

【課題】好適なフィルタ強度によって、フィルタ処理を施すことが可能な画像復号装置を提供する。【解決手段】動画像復号装置(31)は、フィルタパラメータ導出部(3023)と、ループフィルタ(305)と、を備え、フィルタパラメータ導出部(3023)は、ループフィルタ(305)が復号画像に施すフィルタ処理に含まれるクリップ処理に用いられるクリップ値であって、対象ブロックに適用される予測モードに応じたクリップ値を導出する。【選択図】図7

Description

本発明の実施形態は、画像復号装置に関する。

動画像を効率的に伝送又は記録するために、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、及び、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。

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）方式などが挙げられる。

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変換ユニット（TU：Transform Unit）からなる階層構造により管理され、CU毎に符号化／復号される。

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誤差（「差分画像」又は「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）、及び、画面内予測（イントラ予測）が挙げられる。

また、近年の動画像符号化及び復号技術として非特許文献１〜３が挙げられる。特許文献１〜４には、フィルタパラメータを用いて、復号画像に対してフィルタ処理を施す復号技術等が開示されている。

"Non-Linear Adaptive Loop Filter", JVET-M0385, Joint Video Experts Team (JVET) of ITU-T SG 16 WP 3 and ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11 13th Meeting: Marrakech, MA, 9-18 Jan. 2019 "Versatile Video Coding (Draft 6)", JVET-O2001-v14, Joint Video Exploration Team (JVET) of ITU-T SG 16 WP 3 and ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11, 2019-07-31 "Non-CE5: Modification of clipping value signalling for adaptive loop filter", JVET-O0064-v1, Joint Video Experts Team (JVET) of ITU-T SG 16 WP 3 and ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11 15th Meeting: Gothenburg, SE, 3-12 July 2019

しかしながら、非特許文献１〜３のような従来技術では、対象ブロックの性質が異なる場合でも、フィルタ処理を施す際のフィルタ強度を変化させていない。そのため、上述のような従来技術では、好適なフィルタ強度によって、復号画像にフィルタ処理を施せないことがある。

本発明は、好適なフィルタ強度によって、フィルタ処理を施すことが可能な画像復号装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る画像復号装置は、符号化データを復号する画像復号装置であって、フィルタパラメータを導出するフィルタパラメータ導出部と、上記フィルタパラメータ導出部が導出したフィルタパラメータを用いて、復号画像の各ブロックに対してフィルタ処理を施すフィルタ部と、を備え、上記フィルタ処理には、対象画素と参照画素との画素値の差に基づくクリップ値を用いたクリップ処理と、クリップ処理後の対象画素と参照画素との画素値の差に基づく値と、フィルタ係数との積の総和に、対象画素の画素値を加算した値を導出する積和処理と、が含まれ、上記フィルタパラメータ導出部は、対象ブロックに適用される予測モードに応じたクリップ値を導出する。

本発明の一態様によれば、好適なフィルタ強度によって、フィルタ処理を施すことが可能な画像復号装置を提供することができる。

本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。 本実施形態に係る動画像符号化装置を搭載した送信装置、及び、動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。PROD_Aは動画像符号化装置を搭載した送信装置を示しており、PROD_Bは動画像復号装置を搭載した受信装置を示している。 本実施形態に係る動画像符号化装置を搭載した記録装置、及び、動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。PROD_Cは動画像符号化装置を搭載した記録装置を示しており、PROD_Dは動画像復号装置を搭載した再生装置を示している。 符号化ストリームのデータの階層構造を示す図である。 CTUの分割例を示す図である。 イントラ予測モードの種類（モード番号）を示す概略図である。 動画像復号装置の構成を示す概略図である。 フィルタ処理及びクリップ処理の参照画素を説明するための図である。 クリップ値のシンタックス表の構成例を示す図である。 クリップ値のシンタックス表の構成例を示す図である。 クリップ値を導出するために参照されるテーブルの構成例を示す図である。 クリップ値を導出するために参照されるテーブルの構成例を示す図である。 クリップ値のシンタックス表の構成例を示す図である。 動画像復号装置の概略的動作を説明するフローチャートである。 動画像符号化装置の構成を示すブロック図である。

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。

図1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。

画像伝送システム１は、対象画像を符号化した符号化ストリームを伝送し、伝送された符号化ストリーム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、動画像符号化装置（画像符号化装置）11、ネットワーク21、動画像復号装置（画像復号装置）31、及び動画像表示装置（画像表示装置）41を含んで構成される。

動画像符号化装置11には画像Tが入力される。

ネットワーク21は、動画像符号化装置11が生成した符号化ストリームTeを動画像復号装置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）又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よい。また、ネットワーク21は、DVD（Digital Versatile Disc:登録商標）、BD（Blue-ray Disc:登録商標）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よい。

動画像復号装置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、復号した１又は複数の復号画像Tdを生成する。

動画像表示装置41は、動画像復号装置31が生成した１又は複数の復号画像Tdの全部又は一部を表示する。動画像表示装置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。ディスプレイの形態としては、据え置き、モバイル、HMD等が挙げられる。また、動画像復号装置31が高い処理能力を有する場合には、画質の高い画像を表示し、より低い処理能力しか有しない場合には、高い処理能力、表示能力を必要としない画像を表示する。

＜演算子＞
本明細書で用いる演算子を以下に記載する。

>>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代入演算子であり、||は論理和を示す。

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。

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）。

abs(a)はaの絶対値を返す関数である。

Int(a)はaの整数値を返す関数である。

floor(a)はa以下の最大の整数を返す関数である。

ceil(a)はa以上の最小の整数を返す関数である。

a/dはdによるaの除算（小数点以下切り捨て）を表す。

＜符号化ストリームTeの構造＞
本実施形態に係る動画像符号化装置11及び動画像復号装置31の詳細な説明に先立って、動画像符号化装置11によって生成され、動画像復号装置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。

図4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、及びシーケンスを構成する複数のピクチャを含む。図4には、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を示す図が示されている。

（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を復号するために動画像復号装置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4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）、Adaptation Parameter Set(APS)、ピクチャPICT、及び、付加拡張情報SEI（Supplemental Enhancement Information）を含んでいる。

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及び動画像に含まれる複数のレイヤ及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。

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動画像復号装置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。

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動画像復号装置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。

（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を復号するために動画像復号装置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4に示すように、スライス0〜スライスNS-1を含む（NSはピクチャPICTに含まれるスライスの総数）。

なお、以下、スライス0〜スライスNS-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。

（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を復号するために動画像復号装置31が参照するデータの集合が規定されている。スライスは、図4に示すように、スライスヘッダ、及び、スライスデータを含んでいる。

スライスヘッダには、対象スライスの復号方法を決定するために動画像復号装置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、スライスヘッダに含まれる符号化パラメータの一例である。

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、又は、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、又は、イントラ予測を用いるＢスライスなどが挙げられる。なお、インター予測は、単予測、双予測に限定されず、より多くの参照ピクチャを用いて予測画像を生成してもよい。以下、P、Bスライスと呼ぶ場合には、インター予測を用いることができるブロックを含むスライスを指す。

なお、スライスヘッダは、ピクチャパラメータセットPPSへの参照（pic_parameter_set_id）を含んでいてもよい。

（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を復号するために動画像復号装置31が参照するデータの集合が規定されている。スライスデータは、図4の符号化スライスヘッダに示すように、CTU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。

（符号化ツリーユニット）
図4には、処理対象のCTUを復号するために動画像復号装置31が参照するデータの集合が規定されている。CTUは、再帰的な4分木分割（QT（Quad Tree）分割）、2分木分割（BT（Binary Tree）分割）あるいは3分木分割（TT（Ternary Tree）分割）により、符号化処理の基本的な単位である符号化ユニットCUに分割される。BT分割とTT分割を合わせてマルチツリー分割（MT（Multi Tree）分割）と呼ぶ。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（Coding Node）と称する。4分木、2分木、及び3分木の中間ノードは、符号化ノードであり、CTU自身も最上位の符号化ノードとして規定される。

CTは、CT情報として、CT分割を行うか否かを示すCU分割フラグ(split_cu_flag)、QT分割を行うか否かを示すQT分割フラグ（qt_split_cu_flag）、MT分割の分割方向を示すMT分割方向（mtt_split_cu_vertical_flag）、MT分割の分割タイプを示すMT分割タイプ（mtt_split_cu_binary_flag）を含む。split_cu_flag、qt_split_cu_flag、mtt_split_cu_vertical_flag、mtt_split_cu_binary_flagは符号化ノード毎に伝送される。

split_cu_flagが１かつqt_split_cu_flagが１の場合、符号化ノードは４つの符号化ノードに分割される（図5のQT）。

split_cu_flagが0の場合に符号化ノードは分割されず１つのCUをノードとして持つ（図5の分割なし）。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。CUは、符号化処理の基本的な単位となる。

split_cu_flagが１かつqt_split_cu_flagが0の場合に符号化ノードは以下のようにMT分割される。mtt_split_cu_binary_flagが1のとき、mtt_split_cu_vertical_flagが0の場合に符号化ノードは2つの符号化ノードに水平分割され（図5のBT（水平分割））、mtt_split_cu_vertical_flagが1の場合に符号化ノードは2つの符号化ノードに垂直分割される（図5のBT（垂直分割））。また、mtt_split_cu_binary_flagが0のとき、mtt_split_cu_vertical_flagが0の場合に符号化ノードは3つの符号化ノードに水平分割され（図5のTT（水平分割））、mtt_split_cu_vertical_flagが1の場合に符号化ノードは3つの符号化ノードに垂直分割される（図5のTT（垂直分割））。これらを図5のCT情報に示す。

また、CTUのサイズが64x64画素の場合には、CUのサイズは、64x64画素、64x32画素、32x64画素、32x32画素、64x16画素、16x64画素、32x16画素、16x32画素、16x16画素、64x8画素、8x64画素、32x8画素、8x32画素、16x8画素、8x16画素、8x8画素、64x4画素、4x64画素、32x4画素、4x32画素、16x4画素、4x16画素、8x4画素、4x8画素、及び、4x4画素の何れかをとり得る。

輝度と色差で異なるツリーを用いてもよい。ツリーの種別をtreeTypeで示す。例えば、輝度(Y, cIdx=0)と色差(Cb/Cr, cIdx=1,2)で共通のツリーを用いる場合、共通単一ツリーをtreeType=SINGLE_TREEで示す。輝度と色差で異なる２つのツリー（DUALツリー）を用いる場合、輝度のツリーをtreeType= DUAL_TREE_LUMA、色差のツリーをtreeType=DUAL_TREE_CHROMAで示す。

（符号化ユニット）
図4は、処理対象の符号化ユニットを復号するために動画像復号装置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、CUは、CUヘッダCUH、予測パラメータ、変換パラメータ、量子化変換係数等から構成される。CUヘッダでは予測モード等が規定される。

予測処理は、CU単位で行われる場合と、CUをさらに分割したサブCU単位で行われる場合がある。CUとサブCUのサイズが等しい場合には、CU中のサブCUは１つである。CUがサブCUのサイズよりも大きい場合、CUはサブCUに分割される。たとえばCUが8x8、サブCUが4x4の場合、CUは水平２分割、垂直２分割からなる、４つのサブCUに分割される。

予測の種類（予測モード）は、イントラ予測と、インター予測の２つがある。イントラ予測は、同一ピクチャ内の予測であり、インター予測は、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。

変換・量子化処理はCU単位で行われるが、量子化変換係数は4x4等のサブブロック単位でエントロピー符号化してもよい。

（予測パラメータ）
予測画像は、ブロック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、イントラ予測と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とpredFlagL1、参照ピクチャインデックスrefIdxL0とrefIdxL1、動きベクトルmvL0とmvL1から構成される。predFlagL0、predFlagL1は、参照ピクチャリスト（L0リスト、L1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。

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、マージモードで用いるアフィンフラグaffine_flag、マージフラグmerge_flag、マージインデックスmerge_idx、MMVDフラグmmvd_flag、参照ピクチャインデックスrefIdxLX、動きベクトルを導出するための予測ベクトルインデックスmvp_LX_idx、差分ベクトルmvdLX、動きベクトル精度モードamvr_modeがある。

（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。

（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（Advanced Motion Vector Prediction、適応動きベクトル予測）モードがあり、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、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、既に処理した近傍ブロックの予測パラメータ等から導出するモードである。AMVPモードは、refIdxLX、mvLXを符号化データに含めるモードである。なお、mvLXは、予測ベクトルmvpLXを識別するmvp_LX_idxと差分ベクトルmvdLXとして符号化される。また、マージ予測モードの他に、アフィン予測モード、MMVD予測モードがあってもよい。

merge_idxは、処理が完了したブロックから導出される予測パラメータ候補（マージ候補）のうち、いずれの予測パラメータを対象ブロックの予測パラメータとして用いるかを示すインデックスである。

（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シフト量を示す。mvLXに関する予測ベクトル、差分ベクトルを、それぞれmvpLX、mvdLXと呼ぶ。

（イントラ予測パラメータ）
以下、イントラ予測の予測パラメータについて説明する。イントラ予測パラメータは、輝度予測モードIntraPredModeY、色差予測モードIntraPredModeCから構成される。図6は、イントラ予測モードの種類（モード番号）を示す概略図である。例えば、プレーナ予測（0）、DC予測（1）、Angular予測（それ以外）である。さらに、色差ではCCLMモード（81〜83）を追加してもよい。

（動画像復号装置の構成）
本実施形態に係る動画像復号装置31（図7）の構成について説明する。

動画像復号装置31は、エントロピー復号部301、パラメータ復号部（予測画像復号装置）302、ループフィルタ（フィルタ部）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、予測パラメータ導出部320を含んで構成される。

パラメータ復号部302は、さらに、ヘッダ復号部3020、CT情報復号部3021、CU復号部3022（予測モード復号部）及びフィルタパラメータ導出部3023を備えており、CU復号部3022はさらにTU復号部3024を備えている。これらを総称して復号モジュールと呼んでもよい。ヘッダ復号部3020は、符号化データからVPS、SPS、PPS、APSなどのパラメータセット情報、スライスヘッダ（スライス情報）を復号する。CT情報復号部3021は、符号化データからCTを復号する。CU復号部3022は符号化データからCUを復号する。TU復号部3024は、TUに予測誤差が含まれている場合に、符号化データからQP更新情報（量子化補正値）と量子化予測誤差（residual_coding）を復号する。

TU復号部3024は、スキップモード以外(skip_mode==0)の場合に、符号化データからQP更新情報と量子化予測誤差を復号する。より具体的には、TU復号部3024は、skip_mode==0の場合に、対象ブロックに量子化予測誤差が含まれているか否かを示すフラグcu_cbpを復号し、cu_cbpが1の場合に量子化予測誤差を復号する。cu_cbpが符号化データに存在しない場合は0と導出する。

TU復号部3024は、符号化データから変換基底を示すインデックスmts_idxを復号する。また、TU復号部3024は、符号化データからセカンダリ変換の利用及び変換基底を示すインデックスstIdxを復号する。stIdxは0の場合にセカンダリ変換の非適用を示し、1の場合にセカンダリ変換基底のセット（ペア）のうち一方の変換を示し、2の場合に上記ペアのうち他方の変換を示す。

また、TU復号部3024はサブブロック変換フラグcu_sbt_flagを復号してもよい。cu_sbt_flagが１の場合には、CUを複数のサブブロックに分割し、特定の１つのサブブロックのみ残差を復号する。さらにTU復号部3024は、サブブロックの数が４であるか２であるかを示すフラグcu_sbt_quad_flag、分割方向を示すcu_sbt_horizontal_flag、非ゼロの変換係数が含まれるサブブロックを示すcu_sbt_pos_flagを復号してもよい。

フィルタパラメータ導出部3023は、適応ループフィルタ（ALF:Adaptive Loop Filter）等のループフィルタ305のフィルタパラメータ（例えば、フィルタ係数及びクリップ値等）を導出する。クリップ値は対象ブロックに適用されるALFに応じて、対象画素と参照画素との画素値の差に基づくクリップ処理に用いられる。ループフィルタ305は、フィルタパラメータを用いて、加算部312が生成した復号画像の各ブロック（例えば、CTU及びCU等）に対して、符号化歪を除去し画質を改善するフィルタ処理を施す。これにより、好適なフィルタ強度によって、フィルタ処理を施すことができる。

フィルタパラメータ導出部3023は、符号化データから輝度フィルタ係数の絶対値alf_luma_coeff_abs[sfIdx][j]と符号alf_luma_coeff_sign[sfIdx][j]を復号し、フィルタ係数filtCoeffを導出する。
filtCoeff[sfIdx][j]=alf_luma_coeff_abs[sfIdx][j]*(1-2*alf_luma_coeff_sign[sfIdx][j])
ここで、sfIdx=0..alf_luma_num_filters_signalled_minus1,j=0..11、alf_luma_num_alt_filters_minus1は通知される輝度フィルタ係数セットの数-1。

フィルタパラメータ導出部3023は、導出したフィルタ係数filtCoeffを輝度フィルタ係数AlfCoeffLに代入する。
AlfCoeffL[filtIdx][j]=filtCoeff[alf_luma_coeff_delta_idx[filtIdx]][j]
ここでfiltIdx=0..NumAlfFilters-1、j=0..11、NumAlfFilterはデフォルトのフィルタ係数セットも含めたフィルタ係数セットの合計数。

フィルタパラメータ導出部3023は、符号化データから色差フィルタ係数の絶対値alf_chroma_coeff_abs[sfIdx][j]と符号alf_chroma_coeff_sign[sfIdx][j]を復号し、フィルタ係数filtCoeffを導出する。
AlfCoeffC[altIdx][j]=alf_chroma_coeff_abs[altIdx][j]*(1-2*alf_chroma_coeff_sign[altIdx][j])
AlfCoeffC[adaptation_parameter_set_id][altIdx][j] = filtCoeff[altIdx][j]
ここで、altIdx=0..alf_chroma_num_alt_filters_minus1,j=0..5、alf_chroma_num_alt_filters_minus1は色差フィルタ係数セットの数-1。

ループフィルタ305は、非線形ALF(non-linear ALF)を含む。また、ループフィルタ305は、例えば、図8に示す参照画素I(x+ii,y+jj)と対象画素I(x,y)との画素値の差に基づくクリップ処理に処理に用いられるクリップ値c(ii,jj)を含むクリッピング関数を用いて、復号画像の各ブロックに対してクリップ処理を施す。また、ループフィルタ305は、クリップ処理後の参照画素と対象画素との画素値の差に基づく値Clip3(-c(ii,jj),c(ii,jj),I(x+ii,y+jj)-I(x,y))と、フィルタ係数w(ii,jj)との積の総和に、対象画素I(x,y)の画素値を加算した値から、フィルタ処理後の画素値を導出する。これにより、対象画素I(x,y)と、参照画素I(x+ii,y+jj)との画素値の差が大きい場合に、参照画素I(x+ii,y+jj)の画素値の影響を減らし、必要以上にフィルタ強度が大きくならないようにすることができる。すなわち、クリップ処理によって対象画素との相違が大きい画素がある場合の影響（フィルタ強度）を制御できる。

以下の例では、ループフィルタ305が、以下の式に示すクリッピング関数を用いて、復号画像の各ブロックに対して導出したクリップ値を用いて、フィルタ処理を施す例を説明する。

ここでw(0,0)=１であり、Clip3(-b,b,d)=min(b,max(-b,d))であり、c(ii,jj)は、動画像符号化装置11において、w(ii,jj)と共に最適化されたクリップ値を示す。

ループフィルタ305は、特に整数演算では、復号画像の各ブロックに対して、クリップ値cを用いて、以下の演算式に従うフィルタ処理を施す。以下の式のクリップ値c[]は、上述の式のクリップ値c(ii,jj)を一次元配列として表したものであり、実質的に同じである。f[]も、上述の式のw(ii,jj)と実質的に同じである。また、以下の式は、ループフィルタ305が、lumaフィルタ処理を施す場合の式を示している。
f[j]=AlfCoeffL[filtIdx[x][y]][j]
c[j]=AlfClipL[filtIdx[x][y]][j]
なお、後述の説明のように、c[j]及びc[j]の導出に用いるAlfClipLは対象ブロックに応じて変更してもよい。例えば、対象ブロックの予測モードCuPredModeや量子化パラメータqPに応じて変更してもよい。
curr = recPictureL[hx,vy]
f[j]=AlfCoeffL[filtIdx[x][y]][j]
sum=f[idx[0]]*(Clip3(-c[idx[0]],c[idx[0]],recPictureL[hx,vy+y3]-curr)+
Clip3(-c[idx[0]],c[idx[0]],recPictureL[hx,vy-y3]-curr))+
f[idx[1]]*(Clip3(-c[idx[1]],c[idx[1]],recPictureL[hx+x1,vy+y2]-curr)+
Clip3(-c[idx[1]],c[idx[1]],recPictureL[hx-x1,vy-y2]-curr))+
f[idx[2]]*(Clip3(-c[idx[2]],c[idx[2]],recPictureL[hx,vy+y2]-curr)+
Clip3(-c[idx[2]],c[idx[2]],recPictureL[hx,vy-y2]-curr))+
f[idx[3]]*(Clip3(-c[idx[3]],c[idx[3]],recPictureL[hx-x1,vy+y2]-curr)+
Clip3(-c[idx[3]],c[idx[3]],recPictureL[hx+x1,vy-y2]-curr))+
f[idx[4]]*(Clip3(-c[idx[4]],c[idx[4]],recPictureL[hx+x2,vy+y1]-curr)+
Clip3(-c[idx[4]],c[idx[4]],recPictureL[hx-x2,vy-y1]-curr))+
f[idx[5]]*(Clip3(-c[idx[5]],c[idx[5]],recPictureL[hx+x1,vy+y1]-curr)+
Clip3(-c[idx[5]],c[idx[5]],recPictureL[hx-x1,vy-y1]-curr))+
f[idx[6]]*(Clip3(-c[idx[6]],c[idx[6]],recPictureL[hx,vy+y1]-curr)+
Clip3(-c[idx[6]],c[idx[6]],recPictureL[hx,vy-y1]-curr))+
f[idx[7]]*(Clip3(-c[idx[7]],c[idx[7]],recPictureL[hx-x1,vy+y1]-curr)+
Clip3(-c[idx[7]],c[idx[7]],recPictureL[hx+x1,vy-y1]-curr))+
f[idx[8]]*(Clip3(-c[idx[8]],c[idx[8]],recPictureL[hx-x2,vy+y1]-curr)+
Clip3(-c[idx[8]],c[idx[8]],recPictureL[hx+x2,vy-y1]-curr))+
f[idx[9]]*(Clip3(-c[idx[9]],c[idx[9]],recPictureL[hx+x3,vy]-curr)+
Clip3(-c[idx[9]],c[idx[9]],recPictureL[hx-x3,vy]-curr))+
f[idx[10]]*(Clip3(-c[idx[10]],c[idx[10]],recPictureL[hx+x2,vy]-curr)+
Clip3(-c[idx[10]],c[idx[10]],recPictureL[hx-x2,vy]-curr))+
f[idx[11]]*(Clip3(-c[idx[11]],c[idx[11]],recPictureL[hx+x1,vy]-curr)+
Clip3(-c[idx[11]],c[idx[11]],recPictureL[hx-x1,vy]-curr))
sum=curr+((sum+64)>>7)
alfPictureL[xCtb+x][yCtb+y]=Clip3(0,(1<<bitDepthY)-1,sum)
ここで、recPictureL[hx,vy]は輝度の入力画素値I(x,y)であり、alfPictureL[][]は、出力画素値O(x, y)である。

ここで、f[]はフィルタ係数であり、c[]はクリップ値であり、idx[0]〜idx[11]は、フィルタ係数の位置を特定する値である。例えば、フィルタ対象画素を含むブロックの方向性に応じて、フィルタ係数とクリップ値を転置（左右、90度、左右＋90度）して利用するのに用いる。例えば、ブロックの方向性を示すtransposeIndexに応じて以下の値を用いても良い。
idx[] = { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 } (transposeIndex == 0)
idx[]= { 9, 4, 10, 8, 1, 5, 11, 7, 3, 0, 2, 6 } (transposeIndex == 1)
idx[]= { 0, 3, 2, 1, 8, 7, 6, 5, 4, 9, 10, 11 } (transposeIndex == 2)
idx[] = { 9, 8, 10, 4, 3, 7, 11, 5, 1, 0, 2, 6 } (transposeIndex == 3)
x1,x2,x3,y1,y2及びy3は、対象画素(x,y)からの相対距離であり、通常、以下の値である。
x1=1,x2=2,x3=3,y1=1,y2=2,y3=3
なお、ループフィルタ305は、CTB内の位置に応じて以下のように設定してもよい。
x1=0,x2=0,x3=0 (xCtb + x == clipLeftPos || xCtb + x == clipRightPos - 1)
x1=1,x2=1,x3=1 (xCtb + x == clipLeftPos + 1 || xCtb + x == clipRightPos - 2)
x1=1,x2=2,x3=2 (xCtb + x == clipLeftPos + 2 || xCtb + x == clipRightPos - 3)
x1=1,x2=2,x3=3 (上記以外)
y1=0,y2=0,y3=0 (y == clipBottomPos - 1 || y == clipTopPos)
y1=1,y2=1,y3=1 (y == clipBottomPos - 2 || y == clipTopPos + 1)
y1=1,y2=2,y3=2 (y == clipBottomPos - 3 || y == clipTopPos + 2) && (clipBottomPos != clipTopPos + 4)
y1=1,y2=1,y3=1 (y == clipTopPos + 2) && (clipBottomPos == clipTopPos + 4)
y1=1,y2=2,y3=3 (上記以外)
ループフィルタ305は、色差フィルタの場合の処理は以下を行う。
f[j]=AlfCoeffC[altIdx][j]
c[j]=AlfClipC[altIdx][j]
なお、後述の説明のように、c[j]及びc[j]の導出に用いるAlfClipCは対象ブロックに応じて変更してもよい。例えば、対象ブロックの予測モードCuPredModeや量子化パラメータqPに応じて変更してもよい。
curr = recPicture[hx,vy]
sum=f[0]*( Clip3(-c[0],c[0],recPicture[hx,vy+y2]-curr)+
Clip3(-c[0],c[0],recPicture[hx,vy-y2]-curr))+
f[1]*(Clip3(-c[1],c[1],recPicture[hx+x1,vy+y1]-curr)+
Clip3(-c[1],c[1],recPicture[hx-x1,vy-y1]-curr))+
f[2]*(Clip3(-c[2],c[2],recPicture[hx,vy+y1]-curr)+
Clip3(-c[2],c[2],recPicture[hx,vy-y1]-curr))+
f[3]*(Clip3(-c[3],c[3],recPicture[hx-x1,vy+y1]-curr)+
Clip3(-c[3],c[3],recPicture[hx+x1,vy-y1]-curr))+
f[4]*(Clip3(-c[4],c[4],recPicture[hx+x2,vy]-curr)+
Clip3(-c[4],c[4],recPicture[hx-x2,vy]-curr))+
f[5]*(Clip3(-c[5],c[5],recPicture[hx+x1,vy]-curr)+
Clip3(-c[5],c[5],recPicture[hx-x1,vy]-curr))
sum=curr+(sum+64)>>7)
alfPicture[xCtbC+x][yCtbC+y]=Clip3(0,(1<<bitDepthC)-1,sum)
ここで、recPicture[hx,vy]は色差の入力画素値I(x,y)であり、alfPicture[][]は、出力画素値O(x, y)である。

〔フィルタ処理例1〕
以下、図8、9及び図11を用いて、フィルタ処理例1について説明する。図8は、フィルタ処理及びクリップ処理の参照画素を説明するための図である。図9は、クリップ値のシンタックス表の構成例を示す図である。図11は、クリップ値を導出するために参照されるテーブルの構成例を示す図である。

ここでは、フィルタパラメータ導出部3023は、イントラ予測と、インター予測とで、それぞれ異なるクリップ値を導出する。換言すれば、フィルタパラメータ導出部3023は、対象ブロックにイントラ予測が適用されるのか、又は、インター予測が適用されるのかに応じて、当該対象ブロックに対してそれぞれ異なるクリップ値を導出する。

例えば、フィルタパラメータ導出部3023は、以下の式に従って、対象画素の予測モード(CuPredMode)の値に応じて、以下の式のように、クリップ値c[]を導出してもよい。なお、ここでは、CTUの左上の座標を(xCtb,yCtb)とし、CTU内の対象画素の座標を(x,y)とした場合、画面内の座標は、(xCtb+x,yCtb+y)と表すことができる。また、対象画素のCTU内座標(x,y)の値域は、(0,0)〜(CtbSizeY-1,CtbSizeY-1)であってもよい。
f[j]=AlfCoeffL[filtIdx[x][y]][j]
if (CuPredMode[0][xCtb+x][yCtb+y]==MODE_INTRA)
c[j]=AlfClipIntraL[filtIdx[x][y]][j]
else
c[j]=AlfClipInterL[filtIdx[x][y]][j]
また、chroma（色差）の場合にも同様に、フィルタパラメータ導出部3023は、対象画素の予測モードCuPredModeの値に応じて、以下の式のように、クリップ値c[]を導出してもよい。
if (CuPredMode[0][xCtb+x][yCtb+y]==MODE_INTRA)
c[j]=AlfClipIntraC[altIdx[x][y]][j]
else
c[j]=AlfClipInterC[altIdx[x][y]][j]
（クリップ値の導出例）
上述のフィルタ処理例1において、フィルタパラメータ導出部3023は、図9に示すフィルタパラメータ（alf_data()）に含まれるシンタックスを復号し、フィルタ係数及びクリップ値を導出する。

ここで、フィルタパラメータ導出部3023は、図8に示す参照画素I(x+ii,y+jj)の位置毎に、フィルタ係数及びクリップ値を導出する。図9のjは、参照画素0〜11(luma)又は0〜5(chroma)の数値であり、フィルタ係数及びクリップ値のインデックスである。図8では、対称な関係にある2つの画素で1つのフィルタ係数及びクリップ値を共有するように、対象画素(x,y)を中心として点対称の位置に同じインデックスが割り当てられている。図8のluma（輝度）は、輝度成分(cIdx=0の画像)に適用するフィルタ処理に用いられる参照画素の位置、フィルタ係数及びクリップ値のインデックスを示す。ここでは、ループフィルタ305は、輝度のフィルタ処理を施す場合、図8のlumaの7*7のダイヤモンド形状のフィルタを用いる。同様に、色差は、色差成分(cIdx=1,2の画像)に適用するフィルタ処理に用いられる参照画素の位置、フィルタ係数及びクリップ値のインデックスを示す。ここでは、ループフィルタ305は、色差のフィルタ処理を施す場合、5*5のダイヤモンド形状のフィルタを用いる。以下、輝度のフィルタ処理をlumaフィルタ、色差のフィルタ処理をchromaフィルタと記載する。

ここでは、フィルタパラメータ導出部3023は、図9に示すように、イントラ予測のクリップ値と、インター予測のクリップ値とを、それぞれ、独立したシンタックス要素として復号する。換言すれば、フィルタパラメータ導出部3023は、イントラ予測とインター予測とで、それぞれ異なるクリップ値を用いる。

図9のシンタックスにおいて、alf_luma_coeff_flag[sfIdx]が0である場合、線形ALF(linear ALF)のlumaフィルタが適用される。alf_luma_coeff_flag[stIdx]が1である場合、非線形ALFのlumaフィルタが適用される。

また、図9において、alf_chroma_clip_flag[altIdx]が0である場合、線形ALFであるchromaフィルタが適用される。alf_chroma_clip_flag[altIdx]が1である場合、非線形ALFであるchromaフィルタが適用される。chromaフィルタが存在しない場合にも、alf_chroma_clip_flag[altIdx]は0に設定される。

SYN1001(alf_luma_clip_intra_idx[sfIdx][j])はCuPredModeがイントラ予測(MODE_INTRA)である場合に、輝度画像のフィルタ処理に用いるクリップ値を導出するための値（clipIdx）である。フィルタの位置jごとに異なるクリップ値にできるように、jごとのclipIdxを符号化データと伝送してもよい。また、SYN1002(alf_luma_clip_inter_idx[stIdx][j])は、CuPredModeがインター予測(MODE_INTRA)である場合に、輝度画像のフィルタ処理に用いるクリップ値を導出するためのclipIdxである。

また、SYN1011(alf_chroma_clip_intra_idx[altIdx][j])は、CuPredModeがイントラ予測(MODE_INTRA)である場合に、色差画像のフィルタ処理に用いるクリップ値を導出するためのclipIdxである。また、SYN1012(alf_chroma_clip_inter_idx[altIdx][j])は、CuPredModeがインター予測(MODE_INTER)である場合に、色差画像のフィルタ処理に用いるクリップ値を導出するためのclipIdxである。

ループフィルタ305は、clipIdxから、上述のクリップ値（c(ii,jj)又はc）を導出する。輝度のclipIdxの値は、フィルタパラメータのセットを特定するインデックスsfIdx、及び、フィルタ係数の位置を特定するインデックスj毎に復号してもよい。また、色差の場合も、インデックスである0〜7の8個のsfIdx、及び、フィルタ係数の位置を特定するインデックスである0〜5の6個のj毎に復号してもよい。なお、clipIdxの範囲は、図11に示すように、例えば0〜3であってもよい。

フィルタパラメータ導出部3023は、clipIdx(例えば0〜3)からc(ii,jj)（例えば0〜1023）を導出する。具体的には、フィルタパラメータ導出部3023は、図11に示すテーブルTを参照し、予測モード別に導出されたclipIdxと、画素ビット数bitDepthとに対応するc(ii,jj)を導出する。

より具体的には、フィルタパラメータ導出部3023は、輝度のイントラ予測の場合、SYN1001から導出したclipIdxを用いて、テーブルTを参照し、AlfClipIntraL[filtIdx][j]をクリップ値として導出する。また、フィルタパラメータ導出部3023は、輝度のインター予測の場合、SYN1002から導出したclipIdxを用いて、テーブルTを参照し、AlfClipInterL[filtIdx][j]をクリップ値として導出する。

ここで、SYN1001と、SYN1002とは、互いに異なる値であるため、bitDepthが同じ値でも、フィルタパラメータ導出部3023は、互いに異なるクリップ値を導出する。例えば、輝度のイントラ予測の場合、SYN1001から導出したclipIdxが0、bitDepthが0ならば、フィルタパラメータ導出部3023は、AlfClipIntraL[filtIdx][j]を255として導出する。また、輝度のインター予測の場合、SYN1002から導出したclipIdxが1、bitDepthが0ならば、フィルタパラメータ導出部3023は、AlfClipInterL[filtIdx][j]を64として導出する。

同様に、フィルタパラメータ導出部3023は、色差のイントラ予測の場合、SYN1011から導出したclipIdxを用いて、テーブルTを参照し、AlfClipIntraC[altIdx][j]をクリップ値として導出する。また、フィルタパラメータ導出部3023は、色差のインター予測の場合、SYN1012をclipIdxに用いて、テーブルTを参照し、AlfClipInterC[altIdx][j]をクリップ値として導出する。

上述したように、SYN1011と、SYN1012とは、互いに異なる値であるため、図11に示すbitDepthが同じ値でも、フィルタパラメータ導出部3023は、互いに異なるクリップ値を導出する。

このように、上述の例では、クリップ値の大きさを、対象ブロックに適用される予測モードがイントラ予測かインター予測かによって切り替える。これにより、シンタックスにおいて、イントラ予測とインター予測とで共通のalf_luma_clip_idx[sfIdx][j]、又は、alf_chroma_clip_idx[altIdx][j]を用いる場合に比べて、対象ブロックの性質（例えば、対象ブロックの歪等）に応じて、好適なフィルタ強度を実現できる。

〔フィルタ処理例2〕
上述の例では、フィルタパラメータ導出部3023は、インター予測において、イントラブロックコピー（IBC）を適用するか否かによらず、同一のクリップ値を導出している。〔フィルタ処理例2〕では、フィルタパラメータ導出部3023は、インター予測において、IBCを適用するか否かに応じて、それぞれ異なるクリップ値を導出してもよい。換言すれば、フィルタパラメータ導出部3023は、対象ブロックにIBCが適用されるのか否かに応じて、当該対象ブロックに対してそれぞれ異なるクリップ値を導出してもよい。

例えば、フィルタパラメータ導出部3023は、CuPredModeの値に応じて、以下の式のように、クリップ値c[]を導出してもよい。なお、ここでは、CTUの左上の座標を(xCtb,yCtb)とし、CTU内の対象画素の座標を(x,y)とした場合、画面内の座標は、(xCtb+x,yCtb+y)と表すことができる。また、対象画素のCTU内座標(x,y)の値域は、(0,0)〜(CtbSizeY-1,CtbSizeY-1)であってもよい。
f[j]=AlfCoeffL[filtIdx[x][y]][j]
if (CuPredMode[0][xCtb+x][yCtb+y]==MODE_INTRA)
c[j]=AlfClipIntraL[filtIdx[x][y]][j]
else if(CuPredMode[0][xCtb+x][yCtb+y]==MODE_INTER)
c[j]=AlfClipInterL[filtIdx[x][y]][j]
else if(CuPredMode[0][xCtb+x][yCtb+y]==MODE_IBC)
c[j]=AlfClipIBCL[filtIdx[x][y]][j]
また、色差の場合にも同様に、フィルタパラメータ導出部3023は、CuPredModeの値に応じて、以下の式のように、c[]を導出してもよい。
if (CuPredMode[0][xCtb+x][yCtb+y]==MODE_INTRA)
c[j]=AlfClipIntraC[altIdx[x][y]][j]
else if(CuPredMode[0][xCtb+x][yCtb+y]==MODE_INTER)
c[j]=AlfClipInterC[altIdx[x][y]][j]
else if(CuPredMode[0][xCtb+x][yCtb+y]==MODE_IBC)
c[j]=AlfClipIBCC[altIdx[x][y]][j]
（クリップ値の導出例）
以下、図10を用いて、フィルタ処理例2についてより具体的に説明する。図10は、クリップ値のシンタックス表の構成例を示す図である。

輝度において、フィルタパラメータ導出部3023は、イントラ予測の場合、SYN1101から導出したclipIdxを用いて、テーブルTを参照し、AlfClipIntraL[filtIdx][j]をクリップ値として導出する。また、イントラ予測の場合、フィルタパラメータ導出部3023は、SYN1102から導出したclipIdxを用いて、テーブルTを参照し、AlfClipInterL[filtIdx][j]をクリップ値として導出する。また、IBCを適用する場合、フィルタパラメータ導出部3023は、SYN1103から導出したclipIdxを用いて、テーブルTを参照し、AlfClipIBCL[filtIdx][j]をクリップ値として導出する。

ここで、SYN1101とSYN1102とSYN1103とは、互い異なる値である。そのため、フィルタパラメータ導出部3023は、lumaフィルタを適用する場合のイントラ予測のクリップ値と、インター予測のクリップ値と、IBCを適用する場合のクリップ値とを、互いに異なる値として導出することができる。

同様に、色差において、フィルタパラメータ導出部3023は、イントラ予測の場合、SYN1111から導出したclipIdxを用いて、テーブルTを参照し、AlfClipIntraC[altIdx][j]をクリップ値として導出する。また、フィルタパラメータ導出部3023は、インター予測の場合、SYN1112から導出したclipIdxを用いて、テーブルTを参照し、AlfClipInterC[altIdx][j]をクリップ値として導出する。また、フィルタパラメータ導出部3023は、IBCを適用する場合、SYN1113から導出したclipIdxを用いて、テーブルTを参照し、AlfClipIBCL[altIdx][j]をクリップ値として導出する。

このように、ここでは、対象ブロックに適用される予測モードがイントラ予測かインター予測かに加え、インター予測において、IBCを適用するか否かによってクリップ値の大きさを変化させる。これにより、対象ブロックの性質に応じて、より好適なフィルタ強度を実現することができる。

〔フィルタ処理例3〕
上述の例では、フィルタパラメータ導出部3023は、互いに異なるclipIdxを用いて、インター予測のクリップ値及びイントラ予測のクリップ値を算出している。本実施形態では、フィルタパラメータ導出部3023は、イントラ予測及びインター予測等の予測モードに応じて、クリップ値を導出すれば、この方法に限定されない。

本実施形態では、フィルタパラメータ導出部3023は、一方の予測モードのクリップ値にオフセット値を加算して、他方の予測モードのクリップ値を導出してもよい。具体的には、フィルタパラメータ導出部3023は、インター予測のクリップ値にオフセット値を加算した値をイントラ予測のクリップ値として導出してもよい。換言すれば、フィルタパラメータ導出部3023は、対象ブロックにイントラ予測が適用される場合、インター予測用に導出したクリップ値に、オフセット値を加算することによって、イントラ予測用のクリップ値を導出してもよい。

例えば、フィルタパラメータ導出部3023は、輝度の場合、図11のテーブルTを参照し、clipIdxとbitDepthから一方の予測モード（ここではインター予測）のc[j]を導出する。換言すれば、フィルタパラメータ導出部3023は、図9の符号化データ（例えばシンタックスalf_luma_clip_idx）から復号したclipIdxを用いて、AlfClipInterL[filtIdx][j]を導出する。続いて、フィルタパラメータ導出部3023は、AlfClipInterL[filtIdx][j]にオフセット値を加算し、AlfClipIntraL[filtIdx][j]を導出する。

AlfClipIntraL[filtIdx][j] = AlfClipInterL[filtIdx][j] + offsetL
なお、フィルタパラメータ導出部3023は、予測モードに応じて、AlfClipInterL[filtIdx][j]及びAlfClipIntraL[filtIdx][j]を、フィルタ処理におけるクリップ値c[j]して用いる。

同様に、色差の場合、フィルタパラメータ導出部3023は、符号化データ（例えばシンタックスalf_chroma_clip_idx）から復号した導出したclipIdxを用いて、テーブルTを参照し、AlfClipInterC[altIdx][j]を導出する。続いて、フィルタパラメータ導出部3023は、AlfClipInterC[altIdx][j]にオフセット値を加算し、AlfClipIntraC[altIdx][j]を導出する。

AlfClipIntraC[filtIdx][j] = AlfClipInterC[filtIdx][j] + offsetC
なお、フィルタパラメータ導出部3023は、予測モードに応じて、AlfClipInterC[altIdx][j]及びAlfClipIntraC[altIdx][j]を、フィルタ処理におけるc[j]して用いる。

このように、イントラ予測及びインター予測の一方のみのクリップ値を導出するだけで、もう一方のクリップ値も導出することができる。

〔フィルタ処理例4〕
フィルタパラメータ導出部3023は、イントラ予測のクリップ値にオフセット値を加算した値をインター予測のクリップ値として導出してもよい。換言すれば、フィルタパラメータ導出部3023は、対象ブロックにインター予測が適用される場合、イントラ予測用に導出したクリップ値に、オフセット値を加算することによって、イントラ予測用のクリップ値を導出してもよい。

輝度の場合、フィルタパラメータ導出部3023は、符号化データ（例えばシンタックスalf_luma_clip_idx）から復号したclipIdxを用いて、図11のテーブルTを参照し、AlfClipIntraL[filtIdx][j]を導出する。続いて、フィルタパラメータ導出部3023は、AlfClipIntraL[filtIdx][j]にオフセット値を加算し、AlfClipInterL[filtIdx][j]を導出する。

AlfClipInterL[filtIdx][j] = AlfClipIntraL[filtIdx][j] + offsetL
なお、フィルタパラメータ導出部3023は、予測モードに応じて、AlfClipIntraL[filtIdx][j]及びAlfClipInterL[filtIdx][j]を、フィルタ処理におけるc[j]して用いる。

また、色差の場合、フィルタパラメータ導出部3023は、符号化データ（例えばシンタックスalf_chroma_clip_idx）から復号したclipIdxに用いて、図11のテーブルTを参照し、AlfClipIntraC[altIdx][j]を導出する。続いて、フィルタパラメータ導出部3023は、AlfClipIntraC[altIdx][j]にオフセット値を加算し、AlfClipInterC[altIdx][j]を導出する。

AlfClipInterC[altIdx][j] = AlfClipIntraC[altIdx][j] + offsetC
なお、フィルタパラメータ導出部3023は、予測モードに応じて、AlfClipIntraC[altIdx][j]及びAlfClipInterC[altIdx][j]を、フィルタ処理におけるc[j]して用いる。

これによっても、フィルタ処理例3と同様に、イントラ予測及びインター予測の一方のみのクリップ値を導出するだけで、もう一方のクリップ値も導出することができる。

〔フィルタ処理例5〕
上述の例では、フィルタパラメータ導出部3023は、図11に示す1つのテーブルTを参照し、イントラ予測のクリップ値と、インター予測のクリップ値とを導出している。それ以外に、フィルタパラメータ導出部3023は、イントラ予測と、インター予測とで、それぞれ異なるテーブルを参照して、クリップ値を導出してもよい。

以下、図12を用いて、フィルタ処理例5について説明する。図12は、クリップ値を導出するために参照されるテーブルの構成例を示す図である。

輝度の場合、フィルタパラメータ導出部3023は、符号化データ（例えばシンタックスalf_luma_clip_idx）から復号したclipIdxを用いて、図12のイントラ予測用テーブルT1を参照し、AlfClipIntraL[filtIdx][j]をイントラ予測のクリップ値として導出する。フィルタパラメータ導出部3023は、図9のSYN1002から導出したclipIdxを用いて、図12のインター予測用テーブルT2を参照し、AlfClipInterL[filtIdx][j]をインター予測のクリップ値として導出する。

また色差の場合、フィルタパラメータ導出部3023は、符号化データ（例えばシンタックスalf_luma_clip_idx）から復号したclipIdxを用いて、図12のイントラ予測用テーブルT1を参照し、AlfClipIntraC[altIdx][j]をイントラ予測のクリップ値として導出する。フィルタパラメータ導出部3023は、符号化データ（例えばシンタックスalf_luma_clip_idx）から復号したclipIdxを用いて、図12のインター予測用テーブルT2を参照し、AlfClipInterC[altIdx][j]をインター予測のクリップ値c[]して導出する。

図12に示すように同じclipIdx(例えば1〜3)でのイントラ予測のクリップ値が、インター予測のクリップ値よりも大きくすることが適当である。なお、clipIdx=0の値は、実質的にはクリップを行わないように、イントラ予測でもインター予測でも同じ値（bitDepthにおける画素値の最大値）としてもよい。

これにより、オフセット値を定めることなく、イントラ予測のクリップ値と、インター予測のクリップ値とを好適に導出することができる。

〔フィルタ処理例6〕
上述の例では、フィルタパラメータ導出部3023は、符号化データからオフセット値を復号せず（オフセット値を伝送せず）、予め定められたオフセット値をインター予測のクリップ値又はイントラ予測のクリップ値に加算している。それ以外に、フィルタパラメータ導出部3023は、オフセット値を、符号化データから復号してもよい。換言すれば、フィルタパラメータ導出部3023は、符号化データのフィルタパラメータに含まれるオフセット値を示すシンタックスを復号し、復号結果に応じたオフセット値を導出してもよい。

以下、図13を用いて、フィルタ処理例6について説明する。図13は、クリップ値のシンタックス表の構成例を示す図である。

図13の例では、フィルタパラメータ導出部3023は、SYN1401(alf_luma_clip_idx[sfIdx][j])から導出したclipIdxを用いて、テーブルTを参照し、AlfClipIntraL[filtIdx][j]を導出する。続いて、フィルタパラメータ導出部3023は、SYN1402(alf_luma_clip_intra_offset_idx[stIdx][j])からイントラ予測のオフセット値を復号する。そして、AlfClipIntraL[filtIdx][j]とオフセット値を加算し、AlfClipInterL[filtIdx][j]を導出する。なお、フィルタパラメータ導出部3023は、予測モードに応じて、AlfClipIntraL[filtIdx][j]及びAlfClipInterL[filtIdx][j]を、フィルタ処理におけるc[j]して用いる。

同様に、色差の場合、フィルタパラメータ導出部3023は、SYN1411(alf_chroma_clip_idx[altIdx][j])から導出したclipIdxを用いて、テーブルTを参照し、AlfClipIntraC[altIdx][j]を導出する。続いて、フィルタパラメータ導出部3023は、SYN1412(alf_chroma_clip_intra_offset_idx[stIdx][j])からイントラ予測のオフセット値を復号する。続いて、フィルタパラメータ導出部3023はAlfClipIntraC[altIdx][j]にオフセット値を加算する。これにより、フィルタパラメータ導出部3023は、AlfClipInterC[altIdx][j]を導出する。なお、フィルタパラメータ導出部3023は、予測モードに応じて、AlfClipIntraC[altIdx][j]及びAlfClipInterC[altIdx][j]を、フィルタ処理におけるc[j]して用いる。

このように、オフセット値を、符号化データから復号することによっても、上述の例と同様に、イントラ予測のクリップ値及びインター予測の一方のクリップ値を導出すれば、他方のクリップ値も導出することができる。

なお、ここでは、フィルタパラメータ導出部3023は、イントラ予測のクリップ値を導出し、符号化データから復号したイントラ予測のオフセット値を加算することによって、インター予測のクリップ値を導出しているがこれに限定されない。フィルタパラメータ導出部3023は、インター予測のクリップ値を導出し、符号化データから復号したインター予測のオフセット値を加算することによって、イントラ予測のクリップ値を導出してもよい。

〔フィルタ処理例7〕
フィルタパラメータ導出部3023は、クリップ値を量子化パラメータに応じて導出してもよい。換言すれば、フィルタパラメータ導出部3023は、対象ブロックの量子化パラメータの値に応じて、当該対象ブロックに対するクリップ値を導出してもよい。これにより、量子化パラメータに応じてクリップ値を調整し、好適なフィルタ強度を実現することができる。

ここで、フィルタパラメータ導出部3023は、例えば、CTU左上座標(xCtb, yCtb)とCTU内座標(x, y)を使って画面内座標(xCtb+x, yCtb+y)の座標に対応する量子化パラメータqPを用いてもよい。

また、フィルタパラメータ導出部3023は、フィルタ処理の単位をCU単位ではなく、8x8又は16x16ブロックのような固定の単位とするために、8x8又は16x16単位のグリッドの左上に位置する座標に対応する量子化パラメータqPを用いてもよい。つまり、（((xCtb+x)/8)*8,((yCtb+y)/8)*8）の位置の量子化パラメータを用いてもよい。また、フィルタパラメータ導出部3023は、（((xCtb+x)/16)*16,((yCtb+y)/16)*16）の位置の量子化パラメータを用いてもよい。

フィルタパラメータ導出部3023は、量子化パラメータqPを用いた以下の式に従って、フィルタ処理に用いるクリップ値を導出してもよい。

c[j]=modClip(AlfClipL[i][filtIdx[x][y]][j], qP)
ここで、modClip(clipVal, qP)は、qPに応じてclipValを修正する関数である。

輝度の場合、フィルタパラメータ導出部3023は、例えば、フィルタ処理例1に示す方法によってクリップ値を導出した後、以下の式に従って、量子化パラメータqPを用いたクリップ値を導出する。
f[j]=AlfCoeffL[filtIdx[x][y]][j]
if(CuPredMode[L][xCtb+x][yCtb+y]==MODE_INTRA)
c[j]=modClip(AlfClipIntraL[filtIdx[x][y]][j],qP)
else if(CuPredMode[L][xCtb+x][yCtb+y]==MODE_INTER)
c[j]=modClip(AlfClipInterL[filtIdx[x][y]][j],qP)
また、フィルタパラメータ導出部3023は、フィルタ処理例2に示す方法によってクリップ値を導出した後、上述の式にIBCに関する式を加えた以下の式に従って、クリップ値を導出する。
f[j]=AlfCoeffL[filtIdx[x][y]][j]
if(CuPredMode[L][xCtb+x][yCtb+y]==MODE_INTRA)
c[j]=modClip(AlfClipIntraL[filtIdx[x][y]][j],qP)
else if(CuPredMode[L][xCtb+x][yCtb+y]==MODE_INTER)
c[j]=modClip(AlfClipInterL[filtIdx[x][y]][j],qP)
else if(CuPredMode[L][xCtb+x][yCtb+y]==MODE_IBC)
c[j]=modClip(AlfClipIBCL[filtIdx[x][y]][j],qP)
クリップ値を修正する処理modClip(clipVal, qP)では、qPが大きくなるほど、clipValを大きくなるようにしてもよく、例えば、以下の何れかの処理であってもよい。

modClip(clipVal, qP) = clipVal + qP + offsetCQP
modClip(clipVal, qP) = (clipVal * qP)>>shiftCQP + offsetCQP
modClip(clipVal, qP) = (clipVal * log2(qP))>> shiftCQP + offsetCQP
ここでoffsetCQPは所定の定数、shiftCQPは所定のシフト値である。

すなわち、フィルタパラメータ導出部3023は、量子化パラメータを用いずに導出したクリップ値と、量子化パラメータの和、量子化パラメータの積、又は、量子化パラメータの対数との積の値をフィルタ処理に用いるクリップ値として導出してもよい。

例えば、クリップ値を修正する処理modClip(clipVal, qP)では、テーブルを用いてクリップ値を導出してもよい。

modClip(clipVal, qP) = clipVal + CQPTable[qP]
例えばCQPTable[x]は、以下のように単調増加テーブルを用いてもよい。
CQPTable[] =
{0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0
0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1,
1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1,
2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2,
3, 3, 3, 3, 3, 3, 4, 4, 4, 4, 4, 4,
}
すなわち、CQPTable[x0] <= CQPTable[x1]、x1>x0を満たす値のテーブルでもよい。

この場合、例えば、フィルタパラメータ導出部3023は、量子化パラメータを用いずに導出した、予測モードに応じたクリップ値と、量子化パラメータの対数Log2(Qp’Y)との積の値をクリップ値c[j]して導出する。

なお、フィルタパラメータ導出部3023は、上述の例と同様に、AlfClipIntraL[filtIdx][j]、AlfClipInterL[filtIdx][j]、AlfClipIntraC[altIdx][j]、及び、AlfClipInterC[altIdx][j]等の量子化パラメータによる変更前のクリップ値を導出してもよい。

なお、上述の量子化パラメータQP’Yは、bitdepthに応じたオフセット値QpBdOffsetLがある場合の量子化パラメータであり、QpBdOffsetYがない場合の量子化パラメータQpYとの関係は、以下の式のようになる。
Qp′Y=QpY+QpBdOffsetY
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。

予測パラメータ導出部320は、インター予測パラメータ導出部303及びイントラ予測パラメータ導出部304を含んで構成される。

また、以降では処理の単位としてCTU、CUを使用した例を記載するが、この例に限らず、サブCU単位で処理をしてもよい。あるいはCTU、CUをブロック、サブCUをサブブロックと読み替え、ブロックあるいはサブブロック単位の処理としてもよい。

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）を復号する。エントロピー符号化には、シンタックス要素の種類や周囲の状況に応じて適応的に選択したコンテキスト（確率モデル）を用いてシンタックス要素を可変長符号化する方式と、あらかじめ定められた表、あるいは計算式を用いてシンタックス要素を可変長符号化する方式がある。前者のCABAC（Context Adaptive Binary Arithmetic Coding）は、コンテキストのCABAC状態（優勢シンボルの種別(0 or 1)と確率を指定する確率状態インデックスpStateIdx）をメモリに格納する。エントロピー復号部301は、セグメント（タイル、CTU行、スライス）の先頭で全てのCABAC状態を初期化する。エントロピー復号部301は、シンタックス要素をバイナリ列（Bin String）に変換し、Bin Stringの各ビットを復号する。コンテキストを用いる場合には、シンタックス要素の各ビットに対してコンテキストインデックスctxIncを導出し、コンテキストを用いてビットを復号し、用いたコンテキストのCABAC状態を更新する。コンテキストを用いないビットは、等確率(EP, bypass)で復号され、ctxInc導出やCABAC状態は省略される。復号されたシンタックス要素には、予測画像を生成するための予測情報及び、差分画像を生成するための予測誤差などがある。

エントロピー復号部301は、復号した符号をパラメータ復号部302に出力する。復号した符号とは、例えば、予測モードCuPredMode、merge_flag、merge_idx、refIdxLX、mvp_LX_idx、mvdLX、amvr_mode等である。どの符号を復号するかの制御は、パラメータ復号部302の指示に基づいて行われる。

（基本フロー）
図14は、動画像復号装置31の概略的動作を説明するフローチャートである。

（S1100：パラメータセット情報復号）ヘッダ復号部3020は、符号化データからVPS、SPS、PPSなどのパラメータセット情報を復号する。

（S1200：スライス情報復号）ヘッダ復号部3020は、符号化データからスライスヘッダ（スライス情報）を復号する。

以下、動画像復号装置31は、対象ピクチャに含まれる各CTUについて、S1300からS5000の処理を繰り返すことにより各CTUの復号画像を導出する。

（S1300：CTU情報復号）CT情報復号部3021は、符号化データからCTUを復号する。

（S1400：CT情報復号）CT情報復号部3021は、符号化データからCTを復号する。

（S1500：CU復号）CU復号部3022はS1510、S1520を実施して、符号化データからCUを復号する。

（S1510：CU情報復号）CU復号部3022は、符号化データからCU情報、予測情報、TU分割フラグsplit_transform_flag、CU残差フラグcbf_cb、cbf_cr、cbf_luma等を復号する。

（S1520：TU情報復号）TU復号部3024は、TUに予測誤差が含まれている場合に、符号化データからQP更新情報と量子化予測誤差、変換インデックスmts_idxを復号する。なお、QP更新情報は、量子化パラメータQPの予測値である量子化パラメータ予測値qPpredからの差分値である。

（S1600：フィルタ係数復号）フィルタパラメータ導出部3023は、符号化データからフィルタ係数を復号（導出）する。

（S1700：クリップ値復号）フィルタパラメータ導出部3023は、符号化データから、予測モードに応じたクリップ値を復号（導出）する。

（S2000：予測画像生成）予測画像生成部308は、対象CUに含まれる各ブロックについて、予測情報に基づいて予測画像を生成する。

（S3000：逆量子化・逆変換）逆量子化・逆変換部311は、対象CUに含まれる各TUについて、逆量子化・逆変換処理を実行する。

（S4000：復号画像生成）加算部312は、予測画像生成部308より供給される予測画像と、逆量子化・逆変換部311より供給される予測誤差とを加算することによって、対象CUの復号画像を生成する。

（S5000：ループフィルタ）ループフィルタ305は、復号画像にデブロッキングフィルタ、SAO、ALFなどのループフィルタをかけ、復号画像を生成する。

予測パラメータメモリ307は、CTUあるいはCU毎に予め定めた位置に予測パラメータを記憶する。具体的には、予測パラメータメモリ307は、パラメータ復号部302が復号したパラメータ及び予測パラメータ導出部320が導出したパラメータ等を記憶する。

予測画像生成部308には予測パラメータ導出部320が導出した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、CuPredModeが示す予測モードで、パラメータと参照ピクチャ（参照ピクチャブロック）を用いてブロック若しくはサブブロックの予測画像を生成する。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、予測画像を生成するために参照する領域である。

（インター予測画像生成部309）
CuPredMode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導出部303から入力されたインター予測パラメータと参照ピクチャを用いてインター予測によりブロック若しくはサブブロックの予測画像を生成する。

インター予測画像生成部309は生成したブロックの予測画像を加算部312に出力する。

（イントラ予測画像生成部310）
CuPredMode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導出部304から入力されたイントラ予測パラメータと参照ピクチャメモリ306から読み出した参照画素を用いてイントラ予測を行う。

逆量子化・逆変換部311は、パラメータ復号部302から入力された量子化変換係数を逆量子化して変換係数を求める。

加算部312は、予測画像生成部308から入力されたブロックの予測画像と逆量子化・逆変換部311から入力された予測誤差を画素毎に加算して、ブロックの復号画像を生成する。加算部312はブロックの復号画像を参照ピクチャメモリ306に記憶し、また、ループフィルタ305に出力する。

（動画像符号化装置の構成）
次に、本実施形態に係る動画像符号化装置11の構成について説明する。図15は、本実施形態に係る動画像符号化装置11の構成を示すブロック図である。動画像符号化装置11は、予測画像生成部101、減算部102、変換・量子化部103、逆量子化・逆変換部105、加算部106、ループフィルタ（フィルタ部）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、パラメータ符号化部111、予測パラメータ導出部120、エントロピー符号化部104を含んで構成される。

予測画像生成部101はCU毎に予測画像を生成する。予測画像生成部101は既に説明したインター予測画像生成部309とイントラ予測画像生成部310を含んでおり、説明を省略する。

減算部102は、予測画像生成部101から入力されたブロックの予測画像の画素値を、画像Ｔの画素値から減算して予測誤差を生成する。減算部102は予測誤差を変換・量子化部103に出力する。

変換・量子化部103は、減算部102から入力された予測誤差に対し、周波数変換によって変換係数を算出し、量子化によって量子化変換係数を導出する。変換・量子化部103は、量子化変換係数をパラメータ符号化部111及び逆量子化・逆変換部105に出力する。

逆量子化・逆変換部105は、動画像復号装置31における逆量子化・逆変換部311（図7）と同じであり、説明を省略する。算出した予測誤差は加算部106に出力される。

パラメータ符号化部111は、ヘッダ符号化部1110、CT情報符号化部1111、CU符号化部1112（予測モード符号化部）及びフィルタパラメータ導出部1113を備えている。CU符号化部1112はさらにTU符号化部1114を備えている。以下、各モジュールの概略動作を説明する。

ヘッダ符号化部1110はヘッダ情報、分割情報、予測情報、量子化変換係数等のパラメータの符号化処理を行う。

CT情報符号化部1111は、QT、MT（BT、TT）分割情報等を符号化する。

CU符号化部1112はCU情報、予測情報、分割情報等を符号化する。

TU符号化部1114は、TUに予測誤差が含まれている場合に、QP更新情報と量子化予測誤差を符号化する。

CT情報符号化部1111、CU符号化部1112は、インター予測パラメータ（CuPredMode、merge_flag、merge_idx、refIdxLX、mvp_LX_idx、mvdLX）、イントラ予測パラメータ（intra_luma_mpm_flag、intra_luma_mpm_idx、intra_luma_mpm_reminder、intra_chroma_pred_mode）、量子化変換係数等のシンタックス要素をパラメータ符号化部111に供給する。

フィルタパラメータ導出部1113は、動画像復号装置31におけるフィルタパラメータ導出部3023と同じであり、説明を省略する。

エントロピー符号化部104には、パラメータ符号化部111から量子化変換係数と符号化パラメータ（分割情報、予測パラメータ）が入力される。エントロピー符号化部104はこれら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、出力する。

予測パラメータ導出部120は、インター予測パラメータ符号化部112、イントラ予測パラメータ符号化部113を含む手段であり、符号化パラメータ決定部110から入力されたパラメータからイントラ予測パラメータ及びイントラ予測パラメータを導出する。導出されたイントラ予測パラメータ及びイントラ予測パラメータは、パラメータ符号化部111に出力される。

加算部106は、予測画像生成部101から入力された予測ブロックの画素値と逆量子化・逆変換部105から入力された予測誤差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。

ループフィルタ107は加算部106が生成した復号画像に対し、デブロッキングフィルタ、SAO、ALFを施す。なお、ループフィルタ107は、必ずしも上記３種類のフィルタを含まなくてもよく、例えばデブロッキングフィルタのみの構成であってもよい。

予測パラメータメモリ108は、符号化パラメータ決定部110が生成した予測パラメータを、対象ピクチャ及びCU毎に予め定めた位置に記憶する。

参照ピクチャメモリ109は、ループフィルタ107が生成した復号画像を対象ピクチャ及びCU毎に予め定めた位置に記憶する。

符号化パラメータ決定部110は、符号化パラメータの複数のセットのうち、１つのセットを選択する。符号化パラメータとは、上述したQT、BTあるいはTT分割情報、予測パラメータ、あるいはこれらに関連して生成される符号化の対象となるパラメータである。予測画像生成部101は、これらの符号化パラメータを用いて予測画像を生成する。

符号化パラメータ決定部110は、複数のセットの各々について情報量の大きさと符号化誤差を示すRDコスト値を算出する。RDコスト値は、例えば、符号量と二乗誤差に係数λを乗じた値との和である。符号量は、量子化誤差と符号化パラメータをエントロピー符号化して得られる符号化ストリームTeの情報量である。二乗誤差は、減算部102において算出された予測誤差の二乗和である。係数λは、予め設定されたゼロよりも大きい実数である。符号化パラメータ決定部110は、算出したコスト値が最小となる符号化パラメータのセットを選択する。符号化パラメータ決定部110は決定した符号化パラメータをパラメータ符号化部111と予測パラメータ導出部120に出力する。

〔付記事項〕
上述した実施形態における動画像符号化装置11、動画像復号装置31の一部、例えば、エントロピー復号部301、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、予測パラメータ導出部320、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、パラメータ符号化部111、予測パラメータ導出部120をコンピュータで実現するようにしてもよい。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よい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、動画像符号化装置11、動画像復号装置31の何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よい。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よく、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よい。

また、上述した実施形態における動画像符号化装置11、動画像復号装置31の一部、又は全部を、LSI（Large Scale Integration）等の集積回路として実現してもよい。動画像符号化装置11、動画像復号装置31の各機能ブロックは個別にプロセッサ化してもよいし、一部、又は全部を集積してプロセッサ化してもよい。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限らず専用回路、又は汎用プロセッサで実現してもよい。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よい。

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。

〔応用例〕
上述した動画像符号化装置11及び動画像復号装置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及びGUIを含む）であってもよい。

まず、上述した動画像符号化装置11及び動画像復号装置31を、動画像の送信及び受信に利用できることを、図2を参照して説明する。

図2のPROD_Aは、動画像符号化装置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。上述した動画像符号化装置11は、この符号化部PROD_A1として利用される。

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、画像を生成又は加工する画像処理部Ａ７を更に備えていてもよい。図においては、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。

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。

図2のPROD_Bは、動画像復号装置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。上述した動画像復号装置31は、この復号部PROD_B3として利用される。

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。

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。

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。

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。

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又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。

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。

次に、上述した動画像符号化装置11及び動画像復号装置31を、動画像の記録及び再生に利用できることを、図3を参照して説明する。

図3のPROD_Cは、上述した動画像符号化装置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。上述した動画像符号化装置11は、この符号化部PROD_C1として利用される。

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:登録商標）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。

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、画像を生成又は加工する画像処理部PROD_C6を更に備えていてもよい。図においては、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。

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。

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又は受信部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又は画像処理部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又は受信部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。

図3PROD_Dは、上述した動画像復号装置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。上述した動画像復号装置31は、この復号部PROD_D2として利用される。

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。

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。

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。

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又は送信部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又は送信部PROD_D5が動画像の主な供給先となる）、ラップトップ型又はタブレット型PC（この場合、ディスプレイPROD_D3又は送信部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又は送信部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。

（ハードウェア的実現及びソフトウェア的実現）
また、上述した動画像復号装置31及び動画像符号化装置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。

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）、上記プログラム及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（又は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。

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:登録商標）／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。

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、特定の構成又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。

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。

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動画像復号装置、及び、画像データが符号化された符号化データを生成する動画像符号化装置に好適に適用することができる。また、動画像符号化装置によって生成され、動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。

31 画像復号装置
301 エントロピー復号部
302 パラメータ復号部
303 インター予測パラメータ導出部
304 イントラ予測パラメータ導出部
305、107 ループフィルタ（フィルタ部）
306、109 参照ピクチャメモリ
307、108 予測パラメータメモリ
308、101 予測画像生成部
309 インター予測画像生成部
310 イントラ予測画像生成部
311、105 逆量子化・逆変換部
312、106 加算部
320 予測パラメータ導出部
3023、1113 フィルタパラメータ導出部
11 画像符号化装置
102 減算部
103 変換・量子化部
104 エントロピー符号化部
110 符号化パラメータ決定部
111 パラメータ符号化部
112 インター予測パラメータ符号化部
113 イントラ予測パラメータ符号化部
120 予測パラメータ導出部

Claims (9)

1. 符号化データを復号する画像復号装置であって、
   フィルタパラメータを導出するフィルタパラメータ導出部と、
   上記フィルタパラメータ導出部が導出したフィルタパラメータを用いて、復号画像の各ブロックに対してフィルタ処理を施すフィルタ部と、
   を備え、
   上記フィルタ処理には、
   対象画素と参照画素との画素値の差に基づくクリップ値を用いたクリップ処理と、
   クリップ処理後の対象画素と参照画素との画素値の差に基づく値と、フィルタ係数との積の総和に、対象画素の画素値を加算した値を導出する積和処理と、
   が含まれ、
   上記フィルタパラメータ導出部は、対象ブロックに適用される予測モードに応じたクリップ値を導出する
   ことを特徴とする画像復号装置。
2. 上記フィルタパラメータ導出部は、イントラ予測と、インター予測とで、それぞれ異なるクリップ値を導出する
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像復号装置。
3. 上記フィルタパラメータ導出部は、上記インター予測において、イントラブロックコピーを適用するか否かに応じて、それぞれ異なるクリップ値を導出する
   ことを特徴とする請求項２に記載の画像復号装置。
4. 上記フィルタパラメータ導出部は、上記インター予測のクリップ値にオフセット値を加算した値を上記イントラ予測のクリップ値として導出する
   ことを特徴とする請求項２又は３に記載の画像復号装置。
5. 上記フィルタパラメータ導出部は、上記イントラ予測のクリップ値にオフセット値を加算した値を上記インター予測のクリップ値として導出する
   ことを特徴とする請求項２又は３に記載の画像復号装置。
6. 上記フィルタパラメータ導出部は、上記イントラ予測と、上記インター予測とで、それぞれ異なるクリップ値が対応付けられたテーブルを参照して、当該クリップ値を導出する
   ことを特徴とする請求項２又は３に記載の画像復号装置。
7. 上記フィルタパラメータ導出部は、上記オフセット値を、上記符号化データから復号する
   ことを特徴とする請求項４又は５に記載の画像復号装置。
8. 上記フィルタパラメータ導出部は、上記クリップ値を量子化パラメータに応じて変更する
   ことを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の画像復号装置。
9. 上記フィルタパラメータ導出部は、上記量子化パラメータによる変更前のクリップ値と、上記量子化パラメータの対数との積の値を最終的なクリップ値として導出する
   ことを特徴とする請求項８に記載の画像復号装置。

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