JP2021529473A - 画像の符号化方法、復号化方法、エンコーダおよびデコーダ - Google Patents

画像の符号化方法、復号化方法、エンコーダおよびデコーダ Download PDF

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Abstract

本発明の実施例は、符号化ブロックにおける画素のサンプル値に基づいて符号化ブロックの第１参照サンプル値を確定することと、第１参照サンプル値に基づいて符号化ブロックのイントラ予測モードを確定し、符号化ブロックのイントラ予測値を算出することと、符号化ブロックの初期値およびイントラ予測値に基づいて予測差分値パラメータを取得することと、第１参照サンプル値、イントラ予測モードおよび予測差分値パラメータを符号化し、符号化ビットをコードストリームに書き込むこととを含む画像の符号化方法を提供する。また、本発明は、画像の復号化方法、エンコーダ、デコーダおよびコンピュータ記憶媒体を更に提供する。【選択図】図１

Description

本発明は、通信技術分野に関し、特に、画像の符号化方法、復号化方法、エンコーダ、デコーダおよび記憶媒体に関する。
デジタルビデオおよび画像の圧縮符号化技術は、ビデオと画像における画素点のサンプル値間の関連性を利用してビデオおよび画像に存在する冗長を除去する。ここで、圧縮符号化技術は、イントラ予測（Ｉｎｔｒａ Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）およびインター予測（Ｉｎｔｅｒ Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）を含む。具体的には、イントラ予測は、画像における隣接画素点のサンプル値の間の空間領域関連性を利用し、符号化された隣接画素点を用いて符号化される画素点を予測することにより、空間領域の隣接画素点間の冗長を低減する。インター予測は、単一フレームの画像における空間領域の隣接画素点間の関連性を利用するだけでなく、時間領域の隣接画像間の関連性を更に利用し、例えば、動き推定（Ｍｏｔｉｏｎ Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ、ＭＥ）および動き補償（Ｍｏｔｉｏｎ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ、ＭＣ）を用い、符号化された画像を参照として現在符号化している画像を予測する。
現在、係るビデオおよび画像の符号化規格に使用されるイントラ予測方法は、現在符号化しているブロックの左隣および上隣位置の符号化された画素点（即ち、参照画素点）を用いて現在符号化しているブロックにおける画素点の予測値を構成する。イントラ予測モードは、符号化ブロックの隣接画素点を用いて符号化ブロックの画素点の予測値、例えば、直流（ＤＣ）モード、イントラ予測方向等を構成する方法を指示する。
しかし、係るビデオおよび画像の符号化方法は、イントラ予測参照画素が全て利用不能な場合、およびイントラ参照画素が部分的に利用可能な場合、大きなイントラ予測誤差が存在し、且つ、符号化ビットオーバヘッドが大きい。
上記技術的問題を解決するために、本発明は、ビデオ・画像の符号化におけるイントラ予測誤差を低減できる画像の符号化方法、復号化方法、エンコーダ、デコーダおよび記憶媒体を提供することを目的とする。
本発明の態様は、以下のように実現される。
第１態様において、本発明の実施例は、
符号化ブロックにおける画素のサンプル値に基づいて符号化ブロックの第１参照サンプル値を確定することと、
第１参照サンプル値に基づいて符号化ブロックのイントラ予測モードを確定し、符号化ブロックのイントラ予測値を算出することと、
符号化ブロックの初期値およびイントラ予測値に基づいて予測差分値パラメータを取得することと、
第１参照サンプル値、イントラ予測モードおよび予測差分値パラメータを符号化し、符号化ビットをコードストリームに書き込むことと、を含む
画像の符号化方法を提供する。
好ましくは、符号化ブロックの初期値およびイントラ予測値に基づいて予測差分値パラメータを取得することは、例示的に、
符号化ブロックの初期値とイントラ予測値との差分値を算出し、符号化ブロックの予測差分値を取得することと、
予測差分値に対して変換および量子化処理を行い、予測差分値パラメータを取得することと、
を含む。
好ましくは、符号化ブロックにおける画素のサンプル値に基づいて符号化ブロックの第１参照サンプル値を確定することは、
符号化ブロックの参照サンプル値が存在するか否かを判断し、参照サンプル値は、符号化ブロックの隣接する１つまたは複数の画素点の復元された画素のサンプル値であることと、
符号化ブロックの一部または全ての参照サンプル値が存在しない場合、符号化ブロックにおける画素のサンプル値に基づいて符号化ブロックの第１参照サンプル値を確定することと、を含み、または、
符号化ブロックのマッチングブロックにおける参照サンプル値が全て存在するか否かを判断することと、
符号化ブロックのマッチングブロックにおける一部または全ての参照サンプル値が存在しない場合、符号化ブロックの一部または全ての参照サンプル値が存在しないと判断し、符号化ブロックにおける画素のサンプル値に基づいて符号化ブロックの第１参照サンプル値を確定することと、
を含む。
好ましくは、符号化ブロックのマッチングブロックは、符号化ブロックの所在画像内かつ符号化ブロックのサイズと同じである領域に位置する。
好ましくは、参照サンプル値が存在するか否かを判断する方法は、
参照サンプル値に対応する参照画素点の位置が符号化ブロックの所在画像における符号化されていない画像領域に位置する場合、参照サンプル値が存在しないと判断するという方法と、
参照サンプル値に対応する参照画素点の位置が符号化ブロックの所在画像の境界外に位置する場合、参照サンプル値が存在しないと判断するという方法と、
符号化ブロックの所在画像において、参照サンプル値に対応する参照画素点の位置が符号化ブロックの所在スライス外に位置する場合、参照サンプル値が存在しないと判断するという方法と、
符号化ブロックの所在画像において、参照サンプル値に対応する参照画素点の位置が符号化ブロックの所在タイル外に位置する場合、参照サンプル値が存在しないと判断するという方法と、
イントラ予測制限モードを使用する場合、符号化ブロックの所在画像において、参照サンプル値に対応する参照画素点の位置が非イントラ予測モードの符号化ブロックに位置する場合、参照サンプル値が存在しないと判断するという方法と、の少なくとも１種を含む。
好ましくは、符号化ブロックにおける画素のサンプル値に基づいて符号化ブロックの第１参照サンプル値を確定することは、
符号化ブロックにおける画素のサンプル値に基づき、軟判定方法を用いて第１参照サンプル値を確定することを含む。
好ましくは、符号化ブロックにおける画素のサンプル値に基づき、軟判定方法を用いて第１参照サンプル値を確定することは、例示的に、
以下の式に従う制約最適化方法を用いて第１参照サンプル値を算出することを含む。
Figure 2021529473
 （ただし、Ｄは符号化ブロックの符号化歪みであり、ｋはトラバース範囲であり、符号化ブロックにおける１つまたは複数の画素を含み、ｄ（ａ，ｂ）はａとｂとの間の誤差値であり、ｘｋは符号化ブロックにおける符号化される画素のサンプル値であり、ｐｋは第１参照サンプル値を用いてイントラ予測モードに基づいて算出したｘｋの予測値であり、Ｒは符号化ブロックの符号化ビットオーバヘッドであり、ＲＣは符号化ブロックの符号化ビットオーバヘッドの上限値である。）
好ましくは、符号化ブロックにおける画素のサンプル値に基づき、軟判定方法を用いて第１参照サンプル値を確定することは、例示的に、
以下の式に従う無制約最適化方法を用いて第１参照サンプル値を算出することを含む。
Figure 2021529473
 （ただし、ｒは第１参照サンプル値であり、ｍは符号化ブロックのイントラ予測モードであり、Ｄは符号化ブロックの符号化歪みであり、Ｒは符号化ブロックの符号化ビットオーバヘッドであり、λはラグランジュ乗数である。）
好ましくは、符号化ブロックにおける画素のサンプル値に基づいて符号化ブロックの第１参照サンプル値を確定することは、例示的に、
符号化ブロックの全ての参照サンプル値が存在しないと判断した場合、第１参照サンプル値を符号化ブロックの初期値の平均値とすることと、
符号化ブロックの一部の参照サンプル値が存在しないと判断した場合、第１参照サンプル値を符号化ブロックの初期値の平均値と部分的に存在する参照サンプル値の平均値との差分値とすることと、を含む。
好ましくは、第１参照サンプル値は、少なくとも２つのサンプル値および使用方式指示パラメータを含み、サンプル値の使用方式パラメータは、第１参照サンプル値に含まれる少なくとも２つのサンプル値の符号化ブロックの参照サンプル値を設定する過程における使用方式を指示するために用いられる。
好ましくは、第１参照サンプル値は２つのサンプル値を含み、符号化ブロックにおける画素のサンプル値に基づいて符号化ブロックの第１参照サンプル値を確定することは、
２つのサンプル値に基づき、符号化ブロックの左隣の参照画素点の位置に存在しない参照サンプル値の値と、上隣の参照画素点の位置に存在しない参照サンプル値の値とをそれぞれ設定することを含む。
好ましくは、第１参照サンプル値に基づいて符号化ブロックのイントラ予測モードを確定し、符号化ブロックのイントラ予測値を算出することは、
第１参照サンプル値を用いて符号化ブロックの存在しない参照サンプル値を設定することと、
符号化ブロックの参照サンプル値に基づき、レート歪み最適化方法を用いて符号化ブロックのイントラ予測モードを確定し、イントラ予測モードを用いて符号化ブロックのイントラ予測値を算出することと、を含む。
好ましくは、第１参照サンプル値に基づいて符号化ブロックのイントラ予測モードを確定し、符号化ブロックのイントラ予測値を算出することは、
第１参照サンプル値を用いて符号化ブロックの存在しない参照サンプル値を設定することと、
符号化ブロックの参照サンプル値をフィルタリングし、フィルタリング処理した参照サンプル値を取得することと、
フィルタリング処理した参照サンプル値に基づき、レート歪み最適化方法を用いて符号化ブロックのイントラ予測モードを確定し、イントラ予測モードを用いて符号化ブロックのイントラ予測値を算出することと、を更に含む。
好ましくは、符号化ブロックの参照サンプル値をフィルタリングし、フィルタリング処理した参照サンプル値を取得することは、
レート歪み最適化方法を用い、参照サンプル値をフィルタリングするか否かを指示するためのフィルタリング制御パラメータを確定することと、
フィルタリング制御パラメータが、参照サンプル値をフィルタリングすることを指示する場合、符号化ブロックの参照サンプル値をフィルタリングし、フィルタリング処理した参照サンプル値を取得することと、を含む。
好ましくは、符号化ブロックの参照サンプル値をフィルタリングし、フィルタリング処理した参照サンプル値を取得することは、
符号化ブロックのサイズがプリセット値に等しい場合、レート歪み最適化方法を用い、参照サンプル値をフィルタリングするか否かを指示するためのフィルタリング制御パラメータを確定することと、
フィルタリング制御パラメータが、参照サンプル値をフィルタリングすることを指示する場合、符号化ブロックの参照サンプル値をフィルタリングし、フィルタリング処理した参照サンプル値を取得することと、を含む。
好ましくは、符号化ブロックの参照サンプル値をフィルタリングし、フィルタリング処理した参照サンプル値を取得することは、
符号化ブロックのサイズがプリセット値に等しい場合、符号化ブロックの参照サンプル値をフィルタリングし、フィルタリング処理した参照サンプル値を取得することを含む。
好ましくは、符号化ブロックの参照サンプル値をフィルタリングし、フィルタリング処理した参照サンプル値を取得することは、
符号化ブロックのイントラ予測モードがプリセットモードである場合、レート歪み最適化方法を用い、参照サンプル値をフィルタリングするか否かを指示するためのフィルタリング制御パラメータを確定することと、
フィルタリング制御パラメータが、参照サンプル値をフィルタリングすることを指示する場合、符号化ブロックの参照サンプル値をフィルタリングし、フィルタリング処理した参照サンプル値を取得することと、を含む。
好ましくは、符号化ブロックの参照サンプル値をフィルタリングし、フィルタリング処理した参照サンプル値を取得することは、
符号化ブロックのイントラ予測モードがプリセットモードである場合、符号化ブロックの参照サンプル値をフィルタリングし、フィルタリング処理した参照サンプル値を取得することを含む。
好ましくは、符号化ブロックの参照サンプル値をフィルタリングし、フィルタリング処理した参照サンプル値を取得することは、
符号化ブロックのサイズがプリセット値に等しく、且つ符号化ブロックのイントラ予測モードがプリセットモードである場合、レート歪み最適化方法を用い、参照サンプル値をフィルタリングするか否かを指示するためのフィルタリング制御パラメータを確定することと、
フィルタリング制御パラメータが、参照サンプル値をフィルタリングすることを指示する場合、符号化ブロックの参照サンプル値をフィルタリングし、フィルタリング処理した参照サンプル値を取得することと、を含む。
好ましくは、符号化ブロックの参照サンプル値をフィルタリングし、フィルタリング処理した参照サンプル値を取得することは、
符号化ブロックのサイズがプリセット値に等しく、且つ符号化ブロックのイントラ予測モードがプリセットモードである場合、符号化ブロックの参照サンプル値をフィルタリングし、フィルタリング処理した参照サンプル値を取得することを含む。
好ましくは、符号化ブロックの参照サンプル値をフィルタリングし、フィルタリング処理した参照サンプル値を取得することは、
符号化ブロックのフィルタリング制御パラメータを符号化し、符号化ビットをコードストリームに書き込むことを更に含む。
好ましくは、第１参照サンプル値を符号化することは、
第１参照サンプル値を符号化することにより第１参照サンプル値の符号化ビットを取得することと、
符号化ビットを、１つまたは複数のパラメータセットと、スライスヘッダと、ブロック層データ単位との少なくとも１つを含むコードストリームにおけるデータ単位に書き込むことと、を含む。
好ましくは、第１参照サンプル値を符号化することは、
第１参照サンプル値が１つまたは複数のサンプル値を含むことと、
第１参照サンプル値の１つまたは複数のサンプル値を符号化し、第１参照サンプル値の１つまたは複数のサンプル値の符号化ビットを取得し、符号化ビットをコードストリームにおけるデータ単位に書き込むことと、を含む。
好ましくは、第１参照サンプル値の１つまたは複数のサンプル値を符号化し、第１参照サンプル値の１つまたは複数のサンプル値の符号化ビットを取得することは、
サンプル値の使用方式パラメータを符号化し、サンプル値の使用方式パラメータの符号化ビットをコードストリームにおけるデータ単位に書き込むことを更に含む。
好ましくは、第１参照サンプル値はサンプル値制御パラメータを含み、サンプル値制御パラメータは、シーケンス層サンプル値制御パラメータ、画像層サンプル値制御パラメータ、スライス層サンプル値制御パラメータ、ブロック層サンプル値制御パラメータの少なくとも１つの制御パラメータを含む。
第２態様において、本発明の実施例は、
コードストリームを解析し、復号化ブロックの第１参照サンプル値、イントラ予測モードおよび予測差分値パラメータを取得することと、
第１参照サンプル値に基づいて復号化ブロックのイントラ予測参照サンプル値を確定することと、
イントラ予測参照サンプル値およびイントラ予測モードに基づいて復号化ブロックのイントラ予測値を構成することと、
予測差分値パラメータを用いて復号化ブロックの予測差分値を算出することと、
イントラ予測値と予測差分値との和値を算出し、復号化ブロックの復元値を取得することと、
を含む画像の復号化方法を提供する。
好ましくは、第１参照サンプル値に基づいて復号化ブロックのイントラ予測参照サンプル値を確定することは、
復号化ブロックの参照サンプル値が存在するか否かを判断し、参照サンプル値は、復号化ブロックの隣接する１つまたは複数の画素点の復元された画素のサンプル値であることと、
復号化ブロックの一部または全ての参照サンプル値が存在しない場合、第１参照サンプル値に基づいて復号化ブロックの存在しない参照サンプル値を確定し、イントラ予測参照サンプル値を取得することと、を含み、または、
復号化ブロックのマッチングブロックにおける参照サンプル値が全て存在するか否かを判断することと、
復号化ブロックのマッチングブロックにおける一部または全ての参照サンプル値が存在しない場合、復号化ブロックの一部または全ての参照サンプル値が存在しないと判断し、第１参照サンプル値に基づいて復号化ブロックの存在しない参照サンプル値を確定し、イントラ予測参照サンプル値を取得することと、を含む。
好ましくは、復号化ブロックのマッチングブロックは、復号化ブロックの所在画像内かつ復号化ブロックのサイズと同じである領域に位置する。
好ましくは、参照サンプル値が存在するか否かを判断する方法は、
参照サンプル値に対応する参照画素点の位置が復号化ブロックの所在画像における復号化されていない画像領域に位置する場合、参照サンプル値が存在しないと判断するという方法と、
参照サンプル値に対応する参照画素点の位置が復号化ブロックの所在画像の境界外に位置する場合、参照サンプル値が存在しないと判断するという方法と、
復号化ブロックの所在画像において、参照サンプル値に対応する参照画素点の位置が復号化ブロックの所在スライス外に位置する場合、参照サンプル値が存在しないと判断するという方法と、
復号化ブロックの所在画像において、参照サンプル値に対応する参照画素点の位置が復号化ブロックの所在タイル外に位置する場合、参照サンプル値が存在しないと判断するという方法と、
イントラ予測制限モードを使用する場合、復号化ブロックの所在画像において、参照サンプル値に対応する参照画素点の位置が非イントラ予測モードの復号化ブロックに位置する場合、参照サンプル値が存在しないと判断するという方法と、の少なくとも１種を含む。
好ましくは、コードストリームを解析し、復号化ブロックの第１参照サンプル値を取得することは、
コードストリームにおける１つまたは複数のデータ単位を解析し、第１参照サンプル値を取得し、データ単位は、１つまたは複数のパラメータセットと、スライスヘッダと、ブロック層データ単位との少なくとも１つを含むことを含む。
好ましくは、コードストリームを解析し、復号化ブロックの第１参照サンプル値を取得することは、
コードストリームにおける１つまたは複数のデータ単位を解析し、第１参照サンプル値に含まれているサンプル値の復号化ブロックの参照サンプル値の設定過程における使用方式を指示するためのサンプル値の使用方式パラメータを取得することを含む。
好ましくは、第１参照サンプル値はサンプル値制御パラメータを含み、サンプル値制御パラメータは、シーケンス層サンプル値制御パラメータ、画像層サンプル値制御パラメータ、スライス層サンプル値制御パラメータ、ブロック層サンプル値制御パラメータの少なくとも１つの制御パラメータを含む。
好ましくは、第１参照サンプル値に基づいて復号化ブロックの存在しない参照サンプル値を確定することは、
第１参照サンプル値を用いて復号化ブロックの存在しない参照サンプル値を設定することを含む。
好ましくは、第１参照サンプル値にサンプル値制御パラメータが含まれ、第１参照サンプル値に基づいて復号化ブロックの存在しない参照サンプル値を確定することは、
サンプル値制御パラメータが、第１参照サンプル値を用いて存在しない参照サンプル値を構成することを指示する場合、第１参照サンプル値を用いて復号化ブロックの存在しない参照サンプル値を設定することを含む。
好ましくは、第１参照サンプル値にサンプル値の使用方式パラメータが含まれ、第１参照サンプル値に基づいて復号化ブロックの存在しない参照サンプル値を確定することは、
第１参照サンプル値が少なくとも２つのサンプル値を含む場合、サンプル値の使用方式パラメータに基づき、第１参照サンプル値に含まれているサンプル値を用いて復号化ブロックの存在しない参照サンプル値を対応して設定することを含む。
好ましくは、第１参照サンプル値は２つのサンプル値を含み、サンプル値の使用方式パラメータに基づき、第１参照サンプル値に含まれているサンプル値を用いて復号化ブロックの存在しない参照サンプル値を対応して設定することは、
プリセットされた規則に従い、第１参照サンプル値における２つのサンプル値を用い、復号化ブロックの左隣の参照画素点の位置に存在しない参照サンプル値と、上隣の参照画素点の位置に存在しない参照サンプル値とをそれぞれ設定することを含む。
好ましくは、イントラ予測参照サンプル値およびイントラ予測モードに基づいて復号化ブロックのイントラ予測値を構成することは、
イントラ予測参照サンプル値をフィルタリング処理し、フィルタリング処理した参照サンプル値を取得することと、
フィルタリング処理した参照サンプル値を用い、イントラ予測モードに従って復号化ブロックのイントラ予測値を算出することと、を更に含む。
好ましくは、イントラ予測参照サンプル値をフィルタリング処理し、フィルタリング処理した参照サンプル値を取得することは、
コードストリームを解析し、イントラ予測参照サンプル値をフィルタリングするか否かを指示するためのフィルタリング制御パラメータを取得することと、
フィルタリング制御パラメータが、イントラ予測参照サンプル値をフィルタリングすることを指示する場合、イントラ予測参照サンプル値をフィルタリング処理し、フィルタリング処理した参照サンプル値を取得することと、を含む。
好ましくは、イントラ予測参照サンプル値をフィルタリング処理し、フィルタリング処理した参照サンプル値を取得することは、
復号化ブロックのサイズがプリセット値に等しい場合、コードストリームを解析し、フィルタリング制御パラメータを取得することと、
フィルタリング制御パラメータが、イントラ予測参照サンプル値をフィルタリングすることを指示する場合、イントラ予測参照サンプル値をフィルタリング処理し、フィルタリング処理した参照サンプル値を取得することと、を含む。
好ましくは、イントラ予測参照サンプル値をフィルタリング処理し、フィルタリング処理した参照サンプル値を取得することは、
復号化ブロックのサイズがプリセット値に等しい場合、イントラ予測参照サンプル値をフィルタリング処理し、フィルタリング処理した参照サンプル値を取得することを含む。
好ましくは、イントラ予測参照サンプル値をフィルタリング処理し、フィルタリング処理した参照サンプル値を取得することは、
復号化ブロックのイントラ予測モードがプリセットモードである場合、コードストリームを解析し、フィルタリング制御パラメータを取得することと、
フィルタリング制御パラメータが、イントラ予測参照サンプル値をフィルタリングすることを指示する場合、イントラ予測参照サンプル値をフィルタリング処理し、フィルタリング処理した参照サンプル値を取得することと、を含む。
好ましくは、イントラ予測参照サンプル値をフィルタリング処理し、フィルタリング処理した参照サンプル値を取得することは、
復号化ブロックのイントラ予測モードがプリセットモードである場合、イントラ予測参照サンプル値をフィルタリング処理し、フィルタリング処理した参照サンプル値を取得することを含む。
好ましくは、イントラ予測参照サンプル値をフィルタリング処理し、フィルタリング処理した参照サンプル値を取得することは、
復号化ブロックのサイズがプリセット値に等しく、且つ復号化ブロックのイントラ予測モードがプリセットモードである場合、コードストリームを解析し、フィルタリング制御パラメータを取得することと、
フィルタリング制御パラメータが、イントラ予測参照サンプル値をフィルタリングすることを指示する場合、イントラ予測参照サンプル値をフィルタリング処理し、フィルタリング処理した参照サンプル値を取得することと、を含む。
好ましくは、イントラ予測参照サンプル値をフィルタリング処理し、フィルタリング処理した参照サンプル値を取得することは、
復号化ブロックのサイズがプリセット値に等しく、且つ復号化ブロックのイントラ予測モードがプリセットモードである場合、イントラ予測参照サンプル値をフィルタリング処理し、フィルタリング処理した参照サンプル値を取得することと、を含む。
好ましくは、予測差分値パラメータを用いて復号化ブロックの予測差分値を算出することは、
予測差分値パラメータに対してスケーリングおよび変換処理を行い、復号化ブロックの予測差分値を取得することを含む。
好ましくは、イントラ予測値と予測差分値との和値を復号化ブロックの復元値とした後、方法は、
復号化ブロックの復元値をループフィルタ処理して復号化値を取得することを更に含む。
第３態様において、本発明の実施例は、
第１参照サンプル値確定ユニットと、イントラ予測値確定ユニットと、予測差分値パラメータ取得ユニットと、符号化ユニットとを備え、
第１参照サンプル値確定ユニットは、符号化ブロックにおける画素のサンプル値に基づいて符号化ブロックの第１参照サンプル値を確定するように構成され、
イントラ予測値確定ユニットは、第１参照サンプル値確定ユニットにより確定された第１参照サンプル値に基づいて符号化ブロックのイントラ予測モードを確定し、符号化ブロックのイントラ予測値を算出するように構成され、
予測差分値パラメータ取得ユニットは、符号化ブロックの初期値およびイントラ予測値確定ユニットにより算出されたイントラ予測値に基づき、予測差分値パラメータを取得するように構成され、
符号化ユニットは、第１参照サンプル値確定ユニットにより確定された第１参照サンプル値、イントラ予測値確定ユニットにより確定されたイントラ予測モード、および予測差分値パラメータ取得ユニットにより取得された予測差分値パラメータを符号化し、符号化ビットをコードストリームに書き込むように構成される画像の符号化装置を提供する。
好ましくは、予測差分値パラメータ取得ユニットは、例示的に、
符号化ブロックの初期値とイントラ予測値との差分値を算出し、符号化ブロックの予測差分値を取得し、
予測差分値に対して変換および量子化処理を行い、予測差分値パラメータを取得するように構成される。
好ましくは、第１参照サンプル値確定ユニットは、例示的に、
符号化ブロックの参照サンプル値が存在するか否かを判断し、参照サンプル値は、符号化ブロックの隣接する１つまたは複数の画素点の復元された画素のサンプル値であり、
符号化ブロックの一部または全ての参照サンプル値が存在しない場合、符号化ブロックにおける画素のサンプル値に基づいて符号化ブロックの第１参照サンプル値を確定するように構成され、
または、
符号化ブロックのマッチングブロックにおける参照サンプル値が全て存在するか否かを判断し、
符号化ブロックのマッチングブロックにおける一部または全ての参照サンプル値が存在しない場合、符号化ブロックの一部または全ての参照サンプル値が存在しないと判断し、符号化ブロックにおける画素のサンプル値に基づいて符号化ブロックの第１参照サンプル値を確定するように構成される。
好ましくは、第１参照サンプル値確定ユニットは、例示的に、
符号化ブロックにおける画素のサンプル値に基づき、軟判定方法を用いて第１参照サンプル値を確定するように構成される。
好ましくは、第１参照サンプル値確定ユニットは、例示的に、
符号化ブロックの全ての参照サンプル値が存在しないと判断した場合、第１参照サンプル値を符号化ブロックの初期値の平均値とし、
符号化ブロックの一部の参照サンプル値が存在しないと判断した場合、第１参照サンプル値を符号化ブロックの初期値の平均値と部分的に存在する参照サンプル値の平均値との差分値とするように構成される。
好ましくは、イントラ予測値確定ユニットは、例示的に、
第１参照サンプル値を用いて符号化ブロックの存在しない参照サンプル値を設定し、
符号化ブロックの参照サンプル値に基づき、レート歪み最適化方法を用いて符号化ブロックのイントラ予測モードを確定し、イントラ予測モードを用いて符号化ブロックのイントラ予測値を算出するように構成される。
好ましくは、イントラ予測値確定ユニットは、例示的に、
第１参照サンプル値を用いて符号化ブロックの存在しない参照サンプル値を設定し、
符号化ブロックの参照サンプル値をフィルタリングし、フィルタリング処理した参照サンプル値を取得し、
フィルタリング処理した参照サンプル値に基づき、レート歪み最適化方法を用いて符号化ブロックのイントラ予測モードを確定し、イントラ予測モードを用いて符号化ブロックのイントラ予測値を算出するように構成される。
好ましくは、符号化ユニットは、例示的に、
第１参照サンプル値を符号化することにより第１参照サンプル値の符号化ビットを取得し、
符号化ビットを、１つまたは複数のパラメータセットと、スライスヘッダと、ブロック層データ単位との少なくとも１つを含むコードストリームにおけるデータ単位に書き込むように構成される。
第４態様において、本発明の実施例は、
解析ユニットと、イントラ予測参照サンプル値確定ユニットと、イントラ予測値確定ユニットと、予測差分値確定ユニットと、復元値取得ユニットとを備え、
解析ユニットは、コードストリームを解析し、復号化ブロックの第１参照サンプル値、イントラ予測モードおよび予測差分値パラメータを取得するように構成され、
イントラ予測参照サンプル値確定ユニットは、解析ユニットにより解析された第１参照サンプル値に基づいて復号化ブロックのイントラ予測参照サンプル値を確定するように構成され、
イントラ予測値確定ユニットは、イントラ予測参照サンプル値確定ユニットにより確定されたイントラ予測参照サンプル値および解析ユニットにより解析されたイントラ予測モードに基づいて復号化ブロックのイントラ予測値を構成するように構成され、
予測差分値確定ユニットは、解析ユニットにより解析された予測差分値パラメータを用いて復号化ブロックの予測差分値を算出するように構成され、
復元値取得ユニットは、イントラ予測値確定ユニットにより構成されたイントラ予測値と予測差分値確定ユニットにより算出された予測差分値との和値を算出し、復号化ブロックの復元値を取得するように構成される画像復号化装置を提供する。
好ましくは、解析ユニットは、例示的に、
コードストリームにおける１つまたは複数のデータ単位を解析し、第１参照サンプル値を取得するように構成され、データ単位は、１つまたは複数のパラメータセットと、スライスヘッダと、ブロック層データ単位との少なくとも１つを含む。
好ましくは、イントラ予測値確定ユニットは、例示的に、
イントラ予測参照サンプル値をフィルタリング処理し、フィルタリング処理した参照サンプル値を取得し、
フィルタリング処理した参照サンプル値を用い、イントラ予測モードに従って復号化ブロックのイントラ予測値を算出するように構成される。
好ましくは、イントラ予測参照サンプル値確定ユニットは、例示的に、
復号化ブロックの参照サンプル値が存在するか否かを判断し、参照サンプル値は、復号化ブロックの隣接する１つまたは複数の画素点の復元された画素のサンプル値であり、
復号化ブロックの一部または全ての参照サンプル値が存在しない場合、第１参照サンプル値に基づいて復号化ブロックの存在しない参照サンプル値を確定し、イントラ予測参照サンプル値を取得するように構成され、または、
復号化ブロックのマッチングブロックにおける参照サンプル値が全て存在するか否かを判断し、
復号化ブロックのマッチングブロックにおける一部または全ての参照サンプル値が存在しない場合、復号化ブロックの一部または全ての参照サンプル値が存在しないと判断し、第１参照サンプル値に基づいて復号化ブロックの存在しない参照サンプル値を確定し、イントラ予測参照サンプル値を取得するように構成される。
好ましくは、予測差分値確定ユニットは、例示的に、
予測差分値パラメータに対してスケーリングおよび変換処理を行い、復号化ブロックの予測差分値を取得するように構成される。
好ましくは、復元値取得ユニットは、例示的に、
復号化ブロックの復元値をループフィルタ処理して復号化値を取得するように構成される。
第５態様において、本発明の実施例は、
第１プロセッサと、第１記憶媒体と、第１通信バスとを備え、
第１プロセッサと第１記憶媒体とは第１通信バスを介して接続され、
第１プロセッサは、
第１記憶媒体に記憶された画像符号化の関連プログラムを呼び出し、且つ、
符号化ブロックにおける画素のサンプル値に基づいて符号化ブロックの第１参照サンプル値を確定するステップと、
第１参照サンプル値に基づいて符号化ブロックのイントラ予測モードを確定し、符号化ブロックのイントラ予測値を算出するステップと、
符号化ブロックの初期値およびイントラ予測値に基づいて予測差分値パラメータを取得するステップと、
第１参照サンプル値、イントラ予測モードおよび予測差分値パラメータを符号化し、符号化ビットをコードストリームに書き込むステップと、を実行する、エンコーダを提供する。
第６態様において、本発明の実施例は、
第２プロセッサと、第２記憶媒体と、第２通信バスとを備え、
第２プロセッサと第２記憶媒体とは第２通信バスを介して接続され、
第２プロセッサは、第２記憶媒体に記憶された画像復号化の関連プログラムを呼び出し、且つ、
コードストリームを解析し、復号化ブロックの第１参照サンプル値、イントラ予測モードおよび予測差分値パラメータを取得するステップと、
第１参照サンプル値に基づいて復号化ブロックのイントラ予測参照サンプル値を確定するステップと、
イントラ予測参照サンプル値およびイントラ予測モードに基づいて復号化ブロックのイントラ予測値を構成するステップと、
予測差分値パラメータを用いて復号化ブロックの予測差分値を算出するステップと、
イントラ予測値と予測差分値との和値を算出し、復号化ブロックの復元値を取得するステップと、を実行するデコーダを提供する。
第７態様において、本発明の実施例は、エンコーダに適用され、１つまたは複数の画像符号化の関連プログラムが記憶され、１つまたは複数の画像符号化の関連プログラムは、１つまたは複数の第１プロセッサにより実行されて上記画像の符号化方法を実現することができるコンピュータ記憶媒体を提供する。
第８態様において、本発明の実施例は、デコーダに適用され、１つまたは複数の画像復号化の関連プログラムが記憶され、１つまたは複数の画像復号化の関連プログラムは、１つまたは複数の第２プロセッサにより実行されて上記画像の復号化方法を実現することができるコンピュータ記憶媒体を提供する。
以上をまとめ、本発明の実施例は、画像の符号化方法、復号化方法、エンコーダ、デコーダおよび記憶媒体を提供する。ここで、画像の符号化方法は、符号化ブロックにおける画素のサンプル値に基づいて符号化ブロックの第１参照サンプル値を確定することと、第１参照サンプル値に基づいて符号化ブロックのイントラ予測モードを確定し、符号化ブロックのイントラ予測値を算出することと、符号化ブロックの初期値およびイントラ予測値に基づいて予測差分値パラメータを取得することと、第１参照サンプル値、イントラ予測モードおよび予測差分値パラメータを符号化し、符号化ビットをコードストリームに書き込むこととを含む。上記態様を採用し、第１参照サンプル値が符号化ブロックの符号化される画素のサンプル値に基づいて算出されて確定され、且つ、第１サンプル値が更に符号化ブロックのイントラ予測参照サンプル値の構成に用いられるため、符号化ブロックの隣接するブロックのサンプル値が全て利用不能または一部が利用不能な場合、イントラ予測の予測値と符号化ブロックとの間の予測差分値を効果的に低減し、イントラ予測モードの符号化效率を向上させる。
本発明の実施例に係る画像の符号化方法のフローチャートである。 本発明の実施例に係る画像の復号化方法のフローチャートである。 本発明の実施例に係る符号化装置の構造模式図である。 本発明の実施例に係る復号化装置の構造模式図である。 本発明の実施例に係るエンコーダのシステムアーキテクチャの模式図である。 本発明の実施例に係るデコーダのシステムアーキテクチャの模式図である。 本発明の実施例に係るエンコーダのイントラ予測ユニットの構造模式図である。 本発明の実施例に係るイントラ予測方法の模式図である。 本発明の実施例に係る別のイントラ予測方法の模式図である。 本発明の実施例に係るエンコーダのエントロピー符号化ユニットがイントラ予測ユニットから出力されたパラメータを符号化するデータ処理のフローチャートである。 本発明の実施例に係るデコーダのイントラ予測ユニットの構造模式図である。 本発明の実施例に係るデコーダの解析ユニットが復号化ブロックのコードストリームにおけるイントラ予測モードおよびフィルタリングパラメータを解析するデータ処理のフローチャートである。 本発明の実施例に係るエンコーダを備える電子機器の構造模式図である。 本発明の実施例に係るデコーダを備える電子機器の構造模式図である。 本発明の実施例に係る電子システムのシステムアーキテクチャの模式図である。
関連技術において、ビデオおよび画像の符号化規格に使用されるイントラ予測方法は、現在符号化しているブロックの左隣および上隣位置の符号化された画素点を用いて現在符号化しているブロックにおける画素点の予測値を構成する。イントラ予測モードは、符号化ブロックの隣接画素点を用いて符号化ブロックの画素点の予測値を構成する方法を指示し、例えば、直流（ＤＣ）モード、イントラ予測方向等である。関連規格には、様々なイントラ予測モードが設計される。例えば、Ｈ．２６４／ＡＶＣ規格では、ＤＣモードおよび８つの異なるイントラ予測方向の予測モードを含む９種のイントラ予測モードを使用し、Ｈ．２６５／ＨＥＶＣ規格では、平面モード、ＤＣモードおよび３３個の異なるイントラ予測方向の予測モードを使用する。
関連するイントラ予測方法において、まず、参照画素点が「使用可能」であるか否かを確定する必要がある。参照画素点が存在しない（例えば、現在符号化しているブロックが画像の境界に位置する）または現在符号化しているブロックによって使用できない（例えば、現在のブロックがスライスの境界に位置する）場合、参照画素点は、「存在しない」と見なされる。参照画素点が「存在しない」場合、Ｈ．２６４／ＡＶＣ規格において、これらの参照画素点は、「使用不可」と表記され、これらの参照画素点を使用するイントラ予測モードも使用不可となり、Ｈ．２６５／ＨＥＶＣ規格において、指定された規則に従って「存在しない」参照画素点を充填し、充填した参照画素点を「使用可能」と表記する。
Ｈ．２６４／ＡＶＣ規格において、ＤＣモードは、常に使用可能なイントラ予測モードである。符号化ブロックの参照画素点が全て「使用不可」である場合、ＤＣモードのイントラ予測値を１＜＜（ＢｉｔＤｅｐｔｈ−１）とする。ここで、「＜＜」は規格で定義された算術の左シフト（Ａｒｉｔｈｍｅｔｉｃ Ｌｅｆｔ Ｓｈｉｆｔ）ビット演算子であり、ＢｉｔＤｅｐｔｈは、成分のビット深度を表す。ビット深度（Ｂｉｔ Ｄｅｐｔｈ）とは、物理量のデジタル化表示に使用されるビット数である。該規格において、例えば、輝度成分ＢｉｔＤｅｐｔｈがＢｉｔＤｅｐｔｈ Ｙに等しい場合、ＢｉｔＤｅｐｔｈ Ｙは輝度成分のビット深度である。現在、家電製品でよく使用されるビット深度は８ビットであり、このような場合、参照画素が全て「使用不可」であると、ＤＣモード予測値は１２８である。一部の参照画素が「使用可能」であると、ＤＣモードは「使用可能」な参照画素のサンプル値の平均値をイントラ予測値とする。該規格において、符号化されていない画素において、参照画素が「使用不可」な場合は、主に、画像の境界外の画素点の場合と、スライスの境界外の画素点の場合とを含み、ｃｏｎｓｔｒａｉｎｅｄ＿ｉｎｔｒａ＿ｐｒｅｄ＿ｆｌａｇの値が１に等しいと、隣接するマクロブロック（Ｍａｃｒｏｂｌｏｃｋ）はインター（Ｉｎｔｅｒ）符号化を用いる。
Ｈ．２６５／ＨＥＶＣ規格において、符号化ブロックの参照画素点の位置に「存在しない」参照画素点がある場合、「存在する」参照画素点を用いて「存在しない」参照画素点を充填し、符号化ブロックの参照画素点が全て存在しない場合、参照画素点の値を用いて全て１＜＜（ＢｉｔＤｅｐｔｈ−１）に充填する。該規格のイントラ予測の参照画素の充填方法において、左隣の参照画素点は、上隣の「存在しない」画素点を充填するために使用できる。該規格において、参照画素が「存在しない」場合は、主に、符号化されていない画素の場合と、画像の境界外の画素点の場合と、スライスの境界外の画素点の場合と、タイル（Ｔｉｌｅ）の境界外の画素点の場合とを含み、ｃｏｎｓｔｒａｉｎｅｄ＿ｉｎｔｒａ＿ｐｒｅｄ＿ｆｌａｇ値が１に等しいと、隣接するマクロブロックはインター符号化を用いる。
しかし、係るビデオおよび画像の符号化規格には、以下の欠陥がある。
（１）イントラ予測参照画素が全て使用不可な場合、関連方法は、イントラ予測の予測値を「１＜＜（ＢｉｔＤｅｐｔｈ−１）」とすることに相当する。符号化ブロックの画素のサンプル値が「１＜＜（ＢｉｔＤｅｐｔｈ−１）」と大きな偏差がある場合、イントラ予測の予測差分値は大きく、大きな符号化ビットオーバヘッドをもたらす。
（２）イントラ参照画素が部分的に使用可能な場合、使用可能なイントラ予測モードを制限する方法と、使用可能な参照画素のサンプル値のみを用いて予測値（例えば、ＤＣ予測値）を算出する方法と、使用可能な参照画素のサンプル値を用いて充填する方法とがあるが、これらの方法の実行過程はいずれも参照画素のサンプル値に基づいて符号化ブロックにおける画素のサンプル値に関しないため、大きなイントラ予測誤差をもたらす。
以下、本発明の実施例における図面を参照しながら、本発明の実施例における態様について明確かつ完全に説明する。
下記実施例において、ビデオとは、画像からなる画像列である。コードストリームとは、ビデオエンコーダがビデオを符号化して生成したコードストリームであり、ビデオエンコーダがビデオを符号化して生成したコードストリームに対してシステム層の処理を行った後に得られた、ビデオエンコーダがビデオを符号化して生成したコードストリームを含む伝送ストリームおよび／またはメディアファイルでもあり、コードストリームを復号化してビデオを取得することができる。システム層の処理は、ビデオコードストリームに対して行われるパッケージ操作であり、例えば、ビデオコードストリームをデータ荷重として伝送ストリームにパッケージするか、またはビデオコードストリームを荷重としてメディアファイルにパッケージする。システム層の処理は、ビデオコードストリームを含む伝送ストリームまたはメディアファイルをデータ荷重として伝送用のストリームまたは記憶用のファイルにパッケージすることも含む。システム層の処理により生成されるデータ単位は、システム層データ単位とも呼ばれ、システム層の処理でデータ荷重をパッケージする過程において、システム層データ単位に追加される情報（例えば、システム層データ単位のヘッダ情報等）はシステム層情報と呼ばれる。サブコードストリームとは、抽出操作を行ってコードストリームから得られる一部のコードストリームであり、サブコードストリームを復号化してビデオ画像を取得することができ、該ビデオ画像は、コードストリームを復号化して取得したビデオ画像よりも解像度が低い画像であってもよいし、コードストリームを復号化して取得したビデオよりもフレームレートが低い画像であってもよく、該ビデオ画像には、コードストリームを復号化して取得したビデオ画像における一部の内容が含まれてもよい。
図１に示すように、本発明の実施例は、画像の符号化方法を提供し、以下のステップを含む。
ステップ１０１において、符号化ブロックにおける画素のサンプル値に基づいて符号化ブロックの第１参照サンプル値を確定する。
好ましくは、ステップ１０１は、例示的に、符号化ブロックの参照サンプル値が存在するか否かを判断し、参照サンプル値は、符号化ブロックの隣接する１つまたは複数の画素点の復元された画素のサンプル値であることと、符号化ブロックの一部または全ての参照サンプル値が存在しない場合、符号化ブロックにおける画素のサンプル値に基づいて符号化ブロックの第１参照サンプル値を確定することとを含み、
または、符号化ブロックのマッチングブロックにおける参照サンプル値が全て存在するか否かを判断することと、符号化ブロックのマッチングブロックにおける一部または全ての参照サンプル値が存在しない場合、符号化ブロックの一部または全ての参照サンプル値が存在しないと判断し、符号化ブロックにおける画素のサンプル値に基づいて符号化ブロックの第１参照サンプル値を確定することとを含む。
ここで、符号化ブロックのマッチングブロックは、符号化ブロックの所在画像内かつ符号化ブロックのサイズと同じである領域に位置する。
例示的には、参照サンプル値が存在するか否かを判断する方法は、
参照サンプル値に対応する参照画素点の位置が符号化ブロックの所在画像における符号化されていない画像領域に位置する場合、参照サンプル値が存在しないと判断するという方法と、
参照サンプル値に対応する参照画素点の位置が符号化ブロックの所在画像の境界外に位置する場合、参照サンプル値が存在しないと判断するという方法と、
符号化ブロックの所在画像において、参照サンプル値に対応する参照画素点の位置が符号化ブロックの所在スライス外に位置する場合、参照サンプル値が存在しないと判断するという方法と、
符号化ブロックの所在画像において、参照サンプル値に対応する参照画素点の位置が符号化ブロックの所在タイル外に位置する場合、参照サンプル値が存在しないと判断するという方法と、
イントラ予測制限モードを使用する場合、符号化ブロックの所在画像において、参照サンプル値に対応する参照画素点の位置が非イントラ予測モードの符号化ブロックに位置する場合、参照サンプル値が存在しないと判断するという方法と、の少なくとも１種を含む。
好ましくは、符号化ブロックにおける画素のサンプル値に基づき、軟判定方法を用いて第１参照サンプル値を確定する。
例示的には、符号化ブロックにおける画素のサンプル値に基づき、軟判定方法を用いて符号化ブロックの第１参照サンプル値を確定することは、例示的に、以下の式に従う制約最適化方法を用いて第１参照サンプル値を算出することを含む。
Figure 2021529473
 （ただし、Ｄは符号化ブロックの符号化歪みであり、ｋはトラバース範囲であり、符号化ブロックにおける１つまたは複数の画素を含み、ｄ（ａ，ｂ）はａとｂとの間の誤差値であり、ｘｋは符号化ブロックにおける符号化される画素のサンプル値であり、ｐｋは第１参照サンプル値を用いてイントラ予測モードに基づいて算出したｘｋの予測値であり、Ｒは符号化ブロックの符号化ビットオーバヘッドであり、ＲＣは符号化ブロックの符号化ビットオーバヘッドの上限値である。）
例示的には、符号化ブロックにおける画素のサンプル値に基づき、軟判定方法を用いて符号化ブロックの第１参照サンプル値を確定することは、例示的に、以下の式に従う無制約最適化方法を用いて第１参照サンプル値を算出することを含む。
Figure 2021529473
 （ただし、ｒは第１参照サンプル値であり、ｍは符号化ブロックのイントラ予測モードであり、Ｄは符号化ブロックの符号化歪みであり、Ｒは符号化ブロックの符号化ビットオーバヘッドであり、λはラグランジュ乗数である。）
好ましくは、ステップ１０１は、例示的に、符号化ブロックの全ての参照サンプル値が存在しないと判断した場合、第１参照サンプル値を符号化ブロックの初期値の平均値とすることと、符号化ブロックの一部の参照サンプル値が存在しないと判断した場合、第１参照サンプル値を符号化ブロックの初期値の平均値と部分的に存在する参照サンプル値の平均値との差分値とすることとを含む。
例示的には、第１参照サンプル値は、少なくとも２つのサンプル値および使用方式指示パラメータを含み、サンプル値の使用方式パラメータは、第１参照サンプル値に含まれる少なくとも２つのサンプル値の符号化ブロックの参照サンプル値を設定する過程における使用方式を指示するために用いられる。
例示的には、第１参照サンプル値は２つのサンプル値を含み、符号化ブロックにおける画素のサンプル値に基づいて符号化ブロックの第１参照サンプル値を確定することは、２つのサンプル値に基づき、符号化ブロックの左隣の参照画素点の位置に存在しない参照サンプル値の値と、上隣の参照画素点の位置に存在しない参照サンプル値の値とをそれぞれ設定することを含む。
ステップ１０２において、第１参照サンプル値に基づいて符号化ブロックのイントラ予測モードを確定し、符号化ブロックのイントラ予測値を算出する。
好ましくは、ステップ１０２は、第１参照サンプル値を用いて符号化ブロックの存在しない参照サンプル値を設定することと、符号化ブロックの参照サンプル値に基づき、レート歪み最適化方法を用いて符号化ブロックのイントラ予測モードを確定し、イントラ予測モードを用いて符号化ブロックのイントラ予測値を算出することとを含む。
好ましくは、ステップ１０２は、第１参照サンプル値を用いて符号化ブロックの存在しない参照サンプル値を設定することと、符号化ブロックの参照サンプル値をフィルタリングし、フィルタリング処理した参照サンプル値を取得することと、フィルタリング処理した参照サンプル値に基づき、レート歪み最適化方法を用いて符号化ブロックのイントラ予測モードを確定し、イントラ予測モードを用いて符号化ブロックのイントラ予測値を算出することとを更に含む。
ここで、符号化ブロックの参照サンプル値をフィルタリングし、フィルタリング処理した参照サンプル値を取得することは、以下の方法を含む。
方法１：レート歪み最適化方法を用い、参照サンプル値をフィルタリングするか否かを指示するためのフィルタリング制御パラメータを確定し、フィルタリング制御パラメータが、参照サンプル値をフィルタリングすることを指示する場合、符号化ブロックの参照サンプル値をフィルタリングし、フィルタリング処理した参照サンプル値を取得する。
方法２：符号化ブロックのサイズがプリセット値に等しい場合、レート歪み最適化方法を用い、参照サンプル値をフィルタリングするか否かを指示するためのフィルタリング制御パラメータを確定し、フィルタリング制御パラメータが、参照サンプル値をフィルタリングすることを指示する場合、符号化ブロックの参照サンプル値をフィルタリングし、フィルタリング処理した参照サンプル値を取得する。
ここで、プリセット値は、プリセットされた１つの値またはプリセットされた複数の値の１つを含む。
方法３：符号化ブロックのサイズがプリセット値に等しい場合、符号化ブロックの参照サンプル値をフィルタリングし、フィルタリング処理した参照サンプル値を取得する。
方法４：符号化ブロックのイントラ予測モードがプリセットモードである場合、レート歪み最適化方法を用い、参照サンプル値をフィルタリングするか否かを指示するためのフィルタリング制御パラメータを確定し、フィルタリング制御パラメータが、参照サンプル値をフィルタリングすることを指示する場合、符号化ブロックの参照サンプル値をフィルタリングし、フィルタリング処理した参照サンプル値を取得する。
ここで、プリセットモードは、プリセットされた１つのモードまたはプリセットされた複数のモードの１つを含む。
方法５：符号化ブロックのイントラ予測モードがプリセットモードである場合、符号化ブロックの参照サンプル値をフィルタリングし、フィルタリング処理した参照サンプル値を取得する。
方法６：符号化ブロックのサイズがプリセット値に等しく、且つ符号化ブロックのイントラ予測モードがプリセットモードである場合、レート歪み最適化方法を用い、参照サンプル値をフィルタリングするか否かを指示するためのフィルタリング制御パラメータを確定し、フィルタリング制御パラメータが、参照サンプル値をフィルタリングすることを指示する場合、符号化ブロックの参照サンプル値をフィルタリングし、フィルタリング処理した参照サンプル値を取得する。
方法７：符号化ブロックのサイズがプリセット値に等しく、且つ符号化ブロックのイントラ予測モードがプリセットモードである場合、符号化ブロックの参照サンプル値をフィルタリングし、フィルタリング処理した参照サンプル値を取得する。
一実施例において、符号化ブロックの参照サンプル値をフィルタリングし、フィルタリング処理した参照サンプル値を取得することは、符号化ブロックのフィルタリング制御パラメータを符号化し、符号化ビットをコードストリームに書き込むことを更に含む。
ステップ１０３において、符号化ブロックの初期値およびイントラ予測値に基づいて予測差分値パラメータを取得する。
例示的には、符号化ブロックの初期値とイントラ予測値との差分値を算出し、符号化ブロックの予測差分値を取得し、予測差分値に対して変換および量子化処理を行い、予測差分値パラメータを取得する。
ステップ１０４において、第１参照サンプル値、イントラ予測モードおよび予測差分値パラメータを符号化し、符号化ビットをコードストリームに書き込む。
好ましくは、ステップ１０４において、第１参照サンプル値を符号化することは、第１参照サンプル値を符号化することにより第１参照サンプル値の符号化ビットを取得することと、符号化ビットを、１つまたは複数のパラメータセットと、スライスヘッダと、ブロック層データ単位との少なくとも１つを含むコードストリームにおけるデータ単位に書き込むこととを含む。
好ましくは、ステップ１０４において、第１参照サンプル値を符号化することは、第１参照サンプル値が１つまたは複数のサンプル値を含むことと、第１参照サンプル値の１つまたは複数のサンプル値を符号化し、第１参照サンプル値の１つまたは複数のサンプル値の符号化ビットを取得し、符号化ビットをコードストリームにおけるデータ単位に書き込むこととを含む。
一実施例において、第１参照サンプル値の１つまたは複数のサンプル値を符号化し、第１参照サンプル値の１つまたは複数のサンプル値の符号化ビットを取得することは、サンプル値の使用方式パラメータを符号化し、サンプル値の使用方式パラメータの符号化ビットをコードストリームにおけるデータ単位に書き込むことを更に含む。
本発明の実施例において、第１参照サンプル値はサンプル値制御パラメータを含み、サンプル値制御パラメータは、シーケンス層サンプル値制御パラメータ、画像層サンプル値制御パラメータ、スライス層サンプル値制御パラメータ、ブロック層サンプル値制御パラメータの少なくとも１つの制御パラメータを含む。
図２に示すように、本発明の実施例は、画像の復号化方法を提供し、以下のステップを含む。
ステップ２０１において、コードストリームを解析し、復号化ブロックの第１参照サンプル値、イントラ予測モードおよび予測差分値パラメータを取得する。
好ましくは、ステップ２０１において、コードストリームを解析し、復号化ブロックの第１参照サンプル値を取得することは、
コードストリームにおける１つまたは複数のデータ単位を解析し、第１参照サンプル値を取得し、データ単位は、１つまたは複数のパラメータセットと、スライスヘッダと、ブロック層データ単位との少なくとも１つを含むことを含む。
一実施例において、コードストリームを解析し、復号化ブロックの第１参照サンプル値を取得することは、
コードストリームにおける１つまたは複数のデータ単位を解析し、第１参照サンプル値に含まれている複数のサンプル値の復号化ブロックの参照サンプル値の設定過程における使用方式を指示するためのサンプル値の使用方式パラメータを取得することを含む。
ここで、第１参照サンプル値はサンプル値制御パラメータを含み、サンプル値制御パラメータは、シーケンス層サンプル値制御パラメータ、画像層サンプル値制御パラメータ、スライス層サンプル値制御パラメータ、ブロック層サンプル値制御パラメータの少なくとも１つの制御パラメータを含む。
ステップ２０２において、第１参照サンプル値に基づいて復号化ブロックのイントラ予測参照サンプル値を確定する。
好ましくは、ステップ２０２は、復号化ブロックの参照サンプル値が存在するか否かを判断し、参照サンプル値は、復号化ブロックの隣接する１つまたは複数の画素点の復元された画素のサンプル値であることと、復号化ブロックの一部または全ての参照サンプル値が存在しない場合、第１参照サンプル値に基づいて復号化ブロックの存在しない参照サンプル値を確定し、イントラ予測参照サンプル値を取得することとを含み、
または、復号化ブロックのマッチングブロックにおける参照サンプル値が全て存在するか否かを判断することと、復号化ブロックのマッチングブロックにおける一部または全ての参照サンプル値が存在しない場合、復号化ブロックの一部または全ての参照サンプル値が存在しないと判断し、第１参照サンプル値に基づいて復号化ブロックの存在しない参照サンプル値を確定し、イントラ予測参照サンプル値を取得することとを含む。
なお、復号化ブロックのマッチングブロックは、復号化ブロックの所在画像内かつ復号化ブロックのサイズと同じである領域に位置する。
第１参照サンプル値に基づいて復号化ブロックの存在しない参照サンプル値を確定した後、復号化ブロックの参照サンプル値は全て存在することが理解できる。
実際の適用において、参照サンプル値が存在するか否かを判断する方法は、
参照サンプル値に対応する参照画素点の位置が復号化ブロックの所在画像における復号化されていない画像領域に位置する場合、参照サンプル値が存在しないと判断するという方法と、
参照サンプル値に対応する参照画素点の位置が復号化ブロックの所在画像の境界外に位置する場合、参照サンプル値が存在しないと判断するという方法と、
復号化ブロックの所在画像において、参照サンプル値に対応する参照画素点の位置が復号化ブロックの所在スライス外に位置する場合、参照サンプル値が存在しないと判断するという方法と、
復号化ブロックの所在画像において、参照サンプル値に対応する参照画素点の位置が復号化ブロックの所在タイル外に位置する場合、参照サンプル値が存在しないと判断するという方法と、
イントラ予測制限モードを使用する場合、復号化ブロックの所在画像において、参照サンプル値に対応する参照画素点の位置が非イントラ予測モードの復号化ブロックに位置する場合、参照サンプル値が存在しないと判断するという方法と、の少なくとも１種を含む。
一実施例において、第１参照サンプル値に基づいて復号化ブロックの存在しない参照サンプル値を確定することは、第１参照サンプル値を用いて復号化ブロックの存在しない参照サンプル値を設定することを含む。
一実施例において、第１参照サンプル値にサンプル値制御パラメータが含まれ、第１参照サンプル値に基づいて復号化ブロックの存在しない参照サンプル値を確定することは、サンプル値制御パラメータが、第１参照サンプル値を用いて存在しない参照サンプル値を構成することを指示する場合、第１参照サンプル値を用いて復号化ブロックの存在しない参照サンプル値を設定することを含む。
一実施例において、第１参照サンプル値にサンプル値の使用方式パラメータが含まれ、第１参照サンプル値に基づいて復号化ブロックの存在しない参照サンプル値を確定することは、第１参照サンプル値が少なくとも２つのサンプル値を含む場合、サンプル値の使用方式パラメータに基づき、第１参照サンプル値に含まれているサンプル値を用いて復号化ブロックの存在しない参照サンプル値を対応して設定することを含む。
例示的には、第１参照サンプル値は２つのサンプル値を含み、サンプル値の使用方式パラメータに基づくかまたはプリセットされた規則を用い、第１参照サンプル値に含まれているサンプル値を用いて復号化ブロックの存在しない参照サンプル値を対応して設定することは、プリセットされた規則に従い、第１参照サンプル値における２つのサンプル値を用い、復号化ブロックの左隣の参照画素点の位置に存在しない参照サンプル値と、上隣の参照画素点の位置に存在しない参照サンプル値とをそれぞれ設定することを含む。
好ましくは、イントラ予測参照サンプル値およびイントラ予測モードに基づいて復号化ブロックのイントラ予測値を構成することは、イントラ予測参照サンプル値をフィルタリング処理し、フィルタリング処理した参照サンプル値を取得することと、フィルタリング処理した参照サンプル値を用い、イントラ予測モードに従って復号化ブロックのイントラ予測値を算出することとを更に含む。
例示的には、イントラ予測参照サンプル値をフィルタリング処理し、フィルタリング処理した参照サンプル値を取得することは、少なくとも以下の方法を含む。
方法１：コードストリームを解析し、イントラ予測参照サンプル値をフィルタリングするか否かを指示するためのフィルタリング制御パラメータを取得し、フィルタリング制御パラメータが、イントラ予測参照サンプル値をフィルタリングすることを指示する場合、イントラ予測参照サンプル値をフィルタリング処理し、フィルタリング処理した参照サンプル値を取得する。
方法２：復号化ブロックのサイズがプリセット値に等しい場合、コードストリームを解析し、フィルタリング制御パラメータを取得し、フィルタリング制御パラメータが、イントラ予測参照サンプル値をフィルタリングすることを指示する場合、イントラ予測参照サンプル値をフィルタリング処理し、フィルタリング処理した参照サンプル値を取得する。
方法３：復号化ブロックのサイズがプリセット値に等しい場合、イントラ予測参照サンプル値をフィルタリング処理し、フィルタリング処理した参照サンプル値を取得する。
方法４：復号化ブロックのイントラ予測モードがプリセットモードである場合、コードストリームを解析し、フィルタリング制御パラメータを取得し、フィルタリング制御パラメータが、イントラ予測参照サンプル値をフィルタリングすることを指示する場合、イントラ予測参照サンプル値をフィルタリング処理し、フィルタリング処理した参照サンプル値を取得する。
方法５：復号化ブロックのイントラ予測モードがプリセットモードである場合、イントラ予測参照サンプル値をフィルタリング処理し、フィルタリング処理した参照サンプル値を取得する。
方法６：復号化ブロックのサイズがプリセット値に等しく、且つ復号化ブロックのイントラ予測モードがプリセットモードである場合、コードストリームを解析し、フィルタリング制御パラメータを取得し、フィルタリング制御パラメータが、イントラ予測参照サンプル値をフィルタリングすることを指示する場合、イントラ予測参照サンプル値をフィルタリング処理し、フィルタリング処理した参照サンプル値を取得する。
方法７：復号化ブロックのサイズがプリセット値に等しく、且つ復号化ブロックのイントラ予測モードがプリセットモードである場合、イントラ予測参照サンプル値をフィルタリング処理し、フィルタリング処理した参照サンプル値を取得する。
ステップ２０３において、イントラ予測参照サンプル値およびイントラ予測モードに基づいて復号化ブロックのイントラ予測値を構成する。
ステップ２０４において、予測差分値パラメータを用いて復号化ブロックの予測差分値を算出する。
好ましくは、ステップ２０４は、予測差分値パラメータに対してスケーリングおよび変換処理を行い、復号化ブロックの予測差分値を取得することを含む。
ステップ２０５において、イントラ予測値と予測差分値との和値を算出し、復号化ブロックの復元値を取得する。
実際の適用において、復号化ブロックの復元値を取得した後、方法は、復号化ブロックの復元値をループフィルタ処理して復号化値を取得することを更に含む。
図３に示すように、本発明の実施例は、第１参照サンプル値確定ユニット３００１と、イントラ予測値確定ユニット３００２と、予測差分値パラメータ取得ユニット３００３と、符号化ユニット３００４とを備える画像の符号化装置を提供する。
第１参照サンプル値確定ユニット３００１は、符号化ブロックにおける画素のサンプル値に基づいて符号化ブロックの第１参照サンプル値を確定するように構成される。
イントラ予測値確定ユニット３００２は、第１参照サンプル値確定ユニット３００１により確定された第１参照サンプル値に基づいて符号化ブロックのイントラ予測モードを確定し、符号化ブロックのイントラ予測値を算出するように構成される。
予測差分値パラメータ取得ユニット３００３は、符号化ブロックの初期値およびイントラ予測値確定ユニット３００２により算出されたイントラ予測値に基づき、予測差分値パラメータを取得するように構成される。
符号化ユニット３００４は、第１参照サンプル値確定ユニット３００１により確定された第１参照サンプル値、イントラ予測値確定ユニット３００２により確定されたイントラ予測モード、および予測差分値パラメータ取得ユニット３００３により取得された予測差分値パラメータを符号化し、符号化ビットをコードストリームに書き込むように構成される。
好ましくは、予測差分値パラメータ取得ユニット３００３は、例示的に、符号化ブロックの初期値とイントラ予測値との差分値を算出し、符号化ブロックの予測差分値を取得し、予測差分値に対して変換および量子化処理を行い、予測差分値パラメータを取得するように構成される。
好ましくは、第１参照サンプル値確定ユニット３００１は、例示的に、符号化ブロックの参照サンプル値が存在するか否かを判断し、参照サンプル値は、符号化ブロックの隣接する１つまたは複数の画素点の復元された画素のサンプル値であり、符号化ブロックの一部または全ての参照サンプル値が存在しない場合、符号化ブロックにおける画素のサンプル値に基づいて符号化ブロックの第１参照サンプル値を確定するように構成され、または、
符号化ブロックのマッチングブロックにおける参照サンプル値が全て存在するか否かを判断し、符号化ブロックのマッチングブロックにおける一部または全ての参照サンプル値が存在しない場合、符号化ブロックの一部または全ての参照サンプル値が存在しないと判断し、符号化ブロックにおける画素のサンプル値に基づいて符号化ブロックの第１参照サンプル値を確定するように構成される。
好ましくは、第１参照サンプル値確定ユニット３００１は、例示的に、符号化ブロックにおける画素のサンプル値に基づき、軟判定方法を用いて第１参照サンプル値を確定するように構成される。
好ましくは、第１参照サンプル値確定ユニット３００１は、例示的に、符号化ブロックの全ての参照サンプル値が存在しないと判断した場合、第１参照サンプル値を符号化ブロックの初期値の平均値とし、符号化ブロックの一部の参照サンプル値が存在しないと判断した場合、第１参照サンプル値を符号化ブロックの初期値の平均値と部分的に存在する参照サンプル値の平均値との差分値とするように構成される。
好ましくは、イントラ予測値確定ユニット３００２は、例示的に、第１参照サンプル値を用いて符号化ブロックの存在しない参照サンプル値を設定し、符号化ブロックの参照サンプル値に基づき、レート歪み最適化方法を用いて符号化ブロックのイントラ予測モードを確定し、イントラ予測モードを用いて符号化ブロックのイントラ予測値を算出するように構成される。
好ましくは、イントラ予測値確定ユニット３００２は、例示的に、第１参照サンプル値を用いて符号化ブロックの存在しない参照サンプル値を設定し、符号化ブロックの参照サンプル値をフィルタリングし、フィルタリング処理した参照サンプル値を取得し、フィルタリング処理した参照サンプル値に基づき、レート歪み最適化方法を用いて符号化ブロックのイントラ予測モードを確定し、イントラ予測モードを用いて符号化ブロックのイントラ予測値を算出するように構成される。
好ましくは、符号化ユニット３００４は、例示的に、第１参照サンプル値を符号化することにより第１参照サンプル値の符号化ビットを取得し、符号化ビットを、１つまたは複数のパラメータセットと、スライスヘッダと、ブロック層データ単位との少なくとも１つを含むコードストリームにおけるデータ単位に書き込むように構成される。
図４に示すように、本発明の実施例は、解析ユニット４００１と、イントラ予測参照サンプル値確定ユニット４００２と、イントラ予測値確定ユニット４００３と、予測差分値確定ユニット４００４と、復元値取得ユニット４００５とを備える画像復号化装置を提供する。
解析ユニット４００１は、コードストリームを解析し、復号化ブロックの第１参照サンプル値、イントラ予測モードおよび予測差分値パラメータを取得するように構成される。
イントラ予測参照サンプル値確定ユニット４００２は、解析ユニット４００１により解析された第１参照サンプル値に基づいて復号化ブロックのイントラ予測参照サンプル値を確定するように構成される。
イントラ予測値確定ユニット４００３、イントラ予測参照サンプル値確定ユニット４００２により確定されたイントラ予測参照サンプル値および解析ユニット４００１により解析されたイントラ予測モードに基づいて復号化ブロックのイントラ予測値を構成するように構成される。
予測差分値確定ユニット４００４は、解析ユニット４００１により解析された予測差分値パラメータを用いて復号化ブロックの予測差分値を算出するように構成される。
復元値取得ユニット４００５は、イントラ予測値確定ユニット４００３により構成されたイントラ予測値と予測差分値確定ユニット４００４により算出された予測差分値との和値を算出し、復号化ブロックの復元値を取得するように構成される。
好ましくは、解析ユニット４００１は、例示的に、コードストリームにおける１つまたは複数のデータ単位を解析し、第１参照サンプル値を取得するように構成され、データ単位は、１つまたは複数のパラメータセットと、スライスヘッダと、ブロック層データ単位との少なくとも１つを含む。
好ましくは、イントラ予測値確定ユニット４００３は、例示的に、イントラ予測参照サンプル値をフィルタリング処理し、フィルタリング処理した参照サンプル値を取得し、フィルタリング処理した参照サンプル値を用い、イントラ予測モードに従って復号化ブロックのイントラ予測値を算出するように構成される。
好ましくは、イントラ予測参照サンプル値確定ユニット４００２は、例示的に、
復号化ブロックの参照サンプル値が存在するか否かを判断し、参照サンプル値は、復号化ブロックの隣接する１つまたは複数の画素点の復元された画素のサンプル値であり、復号化ブロックの一部または全ての参照サンプル値が存在しない場合、第１参照サンプル値に基づいて復号化ブロックの存在しない参照サンプル値を確定し、イントラ予測参照サンプル値を取得するように構成され、または、
復号化ブロックのマッチングブロックにおける参照サンプル値が全て存在するか否かを判断し、復号化ブロックのマッチングブロックにおける一部または全ての参照サンプル値が存在しない場合、復号化ブロックの一部または全ての参照サンプル値が存在しないと判断し、第１参照サンプル値に基づいて復号化ブロックの存在しない参照サンプル値を確定し、イントラ予測参照サンプル値を取得するように構成される。
好ましくは、予測差分値確定ユニット４００４は、例示的に、予測差分値パラメータに対してスケーリングおよび変換処理を行い、復号化ブロックの予測差分値を取得するように構成される。
好ましくは、復元値取得ユニット４００５は、例示的に、復号化ブロックの復元値をループフィルタ処理して復号化値を取得するように構成される。
図５に示すように、本発明の実施例は、エンコーダの構造模式図を提供する。例示的には、エンコーダは、分割ユニット２０１と、予測ユニット２０２と、第１加算器２０７と、変換ユニット２０８と、量子化ユニット２０９と、逆量子化ユニット２１０と、逆変換ユニット２１１と、第２加算器２１２と、フィルタリングユニット２１３と、復号化画像バッファ２１４と、エントロピー符号化ユニット２１５とを備える。ここで、予測ユニット２０２は、ブロック分割ユニット２０３と、動き推定ユニット２０４と、動き補償ユニット２０５と、イントラ予測ユニット２０６とを備える。
なお、エンコーダの入力はビデオであり、エンコーダの出力は、入力されたビデオを符号化した後に生成したコードストリームである。ビデオが画像からなる画像列であるため、エンコーダの符号化過程は、入力されたビデオにおける画像を符号化順序に従って順次符号化することである。ここで、符号化順序は、エンコーダプロファイルに設定された予測構造等のパラメータにより決定される。ビデオにおける画像の符号化順序（復号化端の復号化順序に対応する）は画像の再生順序と同じであってもよいし、異なってもよい。
分割ユニット２０１は、ビデオ画像を受信し、プリセットされた配置に従ってビデオにおける画像を分割し、最大符号化ユニットおよび該最大符号化ユニットに関連する属性情報を出力するように構成される。
画像は１つまたは複数のスライスに分割でき、各スライスには整数個の最大符号化ユニットが含まれてもよいし、整数個でない最大符号化ユニットが含まれてもよいことが理解できる。ここで、最大符号化ユニットは１つの正方形の画像領域である。もちろん、画像は更に１つまたは複数のタイルに分割でき、各タイルには整数個の最大符号化ユニットが含まれてもよいし、整数個でない最大符号化ユニットが含まれてもよい。
なお、分割ユニット２０１は、固定した方式に従って画像を分割するように構成されてもよいし、画像の分割方式を動的に調整するように構成されてもよい。例えば、ネットワークの最大伝送ユニット（Ｍａ×ｉｍｕｍ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｕｎｉｔ、ＭＴＵ）に適応するために、動的スライス分割の方法を採用し、各スライスの符号化ビット数がＭＴＵの制限を超えないことを確保する。
予測ユニット２０２は、分割ユニット２０１により分割された最大符号化ユニットを更に１つまたは複数の符号化ブロックに分割し、該符号化ブロックの予測値を確定するように構成される。
予測ユニット２０２の入力は、分割ユニット２０１から出力された最大符号化ユニットおよび該最大符号化ユニットに関連する属性情報を含むことが理解できる。ここで、最大符号化ユニットに関連する属性情報は、最大符号化ユニットの画像、スライス、タイルにおける位置等を含む。実際の適用において、最大符号化ユニットに対する分割方式は、四分木分割、二分木分割、三分木分割等を含む。
なお、予測ユニット２０２は、分割された符号化ブロックをより多くの符号化ブロックに更に分割することができる。更に、符号化ブロックを１つまたは複数の予測ブロックに分割して予測値を確定することができる。
好ましくは、予測ユニット２０２が符号化ブロックの予測値を確定することは、例示的に、復号化画像バッファ２１４における復号化された画像に基づき、符号化ブロックのインター予測値を確定すること、または、第２加算器２１２から出力された現在の符号化画像における復元された部分（フィルタリングユニット２１３により処理されていない）に基づき、符号化ブロックのイントラ予測値を確定することを含む。
例示的には、予測ユニット２０２が符号化ブロックの予測値を確定することは、レート歪み最適化（Ｒａｔｅ−Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ、ＲＤＯ）方法を用いて符号化ブロックの予測値を確定し、該予測値が使用するインター予測、イントラ予測に関連する出力パラメータを取得することを更に含む。
例示的には、予測ユニット２０２は、ブロック分割ユニット２０３と、動き推定ユニット２０４と、動き補償ユニット２０５と、イントラ予測ユニット２０６とを備える。以下、予測ユニット２０２における４つのサブユニットをそれぞれ説明する。
ブロック分割ユニット２０３は、最大符号化ユニットが符号化過程において符号化ブロックのブロック分割方式を確定するように構成される。
実際の適用において、分割方式は、四分木分割、二分木分割、三分木分割のうちの１種または複数種を採用することができる。
なお、ブロック分割ユニット２０３は、符号化ブロックを１つまたは複数の符号化ブロックに分割することができ、分割した符号化ブロックをより多くの符号化ブロックに更に分割することができる。更に、符号化ブロックを１つまたは複数の予測ブロックに分割することができる。
例示的には、ブロック分割ユニット２０３はＲＤＯ方法を用いて符号化ブロックの分割方式を確定する。
ここで、ブロック分割ユニットから出力されたパラメータは符号化ブロックの分割方式パラメータを含み、これらのパラメータは、符号化ブロックの分割方式を指示するために用いられる。
動き予測ユニット２０４は、復号化画像バッファ２１４における１つまたは複数の復号化された画像を参照画像とし、参照画像に基づいて１つまたは複数の参照画像リストを構成し、符号化ブロックの参照画像におけるマッチングブロックを確定するように構成される。
ここで、各参照画像リストには１つまたは複数の参照画像が含まれる。
実際において、動き予測ユニット２０４の出力は、マッチングブロック位置を指示するためのパラメータであり、参照画像リスト指示、参照画像インデックス（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｉｎｄｅ×）、動きベクトル（Ｍｏｔｉｏｎ Ｖｅｃｔｏｒ、ＭＶ）等を含んでもよい。ここで、参照画像リスト指示は、マッチングブロックを含む参照画像の所在参照画像リストを指示するために用いられ、参照画像インデックスは、参照画像リストにおけるマッチングブロックを含む参照画像を指示するために用いられ、ＭＶは、符号化ブロックとマッチングブロックとが同一画像の画素点座標系での相互間の相対位置のオフセット量を指示するために用いられる。
動き補償ユニット２０５は、マッチングブロックに基づいて符号化ブロックの予測値を構成し、符号化ブロックと予測値との間の差分値を算出するように構成される。
実際において、動き補償ユニット２０５の出力は、符号化ブロック予測値を構成するパラメータ、例えば、マッチングブロックに対する加重値、マッチングブロックをフィルタリング処理するフィルタのタイプおよびパラメータ等を更に含む。
例示的には、動き推定ユニット２０４と動き補償ユニット２０５とは合わせてＲＤＯ方法を用い、符号化ブロックのためにレート歪み性能が最適なマッチングブロックおよび２つのユニットの出力パラメータを確定する。
好ましくは、動き推定ユニット２０４と動き補償ユニット２０５とは、符号化ブロックの所在現在の符号化画像を参照画像として使用し、符号化ブロックのイントラ予測値を取得することができる。
なお、イントラ予測とは、符号化ブロックの所在画像におけるデータのみを参照として用いて得られた予測値である。このような場合、動き推定ユニット２０４および動き補償ユニット２０５は、現在の符号化画像における部分的に復元された部分、即ち、フィルタリングユニット２１３により処理されていない部分を使用し、入力データは、第２加算器２１２から出力されてもよく、例えば、１つの画像バッファを用いて第２加算器２１２から出力されたデータを記憶する。好ましくは、この画像バッファは、復号化画像バッファ２１４における１つの特殊な画像バッファである。
イントラ予測ユニット２０６は、符号化ブロックのイントラ予測値を確定するように構成される。
実際の適用において、イントラ予測ユニット２０６は、符号化ブロックの所在画像にける部分的に復元された部分に基づき、符号化ブロックのためにイントラ予測参照サンプル値を確定し、イントラ予測参照サンプル値をフィルタの入力値として符号化ブロックのイントラ予測値を算出する。ここで、フィルタは補間フィルタであってもよいし、ローパスフィルタ（例えば、ＤＣ値を算出するためのフィルタ）であってもよい。好ましくは、イントラ予測ユニット２０６はＲＤＯの方法を用いて符号化ブロックイントラ予測値を算出するための方法（即ち、イントラ予測モード）およびイントラ予測値を確定する。
イントラ予測ユニット２０６は、符号化ブロックの隣接する部分的に復元された画素のサンプル値が存在するか否かを確定する。イントラ予測ユニット２０６が、符号化ブロックの隣接するサンプル値が全て存在すると判断した場合、イントラ予測ユニット２０６は隣接するサンプル値または隣接するサンプル値をフィルタリング処理した値をイントラ予測参照サンプル値とする。逆に、イントラ予測ユニット２０６が、符号化ブロックの全てまたは一部のサンプル値が存在しないと判断した場合、イントラ予測ユニット２０６は第１参照サンプル値を確定し、第１参照サンプル値を用いて符号化ブロックのイントラ予測参照サンプル値を確定する。
ここで、イントラ予測ユニット２０６は、イントラ予測モードで使用する参照サンプル値に対応する隣接画素点の位置に基づき、隣接画素点位置における隣接するサンプル値が存在するか否かを判断する。通常、イントラ予測ユニット２０６は以下の方式により符号化ブロックの隣接するサンプル値が存在するか否かを判断する。
１、符号化ブロックの参照画素点の位置における画素が符号化されていないと、対応する隣接するサンプル値は存在しない。
２、符号化ブロックが画像の境界位置に位置する場合、画像の境界外の参照画素点の位置には隣接するサンプル値は存在しない。例えば、符号化ブロックが画像の上境界に位置する場合、符号化ブロックに隣接するサンプル値は存在しない。
３、符号化ブロックの所在スライスと異なる位置に位置する隣接するサンプル値は存在しない。
４、符号化ブロックの所在タイルと異なる位置に位置する隣接するサンプル値は存在しない。
５、イントラ予測の使用が限定される場合、非イントラ予測符号化の符号化ブロックに位置する隣接するサンプル値は存在しない。
なお、イントラ予測ユニット２０６が第１参照サンプル値を確定する方法は様々含み、１つとしては、イントラ予測ユニット２０６が、第１参照サンプル値の値を符号化ブロックの存在しない隣接するサンプル値（例えば、符号化ブロックがスライスの境界に位置する場合、符号化ブロックの異なるスライスに位置する隣接するサンプル値を用いて第１参照サンプル値を設定する）とする。他に、イントラ予測ユニット２０６は符号化ブロックにおける符号化される画素のサンプル値に基づいて第１参照サンプル値を確定する。更に、イントラ予測ユニット２０６は軟判定（Ｓｏｆｔ Ｄｅｃｉｓｉｏｎ）の方法を用い、ＲＤＯの過程において第１参照サンプル値を算出する。
ここで、軟判定は、以下のような制約最適化問題を用いて記述することができる。
制約最適化１：
Figure 2021529473
ただし、Ｄは符号化ブロックの符号化歪みを表し、ｋのトラバース範囲は符号化ブロックにおける全ての画素であり、ｄ（ａ，ｂ）はａとｂとの間の誤差値を表し、採用できる誤差基準は、平均二乗誤差基準（Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ Ｅｒｒｏｒ、ＭＳＥ）、絶対誤差和（Ｓｕｍ ｏｆ Ａｂｓｏｌｕｔｅ Ｖａｌｕｅ、ＳＡＤ）を含み、人の目の視覚システム（Ｈｕｍａｎ Ｖｉｓｕａｌ Ｓｙｓｔｅｍ、ＨＶＳ）に関連する知覚誤差基準であってもよい。ｘｋは符号化ブロックにおける符号化される画素のサンプル値であり、ｐｋはｘｋの予測値であり、イントラ予測過程において、イントラ予測ユニット２０６はイントラ予測参照サンプル値を用いてイントラ予測モードに基づいてｐｋ値を算出し、Ｒは符号化ブロックの符号化ビットオーバヘッドを表し、符号化ブロックの符号化モード情報のオーバヘッド、第１参照サンプル値のオーバヘッド、予測差分値符号化オーバヘッド等を含み、Ｒの値は、符号化ブロックのモード、予測差分値、量子化パラメータ等から推定（例えば、レート歪み（Ｒａｔｅ−Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ、ＲＤ）モデルを用いて推定される）されてもよく、符号化ブロックを実際に符号化して得られてもよい。ＲＣは符号化ブロックの符号化ビットオーバヘッドの上限値であり、エンコーダは、コードレート制御（Ｒａｔｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ、ＲＣ）ユニットで符号化ブロックをビット割り当てる（Ｂｉｔ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ）過程で確定できる。
なお、制約最適化１において、イントラ予測算出過程に基づき、ｐｋの値はイントラ予測参照サンプル値およびイントラ予測モードに基づいて確定され、イントラ予測参照サンプル値は第１参照サンプル値により確定される。従って、イントラ予測ユニット２０６は制約最適化１を解き、最適な第１参照サンプル値とイントラ予測モードとを同時に確定することができる。イントラ予測ユニット２０６は、関連アルゴリズムを用いて制約最適化１を解くことができる。
算出の複雑さを低減するためにＬａｇｒａｎｇｅ乗数法を使用し、制約最適化１は、無制約最適化問題に転換できることが理解できる。
無制約最適化１：
Figure 2021529473
ここで、ｒは第１参照サンプル値であり、ｍは符号化ブロックのイントラ予測モードであり、ＤおよびＲは、制約最適化１におけるＤおよびＲと同じであり、λはＬａｇｒａｎｇｅ乗数であり、１つのよく使用される方法として、エンコーダは、λと量子化パラメータ（Ｑｕａｎｔｉｚａｔｉｏｎ Ｐａｒａｍｅｔｅｒ、ＱＰ）との間の関数関係を用いてλの値を確定することができる。エンコーダはＲＣユニットでＱＰの値を確定することができる。イントラ予測ユニット２０６は無制約最適化１を解き、最適な第１参照サンプル値とイントラ予測モードとを同時に確定することができる。イントラ予測ユニット２０６は既存のアルゴリズムを用いて無制約最適化１を解くことができる。
通常、制約最適化１を解くことと比べ、イントラ予測ユニット２０６が無制約最適化１を解くために必要な算出の複雑さは低い。一方、無制約最適化１の基に、イントラ予測ユニット２０６は、符号化ブロックの隣接する画素の位置および使用するイントラ予測モードに基づいて近似的な方法で無制約最適化１を解くことができ、算出の複雑さを更に低減する。
例示的には、イントラ予測ユニット２０６は、復号化ブロックのために１つまたは複数の第１参照サンプル値を確定することができ、第１参照サンプル値に複数のサンプル値が含まれている場合、第１参照サンプル値におけるサンプル値の使用方式指示パラメータを更に確定し、異なる位置のイントラ予測参照サンプル値を確定する過程において使用される第１参照サンプル値におけるサンプル値を指示するために用いる。例えば、符号化ブロックの左隣のサンプル値および上隣のサンプル値に対して値が異なる第１参照サンプル値を使用する。ここで、指示パラメータも第１参照サンプル値に含まれている。
好ましくは、イントラ予測ユニット２０６は、プリセットされた規則に基づいて指示パラメータを導出することができる。例えば、第１参照サンプル値に２つの参照サンプル値が含まれている場合、イントラ予測ユニット２０６が使用するプリセットされた規則は以下のとおりである。第１参照サンプル値におけるサンプル値をコードストリームに書き込む順序に従い、１つ目のサンプル値を符号化ブロックの左隣のイントラ予測参照サンプル値の構成に用い、第２つのサンプル値を符号化ブロックの上隣のイントラ参照サンプル値の構成に用いる。
好ましくは、イントラ予測ユニット２０６は、符号化ブロックの画像における位置、符号化ブロックのイントラ予測モードに基づいて指示パラメータを導出することもできる。
例えば、第１参照サンプル値に２つの参照サンプル値が含まれている場合、イントラ予測ユニット２０６が使用するプリセットされた規則は以下のとおりである。第１参照サンプル値におけるサンプル値をコードストリームに書き込む順序に従い、１つ目のサンプル値を符号化ブロックの左隣のイントラ予測参照サンプル値の構成に用い、第２つのサンプル値を符号化ブロックの上隣のイントラ参照サンプル値の構成に用い、符号化ブロックが画像の左境界（符号化ブロックの左隣のサンプル値が画像に存在しない）に位置して画像の上境界（符号化ブロックの上隣のサンプル値が画像に存在する）に位置しない場合、符号化ブロックの上境界がスライスまたはタイルの境界（符号化ブロックの上隣のサンプル値がイントラ予測参照サンプル値とすることができない）であれば、符号化ブロックがＤＣモードを使用する時、第２つのサンプル値を該モードでの符号化ブロックの左隣のサンプル値および上隣のサンプル値として用いる。
好ましくは、イントラ予測ユニット２０６は、符号化ブロックの所在画像における部分的に復元された部分から符号化ブロックのマッチングブロックを探索し、マッチングブロックを符号化ブロックのイントラ予測値とする。
このような場合、イントラ予測ユニット２０６の出力パラメータは、マッチングブロック位置を指示するための情報を更に含み、例えば、同一画像の座標系での符号化ブロックおよびマッチングブロックの画像における位置の相対的なオフセット量を更に含む。なお、イントラ予測ユニット２０６の出力パラメータは、第１参照サンプル値、イントラ予測モードを指示するためのパラメータを更に含む。
第１加算器２０７は、符号化ブロックの初期値と予測値との間の予測差分値を算出するように構成される。ここで、予測差分値は変換ユニット２０８の入力値である。
変換ユニット２０８は、予測差分値を変換し、予測差分値を変換した後に得られた変換係数を出力するように構成される。
実際の適用において、変換ユニット２０８は、１種または複数種の変換方法を用いて予測差分値を変換することができる。信号処理の観点から、各変換方法はいずれも１つの変換マトリックスで表すことができる。変換ユニット２０８は、符号化ブロックのサイズおよび形状と同じである矩形ブロック（ここで、正方形は矩形の特例である）を予測差分値の変換ブロックとして用いてもよく、予測差分値を複数の矩形ブロック（高さが１つの画素の場合を含む）に分割して矩形ブロックをそれぞれ順次変換処理してもよい。
好ましくは、変換ユニット２０８は予測差分値を複数回変換することができる。様々な変換方法を用いて予測差分値を分割した複数の矩形ブロックを変換し、予測差分値を複数回変換することができる場合、変換ユニット２０８は、ＲＤＯの方法で予測差分値に用いられる変換パラメータを確定し、変換パラメータは変換過程の実行方式を指示するために用いられる。変換ユニット２０８は変換パラメータを出力パラメータとする。
量子化ユニット２０９は、変換ユニット２０８から出力された予測差分値を変換した後に得られた変換係数を量子化処理し、変換係数の量子化値を出力するように構成される。
通常、量子化ユニットが使用可能な量子化器は、スカラー量子化器およびベクトル量子化器を含む。ビデオエンコーダにおいて、量子化ユニット２０９はスカラー量子化器を用いて変換係数を量子化し、量子化器の量子化パラメータはエンコーダ制御（Ｃｏｄｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）ユニットにより確定される。例えば、エンコーダ制御ユニットは、既存のコードレート制御方法で量子化器の量子化ステップを確定し、エンコーダにおける量子化ステップとＱＰとの対応関係に基づいてＱＰを確定することができる。量子化ユニット２０９の関連パラメータはＱＰである。
逆量子化ユニット２１０は、量子化ユニット２０９と同じＱＰを用いて変換係数の量子化値に対してスケーリング（Ｓｃａｌｉｎｇ）操作を行い、変換係数の復元値を取得するように構成される。
逆変換ユニット２１１は、変換ユニット２０８に使用される変換の逆変換を用いて変換係数の復元値を処理し、予測差分値の復元値を取得するように構成される。
第２加算器２１２は、予測差分値の復元値および予測ユニット２０２から出力された符号化ブロックの予測値に基づき、符号化ブロックの復元値を算出し、符号化ブロックの復元値を画像バッファに記憶するように構成される。
ここで、画像バッファは、画像の符号化過程において個別に割り当てられた記憶空間であってもよいし、復号化画像バッファ２１４における１つの画像バッファであってもよい。
フィルタリングユニット２１３は、画像バッファにおけるデータをフィルタリング処理し、画像の復号化画像を取得するように構成される。
実際において、フィルタリングユニット２１３は、１種または複数種のフィルタでカスケード接続されて構成されてもよい。例えば、Ｈ．２６５／ＨＥＶＣ規格において、フィルタリングユニット２１３は、デブロッキングフィルタリングおよびサンプルアダプティブオフセット補償フィルタ（Ｓａｍｐｌｅ Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｏｆｆｓｅｔ、ＳＡＯ）という２つのフィルタでカスケード接続されて構成される。フィルタリングユニット２１３は、ニューラルネットワークフィルタを含んでもよい。
好ましくは、フィルタリングユニット２１３が画像バッファにおけるデータをフィルタリングする操作は、画像層で行うことができ、即ち、画像における全ての符号化ブロックの復元値が全て画像バッファに書き込まれてから、画像バッファにおけるデータをフィルタリング処理する。
好ましくは、フィルタリングユニット２１３が画像バッファにおけるデータをフィルタリングする操作は、ブロック層で行うことができ、即ち、ある符号化ブロックの復元データが後続の符号化ブロックの参照データとして用いられない場合、該符号化ブロックの復元データをフィルタリング処理する。
フィルタリングユニット２１３は、既存のＲＤＯ方法でフィルタパラメータを確定し、フィルタリングユニット２１３の出力パラメータとする。フィルタパラメータは、使用するフィルタの指示情報と、フィルタ係数と、フィルタの制御パラメータとを含む。
復号化画像バッファ２１４は、フィルタリングユニット２１３から出力された復号化画像を記憶するように構成される。
復号化画像バッファ２１４は、復号化画像の管理に関連するパラメータ命令を確定し、復号化画像の復号化画像バッファ２１４における記憶時間および出力等の操作を制御するように構成される。本実施例において、これらのパラメータ命令は復号化画像バッファ２１４の出力パラメータとすることができる。
エントロピー符号化ユニット２１５は、画像の符号化データに対して２値化およびエントロピー符号化を行い、パラメータを規格に合致する１つまたは複数の「０」、「１」ビットからなるフィールドに転換し、規格におけるコードストリーム構文構造（Ｓｙｎｔａｘ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）に基づいてフィールドをコードストリームに編成する。
ここで、エントロピー符号化データは、画像のテクスチャデータおよび非テクスチャデータを含む。ここで、テクスチャデータは、主に符号化ブロックの変換係数の量子化値であり、非テクスチャデータは、テクスチャデータ以外の他の全てのデータを含み、前述したエンコーダにおける各ユニットの出力パラメータ、およびパラメータセット、ヘッダ情報、補助情報等のパラメータを含む。エントロピー符号化ユニット２１５は、ビデオ符号化規格のコードストリーム編成形式に基づいてコードストリームを生成する。
図６に示すように、本発明の実施例は、前述したエンコーダが生成したコードストリームを復号化するためのデコーダのシステムアーキテクチャの模式図を提供する。デコーダは、解析ユニット３０１と、予測ユニット３０２と、逆量子化ユニット３０５と、逆変換ユニット３０６と、加算器３０７と、フィルタリングユニット３０８と、復号化画像バッファ３０９とを備える。ここで、予測ユニット３０２は動き補償ユニット３０３およびイントラ予測ユニット３０４を含む。
なお、デコーダの入力はコードストリームであり、出力は、入力されたコードストリームを復号化した後に生成した復号化ビデオである。
解析ユニット３０１は、入力コードストリームを解析し、規格に規定されたエントロピー復号化方法および２値化方法を用い、コードストリームにおける各フィールドに対応する１つまたは複数の「０」、「１」ビット列を対応するパラメータの値に転換するように構成される。解析ユニット３０１はパラメータの値に基づいて他のパラメータの値を導出し、例えば、コードストリームにおけるフラグビットの値が、復号化ブロックが画像における１つ目の復号化ブロックであることを指示した場合、復号化ブロックの所在スライスにおける１つ目の復号化ブロックの画像におけるアドレスを指示するためのパラメータを０に設定する。
一実施例において、解析ユニット３０１は、復号化ブロック予測値を構成するためのパラメータを予測ユニット３０２に伝達する。ここで、復号化ブロック予測値を構成するためのパラメータは、前述したエンコーダにおける分割ユニット２０１および予測ユニット２０２の出力パラメータを含む。
一実施例において、解析ユニット３０１は、復号化ブロック予測差分値の復元値を構成するためのパラメータを逆量子化ユニット３０５、逆変換ユニット３０６に伝達する。ここで、復号化ブロック予測差分値の復元値を構成するためのパラメータは、前述したエンコーダにおける変換ユニット２０８、量子化ユニット２０９の出力パラメータ、および前述したエンコーダにおける量子化パラメータ２０９から出力された変換係数の量子化値を含む。
予測ユニット３０２は、復号化ブロック予測値を構成するためのパラメータに基づいて復号化ブロックの予測値を構成する。
なお、予測ユニット３０２の入力は、加算器３０７から出力された現在の復号化画像における部分的に復元された部分（フィルタリングユニット３０８により処理されていない）と、復号化画像バッファ３０９に記憶された復号化された画像とを更に含む。
例示的には、パラメータがインター予測を使用することを復号化ブロックに指示した場合、予測ユニット３０２は、前述したエンコーダにおける動き予測ユニット２０４と同じ方法を用いて１つまたは複数の参照画像リストを構成し、各参照画像リストには１つまたは複数の参照画像が含まれ、参照画像は復号化画像バッファ３０９に由来する。動き補償ユニット３０３は、解析ユニット３０１が伝達する参照画像リスト指示、参照画像インデックス、動きベクトルに基づき、参照画像で復号化ブロックの１つまたは複数のマッチングブロックを確定し、前述したエンコーダにおける動き補償ユニット２０５と同じ方法を用いてインター予測値を確定する。予測ユニット３０２は、動き補償ユニット３０３から出力されたインター予測値を復号化ブロックの予測値とする。
好ましくは、動き補償ユニット３０３は、復号化ブロックの所在現在の復号化画像を参照画像として用い、復号化ブロックのイントラ予測値を取得することができる。
ここで、イントラ予測とは、復号化ブロックの所在画像におけるデータのみを参照として用いて得られた予測値である。このような場合、動き補償ユニット３０３は、現在の復号化画像における部分的に復元された部分（フィルタリングユニット３０８により処理されていない）を使用し、入力データは、加算器３０７から出力されてもよく、例えば、１つの画像バッファを用いて加算器３０７の出力データを記憶し、好ましくは、この画像バッファは復号化画像バッファ３０９における１つの特殊の画像バッファである。
例示的には、パラメータがイントラ予測を使用することを復号化ブロックに指示した場合、予測ユニット３０２は、復号化ブロック予測値を構成するためのパラメータに基づいて復号化ブロックの予測値を構成する。イントラ予測ユニット３０４は、復号化ブロック予測値を構成するためのパラメータにおける第１参照サンプル値を取得する。イントラ予測ユニット３０４が、復号化ブロックの隣接するサンプル値が全て存在すると判断した場合、イントラ予測ユニット３０４は隣接するサンプル値または隣接するサンプル値をフィルタリング処理した値をイントラ予測参照サンプル値とする。逆に、イントラ予測ユニット３０４が、復号化ブロックの全てまたは一部のサンプル値が存在しないと判断した場合、イントラ予測ユニット３０４は第１参照サンプル値を用いて復号化ブロックのイントラ予測参照サンプル値を確定する。
ここで、イントラ予測ユニット３０４は、以下の条件で復号化ブロックの隣接するサンプル値が存在するか否かを判断する。
復号化ブロックの参照画素点の位置における画素が復号化されていないと、対応する隣接するサンプル値は存在しない。
復号化ブロックが画像の境界位置に位置する場合、画像の境界外の参照画素点の位置に隣接するサンプル値は存在しない。例えば、復号化ブロックが画像の上境界に位置する場合、復号化ブロックに隣接するサンプル値が存在しない。
復号化ブロックの所在スライスと異なる位置に位置する隣接するサンプル値は存在しない。
復号化ブロックの所在タイルと異なる位置に位置する隣接するサンプル値は存在しない。
イントラ予測の使用が限定される場合、非イントラ予測復号化の復号化ブロックに位置する隣接するサンプル値は存在しない。
を用いて復号化ブロックの隣接するサンプル値が存在するか否かを判断する。
例示的には、イントラ予測ユニット３０４が第１参照サンプル値を設定する方法は様々含み、１つの方法としては、イントラ予測ユニット３０４が、復号化ブロックのイントラ予測参照画素点の位置に存在しない画素のサンプル値を第１参照サンプル値の値とする。第１参照サンプル値に１つのサンプル値のみが含まれると、復号化ブロックの隣接するサンプル値の全てまたは一部が存在しない場合、イントラ予測ユニット３０４は復号化ブロックの隣接するサンプル値を第１参照サンプル値の値とする。
好ましくは、第１参照サンプル値に複数のサンプル値が含まれる場合、イントラ予測ユニット３０４は第１参照サンプル値における参照サンプル値の使用方式指示パラメータに基づき、異なる位置のイントラ予測参照サンプル値の過程中に使用される第１参照サンプル値におけるサンプル値を確定することができ、例えば、復号化ブロックの左隣のサンプル値および上隣のサンプル値に対して値が異なる第１参照サンプル値を使用することができる。
好ましくは、イントラ予測ユニット３０４は、プリセットされた規則に基づいて指示パラメータを導出することができる。例えば、第１参照サンプル値に２つの参照サンプル値が含まれている場合、イントラ予測ユニット３０４が使用するプリセットされた規則は以下のとおりである。第１参照サンプル値におけるサンプル値のコードストリームにおける優先順位（即ち、２つのサンプル値の解析順序）に従い、１つ目のサンプル値を復号化ブロックの左隣のイントラ予測参照サンプル値の構成に用い、第２つのサンプル値を復号化ブロックの上隣のイントラ参照サンプル値の構成に用いる。
好ましくは、イントラ予測ユニット３０４は、復号化ブロックの画像における位置、復号化ブロックのイントラ予測モードに基づいて指示パラメータを導出することができる。例えば、第１参照サンプル値に２つの参照サンプル値が含まれている場合、イントラ予測ユニット３０４が使用するプリセットされた規則は以下のとおりである。第１参照サンプル値におけるサンプル値のコードストリームにおける優先順位（即ち、２つのサンプル値の解析順序）に従い、１つ目のサンプル値を復号化ブロックの左隣のイントラ予測参照サンプル値の構成に用い、第２つのサンプル値を復号化ブロックの上隣のイントラ参照サンプル値の構成に用い、復号化ブロックが画像の左境界（復号化ブロックの左隣のサンプル値が画像に存在しない）に位置して画像における境界（復号化ブロックの上隣のサンプル値が画像に存在している）に位置しない場合、復号化ブロックの上境界がスライスまたはタイルの境界（復号化ブロックの上隣のサンプル値がイントラ予測参照サンプル値とすることができない）であれば、復号化ブロックがＤＣモードを使用する時、第２つのサンプル値を該モードでの復号化ブロックの左隣のサンプル値および上隣接のサンプル値として用いる。
イントラ予測ユニット３０４は、復号化ブロック予測値を構成するためのパラメータに基づき、イントラ予測モードを確定し、前述したエンコーダにおけるイントラ予測ユニット２０６と同じ方法を用い、イントラ予測参照サンプル値を用いて復号化ブロックのイントラ予測値を算出する。好ましくは、復号化ブロック予測値を構成するためのパラメータが、マッチングブロックを用いて復号化ブロックの予測値を構成することを指示する場合、イントラ予測ユニット３０４は、復号化ブロック予測値を構成するためのパラメータから復号化ブロックとマッチングブロックとの間の位置オフセット量を取得し、復号化ブロックの所在現在の一部の復号化画像からマッチングブロックを取得し、マッチングブロックを復号化ブロックのイントラ予測値とする。予測ユニット３０２はイントラ予測ユニット３０４から出力されたイントラ予測値を復号化ブロックの予測値とする。
逆量子化ユニット３０５は、復号化ブロック予測差分値の復元値を構成するためのパラメータにおけるＱＰおよび変換係数の量子化値を受信するように構成される。逆量子化ユニット３０５は、ＱＰを用いて変換係数の量子化値に対してスケーリング操作を行い、変換係数の復元値を取得する。従って、デコーダにおける逆量子化ユニットは、スケーリング（Ｓｃａｌｉｎｇ）ユニットと呼ばれてもよい。
逆量子化ユニット３０５は、変換係数の復元値、復号化ブロック予測差分値の復元値を構成するためのパラメータのうちの前述したエンコーダにおける変換ユニット２０８から出力された変換パラメータを逆変換ユニット３０６に出力する。
逆変換ユニット３０６は、前述したエンコーダにおける逆変換ユニット２１１と同じ方法を用いて復号化ブロックの予測差分値の復元値を算出する。
なお、ここでの「逆変換」は、エンコーダにおける「変換」に対するものである。ビデオ符号化規格において、逆変換ユニット３０６が使用する変換方法、即ち、デコーダが変換係数の復元値を予測差分値の復元値に転換するために使用する変換方法が規定されている。
加算器３０７は、逆変換ユニット３０６から出力された予測差分値の復元値および予測ユニット３０２から出力された復号化ブロックの予測値に基づき、復号化ブロックの復元値を算出し、復号化ブロックの復元値を画像バッファに記憶する。
ここで、画像バッファは、画像復号化過程において個別に割り当てられた記憶空間であってもよいし、復号化画像バッファ３０９における１つの画像バッファであってもよい。
フィルタリングユニット３０８は、解析ユニット３０１から出力されたフィルタパラメータを受信し、フィルタパラメータに基づいて画像バッファにおけるデータをフィルタリング処理し、画像の復号化画像を取得するように構成される。
ここで、フィルタパラメータは、前述したエンコーダにおけるフィルタリングユニット２１３の出力パラメータであり、使用するフィルタの指示情報、フィルタ係数、フィルタの制御パラメータを含む。
実際において、フィルタリングユニット３０８は、１種または複数種のフィルタでカスケード接続されて構成されてもよい。例えば、Ｈ．２６５／ＨＥＶＣ規格において、フィルタリングユニット３０８は、デブロッキングフィルタリングおよびサンプルアダプティブオフセット補償フィルタという２つのフィルタでカスケード接続されて構成される。フィルタリングユニット３０８はニューラルネットワークフィルタを含んでもよい。好ましくは、フィルタリングユニット３０８が画像バッファにおけるデータをフィルタリングする操作は、画像層で行うことができ、即ち、画像における全ての復号化ブロックの復元値が全て画像バッファに書き込まれてから、画像バッファにおけるデータをフィルタリング処理する。好ましくは、フィルタリングユニット３０８が画像バッファにおけるデータをフィルタリングする操作は、ブロック層で行うことができ、即ち、ある復号化ブロックの復元データが後続の復号化ブロックの参照データとして用いられない場合、該復号化ブロックの復元データをフィルタリング処理する。
復号化画像バッファ３０９は、フィルタリングユニット３０８から出力された復号化画像を記憶するように構成される。
一実施例において、デコーダは、解析ユニット３０１から出力された復号化画像の管理に関連するパラメータ命令（即ち、前述したエンコーダにおける復号化画像バッファ２１４の出力パラメータ）を用い、復号化画像の復号化画像バッファ３０９における記憶時間および出力等の操作を制御する。
図７に示すように、本発明の実施例は、エンコーダのイントラ予測ユニットの構造模式図を提供する。イントラ予測ユニット２０６は、隣接サンプル値検出ユニット４０１と、隣接サンプル値処理ユニット４０２と、イントラ予測モード選択ユニット４０３と、イントラ予測算出ユニット４０４とを備える。
なお、データストリームとは、ソフトウェアによる実現での関数の入口パラメータおよびリターンパラメータ、ハードウェアによる実現でのバスで伝達されるデータ、記憶ユニット間で共有されるデータ（レジスタ共有データを含む）等である。
隣接サンプル値検出ユニット４０１は、現在の符号化画像における部分的に復元された一部のデータを受信し、符号化ブロックの隣接するサンプル値情報を生成するように構成される。
好ましくは、符号化ブロックの隣接するサンプル値情報は、隣接するサンプル値の所在隣接画素点の位置、隣接するサンプル値が存在するか否か、隣接するサンプル値の値（隣接するサンプル値が存在する場合）を含む。
好ましくは、現在の符号化画像における部分的に復元された一部のデータは、コードブロックの画像における位置情報、および符号化ブロックの画像分割（例えば、スライス）における位置情報を含む。
例示的には、入力データはデータストリーム４０を含み、出力データはデータストリーム４１である。データストリーム４０は、前述したエンコーダが符号化ブロックを符号化する前に第２加算器２１２が出力したデータであり、現在の符号化画像における部分的に復元された一部のデータ（前述したエンコーダにおけるフィルタリングユニット２１３により処理されていない）である。データストリーム４０には、符号化ブロックの画像における位置情報および符号化ブロックの画像分割（例えば、スライス）における位置情報も含まれ、これらの位置情報の由来は、前述したエンコーダにおけるブロック分割ユニット２０１、ブロック分割ユニット２０３の出力データを含む。データストリーム４１は、隣接サンプル値検出ユニット４０１の出力データであり、符号化ブロックの隣接するサンプル値情報であり、隣接するサンプル値の所在隣接画素点の位置、隣接するサンプル値が存在するか否か、隣接するサンプル値の値（隣接するサンプル値が存在する場合）を含む。
隣接サンプル値処理ユニット４０２は、符号化ブロックの隣接するサンプル値情報、イントラ予測モード指示情報、および符号化ブロックの初期値を受信し、イントラ予測参照サンプル値を生成するように構成される。
例示的には、隣接サンプル値処理ユニット４０２の入力は、データストリーム４１、データストリーム４３およびデータストリーム４４であり、出力は、データストリーム４２である。データストリーム４１は隣接サンプル値検出ユニット４０１の出力である。データストリーム４３はイントラ予測モード選択ユニット４０３により提供され、イントラ予測モード指示情報を含む。データストリーム４４は、前述したエンコーダにおけるブロック分割ユニット２０１の出力データであり、符号化ブロックの初期値である。隣接サンプル値処理ユニット４０２の出力データストリーム４２はイントラ予測参照サンプル値である。
イントラ予測モード選択ユニット４０３は、イントラ予測参照サンプル値および符号化ブロックの初期値を受信し、イントラ予測モード指示情報を生成するように構成される。
例示的には、イントラ予測モード選択ユニット４０３の入力は、データストリーム４２、データストリーム４４であり、出力はデータストリーム４５である。データストリーム４２は、隣接サンプル値処理ユニット４０２の出力データである。データストリーム４４は、前述したエンコーダにおけるブロック分割ユニット２０１の出力データであり、符号化ブロックの初期値である。データストリーム４５はイントラ予測モード指示情報（即ち、イントラ予測モードのモードインデックス）であり、符号化ブロックを符号化するために使用されるイントラ予測モードを指示し、符号化ブロックのイントラ予測値を算出するように構成される。データストリーム４５には、データストリーム４２におけるイントラ予測参照サンプル値も含まれている。
イントラ予測算出ユニット４０４は、イントラ予測参照サンプル値およびイントラ予測モード指示情報に基づいて符号化ブロックのイントラ予測値を算出するように構成される。
イントラ予測算出ユニット４０４の入力はデータストリーム４５であり、出力はデータストリーム４６である。データストリーム４５はイントラ予測モード選択ユニット４０３の出力データである。データストリーム４６は、イントラ予測算出ユニット４０４がデータストリーム４５におけるイントラ予測参照サンプル値を用いてデータストリーム４５におけるイントラ予測モード指示情報により指示されるイントラ予測モードに従って算出した符号化ブロックのイントラ予測値である。
好ましくは、エンコーダには、イントラ予測算出ユニット４０４が存在しなくてもよい。イントラ予測モード選択ユニット４０３は、符号化ブロックのために最適符号化モードを選択する過程において、一部または全ての候補イントラ予測モードをトラバースし、候補モードでの符号化ブロックのイントラ予測値をそれぞれ算出し、符号化ブロックの符号化歪みと符号化ビットとの加重和を最小化することができるイントラ予測モードを、符号化ブロックの最適イントラ予測モードとして選択するとともに、該最適イントラ予測モードの指示情報および対応するイントラ予測値を出力し、即ち、イントラ予測モード選択ユニット４０３から出力されたデータストリーム４５には、符号化ブロックの最適イントラ予測モードの指示情報およびイントラ予測値が含まれている。
イントラ予測ユニット２０６は、イントラ予測方法１およびイントラ予測方法２を用いて符号化ブロックのイントラ予測値を算出することができる。イントラ予測方法１において、「Ｃｕｒｒ」は符号化ブロックを表し、その隣接する復号化された画素点を灰色で表す。図８は、本発明の実施例に係るイントラ予測方法の模式図であり、図８において、符号化ブロックの上隣および左隣の復号化された画素点を例示的に示す。複数種の異なる符号化順序で、符号化ブロックの右隣または下隣の位置にも復号化された画素点が存在する可能性がある。イントラ予測方法１は、直流予測モード、平面予測モード、方向性補間予測モード等のような１種または複数種のイントラ予測モードを含む。イントラ予測方法１を使用する場合、イントラ予測ユニット２０６におけるイントラ予測モード選択ユニット４０３は、使用するイントラ予測モードを指示するパラメータを出力する。
図９は、本発明の実施例に係る別のイントラ予測方法の模式図であり、ここで、「Ｃｕｒｒ」は符号化ブロックを表し、灰色領域は、符号化ブロックを符号化する前の符号化ブロックの所在画像における部分的に復元された一部のデータを表し、「Ｒｅｆ」は、符号化ブロックのマッチングブロックを表す。イントラ予測方法２を使用する場合、イントラ予測モード選択ユニット４０３は、マッチングブロックの画像における位置パラメータのようなマッチングブロックの構成を指示するパラメータを出力する。イントラ予測方法２は、ブロックマッチングモード、ストリングマッチングモード等のような１種または複数種のイントラ予測モードを含んでもよい。
通常、イントラ予測ユニット２０６はイントラ予測方法１を使用する。イントラ予測方法２の使用が許可されるエンコーダにおいて、イントラ予測ユニット２０６におけるイントラ予測モード選択ユニット４０３の出力データストリーム４５には、イントラ予測方法の指示情報が更に含まれ、符号化ブロックのイントラ予測値を算出するためにイントラ予測方法１を使用するかイントラ予測方法２を使用するかを指示する。
隣接サンプル値検出ユニット４０１は、データストリーム４０における符号化ブロックの位置情報に基づいて符号化ブロックの画像における位置を確定する。イントラ予測方法１の場合、隣接サンプル値検出ユニット４０１は、データストリーム４０の画像における部分的に復元された一部のデータに、符号化ブロックに隣接画素点位置の画素のサンプル値が存在するか否かを判断する。隣接サンプル値検出ユニット４０１が使用する判断方法は以下のとおりである。隣接サンプル値検出ユニット４０１は、イントラ予測方法１に関連する隣接するサンプル値情報をデータストリーム４１に含める。
符号化ブロックの参照画素点の位置における画素が符号化されていない場合、隣接するサンプル値は存在しない。
符号化ブロックが画像の境界位置に位置する場合、画像の境界外の参照画素点の位置には、隣接するサンプル値は存在しない。例えば、符号化ブロックが画像の上境界に位置する場合、符号化ブロック上隣のサンプル値は存在しない。
符号化ブロックの所在スライスと異なる位置に位置する隣接するサンプル値は存在しない。
符号化ブロックの所在タイルと異なる位置に位置する隣接するサンプル値は存在しない。
イントラ予測の使用が限定される場合、非イントラ予測符号化の符号化ブロックに位置する隣接するサンプル値は存在しない。
好ましくは、エンコーダがイントラ予測方法２を使用可能な場合、隣接サンプル値検出ユニット４０１は、図９における「Ｒｅｆ」ブロックにおける全てのサンプル値が存在する範囲を判断し、「Ｒｅｆ」ブロックが範囲内に位置する場合、「Ｒｅｆ」ブロックにおける全てのサンプル値は存在し、逆に、「Ｒｅｆ」ブロックにおける一部または全てのサンプル値は存在しない。隣接サンプル値検出ユニット４０１は、上記イントラ予測方法１と同じように構成される判断方法を用い、「Ｒｅｆ」ブロックにおける全てのサンプル値が存在する範囲を確定する。隣接サンプル値検出ユニット４０１はイントラ予測方法２に関連する隣接するサンプル値情報をデータストリーム４１に含める。
隣接サンプル値処理ユニット４０２はデータストリーム４１のデータを処理する。イントラ予測方法１に関連するデータは、データストリーム４１における隣接するサンプル値が全て存在する場合、隣接サンプル値処理ユニット４０２は、データストリーム４１における隣接するサンプル値を選択可能にフィルタリング処理する。
好ましくは、１つのフィルタリング処理方法は、隣接サンプル値処理ユニット４０２が既存のＲＤＯ方法を用いて隣接するサンプル値をフィルタリングするか否かを確定し、隣接するサンプル値をフィルタリングするか否かを指示するフラグ情報指示を生成することができることである。
好ましくは、隣接サンプル値処理ユニット４０２の算出の複雑さを低減するために、１つの方法として、特定サイズのブロックに対してフィルタリングを使用するか否かを判断する。例示的には、符号化ブロックのサイズがプリセット値に等しいかまたはプリセットされた複数の値の１つである場合、隣接サンプル値処理ユニット４０２は、既存のＲＤＯ方法を用いて符号化ブロックの隣接するサンプル値をフィルタリングするか否かを確定し、隣接するサンプル値をフィルタリングするか否かを指示するフラグ情報を生成する。好ましくは、隣接サンプル値処理ユニット４０２の算出の複雑さを低減するために、１つの方法として、符号化ブロックのサイズがプリセット値に等しいかまたはプリセットされた複数の値の１つである場合、隣接サンプル値処理ユニット４０２は符号化ブロックの隣接するサンプル値をフィルタリングする。
好ましくは、隣接サンプル値処理ユニット４０２の算出の複雑さを低減するために、１つの方法として、特定のイントラ予測モードに対してフィルタリングを使用するか否かを判断する。例示的には、データストリーム４３におけるイントラ予測モードがプリセットモードであるかまたはプリセットされた複数のモードの１つである場合、隣接サンプル値処理ユニット４０２は、既存のＲＤＯ方法で符号化ブロックの隣接するサンプル値をフィルタリングするか否かを確定し、隣接するサンプル値をフィルタリングするか否かを指示するフラグ情報を生成する。好ましくは、隣接サンプル値処理ユニット４０２の算出の複雑さを低減するために、１つの方法として、データストリーム４３におけるイントラ予測モードがプリセットモードであるかまたはプリセットされた複数のモードの１つである場合、隣接サンプル値処理ユニット４０２は符号化ブロックの隣接するサンプル値をフィルタリングする。
好ましくは、隣接サンプル値処理ユニット４０２の算出の複雑さを低減するために、１つの方法として、特定サイズのブロック、特定のイントラ予測モードに対してフィルタリングを使用するか否かを判断する。例示的には、符号化ブロックのサイズがプリセット値に等しいかまたはプリセットされた複数の値の１つであり、且つデータストリーム４３におけるイントラ予測モードがプリセットモードであるかまたはプリセットされた複数のモードの１つである場合、隣接サンプル値処理ユニット４０２は、既存のＲＤＯ方法で符号化ブロックの隣接するサンプル値をフィルタリングするか否かを確定し、隣接するサンプル値をフィルタリングするか否かを指示するフラグ情報を生成する。好ましくは、隣接サンプル値処理ユニット４０２の算出の複雑さを低減するために、１つの方法として、符号化ブロックのサイズがプリセット値に等しいかまたはプリセットされた複数の値の１つであり、且つデータストリーム４３におけるイントラ予測モードがプリセットモードであるかまたはプリセットされた複数のモードの１つである場合、隣接サンプル値処理ユニット４０２は符号化ブロックの隣接するサンプル値をフィルタリングする。隣接サンプル値処理ユニット４０２は、符号化ブロックの隣接するサンプル値をデータストリーム４２に含める。
イントラ予測方法１に関連するデータは、データストリーム４１における隣接するサンプル値が部分的に存在するまたは全て存在しない場合、隣接サンプル値処理ユニット４０２は第１参照サンプル値を確定する。隣接サンプル値処理ユニット４０２は、第１参照サンプル値の入力データがデータストリーム４１における隣接するサンプル値（隣接するサンプル値が部分的に存在する場合）および隣接するサンプル値に対応する隣接画素点位置、データストリーム４３における候補イントラ予測モードおよびデータストリーム４４における符号化ブロックの初期値であることを確定する。隣接サンプル値処理ユニット４０２は、前述した実施例における制約最適化１または無制約最適化１の方法を用いて第１参照サンプル値を算出する。なお、制約最適化１または無制約最適化２の方法において、使用される第１参照サンプル値は１つであってもよいし、複数であってもよい。第１参照サンプル値が複数である場合、隣接サンプル値処理ユニット４０２は、異なる第１参照サンプル値の使用方式パラメータを記録する必要があり、パラメータは、異なる第１参照サンプル値の隣接するサンプル値の設定における使用方式を指示するように設定される。隣接サンプル値処理ユニット４０２は、存在しない隣接するサンプル値の値を第１参照サンプル値の値とし、入力データストリーム４１における隣接するサンプル値を全て「存在する」または「使用可能である」ように設定する。好ましくは、隣接サンプル値処理ユニット４０２は前述フィルタリング方法を用いて隣接するサンプル値をフィルタリング処理することができる。隣接サンプル値処理ユニット４０２は、フィルタリング処理したまたはフィルタリング処理していないデータをデータストリーム４２に含める。
算出の複雑さを低減するために、隣接サンプル値処理ユニット４０２は、簡略化された方法で第１参照サンプル値を確定することができる。１つの方法として、データストリーム４１が、符号化ブロックの隣接するサンプル値が全て存在しないことを指示する場合、隣接サンプル値処理ユニット４０２は、第１参照サンプル値をデータストリーム４４における符号化ブロックの初期値の平均値とする。１つの方法として、データストリーム４３におけるイントラ予測モード情報がＤＣモードを指示する場合、隣接サンプル値処理ユニット４０２は第１予め参照される値をデータストリーム４４における符号化ブロックの初期値の平均値とデータストリーム４１に部分的に存在する隣接するサンプル値（存在すれば）の平均値との差分値とする。１つの方法として、隣接サンプル値処理ユニット４０２は、第１予め参照される値をデータストリーム４４における符号化ブロックの初期値の平均値とデータストリーム４１に部分的に存在する隣接するサンプル値（存在すれば）平均値との差分値とする。
イントラ予測モード選択ユニット４０３は符号化ブロックのためにイントラ予測モードを確定する。イントラ予測モード選択ユニット４０３は既存のＲＤＯ方法を用いて符号化ブロックのイントラ予測モードを確定することができる。実現方法において、イントラ予測モード選択ユニット４０３は、隣接サンプル値処理ユニット４０２と連携最適化方法を用いてイントラ予測モードおよび第１参照サンプル値を確定することができる。例えば、イントラ予測モード選択ユニット４０３は、候補イントラ予測モードをデータストリーム４３により隣接サンプル値処理ユニット４０２に伝達し、隣接サンプル値処理ユニット４０２は、該候補イントラ予測モードでの第１参照サンプル値を確定し、該第１参照サンプル値を用いて隣接するサンプル値を設定し、処理後の隣接するサンプル値をデータストリーム４２によりイントラ予測モード選択ユニット４０３に伝達し、イントラ予測モード選択ユニット４０３は、データストリーム４２における隣接するサンプル値を用いて候補イントラ予測モードのコスト関数値を算出する。上記連携最適化の過程において、隣接サンプル値処理ユニット４０２が制約最適化１または無制約最適化２の方法を用いて第１参照サンプル値を確定すれば、隣接サンプル値処理ユニット４０２も候補イントラ予測モードのコスト関数値を同時に確定し、このような場合、隣接サンプル値処理ユニット４０２もコスト関数値をデータストリーム４２によりイントラ予測モード選択ユニット４０３に伝達する。イントラ予測モード選択ユニット４０３は各候補イントラ予測モードのコスト関数値を比較し、コスト関数値が最小となる候補イントラ予測モードを符号化ブロックのイントラ予測モードとして選択する。
イントラ予測方法２に関連するデータは、隣接サンプル値処理ユニット４０２が第１参照サンプル値を確定する方法は、上記イントラ予測方法１に設定される方法に類似する。違いは、イントラ予測方法２の使用が許可される場合、イントラ予測モード選択ユニット４０３のデータストリーム４３に含まれるのは、図９における「Ｒｅｆ」ブロックの画像における位置である。隣接サンプル値処理ユニット４０２が、「Ｒｅｆ」ブロックにおけるサンプル値が全てデータストリーム４１で指示される「Ｒｅｆ」ブロックにおける全てのサンプル値が全て存在する範囲内に位置することではないと判断した場合、隣接サンプル値処理ユニット４０２は、制約最適化１または無制約最適化２の方法を用いて第１参照サンプル値を確定し、「Ｒｅｆ」ブロックに存在しないサンプル値を第１参照サンプル値とすることができる。前述したイントラ予測方法１に設定された方法と類似し、制約最適化１または無制約最適化２の方法において、使用する第１参照サンプル値は１つであってもよいし、複数であってもよい。第１参照サンプル値が複数である場合、隣接サンプル値処理ユニット４０２は、異なる第１参照サンプル値の使用方式パラメータを記録する必要があり、パラメータは、異なる第１参照サンプル値の隣接するサンプル値の設定における使用方式を指示するように構成される。
前述したイントラ予測方法１に設定された方法に類似し、イントラ予測方法２に関連するデータは、算出の複雑さを低減するために、隣接サンプル値処理ユニット４０２は簡略化された方法を用いて第１参照サンプル値を確定することができる。例えば、１つの方法として、隣接サンプル値処理ユニット４０２は、第１予め参照される値をデータストリーム４４における符号化ブロックの初期値の平均値とデータストリーム４１に部分的に存在する隣接するサンプル値（存在すれば）の平均値との差分値とし、特に、データストリーム４１が、符号化ブロックの隣接するサンプル値が全て存在しないことを指示すれば、隣接サンプル値処理ユニット４０２は、第１参照サンプル値をデータストリーム４４における符号化ブロックの初期値の平均値とする。
前述したイントラ予測方法１に設定された方法に類似し、イントラ予測方法２に関連するデータに対し、イントラ予測モード選択ユニット４０３は符号化ブロックのために「Ｒｅｆ」ブロックの位置を確定する。イントラ予測モード選択ユニット４０３は、既存のＲＤＯ方法を用いて符号化ブロックの「Ｒｅｆ」ブロックの位置を確定することができる。実現方法において、イントラ予測モード選択ユニット４０３は、隣接サンプル値処理ユニット４０２とともに連携最適化の方法を用いて「Ｒｅｆ」ブロックの位置および第１参照サンプル値を確定することができる。例えば、イントラ予測モード選択ユニット４０３は、候補「Ｒｅｆ」ブロックの位置をデータストリーム４３により隣接サンプル値処理ユニット４０２に伝達し、隣接サンプル値処理ユニット４０２は該候補「Ｒｅｆ」ブロックの位置の第１参照サンプル値を確定し、該第１参照サンプル値を用いて「Ｒｅｆ」ブロックにおけるサンプル値を設定し、処理後の「Ｒｅｆ」ブロックにおけるサンプル値をデータストリーム４２によりイントラ予測モード選択ユニット４０３に伝達し、イントラ予測モード選択ユニット４０３はデータストリーム４２における「Ｒｅｆ」ブロックにおけるサンプル値を用いて候補「Ｒｅｆ」ブロックの位置のコスト関数値を算出する。上記連携最適化の過程において、隣接サンプル値処理ユニット４０２が制約最適化１または無制約最適化２の方法を用いて第１参照サンプル値を確定すれば、隣接サンプル値処理ユニット４０２も候補「Ｒｅｆ」ブロックの位置のコスト関数値を同時に確定し、このような場合、隣接サンプル値処理ユニット４０２もコスト関数値をデータストリーム４２によりイントラ予測モード選択ユニット４０３に伝達する。イントラ予測モード選択ユニット４０３は各候補「Ｒｅｆ」ブロックの位置のコスト関数値を比較し、コスト関数値が最小となる候補「Ｒｅｆ」ブロックの位置を符号化ブロックの「Ｒｅｆ」ブロックの位置として選択し、且つ、データストリーム４５により、「Ｒｅｆ」ブロックの位置を指示するように構成されるパラメータを出力し、パラメータは、同一画像の座標系での符号化ブロックと「Ｒｅｆ」ブロックとの間の位置オフセット量として表される。
なお、好ましくは、データストリーム４１における隣接するサンプル値が部分的に存在するか、または全て存在しない場合、隣接サンプル値処理ユニット４０２は、存在しない隣接するサンプル値または「Ｒｅｆ」ブロックに存在しないサンプル値をデフォルト値（例えば、背景技術の紹介部分の「１＜＜（ＢｉｔＤｅｐｔｈ−１）」）とすることができる。前述した隣接サンプル値処理ユニット４０２とイントラ予測モード選択ユニット４０３との連携最適化方法は、デフォルト値を前述した１つの候補第１参照サンプル値とする。デフォルト値を使用する場合、隣接サンプル値処理ユニット４０２は、デフォルト値を使用することを指示するように構成される１つのフラグビットをデータストリーム４２に追加する。
図１０は、本発明の実施例に係るエンコーダのエントロピー符号化ユニットがイントラ予測ユニットから出力されたパラメータを符号化するデータ処理のフローチャートである。処理フローの入力は、イントラ予測ユニット２０６の出力パラメータであり、処理フローの出力は、イントラ予測モードおよび第１参照サンプル値に対応するコードストリームである。
ステップ５０１において、第１参照サンプル値を符号化する。
サンプル値に加え、好ましくは、第１参照サンプル値はサンプル値制御パラメータを更に含んでもよく、サンプル値制御パラメータは、イントラ予測モードを用いて符号化ブロックを符号化する過程に存在しない隣接するサンプル値を確定するために第１参照サンプル値を用いるかデフォルト値を用いるかを指示する。サンプル値制御パラメータは、シーケンス層サンプル値制御パラメータ、画像層サンプル値制御パラメータ、スライス層サンプル値制御パラメータ、ブロック層サンプル値制御パラメータの少なくとも１つの制御パラメータを含む。
シーケンス層サンプル値制御パラメータは、イントラ予測モードで符号化ブロックを符号化する過程に存在しない隣接するサンプル値を確定するためにビデオ全体における画像に対して第１参照サンプル値を用いる必要があるか否かを指示するように構成され、シーケンス層サンプル値制御パラメータの値が「ＹＥＳ」を指示すると、イントラ予測ユニット２０６は、符号化ブロックの一部または全ての隣接するサンプル値が存在しない場合、符号化ブロックの第１参照サンプル値を確定し、逆に、シーケンス層サンプル値制御パラメータの値が「ＮＯ」を指示すると、イントラ予測ユニット２０６は、存在しない隣接するサンプル値をデフォルト値とする。エントロピー符号化ユニット２１５は、有効範囲で、ビデオ全体のパラメータセットにおけるシーケンス層サンプル値制御パラメータを符号化することができる。好ましくは、シーケンス層サンプル値制御パラメータの値が「ＹＥＳ」を指示すると、エントロピー符号化ユニット２１５は、有効範囲で、ビデオ全体のパラメータセットにおける第１参照サンプル値を符号化するサンプル値であってもよく、該サンプル値は、ビデオ全体におけるイントラ予測モードを用いる符号化ブロックとすることができる。
画像層サンプル値制御パラメータは、イントラ予測モードで符号化ブロックを符号化する過程に存在しない隣接するサンプル値を確定するために１つの画像に対して第１参照サンプル値を用いる必要があるか否かを指示するように構成される。画像層サンプル値制御パラメータの値が「ＹＥＳ」を指示すると、イントラ予測ユニット２０６は、符号化ブロックの一部または全ての隣接するサンプル値が存在しない場合、符号化ブロックの第１参照サンプル値を確定し、逆に、画像層サンプル値制御パラメータの値が「ＮＯ」を指示すると、イントラ予測ユニット２０６は、存在しない隣接するサンプル値をデフォルト値とする。エントロピー符号化ユニット２１５は、有効範囲で、１つの画像のパラメータセットにおける画像層サンプル値制御パラメータを符号化することができる。好ましくは、画像層サンプル値制御パラメータの値が「ＹＥＳ」を指示すると、エントロピー符号化ユニット２１５は、有効範囲で、１つの画像のパラメータセットにおける第１参照サンプル値を符号化するサンプル値であってもよく、該サンプル値は、１つの画像におけるイントラ予測モードを用いる符号化ブロックとすることができる。
スライス層サンプル値制御パラメータは、イントラ予測モードで符号化ブロックを符号化する過程に存在しない隣接するサンプル値を確定するために１つのスライスに対して第１参照サンプル値を用いる必要があるか否かを指示するように構成される。スライス層サンプル値制御パラメータの値が「ＹＥＳ」を指示すると、イントラ予測ユニット２０６は、符号化ブロックの一部または全ての隣接するサンプル値が存在しない場合、符号化ブロックの第１参照サンプル値を確定し、逆に、スライス層サンプル値制御パラメータの値が「ＮＯ」を指示すると、イントラ予測ユニット２０６は、存在しない隣接するサンプル値をデフォルト値とする。エントロピー符号化ユニット２１５は、スライスヘッダでスライス層サンプル値制御パラメータを符号化する。好ましくは、スライス層サンプル値制御パラメータの値が「ＹＥＳ」を指示すると、エントロピー符号化ユニット２１５は、スライスヘッダで第１参照サンプル値のサンプル値を符号化することができ、該サンプル値は、１つのスライスでイントラ予測モードを用いる符号化ブロックとすることができる。
ブロック層サンプル値制御パラメータは、イントラ予測モードで符号化ブロックを符号化する過程に存在しない隣接するサンプル値を確定するために１つの符号化ブロックに対して第１参照サンプル値を用いる必要があるか否かを指示するように構成される。ブロック層サンプル値制御パラメータの値が「ＹＥＳ」を指示すると、イントラ予測ユニット２０６は、符号化ブロックの一部または全ての隣接するサンプル値が存在しない場合、符号化ブロックの第１参照サンプル値を確定し、逆に、ブロック層サンプル値制御パラメータの値が「ＮＯ」を指示すると、イントラ予測ユニット２０６は、存在しない隣接するサンプル値をデフォルト値とする。エントロピー符号化ユニット２１５は、符号化ブロックのデータ単位でブロック層サンプル値制御パラメータを符号化する。好ましくは、ブロック層サンプル値制御パラメータの値が「ＹＥＳ」を指示すると、エントロピー符号化ユニット２１５は、符号化ブロックのデータ単位で第１参照サンプル値のサンプル値を符号化することができ、該サンプル値は、１つの符号化ブロックのデータ単位でイントラ予測モードを用いる符号化ブロックまたは該符号化ブロックの分割とすることができる。
好ましくは、エンコーダは、ブロック層サンプル値制御パラメータおよび対応する第１参照サンプル値の有効範囲を１つのスライスとすることができる。１つの実施方法として、エンコーダがスライスで最初にイントラ予測モードを用い、且つ第１参照サンプル値を用いて符号化ブロックの隣接するサンプル値を構成する場合、エントロピー符号化ユニット２１５は、該符号化ブロックのデータ単位でブロック層サンプル値制御パラメータおよび第１参照サンプル値を符号化する。エンコーダは、スライスにおけるイントラ予測モードを後続に使用する符号化ブロックに対して同じ符号化ブロック層サンプル値制御パラメータ、第１参照サンプル値を用い、エントロピー符号化ユニット２１５は、これらの符号化ブロックのためにブロック層サンプル値制御パラメータ、第１参照サンプル値を符号化しない。
好ましくは、エンコーダは、ブロック層サンプル値制御パラメータおよび対応する第１参照サンプル値の有効範囲を１つのスライスとすることができる。１つの実施方法として、エンコーダがスライスで最初にイントラ予測モードを用い、且つ第１参照サンプル値を用いて符号化ブロックの隣接するサンプル値を構成する場合、エントロピー符号化ユニット２１５は、該符号化ブロックのデータ単位でブロック層サンプル値制御パラメータ（「制御パラメータ１」と記す）および第１参照サンプル値（「サンプル値１」と記す）を符号化する。エンコーダは、スライスにおけるイントラ予測モードを後続に使用する符号化ブロックの符号化過程において制御パラメータ１およびサンプル値１を使用すれば、エントロピー符号化ユニット２１５は、該符号化ブロックのためにブロック層サンプル値制御パラメータ、第１参照サンプル値を符号化しない。エンコーダは、スライスにおける後続のあるイントラ予測モードを使用する符号化ブロックの符号化過程において制御パラメータ１またはサンプル値１と異なるブロック層サンプル値制御パラメータ（「制御パラメータ２」、「サンプル値２」と記す）を使用すれば、エントロピー符号化ユニット２１５は、該符号化ブロックのデータ単位で「制御パラメータ２」および「サンプル値２」を符号化する。
特に、エンコーダが図７における隣接サンプル値処理ユニット４０２を、符号化ブロックのサイズを符号化ブロックのイントラ予測の隣接するサンプル値を構成するために第１参照サンプル値を用いるか否かの判断条件とするように構成すれば、エントロピー符号化ユニット２１５は、ブロックサイズが「使用しない」条件に合致する符号化ブロックのためにブロック層サンプル値制御パラメータおよび第１参照サンプル値を符号化せず、エンコーダが、ブロックサイズが「使用可能」な条件に合致する符号化ブロックを「必然的に使用する」とする場合、エントロピー符号化ユニット２１５は、ブロックサイズが「必然的に使用する」条件に合致する符号化ブロックのためにブロック層サンプル値制御パラメータを符号化せず、第１参照サンプル値のみを符号化する。
特に、エンコーダが図７における隣接サンプル値処理ユニット４０２を、符号化ブロックのイントラ予測モードを符号化ブロックのイントラ予測の隣接するサンプル値を構成するために第１参照サンプル値を用いるか否かの判断条件とするように構成すれば、エントロピー符号化ユニット２１５は、イントラ予測モードが「使用しない」条件に合致する符号化ブロックのためにブロック層サンプル値制御パラメータおよび第１参照サンプル値を符号化せず、エンコーダが、イントラ予測モードが「使用可能」な条件に合致する符号化ブロックを「必然的に使用する」とする場合、エントロピー符号化ユニット２１５は、イントラ予測モードが「必然的に使用する」条件に合致する符号化ブロックのためにブロック層サンプル値制御パラメータを符号化せず、第１参照サンプル値のみを符号化する。
特に、エンコーダは、上記２種の特殊な場合を組み合わせて使用することができる。
なお、エントロピー符号化ユニット２１５がステップ５０１を実行することにより、ブロック層サンプル値制御パラメータに対する符号化を完了する。エンコーダがシーケンス層サンプル値制御パラメータ、画像層サンプル値制御パラメータ、スライス層サンプル値制御パラメータにおける１種または複数種を使用すれば、エントロピー符号化ユニット２１５は、対応するパラメータセットを生成する過程においてシーケンス層サンプル値制御パラメータ、画像層サンプル値制御パラメータを符号化する必要があり、エントロピー符号化ユニット２１５は、スライスヘッダを符号化する過程においてスライス層サンプル値制御パラメータを符号化する必要があり、前述した選択可能な方法を用いてブロック層でスライス層により制御されるように構成されるブロック層サンプル値制御パラメータを符号化してもよい。エンコーダは、プロファイルに基づいてシーケンス層、画像層、スライス層サンプル値制御パラメータを設定しもてよく、ＲＤＯの方法を用いて上記制御パラメータの値を動的に確定してもよい。ここで、プロファイルには、エンコーダを初期化する過程用のパラメータ設定が記載されている。
なお、パラメータ制御の有効な制御範囲では、シーケンス層の範囲は画像層よりも大きく、画像層の範囲はスライス層よりも大きく、スライス層の範囲はブロック層よりも大きい。通常、制御パラメータの制御メカニズムは、制御範囲が大きな制御パラメータが「使用可能」を指示すると、制御範囲が小さい制御パラメータを符号化し、この小さい制御範囲内で「使用可能であるか否か」を指示するように構成される。特に、ブロック層フィルタリング制御パラメータの場合、１つの符号化ブロックが複数のサブブロックに分割されると、この符号化ブロックのブロック層フィルタリング制御パラメータの制御範囲はサブブロックよりも大きく、即ち、この符号化ブロックのブロック層サンプル値制御パラメータが「使用しない」を指示すると、サブブロックは第１参照サンプル値を用いてイントラ予測の参照サンプル値を確定せず、エントロピー符号化ユニット２１５はサブブロックのブロック層サンプル値制御パラメータを符号化する必要がない。
なお、制御パラメータが「使用可能」を指示する場合、エントロピー符号化ユニット２１５は、該制御パラメータのために第１参照サンプル値を対応して符号化または導出することができる。通常、有効な制御範囲が小さい制御パラメータに対応する第１参照サンプル値は、制御範囲がより大きな制御パラメータに対応する第１参照サンプル値を上書きする。例えば、エントロピー符号化ユニット２１５が符号化ブロックのために第１参照サンプル値を符号化すれば、該符号化ブロックは、イントラ予測モードの隣接するサンプル値を構成する過程において、スライス層の第１参照サンプル値ではなくブロック層の第１参照サンプル値を使用する。
ステップ５０２において、イントラ予測モードを符号化する。エントロピー符号化ユニット２１５は、符号化ブロックのイントラ予測モードを符号化する。
場合１：エンコーダのイントラ予測ユニット２０６は、図７に示すイントラ予測方法１のみを使用する。
エントロピー符号化ユニット２１５は、まず、符号化ブロックの隣接する符号化されたブロックのイントラ予測モードに基づき、符号化ブロックの使用可能な１種または複数種の最も使用可能なイントラ予測モードを導出する。
符号化ブロックが使用するイントラ予測モードが最も使用可能なイントラ予測モードのうちの１種のイントラ予測モードであれば、エントロピー符号化ユニット２１５は、フラグビットを符号化し、フラグビットの値は、「符号化ブロックが使用するイントラ予測モードが最も使用可能なイントラ予測モードのうちのモードである」ことを指示するように構成され、最も使用可能なイントラ予測モードに含まれているモードが１種以上であれば、エントロピー符号化ユニット２１５は、符号化ブロックが使用するイントラ予測モードの最も使用可能なイントラ予測モードにおけるインデックス番号を符号化する。
符号化ブロックが使用するイントラ予測モードが最も使用可能なイントラ予測モードのうちの１種のイントラ予測モードであれば、符号化ブロックが使用するイントラ予測モードの最も使用可能なイントラ予測モードのうちのイントラ予測モード以外の他のイントラ予測モードにおけるインデックス番号を符号化する。
場合２：エンコーダのイントラ予測ユニット２０６は、図８におけるイントラ予測方法１および図９におけるイントラ予測方法２を使用する。
符号化は、符号化ブロックのイントラ予測モードがイントラ予測方法１に属するかイントラ予測方法２に属するかを指示するための識別情報である。１つの好ましい使用方法として、エントロピー符号化ユニット２１５は１つのフラグビットを符号化して上記情報を指示する。１つの好ましい方法として、符号化ブロックのイントラ予測フラグは、符号化ブロックがイントラ予測方法１におけるイントラ予測モードを使用することを指示するためだけに用いられ、符号化ブロックがイントラ予測方法２を使用すると、エントロピー符号化ユニット２１５は符号化ブロックのイントラ予測フラグを「ＮＯ」に符号化し、符号化ブロックの参照画像インデックスを、「符号化ブロックが使用する参照画像は符号化ブロックの所在画像である」ことを指示するために対応する値に符号化する。好ましくは、エントロピー符号化ユニット２１５は、イントラ予測方法２に関連するフィールドを更に符号化することができ、符号化ブロックが使用するイントラ予測モードを指示するために用いられ、イントラ予測方法２に含有可能なイントラ予測モードは、ブロックマッチングモード、ストリングマッチングモード等を有し、エントロピー符号化ユニット２１５は、マッチングブロック、マッチングストリングに関連するパラメータを確定するために符号化し続け、パラメータは、マッチングブロック、マッチングストリングの符号化ブロックの所在画像における位置を確定するために用いられる。
ステップ５０３において、エントロピー符号化ユニット２１５は、該符号化過程で生成した符号化ビットを出力コードストリームに書き込む。
図１１は、本発明の実施例に係るデコーダのイントラ予測ユニットの構造模式図である。イントラ予測ユニット３０４は、隣接サンプル値検出ユニット６０１、隣接サンプル値処理ユニット６０２、およびイントラ予測算出ユニット６０３を含む。
隣接サンプル値検出ユニット６０１の入力データは、現在の復号化画像における部分的に復元された一部のデータ、復号化ブロックのイントラ予測モード指示情報であり、出力データは、復号化ブロックの隣接するサンプル値の情報である。
例示的には、隣接サンプル値検出ユニット６０１の入力データはデータストリーム６０、データストリーム６４であり、出力データはデータストリーム６１である。データストリーム６０は、前述したデコーダが復号化ブロックを復号化する前の加算器３０７の出力データであり、現在の復号化画像における部分的に復元された一部のデータ（前述したデコーダにおけるフィルタリングユニット３０８により処理されていない）である。データストリーム６０には、復号化ブロックの画像における位置情報および復号化ブロックの画像分割（例えばスライス）における位置情報も含まれ、これらの位置情報の由来は、前述したデコーダにおける解析ユニット３０１の出力データである。データストリーム６４は、解析ユニット３０１から出力された復号化ブロックのイントラ予測モード指示情報であり、復号化ブロックが使用するイントラ予測モードを指示するように構成される。データストリーム６１は、隣接サンプル値検出ユニット６０１の出力データであり、復号化ブロックの隣接するサンプル値情報であり、隣接するサンプル値の所在隣接画素点の位置、隣接するサンプル値が存在するか否か、隣接するサンプル値の値（隣接するサンプル値が存在すれば）を含む。データストリーム６１には復号化ブロックのサイズも含まれる。
隣接サンプル値処理ユニット６０２の入力は、復号化ブロックの隣接するサンプル値情報、第１参照サンプル値であり、出力はイントラ予測参照サンプル値である。
例示的には、隣接サンプル値処理ユニット６０２の入力は、データストリーム６１、データストリーム６２およびデータストリーム６４であり、出力はデータストリーム６３である。データストリーム６１は隣接サンプル値検出ユニット６０１の出力である。データストリーム６２は、解析ユニット３０１から出力された第１参照サンプル値であり、サンプル値制御パラメータおよび第１参照サンプル値の値を含む。好ましくは、デコーダはデータストリーム６４を隣接サンプル値処理ユニット６０２に入力する。データストリーム６４は、解析ユニット３０１から出力された復号化ブロックのイントラ予測モード指示情報であり、復号化ブロックが使用するイントラ予測モードを指示するように構成される。隣接サンプル値処理ユニット６０２の出力データストリーム６３はイントラ予測参照サンプル値である。
イントラ予測算出ユニット６０３の入力は、イントラ予測参照サンプル値およびデータストリーム６４であり、出力は、復号化ブロックのイントラ予測値である。
例示的には、イントラ予測算出ユニット６０３の入力は、データストリーム６３および復号化ブロックのイントラ予測モード指示情報であり、出力は、データストリーム６５である。データストリーム６３は、隣接サンプル値処理ユニット６０２の出力データである。データストリーム６４は、解析ユニット３０１から出力された復号化ブロックのイントラ予測モード指示情報であり、復号化ブロックが使用するイントラ予測モードを指示するように構成される。イントラ予測算出ユニット６０３は、データストリーム６４におけるイントラ予測モード指示情報により指示されるイントラ予測モードに従い、データストリーム６３におけるイントラ予測参照サンプル値を用い、復号化ブロックのイントラ予測値を出力データストリーム６５として算出する。
前述したエンコーダにおけるイントラ予測ユニット２０６に類似するように、前述したデコーダにおけるイントラ予測ユニット３０４は、図８に示すイントラ予測方法１、図９に示すイントラ予測方法２を用いて復号化ブロックのイントラ予測値を算出し、データストリーム６５を出力することができる。図８に示すイントラ予測方法１において、「Ｃｕｒｒ」は復号化ブロックを表し、その隣接する復号化された画素点は灰色で表す。図８において、復号化ブロックの上隣および左隣の復号化された画素点を例示的に示す。様々な異なる復号化順序で、復号化ブロックの右隣または下隣のブロックに、復号化された画素点が存在する可能性もある。イントラ予測方法１は、直流予測モード、平面予測モード、方向性補間予測モード等のような１種または複数種のイントラ予測モードを含む。イントラ予測方法１を用いる場合、デコーダは、イントラ予測算出ユニット６０３のデータストリーム６４がイントラ予測モードであるインデックスを入力し、データストリーム６５がデータストリーム６４により指示されるイントラ予測モードを用いて取得された復号化ブロックであるイントラ予測値を出力する。
図９に示すイントラ予測方法２において、「Ｃｕｒｒ」は復号化ブロックを表し、灰色領域は、復号化ブロックを復号化する前の復号化ブロックの所在画像における部分的に復元された一部のデータを表し、「Ｒｅｆ」は復号化ブロックのマッチングブロックを表す。イントラ予測方法２を使用する場合、デコーダがイントラ予測算出ユニット６０３に入力するデータストリーム６４は、「Ｒｅｆ」の位置情報を指示するように構成され、例えば、同一画像の座標系で「Ｃｕｒｒ」と「Ｒｅｆ」との間の位置オフセット量であり、出力するデータストリーム６５は、データストリーム６４により指示される「Ｒｅｆ」位置情報を用いて「Ｒｅｆ」を取得し、「Ｒｅｆ」を用いて復号化ブロックのイントラ予測値を構成し、例えば、復号化ブロックのイントラ予測値を、「Ｒｅｆ」におけるサンプル値または「Ｒｅｆ」におけるサンプル値をフィルタリング処理した後の値とする。イントラ予測方法２は、ブロックマッチングモード、ストリングマッチングモード等のような１種または複数種のイントラ予測モードを含んでもよい。
通常、イントラ予測ユニット３０４はイントラ予測方法１を使用する。イントラ予測方法２の使用が許可されるデコーダにおいて、データストリーム６４にはイントラ予測方法の指示情報が含まれ、復号化ブロックを復号化する過程において復号化ブロックの第１予測値を算出するためにイントラ予測方法１を用いるかイントラ予測方法２を用いるかを確定する。
隣接サンプル値検出ユニット６０１は、データストリーム６０における復号化ブロックの位置情報に基づき、復号化ブロックの画像における位置を確定する。データストリーム６４におけるイントラ予測モード指示情報が復号化ブロックイントラ予測方法１を使用することを指示する場合、隣接サンプル値検出ユニット６０１は、データストリーム６０の画像における部分的に復元された一部のデータに、復号化ブロックに隣接画素点位置の画素のサンプル値が存在するか否かを判断する。隣接サンプル値検出ユニット６０１が使用する判断方法は以下のとおりである。隣接サンプル値検出ユニット６０１は、イントラ予測方法１に関連する隣接するサンプル値情報をデータストリーム６１に含める。データストリーム６１には復号化ブロックのサイズの情報が更に含まれる。
復号化ブロックの参照画素点の位置における画素が復号化されていない場合、対応する隣接するサンプル値は存在しない。
復号化ブロックが画像の境界位置に位置する場合、画像の境界外の参照画素点の位置に隣接するサンプル値は存在しない。例えば、復号化ブロックが画像の上境界に位置する場合、復号化ブロック上隣のサンプル値は存在しない。
復号化ブロックの所在スライスと異なる位置に位置する隣接するサンプル値は存在しない。
復号化ブロックの所在タイルと異なる位置に位置する隣接するサンプル値は存在しない。
イントラ予測の使用が限定される場合、非イントラ予測復号化の復号化ブロックに位置する隣接するサンプル値は存在しない。
データストリーム６４におけるイントラ予測モード指示情報が、復号化ブロックがイントラ予測方法２を使用することを指示する場合、隣接サンプル値検出ユニット６０１は、図９における「Ｒｅｆ」ブロックにおける全てのサンプル値が全て存在するか否かを判断する。隣接サンプル値検出ユニット６０１は、データストリーム６４における「Ｒｅｆ」の位置情報および復号化ブロックの画像における位置に基づき、「Ｒｅｆ」の画像における位置を確定する。隣接サンプル値検出ユニット６０１は、上記イントラ予測方法１に用いられる判断方法と同じ判断方法を用い、「Ｒｅｆ」ブロックにおける全てのサンプル値が存在するか否かの範囲を確定する。隣接サンプル値検出ユニット６０１は、イントラ予測方法２に関連する隣接するサンプル値情報をデータストリーム６１に含める。データストリーム６１には復号化ブロックのサイズの情報が更に含まれる。
隣接サンプル値処理ユニット６０２は、データストリーム６１のデータを処理する。データストリーム６４におけるイントラ予測モード指示情報が復号化ブロックがイントラ予測方法１を使用することを指示する場合、データストリーム６１における隣接するサンプル値が全て存在する場合、データストリーム６４における指示情報に基づき、隣接サンプル値処理ユニット６０２はデータストリーム６１における隣接するサンプル値をフィルタリング処理する。
好ましくは、１つの方法として、隣接サンプル値処理ユニット６０２はデータストリーム６４に含まれるフラグ情報に基づいて隣接するサンプル値をフィルタリングするか否かを確定する。
好ましくは、１つの方法として、特定サイズのブロックのみをフィルタリングする。例示的には、データストリーム６１における復号化ブロックのサイズがプリセット値に等しいかまたはプリセットされた複数の値の１つである場合、隣接サンプル値処理ユニット６０２は、データストリーム６４に含まれるフラグ情報に基づいて復号化ブロックの隣接するサンプル値をフィルタリングするか否かを確定する。１つの方法として、データストリーム６１における復号化ブロックのサイズがプリセット値に等しいかまたはプリセットされた複数の値の１つである場合、隣接サンプル値処理ユニット６０２は復号化ブロックの隣接するサンプル値をフィルタリングする。
好ましくは、１つの方法として、特定のイントラ予測モードのみをフィルタリングする。例示的には、データストリーム６４におけるイントラ予測モードがプリセットモードであるかまたはプリセットされた複数のモードの１つである場合、隣接サンプル値処理ユニット６０２は、データストリーム６４に含まれるフラグ情報に基づいて復号化ブロックの隣接するサンプル値をフィルタリングするか否かを確定する。好ましくは、１つの方法として、データストリーム６４におけるイントラ予測モードがプリセットモードであるかまたはプリセットされた複数のモードの１つである場合、隣接サンプル値処理ユニット６０２は復号化ブロックの隣接するサンプル値をフィルタリングする。
好ましくは、１つの方法として、特定サイズのブロック、特定イントラ予測モードをフィルタリングする。例示的には、データストリーム６１における復号化ブロックのサイズがプリセット値に等しいかまたはプリセットされた複数の値の１つであり、且つデータストリーム６４におけるイントラ予測モードがプリセットモードであるかまたはプリセットされた複数のモードの１つである場合、隣接サンプル値処理ユニット６０２は、データストリーム６４に含まれるフラグ情報に基づいて復号化ブロックの隣接するサンプル値をフィルタリングするか否かを確定する。好ましくは、１つの方法として、データストリーム６１における復号化ブロックのサイズがプリセット値に等しいかまたはプリセットされた複数の値の１つであり、且つデータストリーム６４におけるイントラ予測モードがプリセットモードであるかまたはプリセットされた複数のモードの１つである場合、隣接サンプル値処理ユニット６０２は復号化ブロックの隣接するサンプル値をフィルタリングする。隣接サンプル値処理ユニット６０２は、復号化ブロックの隣接するサンプル値をデータストリーム６３に含める。
データストリーム６４におけるイントラ予測モード指示情報が、復号化ブロックがイントラ予測方法１を使用することを指示する場合、データストリーム６１における隣接するサンプル値が部分的に存在するかまたは全て存在しない場合、隣接サンプル値処理ユニット６０２は、データストリーム６２からサンプル値制御パラメータおよび第１参照サンプル値の値を含む第１参照サンプル値を取得する。サンプル値制御パラメータが、第１参照サンプル値を用いて存在しない隣接するサンプル値を構成することを指示する場合、隣接サンプル値処理ユニット６０２は、存在しない隣接するサンプル値の値を第１参照サンプル値の値とし、復号化ブロックの隣接するサンプル値を全て「存在」または「使用可能」とする。
好ましくは、第１参照サンプル値が複数である場合、隣接サンプル値処理ユニット６０２は、データストリーム６２における異なる第１参照サンプル値の使用方式パラメータに基づき、存在しない隣接するサンプル値の値を対応する第１参照サンプル値の値とし、復号化ブロックの隣接するサンプル値を全て「存在」または「使用可能」とする。サンプル値制御パラメータが、第１参照サンプル値を用いて存在しない隣接するサンプル値を構成しないことを指示する場合、隣接サンプル値処理ユニット６０２は、デフォルト値（例えば、背景技術の紹介部分の「１＜＜（ＢｉｔＤｅｐｔｈ−１）」）を用いて存在しない隣接するサンプル値を設定し、復号化ブロックの隣接するサンプル値を全て「存在」または「使用可能」とする。
好ましくは、隣接サンプル値処理ユニット６０２は、前述したフィルタリング方法を用いて隣接するサンプル値をフィルタリング処理することができる。隣接サンプル値処理ユニット６０２は、復号化ブロックの隣接するサンプル値をデータストリーム６３に含める。
データストリーム６４におけるイントラ予測モード指示情報が復号化ブロックがイントラ予測方法２を使用することを指示する場合、サンプル値制御パラメータが第１参照サンプル値を用いて「Ｒｅｆ」に存在しないサンプル値を構成することを指示する場合、隣接サンプル値処理ユニット６０２は、「Ｒｅｆ」に存在しないサンプル値の値を第１参照サンプル値の値とする。
好ましくは、第１参照サンプル値が複数である場合、隣接サンプル値処理ユニット６０２は、データストリーム６２における異なる第１参照サンプル値の使用方式パラメータに基づき、「Ｒｅｆ」に存在しないサンプル値の値を対応する第１参照サンプル値の値とする。サンプル値制御パラメータが第１参照サンプル値を用いて「Ｒｅｆ」に存在しないサンプル値を構成しないことを指示する場合、隣接サンプル値処理ユニット６０２は、デフォルト値（例えば、画像またはスライスの境界の画素点位置のサンプル値を用いて画像を充填する方法）を用いて存在しない隣接するサンプル値を設定し、復号化ブロックの隣接するサンプル値を全て「存在」または「使用可能」とする。隣接サンプル値処理ユニット６０２は「Ｒｅｆ」におけるサンプル値をデータストリーム６３に含める。
イントラ予測算出ユニット６０３は、データストリーム６４におけるイントラ予測モード指示情報により指示されるイントラ予測モードに従い、データストリーム６３におけるイントラ予測参照サンプル値を用い、復号化ブロックのイントラ予測値を出力データストリーム６５として算出する。
図１２は、本発明の実施例に係るデコーダの解析ユニットが復号化ブロックのコードストリームにおけるイントラ予測モードおよびフィルタリングパラメータを解析するデータ処理のフローチャートである。処理フローの入力は、入力コードストリームにおける第１参照サンプル値およびイントラ予測モードに対応するコードストリームであり、出力は、第１参照サンプル値およびイントラ予測モードである。前述したデコーダは第１参照サンプル値をイントラ予測ユニット３０４における隣接サンプル値処理ユニット６０２の入力データストリーム６２とする。前述したデコーダは、イントラ予測モードをイントラ予測ユニット３０４で使用されるデータストリーム６４とする。
ステップ７０１において、第１参照サンプル値を解析する。
サンプル値に加え、好ましくは、第１参照サンプル値は、サンプル値制御パラメータを更に含んでもよく、サンプル値制御パラメータは、イントラ予測モードで復号化ブロックを復号化する過程における存在しない隣接するサンプル値を確定するために第１参照サンプル値を用いるかデフォルト値を用いるかを指示する。サンプル値制御パラメータは、シーケンス層サンプル値制御パラメータ、画像層サンプル値制御パラメータ、スライス層サンプル値制御パラメータ、ブロック層サンプル値制御パラメータの少なくとも１つの制御パラメータを含む。
シーケンス層サンプル値制御パラメータは、イントラ予測モードで復号化ブロックを復号化する過程における存在しない隣接するサンプル値を確定するためにビデオ全体における画像に対して第１参照サンプル値を用いる必要があるか否かを指示するために用いられる。シーケンス層サンプル値制御パラメータの値が「ＹＥＳ」を指示すると、イントラ予測ユニット３０４は、復号化ブロックの一部または全ての隣接するサンプル値が存在しない場合、第１参照サンプル値を用いて復号化ブロックの隣接するサンプル値を設定し、逆に、シーケンス層サンプル値制御パラメータの値が「ＮＯ」を指示する場合、イントラ予測ユニット３０４は、デフォルト値を用いて存在しない隣接するサンプル値を設定する。解析ユニット３０１は、有効範囲で、ビデオ全体のパラメータセットでシーケンス層サンプル値制御パラメータを取得することができる。好ましくは、シーケンス層サンプル値制御パラメータの値が「ＹＥＳ」を指示すると、解析ユニット３０１は、有効範囲で、ビデオ全体のパラメータセットで第１参照サンプル値のサンプル値を取得することができ、該サンプル値は、ビデオ全体におけるイントラ予測モードを用いる復号化ブロックに使用できる。
画像層サンプル値制御パラメータは、イントラ予測モードで復号化ブロックを復号化する過程における存在しない隣接するサンプル値を確定するために１つの画像に対して第１参照サンプル値を用いる必要があるか否かを指示するために用いられる。画像層サンプル値制御パラメータの値が「ＹＥＳ」を指示すると、イントラ予測ユニット３０４は、復号化ブロックの一部または全ての隣接するサンプル値が存在しない場合、第１参照サンプル値を用いて復号化ブロックの隣接するサンプル値を設定し、逆に、画像層サンプル値制御パラメータの値が「ＮＯ」を指示すると、イントラ予測ユニット３０４は、デフォルト値を用いて復号化ブロックの隣接するサンプル値を設定する。解析ユニット３０１は、有効範囲で、１つの画像のパラメータセットで画像層サンプル値制御パラメータを取得することができる。好ましくは、画像層サンプル値制御パラメータの値が「ＹＥＳ」を指示すると、解析ユニット３０１は、有効範囲で、１つの画像のパラメータセットで第１参考サンプル値のサンプル値を取得することができ、該サンプル値は、１つの画像におけるイントラ予測モードを用いる復号化ブロックに使用できる。
スライス層サンプル値制御パラメータは、イントラ予測モードで復号化ブロックを復号化する過程に存在しない隣接するサンプル値を確定するために１つのスライスに対して第１参照サンプル値を用いる必要があるか否かを指示するために用いられる。スライス層サンプル値制御パラメータの値が「ＹＥＳ」を指示すると、イントラ予測ユニット３０４は、復号化ブロックの一部または全ての隣接するサンプル値が存在しない場合、復号化ブロックの第１参照サンプル値を用いて隣接するサンプル値を設定し、逆に、スライス層サンプル値制御パラメータの値が「ＮＯ」を指示すると、イントラ予測ユニット３０４は、デフォルト値を用いて復号化ブロックの隣接するサンプル値を設定する。解析ユニット３０１は、スライスヘッダからスライス層サンプル値制御パラメータを取得する。好ましくは、スライス層サンプル値制御パラメータの値が「ＹＥＳ」を指示すると、解析ユニット３０１は、スライスヘッダで第１参照サンプル値のサンプル値を取得することができ、該サンプル値は、１つのスライスにおけるイントラ予測モードを用いる復号化ブロックに使用できる。
ブロック層サンプル値制御パラメータは、イントラ予測モードで復号化ブロックを復号化する過程に存在しない隣接するサンプル値を確定するために１つの復号化ブロックに対して第１参照サンプル値を用いる必要があるか否かを指示するために用いられる。ブロック層サンプル値制御パラメータの値が「ＹＥＳ」を指示すると、イントラ予測ユニット３０４は、復号化ブロックの一部または全ての隣接するサンプル値が存在しない場合、第１参照サンプル値を用いて復号化ブロックの隣接するサンプル値を設定し、逆に、ブロック層サンプル値制御パラメータの値が「ＮＯ」を指示すると、イントラ予測ユニット３０４は、デフォルト値を用いて復号化ブロックの隣接するサンプル値を設定する。解析ユニット３０１は、復号化ブロックのデータ単位でブロック層サンプル値制御パラメータを取得する。好ましくは、ブロック層サンプル値制御パラメータの値が「ＹＥＳ」を指示すると、解析ユニット３０１は、復号化ブロックのデータ単位で第１参照サンプル値のサンプル値を取得することができ、該サンプル値は、１つの復号化ブロックのデータ単位におけるイントラ予測モードを用いる復号化ブロックまたは該復号化ブロックの分割に使用できる。
好ましくは、デコーダはブロック層サンプル値制御パラメータおよび対応する第１参照サンプル値の有効範囲を１つのスライスとすることができる。１つの実施方法として、スライスで最初にイントラ予測モードを用い、且つ第１参照サンプル値を用いて復号化ブロックの隣接するサンプル値を構成する場合、解析ユニット３０１は、該復号化ブロックのデータ単位でブロック層サンプル値制御パラメータおよび第１参照サンプル値を取得する。デコーダは、スライスにおける後続のイントラ予測モードを使用する復号化ブロックに対して同じ復号化ブロック層サンプル値制御パラメータ、第１参照サンプル値を使用する。
好ましくは、デコーダは、ブロック層サンプル値制御パラメータおよび対応する第１参照サンプル値の有効範を１つのスライスとすることができる。１つの実施方法として、スライスで最初にイントラ予測モードを用い、且つ第１参照サンプル値を用いて復号化ブロックの隣接するサンプル値を構成する場合、解析ユニット３０１は、該復号化ブロックのデータ単位でブロック層サンプル値制御パラメータ（「制御パラメータ１」と記す）および第１参照サンプル値（「サンプル値１」と記す）を取得する。スライスにおける後続のイントラ予測モードを使用する復号化ブロックデータ単位に新たな第１参照サンプル値がない場合、解析ユニット３０１は、復号化ブロックの第１参照サンプル値を制御パラメータ１およびサンプル値１とし、データストリーム６２として隣接サンプル値処理ユニット６０２に伝達する。スライスにおける後続のイントラ予測モードを使用する復号化ブロックデータ単位に新たな第１参照サンプル値（「制御パラメータ２」、「サンプル値２」と記す）が存在する場合、解析ユニット３０１は新たな第１参照サンプル値を取得し、データストリーム６２として隣接サンプル値処理ユニット６０２に伝達する。
上記デコーダは、ブロック層サンプル値制御パラメータおよび対応する第１参照サンプル値の有効範囲を１つのスライスとする処理過程は、解析ユニット３０１が、スライスに含まれる復号化ブロックから最後に取得した第１参照サンプル値を常に用いてデータストリーム６２を設定することにまとめることができる。
特に、図１０に示すように、本発明の実施例はエンコーダを提出する。デコーダは、図１０における隣接サンプル値処理ユニット６０２を、復号化ブロックのサイズを復号化ブロックのイントラ予測隣接サンプル値を構成するために第１参照サンプル値を用いるか否かの判断条件とするように構成すれば、解析ユニット３０１は、復号化ブロックのコードストリームを解析せずに直接ブロックサイズが「使用しない」条件に合致する復号化ブロックのブロック層サンプル値制御パラメータを「ＮＯ」とすることができ、デコーダが、ブロックサイズが「使用可能」な条件に合致する復号化ブロックを「必然的に使用する」とする場合、解析ユニット３０１は、復号化ブロックのコードストリームを解析する必要がなく、直接ブロックサイズが「必然的に使用する」条件に合致する復号化ブロックのブロック層サンプル値制御パラメータを「ＹＥＳ」とすることができ、解析ユニット３０１は、復号化ブロックのコードストリームを解析してブロック層の第１参照サンプル値の値を取得する。ここでの「設定」とは、デコーダがパラメータセット指示情報またはプリセットされた規則に基づいて復号化過程に対して行われる設定である。
特に、デコーダが、図７における隣接サンプル値処理ユニット６０２を、復号化ブロックのイントラ予測モードを復号化ブロックのイントラ予測隣接サンプル値を構成するために第１参照サンプル値を用いるか否かの判断条件とするように構成すれば、解析ユニット３０１は、イントラ予測モードが「使用しない」条件に合致する復号化ブロックのデータ単位を解析せず、復号化ブロック層サンプル値制御パラメータを「ＮＯ」とする。デコーダが、イントラ予測モードが「使用可能」な条件に合致する復号化ブロックを「必然的に使用する」とする場合、解析ユニット３０１は、イントラ予測モードが「必然的に使用する」条件に合致する復号化ブロックデータ単位を解析せず、復号化ブロックのブロック層サンプル値制御パラメータを「ＹＥＳ」とし、解析ユニット３０１は、復号化ブロックのコードストリームを解析してブロック層の第１参照サンプル値の値を取得する。ここでの「設定」とは、デコーダがパラメータセット指示情報またはプリセットされた規則に基づいて復号化過程に対して行われる設定である。
特に、デコーダは上記２種の特殊の場合を組み合わせて用いることができる。
なお、解析ユニット３０１はステップ７０１を実行してブロック層サンプル値制御パラメータおよび第１参照サンプル値の値に対する復号化を完了する。解析ユニット３０１がコードストリームを解析することによりシーケンス層サンプル値制御パラメータ、画像層サンプル値制御パラメータ、スライス層サンプル値制御パラメータのうちの１種または複数種を取得し、なお、制御パラメータの有効な制御範囲の観点で、シーケンス層の範囲は画像層よりも大きく、画像層の範囲はスライス層よりも大きく、スライス層の範囲はブロック層よりも大きい。通常、制御パラメータの制御メカニズム以下のとおりである。制御範囲が大きな制御パラメータが「使用可能」を指示する場合、制御範囲が小さい制御パラメータを解析してこの小さい制御範囲内で「使用可能であるか否か」を指示するための情報を取得する。特に、ブロック層フィルタリング制御パラメータは、１つの復号化ブロックが複数のサブブロックに分割された場合、この復号化ブロックのブロック層フィルタリング制御パラメータの制御範囲はサブブロックよりも大きく、即ち、この復号化ブロックのブロック層フィルタリング制御パラメータが「使用しない」を指示する場合、サブブロックは適応フィルタリングを使用せず、解析ユニット３０１は、サブブロックのブロック層フィルタリング制御パラメータを取得するためにサブブロックのデータ単位を解析する必要がない。
なお、制御パラメータが「使用可能」を指示する場合、解析ユニット３０１は、該制御パラメータを解析または導出するために対応する第１参照サンプル値の値であってもよい。通常、有効な制御範囲が小さい制御パラメータに対応する第１参照サンプル値の値は制御範囲がより大きな制御パラメータに対応する第１参照サンプル値の値を上書きする。例えば、解析ユニット３０１が復号化ブロックのブロック層の第１参照サンプル値を取得すれば、デコーダは、該復号化ブロックのためにイントラ予測モードの隣接するサンプル値を確定する過程において、スライス層の第１参照サンプル値ではなくブロック層の第１参照サンプル値を使用する。
ステップ７０２において、解析ユニット３０１は、コードストリームを解析し、復号化ブロックのイントラ予測モードを取得する。
場合１：デコーダは、イントラ予測ユニット３０４の図８におけるイントラ予測方法１のみを使用する。
解析ユニット３０１は、まず、復号化ブロックの隣接する復号化されたブロックのイントラ予測モードに基づき、復号化ブロックが使用可能な１種または複数種の最も使用可能なイントラ予測モードを導出する。
解析ユニット３０１はフラグビットを解析し、フラグビットの値は、「復号化ブロックが使用するイントラ予測モードが、最も使用可能なイントラ予測モードのうちのモードであるか否か」を指示する。「ＹＥＳ」であれば、最も使用可能なイントラ予測モードに１種のイントラ予測モードのみが含まれる場合、解析ユニット３０１は、該イントラ予測モードを復号化ブロックのイントラ予測モードとし、最も使用可能なイントラ予測モードに複数種のイントラ予測モードのみが含まれる場合、解析ユニット３０１はインデックス番号を解析し、最も使用可能なイントラ予測モードのうちの該インデックス番号に対応するイントラ予測モードを復号化ブロックのイントラ予測モードとする。逆に、フラグビットの値が「ＮＯ」を指示すれば、解析ユニット３０１はインデックス番号を解析し、復号化ブロックが使用するイントラ予測モードを、最も使用可能なイントラ予測モードにおけるイントラ予測モード以外の他のイントラ予測モードのうちの該インデックス番号に対応するイントラ予測モードとする。
場合２：デコーダは、イントラ予測ユニット３０４の図８におけるイントラ予測方法１およびイントラ予測方法２を用いる。
解析ユニット３０１は、復号化ブロックのイントラ予測モードがイントラ予測方法１に属するかイントラ予測方法２に属するかを指示するための識別情報を解析する。１つの好ましい使用方法として、解析ユニット３０１は、上記情報を指示する１つのフラグビットを解析する。１つの好ましい方法として、解析ユニット３０１が復号化ブロックのイントラ予測フラグを「ＮＯ」と解析し、且つ復号化ブロックの参照画像インデックスが「復号化ブロックが使用する参照画像は復号化ブロックの所在画像である」ことを指示する場合、復号化ブロックのイントラ予測モードをイントラ予測方法２とする。好ましくは、解析ユニット３０１は、コードストリームにおけるイントラ予測方法２に関連するフィールドを更に解析し、復号化ブロックが使用するイントラ予測モードを確定し、イントラ予測方法２に含有可能なイントラ予測モードは、ブロックマッチングモード、ストリングマッチングモード等を有し、解析ユニット３０１は、コードストリームを解析し続け、マッチングブロック、マッチングストリングの復号化ブロックの所在画像における位置を確定するためのマッチングブロック、マッチングストリングの確定に関連するパラメータを取得する。例えば、解析ユニット３０１はコードストリームを解析して同じ画像の座標系での復号化ブロックと図８における「Ｒｅｆ」ブロックとの間の位置オフセット量を取得する。
ステップ７０３において、解析ユニット３０１が復号化ブロックのイントラ予測モードおよびフィルタリングパラメータを解析する過程は終了する。
前述したデコーダは、第１参照サンプル値をイントラ予測ユニット３０４における隣接サンプル値処理ユニット６０２の入力データストリーム６２とする。前述したデコーダは、イントラ予測モードをイントラ予測ユニット３０４に使用されるデータストリーム６４とする。
図１３に示すように、本発明の実施例は、エンコーダを備える符号化機器を提出する。符号化機器は、収集ユニット８０１と、エンコーダ８０２と、記憶または送信ユニット８０３とを備える。
収集ユニット８０１は、ビデオまたは画像を収集するために用いられる。
実際において、収集ユニット８０１は、自然映像または自然画像を収集するための少なくとも１つのカメラを含んでもよく、好ましくは、収集ユニット８０１には、深度映像または深度画像を収集するためのカメラが設けられてもよく、好ましくは、収集ユニットには赤外線カメラが更に設けられてもよく、好ましくは、収集ユニットにはモートセンシングカメラが更に設けられてもよい。収集ユニット８０１は、放射線透過またはスキャンによりビデオまたは画像を生成する装置または機器を含んでもよい。
好ましくは、収集ユニット８０１で、入力ビデオまたは画像に対してオートフォーカス、オートホワイトバランス、自動露光、バックライト補正、ノイズ低減、鮮鋭化、スティッチング、画像解像度の向上または低減、ビデオフレームレートの向上または低減、仮想画像合成等のような前処理を行うことができる。
収集ユニット８０１は、他の機器またはユニットが出力したビデオまたは画像を受信することもでき、例えば、収集ユニット８０１は、トランスコーダにおける１つの構成ユニットであってもよく、トランスコーダは、部分的に復号化された画像を収集ユニット８０１に入力する。例えば、収集ユニット８０１は、データ接続により他の機器から伝達されたビデオまたは画像を受信する。
なお、ビデオまたは画像に加え、収集ユニット８０１は、音声のような他のメディア情報を収集することもできる。収集ユニット８０１は、文字、字幕、コンピュータが生成したピクチャまたはビデオ等のような人工的に生成した情報を受信することもできる。
エンコーダ８０２は、収集ユニット８０１が出力したビデオまたは画像を受信し、ビデオまたは画像を符号化し、ビデオまたは画像のコードストリームを出力するように構成される。
記憶または送信ユニット８０３は、エンコーダ８０２から出力されたビデオまたは画像のコードストリームを受信し、ビデオまたは画像のコードストリームに対してシステム層の処理を行うように構成される。
例示的には、記憶または送信ユニット８０３がビデオまたは画像のコードストリームに対してシステム層の処理を行うことは、伝送プロトコル、メディアファイルのフォーマット等の規格に従ってカプセル化する。記憶または送信ユニット８０３は、システム層の処理後に得た伝送ストリームまたはメディアファイルを電子機器のメモリに記憶するか、または有線、無線ネットワークを介して送信する。
なお、エンコーダ８０２が出力したビデオまたは画像のコードストリームに加え、記憶または送信ユニット８０３の入力は、音声コードストリーム、文字、字幕、ピクチャ等を更に含んでもよい。記憶または送信ユニット８０３は、メディアファイルのフォーマット、伝送プロトコル等の規格に従ってこれらの入力およびエンコーダ８０２が出力したコードストリームを伝送ストリームまたはメディアファイルにカプセル化する。
本実施例の電子機器は、ビデオ通信アプリケーションにおいて、ビデオまたは画像のコードストリームを生成または処理できる機器であり、例えば、携帯電話、コンピュータ、メディアサーバ、携帯型移動端末、デジタルビデオカメラ、デジタルカメラ、テレビジョン放送システム装置、コンテンツ配信ネットワーク機器、監視カメラ、会議テレビシステム機器等である。
図１４に示すように、本発明の実施例は、デコーダを備える電子機器の構造模式図を提出する。復号化機器は、受信ユニット９０１と、デコーダ９０２と、提示ユニット９０３とを備える。
受信ユニット９０１は、ビデオまたは画像のコードストリームを受信するように構成される。
例示的には、受信ユニット９０１は、有線、無線ネットワークからビデオまたは画像のコードストリームを受信するか、または電子機器メモリを読み取ってビデオまたは画像のコードストリームを取得するか、またはデータ接続により他の機器から伝達されたビデオまたは画像のコードストリームを受信する。
受信ユニット９０１の入力は、ビデオまたは画像のコードストリームを含む伝送ストリームまたはメディアファイルであってもよい。受信ユニット９０１は、伝送プロトコル、メディアファイルのフォーマット等の規格に基づいて受信した伝送ストリームまたはメディアファイルからビデオまたは画像のコードストリームを抽出する。
なお、ビデオまたは画像のコードストリームに加え、受信ユニット９０１の出力は、音声コードストリーム、文字、字幕、ピクチャ等を更に含んでもよい。受信ユニット９０１は、これらの出力を電子機器における対応する処理ユニットに伝達する。例えば、受信ユニット９０１は、音声コードストリームを電子機器に含まれている音声デコーダに出力する。
デコーダ９０２は、受信した受信ユニット９０１から出力されたビデオまたは画像のコードストリームを復号化し、復号化されて復元されたビデオまたは画像を出力するように構成される。
提示ユニット９０３は、デコーダ９０２が出力した復号化されて復元されたビデオまたは画像を受信して提示操作を行うように構成される。
なお、提示ユニット９０３は、表示パネルのような電子機器の１つの構成部分であってもよいし、プロジェクタ、ディスプレイ等のようなデータ接続により電子機器に接続された独立した機器であってもよい。好ましくは、提示ユニット９０３は復号化されて復元されたビデオまたは画像に対してオートフォーカス、オートホワイトバランス、自動露光調整、バックライト補正、ノイズ低減、鮮鋭化、スティッチング、画像解像度の向上または低減、ビデオフレームレートの向上または低減、仮想画像合成等のような後処理を行うことができる。
なお、復号化されて復元されたビデオまたは画像に加え、提示ユニット９０３の入力は、音声、文字、字幕、ピクチャ等のような電子機器の他のユニットから出力されたメディアデータを更に含んでもよい。提示ユニット９０３の入力は、遠隔教育アプリケーションでローカル授業者が重点内容に対して付ける下線等の注釈データのような人工的に生成したデータを更に含んでもよい。提示ユニット９０３は入力されたメディアデータを重ね合わせた後に視聴者に表示する。
本実施例の電子機器は、携帯電話、コンピュータ、セットトップボックス、テレビ、プレーヤ、メディアサーバ、携帯型移動端末、デジタルビデオカメラ、デジタルカメラ、テレビジョン放送システム装置、コンテンツ配信ネットワーク機器、会議テレビシステム機器等のようなビデオ通信アプリケーションでビデオまたは画像のコードストリームを復号化または処理できる機器であってもよい。
図１５に示すように、本発明の実施例は、符号化機器および復号化機器を備える電子システムを提出する。
ソース機器１００１は、図１３に示す符号化機器を含む。
記憶または伝送ネットワーク１００２は、機器または電子システムのメモリ、データ接続によりデータ読み書き操作を行う外部メモリを含んでもよく、有線ネットワーク、無線ネットワークからなるデータ伝送ネットワークを含んでもよい。記憶または伝送ネットワーク１００２は、ソース機器１００１における記憶または送信ユニット８０３にメモリまたはデータ伝送ネットワークを提供する。
シンク機器１００３は、図１４に示す復号化機器を含む。シンク機器１００３における受信ユニット９０１は、記憶または伝送ネットワーク１００２により提供されたビデオまたは画像のコードストリーム、ビデオまたは画像のコードストリームを含む伝送ストリーム、またはビデオまたは画像のコードストリームを含むメディアファイルを受信する。
本発明の一実施例は、第１プロセッサと、第１記憶媒体と、第１通信バスとを備えるエンコーダを提出し、ここで、第１プロセッサと第１記憶媒体とは第１通信バスを介して接続される。
第１プロセッサは、第１記憶媒体に記憶された画像符号化の関連プログラムを呼び出し、以下のようなステップを実行する。
符号化ブロックにおける画素のサンプル値に基づいて符号化ブロックの第１参照サンプル値を確定する。
第１参照サンプル値に基づいて符号化ブロックのイントラ予測モードを確定し、符号化ブロックのイントラ予測値を算出する。
符号化ブロックの初期値およびイントラ予測値に基づいて予測差分値パラメータを取得する。
第１参照サンプル値、イントラ予測モードおよび予測差分値パラメータを符号化し、符号化ビットをコードストリームに書き込む。
本発明の一実施例は、第２プロセッサと、第２記憶媒体と、第２通信バスとを備えるデコーダを提出し、ここで、第２プロセッサと第２記憶媒体とは第２通信バスを介して接続される。
第２プロセッサは、第２記憶媒体に記憶された画像復号化の関連プログラムを呼び出し、以下のようなステップを実行する。
コードストリームを解析し、復号化ブロックの第１参照サンプル値、イントラ予測モードおよび予測差分値パラメータを取得する。
第１参照サンプル値に基づいて復号化ブロックのイントラ予測参照サンプル値を確定する。
イントラ予測参照サンプル値およびイントラ予測モードに基づいて復号化ブロックのイントラ予測値を構成する。
予測差分値パラメータを用いて復号化ブロックの予測差分値を算出する。
イントラ予測値と予測差分値との和値を算出し、復号化ブロックの復元値を取得する。
別の態様において、本発明の一実施例は、エンコーダに適用されるコンピュータ記憶媒体を提出し、コンピュータ可読記憶媒体には、１つまたは複数の画像符号化の関連プログラムが記憶され、１つまたは複数の画像符号化の関連プログラムは、１つまたは複数の第１プロセッサにより実行されて上記いずれかの画像符号化の方法を実現することができる。
更なる態様において、本発明の一実施例は、デコーダに適用されるコンピュータ記憶媒体を提出し、コンピュータ可読記憶媒体には、１つまたは複数の画像復号化の関連プログラムが記憶され、１つまたは複数の画像復号化の関連プログラムは、１つまたは複数の第２プロセッサにより実行されて上記いずれかの画像の復号化方法を実現することができる。
本実施例の電子システムは、ビデオ通信アプリケーションで、ビデオまたは画像のコードストリームを生成、記憶または伝送および復号化できるシステムまたは機器であってもよく、例えば、携帯電話、コンピュータ、ＩＰＴＶシステム、ＯＴＴシステム、インターネットマルチメディアシステム、デジタルテレビジョン放送システム、監視システム、携帯型移動端末、デジタルビデオカメラ、デジタルカメラ、会議テレビシステム機器等である。
本発明は、他の様々な実施例を有してもよく、本発明の精神およびその実質から逸脱しない場合、当業者は本発明に基づいて様々な対応する変更および変形を行うことができるが、これらの対応する変更および変形はいずれも本発明に添付される特許請求の範囲に属する。
当業者であれば、本発明の実施例が方法またはコンピュータプログラム製品として提供され得ることを理解すべきである。従って、本発明は、ハードウェア実施例、ソフトウェア実施例、またはソフトウェアとハードウェアとを組み合わせる実施例の形式を採用することができる。更に、本発明は、コンピュータ使用可能プログラムコードが含まれる１つまたは複数のコンピュータ使用可能記憶媒体（磁気ディスクメモリおよび光学メモリ等を含んでもよいが、これらに限定されない）で実施されるコンピュータプログラム製品の形式を採用することができる。
本発明は、本発明の実施例による方法、機器（システム）およびコンピュータプログラム製品のフローチャートおよび／またはブロック図を参照して説明される。フローチャートおよび／またはブロック図における各フローおよび／またはブロック、およびフローチャートおよび／またはブロック図におけるフローおよび／またはブロックの組み合わせがコンピュータプログラム命令で実現できることが理解されるべきである。これらのコンピュータプログラム命令を汎用コンピュータ、専用コンピュータ、組み込み型プロセッサまたは他のプログラマブルデータ処理装置のプロセッサに提供して１つの機械を生成することができ、コンピュータまたは他のプログラマブルデータ処理装置のプロセッサにより実行される命令は、フローチャートの１つのフローまたは複数のフローおよび／またはブロック図の１つのブロックまたは複数のブロックに指定された機能を実現するための装置を生成する。
これらのコンピュータプログラム命令は、コンピュータまたは他のプログラマブルデータ処理装置を特定方式で動作させることができるコンピュータ可読メモリに記憶されてもよく、該コンピュータ可読メモリに記憶された命令は命令装置を備える製造品を生成し、該命令装置は、フローチャートの１つのフローまたは複数のフローおよび／またはブロック図の１つのブロックまたは複数のブロックに指定された機能を実現する。
本発明の実施例の態様において、第１参照サンプル値が符号化ブロックの符号化される画素のサンプル値に基づいて算出されて確定され、且つ、第１サンプル値が更に符号化ブロックのイントラ予測参照サンプル値の構成に用いられるため、符号化ブロックの隣接するブロックのサンプル値が全て使用不可または部分的に使用不可な場合、イントラ予測の予測値と符号化ブロックとの間の予測差分値を効果的に低減し、イントラ予測モードの符号化效率を向上させる。

Claims (64)

  1. 符号化ブロックにおける画素のサンプル値に基づいて前記符号化ブロックの第１参照サンプル値を確定することと、
    前記第１参照サンプル値に基づいて前記符号化ブロックのイントラ予測モードを確定し、前記符号化ブロックのイントラ予測値を算出することと、
    前記符号化ブロックの初期値およびイントラ予測値に基づいて予測差分値パラメータを取得することと、
    前記第１参照サンプル値、前記イントラ予測モードおよび前記予測差分値パラメータを符号化し、符号化ビットをコードストリームに書き込むことと、を含む、
    画像の符号化方法。
  2. 前記符号化ブロックの初期値およびイントラ予測値に基づいて予測差分値パラメータを取得することは、
    前記符号化ブロックの初期値と前記イントラ予測値との差分値を算出し、前記符号化ブロックの予測差分値を取得することと、
    前記予測差分値に対して変換および量子化処理を行い、前記予測差分値パラメータを取得することと、を含む、
    請求項１に記載の方法。
  3. 前記符号化ブロックにおける画素のサンプル値に基づいて符号化ブロックの第１参照サンプル値を確定することは、
    前記符号化ブロックの参照サンプル値が存在するか否かを判断し、前記参照サンプル値は、前記符号化ブロックの隣接する１つまたは複数の画素点の復元された画素のサンプル値であることと、
    前記符号化ブロックの一部または全ての参照サンプル値が存在しない場合、前記符号化ブロックにおける画素のサンプル値に基づいて前記符号化ブロックの第１参照サンプル値を確定することと、を含み、または、
    前記符号化ブロックのマッチングブロックにおける参照サンプル値が全て存在するか否かを判断することと、
    前記符号化ブロックのマッチングブロックにおける一部または全ての参照サンプル値が存在しない場合、前記符号化ブロックの一部または全ての参照サンプル値が存在しないと判断し、前記符号化ブロックにおける画素のサンプル値に基づいて前記符号化ブロックの第１参照サンプル値を確定することと、を含む、
    請求項１に記載の方法。
  4. 前記符号化ブロックのマッチングブロックは、前記符号化ブロックの所在画像内かつ前記符号化ブロックのサイズと同じである領域に位置する、
    請求項３に記載の方法。
  5. 前記参照サンプル値が存在するか否かを判断する方法は、
    前記参照サンプル値に対応する参照画素点の位置が前記符号化ブロックの所在画像における符号化されていない画像領域に位置する場合、前記参照サンプル値が存在しないと判断するという方法と、
    前記参照サンプル値に対応する参照画素点の位置が前記符号化ブロックの所在画像の境界外に位置する場合、前記参照サンプル値が存在しないと判断するという方法と、
    前記符号化ブロックの所在画像において、前記参照サンプル値に対応する参照画素点の位置が前記符号化ブロックの所在スライス外に位置する場合、前記参照サンプル値が存在しないと判断するという方法と、
    前記符号化ブロックの所在画像において、前記参照サンプル値に対応する参照画素点の位置が前記符号化ブロックの所在タイル外に位置する場合、前記参照サンプル値が存在しないと判断するという方法と、
    イントラ予測制限モードを使用する場合、前記符号化ブロックの所在画像において、前記参照サンプル値に対応する参照画素点の位置が非イントラ予測モードの符号化ブロックに位置する場合、前記参照サンプル値が存在しないと判断するという方法と、の少なくとも１種を含む、
    請求項３に記載の方法。
  6. 前記符号化ブロックにおける画素のサンプル値に基づいて前記符号化ブロックの第１参照サンプル値を確定することは、
    前記符号化ブロックにおける画素のサンプル値に基づき、軟判定方法を用いて前記第１参照サンプル値を確定することを含む、
    請求項３に記載の方法。
  7. 前記符号化ブロックにおける画素のサンプル値に基づき、軟判定方法を用いて前記第１参照サンプル値を確定することは、
    以下の式に従う制約最適化方法を用いて前記第１参照サンプル値を算出することを含む、
    請求項６に記載の方法。
    Figure 2021529473
     （ただし、Ｄは前記符号化ブロックの符号化歪みであり、ｋはトラバース範囲であり、前記符号化ブロックにおける１つまたは複数の画素を含み、ｄ（ａ，ｂ）はａとｂとの間の誤差値であり、ｘｋは前記符号化ブロックにおける符号化される画素のサンプル値であり、ｐｋは第１参照サンプル値を用いてイントラ予測モードに基づいて算出したｘｋの予測値であり、Ｒは前記符号化ブロックの符号化ビットオーバヘッドであり、ＲＣは前記符号化ブロックの符号化ビットオーバヘッドの上限値である。）
  8. 前記符号化ブロックにおける画素のサンプル値に基づき、軟判定方法を用いて前記第１参照サンプル値を確定することは、
    以下の式に従う無制約最適化方法を用いて前記第１参照サンプル値を算出することを含む、
    請求項６に記載の方法。
    Figure 2021529473
     （ただし、ｒは前記第１参照サンプル値であり、ｍは前記符号化ブロックのイントラ予測モードであり、Ｄは前記符号化ブロックの符号化歪みであり、Ｒは前記符号化ブロックの符号化ビットオーバヘッドであり、λはラグランジュ乗数である）
  9. 前記符号化ブロックにおける画素のサンプル値に基づいて前記符号化ブロックの第１参照サンプル値を確定することは、
    前記符号化ブロックの全ての参照サンプル値が存在しないと判断した場合、前記第１参照サンプル値を前記符号化ブロックの初期値の平均値とすることと、
    前記符号化ブロックの一部の参照サンプル値が存在しないと判断した場合、前記第１参照サンプル値を前記符号化ブロックの初期値の平均値と部分的に存在する参照サンプル値の平均値との差分値とすることと、を含む、
    請求項３に記載の方法。
  10. 前記第１参照サンプル値は、少なくとも２つのサンプル値および使用方式指示パラメータを含み、前記サンプル値の使用方式パラメータは、前記第１参照サンプル値に含まれる少なくとも２つのサンプル値の前記符号化ブロックの参照サンプル値を設定する過程における使用方式を指示するために用いられる、
    請求項３に記載の方法。
  11. 前記第１参照サンプル値は２つのサンプル値を含み、前記符号化ブロックにおける画素のサンプル値に基づいて前記符号化ブロックの第１参照サンプル値を確定することは、
    前記２つのサンプル値に基づき、前記符号化ブロックの左隣の参照画素点の位置に存在しない参照サンプル値の値と、上隣の参照画素点の位置に存在しない参照サンプル値の値とをそれぞれ設定することを含む、
    請求項１０に記載の方法。
  12. 前記第１参照サンプル値に基づいて前記符号化ブロックのイントラ予測モードを確定し、前記符号化ブロックのイントラ予測値を算出することは、
    前記第１参照サンプル値を用いて前記符号化ブロックの存在しない参照サンプル値を設定することと、
    前記符号化ブロックの参照サンプル値に基づき、レート歪み最適化方法を用いて前記符号化ブロックのイントラ予測モードを確定し、前記イントラ予測モードを用いて前記符号化ブロックのイントラ予測値を算出することと、を含む、
    請求項１に記載の方法。
  13. 前記第１参照サンプル値に基づいて前記符号化ブロックのイントラ予測モードを確定し、前記符号化ブロックのイントラ予測値を算出することは、
    前記第１参照サンプル値を用いて前記符号化ブロックの存在しない参照サンプル値を設定することと、
    前記符号化ブロックの参照サンプル値をフィルタリングし、フィルタリング処理した参照サンプル値を取得することと、
    前記フィルタリング処理した参照サンプル値に基づき、レート歪み最適化方法を用いて前記符号化ブロックのイントラ予測モードを確定し、前記イントラ予測モードを用いて前記符号化ブロックのイントラ予測値を算出することと、を更に含む、
    請求項１に記載の方法。
  14. 前記符号化ブロックの参照サンプル値をフィルタリングし、フィルタリング処理した参照サンプル値を取得することは、
    レート歪み最適化方法を用い、前記参照サンプル値をフィルタリングするか否かを指示するためのフィルタリング制御パラメータを確定することと、
    前記フィルタリング制御パラメータが、前記参照サンプル値をフィルタリングすることを指示する場合、前記符号化ブロックの参照サンプル値をフィルタリングし、前記フィルタリング処理した参照サンプル値を取得することと、を含む、
    請求項１３に記載の方法。
  15. 前記符号化ブロックの参照サンプル値をフィルタリングし、前記フィルタリング処理した参照サンプル値を取得することは、
    前記符号化ブロックのサイズがプリセット値に等しい場合、レート歪み最適化方法を用い、前記参照サンプル値をフィルタリングするか否かを指示するためのフィルタリング制御パラメータを確定することと、
    前記フィルタリング制御パラメータが、前記参照サンプル値をフィルタリングすることを指示する場合、前記符号化ブロックの参照サンプル値をフィルタリングし、前記フィルタリング処理した参照サンプル値を取得することと、を含む、
    請求項１３に記載の方法。
  16. 前記符号化ブロックの参照サンプル値をフィルタリングし、前記フィルタリング処理した参照サンプル値を取得することは、
    前記符号化ブロックのサイズがプリセット値に等しい場合、前記符号化ブロックの参照サンプル値をフィルタリングし、前記フィルタリング処理した参照サンプル値を取得することを含む、
    請求項１３に記載の方法。
  17. 前記符号化ブロックの参照サンプル値をフィルタリングし、前記フィルタリング処理した参照サンプル値を取得することは、
    前記符号化ブロックのイントラ予測モードがプリセットモードである場合、レート歪み最適化方法を用い、前記参照サンプル値をフィルタリングするか否かを指示するためのフィルタリング制御パラメータを確定することと、
    前記フィルタリング制御パラメータが、前記参照サンプル値をフィルタリングすることを指示する場合、前記符号化ブロックの参照サンプル値をフィルタリングし、前記フィルタリング処理した参照サンプル値を取得することと、を含む、
    請求項１３に記載の方法。
  18. 前記符号化ブロックの参照サンプル値をフィルタリングし、前記フィルタリング処理した参照サンプル値を取得することは、
    前記符号化ブロックのイントラ予測モードがプリセットモードである場合、前記符号化ブロックの参照サンプル値をフィルタリングし、前記フィルタリング処理した参照サンプル値を取得することを含む、
    請求項１３に記載の方法。
  19. 前記符号化ブロックの参照サンプル値をフィルタリングし、前記フィルタリング処理した参照サンプル値を取得することは、
    前記符号化ブロックのサイズがプリセット値に等しく、且つ前記符号化ブロックのイントラ予測モードがプリセットモードである場合、レート歪み最適化方法を用い、前記参照サンプル値をフィルタリングするか否かを指示するためのフィルタリング制御パラメータを確定することと、
    前記フィルタリング制御パラメータが、前記参照サンプル値をフィルタリングすることを指示する場合、前記符号化ブロックの参照サンプル値をフィルタリングし、前記フィルタリング処理した参照サンプル値を取得することと、を含む、
    請求項１３に記載の方法。
  20. 前記符号化ブロックの参照サンプル値をフィルタリングし、前記フィルタリング処理した参照サンプル値を取得することは、
    前記符号化ブロックのサイズがプリセット値に等しく、且つ前記符号化ブロックのイントラ予測モードがプリセットモードである場合、前記符号化ブロックの参照サンプル値をフィルタリングし、前記フィルタリング処理した参照サンプル値を取得することを含む、
    請求項１３に記載の方法。
  21. 前記符号化ブロックの参照サンプル値をフィルタリングし、前記フィルタリング処理した参照サンプル値を取得することは、
    前記符号化ブロックのフィルタリング制御パラメータを符号化し、符号化ビットを前記コードストリームに書き込むことを更に含む、
    請求項１４、１５、１７または１９に記載の方法。
  22. 前記第１参照サンプル値を符号化することは、
    前記第１参照サンプル値を符号化することにより前記第１参照サンプル値の符号化ビットを取得することと、
    前記符号化ビットを、１つまたは複数のパラメータセットと、スライスヘッダと、ブロック層データ単位との少なくとも１つを含む前記コードストリームにおけるデータ単位に書き込むことと、を含む、
    請求項１に記載の方法。
  23. 前記第１参照サンプル値を符号化することは、
    前記第１参照サンプル値が１つまたは複数のサンプル値を含むことと、
    前記第１参照サンプル値の１つまたは複数のサンプル値を符号化し、前記第１参照サンプル値の１つまたは複数のサンプル値の符号化ビットを取得し、前記符号化ビットを前記コードストリームにおけるデータ単位に書き込むことと、を含む、
    請求項１に記載の方法。
  24. 前記第１参照サンプル値の１つまたは複数のサンプル値を符号化し、前記第１参照サンプル値の１つまたは複数のサンプル値の符号化ビットを取得することは、
    サンプル値の使用方式パラメータを符号化し、前記サンプル値の使用方式パラメータの符号化ビットを前記コードストリームにおけるデータ単位に書き込むことを更に含む、
    請求項２３に記載の方法。
  25. 前記第１参照サンプル値はサンプル値制御パラメータを含み、前記サンプル値制御パラメータは、シーケンス層サンプル値制御パラメータ、画像層サンプル値制御パラメータ、スライス層サンプル値制御パラメータ、ブロック層サンプル値制御パラメータの少なくとも１つの制御パラメータを含む、
    請求項１に記載の方法。
  26. コードストリームを解析し、復号化ブロックの第１参照サンプル値、イントラ予測モードおよび予測差分値パラメータを取得することと、
    前記第１参照サンプル値に基づいて前記復号化ブロックのイントラ予測参照サンプル値を確定することと、
    前記イントラ予測参照サンプル値および前記イントラ予測モードに基づいて前記復号化ブロックのイントラ予測値を構成することと、
    予測差分値パラメータを用いて前記復号化ブロックの予測差分値を算出することと、
    前記イントラ予測値と前記予測差分値との和値を算出し、前記復号化ブロックの復元値を取得することと、を含む、
    画像の復号化方法。
  27. 前記第１参照サンプル値に基づいて前記復号化ブロックのイントラ予測参照サンプル値を確定することは、
    前記復号化ブロックの参照サンプル値が存在するか否かを判断し、前記参照サンプル値は、前記復号化ブロックの隣接する１つまたは複数の画素点の復元された画素のサンプル値であることと、
    前記復号化ブロックの一部または全ての参照サンプル値が存在しない場合、前記第１参照サンプル値に基づいて前記復号化ブロックの存在しない参照サンプル値を確定し、イントラ予測参照サンプル値を取得することと、を含み、または、
    前記復号化ブロックのマッチングブロックにおける参照サンプル値が全て存在するか否かを判断することと、
    前記復号化ブロックのマッチングブロックにおける一部または全ての参照サンプル値が存在しない場合、前記復号化ブロックの一部または全ての参照サンプル値が存在しないと判断し、前記第１参照サンプル値に基づいて前記復号化ブロックの存在しない参照サンプル値を確定し、イントラ予測参照サンプル値を取得することと、を含む、
    請求項２６に記載の方法。
  28. 前記復号化ブロックのマッチングブロックは、前記復号化ブロックの所在画像内かつ前記復号化ブロックのサイズと同じである領域に位置する、
    請求項２７に記載の方法。
  29. 前記参照サンプル値が存在するか否かを判断する方法は、
    前記参照サンプル値に対応する参照画素点の位置が前記復号化ブロックの所在画像における復号化されていない画像領域に位置する場合、前記参照サンプル値が存在しないと判断するという方法と、
    参照サンプル値に対応する参照画素点の位置が前記復号化ブロックの所在画像の境界外に位置する場合、前記参照サンプル値が存在しないと判断するという方法と、
    前記復号化ブロックの所在画像において、前記参照サンプル値に対応する参照画素点の位置が前記復号化ブロックの所在スライス外に位置する場合、前記参照サンプル値が存在しないと判断するという方法と、
    前記復号化ブロックの所在画像において、前記参照サンプル値に対応する参照画素点の位置が前記復号化ブロックの所在タイル外に位置する場合、前記参照サンプル値が存在しないと判断するという方法と、
    イントラ予測制限モードを使用する場合、前記復号化ブロックの所在画像において、前記参照サンプル値に対応する参照画素点の位置が非イントラ予測モードの復号化ブロックに位置する場合、前記参照サンプル値が存在しないと判断するという方法と、の少なくとも１種を含む、
    請求項２７に記載の方法。
  30. 前記コードストリームを解析し、復号化ブロックの第１参照サンプル値を取得することは、
    前記コードストリームにおける１つまたは複数のデータ単位を解析し、前記第１参照サンプル値を取得し、前記データ単位は、１つまたは複数のパラメータセットと、スライスヘッダと、ブロック層データ単位との少なくとも１つを含むことを含む、
    請求項２６に記載の方法。
  31. 前記コードストリームを解析し、復号化ブロックの第１参照サンプル値を取得することは、
    前記コードストリームにおける１つまたは複数のデータ単位を解析し、前記第１参照サンプル値に含まれているサンプル値の前記復号化ブロックの参照サンプル値の設定過程における使用方式を指示するためのサンプル値の使用方式パラメータを取得することを含む、
    請求項２６に記載の方法。
  32. 前記第１参照サンプル値はサンプル値制御パラメータを含み、前記サンプル値制御パラメータは、シーケンス層サンプル値制御パラメータ、画像層サンプル値制御パラメータ、スライス層サンプル値制御パラメータ、ブロック層サンプル値制御パラメータの少なくとも１つの制御パラメータを含む、
    請求項２６に記載の方法。
  33. 前記第１参照サンプル値に基づいて前記復号化ブロックの存在しない参照サンプル値を確定することは、
    前記第１参照サンプル値を用いて前記復号化ブロックの存在しない参照サンプル値を設定することを含む、
    請求項２７に記載の方法。
  34. 前記第１参照サンプル値にサンプル値制御パラメータが含まれ、前記第１参照サンプル値に基づいて前記復号化ブロックの存在しない参照サンプル値を確定することは、
    前記サンプル値制御パラメータが、前記第１参照サンプル値を用いて前記存在しない参照サンプル値を構成することを指示する場合、前記第１参照サンプル値を用いて前記復号化ブロックの存在しない参照サンプル値を設定することを含む、
    請求項２７に記載の方法。
  35. 前記第１参照サンプル値にサンプル値の使用方式パラメータが含まれ、前記第１参照サンプル値に基づいて前記復号化ブロックの存在しない参照サンプル値を確定することは、
    前記第１参照サンプル値が少なくとも２つのサンプル値を含む場合、前記サンプル値の使用方式パラメータに基づき、前記第１参照サンプル値に含まれているサンプル値を用いて前記復号化ブロックの存在しない参照サンプル値を対応して設定することを含む、
    請求項２７に記載の方法。
  36. 前記第１参照サンプル値が２つのサンプル値を含み、前記サンプル値の使用方式パラメータに基づき、前記第１参照サンプル値に含まれているサンプル値を用いて前記復号化ブロックの存在しない参照サンプル値を対応して設定することは、
    プリセットされた規則に従い、前記第１参照サンプル値における２つのサンプル値を用い、前記復号化ブロックの左隣の参照画素点の位置に存在しない参照サンプル値と、上隣の参照画素点の位置に存在しない参照サンプル値とをそれぞれ設定することを含む、
    請求項３５に記載の方法。
  37. 前記イントラ予測参照サンプル値および前記イントラ予測モードに基づいて前記復号化ブロックのイントラ予測値を構成することは、
    前記イントラ予測参照サンプル値をフィルタリング処理し、フィルタリング処理した参照サンプル値を取得することと、
    前記フィルタリング処理した参照サンプル値を用い、前記イントラ予測モードに従って前記復号化ブロックのイントラ予測値を算出することと、を更に含む、
    請求項２６に記載の方法。
  38. 前記イントラ予測参照サンプル値をフィルタリング処理し、フィルタリング処理した参照サンプル値を取得することは、
    前記コードストリームを解析し、前記イントラ予測参照サンプル値をフィルタリングするか否かを指示するためのフィルタリング制御パラメータを取得することと、
    前記フィルタリング制御パラメータが、前記イントラ予測参照サンプル値をフィルタリングすることを指示する場合、前記イントラ予測参照サンプル値をフィルタリング処理し、前記フィルタリング処理した参照サンプル値を取得することと、を含む、
    請求項３７に記載の方法。
  39. 前記イントラ予測参照サンプル値をフィルタリング処理し、フィルタリング処理した参照サンプル値を取得することは、
    前記復号化ブロックのサイズがプリセット値に等しい場合、前記コードストリームを解析し、フィルタリング制御パラメータを取得することと、
    前記フィルタリング制御パラメータが、前記イントラ予測参照サンプル値をフィルタリングすることを指示する場合、前記イントラ予測参照サンプル値をフィルタリング処理し、前記フィルタリング処理した参照サンプル値を取得することと、を含む、
    請求項３７に記載の方法。
  40. 前記イントラ予測参照サンプル値をフィルタリング処理し、フィルタリング処理した参照サンプル値を取得することは、
    前記復号化ブロックのサイズがプリセット値に等しい場合、前記イントラ予測参照サンプル値をフィルタリング処理し、前記フィルタリング処理した参照サンプル値を取得することを含む、
    請求項３７に記載の方法。
  41. 前記イントラ予測参照サンプル値をフィルタリング処理し、フィルタリング処理した参照サンプル値を取得することは、
    前記復号化ブロックのイントラ予測モードがプリセットモードである場合、前記コードストリームを解析し、フィルタリング制御パラメータを取得することと、
    前記フィルタリング制御パラメータが、前記イントラ予測参照サンプル値をフィルタリングすることを指示する場合、前記イントラ予測参照サンプル値をフィルタリング処理し、前記フィルタリング処理した参照サンプル値を取得することと、を含む、
    請求項３７に記載の方法。
  42. 前記イントラ予測参照サンプル値をフィルタリング処理し、フィルタリング処理した参照サンプル値を取得することは、
    前記復号化ブロックのイントラ予測モードがプリセットモードである場合、前記イントラ予測参照サンプル値をフィルタリング処理し、前記フィルタリング処理した参照サンプル値を取得することを含む、
    請求項３７に記載の方法。
  43. 前記イントラ予測参照サンプル値をフィルタリング処理し、フィルタリング処理した参照サンプル値を取得することは、
    前記復号化ブロックのサイズがプリセット値に等しく、且つ前記復号化ブロックのイントラ予測モードがプリセットモードである場合、前記コードストリームを解析し、フィルタリング制御パラメータを取得することと、
    前記フィルタリング制御パラメータが、前記イントラ予測参照サンプル値をフィルタリングすることを指示する場合、前記イントラ予測参照サンプル値をフィルタリング処理し、前記フィルタリング処理した参照サンプル値を取得することと、を含む、
    請求項３７に記載の方法。
  44. 前記イントラ予測参照サンプル値をフィルタリング処理し、フィルタリング処理した参照サンプル値を取得することは、
    前記復号化ブロックのサイズがプリセット値に等しく、且つ前記復号化ブロックのイントラ予測モードがプリセットモードである場合、前記イントラ予測参照サンプル値をフィルタリング処理し、前記フィルタリング処理した参照サンプル値を取得することを含む、
    請求項３７に記載の方法。
  45. 前記予測差分値パラメータを用いて前記復号化ブロックの予測差分値を算出することは、
    前記予測差分値パラメータに対してスケーリングおよび変換処理を行い、前記復号化ブロックの予測差分値を取得することを含む、
    請求項２６に記載の方法。
  46. 前記イントラ予測値と前記予測差分値との和値を前記復号化ブロックの復元値とした後、方法は、
    前記復号化ブロックの復元値をループフィルタ処理して復号化値を取得することを更に含む、
    請求項２６に記載の方法。
  47. 第１参照サンプル値確定ユニットと、イントラ予測値確定ユニットと、予測差分値パラメータ取得ユニットと、符号化ユニットとを備え、
    前記第１参照サンプル値確定ユニットは、符号化ブロックにおける画素のサンプル値に基づいて前記符号化ブロックの第１参照サンプル値を確定するように構成され、
    前記イントラ予測値確定ユニットは、前記第１参照サンプル値確定ユニットにより確定された前記第１参照サンプル値に基づいて前記符号化ブロックのイントラ予測モードを確定し、前記符号化ブロックのイントラ予測値を算出するように構成され、
    前記予測差分値パラメータ取得ユニットは、前記符号化ブロックの初期値および前記イントラ予測値確定ユニットにより算出された前記イントラ予測値に基づき、予測差分値パラメータを取得するように構成され、
    前記符号化ユニットは、前記第１参照サンプル値確定ユニットにより確定された前記第１参照サンプル値、前記イントラ予測値確定ユニットにより確定された前記イントラ予測モード、および前記予測差分値パラメータ取得ユニットにより取得された前記予測差分値パラメータを符号化し、符号化ビットをコードストリームに書き込むように構成される、
    画像の符号化装置。
  48. 前記予測差分値パラメータ取得ユニットは、
    前記符号化ブロックの初期値と前記イントラ予測値との差分値を算出し、前記符号化ブロックの予測差分値を取得し、
    前記予測差分値に対して変換および量子化処理を行い、前記予測差分値パラメータを取得するように構成される、
    請求項４７に記載の装置。
  49. 前記第１参照サンプル値確定ユニットは、
    前記符号化ブロックの参照サンプル値が存在するか否かを判断し、前記参照サンプル値は、前記符号化ブロックの隣接する１つまたは複数の画素点の復元された画素のサンプル値であり、
    前記符号化ブロックの一部または全ての参照サンプル値が存在しない場合、前記符号化ブロックにおける画素のサンプル値に基づいて前記符号化ブロックの第１参照サンプル値を確定するように構成され、または、
    前記符号化ブロックのマッチングブロックにおける参照サンプル値が全て存在するか否かを判断し、
    前記符号化ブロックのマッチングブロックにおける一部または全ての参照サンプル値が存在しない場合、前記符号化ブロックの一部または全ての参照サンプル値が存在しないと判断し、前記符号化ブロックにおける画素のサンプル値に基づいて前記符号化ブロックの第１参照サンプル値を確定するように構成される、
    請求項４７に記載の装置。
  50. 前記第１参照サンプル値確定ユニットは、
    前記符号化ブロックにおける画素のサンプル値に基づき、軟判定方法を用いて前記第１参照サンプル値を確定するように構成される、
    請求項４９に記載の装置。
  51. 前記第１参照サンプル値確定ユニットは、
    前記符号化ブロックの全ての参照サンプル値が存在しないと判断した場合、前記第１参照サンプル値を前記符号化ブロックの初期値の平均値とし、
    前記符号化ブロックの一部の参照サンプル値が存在しないと判断した場合、前記第１参照サンプル値を前記符号化ブロックの初期値の平均値と部分的に存在する参照サンプル値の平均値との差分値とするように構成される、
    請求項４９に記載の装置。
  52. 前記イントラ予測値確定ユニットは、
    前記第１参照サンプル値を用いて前記符号化ブロックの存在しない参照サンプル値を設定し、
    前記符号化ブロックの参照サンプル値に基づき、レート歪み最適化方法を用いて前記符号化ブロックのイントラ予測モードを確定し、前記イントラ予測モードを用いて前記符号化ブロックのイントラ予測値を算出するように構成される、
    請求項４７に記載の装置。
  53. 前記イントラ予測値確定ユニットは、
    前記第１参照サンプル値を用いて前記符号化ブロックの存在しない参照サンプル値を設定し、
    前記符号化ブロックの参照サンプル値をフィルタリングし、フィルタリング処理した参照サンプル値を取得し、
    前記フィルタリング処理した参照サンプル値に基づき、レート歪み最適化方法を用いて前記符号化ブロックのイントラ予測モードを確定し、前記イントラ予測モードを用いて前記符号化ブロックのイントラ予測値を算出するように構成される、
    請求項４７に記載の装置。
  54. 前記符号化ユニットは、
    前記第１参照サンプル値を符号化することにより前記第１参照サンプル値の符号化ビットを取得し、
    前記符号化ビットを、１つまたは複数のパラメータセットと、スライスヘッダと、ブロック層データ単位との少なくとも１つを含む前記コードストリームにおけるデータ単位に書き込むように構成される、
    請求項４７に記載の装置。
  55. 解析ユニットと、イントラ予測参照サンプル値確定ユニットと、イントラ予測値確定ユニットと、予測差分値確定ユニットと、復元値取得ユニットとを備え、
    前記解析ユニットは、コードストリームを解析し、復号化ブロックの第１参照サンプル値、イントラ予測モードおよび予測差分値パラメータを取得するように構成され、
    前記イントラ予測参照サンプル値確定ユニットは、前記解析ユニットにより解析された前記第１参照サンプル値に基づいて前記復号化ブロックのイントラ予測参照サンプル値を確定するように構成され、
    前記イントラ予測値確定ユニットは、前記イントラ予測参照サンプル値確定ユニットにより確定された前記イントラ予測参照サンプル値および前記解析ユニットにより解析された前記イントラ予測モードに基づいて前記復号化ブロックのイントラ予測値を構成するように構成され、
    前記予測差分値確定ユニットは、前記解析ユニットにより解析された前記予測差分値パラメータを用いて前記復号化ブロックの予測差分値を算出するように構成され、
    前記復元値取得ユニットは、前記イントラ予測値確定ユニットにより構成された前記イントラ予測値と前記予測差分値確定ユニットにより算出された前記予測差分値との和値を算出し、前記復号化ブロックの復元値を取得するように構成される、
    画像復号化装置。
  56. 前記解析ユニットは、
    前記コードストリームにおける１つまたは複数のデータ単位を解析し、前記第１参照サンプル値を取得するように構成され、前記データ単位は、１つまたは複数のパラメータセットと、スライスヘッダと、ブロック層データ単位との少なくとも１つを含む、
    請求項５５に記載の装置。
  57. 前記イントラ予測値確定ユニットは、
    前記イントラ予測参照サンプル値をフィルタリング処理し、フィルタリング処理した参照サンプル値を取得し、
    前記フィルタリング処理した参照サンプル値を用い、前記イントラ予測モードに従って前記復号化ブロックのイントラ予測値を算出するように構成される、
    請求項５５に記載の装置。
  58. 前記イントラ予測参照サンプル値確定ユニットは、
    前記復号化ブロックの参照サンプル値が存在するか否かを判断し、前記参照サンプル値は、前記復号化ブロックの隣接する１つまたは複数の画素点の復元された画素のサンプル値であり、
    前記復号化ブロックの一部または全ての参照サンプル値が存在しない場合、前記第１参照サンプル値に基づいて前記復号化ブロックの存在しない参照サンプル値を確定し、イントラ予測参照サンプル値を取得するように構成され、または、
    前記復号化ブロックのマッチングブロックにおける参照サンプル値が全て存在するか否かを判断し、
    前記復号化ブロックのマッチングブロックにおける一部または全ての参照サンプル値が存在しない場合、前記復号化ブロックの一部または全ての参照サンプル値が存在しないと判断し、前記第１参照サンプル値に基づいて前記復号化ブロックの存在しない参照サンプル値を確定し、イントラ予測参照サンプル値を取得するように構成される、
    請求項５５に記載の装置。
  59. 前記予測差分値確定ユニットは、
    前記予測差分値パラメータに対してスケーリングおよび変換処理を行い、前記復号化ブロックの予測差分値を取得するように構成される、
    請求項５５に記載の装置。
  60. 前記復元値取得ユニットは、
    前記復号化ブロックの復元値をループフィルタ処理して復号化値を取得するように構成される、
    請求項５５に記載の装置。
  61. 第１プロセッサと、第１記憶媒体と、第１通信バスとを備え、
    前記第１プロセッサと前記第１記憶媒体とは前記第１通信バスを介して接続され、
    第１プロセッサは、
    第１記憶媒体に記憶された画像符号化の関連プログラムを呼び出し、且つ、
    符号化ブロックにおける画素のサンプル値に基づいて前記符号化ブロックの第１参照サンプル値を確定するステップと、
    前記第１参照サンプル値に基づいて前記符号化ブロックのイントラ予測モードを確定し、前記符号化ブロックのイントラ予測値を算出するステップと、
    前記符号化ブロックの初期値およびイントラ予測値に基づいて予測差分値パラメータを取得するステップと、
    前記第１参照サンプル値、前記イントラ予測モードおよび前記予測差分値パラメータを符号化し、符号化ビットをコードストリームに書き込むステップと、を実行する、
    エンコーダ。
  62. 第２プロセッサと、第２記憶媒体と、第２通信バスとを備え、
    前記第２プロセッサと前記第２記憶媒体とは前記第２通信バスを介して接続され、
    第２プロセッサは、
    第２記憶媒体に記憶された画像復号化の関連プログラムを呼び出し、且つ、
    コードストリームを解析し、復号化ブロックの第１参照サンプル値、イントラ予測モードおよび予測差分値パラメータを取得するステップと、
    前記第１参照サンプル値に基づいて前記復号化ブロックのイントラ予測参照サンプル値を確定するステップと、
    前記イントラ予測参照サンプル値および前記イントラ予測モードに基づいて前記復号化ブロックのイントラ予測値を構成するステップと、
    予測差分値パラメータを用いて前記復号化ブロックの予測差分値を算出するステップと、
    前記イントラ予測値と前記予測差分値との和値を算出し、前記復号化ブロックの復元値を取得するステップと、を実行する、
    デコーダ。
  63. エンコーダに適用され、１つまたは複数の画像符号化の関連プログラムが記憶され、１つまたは複数の画像符号化の関連プログラムは、１つまたは複数の第１プロセッサにより実行されて請求項１〜２５のいずれか１項に記載の方法を実現することができる、
    コンピュータ記憶媒体。
  64. デコーダに適用され、１つまたは複数の画像復号化の関連プログラムが記憶され、１つまたは複数の画像復号化の関連プログラムは、１つまたは複数の第２プロセッサにより実行されて請求項２６〜４６のいずれか１項に記載の方法を実現することができる、
    コンピュータ記憶媒体。
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