JP6262380B2 - Electronic device, decoding method and program - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、電子機器、復号方法及びプログラムに関する。   Embodiments described herein relate generally to an electronic device, a decoding method, and a program.

近年、符号化効率を大幅に向上させた画像符号化方法が、ITU−T(International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector)とISO(International Organization for Standardization)/IEC(International Electrotechnical Commission)との共同で、ITU−T REC. H.264及びISO/IEC 14496−10(以下、「H.264」という)として勧告されている。   In recent years, an image coding method with greatly improved coding efficiency has been developed in collaboration with ITU-T (International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector) and ISO (International Organization for Standardization) / IEC (International Electrotechnical Commission). T REC. H. H.264 and ISO / IEC 14496-10 (hereinafter referred to as “H.264”).

H.264には、符号化済みの画像を参照画像に用いて分数精度の動き補償予測を行うことにより、時間方向の冗長性を削除し、高い符号化効率を実現するインター予測符号化方式が開示されている。   H. H.264 discloses an inter-prediction coding scheme that eliminates temporal redundancy and realizes high coding efficiency by performing fractional accuracy motion compensated prediction using a coded image as a reference image. ing.

また、ISO/IEC MPEG(Moving Picture Experts Group)−1,2,4におけるインター予測符号化方式よりも、フェードやディゾルブ効果を含む動画像を高効率に符号化する方式も提案されている。この方式では、時間方向における明度変化を予測する枠組みとして、輝度と2つの色差とを有する入力動画像に対して分数精度の動き補償予測を行う。そして、参照画像、輝度及び2つの色差毎の重み係数、並びに輝度及び2つの色差毎のオフセットなどを用いて、予測画像に重み係数を乗じ、オフセットを加算する。重み係数は、固定小数点精度を示すパラメータにより、所定の精度で分数値を表現することができ、画像間の画素値変化をより細かい精度で重み付きの動き補償予測を行うことが可能となっている。   Also, a scheme for encoding moving images including fade and dissolve effects with higher efficiency than the inter prediction encoding schemes in ISO / IEC MPEG (Moving Picture Experts Group) -1, 2, 4 has been proposed. In this method, as a framework for predicting a change in brightness in the time direction, fractional accuracy motion compensation prediction is performed on an input moving image having luminance and two color differences. Then, the prediction image is multiplied by the weighting factor using the reference image, the luminance and the weighting factor for each of the two color differences, and the offset for each of the luminance and the two color differences, and the offset is added. The weighting coefficient can represent fractional values with a predetermined accuracy by a parameter indicating fixed-point accuracy, and it is possible to perform weighted motion compensation prediction with finer accuracy for pixel value changes between images. Yes.

特開2004−7377号公報JP 2004-7377 A

上述したような従来技術では、参照画像、重み係数、及びオフセットなどはインデックスとして符号化されるが、インデックスは予め定められたビット精度で表現するよう規定されているため、重み係数を表現できない場合がある。本発明が解決しようとする課題は、予め定められたビット精度で重み係数を表現可能としつつ、符号化効率を向上できる電子機器、復号方法及びプログラムを提供することである。   In the conventional technology as described above, the reference image, the weighting factor, the offset, and the like are encoded as an index. However, since the index is specified to be expressed with a predetermined bit precision, the weighting factor cannot be expressed. There is. The problem to be solved by the present invention is to provide an electronic device, a decoding method, and a program capable of improving the coding efficiency while allowing the weighting coefficient to be expressed with a predetermined bit precision.

実施形態の電子機器は、符号化データが入力される電子機器であって、処理部を備える。処理部は、前記符号化データから、輝度の重み係数の第1固定小数点精度を復号し、前記第1固定小数点精度で定められるビット数だけ“1”を左シフトすることによって得られる値と同じ値を、前記輝度の重み係数の第1基準値と決定し、前記符号化データから、前記輝度の重み係数と前記第1基準値との差異と同じ値であって、前記第1固定小数点精度によらず−128から+127までの固定の範囲をとりうる値である、前記輝度の重み係数の第1差分値を復号し、前記第1基準値と前記第1差分値を加算することにより、(前記第1基準値−128)から(前記第1基準値+127)までの範囲をとりうる値である、前記輝度の重み係数を決定し、画素値の最大値の中央値から、前記中央値に対して色差の重み係数を乗算しかつ前記色差の重み係数の第2固定小数点精度により定められるビット数だけ右シフトすることによって得られる値を減算することにより、色差のオフセットの第2基準値を算出し、前記符号化データから、前記色差のオフセットと前記第2基準値との差異と同じ値であって、(−2)から(+2−1)までの範囲をとりうる値である、前記色差のオフセットの第2差分値を復号し、前記第2基準値と前記第2差分値とを加算することにより、(前記第2基準値−2)から(前記第2基準値+2−1)までの範囲をとりうる値である、前記色差のオフセットを決定する。 The electronic device according to the embodiment is an electronic device to which encoded data is input, and includes a processing unit. The processing unit decodes the first fixed-point precision of the luminance weight coefficient from the encoded data, and is the same as the value obtained by left-shifting “1” by the number of bits determined by the first fixed-point precision. A value is determined as a first reference value of the luminance weighting factor, and is the same value as the difference between the luminance weighting factor and the first reference value from the encoded data, and the first fixed-point precision Regardless of whether the first difference value of the luminance weighting coefficient, which is a value that can take a fixed range from −128 to +127, is decoded, and the first reference value and the first difference value are added, The luminance weighting factor, which is a value that can take a range from (the first reference value−128) to (the first reference value + 127), is determined, and the median value is determined from the median value of the maximum pixel values. Is multiplied by a color difference weighting factor and said A second reference value of color difference offset is calculated by subtracting a value obtained by right shifting by the number of bits determined by the second fixed point precision of the difference weighting coefficient, and the color difference is calculated from the encoded data. of the same value as the difference between the second reference value and the offset, - a value can range from (2 n) to (+2 n -1), the second difference value of the offset of the color difference Decoding and adding the second reference value and the second difference value, a value that can take a range from (the second reference value -2 n ) to (the second reference value +2 n -1) The color difference offset is determined.

第1実施形態の符号化装置の例を示すブロック図。The block diagram which shows the example of the encoding apparatus of 1st Embodiment. 第1実施形態の画素ブロックの予測符号化順序例を示す説明図。Explanatory drawing which shows the example of the prediction encoding order of the pixel block of 1st Embodiment. 第1実施形態の画素ブロックの予測符号化順序の他の例を示す説明図。Explanatory drawing which shows the other example of the prediction encoding order of the pixel block of 1st Embodiment. 第1実施形態におけるコーディングツリーブロックのブロックサイズ例を示す図。The figure which shows the block size example of the coding tree block in 1st Embodiment. 第1実施形態のコーディングツリーブロックの具体例を示す図。The figure which shows the specific example of the coding tree block of 1st Embodiment. 第1実施形態のコーディングツリーブロックの具体例を示す図。The figure which shows the specific example of the coding tree block of 1st Embodiment. 第1実施形態のコーディングツリーブロックの具体例を示す図。The figure which shows the specific example of the coding tree block of 1st Embodiment. 第1実施形態の予測画像生成部の例を示すブロック図。The block diagram which shows the example of the estimated image generation part of 1st Embodiment. 第1実施形態の双方向予測における動き補償予測の動きベクトルの関係の例を示す図。The figure which shows the example of the relationship of the motion vector of the motion compensation prediction in the bidirectional | two-way prediction of 1st Embodiment. 第1実施形態の複数フレーム動き補償部の例を示すブロック図。The block diagram which shows the example of the multi-frame motion compensation part of 1st Embodiment. 重み係数の説明のための参考図。The reference figure for description of a weighting coefficient. H.264の重み係数の選択範囲を示す参考図。H. FIG. 6 is a reference diagram illustrating a selection range of H.264 weight coefficients. 第1実施形態の重み係数の選択範囲の例を示す説明図。Explanatory drawing which shows the example of the selection range of the weighting coefficient of 1st Embodiment. 第1実施形態の重み係数の選択範囲の具体例を示す説明図。Explanatory drawing which shows the specific example of the selection range of the weighting coefficient of 1st Embodiment. 第1実施形態の重み係数の選択範囲の具体例を示す説明図。Explanatory drawing which shows the specific example of the selection range of the weighting coefficient of 1st Embodiment. H.264の重み係数の最小値及び最大値を示す参考図。H. The reference figure which shows the minimum value and maximum value of a H.264 weighting coefficient. 第1実施形態の重み係数の最小値及び最大値の例を示す説明図。Explanatory drawing which shows the example of the minimum value of the weighting coefficient of 1st Embodiment, and a maximum value. 第1実施形態のWPパラメータ情報例を示す図。The figure which shows the WP parameter information example of 1st Embodiment. 第1実施形態のWPパラメータ情報例を示す図。The figure which shows the WP parameter information example of 1st Embodiment. 第1実施形態の重み係数の選択範囲の導出処理例を示すフローチャート。6 is a flowchart illustrating an example of a process for deriving a selection range of weighting factors according to the first embodiment. 第1実施形態のシンタクスの例を示す図。The figure which shows the example of the syntax of 1st Embodiment. 第1実施形態のピクチャパラメータセットシンタクスの例を示す図。The figure which shows the example of the picture parameter set syntax of 1st Embodiment. 第1実施形態のスライスヘッダーシンタクスの例を示す図。The figure which shows the example of the slice header syntax of 1st Embodiment. 第1実施形態のプレッドウェイトテーブルシンタクスの例を示す図。The figure which shows the example of the tread weight table syntax of 1st Embodiment. 第1実施形態のシンタクス要素の値の関係の例を示す説明図。Explanatory drawing which shows the example of the relationship of the value of the syntax element of 1st Embodiment. 第2実施形態の復号装置の構成例を示すブロック図。The block diagram which shows the structural example of the decoding apparatus of 2nd Embodiment. 変形例1のオフセットの選択範囲の例を示す説明図。Explanatory drawing which shows the example of the selection range of the offset of the modification 1. FIG. 変形例1のオフセットの選択範囲の導出処理例を示すフローチャート。10 is a flowchart illustrating an example of a process for deriving an offset selection range according to Modification 1; 変形例2の重み係数の選択範囲の例を示す説明図。Explanatory drawing which shows the example of the selection range of the weighting coefficient of the modification 2. 変形例2の重み係数の選択範囲の導出処理例を示すフローチャート。10 is a flowchart showing an example of a derivation process of a weight coefficient selection range according to Modification 2; 変形例3の符号化対象の重み係数の差分値の範囲の例を示す説明図。Explanatory drawing which shows the example of the range of the difference value of the weighting coefficient of the encoding object of the modification 3. 変形例3のシンタクス要素の値の関係の例を示す説明図。Explanatory drawing which shows the example of the relationship of the value of the syntax element of the modification 3. 変形例4の重み係数の差分値の範囲の例を示す説明図。Explanatory drawing which shows the example of the range of the difference value of the weighting coefficient of the modification 4. 変形例4の復号後の重み係数の選択範囲の例を示す説明図。Explanatory drawing which shows the example of the selection range of the weighting coefficient after the decoding of the modification 4. 変形例5の重み係数の差分値のラップ処理例を示すフローチャート。10 is a flowchart illustrating an example of wrap processing of a difference value of weighting factors according to a fifth modification. 変形例5の重み係数の差分値の復元処理例を示すフローチャート。10 is a flowchart illustrating an example of restoration processing of a difference value of weighting factors according to a fifth modification.

以下、添付図面を参照しながら、実施形態を詳細に説明する。以下の各実施形態の符号化装置及び復号装置は、LSI(Large-Scale Integration)チップ、DSP(Digital Signal Processor)、又はFPGA(Field Programmable Gate Array)などのハードウェアにより実現できる。また、以下の各実施形態の符号化装置及び復号装置は、コンピュータにプログラムを実行させること、即ち、ソフトウェアにより実現させることもできる。なお、以降の説明において、「画像」という用語は、「映像」、「画素」、「画像信号」、「絵」、又は「画像データ」などの用語に適宜読み替えることができる。   Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The encoding device and decoding device of each of the following embodiments can be realized by hardware such as an LSI (Large-Scale Integration) chip, a DSP (Digital Signal Processor), or an FPGA (Field Programmable Gate Array). In addition, the encoding device and the decoding device of each of the following embodiments can be realized by software by causing a computer to execute a program. In the following description, the term “image” can be appropriately replaced with a term such as “video”, “pixel”, “image signal”, “picture”, or “image data”.

(第1実施形態)
第1実施形態では、動画像を符号化する符号化装置について説明する。
(First embodiment)
In the first embodiment, an encoding apparatus that encodes a moving image will be described.

図1は、第1実施形態の符号化装置100の構成の一例を示すブロック図である。   FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a configuration of the encoding device 100 according to the first embodiment.

符号化装置100は、入力画像を構成する各フレーム又は各フィールドを複数の画素ブロックに分割し、符号化制御部111から入力される符号化パラメータを用いて、分割した画素ブロックに対して予測符号化を行い、予測画像を生成する。そして符号化装置100は、複数の画素ブロックに分割した入力画像と予測画像とを減算して予測誤差を生成し、生成した予測誤差を直交変換及び量子化し、更にエントロピー符号化を行って符号化データを生成し、出力する。   The encoding apparatus 100 divides each frame or each field constituting the input image into a plurality of pixel blocks, and uses the encoding parameters input from the encoding control unit 111 to predict the encoded code for the divided pixel blocks. To generate a predicted image. The encoding apparatus 100 subtracts the input image divided into a plurality of pixel blocks and the prediction image to generate a prediction error, orthogonally transforms and quantizes the generated prediction error, and further performs entropy encoding to perform encoding. Generate and output data.

符号化装置100は、画素ブロックのブロックサイズ及び予測画像の生成方法の少なくともいずれかが異なる複数の予測モードを選択的に適用して予測符号化を行う。予測画像の生成方法は、大別すると、符号化対象フレーム内で予測を行うイントラ予測と、時間的に異なる1以上の参照フレームを用いて動き補償予測を行うインター予測との2種類である。なお、イントラ予測は、画面内予測又はフレーム内予測などとも称され、インター予測は、画面間予測、フレーム間予測、又は動き補償予測などとも称される。   The encoding apparatus 100 performs predictive encoding by selectively applying a plurality of prediction modes in which at least one of the block size of the pixel block and the prediction image generation method is different. The generation method of the prediction image is roughly classified into two types: intra prediction that performs prediction within the encoding target frame and inter prediction that performs motion compensation prediction using one or more reference frames that are temporally different. Note that intra prediction is also referred to as intra prediction or intra frame prediction, and inter prediction is also referred to as inter prediction, inter frame prediction, motion compensation prediction, or the like.

図2Aは、第1実施形態における画素ブロックの予測符号化順序の一例を示す説明図である。図2Aに示す例では、符号化装置100は、画素ブロックの左上から右下に向かって予測符号化を行っており、符号化処理対象のフレームfにおいて、符号化対象画素ブロックcよりも左側及び上側に符号化済み画素ブロックpが位置している。   FIG. 2A is an explanatory diagram illustrating an example of a predictive coding order of pixel blocks in the first embodiment. In the example illustrated in FIG. 2A, the encoding device 100 performs predictive encoding from the upper left to the lower right of the pixel block, and the left side of the encoding target pixel block c in the encoding processing target frame f and The encoded pixel block p is located on the upper side.

図2Bは、第1実施形態における画素ブロックの予測符号化順序の他の例を示す説明図である。図2Bに示す例は、符号化装置100は、予め画面を複数のタイル状又はスライス状に分割した上で、各タイル又は各スライスの中の画素ブロックの左上から右下に向かって予測符号化を行っており、符号化処理対象のフレームfにおいて、符号化対象画素ブロックcよりも左側及び上側に符号化済み画素ブロックpが位置している。なお、タイルは、画面を任意の矩形領域で切り出した領域を意味し、スライスは、予測符号化順に従って後述する任意数のラージコーディングツリーブロックで切り出した領域を意味する。   FIG. 2B is an explanatory diagram illustrating another example of the predictive coding order of pixel blocks in the first embodiment. In the example illustrated in FIG. 2B, the encoding device 100 divides the screen into a plurality of tiles or slices in advance, and predictively encodes the pixel blocks in each tile or each slice from the upper left to the lower right. In the encoding target frame f, the encoded pixel block p is located on the left side and the upper side of the encoding target pixel block c. Note that a tile means an area cut out from an arbitrary rectangular area, and a slice means an area cut out by an arbitrary number of large coding tree blocks to be described later according to the predictive coding order.

図2Bに示す例のように、画面を複数のタイル状又は複数のスライス状に分割した後に、タイル毎又はスライス毎に符号化処理を行うことにより、タイル毎又はスライス毎の復号処理が可能となる。このため、高解像度映像の復号処理を並列して行うことにより、復号に必要となる演算量を分散することが可能となる。つまり、図2Bに示す例の場合、符号化処理及び復号処理の高速化が可能となる。   As shown in FIG. 2B, after the screen is divided into a plurality of tiles or a plurality of slices, an encoding process is performed for each tile or each slice, thereby enabling a decoding process for each tile or each slice. Become. For this reason, it is possible to distribute the amount of calculation required for decoding by performing decoding processing of high-resolution video in parallel. That is, in the example shown in FIG. 2B, the encoding process and the decoding process can be speeded up.

以下では、説明の簡単化のため、符号化装置100は、図2Aに示す順序で予測符号化を行うものとするが、予測符号化の順序はこれに限定されるものではない。   In the following, for simplification of description, the encoding apparatus 100 performs predictive encoding in the order shown in FIG. 2A, but the order of predictive encoding is not limited to this.

画素ブロックは、画像を処理する単位を示し、例えば、M×Nサイズのブロック(M及びNは自然数)、コーディングツリーブロック、マクロブロック、サブブロック、又は1画素などが該当する。以降の説明では、基本的に、画素ブロックをコーディングツリーブロックの意味で使用するが、他の意味で使用する場合もある。例えば、プレディクションユニットの説明では、画素ブロックを、プレディクションユニットの画素ブロックの意味で使用する。また、ブロックはユニットなどの名称で呼ばれることもある。例えばコーディングブロックをコーディングユニットと呼ぶ。   The pixel block represents a unit for processing an image, and corresponds to, for example, an M × N size block (M and N are natural numbers), a coding tree block, a macro block, a sub block, or one pixel. In the following description, the pixel block is basically used in the meaning of the coding tree block, but may be used in other meanings. For example, in the description of the prediction unit, a pixel block is used to mean a pixel block of the prediction unit. A block may be called by a name such as a unit. For example, a coding block is called a coding unit.

図3Aは、第1実施形態におけるコーディングツリーブロックのブロックサイズの一例を示す図である。コーディングツリーブロックは、典型的には、図3Aに示すような64×64の画素ブロックである。但し、これに限定されるものではなく、32×32の画素ブロック、16×16の画素ブロック、8×8の画素ブロック、又は4×4の画素ブロックなどであってもよい。また、コーディングツリーブロックは、正方形でなくてもよく、例えば、M×Nサイズ(M≠N)の画素ブロックであってもよい。   FIG. 3A is a diagram illustrating an example of a block size of a coding tree block according to the first embodiment. The coding tree block is typically a 64 × 64 pixel block as shown in FIG. 3A. However, the present invention is not limited to this, and it may be a 32 × 32 pixel block, a 16 × 16 pixel block, an 8 × 8 pixel block, a 4 × 4 pixel block, or the like. Further, the coding tree block may not be a square, and may be, for example, an M × N size (M ≠ N) pixel block.

図3B〜図3Dは、第1実施形態のコーディングツリーブロックの具体例を示す図である。図3Bは、ブロックサイズが64×64(N=32)のコーディングツリーブロックを示している。Nは、基準となるコーディングツリーブロックのサイズを表しており、分割された場合のサイズがN、分割されない場合のサイズが2Nと定義されている。図3Cは、図3Bのコーディングツリーブロックを四分木分割したコーディングツリーブロックを示している。コーディングツリーブロックは、図3Cに示すように、四分木構造を持つ。コーディングツリーブロックが分割された場合、分割後の4つの画素ブロックに対して、図3Cに示すように、Zスキャン順で番号が付される。   3B to 3D are diagrams illustrating specific examples of the coding tree block according to the first embodiment. FIG. 3B shows a coding tree block having a block size of 64 × 64 (N = 32). N represents the size of the reference coding tree block. The size when divided is defined as N, and the size when not divided is defined as 2N. FIG. 3C shows a coding tree block obtained by dividing the coding tree block of FIG. 3B into quadtrees. The coding tree block has a quadtree structure as shown in FIG. 3C. When the coding tree block is divided, the four pixel blocks after the division are numbered in the Z-scan order as shown in FIG. 3C.

なお、コーディングツリーブロックは、1つの四分木の番号内で更に四分木分割することができる。これにより、コーディングツリーブロックを階層的に分割することができる。この場合、分割の深さは、Depthで定義される。図3Dは、図3Bのコーディングツリーブロックを四分木分割したコーディングツリーブロックの1つを示し、ブロックサイズが32×32(N=16)となっている。図3Bに示すコーディングツリーブロックのDepthは0であり、図3Dに示すコーディングツリーブロックのDepthは、1である。なお、最もユニットが大きいコーディングツリーブロックは、ラージコーディングツリーブロックと呼ばれ、この単位で入力画像信号がラスタースキャン順に符号化される。   The coding tree block can be further divided into quadtrees within one quadtree number. Thereby, a coding tree block can be divided | segmented hierarchically. In this case, the depth of division is defined by Depth. FIG. 3D shows one of the coding tree blocks obtained by dividing the coding tree block of FIG. 3B into quadtrees, and the block size is 32 × 32 (N = 16). The Depth of the coding tree block shown in FIG. 3B is 0, and the Depth of the coding tree block shown in FIG. The coding tree block having the largest unit is called a large coding tree block, and the input image signal is encoded in this unit in the raster scan order.

以降の説明では、入力画像の符号化対象ブロック又はコーディングツリーブロックを予測対象ブロック又は予測画素ブロックと称することもある。なお、符号化単位は画素ブロックに限らず、フレーム、フィールド、スライス、ライン、及び画素の少なくともいずれかを用いることもできる。   In the following description, the encoding target block or coding tree block of the input image may be referred to as a prediction target block or a prediction pixel block. The encoding unit is not limited to a pixel block, and at least one of a frame, a field, a slice, a line, and a pixel can be used.

符号化装置100は、図1に示すように、減算部101と、直交変換部102と、量子化部103と、逆量子化部104と、逆直交変換部105と、加算部106と、予測画像生成部107と、インデックス設定部108と、動き評価部109と、符号化部110とを、備える。なお、図1に示す符号化制御部111は、符号化装置100を制御するものであり、例えば、CPU(Central Processing Unit)などにより実現できる。   As illustrated in FIG. 1, the encoding device 100 includes a subtraction unit 101, an orthogonal transformation unit 102, a quantization unit 103, an inverse quantization unit 104, an inverse orthogonal transformation unit 105, an addition unit 106, and a prediction The image generation unit 107, the index setting unit 108, the motion evaluation unit 109, and the encoding unit 110 are provided. Note that the encoding control unit 111 illustrated in FIG. 1 controls the encoding apparatus 100 and can be realized by, for example, a CPU (Central Processing Unit).

減算部101は、画素ブロックに分割された入力画像から対応する予測画像を減算して予測誤差を得る。減算部101は、予測誤差を出力し、直交変換部102に入力する。   The subtraction unit 101 subtracts the corresponding prediction image from the input image divided into pixel blocks to obtain a prediction error. The subtraction unit 101 outputs a prediction error and inputs it to the orthogonal transform unit 102.

直交変換部102は、減算部101から入力された予測誤差に対して、例えば、離散コサイン変換(DCT)又は離散サイン変換(DST)のような直交変換を行い、変換係数を得る。直交変換部102は、変換係数を出力し、量子化部103に入力する。   The orthogonal transform unit 102 performs orthogonal transform such as discrete cosine transform (DCT) or discrete sine transform (DST) on the prediction error input from the subtraction unit 101 to obtain transform coefficients. The orthogonal transform unit 102 outputs transform coefficients and inputs them to the quantization unit 103.

量子化部103は、直交変換部102から入力された変換係数に対して量子化処理を行い、量子化変換係数を得る。具体的には、量子化部103は、符号化制御部111によって指定される量子化パラメータや量子化マトリクスなどの量子化情報に従って量子化を行う。より詳細には、量子化部103は、変換係数を量子化情報によって導出される量子化ステップサイズで除算し、量子化変換係数を得る。量子化パラメータは、量子化の細かさを示す。量子化マトリクスは、量子化の細かさを変換係数の成分毎に重み付けするために使用される。量子化部103は、量子化変換係数を出力し、逆量子化部104及び符号化部110に入力する。   The quantization unit 103 performs a quantization process on the transform coefficient input from the orthogonal transform unit 102 to obtain a quantized transform coefficient. Specifically, the quantization unit 103 performs quantization according to quantization information such as a quantization parameter or a quantization matrix specified by the encoding control unit 111. More specifically, the quantization unit 103 divides the transform coefficient by the quantization step size derived from the quantization information to obtain a quantized transform coefficient. The quantization parameter indicates the fineness of quantization. The quantization matrix is used for weighting the fineness of quantization for each component of the transform coefficient. The quantization unit 103 outputs the quantized transform coefficient and inputs it to the inverse quantization unit 104 and the encoding unit 110.

逆量子化部104は、量子化部103から入力された量子化変換係数に対して逆量子化処理を行い、復元変換係数を得る。具体的には、逆量子化部104は、量子化部103において使用された量子化情報に従って逆量子化を行う。より詳細には、逆量子化部104は、量子化情報によって導出された量子化ステップサイズを量子化変換係数に乗算し、復元変換係数を得る。なお、量子化部103において使用された量子化情報は、符号化制御部111の図示せぬ内部メモリからロードされて利用される。逆量子化部104は、復元変換係数を出力し、逆直交変換部105に入力する。   The inverse quantization unit 104 performs inverse quantization processing on the quantized transform coefficient input from the quantization unit 103 to obtain a restored transform coefficient. Specifically, the inverse quantization unit 104 performs inverse quantization according to the quantization information used in the quantization unit 103. More specifically, the inverse quantization unit 104 multiplies the quantization transform coefficient by the quantization step size derived from the quantization information to obtain a restored transform coefficient. Note that the quantization information used in the quantization unit 103 is loaded from an internal memory (not shown) of the encoding control unit 111 and used. The inverse quantization unit 104 outputs the restored transform coefficient and inputs it to the inverse orthogonal transform unit 105.

逆直交変換部105は、逆量子化部104から入力された復元変換係数に対して、例えば、逆離散コサイン変換(IDCT)又は逆離散サイン変換(IDST)などのような逆直交変換を行い、復元予測誤差を得る。なお、逆直交変換部105が行う逆直交変換は、直交変換部102において行われた直交変換に対応する。逆直交変換部105は、復元予測誤差を出力し、加算部106に入力する。   The inverse orthogonal transform unit 105 performs inverse orthogonal transform such as inverse discrete cosine transform (IDCT) or inverse discrete sine transform (IDST) on the restored transform coefficient input from the inverse quantization unit 104, Get the restoration prediction error. Note that the inverse orthogonal transform performed by the inverse orthogonal transform unit 105 corresponds to the orthogonal transform performed by the orthogonal transform unit 102. The inverse orthogonal transform unit 105 outputs the reconstruction prediction error and inputs it to the addition unit 106.

加算部106は、逆直交変換部105から入力された復元予測誤差と対応する予測画像とを加算し、局所復号画像を生成する。加算部106は、局所復号画像を出力し、予測画像生成部107に入力する。   The adding unit 106 adds the restored prediction error input from the inverse orthogonal transform unit 105 and the corresponding predicted image to generate a locally decoded image. The adding unit 106 outputs the local decoded image and inputs it to the predicted image generation unit 107.

予測画像生成部107は、加算部106から入力された局所復号画像を参照画像としてメモリ(図1では図示省略)に蓄積し、メモリに蓄積した参照画像を出力し、動き評価部109に入力する。また予測画像生成部107は、動き評価部109から入力される動き情報及びWPパラメータ情報に基づいて重み付き動き補償予測を行い、予測画像を生成する。予測画像生成部107は、予測画像を出力し、減算部101及び加算部106に入力する。   The predicted image generation unit 107 stores the locally decoded image input from the addition unit 106 as a reference image in a memory (not shown in FIG. 1), outputs the reference image stored in the memory, and inputs the reference image to the motion evaluation unit 109. . Further, the predicted image generation unit 107 performs weighted motion compensation prediction based on the motion information and WP parameter information input from the motion evaluation unit 109, and generates a predicted image. The predicted image generation unit 107 outputs a predicted image and inputs it to the subtracting unit 101 and the adding unit 106.

図4は、第1実施形態の予測画像生成部107の構成の一例を示すブロック図である。予測画像生成部107は、図4に示すように、複数フレーム動き補償部201と、メモリ202と、単方向動き補償部203と、予測パラメータ制御部204と、参照画像セレクタ205と、フレームメモリ206と、参照画像制御部207と、を備える。   FIG. 4 is a block diagram illustrating an example of the configuration of the predicted image generation unit 107 of the first embodiment. As shown in FIG. 4, the predicted image generation unit 107 includes a multi-frame motion compensation unit 201, a memory 202, a unidirectional motion compensation unit 203, a prediction parameter control unit 204, a reference image selector 205, and a frame memory 206. And a reference image control unit 207.

フレームメモリ206は、参照画像制御部207の制御の下、加算部106から入力された局所復号画像を参照画像として格納する。フレームメモリ206は、参照画像を一時保持するための複数のメモリセットFM1〜FMN(N≧1)を有する。   The frame memory 206 stores the locally decoded image input from the addition unit 106 as a reference image under the control of the reference image control unit 207. The frame memory 206 has a plurality of memory sets FM1 to FMN (N ≧ 1) for temporarily storing reference images.

予測パラメータ制御部204は、動き評価部109から入力される動き情報に基づいて、参照画像番号と予測パラメータとの複数の組み合わせをテーブルとして用意している。ここで、動き情報とは、動き補償予測で用いられる動きのズレ量を示す動きベクトルや参照画像番号、単方向/双方向予測などの予測モードに関する情報などを指す。予測パラメータは、動きベクトル及び予測モードに関する情報を指す。そして予測パラメータ制御部204は、入力画像に基づいて、予測画像の生成に用いる参照画像番号と予測パラメータとの組み合わせを選択して出力し、参照画像番号を参照画像セレクタ205に入力し、予測パラメータを単方向動き補償部203に入力する。   The prediction parameter control unit 204 prepares a plurality of combinations of reference image numbers and prediction parameters as a table based on the motion information input from the motion evaluation unit 109. Here, the motion information indicates a motion vector indicating a shift amount of motion used in motion compensation prediction, a reference image number, information on a prediction mode such as unidirectional / bidirectional prediction, and the like. The prediction parameter refers to information regarding a motion vector and a prediction mode. Then, the prediction parameter control unit 204 selects and outputs a combination of the reference image number and the prediction parameter used for generating the prediction image based on the input image, inputs the reference image number to the reference image selector 205, and outputs the prediction parameter. Is input to the unidirectional motion compensation unit 203.

参照画像セレクタ205は、フレームメモリ206が有するフレームメモリFM1〜FMNのいずれの出力端を接続するかを、予測パラメータ制御部204から入力された参照画像番号に従って切り替えるスイッチである。参照画像セレクタ205は、例えば、参照画像番号が0であれば、FM1の出力端を参照画像セレクタ205の出力端に接続し、参照画像番号がN−1であれば、FMNの出力端を参照画像セレクタ205の出力端に接続する。参照画像セレクタ205は、フレームメモリ206が有するフレームメモリFM1〜FMNのうち、出力端が接続されているフレームメモリに格納されている参照画像を出力し、単方向動き補償部203及び動き評価部109へ入力する。   The reference image selector 205 is a switch for switching which output terminal of the frame memories FM1 to FMN included in the frame memory 206 is connected according to the reference image number input from the prediction parameter control unit 204. For example, if the reference image number is 0, the reference image selector 205 connects the output end of FM1 to the output end of the reference image selector 205. If the reference image number is N-1, the reference image selector 205 refers to the output end of the FMN. Connected to the output terminal of the image selector 205. The reference image selector 205 outputs the reference image stored in the frame memory to which the output terminal is connected among the frame memories FM1 to FMN included in the frame memory 206, and the unidirectional motion compensation unit 203 and the motion evaluation unit 109. To enter.

単方向動き補償部203は、予測パラメータ制御部204から入力された予測パラメータと参照画像セレクタ205から入力された参照画像に従って、動き補償予測処理を行い、単方向予測画像を生成する。   The unidirectional motion compensation unit 203 performs a motion compensation prediction process according to the prediction parameter input from the prediction parameter control unit 204 and the reference image input from the reference image selector 205, and generates a unidirectional prediction image.

図5は、第1実施形態の双方向予測における動き補償予測の動きベクトルの関係の一例を示す図である。動き補償予測では、参照画像を用いて補間処理が行われ、作成された補間画像と入力画像との符号化対象位置の画素ブロックからの動きのズレ量を元に単方向予測画像が生成される。ここで、ズレ量は、動きベクトルである。図5に示すように、双方向予測スライス(B−slice)では、2種類の参照画像と動きベクトルのセットを用いて予測画像が生成される。補間処理としては、1/2画素精度の補間処理や、1/4画素精度の補間処理などが用いられ、参照画像に対してフィルタリング処理が行われることによって、補間画像の値が生成される。例えば、輝度信号に対して1/4画素精度までの補間処理な可能なH.264では、ズレ量は整数画素精度の4倍で表現される。   FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a motion vector relationship of motion compensation prediction in bidirectional prediction according to the first embodiment. In motion compensated prediction, interpolation processing is performed using a reference image, and a unidirectional prediction image is generated based on the amount of motion deviation from the pixel block at the encoding target position between the generated interpolation image and the input image. . Here, the amount of deviation is a motion vector. As shown in FIG. 5, in a bi-directional prediction slice (B-slice), a prediction image is generated using a set of two types of reference images and motion vectors. As the interpolation process, an interpolation process with 1/2 pixel accuracy, an interpolation process with 1/4 pixel accuracy, or the like is used, and the value of the interpolation image is generated by performing the filtering process on the reference image. For example, H.P. capable of performing interpolation processing up to 1/4 pixel accuracy on a luminance signal. In H.264, the shift amount is expressed by four times the integer pixel accuracy.

単方向動き補償部203は、単方向予測画像を出力し、メモリ202に一時的に格納する。ここで、動き情報(予測パラメータ)が双方向予測を示す場合には、複数フレーム動き補償部201が2種類の単方向予測画像を用いて重み付き予測を行うため、単方向動き補償部203は、1つ目に対応する単方向予測画像をメモリ202に格納し、2つ目に対応する単方向予測画像を複数フレーム動き補償部201に直接出力する。ここでは、1つ目に対応する単方向予測画像を第一予測画像とし、2つ目に対応する単方向予測画像を第二予測画像とする。   The unidirectional motion compensation unit 203 outputs a unidirectional prediction image and temporarily stores it in the memory 202. Here, when the motion information (prediction parameter) indicates bidirectional prediction, the multi-frame motion compensation unit 201 performs weighted prediction using two types of unidirectional prediction images. The first unidirectional prediction image corresponding to the first is stored in the memory 202, and the second unidirectional prediction image is directly output to the multi-frame motion compensation unit 201. Here, the first unidirectional prediction image corresponding to the first is the first prediction image, and the second unidirectional prediction image is the second prediction image.

なお、単方向動き補償部203を2つ用意し、それぞれが2つの単方向予測画像を生成するようにしてもよい。この場合、動き情報(予測パラメータ)が単方向予測を示すときには、単方向動き補償部203が、1つ目の単方向予測画像を第一予測画像として複数フレーム動き補償部201に直接出力すればよい。   Two unidirectional motion compensation units 203 may be prepared, and each may generate two unidirectional prediction images. In this case, when the motion information (prediction parameter) indicates unidirectional prediction, the unidirectional motion compensation unit 203 directly outputs the first unidirectional prediction image as the first prediction image to the multi-frame motion compensation unit 201. Good.

複数フレーム動き補償部201は、メモリ202から入力される第一予測画像、単方向動き補償部203から入力される第二予測画像、及び動き評価部109から入力されるWPパラメータ情報を用いて、重み付き予測を行って予測画像を生成する。複数フレーム動き補償部201は、予測画像を出力し、減算部101及び加算部106に入力する。   The multi-frame motion compensation unit 201 uses the first prediction image input from the memory 202, the second prediction image input from the unidirectional motion compensation unit 203, and the WP parameter information input from the motion evaluation unit 109. A prediction image is generated by performing weighted prediction. The multi-frame motion compensation unit 201 outputs a prediction image and inputs the prediction image to the subtraction unit 101 and the addition unit 106.

図6は、第1実施形態の複数フレーム動き補償部201の構成の一例を示すブロック図である。複数フレーム動き補償部201は、図6に示すように、デフォルト動き補償部301と、重み付き動き補償部302と、WPパラメータ制御部303と、WPセレクタ304、305とを、備える。   FIG. 6 is a block diagram illustrating an example of the configuration of the multi-frame motion compensation unit 201 according to the first embodiment. As shown in FIG. 6, the multi-frame motion compensation unit 201 includes a default motion compensation unit 301, a weighted motion compensation unit 302, a WP parameter control unit 303, and WP selectors 304 and 305.

WPパラメータ制御部303は、動き評価部109から入力されるWPパラメータ情報に基づいて、WP適用フラグ及び重み情報を出力し、WP適用フラグをWPセレクタ304、305に入力し、重み情報を重み付き動き補償部302に入力する。具体的には、WPパラメータ制御部303は、動き評価部109からWPパラメータ情報が入力されると、WPパラメータ情報を第一WP適用フラグ、第二WP適用フラグ、及び重み情報に分離して出力し、第一WP適用フラグをWPセレクタ304に入力し、第二WP適用フラグをWPセレクタ305に入力し、重み情報を重み付き動き補償部302に入力する。   The WP parameter control unit 303 outputs a WP application flag and weight information based on the WP parameter information input from the motion evaluation unit 109, inputs the WP application flag to the WP selectors 304 and 305, and weights the weight information. Input to the motion compensation unit 302. Specifically, when the WP parameter information is input from the motion evaluation unit 109, the WP parameter control unit 303 outputs the WP parameter information by separating it into a first WP application flag, a second WP application flag, and weight information. Then, the first WP application flag is input to the WP selector 304, the second WP application flag is input to the WP selector 305, and the weight information is input to the weighted motion compensation unit 302.

ここで、WPパラメータ情報は、第一WP適用フラグ(詳細には、第一WP適用フラグのフラグ情報)、第二WP適応フラグ(詳細には、第二WP適用フラグのフラグ情報)、及び重み情報の情報を含む。第一WP適用フラグ、第二WP適用フラグは、該当する参照画像及び信号成分毎に設定可能なパラメータであり、それぞれ、第一予測画像、第二予測画像の予測に関してデフォルト動き補償予測を行うか重み付き動き補償予測を行うかの情報を含む。ここでは、第一WP適用フラグ、第二WP適用フラグは、いずれも、0である場合デフォルト動き補償予測を行うことを示し、1である場合重み付き動き補償予測を行うことを示すものとする。   Here, the WP parameter information includes a first WP application flag (specifically, flag information of the first WP application flag), a second WP adaptation flag (specifically, flag information of the second WP application flag), and a weight. Contains information information. The first WP application flag and the second WP application flag are parameters that can be set for each corresponding reference image and signal component, and whether to perform the default motion compensation prediction for the prediction of the first prediction image and the second prediction image, respectively. Information on whether to perform weighted motion compensation prediction is included. Here, the first WP application flag and the second WP application flag both indicate that default motion compensation prediction is performed when the flag is 1, and that weighted motion compensation prediction is performed when the flag is 1. .

重み情報は、第一重み係数の値w0C、第二重み係数の値w1C、第一重み係数及び第二重み係数の固定小数点精度を示すパラメータLWD(以下、「固定小数点精度LWD」と称する場合がある)、第一オフセットo0C、及び第二オフセットo1Cの情報を含む。なお、変数Cは、信号成分を意味する。例えば、YUV空間信号の場合、輝度信号をC=Yとし、Cr色差信号をC=Cr、Cb色差成分をC=Cbと表す。   The weight information includes a first weighting factor value w0C, a second weighting factor value w1C, a parameter LWD indicating the fixed-point accuracy of the first weighting factor and the second weighting factor (hereinafter referred to as “fixed-point accuracy LWD”). Information) of the first offset o0C and the second offset o1C. The variable C means a signal component. For example, in the case of a YUV spatial signal, the luminance signal is C = Y, the Cr color difference signal is C = Cr, and the Cb color difference component is C = Cb.

第一重み係数は、第一予測画像に対応する重み係数であり、固定小数点精度LWDによって値が定まる(変動する)パラメータである。第二重み係数は、第二予測画像に対応する重み係数であり、固定小数点精度LWDによって値が定まる(変動する)パラメータである。固定小数点精度LWDは、第一重み係数及び第二重み係数の分数精度に対応する刻み幅を制御するパラメータである。固定小数点精度LWDは、輝度と色差で異なる値を使ってもよいが、ここでは、簡単化のため、色信号毎に明示的に分けずに説明する。例えば、w0Cが実数値で表現した場合に1.0(2進数表記で1)、LWDが5の場合、第一重み係数は32(2進数表記で100000)となり、w1Cが実数値で表現した場合に2.0(2進数表記で10)、LWDが5の場合、第二重み係数は64(2進数表記で1000000)となる。第一オフセットo0Cは、第一予測画像に対応するオフセットであり、第二オフセットo1Cは、第二予測画像に対応するオフセットである。   The first weighting factor is a weighting factor corresponding to the first predicted image, and is a parameter whose value is determined (fluctuates) by the fixed-point precision LWD. The second weighting coefficient is a weighting coefficient corresponding to the second predicted image, and is a parameter whose value is determined (fluctuates) by the fixed-point precision LWD. The fixed-point precision LWD is a parameter that controls the step size corresponding to the fractional precision of the first weight coefficient and the second weight coefficient. As the fixed-point precision LWD, different values may be used depending on the luminance and the color difference. However, here, for the sake of simplicity, description will be made without explicitly dividing each color signal. For example, when w0C is expressed as a real value, 1.0 (1 in binary notation) and when LWD is 5, the first weighting factor is 32 (100,000 in binary notation), and w1C is expressed as a real value. In the case of 2.0 (10 in binary notation) and LWD of 5, the second weight coefficient is 64 (1000000 in binary notation). The first offset o0C is an offset corresponding to the first predicted image, and the second offset o1C is an offset corresponding to the second predicted image.

なお、WPパラメータ制御部303は、WPパラメータ情報が入力されると、重み情報の値が規定の範囲内に収まっているかどうかチェックし、範囲外の値を範囲内の値に再設定したり、WP適用フラグの値を変更したりする。例えば、w0Cが実数値で表現した場合に3.0、LWDが7の場合、第一重み係数は384となる。ここで、384は、第一重み係数の範囲外であり、使用できないが、96は、第一重み係数の範囲内であり、使用できるとする。この場合、WPパラメータ制御部303は、LWDを5、第一重み係数は96とすることで、w0Cを実数値で表現した場合に3.0としたまま、第一重み係数を範囲内に再設定してもよい。またこの際に、WPパラメータ制御部303は、量子化処理を行ってもよい。例えば、LWDが7であり、第一重み係数が385となる場合、WPパラメータ制御部303は、量子化処理を行って第一重み係数を384とした後に、LWDを5、w0Cを実数値で表現した場合に3.0とすることで、第一重み係数は96に再設定してもよい。また、WPパラメータ制御部303は、第一WP適用フラグの値を1から0に変更し、重み付き動き補償予測を利用しないようにしてもよい。これらの手法に限定されないが、WPパラメータ制御部303は、重み情報の値が仕様等で定められた規定の範囲を超えて使用されないように制御する。   When the WP parameter information is input, the WP parameter control unit 303 checks whether the value of the weight information is within the specified range, and resets the value outside the range to a value within the range, Change the value of the WP application flag. For example, when w0C is expressed as a real value, when the LWD is 7, the first weight coefficient is 384. Here, 384 is outside the range of the first weighting factor and cannot be used, but 96 is within the range of the first weighting factor and can be used. In this case, the WP parameter control unit 303 sets the LWD to 5 and the first weighting factor to 96, so that when the w0C is expressed by a real value, the WP parameter control unit 303 keeps the first weighting factor within the range while maintaining 3.0. It may be set. At this time, the WP parameter control unit 303 may perform quantization processing. For example, when LWD is 7 and the first weighting factor is 385, the WP parameter control unit 303 performs quantization processing to set the first weighting factor to 384, and then sets LWD to 5 and w0C to real values. The first weighting factor may be reset to 96 by setting it to 3.0 when expressed. In addition, the WP parameter control unit 303 may change the value of the first WP application flag from 1 to 0 so that the weighted motion compensation prediction is not used. Although not limited to these methods, the WP parameter control unit 303 performs control so that the value of the weight information is not used beyond a prescribed range defined by specifications or the like.

WPセレクタ304、305は、WPパラメータ制御部303から入力されたWP適用フラグに基づいて、各々の予測画像の接続端を切り替える。WPセレクタ304、305は、各々のWP適用フラグが0の場合、各々の出力端をデフォルト動き補償部301へ接続する。そしてWPセレクタ304、305は、第一予測画像及び第二予測画像を出力し、デフォルト動き補償部301に入力する。一方、WPセレクタ304、305は、各々のWP適用フラグが1の場合、各々の出力端を重み付き動き補償部302へ接続する。そしてWPセレクタ304、305は、第一予測画像及び第二予測画像を出力し、重み付き動き補償部302に入力する。   The WP selectors 304 and 305 switch the connection end of each predicted image based on the WP application flag input from the WP parameter control unit 303. When each WP application flag is 0, the WP selectors 304 and 305 connect each output terminal to the default motion compensation unit 301. Then, the WP selectors 304 and 305 output the first predicted image and the second predicted image and input them to the default motion compensation unit 301. On the other hand, when each WP application flag is 1, the WP selectors 304 and 305 connect each output terminal to the weighted motion compensation unit 302. The WP selectors 304 and 305 output the first predicted image and the second predicted image, and input them to the weighted motion compensation unit 302.

デフォルト動き補償部301は、WPセレクタ304、305から入力された2つの単方向予測画像(第一予測画像及び第二予測画像)を元に平均値処理(デフォルト動き補償予測)を行い、予測画像を生成する。具体的には、デフォルト動き補償部301は、第一WP適用フラグ及び第二WP適用フラグが0の場合、数式(1)に基づいて平均値処理を行う。   The default motion compensation unit 301 performs an average value process (default motion compensation prediction) based on the two unidirectional prediction images (first prediction image and second prediction image) input from the WP selectors 304 and 305, and performs the prediction image. Is generated. Specifically, when the first WP application flag and the second WP application flag are 0, the default motion compensation unit 301 performs average value processing based on Expression (1).

P[x,y]=Clip1((PL0[x,y]+PL1[x,y]+offset2)>>(shift2)) …(1)   P [x, y] = Clip1 ((PL0 [x, y] + PL1 [x, y] + offset2) >> (shift2)) (1)

ここで、P[x,y]は予測画像、PL0[x,y]は第一予測画像、PL1[x,y]は第二予測画像である。offset2及びshift2は平均値処理における丸め処理のパラメータであり、第一予測画像及び第二予測画像の内部演算精度によって定まる。Clip1(X)は、変数Xを特定のビット精度内にクリップする関数であり、ここでは、予測画像のビット精度内にクリップする。例えば予測画像のビット精度をL=8とした場合、0から255の範囲外の値を0から255にクリップする。更に具体的に説明すると、0以下の値を0に設定し、255より大きい値を255に設定する。   Here, P [x, y] is a predicted image, PL0 [x, y] is a first predicted image, and PL1 [x, y] is a second predicted image. offset2 and shift2 are parameters of the rounding process in the average value process, and are determined by the internal calculation accuracy of the first predicted image and the second predicted image. Clip1 (X) is a function for clipping the variable X within a specific bit precision, and here, the clip is clipped within the bit precision of the predicted image. For example, when the bit accuracy of the predicted image is L = 8, a value outside the range of 0 to 255 is clipped from 0 to 255. More specifically, a value of 0 or less is set to 0, and a value greater than 255 is set to 255.

予測画像のビット精度をL、第一予測画像及び第二予測画像のビット精度をM(L≦M)とすると、shift2は数式(2)で定式化され、offset2は数式(3)で定式化される。   If the bit accuracy of the prediction image is L and the bit accuracy of the first prediction image and the second prediction image is M (L ≦ M), shift2 is formulated by Equation (2), and offset2 is formulated by Equation (3). Is done.

shift2=(M−L+1) …(2)   shift2 = (ML + 1) (2)

offset2=(1<<(shift2−1) …(3)   offset2 = (1 << (shift2-1) (3)

例えば、予測画像のビット精度が8であり、第一予測画像及び第二予測画像のビット精度が14である場合、数式(2)よりshift2=7、数式(3)よりoffset2=(1<<6)となる。   For example, when the bit accuracy of the predicted image is 8 and the bit accuracy of the first predicted image and the second predicted image is 14, shift2 = 7 from Equation (2), and offset2 = (1 << from Equation (3). 6).

なお、動き情報(予測パラメータ)で示される予測モードが単方向予測である場合、デフォルト動き補償部301は、第一予測画像のみを用いて、数式(4)に基づいて最終的な予測画像を算出する。   When the prediction mode indicated by the motion information (prediction parameter) is unidirectional prediction, the default motion compensation unit 301 uses only the first prediction image and calculates a final prediction image based on Expression (4). calculate.

P[x,y]=Clip1((PLX[x,y]+offset1)>>(shift1)) …(4)   P [x, y] = Clip1 ((PLX [x, y] + offset1) >> (shift1)) (4)

ここで、PLX[x,y]は単方向予測画像(第一予測画像)を示しており、Xは参照リストの0又は1のいずれかを示す識別子である。例えば、参照リストが0の場合はPL0[x,y]、参照リストが1の場合はPL1[x,y]となる。offset1及びshift1は丸め処理のパラメータであり、第一予測画像の内部演算精度によって定まる。予測画像のビット精度をL、第一予測画像のビット精度をMとすると、shift1は数式(5)で定式化され、offset1は数式(6)で定式化される。   Here, PLX [x, y] indicates a unidirectional prediction image (first prediction image), and X is an identifier indicating either 0 or 1 in the reference list. For example, when the reference list is 0, PL0 [x, y] is obtained, and when the reference list is 1, PL1 [x, y] is obtained. offset1 and shift1 are parameters of the rounding process, and are determined by the internal calculation accuracy of the first predicted image. When the bit accuracy of the predicted image is L and the bit accuracy of the first predicted image is M, shift1 is formulated by Equation (5), and offset1 is formulated by Equation (6).

shift1=(M−L) …(5)   shift1 = (ML) (5)

offset1=(1<<(shift1−1) …(6)   offset1 = (1 << (shift1-1) (6)

例えば、予測画像のビット精度が8であり、第一予測画像のビット精度が14である場合、数式(5)よりshift1=6、数式(6)よりoffset1=(1<<5)となる。   For example, when the bit accuracy of the predicted image is 8 and the bit accuracy of the first predicted image is 14, shift1 = 6 from Equation (5) and offset1 = (1 << 5) from Equation (6).

重み付き動き補償部302は、WPセレクタ304、305から入力された2つの単方向予測画像(第一予測画像及び第二予測画像)とWPパラメータ制御部303から入力された重み情報とを元に重み付き動き補償(重み付き動き補償予測)を行う。   The weighted motion compensation unit 302 is based on the two unidirectional prediction images (first prediction image and second prediction image) input from the WP selectors 304 and 305 and the weight information input from the WP parameter control unit 303. Performs weighted motion compensation (weighted motion compensation prediction).

ここで、重み係数について更に説明する。図7は、重み係数の説明のための参考図であり、時間方向の画素値変化がある動画像の階調値の変化の一例を示している。図7に示す例では、符号化対象フレームをFrame(t)とし、時間的に1つ前のフレームをFrame(t−1)、時間的に1つ後のフレームをFrame(t+1)としている。図7に示すように、白から黒に変化するフェード画像では、画像の明度(階調値)が時間とともに減少していく。重み係数の値は、図7で説明したような画素値変化の度合いを意味しており、画素値変化が無い場合(画素値変化が0の場合)に実数値で表現すると1.0の値を取る。   Here, the weight coefficient will be further described. FIG. 7 is a reference diagram for explaining the weighting coefficient, and shows an example of a change in gradation value of a moving image having a change in pixel value in the time direction. In the example shown in FIG. 7, the encoding target frame is Frame (t), the previous frame in time is Frame (t−1), and the next frame in time is Frame (t + 1). As shown in FIG. 7, in a fade image that changes from white to black, the brightness (gradation value) of the image decreases with time. The value of the weighting coefficient means the degree of change in the pixel value as described in FIG. 7, and when expressed as a real value when there is no change in the pixel value (when the change in the pixel value is 0), the value is 1.0. I take the.

ここで、画素値変化が無い場合について更に説明する。例えば、同一の静止画像が時間的に連続している動画像を想定した場合、画面間の輝度変化は0となる。この場合、重み付き動き補償部302は、重み付き動き補償予測を行っても画素値変化が0であるため、デフォルト動き補償予測を行っていることと等価となる。このような場合、即ち、画素値変化が無い場合、重み付き動き補償部302は、重み係数の基準値を選択することで、デフォルト動き補償予測を重み付き動き補償予測で実現する。ここで、重み係数の基準値は、固定小数点精度に従って導出でき、(1<<LWD)となる。   Here, the case where there is no change in the pixel value will be further described. For example, assuming a moving image in which the same still image is temporally continuous, the luminance change between the screens is zero. In this case, the weighted motion compensation unit 302 is equivalent to performing the default motion compensated prediction because the pixel value change is 0 even if the weighted motion compensated prediction is performed. In such a case, that is, when there is no change in pixel value, the weighted motion compensation unit 302 realizes the default motion compensated prediction by weighted motion compensated prediction by selecting the reference value of the weight coefficient. Here, the reference value of the weighting factor can be derived according to the fixed-point precision and becomes (1 << LWD).

また、一般的に、フェード効果やディゾルブ効果などの動画像の画素値変化はフレーム毎にそれほど大きく変化しないため、重み係数の値は、実数値で表現した場合に1.0近傍に偏っている。なお、第1実施形態では、重み係数の値は2のべき乗で示される固定小数点精度に量子化されているため、2つの画像間で平均的な画素値変化が僅かに生じたとしても1/128精度以下での変化であれば、重み係数の値は実数値で表現した場合に1.0に量子化される。このため、第1実施形態では、画素値変化が生じたとしても実質的に画素値変化が無い場合として扱うことができる。以下では、説明を簡単にするため、画素値変化が無い場合、即ち、重み係数の値を実数値で表現すると1.0となる場合を想定して、説明を行う。なお、画素値変化が無い場合は、画素値変化が所定の値(重み係数の精度よりも十分小さい値)以下であることに相当する。   In general, changes in pixel values of a moving image such as a fade effect and a dissolve effect do not change so much for each frame, so that the value of the weight coefficient is biased to around 1.0 when expressed in real values. . In the first embodiment, since the value of the weighting factor is quantized to a fixed-point precision indicated by a power of 2, even if a slight change in the average pixel value occurs between the two images, 1 / If the change is less than 128 precision, the value of the weighting factor is quantized to 1.0 when expressed as a real value. For this reason, in 1st Embodiment, even if a pixel value change arises, it can be handled as a case where there is substantially no pixel value change. In the following, for the sake of simplicity, the description will be made assuming that there is no change in the pixel value, that is, the case where the value of the weighting coefficient is expressed as a real value of 1.0. In addition, when there is no pixel value change, it corresponds to a pixel value change being below a predetermined value (a value sufficiently smaller than the accuracy of the weighting factor).

このため、重み付き動き補償部302は、第一WP適用フラグ及び第二WP適用フラグが1の場合、数式(7)に基づいて重み付き処理を行う。   For this reason, when the first WP application flag and the second WP application flag are 1, the weighted motion compensation unit 302 performs the weighting process based on Expression (7).

P[x,y]=Clip1(((PL0[x,y]*w0C+PL1[x,y]*w1C+((o0C+o1C+1)<<LWD))>>(LWD+1))) …(7)   P [x, y] = Clip1 (((PL0 [x, y] * w0C + PL1 [x, y] * w1C + ((o0C + o1C + 1) << LWD)) >> (LWD + 1))) (7)

なお、重み付き動き補償部302は、第一予測画像及び第二予測画像と予測画像との演算精度が異なる場合、LWDを数式(8)のように制御することで丸め処理を実現する。   Note that the weighted motion compensation unit 302 realizes a rounding process by controlling the LWD as expressed by Equation (8) when the calculation accuracy of the first predicted image, the second predicted image, and the predicted image is different.

LWD’=LWD+offset1 …(8)   LWD '= LWD + offset1 (8)

丸め処理は、数式(7)のLWDを、数式(8)のLWD’に置き換えることで実現できる。例えば、予測画像のビット精度が8であり、第一予測画像及び第二予測画像のビット精度が14である場合、LWDを再設定することにより、数式(1)のshift2と同様の演算精度における一括丸め処理を実現することが可能となる。   The rounding process can be realized by replacing the LWD in Expression (7) with LWD ′ in Expression (8). For example, when the bit accuracy of the prediction image is 8 and the bit accuracy of the first prediction image and the second prediction image is 14, by resetting the LWD, the same calculation accuracy as shift2 in Equation (1) can be obtained. A batch rounding process can be realized.

なお、動き情報(予測パラメータ)で示される予測モードが単方向予測である場合、重み付き動き補償部302は、第一予測画像のみを用いて、数式(9)に基づいて最終的な予測画像を算出する。   When the prediction mode indicated by the motion information (prediction parameter) is unidirectional prediction, the weighted motion compensation unit 302 uses only the first predicted image and uses the final predicted image based on Equation (9). Is calculated.

P[x,y]=Clip1((PLX[x,y]*wXC+(1<<(LWD−1)))>>(LWD)+oXC) …(9)   P [x, y] = Clip1 ((PLX [x, y] * wXC + (1 << (LWD-1))) >> (LWD) + oXC) (9)

ここで、PLX[x,y]は単方向予測画像(第一予測画像)を示し、wXCは単方向予測に対応する重み係数を示しており、Xは参照リストの0又は1のいずれかを示す識別子であり、oXCは単方向予測に対応するオフセットを示す。例えば、参照リストが0の場合はPL0[x,y]、w0C、o0C、参照リストが1の場合はPL1[x,y]、w1C、o1Cとなる。   Here, PLX [x, y] indicates a unidirectional prediction image (first prediction image), wXC indicates a weighting factor corresponding to unidirectional prediction, and X indicates either 0 or 1 in the reference list. OXC indicates an offset corresponding to unidirectional prediction. For example, when the reference list is 0, PL0 [x, y], w0C, o0C, and when the reference list is 1, PL1 [x, y], w1C, o1C.

なお、重み付き動き補償部302は、第一予測画像及び第二予測画像と予測画像との演算精度が異なる場合、LWDを双方向予測時と同様に数式(8)のように制御することで丸め処理を実現する。   Note that the weighted motion compensation unit 302 controls the LWD as in Expression (8) in the same manner as in bidirectional prediction when the calculation accuracy of the first predicted image, the second predicted image, and the predicted image is different. Implement rounding.

丸め処理は、数式(9)のLWDを、数式(8)のLWD’に置き換えることで実現できる。例えば、予測画像のビット精度が8であり、第一予測画像のビット精度が14である場合、LWDを再設定することにより、数式(4)のshift1と同様の演算精度における一括丸め処理を実現することが可能となる。   The rounding process can be realized by replacing the LWD in Expression (9) with LWD ′ in Expression (8). For example, when the bit accuracy of the predicted image is 8 and the bit accuracy of the first predicted image is 14, a batch rounding process with the same calculation accuracy as shift1 of Equation (4) is realized by resetting the LWD It becomes possible to do.

なお、単方向予測の場合には、第二予測画像に対応する各種パラメータ(第二WP適応フラグ、第二重み係数、及び第二オフセットの情報)は利用されないため、予め定めた初期値に設定されていてもよい。   In the case of unidirectional prediction, since various parameters (second WP adaptation flag, second weighting factor, and second offset information) corresponding to the second predicted image are not used, they are set to predetermined initial values. May be.

図1に戻り、動き評価部109は、入力画像と予測画像生成部107から入力された参照画像とに基づき複数フレーム間の動き評価を行い、動き情報及びWPパラメータ情報を出力し、動き情報を予測画像生成部107及び符号化部110に入力し、WPパラメータ情報を予測画像生成部107及びインデックス設定部108に入力する。   Returning to FIG. 1, the motion evaluation unit 109 performs motion evaluation between a plurality of frames based on the input image and the reference image input from the predicted image generation unit 107, outputs motion information and WP parameter information, and stores the motion information. The prediction image generation unit 107 and the encoding unit 110 are input, and the WP parameter information is input to the prediction image generation unit 107 and the index setting unit 108.

動き評価部109は、例えば、予測対象画素ブロックの入力画像と同位置に対応する複数の参照画像を起点として差分値を計算することで誤差を算出し、この位置を分数精度でずらし、誤差最小のブロックを探すブロックマッチングなどの手法により、最適な動き情報を算出する。動き評価部109は、双方向予測の場合には、単方向予測で導出された動き情報を用いて、数式(1)及び数式(4)に示すようなデフォルト動き補償予測を含むブロックマッチングを行うことにより、双方向予測の動き情報を算出する。   For example, the motion evaluation unit 109 calculates an error by calculating a difference value starting from a plurality of reference images corresponding to the same position as the input image of the prediction target pixel block, shifts the position with a fractional accuracy, and minimizes the error. Optimal motion information is calculated by a technique such as block matching for searching for a block. In the case of bidirectional prediction, the motion evaluation unit 109 performs block matching including default motion compensation prediction as shown in Equation (1) and Equation (4) using motion information derived by unidirectional prediction. Thus, motion information for bidirectional prediction is calculated.

この際、動き評価部109は、数式(7)及び数式(9)で示されるような重み付き動き補償予測を含むブロックマッチングを行うことにより、WPパラメータ情報を算出できる。なお、WPパラメータ情報の算出には、入力画像の画素勾配を用いて重み係数やオフセットを算出する方法や、符号化した際の予測誤差の累積による重み係数やオフセットの算出方法などを用いてもよい。またWPパラメータ情報は、符号化装置毎に予め定めた固定値を用いてもよい。   At this time, the motion evaluation unit 109 can calculate WP parameter information by performing block matching including weighted motion compensated prediction as represented by Equation (7) and Equation (9). Note that the WP parameter information may be calculated using a method of calculating a weighting factor or an offset using a pixel gradient of the input image, or a method of calculating a weighting factor or an offset by accumulating prediction errors when encoded. Good. The WP parameter information may be a fixed value determined in advance for each encoding device.

ここで、再度図7を参照しながら、時間的に画素値変化のある動画像から、重み係数、重み係数の固定小数点精度、及びオフセットを算出する方法を説明する。前述したように、図7に示すような白から黒に変化するフェード画像では、画素値(階調値)が時間とともに減少していく。動き評価部109は、この傾きを計算することにより、重み係数を算出することができる。   Here, referring to FIG. 7 again, a method for calculating the weighting coefficient, the fixed-point precision of the weighting coefficient, and the offset from a moving image with temporally changing pixel values will be described. As described above, in a fade image that changes from white to black as shown in FIG. 7, the pixel value (gradation value) decreases with time. The motion evaluation unit 109 can calculate a weighting coefficient by calculating this inclination.

また、重み係数の固定小数点精度は、この傾きの精度を示す情報であり、動き評価部109は、参照画像の時間的な距離と画像値の変化度から、最適な値を計算できる。例えば、図7において、Frame(t−1)〜Frame(t+1)間の重み係数の値を実数精度で表現すると0.75である場合、1/4精度であれば、3/4が表現できるため、動き評価部109は、固定小数点精度を2(1<<2)に設定する。固定小数点精度の値は、重み係数を符号化した場合の符号量に影響を与えるため、符号量と予測精度を考慮して最適な値を選択すればよい。なお、固定小数点精度の値は、予め定めた固定値としてもよい。   The fixed-point precision of the weighting factor is information indicating the accuracy of the slope, and the motion evaluation unit 109 can calculate an optimum value from the temporal distance of the reference image and the degree of change in the image value. For example, in FIG. 7, when the value of the weighting coefficient between Frame (t-1) and Frame (t + 1) is expressed in real number accuracy, it is 0.75, and if it is 1/4 accuracy, 3/4 can be expressed. Therefore, the motion evaluation unit 109 sets the fixed point precision to 2 (1 << 2). Since the value of the fixed-point precision affects the code amount when the weighting coefficient is encoded, an optimal value may be selected in consideration of the code amount and the prediction accuracy. Note that the fixed-point precision value may be a predetermined fixed value.

また、動き評価部109は、傾きが一致しない場合、一次関数の切片に対応する補正値(ズレ量)を求めることでオフセット値を算出できる。例えば、図7において、Frame(t−1)〜Frame(t+1)間の重み係数の値を実数精度で表現すると0.60であり、固定小数点精度が1(1<<1)である場合、重み係数は1(つまり、重み係数の値を実数精度で表現した場合の0.50に該当)が設定される可能性が高い。この場合、重み係数の小数点精度は、最適な値である0.60から0.10ずれているため、動き評価部109は、この分の補正値を画素の最大値から計算し、オフセット値として設定する。画素の最大値が255である場合、動き評価部109は、25(255×0.1)などの値を設定すればよい。   Further, when the inclinations do not match, the motion evaluation unit 109 can calculate the offset value by obtaining a correction value (deviation amount) corresponding to the intercept of the linear function. For example, in FIG. 7, when the value of the weighting coefficient between Frame (t−1) and Frame (t + 1) is expressed in real number precision, it is 0.60, and the fixed point precision is 1 (1 << 1). There is a high possibility that the weighting coefficient is set to 1 (that is, 0.50 when the value of the weighting coefficient is expressed with real number precision). In this case, since the decimal point accuracy of the weighting coefficient is deviated from 0.60, which is the optimum value, by 0.10, the motion evaluation unit 109 calculates the correction value for this amount from the maximum value of the pixel and uses it as an offset value. Set. When the maximum value of the pixel is 255, the motion evaluation unit 109 may set a value such as 25 (255 × 0.1).

なお第1実施形態では、符号化装置100の一機能として動き評価部109を例示しているが、動き評価部109は符号化装置100の必須の構成ではなく、例えば、動き評価部109を符号化装置100外の装置としてもよい。この場合、動き評価部109で算出された動き情報及びWPパラメータ情報を符号化装置100にロードするようにすればよい。   In the first embodiment, the motion evaluation unit 109 is illustrated as a function of the encoding device 100. However, the motion evaluation unit 109 is not an essential component of the encoding device 100. For example, the motion evaluation unit 109 is encoded. It is good also as an apparatus outside the conversion apparatus 100. In this case, the motion information and WP parameter information calculated by the motion evaluation unit 109 may be loaded into the encoding device 100.

インデックス設定部108は、動き評価部109から入力されたWPパラメータ情報を受け取り、参照リスト(リスト番号)と参照画像(参照番号)とを確認して、インデックス情報を出力し、符号化部110に入力する。インデックス設定部108は、動き評価部109から入力されたWPパラメータ情報を、後述するシンタクス要素にマッピングしてインデックス情報を生成する。この際、インデックス設定部108は、重み係数の選択範囲を導出し、重み係数が当該選択範囲に含まれていることを確認する。   The index setting unit 108 receives the WP parameter information input from the motion evaluation unit 109, checks the reference list (list number) and the reference image (reference number), outputs the index information, and outputs the index information to the encoding unit 110. input. The index setting unit 108 generates index information by mapping the WP parameter information input from the motion evaluation unit 109 to syntax elements described later. At this time, the index setting unit 108 derives a selection range of the weighting factor and confirms that the weighting factor is included in the selection range.

ここで、重み係数の選択範囲の導出について説明する。   Here, derivation of the selection range of the weight coefficient will be described.

第1実施形態では、前述したように、画素値変化が無く、重み係数の値を実数値で表現すると1.0となる場合を想定しており、この場合、重み係数/重み係数の基準値=1が成立する。重み係数の基準値は、前述したように、(1<<LWD)であるため、第1実施形態では、重み係数は(1<<LWD)となり、重み係数の基準値と同値となる。   In the first embodiment, as described above, it is assumed that there is no change in the pixel value and the weight coefficient value is expressed as a real value of 1.0. In this case, the weight coefficient / weight coefficient reference value is used. = 1 holds. Since the reference value of the weighting factor is (1 << LWD) as described above, in the first embodiment, the weighting factor is (1 << LWD), which is the same value as the reference value of the weighting factor.

ところで、H.264などでは、重み係数やオフセットなどのインデックスは、−128から127までの符号付き8ビットの値を取るよう規定され、固定小数点精度は、0から7までの値を取るように規定されている。このため第1実施形態では、重み係数が規定の範囲外となる場合が生じる。   H. In H.264, etc., an index such as a weighting factor and an offset is defined to take a signed 8-bit value from −128 to 127, and a fixed-point precision is defined to take a value from 0 to 7. . For this reason, in the first embodiment, there is a case where the weighting coefficient is outside the specified range.

図8は、H.264における重み係数の選択範囲を示す参考図であり、固定小数点精度LWDがそれぞれ0から7の値を取った場合の重み係数(1<<LWD)を示している。図8から明らかなように、重み係数は、固定小数点精度LWDの値が小さくなると0近辺の正の値を取るが、固定小数点精度LWDの値が7になると128となり、H.264の規定の範囲外となる。   FIG. 2 is a reference diagram showing a selection range of weighting factors in H.264, and shows weighting factors (1 << LWD) when the fixed-point precision LWD takes a value from 0 to 7, respectively. As is clear from FIG. 8, the weighting factor takes a positive value near 0 when the value of the fixed-point precision LWD becomes small, but becomes 128 when the value of the fixed-point precision LWD becomes 7, H.264 is outside the specified range.

このように、H.264の規定では、使用したい重み係数の範囲が規定の範囲外となってしまい、実用面に則さないことがある。また、単方向予測では、負の方向に対応する重み係数を選択したとしても、単方向予測で出力される予測画素値が入力画像のビット範囲にクリップ処理され0となる可能性が高く、負の方向に対応する重み係数を実質的に選択できない。一方、双方向予測では、外挿予測を実現するために、片方の単方向予測の重み係数を負の値に設定し、他方の重み係数を正の値に設定するといった使い方が可能であるが、負側の値は、重み係数の範囲として、正側の値と同じ精度が必要とならない場合が多い。   In this way, H.C. According to the H.264 standard, the range of the weighting factor that is desired to be used is outside the standard range, which may not be practical. In the unidirectional prediction, even if a weighting factor corresponding to the negative direction is selected, the prediction pixel value output in the unidirectional prediction is highly likely to be clipped to the bit range of the input image and become zero. The weighting factor corresponding to the direction cannot be substantially selected. On the other hand, in bidirectional prediction, in order to realize extrapolation prediction, it is possible to use one unidirectional prediction weighting factor as a negative value and the other weighting factor as a positive value. In many cases, the negative value does not require the same accuracy as the positive value as the range of the weighting factor.

このため、第1実施形態では、インデックス設定部108は、重み係数の基準値を略中心として負の方向と正の方向に値を割り振ることにより重み係数の選択範囲を導出し、導出した重み係数の選択範囲内に重み係数が含まれていることを確認する。   Therefore, in the first embodiment, the index setting unit 108 derives a selection range of weighting factors by assigning values in a negative direction and a positive direction with the reference value of the weighting factor as a substantial center, and the derived weighting factor. Confirm that the weighting factor is included in the selected range.

図9は、第1実施形態の重み係数の選択範囲の一例を示す説明図である。図9に示す例では、図8で説明した重み係数の選択範囲と異なり、重み係数の基準値(1<<LWD)が、選択範囲の略中心に位置するように配置され、重み係数の基準値から128を減算した値(−128+(1<<LWD))が選択範囲の最小値となり、重み係数の基準値に127を加算した値(127+(1<<LWD))が選択範囲の最大値となっている。   FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating an example of a selection range of weighting factors according to the first embodiment. In the example shown in FIG. 9, unlike the weighting factor selection range described in FIG. 8, the weighting factor reference value (1 << LWD) is arranged so as to be located at the approximate center of the selection range, and the weighting factor reference A value obtained by subtracting 128 from the value (−128+ (1 << LWD)) is the minimum value of the selection range, and a value obtained by adding 127 to the reference value of the weighting coefficient (127+ (1 << LWD)) is the maximum value of the selection range. It is a value.

インデックス設定部108は、数式(10)及び数式(11)を用いて、重み係数の選択範囲を設定する。なお、数式(10)で選択範囲の最小値が定式化され、数式(11)で選択範囲の最大値が定式化される。   The index setting unit 108 sets the selection range of the weighting factor using Expression (10) and Expression (11). In addition, the minimum value of the selection range is formulated by Formula (10), and the maximum value of the selection range is formulated by Formula (11).

min_wXC=−128+(1<<LWD) …(10)   min_wXC = −128 + (1 << LWD) (10)

max_wXC=127+(1<<LWD) …(11)   max_wXC = 127 + (1 << LWD) (11)

図10A及び図10Bは、第1実施形態の重み係数の選択範囲の具体例を示す説明図であり、図10Aは、固定小数点精度LWDの値が7の場合の重み係数の選択範囲を示し、図10Bは、固定小数点精度LWDの値が5の場合の重み係数の選択範囲を示している。図10Aに示す例では、重み係数の基準値である128が選択範囲の略中心に位置するように配置され、選択範囲の最小値が0となり、選択範囲の最大値が255となっている。図10Bに示す例では、重み係数の基準値である32が選択範囲の略中心に位置するように配置され、選択範囲の最小値が−96となり、選択範囲の最大値が159となっている。   10A and 10B are explanatory diagrams illustrating specific examples of the weight coefficient selection range according to the first embodiment. FIG. 10A illustrates the weight coefficient selection range when the value of the fixed-point precision LWD is 7, FIG. 10B shows the selection range of the weighting coefficient when the value of the fixed point precision LWD is 5. In the example shown in FIG. 10A, the reference value 128 of the weighting coefficient is arranged so as to be positioned substantially at the center of the selection range, the minimum value of the selection range is 0, and the maximum value of the selection range is 255. In the example shown in FIG. 10B, the reference value 32 of the weighting coefficient is arranged so as to be positioned substantially at the center of the selection range, the minimum value of the selection range is −96, and the maximum value of the selection range is 159. .

図11は、H.264における重み係数の選択範囲の最小値及び最大値を示す参考図であり、図12は、第1実施形態の重み係数の選択範囲の最小値及び最大値の一例を示す説明図である。図11に示すように、H.264では、重み係数の選択範囲の最小値及び最大値は、重み係数の基準値に依存せず、一定である。一方、図12に示すように、第1実施形態では、重み係数の選択範囲の最小値及び最大値は、重み係数の基準値に依存して変動している。   FIG. FIG. 12 is a reference diagram illustrating a minimum value and a maximum value of a weight coefficient selection range in H.264, and FIG. 12 is an explanatory diagram illustrating an example of a minimum value and a maximum value of a weight coefficient selection range according to the first embodiment. As shown in FIG. In H.264, the minimum value and the maximum value of the selection range of the weighting factor do not depend on the reference value of the weighting factor and are constant. On the other hand, as shown in FIG. 12, in the first embodiment, the minimum value and the maximum value of the weight coefficient selection range vary depending on the reference value of the weight coefficient.

図12に示すように、重み係数の基準値を略中心として重み係数の選択範囲を設定した場合、重み係数の取りうる範囲は、−127から255となり、符号付き9ビットの精度が必要となる。このため、第1実施形態では、後述の符号化部110が、インデックスとして設定された重み係数、即ち、符号化対象の値を、重み係数と重み係数の基準値との差分値に更新する。図9に示すように、導出した重み係数の選択範囲から重み係数の基準値を減算すると、重み係数の差分値の範囲が−128から127までの符号付き8ビットの値を取ることが分かる。つまり、重み係数の基準値を略中心として重み係数の選択範囲を設定した場合、重み係数の選択範囲は重み係数の基準値に依存して変動するが、重み係数の選択範囲から重み係数の基準値を減算することにより、重み係数の差分値の範囲は、重み係数の基準値に依存せず、一定となる。このように第1実施形態では、重み係数を重み係数の差分値に置き換えるので、重み係数の選択範囲を拡張し、かつ符号付き8ビット精度の選択範囲を規定することができる。   As shown in FIG. 12, when the selection range of the weighting factor is set with the reference value of the weighting factor approximately as the center, the range that the weighting factor can take is from −127 to 255, and the signed 9-bit accuracy is required. . For this reason, in the first embodiment, the encoding unit 110 described later updates a weighting coefficient set as an index, that is, a value to be encoded, to a difference value between the weighting coefficient and the reference value of the weighting coefficient. As shown in FIG. 9, when the reference value of the weighting factor is subtracted from the derived weighting factor selection range, it can be seen that the range of the difference value of the weighting factor takes a signed 8-bit value from −128 to 127. In other words, when the weight coefficient selection range is set around the weight coefficient reference value, the weight coefficient selection range varies depending on the weight coefficient reference value. By subtracting the value, the range of the difference value of the weight coefficient becomes constant without depending on the reference value of the weight coefficient. As described above, in the first embodiment, the weighting factor is replaced with the difference value of the weighting factor, so that the selection range of the weighting factor can be expanded and the selection range of signed 8-bit precision can be defined.

なお、インデックス設定部108は、重み係数が導出した重み係数の選択範囲内に含まれていないことを確認した場合、重み係数の選択範囲の最大値又は最小値を用いてクリップ処理を行ってもよい。この場合、インデックス設定部108は、重み係数が選択範囲の最小値より小さければ当該最小値でクリップし、重み係数が選択範囲の最大値よりも大きければ当該最大値でクリップすればよい。このようなクリップ処理を導入することで、特定の範囲制約を設けなくても、重み係数の差分値などの符号化対象の値は、予め定められたビット精度内の値を取るため、ハードウェアが用いる回路規模の構成を明確化できる。   If the index setting unit 108 confirms that the weighting factor is not included in the derived weighting factor selection range, the index setting unit 108 may perform clip processing using the maximum value or the minimum value of the weighting factor selection range. Good. In this case, the index setting unit 108 may clip at the minimum value if the weighting factor is smaller than the minimum value of the selection range, and may clip at the maximum value if the weighting factor is larger than the maximum value of the selection range. By introducing such clip processing, the encoding target value such as the difference value of the weighting coefficient takes a value within a predetermined bit accuracy without setting a specific range constraint. The configuration of the circuit scale used by can be clarified.

また第1実施形態では、重み係数の選択範囲が符号付き8ビットの精度である場合を想定しているが、重み係数の選択範囲の精度はこれに限定されるものではなく、例えば、符号付き9ビットの精度としてもよい。この場合、重み係数の選択範囲は、−256から255までとなるが、数式(10)の−128を−256に置き換え、数式(11)の127を255に置き換えればよい。   In the first embodiment, it is assumed that the selection range of the weighting factor has a signed 8-bit accuracy. However, the accuracy of the selection range of the weighting factor is not limited to this. It is good also as a 9-bit precision. In this case, the selection range of the weighting factor is −256 to 255, but −128 in Expression (10) may be replaced with −256, and 127 in Expression (11) may be replaced with 255.

また第1実施形態では、重み係数の選択範囲の導出をインデックス設定部108が行う例について説明したが、これに限定されず、符号化部110で行うようにしてもよい。つまり、インデックス設定部108を導出部としてもよいし、符号化部110を導出部としてもよい。   In the first embodiment, the example in which the index setting unit 108 derives the weight coefficient selection range has been described. However, the present invention is not limited to this, and the encoding unit 110 may perform the derivation. That is, the index setting unit 108 may be a derivation unit, and the encoding unit 110 may be a derivation unit.

図13A及び図13Bは、第1実施形態のインデックス設定部108に入力されるWPパラメータ情報の一例を示す図である。P−slice時のWPパラメータ情報の一例は、図13Aに示すとおりであり、B−slice時のWPパラメータ情報の一例は、図13A及び図13Bに示すとおりである。リスト番号は、予測方向を示す識別子であり、単方向予測時は0の値を取り、双方向予測時は2種類の予測を用いることができるため、0と1の2つの値を取る。参照番号は、フレームメモリ206に示される1〜Nに対応する値である。WPパラメータ情報は、参照リストと参照画像毎に保持されるため、B−slice時で必要な情報は、参照画像がN個とすると2N個となる。   13A and 13B are diagrams illustrating an example of WP parameter information input to the index setting unit 108 according to the first embodiment. An example of WP parameter information at the time of P-slice is as shown in FIG. 13A, and an example of WP parameter information at the time of B-slice is as shown in FIGS. 13A and 13B. The list number is an identifier indicating the prediction direction, and takes a value of 0 when unidirectional prediction is used, and two values of 0 and 1 can be used when bidirectional prediction is used. The reference numbers are values corresponding to 1 to N indicated in the frame memory 206. Since the WP parameter information is held for each reference list and reference image, the information necessary for the B-slice is 2N when the number of reference images is N.

図14は、第1実施形態の重み係数の選択範囲の導出処理の一例を示すフローチャートである。ここでは、インデックス設定部108が重み係数の選択範囲の導出処理を行う場合を想定して説明するが、前述したように、符号化部110が行ってもよい。   FIG. 14 is a flowchart illustrating an example of a process for deriving a selection range of weighting factors according to the first embodiment. Here, the case where the index setting unit 108 performs the process of deriving the selection range of the weighting factor will be described. However, as described above, the encoding unit 110 may perform the processing.

まず、インデックス設定部108は、重み係数の固定小数点精度LWDを導出する(ステップS02)。ここで、インデックス設定部108は、重み係数の固定小数点精度LWDをWPパラメータ情報から導出してもよいし、インデックス情報から導出してもよい。   First, the index setting unit 108 derives the fixed point precision LWD of the weighting factor (Step S02). Here, the index setting unit 108 may derive the fixed point precision LWD of the weighting coefficient from the WP parameter information or the index information.

続いて、インデックス設定部108は、導出した固定小数点精度LWDを用いて、重み係数の基準値(1<<LWD)を導出する(ステップS03)。   Subsequently, the index setting unit 108 derives a reference value (1 << LWD) of the weighting factor using the derived fixed point precision LWD (step S03).

続いて、インデックス設定部108は、導出した重み係数の基準値(1<<LWD)から128を減算し、重み係数の選択範囲の最小値を導出する(ステップS04)。   Subsequently, the index setting unit 108 subtracts 128 from the derived weight coefficient reference value (1 << LWD) to derive the minimum value of the weight coefficient selection range (step S04).

続いて、インデックス設定部108は、導出した重み係数の基準値(1<<LWD)に127を加算し、重み係数の選択範囲の最大値を導出する(ステップS05)。   Subsequently, the index setting unit 108 adds 127 to the derived reference value (1 << LWD) of the weighting factor to derive the maximum value of the weighting factor selection range (step S05).

そしてインデックス設定部108は、導出した重み係数の選択範囲内に重み係数が含まれていることを確認する。   Then, the index setting unit 108 confirms that the weighting factor is included in the derived weighting factor selection range.

図1に戻り、符号化部110は、量子化部103から入力された量子化変換係数、動き評価部109から入力された動き情報、インデックス設定部108から入力されたインデックス情報及び重み係数の選択範囲、並びに符号化制御部111によって指定される量子化情報などの様々な符号化パラメータに対して符号化処理を行い、符号化データを生成する。符号化処理は、例えば、ハフマン符号化や算術符号化などが該当する。   Returning to FIG. 1, the encoding unit 110 selects the quantized transform coefficient input from the quantization unit 103, the motion information input from the motion evaluation unit 109, the index information input from the index setting unit 108, and the weighting factor. Encoding processing is performed on the range and various encoding parameters such as quantization information specified by the encoding control unit 111 to generate encoded data. The encoding process corresponds to, for example, Huffman encoding or arithmetic encoding.

符号化パラメータとは、予測方法などを示す予測情報、量子化変換係数に関する情報、及び量子化に関する情報などの復号に必要となるパラメータである。例えば、符号化制御部111が図示せぬ内部メモリを持ち、この内部メモリに符号化パラメータが保持され、画素ブロックを符号化する際に隣接する既に符号化済みの画素ブロックの符号化パラメータを用いるようにできる。例えば、H.264のイントラ予測では、符号化済みの隣接ブロックの予測情報から、画素ブロックの予測情報を導出することができる。   The encoding parameter is a parameter required for decoding, such as prediction information indicating a prediction method, information on quantization transform coefficients, information on quantization, and the like. For example, the encoding control unit 111 has an internal memory (not shown), the encoding parameters are held in the internal memory, and the encoding parameters of the adjacent already encoded pixel block are used when encoding the pixel block. You can For example, H.M. In the H.264 intra prediction, the prediction information of the pixel block can be derived from the prediction information of the encoded adjacent block.

符号化部110は、生成した符号化データを、符号化制御部111が管理する適切な出力タイミングに従って出力する。出力された符号化データは、例えば、図示せぬ多重化部などで様々な情報が多重化されて、図示せぬ出力バッファなどに一時的に蓄積された後に、例えば、図示せぬ蓄積系(蓄積メディア)又は伝送系(通信回線)へ出力される。   The encoding unit 110 outputs the generated encoded data according to an appropriate output timing managed by the encoding control unit 111. The output encoded data is, for example, multiplexed with various information such as a multiplexing unit (not shown) and temporarily stored in an output buffer (not shown). (Storage medium) or transmission system (communication line).

符号化部110は、エントロピー符号化部110Aと、インデックス再構成部110Bとを、備える。   The encoding unit 110 includes an entropy encoding unit 110A and an index reconstruction unit 110B.

エントロピー符号化部110Aは、入力されてきた情報に対して可変長符号化や算術符号化などの符号化処理を行う。例えば、H.264では、コンテキスト適応型の可変長符号化(CAVLC:Context based Adaptive Variable Length Coding)やコンテキスト適応型の算術符号化(CABAC:Context based Adaptive Binary Arithmetic Coding)などが用いられる。   The entropy encoding unit 110A performs encoding processing such as variable length encoding and arithmetic encoding on the input information. For example, H.M. In H.264, context-adaptive variable-length coding (CAVLC) and context-adaptive arithmetic coding (CABAC: Context based Adaptive Binary Coding) are used.

インデックス再構成部110Bは、インデックス設定部108から入力されたインデックス情報のシンタクス要素の符号長を削減するため、シンタクス要素のパラメータの特徴に応じて予測処理を行い、シンタクス要素のそのままの値(直値)と予測値の差分値とを計算し、エントロピー符号化部110Aに出力する。予測処理の具体例は、後述する。なお、重み係数の選択範囲の導出を符号化部110で行う場合、インデックス再構成部110Bで行うことになる。   In order to reduce the code length of the syntax element of the index information input from the index setting unit 108, the index reconstruction unit 110B performs a prediction process according to the characteristics of the parameter of the syntax element, and uses the value of the syntax element as it is (directly). Value) and the difference between the predicted values and output to the entropy encoding unit 110A. A specific example of the prediction process will be described later. In addition, when the encoding unit 110 performs the derivation of the weight coefficient selection range, it is performed by the index reconstruction unit 110B.

図15は、第1実施形態の符号化装置100が利用するシンタクス500の一例を示す図である。シンタクス500は、符号化装置100が入力画像(動画像データ)を符号化して生成した符号化データの構造を示している。符号化データを復号する場合、後述の復号装置は、シンタクス500と同一のシンタクス構造を参照して動画像データのシンタクス解釈を行う。   FIG. 15 is a diagram illustrating an example of a syntax 500 used by the encoding device 100 according to the first embodiment. A syntax 500 indicates a structure of encoded data generated by the encoding apparatus 100 by encoding an input image (moving image data). When decoding the encoded data, the decoding apparatus described later refers to the same syntax structure as that of the syntax 500 and interprets the syntax of the moving image data.

シンタクス500は、ハイレベルシンタクス501、スライスレベルシンタクス502及びコーディングツリーレベルシンタクス503の3つのパートを含む。ハイレベルシンタクス501は、スライスよりも上位のレイヤのシンタクス情報を含む。シンタクス情報は、例えば、図2Bに示す例で説明したタイル状の分割情報を含む。スライスとは、フレーム若しくはフィールドに含まれる矩形領域又は連続領域を指す。スライスレベルシンタクス502は、各スライスを復号するために必要な情報を含む。コーディングツリーレベルシンタクス503は、各コーディングツリー(即ち、各コーディングツリーブロック)を復号するために必要な情報を含む。これら各パートは、更に詳細なシンタクスを含む。   The syntax 500 includes three parts: a high level syntax 501, a slice level syntax 502, and a coding tree level syntax 503. The high level syntax 501 includes syntax information of a layer higher than the slice. The syntax information includes, for example, tile-shaped division information described in the example illustrated in FIG. 2B. A slice refers to a rectangular area or a continuous area included in a frame or a field. The slice level syntax 502 includes information necessary for decoding each slice. The coding tree level syntax 503 includes information necessary for decoding each coding tree (ie, each coding tree block). Each of these parts includes more detailed syntax.

ハイレベルシンタクス501は、シーケンスパラメータセットシンタクス504、ピクチャパラメータセットシンタクス505、及びアダプテーションパラメータセットシンタクス506などのシーケンス及びピクチャレベルのシンタクスを含む。   The high level syntax 501 includes sequence and picture level syntaxes such as a sequence parameter set syntax 504, a picture parameter set syntax 505, and an adaptation parameter set syntax 506.

スライスレベルシンタクス502は、スライスヘッダーシンタクス507、プレッドウェイトテーブルシンタクス508、及びスライスデータシンタクス509などを含む。プレッドウェイトテーブルシンタクス508は、スライスヘッダーシンタクス507から呼び出される。   The slice level syntax 502 includes a slice header syntax 507, a breadweight table syntax 508, a slice data syntax 509, and the like. The tread weight table syntax 508 is called from the slice header syntax 507.

コーディングツリーレベルシンタクス503は、コーディングツリーユニットシンタクス510、トランスフォームユニットシンタクス511、及びプレディクションユニットシンタクス512などを含む。コーディングツリーユニットシンタクス510は、四分木構造を持つことができる。具体的には、コーディングツリーユニットシンタクス510のシンタクス要素として、更にコーディングツリーユニットシンタクス510を再帰呼び出しすることができる。即ち、1つのコーディングツリーブロックを四分木で細分化することができる。また、コーディングツリーユニットシンタクス510内にはトランスフォームユニットシンタクス511が含まれている。トランスフォームユニットシンタクス511は、四分木の最末端の各コーディングツリーユニットシンタクス510において呼び出される。トランスフォームユニットシンタクス511は、逆直交変換及び量子化などに関わる情報が記述されている。これらのシンタクスには、重み付き動き補償予測に関する情報が記述されてもよい。   The coding tree level syntax 503 includes a coding tree unit syntax 510, a transform unit syntax 511, a prediction unit syntax 512, and the like. The coding tree unit syntax 510 may have a quadtree structure. Specifically, the coding tree unit syntax 510 can be recursively called as a syntax element of the coding tree unit syntax 510. That is, one coding tree block can be subdivided with a quadtree. The coding tree unit syntax 510 includes a transform unit syntax 511. The transform unit syntax 511 is called in each coding tree unit syntax 510 at the extreme end of the quadtree. The transform unit syntax 511 describes information related to inverse orthogonal transformation and quantization. In these syntaxes, information related to weighted motion compensation prediction may be described.

図16は、第1実施形態のピクチャパラメータセットシンタクス505の一例を示す図である。weighted_pred_flagは、例えば、P−sliceに関する第1実施形態の重み付き補償予測の有効又は無効を示すシンタクス要素である。weighted_pred_flagが0である場合、P−slice内での第1実施形態の重み付き動き補償予測は無効となる。従って、WPパラメータ情報に含まれるWP適用フラグは常に0に設定され、WPセレクタ304、305は、各々の出力端をデフォルト動き補償部301へ接続する。一方、weighted_pred_flagが1である場合、P−slice内での第1実施形態の重み付き動き補償予測は有効となる。   FIG. 16 is a diagram illustrating an example of the picture parameter set syntax 505 according to the first embodiment. The weighted_pred_flag is a syntax element indicating, for example, whether the weighted compensated prediction of the first embodiment related to P-slice is valid or invalid. When weighted_pred_flag is 0, the weighted motion compensation prediction of the first embodiment in the P-slice is invalid. Accordingly, the WP application flag included in the WP parameter information is always set to 0, and the WP selectors 304 and 305 connect the respective output terminals to the default motion compensation unit 301. On the other hand, when weighted_pred_flag is 1, the weighted motion compensation prediction of the first embodiment in the P-slice is valid.

なお、別の例として、weighted_pred_flagが1である場合には、より下位のレイヤ(スライスヘッダー、コーディングツリーブロック、トランスフォームユニット、及びプレディクションユニットなど)のシンタクスにおいて、スライス内部の局所領域毎に第1実施形態の重み付き動き補償予測の有効又は無効を規定するようにしてもよい。   As another example, when weighted_pred_flag is 1, in the syntax of lower layers (slice header, coding tree block, transform unit, prediction unit, etc.) The validity or invalidity of the weighted motion compensated prediction of one embodiment may be specified.

weighted_bipred_idcは、例えば、B−sliceに関する第1実施形態の重み付き補償予測の有効又は無効を示すシンタクス要素である。weighted_bipred_idcが0である場合、B−slice内での第1実施形態の重み付き動き補償予測は無効となる。従って、WPパラメータ情報に含まれるWP適用フラグは常に0に設定され、WPセレクタ304、305は、各々の出力端をデフォルト動き補償部301へ接続する。一方、weighted_bipred_idcが1である場合、B−slice内での第1実施形態の重み付き動き補償予測は有効となる。   For example, weighted_bipred_idc is a syntax element indicating whether the weighted compensated prediction of the first embodiment related to B-slice is valid or invalid. When weighted_bipred_idc is 0, the weighted motion compensated prediction of the first embodiment in the B-slice is invalid. Accordingly, the WP application flag included in the WP parameter information is always set to 0, and the WP selectors 304 and 305 connect the respective output terminals to the default motion compensation unit 301. On the other hand, when weighted_bipred_idc is 1, the weighted motion compensated prediction of the first embodiment in the B-slice is valid.

なお、別の例として、weighted_bipred_idcが1である場合には、より下位のレイヤ(スライスヘッダー、コーディングツリーブロック、及びトランスフォームユニットなど)のシンタクスにおいて、スライス内部の局所領域毎に第1実施形態の重み付き動き補償予測の有効又は無効を規定するようにしてもよい。   As another example, when weighted_bipred_idc is 1, in the syntax of lower layers (slice header, coding tree block, transform unit, etc.), the syntax of the first embodiment is determined for each local region inside the slice. The validity or invalidity of the weighted motion compensation prediction may be defined.

図17は、第1実施形態のスライスヘッダーシンタクス507の一例を示す図である。slice_typeはスライスのスライスタイプ(I−slice,P−slice,B−sliceなど)を示している。pic_parameter_set_idは、いずれのピクチャパラメータセットシンタクス505を参照するかを示す識別子である。num_ref_idx_active_override_flagは、有効な参照画像の数を更新するかどうかを示すフラグであり、本フラグが1の場合、参照リストの参照画像数を定義するnum_ref_idx_l0_active_minus1及びnum_ref_idx_l1_active_minus1が利用できる。pred_weight_table()は、重み付き動き補償予測に利用するプレッドウェイトテーブルシンタクスを示す関数であり、前述のweighted_pred_flagが1かつP−sliceの場合、及びweighted_bipred_idcが1かつB−sliceの場合に、本関数が呼び出される。   FIG. 17 is a diagram illustrating an example of the slice header syntax 507 according to the first embodiment. slice_type indicates the slice type (I-slice, P-slice, B-slice, etc.) of the slice. pic_parameter_set_id is an identifier indicating which picture parameter set syntax 505 is to be referred to. num_ref_idx_active_override_flag is a flag indicating whether or not the number of valid reference images is updated. When this flag is 1, num_ref_idx_l0_active_minus1 and num_ref_idx_l1_active_minus1 that define the number of reference images in the reference list can be used. pred_weight_table () is a function indicating the predicate weight table syntax used for weighted motion compensation prediction. When the above weighted_pred_flag is 1 and P-slice, and when weighted_bipred_idc is 1 and B-slice, this function is Called.

図18は、第1実施形態のプレッドウェイトテーブルシンタクス508の一例を示す図である。luma_log2_weight_denomは、スライスにおける輝度信号の重み係数の固定小数点精度(LWD)を表しており、数式(7)又は数式(9)のLWDに対応する値である。delta_chroma_log2_weight_denomは、スライスにおける色差信号の重み係数の固定小数点精度を表しており、導出方法は後述する。chroma_format_idcは、色空間を表す識別子であり、MONO_IDXはモノクロ映像を示す値である。num_ref_common_active_minus1は、スライスにおける共通リストに含まれる参照画像の数から1を引いた値を示している。   FIG. 18 is a diagram illustrating an example of the tread weight table syntax 508 according to the first embodiment. luma_log2_weight_denom represents the fixed-point precision (LWD) of the weighting factor of the luminance signal in the slice, and is a value corresponding to the LWD in Expression (7) or Expression (9). delta_chroma_log2_weight_denom represents the fixed point precision of the weight coefficient of the color difference signal in the slice, and a derivation method will be described later. chroma_format_idc is an identifier representing a color space, and MONO_IDX is a value indicating a monochrome video. num_ref_common_active_minus1 indicates a value obtained by subtracting 1 from the number of reference images included in the common list in the slice.

luma_weight_l0_flag及びluma_weight_l1_flagは、リスト0及びリスト1のそれぞれに対応する輝度信号におけるWP適応フラグを示している。本フラグが1の場合、スライス内全域で第1実施形態の輝度信号の重み付き動き補償予測が有効となる。chroma_weight_l0_flag及びchroma_weight_l1_flagは、リスト0及びリスト1のそれぞれに対応する色差信号におけるWP適応フラグを示している。本フラグが1の場合、スライス内全域で第1実施形態の色差信号の重み付き動き補償予測が有効となる。luma_weight_l0[i]及びluma_weight_l1[i]は、リスト0及びリスト1のそれぞれで管理された参照番号i番目に対応する輝度信号の重み係数である。luma_offset_l0[i]及びluma_offset_l1[i]は、リスト0及びリスト1のそれぞれで管理された参照番号i番目に対応する輝度信号のオフセットである。これらは、それぞれ、数式(7)又は数式(9)のw0C、w1C、o0C、o1Cに対応する値である。但し、C=Yとする。   luma_weight_l0_flag and luma_weight_l1_flag indicate WP adaptation flags in the luminance signals corresponding to List 0 and List 1, respectively. When this flag is 1, the weighted motion compensated prediction of the luminance signal of the first embodiment is effective over the entire slice. chroma_weight_l0_flag and chroma_weight_l1_flag indicate WP adaptation flags in the color difference signals corresponding to List 0 and List 1, respectively. When this flag is 1, the weighted motion compensation prediction of the chrominance signal of the first embodiment is effective over the entire slice. luma_weight_l0 [i] and luma_weight_l1 [i] are weighting factors of the luminance signal corresponding to the reference number i managed in list 0 and list 1, respectively. luma_offset_l0 [i] and luma_offset_l1 [i] are offsets of the luminance signal corresponding to the i-th reference number managed in list 0 and list 1, respectively. These are values corresponding to w0C, w1C, o0C, and o1C, respectively, of Equation (7) or Equation (9). However, C = Y.

chroma_weight_l0[i][j]及びchroma_weight_l1[i][j]は、リスト0及びリスト1のそれぞれで管理された参照番号i番目に対応する色差信号の重み係数である。chroma_offset_l0[i][j]及びchroma_offset_l1[i][j]は、リスト0及びリスト1のそれぞれで管理された参照番号i番目に対応する色差信号のオフセットである。これらは、それぞれ、数式(7)又は数式(9)のw0C、w1C、o0C、o1Cに対応する値である。但し、C=Cr又はCbとする。jは色差成分のコンポーネントを示しており、例えばYUV4:2:0信号の場合、j=0がCr成分、j=1がCb成分であることを示す。なお、本表記はj=0がCb成分、j=1がCr成分として用いてもよい。   chroma_weight_l0 [i] [j] and chroma_weight_l1 [i] [j] are the weighting coefficients of the color difference signals corresponding to the i-th reference number managed in list 0 and list 1, respectively. chroma_offset_l0 [i] [j] and chroma_offset_l1 [i] [j] are offsets of the color difference signal corresponding to the reference number i managed in list 0 and list 1, respectively. These are values corresponding to w0C, w1C, o0C, and o1C, respectively, of Equation (7) or Equation (9). However, C = Cr or Cb. j indicates a component of a color difference component. For example, in the case of a YUV 4: 2: 0 signal, j = 0 indicates a Cr component and j = 1 indicates a Cb component. In this description, j = 0 may be used as the Cb component and j = 1 may be used as the Cr component.

ここで、シンタクス構成における重み付き予測に関連するそれぞれのシンタクス要素の予測方法の詳細について説明する。シンタクス要素の予測は、インデックス再構成部110Bにより行われる。図18に示す例では、予測を導入したシンタクス要素をdeltaの接頭語を付けて示している。   Here, the detail of the prediction method of each syntax element relevant to the weighted prediction in a syntax structure is demonstrated. The prediction of syntax elements is performed by the index reconstruction unit 110B. In the example shown in FIG. 18, syntax elements into which prediction is introduced are shown with a delta prefix.

まず、重み係数の固定小数点精度を示すluma_log2_weight_denom及びchroma_log2_weight_denomの信号間の予測方法について説明する。インデックス再構成部110Bは、数式(12)を用いて、luma_log2_weight_denom及びchroma_log2_weight_denomの信号間の予測処理を行い、数式(13)を用いて、復元処理を行う。ここでは、図18に示すとおり、luma_log2_weight_denomが先に定義されているため、luma_log2_weight_denomの値からchroma_log2_weight_denomを予測する。   First, a prediction method between signals of luma_log2_weight_denom and chroma_log2_weight_denom indicating the fixed point precision of the weight coefficient will be described. The index reconstruction unit 110B performs prediction processing between the luma_log2_weight_denom and chroma_log2_weight_denom signals using Equation (12), and performs restoration processing using Equation (13). Here, as shown in FIG. 18, since luma_log2_weight_denom is defined first, chroma_log2_weight_denom is predicted from the value of luma_log2_weight_denom.

delta_chroma_log2_weight_denom = (chroma_log2_weight_denom - luma_log2_weight_denom) …(12)   delta_chroma_log2_weight_denom = (chroma_log2_weight_denom-luma_log2_weight_denom)… (12)

chroma_log2_weight_denom = (luma_log2_weight_denom + delta_chroma_log2_weight_denom) …(13)   chroma_log2_weight_denom = (luma_log2_weight_denom + delta_chroma_log2_weight_denom)… (13)

フェード効果は、一般的に色空間別に異なる時間的変化をさせるケースが少ないため、信号成分毎の固定小数点精度は、輝度成分と色差成分で強い相関がある。このため、このように色空間内で予測することにより、固定小数点精度を示す情報量を削減できる。   Since the fading effect generally has few cases of causing different temporal changes depending on the color space, the fixed-point accuracy for each signal component has a strong correlation between the luminance component and the color difference component. For this reason, it is possible to reduce the amount of information indicating the fixed-point precision by performing prediction in the color space in this way.

なお、数式(12)では、色差成分から輝度成分を減算しているが、輝度成分から色差成分を減算してもよい。この場合、数式(12)に応じて数式(13)も式を変形すればよい。   In Equation (12), the luminance component is subtracted from the color difference component, but the color difference component may be subtracted from the luminance component. In this case, the equation (13) may be modified according to the equation (12).

次に、輝度及び色差信号の重み係数をそれぞれ表すluma_weight_lx[i]及びchroma_weight_lx[i][j]の予測方法について説明する。ここで、xは、0又は1を示す識別子である。luma_weight_lx[i]及びchroma_weight_lx[i][j]の値は、それぞれ、luma_log2_weight_denom及びchroma_log2_weight_denomの値に応じて変化する。例えば、luma_log2_weight_denomの値が3である場合、画素値変化がない場合のluma_weight_lx[i]は、(1<<3)となる。一方、luma_log2_weight_denomの値が5である場合、明度変化がないと仮定した場合のluma_weight_lx[i]は、(1<<5)となる。   Next, a description will be given of prediction methods for luma_weight_lx [i] and chroma_weight_lx [i] [j] representing the weighting coefficients of the luminance and chrominance signals, respectively. Here, x is an identifier indicating 0 or 1. The values of luma_weight_lx [i] and chroma_weight_lx [i] [j] change according to the values of luma_log2_weight_denom and chroma_log2_weight_denom, respectively. For example, when the value of luma_log2_weight_denom is 3, luma_weight_lx [i] when there is no change in pixel value is (1 << 3). On the other hand, when the value of luma_log2_weight_denom is 5, luma_weight_lx [i] assuming that there is no change in brightness is (1 << 5).

このため、インデックス再構成部110Bは、画素値変化がない場合の重み係数を基準係数(デフォルト値)として予測処理を行う。具体的には、インデックス再構成部110Bは、数式(14)〜(15)を用いてluma_weight_lx[i]の予測処理を行い、数式(16)を用いて、復元処理を行う。同様に、インデックス再構成部110Bは、数式(17)〜(18)を用いてchroma_weight_lx[i]の予測処理を行い、数式(19)を用いて、復元処理を行う。   For this reason, the index reconstruction unit 110B performs the prediction process using the weighting coefficient when there is no change in the pixel value as the reference coefficient (default value). Specifically, the index reconstruction unit 110B performs prediction processing of luma_weight_lx [i] using Equations (14) to (15), and performs restoration processing using Equation (16). Similarly, the index reconstruction unit 110B performs the prediction process of chroma_weight_lx [i] using Expressions (17) to (18), and performs the restoration process using Expression (19).

delta_luma_weight_lx[i] = (luma_weight_lx[i] - default_luma_weight_lx) …(14)   delta_luma_weight_lx [i] = (luma_weight_lx [i]-default_luma_weight_lx) (14)

default_luma_weight_lx = (1<<luma_log2_weight_denom) …(15)   default_luma_weight_lx = (1 << luma_log2_weight_denom)… (15)

luma_weight_lx[i] = (default_luma_weight_lx + delta_luma_weight_lx[i]) …(16)   luma_weight_lx [i] = (default_luma_weight_lx + delta_luma_weight_lx [i]) (16)

delta_chroma_weight_lx[i][j] = (chroma_weight_lx[i][j] - default_chroma_weight_lx) …(17)   delta_chroma_weight_lx [i] [j] = (chroma_weight_lx [i] [j]-default_chroma_weight_lx) (17)

default_chroma_weight_lx = (1<<chroma_log2_weight_denom) …(18)   default_chroma_weight_lx = (1 << chroma_log2_weight_denom)… (18)

chroma_weight_lx[i][j] = (default_chroma_weight_lx + delta_chroma_weight_lx[i][j]) …(19)   chroma_weight_lx [i] [j] = (default_chroma_weight_lx + delta_chroma_weight_lx [i] [j]) (19)

ここで、default_luma_weight_lx、default_chroma_weight_lxは、それぞれ、輝度成分、色差成分における画素値変化がない基準値(デフォルト値)である。   Here, default_luma_weight_lx and default_chroma_weight_lx are reference values (default values) with no pixel value change in the luminance component and the color difference component, respectively.

フェード効果を含む画像は、ある特定のフェード変化点でフェードを行い、それ以外の画像は通常の自然画像又はフェード効果のない画像であることが多い。この場合、重み係数は画素値変化がない場合を取ることが多くなる。そこで、画素値変化がない場合の初期値を、固定小数点精度から導出し、予測値として用いることで重み係数の符号量を削減できる。   An image including a fade effect is often faded at a specific fade change point, and the other images are often normal natural images or images without a fade effect. In this case, the weighting coefficient is often used when there is no change in the pixel value. Therefore, by deriving the initial value when there is no change in the pixel value from the fixed-point precision and using it as the predicted value, the code amount of the weighting coefficient can be reduced.

次に、色差信号のオフセットを表すchroma_offset_lx[i][j]の予測方法について説明する。YUVの色空間では、色差成分は、中央値からのズレ量で色を表現する。このため、重み係数を用いて中央値を考慮した画素値変化からの変化量を予測値とすることができる。具体的には、インデックス再構成部110Bは、数式(20)〜(21)を用いてchroma_offset_lx[i][j]の予測処理を行い、数式(22)を用いて、復元処理を行う。   Next, a prediction method of chroma_offset_lx [i] [j] representing the offset of the color difference signal will be described. In the YUV color space, the color difference component expresses the color by the amount of deviation from the median. For this reason, the amount of change from the pixel value change in consideration of the median value using the weighting coefficient can be used as the predicted value. Specifically, the index reconstruction unit 110B performs a prediction process of chroma_offset_lx [i] [j] using Expressions (20) to (21), and performs a restoration process using Expression (22).

delta_chroma_offset_lx[i][j] = (chroma_offset_lx[i][j] + ( ( MED * chroma_weight_lx[i][j])>> chroma_log2_weight_denom) - MED ) …(20)   delta_chroma_offset_lx [i] [j] = (chroma_offset_lx [i] [j] + ((MED * chroma_weight_lx [i] [j]) >> chroma_log2_weight_denom)-MED)… (20)

MED = (MaxChromaValue>>1) …(21)   MED = (MaxChromaValue >> 1) (21)

ここで、MaxChromaValueは色差信号が取れる最大画素値を示している。例えば、8ビットの信号である場合、MaxChromaValueは255であり、MEDは128となる。   Here, MaxChromaValue indicates the maximum pixel value from which a color difference signal can be obtained. For example, in the case of an 8-bit signal, MaxChromaValue is 255 and MED is 128.

chroma_offset_lx[i][j] = (delta_chroma_offset_lx[i][j] - ( ( MED * chroma_weight_lx[i][j])>> chroma_log2_weight_denom) + MED ) …(22)   chroma_offset_lx [i] [j] = (delta_chroma_offset_lx [i] [j]-((MED * chroma_weight_lx [i] [j]) >> chroma_log2_weight_denom) + MED)… (22)

色差信号の信号特性を利用して、中央値からのズレ量を考慮した予測値を導入することにより、オフセット値をそのまま符号化する場合と比較して、色差信号のオフセット値の符号量を削減できる。   By using a signal characteristic of the color difference signal and introducing a prediction value that takes into account the amount of deviation from the median value, the code amount of the offset value of the color difference signal is reduced compared to when the offset value is encoded as it is. it can.

図19は、第1実施形態のシンタクス要素の値の関係の一例を示す説明図であり、luma_log2_weight_denom、default_luma_weight_lx、luma_weight_lx[i]、及びdelta_luma_weight_lx[i]の値の関係を示している。図19に示すように、エントロピー符号化部110Aによって符号化されるシンタクス要素であるdelta_luma_weight_lx[i]、即ち、重み係数の差分値の取りうる範囲は、−128から127の範囲に固定されており、符号付き8ビット精度となっている。   FIG. 19 is an explanatory diagram illustrating an example of a relationship between values of syntax elements according to the first embodiment, and illustrates a relationship between values of luma_log2_weight_denom, default_luma_weight_lx, luma_weight_lx [i], and delta_luma_weight_lx [i]. As shown in FIG. 19, delta_luma_weight_lx [i], which is a syntax element encoded by the entropy encoding unit 110A, that is, a possible range of the difference value of the weight coefficient is fixed to a range of −128 to 127. The signed 8-bit precision.

以上のように第1実施形態では、画素値変化が0となる重み係数の基準点を略中心として負の方向と正の方向に値を割り振ることにより重み係数の選択範囲を導出し、導出した重み係数の選択範囲内に重み係数が含まれていることを確認する。このため第1実施形態によれば、H.264等と比較して、重み係数の選択範囲を拡張し、選択頻度の高い正側の値を取りやすくすることができる。また第1実施形態によれば、符号化対象の重み係数の差分値が−128から127までの符号付き8ビットの値を固定値として取るため、重み係数の選択範囲を拡張しつつ、符号付き8ビット精度の選択範囲を規定することができる。   As described above, in the first embodiment, the selection range of the weighting factor is derived by assigning values in the negative direction and the positive direction with the reference point of the weighting factor at which the pixel value change is 0 as a substantial center. Confirm that the weighting factor is included in the selection range of the weighting factor. For this reason, according to the first embodiment, the H.264 standard. Compared with H.264 or the like, the selection range of the weighting coefficient can be expanded, and a positive value having a high selection frequency can be easily obtained. According to the first embodiment, since the signed 8-bit value in which the difference value of the weighting coefficient to be encoded is −128 to 127 is taken as a fixed value, the weighted coefficient selection range is expanded and the signed value is added. A selection range with 8-bit precision can be defined.

このように第1実施形態では、符号化するシンタクス(重み係数の差分値)の範囲を固定値にできるため、エンコーダがこれらの範囲を動的に変更するような構成と比較して、仕様を簡略化できる。例えば、符号化するシンタクスを重み係数とし、重み係数の選択範囲が重み係数の基準値に応じて変動する場合、重み係数の基準値と重み係数の選択範囲の最小値及び最大値を対応付けたテーブルを用意して重み係数の選択範囲の導出後に都度参照するような構成や、重み係数の選択範囲を都度計算して導出するような構成が必要となる。このような場合、テーブルをメモリにロードして都度参照するという構成や、重み係数の選択範囲を都度計算するための演算回路が必要になり、ハードウェア規模が増大する。これに対し、第1実施形態では、符号化するシンタクス(重み係数の差分値)の範囲を固定値にできるため、上述したようなハードウェア構成などの制約を受けず、ハードウェア規模を削減することができる。   As described above, in the first embodiment, since the range of syntax to be encoded (difference value of weighting coefficient) can be fixed, the specification is compared with a configuration in which the encoder dynamically changes these ranges. It can be simplified. For example, when the syntax to be encoded is a weighting factor and the selection range of the weighting factor varies depending on the reference value of the weighting factor, the reference value of the weighting factor is associated with the minimum value and the maximum value of the selection range of the weighting factor. A configuration is required in which a table is prepared and the weighting coefficient selection range is referred to each time after derivation, or a weighting factor selection range is calculated and derived each time. In such a case, a configuration in which the table is loaded into the memory and referenced each time, and an arithmetic circuit for calculating the selection range of the weighting factor each time are required, which increases the hardware scale. On the other hand, in the first embodiment, since the range of syntax to be encoded (difference value of weighting coefficient) can be fixed, the hardware scale is reduced without being restricted by the hardware configuration as described above. be able to.

更に第1実施形態では、範囲が符号付き8ビット精度に固定された重み係数の差分値を符号化することになるが、重み係数の差分値は範囲の中心付近(0付近)の値を取るため、符号化時の符号長を短くすることができ、符号化効率を向上できる。H.264などでは、重み係数を符号付き指数ゴロム符号(se(v))で符号化するが、この符号は、符号化する値が0を基準として指数的に増加するシンボルに対して有効な符号であるため、一番利用頻度が高い基準値を範囲の中心にすることが一般的である。第1実施形態では、一般的な動画像でピクチャ間の画素値変化が0となる場合を重み係数の基準値とし、かつ重み係数の選択範囲の予測においても上記基準値からの予測を導入している。これにより、指数ゴロム符号と予測及び重み係数の選択範囲が一致するため、符号量削減効果が高いとともに、基準値を中心に係数範囲を決めているため、大きな値を取る場合でも正の値と負の値の基準値からの距離が同程度になり、従来手法と比較して短い符号長で符号化できる効果を奏する。   Furthermore, in the first embodiment, the difference value of the weighting coefficient whose range is fixed to signed 8-bit precision is encoded, but the difference value of the weighting coefficient takes a value near the center of the range (near 0). Therefore, the code length at the time of encoding can be shortened, and encoding efficiency can be improved. H. In H.264, the weighting coefficient is encoded with a signed exponent Golomb code (se (v)). This code is an effective code for a symbol whose value to be encoded increases exponentially with reference to 0. For this reason, it is common to set the reference value with the highest frequency of use at the center of the range. In the first embodiment, a case where a pixel value change between pictures in a general moving image is 0 is set as a reference value of the weighting coefficient, and prediction from the reference value is also introduced in prediction of the selection range of the weighting coefficient. ing. As a result, since the exponent Golomb code and the selection range of the prediction and weighting coefficients match, the code amount reduction effect is high, and the coefficient range is determined around the reference value. The distance from the reference value of the negative value is approximately the same, and there is an effect that encoding can be performed with a shorter code length compared to the conventional method.

なお、第1実施形態の図16〜図18に例示するシンタクステーブルの行間には、本実施形態において規定していないシンタクス要素が挿入されてもよいし、その他の条件分岐に関する記述が含まれていてもよい。また、シンタクステーブルを複数のテーブルに分割したり、複数のシンタクステーブルを統合したりしてもよい。また、例示した各シンタクス要素の用語は、任意に変更可能である。   Note that syntax elements not defined in the present embodiment may be inserted between the rows of the syntax tables illustrated in FIGS. 16 to 18 of the first embodiment, and descriptions regarding other conditional branches are included. May be. Further, the syntax table may be divided into a plurality of tables, or a plurality of syntax tables may be integrated. Moreover, the term of each illustrated syntax element can be changed arbitrarily.

(第2実施形態)
第2実施形態では、第1実施形態の符号化装置で符号化された符号化データを復号する復号装置について説明する。なお第2実施形態においても、第1実施形態同様、画素値変化が無い場合、即ち、重み係数の値を実数値で表現すると1.0となる場合を想定して、説明を行う。
(Second Embodiment)
In the second embodiment, a decoding device that decodes encoded data encoded by the encoding device of the first embodiment will be described. In the second embodiment, as in the first embodiment, the description will be made on the assumption that there is no change in pixel value, that is, the case where the value of the weighting factor is expressed as a real value of 1.0.

図20は、第2実施形態の復号装置800の構成の一例を示すブロック図である。   FIG. 20 is a block diagram illustrating an example of the configuration of the decoding device 800 according to the second embodiment.

復号装置800は、図示せぬ入力バッファなどに蓄積された符号化データを復号画像に復号し、出力画像として図示せぬ出力バッファに出力する。符号化データは、例えば、図1の符号化装置100などから出力され、図示せぬ蓄積系、伝送系、又はバッファなどを経て、復号装置800に入力される。   The decoding device 800 decodes encoded data stored in an input buffer (not shown) into a decoded image and outputs the decoded image to an output buffer (not shown) as an output image. The encoded data is output from, for example, the encoding device 100 of FIG. 1 and the like, and is input to the decoding device 800 via a storage system, a transmission system, or a buffer (not shown).

復号装置800は、図20に示すように、復号部801と、逆量子化部802と、逆直交変換部803と、加算部804と、予測画像生成部805と、インデックス設定部806とを、備える。逆量子化部802、逆直交変換部803、加算部804、予測画像生成部805は、それぞれ、図1の逆量子化部104、逆直交変換部105、加算部106、予測画像生成部107、と実質的に同一又は類似の要素である。なお、図20に示す復号制御部807は、復号装置800を制御するものであり、例えば、CPUなどにより実現できる。   As illustrated in FIG. 20, the decoding device 800 includes a decoding unit 801, an inverse quantization unit 802, an inverse orthogonal transform unit 803, an addition unit 804, a predicted image generation unit 805, and an index setting unit 806. Prepare. The inverse quantization unit 802, the inverse orthogonal transform unit 803, the addition unit 804, and the predicted image generation unit 805 are respectively the inverse quantization unit 104, the inverse orthogonal transform unit 105, the addition unit 106, the predicted image generation unit 107, FIG. Are substantially the same or similar elements. Note that the decoding control unit 807 shown in FIG. 20 controls the decoding device 800 and can be realized by, for example, a CPU.

復号部801は、符号化データの復号のために、1フレーム又は1フィールド毎にシンタクスに基づいて解読を行う。復号部801は、エントロピー復号部801Aと、インデックス再構成部801Bとを、備える。   The decoding unit 801 performs decoding based on the syntax for each frame or field in order to decode the encoded data. The decoding unit 801 includes an entropy decoding unit 801A and an index reconstruction unit 801B.

エントロピー復号部801Aは、各シンタクスの符号列を順次エントロピー復号し、予測モード、動きベクトル、及び参照番号などを含む動き情報、重み付き動き補償予測のためのインデックス情報、並びに量子化変換係数などの符号化対象ブロックの符号化パラメータを再生する。なお、エントロピー復号は、パース処理などとも称される。ここで、符号化パラメータとは、上記以外にも変換係数に関する情報、量子化に関する情報、などの復号に必要となるすべてのパラメータである。   The entropy decoding unit 801A sequentially entropy-decodes the code string of each syntax, such as motion information including a prediction mode, a motion vector, and a reference number, index information for weighted motion compensated prediction, a quantization transform coefficient, and the like. The encoding parameter of the encoding target block is reproduced. Note that entropy decoding is also referred to as parsing processing. Here, the encoding parameters are all parameters necessary for decoding such as information on transform coefficients and information on quantization in addition to the above.

具体的には、エントロピー復号部801Aは、入力されてきた符号化データに対して可変長復号処理や算術復号処理などの復号処理を行う機能を有する。例えば、H.264ではコンテキスト適応型の可変長符号化(CAVLC:Context based Adaptive Variable Length Coding)やコンテキスト適応型の算術符号化(CABAC:Context based Adaptive Binary Arithmetic Coding)などが用いられ、入力されてきた符号化データを意味のあるシンタクス要素に復号している。これらの処理は解読処理とも呼ばれる。   Specifically, the entropy decoding unit 801A has a function of performing decoding processing such as variable length decoding processing and arithmetic decoding processing on the input encoded data. For example, H.M. In H.264, context-adaptive variable-length coding (CAVLC: Context based Adaptive Length Coding) and context-adaptive arithmetic coding (CABAC: Context based Adaptive Binary Coding) are used. Is decoded into meaningful syntax elements. These processes are also called decryption processes.

インデックス再構成部801Bは、解読されたインデックス情報を復元し、インデックス情報を再構成する。具体的には、インデックス再構成部801Bは、解読されたインデックス情報のシンタクス要素の符号長を削減するために、シンタクス要素のパラメータの特徴に応じて予測処理を行い、シンタクス要素を復元し、インデックス情報を再構成する。予測処理の具体例は、後述する。   The index reconstruction unit 801B restores the decrypted index information and reconstructs the index information. Specifically, the index reconfiguration unit 801B performs prediction processing according to the characteristics of the syntax element parameters to reduce the code length of the decoded index information syntax element, restores the syntax element, and Reconstruct information. A specific example of the prediction process will be described later.

復号部801は、動き情報、インデックス情報、及び量子化変換係数を出力し、量子化変換係数を逆量子化部802に入力し、インデックス情報をインデックス設定部806に入力し、動き情報を予測画像生成部805に入力する。   The decoding unit 801 outputs the motion information, the index information, and the quantized transform coefficient, inputs the quantized transform coefficient to the inverse quantization unit 802, inputs the index information to the index setting unit 806, and converts the motion information into the predicted image. Input to the generation unit 805.

逆量子化部802は、復号部801から入力された量子化変換係数に対して逆量子化処理を行い、復元変換係数を得る。具体的には、逆量子化部802は、復号部801において使用された量子化情報に従って逆量子化を行う。より詳細には、逆量子化部802は、量子化情報によって導出された量子化ステップサイズを量子化変換係数に乗算し、復元変換係数を得る。逆量子化部802は、復元変換係数を出力し、逆直交変換部803に入力する。   The inverse quantization unit 802 performs an inverse quantization process on the quantized transform coefficient input from the decoding unit 801 to obtain a restored transform coefficient. Specifically, the inverse quantization unit 802 performs inverse quantization according to the quantization information used in the decoding unit 801. More specifically, the inverse quantization unit 802 multiplies the quantized transform coefficient by the quantization step size derived from the quantization information to obtain a restored transform coefficient. The inverse quantization unit 802 outputs the restored transform coefficient and inputs it to the inverse orthogonal transform unit 803.

逆直交変換部803は、逆量子化部802から入力された復元変換係数に対して、符号化側において行われた直交変換に対応する逆直交変換を行い、復元予測誤差を得る。逆直交変換部803は、復元予測誤差を出力し、加算部804に入力する。   The inverse orthogonal transform unit 803 performs inverse orthogonal transform corresponding to the orthogonal transform performed on the encoding side on the reconstructed transform coefficient input from the inverse quantization unit 802 to obtain a reconstructed prediction error. The inverse orthogonal transform unit 803 outputs the restoration prediction error and inputs it to the addition unit 804.

加算部804は、逆直交変換部803から入力された復元予測誤差と、対応する予測画像とを加算し、復号画像を生成する。加算部804は、復号画像を出力し、予測画像生成部805に入力する。また加算部804は、復号画像を出力画像として外部に出力する。出力画像は、その後図示せぬ外部の出力バッファなどに一時的に蓄積され、例えば、復号制御部807によって管理される出力タイミングに従って、図示せぬディスプレイやモニタなどの表示装置系又は映像デバイス系へ出力される。   The adding unit 804 adds the restored prediction error input from the inverse orthogonal transform unit 803 and the corresponding predicted image to generate a decoded image. The adding unit 804 outputs the decoded image and inputs the decoded image to the predicted image generation unit 805. The adding unit 804 outputs the decoded image to the outside as an output image. The output image is then temporarily stored in an external output buffer (not shown) or the like. For example, in accordance with the output timing managed by the decoding control unit 807, the output image is sent to a display device system or a video device system (not shown). Is output.

インデックス設定部806は、復号部801から入力されたインデックス情報を受け取り、WPパラメータ情報に変換して出力し、予測画像生成部805に入力する。具体的には、インデックス設定部806は、エントロピー復号部801Aで復号処理され、インデックス再構成部801Bで再構成されたインデックス情報を受け取る。そしてインデックス設定部806は、参照画像のリストと参照番号を確認して、WPパラメータ情報に変換し、変換したWPパラメータ情報を予測画像生成部805へ出力する。インデックス設定部806は、インデックス情報をWPパラメータ情報に変換する際に、重み係数の選択範囲を導出し、重み係数が当該選択範囲に含まれていることを確認する。なお、重み係数の選択範囲の導出については、第1実施形態と同様であるため、詳細な説明は省略する。また、重み係数の選択範囲の導出をインデックス設定部806ではなく、インデックス再構成部801Bで行うようにしてもよい。つまり、インデックス設定部806を導出部としてもよいし、インデックス再構成部801B(復号部801)を導出部としてもよい。   The index setting unit 806 receives the index information input from the decoding unit 801, converts it into WP parameter information, outputs it, and inputs it to the predicted image generation unit 805. Specifically, the index setting unit 806 receives the index information decoded by the entropy decoding unit 801A and reconfigured by the index reconfiguration unit 801B. Then, the index setting unit 806 confirms the list of reference images and the reference number, converts them into WP parameter information, and outputs the converted WP parameter information to the predicted image generation unit 805. When the index setting unit 806 converts the index information into WP parameter information, the index setting unit 806 derives a selection range of the weighting factor and confirms that the weighting factor is included in the selection range. The derivation of the weighting factor selection range is the same as in the first embodiment, and a detailed description thereof will be omitted. Further, the derivation of the weighting factor selection range may be performed by the index reconstruction unit 801B instead of the index setting unit 806. That is, the index setting unit 806 may be a derivation unit, and the index reconstruction unit 801B (decoding unit 801) may be a derivation unit.

また、WPパラメータ情報は、第1実施形態同様、第一WP適用フラグ、第二WP適応フラグ及び重み情報の情報を含む。また、重み情報は、第1実施形態同様、第一重み係数の値w0C、第二重み係数の値w1C、第一重み係数及び第二重み係数の固定小数点精度LWD、第一オフセットo0C、及び第二オフセットo1Cの情報を含む。   Further, the WP parameter information includes information on the first WP application flag, the second WP adaptation flag, and the weight information, as in the first embodiment. Also, the weight information includes the first weighting factor value w0C, the second weighting factor value w1C, the first weighting factor and the fixed weight precision LWD of the second weighting factor, the first offset o0C, and the first weighting factor as in the first embodiment. Contains information on two offsets o1C.

予測画像生成部805は、復号部801から入力された動き情報、インデックス設定部806から入力されたWPパラメータ情報、及び加算部804から入力された復号画像を用いて、予測画像を生成する。   The predicted image generation unit 805 generates a predicted image using the motion information input from the decoding unit 801, the WP parameter information input from the index setting unit 806, and the decoded image input from the addition unit 804.

ここで、図4を参照しながら、予測画像生成部805の詳細について説明する。予測画像生成部805は、予測画像生成部107同様、複数フレーム動き補償部201と、メモリ202と、単方向動き補償部203と、予測パラメータ制御部204と、参照画像セレクタ205と、フレームメモリ206と、参照画像制御部207と、を備える。   Here, the details of the predicted image generation unit 805 will be described with reference to FIG. Like the predicted image generation unit 107, the predicted image generation unit 805 includes a multi-frame motion compensation unit 201, a memory 202, a unidirectional motion compensation unit 203, a prediction parameter control unit 204, a reference image selector 205, and a frame memory 206. And a reference image control unit 207.

フレームメモリ206は、参照画像制御部207の制御の下、加算部106から入力された復号画像を参照画像として格納する。フレームメモリ206は、参照画像を一時保持するための複数のメモリセットFM1〜FMN(N≧1)を有する。   The frame memory 206 stores the decoded image input from the addition unit 106 as a reference image under the control of the reference image control unit 207. The frame memory 206 has a plurality of memory sets FM1 to FMN (N ≧ 1) for temporarily storing reference images.

予測パラメータ制御部204は、復号部801から入力される動き情報に基づいて、参照画像番号と予測パラメータとの複数の組み合わせをテーブルとして用意している。ここで、動き情報とは、動き補償予測で用いられる動きのズレ量を示す動きベクトルや参照画像番号、単方向/双方向予測などの予測モードに関する情報などを指す。予測パラメータは、動きベクトル及び予測モードに関する情報を指す。そして予測パラメータ制御部204は、動き情報に基づいて、予測画像の生成に用いる参照画像番号と予測パラメータとの組み合わせを選択して出力し、参照画像番号を参照画像セレクタ205に入力し、予測パラメータを単方向動き補償部203に入力する。   The prediction parameter control unit 204 prepares a plurality of combinations of reference image numbers and prediction parameters as a table based on the motion information input from the decoding unit 801. Here, the motion information indicates a motion vector indicating a shift amount of motion used in motion compensation prediction, a reference image number, information on a prediction mode such as unidirectional / bidirectional prediction, and the like. The prediction parameter refers to information regarding a motion vector and a prediction mode. Then, the prediction parameter control unit 204 selects and outputs a combination of a reference image number and a prediction parameter used for generating a prediction image based on the motion information, inputs the reference image number to the reference image selector 205, and outputs the prediction parameter. Is input to the unidirectional motion compensation unit 203.

参照画像セレクタ205は、フレームメモリ206が有するフレームメモリFM1〜FMNのいずれの出力端を接続するかを、予測パラメータ制御部204から入力された参照画像番号に従って切り替えるスイッチである。参照画像セレクタ205は、例えば、参照画像番号が0であれば、FM1の出力端を参照画像セレクタ205の出力端に接続し、参照画像番号がN−1であれば、FMNの出力端を参照画像セレクタ205の出力端に接続する。参照画像セレクタ205は、フレームメモリ206が有するフレームメモリFM1〜FMNのうち、出力端が接続されているフレームメモリに格納されている参照画像を出力し、単方向動き補償部203へ入力する。なお、復号装置800では、予測画像生成部805以外で参照画像は利用されないため、予測画像生成部805の外部へ参照画像を出力しなくてもよい。   The reference image selector 205 is a switch for switching which output terminal of the frame memories FM1 to FMN included in the frame memory 206 is connected according to the reference image number input from the prediction parameter control unit 204. For example, if the reference image number is 0, the reference image selector 205 connects the output end of FM1 to the output end of the reference image selector 205. If the reference image number is N-1, the reference image selector 205 refers to the output end of the FMN. Connected to the output terminal of the image selector 205. The reference image selector 205 outputs the reference image stored in the frame memory to which the output terminal is connected among the frame memories FM1 to FMN included in the frame memory 206, and inputs the reference image to the unidirectional motion compensation unit 203. Note that in the decoding device 800, since the reference image is not used except by the predicted image generation unit 805, the reference image does not have to be output to the outside of the predicted image generation unit 805.

単方向動き補償部203は、予測パラメータ制御部204から入力された予測パラメータと参照画像セレクタ205から入力された参照画像に従って、動き補償予測処理を行い、単方向予測画像を生成する。動き補償予測については、図5を参照して既に説明しているため、説明を省略する。   The unidirectional motion compensation unit 203 performs a motion compensation prediction process according to the prediction parameter input from the prediction parameter control unit 204 and the reference image input from the reference image selector 205, and generates a unidirectional prediction image. Since motion compensation prediction has already been described with reference to FIG. 5, description thereof will be omitted.

単方向動き補償部203は、単方向予測画像を出力し、メモリ202に一時的に格納する。ここで、動き情報(予測パラメータ)が双方向予測を示す場合には、複数フレーム動き補償部201が2種類の単方向予測画像を用いて重み付き予測を行うため、単方向動き補償部203は、1つ目に対応する単方向予測画像をメモリ202に格納し、2つ目に対応する単方向予測画像を複数フレーム動き補償部201に直接出力する。ここでは、1つ目に対応する単方向予測画像を第一予測画像とし、2つ目に対応する単方向予測画像を第二予測画像とする。   The unidirectional motion compensation unit 203 outputs a unidirectional prediction image and temporarily stores it in the memory 202. Here, when the motion information (prediction parameter) indicates bidirectional prediction, the multi-frame motion compensation unit 201 performs weighted prediction using two types of unidirectional prediction images. The first unidirectional prediction image corresponding to the first is stored in the memory 202, and the second unidirectional prediction image is directly output to the multi-frame motion compensation unit 201. Here, the first unidirectional prediction image corresponding to the first is the first prediction image, and the second unidirectional prediction image is the second prediction image.

なお、単方向動き補償部203を2つ用意し、それぞれが2つの単方向予測画像を生成するようにしてもよい。この場合、動き情報(予測パラメータ)が単方向予測を示すときには、単方向動き補償部203が、1つ目の単方向予測画像を第一予測画像として複数フレーム動き補償部201に直接出力すればよい。   Two unidirectional motion compensation units 203 may be prepared, and each may generate two unidirectional prediction images. In this case, when the motion information (prediction parameter) indicates unidirectional prediction, the unidirectional motion compensation unit 203 directly outputs the first unidirectional prediction image as the first prediction image to the multi-frame motion compensation unit 201. Good.

複数フレーム動き補償部201は、メモリ202から入力される第一予測画像、単方向動き補償部203から入力される第二予測画像、及び動き評価部109から入力されるWPパラメータ情報を用いて、重み付き予測を行って予測画像を生成する。複数フレーム動き補償部201は、予測画像を出力し、加算部804に入力する。   The multi-frame motion compensation unit 201 uses the first prediction image input from the memory 202, the second prediction image input from the unidirectional motion compensation unit 203, and the WP parameter information input from the motion evaluation unit 109. A prediction image is generated by performing weighted prediction. The multi-frame motion compensation unit 201 outputs a prediction image and inputs the prediction image to the addition unit 804.

ここで、図6を参照しながら、複数フレーム動き補償部201の詳細について説明する。複数フレーム動き補償部201は、予測画像生成部107同様、デフォルト動き補償部301と、重み付き動き補償部302と、WPパラメータ制御部303と、WPセレクタ304、305とを、備える。   Here, the details of the multi-frame motion compensation unit 201 will be described with reference to FIG. Similar to the predicted image generation unit 107, the multi-frame motion compensation unit 201 includes a default motion compensation unit 301, a weighted motion compensation unit 302, a WP parameter control unit 303, and WP selectors 304 and 305.

WPパラメータ制御部303は、インデックス設定部806から入力されるWPパラメータ情報に基づいて、WP適用フラグ及び重み情報を出力し、WP適用フラグをWPセレクタ304、305に入力し、重み情報を重み付き動き補償部302に入力する。   The WP parameter control unit 303 outputs a WP application flag and weight information based on the WP parameter information input from the index setting unit 806, inputs the WP application flag to the WP selectors 304 and 305, and weights the weight information. Input to the motion compensation unit 302.

詳細には、WPパラメータ制御部303は、インデックス設定部806からWPパラメータ情報が入力されると、WPパラメータ情報を第一WP適用フラグ、第二WP適用フラグ、及び重み情報に分離して出力し、第一WP適用フラグをWPセレクタ304に入力し、第二WP適用フラグをWPセレクタ305に入力し、重み情報を重み付き動き補償部302に入力する。   Specifically, when the WP parameter information is input from the index setting unit 806, the WP parameter control unit 303 separates the WP parameter information into a first WP application flag, a second WP application flag, and weight information, and outputs them. The first WP application flag is input to the WP selector 304, the second WP application flag is input to the WP selector 305, and the weight information is input to the weighted motion compensation unit 302.

なお、WPパラメータ制御部303は、WPパラメータ情報が入力されると、重み情報の値が規定の範囲内に収まっているかどうかチェックする。例えば、w0Cが実数値で表現した場合に3.0、LWDが7の場合、第一重み係数は384となる。ここで、384は、第一重み係数の範囲外であり、使用できないとする。この場合、WPパラメータ制御部303は、規格違反のデータであるため、規格違反であることを示す情報を復号制御部807に通知し、復号処理をやめてもよい。また、WPパラメータ制御部303は、第一重み係数の範囲内にクリップ処理を行い、復号処理を進めてもよい。また、WPパラメータ制御部303は、第一WP適用フラグの値を1から0に変更し、デフォルト動き補償予測を行ってもよい。   When the WP parameter information is input, the WP parameter control unit 303 checks whether the value of the weight information is within a specified range. For example, when w0C is expressed as a real value, when the LWD is 7, the first weight coefficient is 384. Here, 384 is outside the range of the first weighting coefficient and cannot be used. In this case, since the WP parameter control unit 303 is data that violates the standard, information indicating that the standard is violated may be notified to the decoding control unit 807 to stop the decoding process. Further, the WP parameter control unit 303 may perform the clipping process within the range of the first weighting coefficient and proceed with the decoding process. In addition, the WP parameter control unit 303 may change the value of the first WP application flag from 1 to 0 and perform default motion compensation prediction.

WPセレクタ304、305は、WPパラメータ制御部303から入力されたWP適用フラグに基づいて、各々の予測画像の接続端を切り替える。WPセレクタ304、305は、各々のWP適用フラグが0の場合、各々の出力端をデフォルト動き補償部301へ接続する。そしてWPセレクタ304、305は、第一予測画像及び第二予測画像を出力し、デフォルト動き補償部301に入力する。一方、WPセレクタ304、305は、各々のWP適用フラグが1の場合、各々の出力端を重み付き動き補償部302へ接続する。そしてWPセレクタ304、305は、第一予測画像及び第二予測画像を出力し、重み付き動き補償部302に入力する。   The WP selectors 304 and 305 switch the connection end of each predicted image based on the WP application flag input from the WP parameter control unit 303. When each WP application flag is 0, the WP selectors 304 and 305 connect each output terminal to the default motion compensation unit 301. Then, the WP selectors 304 and 305 output the first predicted image and the second predicted image and input them to the default motion compensation unit 301. On the other hand, when each WP application flag is 1, the WP selectors 304 and 305 connect each output terminal to the weighted motion compensation unit 302. The WP selectors 304 and 305 output the first predicted image and the second predicted image, and input them to the weighted motion compensation unit 302.

デフォルト動き補償部301は、WPセレクタ304、305から入力された2つの単方向予測画像(第一予測画像及び第二予測画像)を元に平均値処理を行い、予測画像を生成する。具体的には、デフォルト動き補償部301は、第一WP適用フラグ及び第二WP適用フラグが0の場合、数式(1)に基づいて平均値処理を行う。   The default motion compensation unit 301 performs an average value process based on the two unidirectional predicted images (first predicted image and second predicted image) input from the WP selectors 304 and 305 to generate a predicted image. Specifically, when the first WP application flag and the second WP application flag are 0, the default motion compensation unit 301 performs average value processing based on Expression (1).

なお、動き情報(予測パラメータ)で示される予測モードが単方向予測である場合、デフォルト動き補償部301は、第一予測画像のみを用いて、数式(4)に基づいて最終的な予測画像を算出する。   When the prediction mode indicated by the motion information (prediction parameter) is unidirectional prediction, the default motion compensation unit 301 uses only the first prediction image and calculates a final prediction image based on Expression (4). calculate.

重み付き動き補償部302は、WPセレクタ304、305から入力された2つの単方向予測画像(第一予測画像及び第二予測画像)とWPパラメータ制御部303から入力された重み情報とを元に重み付き動き補償を行う。具体的には、重み付き動き補償部302は、第一WP適用フラグ及び第二WP適用フラグが1の場合、数式(7)に基づいて重み付き処理を行う。   The weighted motion compensation unit 302 is based on the two unidirectional prediction images (first prediction image and second prediction image) input from the WP selectors 304 and 305 and the weight information input from the WP parameter control unit 303. Performs weighted motion compensation. Specifically, when the first WP application flag and the second WP application flag are 1, the weighted motion compensation unit 302 performs the weighting process based on Expression (7).

なお、重み付き動き補償部302は、第一予測画像及び第二予測画像と予測画像との演算精度が異なる場合、固定小数点精度であるLWDを数式(8)のように制御することで丸め処理を実現する。   Note that the weighted motion compensation unit 302 performs rounding processing by controlling the LWD, which is the fixed-point precision, as in Expression (8) when the calculation accuracy of the first prediction image, the second prediction image, and the prediction image is different. To realize.

また、動き情報(予測パラメータ)で示される予測モードが単方向予測である場合、重み付き動き補償部302は、第一予測画像のみを用いて、数式(9)に基づいて最終的な予測画像を算出する。   Also, when the prediction mode indicated by the motion information (prediction parameter) is unidirectional prediction, the weighted motion compensation unit 302 uses only the first prediction image and uses the final prediction image based on Equation (9). Is calculated.

なお、重み付き動き補償部302は、第一予測画像及び第二予測画像と予測画像との演算精度が異なる場合、固定小数点精度であるLWDを双方向予測時と同様に数式(8)のように制御することで丸め処理を実現する。   Note that the weighted motion compensation unit 302, when the calculation accuracy of the first predicted image, the second predicted image, and the predicted image is different, calculates the LWD that is the fixed-point accuracy as shown in Equation (8) as in the bidirectional prediction. Rounding processing is realized by controlling to.

重み係数の固定小数点精度については、図7を参照して既に説明しているため、説明を省略する。なお、単方向予測の場合には、第二予測画像に対応する各種パラメータ(第二WP適応フラグ、第二重み係数、及び第二オフセットの情報)は利用されないため、予め定めた初期値に設定されていてもよい。   The fixed-point precision of the weighting factor has already been described with reference to FIG. In the case of unidirectional prediction, since various parameters (second WP adaptation flag, second weighting factor, and second offset information) corresponding to the second predicted image are not used, they are set to predetermined initial values. May be.

復号部801は、図15に示すシンタクス500を利用する。シンタクス500は、復号部801の復号対象の符号化データの構造を示している。シンタクス500については、図15を参照して既に説明しているため、説明を省略する。また、ピクチャパラメータセットシンタクス505については、符号化が復号である点を除き、図16を参照して既に説明しているため、説明を省略する。また、スライスヘッダーシンタクス507についても、符号化が復号である点を除き、図17を参照して既に説明しているため、説明を省略する。また、プレッドウェイトテーブルシンタクス508についても、符号化が復号である点を除き、図18を参照して既に説明しているため、説明を省略する。   Decoding section 801 uses syntax 500 shown in FIG. A syntax 500 indicates a structure of encoded data to be decoded by the decoding unit 801. The syntax 500 has already been described with reference to FIG. Also, the picture parameter set syntax 505 has already been described with reference to FIG. 16 except that encoding is decoding, and thus description thereof will be omitted. Also, the slice header syntax 507 has already been described with reference to FIG. 17 except that encoding is decoding, and thus description thereof is omitted. Also, the treadweight table syntax 508 has already been described with reference to FIG. 18 except that the encoding is decoding, and thus the description thereof will be omitted.

ここで、シンタクス構成における重み付き予測に関連するそれぞれのシンタクス要素の予測方法の詳細について説明する。シンタクス要素の予測は、インデックス再構成部801Bにより行われる。第2実施形態の予測方法を明示的に示したシンタクス構成は、第1実施形態と同様である。   Here, the detail of the prediction method of each syntax element relevant to the weighted prediction in a syntax structure is demonstrated. The prediction of syntax elements is performed by the index reconstruction unit 801B. The syntax configuration that explicitly indicates the prediction method of the second embodiment is the same as that of the first embodiment.

重み係数の固定小数点精度を示すluma_log2_weight_denom及びchroma_log2_weight_denomの信号間の予測方法については、数式(13)を用いて、復元処理が行われる。   For the prediction method between the signals of luma_log2_weight_denom and chroma_log2_weight_denom indicating the fixed-point precision of the weighting coefficient, restoration processing is performed using Equation (13).

輝度及び色差信号の重み係数を表すluma_weight_lx[i]及びchroma_weight_lx[i][j]の予測方法については、数式(16)及び(19)を用いて、復元処理が行われる。   For the prediction method of luma_weight_lx [i] and chroma_weight_lx [i] [j] representing the weighting coefficients of the luminance and chrominance signals, restoration processing is performed using Equations (16) and (19).

なお、上記説明した複数の予測手法は、単独で使用するだけでなく組み合わせて利用することもできる。例えば、数式(13)、数式(15)、及び数式(19)等を組み合わせるなどとすることにより、インデックス情報におけるシンタクス要素の符号量を効率良く削減することが可能となる。   The plurality of prediction methods described above can be used not only independently but also in combination. For example, by combining Formula (13), Formula (15), Formula (19), and the like, it is possible to efficiently reduce the code amount of syntax elements in the index information.

以上のように第2実施形態では、画素値変化が0となる重み係数の基準点を略中心として負の方向と正の方向に値を割り振ることにより重み係数の選択範囲を導出し、導出した重み係数の選択範囲内に重み係数が含まれていることを確認する。このため第2実施形態によれば、H.264等と比較して、重み係数の選択範囲を拡張し、選択頻度の高い正側の値を取りやすくすることができる。また第2実施形態によれば、復号対象の重み係数の差分値が−128から127までの符号付き8ビットの値を固定値として取るため、重み係数の選択範囲を拡張しつつ、符号付き8ビット精度の選択範囲を規定することができる。   As described above, in the second embodiment, the weight coefficient selection range is derived by assigning values in the negative direction and the positive direction with the reference point of the weight coefficient at which the pixel value change is 0 as the approximate center. Confirm that the weighting factor is included in the selection range of the weighting factor. For this reason, according to the second embodiment, the H.264 standard. Compared with H.264 or the like, the selection range of the weighting coefficient can be expanded, and a positive value having a high selection frequency can be easily obtained. Further, according to the second embodiment, a signed 8-bit value in which a difference value of a weighting factor to be decoded is −128 to 127 is set as a fixed value, so that a signed 8 A selection range of bit precision can be defined.

このように第2実施形態では、復号するシンタクス(重み係数の差分値)の範囲を固定値にできるため、デコーダは復号処理した符号化データが予め定められた仕様の範囲内に収まっているかどうかを簡単にチェックすることができ仕様を簡略化できる。例えば、復号するシンタクスを重み係数とし、重み係数の選択範囲が重み係数の基準値に応じて変動する場合、重み係数の基準値と重み係数の選択範囲の最小値及び最大値を対応付けたテーブルを用意して重み係数の選択範囲の導出後に都度参照するような構成が必要となる。このような場合、テーブルをメモリにロードして都度参照するという構成が必要になり、ハードウェア規模が増大する。これに対し、第2実施形態では、復号するシンタクス(重み係数の差分値)の範囲を固定値にできるため、上述したようなハードウェア構成などの制約を受けず、ハードウェア規模を削減することができる。   As described above, in the second embodiment, since the range of syntax to be decoded (difference value of weighting factors) can be fixed, the decoder determines whether or not the decoded encoded data is within a predetermined specification range. Can be easily checked and the specifications can be simplified. For example, when the syntax to be decoded is a weighting factor, and the selection range of the weighting factor varies depending on the reference value of the weighting factor, the table in which the reference value of the weighting factor is associated with the minimum value and the maximum value of the selection range of the weighting factor Is prepared and is referred to each time after the weight coefficient selection range is derived. In such a case, a configuration in which the table is loaded into the memory and referred to each time is required, and the hardware scale increases. On the other hand, in the second embodiment, since the range of syntax to be decoded (difference value of weighting factors) can be fixed, the hardware scale is reduced without being restricted by the hardware configuration as described above. Can do.

更に第2実施形態では、範囲が符号付き8ビット精度に固定された重み係数の差分値を復号することになるが、重み係数の差分値は範囲の中心付近(0付近)の値を取るため、復号時の符号長を短くすることができ、復号効率を向上できる。H.264などでは、重み係数を符号付き指数ゴロム符号(se(v))で復号するが、この符号は、復号する値が0を基準として指数的に増加するシンボルに対して有効な符号であるため、一番利用頻度が高い基準値を範囲の中心にすることが一般的である。第2実施形態では、一般的な動画像でピクチャ間の画素値変化が0となる場合を重み係数の基準値とし、かつ重み係数の選択範囲の予測においても上記基準値からの予測を導入している。これにより、指数ゴロム符号と予測及び重み係数の選択範囲が一致するため、符号量削減効果が高いとともに、基準値を中心に係数範囲を決めているため、大きな値を取る場合でも正の値と負の値の基準値からの距離が同程度になり、従来手法と比較して短い符号長で復号できる効果を奏する。   Furthermore, in the second embodiment, the difference value of the weighting coefficient whose range is fixed to signed 8-bit precision is decoded, but the difference value of the weighting coefficient takes a value near the center (near 0) of the range. The code length at the time of decoding can be shortened, and the decoding efficiency can be improved. H. In H.264, etc., the weighting coefficient is decoded by a signed exponent Golomb code (se (v)). This code is an effective code for symbols whose decoding value increases exponentially with reference to 0. Generally, the reference value having the highest use frequency is set at the center of the range. In the second embodiment, when a pixel value change between pictures is 0 in a general moving image, the reference value of the weighting factor is used, and prediction from the reference value is also introduced in the prediction of the selection range of the weighting factor. ing. As a result, since the exponent Golomb code and the selection range of the prediction and weighting coefficients match, the code amount reduction effect is high, and the coefficient range is determined around the reference value. The distance from the reference value of the negative value is approximately the same, and there is an effect that decoding can be performed with a shorter code length compared to the conventional method.

(第1実施形態の変形例1)
第1実施形態では、符号化装置100での重み係数の選択範囲の導出について説明したが、変形例1では、符号化装置100でのオフセットの選択範囲の導出について説明する。
(Modification 1 of the first embodiment)
In the first embodiment, the derivation of the selection range of the weighting factor in the encoding apparatus 100 has been described. In the first modification, the derivation of the selection range of the offset in the encoding apparatus 100 will be described.

数式(20)〜数式(22)で説明したとおり、YUVの色空間では、色差成分は中央値からのズレ量で色を表現する。このため、重み係数を用いて中央値を考慮した画素値変化からの変化量を予測値とすることができる。この予測値は、重み係数の影響を排除した場合のオフセットの基準値を示している。つまり、インデックス設定部108は、予測値(オフセットの基準値)を略中心として値の取りうる範囲を割り振ることで、オフセットの選択範囲を導出でき、オフセットが導出したオフセットの選択範囲内に含まれていることを確認できる。   As described in Equations (20) to (22), in the YUV color space, the color difference component expresses a color by the amount of deviation from the median value. For this reason, the amount of change from the pixel value change in consideration of the median value using the weighting coefficient can be used as the predicted value. This predicted value indicates the reference value of the offset when the influence of the weighting coefficient is excluded. That is, the index setting unit 108 can derive an offset selection range by assigning a range of values that can be obtained with the predicted value (offset reference value) approximately as the center, and the offset is included in the offset selection range derived. Can be confirmed.

例えば、LWDが2、重み係数の値が5の場合、重み係数の基準値は(1<<2)、即ち、4となる。一方、重み係数の値が5であるため、画素値変化が生じる。色差信号は、中央値からのズレ量で色を表現するため、インデックス設定部108は、重み係数の影響を排除することで、オフセットの基準値を求める。オフセットの基準値は、数式(23)で定式化される。   For example, when the LWD is 2 and the weighting factor is 5, the reference value of the weighting factor is (1 << 2), that is, 4. On the other hand, since the value of the weighting factor is 5, the pixel value changes. Since the color difference signal expresses a color by a deviation amount from the median value, the index setting unit 108 obtains an offset reference value by eliminating the influence of the weighting factor. The offset reference value is formulated by Equation (23).

Pred =( MED − ( ( MED * chroma_weight_lx[i][j])>> chroma_log2_weight_denom)) …(23)   Pred = (MED − ((MED * chroma_weight_lx [i] [j]) >> chroma_log2_weight_denom)) (23)

Predは色差信号のオフセットの基準値を示し、MEDは色差信号の中央値(8ビット時に128)を示し、右側の項は重み係数の影響による中央値からのズレ量を意味している。なお、数式(23)は、数式(20)の右端の項の符号を反転した値に対応している。数式(23)に示すように、色差信号のオフセットの基準値は、色差信号の重み係数及び固定小数点精度に従って定まる。   Pred indicates the reference value of the offset of the color difference signal, MED indicates the median value of the color difference signal (128 when 8 bits), and the term on the right side indicates the amount of deviation from the median due to the influence of the weighting coefficient. Note that Equation (23) corresponds to a value obtained by inverting the sign of the rightmost term of Equation (20). As shown in Equation (23), the reference value for the offset of the color difference signal is determined according to the weight coefficient of the color difference signal and the fixed point precision.

なお、数式(23)は、数式(24)のように変形できる。   Note that Equation (23) can be transformed as Equation (24).

Pred =( ( 1 << ( BitDepth − 1 )) − ( ( chroma_weight_lx[i][j] ) << (BitDepth − 1 − chroma_log2_weight_denom)) …(24)   Pred = ((1 << (BitDepth-1))-((chroma_weight_lx [i] [j]) << (BitDepth-1-chroma_log2_weight_denom)) (24)

ここで、BitDepthは色差信号の画素深度を表しており、8ビット信号であればBitDepthは8である。数式(23)のMEDは、2のべき乗で表現される値であるため、右辺のシフト内をBitDepthを利用して書き換えると数式(24)のように表現することが可能となる。   Here, BitDepth represents the pixel depth of the color difference signal, and BitDepth is 8 for an 8-bit signal. Since the MED in Expression (23) is a value expressed by a power of 2, if the shift in the right side is rewritten using BitDepth, it can be expressed as Expression (24).

図21は、変形例1の色差信号のオフセットの選択範囲の一例を示す説明図である。図21に示す例では、Predが、選択範囲の略中心に位置するように配置され、(Pred)-(1<<OR)が選択範囲の最小値となり、(Pred)+(1<<OR)-1が選択範囲の最大値となっている。ORは、オフセットのビット精度を意味し、例えば、H.264などでは、8となる。図21に示すように、色差信号のオフセットの選択範囲は、色差信号のオフセットの基準値を略中心として、所定のビット精度の中で定義される。また、詳細な説明は省略するが、符号化対象の色差信号のオフセットの差分値(色差信号のオフセットと色差信号のオフセットの基準値との差分値)は、オフセットのビット精度の固定値で定義できる。例えば、8ビット精度であれば、色差信号のオフセットの差分値は、−128から127の8ビット固定値となる。また、例えば9ビット精度であれば、色差信号のオフセットの差分値は、−256から255の9ビット固定値となる。   FIG. 21 is an explanatory diagram illustrating an example of a selection range of offset of the color difference signal according to the first modification. In the example shown in FIG. 21, Pred is arranged so as to be positioned approximately at the center of the selection range, (Pred) − (1 << OR) is the minimum value of the selection range, and (Pred) + (1 << OR ) -1 is the maximum value of the selection range. OR means the bit precision of the offset. For example, H.264 is 8. As shown in FIG. 21, the selection range of the chrominance signal offset is defined within a predetermined bit accuracy with the reference value of the chrominance signal offset as a substantial center. Although detailed description is omitted, the difference value of the offset of the color difference signal to be encoded (the difference value between the offset of the color difference signal and the reference value of the offset of the color difference signal) is defined as a fixed value of the offset bit accuracy. it can. For example, if the accuracy is 8 bits, the difference value of the offset of the color difference signal is an 8-bit fixed value from −128 to 127. For example, if the accuracy is 9 bits, the difference value of the offset of the color difference signal is a 9-bit fixed value from −256 to 255.

これにより、基準値を復元しないと符号化する値の範囲が決まらないような問題を解決できる。なお、変形例1では、色差信号のオフセットの選択範囲の導出をインデックス設定部108が行う例について説明したが、これに限定されず、符号化部110で行うようにしてもよい。   As a result, it is possible to solve the problem that the range of values to be encoded cannot be determined unless the reference value is restored. In the first modification, the example in which the index setting unit 108 derives the selection range of the color difference signal offset has been described. However, the present invention is not limited to this, and the encoding unit 110 may perform the derivation.

図22は、変形例1の色差信号のオフセットの選択範囲の導出処理の一例を示すフローチャートである。ここでは、インデックス設定部108が色差信号のオフセットの選択範囲の導出処理を行う場合を想定して説明するが、前述したように、符号化部110が行ってもよい。   FIG. 22 is a flowchart illustrating an example of the derivation process of the color selection signal offset selection range according to the first modification. Here, the case where the index setting unit 108 performs the process of deriving the offset selection range of the color difference signal will be described. However, as described above, the encoding unit 110 may perform the processing.

まず、インデックス設定部108は、重み係数の固定小数点精度LWDを導出する(ステップS12)。ここで、インデックス設定部108は、重み係数の固定小数点精度LWDをWPパラメータ情報から導出してもよいし、インデックス情報から導出してもよい。   First, the index setting unit 108 derives the fixed point precision LWD of the weighting factor (Step S12). Here, the index setting unit 108 may derive the fixed point precision LWD of the weighting coefficient from the WP parameter information or the index information.

続いて、インデックス設定部108は、重み係数Wxcを導出する(S13)。ここで、インデックス設定部108は、重み係数WxcをWPパラメータ情報から導出してもよいし、インデックス情報から導出してもよい。   Subsequently, the index setting unit 108 derives a weighting factor Wxc (S13). Here, the index setting unit 108 may derive the weighting coefficient Wxc from the WP parameter information or from the index information.

続いて、インデックス設定部108は、導出した重み係数の固定小数点精度LWD及び重み係数Wxcを用いて、色差信号のオフセットの基準値を数式(23)より導出する(ステップS14)。   Subsequently, the index setting unit 108 derives the reference value of the offset of the color difference signal from the equation (23) using the fixed point precision LWD and the weighting factor Wxc of the derived weighting factor (Step S14).

続いて、インデックス設定部108は、導出した色差信号のオフセットの基準値から(1<<OR)を減算し、色差信号のオフセットの選択範囲の最小値を導出する(ステップS15)。   Subsequently, the index setting unit 108 subtracts (1 << OR) from the derived color difference signal offset reference value to derive the minimum value of the color difference signal offset selection range (step S15).

続いて、インデックス設定部108は、導出した色差信号のオフセットの基準値に(1<<OR)-1を加算し、色差信号のオフセットの選択範囲の最大値を導出する(ステップS16)。   Subsequently, the index setting unit 108 adds (1 << OR) -1 to the derived color difference signal offset reference value to derive the maximum value of the color difference signal offset selection range (step S16).

そしてインデックス設定部108は、導出した色差信号のオフセットの選択範囲内に色差信号のオフセットが含まれていることを確認する。なお、インデックス設定部108は、色差信号のオフセットが色差信号のオフセットの選択範囲内に含まれていないことを確認した場合、色差信号のオフセットの選択範囲の最大値又は最小値を用いてクリップ処理を行ってもよい。この場合、インデックス設定部108は、色差信号のオフセットが選択範囲の最小値より小さければ当該最小値でクリップし、色差信号のオフセットが選択範囲の最大値よりも大きければ当該最大値でクリップすればよい。このようなクリップ処理を導入することで、特定の範囲制約を設けなくても、色差信号のオフセットの差分値などの符号化対象の値は、予め定められたビット精度内の値を取るため、ハードウェアが用いる回路規模の構成を明確化できる。   Then, the index setting unit 108 confirms that the offset of the color difference signal is included in the selected selection range of the offset of the color difference signal. When the index setting unit 108 confirms that the color difference signal offset is not included in the color difference signal offset selection range, the index setting unit 108 performs clip processing using the maximum value or the minimum value of the color difference signal offset selection range. May be performed. In this case, the index setting unit 108 clips at the minimum value if the offset of the color difference signal is smaller than the minimum value of the selection range, and clips at the maximum value if the offset of the color difference signal is larger than the maximum value of the selection range. Good. By introducing such clip processing, the encoding target value such as the difference value of the offset of the chrominance signal takes a value within a predetermined bit accuracy without providing a specific range constraint. The circuit scale configuration used by the hardware can be clarified.

なお、図18で説明したとおり、重み係数の値と固定小数点精度の情報は、オフセットの情報よりも先に符号化されるため、オフセットの基準値を導出する際に重み係数の値を導出できる。   As described with reference to FIG. 18, since the weighting factor value and the fixed-point precision information are encoded before the offset information, the weighting factor value can be derived when the offset reference value is derived. .

また、変形例1で説明した色差信号に対する第1オフセット及び第2オフセットの選択範囲を、第1実施形態で説明した第1重み係数及び第2重み係数の選択範囲と別々に適用してもよい。例えば、第1重み係数、第2重み係数の選択範囲は、H.264と同一とし、色差信号に対する第1オフセット及び第2オフセットの選択範囲は、変形例1のようにしてもよい。   In addition, the selection range of the first offset and the second offset for the color difference signal described in Modification 1 may be applied separately from the selection range of the first weight coefficient and the second weight coefficient described in the first embodiment. . For example, the selection range of the first weighting factor and the second weighting factor is H.264. The selection range of the first offset and the second offset for the color difference signal may be the same as in H.264.

変形例1によれば、符号化するシンタクス(オフセットの差分値)の範囲を固定値にできるため、エンコーダがこれらの範囲を動的に変更するような構成と比較して、仕様を簡略化できる。なお、復号するシンタクスをオフセットとし、オフセットの選択範囲がオフセットの基準値に応じて変動する場合、オフセットの基準値とオフセットの選択範囲の最小値及び最大値を対応付けたテーブルを用意して、オフセットの選択範囲を導出後に都度参照するような構成やオフセットの選択範囲を都度計算して導出するような構成が必要となる。このような場合、テーブルをメモリにロードして都度参照するという構成や計算するための演算回路が必要になりハードウェア規模が増大する。これに対し、変形例1のように符号化するシンタクス(オフセットの差分値)の範囲が固定であると、このようなハードウェア構成などの制約を受けないため、ハードウェア規模を削減できる。   According to the first modification, since the range of syntax to be encoded (offset difference value) can be fixed, the specification can be simplified as compared with a configuration in which the encoder dynamically changes these ranges. . If the syntax to be decoded is an offset, and the offset selection range varies according to the offset reference value, prepare a table that associates the offset reference value with the minimum and maximum values of the offset selection range, A configuration in which the offset selection range is referred to after being derived or a configuration in which the offset selection range is calculated and derived each time is required. In such a case, a configuration in which the table is loaded into the memory and referred to each time and an arithmetic circuit for calculation are required, and the hardware scale increases. On the other hand, when the range of the syntax (offset difference value) to be encoded is fixed as in the first modification, the hardware scale can be reduced because the hardware configuration is not restricted.

(第2実施形態の変形例1)
第2実施形態では、復号装置800での重み係数の選択範囲の導出について説明したが、第2実施形態の変形例1では、復号装置800でのオフセットの選択範囲の導出について説明する。第2実施形態の変形例1では、インデックス設定部806が、予測値(オフセットの基準値)を略中心として値の取りうる範囲を割り振ることで、オフセットの選択範囲を導出でき、オフセットが導出したオフセットの選択範囲内に含まれていることを確認できる。なお、オフセットの選択範囲を導出については、第1実施形態の変形例1と同様であるため、詳細な説明は省略する。また、オフセットの選択範囲の導出をインデックス設定部806ではなく、インデックス再構成部801Bで行うようにしてもよい。
(Modification 1 of 2nd Embodiment)
In the second embodiment, the derivation of the weight coefficient selection range in the decoding device 800 has been described. In the first modification of the second embodiment, the derivation of the offset selection range in the decoding device 800 will be described. In the first modification of the second embodiment, the index setting unit 806 can derive a selection range of offsets by assigning a range of values that can take values with the predicted value (offset reference value) approximately as the center, and the offset is derived. It can be confirmed that it is included in the selected range of offset. Note that the derivation of the offset selection range is the same as that of the first modification of the first embodiment, and thus detailed description thereof is omitted. The offset selection range may be derived not by the index setting unit 806 but by the index reconstruction unit 801B.

第2実施形態の変形例1によれば、符号化するシンタクス(オフセットの差分値)の範囲を固定値にできるため、デコーダがこれらの範囲を動的に変更するような構成と比較して、仕様を簡略化できる。なお、復号するシンタクスをオフセットとし、オフセットの選択範囲がオフセットの基準値に応じて変動する場合、オフセットの基準値とオフセットの選択範囲の最小値及び最大値を対応付けたテーブルを用意して、オフセットの選択範囲を導出後に都度参照するような構成やオフセットの選択範囲を都度計算して導出するような構成が必要となる。このような場合、テーブルをメモリにロードして都度参照するという構成や計算するための演算回路が必要になりハードウェア規模が増大する。これに対し、変形例1のように符号化するシンタクス(オフセットの差分値)の範囲が固定であると、このようなハードウェア構成などの制約を受けないため、ハードウェア規模を削減できる。   According to the first modification of the second embodiment, since the range of syntax to be encoded (offset difference value) can be a fixed value, compared to a configuration in which the decoder dynamically changes these ranges, Specifications can be simplified. If the syntax to be decoded is an offset, and the offset selection range varies according to the offset reference value, prepare a table that associates the offset reference value with the minimum and maximum values of the offset selection range, A configuration in which the offset selection range is referred to after being derived or a configuration in which the offset selection range is calculated and derived each time is required. In such a case, a configuration in which the table is loaded into the memory and referred to each time and an arithmetic circuit for calculation are required, and the hardware scale increases. On the other hand, when the range of the syntax (offset difference value) to be encoded is fixed as in the first modification, the hardware scale can be reduced because the hardware configuration is not restricted.

(第1実施形態の変形例2)
第1実施形態では、符号化装置100での重み係数の選択範囲の導出について説明したが、変形例2では、符号化装置100での重み係数の選択範囲の導出の際に、重み係数の選択範囲をシフトする例について説明する。
(Modification 2 of the first embodiment)
In the first embodiment, the derivation of the selection range of the weighting factor in the encoding device 100 has been described. However, in Modification 2, the selection of the weighting factor is performed when the selection range of the weighting factor in the encoding device 100 is derived. An example of shifting the range will be described.

第1実施形態では、図9で説明したように、重み係数の選択範囲の略中心を、重み係数の基準値としていた。また、図7等で説明したように、画像間で平均的な画素値変化が無い場合、重み係数の値を実数値で表現すると1.0となり、重み係数が負となる範囲は単方向の重み付き予測では選択されない。これより、実運用上の重み係数の選択範囲は、基準値近辺の選択頻度が最も高く、負の範囲はあまり利用されないことが判る。このため、変形例2では、インデックス設定部108は、重み係数の選択範囲の導出の際に、重み係数の選択範囲を正側にシフトする。   In the first embodiment, as described with reference to FIG. 9, the approximate center of the weight coefficient selection range is used as the reference value for the weight coefficient. In addition, as described with reference to FIG. 7 and the like, when there is no average pixel value change between images, the weight coefficient value is expressed as a real value of 1.0, and the range in which the weight coefficient is negative is unidirectional. Not selected for weighted prediction. From this, it can be seen that the selection range of the weight coefficient in actual operation has the highest selection frequency near the reference value, and the negative range is rarely used. Therefore, in the second modification, the index setting unit 108 shifts the weighting factor selection range to the positive side when the weighting factor selection range is derived.

図23は、変形例2の重み係数の選択範囲の一例を示す説明図である。図23に示す例では、図9で説明した重み係数の選択範囲と異なり、重み係数の基準値(1<<LWD)にシフト値SHFTを加算した新たな基準値((1<<LWD)+SHFT)が、選択範囲の略中心に位置するように配置され、この値から128を減算した値(−128+(1<<LWD)+SHFT)が選択範囲の最小値となり、この値に127を加算した値(127+(1<<LWD)+SHFT)が選択範囲の最大値となっている。この際、固定小数点精度LWDの値によって最大値が255よりも大きくなる場合が発生するが、インデックス設定部108は、最大値を255でクリップ処理してもよいし、固定小数点ごとに取りうるSHFTの値を変更してもよい。なお、変形例2では、重み係数の選択範囲の導出をインデックス設定部108が行う例について説明したが、これに限定されず、符号化部110で行うようにしてもよい。   FIG. 23 is an explanatory diagram illustrating an example of a selection range of weighting factors according to the second modification. In the example shown in FIG. 23, unlike the weight coefficient selection range described in FIG. 9, a new reference value ((1 << LWD) + SHFT) obtained by adding the shift value SHFT to the weight coefficient reference value (1 << LWD). ) Is located at the approximate center of the selection range, and the value obtained by subtracting 128 from this value (−128+ (1 << LWD) + SHFT) is the minimum value of the selection range, and 127 is added to this value. The value (127+ (1 << LWD) + SHFT) is the maximum value of the selection range. At this time, the maximum value may be larger than 255 depending on the value of the fixed-point precision LWD. However, the index setting unit 108 may perform the clipping process with the maximum value of 255, or the SHFT that can be taken for each fixed point. The value of may be changed. In the second modification, the example in which the index setting unit 108 derives the selection range of the weighting coefficient has been described. However, the present invention is not limited to this, and the encoding unit 110 may perform the derivation.

図24は、変形例2の重み係数の選択範囲の導出処理の一例を示すフローチャートである。ここでは、インデックス設定部108が重み係数の選択範囲の導出処理を行う場合を想定して説明するが、前述したように、符号化部110が行ってもよい。   FIG. 24 is a flowchart illustrating an example of a process for deriving a selection range of weighting factors according to the second modification. Here, the case where the index setting unit 108 performs the process of deriving the selection range of the weighting factor will be described. However, as described above, the encoding unit 110 may perform the processing.

まず、インデックス設定部108は、重み係数の固定小数点精度LWDを導出する(ステップS22)。ここで、インデックス設定部108は、重み係数の固定小数点精度LWDをWPパラメータ情報から導出してもよいし、インデックス情報から導出してもよい。   First, the index setting unit 108 derives the fixed point precision LWD of the weighting factor (Step S22). Here, the index setting unit 108 may derive the fixed point precision LWD of the weighting coefficient from the WP parameter information or the index information.

続いて、インデックス設定部108は、導出した固定小数点精度LWD及びシフト値SHFTを用いて、重み係数の基準値((1<<LWD)+SHFT)を導出する(ステップS23)。   Subsequently, the index setting unit 108 derives a reference value ((1 << LWD) + SHFT) of the weighting factor using the derived fixed point precision LWD and the shift value SHFT (step S23).

続いて、インデックス設定部108は、導出した重み係数の基準値((1<<LWD)+SHFT)から128を減算し、重み係数の選択範囲の最小値を導出する(ステップS24)。   Subsequently, the index setting unit 108 subtracts 128 from the derived weight coefficient reference value ((1 << LWD) + SHFT) to derive the minimum value of the weight coefficient selection range (step S24).

続いて、インデックス設定部108は、導出した重み係数の基準値((1<<LWD)+SHFT)に127を加算し、重み係数の選択範囲の最大値を導出する(ステップS25)。   Subsequently, the index setting unit 108 adds 127 to the derived reference value of the weighting factor ((1 << LWD) + SHFT) to derive the maximum value of the selection range of the weighting factor (step S25).

そしてインデックス設定部108は、導出した重み係数の選択範囲内に重み係数が含まれていることを確認する。なお、インデックス設定部108は、重み係数が導出した重み係数の選択範囲内に含まれていないことを確認した場合、重み係数の選択範囲の最大値又は最小値を用いてクリップ処理を行ってもよい。この場合、インデックス設定部108は、重み係数が選択範囲の最小値より小さければ当該最小値でクリップし、重み係数が選択範囲の最大値よりも大きければ当該最大値でクリップすればよい。このようなクリップ処理を導入することで、特定の範囲制約を設けなくても、重み係数の差分値などの符号化対象の値は、予め定められたビット精度内の値を取るため、ハードウェアが用いる回路規模の構成を明確化できる。   Then, the index setting unit 108 confirms that the weighting factor is included in the derived weighting factor selection range. If the index setting unit 108 confirms that the weighting factor is not included in the derived weighting factor selection range, the index setting unit 108 may perform clip processing using the maximum value or the minimum value of the weighting factor selection range. Good. In this case, the index setting unit 108 may clip at the minimum value if the weighting factor is smaller than the minimum value of the selection range, and may clip at the maximum value if the weighting factor is larger than the maximum value of the selection range. By introducing such clip processing, the encoding target value such as the difference value of the weighting coefficient takes a value within a predetermined bit accuracy without setting a specific range constraint. The configuration of the circuit scale used by can be clarified.

以上のように変形例2では、重み係数の選択範囲を、重み係数の変化分を考慮した上で所定の値だけシフトした基準点を中心として、負の方向と正の方向に値を割り振ることにより、符号化する値の範囲を固定とすることができる。   As described above, in the second modification, values are assigned to the negative direction and the positive direction with the reference point shifted by a predetermined value in consideration of the change of the weighting factor in the selection range of the weighting factor. Thus, the range of values to be encoded can be fixed.

(第2実施形態の変形例2)
第2実施形態では、復号装置800での重み係数の選択範囲の導出について説明したが、第2実施形態の変形例2では、復号装置800での重み係数の選択範囲の導出の際に、重み係数の選択範囲をシフトする例について説明する。第2実施形態の変形例2では、インデックス設定部806が、重み係数の選択範囲の導出の際に、重み係数の選択範囲を正側にシフトする。なお、重み係数の選択範囲の導出については、第1実施形態の変形例2と同様であるため、詳細な説明は省略する。また、重み係数の選択範囲の導出をインデックス設定部806ではなく、インデックス再構成部801Bで行うようにしてもよい。
(Modification 2 of the second embodiment)
In the second embodiment, the derivation of the selection range of the weight coefficient in the decoding device 800 has been described. However, in the second modification of the second embodiment, when the selection range of the weight coefficient in the decoding device 800 is derived, the weight is selected. An example of shifting the coefficient selection range will be described. In the second modification of the second embodiment, the index setting unit 806 shifts the weighting factor selection range to the positive side when the weighting factor selection range is derived. Note that the derivation of the selection range of the weight coefficient is the same as that of the second modification of the first embodiment, and thus detailed description thereof is omitted. Further, the derivation of the weighting factor selection range may be performed by the index reconstruction unit 801B instead of the index setting unit 806.

以上のように第2実施形態の変形例2では、重み係数の選択範囲を、重み係数の変化分を考慮した上で所定の値だけシフトした基準点を中心として、負の方向と正の方向に値を割り振ることにより、復号する値の範囲を固定とすることができる。   As described above, in Modification 2 of the second embodiment, the negative direction and the positive direction are centered on the reference point shifted by a predetermined value in consideration of the change in the weighting factor in the selection range of the weighting factor. By assigning a value to, the range of values to be decoded can be fixed.

(第1実施形態の変形例3)
変形例3では、第1実施形態の符号化装置100での重み係数の選択範囲の導出手法と異なる導出手法について説明する。
(Modification 3 of the first embodiment)
In Modification 3, a derivation method different from the derivation method of the selection range of the weighting factor in the encoding device 100 of the first embodiment will be described.

変形例3では、数式(14)〜数式(16)におけるluma_weight_lx[i]が固定の選択範囲を持ち、delta_luma_weight_lx[i]が、LWDに応じて動的な選択範囲を持つ。なお、変形例5の重み係数(luma_weight_lx[i])の選択範囲は図9と同様である。   In Modification 3, luma_weight_lx [i] in Equations (14) to (16) has a fixed selection range, and delta_luma_weight_lx [i] has a dynamic selection range according to the LWD. Note that the selection range of the weighting factor (luma_weight_lx [i]) in the fifth modification is the same as that in FIG.

図25は、変形例3における符号化対象の重み係数の差分値の範囲の一例を示す説明図である。図25に示す例では、重み係数の差分値(delta_luma_weight_lx[i])は、符号付き8ビット信号の加減算を行うため、符号付き9ビットの値を取る。一方、重み係数の基準値は固定小数点精度に応じて大きくなる値を取るため、重み係数の差分値は固定小数点精度の値が大きくなるにつれて負側に偏る傾向がある。   FIG. 25 is an explanatory diagram illustrating an example of the range of difference values of the weighting factors to be encoded in the third modification. In the example shown in FIG. 25, the difference value (delta_luma_weight_lx [i]) of the weight coefficient takes a signed 9-bit value in order to perform addition / subtraction of the signed 8-bit signal. On the other hand, since the reference value of the weighting coefficient takes a value that increases according to the fixed-point precision, the difference value of the weighting coefficient tends to be negative as the value of the fixed-point precision increases.

図26は、変形例3のシンタクス要素の値の関係の一例を示す説明図であり、luma_log2_weight_denom、default_luma_weight_lx、luma_weight_lx[i]、及びdelta_luma_weight_lx[i]の値の関係を示している。エントロピー符号化部110Aによって符号化されるシンタクス要素であるdelta_luma_weight_lx[i]、即ち、重み係数の差分値の取りうる範囲は、図19に示すように、固定小数点精度を表すluma_log2_weight_denomの値が大きくなるにつれて負側に偏る傾向があることが判る。一方、復号した重み係数の値(luma_weight_lx[i])は、−128から127まで固定の範囲となることが判る。   FIG. 26 is an explanatory diagram illustrating an example of a relationship between values of syntax elements according to the third modification, and illustrates a relationship between values of luma_log2_weight_denom, default_luma_weight_lx, luma_weight_lx [i], and delta_luma_weight_lx [i]. The delta_luma_weight_lx [i], which is a syntax element encoded by the entropy encoding unit 110A, that is, the range that can be taken by the difference value of the weight coefficient, has a larger value of luma_log2_weight_denom representing fixed-point precision, as shown in FIG. It can be seen that there is a tendency to bias toward the negative side. On the other hand, the value of the decoded weight coefficient (luma_weight_lx [i]) is found to be in a fixed range from −128 to 127.

以上のように変形例3では、復号した重み係数の値が固定の選択範囲を持つように符号化する差分値の範囲を定めることにより、予測方法が変わった場合においてもH.264と同一の選択範囲を定めることが出来るようになる。   As described above, in the third modification, the difference value range to be encoded is determined so that the decoded weight coefficient value has a fixed selection range. The same selection range as H.264 can be determined.

(第2実施形態の変形例3)
第2実施形態の変形例3では、第2実施形態の復号装置800での重み係数の選択範囲の導出手法と異なる導出手法について説明する。但し、第2実施形態の変形例3の重み係数の選択範囲の導出手法は、第1実施形態の変形例3と同様であるため、詳細な説明は省略する。
(Modification 3 of 2nd Embodiment)
In Modification 3 of the second embodiment, a derivation method different from the derivation method of the weight coefficient selection range in the decoding device 800 of the second embodiment will be described. However, since the method for deriving the selection range of the weighting factor in the third modification of the second embodiment is the same as that in the third modification of the first embodiment, detailed description thereof is omitted.

以上のように第2実施形態の変形例3では、重み係数の値が固定の選択範囲を持つように復号する差分値の範囲を定めることにより、予測方法が変わった場合においてもH.264と同一の選択範囲を定めることが出来るようになる。   As described above, in the third modification of the second embodiment, even when the prediction method is changed by defining the range of the difference value to be decoded so that the value of the weighting coefficient has a fixed selection range, the The same selection range as H.264 can be determined.

(第1実施形態の変形例4)
変形例4では、第1実施形態の変形例3の重み係数の選択範囲の導出の際に、重み係数の選択範囲をシフトする例について説明する。
(Modification 4 of the first embodiment)
In Modification 4, an example in which the weighting coefficient selection range is shifted when the weighting coefficient selection range is derived in Modification 3 of the first embodiment will be described.

変形例4では、インデックス設定部108が重み係数の差分値の範囲を正側にシフトするが、これは実質的に復号後の重み係数の選択範囲を正側にシフトしていることと等価である。   In the fourth modification, the index setting unit 108 shifts the range of the difference value of the weighting factor to the positive side, which is substantially equivalent to shifting the selection range of the weighting factor after decoding to the positive side. is there.

図27は、変形例4の重み係数の差分値の範囲の一例を示す説明図である。第1実施形態の変形例3と比較して、−128から127までの8ビット範囲の値を取る重み係数の差分値の範囲が、正側にSHFT分シフトしている。   FIG. 27 is an explanatory diagram illustrating an example of a range of difference values of weighting factors according to the fourth modification. Compared to the third modification of the first embodiment, the range of the difference value of the weighting coefficient taking the value in the 8-bit range from −128 to 127 is shifted to the positive side by SHFT.

図28は、変形例4の復号後の重み係数の選択範囲を示している。図28より、変形例4では、差分値のシフト分だけ、重み係数の範囲を正側にシフトしていることが判る。このような構成としても、従来選択することが出来なかったLWDが7の場合の基準値も選択することが出来るようになる。   FIG. 28 shows the selection range of the weighting factor after decoding of the fourth modification. From FIG. 28, it can be seen that in the fourth modification, the range of the weight coefficient is shifted to the positive side by the shift of the difference value. Even with such a configuration, it is possible to select a reference value when LWD is 7, which could not be selected conventionally.

(第2実施形態の変形例4)
第2実施形態の変形例4では、第2実施形態の変形例3の重み係数の選択範囲の導出の際に、重み係数の選択範囲をシフトする例について説明する。但し、第2実施形態の変形例4の重み係数の選択範囲をシフトする手法は、第1実施形態の変形例4と同様であるため、詳細な説明は省略する。このような構成としても、従来選択することが出来なかったLWDが7の場合の基準値も選択することが出来るようになる。
(Modification 4 of the second embodiment)
In Modification 4 of the second embodiment, an example will be described in which the weighting coefficient selection range is shifted when the weighting coefficient selection range is derived in Modification 3 of the second embodiment. However, since the method for shifting the selection range of the weighting factor in the fourth modification of the second embodiment is the same as that in the fourth modification of the first embodiment, detailed description thereof is omitted. Even with such a configuration, it is possible to select a reference value when LWD is 7, which could not be selected conventionally.

(第1実施形態の変形例5)
変形例5では、第1実施形態の変形例3及び変形例4において重み係数の差分値をラップ処理する例について説明する。
(Modification 5 of the first embodiment)
In Modification 5, an example in which the difference value of the weighting coefficient is subjected to wrap processing in Modification 3 and Modification 4 of the first embodiment will be described.

図25で説明したように、重み係数の差分値は、符号付き9ビット信号(−256から126)であって、固定小数点精度が大きくなると負側に偏っている。重み係数は、一般的に指数ゴロム符号などを用いてエントロピー符号化されるため、正負のバランスが偏っている場合、符号化効率が低下する場合がある。重み係数の差分値の範囲は、固定小数点精度に応じて異なるが、固定小数点精度が確定した場合の範囲は8ビット内に収まっている。例えば、LWDが7の場合、差分値の範囲は−256から−1までであり、0基準にシフトすると0から255までの8ビットの値となる。このため、インデックス再構成部110Bは、固定小数点精度に応じて、符号付き9ビットを符号無し8ビットにラップ処理する。この場合、正方向の値は従来通りの値を取り、負の値は正の値の終端に接続される。   As described with reference to FIG. 25, the difference value of the weight coefficient is a signed 9-bit signal (−256 to 126), and is biased toward the negative side when the fixed point precision increases. Since the weight coefficient is generally entropy-encoded using an exponential Golomb code or the like, if the positive / negative balance is biased, the encoding efficiency may decrease. The range of the difference value of the weighting factor varies depending on the fixed-point precision, but the range when the fixed-point precision is fixed is within 8 bits. For example, when the LWD is 7, the range of the difference value is from −256 to −1. When shifting to the 0 reference, an 8-bit value from 0 to 255 is obtained. For this reason, the index reconstruction unit 110B wraps the signed 9 bits into unsigned 8 bits according to the fixed-point precision. In this case, the positive value takes the conventional value, and the negative value is connected to the end of the positive value.

図29は、変形例5の重み係数の差分値のラップ処理の一例を示すフローチャートである。   FIG. 29 is a flowchart illustrating an example of the wrapping process of the difference value of the weighting coefficient according to the fifth modification.

まず、インデックス再構成部110Bは、インデックス情報から重み係数の固定小数点精度LWDを導出する(ステップS32)。   First, the index reconstruction unit 110B derives the fixed-point precision LWD of the weighting coefficient from the index information (Step S32).

続いて、インデックス再構成部110Bは、インデックス情報から重み係数を導出する(ステップS33)。   Subsequently, the index reconstruction unit 110B derives a weighting factor from the index information (Step S33).

続いて、インデックス再構成部110Bは、導出した固定小数点精度LWDを用いて、重み係数の基準値(1<<LWD)を導出する(ステップS34)。   Subsequently, the index reconstruction unit 110B derives the reference value (1 << LWD) of the weighting factor using the derived fixed point precision LWD (step S34).

続いて、インデックス再構成部110Bは、数式(14)より重み係数の差分値を導出する(ステップS35)。   Subsequently, the index reconstruction unit 110B derives the difference value of the weighting coefficient from the mathematical formula (14) (step S35).

続いて、インデックス再構成部110Bは、重み係数の基準値(1<<LWD)に基づいて、ラップ処理を行い、正の値はそのままに負の値を正の最大値の後ろに接続することで符号無し8ビットコードを生成する(ステップS36)。   Subsequently, the index reconstruction unit 110B performs wrap processing based on the reference value (1 << LWD) of the weighting factor, and connects the negative value behind the maximum positive value without changing the positive value. To generate an unsigned 8-bit code (step S36).

そして、インデックス再構成部110Bにより生成されたコードがエントロピー符号化部110Aでエントロピー符号化される。   Then, the code generated by the index reconstruction unit 110B is entropy encoded by the entropy encoding unit 110A.

以上のように変形例5では、符号付き9ビットの値に対してラップ処理を施すことにより、常に符号無し8ビットで符号化できるようになり、符号付き9ビットの指数ゴロム符号化部などのハードウェアを持つ必要が無くなる。   As described above, in Modified Example 5, by performing wrap processing on a signed 9-bit value, it becomes possible to always perform encoding with 8 bits without a sign, such as a signed 9-bit exponential Golomb encoding unit. No need to have hardware.

(第2実施形態の変形例5)
第2実施形態の変形例5では、第2実施形態の変形例3及び変形例4において重み係数の差分値をラップ処理する例について説明する。
(Modification 5 of the second embodiment)
In Modification 5 of the second embodiment, an example will be described in which the difference value of the weighting coefficient is subjected to wrap processing in Modification 3 and Modification 4 of the second embodiment.

図25で説明したように、重み係数の差分値は、符号付き9ビット信号(−256から126)であって、固定小数点精度が大きくなると負側に偏っている。重み係数は、一般的に指数ゴロム符号などを用いてエントロピー符号化されるため、正負のバランスが偏っている場合、符号化効率が低下する場合がある。重み係数の差分値の範囲は、固定小数点精度に応じて異なるが、固定小数点精度が確定した場合の範囲は8ビット内に収まっている。例えば、LWDが7の場合、差分値の範囲は−256から−1までであり、0基準にシフトすると0から255までの8ビットの値となる。このため、インデックス再構成部801Bは、固定小数点精度に応じて、符号付き9ビットを符号無し8ビットにラップ処理する。この場合、正方向の値は従来通りの値を取り、負の値は正の値の終端に接続される。   As described with reference to FIG. 25, the difference value of the weight coefficient is a signed 9-bit signal (−256 to 126), and is biased toward the negative side when the fixed point precision increases. Since the weight coefficient is generally entropy-encoded using an exponential Golomb code or the like, if the positive / negative balance is biased, the encoding efficiency may decrease. The range of the difference value of the weighting factor varies depending on the fixed-point precision, but the range when the fixed-point precision is fixed is within 8 bits. For example, when the LWD is 7, the range of the difference value is from −256 to −1. When shifting to the 0 reference, an 8-bit value from 0 to 255 is obtained. Therefore, the index reconstruction unit 801B wraps the signed 9 bits into unsigned 8 bits according to the fixed point precision. In this case, the positive value takes the conventional value, and the negative value is connected to the end of the positive value.

図30は、第2実施形態の変形例5の重み係数の差分値の復元処理の一例を示すフローチャートである。   FIG. 30 is a flowchart illustrating an example of the restoration process of the difference value of the weighting coefficient according to the fifth modification of the second embodiment.

まず、エントロピー復号部801Aは、符号化データを復号して重み係数の固定小数点精度LWDを導出する(ステップS42)。   First, the entropy decoding unit 801A decodes the encoded data to derive the fixed-point precision LWD of the weighting factor (Step S42).

続いて、エントロピー復号部801Aは、次に符号化データを復号して重み係数の差分値を示す符号無し8ビットコードを復号する(ステップS43)。   Subsequently, the entropy decoding unit 801A next decodes the encoded data to decode an unsigned 8-bit code indicating the difference value of the weighting coefficient (step S43).

続いて、インデックス再構成部801Bは、導出した固定小数点精度LWDを用いて、重み係数の基準値(1<<LWD)を導出する(ステップS44)。   Subsequently, the index reconstruction unit 801B derives the reference value (1 << LWD) of the weighting factor using the derived fixed point precision LWD (step S44).

続いて、インデックス再構成部801Bは、導出した重み係数の基準値(1<<LWD)を用いて、符号無し8ビットコードを符号付き9ビットの差分値に復元する(ステップS45)。ここでは、復号したデータから基準値を下回る値をそのままにし、基準値以上のコードを負側に接続することで差分値を復元する。以上により、復元された重み係数の差分値を導出し、数式(15)により重み係数を復元する。   Subsequently, the index reconfiguration unit 801B restores the unsigned 8-bit code to a signed 9-bit difference value using the derived reference value (1 << LWD) of the weighting factor (step S45). Here, the difference value is restored by connecting the code that is equal to or higher than the reference value to the negative side while keeping the value below the reference value from the decoded data. The difference value of the restored weighting factor is derived as described above, and the weighting factor is restored using Equation (15).

以上のように第2実施形態の変形例5では、符号付き9ビットの値に対してラップ処理を施すことにより、常に符号無し8ビットで符号化できるようになり、符号付き9ビットの指数ゴロム符号化部などのハードウェアを持つ必要が無くなる。   As described above, in Modification 5 of the second embodiment, by performing a wrap process on a signed 9-bit value, it is possible to always encode with an unsigned 8 bit, and a signed 9-bit exponential Golomb. There is no need to have hardware such as an encoding unit.

(変形例6)
上記第1〜第2実施形態では、フレームを16×16画素サイズなどの矩形ブロックに分割し、画面左上のブロックから右下に向かって順に符号化/復号を行う例について説明している(図2Aを参照)。しかしながら、符号化順序及び復号順序はこの例に限定されない。例えば、右下から左上に向かって順に符号化及び復号が行われてもよいし、画面中央から画面端に向かって渦巻を描くように符号化及び復号が行われてもよい。更に、右上から左下に向かって順に符号化及び復号が行われてもよいし、画面端から画面中央に向かって渦巻きを描くように符号化及び復号が行われてもよい。この場合、符号化順序によって参照できる隣接画素ブロックの位置が変わるので、適宜利用可能な位置に変更すればよい。
(Modification 6)
In the first to second embodiments, an example is described in which a frame is divided into rectangular blocks of 16 × 16 pixel size and the like, and encoding / decoding is sequentially performed from the upper left block to the lower right side of the screen (FIG. See 2A). However, the encoding order and the decoding order are not limited to this example. For example, encoding and decoding may be performed in order from the lower right to the upper left, or encoding and decoding may be performed so as to draw a spiral from the center of the screen toward the screen end. Furthermore, encoding and decoding may be performed in order from the upper right to the lower left, or encoding and decoding may be performed so as to draw a spiral from the screen end toward the center of the screen. In this case, since the position of the adjacent pixel block that can be referred to changes depending on the encoding order, the position may be changed to a usable position as appropriate.

上記第1〜第2実施形態では、4×4画素ブロック、8×8画素ブロック、16×16画素ブロックなどの予測対象ブロックサイズを例示して説明を行ったが、予測対象ブロックは均一なブロック形状でなくてもよい。例えば、予測対象ブロックサイズは、16×8画素ブロック、8×16画素ブロック、8×4画素ブロック、4×8画素ブロックなどであってもよい。また、1つのコーディングツリーブロック内で全てのブロックサイズを統一させる必要はなく、複数の異なるブロックサイズを混在させてもよい。1つのコーディングツリーブロック内で複数の異なるブロックサイズを混在させる場合、分割数の増加に伴って分割情報を符号化又は復号するための符号量も増加する。そこで、分割情報の符号量と局所復号画像または復号画像の品質との間のバランスを考慮して、ブロックサイズを選択することが望ましい。   In the first to second embodiments described above, the prediction target block size such as a 4 × 4 pixel block, an 8 × 8 pixel block, a 16 × 16 pixel block, and the like has been described as an example, but the prediction target block is a uniform block. It does not have to be a shape. For example, the prediction target block size may be a 16 × 8 pixel block, an 8 × 16 pixel block, an 8 × 4 pixel block, a 4 × 8 pixel block, or the like. Moreover, it is not necessary to unify all the block sizes within one coding tree block, and a plurality of different block sizes may be mixed. When a plurality of different block sizes are mixed in one coding tree block, the code amount for encoding or decoding the division information increases as the number of divisions increases. Therefore, it is desirable to select the block size in consideration of the balance between the code amount of the division information and the quality of the locally decoded image or the decoded image.

上記第1〜第2実施形態では、簡単化のために、輝度信号と色差信号における予測処理や選択範囲の導出方法とを区別せず、色信号成分に関して包括的な説明を記述した部分がある。しかしながら、予測処理や選択範囲の導出方法が輝度信号と色差信号との間で異なる場合には、同一または異なる予測方法が用いられてよい。輝度信号と色差信号との間で異なる予測方法が用いられるならば、色差信号に対して選択した予測方法を輝度信号と同様の方法で符号化又は復号できる。   In the first to second embodiments, for the sake of simplification, there is a part in which a comprehensive description is described regarding color signal components without distinguishing between prediction processing and selection range derivation methods for luminance signals and color difference signals. . However, when the prediction process and the selection range derivation method are different between the luminance signal and the color difference signal, the same or different prediction methods may be used. If different prediction methods are used between the luminance signal and the color difference signal, the prediction method selected for the color difference signal can be encoded or decoded in the same manner as the luminance signal.

上記第1〜第2実施形態では、簡単化のために、輝度信号と色差信号における重み付き動き補償予測処理とを区別せず、色信号成分に関して包括的な説明を記述した。しかしながら、重み付き動き補償予測処理が輝度信号と色差信号との間で異なる場合には、同一または異なる重み付き動き補償予測処理が用いられてよい。輝度信号と色差信号との間で異なる重み付き動き補償予測処理が用いられるならば、色差信号に対して選択した重み付き動き補償予測処理を輝度信号と同様の方法で符号化又は復号できる。   In the first to second embodiments, for the sake of simplification, the luminance signal and the weighted motion compensation prediction process for the color difference signal are not distinguished from each other, and the comprehensive explanation is described regarding the color signal component. However, when the weighted motion compensation prediction process is different between the luminance signal and the color difference signal, the same or different weighted motion compensation prediction process may be used. If a weighted motion compensation prediction process that is different between the luminance signal and the color difference signal is used, the weighted motion compensation prediction process selected for the color difference signal can be encoded or decoded in the same manner as the luminance signal.

上記第1〜第2実施形態では、シンタクス構成に示す表の行間には、本実施形態で規定していないシンタクス要素が挿入されることも可能であるし、それ以外の条件分岐に関する記述が含まれていても構わない。或いは、シンタクステーブルを複数のテーブルに分割、統合することも可能である。また、必ずしも同一の用語を用いる必要は無く、利用する形態によって任意に変更しても構わない。   In the first and second embodiments, syntax elements not defined in this embodiment can be inserted between the rows of the table shown in the syntax configuration, and other conditional branch descriptions are included. It does not matter. Alternatively, the syntax table can be divided and integrated into a plurality of tables. Moreover, it is not always necessary to use the same term, and it may be arbitrarily changed depending on the form to be used.

以上説明したように、各実施形態及び各変形例は、重み付き動き補償予測を行う際にシンタクス要素の取りうる値の範囲を定義し、それに伴う値の範囲を予め定めたビット精度の範囲で設定し、実際に利用頻度の高い値に対して短い符号長を与える構成とすることで、シンタクス要素の冗長な情報を符号化する問題を解消しつつ、高効率な重み付き動き補償予測処理を実現する。故に、各実施形態及び各変形例によれば、符号化効率が向上し、ひいては主観画質も向上する。   As described above, each embodiment and each modification defines a range of values that can be taken by syntax elements when performing weighted motion compensation prediction, and the range of values that accompanies the range is within a predetermined bit accuracy range. By setting and setting a configuration that gives a short code length to values that are actually frequently used, a highly efficient weighted motion compensation prediction process is performed while solving the problem of encoding redundant information of syntax elements. Realize. Therefore, according to each embodiment and each modification, encoding efficiency is improved, and consequently subjective image quality is also improved.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。   Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

例えば、上記各実施形態の処理を実現するプログラムを、コンピュータで読み取り可能な記憶媒体に格納して提供することも可能である。記憶媒体としては、磁気ディスク、光ディスク(CD−ROM、CD−R、DVD等)、光磁気ディスク(MO等)、半導体メモリなど、プログラムを記憶でき、かつ、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体であれば、その記憶形式は何れの形態であってもよい。   For example, it is possible to provide a program that realizes the processing of each of the above embodiments by storing it in a computer-readable storage medium. The storage medium may be a computer-readable storage medium such as a magnetic disk, optical disk (CD-ROM, CD-R, DVD, etc.), magneto-optical disk (MO, etc.), semiconductor memory, etc. For example, the storage format may be any form.

また、上記各実施形態の処理を実現するプログラムを、インターネットなどのネットワークに接続されたコンピュータ(サーバ)上に格納し、ネットワーク経由でコンピュータ(クライアント)にダウンロードさせてもよい。   Further, the program for realizing the processing of each of the above embodiments may be stored on a computer (server) connected to a network such as the Internet and downloaded to the computer (client) via the network.

100 符号化装置
101 減算部
102 直交変換部
103 量子化部
104 逆量子化部
105 逆直交変換部
106 加算部
107 予測画像生成部
108 インデックス設定部
109 動き評価部
110 符号化部
110A エントロピー符号化部
110B インデックス再構成部
111 符号化制御部
201 複数フレーム動き補償部
202 メモリ
203 単方向動き補償部
204 予測パラメータ制御部
205 参照画像セレクタ
206 フレームメモリ
207 参照画像制御部
301 デフォルト動き補償部
302 重み付き動き補償部
303 WPパラメータ制御部
304、305 WPセレクタ
800 復号装置
801 復号部
801A エントロピー復号部
801B インデックス再構成部
802 逆量子化部
803 逆直交変換部
804 加算部
805 予測画像生成部
806 インデックス設定部
807 復号制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Coding apparatus 101 Subtraction part 102 Orthogonal transformation part 103 Quantization part 104 Inverse quantization part 105 Inverse orthogonal transformation part 106 Adder part 107 Predictive image generation part 108 Index setting part 109 Motion evaluation part 110 Coding part 110A Entropy coding part 110B Index reconstruction unit 111 Coding control unit 201 Multiple frame motion compensation unit 202 Memory 203 Unidirectional motion compensation unit 204 Prediction parameter control unit 205 Reference image selector 206 Frame memory 207 Reference image control unit 301 Default motion compensation unit 302 Weighted motion Compensation unit 303 WP parameter control unit 304, 305 WP selector 800 decoding device 801 decoding unit 801A entropy decoding unit 801B index reconstruction unit 802 inverse quantization unit 803 inverse orthogonal transform unit 804 Calculation unit 805 predicted image generator 806 index setting unit 807 the decoding control unit

Claims (25)

符号化データが入力される電子機器であって、
前記符号化データから、輝度の重み係数の第1固定小数点精度を復号し、
前記第1固定小数点精度で定められるビット数だけ“1”を左シフトすることによって得られる値と同じ値を、前記輝度の重み係数の第1基準値と決定し、
前記符号化データから、前記輝度の重み係数と前記第1基準値との差異と同じ値であって、前記第1固定小数点精度によらず−128から+127までの固定の範囲をとりうる値である、前記輝度の重み係数の第1差分値を復号し、
前記第1基準値と前記第1差分値を加算することにより、(前記第1基準値−128)から(前記第1基準値+127)までの範囲をとりうる値である、前記輝度の重み係数を決定し、
画素値の最大値の中央値から、前記中央値に対して色差の重み係数を乗算しかつ前記色差の重み係数の第2固定小数点精度により定められるビット数だけ右シフトすることによって得られる値を減算することにより、色差のオフセットの第2基準値を算出し、
前記符号化データから、前記色差のオフセットと前記第2基準値との差異と同じ値であって、−2から+2−1までの範囲をとりうる値である、前記色差のオフセットの第2差分値を復号し、
前記第2基準値と前記第2差分値とを加算することにより、(前記第2基準値−2)から(前記第2基準値+2−1)までの範囲をとりうる値である、前記色差のオフセットを決定する、処理部を備える電子機器。
An electronic device to which encoded data is input,
Decoding the first fixed-point precision of the luminance weighting factor from the encoded data;
Determining the same value as the value obtained by left-shifting “1” by the number of bits determined by the first fixed-point precision as the first reference value of the luminance weighting coefficient;
From the encoded data, a value that is the same as the difference between the luminance weighting factor and the first reference value, and can take a fixed range from −128 to +127 regardless of the first fixed-point precision. Decoding a first difference value of the luminance weighting coefficient;
The luminance weighting factor, which is a value that can take a range from (the first reference value−128) to (the first reference value + 127) by adding the first reference value and the first difference value. Decide
A value obtained by multiplying the median by the color difference weighting factor from the median of the maximum pixel values and shifting right by the number of bits determined by the second fixed point precision of the color difference weighting factor. By subtracting, the second reference value of the color difference offset is calculated,
From the encoded data, the color difference offset is the same value as the difference between the color difference offset and the second reference value, and can take a range from −2 n to +2 n −1. 2 Decode the difference value,
By adding the second reference value and the second difference value, the value can take a range from (the second reference value −2 n ) to (the second reference value +2 n −1). An electronic apparatus comprising a processing unit that determines an offset of the color difference.
前記処理部は、
前記符号化データから、前記第1固定小数点精度と前記第2固定小数点精度との差異と同じ値である、第3差分値を復号し、
前記第1固定小数点精度と前記第3差分値とを加算することにより、前記第2固定小数点精度を決定する請求項1に記載の電子機器。
The processor is
Decoding a third difference value, which is the same value as the difference between the first fixed-point precision and the second fixed-point precision, from the encoded data;
The electronic device according to claim 1, wherein the second fixed-point precision is determined by adding the first fixed-point precision and the third difference value.
前記処理部は、
前記第2固定小数点精度で定められるビット数だけ“1”を左シフトすることによって得られる値と同じ値を、前記色差の重み係数の第3基準値と決定し、
前記符号化データから、前記色差の重み係数と前記第3基準値との差異と同じ値であって、前記第2固定小数点精度によらず−128から+127までの固定の範囲をとりうる値である、前記色差の重み係数の第4差分値を復号し、
前記第3基準値と前記第4差分値を加算することにより、(前記第2基準値−128)から(前記第2基準値+127)までの範囲をとりうる値である、前記色差の重み係数を決定する請求項1または請求項2に記載の電子機器。
The processor is
A value that is the same as a value obtained by left-shifting “1” by the number of bits determined by the second fixed-point precision is determined as a third reference value of the color difference weighting coefficient;
The encoded data is a value that is the same as the difference between the color difference weighting factor and the third reference value, and can take a fixed range from −128 to +127 regardless of the second fixed-point precision. Decoding a fourth difference value of the color difference weighting coefficient;
By adding the third reference value and the fourth difference value, the color difference weighting factor is a value that can take a range from (the second reference value−128) to (the second reference value + 127). The electronic device according to claim 1, wherein the electronic device is determined.
前記第1固定小数点精度で定められるビット数だけ“1”を左シフトすることによって得られる値とは、参照画像と対象画像との間に輝度の変化がない場合に用いられる輝度の重み係数の値と同じ値である請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の電子機器。   The value obtained by left-shifting “1” by the number of bits determined by the first fixed-point precision is a luminance weight coefficient used when there is no change in luminance between the reference image and the target image. The electronic device according to any one of claims 1 to 3, wherein the electronic device has the same value as the value. 前記処理部は、
前記符号化データから、輝度のオフセットを復号し、
前記参照画像の輝度の値に対する前記輝度の重み係数との積算及び前記第1固定小数点精度で定められるビット数の右シフトと、前記輝度のオフセットの加算とを少なくとも用いて、輝度の予測値を決定し、
前記参照画像の色差の値に対する、前記色差の重み係数との積算及び前記第2固定小数点精度で定められるビット数の右シフトと、前記色差のオフセットの加算とを少なくとも用いて、色差の予測値を決定する請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の電子機器。
The processor is
Decoding the luminance offset from the encoded data;
The predicted luminance value is obtained by at least using the integration of the luminance weight coefficient with the luminance value of the reference image, the right shift of the number of bits determined by the first fixed-point precision, and the addition of the luminance offset. Decide
Prediction value of color difference using at least the integration of the color difference value of the reference image with the weight coefficient of the color difference, the right shift of the number of bits determined by the second fixed-point precision, and the addition of the offset of the color difference The electronic device according to claim 1, wherein the electronic device is determined.
前記処理部は、
前記符号化データから、変換係数を復号し、
前記変換係数に対する逆変換を少なくとも用いて、予測の誤差値を決定し、
前記輝度の予測値と前記色差の予測値と前記予測の誤差値とを用いて、復号画像を生成する請求項5に記載の電子機器。
The processor is
Decoding transform coefficients from the encoded data;
Using at least an inverse transform to the transform coefficients to determine a prediction error value;
The electronic apparatus according to claim 5, wherein a decoded image is generated using the predicted luminance value, the predicted color difference value, and the prediction error value.
前記処理部は、
前記符号化データから、動きベクトルを復号し、
前記動きベクトルに基づき、前記参照画像を生成する請求項4または請求項5に記載の電子機器。
The processor is
Decoding a motion vector from the encoded data;
The electronic device according to claim 4, wherein the reference image is generated based on the motion vector.
前記符号化データを通信回線を介して受信する受信部と、
前記符号化データの少なくとも一部を一時的に記憶するバッファと、をさらに備え、
前記処理部は、前記バッファから前記符号化データの少なくとも一部を読み出し、前記符号化データに含まれるパラメータを順次復号するものであって、
前記処理部は、CPU(Central Processing Unit)である請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載の電子機器。
A receiving unit for receiving the encoded data via a communication line;
A buffer for temporarily storing at least a part of the encoded data,
The processing unit reads at least a part of the encoded data from the buffer and sequentially decodes parameters included in the encoded data,
The electronic device according to claim 1, wherein the processing unit is a CPU (Central Processing Unit).
前記符号化データを通信回線を介して受信する受信部と、
前記符号化データの少なくとも一部を一時的に記憶するバッファと、をさらに備え、
前記処理部は、前記バッファから前記符号化データの少なくとも一部を読み出し、前記符号化データに含まれるパラメータを順次復号するものであって、
前記処理部は、DSP(Digital Signal Processor)またはFPGA(Field Programmable Gate Array)である請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載の電子機器。
A receiving unit for receiving the encoded data via a communication line;
A buffer for temporarily storing at least a part of the encoded data,
The processing unit reads at least a part of the encoded data from the buffer and sequentially decodes parameters included in the encoded data,
The electronic device according to claim 1, wherein the processing unit is a DSP (Digital Signal Processor) or an FPGA (Field Programmable Gate Array).
符号化データを入力するステップと、
前記符号化データから、輝度の重み係数の第1固定小数点精度を復号するステップと、
前記第1固定小数点精度で定められるビット数だけ“1”を左シフトすることによって得られる値と同じ値を、前記輝度の重み係数の第1基準値と決定するステップと、
前記符号化データから、前記輝度の重み係数と前記第1基準値との差異と同じ値であって、前記第1固定小数点精度によらず−128から+127までの固定の範囲をとりうる値である、前記輝度の重み係数の第1差分値を復号するステップと、
前記第1基準値と前記第1差分値を加算することにより、(前記第1基準値−128)から(前記第1基準値+127)までの範囲をとりうる値である、前記輝度の重み係数を決定するステップと、
画素値の最大値の中央値から、前記中央値に対して色差の重み係数を乗算しかつ前記色差の重み係数の第2固定小数点精度により定められるビット数だけ右シフトすることによって得られる値を減算することにより、色差のオフセットの第2基準値を算出するステップと、
前記符号化データから、前記色差のオフセットと前記第2基準値との差異と同じ値であって、−2から+2−1までの範囲をとりうる値である、前記色差のオフセットの第2差分値を復号するステップと、
前記第2基準値と前記第2差分値とを加算することにより、(前記第2基準値−2)から(前記第2基準値+2−1)までの範囲をとりうる値である、前記色差のオフセットを決定するステップと、
を含む復号方法。
Inputting encoded data; and
Decoding the first fixed point precision of the luminance weighting factor from the encoded data;
Determining a value equal to a value obtained by left-shifting “1” by the number of bits determined by the first fixed-point precision as a first reference value of the luminance weighting factor;
From the encoded data, a value that is the same as the difference between the luminance weighting factor and the first reference value, and can take a fixed range from −128 to +127 regardless of the first fixed-point precision. Decoding a first difference value of the luminance weighting factor;
The luminance weighting factor, which is a value that can take a range from (the first reference value−128) to (the first reference value + 127) by adding the first reference value and the first difference value. A step of determining
A value obtained by multiplying the median by the color difference weighting factor from the median of the maximum pixel values and shifting right by the number of bits determined by the second fixed point precision of the color difference weighting factor. Calculating a second reference value of the color difference offset by subtracting;
From the encoded data, the color difference offset is the same value as the difference between the color difference offset and the second reference value, and can take a range from −2 n to +2 n −1. 2 decoding the difference value;
By adding the second reference value and the second difference value, the value can take a range from (the second reference value −2 n ) to (the second reference value +2 n −1). Determining an offset of the color difference;
A decoding method including:
前記符号化データから、前記第1固定小数点精度と前記第2固定小数点精度との差異と同じ値である、第3差分値を復号するステップと、
前記第1固定小数点精度と前記第3差分値とを加算することにより、前記第2固定小数点精度を決定するステップと、
をさらに含む請求項10に記載の復号方法。
Decoding a third difference value that is the same value as the difference between the first fixed-point precision and the second fixed-point precision from the encoded data;
Determining the second fixed-point precision by adding the first fixed-point precision and the third difference value;
The decoding method according to claim 10, further comprising:
前記第2固定小数点精度で定められるビット数だけ“1”を左シフトすることによって得られる値と同じ値を、前記色差の重み係数の第3基準値と決定するステップと、
前記符号化データから、前記色差の重み係数と前記第3基準値との差異と同じ値であって、前記第2固定小数点精度によらず−128から+127までの固定の範囲をとりうる値である、前記色差の重み係数の第4差分値を復号するステップと、
前記第3基準値と前記第4差分値を加算することにより、(前記第2基準値−128)から(前記第2基準値+127)までの範囲をとりうる値である、前記色差の重み係数を決定するステップと、
をさらに含む請求項10または請求項11に記載の復号方法。
Determining the same value as a value obtained by left-shifting “1” by the number of bits determined by the second fixed-point precision as a third reference value of the color difference weighting factor;
The encoded data is a value that is the same as the difference between the color difference weighting factor and the third reference value, and can take a fixed range from −128 to +127 regardless of the second fixed-point precision. Decoding a fourth difference value of the color difference weighting coefficient;
By adding the third reference value and the fourth difference value, the color difference weighting factor is a value that can take a range from (the second reference value−128) to (the second reference value + 127). A step of determining
The decoding method according to claim 10 or 11, further comprising:
前記第1固定小数点精度で定められるビット数だけ“1”を左シフトすることによって得られる値とは、参照画像と対象画像との間に輝度の変化がない場合に用いられる輝度の重み係数の値と同じ値である請求項10乃至請求項12のいずれか1項に記載の復号方法。   The value obtained by left-shifting “1” by the number of bits determined by the first fixed-point precision is a luminance weight coefficient used when there is no change in luminance between the reference image and the target image. The decoding method according to any one of claims 10 to 12, which is the same value as the value. 前記符号化データから、輝度のオフセットを復号するステップと、
前記参照画像の輝度の値に対する前記輝度の重み係数との積算及び前記第1固定小数点精度で定められるビット数の右シフトと、前記輝度のオフセットの加算とを少なくとも用いて、輝度の予測値を決定するステップと、
前記参照画像の色差の値に対する、前記色差の重み係数との積算及び前記第2固定小数点精度で定められるビット数の右シフトと、前記色差のオフセットの加算とを少なくとも用いて、色差の予測値を決定するステップと、
をさらに含む請求項10乃至請求項13のいずれか1項に記載の復号方法。
Decoding a luminance offset from the encoded data;
The predicted luminance value is obtained by at least using the integration of the luminance weight coefficient with the luminance value of the reference image, the right shift of the number of bits determined by the first fixed-point precision, and the addition of the luminance offset. A step to determine;
Prediction value of color difference using at least the integration of the color difference value of the reference image with the weight coefficient of the color difference, the right shift of the number of bits determined by the second fixed-point precision, and the addition of the offset of the color difference A step of determining
The decoding method according to any one of claims 10 to 13, further comprising:
前記符号化データから、変換係数を復号するステップと、
前記変換係数に対する逆変換を少なくとも用いて、予測の誤差値を決定するステップと、
前記輝度の予測値と前記色差の予測値と前記予測の誤差値とを用いて、復号画像を生成するステップと、
をさらに含む請求項14に記載の復号方法。
Decoding transform coefficients from the encoded data;
Determining a prediction error value using at least an inverse transform to the transform coefficient;
Generating a decoded image using the predicted luminance value, the predicted color difference value, and the prediction error value;
The decoding method according to claim 14, further comprising:
前記符号化データから、動きベクトルを復号するステップと、
前記動きベクトルに基づき、前記参照画像を生成するステップと、
をさらに含む請求項13または請求項14に記載の復号方法。
Decoding a motion vector from the encoded data;
Generating the reference image based on the motion vector;
The decoding method according to claim 13 or 14, further comprising:
受信部が、前記符号化データを通信回線を介して受信するステップと、
バッファが、前記符号化データの少なくとも一部を一時的に記憶するステップと、
処理部が、前記バッファから前記符号化データの少なくとも一部を読み出し、前記符号化データに含まれるパラメータを順次復号するステップと、をさらに含み、
前記処理部は、CPU(Central Processing Unit)である請求項10乃至請求項16のいずれか1項に記載の復号方法。
A receiving unit receiving the encoded data via a communication line;
A buffer temporarily storing at least a portion of the encoded data;
A processing unit further comprising: reading at least a part of the encoded data from the buffer and sequentially decoding parameters included in the encoded data;
The decoding method according to any one of claims 10 to 16, wherein the processing unit is a CPU (Central Processing Unit).
受信部が、前記符号化データを通信回線を介して受信するステップと、
バッファが、前記符号化データの少なくとも一部を一時的に記憶するステップと、
処理部が、前記バッファから前記符号化データの少なくとも一部を読み出し、前記符号化データに含まれるパラメータを順次復号するステップと、をさらに含み、
前記処理部は、DSP(Digital Signal Processor)またはFPGA(Field Programmable Gate Array)である請求項10乃至請求項16のいずれか1項に記載の復号方法。
A receiving unit receiving the encoded data via a communication line;
A buffer temporarily storing at least a portion of the encoded data;
A processing unit further comprising: reading at least a part of the encoded data from the buffer and sequentially decoding parameters included in the encoded data;
The decoding method according to any one of claims 10 to 16, wherein the processing unit is a DSP (Digital Signal Processor) or an FPGA (Field Programmable Gate Array).
符号化データを入力するステップと、
前記符号化データから、輝度の重み係数の第1固定小数点精度を復号するステップと、
前記第1固定小数点精度で定められるビット数だけ“1”を左シフトすることによって得られる値と同じ値を、前記輝度の重み係数の第1基準値と決定するステップと、
前記符号化データから、前記輝度の重み係数と前記第1基準値との差異と同じ値であって、前記第1固定小数点精度によらず−128から+127までの固定の範囲をとりうる値である、前記輝度の重み係数の第1差分値を復号するステップと、
前記第1基準値と前記第1差分値を加算することにより、(前記第1基準値−128)から(前記第1基準値+127)までの範囲をとりうる値である、前記輝度の重み係数を決定するステップと、
画素値の最大値の中央値から、前記中央値に対して色差の重み係数を乗算しかつ前記色差の重み係数の第2固定小数点精度により定められるビット数だけ右シフトすることによって得られる値を減算することにより、色差のオフセットの第2基準値を算出するステップと、
前記符号化データから、前記色差のオフセットと前記第2基準値との差異と同じ値であって、−2から+2−1までの範囲をとりうる値である、前記色差のオフセットの第2差分値を復号するステップと、
前記第2基準値と前記第2差分値とを加算することにより、(前記第2基準値−2)から(前記第2基準値+2−1)までの範囲をとりうる値である、前記色差のオフセットを決定するステップと、
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
Inputting encoded data; and
Decoding the first fixed point precision of the luminance weighting factor from the encoded data;
Determining a value equal to a value obtained by left-shifting “1” by the number of bits determined by the first fixed-point precision as a first reference value of the luminance weighting factor;
From the encoded data, a value that is the same as the difference between the luminance weighting factor and the first reference value, and can take a fixed range from −128 to +127 regardless of the first fixed-point precision. Decoding a first difference value of the luminance weighting factor;
The luminance weighting factor, which is a value that can take a range from (the first reference value−128) to (the first reference value + 127) by adding the first reference value and the first difference value. A step of determining
A value obtained by multiplying the median by the color difference weighting factor from the median of the maximum pixel values and shifting right by the number of bits determined by the second fixed point precision of the color difference weighting factor. Calculating a second reference value of the color difference offset by subtracting;
From the encoded data, the color difference offset is the same value as the difference between the color difference offset and the second reference value, and can take a range from −2 n to +2 n −1. 2 decoding the difference value;
By adding the second reference value and the second difference value, the value can take a range from (the second reference value −2 n ) to (the second reference value +2 n −1). Determining an offset of the color difference;
A program that causes a computer to execute.
前記符号化データから、前記第1固定小数点精度と前記第2固定小数点精度との差異と同じ値である、第3差分値を復号するステップと、
前記第1固定小数点精度と前記第3差分値とを加算することにより、前記第2固定小数点精度を決定するステップと、
をさらに前記コンピュータに実行させるための請求項19に記載のプログラム。
Decoding a third difference value that is the same value as the difference between the first fixed-point precision and the second fixed-point precision from the encoded data;
Determining the second fixed-point precision by adding the first fixed-point precision and the third difference value;
The program according to claim 19, further causing the computer to execute.
前記第2固定小数点精度で定められるビット数だけ“1”を左シフトすることによって得られる値と同じ値を、前記色差の重み係数の第3基準値と決定するステップと、
前記符号化データから、前記色差の重み係数と前記第3基準値との差異と同じ値であって、前記第2固定小数点精度によらず−128から+127までの固定の範囲をとりうる値である、前記色差の重み係数の第4差分値を復号するステップと、
前記第3基準値と前記第4差分値を加算することにより、(前記第2基準値−128)から(前記第2基準値+127)までの範囲をとりうる値である、前記色差の重み係数を決定するステップと、
をさらに前記コンピュータに実行させるための請求項19または請求項20に記載のプログラム。
Determining the same value as a value obtained by left-shifting “1” by the number of bits determined by the second fixed-point precision as a third reference value of the color difference weighting factor;
The encoded data is a value that is the same as the difference between the color difference weighting factor and the third reference value, and can take a fixed range from −128 to +127 regardless of the second fixed-point precision. Decoding a fourth difference value of the color difference weighting coefficient;
By adding the third reference value and the fourth difference value, the color difference weighting factor is a value that can take a range from (the second reference value−128) to (the second reference value + 127). A step of determining
21. The program according to claim 19 or 20, for causing the computer to further execute.
前記第1固定小数点精度で定められるビット数だけ“1”を左シフトすることによって得られる値とは、参照画像と対象画像との間に輝度の変化がない場合に用いられる輝度の重み係数の値と同じ値である請求項19乃至請求項21のいずれか1項に記載のプログラム。   The value obtained by left-shifting “1” by the number of bits determined by the first fixed-point precision is a luminance weight coefficient used when there is no change in luminance between the reference image and the target image. The program according to any one of claims 19 to 21, wherein the program has the same value as the value. 前記符号化データから、輝度のオフセットを復号するステップと、
前記参照画像の輝度の値に対する前記輝度の重み係数との積算及び前記第1固定小数点精度で定められるビット数の右シフトと、前記輝度のオフセットの加算とを少なくとも用いて、輝度の予測値を決定するステップと、
前記参照画像の色差の値に対する、前記色差の重み係数との積算及び前記第2固定小数点精度で定められるビット数の右シフトと、前記色差のオフセットの加算とを少なくとも用いて、色差の予測値を決定するステップと、
をさらに前記コンピュータに実行させるための請求項19乃至請求項22のいずれか1項に記載のプログラム。
Decoding a luminance offset from the encoded data;
The predicted luminance value is obtained by at least using the integration of the luminance weight coefficient with the luminance value of the reference image, the right shift of the number of bits determined by the first fixed-point precision, and the addition of the luminance offset. A step to determine;
Prediction value of color difference using at least the integration of the color difference value of the reference image with the weight coefficient of the color difference, the right shift of the number of bits determined by the second fixed-point precision, and the addition of the offset of the color difference A step of determining
23. The program according to any one of claims 19 to 22, for causing the computer to further execute.
前記符号化データから、変換係数を復号するステップと、
前記変換係数に対する逆変換を少なくとも用いて、予測の誤差値を決定するステップと、
前記輝度の予測値と前記色差の予測値と前記予測の誤差値とを用いて、復号画像を生成するステップと、
をさらに前記コンピュータに実行させるための請求項23に記載のプログラム。
Decoding transform coefficients from the encoded data;
Determining a prediction error value using at least an inverse transform to the transform coefficient;
Generating a decoded image using the predicted luminance value, the predicted color difference value, and the prediction error value;
24. The program according to claim 23, further causing the computer to execute.
前記符号化データから、動きベクトルを復号するステップと、
前記動きベクトルに基づき、前記参照画像を生成するステップと、
をさらに前記コンピュータに実行させるための請求項22または請求項23に記載のプログラム。
Decoding a motion vector from the encoded data;
Generating the reference image based on the motion vector;
24. The program according to claim 22 or 23, further causing the computer to execute.
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