TW202025783A - 編碼裝置、解碼裝置、編碼方法、及解碼方法 - Google Patents

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Abstract

編碼裝置具備電路、及連接於該電路的記憶體，電路在動作中，針對轉換及量化後之圖像的構成單位所包含的複數個係數之各係數，依照事先決定之順序將該係數的絕對值編碼，並針對該複數個係數之各係數，將表示該係數為正或負的記號編碼，在該絕對值的編碼中，是將表示該絕對值的最下位位元即奇偶的訊號編碼，且根據第1條件及第2條件來判定是否在該絕對值的最下位位元以外的部分之編碼中使用旗標，當判定使用旗標時，藉由伴隨符元產生機率之更新的CABAC來編碼該旗標，第1條件是以絕對值之大小為基準的條件，第2條件是用來限制使用於該構成單位的旗標之數目的條件。

Description

編碼裝置、解碼裝置、編碼方法、及解碼方法
本揭示是關於一種視訊編碼，例如是關於一種動態圖像的編碼及解碼的系統、構成要素以及方法等。
視訊編碼技術從H.261及MPEG-1進步到H.264/AVC(Advanced Video Coding：高階視訊編碼)、MPEG-LA、H.265/HEVC(High Efficiency Video Coding：高效率視訊編碼)、及H.266/VVC(Versatile Video Codec：多功能視訊編碼)。伴隨此進步，為了處理在各式各樣的用途中持續增加的數位視訊資料量，經常需要提供視訊編碼技術的改良及最佳化。
再者，非專利文獻1是有關於與上述之視訊編碼技術相關的以往之標準的一例。
先行技術文獻 非專利文獻 非專利文獻1：H.265(ISO/IEC 23008-2 HEVC)/HEVC(High Efficiency Video Coding)
發明概要 發明欲解決之課題 關於如上述之編碼方式，為了編碼效率的改善、畫質的改善、處理量的刪減、電路規模的刪減，或為了適當地選擇濾波器、區塊、尺寸、移動向量、參考圖片或參考區塊等之要素或動作等，期望能提案新的方式。
本揭示提供一種構成或方法，其可貢獻例如編碼效率的改善、畫質的改善、處理量的刪減、電路規模的刪減、處理速度的改善、以及適當地選擇要素或動作等當中的1項以上。再者，本揭示可包含可貢獻上述以外的益處之構成或方法。
用以解決課題之手段 例如，本揭示之一態樣的編碼裝置具備電路、及連接於前述電路的記憶體，前述電路在動作中，針對轉換及量化後之圖像的構成單位所包含的複數個係數之各係數，依照事先決定之順序將該係數的絕對值編碼，並針對前述複數個係數之各係數，將表示該係數為正或負的記號編碼，在前述絕對值的編碼中，是將表示前述絕對值的最下位位元即奇偶(parity)的訊號編碼，且根據第1條件及第2條件來判定是否在前述絕對值的最下位位元以外的部分之編碼中使用旗標(flag)，當判定使用前述旗標時，藉由伴隨符元(symbol)產生機率之更新的CABAC(Context-Based Adaptive Binary Arithmetic Coding：前文參考之適應性二值算術編碼方式)來編碼前述旗標，前述第1條件是以前述絕對值之大小為基準的條件，前述第2條件是用來限制使用於前述構成單位之前述旗標的數目的條件。
本揭示中之實施形態的多種安裝，既可改善編碼效率，亦可簡化編碼/解碼處理，亦可令編碼/解碼處理速度加快，亦可有效率地選擇諸如適當的濾波器、區塊尺寸、移動向量、參考圖片、參考尺寸等於編碼及解碼中使用的適當的構成要素/動作。
本揭示之一態樣的更進一步的優點及效果，從說明書及圖式可明顯知曉。該等優點及/或效果可分別藉由多個實施形態以及說明書及圖式所記載的特徵來獲得，但不必為了獲得1個或1個以上的優點及/或效果而非得要全部提供。
再者，該等全面的或具體的態樣亦可藉由系統、方法、積體電路、電腦程式、記錄媒體、或這些的任意組合來實現。
發明效果 本揭示之一態樣的構成或方法可貢獻例如編碼效率的改善、畫質的改善、處理量的刪減、電路規模的刪減、處理速度的改善、及適當地選擇要素或動作等當中的1項以上。再者，本揭示之一態樣的構成或方法亦可貢獻上述以外的益處。
本揭示之一態樣的編碼裝置具備電路、及連接於前述電路的記憶體，前述電路在動作中，針對轉換及量化後之圖像的構成單位所包含的複數個係數之各係數，依照事先決定之順序將該係數的絕對值編碼，並針對前述複數個係數之各係數，將表示該係數為正或負的記號編碼，在前述絕對值的編碼中，是將表示前述絕對值的最下位位元即奇偶的訊號編碼，且根據第1條件及第2條件來判定是否在前述絕對值的最下位位元以外的部分之編碼中使用旗標，當判定使用前述旗標時，藉由伴隨符元產生機率之更新的CABAC(Context-Based Adaptive Binary Arithmetic Coding)來編碼前述旗標，前述第1條件是以前述絕對值之大小為基準的條件，前述第2條件是用來限制使用於前述構成單位的前述旗標之數目的條件。
藉此，不僅根據以係數之絕對值之大小為基準的第1條件，亦根據用來限制旗標之數目的第2條件來判定是否使用旗標，因此可適當地限制旗標之數目。
再者，當使用旗標時，可抑制係數之絕對值的編碼量，當不使用旗標時，係數之絕對值的編碼量，具體而言是用來表示係數之絕對值的remainder之編碼量有增加的可能性。又，有以下情況：在旗標之編碼中，會套用使用適應性的可變的符元產生機率之CABAC，在remainder之編碼中，會套用使用固定的符元產生機率之CABAC的旁路處理。在此，在使用可變的符元產生機率之CABAC中，有處理負擔比旁路處理更大的傾向。因此，在本揭示之一態樣的編碼裝置中，由於可適當地限制旗標之數目，因此可同時顧及該絕對值之編碼量之降低、及該絕對值之編碼所耗費的處理負擔之減輕。
又，前述電路在前述絕對值的編碼中，亦可每當前述旗標被編碼，就計數已編碼的前述旗標的數目，即使滿足前述第1條件，只要未滿足前述第2條件，便判定不在前述絕對值的最下位位元以外的部分之編碼中使用前述旗標，前述第2條件為如下的條件：與已計數的前述旗標之數目相對應的計數數目小於限制數目。
藉此，每當旗標被編碼，該已編碼的旗標之數目就會被計數，因此可更適當地限制該旗標之數目。
又，前述第1條件亦可是前述絕對值並非第1值這樣的條件、或前述絕對值為第2值以上這樣的條件。例如，亦可是前述第1值為0且前述第2值為3。
藉此，對於絕對值不是0的係數，例如，可適當地限制表示該絕對值是否為3以上的旗標(例如gt1_flag)之數目。或，對於絕對值為3以上的係數，例如，可適當地限制表示該絕對值是否為5以上的旗標(例如gt2_flag)之數目。
又，前述旗標亦可由互相不同的複數種旗標所構成。
藉此，可適當地限制例如上述之gt1_flag及gt2_flag等複數種旗標的各旗標的數目。
又，前述電路在前述絕對值的編碼中，亦可進一步在無法使用前述旗標的情況下、或無法僅以至少1個旗標來表現前述絕對值的情況下，導出由用來表現前述絕對值的數值所構成的殘餘，並藉由CABAC的旁路處理來編碼導出的前述殘餘。
藉此，可將係數的絕對值適當地編碼成旗標、或編碼成由至少1個旗標與殘餘(remainder)所構成的資料群。
又，前述電路在前述殘餘的導出中，亦可對位於對應於前述殘餘的係數之前的各係數，因應於與已編碼之前述旗標的數目相對應的計數數目是否達到限制數目，來決定表示不同數值的基本級別，並使用決定的前述基本級別來導出前述殘餘，在前述殘餘之編碼中，根據使用於前述殘餘之導出的前述基本級別，從互相不同的複數個二值化方法中選擇對應於前述殘餘的二值化方法，並依照選擇的前述二值化方法來將前述殘餘二值化，再將二值化後的前述殘餘予以算術編碼。例如，前述計數數目達到前述限制數目時決定的基本級別，亦可比未達到前述限制數目時決定的基本級別小。
藉此，可使用基本級別，適當地導出對於係數的絕對值之殘餘。進而，由於是根據該基本級別來選擇使用於殘餘之二值化的二值化方法，因此可適當地降低該殘餘的編碼量。
又，本揭示之一態樣的解碼裝置具備電路、及連接於前述電路的記憶體，前述電路在動作中，針對已編碼之圖像的構成單位所包含的複數個係數之各係數，依照事先決定之順序將該係數的絕對值解碼，並針對前述複數個係數之各係數，將表示該係數為正或負的記號解碼，在前述構成單位中，在具有分別滿足與大小有關的預定條件之絕對值的N個(N為2以上的整數)係數當中，於M個(M為小於N的整數)係數之各係數的絕對值的編碼使用了旗標，於剩下的(N－M)個係數之各係數的絕對值的編碼未使用前述旗標，在前述絕對值的解碼中，是將表示前述絕對值的最下位位元即奇偶的訊號解碼，且在前述絕對值的最下位位元以外的部分之編碼使用了前述旗標的情況下，藉由伴隨符元產生機率之更新的CABAC(Context-Based Adaptive Binary Arithmetic Coding)來將前述旗標解碼。
藉此，即使使用於圖像之構成單位之編碼的旗標之數目受到限制，仍可將該已編碼之圖像的構成單位適當地解碼。
又，前述預定條件亦可為前述係數的絕對值並非第1值這樣的條件、或前述係數的絕對值為第2值以上這樣的條件。例如，亦可是前述第1值為0且前述第2值為3。
藉此，對於絕對值不是0的係數，例如，即使表示該絕對值是否為3以上的旗標(例如gt1_flag)之數目受到限制，仍可將該已編碼之圖像的構成單位適當地解碼。或，對於絕對值為3以上的係數，例如，即使表示該絕對值是否為5以上的旗標(例如gt2_flag)之數目受到限制，仍可將該已編碼之圖像的構成單位適當地解碼。
又，前述旗標亦可由互相不同的複數種旗標所構成。
藉此，例如，即使上述之gt1_flag及gt2_flag等複數種旗標之各旗標的數目受到限制，仍可將該已編碼之圖像的構成單位適當地解碼。
又，前述電路在前述絕對值的解碼中，亦可進一步在由用來表現前述絕對值之數值所構成的殘餘被編碼的情況下，藉由CABAC的旁路處理來解碼前述殘餘。
藉此，即使係數的絕對值被編碼成旗標、或被編碼成由至少1個旗標與殘餘(remainder)所構成的資料群，仍可將該已編碼的圖像的構成單位適當地解碼。
又，前述電路在前述殘餘的解碼中，亦可對位於對應於前述殘餘的係數之前的各係數，因應於與已解碼之前述旗標之數目相對應的計數數目是否達到限制數目，來決定表示不同數值的基本級別，將前述殘餘算術解碼成二值訊號，並根據決定的前述基本級別，從互相不同的複數個多值化方法中選擇對應於前述二值訊號的多值化方法，依照選擇的前述多值化方法來將前述二值訊號多值化。例如，前述計數數目達到前述限制數目時決定的基本級別，亦可比未達到前述限制數目時決定的基本級別小。
藉此，由於是根據基本級別來選擇使用於二值訊號之多值化的多值化方法，因此可適當地解碼該殘餘。
或，例如，本揭示之一態樣的編碼裝置具備有分割部、幀內預測部、幀間預測部、迴路濾波部、轉換部、量化部及熵編碼部。
前述分割部將圖像所包含的圖片分割成複數個區塊。前述幀內預測部使用前述圖片來預測前述圖片所包含的區塊。前述幀間預測部使用與前述圖片不同的參考圖片來預測前述區塊。迴路濾波部對以下圖像套用濾波器：從藉由前述幀內預測部或前述幀間預測部所進行的預測而生成的預測圖像來加以重構的圖像。
前述轉換部轉換前述預測圖像與前述區塊之間的預測誤差，生成前述區塊的轉換係數。前述量化部量化前述轉換係數。前述熵編碼部將量化完畢的前述轉換係數編碼。
又，例如，前述熵編碼部針對轉換及量化後之圖像的構成單位所包含的複數個係數之各係數，依照事先決定之順序將該係數的絕對值編碼，並針對前述複數個係數之各係數，將表示該係數為正或負的記號編碼，在前述絕對值的編碼中，是將表示前述絕對值的最下位位元即奇偶的訊號編碼，且根據第1條件及第2條件來判定是否在前述絕對值的最下位位元以外的部分之編碼中使用旗標，當判定使用前述旗標時，藉由伴隨符元產生機率之更新的CABAC(Context-Based Adaptive Binary Arithmetic Coding)來編碼前述旗標，前述第1條件是以前述絕對值之大小為基準的條件，前述第2條件是用來限制使用於前述構成單位的前述旗標之數目的條件。
或，例如，本揭示之一態樣的解碼裝置具備熵解碼部、反量化部、反轉換部、幀內預測部、幀間預測部及迴路濾波部。
前述熵解碼部將構成已編碼的圖像所包含的圖片之區塊的量化完畢的轉換係數進行解碼。前述反量化部將量化完畢的前述轉換係數反量化。前述反轉換部將前述轉換係數反轉換，取得前述區塊的預測誤差。
前述幀內預測部使用前述圖片來預測前述區塊。前述幀間預測部使用與前述圖片不同的參考圖片來預測前述區塊。迴路濾波部對以下圖像套用濾波器：從藉由前述幀內預測部或前述幀間預測部所進行的預測而生成的預測圖像來加以重構的圖像。
又，例如，前述熵解碼部針對已編碼之圖像的構成單位所包含的複數個係數之各係數，依照事先決定之順序將該係數的絕對值解碼，並針對前述複數個係數之各係數，將表示該係數為正或負的記號解碼，在前述構成單位中，在具有分別滿足與大小有關的預定條件之絕對值的N個(N為2以上的整數)係數當中，於M個(M為小於N的整數)係數之各係數的絕對值的編碼使用了旗標，於剩下的(N－M)個係數之各係數的絕對值的編碼未使用前述旗標，在前述絕對值的解碼中，是將表示前述絕對值的最下位位元即奇偶的訊號解碼，且在前述絕對值的最下位位元以外的部分之編碼使用了前述旗標的情況下，藉由伴隨符元產生機率之更新的CABAC(Context-Based Adaptive Binary Arithmetic Coding)來將前述旗標解碼。
進而，該等概括的或具體的態樣能夠以系統、裝置、方法、積體電路、電腦程式或電腦可讀取的CD-ROM等非暫時性的記錄媒體來實現，也能夠以系統、裝置、方法、積體電路、電腦程式及記錄媒體的任意組合來實現。
以下，一邊參考圖式一邊具體地說明實施形態。再者，以下說明的實施形態均表示概括的或具體的例子。以下實施形態所示數值、形狀、材料、構成要素、構成要素的配置位置及連接形態、步驟、步驟的關係及順序等是一例，其主旨不在於限定申請專利範圍。
以下，說明編碼裝置及解碼裝置的實施形態。實施形態為可套用本揭示之各態樣中所說明的處理及/或構成的編碼裝置及解碼裝置的例子。處理及/或構成在與實施形態不同的編碼裝置及解碼裝置中亦可實施。例如，關於對實施形態套用的處理及/或構成，亦可實施例如以下任一項。
(1)本揭示之各態樣中所說明的實施形態之編碼裝置或解碼裝置的複數個構成要素當中的任一構成要素，亦可與本揭示之各態樣的任一態樣中所說明的其他構成要素置換或組合。
(2)在實施形態之編碼裝置或解碼裝置中，亦可對藉由該編碼裝置或解碼裝置的複數個構成要素當中一部分的構成要素所進行的功能或處理，進行功能或處理的追加、置換、刪除等任意的變更。例如，任一功能或處理，亦可與本揭示之各態樣的任一態樣中所說明的其他功能或處理置換或組合。
(3)在實施形態之編碼裝置或解碼裝置所實施的方法中，亦可針對該方法所包含的複數個處理當中一部分的處理，進行追加、置換及刪除等任意的變更。例如，方法中的任一處理，亦可與本揭示之各態樣的任一態樣中所說明的其他處理置換或組合。
(4)構成實施形態之編碼裝置或解碼裝置的複數個構成要素當中一部分的構成要素，亦可與本揭示之各態樣的任一態樣中所說明的構成要素組合，亦可與具備有本揭示之各態樣的任一態樣中所說明的功能的一部分的構成要素組合，亦可與實施本揭示之各態樣中所說明的構成要素所實施的處理的一部分的構成要素組合。
(5)具備有實施形態之編碼裝置或解碼裝置的功能的一部分的構成要素、或實施實施形態之編碼裝置或解碼裝置的處理的一部分的構成要素，亦可與本揭示之各態樣的任一態樣中所說明的構成要素、具備有本揭示之各態樣的任一態樣中所說明的功能的一部分的構成要素、或實施本揭示之各態樣的任一態樣中所說明的處理的一部分的構成要素組合或置換。
(6)在實施形態之編碼裝置或解碼裝置所實施的方法中，亦可讓該方法所包含的複數個處理之任一處理，與本揭示之各態樣的任一態樣中所說明的處理、或同樣的任一處理置換或組合。
(7)實施形態之編碼裝置或解碼裝置所實施的方法所包含的複數個處理當中一部分的處理，亦可與本揭示之各態樣的任一態樣中所說明的處理組合。
(8)本揭示之各態樣中所說明的處理及/或構成的實施方法，並不限定於實施形態之編碼裝置或解碼裝置。例如，處理及/或構成亦可實施於與實施形態中所揭示的動態圖像編碼或動態圖像解碼以不同目的來利用的裝置中。
［編碼裝置］ 首先，說明實施形態之編碼裝置。圖1是顯示實施形態之編碼裝置100的功能構成的方塊圖。編碼裝置100是以區塊單位來編碼動態圖像的動態圖像編碼裝置。
如圖1所示，編碼裝置100是以區塊單位來編碼圖像的裝置，具備分割部102、減算部104、轉換部106、量化部108、熵編碼部110、反量化部112、反轉換部114、加算部116、區塊記憶體118、迴路濾波部120、幀記憶體122、幀內預測部124、幀間預測部126、及預測控制部128。
編碼裝置100可藉由例如通用處理器及記憶體來實現。此情況下，由處理器執行儲存於記憶體的軟體程式時，處理器是作為分割部102、減算部104、轉換部106、量化部108、熵編碼部110、反量化部112、反轉換部114、加算部116、迴路濾波部120、幀內預測部124、幀間預測部126、及預測控制部128而發揮功能。又，亦可利用專用之1個以上的電子電路來實現編碼裝置100，且前述專用之1個以上的電子電路對應於分割部102、減算部104、轉換部106、量化部108、熵編碼部110、反量化部112、反轉換部114、加算部116、迴路濾波部120、幀內預測部124、幀間預測部126、及預測控制部128。
以下說明編碼裝置100整體的處理流程，之後再說明編碼裝置100包含的各構成要素。
［編碼處理的整體流程］ 圖2是顯示編碼裝置100所進行之整體的編碼處理的一例之流程圖。
首先，編碼裝置100的分割部102將動態圖像即輸入圖像所包含的各圖片分割成複數個固定尺寸的區塊(例如128×128像素)(步驟Sa_1)。接著，分割部102對該固定尺寸的區塊選擇分割樣式(又稱作區塊形狀)(步驟Sa_2)。也就是說，分割部102進一步將固定尺寸的區塊分割成：構成該已選擇之分割樣式的複數個區塊。接著，編碼裝置100針對該等複數個區塊的各區塊，對該區塊(亦即編碼對象區塊)進行步驟Sa_3~Sa_9的處理。
也就是說，由幀內預測部124、幀間預測部126及預測控制部128的全部或一部分所構成的預測處理部，會生成編碼對象區塊(又稱作當前區塊)的預測訊號(又稱作預測區塊)(步驟Sa_3)。
其次，減算部104生成編碼對象區塊與預測區塊的差分，來作為預測殘差(又稱作差分區塊)(步驟Sa_4)。
其次，轉換部106及量化部108對該差分區塊進行轉換及量化，藉此生成複數個量化係數(步驟Sa_5)。再者，由複數個量化係數所構成的區塊又稱作係數區塊。
其次，熵編碼部110對該係數區塊與有關預測訊號之生成的預測參數進行編碼(具體而言是熵編碼)，藉此生成編碼訊號(步驟Sa_6)。再者，編碼訊號又稱作編碼位元串流、壓縮位元串流或串流。
其次，反量化部112及反轉換部114對係數區塊進行反量化及反轉換，藉此復原複數個預測殘差(亦即差分區塊)(步驟Sa_7)。
其次，加算部116對該已復原之差分區塊加上預測區塊，藉此將當前區塊重構成重構圖像(又稱作重構區塊或解碼圖像區塊)(步驟Sa_8)。藉此，重構圖像生成。
當此重構圖像生成後，迴路濾波部120因應需要而對該重構圖像進行濾波(步驟Sa_9)。
接著，編碼裝置100判定圖片整體的編碼是否已結束(步驟Sa_10)，當判定尚未結束時(步驟Sa_10的否)，重複執行從步驟Sa_2開始的處理。
再者，於上述的例子，編碼裝置100雖然對固定尺寸的區塊選擇1個分割樣式，並依照該分割樣式進行各區塊的編碼，但亦可依照複數種分割樣式的各樣式來進行各區塊的編碼。在此情況下，編碼裝置100亦可評價對於複數種分割樣式的各樣式的成本，並選擇依據例如最小成本之分割樣式進行編碼所得的編碼訊號，來作為要輸出的編碼訊號。
如圖示，該等步驟Sa_1~Sa_10之處理是藉由編碼裝置100依序進行。或，亦可並列地進行該等處理當中一部分的複數個處理，亦可進行該等處理之順序的置換等。
［分割部］ 分割部102將輸入動態圖像所包含的各圖片分割成複數個區塊，並將各區塊輸出至減算部104。例如，分割部102首先將圖片分割成固定尺寸(例如128x128)的區塊。亦可採用其他的固定區塊尺寸。此固定尺寸的區塊有時稱為編碼樹單元(CTU)。接著，分割部102根據例如遞迴的四元樹(quadtree)及/或二元樹(binary tree)區塊分割，將固定尺寸的各個區塊分割成可變尺寸(例如64×64以下)的區塊。亦即，分割部102選擇分割樣式。此可變尺寸的區塊有時稱為編碼單元(CU)、預測單元(PU)或轉換單元(TU)。再者，於各種處理例，亦可不必區分CU、PU及TU，而使圖片內的一部分或全部區塊成為CU、PU、TU的處理單位。
圖3是顯示實施形態之區塊分割的一例的概念圖。於圖3，實線表示四元樹區塊分割的區塊邊界，虛線表示二元樹區塊分割的區塊邊界。
在此，區塊10為128×128像素的正方形區塊(128×128區塊)。此128×128區塊10首先分割成4個正方形的64×64區塊(四元樹區塊分割)。
左上64×64區塊進一步垂直分割成2個矩形的32×64區塊，左32×64區塊進一步垂直分割成2個矩形的16×64區塊(二元樹區塊分割)。其結果，左上64×64區塊分割成2個16×64區塊11、12，及32×64區塊13。
右上64×64區塊水平分割成2個矩形的64×32區塊14、15(二元樹區塊分割)。
左下64×64區塊分割成4個正方形的32×32區塊(四元樹區塊分割)。4個32×32區塊中，左上區塊及右下區塊進一步分割。左上32×32區塊垂直分割成2個矩形的16×32區塊，右16×32區塊進一步水平分割成2個16×16區塊(二元樹區塊分割)。右下32×32區塊水平分割成2個32×16區塊(二元樹區塊分割)。其結果，左下64×64區塊分割成16×32區塊16，2個16×16區塊17、18，2個32×32區塊19、20，及2個32×16區塊21、22。
右下64×64區塊23不分割。
如以上，於圖3，區塊10根據遞迴的四元樹及二元樹區塊分割，分割成13個可變尺寸的區塊11~23。這樣的分割有時稱為QTBT(quad-tree plus binary tree：四元樹加二元樹)分割。
再者，於圖3，1個區塊雖分割成4個或2個區塊(四元樹或二元樹區塊分割)，但分割不限定於該等分割。例如1個區塊亦可分割成3個區塊(三元樹區塊分割)。這種包含三元樹區塊分割的分割，有時稱為MBT(multi type tree：多類型樹)分割。
［圖片的構成 切片/圖塊］ 為了並列地解碼圖片，圖片有時以切片(slice)單位或圖塊(tile)單位構成。由切片單位或圖塊單位構成的圖片亦可藉由分割部102來構成。
切片是構成圖片之基本的編碼單位。圖片是由例如1個以上的切片所構成。又，切片是由1個以上之連續的CTU(Coding Tree Unit)所構成。
圖4A是顯示切片之構成的一例的概念圖。例如，圖片包含11×8個CTU，且被分割成4個切片(切片1-4)。切片1由16個CTU構成，切片2由21個CTU構成，切片3由29個CTU構成，切片4由22個CTU構成。在此，圖片內的各CTU屬於任一切片。切片的形狀成為朝水平方向分割圖片後的形狀。切片的邊界不必在畫面端，在畫面內的CTU的邊界當中的何處皆可。切片之中的CTU的處理順序(編碼順序或解碼順序)例如是逐線掃描(Raster scan)順序。又，切片包含標頭資訊與編碼資料。標頭資訊中亦可記述切片前頭的CTU位址、切片類型等該切片的特徵。
圖塊是構成圖片之矩形區域的單位。各圖塊亦可依逐線掃描順序而被分配稱作TileId的號碼。
圖4B是顯示圖塊之構成的一例的概念圖。例如，圖片包含11×8個CTU，且被分割成4個矩形區域的圖塊(圖塊1-4)。當使用圖塊時，相較於不使用圖塊的情況， CTU的處理順序會變更。當不使用圖塊時，圖片內的複數個CTU依逐線掃描順序處理。當使用圖塊時，在複數個圖塊的各圖塊中，至少1個CTU會依逐線掃描順序處理。例如，如圖4B所示，圖塊1包含的複數個CTU的處理順序是以下順序：從圖塊1的第1列左端起朝向圖塊1的第1列右端為止，接下來，從圖塊1的第2列左端起朝向圖塊1的第2列右端為止。
再者，1個圖塊有時包含1個以上的切片，1個切片有時包含1個以上的圖塊。
［減算部］ 減算部104以從分割部102輸入且藉由分割部102分割而成的區塊為單位，從原訊號(原樣本)減去預測訊號(從以下所示之預測控制部128輸入的預測樣本)。也就是說，減算部104會算出編碼對象區塊(以下稱作當前區塊)的預測誤差(亦稱作殘差)。接著，減算部104將算出的預測誤差(殘差)輸出至轉換部106。
原訊號為編碼裝置100的輸入訊號，且為表示構成動態圖像之各圖片的圖像之訊號(例如亮度(luma)訊號及2個色差(chroma)訊號)。以下有時亦將表示圖像的訊號稱為樣本。
［轉換部］ 轉換部106將空間域的預測誤差轉換成頻率域的轉換係數，並將轉換係數輸出至量化部108。具體而言，轉換部106是對例如空間域的預測誤差進行預定的離散餘弦轉換(DCT)或離散正弦轉換(DST)。預定的DCT或DST亦可事先決定。
再者，轉換部106亦可從複數種轉換類型中適應性地選擇轉換類型，再使用與選擇之轉換類型相對應的轉換基底函數(transform basis function)，將預測誤差轉換成轉換係數。這樣的轉換有時稱為EMT(explicit multiple core transform：顯式多重核心轉換)或AMT(adaptive multiple transform：適應性多重轉換)。
複數種轉換類型包含例如DCT-II、DCT-V、DCT-VIII、DST-I及DST-VII。圖5A顯示對應於轉換類型例之轉換基底函數的表。於圖5A，N表示輸入像素數。從該等複數種轉換類型中選擇轉換類型時，可取決於例如預測的種類(幀內預測及幀間預測)，或取決於幀內預測模式。
這種表示是否套用EMT或AMT的資訊(例如稱為EMT旗標或AMT旗標)、及表示已選擇之轉換類型的資訊，通常是以CU級別來訊號化。再者，該等資訊的訊號化不必限定在CU級別，亦可為其他級別(例如位元序列(bit sequence)級別、圖片(picture)級別、切片(slice)級別、圖塊(tile)級別或CTU級別)。
又，轉換部106亦可將轉換係數(轉換結果)進行再轉換。這樣的再轉換有時稱為AST(adaptive secondary transform：適應性二次轉換)或NSST(non-separable secondary transform：不可分離二次轉換)。例如，轉換部106將對應於幀內預測誤差的轉換係數之區塊所包含的每個子區塊(例如4×4子區塊)進行再轉換。表示是否套用NSST的資訊、及有關於用於NSST之轉換矩陣的資訊，通常是以CU級別來訊號化。再者，該等資訊的訊號化不必限定在CU級別，亦可為其他級別(例如序列級別、圖片級別、切片級別、圖塊級別或CTU級別)。
轉換部106亦可套用可分離(Separable)轉換與不可分離(Non-Separable)轉換。可分離轉換是指就輸入之維度的數目而按每個方向分離來進行複數次轉換的方式，不可分離轉換是指在輸入為多維之際，將2個以上的維度統整視為1維而一次進行轉換的方式。
例如，可舉以下例來作為不可分離轉換的一例：在輸入為4×4區塊時，將前述區塊視為具有16個要素的一個陣列，且以16×16的轉換矩陣對前述陣列進行轉換處理。
又，在不可分離轉換之更進一步的例子中，亦可在將4×4輸入區塊視為具有16個要素的一個陣列後，進行如對該陣列進行複數次吉文斯旋轉之轉換(Hypercube Givens Transform：超立方體吉文斯轉換)。
於轉換部106的轉換中，也可因應於CU內的區域來切換轉換成頻率域的基底之類型。舉一例來說，有SVT(Spatially Varying Transform：空間變化轉換)。在SVT中，如圖5B所示，沿水平或垂直方向將CU分成2等分，只對其中一邊的區域進行往頻率域的轉換。轉換基底的類型可依每個區域設定，例如可使用DST7與DCT8。於本例，在CU內的2個區域中，只進行其中一邊的轉換，另一邊則不進行轉換，但也可2個區域都轉換。又，分割方法也不只有2等分，亦可為4等分，或採用更靈活的方法，將表示分割的資訊另外編碼再與CU分割同樣地傳訊等。再者，SVT有時也稱為SBT(Sub-block Transform：子區塊轉換)。
［量化部］ 量化部108將從轉換部106輸出的轉換係數進行量化。具體而言，量化部108以預定的掃描順序掃描當前區塊的轉換係數，根據對應於經掃描的轉換係數之量化參數(QP)來量化該轉換係數。然後，量化部108將當前區塊之經量化的轉換係數(以下稱為量化係數)輸出至熵編碼部110及反量化部112。預定的掃描順序亦可事先決定。
預定的掃描順序是轉換係數之量化/反量化用的順序。例如，預定的掃描順序亦可是以頻率的升序(從低頻往高頻的順序)或降序(從高頻往低頻的順序)來定義。
量化參數(QP)是定義量化步距(量化寬度)的參數。例如，若增加量化參數之值，則量化步距亦增加。也就是說，若量化參數之值增加，則量化誤差增大。
又，量化有時會使用量化矩陣。例如，有時會對應於4×4及8×8等之頻率轉換尺寸、幀內預測及幀間預測等之預測模式、亮度及色差等之像素成分，來使用數種類的量化矩陣。再者，量化是指讓以預定的間隔取樣的值與預定的級別相對應並進行數位化，在本技術領域中，既可使用取整、捨入(rounding)、縮放(scaling)之類的其他表現方式來參考，亦可採用取整、捨入、縮放。預定的間隔及級別亦可事先決定。
作為使用量化矩陣的方法，有使用在編碼裝置側直接設定的量化矩陣之方法、及使用預設的量化矩陣(預設矩陣：default matrix)之方法。藉由在編碼裝置側直接設定量化矩陣，可設定因應於圖像的特徵之量化矩陣。然而此情況下，有因為量化矩陣之編碼而造成編碼量增加的缺點。
另一方面，也有不使用量化矩陣而將高頻成分的係數及低頻成分的係數都同樣進行量化的方法。再者，此方法等同於使用係數全部為相同值的量化矩陣(平面的矩陣)之方法。
也可利用例如SPS(序列參數集：Sequence Parameter Set)或PPS(圖片參數集：Picture Parameter Set)來指定量化矩陣。SPS包含可對序列使用的參數，PPS包含可對圖片使用的參數。SPS及PPS有時單純稱作參數集。
［熵編碼部］ 熵編碼部110根據從量化部108輸入的量化係數來生成編碼訊號(編碼位元串流)。具體而言，熵編碼部110例如將量化係數二值化，將二值訊號予以算術編碼，並輸出經壓縮的位元串流或序列。
［反量化部］ 反量化部112將從量化部108輸入的量化係數反量化。具體而言，反量化部112以預定的掃描順序來將當前區塊的量化係數反量化。接著，反量化部112將當前區塊之經反量化的轉換係數輸出至反轉換部114。預定的掃描順序亦可事先決定。
［反轉換部］ 反轉換部114將從反量化部112輸入的轉換係數反轉換，藉此復原預測誤差(殘差)。具體而言，反轉換部114藉由對轉換係數進行與轉換部106的轉換相對應的反轉換，來復原當前區塊的預測誤差。接著，反轉換部114將經復原的預測誤差輸出至加算部116。
再者，由於經復原的預測誤差通常會因為量化而失去資訊，因此不會與減算部104所算出的預測誤差一致。亦即，經復原的預測誤差通常包含有量化誤差。
［加算部］ 加算部116將從反轉換部114輸入的預測誤差與從預測控制部128輸入的預測樣本相加，藉此來重構當前區塊。接著，加算部116將重構的區塊輸出至區塊記憶體118及迴路濾波部120。重構區塊有時亦稱為局部(local)解碼區塊。
［區塊記憶體］ 區塊記憶體118是用以儲存例如以下區塊的記憶部：在幀內預測中參考的區塊，並且是編碼對象圖片(稱為當前圖片)內的區塊。具體而言，區塊記憶體118儲存從加算部116輸出的重構區塊。
［幀記憶體］ 幀記憶體122例如是用於儲存在幀間預測中使用的參考圖片之記憶部，有時也稱作幀緩衝器。具體而言，幀記憶體122儲存已藉由迴路濾波部120濾波的重構區塊。
［迴路濾波部］ 迴路濾波部120對藉由加算部116重構的區塊施加迴路濾波，將經濾波的重構區塊輸出至幀記憶體122。迴路濾波是在編碼迴路內使用的濾波器(迴路內濾波器：In-loop filter)，包含有例如解區塊濾波器(DF或DBF)、樣本適應性偏移(SAO：Sample Adaptive Offset)、及適應性迴路濾波器(ALF：Adaptive Loop Filter)等。
在ALF中是套用用以去除編碼失真的最小平方誤差濾波器，來對例如當前區塊內的每個2×2子區塊，套用根據局部梯度(gradient)之方向及活性度(activity)而從複數個濾波器中選擇的1個濾波器。
具體而言，首先將子區塊(例如2×2子區塊)分類成複數個組別(例如15或25組)。子區塊的分類是根據梯度的方向及活性度來進行。例如，使用梯度的方向值D(例如0~2或0~4)及梯度的活性值A(例如0~4)來算出分類值C(例如C=5D+A)。接著，根據分類值C將子區塊分類成複數個組別。
梯度的方向值D例如是藉由比較複數個方向(例如水平、垂直及2個對角方向)的梯度而導出。又，梯度的活性值A例如是對複數個方向的梯度進行加算，再將加算結果藉由量化來導出。
根據這樣的分類結果，從複數個濾波器中決定子區塊用的濾波器。
作為在ALF使用的濾波器形狀，可利用例如圓對稱形狀。圖6A~圖6C是顯示在ALF使用的濾波器形狀的複數個例子之圖。圖6A顯示5×5菱形形狀濾波器，圖6B顯示7×7菱形形狀濾波器，圖6C顯示9×9菱形形狀濾波器。顯示濾波器形狀的資訊通常是以圖片級別訊號化。再者，顯示濾波器形狀的資訊之訊號化不必限定在圖片級別，亦可為其他級別(例如序列級別、切片級別、圖塊級別、CTU級別或CU級別)。
ALF的開啟/關閉亦可以例如圖片級別或CU級別來決定。例如，針對亮度亦可以CU級別決定是否套用ALF，針對色差亦可以圖片級別決定是否套用ALF。顯示ALF之開啟/關閉的資訊通常是以圖片級別或CU級別來訊號化。再者，表示ALF之開啟/關閉的資訊之訊號化不必限定在圖片級別或CU級別，亦可為其他級別(例如序列級別、切片級別、圖塊級別或CTU級別)。
可選擇的複數個濾波器(例如到15個或25個的濾波器)之係數集通常是以圖片級別訊號化。再者，係數集之訊號化不必限定在圖片級別，亦可為其他級別(例如序列級別、切片級別、圖塊級別、CTU級別、CU級別或子區塊級別)。
［迴路濾波部＞解區塊濾波器］ 在解區塊濾波器中，迴路濾波部120對重構圖像的區塊邊界進行濾波處理，藉此減少該區塊邊界產生的失真。
圖7是顯示作為解區塊濾波器來發揮功能的迴路濾波部120的詳細構成的一例之方塊圖。
迴路濾波部120具備：邊界判定部1201、濾波判定部1203、濾波處理部1205、處理判定部1208、濾波特性決定部1207、開關1202、1204及1206。
邊界判定部1201判定欲進行解區塊濾波處理的像素(即對象像素)是否存在於區塊邊界附近。接著，邊界判定部1201將其判定結果輸出至開關1202及處理判定部1208。
在已藉由邊界判定部1201判定對象像素存在於區塊邊界附近時，開關1202將濾波處理前的圖像輸出至開關1204。反之，在已藉由邊界判定部1201判定對象像素不存在於區塊邊界附近時，開關1202將濾波處理前的圖像輸出至開關1206。
濾波器判定部1203根據位在對象像素的周邊之至少1個周邊像素的像素值，來判定是否對對象像素進行解區塊濾波處理。接著，濾波判定部1203將其判定結果輸出至開關1204及處理判定部1208。
在已藉由濾波判定部1203判定對對象像素進行解區塊濾波處理時，開關1204將已透過開關1202取得的濾波處理前的圖像輸出至濾波處理部1205。反之，在已藉由濾波判定部1203判定不對對象像素進行解區塊濾波處理時，開關1204將已透過開關1202取得的濾波處理前的圖像輸出至開關1206。
在已透過開關1202及1204取得濾波處理前的圖像時，濾波處理部1205對對象像素執行解區塊濾波處理，其中前述解區塊濾波處理具有已藉由濾波特性決定部1207所決定的濾波特性。接著，濾波處理部1205將該濾波處理後的像素輸出至開關1206。
開關1206因應於處理判定部1208的控制，選擇性地輸出未被解區塊濾波處理的像素、與已藉由濾波處理部1205解區塊濾波處理過的像素。
處理判定部1208根據邊界判定部1201及濾波判定部1203各自的判定結果來控制開關1206。也就是說，在已藉由邊界判定部1201判定對象像素存在於區塊邊界附近，且，已藉由濾波判定部1203判定對對象像素進行解區塊濾波處理時，處理判定部1208使經解區塊濾波處理的像素從開關1206輸出。又，於上述的情形以外，處理判定部1208則使未經解區塊濾波處理的像素從開關1206輸出。藉由重複進行這樣的像素之輸出，而從開關1206輸出濾波處理後的圖像。
圖8是顯示對區塊邊界具有對稱的濾波特性之解區塊濾波器的例子之概念圖。
在解區塊濾波處理中，例如使用像素值與量化參數來選擇特性相異的2個解區塊濾波器，即選擇強濾波器及弱濾波器中之任一種濾波器。在強濾波器中，如圖8所示，當隔著區塊邊界存在有像素p0~p2及像素q0~q2時，藉由進行例如以下數式所示的運算，來將像素q0~q2之各自的像素值變更成像素值q’0~q’2。 q’0＝(p1＋2×p0＋2×q0＋2×q1＋q2＋4)/8 q’1＝(p0＋q0＋q1＋q2＋2)/4 q’2＝(p0＋q0＋q1＋3×q2＋2×q3＋4)/8
再者，在上述數式中，p0~p2及q0~q2是像素p0~p2及像素q0~q2各自的像素值。又，q3是在區塊邊界的相反側鄰接於像素q2的像素q3之像素值。又，在上述各數式的右邊，與解區塊濾波處理中使用的各像素的像素值相乘的係數為濾波係數。
進而，在解區塊濾波處理中，為了不讓運算後的像素值設定成超過閾值，也可進行剪裁(clip)處理。在此剪裁處理中，依上述數式進行之運算後的像素值是使用由量化參數決定的閾值，來剪裁成「運算對象像素值±2×閾值」。藉此，可防止過度的平滑化。
圖9是用以說明進行解區塊濾波處理之區塊邊界的概念圖。圖10是顯示Bs值之一例的概念圖。
進行解區塊濾波處理的區塊邊界例如是如圖9所示之8×8像素區塊的PU(Prediction Unit：預測單元)或TU(Transform Unit：轉換單元)的邊界。解區塊濾波處理可以4列或4行為單位來進行。首先，對圖9所示之區塊P及區塊Q，如圖10所示地決定Bs(Boundary Strength：邊界強度)值。
依照圖10的Bs值，就算是屬於同一圖像的區塊邊界，也會決定是否進行不同強度的解區塊濾波處理。對色差訊號的解區塊濾波處理是在Bs值為2的時候進行。對亮度訊號的解區塊濾波處理是在Bs值為1以上且滿足預定條件的時候進行。預定條件亦可事先決定。再者，Bs值的判定條件不限定於圖10所示者，亦可根據其他參數來決定。
［預測處理部(幀內預測部、幀間預測部、預測控制部)］ 圖11是顯示在編碼裝置100之預測處理部進行的處理之一例的流程圖。再者，預測處理部是由幀內預測部124、幀間預測部126及預測控制部128的全部或一部分的構成要素所構成。
預測處理部生成當前區塊的預測圖像(步驟Sb_1)。此預測圖像也稱作預測訊號或預測區塊。再者，預測訊號有例如幀內預測訊號或幀間預測訊號。具體而言，預測處理部使用已得到的重構圖像來生成當前區塊的預測圖像，其中前述重構圖像是藉由進行預測區塊的生成、差分區塊的生成、係數區塊的生成、差分區塊的復原及解碼圖像區塊的生成而得到。
重構圖像例如可為參考圖片之圖像，也可為包含有當前區塊的圖片即當前圖片內的編碼完畢的區塊之圖像。當前圖片內的編碼完畢的區塊例如為當前區塊的鄰接區塊。
圖12是顯示在編碼裝置100之預測處理部進行的處理之其他例的流程圖。
預測處理部以第1方式生成預測圖像(步驟Sc_1a)，以第2方式生成預測圖像(步驟Sc_1b)，以第3方式生成預測圖像(步驟Sc_1c)。第1方式、第2方式及第3方式為用於生成預測圖像之互相不同的方式，分別也可為例如幀間預測方式、幀內預測方式、及該等以外的預測方式。在這些預測方式中，亦可使用上述之重構圖像。
其次，預測處理部選擇步驟Sc_1a、Sc_1b及Sc_1c所生成的複數個預測圖像中的任一個(步驟Sc_2)。此預測圖像之選擇，亦即用於得到最終的預測圖像的方式或模式之選擇，亦可是算出對於已生成的各預測圖像的成本，並根據其成本來進行。或，該預測圖像之選擇亦可根據在編碼處理中使用的參數來進行。編碼裝置100亦可將用以特定出該已選擇的預測圖像、方式或模式之資訊，訊號化成編碼訊號(也稱作編碼位元串流)。該資訊亦可為例如旗標等。藉此，解碼裝置可根據該資訊，按照已在編碼裝置100中選擇的方式或模式來生成預測圖像。再者，在圖12所示的例子中，預測處理部是以各方式生成預測圖像後，選擇任一個預測圖像。然而，預測處理部亦可在生成該等預測圖像之前，根據在上述之編碼處理中使用的參數來選擇方式或模式，並依照該方式或模式來生成預測圖像。
例如，第1方式及第2方式亦可分別為幀內預測及幀間預測，且預測處理部從依照該等預測方式所生成的預測圖像中，來選擇對於當前區塊之最終的預測圖像。
圖13是顯示在編碼裝置100之預測處理部進行的處理之其他例的流程圖。
首先，預測處理部藉由幀內預測來生成預測圖像(步驟Sd_1a)，且藉由幀間預測來生成預測圖像(步驟Sd_1b)。再者，藉由幀內預測所生成的預測圖像也稱作幀內預測圖像，藉由幀間預測所生成的預測圖像也稱作幀間預測圖像。
其次，預測處理部分別評價幀內預測圖像及幀間預測圖像(步驟Sd_2)。在此評價中亦可使用成本。也就是說，預測處理部算出幀內預測圖像及幀間預測圖像各自的成本C。此成本C可藉由R-D最佳化模型的數式，例如C＝D＋λ×R來算出。在此數式中，D為預測圖像的編碼失真，且藉由例如當前區塊的像素值與預測圖像的像素值之絕對差值和等來表示。又，R為預測圖像的產生編碼量，具體而言為用以生成預測圖像的移動資訊等編碼所需要的編碼量等。又，λ例如為拉格朗日(Lagrange)乘數。
接著，預測處理部從幀內預測圖像及幀間預測圖像，選擇算出了最小成本C的預測圖像，來作為當前區塊之最終的預測圖像(步驟Sd_3)。也就是說，選擇用以生成當前區塊的預測圖像之預測方式或模式。
［幀內預測部］ 幀內預測部124參考已儲存於區塊記憶體118的當前圖片內之區塊，進行當前區塊的幀內預測(也稱作畫面內預測)，藉此生成預測訊號(幀內預測訊號)。具體而言，幀內預測部124參考鄰接於當前區塊之區塊的樣本(例如亮度值、色差值)來進行幀內預測，藉此生成幀內預測訊號，且將幀內預測訊號輸出至預測控制部128。
例如，幀內預測部124使用規定之複數個幀內預測模式中的1個來進行幀內預測。複數個幀內預測模式通常包含1個以上的非方向性預測模式與複數個方向性預測模式。規定的複數個模式亦可事先規定。
1個以上的非方向性預測模式包含有例如以H.265/HEVC標準所規定的平面(Planar)預測模式及直流(DC)預測模式。
複數個方向性預測模式例如包含以H.265/ HEVC標準所規定之33個方向的預測模式。再者，複數個方向性預測模式除了33個方向外，亦可進一步包含32個方向的預測模式(合計65個方向性預測模式)。圖14是顯示幀內預測中可使用之共67個的幀內預測模式(2個非方向性預測模式及65個方向性預測模式)之概念圖。實線箭頭表示以H.265/HEVC標準規定的33個方向，虛線箭頭表示追加的32個方向(2個非方向性預測模式未圖示於圖14)。
於各種處理例，亦可在色差區塊的幀內預測中參考亮度區塊。也就是說，亦可根據當前區塊的亮度成分，預測當前區塊的色差成分。這種幀內預測有時也被稱作CCLM(cross-component linear model：跨成分線性模型)預測。像這種參考亮度區塊的色差區塊之幀內預測模式(例如被稱作CCLM模式)亦可作為色差區塊之幀內預測模式的1種而加入。
幀內預測部124亦可根據水平/垂直方向的參考像素的梯度，來修正幀內預測後的像素值。這種伴隨修正的幀內預測有時被稱作PDPC(position dependent intra prediction combination：位置相依幀內預測組合)。顯示有無套用PDPC的資訊(例如稱作PDPC旗標)通常是以CU級別來訊號化。再者，此資訊之訊號化不必限定在CU級別，亦可為其他級別(例如序列級別、圖片級別、切片級別、圖塊級別或CTU級別)。
［幀間預測部］ 幀間預測部126參考儲存於幀記憶體122之參考圖片並且是與當前圖片不同的參考圖片，來進行當前區塊的幀間預測(亦稱作畫面間預測)，藉此生成預測訊號(幀間預測訊號)。幀間預測是以當前區塊或當前區塊內的當前子區塊(例如4×4區塊)為單位進行。例如，幀間預測部126針對當前區塊或當前子區塊，在參考圖片內進行移動估測(motion estimation)，找到與該當前區塊或當前子區塊最一致的參考區塊或子區塊。接著，幀間預測部126從參考區塊或子區塊，取得將對當前區塊或子區塊的移動或變化進行補償的移動資訊(例如移動向量)。幀間預測部126根據該移動資訊進行移動補償(或移動預測)，來生成當前區塊或子區塊的幀間預測訊號。幀間預測部126將已生成的幀間預測訊號輸出至預測控制部128。
使用於移動補償的移動資訊亦可以多種形態予以訊號化，來作為幀間預測訊號。例如，移動向量亦可被訊號化。舉其他例來說，移動向量與移動向量預測子(motion vector predictor)之差分亦可被訊號化。
［幀間預測的基本流程］ 圖15是顯示幀間預測的基本流程之一例的流程圖。
首先，幀間預測部126生成預測圖像(步驟Se_1~Se_3)。其次，減算部104生成當前區塊與預測圖像之差分來作為預測殘差(步驟Se_4)。
在此，幀間預測部126在預測圖像的生成中，是藉由進行當前區塊的移動向量(MV)之決定(步驟Se_1及Se_2)及移動補償(步驟Se_3)，來生成該預測圖像。又，幀間預測部126在MV的決定中，是藉由進行候選移動向量(候選MV)的選擇(步驟Se_1)及MV的導出(步驟Se_2)，來決定該MV。候選MV的選擇例如是藉由從候選MV清單選擇至少1個候選MV來進行。又，在MV的導出中，幀間預測部126亦可從至少1個候選MV，進一步選擇至少1個候選MV，藉此決定該已選擇的至少1個候選MV來作為當前區塊的MV。或，幀間預測部126亦可針對該已選擇的至少1個候選MV之各個，估測以該候選MV所指示的參考圖片的區域，藉此決定當前區塊的MV。再者，亦可將此估測參考圖片的區域之情形稱作移動估測(motion estimation)。
又，在上述的例子中，步驟Se_1~Se_3雖是藉由幀間預測部126來進行，但例如步驟Se_1或步驟Se_2等之處理，亦可藉由編碼裝置100包含的其他構成要素來進行。
［移動向量的導出流程］ 圖16是顯示移動向量導出之一例的流程圖。
幀間預測部126以將移動資訊(例如MV)編碼的模式來導出當前區塊的MV。在此情況下，例如移動資訊作為預測參數被編碼，並被訊號化。也就是說，已被編碼的移動資訊包含於編碼訊號(也稱作編碼位元串流)。
或，幀間預測部126以不將移動資訊編碼的模式來導出MV。在此情況下，編碼訊號不包含移動資訊。
在此，在導出MV的模式中，亦可有後述的一般幀間模式、合併模式、FRUC模式及仿射模式等。該等模式中，將移動資訊編碼的模式有一般幀間模式、合併模式及仿射模式(具體而言是仿射幀間模式及仿射合併模式)等。再者，移動資訊不只包含有MV，亦可包含有後述的移動向量預測子選擇資訊。又，不將移動資訊編碼的模式有FRUC模式等。幀間預測部126從該等複數個模式選擇用於導出當前區塊的MV的模式，並使用該已選擇的模式來導出當前區塊的MV。
圖17是顯示移動向量導出之其他例的流程圖。
幀間預測部126以將差分MV編碼的模式來導出當前區塊的MV。在此情況下，例如差分MV作為預測參數被編碼，並被訊號化。也就是說，已編碼的差分MV包含於編碼訊號。此差分MV為當前區塊的MV與其預測MV之差。
或，幀間預測部126以不將差分MV編碼的模式來導出MV。在此情況下，編碼訊號不包含已編碼的差分MV。
在此，如上述，導出MV的模式有後述的一般幀間、合併模式、FRUC模式及仿射模式等。該等模式中，將差分MV編碼的模式有一般幀間模式及仿射模式(具體而言是仿射幀間模式)等。又，不將差分MV編碼的模式有FRUC模式、合併模式及仿射模式(具體而言是仿射合併模式)等。幀間預測部126從該等複數個模式選擇用於導出當前區塊的MV的模式，並使用該已選擇的模式來導出當前區塊的MV。
［移動向量的導出流程］ 圖18是顯示移動向量導出之其他例的流程圖。導出MV的模式即幀間預測模式有複數種模式，大致上分成有：將差分MV編碼的模式、不將差分移動向量編碼的模式。不將差分MV編碼的模式有合併模式、FRUC模式及仿射模式(具體而言是仿射合併模式)。這些模式的詳情於後敘述，簡而言之，合併模式是藉由從周邊的編碼完畢區塊選擇移動向量來導出當前區塊的MV的模式，FRUC模式是藉由在編碼完畢區域間進行估測來導出當前區塊的MV的模式。又，仿射模式是設想仿射轉換而導出構成當前區塊的複數個子區塊各自的移動向量，來作為當前區塊的MV的模式。
具體而言，如圖示，在幀間預測模式資訊顯示0時(在Sf_1為0)，幀間預測部126藉由合併模式來導出移動向量(Sf_2)。又，在幀間預測模式資訊顯示1時(在Sf_1為1)，幀間預測部126藉由FRUC模式來導出移動向量(Sf_3)。又，在幀間預測模式資訊顯示2時(在Sf_1為2)，幀間預測部126藉由仿射模式(具體而言是仿射合併模式)來導出移動向量(Sf_4)。又，在幀間預測模式資訊顯示3時(在Sf_1為3)，幀間預測部126藉由將差分MV編碼的模式(例如一般幀間模式)來導出移動向量(Sf_5)。
［MV導出＞一般幀間模式］ 一般幀間模式是如下的幀間預測模式：從候選MV所示的參考圖片之區域，根據類似於當前區塊的圖像之區塊，導出當前區塊的MV。又，在此一般幀間模式中，差分MV會被編碼。
圖19是顯示一般幀間模式所進行之幀間預測的例子的流程圖。
幀間預測部126首先根據時間上或空間上位於當前區塊周圍的複數個編碼完畢區塊的MV等之資訊，對該當前區塊取得複數個候選MV(步驟Sg_1)。也就是說，幀間預測部126製作候選MV清單。
其次，幀間預測部126從在步驟Sg_1取得的複數個候選MV中，依照預定的優先順序擷取N個(N為2以上的整數)候選MV，將各個候選MV當作移動向量預測子候選(也稱作預測MV候選)(步驟Sg_2)。再者，該優先順序亦可是對N個候選MV之各個事先決定好的順序。
其次，幀間預測部126從該N個移動向量預測子候選中選擇1個移動向量預測子候選，來作為當前區塊的移動向量預測子(也稱作預測MV)(步驟Sg_3)。此時，幀間預測部126將用於識別已選擇的移動向量預測子之移動向量預測子選擇資訊編碼成串流。再者，串流為上述的編碼訊號或編碼位元串流。
其次，幀間預測部126參考編碼完畢參考圖片來導出當前區塊的MV(步驟Sg_4)。此時，幀間預測部126進一步將該已導出的MV與移動向量預測子之差分值作為差分MV而編碼於串流。再者，編碼完畢參考圖片是由編碼後重構的複數個區塊所構成的圖片。
最後，幀間預測部126使用該已導出的MV及編碼完畢參考圖片，對當前區塊進行移動補償，藉此生成該當前區塊的預測圖像(步驟Sg_5)。再者，預測圖像為上述的幀間預測訊號。
又，顯示編碼訊號所包含的在預測圖像之生成中使用的幀間預測模式(在上述例中是一般幀間模式)之資訊，是作為例如預測參數而被編碼。
再者，候選MV清單亦可和其他模式使用的清單共通使用。又，亦可將與候選MV清單有關的處理套用於與其他模式使用的清單有關的處理。此與候選MV清單有關的處理例如為：從候選MV清單擷取或選擇候選MV、重新排列候選MV、或刪除候選MV等。
［MV導出＞合併模式］ 合併模式是如下的幀間預測模式：從候選MV清單選擇候選MV來作為當前區塊的MV，藉此導出該MV。
圖20是顯示合併模式所進行之幀間預測的例子的流程圖。
幀間預測部126首先根據時間上或空間上位於當前區塊周圍的複數個編碼完畢區塊的MV等之資訊，對該當前區塊取得複數個候選MV(步驟Sh_1)。也就是說，幀間預測部126製作候選MV清單。
其次，幀間預測部126從在步驟Sh_1取得的複數個候選MV中選擇1個候選MV，藉此導出當前區塊的MV(步驟Sh_2)。此時，幀間預測部126將用於識別已選擇的候選MV之MV選擇資訊編碼於串流。
最後，幀間預測部126使用該已導出的MV及編碼完畢參考圖片，對當前區塊進行移動補償，藉此生成該當前區塊的預測圖像(步驟Sh_3)。
又，顯示編碼訊號所包含的在預測圖像之生成中使用的幀間預測模式(在上述例中是合併模式)之資訊，是作為例如預測參數而被編碼。
圖21是用以說明合併模式所進行之當前圖片的移動向量導出處理之一例的概念圖。
首先，生成已登錄有預測MV的候選之預測MV清單。作為預測MV的候選，有如下MV等：空間鄰接預測MV，空間上位於對象區塊周邊的複數個編碼完畢區塊所具有的MV；時間鄰接預測MV，編碼完畢參考圖片中投影了對象區塊的位置之附近的區塊所具有的MV；結合預測MV，組合空間鄰接預測MV與時間鄰接預測MV的MV值所生成的MV；及零預測MV，值為零的MV。
其次，從已登錄在預測MV清單的複數個預測MV中選擇1個預測MV，藉此決定其為對象區塊的MV。
進而，在可變長度編碼部中，將表示已選擇哪一個預測MV的訊號即merge_idx記述在串流中並編碼。
再者，登錄於圖21所說明的預測MV清單之預測MV僅為一例，亦可與圖中的個數為不同的個數，或構成為不包含圖中的預測MV的一部分種類，或構成為追加圖中的預測MV的種類以外的預測MV。
亦可使用藉由合併模式導出的對象區塊的MV，來進行後述的DMVR(decoder motion vector refinement：解碼器側移動向量細化)處理，藉此決定最終的MV。
再者，預測MV的候選為上述之候選MV，預測MV清單為上述之候選MV清單。又，候選MV清單亦可稱作候選清單。又，merge_idx為MV選擇資訊。
［MV導出＞FRUC模式］ 移動資訊亦可不由編碼裝置側進行訊號化並在解碼裝置側導出。再者，如上述，亦可使用以H.265/ HEVC標準規定的合併模式。又，例如亦可在解碼裝置側進行移動估測，藉此導出移動資訊。在實施形態中，在解碼裝置側，不使用當前區塊的像素值而進行移動估測。
在此，針對在解碼裝置側進行移動估測的模式加以說明。此在解碼裝置側進行移動估測的模式有時稱作PMMVD(pattern matched motion vector derivation：樣式匹配移動向量導出)模式或FRUC(frame rate up-conversion：幀更新率提升轉換)模式。
用流程圖的形式將FRUC處理的一例顯示於圖22。首先，參考空間上或時間上鄰接於當前區塊的編碼完畢區塊的移動向量，生成分別具有移動向量預測子(MV)的複數個候選清單(亦即候選MV清單，且亦可與合併清單共通)(步驟Si_1)。其次，從登錄於候選MV清單的複數個候選MV中選擇最佳候選MV(步驟Si_2)。例如，算出候選MV清單所包含之各候選MV的評價值，根據評價值選擇1個候選MV。接著，根據選擇的候選移動向量，導出當前區塊用的移動向量(步驟Si_4)。具體而言，例如將選擇的候選移動向量(最佳候選MV)直接導出，來作為當前區塊用的移動向量。又，例如亦可在與選擇的候選移動向量對應的參考圖片內的位置的周邊區域進行樣式匹配(pattern matching)，藉此導出當前區塊用的移動向量。亦即，亦可對最佳候選MV的周邊區域，使用參考圖片中之樣式匹配及評價值來進行估測，若有評價值為更佳之值的MV，則將最佳候選MV更新為前述MV，並將其當作當前區塊的最終MV。亦可構成為不實施更新處理之構成，而不進行具有更佳評價值的MV之更新。
最後，幀間預測部126使用該已導出的MV及編碼完畢參考圖片，對當前區塊進行移動補償，藉此生成該當前區塊的預測圖像(步驟Si_5)。
以子區塊單位進行處理時，亦可進行完全同樣的處理。
評價值亦可藉由各種方法算出。例如，比較對應於移動向量的參考圖片內的區域之重構圖像與預定的區域(該區域例如以下所示，亦可為其他參考圖片的區域、或當前圖片的鄰接區塊的區域)之重構圖像。預定的區域亦可事先決定。
且，亦可算出2個重構圖像的像素值的差分，並使用於移動向量之評價值。再者，除了差分值，亦可使用其以外的資訊來算出評價值。
其次，針對樣式匹配的例子詳細說明。首先，選擇候選MV清單(例如合併清單)所包含的1個候選MV，來作為樣式匹配之估測的起始點。例如，作為樣式匹配，可使用第1樣式匹配或第2樣式匹配。第1樣式匹配及第2樣式匹配有時分別被稱為雙向匹配(bilateral matching)及模板匹配(template matching)。
［MV導出＞FRUC＞雙向匹配］ 第1樣式匹配是在以下2個區塊間進行樣式匹配：不同的2個參考圖片內的2個區塊，且是沿著當前區塊之移動軌跡(motion trajectory)的2個區塊。因此，在第1樣式匹配中，作為用以算出上述之候選的評價值之預定的區域，使用的是沿著當前區塊的移動軌跡之其他參考圖片內的區域。預定的區域亦可事先決定。
圖23是用以說明在沿著移動軌跡的2個參考圖片中之2個區塊間的第1樣式匹配(雙向匹配)之一例的概念圖。如圖23所示，在第1樣式匹配中，是藉由估測沿著當前區塊(Cur block)之移動軌跡的2個區塊並且是不同的2個參考圖片(Ref0、Ref1)內的2個區塊之配對(pair)中最匹配的配對，來導出2個移動向量(MV0、MV1)。具體而言，對當前區塊導出第1編碼完畢參考圖片(Ref0)內之指定位置的重構圖像與第2編碼完畢參考圖片(Ref1)內之指定位置的重構圖像之差分，並使用得到的差分值來算出評價值，其中前述第1編碼完畢參考圖片是被候選MV指定的圖片，前述第2編碼完畢參考圖片是被將前述候選MV利用顯示時間間隔進行縮放(scaling)後之對稱MV指定的圖片。能夠在複數個候選MV中選擇評價值為最佳值的候選MV來作為最終MV，可帶來好的結果。
在連續的移動軌跡之假設下，指示出2個參考區塊的移動向量(MV0、MV1)是相對於當前圖片(Cur Pic)與2個參考圖片(Ref0、Ref1)之間的時間上的距離(TD0、TD1)成比例。例如，當前圖片在時間上是位於2個參考圖片之間，若從當前圖片往2個參考圖片之時間上的距離相等，則在第1樣式匹配中，會導出鏡射對稱之雙向的移動向量。
［MV導出＞FRUC＞模板匹配］ 在第2樣式匹配(模板匹配)中，是在當前圖片內的模板(在當前圖片內鄰接於當前區塊的區塊(例如上及/或左鄰接區塊))與參考圖片內的區塊之間進行樣式匹配。因此，在第2樣式匹配中，作為用以算出上述之候選的評價值的預定區域，使用的是與當前圖片內之當前區塊鄰接的區塊。
圖24是用以說明在當前圖片內的模板與參考圖片內的區塊之間的樣式匹配(模板匹配)之一例的概念圖。如圖24所示，在第2樣式匹配中，是藉由在參考圖片(Ref0)內估測與當前圖片(Cur Pic)內鄰接於當前區塊(Cur block)之區塊最匹配的區塊，來導出當前區塊的移動向量。具體而言，可對當前區塊，導出左鄰接及上鄰接雙方或其中一方之編碼完畢區域的重構圖像、與被候選MV指定之編碼完畢參考圖片(Ref0)內的同等位置的重構圖像之差分，使用得到的差分值來算出評價值，並在複數個候選MV之中選擇評價值為最佳值的候選MV來作為最佳候選MV。
表示是否套用這種FRUC模式的資訊(例如稱為FRUC旗標)亦可以CU級別來訊號化。又，當套用FRUC模式時(例如FRUC旗標為真時)，表示可套用的樣式匹配的方法(第1樣式匹配或第2樣式匹配)之資訊(例如稱為FRUC模式旗標)亦可以CU級別來訊號化。再者，該等資訊的訊號化不必限定在CU級別，亦可為其他級別(例如序列級別、圖片級別、切片級別、圖塊級別、CTU級別或子區塊級別)。
［MV導出＞仿射模式］ 其次，針對根據複數個鄰接區塊之移動向量而以子區塊單位來導出移動向量的仿射模式加以說明。此模式有時稱作仿射移動補償預測(affine motion compensation prediction)模式。
圖25A是用以說明以複數個鄰接區塊的移動向量為基準之子區塊單位的移動向量的導出之一例的概念圖。在圖25A，當前區塊包含有16個4×4子區塊。在此是根據鄰接區塊的移動向量，導出當前區塊的左上角控制點的移動向量v0 ，同樣地，根據鄰接子區塊的移動向量，導出當前區塊的右上角控制點的移動向量v1 。接著，可藉由以下的式(1A)來投影2個移動向量v0 及v1 ，亦可導出當前區塊內的各子區塊的移動向量(vx ,vy )。 [數1]
Figure 02_image002
在此，x及y分別表示子區塊的水平位置及垂直位置，w表示預定的加權係數。預定的加權係數亦可事先決定。
表示這種仿射模式的資訊(例如稱作仿射旗標) 亦可以CU級別來訊號化。再者，此表示仿射模式的資訊之訊號化不必限定在CU級別，亦可為其他級別(例如序列級別、圖片級別、切片級別、圖塊級別、CTU級別或子區塊級別)。
又，在這種仿射模式中，亦可包含有左上角及右上角控制點的移動向量導出方法相異的幾個模式。例如，在仿射模式中有仿射幀間(也稱作仿射一般幀間)模式、及仿射合併模式2種模式。
［MV導出＞仿射模式］ 圖25B是用以說明具有3個控制點之仿射模式中的子區塊單位的移動向量的導出之一例的概念圖。在圖25B中，當前區塊包含有16個4×4子區塊。在此，根據鄰接區塊的移動向量，導出當前區塊的左上角控制點的移動向量v0 ，同樣地，根據鄰接區塊的移動向量，導出當前區塊的右上角控制點的移動向量v1 ，根據鄰接區塊的移動向量，導出當前區塊的左下角控制點的移動向量v2 。接著，可藉由以下的式(1B)來投影3個移動向量v0 、v1 及v2 ，亦可導出當前區塊內的各子區塊的移動向量(vx ,vy )。 [數2]
Figure 02_image004
在此，x及y分別表示子區塊中心的水平位置及垂直位置，w表示當前區塊的寬度，h表示當前區塊的高度。
控制點數目不同(例如2個及3個)的仿射模式亦可以CU級別來切換並被訊號化。再者，表示在CU級別下使用的仿射模式的控制點數目之資訊，亦可以其他級別(例如序列級別、圖片級別、切片級別、圖塊級別、CTU級別或子區塊級別)來訊號化。
又，在這種具有3個控制點的仿射模式中，亦可包含有與左上、右上及左下角控制點之移動向量導出方法不同的幾個模式。例如，在仿射模式中有仿射幀間(也稱作仿射一般幀間)模式及仿射合併模式2種模式。
［MV導出＞仿射合併模式］ 圖26A、圖26B及圖26C是用以說明仿射合併模式的概念圖。
在仿射合併模式中，如圖26A所示，例如在鄰接於當前區塊的編碼完畢區塊A(左)、區塊B(上)、區塊C(右上)、區塊D(左下)及區塊E(左上)之中，根據對應於以仿射模式編碼的區塊之複數個移動向量，來算出當前區塊的控制點各自的移動向量預測子。具體而言，以編碼完畢區塊A(左)、區塊B(上)、區塊C(右上)、區塊D(左下)及區塊E(左上)之順序來檢查該等區塊，特定出以仿射模式編碼之最初的有效的區塊。根據對應於此特定出的區塊之複數個移動向量，來算出當前區塊的控制點的移動向量預測子。
例如，如圖26B所示，在以鄰接於當前區塊的左邊之區塊A具有2個控制點的仿射模式進行編碼時，會導出投影在包含有區塊A之編碼完畢區塊的左上角及右上角的位置之移動向量v3 及v4 。接著，從導出的移動向量v3 及v4 ，算出當前區塊之左上角的控制點的移動向量預測子v0 、及右上角的控制點的移動向量預測子v1 。
例如，如圖26C所示，在以鄰接於當前區塊的左邊之區塊A具有3個控制點的仿射模式進行編碼時，會導出投影在包含有區塊A之編碼完畢區塊的左上角、右上角及左下角的位置之移動向量v3 、v4 及v5 。接著，從導出的移動向量v3 、v4 及v5 ，算出當前區塊之左上角的控制點的移動向量預測子v0 、右上角的控制點的移動向量預測子v1 及左下角的控制點的移動向量預測子v2 。
再者，後述圖29之步驟Sj_1中之當前區塊的控制點各自的移動向量預測子之導出，亦可使用此移動向量預測子導出方法。
圖27是顯示仿射合併模式之一例的流程圖。
在仿射合併模式中，如圖示，首先，幀間預測部126導出當前區塊的控制點各自的預測MV(步驟Sk_1)。控制點如圖25A所示，為當前區塊的左上角及右上角的點，或如圖25B所示，為當前區塊的左上角、右上角及左下角的點。
也就是說，如圖26A所示，幀間預測部126按照編碼完畢區塊A(左)、區塊B(上)、區塊C(右上)、區塊D(左下)及區塊E(左上)之順序來檢查該等區塊，特定出以仿射模式編碼的最初的有效的區塊。
接著，在區塊A已被特定且區塊A具有2個控制點時，如圖26B所示，幀間預測部126從包含有區塊A之編碼完畢區塊的左上角及右上角的移動向量v3 及v4 ，算出當前區塊的左上角的控制點的移動向量v0 、及右上角的控制點的移動向量v1 。例如，幀間預測部126將編碼完畢區塊的左上角及右上角的移動向量v3 及v4 投影到當前區塊，藉此算出當前區塊的左上角的控制點的移動向量預測子v0 及右上角的控制點的移動向量預測子v1 。
或，在區塊A已被特定且區塊A具有3個控制點時，如圖26C所示，幀間預測部126從包含有區塊A之編碼完畢區塊的左上角、右上角及左下角的移動向量v3 、v4 及v5 ，算出當前區塊的左上角的控制點的移動向量v0 、右上角的控制點的移動向量v1 、左下角的控制點的移動向量v2 。例如，幀間預測部126將編碼完畢區塊的左上角、右上角及左下角的移動向量v3 、v4 及v5 投影到當前區塊，藉此算出當前區塊的左上角的控制點的移動向量預測子v0 、右上角的控制點的移動向量預測子v1 及左下角的控制點的移動向量v2 。
其次，幀間預測部126針對當前區塊所包含之複數個子區塊的各個進行移動補償。亦即，幀間預測部126針對該等複數個子區塊的各個，使用2個移動向量預測子v0 及v1 與上述之式(1A)、或3個移動向量預測子v0 、v1 及v2 與上述之式(1B)，算出該等子區塊的移動向量來作為仿射MV(步驟Sk_2)。接著，幀間預測部126使用該等仿射MV及編碼完畢參考圖片，對該等子區塊進行移動補償(步驟Sk_3)。其結果，對當前區塊進行移動補償，並生成該當前區塊的預測圖像。
［MV導出＞仿射幀間模式］ 圖28A是用以說明具有2個控制點之仿射幀間模式的概念圖。
在此仿射幀間模式中，如圖28A所示，從鄰接於當前區塊的編碼完畢區塊A、區塊B及區塊C之移動向量所選擇的移動向量，會作為當前區塊的左上角的控制點的移動向量預測子v0 來使用。同樣地，從鄰接於當前區塊的編碼完畢區塊D及區塊E之移動向量所選擇的移動向量，會作為當前區塊的右上角的控制點的移動向量預測子v1 來使用。
圖28B是用以說明具有3個控制點之仿射幀間模式的概念圖。
在此仿射幀間模式中，如圖28B所示，從鄰接於當前區塊的編碼完畢區塊A、區塊B及區塊C之移動向量所選擇的移動向量，會作為當前區塊的左上角的控制點的移動向量預測子v0 來使用。同樣地，從鄰接於當前區塊的編碼完畢區塊D及區塊E之移動向量所選擇的移動向量，會作為當前區塊的右上角的控制點的移動向量預測子v1 來使用。進而，從鄰接於當前區塊的編碼完畢區塊F及區塊G之移動向量所選擇的移動向量，會作為當前區塊的左下角的控制點的移動向量預測子v2 來使用。
圖29是顯示仿射幀間模式之一例的流程圖。
如圖示，在仿射幀間模式中，首先，幀間預測部126導出當前區塊的2個或3個控制點各自的預測MV(v0 ,v1 )或(v0 ,v1 ,v2 )(步驟Sj_1)。如圖25A或圖25B所示，控制點為當前區塊的左上角、右上角或左下角的點。
也就是說，幀間預測部126選擇圖28A或圖28B所示的當前區塊的各控制點附近的編碼完畢區塊之中任一個區塊的移動向量，藉此導出當前區塊的控制點的移動向量預測子(v0 ,v1 )或(v0 ,v1 ,v2 )。此時，幀間預測部126將用於識別已選擇的2個移動向量之移動向量預測子選擇資訊編碼於串流。
例如，幀間預測部126亦可使用成本評價等來決定要從鄰接於當前區塊的編碼完畢區塊，選擇哪一個區塊的移動向量來作為控制點的移動向量預測子，並將表示選擇了哪一個移動向量預測子的旗標記述於位元串流。
其次，幀間預測部126一邊更新在步驟Sj_1選擇或導出的各個移動向量預測子(步驟Sj_2)，一邊進行移動估測(步驟Sj_3及Sj_4)。也就是說，幀間預測部126使用上述之式(1A)或式(1B)，算出對應於更新的移動向量預測子之各子區塊的移動向量，來作為仿射MV(步驟Sj_3)。接著，幀間預測部126使用該等仿射MV及編碼完畢參考圖片，對各子區塊進行移動補償(步驟Sj_4)。其結果，幀間預測部126在移動估測迴路中，將例如可得到最小成本的移動向量預測子，決定為控制點的移動向量(步驟Sj_5)。此時，幀間預測部126進一步將該已決定的MV與移動向量預測子各自的差分值編碼於串流，來作為差分MV。
最後，幀間預測部126使用該已決定的MV及編碼完畢參考圖片，對當前區塊進行移動補償，藉此生成該當前區塊的預測圖像(步驟Sj_6)。
［MV導出＞仿射幀間模式］ 以CU級別切換不同控制點數目(例如2個及3個)的仿射模式並訊號化時，有在編碼完畢區塊與當前區塊中控制點的數目不同的情況。圖30A及圖30B是用以說明在編碼完畢區塊與當前區塊中控制點的數目不同時的控制點之預測向量導出方法的概念圖。
例如，如圖30A所示，在以當前區塊具有左上角、右上角及左下角3個控制點，且鄰接於當前區塊的左邊的區塊A具有2個控制點之仿射模式進行編碼時，會導出投影到包含有區塊A之編碼完畢區塊的左上角及右上角的位置之移動向量v3 及v4 。接著，從已導出的移動向量v3 及v4 ，算出當前區塊的左上角的控制點的移動向量預測子v0 、及右上角的控制點的移動向量預測子v1 。進而，從已導出的移動向量v0 及v1 ，算出左下角的控制點的移動向量預測子v2 。
例如，如圖30B所示，在以當前區塊具有左上角及右上角2個控制點，且鄰接於當前區塊的左邊的區塊A具有3個控制點之仿射模式進行編碼時，會導出投影到包含有區塊A之編碼完畢區塊的左上角、右上角及左下角的位置之移動向量v3 、v4 及v5 。接著，從已導出的移動向量v3 、v4 及v5 ，算出當前區塊的左上角的控制點的移動向量預測子v0 、及右上角的控制點的移動向量預測子v1 。
圖29的步驟Sj_1中之當前區塊的控制點各自的移動向量預測子之導出，亦可使用此移動向量預測子導出方法。
［MV導出＞DMVR］ 圖31A是顯示合併模式及DMVR之關係的流程圖。
幀間預測部126以合併模式來導出當前區塊的移動向量(步驟Sl_1)。其次，幀間預測部126判定是否進行移動向量之估測，亦即判定是否進行移動估測(步驟Sl_2)。在此，幀間預測部126在判定不進行移動估測時(步驟Sl_2的否)，將步驟Sl_1所導出的移動向量決定為對於當前區塊的最終移動向量(步驟Sl_4)。亦即，在此情況下是以合併模式來決定當前區塊的移動向量。
另一方面，在步驟Sl_1判定進行移動估測時(步驟Sl_2的是)，幀間預測部126藉由估測步驟Sl_1所導出之移動向量所示的參考圖片的周邊區域，對當前區塊導出最終移動向量(步驟Sl_3)。亦即，在此情況下是以DMVR來決定當前區塊的移動向量。
圖31B是用以說明用來決定MV的DMVR處理之一例的概念圖。
首先，(例如在合併模式中)令設定於當前區塊的最適MVP為候選MV。接著，依照候選MV(L0)，從L0方向的編碼完畢圖片即第1參考圖片(L0)特定出參考像素。同樣地，依照候選MV(L1)，從L1方向的編碼完畢圖片即第2參考圖片(L1)特定出參考像素。藉由取該等參考像素的平均來生成模板。
其次，使用前述模板，分別估測第1參考圖片(L0)及第2參考圖片(L1)之候選MV的周邊區域，將成本為最小的MV決定為最終MV。再者，亦可使用例如模板的各像素值與估測區域的各像素值之差分值及候選MV值等來算出成本值。
再者，典型來說，在編碼裝置及後述之解碼裝置中，此處所說明的處理之構成及動作基本上是共通的。
就算並非此處所說明的處理例本身，只要是能估測候選MV的周邊來導出最終MV的處理，使用何種處理皆可。
［移動補償＞BIO/OBMC］ 在移動補償中，有生成預測圖像且修正該預測圖像的模式。該模式例如為後述的BIO及OBMC。
圖32是顯示預測圖像的生成之一例的流程圖。
幀間預測部126生成預測圖像(步驟Sm_1)，且藉由例如上述任一種模式來修正該預測圖像(步驟Sm_2)。
圖33是顯示預測圖像的生成之其他例的流程圖。
幀間預測部126決定當前區塊的移動向量(步驟Sn_1)。其次，幀間預測部126生成預測圖像(步驟Sn_2)，並判定是否進行修正處理(步驟Sn_3)。在此，幀間預測部126在判定進行修正處理時(步驟Sn_3的是)，修正該預測圖像，藉此生成最終預測圖像(步驟Sn_4)。另一方面，幀間預測部126在判定不進行修正處理時(步驟Sn_3的否)，不進行修正，將該預測圖像作為最終預測圖像來輸出(步驟Sn_5)。
又，在移動補償中，有在生成預測圖像時修正亮度的模式。該模式例如為後述的LIC。
圖34是顯示預測圖像的生成之其他例的流程圖。
幀間預測部126導出當前區塊的移動向量(步驟So_1)。其次，幀間預測部126判定是否進行亮度修正處理(步驟So_2)。在此，幀間預測部126在判定進行亮度修正處理時(步驟So_2的是)，一邊進行亮度修正一邊生成預測圖像(步驟So_3)。也就是說，藉LIC來生成預測圖像。另一方面，幀間預測部126在判定不進行亮度修正處理時(步驟So_2的否)，不進行亮度修正而藉由通常的移動補償來生成預測圖像(步驟So_4)。
［移動補償＞OBMC］ 亦可不僅使用藉由移動估測所得到的當前區塊的移動資訊，還使用鄰接區塊的移動資訊來生成幀間預測訊號。具體而言，亦可將基於藉由(參考圖片內的)移動估測所得到的移動資訊之預測訊號、與基於(當前圖片內的)鄰接區塊的移動資訊之預測訊號進行加權相加，藉此以當前區塊內的子區塊單位來生成幀間預測訊號。這種幀間預測(移動補償)有時稱作OBMC(overlapped block motion compensation：重疊區塊移動補償)。
在OBMC模式中，顯示OBMC用的子區塊的尺寸之資訊(例如稱作OBMC區塊尺寸)亦可以序列級別來訊號化。進而，顯示是否套用OBMC模式之資訊(例如稱作OBMC旗標)亦可以CU級別來訊號化。再者，該等資訊之訊號化之級別不必限定在序列級別及CU級別，亦可為其他級別(例如圖片級別、切片級別、圖塊級別、CTU級別或子區塊級別)。
針對OBMC模式之例更具體地加以說明。圖35及圖36是用以說明OBMC處理所進行的預測圖像修正處理之概要的流程圖及概念圖。
首先，如圖36所示，使用被分配到處理對象(當前)區塊之移動向量(MV)，來取得通常的移動補償之預測圖像(Pred)。在圖36中，箭頭「MV」指向參考圖片，表示為了得到預測圖像，當前圖片的當前區塊正在參考何者。
其次，將已對編碼完畢的左鄰接區塊導出的移動向量(MV_L)套用(重新利用)於編碼對象區塊而取得預測圖像(Pred_L)。移動向量(MV_L)是由從當前區塊指向參考圖片的箭頭「MV_L」來表示。接著，將2個預測圖像Pred與Pred_L重疊，藉此進行預測圖像的第1次修正。這具有將鄰接區塊間的邊界混合的效果。
同樣地，將已對編碼完畢的上鄰接區塊導出的移動向量(MV_U)套用(重新利用)於編碼對象區塊而取得預測圖像(Pred_U)。移動向量(MV_U)是由從當前區塊指向參考圖片的箭頭「MV_U」來表示。接著，將預測圖像Pred_U重疊於已進行第1次修正的預測圖像(例如Pred及Pred_L)，藉此進行預測圖像的第2次修正。這具有將鄰接區塊間的邊界混合的效果。藉由第2次修正所得到的預測圖像，為與鄰接區塊的邊界已被混合(已平滑化)之當前區塊的最終預測圖像。
再者，上述之例雖是使用左鄰接及上鄰接的區塊之2階段的修正方法，但該修正方法亦可為連右鄰接及/或下鄰接的區塊都使用的3階段或3階段以上的修正方法。
再者，進行重疊的區域亦可不是區塊整體的像素區域，而是僅區塊邊界附近之一部分的區域。
再者，在此針對為了從1張參考圖片將追加的預測圖像Pred_L及Pred_U相重疊並藉此得到1張預測圖像Pred而使用的OBMC預測圖像修正處理進行了說明。然而當根據複數個參考圖像來修正預測圖像時，亦可於複數個參考圖片之各個套用同樣的處理。在這種情況下，藉由進行基於複數個參考圖片的OBMC之圖像修正，而從各個參考圖片取得已修正的預測圖像，之後將該等取得的複數個修正預測圖像進一步重疊，藉此取得最終預測圖像。
再者，在OBMC中，對象區塊的單位可為預測區塊單位，亦可為將預測區塊進一步分割後的子區塊單位。
作為判定是否套用OBMC處理的方法，例如有使用obmc_flag的方法，前述obmc_flag是顯示是否套用OBMC處理的訊號。舉一具體例來說，編碼裝置亦可判定對象區塊是否屬於移動複雜的區域。屬於移動複雜的區域時，編碼裝置設定值1來作為obmc_flag，套用OBMC處理來進行編碼，不屬於移動複雜的區域時，設定值0來作為obmc_flag，不套用OBMC處理而進行區塊的編碼。另一方面，在解碼裝置中，則是將記述於串流(例如壓縮序列)的obmc_flag解碼，藉此因應該值來切換是否套用OBMC處理並進行解碼。
幀間預測部126在上述之例中是對矩形的當前區塊生成1個矩形的預測圖像。然而，幀間預測部126亦可對該矩形的當前區塊生成與矩形不同形狀的複數個預測圖像，並將該等複數個預測圖像結合，藉此生成最終的矩形之預測圖像。與矩形不同的形狀例如亦可為三角形。
圖37是用以說明2個三角形的預測圖像之生成的概念圖。
幀間預測部126對當前區塊內的三角形之第1分區使用該第1分區的第1MV來進行移動補償，藉此生成三角形的預測圖像。同樣地，幀間預測部126對當前區塊內的三角形之第2分區，使用該第2分區的第2MV來進行移動補償，藉此生成三角形的預測圖像。接著，幀間預測部126藉由結合該等預測圖像，來生成與當前區塊為相同矩形的預測圖像。
再者，在圖37所示之例中，第1分區及第2分區雖分別為三角形，但亦可為梯形，亦可分別為互相不同的形狀。進而，在圖37所示之例中，當前區塊雖是由2個分區所構成，但亦可由3個以上的分區所構成。
又，第1分區及第2分區亦可重複。亦即，第1分區及第2分區亦可包含有相同的像素區域。在此情況下，亦可使用第1分區之預測圖像及第2分區之預測圖像來生成當前區塊的預測圖像。
又，本例所示的是2個分區皆以幀間預測來生成預測圖像的例子，但亦可針對至少1個分區，藉由幀內預測來生成預測圖像。
［移動補償＞BIO］ 其次，針對導出移動向量的方法加以說明。首先，針對根據模型來導出移動向量的模式加以說明，且前述模型為假設等速直線運動之模型。此模式有時稱作BIO (bi-directional optical flow：雙向光流)模式。
圖38是用以說明假設等速直線運動的模型的概念圖。在圖38中，(vx ,vy )表示速度向量，τ0 、τ1 各表示當前圖片(Cur Pic)與2個參考圖片(Ref0 ,Ref1 )之間的時間上的距離。(MVx0 ,MVy0 )表示對應於參考圖片Ref0 的移動向量，(MVx1 ,MVy1 )表示對應於參考圖片Ref1 的移動向量。
此時在速度向量(vx ,vy )為等速直線運動的假設下，(MVx0 ,MVy0 )及(MVx1 ,MVy1 )分別表示成(vx τ0 ,vy τ0 )及(-vx τ1 ,-vy τ1 )，亦可採用以下的光流等式(2)。 [數3]
Figure 02_image005
在此，I(k) 表示移動補償後之參考圖像k(k=0,1)的亮度值。此光流等式表示(i)亮度值的時間微分、(ii)水平方向的速度及參考圖像的空間梯度之水平成分的積、(iii)垂直方向的速度及參考圖像的空間梯度之垂直成分的積之和等於零。亦可根據此光流等式與赫米特內插法(Hermite interpolation)之組合，將從合併清單等所得到的區塊單位之移動向量以像素單位進行修正。
再者，亦可利用與根據假設等速直線運動之模型來導出移動向量的方法不同的方法，在解碼裝置側導出移動向量。例如，亦可根據複數個鄰接區塊的移動向量，以子區塊單位導出移動向量。
［移動補償＞LIC］ 其次，針對使用LIC(local illumination compensation：局部亮度補償)處理來生成預測圖像(預測)的模式之一例加以說明。
圖39是用以說明使用了LIC處理的亮度修正處理的預測圖像生成方法之一例的概念圖。
首先，從編碼完畢的參考圖片導出MV，取得對應於當前區塊的參考圖像。
其次，對當前區塊擷取表示亮度值在參考圖片與當前圖片中如何變化的資訊。此擷取是根據當前圖片中的編碼完畢左鄰接參考區域(周邊參考區域)及編碼完畢上鄰參考區域(周邊參考區域)的亮度像素值、與以導出的MV所指定的參考圖片內之同等位置的亮度像素值來進行。接著，使用表示亮度值如何變化的資訊，算出亮度修正參數。
對以MV指定的參考圖片內的參考圖像，進行套用前述亮度修正參數的亮度修正處理，藉此生成對於當前區塊的預測圖像。
再者，圖39中的前述周邊參考區域之形狀僅為一例，亦可使用除此之外的形狀。
又，在此雖針對從1張參考圖片生成預測圖像的處理加以說明，但從複數張參考圖片生成預測圖像的情況也一樣，亦可先以與上述同樣的方法對從各個參考圖片取得的參考圖像進行亮度修正處理後，再生成預測圖像。
作為判定是否套用LIC處理的方法，例如有使用lic_flag的方法，前述lic_flag為表示是否套用LIC處理的訊號。舉一具體例來說，在編碼裝置中，判定當前區塊是否屬於產生亮度變化之區域，若屬於產生亮度變化之區域，則設定值1來作為lic_flag並套用LIC處理來進行編碼，若不屬於產生亮度變化之區域，則設定值0來作為lic_flag且不套用LIC處理而進行編碼。另一方面，在解碼裝置中，亦可藉由將記述於串流之lic_flag解碼，而因應其值來切換是否套用LIC處理並進行解碼。
作為判定是否套用LIC處理之別的方法，例如還有依照周邊區塊是否套用了LIC處理來判定的方法。舉一具體例來說，在當前區塊為合併模式時，判定在合併模式處理中的MV導出之際選擇的周邊編碼完畢區塊是否套用了LIC處理且已編碼。因應其結果來切換是否套用LIC處理並進行編碼。再者，在本例的情況下，也是相同處理可套用於解碼裝置側的處理。
針對LIC處理(亮度修正處理)之態樣，已使用圖39加以說明，以下，說明其詳細。
首先，幀間預測部126從編碼完畢圖片即參考圖片，導出用於取得對應於編碼對象區塊之參考圖像的移動向量。
其次，幀間預測部126對編碼對象區塊使用左鄰接及上鄰接之編碼完畢周邊參考區域的亮度像素值、及以移動向量指定的參考圖片內之同等位置的亮度像素值，來擷取表示亮度值在參考圖片與編碼對象圖片中如何變化的資訊，而算出亮度修正參數。例如，令編碼對象圖片內之周邊參考區域內的某像素的亮度像素值為p0，且令與該像素同等位置之參考圖片內的周邊參考區域內的像素的亮度像素值為p1。幀間預測部126對周邊參考區域內的複數個像素算出將A×p1＋B＝p0最佳化的係數A及B，來作為亮度修正參數。
其次，幀間預測部126對以移動向量指定的參考圖片內的參考圖像使用亮度修正參數來進行亮度修正處理，藉此生成對於編碼對象區塊的預測圖像。例如，令參考圖像內的亮度像素值為p2，且令亮度修正處理後的預測圖像的亮度像素值為p3。幀間預測部126對參考圖像內的各像素算出A×p2＋B＝p3，藉此生成亮度修正處理後的預測圖像。
再者，圖39中之周邊參考區域的形狀僅為一例，亦可使用除此之外的形狀。又，亦可使用圖39所示之周邊參考區域的一部分。例如，亦可使用包含有從上鄰接像素及左鄰接像素分別間隔預定數的像素之區域來作為周邊參考區域。又，周邊參考區域不限於和編碼對象區塊鄰接的區域，亦可為和編碼對象區塊不鄰接的區域。關於像素的預定數亦可事先決定。
又，在圖39所示之例中，參考圖片內的周邊參考區域為以編碼對象圖片之移動向量從編碼對象圖片內的周邊參考區域來指定的區域，但亦可為以其他移動向量來指定的區域。例如，該其他移動向量亦可為編碼對象圖片內的周邊參考區域的移動向量。
再者，在此說明的雖然是編碼裝置100中的動作，但解碼裝置200中的動作，典型來說也是同樣的。
再者，LIC處理不只可套用於亮度，亦可套用於色差。此時，可分別對Y、Cb及Cr個別地導出修正參數，亦可對任一者使用共通的修正參數。
又，LIC處理亦可在子區塊單位下套用。例如，亦可使用當前子區塊的周邊參考區域、及以當前子區塊的MV來指定的參考圖片內的參考子區塊的周邊參考區域，來導出修正參數。
［預測控制部］ 預測控制部128選擇幀內預測訊號(從幀內預測部124輸出的訊號)及幀間預測訊號(從幀間預測部126輸出的訊號)之任一者，將選擇的訊號作為預測訊號來輸出至減算部104及加算部116。
如圖1所示，在各種編碼裝置例中，預測控制部128亦可將輸入至熵編碼部110的預測參數輸出。熵編碼部110亦可根據從預測控制部128輸入的該預測參數、及從量化部108輸入的量化係數，來生成編碼位元串流(或序列)。預測參數亦可使用於解碼裝置。解碼裝置亦可接收編碼位元串流後解碼，並進行與幀內預測部124、幀間預測部126及預測控制部128中所進行的預測處理相同的處理。預測參數亦可包含有：選擇預測訊號(例如移動向量、預測類型、或在幀內預測部124或幀間預測部126中使用的預測模式)；或，以幀內預測部124、幀間預測部126及預測控制部128中所進行的預測處理為基準或者表示該預測處理之任意的索引、旗標或值。
［編碼裝置的安裝例］ 圖40是顯示編碼裝置100之安裝例的方塊圖。編碼裝置100具備處理器a1及記憶體a2。例如，圖1所示的編碼裝置100的複數個構成要素是藉由圖40所示的處理器a1及記憶體a2來安裝。
處理器a1為進行資訊處理的電路，且為可對記憶體a2進行存取的電路。例如，處理器a1是將動態圖像編碼之專用或通用的電子電路。處理器a1亦可為如CPU之處理器。又，處理器a1亦可為複數個電子電路的集合體。又，例如處理器a1亦可發揮圖1等所示之編碼裝置100之複數個構成要素中的複數個構成要素的功能。
記憶體a2是儲存有處理器a1用來將動態圖像編碼的資訊之專用或通用的記憶體。記憶體a2可為電子電路，亦可連接於處理器a1。又，記憶體a2亦可包含於處理器a1。又，記憶體a2亦可為複數個電子電路的集合體。又，記憶體a2可為磁碟或光碟等，亦可呈現為儲存裝置(storage)或記錄媒體等。又，記憶體a2可為非揮發性記憶體，亦可為揮發性記憶體。
例如，記憶體a2可儲存要編碼的動態圖像，亦可儲存對應於已編碼的動態圖像之位元列。又，記憶體a2亦可儲存處理器a1用來將動態圖像編碼的程式。
又，例如，記憶體a2亦可發揮圖1等所示之編碼裝置100的複數個構成要素中用來儲存資訊之構成要素的功能。例如，記憶體a2亦可發揮圖1所示之區塊記憶體118及幀記憶體122的功能。更具體而言，記憶體a2亦可儲存重構完畢區塊及重構完畢圖片等。
再者，在編碼裝置100中，可不安裝圖1等所示之複數個構成要素的全部，亦可不進行上述之複數個處理的全部。圖1等所示之複數個構成要素的一部分亦可包含於其他裝置，上述之複數個處理的一部分亦可藉其他裝置來執行。
［解碼裝置］ 其次，針對可將例如從上述之編碼裝置100輸出之編碼訊號(編碼位元串流)解碼的解碼裝置加以說明。圖41是顯示實施形態之解碼裝置200的功能構成的方塊圖。解碼裝置200是以區塊單位來解碼動態圖像的動態圖像解碼裝置。
如圖41所示，解碼裝置200具備熵解碼部202、反量化部204、反轉換部206、加算部208、區塊記憶體210、迴路濾波部212、幀記憶體214、幀內預測部216、幀間預測部218、及預測控制部220。
解碼裝置200可藉由例如通用處理器及記憶體來實現。此情況下，當記憶體儲存的軟體程式藉由處理器來執行時，處理器是作為熵解碼部202、反量化部204、反轉換部206、加算部208、迴路濾波部212、幀內預測部216、幀間預測部218及預測控制部220來發揮功能。又，解碼裝置200亦可作為對應於熵解碼部202、反量化部204、反轉換部206、加算部208、迴路濾波部212、幀內預測部216、幀間預測部218及預測控制部220之專用的1個以上的電子電路來實現。
以下，在說明解碼裝置200整體的處理流程之後，再針對解碼裝置200包含的各構成要素加以說明。
［解碼處理的整體流程］ 圖42是顯示解碼裝置200所進行之整體的解碼處理之一例的流程圖。
首先，解碼裝置200的熵解碼部202特定出固定尺寸的區塊(例如128×128像素)的分割樣式(步驟Sp_1)。此分割樣式為藉由編碼裝置100所選擇的分割樣式。接著，解碼裝置200對構成該分割樣式的複數個區塊分別進行步驟Sp_2~Sp_6的處理。
也就是說，熵解碼部202將解碼對象區塊(也稱作當前區塊)之被編碼的量化係數及預測參數進行解碼(具體而言是熵解碼)(步驟Sp_2)。
其次，反量化部204及反轉換部206對複數個量化係數進行反量化及反轉換，藉此將複數個預測殘差(亦即差分區塊)復原(步驟Sp_3)。
其次，由幀內預測部216、幀間預測部218及預測控制部220的全部或一部分所構成的預測處理部會生成當前區塊的預測訊號(也稱作預測區塊)(步驟Sp_4)。
其次，加算部208對差分區塊加上預測區塊，藉此將當前區塊重構成重構圖像(也稱作解碼圖像區塊)(步驟Sp_5)。
接著，生成此重構圖像後，迴路濾波部212對該重構圖像進行濾波(步驟Sp_6)。
接著，解碼裝置200判定圖片整體的解碼是否已完成(步驟Sp_7)，當判定未完成時(步驟Sp_7的否)，重複執行從步驟Sp_1開始的處理。
如圖示，步驟Sp_1~Sp_7的處理是藉由解碼裝置200依序地進行。或，該等處理中之一部分的複數個處理亦可並列進行，亦可進行順序之對調。
［熵解碼部］ 熵解碼部202將編碼位元串流熵解碼。具體而言，熵解碼部202例如從編碼位元串流算術解碼成二值訊號。接著，熵解碼部202將二值訊號多值化(debinarize)。熵解碼部202以區塊單位將量化係數輸出至反量化部204。熵解碼部202亦可將編碼位元串流(參考圖1)所包含的預測參數輸出至實施形態之幀內預測部216、幀間預測部218及預測控制部220。幀內預測部216、幀間預測部218及預測控制部220可執行與編碼裝置側之幀內預測部124、幀間預測部126及預測控制部128所進行的處理相同的預測處理。
［反量化部］ 反量化部204將從熵解碼部202輸入的解碼對象區塊(以下稱為當前區塊)之量化係數反量化。具體而言，反量化部204針對當前區塊的各個量化係數，根據對應於該量化係數的量化參數，將該量化係數反量化。接著，反量化部204將當前區塊之經反量化的量化係數(亦即轉換係數)輸出至反轉換部206。
［反轉換部］ 反轉換部206將從反量化部204輸入的轉換係數反轉換，藉此復原預測誤差。
例如當從編碼位元串流解讀的資訊表示套用EMT或AMT時(例如AMT旗標為真)，反轉換部206根據已解讀之表示轉換類型的資訊，將當前區塊的轉換係數反轉換。
又例如，當從編碼位元串流解讀的資訊表示套用NSST時，反轉換部206對轉換係數套用反再轉換。
［加算部］ 加算部208藉由將從反轉換部206輸入的預測誤差與從預測控制部220輸入的預測樣本相加來重構當前區塊。接著，加算部208將已重構的區塊輸出至區塊記憶體210及迴路濾波部212。
［區塊記憶體］ 區塊記憶體210是用以儲存以下區塊的記憶部：在幀內預測中參考的區塊，且是解碼對象圖片(以下稱為當前圖片)內的區塊。具體而言，區塊記憶體210儲存從加算部208輸出的重構區塊。
［迴路濾波部］ 迴路濾波部212對藉由加算部208重構後的區塊施加迴路濾波，並將濾波後的重構區塊輸出至幀記憶體214及顯示裝置等。
當從編碼位元串流解讀的表示ALF之開啟/關閉的資訊表示ALF開啟時，根據局部的梯度之方向及活性度來從複數個濾波器中選擇1個濾波器，將選擇的濾波器套用於重構區塊。
［幀記憶體］ 幀記憶體214是用以儲存幀間預測中使用的參考圖片之記憶部，有時也稱作幀緩衝器。具體而言，幀記憶體214儲存藉由迴路濾波部212濾波後的重構區塊。
［預測處理部(幀內預測部、幀間預測部、預測控制部)］ 圖43是顯示在解碼裝置200之預測處理部進行的處理之一例的流程圖。再者，預測處理部是由幀內預測部216、幀間預測部218及預測控制部220的全部或一部分的構成要素所構成。
預測處理部生成當前區塊的預測圖像(步驟Sq_1)。此預測圖像也稱作預測訊號或預測區塊。再者，預測訊號例如有幀內預測訊號或幀間預測訊號。具體而言，預測處理部使用藉由進行預測區塊之生成、差分區塊之生成、係數區塊之生成、差分區塊之復原、及解碼圖像區塊之生成而得到的重構圖像，來生成當前區塊的預測圖像。
重構圖像例如可為參考圖片之圖像，亦可為包含有當前區塊的圖片即當前圖片內的解碼完畢的區塊之圖像。當前圖片內的解碼完畢的區塊例如為當前區塊的鄰接區塊。
圖44是顯示在解碼裝置200之預測處理部進行的處理之其他例的流程圖。
預測處理部判定用以生成預測圖像的方式或模式(步驟Sr_1)。例如，此方式或模式亦可根據例如預測參數等來判定。
預測處理部在判定出用以生成預測圖像的模式為第1方式時，依照該第1方式來生成預測圖像(步驟Sr_2a)。又，預測處理部在判定出用以生成預測圖像的模式為第2方式時，依照該第2方式來生成預測圖像(步驟Sr_2b)。又，預測處理部在判定出用以生成預測圖像的模式為第3方式時，依照該第3方式來生成預測圖像(步驟Sr_2c)。
第1方式、第2方式及第3方式為用以生成預測圖像之互異的方式，且亦可分別為例如幀間預測方式、幀內預測方式及這些以外的預測方式。在該等預測方式中，亦可使用上述之重構圖像。
［幀內預測部］ 幀內預測部216根據從編碼位元串流解讀的幀內預測模式，參考儲存於區塊記憶體210之當前圖片內的區塊來進行幀內預測，藉此生成預測訊號(幀內預測訊號)。具體而言，幀內預測部216參考鄰接於當前區塊的區塊之樣本(例如亮度值、色差值)來進行幀內預測，藉此生成幀內預測訊號，並將幀內預測訊號輸出至預測控制部220。
再者，當在色差區塊的幀內預測中選擇了參考亮度區塊的幀內預測模式時，幀內預測部216亦可根據當前區塊的亮度成分來預測當前區塊的色差成分。
又，當從編碼位元串流解讀的資訊表示套用PDPC時，幀內預測部216根據水平/垂直方向的參考像素的梯度來修正幀內預測後的像素值。
［幀間預測部］ 幀間預測部218參考儲存於幀記憶體214的參考圖片來預測當前區塊。預測是以當前區塊或當前區塊內的子區塊(例如4×4區塊)之單位來進行。例如，幀間預測部218使用從編碼位元串流(例如從熵解碼部202輸出的預測參數)解讀的移動資訊(例如移動向量)來進行移動補償，藉此生成當前區塊或子區塊的幀間預測訊號，並將幀間預測訊號輸出至預測控制部220。
當從編碼位元串流解讀的資訊表示套用OBMC模式時，幀間預測部218不僅可使用藉由移動估測所得到的當前區塊的移動資訊，還可使用鄰接區塊的移動資訊來生成幀間預測訊號。
又，當從編碼位元串流解讀的資訊表示套用FRUC模式時，幀間預測部218依照從編碼位元串流解讀的樣式匹配的方法(雙向匹配或模板匹配)來進行移動估測，藉此導出移動資訊。接著，幀間預測部218使用導出的移動資訊來進行移動補償(預測)。
又，當套用BIO模式時，幀間預測部218根據假設等速直線運動的模型來導出移動向量。又，當從編碼位元串流解讀的資訊表示套用仿射移動補償預測模式時，幀間預測部218根據複數個鄰接區塊的移動向量，以子區塊單位來導出移動向量。
［MV導出＞一般幀間模式］ 當從編碼位元串流解讀的資訊表示套用一般幀間模式時，幀間預測部218根據從編碼串流解讀的資訊來導出MV，並使用該MV來進行移動補償(預測)。
圖45是顯示解碼裝置200中之一般幀間模式所進行的幀間預測的例子的流程圖。
解碼裝置200的幀間預測部218依每個區塊，對該區塊進行移動補償。幀間預測部218根據時間上或空間上位於當前區塊的周圍之複數個解碼完畢區塊的MV等之資訊，對該當前區塊取得複數個候選MV(步驟Ss_1)。也就是說，幀間預測部218製作候選MV清單。
其次，幀間預測部218從在步驟Ss_1取得的複數個候選MV之中，依照預定的優先順序擷取N個(N為2以上的整數)候選MV之各個，來作為移動向量預測子候選(也稱作預測MV候選)(步驟Ss_2)。再者，該優先順序亦可對N個預測MV候選之各個事先決定。
其次，幀間預測部218從已輸入的串流(亦即編碼位元串流)將移動向量預測子選擇資訊解碼，使用該已解碼的移動向量預測子選擇資訊，從該N個預測MV候選之中選擇1個預測MV候選，來作為當前區塊的移動向量預測子(也稱作預測MV)(步驟Ss_3)。
其次，幀間預測部218從已輸入的串流將差分MV解碼，將該已解碼的差分MV即差分值，與已選擇的移動向量預測子相加，藉此導出當前區塊的MV(步驟Ss_4)。
最後，幀間預測部218使用該已導出的MV及解碼完畢參考圖片對當前區塊進行移動補償，藉此生成該當前區塊的預測圖像(步驟Ss_5)。
［預測控制部］ 預測控制部220選擇幀內預測訊號及幀間預測訊號之任一者，將已選擇的訊號作為預測訊號輸出至加算部208。整體上，解碼裝置側的預測控制部220、幀內預測部216及幀間預測部218的構成、功能及處理亦可與編碼裝置側的預測控制部128、幀內預測部124及幀間預測部126的構成、功能及處理相對應。
［解碼裝置的安裝例］ 圖46是顯示解碼裝置200之安裝例的方塊圖。解碼裝置200具備處理器b1及記憶體b2。例如，圖41所示的解碼裝置200的複數個構成要素是藉由圖46所示的處理器b1及記憶體b2來安裝。
處理器b1是進行資訊處理的電路，且為可對記憶體b2進行存取的電路。例如，處理器b1是將已編碼之動態圖像(亦即編碼位元串流)解碼之專用或通用的電子電路。處理器b1亦可為如CPU之處理器。又，處理器b1亦可為複數個電子電路的集合體。又，例如處理器b1亦可發揮圖41等所示之解碼裝置200之複數個構成要素中的複數個構成要素的功能。
記憶體b2是儲存有處理器b1用來將編碼位元串流解碼的資訊之專用或通用的記憶體。記憶體b2可為電子電路，亦可連接於處理器b1。又，記憶體b2亦可包含於處理器b1。又，記憶體b2亦可為複數個電子電路的集合體。又，記憶體b2可為磁碟或光碟等，亦可呈現為儲存裝置或記錄媒體等。又，記憶體b2可為非揮發性記憶體，亦可為揮發性記憶體。
例如，記憶體b2可儲存動態圖像，亦可儲存編碼位元串流。又，記憶體b2亦可儲存處理器b1用來將編碼位元串流解碼的程式。
又，例如，記憶體b2亦可發揮在圖41等所示之解碼裝置200之複數個構成要素中用來儲存資訊之構成要素的功能。具體而言，記憶體b2亦可發揮圖41所示之區塊記憶體210及幀記憶體214的功能。更具體而言，記憶體b2亦可儲存重構完畢區塊及重構完畢圖片等。
再者，在解碼裝置200中，亦可不安裝圖41等所示之複數個構成要素的全部，亦可不進行上述之複數個處理的全部。圖41等所示之複數個構成要素的一部分亦可包含於其他裝置，上述之複數個處理的一部分亦可藉由其他裝置來執行。
［各用語的定義］ 舉一例來說，各用語亦可為如下的定義。
圖片為單色(monochrome)格式之複數個亮度樣本的陣列，或4：2：0、4：2：2及4：4：4的彩色格式之複數個亮度樣本的陣列及複數個色差樣本的2個對應陣列。圖片亦可為幀(frame)或場(field)。
幀是複數個樣本列0、2、4...所產生的上場(top field)以及複數個樣本列1、3、5...所產生的下場(bottom field)的組成物。
切片是1個獨立切片區段(slice segment)、及(如果有)相同存取單元內的(如果有)下一個獨立切片區段之前的所有後續之附屬切片區段所包含的整數個編碼樹單元。
圖塊是圖片中之特定的圖塊行及特定的圖塊列內的複數個編碼樹區塊的矩形區域。圖塊仍然可套用跨越圖塊的邊緣的迴路濾波，但亦可為刻意令其可獨立地解碼及編碼之幀的矩形區域。
區塊是複數個樣本的M×N(N列M行)陣列，或複數個轉換係數的M×N陣列。區塊亦可為由1個亮度及2個色差的複數個矩陣所構成之複數個像素的正方形或矩形的區域。
CTU(編碼樹單元)可為具有3個樣本陣列的圖片之複數個亮度樣本的編碼樹區塊，亦可為複數個色差樣本的2個對應編碼樹區塊。或，CTU亦可為單色圖片與使用語法(syntax)構造來編碼的圖片之任一種圖片的複數個樣本的編碼樹區塊，其中前述語法構造使用於3個分離的彩色平面及複數個樣本的編碼中。
超級區塊構成1個或2個模式資訊區塊，或，亦可為遞迴地分割成4個32×32區塊且可進一步分割的64×64像素的正方形區塊。
(實施形態2) 本實施形態之編碼裝置100具有與實施形態1同樣的構成。又，本實施形態之編碼裝置100的量化部108、反量化部112及熵編碼部110，相對於實施形態1具有附加的功能或代替的功能。同樣地，本實施形態之解碼裝置200具有與實施形態1同樣的構成，又，本實施形態之解碼裝置200的反量化部204及熵解碼部202，相對於實施形態1具有附加的功能或代替的功能。
例如，本實施形態之量化部108進行DQ(Dependent Quantization：相依量化)，本實施形態之反量化部112及204進行對應於DQ的反量化。又，本實施形態之熵編碼部110使用旗標將量化係數算術編碼，熵解碼部202使用旗標將算術編碼後的量化係數算術解碼。
以下的第1態樣~第3態樣為由本實施形態之編碼裝置100及解碼裝置200所進行的處理之具體的態樣。
［第1態樣］ ＜係數編碼的概要＞ 本實施形態之編碼裝置100的熵編碼部110將上述之量化係數轉換成至少使用1個旗標的形式(以下稱作旗標形式)，並對該形式的量化係數予以算術編碼。再者，量化係數為藉由對利用幀間預測或幀內預測所生成的預測殘差進行轉換及量化而得到的值。又，量化係數也稱作殘差係數。又，在以下說明中，量化係數也單純稱作係數。
熵編碼部110將係數轉換成使用significant_flag(以下稱作sig_flag)、parity_flag、greater1_flag(以下，gt1_flag)、greater2_flag(以下，gt2_flag)、remainder中之至少1個旗標的旗標形式。
sig_flag是表示係數是否為0的旗標。例如係數若為0，sig_flag表示0，係數若不為0，sig_flag表示1。
parity_flag是係數不為0時使用的旗標，且表示該係數為偶數或奇數。換言之，parity_flag是表示係數的第1位元(例如最下位位元)為0或1的旗標。例如，若係數為偶數，parity_flag表示1，若係數為奇數，parity_flag表示0。又，parity_flag與sig_flag共同使用，且與該sig_flag一起表示1到2的值。
gt1_flag是係數不為0時使用的旗標，且表示該係數的絕對值是否為例如3以上。例如，係數的絕對值若為3以上，gt1_flag表示1，係數的絕對值若不為3以上，gt1_flag表示0。
gt2_flag是係數的絕對值為3以上時(亦即gt1_flag＝1時)使用的旗標，且表示該係數的絕對值是否為例如5以上。例如，係數的絕對值若為5以上，gt2_flag表示1，係數的絕對值若不為5以上，gt2_flag表示0。
remainder是對gt2_flag＝1的係數使用之例如藉由(AbsLevel－5)/2來表示的值。再者，AbsLevel為係數的絕對值。又，(AbsLevel－5)/2的小數點以下亦可捨去。
因此，熵解碼部202藉由「AbsLevel＝sig_flag＋parity_flag＋2*gt1_flag＋2*gt2_flag＋2*remainder」來算出AbsLevel。
再者，在H.265/HEVC的標準中並未使用parity_flag。因此，在熵解碼中，藉由「AbsLevel＝sig_flag＋gt1_flag＋gt2_flag＋remainder」來算出AbsLevel。
在此，parity_flag亦可使用於例如上述之DQ。
圖47是用以說明DQ(Dependent Quantization：相依量化)之概要的圖。
編碼裝置100的量化部108切換並使用互相不同的2個量化器。再者，由於該等2個量化器分別使用互相不同的2種量化方法，因此也可以說是量化部108切換並使用互相不同的2種量化方法。
2個量化器如圖47所示，為第1量化器Q0及第2量化器Q1。第1量化器Q0使用從量化參數決定且各自等間隔的量化寬度，第2量化器Q1使用互相不同的至少2種量化寬度。在一具體例中，如圖47所示，第2量化器Q1中之數值「0」與數值「1」之間的範圍、數值「0」與數值「-1」之間的範圍所使用的量化寬度，是該等範圍以外的範圍所使用的量化寬度的一半。例如，反量化部112及204在使用第1量化器Q0的情況下，將位元串流包含的數值「1」、「2」及「3」，分別反量化成「12」、「24」及「36」。另一方面，反量化部112及204在使用第2量化器Q1的情況下，將位元串流包含的數值「1」、「2」及「3」，分別反量化成「6」、「18」及「30」。
圖48及圖49是顯示量化部108的狀態變遷之一例的圖。具體而言，圖48是視覺地顯示狀態變遷的圖。圖49是將該狀態變遷以二維的表格形式來顯示的圖，且顯示變遷前的狀態及藉由量化係數來決定之變遷後的狀態。
量化部108可取4個state。4個state為state＝0、1、2、3。當state＝0、1時，量化部108使用第1量化器Q0進行量化，當state＝2、3時，量化部108使用第2量化器Q1進行量化。
初期狀態下，例如為state＝0。此時，量化部108使用第1量化器Q0來將掃描順序中的最初的量化前係數進行量化，藉此求出量化係數k。再者，量化前係數是進行量化前的係數，且是上述之轉換係數。其結果，量化部108在量化係數k之第1位元為0時，變遷到state＝0，在量化係數k之第1位元為1時，變遷到state＝2。因此，量化部108會使用對應於該變遷後之state的量化器，將掃描順序中的下一個量化前係數進行量化，藉此求出新的量化係數k。如此，量化部108每次求出新的量化係數k，就會因應於該量化係數k之第1位元為0或1來進行狀態變遷。
再者，量化部108雖然在DQ中使用2個量化器，但亦可使用3個以上的量化器，亦可進行與圖48及圖49不同的狀態變遷。
又，上述之parity_flag表示量化係數k之第1位元為0或1。因此，量化部108在DQ中，亦可因應於該parity_flag來決定對下一個量化前係數使用的量化器。
又，反量化部112及204也與量化部108同樣地在DQ中進行使用了複數個量化器的狀態變遷。
圖50是顯示remainder的二值化之一例的圖。
熵編碼部110使用哥倫布-萊斯編碼來編碼remainder。又，熵編碼部110藉由例如萊斯參數來切換remainder的編碼方法。例如，萊斯參數可取3個值，像是g＝0、1、2。再者，g是表示萊斯參數的變數。因此，熵編碼部110從3個編碼方法中，選擇因應於由萊斯參數所示之值的編碼方法，並使用該編碼方法來編碼remainder。再者，該編碼方法也可說是二值化方法。
又，熵編碼部110在哥倫布-萊斯編碼中使用Prefix(前綴)與Suffix(後綴)來將remainder二值化。在Prefix是使用萊斯編碼，在Suffix是使用一元(unary)編碼及指數哥倫布編碼。
例如，如圖50所示，熵編碼部110在萊斯參數為g＝0時，不使用Suffix而使用Prefix來將remainder二值化。另一方面，熵編碼部110在萊斯參數為g＝1或2時，使用Prefix及Suffix來將remainder二值化。
又，圖50所示之例中，remainder的值越小，g＝0的編碼方法比起其他編碼方法，越能將該remainder二值化成較少的位元數。反之，remainder的值越大，g＝2的編碼方法比起其他編碼方法，越能將該remainder二值化成較少的位元數。又，若remainder的值不小也不大，g＝1的編碼方法比起其他編碼方法，更能將該remainder二值化成較少的位元數。
再者，圖50所示之例中，萊斯參數可取3個值，但亦可取4個以上的值。在此情況下，熵編碼部110從4個以上的編碼方法(亦即二值化方法)中，因應於該萊斯參數來選擇編碼方法，並使用該選擇的編碼方法來編碼remainder。
再者，熵解碼部202也與熵編碼部110同樣，亦可因應於萊斯參數來切換解碼方法(具體而言是多值化方法)。
圖51是用以說明決定萊斯參數的方法的圖。具體而言，圖51是顯示區塊(例如轉換單元)所包含的各係數中，編碼對象之係數(圖51中的黑四角形)與位於該編碼對象之係數周圍的5個係數(圖51中的陰影四角形)。
例如，熵編碼部110在將編碼對象之係數編碼時，使用位於該係數之周圍的5個係數(以下稱作周邊係數)來決定對於該編碼對象之係數的萊斯參數。5個周邊係數包含有：在編碼對象之係數的右邊且朝水平方向配置排列的2個係數、在編碼對象之係數的下方且朝垂直方向配置排列的2個係數、位於編碼對象之係數的右下的1個係數。再者，在編碼中，該等5個周邊係數比編碼對象之係數先被編碼，且在解碼中，該等5個周邊係數比解碼對象之係數(與編碼對象之係數相同的係數)先被解碼。
熵編碼部110為了決定萊斯參數，藉由sum_minus1＝sum_abs－num_sig來算出sum_minus1。sum_abs為5個周邊係數的總和的絕對值。num_sig為5個周邊係數當中不是0的係數的數目。再者，在此說明的sum_minus1之導出方法僅為一例，亦可使用除此之外的方法來導出。例如，亦可不使用num_sig而藉由sum_minus1＝sum_abs來導出sum_minus1，亦可使用其他的offset值來取代num_sig，藉由sum_minus1＝sum_abs－offset值來導出sum_minus1。
藉由該計算，熵編碼部110在sum_minus1＜12時，決定萊斯參數為g＝0。又，熵編碼部110在12≦sum_minus1＜25時，決定萊斯參數為g＝1。又，熵編碼部110在25≦sum_minus1時，決定萊斯參數為g＝2。熵編碼部110選擇對應於如此決定的萊斯參數之編碼方法，並使用該編碼方法將remainder，亦即(AbsLevel－5)/2進行哥倫布-萊斯編碼。
圖52是顯示藉由remainder之哥倫布-萊斯編碼所得到的二值訊號之碼長(亦即位元數)的圖。
例如，藉由remainder＝0之哥倫布-萊斯編碼所得到的二值訊號之碼長，在萊斯參數為g＝0時為1，在萊斯參數為g＝1時為2，在萊斯參數為g＝2時為3。又，藉由remainder＝1之哥倫布-萊斯編碼所得到的二值訊號之碼長，在萊斯參數為g＝0時為2，在萊斯參數為g＝1時為2，在萊斯參數為g＝2時為3。又，藉由remainder＝6之哥倫布-萊斯編碼所得到的二值訊號之碼長，在萊斯參數為g＝0時為7，在萊斯參數為g＝1時為5，在萊斯參數為g＝2時為4。
在此，sum_minus1＜12時，可想成上述之5個周邊係數具有大約平均3~4以下的值。其結果，由於編碼對象之係數接近該等5個周邊係數，且有可能比該等周邊係數大，因此預測為5或6。因此，在該編碼對象之係數的旗標形式中是使用gt1_flag及gt2_flag，所以該係數的remainder預測為remainder＝0。例如在圖52所示之例中，在remainder＝0的情況下，為了讓二值訊號之碼長最短，熵編碼部110選擇g＝0來作為萊斯參數。
又，12≦sum_minus1＜25時，可想成上述之5個周邊係數具有大約平均3~5的值。其結果，由於編碼對象之係數接近該等5個周邊係數，且有可能比該等周邊係數大，因此預測為7或8。因此，在該編碼對象之係數的旗標形式中是使用gt1_flag及gt2_flag，所以該係數的remainder預測為remainder＝1。例如在圖52所示之例中，在remainder＝1的情況下，為了讓二值訊號之碼長最短，熵編碼部110選擇g＝1來作為萊斯參數。
又，25≦sum_minus1時，可想成上述之5個周邊係數具有大約7以上的值。其結果，由於編碼對象之係數接近該等5個周邊係數，且有可能比該等周邊係數大，因此預測為9以上。因此，在該編碼對象之係數的旗標形式中是使用gt1_flag及gt2_flag，所以該係數的remainder預測為remainder≧2。例如在圖52所示之例中，在remainder≧2的情況下，為了讓二值訊號之碼長最短，熵編碼部110選擇g＝2來作為萊斯參數。
再者，熵解碼部202也可與熵編碼部110同樣地決定萊斯參數。
＜第1態樣之第1例＞ 圖53是顯示第1態樣之第1例中的熵編碼部110之整體的處理動作的流程圖。再者，圖53的流程圖是顯示例如使用上述之DQ時熵編碼部110的處理動作。
熵編碼部110對每個子區塊重複步驟S110~S140的處理，以使該子區塊內的各係數被編碼。子區塊例如是藉由將上述之轉換單元進一步分割所得到的由4×4像素所構成的區塊。
具體而言，首先，熵編碼部110針對子區塊內的各係數，將該係數的sig_flag編碼，且若該sig_flag為1，將該係數的parity_flag編碼。進而，若該sig_flag為1，熵編碼部110根據判定該係數的AbsLevel是否為3以上，來將該係數的gt1_flag編碼(步驟S110)。
其次，熵編碼部110針對子區塊內的各係數，若該係數為3以上，根據判定該係數的AbsLevel是否為5以上，來將該係數的gt2_flag編碼(步驟S120)。
其次，熵編碼部110針對子區塊內的各係數，根據判定該係數的AbsLevel是否為5以上，來將該係數的remainder＝(AbsLevel－5)/2編碼(步驟S130)。
接著，熵編碼部110針對子區塊內的各係數，若係數不為0，將該係數的符號(正號或負號)編碼(步驟S140)。再者，該符號亦可被編碼成sign_flag。
熵編碼部110對子區塊進行步驟S110~S140的處理後，對其他子區塊也同樣地進行步驟S110~S140的處理。
圖54是顯示圖53之步驟S110中的詳細的處理動作之一例的流程圖。
熵編碼部110對子區塊內的各係數重複步驟S111~S117的處理。
首先，熵編碼部110判定編碼對象之係數的AbsLevel是否為AbsLevel≠0(步驟S111)。在此，熵編碼部110判定不是AbsLevel≠0時(步驟S111的否)，對該係數編碼sig_flag＝0 (步驟S112b)。另一方面，熵編碼部110判定AbsLevel≠0時(步驟S111的是)，對該係數編碼sig_flag＝1(步驟S112a)。
其次，熵編碼部110判定編碼對象之係數的AbsLevel之第1位元(最下位位元)是否為1(步驟S113)。在此，熵編碼部110判定第1位元為1時(步驟S113的是)，對該係數編碼parity_flag＝0(步驟S114a)。另一方面，熵編碼部110判定第1位元不是1時(步驟S113的否)，對該係數編碼parity_flag＝1(步驟S114b)。
其次，熵編碼部110判定編碼對象之係數的AbsLevel是否為3以上(步驟S115)。在此，熵編碼部110判定AbsLevel為3以上時(步驟S115的是)，對該係數編碼gt1_flag＝1(步驟S116a)。另一方面，熵編碼部110判定AbsLevel並非為3以上時(步驟S115的否)，對該係數編碼gt1_flag＝0(步驟S116b)。
接著，熵編碼部110因應於該編碼對象之係數，亦即因應於parity_flag，使量化部108及反量化部112更新DQ的state(步驟S117)。
熵編碼部110對子區塊所包含的係數進行步驟S111~S117的處理後，對該子區塊所包含的下一個係數也同樣地進行步驟S111~S117的處理。藉此，對於子區塊所包含的各係數，sig_flag、parity_flag及gt1_flag當中與該係數對應的至少1個旗標被編碼。
圖55是顯示圖53之步驟S120中的詳細的處理動作之一例的流程圖。
熵編碼部110對子區塊內的各係數重複步驟S121~S123b的處理。
首先，熵編碼部110判定編碼對象之係數的AbsLevel是否為3以上(步驟S121)。在此，熵編碼部110判定AbsLevel並非為3以上時(步驟S121的否)，不對該係數進行gt2_flag之編碼。另一方面，熵編碼部110判定AbsLevel為3以上時(步驟S121的是)，進一步判定AbsLevel是否為5以上(步驟S122)。在此，熵編碼部110判定AbsLevel為5以上時(步驟S122的是)，對該係數編碼gt2_flag＝1(步驟S123a)。另一方面，熵編碼部110判定AbsLevel並非為5以上時(步驟S122的否)，對該係數編碼gt2_flag＝0(步驟S123b)。
熵編碼部110對子區塊所包含的係數進行步驟S121~S123b的處理後，對該子區塊所包含的下一個係數也同樣地進行步驟S121~S123b的處理。藉此，可對子區塊所包含的各係數，因應需要而編碼gt2_flag。
圖56是顯示圖53之步驟S130中的詳細的處理動作之一例的流程圖。
熵編碼部110對子區塊內的各係數重複步驟S131~S132的處理。
首先，熵編碼部110判定編碼對象之係數的AbsLevel是否為5以上(步驟S131)。在此，熵編碼部110判定AbsLevel並非為5以上時(步驟S131的否)，不對該係數進行remainder之編碼。另一方面，熵編碼部110判定AbsLevel為5以上時(步驟S131的是)，對該係數編碼remainder(步驟S132)。亦即，熵編碼部110將(AbsLevel－5)/2編碼(步驟S132)。
熵編碼部110對子區塊所包含的係數進行步驟S131~S132的處理後，對該子區塊所包含的下一個係數也同樣地進行步驟S131~S132的處理。藉此，可對子區塊所包含的各係數，因應需要而編碼remainder。
圖57是顯示第1態樣之第1例中的有關熵編碼之語法的圖。具體而言，圖57是顯示藉由圖53~圖56的流程圖所示之處理來生成的串流的語法構成。
熵編碼部110依照此圖57所示的語法，針對複數個子區塊的每一個，將該子區塊所包含的各係數編碼。再者，圖57中之sig_flag[n]及parity_flag[n]為子區塊所包含的第n個係數的sig_flag及parity_flag。又，圖57中之abs_gt1_flag[n]及abs_gt2_flag[n]為子區塊所包含的第n個係數的gt1_flag及gt2_flag。又，圖57中之abs_remainder[n]及sign_flag[n]為子區塊所包含的第n個係數的remainder及sign_flag。
圖58是顯示包含有4×4個係數之子區塊的一具體例的圖。圖59是顯示將圖58之子區塊所包含的各係數以第1態樣的第1例中之旗標形式來表示的一具體例的圖。再者，圖59中，各係數依掃描順序從左朝向右配置排列。
熵編碼部110對圖58所示之子區塊進行掃描。也就是說，熵編碼部110依事先決定之順序(亦即掃描順序)取得子區塊所包含的各係數。例如，熵編碼部110從位於子區塊右下的係數朝向位於左上的係數，以沿著斜向方向的順序來取得各係數。在圖58所示之例中，熵編碼部110如圖58所示，以1、1、0、2、3、4、7、5、4、5、3、6、10、8、10、20的順序取得各係數。接著，熵編碼部110依該取得之順序將各係數轉換成旗標形式。
具體而言，若係數為「1」，則AbsLevel為「1」，因此熵編碼部110對該係數編碼sig_flag＝1、parity_flag＝0及gt1_flag＝0。
又，若係數為「0」，熵編碼部110對該係數編碼sig_flag＝0。又，若係數為「4」，則AbsLevel為「4」，因此熵編碼部110對該係數編碼sig_flag＝1、parity_flag＝1、gt1_flag＝1及gt2_flag＝0。又，若係數為「7」，則AbsLevel為「7」，因此熵編碼部110對該係數編碼sig_flag＝1、parity_flag＝0、gt1_flag＝1、gt2_flag＝1及remainder＝1。
又，熵編碼部110將該等sig_flag、parity_flag、gt1_flag、gt2_flag及remainder予以算術編碼。算術編碼例如使用CABAC(Context-Based Adaptive Binary Arithmetic Coding)。又，亦可對sig_flag、parity_flag、gt1_flag及gt2_flag使用適應性的可變的符元產生機率，對remainder使用固定的符元產生機率。也就是說，熵編碼部110一邊藉由CABAC來更新符元產生機率，一邊將sig_flag、parity_flag、gt1_flag及gt2_flag予以算術編碼。另一方面，針對remainder，熵編碼部110對該remainder決定上述之萊斯參數，並藉由對應於該萊斯參數之二值化方法來將remainder二值化。接著，熵編碼部110藉由CABAC的旁路處理，使用固定的符元產生機率將二值化後的remainder予以算術編碼。
又，第1態樣之第1例中的熵解碼部202將藉由圖57所示之語法來構成的已編碼之各係數的旗標及remainder依序解碼。接著，熵解碼部202使用解碼後的旗標及remainder等，對已編碼的每個係數，以上述方式算出AbsLevel，藉此將該已編碼的係數解碼。
＜第1態樣之第1例的效果＞ 於如此的第1態樣之第1例，藉由在係數之編碼中使用gt1_flag及gt2_flag等各旗標，可抑制remainder之編碼量。
再者，一般而言，在編碼單元或轉換單元中，子區塊越位於低頻側(也就是左上側)，該子區塊有越多不為0的係數。圖59所示之例中，對子區塊所包含的眾多係數使用gt1_flag及gt2_flag等。又，像這樣在子區塊內具有3以上的值之係數較多時，該子區塊之編碼量有可能因gt1_flag及gt2_flag而變大。
又，在將各旗標一邊藉由CABAC更新符元產生機率一邊予以算術編碼的情況下，比起藉由旁路處理予以算術編碼，處理負擔較大。因此，在將各旗標一邊藉由CABAC更新符元產生機率一邊予以算術編碼的情況下，該等旗標越多，處理負擔變得越大。因此，亦可限制該等旗標的數目。
＜第1態樣之第2例＞ 圖60是顯示第1態樣的第2例中之熵編碼部110的整體的處理動作的流程圖。
在第1態樣之第2例中，與第1例不同，子區塊中使用的gt1_flag及gt2_flag各自的數目受到限制。例如，gt1_flag的數目被限制到n_1個為止，gt2_flag的數目被限制到n_2個為止。例如，n_1是滿足1≦n_1≦16的整數，n_2是滿足1≦n_2≦16的整數。
例如，如圖60所示，熵編碼部110對每個子區塊重複步驟S210~S230及S140的處理，以使該子區塊內的各係數被編碼。
具體而言，首先，熵編碼部110針對子區塊內的各係數，將該係數的sig_flag編碼，且若該sig_flag為1，將該係數的parity_flag編碼。進而，若該係數為非0的第n_1個以內的係數，熵編碼部110根據判定該係數的AbsLevel是否為3以上，將該係數的gt1_flag編碼(步驟S210)。再者，非0的第n_1個以內的係數，是子區塊內之非0的各係數當中，掃描順序位於第n_1個以內的係數。
其次，熵編碼部110針對子區塊內的各係數，若該係數為具有3以上的AbsLevel之第n_2個以內的係數，根據判定該係數的AbsLevel是否為5以上，來將該係數的gt2_flag編碼(步驟S220)。再者，具有3以上的AbsLevel之第n_2個以內的係數，是子區塊內之具有3以上的AbsLevel的各係數當中，掃描順序位於第n_2個以內的係數。
其次，熵編碼部110針對子區塊內的各係數，若該係數的AbsLevel在baseLevel以上，將該係數的remainder＝(AbsLevel－baseLevel)/2編碼(步驟S230)。baseLevel為因應於gt1_flag及gt2_flag分別被使用的數目而有所不同的值。例如，baseLevel的初始值為5。又，baseLevel是當gt2_flag使用n_2個後，其初始值從5更新成3，之後，當gt1_flag使用n_1個(例如n_1＞n_2)後，從3更新成1。
接著，熵編碼部110針對子區塊內的各係數，若係數不為0，則將該係數的符號(正號或負號)編碼(步驟S140)。
熵編碼部110對子區塊進行步驟S210~S230及S140的處理後，對其他子區塊也同樣地進行步驟S210~S230及S140的處理。
圖61是顯示圖60之步驟S210中的詳細的處理動作之一例的流程圖。再者，圖61所示之流程圖包含有圖54所示之流程圖的步驟S111~S117，更包含有步驟S211。
也就是說，熵編碼部110對子區塊內的各係數重複步驟S111~S117及S211的處理。
具體而言，熵編碼部110與上述之第1例同樣地執行步驟S111~114b的處理。之後，熵編碼部110判定編碼對象之係數a是否為非0之第n_1個以內的係數(步驟S211)。在此，熵編碼部110判定編碼對象之係數a為非0之第n_1個以內的係數時(步驟S211的是)，與上述之第1例同樣地執行步驟S115~S117的處理。另一方面，熵編碼部110判定編碼對象之係數a並不是非0之第n_1個以內的係數時(步驟S211的否)，不進行步驟S115~S116b的處理並執行步驟S117的處理。也就是說，第1例中，熵編碼部110對子區塊內全部的非0之係數使用gt1_flag。但第2例中，熵編碼部110在使用n_1次的gt1_flag之後，在編碼非0之係數時，不對該係數使用gt1_flag。
圖62是顯示圖60之步驟S220中的詳細的處理動作之一例的流程圖。再者，圖62所示之流程圖包含有圖55所示之流程圖的步驟S122~S123b，且包含有取代步驟S121的步驟S221。
也就是說，熵編碼部110對子區塊內的各係數重複步驟S221及S122~S123b的處理。
具體而言，熵編碼部110判定編碼對象之係數a是否為滿足AbsLevel≧3之第n_2個以內的係數(步驟S221)。在此，熵編碼部110判定係數a不是滿足AbsLevel≧3之第n_2個以內的係數時(步驟S221的否)，不對該係數a進行gt2_flag之編碼。另一方面，熵編碼部110判定係數a為滿足AbsLevel≧3之第n_2個以內的係數時(步驟S221的是)，進一步判定AbsLevel是否為5以上(步驟S122)。在此，熵編碼部110判定AbsLevel為5以上時(步驟S122的是)，對該係數編碼gt2_flag＝1(步驟S123a)。另一方面，熵編碼部110判定AbsLevel並非為5以上時(步驟S122的否)，對該係數編碼gt2_flag＝0(步驟S123b)。
熵編碼部110對子區塊所包含的係數進行步驟S221及S122~S123b的處理後，對該子區塊所包含的下一個係數也同樣地進行步驟S221及S122~S123b的處理。藉此，可對子區塊所包含的各係數，因應需要而編碼gt2_flag。
圖63是顯示圖60之步驟S230中的詳細的處理動作之一例是顯示的流程圖。
熵編碼部110首先將baseLevel設定成5(步驟S231)。接著，熵編碼部110對子區塊內的各係數重複步驟S232~S236的處理。
具體而言，熵編碼部110對子區塊內之掃描順序位於編碼對象之係數a之前的各係數，判定是否使用了n_1個gt1_flag(步驟S232)。在此，熵編碼部110判定使用了n_1個該gt1_flag時(步驟S232的是)，將baseLevel更新成1(步驟S233)。
另一方面，熵編碼部110判定未使用n_1個該gt1_flag時(步驟S232的否)，進一步進行有關於gt2_flag之個數的判定。也就是說，熵編碼部110對子區塊內之掃描順序位於編碼對象之係數a之前的各係數，判定是否使用了n_2個gt2_flag(步驟S234)。在此，熵編碼部110判定使用了n_2個該gt2_flag時(步驟S234的是)，將baseLevel更新成3(步驟S235)。
另一方面，熵編碼部110判定未使用n_2個該gt1_flag時(步驟S234的否)，對係數a編碼remainder(步驟S236)。又，分別進行步驟S233及S235的處理後，熵編碼部110仍對係數a編碼remainder(步驟S236)。亦即，熵編碼部110將(AbsLevel－baseLevel)/2編碼。再者，remainder之編碼是在滿足AbsLevel≧baseLevel時進行。又，在步驟S233及S235的處理皆未進行的情況下，baseLevel為5。又，在進行了步驟S233的處理的情況下，baseLevel為1，在進行了步驟S235的處理的情況下，baseLevel為3。再者，在圖63所示之流程圖中，亦可為n_1＞n_2。
熵編碼部110對子區塊所包含的係數進行步驟S232~S236的處理後，對該子區塊所包含的下一個係數也同樣地進行步驟S232~S236的處理。藉此，可對子區塊所包含的各係數，因應需要而編碼remainder。
圖64是顯示第1態樣之第2例中的有關熵編碼之語法的圖。具體而言，圖64是顯示藉由圖60~圖63的流程圖所示之處理而生成的串流的語法構成。
熵編碼部110依照此圖64所示的語法，針對複數個子區塊的每一個，將該子區塊所包含的各係數編碼。
在此，圖64所示之語法相較於圖57所示之語法，進一步包含2個計數器的設定或更新、及baseLevel的設定或更新。2個計數器為numNonZero與numUpper3。numNonZero被初始化成0，若sig_flag[n]為1，則numNonZero被增量(increment)。接著，若sig_flag[n]為1且numNonZero為n_1以下，abs_gt1_flag[n]被編碼。numUpper3被初始化成0。之後，若abs_gt1_flag[n]為1且numUpper3為n_2以下，abs_gt2_flag[n]被編碼，numUpper3被增量。
又，在remainder之編碼中，首先，numNonZero及numUpper3分別被初始化成0，baseLevel被初始化成5。接著，若absLevel[n]不為0，numNonZero被增量，進而，若absLevel[n]為3以上，numUpper3被增量。再者，absLevel[n]為第n個係數的AbsLevel。接著，若absLevel[n]為baseLevel以上，第n個係數的(AbsLevel－baseLevel)/2被編碼成abs_remainder[n]。接著，若numNonZero為n_1以上，baseLevel被更新成1。進而，若baseLevel為5且numUpper3為n_2以上，該baseLevel被更新成3。
圖65是顯示將圖58之子區塊所包含的各係數以第1態樣的第2例中之旗標形式來表示的一具體例的圖。再者，圖65中，各係數依掃描順序從左朝向右配置排列。
此圖65所示之例中，n_1＝8及n_2＝1。因此，gt2_flag是對掃描順序中最初的AbsLevel≧3之係數使用，且不對該係數以降的其他係數使用。又，gt1_flag是對各自不為0之掃描順序中最初的8個係數使用，且不對該等係數以降的係數使用。進而，baseLevel初始時雖是設定成5，但在變得無法使用gt2_flag時會更新成3，在變得無法使用gt1_flag時會更新成1。接著，使用像這樣更新的baseLevel，藉由(AbsLevel－baseLevel)/2來算出remainder並將之編碼。
又，第1態樣之第2例中的熵解碼部202將藉由圖64所示之語法來構成的已編碼之各係數的旗標及remainder依序解碼。接著，熵解碼部202使用解碼後的旗標及remainder等，對已編碼的每個係數，以上述方式算出AbsLevel，藉此將該已編碼的係數解碼。
＜第1態樣之第2例的效果＞ 於如此的第2例中，子區塊內的係數所使用的旗標(例如gt1_flag或gt2_flag)之數目受到限制。因此，可刪減旗標的編碼量。
具體而言，在圖65所示之例中，gt1_flag及gt2_flag的個數分別被限制在8個及1個。因此，使用8個gt1_flag之後，即使係數不為0，仍不對該係數使用gt1_flag。同樣地，使用1個gt2_flag之後，即使係數的AbsLevel為3以上，仍不對該係數使用gt2_flag。因此，在第2例中，與第1例(例如圖59所示之例)相比，可讓gt1_flag及gt2_flag各自的產生個數變少，因此可減少該等旗標的編碼量。又，在gt1_flag及gt2_flag之編碼中使用可變的符元產生機率之CABAC的情況下，可抑制該編碼的處理負擔。也就是說，可變的符元產生機率之CABAC，其處理負擔比CABAC的旁路處理更大。然而，在此第2例中，由於可減少套用該可變的符元產生機率之CABAC的旗標之數目，因此比第1例更能抑制處理負擔。也就是說，在第2例中，可謀求係數的編碼量之刪減、及係數的編碼所耗費的處理負擔之減輕兩者的並存。
再者，在此第2例中，於圖65，gt1_flag使用的最大數目為n_1＝8，gt2_flag使用的最大數目為n_2＝1。然而，該最大數目不限於此，亦可為其他值。進而，最大數目n_1及最大數目n_2可為事先決定之固定值，亦可適宜設定或更新。也就是說，熵編碼部110亦可分別適應性地決定最大數目n_1及最大數目n_2。
例如，如上述，在子區塊內的各係數之編碼中，對於該等係數之特定的旗標，也就是gt1_flag及gt2_flag以外的特定種別的旗標會先被編碼。再者，特定種別的旗標例如是sig_flag及parity_flag當中的至少1種旗標等。在該特定種別的旗標之後，對於各係數的gt1_flag被編碼，其後，對於各係數的gt2_flag被編碼。在這種情況下，熵編碼部110亦可決定最大數目n_1，來作為依該特定種別的旗標的總數M而定的值。或，熵編碼部110亦可決定最大數目n_1，來作為依該特定種別的旗標中表示0或1等特定之值的旗標的總數Ma而定的值。又，熵編碼部110亦可決定最大數目n_2，來作為依該特定種別的旗標及gt1_flag當中之至少1種旗標的總數N而定的值。或，熵編碼部110亦可決定最大數目n_2，來作為依該特定種別的旗標及gt1_flag當中之至少1種旗標當中，表示0或1等特定之值的旗標的總數Na而定的值。再者，上述之旗標的總數M、Ma、N、及Na亦可皆是已編碼之旗標的總數。
再者，在此第2例中，雖已針對gt1_flag及gt2_flag，就達到最大數目時不進行該旗標之編碼的方法進行了說明，但本揭示並不限於該等旗標。例如，即使是gt1_flag及gt2_flag以外的旗標，只要該旗標是與係數的絕對值之編碼相關的旗標，且是使用藉由伴隨符元產生機率之更新的CABAC來編碼的旗標，亦可切換是否使用同樣的方法來進行該旗標之編碼。
［第2態樣］ 在上述第1態樣的第2例中，使用的gt1_flag的數目被限制在最大數目n_1以下，使用的gt2_flag的數目被限制在最大數目n_2以下。在本第2態樣中則是n_2＝0。也就是說，在第2態樣中，不使用gt2_flag。
圖66是顯示第2態樣中之熵編碼部110的整體的處理動作的流程圖。
熵編碼部110對每個子區塊重複步驟S210、S330及S140的處理，以使該子區塊內的各係數被編碼。
具體而言，首先，熵編碼部110針對子區塊內的各係數，將該係數的sig_flag編碼，且若該sig_flag為1，將該係數的parity_flag編碼。進而，若該係數為非0的第n_1個以內的係數，熵編碼部110根據判定該係數的AbsLevel是否為3以上，將該係數的gt1_flag編碼(步驟S210)。
其次，熵編碼部110針對子區塊內的各係數，若該係數的AbsLevel在baseLevel以上，將該係數的remainder＝(AbsLevel－baseLevel)/2編碼(步驟S330)。在此第2態樣中，baseLevel是因應於gt1_flag被使用的數目而有所不同的值。例如，baseLevel的初始值為3。又，當gt1_flag使用n_1個後，baseLevel從3更新成1。
接著，熵編碼部110針對子區塊內的各係數，若係數不為0，則將該係數的符號(正號或負號)編碼(步驟S140)。
熵編碼部110對子區塊進行步驟S210、S330及S140的處理後，對其他子區塊也同樣地進行步驟S210、S330及S140的處理。再者，步驟S210的處理是依照圖61所示的流程圖來進行。
圖67是顯示圖66之步驟S330中的詳細的處理動作之一例的流程圖。
熵編碼部110首先將baseLevel設定成3(步驟S235)。接著，熵編碼部110對子區塊內的各係數重複步驟S232、S233及S236的處理。
具體而言，熵編碼部110對子區塊內之掃描順序位於編碼對象之係數a之前的各係數，判定是否使用了n_1個gt1_flag(步驟S232)。在此，熵編碼部110判定使用了n_1個該gt1_flag時(步驟S232的是)，將baseLevel更新成1(步驟S233)。
另一方面，熵編碼部110判定未使用n_1個該gt1_flag時(步驟S232的否)，對係數a編碼remainder(步驟S236)。又，進行步驟S233的處理後，熵編碼部110仍對係數a編碼remainder(步驟S236)。亦即，熵編碼部110將(AbsLevel－baseLevel)/2編碼。再者，remainder之編碼是在滿足AbsLevel≧baseLevel時進行。又，在步驟S233的處理未進行的情況下，baseLevel為3，在進行了步驟S233的處理的情況下，baseLevel為1。
熵編碼部110對子區塊所包含的係數進行步驟步驟S232、S233及S236的處理後，對該子區塊所包含的下一個係數也同樣地進行步驟232、S233及S236的處理。藉此，可對子區塊所包含的各係數，因應需要而編碼remainder。
圖68是顯示第2態樣中的有關熵編碼的語法的圖。具體而言，圖68是顯示藉由圖61、圖66及圖67的流程圖所示之處理而生成的串流的語法構成。
熵編碼部110依照此圖68所示的語法，針對複數個子區塊的每一個，將該子區塊所包含的各係數編碼。
在此，相較於圖64所示之語法，圖68所示之語法不包含numUpper3之設定或更新及gt2_flag之編碼。又，在remainder之編碼中，與圖64所示之語法不同，baseLevel是初始化成3。
圖69是顯示將圖58之子區塊所包含的各係數以第2態樣中之旗標形式來表示的一具體例的圖。再者，圖69中，各係數依掃描順序從左朝向右配置排列。
此圖69所示之例中，n_1＝16。因此，gt1_flag是對各自不為0且掃描順序中最初的16個係數使用，且不對該等係數以降的係數使用。進而，baseLevel初始時雖是設定成3，但在變得無法使用gt1_flag時會更新成1。接著，使用像這樣更新的baseLevel，藉由(AbsLevel－baseLevel)/2來算出remainder並將之編碼。
又，第2態樣之熵解碼部202將藉由圖68所示之語法所構成的已編碼之各係數的旗標及remainder依序解碼。接著，熵解碼部202使用解碼後的旗標及remainder等，對已編碼的每個係數，以上述方式算出AbsLevel，藉此將該已編碼的係數解碼。
＜第2態樣的效果＞ 於此第2態樣不使用gt2_flag。藉此，可刪減旗標的編碼量，減輕處理負擔。又，與第1態樣之第2例同樣地，藉由gt1_flag的個數被限制在n_1個以下，可進一步減輕處理負擔。
具體而言，圖69所示之例中，不使用gt2_flag且gt1_flag的個數被限制在16個以下。因此，使用16個gt1_flag之後，即使係數不為0，仍不對該係數使用gt1_flag。又，與第1態樣之第2例同樣地，gt1_flag的個數可限制在8個以下，亦可限制在16個或8個以外之任意的個數。因此，在第2態樣中，相較於第1態樣之第2例(例如圖65所示之例)，可更減少旗標的編碼量。又，在gt1_flag及gt2_flag的編碼中使用可變的符元產生機率之CABAC的情況下，可抑制該編碼的處理負擔。也就是說，可變的符元產生機率之CABAC，其處理負擔比CABAC的旁路處理更大。然而，在此第2態樣中，由於可進一步減少套用該可變的符元產生機率之CABAC的旗標之數目，因此比第1態樣之第2例更能抑制處理負擔。
［第3態樣］ 在第1態樣及第2態樣中，是藉由sum_minus1來決定萊斯參數，並以因應於該萊斯參數的編碼方法來編碼remainder。具體而言，萊斯參數是藉由比較sum_minus1和閾值(例如12或25等)而決定。
在第3態樣中，與第2態樣同樣，gt1_flag及gt2_flag各自的數目受到限制，並因應於該等旗標被使用的數目來更新baseLevel。進而，在第3態樣中，為了決定萊斯參數而與sum_minus1作比較的上述之閾值是因應於該baseLevel而變更。
圖70是顯示第3態樣中之熵編碼部110的整體的處理動作的流程圖。再者，圖70所示之流程圖包含有步驟S430來取代圖60之流程圖包含的步驟S230。
在第3態樣中，與第1態樣之第2例同樣，子區塊中使用的gt1_flag及gt2_flag各自的數目受到限制。例如，gt1_flag的數目限制到n_1個，gt2_flag的數目限制到n_2個。例如，n_1是滿足1≦n_1≦16的整數，n_2是滿足1≦n_2≦16的整數。
例如，如圖70所示，熵編碼部110對每個子區塊重複步驟S210、S220、S430及S140的處理，以使該子區塊內的各係數被編碼。
具體而言，熵編碼部110與第1態樣之第2例同樣地進行步驟S210及S220的處理。亦即，熵編碼部110首先針對子區塊內的各係數，將該係數的sig_flag編碼，且若該sig_flag為1，將該係數的parity_flag編碼。進而，若該係數為非0的第n_1個以內的係數，熵編碼部110根據判定該係數的AbsLevel是否為3以上，將該係數的gt1_flag編碼(步驟S210)。接著，熵編碼部110針對子區塊內的各係數，若該係數為具有3以上的AbsLevel之第n_2個以內的係數，根據判定該係數的AbsLevel是否為5以上，來將該係數的gt2_flag編碼(步驟S220)。
其次，熵編碼部110針對子區塊內的各係數，若該係數的AbsLevel在baseLevel以上，將該係數的remainder＝(AbsLevel－baseLevel)/2編碼(步驟S430)。此時，在第3態樣中，熵編碼部110是因應於baseLevel來決定不同的萊斯參數，並以因應於該萊斯參數的編碼方法來編碼上述之remainder。
接著，熵編碼部110針對子區塊內的各係數，若係數不為0，則將該係數的符號(正號或負號)編碼(步驟S140)。
熵編碼部110對子區塊進行步驟S210、S220、S430及S140的處理後，對其他子區塊也同樣地進行步驟S210、S220、S430及S140的處理。
圖71是顯示圖70之步驟S430中的詳細的處理動作之一例的流程圖。再者，圖71所示之流程圖包含有步驟S431來取代圖63之流程圖包含的步驟S236。
熵編碼部110與第1態樣之第2例同樣地，首先將baseLevel設定成5(步驟S231)。接著，熵編碼部110對子區塊內的各係數重複步驟S232~S235及S431的處理。
具體而言，熵編碼部110與第1態樣之第2例同樣地，對編碼對象之係數a進行步驟S232~S235的處理。
並且，熵編碼部110對子區塊內之掃描順序位於編碼對象之係數a之前的各係數，判定未使用n_2個gt2_flag時(步驟S234的否)，對係數a編碼remainder(步驟S431)。又，分別進行步驟S233及S235的處理後，熵編碼部110仍對係數a編碼remainder(步驟S236)。亦即，熵編碼部110將(AbsLevel－baseLevel)/2編碼。再者，remainder之編碼是在滿足AbsLevel≧baseLevel時進行。
熵編碼部110對子區塊所包含的係數進行步驟步驟S232~S235及S431的處理後，對該子區塊所包含的下一個係數也同樣地進行步驟S232~S235及S431的處理。藉此，可對子區塊所包含的各係數，因應需要而編碼remainder。
在此，於步驟S431，在步驟S233及S235的處理皆未進行的情況下，baseLevel為5。又，在進行了步驟S233的處理的情況下，baseLevel為1，在進行了步驟S235的處理的情況下，baseLevel為3。接著，在此第3態樣中，熵編碼部110因應於該baseLevel來決定不同的萊斯參數，並以因應於該萊斯參數的編碼方法來編碼上述之remainder。因應於該萊斯參數的編碼方法例如為圖50所示之3個編碼方法當中的任一方法。
具體而言，在第3態樣中是因應於baseLevel的值來變更用以決定萊斯參數的閾值。
也就是說，baseLevel＝5時，作為該閾值，與第1態樣及第2態樣同樣地使用12及25來作為該閾值。因此，熵編碼部110在sum_minus1＜12時，決定萊斯參數為g＝0。又，熵編碼部110在12≦sum_minus1＜25時，決定萊斯參數為g＝1。又，熵編碼部110在25≦sum_minus1時，決定萊斯參數為g＝2。熵編碼部110選擇對應於如此決定的萊斯參數之編碼方法，使用該編碼方法將remainder，亦即(AbsLevel－baseLevel)/2進行哥倫布-萊斯編碼。
又，baseLevel＝3時，使用比12小的值即thres_1、比25小的值即thres_2來作為該閾值。再者，thres_1與thres_2滿足thres_1＜thres_2的關係。因此，熵編碼部110在sum_minus1＜thres_1時，決定萊斯參數為g＝0。又，熵編碼部110在thres_1≦sum_minus1＜thres_2時，決定萊斯參數為g＝1。又，熵編碼部110在thres_2≦sum_minus1時，決定萊斯參數為g＝2。熵編碼部110選擇對應於如此決定的萊斯參數之編碼方法，使用該編碼方法將remainder，亦即(AbsLevel－baseLevel)/2進行哥倫布-萊斯編碼。
又，baseLevel＝1時，使用比thres_1小的值即thres_3、比thres_2小的值即thres_4來作為該閾值。再者，thres_3與thres_4滿足thres_3＜thres_4的關係。因此，熵編碼部110在sum_minus1＜thres_3時，決定萊斯參數為g＝0。又，熵編碼部110在thres_3≦sum_minus1＜thres_4時，決定萊斯參數為g＝1。又，熵編碼部110在thres_4≦sum_minus1時，決定萊斯參數為g＝2。熵編碼部110選擇對應於如此決定的萊斯參數之編碼方法，使用該編碼方法將remainder，亦即(AbsLevel－baseLevel)/2進行哥倫布-萊斯編碼。
舉更具體的一例而言，上述4個閾值為thres_1＝2，thres_2＝12，thres_3＝1及thres_4＝2。
這樣的例子中，在baseLevel＝3的情況下，萊斯參數以如下方式決定。
sum_minus1＜2時，決定萊斯參數為g＝0。這是因為若g＝0，可使remainder之碼長為最短。也就是說，sum_minus1＜2時，例如圖51所示，位於編碼對象之係數的周圍之5個周邊係數平均為1或2。因此，編碼對象之係數預測為3或4，且該編碼對象之係數的remainder預測為0。藉此，如圖52所示，若萊斯參數為g＝0，可使該remainder之碼長為最短。
2≦sum_minus1＜12時，決定萊斯參數為g＝1。這是因為若g＝1，可使remainder之碼長為最短。也就是說，2≦sum_minus1＜12時，例如圖51所示，位於編碼對象之係數的周圍之5個周邊係數平均為3或4。因此，編碼對象之係數預測為5或6，且該編碼對象之係數的remainder預測為1。藉此，如圖52所示，若萊斯參數為g＝1，可使該remainder之碼長為最短。
12≦sum_minus1時，決定萊斯參數為g＝2。這是因為若g＝2，可使remainder之碼長為最短。也就是說，12≦sum_minus1時，例如圖51所示，位於編碼對象之係數的周圍之5個周邊係數平均為5以上。因此，編碼對象之係數預測為7以上，且該編碼對象之係數的remainder預測為2以上。藉此，如圖52所示，若萊斯參數為g＝2，可使該remainder之碼長為最短。
又，在baseLevel＝1的情況下，萊斯參數以如下方式決定。
sum_minus1＝0時，決定萊斯參數為g＝0。這是因為若g＝0，可使remainder之碼長為最短。也就是說，sum_minus1＝0時，例如圖51所示，位於編碼對象之係數的周圍之5個周邊係數平均為0或1。因此，編碼對象之係數預測為1或2，且該編碼對象之係數的remainder預測為0。藉此，如圖52所示，若萊斯參數為g＝0，可使該remainder之碼長為最短。
1≦sum_minus1＜2時，決定萊斯參數為g＝1。這是因為若g＝1，可使remainder之碼長為最短。也就是說，1≦sum_minus1＜2時，例如圖51所示，位於編碼對象之係數的周圍之5個周邊係數平均為1或2。因此，編碼對象之係數預測為3或4，且該編碼對象之係數的remainder預測為1。藉此，如圖52所示，若萊斯參數為g＝1，可使該remainder之碼長為最短。
2≦sum_minus1時，決定萊斯參數為g＝2。這是因為若g＝2，可使remainder之碼長為最短。也就是說，2≦sum_minus1時，例如圖51所示，位於編碼對象之係數的周圍之5個周邊係數平均為3以上。因此，編碼對象之係數預測為5以上，且該編碼對象之係數的remainder預測為2以上。藉此，如圖52所示，若萊斯參數為g＝2，可使該remainder之碼長為最短。
＜第3態樣之效果＞ 在此第3態樣中，相較於第1樣態之第2例，由於可決定適當的萊斯參數，有可能減少remainder的編碼量。再者，在此第3態樣中，雖是因應於萊斯參數來切換baseLevel，但不限於baseLevel，亦可依據係數編碼之際使用的旗標(例如gt1_flag或gt2_flag)的使用次數是否到達上述之最大數目，來切換萊斯參數。再者，在編碼remainder之際，亦可不使用萊斯參數，而是藉由baseLevel來切換remainder的二值化方法。
再者，第3態樣中雖是因應於baseLevel的值來變更用以決定萊斯參數的閾值，但亦可不變更閾值，而是根據編碼對象之係數的絕對值之預測值與baseLevel之差分來決定萊斯參數。也就是說，第3態樣中，因為是因應於baseLevel來變更閾值，有時會對與該閾值作比較的同一數值(例如同一sum_minus1)決定互相不同的萊斯參數。但，亦可不變更該閾值，而是因應於baseLevel來變更與閾值作比較的數值(例如上述之差分)，藉此決定互相不同的萊斯參數。在該情況下，也可達到與此第3態樣同樣的效果。
＜實施形態2之總結＞ 以上，在本實施形態中，於係數的編碼中使用旗標，並且可適當地限制該旗標之數目。
圖72是顯示本實施形態之編碼裝置100的處理動作的流程圖。再者，由圖72所示的流程圖，是顯示上述第1態樣之第2例或第3態樣的處理動作。
本實施形態之編碼裝置100具備電路及連接於該電路的記憶體，該電路在動作中進行步驟S10及S20的處理。
也就是說，電路針對轉換及量化後之圖像的構成單位所包含的複數個係數之各係數，依照事先決定之順序將該係數的絕對值編碼(步驟S10)。其次，電路針對該等複數個係數之各係數，將表示該係數為正或負的記號編碼(步驟S20)。在此，電路在該絕對值的編碼(步驟S10)中，將表示該絕對值之最下位位元即奇偶的訊號編碼(步驟S11a)。其次，電路根據第1條件及第2條件來判定該絕對值的最下位位元以外的部分之編碼是否使用旗標(步驟S12a)。接著，電路在判定使用旗標的情況下，藉由伴隨符元產生機率之更新的CABAC(Context-Based Adaptive Binary Arithmetic Coding)來編碼該旗標(步驟S13a)。上述之第1條件是以絕對值之大小為基準的條件，第2條件是用來限制使用於構成單位的旗標之數目的條件。例如，表示上述之奇偶的訊號為parity_flag。
藉此，不僅能根據以係數的絕對值之大小為基準的第1條件，還能根據用來限制旗標之數目的第2條件來判定是否使用旗標，因此可適當地限制旗標之數目。
再者，當使用旗標時，可抑制係數之絕對值的編碼量，當不使用旗標時，係數之絕對值的編碼量，具體而言是用來表示係數之絕對值的remainder之編碼量有增加的可能性。又，有以下的情況：在旗標之編碼中，會套用使用適應性的可變的符元產生機率之CABAC，在remainder之編碼中，會套用使用固定的符元產生機率之CABAC的旁路處理。在此，在使用可變的符元產生機率之CABAC中，有處理負擔比旁路處理更大的傾向。因此，在本揭示之一態樣的編碼裝置中，由於可適當地限制旗標之數目，因此可同時顧及該絕對值之編碼量的降低、及該絕對值之編碼所耗費的處理負擔之減輕。
又，電路亦可在絕對值的編碼(步驟S10)中，每當旗標被編碼，就計數已編碼的旗標之數目，即使滿足第1條件，只要未滿足第2條件，便判定不在絕對值的最下位位元以外的部分之編碼中使用旗標。在此，所謂的第2條件為如下的條件：與已計數的旗標之數目相對應的計數數目小於限制數目。限制數目例如為上述之最大數目，且其具體的一例為上述之n_1或n_2。
例如，在圖61之步驟S211的處理中，已編碼之gt1_flag的數目被計數。並且，只要滿足計數數目小於限制數目這個第2條件，步驟S115~S116b的處理就會進行。另一方面，只要未滿足該第2條件，即使滿足AbsLevel≠0的條件(亦即第1條件)，步驟S115~S116b的處理也不會進行。亦即，判定在絕對值的編碼中不使用gt1_flag。
又，在圖62之步驟S221的處理中，已編碼之gt2_flag的數目被計數。並且，只要滿足計數數目小於限制數目這個第2條件，步驟S122~S123b的處理就會進行。另一方面，只要未滿足該第2條件，即使滿足AbsLevel≧3的條件(亦即第1條件)，步驟S122~S123b的處理也不會進行。亦即，判定在絕對值的編碼中不使用gt2_flag。
藉此，每當旗標被編碼，該已編碼的旗標之數目就會被計數，因此可適當地限制該旗標之數目。
又，所謂的第1條件亦可是絕對值並非第1值的條件，或絕對值在第2值以上的條件。例如，亦可是該第1值為0且第2值為3。
藉此，對於絕對值不是0的係數，例如，可適當地限制表示該絕對值是否為3以上的旗標(例如gt1_flag)之數目。或，對於絕對值為3以上的係數，例如，可適當地限制表示該絕對值是否為5以上的旗標(例如gt2_flag)之數目。
又，該旗標亦可由互相不同的複數種旗標所構成。
藉此，例如可適當地限制上述之gt1_flag及gt2_flag等複數種旗標的各旗標的數目。再者，複數種旗標中亦可包含sig_flag及parity_flag等。
又，電路在絕對值的編碼(步驟S10)中，亦可進一步在無法使用旗標的情況下、或無法僅以至少1個旗標來表現絕對值的情況下，導出由用來表現絕對值的數值所構成的殘餘。接著，電路亦可藉由CABAC的旁路處理來編碼該導出的殘餘。
藉此，可將係數的絕對值適當地編碼成旗標、或編碼成由至少1個旗標與殘餘(remainder)所構成的資料群。
圖73是顯示本實施形態之編碼裝置100所進行的殘餘之編碼的流程圖。再者，由圖73所示的流程圖，是顯示上述第3態樣的處理動作。
電路在上述之殘餘的導出中，對位於對應於該殘餘的係數之前的各係數，因應於與已編碼之旗標的數目相對應的計數數目是否達到限制數目，來決定表示不同數值的基本級別(亦即上述之baseLevel)(步驟S11b)。其次，電路使用決定的該基本級別來導出殘餘(步驟S12b)。進而，電路在該殘餘的編碼中，根據使用於該殘餘之導出的基本級別，從互相不同的複數個二值化方法中選擇對應於該殘餘的二值化方法(步驟S13b)。其次，電路依照選擇的該二值化方法來將該殘餘二值化(步驟S14b)，再將二值化後的殘餘予以算術編碼(步驟S15b)。
例如，步驟S11b對應於圖71所示的步驟S231、S233、S235的處理。也就是說，計數數目達到限制數目時決定的基本級別為例如1或3，比未達到該限制數目時決定的基本級別(例如5)小。又，步驟S12b~S15b對應於圖71所示的步驟S431的處理。
藉此，可使用基本級別適當地導出對於係數的絕對值之殘餘。進而，由於是根據該基本級別來選擇使用於殘餘之二值化的二值化方法，因此可適當地降低該殘餘的編碼量。
圖74是顯示本實施形態之解碼裝置200的處理動作的流程圖。再者，由圖74所示的流程圖，是顯示與上述第1態樣之第2例或第3態樣各自的編碼相對應的解碼的處理動作。
本實施形態之解碼裝置200具備電路及連接於該電路的記憶體，該電路在動作中進行步驟S30及S40的處理。
也就是說，電路針對已編碼之圖像的構成單位所包含的複數個係數之各係數，依照事先決定之順序將該係數的絕對值解碼(步驟S30)。其次，電路針對該等複數個係數之各係數，將表示該係數為正或負的記號解碼(步驟S40)。在此，在該構成單位中，在具有分別滿足與大小有關的預定條件之絕對值的N個(N為2以上的整數)係數當中，M個(M為小於N的整數)係數之各係數的絕對值的編碼使用了旗標，剩下的(N－M)個係數之各係數的絕對值的編碼未使用前述旗標。又，在該絕對值的解碼(步驟S30)中，電路將表示該絕對值的最下位位元即奇偶的訊號解碼(步驟S31a)。接著，在該絕對值的最下位位元以外的部分之編碼使用了旗標的情況下，電路藉由伴隨符元產生機率之更新的CABAC(Context-Based Adaptive Binary Arithmetic Coding)來將該旗標解碼(步驟S32a)。例如，上述之表示奇偶的訊號為parity_flag。
藉此，即使使用於圖像之構成單位之編碼的旗標之數目受到限制，仍可將該已編碼之圖像的構成單位適當地解碼。
又，前述預定條件亦可為前述係數的絕對值並非第1值這樣的條件、或前述係數的絕對值為第2值以上這樣的條件。例如，亦可是第1值為0且第2值為3。
藉此，對於絕對值不是0的係數，例如，即使表示該絕對值是否為3以上的旗標(例如gt1_flag)之數目受到限制，仍可將該已編碼的圖像的構成單位適當地解碼。或，對於絕對值為3以上的係數，例如，即使表示該絕對值是否為5以上的旗標(例如gt2_flag)之數目受到限制，仍可將該已編碼的圖像的構成單位適當地解碼。
又，旗標亦可由互相不同的複數種旗標所構成。
藉此，例如，即使上述之gt1_flag及gt2_flag等複數種旗標之各旗標的數目受到限制，仍可將該已編碼的圖像的構成單位適當地解碼。再者，複數種旗標中亦可包含sig_flag及parity_flag等。
又，電路在該絕對值的解碼(步驟S30)中，亦可進一步在由用來表現該絕對值的數值所構成的殘餘被編碼的情況下，藉由CABAC的旁路處理來解碼該殘餘。
藉此，即使係數的絕對值被編碼成旗標，或被編碼成由至少1個旗標與殘餘(remainder)所構成的資料群，仍可將該已編碼的圖像的構成單位適當地解碼。
圖75是顯示本實施形態之解碼裝置200所進行的殘餘之解碼的流程圖。再者，由圖74所示的流程圖，是顯示與上述第3態樣的編碼相對應的解碼的處理動作。
電路在上述之殘餘的解碼中，首先，對位於對應於該殘餘的係數之前的各係數，因應於與已解碼之旗標的數目相對應的計數數目是否達到限制數目，來決定表示不同數值的基本級別(亦即上述之baseLevel)(步驟S31b)。其次，電路將該殘餘算術解碼成二值訊號(步驟S32b)。其次，電路根據決定的基本級別，從互相不同的複數個多值化方法中選擇對應於該二值訊號的多值化方法(步驟S33b)。接著，電路依照選擇的多值化方法來將二值訊號多值化(步驟S34b)。
例如，步驟S31b對應於圖71所示的步驟S231、S233、S235的處理。也就是說，計數數目達到限制數目時決定的基本級別為例如1或3，比未達到該限制數目時決定的基本級別(例如5)小。
藉此，由於可根據基本級別來選擇使用於二值訊號之多值化的多值化方法，因此可適當地解碼該殘餘。
再者，在本實施形態中雖然是使用子區塊作為圖像的構成單位之一例，但不限於子區塊，該構成單位亦可為任何單位。又，在本實施形態中是使用由轉換單元包含的4×4像素所構成的區塊來作為子區塊的具體例。然而，子區塊並不限於該具體例，亦可為任何區塊。
又，在本實施形態中，當依順序編碼複數個係數之各係數的絕對值時，會計數已編碼的旗標之數目，且只要該已計數的旗標之數目小於限制數目或最大數目，便決定在下一個係數的絕對值的編碼中使用旗標。然而，亦可不限定於該旗標之數目，只要包含該旗標之數目的計數數目小於限制數目，就決定使用旗標，只要該計數數目不小於限制數目，就決定不使用旗標。計數數目只要是已編碼的旗標之數目越增加取越大之值的數值即可，且該計數數目亦可包含有其他旗標的數目。
又，在本實施形態中，雖然gt1_flag及gt2_flag的數目受到限制，但這種數目受到限制的旗標如何定義皆可。例如，gt1_flag雖使用於絕對值不是0的係數，且表示該絕對值是否為3以上，但亦可表示該絕對值是否為3以外的其他數值以上。又，gt2_flag雖使用於具有3以上的絕對值之係數，且表示該絕對值是否為5以上，但亦可使用於具有3以外的其他數值以上的絕對值之係數，且表示該絕對值是否為5以外的其他數值以上。
［其他例］ 上述各例中的編碼裝置100及解碼裝置200可各自作為圖像編碼裝置及圖像解碼裝置來利用，亦可作為動態圖像編碼裝置及動態圖像解碼裝置來利用。
或，編碼裝置100及解碼裝置200亦可各自作為熵編碼裝置及熵解碼裝置來利用。亦即，編碼裝置100及解碼裝置200亦可僅對應於熵編碼部110及熵解碼部202。並且，其他構成要素亦可包含於其他裝置。
又，上述各例的至少一部分可作為編碼方法來利用，亦可作為解碼方法來利用，亦可作為熵編碼方法或熵解碼方法來利用，亦可作為其他方法來利用。
又，各構成要素亦可由專用的硬體構成，或藉由執行適合各構成要素的軟體程式來實現。亦可藉由使CPU或處理器等程式執行部讀出並執行記錄於硬碟或半導體記憶體等記錄媒體的軟體程式，來實現各構成要素。
具體而言，編碼裝置100及解碼裝置200亦可各自具備有處理電路(Processing Circuitry)、及電連接於該處理電路之可從該處理電路進行存取的儲存裝置(Storage)。例如，處理電路對應於處理器a1或b1，儲存裝置對應於記憶體a2或b2。
處理電路包含專用的硬體及程式執行部之至少一者，且使用儲存裝置來執行處理。又，儲存裝置在處理電路包含有程式執行部的情況下，儲存藉由該程式執行部執行的軟體程式。
在此，實現上述編碼裝置100或解碼裝置200等的軟體是如下的程式。
例如，此程式使電腦執行以下的編碼方法之處理。在該編碼方法中，針對轉換及量化後之圖像的構成單位所包含的複數個係數之各係數，依照事先決定之順序將該係數的絕對值編碼，並針對前述複數個係數之各係數，將表示該係數為正或負的記號編碼，在前述絕對值的編碼中，是將表示前述絕對值的最下位位元即奇偶的訊號編碼，且根據第1條件及第2條件來判定是否在前述絕對值的最下位位元以外的部分之編碼中使用旗標，當判定使用前述旗標時，藉由伴隨符元產生機率之更新的CABAC來編碼前述旗標，前述第1條件是以前述絕對值之大小為基準的條件，前述第2條件是用來限制使用於前述構成單位的前述旗標之數目的條件。
又，例如，此程式使電腦執行以下的解碼方法之處理。在該解碼方法中，針對已編碼之圖像的構成單位所包含的複數個係數之各係數，依照事先決定之順序將該係數的絕對值解碼，並針對前述複數個係數之各係數，將表示該係數為正或負的記號解碼，在前述構成單位中，在具有分別滿足與大小有關的預定條件之絕對值的N個(N為2以上的整數)係數當中，M個(M為小於N的整數)係數之各係數的絕對值的編碼使用了旗標，剩下的(N－M)個係數之各係數的絕對值的編碼未使用前述旗標，在前述絕對值的解碼中，是將表示前述絕對值的最下位位元即奇偶的訊號解碼，且在前述絕對值的最下位位元以外的部分之編碼使用了前述旗標的情況下，藉由伴隨符元產生機率之更新的CABAC來將前述旗標解碼。
又，各構成要素亦可如上述為電路。該等電路可整體構成1個電路，亦可各自為個別的電路。又，各構成要素可以通用的處理器來實現，亦可以專用的處理器來實現。
又，亦可由別的構成要素來執行特定之構成要素所執行的處理。又，可變更執行處理的順序，亦可並行地執行複數個處理。又，編碼解碼裝置亦可具備編碼裝置100及解碼裝置200。
又，亦可適宜地更換說明中使用的第1及第2等序數。又，對構成要素等，可重新給予序數，亦可去除序數。
以上，雖已根據複數個例子針對編碼裝置100及解碼裝置200的態樣加以說明，但編碼裝置100及解碼裝置200的態樣並非限定於該等例子。只要不脫離本揭示之宗旨，將本發明技術領域中具有通常知識者想得到的各種變形施加於各例者、或組合不同例子中的構成要素來建構的形態，均可包含於編碼裝置100及解碼裝置200的態樣的範圍內。
亦可將在此揭示的1個以上的態樣與本揭示中之其他態樣的至少一部分組合並實施。又，亦可將在此揭示的1個以上的態樣之流程圖所記載的一部分處理、裝置的一部分構成、語法的一部分等與其他態樣組合並實施。
［實施及應用］ 於以上之各實施形態，各個功能性或作用性的方塊通常可藉由MPU(micro processing unit：微處理單元)及記憶體等來實現。又，各個功能方塊所進行的處理，亦可以讀出並執行記錄於ROM等記錄媒體的軟體(程式)之處理器等程式執行部來實現。該軟體亦可分發。該軟體亦可記錄於半導體記憶體等各式各樣的記錄媒體。再者，也可藉由硬體(專用電路)來實現各功能方塊。可採用硬體及軟體之各式各樣的組合。
於各實施形態所說明的處理，可藉由使用單一的裝置(系統)進行集中處理來實現，或，亦可藉由使用複數個裝置進行分散處理來實現。又，執行上述程式的處理器為單數個或複數個均可。亦即，進行集中處理或進行分散處理均可。
本揭示的態樣不限定於以上的實施例，可進行各種變更，該等變更亦包含在本揭示的態樣的範圍內。
進一步在此說明上述各實施形態所示之動態圖像編碼方法(圖像編碼方法)或動態圖像解碼方法(圖像解碼方法)的應用例、及實施該應用例的各種系統。這種系統的特徵亦可在於具有使用圖像編碼方法的圖像編碼裝置、使用圖像解碼方法的圖像解碼裝置、或具備雙方的圖像編碼解碼裝置。針對這種系統的其他構成，可因應情況適當地變更。
［使用例］ 圖76是顯示實現內容(contents)發布服務之適當的內容供給系統ex100之整體構成的圖。將通訊服務之提供區域(area)分割成期望的大小，並於各細胞(cell)內分別設置圖示例中的固定無線台即基地台ex106、ex107、ex108、ex109、ex110。
在此內容供給系統ex100中，電腦ex111、遊戲機ex112、相機ex113、家電ex114及智慧型手機ex115等各機器是透過網際網路服務提供者ex102或通訊網ex104、及基地台ex106~ex110而連接到網際網路ex101。該內容供給系統ex100亦可組合上述任何裝置並加以連接。在各種實施中，各機器亦可不透過基地台ex106~ex110，而是透過電話網或近距離無線等直接地或間接地相互連接。進而，串流伺服器ex103亦可透過網際網路ex101等，與電腦ex111、遊戲機ex112、相機ex113、家電ex114及智慧型手機ex115等各機器連接。又，串流伺服器ex103亦可透過衛星ex116，與飛機ex117內之熱點內的終端等連接。
再者，亦可使用無線存取點或熱點等來取代基地台ex106~ex110。又，串流伺服器ex103可不透過網際網路ex101或網際網路服務提供者ex102而直接與通訊網ex104連接，亦可不透過衛星ex116而直接與飛機ex117連接。
相機ex113是數位相機等可拍攝靜止圖及拍攝動態圖的機器。又，智慧型手機ex115為支援2G、3G、3.9G、4G以及今後稱為5G的移動通訊系統的方式之智慧型話機、行動電話或PHS(Personal Handy-phone System：個人手持電話系統)等。
家電ex114為冰箱或家庭用燃料電池汽電共生系統所包含的機器等。
在內容供給系統ex100中，具有攝影功能的終端可透過基地台ex106等而連接於串流伺服器ex103，藉此實現實況發布等。在實況發布中，終端(電腦ex111、遊戲機ex112、相機ex113、家電ex114、智慧型手機ex115及飛機ex117內的終端等)可對使用者使用該終端所拍攝的靜止圖或動態圖內容，進行上述各實施形態所說明的編碼處理，亦可將藉由編碼所獲得的影像資料、及對應於影像的聲音被編碼後的聲音資料進行多工，亦可將獲得的資料發送至串流伺服器ex103。亦即，各終端是作為本揭示之一態樣的圖像編碼裝置來發揮功能。
另一方面，串流伺服器ex103將發送給有要求的客戶端的內容資料進行串流發布。客戶端為可將上述編碼處理後的資料解碼的電腦ex111、遊戲機ex112、相機ex113、家電ex114、智慧型手機ex115、或飛機ex117內的終端等。接收到已發布之資料的各機器亦可將接收到的資料進行解碼處理並播放。亦即，各機器亦可作為本揭示之一態樣的圖像解碼裝置來發揮功能。
［分散處理］ 又，串流伺服器ex103亦可為複數台伺服器或複數台電腦，且將資料分散處理、記錄、發布。例如，亦可藉由CDN(Contents Delivery Network：內容傳遞網路)來實現串流伺服器ex103，藉由將分散在全世界的眾多邊緣伺服器彼此之間加以連繫的網際網路來實現內容發布。在CDN中，可因應於客戶端而動態地分配物理上較接近的邊緣伺服器。且，藉由在該邊緣伺服器快取及發布內容，可減少延遲。又，在發生多種類型的錯誤時或通訊狀態因流量增加等而改變時，由於能以複數台邊緣伺服器來分散處理、或將發布主體切換成其他邊緣伺服器、或繞過發生障礙的網路部分來持續發布，因此可實現高速且穩定的發布。
又，不僅止於發布本身的分散處理，已拍攝之資料的編碼處理亦可在各終端進行，亦可在伺服器側進行，亦可互相分擔進行。舉一例而言，一般在編碼處理中是進行2次處理迴路。在第1次的迴路中，檢測出以幀或場景為單位的圖像之複雜度或編碼量。又，在第2次的迴路中，進行維持畫質並且提升編碼效率的處理。例如，終端進行第1次的編碼處理，收到內容的伺服器側進行第2次的編碼處理，藉此可減少在各終端的處理負載，並且可提升內容的品質及效率。此情況下，若有幾乎即時接收並解碼的要求，亦可由其他終端接收並播放終端進行過的第一次的編碼完畢資料，因此更靈活的即時發布也是可能的。
舉其他例而言，相機ex113等從圖像擷取特徵量(特徵或特性的量)，將有關特徵量的資料壓縮成元資料(metadata)並發送至伺服器。伺服器例如從特徵量來判斷目標(object)的重要性並切換量化精度等，因應圖像的意義(或內容的重要性)來進行壓縮。特徵量資料對於在伺服器再度壓縮時的移動向量預測之精度及效率提升尤其有效。又，亦可在終端進行VLC(可變長度編碼)等簡易的編碼，在伺服器進行CABAC(前文參考之適應性二值算術編碼方式)等處理負載大的編碼。
進一步舉其他例而言，在體育場、購物中心或工廠等，有時會有藉由複數個終端拍攝幾乎相同的場景而存在複數個影像資料的情況。此情況下，是使用進行攝影的複數個終端、因應需要而未拍攝的其他終端及伺服器，以例如GOP(Group of Picture：圖片群組)單位、圖片單位或圖片分割後的圖塊單位等，將編碼處理各自分配來進行分散處理。藉此，可減少延遲，更實現即時性。
由於複數個影像資料是幾乎相同的場景，因此亦可由伺服器來管理及/或指示互相參考各終端所拍攝的影像資料。又，亦可讓伺服器接收來自各終端的編碼完畢資料，在複數個資料間變更參考關係或修正、替換圖片本身後，再重新編碼。藉此，可生成提高一個個資料的品質及效率的串流。
進而，伺服器亦可在進行變更影像資料的編碼方式之轉碼(transcode)後，再發布影像資料。例如，伺服器可將MPEG系統的編碼方式轉換成VP系統(例如VP9)，亦可將H.264轉換成H.265等。
就像這樣，可藉由終端或1個以上的伺服器來進行編碼處理。所以，以下雖使用「伺服器」或「終端」等記載來作為進行處理的主體，但亦可由終端來進行由伺服器所進行的處理之一部分或全部，且亦可由伺服器來進行由終端所進行的處理之一部分或全部。又，關於該等處理，就解碼處理來說也是同樣的。
［3D、多角度］ 將彼此幾乎同步的複數個相機ex113及/或智慧型手機ex115等終端所拍攝的不同場景、或從不同角度拍攝同一場景的圖像或影像予以整合並利用的情況逐漸增加。各終端所拍攝的影像可根據另外取得之終端間的相對位置關係、或影像包含的特徵點為一致的區域等來進行整合。
伺服器亦可不僅編碼2維的動態圖像，還根據動態圖像的場景分析等而自動地、或於使用者指定的時刻編碼靜止圖，並發送至接收終端。進而，伺服器在可取得攝影終端間的相對位置關係時，不僅根據2維的動態圖像，還根據從不同角度拍攝同一場景的影像，來生成該場景的3維形狀。伺服器可另外編碼藉由點雲(point cloud)等所生成的3維資料，亦可使用3維資料來辨識或追蹤人物或目標，並根據辨識或追蹤的結果，從複數個終端所拍攝的影像中選擇、或重構並生成要發送至接收終端的影像。
如此，使用者可任意地選擇對應於各攝影終端的各影像來欣賞場景，亦可欣賞從使用複數個圖像或影像來重構的3維資料切出選擇視點的影像的內容。進而，聲音也與影像一起從複數個相異的角度收音，伺服器亦可將來自特定角度或空間的聲音與對應的影像進行多工，並發送多工後的影像與聲音。
又，近年來Virtual Reality(VR：虛擬實境)及Augmented Reality(AR：擴增實境)等讓現實世界與虛擬世界相對應的內容亦日益普及。在VR圖像的情況下，伺服器可分別製作右眼用及左眼用的視點圖像，藉由Multi-View Coding(MVC：多視角編碼)等來進行容許在各視點影像間參考的編碼，亦可不互相參考而編碼成不同的串流。當解碼不同的串流時，以因應使用者的視點重現虛擬的3維空間的方式，讓串流彼此同步播放即可。
在AR圖像的情況下，伺服器亦可將虛擬空間上的虛擬物體資訊，根據3維性質的位置或使用者的視點移動而重疊到現實空間的相機資訊。解碼裝置亦可取得或保持虛擬物體資訊及3維資料，並因應使用者的視點移動來生成2維圖像，藉由平滑地接合該等來製作重疊資料。或，解碼裝置亦可除了虛擬物體資訊的請求以外，還將使用者的視點移動發送至伺服器。伺服器亦可配合從保持於伺服器的3維資料接收到的視點移動來製作重疊資料，將重疊資料編碼並發布至解碼裝置。再者，重疊資料典型而言除了RGB以外，還具有表示穿透度的α值，伺服器亦可將從3維資料製作的目標以外的部分之α值設定成0等，並在該部分為穿透的狀態下編碼。或者，伺服器亦可像色度鍵(chroma key)一樣將背景設定成預定之值的RGB值，並生成目標以外的部分皆設為背景色的資料。預定之值的RGB值亦可事先決定。
同樣地，已發布之資料的解碼處理可在客戶端(例如終端)進行，亦可在伺服器側進行，亦可互相分擔進行。舉一例而言，亦可是某終端先對伺服器送出接收要求，再由其他終端接收因應於其要求的內容並進行解碼處理，且對具有顯示器的裝置發送解碼完畢的訊號。藉由不依賴可通訊的終端本身的性能而是將處理分散並選擇適當的內容，可播放畫質佳的資料。又，舉其他例而言，亦可由電視等接收大尺寸的圖像資料，並且在鑑賞者的個人終端將圖片經分割後的圖塊等一部分區域解碼顯示。藉此，可共享整體圖像，並且可在手邊確認自己的負責領域或想更詳細確認的區域。
在屋內外之近距離、中距離或長距離的無線通訊可使用複數個的狀況下，利用MPEG-DASH等發布系統規格無縫地(seamless)接收內容也許是可能的。使用者亦可一邊自由地選擇使用者的終端、配置於屋內外的顯示器等解碼裝置或顯示裝置，一邊即時地切換。又，可使用自身的位置資訊等，一邊切換要解碼的終端及要顯示的終端一邊進行解碼。藉此，在使用者往目的地移動的期間，變得可在內嵌有可顯示的組件之一旁的建築物之壁面或地面的一部分映射及顯示資訊。又，亦可根據在網路上之對編碼資料的存取容易性，來切換接收資料的位元率(bit rate)，前述對編碼資料的存取容易性是指編碼資料被快取到可在短時間內從接收終端存取的伺服器、或被複製到內容傳遞服務(Contents Delivery Service)中的邊緣伺服器等。
［可適性編碼］ 關於內容之切換，使用圖77所示之應用上述各實施形態所示的動態圖像編碼方法而進行壓縮編碼的可適性串流來加以說明。伺服器若具有複數個內容相同、質不同的串流來作為個別串流雖然無妨，但亦可如圖示般構成為分層進行編碼，藉此實現時間的/空間的可適性串流，並活用該可適性串流的特徵來切換內容。也就是說，解碼側因應於性能這種內在要因與通訊頻帶狀態等之外在要因，來決定解碼哪個層，藉此，解碼側可自由地切換低解析度的內容與高解析度的內容並解碼。例如，使用者在移動中以智慧型手機ex115收看的影像之後續，例如回家後想在網際網路電視等機器上收看時，該機器只要將相同的串流解碼到不同的層即可，因此可減輕伺服器側的負擔。
進而，如上述，除了依每層將圖片編碼且以基本層的上位之增強層來實現可適性(scalability)的構成以外，增強層亦可包含有以圖像之統計資訊等為基準的元資訊。解碼側亦可根據元資訊來將基本層的圖片進行超解析，藉此生成高畫質化的內容。超解析亦可為維持及/或擴大解析度，並提升SN比。元資訊包含有用以特定出類似超解析處理中使用的線性或非線性濾波係數的資訊，或特定出超解析處理中使用的濾波處理、機械學習、或最小平方運算中之參數值的資訊等。
或，亦可提供因應於圖像內的目標等的意義來將圖片分割成圖塊等之構成。解碼側藉由選擇要解碼的圖塊來解碼僅一部分的區域。進而，藉由將目標的屬性(人物、車輛、球等)及影像內的位置(同一圖像中之座標位置等)儲存成元資訊，解碼側可根據元資訊特定出期望的目標的位置，且決定包含有該目標的圖塊。例如，如圖78所示，亦可使用HEVC中之SEI(supplemental enhancement information：補充增強資訊)訊息等與像素資料不同的資料儲存構造來儲存元資訊。此元資訊用來表示例如主目標的位置、尺寸或色彩等。
亦可以串流、序列或隨機存取單位等由複數個圖片所構成的單位來儲存元資訊。解碼側可取得特定人物出現在影像內的時刻等，藉由對照圖片單位的資訊與時間資訊，可特定出目標存在的圖片，且可決定目標在圖片內的位置。
［網頁最佳化］ 圖79是顯示電腦ex111等中之網頁的顯示畫面例的圖。圖80是顯示智慧型手機ex115等中之網頁的顯示畫面例的圖。如圖79及圖80所示，網頁有時包含有複數個連結至圖像內容的連結(link)圖像，依瀏覽的組件，其觀看方式亦會不同。當畫面上可看到複數個連結圖像時，直到使用者明確地選擇連結圖像為止，或直到連結圖像靠近畫面中央附近或連結圖像整體進入畫面內為止，顯示裝置(解碼裝置)可顯示各內容所具有的靜止圖或I圖片來作為連結圖像，亦可以複數個靜止圖或I圖片等來顯示像gif動畫一樣的影像，亦可僅接收基本層並解碼及顯示影像。
在由使用者選擇了連結圖像時，顯示裝置例如將基本層設為最優先同時進行解碼。再者，當構成網頁的HTML中有表示其為可適性內容的資訊時，顯示裝置亦可解碼至增強層。進而，為了保證即時性，在被選擇前或通訊頻帶非常吃緊時，顯示裝置僅解碼及顯示參考前方的圖片(I圖片、P圖片、僅參考前方的B圖片)，藉此，可減低開頭圖片的解碼時刻與顯示時刻之間的延遲(從內容之解碼開始到顯示開始為止的延遲)。又進而，顯示裝置亦可刻意忽視圖片的參考關係，令全部的B圖片及P圖片參考前方並粗略地解碼，隨著時間經過且接收到的圖片增加，再進行正常的解碼。
［自動行駛］ 又，為了車輛之自動行駛或支援行駛而發送、接收類似2維或3維的地圖資訊等靜止圖或影像資料時，接收終端除了接收屬於1個以上的層之圖像資料，亦可接收天氣或施工資訊等來作為元資訊，並使該等相對應來予以解碼。再者，元資訊可屬於層，亦可單純與圖像資料進行多工。
在此情況下，由於包含有接收終端的車輛、無人機(drone)或飛機等會移動，因此接收終端藉由發送該接收終端的位置資訊，可一邊切換基地台ex106~ex110一邊實現無縫的接收及解碼之執行。又，接收終端可因應使用者的選擇、使用者的狀況及/或通訊頻帶的狀態，來動態地切換元資訊要接收到何種程度、或地圖資訊要逐漸更新到何種程度。
在內容供給系統ex100中，客戶端可即時地接收使用者所發送之已編碼的資訊來解碼並播放。
［個人內容的發布］ 又，在內容供給系統ex100中，不僅是來自影像發布業者之高畫質且長時間的內容，來自個人之低畫質且短時間的內容亦可進行單播或多播發布。可想成這樣的個人內容今後也會逐漸增加。為了將個人內容做成更優良的內容，伺服器亦可進行編輯處理後再進行編碼處理。此可使用例如以下構成來實現。
在攝影時即時或累積到攝影後，伺服器從原圖資料或編碼完畢資料進行攝影錯誤、場景估測、意義分析及目標檢測等辨識處理。接著，伺服器根據辨識結果，手動或自動地進行以下編輯：修正模糊或手震等、刪除亮度比其他圖片低或焦點未對準的場景等重要性低的場景、強調目標的邊緣、變化色調等。伺服器根據編輯結果來編碼編輯後的資料。又，已知若攝影時刻過長收視率會下降，伺服器亦可如上述般，除了重要性低的場景，還將動態較少的場景等根據圖像處理結果自動地剪輯，以因應攝影時間而成為特定的時間範圍內的內容。或，伺服器亦可根據場景的意義分析的結果來生成摘要(digest)並編碼。
個人內容有直接播送會拍到侵害著作權、著作人格權或肖像權等物的案例，也有共享的範圍超過了意圖的範圍等對個人而言較不便的情況。所以，伺服器例如亦可將畫面周邊部的人臉或家中等刻意變更成焦點不對準的圖像再編碼。進而，伺服器亦可辨識編碼對象圖像內是否顯現與事先登錄的人物不同的人物的臉，並在顯現的情況下，進行對臉的部分加上馬賽克等的處理。或，使用者亦可基於著作權等的觀點，指定圖像中想加工的人物或背景區域，來作為編碼的前處理或後處理。伺服器亦可進行將指定的區域置換成別的影像或模糊焦點等處理。若是人物，則可在動態圖像中追蹤人物並置換人物的臉的部分的影像。
資料量較小的個人內容之收看由於非常要求即時性，因此雖然視頻帶寬而定，但解碼裝置首先亦可最優先接收基本層，進行解碼及播放。解碼裝置亦可在此期間中接收增強層，且於循環播放等播放2次以上的情況下，包含增強層在內播放高畫質的影像。只要是像這樣進行可適性編碼的串流，便可提供如下體驗：在未選擇時或剛開始觀看的階段雖然是粗略的動態圖，但串流慢慢地智慧化(smart)且圖像受到改善。除了可適性編碼以外，將第1次播放的粗略串流與參考第1次動態圖來編碼的第2次串流構成為1個串流，亦可提供相同的體驗。
［其他實施應用例］ 又，該等編碼或解碼處理一般而言是在各終端所具有的LSIex500中處理。LSI(large scale integration circuitry：大型積體電路)ex500(參考圖76)是單晶片或由複數個晶片組成的構成均可。再者，亦可將動態圖像編碼或解碼用的軟體裝入能以電腦ex111等讀取的某種記錄媒體(CD-ROM、軟性磁碟或硬碟等)，並使用該軟體進行編碼或解碼處理。進而，在智慧型手機ex115附帶相機的情況下，亦可發送以該相機取得的動態圖資料。此時的動態圖資料亦可為在智慧型手機ex115所具有的LSIex500中進行過編碼處理的資料。
再者，LSIex500亦可為下載應用軟體並啟用(activate)的構成。此情況下，終端首先判定該終端是否對應於內容的編碼方式、或是否具有特定服務的執行能力。當終端不對應於內容的編碼方式時，或不具有特定服務的執行能力時，終端亦可下載編解碼器(codec)或應用軟體，之後再取得內容及播放。
又，不限於透過網際網路ex101的內容供給系統ex100，在數位廣播用系統中，亦可裝入上述各實施形態的動態圖像編碼裝置(圖像編碼裝置)或動態圖像解碼裝置(圖像解碼裝置)之至少任一者。由於是利用衛星等讓廣播用的電波承載已將影像與聲音進行多工的多工資料來進行發送、接收，因此相對於內容供給系統ex100是容易進行單播的構成，其差異在於適合多播，但關於編碼處理及解碼處理，則可進行同樣的應用。
［硬體構成］ 圖81是更詳細顯示圖76所示之智慧型手機ex115的圖。又，圖82是顯示智慧型手機ex115的構成例的圖。智慧型手機ex115具備：天線ex450，用以在其與基地台ex110之間發送、接收電波；相機部ex465，可拍攝影像及靜止圖；及顯示部ex458，顯示由相機部ex465所拍攝的影像、及由天線ex450所接收的影像等被解碼後的資料。智慧型手機ex115進一步具備：操作部ex466，為觸控面板等；聲音輸出部ex457，為用以輸出聲音或音響的揚聲器等；聲音輸入部ex456，為用以輸入聲音的微音器等；記憶體部ex467，可保存拍攝的影像或靜止圖、錄音的聲音、接收到的影像或靜止圖、郵件等編碼後的資料或解碼後的資料；及插槽部ex464，為與SIMex468的介面部，前述SIMex468可用來特定使用者、對以網路為首的各種資料之存取進行認證。再者，亦可使用外接記憶體來取代記憶體部ex467。
可統籌地控制顯示部ex458及操作部ex466等的主控制部ex460、電源電路部ex461、操作輸入控制部ex462、影像訊號處理部ex455、相機介面部ex463、顯示器控制部ex459、調變/解調部ex452、多工/分離部ex453、聲音訊號處理部ex454、插槽部ex464、及記憶體部ex467是透過同步匯流排ex470來連接。
當藉由使用者之操作而使電源鍵為開啟狀態時，電源電路部ex461將智慧型手機ex115起動成可動作的狀態，並從電池組(battery pack)對各部供給電力。
智慧型手機ex115根據具有CPU、ROM及RAM等的主控制部ex460之控制，進行通話及資料通訊等處理。通話時，將由聲音輸入部ex456收音的聲音訊號以聲音訊號處理部ex454轉換成數位聲音訊號，並以調變/解調部ex452施以展頻處理，再以發送/接收部ex451施以數位類比轉換處理及頻率轉換處理，將其結果之訊號透過天線ex450發送。又，將接收資料放大，施以頻率轉換處理及類比數位轉換處理，以調變/解調部ex452進行解展頻處理，以聲音訊號處理部ex454轉換成類比聲音訊號後，將此訊號從聲音輸出部ex457輸出。資料通訊模式時，可根據主體部之操作部ex466等的操作，將文字、靜止圖或影像資料透過操作輸入控制部ex462而在主控制部ex460的控制下送出。進行同樣的發送、接收處理。在資料通訊模式時發送影像、靜止圖、或影像及聲音的情況下，影像訊號處理部ex455藉由上述各實施形態所示的動態圖像編碼方法，將保存於記憶體部ex467的影像訊號或從相機部ex465輸入的影像訊號進行壓縮編碼，並將已編碼的影像資料送出至多工/分離部ex453。聲音訊號處理部ex454將以相機部ex465拍攝影像或靜止圖時被聲音輸入部ex456收音到的聲音訊號進行編碼，並將已編碼的聲音資料送出至多工/分離部ex453。多工/分離部ex453將編碼完畢影像資料與編碼完畢聲音資料以預定的方式進行多工，再以調變/解調部(調變/解調電路部)ex452及發送/接收部ex451施以調變處理及轉換處理，透過天線ex450發送。預定的方式亦可事先決定。
在接收附加於電子郵件或聊天室的影像、或接收連結到網頁的影像時等，為了解碼透過天線ex450接收到的多工資料，多工/分離部ex453藉由分離多工資料來將多工資料分成影像資料之位元串流及聲音資料之位元串流，且透過同步匯流排ex470將編碼後的影像資料供給至影像訊號處理部ex455，並且將編碼後的聲音資料供給至聲音訊號處理部ex454。影像訊號處理部ex455藉由對應於上述各實施形態所示之動態圖像編碼方法的動態圖像解碼方法來將影像訊號解碼，並透過顯示器控制部ex459，從顯示部ex458顯示連結到的動態圖像檔案所包含的影像或靜止圖。聲音訊號處理部ex454將聲音訊號解碼，從聲音輸出部ex457輸出聲音。由於即時串流越來越普及，因此依使用者的狀況，聲音的播放也有可能不合乎社會禮儀。因此，作為初始值，僅播放影像資料而不播放聲音訊號的構成較理想，亦可只在使用者進行點擊影像資料等操作時，才同步播放聲音。
又，在此雖以智慧型手機ex115為例加以說明，但作為終端，除了具有編碼器及解碼器雙方的發送接收型終端以外，亦可想成僅具有編碼器的發送終端、及僅具有解碼器的接收終端這些其他的安裝形式。已說明在數位廣播用系統中接收或發送影像資料中多工有聲音資料之多工資料的情況。然而除了聲音資料以外，亦可將與影像相關聯的文字資料等多工於多工資料中。又，亦可接收或發送影像資料本身，而不是多工資料。
再者，雖已說明包含CPU的主控制部ex460控制編碼或解碼處理的情況，但各種終端具備GPU的情況也很多。所以，亦可為如下之構成：藉由在CPU與GPU之間共通化的記憶體、或位址受管理以便共通地使用的記憶體，來活用GPU的性能，一次性地處理廣大的區域。藉此，可縮短編碼時間，確保即時性，實現低延遲。特別是不利用CPU而利用GPU，以圖片等為單位一次性地進行移動估測、去區塊濾波、SAO(Sample Adaptive Offset：樣本適應性偏移)及轉換/量化的處理時，是有效率的。
產業上之可利用性 本揭示可利用於例如電視機、數位視訊錄影機、汽車導航、行動電話、數位相機、數位攝影機、視訊會議系統或電子鏡等。
10~23:區塊 100:編碼裝置 102:分割部 104:減算部 106:轉換部 108:量化部 110:熵編碼部 112、204:反量化部 114、206:反轉換部 116、208:加算部 118、210:區塊記憶體 120、212:迴路濾波部 122、214:幀記憶體 124、216:幀內預測部 126、218:幀間預測部 128、220:預測控制部 160、260:電路 162、262:記憶體 200:解碼裝置 202:熵解碼部 1201:邊界判定部 1202、1204、1206:開關 1203:濾波判定部 1205:濾波處理部 1207:濾波特性決定部 1208:處理判定部 a1、b1:處理器 a2、b2:記憶體 Q0:第1量化器 Q1:第2量化器 ex100:內容供給系統 ex101:網際網路 ex102:網際網路服務提供者 ex103:串流伺服器 ex104:通訊網 ex106~ex110:基地台 ex111:電腦 ex112:遊戲機 ex113:相機 ex114:家電 ex115:智慧型手機 ex116:衛星 ex117:飛機 ex450:天線 ex451:發送/接收部 ex452:調變/解調部 ex453:多工/分離部 ex454:聲音訊號處理部 ex455:影像訊號處理部 ex456:聲音輸入部 ex457:聲音輸出部 ex458:顯示部 ex459:顯示器控制部 ex460:主控制部 ex461:電源電路部 ex462:操作輸入控制部 ex463:相機介面部 ex464:插槽部 ex465:相機部 ex466:操作部 ex467:記憶體部 ex468:SIM ex470:同步匯流排 ex500:LSI Sa_1~Sa_10、Sb_1、Sc_1a~Sc_1c、Sc_2、Sd_1a~Sd_1b、Sd_2~Sd_3、Se_1~Se_4、Sf_1~Sf_5、Sg_1~Sg_5、Sh_1~Sh_3、Si_1~Si_5、Sk_1~Sk_3、Sj_1~Sj_6、Sl_1~Sl_4、Sm_1~Sm_2、Sn_1~Sn_5、So_1~So_4、Sp_1~Sp_7、Sq_1、Sr_1、Sr_2a~Sr_2c、Ss_1~Ss_5、S110、S111、S112a、S112b、S 113、S114a、S114b、S115、S116a、S116b、S117、S120、S121、S122、S123a、S123b、S130、S131、S132、S140、S210、S220、S221、S230、S140、S211、S231、S232、S233、S234、S235、S236、S330、S430、S431、S10、S11a、S12a、S13a、S11b、S12b、S13b、S14b、S15b、S20、S30、S31a、S32a、S31b、S32b、S33b、S34b、S40:步驟
圖1是顯示實施形態之編碼裝置的功能構成的方塊圖。
圖2是顯示編碼裝置所進行之整體的編碼處理的一例的流程圖。
圖3是顯示區塊分割之一例的概念圖。
圖4A是顯示切片之構成的一例的概念圖。
圖4B是顯示圖塊之構成的一例的概念圖。
圖5A是顯示對應於各式各樣的轉換類型之轉換基底函數的表。
圖5B是顯示SVT(Spatially Varying Transform：空間變化轉換)之一例的概念圖。
圖6A是顯示在ALF(adaptive loop filter：適應性迴路濾波)使用的濾波器形狀之一例的概念圖。
圖6B是顯示在ALF使用的濾波器形狀之另外一例的概念圖。
圖6C是顯示在ALF使用的濾波器形狀之另外一例的概念圖。
圖7是顯示作為DBF(deblocking filter：解區塊濾波器)發揮功能的迴路濾波部之詳細的構成的一例的方塊圖。
圖8是顯示對區塊邊界具有對稱的濾波器特性之解區塊濾波器的例子的概念圖。
圖9是用以說明進行解區塊濾波處理之區塊邊界的概念圖。
圖10是顯示Bs值之一例的概念圖。
圖11是顯示在編碼裝置之預測處理部進行的處理之一例的流程圖。
圖12是顯示在編碼裝置之預測處理部進行的處理之其他例的流程圖。
圖13是顯示在編碼裝置之預測處理部進行的處理之其他例的流程圖。
圖14是顯示實施形態之幀內預測中的67個幀內預測模式之一例的概念圖。
圖15是顯示幀間預測的基本處理的流程之一例的流程圖。
圖16是顯示移動向量導出之一例的流程圖。
圖17是顯示移動向量導出之其他例的流程圖。
圖18是顯示移動向量導出之其他例的流程圖。
圖19是顯示一般幀間模式所進行之幀間預測的例子的流程圖。
圖20是顯示合併模式所進行之幀間預測的例子的流程圖。
圖21是用以說明合併模式所進行之移動向量導出處理之一例的概念圖。
圖22是顯示FRUC(frame rate up conversion：幀更新率提升轉換)處理之一例的流程圖。
圖23是用以說明在沿著移動軌跡的2個區塊間的樣式匹配(雙向匹配)之一例的概念圖。
圖24是用以說明在當前圖片內的模板與參考圖片內的區塊之間的樣式匹配(模板匹配)之一例的概念圖。
圖25A是用以說明以複數個鄰接區塊的移動向量為基準的子區塊單位的移動向量的導出之一例的概念圖。
圖25B是用以說明具有3個控制點之仿射模式中的子區塊單位的移動向量的導出之一例的概念圖。
圖26A是用以說明仿射合併模式的概念圖。
圖26B是用以說明具有2個控制點之仿射合併模式的概念圖。
圖26C是用以說明具有3個控制點之仿射合併模式的概念圖。
圖27是顯示仿射合併模式的處理之一例的流程圖。
圖28A是用以說明具有2個控制點之仿射幀間模式的概念圖。
圖28B是用以說明具有3個控制點之仿射幀間模式的概念圖。
圖29是顯示仿射幀間模式的處理之一例的流程圖。
圖30A是用以說明當前區塊具有3個控制點且鄰接區塊具有2個控制點之仿射幀間模式的概念圖。
圖30B是用以說明當前區塊具有2個控制點且鄰接區塊具有3個控制點之仿射幀間模式的概念圖。
圖31A是顯示包含有DMVR(decoder motion vector refinement：解碼器側移動向量細化)的合併模式的流程圖。
圖31B是用以說明DMVR處理之一例的概念圖。
圖32是顯示預測圖像的生成之一例的流程圖。
圖33是顯示預測圖像的生成之其他例的流程圖。
圖34是顯示預測圖像的生成之其他例的流程圖。
圖35是用以說明OBMC(overlapped block motion compensation：重疊區塊移動補償)處理所進行的預測圖像修正處理之一例的流程圖。
圖36是用以說明OBMC處理所進行的預測圖像修正處理之一例的概念圖。
圖37是用以說明2個三角形的預測圖像之生成的概念圖。
圖38是用以說明假設為等速直線運動的模型的概念圖。
圖39是用以說明使用了LIC(local illumination compensation：局部亮度補償)處理的亮度修正處理之預測圖像生成方法的一例的概念圖。
圖40是顯示編碼裝置之安裝例的方塊圖。
圖41是顯示實施形態之解碼裝置的功能構成的方塊圖。
圖42是顯示解碼裝置所進行之整體的解碼處理之一例的流程圖。
圖43是顯示在解碼裝置之預測處理部進行的處理之一例的流程圖。
圖44是顯示在解碼裝置之預測處理部進行的處理之其他例的流程圖。
圖45是顯示解碼裝置中之一般幀間模式所進行的幀間預測的例子的流程圖。
圖46是顯示解碼裝置之安裝例的方塊圖。
圖47是用以說明DQ(Dependent Quantization：相依量化)之概要的圖。
圖48是顯示量化部的狀態變遷之一例的圖。
圖49是顯示量化部的狀態變遷之一例的圖。
圖50是顯示remainder的二值化之一例的圖。
圖51是用以說明決定萊斯參數的方法的圖。
圖52是顯示remainder之藉由哥倫布-萊斯(Golomb-Rice)編碼所得到的二值訊號之碼長(亦即位元數)的圖。
圖53是顯示第1態樣之第1例中的熵編碼部之整體的處理動作的流程圖。
圖54是顯示圖53之步驟S110中的詳細的處理動作之一例的流程圖。
圖55是顯示圖53之步驟S120中的詳細的處理動作之一例的流程圖。
圖56是顯示圖53之步驟S130中的詳細的處理動作之一例的流程圖。
圖57是顯示第1態樣之第1例中的有關熵編碼之語法的圖。
圖58是顯示包含有4×4個係數之子區塊的一具體例的圖。
圖59是顯示將圖58之子區塊所包含的各係數以第1態樣的第1例中之旗標形式來表示的一具體例的圖。
圖60是顯示第1態樣的第2例中之熵編碼部的整體的處理動作的流程圖。
圖61是顯示圖60之步驟S210中的詳細的處理動作之一例的流程圖。
圖62是顯示圖60之步驟S220中的詳細的處理動作之一例的流程圖。
圖63是顯示圖60之步驟S230中的詳細的處理動作之一例的流程圖。
圖64是顯示第1態樣之第2例中的有關熵編碼之語法的圖。
圖65是顯示將圖58之子區塊所包含的各係數以第1態樣的第2例中之旗標形式來表示的一具體例的圖。
圖66是顯示第2態樣中之熵編碼部的整體的處理動作的流程圖。
圖67是顯示圖66之步驟S330中的詳細的處理動作之一例的流程圖。
圖68是顯示第2態樣中的有關熵編碼之語法的圖。
圖69是顯示將圖58之子區塊所包含的各係數以第2態樣中之旗標形式來表示的一具體例的圖。
圖70是顯示第3態樣中之熵編碼部的整體的處理動作的流程圖。
圖71是顯示圖70之步驟S430中的詳細的處理動作之一例的流程圖。
圖72是顯示實施形態2中之編碼裝置的處理動作的流程圖。
圖73是顯示實施形態2中之編碼裝置所進行的殘餘之編碼的流程圖。
圖74是顯示實施形態2中之解碼裝置的處理動作的流程圖。
圖75是顯示實施形態2中之解碼裝置所進行的旗標與殘餘之解碼的流程圖。
圖76是顯示實現內容(contents)發布服務之內容供給系統的整體構成的方塊圖。
圖77是顯示可適性(scalable)編碼時的編碼構造之一例的概念圖。
圖78是顯示可適性編碼時的編碼構造之一例的概念圖。
圖79是顯示網頁之顯示畫面例的概念圖。
圖80是顯示網頁之顯示畫面例的概念圖。
圖81是顯示智慧型手機之一例的方塊圖。
圖82是顯示智慧型手機之構成例的方塊圖。
S10、S11a、S12a、S13a、S20:步驟

Claims (17)

  1. 一種編碼裝置，具備： 電路；及 連接於前述電路的記憶體， 前述電路在動作中， 針對轉換及量化後之圖像的構成單位所包含的複數個係數之各係數，依照事先決定之順序將該係數的絕對值編碼， 並針對前述複數個係數之各係數，將表示該係數為正或負的記號編碼， 在前述絕對值的編碼中， 是將表示前述絕對值的最下位位元即奇偶的訊號編碼， 且根據第1條件及第2條件來判定是否在前述絕對值的最下位位元以外的部分之編碼中使用旗標，當判定使用前述旗標時，藉由伴隨符元產生機率之更新的CABAC(Context-Based Adaptive Binary Arithmetic Coding)來編碼前述旗標， 前述第1條件是以前述絕對值之大小為基準的條件， 前述第2條件是用來限制使用於前述構成單位的前述旗標之數目的條件。
  2. 如請求項1之編碼裝置，其中前述電路在前述絕對值的編碼中， 每當前述旗標被編碼，就計數已編碼的前述旗標之數目， 即使滿足前述第1條件，只要未滿足前述第2條件，便判定不在前述絕對值的最下位位元以外的部分之編碼中使用前述旗標， 前述第2條件為如下的條件：與已計數的前述旗標之數目相對應的計數數目小於限制數目。
  3. 如請求項2之編碼裝置，其中前述第1條件是前述絕對值並非第1值這樣的條件、或前述絕對值為第2值以上這樣的條件。
  4. 如請求項3之編碼裝置，其中前述第1值為0，前述第2值為3。
  5. 如請求項1至4中任一項之編碼裝置，其中前述旗標由互相不同的複數種旗標所構成。
  6. 如請求項1之編碼裝置，其中前述電路在前述絕對值的編碼中， 進一步在無法使用前述旗標的情況下、或無法僅以至少1個旗標來表現前述絕對值的情況下，導出由用來表現前述絕對值的數值所構成的殘餘， 並藉由CABAC的旁路處理來編碼導出的前述殘餘。
  7. 如請求項6之編碼裝置，其中前述電路在前述殘餘的導出中， 對位於對應於前述殘餘的係數之前的各係數，因應於與已編碼之前述旗標的數目相對應的計數數目是否達到限制數目，來決定表示不同數值的基本級別， 並使用決定的前述基本級別來導出前述殘餘， 在前述殘餘之編碼中， 根據使用於前述殘餘之導出的前述基本級別，從互相不同的複數個二值化方法中選擇對應於前述殘餘的二值化方法， 並依照選擇的前述二值化方法來將前述殘餘二值化， 再將二值化後的前述殘餘予以算術編碼。
  8. 如請求項7之編碼裝置，其中前述計數數目達到前述限制數目時決定的基本級別，比未達到前述限制數目時決定的基本級別小。
  9. 一種解碼裝置，具備： 電路；及 連接於前述電路的記憶體， 前述電路在動作中， 針對已編碼之圖像的構成單位所包含的複數個係數之各係數，依照事先決定之順序將該係數的絕對值解碼， 並針對前述複數個係數之各係數，將表示該係數為正或負的記號解碼， 在前述構成單位中，在具有分別滿足與大小有關的預定條件之絕對值的N個(N為2以上的整數)係數當中，於M個(M為小於N的整數)係數之各係數的絕對值的編碼使用了旗標，於剩下的(N－M)個係數之各係數的絕對值的編碼未使用前述旗標， 在前述絕對值的解碼中， 是將表示前述絕對值的最下位位元即奇偶的訊號解碼， 且在前述絕對值的最下位位元以外的部分之編碼使用了前述旗標的情況下，藉由伴隨符元產生機率之更新的CABAC(Context-Based Adaptive Binary Arithmetic Coding)來將前述旗標解碼。
  10. 如請求項9之解碼裝置，其中前述預定條件是前述係數的絕對值並非第1值這樣的條件、或前述係數的絕對值為第2值以上這樣的條件。
  11. 如請求項10之解碼裝置，其中前述第1值為0，前述第2值為3。
  12. 如請求項9至11中任一項之解碼裝置，其中前述旗標由互相不同的複數種旗標所構成。
  13. 如請求項9之解碼裝置，其中前述電路在前述絕對值的解碼中， 進一步在由用來表現前述絕對值之數值所構成的殘餘被編碼的情況下，藉由CABAC的旁路處理來解碼前述殘餘。
  14. 如請求項13之解碼裝置，其中前述電路在前述殘餘的解碼中， 對位於對應於前述殘餘的係數之前的各係數，因應於與已解碼之前述旗標之數目相對應的計數數目是否達到限制數目，來決定表示不同數值的基本級別， 將前述殘餘算術解碼成二值訊號， 並根據決定的前述基本級別，從互相不同的複數個多值化方法中選擇對應於前述二值訊號的多值化方法， 依照選擇的前述多值化方法來將前述二值訊號多值化。
  15. 如請求項14之解碼裝置，其中前述計數數目達到前述限制數目時決定的基本級別，比未達到前述限制數目時決定的基本級別小。
  16. 一種編碼方法，針對轉換及量化後之圖像的構成單位所包含的複數個係數之各係數，依照事先決定之順序將該係數的絕對值編碼， 並針對前述複數個係數之各係數，將表示該係數為正或負的記號編碼， 在前述絕對值的編碼中， 將表示前述絕對值的最下位位元即奇偶的訊號編碼， 且根據第1條件及第2條件來判定是否在前述絕對值的最下位位元以外的部分之編碼中使用旗標，當判定使用前述旗標時，藉由伴隨符元產生機率之更新的CABAC(Context-Based Adaptive Binary Arithmetic Coding)來編碼前述旗標， 前述第1條件是以前述絕對值之大小為基準的條件， 前述第2條件是用來限制使用於前述構成單位的前述旗標之數目的條件。
  17. 一種解碼方法，針對已編碼之圖像的構成單位所包含的複數個係數之各係數，依照事先決定之順序將該係數的絕對值解碼， 並針對前述複數個係數之各係數，將表示該係數為正或負的記號解碼， 在前述構成單位中，在具有分別滿足與大小有關的預定條件之絕對值的N個(N為2以上的整數)係數當中，於M個(M為小於N的整數)係數之各係數的絕對值的編碼使用了旗標，於剩下的(N－M)個係數之各係數的絕對值的編碼未使用前述旗標， 在前述絕對值的解碼中， 是將表示前述絕對值的最下位位元即奇偶的訊號解碼， 且在前述絕對值的最下位位元以外的部分之編碼使用了前述旗標的情況下，藉由伴隨符元產生機率之更新的CABAC(Context-Based Adaptive Binary Arithmetic Coding)來將前述旗標解碼。
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