TWI782853B - 圖像編碼裝置、圖像編碼方法、圖像解碼裝置、圖像解碼方法 - Google Patents

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Abstract

可在預測處理使用以下的任一者：使用包含區塊之圖像內的像素而導出該區塊的預測像素的第1模式、使用與包含區塊之圖像不同的圖像的像素而導出該區塊的預測像素的第2模式、使用包含區塊之圖像內的像素及與該包含區塊之圖像不同的圖像的像素雙方而生成該區塊的預測像素之第3模式。於在第1、2區塊中的至少任一者使用第3模式的情況下，使對第1、2的區塊的邊界進行的去區塊濾波器處理的強度為與在第1、2區塊中的至少任一者使用第1模式的情況相同的強度。

Description

圖像編碼裝置、圖像編碼方法、圖像解碼裝置、圖像解碼方法
本發明涉及圖像編碼技術、圖像解碼技術。
動態圖像的壓縮記錄的編碼方式方面，已知H.264/AVC編碼方式(以下，記為H.264)、HEVC(High Efficiency Video Coding)編碼方式(以下，記為HEVC)。在HEVC方面，為了編碼效率提升，採用比歷來的大區塊(16像素×16像素)大的尺寸的基本塊。此大的尺寸的基本塊稱為CTU(Coding Tree Unit)，其尺寸最大為64像素×64像素。CTU進一步被分割為子塊，該子塊為用於執行預測、變換的單元。
此外，於HEVC，對將反量化兼逆變換處理後的訊號與預測圖像進行加算後的再構成圖像的區塊邊界進行適應性的去區塊濾波器處理，使得可抑制視覺上容易注意到的區塊變形，可防止往預測圖像的畫質劣化的傳播。在專利文獻1，已揭露涉及如此的去區塊濾波器的技術。
近年來，作為HEVC的後繼，已展開進行更高效率的編碼方式的國際標準化之活動。在ISO/IEC與ITU-T之間設立JVET(Joint Video Experts Team)，在VVC (Versatile Video Coding)編碼方式(以下，VVC)方面標準化正在進展。為了編碼效率提升，除歷來的畫格內預測、畫格間預測以外，正在檢討使用畫格內預測像素與畫格間預測像素雙方的新的預測方法(以下，稱為加權畫格內兼畫格間預測)。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1] 特表2014-507863號公報
[發明所欲解決之問題]
於VVC，亦如同HEVC般，檢討去區塊濾波器的導入。此外，在VVC，除歷來的畫格內預測、畫格間預測以外，正檢討使用畫格內預測像素與畫格間預測像素雙方而生成新的預測像素之加權畫格內兼畫格間預測的導入。在HEVC，去區塊濾波器的強度的決定方法以畫格內預測兼畫格間預測如此的預測方法為前提。另一方面，對於為新的預測方法之加權畫格內兼畫格間預測之方法亦以與畫格間預測相同的方法決定去區塊濾波器的強度，惟此情形存在無法充分抑制區塊邊界的變形如此的課題。在本發明，提供一種技術，用於可適切地決定對於加權畫格內兼畫格間預測之去區塊濾波器處理的強度，抑制在區塊邊界發生的變形。 [解決問題之技術手段]
本發明的一方案具備：編碼手段，其就圖像按區塊進行預測處理而編碼；決定手段，其就至少對第1區塊和與該第1區塊鄰接的第2區塊的邊界進行的去區塊濾波器處理的強度，根據在前述第1區塊的預測處理使用的模式、及在前述第2區塊的預測處理使用的模式進行決定；處理手段，其將取決於前述決定手段決定的強度之去區塊濾波器處理，對前述邊界進行；前述編碼手段可於預測處理使用以下的任一者：第1模式，其為使用在作為編碼的對象的區塊中包含的圖像內的像素，導出該作為對象的區塊的預測像素者；第2模式，其為使用與在作為編碼對象的區塊中包含的圖像不同的圖像的像素，導出該作為對象的區塊的預測像素者；和第3模式中，其為使用在作為編碼對象的區塊中包含的圖像內的像素、和與該作為對象的區塊含有的圖像不同的圖像的像素雙方，生成該作為對象的區塊的預測像素者；前述決定手段在使用前述第3模式於前述第1區塊與前述第2區塊中的至少任一者的情況下，使對前述第1區塊與前述第2區塊的前述邊界進行的去區塊濾波器處理的強度，為與於前述第1區塊與前述第2區塊中的至少任一者使用前述第1模式的情況相同的強度。 [對照先前技術之功效]
依本發明的構成，可適切地決定對於加權畫格內兼畫格間預測之去區塊濾波器處理的強度，可抑制在區塊邊界發生的變形。 本發明的其他特徵及優點將透過參照圖式下的以下的說明而明朗化。另外，圖式中，對相同或同樣的構成，標注相同的參考符號。
以下，參照圖式，就本發明的實施方式進行說明。另外，以下說明的實施方式為示出在具體實施本發明的情況下的一例者，為記載於申請專利範圍的構成的具體的實施方式之一。例如，於以下的說明中，雖使用「基本塊」、「子塊」如此的語句，惟各實施方式可應用於在圖像編碼技術中以「區塊」、「單元」等的名稱所稱的各種的處理單元。
[第1實施方式] 首先，就涉及本實施方式的圖像編碼裝置的功能構成例使用圖1的方塊圖進行說明。控制部199進行圖像編碼裝置整體的動作控制。區塊分割部102將輸入圖像(構成動態圖像之各畫格的圖像或靜態圖像)分割為複數個基本塊，輸出該分割的個別的基本塊(分割圖像)。
預測部103按基本塊將該基本塊分割為複數個子塊(分割圖像)。然後，預測部103按子塊進行畫格內預測(intra prediction)、畫格間預測(inter prediction)、或將畫格內預測與畫格間預測的兩者加權而組合的加權畫格內兼畫格間預測而生成預測圖像。並且，預測部103按子塊求出預測圖像與子塊的差分作為預測誤差。此外預測部103生成顯示將基本塊如何分割為子塊的資訊、預測模式、動態向量等的預測所需的資訊作為預測資訊。
變換兼量化部104將每個子塊的預測誤差進行正交變換，從而生成每個子塊的變換係數(正交變換係數)。並且，變換兼量化部104將個別的子塊的變換係數進行量化從而生成該子塊的量化係數。
反量化兼逆變換部105將透過變換兼量化部104生成的個別的子塊的量化係數，使用用於該子塊的量化的量化矩陣進行反量化而生成變換係數，將該變換係數進行逆正交變換而生成預測誤差。
圖像再生部106根據預測部103生成的預測資訊，從儲存於圖框記憶體107的編碼完成的圖像資料生成預測圖像，從該預測圖像和反量化兼逆變換部105生成的預測誤差而再生成圖像。並且，圖像再生部106將該再生成的圖像儲存於圖框記憶體107。儲存於圖框記憶體107的圖像成為在預測部103就其他畫格的圖像進行預測(預測處理)之際被參照的圖像。
迴圈式濾波器部108對儲存於圖框記憶體107的圖像，進行去區塊濾波器、取樣自適應偏移等的迴圈式濾波器處理。
濾波器處理強度計算部112使用從預測部103輸出的預測資訊、和從變換兼量化部104輸出的量化係數，計算對彼此鄰接的子塊的邊界進行的去區塊濾波器處理的強度(bS值)。
將彼此鄰接的兩個子塊中的其中一者稱為子塊P，將另一者稱為子塊Q時，bS值(對子塊P與子塊Q的邊界進行的去區塊濾波器處理的強度)是採取以下的方式計算。
・子塊P及子塊Q之中至少一方為應用畫格內預測或加權畫格內兼畫格間預測之子塊的情況下bS值=2 ・上述以外，於子塊P及子塊Q之中至少其中一個子塊存在非零的正交變換係數的情況下bS值=1 ・上述以外，子塊P的動態向量與子塊Q的動態向量的差的絕對值(大小)為界定值以上(例如1像素以上)的情況下bS值=1 ・上述以外，子塊P與子塊Q的動態補償的參照圖像不同或動態向量的數量不同的情況下，bS值=1 ・上述以外，bS值=0 於此，bS值越大，實施使用了強度越強的去區塊濾波器的去區塊濾波器處理。在本實施方式，bS值=0時不實施去區塊濾波器處理，bS值=1時僅對亮度成分實施去區塊濾波器處理。bS值=2時對亮度成分及色差成分實施去區塊濾波器處理。亦即，於本實施方式，bS值雖顯示是否進行去區塊濾波器處理，或顯示亮度成分、色差成分如此的成為去區塊濾波器處理的對象之信號(圖像成分)的種類，惟不限定於此。去區塊濾波器處理的強度的種類數量可更多亦可更少。與去區塊濾波器處理的強度對應之處理的內容亦可不同。 例如，亦可如H.264的去區塊濾波器處理般，bS值取0～4的五階段的值。在本實施方式，對於使用了加權畫格內兼畫格間預測之子塊的邊界之去區塊濾波器處理的強度為與該子塊使用畫格內預測時相同的值。此表示bS值=2，亦即表示最大的強度，惟本實施方式未限定於此。亦可構成為，在本實施方式中的bS值=1與bS值=2之間設定中間的bS值，子塊P與子塊Q中至少一者為加權畫格內兼畫格間預測的情況下，使用此中間的bS值。此情況下，對亮度成分實施與一般的bS值=2時同樣的去區塊濾波器處理，亦可對色差成分實施比bS值=2時平滑效果的強度更弱的去區塊濾波器處理。藉此，可對使用了加權畫格內兼畫格間預測之子塊的邊界，實施中間的平滑之程度的去區塊濾波器處理。如以上，僅稱為「去區塊濾波器處理的強度」的情況下，表示透過改變成為進行去區塊濾波器處理的對象之信號(亮度成分或色差成分)，或改變透過去區塊濾波器而就信號進行校正的平滑效果的強度，從而改變去區塊濾波器處理的強度。
如以上，就在儲存於圖框記憶體107的再生圖像(解碼圖像)中鄰接的個別的區塊的邊界進行的去區塊濾波器處理的強度，根據在該個別的區塊的預測編碼的過程獲得的資訊而決定。
在本實施方式，對包含子塊的邊界的8像素×8像素之圖像區域應用去區塊濾波器，從而予以實現對於該圖像區域之去區塊濾波器處理。
於此，就迴圈式濾波器部108進行的去區塊濾波器處理，舉圖7之例而詳細進行說明。在圖7，在具有8像素×8像素的尺寸之子塊P(圖7中稱為區塊P)的右鄰鄰接具有8像素×8像素的尺寸之子塊Q(圖7中稱為區塊Q)。於此，採取對子塊P與子塊Q的邊界部分(由子塊P的右端的4像素(橫)×8像素(縱)與子塊Q的左端的4像素(橫)×8像素(縱)所成的8像素(橫)×8像素(縱))進行去區塊濾波器處理。此時，對邊界部分之上半部與下半部的各者進行在以下說明的處理，使得可對該上半部與該下半部的各者予以實現去區塊濾波器處理。於此，邊界部分之上半部指由子塊P的右上的4像素(橫)×4像素(縱)與子塊Q的左上的4像素(橫)×4像素(縱)所成的8像素(橫)×4像素(縱)的圖像區域。此外，邊界部分的下半部指由子塊P的右下的4像素(橫)×4像素(縱)與子塊Q的左下的4像素(橫)×4像素(縱)所成的8像素(橫)×4像素(縱)的圖像區域。
在以下，就對於邊界部分的下半部之去區塊濾波器處理進行說明。在以下說明的去區塊濾波器處理亦同樣地應用於邊界部分之上半部。
圖7的記為p00～p33之各矩形表示子塊P的右下的4像素(橫)×4像素(縱)的圖像區域中的各像素，p00～p33表示像素值。圖7的q00～q33表示子塊Q的左下的4像素(橫)×4像素(縱)的圖像區域中的各像素，q00～q33表示像素值。首先，關於亮度訊號，bS值≧1的情況下，判定是否使用下述的式子進行濾波處理。
Figure 02_image001
於此，β為從子塊P的量化參數與子塊Q的量化參數的平均值求出的值。僅在符合此不等式的情況下，判斷為進行去區塊濾波器處理。進行去區塊濾波器處理的情況下，接著判定使用平滑化效果不同的強濾波與弱濾波中的任一者。只要符合以下的(1)～(6)的不等式全部即判斷為使用平滑效果強的強濾波，其以外的情況判斷為使用平滑效果比強濾波弱的弱濾波。
Figure 02_image003
於此，＞＞N(N=1～3)表示N位元算術右移運算，tc為從bS值、子塊P的量化參數、和子塊Q的量化參數求出的值。
對於亮度訊號之平滑效果強的強濾波處理為使濾波後的像素為p’0k、p’1k、p’2k、q’0k、q’1k、q’2k(k=0～3)時，以下式表示。
Figure 02_image005
於此，Clip3(a, b, c)為以c的範圍成為a≦b≦c的方式進行削波處理的函數。另一方面，對於亮度信號之平滑效果弱的弱濾波處理實施如下。
Figure 02_image007
不符合此不等式的情況下，不實施去區塊濾波器處理，符合的情況下，對像素值p0k及像素值q0k進行示於以下的處理。
Figure 02_image009
於此，Clip1Y(a)為以a的範圍成為0≦a≦(能以亮度訊號的位元深度表現的最大值)的方式進行削波處理的函數。再者，符合下個條件時，
Figure 02_image011
分別對p1k、q1k進行以下的濾波處理。
Figure 02_image013
就色差信號的去區塊濾波器處理，僅bS值=2時進行以下的處理。
Figure 02_image015
於此，Clip1C(a)為以a的範圍成為0≦a≦(能以色差信號的位元深度表現的最大值)的方式進行削波處理的函數。在本實施方式，顯示去區塊濾波器處理的強度的bS值顯示作為去區塊濾波器的處理對象的訊號的種類，此外依像素值的條件酌情使用平滑化效果高的強濾波器、平滑化效果弱的弱濾波器。然而不限定於此。例如，亦可依bS值不僅訊號的種類而亦決定平滑化效果的強弱，亦可依bS值僅決定平滑化效果的強弱而訊號的種類依再別的條件而決定。
編碼部109就透過變換兼量化部104生成的量化係數、和透過預測部103生成的預測資訊進行編碼而生成編碼資料。統合編碼部110生成一位元流而加以輸出，該位元流包含由編碼部109生成的編碼資料、和包含輸入圖像的解碼所需的資訊之標頭資料。
接著，就涉及本實施方式的圖像編碼裝置的動作進行說明。區塊分割部102將輸入圖像分割為複數個基本塊，輸出該分割的個別的基本塊。
預測部103按基本塊將該基本塊分割為複數個子塊(分割圖像)。然後，預測部103按子塊決定使用以下的任一個預測方法中的何者進行編碼。
・水平預測、垂直預測等的畫格內預測 ・從參照畫格進行動態補償的畫格間預測 ・組合了畫格內預測與畫格間預測的加權畫格內兼畫格間預測 就在本實施方式使用的預測方法，再進行說明。在畫格內預測，使用成為編碼對象的區塊(編碼對象區塊)的空間上位於周邊的編碼完成像素而生成(導出)編碼對象區塊的預測像素，亦生成示出水平預測、垂直預測、DC預測等的畫格內預測方法的畫格內預測模式。
在畫格間預測，使用與編碼對象區塊時間上不同的畫格的編碼完成像素而生成編碼對象區塊的預測像素，亦生成示出參照的畫格、動態向量等的動態資訊。
在加權畫格內兼畫格間預測，將透過前述的畫格內預測而生成的像素值與透過前述的畫格間預測而生成的像素值進行加權平均(使用雙方)，生成編碼對象區塊的預測像素的像素值。預測像素的像素值例如使用下述的式(1)而計算(基本塊的尺寸為8像素×8像素的情況下的式子)。
Figure 02_image017
其中，「＞＞」表示往右的位元移位。於上述的式(1)，p[x][y]為編碼對象區塊內的在座標(x,y)的所算出的依加權畫格內兼畫格間預測之預測像素的像素值。pInter[x][y]表示編碼對象區塊內的在座標(x,y)的依畫格間預測之像素值，pInter[x][y]表示在編碼對象區塊內的在座標(x,y)的依畫格間預測之像素值。w表示相對於畫格間預測的像素值及畫格內預測的像素值之權重值，在本實施方式，在w=4時相對於畫格間預測的像素值與畫格內預測的像素值之權重為相同。換言之，w＞4時相對於畫格間預測的像素值之權重增加，w＜4時相對於畫格內預測的像素值之權重增加。權重值w的決定方法不特別限定，可依畫格內預測模式、畫格間預測的動態向量的大小、編碼對象區塊的位置等進行決定。作成如此，在加權畫格內兼畫格間預測，生成編碼對象區塊的預測像素，亦生成用於預測像素的生成之畫格內預測模式、動態資訊。
然後，預測部103從決定的預測方法及編碼完成的像素生成預測圖像，從子塊與預測圖像生成預測誤差。此外，預測部103生成顯示將基本塊如何分割為子塊的資訊、預測模式、動態向量等的預測所需的資訊作為預測資訊。
變換兼量化部104將每個子塊的預測誤差進行正交變換，從而生成每個子塊的變換係數。並且，變換兼量化部104將個別的子塊的變換係數進行量化從而生成該子塊的量化係數。
反量化兼逆變換部105將透過變換兼量化部104生成的個別的子塊的量化係數，使用用於該子塊的量化的量化矩陣進行反量化而生成變換係數，將該變換係數進行逆正交變換而生成預測誤差。
圖像再生部106根據預測部103生成的預測資訊，從儲存於圖框記憶體107的編碼完成圖像資料生成預測圖像，從該預測圖像和反量化兼逆變換部105生成的預測誤差，再生成圖像。並且，圖像再生部106將該再生成的圖像儲存於圖框記憶體107。
濾波器處理強度計算部112使用從預測部103輸出的預測資訊和從變換兼量化部104輸出的量化係數進行上述的處理，從而計算對彼此鄰接的子塊的邊界進行的去區塊濾波器處理的強度。
迴圈式濾波器部108對儲存於圖框記憶體107的圖像，進行去區塊濾波器、取樣自適應偏移等的迴圈式濾波器處理。在迴圈式濾波器部108進行的去區塊濾波器處理是基於濾波器處理強度計算部112求出的強度。
編碼部109將透過變換兼量化部104生成的量化係數、和透過預測部103生成的預測資訊進行熵編碼而生成編碼資料。熵編碼的方法不特別指定，可使用哥倫布編碼、算術編碼、霍夫曼編碼等。
統合編碼部110將透過編碼部109生成的編碼資料、標頭資料等多工化而生成位元流，輸出該生成的位元流。
就以上說明的透過圖像編碼裝置之輸入圖像的編碼處理，依圖3的流程圖進行說明。在步驟S301，統合編碼部110將圖像的編碼所需的標頭進行編碼而生成標頭資料(編碼資料)。
在步驟S302，區塊分割部102將輸入圖像分割為複數個基本塊。在步驟S303，預測部103選擇在步驟S302分割的個別的基本塊之中未選擇的一個作為選擇基本塊。然後，預測部103決定子塊分割方法(本實施方式中畫格內預測、畫格間預測、加權畫格內兼畫格間預測中的任一個的預測方法)，依該決定的子塊分割方法將選擇基本塊分割為複數個子塊。此外預測部103以子塊單位決定預測方法。然後，預測部103按子塊使用圖框記憶體107內的圖像，依決定的預測方法進行預測從而生成預測圖像，求出子塊與該預測圖像的差分作為預測誤差。此外預測部103生成顯示子塊分割方法的資訊、預測模式、動態向量等的預測所需的資訊作為預測資訊。
在步驟S304，變換兼量化部104將每個子塊的預測誤差進行正交變換，從而生成每個子塊的變換係數。並且，變換兼量化部104將個別的子塊的變換係數進行量化，生成該子塊的量化係數。
在步驟S305，反量化兼逆變換部105就在步驟S304生成的個別的子塊的量化係數，使用在該子塊的量化使用的量化矩陣進行反量化而生成變換係數。然後，反量化兼逆變換部105將該生成的變換係數進行逆正交變換而生成預測誤差。
在步驟S306，圖像再生部106根據預測部103生成的預測資訊，從儲存於圖框記憶體107的編碼處理完畢的圖像資料生成預測圖像。並且，圖像再生部106從該預測圖像和反量化兼逆變換部105生成的預測誤差，再生成圖像。並且，圖像再生部106將該再生成的圖像儲存於圖框記憶體107。
在步驟S307，編碼部109將透過變換兼量化部104生成的量化係數、和透過預測部103生成的預測資訊進行熵編碼而生成編碼資料。統合編碼部110將由編碼部109生成的編碼資料和標頭資料多工化而生成位元流。
步驟S308中，控制部199判斷全部的基本塊是否被編碼。此判斷的結果，全部的基本塊被編碼的情況下，處理進至步驟S309，剩餘尚未被編碼的基本塊的情況下，處理進至步驟S303。
在步驟S309，濾波器處理強度計算部112使用預測部103求出的預測資訊與變換兼量化部104求出的量化係數而進行上述的處理，從而計算對彼此鄰接的子塊的邊界進行的去區塊濾波器處理的強度。
在步驟S310，迴圈式濾波器部108對儲存於圖框記憶體107的圖像，進行去區塊濾波器、取樣自適應偏移等的迴圈式濾波器處理。對彼此鄰接的子塊的邊界進行的去區塊濾波器處理是基於濾波器處理強度計算部112就該邊界求出的強度。
如此般，依本實施方式時，尤其在步驟S309，可對使用了加權畫格內兼畫格間預測之子塊的邊界設定變形校正效果高的去區塊濾波器。藉此，可抑制區塊變形，可使主觀畫質提升。此外，去區塊濾波器處理的強度的計算方面不需要新的運算，故亦不會提高實施的複雜度。
此外，在本實施方式，雖構成為，依去區塊濾波器處理的強度(bS值)，變更對於亮度或色差的區塊邊界之去區塊濾波器處理的有無，惟亦可構成為，依強度(bS值)變更濾波器本身的平滑效果的強度。例如，可在去區塊濾波器處理的強度(bS值)大之際使用資料串長度更長的校正效果高的濾波器，在去區塊濾波器處理的強度(bS值)小之際使用資料串長度更短的校正效果低的濾波器。藉此，能以去區塊濾波器處理的有無以外的手法，調整濾波器的強度，亦即調整校正效果。
[第2實施方式] 在包含本實施方式的以下的各實施方式，就與第1實施方式的差別部分進行說明，在以下只要未特別提及即與第1實施方式相同。在本實施方式，圖像編碼裝置依圖3的流程圖進行如以下的處理。
將涉及本實施方式的位元流的構成例示於圖6。於圖像標頭儲存為去區塊濾波處理的強度的加權閾值(強度加權閾值)之filter_weight_threshold。此為用於以下情況的閾值：依在加權畫格內兼畫格間預測之權重值w，決定在去區塊濾波器的bS值的算出中，將該子塊作為應用畫格內預測的子塊、應用畫格間預測之子塊中的何者而處置。
在步驟S309，濾波器處理強度計算部112計算bS值。具體而言，以下的不等式成立的情況下，加權畫格內兼畫格間預測的子塊被作為畫格內預測的子塊計算bS值。
w＜filter_weight_threshold 例如filter_weight_threshold的值為4時，具有不足4的w的加權畫格內兼畫格間預測的子塊全部被作為畫格內預測的子塊而處置。具有4以上的w的加權畫格內兼畫格間預測的子塊全部被作為畫格間預測的子塊而處置。在以下的表，示出圖7的子塊P與子塊Q被以畫格內預測、畫格間預測、加權畫格內兼畫格間預測(w=3)、加權畫格內兼畫格間預測(w=5)中的各者進行編碼之際的bS值的一例。
Figure 02_image019
在此表，filter_weight_threshold=4。例如，鄰接的子塊P及子塊Q之中至少一方被以畫格內預測或加權畫格內兼畫格間預測(w=3)編碼的情況下，該一方被作為畫格內預測塊而處置，故bS值為2。此外，子塊P及子塊Q中的任一者皆被以畫格間預測或加權畫格內兼畫格間預測(w=5)進行編碼的情況下，子塊P與子塊Q皆被作為畫格間預測塊而處置，故bS值設為0或1。為0或1的判斷如同第1實施方式中的濾波器處理強度計算部112，依子塊P及子塊Q的非零的正交變換係數的有無、動態向量的數量、大小的差、參照圖像的差等而決定。
濾波器處理強度計算部112是參照如此的表的資料而決定bS值。另外，在本實施方式雖將filter_weight_threshold儲存於圖像標頭，惟儲存處不限定於特定的儲存處，例如亦可儲存於序列標頭。此外，在本實施方式，將強度加權閾值儲存於標頭，作為為了就在bS值的計算之際將加權畫格內兼畫格間預測的子塊作為畫格內預測的子塊、畫格間預測的子塊中的何者而處置進行判定用的資訊。然而，未限定於此。可儲存顯示必定作為畫格內預測的子塊而處置的情形之旗標資訊，亦可儲存顯示必定作為畫格間預測的子塊而處置的情形之資訊。或者，亦可使從filter_weight_threshold的值預先減去4者為強度加權閾值filter_weight_threshold_minus4。藉此， filter_weight_threshold_minus4的值設定為0及其周邊的值的可能性提高，故可透過哥倫布編碼等減少資訊本身的代碼量。
如此，依本實施方式時，可在不需要複雜的處理之下決定對於加權畫格內兼畫格間預測的子塊之去區塊濾波器處理的強度。此外，使用者可自由調整加權畫格內兼畫格間預測的區塊的去區塊濾波器處理的強度。
此外，在本實施方式，雖將為了決定濾波器的強度用的資訊輸出至標頭，惟不限定於此。亦可預先依w的值唯一地決定將加權畫格內兼畫格間預測的子塊作為畫格內兼畫格間預測中的何者而處置。此外，亦可無關於bS值，畫格內的權重越強則應用越強地平滑化之去區塊濾波器。藉此，可節約強度加權閾值份的代碼量，同時透過預測模式將去區塊濾波器處理固定化，從而使實施複雜度降低。
[第3實施方式] 在本實施方式，說明有關將透過涉及第1實施方式的圖像編碼裝置而編碼的輸入圖像進行解碼的圖像解碼裝置。就涉及本實施方式的圖像解碼裝置的功能構成例，利用圖2的方塊圖進行說明。
控制部299進行圖像解碼裝置整體的動作控制。分離解碼部202取得由圖像編碼裝置生成的位元流，從該位元流分離為與解碼處理相關的資訊、與係數相關的編碼資料，將存在於位元流的標頭的編碼資料進行解碼。在本實施方式，分離解碼部202進行與上述的統合編碼部110相反的動作。
解碼部203將透過分離解碼部202從位元流分離的編碼資料進行解碼，從而取得量化係數及預測資訊。反量化兼逆變換部204進行與上述的圖像編碼裝置具有之反量化兼逆變換部105同樣的動作。反量化兼逆變換部204進行對於量化係數之反量化從而取得變換係數，對該變換係數進行逆正交變換從而取得預測誤差。
圖像再生部205根據透過解碼部203而解碼的預測資訊，參照儲存於圖框記憶體206的圖像，從而生成預測圖像。並且，圖像再生部205使用該生成的預測圖像和透過反量化兼逆變換部204而獲得的預測誤差，生成再生圖像，將該生成的再生圖像儲存於圖框記憶體206。
濾波器處理強度計算部209使用透過解碼部203而解碼的預測資訊與量化係數，與濾波器處理強度計算部112同樣地決定bS值(對於鄰接的子塊間的邊界之去區塊濾波器處理的強度)。
迴圈式濾波器部207對儲存於圖框記憶體206的再生圖像，與迴圈式濾波器部108同樣地進行去區塊濾波器等的迴圈式濾波器處理。透過迴圈式濾波器部207之去區塊濾波器處理為與濾波器處理強度計算部209求出的bS值對應的去區塊濾波器處理。
儲存於圖框記憶體206的再生圖像被酌情透過控制部299輸出。再生圖像的輸出目的地不限於特定的輸出目的地，例如，可在顯示器等的顯示裝置的顯示畫面顯示再生圖像，亦可對投影機等的投影裝置輸出該再生圖像。
接著，就具有上述的構成的圖像解碼裝置的動作(位元流的解碼處理)進行說明。在本實施方式，輸入至分離解碼部202的位元流雖為每個動態圖像中的畫格的位元流，惟亦可為靜態圖像的位元流。
分離解碼部202取得透過圖像編碼裝置生成的1畫格份的位元流，從該位元流分離為與解碼處理相關的資訊、與係數相關的編碼資料，將存在於位元流的標頭的編碼資料進行解碼。此外，分離解碼部202將圖像資料的基本塊單位的編碼資料輸出至解碼部203。
解碼部203將透過分離解碼部202從位元流分離的編碼資料進行解碼，從而取得量化係數及預測資訊。於此預測資訊，包含顯示個別的子塊被透過以下的任一個預測方法進行編碼的資訊。
・水平預測、垂直預測等的畫格內預測 ・從參照畫格進行動態補償的畫格間預測 ・組合畫格內預測與畫格間預測的加權畫格內兼畫格間預測 反量化兼逆變換部204進行對於個別的子塊的量化係數之反量化從而取得變換係數，對該變換係數進行逆正交變換從而取得預測誤差。
圖像再生部205根據透過解碼部203而解碼的預測資訊，參照儲存於圖框記憶體206的圖像，從而生成預測圖像。並且，圖像再生部205使用該生成的預測圖像、和透過反量化兼逆變換部204而獲得的預測誤差，生成再生圖像，將該生成的再生圖像儲存於圖框記憶體206。
濾波器處理強度計算部209使用透過解碼部203而解碼的預測資訊與量化係數，與濾波器處理強度計算部112同樣地決定bS值(對於鄰接的子塊間的邊界之去區塊濾波器處理的強度)。
迴圈式濾波器部207對儲存於圖框記憶體206的再生圖像，與迴圈式濾波器部108同樣地進行去區塊濾波器等的迴圈式濾波器處理。透過迴圈式濾波器部207之去區塊濾波器處理為與濾波器處理強度計算部209求出的bS值對應的去區塊濾波器處理。
在本實施方式，與第1實施方式相同，bS值顯示作為去區塊濾波器的處理對象的信號(圖像成分)的種類，此外依像素值的條件酌情使用平滑化效果高的強濾波器、平滑化效果弱的弱濾波器。然而不限定於此。例如亦可依bS值不僅信號的種類而亦決定平滑化效果的強弱，亦可依bS值僅決定平滑化效果的強弱，信號的種類依再別的條件而決定。
就以上說明的透過圖像解碼裝置之1畫格份的位元流的解碼處理，依圖4的流程圖進行說明。在步驟S401，分離解碼部202取得透過圖像編碼裝置生成的1畫格份的位元流。然而，分離解碼部202從該位元流分離為與解碼處理相關的資訊、與係數相關的編碼資料，將存在於位元流的標頭的編碼資料進行解碼。
步驟S402～S405的處理是就在輸入圖像之(圖像內的)個別的基本塊進行。在步驟S402，解碼部203將透過分離解碼部202從位元流分離的編碼資料進行解碼，從而取得量化係數及預測資訊。
在步驟S403，反量化兼逆變換部204進行對於作為解碼對象的子塊的量化係數之反量化從而取得變換係數，對該變換係數進行逆正交變換從而取得預測誤差。
在步驟S404，圖像再生部205根據透過解碼部203而解碼的預測資訊，參照儲存於圖框記憶體206的圖像，從而生成預測圖像。並且，圖像再生部205使用該生成的預測圖像和透過反量化兼逆變換部204而獲得的預測誤差，生成再生圖像，將該生成的再生圖像儲存於圖框記憶體206。
在步驟S405，控制部299判斷含於位元流中之全部的基本塊的解碼是否完成。此判斷的結果，含於位元流中的全部的基本塊的解碼完成的情況下，處理進至步驟S406。另一方面，含於位元流中的全部的基本塊之中留有解碼尚未完成的基本塊的情況下，就該解碼尚未完成的基本塊重複步驟S402之後的處理。
在步驟S406，濾波器處理強度計算部209使用透過解碼部203而解碼的預測資訊與量化係數，與濾波器處理強度計算部112同樣地決定bS值(對於鄰接的子塊間的邊界之去區塊濾波器處理的強度)。
在步驟S407，迴圈式濾波器部207對在步驟S404儲存於圖框記憶體206的再生圖像，與迴圈式濾波器部108同樣地進行去區塊濾波器等的迴圈式濾波器處理。透過迴圈式濾波器部207之去區塊濾波器處理為在步驟S406與濾波器處理強度計算部209求出的bS值對應的去區塊濾波器處理。
如此，依本實施方式時，將就涉及第1實施方式的透過圖像編碼裝置而生成的對以加權畫格內兼畫格間預測進行編碼的子塊應用了適切的去區塊濾波器的位元流進行解碼。
此外，在本實施方式，雖構成為，依去區塊濾波器處理的強度(bS值)變更亮度或色差的區塊邊界的濾波器的有無，惟亦可構成為，依去區塊濾波器處理的強度(bS值)，變更濾波器本身的平滑效果的強度。例如，在去區塊濾波器處理的強度(bS值)大之際使用資料串長度更長的校正效果高的濾波器，亦可在去區塊濾波器處理的強度(bS值)小之際使用資料串長度更短的校正效果低的濾波器。藉此，能以濾波器的有無以外的手法，將調整了濾波器的強度亦即調整了校正效果之位元流進行解碼。
[第4實施方式] 在本實施方式，說明有關將透過涉及第2實施方式的圖像編碼裝置而編碼的輸入圖像進行解碼的圖像解碼裝置。在本實施方式，於依照了圖4的流程圖之處理，在以下方面與第3實施方式不同。
在步驟S401，分離解碼部202，係從在圖6示出的位元流將涉及解碼處理之資訊、涉及係數之編碼資料進行分離，將存在於位元流的標頭的編碼資料進行解碼。在此解碼，將為圖像標頭中的強度加權閾值之 filter_weight_threshold進行解碼。
在步驟S406，濾波器處理強度計算部209計算bS值。另外，在本實施方式，使bS值為0或1的判斷與第3實施方式的濾波器處理強度計算部209相同。
在本實施方式，filter_weight_threshold雖存在於圖像標頭內，惟不限定於此，例如亦可存在於序列標頭內。此外，在本實施方式，將強度加權閾值進行解碼為，為了就在bS值的計算之際將加權畫格內兼畫格間預測的區塊作為畫格內預測的子塊、畫格間預測的子塊中的何者而處置進行判定用的資訊。然而，未限定於此。可將顯示必定作為畫格內預測的子塊而處置的情形之旗標資訊進行解碼，亦可將顯示必定作為畫格間預測的子塊而處置的情形之資訊進行解碼。或者，亦可將從 filter_weight_threshold的值預先減去4者解碼為強度加權閾值filter_weight_threshold_minus4。藉此， filter_weight_threshold_minus4的值設定為0及其周邊的值的可能性提高，故可將資訊本身的代碼量少的位元流進行解碼。
如此，依本實施方式時，可在不需要複雜的處理之下決定對於加權畫格內兼畫格間預測的子塊之去區塊濾波器處理的強度。此外，可將使用者自由調整了加權畫格內兼畫格間預測的子塊的去區塊濾波器處理的強度之位元流進行解碼。
此外，在本實施方式，雖從標頭將決定濾波器的強度之資訊進行解碼，惟未限定於此。亦可預先依w的值唯一地決定將加權畫格內兼畫格間預測的子塊作為畫格內兼畫格間預測中的何者而處置。此外，亦可無關於bS值，畫格內的權重越強則應用越強地平滑化之去區塊濾波器。藉此，可將節約了強度加權閾值份的代碼量之位元流進行解碼，同時透過預測模式將去區塊濾波器處理固定化，從而使實施複雜度降低。
[第5實施方式] 示於圖1、圖2的各功能部可全部以硬體實施，亦可將一部分以軟體(電腦程式)實施。此情況下，具有圖框記憶體107、圖框記憶體206作為記憶體裝置，可執行該電腦程式的電腦裝置可應用於上述的圖像編碼裝置、圖像解碼裝置。可應用於上述的圖像編碼裝置、圖像解碼裝置的電腦裝置的硬體構成例方面，利用圖5的方塊圖進行說明。
CPU501利用儲存於RAM502、ROM503的電腦程式、資料而執行各種的處理。據此CPU501進行電腦裝置整體的動作控制，同時作為上述的圖像編碼裝置、圖像解碼裝置進行者而執行或控制上述的各處理。
RAM502具有為了儲存從ROM503、外部記憶裝置506加載的電腦程式、資料、經由I/F(介面)507從外部接收的資料(例如上述的動態圖像、靜態圖像的資料)用的區域。再者，RAM502具有CPU501在執行各種的處理之際使用的工作區。如此般，RAM502可酌情提供各種的區域。於ROM503，儲存電腦裝置的設定資料、啟動程序等。
操作部504為鍵盤、滑鼠、觸控面板等的使用者介面，使用者進行操作，從而可對CPU501輸入各種的指示。
顯示部505由液晶畫面、觸控面板畫面等構成，可將CPU501所為的處理結果顯示為圖像、文字等。例如，亦可使透過上述的圖像解碼裝置進行解碼的再生圖像顯示於此顯示部505。另外，顯示部505亦可為就圖像、文字進行投影的投影機等的投影裝置。
外部記憶裝置506為硬碟裝置等的大容量資訊記憶裝置。於外部記憶裝置506，保存為了使CPU501執行或控制上述的各種的處理作為OS(作業系統)、上述的圖像編碼裝置、圖像解碼裝置所進行者用的電腦程式、資料。於保存在外部記憶裝置506的電腦程式，包含為了使CPU501實現上述的圖框記憶體107、圖框記憶體206以外的各功能部的功能用的電腦程式。此外，於保存於外部記憶裝置506的資料，包含在上述的說明作為已知的資訊而說明者(強度加權閾值、表1的表的資料等)等編碼、解碼所需的各種的資訊。
保存於外部記憶裝置506的電腦程式、資料是酌情依CPU501所為的控制而加載於RAM502，成為CPU501的處理對象。另外，上述的圖框記憶體107、圖框記憶體206可依RAM502、外部記憶裝置506等的記憶體裝置而實施。
I/F507作用為為了進行與外部的機器之間的資料通信用的介面。例如，可從外部的伺服器裝置、攝像裝置經由I/F507取得動態圖像、靜態圖像至RAM502、外部記憶裝置506。
CPU501、RAM502、ROM503、操作部504、顯示部505、外部記憶裝置506、I/F507皆連接於匯流排508。另外，示於圖5的構成僅為可應用於上述的圖像編碼裝置、圖像解碼裝置的電腦裝置的硬體構成的一例，可進行各種的變更/變形。
[第6實施方式] 在上述的各實施方式以子塊為編碼單位。然而，編碼單位不限於子塊，例如亦可將基本塊作為編碼單位。此外，於上述的說明中使用的數值是為了進行具體的說明而使用者，未意圖使上述的各實施方式限定於使用的數值。例如，於上述的說明中使用的w的值、強度加權閾值的值、區塊的尺寸等為一例，不限於上述的數值。
此外，在上述的各實施方式，圖像解碼裝置雖作為與圖像編碼裝置為個別的裝置進行說明，惟亦可將圖像解碼裝置與圖像編碼裝置統合為一個裝置。此情況下，此裝置可將輸入圖像進行編碼，依所需將該編碼的輸入圖像進行解碼。
此外，應用去區塊濾波器之對象不限於子塊的邊界，例如，亦可為變換單元的邊界。此外，在上述的實施方式，雖使去區塊濾波器的尺寸為8像素×8像素，惟不限於此尺寸。此外，變換單元的尺寸可為與子塊相同的尺寸，亦可為與子塊不同的尺寸。
此外，亦可酌情將以上說明的各實施方式的一部分或全部組合而使用。此外，亦可選擇性使用以上說明的各實施方式、各變形例的一部分或全部。
(其他實施例) 本發明亦可將實現上述的實施方式的一個以上的功能的程式，透過網路或記憶媒體而提供至系統或裝置，以該系統或裝置的電腦中的一個以上的處理器將程式讀出並執行的處理從而實現。此外，亦可透過實現一個以上的功能的電路(例如，ASIC)而實現。
本發明不限制於上述實施方式，在不從本發明的精神及範圍脫離之下，可進行各種的變更及變形。因此，提供申請專利範圍以公開本發明的範圍。
102:區塊分割部 103:預測部 104:變換兼量化部 105:反量化兼逆變換部 106:圖像再生部 107:圖框記憶體 108:迴圈式濾波器部 109:編碼部 110:統合編碼部 112:濾波器處理強度計算部 202:分離解碼部 203:解碼部 204:反量化兼逆變換部 205:圖像再生部 206:圖框記憶體 207:迴圈式濾波器部 209:濾波器處理強度計算部 299:控制部
圖式含於說明書中，構成其一部分，示出本發明的實施方式，與其記述一起用於說明本發明的原理。 [圖1] 就圖像編碼裝置的功能構成例進行繪示的方塊圖。 [圖2] 就圖像解碼裝置的功能構成例進行繪示的方塊圖。 [圖3] 編碼處理的流程圖。 [圖4] 解碼處理的流程圖。 [圖5] 就電腦裝置的硬體構成例進行繪示的方塊圖。 [圖6] 就位元流的構成例進行繪示的圖。 [圖7] 就去區塊濾波器處理的一例進行繪示的圖。
102:區塊分割部
103:預測部
104:變換兼量化部
105:反量化兼逆變換部
106:圖像再生部
107:圖框記憶體
108:迴圈式濾波器部
109:編碼部
110:統合編碼部
112:濾波器處理強度計算部
199:控制部

Claims (14)

  1. 一種圖像編碼裝置，具備： 編碼手段，其就圖像按區塊進行預測處理而編碼； 決定手段，其就對第1區塊和與該第1區塊鄰接的第2區塊的邊界進行的去區塊濾波器處理的bS值，根據在前述第1區塊的預測處理使用的模式、和在前述第2區塊的預測處理使用的模式中的至少任一者進行決定；和 處理手段，其將取決於前述決定手段決定的bS值之去區塊濾波器處理，對前述邊界進行； 前述編碼手段可於預測處理使用以下的任一者： 第1模式，其為使用在作為編碼的對象的區塊中包含的圖像內的像素，導出該作為對象的區塊的預測像素者； 第2模式，其為使用與在作為編碼對象的區塊中包含的圖像不同的圖像的像素，導出該作為對象的區塊的預測像素者；和 第3模式中，其為使用在作為編碼對象的區塊中包含的圖像內的像素、和與該作為對象的區塊含有的圖像不同的圖像的像素雙方，生成該作為對象的區塊的預測像素者； 前述決定手段在使用前述第3模式於前述第1區塊與前述第2區塊中的至少任一者的情況下， 使對前述第1區塊與前述第2區塊的前述邊界進行的去區塊濾波器處理的bS值為2。
  2. 如請求項1的圖像編碼裝置，其中，前述決定手段在使用前述第3模式於前述第1區塊與前述第2區塊中的至少任一者的情況下，使對前述第1區塊與前述第2區塊的邊界進行的去區塊濾波器處理的bS值，為比在前述第1區塊與前述第2區塊雙方使用前述第2模式的情況強的bS值。
  3. 如請求項1的圖像編碼裝置，其中，前述處理手段從在前述區塊之亮度成分及色差成分之中依前述bS值選擇作為前述去區塊濾波器處理的對象之成分，從而進行與前述bS值對應的去區塊濾波器處理。
  4. 如請求項1的圖像編碼裝置，其中，前述處理手段依前述bS值選擇是否進行前述去區塊濾波器處理，從而進行與前述bS值對應的去區塊濾波器處理。
  5. 如請求項1的圖像編碼裝置，其中，前述決定手段就平滑化效果不同的濾波器之中應用於在前述邊界的亮度成分，根據在前述邊界的像素的像素值進行決定。
  6. 一種圖像解碼裝置，其具備： 解碼手段，其按區塊進行預測處理而將圖像進行解碼； 決定手段，其就對第1區塊和與該第1區塊鄰接的第2區塊的邊界進行的去區塊濾波器處理的bS值，根據在前述第1區塊的預測處理使用的模式、和在前述第2區塊的預測處理使用的模式中的至少任一者進行決定；和 處理手段，其將與前述決定手段決定的bS值對應的去區塊濾波器處理對前述邊界進行； 前述解碼手段可於預測處理使用以下的任一者： 第1模式，其為使用在作為解碼的對象的區塊中包含的圖像內的像素，導出該作為對象的區塊的預測像素者； 第2模式，其為使用與在作為解碼對象的區塊中包含的圖像不同的圖像的像素，導出該作為對象的區塊的預測像素者；和 第3模式中，其為使用在作為解碼對象的區塊中包含的圖像內的像素、和與該作為對象的區塊含有的圖像不同的圖像的像素雙方，生成該作為對象的區塊的預測像素者； 前述決定手段在使用前述第3模式於前述第1區塊與前述第2區塊中的至少任一者的情況下，使對前述第1區塊與前述第2區塊的前述邊界進行的去區塊濾波器處理的bS值為2。
  7. 如請求項6的圖像解碼裝置，其中，前述決定手段在使用前述第3模式於前述第1區塊與前述第2區塊中的至少任一者的情況下，使對前述第1區塊與前述第2區塊的邊界進行的去區塊濾波器處理的bS值，為比在前述第1區塊與前述第2區塊雙方使用前述第2模式的情況強的bS值。
  8. 如請求項6的圖像解碼裝置，其中，前述處理手段從在前述區塊之亮度成分及色差成分之中依前述bS值選擇作為前述去區塊濾波器處理的對象之成分，從而進行與前述bS值對應的去區塊濾波器處理。
  9. 如請求項6的圖像解碼裝置，其中，前述處理手段依前述bS值選擇是否進行前述去區塊濾波器處理，從而進行與前述bS值對應的去區塊濾波器處理。
  10. 如請求項6的圖像解碼裝置，其中，前述決定手段就平滑化效果不同的濾波器之中應用於在前述邊界的亮度成分，根據在前述邊界的像素的像素值進行決定。
  11. 一種圖像編碼方法，具有： 編碼程序，其為就圖像按區塊進行預測處理而編碼者； 決定程序，其為就對第1區塊和與該第1區塊鄰接的第2區塊的邊界進行的去區塊濾波器處理的bS值，根據在前述第1區塊的預測處理使用的模式、和在前述第2區塊的預測處理使用的模式中的至少任一者進行決定者； 處理程序，其為將與在前述決定程序決定的bS值對應的去區塊濾波器處理對前述邊界進行者； 於前述編碼程序可於預測處理使用以下的任一者： 第1模式，其為使用在作為編碼的對象的區塊中包含的圖像內的像素，導出該作為對象的區塊的預測像素者； 第2模式，其為使用與在作為編碼的對象的區塊中包含的圖像不同的圖像的像素，導出該作為對象的區塊的預測像素者；和 第3模式中，其為使用在作為編碼的對象的區塊中包含的圖像內的像素、和與該作為對象的區塊含有的圖像不同的圖像的像素雙方，生成該作為對象的區塊的預測像素者； 於前述決定程序，在使用前述第3模式於前述第1區塊與前述第2區塊中的至少任一者的情況下，使對前述第1區塊與前述第2區塊的前述邊界進行的去區塊濾波器處理的bS值為2。
  12. 一種圖像解碼方法，其具有： 解碼程序，其為按區塊進行預測處理而將圖像進行解碼者； 決定程序，其為就對第1區塊和與該第1區塊鄰接的第2區塊的邊界進行的去區塊濾波器處理的bS值，根據在前述第1區塊的預測處理使用的模式、和在前述第2區塊的預測處理使用的模式中的至少任一者進行決定者；和 處理程序，其為將與在前述決定程序決定的bS值對應的去區塊濾波器處理對前述邊界進行者； 於前述解碼程序可於預測處理使用以下的任一者： 第1模式，其為使用在作為解碼的對象的區塊中包含的圖像內的像素，導出該作為對象的區塊的預測像素者； 第2模式，其為使用與在作為解碼的對象的區塊中包含的圖像不同的圖像的像素，導出該作為對象的區塊的預測像素者；和 第3模式，其為使用在作為解碼對象的區塊中包含的圖像內的像素、和與在該作為對象的區塊中包含的圖像不同的圖像的像素雙方，生成該作為對象的區塊的預測像素者； 於前述決定程序，在使用前述第3模式於前述第1區塊與前述第2區塊中的至少任一者的情況下，使對前述第1區塊與前述第2區塊的前述邊界進行的去區塊濾波器處理的bS值為2。
  13. 一種電腦程式，使電腦作用為如請求項1至5中任一項的圖像編碼裝置的各手段。
  14. 一種電腦程式，使電腦作用為如請求項6至10中任一項的圖像解碼裝置的各手段。
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