TWI834910B - 影像編碼裝置、影像編碼方法及程式、影像解碼裝置、影像解碼方法及程式 - Google Patents

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Abstract

一種影像編碼裝置，係具有：編碼手段，其係用以將影像分割成複數個子圖像，以各個子圖像可獨立解碼的方式進行編碼，該影像編碼裝置係由：第1決定手段，係用以決定構成影像的子圖像是否分別只以1個矩形的方式而被定義；和第2決定手段，係用以決定構成子圖像的柵格之縱橫尺寸也就是基本像素數；和賦予手段，係用以對藉由基本像素數而被區隔的每一柵格賦予號碼；和第3決定手段，係用以決定藉由賦予手段而被賦予的號碼之數量也就是子圖像數之最大數；所成，其中，子圖像係為已被賦予相同號碼的前記柵格之集合，且將被前記第3決定手段所決定之最大數減去2所得的值予以編碼。

Description

影像編碼裝置、影像編碼方法及程式、影像解碼裝置、影像解碼方法及程式
本發明係有關於影像編碼裝置、影像編碼方法及程式、影像解碼裝置、影像解碼方法及程式及影像編碼資料，特別是有關於圖像被分割成矩形，作為獨立的編碼資料而可被取出的影像之編碼方法/解碼方法。
作為動態影像的壓縮記錄的編碼方式，HEVC(High Efficiency Video Coding)編碼方式(以下記作HEVC)已為人知。在HEVC中為了提升編碼效率，採用較先前的巨集區塊(16×16像素)更大尺寸的基本區塊。該較大尺寸的基本區塊係被稱為CTU(Coding Tree Unit)，其尺寸最大為64×64像素。CTU係會更進一步被分割成進行預測或轉換的單位也就是子區塊。
又在HEVC中，可以把圖像分割成複數個瓷磚或切片而予以編碼。各瓷磚間或切片間係為資料的依存性較少，可平行地實施編碼/解碼處理。可以多核心之CPU等平行地執行處理，並可縮短處理時間，這是瓷磚、切片分割的很大的優點之一。在專利文獻1中係揭露有關於瓷磚、切片的關連技術。
近年來，作為HEVC的後繼，更高效率之編碼方式的國際標準化的活動，已經開始進行。JVET(Joint Video Experts Team)已在ISO/IEC與ITU-T之間被設立，正在進行VVC(Versatile Video Coding)編碼方式(以下簡稱VVC)的標準化。在VVC中係有，以包含1個以上之切片的方式而被構成，形成矩形的子圖像。該子圖像係可將圖像分割成1個以上，每一子圖像可視為獨立的編碼資料而加以處理。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2014-11638號公報
[發明所欲解決之課題]
在VVC中的子圖像中，表示子圖像數之最大數的值或定義子圖像之交界位置的柵格的縱/橫尺寸等之基本像素數、或各子圖像的ID、對應於各子圖像的控制旗標等，是以語法方式而被定義。
在關於子圖像的語法中，係仍殘留有許多冗餘的部分，這是造成編碼量增大的主因。
因此本發明係為了解決上述課題而研發，提供一種，藉由排除關於子圖像之語法的冗餘性，以減少所生成之位元串流的編碼量所需之技術。 [用以解決課題之手段]
為了解決上記課題，本發明的影像編碼裝置係具有以下之構成。亦即，影像編碼裝置，係為一種影像編碼裝置，其係具有：編碼手段，其係用以將影像分割成複數個子圖像，以各個子圖像可獨立解碼的方式進行編碼，其特徵為，該影像編碼裝置係由：第1決定手段，係用以決定構成前記影像的子圖像是否分別只以1個矩形的方式而被定義；和第2決定手段，係用以決定構成前記子圖像的柵格之縱橫尺寸也就是基本像素數；和賦予手段，係用以對藉由前記基本像素數而被區隔的每一柵格賦予號碼；和第3決定手段，係用以決定藉由前記賦予手段而被賦予的前記號碼之數量也就是子圖像數之最大數所成；其中，前記子圖像係為已被賦予相同前記號碼的前記柵格之集合，且將被前記第3決定手段所決定之前記最大數減去2所得的值予以編碼。
又，本發明的影像解碼裝置係具有以下之構成。亦即，影像解碼裝置，係為一種影像解碼裝置，其係具有：影像解碼手段，其係可將含有按照每複數個子圖像所編碼而成之編碼資料的位元串流予以解碼，其特徵為，該影像解碼裝置係由：第1取得手段，係用以從前記位元串流，取得表示構成前記影像的子圖像是否分別只含1個前記矩形的資訊；和第2取得手段，係用以從前記位元串流取得前記子圖像數之最大數；和第3取得手段，係用以從前記位元串流取得構成前記子圖像的柵格之縱橫尺寸也就是基本像素數所成；將從前記第2取得手段所取得之數值加2所得之值當作子圖像數之最大數，根據從第3取得手段所取得之前記柵格之縱橫尺寸，取得構成前記影像的前記柵格之縱橫個數，並取得表示各柵格是屬於哪個子圖像的資訊。
又，本發明的影像編碼裝置係具有以下之構成。亦即，影像編碼裝置，係為一種影像編碼裝置，其係具有：編碼手段，其係用以將影像分割成複數個子圖像，以各個子圖像可獨立解碼的方式進行編碼，其特徵為，該影像編碼裝置係由：第1決定手段，係用以決定構成前記影像的子圖像是否分別只以1個矩形的方式而被定義；和第2決定手段，係用以決定構成前記子圖像的柵格之縱橫尺寸也就是基本像素數；和賦予手段，係用以對藉由前記基本像素數而被區隔的每一柵格賦予號碼；和第3決定手段，係用以決定藉由前記賦予手段而被賦予的前記號碼之數量也就是子圖像數之最大數所成；其中，前記子圖像係為已被賦予相同前記號碼的前記柵格之集合，且只有在被前記第3決定手段所決定之前記最大數為2以上的情況下，將前記號碼及前記基本像素數予以編碼。
又，本發明的影像解碼裝置係具有以下之構成。亦即，影像解碼裝置，係為一種影像解碼裝置，其係具有：影像解碼手段，其係可將含有按照每複數個子圖像所編碼而成之編碼資料的位元串流予以解碼，其特徵為，該影像解碼裝置係由：第1取得手段，係用以從前記位元串流，取得表示構成前記影像的子圖像是否分別只含1個前記矩形的資訊；和第2取得手段，係用以從前記位元串流取得前記子圖像數之最大數；和第3取得手段，係用以從前記位元串流取得構成前記子圖像的柵格之縱橫尺寸也就是基本像素數所成；前記子圖像係為已被賦予相同前記號碼的前記柵格之集合，且只有在被前記第2取得手段所決定之前記最大數為2以上的情況下，將前記號碼及前記基本像素數予以取得。 [發明效果]
藉由本發明，可將構成影像的子圖像所相關之語法效率良好地進行編碼，可提升編碼效率。
本發明的其他特徵及優點，應可藉由參照添附圖式的以下之說明而明瞭。此外，於添附圖式中，對於相同或同樣之構成，係標示相同的元件符號。
以下參照添附圖式而詳細說明實施形態。此外，以下的實施形態並非用來限定申請專利範圍中所述之發明。實施形態中雖然記載有複數特徵，但這些複數特徵之全部並不限於發明所必須者，又，複數特徵亦可任意地組合。再者，於添附圖式中，對相同或同樣之構成係標示同一元件符號，並省略重複說明。
(實施形態1) 以下使用圖式來說明本發明的實施形態。圖1係為本實施形態之影像編碼裝置的區塊圖。於圖1中，101係為輸入影像資料的端子。
102係為影像分割部，係將輸入影像分割成一個或是複數個瓷磚行及一個或是複數個瓷磚列。瓷磚(tile)係為將影像內之矩形領域予以覆蓋的連續之基本區塊的集合。影像分割部102係更進一步將瓷磚分割成一個或是複數個磚塊(brick)。各磚塊係為，由瓷磚內的一個或是複數個基本區塊的行也就是基本區塊行所構成的矩形。影像分割部102係分割出，由影像內的一個或複數個瓷磚、或是一個瓷磚內的一個以上之磚塊所構成的切片。切片係為編碼的基本單位，每一切片會被附加表示切片之種類的資訊等之標頭資訊。
在本實施形態中，如圖8所示，是將圖像分割成2個子圖像。又為了簡化說明，子圖像、切片、瓷磚與磚塊係設成相同的縱橫尺寸、相同的位置，但不限定於此。
103係為區塊分割部，係將從影像分割部102所被輸出之基本區塊行影像分割成複數個基本區塊，將基本區塊單位之影像輸出至後段。
104係為預測部，係對基本區塊單位之影像資料，決定子區塊分割，並以子區塊單位進行畫格內預測也就是畫面內(intra)預測或畫格間預測也就是畫面間(inter)預測等，而生成預測影像資料。不會進行跨越前記磚塊的畫面內預測、運動向量之預測。然後根據已被輸入之影像資料與前記預測影像資料而算出預測誤差並輸出。又，預測時所必要的資訊，例如子區塊分割、預測模式或運動向量等之資訊，也會連同預測誤差一併被輸出。以下係將該預測時所必須之資訊，稱作預測資訊。
105係為，將前記預測誤差以子區塊單位進行正交轉換而獲得轉換係數，然後進行量化，獲得量化係數的轉換/量化部。106係為，將從轉換/量化部105所被輸出之量化係數進行逆量化，將轉換係數予以再生，然後進行逆正交轉換，生成預測誤差的逆量化/逆轉換部。108係為將已被再生之影像資料予以儲存的畫格記憶體。
107係為影像再生部。影像再生部107，係基於從預測部104所被輸出之預測資訊，適宜參照畫格記憶體108而生成預測影像資料，從其與已被輸入之預測誤差而生成再生影像資料並輸出。109係為迴圈內濾波器部。迴圈內濾波器部109，係對再生影像，進行去區塊濾波器或樣本適應性偏置等之迴圈內濾波器處理，將已被濾波器處理過的影像予以輸出。
110係為編碼部。編碼部110，係將從轉換/量化部105所被輸出之量化係數及從預測部104所被輸出之預測資訊予以編碼，生成編碼資料並輸出。111係為統合編碼部。統合編碼部111，係從影像分割部102收取分割資訊，生成標頭編碼資料。然後與從編碼部110所被輸出之編碼資料結合，形成位元串流並輸出之112係為端子，將已被統合編碼部111所生成之位元串流，輸出至外部。
實施形態1的影像編碼裝置中的影像之編碼動作說明如下。在本實施形態雖然是設計成將動態影像資料按照畫格單位予以輸入的構成，但亦可設計成將1畫格份的靜止影像資料予以輸入的構成。又，在本實施形態中，為了簡化說明，只說明畫面內預測編碼之處理，但不限定於此，於畫面間預測編碼之處理中亦可適用。甚至在本實施形態中為了說明，而假設在區塊分割部103中是分割成64×64像素之基本區塊來做說明，但不限定於此。
在本實施形態中，首先，從端子101所被輸入之1畫格份之影像資料係於影像分割部102中，如圖8所示般地被分割成子圖像。在本實施形態中係說明，1個影像資料是被分割成2個子圖像，是由18個柵格所構成的情況。1個柵格之縱橫尺寸係設成256x256，子圖像之縱橫尺寸係為768x768。對構成左側之子圖像的柵格作為其INDEX值是設定0，對構成右側之子圖像的柵格作為其INDEX值是設定1。如此，在本實施形態中，1個影像資料，係被區隔成複數個柵格，且被分割成以該當複數個柵格為基礎的複數個子圖像。又，每一柵格是以號碼的方式而被賦予了INDEX值，對於構成1個子圖像的柵格係被賦予了相同的INDEX值。
於本實施形態中係假設，各子圖像係由1切片且1瓷磚1磚塊所構成。關於這些子圖像、切片之大小的資訊係作為分割資訊而被送往統合編碼部111。又，各磚塊係被分割成基本區塊行單位之影像資料也就是基本區塊行影像，而被送往區塊分割部103。
在區塊分割部103中，係將已被輸入之基本區塊行影像分割成複數個基本區塊，將基本區塊單位之影像，輸出至預測部104。在本實施形態中係會輸出64×64像素之基本區塊單位之影像。
在預測部104中，係對從區塊分割部103所被輸入之基本區塊單位之影像資料，執行預測處理。具體而言，決定將基本區塊分割成更細小之子區塊的子區塊分割，然後以子區塊單位來決定水平預測或垂直預測等之畫面內預測模式。
根據已決定之畫面內預測模式及已編碼之像素而生成預測影像資料，然後根據已被輸入之影像資料與前記預測影像資料而生成預測誤差，輸出至轉換/量化部105。又，子區塊分割或畫面內預測模式等之資訊係作為預測資訊，而被輸出至編碼部110、影像再生部107。
在轉換/量化部105中，係對已被輸入之預測誤差進行正交轉換/量化，生成量化係數。首先實施對應於子區塊之尺寸的正交轉換處理而生成正交轉換係數，接著將正交轉換係數予以量化，生成量化係數。已被生成之量化係數係被輸出至編碼部110及逆量化/逆轉換部106。
在逆量化/逆轉換部106中，係將已被輸入之量化係數進行逆量化而將轉換係數予以再生，然後將已被再生之轉換係數進行逆正交轉換而將預測誤差予以再生。已被再生之預測誤差係被輸出至影像再生部107。
在影像再生部107中，係基於從預測部104所被輸入之預測資訊，而適宜參照畫格記憶體108，將預測影像予以再生。然後根據已被再生之預測影像與從逆量化/逆轉換部106所被輸入之已被再生之預測誤差而將影像資料予以再生，輸入至畫格記憶體108並儲存。
在迴圈內濾波器部109中，係從畫格記憶體108讀出再生影像，並進行去區塊濾波器等之迴圈內濾波器處理。然後，將已被濾波器處理過的影像再次輸入至畫格記憶體108，再儲存之。
在編碼部110中，係以區塊單位，而將已被轉換/量化部105所生成之量化係數、從預測部104所被輸入之預測資訊進行熵編碼，生成編碼資料。熵編碼的方法係無特別指定，但可使用哥倫布編碼、或算術編碼、霍夫曼編碼等。已被生成之編碼資料係被輸出至統合編碼部111。
在統合編碼部111中，係從影像分割部102收取分割資訊，生成標頭的編碼資料，將從編碼部110所被輸入之編碼資料等進行多工化而形成位元串流。最後，位元串流係從端子112被輸出至外部。
本實施形態中的影像編碼裝置所編碼的VVC所致之編碼資料的格式，示於圖6。在圖6的編碼資料中，首先存在有關於序列之編碼的資訊所被包含的標頭資訊也就是序列參數集。然後，關於圖像之編碼的資訊所被包含的標頭資訊也就是圖像參數集、關於切片之編碼的資訊所被包含的標頭資訊也就是切片標頭及各磚塊之編碼資料係接續在後。
序列參數集中，作為影像尺寸資訊，存在有pic_width_in_luma_samples及pic_height_in_luma_samples。這些係分別表示影像的亮度的水平方向之像素數、垂直方向之像素數。在本實施形態中由於是將圖8的影像予以編碼，因此pic_width_in_luma_samples係為1536，pic_height_in_luma_samples係為768。又，作為基本區塊資料分割資訊，存在有表示基本區塊之大小的log2_ctu_size_minus2。基本區塊的縱及橫之像素數，係以1＜＜(log2_ctu_size_minus2+2)來表示。在本實施形態中基本區塊係為64×64像素，因此log2_ctu_size_minus2之值係為4。
然後作為子圖像資訊，存在有表示是否有子圖像分割的資訊subpics_present_flag。該subpics_present_flag為1時係表示分割成1個以上之子圖像，為0時係表示未被分割。
該subpics_present_flag為1時，以下的資訊也被編碼。亦即，此時所被編碼的資訊係為例如：表示子圖像數之最大數的max_subpics_minus2等。又，此時所被編碼的資訊係為例如；表示柵格之基本像素數的subpic_grid_col_width_minus1與subpic_grid_row_height_minus1等之資訊。又，此時所被編碼的資訊係為例如：作為INDEX值的subpic_grid_idx[i][j]等之資訊。又，此時所被編碼的資訊係為例如：關於濾波的subpic_treated_as_pic_flag[i]與loop_filter_across_subpic_enabled_flag[i]等之資訊。
先前的子圖像數之最大數，係以「最大數 - 1」來表現。其係設計成，在子圖像數之最大數為1，亦即子圖像只存在1個的情況，且表示實際未被分割之狀態的情況下，會是最小的編碼量。相對於此，本實施形態係以「最大數 - 2」來表現，藉此，在分割成2個子圖像的情況下max_subpics_minus2之值會變成0，可以用最小的編碼量來加以表現。
圖像參數集中係含有：瓷磚資料資訊、磚塊資料資訊、切片資料資訊或基本區塊資料資訊。切片標頭中係含有切片資料資訊等，其後接續有各磚塊的編碼資料。
圖3係為實施形態1中所述之影像編碼裝置中的編碼處理的流程圖。首先，於步驟S301中，影像分割部102係如前述般地將影像分割成瓷磚、磚塊、切片，將分割資訊送往統合編碼部111。分割資訊係於步驟S309中，被統合編碼部111轉換成標頭資訊，編碼至位元串流中。又影像分割部102係進行子圖像分割而送往區塊分割部103。
於步驟S302中，區塊分割部103係將基本區塊行影像分割成基本區塊單位。於步驟S303中，預測部104係對步驟S302中所被生成之基本區塊單位之影像資料，執行預測處理，生成子區塊分割資訊或畫面內預測模式等之預測資訊及預測影像資料。然後根據已被輸入之影像資料與前記預測影像資料而算出預測誤差。
於步驟S304中，轉換/量化部105係將步驟S303中所被算出之預測誤差進行正交轉換而生成轉換係數，並進行量化，生成量化係數。
於步驟S305中，逆量化/逆轉換部106係對步驟S304中所生成之量化係數進行逆量化，將轉換係數予以再生。然後，對轉換係數進行逆正交轉換，將預測誤差予以再生。
於步驟S306中，影像再生部107係基於步驟S303中所被生成之預測資訊，而將預測影像予以再生。然後從已被再生之預測影像與步驟S305中所被生成之預測誤差，而將影像資料予以再生。
於步驟S307中，編碼部110係將步驟S303中所被生成之預測資訊及步驟S304中所被生成之量化係數予以編碼，生成編碼資料。
於步驟S308中，影像編碼裝置係進行切片內之所有基本區塊之編碼是否已經結束之判定，若已結束則前進至步驟S309，若非如此則以下個基本區塊為對象，回到步驟S302。
於步驟S309中，統合編碼部111係基於從影像分割部102所被送來的分割資訊，而生成標頭資訊，並予以編碼。
表示基於圖8之影像分割的本實施形態中的具體例。在本實施形態中由於是分割成2個子圖像，因此subpics_present_flag係為1。接著對表示子圖像數之最大數的max_subpics_minus2，係設定最大數-2之值，在本實施形態中係設定0。將該資訊進行哥倫布編碼的情況下，表示「0」的「0」之1位元之資料係被編碼。這相較於表示值「1」的「010」之3位元之資料被編碼的情況，可使編碼效率較為提高。
subpic_grid_col_width_minus1係為63，subpic_grid_row_height_minus1也是63。此2個值係以4像素單位而被定義，具體而言，係為將柵格的基本像素數除以4所得之值減去1之後的值。
有作為子圖像之INDEX值的subpic_grid_idx[i][j]存在。此處[i][j]係表示柵格之位置，i係表示Row方向，j係表示Col方向。在本實施形態的情況下，Row方向是0到2，Col方向是0到5，因此[0][0]、[0][1]、[0][2]、[1][0]、[1][1]、[1][2]、[2][0]、[2][1]、[2][2]係為0。又，[0][3]、[0][4]、[0][5]、[1][3]、[1][4]、[1][5]、[2][3]、[2][4]、[2][5]係為1。以下根據這些子圖像之資訊而將構成子圖像的切片之編碼資料予以接合，作成子圖像的編碼資料。
於步驟S310中，影像編碼裝置係進行畫格內之所有基本區塊之編碼是否已經結束之判定，若已結束則前進至步驟S311，若非如此則以下個基本區塊為對象，回到步驟S302。
於步驟S311中，迴圈內濾波器部109係對步驟S306中所被生成之影像資料，進行迴圈內濾波器處理，生成已被濾波器處理過的影像，並結束處理。
藉由以上的構成與動作，尤其是在步驟S309中，在已被分割成子圖像的情況下，將表示子圖像數之最大數的資訊以最大數-2進行編碼，藉此可將子圖像所相關之語法，效率良好地進行編碼。
此外在本實施形態中，雖然假設子圖像是由1個切片、1個瓷磚、1個磚塊所構成，但不限定於此。圖7係為將1個切片分割成複數個瓷磚的例子。具體而言INDEX0與INDEX3之切片係由4個瓷磚所構成，INDEX1與INDEX2之切片係由2個瓷磚所構成，INDEX4之切片係由6個瓷磚所構成。於如此的子圖像之構成中也可做適用。此外，此時，瓷磚與磚塊係為相同的基本像素尺寸。
此外在本實施形態中雖然是設計成，將子圖像之最大數減2所得的值予以編碼的構成，但不限於此。亦可取而代之，將子圖像之最大數減1所得的max_subpics_minus1予以編碼，然後只有在其值為1以上時，亦即子圖像之最大數為2以上時，才將後續的參數予以編碼的構成。亦即，才會將subpic_grid_col_width_minus1、subpic_grid_row_height_minus1、subpic_grid_idx[i][j]等之參數予以編碼的構成。亦即，最大數為1的情況下，該參數係被省略而不被編碼的構成。
此時的編碼資料之格式示於圖9。藉此，子圖像之最大數為1時，可削減前記 subpic_grid_col_width_minus1、subpic_grid_row_height_minus1、subpic_grid_idx[0][0]的資訊量。藉由如此設計，可效率良好地進行編碼。
此外於上述的說明中是設計成，只有在max_subpics_minus1之值為1以上時，亦即子圖像之最大數為2以上時，才將後續的參數予以編碼的構成。亦即將subpic_grid_col_width_minus1、subpic_grid_row_height_minus1、subpic_grid_idx[i][j]之參數在子圖像之最大數為2以上時予以編碼的構成。甚至亦可設計成，後續的2個值也是只有在子圖像之最大數為2以上時才進行編碼的構成。亦即亦可採取subpic_treated_as_flag與 loop_filter_across_subpic_enabled_flag也是只有在max_subpics_minus1之值為1以上時才進行編碼的構成。藉由如此設計可更進一步削減資訊量，可效率良好地進行編碼。
甚至在本實施形態中，雖然說明了分割成2個子圖像的例子，但例如分割成3個子圖像的情況，示於圖10。subpic_grid_idx，雖然可以設定到以 Ceil(Log2(max_subpics_minus1+1))位元所能夠表現的值，但藉由設成max_subpics_minus1以下之值，就可效率良好地進行編碼。具體而言，子圖像之最大數係由於是3分割因此為3，所以max_subpics_minus1係為3減1而變成2。此時的位元數，係作為Ceil(Log2(2+1))之計算結果而為2，可設定以2位元所能夠表現的值。具體而言可以設定0、1、2、3之4種類，但藉由將可設定的最大值限制成max_subpics_minus1，而如圖10所示般地限制成0、1、2為止之值，就可將子圖像所相關之語法予以正確地編碼。
又在本實施形態中雖然設計成，柵格是以4像素單位來定義，但亦可以CTU行/列單位來做定義的構成也無妨。CTU的基本像素數為64×64的情況下，subpic_grid_col_width_minus1之值係為3， subpic_grid_row_height_minus1之值也為3，編碼對象之資訊會變小而可削減編碼量。
此外，在本實施形態中雖然設計成將表示子圖像之矩形領域之位置的ID也就是subpic_grid_idx編碼至序列參數集的構成，但不限定於此。圖11係圖示，在各切片的標頭也就是切片標頭中，將對應之子圖像的ID也就是subpic_idx取而代之地予以編碼的位元串流之構成。藉由採取如此的構成，可將表示子圖像之矩形領域之位置的資訊之數量，從柵格之個數削減成切片之個數。在圖8所示的例子中，柵格數係為18個，子圖像數=切片數，因此切片係為2個，所以可將編碼對象之資訊從18個減至2個。
又雖然該subpic_idx是配置在切片標頭之中但不限於此，亦可配置在磚塊編碼資料之中。藉此可與儲存在切片標頭中時同樣地削減編碼量。
(實施形態2) 圖2係為本發明的實施形態2中所述之影像解碼裝置之構成的區塊圖。本實施形態所述之影像解碼裝置，係可將含有每複數個子圖像所編碼而成之編碼資料的位元串流，進行解碼。以下，在本實施形態中，是以實施形態1中所被生成之編碼資料的解碼為例來做說明。
201係為輸入已被編碼之位元串流的端子。202係為分離解碼部，係從位元串流，分離出關於解碼處理的資訊、或關於係數的編碼資料，並送往解碼部203。又，將位元串流之標頭部中所存在之編碼資料，予以解碼。在本實施形態中，係將瓷磚、磚塊、切片、基本區塊之大小等之關於影像之分割的標頭資訊予以解碼而生成分割資訊，輸出至影像再生部205。分離解碼部202係進行與圖1的統合編碼部111相反的動作。
203係為解碼部，係將從分離解碼部202所被輸出之編碼資料予以解碼，將量化係數及預測資訊予以再生。204係為逆量化/逆轉換部，對量化係數進行逆量化而獲得轉換係數，然後進行逆正交轉換，將預測誤差予以再生。206係為畫格記憶體，將已被再生之圖像之影像資料予以儲存。205係為影像再生部。基於已被輸入之預測資訊，適宜參照畫格記憶體206而生成預測影像資料。然後，根據該預測影像資料與逆量化/逆轉換部204中所被生成之預測誤差而生成再生影像資料。已被生成之再生影像資料，係基於已被分離解碼部202所輸入之分割資訊而將瓷磚、磚塊、切片在畫格中的位置予以特定，並輸出之。
207係為迴圈內濾波器部。和圖1的迴圈內濾波器部109同樣地，對再生影像，進行去區塊濾波器等之迴圈內濾波器處理，將已被濾波器處理過的影像，予以輸出。208係為端子，將已被再生之影像資料，輸出至外部。
本實施形態所述之影像解碼裝置中的影像之解碼動作，說明如下。在本實施形態中雖然是將實施形態1中所被生成之位元串流以畫格單位進行輸入的構成，但亦可設計成將1畫格份之靜止影像位元串流予以輸入的構成也無妨。又，在本實施形態中為了簡化說明，而只說明畫面內預測解碼處理，但不限定於此，亦可適用於畫面間預測解碼處理。
於圖2中，從端子201所被輸入之1畫格份之位元串流，係被輸入至分離解碼部202。在分離解碼部202中，係從位元串流分離出關於解碼處理的資訊或關於係數的編碼資料，將存在於位元串流的標頭部中的編碼資料予以解碼。更具體而言，係將圖6中的基本區塊資料分割資訊、瓷磚資料分割資訊、磚塊資料分割資訊、切片資料分割資訊、基本區塊行資料同步化資訊、基本區塊行資料位置資訊予以解碼，生成分割資訊並送往影像再生部205。接下來，將圖像資料的基本區塊單位的編碼資料予以再生，並輸出至解碼部203。
在解碼部203中，係將編碼資料予以解碼，將量化係數及預測資訊予以再生。已被再生之量化係數係被輸出至逆量化/逆轉換部204，已被再生之預測資訊係被輸出至影像再生部205。
在逆量化/逆轉換部204中，係對已被輸入之量化係數，進行逆量化而生成正交轉換係數，然後實施逆正交轉換而將預測誤差予以再生。已被再生之預測誤差係被輸出至影像再生部205。
在影像再生部205中，係基於從解碼部203所被輸入之預測資訊，而適宜參照畫格記憶體206，將預測影像予以再生。根據該預測影像與從逆量化/逆轉換部204所被輸入之預測誤差而將影像資料予以再生。已被生成之再生影像資料，係基於已被分離解碼部202所輸入之分割資訊，而將例如如圖8的瓷磚、切片、磚塊之形狀及畫格中的位置予以特定，輸入至畫格記憶體206並儲存。已被儲存之影像資料，係被使用於預測之際的參照。
在迴圈內濾波器部207中，係和圖1的迴圈內濾波器部109同樣地，從畫格記憶體206讀出再生影像，進行去區塊濾波器等之迴圈內濾波器處理。然後，已被濾波器處理過的影像係再次被輸入至畫格記憶體206。畫格記憶體206中所被儲存之再生影像，最終係從端子208被輸出至外部。
圖4係為實施形態2中所述之影像解碼裝置中的影像的解碼處理的流程圖。首先，於步驟S401中，分離解碼部202係從位元串流分離出關於解碼處理的資訊或關於係數的編碼資料，將標頭部分之編碼資料予以解碼。於分離解碼部202中，係將圖6中的瓷磚資料資訊、磚塊資料資訊、切片資料資訊等予以解碼，生成解碼所需之資訊並送往影像再生部205。本實施形態中的位元串流內中所被儲存的影像之分割係如同圖8所示。
首先根據影像尺寸資訊的 pic_width_in_luma_samples及pic_height_in_luma_samples之值，導出影像係為1536x768像素。
接著根據基本區塊資料分割資訊的log2_ctu_size_minus2之值為4，基本區塊之大小係藉由1＜＜log2_ctu_size_minus2+2，而導出為64×64像素。
接著取得子圖像分割資訊。首先根據subpics_present_flag為1因此可判斷為子圖像中有被分割。接下來取得max_subpics_minus2所表示的子圖像數之最大數資訊。在本實施例係取得值0，藉由對該數值加2，而可知子圖像數之最大數係為2。其後取得 subpic_grid_col_width_minus1、subpic_grid_row_height_minus1所表示的構成子圖像的柵格之基本像素資訊。然後，NumSubPicGridRows、NumSubPicGridCols所表示的構成影像的柵格之縱橫個數，是根據所定之計算方法而被導出。本實施形態的情況下subpic_grid_col_width_minus1係為63，subpic_grid_row_height_minus1係可取得63。
NumSubPicGridRows、NumSubPicGridCols係藉由以下的式子而被算出。
本實施形態的情況下，會導出NumSubPicGridCols係為6，NumSubPicGridRows係為3。
其後，將subpic_grid_idx[i][j]所表示的各柵格是屬於哪個子圖像的INDEX資訊，根據前記NumSubPicGridRows、NumSubPicGridCols所表而得知必要個數，在本實施形態中係為18個。其值係為，[0][0]、[0][1]、[0][2]、[1][0]、[1][1]、[1][2]、[2][0]、[2][1]、[2][2]會被取得0。又，[0][3]、[0][4]、[0][5]、[1][3]、[1][4]、[1][5]、[2][3]、[2][4]、[2][5]會被取得1。根據這些資訊而可復原出，影像係被分割成2個子圖像，2個子圖像係如圖8所示般地被分割的事實。然後，可將實施形態1中所被生成之子圖像所相關之語法效率良好地進行編碼所得的位元串流，予以解碼。
在取得了該資訊後，將瓷磚資料分割資訊、磚塊資料分割資訊等之解碼時所必要的資訊加以取得，已被分離解碼部202所導出的分割資訊係被送往影像再生部205，被使用於步驟S404中所處理的資料在影像內之位置的特定。
於步驟S402中，解碼部203係將步驟S401中所被分離的編碼資料予以解碼，將量化係數及預測資訊予以再生。於步驟S403中，逆量化/逆轉換部204係對量化係數進行逆量化而獲得轉換係數，然後進行逆正交轉換，將預測誤差予以再生。
於步驟S404中，影像再生部205係將步驟S403中所被生成之預測資訊或預測影像予以再生。然後從已被再生之預測影像與步驟S404中所被生成之預測誤差，而將影像資料予以再生。已被再生之影像資料，係基於步驟S401中所被生成之分割資訊，而被合成至影像中的適切位置。
於步驟S405中，影像解碼裝置係進行畫格內之所有基本區塊之解碼是否已經結束之判定，若已結束則前進至步驟S406，若非如此則以下個基本區塊為對象而回到步驟S402。
於步驟S406中，迴圈內濾波器部207係對步驟S404中所被生成之影像資料，進行迴圈內濾波器處理，生成已被濾波器處理過的影像，並結束處理。
藉由以上的構成與動作，可將實施形態1中所被生成之子圖像所相關之語法效率良好地進行編碼所得的位元串流，予以解碼。
此外在本實施形態中雖然是設計成，將子圖像之最大數減2所得的值加以取得的構成，但不限於此。亦可取而代之，將子圖像之最大數減1所得的max_subpics_minus1加以取得，然後只有在其值為1以上時，亦即子圖像之最大數為2以上時，才將後續的資訊加以取得。亦即亦可為，才會將subpic_grid_col_width_minus1、subpic_grid_row_height_minus1、subpic_grid_idx[i][j]加以取得的構成。亦即亦可為，在最大數為1的情況下，不取得該資訊的構成。藉此，可將削減了冗餘之子圖像資訊的位元串流予以解碼。
此外於上述的說明中是設計成，只有在max_subpics_minus1之值為1以上時，亦即子圖像之最大數為2以上時，才將後續的資訊加以取得的構成。亦即是將subpic_grid_col_width_minus1、 subpic_grid_row_height_minus1、subpic_grid_idx[i][j]之資訊，在子圖像之最大數為2以上時才加以取得的構成。甚至亦可設計成，後續的2個資訊也是只有在子圖像之最大數為2以上時才加以取得的構成。亦即亦可設計成，subpic_treated_as_flag與loop_filter_across_subpic_enabled_flag之2個值也都是只有在max_subpics_minus1之值為1以上時才加以取得的構成。藉此可將更為削減了冗餘之子圖像資訊的位元串流進行解碼。
甚至在本實施形態中，雖然說明了分割成2個子圖像的例子，但不限於此。例如，在圖10所示的分割成3個子圖像的情況下，以將subpic_grid_idx之最大值設成max_subpics_minus1以下的編碼方式所作成的位元串流，也能夠進行解碼。
甚至在本實施形態中雖然設計成，柵格是以4像素單位來定義，但亦可以CTU行/列單位來做定義的構成也無妨。此情況下，將subpic_grid_col_width_minus1與subpic_grid_row_height_minus1之值予以復原之際，藉由以CTU之基本像素數進行演算而削減了編碼量的位元串流，也能夠進行解碼。
此外在本實施形態中雖然設計成，從序列參數集取得表示子圖像之矩形領域之位置的ID也就是subpic_grid_idx的構成，但不限定於此。圖11係圖示，在各切片的標頭也就是切片標頭中，對應之子圖像的ID也就是subpic_idx是取而代之而被編碼的位元串流之構成。圖11係圖示，在各切片的標頭也就是切片標頭中，將對應之子圖像的ID也就是subpic_idx取而代之地予以編碼的位元串流之構成。藉由採取如此的構成，可將表示子圖像之矩形領域之位置的資訊之數量，從柵格之個數削減成切片之個數。在圖8所示的例子中，柵格數係為18個，子圖像數=切片數，因此切片係為2個，所以取得2個subpic_idx然後藉由演算與18個subpic_grid_idx同等之資訊，就可進行解碼。
又雖然說明將subpic_idx配置在切片標頭之中的實施形態，但不限於此，即使配置在磚塊編碼資料之中，仍可將與subpic_grid_idx同等之資訊進行解碼。
(實施形態3) 圖1、圖2中所示的各處理部係可藉由硬體來加以構成，這在上記實施形態中已經說明過了。可是，這些圖中所示的各處理部中所進行的處理，亦可藉由電腦程式來加以構成。
圖5係為可適用於上記各實施形態所述之影像顯示裝置的電腦之硬體之構成例的區塊圖。
CPU501，係使用RAM502或ROM503中所被儲存的電腦程式或資料來進行電腦全體的控制，同時，執行上述的各處理以作為上記各實施形態所述之影像處理裝置所進行的處理。亦即，CPU501係會成為圖1、圖2所示的各處理部而發揮機能。
RAM502係具有，用來將從外部記憶裝置506所被載入之電腦程式或資料、透過I/F(介面)507而從外部取得之資料等予以暫時記憶所需之區域。甚至，RAM502係還具有，讓CPU501執行各種處理之際所使用的工作區域。亦即，RAM502係例如，可分配作為畫格記憶體，或可適宜提供其他各種區域。
ROM503中係儲存有本電腦的設定資料、或開機程式等。操作部504，係由鍵盤或滑鼠等所構成，藉由本電腦的使用者的操作，而可將各種指示對CPU501進行輸入。顯示部505係將CPU501所做的處理結果，予以顯示。又輸出部505係由例如液晶顯示器所構成。
外部記憶裝置506係為以硬碟機裝置為代表的大容量資訊記憶裝置。外部記憶裝置506中係保存有OS(作業系統)、或用來令CPU501實現圖1、圖2所示之各部的機能所需之電腦程式。甚至，外部記憶裝置506中亦可還保存有作為處理對象的各影像資料。
外部記憶裝置506中所被保存的電腦程式或資料，係依照CPU501所做的控制而適宜被載入至RAM502中，成為CPU501所做的處理對象。I/F507上係可連接LAN或網際網路等之網路、投影裝置或顯示裝置等之其他機器，本電腦係可透過該I/F507而將各式各樣的資訊加以取得、送出。508係為聯繫上述各部的匯流排。
由上述的構成所成的作動係將前述的流程圖中所說明的作動以CPU501為中心而進行其控制。
(其他實施例) 本發明係亦可將實現上述實施形態之1個以上之機能的程式，透過網路或記憶媒體而供給至系統或裝置，由該系統或裝置之電腦中的1個以上之處理器將程式予以讀出並執行，藉由該處理也可加以實現。又，亦可藉由實現1個以上之機能的電路(例如ASIC)來加以實現。
發明係不被上記實施形態所限制，在不脫離發明的精神及範圍下，可做各式各樣的變更及變形。因此，為了將發明的範圍公諸於世而添附了請求項。
101,112,201,208:端子 102:影像分割部 103:區塊分割部 104:預測部 105:轉換/量化部 106,204:逆量化/逆轉換部 107,205:影像再生部 108,206:畫格記憶體 109,207:迴圈內濾波器部 110:編碼部 111:統合編碼部 202:分離解碼部 203:解碼部 501:CPU 502:RAM 503:ROM 504:操作部 505:顯示部 506:外部記憶裝置 507:介面 508:匯流排
添附圖式係被包含在說明書中，並且構成其一部分，是用來揭露本發明的實施形態，其描述也是一併用來說明本發明的原理而被使用。 [圖1]影像編碼裝置之構成的區塊圖。 [圖2]影像解碼裝置之構成的區塊圖。 [圖3]影像編碼裝置中的影像編碼處理的流程圖。 [圖4]影像解碼裝置中的影像解碼處理的流程圖。 [圖5]硬體構成之一例的區塊圖。 [圖6]位元串流構成的圖示。 [圖7]影像的分割之一例的圖示。 [圖8]影像的分割之一例的圖示。 [圖9]位元串流構成的圖示。 [圖10]影像的分割之一例的圖示。 [圖11]位元串流構成的圖示。
101,112:端子
102:影像分割部
103:區塊分割部
104:預測部
105:轉換/量化部
106:逆量化/逆轉換部
107:影像再生部
108:畫格記憶體
109:迴圈內濾波器部
110:編碼部
111:統合編碼部

Claims (12)

  1. 一種影像編碼裝置，係將影像分割成複數個子圖像並予以編碼的影像編碼裝置，其特徵為，具有：第1編碼手段，係用以將前記影像中所包含之子圖像數所對應之語法要素，編碼至位元串流的序列參數集；和第2編碼手段，係用以將用來特定前記影像中所包含之子圖像的配置而被使用的資訊，編碼至前記位元串流的前記序列參數集；前記第2編碼手段，係只有在前記位元串流的前記序列參數集中所被編碼的前記語法要素之值為1以上的情況下，才將前記資訊編碼至前記位元串流的前記序列參數集。
  2. 如請求項1所記載之影像編碼裝置，其中，具有：第3編碼手段，係用以將關於子圖像之資訊之存在的旗標，編碼至前記位元串流的前記序列參數集；前記旗標之值為1的情況下，前記第1編碼手段，係將前記語法要素，編碼至前記位元串流的前記序列參數集。
  3. 如請求項1所記載之影像編碼裝置，其中，在前記影像中所包含之前記子圖像數所對應之前記語法要素之值非為1以上的情況下，subpic_treated_as_pic_flag與loop_filter_across_subpic_enabled_flag係不被編碼至前 記位元串流的序列參數集。
  4. 如請求項1所記載之影像編碼裝置，其中，前記影像中所包含之前記子圖像之各者係含有1個切片；在前記影像中所包含之切片的切片標頭中，含有對應之子圖像的ID之資訊。
  5. 如請求項1所記載之影像編碼裝置，其中，前記影像中所包含之前記子圖像係可含有1個瓷磚。
  6. 一種影像解碼裝置，係將含有一或複數個子圖像之影像進行編碼所得之位元串流予以解碼的影像解碼裝置，其特徵為，具有：第1解碼手段，係用以從前記位元串流的序列參數集，解碼出前記影像中所包含之子圖像數所對應之語法要素；和第2解碼手段，係用以從前記位元串流的前記序列參數集，解碼出用來特定前記影像中所包含之子圖像的配置而被使用的資訊；前記第2解碼手段，係只有在從前記位元串流的前記序列參數集所被解碼出來的前記語法要素之值為1以上的情況下，才將前記資訊從前記位元串流的前記序列參數集予以解碼。
  7. 如請求項6所記載之影像解碼裝置，其 中，具有：第3解碼手段，係用以從前記位元串流的前記序列參數集，解碼出關於子圖像之資訊之存在的旗標；前記旗標之值為1的情況下，前記第1解碼手段，係從前記位元串流的前記序列參數集，解碼出前記語法要素。
  8. 如請求項6所記載之影像解碼裝置，其中，在前記影像中所包含之前記子圖像之數量所對應之前記語法要素之值非為1以上的情況下，subpic_treated_as_pic_flag與loop_filter_across_subpic_enabled_flag係不從前記位元串流的序列參數集被解碼。
  9. 如請求項6所記載之影像解碼裝置，其中，前記影像中所包含之前記子圖像之各者係含有1個切片；在前記影像中所包含之切片的切片標頭中，含有對應之子圖像的ID之資訊。
  10. 如請求項6所記載之影像解碼裝置，其中，前記影像中所包含之前記子圖像係可含有1個瓷磚。
  11. 一種影像編碼方法，係將影像分割成複數個子圖像並予以編碼的影像編碼方法，其特徵為，具有：第1編碼步驟，係用以將前記影像中所包含之子圖像數所對應之語法要素，編碼至位元串流的序列參數集；和 第2編碼步驟，係用以將用來特定前記影像中所包含之子圖像的配置而被使用的資訊，編碼至前記位元串流的前記序列參數集；於前記第2編碼步驟中，係只有在前記位元串流的前記序列參數集中所被編碼的前記語法要素之值為1以上的情況下，才將前記資訊編碼至前記位元串流的前記序列參數集。
  12. 一種影像解碼方法，係將含有一或複數個子圖像之影像進行編碼所得之位元串流予以解碼的影像解碼方法，其特徵為，具有：第1解碼步驟，係用以從前記位元串流的序列參數集，解碼出前記影像中所包含之子圖像數所對應之語法要素；和第2解碼步驟，係用以從前記位元串流的前記序列參數集，解碼出用來特定前記影像中所包含之子圖像的配置而被使用的資訊；於前記第2解碼步驟中，係只有在從前記位元串流的前記序列參數集所被解碼出來的前記語法要素之值為1以上的情況下，才將前記資訊從前記位元串流的前記序列參數集予以解碼。
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