WO2021131463A1 - 画像復号装置、画像復号方法及びプログラム - Google Patents

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内藤　整
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Definitions

  • the present invention relates to an image decoding device, an image decoding method, and a program.
  • Non-Patent Document 1 An image coding method using intra-prediction or inter-prediction, conversion / quantization of a prediction residual signal, and entropy coding has been proposed (see, for example, Non-Patent Document 1).
  • the coding unit in both equations is configured to be recursively divided using a quadtree, a binary tree, and a ternary tree.
  • the same division pattern may be selected between the luminance component and the color difference component (single tree), or different division patterns may be selected (dual tree).
  • Non-Patent Document 2 discloses a method for controlling the QP (quantization parameter) value of the color difference block.
  • the QP value of the color difference block is derived by converting the QP value of the corresponding luminance block by the correspondence table and adding the offset specified by the higher particle size represented by the picture, slice, or coded block. Further, the QP value of the derived color difference block is used for determining the deblocking filter.
  • VVC Draft 7 which is a next-generation moving image coding method
  • the QP value of the color difference block is used for the deblocking filter processing in the color difference block, and the QP value is applied when the predicted residual signal does not exist. There was a problem that did not exist.
  • the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and is an image decoding apparatus capable of improving the deblocking filter performance in a block in which a coefficient is not encoded in determining a deblocking filter in a color difference block. , An image decoding method and a program.
  • An object of the present invention is to provide an image decoding device, an image decoding method, and a program.
  • the present invention maintains parallelism in determining a deblocking filter in color difference blocks having different parallel processing units, so that an image decoding device, an image decoding method, and a program capable of improving the parallel processing functionality of the deblocking filter can be improved.
  • the purpose is to provide.
  • the first feature of the present invention is an image decoding device that decodes the coded data, and is configured to initialize the color difference QP offset based on the decoding result of the coded data.
  • the conversion unit, the color difference QP offset derivation unit configured to set and derive the color difference QP offset based on the decoding result of the coded data, and the color difference QP derived by the color difference QP offset derivation unit.
  • a color difference QP derivation unit configured to derive the color difference QP based on the offset, and a coding unit level configured to initialize the color difference QP offset for each non-recursive coding unit.
  • the gist is to include a color difference QP initialization unit.
  • the second feature of the present invention is the image decoding method, in which the step of initializing the color difference QP offset based on the decoding result of the coded data and the color difference QP offset based on the decoding result of the coded data. It has a step of setting and deriving the color difference QP, a step of deriving the color difference QP based on the derived color difference QP offset, and a step of initializing the color difference QP offset for each coding unit that is not recursively divided.
  • the gist is that.
  • a third feature of the present invention is a program that causes a computer to function as an image decoding device configured to decode the coded data, and the image decoding device is based on the decoding result of the coded data.
  • the color difference QP offset initialization unit is configured to initialize the color difference QP offset, and the color difference QP offset is set and derived based on the decoding result of the coded data.
  • the QP offset derivation unit, the color difference QP derivation unit configured to derive the color difference QP based on the color difference QP offset derived by the color difference QP offset derivation unit, and each coding unit that is not recursively divided. It is a gist to include a coding unit level color difference QP initialization unit configured to initialize the color difference QP offset.
  • an image decoding device an image decoding method and a program capable of improving the deblocking filter performance in a block in which a coefficient is not encoded in determining a deblocking filter in a color difference block. ..
  • the deblocking filter performance in the block in which the coefficient is not encoded and the block immediately before in the decoding order is improved.
  • the parallel processing functionality of the deblocking filter can be improved. And programs can be provided.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of a functional block of the image processing system 1 according to the first embodiment of the present invention.
  • the image processing system 1 includes an image coding device 100 that encodes a moving image and generates coded data, and an image decoding device 200 that decodes the coded data generated by the image coding device 100.
  • the above-mentioned coded data is transmitted and received between the image coding device 100 and the image decoding device 200, for example, via a transmission line.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of a functional block of the image coding device 100.
  • the image coding device 100 includes an inter-prediction unit 101, an intra-prediction unit 102, a conversion / quantization unit 103, an entropy coding unit 104, and an inverse conversion / inverse quantization unit 105.
  • the block division unit 110 is configured to divide the entire screen of the input image into the same square and output an image (divided image) recursively divided by a quadtree or the like.
  • the inter-prediction unit 101 is configured to perform inter-prediction and generate and output an inter-prediction image by using the divided image input by the block division unit 110 and the filtered local decoding image input from the frame buffer 109. Has been done.
  • the intra prediction unit 102 is configured to generate and output an intra prediction image by performing intra prediction using the divided image input by the block dividing unit 110 and the pre-filter local decoding image described later.
  • the conversion / quantization unit 103 performs orthogonal conversion processing on the residual signal input from the subtraction unit 106, performs quantization processing on the conversion coefficient obtained by such orthogonal conversion processing, and performs the quantization processing. It is configured to output the resulting quantized level value.
  • the entropy coding unit 104 is configured to entropy-code the quantized level value, conversion unit size, and conversion size input from the conversion / quantization unit 103 and output them as coded data.
  • the inverse conversion / inverse quantization unit 105 performs inverse quantization processing on the quantized level value input from the conversion / quantization unit 103, and with respect to the conversion coefficient obtained by such inverse quantization processing. It is configured to perform the inverse orthogonal transformation process and output the inverse orthogonal transform residual signal obtained by the inverse orthogonal transform process.
  • the subtraction unit 106 is configured to output a residual signal which is a difference between the divided image input by the block division unit 110 and the intra prediction image or the inter prediction image.
  • the addition unit 107 is configured to output a divided image obtained by adding the inverse orthogonal transformation residual signal input from the inverse transformation / inverse quantization unit 105 and the intra-prediction image or the inter-prediction image. There is.
  • the block integration unit 111 is configured to output a pre-filter locally decoded image obtained by integrating the divided images input from the addition unit 107.
  • the in-loop filter unit 108 applies in-loop filter processing such as deblocking filter processing to the pre-filter local decoding image input from the block integration unit 111 to generate and output the post-filter local decoding image.
  • the pre-filter locally decoded image is a signal obtained by adding the inverse orthogonally converted residual signal and the intra-predicted image or the inter-predicted image.
  • the frame buffer 109 accumulates the filtered locally decoded image and supplies the filtered locally decoded image to the inter-prediction unit 101 as appropriate.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of a part of the functional blocks of the entropy coding unit 104 of the image coding device 100 according to the present embodiment.
  • the entropy coding unit 104 of the image coding apparatus 100 includes a color difference QP offset initialization unit 104A, a color difference QP offset derivation unit 104B, and a color difference QP derivation unit 104C. ..
  • the color difference QP offset initialization unit 104A is configured to input the effective flag of the offset value and the color difference QP division grain size.
  • the color difference QP offset initialization unit 104A is configured to initialize the color difference QP offset based on the valid flag of the input offset value and the color difference QP division grain size.
  • the color difference QP offset initialization unit 104A resets the color difference QP offset (set to "0") when the valid flag of the offset value is valid and the color difference QP division grain size is equal to or less than a predetermined value. It is configured to output.
  • the color difference QP offset initialization unit 104A is configured to maintain the current color difference QP offset and output when the valid flag of the offset value is not valid or when the color difference QP division grain size is not less than a predetermined value. There is.
  • FIG. 4 shows the syntax representing the processing in the color difference QP offset initialization unit 104A.
  • cu_chroma_qp_offset_enable_flag indicates the valid flag of the offset value described above
  • qgOnC indicates the valid flag of the control unit for the quantization of the color difference block
  • cbSubdiv indicates the above-mentioned color difference QP division particle size.
  • CuChromaQpOffsetSubdiv indicates the above-mentioned predetermined value.
  • IsCuChromaQpOffsetCoded indicates the coding presence / absence flag of the color difference QP offset value for the coding unit
  • CuChromaQpOffsetIdx indicates the above-mentioned color difference QP offset
  • CuChromaQpOffsetIdx a syntax corresponding to a color difference coding method such as CuQpOffsetCb, CuQpOffsetCr, or CuQpOffsetCbCr may be used.
  • the color difference QP offset derivation unit 104B is configured to input the color difference QP offset flag and the color difference QP offset index derived by the control unit (not shown) and the color difference QP offset initialized by the color difference QP offset initialization unit 104A. Has been done.
  • the color difference QP offset derivation unit 104B is configured to set and derive the color difference QP offset based on the input color difference QP offset flag, color difference QP offset index, and color difference QP offset.
  • the color difference QP offset derivation unit 104B is configured to output a zero value as the color difference QP offset after derivation if the color difference QP offset flag is invalid.
  • the color difference QP offset derivation unit 104B is configured to output a value obtained by converting the color difference QP offset index by applying the color difference QP offset list as the color difference QP offset after derivation. ing.
  • Equation 1 shows an example of processing in the color difference QP offset derivation unit 104B when the color difference QP offset flag is valid.
  • CuQpOffsetCx cx_qp_offset_list [CuChromaQpOffsetIdx] ... (Equation 1)
  • Cx in the formula may be defined individually as Cb, Cr and CbCr.
  • cx_qp_offset_list [] indicates a color difference QP offset list.
  • the color difference QP derivation unit 104C is configured to input the luminance QP and the color difference QP offset.
  • the color difference QP derivation unit 104C is configured to derive and output the color difference QP based on the input luminance QP and color difference QP offset.
  • the color difference QP derivation unit 104C is configured to derive the color difference QP by adding the color difference QP offset to the value converted by applying the luminance QP.
  • Equation 2 the following (Equation 2) to (Equation 4) show an example of processing in the color difference QP derivation unit 104C.
  • qP Chroma Clip3 (-QpBdOffset, 63 , Qp y) ... ( Equation 2)
  • qP Cx ChromaQpTable [i] [qP Chroma ]...
  • Qp 'cx Clip3 (-QpBdOffset, 63, Qp Cx + pps_cx_qp_offset + slice_cx_qp_offset + CuQpOffsetCx) + QpBdOffset ... ( Equation 4)
  • Cx in the formula may be defined individually as Cb, Cr and CbCr.
  • QpBdOffset indicates the offset of the quantization parameter range
  • Qp y indicates the luminance QP before applying the offset of the quantization parameter range
  • ChromaQpTable is corresponding to the color difference encoding scheme The conversion table from the brightness QP to the color difference quantization parameter is shown
  • i indicates the type of the color difference coding method
  • pps_cx_qp_offset indicates the offset from the brightness QP to the color difference quantization parameter for each picture.
  • Slice_cx_qp_offset indicates an addition value to pps_cx_qp_offset for each slice.
  • FIG. 4 is a block diagram of the image decoding device 200 according to the present embodiment.
  • the image decoding apparatus 200 includes an entropy decoding unit 201, an inverse transformation / inverse quantization unit 202, an inter prediction unit 203, an intra prediction unit 204, and an addition unit 205.
  • the in-loop filter unit 206, the frame buffer 207, and the block integration unit 208 are provided.
  • the entropy decoding unit 201 is configured to entropy-decode the coded data and output the quantized level value, the motion compensation method generated by the image coding device 100, and the like.
  • the inverse conversion / inverse quantization unit 202 performs an inverse quantization process on the quantized level value input from the entropy decoding unit 201, and an inverse orthogonal transformation on the result obtained by the inverse quantization process. It is configured to perform processing and output as a residual signal.
  • the inter-prediction unit 203 is configured to perform inter-prediction using the filtered locally decoded image input from the frame buffer 207 to generate and output the inter-prediction image.
  • the intra prediction unit 204 is configured to perform intra prediction using the pre-filter locally decoded image input from the addition unit 205 to generate and output an intra prediction image.
  • the addition unit 205 combines the residual signal input from the inverse conversion / inverse quantization unit 202 with the prediction image (inter prediction image input from the inter prediction unit 203 or intra prediction image input from the intra prediction unit 204). It is configured to output the divided image obtained by adding.
  • the prediction image is a prediction image calculated by a prediction method obtained by entropy decoding among the inter prediction image input from the inter prediction unit 203 and the intra prediction image input from the intra prediction unit 204. Is.
  • the block integration unit 208 is configured to output a pre-filter locally decoded image obtained by integrating the divided images input from the addition unit 205.
  • the in-loop filter unit 206 applies in-loop filter processing such as deunit filter processing to the pre-filter local decoding image input from the block integration unit 208 to generate and output the post-filter local decoding image. It is configured.
  • the frame buffer 207 is configured to accumulate the filtered locally decoded image input from the in-loop filter 206, appropriately supply it to the inter-prediction unit 203 as a filtered locally decoded image, and output it as a decoded image. There is.
  • the entropy decoding unit 201 has the color difference QP offset initialization unit 104A, the color difference QP offset derivation unit 104B, and the color difference QP derivation, similarly to the entropy coding unit 104 of the image coding apparatus 100 shown in FIG. A unit 104C is provided.
  • the color difference QP offset initialization unit 104A is configured to initialize the color difference QP offset based on the decoding result of the encoded data.
  • step S101 the entropy decoding unit 201 initializes the color difference QP offset based on the decoding result of the coded data transmitted from the image coding device 100.
  • the entropy decoding unit 201 is configured to initialize the color difference QP offset based on the valid flag of the input offset value and the color difference QP division granularity.
  • step S102 the entropy decoding unit 201 sets and derives the color difference QP offset based on the decoding result of the encoded data.
  • the entropy decoding unit 201 sets and derives the color difference QP offset based on the color difference QP offset flag and the color difference QP offset index, which are the decoding results of the encoded data, and the initialized color difference QP offset.
  • the entropy decoding unit 201 derives the color difference QP based on the derived color difference QP offset.
  • the entropy decoding unit 201 derives and outputs the color difference QP based on the luminance QP (not shown) and the derived color difference QP offset, and deblocks the color difference block. In determining the blocking filter, the deblocking filter performance in the block where the coefficient is not encoded can be improved.
  • a QP value is required to determine the deblocking filter, but in VVC Draft 7, the QP offset of a block without a coefficient may not be defined, and the QP value becomes undefined, resulting in deblocking. It may not be possible to determine the filter. Alternatively, in VVC Draft 7, if the QP offset of a block without a coefficient is not defined and the QP value is derived by regarding it as an appropriate value, the deblocking filter determination becomes inaccurate and the performance deteriorates. The result is.
  • the image processing system 1 can improve the deblocking determination as a whole, and as a result, the performance can be improved.
  • the color difference QP offset initialization unit 104A immediately before the decoding order in the initialization of the color difference QP offset. It is configured to be set to the color difference QP offset set in the color difference block of.
  • the image processing system 2 in determining the deblocking filter in the color difference block, it is possible to improve the deblocking filter performance in the block in which the coefficient is not encoded and the block immediately before in the decoding order.
  • the entropy coding unit 104 of the image coding device 100 and the entropy decoding unit 201 of the image decoding device 200 are used for CTU level color difference QP initialization in addition to the configuration shown in FIG.
  • the unit 104D is provided.
  • the CTU level color difference QP initialization unit 104D and the color difference QP offset initialization unit 104A have different particle sizes for initializing the color difference QP offset.
  • the CTU level color difference QP initialization unit 104D is configured to initialize the color difference QP offset for each CTU (that is, a coding unit that is not recursively divided).
  • the CTU level color difference QP initialization unit 104D is configured to reset and output the color difference QP offset for each CTU regardless of the input in the initialization for each CTU.
  • the CTU level may be a unit that is the starting point of recursive division.
  • the CTU level color difference QP initialization unit 104D may be configured to initialize the color difference QP offset not for each CTU but for each CTU line, each Title, each Slice, or each picture.
  • the CTU level color difference QP initialization unit 104D may be associated with the entropy coding synchronization activation flag (entropy_coding_sync_flag) when initializing the color difference QP offset for each CTU line.
  • entropy_coding_sync_flag the entropy coding synchronization activation flag
  • the decoding device 200 may be realized as a program that causes a computer to execute each function (each step).
  • the present invention has been described by taking application to the image coding device 100 and the image decoding device 200 as an example, but the present invention is not limited to this, and the image coding is not limited to this. The same applies to an image coding system and an image decoding system having the functions of the device 100 and the image decoding device 200.
  • Image processing system 100 ... Image coding devices 101, 203 ... Inter prediction unit 102, 204 ... Intra prediction unit 103 ... Conversion / quantization unit 104 ... Entropy coding unit 104A ... Color difference QP Offset initialization unit 104B ... Color difference QP Offset derivation unit 104C ... Color difference QP derivation unit 104D ... CTU level Color difference QP initialization unit 105, 202 ... Inverse conversion / inverse quantization unit 106 ... Subtraction unit 107, 205 ... Addition unit 108, 206 ... In-loop filter unit 109, 207 ... Frame buffer 110 ... Block division units 111, 208 ... Block integration unit 200 ... Image decoding device 201 ... Entropy decoding unit

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Abstract

画像復号装置２００は、符号化データを復号して得られた色差ＱＰオフセットを初期化するように構成されている色差ＱＰオフセット初期化部１０４Ａと、符号化データを復号した結果に基づいて、色差ＱＰオフセットをセットして導出するように構成されている色差ＱＰオフセット導出部１０４Ｂと、色差ＱＰオフセット導出部１０４Ｂによって導出された色差ＱＰオフセットに基づいて、色差ＱＰを導出するように構成されている色差ＱＰ導出部１０４Ｃと、再帰的分割されない符号化単位ごとに、前記色差ＱＰオフセットを初期化するように構成されている符号化単位レベル色差ＱＰ初期化部１０４Ｄとを具備する。

Description

画像復号装置、画像復号方法及びプログラム
　本発明は、画像復号装置、画像復号方法及びプログラムに関する。
　従来、イントラ予測又はインター予測、予測残差信号の変換・量子化、エントロピー符号化を用いた画像符号化方式が提案されている（例えば、非特許文献１参照）。
　以下、次世代動画像符号化方式であるＶＶＣ（Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ　Ｖｉｄｅｏ　Ｃｏｄｉｎｇ）　Ｄｒａｆｔ　７における符号化ユニットの分割方式及びイントラ予測のうちの色差イントラ予測方式について述べる（非特許文献２参照）。
　図８に示すように、両方式における符号化ユニットは、四分木、二分木及び三分木を用いて再帰的に分割されるように構成されている。ここで、輝度成分と色差成分との間で、同一の分割パターンを選択してもよいし（シングルツリー）、異なる分割パターンを選択してもよい（デュアルツリー）。
　非特許文献２には、色差ブロックのＱＰ（量子化パラメータ）値の制御方法が開示されている。かかる色差ブロックのＱＰ値は、対応する輝度ブロックのＱＰ値を対応表により変換し、ピクチャやスライスや符号化ブロックに代表される上位の粒度で指定されたオフセットを加算することによって導出される。また、導出された色差ブロックのＱＰ値は、デブロッキングフィルタの決定に利用される。
ＩＴＵ-Ｔ　Ｈ.２６５　Ｈｉｇｈ　Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ　Ｖｉｄｅｏ　Ｃｏｄｉｎｇ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ　Ｖｉｄｅｏ　Ｃｏｄｉｎｇ（Ｄｒａｆｔ　７）
　しかしながら、次世代動画像符号化方式であるＶＶＣ　Ｄｒａｆｔ　７では、色差ブロックにおけるデブロッキングフィルタ処理には、色差ブロックのＱＰ値が使われており、予測残差信号が存在しない場合に、かかるＱＰ値が存在しないという問題点があった。
　そこで、本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、色差ブロックにおけるデブロッキングフィルタの決定において、係数が符号化されていないブロックにおけるデブロッキングフィルタ性能を改善することができる画像復号装置、画像復号方法及びプログラムを提供することを目的とする。
　また、本発明は、隣接する色差ブロックにおけるデブロッキングフィルタ決定において一貫性が保持されるため、係数が符号化されていないブロック及び復号順序で直前のブロックにおけるデブロッキングフィルタ性能を改善することができる画像復号装置、画像復号方法及びプログラムを提供することを目的とする。
　また、本発明は、並列処理単位の異なる色差ブロックにおけるデブロッキングフィルタ決定において並列性が保持されるため、デブロッキングフィルタの並列処理機能性を改善することができる画像復号装置、画像復号方法及びプログラムを提供することを目的とする。
　本発明の第１の特徴は、符号化データを復号する画像復号装置であって、前記符号化データの復号結果に基づいて、色差ＱＰオフセットを初期化するように構成されている色差ＱＰオフセット初期化部と、前記符号化データの復号結果に基づいて、色差ＱＰオフセットをセットして導出するように構成されている色差ＱＰオフセット導出部と、前記色差ＱＰオフセット導出部によって導出された前記色差ＱＰオフセットに基づいて、色差ＱＰを導出するように構成されている色差ＱＰ導出部と、再帰的分割されない符号化単位ごとに、前記色差ＱＰオフセットを初期化するように構成されている符号化単位レベル色差ＱＰ初期化部とを具備することを要旨とする。
　本発明の第２の特徴は、画像復号方法であって、符号化データの復号結果に基づいて、色差ＱＰオフセットを初期化する工程と、前記符号化データの復号結果に基づいて、色差ＱＰオフセットをセットして導出する工程と、導出された前記色差ＱＰオフセットに基づいて、色差ＱＰを導出する工程と、再帰的分割されない符号化単位ごとに、前記色差ＱＰオフセットを初期化する工程とを有することを要旨とする。
　本発明の第３の特徴は、コンピュータを、符号化データを復号するように構成されている画像復号装置として機能させるプログラムであって、前記画像復号装置は、前記符号化データの復号結果に基づいて、色差ＱＰオフセットを初期化するように構成されている色差ＱＰオフセット初期化部と、前記符号化データの復号結果に基づいて、色差ＱＰオフセットをセットして導出するように構成されている色差ＱＰオフセット導出部と、前記色差ＱＰオフセット導出部によって導出された前記色差ＱＰオフセットに基づいて、色差ＱＰを導出するように構成されている色差ＱＰ導出部と、再帰的分割されない符号化単位ごとに、前記色差ＱＰオフセットを初期化するように構成されている符号化単位レベル色差ＱＰ初期化部とを具備することを要旨とする。
　本発明によれば、色差ブロックにおけるデブロッキングフィルタの決定において、係数が符号化されていないブロックにおけるデブロッキングフィルタ性能を改善することができる画像復号装置、画像復号方法及びプログラムを提供することができる。
　また、本発明によれば、隣接する色差ブロックにおけるデブロッキングフィルタ決定において一貫性が保持されるため、係数が符号化されていないブロック及び復号順序で直前のブロックにおけるデブロッキングフィルタ性能を改善することができる画像復号装置、画像復号方法及びプログラムを提供することができる。
　また、本発明によれば、並列処理単位の異なる色差ブロックにおけるデブロッキングフィルタ決定において並列性が保持されるため、デブロッキングフィルタの並列処理機能性を改善することができる画像復号装置、画像復号方法及びプログラムを提供することができる。
一実施形態に係る画像処理システム１の構成の一例を示す図である。 一実施形態に係る画像符号化装置１００の機能ブロックの一例を示す図である。 一実施形態に係る画像符号化装置１００のエントロピー符号化部１０４及び画像復号装置２００のエントロピー復号部２０１の一部の機能ブロックの一例を示す図である。 一実施形態に係る画像符号化装置１００のエントロピー符号化部１０４の色差ＱＰオフセット初期化部１０４Ａにおける処理について表すシンタックスの一例を示す図である。 一実施形態に係る画像復号装置２００の機能ブロックの一例を示す図である。 一実施形態に係る画像復号装置２００のエントロピー復号部２０１の動作の一例を示すフローチャートである。 一実施形態に係る画像符号化装置１００のエントロピー符号化部１０４及び画像復号装置２００のエントロピー復号部２０１の一部の機能ブロックの一例を示す図である。 従来技術を説明するための図である。
　以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら、説明する。なお、以下の実施形態における構成要素は適宜、既存の構成要素などとの置き換えが可能であり、また、他の既存の構成要素との組み合わせを含む様々なバリエーションが可能である。したがって、以下の実施形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。
　（第１実施形態）
　図１は、本発明の第１実施形態に係る画像処理システム１の機能ブロックの一例を示す図である。画像処理システム１は、動画像を符号化して符号化データを生成する画像符号化装置１００と、画像符号化装置１００により生成された符号化データを復号する画像復号装置２００とを備える。画像符号化装置１００と画像復号装置２００との間では、上述の符号化データが、例えば、伝送路を介して送受信される。
＜画像符号化装置１００＞
　図２は、画像符号化装置１００の機能ブロックの一例を示す図である。図２に示すように、画像符号化装置１００は、インター予測部１０１と、イントラ予測部１０２と、変換・量子化部１０３と、エントロピー符号化部１０４と、逆変換・逆量子化部１０５と、減算部１０６と、加算部１０７と、インループフィルタ部１０８と、フレームバッファ１０９と、ブロック分割部１１０と、ブロック統合部１１１とを備える。
　ブロック分割部１１０は、入力画像の画面全体を同一正方形に分割し、更に四分木等により再帰的に分割した画像（分割画像）を出力するように構成されている。
　インター予測部１０１は、ブロック分割部１１０によって入力された分割画像及びフレームバッファ１０９から入力されるフィルタ後局所復号画像を用いて、インター予測を行ってインター予測画像を生成して出力するように構成されている。
　イントラ予測部１０２は、ブロック分割部１１０によって入力された分割画像及び後述のフィルタ前局所復号画像を用いて、イントラ予測を行ってイントラ予測画像を生成して出力するように構成されている。
　変換・量子化部１０３は、減算部１０６から入力される残差信号に対して直交変換処理を行い、かかる直交変換処理により得られる変換係数に対して量子化処理を行い、かかる量子化処理により得られる量子化されたレベル値を出力するように構成されている。
　エントロピー符号化部１０４は、変換・量子化部１０３から入力される量子化されたレベル値、変換ユニットサイズ及び変換サイズをエントロピー符号化して符号化データとして出力するように構成されている。
　逆変換・逆量子化部１０５は、変換・量子化部１０３から入力される量子化されたレベル値に対して逆量子化処理を行い、かかる逆量子化処理により得られた変換係数に対して逆直交変換処理を行い、かかる逆直交変換処理により得られる逆直交変換された残差信号を出力するように構成されている。
　減算部１０６は、ブロック分割部１１０によって入力された分割画像とイントラ予測画像或いはインター予測画像との差分である残差信号を出力するように構成されている。
　加算部１０７は、逆変換・逆量子化部１０５から入力される逆直交変換された残差信号とイントラ予測画像或いはインター予測画像とを加算して得られる分割画像を出力するように構成されている。
　ブロック統合部１１１は、加算部１０７から入力される分割画像を統合することで得られたフィルタ前局所復号画像を出力するように構成されている。
　インループフィルタ部１０８は、ブロック統合部１１１から入力されるフィルタ前局所復号画像に対して、デブロッキングフィルタ処理等のインループフィルタ処理を適用してフィルタ後局所復号画像を生成して出力するように構成されている。ここで、フィルタ前局所復号画像は、逆直交変換された残差信号とイントラ予測画像或いはインター予測画像とを加算して得られる信号である。
　フレームバッファ１０９は、フィルタ後局所復号画像を蓄積し、適宜、フィルタ後局所復号画像としてインター予測部１０１に供給する。
　以下、図３を参照して、本実施形態に係る画像符号化装置１００のエントロピー符号化部１０４について説明する。図３は、本実施形態に係る画像符号化装置１００のエントロピー符号化部１０４の一部の機能ブロックの一例を示す図である。
　図３に示すように、本実施形態に係る画像符号化装置１００のエントロピー符号化部１０４は、色差ＱＰオフセット初期化部１０４Ａと、色差ＱＰオフセット導出部１０４Ｂと、色差ＱＰ導出部１０４Ｃとを備える。
色差ＱＰオフセット初期化部１０４Ａは、オフセット値の有効フラグ及び色差ＱＰ分割粒度を入力とするように構成されている。
　ここで、色差ＱＰオフセット初期化部１０４Ａは、入力されたオフセット値の有効フラグ及び色差ＱＰ分割粒度に基づいて、色差ＱＰオフセットを初期化するように構成されている。
　具体的には、色差ＱＰオフセット初期化部１０４Ａは、オフセット値の有効フラグが有効であり且つ色差ＱＰ分割粒度が所定値以下である場合には、色差ＱＰオフセットをリセット（「０」に設定）して出力するように構成されている。
　一方、色差ＱＰオフセット初期化部１０４Ａは、オフセット値の有効フラグが有効でない場合或いは色差ＱＰ分割粒度が所定値以下でない場合には、現状の色差ＱＰオフセットを維持して出力するように構成されている。
　図４に、色差ＱＰオフセット初期化部１０４Ａにおける処理について表すシンタックスを示す。
　ここで、「ｃｕ_ｃｈｒｏｍａ_ｑｐ_ｏｆｆｓｅｔ_ｅｎａｂｌｅｄ_ｆｌａｇ」は、上述のオフセット値の有効フラグを示し、「ｑｇＯｎＣ」は、色差ブロックの量子化の制御単位の有効フラグを示し、「ｃｂＳｕｂｄｉｖ」は、上述の色差ＱＰ分割粒度を示し、「ＣｕＣｈｒｏｍａＱｐＯｆｆｓｅｔＳｕｂｄｉｖ」は、上述の所定値を示す。
　また、「ＩｓＣｕＣｈｒｏｍａＱｐＯｆｆｓｅｔＣｏｄｅｄ」は、符号化ユニットについて色差ＱＰオフセット値の符号化有無フラグを示し、「ＣｕＣｈｒｏｍａＱｐＯｆｆｓｅｔＩｄｘ」は、上述の色差ＱＰオフセットを示す。
　なお、ＣｕＣｈｒｏｍａＱｐＯｆｆｓｅｔＩｄｘの代わりに、ＣｕＱｐＯｆｆｓｅｔＣｂ、ＣｕＱｐＯｆｆｓｅｔＣｒ、ＣｕＱｐＯｆｆｓｅｔＣｂＣｒ等の色差符号化方式に対応するシンタックスを用いてもよい。
　色差ＱＰオフセット導出部１０４Ｂは、図示しない制御部によって導出された色差ＱＰオフセットフラグ及び色差ＱＰオフセットインデックス、及び、色差ＱＰオフセット初期化部１０４Ａによって初期化された色差ＱＰオフセットを入力とするように構成されている。
　ここで、色差ＱＰオフセット導出部１０４Ｂは、入力された色差ＱＰオフセットフラグ、色差ＱＰオフセットインデックス及び色差ＱＰオフセットに基づいて、色差ＱＰオフセットをセットして導出するように構成されている。
　具体的には、色差ＱＰオフセット導出部１０４Ｂは、色差ＱＰオフセットフラグが無効であれば、導出後の色差ＱＰオフセットとして、ゼロ値を出力するように構成されている。
　一方、色差ＱＰオフセット導出部１０４Ｂは、色差ＱＰオフセットフラグが有効であれば、導出後の色差ＱＰオフセットとして、色差ＱＰオフセットインデックスを色差ＱＰオフセットリストの適用により変換した値を出力するように構成されている。
　以下の（式１）は、色差ＱＰオフセットフラグが有効である場合の色差ＱＰオフセット導出部１０４Ｂにおける処理の一例について示す。
　ＣｕＱｐＯｆｆｓｅｔＣｘ＝ｃｘ_ｑｐ_ｏｆｆｓｅｔ_ｌｉｓｔ［ＣｕＣｈｒｏｍａＱｐＯｆｆｓｅｔＩｄｘ］　…　（式１）
　なお、式中のＣｘは、Ｃｂ、Ｃｒ及びＣｂＣｒとして個別に定義されてもよい。
　ここで、「ｃｘ_ｑｐ_ｏｆｆｓｅｔ_ｌｉｓｔ［］」は、色差ＱＰオフセットリストを示す。
　色差ＱＰ導出部１０４Ｃは、輝度ＱＰ及び色差ＱＰオフセットを入力とするように構成されている。
　また、色差ＱＰ導出部１０４Ｃは、入力された輝度ＱＰ及び色差ＱＰオフセットに基づいて、色差ＱＰを導出して出力するように構成されている。
　具体的には、色差ＱＰ導出部１０４Ｃは、輝度ＱＰを変換表の適用により変換した値に色差ＱＰオフセット加算して、色差ＱＰを導出するように構成されている。
　例えば、以下の（式２）～（式４）は、色差ＱＰ導出部１０４Ｃにおける処理の一例について示す。
　ｑＰＣｈｒｏｍａ＝Ｃｌｉｐ３（－ＱｐＢｄＯｆｆｓｅｔ，６３，Ｑｐｙ）　…　（式２）
　ｑＰＣｘ＝ＣｈｒｏｍａＱｐＴａｂｌｅ［ｉ］［ｑＰＣｈｒｏｍａ］　…　（式３）
　Ｑｐ’ｃｘ＝Ｃｌｉｐ３（－ＱｐＢｄＯｆｆｓｅｔ，６３，ＱｐＣｘ＋ｐｐｓ_ｃｘ_ｑｐ_ｏｆｆｓｅｔ＋ｓｌｉｃｅ_ｃｘ_ｑｐ_ｏｆｆｓｅｔ＋ＣｕＱｐＯｆｆｓｅｔＣｘ）＋ＱｐＢｄＯｆｆｓｅｔ　…　（式４）
　なお、式中のＣｘは、Ｃｂ、Ｃｒ及びＣｂＣｒとして個別に定義されてもよい。
　ここで、「ＱｐＢｄＯｆｆｓｅｔ」は、量子化パラメータレンジのオフセットを示し、「Ｑｐｙ」は、量子化パラメータレンジのオフセットを適用前の輝度ＱＰを示し、「ＣｈｒｏｍａＱｐＴａｂｌｅ」は、色差符号化方式に応じた輝度ＱＰから色差量子化パラメータへの変換表を示し、「ｉ」は、色差符号化方式の種別を示し、「ｐｐｓ_ｃｘ_ｑｐ_ｏｆｆｓｅｔ」は、ピクチャごとの輝度ＱＰから色差量子化パラメータへのオフセットを示し、「ｓｌｉｃｅ_ｃｘ_ｑｐ_ｏｆｆｓｅｔ」は、スライスごとのｐｐｓ_ｃｘ_ｑｐ_ｏｆｆｓｅｔへの加算値を示す。
＜画像復号装置２００＞
　図４は、本実施形態に係る画像復号装置２００のブロック図である。図３に示すように、本実施形態に係る画像復号装置２００は、エントロピー復号部２０１と、逆変換・逆量子化部２０２と、インター予測部２０３と、イントラ予測部２０４と、加算部２０５と、インループフィルタ部２０６と、フレームバッファ２０７と、ブロック統合部２０８とを備える。
　エントロピー復号部２０１は、符号化データをエントロピー復号し、量子化されたレベル値や、画像符号化装置１００で生成された動き補償方式等を出力するように構成されている。
　逆変換・逆量子化部２０２は、エントロピー復号部２０１から入力される量子化されたレベル値に対して逆量子化処理を行い、かかる逆量子化処理により得られた結果に対して逆直交変換処理を行って残差信号として出力するように構成されている。
　インター予測部２０３は、フレームバッファ２０７から入力されるフィルタ後局所復号画像を用いて、インター予測を行ってインター予測画像を生成して出力するように構成されている。
　イントラ予測部２０４は、加算部２０５から入力されるフィルタ前局所復号画像を用いて、イントラ予測を行ってイントラ予測画像を生成して出力するように構成されている。
　加算部２０５は、逆変換・逆量子化部２０２から入力される残差信号と予測画像（インター予測部２０３から入力されるインター予測画像或いはイントラ予測部２０４から入力されるイントラ予測画像）とを加算して得られる分割画像を出力するように構成されている。
　ここで、予測画像とは、インター予測部２０３から入力されるインター予測画像及びイントラ予測部２０４から入力されるイントラ予測画像のうち、エントロピー復号により得られた予測方法により算出された予測画像のことである。
　ブロック統合部２０８は、加算部２０５から入力される分割画像を統合することで得られたフィルタ前局所復号画像を出力するように構成されている。
　インループフィルタ部２０６は、ブロック統合部２０８から入力されるフィルタ前局所復号画像に対してデユニットフィルタ処理等のインループフィルタ処理を適用してフィルタ後局所復号画像を生成して出力するように構成されている。
　フレームバッファ２０７は、インループフィルタ２０６から入力されるフィルタ後局所復号画像を蓄積し、適宜、フィルタ後局所復号画像としてインター予測部２０３に供給するとともに、復号済み画像として出力するように構成されている。
　以下、図３を参照して、本実施形態に係る画像復号装置２００のエントロピー復号部２０１について説明する。
　具体的には、エントロピー復号部２０１は、図３に示す画像符号化装置１００のエントロピー符号化部１０４と同様に、色差ＱＰオフセット初期化部１０４Ａと、色差ＱＰオフセット導出部１０４Ｂと、色差ＱＰ導出部１０４Ｃとを備える。
　ここで、色差ＱＰオフセット初期化部１０４Ａは、符号化データの復号結果に基づいて、色差ＱＰオフセットを初期化するように構成されている。
　以下、図５を参照して、本実施形態に係るエントロピー復号部２０１の動作の一例について説明する。
　図６に示すように、ステップＳ１０１において、エントロピー復号部２０１は、画像符号化装置１００から送信された符号化データの復号結果に基づいて、色差ＱＰオフセットを初期化する。
　具体的には、エントロピー復号部２０１は、入力されたオフセット値の有効フラグ及び色差ＱＰ分割粒度に基づいて、色差ＱＰオフセットを初期化するように構成されている。
　ステップＳ１０２において、エントロピー復号部２０１は、符号化データの復号結果に基づいて、色差ＱＰオフセットをセットして導出する。
　具体的には、エントロピー復号部２０１は、符号化データの復号結果である色差ＱＰオフセットフラグ及び色差ＱＰオフセットインデックス、及び、初期化した色差ＱＰオフセットに基づいて、色差ＱＰオフセットをセットして導出する
　ステップＳ１０３において、エントロピー復号部２０１は、導出した色差ＱＰオフセットに基づいて、色差ＱＰを導出する。
　具体的には、エントロピー復号部２０１は、図示しない輝度ＱＰ及び導出した色差ＱＰオフセットに基づいて、色差ＱＰを導出して出力する
　本実施形態に係る画像処理システム１によれば、色差ブロックにおけるデブロッキングフィルタの決定において、係数が符号化されていないブロックにおけるデブロッキングフィルタ性能を改善することができる。
　具体的には、デブロッキングフィルタの決定には、ＱＰ値が必要であるが、ＶＶＣ　Ｄｒａｆｔ　７では、係数のないブロックのＱＰオフセットが定義されていない場合があってＱＰ値が不定となり、デブロッキングフィルタの決定ができない場合がある。或いは、ＶＶＣ　Ｄｒａｆｔ　７において、係数のないブロックのＱＰオフセットが定義されていない場合に、適当な値とみなしてＱＰ値を導出すると、デブロッキングフィルタの決定が不正確になり、性能が低下するという結果になる。
　したがって、本実施形態に係る画像処理システム１により、総じてデブロッキングの決定が改善され、結果として性能を改善することができる。
　（第２実施形態）
　以下、本発明の第２実施形態に係る画像処理システム１について、上述の第１実施形態に係る画像処理システム１との相違点に着目して説明する。
　本実施形態において、色差ＱＰオフセット初期化部１０４Ａは、上述のオフセット値の有効フラグが有効であり且つ色差ＱＰ分割粒度が所定値以下である場合、色差ＱＰオフセットの初期化において、復号順序で直前の色差ブロックで設定された色差ＱＰオフセットにセットするように構成されている。
　本実施形態に係る画像処理システム２によれば、色差ブロックにおけるデブロッキングフィルタの決定において、係数が符号化されていないブロック及び復号順序で直前のブロックにおけるデブロッキングフィルタ性能を改善することができる。
（第３実施形態）
　以下、図７を参照して、本発明の第３実施形態に係る画像処理システム１について、上述の第１実施形態に係る画像処理システム１との相違点に着目して説明する。
　図７に示すように、本実施形態において、画像符号化装置１００のエントロピー符号化部１０４及び画像復号装置２００のエントロピー復号部２０１は、図３に示す構成に加えて、ＣＴＵレベル色差ＱＰ初期化部１０４Ｄを備えている。
　ＣＴＵレベル色差ＱＰ初期化部１０４Ｄ及び色差ＱＰオフセット初期化部１０４Ａは、色差ＱＰオフセットの初期化を行う粒度が異なる。
　ＣＴＵレベル色差ＱＰ初期化部１０４Ｄは、ＣＴＵ（すなわち、再帰的分割されない符号化単位）ごとに、色差ＱＰオフセットの初期化を行うように構成されている。
　具体的には、ＣＴＵレベル色差ＱＰ初期化部１０４Ｄは、ＣＴＵごとの初期化において、ＣＴＵごとに、入力によらず色差ＱＰオフセットをリセットして出力するように構成されている。
　ここで、ＣＴＵレベルは、再帰的な分割の始点となるユニットであってもよい。
　なお、ＣＴＵレベル色差ＱＰ初期化部１０４Ｄは、ＣＴＵごとではなく、ＣＴＵラインごと、Ｔｉｔｌｅごと、Ｓｌｉｃｅごと或いはピクチャごとに、色差ＱＰオフセットを初期化するように構成されていてもよい。
　ＣＴＵレベル色差ＱＰ初期化部１０４Ｄは、ＣＴＵラインごとに、色差ＱＰオフセットを初期化する場合、エントロピー符号化同期有効化フラグ（ｅｎｔｒｏｐｙ_ｃｏｄｉｎｇ_ｓｙｎｃ_ｆｌａｇ）と関連付けてもよい。
　本実施形態に係る画像処理システム３によれば、並列処理単位の異なる色差ブロックにおけるデブロッキングフィルタ決定において、デブロッキングフィルタの並列処理機能性を改善することができる
　上述の画像符号化装置１００及び画像復号装置２００は、コンピュータに各機能（各工程）を実行させるプログラムであって実現されていてもよい。
　なお、上述の各実施形態では、本発明を画像符号化装置１００及び画像復号装置２００への適用を例にして説明したが、本発明は、これのみに限定されるものではなく、画像符号化装置１００及び画像復号装置２００の各機能を備えた画像符号化システム及び画像復号システムにも同様に適用できる。
１…画像処理システム
１００…画像符号化装置
１０１、２０３…インター予測部
１０２、２０４…イントラ予測部
１０３…変換・量子化部
１０４…エントロピー符号化部
１０４Ａ…色差ＱＰオフセット初期化部
１０４Ｂ…色差ＱＰオフセット導出部
１０４Ｃ…色差ＱＰ導出部
１０４Ｄ…ＣＴＵレベル色差ＱＰ初期化部
１０５、２０２…逆変換・逆量子化部
１０６…減算部
１０７、２０５…加算部
１０８、２０６…インループフィルタ部
１０９、２０７…フレームバッファ
１１０…ブロック分割部
１１１、２０８…ブロック統合部
２００…画像復号装置
２０１…エントロピー復号部
 

Claims (3)

  1. 　符号化データを復号するように構成されている画像復号装置であって、
    　前記符号化データの復号結果に基づいて、色差ＱＰオフセットを初期化するように構成されている色差ＱＰオフセット初期化部と、
    　前記符号化データの復号結果に基づいて、色差ＱＰオフセットをセットして導出するように構成されている色差ＱＰオフセット導出部と、
    　前記色差ＱＰオフセット導出部によって導出された前記色差ＱＰオフセットに基づいて、色差ＱＰを導出するように構成されている色差ＱＰ導出部と、
    　再帰的分割されない符号化単位ごとに、前記色差ＱＰオフセットを初期化するように構成されている符号化単位レベル色差ＱＰ初期化部とを具備することを特徴とする画像復号装置。
  2. 　符号化データの復号結果に基づいて、色差ＱＰオフセットを初期化する工程と、
    　前記符号化データの復号結果に基づいて、色差ＱＰオフセットをセットして導出する工程と、
    　導出された前記色差ＱＰオフセットに基づいて、色差ＱＰを導出する工程と、
    　再帰的分割されない符号化単位ごとに、前記色差ＱＰオフセットを初期化する工程とを有することを特徴とする画像復号方法。
  3. 　コンピュータを、符号化データを復号するように構成されている画像復号装置として機能させるプログラムであって、
    　前記画像復号装置は、
    　前記符号化データの復号結果に基づいて、色差ＱＰオフセットを初期化するように構成されている色差ＱＰオフセット初期化部と、
    　前記前記符号化データの復号結果に基づいて、色差ＱＰオフセットをセットして導出するように構成されている色差ＱＰオフセット導出部と、
    　前記色差ＱＰオフセット導出部によって導出された前記色差ＱＰオフセットに基づいて、色差ＱＰを導出するように構成されている色差ＱＰ導出部と、
    　再帰的分割されない符号化単位ごとに、前記色差ＱＰオフセットを初期化するように構成されている符号化単位レベル色差ＱＰ初期化部とを具備することを特徴とするプログラム。
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