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WO2018123800A1 - 符号化装置、復号装置、符号化方法及び復号方法 - Google Patents

符号化装置、復号装置、符号化方法及び復号方法 Download PDF

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Publication number
WO2018123800A1
WO2018123800A1 PCT/JP2017/045911 JP2017045911W WO2018123800A1 WO 2018123800 A1 WO2018123800 A1 WO 2018123800A1 JP 2017045911 W JP2017045911 W JP 2017045911W WO 2018123800 A1 WO2018123800 A1 WO 2018123800A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
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block
filter
pixel
unit
boundary
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/045911
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
龍一 加納
西　孝啓
遠間　正真
Original Assignee
パナソニック インテレクチュアル プロパティ コーポレーション オブ アメリカ
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Filing date
Publication date
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Priority to KR1020237018776A priority patent/KR102680972B1/ko
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Priority to CN201780080129.XA priority patent/CN110100443B/zh
Priority to CN202111528019.XA priority patent/CN114173117B/zh
Priority to CN202111527160.8A priority patent/CN114157865B/zh
Priority to JP2018559115A priority patent/JP6770095B2/ja
Priority to KR1020217008598A priority patent/KR102331220B1/ko
Priority to KR1020217037859A priority patent/KR102423590B1/ko
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Priority to EP17886479.9A priority patent/EP3565256A4/en
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Priority to US17/141,440 priority patent/US11570432B2/en
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    • H04N19/86—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using pre-processing or post-processing specially adapted for video compression involving reduction of coding artifacts, e.g. of blockiness

Definitions

  • the present disclosure relates to an encoding device, a decoding device, an encoding method, and a decoding method.
  • HEVC High-Efficiency Video Coding
  • JCT-VC Joint Collaborative Team on Video Coding
  • an object of the present disclosure is to provide an encoding device, a decoding device, an encoding method, or a decoding method that can realize further improvement.
  • An encoding apparatus includes a processing circuit and a memory, and the processing circuit uses the memory to store the block using a base for each block including a plurality of pixels.
  • a block composed of a plurality of transform coefficients, and a block composed of a plurality of pixels is reconstructed by performing at least inverse transform on the block for each block composed of the plurality of transform coefficients.
  • a filter characteristic for the boundary between the two blocks is determined, and deblocking filter processing having the determined filter characteristic is performed.
  • a decoding device includes a processing circuit and a memory, and the processing circuit uses the memory to perform each block including a plurality of transform coefficients obtained by transform using a base. Reconstructing a block composed of a plurality of pixels by performing at least inverse transform on the block, and based on the combination of bases used for transforming each of the reconstructed two adjacent blocks, A filter characteristic for a boundary between two blocks is determined, and a deblocking filter process having the determined filter characteristic is performed.
  • the present disclosure can provide an encoding device, a decoding device, an encoding method, or a decoding method that can realize further improvement.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a functional configuration of the encoding apparatus according to Embodiment 1.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of block division in the first embodiment.
  • FIG. 3 is a table showing conversion basis functions corresponding to each conversion type.
  • FIG. 4A is a diagram illustrating an example of the shape of a filter used in ALF.
  • FIG. 4B is a diagram illustrating another example of the shape of a filter used in ALF.
  • FIG. 4C is a diagram illustrating another example of the shape of a filter used in ALF.
  • FIG. 5A is a diagram illustrating 67 intra prediction modes in intra prediction.
  • FIG. 5B is a flowchart for explaining the outline of the predicted image correction process by the OBMC process.
  • FIG. 5A is a diagram illustrating 67 intra prediction modes in intra prediction.
  • FIG. 5B is a flowchart for explaining the outline of the predicted image correction process by the OBMC process.
  • FIG. 5A is a
  • FIG. 5C is a conceptual diagram for explaining the outline of the predicted image correction process by the OBMC process.
  • FIG. 5D is a diagram illustrating an example of FRUC.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining pattern matching (bilateral matching) between two blocks along the motion trajectory.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining pattern matching (template matching) between a template in the current picture and a block in the reference picture.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining a model assuming constant velocity linear motion.
  • FIG. 9A is a diagram for explaining derivation of a motion vector in units of sub-blocks based on motion vectors of a plurality of adjacent blocks.
  • FIG. 9B is a diagram for explaining the outline of the motion vector deriving process in the merge mode.
  • FIG. 9A is a diagram for explaining derivation of a motion vector in units of sub-blocks based on motion vectors of a plurality of adjacent blocks.
  • FIG. 9B is a diagram for explaining the outline of
  • FIG. 9C is a conceptual diagram for explaining an outline of DMVR processing.
  • FIG. 9D is a diagram for describing an overview of a predicted image generation method using luminance correction processing by LIC processing.
  • FIG. 10 is a block diagram showing a functional configuration of the decoding apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 11 is a flowchart of the deblocking filter process according to the first embodiment.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a pixel arrangement example at a block boundary according to the first embodiment.
  • FIG. 13 is a flowchart of the deblocking filter process according to the first embodiment.
  • FIG. 14 is a flowchart of the deblocking filter process according to the second embodiment.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating a relationship between a pixel position in a block and an error according to the second embodiment.
  • FIG. 16 is a flowchart of the deblocking filter process according to the third embodiment.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating a DCT-II conversion base according to the third embodiment.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating a conversion base of DST-VII according to the third embodiment.
  • FIG. 19 is a flowchart of the deblocking filter process according to the fourth embodiment.
  • FIG. 20 is a flowchart of the deblocking filter process according to the fifth embodiment.
  • FIG. 21 is a diagram illustrating an example of weights based on the intra prediction direction and the block boundary direction according to the fifth embodiment.
  • FIG. 22 is a flowchart of the deblocking filter process according to the sixth embodiment.
  • FIG. 23 is a diagram illustrating an example of weights based on the quantization parameter according to the sixth embodiment.
  • FIG. 24 is a diagram illustrating DCT-II, which is an example of the basis.
  • FIG. 25 is a diagram illustrating DST-VII, which is an example of a base.
  • FIG. 26 is a diagram illustrating an error distribution of four blocks adjacent to each other and an error distribution after deblocking filter processing on them.
  • FIG. 27 is a block diagram showing the main configuration of the loop filter section according to the seventh embodiment.
  • FIG. 28 is a flowchart showing a schematic processing operation of the loop filter unit according to the seventh embodiment.
  • FIG. 29 is a block diagram illustrating a detailed configuration of the loop filter unit according to the seventh embodiment.
  • FIG. 30 is a diagram illustrating an example of a deblocking filter having filter characteristics that are symmetric with respect to a block boundary.
  • FIG. 31 is a diagram illustrating an example of DCT-II for each block size.
  • FIG. 32 is a diagram illustrating an example of DCT-V for each block size.
  • FIG. 33 is a diagram illustrating an example of DCT-VIII for each block size.
  • FIG. 34 is a diagram illustrating an example of DST-I for each block size.
  • FIG. 35 is a diagram illustrating an example of DST-VII for each block size.
  • FIG. 36 is a diagram illustrating an example of filter coefficients determined in the seventh embodiment.
  • FIG. 30 is a diagram illustrating an example of a deblocking filter having filter characteristics that are symmetric with respect to a block boundary.
  • FIG. 31 is a diagram illustrating an example of DCT-I
  • FIG. 37 is a diagram illustrating another example of filter coefficients determined in the seventh embodiment.
  • FIG. 38 is a diagram showing still another example of filter coefficients determined in the seventh embodiment.
  • FIG. 39 is a diagram for explaining the relationship between the block size and the error.
  • FIG. 40 is a diagram showing still another example of the filter coefficient determined in the seventh embodiment.
  • FIG. 41 is a diagram illustrating different base gradients depending on the block size.
  • FIG. 42 is a block diagram illustrating an implementation example of the encoding device according to each embodiment.
  • FIG. 43 is a block diagram illustrating an implementation example of the decoding device according to each embodiment.
  • FIG. 44 is an overall configuration diagram of a content supply system that implements a content distribution service.
  • FIG. 44 is an overall configuration diagram of a content supply system that implements a content distribution service.
  • FIG. 45 is a diagram illustrating an example of a coding structure at the time of scalable coding.
  • FIG. 46 is a diagram illustrating an example of a coding structure at the time of scalable coding.
  • FIG. 47 is a diagram showing an example of a web page display screen.
  • FIG. 48 is a diagram illustrating an example of a web page display screen.
  • FIG. 49 is a diagram illustrating an example of a smartphone.
  • FIG. 50 is a block diagram illustrating a configuration example of a smartphone.
  • An encoding apparatus includes a processing circuit and a memory, and the processing circuit uses the memory to store the block using a base for each block including a plurality of pixels.
  • a block composed of a plurality of transform coefficients, and a block composed of a plurality of pixels is reconstructed by performing at least inverse transform on the block for each block composed of the plurality of transform coefficients.
  • a filter characteristic for the boundary between the two blocks is determined, and deblocking filter processing having the determined filter characteristic is performed.
  • the error distribution in the vicinity of the boundary between the two blocks differs depending on the combination of bases used for the conversion of two adjacent blocks. For example, conversion of two blocks may cause a large error near the boundary of one of the two blocks and a small error near the boundary of the other block. This error is a difference in pixel values between the original image or input image and the reconstructed image. In such a case, if a deblocking filter process having a symmetric filter characteristic with respect to the boundary is performed, a pixel value with a small error may be greatly affected by a pixel value with a large error. That is, there is a possibility that the error cannot be sufficiently suppressed.
  • the filter characteristics for the boundary between the two blocks are determined based on the combination of bases used for the respective transformations of the reconstructed two adjacent blocks. Is done. Thereby, for example, a filter characteristic that is asymmetric with respect to the boundary can be determined. As a result, even if there is a difference in error near the boundary between two blocks as described above, the possibility of suppressing the error can be increased by performing deblocking filter processing having asymmetric filter characteristics. it can.
  • the processing circuit may determine, as the filter characteristic, a smaller filter coefficient for the pixel in a position where the base amplitude used for block conversion is larger.
  • a pixel at a position where the base amplitude is large is likely to have a large error in the pixel value of the pixel.
  • a small filter coefficient is determined for a pixel having a pixel value with a large error. Therefore, the deblocking filter processing having such a filter coefficient can further suppress the influence of the large error pixel value on the small error pixel value. That is, the possibility of suppressing errors can be further increased.
  • the base amplitude may be a zero-order base amplitude.
  • the possibility that the error is suppressed can be further increased by determining a smaller filter coefficient for a pixel at a position where the amplitude of the 0th-order basis is larger.
  • the two blocks include a first block and a second block on the right side or the lower side of the first block, and the processing circuit determines the first characteristic in determining the filter characteristics.
  • the base used for block conversion is the first base
  • the base used for conversion of the second block is the second base
  • a second filter coefficient for a pixel in the vicinity of the boundary in the second block as the filter characteristics, respectively, based on the first base and the second base
  • the processing circuit determines that the second base larger than the first filter coefficient when the first base and the second base are DST (Discrete Sine Transforms) -VII. May be determined as the filter characteristic.
  • DST Discrete Sine Transforms
  • the first base and the second base are DST-VII
  • the error is large near the boundary of the first block and the error is small near the boundary of the second block. Therefore, in such a case, a second filter coefficient larger than the first filter coefficient is determined, and deblocking filter processing having these first and second filter coefficients is performed, thereby the vicinity of the boundary. It is possible to increase the possibility of appropriately suppressing the error.
  • the processing circuit may determine the second filter equal to the first filter coefficient when the first basis and the second basis are DCT (Discrete Cosine Transforms) -II.
  • a filter coefficient may be determined as the filter characteristic.
  • the first base and the second base are DCT-II
  • the error is the same near the boundary of the first block and the boundary of the second block. Therefore, in such a case, a second filter coefficient equal to the first filter coefficient is determined, and deblocking filtering with these first and second filter coefficients is performed, so that the vicinity of the boundary is obtained. The possibility of appropriately suppressing errors can be increased.
  • the processing circuit determines that the first basis and the second basis are DST (DiscreteDisSine Transforms) -VII, and the size of the second block is the first block.
  • DST DiscreteDisSine Transforms
  • a second filter coefficient larger than the first filter coefficient is determined as the filter characteristic, and a filter between the first filter coefficient and the second filter coefficient is determined.
  • the slope of the coefficient may be gentler than when the sizes of the first block and the second block are equal.
  • the error is large near the boundary of the first block, and the second There is a high probability that the error is at a medium level near the block boundary. That is, the error distribution near the boundary between the first block and the second block is likely to have a gentle gradient.
  • a second filter coefficient larger than the first filter coefficient is determined, and the deblocking filter having these first and second filter coefficients Processing is performed.
  • the slope of the filter coefficient between the determined first filter coefficient and the second filter coefficient is gentler than when the sizes of the first block and the second block are equal. Therefore, even if the error distribution in the vicinity of the boundary between the first block and the second block has a gentle gradient, the possibility of appropriately suppressing the error in the vicinity of the boundary can be increased.
  • the processing circuit further includes a first threshold for the first block based on a combination of bases of the first block and the second block, and the second A second threshold value for the block is determined as the filter characteristic, and in the deblocking filter process, an operation using the first filter coefficient and the second filter coefficient is performed on the pixel value of the target pixel.
  • the threshold value of the block to which the target pixel belongs is larger, and if the amount of change is larger than the threshold value, the pixel value after the calculation of the target pixel is Pixel value before calculation elephant pixel and may be clipped to sum or the difference between the threshold.
  • the first threshold value for the first block and the second threshold value for the second block are determined based on a combination of the bases of the first block and the second block.
  • a pixel having a large base amplitude i.e., a pixel having a large error
  • determines a large threshold value i.e., a pixel having a large error
  • a pixel having a small base amplitude That is, a small threshold value can be determined for a pixel having a small error.
  • An encoding device includes a processing circuit and a memory, and the processing circuit uses the memory to connect a first block and a second block adjacent to the first block. Based on the block size of the block, a filter characteristic for a boundary between the first block and the second block is determined, and deblocking filter processing having the determined filter characteristic is performed. For example, the processing circuit may determine the filter characteristics by determining a first filter coefficient for pixels near the boundary in the first block and a first filter coefficient for pixels near the boundary in the second block. 2 filter coefficients as the filter characteristics, and when the size of the second block is smaller than the size of the first block, the second filter coefficient larger than the first filter coefficient is It may be determined as a filter characteristic.
  • a decoding device includes a processing circuit and a memory, and the processing circuit uses the memory to perform each block including a plurality of transform coefficients obtained by transform using a base. Reconstructing a block composed of a plurality of pixels by performing at least inverse transform on the block, and based on the combination of bases used for transforming each of the reconstructed two adjacent blocks, A filter characteristic for a boundary between two blocks is determined, and a deblocking filter process having the determined filter characteristic is performed.
  • the error distribution in the vicinity of the boundary between the two blocks differs depending on the combination of bases used for the conversion of two adjacent blocks. For example, conversion of two blocks may cause a large error near the boundary of one of the two blocks and a small error near the boundary of the other block. This error is a difference in pixel values between the original image or input image and the reconstructed image. In such a case, if a deblocking filter process having a symmetric filter characteristic with respect to the boundary is performed, a pixel value with a small error may be greatly affected by a pixel value with a large error. That is, there is a possibility that the error cannot be sufficiently suppressed.
  • the filter characteristics for the boundary between the two blocks are determined based on the combination of bases used for the respective transformations of the reconstructed two adjacent blocks.
  • a filter characteristic that is asymmetric with respect to the boundary can be determined.
  • the processing circuit may determine, as the filter characteristic, a smaller filter coefficient for the pixel in a position where the base amplitude used for block conversion is larger.
  • a pixel at a position where the base amplitude is large is likely to have a large error in the pixel value of the pixel.
  • a small filter coefficient is determined for a pixel having a pixel value with a large error. Therefore, the deblocking filter processing having such a filter coefficient can further suppress the influence of the large error pixel value on the small error pixel value. That is, the possibility of suppressing errors can be further increased.
  • the base amplitude may be a zero-order base amplitude.
  • the possibility that the error is suppressed can be further increased by determining a smaller filter coefficient for a pixel at a position where the amplitude of the 0th-order basis is larger.
  • the two blocks include a first block and a second block on the right side or the lower side of the first block, and the processing circuit determines the first characteristic in determining the filter characteristics.
  • the base used for block conversion is the first base
  • the base used for conversion of the second block is the second base
  • a second filter coefficient for a pixel in the vicinity of the boundary in the second block as the filter characteristics, respectively, based on the first base and the second base
  • the processing circuit determines that the second base larger than the first filter coefficient when the first base and the second base are DST (Discrete Sine Transforms) -VII. May be determined as the filter characteristic.
  • DST Discrete Sine Transforms
  • the first base and the second base are DST-VII
  • the error is large near the boundary of the first block and the error is small near the boundary of the second block. Therefore, in such a case, a second filter coefficient larger than the first filter coefficient is determined, and deblocking filter processing having these first and second filter coefficients is performed, thereby the vicinity of the boundary. It is possible to increase the possibility of appropriately suppressing the error.
  • the processing circuit may determine the second filter equal to the first filter coefficient when the first basis and the second basis are DCT (Discrete Cosine Transforms) -II.
  • a filter coefficient may be determined as the filter characteristic.
  • the first base and the second base are DCT-II
  • the error is the same near the boundary of the first block and the boundary of the second block. Therefore, in such a case, a second filter coefficient equal to the first filter coefficient is determined, and deblocking filtering with these first and second filter coefficients is performed, so that the vicinity of the boundary is obtained. The possibility of appropriately suppressing errors can be increased.
  • the processing circuit determines that the first basis and the second basis are DST (DiscreteDisSine Transforms) -VII, and the size of the second block is the first block.
  • DST DiscreteDisSine Transforms
  • a second filter coefficient larger than the first filter coefficient is determined as the filter characteristic, and a filter between the first filter coefficient and the second filter coefficient is determined.
  • the slope of the coefficient may be gentler than when the sizes of the first block and the second block are equal.
  • the error is large near the boundary of the first block, and the second There is a high probability that the error is at a medium level near the block boundary. That is, the error distribution near the boundary between the first block and the second block is likely to have a gentle gradient.
  • a second filter coefficient larger than the first filter coefficient is determined, and deblocking filter processing having these first and second filter coefficients Is done.
  • the slope of the filter coefficient between the determined first filter coefficient and the second filter coefficient is gentler than when the sizes of the first block and the second block are equal. Therefore, even if the error distribution in the vicinity of the boundary between the first block and the second block has a gentle gradient, the possibility of appropriately suppressing the error in the vicinity of the boundary can be increased.
  • the processing circuit further includes a first threshold for the first block based on a combination of bases of the first block and the second block, and the second A second threshold value for the block is determined as the filter characteristic, and in the deblocking filter process, an operation using the first filter coefficient and the second filter coefficient is performed on the pixel value of the target pixel.
  • the target pixel is larger than a threshold of the block to which the target pixel belongs, and when the amount of change is larger than the threshold, the pixel value after the calculation of the target pixel is Pixel value before calculation elephant pixel and may be clipped to sum or the difference between the threshold.
  • the first threshold value for the first block and the second threshold value for the second block are determined based on a combination of the bases of the first block and the second block.
  • a pixel having a large base amplitude i.e., a pixel having a large error
  • determines a large threshold value i.e., a pixel having a large error
  • a pixel having a small base amplitude That is, a small threshold value can be determined for a pixel having a small error.
  • a decoding device includes a processing circuit and a memory, and the processing circuit uses the memory to make a first block and a second block adjacent to the first block. Based on the block size, a filter characteristic for a boundary between the first block and the second block is determined, and deblocking filter processing having the determined filter characteristic is performed. For example, the processing circuit may determine the filter characteristics by determining a first filter coefficient for pixels near the boundary in the first block and a first filter coefficient for pixels near the boundary in the second block. 2 filter coefficients as the filter characteristics, and when the size of the second block is smaller than the size of the first block, the second filter coefficient larger than the first filter coefficient is It may be determined as a filter characteristic.
  • an outline of the first embodiment will be described as an example of an encoding device and a decoding device to which the processing and / or configuration described in each aspect of the present disclosure to be described later can be applied.
  • the first embodiment is merely an example of an encoding device and a decoding device to which the processing and / or configuration described in each aspect of the present disclosure can be applied, and the processing and / or processing described in each aspect of the present disclosure.
  • the configuration can also be implemented in an encoding device and a decoding device different from those in the first embodiment.
  • the encoding apparatus or decoding apparatus according to the first embodiment corresponds to the constituent elements described in each aspect of the present disclosure among a plurality of constituent elements constituting the encoding apparatus or decoding apparatus. Replacing the constituent elements with constituent elements described in each aspect of the present disclosure (2) A plurality of constituent elements constituting the encoding apparatus or decoding apparatus with respect to the encoding apparatus or decoding apparatus of the first embodiment The constituent elements corresponding to the constituent elements described in each aspect of the present disclosure are added to the present disclosure after arbitrary changes such as addition, replacement, and deletion of functions or processes to be performed on some constituent elements among the constituent elements.
  • a component that performs a part of processing performed by a component is a component that is described in each aspect of the present disclosure, a component that includes a part of a function included in the component described in each aspect of the present disclosure, (6)
  • a method performed by the encoding device or the decoding device according to Embodiment 1 is performed in combination with a component that performs a part of processing performed by the component described in each aspect of the disclosure.
  • the process corresponding to the process described in each aspect of the present disclosure is replaced with the process described in each aspect of the present disclosure.
  • the encoding apparatus according to the first embodiment or A part of the plurality of processes included in the method performed by the decoding device is performed in combination with the processes described in each aspect of the present disclosure
  • the processes and / or configurations described in each aspect of the present disclosure are not limited to the above examples.
  • the present invention may be implemented in an apparatus used for a different purpose from the moving picture / picture encoding apparatus or moving picture / picture decoding apparatus disclosed in the first embodiment, and the processing and / or described in each aspect.
  • the configuration may be implemented alone.
  • you may implement combining the process and / or structure which were demonstrated in the different aspect.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a functional configuration of encoding apparatus 100 according to Embodiment 1.
  • the encoding device 100 is a moving image / image encoding device that encodes moving images / images in units of blocks.
  • an encoding apparatus 100 is an apparatus that encodes an image in units of blocks, and includes a dividing unit 102, a subtracting unit 104, a transforming unit 106, a quantizing unit 108, and entropy encoding.
  • Unit 110 inverse quantization unit 112, inverse transform unit 114, addition unit 116, block memory 118, loop filter unit 120, frame memory 122, intra prediction unit 124, inter prediction unit 126, A prediction control unit 128.
  • the encoding device 100 is realized by, for example, a general-purpose processor and a memory.
  • the processor when the software program stored in the memory is executed by the processor, the processor performs the division unit 102, the subtraction unit 104, the conversion unit 106, the quantization unit 108, the entropy encoding unit 110, and the inverse quantization unit 112.
  • the encoding apparatus 100 includes a dividing unit 102, a subtracting unit 104, a transforming unit 106, a quantizing unit 108, an entropy coding unit 110, an inverse quantizing unit 112, an inverse transforming unit 114, an adding unit 116, and a loop filter unit 120.
  • the intra prediction unit 124, the inter prediction unit 126, and the prediction control unit 128 may be implemented as one or more dedicated electronic circuits.
  • the dividing unit 102 divides each picture included in the input moving image into a plurality of blocks, and outputs each block to the subtracting unit 104.
  • the dividing unit 102 first divides a picture into blocks of a fixed size (for example, 128 ⁇ 128).
  • This fixed size block may be referred to as a coding tree unit (CTU).
  • the dividing unit 102 divides each of the fixed size blocks into blocks of a variable size (for example, 64 ⁇ 64 or less) based on recursive quadtree and / or binary tree block division.
  • This variable size block may be referred to as a coding unit (CU), a prediction unit (PU) or a transform unit (TU).
  • CU, PU, and TU do not need to be distinguished, and some or all blocks in a picture may be processing units of CU, PU, and TU.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of block division in the first embodiment.
  • a solid line represents a block boundary by quadtree block division
  • a broken line represents a block boundary by binary tree block division.
  • the block 10 is a 128 ⁇ 128 pixel square block (128 ⁇ 128 block).
  • the 128 ⁇ 128 block 10 is first divided into four square 64 ⁇ 64 blocks (quadtree block division).
  • the upper left 64 ⁇ 64 block is further divided vertically into two rectangular 32 ⁇ 64 blocks, and the left 32 ⁇ 64 block is further divided vertically into two rectangular 16 ⁇ 64 blocks (binary tree block division). As a result, the upper left 64 ⁇ 64 block is divided into two 16 ⁇ 64 blocks 11 and 12 and a 32 ⁇ 64 block 13.
  • the upper right 64 ⁇ 64 block is horizontally divided into two rectangular 64 ⁇ 32 blocks 14 and 15 (binary tree block division).
  • the lower left 64x64 block is divided into four square 32x32 blocks (quadrant block division). Of the four 32 ⁇ 32 blocks, the upper left block and the lower right block are further divided.
  • the upper left 32 ⁇ 32 block is vertically divided into two rectangular 16 ⁇ 32 blocks, and the right 16 ⁇ 32 block is further divided horizontally into two 16 ⁇ 16 blocks (binary tree block division).
  • the lower right 32 ⁇ 32 block is horizontally divided into two 32 ⁇ 16 blocks (binary tree block division).
  • the lower left 64 ⁇ 64 block is divided into a 16 ⁇ 32 block 16, two 16 ⁇ 16 blocks 17 and 18, two 32 ⁇ 32 blocks 19 and 20, and two 32 ⁇ 16 blocks 21 and 22.
  • the lower right 64x64 block 23 is not divided.
  • the block 10 is divided into 13 variable-size blocks 11 to 23 based on the recursive quadtree and binary tree block division.
  • Such division may be called QTBT (quad-tree plus binary tree) division.
  • one block is divided into four or two blocks (quadrature tree or binary tree block division), but the division is not limited to this.
  • one block may be divided into three blocks (triple tree block division).
  • Such a division including a tri-tree block division may be called an MBT (multi type tree) division.
  • the subtraction unit 104 subtracts the prediction signal (prediction sample) from the original signal (original sample) in units of blocks divided by the division unit 102. That is, the subtraction unit 104 calculates a prediction error (also referred to as a residual) of a coding target block (hereinafter referred to as a current block). Then, the subtraction unit 104 outputs the calculated prediction error to the conversion unit 106.
  • a prediction error also referred to as a residual of a coding target block (hereinafter referred to as a current block).
  • the original signal is an input signal of the encoding device 100, and is a signal (for example, a luminance (luma) signal and two color difference (chroma) signals) representing an image of each picture constituting the moving image.
  • a signal representing an image may be referred to as a sample.
  • the transform unit 106 transforms the prediction error in the spatial domain into a transform factor in the frequency domain, and outputs the transform coefficient to the quantization unit 108. Specifically, the transform unit 106 performs, for example, a predetermined discrete cosine transform (DCT) or discrete sine transform (DST) on a prediction error in the spatial domain.
  • DCT discrete cosine transform
  • DST discrete sine transform
  • the conversion unit 106 adaptively selects a conversion type from a plurality of conversion types, and converts a prediction error into a conversion coefficient using a conversion basis function corresponding to the selected conversion type. May be. Such a conversion may be referred to as EMT (explicit multiple core transform) or AMT (adaptive multiple transform).
  • the plurality of conversion types include, for example, DCT-II, DCT-V, DCT-VIII, DST-I and DST-VII.
  • FIG. 3 is a table showing conversion basis functions corresponding to each conversion type. In FIG. 3, N indicates the number of input pixels. Selection of a conversion type from among these multiple conversion types may depend on, for example, the type of prediction (intra prediction and inter prediction), or may depend on an intra prediction mode.
  • Information indicating whether or not to apply such EMT or AMT (for example, called an AMT flag) and information indicating the selected conversion type are signaled at the CU level.
  • AMT flag information indicating whether or not to apply such EMT or AMT
  • the signalization of these pieces of information need not be limited to the CU level, but may be other levels (for example, a sequence level, a picture level, a slice level, a tile level, or a CTU level).
  • the conversion unit 106 may reconvert the conversion coefficient (conversion result). Such reconversion is sometimes referred to as AST (adaptive secondary transform) or NSST (non-separable secondary transform). For example, the conversion unit 106 performs re-conversion for each sub-block (for example, 4 ⁇ 4 sub-block) included in the block of the conversion coefficient corresponding to the intra prediction error. Information indicating whether or not NSST is applied and information related to the transformation matrix used for NSST are signaled at the CU level. Note that the signalization of these pieces of information need not be limited to the CU level, but may be other levels (for example, a sequence level, a picture level, a slice level, a tile level, or a CTU level).
  • the separable conversion is a method of performing the conversion a plurality of times by separating the number of dimensions of the input for each direction, and the non-separable conversion is two or more when the input is multidimensional.
  • the dimensions are collectively regarded as one dimension, and conversion is performed collectively.
  • non-separable conversion if an input is a 4 ⁇ 4 block, it is regarded as one array having 16 elements, and 16 ⁇ 16 conversion is performed on the array. The thing which performs the conversion process with a matrix is mentioned.
  • a 4 ⁇ 4 input block is regarded as a single array having 16 elements, and then the Givens rotation is performed multiple times on the array (Hypercube Givens Transform) is also a non-separable. It is an example of conversion.
  • the quantization unit 108 quantizes the transform coefficient output from the transform unit 106. Specifically, the quantization unit 108 scans the transform coefficients of the current block in a predetermined scanning order, and quantizes the transform coefficients based on the quantization parameter (QP) corresponding to the scanned transform coefficients. Then, the quantization unit 108 outputs the quantized transform coefficient (hereinafter referred to as a quantization coefficient) of the current block to the entropy encoding unit 110 and the inverse quantization unit 112.
  • QP quantization parameter
  • the predetermined order is an order for quantization / inverse quantization of transform coefficients.
  • the predetermined scanning order is defined in ascending order of frequency (order from low frequency to high frequency) or descending order (order from high frequency to low frequency).
  • the quantization parameter is a parameter that defines a quantization step (quantization width). For example, if the value of the quantization parameter increases, the quantization step also increases. That is, if the value of the quantization parameter increases, the quantization error increases.
  • the entropy encoding unit 110 generates an encoded signal (encoded bit stream) by performing variable length encoding on the quantization coefficient that is input from the quantization unit 108. Specifically, the entropy encoding unit 110 binarizes the quantization coefficient, for example, and arithmetically encodes the binary signal.
  • the inverse quantization unit 112 inversely quantizes the quantization coefficient that is an input from the quantization unit 108. Specifically, the inverse quantization unit 112 inversely quantizes the quantization coefficient of the current block in a predetermined scanning order. Then, the inverse quantization unit 112 outputs the inverse-quantized transform coefficient of the current block to the inverse transform unit 114.
  • the inverse transform unit 114 restores the prediction error by inverse transforming the transform coefficient that is an input from the inverse quantization unit 112. Specifically, the inverse transform unit 114 restores the prediction error of the current block by performing an inverse transform corresponding to the transform by the transform unit 106 on the transform coefficient. Then, the inverse transformation unit 114 outputs the restored prediction error to the addition unit 116.
  • the restored prediction error does not match the prediction error calculated by the subtraction unit 104 because information is lost due to quantization. That is, the restored prediction error includes a quantization error.
  • the adder 116 reconstructs the current block by adding the prediction error input from the inverse transform unit 114 and the prediction sample input from the prediction control unit 128. Then, the adding unit 116 outputs the reconfigured block to the block memory 118 and the loop filter unit 120.
  • the reconstructed block is sometimes referred to as a local decoding block.
  • the block memory 118 is a storage unit for storing blocks in an encoding target picture (hereinafter referred to as current picture) that are referred to in intra prediction. Specifically, the block memory 118 stores the reconstructed block output from the adding unit 116.
  • the loop filter unit 120 applies a loop filter to the block reconstructed by the adding unit 116 and outputs the filtered reconstructed block to the frame memory 122.
  • the loop filter is a filter (in-loop filter) used in the encoding loop, and includes, for example, a deblocking filter (DF), a sample adaptive offset (SAO), an adaptive loop filter (ALF), and the like.
  • a least square error filter is applied to remove coding distortion. For example, for each 2 ⁇ 2 sub-block in the current block, a plurality of multiples based on the direction of the local gradient and the activity are provided. One filter selected from the filters is applied.
  • sub-blocks for example, 2 ⁇ 2 sub-blocks
  • a plurality of classes for example, 15 or 25 classes.
  • the direction value D of the gradient is derived, for example, by comparing gradients in a plurality of directions (for example, horizontal, vertical, and two diagonal directions).
  • the gradient activation value A is derived, for example, by adding gradients in a plurality of directions and quantizing the addition result.
  • a filter for a sub-block is determined from among a plurality of filters.
  • FIG. 4A to 4C are diagrams showing a plurality of examples of filter shapes used in ALF.
  • 4A shows a 5 ⁇ 5 diamond shape filter
  • FIG. 4B shows a 7 ⁇ 7 diamond shape filter
  • FIG. 4C shows a 9 ⁇ 9 diamond shape filter.
  • Information indicating the shape of the filter is signalized at the picture level. It should be noted that the signalization of the information indicating the filter shape need not be limited to the picture level, but may be another level (for example, a sequence level, a slice level, a tile level, a CTU level, or a CU level).
  • ON / OFF of ALF is determined at the picture level or the CU level, for example. For example, for luminance, it is determined whether to apply ALF at the CU level, and for color difference, it is determined whether to apply ALF at the picture level.
  • Information indicating ALF on / off is signaled at the picture level or the CU level. Signaling of information indicating ALF on / off need not be limited to the picture level or the CU level, and may be performed at other levels (for example, a sequence level, a slice level, a tile level, or a CTU level). Good.
  • a coefficient set of a plurality of selectable filters (for example, up to 15 or 25 filters) is signalized at the picture level.
  • the signalization of the coefficient set need not be limited to the picture level, but may be another level (for example, sequence level, slice level, tile level, CTU level, CU level, or sub-block level).
  • the frame memory 122 is a storage unit for storing a reference picture used for inter prediction, and is sometimes called a frame buffer. Specifically, the frame memory 122 stores the reconstructed block filtered by the loop filter unit 120.
  • the intra prediction unit 124 generates a prediction signal (intra prediction signal) by referring to the block in the current picture stored in the block memory 118 and performing intra prediction (also referred to as intra-screen prediction) of the current block. Specifically, the intra prediction unit 124 generates an intra prediction signal by performing intra prediction with reference to a sample (for example, luminance value and color difference value) of a block adjacent to the current block, and performs prediction control on the intra prediction signal. To the unit 128.
  • the intra prediction unit 124 performs intra prediction using one of a plurality of predefined intra prediction modes.
  • the plurality of intra prediction modes include one or more non-directional prediction modes and a plurality of directional prediction modes.
  • One or more non-directional prediction modes are for example H.264. It includes Planar prediction mode and DC prediction mode defined by H.265 / HEVC (High-Efficiency Video Coding) standard (Non-patent Document 1).
  • the multiple directionality prediction modes are for example H.264. It includes 33-direction prediction modes defined in the H.265 / HEVC standard. In addition to the 33 directions, the plurality of directionality prediction modes may further include 32 direction prediction modes (a total of 65 directionality prediction modes).
  • FIG. 5A is a diagram illustrating 67 intra prediction modes (two non-directional prediction modes and 65 directional prediction modes) in intra prediction. The solid line arrows The 33 directions defined in the H.265 / HEVC standard are represented, and the dashed arrow represents the added 32 directions.
  • the luminance block may be referred to in the intra prediction of the color difference block. That is, the color difference component of the current block may be predicted based on the luminance component of the current block.
  • Such intra prediction is sometimes called CCLM (cross-component linear model) prediction.
  • the intra prediction mode (for example, called CCLM mode) of the color difference block which refers to such a luminance block may be added as one of the intra prediction modes of the color difference block.
  • the intra prediction unit 124 may correct the pixel value after intra prediction based on the gradient of the reference pixel in the horizontal / vertical direction. Intra prediction with such correction may be called PDPC (position dependent intra prediction combination). Information indicating whether or not PDPC is applied (for example, referred to as a PDPC flag) is signaled, for example, at the CU level.
  • the signalization of this information need not be limited to the CU level, but may be another level (for example, a sequence level, a picture level, a slice level, a tile level, or a CTU level).
  • the inter prediction unit 126 refers to a reference picture stored in the frame memory 122 and is different from the current picture, and performs inter prediction (also referred to as inter-screen prediction) of the current block, thereby generating a prediction signal (inter prediction signal). Prediction signal). Inter prediction is performed in units of a current block or a sub-block (for example, 4 ⁇ 4 block) in the current block. For example, the inter prediction unit 126 performs motion estimation in the reference picture for the current block or sub-block. Then, the inter prediction unit 126 generates an inter prediction signal of the current block or sub-block by performing motion compensation using motion information (for example, a motion vector) obtained by motion search. Then, the inter prediction unit 126 outputs the generated inter prediction signal to the prediction control unit 128.
  • inter prediction also referred to as inter-screen prediction
  • a motion vector predictor may be used for signalizing the motion vector. That is, the difference between the motion vector and the predicted motion vector may be signaled.
  • an inter prediction signal may be generated using not only the motion information of the current block obtained by motion search but also the motion information of adjacent blocks. Specifically, the inter prediction signal is generated in units of sub-blocks in the current block by weighted addition of the prediction signal based on the motion information obtained by motion search and the prediction signal based on the motion information of adjacent blocks. May be.
  • Such inter prediction motion compensation
  • OBMC overlapped block motion compensation
  • OBMC block size information indicating the size of a sub-block for OBMC
  • OBMC flag information indicating whether or not to apply the OBMC mode
  • the level of signalization of these information does not need to be limited to the sequence level and the CU level, and may be other levels (for example, a picture level, a slice level, a tile level, a CTU level, or a sub-block level). Good.
  • FIG. 5B and FIG. 5C are a flowchart and a conceptual diagram for explaining the outline of the predicted image correction process by the OBMC process.
  • a prediction image (Pred) by normal motion compensation is acquired using a motion vector (MV) assigned to an encoding target block.
  • MV motion vector
  • a prediction image (Pred_L) is obtained by applying the motion vector (MV_L) of the encoded left adjacent block to the encoding target block, and prediction is performed by superimposing the prediction image and Pred_L with weights. Perform the first correction of the image.
  • the motion vector (MV_U) of the encoded upper adjacent block is applied to the block to be encoded to obtain a prediction image (Pred_U), and the prediction image and Pred_U that have been subjected to the first correction are weighted. Then, the second correction of the predicted image is performed by superimposing and making it the final predicted image.
  • the two-step correction method using the left adjacent block and the upper adjacent block has been described here, the correction may be performed more times than the two steps using the right adjacent block and the lower adjacent block. Is possible.
  • the area to be overlapped may not be the pixel area of the entire block, but only a part of the area near the block boundary.
  • the processing target block may be a prediction block unit or a sub-block unit obtained by further dividing the prediction block.
  • obmc_flag is a signal indicating whether or not to apply the OBMC process.
  • the encoding apparatus it is determined whether or not the encoding target block belongs to a complex motion region, and if it belongs to a complex motion region, a value 1 is set as obmc_flag. Encoding is performed by applying the OBMC process, and if it does not belong to a complex region of motion, the value 0 is set as obmc_flag and the encoding is performed without applying the OBMC process.
  • the decoding apparatus by decoding the obmc_flag described in the stream, decoding is performed by switching whether to apply the OBMC process according to the value.
  • the motion information may be derived on the decoding device side without being converted into a signal.
  • H.M. A merge mode defined in the H.265 / HEVC standard may be used.
  • the motion information may be derived by performing motion search on the decoding device side. In this case, motion search is performed without using the pixel value of the current block.
  • the mode in which motion search is performed on the decoding device side is sometimes called a PMMVD (patterned motion vector derivation) mode or an FRUC (frame rate up-conversion) mode.
  • PMMVD patterned motion vector derivation
  • FRUC frame rate up-conversion
  • FIG. 5D An example of FRUC processing is shown in FIG. 5D.
  • a list of a plurality of candidates each having a predicted motion vector (may be common with the merge list) is generated Is done.
  • the best candidate MV is selected from a plurality of candidate MVs registered in the candidate list. For example, the evaluation value of each candidate included in the candidate list is calculated, and one candidate is selected based on the evaluation value.
  • a motion vector for the current block is derived based on the selected candidate motion vector.
  • the selected candidate motion vector (best candidate MV) is directly derived as a motion vector for the current block.
  • the motion vector for the current block may be derived by performing pattern matching in the peripheral region at the position in the reference picture corresponding to the selected candidate motion vector. That is, the same method is used to search the area around the best candidate MV, and if there is an MV with a good evaluation value, the best candidate MV is updated to the MV, and the current block is updated. The final MV may be used. It is also possible to adopt a configuration in which the processing is not performed.
  • the same processing may be performed when processing is performed in units of sub-blocks.
  • the evaluation value is calculated by obtaining a difference value of the reconstructed image by pattern matching between a region in the reference picture corresponding to the motion vector and a predetermined region. Note that the evaluation value may be calculated using information other than the difference value.
  • the first pattern matching and the second pattern matching may be referred to as bilateral matching and template matching, respectively.
  • pattern matching is performed between two blocks in two different reference pictures that follow the motion trajectory of the current block. Therefore, in the first pattern matching, a region in another reference picture along the motion trajectory of the current block is used as the predetermined region for calculating the candidate evaluation value described above.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining an example of pattern matching (bilateral matching) between two blocks along a motion trajectory.
  • first pattern matching two blocks along the motion trajectory of the current block (Cur block) and two blocks in two different reference pictures (Ref0, Ref1) are used.
  • two motion vectors MV0, MV1 are derived.
  • MV0, MV1 a reconstructed image at a designated position in the first encoded reference picture (Ref0) designated by the candidate MV, and a symmetric MV obtained by scaling the candidate MV at a display time interval.
  • the difference from the reconstructed image at the designated position in the second encoded reference picture (Ref1) designated in (2) is derived, and the evaluation value is calculated using the obtained difference value.
  • the candidate MV having the best evaluation value among the plurality of candidate MVs may be selected as the final MV.
  • the motion vectors (MV0, MV1) pointing to the two reference blocks are temporal distances between the current picture (Cur Pic) and the two reference pictures (Ref0, Ref1). It is proportional to (TD0, TD1).
  • the first pattern matching uses a mirror-symmetric bi-directional motion vector Is derived.
  • pattern matching is performed between a template in the current picture (a block adjacent to the current block in the current picture (for example, an upper and / or left adjacent block)) and a block in the reference picture. Therefore, in the second pattern matching, a block adjacent to the current block in the current picture is used as the predetermined region for calculating the candidate evaluation value described above.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining an example of pattern matching (template matching) between a template in the current picture and a block in the reference picture.
  • the current block is searched by searching the reference picture (Ref0) for the block that most closely matches the block adjacent to the current block (Cur block) in the current picture (Cur Pic).
  • Ref0 the reference picture
  • the reconstructed image of the encoded region of the left adjacent area and / or the upper adjacent area, and the equivalent in the encoded reference picture (Ref0) designated by the candidate MV When a difference from the reconstructed image at the position is derived, an evaluation value is calculated using the obtained difference value, and a candidate MV having the best evaluation value among a plurality of candidate MVs is selected as the best candidate MV. Good.
  • FRUC flag Information indicating whether or not to apply such FRUC mode
  • FRUC flag information indicating whether or not to apply such FRUC mode
  • the FRUC mode is applied (for example, when the FRUC flag is true)
  • information indicating the pattern matching method (first pattern matching or second pattern matching) (for example, called the FRUC mode flag) is signaled at the CU level. It becomes. Note that the signalization of these pieces of information need not be limited to the CU level, but may be other levels (for example, sequence level, picture level, slice level, tile level, CTU level, or sub-block level). .
  • BIO bi-directional optical flow
  • FIG. 8 is a diagram for explaining a model assuming constant velocity linear motion.
  • (v x , v y ) indicates a velocity vector
  • ⁇ 0 and ⁇ 1 are the time between the current picture (Cur Pic) and two reference pictures (Ref 0 , Ref 1 ), respectively.
  • the distance. (MVx 0 , MVy 0 ) indicates a motion vector corresponding to the reference picture Ref 0
  • (MVx 1 , MVy 1 ) indicates a motion vector corresponding to the reference picture Ref 1 .
  • This optical flow equation consists of (i) the product of the time derivative of the luminance value, (ii) the horizontal component of the horizontal velocity and the spatial gradient of the reference image, and (iii) the vertical velocity and the spatial gradient of the reference image. Indicates that the sum of the products of the vertical components of is equal to zero. Based on a combination of this optical flow equation and Hermite interpolation, a block-based motion vector obtained from a merge list or the like is corrected in pixel units.
  • the motion vector may be derived on the decoding device side by a method different from the derivation of the motion vector based on the model assuming constant velocity linear motion.
  • a motion vector may be derived for each subblock based on the motion vectors of a plurality of adjacent blocks.
  • This mode may be referred to as an affine motion compensation prediction mode.
  • FIG. 9A is a diagram for explaining derivation of a motion vector in units of sub-blocks based on motion vectors of a plurality of adjacent blocks.
  • the current block includes 16 4 ⁇ 4 sub-blocks.
  • the motion vector v 0 of the upper left corner control point of the current block is derived based on the motion vector of the adjacent block
  • the motion vector v 1 of the upper right corner control point of the current block is derived based on the motion vector of the adjacent sub block. Is done.
  • the motion vector (v x , v y ) of each sub-block in the current block is derived by the following equation (2).
  • x and y indicate the horizontal position and vertical position of the sub-block, respectively, and w indicates a predetermined weight coefficient.
  • Such an affine motion compensation prediction mode may include several modes in which the motion vector derivation methods of the upper left and upper right corner control points are different.
  • Information indicating such an affine motion compensation prediction mode (for example, called an affine flag) is signaled at the CU level. Note that the information indicating the affine motion compensation prediction mode need not be limited to the CU level, but other levels (for example, sequence level, picture level, slice level, tile level, CTU level, or sub-block level). ).
  • the prediction control unit 128 selects either the intra prediction signal or the inter prediction signal, and outputs the selected signal to the subtraction unit 104 and the addition unit 116 as a prediction signal.
  • FIG. 9B is a diagram for explaining the outline of the motion vector deriving process in the merge mode.
  • a prediction MV list in which prediction MV candidates are registered is generated.
  • prediction MV candidates spatial adjacent prediction MVs that are MVs of a plurality of encoded blocks located spatially around the encoding target block, and the position of the encoding target block in the encoded reference picture are projected.
  • Temporal adjacent prediction MV that is MV of neighboring blocks combined prediction MV that is MV generated by combining MV values of spatial adjacent prediction MV and temporal adjacent prediction MV, zero prediction MV that is MV having a value of zero, and the like There is.
  • variable length encoding unit describes and encodes merge_idx which is a signal indicating which prediction MV is selected in the stream.
  • the prediction MV registered in the prediction MV list described with reference to FIG. 9B is an example, and the number of prediction MVs may be different from the number in the figure, or may not include some types of prediction MVs in the figure. It may be the composition which added prediction MV other than the kind of prediction MV in a figure.
  • the final MV may be determined by performing DMVR processing, which will be described later, using the MV of the encoding target block derived by the merge mode.
  • FIG. 9C is a conceptual diagram for explaining an outline of DMVR processing.
  • the optimal MVP set in the processing target block is set as a candidate MV, and reference pixels from a first reference picture that is a processed picture in the L0 direction and a second reference picture that is a processed picture in the L1 direction are set according to the candidate MV. Are obtained, and a template is generated by taking the average of each reference pixel.
  • the peripheral areas of the candidate MVs of the first reference picture and the second reference picture are searched, respectively, and the MV with the lowest cost is determined as the final MV.
  • the cost value is calculated using a difference value between each pixel value of the template and each pixel value of the search area, an MV value, and the like.
  • FIG. 9D is a diagram for explaining an outline of a predicted image generation method using luminance correction processing by LIC processing.
  • an MV for obtaining a reference image corresponding to a block to be encoded is derived from a reference picture that is an encoded picture.
  • the predicted image for the encoding target block is generated by performing the brightness correction process using the brightness correction parameter for the reference image in the reference picture specified by MV.
  • the shape of the peripheral reference region in FIG. 9D is an example, and other shapes may be used.
  • the process of generating a predicted image from one reference picture has been described, but the same applies to the case of generating a predicted image from a plurality of reference pictures, and the same applies to reference images acquired from each reference picture.
  • the predicted image is generated after performing the luminance correction processing by the method.
  • lic_flag is a signal indicating whether to apply LIC processing.
  • the encoding device it is determined whether or not the encoding target block belongs to an area where the luminance change occurs, and if it belongs to the area where the luminance change occurs, lic_flag is set. Encode by applying LIC processing with a value of 1 set, and if not belonging to an area where a luminance change has occurred, set 0 as lic_flag and perform encoding without applying the LIC processing .
  • the decoding device by decoding lic_flag described in the stream, decoding is performed by switching whether to apply the LIC processing according to the value.
  • a method for determining whether or not to apply LIC processing for example, there is a method for determining whether or not LIC processing has been applied to peripheral blocks.
  • the encoding target block is in the merge mode
  • whether or not the surrounding encoded blocks selected in the derivation of the MV in the merge mode processing are encoded by applying the LIC processing. Judgment is performed, and encoding is performed by switching whether to apply the LIC processing according to the result.
  • the decoding process is exactly the same.
  • FIG. 10 is a block diagram showing a functional configuration of decoding apparatus 200 according to Embodiment 1.
  • the decoding device 200 is a moving image / image decoding device that decodes moving images / images in units of blocks.
  • the decoding device 200 includes an entropy decoding unit 202, an inverse quantization unit 204, an inverse transformation unit 206, an addition unit 208, a block memory 210, a loop filter unit 212, and a frame memory 214. And an intra prediction unit 216, an inter prediction unit 218, and a prediction control unit 220.
  • the decoding device 200 is realized by, for example, a general-purpose processor and a memory.
  • the processor executes the entropy decoding unit 202, the inverse quantization unit 204, the inverse transformation unit 206, the addition unit 208, the loop filter unit 212, and the intra prediction unit. 216, the inter prediction unit 218, and the prediction control unit 220.
  • the decoding apparatus 200 is dedicated to the entropy decoding unit 202, the inverse quantization unit 204, the inverse transformation unit 206, the addition unit 208, the loop filter unit 212, the intra prediction unit 216, the inter prediction unit 218, and the prediction control unit 220. It may be realized as one or more electronic circuits.
  • the entropy decoding unit 202 performs entropy decoding on the encoded bit stream. Specifically, the entropy decoding unit 202 performs arithmetic decoding from a coded bit stream to a binary signal, for example. Then, the entropy decoding unit 202 debinarizes the binary signal. As a result, the entropy decoding unit 202 outputs the quantized coefficient to the inverse quantization unit 204 in units of blocks.
  • the inverse quantization unit 204 inversely quantizes the quantization coefficient of a decoding target block (hereinafter referred to as a current block) that is an input from the entropy decoding unit 202. Specifically, the inverse quantization unit 204 inversely quantizes each quantization coefficient of the current block based on the quantization parameter corresponding to the quantization coefficient. Then, the inverse quantization unit 204 outputs the quantization coefficient (that is, the transform coefficient) obtained by inverse quantization of the current block to the inverse transform unit 206.
  • a decoding target block hereinafter referred to as a current block
  • the inverse quantization unit 204 inversely quantizes each quantization coefficient of the current block based on the quantization parameter corresponding to the quantization coefficient. Then, the inverse quantization unit 204 outputs the quantization coefficient (that is, the transform coefficient) obtained by inverse quantization of the current block to the inverse transform unit 206.
  • the inverse transform unit 206 restores the prediction error by inverse transforming the transform coefficient that is an input from the inverse quantization unit 204.
  • the inverse conversion unit 206 determines the current block based on the information indicating the read conversion type. Inversely transform the conversion coefficient of.
  • the inverse transform unit 206 applies inverse retransformation to the transform coefficient.
  • the adder 208 reconstructs the current block by adding the prediction error input from the inverse converter 206 and the prediction sample input from the prediction controller 220. Then, the adding unit 208 outputs the reconfigured block to the block memory 210 and the loop filter unit 212.
  • the block memory 210 is a storage unit for storing a block that is referred to in intra prediction and that is within a decoding target picture (hereinafter referred to as a current picture). Specifically, the block memory 210 stores the reconstructed block output from the adding unit 208.
  • the loop filter unit 212 applies a loop filter to the block reconstructed by the adding unit 208, and outputs the filtered reconstructed block to the frame memory 214, the display device, and the like.
  • one filter is selected from the plurality of filters based on the local gradient direction and activity, The selected filter is applied to the reconstruction block.
  • the frame memory 214 is a storage unit for storing a reference picture used for inter prediction, and is sometimes called a frame buffer. Specifically, the frame memory 214 stores the reconstructed block filtered by the loop filter unit 212.
  • the intra prediction unit 216 performs intra prediction with reference to the block in the current picture stored in the block memory 210 based on the intra prediction mode read from the encoded bitstream, so that a prediction signal (intra prediction Signal). Specifically, the intra prediction unit 216 generates an intra prediction signal by performing intra prediction with reference to a sample (for example, luminance value and color difference value) of a block adjacent to the current block, and performs prediction control on the intra prediction signal. Output to the unit 220.
  • a prediction signal for example, luminance value and color difference value
  • the intra prediction unit 216 may predict the color difference component of the current block based on the luminance component of the current block.
  • the intra prediction unit 216 corrects the pixel value after intra prediction based on the gradient of the reference pixel in the horizontal / vertical direction.
  • the inter prediction unit 218 refers to the reference picture stored in the frame memory 214 and predicts the current block. Prediction is performed in units of a current block or a sub-block (for example, 4 ⁇ 4 block) in the current block. For example, the inter prediction unit 218 generates an inter prediction signal of the current block or sub-block by performing motion compensation using motion information (for example, a motion vector) read from the encoded bitstream, and generates the inter prediction signal. The result is output to the prediction control unit 220.
  • motion information for example, a motion vector
  • the inter prediction unit 218 When the information read from the encoded bitstream indicates that the OBMC mode is to be applied, the inter prediction unit 218 includes not only the motion information of the current block obtained by motion search but also the motion information of adjacent blocks. To generate an inter prediction signal.
  • the inter prediction unit 218 follows the pattern matching method (bilateral matching or template matching) read from the encoded stream. Motion information is derived by performing motion search. Then, the inter prediction unit 218 performs motion compensation using the derived motion information.
  • the inter prediction unit 218 derives a motion vector based on a model assuming constant velocity linear motion. Also, when the information read from the encoded bitstream indicates that the affine motion compensated prediction mode is applied, the inter prediction unit 218 determines the motion vector in units of subblocks based on the motion vectors of a plurality of adjacent blocks. Is derived.
  • the prediction control unit 220 selects either the intra prediction signal or the inter prediction signal, and outputs the selected signal to the adding unit 208 as a prediction signal.
  • the encoding apparatus 100 calculates a prediction error by subtracting a prediction signal generated by the intra prediction unit 124 or the inter prediction unit 126 from the original signal.
  • the encoding device 100 generates a quantization coefficient by performing orthogonal transform processing, quantization processing, and the like on the prediction error.
  • the encoding apparatus 100 restores a prediction error by performing inverse quantization and inverse orthogonal transform on the obtained quantization coefficient.
  • the quantization process is an irreversible process, the restored prediction error has an error (quantization error) with respect to the prediction error before conversion.
  • the deblocking filter process performed in the loop filter unit 120 is a kind of filter process performed for the purpose of reducing the quantization error. Deblocking filtering is applied to the block boundaries to remove block noise. Hereinafter, this deblocking filter processing is also simply referred to as filter processing.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating an example of the deblocking filter process performed by the loop filter unit 120. For example, the process shown in FIG. 11 is performed for each block boundary.
  • the loop filter unit 120 determines whether the set Bs is larger than the first threshold (S102). When Bs is equal to or smaller than the first threshold (No in S102), the loop filter unit 120 does not perform the filter process (S107).
  • the loop filter unit 120 calculates the pixel variation d in the boundary region using the pixel values in the blocks on both sides of the block boundary (S103). ). This process will be described with reference to FIG.
  • the loop filter unit 120 determines whether or not the calculated d is larger than the second threshold (S104). When d is equal to or smaller than the second threshold (No in S104), the loop filter unit 120 does not perform the filtering process (S107). Note that the first threshold and the second threshold are different.
  • the loop filter unit 120 determines the filter characteristic (S105), and performs the filtering process of the determined filter characteristic (S106). For example, a 5-tap filter of (1, 2, 2, 2, 1) / 8 is used. That is, the calculation of (1 ⁇ p30 + 2 ⁇ p20 + 2 ⁇ p10 + 2 ⁇ q10 + 1 ⁇ q20) / 8 is performed on p10 shown in FIG.
  • a clip process is performed so that the displacement is within a certain range so as not to be excessively smoothed.
  • the clipping process referred to here is a threshold process that allows the pixel value after the filtering to take only a range of q ⁇ tc. That is.
  • FIG. 13 is a flowchart showing an example of the deblocking filter process according to the present embodiment. Note that the processing shown in FIG. 13 may be performed for each block boundary or may be performed for each unit pixel including one or more pixels.
  • the loop filter unit 120 acquires an encoding parameter, and determines an asymmetric filter characteristic across the block boundary using the acquired encoding parameter (S111).
  • the obtained encoding parameter characterizes, for example, an error distribution.
  • the filter characteristics are filter coefficients, parameters used for controlling filter processing, and the like.
  • the encoding parameter may be any parameter that can be used to determine the filter characteristics.
  • the encoding parameter may be information indicating the error itself, or may be information or a parameter related to the error (for example, affecting the magnitude relationship of the error).
  • a pixel that is determined to have a large or small error based on the encoding parameter that is, a pixel that is highly likely to have a large or small error is simply referred to as a pixel that has a large or small error.
  • the determination process does not have to be performed each time, and the process may be performed according to a predetermined rule for associating the encoding parameter with the filter characteristic.
  • the error may be larger than an error of a pixel that is likely to have a large error when viewed pixel by pixel.
  • the loop filter unit 120 executes a filter process having the determined filter characteristics (S112).
  • the filter characteristics determined in step S111 do not necessarily have to be asymmetric, and a symmetric design is possible.
  • a filter having an asymmetric filter characteristic with a block boundary interposed therebetween is also referred to as an asymmetric filter
  • a filter having a symmetric filter characteristic with a block boundary interposed therebetween is also referred to as a symmetric filter.
  • a pixel determined to have a large error is easily affected by a pixel having a small surrounding error so that a pixel determined to have a small error is less affected by a pixel having a large surrounding error.
  • the filter characteristics are determined in consideration of such two points. That is, the filter characteristics are determined so that the influence of the filter processing becomes larger as the pixel has a larger error. For example, the filter characteristics are determined so that the change amount of the pixel value before and after the filter process increases as the error increases. Thereby, it is possible to prevent a pixel having a high possibility of a small error from deviating from a true value due to a large fluctuation in value. On the other hand, for a pixel having a high possibility of a large error, the error can be reduced by changing the value by being strongly influenced by a pixel having a small error.
  • the element that changes the displacement due to the filter is defined as the filter weight.
  • the weight indicates the degree of influence of the filter process on the target pixel.
  • Increasing the weight means that the influence of the filter processing on the pixel is increased.
  • the pixel value after filter processing is easily affected by other pixels.
  • increasing the weight means determining the filter characteristics so that the amount of change in the pixel value before and after the filtering process is increased or the filtering process is easily performed.
  • the loop filter unit 120 increases the weight as the pixel has a larger error.
  • increasing the weight of a pixel having a larger error includes not only changing the weight continuously based on the error but also changing the weight in stages. That is, the weight of the first pixel only needs to be smaller than the weight of the second pixel having a larger error than the first pixel.
  • the same expression is used in the following.
  • the loop filter unit 120 may correct the filter characteristics serving as a reference determined by a conventional method so that the weight of a pixel having a larger error increases.
  • the loop filter unit 120 decreases the filter coefficient for pixels with larger errors. For example, the loop filter unit 120 reduces the filter coefficient of a pixel having a large error and increases the filter coefficient of a pixel having a small error.
  • a filter determined by a conventional method is referred to as a reference filter.
  • the reference filter is a 5-tap filter perpendicular to the block boundary and extends over (p3, p2, p1, q1, q2).
  • the filter coefficient is (1, 2, 2, 2, 1) / 8.
  • the filter coefficient is set so that the block P having a large error is easily affected by the block Q having a small error.
  • the filter coefficient used for a pixel with a small error is set large, and the filter coefficient used for a pixel with a large error is set small.
  • (0.5, 1.0, 1.0, 2.0, 1.5) / 6 is used as the filter coefficient.
  • 0 may be used as a filter coefficient of a pixel with a small error.
  • (0, 0, 1, 2, 2) / 5 may be used as the filter coefficient. That is, the filter tap may be changed.
  • the filter coefficient that is currently 0 may be a value other than 0.
  • (1, 2, 2, 2, 1, 1) / 9 may be used as the filter coefficient. That is, the loop filter unit 120 may extend the filter tap to the side where the error is small.
  • the reference filter may not be a bilaterally symmetric filter with the target pixel as the center, such as (1, 2, 2, 2, 1) / 8 described above.
  • the loop filter unit 120 further adjusts the filter.
  • the filter coefficient of the reference filter used for the leftmost pixel of the Q block is (1, 2, 3, 4, 5) / 15
  • the filter coefficient of the reference filter used for the rightmost pixel of the block P is (5, 4 , 3, 2, 1) / 15. That is, in this case, a filter coefficient that is reversed left and right between pixels across the block boundary is used.
  • Such a reversal symmetric filter characteristic across the block boundary can also be said to be “a symmetric filter characteristic across the block boundary”. That is, the asymmetric filter characteristic across the block boundary is a filter characteristic that is not inverted and symmetrical across the block boundary.
  • the loop filter unit 120 is, for example, the filter coefficient of the reference filter used for the rightmost pixel of the block P (5, (4, 3, 2, 1) / 15 is changed to (2.5, 2.0, 1.5, 2.0, 1.0) / 9.
  • the loop filter unit 120 determines a reference filter having a symmetrical filter characteristic across a block boundary according to a predetermined reference.
  • the loop filter unit 120 changes the reference filter so as to have an asymmetric filter characteristic across the block boundary.
  • the loop filter unit 120 increases the filter coefficient of at least one pixel having a small error among the filter coefficients of the reference filter, and reduces the filter coefficient of at least one pixel having a large error.
  • the loop filter unit 120 performs a filter operation using a reference filter.
  • the loop filter unit 120 performs asymmetric weighting with respect to the reference change amount ⁇ 0 that is the change amount of the pixel value before and after the filter calculation using the reference filter with the block boundary interposed therebetween.
  • a process using a reference filter is referred to as a filter operation, and a series of processes including a filter operation and a subsequent correction process (for example, asymmetric weighting) is a filter process (deblocking filter process). ).
  • the loop filter unit 120 calculates the corrected change amount ⁇ 1 by multiplying the reference change amount ⁇ 0 by a coefficient smaller than 1 for a pixel with a small error. Further, the loop filter unit 120 calculates the corrected change amount ⁇ 1 by multiplying the reference change amount ⁇ 0 by a coefficient larger than 1 for a pixel having a large error. Next, the loop filter unit 120 generates the pixel value after the filter processing by adding the corrected change amount ⁇ 1 to the pixel value before the filter calculation. Note that the loop filter unit 120 may perform only one of processing for pixels with small errors and processing for pixels with large errors.
  • the loop filter unit 120 calculates the corrected change ⁇ 1 by multiplying the reference change ⁇ 0 by 0.8, for example. Further, the loop filter unit 120 calculates a corrected change amount ⁇ 1 for pixels included in the block P having a large error, for example, by multiplying the reference change amount ⁇ 0 by 1.2. By doing so, it is possible to reduce the fluctuation of the value of the pixel having a small error. In addition, it is possible to increase the fluctuation of the pixel value having a large error.
  • 1: 1 may be selected as the ratio between the coefficient multiplied by the reference change amount ⁇ 0 of the pixel having a small error and the coefficient multiplied by the reference change amount ⁇ 0 of the pixel having a large error.
  • the filter characteristics are symmetric with respect to the block boundary.
  • the loop filter unit 120 may calculate the coefficient multiplied by the reference change amount ⁇ 0 by multiplying the reference coefficient by a constant.
  • the loop filter unit 120 uses a larger constant for pixels with a large error than for pixels with a small error.
  • the amount of change in the pixel value for a pixel with a large error increases, and the amount of change in the pixel value for a pixel with a high possibility of a small error decreases.
  • the loop filter unit 120 uses 1.2 or 0.8 as a constant for pixels adjacent to the block boundary, and as a constant for pixels one pixel away from pixels adjacent to the block boundary. Use 1.1 or 0.9.
  • the reference coefficient is obtained by, for example, (A ⁇ (q1 ⁇ p1) ⁇ B ⁇ (q2 ⁇ p2) + C) / D.
  • A, B, C, and D are constants.
  • p1, p2, q1, and q2 are pixel values of the pixels having the positional relationship shown in FIG.
  • the loop filter unit 120 performs a filter operation using the filter coefficient of the reference filter.
  • the loop filter unit 120 adds an asymmetric offset value across the block boundary to the pixel value after the filter calculation. Specifically, the loop filter unit 120 determines that a pixel having a large error so that the value of a pixel having a large error approaches the value of a pixel having a high possibility of a small error and the displacement of the pixel having the large error increases. A positive offset value is added to the pixel value of.
  • the loop filter unit 120 prevents the pixel value with a small error from approaching the pixel value with a large error, and the pixel value of the pixel with a small error so that the displacement of the pixel with the small error is small. Add a negative offset to. As a result, the amount of change in pixel value for a pixel with a large error increases, and the amount of change in pixel value for a pixel with a small error decreases. Note that the loop filter unit 120 may perform only one of processing for pixels with small errors and processing for pixels with large errors.
  • the loop filter unit 120 calculates a corrected change amount ⁇ 1 by adding a positive offset value (for example, 1) to the absolute value of the reference change amount ⁇ 0 for pixels included in a block with a large error. To do. Further, the loop filter unit 120 adds the corrected change amount ⁇ 1 to a pixel included in a block with a small error by adding a negative offset value (eg, ⁇ 1) to the absolute value of the reference change amount ⁇ 0. calculate. Next, the loop filter unit 120 generates the pixel value after the filter processing by adding the corrected change amount ⁇ 1 to the pixel value before the filter calculation. Note that the loop filter unit 120 may add the offset value to the pixel value after the filter calculation instead of adding the offset value to the change amount. Further, the offset value may not be symmetrical across the block boundary.
  • a positive offset value for example, 1
  • the loop filter unit 120 adds the corrected change amount ⁇ 1 to a pixel included in a block with a small error by adding a negative offset value (eg, ⁇
  • the loop filter unit 120 may change only the weight for a specific pixel or may change the weight for all the pixels.
  • the loop filter unit 120 may change the weight according to the distance from the block boundary to the target pixel. For example, the loop filter unit 120 may make the filter coefficients applied to the two pixels from the block boundary asymmetric and the filter coefficients applied to the subsequent pixels symmetrical.
  • the filter weight may be common to a plurality of pixels or may be set for each pixel.
  • the loop filter unit 120 performs a filter operation using the filter coefficient of the reference filter. Next, when the change amount ⁇ of the pixel value before and after the filter operation exceeds the clip width that is the reference value, the loop filter unit 120 clips the change amount ⁇ to the clip width. The loop filter unit 120 sets the clip width asymmetrically across the block boundary.
  • the loop filter unit 120 makes the clip width for pixels with a large error larger than the clip width of pixels with a small error. For example, the loop filter unit 120 sets the clip width for a pixel with a large error to a constant multiple of the clip width of a pixel with a small error. As a result of changing the clip width, the value of a pixel with a small error cannot be changed greatly. In addition, the value of a pixel having a large error can change greatly.
  • the loop filter unit 120 may adjust the absolute value of the clip width instead of specifying the clip width ratio. For example, the loop filter unit 120 fixes the clip width for pixels with a large error to twice a predetermined reference clip width. The loop filter unit 120 sets the ratio of the clip width of a pixel with a large error and the clip width of a pixel with a small error to 1.2: 0.8. Specifically, for example, it is assumed that the reference clip width is 10 and the change amount ⁇ before and after the filter operation is 12. In this case, when the reference clip width is used as it is, the change amount ⁇ is corrected to 10 by the threshold processing. On the other hand, when the target pixel is a pixel with a large error, for example, the reference clip width is multiplied by 1.5. As a result, the clip width is 15, so threshold processing is not performed, and the change amount ⁇ is 12.
  • the loop filter unit 120 sets the condition for determining whether or not to perform filter processing to be asymmetric across the block boundary.
  • the condition for determining whether or not to perform the filter process is, for example, the first threshold value or the second threshold value illustrated in FIG. 11.
  • the loop filter unit 120 sets conditions so that a filter process is easily performed on a pixel with a large error, and the filter process is difficult to be performed on a pixel with a small error.
  • Set the conditions as follows. For example, the loop filter unit 120 sets a threshold value for a pixel with a small error higher than a threshold value for a pixel with a large error. For example, the loop filter unit 120 sets the threshold for a pixel with a small error to a constant multiple of the threshold of a pixel with a large error.
  • the loop filter unit 120 may not only specify the threshold ratio but also adjust the absolute value of the threshold. For example, the loop filter unit 120 fixes the threshold for a pixel with a small error to twice a predetermined reference threshold, and sets the ratio of the threshold of a pixel with a small error and the threshold of a pixel with a large error to 1.2: 0. .8 may be set.
  • the reference threshold value of the second threshold value in step S104 is 10, and d calculated from the pixel value in the block is 12.
  • the reference threshold value is used as it is as the second threshold value, it is determined that the filtering process is performed.
  • the target pixel is a pixel with a small error, for example, a value obtained by multiplying the reference threshold value by 1.5 is used as the second threshold value.
  • the second threshold value is 15, which is larger than d. As a result, it is determined that the filtering process is not performed.
  • the constants indicating the weights based on the errors used in the first to fifth methods may be predetermined values in the encoding device 100 and the decoding device 200, or may be variable. . Specifically, the constant is multiplied by a coefficient that is multiplied by the filter coefficient of the first method or the filter coefficient of the reference filter, or by a coefficient or reference coefficient that is multiplied by the reference change amount ⁇ 0 in the second method.
  • information indicating the constant may be included in the bitstream as a parameter of a sequence or a slice unit, for example, and transmitted from the encoding device 100 to the decoding device 200.
  • the information indicating the constant may be information indicating the constant itself, or information indicating a ratio or difference from the reference value.
  • a method of changing a coefficient or a constant according to an error for example, a method of changing linearly, a method of changing a quadratic function, a method of changing exponentially, or a relationship between an error and a constant
  • a method using a look-up table shown for example, a method using a look-up table shown.
  • a fixed value may be used as a constant.
  • the loop filter unit 120 sets the variable to the first value when the error is less than or equal to a predetermined range, and sets the variable to the second value when the error is greater than or equal to the predetermined range, When the error is within a predetermined range, the variable may be continuously changed from the first value to the second value according to the error.
  • the loop filter unit 120 may use a symmetric filter (reference filter) instead of using an asymmetric filter.
  • the loop filter unit 120 may hold both the case where the error is large and the case where the error is small, or holds only one table, from the contents of the table.
  • the other constant may be calculated according to a predetermined rule.
  • the encoding apparatus 100 and the decoding apparatus 200 can reduce the error of the reconstructed image by using the asymmetric filter, so that the encoding efficiency can be improved.
  • the loop filter unit 120 determines the filter characteristics according to the position of the target pixel in the block.
  • FIG. 14 is a flowchart showing an example of the deblocking filter process according to the present embodiment.
  • the loop filter unit 120 acquires information indicating the position of the target pixel in the block as an encoding parameter characterizing the error distribution.
  • the loop filter unit 120 determines an asymmetric filter characteristic across the block boundary based on the position (S121).
  • the loop filter unit 120 executes a filter process having the determined filter characteristics (S122).
  • the loop filter unit 120 determines the filter characteristics so that the change amount of the pixel value before and after the filter process becomes larger as the pixel is farther from the intra prediction reference pixel.
  • a pixel close to the reference pixel is a pixel existing in the upper left in the block
  • a pixel close to the reference pixel is a pixel existing in the lower right in the block. It is. Therefore, the loop filter unit 120 determines the filter characteristics so that the weight of the lower right pixel in the block is larger than the weight of the upper left pixel.
  • the loop filter unit 120 determines a filter characteristic for a pixel far from a reference pixel for intra prediction so that the influence of the filtering process is increased as described in the first embodiment. That is, the loop filter unit 120 increases the weight of a pixel far from the reference pixel for intra prediction.
  • the weight as described above, (1) to decrease the filter coefficient, (2) to increase the filter coefficient of the pixel across the boundary (that is, a pixel close to the reference pixel for intra prediction) (3 ) Increase the coefficient by which the change amount is multiplied, (4) Increase the offset value of the change amount, (5) Increase the clip width, and (6) Modify the threshold value so that the filter processing is easily performed. To implement at least one of them.
  • the loop filter unit 120 determines a filter characteristic so that the influence of the filter process is reduced for pixels close to the reference pixel for intra prediction. That is, the loop filter unit 120 reduces the weight of pixels close to the reference pixel for intra prediction.
  • the weight as described above, (1) to increase the filter coefficient, (2) to reduce the filter coefficient of the pixel across the boundary (that is, a pixel close to the reference pixel for intra prediction), ( 3) Decrease the coefficient by which the change amount is multiplied, (4) Decrease the offset value of the change amount, (5) Decrease the clip width, and (6) Modify the threshold value so that the filter processing is difficult to be executed. To implement at least one of the following.
  • the above processing may be performed when intra prediction is used, and the above processing may not be performed for a block where inter prediction is used. However, since the nature of an intra prediction block may be pulled by inter prediction, the above process may be performed on an inter prediction block.
  • the loop filter unit 120 may change the weight by arbitrarily specifying a position in a specific block. For example, as described above, the loop filter unit 120 may increase the weight of the lower right pixel in the block and decrease the weight of the upper left pixel in the block.
  • the loop filter unit 120 is not limited to the upper left and lower right, and may change the weight by designating an arbitrary position in the block.
  • the loop filter unit 120 may increase the weight of the left block and decrease the weight of the right block with respect to the adjacent block boundary in the left-right direction.
  • the loop filter unit 120 may increase the weight of the upper block and decrease the weight of the lower block for the adjacent block boundary in the vertical direction.
  • the loop filter unit 120 may change the weight according to the distance from the reference pixel for intra prediction. Further, the loop filter unit 120 may determine the weight in units of block boundaries or may determine the weight in units of pixels. The error tends to increase as the distance from the reference pixel increases. Therefore, the loop filter unit 120 determines the filter characteristics so that the weight gradient becomes steeper as the distance from the reference pixel increases. The loop filter unit 120 determines the filter characteristics so that the weight gradient on the upper side of the right side of the block is gentler than the weight gradient on the lower side.
  • loop filter section 120 determines the filter characteristics according to the orthogonal transform base.
  • FIG. 16 is a flowchart showing an example of the deblocking filter process according to the present embodiment.
  • the loop filter unit 120 acquires information indicating the orthogonal transform base used for the target block as an encoding parameter characterizing the error distribution.
  • the loop filter unit 120 determines an asymmetric filter characteristic across the block boundary based on the orthogonal transform base (S131).
  • the loop filter unit 120 executes a filter process having the determined filter characteristics (S132).
  • the encoding apparatus 100 selects one of a plurality of candidates as an orthogonal transform base that is a transform base for performing orthogonal transform.
  • the plurality of candidates include, for example, a base in which the 0th-order conversion base such as DCT-II is flat and a base in which the 0th-order conversion base such as DST-VII is not flat.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating a conversion base of DCT-II.
  • FIG. 18 is a diagram showing a DCT-VII conversion base.
  • the 0th order base of DCT-II is constant regardless of the position in the block. That is, when DCT-II is used, the error in the block is constant. Therefore, when both blocks sandwiching the block boundary are transformed by DCT-II, the loop filter unit 120 performs filter processing using a symmetric filter without using an asymmetric filter.
  • the loop filter unit 120 uses an asymmetric filter when at least one of the two blocks sandwiching the block boundary is converted by DST-VII. Specifically, the loop filter unit 120 determines the filter characteristics so that the influence of the filter processing becomes smaller as the pixel has a smaller value in the lower-order (for example, 0th-order) base block.
  • the loop filter unit 120 filters the lower right pixel in the block by the above-described method.
  • the filter characteristics are determined so as to increase the influence of processing.
  • the loop filter unit 120 determines the filter characteristics so that the influence of the filtering process is increased on the upper left pixel in the block.
  • the loop filter unit 120 applies the filter to the pixel below the upper block adjacent to the block boundary and using DST-VII.
  • the filter characteristic is determined so that the weight becomes larger than the weight of the filter to the upper pixel of the lower block in which DCT-II is used.
  • the difference between the amplitudes of the low-order bases in this case is smaller than the difference between the amplitudes of the low-order bases when DST-VII are adjacent to each other. Therefore, the loop filter unit 120 sets the filter characteristic so that the gradient of the weight in this case is smaller than the gradient of the weight when the DST-VIIs are adjacent to each other.
  • the loop filter unit 120 sets the weight when DCT-II and DCT-II are adjacent to 1: 1 (symmetric filter), and the weight when DST-VII and DST-VII are adjacent. Is set to 1.3: 0.7, and the weight when DST-VII and DCT-II are adjacent to each other is set to 1.2: 0.8.
  • the loop filter unit 120 determines the filter characteristics according to the pixel values across the block boundary.
  • FIG. 19 is a flowchart showing an example of the deblocking filter process according to the present embodiment.
  • the loop filter unit 120 acquires information indicating pixel values in a block across a block boundary as an encoding parameter characterizing an error distribution.
  • the loop filter unit 120 determines an asymmetric filter characteristic across the block boundary based on the pixel value (S141).
  • the loop filter unit 120 executes a filter process having the determined filter characteristics (S142).
  • the loop filter unit 120 increases the difference in filter characteristics across the block boundary as the pixel value difference d0 increases. Specifically, the loop filter unit 120 determines the filter characteristics so that the difference in the influence of the filter processing becomes large. For example, the loop filter unit 120 sets the weight to 1.4: 0.6 when d0> (quantization parameter) ⁇ (constant) is satisfied, and sets the weight to 1. when the above relationship is not satisfied. 2: Set to 0.8. That is, the loop filter unit 120 compares the pixel value difference d0 with a threshold value based on the quantization parameter. When the pixel value difference d0 is larger than the threshold value, the loop value is larger than when the pixel value difference d0 is smaller than the threshold value. Increase the difference in filter characteristics across the boundary.
  • the loop filter unit 120 increases the difference in filter characteristics across the block boundary as the average value b0 of the dispersion of pixel values in both blocks across the block boundary increases.
  • the loop filter unit 120 may determine the filter characteristics so that the difference in the influence of the filter processing becomes large. For example, the loop filter unit 120 sets the weight to 1.4: 0.6 when b0> (quantization parameter) ⁇ (constant) is satisfied, and sets the weight to 1.2 when the above relationship is not satisfied. : Set to 0.8.
  • the loop filter unit 120 compares the pixel value variance b0 with a threshold value based on the quantization parameter. When the pixel value variance b0 is larger than the threshold value, the loop filter unit 120 is more blocky than when the pixel value variance b0 is smaller than the threshold value. A difference in filter characteristics across the boundary may be increased.
  • the loop filter unit 120 determines an asymmetric filter characteristic across the block boundary according to a predetermined rule (for example, the method of Embodiment 2, 3, or 6). Next, the loop filter unit 120 changes the determined filter characteristic based on the pixel value difference d0 so that the difference in the filter characteristic across the block boundary increases. That is, the loop filter unit 120 increases the ratio or difference between the weight of a pixel having a large error and the weight of a pixel having a small error.
  • a predetermined rule for example, the method of Embodiment 2, 3, or 6
  • the loop filter unit 120 may reduce the difference in filter characteristics across the block boundary as the pixel value difference d0 increases. Specifically, the loop filter unit 120 determines the filter characteristics so that the difference in the influence of the filter processing becomes small. For example, the loop filter unit 120 sets the weight to 1.2: 0.8 when d0> (quantization parameter) ⁇ (constant) is satisfied, and sets the weight to 1. when the relationship is not satisfied. 4: Set to 0.6. If the above relationship is satisfied, the weight may be set to 1: 1 (symmetric filter). That is, the loop filter unit 120 compares the pixel value difference d0 with a threshold value based on the quantization parameter. When the pixel value difference d0 is larger than the threshold value, the loop value is larger than when the pixel value difference d0 is smaller than the threshold value. Reduce the difference in filter characteristics across the boundary.
  • a large pixel value difference d0 means that the block boundary is conspicuous, and in such a case, by reducing the difference in filter characteristics across the block boundary, smoothing is performed by an asymmetric filter. It is possible to suppress weakening.
  • the loop filter unit 120 uses the first weight when the pixel value difference d0 is less than the first threshold, and uses the first weight when the pixel value difference d0 is greater than or equal to the first threshold and less than the second threshold.
  • a second weight having a larger difference than the weight may be used, and a third weight having a smaller difference than the second weight may be used when the pixel value difference d0 is equal to or greater than the second threshold.
  • the pixel value difference d0 may be the pixel value difference across the boundary itself, or may be the average or variance of the pixel value differences.
  • the pixel value difference d0 is obtained by (A ⁇ (q1 ⁇ p1) ⁇ B ⁇ (q2 ⁇ p2) + C) / D.
  • A, B, C, and D are constants.
  • p1, p2, q1, and q2 are pixel values of the pixels having the positional relationship shown in FIG.
  • the pixel value difference d0 and the weight may be set on a pixel basis, on a block boundary basis, or on a block group unit including a plurality of blocks (for example, LCU (Large Coding Unit)). May be done in units.
  • LCU Large Coding Unit
  • loop filter section 120 determines filter characteristics according to the intra prediction direction and the block boundary direction.
  • FIG. 20 is a flowchart showing an example of the deblocking filter process according to the present embodiment.
  • the loop filter unit 120 acquires information indicating an angle between a prediction direction of intra prediction and a block boundary as an encoding parameter characterizing an error distribution.
  • the loop filter unit 120 determines an asymmetric filter characteristic across the block boundary based on the angle (S151).
  • the loop filter unit 120 executes a filter process having the determined filter characteristics (S152).
  • the loop filter unit 120 increases the difference in filter characteristics across the block boundary as the angle is closer to the vertical, and decreases the difference in filter characteristics across the block boundary as the angle is closer to the horizontal. . More specifically, when the intra prediction direction is nearly perpendicular to the block boundary, the difference in filter weights for the pixels on both sides of the block boundary becomes large, and the intra prediction direction becomes horizontal with respect to the block boundary. If they are close to each other, the filter characteristics are determined so as to reduce the difference in the filter weights for the pixels on both sides of the block boundary.
  • FIG. 21 is a diagram illustrating an example of weights for the relationship between the intra prediction direction and the block boundary direction.
  • the loop filter unit 120 determines an asymmetric filter characteristic across the block boundary according to a predetermined rule (for example, the method of Embodiment 2, 3, or 6). Next, the loop filter unit 120 changes the determined filter characteristics based on the intra prediction direction and the block boundary direction so that the difference in filter characteristics across the block boundary becomes large.
  • a predetermined rule for example, the method of Embodiment 2, 3, or 6
  • the encoding device 100 and the decoding device 200 specify the intra prediction direction using, for example, an intra prediction mode.
  • the loop filter unit 120 may not consider the direction of the block boundary. For example, when the intra prediction mode is the Planar mode or the DC mode, the loop filter unit 120 may use a predetermined weight or a weight difference regardless of the direction of the block boundary. Alternatively, the loop filter unit 120 may use a symmetric filter when the intra prediction mode is the Planar mode or the DC mode.
  • loop filter section 120 determines a filter characteristic according to a quantization parameter indicating the quantization width.
  • FIG. 22 is a flowchart showing an example of the deblocking filter process according to the present embodiment.
  • the loop filter unit 120 acquires information indicating the quantization parameter used in quantization of the target block as an encoding parameter characterizing the error distribution.
  • the loop filter unit 120 determines an asymmetric filter characteristic across the block boundary based on the quantization parameter (S161).
  • the loop filter unit 120 executes a filter process having the determined filter characteristics (S162).
  • the loop filter unit 120 determines the filter characteristics so that the influence of the filter processing increases as the quantization parameter increases.
  • FIG. 23 is a diagram illustrating an example of weights for quantization parameters.
  • the loop filter unit 120 increases the weight for the upper left pixel in the block as the quantization parameter increases.
  • the loop filter unit 120 reduces the increase in weight associated with the increase in the quantization parameter for the lower right pixel in the block. That is, the loop filter unit 120 causes the change in the filter processing effect due to the change in the quantization parameter for the upper left pixel to be larger than the change in the filter processing effect due to the change in the quantization parameter for the lower right pixel. Determine the filter characteristics.
  • the upper left pixel in the block is more susceptible to quantization parameters than the lower right pixel in the block. Therefore, the error can be appropriately reduced by performing the above processing.
  • the loop filter unit 120 may determine the weight of the block based on the quantization parameter of the block for each of the two blocks sandwiching the boundary, or the average value of the quantization parameters of the two blocks And the weights of the two blocks may be determined based on the average value.
  • the loop filter unit 120 may determine the weights of the two blocks based on the quantization parameter of one block. For example, the loop filter unit 120 determines the weight of the one block based on the quantization parameter of the one block using the above method. Next, the loop filter unit 120 determines the weight of the other block according to a predetermined rule based on the determined weight.
  • the loop filter unit 120 may use a symmetric filter when the quantization parameters of the two blocks are different or when the difference between the quantization parameters of the two blocks exceeds a threshold value.
  • the weight is set using a linear function, but any function or table other than the linear function may be used.
  • a curve indicating the relationship between the quantization parameter and the quantization step (quantization width) may be used.
  • the loop filter unit 120 may use a symmetric filter instead of using an asymmetric filter.
  • the loop filter unit 120 performs an operation such as rounding, rounding up, or rounding down on the quantization parameter, and uses the quantized parameter after the operation for the above processing. May be. Or the loop filter part 120 may perform the said process in consideration to a decimal point unit.
  • Embodiments 2 to 6 a plurality of methods for determining an error have been individually described, but two or more of these methods may be combined.
  • the loop filter unit 120 may weight the two or more combined elements.
  • the encoding parameter may be an orthogonal transform type (Wavelet, DFT or overlap transform, etc.), block size (block width and height), motion vector direction, motion vector length, or reference used for inter prediction.
  • Information indicating the number of pictures and characteristics of the reference filter may be used.
  • the loop filter unit 120 may use an asymmetric filter only when the block boundary length is 16 pixels or less and the filter target pixel is close to the reference pixel for intra prediction, and may use a symmetric filter in other cases.
  • the asymmetric processing may be performed only when a predetermined type of filter among a plurality of filter candidates is used.
  • the asymmetric filter may be used only when the displacement due to the reference filter is calculated by (A ⁇ (q1 ⁇ p1) ⁇ B ⁇ (q2 ⁇ p2) + C) / D.
  • A, B, C, and D are constants.
  • p1, p2, q1, and q2 are pixel values of the pixels having the positional relationship shown in FIG.
  • the loop filter unit 120 may perform the above process on one of the luminance signal and the color difference signal, or may perform the above process on both. Further, the loop filter unit 120 may perform a common process on the luminance signal and the color difference signal, or may perform different processes. For example, the loop filter unit 120 may use different weights for the luminance signal and the color difference signal, or may determine the weights according to different rules.
  • the various parameters used in the above processing may be determined by the encoding device 100 or may be fixed values set in advance.
  • the above processing may be performed or not performed, or the content of the above processing may be switched in a predetermined unit.
  • the predetermined unit is, for example, a slice unit, a tile unit, a wavefront division unit, or a CTU unit.
  • the content of the above process is a parameter indicating which one of the plurality of methods described above is used, a weight or the like, or a parameter for determining these.
  • the loop filter unit 120 may limit a region where the above processing is performed to a CTU boundary, a slice boundary, or a tile boundary.
  • the number of taps of the filter may be different between the symmetric filter and the asymmetric filter.
  • the loop filter unit 120 may determine whether or not to perform the above process or change the content of the above process according to the frame type (I frame, P frame, or B frame).
  • the loop filter unit 120 may determine whether or not to perform the above process, or the content of the above process, depending on whether or not a specific process in the previous stage or the subsequent stage has been performed.
  • the loop filter unit 120 may perform different processing depending on the type of prediction mode used for the block, or may perform the above-described processing only for a block in which a specific prediction mode is used. For example, the loop filter unit 120 may perform different processing for a block in which intra prediction is used, a block in which inter prediction is used, and a merged block.
  • the encoding apparatus 100 may encode filter information, which is a parameter indicating whether or not to perform the above process or the content of the above process. That is, the encoding apparatus 100 may generate an encoded bit stream including filter information.
  • the filter information includes information indicating whether or not the above processing is performed on the luminance signal, information indicating whether or not the above processing is performed on the color difference signal, information indicating whether or not the processing is different for each prediction mode, and the like. May be included.
  • the decoding device 200 may perform the above processing based on filter information included in the encoded bitstream. For example, the decoding device 200 may determine whether or not to perform the above process or the content of the above process based on the filter information.
  • the loop filter unit 120 determines the filter characteristics according to the orthogonal transform base.
  • the configuration and processing in the third embodiment are shown more specifically, and in particular, the configuration and processing for determining the filter characteristics according to the combination of the orthogonal transform bases of blocks adjacent to each other. Will be described.
  • the loop filter unit 212 in the decoding device 200 has the same configuration as the loop filter unit 120 of the encoding device 100, and performs the same processing operation as the loop filter unit 120. Therefore, in the present embodiment, the configuration and processing operation of loop filter section 120 of encoding apparatus 100 will be described, and the detailed description of the configuration and processing operation of loop filter section 212 of decoding apparatus 200 will be omitted.
  • orthogonal transform bases are used for the orthogonal transform used for image encoding. For this reason, the error distribution may not be spatially uniform. Note that the orthogonal transform base is also referred to as a transform base or simply a base.
  • a residual between a prediction signal generated by inter prediction or intra prediction and an original signal is orthogonally transformed and quantized. This reduces the amount of data. Since quantization is an irreversible process, a deviation from an image before encoding, that is, an error occurs in the encoded image.
  • the error distribution generated by encoding is not necessarily spatially uniform even if the quantization parameter is constant. This error distribution is considered to depend on the basis of the orthogonal transformation.
  • the transform unit 106 selects a transform base for performing orthogonal transform from a plurality of candidates.
  • DCT-II may be selected as the 0th-order conversion base as a flat base
  • DST-VII may be selected as the 0th-order conversion base as a non-flat base, for example.
  • FIG. 24 is a diagram illustrating DCT-II, which is an example of the basis.
  • the horizontal axis of the graph in FIG. 24 indicates the position in the one-dimensional space, and the vertical axis indicates the base value (that is, amplitude).
  • k represents the order of the base
  • n represents the position in the one-dimensional space
  • N represents the number of pixels to be orthogonally transformed.
  • the position n in the one-dimensional space is a horizontal position or a vertical position, and indicates a large value from the left in the horizontal direction to the right or from the top to the bottom in the vertical direction.
  • xn indicates a pixel value (specifically, residual) of the pixel at the position n
  • Xk indicates a frequency conversion result in the k-th order, that is, a conversion coefficient.
  • FIG. 25 is a diagram showing DST-VII, which is an example of a base.
  • the horizontal axis indicates the position in the one-dimensional space, and the vertical axis indicates the base value (that is, amplitude).
  • the conversion coefficient is basically determined by ⁇ (pixel value ⁇ conversion base).
  • the low-order basis conversion coefficients tend to be larger than the high-order basis conversion coefficients. Therefore, if a DST-VII whose 0th order base is not flat is used as a transform base for a block, even if a quantization error is added to the transform coefficient by the same amount, the value of the lower order base (that is, the amplitude) is increased. Accordingly, the error distribution is biased. That is, the error tends to be small in the upper or left region where the value of the low-order basis is small in the block, and conversely, in the lower or right region where the value of the low-order basis is large in the block, The error tends to increase.
  • FIG. 26 is a diagram showing an error distribution of four blocks adjacent to each other and an error distribution after the deblocking filter processing on them.
  • the error distribution is estimated based on the base used for the orthogonal transform of the block, and the deblocking filter process is performed based on the result.
  • the deblocking filter process is performed based on the result.
  • FIG. 27 is a block diagram showing a main configuration of loop filter section 120 according to the present embodiment.
  • the loop filter unit 120 includes an error distribution estimation unit 1201, a filter characteristic determination unit 1202, and a filter processing unit 1203.
  • the error distribution estimation unit 1201 estimates the error distribution based on the error related parameters.
  • the error-related parameter is a parameter that affects the magnitude relationship of errors, and indicates, for example, the type of base applied to each orthogonal transform of two blocks sandwiching a block boundary to be deblocking filtered.
  • the filter characteristic determination unit 1202 determines the filter characteristic based on the error distribution estimated by the error distribution estimation unit 1201.
  • the filter processing unit 1203 performs deblocking filter processing having the filter characteristic determined by the filter characteristic determination unit 1202 on the vicinity of the block boundary.
  • FIG. 28 is a flowchart showing a schematic processing operation of the loop filter unit 120 according to the present embodiment.
  • the error distribution estimation unit 1201 acquires error-related parameters.
  • This error-related parameter is a parameter that affects the magnitude relationship of errors, in other words, information that characterizes an error distribution in a region to be subjected to deblocking filter processing.
  • the error-related parameter indicates a type of base applied to orthogonal transformation of two blocks sandwiching a block boundary subjected to deblocking filtering, that is, a combination of bases of two blocks.
  • the error distribution estimation unit 1201 estimates an error distribution in a region to be subjected to deblocking filter processing based on the error-related parameter (step S1201). Specifically, the error distribution estimation unit 1201 selects the i (1 ⁇ i ⁇ N) -th error distribution corresponding to the error-related parameter from the N error distributions. Thereby, an error distribution is estimated.
  • the filter characteristic determination unit 1202 determines a filter characteristic corresponding to the estimated error distribution (step S1202). That is, the filter characteristic determination unit 1202 refers to a table in which the filter characteristic is associated with each of the N error distributions. Then, the filter characteristic determination unit 1202 finds the filter characteristic associated with the error distribution estimated in step S1201 from the table. Thereby, the filter characteristic is determined.
  • the filter processing unit 1203 performs deblocking filtering that reflects the filter characteristics determined in step S1202 on the image indicated by the input signal (step S1203).
  • the image indicated by the input signal is, for example, a reconstructed image.
  • the error-related parameter indicates the type of base used for block conversion. Therefore, in this embodiment, deblocking filter processing is performed based on the basis. For example, the loop filter unit 120 determines at least one of the filter coefficient and the threshold value of the deblocking filter process as a filter characteristic according to a combination of orthogonal transform bases used for two blocks adjacent to each other. . That is, the filter characteristics are designed based on the magnitude relationship of errors. Then, the loop filter unit 120 performs deblocking filter processing having the determined filter characteristics on the target pixel.
  • the encoding apparatus 100 includes, for example, a processing circuit and a memory. Then, the processing circuit performs the following processing using the memory. In other words, the processing circuit converts each block into a block made up of a plurality of transform coefficients using a base for each block made up of a plurality of pixels. Next, the processing circuit reconstructs a block composed of a plurality of pixels by performing at least an inverse transform on the block for each block composed of the plurality of transform coefficients. Next, the processing circuit determines a filter characteristic for the boundary between the two blocks based on the combination of bases used for the respective transformations of the reconstructed two adjacent blocks. Then, the processing circuit performs deblocking filter processing having the determined filter characteristics.
  • the processing circuit includes, for example, a CPU (Central Processing Unit) or a processor, and functions as the loop filter unit 120 shown in FIG. Further, the memory may be the block memory 118 or the frame memory 122, or may be another memory.
  • a CPU Central Processing Unit
  • a processor Central Processing Unit
  • the memory may be the block memory 118 or the frame memory 122, or may be another memory.
  • the decoding device 200 includes, for example, a processing circuit and a memory. Then, the processing circuit performs the following processing using the memory. That is, the processing circuit reconstructs a block composed of a plurality of pixels by performing at least inverse transform on the block for each block composed of a plurality of transform coefficients obtained by transform using a base. Next, the processing circuit determines a filter characteristic for the boundary between the two blocks based on the combination of bases used for the respective transformations of the reconstructed two adjacent blocks. Then, the processing circuit performs deblocking filter processing having the determined filter characteristics.
  • the processing circuit includes, for example, a CPU (Central Processing Unit) or a processor, and functions as the loop filter unit 212 shown in FIG. Further, the memory may be a block memory 210 or a frame memory 214, or may be another memory.
  • a CPU Central Processing Unit
  • a processor Central Processing Unit
  • the memory may be a block memory 210 or a frame memory 214, or may be another memory.
  • the filter characteristics for the boundary between the two blocks are determined based on the combination of bases used for the respective transformations of the two reconstructed blocks adjacent to each other.
  • Asymmetric filter characteristics can be determined.
  • the error can be suppressed by performing deblocking filter processing having asymmetric filter characteristics. Can be increased.
  • FIG. 29 is a block diagram showing a detailed configuration of the loop filter unit 120 according to the present embodiment.
  • the loop filter unit 120 includes an error distribution estimation unit 1201, a filter characteristic determination unit 1202, and a filter processing unit 1203, similarly to the configuration shown in FIG. Furthermore, the loop filter unit 120 includes switches 1205, 1207, and 1209, a boundary determination unit 1204, a filter determination unit 1206, and a process determination unit 1208.
  • the boundary determination unit 1204 determines whether or not the pixel to be deblocked (that is, the target pixel) exists near the block boundary. Then, the boundary determination unit 1204 outputs the determination result to the switch 1205 and the process determination unit 1208.
  • the switch 1205 When the boundary determination unit 1204 determines that the target pixel exists near the block boundary, the switch 1205 outputs the image before the filter processing to the switch 1207. Conversely, when the boundary determination unit 1204 determines that the target pixel does not exist near the block boundary, the switch 1205 outputs the image before the filter processing to the switch 1209.
  • the filter determination unit 1206 performs deblocking filtering on the target pixel based on the pixel value of at least one peripheral pixel around the target pixel and the error distribution estimated by the error distribution estimation unit 1201 Determine whether or not. Then, the filter determination unit 1206 outputs the determination result to the switch 1207 and the process determination unit 1208.
  • the switch 1207 outputs the pre-filtering image acquired via the switch 1205 to the filter processing unit 1203 when the filter determination unit 1206 determines that the target pixel is subjected to deblocking filter processing. Conversely, when the filter determination unit 1206 determines that deblocking filter processing is not performed on the target pixel, the switch 1207 outputs the pre-filtering image acquired via the switch 1205 to the switch 1209.
  • the filter processing unit 1203 When the pre-filter image is acquired via the switches 1205 and 1207, the filter processing unit 1203 performs deblocking filter processing having the filter characteristics determined by the filter characteristic determination unit 1202 on the target pixel. To do. Then, the filter processing unit 1203 outputs the pixel after the filter processing to the switch 1209.
  • the switch 1209 selectively outputs pixels that have not been subjected to deblocking filter processing and pixels that have been subjected to deblocking filter processing by the filter processing unit 1203 in accordance with control by the processing determination unit 1208.
  • the process determination unit 1208 controls the switch 1209 based on the determination results of the boundary determination unit 1204 and the filter determination unit 1206. That is, the process determining unit 1208 determines that the target pixel is present near the block boundary by the boundary determining unit 1204, and if the filter determining unit 1206 determines that the target pixel is to be subjected to deblocking filter processing. Causes the switch 1209 to output the deblocked filtered pixel. In addition to the cases described above, the process determination unit 1208 causes the switch 1209 to output pixels that have not been subjected to deblocking filter processing. By repeatedly outputting such pixels, an image after filter processing is output from the switch 1209.
  • FIG. 30 is a diagram illustrating an example of a deblocking filter having filter characteristics that are symmetric with respect to a block boundary.
  • one of two deblocking filters having different characteristics that is, a strong filter and a weak filter, is selected using a pixel value and a quantization parameter.
  • the strong filter as shown in FIG. 30, when the pixels p0-p2 and the pixels q0-q2 exist across the block boundary, the pixel values of the pixels q0-q2 are calculated by the following equations. As a result, the pixel value is changed to q′0-q′2.
  • p0-p2 and q0-q2 are the pixel values of the pixels p0-p2 and the pixels q0-q2, respectively.
  • Q3 is the pixel value of the pixel q3 adjacent to the pixel q2 on the side opposite to the block boundary.
  • a coefficient that is multiplied by the pixel value of each pixel used in the deblocking filter process is a filter coefficient.
  • clipping processing is performed so that the pixel value after the calculation does not change beyond the threshold value.
  • the pixel value after calculation according to the above equation is clipped to “pixel value before calculation ⁇ 2 ⁇ threshold value” using a threshold value determined from the quantization parameter. Thereby, excessive smoothing can be prevented.
  • the loop filter unit 120 in the present embodiment determines the filter characteristics of the deblocking filter process by reflecting the non-uniformity of the error distribution in the block. Specifically, the error distribution estimation unit 1201 estimates that the error in the pixel value of the pixel is larger in the pixel at the position where the base amplitude is larger. Next, the filter characteristic determination unit 1202 determines the filter characteristic based on the error distribution estimated by the error distribution estimation unit 1201. Here, when the filter characteristic determination unit 1202 determines the filter coefficient of the filter characteristics, the pixel with a small error is not affected by a pixel with a small error so that the pixel with a small error is less affected by the surrounding error. To determine a small filter coefficient. Further, the filter characteristic determination unit 1202 determines a large filter coefficient for a pixel having a small error so that a pixel having a large error is easily affected by a pixel having a small surrounding error.
  • the filter coefficient or threshold value determined by the loop filter unit 120 is not necessarily symmetric with respect to the block boundary.
  • the loop filter unit 120 determines a large filter coefficient for the pixel having a small error.
  • the loop filter unit 120 determines a small filter coefficient for a pixel having a large error when performing a deblocking filter process on a target pixel having a small error among the two pixels sandwiching the block boundary.
  • the processing circuit determines, as a filter characteristic, a smaller filter coefficient for the pixel in a position where the base amplitude used for block conversion is larger.
  • the low-order basis conversion coefficient is likely to be larger than the high-order basis conversion coefficient. Therefore, the above-described base amplitude is, for example, a low-order base amplitude, and in particular, a zero-order base amplitude.
  • a pixel at a position where the base amplitude is large is likely to have a large error in the pixel value of the pixel.
  • a small filter coefficient is determined for a pixel having a pixel value with a large error. Therefore, the deblocking filter processing having such a filter coefficient can further suppress the influence of the large error pixel value on the small error pixel value. That is, the possibility of suppressing errors can be further increased. Also, the lower the basis, the greater the effect on the error. Therefore, the possibility that the error is suppressed can be further increased by determining a smaller filter coefficient for a pixel at a position where the amplitude of the 0th-order basis is larger.
  • the error distribution estimation unit 1201 uses at least one of an orthogonal transform base, block size, presence / absence of a pre-filter, intra prediction direction, inter prediction reference number, quantization parameter, and the like as an error-related parameter. May be.
  • FIG. 31 shows 0th to 5th order bases of DCT-II bases
  • FIG. 32 shows 0th to 5th order bases of DCT-V bases.
  • Reference numeral 33 denotes a 0th to 5th order base among DCT-VIII bases.
  • FIG. 34 shows 0th to 5th order bases of DST-I bases
  • FIG. 35 shows 0th to 5th order bases of DST-VII bases.
  • the horizontal axis of each graph indicates a position in a one-dimensional space
  • the vertical axis indicates a base value (that is, amplitude).
  • the error distribution estimation unit 1201 estimates the error distribution based on bases such as DCT-II, DCT-V, DCT-VIII, DST-I, and DST-VII shown in FIGS. At this time, the error distribution estimation unit 1201 may further estimate the error distribution based on the block size to which the base orthogonal transform is applied, that is, the number of pixels N.
  • FIG. 36 is a diagram illustrating an example of determined filter coefficients.
  • the loop filter unit 120 performs deblocking filtering on the target pixel p0.
  • the block P and the block Q are adjacent to each other in the horizontal direction, for example, and the target pixel p0 exists in the block P at a position close to the boundary with the block Q (that is, the block boundary).
  • each of the block P and the block Q is a block subjected to orthogonal transformation by DST-VII.
  • the amplitude of the lower order (specifically, 0th order) basis is small in the upper and left regions in the block, and the lower and right regions in the block. Then, the amplitude of the low-order basis is large.
  • a lower-order (specifically, 0th-order) basis is provided near the block boundary of the left-side block P, that is, on the right side in the block P.
  • the amplitude of is large.
  • the amplitude of the low-order base is small.
  • the error distribution estimation unit 1201 estimates a large error near the block boundary in the block P and estimates a small error near the block boundary in the block Q. Thereby, the error distribution near the block boundary is estimated.
  • the filter characteristic determining unit 1202 determines, for example, a filter coefficient of a 5-tap deblocking filter as a filter characteristic based on the estimated error distribution.
  • the 5-tap deblocking filter is a deblocking filter that uses five pixels arranged in the horizontal direction.
  • the five pixels are the pixels p2, p1, p0, q0, and q1.
  • the filter coefficient of the reference 5-tap deblocking filter is, for example, (1, 2, 2, 2, 1) / 8.
  • the filter characteristic determination unit 1202 determines a filter coefficient different from the above-mentioned reference as the filter characteristic when the error distribution as described above is estimated. Specifically, a small filter coefficient is determined for a pixel at a position where an error in the block P is estimated to be large, and a large filter is applied to a pixel at a position where the error in the block Q is estimated to be small. Determine the coefficient. More specifically, as shown in FIG. 36, the filter characteristic determination unit 1202 performs each of the pixels p2, p1, p0, q0, q1 for performing the deblocking filter process on the target pixel p0 of the block P. Are determined as (0.5, 1.0, 1.0, 2.0, 1.5) / 6.
  • the filter coefficient determined for the pixel p0 at the position where the error in the block P is estimated to be large is “1.0 / 6”
  • the filter coefficient at the position where the error in the block Q is estimated to be small is determined.
  • the filter coefficient determined for the pixel q0 is “2.0 / 6”. That is, the filter coefficient of the pixel p0 is smaller than the filter coefficient of the pixel q0, and the filter coefficient of the pixel q0 is larger than the filter coefficient of the pixel p0.
  • the pixel value p′0 after this calculation is the pixel value after the deblocking filter processing of the target pixel p0.
  • the filter characteristic determination unit 1202 may further determine a clip processing threshold as a filter characteristic based on the estimated error distribution.
  • the threshold value is the above-described reference value or clip width.
  • the filter characteristic determination unit 1202 determines a large threshold value for a pixel at a position where the base amplitude is large, that is, a position where the error is estimated to be large.
  • the filter characteristic determination unit 1202 determines a small threshold value for a pixel at a position where the base amplitude is small, that is, a position where the error is estimated to be small.
  • the base amplitude is, for example, the low-order base amplitude, specifically, the zero-order base amplitude.
  • the filter characteristic determination unit 1202 determines 12 as the threshold value for the right pixel close to the block boundary of the block P, and sets the left threshold value close to the block boundary of the block Q. For pixels, 8 is determined as a threshold value.
  • the filter processing unit 1203 When the threshold value is determined for the target pixel p0, the filter processing unit 1203 performs a clipping process on the pixel value p′0 after the calculation of the target pixel p0.
  • the threshold value determined for the target pixel p0 is 12, for example. Therefore, when the amount of change from the pixel value p0 before the calculation to the pixel value p′0 after the calculation is larger than the threshold value 12, the filter processing unit 1203 determines that the pixel value after the calculation Clip p′0 to pixel value (p0 + 12) or pixel value (p0-12). More specifically, when (p0 ⁇ p′0)> 12, the filter processing unit 1203 clips the calculated pixel value p′0 to (p0 ⁇ 12), and (p0 ⁇ p′0).
  • the calculated pixel value p′0 is clipped to (p0 + 12).
  • the pixel value (p0 + 12) or the pixel value (p0-12) is set to the pixel value p′0 after the deblocking filter processing of the target pixel p0.
  • the change amount is 12 or less, the pixel value p′0 after the calculation is set as the pixel value after the deblocking filter processing of the target pixel p0.
  • the two blocks include the first block and the second block on the right side or the lower side of the first block.
  • the processing circuit determines that the basis used for the conversion of the first block is the first basis, and the basis used for the conversion of the second block is the second basis.
  • the first base and second filter coefficients for the first filter coefficient for pixels near the boundary in one block and the second filter coefficient for pixels near the boundary in the second block are respectively filter characteristics. Determine based on the basis.
  • the processing circuit determines the second filter coefficient larger than the first filter coefficient when the first base and the second base are DST (Discrete Sine Transforms) -VII in determining the filter characteristics. Is determined as a filter characteristic.
  • DST Discrete Sine Transforms
  • the first base and the second base are DST-VII
  • the error is large near the boundary of the first block and the error is small near the boundary of the second block. Therefore, in such a case, a second filter coefficient larger than the first filter coefficient is determined, and deblocking filter processing having these first and second filter coefficients is performed, thereby the vicinity of the boundary. It is possible to increase the possibility of appropriately suppressing the error.
  • the processing circuit further determines the first threshold for the first block and the second threshold for the second block based on the combination of the bases of the first block and the second block in determining the filter characteristics.
  • the threshold value is determined as a filter characteristic.
  • the processing circuit performs a calculation using the first filter coefficient and the second filter coefficient on the pixel value of the target pixel, thereby obtaining a pixel value after the calculation of the target pixel. get.
  • the processing circuit determines whether the amount of change from the pixel value before the calculation of the target pixel to the pixel value after the calculation is larger than the threshold value of the block to which the target pixel belongs among the first threshold value and the second threshold value. Determine whether or not.
  • the processing circuit clips the pixel value after the calculation of the target pixel into the sum or difference between the pixel value before the calculation of the target pixel and the threshold value.
  • the first threshold value for the first block and the second threshold value for the second block are determined based on a combination of the bases of the first block and the second block.
  • a pixel having a large base amplitude i.e., a pixel having a large error
  • determines a large threshold value i.e., a pixel having a large error
  • a pixel having a small base amplitude That is, a small threshold value can be determined for a pixel having a small error.
  • FIG. 37 is a diagram illustrating another example of the determined filter coefficients.
  • the loop filter unit 120 performs deblocking filtering on the target pixel p0 as shown in FIG. 37, as in the example shown in FIG.
  • the block P is a block orthogonally transformed by DST-VII
  • the block Q is a block orthogonally transformed by DCT-II.
  • the amplitude of the lower order (specifically, 0th order) base is small, and the lower and right sides in the block P In this region, the amplitude of the low-order basis is large.
  • the amplitude of the low-order base is constant in the block Q, but is larger than the amplitudes in the upper and left regions of the block P, and in the lower and right regions of the block P. It is smaller than the amplitude. That is, in the block Q, the amplitude of the low-order basis is constant at a medium level.
  • a lower-order (specifically, 0th-order) basis is provided near the block boundary of the left-side block P, that is, on the right side in the block P.
  • the amplitude of is large.
  • the amplitude of the low-order base is a medium level.
  • the error distribution estimation unit 1201 estimates a large error near the block boundary in the block P, and estimates a medium level error near the block boundary in the block Q. Thereby, the error distribution near the block boundary is estimated. That is, an error distribution indicating a gradual error change in the direction perpendicular to the block boundary is estimated as compared with the example shown in FIG.
  • the filter characteristic determining unit 1202 determines, for example, a filter coefficient of a 5-tap deblocking filter as a filter characteristic based on the estimated error distribution. That is, the filter characteristic determination unit 1202 determines the filter coefficient so that the target pixel p0 in the position where the error in the block P is large is easily affected by the pixel having the medium level error in the block Q. Further, since the error distribution near the block boundary shows a gradual error change in the direction perpendicular to the block boundary, the filter characteristic determination unit 1202 uses five filter coefficients whose differences are smaller than in the example shown in FIG. decide.
  • the filter characteristic determination unit 1202 calculates the filter coefficients of the pixels p2, p1, p0, q0, and q1 for performing the deblocking filtering process on the target pixel p0 of the block P (0. 5, 1.0, 1.5, 1.75, 1.25) / 6.
  • the filter coefficient determined for the pixel p0 at the position where the error in the block P is estimated to be large is “1.5 / 6”
  • the error in the block Q is estimated at the medium level.
  • the filter coefficient determined for the pixel q0 is “1.75 / 6”.
  • the filter coefficient of the pixel p0 is smaller than the filter coefficient of the pixel q0, and the filter coefficient of the pixel q0 is larger than the filter coefficient of the pixel p0. Also, the difference between the filter coefficient of the pixel p0 and the filter coefficient of the pixel q0 is smaller than in the example shown in FIG.
  • the error distribution estimation unit 1201 estimates the error distribution in the same manner as described above, and the filter characteristic determination unit 1202 displays the error distribution. Based on the above, the filter coefficient is determined. Furthermore, the filter characteristic determination unit 1202 may determine a threshold value for clip processing, similarly to the example illustrated in FIG. 36, and the filter processing unit 1203 may perform clip processing using the threshold value.
  • FIG. 38 is a diagram illustrating still another example of the determined filter coefficient.
  • the loop filter unit 120 performs deblocking filtering on the target pixel p0 as shown in FIG. 38, as in the examples shown in FIGS.
  • each of the block P and the block Q is a block subjected to orthogonal transformation by DST-I.
  • the amplitude of the low-order base near the block boundary of the block P is equal to the amplitude of the low-order base near the block boundary of the block Q.
  • the error distribution estimation unit 1201 estimates a symmetric error distribution with respect to the block boundary as an error distribution near the block boundary of the block P and the block Q.
  • the filter characteristic determination unit 1202 determines the above-described reference filter characteristic, that is, a filter characteristic that is symmetric with respect to the block boundary, as the filter characteristic based on the error distribution.
  • the error distribution estimation unit 1201 estimates a symmetric error distribution with respect to the block boundary as an error distribution near the block boundary of the block P and the block Q.
  • the filter characteristic determination unit 1202 determines the above-described reference filter characteristic, that is, a filter characteristic that is symmetric with respect to the block boundary, as the filter characteristic based on the error distribution.
  • the filter coefficient of the reference 5-tap deblocking filter is, for example, (1, 2, 2, 2, 1) / 8. In this case, the filter coefficient determined for the pixel p0 in the block P is “2/8”, and the filter coefficient determined for the pixel q0 in the block Q is “2/8”. That is, these filter coefficients are symmetric with respect to the block boundary.
  • the second filter coefficient equal to the first filter coefficient is determined as the filter characteristic. .
  • the first base and the second base are DCT-II
  • the error is the same near the boundary of the first block and the boundary of the second block. Therefore, in such a case, a second filter coefficient equal to the first filter coefficient is determined, and deblocking filtering with these first and second filter coefficients is performed, so that the vicinity of the boundary is obtained. The possibility of appropriately suppressing errors can be increased.
  • FIG. 39 is a diagram for explaining the relationship between the block size and the error.
  • the block size is the block width or the number of pixels in the block.
  • the horizontal axis of each graph in FIG. 39 indicates a position in a one-dimensional space, and the vertical axis indicates a base value (that is, amplitude).
  • the base amplitude at the block boundary varies depending on the block size, which is the number of pixels of the orthogonally transformed block. Therefore, the error distribution estimation unit 1201 in the present embodiment estimates the error distribution based also on the block size. Thereby, the accuracy of the determined filter coefficient can be improved.
  • FIG. 40 is a diagram showing still another example of the determined filter coefficient.
  • the loop filter unit 120 performs the filtering process on the target pixel p0 as shown in FIG. 40, as in the examples shown in FIGS.
  • the amplitude of the low-order (specifically, 0th-order) basis is small, and in the block P In the lower and right regions, the amplitude of the low-order basis is large.
  • the amplitude of the low-order base is a medium level.
  • the error distribution estimation unit 1201 estimates a large error near the block boundary in the block P, and estimates a medium level error near the block boundary in the block Q. Thereby, the error distribution near the block boundary is estimated. That is, an error distribution indicating a gradual error change in the direction perpendicular to the block boundary is estimated as compared with the example shown in FIG.
  • the filter characteristic determination unit 1202 determines, for example, a filter coefficient of a 5-tap filter as a filter characteristic based on the estimated error distribution. That is, the filter characteristic determination unit 1202 determines the filter coefficient so that the target pixel p0 having a large error in the block P is easily affected by the pixel having the medium level error in the block Q. Further, since the error distribution near the block boundary shows a gradual error change in the direction perpendicular to the block boundary, the filter characteristic determination unit 1202 uses five filter coefficients whose differences are smaller than in the example shown in FIG. decide.
  • the filter characteristic determination unit 1202 calculates the filter coefficients of the pixels p2, p1, p0, q0, and q1 for performing the deblocking filtering process on the target pixel p0 of the block P (0. 5, 1.0, 1.5, 1.75, 1.25) / 6.
  • the filter coefficient determined for the pixel p0 at the position where the error in the block P is estimated to be large is “1.5 / 6”
  • the error in the block Q is estimated at the medium level.
  • the filter coefficient determined for the pixel q0 is “1.75 / 6”.
  • the filter coefficient of the pixel p0 is smaller than the filter coefficient of the pixel q0, and the filter coefficient of the pixel q0 is larger than the filter coefficient of the pixel p0. Also, the difference between the filter coefficient of the pixel p0 and the filter coefficient of the pixel q0 is smaller than in the example shown in FIG.
  • the processing circuit determines that the first base and the second base are DST (Discrete Sine Transforms) -VII and the size of the second block is When the size is smaller than the size of the first block, a second filter coefficient larger than the first filter coefficient is determined as the filter characteristic. The slope of the filter coefficient between the determined first filter coefficient and the second filter coefficient is gentler than when the sizes of the first block and the second block are equal.
  • DST Discrete Sine Transforms
  • the error is large near the boundary of the first block, and the second There is a high possibility that the error is at a medium level near the boundary of the block. That is, the error distribution near the boundary between the first block and the second block is likely to have a gentle gradient.
  • encoding apparatus 100 determines a second filter coefficient larger than the first filter coefficient, and performs deblocking filter processing having these first and second filter coefficients. Is done.
  • the slope of the filter coefficient between the determined first filter coefficient and the second filter coefficient is gentler than when the sizes of the first block and the second block are equal. Therefore, even if the error distribution in the vicinity of the boundary between the first block and the second block has a gentle gradient, the possibility of appropriately suppressing the error in the vicinity of the boundary can be increased.
  • the filter processing unit 1203 performs the deblocking filter process even on pixels with small errors, but the deblocking filter process on pixels with small errors may be turned off. Note that turning off the deblocking filter processing is equivalent to setting the filter coefficient for the target pixel to 1 and setting the filter coefficient for pixels other than the target pixel to zero.
  • the filter determination unit 1206 and the filter characteristic determination unit 1202 perform processing based on the error distribution estimated by the error distribution estimation unit 1201.
  • the filter determination unit 1206 may determine whether or not to perform the filter process using only the quantization parameter, and the filter characteristic determination unit 1202 performs the filter based on the quantization parameter and the basis of the orthogonal transformation. Characteristics may be determined.
  • deblocking filtering may be performed on each of the luminance signal and the color difference signal.
  • the loop filter unit 120 may design the luminance signal deblocking filter and the color difference signal deblocking filter independently or depending on each other.
  • the loop filter unit 120 performs the deblocking filter process of the seventh embodiment only on one of the luminance signal and the color difference signal, and performs the other deblocking on the other signal. Filter processing may be performed.
  • the deblocking filtering process of the seventh embodiment may be performed only on the intra prediction block. Or you may perform the deblocking filter process of the said Embodiment 7 to both an intra prediction block and an inter prediction block.
  • the loop filter unit 120 may switch on and off the deblocking filter process of the seventh embodiment in units of slices, tiles, wavefront division units, or CTUs.
  • the loop filter unit 120 may determine the filter characteristics based on the transform base of the orthogonal transform.
  • the first block is subjected to orthogonal transformation by DST-VII in the first time and the second time
  • the second block is subjected to orthogonal transformation by DST-VII in the first time.
  • the orthogonal transformation by DCT-II may be performed for the second time.
  • the loop filter unit 120 estimates an error distribution that is steeper for the first block than for the second block. That is, the slope of the error distribution in the horizontal direction and the vertical direction of the first block is steeper than the slope of the error distribution in the second block. Then, the loop filter unit 120 determines the filter characteristics based on the steep error distribution.
  • the block size may be different between the first conversion and the second conversion.
  • the loop filter unit 120 performs a deblocking filter process on at least one boundary of blocks having two different block sizes.
  • the deblocking filter processing of the seventh embodiment is performed on an inter prediction block, it is expected that the coefficient distribution or absolute value for each frequency after orthogonal transform differs depending on the prediction method.
  • the This prediction method includes, for example, Uni-pred (single-frame reference prediction) and Bi-pred (two-frame reference prediction).
  • the loop filter unit 120 may determine a filter coefficient corresponding to the prediction method. For example, the loop filter unit 120 sets the filter weight for the Uni-pred block that tends to have a large absolute value of the coefficient to be smaller than the filter weight for the Bi-pred block.
  • the loop filter unit 120 may independently determine the filter weight for the block to which the merge mode is applied. For example, the loop filter unit 120 makes the filter weight for the block to which the merge mode is applied larger or smaller than the filter weight for the block to which prediction other than the merge mode is applied.
  • the deblocking filter process in the seventh embodiment not only brings the image to be processed close to the original image, but also makes the block boundary inconspicuous as in the conventional deblocking filter process. For this reason, if emphasis is placed not only on objective evaluation but also subjective evaluation, it is effective to change the characteristics of the filter for each block size.
  • the loop filter unit 120 sets the filter coefficients, threshold values, or the number of filter taps on both sides of the block boundary to be larger than that for a block with a small error. It may be set.
  • the loop filter unit 120 may use the pixel for the deblocking filter process even if it is a pixel away from the target pixel.
  • the error distribution is estimated according to the bases such as DCT and DST, and the filter characteristics are determined based on the estimated error distribution.
  • the error distribution is estimated according to other transformation methods such as KLT (Karhunen-Loeve Transform), DFT (Discrete Fourier Transform), Wavelet transform, and overlap transform, and the estimated error
  • KLT Kerhunen-Loeve Transform
  • DFT Discrete Fourier Transform
  • Wavelet transform Wavelet transform
  • overlap transform overlap transform
  • the encoding apparatus 100 includes the error distribution estimation unit 1201 and estimates the error distribution.
  • the error distribution estimation unit 1201 may not be included. That is, the encoding apparatus 100 may determine the filter characteristics directly from the base used for block conversion without estimating the error distribution.
  • ⁇ Modification 2> In the seventh embodiment or the modification 1 thereof, the deblocking filter process having the filter characteristics determined based on the combination of the bases is performed, but other loop filter processes other than the deblocking filter process may be performed. .
  • the loop filter unit 120 may determine a filter coefficient of SAO (Sample-Adaptive-Offset) using the base used for the conversion and the position of the target pixel in the block.
  • the loop filter unit 120 may perform trilateral filter processing based on three parameters. These three parameters include, for example, a difference in pixel values, a distance between pixels, and an error distribution estimated from the basis of orthogonal transformation.
  • the loop filter part 120 may perform the filter process which applied the deblocking filter process of the said Embodiment 7 or its modification 1 in the intra process loop. Further, the loop filter unit 120 does not need to change the pixel value of the target pixel based on the information of the surrounding pixels, and may give an offset corresponding to the error distribution for each target pixel.
  • the loop filter unit 120 can predict an error distribution, it is not necessary to acquire an error-related parameter for each filter process.
  • JEM Joint Exploration Model
  • the loop filter unit 120 may perform deblocking filter processing with low filter strength on the upper side and the left side of the intra prediction block of JEM 4.0 in consideration of it in advance.
  • the filter determination unit 1206 determines whether or not to perform the deblocking filter process on the target pixel. However, the determination is performed on all block boundaries without performing the determination. Deblocking filtering may be performed.
  • loop filter section 120 has a filter characteristic determined based on the combination of bases with respect to the block boundary of the reconstructed block output from addition section 116.
  • the encoding apparatus 100 may include a filter unit different from the loop filter unit 120. That is, the filter unit performs a filtering process on the reconstructed block, and the loop filter unit 120 performs a deblocking filter process on the block boundary of the reconstructed block filtered by the filter unit.
  • the loop filter unit 120 may determine the filter characteristic of the deblocking filter process based on the combination of bases and the filter characteristic of the filter unit.
  • the filter unit may perform a deblocking filter process having a filter characteristic that is symmetric with respect to the block boundary.
  • the filter coefficient used for the filter unit is set to be smaller than the filter coefficient in the case where the loop filter unit 120 of the seventh embodiment or the modified example 1 is not provided in the encoding device 100.
  • the filter unit may perform a bilateral filter process based on two parameters as a deblocking filter process having a filter characteristic that is symmetric with respect to the block boundary.
  • the two parameters include, for example, a difference in pixel values and a distance between pixels.
  • the loop filter unit 120 may determine filter coefficients that are generally smaller than the filter coefficients shown in FIGS. 36 to 38 and FIG. 40, for example.
  • the loop filter unit 120 performs the deblocking filter process on the block boundary.
  • the loop filter unit 120 may perform the filter process on an area that is not the block boundary in the block. Good.
  • the loop filter unit 120 may change the pixel value of a pixel with a large error using the pixel value of a pixel with a small error in one block.
  • filter processing is referred to as intra-block filter processing.
  • the loop filter unit 120 changes the pixel value of the pixel on the lower side or the right side using the pixel value of the pixel on the upper side or the left side by performing the intra-block filter process. Thereby, the possibility of reducing the error can be increased.
  • FIG. 41 is a diagram showing different base gradients depending on the block size. Note that the horizontal axis of each graph in FIG. 41 indicates a position in a one-dimensional space, and the vertical axis indicates a base value (that is, amplitude).
  • the loop filter unit 120 when the loop filter unit 120 performs the intra-block filter processing, the possibility of error reduction is increased for a block having a steep gradient of a low-order basis of orthogonal transformation, that is, a small block. The effect of increasing can be exhibited more.
  • the loop filter unit 120 performs the intra-block filter processing, thereby reducing the error.
  • the direction of intra prediction affects the distance dependency or direction dependency of the correlation of pixel values.
  • the distance dependency is a property that the closer the distance between two pixels, the higher the correlation between the pixel values of those pixels.
  • the direction dependency is a property that the correlation of the pixel values of these pixels differs depending on the direction from one pixel to the other pixel. Therefore, the loop filter unit 120 may change the pixel value of a pixel with a large error by performing intra-block filter processing according to the direction of intra prediction.
  • FIG. 42 is a block diagram illustrating an implementation example of the encoding apparatus 100 according to each of the above embodiments.
  • the encoding device 100 includes a processing circuit 160 and a memory 162.
  • a plurality of components of the encoding device 100 shown in FIG. 1 are implemented by the processing circuit 160 and the memory 162 shown in FIG.
  • the processing circuit 160 is a circuit that performs information processing, and is a circuit that can access the memory 162.
  • the processing circuit 160 is a dedicated or general-purpose electronic circuit that encodes a moving image.
  • the processing circuit 160 may be a processor such as a CPU.
  • the processing circuit 160 may be an aggregate of a plurality of electronic circuits. Further, for example, the processing circuit 160 may serve as a plurality of components other than the components for storing information among the plurality of components of the encoding device 100 illustrated in FIG. 1.
  • the memory 162 is a general purpose or dedicated memory in which information for the processing circuit 160 to encode a moving image is stored.
  • the memory 162 may be an electronic circuit and may be connected to the processing circuit 160. Further, the memory 162 may be included in the processing circuit 160.
  • the memory 162 may be an aggregate of a plurality of electronic circuits. Further, the memory 162 may be a magnetic disk or an optical disk, or may be expressed as a storage or a recording medium.
  • the memory 162 may be a non-volatile memory or a volatile memory.
  • a moving image to be encoded may be stored, or a bit string corresponding to the encoded moving image may be stored.
  • the memory 162 may store a program for the processing circuit 160 to encode a moving image.
  • the memory 162 may serve as a component for storing information among a plurality of components of the encoding device 100 shown in FIG. Specifically, the memory 162 may serve as the block memory 118 and the frame memory 122 shown in FIG. More specifically, the memory 162 may store processed sub-blocks, processed blocks, processed pictures, and the like.
  • not all of the plurality of components shown in FIG. 1 or the like may be mounted, or all of the plurality of processes described above may not be performed. Some of the plurality of components shown in FIG. 1 and the like may be included in another device, and some of the plurality of processes described above may be executed by another device.
  • a part of the plurality of components shown in FIG. 1 and the like are mounted, and a part of the plurality of processes described above is performed, so that a moving image can be generated with a small code amount. Can be handled appropriately.
  • FIG. 43 is a block diagram illustrating an implementation example of the decoding device 200 according to each of the above embodiments.
  • the decoding device 200 includes a processing circuit 260 and a memory 262.
  • a plurality of components of the decoding device 200 illustrated in FIG. 10 are implemented by the processing circuit 260 and the memory 262 illustrated in FIG.
  • the processing circuit 260 is a circuit that performs information processing, and is a circuit that can access the memory 262.
  • the processing circuit 260 is a general-purpose or dedicated electronic circuit that decodes a moving image.
  • the processing circuit 260 may be a processor such as a CPU.
  • the processing circuit 260 may be an aggregate of a plurality of electronic circuits.
  • the processing circuit 260 may serve as a plurality of constituent elements excluding a constituent element for storing information among a plurality of constituent elements of the decoding device 200 illustrated in FIG. 10.
  • the memory 262 is a general purpose or dedicated memory in which information for the processing circuit 260 to decode a moving image is stored.
  • the memory 262 may be an electronic circuit and may be connected to the processing circuit 260. Further, the memory 262 may be included in the processing circuit 260.
  • the memory 262 may be an aggregate of a plurality of electronic circuits.
  • the memory 262 may be a magnetic disk or an optical disk, or may be expressed as a storage or a recording medium. Further, the memory 262 may be a nonvolatile memory or a volatile memory.
  • the memory 262 may store a bit sequence corresponding to the encoded moving image, or may store a moving image corresponding to the decoded bit sequence.
  • the memory 262 may store a program for the processing circuit 260 to decode a moving image.
  • the memory 262 may serve as a component for storing information among a plurality of components of the decoding device 200 illustrated in FIG. Specifically, the memory 262 may serve as the block memory 210 and the frame memory 214 shown in FIG. More specifically, the memory 262 may store processed sub-blocks, processed blocks, processed pictures, and the like.
  • the decoding device 200 not all of the plurality of components shown in FIG. 10 and the like may be implemented, or all of the plurality of processes described above may not be performed. Some of the plurality of components shown in FIG. 10 and the like may be included in another device, and some of the plurality of processes described above may be executed by another device. Then, in the decoding device 200, a part of the plurality of components shown in FIG. 10 and the like are mounted, and a part of the plurality of processes described above is performed, so that a moving image is appropriately generated with a small code amount. Can be processed.
  • the encoding device 100 and the decoding device 200 in each of the above embodiments may be used as an image encoding device and an image decoding device, or may be used as a moving image encoding device and a moving image decoding device, respectively. .
  • the encoding device 100 and the decoding device 200 can each be used as an inter prediction device. That is, the encoding apparatus 100 and the decoding apparatus 200 may support only the inter prediction unit 126 and the inter prediction unit 218, respectively.
  • the prediction block is encoded or decoded as the encoding target block or the decoding target block.
  • the encoding target block or the decoding target block is not limited to the prediction block, and may be a sub-block. It may be another block.
  • each component may be configured by dedicated hardware or may be realized by executing a software program suitable for each component.
  • Each component may be realized by a program execution unit such as a CPU or a processor reading and executing a software program recorded on a recording medium such as a hard disk or a semiconductor memory.
  • each of the encoding device 100 and the decoding device 200 includes a processing circuit (Processing Circuit) and a storage device (Storage) electrically connected to the processing circuit and accessible from the processing circuit. You may have.
  • Processing Circuit Processing Circuit
  • Storage Storage
  • the processing circuit includes at least one of dedicated hardware and a program execution unit, and executes processing using a storage device. Further, when the processing circuit includes a program execution unit, the storage device stores a software program executed by the program execution unit.
  • the software that realizes the encoding device 100 or the decoding device 200 according to each of the above embodiments is the following program.
  • this program follows the flowchart shown in any of FIGS. 5B, 5D, 11, 13, 14, 16, 16, 19, 20, 22, and 28 on the computer. Execute the process.
  • Each component may be a circuit as described above. These circuits may constitute one circuit as a whole, or may be separate circuits. Each component may be realized by a general-purpose processor or a dedicated processor.
  • the encoding / decoding device may include the encoding device 100 and the decoding device 200.
  • the first and second ordinal numbers used in the description may be replaced as appropriate.
  • an ordinal number may be newly given to a component or the like, or may be removed.
  • the aspect of the encoding apparatus 100 and the decoding apparatus 200 was demonstrated based on each embodiment, the aspect of the encoding apparatus 100 and the decoding apparatus 200 is not limited to these embodiment. As long as it does not deviate from the gist of the present disclosure, various modifications conceived by those skilled in the art in the embodiments and forms constructed by combining components in different embodiments are also possible for the encoding apparatus 100 and the decoding apparatus 200. It may be included within the scope of the embodiments.
  • each of the functional blocks can usually be realized by an MPU, a memory, and the like. Further, the processing by each functional block is usually realized by a program execution unit such as a processor reading and executing software (program) recorded on a recording medium such as a ROM. The software may be distributed by downloading or the like, or may be distributed by being recorded on a recording medium such as a semiconductor memory. Naturally, each functional block can be realized by hardware (dedicated circuit).
  • each embodiment may be realized by centralized processing using a single device (system), or may be realized by distributed processing using a plurality of devices. Good.
  • the number of processors that execute the program may be one or more. That is, centralized processing may be performed, or distributed processing may be performed.
  • the system includes an image encoding device using an image encoding method, an image decoding device using an image decoding method, and an image encoding / decoding device including both.
  • Other configurations in the system can be appropriately changed according to circumstances.
  • FIG. 44 is a diagram showing an overall configuration of a content supply system ex100 that implements a content distribution service.
  • the communication service providing area is divided into desired sizes, and base stations ex106, ex107, ex108, ex109, and ex110, which are fixed wireless stations, are installed in each cell.
  • devices such as a computer ex111, a game machine ex112, a camera ex113, a home appliance ex114, and a smartphone ex115 via the Internet ex101, the Internet service provider ex102 or the communication network ex104, and the base stations ex106 to ex110.
  • the content supply system ex100 may be connected by combining any of the above elements.
  • Each device may be directly or indirectly connected to each other via a telephone network or a short-range wireless communication without using the base stations ex106 to ex110 which are fixed wireless stations.
  • the streaming server ex103 is connected to each device such as a computer ex111, a game machine ex112, a camera ex113, a home appliance ex114, and a smartphone ex115 via the Internet ex101.
  • the streaming server ex103 is connected to a terminal in a hot spot in the airplane ex117 via the satellite ex116.
  • the streaming server ex103 may be directly connected to the communication network ex104 without going through the Internet ex101 or the Internet service provider ex102, or may be directly connected to the airplane ex117 without going through the satellite ex116.
  • the camera ex113 is a device that can shoot still images and moving images such as a digital camera.
  • the smartphone ex115 is a smartphone, a mobile phone, a PHS (Personal Handyphone System), or the like that corresponds to a mobile communication system generally called 2G, 3G, 3.9G, 4G, and 5G in the future.
  • PHS Personal Handyphone System
  • the home appliance ex118 is a device included in a refrigerator or a household fuel cell cogeneration system.
  • a terminal having a photographing function is connected to the streaming server ex103 through the base station ex106 or the like, thereby enabling live distribution or the like.
  • the terminal (computer ex111, game machine ex112, camera ex113, home appliance ex114, smartphone ex115, terminal in airplane ex117, etc.) is used for the still image or video content captured by the user using the terminal.
  • the encoding process described in each embodiment is performed, and the video data obtained by the encoding and the sound data obtained by encoding the sound corresponding to the video are multiplexed, and the obtained data is transmitted to the streaming server ex103. That is, each terminal functions as an image encoding device according to an aspect of the present disclosure.
  • the streaming server ex103 streams the content data transmitted to the requested client.
  • the client is a computer or the like in the computer ex111, the game machine ex112, the camera ex113, the home appliance ex114, the smart phone ex115, or the airplane ex117 that can decode the encoded data.
  • Each device that has received the distributed data decrypts and reproduces the received data. That is, each device functions as an image decoding device according to an aspect of the present disclosure.
  • the streaming server ex103 may be a plurality of servers or a plurality of computers, and may process, record, and distribute data in a distributed manner.
  • the streaming server ex103 may be realized by a CDN (Contents Delivery Network), and content distribution may be realized by a network connecting a large number of edge servers and edge servers distributed all over the world.
  • CDN Contents Delivery Network
  • edge servers that are physically close to each other are dynamically allocated according to clients. Then, the content can be cached and distributed to the edge server, thereby reducing the delay.
  • the processing is distributed among multiple edge servers, the distribution subject is switched to another edge server, or the part of the network where the failure has occurred Since detouring can be continued, high-speed and stable distribution can be realized.
  • the captured data may be encoded at each terminal, may be performed on the server side, or may be shared with each other.
  • a processing loop is performed twice.
  • the first loop the complexity of the image or the code amount in units of frames or scenes is detected.
  • the second loop processing for maintaining the image quality and improving the coding efficiency is performed.
  • the terminal performs the first encoding process
  • the server receiving the content performs the second encoding process, thereby improving the quality and efficiency of the content while reducing the processing load on each terminal. it can.
  • the encoded data of the first time performed by the terminal can be received and reproduced by another terminal, enabling more flexible real-time distribution.
  • the camera ex113 or the like extracts a feature amount from an image, compresses data relating to the feature amount as metadata, and transmits the metadata to the server.
  • the server performs compression according to the meaning of the image, for example, by determining the importance of the object from the feature amount and switching the quantization accuracy.
  • the feature data is particularly effective for improving the accuracy and efficiency of motion vector prediction at the time of re-compression on the server.
  • simple coding such as VLC (variable length coding) may be performed at the terminal, and coding with a large processing load such as CABAC (context adaptive binary arithmetic coding) may be performed at the server.
  • a plurality of video data in which almost the same scene is captured by a plurality of terminals.
  • a GOP Group of Picture
  • a picture unit or a tile obtained by dividing a picture using a plurality of terminals that have performed shooting and other terminals and servers that have not performed shooting as necessary.
  • Distributed processing is performed by assigning encoding processing in units or the like. Thereby, delay can be reduced and real-time property can be realized.
  • the server may manage and / or instruct the video data captured by each terminal to refer to each other.
  • the encoded data from each terminal may be received by the server and the reference relationship may be changed among a plurality of data, or the picture itself may be corrected or replaced to be encoded again. This makes it possible to generate a stream with improved quality and efficiency of each piece of data.
  • the server may distribute the video data after performing transcoding to change the encoding method of the video data.
  • the server may convert the MPEG encoding system to the VP encoding. H.264 in H.264. It may be converted into H.265.
  • the encoding process can be performed by a terminal or one or more servers. Therefore, in the following, description such as “server” or “terminal” is used as the subject performing processing, but part or all of processing performed by the server may be performed by the terminal, or processing performed by the terminal may be performed. Some or all may be performed at the server. The same applies to the decoding process.
  • the server not only encodes a two-dimensional moving image, but also encodes a still image automatically based on a scene analysis of the moving image or at a time specified by the user and transmits it to the receiving terminal. Also good.
  • the server can acquire the relative positional relationship between the photographing terminals, the server obtains the three-dimensional shape of the scene based on not only the two-dimensional moving image but also the video obtained by photographing the same scene from different angles. Can be generated.
  • the server may separately encode the three-dimensional data generated by the point cloud or the like, and the video to be transmitted to the receiving terminal based on the result of recognizing or tracking the person or the object using the three-dimensional data.
  • the images may be selected or reconstructed from videos captured by a plurality of terminals.
  • the user can arbitrarily select each video corresponding to each photographing terminal and enjoy a scene, or can display a video of an arbitrary viewpoint from three-dimensional data reconstructed using a plurality of images or videos. You can also enjoy the clipped content.
  • sound is collected from a plurality of different angles, and the server may multiplex and transmit sound from a specific angle or space according to the video.
  • the server may create viewpoint images for the right eye and the left eye, respectively, and perform encoding that allows reference between each viewpoint video by Multi-View Coding (MVC) or the like. You may encode as another stream, without referring. At the time of decoding another stream, it is preferable to reproduce in synchronization with each other so that a virtual three-dimensional space is reproduced according to the viewpoint of the user.
  • MVC Multi-View Coding
  • the server superimposes virtual object information in the virtual space on the camera information in the real space based on the three-dimensional position or the movement of the user's viewpoint.
  • the decoding device may acquire or hold virtual object information and three-dimensional data, generate a two-dimensional image according to the movement of the user's viewpoint, and create superimposition data by connecting them smoothly.
  • the decoding device transmits the movement of the user's viewpoint to the server in addition to the request for the virtual object information, and the server creates superimposition data according to the movement of the viewpoint received from the three-dimensional data held in the server,
  • the superimposed data may be encoded and distributed to the decoding device.
  • the superimposed data has an ⁇ value indicating transparency in addition to RGB
  • the server sets the ⁇ value of a portion other than the object created from the three-dimensional data to 0 or the like, and the portion is transparent. May be encoded.
  • the server may generate data in which a RGB value of a predetermined value is set as the background, such as a chroma key, and the portion other than the object is set to the background color.
  • the decryption processing of the distributed data may be performed at each terminal as a client, may be performed on the server side, or may be performed in a shared manner.
  • a terminal may once send a reception request to the server, receive content corresponding to the request at another terminal, perform a decoding process, and transmit a decoded signal to a device having a display.
  • a part of a region such as a tile in which a picture is divided may be decoded and displayed on a viewer's personal terminal while receiving large-size image data on a TV or the like. Accordingly, it is possible to confirm at hand the area in which the person is responsible or the area to be confirmed in more detail while sharing the whole image.
  • access to encoded data on the network such as when the encoded data is cached in a server that can be accessed from the receiving terminal in a short time, or copied to the edge server in the content delivery service. It is also possible to switch the bit rate of received data based on ease.
  • the content switching will be described using a scalable stream that is compression-encoded by applying the moving picture encoding method shown in each of the above-described embodiments shown in FIG.
  • the server may have a plurality of streams of the same content and different quality as individual streams, but the temporal / spatial scalable implementation realized by dividing into layers as shown in the figure.
  • the configuration may be such that the content is switched by utilizing the characteristics of the stream.
  • the decoding side decides which layer to decode according to internal factors such as performance and external factors such as the state of communication bandwidth, so that the decoding side can combine low-resolution content and high-resolution content. You can switch freely and decrypt. For example, when the user wants to continue watching the video that was viewed on the smartphone ex115 while moving on a device such as an Internet TV after returning home, the device only has to decode the same stream to a different layer, so the load on the server side Can be reduced.
  • the enhancement layer includes meta information based on image statistical information, etc., in addition to the configuration in which the picture is encoded for each layer and the enhancement layer exists above the base layer.
  • the decoding side may generate content with high image quality by super-resolution of the base layer picture based on the meta information.
  • Super-resolution may be either improvement of the SN ratio at the same resolution or enlargement of the resolution.
  • the meta information includes information for specifying a linear or non-linear filter coefficient used for super-resolution processing, or information for specifying a parameter value in filter processing, machine learning, or least square calculation used for super-resolution processing. .
  • the picture may be divided into tiles or the like according to the meaning of the object in the image, and the decoding side may select only a part of the region by selecting the tile to be decoded.
  • the decoding side can determine the position of the desired object based on the meta information. Can be identified and the tile containing the object can be determined.
  • the meta information is stored using a data storage structure different from the pixel data such as the SEI message in HEVC. This meta information indicates, for example, the position, size, or color of the main object.
  • meta information may be stored in units composed of a plurality of pictures, such as streams, sequences, or random access units.
  • the decoding side can acquire the time when the specific person appears in the video, etc., and can match the picture in which the object exists and the position of the object in the picture by combining with the information in units of pictures.
  • FIG. 47 is a diagram showing an example of a web page display screen on the computer ex111 or the like.
  • FIG. 48 is a diagram illustrating a display screen example of a web page on the smartphone ex115 or the like.
  • the web page may include a plurality of link images that are links to image content, and the appearance differs depending on the browsing device. When a plurality of link images are visible on the screen, the display device until the user explicitly selects the link image, or until the link image approaches the center of the screen or the entire link image enters the screen.
  • the (decoding device) displays a still image or an I picture included in each content as a link image, displays a video like a gif animation with a plurality of still images or I pictures, or receives only a base layer to receive a video. Are decoded and displayed.
  • the display device When the link image is selected by the user, the display device decodes the base layer with the highest priority. If there is information indicating that the HTML constituting the web page is scalable content, the display device may decode up to the enhancement layer. Also, in order to ensure real-time properties, the display device only decodes forward reference pictures (I picture, P picture, forward reference only B picture) before being selected or when the communication band is very strict. In addition, the delay between the decoding time of the first picture and the display time (delay from the start of content decoding to the start of display) can be reduced by displaying. Further, the display device may intentionally ignore the reference relationship of pictures and roughly decode all B pictures and P pictures with forward reference, and perform normal decoding as the number of received pictures increases over time.
  • forward reference pictures I picture, P picture, forward reference only B picture
  • the receiving terminal when transmitting and receiving still image or video data such as two-dimensional or three-dimensional map information for automatic driving or driving support of a car, the receiving terminal adds meta data to image data belonging to one or more layers. Weather or construction information may also be received and decoded in association with each other. The meta information may belong to a layer or may be simply multiplexed with image data.
  • the receiving terminal since the car, drone, airplane, or the like including the receiving terminal moves, the receiving terminal transmits the position information of the receiving terminal at the time of the reception request, thereby seamless reception and decoding while switching the base stations ex106 to ex110. Can be realized.
  • the receiving terminal can dynamically switch how much meta-information is received or how much map information is updated according to the user's selection, the user's situation, or the communication band state. become.
  • the encoded information transmitted by the user can be received, decoded and reproduced in real time by the client.
  • the content supply system ex100 can perform not only high-quality and long-time content by a video distributor but also unicast or multicast distribution of low-quality and short-time content by an individual. Moreover, such personal contents are expected to increase in the future.
  • the server may perform the encoding process after performing the editing process. This can be realized, for example, with the following configuration.
  • the server After shooting, the server performs recognition processing such as shooting error, scene search, semantic analysis, and object detection from the original image or encoded data. Then, the server manually or automatically corrects out-of-focus or camera shake based on the recognition result, or selects a less important scene such as a scene whose brightness is lower than that of other pictures or is out of focus. Edit such as deleting, emphasizing the edge of an object, and changing the hue.
  • the server encodes the edited data based on the editing result. It is also known that if the shooting time is too long, the audience rating will decrease, and the server will move not only in the less important scenes as described above, but also in motion according to the shooting time. A scene with few images may be automatically clipped based on the image processing result. Alternatively, the server may generate and encode a digest based on the result of the semantic analysis of the scene.
  • the server may change and encode the face of the person in the periphery of the screen or the inside of the house into an unfocused image.
  • the server recognizes whether or not a face of a person different from the person registered in advance is shown in the encoding target image, and if so, performs processing such as applying a mosaic to the face part. May be.
  • the user designates a person or background area that the user wants to process an image from the viewpoint of copyright, etc., and the server replaces the designated area with another video or blurs the focus. It is also possible to perform such processing. If it is a person, the face image can be replaced while tracking the person in the moving image.
  • the decoding device first receives the base layer with the highest priority and performs decoding and reproduction, depending on the bandwidth.
  • the decoding device may receive the enhancement layer during this time, and may play back high-quality video including the enhancement layer when played back twice or more, such as when playback is looped.
  • a stream that is scalable in this way can provide an experience in which the stream becomes smarter and the image is improved gradually, although it is a rough moving picture when it is not selected or at the beginning of viewing.
  • the same experience can be provided even if the coarse stream played back the first time and the second stream coded with reference to the first video are configured as one stream. .
  • these encoding or decoding processes are generally processed in the LSI ex500 included in each terminal.
  • the LSI ex500 may be configured as a single chip or a plurality of chips.
  • moving image encoding or decoding software is incorporated into some recording medium (CD-ROM, flexible disk, hard disk, etc.) that can be read by the computer ex111 and the like, and encoding or decoding processing is performed using the software. Also good.
  • moving image data acquired by the camera may be transmitted. The moving image data at this time is data encoded by the LSI ex500 included in the smartphone ex115.
  • the LSI ex500 may be configured to download and activate application software.
  • the terminal first determines whether the terminal is compatible with the content encoding method or has a specific service execution capability. If the terminal does not support the content encoding method or does not have the capability to execute a specific service, the terminal downloads a codec or application software, and then acquires and reproduces the content.
  • the content supply system ex100 via the Internet ex101, but also a digital broadcasting system, at least the moving image encoding device (image encoding device) or the moving image decoding device (image decoding device) of the above embodiments. Any of these can be incorporated.
  • the unicasting of the content supply system ex100 is suitable for multicasting because it uses a satellite or the like to transmit and receive multiplexed data in which video and sound are multiplexed on broadcasting radio waves.
  • the same application is possible for the encoding process and the decoding process.
  • FIG. 49 is a diagram illustrating the smartphone ex115.
  • FIG. 50 is a diagram illustrating a configuration example of the smartphone ex115.
  • the smartphone ex115 receives the antenna ex450 for transmitting / receiving radio waves to / from the base station ex110, the camera unit ex465 capable of taking video and still images, the video captured by the camera unit ex465, and the antenna ex450.
  • a display unit ex458 for displaying data obtained by decoding the video or the like.
  • the smartphone ex115 further includes an operation unit ex466 that is a touch panel or the like, a voice output unit ex457 that is a speaker or the like for outputting voice or sound, a voice input unit ex456 that is a microphone or the like for inputting voice, and photographing.
  • Memory unit ex467 that can store encoded video or still image, recorded audio, received video or still image, encoded data such as mail, or decoded data, and a user, and network
  • An external memory may be used instead of the memory unit ex467.
  • a main control unit ex460 that comprehensively controls the display unit ex458, the operation unit ex466, and the like, a power supply circuit unit ex461, an operation input control unit ex462, a video signal processing unit ex455, a camera interface unit ex463, a display control unit ex459, a modulation / Demodulation unit ex452, multiplexing / demultiplexing unit ex453, audio signal processing unit ex454, slot unit ex464, and memory unit ex467 are connected via bus ex470.
  • the power supply circuit unit ex461 starts up the smartphone ex115 in an operable state by supplying power from the battery pack to each unit.
  • the smartphone ex115 performs processing such as calling and data communication based on the control of the main control unit ex460 having a CPU, a ROM, a RAM, and the like.
  • the voice signal picked up by the voice input unit ex456 is converted into a digital voice signal by the voice signal processing unit ex454, spread spectrum processed by the modulation / demodulation unit ex452, and digital / analog converted by the transmission / reception unit ex451.
  • the data is transmitted via the antenna ex450.
  • the received data is amplified and subjected to frequency conversion processing and analog-digital conversion processing, spectrum despreading processing is performed by the modulation / demodulation unit ex452, and converted to analog audio signal by the audio signal processing unit ex454, and then this is output to the audio output unit ex457.
  • text, still image, or video data is sent to the main control unit ex460 via the operation input control unit ex462 by the operation of the operation unit ex466 of the main body unit, and transmission / reception processing is performed similarly.
  • the video signal processing unit ex455 uses the video signal stored in the memory unit ex467 or the video signal input from the camera unit ex465 as described above.
  • the video data is compressed and encoded by the moving image encoding method shown in the form, and the encoded video data is sent to the multiplexing / demultiplexing unit ex453.
  • the audio signal processing unit ex454 encodes the audio signal picked up by the audio input unit ex456 while the camera unit ex465 captures a video or a still image, and sends the encoded audio data to the multiplexing / separating unit ex453. To do.
  • the multiplexing / demultiplexing unit ex453 multiplexes the encoded video data and the encoded audio data by a predetermined method, and the modulation / demodulation unit (modulation / demodulation circuit unit) ex452 and the modulation / demodulation unit ex451 perform modulation processing and conversion.
  • the data is processed and transmitted via the antenna ex450.
  • the multiplexing / demultiplexing unit ex453 performs multiplexing By separating the data, the multiplexed data is divided into a bit stream of video data and a bit stream of audio data, and the encoded video data is supplied to the video signal processing unit ex455 via the synchronization bus ex470. The converted audio data is supplied to the audio signal processing unit ex454.
  • the video signal processing unit ex455 decodes the video signal by the video decoding method corresponding to the video encoding method shown in each of the above embodiments, and is linked from the display unit ex458 via the display control unit ex459.
  • a video or still image included in the moving image file is displayed.
  • the audio signal processing unit ex454 decodes the audio signal, and the audio is output from the audio output unit ex457. Since real-time streaming is widespread, depending on the user's situation, there may be occasions where audio playback is not socially appropriate. Therefore, it is desirable that the initial value is a configuration in which only the video data is reproduced without reproducing the audio signal. Audio may be synchronized and played back only when the user performs an operation such as clicking on video data.
  • the smartphone ex115 has been described here as an example, in addition to a transmission / reception terminal having both an encoder and a decoder as a terminal, a transmission terminal having only an encoder and a reception having only a decoder There are three possible mounting formats: terminals.
  • terminals In the digital broadcasting system, it has been described as receiving or transmitting multiplexed data in which audio data or the like is multiplexed with video data.
  • multiplexed data includes character data related to video in addition to audio data. Multiplexing may be performed, and video data itself may be received or transmitted instead of multiplexed data.
  • the terminal often includes a GPU. Therefore, a configuration may be adopted in which a wide area is processed in a lump by utilizing the performance of the GPU by using a memory shared by the CPU and the GPU or a memory whose addresses are managed so as to be used in common. As a result, the encoding time can be shortened, real-time performance can be ensured, and low delay can be realized. In particular, it is efficient to perform motion search, deblocking filter, SAO (Sample Adaptive Offset), and transformation / quantization processing in batches in units of pictures or the like instead of the CPU.
  • SAO Sample Adaptive Offset
  • the present disclosure can be applied to an encoding device, a decoding device, an encoding method, and a decoding method.

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Abstract

さらなる改善を実現する符号化装置（１００）は、処理回路と、メモリとを備え、処理回路は、そのメモリを用いて、それぞれ複数の画素からなるブロックごとに、基底を用いて、当該ブロックを、複数の変換係数からなるブロックに変換し、その複数の変換係数からなるブロックごとに、当該ブロックに対して少なくとも逆変換を行うことによって、複数の画素からなるブロックを再構成し、再構成された互いに隣接する２つのブロックのそれぞれの変換に用いられた基底の組み合わせに基づいて、その２つのブロックの境界に対するフィルタ特性を決定し（ステップＳ１２０１、Ｓ１２０２）、決定されたフィルタ特性を有するデブロッキングフィルタ処理を行う（ステップＳ１２０３）。

Description

符号化装置、復号装置、符号化方法及び復号方法
　本開示は、符号化装置、復号装置、符号化方法及び復号方法に関する。
　ＨＥＶＣ（Ｈｉｇｈ－Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ　Ｖｉｄｅｏ　Ｃｏｄｉｎｇ）と称される映像符号化標準規格が、ＪＣＴ－ＶＣ（Ｊｏｉｎｔ　Ｃｏｌｌａｂｏｒａｔｉｖｅ　Ｔｅａｍ　ｏｎ　Ｖｉｄｅｏ　Ｃｏｄｉｎｇ）により標準化されている。
Ｈ．２６５（ＩＳＯ／ＩＥＣ　２３００８－２　ＨＥＶＣ（Ｈｉｇｈ　Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ　Ｖｉｄｅｏ　Ｃｏｄｉｎｇ））
　このような符号化及び復号技術では、さらなる改善が求められている。
　そこで、本開示は、さらなる改善を実現できる符号化装置、復号装置、符号化方法又は復号方法を提供することを目的とする。
　本開示の一態様に係る符号化装置は、処理回路と、メモリとを備え、前記処理回路は、前記メモリを用いて、それぞれ複数の画素からなるブロックごとに、基底を用いて、当該ブロックを、複数の変換係数からなるブロックに変換し、前記複数の変換係数からなるブロックごとに、当該ブロックに対して少なくとも逆変換を行うことによって、複数の画素からなるブロックを再構成し、再構成された互いに隣接する２つのブロックのそれぞれの変換に用いられた基底の組み合わせに基づいて、前記２つのブロックの境界に対するフィルタ特性を決定し、決定された前記フィルタ特性を有するデブロッキングフィルタ処理を行う。
　本開示の一態様に係る復号装置は、処理回路と、メモリとを備え、前記処理回路は、前記メモリを用いて、基底を用いた変換によって得られた複数の変換係数からなるブロックごとに、当該ブロックに対して少なくとも逆変換を行うことによって、複数の画素からなるブロックを再構成し、再構成された互いに隣接する２つのブロックのそれぞれの変換に用いられた基底の組み合わせに基づいて、前記２つのブロックの境界に対するフィルタ特性を決定し、決定された前記フィルタ特性を有するデブロッキングフィルタ処理を行う。
　なお、これらの全般的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なＣＤ－ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
　本開示は、さらなる改善を実現できる符号化装置、復号装置、符号化方法又は復号方法を提供できる。
図１は、実施の形態１に係る符号化装置の機能構成を示すブロック図である。 図２は、実施の形態１におけるブロック分割の一例を示す図である。 図３は、各変換タイプに対応する変換基底関数を示す表である。 図４Ａは、ＡＬＦで用いられるフィルタの形状の一例を示す図である。 図４Ｂは、ＡＬＦで用いられるフィルタの形状の他の一例を示す図である。 図４Ｃは、ＡＬＦで用いられるフィルタの形状の他の一例を示す図である。 図５Ａは、イントラ予測における６７個のイントラ予測モードを示す図である。 図５Ｂは、ＯＢＭＣ処理による予測画像補正処理の概要を説明するためのフローチャートである。 図５Ｃは、ＯＢＭＣ処理による予測画像補正処理の概要を説明するための概念図である。 図５Ｄは、ＦＲＵＣの一例を示す図である。 図６は、動き軌道に沿う２つのブロック間でのパターンマッチング（バイラテラルマッチング）を説明するための図である。 図７は、カレントピクチャ内のテンプレートと参照ピクチャ内のブロックとの間でのパターンマッチング（テンプレートマッチング）を説明するための図である。 図８は、等速直線運動を仮定したモデルを説明するための図である。 図９Ａは、複数の隣接ブロックの動きベクトルに基づくサブブロック単位の動きベクトルの導出を説明するための図である。 図９Ｂは、マージモードによる動きベクトル導出処理の概要を説明するための図である。 図９Ｃは、ＤＭＶＲ処理の概要を説明するための概念図である。 図９Ｄは、ＬＩＣ処理による輝度補正処理を用いた予測画像生成方法の概要を説明するための図である。 図１０は、実施の形態１に係る復号装置の機能構成を示すブロック図である。 図１１は、実施の形態１に係るデブロッキングフィルタ処理のフローチャートである。 図１２は、実施の形態１に係るブロック境界における画素配置例を示す図である。 図１３は、実施の形態１に係るデブロッキングフィルタ処理のフローチャートである。 図１４は、実施の形態２に係るデブロッキングフィルタ処理のフローチャートである。 図１５は、実施の形態２に係るブロック内の画素位置と誤差との関係を示す図である。 図１６は、実施の形態３に係るデブロッキングフィルタ処理のフローチャートである。 図１７は、実施の形態３に係るＤＣＴ－ＩＩの変換基底を示す図である。 図１８は、実施の形態３に係るＤＳＴ－ＶＩＩの変換基底を示す図である。 図１９は、実施の形態４に係るデブロッキングフィルタ処理のフローチャートである。 図２０は、実施の形態５に係るデブロッキングフィルタ処理のフローチャートである。 図２１は、実施の形態５に係るイントラ予測方向とブロック境界の方向とに基づく重みの一例を示す図である。 図２２は、実施の形態６に係るデブロッキングフィルタ処理のフローチャートである。 図２３は、実施の形態６に係る量子化パラメータに基づく重みの一例を示す図である。 図２４は、基底の一例であるＤＣＴ－ＩＩを示す図である。 図２５は、基底の一例であるＤＳＴ－ＶＩＩを示す図である。 図２６は、互いに隣接する４つのブロックの誤差分布と、それらに対するデブロッキングフィルタ処理後の誤差分布とを示す図である。 図２７は、実施の形態７に係るループフィルタ部の主要な構成を示すブロック図である。 図２８は、実施の形態７に係るループフィルタ部の概略的な処理動作を示すフローチャートである。 図２９は、実施の形態７に係るループフィルタ部の詳細な構成を示すブロック図である。 図３０は、ブロック境界に対して対称なフィルタ特性を有するデブロッキングフィルタの例を示す図である。 図３１は、ブロックサイズごとのＤＣＴ－ＩＩの例を示す図である。 図３２は、ブロックサイズごとのＤＣＴ－Ｖの例を示す図である。 図３３は、ブロックサイズごとのＤＣＴ－ＶＩＩＩの例を示す図である。 図３４は、ブロックサイズごとのＤＳＴ－Ｉの例を示す図である。 図３５は、ブロックサイズごとのＤＳＴ－ＶＩＩの例を示す図である。 図３６は、実施の形態７において決定されるフィルタ係数の一例を示す図である。 図３７は、実施の形態７において決定されるフィルタ係数の他の例を示す図である。 図３８は、実施の形態７において決定されるフィルタ係数のさらに他の例を示す図である。 図３９は、ブロックサイズと誤差との関係を説明するための図である。 図４０は、実施の形態７において決定されるフィルタ係数のさらに他の例を示す図である。 図４１は、ブロックサイズに応じて異なる基底の勾配を示す図である。 図４２は、各実施の形態に係る符号化装置の実装例を示すブロック図である。 図４３は、各実施の形態に係る復号装置の実装例を示すブロック図である。 図４４は、コンテンツ配信サービスを実現するコンテンツ供給システムの全体構成図である。 図４５は、スケーラブル符号化時の符号化構造の一例を示す図である。 図４６は、スケーラブル符号化時の符号化構造の一例を示す図である。 図４７は、ｗｅｂページの表示画面例を示す図である。 図４８は、ｗｅｂページの表示画面例を示す図である。 図４９は、スマートフォンの一例を示す図である。 図５０は、スマートフォンの構成例を示すブロック図である。
　本開示の一態様に係る符号化装置は、処理回路と、メモリとを備え、前記処理回路は、前記メモリを用いて、それぞれ複数の画素からなるブロックごとに、基底を用いて、当該ブロックを、複数の変換係数からなるブロックに変換し、前記複数の変換係数からなるブロックごとに、当該ブロックに対して少なくとも逆変換を行うことによって、複数の画素からなるブロックを再構成し、再構成された互いに隣接する２つのブロックのそれぞれの変換に用いられた基底の組み合わせに基づいて、前記２つのブロックの境界に対するフィルタ特性を決定し、決定された前記フィルタ特性を有するデブロッキングフィルタ処理を行う。
　互いに隣接する２つのブロックの変換に用いられる基底の組み合わせに応じて、その２つのブロックの境界付近における誤差分布が異なる。例えば、２つのブロックの変換によって、２つのブロックのうちの一方のブロックの境界付近では大きな誤差が生じ、他方のブロックの境界付近では小さい誤差が生じることがある。なお、この誤差は、原画像または入力画像と再構成画像との画素値の差である。このような場合に、その境界に対して対称なフィルタ特性を有するデブロッキングフィルタ処理が行われると、小さい誤差の画素値が、大きい誤差の画素値の影響を大きく受ける可能性がある。つまり、誤差を十分に抑えることができない可能性がある。そこで、本開示の一態様に係る符号化装置では、再構成された互いに隣接する２つのブロックのそれぞれの変換に用いられた基底の組み合わせに基づいて、その２つのブロックの境界に対するフィルタ特性が決定される。これにより、例えば、その境界に対して非対称なフィルタ特性を決定することができる。その結果、上述のように２つのブロックの境界付近で誤差に違いがある場合であっても、非対称なフィルタ特性を有するデブロッキングフィルタ処理を行うことによって、その誤差を抑える可能性を高めることができる。
　また、前記処理回路は、前記フィルタ特性の決定では、ブロックの変換に用いられた基底の振幅が大きい位置にある画素ほど、当該画素に対して小さいフィルタ係数を前記フィルタ特性として決定してもよい。
　例えば、基底の振幅が大きい位置にある画素ほど、その画素の画素値は大きな誤差を有する可能性が高い。本開示の一態様に係る符号化装置では、その大きな誤差の画素値を有する画素に対して小さいフィルタ係数が決定される。したがって、このようなフィルタ係数を有するデブロッキングフィルタ処理によって、その大きな誤差の画素値が、小さな誤差の画素値に与える影響をより抑えることができる。つまり、誤差を抑える可能性をより高めることができる。
　また、前記基底の振幅は、０次の基底の振幅であってもよい。
　低次の基底ほど誤差に与える影響は大きい。したがって、０次の基底の振幅が大きい位置にある画素ほど、その画素に対して小さいフィルタ係数が決定されることによって、誤差を抑える可能性をさらに高めることができる。
　また、前記２つのブロックは、第１のブロックと、前記第１のブロックの右側または下側にある第２のブロックとからなり、前記処理回路は、前記フィルタ特性の決定では、前記第１のブロックの変換に用いられた基底が第１の基底であり、前記第２のブロックの変換に用いられた基底が第２の基底である場合、前記第１のブロック内の前記境界付近にある画素に対する第１のフィルタ係数と、前記第２のブロック内の前記境界付近にある画素に対する第２のフィルタ係数とをそれぞれ前記フィルタ特性として、前記第１の基底および前記第２の基底に基づいて決定してもよい。例えば、前記処理回路は、前記フィルタ特性の決定では、前記第１の基底および前記第２の基底がＤＳＴ（Discrete Sine Transforms）－ＶＩＩである場合、前記第１のフィルタ係数よりも大きい前記第２のフィルタ係数を前記フィルタ特性として決定してもよい。
　第１の基底および第２の基底がＤＳＴ－ＶＩＩである場合、第１のブロックの境界付近では誤差が大きく、第２のブロックの境界付近では誤差が小さい可能性が高い。したがって、このような場合に、第１のフィルタ係数よりも大きい第２のフィルタ係数が決定され、これらの第１および第２のフィルタ係数を有するデブロッキングフィルタ処理が行われることによって、その境界付近の誤差を適切に抑える可能性を高めることができる。
　また、前記処理回路は、前記フィルタ特性の決定では、前記第１の基底および前記第２の基底がＤＣＴ（Discrete Cosine Transforms）－ＩＩである場合、前記第１のフィルタ係数と等しい前記第２のフィルタ係数を前記フィルタ特性として決定してもよい。
　第１の基底および前記第２の基底がＤＣＴ－ＩＩである場合、第１のブロックの境界付近と、第２のブロックの境界付近とでは誤差が等しい可能性が高い。したがって、このような場合に、第１のフィルタ係数と等しい第２のフィルタ係数が決定され、これらの第１および第２のフィルタ係数を有するデブロッキングフィルタ処理が行われることによって、その境界付近の誤差を適切に抑える可能性を高めることができる。
　また、前記処理回路は、前記フィルタ特性の決定では、前記第１の基底および前記第２の基底がＤＳＴ（Discrete Sine Transforms）－ＶＩＩであって、前記第２のブロックのサイズが、前記第１のブロックのサイズよりも小さい場合、前記第１のフィルタ係数よりも大きい前記第２のフィルタ係数を前記フィルタ特性として決定し、前記第１のフィルタ係数と前記第２のフィルタ係数との間のフィルタ係数の傾斜は、前記第１のブロックおよび前記第２のブロックのサイズが等しい場合よりも緩やかであってもよい。
　第１の基底および第２の基底がＤＳＴ－ＶＩＩであって、第２のブロックのサイズが、第１のブロックのサイズよりも小さい場合、１のブロックの境界付近では誤差が大きく、第２のブロックの境界付近では誤差が中レベルの可能性が高い。つまり、第１のブロックと第２のブロックとの境界付近における誤差分布は緩やかな勾配を有している可能性が高い。
　本開示の一態様に係る符号化装置では、このような場合に、第１のフィルタ係数よりも大きい第２のフィルタ係数が決定され、これらの第１および第２のフィルタ係数を有するデブロッキングフィルタ処理が行われる。ここで、決定される第１のフィルタ係数と第２のフィルタ係数との間のフィルタ係数の傾斜は、第１のブロックおよび第２のブロックのサイズが等しい場合よりも緩やかである。したがって、第１のブロックと第２のブロックとの境界付近における誤差分布が緩やかな勾配を有していても、その境界付近の誤差を適切に抑える可能性を高めることができる。
　また、前記処理回路は、前記フィルタ特性の決定では、さらに、前記第１のブロックおよび前記第２のブロックの基底の組み合わせに基づいて、前記第１のブロックに対する第１の閾値と、前記第２のブロックに対する第２の閾値とを前記フィルタ特性として決定し、前記デブロッキングフィルタ処理では、対象画素の画素値に対して、前記第１のフィルタ係数および前記第２のフィルタ係数を用いた演算を行うことによって、前記対象画素の演算後の画素値を取得し、前記対象画素の演算前の画素値から演算後の画素値への変化量が、前記第１の閾値および前記第２の閾値のうちの前記対象画素が属するブロックの閾値よりも大きいか否かを判定し、前記変化量が前記閾値よりも大きい場合には、前記対象画素の演算後の画素値を、前記対象画素の演算前の画素値と前記閾値との和または差にクリップしてもよい。
　これにより、対象画素の演算後の画素値の変化量が閾値よりも大きい場合には、その演算後の画素値は、演算前の画素値と閾値との和または差にクリップされるため、デブロッキングフィルタ処理によって処理対象の画素値が大きく変化してしまうことを抑えることができる。また、第１のブロックに対する第１の閾値と、第２のブロックに対する第２の閾値とは、その第１のブロックおよび第２のブロックの基底の組み合わせに基づいて決定される。したがって、第１のブロックおよび第２のブロックのそれぞれで、基底の振幅が大きい位置にある画素、すなわち誤差が大きい画素に対して、大きい閾値を決定し、基底の振幅が小さい位置にある画素、すなわち誤差が小さい画素に対して、小さい閾値を決定することができる。その結果、デブロッキングフィルタ処理によって、誤差が大きい画素の画素値が大きく変化することを許可し、誤差が小さい画素の画素値が大きく変化することを禁止することができる。したがって、第１のブロックおよび第２のブロックの境界付近の誤差を適切に抑える可能性をさらに高めることができる。
　また、本開示の一態様に係る符号化装置は、処理回路と、メモリとを備え、前記処理回路は、前記メモリを用いて、第１のブロックおよび前記第１のブロックと隣接する第２のブロックのブロックサイズに基づいて、前記第１のブロックと前記第２のブロックとの境界に対するフィルタ特性を決定し、決定された前記フィルタ特性を有するデブロッキングフィルタ処理を行う。例えば、前記処理回路は、前記フィルタ特性の決定では、前記第１のブロック内の前記境界付近にある画素に対する第１のフィルタ係数と、前記第２のブロック内の前記境界付近にある画素に対する第２のフィルタ係数とをそれぞれ前記フィルタ特性とし、前記第２のブロックのサイズが、前記第１のブロックのサイズよりも小さい場合、前記第１のフィルタ係数よりも大きい前記第２のフィルタ係数を前記フィルタ特性として決定してもよい。
　これにより、ブロックサイズの違いに応じて、例えば、その境界に対して非対称なフィルタ特性を決定することができる。その結果、上述のように２つのブロックの境界付近で誤差に違いがある場合であっても、非対称なフィルタ特性を有するデブロッキングフィルタ処理を行うことによって、その誤差を抑える可能性を高めることができる。
　本開示の一態様に係る復号装置は、処理回路と、メモリとを備え、前記処理回路は、前記メモリを用いて、基底を用いた変換によって得られた複数の変換係数からなるブロックごとに、当該ブロックに対して少なくとも逆変換を行うことによって、複数の画素からなるブロックを再構成し、再構成された互いに隣接する２つのブロックのそれぞれの変換に用いられた基底の組み合わせに基づいて、前記２つのブロックの境界に対するフィルタ特性を決定し、決定された前記フィルタ特性を有するデブロッキングフィルタ処理を行う。
　互いに隣接する２つのブロックの変換に用いられる基底の組み合わせに応じて、その２つのブロックの境界付近における誤差分布が異なる。例えば、２つのブロックの変換によって、２つのブロックのうちの一方のブロックの境界付近では大きな誤差が生じ、他方のブロックの境界付近では小さい誤差が生じることがある。なお、この誤差は、原画像または入力画像と再構成画像との画素値の差である。このような場合に、その境界に対して対称なフィルタ特性を有するデブロッキングフィルタ処理が行われると、小さい誤差の画素値が、大きい誤差の画素値の影響を大きく受ける可能性がある。つまり、誤差を十分に抑えることができない可能性がある。そこで、本開示の一態様に係る復号装置では、再構成された互いに隣接する２つのブロックのそれぞれの変換に用いられた基底の組み合わせに基づいて、その２つのブロックの境界に対するフィルタ特性が決定される。これにより、例えば、その境界に対して非対称なフィルタ特性を決定することができる。その結果、上述のように２つのブロックの境界付近で誤差に違いがある場合であっても、非対称なフィルタ特性を有するデブロッキングフィルタ処理を行うことによって、その誤差を抑える可能性を高めることができる。
　また、前記処理回路は、前記フィルタ特性の決定では、ブロックの変換に用いられた基底の振幅が大きい位置にある画素ほど、当該画素に対して小さいフィルタ係数を前記フィルタ特性として決定してもよい。
　例えば、基底の振幅が大きい位置にある画素ほど、その画素の画素値は大きな誤差を有する可能性が高い。本開示の一態様に係る復号装置では、その大きな誤差の画素値を有する画素に対して小さいフィルタ係数が決定される。したがって、このようなフィルタ係数を有するデブロッキングフィルタ処理によって、その大きな誤差の画素値が、小さな誤差の画素値に与える影響をより抑えることができる。つまり、誤差を抑える可能性をより高めることができる。
　また、前記基底の振幅は、０次の基底の振幅であってもよい。
　低次の基底ほど誤差に与える影響は大きい。したがって、０次の基底の振幅が大きい位置にある画素ほど、その画素に対して小さいフィルタ係数が決定されることによって、誤差を抑える可能性をさらに高めることができる。
　また、前記２つのブロックは、第１のブロックと、前記第１のブロックの右側または下側にある第２のブロックとからなり、前記処理回路は、前記フィルタ特性の決定では、前記第１のブロックの変換に用いられた基底が第１の基底であり、前記第２のブロックの変換に用いられた基底が第２の基底である場合、前記第１のブロック内の前記境界付近にある画素に対する第１のフィルタ係数と、前記第２のブロック内の前記境界付近にある画素に対する第２のフィルタ係数とをそれぞれ前記フィルタ特性として、前記第１の基底および前記第２の基底に基づいて決定してもよい。例えば、前記処理回路は、前記フィルタ特性の決定では、前記第１の基底および前記第２の基底がＤＳＴ（Discrete Sine Transforms）－ＶＩＩである場合、前記第１のフィルタ係数よりも大きい前記第２のフィルタ係数を前記フィルタ特性として決定してもよい。
　第１の基底および第２の基底がＤＳＴ－ＶＩＩである場合、第１のブロックの境界付近では誤差が大きく、第２のブロックの境界付近では誤差が小さい可能性が高い。したがって、このような場合に、第１のフィルタ係数よりも大きい第２のフィルタ係数が決定され、これらの第１および第２のフィルタ係数を有するデブロッキングフィルタ処理が行われることによって、その境界付近の誤差を適切に抑える可能性を高めることができる。
　また、前記処理回路は、前記フィルタ特性の決定では、前記第１の基底および前記第２の基底がＤＣＴ（Discrete Cosine Transforms）－ＩＩである場合、前記第１のフィルタ係数と等しい前記第２のフィルタ係数を前記フィルタ特性として決定してもよい。
　第１の基底および前記第２の基底がＤＣＴ－ＩＩである場合、第１のブロックの境界付近と、第２のブロックの境界付近とでは誤差が等しい可能性が高い。したがって、このような場合に、第１のフィルタ係数と等しい第２のフィルタ係数が決定され、これらの第１および第２のフィルタ係数を有するデブロッキングフィルタ処理が行われることによって、その境界付近の誤差を適切に抑える可能性を高めることができる。
　また、前記処理回路は、前記フィルタ特性の決定では、前記第１の基底および前記第２の基底がＤＳＴ（Discrete Sine Transforms）－ＶＩＩであって、前記第２のブロックのサイズが、前記第１のブロックのサイズよりも小さい場合、前記第１のフィルタ係数よりも大きい前記第２のフィルタ係数を前記フィルタ特性として決定し、前記第１のフィルタ係数と前記第２のフィルタ係数との間のフィルタ係数の傾斜は、前記第１のブロックおよび前記第２のブロックのサイズが等しい場合よりも緩やかであってもよい。
　第１の基底および第２の基底がＤＳＴ－ＶＩＩであって、第２のブロックのサイズが、第１のブロックのサイズよりも小さい場合、１のブロックの境界付近では誤差が大きく、第２のブロックの境界付近では誤差が中レベルの可能性が高い。つまり、第１のブロックと第２のブロックとの境界付近における誤差分布は緩やかな勾配を有している可能性が高い。
　本開示の一態様に係る復号装置では、このような場合に、第１のフィルタ係数よりも大きい第２のフィルタ係数が決定され、これらの第１および第２のフィルタ係数を有するデブロッキングフィルタ処理が行われる。ここで、決定される第１のフィルタ係数と第２のフィルタ係数との間のフィルタ係数の傾斜は、第１のブロックおよび第２のブロックのサイズが等しい場合よりも緩やかである。したがって、第１のブロックと第２のブロックとの境界付近における誤差分布が緩やかな勾配を有していても、その境界付近の誤差を適切に抑える可能性を高めることができる。
　また、前記処理回路は、前記フィルタ特性の決定では、さらに、前記第１のブロックおよび前記第２のブロックの基底の組み合わせに基づいて、前記第１のブロックに対する第１の閾値と、前記第２のブロックに対する第２の閾値とを前記フィルタ特性として決定し、前記デブロッキングフィルタ処理では、対象画素の画素値に対して、前記第１のフィルタ係数および前記第２のフィルタ係数を用いた演算を行うことによって、前記対象画素の演算後の画素値を取得し、前記対象画素の演算前の画素値から演算後の画素値への変化量が、前記第１の閾値および前記第２の閾値のうちの前記対象画素が属するブロックの閾値よりも大きいか否かを判定し、前記変化量が前記閾値よりも大きい場合には、前記対象画素の演算後の画素値を、前記対象画素の演算前の画素値と前記閾値との和または差にクリップしてもよい。
　これにより、対象画素の演算後の画素値の変化量が閾値よりも大きい場合には、その演算後の画素値は、演算前の画素値と閾値との和または差にクリップされるため、デブロッキングフィルタ処理によって処理対象の画素値が大きく変化してしまうことを抑えることができる。また、第１のブロックに対する第１の閾値と、第２のブロックに対する第２の閾値とは、その第１のブロックおよび第２のブロックの基底の組み合わせに基づいて決定される。したがって、第１のブロックおよび第２のブロックのそれぞれで、基底の振幅が大きい位置にある画素、すなわち誤差が大きい画素に対して、大きい閾値を決定し、基底の振幅が小さい位置にある画素、すなわち誤差が小さい画素に対して、小さい閾値を決定することができる。その結果、デブロッキングフィルタ処理によって、誤差が大きい画素の画素値が大きく変化することを許可し、誤差が小さい画素の画素値が大きく変化することを禁止することができる。したがって、第１のブロックおよび第２のブロックの境界付近の誤差を適切に抑える可能性をさらに高めることができる。
　また、本開示の一態様に係る復号装置は、処理回路と、メモリとを備え、前記処理回路は、前記メモリを用いて、第１のブロックおよび前記第１のブロックと隣接する第２のブロックのブロックサイズに基づいて、前記第１のブロックと前記第２のブロックとの境界に対するフィルタ特性を決定し、決定された前記フィルタ特性を有するデブロッキングフィルタ処理を行う。例えば、前記処理回路は、前記フィルタ特性の決定では、前記第１のブロック内の前記境界付近にある画素に対する第１のフィルタ係数と、前記第２のブロック内の前記境界付近にある画素に対する第２のフィルタ係数とをそれぞれ前記フィルタ特性とし、前記第２のブロックのサイズが、前記第１のブロックのサイズよりも小さい場合、前記第１のフィルタ係数よりも大きい前記第２のフィルタ係数を前記フィルタ特性として決定してもよい。
　これにより、ブロックサイズの違いに応じて、例えば、その境界に対して非対称なフィルタ特性を決定することができる。その結果、上述のように２つのブロックの境界付近で誤差に違いがある場合であっても、非対称なフィルタ特性を有するデブロッキングフィルタ処理を行うことによって、その誤差を抑える可能性を高めることができる。
　なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なＣＤ－ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
　以下、実施の形態について図面を参照しながら具体的に説明する。
　なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、請求の範囲を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
　（実施の形態１）
　まず、後述する本開示の各態様で説明する処理および／または構成を適用可能な符号化装置および復号化装置の一例として、実施の形態１の概要を説明する。ただし、実施の形態１は、本開示の各態様で説明する処理および／または構成を適用可能な符号化装置および復号化装置の一例にすぎず、本開示の各態様で説明する処理および／または構成は、実施の形態１とは異なる符号化装置および復号化装置においても実施可能である。
　実施の形態１に対して本開示の各態様で説明する処理および／または構成を適用する場合、例えば以下のいずれかを行ってもよい。
　（１）実施の形態１の符号化装置または復号化装置に対して、当該符号化装置または復号化装置を構成する複数の構成要素のうち、本開示の各態様で説明する構成要素に対応する構成要素を、本開示の各態様で説明する構成要素に置き換えること
　（２）実施の形態１の符号化装置または復号化装置に対して、当該符号化装置または復号化装置を構成する複数の構成要素のうち一部の構成要素について機能または実施する処理の追加、置き換え、削除などの任意の変更を施した上で、本開示の各態様で説明する構成要素に対応する構成要素を、本開示の各態様で説明する構成要素に置き換えること
　（３）実施の形態１の符号化装置または復号化装置が実施する方法に対して、処理の追加、および／または当該方法に含まれる複数の処理のうちの一部の処理について置き換え、削除などの任意の変更を施した上で、本開示の各態様で説明する処理に対応する処理を、本開示の各態様で説明する処理に置き換えること
　（４）実施の形態１の符号化装置または復号化装置を構成する複数の構成要素のうちの一部の構成要素を、本開示の各態様で説明する構成要素、本開示の各態様で説明する構成要素が備える機能の一部を備える構成要素、または本開示の各態様で説明する構成要素が実施する処理の一部を実施する構成要素と組み合わせて実施すること
　（５）実施の形態１の符号化装置または復号化装置を構成する複数の構成要素のうちの一部の構成要素が備える機能の一部を備える構成要素、または実施の形態１の符号化装置または復号化装置を構成する複数の構成要素のうちの一部の構成要素が実施する処理の一部を実施する構成要素を、本開示の各態様で説明する構成要素、本開示の各態様で説明する構成要素が備える機能の一部を備える構成要素、または本開示の各態様で説明する構成要素が実施する処理の一部を実施する構成要素と組み合わせて実施すること
　（６）実施の形態１の符号化装置または復号化装置が実施する方法に対して、当該方法に含まれる複数の処理のうち、本開示の各態様で説明する処理に対応する処理を、本開示の各態様で説明する処理に置き換えること
　（７）実施の形態１の符号化装置または復号化装置が実施する方法に含まれる複数の処理のうちの一部の処理を、本開示の各態様で説明する処理と組み合わせて実施すること
　なお、本開示の各態様で説明する処理および／または構成の実施の仕方は、上記の例に限定されるものではない。例えば、実施の形態１において開示する動画像／画像符号化装置または動画像／画像復号化装置とは異なる目的で利用される装置において実施されてもよいし、各態様において説明した処理および／または構成を単独で実施してもよい。また、異なる態様において説明した処理および／または構成を組み合わせて実施してもよい。
　［符号化装置の概要］
　まず、実施の形態１に係る符号化装置の概要を説明する。図１は、実施の形態１に係る符号化装置１００の機能構成を示すブロック図である。符号化装置１００は、動画像／画像をブロック単位で符号化する動画像／画像符号化装置である。
　図１に示すように、符号化装置１００は、画像をブロック単位で符号化する装置であって、分割部１０２と、減算部１０４と、変換部１０６と、量子化部１０８と、エントロピー符号化部１１０と、逆量子化部１１２と、逆変換部１１４と、加算部１１６と、ブロックメモリ１１８と、ループフィルタ部１２０と、フレームメモリ１２２と、イントラ予測部１２４と、インター予測部１２６と、予測制御部１２８と、を備える。
　符号化装置１００は、例えば、汎用プロセッサ及びメモリにより実現される。この場合、メモリに格納されたソフトウェアプログラムがプロセッサにより実行されたときに、プロセッサは、分割部１０２、減算部１０４、変換部１０６、量子化部１０８、エントロピー符号化部１１０、逆量子化部１１２、逆変換部１１４、加算部１１６、ループフィルタ部１２０、イントラ予測部１２４、インター予測部１２６及び予測制御部１２８として機能する。また、符号化装置１００は、分割部１０２、減算部１０４、変換部１０６、量子化部１０８、エントロピー符号化部１１０、逆量子化部１１２、逆変換部１１４、加算部１１６、ループフィルタ部１２０、イントラ予測部１２４、インター予測部１２６及び予測制御部１２８に対応する専用の１以上の電子回路として実現されてもよい。
　以下に、符号化装置１００に含まれる各構成要素について説明する。
　［分割部］
　分割部１０２は、入力動画像に含まれる各ピクチャを複数のブロックに分割し、各ブロックを減算部１０４に出力する。例えば、分割部１０２は、まず、ピクチャを固定サイズ（例えば１２８ｘ１２８）のブロックに分割する。この固定サイズのブロックは、符号化ツリーユニット（ＣＴＵ）と呼ばれることがある。そして、分割部１０２は、再帰的な四分木（ｑｕａｄｔｒｅｅ）及び／又は二分木（ｂｉｎａｒｙ　ｔｒｅｅ）ブロック分割に基づいて、固定サイズのブロックの各々を可変サイズ（例えば６４ｘ６４以下）のブロックに分割する。この可変サイズのブロックは、符号化ユニット（ＣＵ）、予測ユニット（ＰＵ）あるいは変換ユニット（ＴＵ）と呼ばれることがある。なお、本実施の形態では、ＣＵ、ＰＵ及びＴＵは区別される必要はなく、ピクチャ内の一部又はすべてのブロックがＣＵ、ＰＵ、ＴＵの処理単位となってもよい。
　図２は、実施の形態１におけるブロック分割の一例を示す図である。図２において、実線は四分木ブロック分割によるブロック境界を表し、破線は二分木ブロック分割によるブロック境界を表す。
　ここでは、ブロック１０は、１２８ｘ１２８画素の正方形ブロック（１２８ｘ１２８ブロック）である。この１２８ｘ１２８ブロック１０は、まず、４つの正方形の６４ｘ６４ブロックに分割される（四分木ブロック分割）。
　左上の６４ｘ６４ブロックは、さらに２つの矩形の３２ｘ６４ブロックに垂直に分割され、左の３２ｘ６４ブロックはさらに２つの矩形の１６ｘ６４ブロックに垂直に分割される（二分木ブロック分割）。その結果、左上の６４ｘ６４ブロックは、２つの１６ｘ６４ブロック１１、１２と、３２ｘ６４ブロック１３とに分割される。
　右上の６４ｘ６４ブロックは、２つの矩形の６４ｘ３２ブロック１４、１５に水平に分割される（二分木ブロック分割）。
　左下の６４ｘ６４ブロックは、４つの正方形の３２ｘ３２ブロックに分割される（四分木ブロック分割）。４つの３２ｘ３２ブロックのうち左上のブロック及び右下のブロックはさらに分割される。左上の３２ｘ３２ブロックは、２つの矩形の１６ｘ３２ブロックに垂直に分割され、右の１６ｘ３２ブロックはさらに２つの１６ｘ１６ブロックに水平に分割される（二分木ブロック分割）。右下の３２ｘ３２ブロックは、２つの３２ｘ１６ブロックに水平に分割される（二分木ブロック分割）。その結果、左下の６４ｘ６４ブロックは、１６ｘ３２ブロック１６と、２つの１６ｘ１６ブロック１７、１８と、２つの３２ｘ３２ブロック１９、２０と、２つの３２ｘ１６ブロック２１、２２とに分割される。
　右下の６４ｘ６４ブロック２３は分割されない。
　以上のように、図２では、ブロック１０は、再帰的な四分木及び二分木ブロック分割に基づいて、１３個の可変サイズのブロック１１～２３に分割される。このような分割は、ＱＴＢＴ（ｑｕａｄ－ｔｒｅｅ　ｐｌｕｓ　ｂｉｎａｒｙ　ｔｒｅｅ）分割と呼ばれることがある。
　なお、図２では、１つのブロックが４つ又は２つのブロックに分割されていたが（四分木又は二分木ブロック分割）、分割はこれに限定されない。例えば、１つのブロックが３つのブロックに分割されてもよい（三分木ブロック分割）。このような三分木ブロック分割を含む分割は、ＭＢＴ（ｍｕｌｔｉ　ｔｙｐｅ　ｔｒｅｅ）分割と呼ばれることがある。
　［減算部］
　減算部１０４は、分割部１０２によって分割されたブロック単位で原信号（原サンプル）から予測信号（予測サンプル）を減算する。つまり、減算部１０４は、符号化対象ブロック（以下、カレントブロックという）の予測誤差（残差ともいう）を算出する。そして、減算部１０４は、算出された予測誤差を変換部１０６に出力する。
　原信号は、符号化装置１００の入力信号であり、動画像を構成する各ピクチャの画像を表す信号（例えば輝度（ｌｕｍａ）信号及び２つの色差（ｃｈｒｏｍａ）信号）である。以下において、画像を表す信号をサンプルともいうこともある。
　［変換部］
　変換部１０６は、空間領域の予測誤差を周波数領域の変換係数に変換し、変換係数を量子化部１０８に出力する。具体的には、変換部１０６は、例えば空間領域の予測誤差に対して予め定められた離散コサイン変換（ＤＣＴ）又は離散サイン変換（ＤＳＴ）を行う。
　なお、変換部１０６は、複数の変換タイプの中から適応的に変換タイプを選択し、選択された変換タイプに対応する変換基底関数（ｔｒａｎｓｆｏｒｍ　ｂａｓｉｓ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を用いて、予測誤差を変換係数に変換してもよい。このような変換は、ＥＭＴ（ｅｘｐｌｉｃｉｔ　ｍｕｌｔｉｐｌｅ　ｃｏｒｅ　ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）又はＡＭＴ（ａｄａｐｔｉｖｅ　ｍｕｌｔｉｐｌｅ　ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）と呼ばれることがある。
　複数の変換タイプは、例えば、ＤＣＴ－ＩＩ、ＤＣＴ－Ｖ、ＤＣＴ－ＶＩＩＩ、ＤＳＴ－Ｉ及びＤＳＴ－ＶＩＩを含む。図３は、各変換タイプに対応する変換基底関数を示す表である。図３においてＮは入力画素の数を示す。これらの複数の変換タイプの中からの変換タイプの選択は、例えば、予測の種類（イントラ予測及びインター予測）に依存してもよいし、イントラ予測モードに依存してもよい。
　このようなＥＭＴ又はＡＭＴを適用するか否かを示す情報（例えばＡＭＴフラグと呼ばれる）及び選択された変換タイプを示す情報は、ＣＵレベルで信号化される。なお、これらの情報の信号化は、ＣＵレベルに限定される必要はなく、他のレベル（例えば、シーケンスレベル、ピクチャレベル、スライスレベル、タイルレベル又はＣＴＵレベル）であってもよい。
　また、変換部１０６は、変換係数（変換結果）を再変換してもよい。このような再変換は、ＡＳＴ（ａｄａｐｔｉｖｅ　ｓｅｃｏｎｄａｒｙ　ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）又はＮＳＳＴ（ｎｏｎ－ｓｅｐａｒａｂｌｅ　ｓｅｃｏｎｄａｒｙ　ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）と呼ばれることがある。例えば、変換部１０６は、イントラ予測誤差に対応する変換係数のブロックに含まれるサブブロック（例えば４ｘ４サブブロック）ごとに再変換を行う。ＮＳＳＴを適用するか否かを示す情報及びＮＳＳＴに用いられる変換行列に関する情報は、ＣＵレベルで信号化される。なお、これらの情報の信号化は、ＣＵレベルに限定される必要はなく、他のレベル（例えば、シーケンスレベル、ピクチャレベル、スライスレベル、タイルレベル又はＣＴＵレベル）であってもよい。
　ここで、Ｓｅｐａｒａｂｌｅな変換とは、入力の次元の数だけ方向ごとに分離して複数回変換を行う方式であり、Ｎｏｎ－Ｓｅｐａｒａｂｌｅな変換とは、入力が多次元であった際に２つ以上の次元をまとめて１次元とみなして、まとめて変換を行う方式である。
　例えば、Ｎｏｎ－Ｓｅｐａｒａｂｌｅな変換の１例として、入力が４×４のブロックであった場合にはそれを１６個の要素を持ったひとつの配列とみなし、その配列に対して１６×１６の変換行列で変換処理を行うようなものが挙げられる。
　また、同様に４×４の入力ブロックを１６個の要素を持ったひとつの配列とみなした後に、その配列に対してＧｉｖｅｎｓ回転を複数回行うようなもの（Ｈｙｐｅｒｃｕｂｅ　Ｇｉｖｅｎｓ　Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）もＮｏｎ－Ｓｅｐａｒａｂｌｅな変換の例である。
　［量子化部］
　量子化部１０８は、変換部１０６から出力された変換係数を量子化する。具体的には、量子化部１０８は、カレントブロックの変換係数を所定の走査順序で走査し、走査された変換係数に対応する量子化パラメータ（ＱＰ）に基づいて当該変換係数を量子化する。そして、量子化部１０８は、カレントブロックの量子化された変換係数（以下、量子化係数という）をエントロピー符号化部１１０及び逆量子化部１１２に出力する。
　所定の順序は、変換係数の量子化／逆量子化のための順序である。例えば、所定の走査順序は、周波数の昇順（低周波から高周波の順）又は降順（高周波から低周波の順）で定義される。
　量子化パラメータとは、量子化ステップ（量子化幅）を定義するパラメータである。例えば、量子化パラメータの値が増加すれば量子化ステップも増加する。つまり、量子化パラメータの値が増加すれば量子化誤差が増大する。
　［エントロピー符号化部］
　エントロピー符号化部１１０は、量子化部１０８から入力である量子化係数を可変長符号化することにより符号化信号（符号化ビットストリーム）を生成する。具体的には、エントロピー符号化部１１０は、例えば、量子化係数を二値化し、二値信号を算術符号化する。
　［逆量子化部］
　逆量子化部１１２は、量子化部１０８からの入力である量子化係数を逆量子化する。具体的には、逆量子化部１１２は、カレントブロックの量子化係数を所定の走査順序で逆量子化する。そして、逆量子化部１１２は、カレントブロックの逆量子化された変換係数を逆変換部１１４に出力する。
　［逆変換部］
　逆変換部１１４は、逆量子化部１１２からの入力である変換係数を逆変換することにより予測誤差を復元する。具体的には、逆変換部１１４は、変換係数に対して、変換部１０６による変換に対応する逆変換を行うことにより、カレントブロックの予測誤差を復元する。そして、逆変換部１１４は、復元された予測誤差を加算部１１６に出力する。
　なお、復元された予測誤差は、量子化により情報が失われているので、減算部１０４が算出した予測誤差と一致しない。すなわち、復元された予測誤差には、量子化誤差が含まれている。
　［加算部］
　加算部１１６は、逆変換部１１４からの入力である予測誤差と予測制御部１２８からの入力である予測サンプルとを加算することによりカレントブロックを再構成する。そして、加算部１１６は、再構成されたブロックをブロックメモリ１１８及びループフィルタ部１２０に出力する。再構成ブロックは、ローカル復号ブロックと呼ばれることもある。
　［ブロックメモリ］
　ブロックメモリ１１８は、イントラ予測で参照されるブロックであって符号化対象ピクチャ（以下、カレントピクチャという）内のブロックを格納するための記憶部である。具体的には、ブロックメモリ１１８は、加算部１１６から出力された再構成ブロックを格納する。
　［ループフィルタ部］
　ループフィルタ部１２０は、加算部１１６によって再構成されたブロックにループフィルタを施し、フィルタされた再構成ブロックをフレームメモリ１２２に出力する。ループフィルタとは、符号化ループ内で用いられるフィルタ（インループフィルタ）であり、例えば、デブロッキング・フィルタ（ＤＦ）、サンプルアダプティブオフセット（ＳＡＯ）及びアダプティブループフィルタ（ＡＬＦ）などを含む。
　ＡＬＦでは、符号化歪みを除去するための最小二乗誤差フィルタが適用され、例えばカレントブロック内の２ｘ２サブブロックごとに、局所的な勾配（ｇｒａｄｉｅｎｔ）の方向及び活性度（ａｃｔｉｖｉｔｙ）に基づいて複数のフィルタの中から選択された１つのフィルタが適用される。
　具体的には、まず、サブブロック（例えば２ｘ２サブブロック）が複数のクラス（例えば１５又は２５クラス）に分類される。サブブロックの分類は、勾配の方向及び活性度に基づいて行われる。例えば、勾配の方向値Ｄ（例えば０～２又は０～４）と勾配の活性値Ａ（例えば０～４）とを用いて分類値Ｃ（例えばＣ＝５Ｄ＋Ａ）が算出される。そして、分類値Ｃに基づいて、サブブロックが複数のクラス（例えば１５又は２５クラス）に分類される。
　勾配の方向値Ｄは、例えば、複数の方向（例えば水平、垂直及び２つの対角方向）の勾配を比較することにより導出される。また、勾配の活性値Ａは、例えば、複数の方向の勾配を加算し、加算結果を量子化することにより導出される。
　このような分類の結果に基づいて、複数のフィルタの中からサブブロックのためのフィルタが決定される。
　ＡＬＦで用いられるフィルタの形状としては例えば円対称形状が利用される。図４Ａ～図４Ｃは、ＡＬＦで用いられるフィルタの形状の複数の例を示す図である。図４Ａは、５ｘ５ダイヤモンド形状フィルタを示し、図４Ｂは、７ｘ７ダイヤモンド形状フィルタを示し、図４Ｃは、９ｘ９ダイヤモンド形状フィルタを示す。フィルタの形状を示す情報は、ピクチャレベルで信号化される。なお、フィルタの形状を示す情報の信号化は、ピクチャレベルに限定される必要はなく、他のレベル（例えば、シーケンスレベル、スライスレベル、タイルレベル、ＣＴＵレベル又はＣＵレベル）であってもよい。
　ＡＬＦのオン／オフは、例えば、ピクチャレベル又はＣＵレベルで決定される。例えば、輝度についてはＣＵレベルでＡＬＦを適用するか否かが決定され、色差についてはピクチャレベルでＡＬＦを適用するか否かが決定される。ＡＬＦのオン／オフを示す情報は、ピクチャレベル又はＣＵレベルで信号化される。なお、ＡＬＦのオン／オフを示す情報の信号化は、ピクチャレベル又はＣＵレベルに限定される必要はなく、他のレベル（例えば、シーケンスレベル、スライスレベル、タイルレベル又はＣＴＵレベル）であってもよい。
　選択可能な複数のフィルタ（例えば１５又は２５までのフィルタ）の係数セットは、ピクチャレベルで信号化される。なお、係数セットの信号化は、ピクチャレベルに限定される必要はなく、他のレベル（例えば、シーケンスレベル、スライスレベル、タイルレベル、ＣＴＵレベル、ＣＵレベル又はサブブロックレベル）であってもよい。
　［フレームメモリ］
　フレームメモリ１２２は、インター予測に用いられる参照ピクチャを格納するための記憶部であり、フレームバッファと呼ばれることもある。具体的には、フレームメモリ１２２は、ループフィルタ部１２０によってフィルタされた再構成ブロックを格納する。
　［イントラ予測部］
　イントラ予測部１２４は、ブロックメモリ１１８に格納されたカレントピクチャ内のブロックを参照してカレントブロックのイントラ予測（画面内予測ともいう）を行うことで、予測信号（イントラ予測信号）を生成する。具体的には、イントラ予測部１２４は、カレントブロックに隣接するブロックのサンプル（例えば輝度値、色差値）を参照してイントラ予測を行うことでイントラ予測信号を生成し、イントラ予測信号を予測制御部１２８に出力する。
　例えば、イントラ予測部１２４は、予め規定された複数のイントラ予測モードのうちの１つを用いてイントラ予測を行う。複数のイントラ予測モードは、１以上の非方向性予測モードと、複数の方向性予測モードと、を含む。
　１以上の非方向性予測モードは、例えばＨ．２６５／ＨＥＶＣ（Ｈｉｇｈ－Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ　Ｖｉｄｅｏ　Ｃｏｄｉｎｇ）規格（非特許文献１）で規定されたＰｌａｎａｒ予測モード及びＤＣ予測モードを含む。
　複数の方向性予測モードは、例えばＨ．２６５／ＨＥＶＣ規格で規定された３３方向の予測モードを含む。なお、複数の方向性予測モードは、３３方向に加えてさらに３２方向の予測モード（合計で６５個の方向性予測モード）を含んでもよい。図５Ａは、イントラ予測における６７個のイントラ予測モード（２個の非方向性予測モード及び６５個の方向性予測モード）を示す図である。実線矢印は、Ｈ．２６５／ＨＥＶＣ規格で規定された３３方向を表し、破線矢印は、追加された３２方向を表す。
　なお、色差ブロックのイントラ予測において、輝度ブロックが参照されてもよい。つまり、カレントブロックの輝度成分に基づいて、カレントブロックの色差成分が予測されてもよい。このようなイントラ予測は、ＣＣＬＭ（ｃｒｏｓｓ－ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ　ｌｉｎｅａｒ　ｍｏｄｅｌ）予測と呼ばれることがある。このような輝度ブロックを参照する色差ブロックのイントラ予測モード（例えばＣＣＬＭモードと呼ばれる）は、色差ブロックのイントラ予測モードの１つとして加えられてもよい。
　イントラ予測部１２４は、水平／垂直方向の参照画素の勾配に基づいてイントラ予測後の画素値を補正してもよい。このような補正をともなうイントラ予測は、ＰＤＰＣ（ｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ　ｉｎｔｒａ　ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ　ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ）と呼ばれることがある。ＰＤＰＣの適用の有無を示す情報（例えばＰＤＰＣフラグと呼ばれる）は、例えばＣＵレベルで信号化される。なお、この情報の信号化は、ＣＵレベルに限定される必要はなく、他のレベル（例えば、シーケンスレベル、ピクチャレベル、スライスレベル、タイルレベル又はＣＴＵレベル）であってもよい。
　［インター予測部］
　インター予測部１２６は、フレームメモリ１２２に格納された参照ピクチャであってカレントピクチャとは異なる参照ピクチャを参照してカレントブロックのインター予測（画面間予測ともいう）を行うことで、予測信号（インター予測信号）を生成する。インター予測は、カレントブロック又はカレントブロック内のサブブロック（例えば４ｘ４ブロック）の単位で行われる。例えば、インター予測部１２６は、カレントブロック又はサブブロックについて参照ピクチャ内で動き探索（ｍｏｔｉｏｎ　ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ）を行う。そして、インター予測部１２６は、動き探索により得られた動き情報（例えば動きベクトル）を用いて動き補償を行うことでカレントブロック又はサブブロックのインター予測信号を生成する。そして、インター予測部１２６は、生成されたインター予測信号を予測制御部１２８に出力する。
　動き補償に用いられた動き情報は信号化される。動きベクトルの信号化には、予測動きベクトル（ｍｏｔｉｏｎ　ｖｅｃｔｏｒ　ｐｒｅｄｉｃｔｏｒ）が用いられてもよい。つまり、動きベクトルと予測動きベクトルとの間の差分が信号化されてもよい。
　なお、動き探索により得られたカレントブロックの動き情報だけでなく、隣接ブロックの動き情報も用いて、インター予測信号が生成されてもよい。具体的には、動き探索により得られた動き情報に基づく予測信号と、隣接ブロックの動き情報に基づく予測信号と、を重み付け加算することにより、カレントブロック内のサブブロック単位でインター予測信号が生成されてもよい。このようなインター予測（動き補償）は、ＯＢＭＣ（ｏｖｅｒｌａｐｐｅｄ　ｂｌｏｃｋ　ｍｏｔｉｏｎ　ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ）と呼ばれることがある。
　このようなＯＢＭＣモードでは、ＯＢＭＣのためのサブブロックのサイズを示す情報（例えばＯＢＭＣブロックサイズと呼ばれる）は、シーケンスレベルで信号化される。また、ＯＢＭＣモードを適用するか否かを示す情報（例えばＯＢＭＣフラグと呼ばれる）は、ＣＵレベルで信号化される。なお、これらの情報の信号化のレベルは、シーケンスレベル及びＣＵレベルに限定される必要はなく、他のレベル（例えばピクチャレベル、スライスレベル、タイルレベル、ＣＴＵレベル又はサブブロックレベル）であってもよい。
　ＯＢＭＣモードについて、より具体的に説明する。図５Ｂ及び図５Ｃは、ＯＢＭＣ処理による予測画像補正処理の概要を説明するためのフローチャート及び概念図である。
　まず、符号化対象ブロックに割り当てられた動きベクトル（ＭＶ）を用いて通常の動き補償による予測画像（Ｐｒｅｄ）を取得する。
　次に、符号化済みの左隣接ブロックの動きベクトル（ＭＶ＿Ｌ）を符号化対象ブロックに適用して予測画像（Ｐｒｅｄ＿Ｌ）を取得し、前記予測画像とＰｒｅｄ＿Ｌとを重みを付けて重ね合わせることで予測画像の１回目の補正を行う。
　同様に、符号化済みの上隣接ブロックの動きベクトル（ＭＶ＿Ｕ）を符号化対象ブロックに適用して予測画像（Ｐｒｅｄ＿Ｕ）を取得し、前記１回目の補正を行った予測画像とＰｒｅｄ＿Ｕとを重みを付けて重ね合わせることで予測画像の２回目の補正を行い、それを最終的な予測画像とする。
　なお、ここでは左隣接ブロックと上隣接ブロックを用いた２段階の補正の方法を説明したが、右隣接ブロックや下隣接ブロックを用いて２段階よりも多い回数の補正を行う構成とすることも可能である。
　なお、重ね合わせを行う領域はブロック全体の画素領域ではなく、ブロック境界近傍の一部の領域のみであってもよい。
　なお、ここでは１枚の参照ピクチャからの予測画像補正処理について説明したが、複数枚の参照ピクチャから予測画像を補正する場合も同様であり、各々の参照ピクチャから補正した予測画像を取得した後に、得られた予測画像をさらに重ね合わせることで最終的な予測画像とする。
　なお、前記処理対象ブロックは、予測ブロック単位であっても、予測ブロックをさらに分割したサブブロック単位であってもよい。
　ＯＢＭＣ処理を適用するかどうかの判定の方法として、例えば、ＯＢＭＣ処理を適用するかどうかを示す信号であるｏｂｍｃ＿ｆｌａｇを用いる方法がある。具体的な一例としては、符号化装置において、符号化対象ブロックが動きの複雑な領域に属しているかどうかを判定し、動きの複雑な領域に属している場合はｏｂｍｃ＿ｆｌａｇとして値１を設定してＯＢＭＣ処理を適用して符号化を行い、動きの複雑な領域に属していない場合はｏｂｍｃ＿ｆｌａｇとして値０を設定してＯＢＭＣ処理を適用せずに符号化を行う。一方、復号化装置では、ストリームに記述されたｏｂｍｃ＿ｆｌａｇを復号化するとことで、その値に応じてＯＢＭＣ処理を適用するかどうかを切替えて復号化を行う。
　なお、動き情報は信号化されずに、復号装置側で導出されてもよい。例えば、Ｈ．２６５／ＨＥＶＣ規格で規定されたマージモードが用いられてもよい。また例えば、復号装置側で動き探索を行うことにより動き情報が導出されてもよい。この場合、カレントブロックの画素値を用いずに動き探索が行われる。
　ここで、復号装置側で動き探索を行うモードについて説明する。この復号装置側で動き探索を行うモードは、ＰＭＭＶＤ（ｐａｔｔｅｒｎ　ｍａｔｃｈｅｄ　ｍｏｔｉｏｎ　ｖｅｃｔｏｒ　ｄｅｒｉｖａｔｉｏｎ）モード又はＦＲＵＣ（ｆｒａｍｅ　ｒａｔｅ　ｕｐ－ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ）モードと呼ばれることがある。
　ＦＲＵＣ処理の一例を図５Ｄに示す。まず、カレントブロックに空間的又は時間的に隣接する符号化済みブロックの動きベクトルを参照して、各々が予測動きベクトルを有する複数の候補のリスト（マージリストと共通であってもよい）が生成される。次に、候補リストに登録されている複数の候補ＭＶの中からベスト候補ＭＶを選択する。例えば、候補リストに含まれる各候補の評価値が算出され、評価値に基づいて１つの候補が選択される。
　そして、選択された候補の動きベクトルに基づいて、カレントブロックのための動きベクトルが導出される。具体的には、例えば、選択された候補の動きベクトル（ベスト候補ＭＶ）がそのままカレントブロックのための動きベクトルとして導出される。また例えば、選択された候補の動きベクトルに対応する参照ピクチャ内の位置の周辺領域において、パターンマッチングを行うことにより、カレントブロックのための動きベクトルが導出されてもよい。すなわち、ベスト候補ＭＶの周辺の領域に対して同様の方法で探索を行い、さらに評価値が良い値となるＭＶがあった場合は、ベスト候補ＭＶを前記ＭＶに更新して、それをカレントブロックの最終的なＭＶとしてもよい。なお、当該処理を実施しない構成とすることも可能である。
　サブブロック単位で処理を行う場合も全く同様の処理としてもよい。
　なお、評価値は、動きベクトルに対応する参照ピクチャ内の領域と、所定の領域との間のパターンマッチングによって再構成画像の差分値を求めることにより算出される。なお、差分値に加えてそれ以外の情報を用いて評価値を算出してもよい。
　パターンマッチングとしては、第１パターンマッチング又は第２パターンマッチングが用いられる。第１パターンマッチング及び第２パターンマッチングは、それぞれ、バイラテラルマッチング（ｂｉｌａｔｅｒａｌ　ｍａｔｃｈｉｎｇ）及びテンプレートマッチング（ｔｅｍｐｌａｔｅ　ｍａｔｃｈｉｎｇ）と呼ばれることがある。
　第１パターンマッチングでは、異なる２つの参照ピクチャ内の２つのブロックであってカレントブロックの動き軌道（ｍｏｔｉｏｎ　ｔｒａｊｅｃｔｏｒｙ）に沿う２つのブロックの間でパターンマッチングが行われる。したがって、第１パターンマッチングでは、上述した候補の評価値の算出のための所定の領域として、カレントブロックの動き軌道に沿う他の参照ピクチャ内の領域が用いられる。
　図６は、動き軌道に沿う２つのブロック間でのパターンマッチング（バイラテラルマッチング）の一例を説明するための図である。図６に示すように、第１パターンマッチングでは、カレントブロック（Ｃｕｒ　ｂｌｏｃｋ）の動き軌道に沿う２つのブロックであって異なる２つの参照ピクチャ（Ｒｅｆ０、Ｒｅｆ１）内の２つのブロックのペアの中で最もマッチするペアを探索することにより２つの動きベクトル（ＭＶ０、ＭＶ１）が導出される。具体的には、カレントブロックに対して、候補ＭＶで指定された第１の符号化済み参照ピクチャ（Ｒｅｆ０）内の指定位置における再構成画像と、前記候補ＭＶを表示時間間隔でスケーリングした対称ＭＶで指定された第２の符号化済み参照ピクチャ（Ｒｅｆ１）内の指定位置における再構成画像との差分を導出し、得られた差分値を用いて評価値を算出する。複数の候補ＭＶの中で最も評価値が良い値となる候補ＭＶを最終ＭＶとして選択するとよい。
　連続的な動き軌道の仮定の下では、２つの参照ブロックを指し示す動きベクトル（ＭＶ０、ＭＶ１）は、カレントピクチャ（Ｃｕｒ　Ｐｉｃ）と２つの参照ピクチャ（Ｒｅｆ０、Ｒｅｆ１）との間の時間的な距離（ＴＤ０、ＴＤ１）に対して比例する。例えば、カレントピクチャが時間的に２つの参照ピクチャの間に位置し、カレントピクチャから２つの参照ピクチャへの時間的な距離が等しい場合、第１パターンマッチングでは、鏡映対称な双方向の動きベクトルが導出される。
　第２パターンマッチングでは、カレントピクチャ内のテンプレート（カレントピクチャ内でカレントブロックに隣接するブロック（例えば上及び／又は左隣接ブロック））と参照ピクチャ内のブロックとの間でパターンマッチングが行われる。したがって、第２パターンマッチングでは、上述した候補の評価値の算出のための所定の領域として、カレントピクチャ内のカレントブロックに隣接するブロックが用いられる。
　図７は、カレントピクチャ内のテンプレートと参照ピクチャ内のブロックとの間でのパターンマッチング（テンプレートマッチング）の一例を説明するための図である。図７に示すように、第２パターンマッチングでは、カレントピクチャ（Ｃｕｒ　Ｐｉｃ）内でカレントブロック（Ｃｕｒ　ｂｌｏｃｋ）に隣接するブロックと最もマッチするブロックを参照ピクチャ（Ｒｅｆ０）内で探索することによりカレントブロックの動きベクトルが導出される。具体的には、カレントブロックに対して、左隣接および上隣接の両方もしくはどちらか一方の符号化済み領域の再構成画像と、候補ＭＶで指定された符号化済み参照ピクチャ（Ｒｅｆ０）内の同等位置における再構成画像との差分を導出し、得られた差分値を用いて評価値を算出し、複数の候補ＭＶの中で最も評価値が良い値となる候補ＭＶをベスト候補ＭＶとして選択するとよい。
　このようなＦＲＵＣモードを適用するか否かを示す情報（例えばＦＲＵＣフラグと呼ばれる）は、ＣＵレベルで信号化される。また、ＦＲＵＣモードが適用される場合（例えばＦＲＵＣフラグが真の場合）、パターンマッチングの方法（第１パターンマッチング又は第２パターンマッチング）を示す情報（例えばＦＲＵＣモードフラグと呼ばれる）がＣＵレベルで信号化される。なお、これらの情報の信号化は、ＣＵレベルに限定される必要はなく、他のレベル（例えば、シーケンスレベル、ピクチャレベル、スライスレベル、タイルレベル、ＣＴＵレベル又はサブブロックレベル）であってもよい。
　ここで、等速直線運動を仮定したモデルに基づいて動きベクトルを導出するモードについて説明する。このモードは、ＢＩＯ（ｂｉ－ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ　ｏｐｔｉｃａｌ　ｆｌｏｗ）モードと呼ばれることがある。
　図８は、等速直線運動を仮定したモデルを説明するための図である。図８において、（ｖｘ，ｖｙ）は、速度ベクトルを示し、τ０、τ１は、それぞれ、カレントピクチャ（Ｃｕｒ　Ｐｉｃ）と２つの参照ピクチャ（Ｒｅｆ０，Ｒｅｆ１）との間の時間的な距離を示す。（ＭＶｘ０，ＭＶｙ０）は、参照ピクチャＲｅｆ０に対応する動きベクトルを示し、（ＭＶｘ１、ＭＶｙ１）は、参照ピクチャＲｅｆ１に対応する動きベクトルを示す。
　このとき速度ベクトル（ｖｘ，ｖｙ）の等速直線運動の仮定の下では、（ＭＶｘ０，ＭＶｙ０）及び（ＭＶｘ１，ＭＶｙ１）は、それぞれ、（ｖｘτ０，ｖｙτ０）及び（－ｖｘτ１，－ｖｙτ１）と表され、以下のオプティカルフロー等式（１）が成り立つ。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　ここで、Ｉ（ｋ）は、動き補償後の参照画像ｋ（ｋ＝０，１）の輝度値を示す。このオプティカルフロー等式は、（i）輝度値の時間微分と、（ii）水平方向の速度及び参照画像の空間勾配の水平成分の積と、（iii）垂直方向の速度及び参照画像の空間勾配の垂直成分の積と、の和が、ゼロと等しいことを示す。このオプティカルフロー等式とエルミート補間（Ｈｅｒｍｉｔｅ　ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎ）との組み合わせに基づいて、マージリスト等から得られるブロック単位の動きベクトルが画素単位で補正される。
　なお、等速直線運動を仮定したモデルに基づく動きベクトルの導出とは異なる方法で、復号装置側で動きベクトルが導出されてもよい。例えば、複数の隣接ブロックの動きベクトルに基づいてサブブロック単位で動きベクトルが導出されてもよい。
　ここで、複数の隣接ブロックの動きベクトルに基づいてサブブロック単位で動きベクトルを導出するモードについて説明する。このモードは、アフィン動き補償予測（ａｆｆｉｎｅ　ｍｏｔｉｏｎ　ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ　ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）モードと呼ばれることがある。
　図９Ａは、複数の隣接ブロックの動きベクトルに基づくサブブロック単位の動きベクトルの導出を説明するための図である。図９Ａにおいて、カレントブロックは、１６の４ｘ４サブブロックを含む。ここでは、隣接ブロックの動きベクトルに基づいてカレントブロックの左上角制御ポイントの動きベクトルｖ０が導出され、隣接サブブロックの動きベクトルに基づいてカレントブロックの右上角制御ポイントの動きベクトルｖ１が導出される。そして、２つの動きベクトルｖ０及びｖ１を用いて、以下の式（２）により、カレントブロック内の各サブブロックの動きベクトル（ｖｘ，ｖｙ）が導出される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　ここで、ｘ及びｙは、それぞれ、サブブロックの水平位置及び垂直位置を示し、ｗは、予め定められた重み係数を示す。
　このようなアフィン動き補償予測モードでは、左上及び右上角制御ポイントの動きベクトルの導出方法が異なるいくつかのモードを含んでもよい。このようなアフィン動き補償予測モードを示す情報（例えばアフィンフラグと呼ばれる）は、ＣＵレベルで信号化される。なお、このアフィン動き補償予測モードを示す情報の信号化は、ＣＵレベルに限定される必要はなく、他のレベル（例えば、シーケンスレベル、ピクチャレベル、スライスレベル、タイルレベル、ＣＴＵレベル又はサブブロックレベル）であってもよい。
　［予測制御部］
　予測制御部１２８は、イントラ予測信号及びインター予測信号のいずれかを選択し、選択した信号を予測信号として減算部１０４及び加算部１１６に出力する。
　ここで、マージモードにより符号化対象ピクチャの動きベクトルを導出する例を説明する。図９Ｂは、マージモードによる動きベクトル導出処理の概要を説明するための図である。
　まず、予測ＭＶの候補を登録した予測ＭＶリストを生成する。予測ＭＶの候補としては、符号化対象ブロックの空間的に周辺に位置する複数の符号化済みブロックが持つＭＶである空間隣接予測ＭＶ、符号化済み参照ピクチャにおける符号化対象ブロックの位置を投影した近辺のブロックが持つＭＶである時間隣接予測ＭＶ、空間隣接予測ＭＶと時間隣接予測ＭＶのＭＶ値を組合わせて生成したＭＶである結合予測ＭＶ、および値がゼロのＭＶであるゼロ予測ＭＶ等がある。
　次に、予測ＭＶリストに登録されている複数の予測ＭＶの中から１つの予測ＭＶを選択することで、符号化対象ブロックのＭＶとして決定する。
　さらに可変長符号化部では、どの予測ＭＶを選択したかを示す信号であるｍｅｒｇｅ＿ｉｄｘをストリームに記述して符号化する。
　なお、図９Ｂで説明した予測ＭＶリストに登録する予測ＭＶは一例であり、図中の個数とは異なる個数であったり、図中の予測ＭＶの一部の種類を含まない構成であったり、図中の予測ＭＶの種類以外の予測ＭＶを追加した構成であったりしてもよい。
　なお、マージモードにより導出した符号化対象ブロックのＭＶを用いて、後述するＤＭＶＲ処理を行うことによって最終的なＭＶを決定してもよい。
　ここで、ＤＭＶＲ処理を用いてＭＶを決定する例について説明する。
　図９Ｃは、ＤＭＶＲ処理の概要を説明するための概念図である。
　まず、処理対象ブロックに設定された最適ＭＶＰを候補ＭＶとして、前記候補ＭＶに従って、Ｌ０方向の処理済みピクチャである第１参照ピクチャ、およびＬ１方向の処理済みピクチャである第２参照ピクチャから参照画素をそれぞれ取得し、各参照画素の平均をとることでテンプレートを生成する。
　次に、前記テンプレートを用いて、第１参照ピクチャおよび第２参照ピクチャの候補ＭＶの周辺領域をそれぞれ探索し、最もコストが最小となるＭＶを最終的なＭＶとして決定する。なお、コスト値はテンプレートの各画素値と探索領域の各画素値との差分値およびＭＶ値等を用いて算出する。
　なお、符号化装置および復号化装置では、ここで説明した処理の概要は基本的に共通である。
　なお、ここで説明した処理そのものでなくても、候補ＭＶの周辺を探索して最終的なＭＶを導出することができる処理であれば、他の処理を用いてもよい。
　ここで、ＬＩＣ処理を用いて予測画像を生成するモードについて説明する。
　図９Ｄは、ＬＩＣ処理による輝度補正処理を用いた予測画像生成方法の概要を説明するための図である。
　まず、符号化済みピクチャである参照ピクチャから符号化対象ブロックに対応する参照画像を取得するためのＭＶを導出する。
　次に、符号化対象ブロックに対して、左隣接および上隣接の符号化済み周辺参照領域の輝度画素値と、ＭＶで指定された参照ピクチャ内の同等位置における輝度画素値とを用いて、参照ピクチャと符号化対象ピクチャとで輝度値がどのように変化したかを示す情報を抽出して輝度補正パラメータを算出する。
　ＭＶで指定された参照ピクチャ内の参照画像に対して前記輝度補正パラメータを用いて輝度補正処理を行うことで、符号化対象ブロックに対する予測画像を生成する。
　なお、図９Ｄにおける前記周辺参照領域の形状は一例であり、これ以外の形状を用いてもよい。
　また、ここでは１枚の参照ピクチャから予測画像を生成する処理について説明したが、複数枚の参照ピクチャから予測画像を生成する場合も同様であり、各々の参照ピクチャから取得した参照画像に同様の方法で輝度補正処理を行ってから予測画像を生成する。
　ＬＩＣ処理を適用するかどうかの判定の方法として、例えば、ＬＩＣ処理を適用するかどうかを示す信号であるｌｉｃ＿ｆｌａｇを用いる方法がある。具体的な一例としては、符号化装置において、符号化対象ブロックが輝度変化が発生している領域に属しているかどうかを判定し、輝度変化が発生している領域に属している場合はｌｉｃ＿ｆｌａｇとして値１を設定してＬＩＣ処理を適用して符号化を行い、輝度変化が発生している領域に属していない場合はｌｉｃ＿ｆｌａｇとして値０を設定してＬＩＣ処理を適用せずに符号化を行う。一方、復号化装置では、ストリームに記述されたｌｉｃ＿ｆｌａｇを復号化するとことで、その値に応じてＬＩＣ処理を適用するかどうかを切替えて復号化を行う。
　ＬＩＣ処理を適用するかどうかの判定の別の方法として、例えば、周辺ブロックでＬＩＣ処理を適用したかどうかに従って判定する方法もある。具体的な一例としては、符号化対象ブロックがマージモードであった場合、マージモード処理におけるＭＶの導出の際に選択した周辺の符号化済みブロックがＬＩＣ処理を適用して符号化したかどうかを判定し、その結果に応じてＬＩＣ処理を適用するかどうかを切替えて符号化を行う。なお、この例の場合、復号化における処理も全く同様となる。
　［復号装置の概要］
　次に、上記の符号化装置１００から出力された符号化信号（符号化ビットストリーム）を復号可能な復号装置の概要について説明する。図１０は、実施の形態１に係る復号装置２００の機能構成を示すブロック図である。復号装置２００は、動画像／画像をブロック単位で復号する動画像／画像復号装置である。
　図１０に示すように、復号装置２００は、エントロピー復号部２０２と、逆量子化部２０４と、逆変換部２０６と、加算部２０８と、ブロックメモリ２１０と、ループフィルタ部２１２と、フレームメモリ２１４と、イントラ予測部２１６と、インター予測部２１８と、予測制御部２２０と、を備える。
　復号装置２００は、例えば、汎用プロセッサ及びメモリにより実現される。この場合、メモリに格納されたソフトウェアプログラムがプロセッサにより実行されたときに、プロセッサは、エントロピー復号部２０２、逆量子化部２０４、逆変換部２０６、加算部２０８、ループフィルタ部２１２、イントラ予測部２１６、インター予測部２１８及び予測制御部２２０として機能する。また、復号装置２００は、エントロピー復号部２０２、逆量子化部２０４、逆変換部２０６、加算部２０８、ループフィルタ部２１２、イントラ予測部２１６、インター予測部２１８及び予測制御部２２０に対応する専用の１以上の電子回路として実現されてもよい。
　以下に、復号装置２００に含まれる各構成要素について説明する。
　［エントロピー復号部］
　エントロピー復号部２０２は、符号化ビットストリームをエントロピー復号する。具体的には、エントロピー復号部２０２は、例えば、符号化ビットストリームから二値信号に算術復号する。そして、エントロピー復号部２０２は、二値信号を多値化（ｄｅｂｉｎａｒｉｚｅ）する。これにより、エントロピー復号部２０２は、ブロック単位で量子化係数を逆量子化部２０４に出力する。
　［逆量子化部］
　逆量子化部２０４は、エントロピー復号部２０２からの入力である復号対象ブロック（以下、カレントブロックという）の量子化係数を逆量子化する。具体的には、逆量子化部２０４は、カレントブロックの量子化係数の各々について、当該量子化係数に対応する量子化パラメータに基づいて当該量子化係数を逆量子化する。そして、逆量子化部２０４は、カレントブロックの逆量子化された量子化係数（つまり変換係数）を逆変換部２０６に出力する。
　［逆変換部］
　逆変換部２０６は、逆量子化部２０４からの入力である変換係数を逆変換することにより予測誤差を復元する。
　例えば符号化ビットストリームから読み解かれた情報がＥＭＴ又はＡＭＴを適用することを示す場合（例えばＡＭＴフラグが真）、逆変換部２０６は、読み解かれた変換タイプを示す情報に基づいてカレントブロックの変換係数を逆変換する。
　また例えば、符号化ビットストリームから読み解かれた情報がＮＳＳＴを適用することを示す場合、逆変換部２０６は、変換係数に逆再変換を適用する。
　［加算部］
　加算部２０８は、逆変換部２０６からの入力である予測誤差と予測制御部２２０からの入力である予測サンプルとを加算することによりカレントブロックを再構成する。そして、加算部２０８は、再構成されたブロックをブロックメモリ２１０及びループフィルタ部２１２に出力する。
　［ブロックメモリ］
　ブロックメモリ２１０は、イントラ予測で参照されるブロックであって復号対象ピクチャ（以下、カレントピクチャという）内のブロックを格納するための記憶部である。具体的には、ブロックメモリ２１０は、加算部２０８から出力された再構成ブロックを格納する。
　［ループフィルタ部］
　ループフィルタ部２１２は、加算部２０８によって再構成されたブロックにループフィルタを施し、フィルタされた再構成ブロックをフレームメモリ２１４及び表示装置等に出力する。
　符号化ビットストリームから読み解かれたＡＬＦのオン／オフを示す情報がＡＬＦのオンを示す場合、局所的な勾配の方向及び活性度に基づいて複数のフィルタの中から１つのフィルタが選択され、選択されたフィルタが再構成ブロックに適用される。
　［フレームメモリ］
　フレームメモリ２１４は、インター予測に用いられる参照ピクチャを格納するための記憶部であり、フレームバッファと呼ばれることもある。具体的には、フレームメモリ２１４は、ループフィルタ部２１２によってフィルタされた再構成ブロックを格納する。
　［イントラ予測部］
　イントラ予測部２１６は、符号化ビットストリームから読み解かれたイントラ予測モードに基づいて、ブロックメモリ２１０に格納されたカレントピクチャ内のブロックを参照してイントラ予測を行うことで、予測信号（イントラ予測信号）を生成する。具体的には、イントラ予測部２１６は、カレントブロックに隣接するブロックのサンプル（例えば輝度値、色差値）を参照してイントラ予測を行うことでイントラ予測信号を生成し、イントラ予測信号を予測制御部２２０に出力する。
　なお、色差ブロックのイントラ予測において輝度ブロックを参照するイントラ予測モードが選択されている場合は、イントラ予測部２１６は、カレントブロックの輝度成分に基づいて、カレントブロックの色差成分を予測してもよい。
　また、符号化ビットストリームから読み解かれた情報がＰＤＰＣの適用を示す場合、イントラ予測部２１６は、水平／垂直方向の参照画素の勾配に基づいてイントラ予測後の画素値を補正する。
　［インター予測部］
　インター予測部２１８は、フレームメモリ２１４に格納された参照ピクチャを参照して、カレントブロックを予測する。予測は、カレントブロック又はカレントブロック内のサブブロック（例えば４ｘ４ブロック）の単位で行われる。例えば、インター予測部２１８は、符号化ビットストリームから読み解かれた動き情報（例えば動きベクトル）を用いて動き補償を行うことでカレントブロック又はサブブロックのインター予測信号を生成し、インター予測信号を予測制御部２２０に出力する。
　なお、符号化ビットストリームから読み解かれた情報がＯＢＭＣモードを適用することを示す場合、インター予測部２１８は、動き探索により得られたカレントブロックの動き情報だけでなく、隣接ブロックの動き情報も用いて、インター予測信号を生成する。
　また、符号化ビットストリームから読み解かれた情報がＦＲＵＣモードを適用することを示す場合、インター予測部２１８は、符号化ストリームから読み解かれたパターンマッチングの方法（バイラテラルマッチング又はテンプレートマッチング）に従って動き探索を行うことにより動き情報を導出する。そして、インター予測部２１８は、導出された動き情報を用いて動き補償を行う。
　また、インター予測部２１８は、ＢＩＯモードが適用される場合に、等速直線運動を仮定したモデルに基づいて動きベクトルを導出する。また、符号化ビットストリームから読み解かれた情報がアフィン動き補償予測モードを適用することを示す場合には、インター予測部２１８は、複数の隣接ブロックの動きベクトルに基づいてサブブロック単位で動きベクトルを導出する。
　［予測制御部］
　予測制御部２２０は、イントラ予測信号及びインター予測信号のいずれかを選択し、選択した信号を予測信号として加算部２０８に出力する。
　［デブロッキングフィルタ処理］
　次に、以上のように構成された符号化装置１００及び復号装置２００において行われるデブロッキングフィルタ処理について図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下では、符号化装置１００が備えるループフィルタ部１２０の動作を主に説明するが、復号装置２００が備えるループフィルタ部２１２の動作をも同様である。
　上述したように、符号化装置１００は、画像を符号化する際に、イントラ予測部１２４又はインター予測部１２６が生成する予測信号を原信号から減算することで予測誤差を算出する。符号化装置１００は、予測誤差に対して直交変換処理、及び量子化処理などを施すことで量子化係数を生成する。さらに、符号化装置１００は、得られた量子化係数を逆量子化及び逆直交変換することで予測誤差を復元する。ここで、量子化処理は不可逆の処理なので、復元された予測誤差は、変換前の予測誤差に対して誤差（量子化誤差）を有する。
　ループフィルタ部１２０で行われるデブロッキングフィルタ処理は、この量子化誤差を低減するなどの目的で施されるフィルタ処理の一種である。デブロッキングフィルタ処理は、ブロックノイズを除去するためにブロック境界に適用される。なお、以下では、このデブロッキングフィルタ処理を単にフィルタ処理とも記す。
　図１１は、ループフィルタ部１２０が実施するデブロッキングフィルタ処理の一例を示すフローチャートである。例えば、図１１に示す処理はブロック境界毎に行われる。
　まず、ループフィルタ部１２０は、デブロッキングフィルタ処理の挙動を決定するためにブロック境界強度（Ｂｓ）を計算する（Ｓ１０１）。具体的には、ループフィルタ部１２０は、Ｂｓを、フィルタ対象となるブロックの予測モード又は動きベクトルの性質などを用いて決定する。例えば、境界を挟んだブロックのうち少なくとも片方がイントラ予測ブロックならばＢｓ＝２に設定される。また、（１）境界を挟んだブロックのうち少なくとも片方のブロックが優位な直交変換係数を含む、（２）ブロック境界を挟んだ両ブロックの動きベクトルの差分が閾値以上である、及び（３）ブロック境界を挟んだ両ブロックの動きベクトルの本数又は参照画像が異なるという（１）～（３）の条件のうち少なくとも一つが満たされているならばＢｓ＝１に設定される。（１）～（３）の条件のどれにも当てはまらなければＢｓ＝０に設定される。
　次に、ループフィルタ部１２０は、設定されたＢｓが第１閾値より大きいかを判定する（Ｓ１０２）。Ｂｓが第１閾値以下である場合（Ｓ１０２でＮｏ）、ループフィルタ部１２０は、フィルタ処理を行わない（Ｓ１０７）。
　一方、設定されたＢｓが第１閾値より大きい場合（Ｓ１０２でＹｅｓ）、ループフィルタ部１２０は、ブロック境界の両側のブロック内の画素値を用いて、境界領域の画素変動ｄを計算する（Ｓ１０３）。図１２を用いてこの処理について説明する。ブロック境界の画素値を図１２のように定義すると、ループフィルタ部１２０は、例えば、ｄ＝｜ｐ３０－２×ｐ２０＋ｐ１０｜＋｜ｐ３３－２×ｐ２３＋ｐ１３｜＋｜ｑ３０－２×ｑ２０＋ｑ１０｜＋｜ｑ３３－２×ｑ２３＋ｑ１３｜を計算する。
　次に、ループフィルタ部１２０は、計算されたｄが第２閾値より大きいかを判定する（Ｓ１０４）。ｄが第２閾値以下である場合（Ｓ１０４でＮｏ）、ループフィルタ部１２０はフィルタ処理を行わない（Ｓ１０７）。なお、第１閾値と第２閾値とは異なる。
　計算されたｄが第２閾値より大きい場合（Ｓ１０４でＹｅｓ）、ループフィルタ部１２０は、フィルタ特性を決定し（Ｓ１０５）、決定したフィルタ特性のフィルタ処理を行う（Ｓ１０６）。例えば（１，２，２，２，１）／８という５タップのフィルタが用いられる。つまり、図１２に示すｐ１０に対しては、（１×ｐ３０＋２×ｐ２０＋２×ｐ１０＋２×ｑ１０＋１×ｑ２０）／８の演算が行われる。ここでフィルタ処理の際には、過度な平滑化とならないように変位が一定範囲内に収まるようにクリップ（Ｃｌｉｐ）処理が行われる。ここで言うクリップ処理とは、例えばクリップ処理の閾値がｔｃであり、フィルタ前の画素値がｑである場合、フィルタ後の画素値はｑ±ｔｃの範囲しかとることができないようにする閾値処理のことである。
　以下、本実施の形態に係るループフィルタ部１２０によるデブロッキングフィルタ処理において、ブロック境界を挟み非対称なフィルタを適用する例について説明する。
　図１３は、本実施の形態に係るデブロッキングフィルタ処理の一例を示すフローチャートである。なお、図１３に示す処理は、ブロック境界毎に行われてもよいし、１以上の画素を含む単位画素毎に行われてもよい。
　まず、ループフィルタ部１２０は、符号化パラメータを取得し、取得した符号化パラメータを用いて、ブロック境界を挟み非対称なフィルタ特性を決定する（Ｓ１１１）。本開示では、取得した符号化パラメータは、例えば誤差分布を特徴付けているとする。
　ここで、フィルタ特性とは、フィルタ係数及びフィルタ処理の制御に用いるパラメータ等である。また、符号化パラメータは、フィルタ特性の決定に用いることのできるパラメータであれば何でもよい。符号化パラメータは、誤差そのものを示す情報であってもよいし、誤差に関連する（例えば誤差の大小関係を左右する）情報又はパラメータであってもよい。
　また、以下では、符号化パラメータに基づき、誤差が大きい又は小さいと判定された画素、つまり、誤差が大きい又は小さい可能性が高い画素のことを、単に誤差が大きい又は小さい画素とも記す。
　ここで、判定処理をその都度行われる必要はなく、予め定められた、符号化パラメータとフィルタ特性とを関連付けるルールに従って処理が行われてもよい。
　なお、統計的に見て誤差の小さい可能性が高い画素であっても、画素ごとに見ると誤差が大きい可能性が高い画素の誤差よりも誤差が大きくなることはあり得る。
　次に、ループフィルタ部１２０は、決定されたフィルタ特性を有するフィルタ処理を実行する（Ｓ１１２）。
　ここで、ステップＳ１１１で決定されるフィルタ特性は必ず非対称である必要でなく、対称な設計まで可能となっている。なお、以下では、ブロック境界を挟み非対称なフィルタ特性を有するフィルタを非対称フィルタとも呼び、ブロック境界を挟み対称なフィルタ特性を有するフィルタを対称フィルタとも呼ぶ。
　具体的には、誤差が小さいと判定された画素は周囲の誤差が大きい画素の影響を受けにくくなるように、誤差が大きいと判定された画素は周囲の誤差が小さい画素の影響を受けやすくなるようにといった２点を考慮してフィルタ特性が決定される。つまり、誤差が大きい画素ほどフィルタ処理の影響が大きくなるようにフィルタ特性が決定される。例えば、誤差が大きい画素ほどフィルタ処理の前後の画素値の変化量が大きくなるようにフィルタ特性が決定される。これにより、誤差の小さい可能性が高い画素については、値が大きく変動することで真値から外れることを防ぐことができる。逆に誤差の大きい可能性が高い画素については、誤差の小さい画素の影響を強く受けて値を変動させることで誤差を低減できる。
　なお、以下では、フィルタによる変位を変化させる要素をフィルタの重みと定義する。言い換えると、重みとは、対象画素へのフィルタ処理の影響の度合いを示す。重みを大きくするということは、当該画素へのフィルタ処理の影響が大きくなることを意味する。言い換えると、フィルタ処理後の画素値が他の画素の影響を受けやすくするということである。具体的には、重みを大きくするとは、フィルタ処理の前後の画素値の変化量が大きくなるように、又は、フィルタ処理が行われやすくなるように、フィルタ特性を決定することである。
　つまり、ループフィルタ部１２０は、誤差が大きい画素ほど重みを大きくする。なお、誤差が大きい画素ほど重みを大きくするとは、誤差に基づき、連続的に重みを変更することに限らず、段階的に重みを変更する場合も含む。つまり、第１画素の重みは、第１画素より誤差が大きい第２画素の重みより小さければよい。また、以下でも同様の表現を用いる。
　なお、最終的に決定されたフィルタ特性において、誤差が大きい画素ほど重みが大きい、必要はない。つまり、ループフィルタ部１２０は、例えば、従来の手法により決定された基準となるフィルタ特性を、誤差が大きい画素ほど重みが大きくなる傾向に修正すればよい。
　以下、非対称に重みを変更する具体的な複数の手法を説明する。なお、以下に示す手法のいずれかが用いられてもよいし、複数の手法を組み合わせた手法が用いられてもよい。
　第１の手法として、ループフィルタ部１２０は、誤差が大きい画素ほどフィルタ係数を小さくする。例えば、ループフィルタ部１２０は、誤差が大きい画素のフィルタ係数を小さくし、誤差が小さい画素のフィルタ係数を大きくする。
　例えば図１２に示す画素ｐ１に行うデブロッキングフィルタ処理の例を説明する。以下では、本手法を適用せず、例えば、従来の手法で決定されたフィルタを基準フィルタと呼ぶ。基準フィルタは、ブロック境界と垂直な５タップのフィルタであり、（ｐ３，ｐ２，ｐ１，ｑ１，ｑ２）にわたって伸びるフィルタであるとする。また、フィルタ係数は（１，２，２，２，１）／８であるとする。また、ブロックＰの誤差が大きい可能性が高く、ブロックＱの誤差が小さい可能性が高いとする。この場合、誤差の大きいブロックＰが、誤差の小さいブロックＱの影響を受けやすくなるようにフィルタ係数が設定される。具体的には、誤差の小さい画素に用いられるフィルタ係数が大きく、誤差の大きい画素に用いられるフィルタ係数が小さく設定される。例えば、フィルタ係数として（０．５，１．０，１．０，２．０，１．５）／６が用いられる。
　別の例として、誤差の小さい画素のフィルタ係数に０を用いてもよい。例えば、フィルタ係数として（０，０，１，２，２）／５が用いられてもよい。つまり、フィルタタップが変更されてもよい。逆に、現在０となっているフィルタ係数を０以外の値にしてもよい。例えば、フィルタ係数として（１，２，２，２，１，１）／９などが用いられてもよい。つまり、ループフィルタ部１２０は、誤差が小さい側にフィルタタップを伸ばしてもよい。
　なお、基準フィルタは、上記の（１，２，２，２，１）／８のように、対象画素を中心に左右対称なフィルタでなくてもよい。このような場合には、ループフィルタ部１２０は、そのフィルタをさらに調整する。例えば、Ｑブロックの左端の画素に用いる基準フィルタのフィルタ係数が（１，２，３，４，５）／１５であり、ブロックＰの右端の画素に用いる基準フィルタのフィルタ係数が（５，４，３，２，１）／１５である。つまり、この場合、ブロック境界を挟んだ画素間で、左右反転したフィルタ係数が用いられる。このようなブロック境界を挟み反転対称なフィルタ特性も「ブロック境界を挟み対称なフィルタ特性」といえる。つまり、ブロック境界を挟み非対称なフィルタ特性とは、ブロック境界を挟み反転対称でないフィルタ特性である。
　また、上記と同様に、ブロックＰの誤差が大きく、ブロックＱの誤差が小さい場合には、ループフィルタ部１２０は、例えば、ブロックＰの右端の画素に用いる基準フィルタのフィルタ係数である（５，４，３，２，１）／１５を（２．５，２．０，１．５，２．０，１．０）／９に変更する。
　このように、デブロッキングフィルタ処理では、フィルタ係数がブロック境界を挟んで非対称に変化しているフィルタが用いられる。例えば、ループフィルタ部１２０は、予め定められた基準に従い、ブロック境界を挟み対称なフィルタ特性を有する基準フィルタを決する。ループフィルタ部１２０は、当該基準フィルタを、ブロック境界を挟み非対称なフィルタ特性を有するように変更する。具体的には、ループフィルタ部１２０は、基準フィルタのフィルタ係数のうち、誤差の小さい少なくとも一つの画素のフィルタ係数を大きくすること、及び、誤差の大きい少なくとも一つの画素のフィルタ係数を小さくすること、の少なくとも一方を行う。
　次に、非対称に重みを変更する第２の手法について説明する。まず、ループフィルタ部１２０は、基準フィルタを用いたフィルタ演算を行う。次に、ループフィルタ部１２０は、基準フィルタを用いたフィルタ演算の前後の画素値の変化量である基準変化量Δ０に、ブロック境界を挟んで非対称な重み付けを行う。なお、以下では、区別のため、基準フィルタを用いた処理をフィルタ演算と呼び、フィルタ演算と、その後の補正処理（例えば、非対称な重み付け）とを含む一連の処理をフィルタ処理（デブロッキングフィルタ処理）と呼ぶ。
　例えば、ループフィルタ部１２０は、誤差の小さい画素に対しては、基準変化量Δ０に１より小さい係数を乗算することで、補正後の変化量Δ１を算出する。また、ループフィルタ部１２０は、誤差の大きい画素に対しては、基準変化量Δ０に１より大きい係数を乗算することで、補正後の変化量Δ１を算出する。次に、ループフィルタ部１２０は、フィルタ演算前の画素値に、補正後の変化量Δ１を加算することで、フィルタ処理後の画素値を生成する。なお、ループフィルタ部１２０は、誤差の小さい画素に対する処理と、誤差の大きい画素に対する処理とのうち、一方のみを行ってもよい。
　例えば、上記と同様に、ブロックＰの誤差が大きく、ブロックＱの誤差が小さいとする。この場合、ループフィルタ部１２０は、誤差の小さいブロックＱに含まれる画素に対しては、例えば、基準変化量Δ０を０．８倍することで補正後の変化量Δ１を算出する。また、ループフィルタ部１２０は、誤差の大きいブロックＰに含まれる画素に対しては、例えば、基準変化量Δ０を１．２倍することで補正後の変化量Δ１を算出する。こうすることで、誤差の小さい画素の値の変動を小さくすることができる。また、誤差の大きい画素の値の変動を大きくすることができる。
　なお、誤差の小さい画素の基準変化量Δ０に乗算される係数と、誤差の大きい画素の基準変化量Δ０に乗算される係数との比率として、１：１が選ばれる場合があってもよい。この場合、フィルタ特性はブロック境界を挟んで対称となる。
　また、ループフィルタ部１２０は、基準変化量Δ０に乗算される係数を、基準係数に定数を乗算することで算出してもよい。この場合、ループフィルタ部１２０は、誤差が大きい画素については、誤差が小さい画素よりも大きな定数を用いる。結果として、誤差が大きい画素に対する画素値の変化量が増加し、誤差が小さい可能性が高い画素に対する画素値の変化量が減少する。例えば、ループフィルタ部１２０は、ブロック境界と隣接した画素に対しては、定数として１．２又は０．８を用い、ブロック境界と隣接する画素から１画素離れた画素に対しては、定数として１．１又は０．９を用いる。また、基準係数は、例えば、（Ａ×（ｑ１－ｐ１）－Ｂ×（ｑ２－ｐ２）＋Ｃ）／Ｄにより求められる。ここで、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは定数である。例えば、Ａ＝９、Ｂ＝３、Ｃ＝８、Ｄ＝１６である。また、ｐ１、ｐ２、ｑ１、ｑ２はブロック境界を挟み図１２に示す位置関係の画素の画素値である。
　次に、非対称に重みを変更する第３の手法について説明する。ループフィルタ部１２０は、第２の手法と同様に、基準フィルタのフィルタ係数を用いたフィルタ演算を行う。次に、ループフィルタ部１２０は、フィルタ演算の後の画素値に、ブロック境界を挟んで非対称なオフセット値を加える。具体的には、ループフィルタ部１２０は、誤差が大きい画素の値が、誤差が小さい可能性が高い画素の値に近づくとともに、当該誤差の大きい画素の変位が大きくなるように、誤差が大きい画素の画素値に正のオフセット値を加える。また、ループフィルタ部１２０は、誤差が小さい画素の値が、誤差が大きい画素の値に近づかないようにするとともに、当該誤差の小さい画素の変位が小さくなるように、誤差が小さい画素の画素値に負のオフセットを加える。結果として、誤差が大きい画素に対する画素値の変化量が増加し、誤差が小さい画素に対する画素値の変化量が減少する。なお、ループフィルタ部１２０は、誤差の小さい画素に対する処理と、誤差の大きい画素に対する処理とのうち、一方のみを行ってもよい。
　例えば、ループフィルタ部１２０は、誤差が大きいブロックに含まれる画素に対しては、基準変化量Δ０の絶対値に正のオフセット値（例えば１）を加算することで補正後の変化量Δ１を算出する。また、ループフィルタ部１２０は、誤差が小さいブロックに含まれる画素に対しては、基準変化量Δ０の絶対値に負のオフセット値（例えば－１）を加算することで補正後の変化量Δ１を算出する。次に、ループフィルタ部１２０は、フィルタ演算前の画素値に、補正後の変化量Δ１を加算することで、フィルタ処理後の画素値を生成する。なお、ループフィルタ部１２０は、変化量にオフセット値を加えるのではなく、フィルタ演算後の画素値にオフセット値を加えてもよい。また、オフセット値はブロック境界を挟んで対称でなくてもよい。
　また、ループフィルタ部１２０は、フィルタタップがブロック境界から複数画素にわたって伸びる場合には、ある特定の画素に対する重みだけを変更してもよいし、全ての画素に対する重みを変更してもよい。また、ループフィルタ部１２０は、ブロック境界から対象画素までの距離に応じて、重みを変更してもよい。例えば、ループフィルタ部１２０は、ブロック境界から２画素までにかかるフィルタ係数を非対称にし、それ以降の画素にかかるフィルタ係数を対称にしてもよい。また、フィルタの重みは複数の画素に対して共通であってもよいし、画素毎に設定されてもよい。
　次に、非対称に重みを変更する第４の手法について説明する。ループフィルタ部１２０は、基準フィルタのフィルタ係数を用いたフィルタ演算を行う。次に、ループフィルタ部１２０は、フィルタ演算の前後の画素値の変化量Δが、基準値であるクリップ幅を超える場合には、変化量Δをクリップ幅にクリップする。ループフィルタ部１２０は、クリップ幅を、ブロック境界を挟んで非対称に設定する。
　具体的には、ループフィルタ部１２０は、誤差が大きい画素に対するクリップ幅を、誤差が小さい画素のクリップ幅より大きくする。例えば、ループフィルタ部１２０は、誤差が大きい画素に対するクリップ幅を、誤差が小さい画素のクリップ幅の定数倍にする。クリップ幅を変化させた結果、誤差が小さい画素の値は大きく変化することができなくなる。また、誤差が大きい画素の値は大きく変化することが可能となる。
　なお、ループフィルタ部１２０は、クリップ幅の比を指定するのではなく、クリップ幅の絶対値を調整してもよい。例えば、ループフィルタ部１２０は、誤差が大きい画素に対するクリップ幅を、予め定められた基準クリップ幅の倍に固定する。ループフィルタ部１２０は、誤差が大きい画素のクリップ幅と、誤差が小さい画素のクリップ幅との比を１．２：０．８に設定する。具体的には、例えば、基準クリップ幅が１０であり、フィルタ演算の前後の変化量Δが１２であるとする。この場合、基準クリップ幅がそのまま用いられる場合には、閾値処理により、変化量Δは１０に補正される。一方、対象画素が誤差が大きい画素である場合には、例えば、基準クリップ幅が１．５倍される。これにより、クリップ幅は１５となるので閾値処理が行われず、変化量Δは１２となる。
　次に、非対称に重みを変更する第５の手法について説明する。ループフィルタ部１２０は、フィルタ処理を行うか否かを判定する条件を、ブロック境界を挟んで非対称に設定する。ここで、フィルタ処理を行うか否かを判定する条件とは、例えば、図１１に示す第１閾値又は第２閾値である。
　具体的には、ループフィルタ部１２０は、誤差が大きい画素に対しては、フィルタ処理が行われやすくなるように条件を設定し、誤差が小さい画素に対しては、フィルタ処理が行われにくくなるように条件を設定する。例えば、ループフィルタ部１２０は、誤差が小さい画素に対する閾値を誤差が大きい画素の閾値より高くする。例えば、ループフィルタ部１２０は、誤差が小さい画素に対する閾値を誤差が大きい画素の閾値の定数倍にする。
　また、ループフィルタ部１２０は、閾値の比を指定するだけで無く、閾値の絶対値を調整してもよい。例えば、ループフィルタ部１２０は、誤差が小さい画素に対する閾値を予め定められた基準閾値の倍に固定し、誤差が小さい画素の閾値と、誤差が大きい画素の閾値との比を１．２：０．８に設定してもよい。
　具体的には、ステップＳ１０４における第２閾値の基準閾値が１０であり、ブロック内の画素値から計算されたｄが１２であるとする。第２閾値として基準閾値がそのまま用いられる場合には、フィルタ処理を行うと判定される。一方、対象画素が誤差が小さい画素である場合、例えば、第２閾値として基準閾値を１．５倍した値が用いられる。この場合、第２閾値は、１５となり、ｄよりも大きくなる。これにより、フィルタ処理を行わないと判定される。
　また、上記第１～第５の手法で用いた誤差に基づく重みを示す定数等は、符号化装置１００及び復号装置２００において予め定められた値であってもよいし、可変であってもよい。具体的には、この定数とは、第１の手法におけるフィルタ係数又は基準フィルタのフィルタ係数に乗算される係数、第２の手法における基準変化量Δ０に乗算される係数又は基準係数に乗算される定数、第３の手法におけるオフセット値、第４の手法におけるクリップ幅又は基準クリップ幅に乗算される定数、及び、第５の手法における閾値又は基準閾値に乗算される定数等である。
　定数が可変の場合には、当該定数を示す情報が、例えば、シーケンス又はスライス単位のパラメータとしてビットストリームに含まれ、符号化装置１００から復号装置２００に送信されてもよい。なお、定数を示す情報は、定数そのものを示す情報であってもよいし、基準値との比又は差を示す情報であってもよい。
　また、誤差に応じて、係数又は定数を変更する方法として、例えば、リニアに変更する方法、二次関数的に変更する方法、指数関数的に変更する方法、又は、誤差と定数との関係を示すルックアップテーブルを用いる方法等がある。
　また、誤差が基準以上の場合、又は、誤差が基準以下の場合には、定数として固定値を用いてもよい。例えば、ループフィルタ部１２０は、誤差が所定の範囲以下の場合には、変数を第１の値に設定し、誤差が所定の範囲以上の場合には、変数を第２の値に設定し、誤差が所定の範囲内の場合には、誤差に応じて変数を第１の値から第２の値まで連続的に変更してもよい。
　また、ループフィルタ部１２０は、誤差が所定の基準超えた場合には、非対称フィルタを使用せず、対称フィルタ（基準フィルタ）を使用してもよい。
　また、ループフィルタ部１２０は、ルックアップテーブル等を用いる場合において、誤差が大きい場合と小さい場合との両方のテーブルを保持してもよいし、一方のテーブルのみを保持し、当該テーブルの内容から予め定められたルールに従い、他方の定数を算出してもよい。
　以上のように、本実施の形態に係る符号化装置１００及び復号装置２００は、非対称フィルタを用いることで、再構成画像の誤差を低減できるので、符号化効率を向上させることができる。
　（実施の形態２）
　実施の形態２～実施の形態６では、上述した誤差分布を特徴付ける符号化パラメータの具体例について説明する。本実施の形態では、ループフィルタ部１２０は、対象画素のブロック内の位置に応じてフィルタ特性を決定する。
　図１４は、本実施の形態に係るデブロッキングフィルタ処理の一例を示すフローチャートである。まず、ループフィルタ部１２０は、誤差分布を特徴付ける符号化パラメータとして、対象画素のブロック内の位置を示す情報を取得する。ループフィルタ部１２０は、当該位置に基づき、ブロック境界を挟み非対称なフィルタ特性を決定する（Ｓ１２１）。
　次に、ループフィルタ部１２０は、決定されたフィルタ特性を有するフィルタ処理を実行する（Ｓ１２２）。
　ここで、イントラ予測の参照画素から遠い画素はイントラ予測の参照画素から近い画素よりも誤差が大きい可能性が高い。よって、ループフィルタ部１２０は、イントラ予測の参照画素に遠い画素ほど当該フィルタ処理の前後の画素値の変化量が大きくなるようにフィルタ特性を決定する。
　例えば、Ｈ．２６５／ＨＥＶＣ又はＪＥＭの場合は、図１５に示すように、参照画素から近い画素とはブロック内の左上に存在する画素であり、参照画素から近い画素とはブロック内の右下に存在する画素である。よって、ループフィルタ部１２０は、ブロック内の右下の画素の重みが、左上の画素の重みより大きくなるようにフィルタ特性を決定する。
　具体的には、ループフィルタ部１２０は、イントラ予測の参照画素から遠い画素に対しては、実施の形態１で説明したように、フィルタ処理の影響が大きくなるようにフィルタ特性を決定する。つまり、ループフィルタ部１２０は、イントラ予測の参照画素から遠い画素の重みを大きくする。ここで、重みを大きくするとは、上述したように、（１）フィルタ係数を小さくする、（２）境界を挟んだ画素（つまりイントラ予測の参照画素から近い画素）のフィルタ係数を大きくする（３）変化量に乗算する係数を大きくする、（４）変化量のオフセット値を大きくする、（５）クリップ幅を大きくする、及び（６）フィルタ処理が実行されやすいように閾値を修正する、のうちの少なくとも一つを実施することである。一方、ループフィルタ部１２０は、イントラ予測の参照画素から近い画素に対しては、フィルタ処理の影響が小さくなるようにフィルタ特性を決定する。つまり、ループフィルタ部１２０は、イントラ予測の参照画素から近い画素の重みを小さくする。ここで、重みを小さくするとは、上述したように、（１）フィルタ係数を大きくする、（２）境界を挟んだ画素（つまりイントラ予測の参照画素から近い画素）のフィルタ係数を小さくする、（３）変化量に乗算する係数を小さくする、（４）変化量のオフセット値を小さくする、（５）クリップ幅を小さくする、及び（６）フィルタ処理が実行されにくいように閾値を修正する、のうちの少なくとも一つを実施することである。
　なお、イントラ予測が用いられている場合に上記処理を行い、インター予測が用いられているブロックには上記処理を行わなくてもよい。ただし、イントラ予測ブロックの性質がインター予測にも引っ張られることがあるため、インター予測ブロックに対しても上記処理が行われてもよい。
　また、ループフィルタ部１２０は、特定のブロック内の位置を任意に指定して重みを変更してもよい。例えば、ループフィルタ部１２０は、上記のように、ブロック内の右下の画素の重みを大きくし、ブロック内の左上の画素の重みを小さくしてもよい。なお、ループフィルタ部１２０は、左上及び右下に限らず、ブロック内の位置を任意を指定して重みを変更してもよい。
　また、図１５に示すように、左右方向の隣接ブロック境界では、左側のブロックの誤差が大きくなり、右側のブロックの誤差が大きくなる。よって、ループフィルタ部１２０は、左右方向の隣接ブロック境界に対しては、左側のブロックの重みを大きくし、右側のブロックの重みを小さくしてもよい。
　同様に、上下方向の隣接ブロック境界では、上側のブロックの誤差が大きくなり、下側のブロックの誤差が小さくなる。よって、ループフィルタ部１２０は、上下方向の隣接ブロック境界に対しては、上側のブロックの重みを大きくし、下側のブロックの重みを小さくしてもよい。
　また、ループフィルタ部１２０は、イントラ予測の参照画素からの距離に応じて重みを変化させてもよい。また、ループフィルタ部１２０は、ブロック境界単位で重みを決めてもよいし、画素単位で重みを決めてもよい。参照画素から遠くなればなるほど誤差が大きくなりやすい。よって、ループフィルタ部１２０は、参照画素から遠くなればなるほど重みの勾配が急になるようにフィルタ特性を決定する。また、ループフィルタ部１２０は、ブロックの右辺の上側における重みの勾配が下側における重みの勾配よりもゆるやかになるようにフィルタ特性を決定する。
　（実施の形態３）
　本実施の形態では、ループフィルタ部１２０は、直交変換基底に応じてフィルタ特性を決定する。
　図１６は、本実施の形態に係るデブロッキングフィルタ処理の一例を示すフローチャートである。まず、ループフィルタ部１２０は、誤差分布を特徴付ける符号化パラメータとして、対象ブロックに用いられた直交変換基底を示す情報を取得する。ループフィルタ部１２０は、当該直交変換基底に基づき、ブロック境界を挟み非対称なフィルタ特性を決定する（Ｓ１３１）。
　次に、ループフィルタ部１２０は、決定されたフィルタ特性を有するフィルタ処理を実行する（Ｓ１３２）。
　符号化装置１００は、直交変換を行う際の変換基底である直交変換基底を、複数の候補の中から一つが選択する。複数の候補は、例えば、ＤＣＴ－ＩＩ等の０次の変換基底がフラットな基底と、ＤＳＴ－ＶＩＩ等の０次の変換基底がフラットでない基底とを含む。図１７は、ＤＣＴ－ＩＩの変換基底を示す図である。図１８は、ＤＣＴ－ＶＩＩの変換基底を示す図である。
　ＤＣＴ－ＩＩの０次基底は、ブロック内の位置によらず一定である。つまり、ＤＣＴ－ＩＩが用いられている場合には、ブロック内の誤差は一定である。よって、ループフィルタ部１２０は、ブロック境界を挟んだ両方のブロックがＤＣＴ－ＩＩで変換されている場合には、非対称フィルタを用いずに、対称フィルタを用いたフィルタ処理を行う。
　一方、ＤＳＴ－ＶＩＩの０次基底は、左又は上のブロック境界からの距離が離れるにしたがって値が大きくなる。つまり、左又は上のブロック境界からの距離が離れるにしたがって誤差が大きくなる可能性が高い。よって、ループフィルタ部１２０は、ブロック境界を挟んだ二つのブロックのうち少なくとも一方がＤＳＴ－ＶＩＩで変換されている場合には、非対称フィルタを用いる。具体的には、ループフィルタ部１２０は、低次（例えば０次）の基底のブロック内における値が小さい画素ほどフィルタ処理の影響が小さくなるようにフィルタ特性を決定する。
　具体的には、ブロック境界を挟んだ両方のブロックがＤＳＴ－ＶＩＩで変換されている場合には、ループフィルタ部１２０は、ブロック内の右下の画素に対しては、上述した手法により、フィルタ処理の影響が大きくなるようにフィルタ特性を決定する。また、ループフィルタ部１２０は、ブロック内の左上の画素に対しては、フィルタ処理の影響が大きくなるようにフィルタ特性を決定する。
　また、ＤＳＴ－ＶＩＩとＤＣＴ－ＩＩとが上下に隣接している場合にも、ループフィルタ部１２０は、ブロック境界に隣接する、ＤＳＴ－ＶＩＩが使用された上ブロックの下部の画素へのフィルタの重みが、ＤＣＴ－ＩＩが使用された下ブロックの上部の画素へのフィルタの重みと比べて大きくなるようにフィルタ特性を決定する。しかしながら、この場合の低次の基底の振幅の差は、ＤＳＴ－ＶＩＩ同士が隣接している場合の低次の基底の振幅の差より小さい。よって、ループフィルタ部１２０は、この場合の重みの傾斜がＤＳＴ－ＶＩＩ同士が隣接している場合の重みの傾斜よりも小さくなるようにフィルタ特性を設定する。ループフィルタ部１２０は、例えば、ＤＣＴ－ＩＩとＤＣＴ－ＩＩが隣接している場合の重みを１：１（対称フィルタ）に設定し、ＤＳＴ－ＶＩＩとＤＳＴ－ＶＩＩが隣接している場合の重みを１．３：０．７に設定し、ＤＳＴ－ＶＩＩとＤＣＴ－ＩＩが隣接している際の重みを１．２：０．８に設定する。
　（実施の形態４）
　本実施の形態では、ループフィルタ部１２０は、ブロック境界を挟んだ画素値に応じてフィルタ特性を決定する。
　図１９は、本実施の形態に係るデブロッキングフィルタ処理の一例を示すフローチャートである。まず、ループフィルタ部１２０は、誤差分布を特徴付ける符号化パラメータとして、ブロック境界を挟んだブロック内の画素値を示す情報を取得する。ループフィルタ部１２０は、当該画素値に基づき、ブロック境界を挟み非対称なフィルタ特性を決定する（Ｓ１４１）。
　次に、ループフィルタ部１２０は、決定されたフィルタ特性を有するフィルタ処理を実行する（Ｓ１４２）。
　例えば、ループフィルタ部１２０は、画素値の差ｄ０が大きいほどブロック境界を挟んだフィルタ特性の差を大きくする。具体的には、ループフィルタ部１２０は、フィルタ処理の影響の差が大きくなるようにフィルタ特性を決定する。例えば、ループフィルタ部１２０は、ｄ０＞（量子化パラメータ）×（定数）が満たされる場合には重みを１．４：０．６に設定し、上記関係が満たされない場合には重みを１．２：０．８に設定する。つまり、ループフィルタ部１２０は、画素値の差ｄ０と、量子化パラメータに基づく閾値とを比較し、画素値の差ｄ０が閾値より大きい場合、画素値の差ｄ０が閾値より小さい場合より、ブロック境界を挟んだフィルタ特性の差を大きくする。
　別の例として、例えばループフィルタ部１２０は、ブロック境界を挟んだ両ブロック内の画素値の分散の平均値ｂ０が大きいほどブロック境界を挟んだフィルタ特性の差を大きくする。具体的には、ループフィルタ部１２０は、フィルタ処理の影響の差が大きくなるようにフィルタ特性を決定してもよい。例えば、ループフィルタ部１２０はｂ０＞（量子化パラメータ）×（定数）が満たされる場合には重みを１．４：０．６に設定し、上記関係が満たされない場合には重みを１．２：０．８に設定する。つまり、ループフィルタ部１２０は、画素値の分散ｂ０と、量子化パラメータに基づく閾値とを比較し、画素値の分散ｂ０が閾値より大きい場合、画素値の分散ｂ０が閾値より小さい場合より、ブロック境界を挟んだフィルタ特性の差を大きくしてもよい。
　なお、隣接するブロックのうち、いずれのブロックの重みを大きくするか、つまり、いずれのブロックの誤差がより大きいかは、上述した実施の形態２又は３の手法、或いは、後述する実施の形態６の手法等により特定できる。つまり、ループフィルタ部１２０は、所定のルール（例えば、実施の形態２、３又は６の手法）に従い、ブロック境界を挟んで非対称なフィルタ特性を決定する。次に、ループフィルタ部１２０は、画素値の差ｄ０に基づき、ブロック境界を挟んだフィルタ特性の差が大きくなるように当該決定したフィルタ特性を変更する。つまり、ループフィルタ部１２０は、誤差が大きい画素の重みと誤差が小さい画素の重みとの比又は差を大きくする。
　ここで、画素値の差ｄ０が大きい場合には、ブロック境界と画像内のオブジェクトのエッジとが一致している場合である可能性があるため、このようなケースにおいて、ブロック境界を挟んだフィルタ特性の差を小さくすることで、不要な平滑化が行われることを抑制できる。
　なお、ループフィルタ部１２０は、上記とは逆に、画素値の差ｄ０が大きいほどブロック境界を挟んだフィルタ特性の差を小さくしてもよい。具体的には、ループフィルタ部１２０は、フィルタ処理の影響の差が小さくくなるようにフィルタ特性を決定する。例えば、ループフィルタ部１２０は、ｄ０＞（量子化パラメータ）×（定数）が満たされる場合には重みを１．２：０．８に設定し、上記関係が満たされない場合には重みを１．４：０．６に設定する。なお、上記関係が満たされる場合に重みが１：１（対称フィルタ）に設定されてもよい。つまり、ループフィルタ部１２０は、画素値の差ｄ０と、量子化パラメータに基づく閾値とを比較し、画素値の差ｄ０が閾値より大きい場合、画素値の差ｄ０が閾値より小さい場合より、ブロック境界を挟んだフィルタ特性の差を小さくする。
　例えば、画素値の差ｄ０が大きいということは、ブロック境界が目立ちやすいということであるため、このようなケースにおいて、ブロック境界を挟んだフィルタ特性の差を小さくすることで、非対称なフィルタにより平滑化が弱まることを抑制できる。
　なお、これらの二つの処理は同時に行われてもよい。例えば、ループフィルタ部１２０は、画素値の差ｄ０が第１閾値未満の場合には第１の重みを用い、画素値の差ｄ０が第１閾値以上第２閾値未満の場合には第１の重みより差の大きい第２の重みを用い、画素値の差ｄ０が第２閾値以上の場合には第２の重みより差の小さい第３の重みを用いてもよい。
　また、画素値の差ｄ０は、境界を挟んだ画素値の差分をそのものでもよいし、画素値の差の平均又は分散であってもよい。例えば、画素値の差ｄ０は、（Ａ×（ｑ１－ｐ１）－Ｂ×（ｑ２－ｐ２）＋Ｃ）／Ｄにより求められる。ここで、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは定数である。例えば、Ａ＝９、Ｂ＝３、Ｃ＝８、Ｄ＝１６である。また、ｐ１、ｐ２、ｑ１、ｑ２はブロック境界を挟み図１２に示す位置関係の画素の画素値である。
　なお、この画素値の差ｄ０及び重みの設定は、画素単位で行われてもよいし、ブロック境界単位で行われてもよいし、複数ブロックを含むブロック群単位（例えばＬＣＵ（Ｌａｒｇｅｓｔ　Ｃｏｄｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）単位で行われてもよい。
　（実施の形態５）
　本実施の形態では、ループフィルタ部１２０は、イントラ予測方向とブロック境界方向とに応じてフィルタ特性を決定する。
　図２０は、本実施の形態に係るデブロッキングフィルタ処理の一例を示すフローチャートである。まず、ループフィルタ部１２０は、誤差分布を特徴付ける符号化パラメータとして、イントラ予測の予測方向とブロック境界との角度を示す情報を取得する。ループフィルタ部１２０は、当該角度に基づき、ブロック境界を挟み非対称なフィルタ特性を決定する（Ｓ１５１）。
　次に、ループフィルタ部１２０は、決定されたフィルタ特性を有するフィルタ処理を実行する（Ｓ１５２）。
　具体的には、ループフィルタ部１２０は、上記角度が垂直に近いほどブロック境界を挟んだフィルタ特性の差を大きくし、上記角度が水平に近いほどブロック境界を挟んだフィルタ特性の差を小さくする。より具体的には、イントラ予測方向がブロック境界に対して垂直に近い場合は、ブロック境界を挟んだ両側の画素に対するフィルタの重みの差が大きくなり、イントラ予測方向がブロック境界に対して水平に近い場合はブロック境界を挟んだ両側の画素に対するフィルタの重みの差を小さくなるようにフィルタ特性を決定する。図２１は、イントラ予測方向とブロック境界の方向との関係に対する重みの例を示す図である。
　なお、隣接するブロックのうち、いずれのブロックの重みを大きくするか、つまり、いずれのブロックの誤差がより大きいかは、上述した実施の形態２又は３の手法、或いは、後述する実施の形態６の手法等により特定できる。つまり、ループフィルタ部１２０は、所定のルール（例えば、実施の形態２、３又は６の手法）に従い、ブロック境界を挟んで非対称なフィルタ特性を決定する。次に、ループフィルタ部１２０は、イントラ予測方向とブロック境界の方向とに基づき、ブロック境界を挟んだフィルタ特性の差が大きくなるように当該決定したフィルタ特性を変更する。
　また、符号化装置１００及び復号装置２００は、イントラ予測方向を、例えば、イントラ予測モードを用いて特定する。
　なお、イントラ予測モードがＰｌａｎａｒモード又はＤＣモードである場合には、ループフィルタ部１２０は、ブロック境界の方向を考慮しなくてもよい。例えば、ループフィルタ部１２０は、イントラ予測モードがＰｌａｎａｒモード又はＤＣモードである場合には、ブロック境界の方向によらず、予め定められた重み又は重みの差を用いてもよい。または、ループフィルタ部１２０は、イントラ予測モードがＰｌａｎａｒモード又はＤＣモードである場合には、対称フィルタを用いてもよい。
　（実施の形態６）
　本実施の形態では、ループフィルタ部１２０は、量子化の幅を示す量子化パラメータに応じてフィルタ特性を決定する。
　図２２は、本実施の形態に係るデブロッキングフィルタ処理の一例を示すフローチャートである。まず、ループフィルタ部１２０は、誤差分布を特徴付ける符号化パラメータとして、対象ブロックの量子化の際に用いられた量子化パラメータを示す情報を取得する。ループフィルタ部１２０は、当該量子化パラメータに基づき、ブロック境界を挟み非対称なフィルタ特性を決定する（Ｓ１６１）。
　次に、ループフィルタ部１２０は、決定されたフィルタ特性を有するフィルタ処理を実行する（Ｓ１６２）。
　ここで、量子化パラメータが大きいほど、誤差が大きくなる可能性が高い。よって、ループフィルタ部１２０は、量子化パラメータが大きいほどフィルタ処理の影響が大きくなるようにフィルタ特性を決定する。
　図２３は、量子化パラメータに対する重みの例を示す図である。図２３に示すように、ループフィルタ部１２０は、ブロック内の左上の画素に対する重みを量子化パラメータの増加にともない増加させる。一方、ループフィルタ部１２０は、ブロック内の右下の画素に対する、量子化パラメータの増加にともなう重みの増加を小さくする。つまり、ループフィルタ部１２０は、左上の画素の量子化パラメータの変化に伴うフィルタ処理の影響の変化が、右下の画素の量子化パラメータの変化に伴うフィルタ処理の影響の変化より、大きくなるようにフィルタ特性を決定する。
　ここで、ブロック内の左上の画素は、ブロック内の右下の画素に比べて、量子化パラメータの影響を受けやすい。よって、上記のような処理を行うことで、適切に誤差を低減できる。
　また、ループフィルタ部１２０は、境界を挟む二つのブロックの各々に対して、当該ブロックの量子化パラメータに基づき当該ブロックの重みを決定してもよいし、二つのブロックの量子化パラメータの平均値を算出し、当該平均値に基づき二つのブロックの重みを決定してもよい。または、ループフィルタ部１２０は、一方のブロックの量子化パラメータに基づき、二つのブロックの重みを決定してもよい。例えば、ループフィルタ部１２０は、上記手法を用いて、一方のブロックの量子化パラメータに基づき、当該一方のブロックの重みを決定する。次に、ループフィルタ部１２０は、決定された重みに基づき、予め定められたルールに従い、他方のブロックの重みを決定する。
　また、ループフィルタ部１２０は、二つのブロックの量子化パラメータが異なる場合、又は、二つのブロックの量子化パラメータの差が閾値を超える場合、対称フィルタを用いてもよい。
　また、図２３では、一次関数を用いて重みが設定されているが、一次関数以外の任意の関数、又はテーブルが用いられてもよい。例えば、量子化パラメータと量子化ステップ（量子化幅）との関係を示すカーブが用いられてもよい。
　また、ループフィルタ部１２０は、量子化パラメータが閾値を超える場合には、非対称フィルタを用いず、対称フィルタを用いてもよい。
　また、量子化パラメータが小数点精度で記載されている場合には、ループフィルタ部１２０は、量子化パラメータに四捨五入、切り上げ、又は切捨て等の演算を行い、演算後の量子化パラメータを上記処理に用いてもよい。または、ループフィルタ部１２０は、小数点単位まで考慮して上記処理を行ってもよい。
　以上のように、実施の形態２～６において、誤差を判定する複数の手法について個別に説明したが、これらの手法のうち２以上を組み合わせてもよい。この場合、ループフィルタ部１２０は、組み合わせた２以上の要素に対して重み付けを行ってもよい。
　以下、変形例について説明する。
　上記で説明した符号化パラメータの例以外が用いられてもよい。例えば、符号化パラメータは、直交変換の種類（Ｗａｖｅｌｅｔ、ＤＦＴ又は重複変換等）、ブロックサイズ（ブロックの幅及び高さ）、動きベクトルの方向、動きベクトルの長さ、又はインター予測に用いられる参照ピクチャの枚数、基準フィルタの特性を示す情報であってもよい。また、それらは組み合わせて用いられてもよい。例えば、ループフィルタ部１２０は、ブロック境界の長さが１６画素以下でかつイントラ予測の参照画素からフィルタ対象画素が近い場合にのみ非対称フィルタを用い、他の場合は対称フィルタを用いてもよい。別の例として、複数のフィルタ候補のうちの所定のいずれかのタイプのフィルタが用いられた場合にのみ非対称処理を行ってもよい。例えば、基準フィルタによる変位が（Ａ×（ｑ１－ｐ１）－Ｂ×（ｑ２－ｐ２）＋Ｃ）／Ｄにより計算される場合にのみ非対称フィルタを用いてもよい。ここで、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは定数である。例えば、Ａ＝９、Ｂ＝３、Ｃ＝８、Ｄ＝１６である。また、ｐ１、ｐ２、ｑ１、ｑ２はブロック境界を挟み図１２に示す位置関係の画素の画素値である。
　また、ループフィルタ部１２０は、輝度信号と色差信号とのうち、一方に対して上記処理を行ってもよいし、両方に対して上記処理を行ってもよい。また、ループフィルタ部１２０は、輝度信号と色差信号とに対して共通の処理を行ってもよいし、異なる処理を行ってもよい。例えば、ループフィルタ部１２０は、輝度信号と色差信号とに対して異なる重みを用いてもよいし、異なるルールに従い重みを決定してもよい。
　また、上記処理で用いられる各種パラメータは、符号化装置１００において決定されてもよいし、予め設定された固定値であってもよい。
　また、上記処理を行うか、行わないか、又は上記処理の内容は、所定単位で切り替えられてもよい。所定単位とは、例えば、スライス単位、タイル単位、ウェーブフロント分割単位、又はＣＴＵ単位である。また、上記処理の内容とは、上記で示した複数の手法のいずれを用いるか、或いは重み等を示すパラメータ、又は、これらを決定するためのパラメータである。
　また、ループフィルタ部１２０は、上記処理を行う領域を、ＣＴＵの境界、スライスの境界、又はタイルの境界に限定してもよい。
　また、対称フィルタと非対称フィルタとで、フィルタのタップ数は異なってもよい。
　また、ループフィルタ部１２０は、フレーム種別（Ｉフレーム、Ｐフレーム、Ｂフレーム）に応じて、上記処理を行う否か、又は上記処理の内容を変更してもよい。
　また、ループフィルタ部１２０は、前段又は後段の特定の処理が行われたか否かに応じて、上記処理を行うか否かを、又は上記処理の内容を決定してもよい。
　また、ループフィルタ部１２０は、ブロックに用いられる予測モードの種類に応じて異なる処理を行ってもよいし、特定の予測モードが用いられるブロックに対してのみ上記処理を行ってもよい。例えば、ループフィルタ部１２０は、イントラ予測が用いられるブロックと、インター予測が用いられるブロックと、マージされたブロックとで異なる処理を行ってもよい。
　また、符号化装置１００は、上記処理を行うか否か、又は上記処理の内容を示すパラメータであるフィルタ情報を符号化してもよい。つまり、符号化装置１００は、フィルタ情報を含む符号化ビットストリームを生成してもよい。このフィルタ情報は、輝度信号に上記処理を行うか否かを示す情報、色差信号に上記処理を行うか否かを示す情報、又は、予測モード毎に処理を異ならせるか否かを示す情報等を含んでもよい。
　また、復号装置２００は、符号化ビットストリームに含まれるフィルタ情報に基づき、上記処理を行ってもよい。例えば、復号装置２００は、フィルタ情報に基づき、上記処理を行うか否か、又は、上記処理の内容を決定してもよい。
　（実施の形態７）
　本実施の形態では、上記実施の形態３と同様、ループフィルタ部１２０は、直交変換基底に応じてフィルタ特性を決定する。なお、本実施の形態では、上記実施の形態３における構成および処理をより具体的に示し、特に、互いに隣接するブロックのそれぞれの直交変換基底の組み合わせに応じて、フィルタ特性を決定する構成および処理について説明する。また、復号装置２００におけるループフィルタ部２１２は、符号化装置１００のループフィルタ部１２０と同様の構成を有し、そのループフィルタ部１２０と同様の処理動作を行う。したがって、本実施の形態では、符号化装置１００のループフィルタ部１２０の構成および処理動作について説明し、復号装置２００のループフィルタ部２１２の構成および処理動作の詳細な説明を省略する。
　画像の符号化の際に用いられる直交変換には、様々な直交変換基底が用いられている。そのため、誤差分布が空間的に一様ではない場合が生じる。なお、直交変換基底は、変換基底、または単に、基底ともいう。
　具体的には、画像の符号化の際では、インター予測またはイントラ予測により生成される予測信号と原信号との残差は、直交変換され、量子化される。これによりデータ量が削減される。量子化は不可逆的な処理であるため、符号化された画像には、符号化前の画像からのずれ、すなわち誤差が発生する。
　しかし、符号化で生じる誤差分布は、量子化パラメータが一定であっても、必ずしも空間的に一様にはならない。この誤差分布は、直交変換の基底に依存していると考えられる。
　つまり、変換部１０６は、直交変換を行う際の変換基底を、複数の候補の中から選択する。このとき、０次の変換基底がフラットな基底として、例えば、ＤＣＴ－ＩＩが選ばれることもあれば、０次の変換基底がフラットでない基底として、例えば、ＤＳＴ－ＶＩＩが選ばれることもある。
　図２４は、基底の一例であるＤＣＴ－ＩＩを示す図である。なお、図２４におけるグラフの横軸は、１次元空間上の位置を示し、縦軸は、基底の値（すなわち振幅）を示す。ここで、ｋは、基底の次数を示し、ｎは、１次元空間上の位置を示し、Ｎは、直交変換される画素数を示す。なお、１次元空間上の位置ｎは、水平方向の位置または垂直方向の位置であって、水平方向の左から右に向かって、または垂直方向の上から下に向かって、大きい値を示す。さらに、ｘｎは、位置ｎにおける画素の画素値（具体的には残差）を示し、Ｘｋは、ｋ次における周波数変換結果、すなわち変換係数を示す。
　ＤＣＴ－ＩＩでは、ｋ＝０の場合には、変換係数Ｘ０は、以下の式（３）によって示される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
　また、ＤＣＴ－ＩＩでは、１≦ｋ≦Ｎ－１の場合には、変換係数Ｘｋは、以下の式（４）によって示される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
　図２５は、基底の一例であるＤＳＴ－ＶＩＩを示す図である。なお、図２５における横軸は、１次元空間上の位置を示し、縦軸は、基底の値（すなわち振幅）を示す。
　ＤＳＴ－ＶＩＩでは、０≦ｋ≦Ｎ－１の場合には、変換係数Ｘｋは、以下の式（５）によって示される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
　このように、変換係数は、基本的にΣ(画素値×変換基底)で決定される。また、低次の基底の変換係数の方が、高次の基底の変換係数よりも大きくなりやすい。そのため、仮に０次の基底がフラットでないＤＳＴ-ＶＩＩがブロックに対して変換基底として用いられると、同じだけ変換係数に量子化誤差が乗ったとしても、低次の基底の値（すなわち振幅）に応じて誤差分布に偏りが生じる。つまり、ブロック内において、低次の基底の値が小さな上側または左側の領域では、誤差は小さくなりやすく、逆に、ブロック内において、低次の基底の値が大きな下側または右側の領域では、誤差は大きくなりやすい。
　図２６は、互いに隣接する４つのブロックの誤差分布と、それらに対するデブロッキングフィルタ処理後の誤差分布とを示す図である。
　図２６の（ａ）および（ｂ）の左側に示すように、４つのブロックのそれぞれの直交変換にＤＳＴ-ＶＩＩが用いられた場合には、これらのブロック内の上側または左側の領域では、誤差は小さく、逆に、ブロック内の下側または右側の領域では、誤差は大きい。
　このように誤差分布が一様でない場合に、ブロック境界に対して対称なフィルタ特性を有するデブロッキングフィルタ処理を行うと、図２６の（ａ）の右側に示すように、誤差がより大きくなってしまう領域が発生するという課題がある。つまり、誤差が大きい領域と小さい領域とが隣接している際、もともと誤差が小さい画素に余計な誤差を乗せてしまう。
　そこで、本実施の形態では、ブロックの直交変換に用いられた基底に基づいて、誤差分布を推定し、その結果に基づいてデブロッキングフィルタ処理を行う。これにより、図２６の（ｂ）の左側に示すように、もともと誤差が小さかった画素に誤差を乗せることなく、もともと誤差が大きかった画素におけるその誤差を抑えることができる。
　図２７は、本実施の形態に係るループフィルタ部１２０の主要な構成を示すブロック図である。
　ループフィルタ部１２０は、誤差分布推定部１２０１、フィルタ特性決定部１２０２、およびフィルタ処理部１２０３を備える。
　誤差分布推定部１２０１は、誤差関連パラメータに基づいて、誤差分布を推定する。誤差関連パラメータは、誤差の大小関係に影響を与えるパラメータであって、例えば、デブロッキングフィルタ処理されるブロック境界を挟む２つのブロックのそれぞれの直交変換に適用された基底の種別を示す。
　フィルタ特性決定部１２０２は、誤差分布推定部１２０１によって推定された誤差分布に基づいて、フィルタ特性を決定する。
　フィルタ処理部１２０３は、フィルタ特性決定部１２０２によって決定されたフィルタ特性を有するデブロッキングフィルタ処理をブロック境界付近に対して行う。
　図２８は、本実施の形態に係るループフィルタ部１２０の概略的な処理動作を示すフローチャートである。
　まず、誤差分布推定部１２０１は、誤差関連パラメータを取得する。この誤差関連パラメータは、誤差の大小関係に影響を与えるパラメータであって、言い換えれば、デブロッキングフィルタ処理の対象となる領域における誤差分布を特徴付ける情報である。具体的には、誤差関連パラメータは、デブロッキングフィルタ処理されるブロック境界を挟む２つのブロックの直交変換に適用された基底の種別、すなわち２つのブロックの基底の組み合わせを示す。そして、誤差分布推定部１２０１は、その誤差関連パラメータに基づいて、デブロッキングフィルタ処理の対象となる領域における誤差分布を推定する（ステップＳ１２０１）。具体には、誤差分布推定部１２０１は、Ｎ個に分類されている誤差分布から、その誤差関連パラメータに対応するｉ(１≦ｉ≦Ｎ)番目の誤差分布を選択する。これによって、誤差分布が推定される。
　次に、フィルタ特性決定部１２０２は、その推定された誤差分布に応じたフィルタ特性を決定する（ステップＳ１２０２）。つまり、フィルタ特性決定部１２０２は、Ｎ個の誤差分布のそれぞれにフィルタ特性が対応付けられているテーブルを参照する。そして、フィルタ特性決定部１２０２は、ステップＳ１２０１で推定された誤差分布に対応付けられているフィルタ特性をそのテーブルから見つけ出す。これによって、フィルタ特性が決定される。
　最後に、フィルタ処理部１２０３は、入力信号によって示される画像に対して、ステップＳ１２０２で決定されたフィルタ特性が反映されたデブロッキングフィルタ処理を実行する（ステップＳ１２０３）。なお、入力信号によって示される画像は、例えば、再構成画像である。
　本実施の形態では、誤差関連パラメータは、ブロックの変換に用いられた基底の種別を示す。したがって、本実施の形態では、基底に基づいてデブロッキングフィルタ処理を行う。例えば、ループフィルタ部１２０は、互いに隣接する２つのブロックに対して用いられた直交変換の基底の組み合わせに応じ、デブロッキングフィルタ処理のフィルタ係数および閾値のうちの少なくとも１つをフィルタ特性として決定する。つまり、フィルタ特性は、誤差の大小関係に基づいて設計される。そして、ループフィルタ部１２０は、その決定されたフィルタ特性を有するデブロッキングフィルタ処理を対象画素に対して行う。
　すなわち、本実施の形態における符号化装置１００は、例えば、処理回路とメモリとを備える。そして、処理回路は、そのメモリを用いて以下の処理を行う。つまり、処理回路は、それぞれ複数の画素からなるブロックごとに、基底を用いて、当該ブロックを、複数の変換係数からなるブロックに変換する。次に、処理回路は、その複数の変換係数からなるブロックごとに、当該ブロックに対して少なくとも逆変換を行うことによって、複数の画素からなるブロックを再構成する。次に、処理回路は、再構成された互いに隣接する２つのブロックのそれぞれの変換に用いられた基底の組み合わせに基づいて、その２つのブロックの境界に対するフィルタ特性を決定する。そして、処理回路は、決定されたフィルタ特性を有するデブロッキングフィルタ処理を行う。
　なお、処理回路は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）またはプロセッサなどからなり、図１に示すループフィルタ部１２０として機能する。また、メモリは、ブロックメモリ１１８またはフレームメモリ１２２であってもよく、その他のメモリであってもよい。
　同様に、本実施の形態における復号装置２００は、例えば、処理回路と、メモリとを備える。そして、処理回路は、そのメモリを用いて以下の処理を行う。つまり、処理回路は、基底を用いた変換によって得られた複数の変換係数からなるブロックごとに、当該ブロックに対して少なくとも逆変換を行うことによって、複数の画素からなるブロックを再構成する。次に、処理回路は、再構成された互いに隣接する２つのブロックのそれぞれの変換に用いられた基底の組み合わせに基づいて、その２つのブロックの境界に対するフィルタ特性を決定する。そして、処理回路は、決定されたフィルタ特性を有するデブロッキングフィルタ処理を行う。
　なお、処理回路は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）またはプロセッサなどからなり、図１０に示すループフィルタ部２１２として機能する。また、メモリは、ブロックメモリ２１０またはフレームメモリ２１４であってもよく、その他のメモリであってもよい。
　これにより、再構成された互いに隣接する２つのブロックのそれぞれの変換に用いられた基底の組み合わせに基づいて、その２つのブロックの境界に対するフィルタ特性が決定されるため、例えば、その境界に対して非対称なフィルタ特性を決定することができる。その結果、２つのブロックの境界を挟む画素のそれぞれの画素値の誤差に違いがある場合であっても、非対称なフィルタ特性を有するデブロッキングフィルタ処理を行うことによって、その誤差を抑える可能性を高めることができる。
　図２９は、本実施の形態に係るループフィルタ部１２０の詳細な構成を示すブロック図である。
　ループフィルタ部１２０は、図２７に示す構成と同様、誤差分布推定部１２０１、フィルタ特性決定部１２０２およびフィルタ処理部１２０３を備える。さらに、ループフィルタ部１２０は、スイッチ１２０５、１２０７および１２０９と、境界判定部１２０４と、フィルタ判定部１２０６と、処理判定部１２０８とを備える。
　境界判定部１２０４は、デブロッキングフィルタ処理される画素（すなわち対象画素）がブロック境界付近に存在しているか否かを判定する。そして、境界判定部１２０４は、その判定結果をスイッチ１２０５および処理判定部１２０８に出力する。
　スイッチ１２０５は、対象画素がブロック境界付近に存在していると境界判定部１２０４によって判定された場合には、フィルタ処理前の画像を、スイッチ１２０７に出力する。逆に、スイッチ１２０５は、境界判定部１２０４によって対象画素がブロック境界付近に存在していないと判定された場合には、フィルタ処理前の画像をスイッチ１２０９に出力する。
　フィルタ判定部１２０６は、対象画素の周辺にある少なくとも１つの周辺画素の画素値と、誤差分布推定部１２０１によって推定された誤差分布とに基づいて、対象画素に対してデブロッキングフィルタ処理を行うか否かを判定する。そして、フィルタ判定部１２０６は、その判定結果をスイッチ１２０７および処理判定部１２０８に出力する。
　スイッチ１２０７は、対象画素にデブロッキングフィルタ処理を行うとフィルタ判定部１２０６によって判定された場合には、スイッチ１２０５を介して取得したフィルタ処理前の画像を、フィルタ処理部１２０３に出力する。逆に、スイッチ１２０７は、対象画素にデブロッキングフィルタ処理を行わないとフィルタ判定部１２０６によって判定された場合には、スイッチ１２０５を介して取得したフィルタ処理前の画像をスイッチ１２０９に出力する。
　フィルタ処理部１２０３は、スイッチ１２０５および１２０７を介してフィルタ処理前の画像を取得した場合には、フィルタ特性決定部１２０２によって決定されたフィルタ特性を有するデブロッキングフィルタ処理を、対象画素に対して実行する。そして、フィルタ処理部１２０３は、そのフィルタ処理後の画素をスイッチ１２０９に出力する。
　スイッチ１２０９は、処理判定部１２０８による制御に応じて、デブロッキングフィルタ処理されていない画素と、フィルタ処理部１２０３によってデブロッキングフィルタ処理された画素とを選択的に出力する。
　処理判定部１２０８は、境界判定部１２０４およびフィルタ判定部１２０６のそれぞれの判定結果に基づいて、スイッチ１２０９を制御する。つまり、処理判定部１２０８は、対象画素がブロック境界付近に存在していると境界判定部１２０４によって判定され、かつ、対象画素にデブロッキングフィルタ処理を行うとフィルタ判定部１２０６によって判定された場合には、デブロッキングフィルタ処理された画素をスイッチ１２０９から出力させる。また、上述の場合以外では、処理判定部１２０８は、デブロッキングフィルタ処理されていない画素をスイッチ１２０９から出力させる。このような画素の出力が繰り返し行われることによって、フィルタ処理後の画像がスイッチ１２０９から出力される。
　図３０は、ブロック境界に対して対称なフィルタ特性を有するデブロッキングフィルタの例を示す図である。
　ＨＥＶＣのデブロッキングフィルタ処理では、画素値と量子化パラメータを用いて、特性の異なる２つのデブロッキングフィルタ、すなわちストロングフィルタおよびウィークフィルタのうちの何れか１つが選択される。ストロングフィルタでは、図３０に示すように、ブロック境界を挟んで画素ｐ０－ｐ２と、画素ｑ０－ｑ２とが存在する場合、画素ｑ０－ｑ２のそれぞれの画素値は、以下の式に示す演算を行うことによって、画素値ｑ’０－ｑ’２に変更される。
　　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
　なお、上述の式において、ｐ０－ｐ２およびｑ０－ｑ２は、画素ｐ０－ｐ２および画素ｑ０－ｑ２のそれぞれの画素値である。また、ｑ３は、画素ｑ２にブロック境界と反対側に隣接する画素ｑ３の画素値である。また、上述の各式の右辺において、デブロッキングフィルタ処理に用いられる各画素の画素値に乗算される係数が、フィルタ係数である。
　さらに、ＨＥＶＣのデブロッキングフィルタ処理では、演算後の画素値が閾値を超えて変化しないように、クリップ処理が行われる。このクリップ処理では、上述の式による演算後の画素値は、量子化パラメータから決定される閾値を用いて、「演算前の画素値±２×閾値」にクリップされる。これにより、過度な平滑化を防ぐことができる。
　しかし、このようなデブロッキングフィルタ処理では、画素値の変化は周辺の画素値と量子化パラメータから決定されており、そのフィルタ特性は、ブロック内における誤差分布の非均一性を反映せずに設計されている。したがって、図２６の（ａ）に示すような課題が生じる場合がある。
　そこで、本実施の形態におけるループフィルタ部１２０は、デブロッキングフィルタ処理のフィルタ特性を、ブロック内における誤差分布の非均一性を反映して決定する。具体的には、誤差分布推定部１２０１は、基底の振幅が大きい位置にある画素ほど、その画素の画素値の誤差が大きいと推定する。次に、フィルタ特性決定部１２０２は、誤差分布推定部１２０１によって推定された誤差分布に基づいてフィルタ特性を決定する。ここで、フィルタ特性決定部１２０２は、フィルタ特性のうちのフィルタ係数を決定するときには、誤差が小さい画素が、周囲の誤差が大きい画素の影響を受けにくくなるように、その誤差が大きい画素に対して、小さいフィルタ係数を決定する。また、フィルタ特性決定部１２０２は、誤差が大きい画素が、周囲の誤差が小さい画素の影響を受けやすくなるように、その誤差が小さい画素に対して、大きいフィルタ係数を決定する。
　すなわち、ループフィルタ部１２０によって決定されるフィルタ係数または閾値は、必ずしもブロック境界に対して対称である必要はない。ループフィルタ部１２０は、誤差の大きな対象画素に対してデブロッキングフィルタ処理を行うときには、誤差の小さな画素に対して大きなフィルタ係数を決定する。また、ループフィルタ部１２０は、ブロック境界を挟む２つの画素のうち、誤差の小さな対象画素に対してデブロッキングフィルタ処理を行うときには、誤差の大きな画素に対して小さなフィルタ係数を決定する。
　つまり、本実施の形態では、処理回路は、フィルタ特性の決定では、ブロックの変換に用いられた基底の振幅が大きい位置にある画素ほど、当該画素に対して小さいフィルタ係数をフィルタ特性として決定する。また、上述のように、低次の基底の変換係数の方が、高次の基底の変換係数よりも大きくなりやすい。したがって、上述の基底の振幅は、例えば低次の基底の振幅であって、特に、０次の基底の振幅である。
　例えば、基底の振幅が大きい位置にある画素ほど、その画素の画素値は大きな誤差を有する可能性が高い。本実施の形態における符号化装置１００では、その大きな誤差の画素値を有する画素に対して小さいフィルタ係数が決定される。したがって、このようなフィルタ係数を有するデブロッキングフィルタ処理によって、その大きな誤差の画素値が、小さな誤差の画素値に与える影響をより抑えることができる。つまり、誤差を抑える可能性をより高めることができる。また、低次の基底ほど誤差に与える影響は大きい。したがって、０次の基底の振幅が大きい位置にある画素ほど、その画素に対して小さいフィルタ係数が決定されることによって、誤差を抑える可能性をさらに高めることができる。
　なお、誤差分布推定部１２０１は、直交変換の基底、ブロックサイズ、前段フィルタの有無、イントラ予測方向、インター予測の参照枚数、および量子化パラメータなどのうちの少なくとも１つを、誤差関連パラメータとして用いてもよい。
　図３１～図３５は、ブロックサイズごとの直交変換の基底の例を示す図である。つまり、これらの図は、ブロックサイズＮ＝３２、１６、８および４のそれぞれについての直交変換の基底の例を示す。具体的には、図３１は、ＤＣＴ－ＩＩの基底のうちの０次～５次の基底を示し、図３２は、ＤＣＴ－Ｖの基底のうちの０次～５次の基底を示し、図３３は、ＤＣＴ－ＶＩＩＩの基底のうちの０次～５次の基底を示す。図３４は、ＤＳＴ－Ｉの基底のうちの０次～５次の基底を示し、図３５は、ＤＳＴ－ＶＩＩの基底のうちの０次～５次の基底を示す。なお、図３１～３５における各グラフの横軸は、１次元空間上の位置を示し、縦軸は、基底の値（すなわち振幅）を示す。
　誤差分布推定部１２０１は、図３１～図３５に示す、ＤＣＴ－ＩＩ、ＤＣＴ－Ｖ、ＤＣＴ－ＶＩＩＩ、ＤＳＴ－ＩおよびＤＳＴ－ＶＩＩなどの基底に基づいて、誤差分布を推定する。このとき、誤差分布推定部１２０１は、さらに、これらの基底の直交変換が適用されたブロックのサイズ、すなわち画素数Ｎにも基づいて、誤差分布を推定してもよい。
　＜ＤＳＴ－ＶＩＩ／ＤＳＴ－ＶＩＩの具体例＞
　図３６は、決定されるフィルタ係数の一例を示す図である。
　例えば、ループフィルタ部１２０は、図３６に示すように、対象画素ｐ０に対してデブロッキングフィルタ処理を行う。なお、ブロックＰとブロックＱとは例えば水平方向に隣接し、対象画素ｐ０は、そのブロックＰにおいて、ブロックＱとの境界（すなわちブロック境界）に近い位置に存在する。
　ここで、例えば、ブロックＰおよびブロックＱのそれぞれは、ＤＳＴ－ＶＩＩによって直交変換されたブロックである。このような場合、図３５に示すように、ブロック内の上側と左側の領域では、低次（具体的には、０次）の基底の振幅は小さく、そのブロック内の下側と右側の領域では、低次の基底の振幅は大きい。
　したがって、ブロックＰとブロックＱとが水平方向に隣接している場合、左側のブロックＰのブロック境界付近、すなわち、そのブロックＰ内の右側では、低次（具体的には、０次）の基底の振幅は大きい。また、右側のブロックＱのブロック境界付近、すなわち、ブロックＱ内の左側では、低次の基底の振幅は小さい。
　その結果、誤差分布推定部１２０１は、ブロックＰ内のブロック境界付近では、大きな誤差を推定し、ブロックＱ内のブロック境界付近では、小さい誤差を推定する。これにより、ブロック境界付近の誤差分布が推定される。
　フィルタ特性決定部１２０２は、その推定された誤差分布に基づいて、例えば５タップのデブロッキングフィルタのフィルタ係数を、フィルタ特性として決定する。
　なお、５タップのデブロッキングフィルタは、水平方向に配列された５つの画素を用いるデブロッキングフィルタである。画素ｐ０が対象画素である場合、５つの画素は、画素ｐ２、ｐ１、ｐ０、ｑ０、およびｑ１である。また、基準となる５タップのデブロッキングフィルタのフィルタ係数は、例えば、（１，２，２，２，１）／８である。この基準となるフィルタ係数を用いた演算によって、すなわち、ｐ’０＝（１×ｐ２＋２×ｐ１＋２×ｐ０＋２×ｑ０＋１×ｑ１）／８によって、対象画素ｐ０の演算後の画素値ｐ’０が算出される。
　本実施の形態におけるフィルタ特性決定部１２０２は、上述のような誤差分布が推定された場合には、上述の基準とは異なるフィルタ係数をフィルタ特性として決定する。具体的には、ブロックＰ内の誤差が大きいと推定された位置の画素に対して、小さいフィルタ係数を決定し、ブロックＱ内の誤差が小さいと推定された位置の画素に対して、大きいフィルタ係数を決定する。より具体的には、図３６に示すように、フィルタ特性決定部１２０２は、ブロックＰの対象画素ｐ０に対してデブロッキングフィルタ処理を行うための、画素ｐ２，ｐ１，ｐ０，ｑ０，ｑ１のそれぞれのフィルタ係数を、（０．５，　１．０，　１．０，　２．０，　１．５）／６のように決定する。この場合、ブロックＰ内の誤差が大きいと推定された位置の画素ｐ０に対して決定されるフィルタ係数は「１．０／６」であり、ブロックＱ内の誤差が小さいと推定された位置の画素ｑ０に対して決定されるフィルタ係数は「２．０／６」である。つまり、画素ｐ０のフィルタ係数は、画素ｑ０のフィルタ係数よりも小さく、画素ｑ０のフィルタ係数は、画素ｐ０のフィルタ係数よりも大きい。
　その結果、フィルタ処理部１２０３は、このように決定されたフィルタ係数を用いた演算を行うことによって、すなわち、ｐ’０＝（０．５×ｐ２＋１．０×ｐ１＋１．０×ｐ０＋２．０×ｑ０＋１．５×ｑ１）／６によって、対象画素ｐ０の演算後の画素値ｐ’０を算出する。この演算後の画素値ｐ’０が、対象画素ｐ０のデブロッキングフィルタ処理後の画素値である。
　ここで、本実施の形態におけるフィルタ特性決定部１２０２は、その推定された誤差分布に基づいて、さらに、クリップ処理の閾値をフィルタ特性として決定してもよい。なお、閾値は、上述の基準値またはクリップ幅である。例えば、フィルタ特性決定部１２０２は、基底の振幅が大きい位置、すなわち誤差が大きいと推定された位置の画素に対して、大きい閾値を決定する。逆に、フィルタ特性決定部１２０２は、基底の振幅が小さい位置、すなわち誤差が小さいと推定された位置の画素に対して、小さい閾値を決定する。なお、この基底の振幅は、例えば低次の基底の振幅であり、具体的には０次の基底の振幅である。例えば、基準となる閾値が１０である場合、フィルタ特性決定部１２０２は、ブロックＰのブロック境界に近い右側の画素に対しては、１２を閾値として決定し、ブロックＱのブロック境界に近い左側の画素に対しては、８を閾値として決定する。
　フィルタ処理部１２０３は、対象画素ｐ０に対して閾値が決定された場合、対象画素ｐ０の演算後の画素値ｐ’０に対してクリップ処理を行う。対象画素ｐ０に対して決定される閾値は、例えば１２である。そこで、フィルタ処理部１２０３は、演算前の画素値ｐ０から演算後の画素値ｐ’０への変化量が、閾値１２よりも大きい場合には、フィルタ処理部１２０３は、その演算後の画素値ｐ’０を、画素値（ｐ０＋１２）または画素値（ｐ０－１２）にクリップする。より具体的には、フィルタ処理部１２０３は、（ｐ０－ｐ’０）＞１２の場合には、演算後の画素値ｐ’０を（ｐ０－１２）にクリップし、（ｐ０－ｐ’０）＜－１２の場合には、演算後の画素値ｐ’０を（ｐ０＋１２）にクリップする。これにより、画素値（ｐ０＋１２）または画素値（ｐ０－１２）が、対象画素ｐ０のデブロッキングフィルタ処理後の画素値ｐ’０とされる。一方、その変化量が１２以下の場合には、演算後の画素値ｐ’０が、対象画素ｐ０のデブロッキングフィルタ処理後の画素値とされる。
　このように、本実施の形態では、２つのブロックは、第１のブロックと、その第１のブロックの右側または下側にある第２のブロックとからなる。処理回路は、フィルタ特性の決定では、第１のブロックの変換に用いられた基底が第１の基底であり、第２のブロックの変換に用いられた基底が第２の基底である場合、第１のブロック内の境界付近にある画素に対する第１のフィルタ係数と、第２のブロック内の境界付近にある画素に対する第２のフィルタ係数とをそれぞれフィルタ特性として、第１の基底および第２の基底に基づいて決定する。具体的には、処理回路は、フィルタ特性の決定では、第１の基底および第２の基底がＤＳＴ（Discrete Sine Transforms）－ＶＩＩである場合、第１のフィルタ係数よりも大きい第２のフィルタ係数をフィルタ特性として決定する。
　第１の基底および第２の基底がＤＳＴ－ＶＩＩである場合、第１のブロックの境界付近では誤差が大きく、第２のブロックの境界付近では誤差が小さい可能性が高い。したがって、このような場合に、第１のフィルタ係数よりも大きい第２のフィルタ係数が決定され、これらの第１および第２のフィルタ係数を有するデブロッキングフィルタ処理が行われることによって、その境界付近の誤差を適切に抑える可能性を高めることができる。
　また、処理回路は、フィルタ特性の決定では、さらに、第１のブロックおよび第２のブロックの基底の組み合わせに基づいて、第１のブロックに対する第１の閾値と、第２のブロックに対する第２の閾値とをフィルタ特性として決定する。そして、処理回路は、デブロッキングフィルタ処理では、対象画素の画素値に対して、第１のフィルタ係数および第２のフィルタ係数を用いた演算を行うことによって、対象画素の演算後の画素値を取得する。次に、処理回路は、対象画素の演算前の画素値から演算後の画素値への変化量が、第１の閾値および第２の閾値のうちの対象画素が属するブロックの閾値よりも大きいか否かを判定する。そして、処理回路は、変化量が閾値よりも大きい場合には、対象画素の演算後の画素値を、対象画素の演算前の画素値と閾値との和または差にクリップする。
　これにより、対象画素の演算後の画素値の変化量が閾値よりも大きい場合には、その演算後の画素値は、演算前の画素値と閾値との和または差にクリップされるため、デブロッキングフィルタ処理によって処理対象の画素値が大きく変化してしまうことを抑えることができる。また、第１のブロックに対する第１の閾値と、第２のブロックに対する第２の閾値とは、その第１のブロックおよび第２のブロックの基底の組み合わせに基づいて決定される。したがって、第１のブロックおよび第２のブロックのそれぞれで、基底の振幅が大きい位置にある画素、すなわち誤差が大きい画素に対して、大きい閾値を決定し、基底の振幅が小さい位置にある画素、すなわち誤差が小さい画素に対して、小さい閾値を決定することができる。その結果、デブロッキングフィルタ処理によって、誤差が大きい画素の画素値が大きく変化することを許可し、誤差が小さい画素の画素値が大きく変化することを禁止することができる。したがって、第１のブロックおよび第２のブロックの境界付近の誤差を適切に抑える可能性をさらに高めることができる。
　＜ＤＳＴ－ＶＩＩ／ＤＣＴ－ＩＩの具体例＞
　図３７は、決定されるフィルタ係数の他の例を示す図である。
　例えば、ループフィルタ部１２０は、図３６に示す例と同様、図３７に示すように、対象画素ｐ０に対してデブロッキングフィルタ処理を行う。
　ここで、例えば、ブロックＰは、ＤＳＴ－ＶＩＩによって直交変換されたブロックであり、ブロックＱは、ＤＣＴ－ＩＩによって直交変換されたブロックである。このような場合、図３５に示すように、ブロックＰ内の上側と左側の領域では、低次（具体的には、０次）の基底の振幅は小さく、そのブロックＰ内の下側と右側の領域では、低次の基底の振幅は大きい。一方、図３１に示すように、ブロックＱ内では、低次の基底の振幅は一定であるが、ブロックＰの上側と左側の領域における振幅よりも大きく、ブロックＰの下側と右側の領域における振幅よりも小さい。すなわち、ブロックＱ内では、低次の基底の振幅は、中レベルで一定である。
　したがって、ブロックＰとブロックＱとが水平方向に隣接している場合、左側のブロックＰのブロック境界付近、すなわち、そのブロックＰ内の右側では、低次（具体的には、０次）の基底の振幅は大きい。また、右側のブロックＱのブロック境界付近、すなわち、ブロックＱ内の左側では、低次の基底の振幅は中レベルである。
　その結果、誤差分布推定部１２０１は、ブロックＰ内のブロック境界付近では、大きな誤差を推定し、ブロックＱ内のブロック境界付近では、中レベルの誤差を推定する。これにより、ブロック境界付近の誤差分布が推定される。つまり、図３６に示す例よりも、ブロック境界に垂直な方向に緩やかな誤差変化を示す誤差分布が推定される。
　フィルタ特性決定部１２０２は、その推定された誤差分布に基づいて、例えば５タップのデブロッキングフィルタのフィルタ係数を、フィルタ特性として決定する。つまり、フィルタ特性決定部１２０２は、ブロックＰ内の誤差が大きい位置にある対象画素ｐ０が、ブロックＱ内の中レベルの誤差を有する画素の影響を受けやすくなるようにフィルタ係数を決定する。また、ブロック境界付近の誤差分布は、ブロック境界に垂直な方向に緩やかな誤差変化を示すため、フィルタ特性決定部１２０２は、図３６に示す例よりも、互いの差分が小さい５つのフィルタ係数を決定する。具体的には、フィルタ特性決定部１２０２は、ブロックＰの対象画素ｐ０に対してデブロッキングフィルタ処理を行うための、画素ｐ２，ｐ１，ｐ０，ｑ０，ｑ１のそれぞれのフィルタ係数を、（０．５，　１．０，　１．５，　１．７５，　１．２５）／６のように決定する。この場合、ブロックＰ内の誤差が大きいと推定された位置の画素ｐ０に対して決定されるフィルタ係数は「１．５／６」であり、ブロックＱ内の誤差が中レベルと推定された位置の画素ｑ０に対して決定されるフィルタ係数は「１．７５／６」である。つまり、画素ｐ０のフィルタ係数は、画素ｑ０のフィルタ係数よりも小さく、画素ｑ０のフィルタ係数は、画素ｐ０のフィルタ係数よりも大きい。また、画素ｐ０のフィルタ係数と、画素ｑ０のフィルタ係数との差分は、図３６に示す例の場合よりも小さい。
　また、ブロックＰとブロックＱとが垂直方向に隣接している場合であっても、誤差分布推定部１２０１は、上述と同様に、誤差分布を推定し、フィルタ特性決定部１２０２は、その誤差分布に基づいてフィルタ係数を決定する。さらに、フィルタ特性決定部１２０２は、図３６に示す例と同様に、クリップ処理の閾値を決定し、フィルタ処理部１２０３は、その閾値を用いてクリップ処理を行ってもよい。
　＜ＤＳＴ－Ｉ／ＤＳＴ－Ｉの具体例＞
　図３８は、決定されるフィルタ係数のさらに他の例を示す図である。
　例えば、ループフィルタ部１２０は、図３６および図３７に示す例と同様、図３８に示すように、対象画素ｐ０に対してデブロッキングフィルタ処理を行う。
　ここで、例えば、ブロックＰおよびブロックＱのそれぞれは、ＤＳＴ－Ｉによって直交変換されたブロックである。このような場合、図３４に示すように、ブロック内の上側と左側の領域における低次（具体的には、０次）の基底の振幅と、ブロック内の下側と右側の領域における低次の基底の振幅とは、等しい。
　したがって、ブロックＰとブロックＱとが水平方向に隣接している場合、ブロックＰのブロック境界付近における低次の基底の振幅と、ブロックＱのブロック境界付近における低次の基底の振幅とは、等しい。
　その結果、誤差分布推定部１２０１は、ブロックＰおよびブロックＱのブロック境界付近の誤差分布として、そのブロック境界に対して対称な誤差分布を推定する。
　このような場合、フィルタ特性決定部１２０２は、その誤差分布に基づくフィルタ特性として、上述の基準のフィルタ特性、すなわち、ブロック境界に対して対称なフィルタ特性を決定する。
　また、ブロックＰおよびブロックＱのそれぞれが、ＤＣＴ－ＩＩによって直交変換されたブロックである場合であっても、上述と同様、ブロックＰのブロック境界付近における低次の基底の振幅と、ブロックＱのブロック境界付近における低次の基底の振幅とは、等しい。したがって、このような場合であっても、誤差分布推定部１２０１は、ブロックＰおよびブロックＱのブロック境界付近の誤差分布として、そのブロック境界に対して対称な誤差分布を推定する。そして、フィルタ特性決定部１２０２は、その誤差分布に基づくフィルタ特性として、上述の基準のフィルタ特性、すなわち、ブロック境界に対して対称なフィルタ特性を決定する。基準となる５タップのデブロッキングフィルタのフィルタ係数は、例えば、（１，２，２，２，１）／８である。この場合、ブロックＰ内の画素ｐ０に対して決定されるフィルタ係数は「２／８」であり、ブロックＱ内の画素ｑ０に対して決定されるフィルタ係数は「２／８」である。つまり、これらのフィルタ係数は、ブロック境界に対して対称である。
　このように、本実施の形態では、第１の基底および第２の基底がＤＣＴ（Discrete Cosine Transforms）－ＩＩである場合、第１のフィルタ係数と等しい第２のフィルタ係数をフィルタ特性として決定する。
　第１の基底および第２の基底がＤＣＴ－ＩＩである場合、第１のブロックの境界付近と、第２のブロックの境界付近とでは誤差が等しい可能性が高い。したがって、このような場合に、第１のフィルタ係数と等しい第２のフィルタ係数が決定され、これらの第１および第２のフィルタ係数を有するデブロッキングフィルタ処理が行われることによって、その境界付近の誤差を適切に抑える可能性を高めることができる。
　＜ブロックサイズの具体例＞
　図３９は、ブロックサイズと誤差との関係を説明するための図である。なお、ブロックサイズは、ブロック幅またはブロック内の画素数である。具体的には、図３９の（ａ）は、ブロックサイズＮ＝３２におけるＤＳＴ－ＶＩＩの０次～５次の基底を示し、図３９の（ｂ）は、ブロックサイズＮ＝４におけるＤＳＴ－ＶＩＩの０次～５次の基底を示す。なお、図３９における各グラフの横軸は、１次元空間上の位置を示し、縦軸は、基底の値（すなわち振幅）を示す。
　ブロック境界における基底の振幅は、直交変換されるブロックの画素数であるブロックサイズに応じて異なる。そこで、本実施の形態における誤差分布推定部１２０１は、そのブロックサイズにも基づいて、誤差分布を推定する。これにより、決定されるフィルタ係数の精度を向上することができる。
　例えば、図３９に示すように、ＤＳＴ－ＶＩＩで直交変換されたブロックであっても、ブロックサイズＮ＝４の場合と、ブロックサイズＮ＝３２の場合とで、ブロック境界における基底の振幅が異なっている。具体的には、ブロックサイズＮ＝３２の場合、図３９の（ａ）に示すように、ＤＳＴ－ＶＩＩの位置ｎ＝３２における０次～５次の基底の振幅は、全て１である。なお、ｎ＝３２の位置は、ブロックサイズＮ＝３２のブロック内の右側または下側の端である。一方、ブロックサイズＮ＝４の場合、図３９の（ｂ）に示すように、ＤＳＴ－ＶＩＩの位置ｎ＝４における０次～３次の基底の振幅には、１よりも小さいものがある。なお、ｎ＝４の位置は、ブロックサイズＮ＝４のブロック内の右側または下側の端である。
　したがって、本実施の形態における誤差分布推定部１２０１は、ＤＳＴ－ＶＩＩで直交変換されたブロックの右側および下側の誤差として、ブロックサイズＮ＝４の場合には、小さい誤差を推定し、ブロックサイズＮ＝３２の場合には、それよりも大きい誤差を推定する。
　図４０は、決定されるフィルタ係数のさらに他の例を示す図である。
　例えば、ループフィルタ部１２０は、図３６～図３８に示す例と同様、図４０に示すように、対象画素ｐ０に対してフィルタ処理を行う。
　ここで、例えば、ブロックＰは、ＤＳＴ－ＶＩＩによって直交変換されたブロックサイズＮ＝３２のブロックであり、ブロックＱは、ＤＳＴ－ＶＩＩによって直交変換されたブロックサイズＮ＝４のブロックである。このような場合、図３９の（ａ）に示すように、ブロックＰ内の上側と左側の領域では、低次（具体的には、０次）の基底の振幅は小さく、そのブロックＰ内の下側と右側の領域では、低次の基底の振幅は大きい。一方、図３９の（ｂ）に示すように、ブロックＱ内の上側と左側の領域では、低次の基底の振幅は中レベルである。
　その結果、誤差分布推定部１２０１は、ブロックＰ内のブロック境界付近では、大きな誤差を推定し、ブロックＱ内のブロック境界付近では、中レベルの誤差を推定する。これにより、ブロック境界付近の誤差分布が推定される。つまり、図３６に示す例よりも、ブロック境界に垂直な方向に緩やかな誤差変化を示す誤差分布が推定される。
　フィルタ特性決定部１２０２は、その推定された誤差分布に基づいて、例えば５タップのフィルタのフィルタ係数を、フィルタ特性として決定する。つまり、フィルタ特性決定部１２０２は、ブロックＰ内の誤差が大きい対象画素ｐ０が、ブロックＱ内の中レベルの誤差を有する画素の影響を受けやすくなるようにフィルタ係数を決定する。また、ブロック境界付近の誤差分布は、ブロック境界に垂直な方向に緩やかな誤差変化を示すため、フィルタ特性決定部１２０２は、図３６に示す例よりも、互いの差分が小さい５つのフィルタ係数を決定する。具体的には、フィルタ特性決定部１２０２は、ブロックＰの対象画素ｐ０に対してデブロッキングフィルタ処理を行うための、画素ｐ２，ｐ１，ｐ０，ｑ０，ｑ１のそれぞれのフィルタ係数を、（０．５，　１．０，　１．５，　１．７５，　１．２５）／６のように決定する。この場合、ブロックＰ内の誤差が大きいと推定された位置の画素ｐ０に対して決定されるフィルタ係数は「１．５／６」であり、ブロックＱ内の誤差が中レベルと推定された位置の画素ｑ０に対して決定されるフィルタ係数は「１．７５／６」である。つまり、画素ｐ０のフィルタ係数は、画素ｑ０のフィルタ係数よりも小さく、画素ｑ０のフィルタ係数は、画素ｐ０のフィルタ係数よりも大きい。また、画素ｐ０のフィルタ係数と、画素ｑ０のフィルタ係数との差分は、図３６に示す例の場合よりも小さい。
　このように、本実施の形態では、処理回路は、フィルタ特性の決定では、第１の基底および第２の基底がＤＳＴ（Discrete Sine Transforms）－ＶＩＩであって、第２のブロックのサイズが、第１のブロックのサイズよりも小さい場合、第１のフィルタ係数よりも大きい第２のフィルタ係数をフィルタ特性として決定する。この決定された第１のフィルタ係数と第２のフィルタ係数との間のフィルタ係数の傾斜は、第１のブロックおよび第２のブロックのサイズが等しい場合よりも緩やかである。
　第１の基底および第２の基底がＤＳＴ－ＶＩＩであって、第２のブロックのサイズが、第１のブロックのサイズよりも小さい場合、第１のブロックの境界付近では誤差が大きく、第２のブロックの境界付近では誤差が中レベルの可能性が高い。つまり、第１のブロックと第２のブロックとの境界付近における誤差分布は緩やかな勾配を有している可能性が高い。
　本実施の形態における符号化装置１００では、このような場合に、第１のフィルタ係数よりも大きい第２のフィルタ係数が決定され、これらの第１および第２のフィルタ係数を有するデブロッキングフィルタ処理が行われる。ここで、決定される第１のフィルタ係数と第２のフィルタ係数との間のフィルタ係数の傾斜は、第１のブロックおよび第２のブロックのサイズが等しい場合よりも緩やかである。したがって、第１のブロックと第２のブロックとの境界付近における誤差分布が緩やかな勾配を有していても、その境界付近の誤差を適切に抑える可能性を高めることができる。
　＜変形例１＞
　上記実施の形態７では、フィルタ処理部１２０３は、誤差が小さい画素に対してもデブロッキングフィルタ処理を行ったが、誤差が小さい画素に対するデブロッキングフィルタ処理をオフにしてもよい。なお、デブロッキングフィルタ処理をオフにするということは、対象画素に対するフィルタ係数を１に設定し、対象画素以外の画素に対するフィルタ係数をゼロに設定することと等価である。
　また、上記実施の形態７では、フィルタ判定部１２０６とフィルタ特性決定部１２０２は、誤差分布推定部１２０１によって推定された誤差分布に基づいて処理を行う。しかし、フィルタ判定部１２０６は、量子化パラメータのみを用いて、フィルタ処理を行うか否かを判定してもよく、フィルタ特性決定部１２０２は、量子化パラメータと直交変換の基底とに基づいてフィルタ特性を決定してもよい。
　また、本変形例では、輝度信号および色差信号のそれぞれに対してデブロッキングフィルタ処理を行ってもよい。この場合、ループフィルタ部１２０は、輝度信号のデブロッキングフィルタと色差信号のデブロッキングフィルタとを独立に設計しても、互いに依存するように設計してもよい。例えば、ループフィルタ部１２０は、輝度信号および色差信号のうちの一方の信号に対してのみ、上記実施の形態７のデブロッキングフィルタ処理を行い、他方の信号に対しては、それ以外のデブロッキングフィルタ処理を行ってもよい。
　また、本変形例では、例えばイントラ予測ブロックのみに、上記実施の形態７のデブロッキングフィルタ処理を行ってもよい。あるいは、イントラ予測ブロックとインター予測ブロックの両方に、上記実施の形態７のデブロッキングフィルタ処理を行ってもよい。
　また、ループフィルタ部１２０は、スライス単位、タイル単位、ウェーブフロント分割単位、またはＣＴＵ単位で、上記実施の形態７のデブロッキングフィルタ処理のオンとオフとを切り替えてもよい。
　また、直交変換後に、更に変換を行うことで、周波数空間における係数の偏りを高め、圧縮効率を高める技術が存在する（例えば、ＪＶＥＴにおけるNon-Separable Secondary Transform）。このときも、ループフィルタ部１２０は、直交変換の変換基底に基づいてフィルタ特性を決定してもよい。
　また、例えば、第１のブロックに対して、１回目および２回目のそれぞれでＤＳＴ－ＶＩＩによる直交変換が行われ、第２のブロックに対して、１回目にＤＳＴ－ＶＩＩによる直交変換が行われ、２回目にＤＣＴ－ＩＩによる直交変換が行われることがある。このような場合、ループフィルタ部１２０は、第１のブロックに対して第２のブロックよりも急な誤差分布を推定する。つまり、第１のブロックの水平方向および垂直方向における誤差分布の傾斜は、第２のブロックの誤差分布の傾斜よりも急である。そして、ループフィルタ部１２０は、その急な誤差分布に基づいてフィルタ特性を決定する。
　また、１回目の変換と２回目の変換とでブロックサイズが異なることがあり得る。このような場合、ループフィルタ部１２０は、互いに異なる２つのブロックサイズのブロックの少なくとも一方の境界に、デブロッキングフィルタ処理を行う。
　また、インター予測ブロックに対して、上記実施の形態７のデブロッキングフィルタ処理を行う場合には、予測方法に応じて、直交変換後の各周波数に対する係数の分布または絶対値が異なることが予想される。この予測方法には、例えば、Ｕｎｉ－ｐｒｅｄ（１枚参照予測）と、Ｂｉ－ｐｒｅｄ（２枚参照予測）とがある。
　したがって、ループフィルタ部１２０は、予測方法に応じたフィルタ係数を決定してもよい。例えば、ループフィルタ部１２０は、係数の絶対値が大きい傾向を持つＵｎｉ－ｐｒｅｄのブロックに対するフィルタの重みを、Ｂｉ－ｐｒｅｄのブロックに対するフィルタの重みより小さくする。
　また、ループフィルタ部１２０は、マージモードが適用されたブロックに対するフィルタの重みを独自に決定してもよい。例えば、ループフィルタ部１２０は、マージモードが適用されたブロックに対するフィルタの重みを、マージモード以外の予測が適用されたブロックに対するフィルタの重みよりも大きく、または小さくする。
　また、上記実施の形態７におけるデブロッキングフィルタ処理は、処理対象の画像を原画に近づけるだけでなく、従来のデブロッキングフィルタ処理と同様に、ブロック境界を目立ちにくくする。そのため、客観的評価だけでなく主観的な評価にも重きを置くのであれば、ブロックサイズごとにフィルタの特徴を変化させることは有効である。
　具体的には、誤差が大きなブロックではブロックノイズが目立つため、ループフィルタ部１２０は、ブロック境界を挟んだ両側のフィルタ係数、閾値、あるいは、フィルタのタップ数を、誤差が小さなブロックに対するものより大きく設定してもよい。
　基本的には、画素値の相関は距離が近い画素間ほど高いため、対象画素のデブロッキングフィルタ処理に、その対象画素から離れた画素を使えば使うほど客観的評価は悪化することが考えられる。しかし、デブロッキングフィルタ処理に用いられる画素が多くなればなるほど主観的にはブロックノイズが目立ちにくくなる。したがって、客観的評価と主観的評価とのトレードオフに基づいて、ループフィルタ部１２０は、対象画素から離れた画素であっても、デブロッキングフィルタ処理にその画素を用いてもよい。
　また、上記実施の形態７では、ＤＣＴとＤＳＴなどの基底に応じて誤差分布を推定し、その推定された誤差分布に基づいてフィルタ特性を決定する。しかし、それらの基底の代わりに、ＫＬＴ（Karhunen-Loeve Transform）、ＤＦＴ（Discrete Fourier transform）、Ｗａｖｅｌｅｔ変換、および重複変換など、他の変換手法に応じて誤差分布を推定し、その推定された誤差分布に基づいてフィルタ特性を決定してもよい。
　また、上記実施の形態７における符号化装置１００は、誤差分布推定部１２０１を備え、誤差分布を推定するが、この誤差分布推定部１２０１を備えていなくてもよい。つまり、符号化装置１００は、誤差分布を推定することなく、ブロックの変換に用いられた基底から、フィルタ特性を直接的に決定してもよい。
　＜変形例２＞
　上記実施の形態７またはその変形例１では、基底の組み合わせに基づいて決定されたフィルタ特性を有するデブロッキングフィルタ処理を行ったが、デブロッキングフィルタ処理以外の他のループフィルタ処理を行ってもよい。
　例えば、ループフィルタ部１２０は、変換に用いられた基底と、対象画素のブロック内の位置とを用いて、ＳＡＯ（Sample Adaptive Offset）のフィルタ係数を決定してもよい。または、ループフィルタ部１２０は、３つをパラメータに基づくトライラテラルフィルタ処理を行ってもよい。この３つのパラメータは、例えば、画素値の差と、画素間の距離と、直交変換の基底から推定される誤差分布とからなる。あるいは、ループフィルタ部１２０は、イントラ処理ループ内に上記実施の形態７またはその変形例１のデブロッキングフィルタ処理を応用したフィルタ処理を行ってもよい。また、ループフィルタ部１２０は、周囲の画素の情報を元に対象画素の画素値を変化させる必要はなく、誤差分布に応じたオフセットを対象画素ごとに与えてもよい。
　また、ループフィルタ部１２０は、誤差分布を予想できれば、誤差関連パラメータをフィルタ処理ごとに取得する必要はない。例えば、ＪＥＭ（Joint Exploration Model）４．０のソフトウェアによるイントラ予測ブロックでは、上述のＥＭＴの設計上、ブロックの上側と左側に誤差が乗りにくく、ブロックの下側と右側に誤差が乗りやすい。したがって、ループフィルタ部１２０は、それを前もって考慮して、ＪＥＭ４．０のイントラ予測ブロックの上側と左側では、フィルタ強度が弱いデブロッキングフィルタ処理を行ってもよい。
　上記実施の形態７またはその変形例１では、フィルタ判定部１２０６が対象画素に対してデブロッキングフィルタ処理を行うか否かを判定したが、その判定を行うことなく、全てのブロック境界に対してデブロッキングフィルタ処理を行ってもよい。
　また、上記実施の形態７またはその変形例１では、ループフィルタ部１２０は、加算部１１６から出力される再構成ブロックのブロック境界に対して、基底の組み合わせに基づいて決定されたフィルタ特性を有するデブロッキングフィルタ処理を行う。ここで、例えば、符号化装置１００は、ループフィルタ部１２０と異なるフィルタ部を備えていてもよい。つまり、そのフィルタ部は、再構成ブロックに対してフィルタ処理を行い、ループフィルタ部１２０は、そのフィルタ部によってフィルタ処理された再構成ブロックのブロック境界に対してデブロッキングフィルタ処理を行う。このような場合、ループフィルタ部１２０は、基底の組み合わせとともに、そのフィルタ部のフィルタ特性にも基づいて、デブロッキングフィルタ処理のフィルタ特性を決定してもよい。さらに、フィルタ部は、ブロック境界に対して対称なフィルタ特性を有するデブロッキングフィルタ処理を行ってもよい。この場合、フィルタ部に用いられるフィルタ係数は、上記実施の形態７またはその変形例１のループフィルタ部１２０が符号化装置１００に備えられていない場合のフィルタ係数よりも小さく設定される。また、フィルタ部は、ブロック境界に対して対称なフィルタ特性を有するデブロッキングフィルタ処理として、２つのパラメータに基づくバイラテラルフィルタ処理を行ってもよい。２つのパラメータは、例えば、画素値の差と、画素間の距離とからなる。この場合、ループフィルタ部１２０は、例えば、図３６～３８および図４０に示すフィルタ係数よりも全体的に小さいフィルタ係数を決定してもよい。
　また、上記実施の形態７またはその変形例１では、ループフィルタ部１２０は、ブロック境界に対してデブロッキングフィルタ処理を行うが、ブロック内のブロック境界ではない領域に対してフィルタ処理を行ってもよい。例えば、ループフィルタ部１２０は、１つのブロック内で、誤差が小さい画素の画素値を用いて、誤差が大きい画素の画素値を変化させてもよい。以下、このようなフィルタ処理を、ブロック内フィルタ処理という。
　具体的には、図３５に示すように、ＤＳＴ－ＶＩＩで直交変換されたブロック内では、上側または左側にある画素の誤差は小さく、下側または右側にある画素の誤差は大きい。したがって、ループフィルタ部１２０は、ブロック内フィルタ処理を行うことによって、上側または左側にある画素の画素値を用いて、下側または右側にある画素の画素値を変化させる。これにより、誤差を低減する可能性を高めることができる。
　図４１は、ブロックサイズに応じて異なる基底の勾配を示す図である。なお、図４１における各グラフの横軸は、１次元空間上の位置を示し、縦軸は、基底の値（すなわち振幅）を示す。
　図４１の（ａ）に示すように、ブロックサイズＮ＝３２におけるＤＳＴ－ＶＩＩの０次の基底の振幅は、１次元空間上の位置ｎ＝１からｎ＝３２までにおいて、約１０倍に増加する。一方、ブロックサイズＮ＝４におけるＤＳＴ－ＶＩＩの０次の基底の振幅は、１次元空間上の位置ｎ＝１からｎ＝４までにおいて、約３倍に増加する。
　したがって、２つのブロックのそれぞれの変換に用いられる基底が同じでも、ブロックサイズが異なれば、ブロック内の基底の勾配は、小さいブロックの方が急であり、大きいブロックの方が緩やかである。
　つまり、上述のように、ループフィルタ部１２０がブロック内フィルタ処理を行う場合には、直交変換の低次の基底の勾配が急なブロック、すなわち、小さいブロックに対して、誤差低減の可能性を高めるという効果を、より発揮することができる。
　また、ブロックのブロックサイズが大きい場合であっても、そのブロック内の画素値の相関の距離依存性または方向依存性が弱ければ、ループフィルタ部１２０がブロック内フィルタ処理を行うことによって、誤差低減の可能性を高めることができる。例えば、イントラ予測の方向は、画素値の相関の距離依存性または方向依存性に影響を与える。距離依存性は、２つの画素間の距離が近いほどそれらの画素の画素値の相関が高まるという性質である。方向依存性は、一方の画素から他方の画素に向かう方向に応じて、これらの画素の画素値の相関が異なるという性質である。そこで、ループフィルタ部１２０は、イントラ予測の方向に応じたブロック内フィルタ処理を行うことによって、誤差の大きい画素の画素値を変化させてもよい。
　［実装例］
　図４２は、上記各実施の形態に係る符号化装置１００の実装例を示すブロック図である。符号化装置１００は、処理回路１６０及びメモリ１６２を備える。例えば、図１に示された符号化装置１００の複数の構成要素は、図４２に示された処理回路１６０及びメモリ１６２によって実装される。
　処理回路１６０は、情報処理を行う回路であり、メモリ１６２にアクセス可能な回路である。例えば、処理回路１６０は、動画像を符号化する専用又は汎用の電子回路である。処理回路１６０は、ＣＰＵのようなプロセッサであってもよい。また、処理回路１６０は、複数の電子回路の集合体であってもよい。また、例えば、処理回路１６０は、図１に示された符号化装置１００の複数の構成要素のうち、情報を記憶するための構成要素を除く、複数の構成要素の役割を果たしてもよい。
　メモリ１６２は、処理回路１６０が動画像を符号化するための情報が記憶される汎用又は専用のメモリである。メモリ１６２は、電子回路であってもよく、処理回路１６０に接続されていてもよい。また、メモリ１６２は、処理回路１６０に含まれていてもよい。また、メモリ１６２は、複数の電子回路の集合体であってもよい。また、メモリ１６２は、磁気ディスク又は光ディスク等であってもよいし、ストレージ又は記録媒体等と表現されてもよい。また、メモリ１６２は、不揮発性メモリでもよいし、揮発性メモリでもよい。
　例えば、メモリ１６２には、符号化される動画像が記憶されてもよいし、符号化された動画像に対応するビット列が記憶されてもよい。また、メモリ１６２には、処理回路１６０が動画像を符号化するためのプログラムが記憶されていてもよい。
　また、例えば、メモリ１６２は、図１に示された符号化装置１００の複数の構成要素のうち、情報を記憶するための構成要素の役割を果たしてもよい。具体的には、メモリ１６２は、図１に示されたブロックメモリ１１８及びフレームメモリ１２２の役割を果たしてもよい。より具体的には、メモリ１６２には、処理済みサブブロック、処理済みブロック及び処理済みピクチャ等が記憶されてもよい。
　なお、符号化装置１００において、図１等に示された複数の構成要素の全てが実装されなくてもよいし、上述された複数の処理の全てが行われなくてもよい。図１等に示された複数の構成要素の一部は、他の装置に含まれていてもよいし、上述された複数の処理の一部は、他の装置によって実行されてもよい。そして、符号化装置１００において、図１等に示された複数の構成要素のうちの一部が実装され、上述された複数の処理の一部が行われることによって、少ない符号量で動画像が適切に処理され得る。
　図４３は、上記各実施の形態に係る復号装置２００の実装例を示すブロック図である。復号装置２００は、処理回路２６０及びメモリ２６２を備える。例えば、図１０に示された復号装置２００の複数の構成要素は、図４３に示された処理回路２６０及びメモリ２６２によって実装される。
　処理回路２６０は、情報処理を行う回路であり、メモリ２６２にアクセス可能な回路である。例えば、処理回路２６０は、動画像を復号する汎用又は専用の電子回路である。処理回路２６０は、ＣＰＵのようなプロセッサであってもよい。また、処理回路２６０は、複数の電子回路の集合体であってもよい。また、例えば、処理回路２６０は、図１０に示された復号装置２００の複数の構成要素のうち、情報を記憶するための構成要素を除く、複数の構成要素の役割を果たしてもよい。
　メモリ２６２は、処理回路２６０が動画像を復号するための情報が記憶される汎用又は専用のメモリである。メモリ２６２は、電子回路であってもよく、処理回路２６０に接続されていてもよい。また、メモリ２６２は、処理回路２６０に含まれていてもよい。また、メモリ２６２は、複数の電子回路の集合体であってもよい。また、メモリ２６２は、磁気ディスク又は光ディスク等であってもよいし、ストレージ又は記録媒体等と表現されてもよい。また、メモリ２６２は、不揮発性メモリでもよいし、揮発性メモリでもよい。
　例えば、メモリ２６２には、符号化された動画像に対応するビット列が記憶されてもよいし、復号されたビット列に対応する動画像が記憶されてもよい。また、メモリ２６２には、処理回路２６０が動画像を復号するためのプログラムが記憶されていてもよい。
　また、例えば、メモリ２６２は、図１０に示された復号装置２００の複数の構成要素のうち、情報を記憶するための構成要素の役割を果たしてもよい。具体的には、メモリ２６２は、図１０に示されたブロックメモリ２１０及びフレームメモリ２１４の役割を果たしてもよい。より具体的には、メモリ２６２には、処理済みサブブロック、処理済みブロック及び処理済みピクチャ等が記憶されてもよい。
　なお、復号装置２００において、図１０等に示された複数の構成要素の全てが実装されなくてもよいし、上述された複数の処理の全てが行われなくてもよい。図１０等に示された複数の構成要素の一部は、他の装置に含まれていてもよいし、上述された複数の処理の一部は、他の装置によって実行されてもよい。そして、復号装置２００において、図１０等に示された複数の構成要素のうちの一部が実装され、上述された複数の処理の一部が行われることによって、少ない符号量で動画像が適切に処理され得る。
　［補足］
　上記各実施の形態における符号化装置１００及び復号装置２００は、それぞれ、画像符号化装置及び画像復号装置として利用されてもよいし、動画像符号化装置及び動画像復号装置として利用されてもよい。あるいは、符号化装置１００及び復号装置２００は、それぞれ、インター予測装置として利用され得る。すなわち、符号化装置１００及び復号装置２００は、それぞれ、インター予測部１２６及びインター予測部２１８のみに対応していてもよい。
　また、上記各実施の形態では、予測ブロックを符号化対象ブロックまたは復号対象ブロックとして符号化または復号したが、符号化対象ブロックまたは復号対象ブロックは、予測ブロックに限らず、サブブロックであってもよいし、他のブロックであってもよい。
　また、上記各実施の形態において、各構成要素は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵ又はプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスク又は半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。
　具体的には、符号化装置１００及び復号装置２００のそれぞれは、処理回路（Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）と、当該処理回路に電気的に接続された、当該処理回路からアクセス可能な記憶装置（Ｓｔｏｒａｇｅ）とを備えていてもよい。
　処理回路は、専用のハードウェア及びプログラム実行部の少なくとも一方を含み、記憶装置を用いて処理を実行する。また、記憶装置は、処理回路がプログラム実行部を含む場合には、当該プログラム実行部により実行されるソフトウェアプログラムを記憶する。
　ここで、上記各実施の形態の符号化装置１００又は復号装置２００などを実現するソフトウェアは、次のようなプログラムである。
　すなわち、このプログラムは、コンピュータに、図５Ｂ、図５Ｄ、図１１、図１３、図１４、図１６、図１９、図２０、図２２、および図２８のうちの何れかに示すフローチャートにしたがった処理を実行させる。
　また、各構成要素は、上述の通り、回路であってもよい。これらの回路は、全体として１つの回路を構成してもよいし、それぞれ別々の回路であってもよい。また、各構成要素は、汎用的なプロセッサで実現されてもよいし、専用のプロセッサで実現されてもよい。
　また、特定の構成要素が実行する処理を別の構成要素が実行してもよい。また、処理を実行する順番が変更されてもよいし、複数の処理が並行して実行されてもよい。また、符号化復号装置が、符号化装置１００及び復号装置２００を備えていてもよい。
　説明に用いられた第１及び第２等の序数は、適宜、付け替えられてもよい。また、構成要素などに対して、序数が新たに与えられてもよいし、取り除かれてもよい。
　以上、符号化装置１００及び復号装置２００の態様について、各実施の形態に基づいて説明したが、符号化装置１００及び復号装置２００の態様は、これらの実施の形態に限定されるものではない。本開示の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、符号化装置１００及び復号装置２００の態様の範囲内に含まれてもよい。
　（実施の形態８）
　以上の各実施の形態において、機能ブロックの各々は、通常、ＭＰＵ及びメモリ等によって実現可能である。また、機能ブロックの各々による処理は、通常、プロセッサなどのプログラム実行部が、ＲＯＭ等の記録媒体に記録されたソフトウェア（プログラム）を読み出して実行することで実現される。当該ソフトウェアはダウンロード等により配布されてもよいし、半導体メモリなどの記録媒体に記録して配布されてもよい。なお、各機能ブロックをハードウェア（専用回路）によって実現することも、当然、可能である。
　また、各実施の形態において説明した処理は、単一の装置（システム）を用いて集中処理することによって実現してもよく、又は、複数の装置を用いて分散処理することによって実現してもよい。また、上記プログラムを実行するプロセッサは、単数であってもよく、複数であってもよい。すなわち、集中処理を行ってもよく、又は分散処理を行ってもよい。
　本開示の態様は、以上の実施例に限定されることなく、種々の変更が可能であり、それらも本開示の態様の範囲内に包含される。
　さらにここで、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法（画像符号化方法）又は動画像復号化方法（画像復号方法）の応用例とそれを用いたシステムを説明する。当該システムは、画像符号化方法を用いた画像符号化装置、画像復号方法を用いた画像復号装置、及び両方を備える画像符号化復号装置を有することを特徴とする。システムにおける他の構成について、場合に応じて適切に変更することができる。
　［使用例］
　図４４は、コンテンツ配信サービスを実現するコンテンツ供給システムｅｘ１００の全体構成を示す図である。通信サービスの提供エリアを所望の大きさに分割し、各セル内にそれぞれ固定無線局である基地局ｅｘ１０６、ｅｘ１０７、ｅｘ１０８、ｅｘ１０９、ｅｘ１１０が設置されている。
　このコンテンツ供給システムｅｘ１００では、インターネットｅｘ１０１に、インターネットサービスプロバイダｅｘ１０２又は通信網ｅｘ１０４、及び基地局ｅｘ１０６～ｅｘ１１０を介して、コンピュータｅｘ１１１、ゲーム機ｅｘ１１２、カメラｅｘ１１３、家電ｅｘ１１４、及びスマートフォンｅｘ１１５などの各機器が接続される。当該コンテンツ供給システムｅｘ１００は、上記のいずれかの要素を組合せて接続するようにしてもよい。固定無線局である基地局ｅｘ１０６～ｅｘ１１０を介さずに、各機器が電話網又は近距離無線等を介して直接的又は間接的に相互に接続されていてもよい。また、ストリーミングサーバｅｘ１０３は、インターネットｅｘ１０１等を介して、コンピュータｅｘ１１１、ゲーム機ｅｘ１１２、カメラｅｘ１１３、家電ｅｘ１１４、及びスマートフォンｅｘ１１５などの各機器と接続される。また、ストリーミングサーバｅｘ１０３は、衛星ｅｘ１１６を介して、飛行機ｅｘ１１７内のホットスポット内の端末等と接続される。
　なお、基地局ｅｘ１０６～ｅｘ１１０の代わりに、無線アクセスポイント又はホットスポット等が用いられてもよい。また、ストリーミングサーバｅｘ１０３は、インターネットｅｘ１０１又はインターネットサービスプロバイダｅｘ１０２を介さずに直接通信網ｅｘ１０４と接続されてもよいし、衛星ｅｘ１１６を介さず直接飛行機ｅｘ１１７と接続されてもよい。
　カメラｅｘ１１３はデジタルカメラ等の静止画撮影、及び動画撮影が可能な機器である。また、スマートフォンｅｘ１１５は、一般に２Ｇ、３Ｇ、３．９Ｇ、４Ｇ、そして今後は５Ｇと呼ばれる移動通信システムの方式に対応したスマートフォン機、携帯電話機、又はＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ　Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ　Ｓｙｓｔｅｍ）等である。
　家電ｅｘ１１８は、冷蔵庫、又は家庭用燃料電池コージェネレーションシステムに含まれる機器等である。
　コンテンツ供給システムｅｘ１００では、撮影機能を有する端末が基地局ｅｘ１０６等を通じてストリーミングサーバｅｘ１０３に接続されることで、ライブ配信等が可能になる。ライブ配信では、端末（コンピュータｅｘ１１１、ゲーム機ｅｘ１１２、カメラｅｘ１１３、家電ｅｘ１１４、スマートフォンｅｘ１１５、及び飛行機ｅｘ１１７内の端末等）は、ユーザが当該端末を用いて撮影した静止画又は動画コンテンツに対して上記各実施の形態で説明した符号化処理を行い、符号化により得られた映像データと、映像に対応する音を符号化した音データと多重化し、得られたデータをストリーミングサーバｅｘ１０３に送信する。即ち、各端末は、本開示の一態様に係る画像符号化装置として機能する。
　一方、ストリーミングサーバｅｘ１０３は要求のあったクライアントに対して送信されたコンテンツデータをストリーム配信する。クライアントは、上記符号化処理されたデータを復号化することが可能な、コンピュータｅｘ１１１、ゲーム機ｅｘ１１２、カメラｅｘ１１３、家電ｅｘ１１４、スマートフォンｅｘ１１５、又は飛行機ｅｘ１１７内の端末等である。配信されたデータを受信した各機器は、受信したデータを復号化処理して再生する。即ち、各機器は、本開示の一態様に係る画像復号装置として機能する。
　［分散処理］
　また、ストリーミングサーバｅｘ１０３は複数のサーバ又は複数のコンピュータであって、データを分散して処理したり記録したり配信するものであってもよい。例えば、ストリーミングサーバｅｘ１０３は、ＣＤＮ（Ｃｏｎｔｅｎｔｓ　Ｄｅｌｉｖｅｒｙ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）により実現され、世界中に分散された多数のエッジサーバとエッジサーバ間をつなぐネットワークによりコンテンツ配信が実現されていてもよい。ＣＤＮでは、クライアントに応じて物理的に近いエッジサーバが動的に割り当てられる。そして、当該エッジサーバにコンテンツがキャッシュ及び配信されることで遅延を減らすことができる。また、何らかのエラーが発生した場合又はトラフィックの増加などにより通信状態が変わる場合に複数のエッジサーバで処理を分散したり、他のエッジサーバに配信主体を切り替えたり、障害が生じたネットワークの部分を迂回して配信を続けることができるので、高速かつ安定した配信が実現できる。
　また、配信自体の分散処理にとどまらず、撮影したデータの符号化処理を各端末で行ってもよいし、サーバ側で行ってもよいし、互いに分担して行ってもよい。一例として、一般に符号化処理では、処理ループが２度行われる。１度目のループでフレーム又はシーン単位での画像の複雑さ、又は、符号量が検出される。また、２度目のループでは画質を維持して符号化効率を向上させる処理が行われる。例えば、端末が１度目の符号化処理を行い、コンテンツを受け取ったサーバ側が２度目の符号化処理を行うことで、各端末での処理負荷を減らしつつもコンテンツの質と効率を向上させることができる。この場合、ほぼリアルタイムで受信して復号する要求があれば、端末が行った一度目の符号化済みデータを他の端末で受信して再生することもできるので、より柔軟なリアルタイム配信も可能になる。
　他の例として、カメラｅｘ１１３等は、画像から特徴量抽出を行い、特徴量に関するデータをメタデータとして圧縮してサーバに送信する。サーバは、例えば特徴量からオブジェクトの重要性を判断して量子化精度を切り替えるなど、画像の意味に応じた圧縮を行う。特徴量データはサーバでの再度の圧縮時の動きベクトル予測の精度及び効率向上に特に有効である。また、端末でＶＬＣ（可変長符号化）などの簡易的な符号化を行い、サーバでＣＡＢＡＣ（コンテキスト適応型二値算術符号化方式）など処理負荷の大きな符号化を行ってもよい。
　さらに他の例として、スタジアム、ショッピングモール、又は工場などにおいては、複数の端末によりほぼ同一のシーンが撮影された複数の映像データが存在する場合がある。この場合には、撮影を行った複数の端末と、必要に応じて撮影をしていない他の端末及びサーバを用いて、例えばＧＯＰ（Ｇｒｏｕｐ　ｏｆ　Ｐｉｃｔｕｒｅ）単位、ピクチャ単位、又はピクチャを分割したタイル単位などで符号化処理をそれぞれ割り当てて分散処理を行う。これにより、遅延を減らし、よりリアルタイム性を実現できる。
　また、複数の映像データはほぼ同一シーンであるため、各端末で撮影された映像データを互いに参照し合えるように、サーバで管理及び／又は指示をしてもよい。または、各端末からの符号化済みデータを、サーバが受信し複数のデータ間で参照関係を変更、又はピクチャ自体を補正或いは差し替えて符号化しなおしてもよい。これにより、一つ一つのデータの質と効率を高めたストリームを生成できる。
　また、サーバは、映像データの符号化方式を変更するトランスコードを行ったうえで映像データを配信してもよい。例えば、サーバは、ＭＰＥＧ系の符号化方式をＶＰ系に変換してもよいし、Ｈ．２６４をＨ．２６５に変換してもよい。
　このように、符号化処理は、端末、又は１以上のサーバにより行うことが可能である。よって、以下では、処理を行う主体として「サーバ」又は「端末」等の記載を用いるが、サーバで行われる処理の一部又は全てが端末で行われてもよいし、端末で行われる処理の一部又は全てがサーバで行われてもよい。また、これらに関しては、復号処理についても同様である。
　［３Ｄ、マルチアングル］
　近年では、互いにほぼ同期した複数のカメラｅｘ１１３及び／又はスマートフォンｅｘ１１５などの端末により撮影された異なるシーン、又は、同一シーンを異なるアングルから撮影した画像或いは映像を統合して利用することも増えてきている。各端末で撮影した映像は、別途取得した端末間の相対的な位置関係、又は、映像に含まれる特徴点が一致する領域などに基づいて統合される。
　サーバは、２次元の動画像を符号化するだけでなく、動画像のシーン解析などに基づいて自動的に、又は、ユーザが指定した時刻において、静止画を符号化し、受信端末に送信してもよい。サーバは、さらに、撮影端末間の相対的な位置関係を取得できる場合には、２次元の動画像だけでなく、同一シーンが異なるアングルから撮影された映像に基づき、当該シーンの３次元形状を生成できる。なお、サーバは、ポイントクラウドなどにより生成した３次元のデータを別途符号化してもよいし、３次元データを用いて人物又はオブジェクトを認識或いは追跡した結果に基づいて、受信端末に送信する映像を、複数の端末で撮影した映像から選択、又は、再構成して生成してもよい。
　このようにして、ユーザは、各撮影端末に対応する各映像を任意に選択してシーンを楽しむこともできるし、複数画像又は映像を用いて再構成された３次元データから任意視点の映像を切り出したコンテンツを楽しむこともできる。さらに、映像と同様に音も複数の相異なるアングルから収音され、サーバは、映像に合わせて特定のアングル又は空間からの音を映像と多重化して送信してもよい。
　また、近年ではＶｉｒｔｕａｌ　Ｒｅａｌｉｔｙ（ＶＲ）及びＡｕｇｍｅｎｔｅｄ　Ｒｅａｌｉｔｙ（ＡＲ）など、現実世界と仮想世界とを対応付けたコンテンツも普及してきている。ＶＲの画像の場合、サーバは、右目用及び左目用の視点画像をそれぞれ作成し、Ｍｕｌｔｉ－Ｖｉｅｗ　Ｃｏｄｉｎｇ（ＭＶＣ）などにより各視点映像間で参照を許容する符号化を行ってもよいし、互いに参照せずに別ストリームとして符号化してもよい。別ストリームの復号時には、ユーザの視点に応じて仮想的な３次元空間が再現されるように互いに同期させて再生するとよい。
　ＡＲの画像の場合には、サーバは、現実空間のカメラ情報に、仮想空間上の仮想物体情報を、３次元的位置又はユーザの視点の動きに基づいて重畳する。復号装置は、仮想物体情報及び３次元データを取得又は保持し、ユーザの視点の動きに応じて２次元画像を生成し、スムーズにつなげることで重畳データを作成してもよい。または、復号装置は仮想物体情報の依頼に加えてユーザの視点の動きをサーバに送信し、サーバは、サーバに保持される３次元データから受信した視点の動きに合わせて重畳データを作成し、重畳データを符号化して復号装置に配信してもよい。なお、重畳データは、ＲＧＢ以外に透過度を示すα値を有し、サーバは、３次元データから作成されたオブジェクト以外の部分のα値が０などに設定し、当該部分が透過する状態で、符号化してもよい。もしくは、サーバは、クロマキーのように所定の値のＲＧＢ値を背景に設定し、オブジェクト以外の部分は背景色にしたデータを生成してもよい。
　同様に配信されたデータの復号処理はクライアントである各端末で行っても、サーバ側で行ってもよいし、互いに分担して行ってもよい。一例として、ある端末が、一旦サーバに受信リクエストを送り、そのリクエストに応じたコンテンツを他の端末で受信し復号処理を行い、ディスプレイを有する装置に復号済みの信号が送信されてもよい。通信可能な端末自体の性能によらず処理を分散して適切なコンテンツを選択することで画質のよいデータを再生することができる。また、他の例として大きなサイズの画像データをＴＶ等で受信しつつ、鑑賞者の個人端末にピクチャが分割されたタイルなど一部の領域が復号されて表示されてもよい。これにより、全体像を共有化しつつ、自身の担当分野又はより詳細に確認したい領域を手元で確認することができる。
　また今後は、屋内外にかかわらず近距離、中距離、又は長距離の無線通信が複数使用可能な状況下で、ＭＰＥＧ－ＤＡＳＨなどの配信システム規格を利用して、接続中の通信に対して適切なデータを切り替えながらシームレスにコンテンツを受信することが予想される。これにより、ユーザは、自身の端末のみならず屋内外に設置されたディスプレイなどの復号装置又は表示装置を自由に選択しながらリアルタイムで切り替えられる。また、自身の位置情報などに基づいて、復号する端末及び表示する端末を切り替えながら復号を行うことができる。これにより、目的地への移動中に、表示可能なデバイスが埋め込まれた隣の建物の壁面又は地面の一部に地図情報を表示させながら移動することも可能になる。また、符号化データが受信端末から短時間でアクセスできるサーバにキャッシュされている、又は、コンテンツ・デリバリー・サービスにおけるエッジサーバにコピーされている、などの、ネットワーク上での符号化データへのアクセス容易性に基づいて、受信データのビットレートを切り替えることも可能である。
　［スケーラブル符号化］
　コンテンツの切り替えに関して、図４５に示す、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法を応用して圧縮符号化されたスケーラブルなストリームを用いて説明する。サーバは、個別のストリームとして内容は同じで質の異なるストリームを複数有していても構わないが、図示するようにレイヤに分けて符号化を行うことで実現される時間的／空間的スケーラブルなストリームの特徴を活かして、コンテンツを切り替える構成であってもよい。つまり、復号側が性能という内的要因と通信帯域の状態などの外的要因とに応じてどのレイヤまで復号するかを決定することで、復号側は、低解像度のコンテンツと高解像度のコンテンツとを自由に切り替えて復号できる。例えば移動中にスマートフォンｅｘ１１５で視聴していた映像の続きを、帰宅後にインターネットＴＶ等の機器で視聴したい場合には、当該機器は、同じストリームを異なるレイヤまで復号すればよいので、サーバ側の負担を軽減できる。
　さらに、上記のように、レイヤ毎にピクチャが符号化されており、ベースレイヤの上位にエンハンスメントレイヤが存在するスケーラビリティを実現する構成以外に、エンハンスメントレイヤが画像の統計情報などに基づくメタ情報を含み、復号側が、メタ情報に基づきベースレイヤのピクチャを超解像することで高画質化したコンテンツを生成してもよい。超解像とは、同一解像度におけるＳＮ比の向上、及び、解像度の拡大のいずれであってもよい。メタ情報は、超解像処理に用いる線形或いは非線形のフィルタ係数を特定するため情報、又は、超解像処理に用いるフィルタ処理、機械学習或いは最小２乗演算におけるパラメータ値を特定する情報などを含む。
　または、画像内のオブジェクトなどの意味合いに応じてピクチャがタイル等に分割されており、復号側が、復号するタイルを選択することで一部の領域だけを復号する構成であってもよい。また、オブジェクトの属性（人物、車、ボールなど）と映像内の位置（同一画像における座標位置など）とをメタ情報として格納することで、復号側は、メタ情報に基づいて所望のオブジェクトの位置を特定し、そのオブジェクトを含むタイルを決定できる。例えば、図４６に示すように、メタ情報は、ＨＥＶＣにおけるＳＥＩメッセージなど画素データとは異なるデータ格納構造を用いて格納される。このメタ情報は、例えば、メインオブジェクトの位置、サイズ、又は色彩などを示す。
　また、ストリーム、シーケンス又はランダムアクセス単位など、複数のピクチャから構成される単位でメタ情報が格納されてもよい。これにより、復号側は、特定人物が映像内に出現する時刻などが取得でき、ピクチャ単位の情報と合わせることで、オブジェクトが存在するピクチャ、及び、ピクチャ内でのオブジェクトの位置を特定できる。
　［Ｗｅｂページの最適化］
　図４７は、コンピュータｅｘ１１１等におけるｗｅｂページの表示画面例を示す図である。図４８は、スマートフォンｅｘ１１５等におけるｗｅｂページの表示画面例を示す図である。図４７及び図４８に示すようにｗｅｂページが、画像コンテンツへのリンクであるリンク画像を複数含む場合があり、閲覧するデバイスによってその見え方は異なる。画面上に複数のリンク画像が見える場合には、ユーザが明示的にリンク画像を選択するまで、又は画面の中央付近にリンク画像が近付く或いはリンク画像の全体が画面内に入るまでは、表示装置（復号装置）は、リンク画像として各コンテンツが有する静止画又はＩピクチャを表示したり、複数の静止画又はＩピクチャ等でｇｉｆアニメのような映像を表示したり、ベースレイヤのみ受信して映像を復号及び表示したりする。
　ユーザによりリンク画像が選択された場合、表示装置は、ベースレイヤを最優先にして復号する。なお、ｗｅｂページを構成するＨＴＭＬにスケーラブルなコンテンツであることを示す情報があれば、表示装置は、エンハンスメントレイヤまで復号してもよい。また、リアルタイム性を担保するために、選択される前又は通信帯域が非常に厳しい場合には、表示装置は、前方参照のピクチャ（Ｉピクチャ、Ｐピクチャ、前方参照のみのＢピクチャ）のみを復号及び表示することで、先頭ピクチャの復号時刻と表示時刻との間の遅延（コンテンツの復号開始から表示開始までの遅延）を低減できる。また、表示装置は、ピクチャの参照関係を敢えて無視して全てのＢピクチャ及びＰピクチャを前方参照にして粗く復号し、時間が経ち受信したピクチャが増えるにつれて正常の復号を行ってもよい。
　［自動走行］
　また、車の自動走行又は走行支援のため２次元又は３次元の地図情報などの静止画又は映像データを送受信する場合、受信端末は、１以上のレイヤに属する画像データに加えて、メタ情報として天候又は工事の情報なども受信し、これらを対応付けて復号してもよい。なお、メタ情報は、レイヤに属してもよいし、単に画像データと多重化されてもよい。
　この場合、受信端末を含む車、ドローン又は飛行機などが移動するため、受信端末は、当該受信端末の位置情報を受信要求時に送信することで、基地局ｅｘ１０６～ｅｘ１１０を切り替えながらシームレスな受信及び復号を実現できる。また、受信端末は、ユーザの選択、ユーザの状況又は通信帯域の状態に応じて、メタ情報をどの程度受信するか、又は地図情報をどの程度更新していくかを動的に切り替えることが可能になる。
　以上のようにして、コンテンツ供給システムｅｘ１００では、ユーザが送信した符号化された情報をリアルタイムでクライアントが受信して復号し、再生することができる。
　［個人コンテンツの配信］
　また、コンテンツ供給システムｅｘ１００では、映像配信業者による高画質で長時間のコンテンツのみならず、個人による低画質で短時間のコンテンツのユニキャスト、又はマルチキャスト配信が可能である。また、このような個人のコンテンツは今後も増加していくと考えられる。個人コンテンツをより優れたコンテンツにするために、サーバは、編集処理を行ってから符号化処理を行ってもよい。これは例えば、以下のような構成で実現できる。
　撮影時にリアルタイム又は蓄積して撮影後に、サーバは、原画又は符号化済みデータから撮影エラー、シーン探索、意味の解析、及びオブジェクト検出などの認識処理を行う。そして、サーバは、認識結果に基いて手動又は自動で、ピントずれ又は手ブレなどを補正したり、明度が他のピクチャに比べて低い又は焦点が合っていないシーンなどの重要性の低いシーンを削除したり、オブジェクトのエッジを強調したり、色合いを変化させるなどの編集を行う。サーバは、編集結果に基いて編集後のデータを符号化する。また撮影時刻が長すぎると視聴率が下がることも知られており、サーバは、撮影時間に応じて特定の時間範囲内のコンテンツになるように上記のように重要性が低いシーンのみならず動きが少ないシーンなどを、画像処理結果に基き自動でクリップしてもよい。または、サーバは、シーンの意味解析の結果に基づいてダイジェストを生成して符号化してもよい。
　なお、個人コンテンツには、そのままでは著作権、著作者人格権、又は肖像権等の侵害となるものが写り込んでいるケースもあり、共有する範囲が意図した範囲を超えてしまうなど個人にとって不都合な場合もある。よって、例えば、サーバは、画面の周辺部の人の顔、又は家の中などを敢えて焦点が合わない画像に変更して符号化してもよい。また、サーバは、符号化対象画像内に、予め登録した人物とは異なる人物の顔が映っているかどうかを認識し、映っている場合には、顔の部分にモザイクをかけるなどの処理を行ってもよい。または、符号化の前処理又は後処理として、著作権などの観点からユーザが画像を加工したい人物又は背景領域を指定し、サーバは、指定された領域を別の映像に置き換える、又は焦点をぼかすなどの処理を行うことも可能である。人物であれば、動画像において人物をトラッキングしながら、顔の部分の映像を置き換えることができる。
　また、データ量の小さい個人コンテンツの視聴はリアルタイム性の要求が強いため、帯域幅にもよるが、復号装置は、まずベースレイヤを最優先で受信して復号及び再生を行う。復号装置は、この間にエンハンスメントレイヤを受信し、再生がループされる場合など２回以上再生される場合に、エンハンスメントレイヤも含めて高画質の映像を再生してもよい。このようにスケーラブルな符号化が行われているストリームであれば、未選択時又は見始めた段階では粗い動画だが、徐々にストリームがスマートになり画像がよくなるような体験を提供することができる。スケーラブル符号化以外にも、１回目に再生される粗いストリームと、１回目の動画を参照して符号化される２回目のストリームとが１つのストリームとして構成されていても同様の体験を提供できる。
　［その他の使用例］
　また、これらの符号化又は復号処理は、一般的に各端末が有するＬＳＩｅｘ５００において処理される。ＬＳＩｅｘ５００は、ワンチップであっても複数チップからなる構成であってもよい。なお、動画像符号化又は復号用のソフトウェアをコンピュータｅｘ１１１等で読み取り可能な何らかの記録メディア（ＣＤ－ＲＯＭ、フレキシブルディスク、又はハードディスクなど）に組み込み、そのソフトウェアを用いて符号化又は復号処理を行ってもよい。さらに、スマートフォンｅｘ１１５がカメラ付きである場合には、そのカメラで取得した動画データを送信してもよい。このときの動画データはスマートフォンｅｘ１１５が有するＬＳＩｅｘ５００で符号化処理されたデータである。
　なお、ＬＳＩｅｘ５００は、アプリケーションソフトをダウンロードしてアクティベートする構成であってもよい。この場合、端末は、まず、当該端末がコンテンツの符号化方式に対応しているか、又は、特定サービスの実行能力を有するかを判定する。端末がコンテンツの符号化方式に対応していない場合、又は、特定サービスの実行能力を有さない場合、端末は、コーデック又はアプリケーションソフトをダウンロードし、その後、コンテンツ取得及び再生する。
　また、インターネットｅｘ１０１を介したコンテンツ供給システムｅｘ１００に限らず、デジタル放送用システムにも上記各実施の形態の少なくとも動画像符号化装置（画像符号化装置）又は動画像復号化装置（画像復号装置）のいずれかを組み込むことができる。衛星などを利用して放送用の電波に映像と音が多重化された多重化データを載せて送受信するため、コンテンツ供給システムｅｘ１００のユニキャストがし易い構成に対してマルチキャスト向きであるという違いがあるが符号化処理及び復号処理に関しては同様の応用が可能である。
　［ハードウェア構成］
　図４９は、スマートフォンｅｘ１１５を示す図である。また、図５０は、スマートフォンｅｘ１１５の構成例を示す図である。スマートフォンｅｘ１１５は、基地局ｅｘ１１０との間で電波を送受信するためのアンテナｅｘ４５０と、映像及び静止画を撮ることが可能なカメラ部ｅｘ４６５と、カメラ部ｅｘ４６５で撮像した映像、及びアンテナｅｘ４５０で受信した映像等が復号されたデータを表示する表示部ｅｘ４５８とを備える。スマートフォンｅｘ１１５は、さらに、タッチパネル等である操作部ｅｘ４６６と、音声又は音響を出力するためのスピーカ等である音声出力部ｅｘ４５７と、音声を入力するためのマイク等である音声入力部ｅｘ４５６と、撮影した映像或いは静止画、録音した音声、受信した映像或いは静止画、メール等の符号化されたデータ、又は、復号化されたデータを保存可能なメモリ部ｅｘ４６７と、ユーザを特定し、ネットワークをはじめ各種データへのアクセスの認証をするためのＳＩＭｅｘ４６８とのインタフェース部であるスロット部ｅｘ４６４とを備える。なお、メモリ部ｅｘ４６７の代わりに外付けメモリが用いられてもよい。
　また、表示部ｅｘ４５８及び操作部ｅｘ４６６等を統括的に制御する主制御部ｅｘ４６０と、電源回路部ｅｘ４６１、操作入力制御部ｅｘ４６２、映像信号処理部ｅｘ４５５、カメラインタフェース部ｅｘ４６３、ディスプレイ制御部ｅｘ４５９、変調／復調部ｅｘ４５２、多重／分離部ｅｘ４５３、音声信号処理部ｅｘ４５４、スロット部ｅｘ４６４、及びメモリ部ｅｘ４６７とがバスｅｘ４７０を介して接続されている。
　電源回路部ｅｘ４６１は、ユーザの操作により電源キーがオン状態にされると、バッテリパックから各部に対して電力を供給することによりスマートフォンｅｘ１１５を動作可能な状態に起動する。
　スマートフォンｅｘ１１５は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等を有する主制御部ｅｘ４６０の制御に基づいて、通話及データ通信等の処理を行う。通話時は、音声入力部ｅｘ４５６で収音した音声信号を音声信号処理部ｅｘ４５４でデジタル音声信号に変換し、これを変調／復調部ｅｘ４５２でスペクトラム拡散処理し、送信／受信部ｅｘ４５１でデジタルアナログ変換処理及び周波数変換処理を施した後にアンテナｅｘ４５０を介して送信する。また受信データを増幅して周波数変換処理及びアナログデジタル変換処理を施し、変調／復調部ｅｘ４５２でスペクトラム逆拡散処理し、音声信号処理部ｅｘ４５４でアナログ音声信号に変換した後、これを音声出力部ｅｘ４５７から出力する。データ通信モード時は、本体部の操作部ｅｘ４６６等の操作によってテキスト、静止画、又は映像データが操作入力制御部ｅｘ４６２を介して主制御部ｅｘ４６０に送出され、同様に送受信処理が行われる。データ通信モード時に映像、静止画、又は映像と音声を送信する場合、映像信号処理部ｅｘ４５５は、メモリ部ｅｘ４６７に保存されている映像信号又はカメラ部ｅｘ４６５から入力された映像信号を上記各実施の形態で示した動画像符号化方法によって圧縮符号化し、符号化された映像データを多重／分離部ｅｘ４５３に送出する。また、音声信号処理部ｅｘ４５４は、映像又は静止画等をカメラ部ｅｘ４６５で撮像中に音声入力部ｅｘ４５６で収音した音声信号を符号化し、符号化された音声データを多重／分離部ｅｘ４５３に送出する。多重／分離部ｅｘ４５３は、符号化済み映像データと符号化済み音声データを所定の方式で多重化し、変調／復調部（変調／復調回路部）ｅｘ４５２、及び送信／受信部ｅｘ４５１で変調処理及び変換処理を施してアンテナｅｘ４５０を介して送信する。
　電子メール又はチャットに添付された映像、又はウェブページ等にリンクされた映像を受信した場合、アンテナｅｘ４５０を介して受信された多重化データを復号するために、多重／分離部ｅｘ４５３は、多重化データを分離することにより、多重化データを映像データのビットストリームと音声データのビットストリームとに分け、同期バスｅｘ４７０を介して符号化された映像データを映像信号処理部ｅｘ４５５に供給するとともに、符号化された音声データを音声信号処理部ｅｘ４５４に供給する。映像信号処理部ｅｘ４５５は、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法に対応した動画像復号化方法によって映像信号を復号し、ディスプレイ制御部ｅｘ４５９を介して表示部ｅｘ４５８から、リンクされた動画像ファイルに含まれる映像又は静止画が表示される。また音声信号処理部ｅｘ４５４は、音声信号を復号し、音声出力部ｅｘ４５７から音声が出力される。なおリアルタイムストリーミングが普及しているため、ユーザの状況によっては音声の再生が社会的にふさわしくない場も起こりえる。そのため、初期値としては、音声信号は再生せず映像データのみを再生する構成の方が望ましい。ユーザが映像データをクリックするなど操作を行った場合にのみ音声を同期して再生してもよい。
　またここではスマートフォンｅｘ１１５を例に説明したが、端末としては符号化器及び復号化器を両方持つ送受信型端末の他に、符号化器のみを有する送信端末、及び、復号化器のみを有する受信端末という３通りの実装形式が考えられる。さらに、デジタル放送用システムにおいて、映像データに音声データなどが多重化された多重化データを受信又は送信するとして説明したが、多重化データには、音声データ以外に映像に関連する文字データなどが多重化されてもよいし、多重化データではなく映像データ自体が受信又は送信されてもよい。
　なお、ＣＰＵを含む主制御部ｅｘ４６０が符号化又は復号処理を制御するとして説明したが、端末はＧＰＵを備えることも多い。よって、ＣＰＵとＧＰＵで共通化されたメモリ、又は共通に使用できるようにアドレスが管理されているメモリにより、ＧＰＵの性能を活かして広い領域を一括して処理する構成でもよい。これにより符号化時間を短縮でき、リアルタイム性を確保し、低遅延を実現できる。特に動き探索、デブロックフィルタ、ＳＡＯ（Ｓａｍｐｌｅ　Ａｄａｐｔｉｖｅ　Ｏｆｆｓｅｔ）、及び変換・量子化の処理を、ＣＰＵではなく、ＧＰＵでピクチャなどの単位で一括して行うと効率的である。
　本開示は、符号化装置、復号装置、符号化方法及び復号方法に適用できる。
　１００　符号化装置
　１０２　分割部
　１０４　減算部
　１０６　変換部
　１０８　量子化部
　１１０　エントロピー符号化部
　１１２、２０４　逆量子化部
　１１４、２０６　逆変換部
　１１６、２０８　加算部
　１１８、２１０　ブロックメモリ
　１２０、２１２　ループフィルタ部
　１２２、２１４　フレームメモリ
　１２４、２１６　イントラ予測部
　１２６、２１８　インター予測部
　１２８、２２０　予測制御部
　１６０、２６０　処理回路
　１６２、２６２　メモリ
　２００　復号装置
　２０２　エントロピー復号部

Claims (24)

  1. 　処理回路と、
    　メモリとを備え、
    　前記処理回路は、前記メモリを用いて、
    　それぞれ複数の画素からなるブロックごとに、基底を用いて、当該ブロックを、複数の変換係数からなるブロックに変換し、
    　前記複数の変換係数からなるブロックごとに、当該ブロックに対して少なくとも逆変換を行うことによって、複数の画素からなるブロックを再構成し、
    　再構成された互いに隣接する２つのブロックのそれぞれの変換に用いられた基底の組み合わせに基づいて、前記２つのブロックの境界に対するフィルタ特性を決定し、
    　決定された前記フィルタ特性を有するデブロッキングフィルタ処理を行う
    　符号化装置。
  2. 　前記処理回路は、前記フィルタ特性の決定では、
    　ブロックの変換に用いられた基底の振幅が大きい位置にある画素ほど、当該画素に対して小さいフィルタ係数を前記フィルタ特性として決定する
    　請求項１に記載の符号化装置。
  3. 　前記基底の振幅は、０次の基底の振幅である
    　請求項２に記載の符号化装置。
  4. 　前記２つのブロックは、第１のブロックと、前記第１のブロックの右側または下側にある第２のブロックとからなり、
    　前記処理回路は、前記フィルタ特性の決定では、
    　前記第１のブロックの変換に用いられた基底が第１の基底であり、
    　前記第２のブロックの変換に用いられた基底が第２の基底である場合、
    　前記第１のブロック内の前記境界付近にある画素に対する第１のフィルタ係数と、
    　前記第２のブロック内の前記境界付近にある画素に対する第２のフィルタ係数とをそれぞれ前記フィルタ特性として、前記第１の基底および前記第２の基底に基づいて決定する
    　請求項１に記載の符号化装置。
  5. 　前記処理回路は、前記フィルタ特性の決定では、
    　前記第１の基底および前記第２の基底がＤＳＴ（Discrete Sine Transforms）－ＶＩＩである場合、
    　前記第１のフィルタ係数よりも大きい前記第２のフィルタ係数を前記フィルタ特性として決定する
    　請求項４に記載の符号化装置。
  6. 　前記処理回路は、前記フィルタ特性の決定では、
    　前記第１の基底および前記第２の基底がＤＣＴ（Discrete Cosine Transforms）－ＩＩである場合、
    　前記第１のフィルタ係数と等しい前記第２のフィルタ係数を前記フィルタ特性として決定する
    　請求項４に記載の符号化装置。
  7. 　前記処理回路は、前記フィルタ特性の決定では、
    　前記第１の基底および前記第２の基底がＤＳＴ（Discrete Sine Transforms）－ＶＩＩであって、前記第２のブロックのサイズが、前記第１のブロックのサイズよりも小さい場合、
    　前記第１のフィルタ係数よりも大きい前記第２のフィルタ係数を前記フィルタ特性として決定し、
    　前記第１のフィルタ係数と前記第２のフィルタ係数との間のフィルタ係数の傾斜は、前記第１のブロックおよび前記第２のブロックのサイズが等しい場合よりも緩やかである
    　請求項４に記載の符号化装置。
  8. 　前記処理回路は、前記フィルタ特性の決定では、さらに、
    　前記第１のブロックおよび前記第２のブロックの基底の組み合わせに基づいて、前記第１のブロックに対する第１の閾値と、前記第２のブロックに対する第２の閾値とを前記フィルタ特性として決定し、
    　前記デブロッキングフィルタ処理では、
    　対象画素の画素値に対して、前記第１のフィルタ係数および前記第２のフィルタ係数を用いた演算を行うことによって、前記対象画素の演算後の画素値を取得し、
    　前記対象画素の演算前の画素値から演算後の画素値への変化量が、前記第１の閾値および前記第２の閾値のうちの前記対象画素が属するブロックの閾値よりも大きいか否かを判定し、
    　前記変化量が前記閾値よりも大きい場合には、前記対象画素の演算後の画素値を、前記対象画素の演算前の画素値と前記閾値との和または差にクリップする
    　請求項４～７の何れか１項に記載の符号化装置。
  9. 　処理回路と、
    　メモリとを備え、
    　前記処理回路は、前記メモリを用いて、
    　第１のブロックおよび前記第１のブロックと隣接する第２のブロックのブロックサイズに基づいて、前記第１のブロックと前記第２のブロックとの境界に対するフィルタ特性を決定し、
    　決定された前記フィルタ特性を有するデブロッキングフィルタ処理を行う、
    　符号化装置。
  10. 　前記処理回路は、
    　前記フィルタ特性の決定では、
    　前記第１のブロック内の前記境界付近にある画素に対する第１のフィルタ係数と、
    　前記第２のブロック内の前記境界付近にある画素に対する第２のフィルタ係数とをそれぞれ前記フィルタ特性とし、
    　前記第２のブロックのサイズが、前記第１のブロックのサイズよりも小さい場合、
    　前記第１のフィルタ係数よりも大きい前記第２のフィルタ係数を前記フィルタ特性として決定する、
    　請求項９に記載の符号化装置。
  11. 　処理回路と、
    　メモリとを備え、
    　前記処理回路は、前記メモリを用いて、
    　基底を用いた変換によって得られた複数の変換係数からなるブロックごとに、当該ブロックに対して少なくとも逆変換を行うことによって、複数の画素からなるブロックを再構成し、
    　再構成された互いに隣接する２つのブロックのそれぞれの変換に用いられた基底の組み合わせに基づいて、前記２つのブロックの境界に対するフィルタ特性を決定し、
    　決定された前記フィルタ特性を有するデブロッキングフィルタ処理を行う
    　復号装置。
  12. 　前記処理回路は、前記フィルタ特性の決定では、
    　ブロックの変換に用いられた基底の振幅が大きい位置にある画素ほど、当該画素に対して小さいフィルタ係数を前記フィルタ特性として決定する
    　請求項１１に記載の復号装置。
  13. 　前記基底の振幅は、０次の基底の振幅である
    　請求項１２に記載の復号装置。
  14. 　前記２つのブロックは、第１のブロックと、前記第１のブロックの右側または下側にある第２のブロックとからなり、
    　前記処理回路は、前記フィルタ特性の決定では、
    　前記第１のブロックの変換に用いられた基底が第１の基底であり、
    　前記第２のブロックの変換に用いられた基底が第２の基底である場合、
    　前記第１のブロック内の前記境界付近にある画素に対する第１のフィルタ係数と、
    　前記第２のブロック内の前記境界付近にある画素に対する第２のフィルタ係数とをそれぞれ前記フィルタ特性として、前記第１の基底および前記第２の基底に基づいて決定する
    　請求項１１に記載の復号装置。
  15. 　前記処理回路は、前記フィルタ特性の決定では、
    　前記第１の基底および前記第２の基底がＤＳＴ（Discrete Sine Transforms）－ＶＩＩである場合、
    　前記第１のフィルタ係数よりも大きい前記第２のフィルタ係数を前記フィルタ特性として決定する
    　請求項１４に記載の復号装置。
  16. 　前記処理回路は、前記フィルタ特性の決定では、
    　前記第１の基底および前記第２の基底がＤＣＴ（Discrete Cosine Transforms）－ＩＩである場合、
    　前記第１のフィルタ係数と等しい前記第２のフィルタ係数を前記フィルタ特性として決定する
    　請求項１４に記載の復号装置。
  17. 　前記処理回路は、前記フィルタ特性の決定では、
    　前記第１の基底および前記第２の基底がＤＳＴ（Discrete Sine Transforms）－ＶＩＩであって、前記第２のブロックのサイズが、前記第１のブロックのサイズよりも小さい場合、
    　前記第１のフィルタ係数よりも大きい前記第２のフィルタ係数を前記フィルタ特性として決定し、
    　前記第１のフィルタ係数と前記第２のフィルタ係数との間のフィルタ係数の傾斜は、前記第１のブロックおよび前記第２のブロックのサイズが等しい場合よりも緩やかである
    　請求項１４に記載の復号装置。
  18. 　前記処理回路は、
    　前記フィルタ特性の決定では、さらに、
    　前記第１のブロックおよび前記第２のブロックの基底の組み合わせに基づいて、前記第１のブロックに対する第１の閾値と、前記第２のブロックに対する第２の閾値とを前記フィルタ特性として決定し、
    　前記デブロッキングフィルタ処理では、
    　対象画素の画素値に対して、前記第１のフィルタ係数および前記第２のフィルタ係数を用いた演算を行うことによって、前記対象画素の演算後の画素値を取得し、
    　前記対象画素の演算前の画素値から演算後の画素値への変化量が、前記第１の閾値および前記第２の閾値のうちの前記対象画素が属するブロックの閾値よりも大きいか否かを判定し、
    　前記変化量が前記閾値よりも大きい場合には、前記対象画素の演算後の画素値を、前記対象画素の演算前の画素値と前記閾値との和または差にクリップする
    　請求項１４～１７の何れか１項に記載の復号装置。
  19. 　処理回路と、
    　メモリとを備え、
    　前記処理回路は、前記メモリを用いて、
    　第１のブロックおよび前記第１のブロックと隣接する第２のブロックのブロックサイズに基づいて、前記第１のブロックと前記第２のブロックとの境界に対するフィルタ特性を決定し、
    　決定された前記フィルタ特性を有するデブロッキングフィルタ処理を行う、
    　復号装置。
  20. 　前記処理回路は、
    　前記フィルタ特性の決定では、
    　前記第１のブロック内の前記境界付近にある画素に対する第１のフィルタ係数と、
    　前記第２のブロック内の前記境界付近にある画素に対する第２のフィルタ係数とをそれぞれ前記フィルタ特性とし、
    　前記第２のブロックのサイズが、前記第１のブロックのサイズよりも小さい場合、
    　前記第１のフィルタ係数よりも大きい前記第２のフィルタ係数を前記フィルタ特性として決定する、
    　請求項１９に記載の復号装置。
  21. 　それぞれ複数の画素からなるブロックごとに、基底を用いて、当該ブロックを、複数の変換係数からなるブロックに変換し、
    　前記複数の変換係数からなるブロックごとに、当該ブロックに対して少なくとも逆変換を行うことによって、複数の画素からなるブロックを再構成し、
    　再構成された互いに隣接する２つのブロックのそれぞれの変換に用いられた基底の組み合わせに基づいて、前記２つのブロックの境界に対するフィルタ特性を決定し、
    　決定された前記フィルタ特性を有するデブロッキングフィルタ処理を行う
    　符号化方法。
  22. 　第１のブロックおよび前記第１のブロックと隣接する第２のブロックのブロックサイズに基づいて、前記第１のブロックと前記第２のブロックとの境界に対するフィルタ特性を決定し、
    　決定された前記フィルタ特性を有するデブロッキングフィルタ処理を行う、
    　符号化方法。
  23. 　基底を用いた変換によって得られた複数の変換係数からなるブロックごとに、当該ブロックに対して少なくとも逆変換を行うことによって、複数の画素からなるブロックを再構成し、
    　再構成された互いに隣接する２つのブロックのそれぞれの変換に用いられた基底の組み合わせに基づいて、前記２つのブロックの境界に対するフィルタ特性を決定し、
    　決定された前記フィルタ特性を有するデブロッキングフィルタ処理を行う
    　復号方法。
  24. 　第１のブロックおよび前記第１のブロックと隣接する第２のブロックのブロックサイズに基づいて、前記第１のブロックと前記第２のブロックとの境界に対するフィルタ特性を決定し、
    　決定された前記フィルタ特性を有するデブロッキングフィルタ処理を行う、
    　復号方法。
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