(57)【要約】【課題】画像の色差成分に対して適切なフィルタ処理を行う。【解決手段】適応フィルタ３０は、色差成分Ｃｒに適応的フィルタ処理を施すＣｒフィルタ処理部３２２と、色差成分Ｃｂに適応的フィルタ処理を施すＣｂフィルタ処理部３２３から構成される色差適応フィルタ部３２と、色差成分の適応的フィルタ処理に用いるフィルタ係数情報を復号する色差適応フィルタ情報復号部３１とを備えている。【選択図】図５
2014099672.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の色成分を備える画像を復号する動画像復号装置であって、フィルタ処理を行う色成分を指定する情報および、フィルタ係数群を復号するフィルタ情報復号手段と、
前記フィルタ情報復号手段により復号された前記フィルタ係数群および前記色成分を指定する情報とを用いて処理対象となる前記各色成分にフィルタ処理を行うフィルタ手段とを備えることを特徴とする動画像復号装置。
【請求項２】
前記フィルタ情報復号手段は、ある色成分のフィルタ係数群の少なくとも１つのフィルタ係数を、既に復号された他の色成分のフィルタ係数群のフィルタ係数と、符号化データから復号した値との加算値又は減算値により復号することを特徴とする請求項１に記載の動画像復号装置。
【請求項３】
前記フィルタ情報復号手段は、複数の色成分に対するフィルタ処理に用いるフィルタ係数群を復号し、既に復号した他の色成分のフィルタ係数群を用いずに復号する１つの独立フィルタ係数群と、既に復号した他の色成分のフィルタ係数群を用いて復号する１つ以上の従属フィルタ係数群を復号し、独立フィルタ係数群を用いてフィルタ処理を行う色成分を示す割り当てフラグを復号し、さらに前記フィルタ手段は、前記割り当てフラグに応じて導出されたフィルタ係数群を用いてフィルタ処理を行うことを特徴とする請求項２に記載の動画像復号装置。
【請求項４】
複数の色成分を備える入力画像を復号する動画像復号装置であって、
入力画像を構成する複数の単位領域の各々において、フィルタ処理を行うか否かを指定するオンオフフラグを１つ以上含むフィルタオンオフ情報と、フィルタ係数群とを復号するフィルタ情報復号手段と、
前記フィルタオンオフ情報を参照して、前記単位領域ごとに色成分のフィルタ処理を行うフィルタ手段とを備えることを特徴とする動画像復号装置。
【請求項５】
前記フィルタオンオフ情報のうち、１つのオンオフフラグを参照して、前記入力画像の２つ以上の色成分の同一位置に存在する前記単位領域のオンオフを定めることで、前記２つ以上の色成分のフィルタ処理を共通に制御することを特徴とする請求項４に記載の動画像復号装置。
【請求項６】
前記フィルタ情報復号手段は、前記フィルタオンオフ情報に含まれるオンオフフラグが
特定の色成分のオンオフフラグとして用いるか、又は、複数の色成分に共通のオンオフフラグとして用いるかを選択する選択フラグを復号することを特徴とする請求項５に記載の動画像復号装置。
【請求項７】
前記色成分は、少なくとも輝度成分と色差成分とから構成され、
前記フィルタ情報復号手段は、前記選択フラグとして、前記フィルタオンオフ情報に含まれる１つのフィルタオンオフフラグが、輝度成分のオンオフフラグとして用いるか、又は、輝度成分と色差成分で共通のオンオフフラグとして用いるかを選択するフラグを復号することを特徴とする請求項６に記載の動画像復号装置。
【請求項８】
前記フィルタ情報復号手段は、輝度成分のみにオンオフフラグを用いる制御パターン１か、輝度成分と色差成分で共通のオンオフフラグを用いる制御パターン２か、複数の色差成分での共通のオンオフフラグを用いる制御パターン３か、輝度成分と複数の色差成分で独立のオンオフフラグを用いる制御パターン４の少なくとも１つを示す選択モードを復号し、前記選択モードが制御パターン１又は制御パターン２を示す場合には１つのオンオフフラグを復号し、前記選択モードが制御パターン２を示す場合には２つのオンオフフラグを復号し、選択モードが制御パターン４を示す場合には３つのオンオフフラグを復号することを特徴とする請求項６に記載の動画像復号装置。
【請求項９】
複数の色成分を備える画像を符号化する符号化装置であって、
フィルタ処理を行う色成分を指定する情報と、フィルタ処理に用いるフィルタ係数群を決定と、フィルタパラメータとして符号化されるフィルタ情報を決定するフィルタ情報決定手段と、
前記フィルタ情報決定手段により決定されたフィルタ係数群を用いて処理対象となる前記各色成分にフィルタ処理を行うフィルタ手段と、フィルタ情報を符号化する可変長符号化手段を備えることを特徴とする動画像符号化装置。
【請求項１０】
前記フィルタ情報決定手段は、少なくとも１つのフィルタ情報の要素が、決定された１つのフィルタ係数群のフィルタ係数と、他の色成分のフィルタ係数群のフィルタ係数との差分値により決定することを特徴とする請求項９に記載の動画像符号化装置。
【請求項１１】
前記フィルタ情報決定手段は、他の色成分のフィルタ係数群を用いずに符号化する１つの独立フィルタ係数群と、他の色成分のフィルタ係数群を用いて符号化するフィルタ係数群を決定し、さらに独立フィルタ係数群を用いてフィルタ処理を行う色成分を示す割り当てフラグを決定し、さらに、前記可変長符号化手段は、割り当てフラグを符号化する
ことを特徴とする請求項１０に記載の動画像符号化装置。
【請求項１２】
複数の色成分を備える入力画像を符号化する動画像符号化装置であって、
入力画像を構成する複数の単位領域の各々において、フィルタ処理を行うか否かを指定するフィルタオンオフ情報と、フィルタ処理に用いるフィルタ係数群と符号化するフィルタ情報を決定するフィルタ情報決定手段と、
前記フィルタオンオフ情報とフィルタ係数群を参照して前記単位領域ごとにフィルタ処理を行うフィルタ手段と、フィルタオンオフ情報とフィルタ情報を含むフィルタパラメータを符号化する可変長符号化手段を備えることを特徴とする動画像符号化装置。
【請求項１３】
前記動画像符号化装置は、２つ以上の色成分を備える画像を符号化する動画像符号化装置であって、２つ以上の色成分の同一位置に存在する前記単位領域のオンオフを定める共通のオンオフフラグを決定するフィルタ情報決定手段を備えることを特徴とする請求項１２に記載の動画像符号化装置。
【請求項１４】
前記フィルタ情報決定手段は、既に符号化された前記フィルタオンオフ情報を、特定の色成分のオンオフフラグとして用いるか、又は、複数の色成分に共通のオンオフフラグとして用いるかを選択する選択フラグを決定することを特徴とする請求項１３に記載の動画像符号化装置。
【請求項１５】
前記色成分は、少なくとも輝度成分と色差成分とから構成され、
前記フィルタ情報決定手段は、既に復号された前記フィルタオンオフ情報を、輝度成分のオンオフフラグとして用いるか、又は、輝度成分と色差成分で共通のオンオフフラグとして用いるかを選択するフラグを決定することを特徴とする請求項１４に記載の動画像符号化装置。
【請求項１６】
前記フィルタ情報決定手段は、輝度成分のみにオンオフフラグを用いる制御パターン１か、輝度成分と色差成分で共通のオンオフフラグを用いる制御パターン２か、複数の色差成分での共通のオンオフフラグを用いる制御パターン３か、輝度成分と複数の色差成分で独立な独立オンオフフラグを用いる制御パターン４の少なくとも１つを示す選択モードを決定し、選択モードが制御パターン１若しくは制御パターン２を示す場合には１つのオンオフフラグを決定し、選択モードが制御パターン２を示す場合には２つのオンオフフラグを決定し、選択モードが制御パターン４を示す場合には３つのオンオフフラグを決定することを特徴とする請求項１４に記載の動画像符号化装置。
【請求項１７】
フィルタ処理を行う色成分を指定する情報および、フィルタ係数群を復号するフィルタ情報復号手段と、
前記フィルタ情報復号手段により復号された前記フィルタ係数群および前記色成分を指定する情報とを用いて処理対象となる前記各色成分にフィルタ処理を行うフィルタ手段とを備えることを特徴とする動画像復号装置によって参照される、複数の色成分を備える画像のフィルタ処理に用いられる符号化データのデータ構造であって、前記フィルタ手段によって用いられる前記色成分を指定する情報およびフィルタ係数群を含んでいることを特徴とする符号化データのデータ構造。
【請求項１８】
入力画像を構成する複数の単位領域の各々において、フィルタ処理を行うか否かを指定するオンオフフラグを１つ以上含むフィルタオンオフ情報と、フィルタ係数群とを復号するフィルタ情報復号手段と、
前記フィルタオンオフ情報を参照して、前記単位領域ごとに色成分のフィルタ処理を行うフィルタ手段とを備えることを特徴とする動画像復号装置によって参照される、複数の色成分を備える画像のフィルタ処理に用いられる符号化データのデータ構造であって、前記フィルタ手段によって用いられるフィルタオンオフ情報とフィルタ係数群を含んでいることを特徴とする符号化データのデータ構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像のフィルタリングを行う画像フィルタ装置を備えている符号化装置、および、復号装置に関する。また、そのような復号装置によって復号される符号化データのデータ構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
動画像を効率的に伝送または記録するために、動画像を符号化することによって符号化データを生成する動画像符号化装置（符号化装置）、および、当該符号化データを復号することによって復号画像を生成する動画像復号装置（復号装置）が用いられている。具体的な動画像符号化方式としては、例えば、Ｈ．２６４／ＭＰＥＧ−４．ＡＶＣがある。
【０００３】
この符号化方式においては、入力画像を１つの輝度成分（輝度成分Ｙ)および２つの色差成分（それぞれ色差成分Ｃｒ、色差成分Ｃｂ）に分割して符号化／復号処理が行われる。
【０００４】
通常、入力画像を符号化／復号することによって得られる局所復号画像に基づいて予測画像が生成され、当該予測画像と入力画像との差分データが符号化される。また、予測画像の生成方法としては、画面間予測（インター予測）、および、画面内予測（イントラ予測）と呼ばれる方法が知られている。
【０００５】
また、復号画像または復号画像に対してブロックノイズ低減処理を施して得られる画像に対して、適応的に設定されたフィルタ係数群を用いたフィルタ処理を施すことによって、ノイズが低減された復号画像を生成する適応的ループフィルタ（Adaptive Loop Filter）（以下単に「適応フィルタ」とも呼ぶ）と呼ばれる技術がある。上記適応フィルタに用いられるフィルタ係数群は、符号化対象画像と、復号画像に対して上記適応フィルタを施して得られるフィルタ済復号画像との２乗誤差を最小にするように適応的に決定されたものである。
【０００６】
適応フィルタにおいても、輝度成分と色差成分に対してフィルタ処理の有無およびフィルタ係数群が独立に決定される。どの色差成分にフィルタ処理が施されるかはフラグによって決定される。色差成分のフィルタをオフとする場合、色差成分Ｃｂ、色差成分Ｃｒの何れかにフィルタ処理が施される場合、色差成分Ｃｂ、色差成分Ｃｒの両方にフィルタ処理が施される場合がある。色差成分Ｃｂ、色差成分Ｃｒの両方にフィルタ処理が施される場合、色差成分Ｃｂと色差成分Ｃｒは同一のフィルタ係数群によって処理される。
【０００７】
このような適応フィルタを備えた符号化装置および復号装置は、フィルタ済復号画像を参照して予測画像を生成することにより、予測精度および符号化効率の向上を図ることができる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】「JCTVCA-A121」,Joint Collaborative Team on Video Coding(JCT-VC) of ITU-T SG16 WP3 and ISO/IEC JTC1/SC29/WG11,1st Mee-ting:Dresden,DE,04/2010
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、符号化対象画像の色差成分Ｃｒおよび色差成分Ｃｂに施す適応的フィルタ処理は、同一のフィルタ係数群が用いられる。そのため、色差成分Ｃｒおよび色差成分Ｃｂには効果的なフィルタ処理がされず、符号化効率が向上しないという問題が有していた。
【００１０】
本発明は、上記の問題に鑑み、発明者によって得られた知見に基づいてなされたものであり、その目的は、色差成分Ｃｒおよび色差成分Ｃｂに対して個別のフィルタ係数群を生成することで、各色差成分に効果的なフィルタ処理を施し、符号化効率を向上させることのできる画像フィルタ装置、並びに、そのような画像フィルタ装置を備える復号装置および符号化装置を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の問題を解決するために、本発明の第１の構成に係る動画像復号装置は、複数の色成分を備える画像を復号する動画像復号装置であって、フィルタ処理を行う色成分を指定する情報および、フィルタ係数群を復号するフィルタ情報復号手段と、前記フィルタ情報復号手段により復号された前記フィルタ係数群および前記色成分を指定する情報とを用いて処理対象となる前記各色成分にフィルタ処理を行うフィルタ手段とを備えることを特徴とする。
【００１２】
また、前記フィルタ情報復号手段は、ある色成分のフィルタ係数群の少なくとも１つのフィルタ係数を、既に復号された他の色成分のフィルタ係数群のフィルタ係数と、符号化データから復号した値との加算値又は減算値により復号することを特徴とする。
【００１３】
また、前記フィルタ情報復号手段は、複数の色成分に対するフィルタ処理に用いるフィルタ係数群を復号し、既に復号した他の色成分のフィルタ係数群を用いずに復号する１つの独立フィルタ係数群と、既に復号した他の色成分のフィルタ係数群を用いて復号する１つ以上の従属フィルタ係数群を復号し、独立フィルタ係数群を用いてフィルタ処理を行う色成分を示す割り当てフラグを復号し、さらに前記フィルタ手段は、前記割り当てフラグに応じて導出されたフィルタ係数群を用いてフィルタ処理を行うことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の第２の構成に係る動画像復号装置は、複数の色成分を備える入力画像を復号する動画像復号装置であって、入力画像を構成する複数の単位領域の各々において、フィルタ処理を行うか否かを指定するオンオフフラグを１つ以上含むフィルタオンオフ情報と、フィルタ係数群とを復号するフィルタ情報復号手段と、前記フィルタオンオフ情報を参照して、前記単位領域ごとに色成分のフィルタ処理を行うフィルタ手段とを備えることを特徴とする。
【００１５】
また、前記フィルタオンオフ情報のうち、１つのオンオフフラグを参照して、前記入力画像の２つ以上の色成分の同一位置に存在する前記単位領域のオンオフを定めることで、前記２つ以上の色成分のフィルタ処理を共通に制御することを特徴とする。
【００１６】
また、前記フィルタ情報復号手段は、前記フィルタオンオフ情報に含まれるオンオフフラグが特定の色成分のオンオフフラグとして用いるか、又は、複数の色成分に共通のオンオフフラグとして用いるかを選択する選択フラグを復号することを特徴とする。
【００１７】
また、前記色成分は、少なくとも輝度成分と色差成分とから構成され、前記フィルタ情報復号手段は、前記選択フラグとして、前記フィルタオンオフ情報に含まれる１つのフィルタオンオフフラグが、輝度成分のオンオフフラグとして用いるか、又は、輝度成分と色差成分で共通のオンオフフラグとして用いるかを選択するフラグを復号することを特徴とする。
【００１８】
また、前記フィルタ情報復号手段は、輝度成分のみにオンオフフラグを用いる制御パターン１か、輝度成分と色差成分で共通のオンオフフラグを用いる制御パターン２か、複数の色差成分での共通のオンオフフラグを用いる制御パターン３か、輝度成分と複数の色差成分で独立のオンオフフラグを用いる制御パターン４の少なくとも１つを示す選択モードを復号し、前記選択モードが制御パターン１又は制御パターン２を示す場合には１つのオンオフフラグを復号し、前記選択モードが制御パターン２を示す場合には２つのオンオフフラグを復号し、選択モードが制御パターン４を示す場合には３つのオンオフフラグを復号することを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の第１の構成に係る動画像符号化装置は、複数の色成分を備える画像を符号化する符号化装置であって、フィルタ処理を行う色成分を指定する情報と、フィルタ処理に用いるフィルタ係数群を決定と、フィルタパラメータとして符号化されるフィルタ情報を決定するフィルタ情報決定手段と、前記フィルタ情報決定手段により決定されたフィルタ係数群を用いて処理対象となる前記各色成分にフィルタ処理を行うフィルタ手段と、フィルタ情報を符号化する可変長符号化手段を備えることを特徴とする。
【００２０】
また、前記フィルタ情報決定手段は、少なくとも１つのフィルタ情報の要素が、決定された１つのフィルタ係数群のフィルタ係数と、他の色成分のフィルタ係数群のフィルタ係数との差分値により決定することを特徴とする。
【００２１】
また、前記フィルタ情報決定手段は、他の色成分のフィルタ係数群を用いずに符号化する１つの独立フィルタ係数群と、他の色成分のフィルタ係数群を用いて符号化するフィルタ係数群を決定し、さらに独立フィルタ係数群を用いてフィルタ処理を行う色成分を示す割り当てフラグを決定し、さらに、前記可変長符号化手段は、割り当てフラグを符号化することを特徴とする。
【００２２】
また、本発明の第２の構成に係る動画像符号化装置は、複数の色成分を備える入力画像を符号化する動画像符号化装置であって、入力画像を構成する複数の単位領域の各々において、フィルタ処理を行うか否かを指定するフィルタオンオフ情報と、フィルタ処理に用いるフィルタ係数群と符号化するフィルタ情報を決定するフィルタ情報決定手段と、前記フィルタオンオフ情報とフィルタ係数群を参照して前記単位領域ごとにフィルタ処理を行うフィルタ手段と、フィルタオンオフ情報とフィルタ情報を含むフィルタパラメータを符号化する可変長符号化手段を備えることを特徴とする。
【００２３】
また、前記動画像符号化装置は、２つ以上の色成分を備える画像を符号化する動画像符号化装置であって、２つ以上の色成分の同一位置に存在する前記単位領域のオンオフを定める共通のオンオフフラグを決定するフィルタ情報決定手段を備えることを特徴とする。
【００２４】
また、前記フィルタ情報決定手段は、既に符号化された前記フィルタオンオフ情報を、特定の色成分のオンオフフラグとして用いるか、又は、複数の色成分に共通のオンオフフラグとして用いるかを選択する選択フラグを決定することを特徴とする。
【００２５】
また、前記色成分は、少なくとも輝度成分と色差成分とから構成され、前記フィルタ情報決定手段は、既に復号された前記フィルタオンオフ情報を、輝度成分のオンオフフラグとして用いるか、又は、輝度成分と色差成分で共通のオンオフフラグとして用いるかを選択するフラグを決定することを特徴とする。
【００２６】
また、前記フィルタ情報決定手段は、輝度成分のみにオンオフフラグを用いる制御パターン１か、輝度成分と色差成分で共通のオンオフフラグを用いる制御パターン２か、複数の色差成分での共通のオンオフフラグを用いる制御パターン３か、輝度成分と複数の色差成分で独立の独立オンオフフラグを用いる制御パターン４の少なくとも１つを示す選択モードを決定し、選択モードが制御パターン１若しくは制御パターン２を示す場合には１つのオンオフフラグを決定し、選択モードが制御パターン２を示す場合には２つのオンオフフラグを決定し、選択モードが制御パターン４を示す場合には３つのオンオフフラグを決定することを特徴とする。
【００２７】
また、本発明の第１の構成に係る符号化データのデータ構造は、フィルタ処理を行う色成分を指定する情報および、フィルタ係数群を復号するフィルタ情報復号手段と、前記フィルタ情報復号手段により復号された前記フィルタ係数群および前記色成分を指定する情報とを用いて処理対象となる前記各色成分にフィルタ処理を行うフィルタ手段とを備えることを特徴とする動画像復号装置によって参照される、複数の色成分を備える画像のフィルタ処理に用いられる符号化データのデータ構造であって、前記フィルタ手段によって用いられる前記色成分を指定する情報およびフィルタ係数群を含んでいることを特徴とする。
【００２８】
また、本発明の第２の構成に係る符号化データのデータ構造は、入力画像を構成する複数の単位領域の各々において、フィルタ処理を行うか否かを指定するオンオフフラグを１つ以上含むフィルタオンオフ情報と、フィルタ係数群とを復号するフィルタ情報復号手段と、前記フィルタオンオフ情報を参照して、前記単位領域ごとに色成分のフィルタ処理を行うフィルタ手段とを備えることを特徴とする動画像復号装置によって参照される、複数の色成分を備える画像のフィルタ処理に用いられる符号化データのデータ構造であって、前記フィルタ手段によって用いられるフィルタオンオフ情報とフィルタ係数群を含んでいることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の動画像復号装置および動画像符号化装置によれば、複数の色差成分を備える画像に対して異なるフィルタ係数群を用いることができるため、色差成分間で共通のフィルタ係数群を用いる場合に比べ、色差成分の画質を向上させることができる。さらに少なくとも１つの色差成分のフィルタ係数群を、他の色差成分のフィルタ係数群の差分値として符号化することにより、フィルタ係数群の符号量を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】第１の実施形態に係る動画像符号化装置によって生成され、本発明の実施形態に係る動画像復号装置によって参照される符号化データのデータ構造を示す図である。（ａ）は、符号化データのピクチャレイヤの構成を示しており、（ｂ）は、ピクチャレイヤに含まれるスライスレイヤの構成を示しており、（ｃ）は、スライスレイヤに含まれるＬＣＵレイヤを構成する各ＣＵの構成を示しており、（ｄ）は、ＣＵレイヤに含まれるリーフＣＵの構成を示しており、（ｅ）は、リーフＣＵについてのインター予測情報の構成を示しており、（ｆ）は、リーフＣＵについてのイントラ予測情報の構成を示しており、（ｇ）は、スライスヘッダに含まれるフィルタパラメータの構成を示している。
【図２】第１の実施形態に係る動画像符号化装置によって生成され、本発明の実施形態に係る動画像復号装置によって参照される符号化データに含まれる色差フィルタ情報のデータ構造を示す図である。（ａ）〜（ｅ）は、色差フィルタモードalf_chroma_idcが０〜４のときの色差フィルタ情報の構成を示している。（ｅ）の（ｉ）は、色差フィルタモードalf_chroma_idcが４のときの予め第１色差成分が指定されている場合の色差フィルタ情報の構成を示している。（ｉｉ）は、色差フィルタモードalf_chroma_idcが４のときのsw_flagによって第１色差成分が指定される場合の色差フィルタ情報の構成を示している。
【図３】第１の実施形態に係る符号化データの色差フィルタ情報に含まれる各シンタックスを示す図であり、色差フィルタモードalf_chroma_idcが４のとき、第１色差成分が予め指定されている場合である。
【図４】第１の実施形態に係る動画像復号装置の構成を示すブロック図である。
【図５】第１の実施形態に係る動画像復号装置の備える適応フィルタの構成を示すブロック図である。
【図６】第１の実施形態に係る適応フィルタの備える色差適応フィルタ係数導出部を説明するための図であって、（ａ）は、色差フィルタモードalf_chroma_idcが１、２のときのフィルタ係数情報に含まれるフィルタ係数群coeff_Cbおよびフィルタ係数群coeff_Crからフィルタ係数群ＨＣｒおよびフィルタ係数群ＨＣｂを導出するブロック図である。（ｂ）は、色差フィルタモードalf_chroma_idcが３のときのフィルタ係数情報に含まれるフィルタ係数群coeff_chromaからフィルタ係数群ＨＣｒおよびフィルタ係数群ＨＣｂを導出するブロック図である。
【図７】第１の実施形態に係る適応フィルタの備える色差適応フィルタ係数導出部を説明するための図であって、（ａ）は、色差フィルタモードalf_chroma_idcが４のときの予め第１色差成分が色差成分Ｃｒに指定されている場合における色差適応フィルタ係数導出部のブロック図である。（ｂ）は、色差フィルタモードalf_chroma_idcが４のときの予め第１色差成分が色差成分Ｃｂに指定されている場合における色差適応フィルタ係数導出部のブロック図である。
【図８】第１の実施形態に係る適応フィルタの備える色差適応フィルタ係数導出部を説明するための図であって、色差フィルタモードalf_chroma_idcが４のときの第１色差成分Ｃ１が割り当てフラグsw_flagによって指定される場合における色差適応フィルタ係数導出部のブロック図である。
【図９】第１の実施形態に係る色差適応フィルタ部の備えるスイッチ部を説明するための図であって、色差フィルタモードalf_chroma_idcによって指定されるスイッチのオンオフを示す表である。
【図１０】第１の実施形態に係る適応フィルタによるフィルタ処理を説明するための図であって、（ａ）は、対象単位領域ＵＲと、対象単位領域ＵＲにおけるフィルタ対象画素の画素値を算出するために参照される画素の集合であるフィルタ参照領域Ｒと、各フィルタ対象画素についてのフィルタ参照領域Ｒの和集合として定義されるフィルタ参照範囲ＲＡとを示す図であり、（ｂ）は、フィルタ参照領域Ｒに含まれる各画素に割り付けられたフィルタ係数を示す図である。
【図１１】第１の実施形態に係る動画像符号化装置の構成を示すブロック図である。
【図１２】第１の実施形態に係る動画像符号化装置の備える適応フィルタの構成を示すブロック図である。
【図１３】第１の実施形態に係る適応フィルタの備える色差フィルタ情報決定部の構成を示すブロック図である。
【図１４】第２の実施形態に係る符号化データのフィルタオンオフ情報のデータ構造を示す図である。（ａ）〜（ｄ）は、制御パターン１〜制御パターン４のときのフィルタオンオフ情報の構成を示している。
【図１５】第２の実施形態に係る符号化データの制御パターン１のフィルタパラメータに含まれる各シンタックスを示す図である。
【図１６】第２の実施形態に係る符号化データの制御パターン２のフィルタパラメータに含まれる各シンタックスを示す図である。
【図１７】第２の実施形態に係る符号化データの制御パターン３のフィルタパラメータに含まれる各シンタックスを示す図である。
【図１８】第２の実施形態に係る符号化データの制御パターン４のフィルタパラメータに含まれる各シンタックスを示す図である。
【図１９】第２の実施形態に係る動画像復号装置の構成を示すブロック図である。
【図２０】第２の実施形態に係る動画像復号装置の備える適応フィルタの構成を示すブロック図である。
【図２１】第２の実施形態に係る符号化データのオンオフフラグalf_cu_flag、alf_cu_flag_luma、alf_cu_flag_chroma、alf_cu_flag_cr、alf_cu_flag_cbとオンオフの制御に用いるオンオフフラグAlfFilterFlagY、AlfFilterFlagCr、AlfFilterFlagCbの対応関係を示す表である。
【図２２】第２の実施形態に係る動画像符号化装置の構成を示すブロック図である。
【図２３】第２の実施形態に係る動画像符号化装置の備える適応フィルタの構成を示すブロック図である。
【図２４】第２の実施形態に係る適応フィルタの備えるフィルタパラメータ決定部の構成を示すブロック図である。
【図２５】第１の実施形態に係る符号化データの色差フィルタ情報に含まれる各シンタックスを示す図であり、色差フィルタモードalf_chroma_idcが４のとき、第１色差成分が割り当てフラグsw_flag指定される場合である。
【図２６】第２の実施形態に係る領域単位のオンオフフラグを適用するときの適応的フィルタ処理を説明するための図であって、（ａ）は、最大符号化単位においてオンオフ制御の対象となる各符号化単位の分割例を、階層構造を表す分岐図と共に示す図であり、（ｂ）は、オンオフフラグよって指定される対象領域のオンオフを示す図である。
【図２７】第２の実施形態に係るフィルタパラメータに含まれる各シンタックスを示す図であり、制御パターン１〜制御パターン４のフィルタオンオフ情報の構成を選択フラグalf_cu_control_modeによって切り替える場合である。
【図２８】第２の実施形態に係るフィルタパラメータに含まれる各シンタックスを示す図であり、制御パターン１と制御パターン３のフィルタオンオフ情報の構成を選択フラグalf_cu_control_modeによって切り替える場合である。
【図２９】第１の実施形態に係る符号化データの色差フィルタ情報に含まれる各シンタックスを示す図であり、図３のシンタックスalf_chroma_idcに代えて、第１フィルタモードalf_chroma_idc1および第２フィルタモードalf_chroma_idc2を適用する場合である。
【図３０】第１の実施形態に係る第１フィルタモードalf_chroma_idc1および第２フィルタモードalf_chroma_idc2を説明する図であって、（ａ）は、第１フィルタモードalf_chroma_idc1によって指定される色差成分Ｃｒおよび色差成分Ｃｂのフィルタ処理のオンオフを示す図であり、（ｂ）は、第２フィルタモードalf_chroma_idc2によって指定される色差成分Ｃｒおよび色差成分Ｃｂのフィルタ処理のフィルタ係数群を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
［実施形態１］
以下では、本発明の第１の実施形態について図１〜図１３、図２５を参照して説明する。なお、本実施形態に係る復号装置は、符号化データから動画像を復号するものである。したがって、以下では、これを「動画像復号装置」と呼称する。また、本実施形態に係る符号化装置は、動画像を符号化することによって符号化データを生成するものである。したがって、以下では、これを「動画像符号化装置」と呼ぶ。
【００３２】
ただし、本発明の第１の実施形態は、適用範囲はこれに限定されるものではない。すなわち、以下の説明からも明らかなように、本発明の特徴は複数のフレームを前提としなくとも成立するものである。すなわち、動画像を対象とするか静止画像を対象とするかを問わず、復号装置一般および符号化装置一般に適用できるものである。
（符号化データ＃１の構成）
【００３３】
本実施形態に係る動画像復号装置１の説明に先立ち、本実施形態に係る動画像符号化装置２によって生成され、動画像復号装置１によって復号される符号化データ＃１の構成について、図１を参照して説明する。符号化データ＃１は、シーケンスレイヤ、ＧＯＰ（Group Of Pictures）レイヤ、ピクチャレイヤ、スライスレイヤ、および、最大符号化単位（LCU:Largest Coding Unit）レイヤからなる階層構造を有している。
【００３４】
符号化データ＃１におけるピクチャレイヤ以下の階層の構造を図１に示す。図１（ａ）〜（ｆ）は、それぞれ、ピクチャレイヤＰ、スライスレイヤＳ、ＬＣＵレイヤＬＣＵ、ＬＣＵに含まれるリーフＣＵ（図１（ｄ）ではＣＵＬと表記）、インター予測（画面間予測）パーティションについての予測情報ＰＩであるインター予測情報ＰＩ＿Ｉｎｔｅｒ、イントラ予測（画面内予測）パーティションについての予測情報ＰＩであるイントラ予測情報ＰＩ＿Ｉｎｔｒａの構造を示す図である。
【００３５】
（ピクチャレイヤ）
ピクチャレイヤＰは、処理対象のピクチャである対象ピクチャを復号するために動画像復号装置１が参照するデータの集合である。ピクチャレイヤＰは、図１（ａ）に示すように、ピクチャヘッダＰＨ、および、スライスレイヤＳ１〜ＳＮｓを含んでいる（ＮsはピクチャレイヤＰに含まれるスライスレイヤの総数）。
【００３６】
ピクチャヘッダＰＨには、対象ピクチャの復号方法を決定するために動画像復号装置１が参照する符号化パラメータ群が含まれている。例えば、動画像符号化装置２が符号化の際に用いた可変長符号化のモードを示す符号化モード情報（entropy_coding_mode_flag）は、ピクチャヘッダＰＨに含まれる符号化パラメータの一例である。
【００３７】
（スライスレイヤ）
ピクチャレイヤＰに含まれる各スライスレイヤＳは、処理対象のスライスである対象スライスを復号するために動画像復号装置１が参照するデータの集合である。スライスレイヤＳは、図１（ｂ）に示すように、スライスヘッダＳＨ、および、ＬＣＵレイヤＬＣＵ１〜ＬＣＵＮｃ（ＮｃはスライスＳに含まれるＬＣＵの総数）を含んでいる。
【００３８】
スライスヘッダＳＨには、対象スライスの復号方法を決定するために動画像復号装置１が参照する符号化パラメータ群が含まれる。スライスタイプを指定するスライスタイプ指定情報（slice_type）は、スライスヘッダＳＨに含まれる符号化パラメータの一例である。
【００３９】
スライスタイプ指定情報により指定可能なスライスタイプとしては、（１）符号化の際にイントラ予測のみを用いるＩスライス、（２）符号化の際に単方向予測、又は、イントラ予測を用いるＰスライス、（３）符号化の際に単方向予測、双方向予測、又は、イントラ予測を用いるＢスライスなどが挙げられる。
【００４０】
また、スライスヘッダＳＨには、動画像復号装置１の備える適応フィルタによって参照されるフィルタパラメータＦＰが含まれる。なお、フィルタパラメータＦＰの構成については、後述するためここでは説明を省略する。
【００４１】
（ＬＣＵレイヤ）
スライスレイヤＳに含まれる各ＬＣＵレイヤＬＣＵは、処理対象のＬＣＵである対象ＬＣＵを復号するために動画像復号装置１が参照するデータの集合である。
【００４２】
ＬＣＵレイヤＬＣＵは、当該ＬＣＵを階層的に４分木分割することにより得られる複数の符号化単位（CU:Coding Unit）より構成される。換言すれば、ＬＣＵレイヤＬＣＵは、複数のＣＵを再帰的に含む階層構造のうち、最上位にあたる符号化単位である。ＬＣＵレイヤＬＣＵに含まれる各ＣＵは、図１（ｃ）に示すように、ＣＵヘッダＣＵＨ、および、当該ＣＵを４分木分割することにより得られる複数のＣＵを再帰的に含む階層構造を有している。
【００４３】
ＬＣＵを除く各ＣＵのサイズは、当該ＣＵが直接に属するＣＵ（すなわち、当該ＣＵの１階層上位のＣＵ）のサイズの縦横とも半分であり、各ＣＵのとり得るサイズは、符号化データ＃１のシーケンスパラメータセットＳＰＳに含まれる、ＬＣＵのサイズおよび階層深度（hierarchical depth）に依存する。例えば、ＬＣＵのサイズが１２８×１２８画素であって、最大階層深度が５である場合には、当該ＬＣＵ以下の階層におけるＣＵは、５種類のサイズ、すなわち、１２８×１２８画素、６４×６４画素、３２×３２画素、１６×１６画素、および、８×８画素の何れかをとり得る。また、それ以上分割されないＣＵをリーフＣＵと呼ぶことにする。
【００４４】
（ＣＵヘッダ）
ＣＵヘッダＣＵＨには、対象ＣＵの復号方法を決定するために動画像復号装置１が参照する符号化パラメータが含まれる。具体的には、図１（ｃ）に示すように、対象ＣＵをさらに下位のＣＵへ４分割するか否かを指定するＣＵ分割フラグＳＰ＿ＣＵが含まれる。ＣＵ分割フラグＳＰ＿ＣＵが０である場合、すなわち、それ以上ＣＵが分割されない場合、当該ＣＵはリーフＣＵである。
【００４５】
（リーフＣＵ）
それ以上分割されないＣＵ（ＣＵのリーフ）は予測単位（PU:Prediction Unit）、および、変換単位（TU:Transform Unit）として取り扱われる。
【００４６】
図１（ｄ）に示すように、リーフＣＵ（図１（ｄ）においてはＣＵＬと表記）は、（１）動画像復号装置１により予測画像を生成する際に参照されるＰＵ情報ＰＵＩ、および、（２）動画像復号装置１により残差データを復号する際に参照されるＴＵ情報ＴＵＩを含んでいる。
【００４７】
スキップフラグＳＫＩＰは、対象のＰＵについて、スキップモードが適用されているか否かを示すフラグであり、スキップフラグＳＫＩＰの値が１の場合、すなわち、対象のリーフにスキップモードが適用されている場合、そのリーフＣＵにおけるＰＵ情報ＰＵＩ、および、ＴＵ情報ＴＵＩは省略される。なお、スキップフラグＳＫＩＰは、Ｉスライスでは省略される。
【００４８】
ＰＵ情報ＰＵＩは、図１（ｄ）に示すように、スキップフラグＳＫＩＰ、予測タイプ情報ＰＴ、および、予測情報ＰＩを含んでいる。予測タイプ情報ＰＴは、対象リーフＣＵ（対象ＰＵ）についての予測画像生成方法として、イントラ予測を用いるのか、または、インター予測を用いるのかを指定する情報である。予測情報ＰＩは、予測タイプ情報ＰＴが何れの予測方法を指定するのかに応じて、イントラ予測情報ＰＩ＿Ｉｎｔｒａ、または、インター予測情報ＰＩ＿Ｉｎｔｅｒより構成される。以下では、イントラ予測が適用されるＰＵをイントラＰＵとも呼称し、インター予測が適用されるＰＵをインターＰＵとも呼称する。
【００４９】
ＰＵ情報ＰＵＩには、対象ＰＵに含まれる各パーティションの形状、サイズ、および、対象ＰＵ内での位置を指定する情報が含まれる。ここで、パーティションとは、対象リーフＣＵを構成する１又は複数の重複しない領域のことであり、予測画像の生成は、パーティションを単位として行われる。
【００５０】
ＴＵ情報ＴＵＩは、図１（ｄ）に示すように、量子化ステップの大きさを指定する量子化パラメータ差分Δqp（tu_qp_delta）、対象リーフＣＵ（対象ＴＵ）の各ブロックへの分割パターンを指定するＴＵ分割情報ＳＰ＿ＴＵ、および、量子化予測残差ＱＤ1〜ＱＤNT（ＮＴは、対象ＴＵに含まれるブロックの総数）を含んでいる。
【００５１】
量子化パラメータ差分Δｑｐは、対象ＴＵにおける量子化パラメータｑｐと、そのＴＵの直前に符号化されたＴＵにおける量子化パラメータｑｐ’との差分ｑｐ−ｑｐ’である。
【００５２】
ＴＵ分割情報ＳＰ＿ＴＵは、具体的には、対象ＴＵに含まれる各ブロックの形状、サイズ、および、対象ＴＵ内での位置を指定する情報である。各ＴＵは、例えば、６４×６４画素から２×２画素までのサイズをとり得る。ここで、ブロックとは、対象リーフＣＵを構成する１又は複数の重複しない領域のことであり、予測残差の符号化・復号は、ブロックを単位として行われる。
【００５３】
各量子化予測残差ＱＤは、動画像符号化装置２が以下の処理１〜３を、処理対象のブロックである対象ブロックに施すことによって生成した符号化データである。処理１：符号化対象画像から予測画像を減算した予測残差をＤＣＴ変換（Discrete Cosine Transform）する。処理２：処理１にて得られたＤＣＴ係数を量子化する。処理３：処理２にて量子化されたＤＣＴ係数を可変長符号化する。上述した量子化パラメータｑｐは、動画像符号化装置２がＤＣＴ係数を量子化する際に用いた量子化ステップＱＰの大きさを表す（ＱＰ＝２qp/6）。
【００５４】
（インター予測情報ＰＩ＿Ｉｎｔｅｒ）
インター予測情報ＰＩ＿Ｉｎｔｅｒは、動画像復号装置１が、インター予測によってインター予測画像を生成する際に参照される符号化パラメータが含まれる。図１（ｅ）に示すように、インター予測情報ＰＩ＿Ｉｎｔｅｒは、対象ＰＵの各パーティションへの分割パターンを指定するインターＰＵ分割情報ＳＰ＿Ｉｎｔｅｒ、および、各パーティションについてのインター予測パラメータＰＰ＿Ｉｎｔｅｒ1〜ＰＰ＿ＩｎｔｅｒNe（Ｎｅは、対象ＰＵに含まれるインター予測パーティションの総数）を含んでいる。
【００５５】
インターＰＵ分割情報ＳＰ＿Ｉｎｔｅｒは、具体的には、対象ＰＵ（インターＰＵ）に含まれる各インター予測パーティションの形状、サイズ、および、対象ＰＵ内での位置を指定する情報である。
【００５６】
インターＰＵは、２Ｎ×２Ｎ画素、２Ｎ×Ｎ画素、Ｎ×２Ｎ画素、およびＮ×Ｎ画素の４つの対称的分割（symmetric splittings）、並びに、２Ｎ×ｎＵ画素、２Ｎ×ｎＤ画素、ｎＬ×２Ｎ画素、およびｎＲ×２Ｎ画素の４つの非対称的分割（asymmetric splittings）により、合計８種類のパーティションに分割することが可能である。ここで、Ｎの具体的な値は、当該ＰＵが属するＣＵのサイズによって規定され、ｎＵ、ｎＤ、ｎＬ、および、ｎＲの具体的な値は、Ｎの値に応じて定められる。例えば、１２８×１２８画素のインターＰＵは、１２８×１２８画素、１２８×６４画素、６４×１２８画素、６４×６４画素、１２８×３２画素、１２８×９６画素、３２×１２８画素、および、９６×１２８画素のインター予測パーティションへ分割することが可能である。
【００５７】
（インター予測パラメータＰＰ＿Ｉｎｔｅｒ）
インター予測パラメータＰＰ＿Ｉｎｔｅｒは、図１（ｅ）に示すように、参照画像インデックスＲＩと、推定動きベクトルインデックスＰＭＶＩと、動きベクトル残差ＭＶＤとを含んでいる。
【００５８】
動きベクトル残差ＭＶＤは、動画像符号化装置２が以下の処理４〜６を実行することによって生成した符号化データである。処理４：符号化／復号化済みの局所復号画像（より正確には、符号化／復号化済みの局所復号画像に対してデブロック処理および適応的フィルタ処理を施すことによって得られる画像）を選択し、選択した符号化／復号化済みの局所復号画像（以下「参照画像」とも呼称）を参照して対象パーティションに対する動きベクトルｍｖを導出する。処理５：推定方法を選択し、選択した推定方法を用いて対象パーティションに割り付ける動きベクトルｍｖの推定値（以下「推定動きベクトル」とも呼称）ｐｍｖを導出する。処理６：処理４にて導出した動きベクトルｍｖから処理５にて導出した推定動きベクトルｐｍｖを減算した動きベクトル残差ＭＶＤを符号化する。
【００５９】
参照画像インデックスＲＩは、処理４にて選択した符号化／復号化済みの局所復号画像（参照画像）を指定するものであり、上述した推定動きベクトルインデックスＰＭＶＩは、処理５にて選択した推定方法を指定するものである。処理５にて選択可能な推定方法としては、（１）符号化／復号化中の局所復号画像（より正確には、符号化／復号化中の局所復号画像における復号済みの領域に対してデブロック処理および適応的フィルタ処理を施すことによって得られる画像）において、対象パーティションに隣接するパーティション（以下「隣接パーティション」とも呼称する）に割り付けられた動きベクトルのメジアンを推定動きベクトルｐｍｖとする方法や、（２）符号化／復号化済みの局所復号画像において、対象パーティションと同じ位置を占めるパーティション（しばしば「コロケートパーティション」と呼称される）に割り付けられた動きベクトルを推定動きベクトルｐｍｖとする方法などが挙げられる。
【００６０】
なお、単方向予測を行うパーティションに関する予測パラメータＰＰには、図１（ｅ）に示すように、参照画像インデックスＲＩ、推定動きベクトルインデックスＰＭＶＩ、および、動きベクトル残差ＭＶＤがそれぞれ１つずつ含まれているが、双方向予測（重み付き予測）を行うパーティションに関する予測パラメータＰＰには、２つの参照画像インデックスＲＩ１およびＲＩ２、２つの推定動きベクトルインデックスＰＭＶＩ１およびＰＭＶＩ２、並びに、２つの動きベクトル残差ＭＶＤ１およびＭＶＤ２が含まれる。
【００６１】
（イントラ予測情報ＰＩ＿Ｉｎｔｒａ）
イントラ予測情報ＰＩ＿Ｉｎｔｒａは、動画像復号装置１が、イントラ予測によってイントラ予測画像を生成する際に参照される符号化パラメータが含まれる。図１（ｆ）に示すように、イントラ予測情報ＰＩ＿Ｉｎｔｒａは、対象ＰＵ（イントラＰＵ）の各パーティションへの分割パターンを指定するイントラＰＵ分割情報ＳＰ＿Ｉｎｔｒａ、および、各パーティションについてのイントラ予測パラメータＰＰ＿Ｉｎｔｒａ1〜ＰＰ＿ＩｎｔｒａNa（Ｎａは、対象ＰＵに含まれるイントラ予測パーティションの総数）を含んでいる。
【００６２】
イントラＰＵ分割情報ＳＰ＿Ｉｎｔｒａは、具体的には、対象ＰＵに含まれる各イントラ予測パーティションの形状、サイズ、および、対象ＰＵ内での位置を指定する情報である。イントラＰＵ分割情報ＳＰ＿Ｉｎｔｒａには、対象ＰＵをパーティションに分割するか否かを指定するイントラ分割フラグ（intra_split_flag）が含まれている。イントラ分割フラグが１であれば、対象ＰＵは、４つのパーティションへと対称的に分割され、イントラ分割フラグが０であれば、対象ＰＵは、分割されることなく、対象ＰＵ自身が１つのパーティションとして取り扱われる。したがって、対象ＰＵのサイズを２Ｎ×２Ｎ画素とすると、イントラ予測パーティションは、２Ｎ×２Ｎ画素（分割なし）、および、Ｎ×Ｎ画素（４分割）の何れかのサイズを取り得る（ここで、Ｎ＝２n、ｎは１以上の任意の整数）。例えば、１２８×１２８画素のイントラＰＵは、１２８×１２８画素、および、６４×６４画素のイントラ予測パーティションへ分割することが可能である。
【００６３】
（イントラ予測パラメータＰＰ＿Ｉｎｔｒａ）
イントラ予測パラメータＰＰ＿Ｉｎｔｒａは、図１（ｆ）に示すように、推定フラグＭＰＭ、および、残余予測モードインデックスＲＩＰＭを含んでいる。イントラ予測パラメータＰＰ＿Ｉｎｔｒａは、各パーティションについてのイントラ予測方法（予測モード）を指定するためのパラメータである。
【００６４】
推定フラグＭＰＭは、処理対象である対象パーティションの周辺のパーティションに割り付けられた予測モードに基づいて推定された予測モードと当該対象パーティションについての予測モードとが同じであるか否かを示すフラグである。ここで、対象パーティションの周辺のパーティションの例としては、対象パーティションの上辺に隣接するパーティション、および、対象パーティションの左辺に隣接するパーティション等が挙げられる。
【００６５】
残余予測モードインデックスＲＩＰＭは、推定された予測モードと対象パーティションについての予測モードとが異なる場合に、イントラ予測パラメータＰＰ＿Ｉｎｔｒａに含められるインデックスであり、当該対象パーティションに割り付けられる予測モードを指定するためのインデックスである。
【００６６】
（フィルタパラメータＦＰ）
上述のように、スライスヘッダＳＨには、動画像復号装置１の備える適応フィルタが参照するフィルタパラメータＦＰが含まれる。図１（ｇ）に、フィルタパラメータＦＰのデータ構造を示す。図１（ｇ）に示すように、フィルタパラメータＦＰには、フィルタオンオフ情報、輝度フィルタ情報、色差フィルタ情報が含まれる。
【００６７】
フィルタオンオフ情報には、（１）対象スライスに含まれる分割領域を指定するための領域指定情報、および（２）分割領域毎にフィルタ処理のオンオフを指定するオンオフ情報が含まれる。
【００６８】
輝度フィルタ情報には、輝度フィルタ係数情報が含まれ、色差フィルタ情報には、色差成分に対するフィルタ処理を行うか否かを切り替える色差フィルタモードalf_chroma_idcと色差フィルタ係数情報が含まれる。色差フィルタ係数情報には、色差成分のタップ数alf_length_chroma_minus5_div2と色差フィルタ係数群が含まれる。フィルタ係数群には、（１）フィルタ係数a0〜aNT-1（ＮＴは、フィルタ係数群に含まれるフィルタ係数の総数）、および、（２）オフセットｏが含まれる。
【００６９】
図２にはalf_chroma_idc毎の色差フィルタ係数情報のデータ構造を示す。alf_chroma_idcが０のとき、図２（ａ）に示すように、色差フィルタ係数情報が省略される。alf_chroma_idcが１のとき、図２（ｂ）に示すように、色差フィルタ係数情報にはalf_length_chroma_minus5_div2および色差成分Ｃｒのフィルタ係数群alf_coeff_Crが含まれる。alf_chroma_idcが２のとき、図２（ｃ）に示すように、色差フィルタ係数情報にはalf_length_chroma_minus5_div2および色差成分Ｃｂのフィルタ係数群alf_coeff_Cbが含まれる。alf_chroma_idcが３のとき、図２（ｄ）に示すように、色差フィルタ係数情報にはalf_length_chroma_minus5_div2とフィルタ係数群alf_coeff_chromaが含まれる。alf_chroma_idcが４のとき、図２（ｅ）の（ｉ）に示すように、色差フィルタ係数情報にはalf_chroma_idcと色差成分に対する独立フィルタ係数群alf_coeff_C1と従属フィルタ係数群alf_coeff_C2が含まれる。ここで、２つの色差成分のうち、一方を第１色差成分Ｃ１、もう一方を第２色差成分Ｃ２と表現する。フィルタ係数群coeff_C1は、色差成分Ｃ１を導出するためのフィルタ係数群であり、フィルタ係数群alf_coeff_C2は、色差成分Ｃ２を導出するための差分フィルタ係数群である。また、以降、alf_chroma_idcの値をモード番号として、alf_chroma_idcが０、１、２、３、４のとき、それぞれ、モード０、モード１、モード２、モード３、モード４とも呼称する。
【００７０】
図２（ｅ）の（ｉｉ）は、alf_chroma_idcが４のときの別の構成として、第１色差成分Ｃ１に対応する色差成分を指定するフラグsw_flagを含めた構成を示す。
【００７１】
図３は、本実施形態に係る符号化データ＃１の色差フィルタ情報に含まれるシンタックスである。図３に示すように、本実施形態に係る符号化データ＃１の色差フィルタ情報には、（１）各色差成分に対するフィルタ処理を行われるか否かを指定するシンタックス（色差フィルタモード）alf_chroma_idc、（２）色差適応フィルタのフィルタ長を指定するシンタックスalf_length_chroma_minus5_div2、（３）フィルタ係数群を指定するシンタックスが含まれる。フィルタ係数群を指定するシンタックスとしては、alf_chroma_idcが１のときはalf_coeff_Cr[i]、alf_chroma_idcが２のときはalf_coeff_Cb[i]、alf_chroma_idcが３のときはalf_coeff_chroma[i]、alf_chroma_idcが４のときはalf_coeff_C1[i]およびalf_coeff_C2が含まれている。図２５は、フラグsw_flagを含めた構成のシンタックスである。この構成ではalf_chroma_idcが４の場合にsw_flagが含まれる。
【００７２】
以下では、本実施形態に係る動画像復号装置１について図４〜図１０を参照して説明する。動画像復号装置１は、その一部に、Ｈ．２６４／ＭＰＥＧ−４．ＡＶＣ、ＶＣＥＧ（Video Coding Expert Group）および、その後継コーデックとして提案されているＨＥＶＣ（Ｈｉｇｈ  Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ  Ｖｉｄｅｏ  Ｃｏｄｉｎｇ）のテストモデルＨＭに採用されている技術を含む復号装置である。
【００７３】
図４は、動画像復号装置１の構成を示すブロック図である。図４に示すように、動画像復号装置１は、可変長符号復号部１１、動きベクトル復元部１２、逆量子化・逆変換部１３、加算器１４、バッファメモリ１５、インター予測画像生成部１６、イントラ予測画像生成部１７、予測方式決定部１８、デブロッキングフィルタ１９、および、適応フィルタ３０を備えている。動画像復号装置１は、符号化データ＃１を復号することによって動画像＃２を生成するための装置である。
【００７４】
（可変長符号復号部１１）
可変長符号復号部１１は、各パーティションに関する予測パラメータＰＰを、符号化データ＃１から復号する。すなわち、インター予測パーティションに関しては、参照画像インデックスＲＩ、推定動きベクトルインデックスＰＭＶＩ、および、動きベクトル残差ＭＶＤを符号化データ＃１から復号し、これらを動きベクトル復元部１２に供給する。一方、イントラ予測パーティションに関しては、（１）パーティションのサイズを指定するサイズ指定情報、および、（２）予測インデックスを指定する予測インデックス指定情報を符号化データ＃１から復号し、これをイントラ予測画像生成部１７に供給する。更に、可変長符号復号部１１は、各ブロックに関する量子化予測残差ＱＤ、および、そのブロックを含むマクロブロックに関する量子化パラメータ差分Δｑｐを符号化データ＃１から復号し、これらを逆量子化・逆変換部１３に供給する。また、可変長符号復号部１１は、符号化データ＃１からフィルタパラメータＦＰを復号し、適応フィルタ３０に供給する。
【００７５】
（動きベクトル復元部１２）
動きベクトル復元部１２は、各インター予測パーティションに関する動きベクトルｍｖを、そのパーティションに関する動きベクトル残差ＭＶＤと、他のパーティションに関する復元済みの動きベクトルｍｖ’とから復元する。具体的には、（１）推定動きベクトルインデックスＰＭＶＩにより指定される推定方法に従って、復元済みの動きベクトルｍｖ’から推定動きベクトルｐｍｖを導出し、（２）導出した推定動きベクトルｐｍｖと動きベクトル残差ＭＶＤとを加算することによって動きベクトルｍｖを得る。なお、他のパーティションに関する復元済みの動きベクトルｍｖ’は、バッファメモリ１５から読み出すことができる。動きベクトル復元部１２は、復元した動きベクトルｍｖを、対応する参照画像インデックスＲＩと共に、インター予測画像生成部１６に供給する。
【００７６】
（インター予測画像生成部１６）
インター予測画像生成部１６は、画面間予測によって、各インター予測パーティションに関する動き補償画像ｍｃを生成する。具体的には、動きベクトル復元部１２から供給された動きベクトルｍｖを用いて、同じく動きベクトル復元部１２から供給された参照画像インデックスＲＩによって指定されるフィルタ済復号画像Ｐ＿ＦＬ’から動き補償画像ｍｃを生成する。ここで、フィルタ済復号画像Ｐ＿ＦＬ’は、既にフレーム全体の復号が完了した復号済みの復号画像に対して、デブロッキングフィルタ１９によるデブロック処理および適応フィルタ３０によるフィルタ処理を施すことによって得られる画像であり、インター予測画像生成部１６は、フィルタ済復号画像Ｐ＿ＦＬ’を構成する各画素の画素値をバッファメモリ１５から読み出すことができる。インター予測画像生成部１６によって生成された動き補償画像ｍｃは、インター予測画像Ｐｒｅｄ＿Ｉｎｔｅｒとして予測方式決定部１８に供給される。
【００７７】
（イントラ予測画像生成部１７）
イントラ予測画像生成部１７は、各イントラ予測パーティションに関する予測画像Ｐｒｅｄ＿Ｉｎｔｒａを生成する。具体的には、まず、可変長符号復号部１１から供給されたイントラ予測パラメータＰＰ＿Ｉｎｔｒａに基づいて予測モードを特定し、特定された予測モードを対象パーティションに対して、例えば、ラスタスキャン順に割り付ける。
【００７８】
ここで、イントラ予測パラメータＰＰ＿Ｉｎｔｒａに基づく予測モードの特定は、以下のように行うことができる。（１）推定フラグＭＰＭを復号し、当該推定フラグＭＰＭが、処理対象である対象パーティションについての予測モードと、当該対象パーティションの周辺のパーティションに割り付けられた予測モードとが同一であることを示している場合には、対象パーティションに対して、当該対象パーティションの周辺のパーティションに割り付けられた予測モードを割り付ける。（２）一方で、推定フラグＭＰＭが、処理対象である対象パーティションについての予測モードと、当該対象パーティションの周辺のパーティションに割り付けられた予測モードとが同一でないことを示している場合には、残余予測モードインデックスＲＩＰＭを復号し、当該残余予測モードインデックスＲＩＰＭの示す予測モードを対象パーティションに対して割り付ける。
【００７９】
イントラ予測画像生成部１７は、対象パーティションに割り付けられた予測モードの示す予測方法に従って、画面内予測によって、（局所）復号画像Ｐから予測画像Ｐｒｅｄ＿Ｉｎｔｒａを生成する。イントラ予測画像生成部１７によって生成されたイントラ予測画像Ｐｒｅｄ＿Ｉｎｔｒａは、予測方式決定部１８に供給される。なお、イントラ予測画像生成部１７は、画面内予測によって、フィルタ済復号画像Ｐ＿ＦＬから予測画像Ｐｒｅｄ＿Ｉｎｔｒａを生成する構成とすることも可能である。
【００８０】
（予測方式決定部１８）
予測方式決定部１８は、各パーティションが属するＰＵについての予測タイプ情報ＰＴに基づいて、各パーティションがインター予測を行うべきインター予測パーティションであるのか、イントラ予測を行うべきイントラ予測パーティションであるのかを決定する。そして、前者の場合には、インター予測画像生成部１６にて生成されたインター予測画像Ｐｒｅｄ＿Ｉｎｔｅｒを予測画像Ｐｒｅｄとして加算器１４に供給し、後者の場合には、イントラ予測画像生成部１７にて生成されたイントラ予測画像Ｐｒｅｄ＿Ｉｎｔｒａを予測画像Ｐｒｅｄとして加算器１４に供給する。
【００８１】
（逆量子化・逆変換部１３）
逆量子化・逆変換部１３は、（１）量子化予測残差ＱＤを逆量子化し、（２）逆量子化によって得られたＤＣＴ係数を逆ＤＣＴ（Discrete Cosine Transform）変換し、（３）逆ＤＣＴ変換によって得られた予測残差Ｄを加算器１４に供給する。なお、量子化予測残差ＱＤを逆量子化する際に、逆量子化・逆変換部１３は、可変長符号復号部１１から供給された量子化パラメータ差分Δｑｐから量子化ステップＱＰを導出する。量子化パラメータｑｐは、直前に逆量子化／逆ＤＣＴ変換したＴＵに関する量子化パラメータｑｐ’に量子化パラメータ差分Δｑｐを加算することによって導出でき、量子化ステップＱＰは、量子化ステップｑｐから例えばＱＰ＝２ｐｑ／６によって導出できる。また、逆量子化・逆変換部１３による予測残差Ｄの生成は、ＴＵあるいはＴＵを分割したブロックを単位として行われる。
【００８２】
（加算器１４）
加算器１４は、予測方式決定部１８から供給された予測画像Ｐｒｅｄと、逆量子化・逆変換部１３から供給された予測残差Ｄとを加算することによって復号画像Ｐを生成する。生成された復号画像Ｐは、バッファメモリ１５に格納される。
【００８３】
（デブロッキングフィルタ１９）
デブロッキングフィルタ１９は、復号画像Ｐにおけるブロック境界、またはパーティション境界を介して互いに隣接する画素の画素値の差が予め定められた閾値よりも小さい場合に、復号画像Ｐにおける当該ブロック境界、または当該パーティション境界に対してデブロッキング処理を施すことによって、当該ブロック境界、または当該パーティション境界付近の画像の平滑化を行う。デブロッキングフィルタ１９によりデブロッキング処理が施された画像は、デブロック済復号画像Ｐ＿ＤＢとして、適応フィルタ３０に出力される。
【００８４】
（適応フィルタ３０）
適応フィルタ３０は、デブロック済復号画像Ｐ＿ＤＢに対して、輝度成分Ｙおよび色差成分Ｃｒ、色差成分Ｃｂに対して適応的フィルタ処理を行い、フィルタ済復号画像Ｐ＿ＦＬを生成する。
【００８５】
図５は適応フィルタ３０のブロック図である。図５に示すように、適応フィルタ３０は、色差適応フィルタ情報復号部３１および色差適応フィルタ部３２、輝度適応フィルタ部３３を備えている。
【００８６】
（色差適応フィルタ情報復号部３１）
色差適応フィルタ情報復号部３１は、フィルタパラメータＦＰから、alf_chroma_idcを復号し、さらにalf_chroma_idcの値に応じて、タップ数、フィルタ係数群ＨＣｒ、フィルタ係数群ＨＣｂを復号する。ここでフィルタ係数群ＨＣｒおよびフィルタ係数群ＨＣｂは、色差成分Ｃｒおよび色差成分Ｃｂに施される適応的フィルタ処理のフィルタ係数群である。
【００８７】
図５に示すように、色差適応フィルタ情報復号部３１は、色差適応フィルタ係数導出部３１１を備えている。色差適応フィルタ係数導出部３１１で導出されたフィルタ係数群ＨＣｂおよびフィルタ係数群ＨＣｒは色差適応フィルタ部３２に供給される。
【００８８】
（色差適応フィルタ係数導出部３１１）
色差適応フィルタ係数導出部３１１について、図６〜図８を参照にして説明する。色差適応フィルタ係数導出部３１１の動作はalf_chroma_idcによって切り替わる。色差適応フィルタ係数導出部３１１は、次の式により、alf_length_chroma_minus5_div2からフィルタのタップ数tap_chromaおよびフィルタ係数の個数AlfNumCoeffChromaを導出する。
tap_chroma=(alf_length_chroma_minus5_div2<<1)+5
AlfNumCoeffChroma=((tap_chroma*tap_chroma+1)>>1)+1
【００８９】
alf_chroma_idc＝０のとき、フィルタ係数群ＨＣｒおよびフィルタ係数群ＨＣｂは導出されない。
【００９０】
alf_chroma_idc＝１のとき、フィルタ係数群ＨＣｒのみが導出され、フィルタ係数群ＨＣｂは導出されない。フィルタ係数群ＨＣｒには、以下の式により、フィルタパラメータＦＰから復号されたフィルタ係数群alf_coeff_Crが割り当てられる。
HCr[i]=alf_coeff_Cr[i]
ここで、ｉは０からAlfNumCoeffChroma−１の整数である。
【００９１】
alf_chroma_idc＝２のとき、フィルタ係数群ＨＣｂのみが導出され、フィルタ係数群ＨＣｒは導出されない。以下の式により、フィルタ係数群ＨＣｂには、フィルタパラメータＦＰから復号されたフィルタ係数群alf_coeff_Cbが割り当てられる。
HCb[i]=alf_coeff_Cb[i]
ここで、ｉは０からAlfNumCoeffChroma−１の整数である。
【００９２】
alf_chroma_idc＝３のとき、フィルタ係数群ＨＣｒおよびフィルタ係数群ＨＣｂが導出される。以下の式により、フィルタ係数群ＨＣｒおよびフィルタ係数群ＨＣｂには、フィルタパラメータＦＰから復号されたフィルタ係数群alf_coeff_chromaが割り当てられる。
HCr[i]=alf_coeff_chroma[i]
HCb[i]=alf_coeff_chroma[i]
ここで、ｉは０からAlfNumCoeffChroma−１の整数である。
【００９３】
alf_chroma_idc＝４のとき、色差適応フィルタ係数導出部３１１の備えるフィルタ係数予測処理部３１１１は、独立フィルタ係数群alf_coeff_C1[i]と従属フィルタ係数群alf_coeff_C2[i]の要素毎の減算により第２色差成分Ｃ２のフィルタ係数群ＨＣ２を導出する。
HC1[i]=alf_coeff_C1[i]
HC2[i]=alf_coeff_C1[i]−alf_coeff_C2[i]
ここで、ｉは０からAlfNumCoeffChroma−１の整数である。
導出されたフィルタ係数群ＨＣ１およびフィルタ係数群ＨＣ２は、第１色差成分Ｃ１と第２色差成分Ｃ２の対応関係に応じて、フィルタ係数群ＨＣｒおよびフィルタ係数群ＨＣｂに割り当てられる。
【００９４】
この場合、後述する動画像符号化装置２では、第２色差成分Ｃ２のフィルタ係数群のフィルタ係数HC2[i]と、第１色差成分Ｃ１のフィルタ係数群のフィルタ係数HC1[i]の差分値である従属フィルタ係数群alf_coeff_C2[i]を以下の式により定める。
alf_coeff_C2[i]=HC1[i]−HC2[i]
ここで、ｉは０からAlfNumCoeffChroma−１の整数である。
【００９５】
なお、フィルタ係数予測処理部３１１１は、独立フィルタ係数群alf_coeff_C1[i]と従属フィルタ係数群alf_coeff_C2[i]の要素毎の加算により第２色差成分Ｃ２のフィルタ係数群ＨＣ２を導出しても構わない。
HC2[i]=alf_coeff_C1[i]＋alf_coeff_C2[i]
ここで、ｉは０からAlfNumCoeffChroma−１の整数である。
【００９６】
この場合、後述する動画像符号化装置２では、以下の式により、２つのフィルタ係数群間の差分値を計算し、従属フィルタ係数群alf_coeff_C2[i]を定める。
alf_coeff_C2[i]=HC2[i]−HC1[i]
ここで、ｉは０からAlfNumCoeffChroma−１の整数である。
【００９７】
第１色差成分があらかじめ決まっている構成の場合には、図７（ａ）に示すように、以下の式によってフィルタ係数群ＨＣｒおよびフィルタ係数群ＨＣｂが割り当てられる。
HCr[i]=HC1[i]
HCb[i]=HC2[i]
ここで、ｉは０からAlfNumCoeffChroma−１の整数である。
【００９８】
なお、図７（ｂ）に示すように、第１色差成分Ｃ１が色差成分Ｃｂとしてもよい。この場合、以下の式によってフィルタ係数群ＨＣｒおよびフィルタ係数群ＨＣｂが割り当てられる。
HCb[i]=HC1[i]
HCr[i]=HC2[i]
ここで、ｉは０からAlfNumCoeffChroma−１の整数である。
【００９９】
第１色差成分Ｃ１がsw_flagにより決まる構成の場合には、図８に示すように、色差フィルタ係数割当部３１１２によりフィルタ係数群ＨＣ１およびフィルタ係数群ＨＣ２の割り当てが行われる。
【０１００】
色差フィルタ係数割当部３１１２はsw_flagに応じてフィルタ係数群ＨＣ１とフィルタ係数群ＨＣ２の割り当てを行う。sw_flagが０の場合、フィルタ係数群ＨＣ１をフィルタ係数群ＨＣｒに割り当て、フィルタ係数群ＨＣ２をフィルタ係数群ＨＣｂに割り当てる。sw_flagが１の場合、フィルタ係数群ＨＣ１をフィルタ係数群ＨＣｂに割り当て、フィルタ係数群ＨＣ２をフィルタ係数群ＨＣｒに割り当てる。
【０１０１】
（色差適応フィルタ部３２）
色差適応フィルタ部３２は、デブロック済復号画像Ｐ＿ＤＢの色差成分Ｃｒおよび色差成分Ｃｂに対して、適応的フィルタ処理を行い、フィルタ済復号画像Ｐ＿ＦＬの色差成分Ｃｒおよび色差成分Ｃｂを生成する。また、生成されたフィルタ済復号画像Ｐ＿ＦＬの色差成分Ｃｒおよび色差成分Ｃｂは、バッファメモリ１５に格納される。
【０１０２】
図５に示すように、色差適応フィルタ部３２はスイッチ部３２１、および、Ｃｒフィルタ処理部３２２、Ｃｂフィルタ処理部３２３を備えている。スイッチ部３２１は、スイッチ部３２１ａとスイッチ部３２１ｂから構成される。
【０１０３】
（スイッチ部３２１）
スイッチ部３２１は、色差成分Ｃｒおよび色差成分Ｃｂに適応的フィルタ処理を行うか否かを切り替える。スイッチ部３２１ａがオンであるならば、デブロック済復号画像Ｐ＿ＤＢの色差成分ＣｒはＣｒフィルタ処理部３２２に供給される。スイッチ部３２１ｂがオンであるならば、デブロック済復号画像Ｐ＿ＤＢの色差成分Ｃｂは、Ｃｂフィルタ処理部３２３に供給される。図９は、スイッチ３２１ａおよびスイッチ３２１ｂのオンオフの状態を示す。
【０１０４】
alf_chroma_idcが０のとき、色差成分Ｃｒ、色差成分Ｃｂに対するフィルタ処理は行われない。alf_chroma_idcが１のとき、色差成分Ｃｒにフィルタ処理が行われる。alf_chroma_idcが２のとき、色差成分Ｃｂにフィルタ処理が行われる。alf_chroma_idcが３、４のとき色差成分Ｃｒおよび色差成分Ｃｂのフィルタ処理が行われる。
【０１０５】
（スイッチ部３２１ａ）
スイッチ部３２１ａは、alf_chroma_idcが１、３、４のときにオンとなる。オンのとき、デブロック済復号画像Ｐ＿ＤＢの色差成分ＣｒをＣｒフィルタ処理部３２２に供給して、オフのとき、デブロック済復号画像Ｐ＿ＤＢの色差成分Ｃｒをフィルタ済復号画像Ｐ＿ＦＬの色差成分Ｃｒとして出力する。
【０１０６】
（スイッチ部３２１ｂ）
スイッチ部３２１ｂは、alf_chroma_idcが２、３、４のときにオンとなる。オンのとき、デブロック済復号画像Ｐ＿ＤＢの色差成分ＣｂをＣｂフィルタ処理部３２３に供給して、オフのとき、デブロック済復号画像Ｐ＿ＤＢの色差成分Ｃｂをフィルタ済復号画像Ｐ＿ＦＬの色差成分Ｃｂとして出力する。
【０１０７】
（適応的フィルタ処理）
適応的フィルタ処理は、Ｃｒフィルタ処理部３２２、Ｃｂフィルタ処理部３２３、輝度適応フィルタ部３３においては、以下の動作により行われる。
【０１０８】
フィルタ対象画素の画素値をＳＦ（ｘ’，ｙ’）と表し、デブロック済復号画像Ｐ＿ＤＢ（以下、「フィルタ前画像」とも呼称する）における対象マクロブロック内または対象マクロブロック周辺の画素値をＳ（ｘ，ｙ）と表すことにすると、フィルタ処理部は、画素値ＳＦ（ｘ’，ｙ’）を、以下の（１）式によって算出する。
【０１０９】
【数１】
2014099672.tif 000003
ここで、座標（ｘ，ｙ）は座標（ｘ’，ｙ’）と同一の座標としてもよいし、１対１の対応を有していれば、異なった座標としてもよい。また、ａＩ（ｉ，ｊ）は、フィルタ前画像の画素値Ｓ（ｘ＋ｉ，ｙ＋ｊ）に乗ぜられるフィルタ係数を表しており、フィルタパラメータＦＰの輝度フィルタ情報若しくは色差フィルタ情報に含まれるフィルタ係数に対応している。また、ｏＩは、フィルタ係数群Ｉに含まれるオフセットを表している。また、Ｒは、フィルタ処理において参照される領域（以下、「フィルタ参照領域Ｒ」とも呼称する）を表しており、フィルタ対象画素の位置に応じて設定される。一方で、上述したフィルタ参照範囲（「フィルタ参照範囲ＲＡ」とも表記する）は、各フィルタ対象画素についてのフィルタ参照領域Ｒの和集合として定義される。フィルタ参照範囲ＲＡは、対象単位領域におけるフィルタ後画像の全ての画素値を算出するために必要とされる画素の集合であると表現することもできる。
【０１１０】
対象単位領域ＵＲが８×８画素であり、フィルタ参照領域が５×５タップである場合の、フィルタ参照領域Ｒ、および、フィルタ参照範囲ＲＡを図１０（ａ）に示す。図１０（ａ）において、斜線が付された画素は、フィルタ対象画素Ｓ（ｘ’，ｙ’）を示している。
【０１１１】
また、フィルタ参照領域Ｒに含まれる各画素へのフィルタ係数の割り付け方の一例を図１０（ｂ）に示す。図１０（ｂ）においても、斜線が付された画素は、フィルタ対象画素Ｓ（ｘ’，ｙ’）を示している。図１０（ｂ）に示すように、各フィルタ係数は、１８０度の回転対称性を有するように、フィルタ参照領域Ｒに含まれる各画素に対して割り付けられる構成とすることができる。
【０１１２】
ただし、本実施形態はこれに限定されるものではなく、各フィルタ係数の各画素値への割り付けは、回転対称性を有していなくてもよい。また、フィルタ参照領域Ｒは、画素を単位として、フィルタ対象画素からの市街地距離がＮｃｂ以下である画素によって構成されるひし形の領域であってもよいし、その他の形状を有する領域であってもよい。
【０１１３】
フィルタ参照領域Ｒに含まれる各画素へのフィルタ係数の割り付け方、および、フィルタ参照領域Ｒの形状については、符号化データ＃１を生成する動画像符号化装置の構成に応じて適宜設定すればよい。
【０１１４】
（Ｃｒフィルタ処理部３２２）
Ｃｒフィルタ処理部３２２は、スイッチ部３２１から供給されたデブロック済復号画像Ｐ＿ＤＢの色差成分Ｃｒに対して、色差適応フィルタ係数導出部３１１から供給されたフィルタ係数群ＨＣｒを用いた適応的フィルタ処理を行い、フィルタ済復号画像Ｐ＿ＦＬの色差成分Ｃｒを生成する。
【０１１５】
（Ｃｂフィルタ処理部３２３）
Ｃｂフィルタ処理部３２３は、スイッチ部３２１から供給されたデブロック済復号画像Ｐ＿ＤＢの色差成分Ｃｂに対して、色差適応フィルタ係数導出部３１１から供給されたフィルタ係数群ＨＣｂを用いた適応的フィルタ処理を行い、フィルタ済復号画像Ｐ＿ＦＬの色差成分Ｃｂを生成する。
【０１１６】
（輝度適応フィルタ部３３）
輝度適応フィルタ部３３は、デブロック済復号画像Ｐ＿ＤＢの輝度成分Ｙに対して、フィルタパラメータＦＰから供給される輝度フィルタ情報を用いて適応的フィルタ処理を行い、フィルタ済復号画像Ｐ＿ＦＬの輝度成分Ｙを生成する。
【０１１７】
（動画像符号化装置２）
本実施形態に係る動画像符号化装置２の構成について図１１〜図１３を参照して説明する。動画像符号化装置２は、その一部に、Ｈ．２６４／ＭＰＥＧ−４．ＡＶＣ、ＶＣＥＧ（Video Coding Expert Group）および、その後継コーデックとして提案されているＨＥＶＣ（Ｈｉｇｈ  Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ  Ｖｉｄｅｏ  Ｃｏｄｉｎｇ）のテストモデルＨＭに採用されている技術を含む符号化装置である。
【０１１８】
図１１は、動画像符号化装置２の構成を示すブロック図である。図１１に示すように、動画像符号化装置２は、変換・量子化部２１、可変長符号符号化部２２、逆量子化・逆変換部２３、バッファメモリ２４、イントラ予測画像生成部２５、インター予測画像生成部２６、動きベクトル検出部２７、予測方式制御部２８、動きベクトル冗長性削除部２９、加算器４１、減算器４２、デブロッキングフィルタ４３、および、適応フィルタ４４を備えている。動画像符号化装置２は、動画像＃１０（符号化対象画像）を符号化することによって、符号化データ＃１を生成する装置である。
【０１１９】
（変換・量子化部２１）
変換・量子化部２１は、（１）符号化対象画像から予測画像Ｐｒｅｄを減算した予測残差Ｄをブロック毎にＤＣＴ変換（Discrete Cosine Transform）し、（２）ＤＣＴ変換により得られたＤＣＴ係数を量子化し、（３）量子化により得られた量子化予測残差ＱＤを可変長符号符号化部２２および逆量子化・逆変換部２３に供給する。なお、変換・量子化部２１は、（１）量子化の際に用いる量子化ステップＱＰをＴＵ毎に選択し、（２）選択した量子化ステップＱＰの大きさを示す量子化パラメータ差分Δｑｐを可変長符号符号化部２２に供給し、（３）選択した量子化ステップＱＰを逆量子化・逆変換部２３に供給する。ここで、量子化パラメータ差分Δｑｐとは、ＤＣＴ変換／量子化するＴＵに関する量子化パラメータｑｐ（ＱＰ＝２ｐｑ／６）の値から、直前にＤＣＴ変換／量子化したＴＵに関する量子化パラメータｑｐ’の値を減算して得られる差分値のことを指す。
【０１２０】
（可変長符号符号化部２２）
可変長符号符号化部２２は、（１）変換・量子化部２１から供給された量子化予測残差ＱＤ並びにΔｑｐ、（２）後述する予測方式制御部２８から供給された量子化パラメータＰＰ、および、（３）後述する適応フィルタ４４から供給されたフィルタパラメータＦＰを可変長符号化することによって、符号化データ＃１を生成する。
【０１２１】
（逆量子化・逆変換部２３）
逆量子化・逆変換部２３は、（１）量子化予測残差ＱＤを逆量子化し、（２）逆量子化によって得られたＤＣＴ係数を逆ＤＣＴ（Discrete Cosine Transform）変換し、（３）逆ＤＣＴ変換によって得られた予測残差Ｄを加算器４１に供給する。量子化予測残差ＱＤを逆量子化する際には、変換・量子化部２１から供給された量子化ステップＱＰを利用する。なお、逆量子化・逆変換部２３から出力される予測残差Ｄは、変換・量子化部２１に入力される予測残差Ｄに量子化誤差が加わったものであるが、ここでは簡単のために共通の呼称を用いる。
【０１２２】
（イントラ予測画像生成部２５）
イントラ予測画像生成部２５は、各パーティションに関する予測画像Ｐｒｅｄ＿Ｉｎｔｒａを生成する。具体的には、（１）各パーティションついてイントラ予測に用いる予測モードを選択し、（２）選択した予測モードを用いて、復号画像Ｐから予測画像Ｐｒｅｄ＿Ｉｎｔｒａを生成する。イントラ予測画像生成部２５は、生成したイントラ予測画像Ｐｒｅｄ＿Ｉｎｔｒａを、予測方式制御部２８に供給する。
【０１２３】
また、イントラ予測画像生成部２５は、各パーティションについて選択された予測モードと、各パーティションのサイズとから各パーティションについての予測インデックスＰＩを特定し、各パーティションについての当該予測インデックスＰＩを示す予測インデックス指定情報を予測方式制御部２８に供給する。
【０１２４】
（動きベクトル検出部２７）
動きベクトル検出部２７は、各パーティションに関する動きベクトルｍｖを検出する。具体的には、（１）参照画像として利用するフィルタ済復号画像Ｐ＿ＦＬ’を選択し、（２）選択したフィルタ済復号画像Ｐ＿ＦＬ’において対象パーティションを最良近似する領域を探索することによって、対象パーティションに関する動きベクトルｍｖを検出する。ここで、フィルタ済復号画像Ｐ＿ＦＬ’は、既に復号が完了した復号済みの復号画像に対して、デブロッキングフィルタ４３によるデブロック処理、および、適応フィルタ４４による適応的フィルタ処理を施すことによって得られる画像であり、動きベクトル検出部２７は、フィルタ済復号画像Ｐ＿ＦＬ’を構成する各画素の画素値をバッファメモリ２４から読み出すことができる。動きベクトル検出部２７は、検出した動きベクトルｍｖを、参照画像として利用したフィルタ済復号画像Ｐ＿ＦＬ’を指定する参照画像インデックスＲＩと共に、インター予測画像生成部２６および動きベクトル冗長性削除部２９に供給する。なお、双方向予測（重み付き予測）を行うパーティションについては、参照画像として２枚のフィルタ済復号画像Ｐ＿ＦＬ１’およびＰ＿ＦＬ２’を選択し、２枚のフィルタ済復号画像Ｐ＿ＦＬ１’およびＰ＿ＦＬ２’の各々に対応する動きベクトルｍｖ１およびｍｖ２、並びに、参照画像インデックスＲＩ１およびＲＩ２をインター予測画像生成部２６および動きベクトル冗長性削除部２９に供給する。
【０１２５】
（インター予測画像生成部２６）
インター予測画像生成部２６は、各インター予測パーティションに関する動き補償画像ｍｃを生成する。具体的には、動きベクトル検出部２７から供給された動きベクトルｍｖを用いて、動きベクトル検出部２７から供給された参照画像インデックスＲＩによって指定されるフィルタ済復号画像Ｐ＿ＦＬ’から動き補償画像ｍｃを生成する。動きベクトル検出部２７と同様、インター予測画像生成部２６は、フィルタ済復号画像Ｐ＿ＦＬ’を構成する各画素の画素値をバッファメモリ２４から読み出すことができる。インター予測画像生成部２６は、生成した動き補償画像ｍｃ（インター予測画像Ｐｒｅｄ＿Ｉｎｔｅｒ）を、動きベクトル検出部２７から供給された参照画像インデックスＲＩと共に、予測方式制御部２８に供給する。なお、双方向予測（重み付き予測）をパーティションについては、（１）動きベクトルｍｖ１を用いて、参照画像インデックスＲＩ１によって指定されたフィルタ済復号画像Ｐ＿ＦＬ１’から動き補償画像ｍｃ１を生成し、（２）動きベクトルｍｖ２を用いて、参照画像インデックスＲＩ２によって指定されたフィルタ済参照画像Ｐ＿ＦＬ２’から動き補償画像ｍｃ２を生成し、（３）動き補償画像ｍｃ１と動き補償画像ｍｃ２との加重平均にオフセット値を加えることによってインター予測画像Ｐｒｅｄ＿Ｉｎｔｅｒを生成する。
【０１２６】
（予測方式制御部２８）
予測方式制御部２８は、イントラ予測画像Ｐｒｅｄ＿Ｉｎｔｒａおよびインター予測画像Ｐｒｅｄ＿Ｉｎｔｅｒを符号化対象画像と比較し、イントラ予測を行うかインター予測を行うかを選択する。イントラ予測を選択した場合、予測方式制御部２８は、イントラ予測画像Ｐｒｅｄ＿Ｉｎｔｒａを予測画像Ｐｒｅｄとして加算器４１および減算器４２に供給すると共に、イントラ予測画像生成部２５から供給された予測インデックスＰＩを予測パラメータＰＰとして可変長符号符号化部２２に供給する。一方、インター予測を選択した場合、予測方式制御部２８は、インター予測画像Ｐｒｅｄ＿Ｉｎｔｅｒを予測画像Ｐｒｅｄとして加算器４１および減算器４２に供給すると共に、インター予測画像生成部２６から供給された参照画像インデックスＲＩ、並びに、動きベクトル冗長性削除部２９（後述）から供給された推定動きベクトルインデックスＰＭＶＩおよび動きベクトル残差ＭＶＤを予測パラメータＰＰとして可変長符号符号化部２２に供給する。
【０１２７】
予測方式制御部２８にて選択された予測画像Ｐｒｅｄを、符号化対象画像から減算することによって、減算器４２にて予測残差Ｄが生成される。減算器４２にて生成された予測残差Ｄは、上述したとおり、変換・量子化部２１によってＤＣＴ変換／量子化される。一方、予測方式制御部２８にて選択された予測画像Ｐｒｅｄを、逆量子化・逆変換部２３にて生成された予測残差Ｄに加算することによって、加算器４１にて局所復号画像Ｐが生成される。加算器４１にて生成された局所復号画像Ｐは、デブロッキングフィルタ４３および適応フィルタ４４を経由したのち、フィルタ済復号画像Ｐ＿ＦＬとしてバッファメモリ２４に格納され、インター予測における参照画像として利用される。
【０１２８】
（動きベクトル冗長性削除部２９）
動きベクトル冗長性削除部２９は、動きベクトル検出部２７によって検出された動きベクトルｍｖにおける冗長性を削除する。具体的には、（１）動きベクトルｍｖの推定に用いる推定方法を選択し、（２）選択した推定方法に従って推定動きベクトルｐｍｖを導出し、（３）動きベクトルｍｖから推定動きベクトルｐｍｖを減算することにより動きベクトル残差ＭＶＤを生成する。動きベクトル冗長性削除部２９は、生成した動きベクトル残差ＭＶＤを、選択した推定方法を示す推定動きベクトルインデックスＰＭＶＩと共に、予測方式制御部２８に供給する。
【０１２９】
（デブロッキングフィルタ４３）
デブロッキングフィルタ４３は、復号画像Ｐにおけるブロック境界、またはマクロブロック境界を介して互いに隣接する画素の画素値の差が予め定められた閾値よりも小さい場合に、復号画像Ｐにおける当該ブロック境界、または当該マクロブロック境界に対してデブロッキング処理を施すことによって、当該ブロック境界、または当該マクロブロック境界付近の画像の平滑化を行う。デブロッキングフィルタ４３によりデブロッキング処理が施された画像は、デブロック済復号画像Ｐ＿ＤＢとして、適応フィルタ４４に出力される。
【０１３０】
（適応フィルタ４４）
図１２は、適応フィルタ４４の構成を示すブロック図である。図１２に示すように、適応フィルタ４４は、色差適応フィルタ部４４１と輝度適応フィルタ部４４４を備えている。適応フィルタ４４は、デブロッキングフィルタ４３から供給されるデブロック済復号画像Ｐ＿ＤＢに対して、適応的なフィルタ処理を施すことによって、フィルタ済復号画像Ｐ＿ＦＬを生成する。適応フィルタ４４によりフィルタ処理が施されたフィルタ済復号画像Ｐ＿ＦＬは、バッファメモリ２４に格納される。適応フィルタ４４は、フィルタパラメータＦＰを生成し、可変長符号符号化部２２に供給する。
【０１３１】
（色差適応フィルタ部４４１）
図１２に示すように、色差適応フィルタ部４４１は、色差フィルタ情報決定部４４２および適応フィルタ部４４３を備えている。色差適応フィルタ部４４１は、デブロック済復号画像Ｐ＿ＤＢの色差成分Ｃｒおよび色差成分Ｃｂ、動画像＃１０の色差成分Ｃｒ、色差成分Ｃｂから色差フィルタ情報およびフィルタ済復号画像Ｐ＿ＦＬの色差成分Ｃｒ、色差成分Ｃｂを生成する。
【０１３２】
（色差フィルタ情報決定部４４２）
図１３に示すように、色差フィルタ情報決定部４４２は、色差フィルタ係数計算部４４２１および色差フィルタ係数決定部４４２２を備えている。色差フィルタ情報決定部４４２は、色差フィルタ情報を決定して、適応フィルタ部４４３および可変長符号符号化部２２に供給する。
【０１３３】
（色差フィルタ係数計算部４４２１）
色差フィルタ係数計算部４４２１は、デブロック済復号画像Ｐ＿ＤＢの色差成分と、符号化対象画像（動画像＃１０）の色差成分との２乗誤差が最小となるように、フィルタ係数群を計算する。色差フィルタ係数計算部４４２１は、図示しない共通フィルタ係数計算部を用いる。共通フィルタ係数計算部は、輝度成分、色差成分で共通して用いられる手段であり、指定された色成分および、指定された領域におけるデブロック済復号画像と符号化対象画像との２乗誤差が最小となるように、フィルタ係数群を計算する。輝度成分Ｙ、色差成分Ｃｂ、色差成分Ｃｒ、および、色差成分Ｃｂと色差成分Ｃｒの両方を指定することができ、各々の２乗誤差は、以下の（２）および（３）、（４）、（５）式で表される。
【０１３４】
なお、Ｓ（ｘ，ｙ）、ＳＣｂ（ｘ，ｙ）、ＳＣｒ（ｘ，ｙ）は、各々、デブロック済復号画像Ｐ＿ＤＢに含まれる画素のうち、座標が（ｘ，ｙ）である画素の輝度成分Ｙ、色差成分Ｃｂ、色差成分Ｃｒの画素値を表し、ＳＴ（ｘ，ｙ）、ＳＴＣｂ（ｘ，ｙ）、ＳＴＣｒ（ｘ，ｙ）は、各々、符号化対象画像に含まれる画素のうち、座標が（ｘ，ｙ）である画素の輝度成分Ｙ、色差成分Ｃｂ、色差成分Ｃｒの画素値を表す。
【０１３５】
【数２】
2014099672.tif 000004
【数３】
2014099672.tif 000005
【数４】
2014099672.tif 000006
【数５】
2014099672.tif 000007
【０１３６】
フィルタ係数計算部４４２１は、次の３つの計算を行う。（計算１）（３）式の最小化により得られるフィルタ係数群ａＩ（ｉ，ｊ）およびｏＩを逆量子化しalf_coeff_Crを求める。
（計算２）（４）式の最小化により得られるフィルタ係数群ａＩ（ｉ，ｊ）およびｏＩを逆量子化しalf_coeff_Cbを求める。
（計算３）（５）式の最小化により得られるフィルタ係数群ａＩ（ｉ，ｊ）およびｏＩを逆量子化しalf_coeff_chromaを求める。ここで、逆量子化処理は、フィルタ係数の量子化ビット深度filter_bitdepthに応じて行われる。ここでは量子化ビット深度から定まる量子化ステップの逆数1<filter_bitdepthをかけることにより、以下の（６）式に従って行われる。
【数６】
2014099672.tif 000008
ここで、coeffはalf_coeff_Cr、alf_coeff_Cb、alf_coeff_chromaの何れかを表し、ｉは図１０（ｂ）に示すフィルタ係数ａの添え字を示す。ｋ１およびｋ２はｉとの位置関係が対応するように定める。
【０１３７】
（色差フィルタ係数決定部４４２２）
色差フィルタ係数決定部４４２２は、色差フィルタ係数計算部４４２１からフィルタ係数群alf_coeff_Crおよびフィルタ係数群alf_coeff_Cb、フィルタ係数群alf_coeff_chromaが供給される。色差フィルタ係数決定部４４２２は、以下の処理１から処理５により、alf_chroma_idcの各モードにおける符号化コストを求め、処理６により、最適なalf_chroma_idcを求める。符号化コストは、各モードの適応的フィルタ処理で求められる画像と符号化対象画像とを比較することによって得られる２乗誤差と、各モードで用いられるフィルタ係数群の符号量から算出されるレート歪みコストを用いる。
【０１３８】
＜第１色差成分Ｃ１が予め決まっている構成の場合＞
（処理１）色差成分Ｃｒおよび色差成分Ｃｂに適応的フィルタ処理を行わない場合の２乗誤差と、フィルタ係数群を符号化しない場合の符号量より、モード０の符号化コスト０を求める。
【０１３９】
（処理２）色差成分Ｃｒのみにフィルタ係数群alf_coeff_Crを用いて適応的フィルタ処理を施す場合の２乗誤差と、色差成分Ｃｒのフィルタ係数群の符号量より、モード１の符号化コスト１を求める。
【０１４０】
（処理３）色差成分Ｃｂのみにフィルタ係数群alf_coeff_Cbを用いて適応的フィルタ処理を施す場合の２乗誤差と、色差成分Ｃｂのフィルタ係数群の符号量より、モード２の符号化コスト２を求める。
【０１４１】
（処理４）色差成分Ｃｒおよび色差成分Ｃｂにフィルタ係数群alf_coeff_chromaを用いて適応的フィルタ処理を施す場合の２乗誤差と、フィルタ係数群alf_coeff_chromaの符号量より、モード３の符号化コスト３を求める。
【０１４２】
（処理５）色差成分Ｃｒおよび色差成分Ｃｂにフィルタ係数群alf_coeff_Crおよびフィルタ係数群alf_coeff_Cbを用いて適応的フィルタ処理を施す場合の２乗誤差と、第１色差成分Ｃ１の独立フィルタ係数群alf_coeff_C1と第２色差成分Ｃ２を導出するための従属フィルタ係数群alf_coeff_C2の符号量より、モード４の符号化コスト４を求める。
【０１４３】
（処理６）５つのモードの符号化コスト（符号化コスト１〜符号化コスト４）が最小であるモードをalf_chroma_idcとする。すなわち、モードＫの符号化コストが最小であれば、alf_chroma_idc＝Ｋとなる。
【０１４４】
＜第１色差成分Ｃ１がsw_flagにより定まる構成の場合＞
また、sw_flagを用いる場合は、処理５および処理６に替え、以下の処理７、処理８、処理９を行い、最適なalf_chroma_idcとsw_flagを求める。
【０１４５】
（処理７）色差成分Ｃｒおよび色差成分Ｃｂにフィルタ係数群alf_coeff_Cr、フィルタ係数群alf_coeff_Cbを用いて適応的フィルタ処理を施す場合の２乗誤差と、sw_flag=0の場合、すなわち第１色差成分Ｃ１が色差成分Ｃｒ、第２色差成分Ｃ２が色差成分Ｃｂである場合における、フィルタ係数群alf_coeff_C1と第２色差成分Ｃ２を導出するための従属フィルタ係数群alf_coeff_C2の符号量より、モード４かつsw_flag=0の符号化コスト４０を求める。
【０１４６】
（処理８）色差成分Ｃｒおよび色差成分Ｃｂにフィルタ係数群alf_coeff_Cr、フィルタ係数群alf_coeff_Cbを用いて適応的フィルタ処理を施す場合の２乗誤差と、sw_flag=１の場合、すなわち第１色差成分Ｃ１が色差成分Ｃｂ、第２色差成分Ｃ２が色差成分Ｃｒである場合における、フィルタ係数群alf_coeff_C1と第２色差成分Ｃ２を導出するための従属フィルタ係数群alf_coeff_C2の符号量より、モード４かつsw_flag=１の符号化コスト４１を求める。
【０１４７】
（処理９）６つのモードの符号化コスト（符号化コスト０〜符号化コスト３、符号化コスト４０、符号化コスト４１）が最小であるモードをalf_chroma_idcとする。さらにモード４が最小である場合、符号化コスト４０と符号化コスト４１から小さい方を選択し、sw_flagを定める。すなわち、符号化コスト４０が小さいときはsw_flag＝０とし、符号化コスト４１が小さいときはsw_flag＝１とする。
【０１４８】
（適応フィルタ部４４３）
適応フィルタ部４４３は、デブロック済復号画像Ｐ＿ＤＢの色差成分Ｃｒおよび色差成分Ｃｂに対して、色差フィルタ情報決定部４４２から供給された色差フィルタ情報を用いて適応的フィルタ処理を行い、フィルタ済復号画像Ｐ＿ＦＬの色差成分Ｃｒおよび色差成分Ｃｂを生成する。適応フィルタ部４４３の処理は、上述した色差適応フィルタ部３２の処理と同一であるため、ここでは説明を省略する。
【０１４９】
（輝度適応フィルタ部４４４）
輝度適応フィルタ部４４４は、動画像＃１０およびデブロック済復号画像Ｐ＿ＤＢの輝度成分Ｙから算出される輝度フィルタ情報を用いて、デブロック済復号画像Ｐ＿ＤＢの輝度成分Ｙに対して適応的フィルタ処理を施す。輝度適応フィルタ部４４４は、フィルタ済復号画像Ｐ＿ＦＬの輝度成分Ｙおよびフィルタオンオフ情報、輝度フィルタ情報を生成する。なお、なお、輝度適応フィルタ部４４４の処理は、上述した輝度適応フィルタ部３３の処理と同一であるため、ここでは説明を省略する。
【０１５０】
以上の実施形態１の構成においては、色差成分Ｃｒのフィルタ係数群および色差成分Ｃｂのフィルタ係数群に異なるフィルタ係数群を用いることができるため、色差成分間で共通のフィルタ係数群を用いる場合に比べ、色差成分の画質を向上させることができる。さらに色差成分のフィルタ係数の値は互いに近いことが多い性質を利用して、複数の色差成分のフィルタ係数を符号化する場合に、一方のフィルタ係数をもう一方のフィルタ係数との差分値を用いて、従属フィルタ係数群として符号化することにより、フィルタ係数の符号量を低減することができる。また、差分値として符号化しない方の色差成分である独立フィルタ係数群を適切に選択することにより、さらに、フィルタ係数の符号量を低減させることができる。色差成分Ｃｂのフィルタ係数群ＨＣｂと色差成分Ｃｒのフィルタ係数群ＨＣｒとの差分値は、どちらのフィルタ係数群を差分値でない成分として符号化しても符号量は変化しない。すなわち、HCb[i]−HCr[i]により差分値を算出しても、HCr[i]−HCb[i]により差分値を算出しても、符号が逆転するのみで絶対値は等しいため、差分値を符号化した場合に、両者の符号量は等しい。一方、色差成分Ｃｒのフィルタ係数群ＨＣｒと色差成分Ｃｂのフィルタ係数群ＨＣｂは、一般的に値は異なるため、両者のどちらを独立フィルタ係数群として符号化するかによって、差分フィルタ係数群と独立フィルタ係数群からなる全体の符号量は異なる。したがって、符号量の小さい色差成分のフィルタ係数群を第１色差成分Ｃ１のフィルタ係数群に格納し、もう一方の色差成分を第２色差成分Ｃ２として、色差成分間の差分値から、それらを復号することで符号量を低減することができる。実際、発明者が実験で得た知見では、フィルタ係数群ＨＣｒとフィルタ係数群ＨＣｂの符号量は２倍異なることがあるため、sw_flagを用いて差分値でない成分を指定することによって符号量の低減が可能である。
【０１５１】
また、実施形態１の構成において、alf_chroma_idcが４のときの従属フィルタ係数群alf_coeff_C2からフィルタ係数群ＨＣ２を導出する方法は、以上の説明に限定されるものではない。以上の説明では、フィルタ係数群ＨＣ２の全てのフィルタ係数をalf_coeff_C2とalf_coeff_C1の差から導出しているが、一部のフィルタ係数をalf_coeff_C2とalf_coeff_C1の差から導出し、他のフィルタ係数をalf_coeff_C2から導出する構成でも構わない。すなわち、フィルタ係数群ＨＣ２の一部のフィルタ係数を差分値として符号化し、他のフィルタ係数は差分値でない値（非差分値）で符号化することを意味する。
【０１５２】
例えば、オフセット以外のフィルタ係数を差分値として符号化し、オフセットは非差分値で符号化することが好適である。具体的には、
AlfNumCoeffChroma−１番目がオフセットである場合には、フィルタ係数群ＨＣ２の算出方法は以下の（７）式によって表される。
【数７】
2014099672.tif 000009
ここで、ｉは０からAlfNumCoeffChroma−１の整数である。
【０１５３】
また、オフセット成分を差分値として符号化するか、非差分値として符号化するか否かを示す差分符号化フラグを符号化データ＃１に含めておき、動画像復号装置では、復号したそのフラグの値に応じて、フィルタ係数の復号方法を変更しても構わない。これは、一般的に、異なる色差成分のオフセット間には相関がないことが多いという発明者の知見によるものである。相関がない場合には、オフセット間の差分値をとることによって、差分値の絶対値が増加してしまう可能性がある。一般的に、オフセットを含むフィルタ係数群のフィルタ係数は、０に集中することを利用して、０に近い値を短い符号長で表すような符号化がなされる。このような符号化方法では、絶対値が大きくなるような差分値は符号量の増加に繋がる。そのため、オフセットには差分値を用いないことが適当である。
【０１５４】
また、差分符号化フラグを用いる方法では、異なるフィルタ係数群のオフセットが近似してない場合だけでなく、近似している場合においても、符号量を減らすことができる。そのため、オフセットの差分値をとるかを示す差分符号化フラグを用いる方法は、色差成分間のフィルタ係数の符号化に用いるだけではなく、一般的に、あるフィルタ係数を既に復号された他のフィルタ係数との差分値を用いて復号する場合に用いることが可能である。例えば、既に復号された前のスライス、現スライスの復号済のフィルタ係数など、から、復号対象のフィルタ係数を復号する場合に用いることが可能である。
【０１５５】
なお、実施形態１で扱われる色空間はＹＵＶ空間に限られず、他の色空間、例えば、ＲＧＢ、ＣＭＹＫ、ＸＹＺにも拡張可能である。その場合も、色空間に含まれる、少なくとも２つの色成分においてどの成分のフィルタ処理を行うか否かを示すフラグ（alf_chroma_idcに相当するフラグであり、より一般的に、フィルタモードとも呼称）を復号する。これは、ＹＵＶ空間においてＵＶ間のフィルタ処理に限ることなく、ＹＵ間およびＹＶ間、ＹＵＶ間のフィルタ処理に拡張することができることも意味している。さらに、複数の成分にフィルタ処理が行われる場合には、ある特定の色成分を独立フィルタ係数群として符号化する成分とし、他の色成分のフィルタ係数を、従属フィルタ係数群として符号化することで、フィルタ係数の符号量を低減することができる。さらに、どの色成分を独立フィルタ係数群として符号化するかを示すフラグ（sw_flagに相当）を符号化することにより、さらにフィルタ係数の符号量を低減することができる。
【０１５６】
また、実施形態１で説明した色差フィルタモードalf_chroma_idcのフィルタモードに代えて、同種の機能を有する別のフィルタモードを用いることも可能である。色差フィルタモードalf_chroma_idcは次の２つの情報を示す機能を有するが、機能１、機能２の役割を果たす２つの情報として符号化することが可能である。
【０１５７】
（機能１）適応フィルタ３０によりフィルタ処理がなされる１つ以上の少なくとも２つの色成分において、各色成分に対してフィルタ処理を行うか否かを示す機能。
【０１５８】
（機能２）適応フィルタ３０によりフィルタ処理がなされる色成分が２つある場合において、各色成分に対して共通のフィルタ係数群を用いるか、個々に導出されたフィルタ係数群を用いるかを示す機能。
【０１５９】
図２９は、色差フィルタモードalf_chroma_idcに代えて、第１フィルタモードalf_chroma_idc１および第２フィルタモードalf_chroma_idc2を用いた場合のフィルタパラメータのシンタックスを示す。第１フィルタモードalf_chroma_idc1は０〜３の値をとり、第２フィルタモードalf_chroma_idc2は０、１の値をとる。第１フィルタモードalf_chroma_idc1は、色差成分Ｃｒ、色差成分Ｃｂの各色成分に対してフィルタ処理を行うか否かを示し、前述の機能１の役割を果たす。第２フィルタモードalf_chroma_idc2は、２つの色差成分間で共有のフィルタ係数群を用いるか、個々に導出されたフィルタ係数群を用いるかを示し、前述の機能２の役割を果たす。
【０１６０】
色差適応フィルタ係数導出部３１１では、第１フィルタモードalf_chroma_idc1が０のとき、フィルタ係数群は復号されない。第１フィルタモードalf_chroma_idc1が１のとき、alf_coeff_Crからフィルタ係数群ＨＣｒが復号される。第１フィルタモードalf_chroma_idc1が２のとき、alf_coeff_Cbからフィルタ係数群ＨＣｂが復号される。第１フィルタモードalf_chroma_idc1が３のときには、さらに第２フィルタモードalf_chroma_idc2が復号される。第２フィルタモードalf_chroma_idc2が０の場合には
alf_coeff_chromaからフィルタ係数群ＨＣｒ、フィルタ係数群ＨＣｂが復号される。第２フィルタモードalf_chroma_idc2が１の場合には独立フィルタ係数群alf_coeff_C1と従属フィルタ係数群alf_coeff_C2からフィルタ係数群ＨＣｒ、フィルタ係数群ＨＣｂが復号される。
【０１６１】
また、図３０（ａ）は、第１フィルタモードalf_chroma_idc1と、色差成分Ｃｒの値および色差成分Ｃｂのフィルタ処理の有無との関係を示す。図３０（ｂ）は第２フィルタモードalf_chroma_idc2と符号化データ＃１に含まれるフィルタ係数群の関係を示す。第２フィルタモードalf_chroma_idc2が０のとき、１つの共通のフィルタ係数群_alf_coeff_chromaが符号化データ＃１に含まれ、対応するフィルタ係数群が色差成分Ｃｒおよび色差成分Ｃｂのフィルタ処理に用いられる。第２フィルタモードalf_chroma_idc2が１のとき、２つのフィルタ係数群alf_coeff_Crおよびフィルタ係数群alf_coeff_Cbが符号化データ＃１に含まれる。対応するフィルタ係数群が、各色差成分のフィルタ処理に用いられる。
【０１６２】
［実施形態２］
以下では、本発明の第２の実施形態について図１４〜図２４、図２６、図２７を参照して説明する。本実施形態に係る適応フィルタは、所定の分割深度までの符号化単位の各々についてフィルタ処理のオンオフを指定するオンオフフラグを符号化する。本実施形態では、複数の色成分間で共通のオンオフフラグを用いることにより、オンオフフラグの符号量を低減することが特徴である。具体的には、以下に示す４つの制御パターンのうちの制御パターン２〜制御パターン４の何れかを構成として用いる。
【０１６３】
（制御パターン１）１組のオンオフフラグを用いて、輝度成分Ｙに対する領域単位のオンオフ制御を行う場合。この場合、色差成分は領域単位のオンオフ制御を行わない。
【０１６４】
（制御パターン２）輝度成分Ｙおよび色差成分Ｃｂ、色差成分Ｃｒで共通の１組のオンオフフラグを用いて、各色成分のオンオフ制御を行う場合。
【０１６５】
（制御パターン３）２組のオンオフフラグを用いて、１組のオンオフフラグで輝度成分Ｙのオンオフ制御を行い、もう１組のオンオフフラグを用いて色差成分Ｃｒおよび色差成分Ｃｂで共通のオンオフ制御を行う場合。
【０１６６】
（制御パターン４）３組のオンオフフラグを用いて、輝度成分Ｙ、色差成分Ｃｂ、色差成分Ｃｒで各々独立のオンオフ制御を行う場合。
【０１６７】
ただし、本発明の第２の実施形態は、適用範囲はこれに限定されるものではない。すなわち、以下の説明からも明らかなように、本発明の特徴は複数のフレームを前提としなくとも成立するものである。すなわち、動画像を対象とするか静止画像を対象とするかを問わず、復号装置一般および符号化装置一般に適用できるものである。
【０１６８】
（符号化データ＃３の構成）
本実施形態に係る動画像符号化装置４および動画像復号装置３の詳細な説明に先立って、動画像符号化装置４によって生成され、動画像復号装置３によって復号される符号化データ＃３のデータ構造について説明を行う。符号化データ＃３のデータ構造は、実施形態１に係る符号化データ＃１のデータ構造と略同じであるが、フィルタパラメータＦＰの構成が異なる。図１４は、符号化データ＃３のフィルタパラメータＦＰに含まれるフィルタオンオフ情報のデータ構造を示す図であり、図１５〜図１８は、符号化データ＃３のフィルタパラメータＦＰ（alf_paramと表記）に含まれる各シンタックスを示す図である。図１５〜図１８は、それぞれ制御パターン１〜制御パターン４におけるフィルタパラメータＦＰに含まれるシンタックスを示す図である。
【０１６９】
符号化データ＃３のフィルタパラメータＦＰには、図１５〜図１８に示すように、（１）対象スライスについて適応的フィルタ処理を施すか否かを指定するシンタックスadaptive_loop_filter_flag、（２）適応的フィルタ処理のオンオフを符号化単位毎に制御するか否かを指定するシンタックスalf_cu_control_flag、（３）オンオフ制御の対象となる符号化単位についての、最大符号化単位からの最大分割深度を指定するシンタックス（階層指定情報）alf_cu_control_max_depth、（４）オンオフ制御の対象となる符号化単位の数を指定するシンタックスalf_length_cu_control_infoが全ての制御パターンに共通して含まれる。
【０１７０】
制御パターン１の場合、図１５に示すように、オンオフ制御の対象となる符号化単位の各々について、オンオフフラグalf_cu_flagがフィルタパラメータＦＰに含まれる。
【０１７１】
制御パターン２の場合、図１６に示すように、適応的フィルタ処理のオンオフフラグalf_cu_flag、および、オンオフフラグalf_cu_flagを色差適応フィルタに適応するか否かを指定するフラグalf_cu_control_flag_chromaがフィルタパラメータＦＰに含まれる。
【０１７２】
制御パターン３の場合、図１７に示すように、輝度成分Ｙの適応フィルタに関するオンオフフラグalf_cu_flag_lumaおよび色差成分Ｃｒおよび色差成分Ｃｂの適応フィルタに関するオンオフフラグalf_cu_flag_chromaがフィルタパラメータＦＰに含まれる。
【０１７３】
制御パターン４の場合、図１８に示すように、輝度成分Ｙおよび色差成分Ｃｒ、色差成分Ｃｂの適応フィルタに関するオンオフフラグ、それぞれalf_cu_flag_lumaおよびalf_cu_flag_cr、alf_cu_flag_cbがフィルタパラメータＦＰに含まれる。
【０１７４】
なお、図１５〜図１８におけるｉは適応的フィルタ処理の制御に用いふオンオフフラグのインデックスであり、０からNumAlfCuFlag−１の整数である。NumAlfCuFlagは適応的フィルタ処理を行うオンオフフラグの総数であり、階層指定情報alf_cu_control_max_depthとＣＵ構造により定まる。なお、NumAlfCuFlagを階層指定情報alf_cu_control_max_depthとＣＵ構造から定めるのではなく、NumAlfCuFlagを符号化データ中に明示的に符号化することも可能である。
【０１７５】
（動画像復号装置３）
以下では、本実施形態に係る動画像復号装置３について図１９〜図２１を参照して説明する。なお、以下では、実施形態１において既に説明した部分と同じ部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。
【０１７６】
図１９は、動画像復号装置３の構成を示すブロック図である。図１９に示すように、動画像復号装置３は、動画像復号装置１の備える適応フィルタ３０に代えて、適応フィルタ５０を備えている。適応フィルタ５０には、符号化データ＃３に含まれるフィルタパラメータＦＰが供給される。なお、動画像復号装置３のその他の構成は、動画像復号装置１と同じであるため、説明を省略する。
【０１７７】
（適応フィルタ５０）
適応フィルタ５０は、デブロック済復号画像Ｐ＿ＤＢに対して適応的フィルタ処理を行い、フィルタ済復号画像Ｐ＿ＦＬを生成する。図２０は、適応フィルタ５０の構成を示すブロック図である。図２０に示すように、適応フィルタ５０は、適応フィルタ情報復元部５１および色差適応フィルタ部５２、輝度適応フィルタ部５３を備えている。
【０１７８】
（適応フィルタ情報復元部５１）
適応フィルタ情報復元部５１は、フィルタパラメータＦＰを復号する。図２０に示すように、適応フィルタ情報復元部５１は、オンオフ情報復元部５１１およびフィルタ情報復元部５１２を備えている。
【０１７９】
（オンオフ情報復元部５１１）
オンオフ情報復元部５１１は、フィルタパラメータＦＰに含まれるフィルタオンオフ情報から、輝度成分Ｙおよび、色差成分Ｃｒ、色差成分ＣｂのオンオフフラグAlfFilterFlagYおよびAlfFilterFlagCb、AlfFilterFlagCrを復号する。
【０１８０】
図２６（ａ）は、alf_cu_control_max_depthの値が２である場合の、最大符号化単位ＬＣＵにおいて輝度成分Ｙに対する符号化単位の分割例を、階層構造を表す分岐図と共に示している。ラスタスキャン順に割り付けられたインデックスによって全ての符号化単位を識別することが可能である。図２６（ｂ）は図２６（ａ）に示す分割領域に対するフィルタ処理の制御とオンオフフラグAlfFilterFlagY[i]の対応関係を示している。対象単位領域を含む符号化単位についてのオンオフフラグAlfFilterFlagY[i]が０であるときは、当該符号化単位に対して適応的フィルタ処理を行わないことを指定している。一方で、対象単位領域を含む符号化単位についてのオンオフフラグAlfFilterFlagY[i]が１であるときは、当該符号化単位に対して適応的フィルタ処理を行うことを指定している。AlfFilterFlagCrおよびAlfFilterFlagCbも色差成分Ｃｒおよび色差成分Ｃｂを同様に符号化単位について適応的フィルタ処理を行うか否かを指定する。
【０１８１】
制御パターン１〜制御パターン４の場合に関する、各々の符号化データ＃３中のオンオフフラグと、制御に用いるオンオフフラグの対応関係を図２１のテーブルに示し、以下に、制御パターン１〜制御パターン４においての、制御に用いるオンオフフラグAlfFilterFlagY、AlfFilterFlagCr、AlfFilterFlagCbと符号化データ＃３中のオンオフフラグalf_cu_flag、alf_cu_flag_luma、alf_cu_flag_chroma、alf_cu_flag_cr、alf_cu_flag_cbの対応関係について説明する。
【０１８２】
なお、上記の説明のように、AlfFilterFlagY、AlfFilterFlagCr、AlfFilterFlagCbは、輝度成分Ｙおよび色差成分Ｃｒ、色差成分Ｃｂに対する適応フィルタの制御に用いるオンオフフラグを意味し、alf_cu_flagおよびalf_cu_flag_luma、alf_cu_flag_chroma、alf_cu_flag_cr、alf_cu_flag_cbは、符号化データ＃３中のオンオフフラグを意味する。
【０１８３】
制御パターン１の場合、オンオフ制御の対象となる符号化単位の各々について、オンオフフラグalf_cu_flagが復号される。このとき、図２１に示すように、AlfFilterFlagYにalf_cu_flagを格納して、AlfFilterFlagCbおよびAlfFilterFlagCrに１の値を格納する。
【０１８４】
制御パターン２の場合、適応的フィルタ処理のオンオフを指定するフラグalf_cu_flag、および、オンオフフラグalf_cu_flagを色差適応フィルタに適応するか否かを指定するフラグalf_cu_control_flag_chromaが復号される。すなわち、alf_cu_control_flag_chromaは復号されたオンオフフラグalf_cu_flagを、輝度成分Ｙのオンオフフラグとして用いるか、輝度成分Ｙおよび色差成分Ｃｒ、色差成分Ｃｂに共通のオンオフフラグとして用いるかを選択するフラグである。このとき、図２１に示すように、alf_cu_control_flag_chromaが真の場合、alf_cu_flagの復号を行い、AlfFilterFlagYおよびAlfFilterFlagCb、AlfFilterFlagCrに格納する。alf_cu_control_flag_chromaが偽の場合、alf_cu_flagの復号を行い、AlfFilterFlagYに格納する。AlfFilterFlagCb、AlfFilterFlagCrには常に１を格納する。
【０１８５】
制御パターン３の場合、オンオフフラグalf_cu_flag_lumaおよびオンオフフラグalf_cu_flag_chromaが復号される。このとき、図２１に示すように、AlfFilterFlagYにalf_cu_flag_lumaを格納して、AlfFilterFlagCbおよびAlfFilterFlagCrにalf_cu_flag_chromaを格納する。
【０１８６】
制御パターン４の場合、オンオフフラグalf_cu_flag_lumaおよびalf_cu_flag_cb、alf_cu_flag_crが復号される。このとき、図２１に示すように、AlfFilterFlagYおよびAlfFilterFlagCb、AlfFilterFlagCrにそれぞれalf_cu_flag_lumaおよびalf_cu_flag_cb、alf_cu_flag_crを格納する。
【０１８７】
（フィルタ情報復元部５１２）
フィルタ情報復元部５１２は、フィルタパラメータＦＰに含まれる輝度フィルタ情報および色差フィルタ情報から、輝度成分Ｙの適応フィルタ係数群ＨＹおよび色差成分Ｃｒの適応フィルタ係数群ＨＣｒ、色差成分Ｃｂの適応フィルタ係数群ＨＣｂを復号する。フィルタ係数群ＨＹは、輝度適応フィルタ部５３に供給され、フィルタ係数群ＨＣｒおよびフィルタ係数群ＨＣｂは、色差適応フィルタ部５２に供給される。
【０１８８】
（色差適応フィルタ部５２）
色差適応フィルタ部５２は、オンオフフラグAlfFilterFlagCrおよびオンオフフラグAlfFilterFlagCbを参照して、デブロック済復号画像Ｐ＿ＤＢの色差成分Ｃｒおよび色差成分Ｃｂに対して、適応的フィルタ処理を行い、フィルタ済復号画像Ｐ＿ＦＬの色差成分Ｃｒおよび色差成分Ｃｂを生成する。また、生成されたフィルタ済復号画像Ｐ＿ＦＬの色差成分Ｃｒおよび色差成分Ｃｂは、バッファメモリ１５に格納される。
【０１８９】
図２０に示すように、色差適応フィルタ部５２はスイッチ部５２１ａ、および、スイッチ部５２１ｂ、Ｃｒフィルタ処理部５２２、Ｃｂフィルタ処理部５２３を備えている。
【０１９０】
（スイッチ部５２１a）
スイッチ部５２１ａは、オンオフフラグAlfFilterFlagCrがオンのときに、デブロック済復号画像Ｐ＿ＤＢの色差成分ＣｒをＣｒフィルタ処理部５２２に供給する。オフのときは、デブロック済復号画像Ｐ＿ＤＢの色差成分Ｃｒをフィルタ済復号画像Ｐ＿ＦＬの色差成分Ｃｒとして出力する。
【０１９１】
（スイッチ部５２１ｂ）
スイッチ部５２１ｂは、オンオフフラグAlfFilterFlagCbがオンのときに、デブロック済復号画像Ｐ＿ＤＢの色差成分ＣｂをＣｂフィルタ処理部５２３に供給する。オフのときは、デブロック済復号画像Ｐ＿ＤＢの色差成分Ｃｂをフィルタ済復号画像Ｐ＿ＦＬの色差成分Ｃｂとして出力する。
【０１９２】
（Ｃｒフィルタ処理部５２２）
Ｃｒフィルタ処理部５２２は、スイッチ部５２１ａから供給されたデブロック済復号画像Ｐ＿ＤＢの色差成分Ｃｒに対して、フィルタ情報復元部５１２から供給されたフィルタ係数群ＨＣｒを用いた適応的フィルタ処理を施して、フィルタ済復号画像Ｐ＿ＦＬの色差成分Ｃｒを生成する。
【０１９３】
（Ｃｂフィルタ処理部５２３）
Ｃｂフィルタ処理部５２３は、スイッチ部５２１ｂから供給されたデブロック済復号画像Ｐ＿ＤＢの色差成分Ｃｂに対して、フィルタ情報復元部５１２から供給されたフィルタ係数群ＨＣｂを用いた適応的フィルタ処理を施して、フィルタ済復号画像Ｐ＿ＦＬの色差成分Ｃｂを生成する。
【０１９４】
（輝度適応フィルタ部５３）
輝度適応フィルタ部５３は、オンオフフラグAlfFilterFlagYを参照して、デブロック済復号画像Ｐ＿ＤＢの輝度成分Ｙに対して、適応的フィルタ処理を行い、フィルタ済復号画像Ｐ＿ＦＬの輝度成分Ｙを生成する。また、生成されたフィルタ済復号画像Ｐ＿ＦＬの輝度成分Ｙは、バッファメモリ１５に格納される。
【０１９５】
図２０に示すように、輝度適応フィルタ部５３はスイッチ部５３１およびＹフィルタ処理部５３２を備えている。
【０１９６】
（スイッチ部５３１）
スイッチ部５３１は、オンオフフラグAlfFilterFlagYがオンのときに、デブロック済復号画像Ｐ＿ＤＢの輝度成分ＹをＹフィルタ処理部５３２に供給する。オフのときは、デブロック済復号画像Ｐ＿ＤＢの輝度成分Ｙをフィルタ済復号画像Ｐ＿ＦＬの輝度成分Ｙとして出力する。
【０１９７】
（Ｙフィルタ処理部５３２）
Ｙフィルタ処理部５３２は、スイッチ部５３１から供給されたデブロック済復号画像Ｐ＿ＤＢの輝度成分Ｙに対して、フィルタ情報復元部５１２から供給されたフィルタ係数群ＨＹを用いた適応的フィルタ処理を施して、フィルタ済復号画像Ｐ＿ＦＬの輝度成分Ｙを生成する。  
【０１９８】
（制御パターンを選択可能とする構成）
なお、動画像復号装置３は複数の制御パターンを選択することが可能な構成としてもよい。この場合、制御パターンを選択するフラグalf_cu_control_modeをフィルタパラメータに含め、動画像復号装置では復号したalf_cu_control_modeに応じた制御モードを用いる。alf_cu_control_modeが１〜４の値をとり、それぞれの値に対して制御パターン１〜４が選択される。このときのフィルタパラメータのシンタックスは図２７に示す。なお、この例のように制御パターン１と制御パターン２が選択できる場合には、色差成分の適応的フィルタ処理に適用するか否かを指定するフラグalf_cu_control_flag_chromaの復号は不要である。alf_cu_control_flag_chromaでは、輝度成分にオンオフフラグを用いる構成と、輝度成分と色差成分で共通のオンオフフラグを用いる構成を切り替えているが、制御パターン１と制御パターン２が選択できる構成では、前者を制御パターン１、後者を制御パターン２で扱うことにより同様の切り替えが可能である。
【０１９９】
ここで、制御パターンを選択する構成として、本実施形態は以上の説明に限られることはなく、より簡易な構成を用いることもできる。例として、制御パターンを選択するフラグalf_cu_control_modeを用いて、制御パターン１か制御パターン３かを選択可能とする。すなわち、輝度成分Ｙのみにオンオフフラグを用いるか、または輝度成分Ｙと２つの色差成分で独立のオンオフフラグを用いるかを選択することができる。alf_cu_control_modeが１のときは制御パターン１が選択され、alf_cu_control_modeが３のときは制御パターン３が選択される。このときのフィルタパラメータのシンタックスを図２８に示す。
【０２００】
（動画像符号化装置４）
本実施形態に係る動画像符号化装置４について、図２２〜図２４を参照して説明する。なお、以下では、実施形態１において既に説明した部分と同じ部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。
【０２０１】
図２２は、本実施形態に係る動画像符号化装置４の構成を示すブロック図である。図２２に示すように、動画像符号化装置４は、実施形態１に係る動画像符号化装置２の備える適応フィルタ４４に代えて、適応フィルタ６０を備えている。動画像符号化装置４のその他の構成は、実施形態１に係る動画像符号化装置２の構成と同様であるため、説明を省略する。
【０２０２】
（適応フィルタ６０）
適応フィルタ６０は、デブロック済復号画像Ｐ＿ＤＢに対して、適応的フィルタ処理を施すことによって、フィルタ済復号画像Ｐ＿ＦＬを生成する。生成されたフィルタ済復号画像Ｐ＿ＦＬは、バッファメモリ２４に格納される。また、適応フィルタ６０は、フィルタ処理に用いた各種の適応フィルタ情報をフィルタパラメータＦＰとして可変長符号符号化部２２に供給する。可変長符号符号化部２２は、フィルタパラメータＦＰを符号化データ＃３の一部として符号化する。
【０２０３】
図２３は、適応フィルタ６０の構成を示すブロック図である。図２３に示すように、適応フィルタ６０は、フィルタパラメータ決定部６１および適応フィルタ部６２を備えている。
【０２０４】
（フィルタパラメータ決定部６１）
フィルタパラメータ決定部６１は、輝度フィルタ情報および色差フィルタ情報、フィルタオンオフ情報を決定して、適応フィルタ部６２および可変長符号符号化部２２に供給する。図２４に示すように、フィルタパラメータ決定部６１は、オンオフ情報決定部６１１およびフィルタ情報決定部６１２を備えている。
【０２０５】
（フィルタ情報決定部６１２）
フィルタ情報決定部６１２は、デブロック済復号画像Ｐ＿ＤＢ、動画像＃１０から輝度フィルタ情報および色差フィルタ情報を決定する。デブロック済復号画像Ｐ＿ＤＢと符号化対象画像（動画像＃１０）との２乗誤差が最小となるように、フィルタ係数群を計算する。適応的フィルタ処理を施した画像と符号化対象画像との比較で算出できる符号化コストによって、輝度フィルタ情報および色差フィルタ情報を決定する。
【０２０６】
（オンオフ情報決定部６１１）
オンオフ情報決定部６１１は、フィルタ情報決定部６１２で定められたフィルタ係数群を用いてオンオフフラグを決定する。制御パターン１のとき、オンオフ情報決定部６１１は、輝度成分Ｙの適応的フィルタ処理に適用されるオンオフフラグalf_cu_flagを決定する。制御パターン２のとき、オンオフ情報決定部６１１は、適応的フィルタ処理のオンオフフラグalf_cu_flag、および、オンオフフラグalf_cu_flagを色差適応フィルタに適用するか否かを指定するフラグalf_cu_control_flag_chromaを決定する。制御パターン３のとき、オンオフ情報決定部６１１は、輝度成分Ｙのオンオフフラグalf_cu_flag_luma、および、色差成分Ｃｒおよび色差成分Ｃｂのオンオフフラグalf_cu_flag_chromaを決定する。制御パターン４のとき、オンオフ情報決定部６１１は、輝度成分Ｙおよび色差成分Ｃｒ、色差成分Ｃｂ、各々の適応的フィルタ処理に適用されるオンオフフラグalf_cu_flag_lumaおよびalf_cu_flag_cr、alf_cu_flag_cbを決定する。
【０２０７】
なお、オンオフフラグは、フィルタ情報決定部６１２で定められたフィルタ係数群を用いてフィルタ処理した場合とフィルタ処理しない場合とを比較して、対象単位領域において、フィルタ処理を行った場合の方が符号化対象画像との２乗誤差が小さくなる場合にオン、それ以外の場合にオフとなるように決定する。特に、制御パターン２の場合には、輝度成分Ｙにおいてオンオフフラグを決定した後、そのオンオフフラグを用いて色差成分のオンオフを制御した場合に、２乗誤差が小さくなる場合にalf_cu_flag_chromaを１、それ以外の場合に０となるように決定する。制御パターン３の場合は、対象単位領域において、色差成分Ｃｂにおける符号化対象画像とフィルタ済復号画像の２乗誤差と、色差成分Ｃｒにおける符号化対象画像とフィルタ済復号画像の２乗誤差の和が、フィルタ前における符号化対象画像と復号画像の２乗誤差の和よりも小さくなる場合にオン、それ以外にオフとなるように決定する。なお、制御パターン２においても、複数の成分を同時に扱うことにより最適なオンオフフラグを定めても良い。具体的には、対象単位領域において、輝度成分Ｙにおける符号化対象画像とフィルタ済復号画像の２乗誤差と、色差成分Ｃｂ、色差成分Ｃｒにおける符号化対象画像とフィルタ済復号画像の２乗誤差の和が、フィルタ前における符号化対象画像と復号画像の２乗誤差の和よりも小さくなる場合にオン、それ以外にオフとなるように決定する。
【０２０８】
（色差成分の制御単位）
本実施形態では、共通のオンオフフラグalf_cu_flagおよび輝度成分Ｙのalf_cu_flag_lumaによる制御は、符号化単位のＣＵ単位で行われるが、色差成分のオンオフフラグalf_cu_flag_chromaおよびalf_cu_flag_cr、alf_cu_flag_cbによる制御は、最大符号化単位のＬＣＵ単位で行われる。オンオフフラグの符号化単位を小さくすると、フィルタ処理後の画質を向上させることができるが、オンオフフラグの符号量は大きくなる。オンオフフラグの符号化単位は適当に定める必要がある。色差のサンプリングが４：２：０などの場合には、色差成分の解像度は輝度成分の解像度よりも小さくなるため、適応フィルタを用いて得られる画質向上の効果も小さくなる。輝度と同じ単位を用いて、色差のオンオフフラグを符号化すると、オンオフフラグが相対的に大きくなり符号化効率的に適当ではない。そのため色差の制御では、輝度の制御よりも大きな単位で制御することが適当である。また、復号処理においてはＬＣＵ単位で処理できることが好ましいことから、ＬＣＵ単位以下の単位でオンオフフラグを符号化することが適当である。そのため、本実施形態では色差のオンオフフラグの単位としてＬＣＵ単位を用いることにより、オンオフフラグの個数を低減し全体として符号化効率を向上させている。
【０２０９】
（適応フィルタ部６２）
適応フィルタ部６２は、デブロック済復号画像Ｐ＿ＤＢに対して、フィルタパラメータ決定部６１からフィルタパラメータＦＰを用いた適応的フィルタ処理を施して、フィルタ済復号画像Ｐ＿ＦＬを生成する。適応フィルタ部６２の処理において、輝度成分Ｙの適応的フィルタ処理は輝度適応フィルタ部３３と同一であり、色差成分Ｃｒおよび色差成分Ｃｂの適応的フィルタ処理は色差適応フィルタ部３２と同一であるため、ここでは説明を省略する。
【０２１０】
以上の実施形態２の構成では、輝度成分Ｙおよび色差成分Ｃｒ、色差成分Ｃｂの２つ以上の成分において符号化単位の適応的フィルタ処理のオンオフ制御を共通に行うことが可能である。具体的には、輝度成分Ｙの適応的フィルタ処理と色差成分の適応的フィルタ処理で共通のオンオフフラグを用いることにより、オンオフフラグの符号量を低減することができる。また、複数の色差成分の適応フィルタにおいて、共通のオンオフフラグを用いることによりオンオフフラグの符号量を低減することができる。一般的に、色差成分Ｃｒおよび色差成分Ｃｂは輝度成分Ｙに比べて解像度が低いため、ＣＵ単位より広い範囲のＬＣＵ単位で色差成分のオンオフの制御を行っても、画質低下への影響は小さい。また、色差成分Ｃｒおよび色差成分Ｃｂのオンオフ制御をＬＣＵ単位で行うと、色差成分Ｃｒおよび色差成分Ｃｂに用いるオンオフフラグの総数を減らすことができるため、符号量の低減が可能である。
【符号の説明】
【０２１１】
１          動画像復号装置（復号装置）
１１        可変長符号復号部
１２        動きベクトル復元部
１３        逆量子化・逆変換部
１４        加算器
１５，２４        バッファメモリ
１６        インター予測画像生成部
１７        イントラ予測画像生成部
１８        予測方式決定部
１９，４３        デブロッキングフィルタ
３０，４４，５０，６０      適応フィルタ
３１        色差適応フィルタ情報復号部（フィルタ情報復号手段）
３１１      色差適応フィルタ係数導出部
３２，４４１，５２        色差適応フィルタ部
３２１，３２１ａ，３２１ｂ，５２１ａ，５２１ｂ，５３１    スイッチ部
３２２，５２２      Ｃｒフィルタ処理部（フィルタ手段）
３２３，５２３      Ｃｂフィルタ処理部（フィルタ手段）
３３，４４４，５３        輝度適応フィルタ部
４４２      色差フィルタ情報決定部（フィルタ情報決定手段）
４４２１    色差フィルタ係数計算部
４４２２    色差フィルタ係数決定部
４４３，５２，６２      適応フィルタ部（フィルタ手段）
５１        適応フィルタ情報復元部（フィルタ情報復号手段）
５１１      オンオフ情報復元部
５１２      フィルタ情報復元部
５３２      Ｙフィルタ処理部（フィルタ手段）
２，４      動画像符号化装置（符号化装置）
２１        変換・量子化部
２２        可変長符号符号化部（可変長符号化手段）
２３        逆量子化・逆変換部
２５        イントラ予測画像生成部
２６        インター予測画像生成部
２７        動きベクトル検出部
２８        予測方式制御部
２９        動きベクトル冗長性削除部
６１        フィルタパラメータ決定部（フィルタ情報決定手段）
６１１      オンオフ情報決定部
６１２      フィルタ情報決定部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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