(57)【要約】【課題】ブロックノイズに対する適応度を高めて、より低減させることができるデブロッキングフィルタを用いたフィルタリング処理を行う画像符号化復号装置を提供する。【解決手段】画像符号化装置と画像復号装置とを備える画像符号化復号装置であって、境界強度を示す第一パラメータＢＳを算出する境界強度算出部１５４と、第一パラメータＢＳと量子化パラメータＱＰとの線形和を用いて、デブロッキングフィルタの制限値を示す第二パラメータＴｃを算出するＴｃ算出部１５５と、第二パラメータＴｃに基づき決定される１または複数の閾値を用いて、フィルタ強度の異なる複数のデブロッキングフィルタから１つのデブロッキングフィルタを選択するフィルタ選択部１５６と、選択されたデブロキィングフィルタを用いて、２つのブロックをフィルタリングするデブロキィングフィルタ処理部１５０とを備える。【選択図】図６
2014030234.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１画像を符号化する画像符号化装置と、符号化ビットストリームから第２画像を復号する画像復号装置とを備える画像符号化復号装置であって、
前記画像符号化装置は、
前記第１画像に含まれる隣接する２つの第１ブロック間の境界強度を示す第１強度パラメータを算出する第１強度パラメータ算出部と、
前記第１強度パラメータと量子化パラメータとの線形和を用いて、デブロッキングフィルタの制限値を示す第１制限パラメータを算出する第１制限パラメータ算出部と、
前記第１制限パラメータに基づき決定される１または複数の閾値を用いて、フィルタ強度の異なる複数のデブロッキングフィルタから１つのデブロッキングフィルタを選択する第１選択部と、
選択された前記デブロキィングフィルタを用いて、前記２つの第１ブロックをフィルタリングする第１フィルタ部と、を備え、
前記画像復号装置は、
前記符号化ビットストリームから、前記第２画像において隣接する２つの第２ブロック間の境界強度を示す第２強度パラメータを算出する第２強度パラメータ算出部と、
前記第２強度パラメータと量子化パラメータとの線形和を用いて、デブロッキングフィルタの制限値を示す第２制限パラメータを算出する第２制限パラメータ算出部と、
前記第２制限パラメータに基づき決定される１または複数の閾値を用いて、フィルタ強度の異なる複数のデブロッキングフィルタから１つのデブロッキングフィルタを選択する第２選択部と、
選択された前記デブロキィングフィルタを用いて、前記２つの第２ブロックをフィルタリングする第２フィルタ部と、
フィルタリングされた前記２つの第２ブロックを含む再構築画像を生成する再構築部とを備える、
画像符号化復号装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デブロッキングフィルタを用いて画像のフィルタリング処理を行う画像符号化復号装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
動画像符号化処理には、複数の標準化された規格がある。現在標準化されている動画像符号化処理の大半は、ハイブリッド動画像符号化処理を用いている。ハイブリッド動画像符号化処理では、一般的に、所望の圧縮利得を得るために、可逆的圧縮処理および不可逆的圧縮処理を組み合わせて用いている。ハイブリッド動画像符号化処理は、ＩＳＯ／ＩＥＣ規格（ＭＰＥＧ−１、ＭＰＥＧ−２およびＭＰＥＧ−４等のＭＰＥＧ−Ｘ規格）だけでなく、ＩＴＵ−Ｔ規格（Ｈ．２６１およびＨ．２６３等のＨ．２６Ｘ規格）の基礎となっている。
【０００３】
ハイブリッド動画像符号化処理を実行する動画像符号化装置には、一連のフレームで構成される画像シーケンスを示すビデオ信号が入力される。ハイブリッド動画像符号化処理では、入力画像（フレーム）を複数のブロックに分割し、分割したブロック単位で符号化処理を行う。分割されたブロックのうち、最大のサイズのブロックは、最大符号化単位ＬＣＵ（Ｌａｒｇｅｓｔ  Ｃｏｄｅｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）と称される。最大符号化単位ＬＣＵの大きさは、例えばＨＥＶＣでは、６４×６４画素である。また、Ｈ．２６４／ＭＰＥＧ−４ＡＶＣでは、通常、ＬＣＵをさらに１６×１６画素等の符号化単位ＣＵ（Ｃｏｄｅｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）に分割し、ＣＵ単位で画像が符号化される。また、符号化単位ＣＵは、さらに小さいサイズの予測単位ＰＵ（Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ  Ｕｎｉｔ）や、変換単位ＴＵ（Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ  Ｕｎｉｔ）に分割される場合がある。なお、ブロックのサイズは、画像のコンテンツの種類等により異なってもよい。さらに、符号化処理の方法はブロックごとに異なってもよい。
【０００４】
上述したように、符号化処理はブロック単位で実行されるため、符号化ビットストリームを復号したときに、復号画像においてブロックの境界が視認できる状態となる場合がある（ブロックノイズ）。ブロックノイズは、特に、量子化処理において、粗量子化を行った場合に顕著に表れる。このようなブロックノイズは、人間の視覚認知に負の効果を及ぼす。すなわち、ブロックノイズは、画質を低下させる。
【０００５】
ブロックノイズを低減する方法として、例えば、Ｈ．２６４／ＭＰＥＧ−４ＡＶＣ動画像符号化規格またはＨＭにおける、デブロッキングフィルタを用いたフィルタリング処理を行う方法がある（ＨＭは、ＨＥＶＣ動画像符号化標準化動向のテストモデル、非特許文献３参照）。デブロッキングフィルタは、予測処理で参照される再構成画像に対して用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００８／００２５６３２号明細書
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】ＪＣＴ−ＶＣ，“ＷＤ３：Ｗｏｒｋｉｎｇ  Ｄｒａｆｔ  ３  ｏｆ  Ｈｉｇｈ−Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ  Ｖｉｄｅｏ  Ｃｏｄｉｎｇ”，ＪＣＴＶＣ−Ｅ６０３，Ｍａｒｃｈ  ２０１１，セクション８．６．１．
【非特許文献２】ＪＣＴ−ＶＣ，“Ｃｏｍｍｏｎ  ｔｅｓｔ  ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ  ａｎｄ  ｓｏｆｔｗａｒｅ  ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｓ”，ＪＣＴＶＣ−Ｆ９００，Ｊｕｌｙ  ２０１１．
【非特許文献３】ＪＣＴ−ＶＣ，“ＷＤ４：  Ｗｏｒｋｉｎｇ  Ｄｒａｆｔ  ４  ｏｆ  Ｈｉｇｈ−Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ  Ｖｉｄｅｏ  Ｃｏｄｉｎｇ”，ＪＣＴＶＣ−Ｆ８０３＿ｄ２，Ｊｕｌｙ  ２０１１．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記従来の技術では、デブロッキングフィルタを用いたフィルタリング処理において、ブロックノイズを低減させる。
【０００９】
本発明の目的は、ブロックノイズに対する適応度を高めて、より低減させることができるデブロッキングフィルタを用いたフィルタリング処理を行う画像符号化復号装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る画像符号化復号装置は、第１画像を符号化する画像符号化装置と、符号化ビットストリームから第２画像を復号する画像復号装置とを備える画像符号化復号装置であって、前記画像符号化装置は、前記第１画像に含まれる隣接する２つの第１ブロック間の境界強度を示す第１強度パラメータを算出する第１強度パラメータ算出部と、前記第１強度パラメータと量子化パラメータとの線形和を用いて、デブロッキングフィルタの制限値を示す第１制限パラメータを算出する第１制限パラメータ算出部と、前記第１制限パラメータに基づき決定される１または複数の閾値を用いて、フィルタ強度の異なる複数のデブロッキングフィルタから１つのデブロッキングフィルタを選択する第１選択部と、選択された前記デブロキィングフィルタを用いて、前記２つの第１ブロックをフィルタリングする第１フィルタ部と、を備え、前記画像復号装置は、前記符号化ビットストリームから、前記第２画像において隣接する２つの第２ブロック間の境界強度を示す第２強度パラメータを算出する第２強度パラメータ算出部と、前記第２強度パラメータと量子化パラメータとの線形和を用いて、デブロッキングフィルタの制限値を示す第２制限パラメータを算出する第２制限パラメータ算出部と、前記第２制限パラメータに基づき決定される１または複数の閾値を用いて、フィルタ強度の異なる複数のデブロッキングフィルタから１つのデブロッキングフィルタを選択する第２選択部と、選択された前記デブロキィングフィルタを用いて、前記２つの第１ブロックをフィルタリングする第２フィルタ部と、フィルタリングされた前記２つの第２ブロックを含む再構築画像を生成する再構築部とを備える。
【００１１】
なお、これらの全般的または具体的な態様は、システム、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、方法、装置、システム、集積回路、コンピュータプログラムおよび記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、デブロッキングフィルタを用いた画像符号化復号装置において、ブロックノイズに対する適応度をさらに高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、実施の形態１の動画像符号化装置の構成例を示すブロック図である。
【図２Ａ】図２Ａは、水平方向に隣接する２つの符号化ブロック単位ＣＵの例を示す図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、垂直方向に隣接する２つの符号化ブロック単位ＣＵの例を示す図である。
【図３Ａ】図３Ａは、水平方向に隣接する２つの符号化ブロック単位ＣＵにおける画素値の例を示す図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、図２Ａに示す隣接ブロックＡと処理対象ブロックＢのより詳細な例を示す図である。
【図４Ａ】図４Ａは、比較例におけるフィルタリング処理の処理手順を示す図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、水平方向に隣接する２つのブロックを示す図である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、垂直方向に隣接する２つのブロックを示す図である。
【図５】図５は、比較例における境界強度ＢＳの算出処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図６】図６は、実施の形態における動画像符号化装置のデブロッキングフィルタ処理部の構成例を示すブロック図である。
【図７Ａ】図７Ａは、実施の形態におけるフィルタリング処理の処理手順を示す図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、水平方向に隣接する２つのブロックを示す図である。
【図７Ｃ】図７Ｃは、垂直方向に隣接する２つのブロックを示す図である。
【図８】図８は、実施の形態における境界強度ＢＳの算出処理および閾値ｔcのオフセット値ｔc＿ｏｆｆｓｅｔの設定の処理手順を示すフローチャートである。
【図９Ａ】図９Ａは、強いフィルタリングで用いる画素の例を示す図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、強いフィルタリングでフィルタリングされる画素の例を示す図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、弱いフィルタリングで用いる画素の例を示す図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、弱いフィルタリングでフィルタリングされる画素の例を示す図である。
【図１１】図１１は、比較例における境界強度ＢＳの算出処理および閾値ｔcのオフセット値ｔc＿ｏｆｆｓｅｔの設定の処理手順を示すフローチャートである。
【図１２Ａ】図１２Ａは、比較例の符号化効率と実施の形態の符号化効率とを示す図である。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、比較例の符号化効率と実施の形態の符号化効率とを示す図である。
【図１３】図１３は、変形例１における境界強度ＢＳの算出処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図１４】図１４は、比較例の符号化効率と実施の形態の符号化効率とを示す図である。
【図１５】図１５は、変形例１における閾値ｔcの設定例を示す図である。
【図１６】図１６は、変形例２における閾値ｔcの設定例を示す図である。
【図１７】図１７は、変形例３における閾値ｔcの設定例を示す図である。
【図１８Ａ】図１８Ａは、変形例４におけるフィルタリング処理の処理手順を示す図である。
【図１８Ｂ】図１８Ｂは、変形例４における閾値ｔcの設定例を示す図である。
【図１９】図１９は、実施の形態２の動画像復号装置の構成例を示すブロック図である。
【図２０】図２０は、実施の形態２の動画像符号化装置の構成例を示すブロック図である。
【図２１】図２１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２２】図２２は、デジタル放送用システムの全体構成図である。
【図２３】図２３は、テレビの構成例を示すブロック図である。
【図２４】図２４は、光ディスクである記録メディアに情報の読み書きを行う情報再生／記録部の構成例を示すブロック図である。
【図２５】図２５は、光ディスクである記録メディアの構造例を示す図である。
【図２６Ａ】図２６Ａは、携帯電話の一例を示す図である。
【図２６Ｂ】図２６Ｂは、携帯電話の構成例を示すブロック図である。
【図２７】図２７は、多重化データの構成を示す図である。
【図２８】図２８は、各ストリームが多重化データにおいてどのように多重化されているかを模式的に示す図である。
【図２９】図２９は、ＰＥＳパケット列に、ビデオストリームがどのように格納されるかを更に詳しく示した図である。
【図３０】図３０は、多重化データにおけるＴＳパケットとソースパケットの構造を示す図である。
【図３１】図３１は、ＰＭＴのデータ構成を示す図である。
【図３２】図３２は、多重化データ情報の内部構成を示す図である。
【図３３】図３３は、ストリーム属性情報の内部構成を示す図である。
【図３４】図３４は、映像データを識別するステップを示す図である。
【図３５】図３５は、各実施の形態の動画像符号化方法および動画像復号化方法を実現する集積回路の構成例を示すブロック図である。
【図３６】図３６は、駆動周波数を切り替える構成を示す図である。
【図３７】図３７は、映像データを識別し、駆動周波数を切り替えるステップを示す図である。
【図３８】図３８は、映像データの規格と駆動周波数を対応づけたルックアップテーブルの一例を示す図である。
【図３９Ａ】図３９Ａは、信号処理部のモジュールを共有化する構成の一例を示す図である。
【図３９Ｂ】図３９Ｂは、信号処理部のモジュールを共有化する構成の他の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（本発明の基礎となった知見／本発明の課題の詳細）
ハイブリッド動画像符号化処理において、動画像符号化装置は、一般的に、予測処理を実行して予測画像データを生成し、入力画像データと予測画像データとの残差画像データに対し、変換処理または量子化処理またはその両方を実行する。予測処理では、一般的に、空間予測や時間予測が用いられる。空間予測では、既に符号化済みのブロックのうち、空間的に近いブロックを用いて予測が行われる。時間予測では、既に符号化済みのブロックのうち、時間的に近いブロックを用いて予測が行われる。変換処理では、予測残差データ（予測残差ブロック）が空間（画素）領域から周波数領域に変換され、変換係数が生成される。この変換の目的は、入力ブロックの相関を低減することである。量子化処理では、変換係数の量子化が行われ、量子化係数が生成される。量子化は、不可逆的圧縮により行われる。動画像符号化装置は、一般的に、量子化係数に対しエントロピー符号化を行い、既に圧縮されている量子化係数をさらに圧縮する（可逆的に圧縮する）ことにより、符号化ビデオ信号を生成する。さらに、動画像符号化装置は、符号化ビットストリームを復号するために必要な復号制御情報を符号化する。この復号制御情報は、例えば、空間予測および／または時間予測や量子化量等に関する情報である。動画像符号化装置は、符号化ビデオ信号と復号制御情報を含む符号化ビットストリームを生成する。
【００１５】
［比較例における動画像符号化装置の構成］
図１は、Ｈ．２６４／ＭＰＥＧ−４  ＡＶＣまたはＨＥＶＣを用いた動画像符号化装置の構成例を示すブロック図である。
【００１６】
図１に示すように、動画像符号化装置１００は、減算部１０５、変換部１１０、量子化部１２０、逆量子化／逆変換部１３０、加算部１４０、デブロッキングフィルタ処理部１５０、サンプル適応オフセット処理部１５５、適応ループフィルタ処理部１６５、フレームメモリ１７０、予測部１８０およびエントロピー符号化部１９０を備えている。
【００１７】
図１において、減算器１０５は、ブロックごとに、入力信号ｓ０に含まれる符号化対象ブロックの入力画像データから、符号化対象ブロックに対応する予測画像データ（予測画像信号ｓ５）を減算することにより予測誤差データ（予測誤差信号ｅ０）を生成する。
【００１８】
変換部１１０は、生成された予測誤差データ（予測誤差信号ｅ０）に対し、画像領域から周波数領域への変換を行う。
【００１９】
量子化部１２０は、周波数領域に変換された予測誤差データ（予測誤差信号ｅ１）に対し、量子化処理を行い、量子化係数を算出する。量子化部１２０は、ここでは、２次元離散コサイン変換（ＤＣＴ）を用いて予測誤差データを変換する。ＤＣＴにより算出される量子化係数は、低周波数成分に集中する傾向がある。なお、量子化部１２０は、整数変換等を用いて予測誤差データを変換しても良い。
【００２０】
逆量子化／逆変換部１３０は、量子化部１２０によって量子化処理された予測誤差データ（予測誤差信号ｅ２）に対し、逆量子化処理を行い、さらに、周波数領域から画像領域に変換する逆変換処理を行う。なお、予測誤差信号ｅ３は、量子化処理における量子化ノイズとも呼ばれる量子化誤差の影響で、元の予測誤差信号ｅ０とは異なる。
【００２１】
加算部１４０は、符号化対象ブロックごとに、予測画像データ（予測画像信号ｓ５）と、逆量子化／逆変換部１３０によって逆量子化処理および逆変換処理が行われた予測誤差データ（予測誤差信号ｅ３）とを加算することにより、再構成画像データ（再構成画像信号ｓ１）を生成する。
【００２２】
デブロッキングフィルタ処理部１５０は、再構成画像データ（再構成画像信号ｓ１）に対するフィルタリング処理を行う。デブロッキングフィルタ処理部１５０は、ここでは、ＣＵエッジ、ＰＵエッジ、およびＴＵエッジに対してフィルタリング処理を実行する。ＣＵエッジは、隣接する２つの符号化単位ＣＵの境界において、量子化処理におけるブロックノイズ等により生じるエッジを意味する。同様に、２つの予測単位（ＰＵ）の境界におけるエッジをＰＵエッジ、２つの変換単位（ＴＵ）の境界におけるエッジをＴＵエッジと称する。
【００２３】
デブロッキングフィルタ処理部１５０は、図示しないが、強度の異なる複数のデブロッキングフィルタと、複数のデブロッキングフィルタを制御するフィルタ制御部とを備える。ここでは、デブロッキングフィルタ処理部１５０は、狭帯域および広帯域の２種類のデブロッキングフィルタを備える場合について説明する。例えば、Ｈ．２６４／ＭＰＥＧ−４ＡＶＣでは、ブロックノイズが大きい場合、デブロッキングフィルタとして、強い（狭帯域の）ローパスフィルタが用いられる。一方で、ブロックノイズが小さい場合、デブロッキングフィルタとして、弱い（広帯域の）ローパスフィルタが用いられる。ローパスフィルタの強度は、予測信号ｓ５および量子化された予測誤差信号ｅ２により決まる。デブロッキングフィルタは一般的にブロックエッジを滑らかにするため、復号画像の主観的品質は向上する。さらに、フィルタリング処理後の再構成画像データ（再構成画像信号ｓ２）は、予測部１８０における動き補償による予測画像データの生成に用いられるため、予測画像データの予測誤差が低減される。よって、符号化の効率が向上する。
【００２４】
なお、フィルタリング処理の詳細については、後述する。
【００２５】
サンプル適応オフセット処理部１５５は、デブロッキングフィルタ処理部１５０によりフィルタリング処理された再構成画像データ（再構成画像信号ｓ２）に対し、画素単位で、元の画素値に近づけるためのオフセット値を与える処理を行う。
【００２６】
適応ループフィルタ処理部１６５は、適応ループフィルタを備え、サンプル適応オフセット処理部１５５から出力された再構成画像データ（再構成画像信号ｓ３）に対し、圧縮により生じた画像の歪みを補償する処理を行う。適応ループフィルタとしては、一般的に、再構成画像信号ｓ１と入力画像信号Ｓ０との平均二乗誤差が最小となるように決定されたフィルタ係数を有するウィナーフィルタが用いられる。
【００２７】
サンプル適応オフセット処理部１５５および適応ループフィルタ処理部１６５により、画素単位で元の画像に対する適応度を向上させることができ、品質を向上させることが可能になる。
【００２８】
フレームメモリ１７０には、適応ループフィルタが適用された再構成画像データ（再構成画像信号ｓ４）がフレーム単位で保存される。
【００２９】
予測部１８０は、図示しないが、空間予測（イントラ予測）を用いた予測画像の生成を行うイントラ予測部と、時間予測（インター予測）を用いた予測画像の生成を行うインター予測部とを備えている。予測部１８０は、フレーム毎またはブロック毎に予測タイプを変更することができる。イントラ予測部は、フレームメモリ１７０に保存されているブロック単位の再構成画像データを用いてイントラ予測を行うことにより、符号化対象ブロックのイントラ予測画像データを生成する。インター予測部は、フレームメモリ１７０に保存されているフレーム単位の再構成画像データと、動き検出等により導出した動きベクトルとを用いてインター予測を行うことにより、符号化対象ブロックのインター予測画像データを生成する。なお、動きベクトルは、１／２ピクセルや１／４ピクセル等の空間的なサブピクセルの解像度で決定してもよい。
【００３０】
エントロピー符号化部１９０は、予測誤差データ（予測誤差信号ｅ２）に対し、可変長符号化処理を行うことで符号化ビットストリームを生成する。可変長符号化処理では、例えば、ランレングス符号を用いて符号化する。可変長符号化処理により、データ量はさらに縮小される。
【００３１】
［比較例におけるデブロッキングフィルタリング方法］
以下、デブロッキングフィルタを用いたフィルタリング処理の詳細について、図２Ａ〜図５を基に説明する。
【００３２】
なお、デブロッキングフィルタを用いたフィルタリング処理には、フィルタの設定を行う制御処理、および、制御処理の設定に従って符号化対象ブロックＣＵに対する処理を実行するフィルタリング処理が含まれる。制御処理には、（１）フィルタリング処理の実行可否の判定処理、および、（２）使用するデブロッキングフィルタの選択処理が含まれる。（２）選択処理には、デブロッキングフィルタの動作を規定する各パラメータの算出、例えば、フィルタ処理の制限範囲を示すｔcの算出等が含まれる。
【００３３】
［（１）フィルタリング処理の実行可否の判定処理］
デブロッキングフィルタを用いたフィルタリング処理は、ブロックノイズによるブロック境界のエッジに対して適用し、ブロックノイズではない入力画像のエッジには適用しないことが望ましい。これは、例えば、ブロックノイズではない入力画像のエッジにデブロッキングフィルタを用いたフィルタリング処理を適用すると、画像が不必要に滑らかになったり、画像の歪みが生じたりする可能性があるからである。また、ブロックノイズによるブロック境界のエッジに対しデブロッキングフィルタを用いたフィルタリング処理が実行されないと、ブロックノイズが残る場合がある。
【００３４】
このため、デブロッキングフィルタを用いたフィルタリング処理では、量子化処理等により生じたブロックノイズによるブロック境界のエッジと、ブロックノイズではない入力画像のエッジとを正確に判定することが重要である。
【００３５】
以下、フィルタリング処理の実行可否の判定処理について、図２Ａ〜図３Ｂに基づいて説明する。
【００３６】
なお、フィルタリング処理の実行可否の判定方法には、複数の判定方法があるが、ここでは、ブロック境界の両側における画素値に基づいて判定を行う場合について説明する。
【００３７】
図２Ａは、水平方向に隣接する２つの符号化ブロック単位ＣＵの境界において、フィルタリング処理の実行可否の判定処理で利用する画素を示す図である。図２Ｂは、垂直方向に隣接する２つの符号化ブロック単位ＣＵの境界において、フィルタリング処理の実行可否の判定処理で利用する画素を示す図である。なお、図２Ａおよび図２Ｂにおいて、ブロック３４０は処理対象ブロックであり、隣接ブロック３１０、３２０、および３３０は、処理済み（符号化済み、または、復号済み）ブロックである。また、図２Ａでは、行単位で、水平方向に一列に並んだ画素で構成される画素行３６０が設定されている。画素行３６０は、境界の両側の３画素、合計６画素で構成されている。同様に、図２Ｂでは、列単位で、垂直方向に一列に並んだ画素で構成される画素列３７０が設定されている。画素列３７０は、境界の両側の３画素、合計６画素で構成されている。実行可否の判定処理は、画素列単位で実行される。
【００３８】
図３Ａは、図２Ａに示す画素行３６０に含まれる各画素の画素値の例を示すグラフである。また、図３Ｂは、図２Ａに示す隣接ブロック３３０（図３Ａおよび図３ＢではブロックＡ）と処理対象ブロック３４０（図３Ａおよび図３ＢではブロックＢ）のより詳細な例を示す図である。図３Ａに示すライン４１０（行４１０）は、ブロックＡとブロックＢとの境界を示す。図３Ｂにおいて、画素ｐｒcはブロックＡに含まれる画素である。画素ｑｒcはブロックＢに含まれる画素である。なお、ｒは、列を特定するためのインデックスであり、ライン４１０側から順に、０，１，・・・となっている。また、ｃは、行を特定するためのインデックスであり、上側から順に、０，１，・・・となっている。
【００３９】
例えば、Ｈ．２６４／ＭＰＥＧ−４ＡＶＣでは、以下の方法で実行可否の判定処理を行う。Ｈ．２６４／ＭＰＥＧ−４ＡＶＣでは、隣接ブロックＡおよび処理対象ブロックＢにおける一次微分（一次導関数）の絶対値を評価する（例えば、特許文献１参照）。ここでは、図２Ａに示す画素行３６０を用いた判定について説明する。また、ここでの判定は、画素行単位で全ての画素行について行われる。画素ｐ０およびｑ０は、以下の式１〜式３で示される条件が満たされる場合に、フィルタリング処理を実行すると判定される。
【００４０】
【数１】
2014030234.tif 000003
【００４１】
【数２】
2014030234.tif 000004
【００４２】
【数３】
2014030234.tif 000005
【００４３】
ここで、一般的には、βH264（ＱＰNew）＜αH264（ＱＰNew）である。
【００４４】
また、上記の３条件に加えて、以下の式４で示される条件も満たされる場合に、画素ｐ１はフィルタリングされる。
【００４５】
【数４】
2014030234.tif 000006
【００４６】
さらに、式１〜式３で示される３条件に加えて、以下の式５で示される条件も満たされる場合に、画素ｑ１はフィルタリングされる。
【００４７】
【数５】
2014030234.tif 000007
【００４８】
式１〜式５に示される条件は、第一ブロック内の一次微分と第二ブロック内の一次微分の評価に相当する。式１〜式５において、ＱＰは量子化処理において適用された量子化量（量子化ステップのサイズ）を示す量子化パラメータであり、βおよびαはスカラー定数である。特に、ＱＰNewは、以下の式６で示されるように、第一ブロックＡおよび第二ブロックＢそれぞれに用いた量子化パラメータＱＰＡおよびＱＰＢに基づいて導出した量子化パラメータである。
【００４９】
【数６】
2014030234.tif 000008
【００５０】
ここで、「>>ｎ」は、ｎビット（上記式においては１ビット）分、右にシフトすることを示す。
【００５１】
上述したように、Ｈ．２６４／ＭＰＥＧ−４ＡＶＣでは、実行可否の判定を、全ての画素行３６０を用いて実行するが、これに限るものではない。
【００５２】
例えば、ＨＥＶＣでは、実行可否の判定を、画素行３６０のうちの一部の画素行３６０を用い、ブロック単位で行う（非特許文献１参照）。
【００５３】
以下、ＨＥＶＣにおけるフィルタリング処理の実行可否の判定処理について、図３Ａおよび図３Ｂを基に説明する。ＨＥＶＣでは、隣接ブロックＡおよび処理対象ブロックＢにおける二次微分（二次導関数）の絶対値を評価する。なお、図３Ａおよび図３Ｂでは、上から３行目および６行目の２つの画素行４３０を用いて、ブロック単位で実行可否の判定を行う。
【００５４】
具体的には、先ず、以下の式７を用いて、実行可否の判定の為の評価値ｄpおよび評価値ｄqを算出する。
【００５５】
【数７】
2014030234.tif 000009
【００５６】
ここで、評価値ｄpおよび評価値ｄqは、第一ブロック内の二次微分と第二ブロック内の二次微分の評価結果に相当する。以下の式８に示される条件が満たされる場合、図３Ｂに示される８つの画素行の全てに対してフィルタリング処理を実行すると判定する。
【００５７】
【数８】
2014030234.tif 000010
【００５８】
なお、上記の条件が満たされない場合、フィルタリング処理は実行されない。
【００５９】
［（２）使用するデブロッキングフィルタの選択処理］
上述した判定処理により、フィルタリング処理を実行すると判定された場合、強度の異なる複数のデブロッキングフィルタから、使用するデブロッキングフィルタを選択する選択処理を実行する。
【００６０】
当該比較例では、境界強度ＢＳに基づいて使用するデブロッキングフィルタを選択する場合について説明する。
【００６１】
図４Ａは、フィルタリング処理の処理手順を示すフローチャートである。また、図４Ｂは、水平方向に隣接する２つのブロックＢPとＢQとを示している。図４Ｃは、垂直方向に隣接する２つのブロックＢPとＢQとを示している。
【００６２】
ステップＳ１０００では、図１に示すデブロッキングフィルタ処理部１５０のフィルタ制御部は、境界強度ＢＳを第一パラメータとして算出する。境界強度ＢＳの値は、０以上の整数である。境界強度ＢＳの算出手順の詳細は、後述する。
【００６３】
ステップＳ１０１０では、フィルタ制御部は、ステップＳ１０００で算出された境界強度ＢＳが正数であるか否かを判定する。ステップＳ１０１０においてＢＳが正数ではない（ＢＳ＝０）と判断された場合（Ｓ１０１０のＮｏ）、フィルタ制御部は、フィルタリング処理を実行せずに、処理を終了する。
【００６４】
一方、ステップＳ１０１０においてＢＳが整数であると判定された場合（Ｓ１０１０のＹｅｓ）、ステップＳ１０２０において、フィルタ制御部により、デブロッキングフィルタの出力範囲を規定する閾値ｔcと、使用するデブロッキングフィルタを選択するための閾値βとが算出される。デブロッキングフィルタの出力範囲を規定する閾値ｔcとデブロッキングフィルタを選択するための閾値βの算出方法の詳細は、後述する。
【００６５】
ステップＳ１０３０では、フィルタ制御部は、閾値βに基づいて、デブロッキングフィルタを選択する。この選択には、デブロッキングフィルタを選択しないことも含まれる。具体的には、フィルタ制御部は、閾値βに基づいて、強いフィルタ、弱いフィルタ、または、フィルタなしの何れかを選択する。
【００６６】
フィルタ制御部は、ステップＳ１０３０で強いフィルタが選択された場合、処理対象のブロック境界に対し、狭帯域のデブロッキングフィルタを用いてフィルタリングする（Ｓ１０３２）。一方、フィルタ制御部は、ステップＳ１０３０で弱いフィルタが選択された場合、処理対象のブロック境界に対し、広帯域のデブロッキングフィルタを用いてフィルタリングする（Ｓ１０３４）。一方、フィルタ制御部は、ステップＳ１０３０でフィルタなしが選択された場合、フィルタリングを行わない（Ｓ１０３６）。
【００６７】
フィルタリング処理を実行することにより、再構成画像データのブロック境界のエッジを滑らかにすることができ、再構成画像の画質を向上させることができる。
【００６８】
上述したデブロッキングフィルタの選択処理で実行される各種パラメータの算出処理についてより詳細に説明する。
【００６９】
先ず、境界強度ＢＳの算出について説明する。
【００７０】
図４ＡのステップＳ１０００の境界強度ＢＳの算出方法について、図５を基に説明する。図５は、ステップＳ１０００の境界強度ＢＳの算出処理の処理手順を示すフローチャートである。
【００７１】
なお、境界強度ＢＳの値とブロックノイズの大きさとの間には相関性があり、一般的に、境界強度ＢＳが強ければ強いほど、ブロックノイズは大きくなる。図５のフローチャートでは、境界強度ＢＳの判定条件として、（ｉ）ブロックがイントラ符号化画像であるか否か、（ｉｉ）ＣＵエッジであるか否か、（ｉｉｉ）ｃｂｆフラグ（係数を持つか否かを示すフラグ）が０であるか否か、（ｉｖ）境界に接する２つのブロックの参照ピクチャが同じであるか否か、（ｖ）画素値の差分絶対値が所定の判定値より大きいか否かが設定されている。なお、境界強度ＢＳの設定における判定条件は、符号化対象ブロックの動き補償予測に用いられる動きベクトルと隣接ブロックの動き補償予測に用いられた動きベクトルとが同じであるか否か等、他の判定条件を用いてもよい。
【００７２】
ステップＳ２１０では、デブロッキングフィルタ処理部１５０（図１、図６）のフィルタ制御部１５３（図６）は、ブロックＢPとＢQの少なくとも一方がイントラ符号化画像であるか否かを判定する。イントラ符号化画像（Ｉピクチャ）は、一般的に、インター符号化画像等に比べ、量子化処理の際の量子化誤差が大きくなる傾向がある。このため、ブロックＢPとＢQの少なくとも一方がイントラ符号化画像である場合は、境界強度として比較的大きい値を設定する。
【００７３】
ブロックＢPおよびＢQの少なくとも一方がイントラ符号化画像であると判定した場合（ステップＳ２１０のＹＥＳ）、ステップＳ２１２において、フィルタ制御部１５３は、現在処理中のブロック境界が、符号化単位ＣＵの境界であるか否か（ＣＵエッジであるか否か）を判定する。
【００７４】
現在処理中のブロック境界がＣＵエッジであると判定された場合（ステップＳ２１２のＹＥＳ）、境界強度ＢＳの値は、４に設定される（ステップＳ２１６）。一方、現在処理中のブロック境界がＣＵエッジではないと判定された場合（ステップＳ２１２のＮＯ）、例えば、現在処理中のブロック境界がＰＵエッジやＴＵエッジの場合、境界強度ＢＳの値は、３に設定される（Ｓ２１４）。
【００７５】
ステップＳ２１０においてブロックＢPおよびＢQの両方がイントラ符号化画像ではないと判定された場合（Ｓ２１０のＮＯ）、フラグｃｂｆ−Ｐまたはフラグｃｂｆ−Ｑの何れか一方の値が０でないか否かが判定される（Ｓ２２０）。ここで、フラグｃｂｆ−Ｐは、ブロックＢPが係数を有するか否かを示すフラグであり、値が０ではない場合、係数があることを示し、値が０の場合、係数がないことを示している。同様に、フラグｃｂｆ−Ｑは、ブロックＢQが係数を有するか否かを示すフラグである。
【００７６】
フラグｃｂｆ−Ｐおよびフラグｃｂｆ−Ｑの両方が０であると判定された場合（Ｓ２２０でＹＥＳ）、ステップＳ２２２において、境界強度ＢＳの値は２に設定される。
【００７７】
一方、フラグｃｂｆ−Ｐまたはフラグｃｂｆ−Ｑの何れか一方が０ではないと判定された場合（Ｓ２２０でＮＯ）、ブロックＢPの参照ピクチャインデックスＲｅｆＩｄｘ−Ｐと、ブロックＢQの参照ピクチャインデックスＲｅｆＩｄｘ−Ｑとが互いに異なるか否かが判定される（Ｓ２３０）。なお、参照ピクチャインデックスＲｅｆＩｄｘ−Ｐは、ブロックＢPの予測処理において参照されるピクチャを示すインデックスである。参照ピクチャインデックスＲｅｆＩｄｘ−Ｑは、ブロックＢQの予測処理において参照されるピクチャを示すインデックスである。
【００７８】
参照ピクチャインデックスＲｅｆＩｄｘ−Ｐと参照ピクチャインデックスＲｅｆＩｄｘ−Ｑとが異なると判定された場合（Ｓ２３０のＹＥＳ）、境界強度ＢＳの値は、１に設定される。
【００７９】
一方、参照ピクチャインデックスＲｅｆＩｄｘ−Ｐと参照ピクチャインデックスＲｅｆＩｄｘ−Ｑとが同じであると判定された場合（Ｓ２３０のＮＯ）、パラメータＡｂｓＨｏｒおよびＡｂｓＶｅｒの何れか一方が３より大きいか否かが判定される（Ｓ２４０）。ここで、パラメータＡｂｓＨｏｒは、ブロックＢPの予測処理で用いられる動きベクトルとブロックＢQの予測処理で用いられる動きベクトルとの水平成分の差の絶対値で表される。パラメータＡｂｓＶｅｒは、ブロックＢPの予測処理で用いられる動きベクトルとブロックＢQの予測処理で用いられる動きベクトルとの垂直成分の差の絶対値で表される。なお、ステップＳ２４０では、パラメータＡｂｓＨｏｒおよびＡｂｓＶｅｒの判定値として３を用いているが、これに限るものではない。
【００８０】
パラメータＡｂｓＨｏｒおよびＡｂｓＶｅｒの何れか一方が３より大きいと判定された場合（Ｓ２４０のＹＥＳ）、境界強度ＢＳの値は、１に設定される（Ｓ２４２）。
【００８１】
パラメータＡｂｓＨｏｒおよびＡｂｓＶｅｒの両方が３以下であると判定された場合（Ｓ２４０のＮＯ）、境界強度ＢＳは０に設定される（Ｓ２４４）。
【００８２】
デブロッキングフィルタ処理部１５０は、境界強度ＢＳの値が大きいほど、強いフィルタを用いてフィルタリング処理を行う。境界強度ＢＳの値が０の場合、デブロッキングフィルタ処理部１５０は、フィルタリング処理を実行しない。より強度の強いデブロッキングフィルタ（「強いフィルタ」）ほど、境界に隣接する画素の画素値に対して、より実質的な修正を行う。
【００８３】
次に、パラメータｔcの算出について説明する。
【００８４】
図４ＡのステップＳ１０２０のデブロッキングフィルタの閾値ｔcの算出方法について、説明する。
【００８５】
デブロッキングフィルタの閾値ｔcの算出方法には、例えば、ＡＶＣでは、以下の式９に示すように、量子化パラメータＱＰと境界強度ＢＳ値とを指標とする２次元の符号化テーブルを用いてｔcを導出する方法がある。
【００８６】
【数９】
2014030234.tif 000011
【００８７】
しかしながら、この方法には、２次元の符号化テーブルのデータ量が多いため、２次元の符号化テーブルを記憶するために、大容量メモリが必要になるという問題がある。また、大容量メモリから大量のデータの読み出しを行うため、処理効率の向上を図ることは困難である。
【００８８】
デブロッキングフィルタの閾値ｔcの他の算出方法として、例えば、ＨＥＶＣ（ＨＭバージョン１．０から開始）では、可変ｔc＿ｏｆｆｓｅｔを指標とする１次元の符号化テーブルを用いて閾値ｔcを導出する方法がある。パラメータｔc＿ｏｆｆｓｅｔは、図４ＡのステップＳ１０００で導出した境界強度ＢＳの値に基づいて算出する。フィルタ制御部は、境界強度ＢＳが２以下の場合はｔc＿ｏｆｆｓｅｔに０を設定し、強化強度ＢＳが２より大きい場合はｔc＿ｏｆｆｓｅｔに２を設定する。そして、以下の式１０により、パラメータｔcを決定する。
【００８９】
【数１０】
2014030234.tif 000012
【００９０】
ここで、境界強度ＢＳが２より大きいときは、ｔc＿ｏｆｆｓｅｔの値は２に設定され、境界強度ＢＳが２以下のときは、ｔc＿ｏｆｆｓｅｔの値は０に設定されている。関数Ｔｃｔａｂｌｅ［  ］は、表形式状の関数であり、[ ]内の引数に基づいてｔcが導かれる。このテーブルについては、上記で引用した非特許文献３で定義されている。
【００９１】
［課題の詳細］
以上、比較例におけるフィルタリング処理について説明した。
【００９２】
上述したように、デブロッキングフィルタによるフィルタリング処理において、ブロックノイズに対する適応度をさらに高めることが求められている。ブロックノイズに対する適応度をさらに高めるためには、例えば、複数の異なるデブロッキングフィルタから、フィルタリング処理に用いるデブロッキングフィルタを適切に選択することが望ましい。
【００９３】
このような問題を解決するために、実施の形態に係るデブロッキングフィルタリング方法（画像処理方法）は、フィルタ強度の異なる複数のデブロッキングフィルタを用いて画像ブロックに対するフィルタリング処理を行う画像処理方法であって、隣接する２つの画像ブロック間の境界強度を示す第一パラメータを算出する第一パラメータ算出ステップと、前記第一パラメータ及び量子化パラメータに基づき、前記デブロッキングフィルタの制限値を示す第二パラメータを算出する第二パラメータ算出ステップと、前記第二パラメータに基づき決定される１または複数の閾値を用いて、前記複数のデブロッキングフィルタから前記フィルタリング処理で用いるデブロッキングフィルタを選択する選択ステップとを含む。
【００９４】
本構成の画像処理方法によれば、デブロッキングフィルタの選択に第二パラメータＴｃを用いるので、デブロッキングフィルタを用いたフィルタリング処理におけるブロックノイズに対する適応度をさらに高めることが可能になる。これにより、フィルタリング処理後の画像の画質をより高めることが可能になる。
【００９５】
また、例えば、前記第二パラメータ算出ステップでは、前記第二パラメータは、前記第一パラメータと前記量子化パラメータとの線形和を用いて算出されてもよい。
【００９６】
上述したように、ＨＥＶＣの方法では、可変ｔc＿ｏｆｆｓｅｔの算出や、一次元の符号化テーブルの参照等、処理が複雑になる傾向がある。このため、デブロッキングフィルタの選択処理において利用するパラメータの算出には、大きなメモリ空間を必要とすることなく、中間ステップや中間パラメータをできる限り削減して、処理効率を向上させることが望まれている。
【００９７】
本構成の画像処理方法によれば、第二パラメータＴｃを、第一パラメータ（境界強度ＢＳ）と量子化パラメータＱＰとの線形和に基づいて規定したので、第二パラメータＴｃを簡素な演算で導出可能になる。これにより、大きなメモリ空間が必要なくなる。さらに、本構成のデブロッキングフィルタリング方法によれば、第二パラメータＴｃを、第一パラメータ（境界強度ＢＳ）と量子化パラメータＱＰとの線形和に基づいて規定したので、中間ステップや中間パラメータの増大を低減できる。
【００９８】
さらに、このように簡素な演算で導出された第二パラメータＴｃを用いてデブロッキングフィルタの選択を行えば、選択に係る処理の処理量を低減でき、処理効率を向上させることが可能になる。
【００９９】
さらに、本構成の画像処理方法によれば、第二パラメータＴｃを、第一パラメータ（境界強度ＢＳ）と量子化パラメータＱＰとの線形和に基づいて規定したので、フィルタリング処理後の画像の画質を向上させることが可能になる。
【０１００】
また、例えば、前記第二パラメータ算出ステップでは、前記第二パラメータは、前記第一パラメータの値が大きいほど値が大きくなるように算出されてもよい。さらに、例えば、前記第二パラメータ算出ステップでは、前記第二パラメータは、前記量子化パラメータの値が大きいほど値が大きくなるように算出されてもよい。
【０１０１】
上記構成の画像処理方法によれば、境界強度ＢＳに応じて第二パラメータＴｃ（例えば、ループフィルタの閾値）を変化させるので、フィルタリング処理後の画像の画質を向上させることが可能になる。
【０１０２】
例えば、図５に示す比較例では、ＢＳ＝１およびＢＳ＝２の場合の何れも、例えば、Ｔｃ＝０に設定される。つまり、例えば、境界強度ＢＳによらず、ループフィルタの閾値が同じ値に設定される。
【０１０３】
これに対し、上記構成の画像処理方法では、例えば、ＢＳ＝２の場合はＴｃに１を設定し、ＢＳ＝１の場合はＴｃに０を設定する等、境界強度ＢＳに応じて第二パラメータＴｃを設定する。画像により適応したフィルタの設定が行える。
【０１０４】
また、例えば、前記選択ステップでは、前記閾値は、前記第二パラメータの値が大きいほど値が大きくなるように算出されてもよい。
【０１０５】
上記構成の画像処理方法によれば、閾値の値を適切に設定できる。
【０１０６】
また、例えば、前記選択ステップでは、前記複数のデブロッキングフィルタから１つのデブロッキングフィルタを選択するための第一閾値と、デブロッキングフィルタを選択するか否かを判定するための第二閾値とが決定され、前記複数のデブロッキングフィルタから１つのブロッキングフィルタを選択する、あるいは、デブロッキングフィルタを使用しないことを選択してもよい。
【０１０７】
また、例えば、前記選択ステップの実行前に、前記第一パラメータを用いて、前記フィルタリング処理を行うか否かを判定する実行可否判定ステップを含んでもよい。
【０１０８】
また、例えば、前記第一パラメータ算出ステップは、前記隣接する２つの画像ブロックの少なくとも一方がイントラ符号化されるブロックであるか否かを判定する第一判定ステップと、前記第一判定ステップにおいて、前記隣接する２つの画像ブロックの少なくとも一方がイントラ符号化されると判定された場合、前記第一パラメータに第一固定値を設定するステップとを有してもよい。
【０１０９】
また、例えば、前記第一パラメータ算出ステップは、さらに、前記第一判定ステップにおいて、前記隣接する２つの画像ブロックの両方がイントラ符号化されないブロックであると判定された場合、前記第一パラメータに、前記第一固定値とは異なる第二固定値を設定するステップを有してもよい。
【０１１０】
また、例えば、前記第一パラメータ算出ステップは、さらに、前記第一判定ステップにおいて、前記隣接する２つの画像ブロックの両方がイントラ符号化されないブロックであると判定された場合、さらに、前記隣接する２つの画像ブロックの少なくとも一方が、少なくとも１つの非ゼロ変換係数を含むか否かを判定する第二判定ステップと、前記第二判定ステップの判定結果を用いて、前記第一パラメータの値を設定するステップとを有してもよい。
【０１１１】
また、例えば、前記第一パラメータ算出ステップは、さらに、前記第一判定ステップで前記隣接する２つの画像ブロックの両方がイントラ符号化されないブロックであると判定された場合において、前記隣接する２つの画像ブロックの少なくとも一方が、少なくとも１つの非ゼロ変換係数を含むか否かを判定する第二判定ステップと、前記隣接する２つの画像ブロックで、インター符号化における参照ピクチャを示す参照インデックスが異なるか否かを判定する第三判定ステップと、前記隣接する２つの画像ブロック間で、水平動きベクトル成分の差分絶対値及び垂直動きベクトル成分の差分絶対値の少なくとも一方の差分絶対値が、所定の閾値を超えるか否かを判定する第四判定ステップと、前記第二判定ステップにおいて少なくとも１つの非ゼロ変換係数を含むと判定され、且つ、前記第三判定ステップにおいて参照ピクチャインデックスが同じであると判定され、且つ、前記第四判定ステップにおいて差分絶対値が前記所定の閾値を超えると判定された場合に、前記第一パラメータに前記第一固定値を設定し、その他の場合に、前記第一パラメータに前記第一固定値とは異なる第二固定値を設定する設定ステップとを有してもよい。
【０１１２】
また、例えば、前記画像処理方法は、複数の画素で構成される符号化対象ブロックと予測ブロックとの予測誤差ブロックを圧縮する圧縮ステップと、圧縮された前記予測誤差ブロックを復号し前記予測ブロックを加算して再構成ブロックを生成する再構成ステップと、前記再構成ブロックに対し、前記第一パラメータ算出ステップと、前記第二パラメータ算出ステップと、前記選択ステップとを実行するフィルタリングステップと、フィルタリングステップが実行された後の前記再構成ブロックを用いて予測ブロックを生成する予測ステップと、圧縮された前記予測誤差ブロックを符号化することにより符号化ビットストリームを生成する符号化ステップとを有してもよい。
【０１１３】
また、例えば、前記画像処理方法は、復号対象ブロックを含む符号化ビットストリームを取得する取得ステップと、前記復号対象ブロックを復号し予測ブロックを加算することにより再構成ブロックを生成するステップと、前記再構成ブロックに対し、前記第一パラメータ算出ステップと、前記第二パラメータ算出ステップと、前記選択ステップとを実行するフィルタリングステップと、フィルタリングステップが実行された後の前記再構成ブロックを用いて予測ブロックを生成する予測ステップとを有してもよい。
【０１１４】
このような問題を解決するために、本発明の一態様に係る画像符号化復号装置は、第１画像を符号化する画像符号化装置と、符号化ビットストリームから第２画像を復号する画像復号装置とを備える画像符号化復号装置であって、前記画像符号化装置は、前記第１画像に含まれる隣接する２つの第１ブロック間の境界強度を示す第１強度パラメータを算出する第１強度パラメータ算出部と、前記第１強度パラメータと量子化パラメータとの線形和を用いて、デブロッキングフィルタの制限値を示す第１制限パラメータを算出する第１制限パラメータ算出部と、前記第１制限パラメータに基づき決定される１または複数の閾値を用いて、フィルタ強度の異なる複数のデブロッキングフィルタから１つのデブロッキングフィルタを選択する第１選択部と、選択された前記デブロキィングフィルタを用いて、前記２つの第１ブロックをフィルタリングする第１フィルタ部と、を備え、前記画像復号装置は、前記符号化ビットストリームから、前記第２画像において隣接する２つの第２ブロック間の境界強度を示す第２強度パラメータを算出する第２強度パラメータ算出部と、前記第２強度パラメータと量子化パラメータとの線形和を用いて、デブロッキングフィルタの制限値を示す第２制限パラメータを算出する第２制限パラメータ算出部と、前記第２制限パラメータに基づき決定される１または複数の閾値を用いて、フィルタ強度の異なる複数のデブロッキングフィルタから１つのデブロッキングフィルタを選択する第２選択部と、選択された前記デブロキィングフィルタを用いて、前記２つの第１ブロックをフィルタリングする第２フィルタ部と、フィルタリングされた前記２つの第２ブロックを含む再構築画像を生成する再構築部とを備える。
【０１１５】
なお、これらの全般的または具体的な態様は、システム、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、方法、装置、システム、集積回路、コンピュータプログラムおよび記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
【０１１６】
以下、本発明の一態様に係る画像符号化復号装置により実行されるデブロッキングフィルタリング方法（画像処理方法）、および、画像符号化復号装置を構成するデブロッキングフィルタリング装置（画像処理装置）について、図面を参照しながら具体的に説明する。
【０１１７】
なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体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、本発明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。
【０１１８】
（実施の形態１）
実施の形態１の画像処理方法および画像処理装置について、図１〜図３Ｂ、図７Ａ〜図９を用いて説明する。なお、本実施の形態では、画像処理方法および画像処理装置は、動画像符号化方法および動画像符号化装置に適用される場合を例に説明する。
【０１１９】
なお、本実施の形態の動画像符号化装置の構成は、図１に示す比較例の動画像符号化装置と同じである。本実施の形態の動画像符号化装置は、比較例の動画像符号化装置１００とは、デブロッキングフィルタ処理部１５０の構成が異なる。
【０１２０】
デブロッキングフィルタ処理部１５０は、本実施の形態では、強度の異なる複数のデブロッキングフィルタと、複数のデブロッキングフィルタを制御するフィルタ制御部とを備える。
【０１２１】
図６は、デブロッキングフィルタ処理部１５０の構成例を示すブロック図である。図１に示すように、本実施の形態のデブロッキングフィルタ処理部１５０は、第一デブロッキングフィルタ１５１と、第二デブロッキングフィルタ１５２と、フィルタ制御部１５３とを備える。第一デブロッキングフィルタは、狭帯域の強いデブロッキングフィルタである。第二デブロッキングフィルタは、広帯域の弱いデブロッキングフィルタである。なお、デブロッキングフィルタの数および構成は、これに限られるものではない。
【０１２２】
フィルタ制御部１５３は、図６に示すように、境界強度算出部１５４と、Ｔｃ算出部１５５と、フィルタ選択部１５６とを備えている。
【０１２３】
［１．１  デブロッキングフィルタリング方法の概要］
以下、本実施の形態のデブロッキングフィルタ処理部１５０によるフィルタリング処理の詳細について、図２Ａ〜図３Ｂ、図７Ａ〜図９を基に説明する。
【０１２４】
なお、フィルタリング処理では、上述した比較例と同様に、（１）フィルタリング処理の実行可否の判定処理（実行可否判定ステップに相当）、および、（２）使用するデブロッキングフィルタの選択処理が実行される。（１）フィルタリング処理の実行可否の判定処理は、比較例と同じである。
【０１２５】
［１．１．１  （２）使用するデブロッキングフィルタの選択処理］
上述した判定処理により、フィルタリング処理を実行すると判定された場合、強度の異なる複数のデブロッキングフィルタから、使用するデブロッキングフィルタを選択する選択処理を実行する。
【０１２６】
図７Ａは、本実施の形態のフィルタリング処理の処理手順を示すフローチャートである。また、図７Ｂは、水平方向に隣接する２つのブロックＢPとＢQとを示している。図７Ｃは、垂直方向に隣接する２つのブロックＢPとＢQとを示している。
【０１２７】
ステップＳ１００では、フィルタ制御部１５３の境界強度算出部１５４は、境界強度ＢＳを第一パラメータとして算出する（第一パラメータ算出ステップ）。図８は、本実施の形態における境界強度ＢＳの算出処理および閾値ｔcのオフセット値ｔc＿ｏｆｆｓｅｔの設定の処理手順を示すフローチャートである。境界強度ＢＳの値は、０以上の整数である。なお、境界強度ＢＳの算出手順（Ｓ２１０〜Ｓ２４４）は、比較例と同じである。
【０１２８】
さらに、境界強度算出部１５４は、本実施の形態では、図８に示すように、境界強度ＢＳに値に応じて、閾値ｔcのオフセット値ｔc＿ｏｆｆｓｅｔを設定する。本実施の形態では、ＢＳの値が異なる場合は、ｔc＿ｏｆｆｓｅｔの値も異なる。具体的には、ＢＳ＝４のときは、ｔc＿ｏｆｆｓｅｔ＝３、ＢＳ＝３のときは、ｔc＿ｏｆｆｓｅｔ＝２、ＢＳ＝２のときは、ｔc＿ｏｆｆｓｅｔ＝１、ＢＳ＝１のときは、ｔc＿ｏｆｆｓｅｔ＝０がそれぞれ設定されている。比較例では、境界強度ＢＳによらずｔc＿ｏｆｆｓｅｔの値が一定である（ＡＶＣ）、あるいは、複数の境界強度ＢＳに同じｔc＿ｏｆｆｓｅｔが割り当てられている（ＨＥＶＣ）。
【０１２９】
ステップＳ１１０では、フィルタ制御部１５３は、ステップＳ１００で算出された境界強度ＢＳが正数であるか否かを判定する。ステップＳ１１０においてＢＳが正数ではない（ＢＳ＝０）と判断された場合（Ｓ１１０のＮｏ）、フィルタ制御部１５３は、フィルタリング処理を実行せずに、処理を終了する。
【０１３０】
一方、ステップＳ１１０においてＢＳが整数であると判定された場合（Ｓ１１０のＹｅｓ）、ステップＳ１２０において、フィルタ制御部１５３のＴｃ算出部は、デブロッキングフィルタの出力範囲を規定する閾値ｔcを算出する（第二パラメータ算出ステップ）。
【０１３１】
本実施の形態では、閾値ｔcは、境界強度ＢＳおよび量子化パラメータＱＰを組み合わせた値、例えば各々の合計値に、ｔc＿ｏｆｆｓｅｔを考慮した値を引数として表形式状の関数を用いて設定される。本実施の形態では、境界強度ＢＳが異なる場合は、ｔc＿ｏｆｆｓｅｔの値も異なるため、閾値ｔcのとる値の数は、比較例に比べて多くなる傾向にある。これにより、デブロッキングフィルタの適応性を高めることができる。
【０１３２】
さらに、ステップＳ１２０において、フィルタ制御部１５３は、使用するデブロッキングフィルタを選択するための閾値βを算出する。閾値βは、量子化パラメータＱＰの関数（β（ＱＰ））として表現できる。
【０１３３】
ステップＳ１３０では、フィルタ制御部１５３のフィルタ選択部１５６は、閾値ｔcおよび閾値βに基づいて、デブロッキングフィルタを選択する（選択ステップ）。この選択には、デブロッキングフィルタを選択しないことも含まれる。具体的には、フィルタ選択部１５６は、先ず、閾値βに基づいて、強いフィルタを選択するか否かを決定する。
【０１３４】
具体的には、例えば、以下の式１１に示す条件を満たす場合は、強いフィルタが選択される。
【０１３５】
【数１１】
2014030234.tif 000013
【０１３６】
上記の条件において、上述したように、閾値βおよびｔcは、何れも量子化パラメータＱＰの関数として表される。量子化パラメータＱＰは、画像の一部分等に対して設定してもよい。一般的に、閾値βの値は、ルックアップテーブルを用いてＱＰに基づき導出される。
【０１３７】
強いフィルタが選択されると、第一デブロッキングフィルタ１５１により、強いフィルタリングが行われる（Ｓ１３２）。強いフィルタリングの詳細は、後述する。
【０１３８】
式１１に示す条件を満たさない場合、フィルタ選択部１５６は、さらに、弱いフィルタを選択するか、フィルタ無しを選択するかを決定する。
【０１３９】
具体的には、フィルタ選択部１５６は、以下の式１２を用いて、判別値Δ（絶対値）を算出する。
【０１４０】
【数１２】
2014030234.tif 000014
【０１４１】
以下の式１３を満たす場合に、弱いフィルタが選択される。
【０１４２】
【数１３】
2014030234.tif 000015
【０１４３】
弱いフィルタが選択されると、第二デブロッキングフィルタ１５２により、弱いフィルタリングが行われる（Ｓ１３４）。弱いフィルタリングの詳細は、後述する。
【０１４４】
式１３を満たさない場合、フィルタ無しが選択され、デブロッキングフィルタを用いたフィルタリングは行われない（Ｓ１３６）。
【０１４５】
［１．１．２  強いデブロッキングフィルタを用いたフィルタリング］
上述したように、図４Ａに示すステップＳ１３０において、式１１を用いた決定により「強いフィルタ」が選択された場合、第一デブロッキングフィルタ１５１により、強いフィルタリングが行われる（Ｓ１３２）。具体的には、第一デブロッキングフィルタ１５１は、ＨＥＶＣモデルに従い、画素ｐ３i、ｐ２i、ｐ１i、ｐ０i、ｑ０i、ｑ１i、ｑ２i、ｑ３iを用いて画素ｐ２i、ｐ１i、ｐ０i、ｑ０i、ｑ１i、ｑ２iをフィルタリングする。
【０１４６】
図９Ａは、強いフィルタリングで用いられる画素の例を示す図である。図９Ａでは、水平方向に隣接する２つのブロック間の垂直エッジを、水平にフィルタリングするために用いる画素（サンプル）を示している。破線で囲まれる領域６１０内の画素が、強いフィルタリングで用いられる画素である。図９Ｂは、フィルタリングされる画素を示す図である。破線で囲まれる領域６２０内の画素が、強いフィルタリングされる画素である。
【０１４７】
第一デブロッキングフィルタ１５１は、本実施の形態では、以下の式１４に従い、境界の左側に隣接する４画素を用いて、境界の左側に隣接する３画素をフィルタリングする。
【０１４８】
【数１４】
2014030234.tif 000016
【０１４９】
同様に、第一デブロッキングフィルタ１５１は、本実施の形態では、以下の式１５に従い、境界の右側に隣接する４画素を用いて、境界の右側に隣接する３画素をフィルタリングする。
【０１５０】
【数１５】
2014030234.tif 000017
【０１５１】
なお、関数Ｃｌｉｐ（ｘ）は、以下の式１６で定義される。
【０１５２】
【数１６】
2014030234.tif 000018
【０１５３】
ここで、ｍａｘ＿ａｌｌｏｗｅｄ＿ｖａｌｕｅは、Ｃｌｉｐ（ｘ）のｘが持つことのできる最大値である。ｋビットサンプルを用いたＰＣＭ符号化の場合、最大値は、ｍａｘ＿ａｌｌｏｗｅｄ＿ｖａｌｕｅ＝２k−１になると思われる。例えば、８ビットサンプルを用いたＰＣＭ符号化の場合、最大値は、ｍａｘ＿ａｌｌｏｗｅｄ＿ｖａｌｕｅ＝２５５になると思われる。１０ビットサンプルを用いたＰＣＭ符号化の場合、最大値は、ｍａｘ＿ａｌｌｏｗｅｄ＿ｖａｌｕｅ＝１０２３になると思われる。
【０１５４】
上記の等式から分かるように、フィルタリングは、行単位で行われる。第一デブロッキングフィルタ１５１は、インデックスｉ＝０、１、２、３、４、５、６、７に順次変更して、各行に対するフィルタリングを行う。
【０１５５】
［１．１．３  弱いデブロッキングフィルタを用いたフィルタリング］
上述したように、図４Ａに示すステップＳ１３０において、式１２を用いた決定により「弱いフィルタ」が選択された場合、広帯域の第二デブロッキングフィルタ１５２により、弱いフィルタリングが行われる（Ｓ１３４）。
【０１５６】
「弱いフィルタ」が選択された場合、第二デブロッキングフィルタ１５２は、弱いフィルタリングを行う（Ｓ１３４）。具体的には、第二デブロッキングフィルタ１５２は、ＨＥＶＣモデルに従い、画素ｐ２i、ｐ１i、ｐ０i、ｑ０i、ｑ１i、ｑ２iを用いて画素ｐ１i、ｐ０i、ｑ０i、ｑ１iをフィルタリングする。
【０１５７】
図１０Ａは、弱いフィルタリングで用いられる画素の例を示す図である。図１０Ａでは、水平方向に隣接する２つのブロック間の垂直エッジを、水平にフィルタリングするために用いる画素（サンプル）を示している。破線で囲まれる領域６３０内の画素が、弱いフィルタリングで用いられる画素である。図１０Ｂは、フィルタリングされる画素を示す図である。破線で囲まれる領域６４０内の画素が、弱いフィルタリングされる画素である。
【０１５８】
第二デブロッキングフィルタ１５２は、本実施の形態では、以下の式１７に従い、境界の左側に最も隣接する画素ｐ０iと、境界に右側に最も隣接する画素ｑ０iとをフィルタリングする。
【０１５９】
【数１７】
2014030234.tif 000019
【０１６０】
ここで、ｐ０i’は、画素ｐ０iをフィルタリングした後の画素値であり、ｑ０i’は、画素ｑ０iをフィルタリングした後の画素値である。また、Δ1は、以下の式１８で求められる。
【０１６１】
【数１８】
2014030234.tif 000020
【０１６２】
関数Ｃｌｉｐ３（ｘ）は、以下の式１９で定義される。
【０１６３】
【数１９】
2014030234.tif 000021
【０１６４】
画素ｐ０と画素ｑ０とをフィルタリングした後、第二デブロッキングフィルタ１５２は、境界から次に近い画素ｐ１ｉおよび画素ｑ１ｉのそれぞれについて、フィルタリングするか否かを判定する。なお、画素ｐ１ｉに対する判定と、画素ｑ１ｉに対する判定は、別々に行う。
【０１６５】
画素ｐ１ｉに対する判定は、比較例の（１）フィルタリング処理の実行可否の判定処理で説明した、式７に示す評価値ｄpを用いて行う。具体的には、ｄp＜（β／６）が満たされる場合は、第二デブロッキングフィルタ１５２は、以下の式２０に従って、画素ｐ１iをフィルタリングする。
【０１６６】
【数２０】
2014030234.tif 000022
【０１６７】
ここで、ｐ１i’は、画素ｐ１iをフィルタリングした後の画素値である。また、Δ2pは、以下の式２１で求められる。
【０１６８】
【数２１】
2014030234.tif 000023
【０１６９】
一方、画素ｑ１ｉに対する判定は、比較例の（１）フィルタリング処理の実行可否の判定処理で説明した、式７に示す評価値ｄqを用いて行う。具体的には、ｄq＜（β／６）が満たされる場合は、第二デブロッキングフィルタ１５２は、以下の式２２に従って、画素ｑ１iをフィルタリングする。
【０１７０】
【数２２】
2014030234.tif 000024
【０１７１】
ここで、ｑ１i’は、画素ｑ１iをフィルタリングした後の画素値である。また、Δ2qは、以下の式２３で求められる。
【０１７２】
【数２３】
2014030234.tif 000025
【０１７３】
但し、ｔc2＝ｔc＞＞１である。
【０１７４】
なお、本実施の形態では、垂直エッジに対して水平フィルタリングを行う場合について説明したが、水平方向と垂直方向、行と列をそれぞれ入れ替えることにより、水平エッジに対する垂直フィルタリングを行う場合にも適用できる。
【０１７５】
［１．１．４  デブロッキングフィルタの決定にｔcを用いることの効果］
上述した比較例では、ループフィルタの閾値ｔcを求めるのに、テーブル関数を用いているため、メモリの使用領域を低減し、処理量を低減することが困難であった。これに対し、本実施の形態では、ループフィルタの閾値ｔcは、量子化パラメータＱＰと境界強度ＢＳとの線形和を用いた関数で求められる。また、ｔc＿ｏｆｆｓｅｔは、ＢＳに基づいて求められるため、算出の労力を必要としないと言える。このため、メモリの使用領域を低減し、処理量を低減することが可能になる。
【０１７６】
また、比較例におけるｔc＿ｏｆｆｓｅｔは、全ての境界強度ＢＳで共通の値、あるいは、２つの値しかとらないが、本実施の形態のｔc＿ｏｆｆｓｅｔは、境界強度ＢＳ別に異なるｔc＿ｏｆｆｓｅｔが設定される。これにより、より精細にブロックノイズに対応可能になる。
【０１７７】
ここで、図１１は、比較例における閾値ｔcのオフセット値ｔc＿ｏｆｆｓｅｔの設定の処理手順を示す図である。なお、図１１では、図８と同じ処理については、同じ符号を付している。
【０１７８】
図１１から分かるように、比較例では、境界強度ＢＳ＝２と境界強度ＢＳ＝１とに、同じｔc＿ｏｆｆｓｅｔが割り当てられている。このため、境界強度ＢＳ＝２の場合も境界強度ＢＳ＝１の場合の何れも、閾値ｔcに同じ値が設定される。一方、本実施の形態では、図８に示すように、境界強度ＢＳ＝２と境界強度ＢＳ＝１とで、閾値ｔcに異なる値が設定されている。本実施の形態では、異なる境界強度ＢＳに対し異なる閾値ｔcが算出されるため、デブロッキングフィルタの画像に対する適応度を高めることが可能である。これにより、符号化効率の向上と主観的品質の向上が可能になる。
【０１７９】
図１２Ａは、共通テスト条件を用いた場合における比較例および本実施の形態の符号化効率を示す図である。また、図１２Ｂは、高変換パラメータ（ＱＰ＝３９，４１，４３，ａｎｄ  ４５）を用いた場合を示す図である。図１２Ａおよび図１２Ｂにおいて、表の左側は、比較例における符号化効率を、表の右側は、本実施の形態における符号化効率を示している。符号化効率は、ピースワイズキュービック補間を用いて算出されたＢＤレートで示されている。
【０１８０】
［１．１．５  ＢＳ値に応じたＴｃの決定（変形例１）］
本実施の形態の変形例１について、図１３〜図１５を基に説明する。
【０１８１】
変形例１では、上記実施の形態とは、境界強度ＢＳの算出手順（図７ＡのステップＳ１００）が異なる場合について説明する。
【０１８２】
図１３は、本変形例における境界強度ＢＳの算出処理の処理手順を示すフローチャートである。
【０１８３】
ステップＳ２１０では、フィルタ制御部１５３（図６）は、実施の形態１と同様に、ブロックＢPおよびＢQの少なくとも一方がイントラ符号化画像であるか否かを判定する。
【０１８４】
ブロックＢPおよびＢQの少なくとも一方がイントラ符号化画像であると判定した場合（ステップＳ２１０のＹＥＳ）、フィルタ制御部１５３は、境界強度ＢＳの値を、３に設定する（Ｓ２１８）。なお、ステップＳ２１８の境界強度ＢＳの値は、３に限られるものではなく、他のステップで設定される境界強度ＢＳの値より大きい値であればよい。
【０１８５】
ステップＳ２１０においてブロックＢPとＢQの両方がイントラ符号化画像ではないと判定された場合（Ｓ２１０のＮＯ）の処理は、実施の形態１と同じである。
【０１８６】
ここで、図１４は、非特許文献２に示されるような、図１３に示す変形例１の符号化効率（図の右側）と、図５に示す比較例の符号化効率（図の左側）とを比較した図である。
【０１８７】
図１４から分かるように、符号化効率は比較例と略同じになる。ただし、上述したように、処理負荷を軽減し、処理効率を向上させることが可能である。
【０１８８】
変形例１における閾値ｔcの値の設定方法について説明する。変形例１では、閾値ｔcは、ルックアップテーブル関数Ｔｃｔａｂｌｅを用いた以下の式２４を用いて求める。
【０１８９】
【数２４】
2014030234.tif 000026
【０１９０】
図１５は、本変形例で設定される閾値ｔcの値を示す図である。図１５に示すように、変形例１においても、異なる境界強度ＢＳに対し、異なる閾値ｔcが割り当てられている。
【０１９１】
変形例１では、図１３に示すように、ａ）ＣＵエッジか否かを確認する処理が無いため、動画像符号化装置１００の処理負荷を軽減させることが可能になる。さらに、式２４に示すように、ｂ）閾値ｔcの算出においてオフセット値ｔc＿ｏｆｆｓｅｔを用いないため、閾値ｔcの導出処理が単純化され、動画像符号化装置１００の処理負荷を軽減させることが可能になる。
【０１９２】
［１．１．６  ＢＳ値に応じたＴｃの決定（変形例２）］
本実施の形態の変形例２について、図１６を基に説明する。
【０１９３】
変形例２では、変形例１とは、境界強度ＢＳの算出手順は同じであるが、設定される境界強度ＢＳの値が異なる場合について説明する。これに伴い、変形例２は、変形例１とは、閾値ｔcの導出方法が異なる。
【０１９４】
変形例２において設定される境界強度ＢＳの値について、図１６を基に説明する。図１６では、設定される境界強度ＢＳの値は、それぞれ、変形例１の境界強度ＢＳの値より１小さい値となっている。
【０１９５】
具体的には、ステップＳ２１０において、ブロックＢPおよびＢQの少なくとも一方がイントラ符号化画像であると判定された場合（ステップＳ２１０のＹＥＳ）、境界強度ＢＳの値は２に設定される（Ｓ２１１）。
【０１９６】
ステップＳ２２０において、フラグｃｂｆ−Ｐまたはフラグｃｂｆ−Ｑの何れか一方の値が０でない（ステップＳ２２０のＹＥＳ）と判定された場合、境界強度ＢＳの値は１に設定される（Ｓ２２４）。
【０１９７】
ステップＳ２３０において、参照ピクチャインデックスＲｅｆＩｄｘ−Ｐと参照ピクチャインデックスＲｅｆＩｄｘ−Ｑとが異なると判定された場合（Ｓ２３０のＹＥＳ）、境界強度ＢＳの値は１に設定される（Ｓ２３４）。
【０１９８】
ステップＳ２４０において、パラメータＡｂｓＨｏｒおよびＡｂｓＶｅｒの何れか一方が３より大きい場合（Ｓ２４０のＹＥＳ）、境界強度ＢＳの値は０に設定される（Ｓ２４６）。一方、パラメータＡｂｓＨｏｒおよびＡｂｓＶｅｒの両方が３以下の場合（Ｓ２４０のＮＯ）、境界強度ＢＳは０に設定される（Ｓ２４８）。
【０１９９】
変形例２における閾値ｔcの値の設定方法について説明する。変形例２は、変形例１と同様に、ルックアップテーブル関数Ｔｃｔａｂｌｅを用いるが、インデックスの算出方法が異なる。変形例２では、閾値ｔcは、以下の式２５を用いて求める。
【０２００】
【数２５】
2014030234.tif 000027
【０２０１】
変形例２では、変形例１と同様に、ａ）ＣＵエッジか否かを確認する処理が無く、ｂ）閾値ｔcの算出においてオフセット値ｔc＿ｏｆｆｓｅｔを用いないため、動画像符号化装置１００の処理負荷を軽減させることが可能になる。
【０２０２】
［１．１．７  ＢＳ値に応じたＴｃの決定（変形例３）］
本実施の形態の変形例３について、図１７を基に説明する。
【０２０３】
変形例３では、上述した実施の形態、変形例１および変形例２とは、境界強度ＢＳの算出手順（図７ＡのステップＳ１００）が異なる場合について説明する。
【０２０４】
図１７は、本変形例における境界強度ＢＳの算出処理の処理手順を示すフローチャートである。
【０２０５】
ステップＳ２１０では、デブロッキングフィルタ処理部１５０（図１、図６）のフィルタ制御部１５３（図６）により、上記実施の形態と同様に、ブロックＢPとＢQの少なくとも一方がイントラ符号化画像であるか否かが判定される。
【０２０６】
ブロックＢPおよびＢQの少なくとも一方がイントラ符号化画像であると判定された場合（ステップＳ２１０のＹＥＳ）、境界強度ＢＳの値は２に設定される（ステップＳ２１１）。
【０２０７】
ステップＳ２１０においてブロックＢPおよびＢQの両方がイントラ符号化画像ではないと判定された場合（Ｓ２１０のＮＯ）、フラグｃｂｆ−Ｐまたはフラグｃｂｆ−Ｑの何れか一方の値が０でないか否かが判定される（Ｓ２２０）。
【０２０８】
ステップＳ２２０において、フラグｃｂｆ−Ｐまたはフラグｃｂｆ−Ｑの何れか一方が０ではないと判定された場合（Ｓ２２０でＮＯ）、ブロックＢPの参照ピクチャインデックスＲｅｆＩｄｘ−Ｐと、ブロックＢQの参照ピクチャインデックスＲｅｆＩｄｘ−Ｑとが互いに異なるか否かが判定される（Ｓ２３０）。
【０２０９】
ステップＳ２３０において、参照ピクチャインデックスＲｅｆＩｄｘ−Ｐと参照ピクチャインデックスＲｅｆＩｄｘ−Ｑとが異なると判定された場合（Ｓ２３０のＹＥＳ）、境界強度ＢＳの値は０に設定される（Ｓ２３６）。
【０２１０】
一方、ステップＳ２３０において、参照ピクチャインデックスＲｅｆＩｄｘ−Ｐと参照ピクチャインデックスＲｅｆＩｄｘ−Ｑとが同じであると判定された場合（Ｓ２３０のＮＯ）、パラメータＡｂｓＨｏｒおよびＡｂｓＶｅｒの何れか一方が３より大きいか否かが判定される（Ｓ２４０）。
【０２１１】
ステップＳ２４０において、パラメータＡｂｓＨｏｒおよびＡｂｓＶｅｒの何れか一方が３より大きいと判定された場合（Ｓ２４０のＹＥＳ）、境界強度ＢＳの値は０に設定される（Ｓ２４６）。一方、ステップＳ２４０において、パラメータＡｂｓＨｏｒおよびＡｂｓＶｅｒの両方が３以下であると判定された場合（Ｓ２４０のＮＯ）、デブロッキングなしに設定される（Ｓ２４８）。
【０２１２】
ステップＳ２２０において、フラグｃｂｆ−Ｐおよびフラグｃｂｆ−Ｑの両方が０であると判定された場合（Ｓ２２０でＹＥＳ）、ブロックＢPの参照ピクチャインデックスＲｅｆＩｄｘ−Ｐと、ブロックＢQの参照ピクチャインデックスＲｅｆＩｄｘ−Ｑとが互いに異なるか否かが判定される（Ｓ２５０）。
【０２１３】
ステップＳ２５０において、参照ピクチャインデックスＲｅｆＩｄｘ−Ｐと参照ピクチャインデックスＲｅｆＩｄｘ−Ｑとが同じであると判定された場合（Ｓ２５０のＮＯ）、境界強度ＢＳの値は１に設定される（Ｓ２５２）。
【０２１４】
ステップＳ２５０において、参照ピクチャインデックスＲｅｆＩｄｘ−Ｐと参照ピクチャインデックスＲｅｆＩｄｘ−Ｑとが異なると判定された場合（Ｓ２５０のＹＥＳ）、パラメータＡｂｓＨｏｒおよびＡｂｓＶｅｒの何れか一方が３より大きいか否かが判定される（Ｓ２６０）。
【０２１５】
ステップＳ２６０において、パラメータＡｂｓＨｏｒおよびＡｂｓＶｅｒの何れか一方が３より大きいと判定された場合（Ｓ２６０のＹＥＳ）、境界強度ＢＳの値は２に設定される（Ｓ２６４）。一方、ステップＳ２６０において、パラメータＡｂｓＨｏｒおよびＡｂｓＶｅｒの両方が３以下であると判定された場合（Ｓ２４０のＮＯ）、境界強度ＢＳの値は１に設定される（Ｓ２６２）。
【０２１６】
変形例３では、図１７に示すように、ステップＳ２２０でフラグｃｂｆ−Ｐおよびフラグｃｂｆ−Ｑの両方が０であると判定された場合にも（Ｓ２２０でＹＥＳ）、参照インデックスが同じであるか否かや、動きベクトルの絶対差の大きさに基づいて判定を行うことにより、さらに、細分化して精細に境界強度ＢＳの値を設定することが可能になる。
【０２１７】
［１．１．８  ＢＳ値に応じたＴｃの決定（変形例４）］
本実施の形態の変形例４について、図１８Ａおよび図１８Ｂを基に説明する。
【０２１８】
変形例４では、上記実施の形態および変形例１〜３とは、フィルタリング処理の処理手順、および、境界強度ＢＳの算出手順が異なる場合について説明する。
【０２１９】
図１８Ａは、変形例４のフィルタリング処理の処理手順を示すフローチャートである。
【０２２０】
図１８Ａに示すように、ステップＳ３００では、フィルタ制御部１５３は、境界強度ＢＳを第一パラメータとして算出する（第一パラメータ算出ステップ）。
【０２２１】
ここで、図１８Ｂは、境界強度ＢＳの設定手順を示すフローチャートである。図１８Ｂに示すように、ブロックＢPとＢQの少なくとも一方がイントラ符号化画像であるか否かが判定される（Ｓ２１０）。ブロックＢPとＢQの少なくとも一方がイントラ符号化画像であると判定された場合（Ｓ２１０でＹＥＳ）、境界強度ＢＳの値は２に設定される（Ｓ２１１）。一方、ブロックＢPとＢQの両方がイントラ符号化画像ではないと判定された場合（Ｓ２１０でＮＯ）、境界強度ＢＳの値は０に設定される（Ｓ２１３）。なお、境界強度ＢＳの設定値は、他の値であってもよい。
【０２２２】
ステップＳ１２０において、フィルタ制御部１５３は、デブロッキングフィルタの出力範囲を規定する閾値ｔcを算出する（第二パラメータ算出ステップ）。さらに、ステップＳ１２０において、フィルタ制御部１５３は、使用するデブロッキングフィルタを選択するための閾値βを算出する。
【０２２３】
ステップＳ３３０では、フィルタ制御部１５３は、閾値ｔcおよび閾値βに基づいて、デブロッキングフィルタを選択する（選択ステップ）。
【０２２４】
ステップＳ３３０で強いフィルタが選択されると、第一デブロッキングフィルタ１５１により、強いフィルタリングが行われる（Ｓ１３２）。ステップＳ３３０で弱いフィルタが選択されると、第二デブロッキングフィルタ１５２により、弱いフィルタリングが行われる（Ｓ１３４）。
【０２２５】
ステップＳ３３０でフィルタリング処理なしが選択されると、デブロッキングフィルタを用いたフィルタリングは行われない（Ｓ１３６）。
【０２２６】
本変形例では、フィルタリング処理の処理手順および境界強度ＢＳの算出手順を単純化しているため、動画像符号化装置１００の処理負荷を軽減させることが可能になる。さらに、境界強度ＢＳの算出手順において使用するメモリの容量を削減可能になる。すなわち、境界強度ＢＳの取りうる値は０〜３であるため、２ビットの情報量で境界強度ＢＳを表すことが可能である。このように、本変形例の利点は、より少ないメモリ容量で処理しつつ、現在のＨＭ−４．０と同じデブロッキングの結果が得られる点である。
【０２２７】
（実施の形態２）
実施の形態２の動画像復号方法および動画像復号装置について、図１９を基に説明する。
【０２２８】
図１９は、Ｈ．２６４／ＭＰＥＧ−４ＡＶＣまたはＨＥＶＣ動画像符号化規格に基づく動画像復号装置の構成例を示すブロック図である。
【０２２９】
図１９に示すように、動画像復号装置２００は、エントロピー復号部２９０、逆量子化／逆変換部２３０、加算部２４０、デブロッキングフィルタ処理部２５０、サンプル適応オフセット処理部２６０、適応ループフィルタ処理部２５５、フレームメモリ２７０、および、予測部２８０を備えている。
【０２３０】
図１９において、エントロピー復号部２９０は、入力された符号化ビットストリームに対し、可変長復号処理を行うことにより、予測モード等の復号に必要な情報と量子化係数とを復号する。
【０２３１】
逆量子化／逆変換部２３０は、可変長復号処理によって得られた量子化係数に対し、逆量子化処理を行い、逆量子化処理した量子化係数に対し、周波数領域から画像領域への変換を行うことにより、予測誤差データｅ３を生成する。
【０２３２】
加算部２４０は、復号対象ブロックごとに、予測画像データ（予測画像信号ｓ５）と、逆量子化／逆変換部２３０によって逆量子化処理および逆変換処理が行われた予測誤差データ（予測誤差信号ｅ３）とを加算することにより、再構成画像データ（再構成画像信号ｓ１）を生成する。
【０２３３】
デブロッキングフィルタ処理部２５０は、図示しないが、強度の異なる複数のデブロッキングフィルタと、複数のデブロッキングフィルタを制御するフィルタ制御部とを備える。デブロッキングフィルタ処理部２５０は、動画像符号化装置１００が備えるデブロッキングフィルタの種類に応じた複数のデブロッキングフィルタを備える。例えば、デブロッキングフィルタ処理部２５０は、実施の形態１と同様に、狭帯域および広帯域の２種類のデブロッキングフィルタを備えていてもよい。なお、デブロッキングフィルタ処理部２５０の構成は、実施の形態１のデブロッキングフィルタ処理部１５０の構成に対応している。
【０２３４】
サンプル適応オフセット処理部２６０は、デブロッキングフィルタ処理部２５０によりフィルタリング処理された再構成画像データ（再構成画像信号ｓ２）に対し、画素単位で、元の画素値に近づけるためのオフセット値を与える処理を行う。
【０２３５】
適応ループフィルタ処理部２５５は、ウィナーフィルタ等の適応ループフィルタを備え、サンプル適応オフセット処理部２６０から出力された再構成画像データ（再構成画像信号ｓ３）に対し、圧縮により生じた画像の歪みを補償する処理を行う。適応ループフィルタ処理部２５５の出力画像信号ｓ４は、復号画像を示す復号信号として出力される。
【０２３６】
フレームメモリ２７０には、適応ループフィルタが適用された再構成画像データ（再構成画像信号ｓ４）がフレーム単位で保存される。
【０２３７】
予測部２８０は、図示しないが、空間予測（イントラ予測）を用いた予測画像の生成を行うイントラ予測部と、時間予測（インター予測）を用いた予測画像の生成を行うインター予測部とを備えている。予測部２８０は、フレーム毎またはブロック毎に予測タイプを変更することができる。
【０２３８】
（実施の形態３）
実施の形態３の動画像符号化方法および動画像符号化装置について、図２０を基に説明する。
【０２３９】
図２０は、本実施の形態の動画像符号化装置（ハイブリッドビデオエンコーダ）の構成例を示すブロック図である。
【０２４０】
図２０に示すように、動画像符号化装置３００は、減算部１０５、変換部１１０、量子化部１２０、逆量子化／逆変換部１３０、加算部１４０、水平デブロッキングフィルタ処理部３１０、垂直デブロッキングフィルタ処理部３２０、適応ループフィルタ処理部１６５、サンプル適応オフセット処理部１６０、予測部１８０およびエントロピー符号化部１９０を備えている。
【０２４１】
本実施の形態の減算部１０５、変換部１１０、量子化部１２０、逆量子化／逆変換部１３０、加算部１４０、適応ループフィルタ処理部１６５、サンプル適応オフセット処理部１６０、予測部１８０およびエントロピー符号化部１９０の構成は、それぞれ、実施の形態１（比較例）の減算部１０５、変換部１１０、量子化部１２０、逆量子化／逆変換部１３０、加算部１４０、適応ループフィルタ処理部１６５、サンプル適応オフセット処理部１５５、予測部１８０およびエントロピー符号化部１９０の構成と同じである。
【０２４２】
本実施の形態の動画像符号化装置３００が、実施の形態１の動画像符号化装置１００と異なる点は、図１に示すデブロッキングフィルタ処理部１５０が、垂直エッジに対するフィルタリング処理を実行する水平デブロッキングフィルタ処理部３１０と、水平エッジに対するフィルタリング処理を実行する垂直デブロッキングフィルタ処理部３２０とに細分化されている点である。
【０２４３】
なお、本実施の形態では、水平デブロッキングフィルタ処理部３１０は、加算部１４０から出力された再構成信号ｓ１に対して、垂直エッジに対するフィルタリング処理を実行して再構成信号ｓ６を生成する。また、垂直デブロッキングフィルタ処理部３２０は、再構成信号ｓ６に対して、水平エッジに対するフィルタリング処理を実行する。
【０２４４】
なお、図２０では、さらに、エントロピー符号化部１９０、水平デブロッキングフィルタ処理部３１０および垂直デブロッキングフィルタ処理部３２０に、量子化パラメータＱＰが入力されることを示している。
【０２４５】
（実施の形態４）
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）または動画像復号化方法（画像復号方法）の構成を実現するためのプログラムを記憶メディアに記録することにより、上記各実施の形態で示した処理を独立したコンピュータシステムにおいて簡単に実施することが可能となる。記憶メディアは、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＩＣカード、半導体メモリ等、プログラムを記録できるものであればよい。
【０２４６】
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）や動画像復号化方法（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、及び画像復号方法を用いた画像復号装置からな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。
【０２４７】
図２１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。
【０２４８】
このコンテンツ供給システムex１００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および電話網ex１０４、および基地局ex１０６からex１１０を介して、コンピュータex１１１、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）ex１１２、カメラex１１３、携帯電話ex１１４、ゲーム機ex１１５などの各機器が接続される。
【０２４９】
しかし、コンテンツ供給システムex１００は図２１のような構成に限定されず、いずれかの要素を組合せて接続するようにしてもよい。また、固定無線局である基地局ex１０６からex１１０を介さずに、各機器が電話網ex１０４に直接接続されてもよい。また、各機器が近距離無線等を介して直接相互に接続されていてもよい。
【０２５０】
カメラex１１３はデジタルビデオカメラ等の動画撮影が可能な機器であり、カメラex１１６はデジタルカメラ等の静止画撮影、動画撮影が可能な機器である。また、携帯電話ex１１４は、ＧＳＭ（登録商標）（Global System for Mobile Communications）方式、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式、Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband-Code Division Multiple Access）方式、若しくはＬＴＥ（Long Term Evolution）方式、ＨＳＰＡ(High Speed Packet Access)の携帯電話機、またはＰＨＳ（Personal Handyphone System）等であり、いずれでも構わない。
【０２５１】
コンテンツ供給システムex１００では、カメラex１１３等が基地局ex１０９、電話網ex１０４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、ユーザがカメラex１１３を用いて撮影するコンテンツ（例えば、音楽ライブの映像等）に対して上記各実施の形態で説明したように符号化処理を行い（即ち、本発明の一態様に係る画像符号化装置として機能する）、ストリーミングサーバex１０３に送信する。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。クライアントとしては、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、ＰＤＡex１１２、カメラex１１３、携帯電話ex１１４、ゲーム機ex１１５等がある。配信されたデータを受信した各機器では、受信したデータを復号化処理して再生する（即ち、本発明の一態様に係る画像復号装置として機能する）。
【０２５２】
なお、撮影したデータの符号化処理はカメラex１１３で行っても、データの送信処理をするストリーミングサーバex１０３で行ってもよいし、互いに分担して行ってもよい。同様に配信されたデータの復号化処理はクライアントで行っても、ストリーミングサーバex１０３で行ってもよいし、互いに分担して行ってもよい。また、カメラex１１３に限らず、カメラex１１６で撮影した静止画像および／または動画像データを、コンピュータex１１１を介してストリーミングサーバex１０３に送信してもよい。この場合の符号化処理はカメラex１１６、コンピュータex１１１、ストリーミングサーバex１０３のいずれで行ってもよいし、互いに分担して行ってもよい。
【０２５３】
また、これら符号化・復号化処理は、一般的にコンピュータex１１１や各機器が有するＬＳＩex５００において処理する。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・復号化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、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・復号化処理を行ってもよい。さらに、携帯電話ex１１４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携帯電話ex１１４が有するＬＳＩex５００で符号化処理されたデータである。
【０２５４】
また、ストリーミングサーバex１０３は複数のサーバや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。
【０２５５】
以上のようにして、コンテンツ供給システムex１００では、符号化されたデータをクライアントが受信して再生することができる。このようにコンテンツ供給システムex１００では、ユーザが送信した情報をリアルタイムでクライアントが受信して復号化し、再生することができ、特別な権利や設備を有さないユーザでも個人放送を実現できる。
【０２５６】
なお、コンテンツ供給システムex１００の例に限らず、図２２に示すように、デジタル放送用システムex２００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）また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。具体的には、放送局ex２０１では映像データに音楽データなどが多重化された多重化データが電波を介して通信または衛星ex２０２に伝送される。この映像データは上記各実施の形態で説明した動画像符号化方法により符号化されたデータである（即ち、本発明の一態様に係る画像符号化装置によって符号化されたデータである）。これを受けた放送衛星ex２０２は、放送用の電波を発信し、この電波を衛星放送の受信が可能な家庭のアンテナex２０４が受信する。受信した多重化データを、テレビ（受信機）ex３００またはセットトップボックス（ＳＴＢ）ex２１７等の装置が復号化して再生する（即ち、本発明の一態様に係る画像復号装置として機能する）。
【０２５７】
また、ＤＶＤ、ＢＤ等の記録メディアex２１５に記録した多重化データを読み取り復号化する、または記録メディアex２１５に映像信号を符号化し、さらに場合によっては音楽信号と多重化して書き込むリーダ／レコーダex２１８にも上記各実施の形態で示した動画像復号化装置または動画像符号化装置を実装することが可能である。この場合、再生された映像信号はモニタex２１９に表示され、多重化データが記録された記録メディアex２１５により他の装置やシステムにおいて映像信号を再生することができる。また、ケーブルテレビ用のケーブルex２０３または衛星／地上波放送のアンテナex２０４に接続されたセットトップボックスex２１７内に動画像復号化装置を実装し、これをテレビのモニタex２１９で表示してもよい。このときセットトップボックスではなく、テレビ内に動画像復号化装置を組み込んでもよい。
【０２５８】
図２３は、上記各実施の形態で説明した動画像復号化方法および動画像符号化方法を用いたテレビ（受信機）ex３００を示す図である。テレビex３００は、上記放送を受信するアンテナex２０４またはケーブルex２０３等を介して映像データに音声データが多重化された多重化データを取得、または出力するチューナex３０１と、受信した多重化データを復調する、または外部に送信する多重化データに変調する変調／復調部ex３０２と、復調した多重化データを映像データと、音声データとに分離する、または信号処理部ex３０６で符号化された映像データ、音声データを多重化する多重／分離部ex３０３を備える。
【０２５９】
また、テレビex３００は、音声データ、映像データそれぞれを復号化する、またはそれぞれの情報を符号化する音声信号処理部ex３０４、映像信号処理部ex３０５（本発明の一態様に係る画像符号化装置または画像復号装置として機能する）を有する信号処理部ex３０６と、復号化した音声信号を出力するスピーカex３０７、復号化した映像信号を表示するディスプレイ等の表示部ex３０８を有する出力部ex３０９とを有する。さらに、テレビex３００は、ユーザ操作の入力を受け付ける操作入力部ex３１２等を有するインタフェース部ex３１７を有する。さらに、テレビex３００は、各部を統括的に制御する制御部ex３１０、各部に電力を供給する電源回路部ex３１１を有する。インタフェース部ex３１７は、操作入力部ex３１２以外に、リーダ／レコーダex２１８等の外部機器と接続されるブリッジex３１３、ＳＤカード等の記録メディアex２１６を装着可能とするためのスロット部ex３１４、ハードディスク等の外部記録メディアと接続するためのドライバex３１５、電話網と接続するモデムex３１６等を有していてもよい。なお記録メディアex２１６は、格納する不揮発性／揮発性の半導体メモリ素子により電気的に情報の記録を可能としたものである。テレビex３００の各部は同期バスを介して互いに接続されている。
【０２６０】
まず、テレビex３００がアンテナex２０４等により外部から取得した多重化データを復号化し、再生する構成について説明する。テレビex３００は、リモートコントローラex２２０等からのユーザ操作を受け、ＣＰＵ等を有する制御部ex３１０の制御に基づいて、変調／復調部ex３０２で復調した多重化データを多重／分離部ex３０３で分離する。さらにテレビex３００は、分離した音声データを音声信号処理部ex３０４で復号化し、分離した映像データを映像信号処理部ex３０５で上記各実施の形態で説明した復号化方法を用いて復号化する。復号化した音声信号、映像信号は、それぞれ出力部ex３０９から外部に向けて出力される。出力する際には、音声信号と映像信号が同期して再生するよう、バッファex３１８、ex３１９等に一旦これらの信号を蓄積するとよい。また、テレビex３００は、放送等からではなく、磁気／光ディスク、ＳＤカード等の記録メディアex２１５、ex２１６から多重化データを読み出してもよい。次に、テレビex３００が音声信号や映像信号を符号化し、外部に送信または記録メディア等に書き込む構成について説明する。テレビex３００は、リモートコントローラex２２０等からのユーザ操作を受け、制御部ex３１０の制御に基づいて、音声信号処理部ex３０４で音声信号を符号化し、映像信号処理部ex３０５で映像信号を上記各実施の形態で説明した符号化方法を用いて符号化する。符号化した音声信号、映像信号は多重／分離部ex３０３で多重化され外部に出力される。多重化する際には、音声信号と映像信号が同期するように、バッファex３２０、ex３２１等に一旦これらの信号を蓄積するとよい。なお、バッファex３１８、ex３１９、ex３２０、ex３２１は図示しているように複数備えていてもよいし、１つ以上のバッファを共有する構成であってもよい。さらに、図示している以外に、例えば変調／復調部ex３０２や多重／分離部ex３０３の間等でもシステムのオーバフロー、アンダーフローを避ける緩衝材としてバッファにデータを蓄積することとしてもよい。
【０２６１】
また、テレビex３００は、放送等や記録メディア等から音声データ、映像データを取得する以外に、マイクやカメラのＡＶ入力を受け付ける構成を備え、それらから取得したデータに対して符号化処理を行ってもよい。なお、ここではテレビex３００は上記の符号化処理、多重化、および外部出力ができる構成として説明したが、これらの処理を行うことはできず、上記受信、復号化処理、外部出力のみが可能な構成であってもよい。
【０２６２】
また、リーダ／レコーダex２１８で記録メディアから多重化データを読み出す、または書き込む場合には、上記復号化処理または符号化処理はテレビex３００、リーダ／レコーダex２１８のいずれで行ってもよいし、テレビex３００とリーダ／レコーダex２１８が互いに分担して行ってもよい。
【０２６３】
一例として、光ディスクからデータの読み込みまたは書き込みをする場合の情報再生／記録部ex４００の構成を図２４に示す。情報再生／記録部ex４００は、以下に説明する要素ex４０１、ex４０２、ex４０３、ex４０４、ex４０５、ex４０６、ex４０７を備える。光ヘッドex４０１は、光ディスクである記録メディアex２１５の記録面にレーザスポットを照射して情報を書き込み、記録メディアex２１５の記録面からの反射光を検出して情報を読み込む。変調記録部ex４０２は、光ヘッドex４０１に内蔵された半導体レーザを電気的に駆動し記録データに応じてレーザ光の変調を行う。再生復調部ex４０３は、光ヘッドex４０１に内蔵されたフォトディテクタにより記録面からの反射光を電気的に検出した再生信号を増幅し、記録メディアex２１５に記録された信号成分を分離して復調し、必要な情報を再生する。バッファex４０４は、記録メディアex２１５に記録するための情報および記録メディアex２１５から再生した情報を一時的に保持する。ディスクモータex４０５は記録メディアex２１５を回転させる。サーボ制御部ex４０６は、ディスクモータex４０５の回転駆動を制御しながら光ヘッドex４０１を所定の情報トラックに移動させ、レーザスポットの追従処理を行う。システム制御部ex４０７は、情報再生／記録部ex４００全体の制御を行う。上記の読み出しや書き込みの処理はシステム制御部ex４０７が、バッファex４０４に保持された各種情報を利用し、また必要に応じて新たな情報の生成・追加を行うと共に、変調記録部ex４０２、再生復調部ex４０３、サーボ制御部ex４０６を協調動作させながら、光ヘッドex４０１を通して、情報の記録再生を行うことにより実現される。システム制御部ex４０７は例えばマイクロプロセッサで構成され、読み出し書き込みのプログラムを実行することでそれらの処理を実行する。
【０２６４】
以上では、光ヘッドex４０１はレーザスポットを照射するとして説明したが、近接場光を用いてより高密度な記録を行う構成であってもよい。
【０２６５】
図２５に光ディスクである記録メディアex２１５の模式図を示す。記録メディアex２１５の記録面には案内溝（グルーブ）がスパイラル状に形成され、情報トラックex２３０には、予めグルーブの形状の変化によってディスク上の絶対位置を示す番地情報が記録されている。この番地情報はデータを記録する単位である記録ブロックex２３１の位置を特定するための情報を含み、記録や再生を行う装置において情報トラックex２３０を再生し番地情報を読み取ることで記録ブロックを特定することができる。また、記録メディアex２１５は、データ記録領域ex２３３、内周領域ex２３２、外周領域ex２３４を含んでいる。ユーザデータを記録するために用いる領域がデータ記録領域ex２３３であり、データ記録領域ex２３３より内周または外周に配置されている内周領域ex２３２と外周領域ex２３４は、ユーザデータの記録以外の特定用途に用いられる。情報再生／記録部ex４００は、このような記録メディアex２１５のデータ記録領域ex２３３に対して、符号化された音声データ、映像データまたはそれらのデータを多重化した多重化データの読み書きを行う。
【０２６６】
以上では、１層のＤＶＤ、ＢＤ等の光ディスクを例に挙げ説明したが、これらに限ったものではなく、多層構造であって表面以外にも記録可能な光ディスクであってもよい。また、ディスクの同じ場所にさまざまな異なる波長の色の光を用いて情報を記録したり、さまざまな角度から異なる情報の層を記録したりなど、多次元的な記録／再生を行う構造の光ディスクであってもよい。
【０２６７】
また、デジタル放送用システムex２００において、アンテナex２０５を有する車ex２１０で衛星ex２０２等からデータを受信し、車ex２１０が有するカーナビゲーションex２１１等の表示装置に動画を再生することも可能である。なお、カーナビゲーションex２１１の構成は例えば図２３に示す構成のうち、ＧＰＳ受信部を加えた構成が考えられ、同様なことがコンピュータex１１１や携帯電話ex１１４等でも考えられる。
【０２６８】
図２６Ａは、上記実施の形態で説明した動画像復号化方法および動画像符号化方法を用いた携帯電話ex１１４を示す図である。携帯電話ex１１４は、基地局ex１１０との間で電波を送受信するためのアンテナex３５０、映像、静止画を撮ることが可能なカメラ部ex３６５、カメラ部ex３６５で撮像した映像、アンテナex３５０で受信した映像等が復号化されたデータを表示する液晶ディスプレイ等の表示部ex３５８を備える。携帯電話ex１１４は、さらに、操作キー部ex３６６を有する本体部、音声を出力するためのスピーカ等である音声出力部ex３５７、音声を入力するためのマイク等である音声入力部ex３５６、撮影した映像、静止画、録音した音声、または受信した映像、静止画、メール等の符号化されたデータもしくは復号化されたデータを保存するメモリ部ex３６７、又は同様にデータを保存する記録メディアとのインタフェース部であるスロット部ex３６４を備える。
【０２６９】
さらに、携帯電話ex１１４の構成例について、図２６Ｂを用いて説明する。携帯電話ex１１４は、表示部ex３５８及び操作キー部ex３６６を備えた本体部の各部を統括的に制御する主制御部ex３６０に対して、電源回路部ex３６１、操作入力制御部ex３６２、映像信号処理部ex３５５、カメラインタフェース部ex３６３、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）制御部ex３５９、変調／復調部ex３５２、多重／分離部ex３５３、音声信号処理部ex３５４、スロット部ex３６４、メモリ部ex３６７がバスex３７０を介して互いに接続されている。
【０２７０】
電源回路部ex３６１は、ユーザの操作により終話及び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携帯電話ex１１４を動作可能な状態に起動する。
【０２７１】
携帯電話ex１１４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有する主制御部ex３６０の制御に基づいて、音声通話モード時に音声入力部ex３５６で収音した音声信号を音声信号処理部ex３５４でデジタル音声信号に変換し、これを変調／復調部ex３５２でスペクトラム拡散処理し、送信／受信部ex３５１でデジタルアナログ変換処理および周波数変換処理を施した後にアンテナex３５０を介して送信する。また携帯電話ex１１４は、音声通話モード時にアンテナex３５０を介して受信した受信データを増幅して周波数変換処理およびアナログデジタル変換処理を施し、変調／復調部ex３５２でスペクトラム逆拡散処理し、音声信号処理部ex３５４でアナログ音声信号に変換した後、これを音声出力部ex３５７から出力する。
【０２７２】
さらにデータ通信モード時に電子メールを送信する場合、本体部の操作キー部ex３６６等の操作によって入力された電子メールのテキストデータは操作入力制御部ex３６２を介して主制御部ex３６０に送出される。主制御部ex３６０は、テキストデータを変調／復調部ex３５２でスペクトラム拡散処理をし、送信／受信部ex３５１でデジタルアナログ変換処理および周波数変換処理を施した後にアンテナex３５０を介して基地局ex１１０へ送信する。電子メールを受信する場合は、受信したデータに対してこのほぼ逆の処理が行われ、表示部ex３５８に出力される。
【０２７３】
データ通信モード時に映像、静止画、または映像と音声を送信する場合、映像信号処理部ex３５５は、カメラ部ex３６５から供給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（即ち、本発明の一態様に係る画像符号化装置として機能する）、符号化された映像データを多重／分離部ex３５３に送出する。また、音声信号処理部ex３５４は、映像、静止画等をカメラ部ex３６５で撮像中に音声入力部ex３５６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ex３５３に送出する。
【０２７４】
多重／分離部ex３５３は、映像信号処理部ex３５５から供給された符号化された映像データと音声信号処理部ex３５４から供給された符号化された音声データを所定の方式で多重化し、その結果得られる多重化データを変調／復調部（変調／復調回路部）ex３５２でスペクトラム拡散処理をし、送信／受信部ex３５１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ex３５０を介して送信する。
【０２７５】
データ通信モード時にホームページ等にリンクされた動画像ファイルのデータを受信する場合、または映像およびもしくは音声が添付された電子メールを受信する場合、アンテナex３５０を介して受信された多重化データを復号化するために、多重／分離部ex３５３は、多重化データを分離することにより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ex３７０を介して符号化された映像データを映像信号処理部ex３５５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ex３５４に供給する。映像信号処理部ex３５５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復号化することにより映像信号を復号し（即ち、本発明の一態様に係る画像復号装置として機能する）、ＬＣＤ制御部ex３５９を介して表示部ex３５８から、例えばホームページにリンクされた動画像ファイルに含まれる映像、静止画が表示される。また音声信号処理部ex３５４は、音声信号を復号し、音声出力部ex３５７から音声が出力される。
【０２７６】
また、上記携帯電話ex１１４等の端末は、テレビex３００と同様に、符号化器・復号化器を両方持つ送受信型端末の他に、符号化器のみの送信端末、復号化器のみの受信端末という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ex２００において、映像データに音楽データなどが多重化された多重化データを受信、送信するとして説明したが、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たデータであってもよいし、多重化データではなく映像データ自体であってもよい。
【０２７７】
このように、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法あるいは動画像復号化方法を上述したいずれの機器・システムに用いることは可能であり、そうすることで、上記各実施の形態で説明した効果を得ることができる。
【０２７８】
また、本発明はかかる上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形または修正が可能である。
【０２７９】
（実施の形態５）
上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置と、ＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ、ＶＣ−１など異なる規格に準拠した動画像符号化方法または装置とを、必要に応じて適宜切替えることにより、映像データを生成することも可能である。
【０２８０】
ここで、それぞれ異なる規格に準拠する複数の映像データを生成した場合、復号する際に、それぞれの規格に対応した復号方法を選択する必要がある。しかしながら、復号する映像データが、どの規格に準拠するものであるか識別できないため、適切な復号方法を選択することができないという課題を生じる。
【０２８１】
この課題を解決するために、映像データに音声データなどを多重化した多重化データは、映像データがどの規格に準拠するものであるかを示す識別情報を含む構成とする。上記各実施の形態で示す動画像符号化方法または装置によって生成された映像データを含む多重化データの具体的な構成を以下説明する。多重化データは、ＭＰＥＧ−２トランスポートストリーム形式のデジタルストリームである。
【０２８２】
図２７は、多重化データの構成を示す図である。図２７に示すように多重化データは、ビデオストリーム、オーディオストリーム、プレゼンテーショングラフィックスストリーム（ＰＧ）、インタラクティブグラフィックスストリームのうち、１つ以上を多重化することで得られる。ビデオストリームは映画の主映像および副映像を、オーディオストリーム（ＩＧ）は映画の主音声部分とその主音声とミキシングする副音声を、プレゼンテーショングラフィックスストリームは、映画の字幕をそれぞれ示している。ここで主映像とは画面に表示される通常の映像を示し、副映像とは主映像の中に小さな画面で表示する映像のことである。また、インタラクティブグラフィックスストリームは、画面上にＧＵＩ部品を配置することにより作成される対話画面を示している。ビデオストリームは、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置、従来のＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ、ＶＣ−１などの規格に準拠した動画像符号化方法または装置によって符号化されている。オーディオストリームは、ドルビーＡＣ−３、Ｄｏｌｂｙ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｐｌｕｓ、ＭＬＰ、ＤＴＳ、ＤＴＳ−ＨＤ、または、リニアＰＣＭのなどの方式で符号化されている。
【０２８３】
多重化データに含まれる各ストリームはＰＩＤによって識別される。例えば、映画の映像に利用するビデオストリームには０ｘ１０１１が、オーディオストリームには０ｘ１１００から０ｘ１１１Ｆまでが、プレゼンテーショングラフィックスには０ｘ１２００から０ｘ１２１Ｆまでが、インタラクティブグラフィックスストリームには０ｘ１４００から０ｘ１４１Ｆまでが、映画の副映像に利用するビデオストリームには０ｘ１Ｂ００から０ｘ１Ｂ１Ｆまで、主音声とミキシングする副音声に利用するオーディオストリームには０ｘ１Ａ００から０ｘ１Ａ１Ｆが、それぞれ割り当てられている。
【０２８４】
図２８は、多重化データがどのように多重化されるかを模式的に示す図である。まず、複数のビデオフレームからなるビデオストリームex２３５、複数のオーディオフレームからなるオーディオストリームex２３８を、それぞれＰＥＳパケット列ex２３６およびex２３９に変換し、ＴＳパケットex２３７およびex２４０に変換する。同じくプレゼンテーショングラフィックスストリームex２４１およびインタラクティブグラフィックスex２４４のデータをそれぞれＰＥＳパケット列ex２４２およびex２４５に変換し、さらにＴＳパケットex２４３およびex２４６に変換する。多重化データex２４７はこれらのＴＳパケットを１本のストリームに多重化することで構成される。
【０２８５】
図２９は、ＰＥＳパケット列に、ビデオストリームがどのように格納されるかをさらに詳しく示している。図２９における第１段目はビデオストリームのビデオフレーム列を示す。第２段目は、ＰＥＳパケット列を示す。図２９の矢印ｙｙ１，ｙｙ２，ｙｙ３，ｙｙ４に示すように、ビデオストリームにおける複数のＶｉｄｅｏ  Ｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ  ＵｎｉｔであるＩピクチャ、Ｂピクチャ、Ｐピクチャは、ピクチャ毎に分割され、ＰＥＳパケットのペイロードに格納される。各ＰＥＳパケットはＰＥＳヘッダを持ち、ＰＥＳヘッダには、ピクチャの表示時刻であるＰＴＳ（Ｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ  Ｔｉｍｅ−Ｓｔａｍｐ）やピクチャの復号時刻であるＤＴＳ（Ｄｅｃｏｄｉｎｇ  Ｔｉｍｅ−Ｓｔａｍｐ）が格納される。
【０２８６】
図３０は、多重化データに最終的に書き込まれるＴＳパケットの形式を示している。ＴＳパケットは、ストリームを識別するＰＩＤなどの情報を持つ４ＢｙｔｅのＴＳヘッダとデータを格納する１８４ＢｙｔｅのＴＳペイロードから構成される１８８Ｂｙｔｅ固定長のパケットであり、上記ＰＥＳパケットは分割されＴＳペイロードに格納される。ＢＤ−ＲＯＭの場合、ＴＳパケットには、４ＢｙｔｅのＴＰ＿Ｅｘｔｒａ＿Ｈｅａｄｅｒが付与され、１９２Ｂｙｔｅのソースパケットを構成し、多重化データに書き込まれる。ＴＰ＿Ｅｘｔｒａ＿ＨｅａｄｅｒにはＡＴＳ（Ａｒｒｉｖａｌ＿Ｔｉｍｅ＿Ｓｔａｍｐ）などの情報が記載される。ＡＴＳは当該ＴＳパケットのデコーダのＰＩＤフィルタへの転送開始時刻を示す。多重化データには図３０下段に示すようにソースパケットが並ぶこととなり、多重化データの先頭からインクリメントする番号はＳＰＮ（ソースパケットナンバー）と呼ばれる。
【０２８７】
また、多重化データに含まれるＴＳパケットには、映像・音声・字幕などの各ストリーム以外にもＰＡＴ（Ｐｒｏｇｒａｍ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  Ｔａｂｌｅ）、ＰＭＴ（Ｐｒｏｇｒａｍ  Ｍａｐ  Ｔａｂｌｅ）、ＰＣＲ（Ｐｒｏｇｒａｍ  Ｃｌｏｃｋ  Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）などがある。ＰＡＴは多重化データ中に利用されるＰＭＴのＰＩＤが何であるかを示し、ＰＡＴ自身のＰＩＤは０で登録される。ＰＭＴは、多重化データ中に含まれる映像・音声・字幕などの各ストリームのＰＩＤと各ＰＩＤに対応するストリームの属性情報を持ち、また多重化データに関する各種ディスクリプタを持つ。ディスクリプタには多重化データのコピーを許可・不許可を指示するコピーコントロール情報などがある。ＰＣＲは、ＡＴＳの時間軸であるＡＴＣ（Ａｒｒｉｖａｌ  Ｔｉｍｅ  Ｃｌｏｃｋ）とＰＴＳ・ＤＴＳの時間軸であるＳＴＣ（Ｓｙｓｔｅｍ  Ｔｉｍｅ  Ｃｌｏｃｋ）の同期を取るために、そのＰＣＲパケットがデコーダに転送されるＡＴＳに対応するＳＴＣ時間の情報を持つ。
【０２８８】
図３１はＰＭＴのデータ構造を詳しく説明する図である。ＰＭＴの先頭には、そのＰＭＴに含まれるデータの長さなどを記したＰＭＴヘッダが配置される。その後ろには、多重化データに関するディスクリプタが複数配置される。上記コピーコントロール情報などが、ディスクリプタとして記載される。ディスクリプタの後には、多重化データに含まれる各ストリームに関するストリーム情報が複数配置される。ストリーム情報は、ストリームの圧縮コーデックなどを識別するためストリームタイプ、ストリームのＰＩＤ、ストリームの属性情報（フレームレート、アスペクト比など）が記載されたストリームディスクリプタから構成される。ストリームディスクリプタは多重化データに存在するストリームの数だけ存在する。
【０２８９】
記録媒体などに記録する場合には、上記多重化データは、多重化データ情報ファイルと共に記録される。
【０２９０】
多重化データ情報ファイルは、図３２に示すように多重化データの管理情報であり、多重化データと１対１に対応し、多重化データ情報、ストリーム属性情報とエントリマップから構成される。
【０２９１】
多重化データ情報は図３２に示すようにシステムレート、再生開始時刻、再生終了時刻から構成されている。システムレートは多重化データの、後述するシステムターゲットデコーダのＰＩＤフィルタへの最大転送レートを示す。多重化データ中に含まれるＡＴＳの間隔はシステムレート以下になるように設定されている。再生開始時刻は多重化データの先頭のビデオフレームのＰＴＳであり、再生終了時刻は多重化データの終端のビデオフレームのＰＴＳに１フレーム分の再生間隔を足したものが設定される。
【０２９２】
ストリーム属性情報は図３３に示すように、多重化データに含まれる各ストリームについての属性情報が、ＰＩＤ毎に登録される。属性情報はビデオストリーム、オーディオストリーム、プレゼンテーショングラフィックスストリーム、インタラクティブグラフィックスストリーム毎に異なる情報を持つ。ビデオストリーム属性情報は、そのビデオストリームがどのような圧縮コーデックで圧縮されたか、ビデオストリームを構成する個々のピクチャデータの解像度がどれだけであるか、アスペクト比はどれだけであるか、フレームレートはどれだけであるかなどの情報を持つ。オーディオストリーム属性情報は、そのオーディオストリームがどのような圧縮コーデックで圧縮されたか、そのオーディオストリームに含まれるチャンネル数は何であるか、何の言語に対応するか、サンプリング周波数がどれだけであるかなどの情報を持つ。これらの情報は、プレーヤが再生する前のデコーダの初期化などに利用される。
【０２９３】
本実施の形態においては、上記多重化データのうち、ＰＭＴに含まれるストリームタイプを利用する。また、記録媒体に多重化データが記録されている場合には、多重化データ情報に含まれる、ビデオストリーム属性情報を利用する。具体的には、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置において、ＰＭＴに含まれるストリームタイプ、または、ビデオストリーム属性情報に対し、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された映像データであることを示す固有の情報を設定するステップまたは手段を設ける。この構成により、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成した映像データと、他の規格に準拠する映像データとを識別することが可能になる。
【０２９４】
また、本実施の形態における動画像復号化方法のステップを図３４に示す。ステップexＳ１００において、多重化データからＰＭＴに含まれるストリームタイプ、または、多重化データ情報に含まれるビデオストリーム属性情報を取得する。次に、ステップexＳ１０１において、ストリームタイプ、または、ビデオストリーム属性情報が上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された多重化データであることを示しているか否かを判断する。そして、ストリームタイプ、または、ビデオストリーム属性情報が上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成されたものであると判断された場合には、ステップexＳ１０２において、上記各実施の形態で示した動画像復号方法により復号を行う。また、ストリームタイプ、または、ビデオストリーム属性情報が、従来のＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ、ＶＣ−１などの規格に準拠するものであることを示している場合には、ステップexＳ１０３において、従来の規格に準拠した動画像復号方法により復号を行う。
【０２９５】
このように、ストリームタイプ、または、ビデオストリーム属性情報に新たな固有値を設定することにより、復号する際に、上記各実施の形態で示した動画像復号化方法または装置で復号可能であるかを判断することができる。従って、異なる規格に準拠する多重化データが入力された場合であっても、適切な復号化方法または装置を選択することができるため、エラーを生じることなく復号することが可能となる。また、本実施の形態で示した動画像符号化方法または装置、または、動画像復号方法または装置を、上述したいずれの機器・システムに用いることも可能である。
【０２９６】
（実施の形態６）
上記各実施の形態で示した動画像符号化方法および装置、動画像復号化方法および装置は、典型的には集積回路であるＬＳＩで実現される。一例として、図３５に１チップ化されたＬＳＩex５００の構成を示す。ＬＳＩex５００は、以下に説明する要素ex５０１、ex５０２、ex５０３、ex５０４、ex５０５、ex５０６、ex５０７、ex５０８、ex５０９を備え、各要素はバスex５１０を介して接続している。電源回路部ex５０５は電源がオン状態の場合に各部に対して電力を供給することで動作可能な状態に起動する。
【０２９７】
例えば符号化処理を行う場合には、ＬＳＩex５００は、ＣＰＵex５０２、メモリコントローラex５０３、ストリームコントローラex５０４、駆動周波数制御部ex５１２等を有する制御部ex５０１の制御に基づいて、ＡＶ  Ｉ／Ｏex５０９によりマイクex１１７やカメラex１１３等からＡＶ信号を入力する。入力されたＡＶ信号は、一旦ＳＤＲＡＭ等の外部のメモリex５１１に蓄積される。制御部ex５０１の制御に基づいて、蓄積したデータは処理量や処理速度に応じて適宜複数回に分けるなどされ信号処理部ex５０７に送られ、信号処理部ex５０７において音声信号の符号化および／または映像信号の符号化が行われる。ここで映像信号の符号化処理は上記各実施の形態で説明した符号化処理である。信号処理部ex５０７ではさらに、場合により符号化された音声データと符号化された映像データを多重化するなどの処理を行い、ストリームＩ／Ｏex５０６から外部に出力する。この出力された多重化データは、基地局ex１０７に向けて送信されたり、または記録メディアex２１５に書き込まれたりする。なお、多重化する際には同期するよう、一旦バッファex５０８にデータを蓄積するとよい。
【０２９８】
なお、上記では、メモリex５１１がＬＳＩex５００の外部の構成として説明したが、ＬＳＩex５００の内部に含まれる構成であってもよい。バッファex５０８も１つに限ったものではなく、複数のバッファを備えていてもよい。また、ＬＳＩex５００は１チップ化されてもよいし、複数チップ化されてもよい。
【０２９９】
また、上記では、制御部ex５０１が、ＣＰＵex５０２、メモリコントローラex５０３、ストリームコントローラex５０４、駆動周波数制御部ex５１２等を有するとしているが、制御部ex５０１の構成は、この構成に限らない。例えば、信号処理部ex５０７がさらにＣＰＵを備える構成であってもよい。信号処理部ex５０７の内部にもＣＰＵを設けることにより、処理速度をより向上させることが可能になる。また、他の例として、ＣＰＵex５０２が信号処理部ex５０７、または信号処理部ex５０７の一部である例えば音声信号処理部を備える構成であってもよい。このような場合には、制御部ex５０１は、信号処理部ex５０７、またはその一部を有するＣＰＵex５０２を備える構成となる。
【０３００】
なお、ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
【０３０１】
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。
【０３０２】
さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適応等が可能性としてありえる。
【０３０３】
（実施の形態７）
上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された映像データを復号する場合、従来のＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ、ＶＣ−１などの規格に準拠する映像データを復号する場合に比べ、処理量が増加することが考えられる。そのため、ＬＳＩex５００において、従来の規格に準拠する映像データを復号する際のＣＰＵex５０２の駆動周波数よりも高い駆動周波数に設定する必要がある。しかし、駆動周波数を高くすると、消費電力が高くなるという課題が生じる。
【０３０４】
この課題を解決するために、テレビex３００、ＬＳＩex５００などの動画像復号化装置は、映像データがどの規格に準拠するものであるかを識別し、規格に応じて駆動周波数を切替える構成とする。図３６は、本実施の形態における構成ex８００を示している。駆動周波数切替え部ex８０３は、映像データが、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成されたものである場合には、駆動周波数を高く設定する。そして、上記各実施の形態で示した動画像復号化方法を実行する復号処理部ex８０１に対し、映像データを復号するよう指示する。一方、映像データが、従来の規格に準拠する映像データである場合には、映像データが、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成されたものである場合に比べ、駆動周波数を低く設定する。そして、従来の規格に準拠する復号処理部ex８０２に対し、映像データを復号するよう指示する。
【０３０５】
より具体的には、駆動周波数切替え部ex８０３は、図３５のＣＰＵex５０２と駆動周波数制御部ex５１２から構成される。また、上記各実施の形態で示した動画像復号化方法を実行する復号処理部ex８０１、および、従来の規格に準拠する復号処理部ex８０２は、図３５の信号処理部ex５０７に該当する。ＣＰＵex５０２は、映像データがどの規格に準拠するものであるかを識別する。そして、ＣＰＵex５０２からの信号に基づいて、駆動周波数制御部ex５１２は、駆動周波数を設定する。また、ＣＰＵex５０２からの信号に基づいて、信号処理部ex５０７は、映像データの復号を行う。ここで、映像データの識別には、例えば、実施の形態５で記載した識別情報を利用することが考えられる。識別情報に関しては、実施の形態５で記載したものに限られず、映像データがどの規格に準拠するか識別できる情報であればよい。例えば、映像データがテレビに利用されるものであるか、ディスクに利用されるものであるかなどを識別する外部信号に基づいて、映像データがどの規格に準拠するものであるか識別可能である場合には、このような外部信号に基づいて識別してもよい。また、ＣＰＵex５０２における駆動周波数の選択は、例えば、図３８のような映像データの規格と、駆動周波数とを対応付けたルックアップテーブルに基づいて行うことが考えられる。ルックアップテーブルを、バッファex５０８や、ＬＳＩの内部メモリに格納しておき、ＣＰＵex５０２がこのルックアップテーブルを参照することにより、駆動周波数を選択することが可能である。
【０３０６】
図３７は、本実施の形態の方法を実施するステップを示している。まず、ステップexＳ２００では、信号処理部ex５０７において、多重化データから識別情報を取得する。次に、ステップexＳ２０１では、ＣＰＵex５０２において、識別情報に基づいて映像データが上記各実施の形態で示した符号化方法または装置によって生成されたものであるか否かを識別する。映像データが上記各実施の形態で示した符号化方法または装置によって生成されたものである場合には、ステップexＳ２０２において、駆動周波数を高く設定する信号を、ＣＰＵex５０２が駆動周波数制御部ex５１２に送る。そして、駆動周波数制御部ex５１２において、高い駆動周波数に設定される。一方、従来のＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ、ＶＣ−１などの規格に準拠する映像データであることを示している場合には、ステップexＳ２０３において、駆動周波数を低く設定する信号を、ＣＰＵex５０２が駆動周波数制御部ex５１２に送る。そして、駆動周波数制御部ex５１２において、映像データが上記各実施の形態で示した符号化方法または装置によって生成されたものである場合に比べ、低い駆動周波数に設定される。
【０３０７】
さらに、駆動周波数の切替えに連動して、ＬＳＩex５００またはＬＳＩex５００を含む装置に与える電圧を変更することにより、省電力効果をより高めることが可能である。例えば、駆動周波数を低く設定する場合には、これに伴い、駆動周波数を高く設定している場合に比べ、ＬＳＩex５００またはＬＳＩex５００を含む装置に与える電圧を低く設定することが考えられる。
【０３０８】
また、駆動周波数の設定方法は、復号する際の処理量が大きい場合に、駆動周波数を高く設定し、復号する際の処理量が小さい場合に、駆動周波数を低く設定すればよく、上述した設定方法に限らない。例えば、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ規格に準拠する映像データを復号する処理量の方が、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置により生成された映像データを復号する処理量よりも大きい場合には、駆動周波数の設定を上述した場合の逆にすることが考えられる。
【０３０９】
さらに、駆動周波数の設定方法は、駆動周波数を低くする構成に限らない。例えば、識別情報が、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された映像データであることを示している場合には、ＬＳＩex５００またはＬＳＩex５００を含む装置に与える電圧を高く設定し、従来のＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ、ＶＣ−１などの規格に準拠する映像データであることを示している場合には、ＬＳＩex５００またはＬＳＩex５００を含む装置に与える電圧を低く設定することも考えられる。また、他の例としては、識別情報が、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された映像データであることを示している場合には、ＣＰＵex５０２の駆動を停止させることなく、従来のＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ、ＶＣ−１などの規格に準拠する映像データであることを示している場合には、処理に余裕があるため、ＣＰＵex５０２の駆動を一時停止させることも考えられる。識別情報が、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法または装置によって生成された映像データであることを示している場合であっても、処理に余裕があれば、ＣＰＵex５０２の駆動を一時停止させることも考えられる。この場合は、従来のＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ、ＶＣ−１などの規格に準拠する映像データであることを示している場合に比べて、停止時間を短く設定することが考えられる。
【０３１０】
このように、映像データが準拠する規格に応じて、駆動周波数を切替えることにより、省電力化を図ることが可能になる。また、電池を用いてＬＳＩex５００またはＬＳＩex５００を含む装置を駆動している場合には、省電力化に伴い、電池の寿命を長くすることが可能である。
【０３１１】
（実施の形態８）
テレビや、携帯電話など、上述した機器・システムには、異なる規格に準拠する複数の映像データが入力される場合がある。このように、異なる規格に準拠する複数の映像データが入力された場合にも復号できるようにするために、ＬＳＩex５００の信号処理部ex５０７が複数の規格に対応している必要がある。しかし、それぞれの規格に対応する信号処理部ex５０７を個別に用いると、ＬＳＩex５００の回路規模が大きくなり、また、コストが増加するという課題が生じる。
【０３１２】
この課題を解決するために、上記各実施の形態で示した動画像復号方法を実行するための復号処理部と、従来のＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ、ＶＣ−１などの規格に準拠する復号処理部とを一部共有化する構成とする。この構成例を図３９Ａのex９００に示す。例えば、上記各実施の形態で示した動画像復号方法と、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ規格に準拠する動画像復号方法とは、エントロピー符号化、逆量子化、デブロッキング・フィルタ、動き補償などの処理において処理内容が一部共通する。共通する処理内容については、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ規格に対応する復号処理部ex９０２を共有し、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ規格に対応しない、本発明の一態様に特有の他の処理内容については、専用の復号処理部ex９０１を用いるという構成が考えられる。復号処理部の共有化に関しては、共通する処理内容については、上記各実施の形態で示した動画像復号化方法を実行するための復号処理部を共有し、ＭＰＥＧ４−ＡＶＣ規格に特有の処理内容については、専用の復号処理部を用いる構成であってもよい。
【０３１３】
また、処理を一部共有化する他の例を図３９Ｂのex１０００に示す。この例では、本発明の一態様に特有の処理内容に対応した専用の復号処理部ex１００１と、他の従来規格に特有の処理内容に対応した専用の復号処理部ex１００２と、本発明の一態様に係る動画像復号方法と他の従来規格の動画像復号方法とに共通する処理内容に対応した共用の復号処理部ex１００３とを用いる構成としている。ここで、専用の復号処理部ex１００１、ex１００２は、必ずしも本発明の一態様、または、他の従来規格に特有の処理内容に特化したものではなく、他の汎用処理を実行できるものであってもよい。また、本実施の形態の構成を、ＬＳＩex５００で実装することも可能である。
【０３１４】
このように、本発明の一態様に係る動画像復号方法と、従来の規格の動画像復号方法とで共通する処理内容について、復号処理部を共有することにより、ＬＳＩの回路規模を小さくし、かつ、コストを低減することが可能である。
【０３１５】
なお、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またはプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスクまた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。ここで、上記各実施の形態の画像復号化装置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。
【０３１６】
すなわち、このプログラムは、コンピュータに、デブロッキングフィルタリング方法の各ステップを実行させる。
【０３１７】
以上、本発明の一つまたは複数の態様に係るデブロッキングフィルタリング方法およびデブロッキングフィルタリング装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本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、本発明の一つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０３１８】
本発明に係る画像符号化復号装置は、圧縮処理を行うあらゆるマルチメディアデータに適用することができる。本発明に係る画像符号化復号装置は、例えば、携帯電話、ＤＶＤ装置、およびパーソナルコンピュータ等を用いた蓄積、伝送、通信等における圧縮処理を行う装置として有用である。
【符号の説明】
【０３１９】
１００、３００  動画像符号化装置
１０５  減算部
１１０  変換部
１２０  量子化部
１３０  逆量子化／逆変換部
１４０  加算部
１５０  デブロッキングフィルタ処理部
１５１  第一デブロッキングフィルタ
１５２  第二デブロッキングフィルタ
１５３  フィルタ制御部
１５４  境界強度算出部
１５５  Ｔｃ算出部
１５６  フィルタ選択部
１６０  サンプル適応オフセット処理部
１６５  適応ループフィルタ処理部
１７０  フレームメモリ
１８０  予測部
１９０  エントロピー符号化部
２００  動画像復号装置
２９０  エントロピー復号部
２３０  逆量子化／逆変換部
２４０  加算部
２５０  デブロッキングフィルタ処理部
２６０  サンプル適応オフセット処理部
２５５  適応ループフィルタ処理部
２７０  フレームメモリ
２８０  予測部
３１０  水平デブロッキングフィルタ処理部
３２０  垂直デブロッキングフィルタ処理部
【図１】
2014030234.tif 000028
【図２Ａ】
2014030234.tif 000029
【図２Ｂ】
2014030234.tif 000030
【図３Ａ】
2014030234.tif 000031
【図３Ｂ】
2014030234.tif 000032
【図４Ａ】
2014030234.tif 000033
【図４Ｂ】
2014030234.tif 000034
【図４Ｃ】
2014030234.tif 000035
【図５】
2014030234.tif 000036
【図６】
2014030234.tif 000037
【図７Ａ】
2014030234.tif 000038
【図７Ｂ】
2014030234.tif 000039
【図７Ｃ】
2014030234.tif 000040
【図８】
2014030234.tif 000041
【図９Ａ】
2014030234.tif 000042
【図９Ｂ】
2014030234.tif 000043
【図１０Ａ】
2014030234.tif 000044
【図１０Ｂ】
2014030234.tif 000045
【図１１】
2014030234.tif 000046
【図１２Ａ】
2014030234.tif 000047
【図１２Ｂ】
2014030234.tif 000048
【図１３】
2014030234.tif 000049
【図１４】
2014030234.tif 000050
【図１５】
2014030234.tif 000051
【図１６】
2014030234.tif 000052
【図１７】
2014030234.tif 000053
【図１８Ａ】
2014030234.tif 000054
【図１８Ｂ】
2014030234.tif 000055
【図１９】
2014030234.tif 000056
【図２０】
2014030234.tif 000057
【図２１】
2014030234.tif 000058
【図２２】
2014030234.tif 000059
【図２３】
2014030234.tif 000060
【図２４】
2014030234.tif 000061
【図２５】
2014030234.tif 000062
【図２６Ａ】
2014030234.tif 000063
【図２６Ｂ】
2014030234.tif 000064
【図２７】
2014030234.tif 000065
【図２８】
2014030234.tif 000066
【図２９】
2014030234.tif 000067
【図３０】
2014030234.tif 000068
【図３１】
2014030234.tif 000069
【図３２】
2014030234.tif 000070
【図３３】
2014030234.tif 000071
【図３４】
2014030234.tif 000072
【図３５】
2014030234.tif 000073
【図３６】
2014030234.tif 000074
【図３７】
2014030234.tif 000075
【図３８】
2014030234.tif 000076
【図３９Ａ】
2014030234.tif 000077
【図３９Ｂ】
2014030234.tif 000078