(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
動画像符号化処理において生成される復号画像に対して，復号画像の画素値の特性に基づき各画素を複数のクラスに分類し，クラスごとに画素の補正値を与え，前記補正値に基づいて復号画像の画素値を補正する処理機能を有するループ内フィルタを用いる動画像符号化方法において，
前記各クラスに割り当てられる復号信号内の画素数をカウントするステップと，
前記画素数のカウント結果に基づき，対象となるクラスに割り当てられる画素数が非零のクラスの補正値のみを符号化して符号化ストリームに加えるステップとを有する
ことを特徴とする動画像符号化方法。
【請求項２】
動画像符号化処理において生成される復号画像に対して，復号画像の画素値の特性に基づき各画素を複数のクラスに分類し，クラスごとに画素の補正値を与え，前記補正値に基づいて復号画像の画素値を補正する処理機能を有するループ内フィルタを用いる動画像符号化装置において，
前記各クラスに割り当てられる復号信号内の画素数をカウントする手段と，
前記画素数のカウント結果に基づき，対象となるクラスに割り当てられる画素数が非零のクラスの補正値のみを符号化して符号化ストリームに加える手段とを備える
ことを特徴とする動画像符号化装置。
【請求項３】
動画像復号処理において生成される復号画像に対して，復号画像の画素値の特性に基づき分類された画素のクラスを同定し，同定したクラスに対して与えられた画素の補正値に基づいて復号画像の画素値を補正する処理機能を有するループ内フィルタを用いる動画像復号方法において，
前記各クラスに割り当てられる復号信号内の画素数をカウントするステップと，
前記画素数のカウント結果に基づき，対象となるクラスに割り当てられる画素数が非零のクラスの補正値のみを復号するステップとを有する
ことを特徴とする動画像復号方法。
【請求項４】
動画像復号処理において生成される復号画像に対して，復号画像の画素値の特性に基づき分類された画素のクラスを同定し，同定したクラスに対して与えられた画素の補正値に基づいて復号画像の画素値を補正する処理機能を有するループ内フィルタを用いる動画像復号装置において，
前記各クラスに割り当てられる復号信号内の画素数をカウントする手段と，
前記画素数のカウント結果に基づき，対象となるクラスに割り当てられる画素数が非零のクラスの補正値のみを復号する手段とを備える
ことを特徴とする動画像復号装置。
【請求項５】
請求項１に記載の動画像符号化方法をコンピュータに実行させるための動画像符号化プログラム。
【請求項６】
請求項３に記載の動画像復号方法をコンピュータに実行させるための動画像復号プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，ループ内フィルタにて所定の規則によって分類された画素群に対して補正値を与える動画像符号化において，補正値の符号量を削減し，動画像符号化における発生符号量を低減させるための符号化・復号技術に関するものである。
【０００２】
なお，本願明細書において，所定の規則によって分類された画素群をまとめる構造をクラスと定義する。画素群を分類する規則については，下記の「背景技術」の項にて解説する。
【背景技術】
【０００３】
High Efficiency Video Coding（ＨＥＶＣ）として標準化が進められる動画像符号化の次期標準化規格では，Ｈ．２６４に搭載されているデブロッキングフィルタに加えて，ウイナーフィルタベースの適応フィルタおよび画素値の振幅方向の補正を行うSample Adaptive Offset（ＳＡＯ）〔非特許文献１参照〕が追加されている。
【０００４】
ＳＡＯの処理の概要について説明する。なお，本願明細書において，図１８に記すシンタックス要素pqao＿type＿idx で指定される９種類をＳＡＯタイプと定義する。ＳＡＯでは，まず復号画像の画素値の特性に基づき，各画素を複数のクラスに分類する。続いて４分木構造に基づく階層表現により画面内を分割し，４分木の葉ノードにあたる領域に対して，前記クラスごとに分類された該当画素への補正が行われる。
【０００５】
クラスには，band offset(ＢＯ) ，edge offset(ＥＯ) の２つのカテゴリがある。
【０００６】
（１）band offset(ＢＯ) 
図１９は，ＢＯにおけるクラス分類を示している。画素値のレンジ（８ビット信号では，０〜２５５）に基づき，レンジを等間隔に３２分割する。この各区間をＢＯにおけるクラスとし，クラスごとに補正値を算出する。この３２分割された区間は１６個の区間からなる２つのグループに分けられ，補正値を伝送するのは，図１９に示すように指定された一方のグループのみである。ここで，図１９におけるfirst group をＢＯ＿１，second groupをＢＯ＿２とする。
【０００７】
（２）edge offset(ＥＯ) 
近傍画素値との大小関係に基づきクラス分類を行う。大小関係の分類方法としては，2 近傍画素との大小関係に基づく４種類の方法と，４近傍画素との大小関係に基づく２種類の方法とが用意されている。
【０００８】
図２０は，ＥＯにおける近傍画素の選択方法を示す図であり，図２１は，ＥＯにおけるクラス分類を示す図である。具体的なクラス分類は，図２１に示すように２近傍画素との大小関係に基づく方法では５つのクラス（図２０（ａ）〜（ｄ）に対するクラス分類），４近傍画素との大小関係に基づく方法では７つのクラス（図２０（ｅ），（ｆ）に対するクラス分類）にそれぞれ分類され，クラスごとに補正値を算出する。ここで，前記２近傍画素との大小関係に基づく４種類をそれぞれＥＯ＿１〜４とし，４近傍画素との大小関係に基づく方法をそれぞれＥＯ＿５，６とする。
【０００９】
各補正値は，符号化ストリームのスライスヘッダに格納され，ＢＯ＿１，２にはそれぞれ１６クラス，ＥＯ＿１〜４にはそれぞれ５クラス，ＥＯ＿５，６にはそれぞれ７クラス分の補正値がすべて符号化／復号される。
【００１０】
符号化時には，前記４分木の葉ノードにあたる領域に対して，前記ＢＯ＿１，２もしくはＥＯ＿１〜６もしくはＳＡＯを適用しない手法のいずれかがＲＤ最適化により選択され，選択された手法を明示する番号（図１８参照）がＳＡＯタイプとして符号化ストリームに加えられる。
【００１１】
復号時には，前記４分木の葉ノードにあたる領域に対して，符号化時に選択された手法を明示する番号（ＳＡＯタイプ）を符号化ストリームから復号し，当該手法を適用して画素値の補正を行う。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】Chih-Ming Fu, Ching-Yeh Chen, Yu-Wen Huang and Shawmin Lei, “CE8 Subset3: Picture Quadtree Adaptive Offset ”，JCTVC-D122, January, 2011
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
例えば黒フェード過程の画像のように画面全体が暗い画像では，ＢＯの各クラスに割り当てられる画素は画素値の低いクラスに集中し，画素値の高いクラスの割り当て画素数はほとんどが零になる。ＥＯについても，画面内の模様次第では割り当て画素数が零になるクラスが発生し得る。
【００１４】
しかし，従来のＳＡＯでは，前述のとおり該当クラス分の補正値がすべて符号化／復号される。つまり，割り当て画素数が零のクラスに対しても，何らかの補正値を付加情報として伝送しており，符号化効率向上に改善に余地を残す。
【００１５】
本発明は，上記課題の解決を図り，ＳＡＯにおける付加情報の発生符号量の削減を図り，符号化効率を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は，符号化時に復号画像に対して各クラスの割り当て画素数を事前に解析しておき，各クラスに対して与えられた補正値を符号化する際に，割り当て画素数が非零のクラスの補正値のみを符号化して符号化ストリームに加え，割り当て画素数が零のクラスに対しては補正値を符号化ストリームに格納する処理を省略する適応処理を実行する。
【００１７】
復号時には，各クラスに対して与えられた補正値を復号する前に，復号画像に対して各クラスの割り当て画素数を事前に解析する。割り当て画素数が非零のクラスの補正値のみを復号し，割り当て画素数が零のクラスに対しては，補正値の復号を省略する適応処理を実行する。
【００１８】
なお，クラスごとの割り当て画素数は，復号装置においても符号化装置と共通の処理手順を用いて算出可能である。このため，クラスごとの割り当て画素数に基づいて，復号装置側ではクラスの補正値の復号の要否を判断することができ，この判断のための符号化情報の追加は不要である。これにより，ＳＡＯにおける補正値の発生符号量を削減することが可能となる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明により，ループ内フィルタにおけるＳＡＯの付加情報が削減可能であり，この結果，動画像符号化における発生符号量の低減を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明を適用する動画像符号化装置の一構成例を示す図である。
【図２】動画像符号化装置におけるインループフィルタ処理部の構成例を示す図である。
【図３】動画像符号化におけるインループフィルタ処理のフローチャートである。
【図４】動画像符号化装置におけるＳＡＯ処理部の構成例を示す図である。
【図５】動画像符号化におけるＳＡＯ処理のフローチャートである。
【図６】動画像符号化におけるＳＡＯ処理のフローチャートである。
【図７】動画像符号化装置における補正値符号化部の構成例を示す図である。
【図８】動画像符号化における補正値符号化処理のフローチャートである。
【図９】本発明を適用する動画像復号装置の一構成例を示す図である。
【図１０】動画像復号装置におけるインループフィルタ処理部の構成例を示す図である。
【図１１】動画像復号におけるインループフィルタ処理のフローチャートである。
【図１２】動画像復号装置におけるＳＡＯ処理部の構成例を示す図である。
【図１３】動画像復号におけるＳＡＯ処理のフローチャートである。
【図１４】動画像復号装置における補正値復号部の構成例を示す図である。
【図１５】動画像復号における補正値復号処理のフローチャートである。
【図１６】動画像符号化装置をコンピュータとソフトウェアプログラムとによって構成する場合のハードウェア構成例を示す図である。
【図１７】動画像復号装置をコンピュータとソフトウェアプログラムとによって構成する場合のハードウェア構成例を示す図である。
【図１８】シンタックス要素pqao＿type＿idx で指定されるＳＡＯのタイプを示す図である。
【図１９】ＢＯにおけるクラス分類を示す図である。
【図２０】ＥＯにおける近傍画素の選択方法を示す図である。
【図２１】ＥＯにおけるクラス分類を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下，図面を用いて，本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００２２】
〔動画像符号化装置の構成例〕
図１は，本発明を適用する動画像符号化装置の一構成例を示す図である。動画像符号化装置１００において，本実施形態は，特にインループフィルタ処理部１１０の部分が従来技術と異なる部分であり，他の部分は，従来の一般的な動画像符号化装置の構成と同様である。
【００２３】
動画像符号化装置１００は，符号化対象の映像信号を入力し，入力映像信号のフレームをブロックに分割してブロックごとに符号化し，そのビットストリームを符号化ストリームとして出力する。予測残差信号生成部１０３は，入力映像信号のブロックと，イントラ予測部１０１もしくはインター予測部１０２の予測ブロックとの差分を求め，それを予測残差信号とする。変換部１０４は，予測残差信号に対する直交変換（ＤＣＴ）等を行い，変換係数を出力する。量子化部１０５は，変換係数を量子化し，量子化後変換係数を出力する。
【００２４】
逆量子化部１０６では，量子化部１０５の逆量子化が行われ，逆変換部１０７では，変換係数の逆変換が行われる。逆変換後の値は，復号信号生成部１０８にて前記予測ブロックと加算合成され，復号画像記憶部１０９に格納される。復号画像記憶部１０９の画像は，イントラ予測部１０1 にて使用される。当該フレームのすべてのブロックに対して上記処理が終了すると，インループフィルタ処理部１１０にて復号画像の符号化歪を除去する画像処理フィルタが施され，フィルタ後の出力信号はフレームバッファ１１１に格納される。
【００２５】
フレームバッファ１１１の画像は，インター予測部１０２にて使用される。イントラ予測部１０１，インター予測部１０２の予測情報や量子化後変換係数，インループフィルタ処理部１１０のオーバーヘッドは，エントロピー符号化部１１２に入力される。エントロピー符号化部１１２は，入力情報に対するエントロピー符号化を行い，符号化ストリームを出力する。
【００２６】
〔動画像符号化装置におけるインループフィルタ処理部の構成例〕
図２は，本発明を適用する動画像符号化装置におけるインループフィルタ処理部の一構成例を示す図である。インループフィルタ処理部１１０において，本実施形態は，特にＳＡＯ処理部１１０２の部分が従来技術と異なる部分であり，他の部分は従来の一般的な動画像符号化装置の構成と同様である。
【００２７】
インループフィルタ処理部１１０は，フィルタリング処理前の信号と原信号を入力とし，デブロッキングフィルタ処理部１１０１にてブロックノイズを軽減し，ＳＡＯ処理部１１０２にて画素値の振幅方向の補正を行い，適応フィルタ処理部１１０３にて原信号との二乗誤差を最小化する計３段階のフィルタ処理を行う。フィルタリング後の信号は，フレームバッファ１１１に格納され，インター予測にて参照される。また，ＳＡＯ処理部１１０２および適応フィルタ処理部１１０３は，それぞれ各種係数を出力し，これらの出力は，エントロピー符号化部１１２に入力されて符号化ストリームに格納される。
【００２８】
〔動画像符号化におけるインループフィルタ処理手順の例〕
前述したインループフィルタ処理部１１０の機能は，内包する３つのフィルタ処理により，復号信号の符号化ノイズを除去することである。インループフィルタ処理の入力は，ノイズ除去前の復号信号と原信号であり，出力は，ノイズ除去後の復号信号とインループフィルタのオーバーヘッドである。
【００２９】
図３は，動画像符号化におけるインループフィルタ処理のフローチャートである。以下，図３に示す各ステップでの処理を説明する。
・ステップＳ１０１：原信号と復号信号とを読み込む。
・ステップＳ１０２：デブロッキングフィルタを実行してブロックノイズを軽減する。
・ステップＳ１０３：ＳＡＯを実行して画素値の振幅方向の補正を行い，フィルタ係数やブロックサイズ，フィルタの適用非適用を記したフラグなど，各種係数を決定する。
・ステップＳ１０４：適応フィルタを実行して原信号との二乗誤差を最小化するフィルタ処理を行い，フィルタ係数やブロックサイズ，フィルタの適用非適用を記したフラグなど，各種係数を決定する。
・ステップＳ１０５：ＳＡＯの各種係数および適応フィルタの各種係数をインループフィルタのオーハーヘッドとして出力し，ノイズ除去後の復号信号を出力する。
【００３０】
〔動画像符号化装置におけるＳＡＯ処理部の構成例〕
前述した図２に示すＳＡＯ処理部１１０２は，所定サイズの最大ブロックをから４分木構造にてブロックを細分化しながら最適なＳＡＯタイプと適用ブロックサイズを決定する。
【００３１】
図４に，任意ブロックに対するＳＡＯ処理を実行するＳＡＯ処理部の詳細な構成例を示す。本実施形態は，特に補正値符号化部２０４が従来技術と異なる部分であり，他の部分は従来の一般的な動画像符号化装置の構成と同様である。また，本発明の手法では，補正値符号化部２０４に追加の入力として復号信号を与える。
【００３２】
まず，最適ＳＡＯタイプ／補正値決定部２０１では，対象ブロックに対して図１８に記載のpqao＿type＿idx （０〜８）のすべてのタイプの中からＲＤコストが最小となるＳＡＯタイプと補正値を決定し，補正後の対象ブロックを生成する。分割判定部２０２では，対象ブロックのサイズから，対象ブロックを田の字形に４分割するか否かの判定が行われる。
【００３３】
４分木分割フラグ／ＳＡＯタイプ符号化部２０３にて，分割フラグと最適なＳＡＯタイプの符号化を行い，補正値符号化部２０４にて，最適ＳＡＯタイプ／補正値決定部２０１で決定した補正値の符号化を行った後，発生符号量と補正後の対象ブロックからＲＤコスト算出部２０５にて，ＲＤコストを算出する。
【００３４】
分割判定部２０２における判定で，対象ブロックの分割が可能な場合，４分木分割フラグ符号化部２０６にて，分割フラグの符号化を行い，第１分割ブロック計算部２０７〜第４分割ブロック計算部２１０のそれぞれにて，本図（図４）に記載の処理部による再帰的な処理が繰り返されて，分割ブロックそれぞれのＲＤコスト，補正後分割ブロック，各種係数が出力される。
【００３５】
分割決定部２１１では，対象ブロックのＲＤコストと分割ブロック４つのＲＤコストの合計値との判定が行われ，ＲＤコストが低い方のＲＤコスト，補正後ブロック，各種係数を出力する。分割判定部２０２の判定にて，対象ブロックが分割できない場合，４分木分割フラグ／ＳＡＯタイプ符号化部２０３では，分割フラグの符号化処理を省略し，４分木分割フラグ符号化部２０６，第１分割ブロック計算部２０７〜第４分割ブロック計算部２１０で算出される４つの分割ブロックのＲＤコストの合計値には十分に大きな値が代入される。
【００３６】
〔動画像符号化におけるＳＡＯ処理手順の例〕
ＳＡＯ処理部の機能は，４分木構造に分割した各対象ブロックのＳＡＯタイプと補正値を算出することである。ＳＡＯ処理部の入力は，補正前の復号信号，原信号，対象ブロックの座標値，対象ブロックのサイズであり，出力は，補正後の対象ブロック，ＲＤコスト，各種係数である。
【００３７】
図５および図６は，動画像符号化におけるＳＡＯ処理のフローチャートである。図５および図６に示す各ステップに従って，図４に示すＳＡＯ処理部が行う処理について説明する。
・ステップＳ２０１：補正前の復号信号，対象ブロックの座標値，対象ブロックのサイズ，原信号を読み込む。
・ステップＳ２０２：対象ブロックの最適なＳＡＯタイプと補正値を算出し，補正後の対象ブロックを生成する。
・ステップＳ２０３：対象ブロックの座標値とサイズから分割可否の判断を行う。
・ステップＳ２０４：ステップＳ２０３の判断結果から分割可否に応じた条件分岐を行う。
・ステップＳ２０５：分割可能な場合，まず，分割可能でも分割しないケースのために，分割フラグ（ｏｆｆ）の符号化と最適なＳＡＯタイプの符号化を行い，ステップＳ２０７へ進む。
・ステップＳ２０６：分割不可能な場合，最適なＳＡＯタイプの符号化を行う。
・ステップＳ２０７：最適なＳＡＯタイプにて使用される各クラスの補正値を符号化する。
・ステップＳ２０８：対象ブロックのＲＤコストを算出する。
・ステップＳ２０９：ステップＳ２０３の判断結果から分割可否の条件分岐を行う。もし分割不可能の場合には，ステップＳ２１５に移り，可能な場合には，以下の処理を実行する。
・ステップＳ２１０：ＲＤコスト×４を０で初期化し，分割ブロック用のストリームとして分割フラグ（ｏｎ）の符号化を行う。
・ステップＳ２１１：田の字形に分割した各分割ブロックに対して，ステップＳ２１４までの処理を繰り返す（ループＬ１）。
・ステップＳ２１２：分割ブロックのそれぞれについて，本処理を再帰的に呼び出し，ステップＳ２０１以降の処理を行う。
・ステップＳ２１３：分割ブロックのＲＤコストをＲＤコスト×４に加算する。
・ステップＳ２１４：各分割ブロックに対するループＬ１の処理が終了したならば，ステップＳ２１６へ進む。
・ステップＳ２１５：ブロックの分割が不可能な場合，ＲＤコスト×４に十分に大きな値を代入する。
・ステップＳ２１６：対象ブロックのＲＤコストとＲＤコスト×４を比較し，コストが低い方のＲＤコスト，補正後ブロック，各種係数を出力する。
【００３８】
〔動画像符号化装置におけるＳＡＯの補正値符号化部の構成例〕
前述した図４に示すＳＡＯの補正値符号化部２０４が従来手法と本実施形態とで異なる部分である。図７は，補正値符号化部の構成例を示しており，特に図７（Ａ）は，従来法による例，図７（Ｂ）は，本発明の実施形態による例を示している。
【００３９】
最初に，従来法におけるＳＡＯの補正値符号化部２０４′の構成例を，図７（Ａ）に従って説明する。
【００４０】
従来の補正値符号化部２０４′の場合，符号化対象クラス判定部２０４１′は，最適なＳＡＯタイプから同定される各クラスを判定し，クラス補正値符号化部２０４２′にて対象となる全クラスの補正値の符号化を行う。
【００４１】
これに対して，本実施形態に係る補正値符号化部２０４は，図７（Ｂ）に示すように構成される。符号化対象クラス判定部２０４１は，従来の符号化対象クラス判定部２０４１′と同一の機能を有する。クラス内該当画素数算出部２０４３は，復号信号内に最適なＳＡＯタイプの各クラスに割り当てられる画素数をカウントする。クラス補正値符号化部２０４２は，各クラスに割り当てられる画素数が非零のクラスのみを対象として補正値の符号化を行う。
【００４２】
〔動画像符号化におけるＳＡＯの補正値符号化処理〕
前述した補正値符号化部２０４の機能は，最適なＳＡＯタイプに該当する各クラスの補正値の符号化を行うことである。そのための補正値符号化部２０４の入力は，最適なＳＡＯタイプ，各クラスの補正値であり，本実施形態では，さらに復号信号も入力する。補正値符号化部２０４の出力は，各種係数（符号化された各クラスの補正値) である。
【００４３】
図８は，補正値符号化部の処理フローを示しており，特に図８（Ａ）は，従来法による例，図８（Ｂ）は，本発明の実施形態による例を示している。
【００４４】
最初に，従来法におけるＳＡＯの補正値符号化部２０４′の処理手順を，図８（Ａ）に従って説明する。
・ステップＳ３１１：最適なＳＡＯタイプ，各クラスの補正値を読み込む。
・ステップＳ３１２：最適なＳＡＯタイプから符号化対象とするクラスを同定する。
・ステップＳ３１３：対象となる全クラスの補正値の符号化を行う。
【００４５】
これに対して，本実施形態によるＳＡＯの補正値符号化部２０４では，図８（Ｂ）に示す処理を実行する。
・ステップＳ３０１：まず，最適なＳＡＯタイプ，各クラスの補正値，復号信号を読み込む。
・ステップＳ３０２：最適なＳＡＯタイプから符号化対象とするクラスを同定する。
・ステップＳ３０３：復号信号内にて最適なＳＡＯタイプの符号化対象とする各クラスに割り当てられる画素数をカウントする。
・ステップＳ３０４：対象となるクラスにおいて，ステップＳ３０３にて割り当てられる画素数が非零のクラスの補正値のみ符号化を行う。
【００４６】
〔動画像復号装置の構成例〕
図９は，本発明を適用する動画像復号装置の一構成例を示す図である。動画像復号装置３００において，本実施形態は，インループフィルタ処理部３０８の部分が従来技術と異なる部分であり，他の部分は，従来の一般的な動画像復号装置の構成と同様である。
【００４７】
動画像復号装置３００は，符号化ストリームを入力し，エントロピー復号部３０１にてブロックごとの予測情報や量子化後変換係数，インループフィルタのオーバーヘッドが復号される。復号された量子化後変換係数は，逆量子化部３０４にて逆量子化が行われ，逆変換部３０５にて逆直交変換（ＩＤＣＴ）等が行われる。逆変換部３０５の出力信号は，復号信号生成部３０６により，イントラ予測部３０２もしくはインター予測部３０３の予測ブロックと加算合成され，復号画像記憶部３０７に格納される。
【００４８】
復号画像記憶部３０７の画像は，イントラ予測部３０２にて使用される。当該フレームのすべてのブロックに対して上記処理が終了すると，インループフィルタ処理部３０８にて復号画像の符号化歪を除去する画像処理フィルタが施され，フィルタ後の出力信号はフレームバッファ３１０に格納される。フレームバッファ３１０の画像は，インター予測部３０３にて使用される。
【００４９】
〔動画像復号装置におけるインループフィルタ処理部の構成例〕
図１０は，本発明を適用する動画像復号装置におけるインループフィルタ処理部の一構成例を示す図である。インループフィルタ処理部３０８において，本実施形態は，特にＳＡＯ処理部３０８２の部分が従来技術と異なる部分であり，他の部分は従来の一般的な動画像復号装置の構成と同様である。
【００５０】
インループフィルタ処理部３０８は，フィルタリング処理前の信号と各種係数を入力とし，デブロッキングフィルタ処理部３０８１にてブロックノイズを軽減し，ＳＡＯ処理部３０８２にて画素値の振幅方向の補正を行い，適応フィルタ処理部３０８３にて原信号との二乗誤差を最小化する計３段階のフィルタ処理を行う。
【００５１】
フィルタリング後の信号はフレームバッファ３１０に格納され，インター予測部３０３にて参照される。また，ＳＡＯ処理部３０８２および適応フィルタ処理部３０８３は，それぞれ各種係数を入力とし，動画像符号化装置で決定された適切なフィルタ係数やブロックサイズ，フィルタの適用非適用を記したフラグを用いてフィルタリングを実行する。
【００５２】
〔動画像復号におけるインループフィルタ処理手順の例〕
前述したインループフィルタ処理部３０８の機能は，内包する３つのフィルタ処理により，復号信号の符号化ノイズを除去することである。インループフィルタ処理の入力は，ノイズ除去前の復号信号とインループフィルタのオーバーヘッドであり，出力は，ノイズ除去後の復号信号である。
【００５３】
図１１は，動画像復号におけるインループフィルタ処理のフローチャートである。以下，図１１に示す各ステップでの処理を説明する。
・ステップＳ４０１：復号信号とインループフィルタのオーハーヘッドを読み込む。
・ステップＳ４０２：デブロッキングフィルタを実行してブロックノイズを軽減する。
・ステップＳ４０３：オーバーヘッドを読み解き，ＳＡＯを実行して画素値の振幅方向の補正を行う。
・ステップＳ４０４：オーバーヘッドを読み解き，適応フィルタを実行する。
【００５４】
〔動画像復号装置におけるＳＡＯ処理部の構成例〕
前述した図１０に示すＳＡＯ処理部３０８２は，所定サイズの最大ブロックから４分木構造にて細分化された各ブロックに対して，復号されたＳＡＯタイプに基づく補正を行う。
【００５５】
図１２に，任意ブロックに対するＳＡＯ処理を実行するＳＡＯ処理部の構成例を示す。本実施形態は，特に補正値復号部４０４が従来技術と異なる部分であり，他の部分は従来の一般的な動画像復号装置の構成と同様である。また，本発明の手法では，補正値復号部４０４に追加の入力として復号信号を与える。
【００５６】
まず，分割判定部４０１にて対象ブロックのサイズから分割フラグ復号の要／不要を判定し，４分木分割フラグ復号部４０２にて復号を行う際，分割可能な場合は分割フラグの復号処理を行い，不可能な場合は復号処理を省略する。このとき，分割フラグがｏｆｆの場合には，ＳＡＯタイプ復号部４０３の処理を行い，補正値復号部４０４にてＳＡＯタイプの対象クラスの各補正値を復号し，ＳＡＯ実行部４０５にてＳＡＯを実行し，補正後ブロックを出力する。分割フラグがｏｎの場合には，第１分割ブロック計算部４０６〜第４分割ブロック計算部４０９のそれぞれにて対象ブロックを田の字形に分割した各分割ブロックに対して，本図（図１２）に記載の処理部による再帰的な計算処理を行う。
【００５７】
〔動画像復号におけるＳＡＯ処理手順の例〕
動画像復号におけるＳＡＯ処理部の機能は，４分木構造に分割した各対象ブロック対してＳＡＯによる補正を行うことである。ＳＡＯ処理部の入力は，補正前の復号信号，対象ブロックの座標値，対象ブロックのサイズ，各種係数であり，出力は，補正後の対象ブロックである。
【００５８】
図１３は，動画像復号におけるＳＡＯ処理のフローチャートである。図１３に示す各ステップに従って，図１０に示すＳＡＯ処理部３０８２が行う処理について説明する。
・ステップＳ５０１：補正前の復号信号，対象ブロックの座標値，対象ブロックのサイズ，各種係数を読み込む。
・ステップＳ５０２：対象ブロックのサイズから分割可否の判断を行う。
・ステップＳ５０３：ステップＳ５０２の判断結果から分割可否の条件分岐を行い，分割不可能な場合にはステップＳ５０６に移る。
・ステップＳ５０４：分割可能な場合には，分割フラグを復号する。
・ステップＳ５０５：分割フラグの条件分岐を行い，ｏｎの場合にはステップＳ５０９に移る。ｏｆｆの場合にはステップＳ５０６に進む。
・ステップＳ５０６：ＳＡＯタイプを復号する。
・ステップＳ５０７：ＳＡＯタイプの各クラスにおける補正値の復号を行う。
・ステップＳ５０８：補正値とＳＡＯタイプを用いて対象ブロックの画素値の補正を行い，補正後ブロックを出力し，ＳＡＯ処理を終了する。
・ステップＳ５０９：分割フラグがｏｎの場合，田の字形に分割した各分割ブロックに対して，ステップＳ５１１までの処理を繰り返す（ループＬ１）。
・ステップＳ５１０：分割ブロックそれぞれに対して，本処理を再帰的に呼び出し，ステップＳ５０１以降の処理を行う。
・ステップＳ５１１：各分割ブロックに対するループＬ１の処理が終了したならば，ＳＡＯ処理を終了する。
【００５９】
〔動画像復号装置におけるＳＡＯの補正値復号部の構成例〕
前述した図１２に示すＳＡＯの補正値復号部４０４が従来手法と本実施形態とで異なる部分である。図１４は，補正値復号部の構成例を示しており，特に図１４（Ａ）は，従来法による例，図１４（Ｂ）は，本発明の実施形態による例を示している。
【００６０】
従来法におけるＳＡＯの補正値復号部４０４′は，図１４（Ａ）に示すように構成され，クラス補正値復号部４０４１′は，最適なＳＡＯタイプから対象となる全クラスの補正値の復号を行う。
【００６１】
これに対して，本実施形態におけるＳＡＯの補正値復号部４０４は，図１４（Ｂ）に示すように構成され，クラス内該当画素数算出部４０４１は，復号信号内に最適なＳＡＯタイプの各クラスに割り当てられる画素数をカウントする。クラス補正値復号部４０４２では，各クラスに割り当てられる画素数が非零のクラスのみを対象として補正値の復号を行う。
【００６２】
〔動画像復号におけるＳＡＯの補正値復号処理〕
補正値復号部４０４の機能は，最適なＳＡＯタイプに該当する各クラスの補正値の復号を行うことである。そのための補正値復号部４０４の入力は，最適なＳＡＯタイプ，各種係数（符号化された各クラスの補正値）であり，本実施形態では，さらに復号信号も入力する。補正値復号部４０４の出力は，最適なＳＡＯタイプに該当する各クラスの補正値である。
【００６３】
図１５は，補正値復号部の処理フローを示しており，特に図１５（Ａ）は，従来法による例，図１５（Ｂ）は，本発明の実施形態による例を示している。
【００６４】
最初に，従来法におけるＳＡＯの補正値復号部４０４′の処理手順を，図１５（Ａ）に従って説明する。
・ステップＳ６１１：最適なＳＡＯタイプ，各種係数を読み込む。
・ステップＳ６１２：対象となる全クラスの補正値の復号を行う。
・ステップＳ６１３：復号したクラスの補正値を出力する。
【００６５】
これに対して，本実施形態によるＳＡＯの補正値復号部４０４では，図１５（Ｂ）に示す処理を実行する。
・ステップＳ６０１：最適なＳＡＯタイプ，各種係数（補正値），復号信号を読み込む。
・ステップＳ６０２：復号信号内にて最適なＳＡＯタイプの復号対象とする各クラスに割り当てられる画素数をカウントする。
・ステップＳ６０３：対象となるクラスにおいて，ステップＳ６０２にて割り当てられる画素数が非零のクラスの補正値のみ復号を行う。
・ステップＳ６０４：復号したクラスの補正値を出力する。
【００６６】
以上説明した動画像符号化および動画像復号の処理は，コンピュータとソフトウェアプログラムとによっても実現することができ，そのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録することも，ネットワークを通して提供することも可能である。
【００６７】
図１６に，図１の動画像符号化装置をコンピュータとソフトウェアプログラムとによって構成する場合のハードウェア構成例を示す。本システムは，プログラムを実行するＣＰＵ７００と，ＣＰＵ７００がアクセスするプログラムやデータが格納されるＲＡＭ等のメモリ７０１と，カメラ等からの符号化対象の映像信号を入力する映像信号入力部７０２（ディスク装置等による映像信号を記憶する記憶部でもよい）と，本手法により入力映像信号を符号化する処理をＣＰＵ７００に実行させるソフトウェアプログラムである動画像符号化プログラム７０４が格納されたプログラム記憶装置７０３と，ＣＰＵ７００がメモリ７０１にロードされた動画像符号化プログラム７０４を実行することにより生成された符号化データを，例えばネットワークを介して出力する符号化ストリーム出力部７０５（ディスク装置等による符号化ストリームを記憶する記憶部でもよい）とが，バスで接続された構成になっている。
【００６８】
図１７に，図９の動画像復号装置をコンピュータとソフトウェアプログラムとによって構成する場合のハードウェア構成例を示す。本システムは，プログラムを実行するＣＰＵ８００と，ＣＰＵ８００がアクセスするプログラムやデータが格納されるＲＡＭ等のメモリ８０１と，動画像符号化装置が本手法により符号化して出力した符号化ストリームを入力する符号化ストリーム入力部８０２（ディスク装置等による符号化ストリームを記憶する記憶部でもよい）と，本手法により入力符号化ストリームを復号する処理をＣＰＵ８００に実行させるソフトウェアプログラムである動画像復号プログラム８０４が格納されたプログラム記憶装置８０３と，ＣＰＵ８００がメモリ８０１にロードされた動画像復号プログラム８０４を実行することにより，符号化ストリームを復号した復号映像を，再生装置などに出力する復号映像データ出力部８０５とが，バスで接続された構成になっている。
【００６９】
以上，図面を参照して本発明の実施の形態を説明してきたが，上記実施の形態は本発明の例示に過ぎず，本発明が上記実施の形態に限定されるものではないことは明らかである。したがって，本発明の精神および技術的範囲を逸脱しない範囲での構成要素の追加，省略，置換，その他の変更を行ってもよい。
【符号の説明】
【００７０】
１００  動画像符号化装置
１１０  インループフィルタ処理部
１１０２  ＳＡＯ処理部
２０４  補正値符号化部
２０４１  符号化対象クラス判定部
２０４２  クラス補正値符号化部
２０４３  クラス内該当画素数算出部
３００  動画像復号装置
３０８  インループフィルタ処理部
３０８２  ＳＡＯ処理部
４０４  補正値復号部
４０４１  クラス内該当画素数算出部
４０４２  クラス補正値復号部
【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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