CN111699685B - 图像处理设备和方法 - Google Patents

Abstract

本公开内容涉及图像处理设备和方法，利用该图像处理设备和方法可以使编码效率的降低最小化。基于指示局部级别的像素值范围的位深度来扩展图像的预测残差的有效位的数目，该局部级别是小于图像的序列级别的数据单元，基于局部级别的位深度对量化系数的有效位的数目进行归一化，该量化系数通过对有效位的数目被扩展的预测残差执行正交变换和量化而获得。对有效位的数目被归一化的量化系数进行编码，并且生成比特流。本公开内容可以应用于例如图像处理设备、图像编码设备或图像解码设备。

Description

图像处理设备和方法

技术领域

本公开内容涉及图像处理设备和图像处理方法，具体地涉及能够抑制编码效率的降低的图像处理设备和图像处理方法。

背景技术

传统上已知一种方法，该方法在图像编码和解码中基于由序列参数集(SPS)指定的输入图像的位深度“BitDepth”控制正交变换和量化(逆量化和逆正交变换)的计算精度(参照例如非专利文献1)。

例如，在非专利文献1中描述的图像编码和解码中，基于根据上述(由SPS指定的)序列设置的位深度“BitDepth”设置用于控制正交变换和量化(逆量化和逆正交变换)的计算精度的缩放参数“bdShift”。

[引用列表]

[非专利文献]

[非专利文献1]

ITU(国际电信联盟)的J电信标准化部(J TELECOMMUNICATION STANDARDIZATIONSECTOR)，“High efficiency video coding”，H.265，2016年12月

发明内容

[技术问题]

输入图像的位深度在序列内的时间方向或空间方向上变化，例如，在每个图片或每个图片内的每个局部区域内变化。然而，利用传统方法，难以根据输入图像的位深度的这样的变化来控制序列内的时间方向或空间方向上的正交变换和量化(逆量化和逆正交变换)的计算精度。因此，存在编码效率降低的问题。

鉴于这样的情况实现本公开内容，并且本公开内容的目的是使得能够抑制编码效率降低。

[问题的解决方案]

根据本技术的一个方面的图像处理设备是下述的图像处理设备，该图像处理设备包括：扩展部，其基于指示局部级别的像素值范围的位深度来扩展图像的预测残差的有效位的数目，该局部级别是小于图像的序列级别的数据单元；归一化部，其基于局部级别的位深度对量化系数的有效位的数目进行归一化，该量化系数通过对有效位的数目被扩展部扩展的预测残差执行正交变换和量化而获得；以及编码部，编码部对有效位的数目被归一化部归一化的量化系数进行编码，并且编码部生成比特流。

根据本技术的一个方面的图像处理方法是下述的图像处理方法，该图像处理方法包括：基于指示局部级别的像素值范围的位深度来扩展图像的预测残差的有效位的数目，该局部级别是小于图像的序列级别的数据单元；基于局部级别的位深度对量化系数的有效位的数目进行归一化，该量化系数通过对有效位的数目被扩展的预测残差执行正交变换和量化而获得；以及对有效位的数目被归一化的量化系数进行编码并且生成比特流。

根据本技术的另一方面的图像处理设备是下述的图像处理设备，该图像处理设备包括：扩展部，其基于指示局部级别的像素值范围的位深度来扩展图像的预测残差的有效位的数目，该局部级别是小于与图像对应的预测图像的序列级别或在生成预测图像时参考的解码图像的序列级别的数据单元；归一化部，其基于预测图像或解码图像的局部级别的位深度对量化系数的有效位的数目进行归一化，该量化系数通过对有效位的数目被扩展部扩展的预测残差执行正交变换和量化而获得；以及编码部，编码部对有效位的数目被归一化部归一化的量化系数进行编码，并且编码部生成比特流。

根据本技术的另一方面的图像处理方法是下述的图像处理方法，该图像处理方法包括：基于指示局部级别的像素值范围的位深度来扩展图像的预测残差的有效位的数目，该局部级别是小于与图像对应的预测图像的序列级别或在生成预测图像时参考的解码图像的序列级别的数据单元；基于预测图像或解码图像的局部级别的位深度对量化系数的有效位的数目进行归一化，该量化系数通过对有效位的数目被扩展的预测残差执行正交变换和量化而获得；以及对有效位的数目被归一化的量化系数进行编码并且生成比特流。

根据本技术的又一方面的图像处理设备是下述的图像处理设备，该图像处理方法包括：解码部，其对比特流进行解码；扩展部，其基于指示局部级别的像素值范围的位深度来扩展通过由解码部对比特流进行解码而获得的量化系数的有效位的数目，该局部级别是小于序列级别的数据单元；以及归一化部，其基于局部级别的位深度对残差数据的有效位的数目进行归一化，该残差数据通过对有效位的数目被扩展部扩展的量化系数执行逆量化和逆正交变换而获得。

根据本技术的另一方面的图像处理方法是下述的图像处理方法，该图像处理方法包括：对比特流进行解码；基于指示局部级别的像素值范围的位深度来扩展通过对比特流进行解码而获得的量化系数的有效位的数目，该局部级别是小于序列级别的数据单元；以及基于局部级别的位深度对残差数据的有效位的数目进行归一化，该残差数据通过对有效位的数目被扩展的量化系数执行逆量化和逆正交变换而获得。

根据本技术的又一方面的图像处理设备是下述的图像处理设备，该图像处理方法包括：解码部，其对比特流进行解码；扩展部，其基于指示局部级别的像素值范围的位深度来扩展通过由解码部对比特流进行解码而获得的量化系数的有效位的数目，该局部级别是小于预测图像的序列级别或在生成预测图像时参考的解码图像的序列级别的数据单元；以及归一化部，其基于局部级别的位深度对残差数据的有效位的数目进行归一化，该残差数据通过对有效位的数目被扩展部扩展的量化系数执行逆量化和逆正交变换而获得。

根据本技术的另一方面的图像处理方法是下述的图像处理方法，该图像处理方法包括：对比特流进行解码；基于指示局部级别的像素值范围的位深度来扩展通过对比特流进行解码而获得的量化系数的有效位的数目，该局部级别是小于预测图像的序列级别或在生成预测图像时参考的解码图像的序列级别的数据单元；以及基于预测图像或解码图像的局部级别的位深度对残差数据的有效位的数目进行归一化，该残差数据通过对有效位的数目被扩展的量化系数执行逆量化和逆正交变换而获得。

在根据本技术的一个方面的图像处理设备和方法中，基于指示局部级别的像素值范围的位深度来扩展图像的预测残差的有效位的数目，该局部级别是小于图像的序列级别的数据单元；基于局部级别的位深度对量化系数的有效位的数目进行归一化，该量化系数通过对有效位的数目被扩展的预测残差执行正交变换和量化而获得；以及对有效位的数目被归一化的量化系数进行编码并且生成比特流。

在根据本技术的另一方面的图像处理设备和方法中，基于指示局部级别的像素值范围的位深度来扩展图像的预测残差的有效位的数目，该局部级别是小于与图像对应的预测图像的序列级别或在生成预测图像时参考的解码图像的序列级别的数据单元；基于预测图像或解码图像的局部级别的位深度对量化系数的有效位的数目进行归一化，该量化系数通过对有效位的数目被扩展的预测残差执行正交变换和量化而获得；以及对有效位的数目被归一化的量化系数进行编码并且生成比特流。

在根据本技术的又一方面的图像处理设备和方法中，对比特流进行解码；基于指示局部级别的像素值范围的位深度来扩展通过对比特流进行解码而获得的量化系数的有效位的数目，该局部级别是小于序列级别的数据单元；以及基于局部级别的位深度对残差数据的有效位的数目进行归一化，该残差数据通过对有效位的数目被扩展的量化系数执行逆量化和逆正交变换而获得。

在根据本技术的又一方面的图像处理设备和方法中，对比特流进行解码；基于指示局部级别的像素值范围的位深度来扩展通过对比特流进行解码而获得的量化系数的有效位的数目，该局部级别是小于预测图像的序列级别或在生成预测图像时参考的解码图像的序列级别的数据单元；以及基于预测图像或解码图像的局部级别的位深度对残差数据的有效位的数目进行归一化，该残差数据通过对有效位的数目被扩展的量化系数执行逆量化和逆正交变换而获得。

[发明的有益效果]

根据本公开内容，可以处理图像。特别地，可以抑制编码效率降低。

附图说明

[图1]

图1是描绘对计算精度进行控制的状态的示例的图。

[图2]

图2是描绘要使用的位范围的示例的图。

[图3]

图3是描绘计算精度的改变的状态的示例的图。

[图4]

图4是描绘图片之间的位深度的变化的状态的示例的图。

[图5]

图5是描绘局部区域之间的亮度信号的位深度的变化的状态的示例的图。

[图6]

图6是描绘局部区域之间的亮度信号的位深度的变化的状态的示例的图。

[图7]

图7是描绘局部区域之间的色度信号的位深度的变化的状态的示例的图。

[图8]

图8是描绘局部区域之间的色度信号的位深度的变化的状态的示例的图。

[图9]

图9是描绘主要计算精度控制方法的列表的图。

[图10]

图10是描绘通过方法#1对正交变换和量化的计算精度进行控制的状态的示例的图。

[图11]

图11是描绘通过方法#1对逆量化和逆正交变换的计算精度进行控制的状态的示例的图。

[图12]

图12是描绘计算精度的变化的状态的示例的图。

[图13]

图13是描绘通过方法#2对正交变换和量化的计算精度进行控制的状态的示例的图。

[图14]

图14是描绘通过方法#2对逆量化和逆正交变换的计算精度进行控制的状态的示例的图。

[图15]

图15是描绘图像编码设备的主要配置的示例的框图。

[图16]

图16是描绘控制部的主要配置的示例的框图。

[图17]

图17是描绘图像编码处理的流程的示例的流程图。

[图18]

图18是描绘dBD和deltaX导出处理的流程的示例的流程图。

[图19]

图19是描绘输入图像的示例的图。

[图20]

图20是描绘扩展位精度控制组的示例的图。

[图21]

图21是描绘导出扩展位精度的预测值的方法的示例的图。

[图22]

图22是示出扩展位精度信息编码处理的流程的示例的流程图。

[图23]

图23是描绘语法的示例的图。

[图24]

图24是描绘图像解码设备的主要配置的示例的框图。

[图25]

图25是描绘解码部的主要配置的示例的框图。

[图26]

图26是示出图像解码处理的流程的示例的流程图。

[图27]

图27是描绘dBD导出处理的流程的示例的流程图。

[图28]

图28是描绘图像编码设备的主要配置的示例的框图。

[图29]

图29是描绘控制部的主要配置的示例的框图。

[图30]

图30是示出图像编码处理的流程的示例的流程图。

[图31]

图31是示出序列位深度设置处理的流程的示例的流程图。

[图32]

图32是示出dBD导出处理的流程的示例的流程图。

[图33]

图33是示出扩展位精度信息编码处理的流程的示例的流程图。

[图34]

图34是描绘图像解码设备的主要配置的示例的框图。

[图35]

图35是描绘解码部的主要配置的示例的框图。

[图36]

图36是示出图像解码处理的流程的示例的流程图。

[图37]

图37是示出序列位深度导出处理的流程的示例的流程图。

[图38]

图38是描绘计算机的主要配置的示例的框图。

具体实施方式

下面将描述用于执行本公开内容的模式(在下文中，称为“实施方式”)。注意，将按照以下顺序给出描述。

1.对计算精度的控制

2.一般概念(每种方法的概述)

3.第一实施方式(方法#1的细节)

4.第二实施方式(方法#2的细节情)

5.注意事项

<1.对计算精度的控制>

<支持技术内容和技术术语的文件等>

本技术中公开的范围不仅包括在实施方式中描述的内容，而且还包括在提交本申请时在以下公知的非专利文献中描述的内容。

非专利文献1：(如上所述)

非专利文献2：ITU(国际电信联盟)的电信标准化部，“Advanced video codingfor generic audiovisual services”，H.264，2017年4月

非专利文献3：Jianle Chen,Elena Alshina,Gary J.Sullivan,Jens-Rainer,Jill Boyce，“Algorithm Description of Joint Exploration Test Model 4”，JVET-G1001_v1，ITU-T SG 16WP 3的联合视频探索小组(JVET)和ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11第七次会议：都灵，IT，2017年7月13-21日

换言之，以上非专利文献中描述的内容也构成了用于确定支持要求的基础。例如，假设非专利文献1中描述的四叉树块结构和非专利文献3中描述的QTBT(四叉树加二叉树)块结构在本技术的公开范围内，即使在实施方式中没有对这种结构进行直接描述，也满足对权利要求的支持要求。另外，假设诸如解析、语法和语义之类的技术术语类似地在本技术的公开的范围内，即使在实施方式中没有对这样的术语进行直接描述，也满足对权利要求的支持要求。

此外，在描述中用作图像(图片)的部分区域或处理单元的“块”(不是指示处理部的块)指示图片内的任何部分区域，并且除非另外特别提及，否则其大小、形状、特性等不限于特定的大小、形状、特性等。假设“块”的示例包括非专利文献1至非专利文献3中描述的例如TB(变换块)、TU(变换单元)、PB(预测块)、PU(预测单元)、SCU(最小编码单元)、CU(编码单元)、LCU(最大编码单元)、CTB(编码树块)、CTU(编码树单元)、变换块、子块、片和切片等任何局部区域(处理单元)。

此外，在指定这种块的尺寸时，不仅可以直接指定块尺寸，而且可以间接地指定块尺寸。例如，可以使用用于识别尺寸的识别信息来指定块尺寸。替选地，可以通过例如块尺寸与参考块(例如，LCU或SCU)的尺寸的比率或者块尺寸与参考块(例如，LCU或SCU)的尺寸的的差来指定块尺寸。例如，在发送指定作为语法元素等的块尺寸的信息的情况下，可以使用如上所述的间接指定尺寸的信息作为该信息。有时这可以减少信息的信息量并且提高编码效率。另外，这种块尺寸的指定包括块尺寸范围的指定(例如，块尺寸的容许范围的指定)。

<对计算精度的控制>

传统上已知如非专利文献1所述的方法，该方法在图像编码和解码中基于由序列参数集(SPS)指定的输入图像的位深度“BitDepth”来控制正交变换和量化(逆量化和逆正交变换)的计算精度。

例如，如在图1的A中所描绘的，存在下述方法，该方法包括：在编码中获得(未描绘)输入图像与输入图像的预测图像之间的差(预测残差)，并且对预测残差res执行初级水平变换11、初级竖直变换12、二次变换(未示出)、量化13和编码14。

在这种编码中，存在下述方法，该方法包括：通过使用作为初级水平变换11中的预定缩放参数的初级水平变换移位量fwdShift1对系数数据tmp进行移位变换，通过使用作为初级竖直变换12中的预定缩放参数的初级竖直变换移位量fwdShift2对系数数据(也称为“变换系数”)coef进行移位变换，并且通过使用作为量化13中的预定缩放参数的量化偏移量fwdQShift对系数数据(也称为“量化系数”)qcoef进行移位量化，从而控制每个数据的有效位的数目。注意，在这些缩放参数中，初级水平变换移位量fwdShift1和量化移位量fwdQShift取决于位深度“bitDepth”。

在与这种编码对应的解码的情况下，如图1的B所示，对比特流bitstream依次执行解码21、逆量化22、逆二次变换(未示出)、逆初级竖直变换23和逆初级水平变换24，将预测图像添加(未示出)到获得的预测残差res_rec，并且获得解码图像。

在这样的解码中，存在下述方法，该方法包括：通过使用作为逆量化22中的预定缩放参数的逆量化移位量invQShift对系数数据(即，变换系数)coef进行移位逆量化，通过使用作为逆初级竖直变换23中的预定缩放参数的逆初级竖直变换移位量invShift1对系数数据tmp进行移位变换，通过使用作为逆初级水平变换24的预定缩放参数的逆初级水平变换移位量invShift2对残差数据(即，预测残差)res_rec进行移位变换，从而控制每个数据的有效位的数目。注意，在这些缩放参数中，逆初级水平变换移位量invShift2和逆量化移位量invQShift取决于位深度“bitDepth”。

换言之，在假设窄范围信号的情况下，不使用可以由数据采用的从最小值coefMin到最大值coefMax的全范围来计算数据。换言之，如图2所示，在从数据的LSB(最低有效位)到MSB(最高有效位)的位宽度(log2TransformRange+1)位中存在以系数的数值表示使用的位字段(图2中的阴影部分)以及没有以数值表示使用的位字段(图2中的空白部分)。也就是说，在从最小值coefMin到最大值coefMax的范围内，存在使用没有被使用的位字段的部分作为用于增加系数的有效位的数目的位的空间。

在图1的示例中，通过使用该空间(没有使用的范围)对系数数据进行位移位可以控制正交变换和量化(逆量化和逆正交变换)中每个系数数据的有效位的数目(即计算精度)。例如，在解码的情况下，如图3所示，在逆量化处理、逆竖直变换处理和逆水平变换处理中的每一个中，扩展系数数据或残差数据的有效位的数目。扩展数据的有效位的数目可以提高计算精度。

然而，输入图像的位深度在序列内的时间方向或空间方向上变化，例如，在每个图片或每个图片内的每个局部区域上变化。例如，在图4的A中描绘的帧41中，由于照明较少，整个图像是暗的。该帧41内的像素值的分布类似于直方图42，并且信号范围(像素值的从最小值到最大值的宽度)(在下文中，也称为“位深度”)是9位。

图4的B中描绘的帧43是帧41的下一帧。由于照明较多，帧43是整体明亮的图像。帧43的像素值的分布类似于直方图44，并且位深度是10位。

以这种方式，例如，当照明等发生变化时，图像之间的信号范围(位深度)改变。换言之，也可能在序列内发生在时间方向上的位深度的变化。

另外，位深度还可能在每个图片内的每个局部区域改变。换言之，也可能发生在空间方向上的位深度的变化。例如，在将图5所示的亮度信号的图片45分割成4×4＝16并且将分割后的部分设置为局部区域(局部区域00至33)的情况下，该亮度信号的图片45的每个局部区域的像素值的直方图如图6所示。换言之，图片45的局部区域30和33中的每一个的位深度为9位，并且整个图片(全部)和其他局部区域中的每一个的位深度为10位。以这种方式，亮度信号的位深度可能根据图片内的亮度分布在空间方向上改变。

此外，例如在将图7所示的色度信号(Cb)的图片46分割成4×4＝16并且将分割后的部分设置为局部区域(局部区域00至33)的情况下，该色度信号的图片46的每个局部区域的像素值的直方图如图8所示。换言之，在这种情况下，位深度为7位的局部区域，位深度为8位的局部区域和位深度为9位的局部区域被呈现在图片46中。以这种方式，色度信号的位深度可能根据图片内的色度分布在空间方向上变化。

另一方面，如上所述，在序列参数集中设置在正交变换和量化(逆量化和逆正交变换)中使用的缩放参数。换言之，在每个序列中对正交变换和量化(逆量化和逆正交变换)中的有效位的数目进行控制。

因此，难以根据输入图像的位深度的变化来控制每个序列内的时间方向或空间方向上的正交变换和量化(逆量化和逆正交变换)的计算精度。因此，存在编码效率降低的担忧。

<2.一般概念>

<对序列内的计算精度的控制>

为了解决这一难题，基于指示局部级别的像素值范围的位深度来扩展图像的预测残差的有效位的数目，该局部级别是小于图像的序列级别的数据单元，基于局部级别的位深度对量化系数的有效位的数目进行归一化，该量化系数通过对有效位的数目被扩展的预测残差执行正交变换和量化而获得，对有效位的数目被归一化的量化系数进行编码，并且生成比特流。

例如，图像处理设备包括：扩展部，其基于指示局部级别的像素值范围的位深度来扩展图像的预测残差的有效位的数目，该局部级别是小于图像的序列级别的数据单元；归一化部，其基于局部级别的位深度对量化系数的有效位的数目进行归一化，该量化系数通过对有效位的数目被扩展部扩展的预测残差执行正交变换和量化而获得；以及编码部，其对有效位的数目被归一化部归一化的量化系数进行编码并且生成比特流。

如此，即使在每个序列内，也可以在每个系数的有效位的数目在时间方向或空间方向上被控制的状态下执行正交变换和量化。换言之，即使在序列内，也可以在时间方向或空间方向上控制正交变换和量化的计算精度。因此，可以抑制编码效率降低。

此外，对比特流进行解码，基于指示局部级别的像素值范围的位深度对通过对比特流进行解码而获得的量化系数的有效位的数目进行扩展，该局部级别是小于序列级别的数据单元，并且基于局部级别的位深度对残差数据的有效位的数目进行归一化，该残差数据通过对有效位的数目被扩展的量化系数执行逆量化和逆正交变换而获得。

例如，图像处理设备包括：解码部，其对比特流进行解码；扩展部，其基于指示局部级别的像素值范围的位深度来扩展通过由解码部对比特流进行解码而获得的量化系数的有效位的数目，该局部级别是小于序列级别的数据单元；以及归一化部，其基于局部级别的位深度对残差数据的有效位的数目进行归一化，该残差数据通过对有效位的数目被扩展部扩展的量化系数执行逆量化和逆正交变换而获得。

如此，即使在每个序列内，也可以在每个系数的有效位的数目在时间方向或空间方向上被控制的状态下执行逆量化和逆正交变换。换言之，即使在序列内，也可以在时间方向或空间方向上控制逆量化和逆正交变换的计算精度。因此，可以抑制编码效率的降低。

此外，基于指示局部级别的像素值范围的位深度来扩展图像的预测残差的有效位的数目，该局部级别是小于与图像对应的预测图像(或者在生成预测图像时参考的解码图像)的序列级别的数据单元；基于预测图像(或者在生成预测图像时参考的解码图像)的局部级别的位深度对量化系数的有效位的数目进行归一化，该量化系数通过对有效位的数目被扩展的预测残差执行正交变换和量化而获得；以及对有效位的数目被归一化的量化系数进行编码，并且生成比特流。

例如，图像编码设备包括：扩展部，其基于指示局部级别的像素值范围的位深度来扩展图像的预测残差的有效位的数目，该局部级别是小于与图像对应的预测图像(或者在生成预测图像时参考的解码图像)的序列级别的数据单元；归一化部，其基于预测图像(或者在生成预测图像时参考的解码图像)的局部级别的位深度对量化系数的有效位的数目进行归一化，该量化系数通过对有效位的数目被扩展部扩展的预测残差执行正交变换和量化而获得；以及编码部，其对有效位的数目被归一化部归一化的量化系数进行编码，并且生成比特流。

如此，即使在每个序列内，也可以在每个系数的有效位的数目在时间方向或空间方向上被控制的状态下执行正交变换和量化。换言之，即使在序列内，也可以在时间方向或空间方向上控制正交变换和量化的计算精度。因此，可以抑制编码效率的降低。

此外，对比特流进行解码；基于指示局部级别的像素值范围的位深度来扩展通过对比特流进行解码而获得的量化系数的有效位的数目，该局部级别是小于预测图像(或者在生成预测图像时参考的解码图像)的序列级别的数据单元；以及基于预测图像(或者在生成预测图像时参考的解码图像)的局部级别的位深度对残差数据的有效位的数目进行归一化，该残差数据通过对有效位的数目被扩展的量化系数执行逆量化和逆正交变换而获得。

例如，图像处理设备包括：解码部，其对比特流进行解码；扩展部，其基于指示局部级别的像素值范围的位深度来扩展通过由解码部对比特流进行解码而获得的量化系数的有效位的数目，该局部级别是小于预测图像的序列级别或在生成预测图像时参考的解码图像的序列级别的数据单元；以及归一化部，其基于预测图像(或者在生成预测图像时参考的解码图像)的局部级别的位深度对残差数据的有效位的数目进行归一化，该残差数据通过对有效位的数目被扩展部扩展的量化系数执行逆量化和逆正交变换而获得。

如此，即使在每个序列内，也可以在时间方向或空间方向上在逆量化和逆正交变换中控制每个数据的有效位的数目。换言之，即使在序列内，也可以在时间方向或空间方向上控制逆量化和逆正交变换的计算精度。因此，可以抑制编码效率的降低。

<控制的示例>

图9描绘了对上述计算精度的控制的示例的列表。在图9所描绘的表中，在不算最上级中的指示项目名称的行从顶部数的第一级(方法#1)的情况下，编码侧从输入图像中导出扩展位精度dBD，该扩展位精度dBD是指示对有效位的数目的控制的校正量的参数。此外，与正交变换处理和量化处理以及在逆量化处理和逆正交变换处理分开(或隔离地)执行通过使用扩展位精度dBD对有效位的数目(的扩展和归一化)的控制。更具体地，在执行这样的一系列处理之前，使用该扩展位精度dBD对预测残差的有效位的数目和量化系数的有效位的数目进行扩展。此外，在执行这样的一系列处理之后，使用该扩展位精度dBD对系数数据和残差数据进行归一化。

然后，编码侧使用扩展位精度dBD将差分参数deltaX传送至解码侧。解码侧通过使用所发送的差分参数deltaX导出扩展位精度dBD。另外，与逆量化处理和逆正交变换处理分开(隔离)地进行(执行)使用扩展位精度dBD对有效位的数目的控制(有效位的数目的扩展和归一化)。更具体地，在执行这样的一系列处理之前，使用该扩展位精度dBD对量化系数的有效位的数目进行扩展。此外，在执行这样的一系列处理之后，使用该扩展位精度dBD对残差数据进行归一化。

因此，在方法#1的情况下，可以提高正交变换处理和量化处理中以及逆量化处理和逆正交变换处理中的计算精度(即，可以抑制计算精度的减小)。因此，可以提高编码效率(即，可以抑制编码效率的降低)。

此外，可以根据与正交变换处理和量化处理以及逆量化处理和逆正交变换处理不同(隔离执行)的处理进行通过使用扩展位精度dBD对有效位的数目的控制(有效位的数目的扩展和归一化)。因此，可以使用传统的处理部(诸如正交变换部、量化部、逆量化部和逆正交变换部)来实现这样的编码；因此，可以抑制与编码和解码相关的处理负荷(例如，电路规模等的实现成本，以及设计和开发的难度)的增长。

此外，由于差分参数deltaX从编码侧被传送至解码侧，因此编码侧可以控制在解码侧使用的扩展位精度dBD。换言之，可以提高编码侧的处理自由度，例如，编码侧可以控制解码侧的计算精度(数据的有效位的数目)。

此外，在从图9的表的顶部起的第二级(方法#2)的示例的情况下，编码侧和解码侧均从预测图像(或在生成预测图像时参考的解码图像)导出扩展位精度dBD。换言之，在这种情况下，省略差分参数deltaX的传送。此外，与方法#1类似，与正交变换处理和量化处理以及在逆量化处理和逆正交变换处理分开(隔离地)进行(执行)通过使用扩展位精度dBD对有效位的数目的控制(有效位的数目的扩展和归一化)。更具体地，在执行这样的一系列处理之前，使用该扩展位精度dBD对预测残差的有效位的数目和量化系数的有效位的数目进行扩展。此外，在执行这样的一系列处理之后，使用该扩展位精度dBD对系数数据和残差数据进行归一化。

因此，在方法#2的情况下，可以提高正交变换处理和量化处理以及逆量化处理和逆正交变换处理中的计算精度(即，可以抑制计算精度的减小)。因此，可以提高编码效率(即，可以抑制编码效率的降低)。

此外，可以根据与正交变换处理和量化处理以及逆量化处理和逆正交变换处理不同(隔离执行)的处理进行通过使用扩展位精度dBD对有效位的数目的控制(有效位的数目的扩展和归一化)。因此，可以通过使用传统的处理部(诸如正交变换部、量化部、逆量化部和逆正交变换部)来实现这样的编码；因此，可以已知设计和开发的难度的增长。

此外，由于如上所述省略了差分参数deltaX的传送，因此可以相应地提高编码效率(可以减少与扩展位精度dBD有关的开销)。

<方法#1的概要>

在例如方法#1的情况下，如图10所描绘的那样，执行从初级水平变换11到编码中的编码14的一系列处理。

在初级水平变换11中，执行初级水平变换处理，并且使用序列级别的初级水平变换移位量fwdShift1来控制系数数据tmp的有效位的数目。更具体地，将系数数据tmp移位达invShift1位(>>fwdShift1)。

在初级竖直变换12中，执行初级竖直变换处理，并且使用序列级别的初级竖直变换移位量fwdShift2来控制变换系数Coef的有效位的数目。更具体地，将变换系数coef移位达fwdShift2位(>>fwdShift2)。

在量化13中，执行量化处理，使用序列级别的量化移位量fwdQShift来控制量化系数qcoef的有效位的数目。更具体地，将量化系数qcoef移位达fwdQShift位(>>fwdQShift)。

在编码14中，对量化系数qcoef进行编码，并且获得比特流bitstream。

此外，执行作为对输入图像(输入序列)执行的处理的每个区域像素最小值/最大值搜索51，以用于搜索每个局部级别(块)的像素值的最小值(minPixelVal)和最大值(maxPixelVal)，该局部级别(块)是比序列级别小的数据单元。

此外，使用通过该搜索检测到的每个局部级别的像素值的最小值(minPixelVal)和最大值(maxPixelVal)，执行用于导出每个局部级别的扩展位精度dBD的dBD导出52。例如，在dBD导出52中，如以下等式(1)表示的，通过使用每个局部级别的像素值的最小值(minPixelVal)和最大值(maxPixelVal)来导出每个局部级别位深度LocalBitDepth。

注意，如等式(1A)所表示的，可以进一步通过参考预定阈值minLocalBitDepth(例如，8)，将等式(1)中导出的局部位深度LocalBitDepth校正为LocalBitDepth＝max(minLocalBitDepth,LocalBitDepth)。如此，可以抑制在随后的等式(2)中导出的扩展位精度dBD的值变得过大(即，有效位的数目被过度扩展并且中间系数数据超过从最小值coefMin到最大值coefMax的范围)的情况的发生。注意，在等式(1A)中，运算符max(x,y)是返回数值x和y中的较大值的运算符。

LocalBitDepth＝ceil(log2(maxPixelVal-minPixelVal))...(1)

LocalBitDepth＝max(minLocalBitDepth,LocalBitDepth)...(1A)

注意，log2(x)是返回实数x的以2为底的对数值的函数，并且ceil(x)是对实数x返回等于或大于x的最小整数的上取整函数。此外，如以下等式(2)所表示的，通过使用局部位深度LocalBitDepth和序列级别位深度channelBitDepth来导出扩展位精度dBD。

dBD＝channelBitDepth-LocalBitDepth...(2)

注意，为了方便起见，通过参考序列级别位深度channelBitDepth作为参数确定的有效位的数目的受控变量(移位量，缩放参数)将被称为“序列级别的有效位的数目的受控变量(移位量，缩放参数)”，并且通过上述扩展位精度dBD校正的序列级别的有效位的数目的受控变量(移位量，缩放参数)将被称为“经校正的受控变量(移位量，缩放参数)”。

此外，执行deltaX导出53，在该deltaX导出53中通过使用在dBD导出52中导出的扩展位精度dBD导出差分参数deltaX。例如，在deltaX导出53中，如以下等式(3)所表示的，通过使用每个切片级别的像素值的最小值(slice_min_val)和最大值(slice_max_val)来导出切片级别位深度sliceBitDepth。

sliceBitDepth＝ceil(log2(slice_max_val-slice_min_val))...(3)

此外，如以下等式(4)所表示的，通过使用扩展位精度dBD、切片级别位深度sliceBitDepth和序列级别位深度channelBitDepth来导出差分参数deltaX。

deltaX＝dBD+sliceBitDepth-channelBitDepth...(4)

此外，使用在dBD导出52中导出的扩展位精度dBD来执行作为用于控制预测残差resi的有效位的数目的处理的扩展54。例如，在该扩展54中，通过将预测残差resi向左移位扩展位精度dBD位(<<dBD)来导出预测残差resiS。换言之，在执行正交变换和量化之前，通过该扩展54来对系数数据的有效位的数目进行扩展。在初级水平变换处理11中，对该预测残差resiS执行初级水平变换。

此外，使用在dBD导出52中导出的扩展位精度dBD来执行作为用于控制量化系数qcoef的有效位的数目的处理的归一化55。例如，在该归一化55中，将量化系数qcoef向右移位扩展位精度dBD位(>>dBD)。换言之，通过该归一化55，对进行了正交变换和量化的系数数据的有效位的数目进行归一化。在编码14中，对以这的方式归一化的量化系数qcoef进行编码。

此外，在编码14中，在deltaX导出53中导出的差分参数deltaX被编码并且包含在比特流中(生成包含差分参数deltaX的比特流)。换言之，将差分参数deltaX从编码侧传送至解码侧。如此，解码侧也可以通过使用该差分参数deltaX来导出扩展位精度dBD。

此外，在例如方法#1的情况下，如图11所描绘的那样，在解码中执行从解码21到逆初级水平变换24的一系列处理。

在解码21中，对比特流bitstream进行解码，并且获得量化系数qcoef。

在逆量化22中，执行逆量化处理，并且使用序列级别的逆量化移位量invQShift来控制变换系数coefS’的有效位的数目。更具体地，将变换系数coef移位达invQShift位(>>invQShift)。

在逆初级竖直变换23中，执行逆初级竖直变换处理，并且通过使用序列级别的逆初级竖直变换移位量invShift1来控制系数数据tmp的有效位的数目。更具体地，将系数数据tmp移位达invShift1位(>>invShift1)。

在逆初级水平变换24中，执行逆初级水平变换处理，并且使用序列级别的逆初级水平变换移位量invShift2来控制预测残差resiS’的有效位的数目。更具体地，将预测残差resiS’移位达invShift2位(>>invShift2)。

此外，在解码21中，导出序列级别位深度channelBitDepth和切片级别位深度sliceBitDepth，并且还获得差分参数deltaX。

通过使用序列级别位深度channelBitDepth、切片级别位深度sliceBitDepth和差分参数deltaX，执行导出扩展位精度dBD的dBD导出61。在dBD导出61中，使用由以下等式(5)表示的这些参数来导出扩展位精度dBD。

dBD＝channelBitDepth-sliceBitDepth+deltaX...(5)

此外，使用在dBD导出61中导出的扩展位精度dBD来执行作为用于控制量化系数qcoef的有效位的数目的处理的扩展62。例如，在该扩展62中，通过将量化系数qcoef向左移位扩展位精度dBD位(<<dBD)来导出量化系数qcoefS’。换言之，在执行逆量化和逆正交变换之前，通过该扩展62来对系数数据的有效位的数目进行扩展。在逆量化22中，对有效位的数目被扩展的该量化系数qcoefS’进行逆量化。

此外，使用在dBD导出61中导出的扩展位精度dBD来执行作为用于控制预测残差resiS’的有效位的数目的处理的归一化63。例如，在该归一化63中，将预测残差resiS’向右移位扩展位精度dBD位(>>dBD)。换言之，通过该归一化63，对进行了逆量化和逆正交变换的系数数据的有效位的数目进行归一化。

如上所述，扩展62和归一化63通过使用局部级别扩展位精度dBD来控制有效位的数目；因此，可以根据位深度在序列内的时间方向或空间方向上的变化来执行对有效位的数目的这样的扩展(控制)。因此，例如在解码的情况下，如图12所描绘的，在从序列级别(图3)的扩展进一步扩展了每个系数的有效位的数目的状态下，可以执行逆量化处理、逆竖直变换处理、逆水平变换处理中的每一个。通过扩展有效位的数目，提高计算精度。因此，可以抑制编码效率的降低。

同样，在上述编码的情况下，可以根据位深度在序列内的时间方向或空间方向上的变化来控制有效位的数目；因此，在水平变换处理、竖直变换处理和量化处理中的每一个中，可以根据序列级别的扩展来进一步扩展每个系数的有效位的数目。因此，可以提高计算精度并且抑制编码效率的降低。

注意，在编码的情况下，类似于解码的情况，在逆量化处理、逆竖直变换处理和逆水平变换处理中的每一个中控制有效位的数目。换言之，类似于解码的情况，可以扩展有效位的数目。换言之，可以提高一系列处理的编码效率并且抑制编码效率的降低。

<方法#2的概要>

在通过例如图9的方法#2进行编码的情况下，如图13所描绘的那样，执行从初级水平变换11到编码14的一系列处理。

此外，在预测71中，生成与输入图像相对应的预测图像。此外，在计算72中，获得输入图像与通过预测71生成的预测图像之间的差(预测残差resi)。

在该方法#2的情况下，对通过预测71获得的预测图像执行每个区域像素最小值/最大值搜索51。换言之，通过每个区域像素最小值/最大值搜索51，搜索预测图像的每个局部级别(块)的像素值的最小值(minPredPixelVal)和最大值(maxPredPixelVal)。

此外，在dBD导出52中，使用通过该搜索检测到的预测图像的每个局部级别的像素值的最小值(minPredPixelVal)和最大值(maxPredPixelVal)来导出扩展位精度dBD。例如，如以下等式(6)所表示的，通过使用预测图像的每个局部级别处的像素值的最小值(minPredPixelVal)和最大值(maxPredPixelVal)来导出预测图像的每个局部级别位深度PredBitDepth。

注意，如等式(6A)所描绘的，可以通过参考预定阈值minLocalBitDepth(例如，8)，将在等式(6)中导出的局部级别位深度PredBitDepth进一步校正为PredBitDepth＝max(minLocalBitDepth,PredBitDepth)。如此，可以抑制在随后的等式(7)中导出的扩展位精度dBD的值变得过大(即，有效位的数目被过度扩展并且中间系数数据超过从最小值coefMin到最大值coefMax的范围)的情况的发生。注意，在等式(6A)中，运算符max(x,y)是返回数值x和y中的较大值的运算符。

PredBitDepth＝ceil(log2(maxPredPixelVal-minPredPixelVal))...(6)

PredBitDepth＝max(minLocalBitDepth,PredBitDepth)...(6A)

此外，通过使用预测图像的局部级别位深度PredBitDepth和序列级别位深度channelBitDepth，如以下等式(7)所表示的那样导出扩展位精度dBD。

dBD＝channelBitDepth-PredBitDepth...(7)

以这样的方式，使用在dBD导出52中导出的扩展位精度dBD来执行作为用于控制预测残差resi的有效位的数目的处理的扩展54。例如，在该扩展54中，通过将预测残差resi向左移位扩展位精度dBD位(<<dBD)来导出预测残差resiS。换言之，在执行正交变换和量化之前，通过该扩展54来对系数数据的有效位的数目进行扩展。在初级水平变换处理11中，对该预测残差resiS执行初级水平变换。

此外，使用在dBD导出52中导出的扩展位精度dBD来执行作为用于控制量化系数qcoefS的有效位的数目的处理的归一化55。例如，在该归一化55中，将量化系数qcoefS向右移位扩展位精度dBD位(>>dBD)。换言之，通过该归一化55，对进行了正交变换和量化的系数数据的有效位的数目进行归一化。在编码14中，对以这样的方式对量化系数qcoefS进行归一化获得的量化系数qcoef进行编码。

然而，注意，在该方法#2的情况下，deltaX导出53的处理被省略，并且在编码14中省略了与差分参数deltaX的编码有关的处理。换言之，在方法#2的情况下，差分参数deltaX从编码侧到解码侧的传送被省略。

此外，在例如方法#2中进行解码的情况下，与方法#1的情况类似地，如图14所描绘的执行从解码21到逆初级水平变换24的一系列处理。此外，在预测81中，生成与输入图像相对应的预测图像。

在该方法#2的情况下，对通过预测81获得的预测图像执行每个区域像素最小值/最大值搜索83，该搜索是用于搜索作为小于序列级别的数据单元的每个局部级别(块)的像素值的最小值(minPredPixelVal)和最大值(maxPredPixelVal)的处理。

此外，在dBD导出61中，使用通过该搜索检测到的预测图像的每个局部级别的像素值的最小值(minPredPixelVal)和最大值(maxPredPixelVal)来导出扩展位精度dBD。例如，如以上等式(6)所表示的，使用预测图像的每个局部级别的像素值的最小值(minPredPixelVal)和最大值(maxPredPixelVal)来导出预测图像的每个局部级别位深度PredBitDepth。

此外，通过使用预测图像的局部级别位深度PredBitDepth和序列级别位深度channelBitDepth，如以上等式(7)所表示的那样导出扩展位精度dBD。

在扩展62中，使用以这样的方式在dBD导出61中导出的扩展位精度dBD来控制量化系数qcoef的有效位的数目。例如，在该扩展62中，通过将量化系数qcoef向左移位扩展位精度dBD位(<<dBD)来导出量化系数qcoefS’。换言之，在执行逆量化和正交变换之前，通过该扩展62来对系数数据的有效位的数目进行扩展。在逆量化22中，对该量化系数qcoefS’进行逆量化。

在归一化63中，使用在dBD导出61中导出的扩展位精度dBD来控制量化系数qcoefS的有效位的数目。例如，在该归一化63中，将预测残差resiS’向右移位扩展位精度dBD位(>>dBD)。换言之，通过该归一化63，对进行了逆量化和逆正交变换的系数数据的有效位的数目进行归一化。在计算82中，将以这样的方式对预测残差resiS’进行归一化获得的预测残差resi’与在预测81中生成的预测图像相加，并且获得重建图像rec’。

如上所述，扩展62和归一化63通过使用局部级别扩展位精度dBD来控制有效位的数目；因此，可以根据位深度在序列内的时间方向或空间方向上的变化来执行对有效位的数目的这样的扩展(控制)。因此，例如在解码的情况下，如图12所描绘的，在从序列级别(图3)的扩展进一步扩展了每个系数的有效位的数目的状态下，可以执行逆量化处理、逆竖直变换处理、逆水平变换处理中的每一个。通过扩展有效位的数目，提高计算精度。因此，可以抑制编码效率的降低。

同样，在上述编码的情况下，可以根据在序列内位深度在时间方向或空间方向上的变化来控制有效位的数目；因此，在水平变换处理、竖直变换处理和量化处理中的每一个中，可以根据序列级别的扩展来进一步扩展每个系数的有效位的数目。因此，可以提高计算精度并且抑制编码效率的降低。

注意，在编码的情况下，类似于解码的情况，在逆量化处理、逆竖直变换处理和逆水平变换处理中的每一个中控制有效位的数目。换言之，类似于解码的情况，可以扩展有效位的数目。换言之，可以提高一系列处理的编码效率并且抑制编码效率的降低。

注意，在方法#2中，通过参考在如图13(图14)中描绘的预测图71(81)中获得的与要处理的块对应的预测图像，通过等式(6)和(6A)来导出要处理的块的局部级别位深度。替选地，可以使用在生成预测图像时参考的解码图像作为预测图像的替选来导出要处理的块的局部位深度(方法#2’)。

换言之，在图13(图14)中，对在预测71(81)中生成预测图像时所参考的解码图像Rec_ref执行每个区域像素最小值/最大值搜索51(83)，以搜索每个局部级别(块)的像素值的最小值(minRecPixelVal)和最大值(maxRecPixelVal)。随后，使用通过该搜索检测到的解码图像的每个局部级别的像素值的最小值(minRecPixelVal)和最大值(maxRecPixelVal)来执行dBD导出52(61)。在dBD导出52(61)中，如以下等式(6’)和(6A’)所表示的那样，导出解码图像的每个局部级别位深度RecBitDepth。此外，如等式(7’)所表示的那样，导出扩展位精度dBD。

RecBitDepth＝ceil(log2(maxRecPixelVal-minRecPixelVal))...(6’)

RecBitDepth＝max(minLocalBitDepth,recBitDepth)...(6A’)

dBD＝channelBitDepth-RecBitDepth...(7’)

如此，方法#2’可以表现出与通过参考预测图像导出扩展位精度dBD的方法(方法#2)的效果类似的有益效果。注意，方法#2’相对于方法#2的优点在于，可以仅从解码图像导出扩展位精度dBD，而不需要生成预测图像。

注意，以上描述中的解码图像Rec_ref指示在帧内预测的情况下生成要处理的块的帧内预测图像时所参考的局部解码像素区域，并且指示在帧间预测的情况下生成要处理的块的帧间预测图像时所参考的局部解码像素区域。

<3.第一实施方式>

<图像编码设备>

在第一实施方式中，将描述上述方法#1的细节。首先，将描述实施在编码时对计算精度的这种控制的配置。图15是描绘根据应用本技术的图像处理设备的一方面的图像编码设备的配置的示例的框图。图15所描绘的图像编码设备100是对关于图像序列的图像数据进行编码的设备。例如，图像编码设备100实施在非专利文献1至非专利文献3中描述的技术，并且通过符合这些文献中的任何文献中描述的标准的方法来对关于图像序列的图像数据进行编码。

注意，诸如图15中描绘的处理部和数据流的主要配置不一定是全部配置。换言之，在图像编码设备100中,可以存在未在图15中描绘为块的处理部，或者可以存在未在图15中用箭头等指示的数据的处理和流。这适用于用于说明图像编码设备100内的处理部等的其他图。

如图15所描绘的，图像编码设备100具有控制部101、重新排序缓冲器111、计算部112、正交变换部113、量化部114、编码部115、累积缓冲器116、逆量化部117、逆正交变换部118、计算部119、环路内滤波器部120、帧存储器121、预测部122和速率控制部123。

图像编码设备100还具有扩展部131、归一化部132、扩展部133和归一化部134。

<控制部>

控制部101基于外部块大小或预先指定的每个处理单元的块大小，将重新排序缓冲器111中保存的图像序列数据分割成作为处理单元的块(例如，CU、PU或变换块)。此外，控制部101基于例如RDO(率失真优化)来确定要提供给块的编码参数(例如，头部信息Hinfo、预测模式信息Pinfo、变换信息Tinfo和滤波器信息Finfo)。

稍后将描述这些编码参数的细节。在确定上述编码参数之后，控制部101将这些编码参数提供给块。具体地，控制部101如下提供编码参数。

头部信息Hinfo被提供给每个块。

预测模式信息Pinfo被提供给编码部115和预测部122。

变换信息Tinfo被提供给编码部115、正交变换部113、量化部114、逆量化部117、逆正交变换部118、扩展部131、归一化部132、扩展部133和归一化部134。

滤波器信息Finfo被提供给环路内滤波器部120。

<重新排序缓冲器>

图像序列数据的字段(输入图像)以再现顺序(显示的顺序)被输入至图像编码设备100。重新排序缓冲器111以再现的顺序(显示的顺序)获取并且保存(存储)输入图像。重新排序缓冲器111在控制部101的控制下，以编码的顺序(解码的顺序)对输入图像进行重新排序，或者将每个输入图像分割成块作为处理单元。重新排序缓冲器111将每个经处理的输入图像提供给计算部112。此外，重新排序缓冲器111将输入图像(原始图像)提供给预测部122和环路内滤波器部120。

<计算部>

将与作为处理单元的每个块对应的图像I和从预测部122提供的预测图像P输入至计算部112，并且计算部112如以下等式(8)所表示的那样，从图像rec减去预测图像P，导出预测残差resi，并且将该预测残差resi提供给扩展部131。

resi＝rec-P...(8)

<正交变换部>

将从扩展部131提供的预测残差resi和从控制部101提供的变换信息Tinfo输入至正交变换部113，并且正交变换部113基于变换信息Tinfo对预测残差resi进行正交变换并且导出变换系数coefS。正交变换部113将获得的变换系数coef提供给量化部114。

<量化部>

将从正交变换部113提供的变换系数coef和从控制部101提供的变换信息Tinfo输入至量化部114，并且量化部114基于变换信息Tinfo来缩放(量化)变换系数coef。注意，该量化的速率由速率控制部123控制。量化部114将通过这样的量化获得的量化变换系数(即，量化系数qcoefS)提供给归一化部132。

<编码部>

将从归一化部132提供的量化系数qcoef、从控制部101提供的各种编码参数(例如头部信息Hinfo、预测模式信息Pinfo、变换信息Tinfo和滤波器信息Finfo)、与滤波器相关联的信息(例如，从环路内滤波器部120提供的滤波器系数)以及从预测部122提供的与最佳预测模式相关联的信息输入至编码部115。编码部115对量化系数qcoef执行可变长度编码(例如，算术编码)并且生成位序列(编码数据)。

此外，编码部115从量化系数qcoef导出残差信息Rinfo，对残差信息Rinfo进行编码，并且生成位序列。

此外，编码部115在滤波器信息Finfo中包含从环路内滤波器部120提供的与滤波器相关联的信息，并且在预测模式信息Pinfo中包含从预测部122提供的与最佳预测模式相关联的信息。然后，编码部115对上述各种编码参数(例如，头部信息Hinfo、预测模式信息Pinfo、变换信息Tinfo和滤波器信息Finfo)进行编码，并且生成位序列。

此外，编码部115对如上所述生成的各种信息的位序列进行多路复用，并且生成编码数据。编码部115将编码数据提供给累积缓冲器116。

<累积缓冲器>

累积缓冲器116临时保存由编码部115获得的编码数据。累积缓冲器116在预定定时处将其保存的编码数据作为例如比特流输出至图像编码设备100的外部。该编码数据经由自由选择的记录介质、自由选择的传送介质、自由选择的信息处理设备等被传送至例如解码侧。换言之，累积缓冲器116还用作传送编码数据(比特流)的传送部。

<逆量化部>

逆量化部117执行与逆量化相关联的处理。例如，将从扩展部133提供的量化系数qcoefS’和从控制部101提供的变换信息Tinfo输入至逆量化部117，并且逆量化部117基于变换信息Tinfo对量化系数qcoef的值进行缩放(逆量化)。注意，该逆量化是由量化部114执行的量化的逆处理。逆量化部117将通过这样的逆量化而获得的变换系数coefS’提供给逆正交变换部118。

<逆正交变换部>

逆正交变换部118执行与逆正交变换相关联的处理。例如，将从逆量化部117提供的变换系数coefS’和从控制部101提供的变换信息Tinfo输入至逆正交变换部118，并且逆正交变换部118基于变换信息Tinfo对变换系数coefS’执行逆正交变换，并且导出预测残差resiS’。注意，该逆正交变换是由正交变换部113执行的正交变换的逆处理。逆正交变换部118将通过这样的逆正交变换获得的预测残差resiS’提供给归一化部134。注意，由于逆正交变换部118与解码侧的逆正交变换部(下面要描述的)类似，因此，可以将关于解码侧给出(以下)的描述应用于逆正交变换部118。

<计算部>

将从归一化部134提供的预测残差resi’和从预测部122提供的预测图像P输入至计算部119。计算部119将预测残差resi’和与预测残差resi’对应的预测图像P相加，并且导出局部解码图像R_local。计算部119将导出的局部解码图像R_local提供给环路内滤波器部120和帧存储器121。

<环路内滤波器部>

环路内滤波器部120执行与环路内滤波器处理相关联的处理。例如，将从计算部119提供的局部解码图像R_local、从控制部101提供的滤波器信息Finfo以及从重新排序缓冲器111提供的输入图像(原始图像)输入至环路内滤波器部120。注意，要输入至环路内滤波器部120的信息可以是任何信息，并且除了这些信息之外的信息可以被输入至环路内滤波器部120。例如，可以根据需要将关于预测模式的信息、运动信息、代码量目标值、量化参数QP、图片类型、块(CU、CTU等)等输入至环路内滤波器部120。

环路内滤波器部120基于滤波器信息Finfo，适当地对局部解码图像R_local执行滤波器处理。环路内滤波器部120根据需要在滤波器处理中使用输入图像(原始图像)和其他输入信息。

例如，环路内滤波器部120按以下顺序应用以下四个环路内滤波器：双边滤波器、去块滤波器(DBF(去块滤波器))、自适应偏移滤波器(SAO(样本自适应偏移))和自适应环路滤波器(ALF(自适应环路滤波器))。注意，可以自由选择要应用的特定滤波器及其应用顺序，并且可以适当地进行选择。

当然，可以自由地选择要由环路内滤波器部120执行的滤波器处理，并且不限于上述示例。例如，环路内滤波器部120可以应用维纳滤波器等。

环路内滤波器部120将经滤波器处理的局部解码图像R_local提供给帧存储器121。注意，在例如将与诸如滤波器系数的滤波器相关联的信息传送至解码侧的情况下，环路内滤波器部120将与滤波器相关联的信息提供给编码部115。

<帧存储器>

帧存储器121执行和与图像有关的数据的存储相关联的处理。例如，将从计算部119提供的局部解码图像R_local和从环路内滤波器部120提供的经滤波器处理的局部解码图像R_local输入至帧存储器121，并且帧存储器121存储图像。此外，帧存储器121通过使用局部解码图像R_local来重建每个图片单元的解码图像R，并且保存解码图像R(将解码图像R存储在帧存储器121内的缓冲器中)。帧存储器121响应于预测部122的请求而将解码图像R(或解码图像R的一部分)提供给预测部122。

<预测部>

预测部122执行与预测图像的生成相关联的处理。例如，将从控制部101提供的预测模式信息Pinfo、从重新排序缓冲器111提供的输入图像(原始图像)以及从帧存储器121读出的解码图像R(或解码图像R的一部分)输入至预测部122。预测部122通过使用预测模式信息Pinfo和输入图像(原始图像)来执行诸如帧间预测或帧内预测的预测处理，在参考作为参考图像的解码图像R的同时执行预测，基于预测的结果执行运动补偿处理，并且生成预测图像P。预测部122将生成的预测图像P提供给计算部112和计算部119。此外，预测部122根据需要将通过上述处理选择的预测模式(即，与最佳预测模式相关联的信息)提供给编码部115。

<速率控制部>

速率控制部123执行与速率控制相关联的处理。例如，速率控制部123以不生成上溢或下溢的方式基于累积在累积缓冲器116中的编码数据的代码量来控制由量化部114执行的量化操作的速率。

<扩展部>

将从计算部112提供的预测残差resi和从控制部101提供的变换信息Tinfo输入至扩展部131，并且扩展部131执行与对预测残差resi的有效位的数目的控制(预测残差resi的有效位的数目的扩展)相关联的处理。例如，扩展部131将预测残差resi向左移位扩展位精度dBD位(<<dBD)，并且对预测残差resi的有效位的数目进行扩展。换言之，扩展部131在每个序列内根据位深度在时间方向或空间方向上的变化对要进行正交变换和量化的预测残差resi的有效位的数目进行扩展。此外，扩展部131将有效位的数目被扩展并且通过移位获得的预测残差resiS提供给正交变换部113。

<归一化部>

将从量化部114提供的量化系数qcoef和从控制部101提供的变换信息Tinfo输入至归一化部132，并且归一化部132执行与对量化系数qcoefS的有效位的数目的控制(量化系数qcoefS的有效位的数目的归一化)相关联的处理。例如，归一化部132将量化系数qcoefS向右移位扩展位精度dBD位(>>dBD)。换言之，归一化部132根据位深度在每个序列内的时间方向或空间方向上的变化，对进行了正交变换和量化的量化系数qcoefS的有效位的数目进行归一化。此外，归一化部132将有效位的数目被归一化并且通过移位获得的量化系数qcoef提供给编码部115和扩展部133。

<扩展部>

将从归一化部132提供的量化系数qcoef和从控制部101提供的变换信息Tinfo输入至扩展部133，并且扩展部133执行与对量化系数qcoef的有效位的数目的控制(量化系数qcoef的有效位的数目的扩展)相关联的处理。例如，扩展部133将量化系数qcoef向左移位扩展位精度dBD位(<<dBD)，并且对量化系数qcoef的有效位的数目进行扩展。换言之，扩展部133在每个序列内根据位深度在时间方向或空间方向上的变化对尚未进行逆量化和逆正交变换的量化系数qcoef的有效位的数目进行扩展。此外，扩展部133将有效位的数目被扩展并且通过移位获得的量化系数qcoefS’提供给逆量化部117。

<归一化部>

将从逆正交变换部118提供的预测残差resiS’和从控制部101提供的变换信息Tinfo输入至归一化部134，并且归一化部134执行与对预测残差resiS’的有效位的数目的控制(预测残差resiS’的有效位的数目的归一化)相关联的处理。例如，归一化部134将预测残差resiS’向右移位扩展位精度dBD位(>>dBD)，并且将预测残差resiS’的有效位的数目进行归一化。换言之，归一化部134在每个序列内根据位深度在时间方向或空间方向上的变化对进行了逆量化和逆正交变换的预测残差resiS’的有效位的数目进行归一化。此外，归一化部134将有效位的数目被归一化并且通过移位获得的预测残差resi’提供给计算部119。

利用上述配置，图像解码设备100可以在从序列级别的扩展进一步扩展了每个系数的有效位的数目的状态下执行正交变换处理、量化处理、逆量化处理和逆正交变换处理中的每一个，并且提高这些一系列的处理的计算精度。换言之，可以抑制编码效率的降低。

<控制部的细节>

图16是描绘控制部101的主要配置的示例的框图，该主要配置和与对有效位的数目的控制相关联的信息的生成有关。如图16所描绘的，控制部101具有序列位深度设置部151、切片位深度设置部152、像素最小值/最大值搜索部153、dBD导出部154和deltaX导出部155。尽管控制部101执行除了与对有效位的数目的控制相关联的信息的生成之外的处理(例如，如上所述的其他信息的生成)，但是省略了关于这些一系列处理的配置的描述。

将来自重新排序缓冲器111的输入图像输入至序列位深度设置部151，并且序列位深度设置部151基于外部参数来设置序列位深度channelBitDepth。序列位深度设置部151将所设置的序列位深度channelBitDepth提供给dBD导出部154和deltaX导出部155。此外，序列位深度设置部151将序列位深度channelBitDepth作为变换信息Tinfo提供给正交变换部113、量化部114、逆量化部117和逆正交变换部118。此外，序列位深度设置部151生成与序列位深度相关联的信息，并且将该信息提供给编码部115。

将来自重新排序缓冲器111的输入图像输入至切片位深度设置部152，并且切片位深度设置部152设置切片位深度sliceBitDepth。切片位深度设置部132将所设置的切片位深度sliceBitDepth提供给deltaX导出部155。此外，切片位深度设置部152将与切片位深度相关联的信息提供给编码部115。

将来自重新排序缓冲器111的输入图像输入至像素最小值/最大值搜索部153，并且像素最小值/最大值搜索部153搜索每个局部级别的输入图像的像素值的最小值(minPixelVal)和最大值(maxPixelVal)，该局部级别是比序列级别小的数据单元。像素最小值/最大值搜索部153将通过搜索检测到的每个局部级别的最小值(minPixelVal)和最大值(maxPixelVal)提供给dBD导出部154。

将从序列位深度设置部151提供的序列位深度channelBitDepth和从像素最小值/最大值搜索部153提供的最小值(minPixelVal)和最大值(maxPixelVal)输入至dBD导出部154，并且dBD导出部154基于这些参数来导出每个局部级别的扩展位精度dBD。

dBD导出部154将导出的扩展位精度dBD提供给deltaX导出部155。此外，dBD导出部154将导出的扩展位精度dBD作为变换信息Tinfo提供给正交变换部113、量化部114、逆量化部117、逆正交变换部118、扩展部131、归一化部132、扩展部133和归一化部134。

将从dBD导出部154提供的扩展位精度dBD输入至deltaX导出部155，并且deltaX导出部155导出差分参数deltaX。deltaX导出部155将导出的差分参数deltaX作为与扩展位精度相关联的信息提供给编码部115。

<图像编码处理的流程>

接下来将描述由上述图像编码设备100执行的每个处理的流程。首先，将参照图17的流程图描述图像编码处理的流程的示例。

在图像编码处理开始时，在步骤S101中，重新排序缓冲器111由控制部101控制以将图像序列数据的输入帧从显示顺序重新排序成编码顺序。

在步骤S102中，控制部101针对由重新排序缓冲器111保存的每个输入图像来设置处理单元(将每个输入图像分割成块)。

在步骤S103中，控制部101针对由重新排序缓冲器111保存的每个输入图像来确定(设置)编码参数。

在步骤S104中，预测部122以最佳预测模式执行预测处理并且生成预测图像等。例如，在该预测处理中，预测部122以最佳帧内预测模式执行帧内预测以生成预测图像等，以最佳帧间预测模式执行帧间预测以生成预测图像等，并且基于成本函数值等从最佳帧内预测模式和最佳帧间预测模式中选择最佳预测模式。

在步骤S105中，计算部112计算输入图像与通过步骤S104的预测处理选择的最佳模式的预测图像之间的差。换言之，计算部112生成输入图像与预测图像之间的预测残差resi。与原始图像数据相比，以这种方式获得的预测残差resi的数据量减少。因此，与按原样对图像进行编码的情况相比，可以压缩数据量。

在步骤S106中，归一化部131通过使用每个扩展位精度控制组SG的扩展位精度dBD，通过以下等式(9)对通过步骤S105的处理生成的分量X的预测残差resi进行扩展，并且获得扩展的预测残差resiS。

dBD>0时，resiS＝resi<<dBD

dBD＝0时，resiS＝resi...(9)

在步骤S107中，正交变换部113对通过步骤S106的处理生成的预测残差resiS执行正交变换处理，并且导出变换系数coefS。

在步骤S108中，量化部114通过例如使用由控制部101计算的量化参数来对在步骤S106的处理中获得的变换系数coefS进行量化，并且导出量化系数qcoefS。

在步骤S109中，归一化部132通过使用每个扩展位精度控制组SG的扩展位精度dBD，如以下等式(10)所表示的对通过步骤S108的处理获得的分量X的量化系数qcoefS进行归一化，并且获得归一化的量化系数qcoef。

dBD>0时，qcoef＝(qcoefS+offsetBD)>>dBD

其中，offsetBD＝1<<(dBD-1)

dBD＝0时，qcoef＝qcoefS...(10)

作为该等式(10)的替选，也可以通过以下等式(11)执行归一化。

dBD>0时，qcoef＝sign(qcoefS)*(abs(qcoefS)+offsetBD)>>dBD

dBD＝0时，qcoef＝qcoefS...(11)

在等式中，sign(x)是返回实数x的正号或负号的运算符，并且abs(x)是返回实数x的绝对值的运算符。

在步骤S110中，扩展部133通过使用每个扩展位精度控制组SG的扩展位精度dBD，如下面的等式(12)所表示的对通过步骤S109的处理获得的分量X的归一化的量化系数qcoef进行扩展，并且获得扩展的量化系数qcoefS’。

dBD>0时，qcoefS’＝qcoef<<dBD

dBD＝0时，qcoefS’＝qcoef...(12)

在步骤S111中，逆量化部117利用与步骤S108的量化的特性对应的特性对通过步骤S110的处理获得的量化系数qcoefS’进行逆量化，并且导出变换系数coefS’。注意，由于该逆量化处理与在解码侧执行的逆量化处理(下面将描述)类似，因此可以将关于解码侧给出的描述(以下)应用于该步骤S111的逆量化处理。

在步骤S112中，逆正交变换部118通过与步骤S107的正交变换处理对应的方法对通过步骤S111的处理获得的变换系数coefS’执行逆正交变换，并且导出预测残差resiS’。注意，由于该逆正交变换处理与在解码侧执行的逆正交变换处理(下面将描述)类似，因此可以将关于解码侧给出的描述(以下)应用于该步骤S112的逆正交变换处理。

在步骤S113中，归一化部134通过使用每个扩展位精度控制组SG的扩展位精度dBD，如下面的等式(13)所表示的对通过步骤S112的处理获得的分量X的预测残差resiS’进行归一化，并且获得归一化的预测残差resi’。

dBD>0时，resi’＝(resiS’+offsetBD)>>dBD

其中，offsetBD＝1<<(dBD-1)

dBD＝0时，resi’＝resiS’...(13)

注意，作为该等式(13)的替选，也可以通过以下等式(14)执行归一化。

dBD>0时，resi’＝sign(resiS’)*(abs(resiS’)+offsetBD)>>dBD

dBD＝0时，resi’＝resiS’...(14)

在等式中，sign(x)是返回实数x的正号或负号的运算符，并且abs(x)是返回实数x的绝对值的运算符。注意，在本说明书中，如“变量”中的‘索引’旨在标识与编码处理侧的‘变量’相对应并且通过解码处理侧的逆处理而获得的‘变量’。另外，如在“VariableS(变量S)”中的索引S指示扩展的‘变量’。

在步骤S114中，计算部119通过将通过步骤S113的预测处理获得的预测图像与通过步骤S109的处理导出的预测残差resi’相加，来生成被局部解码的解码图像。

在步骤S115中，环路内滤波器部120对被局部解码并且通过步骤S114的处理导出的解码图像执行环路内滤波器处理。

在步骤S116中，帧存储器121存储被局部解码并且通过步骤S114的处理导出的解码图像以及被局部解码并且在步骤S115中经滤波器处理的解码图像。

在步骤S117中，编码部115对通过步骤S109的处理获得的归一化的量化系数qcoef进行编码。例如，编码部115通过算术编码等对作为与图像相关联的信息的量化系数qcoef进行编码，并且生成编码数据。此外，在此时，编码部115对各种编码参数(头部信息Hinfo、预测模式信息Pinfo、变换信息Tinfo等)进行编码。此外，编码部115根据量化系数qcoef导出残差信息RInfo并且对残差信息RInfo进行编码。

在步骤S118中，累积缓冲器116累积以这种方式获得的编码数据，并且将编码数据作为例如比特流输出至图像编码设备100的外部。该比特流经由例如传输线和记录介质被传送至解码侧。此外，速率控制部123根据需要进行速率控制。

当步骤S118的处理结束时，图像编码处理结束。

在上述流程中的图像编码处理中，通过在步骤S106中使用扩展位精度dBD对尚未进行正交变换的预测残差resi的有效位的数目进行扩展，并且通过在步骤S109中使用扩展位精度dBD对进行了量化的量化系数qcoefS进行归一化，可以以提高的计算精度执行正交变换处理和量化处理。换言之，通过提高的计算精度提高了编码效率。

同样，通过在步骤S110使用扩展位精度dBD对尚未进行逆量化的量化系数qcoef的有效位的数目进行扩展，并且通过在步骤S113中使用扩展位精度dBD对进行了逆正交变换的预测残差resiS’进行归一化，可以以提高的计算精度执行逆量化处理和逆正交变换处理。换言之，通过提高的计算精度提高了编码效率。

<dBD和deltaX导出处理的流程>

在图17的步骤S103中，导出各种编码参数。例如，导出扩展位精度dBD、差分参数deltaX等。将参照图18的流程图描述用于导出诸如扩展位精度dBD和差分参数deltaX的参数的dBD和deltaX导出处理的流程的示例。

在dBD和deltaX导出处理开始时，在步骤S131中，控制部101的序列位深度设置部151基于外部参数来设置分量X的序列位深度channelBitDepth。换言之，序列位深度设置部151获得从外部输入的输入图像的每个分量的位深度并且将获得的位深度的值设置成每个分量的序列位深度channelBitDepth。

在步骤S132中，切片位深度设置部132导出分量X的切片位深度sliceBitDepth。

例如，切片位深度设置部152首先基于切片中包含的每个分量的像素组来导出与每个切片的每个分量的切片位深度相关联的以下语法。

slice_min_val：切片内的分量X(X＝Y/Cb/Cr)的最小像素值

slice_max_val：切片内的分量X(X＝Y/Cb/Cr)的最大像素值

然后，切片位深度设置部152如以下等式(15)所表示的那样通过使用这些语法来导出切片位深度sliceBitDepth。

sliceBitDepth＝ceil(log2(slice_max_val-slice_min_val))...(15)

在步骤S133中，像素最小值/最大值搜索部153导出每个扩展位精度控制组SG的分量X的最小像素值minPixelValu和最大像素值maxPixelValue。

此处，扩展位精度控制组SG是指控制用于对分量X的系数的有效位的数目进行扩展的扩展位精度dBD的组单元。例如，在图19所描绘的输入图像191的情况下，将整体图片分割成4×4＝16，并且将分割的部分设置为局部区域(局部区域00至33)。例如，可以将这样的局部区域指定为扩展位精度控制组SG。换言之，在这种情况下，针对每个局部区域导出扩展位精度dBD。换言之，针对每个局部区域控制系数的有效位的数目(计算精度)。可以自由选择被指定为这样的扩展位精度控制组SG的区域的大小和形状。例如，可以使用作为单元、切片、图块、CTU(编码树单元)、CTB(编码树块)、CU(编码单元)、CB(编码块)、TU(变换单元)、TB(变换块)等来设置扩展位精度控制组SG。

在步骤S134中，dBD导出部154如以下等式(16)所表示的那样通过使用在步骤S133中导出的分量X的最小像素值minPixelValue和最大像素值maxPixelValue来导出每个扩展位精度控制组SG的局部级别位深度LocalBitDepth(每个扩展位精度控制组SG的位深度)。此外，dBD导出部154如由例如以下等式(17)所表示的那样通过使用在步骤S131中导出的局部级别位深度LocalBitDepth和序列位深度channelBitDepth，来导出指示要被扩展的系数的有效位的数目达多少位的扩展位精度dBD。

注意，如等式(16A)所表示的，可以进一步通过参考预定阈值minLocalBitDepth(例如，8)，将等式(16)中导出的局部位深度LocalBitDepth校正为LocalBitDepth＝max(minLocalBitDepth,LocalBitDepth)。如此，可以抑制在随后的等式(17)中导出的扩展位精度dBD的值变得值过大(即，有效位的数目被过度扩展并且中间系数数据超过从最小值coefMin到最大值coefMax的范围)的情况的发生。注意，在等式(16A)中，运算符max(x,y)是返回数值x和y中的较大值的运算符。

LocalBitDepth＝ceil(log2(maxPixelValue-minPixelValue))...(16)

LocalBitDepth＝max(minLocalBitDepth,LocalBitDepth)...(16A)

dBD＝channelBitDepth-LocalBitDepth...(17)

在步骤S135中，deltaX导出部155导出每个扩展位精度控制组SG的分量X的扩展位精度dBD的差分参数deltaX。例如，deltaX导出部155如以下的等式(18)所表示的那样通过使用每个扩展位精度控制组SG的序列位深度channelBitDepth、切片位深度sliceBitDepth和扩展位精度dBD来导出差分参数。换言之，在这种情况下，差分参数deltaX是图像的切片位深度sliceBitDepth与局部级别位深度LocalBitDepth之间的差。

deltaX＝dBD+sliceBitDepth-channelBitDepth

＝sliceBitDepth-LocalBitDepth...(18)

注意，存在channelBitDepth≥sliceBitDepth≥deltaX的关系。以这种方式，经由扩展位精度dBD、序列位深度和切片位深度来表示差分参数deltaX使得可以使差分参数deltaX的值更小(抑制差分参数deltaX的值的增大)。换言之，可以减少deltaX的代码量并且抑制编码效率的降低。

当步骤S135的处理结束时，则dBD和deltaX导出处理结束，并且处理返回至图17。

<对扩展位精度控制组SG的控制>

注意，扩展位精度控制组SG可以通过分割深度相对于CTB的大小CtbLog2Size的差值diff_cu_delta_depth来进行控制。在这种情况下，如通过例如以下等式(19)所表示的那样获得SG的大小Log2SGSize。

Log2SGSize＝CtbLog2Size-diff_cu_delta_depth...(19)

在假设图20中的点划线框指示的CTB的大小为128×128(CtbLog2Size＝7)并且图20中的粗线框指示的SG的大小为32×32(Log2SGSize＝5)的情况下，差值diff_cu_delta_depth为2，如下面的等式(20)所表示的。

diff_cu_delta_depth＝CtbLog2Size-Log2SGSize＝7-5＝2...(20)

注意，假设差值diff_cu_delta_depth以预定参数集(头部信息)(例如，序列参数集(SPS)、图片参数集(PPS))为单位或通过切片头部(SH)等来通知。如此，可以通过差值diff_cu_delta_depth来控制扩展位精度控制组SG的粒度。

在例如信号范围在大区域中一定程度上恒定的情况下，减小该差值diff_cu_delta_depth使得可以扩展差分参数deltaX的通知的单位并且减少开销。

相反，在信号范围在小区域中变化的情况下，增大该差值diff_cu_delta_depth使得可以减小差分参数deltaX的通知单位，并且可以以更细的粒度扩展逆量化/逆正交变换时的变换系数的有效位的数目。

<差分参数deltaX的限定的其他示例1>

尽管以上描述了从序列位深度channelBitDepth、切片位深度sliceBitDepth和扩展位精度dBD获得分量X的扩展位精度dBD的差分参数deltaX，但是差分参数deltaX的限定可以自由制定并且不限于该示例。

例如，扩展位精度dBD可以被导出为序列位深度channelBitDepth与差分参数deltaX之和。换言之，如以下等式(21)所表示的那样，可以将差分参数deltaX确定为序列位深度channelBitDepth与扩展位精度dBD之间的差值。

deltaX＝channelBitDepth-dBD...(21)

如此，与上述示例相比，可以更容易地导出差分参数deltaX。

<差分参数deltaX的限定的其他示例2>

此外，如以下等式(22)所表示的，差分参数deltaX可以被限定为等于扩展位精度dBD。

deltaX＝dBD...(22)

在这种情况下，可以在不依赖于除扩展位精度dBD之外的参数的情况下导出差分参数deltaX。

<差分参数deltaX的限定的其他示例3>

此外，如由例如以下等式(23)所表示的那样，差分参数deltaX可以被限定为要处理的扩展位精度控制组SG(被称为“当前扩展位精度控制组SG_cur”)的扩展位精度dBD与扩展位精度dBD的预测值dBD_pred之间的差。

deltaX＝dBD-dBD_pred...(23)

例如，通过参考当前扩展位精度控制组SG_cur的领域中的编码扩展位精度控制组neighborSG的dBD来导出该预测值dBD_pred。在如图21的A所描绘的CTB中，例如，假设右下四分之一区域是当前扩展位精度控制组SGcur，如图21的B所描绘的。还假设当前扩展位精度控制组SG_cur的上侧的领域中的扩展位精度控制组SG是相邻扩展位精度控制组SG_A，并且当前扩展位精度控制组SG_cur的左侧的领域中的扩展位精度控制组SG是相邻扩展位精度控制组SG_B。相邻扩展位精度控制组SG_A和SG_B被编码为相邻扩展位精度控制组。

在这种情况下，可以基于邻近扩展位精度控制组SG_A的扩展位精度dBD_A和邻近扩展位精度控制组SG_B的扩展位精度dBD_B来设置扩展位精度dBD的预测值dBD_pred。此外，例如，可以通过根据是否可以参考这些相邻扩展位精度控制组的方法来导出扩展位精度dBD的预测值dBD_pred。例如，可以通过以下方法获得预测值dBD_pred。

例如，在可以参考相邻扩展位精度控制组SG_A和SG_B两者的情况下，如以下等式(24)所表示的那样导出预测值dBD_pred。

dBD_pred＝ave(dBD_A,dBD_B)...(24)

在等式(18)中，ave(x,y)是返回x和y的平均值的运算符。

例如，ave(x,y)＝(x+y+1)>>1。

此外，例如在仅可以参考相邻扩展位精度控制组SG_A的情况下，如以下的等式(25)所表示的那样，导出预测值dBD_pred。

dBD_pred＝dBD_A...(25)

此外，例如，在仅可以参考相邻扩展位精度控制组SG_B的情况下，如以下等式(26)所表示的那样，导出预测值dBD_pred。

dBD_pred＝dBD_B...(26)

此外，在例如既不能参考邻近扩展位精度控制组SG_A也不能参考邻近扩展位精度控制组SG_B的情况下，如以下等式(27)所表示的那样，导出预测值dBD_pred。

dBD_pred＝const(＝0)...(27)

以这种方式，通过使用编码的邻近扩展位精度控制组neighbourSG的每个扩展位精度dBD来预测当前扩展位精度控制组SG_cur的dBD，使得可以减小差分参数deltaX的值。换言之，可以抑制解码或编码deltaX所需的代码量的增加。

<扩展位精度信息编码处理的流程>

在图17的步骤S117的编码处理中，与对有效位的数目的控制(对计算精度的控制)相关联并且从控制部101提供的信息(例如，扩展位精度dBD的差分参数deltaX)也被编码并包含在比特流中。

将参照图22的流程图来描述用于对与有效位的数目的控制(对计算精度的控制)相关联的信息进行编码的扩展位精度信息编码处理的流程的示例。

当扩展位精度信息编码处理开始时，编码部115将与每个分量的序列位深度channelBitDepth相关联的信息(语法值)编码为在步骤S151中设置的序列参数中的一个参数。与channelBitDepth相关联的语法的示例如下。

bit_depth_luma_minus8：指示亮度的序列位深度的语法

bit_depth_chroma_minus8：指示色度的序列位深度的语法

这些语法值例如通过以下等式(28)和(29)所表示的那样来导出。例如，控制部101的序列位深度设置部151在图18的步骤S131中导出这些语法值。

bit_depth_luma_minus8＝channelBitDepth-8...(28)

bit_depth_chroma_minus8＝channelBitDepth-8...(29)

编码部115将从控制部101提供的这些语法值编码为与序列位深度channelBitDepth相关联的信息，并且将编码结果包含在比特流中(生成包含与序列位深度相关联的信息的比特流)。

在步骤S152中，编码部115将与每个分量的切片位深度sliceBitDepth相关联的信息(语法值)编码为切片头部SH中的一个参数。与切片位深度sliceBitDepth相关联的语法的示例如下。

slice_min_val：切片内的分量X(X＝Y/Cb/Cr)的最小像素值

slice_max_val：切片内的分量X(X＝Y/Cb/Cr)的最大像素值

例如，控制部101的切片位深度设置部152在图18的步骤S132中导出这些语法值。编码部115将从控制部101提供的这些语法值编码为与切片位深度sliceBitDepth相关联的信息，并且将编码结果包含在比特流中(生成包含与切片位深度相关联的信息的比特流)。

在步骤S153中，编码部115对每个扩展位精度控制组SG的分量X的扩展位精度dBD的差分参数deltaX进行编码。例如，控制部101的deltaX导出部155在图18的步骤S135中导出该差分参数deltaX。编码部115将从控制部101提供的差分参数delX编码为与扩展位精度dBD相关联的信息，并且将编码的差分参数deltaX包含在比特流中(生成包含差分参数deltaX的比特流)。

当步骤S153的处理结束时，则扩展位精度信息编码处理结束，并且处理返回至图17。

如上所述，通过对与有效位的数目的控制(对计算精度的控制)相关联的信息(例如，差分参数deltaX)进行编码，将编码信息包含在比特流中并且将比特流从编码侧传送至解码侧，解码侧可以通过应用本技术的方法来执行解码。因此，可以抑制编码效率的降低。

图23是描绘差分参数deltaX的语法的示例的图。图23的A中的语法描绘了以比诸如CTU、CTB、CU或CB的变换块更大的单位来发信号通知差分参数deltaX的情况的示例。这可以减少开销。

注意，adaptive_scaling_enabled_flag是指示自适应缩放是否适用的标志，并且通过头部信息(例如，序列参数集(SPS)、图片参数集(PPS)或切片头部(SH))来通知adaptive_scaling_enabled_flag。

当标志为真(1)时，将应用自适应缩放；因此，与自适应缩放相关联的语法组被解码/编码。另一方面，当标志为假(0)时，则不应用自适应缩放；因此，其被解释为deltaX(X＝Y/Cb/Cr)＝0。

图23的B中的语法指示以变换块为单位发信号通知不同参数deltaX的情况的示例。在这种情况下，通过参考每个分量的cbf(编码块标志)，相对于具有有效系数的变换块对差分参数进行编码/解码。这可以减少开销。

<图像解码设备>

接下来，将描述解码时的图9的表中的方法#1中的控制计算精度的配置。图24是描绘应用了本技术的图像处理设备的一个方面的图像解码设备的配置的示例的框图。图24所描绘的图像解码设备200是对通过对图像与其预测图像之间的预测残差进行编码而获得的编码数据进行解码的设备，诸如符合AVC或HEVC的设备。例如，图像解码设备200实施在非专利文献1至非专利文献3中描述的技术，并且通过使用符合那些文献中的任何文献中所描述的标准的方法来通过对关于图像序列的图像数据进行编码而获得的编码数据进行解码。例如，图像解码设备200对由上述图像编码设备100生成的编码数据(比特流)进行解码。

注意，图24中描绘的诸如处理部和数据流的主要配置不一定是全部的配置。换言之，在图像解码设备200中可以存在未在图24中描绘为块的处理部，或者可以存在未在图24中由箭头等指示的处理和数据流。这适用于用于说明图像解码设备200内的处理部等的其他图。

在图24中，图像解码设备200具有累积缓冲器211、解码部212、逆量化部213、逆正交变换部214、计算部215、环路滤波器部216、重新排序缓冲器217、帧存储器218以及预测部219。注意，预测部219具有未示出的帧内预测部和帧间预测部。图像解码设备200是用于通过对经编码的数据(比特流)进行解码来生成图像序列数据的设备。

注意，图像解码设备200还具有扩展部231和归一化部232。

<累积缓冲器>

累积缓冲器211获取输入至图像解码设备200的比特流并且保持(存储)该比特流。累积缓冲器211在预定定时或例如在满足预定条件的情况下将所累积的比特流提供给解码部212。

<解码部>

解码部212执行与图像解码相关联的处理。例如，将从累积缓冲器211提供的比特流输入到解码部212，并且解码部212根据语法表的定义从其位序列对每个语法元素的语法值执行可变长度解码，并且导出参数。

例如，从语法元素导出的参数和语法元素的语法值包含诸如头信息Hinfo、预测模式信息Pinfo、变换信息Tinfo、残差信息RInfo以及滤波器信息Finfo的信息。换言之，解码部212从比特流解析这些信息(分析并获取这些信息)。这些信息将在下文中描述。

<头信息Hinfo>

头信息Hinfo包含头信息，该头信息例如是VPS(视频参数集)、SPS(序列参数集)、PPS(图片参数集)以及SH(片头)。头信息Hinfo包含指定例如图像尺寸(宽度PicWidth、高度PicHeight)、位深度(亮度bitDepthY、色度bitDepthC)、色度阵列类型ChromaArrayType、CU尺寸的最大值MaxCUSize/最小值MinCUSize、四元树分段(也称为“四叉树分段”)的最大深度MaxQTDepth/最小深度MinQTDepth、二叉树分段的最大深度MaxBTDepth/最小深度MinBTDepth、变换跳过块的最大值MaxTSSize(也称为“最大转换跳过块尺寸”)以及每个编码工具的开关标志(也称为“启用标志”)的信息。

包含在头信息Hinfo中的每个编码工具的开关标志的示例包括与下面描述的变换和量化处理相关联的开关标志。注意，编码工具的开关标志也可以被解释为指示与编码工具相关联的语法是否存在于编码数据中的标志。另外，开关标志的值为1(真)的情况指示编码工具可用，并且开关标志的值为0(假)的情况指示编码工具不可用。注意，标记值可以反过来解释。

跨组件预测启用标志(ccp_enabled_flag)：指示跨组件预测(CCP)(也称为“CC预测”)是否可用的标志信息。例如，该标志信息为“1”(真)的情况指示CCP可用，并且标志信息为“0”(假)的情况指示CCP不可用。

注意，该CCP也被称为“跨组件线性预测”(CCLM或CCLMP)。

<预测模式信息Pinfo>

预测模式信息Pinfo包含例如诸如关于要被处理的PB(预测块)的尺寸信息PBSize(预测块大小)、帧内预测模式信息IPinfo以及运动预测信息MVinfo的信息。

帧内预测模式信息IPinfo包含例如JCTVC-W1005,7.3.8.5编码单元语法中的prev_intra_luma_pred_flag、mpm_idx和rem_intra_pred_mode以及从该语法导出的亮度帧内预测模式IntraPredModeY。

进一步地，帧内预测模式信息IPinfo包含例如跨组件预测标志(ccp_flag(cclmp_flag))、多类别线性预测模式标志(mclm_flag)、色度样本位置类型标识符(chroma_sampe_loc_type_idx)、色度MPM标识符(chroma_mpm_idx)、以及从这些语法导出的亮度帧内预测模式(IntraPredModeC)。

跨组件预测标志(ccp_flag(cclmp_flag))是指示是否应用跨组件线性预测的标志信息。例如，ccp_flag＝＝1指示将应用跨组件预测，而ccp_flag＝＝0指示将不应用跨组件预测。

多类别线性预测模式标志(mclm_flag)是与线性预测模式相关联的信息(线性预测模式信息)。更具体地，多类别线性预测模式标志(mclm_flag)是指示是否设置多类别线性预测模式的标志信息。例如，情况“0”指示一类模式(单类模式)(例如，CCLMP)，并且情况“1”指示两类模式(多类模式)(例如，MCLMP)。

色度样本位置类型标识符(chroma_sample_loc_type_idx)是标识色度分量的像素位置的类型(也称为“色度样本位置类型”)的标识符。例如，在作为与颜色格式相关联的信息的色度阵列类型(ChromaArrayType)指示格式420的情况下，如以下表达式(30)所示分配色度样本位置类型标识符。

chroma_sample_loc_type_idx＝＝0：类型2

chroma_sample_loc_type_idx＝＝1：类型3

chroma_sample_loc_type_idx＝＝2：类型1

chroma_sample_loc_type_idx＝＝3：类型0...(30)

注意，该色度样本位置类型标识符(chroma_sample_loc_type_idx)作为与色度分量(chroma_sample_loc_info())的像素位置相关联的信息被传输(在存储在与色度分量的像素位置(chroma_sample_loc_info())相关联的信息中的同时传输)。

色度MPM标识符(chroma_mpm_idx)是表示色度帧内预测模式候选列表(intraPredModeCandListC)中的哪个预测模式候选将被指定为色度帧内预测模式的标识符。

运动预测信息MVinfo包含例如诸如merge_idx、merge_flag、inter_pred_idc、ref_idx_LX、mvp_lX_flag、X＝{0,1}以及mvd(参见例如JCTVC-W1005,7.3.8.6预测单元语法)的信息。

当然，要包含在预测模式信息Pinfo中的信息可以是任何信息，并且可以将除了那些信息之外的信息包含在预测模式信息Pinfo中。

<变换信息Tinfo>

变换信息Tinfo包含例如以下信息。当然，要包含在变换信息Tinfo中的信息可以是任何信息，并且可以将除了那些信息之外的信息包含在变换信息Tinfo中。

要处理的转换块的宽度尺寸TBWSize和高度尺寸TBHSize(可以是TBWSize(或TrWidth)和TBHSize(或TrHeight)的以2为底的对数值log2TBWSize(或log2TrWidth)和log2TBHSize(或log2TrHeight))。

变换跳过标志(ts_flag)：指示是否跳过(逆)初级变换和(逆)二次变换的标志。

扫描标识符(scanIdx)

量化参数(qp)

量化矩阵(scaling_matrix(例如，JCTVC-W1005,7.3.4缩放列表数据语法))

<残差信息Rinfo>

残差信息Rinfo(例如，参见JCTVC-W1005的7.3.8.11残差编码语法)包含例如以下语法。

cbf(coded_block_flag)：指示是否存在残差数据的标志

last_sig_coeff_x_pos：最后的非零系数X坐标

last_sig_coeff_y_pos：最后的非零系数Y坐标

coded_sub_block_flag：指示是否存在子块非零系数的标志

sig_coeff_flag：指示是否存在非零系数的标志

gr1_flag：指示非零系数的级别是否大于1的标志(也称为“GR1标志”)

gr2_flag：指示非零系数的级别是否大于2的标志(也称为“GR2标志”)

sign_flag：指示非零系数是正还是负的符号(也称为“符号代码”)

coeff_abs_level_remaining：非零系数的剩余水平(也称为“非零系数剩余水平”)

当然，要包含在残留信息RInfo中的信息可以是任何信息，并且可以将除了那些信息之外的信息包含在残留信息RInfo中。

<滤波器信息Finfo>

滤波器信息Finfo包含例如与以下滤波器处理中的每个滤波器处理相关联的控制信息。

与解块滤波器(DBF)相关联的控制信息

与像素自适应偏移量(SAO)相关联的控制信息

与自适应环路滤波器(ALF)相关联的控制信息

与其他线性/非线性滤波器相关联的控制信息

更具体地，滤波器信息Finfo包含例如指定应用了每个滤波器的图片或图片中的区域的信息，每个CU中的滤波器开/关控制信息以及与切片和片的边界相关联的滤波器开/关控制信息。当然，要包含在滤波器信息Finfo中的信息可以是任何信息，并且可以将除了那些信息之外的信息包含在滤波器信息Finfo中。

将再次描述解码部212。解码部212参考残差信息RInfo，并且在每个变换块内的每个系数位置处导出量化系数qcoef。解码部212将量化系数qcoef提供给扩展部231。

进一步地，解码部212将通过解析完成的头信息Hinfo、预测模式信息Pinfo、量化系数qcoef、变换信息Tinfo以及滤波器信息Finfo提供给块。具体地，解码部212如下提供解析的信息。

头信息Hinfo被提供给逆量化部213、逆正交变换部214、预测部219以及环路滤波器部216。

预测模式信息Pinfo被提供给逆量化部213以及预测部219。

变换信息Tinfo被提供给逆量化部213、逆正交变换部214，扩展部231以及归一化部232。

滤波器信息Finfo被提供给环路滤波器部216。

当然，上述供应目的地是一个示例，并且不限于该示例。例如，每个编码参数可以被提供给自由选择的处理部。此外，其他信息也可以被提供给自由选择的处理部。

例如，与有效系数的控制(计算精度的控制)相关联的信息，诸如与序列位深度channelBitDepth相关联的信息，与切片位深度sliceBitDepth相关联的信息，以及以上在图像信息编码设备100的描述中描述的差分参数deltaX都可以包含在变换信息Tinfo中。

<逆量化部>

逆量化部分213执行与逆量化相关联的处理。例如，将从扩展部231提供的变换信息Tinfo和量化系数qcoefS'输入到逆量化部213，并且逆量化部213基于变换信息Tinfo对量化系数qcoefS'的值进行缩放(逆量化)，并且导出经过逆量化的变换系数coefS'。

注意，执行该逆量化作为由量化部114执行的量化的逆处理。此外，该逆量化是与由逆量化部117执行的逆量化类似的处理。换言之，逆量化部117执行与由逆量化部213执行的处理类似的处理(逆量化)。

逆量化部213将导出的变换系数coefS'提供给逆正交变换部214。

<逆正交变换部>

逆正交变换部214执行与逆正交变换相关联的处理。例如，将从逆量化部213提供的变换系数coefS'和从解码部212提供的变换信息Tinfo输入到逆正交变换部214，并且逆正交变换部214基于变换信息Tinfo对变换系数coefS'执行逆正交变换处理，并且导出预测残差resiS'。

注意，执行该逆正交变换作为由正交变换部113执行的正交变换的逆处理。此外，该逆正交变换是与由逆正交变换部118执行的逆正交变换类似的处理。换言之，逆正交变换部118执行与由逆正交变换部214执行的处理类似的处理(逆正交变换)。

逆正交变换部214将所导出的预测残差resiS'提供给归一化部232。

<计算部>

计算部215执行与和图像相关联的信息的添加相关联的处理。例如，将从归一化部232提供的预测残差resi'和从预测部219提供的预测图像P输入到计算部215。计算部215将预测残差resi'与和预测残差resi'相对应的预测图像P(预测信号)相加，并且导出局部解码图像Rlocal，如下面的等式(31)所表示的。

Rlocal＝resi'+P...(31)

计算部215将所导出的局部解码图像R_local提供给环路滤波器部216和帧存储器218。

<环路滤波器部>

环路滤波器部216执行与环路滤波处理相关联的处理。例如，将从计算部215提供的局部解码图像Rlocal和从解码部212提供的滤波器信息Finfo输入到环路滤波器部216。注意，要输入到环路滤波器部216的信息可以是任何信息，并且可以将除了这些信息之外的信息输入到环路滤波器部216。

环路滤波器部216基于滤波器信息Finfo对局部解码图像R_local适当地执行滤波处理。

例如，如非专利文献3中所述，环路滤波器部216按此顺序应用了四个环路滤波器，它们是：双边滤波器、解块滤波器(DBF(DeBlockingFilter))、自适应偏移滤波器(SAO(SampleAdaptiveOffset))、以及自适应环路滤波器(ALF(AdaptiveLoopFilter))。注意，可以自由选择具体的滤波器及其应用顺序，并且可以适当地进行选择。

环路滤波器部216执行与由编码侧(例如，图像编码设备100的环路滤波器部120)执行的滤波处理相对应的滤波处理。当然，可以自由选择将由环路滤波器部216执行的滤波处理，并且不限于上述示例。例如，环路滤波器部216可以应用维纳滤波器(Wienerfilter)等。

环路滤波器部216将经滤波处理的局部解码图像R_local提供给重新排序缓冲器217和帧存储器218。

<重新排序缓冲器>

将从环路滤波器部216提供的局部解码图像R_local输入到重新排序缓冲器217，并且重新排序缓冲器217保持(存储)局部解码图像R_local。重新排序缓冲器217通过使用局部解码图像R_local来重建每个图片单元的解码图像R，并且保持解码图像R(将解码图像R存储在缓冲器中)。重新排序缓冲器217将所获得的解码图像R从解码的顺序重新排序为再现的顺序。重新排序缓冲器217将重新排序的解码图像R组作为图像序列数据输出到图像解码设备200的外部。

<帧存储器>

帧存储器218执行与和图像相关联的数据的存储有关的处理。例如，将由计算部215提供的局部解码图像R_local输入到帧存储器218，并且帧存储器218重构每个图片单元的解码图像R并将解码图像R存储在帧存储器218的缓冲器中。

进一步地，将从环路滤波器部216提供的经过环路滤波处理的局部解码图像R_local输入到帧存储器218，并且帧存储器218重建每个图片单元的解码图像R并将解码图像R存储在帧存储器218的缓冲器中。帧存储器218适当地将所存储的解码图像R(或解码图像R的一部分)作为参考图像提供给预测部219。

注意，帧存储器218可以存储与解码图像的生成有关的头信息Hinfo、预测模式信息Pinfo、变换信息Tinfo、滤波器信息Finfo等。

<预测部>

预测部219执行与预测图像的生成相关联的处理。例如，将从解码部212提供的预测模式信息Pinfo输入到预测部219，并且预测部219通过由预测模式信息Pinfo指定的预测方法来执行预测，并导出预测图像P。在导出时，预测部219使用由预测模式信息Pinfo指定并存储在帧存储器218中的预滤波处理或后滤波处理解码图像R(或解码图像R的一部分)作为参考图像。预测部219将所导出的预测图像P提供给计算部215。

<扩展部>

将从解码部212提供的量化系数qcoef和从控制部分101提供的变换信息Tinfo输入到扩展部231，并且扩展部231执行与控制量化系数qcoef的有效位的数目(的扩展)相关联的处理。例如，扩展部231通过扩展位精度dBD比特(<<dBD)将量化系数qcoef向左移位，并且扩展量化系数qcoef的有效位的数目。换言之，扩展部231根据每个序列内在时间方向或空间方向上的位深度的变化，对尚未经历正交变换和量化的量化系数qcoef的有效位的数目进行扩展。进一步地，扩展部231将有效位的数目被扩展并且通过移位获得的量化系数qcoefS'提供给逆量化部213。

<归一化部>

将从逆正交变换部214提供的预测残差resiS'和从控制部101提供的变换信息Tinfo输入到归一化部232，并且归一化部232执行与对预测残差resiS'的有效位的数目(的归一化)的控制相关联的处理。例如，归一化部232通过扩展位精度dBD比特(>>dBD)将预测残差resiS'向右移位，并且将预测残差resiS'的有效位的数目归一化。换言之，归一化部232根据每个序列内在时间方向或空间方向上的位深度的变化，对经历了逆量化和逆正交变换的预测残差resiS'的有效位的数目进行归一化。此外，归一化部232将有效位的数目被归一化并且通过位移位获得的预测残差resiS'提供给计算部215。

利用上述配置，图像解码设备200可以在其中每个系数的有效位的数目从序列级别的扩展进一步扩展的状态下执行逆量化处理和逆正交变换处理中的每个逆量化处理和逆正交变换处理，并且提高这些一系列的处理的计算精度。特别地，可以抑制编码效率的降低。

<解码部的细节>

图25是描绘解码部212的主要配置的示例的框图，该主要配置和与对有效位的数目的控制相关联的信息的提取有关。如图25所示，解码部212具有序列位深度导出部251、切片位深度导出部252、deltaX解码部253以及dBD导出部254。尽管解码部212执行除了与有效位的数目的控制相关联的信息的提取等之外的处理(即，如上所述的其他信息的解码)，但是省略了关于这些一系列处理的配置的描述。

将累积缓冲器211中的比特流bitstream输入到序列位深度导出部251，并且序列位深度导出部251执行与序列位深度channelBitDepth的导出相关联的处理。例如，序列位深度导出部251解码并提取与比特流中包含的序列位深度相关联的信息。进一步地，例如，序列位深度导出部251通过使用与序列位深度相关联的提取的信息来导出序列位深度channelBitDepth。而且，例如，序列位深度导出部251将导出的序列位深度channelBitDepth提供给dBD导出部254。此外，例如，序列位深度导出部251将导出的序列位深度channelBitDepth作为变换信息Tinfo提供给逆量化部213和逆正交变换部214。

将累积缓冲器211中的比特流bitstream输入到切片位深度导出部252，并且切片位深度导出部252执行与切片位深度sliceBitDepth的导出相关联的处理。例如，切片位深度导出部252解码并提取与比特流中包含的切片位深度相关联的信息。进一步地，例如，切片位深度导出部252通过使用与切片位深度相关联的导出的信息来导出切片位深度sliceBitDepth。而且，例如，切片位深度导出部252将导出的切片位深度sliceBitDepth提供给dBD导出部254。

将累积缓冲器211中的比特流bitstream输入到deltaX解码部253，并且deltaX解码部253执行与差分参数deltaX的解码相关联的处理。例如，deltaX解码部253解码并提取包含在比特流中的差分参数deltaX(与扩展位精度相关联的信息)。deltaX解码部253将获得的差分参数deltaX提供给dBD导出部254。

将从序列位深度导出部251提供的序列位深度channelBitDepth、从切片位深度导出部252提供的切片位深度sliceBitDepth以及从deltaX解码部253提供的差分参数deltaX输入到dBD导出部254，并且dBD导出部254执行与扩展位精度dBD的导出相关联的处理。例如，dBD导出部254基于这些参数导出每个局部级别的扩展位精度dBD。另外，dBD导出部254将导出的扩展位精度dBD作为变换信息Tinfo提供给逆量化部213、逆正交变换部214、扩展部231、以及归一化部232。

<图像解码处理的流程>

接下来将描述由上述图像解码设备200执行的每个处理的流程。首先，将参照图26的流程图描述图像解码处理的流程的示例。

当图像解码处理开始时，在步骤S201中，累积缓冲器211获取从图像解码设备200的外部提供的编码数据(比特流)，并且保持(累积)编码数据。

在步骤S202中，解码部212解码编码数据(比特流)并且获得量化系数qcoef。此外，解码212通过该解码从编码数据(比特流)中解析(分析并获取)各种编码参数。

在步骤S203中，扩展部231通过使用每个扩展位精度控制组SG的扩展位精度dBD对通过步骤S202的处理获得的分量X的量化系数qcoef进行扩展，如下面的等式(32)所示，并且获得扩展的量化系数qcoefs'。

在dBD>0处，qcoefS'＝qcoef<<dBD

在dBD＝0处，qcoefS'＝qcoef...(32)

在步骤S204中，逆量化部213对通过步骤S203的处理扩展的量化系数qcoefS'执行逆量化，并且获得变换系数coefS'，其中逆量化是在编码侧执行的量化的逆处理。

在步骤S205中，逆正交变换部214对通过步骤S204中的处理获得的变换系数coefS'执行逆正交变换处理，并且获得预测残差resi'，其中逆正交变换处理是在编码侧执行的正交变换处理的逆处理。

在步骤S206中，归一化部232通过使用每个扩展位精度控制组SG的扩展位精度dBD，对通过步骤S205的处理获得的分量X的预测残差resiS'进行归一化，如下面的等式(33)所示，并且获得归一化的预测残差resi。

在dBD>0处，resi'＝(resiS'+offsetBD)>>dBD

其中offsetBD＝1<<(dBD-1)

在dBD＝0处，resi'＝resiS'...(33)

作为该等式(33)的替选，也可以通过以下等式(34)执行归一化。

在dBD>0处，resi'＝sign(resiS')*(abs(resiS')+offsetBD)>>dBD

在dBD＝0处，resi'＝resiS'...(34)

在该等式中，sign(x)是返回实数x的正号或负号的运算符，并且abs(x)是返回实数x的绝对值的运算符。

在步骤S207中，预测部219基于在步骤S202中解析的信息，通过由编码侧指定的预测方法执行预测处理，并且例如通过参考存储在帧存储器218中的参考图像来生成预测图像P。

在步骤S208中，计算部215将通过步骤S206的处理获得的预测残差resi'与通过步骤S207的处理获得的预测图像P相加，并且导出局部解码图像R_local。

在步骤S209中，环路滤波器部216对通过步骤S208的处理获得的局部解码图像R_local执行环路滤波处理。

在步骤S210中，重新排序缓冲器217通过使用由步骤S307的处理获得的滤波处理后的局部解码图像R_local导出解码图像R，并且将解码图像R组从解码的顺序重新排序为再现顺序。重新排序为再现顺序的解码图像R组作为图像序列被输出到图像解码设备200的外部。

而且，在步骤S211中，帧存储器218存储通过步骤S208的处理获得的局部解码图像R_local或通过步骤S209的处理获得的滤波处理的局部解码图像R_local中的至少一个。

当步骤S211的处理结束时，图像解码处理结束。

在上述流程的图像解码处理中，在步骤S203中，通过使用扩展位精度dBD来对尚未经历逆量化的量化系数qcoef的有效位的数目进行扩展，并且在步骤S206中，通过使用扩展位精度dBD来对经历了逆正交变换的预测残差resis'进行归一化，可以以提高的计算精度执行逆量化处理和逆正交变换处理。换言之，通过提高的计算精度提高了编码效率。

<dBD导出处理的流程>

在图26的步骤S202中，导出各种编码参数。例如，导出扩展位精度dBD等。将参考图27的流程图描述dBD导出处理的流程的示例，该导出处理用于导出诸如扩展位精度dBD的参数。

当dBD导出处理开始时，在步骤S231中，解码部212的序列位深度导出部251导出分量X的序列位深度channelBitDepth。

例如，序列位深度导出部251解码并提取与比特流的序列参数集SPS中包含的每个分量的序列位深度channelBitDepth相关联的语法值(与序列位深度相关联的信息)。另外，序列位深度导出部251从提取的语法值中导出序列位深度channelBitDepth。与channelBitDepth相关联的语法的示例如下。

bit_depth_luma_minus8：指示亮度的序列位深度的语法

bit_depth_chroma_minus8：指示色度的序列位深度的语法

在例如亮度的情况下，序列位深度导出部251导出序列位深度channelBtiDepth，如以下等式(35)所示。

channelBitDepth＝8+bit_depth_luma_minus8...(35)

此外，在例如色度的情况下，序列位深度导出部251导出序列位深度channelBitDepth，如以下等式(36)所示。

channelBitDepth＝8+bit_depth_chroma_minus8...(36)

在步骤S232中，切片位深度导出部252导出分量X的切片位深度sliceBitDepth。

例如，切片位深度导出部252解码并提取与比特流的片头SH中包含的每个分量的切片位深度相关联的语法值(与切片位深度相关联的信息)。另外，切片位深度导出部252从提取的语法值中导出切片位深度sliceBitDepth。与切片位深度sliceBitDepth相关联的语法的示例如下。

slice_min_val：切片内的分量X(X＝Y/Cb/Cr)的最小像素值

slice_max_val：切片内的分量X(X＝Y/Cb/Cr)的最大像素值

切片位深度导出部252根据这些值导出切片位深度sliceBitDepth，例如如以下等式(37)所示。

sliceBitDepth＝ceil(log2(slice_max_val-slice_min_val))...(37)

注意，可以直接从切片头解码切片位深度sliceBitDepth来作为每个切片内的最小像素值slice_min_val和最大像素值slice_max_val的替选，并且可以解码序列位深度channelBitDepth与切片位深度sliceBitDepth之间的差值slice_bit_depth_diffX。

slice_bit_depth_diffX：分量X的切片位深度相对于序列位深度channelBitDepth的差值

在从slice_bit_depth_diffX导出切片位深度sliceBitDepth的情况下，切片位深度sliceBitDepth被导出，例如如以下等式(38)所示。

sliceBitDepth＝channelBitDepth-slice_bit_depth_diffX...(38)

在步骤S233中，deltaX解码部253解码每个扩展位精度控制组SG的分量X的扩展位精度dBD的差分参数deltaX。

例如，deltaX解码部253从编码数据中解码扩展位精度dBD的差分参数deltaX，该差分参数指示每个扩展位精度控制组SG(缩放组)扩展多少位分量X的系数的有效位的数目。

在步骤S234中，dBD导出部254导出每个扩展位精度控制组SG的分量X的扩展位精度dBD。

例如，dBD导出部分254根据每个扩展位精度控制组SG的分量X的扩展位精度dBD的差分参数deltaX、序列位深度channelBitDepth以及切片位深度sliceBitDepth导出扩展位精度dBD，如以下等式(39)所示。

dBD＝channelBitDepth–sliceBitDepth+deltaX...(39)

注意，存在channelBitDepth≥sliceBitDepth≥deltaX的关系。经由序列位深度和切片位深度表示扩展位精度dBD使得可以使差分参数deltaX的值更小。换言之，可以减少对差分参数deltaX进行解码/编码所需的代码量。

当步骤S631的处理结束时，则dBD导出处理结束，并且处理返回至图26。

<对扩展位精度控制组SG的控制>

注意，扩展位精度控制组SG可以由分割深度相对于CTB的尺寸CtbLog2Size的差值diff_cu_delta_depth控制。在这种情况下，获得SG的尺寸Log2SGSize，如以下等式(40)所示。

Log2SGSize＝CtbLog2Size-diff_cu_delta_depth...(40)

在假设例如由图20中描绘的虚线框指示的CTB的尺寸为128×128(CtbLog2Size＝7)，并且由图20中描绘的粗线框指示的SG的尺寸为32×32(Log2SGSize＝5)的情况下，差值diff_cu_delta_depth为2，如以下等式(41)所示。

diff_cu_delta_depth＝CtbLog2Size-Log2SGSize＝7–5＝2...(41)

注意，假设差值diff_cu_delta_depth以预定参数集(头信息)(例如，序列参数集(SPS)、图片参数集(PPS))为单位或者通过片头(SH)等)来通知。如此，可以通过差值diff_cu_delta_depth来控制扩展位精度控制组SG的粒度。

在例如信号范围在大面积上恒定到一定程度的情况下，减小该差值diff_cu_delta_depth使得可以扩展差分参数deltaX的通知单位并且可以减小开销。

相反，在信号范围在小区域内变化的情况下，增加该差值diff_cu_delta_depth使得可以减小差分参数deltaX的通知单位，并且可以以更细的粒度扩展逆量化/逆正交变换时的变换系数的有效位的数目。

<对扩展位精度dBD的定义的其他示例1>

尽管以上描述了从序列位深度channelBitDepth、切片位深度sliceBitDepth和扩展位精度dBD获得分量X的扩展位精度dBD，但是扩展位精度dBD的定义可以自由制定并且不限于该示例。

例如，差分参数deltaX可以被定义为序列位深度channelBitDepth与扩展位精度dBD之间的差值。换言之，扩展位精度dBD可以被定义为序列位深度channelBitDepth与差分参数deltaX之间的差值，如以下等式(42)所示。

dBD＝channelBitDepth-deltaX...(42)

(即，deltaX＝channelBitDepth-dBD)

如此，与上述示例相比，可以更容易地导出扩展位精度dBD。

<对扩展位精度dBD的定义的其他示例2>

而且，扩展位精度dBD可以被定义为等于差分参数deltaX，如以下等式(43)所示。

dBD＝deltaX...(43)

在这种情况下，可以在不依赖于除了差分参数deltaX之外的参数的情况下导出扩展位精度dBD。

<对扩展位精度dBD的定义的其他示例3>

进一步地，扩展位精度dBD可以被定义为要处理的扩展位精度控制组SG(称为“当前扩展位精度控制组SG_cur”)的扩展位精度dBD的预测值dBD_pred与差分参数deltaX的总和，例如由以下等式(44)所示。

dBD＝dBD_pred+deltaX...(44)

(即，deltaX＝dBD-dBD_pred)

例如，如以上参考图21所述，通过参考当前扩展位精度控制组SG_cur的邻域中的编码扩展位精度控制组neighborSGs来导出该预测值dBD_pred。而且，在这种情况下，可以基于相邻扩展位精度控制组SG_A的扩展位精度dBD_A和相邻扩展位精度控制组SG_B的扩展位精度dBD_B设置扩展位精度dBD的预测值dBD_pred。此外，可以例如通过根据是否可以参考这些相邻的扩展位精度控制组的方法(例如，上述等式(24)至等式(27))来导出扩展位精度dBD的预测值dBD_pred。

这样，通过使用编码的相邻扩展位精度控制组neighborSGs的扩展位精度dBD中的每个扩展位精度dBD来预测当前扩展位精度控制组SG_cur的dBD使得可以减小差分参数deltaX的值。换言之，可以抑制解码或编码deltaX所需的代码量的增加。

<4.第二实施方式>

<图像编码设备>

在第二实施方式中，将描述图9的表中的方法#2的细节。首先，将描述实施在编码时对计算精度的这种控制的配置。图28是描绘在这种情况下图像编码设备100的主要配置的示例的框图。同样在图28的情况下，图像编码设备100基本上具有与在方法#1(图15)的情况下的配置类似的配置，不同之处在于由预测部122获得的预测图像P也被提供给控制部101。

例如，控制部101基于该预测图像来导出每个局部级别的扩展位精度dBD。进一步地，在这种情况下，从预测图像导出扩展位精度dBD；因此，解码侧可以类似地从预测图像导出扩展位精度dBD。换言之，没有必要传输差分参数deltaX。因此，控制部101省略了该差分参数deltaX的导出。自然地，编码部115省略了对差分参数deltaX(与扩展位精度相关联的信息)的编码。

<控制部的细节>

图29是描绘这种情况下的控制部101的主要配置的示例的框图，该主要配置与和有效位的数目的控制相关联的信息的生成有关。如图29所示，这种情况下的控制部101具有序列位深度设置部151、像素最小值/最大值搜索部153、以及dBD导出部154。由于省略了从编码侧到解码侧的差分参数deltaX的传输，因此省略了deltaX导出部155。鉴于此，也省略了切片位深度设置部152。

进一步地，将预测图像输入到像素最小值/最大值搜索部153，并且像素最小值/最大值搜索部153搜索每个局部级别的预测图像的像素值的最小值(minPredPixelVal)和最大值(maxPredPixelVal)，该局部级别是小于序列级别的数据单元。像素最小值/最大值搜索部153将通过搜索检测到的每个局部级别的最小值(minRecPixelVal)和最大值(maxRecPixelVal)提供给dBD导出部154。

将从序列位深度设置部151提供的序列位深度channelBitDepth和从像素最小值/最大值搜索部153提供的预测图像的像素值的最小值(minPredPixelVal)和最大值(maxPredPixelVal)输入到dBD导出部154，并且dBD导出部154基于这些参数导出每个局部级别的扩展位精度dBD。

dBD导出部154将导出的扩展位精度dBD作为变换信息Tinfo提供给正交变换部113、量化部114、逆量化部117、逆正交变换部118、扩展部131、归一化部132、扩展部133、以及归一化部134。

换言之，方法#2与方法#1的不同之处仅在于导出扩展位精度dBD的方法和差分参数deltaX的传输的省略，并且在其他一系列处理中基本上与方法#1类似，例如，在扩展部131、归一化部132、扩展部133、以及归一化部134中对有效位的数目等(的扩展或归一化)的控制。

因此，在这种情况下，与方法#1类似，可以抑制编码效率的降低。

<图像编码处理的流程>

接下来将参考图30的流程图描述在这种情况下的图像编码处理的流程的示例。

在图像编码处理开始时，与图17的步骤S101和步骤S102中的每个步骤的处理类似地执行步骤S301和步骤S302中的每个步骤的处理。

在步骤S303中，控制部101针对由重新排序缓冲器111保持的每个输入图像确定(设置)编码参数。然而，在这种情况下，控制部101仅基于输入图像设置序列位深度channelBitDepth，并且不导出和与对有效位的数目的控制相关联的信息有关的扩展位精度dBD。

在步骤S304中，类似于步骤S104的情况，预测部122以最佳预测模式执行预测处理并且生成预测图像等。

在步骤S305中，控制部101从在步骤S304中生成的预测图像中导出扩展位精度dBD。

与图17的步骤S105至步骤S118中的每个步骤的处理类似地执行步骤S306至步骤S319中的每个步骤的处理。

当步骤S319的处理结束时，图像编码处理结束。

在上述流程的图像编码处理中，在步骤S307中，通过使用扩展位精度dBD来对尚未经历正交变换的预测残差resi的有效位的数目进行扩展，并且在步骤S310中，通过使用扩展位精度dBD来对经历了量化的量化系数qcoefs进行归一化，从而能够执行提高的计算精度的正交变换处理和量化处理。换言之，通过提高的计算精度提高了编码效率。

同样，在步骤S311中，通过使用扩展位精度dBD来对尚未经历逆量化的量化系数qcoef的有效位的数目进行扩展，并且在步骤S314中，通过使用扩展位精度dBD来对经历了逆正交变换的预测残差resiS'进行归一化，从而能够执行提高的计算精度的逆量化处理和逆正交变换处理。换言之，通过提高的计算精度提高了编码效率。

<序列位深度设置处理的流程>

在图30的步骤S303中，设置各种编码参数。例如，设置序列位深度channelBitDepth。将参考图31的流程图描述用于设置该序列位深度channelBitDepth的序列位深度设置处理的流程的示例。

在开始序列位深度设置处理时，在步骤S331中，序列位深度设置部151获得从外部输入的输入图像的每个分量的位深度，并且将获得的位深度的值设置为每个分量的序列位深度channelBitDepth。

当步骤S331的处理结束时，则序列位深度设置处理结束，并且处理返回至图30。

<dBD导出处理的流程>

将参考图32的流程图描述在图30的步骤S305的处理中执行的dBD导出处理的流程的示例。

在dBD导出处理开始时，在步骤S351中，像素最小值/最大值搜索部153导出每个扩展位精度控制组SG的预测图像的分量X的最小像素值minPredPixelVal和最大像素值maxPredPixelVal。

在步骤S352中，dBD导出部154基于在步骤S351中导出的预测图像的最小像素值minPredPixelVal和最大像素值maxPredPixelVal导出每个扩展位精度控制组SG的分量X的扩展位精度dBD。

当步骤S352的处理结束时，则dBD导出处理结束，并且处理返回至图30。

如上所述，就像方法#1的情况一样，针对每个扩展位精度控制组SG导出扩展位精度dBD；因此，扩展部131、归一化部132、扩展部133和归一化部134均可以通过使用扩展位精度来控制每个扩展位精度控制组SG的系数(计算精度)的有效位的数目。因此，在这种情况下，就像方法#1的情况一样，可以抑制编码效率的降低。

<扩展位精度信息编码处理的流程>

在图30的步骤S318的处理中，与序列位深度相关联的信息被编码为与有效位的数目的控制(对计算精度的控制)相关联的信息，并且被包含在比特流中。

将参考图33的流程图描述扩展位精度信息编码处理的流程的示例，该扩展位精度信息编码处理用于对与序列位深度相关联的该信息进行编码。

当扩展位精度信息编码处理开始时，在步骤S371中，编码部115对与分量X的序列位深度channelBitDepth相关联的信息进行编码，并且将编码的信息包含在比特流(例如，序列参数集SPS)中。

当步骤S371的处理结束时，扩展位精度信息编码处理结束，并且处理返回至图30。

如上所述，在这种情况下，编码部115对与序列位深度相关联的信息进行编码，并且将编码的信息包含在比特流(生成包含与序列位深度相关联的信息的比特流)中，但是省略了差分参数deltaX。因此，可以抑制编码效率的降低。

<修改>

在根据第二实施方式的图像编码设备中(图9的表中的方法#2)，通过参考与要处理的块相对应的预测图像来导出每个局部级别的扩展位精度dBD。替选地，图像编码设备可以被配置成使得使用在生成预测图像时参考的解码图像作为预测图像的替选来导出要处理的块的局部位深度，并且通过参考局部位深度(方法#2')导出扩展位精度dBD。

换言之，在图29中，将在生成要处理的块的预测图像时参考的解码图像Rec_ref输入到像素最小值/最大值搜索部153，并且像素最小值/最大值搜索部153搜索每个局部级别的解码图像Rec_ref的像素值的最小值(minRecPixelVal)和最大值(maxRecPixelVal)，该局部级别是小于序列级别的数据单元。像素最小值/最大值搜索部153将通过搜索检测到的每个局部级别的最小值(minRecPixelVal)和最大值(maxRecPixelVal)提供给dBD导出部154。

进一步地，将从序列位深度设置部151提供的序列位深度channelBitDepth和从像素最小值/最大值搜索部153提供的解码图像Rec_ref的像素值的最小值(minRecPixelVal)和最大值(maxRecPixelVal)输入到dBD导出部154，并且dBD导出部154基于那些参数导出每个局部级别的扩展位精度dBD。

同样地，在图30的步骤S305中，可以解释为“从解码图像导出扩展位精度dBD。”

因此，在这种情况下，就像方法#2的情况一样，可以抑制编码效率的降低。此外，方法#2'相对于方法#2的优点在于，可以仅从解码图像导出扩展位精度dBD，而不需要生成预测图像。

注意，以上描述中的解码图像Rec_ref指示在帧内预测的情况下生成要处理的块的帧内预测图像时所参考的局部解码像素区域，并且指示在帧间预测的情况下生成要处理的块的帧间预测图像时所参考的局部解码像素区域。

<图像解码设备>

接下来，将描述解码时的图9的表中的方法#2中的控制计算精度的配置。图34是描绘在这种情况下图像解码设备200的主要配置的示例的框图。同样在图34的情况下，图像解码设备200基本上具有与在方法#1(图24)的情况下的配置类似的配置，不同之处在于由预测部219获得的预测图像P也被提供给解码部212。

例如，解码部212基于该预测图像导出每个局部级别的扩展位精度dBD。换言之，没有必要传输差分参数deltaX。因此，可以抑制编码效率的降低。另外，解码部212自然地省略该差分参数deltaX的解码。

<解码部的细节>

图35是描绘这种情况下的解码部212的主要配置的示例的框图，该主要配置和与有效位的数目的控制相关联的信息的提取有关。如图35所示，在这种情况下，解码部212具有序列位深度导出部251、dBD导出部254以及像素最小值/最大值搜索部451。由于省略了差分参数deltaX从编码侧到解码侧的传输，因此省略了切片位深度导出部252和deltaX解码部253。

将预测图像输入到像素最小值/最大值搜索部451，并且像素最小值/最大值搜索部451搜索每个局部级别的预测图像的像素值的最小值(minPredPixelVal)和最大值(maxPredPixelVal)，该局部级别是小于序列级别的数据单元。像素最小值/最大值搜索部451将通过搜索检测到的每个局部级别的最小值(minRecPixelVal)和最大值(maxRecPixelVal)提供给dBD导出部254。

将从序列位深度导出部251提供的序列位深度channelBitDepth和从像素最小值/最大值搜索部451提供的预测图像的像素值的最小值(minPredPixelVal)和最大值(maxPredPixelVal)输入到dBD导出部254，并且dBD导出部254基于这些参数导出每个局部级别的扩展位精度dBD。

dBD导出部254将导出的扩展位精度dBD作为变换信息Tinfo提供给逆量化部213、逆正交变换部214、扩展部231、以及归一化部232。

换言之，方法#2与方法#1的不同之处仅在于导出扩展位精度dBD的方法和解码侧的差分参数deltaX的传输的省略，并且在其他一系列处理中基本上与方法#1类似，例如，在扩展部231以及归一化部232中对有效位的数目等的控制。

因此，在这种情况下，就像方法#1的情况一样，可以抑制编码效率的降低。

<图像解码处理的流程>

接下来将参考图36的流程图描述在这种情况下的图像解码处理的流程的示例。

在图像解码处理开始时，与图26的步骤S201的处理类似地执行步骤S401的处理。

在步骤S402中，解码部212执行解码处理。在该方法#2的情况下，在该解码处理中省略(不执行)诸如差分参数deltaX的解码和切片位深度sliceBitDepth的导出的处理。

在步骤S403中，与步骤S207的情况类似，预测部219执行预测处理并且生成预测图像P。

在步骤S404中，解码部212从在步骤S403中生成的预测图像P中导出扩展位精度dBD。注意，与编码侧(图32)类似地执行扩展位精度dBD的这种导出。

与步骤S203至步骤S206以及步骤S208至步骤S211中的每个步骤的处理类似地执行步骤S405至步骤S412中的每个步骤的处理。换言之，类似于方法#1的情况，扩展部231和归一化部232使用局部级别的扩展位精度dBD对有效位的数目进行控制(对计算精度进行控制)。因此，在该情况下，可以类似地抑制编码效率的降低。

<序列位深度导出处理的流程>

在图36的步骤S402的解码处理中，设置各种编码参数。例如，从比特流中读出与序列位深度相关联的信息，并且从与序列位深度相关联的信息中导出序列位深度channelBitDepth。将参考图36的流程图描述用于导出该序列位深度channelBitDepth的序列位深度导出处理的流程的示例。

当开始序列位深度导出处理时，在步骤S431中，序列位深度导出部251对比特流进行解码，提取与序列位深度相关联的信息，并且基于提取的与序列位深度相关联的信息导出每个分量的序列位深度channelBitDepth。

当步骤S431的处理结束时，则序列位深度导出处理结束，并且处理返回至图36。

通过以这种方式执行每个处理，可以对每个局部级别的变换系数的有效位的数目进行控制，该局部级别是小于序列级别的数据单元。因此，在方法#2的情况下，可以类似地抑制编码效率的降低。

<修改>

在根据第二实施方式(图9的表中的方法#2)的图像解码设备中，通过参考与要处理的块相对应的预测图像来导出每个局部级别的扩展位精度dBD。替选地，图像解码设备可以被配置成使得使用在生成预测图像时参考的解码图像作为预测图像的替选来导出要处理的块的局部位深度，并且通过参考局部位深度(方法#2')导出扩展位精度dBD。

换言之，在图35中，将在生成要处理的块的预测图像时参考的解码图像Rec_ref输入到像素最小值/最大值搜索部451，并且像素最小值/最大值搜索部451搜索每个局部级别的解码图像Rec_ref的像素值的最小值(minRecPixelVal)和最大值(maxRecPixelVal)，该局部级别是小于序列级别的数据单元。像素最小值/最大值搜索部451将通过搜索检测到的每个局部级别的最小值(minRecPixelVal)和最大值(maxRecPixelVal)提供给dBD导出部254。

进一步地，将从序列位深度设置部251提供的序列位深度channelBitDepth和从像素最小值/最大值搜索部451提供的解码图像Rec_ref的像素值的最小值(minRecPixelVal)和最大值(maxRecPixelVal)输入到dBD导出部254，并且dBD导出部254基于那些参数导出每个局部级别的扩展位精度dBD。

同样地，在图36的步骤S404中，可以解释为“从解码图像导出扩展位精度dBD”。

因此，在这种情况下，就像方法#2的情况一样，可以抑制编码效率的降低。此外，方法#2'相对于方法#2的优点在于，可以仅从解码图像导出扩展位精度dBD，而不需要生成预测图像。

注意，以上描述中的解码图像Rec_ref指示在帧内预测的情况下生成要处理的块的帧内预测图像时所参考的局部解码像素区域，并且指示在帧间预测的情况下生成要处理的块的帧间预测图像时所参考的局部解码像素区域。

<5.注释>

<计算机>

上述一系列处理可以由硬件或由软件执行。在通过软件来执行一系列处理的情况下，配置软件的程序被安装到计算机中。此处，计算机的类型包括并入专用硬件中的计算机以及能够通过将各种程序安装至计算机中来执行各种功能计算机，例如通用个人计算机。

图38是示出通过程序来执行上述一系列处理的计算机的硬件配置的示例的框图。

在图38描绘的计算机800中，CPU(中央处理单元)801、ROM(只读存储器)802和RAM(随机存取存储器)803通过总线804彼此连接。

输入/输出接口810也连接至总线804。输入部811、输出部812、存储部813、通信部814和驱动器815连接至输入/输出接口810。

输入部811包括例如键盘、鼠标、麦克风、触摸板以及输入端子。输出部812包括例如显示器、扬声器以及输出端子。存储部813包括例如硬盘、RAM盘以及非易失性存储器。通信部814包括例如网络接口。驱动器815驱动可移除介质821，诸如磁盘、光盘、磁光盘或半导体存储器。

在如上所述配置的计算机中，CPU801经由输入/输出接口810和总线804将存储在例如存储部813中的程序加载至RAM803，并且执行该程序，从而执行上述一系列处理。CPU801执行各种类型的处理所需的数据等也适当地存储在RAM803中。

可以通过例如将程序记录在用作封装介质等的可移除介质821中来应用要由计算机(CPU801)执行的程序。在那种情况下，通过将可移除介质821附接至驱动器815，可以经由输入/输出接口810将程序安装至存储部813。

替选地，程序可以经由诸如局域网、因特网或数字卫星服务的有线或无线传输介质来提供。在那种情况下，可以通过通信部814来接收程序并且将其安装到存储部813。

在另一替选方案中，该程序可以被预先安装到ROM802或存储部813中。

<信息/处理单元>

其中设置了迄今为止描述的各种类型的信息的数据单元以及要进行各种类型的处理的数据单元均可以被自由地选择，并且不限于上述示例。例如，可以按照TU(变换单元)、TB(变换块)、PU(预测单元)、PB(预测块)、CU(编码单元)、LCU(最大编码单元)、子块、块、片、切片、图片、序列、或分量设置信息或处理，并且数据单元中的数据可以进行处理。当然，可以按照信息或按照处理来设置该数据单元，并且在所有信息或所有处理中并不总是需要使用统一的数据单元。注意，可以自由地选择这些信息的存储位置，并且可以将这些信息存储在上述数据单元中的头、参数集等中。此外，这些信息可以存储在多个位置。

<控制信息>

可以从编码侧向解码侧传输与在迄今为止的实施方式中描述的与本技术有关的控制信息。例如，可以传输用于控制是否允许(或禁止)应用上述本技术的控制信息(例如，enabled_flag)。替选地，可以传输指示例如上述本技术将被应用到的对象(或本技术将不被应用到的对象)的控制信息。例如，用于指定本技术将被应用到的块尺寸(块尺寸的上限和下限之一或两者)、帧、分量、层等((或用于允许或禁止该应用)的控制信息。

<本技术被应用到的对象>

本技术可应用于任何图像编码/解码方案。换言之，在与上述本技术不矛盾的情况下，与图像编码/解码相关联的各种类型的处理(诸如变换(逆变换)、量化(逆量化)、编码(解码)、以及预测)都可以有自由选择的规格，并且规格不限于上述示例。另外，在与上述本技术不矛盾的情况下，可以省略这些类型的处理的一部分。

而且，本技术适用于用于对包含多个视点的图像的多视点图像进行编码/解码的多视点图像编码/解码***。在该情况下，本技术可以应用于每个视点的编码/解码。

此外，本技术适用于用于以对预定参数具有可伸缩性的方式对具有多层(分层的)的分层图像进行编码/解码的分层图像编码(可缩放编码)/解码***。在该情况下，本技术可以应用于对每个分层(层)的编码/解码。

根据上述实施方式的图像编码设备100和图像解码设备200适用于各种电子设备，诸如在卫星广播、有线电视等的有线广播、和因特网上分发的以及在通过蜂窝通信分发到终端的发射机和接收机(例如，电视接收机和蜂窝电话)以及用于在诸如光盘、磁盘和闪存的介质中记录图像并从这些存储介质再现图像的装置(例如，硬盘记录器和摄像装置)。

而且，本技术可以作为安装在自由选择的设备或配置***的设备中的任何配置来实施，例如，作为用作***LSI(大规模集成)的处理器(例如，视频处理器)、使用多个处理器等的模块(例如，视频模块)、使用多个模块等的单元(例如，视频单元)、通过向单元进一步添加其他功能而获得的集合(例如，视频集合)等(即，作为设备的部分配置)。

进一步地，本技术也适用于配置有多种设备的网络***。例如，本技术适用于用于向诸如AV(视听)设备、移动信息处理终端或IoT(物联网)装置的任何终端提供与图像(图像序列)相关联的服务的云服务。

注意，本技术被应用到的***、设备、处理部等可以在任何领域中使用，例如，运输、医疗、犯罪预防、农业、畜牧、采矿、美容、工厂、消费电子、天气和自然监测的领域。另外，可以自由地确定本技术的使用应用。

例如，本技术适用于用于提供收听和观看内容的***或装置。另外，本技术可应用于例如用于运输的***或装置，诸如交通状况的监视和自动驾驶控制。而且，本技术可应用于例如用于安全性的***或装置。进一步地，本技术可应用于例如用于对机器等进行自动控制的***或装置。进一步地，本技术可应用于例如用于农业和畜牧业的***或装置。进一步地，本技术可应用于例如用于监视诸如火山、森林、和海洋、野生生物等的自然状态的***或装置。此外，本技术可应用于例如用于运动的***或设备。

<其他方面>

注意，在本说明书中，“标志”是用于识别多个状态的信息，并且不仅包括在识别真(1)和假(0)两个状态时使用的信息，而且还包括可以识别的三个或更多个状态的信息。因此，该“标志”可能采用的值可以是诸如1或0的二进制值，或者可以是三个或更多个值。换言之，可以自由选择配置该“标志”的位数，并且可以是一个，或者可以是两个或更多个。而且，不仅假设在比特流中包含识别信息(包括标志)的形式(生成包含识别信息的比特流的形式)，而且还假设相对于形成一定基础的信息包含关于标识信息的差异信息的形式(生成包含关于识别信息的差异信息的比特流的形式)；因此，在本说明书中，“标志”或“识别信息”不仅包括信息，而且还包括与形成基础的信息有关的差异信息。

此外，可以以任何形式传输或记录关于经编码的数据(比特流)的各种类型的信息(例如，元数据)，只要该各种类型的信息与经编码的数据相关联即可。术语“关联”在本文中是指例如在处理一个数据时允许使用(链接)其他数据。换言之，彼此关联的数据段可以被编译为一个数据或单个数据。例如，可以在与用于传输经编码的数据(图像)的传输线不同的传输线上传输与经编码的数据(图像)相关联的信息。而且，可以将与经编码的数据(图像)相关联的信息记录在例如与记录有经编码的数据(图像)的记录介质不同的记录介质中(或同一记录介质中的不同记录区域中)。注意，该“关联”可以是部分数据而不是全部数据的关联。例如，图像与对应于图像的信息可以按诸如多个帧、一个帧或帧中的一部分的任意单元彼此相关联。

注意，在本说明书中，诸如“组合”、“多路复用”、“添加”、“集成”、“包含/包括”、“存储”、“合并”、“插件”和“***”之类的术语意味着将多个事物编译成一个，例如，将编码的数据和元数据编译成一个数据，并且意味着一种用于上述“关联”的方法。

而且，本公开内容的实施方式不限于上述实施方式，并且在不脱离本技术的精神的情况下可以进行各种改变。

此外，本技术可以作为配置设备或***的任何配置来实施，例如，作为***LSI(大规模集成)的处理器、使用多个处理器等的模块、使用多个模块等的单元、或者通过将其他功能进一步添加到单元而获得的集合(即，设备的一部分的配置)。

注意，在本说明书中，***意味着多个组成元件(设备、模块(部分)等)的集合，而不管所有组成元件是否设置在同一壳体中。因此，容纳在不同壳体中并经由网络相互连接的多个设备，以及其中多个模块容纳在一个壳体中的一个设备均可以称为“***”。

进一步地，描述为一个设备(或处理部)的配置例如可以被划分并配置为多个设备(或处理部)。相反地，上面描述为多个设备(或处理部)的配置可以被编译并配置成一个设备(或一个处理部)。而且，当然，可以将除了上述每个设备(或每个处理部)的配置之外的配置添加到每个设备(或每个处理部)的配置中。此外，如果配置或操作与整个***基本相同，则某个设备(或某个处理部)的配置的一部分可以包括在其他设备(或其他处理部)的配置中。

例如，本技术可以采用云计算配置，用于使多个设备以共享或协作的方式处理一个功能。

进一步地，上述程序可以由例如任何设备执行。在那种情况下，仅要求设备配置有必要的功能(功能块等)，以能够获得必要的信息。

此外，例如，上述流程图中描述的每个步骤不仅可以由一个设备执行，而且可以由多个设备以共享的方式执行。而且，在一个步骤包括多个一系列处理的情况下，一个步骤中包括的多个一系列处理不仅可以由一个设备执行，而且可以由多个设备以共享的方式执行。换言之，包括在一个步骤中的多个一系列处理可以作为多个步骤的处理来执行。相反地，描述为多个步骤的处理可以编译到一个步骤中并且共同执行。

注意，要由计算机执行的程序可以是用于以本说明书中描述的次序中的时间序列执行描述该程序的步骤的处理的程序，或者可以是用于并行或者在必要的定时例如调用的定时单独地执行处理的程序。换言之，除非出现矛盾，否则可以以与上述顺序不同的顺序执行步骤中的一系列处理。此外，描述该程序的步骤中的处理可以与其他程序的处理并行执行，或者可以与其他程序的处理组合执行。

除非出现矛盾，否则本说明书中以多个数字描述的本技术可以独立地并且单独地实施。当然，可以组合地执行自由选择的多个当前技术。例如，在实施方式中的任何实施方式中描述的本技术的一部分或全部可以与在另一实施方式中描述的本技术的一部分或全部组合，并且可以实施该组合。此外，上述自由选择的本技术的一部分或全部可以与以上未描述的另一技术组合，并且可以实施该技术的组合。

注意，本技术也可以如下配置。

(1).一种图像处理设备，包括：

扩展部，其基于指示局部级别的像素值范围的位深度来扩展所述图像的预测残差的有效位的数目，所述局部级别是小于图像的序列级别的数据单元；

归一化部，其基于所述局部级别的位深度对量化系数的有效位的数目进行归一化，所述量化系数通过对有效位的数目被所述扩展部扩展的所述预测残差执行正交变换和量化而获得；以及

编码部，其对有效位的数目被所述归一化部归一化的量化系数进行编码，并且生成比特流。

(2).根据(1)所述的图像处理设备，其中，

所述扩展部以根据所述局部级别的位深度的移位量对所述预测残差进行位移位，并且

所述归一化部以根据局部级别的位深度的移位量对所述量化系数进行位移位。

(3).根据(1)或(2)所述的图像处理设备，还包括：

扩展位精度导出部，其基于所述局部级别的位深度来导出扩展位精度，所述扩展为精度指示用于所述预测残差的有效位的数目的扩展和所述量化系数的归一化的控制变量，其中，

所述扩展部通过扩展由所述扩展位精度导出部导出的所述扩展位精度来扩展所述预测残差的有效位的数目，并且

所述归一化部通过由所述扩展位精度导出部导出的所述扩展位精度对所述量化系数的有效位的数目进行归一化。

(4).根据(3)所述的图像处理设备，其中，

所述扩展位精度导出部导出所述序列级别的位深度与所述局部级别的位深度之间的差作为所述扩展位精度。

(5).根据(4)所述的图像处理设备，还包括：

序列位深度设置部，其基于外部参数来设置所述序列级别的位深度，其中，

所述扩展位精度导出部通过使用由所述序列位深度设置部设置的所述序列级别的位深度来导出所述差。

(6).根据(4)或(5)所述的图像处理设备，还包括：

像素最小值/最大值搜索部，其搜索所述图像的像素值的局部级别的最小值和最大值，其中，

所述扩展位精度导出部通过使用由所述像素最小值/最大值搜索部执行的搜索所检测到的所述最大值与所述最小值之间的差来导出所述局部级别的位深度，并且通过使用导出的所述局部级别的位深度来导出所述差。

(7).根据(3)至(6)中任一项所述的图像处理设备，其中，

所述扩展位精度导出部以基于CTB尺寸和分割深度相对于所述CTB尺寸的差值所确定的尺寸来导出每个区域的扩展位精度。

(8).根据(7)所述的图像处理设备，其中，

所述编码部对所述分割深度相对于所述CTB尺寸的差值进行编码，并且生成包含所述分割深度相对于所述CTB尺寸的差值的比特流。

(9).根据(3)至(8)中任一项所述的图像处理设备，其中，

所述编码部对与由所述扩展位精度导出部导出的扩展位精度相关联的信息进行编码，并且生成包含与所述扩展位精度相关联的信息的比特流。

(10).根据(9)所述的图像处理设备，还包括：

差分参数导出部，其通过使用由所述扩展位精度导出部导出的扩展位精度来导出差分参数，其中，

所述编码部对由所述差分参数导出部导出的差分参数进行编码以作为与所述扩展位精度相关联的信息，并且生成包含所述差分参数的比特流。

(11).根据(10)所述的图像处理设备，其中，

所述差分参数包括所述图像的切片级别的位深度与所述局部级别的位深度之间的差。

(12).根据(11)所述的图像处理设备，其中，

所述编码部对与所述序列级别的位深度相关联的信息进行编码，并且生成包含与所述序列级别的位深度相关联的信息的比特流。

(13).根据(11)或(12)所述的图像处理设备，其中，

所述编码部对与所述切片级别的位深度相关联的信息进行编码，并且生成包含与所述切片级别的位深度相关联的信息的比特流。

(14).根据(13)所述的图像处理设备，还包括：

切片位深度设置部，其基于所述图像的像素值的切片级别的最小值和最大值来设置所述切片级别的位深度，其中，

所述编码部对与由所述切片位深度设置部设置的所述切片级别的位深度相关联的信息进行编码，并且生成包含与所述切片级别的位深度相关联的信息的比特流。

(15).根据(10)至(14)中任一项所述的图像处理设备，其中，

所述差分参数包括所述图像的序列级别的位深度与所述局部级别的位深度之间的差。

(16).根据(10)至(15)中任一项所述的图像处理设备，其中，

所述差分参数包括所述扩展位精度与所述扩展位精度的预测值之间的差。

(17).根据(16)所述的图像处理设备，其中，

基于与所述局部级别对应的当前区域的相邻区域的扩展位精度，导出与所述局部级别对应的所述当前区域的预测值。

(18).根据(1)至(17)中任一项所述的图像处理设备，其中，

所述编码部对指示是否能够基于所述局部级别的位深度来控制有效位的数目的控制信息进行编码，并且生成包含所述控制信息的比特流。

(19).根据(1)至(18)中任一项所述的图像处理设备，还包括：

正交变换部，其对有效位的数目被所述扩展部扩展的所述预测残差进行正交变换；以及

量化部，其对通过由所述正交变换部对所述预测残差执行正交变换而获得的系数数据进行量化，其中，

所述归一化部对通过由所述量化部对所述系数数据进行量化而获得的量化系数的有效位的数目进行归一化。

(20).一种图像处理方法，包括：

基于指示局部级别的像素值范围的位深度扩展所述图像的预测残差的有效位的数目，所述位深度是小于图像的序列级别的数据单元；

基于所述局部级别的位深度对量化系数的有效位的数目进行归一化，所述量化系数通过对有效位的数目被扩展的所述预测残差执行正交变换和量化而获得；以及

对有效位的数目被归一化的量化系数进行编码，并且生成比特流。

(21).一种图像处理设备，包括：

解码部，其对比特流进行解码；

扩展部，其基于指示局部级别的像素值范围的位深度来扩展通过由所述解码部对所述比特流进行解码而获得的量化系数的有效位的数目，所述局部级别是小于序列级别的数据单元；以及

归一化部，其基于所述局部级别的位深度对残差数据的有效位的数目进行归一化，所述残差数据通过对有效位的数目被所述扩展部扩展的量化系数执行逆量化和逆正交变换而获得。

(22).根据(21)所述的图像处理设备，其中，

所述扩展部以根据所述局部级别的位深度的移位量对所述量化系数进行位移位，并且

所述归一化部以根据所述局部级别的位深度的移位量对所述残差数据进行位移位。

(23).根据(21)或(22)所述的图像处理设备，其中，

所述比特流包含与扩展位精度相关联的信息，所述扩展位精度指示用于所述量化系数的有效位的数目的扩展和所述残差数据的有效位的数目的归一化的控制变量，

所述解码部对所述比特流进行解码，并且提取与所述扩展位精度相关联并且被包含在所述比特流中的信息，并且基于提取的与所述扩展位精度相关联的信息来导出所述扩展位精度；

所述扩展部以由所述解码部导出的所述扩展位精度来扩展所述量化系数的有效位的数目。

所述归一化部以由所述解码部导出的所述扩展位精度对所述残差数据的有效位的数目进行归一化。

(24).根据(23)所述的图像处理设备，其中，

所述扩展位精度包括所述序列级别的位深度与所述局部级别的位深度之间的差。

(25).根据(24)所述的图像处理设备，其中，

与所述扩展位精度相关联的信息包含差分参数，所述差分参数包括所述图像的切片级别的位深度与所述局部级别的位深度之间的差，并且

所述解码部通过从所述序列级别的位深度减去所述切片级别的位深度并且将相减的结果与所述差分参数相加来导出所述扩展位精度。

(26).根据(25)所述的图像处理设备，其中，

所述比特流还包含与所述序列级别的位深度相关联的信息，并且

所述解码部对所述比特流进行解码并且提取与所述序列级别的位深度相关联并且被包含在所述比特流中的信息，基于提取的与所述序列级别的位深度相关联的信息来导出所述序列级别的位深度，并且通过使用导出的所述序列级别的位深度来导出所述扩展位精度。

(27).根据(26)所述的图像处理设备，其中，

与所述序列级别的位深度相关联的信息包括通过从所述序列级别的位深度减去预定值而获得的值，并且

所述解码部通过将所述预定值与所述序列级别的位深度相关联的信息相加来获得所述序列级别的位深度。

(28).根据(25)至(27)中任一项所述的图像处理设备，其中，

所述比特流还包含与所述切片级别的位深度相关联的信息，并且

所述解码部对所述比特流进行解码并且提取与所述切片级别的位深度相关联并且被包含在所述比特流中的信息，基于提取的与所述切片级别的位深度相关联的信息来导出所述切片级别的位深度，并且使用导出的所述切片级别的位深度导出所述扩展位精度。

(29).根据(28)所述的图像处理设备，其中，

与所述切片级别的位深度相关联的信息是所述图像的像素值的切片级别的最小值和最大值，并且

所述解码部通过使用所述最大值与所述最小值之间的差来导出所述切片级别的位深度。

(30).根据(24)至(29)中任一项所述的图像处理设备，其中，

与所述扩展位精度相关联的信息包含差分参数，所述差分参数包括所述图像的所述序列级别的位深度与所述局部级别的位深度之间的差，并且

所述解码部通过从所述序列级别的位深度减去所述差分参数来导出所述扩展位精度。

(31).根据(30)所述的图像处理设备，其中，

所述比特流还包含与所述序列级别的位深度相关联的信息，并且

所述解码部对所述比特流进行解码并且提取与所述序列级别的位深度相关联并且被包含在所述比特流中的信息，基于提取的与所述序列级别的位深度相关联的信息来导出所述序列级别的位深度，并且使用导出的所述序列级别的位深度导出所述扩展位精度。

(32).根据(31)所述的图像处理设备，其中，

与所述序列级别的位深度相关联的信息包括通过从所述序列级别的位深度减去预定值而获得的值，并且

所述解码部通过将所述预定值与所述序列级别的位深度相关联的信息相加来获得所述序列级别的位深度。

(33).根据(24)至(32)中任一项所述的图像处理设备，其中，

与所述扩展位精度相关联的信息包含差分参数，所述差分参数包括所述扩展位精度与所述扩展位精度的预测值之间的差，并且

所述解码部通过将所述预测值与所述差分参数相加来导出所述扩展位精度。

(34).根据(33)所述的图像处理设备，其中，

基于与所述局部级别对应的当前区域的相邻区域的扩展位精度，导出与所述局部级别对应的所述当前区域的预测值。

(35).根据(34)所述的图像处理设备，其中，

通过根据是否能够参考所述当前区域的上侧附近的区域和所述当前区域的左侧附近的区域中的每一个的方法来导出所述当前区域的预测值。

(36).根据(23)至(35)中任一项所述的图像处理设备，其中，

所述解码部以基于CTB尺寸和分割深度相对于所述CTB尺寸的差值所确定的尺寸来导出每个区域的扩展位精度。

(37).根据(36)所述的图像处理设备，其中，

所述解码部对所述比特流进行解码，并且提取分割深度相对于所述CTB尺寸的差值。

(38).根据(21)至(37)中任一项的图像处理设备，其中，

所述解码部对所述比特流进行解码，提取指示是否能够进行基于所述局部级别的位深度对有效位的数目进行控制的控制信息，并且根据所提取的控制信息、基于所述局部级别的位深度来控制对有效位的数目进行控制的应用。

(39).根据(21)至(38)中任一项所述的图像处理设备，还包括：

逆量化部，其对有效位的数目被所述扩展部扩展的量化系数进行逆量化；以及

逆正交变换部，其对通过由所述逆量化部对所述量化系数执行所述逆量化而获得的系数数据执行逆正交变换，其中，

所述归一化部将通过由所述逆正交变换部对所述系数数据执行逆正交变换而获得的残差数据进行归一化。

(40).一种图像处理方法，包括：

对比特流进行解码；

基于指示局部级别的像素值范围的位深度来扩展通过对所述比特流进行解码而获得的量化系数的有效位的数目，所述局部级别是小于序列级别的数据单元；以及

基于所述局部级别的位深度对残差数据的有效位的数目进行归一化，所述残差数据通过对有效位的数目被扩展的量化系数执行逆量化和逆正交变换而获得。

(41).一种图像处理设备，包括：

扩展部，其基于指示局部级别的像素值范围的位深度来扩展所述图像的预测残差的有效位的数目，所述局部级别是小于与所述图像对应的预测图像的序列级别或在生成所述预测图像时参考的解码图像的序列级别的数据单元；

归一化部，其基于所述预测图像或所述解码图像的局部级别的位深度对量化系数的有效位的数目进行归一化，所述量化系数通过对有效位的数目被所述扩展部扩展的所述预测残差执行正交变换和量化而获得；以及

编码部，其对有效位的数目被所述归一化部归一化的量化系数进行编码，并且生成比特流。

(42).根据(41)所述的图像处理设备，其中，

所述扩展部以根据所述局部级别的位深度的移位量对所述预测残差进行位移位，并且

所述归一化部以根据局部级别的位深度的移位量对所述量化系数进行位移位。

(43).根据(41)或(42)所述的图像处理设备，还包括：

扩展位精度导出部，其基于所述局部级别的位深度来导出扩展位精度，所述扩展位精度指示用于所述预测残差的有效位的数目的扩展和所述量化系数的归一化的控制变量，其中，

所述扩展部通过扩展由所述扩展位精度导出部导出的扩展位精度来扩展所述预测残差的有效位的数目，并且

所述归一化部通过由所述扩展位精度导出部导出的扩展位精度对所述量化系数的有效位的数目进行归一化。

(44).根据(43)所述的图像处理设备，其中，

所述扩展位精度导出部导出所述序列级别的位深度与所述局部级别的位深度之间的差作为所述扩展位精度。

(45).根据(44)所述的图像处理设备，还包括：

序列位深度设置部，其基于外部参数来设置所述序列级别的位深度，其中，

所述扩展位精度导出部通过使用由所述序列位深度设置部设置的所述序列级别的位深度来导出所述差。

(46).根据(44)或(45)所述的图像处理设备，还包括：

预测部，其预测所述图像并且生成所述预测图像，其中，

所述扩展位精度导出部通过使用由所述预测部生成的预测图像的局部级别的位深度来导出所述差。

(47).根据(46)所述的图像处理设备，还包括：

像素最小值/最大值搜索部，其搜索由所述预测部生成的所述预测图像的像素值的局部级别的最小值和最大值，其中，

所述扩展位精度导出部通过使用由所述像素最小值/最大值搜索部执行的搜索所检测到的所述最大值与所述最小值之间的差来导出所述预测图像的局部级别的位深度，并且通过使用导出的所述预测图像的局部级别的位深度来导出所述差。

(48).根据(43)至(47)中任一项的图像处理设备，其中，

所述扩展位精度导出部以基于CTB尺寸和分割深度相对于所述CTB尺寸的差值所确定的尺寸来导出每个区域的扩展位精度。

(49).根据(48)所述的图像处理设备，其中，

所述编码部对所述分割深度相对于所述CTB尺寸的差值进行编码，并且生成包含所述分割深度相对于所述CTB尺寸的差值的比特流。

(50).根据(41)至(49)中任一项的图像处理设备，其中，

所述编码部对指示是否能够基于所述预测图像的局部级别的位深度来控制有效位的数目的控制信息进行编码，并且生成包含所述控制信息的比特流。

(51).根据(41)至(50)中任一项所述的图像处理设备，还包括：

正交变换部，其对有效位的数目被所述扩展部扩展的预测残差进行正交变换；以及

量化部，其对通过由所述正交变换部对所述预测残差执行正交变换而获得的系数数据进行量化，其中，

所述归一化部对通过由所述量化部对所述系数数据进行量化而获得的量化系数的有效位的数目进行归一化。

(52).一种图像处理方法，包括：

基于指示局部级别的像素值范围的位深度来扩展所述图像的预测残差的有效位的数目，所述局部级别是小于与所述图像对应的预测图像的序列级别或在生成所述预测图像时参考的解码图像的序列级别的数据单元；

基于所述预测图像或所述解码图像的局部级别的位深度对量化系数的有效位的数目进行归一化，所述量化系数通过对有效位的数目被扩展的所述预测残差执行正交变换和量化而获得；以及

对有效位的数目被归一化的量化系数进行编码，并且生成比特流。

(61).一种图像处理设备，包括：

解码部，其对比特流进行解码；

扩展部，其基于指示局部级别的像素值范围的位深度来扩展通过由所述解码部对所述比特流进行解码而获得的量化系数的有效位的数目，所述局部级别是小于预测图像的序列级别或在生成所述预测图像时参考的解码图像的序列级别的数据单元；以及

归一化部，其基于所述预测图像或所述解码图像的局部级别的位深度对残差数据的有效位的数目进行归一化，所述残差数据通过对有效位的数目被所述扩展部扩展的量化系数执行逆量化和逆正交变换而获得。

(62).根据(61)所述的图像处理设备，其中，

所述扩展部以根据所述预测图像的局部级别的位深度的移位量对所述量化系数进行位移位，并且

所述归一化部以根据所述预测图像的局部级别的位深度的移位量对所述残差数据进行位移位。

(63).根据(61)或(62)所述的图像处理设备，还包括：

扩展位精度导出部，其基于所述预测图像的局部级别的位深度来导出扩展位精度，所述扩展位精度包括根据所述图像的序列设置的所述量化系数的有效位的数目的控制变量的校正值和残差数据的有效位的数目的控制变量的校正值，其中，

所述扩展部以由所述扩展位精度导出部导出的扩展位精度来扩展所述量化系数的有效位的数目，并且

所述归一化部以由所述扩展位精度导出部导出的扩展位精度对所述残差数据的有效位的数目进行归一化。

(64).根据(63)所述的图像处理设备，其中，

所述扩展位精度导出部导出所述序列级别的位深度与所述局部级别的位深度之间的差作为所述扩展位精度。

(65).根据(64)所述的图像处理设备，还包括：

序列位深度设置部，其基于外部参数来设置所述序列级别的位深度，其中，

所述扩展位精度导出部通过使用由所述序列位深度设置部设置的所述序列级别的位深度来导出所述差。

(66).根据(64)或(65)所述的图像处理设备，还包括：

预测部，其预测所述图像并且生成所述预测图像，其中，

所述扩展位精度导出部通过使用由所述预测部生成的预测图像的所述局部级别的位深度来导出所述差。

(67).根据(66)所述的图像处理设备，还包括：

像素最小值/最大值搜索部，其搜索由所述预测部生成的所述预测图像的像素值的局部级别的最小值和最大值，其中，

所述扩展位精度导出部通过使用由所述像素最小值/最大值搜索部执行的搜索所检测到的所述最大值与所述最小值之间的差来导出所述预测图像的局部级别的位深度，并且通过使用导出的所述预测图像的局部级别的位深度来导出所述差。

(68).根据(63)至(67)中任一项的图像处理设备，其中，

所述扩展位精度导出部以基于CTB尺寸和分割深度相对于所述CTB尺寸的差值所确定的尺寸来导出每个区域的扩展位精度。

(69).根据(68)所述的图像处理设备，其中，

所述解码部对所述比特流进行解码，并且提取分割深度相对于所述CTB尺寸的差值，并且

所述扩展位精度导出部以基于所述CTB尺寸和所述分割深度相对于所述CTB尺寸的差值确定的尺寸来导出每个区域的扩展位精度。

(70).根据(61)至(69)中任一项所述的图像处理设备，其中，

所述解码部对所述比特流进行解码，提取指示是否能够施加基于所述预测图像的局部级别的位深度扩展所述有效位的数目的控制信息，并且根据所提取的控制信息、基于所述预测图像的局部级别的位深度来控制所述有效位的数目的扩展的施加。

(71).根据(61)至(70)中任一项所述的图像处理设备，还包括：

逆量化部，其对有效位的数目被所述扩展部扩展的量化系数进行逆量化；以及

逆正交变换部，其对通过由所述逆量化部对所述量化系数执行所述逆量化而获得的系数数据执行逆正交变换，其中，

所述归一化部将通过由所述逆正交变换部对所述系数数据执行逆正交变换而获得的残差数据进行归一化。

(72).一种图像处理方法，包括：

对比特流进行解码；

基于指示局部级别的像素值范围的位深度来扩展通过对所述比特流进行解码而获得的量化系数的有效位的数目，所述局部级别是小于预测图像的序列级别或在生成所述预测图像时参考的解码图像的序列级别的数据单元；以及

基于所述预测图像或所述解码图像的局部级别的位深度对残差数据的有效位的数目进行归一化，所述残差数据通过对有效位的数目被扩展的量化系数执行逆量化和逆正交变换而获得。

[附图标记列表]

100：图像编码设备，101：控制部，112：计算部，113：正交变换部，114：量化部，115：编码部，117：逆量化部，118：逆正交变换部，122：预测部，131：扩展部，132：归一化部，133：扩展部，134：归一化部，151：序列位深度导出部，152：切片位深度导出部，153：像素最小值/最大值搜索部，154：dBD导出部，155：deltaX导出部，200：图像解码设备，212：解码部，213：逆量化部，214：逆正交变换部，215：计算部，219：预测部，231：扩展部，232：归一化部，251：序列位深度导出部，252：切片位深度导出部，253：deltaX解码部，254：dBD导出部，451：像素最小值/最大值搜索部。

Claims (18)

1.一种图像处理设备，包括：

扩展部，其基于指示局部级别的像素值范围的位深度来扩展图像的预测残差的有效位的数目，所述局部级别是小于所述图像的序列级别的数据单元；

归一化部，其基于所述局部级别的位深度对量化系数的有效位的数目进行归一化，所述量化系数通过对有效位的数目被所述扩展部扩展的所述预测残差执行正交变换和量化而获得；

编码部，所述编码部对有效位的数目被所述归一化部归一化的所述量化系数进行编码，并且所述编码部生成比特流；以及

扩展位精度导出部，其基于所述局部级别的位深度来导出扩展位精度，所述扩展位精度指示用于所述预测残差的有效位的数目的扩展和所述量化系数的归一化的受控变量；

其中，所述扩展部通过由所述扩展位精度导出部导出的所述扩展位精度来扩展所述预测残差的有效位的数目，并且

所述归一化部通过由所述扩展位精度导出部导出的所述扩展位精度对所述量化系数的有效位的数目进行归一化。

2.根据权利要求1所述的图像处理设备，其中，

所述扩展部以根据所述局部级别的位深度的移动量对所述预测残差进行移位，并且

所述归一化部以根据所述局部级别的位深度的移动量对所述量化系数进行移位。

3.根据权利要求1所述的图像处理设备，其中，

所述扩展位精度导出部导出所述序列级别的位深度与所述局部级别的位深度之间的差作为所述扩展位精度。

4.根据权利要求1所述的图像处理设备，其中，

所述编码部对与由所述扩展位精度导出部导出的所述扩展位精度相关联的信息进行编码，并且生成包含与所述扩展位精度相关联的所述信息的比特流。

5.根据权利要求4所述的图像处理设备，还包括：

差参数导出部，其通过使用由所述扩展位精度导出部导出的所述扩展位精度来导出差参数，其中，

所述编码部对由所述差参数导出部导出的差参数进行编码以作为与所述扩展位精度相关联的信息，并且生成包含所述差参数的比特流。

6.根据权利要求5所述的图像处理设备，其中，

所述差参数包括所述图像的切片级别的位深度与所述局部级别的位深度之间的差。

7.一种图像处理方法，包括：

基于指示局部级别的像素值范围的位深度来扩展图像的预测残差的有效位的数目，所述局部级别是小于所述图像的序列级别的数据单元；

基于所述局部级别的位深度对量化系数的有效位的数目进行归一化，所述量化系数通过对有效位的数目被扩展的所述预测残差执行正交变换和量化而获得；以及

对有效位的数目被归一化的所述量化系数进行编码，并且生成比特流；

其中，通过扩展位精度来扩展所述预测残差的有效位的数目；

基于所述局部级别的位深度来导出所述扩展位精度，所述扩展位精度指示用于所述预测残差的有效位的数目的扩展和所述量化系数的归一化的受控变量；并且

通过所述扩展位精度对所述量化系数的有效位的数目进行归一化。

8.一种图像处理设备，包括：

扩展部，其基于指示局部级别的像素值范围的位深度来扩展图像的预测残差的有效位的数目，所述局部级别是小于与所述图像对应的预测图像的序列级别或在生成所述预测图像时参考的解码图像的序列级别的数据单元；

归一化部，其基于所述预测图像或所述解码图像的局部级别的位深度对量化系数的有效位的数目进行归一化，所述量化系数通过对有效位的数目被所述扩展部扩展的所述预测残差执行正交变换和量化而获得；

编码部，其对有效位的数目被所述归一化部归一化的所述量化系数进行编码，并且生成比特流；以及

扩展位精度导出部，其基于所述局部级别的位深度来导出扩展位精度，所述扩展位精度指示用于所述预测残差的有效位的数目的扩展和所述量化系数的归一化的受控变量；

其中，所述扩展部通过由所述扩展位精度导出部导出的所述扩展位精度来扩展所述预测残差的有效位的数目，并且

所述归一化部通过由所述扩展位精度导出部导出的所述扩展位精度对所述量化系数的有效位的数目进行归一化。

9.一种图像处理方法，包括：

基于指示局部级别的像素值范围的位深度来扩展图像的预测残差的有效位的数目，所述局部级别是小于与所述图像对应的预测图像的序列级别或在生成所述预测图像时参考的解码图像的序列级别的数据单元；

基于所述预测图像或所述解码图像的局部级别的位深度对量化系数的有效位的数目进行归一化，所述量化系数通过对有效位的数目被扩展的所述预测残差执行正交变换和量化而获得；以及

对有效位的数目被归一化的所述量化系数进行编码，并且生成比特流；

其中，通过扩展位精度来扩展所述预测残差的有效位的数目；

基于所述局部级别的位深度来导出所述扩展位精度，所述扩展位精度指示用于所述预测残差的有效位的数目的扩展和所述量化系数的归一化的受控变量；并且

通过所述扩展位精度对所述量化系数的有效位的数目进行归一化。

10.一种图像处理设备，包括：

解码部，其对比特流进行解码；

扩展部，其基于指示局部级别的像素值范围的位深度来扩展通过由所述解码部对所述比特流进行解码而获得的量化系数的有效位的数目，所述局部级别是小于序列级别的数据单元；以及

归一化部，其基于所述局部级别的位深度对残差数据的有效位的数目进行归一化，所述残差数据通过对有效位的数目被所述扩展部扩展的所述量化系数执行逆量化和逆正交变换而获得；

其中，所述比特流包含与扩展位精度相关联的信息，所述扩展位精度指示用于所述量化系数的有效位的数目的扩展和所述残差数据的有效位的数目的归一化的受控变量，

所述解码部对所述比特流进行解码并提取与所述扩展位精度相关联并被包含在所述比特流中的信息，并且基于提取的与所述扩展位精度相关联的所述信息来导出所述扩展位精度；

所述扩展部以由所述解码部导出的所述扩展位精度来扩展所述量化系数的有效位的数目；并且

所述归一化部以由所述解码部导出的所述扩展位精度对所述残差数据的有效位的数目进行归一化。

11.根据权利要求10所述的图像处理设备，其中，

所述扩展部以根据所述局部级别的位深度的移动量对所述量化系数进行移位，并且

所述归一化部以根据所述局部级别的位深度的移动量对所述残差数据进行移位。

12.根据权利要求10所述的图像处理设备，其中，

所述扩展位精度包括所述序列级别的位深度与所述局部级别的位深度之间的差。

13.根据权利要求10所述的图像处理设备，其中，

所述解码部以基于CTB尺寸和分割深度相对于所述CTB尺寸的差值所确定的尺寸来导出每个区域的扩展位精度。

14.根据权利要求13所述的图像处理设备，其中，

所述解码部对所述比特流进行解码，并且提取分割深度相对于所述CTB尺寸的差值。

15.根据权利要求10所述的图像处理设备，其中，

所述解码部对所述比特流进行解码，提取指示是否能够实施基于所述局部级别的位深度的对有效位的数目的控制的控制信息，并且根据所提取的控制信息、基于所述局部级别的位深度来控制所述对有效位的数目的控制的应用。

16.一种图像处理方法，包括：

对比特流进行解码；

基于指示局部级别的像素值范围的位深度来扩展通过对所述比特流进行解码而获得的量化系数的有效位的数目，所述局部级别是小于序列级别的数据单元；以及

基于所述局部级别的位深度对残差数据的有效位的数目进行归一化，所述残差数据通过对有效位的数目被扩展的所述量化系数执行逆量化和逆正交变换而获得；

其中，所述比特流包含与扩展位精度相关联的信息，所述扩展位精度指示用于所述量化系数的有效位的数目的扩展和所述残差数据的有效位的数目的归一化的受控变量；

从解码的比特流提取与所述扩展位精度相关联的信息，并且基于提取的与所述扩展位精度相关联的所述信息来导出所述扩展位精度；

以所述扩展位精度来扩展所述量化系数的有效位的数目；并且

以所述扩展位精度对所述残差数据的有效位的数目进行归一化。

17.一种图像处理设备，包括：

解码部，其对比特流进行解码；

扩展部，其基于指示局部级别的像素值范围的位深度来扩展通过由所述解码部对所述比特流进行解码而获得的量化系数的有效位的数目，所述局部级别是小于预测图像的序列级别或在生成所述预测图像时参考的解码图像的序列级别的数据单元；以及

归一化部，其基于所述预测图像或所述解码图像的所述局部级别的位深度对残差数据的有效位的数目进行归一化，所述残差数据通过对有效位的数目被所述扩展部扩展的所述量化系数执行逆量化和逆正交变换而获得；

其中，所述比特流包含与扩展位精度相关联的信息，所述扩展位精度指示用于所述量化系数的有效位的数目的扩展和所述残差数据的有效位的数目的归一化的受控变量，

所述解码部对所述比特流进行解码并提取与所述扩展位精度相关联并被包含在所述比特流中的信息，并且基于提取的与所述扩展位精度相关联的所述信息来导出所述扩展位精度；

所述扩展部以由所述解码部导出的所述扩展位精度来扩展所述量化系数的有效位的数目；并且

所述归一化部以由所述解码部导出的所述扩展位精度对所述残差数据的有效位的数目进行归一化。

18.一种图像处理方法，包括：

对比特流进行解码；

基于指示局部级别的像素值范围的位深度来扩展通过对所述比特流进行解码而获得的量化系数的有效位的数目，所述局部级别是小于预测图像的序列级别或在生成所述预测图像时参考的解码图像的序列级别的数据单元；以及

基于所述预测图像或所述解码图像的局部级别的位深度对残差数据的有效位的数目进行归一化，所述残差数据通过对有效位的数目被扩展的所述量化系数执行逆量化和逆正交变换而获得；

其中，所述比特流包含与扩展位精度相关联的信息，所述扩展位精度指示用于所述量化系数的有效位的数目的扩展和所述残差数据的有效位的数目的归一化的受控变量；

从解码的比特流提取与所述扩展位精度相关联的信息，并且基于提取的与所述扩展位精度相关联的所述信息来导出所述扩展位精度；

以所述扩展位精度来扩展所述量化系数的有效位的数目；并且

以所述扩展位精度对所述残差数据的有效位的数目进行归一化。

Images