WO2011024684A1 - 画像処理装置および方法 - Google Patents

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佐藤　数史
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Definitions

  • the present invention relates to an image processing apparatus and method, and more particularly, to an image processing apparatus and method capable of suppressing deterioration in image quality due to encoding and decoding of an image and further improving the image quality of a decoded image.
  • MPEG compressed by orthogonal transform such as discrete cosine transform and motion compensation is used for the purpose of efficient transmission and storage of information.
  • a device that conforms to a system such as Moving (Pictures Experts Group) is becoming widespread in both information distribution at broadcast stations and information reception in general households.
  • MPEG2 International Organization for Standardization
  • IEC International Electrotechnical Commission
  • MPEG2 was mainly intended for high-quality encoding suitable for broadcasting, but did not support encoding methods with a lower code amount (bit rate) than MPEG1, that is, a higher compression rate.
  • bit rate code amount
  • MPEG4 encoding system has been standardized accordingly.
  • image coding system the standard was approved as an international standard as ISO / IEC 14496-2 in December 1998.
  • H.26L ITU-T (ITU-Telecommunication Standardization Sector) Q6 / 16 VCEG (Video Coding Experts Group)
  • H.26L is known to achieve higher encoding efficiency than a conventional encoding method such as MPEG2 or MPEG4, although a large amount of calculation is required for encoding and decoding.
  • MPEG4 activities standardization that implements higher coding efficiency based on this H.26L and incorporating functions not supported by H.26L has been performed as Joint ⁇ ⁇ ⁇ Model of Enhanced-Compression Video Coding. It has been broken.
  • the standardization schedule became an international standard in March 2003 under the names of H.264 and MPEG4 Part 10 (AVC (Advanced Video Coding)).
  • RGB, 4: 2: 2, 4: 4: 4 encoding tools necessary for business use 8x8DCT (Discrete Cosine Transform) and quantization matrix specified by MPEG2 are also included.
  • Standardization of FRExt has been made, and this has made it possible to use AVC to properly express film noise contained in movies, such as Blu-Ray Disc. It has been used for a wide range of applications.
  • ALF Adaptive Loop Filter
  • the macro block size of 16 pixels ⁇ 16 pixels is optimal for a large image frame such as UHD (Ultra High Definition: 4000 pixels ⁇ 2000 pixels) which is a target of the next generation encoding method. Absent. In such a case, it has been proposed to set the macroblock size to a size of, for example, 32 pixels ⁇ 32 pixels or 64 ⁇ 64 pixels (see, for example, Non-Patent Document 3).
  • the optimum filter coefficient differs locally.
  • the orthogonal transform is 4 ⁇ 4 and 8 ⁇ 8.
  • the orthogonal transform is 4 ⁇ 4 and 8 ⁇ 8.
  • an 8 ⁇ 8 orthogonal transform block mosquito noise that is not observed in a 4 ⁇ 4 orthogonal transform block is observed.
  • an 8 ⁇ 8 orthogonal transform block is easily selected for a flat area, but a 4 ⁇ 4 orthogonal transform block tends to be easily selected for an area including a fine texture.
  • the present invention has been proposed in view of such a situation, and an object thereof is to suppress degradation of image quality due to encoding and decoding of an image and to further improve the image quality of a decoded image.
  • One aspect of the present invention is a classification unit that classifies an image according to an orthogonal transformation size applied in an orthogonal transformation process performed on the image for each predetermined image size, and the image classified by the classification unit.
  • the filter means can be a Wiener filter.
  • the image size is a macroblock
  • the classification means classifies each macroblock according to its orthogonal transformation size
  • the filter means performs orthogonal transformation on each macroblock classified by the classification means.
  • the filter processing can be performed using the filter coefficient set according to the local property of the image corresponding to the size.
  • the image processing apparatus may further include an encoding unit that encodes the image and generates encoded data.
  • the encoding means encodes the image using an AVC (Advanced Video Coding) method, and the classification means performs orthogonal transform, quantization, inverse quantization, and inverse orthogonal transform decoding by the encoding means. Images are classified according to the image size, and the filter means can perform the filtering process on the partial image of the decoded image and store the filtering result as a reference image in a frame memory.
  • AVC Advanced Video Coding
  • the apparatus further comprises filter coefficient calculation means for calculating the filter coefficient using the input image to the encoding means and the decoded image, and the filter means calculates the filter coefficient calculated by the filter coefficient calculation means.
  • the filtering process can be performed.
  • the filter coefficient calculation unit classifies the input image and the decoded image, for each image size, according to an orthogonal transform size applied in an orthogonal transform process performed by the encoding unit, and for each orthogonal transform size.
  • the filter coefficient can be calculated so that the difference between the input image and the decoded image is minimized.
  • the filter coefficient calculation unit can set the value of the filter coefficient according to the local property of the image corresponding to the orthogonal transform size applied in the orthogonal transform process performed by the encoding unit.
  • the filter coefficient calculation means can further set the number of taps of the filter coefficient according to the local property of the image corresponding to the orthogonal transform size applied in the orthogonal transform processing performed by the encoding means. .
  • the filter coefficient calculation means can set the number of taps of the filter coefficient to be longer as the orthogonal transform size is larger, and can be set to be shorter as the orthogonal transform size is smaller.
  • the adding means can further add flag information for controlling whether or not to perform the filtering process to the encoded data.
  • the image processing apparatus further includes extraction means for extracting the filter coefficient from encoded data obtained by encoding an image, and decoding means for decoding the encoded data and generating a decoded image.
  • the classification means includes: The generated decoded image is classified according to the orthogonal transform size for each image size, and the filtering unit performs the extraction unit for each partial image classified for each image size classified by the classification unit. Filter processing for noise removal can be performed using the extracted filter coefficients.
  • the decoding means decodes the encoded data by an AVC (Advanced Video Coding) method, and the classification means decodes the decoded image that has been decoded, dequantized, and inversely orthogonal transformed by the decoding means,
  • the filtering means can perform the filtering process on the partial image of the decoded image.
  • the classification unit of the image processing apparatus classifies the image according to an orthogonal transform size applied in an orthogonal transform process performed on the image for each predetermined image size.
  • the filter means of the processing device uses a filter coefficient set according to the local property of the image corresponding to the orthogonal transform size of the partial image for each classified partial image of the image size.
  • an image is classified according to an orthogonal transform size applied in an orthogonal transform process performed on an image for each predetermined image size, and each partial image is classified into each classified image size.
  • filter processing for noise removal is performed using a filter coefficient set according to the local property of the image corresponding to the orthogonal transform size of the partial image.
  • an image can be encoded or decoded.
  • it is possible to suppress deterioration in image quality due to encoding and decoding of an image and further improve the image quality of a decoded image.
  • FIG. 1 It is a block diagram which shows the main structural examples of the image coding apparatus to which this invention is applied. It is a figure for demonstrating the example of the unit of orthogonal transformation. It is a figure explaining the process in the macroblock which performs 4x4 orthogonal transformation. It is a figure which shows the method of implement
  • FIG. 1 shows a configuration of an embodiment of an image encoding apparatus as an image processing apparatus to which the present invention is applied.
  • MPEG Motion Picture Experts Group 4 Part 10
  • AVC Advanced Video Coding
  • the image encoding device 100 includes an A / D (Analog / Digital) conversion unit 101, a screen rearrangement buffer 102, a calculation unit 103, an orthogonal transformation unit 104, a quantization unit 105, and a lossless encoding unit 106. And a storage buffer 107.
  • the image coding apparatus 100 includes an inverse quantization unit 108, an inverse orthogonal transform unit 109, a calculation unit 110, and a deblock filter 111.
  • the image encoding device 100 includes a filter coefficient calculation unit 112, a loop filter 113, and a frame memory 114.
  • the image encoding device 100 includes a selection unit 115, an intra prediction unit 116, a motion prediction / compensation unit 117, and a selection unit 118.
  • the image encoding device 100 includes a rate control unit 119.
  • the A / D conversion unit 101 performs A / D conversion on the input image data, outputs it to the screen rearrangement buffer 102, and stores it.
  • the screen rearrangement buffer 102 rearranges the stored frame images in the display order in the order of frames for encoding according to the GOP (Group of Picture) structure.
  • the screen rearrangement buffer 102 supplies the image in which the order of the frames is rearranged to the calculation unit 103, the intra prediction unit 116, the motion prediction / compensation unit 117, and the filter coefficient calculation unit 112.
  • the calculation unit 103 subtracts the predicted image supplied from the selection unit 118 from the image read from the screen rearrangement buffer 102, and outputs the difference information to the orthogonal transformation unit 104. For example, in the case of an image on which intra coding is performed, the calculation unit 103 adds the predicted image supplied from the intra prediction unit 116 to the image read from the screen rearrangement buffer 102. For example, in the case of an image on which inter coding is performed, the calculation unit 103 adds the predicted image supplied from the motion prediction / compensation unit 117 to the image read from the screen rearrangement buffer 102.
  • the orthogonal transform unit 104 performs orthogonal transform such as discrete cosine transform and Karhunen-Loeve transform on the difference information from the operation unit 103 and supplies the transform coefficient to the quantization unit 105. Further, the orthogonal transform unit 104 transmits information (orthogonal transform size) on which of 4 ⁇ 4 orthogonal transform and 8 ⁇ 8 orthogonal transform is applied to each macroblock, the filter coefficient calculation unit 112 and the loop. This is supplied to the filter 113.
  • orthogonal transform such as discrete cosine transform and Karhunen-Loeve transform
  • the quantization unit 105 quantizes the transform coefficient output from the orthogonal transform unit 104.
  • the quantization unit 105 supplies the quantized transform coefficient to the lossless encoding unit 106.
  • the lossless encoding unit 106 performs lossless encoding such as variable length encoding and arithmetic encoding on the quantized transform coefficient.
  • the lossless encoding unit 106 acquires information indicating intra prediction from the intra prediction unit 116 and acquires information indicating inter prediction mode from the motion prediction / compensation unit 117.
  • information indicating intra prediction is hereinafter also referred to as intra prediction mode information.
  • information indicating an information mode indicating inter prediction is hereinafter also referred to as inter prediction mode information.
  • the lossless encoding unit 106 further acquires a filter coefficient used in the loop filter 113 from the filter coefficient calculation unit 112.
  • the lossless encoding unit 106 encodes the quantized transform coefficient, and uses a filter coefficient, intra prediction mode information, inter prediction mode information, a quantization parameter, and the like as part of the header information of the encoded data. (Multiplex).
  • the lossless encoding unit 106 supplies the encoded data obtained by encoding to the accumulation buffer 107 for accumulation.
  • the lossless encoding unit 106 performs lossless encoding processing such as variable length encoding or arithmetic encoding.
  • variable length coding examples include H.264.
  • CAVLC Context-Adaptive Variable Length Coding
  • arithmetic coding examples include CABAC (Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding).
  • the accumulation buffer 107 temporarily holds the encoded data supplied from the lossless encoding unit 106, and at a predetermined timing, the H.264 buffer stores the encoded data. As an encoded image encoded by the H.264 / AVC format, for example, it is output to a recording device or a transmission path (not shown) in the subsequent stage.
  • the transform coefficient quantized by the quantization unit 105 is also supplied to the inverse quantization unit 108.
  • the inverse quantization unit 108 inversely quantizes the quantized transform coefficient by a method corresponding to the quantization by the quantization unit 105, and supplies the obtained transform coefficient to the inverse orthogonal transform unit 109.
  • the inverse orthogonal transform unit 109 performs inverse orthogonal transform on the supplied transform coefficient by a method corresponding to the orthogonal transform processing by the orthogonal transform unit 104.
  • the output subjected to inverse orthogonal transform is supplied to the calculation unit 110.
  • the calculation unit 110 adds the predicted image supplied from the selection unit 118 to the inverse orthogonal transform result supplied from the inverse orthogonal transform unit 109, that is, the restored difference information, and generates a locally decoded image (decoded Image). For example, when the difference information corresponds to an image on which intra coding is performed, the calculation unit 110 adds the predicted image supplied from the intra prediction unit 116 to the difference information. For example, when the difference information corresponds to an image on which inter coding is performed, the arithmetic unit 110 adds the predicted image supplied from the motion prediction / compensation unit 117 to the difference information.
  • the addition result is supplied to the deblocking filter 111.
  • the deblocking filter 111 removes block distortion of the decoded image.
  • the deblocking filter 111 supplies the distortion removal result to the loop filter 113 and the frame memory 114.
  • the decoded image supplied from the deblock filter 111 via the frame memory 114 is supplied to the filter coefficient calculation unit 112. Further, the input image read from the screen rearrangement buffer 102 is supplied to the filter coefficient calculation unit 112. Further, the orthogonal transform size (information regarding which of 4 ⁇ 4 orthogonal transform and 8 ⁇ 8 orthogonal transform is applied to each macroblock) is supplied from the orthogonal transform unit 104 to the filter coefficient calculation unit 112. Is done.
  • the filter coefficient calculation unit 112 groups (classifies) each macroblock of the decoded image and the input image for each orthogonal transform size. For each class, appropriate filter coefficients for the filter processing performed in the loop filter 113 are generated. The filter coefficient calculation unit 112 calculates filter coefficients so as to minimize the residual (difference between the decoded image and the input image) in each group (orthogonal transform size).
  • the filter coefficient calculation unit 112 supplies the generated filter coefficient of each group to the loop filter 113.
  • the filter coefficient calculation unit 112 also supplies the generated filter coefficients of each group to the lossless encoding unit 106.
  • the filter coefficient is included (multiplexed) in the encoded data by the lossless encoding unit 106. That is, the filter coefficient of each group is sent to the image decoding apparatus together with the encoded data.
  • the decoded image supplied from the deblocking filter 111 via the frame memory 114 is supplied to the loop filter 113. Further, the orthogonal transformation size (information regarding which of 4 ⁇ 4 orthogonal transformation and 8 ⁇ 8 orthogonal transformation is applied to each macroblock) is supplied from the orthogonal transformation unit 104 to the filter coefficient calculation unit 112. Is done.
  • the loop filter 113 groups each macroblock of the decoded image based on the orthogonal transform size supplied from the orthogonal transform unit 104 (class classification) for each orthogonal transform size, and is supplied from the filter coefficient calculation unit 112. Using the filter coefficients, the decoded image is filtered for each group (class). As this filter, for example, a Wiener filter is used. Of course, filters other than the Wiener filter may be used.
  • the loop filter 113 supplies the filter processing result to the frame memory 114 and accumulates it as a reference image.
  • the frame memory 114 outputs the stored reference image to the intra coding unit 116 or the motion prediction / compensation unit 117 via the selection unit 115 at a predetermined timing. For example, in the case of an image on which intra coding is performed, the frame memory 114 supplies the reference image to the intra prediction unit 116 via the selection unit 115. For example, in the case of an image on which inter coding is performed, the frame memory 114 supplies the reference image to the motion prediction / compensation unit 117 via the selection unit 115.
  • an I picture, a B picture, and a P picture from the screen rearrangement buffer 102 are supplied to the intra prediction unit 116 as images to be intra predicted (also referred to as intra processing). Further, the B picture and the P picture read from the screen rearrangement buffer 102 are supplied to the motion prediction / compensation unit 117 as an image to be inter-predicted (also referred to as inter-processing).
  • the selection unit 115 supplies the reference image supplied from the frame memory 114 to the intra prediction unit 116 in the case of an image to be subjected to intra coding, and to the motion prediction / compensation unit 117 in the case of an image to be subjected to inter coding. To do.
  • the intra prediction unit 116 performs intra prediction processing for all candidate intra prediction modes based on the intra-predicted image read from the screen rearrangement buffer 102 and the reference image supplied from the frame memory 114, and performs prediction. Generate an image.
  • the intra prediction mode information applied to the block / macro block is transmitted to the lossless encoding unit 106 and is a part of header information in the encoded data.
  • an intra 4 ⁇ 4 prediction mode, an intra 8 ⁇ 8 prediction mode, and an intra 16 ⁇ 16 prediction mode are defined, and regarding the color difference signal, a luminance signal and Can define independent prediction modes.
  • the intra 4 ⁇ 4 prediction mode one intra prediction mode is defined for each 4 ⁇ 4 luminance block.
  • the intra 8 ⁇ 8 prediction mode one intra prediction mode is defined for each 8 ⁇ 8 luminance block.
  • the intra 16 ⁇ 16 prediction mode and the color difference signal one prediction mode is defined for each macroblock.
  • the intra prediction unit 116 calculates a cost function value for the intra prediction mode in which the predicted image is generated, and selects the intra prediction mode in which the calculated cost function value gives the minimum value as the optimal intra prediction mode.
  • the intra prediction unit 116 supplies the prediction image generated in the optimal intra prediction mode to the calculation unit 103 via the selection unit 118.
  • the motion prediction / compensation unit 117 uses the input image supplied from the screen rearrangement buffer 102 and the decoded image serving as the reference frame supplied from the frame memory 114 for the image to be inter-coded, and the motion vector. Is calculated. The motion prediction / compensation unit 117 performs motion compensation processing according to the calculated motion vector, and generates a prediction image (inter prediction image information).
  • the motion prediction / compensation unit 117 performs inter prediction processing in all candidate inter prediction modes, and generates a prediction image. This inter prediction mode is the same as in the intra prediction mode.
  • the motion prediction / compensation unit 117 calculates the cost function value for the inter prediction mode in which the predicted image is generated, and selects the inter prediction mode in which the calculated cost function value gives the minimum value as the optimal inter prediction mode.
  • the motion prediction / compensation unit 117 supplies the prediction image generated in the optimal inter prediction mode to the calculation unit 103 via the selection unit 118.
  • the motion prediction / compensation unit 117 supplies motion vector information indicating the calculated motion vector to the lossless encoding unit 106.
  • This motion vector information is included (multiplexed) in the encoded data by the lossless encoding unit 106. That is, the motion vector information is sent to the image decoding device together with the encoded data.
  • the selection unit 118 supplies the output of the intra prediction unit 116 to the calculation unit 103 in the case of an image to be subjected to intra coding, and outputs the output of the motion prediction / compensation unit 117 to the calculation unit 103 in the case of an image to be subjected to inter coding. Supply.
  • the rate control unit 119 controls the quantization operation rate of the quantization unit 105 based on the compressed image stored in the storage buffer 107 so that overflow or underflow does not occur.
  • orthogonal transformation is performed in units of 8 ⁇ 8 pixels.
  • the image coding apparatus 100 that performs orthogonal transformation in the same manner as the AVC coding scheme performs orthogonal transformation in units of 4 ⁇ 4 pixels in Baseline Profile, Main Profile, and Extended Profile.
  • the image encoding apparatus 100 performs the orthogonal transformation in units of 4 ⁇ 4 pixels shown in A of FIG. 2 and the unit of 8 ⁇ 8 pixels shown in B of FIG. It is possible to switch the orthogonal transform and use it.
  • the orthogonal transform in units of 4 ⁇ 4 pixels has the following characteristics.
  • the first feature is that, in the MPEG2 encoding method, the calculation accuracy for conversion may be set freely for each encoding method within a certain range. However, in this method, both conversion and inverse conversion are defined in the standard, and it is not necessary to take measures against such mismatch.
  • the second feature is the implementation with a 16-bit register so that the calculation can be realized even in a low power consumption digital signal processor (DSP (Digital Signal Processor)) used in portable terminals and the like. It is possible.
  • DSP Digital Signal Processor
  • the third feature is that mosquito noise was observed due to the quantization error of the high-frequency coefficient in the encoding method by orthogonal transform in units of 8 ⁇ 8 pixels such as MPEG2, but in this method, Such mosquito noise is difficult to observe.
  • Fig. 3 shows an outline of orthogonal transformation and quantization processing. That is, the luminance signal 16 ⁇ 16 pixels and the color difference signal 8 ⁇ 8 pixels included in one macroblock are each divided into 4 ⁇ 4 pixel blocks as shown in FIG. And a quantization process is performed. Further, with respect to the color difference signal, as shown in FIG. 3, a 2 ⁇ 2 matrix in which only DC components are collected is generated and subjected to secondary Hadamard transform and quantization processing.
  • the fourth-order orthogonal transform process can be described as the following formula (1).
  • This equation (2) can be further transformed as the following equation (3).
  • the image encoding device 100 uses the matrix shown on the right side of Expression (4) as an integer transformation matrix.
  • integer conversion can be realized by add (addition / subtraction) and shift (bit shift).
  • the matrix [E f ] can be expressed as the following equation (5).
  • the term on the right side of the equation (5) is realized by the image encoding device 100 performing different quantization processing for each 4 ⁇ 4 component.
  • the image encoding device 100 realizes orthogonal transformation by a combination of integer transformation and quantization processing.
  • the matrix shown on the right side of Equation (7) is a 4 ⁇ 4 matrix obtained as a result of inverse quantization.
  • the inverse integer matrix shown on the right side of Equation (8) is applied to the decoded image.
  • a 4 ⁇ 4 matrix is calculated.
  • Inverse integer conversion can also be realized with only add (addition / subtraction) and shift (bit shift).
  • 4A and 4B show a method for realizing integer conversion and inverse integer conversion by butterfly operation.
  • the 8 ⁇ 8 orthogonal transform is defined as an integer transform that is realized only by addition / subtraction and shift operation, as in the case of 4 ⁇ 4.
  • the image encoding apparatus 100 first calculates 8 points of orthogonal transformation in the horizontal direction, and then performs 8 points of vertical transformation.
  • D0 e'0 + e'1 (25)
  • D2 e'2 + e'3 >> 1
  • D4 e'0-e'1
  • D6 e'2 >>1-e'3
  • D1 e'4 + e'7 >> 2
  • D3 e'5 + e'6 >> 2
  • D5 e'6-e'5 >> 2 (31)
  • D7 -e'7 + e'4 >> 2 (32)
  • d0 f'0 + f'7 (49)
  • d1 f'2 + f'5 (50)
  • d2 f'4 + f'3 (51)
  • d3 f'6 + f'1 (52)
  • d4 f'6-f'1 (53)
  • d5 f'4-f'3 (54)
  • d6 f'2-f'5 (55)
  • d7 f'0-f'7 (56)
  • the deblocking filter 111 removes block distortion in the decoded image. Thereby, propagation of block distortion to an image referred to by motion compensation processing is suppressed.
  • deblocking_filter_control_present_flag included in Picture Parameter Set RBSP (Raw Byte Sequence Payload)
  • disable_deblocking_filter_idc included in the slice header (Slice Header) included in the encoded data.
  • Three methods (a) to (c) can be selected.
  • Quantization parameter QP uses QPY when the following processing is applied to a luminance signal, and QPC when it is applied to a color difference signal.
  • QPY when the following processing is applied to a luminance signal
  • QPC when it is applied to a color difference signal.
  • pixel values belonging to different slices are processed as “not available”, but in deblocking filter processing, pixel values belonging to different slices. However, if it belongs to the same picture, it is processed as “available”.
  • the pixel values before the deblocking filter processing are p0 to p3 and q0 to q3, and the pixel values after processing are p0 ′ to p3 ′ and q0 ′ to q3 ′.
  • Bs (Boundary Strength) is defined for p and q in FIG. 5 as in the table shown in FIG.
  • ⁇ and ⁇ in the equation (58) are determined according to QP by default as follows, but depending on two parameters, slice_alpha_c0_offset_div2 and slice_beta_offset_div2, included in the slice header of the encoded data, As shown by the arrows in the graph shown in FIG. 7, the user can adjust the intensity.
  • indexA is obtained from indexA.
  • indexB is obtained from indexB.
  • the indexA and indexB are defined as in the following formulas (59) to (61).
  • FilterOffsetA and FilterOffsetB correspond to the adjustments made by the user.
  • ⁇ Clip3 ( ⁇ t c , t c ((((q0 ⁇ p0) ⁇ 2) + (p1 ⁇ q1) +4) >> 3)) ...
  • p'0 Clip1 (p0 + ⁇ ) (63)
  • q'0 Clip1 (q0 + ⁇ ) (64)
  • t c is calculated as in the following formula (65) or formula (66). That is, when the value of chromaEdgeFlag is “0”, t c is calculated as in the following Expression (65).
  • t C0 is defined as shown in the tables shown in A of FIG. 9 and B of FIG. 9 according to the values of Bs and indexA.
  • the pixel value p′1 after the deblocking filter process is obtained as follows. That is, when the value of chromaEdgeFlag is “0” and the value of a p is equal to or smaller than ⁇ , p′1 is obtained as in the following formula (69).
  • p′1 p1 + Clip3 ( ⁇ t c0 , t c0 , (p2 + ((p0 + q0 + 1) >> 1) ⁇ (p1 ⁇ 1)) >> 1) ... (69)
  • the pixel value q′1 after the deblocking filter processing is obtained as follows. That is, when the value of chromaEdgeFlag is “0” and the value of a q is equal to or less than ⁇ , q′1 is obtained as in the following Expression (71).
  • the loop filter 113 is used in the image coding apparatus 100 as one method for improving the coding efficiency.
  • Wiener ⁇ ⁇ ⁇ Filter is applied to the loop filter 113.
  • a loop filter 113 other than Wiener Filter may be used.
  • the loop filter 113 performs a filtering process on the decoded image that has been subjected to the deblocking filter process, thereby minimizing a residual from the original image.
  • the filter coefficient calculation unit 112 calculates loop filter coefficients so that the residual between the decoded image and the original image is minimized by the filter process.
  • the loop filter 113 performs filter processing using this filter coefficient.
  • the filter coefficient is added to the encoded data and transmitted to the image decoding apparatus, and is also used for filter processing at the time of decoding.
  • the image encoding apparatus 100 can improve the image quality of the decoded image and further improve the image quality of the reference image by performing such filter processing.
  • the macro block size of 16 pixels ⁇ 16 pixels is optimal for a large image frame such as UHD (Ultra High Definition; 4000 pixels ⁇ 2000 pixels), which is a target of the next generation encoding method. is not. Therefore, it has been proposed to set the macroblock size to, for example, 32 pixels ⁇ 32 pixels, 64 ⁇ 64 pixels.
  • Equation (89) ⁇ is the entire set of candidate modes for encoding the block or macroblock.
  • D is the difference energy between the decoded image and the input image when encoded in the prediction mode Mode.
  • ⁇ is a Lagrange undetermined multiplier given as a function of the quantization parameter.
  • R is a total code amount when encoding is performed in the mode Mode, including orthogonal transform coefficients.
  • D is the difference energy between the predicted image and the input image, unlike the case of High Complexity Mode.
  • QP2Quant QP
  • HeaderBit is a code amount related to information belonging to Header, such as a motion vector and a mode, which does not include an orthogonal transform coefficient.
  • the macroblock size is 32 pixels ⁇ 32 pixels, for example.
  • a larger block is defined as a superset thereof while maintaining compatibility with a macroblock in the current AVC.
  • the image encoding device 100 applies the loop filter process to the image encoding process.
  • the image coding apparatus 100 obtains an appropriate filter coefficient for the loop filter processing for each orthogonal transform size, and performs a filter process on each macroblock with a filter coefficient suitable for the orthogonal transform size.
  • FIG. 11 is a block diagram illustrating a main configuration example of the filter coefficient calculation unit 112 and the loop filter 113.
  • the filter coefficient calculation unit 112 includes an orthogonal transform size buffer 151, a decoded pixel classification unit 152, an input pixel classification unit 153, a 4 ⁇ 4 block coefficient calculation unit 154, and an 8 ⁇ 8 block coefficient calculation unit. 155.
  • the loop filter 113 includes a pixel classification unit 161, a filter unit (4 ⁇ 4) 162, and a filter unit (8 ⁇ 8) 163.
  • the decoded image is supplied from the deblock filter 111 to the frame memory 114. Also, information regarding the orthogonal transform size (4 ⁇ 4 or 8 ⁇ 8) for each macroblock is supplied from the orthogonal transform unit 104 to the orthogonal transform size buffer 151 of the filter coefficient calculation unit 112.
  • the decoded image is further supplied from the frame memory 114 to the decoded pixel classification unit 152 of the filter coefficient calculation unit 112.
  • the input image is supplied from the screen rearrangement buffer 102 to the input pixel classification unit 153.
  • the decoded pixel classification unit 152 reads out and acquires information related to the orthogonal transform size from the orthogonal transform size buffer 151. Based on the obtained orthogonal transform size, the decoded pixel classification unit 152 converts each macroblock of the decoded image into a macroblock to which 4 ⁇ 4 orthogonal transform is applied (4 ⁇ 4 orthogonal transform block) and 8 ⁇ 8 orthogonal transform. Are classified (grouped) into macroblocks (8 ⁇ 8 orthogonal transform blocks) to which is applied.
  • the decoded pixel classification unit 152 supplies information related to the 4 ⁇ 4 orthogonal transform block in the decoded image to the 4 ⁇ 4 block coefficient calculation unit 154, and information related to the 8 ⁇ 8 orthogonal transform block to the 8 ⁇ 8 block. It supplies to the coefficient calculation part 155.
  • the input pixel classification unit 153 reads out and acquires information related to the orthogonal transform size from the orthogonal transform size buffer 151. Based on the acquired orthogonal transform size, the input pixel classifying unit 153 converts each macroblock of the input image into a macroblock to which 4 ⁇ 4 orthogonal transform is applied (4 ⁇ 4 orthogonal transform block) and 8 ⁇ 8 orthogonal transform Are classified (grouped) into macroblocks (8 ⁇ 8 orthogonal transform blocks) to which is applied. Then, the input pixel classification unit 153 supplies information related to the 4 ⁇ 4 orthogonal transform block in the input image to the 4 ⁇ 4 block coefficient calculation unit 154, and information related to the 8 ⁇ 8 orthogonal transform block to the 8 ⁇ 8 block. It supplies to the coefficient calculation part 155.
  • the 4 ⁇ 4 block coefficient calculation unit 154 calculates a filter coefficient (for example, a Wiener Filter coefficient) using the supplied decoded image and input image of the 4 ⁇ 4 orthogonal transform block so that the residual is minimized.
  • the 4 ⁇ 4 block coefficient calculation unit 154 supplies the calculated filter coefficient to the lossless encoding unit 106 and also to the filter unit (4 ⁇ 4) 162 of the loop filter 113.
  • the 8 ⁇ 8 block coefficient calculation unit 155 uses the supplied decoded image and input image of the 8 ⁇ 8 orthogonal transform block to generate a filter coefficient (for example, Wiener Filter coefficient) so that the residual is minimized. calculate.
  • the 8 ⁇ 8 block coefficient calculation unit 155 supplies the calculated filter coefficient to the lossless encoding unit 106 and also to the filter unit (8 ⁇ 8) 163 of the loop filter 113.
  • the lossless encoding unit 106 adds each supplied filter coefficient to the encoded data.
  • the pixel classification unit 161 of the loop filter 113 is supplied from the orthogonal transform unit 104 with information on the orthogonal transform size (4 ⁇ 4 or 8 ⁇ 8) for each macroblock. Then, the decoded image is supplied from the deblocking filter 111 to the pixel classification unit 161.
  • the pixel classifying unit 161 Based on the information about the orthogonal transform size supplied from the orthogonal transform unit 104, the pixel classifying unit 161 applies a macro block (4 ⁇ 4 orthogonal transform block) to which 4 ⁇ 4 orthogonal transform is applied to each macro block of the decoded image. And classifying (grouping) into macro blocks to which 8 ⁇ 8 orthogonal transform is applied (8 ⁇ 8 orthogonal transform block). Then, the pixel classification unit 161 supplies information on the 4 ⁇ 4 orthogonal transform block in the decoded image to the filter unit (4 ⁇ 4) 162, and transmits information on the 8 ⁇ 8 orthogonal transform block to the filter unit (8 ⁇ 8) Supply to 163.
  • the filter unit (4 ⁇ 4) 162 applies a filter coefficient appropriate for the 4 ⁇ 4 orthogonal transform block supplied from the 4 ⁇ 4 block coefficient calculation unit 154, and filters the 4 ⁇ 4 orthogonal transform block of the decoded image. Process.
  • the filter unit (8 ⁇ 8) 163 applies an appropriate filter coefficient for the 8 ⁇ 8 orthogonal transform block supplied from the 8 ⁇ 8 block coefficient calculation unit 155, and filters the 8 ⁇ 8 orthogonal transform block of the decoded image. Process.
  • the filter unit (4 ⁇ 4) 162 and the filter unit (8 ⁇ 8) 163 store the decoded image subjected to the filter process in the frame memory 114 and output it to the motion prediction / compensation unit 117 at a predetermined timing.
  • the filter coefficient calculation unit 112 and the loop filter 113 perform processing as described above, generate filter coefficients for each orthogonal transform size, and perform filter processing.
  • the local properties in the image are reflected in the orthogonal transform size.
  • 8 ⁇ 8 orthogonal transformation is easily selected for flat areas (portions with sparse frequencies)
  • 4 ⁇ 4 orthogonal transformation is easily selected for areas containing fine textures (portions with dense frequencies).
  • the filter coefficient calculation unit 112 reflects the local properties in the image in the filter coefficient by generating the filter coefficient for each orthogonal transform size as described above. For example, the filter coefficient calculation unit 112 adjusts the value of the filter coefficient so that the loop filter 113 applies a weaker filter to a part with a low frequency and applies a stronger filter to a part with a dense frequency. Can be controlled.
  • the filter coefficient calculation unit 112 can not only simply change the value of the filter coefficient but also increase or decrease the number of filter taps. For example, the filter coefficient calculation unit 112 may reduce the number of taps for a portion with a low frequency and increase the number of taps for a portion with a dense frequency. Of course, the filter coefficient calculation unit 112 may both adjust the value of the filter coefficient and increase / decrease the number of taps.
  • the loop filter 113 can perform noise removal suitable for the local property of the image, and the decoded image The image quality can be further improved.
  • the image encoding apparatus 100 performs switching based on a value that already exists as a syntax element, which is an orthogonal transform size, and thus encodes map information regarding which filter coefficient is to be sent again. Since it is not necessary to add to the data, it is possible to realize high image quality processing without increasing the overhead in the encoded data (decreasing the encoding efficiency).
  • step S101 the A / D converter 101 performs A / D conversion on the input image.
  • step S102 the screen rearrangement buffer 102 stores the A / D converted image, and rearranges the picture from the display order to the encoding order.
  • step S103 the intra prediction unit 116, the motion prediction / compensation unit 117, and the like determine a prediction mode and perform a prediction process for generating a predicted image. Details of this prediction process will be described later.
  • step S104 the calculation unit 103 calculates a difference between the image rearranged by the process of step S102 and the predicted image generated by the prediction process of step S103.
  • the predicted image is supplied from the motion prediction / compensation unit 117 in the case of inter prediction and from the intra prediction unit 116 in the case of intra prediction to the calculation unit 103 via the selection unit 118.
  • ⁇ Difference data has a smaller data volume than the original image data. Therefore, the data amount can be compressed as compared with the case where the image is encoded as it is.
  • step S105 the orthogonal transform unit 104 orthogonally transforms the difference information generated by the process in step S104. Specifically, orthogonal transformation such as discrete cosine transformation and Karhunen-Loeve transformation is performed, and transformation coefficients are output.
  • step S106 the quantization unit 105 quantizes the transform coefficient. At the time of this quantization, the rate is controlled as described in the process of step S115 described later.
  • step S107 the lossless encoding unit 106 encodes the quantized transform coefficient output from the quantization unit 105.
  • the quantized difference information is locally decoded as follows. That is, in step S108, the inverse quantization unit 108 inversely quantizes the transform coefficient quantized by the quantization unit 105 with characteristics corresponding to the characteristics of the quantization unit 105. In step S ⁇ b> 109, the inverse orthogonal transform unit 109 performs inverse orthogonal transform on the transform coefficient inversely quantized by the inverse quantization unit 108 with characteristics corresponding to the characteristics of the orthogonal transform unit 104.
  • step S110 the calculation unit 110 adds the predicted image supplied via the selection unit 118 to the locally decoded difference information, and corresponds to the locally decoded image (corresponding to the input to the calculation unit 103). Image).
  • step S ⁇ b> 111 the deblock filter 111 performs a deblock filter on the decoded image supplied from the calculation unit 110. Thereby, block distortion is removed.
  • the filter coefficient calculation unit 112 and the loop filter 113 perform loop filter processing in step S112. Details of the loop filter processing will be described later.
  • step S113 the lossless encoding unit 106 embeds (describes) metadata such as intra prediction mode information, inter prediction mode information, and filter coefficients for each orthogonal transform block in the slice header. This metadata is read and used at the time of image decoding.
  • step S114 the accumulation buffer 107 accumulates the encoded data.
  • the encoded data stored in the storage buffer 107 is appropriately read out and transmitted to the decoding side via the transmission path.
  • step S115 the rate control unit 119 controls the quantization operation rate of the quantization unit 105 based on the encoded data stored in the storage buffer 107 so that overflow or underflow does not occur.
  • the intra prediction unit 116 uses the reference image acquired from the frame memory 114 via the selection unit 115 and the input image supplied from the screen rearrangement buffer 102.
  • a cost function value is calculated for each mode of intra 4 ⁇ 4, intra 8 ⁇ 8, and intra 16 ⁇ 16 (each intra mode prepared in advance).
  • step S132 the intra prediction unit 116 determines the best mode for each of the intra 4 ⁇ 4, intra 8 ⁇ 8, and intra 16 ⁇ 16 based on the cost function value of each mode calculated in step S131.
  • step S133 the intra prediction unit 116 selects the best intra mode from intra 4 ⁇ 4, intra 8 ⁇ 8, and intra 16 ⁇ 16.
  • the motion prediction / compensation unit 117 performs the processes in steps S134 through S137.
  • step S134 the motion prediction / compensation unit 117 performs motion search.
  • step S135 the motion prediction / compensation unit 117 determines a motion vector / reference frame for each mode of inter 16 ⁇ 16 to 4 ⁇ 4.
  • step S136 the motion prediction / compensation unit 117 calculates a cost function value for each mode of inter 16 ⁇ 16 to 4 ⁇ 4.
  • step S137 the motion prediction / compensation unit 117 determines the best inter mode based on the cost function value.
  • step S138 the selection unit 118 determines either the best intra mode selected in step S133 or the best inter mode determined in step S137 as the best mode.
  • step S139 the intra prediction unit 116 or motion prediction / compensation unit 117 corresponding to the mode determined as the best mode generates a predicted image.
  • This predicted image is supplied to the calculation unit 103 and the calculation unit 110 via the selection unit 118.
  • the prediction mode information (intra prediction mode information or inter prediction mode information) of the best mode at this time is supplied to the lossless encoding unit 106.
  • step S104 When the predicted image is generated, the prediction process is terminated, the process returns to step S103 in FIG. 12, and the processes after step S104 are executed.
  • step S151 the decoded pixel classifying unit 152, the input pixel classifying unit 153, and the pixel classifying unit 161 respectively supply the supplied decoded image or each macroblock of the input image to FIG. Are divided into groups for each orthogonal transform size applied in the orthogonal transform processing executed in step S105 (class classification is performed).
  • step S152 the 4 ⁇ 4 block coefficient calculation unit 154 and the 8 ⁇ 8 block coefficient calculation unit 155 calculate a filter coefficient for each group.
  • step S153 the filter unit (4 ⁇ 4) 162 and the filter unit (8 ⁇ 8) 163 perform filter processing on each group using each filter coefficient calculated in step S152.
  • step S154 the frame memory 114 stores the result (filtered decoded image) of the filter process performed in step S153. This image is supplied to the motion prediction / compensation unit 117 as a reference image at a predetermined timing.
  • step S154 When the process of step S154 is completed, the loop filter process is terminated, the process returns to step S112 of FIG. 12, and the processes after step S113 are executed.
  • the filter coefficient calculation unit 112 can generate an appropriate filter coefficient for each orthogonal transform size. Further, the loop filter 113 can perform filter processing on each macroblock using a filter coefficient corresponding to the orthogonal transform size.
  • the image coding apparatus 100 can perform noise removal suitable for local properties in the image, and can obtain a reference image with higher image quality.
  • the image decoding apparatus since the lossless encoding unit 106 adds the filter coefficient to the encoded data, the image decoding apparatus appropriately filters the decoded image obtained by decoding the encoded data using the filter coefficient. Can be processed. That is, the image encoding device 100 can improve the image quality of a decoded image obtained by decoding the encoded data generated by the image encoding device 100.
  • add indicates that control information is associated with encoded data in an arbitrary form. For example, it may be described as a syntax of encoded data or may be described as user data. Further, information such as filter coefficients may be linked to encoded data as metadata. That is, “addition” includes “embedding”, “description”, “multiplexing”, “concatenation”, and the like. The same applies to the following.
  • orthogonal transform sizes 4 ⁇ 4 and 8 ⁇ 8 have been described as orthogonal transform sizes, the orthogonal transform sizes are arbitrary. Also, the number of orthogonal transform sizes to be applied is arbitrary.
  • Grouping in the case where three or more orthogonal transform sizes are applied is performed, for example, for any two of the total orthogonal transform sizes, and other orthogonal transform sizes are ignored. (You may not select). In that case, the ignored group is not filtered. In this case, for example, whether or not to perform the filtering process may be controlled based on flag information or the like.
  • each orthogonal transform size may be divided into two groups. That is, in this case, a plurality of orthogonal transform sizes may be mixed in one group. Furthermore, for example, each orthogonal transform size may be divided into different groups. In this case, the number of groups is three or more. In this case, as many coefficient calculation units and filter units (FIG. 11) as the number of groups are prepared.
  • the processing unit of the filter may be a frame, a slice, or other than these.
  • the unit for class classification image size of a partial image serving as a processing unit
  • FIG. 15 is a block diagram illustrating a configuration example of an embodiment of an image decoding device as an image processing device to which the present invention has been applied.
  • the image decoding apparatus 200 decodes the encoded data output from the image encoding apparatus 100 and generates a decoded image.
  • the image decoding apparatus 200 includes a storage buffer 201, a lossless decoding unit 202, an inverse quantization unit 203, an inverse orthogonal transform unit 204, a calculation unit 205, and a deblocking filter 206.
  • the image decoding device 200 includes a loop filter 207.
  • the image decoding apparatus 200 includes a screen rearrangement buffer 208 and a D / A (Digital / Analog analog) conversion unit 209.
  • the image decoding apparatus 200 includes a frame memory 210, a selection unit 211, an intra prediction unit 212, a motion prediction / compensation unit 213, and a selection unit 214.
  • the accumulation buffer 201 accumulates the transmitted encoded data.
  • the lossless decoding unit 202 decodes the information supplied from the accumulation buffer 201 and encoded by the lossless encoding unit 106 in FIG. 1 by a method corresponding to the encoding method of the lossless encoding unit 106.
  • the lossless decoding unit 202 extracts the intra prediction mode information stored in the header portion of the encoded data and supplies it to the intra prediction unit 212. If the macroblock is inter-coded, the lossless decoding unit 202 extracts motion vector information, inter-prediction mode information, and the like stored in the header portion of the encoded data, and a motion prediction / compensation unit It supplies to 213.
  • the lossless decoding unit 202 extracts filter coefficients for each orthogonal transform size from the encoded data and supplies them to the loop filter 207.
  • the inverse quantization unit 203 inversely quantizes the image decoded by the lossless decoding unit 202 by a method corresponding to the quantization method of the quantization unit 105 in FIG.
  • the inverse orthogonal transform unit 204 performs inverse orthogonal transform on the output of the inverse quantization unit 203 by a method corresponding to the orthogonal transform method of the orthogonal transform unit 104 in FIG.
  • the inverse orthogonal transform unit 204 supplies the difference information subjected to the inverse orthogonal transform to the calculation unit 205.
  • the inverse orthogonal transform unit 204 supplies the orthogonal transform size applied to each macroblock to the loop filter 207 in the inverse orthogonal transform process.
  • the calculation unit 205 adds the predicted image supplied from the selection unit 214 to the difference information subjected to inverse orthogonal transform, and generates a decoded image.
  • the deblocking filter 206 removes block distortion of the decoded image generated by the addition process.
  • the loop filter 207 Based on the information supplied from the inverse orthogonal transform unit 204, the loop filter 207 applies each macroblock of the decoded image supplied from the deblocking filter 206 to the inverse applied in the inverse orthogonal transform process by the inverse orthogonal transform unit 204. Grouping (class classification) is performed for each orthogonal transform size, and filter processing is performed on each group (class) using the filter coefficient supplied from the lossless decoding unit 202.
  • This filter coefficient is a coefficient generated in the filter coefficient calculation unit 112 of the image coding apparatus 100, and as described in the first embodiment, the residual is minimized for each orthogonal transform size. It is calculated. That is, the filter coefficient for each orthogonal transform size is set to an appropriate value for the corresponding orthogonal transform size.
  • the loop filter 207 can reduce block distortion and distortion due to quantization that cannot be removed by the deblocking filter 206. At this time, the loop filter 207 performs noise removal suitable for the local property in the image, so that a higher-quality decoded image can be output.
  • the loop filter 207 supplies the filtered image to the frame memory 210, accumulates it as a reference image, and outputs it to the screen rearrangement buffer 208.
  • the screen rearrangement buffer 208 rearranges images. That is, the order of frames rearranged for the encoding order by the screen rearrangement buffer 102 in FIG. 1 is rearranged in the original display order.
  • the D / A conversion unit 209 performs D / A conversion on the image supplied from the screen rearrangement buffer 208 and outputs it. For example, the D / A conversion unit 209 outputs an output signal obtained by D / A conversion to a display (not shown) to display an image.
  • the intra prediction unit 212 acquires a reference image from the frame memory 210 via the selection unit 211 when the frame is intra-encoded, and based on the information supplied from the lossless decoding unit 202, the prediction image And the generated predicted image is supplied to the calculation unit 205 via the selection unit 214.
  • the motion prediction / compensation unit 213 acquires a reference image from the frame memory 210 via the selection unit 211, and based on the motion vector information supplied from the lossless decoding unit 202. Then, a motion compensation process is performed on the reference image to generate a predicted image. The motion prediction / compensation unit 213 supplies the generated predicted image to the calculation unit 205 via the selection unit 214.
  • the selection unit 214 connects to the intra prediction unit 212 and supplies the image supplied from the intra prediction unit 212 to the calculation unit 205 as a predicted image. If the macroblock is inter-coded, the selection unit 214 is connected to the motion prediction / compensation unit 213, and the image supplied from the motion prediction / compensation unit 213 is used as a predicted image to the calculation unit 205. Supply.
  • FIG. 16 is a block diagram showing a detailed configuration example of the loop filter 207 of FIG.
  • the loop filter 207 basically has the same configuration as the loop filter 113 of the image encoding device 100 and executes the same processing. As illustrated in FIG. 16, the loop filter 207 includes a pixel classification unit 251, a filter unit (4 ⁇ 4) 252, and a filter unit (8 ⁇ 8) 253.
  • the pixel classifying unit 251 Based on the information about the orthogonal transform size supplied from the inverse orthogonal transform unit 204, the pixel classifying unit 251 applies a macro of 4 ⁇ 4 orthogonal transform to each macroblock of the decoded image supplied from the deblocking filter 206. Classification (grouping) is performed into blocks (4 ⁇ 4 orthogonal transform blocks) and macro blocks (8 ⁇ 8 orthogonal transform blocks) to which 8 ⁇ 8 orthogonal transform is applied. Then, the pixel classification unit 251 supplies information on the 4 ⁇ 4 orthogonal transform block in the decoded image to the filter unit (4 ⁇ 4) 252 and transmits information on the 8 ⁇ 8 orthogonal transform block to the filter unit (8 ⁇ 4). 8) Supply to 253.
  • the filter unit (4 ⁇ 4) 252 applies a filter coefficient appropriate for the 4 ⁇ 4 orthogonal transform block supplied from the lossless decoding unit 202, and performs filter processing on the 4 ⁇ 4 orthogonal transform block of the decoded image.
  • the filter unit (8 ⁇ 8) 253 applies filter coefficients suitable for the 8 ⁇ 8 orthogonal transform block supplied from the lossless decoding unit 202, and performs filter processing on the 8 ⁇ 8 orthogonal transform block of the decoded image.
  • the filter unit (4 ⁇ 4) 252 and the filter unit (8 ⁇ 8) 253 supply the decoded image subjected to the filter process to the screen rearrangement buffer 208 and the frame memory 210.
  • the loop filter 207 classifies each macroblock of the decoded image for each orthogonal transform size, and performs filter processing using the filter coefficient for the orthogonal transform size.
  • This filter coefficient is extracted from the encoded data by the lossless decoding unit 202 and is generated so as to be suitable for the image of each orthogonal transform size block as described in the first embodiment. . Therefore, similarly to the case of the loop filter 113 described in the first embodiment, the loop filter 207 can perform noise removal suitable for the local property of the image, and as a result, decoding with higher image quality can be performed. An image can be obtained.
  • step S201 the accumulation buffer 201 accumulates the transmitted image (encoded data).
  • step S202 the lossless decoding unit 202 extracts filter coefficients from the encoded data.
  • the lossless decoding unit 202 also extracts motion vector information, reference frame information, prediction mode information (intra prediction mode information and inter prediction mode information), and the like.
  • step S203 the lossless decoding unit 202 performs lossless decoding of the encoded data.
  • step S204 the inverse quantization unit 203 inversely quantizes the transform coefficient obtained by decoding the encoded data in step S203 with characteristics corresponding to the characteristics of the quantization unit 105 in FIG.
  • step S205 the inverse orthogonal transform unit 204 performs inverse orthogonal transform on the transform coefficient inversely quantized by the process in step S204 with characteristics corresponding to the characteristics of the orthogonal transform unit 104 in FIG.
  • the difference information corresponding to the input of the orthogonal transform unit 104 output of the calculation unit 103) in FIG. 1 is decoded.
  • step S206 the intra prediction unit 212, the motion prediction / compensation unit 213, and the like perform a predicted image generation process, and generate a predicted image according to the prediction mode. Details of the predicted image generation processing will be described later.
  • step S207 the calculation unit 205 adds the predicted image generated in step S206 to the difference information decoded by the processing up to step S205. As a result, the original image is decoded.
  • step S208 the deblocking filter 206 filters the image output from the calculation unit 205. Thereby, block distortion is removed.
  • step S209 the loop filter 207 or the like performs loop filter processing, and further performs adaptive filter processing on the image that has been subjected to deblocking filter processing.
  • the loop filter processing will be described later, it is basically the same as the processing performed by the loop filter 113 of FIG.
  • This adaptive filter processing can reduce block distortion and quantization distortion that could not be removed by deblocking filter processing.
  • step S210 the screen rearrangement buffer 208 performs rearrangement. That is, the order of frames rearranged for encoding by the screen rearrangement buffer 102 of the image encoding device 100 in FIG. 1 is rearranged in the original display order.
  • step S211 the D / A converter 209 D / A converts the images rearranged in step S210. This image is output to a display (not shown), and the image is displayed.
  • the decoding process ends.
  • step S231 the lossless decoding unit 202 determines whether or not the block has been intra-encoded based on information such as the prediction mode extracted in step S202. If the block is an intra-coded block, the lossless decoding unit 202 supplies the intra prediction mode information extracted from the encoded data to the intra prediction unit 212, and the process proceeds to step S232.
  • the intra prediction unit 212 acquires the intra prediction mode information supplied from the lossless decoding unit 202.
  • the intra prediction unit 212 acquires a reference image from the frame memory 210 via the selection unit 211 based on the intra prediction mode information in step S233, and generates an intra prediction image.
  • the intra prediction unit 212 supplies the intra prediction image to the arithmetic unit 205 via the selection unit 214 as a prediction image.
  • step S231 If it is determined in step S231 that the block is inter-encoded, the lossless decoding unit 202 performs motion prediction / compensation on the motion prediction mode, reference frame, motion vector information, and the like extracted from the encoded data. The process proceeds to step S234.
  • step S234 the motion prediction / compensation unit 213 acquires the motion prediction mode, the reference frame, the motion vector information, and the like supplied from the lossless decoding unit 202. Upon acquiring such information, the motion prediction / compensation unit 213 selects an interpolation filter corresponding to the motion vector information in step S235, and acquires a reference image from the frame memory 210 via the selection unit 211 in step S236. Then, an inter prediction image is generated. When the inter prediction image is generated, the motion prediction / compensation unit 213 supplies the inter prediction image to the calculation unit 205 via the selection unit 214 as a prediction image.
  • step S233 or step S236 When the process of step S233 or step S236 is completed, the predicted image generation process is terminated, the process returns to step S206 of FIG. 17, and the processes after step S207 are executed.
  • step S251 the filter unit (4 ⁇ 4) 252 and the filter unit (8 ⁇ 8) 253 of the loop filter 207 acquire the filter coefficients of each group from the lossless decoding unit 202. .
  • step S252 the pixel classification unit 251 acquires the orthogonal transform size of the macroblock from the inverse orthogonal transform unit 204.
  • the pixel classification unit 251 classifies the macroblock based on the acquired orthogonal transform size.
  • step S253 the filter unit (either the filter unit (4 ⁇ 4) 252 or the filter unit (8 ⁇ 8) 253) corresponding to the orthogonal transform size of the macroblock uses the filter coefficient acquired in step S251. Then, filter processing corresponding to the orthogonal transform size is performed on the macroblock.
  • step S254 the frame memory 210 stores the filter processing result in step S253.
  • step S254 When the process in step S254 is completed, the loop filter process is terminated, the process returns to step S209 in FIG. 17, and the processes after step S210 are performed.
  • the loop filter 207 performs the filter process, and it is possible to reduce block distortion and quantization distortion that could not be removed by the deblocking filter.
  • the loop filter 207 performs a filter process using the filter coefficient extracted from the encoded data. This filter coefficient is generated so that the residual is minimized for each orthogonal transform size of the macroblock.
  • the loop filter 207 performs a filter process on the macro block to be processed using the filter coefficient for the orthogonal transform size. By doing so, the loop filter 207 can perform noise removal suitable for local properties in the image. As a result, the image decoding apparatus 200 can obtain a decoded image with higher image quality.
  • orthogonal transform size is arbitrary as in the case of the first embodiment. Also, the number of orthogonal transform sizes to be applied is arbitrary.
  • the method for grouping (classifying) the macroblocks may be any method as long as it corresponds to the method of the image encoding device 100 that generated the encoded data.
  • the processing unit of the filter may be a frame, a slice, or other than these.
  • FIG. 20A shows a decoded image after the deblocking filter processing.
  • a plurality of ALF (Adaptive Loop Filter) blocks 302 which are control blocks each serving as a control unit of adaptive filter processing performed locally, are provided in the entire region of the frame 301. Arranged without gaps so as to spread.
  • the area where the ALF block 302 is arranged does not have to be the same as the area of the frame 301, but includes at least the entire area of the frame 301. As a result, the area of the frame 301 is divided into areas (a plurality of areas) of each ALF block 302.
  • the horizontal size (double arrow 303) and vertical size (double arrow 304) of the ALF block 302 are, for example, 8 ⁇ 8, 16 ⁇ 16, 24 ⁇ 24, 32 ⁇ 32, 48 ⁇ 48, and 64 ⁇ . 64, 96 ⁇ 96, 128 ⁇ 128, or the like.
  • Information specifying the size of the ALF block is referred to as a block size index.
  • the frame size is fixed, so the number of ALF blocks per frame is also determined.
  • a filter block flag 305 for controlling whether or not to perform filter processing is set.
  • a filter block flag 305 having a value “1” is set for a region where the image quality is improved by the adaptive filter
  • a filter block flag 305 having a value “0” is set for a region where the image quality is deteriorated by the adaptive filter. Is set.
  • the value “1” is a value indicating that the filtering process is performed
  • the value “0” is a value indicating that the filtering process is not performed.
  • the loop filter 113 Based on the value of the filter block flag 305, whether or not to perform loop filter processing is controlled for each area of the ALF block 302. For example, the loop filter 113 performs the filter process only on the area of the ALF block 302 whose filter block flag 305 value is “1”, and performs the filter process on the area of the ALF block 302 whose filter block flag 305 value is “0”. Do not do.
  • the filter coefficient calculation unit 112 sets the ALF block 302 and the filter block flag 305, and the loop filter 113 performs the filtering process as described above based on the information.
  • the loop filter 113 can be prevented from performing filter processing on a region where the image quality locally deteriorates due to the filter processing, and the image quality of the reference image can be further improved.
  • the loop filter 207 of the image decoding apparatus 200 can perform the filtering process similarly to the loop filter 113, and the filtering process is not performed on the region where the image quality locally deteriorates due to the filtering process. it can. As a result, the image quality of the decoded image can be further improved.
  • the ALF control block described in the third embodiment may have a quadtree structure.
  • This technique is called QALF (Quad tree-based Adaptive Loop Filter).
  • the quad tree structure is a hierarchical structure in which the area of one ALF block in the upper hierarchy in the lower hierarchy is divided into four.
  • Fig. 21 shows an example in which ALF block division is expressed by a quad tree structure with a maximum number of layers of 3, and a filter block flag is designated for each ALF block.
  • each ALF block has a block partitioning flag indicating whether or not it is divided into four in the lower hierarchy.
  • the value of the block partitioning flag of the ALF block shown in A of FIG. 21 is “1”. That is, this ALF block is divided into four in the lower hierarchy (layer 1).
  • FIG. 21B shows the layer 1. That is, four ALF blocks are formed in layer 1.
  • the block partitioning flag When the block partitioning flag is “0”, it is not divided into four in lower layers. That is, there is no further division, and a filter block flag is generated for the ALF block. That is, the ALF block whose block partitioning flag is “0” also has a filter block flag.
  • “0” on the left of “0-1” indicates the block partitioning flag of the ALF block
  • “1” on the right indicates the filter block flag of the ALF block.
  • the two ALF blocks whose layer partitioning flag of layer 1 is “1” are further divided into four in the lower hierarchy (layer 2).
  • C in FIG. 21 shows the layer 2. That is, 10 ALF blocks are formed in layer 2.
  • a filter block flag is also assigned to an ALF block whose block partitioning flag is “0” in layer 2.
  • the block partitioning flag of one ALF block is “1”. That is, the ALF block is divided into four in the lower hierarchy (layer 3).
  • FIG. 21D shows the layer 3. That is, 13 ALF blocks are formed in layer 3.
  • the size of the ALF block differs for each hierarchy. That is, ALF blocks can have different sizes within a frame by adopting a quadtree structure.
  • the control of the filter block flag in each ALF block is the same as in the case of the third embodiment. That is, the filter processing is not performed on the area of the ALF block whose filter block flag value is “0”.
  • the loop filter 113 may not perform the filtering process on a region where the image quality locally deteriorates due to the filtering process, as in the case of the third embodiment.
  • the image quality of the reference image can be further improved.
  • the loop filter 207 of the image decoding apparatus 200 can perform the filtering process similarly to the loop filter 113, and the filtering process is not performed on the region where the image quality locally deteriorates due to the filtering process. it can. As a result, the image quality of the decoded image can be further improved.
  • the CPU 501 of the personal computer 500 executes various processes in accordance with a program stored in a ROM (Read Only Memory) 502 or a program loaded from a storage unit 513 to a RAM (Random Access Memory) 503.
  • the RAM 503 also appropriately stores data necessary for the CPU 501 to execute various processes.
  • the CPU 501, the ROM 502, and the RAM 503 are connected to each other via a bus 504.
  • An input / output interface 510 is also connected to the bus 504.
  • the input / output interface 510 includes an input unit 511 including a keyboard and a mouse, a display including a CRT (Cathode Ray Tube) and an LCD (Liquid Crystal Display), an output unit 512 including a speaker, and a hard disk.
  • a communication unit 514 including a storage unit 513 and a modem is connected. The communication unit 514 performs communication processing via a network including the Internet.
  • a drive 515 is connected to the input / output interface 510 as necessary, and a removable medium 521 such as a magnetic disk, an optical disk, a magneto-optical disk, or a semiconductor memory is appropriately mounted, and a computer program read from them is It is installed in the storage unit 513 as necessary.
  • a removable medium 521 such as a magnetic disk, an optical disk, a magneto-optical disk, or a semiconductor memory is appropriately mounted, and a computer program read from them is It is installed in the storage unit 513 as necessary.
  • a program constituting the software is installed from a network or a recording medium.
  • the recording medium is distributed to distribute the program to the user separately from the apparatus main body, and includes a magnetic disk (including a flexible disk) on which the program is recorded, an optical disk ( It is only composed of removable media 521 consisting of CD-ROM (compact disc-read only memory), DVD (including digital versatile disc), magneto-optical disc (including MD (mini disc)), or semiconductor memory. Rather, it is composed of a ROM 502 on which a program is recorded and a hard disk included in the storage unit 513, which is distributed to the user in a state of being pre-installed in the apparatus main body.
  • a magnetic disk including a flexible disk
  • an optical disk It is only composed of removable media 521 consisting of CD-ROM (compact disc-read only memory), DVD (including digital versatile disc), magneto-optical disc (including MD (mini disc)), or semiconductor memory. Rather, it is composed of a ROM 502 on which a program is recorded and a hard disk included in the storage unit 513, which is distributed to the user in
  • the program executed by the computer may be a program that is processed in time series in the order described in this specification, or in parallel or at a necessary timing such as when a call is made. It may be a program for processing.
  • the step of describing the program recorded on the recording medium is not limited to the processing performed in chronological order according to the described order, but may be performed in parallel or It also includes processes that are executed individually.
  • system represents the entire apparatus composed of a plurality of devices (apparatuses).
  • the configuration described as one device (or processing unit) may be divided and configured as a plurality of devices (or processing units).
  • the configurations described above as a plurality of devices (or processing units) may be combined into a single device (or processing unit).
  • a configuration other than that described above may be added to the configuration of each device (or each processing unit).
  • a part of the configuration of a certain device (or processing unit) may be included in the configuration of another device (or other processing unit). . That is, the embodiment of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
  • image encoding device 100 and image decoding device 200 can be applied to any electronic device. Examples thereof will be described below.
  • FIG. 23 is a block diagram illustrating a main configuration example of a television receiver using the image decoding device 200 to which the present invention has been applied.
  • the television receiver 1000 shown in FIG. 23 includes a terrestrial tuner 1013, a video decoder 1015, a video signal processing circuit 1018, a graphic generation circuit 1019, a panel drive circuit 1020, and a display panel 1021.
  • the television receiver 1000 shown in FIG. 23 includes a terrestrial tuner 1013, a video decoder 1015, a video signal processing circuit 1018, a graphic generation circuit 1019, a panel drive circuit 1020, and a display panel 1021.
  • the terrestrial tuner 1013 receives a broadcast wave signal of terrestrial analog broadcast via an antenna, demodulates it, acquires a video signal, and supplies it to the video decoder 1015.
  • the video decoder 1015 performs a decoding process on the video signal supplied from the terrestrial tuner 1013 and supplies the obtained digital component signal to the video signal processing circuit 1018.
  • the video signal processing circuit 1018 performs predetermined processing such as noise removal on the video data supplied from the video decoder 1015 and supplies the obtained video data to the graphic generation circuit 1019.
  • the graphic generation circuit 1019 generates video data of a program to be displayed on the display panel 1021, image data by processing based on an application supplied via a network, and the generated video data and image data to the panel drive circuit 1020. Supply.
  • the graphic generation circuit 1019 generates video data (graphics) for displaying a screen used by the user for selecting an item and superimposing it on the video data of the program.
  • a process of supplying data to the panel drive circuit 1020 is also appropriately performed.
  • the panel drive circuit 1020 drives the display panel 1021 based on the data supplied from the graphic generation circuit 1019, and causes the display panel 1021 to display the video of the program and the various screens described above.
  • the display panel 1021 is composed of an LCD (Liquid Crystal Display) or the like, and displays a program video or the like according to control by the panel drive circuit 1020.
  • LCD Liquid Crystal Display
  • the television receiver 1000 also includes an audio A / D (Analog / Digital) conversion circuit 1014, an audio signal processing circuit 1022, an echo cancellation / audio synthesis circuit 1023, an audio amplification circuit 1024, and a speaker 1025.
  • an audio A / D (Analog / Digital) conversion circuit 1014 An audio signal processing circuit 1022, an echo cancellation / audio synthesis circuit 1023, an audio amplification circuit 1024, and a speaker 1025.
  • the terrestrial tuner 1013 acquires not only the video signal but also the audio signal by demodulating the received broadcast wave signal.
  • the terrestrial tuner 1013 supplies the acquired audio signal to the audio A / D conversion circuit 1014.
  • the audio A / D conversion circuit 1014 performs A / D conversion processing on the audio signal supplied from the terrestrial tuner 1013, and supplies the obtained digital audio signal to the audio signal processing circuit 1022.
  • the audio signal processing circuit 1022 performs predetermined processing such as noise removal on the audio data supplied from the audio A / D conversion circuit 1014 and supplies the obtained audio data to the echo cancellation / audio synthesis circuit 1023.
  • the echo cancellation / voice synthesis circuit 1023 supplies the voice data supplied from the voice signal processing circuit 1022 to the voice amplification circuit 1024.
  • the audio amplification circuit 1024 performs D / A conversion processing and amplification processing on the audio data supplied from the echo cancellation / audio synthesis circuit 1023, adjusts to a predetermined volume, and then outputs the audio from the speaker 1025.
  • the television receiver 1000 also has a digital tuner 1016 and an MPEG decoder 1017.
  • the digital tuner 1016 receives a broadcast wave signal of digital broadcasting (terrestrial digital broadcasting, BS (Broadcasting Satellite) / CS (Communications Satellite) digital broadcasting) via an antenna, demodulates, and MPEG-TS (Moving Picture Experts Group). -Transport Stream) and supply it to the MPEG decoder 1017.
  • digital broadcasting terrestrial digital broadcasting, BS (Broadcasting Satellite) / CS (Communications Satellite) digital broadcasting
  • MPEG-TS Motion Picture Experts Group
  • the MPEG decoder 1017 releases the scramble applied to the MPEG-TS supplied from the digital tuner 1016 and extracts a stream including program data to be played (viewing target).
  • the MPEG decoder 1017 decodes the audio packet constituting the extracted stream, supplies the obtained audio data to the audio signal processing circuit 1022, decodes the video packet constituting the stream, and converts the obtained video data into the video This is supplied to the signal processing circuit 1018.
  • the MPEG decoder 1017 supplies EPG (Electronic Program Guide) data extracted from the MPEG-TS to the CPU 1032 via a path (not shown).
  • EPG Electronic Program Guide
  • the television receiver 1000 uses the above-described image decoding device 200 as the MPEG decoder 1017 for decoding video packets in this way.
  • MPEG-TS transmitted from a broadcasting station or the like is encoded by the image encoding device 100.
  • the MPEG decoder 1017 uses the filter coefficient extracted from the encoded data supplied from the image encoding device 100, and uses the orthogonal transform size for each macroblock of the decoded image. The filter processing according to is performed. Therefore, the MPEG decoder 1017 can perform noise removal suitable for the local property in the image.
  • the video data supplied from the MPEG decoder 1017 is subjected to predetermined processing in the video signal processing circuit 1018 as in the case of the video data supplied from the video decoder 1015, and the generated video data in the graphic generation circuit 1019. Are appropriately superimposed and supplied to the display panel 1021 via the panel drive circuit 1020, and the image is displayed.
  • the audio data supplied from the MPEG decoder 1017 is subjected to predetermined processing in the audio signal processing circuit 1022 as in the case of the audio data supplied from the audio A / D conversion circuit 1014, and an echo cancellation / audio synthesis circuit 1023.
  • predetermined processing in the audio signal processing circuit 1022 as in the case of the audio data supplied from the audio A / D conversion circuit 1014, and an echo cancellation / audio synthesis circuit 1023.
  • sound adjusted to a predetermined volume is output from the speaker 1025.
  • the television receiver 1000 also includes a microphone 1026 and an A / D conversion circuit 1027.
  • the A / D conversion circuit 1027 receives a user's voice signal captured by a microphone 1026 provided in the television receiver 1000 for voice conversation, and performs A / D conversion processing on the received voice signal.
  • the obtained digital audio data is supplied to the echo cancellation / audio synthesis circuit 1023.
  • the echo cancellation / audio synthesis circuit 1023 performs echo cancellation on the audio data of the user A.
  • the voice data obtained by combining with other voice data is output from the speaker 1025 via the voice amplifier circuit 1024.
  • the television receiver 1000 also includes an audio codec 1028, an internal bus 1029, an SDRAM (Synchronous Dynamic Random Access Memory) 1030, a flash memory 1031, a CPU 1032, a USB (Universal Serial Bus) I / F 1033, and a network I / F 1034.
  • an audio codec 1028 an internal bus 1029
  • an SDRAM Serial Dynamic Random Access Memory
  • flash memory 1031
  • CPU central processing unit
  • USB Universal Serial Bus
  • the A / D conversion circuit 1027 receives a user's voice signal captured by a microphone 1026 provided in the television receiver 1000 for voice conversation, and performs A / D conversion processing on the received voice signal.
  • the obtained digital audio data is supplied to the audio codec 1028.
  • the audio codec 1028 converts the audio data supplied from the A / D conversion circuit 1027 into data of a predetermined format for transmission via the network, and supplies the data to the network I / F 1034 via the internal bus 1029.
  • the network I / F 1034 is connected to the network via a cable attached to the network terminal 1035.
  • the network I / F 1034 transmits the audio data supplied from the audio codec 1028 to another device connected to the network.
  • the network I / F 1034 receives, for example, audio data transmitted from another device connected via the network via the network terminal 1035, and receives the audio data via the internal bus 1029 to the audio codec 1028. Supply.
  • the voice codec 1028 converts the voice data supplied from the network I / F 1034 into data of a predetermined format and supplies it to the echo cancellation / voice synthesis circuit 1023.
  • the echo cancellation / speech synthesis circuit 1023 performs echo cancellation on the speech data supplied from the speech codec 1028, and synthesizes speech data obtained by combining with other speech data via the speech amplification circuit 1024. And output from the speaker 1025.
  • the SDRAM 1030 stores various data necessary for the CPU 1032 to perform processing.
  • the flash memory 1031 stores a program executed by the CPU 1032.
  • the program stored in the flash memory 1031 is read by the CPU 1032 at a predetermined timing such as when the television receiver 1000 is activated.
  • the flash memory 1031 also stores EPG data acquired via digital broadcasting, data acquired from a predetermined server via a network, and the like.
  • the flash memory 1031 stores MPEG-TS including content data acquired from a predetermined server via a network under the control of the CPU 1032.
  • the flash memory 1031 supplies the MPEG-TS to the MPEG decoder 1017 via the internal bus 1029, for example, under the control of the CPU 1032.
  • the MPEG decoder 1017 processes the MPEG-TS as in the case of MPEG-TS supplied from the digital tuner 1016. In this way, the television receiver 1000 receives content data including video and audio via the network, decodes it using the MPEG decoder 1017, displays the video, and outputs audio. Can do.
  • the television receiver 1000 also includes a light receiving unit 1037 that receives an infrared signal transmitted from the remote controller 1051.
  • the light receiving unit 1037 receives infrared rays from the remote controller 1051 and outputs a control code representing the contents of the user operation obtained by demodulation to the CPU 1032.
  • the CPU 1032 executes a program stored in the flash memory 1031 and controls the entire operation of the television receiver 1000 according to a control code supplied from the light receiving unit 1037.
  • the CPU 1032 and each part of the television receiver 1000 are connected via a path (not shown).
  • the USB I / F 1033 transmits / receives data to / from an external device of the television receiver 1000 connected via a USB cable attached to the USB terminal 1036.
  • the network I / F 1034 is connected to the network via a cable attached to the network terminal 1035, and transmits / receives data other than audio data to / from various devices connected to the network.
  • the television receiver 1000 can perform noise removal suitable for local properties in an image by using the image decoding device 200 as the MPEG decoder 1017. As a result, the television receiver 1000 can obtain a higher-quality decoded image from a broadcast wave signal received via an antenna or content data obtained via a network.
  • FIG. 24 is a block diagram illustrating a main configuration example of a mobile phone using the image encoding device and the image decoding device to which the present invention is applied.
  • a cellular phone 1100 shown in FIG. 24 includes a main control unit 1150, a power supply circuit unit 1151, an operation input control unit 1152, an image encoder 1153, a camera I / F unit 1154, an LCD control, which are configured to control each unit in an integrated manner.
  • Section 1155, image decoder 1156, demultiplexing section 1157, recording / reproducing section 1162, modulation / demodulation circuit section 1158, and audio codec 1159 are connected to each other via a bus 1160.
  • the mobile phone 1100 also includes operation keys 1119, a CCD (Charge Coupled Devices) camera 1116, a liquid crystal display 1118, a storage unit 1123, a transmission / reception circuit unit 1163, an antenna 1114, a microphone (microphone) 1121, and a speaker 1117.
  • a CCD Charge Coupled Devices
  • the power supply circuit unit 1151 starts up the mobile phone 1100 in an operable state by supplying power from the battery pack to each unit.
  • the mobile phone 1100 transmits and receives voice signals, e-mails and image data, and images in various modes such as a voice call mode and a data communication mode based on the control of the main control unit 1150 including a CPU, a ROM, a RAM, and the like. Various operations such as shooting or data recording are performed.
  • the mobile phone 1100 converts the voice signal collected by the microphone (microphone) 1121 into digital voice data by the voice codec 1159, performs spectrum spread processing by the modulation / demodulation circuit unit 1158, and transmits and receives
  • the unit 1163 performs digital / analog conversion processing and frequency conversion processing.
  • the cellular phone 1100 transmits the transmission signal obtained by the conversion process to a base station (not shown) via the antenna 1114.
  • the transmission signal (voice signal) transmitted to the base station is supplied to the mobile phone of the other party via the public telephone line network.
  • the cellular phone 1100 in the voice call mode, the cellular phone 1100 amplifies the received signal received by the antenna 1114 by the transmission / reception circuit unit 1163, further performs frequency conversion processing and analog-digital conversion processing, and performs spectrum despreading processing by the modulation / demodulation circuit unit 1158. Then, the audio codec 1159 converts it into an analog audio signal. The cellular phone 1100 outputs an analog audio signal obtained by the conversion from the speaker 1117.
  • the mobile phone 1100 when transmitting an e-mail in the data communication mode, receives the text data of the e-mail input by operating the operation key 1119 in the operation input control unit 1152.
  • the cellular phone 1100 processes the text data in the main control unit 1150 and displays it on the liquid crystal display 1118 as an image via the LCD control unit 1155.
  • the mobile phone 1100 generates e-mail data in the main control unit 1150 based on text data received by the operation input control unit 1152, user instructions, and the like.
  • the cellular phone 1100 performs spread spectrum processing on the e-mail data by the modulation / demodulation circuit unit 1158 and digital / analog conversion processing and frequency conversion processing by the transmission / reception circuit unit 1163.
  • the cellular phone 1100 transmits the transmission signal obtained by the conversion process to a base station (not shown) via the antenna 1114.
  • the transmission signal (e-mail) transmitted to the base station is supplied to a predetermined destination via a network and a mail server.
  • the mobile phone 1100 when receiving an e-mail in the data communication mode, receives and amplifies the signal transmitted from the base station by the transmission / reception circuit unit 1163 via the antenna 1114, and further performs frequency conversion processing and Analog-digital conversion processing.
  • the cellular phone 1100 performs spectrum despreading processing on the received signal by the modulation / demodulation circuit unit 1158 to restore the original e-mail data.
  • the cellular phone 1100 displays the restored e-mail data on the liquid crystal display 1118 via the LCD control unit 1155.
  • the mobile phone 1100 can also record (store) the received e-mail data in the storage unit 1123 via the recording / playback unit 1162.
  • the storage unit 1123 is an arbitrary rewritable storage medium.
  • the storage unit 1123 may be, for example, a semiconductor memory such as a RAM or a built-in flash memory, a hard disk, or a removable disk such as a magnetic disk, a magneto-optical disk, an optical disk, a USB memory, or a memory card. It may be media. Of course, other than these may be used.
  • the mobile phone 1100 when transmitting image data in the data communication mode, the mobile phone 1100 generates image data with the CCD camera 1116 by imaging.
  • the CCD camera 1116 has an optical device such as a lens and a diaphragm and a CCD as a photoelectric conversion element, images a subject, converts the intensity of received light into an electrical signal, and generates image data of the subject image.
  • the CCD camera 1116 encodes the image data with the image encoder 1153 via the camera I / F unit 1154 and converts the encoded image data into encoded image data.
  • the cellular phone 1100 uses the above-described image encoding device 100 as the image encoder 1153 that performs such processing. Therefore, the image encoder 1053 can perform noise removal suitable for local properties in the image, as in the case of the image encoding device 100.
  • the cellular phone 1100 simultaneously converts the audio collected by the microphone (microphone) 1121 during imaging by the CCD camera 1116 to analog-digital conversion by the audio codec 1159 and further encodes it.
  • the cellular phone 1100 multiplexes the encoded image data supplied from the image encoder 1153 and the digital audio data supplied from the audio codec 1159 in a demultiplexing unit 1157.
  • the cellular phone 1100 performs spread spectrum processing on the multiplexed data obtained as a result by the modulation / demodulation circuit unit 1158 and digital / analog conversion processing and frequency conversion processing by the transmission / reception circuit unit 1163.
  • the cellular phone 1100 transmits the transmission signal obtained by the conversion process to a base station (not shown) via the antenna 1114.
  • a transmission signal (image data) transmitted to the base station is supplied to a communication partner via a network or the like.
  • the mobile phone 1100 can also display the image data generated by the CCD camera 1116 on the liquid crystal display 1118 via the LCD control unit 1155 without using the image encoder 1153.
  • the mobile phone 1100 when receiving data of a moving image file linked to a simple homepage or the like, transmits a signal transmitted from the base station to the transmission / reception circuit unit 1163 via the antenna 1114. Receive, amplify, and further perform frequency conversion processing and analog-digital conversion processing.
  • the cellular phone 1100 restores the original multiplexed data by subjecting the received signal to spectrum despreading processing by the modulation / demodulation circuit unit 1158.
  • the demultiplexing unit 1157 separates the multiplexed data and divides it into encoded image data and audio data.
  • the cellular phone 1100 generates reproduced moving image data by decoding the encoded image data in the image decoder 1156, and displays it on the liquid crystal display 1118 via the LCD control unit 1155. Thereby, for example, the moving image data included in the moving image file linked to the simple homepage is displayed on the liquid crystal display 1118.
  • the cellular phone 1100 uses the above-described image decoding device 200 as the image decoder 1156 that performs such processing. Therefore, the image decoder 1156 can perform noise removal suitable for local properties in the image, as in the case of the image decoding device 200.
  • the cellular phone 1100 simultaneously converts the digital audio data into an analog audio signal in the audio codec 1159 and outputs it from the speaker 1117. Thereby, for example, audio data included in the moving image file linked to the simple homepage is reproduced.
  • the mobile phone 1100 can record (store) the data linked to the received simplified home page in the storage unit 1123 via the recording / playback unit 1162. .
  • the mobile phone 1100 can analyze the two-dimensional code obtained by the CCD camera 1116 and captured by the main control unit 1150 and obtain information recorded in the two-dimensional code.
  • the cellular phone 1100 can communicate with an external device by infrared rays at the infrared communication unit 1181.
  • the mobile phone 1100 can perform noise removal suitable for local properties in the image by using the image encoding device 100 as the image encoder 1153. As a result, the mobile phone 1100 can obtain a reference image with higher image quality. Therefore, the cellular phone 1100 can improve the image quality of a decoded image obtained by decoding encoded data generated by encoding image data generated by the CCD camera 1116, for example.
  • the cellular phone 1100 can perform noise removal suitable for local properties in the image by using the image decoding device 200 as the image decoder 1156. As a result, the mobile phone 1100 can obtain a higher-quality decoded image from moving image file data (encoded data) linked to, for example, a simple homepage.
  • the cellular phone 1100 uses the CCD camera 1116.
  • an image sensor CMOS image sensor
  • CMOS Complementary Metal Metal Oxide Semiconductor
  • the mobile phone 1100 can capture an image of a subject and generate image data of the image of the subject as in the case where the CCD camera 1116 is used.
  • the mobile phone 1100 has been described.
  • a PDA Personal Digital Assistant
  • a smartphone an UMPC (Ultra Mobile Personal Computer)
  • a netbook a notebook personal computer, etc.
  • the image encoding device 100 and the image decoding device 200 can be applied to any device as in the case of the mobile phone 1100.
  • FIG. 25 is a block diagram illustrating a main configuration example of a hard disk recorder using the image encoding device and the image decoding device to which the present invention is applied.
  • a hard disk recorder (HDD recorder) 1200 shown in FIG. 25 receives audio data and video data of a broadcast program included in a broadcast wave signal (television signal) transmitted from a satellite or a ground antenna received by a tuner.
  • This is an apparatus for storing in a built-in hard disk and providing the stored data to the user at a timing according to the user's instruction.
  • the hard disk recorder 1200 can extract, for example, audio data and video data from broadcast wave signals, appropriately decode them, and store them in a built-in hard disk.
  • the hard disk recorder 1200 can also acquire audio data and video data from other devices via a network, for example, decode them as appropriate, and store them in a built-in hard disk.
  • the hard disk recorder 1200 decodes audio data and video data recorded on the built-in hard disk, supplies them to the monitor 1260, displays the image on the screen of the monitor 1260, and displays the sound from the speaker of the monitor 1260. Can be output. Further, the hard disk recorder 1200 decodes audio data and video data extracted from a broadcast wave signal acquired via a tuner, or audio data and video data acquired from another device via a network, for example. The image can be supplied to the monitor 1260, the image can be displayed on the screen of the monitor 1260, and the sound can be output from the speaker of the monitor 1260.
  • the hard disk recorder 1200 includes a receiving unit 1221, a demodulating unit 1222, a demultiplexer 1223, an audio decoder 1224, a video decoder 1225, and a recorder control unit 1226.
  • the hard disk recorder 1200 further includes an EPG data memory 1227, a program memory 1228, a work memory 1229, a display converter 1230, an OSD (On-Screen Display) control unit 1231, a display control unit 1232, a recording / playback unit 1233, a D / A converter 1234, And a communication unit 1235.
  • the display converter 1230 has a video encoder 1241.
  • the recording / playback unit 1233 includes an encoder 1251 and a decoder 1252.
  • the receiving unit 1221 receives an infrared signal from a remote controller (not shown), converts it into an electrical signal, and outputs it to the recorder control unit 1226.
  • the recorder control unit 1226 is constituted by, for example, a microprocessor and executes various processes according to a program stored in the program memory 1228. At this time, the recorder control unit 1226 uses the work memory 1229 as necessary.
  • the communication unit 1235 is connected to the network and performs communication processing with other devices via the network.
  • the communication unit 1235 is controlled by the recorder control unit 1226, communicates with a tuner (not shown), and mainly outputs a channel selection control signal to the tuner.
  • the demodulator 1222 demodulates the signal supplied from the tuner and outputs the demodulated signal to the demultiplexer 1223.
  • the demultiplexer 1223 separates the data supplied from the demodulation unit 1222 into audio data, video data, and EPG data, and outputs them to the audio decoder 1224, the video decoder 1225, or the recorder control unit 1226, respectively.
  • the audio decoder 1224 decodes the input audio data and outputs it to the recording / playback unit 1233.
  • the video decoder 1225 decodes the input video data and outputs it to the display converter 1230.
  • the recorder control unit 1226 supplies the input EPG data to the EPG data memory 1227 for storage.
  • the display converter 1230 encodes the video data supplied from the video decoder 1225 or the recorder control unit 1226 into, for example, NTSC (National Television Standards Committee) video data using the video encoder 1241, and outputs the encoded video data to the recording / playback unit 1233.
  • the display converter 1230 converts the screen size of the video data supplied from the video decoder 1225 or the recorder control unit 1226 into a size corresponding to the size of the monitor 1260, and converts the video data to NTSC video data by the video encoder 1241. Then, it is converted into an analog signal and output to the display control unit 1232.
  • the display control unit 1232 Under the control of the recorder control unit 1226, the display control unit 1232 superimposes the OSD signal output by the OSD (On Screen Display) control unit 1231 on the video signal input from the display converter 1230, and displays it on the monitor 1260 display. Output and display.
  • OSD On Screen Display
  • the monitor 1260 is also supplied with the audio data output from the audio decoder 1224 after being converted into an analog signal by the D / A converter 1234.
  • the monitor 1260 outputs this audio signal from a built-in speaker.
  • the recording / playback unit 1233 has a hard disk as a storage medium for recording video data, audio data, and the like.
  • the recording / playback unit 1233 encodes the audio data supplied from the audio decoder 1224 by the encoder 1251, for example.
  • the recording / playback unit 1233 encodes the video data supplied from the video encoder 1241 of the display converter 1230 by the encoder 1251.
  • the recording / playback unit 1233 combines the encoded data of the audio data and the encoded data of the video data by a multiplexer.
  • the recording / playback unit 1233 amplifies the synthesized data by channel coding, and writes the data to the hard disk via the recording head.
  • the recording / playback unit 1233 plays back the data recorded on the hard disk via the playback head, amplifies it, and separates it into audio data and video data by a demultiplexer.
  • the recording / playback unit 1233 uses the decoder 1252 to decode the audio data and the video data.
  • the recording / playback unit 1233 performs D / A conversion on the decoded audio data and outputs it to the speaker of the monitor 1260.
  • the recording / playback unit 1233 performs D / A conversion on the decoded video data and outputs it to the display of the monitor 1260.
  • the recorder control unit 1226 reads the latest EPG data from the EPG data memory 1227 based on the user instruction indicated by the infrared signal from the remote controller received via the receiving unit 1221, and supplies it to the OSD control unit 1231. To do.
  • the OSD control unit 1231 generates image data corresponding to the input EPG data, and outputs the image data to the display control unit 1232.
  • the display control unit 1232 outputs the video data input from the OSD control unit 1231 to the display of the monitor 1260 for display. As a result, an EPG (electronic program guide) is displayed on the display of the monitor 1260.
  • the hard disk recorder 1200 can acquire various data such as video data, audio data, or EPG data supplied from other devices via a network such as the Internet.
  • the communication unit 1235 is controlled by the recorder control unit 1226, acquires encoded data such as video data, audio data, and EPG data transmitted from another device via the network, and supplies the encoded data to the recorder control unit 1226. To do.
  • the recorder control unit 1226 supplies the encoded data of the acquired video data and audio data to the recording / playback unit 1233 and stores it in the hard disk.
  • the recorder control unit 1226 and the recording / playback unit 1233 may perform processing such as re-encoding as necessary.
  • the recorder control unit 1226 decodes the acquired encoded data of video data and audio data, and supplies the obtained video data to the display converter 1230. Similar to the video data supplied from the video decoder 1225, the display converter 1230 processes the video data supplied from the recorder control unit 1226, supplies the processed video data to the monitor 1260 via the display control unit 1232, and displays the image. .
  • the recorder control unit 1226 may supply the decoded audio data to the monitor 1260 via the D / A converter 1234 and output the sound from the speaker.
  • the recorder control unit 1226 decodes the encoded data of the acquired EPG data and supplies the decoded EPG data to the EPG data memory 1227.
  • the hard disk recorder 1200 as described above uses the image decoding device 200 as a decoder built in the video decoder 1225, the decoder 1252, and the recorder control unit 1226. Therefore, the video decoder 1225, the decoder 1252, and the decoder built in the recorder control unit 1226 can perform noise removal suitable for local properties in the image, as in the case of the image decoding device 200.
  • the hard disk recorder 1200 can perform noise removal suitable for local properties in the image.
  • the hard disk recorder 1200 for example, from video data (encoded data) received via a tuner or communication unit 1235 or video data (encoded data) recorded on the hard disk of the recording / reproducing unit 1233, A decoded image with higher image quality can be obtained.
  • the hard disk recorder 1200 uses the image encoding device 100 as the encoder 1251. Therefore, the encoder 1251 can perform noise removal suitable for the local property in the image, as in the case of the image encoding device 100.
  • the hard disk recorder 1200 can perform noise removal suitable for local properties in the image. As a result, the hard disk recorder 1200 can obtain a higher-quality reference image. Therefore, the hard disk recorder 1200 can improve the image quality of the decoded image of the encoded data recorded on the hard disk, for example.
  • the hard disk recorder 1200 for recording video data and audio data on the hard disk has been described.
  • any recording medium may be used.
  • the image encoding device 100 and the image decoding device 200 are applied as in the case of the hard disk recorder 1200 described above. Can do.
  • FIG. 26 is a block diagram illustrating a main configuration example of a camera using an image encoding device and an image decoding device to which the present invention is applied.
  • the camera 1300 shown in FIG. 26 captures a subject, displays an image of the subject on the LCD 1316, and records the image on the recording medium 1333 as image data.
  • the lens block 1311 causes light (that is, an image of the subject) to enter the CCD / CMOS 1312.
  • the CCD / CMOS 1312 is an image sensor using CCD or CMOS, converts the intensity of received light into an electric signal, and supplies it to the camera signal processing unit 1313.
  • the camera signal processing unit 1313 converts the electrical signal supplied from the CCD / CMOS 1312 into Y, Cr, and Cb color difference signals and supplies them to the image signal processing unit 1314.
  • the image signal processing unit 1314 performs predetermined image processing on the image signal supplied from the camera signal processing unit 1313 or encodes the image signal with the encoder 1341 under the control of the controller 1321.
  • the image signal processing unit 1314 supplies encoded data generated by encoding the image signal to the decoder 1315. Further, the image signal processing unit 1314 acquires display data generated in the on-screen display (OSD) 1320 and supplies it to the decoder 1315.
  • OSD on-screen display
  • the camera signal processing unit 1313 appropriately uses DRAM (Dynamic Random Access Memory) 1318 connected via the bus 1317, and if necessary, image data or a code obtained by encoding the image data.
  • DRAM Dynamic Random Access Memory
  • the digitized data or the like is held in the DRAM 1318.
  • the decoder 1315 decodes the encoded data supplied from the image signal processing unit 1314 and supplies the obtained image data (decoded image data) to the LCD 1316. In addition, the decoder 1315 supplies the display data supplied from the image signal processing unit 1314 to the LCD 1316. The LCD 1316 appropriately synthesizes the image of the decoded image data supplied from the decoder 1315 and the image of the display data, and displays the synthesized image.
  • the on-screen display 1320 outputs display data such as menu screens and icons composed of symbols, characters, or figures to the image signal processing unit 1314 via the bus 1317 under the control of the controller 1321.
  • the controller 1321 executes various processes based on a signal indicating the content instructed by the user using the operation unit 1322, and also via the bus 1317, an image signal processing unit 1314, a DRAM 1318, an external interface 1319, an on-screen display. 1320, media drive 1323, and the like are controlled.
  • the FLASH ROM 1324 stores programs and data necessary for the controller 1321 to execute various processes.
  • the controller 1321 can encode the image data stored in the DRAM 1318 or decode the encoded data stored in the DRAM 1318 instead of the image signal processing unit 1314 and the decoder 1315.
  • the controller 1321 may be configured to perform encoding / decoding processing by a method similar to the encoding / decoding method of the image signal processing unit 1314 or the decoder 1315, or the image signal processing unit 1314 or the decoder 1315 is compatible.
  • the encoding / decoding process may be performed by a method that is not performed.
  • the controller 1321 reads out image data from the DRAM 1318 and supplies it to the printer 1334 connected to the external interface 1319 via the bus 1317. Let it print.
  • the controller 1321 reads the encoded data from the DRAM 1318 and supplies it to the recording medium 1333 mounted on the media drive 1323 via the bus 1317.
  • the recording medium 1333 is an arbitrary readable / writable removable medium such as a magnetic disk, a magneto-optical disk, an optical disk, or a semiconductor memory.
  • the recording medium 1333 may be of any kind as a removable medium, and may be a tape device, a disk, or a memory card.
  • a non-contact IC card or the like may be used.
  • media drive 1323 and the recording medium 1333 may be integrated and configured by a non-portable storage medium such as a built-in hard disk drive or SSD (Solid State Drive).
  • SSD Solid State Drive
  • the external interface 1319 is composed of, for example, a USB input / output terminal or the like, and is connected to the printer 1334 when printing an image.
  • a drive 1331 is connected to the external interface 1319 as necessary, and a removable medium 1332 such as a magnetic disk, an optical disk, or a magneto-optical disk is appropriately mounted, and a computer program read from them is loaded as necessary. Installed in the FLASH ROM 1324.
  • the external interface 1319 has a network interface connected to a predetermined network such as a LAN or the Internet.
  • the controller 1321 can read the encoded data from the DRAM 1318 in accordance with an instruction from the operation unit 1322 and supply the encoded data to the other device connected via the network from the external interface 1319.
  • the controller 1321 acquires encoded data and image data supplied from another device via the network via the external interface 1319, holds the data in the DRAM 1318, or supplies it to the image signal processing unit 1314. Can be.
  • the camera 1300 as described above uses the image decoding device 200 as the decoder 1315. Therefore, the decoder 1315 can perform noise removal suitable for the local property in the image, as in the case of the image decoding device 200.
  • the camera 1300 can perform noise removal suitable for the local property in the image.
  • the camera 1300 can, for example, use image data generated in the CCD / CMOS 1312, encoded data of video data read from the DRAM 1318 or the recording medium 1333, or encoded data of video data acquired via a network. Therefore, a decoded image with higher image quality can be obtained.
  • the camera 1300 uses the image encoding device 100 as the encoder 1341. Therefore, the encoder 1341 can perform noise removal suitable for the local property in the image, as in the case of the image encoding device 100.
  • the camera 1300 can perform noise removal suitable for the local property in the image.
  • the camera 1300 can improve the image quality of the encoded data recorded in the DRAM 1318 or the recording medium 1333 or the decoded image of the encoded data provided to another device.
  • the decoding method of the image decoding device 200 may be applied to the decoding process performed by the controller 1321.
  • the encoding method of the image encoding device 100 may be applied to the encoding process performed by the controller 1321.
  • the image data captured by the camera 1300 may be a moving image or a still image.
  • image encoding device 100 and the image decoding device 200 can also be applied to devices and systems other than the devices described above.
  • the size of the macroblock is not limited to 16 ⁇ 16 pixels.
  • the present invention can be applied to macroblocks of any size such as 32 ⁇ 32 pixels shown in FIG.
  • filter coefficients and the like have been described as being multiplexed (description) in the bitstream.
  • filter coefficients and image data are transmitted (recorded).
  • Also good. There may be a form in which the filter coefficient and the image data (or bit stream) are connected (added).
  • Concatenation indicates a state in which image data (or bit stream) and filter coefficients are linked to each other (a state in which correspondence is established), and the physical positional relationship is arbitrary.
  • the image data (or bit stream) and the filter coefficient may be transmitted through different transmission paths.
  • the image data (or bit stream) and the filter coefficient may be recorded on different recording media (or different recording areas in the same recording medium).
  • the unit for linking the image data (or bit stream) and the filter coefficient is arbitrary, and may be set, for example, in encoding processing units (one frame, multiple frames, etc.).

Landscapes

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Abstract

　本発明は、符号化効率の低減を抑制することができる画像処理装置および方法に関する。　復号画素分類部１５２および入力画素分類部１５３は、直交変換サイズバッファ１５１から読み出した直交変換サイズに基づいて、復号画像または入力画像の各マクロブロックをクラス分類する。４×４ブロック係数算出部１５４および８×８ブロック係数算出部１５５は、それぞれの直交変換ブロックにおいて、残差が最小となるようにフィルタ係数を算出する。ループフィルタ１１３の画素分類部１６１は、復号画像の各マクロブロックを、その直交変換ブロックサイズ毎にクラス分類する。フィルタ部（４×４）１６２およびフィルタ部（８×８）１６３は、それぞれが対応する直交変換ブロックに対して適切なフィルタ係数を適用し、フィルタ処理を行う。本発明は、例えば、画像処理装置に適用することができる。

Description

画像処理装置および方法
　本発明は、画像処理装置および方法に関し、特に、画像を符号化し、復号することによる画質の劣化を抑制し、復号画像の画質をより向上させることができるようにした画像処理装置および方法に関する。
　近年、画像情報をデジタルとして取り扱い、その際、効率の高い情報の伝送、蓄積を目的とし、画像情報特有の冗長性を利用して、離散コサイン変換等の直交変換と動き補償により圧縮するMPEG（Moving Picture Experts Group）などの方式に準拠した装置が、放送局などの情報配信、及び一般家庭における情報受信の双方において普及しつつある。
　特に、MPEG２（ISO（International Organization for Standardization）/IEC（International Electrotechnical Commission）13818-2）は、汎用画像符号化方式として定義されており、飛び越し走査画像及び順次走査画像の双方、並びに標準解像度画像及び高精細画像を網羅する標準で、プロフェッショナル用途及びコンシューマ用途の広範なアプリケーションに現在広く用いられている。MPEG２圧縮方式を用いることにより、例えば７２０×４８０画素を持つ標準解像度の飛び越し走査画像であれば４～８Ｍｂｐｓ、１９２０×１０８８画素を持つ高解像度の飛び越し走査画像であれば１８～２２Ｍｂｐｓの符号量（ビットレート）を割り当てることで、高い圧縮率と良好な画質の実現が可能である。
　MPEG２は主として放送用に適合する高画質符号化を対象としていたが、MPEG１より低い符号量（ビットレート）、つまりより高い圧縮率の符号化方式には対応していなかった。携帯端末の普及により、今後そのような符号化方式のニーズは高まると思われ、これに対応してMPEG４符号化方式の標準化が行われた。画像符号化方式に関しては、１９９８年１２月にISO/IEC14496-2としてその規格が国際標準に承認された。
　更に、近年、当初テレビ会議用の画像符号化を目的として、H.26L（ITU-T（ITU Telecommunication Standardization Sector）Q6/16　VCEG（Video Coding Experts Group））という標準の規格化が進んでいる。H.26LはMPEG２やMPEG４といった従来の符号化方式に比べ、その符号化、復号化により多くの演算量が要求されるものの、より高い符号化効率が実現されることが知られている。また、現在、MPEG４の活動の一環として、このH.26Lをベースに、H.26Lではサポートされない機能をも取り入れ、より高い符号化効率を実現する標準化がJoint Model of Enhanced-Compression Video Codingとして行われている。標準化のスケジュールとしては、２００３年３月にはH.264及びMPEG４ Part１０（AVC（Advanced Video Coding））という名の元に国際標準となった。
　更に、その拡張として、RGBや4:2:2、4:4:4といった、業務用に必要な符号化ツールや、MPEG２で規定されていた8x8DCT（Discrete Cosine Transform）や量子化マトリクスをも含んだFRExt（Fidelity Range Extension）の標準化が行われ、これにより、AVCを用いて、映画に含まれるフィルムノイズをも良好に表現することが可能な符号化方式となって、Blu-Ray Disc等の幅広いアプリケーションに用いられる運びとなった。
　しかしながら、昨今、ハイビジョン画像の４倍の、４０００×２０００画素程度の画像を圧縮したい、或いは、インターネットのような、限られた伝送容量の環境において、ハイビジョン画像を配信したいといった、更なる高圧縮率符号化に対するニーズが高まっている。このため、先述の、ITU-T傘下のVCEGにおいて、符号化効率の改善に関する検討が継続され行なわれている。
　また、最近、検討されている次世代のビデオ符号化技術として適応ループフィルタ（ALF（Adaptive Loop Filter））がある（例えば、非特許文献１および非特許文献２参照）。このループフィルタにより、フレーム毎に最適なフィルタ処理が行われ、デブロックフィルタで取りきれなかったブロック歪みや量子化による歪みを低減することができる。
　ところで、マクロブロックサイズを１６画素×１６画素とするのは、次世代符号化方式の対象となるようなUHD（Ultra High Definition；４０００画素×２０００画素）といった大きな画枠に対しては、最適ではない。このような場合、マクロブロックサイズを、例えば、３２画素×３２画素、６４×６４画素といった大きさにすることが提案されている（例えば、非特許文献３参照）。
Yi-Jen Chiu and L. Xu, "Adaptive (Wiener) Filter for Video Compression," ITU-T SG16 Contribution, C437, Geneva, April 2008. Takeshi. Chujoh, et al., "Block-based Adaptive Loop Filter" ITU-T SG16 Q6 VCEG Contribution, AI18, Germany, July, 2008 Qualcomm Inc, "Video Coding Using Extended Block Sizes" ITU-T SG16 Contribution, C123, English, January 2009.
　一般に画像は局所的には様々な特徴をもっているため、局所的には最適なフィルタ係数は異なる。例えば、AVC符号化方式においては、直交変換の大きさが４×４である場合と、８×８である場合には、異なる画質劣化が観測される。例えば、８×８直交変換ブロックにおいては、４×４直交変換ブロックにおいては観測されないモスキート雑音が観測される。また、フラットなエリアについては、８×８直交変換ブロックが選択されやすいが、細かなテクスチャを含むエリアについては、４×４直交変換ブロックが選択されやすいという傾向がある。
　しかしながら、従来提案されている方法においては、画像全体に対して一様にフィルタリングを施すのみであり、画像の持つ局所的性質に適したノイズ除去がなされているとは限らず、局所的には復号画像の画質が低下する恐れがあった。
　本発明は、このような状況に鑑みて提案されたものであり、画像を符号化し、復号することによる画質の劣化を抑制し、復号画像の画質をより向上させることを目的とする。
　本発明の一側面は、画像を、所定の画像サイズ毎に、前記画像に対して行われる直交変換処理において適用された直交変換サイズによって分類する分類手段と、前記分類手段により分類された前記画像サイズ毎の各部分画像に対して、前記部分画像の前記直交変換サイズに対応する前記画像の局所的性質に応じて設定されたフィルタ係数を用いて、雑音除去のためのフィルタ処理を行うフィルタ手段とを備える画像処理装置である。
　前記フィルタ手段は、Wiener Filterであるようにすることができる。
　前記画像サイズは、マクロブロックであり、前記分類手段は、各マクロブロックを、その直交変換サイズによって分類し、前記フィルタ手段は、前記分類手段により分類された各マクロブロックに対して、その直交変換サイズに対応する前記画像の局所的性質に応じて設定された前記フィルタ係数を用いて前記フィルタ処理を行うことができる。
　前記画像を符号化し、符号化データを生成する符号化手段をさらに備えることができる。
　前記符号化手段は、前記画像をAVC（Advanced Video Coding）方式で符号化し、前記分類手段は、前記符号化手段により、直交変換され、量子化され、逆量子化され、逆直交変換された復号画像を、前記画像サイズ毎に分類し、前記フィルタ手段は、前記復号画像の前記部分画像に対して前記フィルタ処理を行い、フィルタ処理結果を参照画像としてフレームメモリに格納することができる。
　前記符号化手段への入力画像と、前記復号画像とを用いて、前記フィルタ係数を算出するフィルタ係数算出手段をさらに備え、前記フィルタ手段は、前記フィルタ係数算出手段により算出された前記フィルタ係数を用いて、前記フィルタ処理を行うことができる。
　前記フィルタ係数算出手段は、前記入力画像および前記復号画像を、それぞれ、前記画像サイズ毎に、前記符号化手段により行われる直交変換処理において適用される直交変換サイズによって分類し、各直交変換サイズ毎に、前記入力画像および前記復号画像の差分が最小となるように前記フィルタ係数を算出することができる。
　前記フィルタ係数算出手段は、前記符号化手段により行われる直交変換処理において適用される直交変換サイズに対応する前記画像の局所的性質に応じて、前記フィルタ係数の値を設定することができる。
　前記フィルタ係数算出手段は、前記符号化手段により行われる直交変換処理において適用される直交変換サイズに対応する前記画像の局所的性質に応じて、前記フィルタ係数のタップ数をさらに設定することができる。
　前記フィルタ係数算出手段は、前記直交変換サイズがより大きい程、前記フィルタ係数のタップ数を長く設定し、前記直交変換サイズが小さい程、前記フィルタ係数のタップ数を短く設定することができる。
　前記符号化手段により生成された前記符号化データに前記フィルタ係数を付加する付加手段をさらに備えることができる。
　前記付加手段は、前記符号化データに、前記フィルタ処理を行うか否かを制御するフラグ情報をさらに付加することができる。
　画像が符号化された符号化データから、前記フィルタ係数を抽出する抽出手段と、前記符号化データを復号し、復号画像を生成する復号手段とをさらに備え、前記分類手段は、前記復号手段により生成された前記復号画像を、前記画像サイズ毎に、前記直交変換サイズによって分類し、前記フィルタ手段は、前記分類手段により分類された前記画像サイズ毎の各部分画像に対して、前記抽出手段により抽出された前記フィルタ係数を用いて、雑音除去のためのフィルタ処理を行うことができる。
　前記復号手段は、前記符号化データをAVC（Advanced Video Coding）方式で復号し、前記分類手段は、前記復号手段により、復号され、逆量子化され、逆直交変換された前記復号画像を、前記画像サイズ毎に分類し、前記フィルタ手段は、前記復号画像の前記部分画像に対して前記フィルタ処理を行うことができる。
　本発明の一側面は、また、画像処理装置の分類手段が、画像を、所定の画像サイズ毎に、前記画像に対して行われる直交変換処理において適用された直交変換サイズによって分類し、前記画像処理装置のフィルタ手段が、その分類された前記画像サイズ毎の各部分画像に対して、前記部分画像の前記直交変換サイズに対応する前記画像の局所的性質に応じて設定されたフィルタ係数を用いて、雑音除去のためのフィルタ処理を行う画像処理方法である。
　本発明の一側面においては、画像が、所定の画像サイズ毎に、画像に対して行われる直交変換処理において適用された直交変換サイズによって分類され、その分類された画像サイズ毎の各部分画像に対して、部分画像の直交変換サイズに対応する画像の局所的性質に応じて設定されたフィルタ係数が用いられて、雑音除去のためのフィルタ処理が行われる。
　本発明によれば、画像を符号化または復号することができる。特に、画像を符号化し、復号することによる画質の劣化を抑制し、復号画像の画質をより向上させることができる。
本発明を適用した画像符号化装置の主な構成例を示すブロック図である。 直交変換の単位の例を説明するための図である。 ４×４直交変換を行うマクロブロックにおける処理について説明する図である。 整数変換、逆整数変換を、バタフライ演算により実現する方法を示す図である。 デブロックフィルタの動作原理を説明する図である。 Bsの定義の方法を説明する図である。 デブロックフィルタの動作原理を説明する図である。 indexAおよびindexBとαおよびβの値の対応関係の例を示す図である。 BsおよびindexAとtC0との対応関係の例を示す図である。 マクロブロックの例を示す図である。 ループフィルタおよびフィルタ係数算出部の主な構成例を示すブロック図である。 符号化処理の流れの例を説明するフローチャートである。 予測処理の流れの例を説明するフローチャートである。 ループフィルタ処理の流れの例を説明するフローチャートである。 本発明を適用した画像復号装置の主な構成例を示すブロック図である。 ループフィルタの主な構成例を示すブロック図である。 復号処理の流れの例を説明するフローチャートである。 予測画像生成処理の流れの例を説明するフローチャートである。 ループフィルタ処理の流れの例を説明するフローチャートである。 ALFブロックおよびフィルタブロックフラグを説明する図である。 ALFブロックおよびフィルタブロックフラグの他の例を説明する図である。 本発明を適用したパーソナルコンピュータの主な構成例を示すブロック図である。 本発明を適用したテレビジョン受像機の主な構成例を示すブロック図である。 本発明を適用した携帯電話機の主な構成例を示すブロック図である。 本発明を適用したハードディスクレコーダの主な構成例を示すブロック図である。 本発明を適用したカメラの主な構成例を示すブロック図である。
　以下、発明を実施するための形態（以下実施の形態とする）について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態（画像符号化装置）
２．第２の実施の形態（画像復号装置）
３．第３の実施の形態（ALFブロック制御）
４．第４の実施の形態（QALF）
５．第５の実施の形態（パーソナルコンピュータ）
６．第６の実施の形態（テレビジョン受像機）
７．第７の実施の形態（携帯電話機）
８．第８の実施の形態（ハードディスクレコーダ）
９．第９の実施の形態（カメラ）
＜１．第１の実施の形態＞
［デバイスの構成］
　図１は、本発明を適用した画像処理装置としての画像符号化装置の一実施の形態の構成を表している。
　図１に示される画像符号化装置１００は、例えば、H．264及びMPEG（Moving Picture Experts Group）４ Part１０（AVC（Advanced Video Coding））（以下H．264/AVCと称する）方式で画像を圧縮符号化する符号化装置であり、さらに、適応ループフィルタを採用している。
　図１の例において、画像符号化装置１００は、A/D（Analog / Digital）変換部１０１、画面並べ替えバッファ１０２、演算部１０３、直交変換部１０４、量子化部１０５、可逆符号化部１０６、および蓄積バッファ１０７を有する。また、画像符号化装置１００は、逆量子化部１０８、逆直交変換部１０９、演算部１１０、およびデブロックフィルタ１１１を有する。さらに、画像符号化装置１００は、フィルタ係数算出部１１２、ループフィルタ１１３、およびフレームメモリ１１４を有する。また、画像符号化装置１００は、選択部１１５、イントラ予測部１１６、動き予測・補償部１１７、および選択部１１８を有する。さらに、画像符号化装置１００は、レート制御部１１９を有する。
　A/D変換部１０１は、入力された画像データをA/D変換し、画面並べ替えバッファ１０２に出力し、記憶させる。画面並べ替えバッファ１０２は、記憶した表示の順番のフレームの画像を、GOP（Group of Picture）構造に応じて、符号化のためのフレームの順番に並べ替える。画面並べ替えバッファ１０２は、フレームの順番を並び替えた画像を、演算部１０３、イントラ予測部１１６、動き予測・補償部１１７、およびフィルタ係数算出部１１２に供給する。
　演算部１０３は、画面並べ替えバッファ１０２から読み出された画像から、選択部１１８から供給される予測画像を減算し、その差分情報を直交変換部１０４に出力する。例えば、イントラ符号化が行われる画像の場合、演算部１０３は、画面並べ替えバッファ１０２から読み出された画像にイントラ予測部１１６から供給される予測画像を加算する。また、たとえば、インター符号化が行われる画像の場合、演算部１０３は、画面並べ替えバッファ１０２から読み出された画像に動き予測・補償部１１７から供給される予測画像を加算する。
　直交変換部１０４は、演算部１０３からの差分情報に対して、離散コサイン変換、カルーネン・レーベ変換等の直交変換を施し、その変換係数を量子化部１０５に供給する。また、直交変換部１０４は、各マクロブロックに対して、４×４直交変換と、８×８直交変換とのいずれを適用したかに関する情報（直交変換サイズ）を、フィルタ係数算出部１１２およびループフィルタ１１３に供給する。
　量子化部１０５は、直交変換部１０４が出力する変換係数を量子化する。量子化部１０５は、量子化された変換係数を可逆符号化部１０６に供給する。
　可逆符号化部１０６は、その量子化された変換係数に対して、可変長符号化、算術符号化等の可逆符号化を施す。
　可逆符号化部１０６は、イントラ予測を示す情報などをイントラ予測部１１６から取得し、インター予測モードを示す情報などを動き予測・補償部１１７から取得する。なお、イントラ予測を示す情報は、以下、イントラ予測モード情報とも称する。また、インター予測を示す情報モードを示す情報は、以下、インター予測モード情報とも称する。
　可逆符号化部１０６は、さらに、ループフィルタ１１３において使用されるフィルタ係数を、フィルタ係数算出部１１２から取得する。
　可逆符号化部１０６は、量子化された変換係数を符号化するとともに、フィルタ係数、イントラ予測モード情報、インター予測モード情報、および量子化パラメータなどを、符号化データのヘッダ情報の一部とする（多重化する）。可逆符号化部１０６は、符号化して得られた符号化データを蓄積バッファ１０７に供給して蓄積させる。
　例えば、可逆符号化部１０６においては、可変長符号化または算術符号化等の可逆符号化処理が行われる。可変長符号化としては、H．264/AVC方式で定められているCAVLC（Context-Adaptive Variable Length Coding）などがあげられる。算術符号化としては、CABAC（Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding）などがあげられる。
　蓄積バッファ１０７は、可逆符号化部１０６から供給された符号化データを、一時的に保持し、所定のタイミングにおいて、H．264/AVC方式で符号化された符号化画像として、例えば、後段の図示せぬ記録装置や伝送路などに出力する。
　また、量子化部１０５において量子化された変換係数は、逆量子化部１０８にも供給される。逆量子化部１０８は、その量子化された変換係数を、量子化部１０５による量子化に対応する方法で逆量子化し、得られた変換係数を、逆直交変換部１０９に供給する。
　逆直交変換部１０９は、供給された変換係数を、直交変換部１０４による直交変換処理に対応する方法で逆直交変換する。逆直交変換された出力は、演算部１１０に供給される。
　演算部１１０は、逆直交変換部１０９より供給された逆直交変換結果、すなわち、復元された差分情報に、選択部１１８から供給される予測画像を加算し、局部的に復号された画像（復号画像）を得る。例えば、差分情報が、イントラ符号化が行われる画像に対応する場合、演算部１１０は、その差分情報にイントラ予測部１１６から供給される予測画像を加算する。また、たとえば、差分情報が、インター符号化が行われる画像に対応する場合、演算部１１０は、その差分情報に動き予測・補償部１１７から供給される予測画像を加算する。
　その加算結果は、デブロックフィルタ１１１に供給される。
　デブロックフィルタ１１１は、復号画像のブロック歪を除去する。デブロックフィルタ１１１は、その歪除去結果をループフィルタ１１３およびフレームメモリ１１４に供給する。
　フィルタ係数算出部１１２には、デブロックフィルタ１１１からフレームメモリ１１４を介して供給される復号画像が供給される。また、フィルタ係数算出部１１２には、画面並べ替えバッファ１０２から読み出された入力画像が供給される。さらに、フィルタ係数算出部１１２には、直交変換部１０４から、直交変換サイズ（各マクロブロックに対して４×４直交変換と、８×８直交変換とのいずれが適用されたかに関する情報）が供給される。
　フィルタ係数算出部１１２は、直交変換部１０４から供給される直交変換サイズに基づいて、復号画像および入力画像の各マクロブロックを、直交変換のサイズ毎にグループ分け（クラス分類）し、各グループ（クラス）毎に、ループフィルタ１１３において行われるフィルタ処理の適切なフィルタ係数を生成する。フィルタ係数算出部１１２は、各グループ（直交変換サイズ）において、残差（復号画像と入力画像との差分）を最小にするようにフィルタ係数を算出する。
　フィルタ係数算出部１１２は、生成した各グループのフィルタ係数をループフィルタ１１３に供給する。また、フィルタ係数算出部１１２は、生成した各グループのフィルタ係数を可逆符号化部１０６にも供給する。上述したようにフィルタ係数は、可逆符号化部１０６により、符号化データに含められる（多重化される）。つまり、各グループのフィルタ係数は、符号化データとともに画像復号装置に送られる。
　ループフィルタ１１３には、デブロックフィルタ１１１からフレームメモリ１１４を介して供給される復号画像が供給される。また、フィルタ係数算出部１１２には、直交変換部１０４から、直交変換サイズ（各マクロブロックに対して４×４直交変換と、８×８直交変換とのいずれが適用されたかに関する情報）が供給される。
　ループフィルタ１１３は、直交変換部１０４から供給される直交変換サイズに基づいて、復号画像の各マクロブロックを、直交変換のサイズ毎にグループ分け（クラス分類）し、フィルタ係数算出部１１２から供給されたフィルタ係数を用いて、各グループ（クラス）毎に復号画像にフィルタ処理を行う。このフィルタとして、例えば、ウィナーフィルタ（Wiener Filter）が用いられる。もちろんウィナーフィルタ以外のフィルタを用いても良い。ループフィルタ１１３は、フィルタ処理結果をフレームメモリ１１４に供給し、参照画像として蓄積させる。
　フレームメモリ１１４は、所定のタイミングにおいて、蓄積されている参照画像を、選択部１１５を介してイントラ符号化部１１６または動き予測・補償部１１７に出力する。例えば、イントラ符号化が行われる画像の場合、フレームメモリ１１４は、参照画像を、選択部１１５を介してイントラ予測部１１６に供給する。また、例えば、インター符号化が行われる画像の場合、フレームメモリ１１４は、参照画像を、選択部１１５を介して動き予測・補償部１１７に供給する。
　画像符号化装置１００においては、例えば、画面並べ替えバッファ１０２からのＩピクチャ、Ｂピクチャ、およびＰピクチャが、イントラ予測（イントラ処理とも称する）する画像として、イントラ予測部１１６に供給される。また、画面並べ替えバッファ１０２から読み出されたＢピクチャおよびＰピクチャが、インター予測（インター処理とも称する）する画像として、動き予測・補償部１１７に供給される。
　選択部１１５は、フレームメモリ１１４から供給される参照画像を、イントラ符号化を行う画像の場合、イントラ予測部１１６に供給し、インター符号化を行う画像の場合、動き予測・補償部１１７に供給する。
　イントラ予測部１１６は、画面並べ替えバッファ１０２から読み出されたイントラ予測する画像とフレームメモリ１１４から供給された参照画像に基づいて、候補となる全てのイントラ予測モードのイントラ予測処理を行い、予測画像を生成する。
　イントラ予測部１１６において、当該ブロック／マクロブロックに対して適用されたイントラ予測モード情報は、可逆符号化部１０６に伝送され、符号化データにおけるヘッダ情報の一部とされる。輝度信号に対しては、イントラ４×４予測モード、イントラ８×８予測モード及びイントラ１６×１６予測モードが定義されており、また、色差信号に関しては、それぞれのマクロブロックごとに、輝度信号とは独立した予測モードを定義することが可能である。イントラ４×４予測モードについては、それぞれの４×４輝度ブロックに対して１つのイントラ予測モードが定義されることになる。イントラ８×８予測モードについては、それぞれの８×８輝度ブロックに対して１つのイントラ予測モードが定義されることになる。イントラ１６×１６予測モード、並びに、色差信号に対しては、１つのマクロブロックに対してそれぞれ１つの予測モードが定義されることになる。
　イントラ予測部１１６は、予測画像を生成したイントラ予測モードに対してコスト関数値を算出し、算出したコスト関数値が最小値を与えるイントラ予測モードを、最適イントラ予測モードとして選択する。イントラ予測部１１６は、最適イントラ予測モードで生成された予測画像を、選択部１１８を介して演算部１０３に供給する。
　動き予測・補償部１１７は、インター符号化が行われる画像について、画面並べ替えバッファ１０２から供給される入力画像と、フレームメモリ１１４から供給される参照フレームとなる復号画像とを用いて、動きベクトルを算出する。動き予測・補償部１１７は、算出した動きベクトルに応じて動き補償処理を行い、予測画像（インター予測画像情報）を生成する。
　動き予測・補償部１１７は、候補となる全てのインター予測モードのインター予測処理を行い、予測画像を生成する。このインター予測モードは、イントラ予測モードの場合と同様である。
　動き予測・補償部１１７は、予測画像を生成したインター予測モードに対してコスト関数値を算出し、算出したコスト関数値が最小値を与えるインター予測モードを、最適インター予測モードとして選択する。動き予測・補償部１１７は、最適インター予測モードで生成された予測画像を、選択部１１８を介して演算部１０３に供給する。
　動き予測・補償部１１７は、算出した動きベクトルを示す動きベクトル情報を可逆符号化部１０６に供給する。この動きベクトル情報は、可逆符号化部１０６により、符号化データに含められる（多重化される）。つまり、動きベクトル情報は、符号化データとともに画像復号装置に送られる。
　選択部１１８は、イントラ符号化を行う画像の場合、イントラ予測部１１６の出力を演算部１０３に供給し、インター符号化を行う画像の場合、動き予測・補償部１１７の出力を演算部１０３に供給する。
　レート制御部１１９は、蓄積バッファ１０７に蓄積された圧縮画像に基づいて、オーバーフローあるいはアンダーフローが発生しないように、量子化部１０５の量子化動作のレートを制御する。
［直交変換の説明］
　次に、上述した各処理の詳細について説明する。最初に直交変換について説明する。
　MPEG２符号化方式においては、直交変換は、８×８画素を単位として処理が行なわれていた。これに対して、AVC符号化方式と同様に直交変換を行う画像符号化装置１００は、Baseline Profile、Main Profile、Extended Profileにおいては、４×４画素を単位とした直交変換を行う。また、画像符号化装置１００は、High Profile以上においては、マクロブロック単位で、図２のAに示される４×４画素単位の直交変換と、図２のBに示される８×８画素単位の直交変換を切り替えて用いることが可能である。
［４×４直交変換］
　まず、４×４直交変換方式について説明する。４×４画素単位の直交変換は、以下のような特徴を有する。
　第一の特徴は、MPEG２符号化方式においては、変換のための演算精度は、ある範囲内で、それぞれの符号化方式に対して、自由に設定することがあるため、逆変換におけるミスマッチ対策を行う必要があったが、本方式においては、変換、逆変換、ともに規格において規定されており、このようなミスマッチ対策を行うことが不要であるという点である。
　第二の特徴は、演算が、携帯端末等に用いられるような、低消費電力型のデジタルシグナルプロセッサ（DSP（Digital Signal Processor））においても実現が可能であるよう、16-bitレジスタによる実装が可能であるという点である。
　第三の特徴は、MPEG２等の、８×８画素単位の直交変換による符号化方式においては、高域係数の量子化誤差に起因してモスキート雑音が観測されていたが、本方式においては、このようなモスキート雑音が観測されにくいという点である。
　図３に、直交変換及び量子化処理の概要を示す。すなわち、１つのマクロブロックに含まれる、輝度信号１６×１６画素、色差信号８×８画素は、それぞれ、図３に示されるように４×４画素ブロックに分割され、それぞれに対して整数変換処理及び量子化処理が施される。更に、色差信号に関しては、図３に示されるように、直流成分のみを集めた２×２マトリクスが生成され、これに２次のアダマール変換及び量子化処理が施される。
　また、当該マクロブロックがイントラ１６×１６モードである場合には、図３に示す通り、直流成分のみを集めた４×４マトリクスが生成され、これに４次のアダマール変換及び量子化が施される。
　４次の直交変換処理については、以下の式（１）ように記述することが出来る。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 　・・・（１）
　この式（１）は、以下の式（２）のように、変形することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
 　・・・（２）
　この式（２）は、さらに、以下の式（３）のように、変形することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
 　・・・（３）
　したがって、行列［Ｃf］は、以下の式（４）のように表すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
 　・・・（４）
　つまり、画像符号化装置１００は、式（４）の右辺に示される行列を、整数変換行列として用いる。
　これにより、add（加減算）およびshift（ビットシフト）により整数変換を実現することができる。
　また、式（３）から、行列［Ｅf］は、以下の式（５）のように表すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
 　・・・（５）
　この式（５）の右辺の項については、画像符号化装置１００が４×４の成分ごとに異なる量子化処理を行うことで実現する。換言すれば、画像符号化装置１００は、整数変換と量子化処理の組み合わせにより、直交変換を実現している。
　また、逆整数変換については、以下の式（６）のように表すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
 　・・・（６）
　したがって、式（６）の右辺は、以下の式（７）および式（８）のように表すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
 　・・・（７）
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000008
 　・・・（８）
　式（７）の右辺に示される行列は、逆量子化の結果得られる４×４行列であり、これに対して、式（８）の右辺に示される逆整数行列を施すことで復号画像に対する４×４行列が算出される。
　逆整数変換についても、add（加減算）およびshift（ビットシフト）のみで実現することができる。
　図４のA及び図４のBに、整数変換及び逆整数変換をバタフライ演算により実現するための手法を示す。
［８×８直交変換］
　次に、AVC High Profile以上で用いることが可能である、８×８直交変換について説明する。
　画像符号化装置１００において、８×８直交変換は、４×４の場合と同様、加減算とシフト演算のみにおいて実現される整数変換として定義されている。
　画像符号化装置１００は、最初に、８点の水平方向の直交変換の計算を行い、次に、８点の垂直方向の変換を行う。
　以下において、説明の簡略化のため、１次元で、８次の整数変換を説明する。
　入力信号を、{d0,d1,d2,d3,d4,d5,d6,d7}とすると、まず、次の式（９）乃至式（１６）の計算が行われる。
　e0 = d0 + d7　・・・（９）
　e1 = d1 + d6　・・・（１０）
　e2 = d2 + d5　・・・（１１）
　e3 = d3 + d6　・・・（１２）
　e4 = d0 - d7　・・・（１３）
　e5 = d1 - d6　・・・（１４）
　e6 = d2 - d5　・・・（１５）
　e7 = d3 - d4　・・・（１６）
　次に、{e0,e1,e2,e3,e4,e5,e6,e7}に対して以下の式（１７）乃至式（２４）の計算が行われる。
　e'0 = e0 + e3　・・・（１７）
　e'1 = e1 + e2　・・・（１８）
　e'2 = e0 - e3　・・・（１９）
　e'3 = e1 - e2　・・・（２０）
　e'4 = e5 + e6 + (e4>>1 + e4)　・・・（２１）
　e'5 = e4 - e7 - (e6>>1 + e6)　・・・（２２）
　e'6 = e4 + e7 - (e5>>1 + e5)　・・・（２３）
　e'7 = e5 - e6 + (e7>>1+e7)　・・・（２４）
　更に、{e'0,e'1,e'2,e'3,e'4,e'5,e'6,e'7}に対して、以下の式（２５）乃至式（３２）の計算が行われ、直交変換された係数{D0,D1,D2,D3,D4,D5,D6,D7}が得られる。
　D0 = e'0 + e'1　・・・（２５）
　D2 = e'2 + e'3>>1　・・・（２６）
　D4 = e'0 - e'1　・・・（２７）
　D6 = e'2>>1 - e'3　・・・（２８）
　D1 = e'4 + e'7>>2　・・・（２９）
　D3 = e'5 + e'6>>2　・・・（３０）
　D5 = e'6 - e'5>>2　・・・（３１）
　D7 = -e'7 + e'4>>2　・・・（３２）
　{D0,D1,D2,D3,D4,D5,D6,D7}から{d0,d1,d2,d3,d4,d5,d6,d7}への逆直交変換は以下のように行われる。
　すなわち、まず、{D0,D1,D2,D3,D4,D5,D6,D7}から{f0,f1,f2,f3,f4,f5,f6,f7}が、以下の式（３４）乃至式（４０）のように算出される。
　f0 = D0 + D4　・・・（３３）
　f1 = -D3 + D5 - (D7 + D7>>1)　・・・（３４）
　f2 = D0 - D4　・・・（３５）
　f3 = D1 + D7 - (D3 + D3>>1)　・・・（３６）
　f4 = D2>>1 - D6　・・・（３７）
　f5 = -D1 + D7 + (D5 + D5>>1)　・・・（３８）
　f6 = D2 + D6>>1　・・・（３９）
　f7 = D3 + D5 + (D1 + D1>>1)　・・・（４０）
　次に、{f0,f1,f2,f3,f4,f5,f6,f7}から、{f'0,f'1,f'2,f'3,f'4,f'5,f'6,f'7}が、以下の式（４１）乃至式（４８）のように算出される。
　f'0 = f0 + f6　・・・（４１）
　f'1 = f1 + f7>>2　・・・（４２）
　f'2 = f2 + f4　・・・（４３）
　f'3 = f3 + f5>>2　・・・（４４）
　f'4 = f2 - f4　・・・（４５）
　f'5 = f3>>2 - f5　・・・（４６）
　f'6 = f0 - f6　・・・（４７）
　f'7 = f7 - f1>>2　・・・（４８）
　最後に、{f'0,f'1,f'2,f'3,f'4,f'5,f'6,f'7}から、{d0,d1,d2,d3,d4,d5,d6,d7}が、以下の式（４９）乃至式（５６）のように算出される。
　d0 = f'0 + f'7　・・・（４９）
　d1 = f'2 + f'5　・・・（５０）
　d2 = f'4 + f'3　・・・（５１）
　d3 = f'6 + f'1　・・・（５２）
　d4 = f'6 - f'1　・・・（５３）
　d5 = f'4 - f'3　・・・（５４）
　d6 = f'2 - f'5　・・・（５５）
　d7 = f'0 - f'7　・・・（５６）
［デブロックフィルタ］
　次にデブロックフィルタについて説明する。デブロックフィルタ１１１は、復号画像におけるブロック歪を除去する。これにより、動き補償処理により参照される画像へのブロック歪の伝播が抑制される。
　デブロックフィルタの処理としては、符号化データに含まれる、Picture Parameter Set RBSP（Raw Byte Sequence Payload）に含まれるdeblocking_filter_control_present_flag、及び、スライスヘッダ（Slice Header）に含まれるdisable_deblocking_filter_idcという２つのパラメータによって、以下の（ａ）乃至（ｃ）の３通りの方法が選択可能である。
　（ａ）ブロック境界、及びマクロブロック境界に施す
　（ｂ）マクロブロック境界にのみ施す
　（ｃ）施さない
　量子化パラメータQPについては、以下の処理を輝度信号に対して適用する場合は、QPYを、色差信号に対して適用する場合はQPCを用いる。また、動きベクトル符号化、イントラ予測、エントロピー符号化（CAVLC/CABAC）においては、異なるスライスに属する画素値は"not available"として処理するが、デブロックフィルタ処理においては、異なるスライスに属する画素値でも、同一のピクチャに属する場合は"available"であるとして処理を行う。
　以下においては、図５に示されるように、デブロックフィルタ処理前の画素値をp0～p3、q0～q3とし、処理後の画素値をp0'～p3'、q0'～q3'とする。
　まず、デブロックフィルタ処理に先立ち、図５におけるp及びqに対して、図６に示される表のように、Bs（Boundary Strength）が定義される。
　図５における(p2,p1,p0,q0,q1,q2)は、以下の式（５７）および式（５８）により示される条件が成立する場合のみ、デブロックフィルタ処理が施される。
　Bs > 0　・・・（５７）
　|p0-q0| < α; |p1-p0| < β; |q1-10| < β　・・・（５８）
　式（５８）のαおよびβは、デフォルトでは以下のようにQPに応じてその値が定められているが、符号化データの、スライスヘッダに含まれる、slice_alpha_c0_offset_div2及びslice_beta_offset_div2という２つのパラメータによって、図７に示されるグラフの矢印のように、ユーザがその強度を調整することが可能である。
　図８に示される表のように、αはindexAから求められる。同様に、βはindexBから求められる。このindexAおよびindexBは、以下の式（５９）乃至式（６１）のように定義される。
　qPaν＝（qPp＋qPq＋１）＞＞１　・・・（５９）
　indexA＝Clip3（0,51,qPaν＋FilterOffsetA）　・・・（６０）
　indexB＝Clip3（0,51,qPaν＋FilterOffsetB）　・・・（６１）
　式（６０）および式（６１）において、FilterOffsetA及びFilterOffsetBが、ユーザによる調整分に相当する。
　デブロックフィルタ処理は、以下に説明するように、Bs<4の場合と、Bs=4の場合とで、互いに異なる方法が定義されている。Bs<4の場合、デブロックフィルタ処理後の画素値p'0及びq'0が、以下の式（６２）乃至式（６４）のように求められる。
　Δ＝Clip3（－tc,tc（（（（q0－p0）＜＜２）＋（p1－q1）＋４）＞＞３））　
・・・（６２）
　p'0＝Clip1（p0＋Δ）　・・・（６３）
　q'0＝Clip1（q0＋Δ）　・・・（６４）
　ここで、tcは、以下の式（６５）または式（６６）ように算出される。すなわち、chromaEdgeFlagの値が「０」である場合、tcは以下の式（６５）のように算出される。
　tc＝tc0＋（（ap＜β）?1:0）＋（（ap＜β）?1:0）　・・・（６５）
　また、chromaEdgeFlagの値が「０」以外である場合、tcは以下の式（６６）のように算出される。
　tc＝tc0＋１　・・・（６６）
　tC0の値は、BsとindexAの値に応じて、図９のAおよび図９のBに示される表のように定義される。
　また、式（６５）のap及びaqの値は、以下の式（６７）および（６８）のように算出される。
　ap＝|p2－p0|　・・・（６７）
　aq＝|q2－q0|　・・・（６８）
　デブロックフィルタ処理後の画素値p'1は以下のように求められる。すなわち、chromaEdgeFlagの値が「０」で、尚且つ、apの値がβ以下である場合、p'1は、以下の式（６９）のように求められる。
　p'1＝p1＋Clip3（－tc0,tc0,（p2＋（（p0＋q0＋１）＞＞１）－（p1＜＜１））＞＞１）
　　・・・（６９）
　また、式（６９）が成り立たない場合、p'1は、以下の式（７０）のように求められる。
　p'1＝p1　・・・（７０）
　デブロックフィルタ処理後の画素値q'1は以下のように求められる。すなわち、chromaEdgeFlagの値が「０」で、尚且つ、aqの値がβ以下である場合、q'1は、以下の式（７１）のように求められる。
　q'1＝q1＋Clip3（－tc0,tc0,（q2＋（（p0＋q0＋１）＞＞１）－（q1＜＜１））＞＞１）
　　・・・（７１）
　また、式（７１）が成り立たない場合、q'1は、以下の式（７２）のように求められる。
　q'1＝q1　・・・（７２）
　p'2及びq'2の値は、Filtering前の値p2及びq2と変わらない。すなわち、p'2は、以下の式（７３）のように求められ、q'2は、以下の式（７４）のように求められる。
　p'2＝p2　・・・（７３）
　q'2＝q2　・・・（７４）
　Bs=4の場合、デブロックフィルタ後の画素値p'I（i＝0..2）は、以下のように求められる。chromaEdgeFlag の値が「０」であり、以下の式（７５）に示される条件が成り立つ場合、p'0、p'1、及びp'2は、以下の式（７６）乃至式（７８）のように求められる。
　ap＜β&&|p0－q0|＜（（α＞＞２）＋２）　・・・（７５）
　p'0＝（p2＋２×p1＋２×p0＋２×q0＋q1＋４）＞＞３　・・・（７６）
　p'1＝（p2＋p1＋p0＋q0＋２）＞＞２　・・・（７７）
　p'2＝（２×p3＋３×p2＋p1＋p0＋q0＋４）＞＞３　・・・（７８）
　また、式（７５）に示される条件が成り立たない場合、p'0、p'1、及びp'2は、以下の式（７９）乃至（８１）のように求められる。
　p'0＝（２×p1＋p0＋q1＋２）＞＞２　・・・（７９）
　p'1＝p1　・・・（８０）
　p'2＝p2　・・・（８１）
　デブロックフィルタ処理後の画素値q'i（I＝0..2）は、以下のように求められる。すなわち、chromaEdgeFlagの値が「０」であり、以下の式（８２）に示される条件が成り立つ場合、q'0、q'1、及びq'2は、以下の式（８３）乃至（８５）のように求められる。
　aq＜β&&|p0－q0|＜（（α＞＞２）＋２）　・・・（８２）
　q'0＝（p1＋２×p0＋２×q0＋２×q1＋q2＋４）＞＞３・・・（８３）
　q'1＝（p0＋q0＋q1＋q2＋２）＞＞２　・・・（８４）
　q'2＝（２×q3＋３×q2＋q1＋q0＋p4＋４）＞＞３　・・・（８５）
　また、式（８２）に示される条件が成り立たない場合、q'0、q'1、及びq'2は、以下の式（８６）乃至（８８）のように求められる。
　q'0＝（２×q1＋q0＋p1＋２）＞＞２　・・・（８６）
　q'1＝q1　・・・（８７）
　q'2＝q2　・・・（８８）
［ループフィルタ］
　ところで、4000×2000画素といった、更に高い解像度の画像の伝送や、既存のハイビジョン画像を、インターネットのような限られたバンド幅の回線において伝送する場合、AVCにより実現される圧縮率ではまだ不十分である。
　そこで、符号化効率改善の１手法として、画像符号化装置１００においては、ループフィルタ１１３が用いられる。ループフィルタ１１３には、例えば、Wiener Filterが適用される。もちろん、ループフィルタ１１３としてWiener Filter以外を用いるようにしてもよい。ループフィルタ１１３は、デブロックフィルタ処理された復号画像に対して、フィルタ処理を行うことにより、原画像との残差を最小にする。フィルタ係数算出部１１２は、フィルタ処理によって復号画像と原画像との残差が最小となるように、ループフィルタ係数の算出を行う。ループフィルタ１１３は、このフィルタ係数を用いてフィルタ処理を行う。なお、このフィルタ係数は、符号化データに付加されて画像復号装置に伝送され、復号時のフィルタ処理にも使用される。
　画像符号化装置１００は、このようなフィルタ処理を行うことにより、復号画像の画質を向上させ、更に、参照画像の画質も向上させることができる。
［予測モードの選択］
　ところで、マクロブロックサイズを１６画素×１６画素とするのは、次世代符号化方式の対象となるような、UHD（Ultra High Definition；４０００画素×２０００画素）といった大きな画枠に対しては、最適ではない。そこで、マクロブロックサイズを、例えば、３２画素×３２画素、６４×６４画素といった大きさにすることが提案されている。
　より高い符号化効率を達成するには、適切な予測モードの選択が重要である。例えば、High Complexity Modeと、Low Complexity Modeの２通りのモード判定方法を選択する方法が考えられる。この方法の場合、どちらも、それぞれの予測モードModeに関するコスト関数値を算出し、これを最小にする予測モードを当該ブロック乃至マクロブロックに対する最適モードとして選択する。
　High Complexity Modeにおけるコスト関数は、以下の式（８９）のように求めることができる。
　Cost（Mode∈Ω）＝Ｄ＋λ×Ｒ　・・・（８９）
　式（８９）において、Ωは、当該ブロック乃至マクロブロックを符号化するための候補モードの全体集合である。また、Ｄは、当該予測モードModeで符号化した場合の、復号画像と入力画像の差分エネルギーである。さらに、λは、量子化パラメータの関数として与えられるLagrange未定乗数である。また、Ｒは、直交変換係数を含んだ、当該モードModeで符号化した場合の総符号量である。
　つまり、High Complexity Modeでの符号化を行なうには、上記パラメータＤ及びＲを算出するため、全ての候補モードModeにより、一度、仮エンコード処理を行う必要があり、より高い演算量を要する。
　これに対してLow Complexity Modeにおけるコスト関数は、以下の式（９０）のように求めることができる。
　Cost（Mode∈Ω）＝Ｄ＋QP2Quant（QP）×HeaderBit・・・（９０）
となる。式（９０）において、Ｄは、High Complexity Modeの場合と異なり、予測画像と入力画像の差分エネルギーとなる。また、QP2Quant（QP）は、量子化パラメータQPの関数として与えられる。さらに、HeaderBitは、直交変換係数を含まない、動きベクトルや、モードといった、Headerに属する情報に関する符号量である。
　すなわち、Low Complexity Modeにおいては、それぞれの候補モードModeに関して、予測処理を行う必要があるが、復号画像までは必要ないため、符号化処理まで行う必要はない。このため、High Complexity Modeより低い演算量での実現が可能である。
　High Profileにおいては、図２に示されたような、４×４直交変換と、８×８直交変換との選択も、上述のHigh Complexity Mode若しくはLow Complexity Modeのいずれかに基づき行なわれる。
　ところで、マクロブロックサイズを１６画素×１６画素とするのは、次世代符号化方式の対象となるような、UHDといった大きな画枠に対しては、最適ではない。マクロブロックサイズを、図１０に示されるように、例えば、３２画素×３２画素といった大きさにすることが提案されている。
　図１０のような、階層構造を採用することにより、１６×１６画素ブロック以下に関しては、現在のAVCにおけるマクロブロックと互換性を保ちながら、そのスーパーセットとして、より大きなブロックが定義されている。
［詳細な構成例］
　以上のように、画像符号化装置１００は、画像符号化処理に、ループフィルタ処理を適用する。画像符号化装置１００は、直交変換サイズ毎に、このループフィルタ処理の適切なフィルタ係数を求め、各マクロブロックを、その直交変換サイズに適したフィルタ係数でフィルタ処理する。
　以下に、このようなループフィルタに関する構成である、フィルタ係数算出部１１２およびループフィルタ１１３の構成の詳細について説明する。
　図１１は、フィルタ係数算出部１１２およびループフィルタ１１３の主な構成例を示すブロック図である。
　図１１に示されるように、フィルタ係数算出部１１２は、直交変換サイズバッファ１５１、復号画素分類部１５２、入力画素分類部１５３、４×４ブロック係数算出部１５４、および８×８ブロック係数算出部１５５を有する。
　また、ループフィルタ１１３は、画素分類部１６１、フィルタ部（４×４）１６２、およびフィルタ部（８×８）１６３を有する。
　まず、デブロックフィルタ１１１から、復号画像がフレームメモリ１１４に供給される。また、各マクロブロックに対する直交変換サイズ（４×４であるか、８×８であるか）に関する情報が、直交変換部１０４から、フィルタ係数算出部１１２の直交変換サイズバッファ１５１へ供給される。
　復号画像は、更に、フレームメモリ１１４からフィルタ係数算出部１１２の復号画素分類部１５２へ供給される。また、入力画像は、画面並べ替えバッファ１０２から、入力画素分類部１５３へ供給される。
　復号画素分類部１５２は、直交変換サイズバッファ１５１から、直交変換サイズに関する情報を読み出し、取得する。復号画素分類部１５２は、取得した直交変換サイズに基づいて、復号画像の各マクロブロックを、４×４直交変換が適用されたマクロブロック（４×４直交変換ブロック）と、８×８直交変換が適用されたマクロブロック（８×８直交変換ブロック）とにクラス分類（グループ分け）する。そして、復号画素分類部１５２は、復号画像のうち、４×４直交変換ブロックに関する情報を、４×４ブロック係数算出部１５４に供給し、８×８直交変換ブロックに関する情報を、８×８ブロック係数算出部１５５に供給する。
　同様に、入力画素分類部１５３は、直交変換サイズバッファ１５１から、直交変換サイズに関する情報を読み出し、取得する。入力画素分類部１５３は、取得した直交変換サイズに基づいて、入力画像の各マクロブロックを、４×４直交変換が適用されたマクロブロック（４×４直交変換ブロック）と、８×８直交変換が適用されたマクロブロック（８×８直交変換ブロック）とにクラス分類（グループ分け）する。そして、入力画素分類部１５３は、入力画像のうち、４×４直交変換ブロックに関する情報を、４×４ブロック係数算出部１５４に供給し、８×８直交変換ブロックに関する情報を、８×８ブロック係数算出部１５５に供給する。
　４×４ブロック係数算出部１５４は、供給された４×４直交変換ブロックの復号画像および入力画像を用いて、残差が最小となるようにフィルタ係数（例えば、Wiener Filter係数）を算出する。４×４ブロック係数算出部１５４は、算出したフィルタ係数を、可逆符号化部１０６に供給するとともに、ループフィルタ１１３のフィルタ部（４×４）１６２に供給する。
　同様に、８×８ブロック係数算出部１５５は、供給された８×８直交変換ブロックの復号画像および入力画像を用いて、残差が最小となるようにフィルタ係数（例えば、Wiener Filter係数）を算出する。８×８ブロック係数算出部１５５は、算出したフィルタ係数を、可逆符号化部１０６に供給するとともに、ループフィルタ１１３のフィルタ部（８×８）１６３に供給する。
　可逆符号化部１０６は、供給された各フィルタ係数を符号化データに付加する。
　ところで、ループフィルタ１１３の画素分類部１６１には、各マクロブロックに対する直交変換サイズ（４×４であるか、８×８であるか）に関する情報が、直交変換部１０４から供給される。そして、その画素分類部１６１には、デブロックフィルタ１１１から復号画像が供給される。
　画素分類部１６１は、直交変換部１０４から供給される直交変換サイズに関する情報に基づいて、復号画像の各マクロブロックを、４×４直交変換が適用されたマクロブロック（４×４直交変換ブロック）と、８×８直交変換が適用されたマクロブロック（８×８直交変換ブロック）とにクラス分類（グループ分け）する。そして、画素分類部１６１は、復号画像のうち、４×４直交変換ブロックに関する情報を、フィルタ部（４×４）１６２に供給し、８×８直交変換ブロックに関する情報を、フィルタ部（８×８）１６３に供給する。
　フィルタ部（４×４）１６２は、４×４ブロック係数算出部１５４から供給された４×４直交変換ブロックにとって適切なフィルタ係数を適用し、復号画像の４×４直交変換ブロックに対してフィルタ処理を行う。
　フィルタ部（８×８）１６３は、８×８ブロック係数算出部１５５から供給された８×８直交変換ブロックにとって適切なフィルタ係数を適用し、復号画像の８×８直交変換ブロックに対してフィルタ処理を行う。
　フィルタ部（４×４）１６２およびフィルタ部（８×８）１６３は、フィルタ処理を施した復号画像を、フレームメモリ１１４に格納し、所定のタイミングにおいて動き予測・補償部１１７へと出力させる。
　フィルタ係数算出部１１２およびループフィルタ１１３は、以上のように処理を行い、直交変換サイズ毎にフィルタ係数を生成し、フィルタ処理を行う。
　画像内における局所的な性質は、直交変換サイズに反映されると言える。例えば、フラットなエリア（周波数が疎な部分）については、８×８直交変換が選ばれやすく、細かなテクスチャを含むエリア（周波数が密な部分）については、４×４直交変換が選ばれやすい。
　更に、また、８×８直交変換と、４×４直交変換では、異なる画質劣化の傾向が観測される。例えば、８×８直交変換においては、モスキート雑音が観測されやすいが、４×４直交変換では、モスキート雑音は観測されにくい。
　したがって、フィルタ係数算出部１１２は、上述したように直交変換サイズ毎にフィルタ係数を生成することにより、画像内の局所的な性質をフィルタ係数に反映させる。例えば、フィルタ係数算出部１１２は、フィルタ係数の値を調整することにより、ループフィルタ１１３が、周波数が疎な部分に対してフィルタを弱めにかけ、周波数が密な部分に対してフィルタを強めにかけるように制御することができる。
　なお、フィルタ係数算出部１１２は、単にフィルタ係数の値を変更するだけでなく、フィルタのタップ数を増減させることもできる。例えば、フィルタ係数算出部１１２は、周波数が疎な部分に対してタップ数を少なくし、周波数が密な部分に対してタップ数を多くするようにしてもよい。もちろん、フィルタ係数算出部１１２が、フィルタ係数の値の調整とタップ数の増減の両方を行うようにしてもよい。
　このように画像内の局所的な性質が反映されたフィルタ係数を用いてフィルタ処理を行うので、ループフィルタ１１３は、画像の持つ局所的性質に適したノイズ除去を行うことができ、復号画像の画質をより向上させることができる。
　なお、画像符号化装置１００は、以上のように、直交変換サイズという、既に、シンタクス要素として存在する値に基づいた切り替えを行うため、改めて、どちらのフィルタ係数を送るかに関するマップ情報を符号化データに付加する必要がないため、符号化データにおけるオーバーヘッドを増加させる（符号化効率を低減させる）ことなく、高画質処理を実現することが可能である。
［処理の流れ］
　次に、以上のように構成される各部を用いた処理の流れについて説明する。最初に、画像符号化装置１００により行われる符号化処理の流れの例を、図１２のフローチャートを参照して説明する。
　ステップＳ１０１において、A/D変換部１０１は入力された画像をA/D変換する。ステップＳ１０２において、画面並べ替えバッファ１０２は、A/D変換された画像を記憶し、各ピクチャの表示する順番から符号化する順番への並べ替えを行う。
　ステップＳ１０３において、イントラ予測部１１６や動き予測・補償部１１７等は、予測モードを決定し、予測画像を生成する予測処理を行う。この予測処理の詳細については、後述する。
　ステップＳ１０４において、演算部１０３は、ステップＳ１０２の処理により並び替えられた画像と、ステップＳ１０３の予測処理により生成された予測画像との差分を演算する。予測画像は、インター予測する場合は動き予測・補償部１１７から、イントラ予測する場合はイントラ予測部１１６から、それぞれ選択部１１８を介して演算部１０３に供給される。
　差分データは元の画像データに較べてデータ量が小さくなっている。したがって、画像をそのまま符号化する場合に較べて、データ量を圧縮することができる。
　ステップＳ１０５において、直交変換部１０４は、ステップＳ１０４の処理により生成された差分情報を直交変換する。具体的には、離散コサイン変換、カルーネン・レーベ変換等の直交変換が行われ、変換係数が出力される。ステップＳ１０６において、量子化部１０５は変換係数を量子化する。この量子化に際しては、後述するステップＳ１１５の処理で説明されるように、レートが制御される。
　ステップＳ１０７において、可逆符号化部１０６は量子化部１０５より出力された量子化された変換係数を符号化する。
　また、量子化された差分情報は、次のようにして局部的に復号される。すなわち、ステップＳ１０８において、逆量子化部１０８は量子化部１０５により量子化された変換係数を量子化部１０５の特性に対応する特性で逆量子化する。ステップＳ１０９において、逆直交変換部１０９は逆量子化部１０８により逆量子化された変換係数を直交変換部１０４の特性に対応する特性で逆直交変換する。
　ステップＳ１１０において、演算部１１０は、選択部１１８を介して供給される予測画像を局部的に復号された差分情報に加算し、局部的に復号された画像（演算部１０３への入力に対応する画像）を生成する。ステップＳ１１１においてデブロックフィルタ１１１は、演算部１１０より供給された復号画像に対しデブロックフィルタを行う。これによりブロック歪みが除去される。
　以上の処理が、１ピクチャ分行われると、フィルタ係数算出部１１２およびループフィルタ１１３は、ステップＳ１１２において、ループフィルタ処理を行う。ループフィルタ処理の詳細については後述する。
　ステップＳ１１３において、可逆符号化部１０６は、イントラ予測モード情報、インター予測モード情報、および各直交変換ブロック用のフィルタ係数等のメタデータをスライスヘッダに埋め込む（記述する）。このメタデータは、画像復号時に読み出され利用される。
　ステップＳ１１４において蓄積バッファ１０７は、符号化データを蓄積する。蓄積バッファ１０７に蓄積された符号化データは、適宜読み出され、伝送路を介して復号側に伝送される。
　ステップＳ１１５においてレート制御部１１９は、蓄積バッファ１０７に蓄積された符号化データに基づいて、オーバーフローあるいはアンダーフローが発生しないように、量子化部１０５の量子化動作のレートを制御する。
　次に、図１３のフローチャートを参照し、図１２のステップＳ１０３において実行される予測処理の流れの例を説明する。
　予測処理が開始されると、ステップＳ１３１において、イントラ予測部１１６は、選択部１１５を介してフレームメモリ１１４から取得した参照画像、および、画面並べ替えバッファ１０２から供給される入力画像を用いて、イントラ４×４、イントラ８×８、およびイントラ１６×１６のそれぞれのモード（予め用意された各イントラモード）に対するコスト関数値を算出する。
　ステップＳ１３２において、イントラ予測部１１６は、ステップＳ１３１において算出された各モードのコスト関数値に基づいて、イントラ４×４、イントラ８×８、およびイントラ１６×１６のそれぞれに対するベストモードを決定する。
　ステップＳ１３３において、イントラ予測部１１６は、イントラ４×４、イントラ８×８、およびイントラ１６×１６の中から、ベストイントラモードを選択する。
　このステップＳ１３１乃至ステップＳ１３３の各処理と並行して、動き予測・補償部１１７は、ステップＳ１３４乃至ステップＳ１３７の各処理を実行する。
　ステップＳ１３４において、動き予測・補償部１１７は、動き探索を行う。ステップＳ１３５において、動き予測・補償部１１７は、インター１６×１６乃至４×４のそれぞれのモードに対して、動きベクトル・参照フレームを決定する。
　ステップＳ１３６において、動き予測・補償部１１７は、インター１６×１６乃至４×４のそれぞれのモードに対して、コスト関数値を算出する。
　ステップＳ１３７において、動き予測・補償部１１７は、そのコスト関数値に基づいて、ベストインターモードを決定する。
　ステップＳ１３８において、選択部１１８は、ステップＳ１３３において選択されたベストイントラモードと、ステップＳ１３７において決定されたベストインターモードとのいずれか一方をベストモードに決定する。
　ステップＳ１３９において、ベストモードに決定されたモードに対応するイントラ予測部１１６または動き予測・補償部１１７は、予測画像を生成する。この予測画像は、選択部１１８を介して、演算部１０３および演算部１１０に供給される。また、このときのベストモードの予測モード情報（イントラ予測モード情報またはインター予測モード情報）が可逆符号化部１０６に供給される。
　予測画像が生成されると予測処理が終了され、図１２のステップＳ１０３に戻り、ステップＳ１０４以降の処理が実行される。
　次に、図１４のフローチャートを参照して、図１２のステップＳ１１２において実行されるループフィルタ処理の流れの例を説明する。
　ループフィルタ処理が開始されると、ステップＳ１５１において、復号画素分類部１５２、入力画素分類部１５３、および画素分類部１６１は、それぞれ、供給された復号画像または入力画像の各マクロブロックを、図１２のステップＳ１０５において実行される直交変換処理において適用された直交変換サイズ毎にグループに分ける（クラス分類を行う）。
　ステップＳ１５２において、４×４ブロック係数算出部１５４および８×８ブロック係数算出部１５５は、各グループに対してフィルタ係数を算出する。
　ステップＳ１５３において、フィルタ部（４×４）１６２およびフィルタ部（８×８）１６３は、各グループに対して、ステップＳ１５２において算出された各フィルタ係数を用いてフィルタ処理を行う。
　ステップＳ１５４において、フレームメモリ１１４は、ステップＳ１５３において行われたフィルタ処理の結果（フィルタ処理された復号画像）を記憶する。この画像は、所定のタイミングにおいて、参照画像として動き予測・補償部１１７に供給される。
　ステップＳ１５４の処理が終了すると、ループフィルタ処理が終了され、図１２のステップＳ１１２に戻り、ステップＳ１１３以降の処理が実行される。
　以上のように各処理を行うことにより、フィルタ係数算出部１１２は、直交変換サイズ毎に、適切なフィルタ係数を生成することができる。また、ループフィルタ１１３は、各マクロブロックを、その直交変換サイズに応じたフィルタ係数を用いてフィルタ処理を行うことができる。
　結果として、画像符号化装置１００は、画像内の局所的性質に適したノイズ除去を行うことができ、より高画質な参照画像を得ることができる。
　さらに、可逆符号化部１０６がこのフィルタ係数を符号化データに付加するので、画像復号装置がその符号化データを復号して得られた復号画像に対して、そのフィルタ係数を用いて適切にフィルタ処理することができる。つまり、画像符号化装置１００は、画像符号化装置１００が生成した符号化データを復号して得られる復号画像を高画質化することができる。
　なお、以上において「付加する」とは、任意の形態で制御情報を符号化データに関連付けることを示す。例えば、符号化データのシンタックスとして記述するようにしてもよいし、ユーザデータとして記述するようにしてもよい。また、フィルタ係数等の情報をメタデータとして符号化データとリンクされた状態にするようにしてもよい。つまり、「付加」は、「埋め込み」、「記述」、「多重化」、および「連結」等を含む。以下においても同様である。
　また、以上においては、直交変換サイズとして４×４と８×８を説明したが、直交変換サイズは任意である。また、適用される直交変換サイズの個数も任意である。
　適用される直交変換サイズが３つ以上の場合のグループ分け（クラス分類）は、例えば、全直交変換サイズのうちいずれか２つに対して行われるようにし、その他の直交変換サイズは無視される（選択しない）ようにしてもよい。その場合、無視されるグループは、フィルタ処理が行われない。この場合、例えばフラグ情報等により、フィルタ処理を行うか否かを制御するようにしてもよい。
　また、例えば、各直交変換サイズが２つのグループに分けられるようにしてもよい。つまり、この場合、１つのグループに複数の直交変換サイズが混在する可能性がある。さらに、例えば、各直交変換サイズが互いに異なるグループに分けられるようにしてもよい。この場合、グループの数は３つ以上となる。この場合、係数算出部やフィルタ部（図１１）はグループの数だけ用意される。
　また、フィルタの処理単位は、フレームでもよいし、スライスでもよいし、これら以外であってもよい。また、クラス分類を行う単位（処理単位となる部分画像の画像サイズ）は、マクロブロック以外であってもよい。
＜２．第２の実施の形態＞
［デバイスの構成］
　次に、第１の実施の形態において説明した画像符号化装置１００に対応する画像復号装置について説明する。図１５は、本発明を適用した画像処理装置としての画像復号装置の一実施の形態の構成例を示すブロック図である。
　画像復号装置２００は、画像符号化装置１００より出力される符号化データを復号し、復号画像を生成する。
　画像復号装置２００は、蓄積バッファ２０１、可逆復号部２０２、逆量子化部２０３、逆直交変換部２０４、演算部２０５、およびデブロックフィルタ２０６を有する。また、画像復号装置２００は、ループフィルタ２０７を有する。さらに、画像復号装置２００は、画面並べ替えバッファ２０８、およびD/A（Digital / Analog l）変換部２０９を有する。また、画像復号装置２００は、フレームメモリ２１０、選択部２１１、イントラ予測部２１２、動き予測・補償部２１３、および選択部２１４を有する。
　蓄積バッファ２０１は、伝送されてきた符号化データを蓄積する。可逆復号部２０２は、蓄積バッファ２０１より供給された、図１の可逆符号化部１０６により符号化された情報を、可逆符号化部１０６の符号化方式に対応する方式で復号する。
　当該マクロブロックがイントラ符号化されたものである場合、可逆復号部２０２は、符号化データのヘッダ部に格納されたイントラ予測モード情報を抽出し、イントラ予測部２１２へ供給する。また、当該マクロブロックがインター符号化されたものである場合、可逆復号部２０２は、符号化データのヘッダ部に格納された動きベクトル情報やインター予測モード情報等を抽出し、動き予測・補償部２１３へ供給する。
　また、可逆復号部２０２は、符号化データから、各直交変換サイズ用のフィルタ係数を抽出し、それらをループフィルタ２０７に供給する。
　逆量子化部２０３は可逆復号部２０２により復号された画像を、図１の量子化部１０５の量子化方式に対応する方式で逆量子化する。
　逆直交変換部２０４は、図１の直交変換部１０４の直交変換方式に対応する方式で逆量子化部２０３の出力を逆直交変換する。逆直交変換部２０４は、逆直交変換された差分情報を演算部２０５に供給する。また、逆直交変換部２０４は、その逆直交変換処理において、各マクロブロックに対して適用した直交変換サイズをループフィルタ２０７に供給する。
　演算部２０５は、逆直交変換された差分情報に、選択部２１４から供給される予測画像を加算し、復号画像を生成する。デブロックフィルタ２０６は、その加算処理されて生成された復号画像のブロック歪を除去する。
　ループフィルタ２０７は、逆直交変換部２０４から供給される情報に基づいて、デブロックフィルタ２０６から供給された復号画像の各マクロブロックを、逆直交変換部２０４による逆直交変換処理において適用された逆直交変換サイズ毎にグループ分け（クラス分類）し、各グループ（クラス）に対して、可逆復号部２０２より供給されたフィルタ係数を用いてフィルタ処理を行う。
　このフィルタ係数は、画像符号化装置１００のフィルタ係数算出部１１２において生成された係数であり、第１の実施の形態において説明したように、直交変換サイズ毎に、残差が最小となるように算出されたものである。すなわち、この各直交変換サイズ用のフィルタ係数は、それぞれ、対応する直交変換サイズに対して適切な値に設定されている。
　これにより、ループフィルタ２０７は、デブロックフィルタ２０６では取りきれなかったブロック歪や量子化による歪を低減することができる。このとき、ループフィルタ２０７は、画像内の局所的性質に適したノイズ除去を行うので、より高画質な復号画像を出力することができる。
　ループフィルタ２０７は、フィルタ処理後の画像をフレームメモリ２１０に供給し、参照画像として蓄積させるとともに、画面並べ替えバッファ２０８に出力する。
　画面並べ替えバッファ２０８は、画像の並べ替えを行う。すなわち、図１の画面並べ替えバッファ１０２により符号化の順番のために並べ替えられたフレームの順番が、元の表示の順番に並べ替えられる。D/A変換部２０９は、画面並べ替えバッファ２０８から供給された画像をD/A変換し、出力する。例えば、D/A変換部２０９は、D/A変換して得られた出力信号を図示せぬディスプレイに出力し、画像を表示させる。
　イントラ予測部２１２は、当該フレームがイントラ符号化されたものである場合、選択部２１１を介してフレームメモリ２１０から参照画像を取得し、可逆復号部２０２から供給される情報に基づいて、予測画像を生成し、生成した予測画像を、選択部２１４を介して演算部２０５に供給する。
　動き予測・補償部２１３は、当該フレームがインター符号化されたものである場合、選択部２１１を介してフレームメモリ２１０から参照画像を取得し、可逆復号部２０２から供給される動きベクトル情報に基づき、参照画像に対して動き補償処理を行い、予測画像を生成する。動き予測・補償部２１３は、生成した予測画像を、選択部２１４を介して演算部２０５に供給する。
　選択部２１４は、当該マクロブロックがイントラ符号化されたものである場合、イントラ予測部２１２に接続し、イントラ予測部２１２から供給される画像を予測画像として演算部２０５に供給する。また、当該マクロブロックがインター符号化されたものである場合、選択部２１４は、動き予測・補償部２１３に接続し、動き予測・補償部２１３から供給される画像を予測画像として演算部２０５に供給する。
　図１６は、図１５のループフィルタ２０７の詳細な構成例を示すブロック図である。
　ループフィルタ２０７は、基本的に、画像符号化装置１００のループフィルタ１１３と同様の構成を有し、同様の処理を実行する。図１６に示されるように、ループフィルタ２０７は、画素分類部２５１、フィルタ部（４×４）２５２、およびフィルタ部（８×８）２５３を有する。
　画素分類部２５１は、逆直交変換部２０４から供給される直交変換サイズに関する情報に基づいて、デブロックフィルタ２０６から供給される復号画像の各マクロブロックを、４×４直交変換が適用されたマクロブロック（４×４直交変換ブロック）と、８×８直交変換が適用されたマクロブロック（８×８直交変換ブロック）とにクラス分類（グループ分け）する。そして、画素分類部２５１は、復号画像のうち、４×４直交変換ブロックに関する情報を、フィルタ部（４×４）２５２に供給し、８×８直交変換ブロックに関する情報を、フィルタ部（８×８）２５３に供給する。
　フィルタ部（４×４）２５２は、可逆復号部２０２から供給された４×４直交変換ブロックにとって適切なフィルタ係数を適用し、復号画像の４×４直交変換ブロックに対してフィルタ処理を行う。
　フィルタ部（８×８）２５３は、可逆復号部２０２から供給された８×８直交変換ブロックにとって適切なフィルタ係数を適用し、復号画像の８×８直交変換ブロックに対してフィルタ処理を行う。
　フィルタ部（４×４）２５２およびフィルタ部（８×８）２５３は、フィルタ処理を施した復号画像を、画面並べ替えバッファ２０８やフレームメモリ２１０に供給する。
　このように、ループフィルタ２０７は、復号画像の各マクロブロックを、その直交変換サイズ毎に分類し、その直交変換サイズ用のフィルタ係数を用いてフィルタ処理を行う。このフィルタ係数は、可逆復号部２０２により符号化データから抽出されたものであり、第１の実施の形態において説明したように、各直交変換サイズブロックの画像に適するように生成されたものである。したがって、ループフィルタ２０７は、第１の実施の形態において説明したループフィルタ１１３の場合と同様に、画像の持つ局所的性質に適したノイズ除去を行うことができ、結果として、より高画質な復号画像を得ることができる。
［処理の流れ］
　図１７のフローチャートを参照して、この画像復号装置２００が実行する復号処理の流れの例を説明する。
　ステップＳ２０１において、蓄積バッファ２０１は伝送されてきた画像（符号化データ）を蓄積する。ステップＳ２０２において、可逆復号部２０２は、符号化データからフィルタ係数を抽出する。また、可逆復号部２０２は、動きベクトル情報、参照フレーム情報、予測モード情報（イントラ予測モード情報やインター予測モード情報）などの抽出も行う。
　ステップＳ２０３において、可逆復号部２０２は、符号化データを可逆復号する。ステップＳ２０４において、逆量子化部２０３は、ステップＳ２０３において符号化データが復号されて得られた変換係数を、図１の量子化部１０５の特性に対応する特性で逆量子化する。ステップＳ２０５において、逆直交変換部２０４は、ステップＳ２０４の処理により逆量子化された変換係数を、図１の直交変換部１０４の特性に対応する特性で逆直交変換する。これにより図１の直交変換部１０４の入力（演算部１０３の出力）に対応する差分情報が復号されたことになる。
　ステップＳ２０６において、イントラ予測部２１２および動き予測・補償部２１３等は、予測画像生成処理を行い、予測モードに応じて予測画像を生成する。この予測画像生成処理の詳細については、後述する。ステップＳ２０７において、演算部２０５は、ステップＳ２０６において生成された予測画像を、ステップＳ２０５までの処理により復号された差分情報に加算する。これにより元の画像が復号される。
　ステップＳ２０８において、デブロックフィルタ２０６は、演算部２０５より出力された画像をフィルタリングする。これによりブロック歪みが除去される。
　ステップＳ２０９において、ループフィルタ２０７等は、ループフィルタ処理を行い、デブロックフィルタ処理された画像に、さらに適応フィルタ処理を施す。このループフィルタ処理の詳細については後述するが、基本的に、図１のループフィルタ１１３が行う処理と同様である。
　この適応フィルタ処理により、デブロッキングフィルタ処理により取りきれなかったブロック歪みや量子化による歪みを低減することができる。
　ステップＳ２１０において、画面並べ替えバッファ２０８は、並べ替えを行う。すなわち、図１の画像符号化装置１００の画面並べ替えバッファ１０２により符号化のために並べ替えられたフレームの順序が、元の表示の順序に並べ替えられる。
　ステップＳ２１１において、D/A変換部２０９は、ステップＳ２１０において並べ替えられた画像をD/A変換する。この画像が図示せぬディスプレイに出力され、画像が表示される。ステップＳ２１１の処理が終了すると、復号処理が終了される。
　次に、図１８のフローチャートを参照して、図１７のステップＳ２０６において実行される予測画像生成処理の流れの例を説明する。
　予測画像生成処理が開始されると、ステップＳ２３１において、可逆復号部２０２は、ステップＳ２０２において抽出した予測モード等の情報に基づいて、当該ブロックがイントラ符号化されたか否かを判定する。イントラ符号化されたブロックであれば、可逆復号部２０２は、符号化データより抽出したイントラ予測モード情報をイントラ予測部２１２に供給し、ステップＳ２３２に進む。
　ステップＳ２３２において、イントラ予測部２１２は、可逆復号部２０２より供給されるイントラ予測モード情報を取得する。イントラ予測モード情報を取得すると、イントラ予測部２１２は、ステップＳ２３３において、そのイントラ予測モード情報に基づいて、選択部２１１を介してフレームメモリ２１０から参照画像を取得し、イントラ予測画像を生成する。イントラ予測画像を生成すると、イントラ予測部２１２は、そのイントラ予測画像を、予測画像として、選択部２１４を介して演算部２０５に供給する。
　また、ステップＳ２３１において、当該ブロックがインター符号化されていると判定された場合、可逆復号部２０２は、符号化データより抽出した動き予測モード、参照フレーム、および動きベクトル情報等を動き予測・補償部２１３に供給し、ステップＳ２３４に進む。
　ステップＳ２３４において、動き予測・補償部２１３は、可逆復号部２０２より供給される動き予測モード、参照フレーム、および動きベクトル情報等を取得する。それらの情報を取得すると、動き予測・補償部２１３は、ステップＳ２３５において、動きベクトル情報に応じた内挿フィルタを選択し、ステップＳ２３６において、選択部２１１を介してフレームメモリ２１０から参照画像を取得し、インター予測画像を生成する。インター予測画像を生成すると、動き予測・補償部２１３は、そのインター予測画像を、予測画像として、選択部２１４を介して演算部２０５に供給する。
　ステップＳ２３３またはステップＳ２３６の処理が終了すると、予測画像生成処理が終了され、図１７のステップＳ２０６に戻り、ステップＳ２０７以降の処理が実行される。
　次に、図１９のフローチャートを参照して、図１７のステップＳ２０９において実行されるループフィルタ処理の流れの例を説明する。
　ループフィルタ処理が開始されると、ステップＳ２５１において、ループフィルタ２０７のフィルタ部（４×４）２５２およびフィルタ部（８×８）２５３は、各グループのフィルタ係数を、可逆復号部２０２から取得する。
　ステップＳ２５２において、画素分類部２５１は、逆直交変換部２０４から、当該マクロブロックの直交変換サイズを取得する。画素分類部２５１は、取得した直交変換サイズに基づいて、当該マクロブロックをクラス分類する。
　ステップＳ２５３において、当該マクロブロックの直交変換サイズに対応するフィルタ部（フィルタ部（４×４）２５２またはフィルタ部（８×８）２５３のいずれか）は、ステップＳ２５１において取得したフィルタ係数を用いて、当該マクロブロックに対して、直交変換サイズに応じたフィルタ処理を行う。
　ステップＳ２５４において、フレームメモリ２１０は、ステップＳ２５３のフィルタ処理結果を記憶する。
　ステップＳ２５４の処理が終了すると、ループフィルタ処理が終了され、図１７のステップＳ２０９に戻り、ステップＳ２１０以降の処理が行われる。
　以上のように各処理を行うことにより、ループフィルタ２０７が、フィルタ処理を行い、デブロックフィルタにより取りきれなかったブロック歪みや量子化による歪みを低減することができる。
　また、このとき、ループフィルタ２０７は、符号化データより抽出されたフィルタ係数を用いてフィルタ処理を行う。このフィルタ係数は、マクロブロックの直交変換サイズ毎に残差が最小となるように生成されたものである。ループフィルタ２０７は、処理対象である当該マクロブロックを、その直交変換サイズ用のフィルタ係数を用いてフィルタ処理を行う。このようにすることにより、ループフィルタ２０７は、画像内の局所的性質に適したノイズ除去を行うことができる。結果として、画像復号装置２００は、より高画質な復号画像を得ることができる。
　なお、第１の実施の形態の場合と同様に、直交変換サイズは任意である。また、適用される直交変換サイズの個数も任意である。
　マクロブロックのグループ分け（クラス分類）の方法は、符号化データを生成した画像符号化装置１００の方法に対応していればどのような方法であってもよい。また、フィルタの処理単位は、フレームでもよいし、スライスでもよいし、これら以外であってもよい。
＜３．第３の実施の形態＞
［ALFブロック制御の説明］
　なお、以上のようなフィルタ係数の制御に加え、さらに、ループフィルタによって局所的に画質が悪化する領域にはループフィルタ処理を行わないようにするBALF（Block based Adaptive Loop Filter）を適用するようにしてもよい。以下にBALFについて説明する。
　図２０のAのフレーム３０１は、デブロックフィルタ処理後の復号画像を示す。図２０のBに示されるように、それぞれが、局所的に行われる適応フィルタ処理の制御単位となる制御ブロックである、複数のALF（Adaptive Loop Filter）ブロック３０２が、このフレーム３０１の領域全体に敷き詰めるように隙間無く配置される。このALFブロック３０２が配置される領域は、フレーム３０１の領域と同一でなくても良いが、少なくともフレーム３０１の領域全体を含む。結果として、フレーム３０１の領域は、各ALFブロック３０２の領域（複数の領域）に分割される。
　ALFブロック３０２の水平方向のサイズ（両矢印３０３）と、垂直方向のサイズ（両矢印３０４）は、例えば、８×８、１６×１６、２４×２４、３２×３２、４８×４８、６４×６４、９６×９６、あるいは１２８×１２８等とすることができる。なお、そのALFブロックのサイズを指定する情報をブロックサイズインデックスと称する。
　ブロックサイズが決まれば、フレームサイズは固定であるので、１フレーム当たりのALFブロック数も決定される。
　そして、図２０のCに示されるように、ALFブロック３０２毎に、フィルタ処理を行うか否かを制御するフィルタブロックフラグ３０５が設定される。例えば、適応フィルタにより画質が改善される領域については、値が「１」のフィルタブロックフラグ３０５が設定され、適応フィルタにより画質が悪化する領域については、値が「０」のフィルタブロックフラグ３０５が設定される。フィルタブロックフラグ３０５において、値「１」は、フィルタ処理を行うことを示す値であり、値「０」は、フィルタ処理を行わないことを示す値である。
　そして、このフィルタブロックフラグ３０５の値に基づいて、ALFブロック３０２の領域毎に、ループフィルタ処理を行うか否かが制御される。例えば、ループフィルタ１１３は、フィルタブロックフラグ３０５の値が「１」のALFブロック３０２の領域にのみフィルタ処理を行い、フィルタブロックフラグ３０５の値が「０」のALFブロック３０２の領域にはフィルタ処理を行わない。
　例えば、フィルタ係数算出部１１２において、このようなALFブロック３０２やフィルタブロックフラグ３０５を設定し、ループフィルタ１１３が、その情報に基づいて、上述したようにフィルタ処理を行うようにする。
　このようにすることにより、ループフィルタ１１３は、フィルタ処理により局所的に画質が悪化する領域に対してフィルタ処理を行わないようにすることができ、参照画像の画質をより向上させることができる。
　なお、このALFブロック３０２やフィルタブロックフラグ３０５に関する情報は、符号化データに付加され、画像復号装置２００に供給される。これにより、画像復号装置２００のループフィルタ２０７もループフィルタ１１３と同様にフィルタ処理を行うことができ、フィルタ処理により局所的に画質が悪化する領域に対してフィルタ処理を行わないようにすることができる。結果として、復号画像の画質をさらに向上させることができる。
＜４．第４の実施の形態＞
［QALFの説明］
　また、第３の実施の形態において説明した、ALF制御ブロックをクアッドツリー構造としてもよい。この技術はQALF（Quad tree-based Adaptive Loop Filter）と称する。クアッドツリー構造とは、下位階層において１つ上位の階層の１つのALFブロックの領域が４分割される階層構造である。
　図２１にALFブロック分割を最大レイヤ数が３のクアッドツリー構造によって表現し、各ALFブロックにフィルタブロックフラグを指定する例を示す。
　図２１のAは、クアッドツリー構造の根になるALFブロックであるレイヤ０を示す。クアッドツリー構造において各ALFブロックは、下位の階層において４分割されるか否かを示すブロックパーティショニングフラグを有している。図２１のAに示されるALFブロックのブロックパーティショニングフラグの値は「１」である。つまり、このALFブロックは、下位の階層（レイヤ１）において４分割される。図２１のBは、そのレイヤ１を示す。すなわち、レイヤ１には、４つのALFブロックが形成される。
　ブロックパーティショニングフラグが「０」の場合、これより下位の階層において４分割されない。すなわち、これ以上の分割は無く、そのALFブロックに対してフィルタブロックフラグが生成される。つまり、ブロックパーティショニングフラグが「０」のALFブロックは、フィルタブロックフラグも有する。図２１のBに示される「０－１」の左の「０」が、そのALFブロックのブロックパーティショニングフラグを示し、右の「１」が、そのALFブロックのフィルタブロックフラグを示す。
　レイヤ１のブロックパーティショニングフラグが「１」の２つのALFブロックは、さらに下位の階層（レイヤ２）において４分割される。図２１のCは、そのレイヤ２を示す。すなわち、レイヤ２には、１０個のALFブロックが形成される。
　同様に、レイヤ２においてブロックパーティショニングフラグが「０」のALFブロックには、フィルタブロックフラグも割り当てられる。図２１のCにおいては、１つのALFブロックのブロックパーティショニングフラグが「１」である。つまり、そのALFブロックは、さらに下位の階層（レイヤ３）において４分割される。図２１Ｄは、そのレイヤ３を示す。すなわち、レイヤ３には、１３個のALFブロックが形成される。
　このように、クアッドツリー構造においては、ALFブロックのサイズは、その階層毎に異なる。つまり、ALFブロックは、クアッドツリー構造をとることにより、フレーム内においてその大きさを互いに異なるものとすることができる。
　各ALFブロックにおけるフィルタブロックフラグの制御は、第３の実施の形態の場合と同様である。つまり、フィルタブロックフラグの値が「０」のALFブロックの領域は、フィルタ処理が行われない。
　したがって、このようにすることにより、ループフィルタ１１３は、第３の実施の形態の場合と同様に、フィルタ処理により局所的に画質が悪化する領域に対してフィルタ処理を行わないようにすることができ、参照画像の画質をより向上させることができる。
　なお、第３の実施の形態の場合と同様に、この制御ブロックやフィルタブロックフラグに関する情報は、符号化データに付加され、画像復号装置２００に供給される。これにより、画像復号装置２００のループフィルタ２０７もループフィルタ１１３と同様にフィルタ処理を行うことができ、フィルタ処理により局所的に画質が悪化する領域に対してフィルタ処理を行わないようにすることができる。結果として、復号画像の画質をさらに向上させることができる。
＜５．第５の実施の形態＞
［パーソナルコンピュータ］
　上述した一連の処理は、ハードウエアにより実行させることもできるし、ソフトウエアにより実行させることもできる。この場合、例えば、図２２に示されるようなパーソナルコンピュータとして構成されるようにしてもよい。
　図２２において、パーソナルコンピュータ５００のCPU５０１は、ROM（Read Only Memory）５０２に記憶されているプログラム、または記憶部５１３からRAM（Random Access Memory）５０３にロードされたプログラムに従って各種の処理を実行する。RAM５０３にはまた、CPU５０１が各種の処理を実行する上において必要なデータなども適宜記憶される。
　CPU５０１、ROM５０２、およびRAM５０３は、バス５０４を介して相互に接続されている。このバス５０４にはまた、入出力インタフェース５１０も接続されている。
　入出力インタフェース５１０には、キーボード、マウスなどよりなる入力部５１１、CRT（Cathode Ray Tube）やLCD（Liquid Crystal Display）などよりなるディスプレイ、並びにスピーカなどよりなる出力部５１２、ハードディスクなどより構成される記憶部５１３、モデムなどより構成される通信部５１４が接続されている。通信部５１４は、インターネットを含むネットワークを介しての通信処理を行う。
　入出力インタフェース５１０にはまた、必要に応じてドライブ５１５が接続され、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、或いは半導体メモリなどのリムーバブルメディア５２１が適宜装着され、それらから読み出されたコンピュータプログラムが、必要に応じて記憶部５１３にインストールされる。
　上述した一連の処理をソフトウエアにより実行させる場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、ネットワークや記録媒体からインストールされる。
　この記録媒体は、例えば、図２２に示されるように、装置本体とは別に、ユーザにプログラムを配信するために配布される、プログラムが記録されている磁気ディスク（フレキシブルディスクを含む）、光ディスク（CD-ROM（Compact Disc - Read Only Memory）,DVD（Digital Versatile Disc）を含む）、光磁気ディスク（MD（Mini Disc）を含む）、もしくは半導体メモリなどよりなるリムーバブルメディア５２１により構成されるだけでなく、装置本体に予め組み込まれた状態でユーザに配信される、プログラムが記録されているROM５０２や、記憶部５１３に含まれるハードディスクなどで構成される。
　なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであっても良い。
　また、本明細書において、記録媒体に記録されるプログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
　また、本明細書において、システムとは、複数のデバイス（装置）により構成される装置全体を表すものである。
　また、以上において、１つの装置（または処理部）として説明した構成を分割し、複数の装置（または処理部）として構成するようにしてもよい。逆に、以上において複数の装置（または処理部）として説明した構成をまとめて１つの装置（または処理部）として構成されるようにしてもよい。また、各装置（または各処理部）の構成に上述した以外の構成を付加するようにしてももちろんよい。さらに、システム全体としての構成や動作が実質的に同じであれば、ある装置（または処理部）の構成の一部を他の装置（または他の処理部）の構成に含めるようにしてもよい。つまり、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
　例えば、上述した画像符号化装置１００や画像復号装置２００は、任意の電子機器に適用することができる。以下にその例について説明する。
＜６．第６の実施の形態＞
［テレビジョン受像機］
　図２３は、本発明を適用した画像復号装置２００を用いるテレビジョン受像機の主な構成例を示すブロック図である。
　図２３に示されるテレビジョン受像機１０００は、地上波チューナ１０１３、ビデオデコーダ１０１５、映像信号処理回路１０１８、グラフィック生成回路１０１９、パネル駆動回路１０２０、および表示パネル１０２１を有する。
　地上波チューナ１０１３は、地上アナログ放送の放送波信号を、アンテナを介して受信し、復調し、映像信号を取得し、それをビデオデコーダ１０１５に供給する。ビデオデコーダ１０１５は、地上波チューナ１０１３から供給された映像信号に対してデコード処理を施し、得られたデジタルのコンポーネント信号を映像信号処理回路１０１８に供給する。
　映像信号処理回路１０１８は、ビデオデコーダ１０１５から供給された映像データに対してノイズ除去などの所定の処理を施し、得られた映像データをグラフィック生成回路１０１９に供給する。
　グラフィック生成回路１０１９は、表示パネル１０２１に表示させる番組の映像データや、ネットワークを介して供給されるアプリケーションに基づく処理による画像データなどを生成し、生成した映像データや画像データをパネル駆動回路１０２０に供給する。また、グラフィック生成回路１０１９は、項目の選択などにユーザにより利用される画面を表示するための映像データ（グラフィック）を生成し、それを番組の映像データに重畳したりすることによって得られた映像データをパネル駆動回路１０２０に供給するといった処理も適宜行う。
　パネル駆動回路１０２０は、グラフィック生成回路１０１９から供給されたデータに基づいて表示パネル１０２１を駆動し、番組の映像や上述した各種の画面を表示パネル１０２１に表示させる。
　表示パネル１０２１はLCD（Liquid Crystal Display）などよりなり、パネル駆動回路１０２０による制御に従って番組の映像などを表示させる。
　また、テレビジョン受像機１０００は、音声A/D（Analog/Digital)変換回路１０１４、音声信号処理回路１０２２、エコーキャンセル／音声合成回路１０２３、音声増幅回路１０２４、およびスピーカ１０２５も有する。
　地上波チューナ１０１３は、受信した放送波信号を復調することにより、映像信号だけでなく音声信号も取得する。地上波チューナ１０１３は、取得した音声信号を音声A/D変換回路１０１４に供給する。
　音声A/D変換回路１０１４は、地上波チューナ１０１３から供給された音声信号に対してA/D変換処理を施し、得られたデジタルの音声信号を音声信号処理回路１０２２に供給する。
　音声信号処理回路１０２２は、音声A/D変換回路１０１４から供給された音声データに対してノイズ除去などの所定の処理を施し、得られた音声データをエコーキャンセル／音声合成回路１０２３に供給する。
　エコーキャンセル／音声合成回路１０２３は、音声信号処理回路１０２２から供給された音声データを音声増幅回路１０２４に供給する。
　音声増幅回路１０２４は、エコーキャンセル／音声合成回路１０２３から供給された音声データに対してD/A変換処理、増幅処理を施し、所定の音量に調整した後、音声をスピーカ１０２５から出力させる。
　さらに、テレビジョン受像機１０００は、デジタルチューナ１０１６およびMPEGデコーダ１０１７も有する。
　デジタルチューナ１０１６は、デジタル放送（地上デジタル放送、BS（Broadcasting Satellite）／CS（Communications Satellite）デジタル放送）の放送波信号を、アンテナを介して受信し、復調し、MPEG-TS（Moving Picture Experts Group-Transport Stream）を取得し、それをMPEGデコーダ１０１７に供給する。
　MPEGデコーダ１０１７は、デジタルチューナ１０１６から供給されたMPEG-TSに施されているスクランブルを解除し、再生対象（視聴対象）になっている番組のデータを含むストリームを抽出する。MPEGデコーダ１０１７は、抽出したストリームを構成する音声パケットをデコードし、得られた音声データを音声信号処理回路１０２２に供給するとともに、ストリームを構成する映像パケットをデコードし、得られた映像データを映像信号処理回路１０１８に供給する。また、MPEGデコーダ１０１７は、MPEG-TSから抽出したEPG（Electronic Program Guide)データを図示せぬ経路を介してCPU１０３２に供給する。
　テレビジョン受像機１０００は、このように映像パケットをデコードするMPEGデコーダ１０１７として、上述した画像復号装置２００を用いる。なお、放送局等より送信されるMPEG-TSは、画像符号化装置１００によって符号化されている。
　MPEGデコーダ１０１７は、画像復号装置２００の場合と同様に、画像符号化装置１００より供給される符号化データから抽出したフィルタ係数を用いて、復号画像の各マクロブロックに対して、その直交変換サイズに応じたフィルタ処理を行う。したがって、MPEGデコーダ１０１７は、画像内の局所的性質に適したノイズ除去を行うことができる。
　MPEGデコーダ１０１７から供給された映像データは、ビデオデコーダ１０１５から供給された映像データの場合と同様に、映像信号処理回路１０１８において所定の処理が施され、グラフィック生成回路１０１９において、生成された映像データ等が適宜重畳され、パネル駆動回路１０２０を介して表示パネル１０２１に供給され、その画像が表示される。
　MPEGデコーダ１０１７から供給された音声データは、音声A/D変換回路１０１４から供給された音声データの場合と同様に、音声信号処理回路１０２２において所定の処理が施され、エコーキャンセル／音声合成回路１０２３を介して音声増幅回路１０２４に供給され、D/A変換処理や増幅処理が施される。その結果、所定の音量に調整された音声がスピーカ１０２５から出力される。
　また、テレビジョン受像機１０００は、マイクロホン１０２６、およびA/D変換回路１０２７も有する。
　A/D変換回路１０２７は、音声会話用のものとしてテレビジョン受像機１０００に設けられるマイクロホン１０２６により取り込まれたユーザの音声の信号を受信し、受信した音声信号に対してA/D変換処理を施し、得られたデジタルの音声データをエコーキャンセル／音声合成回路１０２３に供給する。
　エコーキャンセル／音声合成回路１０２３は、テレビジョン受像機１０００のユーザ（ユーザＡ）の音声のデータがA/D変換回路１０２７から供給されている場合、ユーザＡの音声データを対象としてエコーキャンセルを行い、他の音声データと合成するなどして得られた音声のデータを、音声増幅回路１０２４を介してスピーカ１０２５より出力させる。
　さらに、テレビジョン受像機１０００は、音声コーデック１０２８、内部バス１０２９、SDRAM（Synchronous Dynamic Random Access Memory)１０３０、フラッシュメモリ１０３１、CPU１０３２、USB（Universal Serial Bus) I/F１０３３、およびネットワークI/F１０３４も有する。
　A/D変換回路１０２７は、音声会話用のものとしてテレビジョン受像機１０００に設けられるマイクロホン１０２６により取り込まれたユーザの音声の信号を受信し、受信した音声信号に対してA/D変換処理を施し、得られたデジタルの音声データを音声コーデック１０２８に供給する。
　音声コーデック１０２８は、A/D変換回路１０２７から供給された音声データを、ネットワーク経由で送信するための所定のフォーマットのデータに変換し、内部バス１０２９を介してネットワークI/F１０３４に供給する。
　ネットワークI/F１０３４は、ネットワーク端子１０３５に装着されたケーブルを介してネットワークに接続される。ネットワークI/F１０３４は、例えば、そのネットワークに接続される他の装置に対して、音声コーデック１０２８から供給された音声データを送信する。また、ネットワークI/F１０３４は、例えば、ネットワークを介して接続される他の装置から送信される音声データを、ネットワーク端子１０３５を介して受信し、それを、内部バス１０２９を介して音声コーデック１０２８に供給する。
　音声コーデック１０２８は、ネットワークI/F１０３４から供給された音声データを所定のフォーマットのデータに変換し、それをエコーキャンセル／音声合成回路１０２３に供給する。
　エコーキャンセル／音声合成回路１０２３は、音声コーデック１０２８から供給される音声データを対象としてエコーキャンセルを行い、他の音声データと合成するなどして得られた音声のデータを、音声増幅回路１０２４を介してスピーカ１０２５より出力させる。
　SDRAM１０３０は、CPU１０３２が処理を行う上で必要な各種のデータを記憶する。
　フラッシュメモリ１０３１は、CPU１０３２により実行されるプログラムを記憶する。フラッシュメモリ１０３１に記憶されているプログラムは、テレビジョン受像機１０００の起動時などの所定のタイミングでCPU１０３２により読み出される。フラッシュメモリ１０３１には、デジタル放送を介して取得されたEPGデータ、ネットワークを介して所定のサーバから取得されたデータなども記憶される。
　例えば、フラッシュメモリ１０３１には、CPU１０３２の制御によりネットワークを介して所定のサーバから取得されたコンテンツデータを含むMPEG-TSが記憶される。フラッシュメモリ１０３１は、例えばCPU１０３２の制御により、そのMPEG-TSを、内部バス１０２９を介してMPEGデコーダ１０１７に供給する。
　MPEGデコーダ１０１７は、デジタルチューナ１０１６から供給されたMPEG-TSの場合と同様に、そのMPEG-TSを処理する。このようにテレビジョン受像機１０００は、映像や音声等よりなるコンテンツデータを、ネットワークを介して受信し、MPEGデコーダ１０１７を用いてデコードし、その映像を表示させたり、音声を出力させたりすることができる。
　また、テレビジョン受像機１０００は、リモートコントローラ１０５１から送信される赤外線信号を受光する受光部１０３７も有する。
　受光部１０３７は、リモートコントローラ１０５１からの赤外線を受光し、復調して得られたユーザ操作の内容を表す制御コードをCPU１０３２に出力する。
　CPU１０３２は、フラッシュメモリ１０３１に記憶されているプログラムを実行し、受光部１０３７から供給される制御コードなどに応じてテレビジョン受像機１０００の全体の動作を制御する。CPU１０３２とテレビジョン受像機１０００の各部は、図示せぬ経路を介して接続されている。
　USB I/F１０３３は、USB端子１０３６に装着されたUSBケーブルを介して接続される、テレビジョン受像機１０００の外部の機器との間でデータの送受信を行う。ネットワークI/F１０３４は、ネットワーク端子１０３５に装着されたケーブルを介してネットワークに接続し、ネットワークに接続される各種の装置と音声データ以外のデータの送受信も行う。
　テレビジョン受像機１０００は、MPEGデコーダ１０１７として画像復号装置２００を用いることにより、画像内の局所的性質に適したノイズ除去を行うことができる。その結果として、テレビジョン受像機１０００は、アンテナを介して受信する放送波信号や、ネットワークを介して取得するコンテンツデータから、より高画質な復号画像を得ることができる。
＜７．第７の実施の形態＞
［携帯電話機］
　図２４は、本発明を適用した画像符号化装置および画像復号装置を用いる携帯電話機の主な構成例を示すブロック図である。
　図２４に示される携帯電話機１１００は、各部を統括的に制御するようになされた主制御部１１５０、電源回路部１１５１、操作入力制御部１１５２、画像エンコーダ１１５３、カメラI/F部１１５４、LCD制御部１１５５、画像デコーダ１１５６、多重分離部１１５７、記録再生部１１６２、変復調回路部１１５８、および音声コーデック１１５９を有する。これらは、バス１１６０を介して互いに接続されている。
　また、携帯電話機１１００は、操作キー１１１９、CCD（Charge Coupled Devices）カメラ１１１６、液晶ディスプレイ１１１８、記憶部１１２３、送受信回路部１１６３、アンテナ１１１４、マイクロホン（マイク）１１２１、およびスピーカ１１１７を有する。
　電源回路部１１５１は、ユーザの操作により終話およ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機１１００を動作可能な状態に起動する。
　携帯電話機１１００は、CPU、ROMおよびRAM等でなる主制御部１１５０の制御に基づいて、音声通話モードやデータ通信モード等の各種モードで、音声信号の送受信、電子メールや画像データの送受信、画像撮影、またはデータ記録等の各種動作を行う。
　例えば、音声通話モードにおいて、携帯電話機１１００は、マイクロホン（マイク）１１２１で集音した音声信号を、音声コーデック１１５９によってデジタル音声データに変換し、これを変復調回路部１１５８でスペクトラム拡散処理し、送受信回路部１１６３でデジタルアナログ変換処理および周波数変換処理する。携帯電話機１１００は、その変換処理により得られた送信用信号を、アンテナ１１１４を介して図示しない基地局へ送信する。基地局へ伝送された送信用信号（音声信号）は、公衆電話回線網を介して通話相手の携帯電話機に供給される。
　また、例えば、音声通話モードにおいて、携帯電話機１１００は、アンテナ１１１４で受信した受信信号を送受信回路部１１６３で増幅し、さらに周波数変換処理およびアナログデジタル変換処理し、変復調回路部１１５８でスペクトラム逆拡散処理し、音声コーデック１１５９によってアナログ音声信号に変換する。携帯電話機１１００は、その変換して得られたアナログ音声信号をスピーカ１１１７から出力する。
　更に、例えば、データ通信モードにおいて電子メールを送信する場合、携帯電話機１１００は、操作キー１１１９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を、操作入力制御部１１５２において受け付ける。携帯電話機１１００は、そのテキストデータを主制御部１１５０において処理し、LCD制御部１１５５を介して、画像として液晶ディスプレイ１１１８に表示させる。
　また、携帯電話機１１００は、主制御部１１５０において、操作入力制御部１１５２が受け付けたテキストデータやユーザ指示等に基づいて電子メールデータを生成する。携帯電話機１１００は、その電子メールデータを、変復調回路部１１５８でスペクトラム拡散処理し、送受信回路部１１６３でデジタルアナログ変換処理および周波数変換処理する。携帯電話機１１００は、その変換処理により得られた送信用信号を、アンテナ１１１４を介して図示しない基地局へ送信する。基地局へ伝送された送信用信号（電子メール）は、ネットワークおよびメールサーバ等を介して、所定のあて先に供給される。
　また、例えば、データ通信モードにおいて電子メールを受信する場合、携帯電話機１１００は、基地局から送信された信号を、アンテナ１１１４を介して送受信回路部１１６３で受信し、増幅し、さらに周波数変換処理およびアナログデジタル変換処理する。携帯電話機１１００は、その受信信号を変復調回路部１１５８でスペクトラム逆拡散処理して元の電子メールデータを復元する。携帯電話機１１００は、復元された電子メールデータを、LCD制御部１１５５を介して液晶ディスプレイ１１１８に表示する。
　なお、携帯電話機１１００は、受信した電子メールデータを、記録再生部１１６２を介して、記憶部１１２３に記録する（記憶させる）ことも可能である。
　この記憶部１１２３は、書き換え可能な任意の記憶媒体である。記憶部１１２３は、例えば、RAMや内蔵型フラッシュメモリ等の半導体メモリであってもよいし、ハードディスクであってもよいし、磁気ディスク、光磁気ディスク、光ディスク、USBメモリ、またはメモリカード等のリムーバブルメディアであってもよい。もちろん、これら以外のものであってもよい。
　さらに、例えば、データ通信モードにおいて画像データを送信する場合、携帯電話機１１００は、撮像によりCCDカメラ１１１６で画像データを生成する。CCDカメラ１１１６は、レンズや絞り等の光学デバイスと光電変換素子としてのCCDを有し、被写体を撮像し、受光した光の強度を電気信号に変換し、被写体の画像の画像データを生成する。CCDカメラ１１１６は、その画像データを、カメラI/F部１１５４を介して、画像エンコーダ１１５３で符号化し、符号化画像データに変換する。
　携帯電話機１１００は、このような処理を行う画像エンコーダ１１５３として、上述した画像符号化装置１００を用いる。したがって、画像エンコーダ１０５３は、画像符号化装置１００の場合と同様に、画像内の局所的性質に適したノイズ除去を行うことができる。
　なお、携帯電話機１１００は、このとき同時に、CCDカメラ１１１６で撮像中にマイクロホン（マイク）１１２１で集音した音声を、音声コーデック１１５９においてアナログデジタル変換し、さらに符号化する。
　携帯電話機１１００は、多重分離部１１５７において、画像エンコーダ１１５３から供給された符号化画像データと、音声コーデック１１５９から供給されたデジタル音声データとを、所定の方式で多重化する。携帯電話機１１００は、その結果得られる多重化データを、変復調回路部１１５８でスペクトラム拡散処理し、送受信回路部１１６３でデジタルアナログ変換処理および周波数変換処理する。携帯電話機１１００は、その変換処理により得られた送信用信号を、アンテナ１１１４を介して図示しない基地局へ送信する。基地局へ伝送された送信用信号（画像データ）は、ネットワーク等を介して、通信相手に供給される。
　なお、画像データを送信しない場合、携帯電話機１１００は、CCDカメラ１１１６で生成した画像データを、画像エンコーダ１１５３を介さずに、LCD制御部１１５５を介して液晶ディスプレイ１１１８に表示させることもできる。
　また、例えば、データ通信モードにおいて、簡易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、携帯電話機１１００は、基地局から送信された信号を、アンテナ１１１４を介して送受信回路部１１６３で受信し、増幅し、さらに周波数変換処理およびアナログデジタル変換処理する。携帯電話機１１００は、その受信信号を変復調回路部１１５８でスペクトラム逆拡散処理して元の多重化データを復元する。携帯電話機１１００は、多重分離部１１５７において、その多重化データを分離して、符号化画像データと音声データとに分ける。
　携帯電話機１１００は、画像デコーダ１１５６において符号化画像データをデコードすることにより、再生動画像データを生成し、これを、LCD制御部１１５５を介して液晶ディスプレイ１１１８に表示させる。これにより、例えば、簡易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動画データが液晶ディスプレイ１１１８に表示される。
　携帯電話機１１００は、このような処理を行う画像デコーダ１１５６として、上述した画像復号装置２００を用いる。したがって、画像デコーダ１１５６は、画像復号装置２００の場合と同様に、画像内の局所的性質に適したノイズ除去を行うことができる。
　このとき、携帯電話機１１００は、同時に、音声コーデック１１５９において、デジタルの音声データをアナログ音声信号に変換し、これをスピーカ１１１７より出力させる。これにより、例えば、簡易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音声データが再生される。
　なお、電子メールの場合と同様に、携帯電話機１１００は、受信した簡易ホームページ等にリンクされたデータを、記録再生部１１６２を介して、記憶部１１２３に記録する（記憶させる）ことも可能である。
　また、携帯電話機１１００は、主制御部１１５０において、撮像されてCCDカメラ１１１６で得られた２次元コードを解析し、２次元コードに記録された情報を取得することができる。
　さらに、携帯電話機１１００は、赤外線通信部１１８１で赤外線により外部の機器と通信することができる。
　携帯電話機１１００は、画像エンコーダ１１５３として画像符号化装置１００を用いることにより、画像内の局所的性質に適したノイズ除去を行うことができる。その結果として、携帯電話機１１００は、より高画質な参照画像を得ることができる。したがって、携帯電話機１１００は、例えばCCDカメラ１１１６において生成された画像データを符号化して生成する符号化データを復号して得られる復号画像を高画質化することができる。
　また、携帯電話機１１００は、画像デコーダ１１５６として画像復号装置２００を用いることにより、画像内の局所的性質に適したノイズ除去を行うことができる。その結果として、携帯電話機１１００は、例えば、簡易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（符号化データ）から、より高画質な復号画像を得ることができる。
　なお、以上において、携帯電話機１１００が、CCDカメラ１１１６を用いるように説明したが、このCCDカメラ１１１６の代わりに、CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）を用いたイメージセンサ（CMOSイメージセンサ）を用いるようにしてもよい。この場合も、携帯電話機１１００は、CCDカメラ１１１６を用いる場合と同様に、被写体を撮像し、被写体の画像の画像データを生成することができる。
　また、以上においては携帯電話機１１００として説明したが、例えば、PDA（Personal Digital Assistants）、スマートフォン、UMPC（Ultra Mobile Personal Computer）、ネットブック、ノート型パーソナルコンピュータ等、この携帯電話機１１００と同様の撮像機能や通信機能を有する装置であれば、どのような装置であっても携帯電話機１１００の場合と同様に、画像符号化装置１００および画像復号装置２００を適用することができる。
＜８．第８の実施の形態＞
［ハードディスクレコーダ］
　図２５は、本発明を適用した画像符号化装置および画像復号装置を用いるハードディスクレコーダの主な構成例を示すブロック図である。
　図２５に示されるハードディスクレコーダ（HDDレコーダ）１２００は、チューナにより受信された、衛星や地上のアンテナ等より送信される放送波信号（テレビジョン信号）に含まれる放送番組のオーディオデータとビデオデータを、内蔵するハードディスクに保存し、その保存したデータをユーザの指示に応じたタイミングでユーザに提供する装置である。
　ハードディスクレコーダ１２００は、例えば、放送波信号よりオーディオデータとビデオデータを抽出し、それらを適宜復号し、内蔵するハードディスクに記憶させることができる。また、ハードディスクレコーダ１２００は、例えば、ネットワークを介して他の装置からオーディオデータやビデオデータを取得し、それらを適宜復号し、内蔵するハードディスクに記憶させることもできる。
　さらに、ハードディスクレコーダ１２００は、例えば、内蔵するハードディスクに記録されているオーディオデータやビデオデータを復号してモニタ１２６０に供給し、モニタ１２６０の画面にその画像を表示させ、モニタ１２６０のスピーカよりその音声を出力させることができる。また、ハードディスクレコーダ１２００は、例えば、チューナを介して取得された放送波信号より抽出されたオーディオデータとビデオデータ、または、ネットワークを介して他の装置から取得したオーディオデータやビデオデータを復号してモニタ１２６０に供給し、モニタ１２６０の画面にその画像を表示させ、モニタ１２６０のスピーカよりその音声を出力させることもできる。
　もちろん、この他の動作も可能である。
　図２５に示されるように、ハードディスクレコーダ１２００は、受信部１２２１、復調部１２２２、デマルチプレクサ１２２３、オーディオデコーダ１２２４、ビデオデコーダ１２２５、およびレコーダ制御部１２２６を有する。ハードディスクレコーダ１２００は、さらに、EPGデータメモリ１２２７、プログラムメモリ１２２８、ワークメモリ１２２９、ディスプレイコンバータ１２３０、OSD（On Screen Display）制御部１２３１、ディスプレイ制御部１２３２、記録再生部１２３３、D/Aコンバータ１２３４、および通信部１２３５を有する。
　また、ディスプレイコンバータ１２３０は、ビデオエンコーダ１２４１を有する。記録再生部１２３３は、エンコーダ１２５１およびデコーダ１２５２を有する。
　受信部１２２１は、リモートコントローラ（図示せず）からの赤外線信号を受信し、電気信号に変換してレコーダ制御部１２２６に出力する。レコーダ制御部１２２６は、例えば、マイクロプロセッサなどにより構成され、プログラムメモリ１２２８に記憶されているプログラムに従って、各種の処理を実行する。レコーダ制御部１２２６は、このとき、ワークメモリ１２２９を必要に応じて使用する。
　通信部１２３５は、ネットワークに接続され、ネットワークを介して他の装置との通信処理を行う。例えば、通信部１２３５は、レコーダ制御部１２２６により制御され、チューナ（図示せず）と通信し、主にチューナに対して選局制御信号を出力する。
　復調部１２２２は、チューナより供給された信号を、復調し、デマルチプレクサ１２２３に出力する。デマルチプレクサ１２２３は、復調部１２２２より供給されたデータを、オーディオデータ、ビデオデータ、およびEPGデータに分離し、それぞれ、オーディオデコーダ１２２４、ビデオデコーダ１２２５、またはレコーダ制御部１２２６に出力する。
　オーディオデコーダ１２２４は、入力されたオーディオデータをデコードし、記録再生部１２３３に出力する。ビデオデコーダ１２２５は、入力されたビデオデータをデコードし、ディスプレイコンバータ１２３０に出力する。レコーダ制御部１２２６は、入力されたEPGデータをEPGデータメモリ１２２７に供給し、記憶させる。
　ディスプレイコンバータ１２３０は、ビデオデコーダ１２２５またはレコーダ制御部１２２６より供給されたビデオデータを、ビデオエンコーダ１２４１により、例えばNTSC（National Television Standards Committee）方式のビデオデータにエンコードし、記録再生部１２３３に出力する。また、ディスプレイコンバータ１２３０は、ビデオデコーダ１２２５またはレコーダ制御部１２２６より供給されるビデオデータの画面のサイズを、モニタ１２６０のサイズに対応するサイズに変換し、ビデオエンコーダ１２４１によってNTSC方式のビデオデータに変換し、アナログ信号に変換し、ディスプレイ制御部１２３２に出力する。
　ディスプレイ制御部１２３２は、レコーダ制御部１２２６の制御のもと、OSD（On Screen Display）制御部１２３１が出力したOSD信号を、ディスプレイコンバータ１２３０より入力されたビデオ信号に重畳し、モニタ１２６０のディスプレイに出力し、表示させる。
　モニタ１２６０にはまた、オーディオデコーダ１２２４が出力したオーディオデータが、D/Aコンバータ１２３４によりアナログ信号に変換されて供給されている。モニタ１２６０は、このオーディオ信号を内蔵するスピーカから出力する。
　記録再生部１２３３は、ビデオデータやオーディオデータ等を記録する記憶媒体としてハードディスクを有する。
　記録再生部１２３３は、例えば、オーディオデコーダ１２２４より供給されるオーディオデータを、エンコーダ１２５１によりエンコードする。また、記録再生部１２３３は、ディスプレイコンバータ１２３０のビデオエンコーダ１２４１より供給されるビデオデータを、エンコーダ１２５１によりエンコードする。記録再生部１２３３は、そのオーディオデータの符号化データとビデオデータの符号化データとをマルチプレクサにより合成する。記録再生部１２３３は、その合成データをチャネルコーディングして増幅し、そのデータを、記録ヘッドを介してハードディスクに書き込む。
　記録再生部１２３３は、再生ヘッドを介してハードディスクに記録されているデータを再生し、増幅し、デマルチプレクサによりオーディオデータとビデオデータに分離する。記録再生部１２３３は、デコーダ１２５２によりオーディオデータおよびビデオデータをデコードする。記録再生部１２３３は、復号したオーディオデータをD/A変換し、モニタ１２６０のスピーカに出力する。また、記録再生部１２３３は、復号したビデオデータをD/A変換し、モニタ１２６０のディスプレイに出力する。
　レコーダ制御部１２２６は、受信部１２２１を介して受信されるリモートコントローラからの赤外線信号により示されるユーザ指示に基づいて、EPGデータメモリ１２２７から最新のEPGデータを読み出し、それをOSD制御部１２３１に供給する。OSD制御部１２３１は、入力されたEPGデータに対応する画像データを発生し、ディスプレイ制御部１２３２に出力する。ディスプレイ制御部１２３２は、OSD制御部１２３１より入力されたビデオデータをモニタ１２６０のディスプレイに出力し、表示させる。これにより、モニタ１２６０のディスプレイには、EPG（電子番組ガイド）が表示される。
　また、ハードディスクレコーダ１２００は、インターネット等のネットワークを介して他の装置から供給されるビデオデータ、オーディオデータ、またはEPGデータ等の各種データを取得することができる。
　通信部１２３５は、レコーダ制御部１２２６に制御され、ネットワークを介して他の装置から送信されるビデオデータ、オーディオデータ、およびEPGデータ等の符号化データを取得し、それをレコーダ制御部１２２６に供給する。レコーダ制御部１２２６は、例えば、取得したビデオデータやオーディオデータの符号化データを記録再生部１２３３に供給し、ハードディスクに記憶させる。このとき、レコーダ制御部１２２６および記録再生部１２３３が、必要に応じて再エンコード等の処理を行うようにしてもよい。
　また、レコーダ制御部１２２６は、取得したビデオデータやオーディオデータの符号化データを復号し、得られるビデオデータをディスプレイコンバータ１２３０に供給する。ディスプレイコンバータ１２３０は、ビデオデコーダ１２２５から供給されるビデオデータと同様に、レコーダ制御部１２２６から供給されるビデオデータを処理し、ディスプレイ制御部１２３２を介してモニタ１２６０に供給し、その画像を表示させる。
　また、この画像表示に合わせて、レコーダ制御部１２２６が、復号したオーディオデータを、D/Aコンバータ１２３４を介してモニタ１２６０に供給し、その音声をスピーカから出力させるようにしてもよい。
　さらに、レコーダ制御部１２２６は、取得したEPGデータの符号化データを復号し、復号したEPGデータをEPGデータメモリ１２２７に供給する。
　以上のようなハードディスクレコーダ１２００は、ビデオデコーダ１２２５、デコーダ１２５２、およびレコーダ制御部１２２６に内蔵されるデコーダとして画像復号装置２００を用いる。したがって、ビデオデコーダ１２２５、デコーダ１２５２、およびレコーダ制御部１２２６に内蔵されるデコーダは、画像復号装置２００の場合と同様に、画像内の局所的性質に適したノイズ除去を行うことができる。
　したがって、ハードディスクレコーダ１２００は、画像内の局所的性質に適したノイズ除去を行うことができる。その結果として、ハードディスクレコーダ１２００は、例えば、チューナや通信部１２３５を介して受信されるビデオデータ（符号化データ）や、記録再生部１２３３のハードディスクに記録されるビデオデータ（符号化データ）から、より高画質な復号画像を得ることができる。
　また、ハードディスクレコーダ１２００は、エンコーダ１２５１として画像符号化装置１００を用いる。したがって、エンコーダ１２５１は、画像符号化装置１００の場合と同様に、画像内の局所的性質に適したノイズ除去を行うことができる。
　したがって、ハードディスクレコーダ１２００は、画像内の局所的性質に適したノイズ除去を行うことができる。その結果として、ハードディスクレコーダ１２００は、より高画質な参照画像を得ることができる。したがって、ハードディスクレコーダ１２００は、例えば、ハードディスクに記録する符号化データの復号画像を高画質化することができる。
　なお、以上においては、ビデオデータやオーディオデータをハードディスクに記録するハードディスクレコーダ１２００について説明したが、もちろん、記録媒体はどのようなものであってもよい。例えばフラッシュメモリ、光ディスク、またはビデオテープ等、ハードディスク以外の記録媒体を適用するレコーダであっても、上述したハードディスクレコーダ１２００の場合と同様に、画像符号化装置１００および画像復号装置２００を適用することができる。
＜９．第９の実施の形態＞
［カメラ］
　図２６は、本発明を適用した画像符号化装置および画像復号装置を用いるカメラの主な構成例を示すブロック図である。
　図２６に示されるカメラ１３００は、被写体を撮像し、被写体の画像をLCD１３１６に表示させたり、それを画像データとして、記録メディア１３３３に記録したりする。
　レンズブロック１３１１は、光（すなわち、被写体の映像）を、CCD/CMOS１３１２に入射させる。CCD/CMOS１３１２は、CCDまたはCMOSを用いたイメージセンサであり、受光した光の強度を電気信号に変換し、カメラ信号処理部１３１３に供給する。
　カメラ信号処理部１３１３は、CCD/CMOS１３１２から供給された電気信号を、Ｙ，Ｃｒ，Ｃｂの色差信号に変換し、画像信号処理部１３１４に供給する。画像信号処理部１３１４は、コントローラ１３２１の制御の下、カメラ信号処理部１３１３から供給された画像信号に対して所定の画像処理を施したり、その画像信号をエンコーダ１３４１で符号化したりする。画像信号処理部１３１４は、画像信号を符号化して生成した符号化データを、デコーダ１３１５に供給する。さらに、画像信号処理部１３１４は、オンスクリーンディスプレイ（OSD）１３２０において生成された表示用データを取得し、それをデコーダ１３１５に供給する。
　以上の処理において、カメラ信号処理部１３１３は、バス１３１７を介して接続されるDRAM（Dynamic Random Access Memory）１３１８を適宜利用し、必要に応じて画像データや、その画像データが符号化された符号化データ等をそのDRAM１３１８に保持させる。
　デコーダ１３１５は、画像信号処理部１３１４から供給された符号化データを復号し、得られた画像データ（復号画像データ）をLCD１３１６に供給する。また、デコーダ１３１５は、画像信号処理部１３１４から供給された表示用データをLCD１３１６に供給する。LCD１３１６は、デコーダ１３１５から供給された復号画像データの画像と表示用データの画像を適宜合成し、その合成画像を表示する。
　オンスクリーンディスプレイ１３２０は、コントローラ１３２１の制御の下、記号、文字、または図形からなるメニュー画面やアイコンなどの表示用データを、バス１３１７を介して画像信号処理部１３１４に出力する。
　コントローラ１３２１は、ユーザが操作部１３２２を用いて指令した内容を示す信号に基づいて、各種処理を実行するとともに、バス１３１７を介して、画像信号処理部１３１４、DRAM１３１８、外部インタフェース１３１９、オンスクリーンディスプレイ１３２０、およびメディアドライブ１３２３等を制御する。FLASH ROM１３２４には、コントローラ１３２１が各種処理を実行する上で必要なプログラムやデータ等が格納される。
　例えば、コントローラ１３２１は、画像信号処理部１３１４やデコーダ１３１５に代わって、DRAM１３１８に記憶されている画像データを符号化したり、DRAM１３１８に記憶されている符号化データを復号したりすることができる。このとき、コントローラ１３２１は、画像信号処理部１３１４やデコーダ１３１５の符号化・復号方式と同様の方式によって符号化・復号処理を行うようにしてもよいし、画像信号処理部１３１４やデコーダ１３１５が対応していない方式により符号化・復号処理を行うようにしてもよい。
　また、例えば、操作部１３２２から画像印刷の開始が指示された場合、コントローラ１３２１は、DRAM１３１８から画像データを読み出し、それを、バス１３１７を介して外部インタフェース１３１９に接続されるプリンタ１３３４に供給して印刷させる。
　さらに、例えば、操作部１３２２から画像記録が指示された場合、コントローラ１３２１は、DRAM１３１８から符号化データを読み出し、それを、バス１３１７を介してメディアドライブ１３２３に装着される記録メディア１３３３に供給して記憶させる。
　記録メディア１３３３は、例えば、磁気ディスク、光磁気ディスク、光ディスク、または半導体メモリ等の、読み書き可能な任意のリムーバブルメディアである。記録メディア１３３３は、もちろん、リムーバブルメディアとしての種類も任意であり、テープデバイスであってもよいし、ディスクであってもよいし、メモリカードであってもよい。もちろん、非接触ICカード等であっても良い。
　また、メディアドライブ１３２３と記録メディア１３３３を一体化し、例えば、内蔵型ハードディスクドライブやSSD（Solid State Drive）等のように、非可搬性の記憶媒体により構成されるようにしてもよい。
　外部インタフェース１３１９は、例えば、USB入出力端子などで構成され、画像の印刷を行う場合に、プリンタ１３３４と接続される。また、外部インタフェース１３１９には、必要に応じてドライブ１３３１が接続され、磁気ディスク、光ディスク、あるいは光磁気ディスクなどのリムーバブルメディア１３３２が適宜装着され、それらから読み出されたコンピュータプログラムが、必要に応じて、FLASH ROM１３２４にインストールされる。
　さらに、外部インタフェース１３１９は、LANやインターネット等の所定のネットワークに接続されるネットワークインタフェースを有する。コントローラ１３２１は、例えば、操作部１３２２からの指示に従って、DRAM１３１８から符号化データを読み出し、それを外部インタフェース１３１９から、ネットワークを介して接続される他の装置に供給させることができる。また、コントローラ１３２１は、ネットワークを介して他の装置から供給される符号化データや画像データを、外部インタフェース１３１９を介して取得し、それをDRAM１３１８に保持させたり、画像信号処理部１３１４に供給したりすることができる。
　以上のようなカメラ１３００は、デコーダ１３１５として画像復号装置２００を用いる。したがって、デコーダ１３１５は、画像復号装置２００の場合と同様に、画像内の局所的性質に適したノイズ除去を行うことができる。
　したがって、カメラ１３００は、画像内の局所的性質に適したノイズ除去を行うことができる。その結果として、カメラ１３００は、例えば、CCD/CMOS１３１２において生成される画像データや、DRAM１３１８または記録メディア１３３３から読み出されるビデオデータの符号化データや、ネットワークを介して取得するビデオデータの符号化データから、より高画質な復号画像を得ることができる。
　また、カメラ１３００は、エンコーダ１３４１として画像符号化装置１００を用いる。したがって、エンコーダ１３４１は、画像符号化装置１００の場合と同様に、画像内の局所的性質に適したノイズ除去を行うことができる。
　したがって、カメラ１３００は、画像内の局所的性質に適したノイズ除去を行うことができる。その結果として、カメラ１３００は、例えば、DRAM１３１８や記録メディア１３３３に記録する符号化データや、他の装置に提供する符号化データの復号画像を高画質化することができる。
　なお、コントローラ１３２１が行う復号処理に画像復号装置２００の復号方法を適用するようにしてもよい。同様に、コントローラ１３２１が行う符号化処理に画像符号化装置１００の符号化方法を適用するようにしてもよい。
　また、カメラ１３００が撮像する画像データは動画像であってもよいし、静止画像であってもよい。
　もちろん、画像符号化装置１００および画像復号装置２００は、上述した装置以外の装置やシステムにも適用可能である。
　また、マクロブロックの大きさも、１６×１６画素に限らない。例えば図１０に示される３２×３２画素のような、あらゆる大きさのマクロブロックに対して適用することが可能である。
　以上においては、フィルタ係数等をビットストリームに多重化(記述)するものとして説明したが、多重化する以外にも、例えば、フィルタ係数と画像データ(又はビットストリーム)とを伝送(記録)してもよい。フィルタ係数と画像データ(又はビットストリーム)とを連結する(付加する)形態もありうる。
　連結(付加)とは、画像データ(又はビットストリーム)とフィルタ係数とが互いにリンクされている状態（対応が取れている状態）を示すものであり、物理的な位置関係は任意である。例えば、画像データ(又はビットストリーム)とフィルタ係数とを、別の伝送路で伝送してもよい。また、画像データ(又はビットストリーム)とフィルタ係数とを、互いに別の記録媒体(又は同一の記録媒体内の別々の記録エリア)に記録してもよい。なお、画像データ(又はビットストリーム)とフィルタ係数とをリンクさせる単位は、任意であり、例えば、符号化処理単位(１フレーム、複数フレーム等)で設定してもよい。
　１００　画像符号化装置，　１１２　フィルタ係数算出部，　１１３　ループフィルタ，　１５１　直交変換サイズバッファ，　１５２　復号画素分類部，　１５３　入力画素分類部，　１５４　４×４ブロック係数算出部，　１５５　８×８ブロック係数算出部，　１６１　画素分類部，　１６２　フィルタ部（４×４），　１６３　フィルタ部（８×８），　２００　画像復号装置，　２０２　可逆復号部，　２０４　逆直交変換部，　２０７　ループフィルタ，　２１２　イントラ予測部，　２１３　動き予測・補償部，　２５１　画素分類部，　２５２　フィルタ部（４×４），　２５３　フィルタ部（８×８）

Claims (15)

  1. 　画像を、所定の画像サイズ毎に、前記画像に対して行われる直交変換処理において適用された直交変換サイズによって分類する分類手段と、
    　前記分類手段により分類された前記画像サイズ毎の各部分画像に対して、前記部分画像の前記直交変換サイズに対応する前記画像の局所的性質に応じて設定されたフィルタ係数を用いて、雑音除去のためのフィルタ処理を行うフィルタ手段と
    　を備える画像処理装置。
  2. 　前記フィルタ手段は、Wiener Filterである
    　請求項１に記載の画像処理装置。
  3. 　前記画像サイズは、マクロブロックであり、
    　前記分類手段は、各マクロブロックを、その直交変換サイズによって分類し、
    　前記フィルタ手段は、前記分類手段により分類された各マクロブロックに対して、その直交変換サイズに対応する前記画像の局所的性質に応じて設定された前記フィルタ係数を用いて前記フィルタ処理を行う
    　請求項１に記載の画像処理装置。
  4. 　前記画像を符号化し、符号化データを生成する符号化手段をさらに備える
    　請求項１に記載の画像処理装置。
  5. 　前記符号化手段は、前記画像をAVC（Advanced Video Coding）方式で符号化し、
    　前記分類手段は、前記符号化手段により、直交変換され、量子化され、逆量子化され、逆直交変換された復号画像を、前記画像サイズ毎に分類し、
    　前記フィルタ手段は、前記復号画像の前記部分画像に対して前記フィルタ処理を行い、フィルタ処理結果を参照画像としてフレームメモリに格納する
    　請求項４に記載の画像処理装置。
  6. 　前記符号化手段への入力画像と、前記復号画像とを用いて、前記フィルタ係数を算出するフィルタ係数算出手段をさらに備え、
    　前記フィルタ手段は、前記フィルタ係数算出手段により算出された前記フィルタ係数を用いて、前記フィルタ処理を行う
    　請求項５に記載の画像処理装置。
  7. 　前記フィルタ係数算出手段は、前記入力画像および前記復号画像を、それぞれ、前記画像サイズ毎に、前記符号化手段により行われる直交変換処理において適用される直交変換サイズによって分類し、各直交変換サイズ毎に、前記入力画像および前記復号画像の差分が最小となるように前記フィルタ係数を算出する
    　請求項６に記載の画像処理装置。
  8. 　前記フィルタ係数算出手段は、前記符号化手段により行われる直交変換処理において適用される直交変換サイズに対応する前記画像の局所的性質に応じて、前記フィルタ係数の値を設定する
    　請求項６に記載の画像処理装置。
  9. 　前記フィルタ係数算出手段は、前記符号化手段により行われる直交変換処理において適用される直交変換サイズに対応する前記画像の局所的性質に応じて、前記フィルタ係数のタップ数をさらに設定する
    　請求項８に記載の画像処理装置。
  10. 　前記フィルタ係数算出手段は、前記直交変換サイズがより大きい程、前記フィルタ係数のタップ数を長く設定し、前記直交変換サイズが小さい程、前記フィルタ係数のタップ数を短く設定する
    　請求項９に記載の画像処理装置。
  11. 　前記符号化手段により生成された前記符号化データに前記フィルタ係数を付加する付加手段をさらに備える
    　請求項４に記載の画像処理装置。
  12. 　前記付加手段は、前記符号化データに、前記フィルタ処理を行うか否かを制御するフラグ情報をさらに付加する
    　請求項１１に記載の画像処理装置。
  13. 　画像が符号化された符号化データから、前記フィルタ係数を抽出する抽出手段と、
    　前記符号化データを復号し、復号画像を生成する復号手段と
    　をさらに備え、
    　前記分類手段は、前記復号手段により生成された前記復号画像を、前記画像サイズ毎に、前記直交変換サイズによって分類し、
    　前記フィルタ手段は、前記分類手段により分類された前記画像サイズ毎の各部分画像に対して、前記抽出手段により抽出された前記フィルタ係数を用いて、雑音除去のためのフィルタ処理を行う
    　請求項１に記載の画像処理装置。
  14. 　前記復号手段は、前記符号化データをAVC（Advanced Video Coding）方式で復号し、
    　前記分類手段は、前記復号手段により、復号され、逆量子化され、逆直交変換された前記復号画像を、前記画像サイズ毎に分類し、
    　前記フィルタ手段は、前記復号画像の前記部分画像に対して前記フィルタ処理を行う
    　請求項１３に記載の画像処理装置。
  15. 　画像処理装置の分類手段が、画像を、所定の画像サイズ毎に、前記画像に対して行われる直交変換処理において適用された直交変換サイズによって分類し、
    　前記画像処理装置のフィルタ手段が、その分類された前記画像サイズ毎の各部分画像に対して、前記部分画像の前記直交変換サイズに対応する前記画像の局所的性質に応じて設定されたフィルタ係数を用いて、雑音除去のためのフィルタ処理を行う
    　画像処理方法。
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