WO2011096071A1

WO2011096071A1 - Video encoder and video decoder

Info

Publication number: WO2011096071A1
Application number: PCT/JP2010/051720
Authority: WO
Inventors: 中條　健; 隆志渡辺; 豪毅安田; 昭行谷沢; 竹島　秀則; 沙織浅香; 山影　朋夫; 山口　潤
Original assignee: 株式会社東芝
Priority date: 2010-02-05
Filing date: 2010-02-05
Publication date: 2011-08-11

Abstract

Disclosed is a video encoder provided with: a filter setting unit (107) which sets slice shape information of a slice, switching information that includes information about a single region to be filtered and information indicating whether to filter pixels in the single region, and filter coefficient information that indicates filter coefficients to be used for pixels to be filtered; a loop filter unit (108) which filters pixels and generates a reference image signal when the switching information indicates that filtering is to be performed on pixels included in a single region within a filter processing range and the pixels are present in both the single region and a slice; a prediction unit (110) which conducts motion-compensation prediction from the reference image signal and generates a predicted-image signal; a conversion and quantization unit (104) which orthogonally converts and quantizes a difference signal that indicates a difference between an input-image signal and the predicted-image signal, and which generates quantization and conversion coefficient information; and an encoding unit (111) which encodes the quantization and conversion coefficient information, the slice shape information, the switching information, and the filter coefficient information.

Description

動画像符号化装置及び動画像復号化装置Moving picture coding apparatus and moving picture decoding apparatus

　本発明は、動画像の符号化又は復号化を行う動画像符号化装置及び動画像復号化装置に関する。 The present invention relates to a moving picture coding apparatus and a moving picture decoding apparatus that perform coding or decoding of a moving picture.

　動画像符号化の国際標準規格の一つであるＨ．２６４／ＭＰＥＧ－４ＡＶＣは、ＩＴＵ－Ｔ（国際電気通信連合電気通信標準化部門）とＩＳＯ／ＩＥＣ（国際標準化機構／国際電気標準会議）が共同で策定した規格であり、このような標準化規格では、スライスと呼ばれる単独で同期や復号処理が実現できる構造がある。 H. is one of the international standards for video coding. H.264 / MPEG-4 AVC is a standard jointly established by ITU-T (International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector) and ISO / IEC (International Organization for Standardization / International Electrotechnical Commission). There is a structure called a slice that can realize synchronization and decoding processing independently.

　一方、動画像符号化方式において、フィルタ処理に関する情報を設定して伝送し、復号化側で用いることにより、画質を向上させる効果が得られるようにした動画像符号化・復号化の方法が提案されており、１スライスが１ピクチャであることを前提にフィルタをかけることを前提としている（例えば、非特許文献１、非特許文献２及び非特許文献３参照。）。そのため、処理の低遅延化や、誤り耐性を実現するために、１ピクチャ内に複数のスライスが存在する場合に、どのように動作するかが規定されていない。 On the other hand, in the moving picture coding system, a moving picture coding / decoding method is proposed in which information related to filter processing is set and transmitted and used on the decoding side, so that the effect of improving the image quality can be obtained. It is assumed that filtering is performed on the premise that one slice is one picture (see, for example, Non-Patent Document 1, Non-Patent Document 2, and Non-Patent Document 3). For this reason, in order to realize a low processing delay and error resilience, it is not specified how to operate when a plurality of slices exist in one picture.

　上述したように、フィルタ処理に関する情報を設定して伝送し、復号化側で用いることにより、画質を向上させる効果が得られるようにした動画像符号化・復号化の方法を用いる場合、従来技術では、１スライスが１画面（１ピクチャ）であることを前提にフィルタ処理を行うことを想定しているため、処理の低遅延化や、誤り耐性のために任意のスライス構造を実現できないという問題がある。 As described above, in the case of using a moving image encoding / decoding method in which information relating to filter processing is set and transmitted and used on the decoding side so as to obtain an effect of improving image quality, However, since it is assumed that filter processing is performed on the assumption that one slice is one screen (one picture), a problem that an arbitrary slice structure cannot be realized due to low processing delay and error tolerance There is.

　本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、処理の低遅延化及びより高い誤り耐性を実現することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and an object thereof is to realize a low processing delay and higher error tolerance.

　本発明の一形態に係る動画像符号化装置は、入力画像信号と画素ごとに復号した局所復号画像信号とを参照して、ピクチャ全体の領域又はピクチャを２以上に分割した領域を示すスライスのスライス形状情報、フィルタ処理を行う単位領域の情報と単位領域内の第１画素にフィルタ処理を行うかどうかを示す情報とを含む切り替え情報、及びフィルタ処理を行う画素に用いるフィルタ係数を示すフィルタ係数情報を設定するループフィルタ設定部と、フィルタ処理の対象となるフィルタ処理範囲内で、前記切り替え情報が前記単位領域内に含まれる画素にフィルタ処理を行うことを示し、かつ前記単位領域内と前記スライス内との両方に含まれる第２画素が存在する場合に、前記第２画素にフィルタ処理を行い参照画像信号を生成するループフィルタ部と、前記参照画像信号について動き補償予測を行い、予測画像信号を生成する予測部と、前記入力画像信号と前記予測画像信号との差分を示す差分信号を直交変換及び量子化して量子化変換係数情報を生成する変換及び量子化部と、前記量子化変換係数情報、前記スライス形状情報、前記切り替え情報、及び前記フィルタ係数情報をエントロピー符号化するエントロピー符号化部と、を備える。 A moving image encoding apparatus according to an aspect of the present invention refers to an input image signal and a locally decoded image signal decoded for each pixel, and includes a slice indicating a region of an entire picture or a region obtained by dividing a picture into two or more. Switching information including slice shape information, information on a unit area to be filtered and information indicating whether or not the first pixel in the unit area is to be filtered, and a filter coefficient indicating a filter coefficient used for the pixel to be filtered A loop filter setting unit for setting information, and indicating that the switching information performs filtering on the pixels included in the unit area within the filtering range to be filtered, and in the unit area and the When there is a second pixel included in both the slice and the second pixel, the second pixel is filtered to generate a reference image signal. A filter unit, a prediction unit that performs motion compensation prediction on the reference image signal and generates a predicted image signal, and a difference signal indicating a difference between the input image signal and the predicted image signal is orthogonally transformed and quantized to be quantized. A transform and quantization unit that generates transform coefficient information; and an entropy coding unit that entropy codes the quantized transform coefficient information, the slice shape information, the switching information, and the filter coefficient information.

　また、本発明の他の一形態にかかる動画像復号化装置は、符号化されたデータから、差分信号を直交変換して量子化した量子化変換係数情報、ピクチャ全体の領域又はピクチャを２以上に分割した領域を示すスライスのスライス形状情報、フィルタ処理を行う単位領域の情報と前記単位領域内の第１画素にフィルタ処理を行うかどうかを示す情報とを含む切り替え情報、及びフィルタ処理を行う画素に用いるフィルタ係数を示すフィルタ係数情報を復号するエントロピー復号化部と、前記量子化変換係数情報を逆量子化及び逆直交変換して再生された再生差分信号を生成する逆量子化及び逆変換部と、前記再生差分信号と予測画像を表す予測画像信号とを加算した復号画像信号を生成する加算部と、フィルタ処理の対象となるフィルタ処理範囲内で、前記切り替え情報が前記単位領域内に含まれる画素にフィルタ処理を行うことを示し、かつ前記単位領域内と前記スライス内との両方に含まれる第２画素が存在する場合に、前記第２画素にフィルタ処理を行い参照画像信号を生成するループフィルタ部と、を備える。 In addition, the moving picture decoding apparatus according to another aspect of the present invention provides two or more quantized transform coefficient information obtained by orthogonally transforming the difference signal from the encoded data, the entire picture area or the picture. Switching information including slice shape information of a slice indicating a region divided into pieces, information on a unit region to be filtered, and information indicating whether or not to filter the first pixel in the unit region, and filter processing An entropy decoding unit for decoding filter coefficient information indicating filter coefficients used for pixels, and inverse quantization and inverse transform for generating a reproduced differential signal reproduced by inverse quantization and inverse orthogonal transform of the quantized transform coefficient information An adder that generates a decoded image signal obtained by adding the reproduction difference signal and the predicted image signal representing the predicted image, and a filter process that is a target of the filter process And the switching information indicates that filtering is performed on pixels included in the unit region, and the second pixel included in both the unit region and the slice exists. A loop filter unit that performs a filtering process on two pixels and generates a reference image signal.

　本発明の動画像符号化装置及び動画像復号化装置によれば、処理の低遅延化及びより高い誤り耐性を実現することができる。 According to the moving picture coding apparatus and the moving picture decoding apparatus of the present invention, it is possible to realize a reduction in processing delay and higher error tolerance.

第１の実施形態に係る動画像符号化装置を示すブロック図。1 is a block diagram showing a moving image encoding apparatus according to a first embodiment. 第１の実施形態に係る符号化データのシンタクス構造を示す図。The figure which shows the syntax structure of the coding data which concerns on 1st Embodiment. ループフィルタ部を示すブロック図。The block diagram which shows a loop filter part. ループフィルタ部におけるフィルタ処理を表すフローチャートを示す図。The figure which shows the flowchart showing the filter process in a loop filter part. 第１の実施形態に係るフィルタ処理範囲の一例を示す図。The figure which shows an example of the filter processing range which concerns on 1st Embodiment. 第１の実施形態に係るフィルタ処理範囲でのフィルタ処理の一例を示す図。The figure which shows an example of the filter process in the filter process range which concerns on 1st Embodiment. 第２の実施形態に係るフィルタ処理範囲の一例を示す図。The figure which shows an example of the filter processing range which concerns on 2nd Embodiment. 第３の実施形態に係るフィルタ処理範囲の一例を示す図。The figure which shows an example of the filter processing range which concerns on 3rd Embodiment. 第３の実施形態に係る符号化データのシンタクス構造を示す図。The figure which shows the syntax structure of the coding data which concerns on 3rd Embodiment. 実施の形態に係る動画像復号化装置を示すブロック図。The block diagram which shows the moving image decoding apparatus which concerns on embodiment.

　以下、図面を参照しながら本発明の実施形態に係る動画像符号化装置及び動画像復号化装置について詳細に説明する。なお、以下の実施形態では、同一の参照符号を付した部分は同様の動作を行うものとして、重複する説明を適宜省略する。 Hereinafter, a moving picture coding apparatus and a moving picture decoding apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following embodiments, the same reference numerals are assigned to the same operations, and duplicate descriptions are omitted as appropriate.

　第１の実施形態に係る動画像符号化装置について図１を参照して詳細に説明する。　
　第１の実施形態に係る動画像符号化装置１００は、符号化部１０１及び符号化制御部１０２を含む。さらに、符号化部１０１は、減算部１０３、変換及び量子化部１０４、逆量子化及び逆変換部１０５、加算部１０６、ループフィルタ設定部１０７、ループフィルタ部１０８、画像バッファ部１０９、予測部１１０及びエントロピー符号化部１１１を含む。 The moving picture encoding apparatus according to the first embodiment will be described in detail with reference to FIG.
A video encoding apparatus 100 according to the first embodiment includes an encoding unit 101 and an encoding control unit 102. Furthermore, the encoding unit 101 includes a subtraction unit 103, a transform and quantization unit 104, an inverse quantization and inverse transform unit 105, an adder unit 106, a loop filter setting unit 107, a loop filter unit 108, an image buffer unit 109, and a prediction unit. 110 and an entropy encoding unit 111.

　符号化部１０１は、画像信号を入力画像信号として受け取り、受け取った入力画像信号について直交変換、量子化及び符号化して外部に符号化データを出力する。符号化部１０１の詳細な動作については後述する。 The encoding unit 101 receives an image signal as an input image signal, orthogonally transforms, quantizes and encodes the received input image signal, and outputs encoded data to the outside. Detailed operation of the encoding unit 101 will be described later.

　符号化制御部１０２は、後述するループフィルタ設定部１０７又は予測部１１０の制御といった、符号化部１０１全体を制御する。　
　ここで、符号化部１０１について詳細に説明する。　
　減算部１０３は、外部から入力画像信号を、後述する予測部１１０から予測画像信号をそれぞれ受け取り、入力画像信号と予測画像信号との差分を差分信号として生成する。 The encoding control unit 102 controls the entire encoding unit 101 such as control of a loop filter setting unit 107 or a prediction unit 110 described later.
Here, the encoding unit 101 will be described in detail.
The subtraction unit 103 receives an input image signal from the outside and a prediction image signal from the prediction unit 110 described later, and generates a difference between the input image signal and the prediction image signal as a difference signal.

　変換及び量子化部１０４は、減算部１０３で算出された差分信号を直交変換したのち量子化し、量子化変換係数情報を生成する。 The transform and quantization unit 104 performs orthogonal transform on the difference signal calculated by the subtracting unit 103 and then quantizes it to generate quantized transform coefficient information.

　逆量子化及び逆変換部１０５は、変換及び量子化部１０４で生成された量子化変換係数情報に対して、逆量子化したのち逆直交変換し、再生された差分信号である再生差分信号を生成する。 The inverse quantization and inverse transform unit 105 performs inverse orthogonal transform on the quantized transform coefficient information generated by the transform and quantization unit 104 and then performs inverse orthogonal transform, and reproduces a reproduced differential signal that is a reproduced differential signal. Generate.

　加算部１０６は、逆量子化及び逆変換部１０５から再生差分信号を、後述する予測部１１０から予測画像信号をそれぞれ受け取る。そして、加算部１０６は、再生差分信号と予測画像信号とを加算し、局部復号画像信号を生成する。 The addition unit 106 receives the reproduction difference signal from the inverse quantization and inverse transformation unit 105, and the prediction image signal from the prediction unit 110 described later. Then, the adding unit 106 adds the reproduction difference signal and the predicted image signal to generate a locally decoded image signal.

　ループフィルタ設定部１０７は、外部から入力画像信号を、加算部１０６から局部復号画像信号をそれぞれ受け取る。そして、ループフィルタ設定部１０７は、入力画像信号と局部復号画像信号とに基づいてスライス形状情報、切り替え情報及びフィルタ係数情報を設定する。　
　スライス形状情報は、スライスの形状を示す情報であり、例えば、スライス内のマクロブロック数、又はスライスの終端のマクロブロックアドレスで表される。また、マクロブロックの配列がピクチャ内でラスタースキャン順である場合は、スライスラインの行数と最終ラインのマクロブロック数との２つの値をスライス形状情報として設定できる。切り替え情報は、フィルタ処理を行う領域を表す単位領域の情報と、この単位領域ごとに、単位領域内の画素にフィルタ処理を行うかどうかを示す情報とを含む。例えば単位領域は、１６画素×１６画素、３２画素×３２画素で表すことができ、この単位領域内の画素にフィルタ処理を行うかどうかが決定される。なお、単位領域の左上端と右下端との画素の座標を単位領域としてもよい。フィルタ係数情報は、フィルタ処理を行う画素に用いるフィルタ係数を示す情報である。 The loop filter setting unit 107 receives an input image signal from the outside and a local decoded image signal from the addition unit 106. Then, the loop filter setting unit 107 sets slice shape information, switching information, and filter coefficient information based on the input image signal and the locally decoded image signal.
The slice shape information is information indicating the shape of the slice, and is represented by, for example, the number of macroblocks in the slice or the macroblock address at the end of the slice. Also, when the macroblock arrangement is in raster scan order within a picture, two values, the number of slice lines and the number of macroblocks in the last line, can be set as slice shape information. The switching information includes information on a unit area representing an area to be subjected to filter processing, and information indicating whether or not to perform filter processing on pixels in the unit area for each unit area. For example, the unit area can be represented by 16 pixels × 16 pixels and 32 pixels × 32 pixels, and it is determined whether or not to perform the filter processing on the pixels in the unit area. The pixel coordinates of the upper left corner and the lower right corner of the unit area may be used as the unit area. The filter coefficient information is information indicating a filter coefficient used for a pixel on which filter processing is performed.

　なお、スライス構造では、ピクチャ内に符号化部と復号化部とで同一の順序にマクロブロック又はそれに相当する構造（以下、簡略化のために全てマクロブロックとする）が配列されて、先頭のマクロブロックのアドレスのみが記述されている場合を仮定する。通常、先頭のマクロブロックのアドレスが分かり、かつピクチャ内に符号化部と復号化部とで用いるマクロブロックの配列順序が分かれば、復号化部においてスライスを復号化できる。本実施形態では、切り替え情報がマクロブロックとは独立に存在するため、スライス形状情報が必要である。 In the slice structure, a macroblock or a structure corresponding to the macroblock or a structure corresponding thereto (hereinafter referred to as a macroblock for simplification) is arranged in the same order in the picture in the encoding unit and the decoding unit. Assume that only the address of a macroblock is described. Usually, if the address of the first macroblock is known and the arrangement order of the macroblocks used by the encoding unit and decoding unit in the picture is known, the decoding unit can decode the slice. In the present embodiment, since the switching information exists independently of the macroblock, slice shape information is necessary.

　ループフィルタ部１０８は、加算部１０６から局部復号画像信号を、ループフィルタ設定部１０７からスライス形状情報、切り替え情報及びフィルタ係数情報をそれぞれ受け取る。そして、ループフィルタ部１０８は、局部復号画像信号にスライスの形状に応じてフィルタ処理を行い参照画像信号を生成する。なお、フィルタ処理は、画像復元で一般的に用いられるWiener filterを用いればよい。ループフィルタ部１０８については図３及び図４を参照して後述する。 The loop filter unit 108 receives a locally decoded image signal from the adder unit 106 and slice shape information, switching information, and filter coefficient information from the loop filter setting unit 107, respectively. Then, the loop filter unit 108 performs a filtering process on the locally decoded image signal in accordance with the shape of the slice to generate a reference image signal. Note that the filter processing may be performed using a Wiener filter generally used in image restoration. The loop filter unit 108 will be described later with reference to FIGS. 3 and 4.

　画像バッファ部１０９は、ループフィルタ部１０８で生成された参照画像信号を蓄積する。　
　予測部１１０は、画像バッファ部１０９から参照画像信号を読み出し、動きベクトルを用いた動き補償予測などの予測処理を行い、予測画像信号を生成する。　
　エントロピー符号化部１１１は、変換及び量子化部１０４で生成された量子化変換係数情報を、ループフィルタ設定部１０７で設定されたスライス形状情報、切り替え情報及びフィルタ係数情報をそれぞれ受け取り、これらを符号化して符号化データを生成し、外部に出力する。符号化の種類としては、例えば２値算術符号化がある。 The image buffer unit 109 accumulates the reference image signal generated by the loop filter unit 108.
The prediction unit 110 reads a reference image signal from the image buffer unit 109, performs a prediction process such as motion compensation prediction using a motion vector, and generates a predicted image signal.
The entropy encoding unit 111 receives the quantized transform coefficient information generated by the transform and quantization unit 104, the slice shape information, the switching information, and the filter coefficient information set by the loop filter setting unit 107, respectively, and encodes them. To generate encoded data and output it to the outside. As an encoding type, for example, there is binary arithmetic encoding.

　次に、エントロピー符号化部１１１で生成される符号化データのシンタクス構造について図２を参照して詳細に説明する。　
　局部復号画像信号にループフィルタ処理が行われる場合は、図２に示すようにスライス形状情報２０１、フィルタ係数情報２０２、切り替え情報２０３がスライスのヘッダとして量子化変換係数情報とともに符号化される。なお、これらの３つの情報が符号化される順序については、これに限らず、例えばフィルタ係数情報２０２、スライス形状情報２０１、切り替え情報２０３といった順に符号化されてもよく、３つの情報全てが符号化されればよい。また、これら３つの情報は、シンタクス構造においてスライスと同等の階層の独立なデータとして符号化されてもよい。　
　一方、局部復号画像信号にループフィルタ処理を行わない場合は、スライス形状情報２０１、フィルタ係数情報２０２、切り替え情報２０３を符号化せずに、量子化変換係数情報を符号化する。 Next, the syntax structure of the encoded data generated by the entropy encoding unit 111 will be described in detail with reference to FIG.
When loop filter processing is performed on a locally decoded image signal, slice shape information 201, filter coefficient information 202, and switching information 203 are encoded together with quantized transform coefficient information as a slice header, as shown in FIG. Note that the order in which these three pieces of information are encoded is not limited to this. For example, the pieces of information may be encoded in the order of filter coefficient information 202, slice shape information 201, and switching information 203. It is sufficient if Further, these three pieces of information may be encoded as independent data in a hierarchy equivalent to a slice in the syntax structure.
On the other hand, when the loop filter processing is not performed on the locally decoded image signal, the quantized transform coefficient information is encoded without encoding the slice shape information 201, the filter coefficient information 202, and the switching information 203.

　次に、ループフィルタ部１０８について図３を参照して詳細に説明する。　
　ループフィルタ部１０８は、第１スイッチ３０１、第２スイッチ３０２及びフィルタ処理部３０３を含む。　
　第１スイッチ３０１は、ループフィルタ設定部１０７からスライス形状情報を、加算部１０６から局部復号画像信号をそれぞれ受け取る。そして第１スイッチ３０１は、スライス形状情報に基づいてスライスに含まれる画素のみにフィルタ処理が行われるように制御を切り替える。 Next, the loop filter unit 108 will be described in detail with reference to FIG.
The loop filter unit 108 includes a first switch 301, a second switch 302, and a filter processing unit 303.
The first switch 301 receives slice shape information from the loop filter setting unit 107 and a local decoded image signal from the addition unit 106. The first switch 301 switches control so that only the pixels included in the slice are filtered based on the slice shape information.

　第２スイッチ３０２は、第１スイッチ３０１からスライス部分の画像信号を、ループフィルタ設定部１０７から切り替え情報をそれぞれ受け取る。そして第２スイッチ３０２は、切り替え情報に基づいてスライスに含まれる画素についてフィルタ処理を行うかどうかを切り替える。 The second switch 302 receives the image signal of the slice portion from the first switch 301 and the switching information from the loop filter setting unit 107, respectively. Then, the second switch 302 switches whether to perform filter processing on the pixels included in the slice based on the switching information.

　フィルタ処理部３０３は、第２スイッチ３０２からフィルタ処理される画像信号を、ループフィルタ設定部１０７からフィルタ係数情報をそれぞれ受け取る。そしてフィルタ処理部３０３は、フィルタ係数情報に基づいて対象となる画素にフィルタ処理を行い参照画像信号を得る。 The filter processing unit 303 receives the image signal to be filtered from the second switch 302 and the filter coefficient information from the loop filter setting unit 107, respectively. The filter processing unit 303 performs a filter process on the target pixel based on the filter coefficient information to obtain a reference image signal.

　次に、ループフィルタ部１０８の動作について図４のフローチャートを参照して詳細に説明する。　
　ステップＳ４０１では、第１スイッチ３０１が、局部復号画像の中でスライスに含まれる画素があるかどうかを判定する。スライスに含まれる画素がない場合は、ステップＳ４０２へ進む。なお、ここでは第１スイッチ３０１がこの判定をするとしたが、この判定を判定部（図示せず）が行い、スライスに含まれる画素がある場合には判定部がこの画素を第２スイッチ３０２へ送るように切り替え信号を第３スイッチ（図示せず）に出力し、第３スイッチはこれに応じてスイッチを切り替えてもよい。この場合、判定部と第３スイッチとを含むものが第１スイッチである。スライスに含まれる画素がある場合は、スライスに含まれる画素を第２スイッチ３０２へ送るように第１スイッチ３０１を切り替えてステップＳ４０３へ進む。 Next, the operation of the loop filter unit 108 will be described in detail with reference to the flowchart of FIG.
In step S401, the first switch 301 determines whether there is a pixel included in the slice in the locally decoded image. If there is no pixel included in the slice, the process proceeds to step S402. Although the first switch 301 makes this determination here, this determination is performed by a determination unit (not shown), and when there is a pixel included in the slice, the determination unit transfers this pixel to the second switch 302. A switching signal may be output to a third switch (not shown) so as to send, and the third switch may switch the switch accordingly. In this case, the first switch includes the determination unit and the third switch. If there is a pixel included in the slice, the first switch 301 is switched so that the pixel included in the slice is sent to the second switch 302, and the process proceeds to step S403.

　ステップＳ４０２では、スライスに含まれない画素についてフィルタ処理を行わずに処理を終了する。 In step S402, the process is terminated without performing the filter process for pixels not included in the slice.

　ステップＳ４０３では、第２スイッチ３０２において、第１スイッチ３０１から受け取ったスライスに含まれる画素について、切り替え情報に基づいてフィルタ処理を行うかどうかを判定する。スライスに含まれる画素にフィルタ処理を行う場合は、ステップＳ４０４へ進み、スライスに含まれる画素にフィルタ処理を行わない場合は、ステップＳ４０５へ進む。 In step S403, the second switch 302 determines whether or not to perform filter processing on the pixels included in the slice received from the first switch 301 based on the switching information. When the filtering process is performed on the pixels included in the slice, the process proceeds to step S404. When the filtering process is not performed on the pixels included in the slice, the process proceeds to step S405.

　ステップＳ４０４では、フィルタ処理部３０３において、フィルタ係数情報に基づいてフィルタ処理を行う画素に対応するフィルタ係数を用いてフィルタ処理を行い、ステップＳ４０５へ進む。 In step S404, the filter processing unit 303 performs filter processing using the filter coefficient corresponding to the pixel to be filtered based on the filter coefficient information, and the process proceeds to step S405.

　ステップＳ４０５では、フィルタ処理部３０３がフィルタ処理を行った画素及びフィルタ処理を行わなかった画素領域を含めて参照画像として出力する。以上でループフィルタ部１０８の動作を終了する。なお、ステップＳ４０４におけるフィルタ処理部３０３のフィルタ演算において、スライスの外側の画素値が必要となる場合は、外側の画素値としてスライス境界の画素値をそのままコピーして用いるか、又はスライス境界を中心線として線対称に画素が存在するとして画素値を用いればよい。 In step S405, the filter processing unit 303 outputs the reference image including the pixel on which the filter processing has been performed and the pixel area on which the filter processing has not been performed. The operation of the loop filter unit 108 is thus completed. If the pixel value outside the slice is required in the filter operation of the filter processing unit 303 in step S404, the pixel value at the slice boundary is directly copied as the outer pixel value, or the slice boundary is used as the center. The pixel value may be used on the assumption that the pixel exists symmetrically as a line.

　ここで、ループフィルタ部１０８でフィルタ処理を行う場合のフィルタ処理範囲について図５を参照して詳細に説明する。　
　図５（ａ）から（ｄ）までは、ピクチャ内のマクロブロックがラスタースキャン順に配列される場合のスライスの形状の一例である。斜線で示される部分が１つのスライス５０１であり、図５（ａ）から（ｄ）まで各スライス５０１が２ラインに渡って設定されている。また、フィルタ処理範囲５０２は、スライス５０１の形状を包含するように設定される範囲であり、図５（ａ）から（ｄ）までの例では、点線で示される矩形部分である。例えば、図５（ｂ）のスライス５０１の形状は８角形、図５（ｃ）及び（ｄ）のスライス５０１の形状は６角形であり、フィルタ処理範囲５０２は、これらのスライス５０１の形状を包含するように矩形に設定される。また、図５（ａ）のようにスライス５０１の形状が２つの矩形に分かれる場合でも、両方のスライスの矩形を包含するようにフィルタ処理範囲５０２が設定される。 Here, the filter processing range when the filter processing is performed by the loop filter unit 108 will be described in detail with reference to FIG.
FIGS. 5A to 5D are examples of slice shapes when macroblocks in a picture are arranged in raster scan order. A portion indicated by diagonal lines is one slice 501, and each slice 501 is set over two lines from FIG. 5A to FIG. 5D. The filter processing range 502 is a range that is set so as to include the shape of the slice 501, and is a rectangular portion indicated by a dotted line in the examples of FIGS. 5A to 5D. For example, the shape of the slice 501 in FIG. 5B is an octagon, the shape of the slice 501 in FIGS. 5C and 5D is a hexagon, and the filtering range 502 includes the shapes of these slices 501. Is set to a rectangle. Further, even when the shape of the slice 501 is divided into two rectangles as shown in FIG. 5A, the filter processing range 502 is set so as to include the rectangles of both slices.

　なお、フィルタ処理範囲は、ループフィルタ設定部１０７が設定したスライス形状情報に基づいて設定されてよいし、符号化制御部１０２によって設定されてもよい。また、予めループフィルタ部１０８で既定の画素領域をフィルタ処理範囲としてもよい。ピクチャ内のマクロブロックがラスタースキャン順に配列される場合は、フィルタ処理範囲の左上端のマクロブロックアドレスは、式（１）のように表すことができる。 Note that the filter processing range may be set based on the slice shape information set by the loop filter setting unit 107 or may be set by the encoding control unit 102. In addition, a predetermined pixel region may be set as a filter processing range in advance by the loop filter unit 108. When the macroblocks in the picture are arranged in the raster scan order, the macroblock address at the upper left corner of the filter processing range can be expressed as in Expression (1).

　フィルタ処理範囲の左上端のマクロブロックアドレス＝［スライスの先頭のマクロブロックアドレス／ピクチャの横方向のマクロブロック数］×ピクチャの横方向のマクロブロック数・・・（１）
　ここで、「［］」はガウス記号、「／」は除算、「×」は乗算を示す。例えば、スライスの先頭のマクロブロックアドレスが１６であり、ピクチャの横方向のマクロブロック数が１０である場合、式（１）の括弧内の演算は［１６／１０］＝１となり、式（１）の値は１０となる。すなわち、マクロブロックアドレスが１０の領域がフィルタ処理範囲の先頭であることがわかる。 Macro block address at upper left end of filter processing range = [start macro block address of slice / number of macro blocks in horizontal direction of picture] × number of macro blocks in horizontal direction of picture (1)
Here, “[]” indicates a Gaussian symbol, “/” indicates division, and “×” indicates multiplication. For example, if the macroblock address at the beginning of the slice is 16 and the number of macroblocks in the horizontal direction of the picture is 10, the operation in parentheses in equation (1) is [16/10] = 1, and equation (1 ) Is 10. That is, it can be seen that the area having the macroblock address of 10 is the head of the filter processing range.

　次に、ループフィルタ部１０８におけるフィルタ処理範囲内での具体的なフィルタ処理について図６を参照して詳細に説明する。　
　図６では、３ラインに渡ってスライスが設定される場合を示し、フィルタ処理範囲５０２はスライスを包含するように４ライン分の矩形の領域とする。また、ループフィルタ部１０８は、切り替え情報に含まれる単位領域の情報と各単位領域に含まれる画素にフィルタ処理を行うかどうかの情報とに基づいてフィルタ処理を行う。ここで用いられる単位領域はマクロブロックの大きさの縦横２倍の正方形とするが、任意の画素領域でもよい。 Next, specific filter processing within the filter processing range in the loop filter unit 108 will be described in detail with reference to FIG.
FIG. 6 shows a case where slices are set over three lines, and the filter processing range 502 is a rectangular area for four lines so as to include the slices. In addition, the loop filter unit 108 performs the filtering process based on the information on the unit area included in the switching information and the information on whether to perform the filtering process on the pixels included in each unit area. The unit area used here is a square that is twice the size of the macroblock, but may be an arbitrary pixel area.

　図６では、フィルタ処理を行う単位領域を「ＯＮ」、フィルタ処理を行わない単位領域を「ＯＦＦ」とし、フィルタ処理の一例として５つのパターンを挙げて説明する。　
　Ａ）単位領域がスライス内に包含され、フィルタ処理を行う場合（単位領域６０１）　
　ループフィルタ部１０８は、単位領域６０１の全ての画素にフィルタ処理を行う。　
　Ｂ）単位領域がスライス内に包含され、フィルタ処理を行わない場合（単位領域６０２）　
　ループフィルタ部１０８は、単位領域６０２内の全ての画素にフィルタ処理を行わない。　
　Ｃ）単位領域がスライスの外部に存在する場合（単位領域６０３）　
　ループフィルタ部１０８は、単位領域６０３にはスライスを含まないため、単位領域６０３内の全ての画素にフィルタ処理を行わない。また、余分なデータを送らないために単位情報６０３をエントロピー符号化部１１１には送らず、符号化データとしない。　
　Ｄ）単位領域内にスライスの境界が存在し、フィルタ処理を行う場合（単位領域６０４）　
　ループフィルタ部１０８は、単位領域６０４に含まれるスライスの画素にのみフィルタ処理を行い、スライスの外部の領域にある画素にはフィルタ処理を行わない。　
Ｅ）単位領域内にスライスの境界が存在し、フィルタ処理を行わない場合（単位領域６０５）　
　スライス及びスライスの外部にかかわらず、単位領域６０５内の全ての画素にフィルタ処理を行わない。 In FIG. 6, the unit area for performing the filter process is “ON”, the unit area for which the filter process is not performed is “OFF”, and five patterns are described as an example of the filter process.
A) When a unit area is included in a slice and filtering is performed (unit area 601)
The loop filter unit 108 performs a filtering process on all the pixels in the unit region 601.
B) When a unit area is included in a slice and no filtering process is performed (unit area 602)
The loop filter unit 108 does not perform filter processing on all the pixels in the unit region 602.
C) When the unit area exists outside the slice (unit area 603)
Since the unit area 603 does not include a slice, the loop filter unit 108 does not perform filtering on all the pixels in the unit area 603. Further, in order not to send extra data, unit information 603 is not sent to the entropy coding unit 111 and is not used as coded data.
D) When a slice boundary exists in the unit area and filtering is performed (unit area 604)
The loop filter unit 108 performs the filter process only on the pixels in the slice included in the unit area 604, and does not perform the filter process on the pixels in the area outside the slice.
E) When a slice boundary exists in the unit area and no filter processing is performed (unit area 605)
Regardless of the slice and the outside of the slice, the filtering process is not performed on all the pixels in the unit region 605.

　なお、単位領域の情報が４分木のデータ構造を有する場合、単位領域を４分割したそれぞれの領域（以下、子ノード領域という）についてフィルタ処理を行うかどうかの情報を与えてもよい。例えば、単位領域６０６に示すように、各子ノード領域について「ＯＮ」又は「ＯＦＦ」を設定し、各子ノード領域に含まれる画素にフィルタ処理を行ってもよい。さらに、単位領域内にスライスの境界が存在する場合、４つの子ノード領域のうちスライスに含まれる子ノード領域のみにフィルタ処理を行うかどうかの情報を与え、これを単位領域とする切り替え情報としてもよい。例えば、単位領域６０７内のスライス部分に存在する、「ＯＮ」と「ＯＦＦ」とを設定した上２つの子ノード領域を単位領域として、切り替え情報とする。こうすることで、スライス外の領域にあるフィルタ処理を行わない画素を符号化する必要が無くなるため符号化するデータ量を削減することができる。 In addition, when the unit area information has a quadtree data structure, information regarding whether or not to perform the filtering process for each area (hereinafter referred to as a child node area) obtained by dividing the unit area into four may be given. For example, as shown in the unit area 606, “ON” or “OFF” may be set for each child node area, and the pixels included in each child node area may be filtered. Furthermore, when there is a slice boundary in the unit area, information on whether or not to perform the filtering process is given to only the child node area included in the slice among the four child node areas, and this is used as the switching information. Also good. For example, the upper two child node areas that are set to “ON” and “OFF” that exist in the slice portion in the unit area 607 are set as unit areas and are used as switching information. By doing so, it is not necessary to encode pixels that are not subjected to filter processing in an area outside the slice, and thus the amount of data to be encoded can be reduced.

　以上に示した第１の実施形態によれば、ループフィルタ部の符号化データのシンタクス又はフィルタ処理範囲を設定し、フィルタ形状情報に基づいてスライス内の画素にフィルタ処理を行うことにより、任意の形状を有するスライスについても適切なフィルタ処理が可能となり、処理の低遅延化及び誤り耐性を実現することができる。 According to the first embodiment shown above, the syntax or the filter processing range of the encoded data of the loop filter unit is set, and the filter processing is performed on the pixels in the slice based on the filter shape information. Appropriate filtering can also be performed on slices having a shape, and processing delay and error tolerance can be realized.

　（第２の実施形態）　
　第２の実施形態では、スライスの形状に合わせてフィルタ処理範囲を設定する点が第１の実施形態とは異なる。第１の実施形態では、フィルタ処理範囲をピクチャのラインに基づいてスライスが包含されるような矩形として設定しているため、スライスの外にあるフィルタ処理を行わない画素領域までフィルタ処理範囲に含まれる。そこで、スライス形状に合わせてフィルタ処理範囲を設定することで符号化するデータ量を削減することができ、低遅延で符号化することができる。なお、その他の構成については、第１の実施形態と同様であるためここでの説明は省略する。 (Second Embodiment)
The second embodiment is different from the first embodiment in that the filter processing range is set according to the shape of the slice. In the first embodiment, since the filter processing range is set as a rectangle that includes a slice based on the line of the picture, the filter processing range includes pixel regions outside the slice that are not subjected to filter processing. It is. Therefore, the amount of data to be encoded can be reduced by setting the filter processing range according to the slice shape, and encoding can be performed with low delay. Since other configurations are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted here.

　第２の実施形態に係るループフィルタ部でのフィルタ処理範囲について図７を参照して詳細に説明する。　
　図７（ａ）から（ｄ）までは、ピクチャ内のマクロブロックがラスタースキャン順に配置される場合のスライスの形状の一例であり、スライス７０１が２ラインに渡って設定されている場合である。　
　図７（ａ）では、フィルタ処理範囲７０２が分離したスライス７０１にそれぞれ設定される。　
　また、図７（ｂ）は、スライス７０１の先頭のマクロブロックがピクチャの左端ではなく、スライス７０１の終端のマクロブロックがピクチャの右端ではない場合であり、スライス７０１の全体の形状は８角形になる。このときのフィルタ処理範囲７０２は、複数の矩形を組み合わせてスライス７０１の全体の形状となるように設定される。すなわち、図７（ｂ）では、スライス７０１の全体の形状を矩形のフィルタ処理範囲７０２で３つに分割し、フィルタ処理範囲７０２ごとにスライス内の画素についてフィルタ処理を行う。 The filter processing range in the loop filter unit according to the second embodiment will be described in detail with reference to FIG.
FIGS. 7A to 7D are examples of slice shapes when macroblocks in a picture are arranged in raster scan order, and a case where slices 701 are set over two lines.
In FIG. 7A, the filter processing range 702 is set for each separated slice 701.
FIG. 7B shows a case where the top macroblock of the slice 701 is not the left end of the picture and the end macroblock of the slice 701 is not the right end of the picture, and the entire shape of the slice 701 is octagonal. Become. The filter processing range 702 at this time is set so that a plurality of rectangles are combined to form the entire shape of the slice 701. That is, in FIG. 7B, the entire shape of the slice 701 is divided into three by the rectangular filter processing range 702, and the filtering process is performed on the pixels in the slice for each filter processing range 702.

　図７（ｃ）は、スライス７０１の先頭のマクロブロックがピクチャの左端であり、かつスライス７０１の終端のマクロブロックがピクチャの右端ではない場合を示し、図７（ｄ）は、スライス７０１の先頭のマクロブロックがピクチャの左端ではなく、かつスライス７０１の終端のマクロブロックがピクチャの右端である場合を示す。図７（ｃ）及び（ｄ）ともに、スライス７０１の全体の形状は６角形となり、スライス７０１の全体の形状を矩形のフィルタ処理範囲７０２で２つに分割し、フィルタ処理範囲７０２ごとにスライス内の画素についてフィルタ処理を行う。　
　なお、フィルタ処理範囲として設定される複数の矩形の設定方法やその順序は、符号化側と復号化側とで同じ規則であれば何でもよい。例えば、図７（ｂ）に示す３つのフィルタ処理範囲７０２を、２つの長方形で表されるフィルタ処理範囲を用いてスライス７０１の全体の形状を表すように設定してもよい。 FIG. 7C shows a case where the top macroblock of the slice 701 is the left end of the picture and the end macroblock of the slice 701 is not the right end of the picture, and FIG. The macroblock is not the left end of the picture, and the macroblock at the end of the slice 701 is the right end of the picture. 7C and 7D, the entire shape of the slice 701 is a hexagon, and the entire shape of the slice 701 is divided into two by a rectangular filter processing range 702, and the slice processing unit 702 is divided into slices for each filter processing range 702. Filter processing is performed on the pixels.
Note that the setting method and the order of the plurality of rectangles set as the filter processing range may be anything as long as they are the same on the encoding side and the decoding side. For example, the three filter processing ranges 702 illustrated in FIG. 7B may be set to represent the entire shape of the slice 701 using the filter processing ranges represented by two rectangles.

　以上に示した第２の実施形態によれば、スライスの形状に一致するようにフィルタ処理範囲を設定することで、第１の実施形態よりも遅延が少ないフィルタ処理を行うことができる。 According to the second embodiment described above, it is possible to perform filter processing with less delay than in the first embodiment by setting the filter processing range so as to match the shape of the slice.

　（第３の実施形態）　
　第３の実施形態では、スライス構造とは独立にかつスライスよりも小さい単位でフィルタ処理範囲を設定する点が第１及び第２の実施形態とは異なる。このようにすることで、スライスを符号化するときにスライス全体の局部復号画像信号が生成されるのを待つことなく、ループフィルタ部においてフィルタ処理範囲に含まれる画素ごとにフィルタ処理を行えるので、さらに低遅延な符号化処理を行うことができる。 (Third embodiment)
The third embodiment is different from the first and second embodiments in that the filter processing range is set independently of the slice structure and in units smaller than the slice. By doing this, since the loop filter unit can perform the filter processing for each pixel included in the filter processing range without waiting for the local decoded image signal of the entire slice to be generated when the slice is encoded, Furthermore, low-delay encoding processing can be performed.

　第３の実施形態に係るループフィルタ部でのフィルタ処理範囲について図８を参照して説明する。 The filter processing range in the loop filter unit according to the third embodiment will be described with reference to FIG.

　例えば、図８では、スライスは斜線で表される領域であり、フィルタ処理範囲８０１は点線で表される領域である。１つのスライスに対して、ピクチャのラインに沿った３つの独立なフィルタ処理範囲８０１が設定されている。よって、スライスに関係なくフィルタ処理範囲８０１ごとに、フィルタ処理範囲８０１に含まれる画素についてフィルタ処理を行うことができる。 For example, in FIG. 8, the slice is an area represented by diagonal lines, and the filter processing range 801 is an area represented by dotted lines. Three independent filtering ranges 801 along the picture line are set for one slice. Therefore, it is possible to perform filter processing on the pixels included in the filter processing range 801 for each filter processing range 801 regardless of the slice.

　次に、第３の実施形態に係るエントロピー符号化部で生成される符号化データのシンタクス構造について図９を参照して詳細に説明する。 Next, a syntax structure of encoded data generated by the entropy encoding unit according to the third embodiment will be described in detail with reference to FIG.

　図２と同様に、フィルタ処理が行われる場合は、フィルタ処理範囲ごとに独立にフィルタスライス形状情報９０１、フィルタ係数情報９０２及び切り替え情報９０３が符号化される。なお、符号化される順序は特に限らず、３つの情報全てが符号化されればよい。　
　これら３つの情報は、スライスのヘッダとしてスライスの符号化データと一緒に符号化又は復号化される。なお、スライスと同等の階層の独立なデータとして符号化されてもよい。 As in FIG. 2, when filter processing is performed, filter slice shape information 901, filter coefficient information 902, and switching information 903 are encoded independently for each filter processing range. The order of encoding is not particularly limited, and all three pieces of information may be encoded.
These three pieces of information are encoded or decoded together with the encoded data of the slice as a header of the slice. It may be encoded as independent data in the same hierarchy as the slice.

　さらに、図８に示すフィルタ処理範囲８０１の場合には、３つのフィルタ処理範囲８０１を同じスライスのヘッダとして符号化せずともよい。具体的には、図８に示す１番目と２番目のフィルタ処理範囲８０１については、スライスのヘッダとしてスライスの符号化データと一緒に符号化又は復号化する。そして、３番目のフィルタ処理範囲８０１については、次のスライスのヘッダとしてスライスの符号化データと一緒に符号化又は復号化されるようにすれば、低遅延の符号化処理が実現できる。　
　また、フィルタスライス形状情報９０１、フィルタ係数情報９０２、切り替え情報９０３に関しては、１つ前のフィルタ処理範囲のフィルタスライス形状情報によってフィルタの適用開始位置が判明できるので、必ずしもスライスヘッダにある必要はなく、例えば、図８の場合、１番目のフィルタ処理範囲８０１の左端にあるマクロブロックの符号化データの前に挿入されてもよい。 Furthermore, in the case of the filter processing range 801 shown in FIG. 8, it is not necessary to encode the three filter processing ranges 801 as headers of the same slice. Specifically, the first and second filter processing ranges 801 illustrated in FIG. 8 are encoded or decoded together with the encoded data of the slice as the header of the slice. If the third filter processing range 801 is encoded or decoded together with the encoded data of the slice as the header of the next slice, low-delay encoding processing can be realized.
Further, regarding the filter slice shape information 901, the filter coefficient information 902, and the switching information 903, the filter application start position can be determined by the filter slice shape information of the previous filter processing range, and therefore it is not necessarily in the slice header. For example, in the case of FIG. 8, it may be inserted before the encoded data of the macroblock at the left end of the first filter processing range 801.

　フィルタスライス形状情報９０１としては、第１の実施形態に係るスライス形状情報２０１と同様の値を設定してもよいが、スライス構造とは独立にフィルタ処理範囲を設定できるようにするために、フィルタ処理範囲の左上端のマクロブロックアドレス、又はマクロブロックのライン数を設定する。 As the filter slice shape information 901, the same value as the slice shape information 201 according to the first embodiment may be set. However, in order to be able to set the filter processing range independently of the slice structure, a filter is used. The macro block address at the upper left corner of the processing range or the number of macro block lines is set.

　なお、複数のフィルタ処理範囲にまたがるフィルタ処理に関しては、後から符号化又は復号化されるフィルタ処理範囲を用いて実行されることによって、遅延を生じることなく適切なフィルタ処理が実現できる。図８を例とすると、上から１番目と２番目のフィルタ処理範囲８０１の境界については、２番目のフィルタ処理範囲の時にフィルタ処理を行い、上から、２番目と３番目のフィルタ処理範囲の境界については、３番目のフィルタ処理範囲の時にフィルタ処理を行う。 It should be noted that regarding the filter processing over a plurality of filter processing ranges, appropriate filter processing can be realized without causing a delay by being executed using a filter processing range that is encoded or decoded later. Taking FIG. 8 as an example, the boundary between the first and second filter processing ranges 801 from the top is subjected to filter processing in the second filter processing range, and from the top to the second and third filter processing ranges. For the boundary, filter processing is performed when the boundary is in the third filter processing range.

　以上に示した第３の実施形態によれば、スライス構造とは独立にフィルタ処理範囲を設定することで、スライスを符号化するときにスライス全体の局部復号画像信号を待つことなく、ループフィルタ部においてフィルタ処理範囲に含まれる画素ごとにフィルタ処理を行うことができるので、さらに低遅延な符号化処理や誤り耐性を実現できる。 According to the third embodiment described above, by setting the filter processing range independently of the slice structure, the loop filter unit does not have to wait for the local decoded image signal of the entire slice when encoding the slice. Since the filtering process can be performed for each pixel included in the filtering process range, the encoding process and the error resistance can be further reduced.

　（第４の実施形態）　
　第１の実施形態から第３の実施形態に係る動画像符号化装置に対応する動画像復号化装置について図１０を参照して詳細に説明する。　
　本実施形態に係る動画像復号化装置１０００は、エントロピー復号化部１００１、逆量子化及び逆変換部１００２、加算部１００３、ループフィルタ部１００４、画像バッファ部１００５及び予測部１００６を含む。　
　エントロピー復号化部１００１は、動画像符号化装置から送られた符号化データを復号化することにより量子化変換係数情報とスライス形状情報、切り替え情報及びフィルタ係数情報とを得る。なお、第３の実施形態に係る動画像符号化装置に対応する動画像復号化装置の場合は、スライス形状情報の代わりにフィルタスライス形状情報を得る。 (Fourth embodiment)
A moving picture decoding apparatus corresponding to the moving picture encoding apparatus according to the first to third embodiments will be described in detail with reference to FIG.
A moving picture decoding apparatus 1000 according to the present embodiment includes an entropy decoding unit 1001, an inverse quantization and inverse transform unit 1002, an addition unit 1003, a loop filter unit 1004, an image buffer unit 1005, and a prediction unit 1006.
The entropy decoding unit 1001 obtains quantized transform coefficient information, slice shape information, switching information, and filter coefficient information by decoding the encoded data sent from the video encoding device. Note that in the case of a video decoding device corresponding to the video encoding device according to the third embodiment, filter slice shape information is obtained instead of slice shape information.

　逆量子化及び逆変換部１００２は、第１の実施形態に係る逆量子化及び逆変換部１０５と同様の動作を行い、エントロピー復号化部１００１で復号化された量子化変換係数情報を逆量子化したのち逆直交変換し、再生差分信号を生成する。 The inverse quantization and inverse transform unit 1002 performs the same operation as the inverse quantization and inverse transform unit 105 according to the first embodiment, and performs inverse quantization on the quantized transform coefficient information decoded by the entropy decoding unit 1001. Then, inverse orthogonal transform is performed to generate a reproduction difference signal.

　加算部１００３は、逆量子化及び逆変換部１００２から再生差分信号を、後述する予測部１００６から予測画像信号をそれぞれ受け取って加算し、復号画像信号を生成する。 The addition unit 1003 receives and adds the reproduction difference signal from the inverse quantization and inverse conversion unit 1002 and the prediction image signal from the prediction unit 1006 described later, and generates a decoded image signal.

　ループフィルタ部１００４は、第１の実施形態に係るループフィルタ部１０８とほぼ同様の動作を行い、加算部１００３から復号画像信号を、エントロピー復号化部１００１からスライス形状情報、切り替え情報及びフィルタ係数情報をそれぞれ受け取る。そしてループフィルタ部１００４は、復号画像信号にスライス形状に応じてフィルタ処理を行い、参照画像信号を生成する。なお、第３の実施形態に係る動画像符号化装置に対応する動画像復号化装置の場合は、エントロピー復号化部１００１からフィルタスライス形状情報、切り替え情報及びフィルタ係数情報をそれぞれ受け取る。そしてループフィルタ部１００４は、復号画像信号にフィルタスライス形状に応じてループフィルタ処理を行い、参照画像信号を生成する。 The loop filter unit 1004 performs substantially the same operation as the loop filter unit 108 according to the first embodiment, and receives the decoded image signal from the adder 1003 and the slice shape information, switching information, and filter coefficient information from the entropy decoder 1001. Receive each. Then, the loop filter unit 1004 performs a filtering process on the decoded image signal according to the slice shape to generate a reference image signal. Note that in the case of a video decoding device corresponding to the video encoding device according to the third embodiment, filter slice shape information, switching information, and filter coefficient information are received from the entropy decoding unit 1001. Then, the loop filter unit 1004 performs a loop filter process on the decoded image signal in accordance with the filter slice shape to generate a reference image signal.

　画像バッファ部１００５は、第１の実施形態に係る画像バッファ部１０９と同様に、ループフィルタ部１００４で生成された参照画像信号を蓄積する。そして、画像バッファ部１００５は、蓄積された参照画像信号を表示順序に応じ、再生画像信号として外部からの要求に応じて出力する。なお、画像バッファ部１００５は、再生画像信号を生成し次第、順次出力してもよい。 The image buffer unit 1005 stores the reference image signal generated by the loop filter unit 1004 in the same manner as the image buffer unit 109 according to the first embodiment. Then, the image buffer unit 1005 outputs the accumulated reference image signal as a reproduction image signal in response to a request from the outside according to the display order. Note that the image buffer unit 1005 may sequentially output the playback image signal as soon as it is generated.

　予測部１００６は、第１の実施形態に係る予測部１１０と同様の動作を行い、画像バッファ部１００５から再生画像信号を読み出し、動きベクトルを用いた動き補償予測などの予測処理を行い、予測画像信号を生成する。 The prediction unit 1006 performs the same operation as the prediction unit 110 according to the first embodiment, reads a reproduced image signal from the image buffer unit 1005, performs a prediction process such as motion compensation prediction using a motion vector, and performs a prediction image Generate a signal.

　以上に示した第４の実施形態によれば、動画像符号化装置からの符号化データに対応して、復号化処理の低遅延化及び誤り耐性を実現できる。 According to the fourth embodiment described above, it is possible to realize a low delay and error tolerance of the decoding process corresponding to the encoded data from the moving image encoding apparatus.

　また、上述の実施形態の中で示した処理手順に示された指示は、ソフトウェアであるプログラムに基づいて実行されることが可能である。汎用の計算機システムが、このプログラムを予め記憶しておき、このプログラムを読み込むことにより、上述した動画像符号化装置及び動画像復号化装置による効果と同様な効果を得ることも可能である。上述の実施形態で記述された指示は、コンピュータに実行させることのできるプログラムとして、磁気ディスク（フレキシブルディスク、ハードディスクなど）、光ディスク（ＣＤ－ＲＯＭ、ＣＤ－Ｒ、ＣＤ－ＲＷ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ±Ｒ、ＤＶＤ±ＲＷなど）、半導体メモリ、又はこれに類する記録媒体に記録される。コンピュータ又は組み込みシステムが読み取り可能な記録媒体であれば、その記憶形式は何れの形態であってもよい。コンピュータは、この記録媒体からプログラムを読み込み、このプログラムに基づいてプログラムに記述されている指示をＣＰＵで実行させれば、上述した実施形態の動画像符号化装置及び動画像復号化装置と同様な動作を実現することができる。もちろん、コンピュータがプログラムを取得する場合又は読み込む場合はネットワークを通じて取得又は読み込んでもよい。　
　また、記録媒体からコンピュータや組み込みシステムにインストールされたプログラムの指示に基づきコンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）や、データベース管理ソフト、ネットワーク等のＭＷ（ミドルウェア）等が本実施形態を実現するための各処理の一部を実行してもよい。　
　さらに、本願発明における記録媒体は、コンピュータあるいは組み込みシステムと独立した媒体に限らず、ＬＡＮやインターネット等により伝達されたプログラムをダウンロードして記憶又は一時記憶した記録媒体も含まれる。　
　また、記録媒体は１つに限られず、複数の媒体から本実施形態における処理が実行される場合も、本発明における記録媒体に含まれ、媒体の構成は何れの構成であってもよい。 The instructions shown in the processing procedure shown in the above embodiment can be executed based on a program that is software. A general-purpose computer system stores this program in advance and reads this program, whereby it is possible to obtain the same effects as those obtained by the above-described moving picture coding apparatus and moving picture decoding apparatus. The instructions described in the above-described embodiments are, as programs that can be executed by a computer, magnetic disks (flexible disks, hard disks, etc.), optical disks (CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD-ROM, DVD). ± R, DVD ± RW, etc.), semiconductor memory, or a similar recording medium. As long as the recording medium is readable by the computer or the embedded system, the storage format may be any form. If the computer reads the program from the recording medium and causes the CPU to execute instructions described in the program based on the program, the computer is similar to the video encoding device and video decoding device of the above-described embodiment. Operation can be realized. Of course, when the computer acquires or reads the program, it may be acquired or read through a network.
In addition, the OS (operating system), database management software, MW (middleware) such as a network, etc. running on the computer based on the instructions of the program installed in the computer or embedded system from the recording medium implement this embodiment. A part of each process for performing may be executed.
Furthermore, the recording medium in the present invention is not limited to a medium independent of a computer or an embedded system, but also includes a recording medium in which a program transmitted via a LAN or the Internet is downloaded and stored or temporarily stored.
Further, the number of recording media is not limited to one, and when the processing in the present embodiment is executed from a plurality of media, it is included in the recording media in the present invention, and the configuration of the media may be any configuration.

　なお、本願発明におけるコンピュータ又は組み込みシステムは、記録媒体に記憶されたプログラムに基づき、本実施形態における各処理を実行するためのものであって、パソコン、マイコン等の１つからなる装置、複数の装置がネットワーク接続されたシステム等の何れの構成であってもよい。　
　また、本願発明の実施形態におけるコンピュータとは、パソコンに限らず、情報処理機器に含まれる演算処理装置、マイコン等も含み、プログラムによって本発明の実施形態における機能を実現することが可能な機器、装置を総称している。 The computer or the embedded system in the present invention is for executing each process in the present embodiment based on a program stored in a recording medium, and includes a single device such as a personal computer and a microcomputer, Any configuration such as a system in which apparatuses are connected to a network may be used.
Further, the computer in the embodiment of the present invention is not limited to a personal computer, but includes an arithmetic processing device, a microcomputer, and the like included in an information processing device, and a device capable of realizing the functions in the embodiment of the present invention by a program, The device is a general term.

　なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.

　本発明に係る動画像符号化装置及び動画像復号化装置は、例えば通信、蓄積及び放送における画像圧縮処理などに有効である。 The moving picture encoding apparatus and moving picture decoding apparatus according to the present invention are effective for image compression processing in communication, storage, and broadcasting, for example.

１００・・・動画像符号化装置、１０１・・・符号化部、１０２・・・符号化制御部、１０３・・・減算部、１０４・・・変換及び量子化部、１０５，１００２・・・逆量子化及び逆変換部、１０６，１００３・・・加算部、１０７・・・ループフィルタ設定部、１０８，１００４・・・ループフィルタ部、１０９，１００５・・・画像バッファ部、１１０，１００６・・・予測部、１１１・・・エントロピー符号化部、２０１・・・スライス形状情報、２０２・・・フィルタ係数情報、２０３・・・情報、３０１・・・第１スイッチ、３０２・・・第２スイッチ、３０３・・・フィルタ処理部、５０１，７０１・・・スライス、５０２，７０２，８０１・・・フィルタ処理範囲、６０１，６０２，６０３，６０３，６０４，６０５，６０６，６０７・・・単位領域、９０１・・・フィルタスライス形状情報、９０２・・・フィルタ係数情報、９０３・・・切り替え情報、１０００・・・動画像復号化装置、１００１・・・エントロピー復号化部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Moving image encoding apparatus, 101 ... Encoding part, 102 ... Encoding control part, 103 ... Subtraction part, 104 ... Transformation and quantization part, 105, 1002 ... Inverse quantization and inverse transform unit, 106, 1003... Adder, 107... Loop filter setting unit, 108, 1004... Loop filter unit, 109, 1005. ..Prediction unit, 111... Entropy coding unit, 201... Slice shape information, 202... Filter coefficient information, 203... Information, 301. Switch 303 ... Filter processing unit 501,701 ... Slice 502,702,801 ... Filter processing range 601,602,603,603,604,605,606 607 ... unit area, 901 ... filter slice shape information, 902 ... filter coefficient information, 903 ... switching information, 1000 ... moving picture decoding apparatus, 1001 ... entropy decoding unit.

Claims

　入力画像信号と画素ごとに復号した局所復号画像信号とを参照して、ピクチャ全体の領域又はピクチャ２以上に分割した領域を示すスライスのスライス形状情報、フィルタ処理を行う単位領域の情報と単位領域内の第１画素にフィルタ処理を行うかどうかを示す情報とを含む切り替え情報、及びフィルタ処理を行う画素に用いるフィルタ係数を示すフィルタ係数情報を設定するループフィルタ設定部と、
　フィルタ処理の対象となるフィルタ処理範囲内で、前記切り替え情報が前記単位領域内に含まれる画素にフィルタ処理を行うことを示し、かつ前記単位領域内と前記スライス内との両方に含まれる第２画素が存在する場合に、前記第２画素にフィルタ処理を行い参照画像信号を生成するループフィルタ部と、
　前記参照画像信号について動き補償予測を行い、予測画像信号を生成する予測部と、
　前記入力画像信号と前記予測画像信号との差分を示す差分信号を直交変換及び量子化して量子化変換係数情報を生成する変換及び量子化部と、
　前記量子化変換係数情報、前記スライス形状情報、前記切り替え情報、及び前記フィルタ係数情報をエントロピー符号化するエントロピー符号化部と、を具備することを特徴とする動画像符号化装置。 Referring to the input image signal and the locally decoded image signal decoded for each pixel, slice shape information of a slice indicating an entire picture region or a region divided into two or more pictures, unit region information and unit region for performing filtering A loop filter setting unit for setting switching information including information indicating whether or not to perform filter processing on the first pixel, and filter coefficient information indicating a filter coefficient used for the pixel performing the filter processing;
The switching information indicates that filtering is performed on the pixels included in the unit region within the filter processing range to be filtered, and is included in both the unit region and the slice. A loop filter unit that performs a filtering process on the second pixel to generate a reference image signal when a pixel exists;
A prediction unit that performs motion compensation prediction on the reference image signal and generates a predicted image signal;
A transform and quantization unit that generates a quantized transform coefficient information by performing orthogonal transform and quantization on a difference signal indicating a difference between the input image signal and the predicted image signal;
An entropy encoding unit that entropy-encodes the quantized transform coefficient information, the slice shape information, the switching information, and the filter coefficient information.
　前記ループフィルタ部は、
　前記スライス形状情報に基づいて、前記スライスの画素領域に一致する領域である場合にフィルタ処理の対象とするように切り替える第１スイッチと、
　前記切り替え情報に基づいて、前記第２画素にフィルタ処理を行うかどうかを切り替える第２スイッチと、
　フィルタ処理を行う場合に、前記フィルタ係数情報に基づいて前記第２画素にフィルタ処理を行うフィルタ処理部と、を具備することを特徴とする請求項１に記載の動画像符号化装置。 The loop filter unit is
A first switch that switches based on the slice shape information so as to be a filtering target when the region matches the pixel region of the slice;
A second switch for switching whether to perform filtering on the second pixel based on the switching information;
The moving image encoding apparatus according to claim 1, further comprising: a filter processing unit that performs filter processing on the second pixel based on the filter coefficient information when performing filter processing.
　前記ループフィルタ部は、前記スライスの形状を包含する画素領域をフィルタ処理範囲としてフィルタ処理を行うことを特徴とする請求項２に記載の動画像符号化装置。 The moving picture encoding apparatus according to claim 2, wherein the loop filter unit performs a filtering process using a pixel region including the shape of the slice as a filtering process range.
　前記ループフィルタ部は、前記スライスの形状と一致するように、２以上のフィルタ処理範囲を組み合わせてフィルタ処理を行うことを特徴とする請求項２に記載の動画像符号化装置。 The moving picture encoding apparatus according to claim 2, wherein the loop filter unit performs filter processing by combining two or more filter processing ranges so as to match the shape of the slice.
　前記ループフィルタ部は、前記スライスの形状よりも小さい画素領域をフィルタ処理範囲としてフィルタ処理を行うことを特徴とする請求項２に記載の動画像符号化装置。 The moving picture encoding apparatus according to claim 2, wherein the loop filter unit performs a filtering process using a pixel area smaller than a shape of the slice as a filtering process range.
　前記スライス形状情報は、前記スライス内のマクロブロック数又は前記スライスの終端のマクロブロックアドレスであり、マクロブロックの配列がラスタースキャン順である場合は、ピクチャ内でスライスが存在するラインの行数及びスライスの最終ラインのマクロブロック数であることを特徴とする請求項１に記載の動画像符号化装置。 The slice shape information is the number of macroblocks in the slice or the macroblock address at the end of the slice. When the arrangement of macroblocks is in raster scan order, the number of rows of lines in which a slice exists in a picture and 2. The moving picture coding apparatus according to claim 1, wherein the number of macroblocks in the last line of the slice is the number of macroblocks.
　符号化されたデータから、差分信号を直交変換して量子化した量子化変換係数情報、ピクチャ全体の領域又はピクチャを２以上に分割した領域を示すスライスのスライス形状情報、フィルタ処理を行う単位領域の情報と前記単位領域内の第１画素にフィルタ処理を行うかどうかを示す情報とを含む切り替え情報、及びフィルタ処理を行う画素に用いるフィルタ係数を示すフィルタ係数情報を復号するエントロピー復号化部と、
　前記量子化変換係数情報を逆量子化及び逆直交変換して再生された再生差分信号を生成する逆量子化及び逆変換部と、
　前記再生差分信号と予測画像を表す予測画像信号とを加算した復号画像信号を生成する加算部と、
　フィルタ処理の対象となるフィルタ処理範囲内で、前記切り替え情報が前記単位領域内に含まれる画素にフィルタ処理を行うことを示し、かつ前記単位領域内と前記スライス内との両方に含まれる第２画素が存在する場合に、前記第２画素にフィルタ処理を行い参照画像信号を生成するループフィルタ部と、を具備することを特徴とする動画像復号化装置。 Quantized transform coefficient information obtained by orthogonally transforming the differential signal from the encoded data, slice shape information indicating the whole picture area or a picture divided into two or more areas, and a unit area for performing filtering An entropy decoding unit that decodes the switching information including the information on the first pixel in the unit area and the information indicating whether or not to perform the filtering process, and the filter coefficient information indicating the filter coefficient used for the pixel that performs the filtering process; ,
An inverse quantization and inverse transform unit for generating a reproduced differential signal reproduced by inverse quantization and inverse orthogonal transform of the quantized transform coefficient information;
An adder for generating a decoded image signal obtained by adding the reproduction difference signal and a predicted image signal representing a predicted image;
The switching information indicates that filtering is performed on the pixels included in the unit region within the filter processing range to be filtered, and is included in both the unit region and the slice. And a loop filter unit that performs a filtering process on the second pixel to generate a reference image signal when a pixel is present.
　前記ループフィルタ部は、
　前記スライス形状情報に基づいて、前記スライスの画素領域に一致する領域である場合にフィルタ処理の対象とするように切り替える第１スイッチと、
　前記切り替え情報に基づいて、前記第２画素にフィルタ処理を行うかどうかを切り替える第２スイッチと、
　フィルタ処理を行う場合に、前記フィルタ係数情報に基づいて前記第２画素にフィルタ処理を行うフィルタ処理部と、を具備することを特徴とする請求項７に記載の動画像復号化装置。 The loop filter unit is
A first switch that switches based on the slice shape information so as to be a filtering target when the region matches the pixel region of the slice;
A second switch for switching whether to perform filtering on the second pixel based on the switching information;
The moving image decoding apparatus according to claim 7, further comprising: a filter processing unit that performs filter processing on the second pixel based on the filter coefficient information when performing filter processing.
　前記ループフィルタ部は、前記スライスの形状を包含する画素領域をフィルタ処理範囲としてフィルタ処理を行うことを特徴とする請求項８に記載の動画像復号化装置。 The moving picture decoding apparatus according to claim 8, wherein the loop filter unit performs a filtering process using a pixel region including the shape of the slice as a filtering process range.
　前記ループフィルタ部は、前記スライスの形状と一致するように、２以上のフィルタ処理範囲を組み合わせてフィルタ処理を行うことを特徴とする請求項８に記載の動画像復号化装置。 The moving picture decoding apparatus according to claim 8, wherein the loop filter unit performs filter processing by combining two or more filter processing ranges so as to match the shape of the slice.
　前記ループフィルタ部は、前記スライスの形状よりも小さい画素領域をフィルタ処理範囲としてフィルタ処理を行うことを特徴とする請求項８に記載の動画像復号化装置。 The moving picture decoding apparatus according to claim 8, wherein the loop filter unit performs a filtering process using a pixel area smaller than the shape of the slice as a filtering process range.
　前記スライス形状情報は、前記スライス内のマクロブロック数又は前記スライスの終端のマクロブロックアドレスであり、マクロブロックの配列がラスタースキャン順である場合は、ピクチャ内でスライスが存在するラインの行数及びスライスの最終ラインのマクロブロック数であることを特徴とする請求項７に記載の動画像復号化装置。 The slice shape information is the number of macroblocks in the slice or the macroblock address at the end of the slice. If the arrangement of macroblocks is in raster scan order, the number of rows of lines in which a slice exists in the picture and 8. The moving picture decoding apparatus according to claim 7, wherein the number is the number of macroblocks in the last line of the slice.