特表 2025-504490 画像復号方法、画像符号化方法、及び対応する装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2025-02-12

(54)【発明の名称】画像復号方法、画像符号化方法、及び対応する装置

(51)【国際特許分類】

   H04N 19/124 20140101AFI20250204BHJP

   H04N 19/176 20140101ALI20250204BHJP

   H04N 19/136 20140101ALI20250204BHJP

【ＦＩ】

H04N19/124

H04N19/176

H04N19/136

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024543258

(86)(22)【出願日】2023-01-17

(85)【翻訳文提出日】2024-07-23

(86)【国際出願番号】 CN2023072549

(87)【国際公開番号】W WO2023138562

(87)【国際公開日】2023-07-27

(31)【優先権主張番号】202210062756.3

(32)【優先日】2022-01-19

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】508219313

【氏名又は名称】杭州海康威視数字技術股▲フン▼有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(74)【代理人】

【識別番号】100133400

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 達彦

(72)【発明者】

【氏名】魏 ▲亮▼

(72)【発明者】

【氏名】▲陳▼ 方▲棟▼

(72)【発明者】

【氏名】王 莉

【テーマコード（参考）】

5C159

【Ｆターム（参考）】

5C159MA04

5C159MA05

5C159MA21

5C159MC11

5C159ME01

5C159PP04

5C159RC11

5C159TA46

5C159TB08

5C159TC41

5C159TC42

5C159TC43

5C159TD12

5C159UA02

5C159UA05

(57)【要約】

本発明の実施形態は、画像復号方法、画像符号化方法、及び対応する装置を提供し、ビデオコーデックの分野に関する。当該画像復号方法の一例によれば、現在の符号化ブロック内のいずれか１つの画素点又は任意の複数の並列逆量子化画素点について、当該画素点の量子化パラメータＱＰ値を決定し、現在の符号化ブロック内の画素点のうちの少なくとも２つの画素点のＱＰ値は異なる。その後、当該画素点のＱＰ値に基づいて、当該画素点を逆量子化する。符号化ブロックに対して各画素点のＱＰ値を決定するため、各画素点のＱＰ値に基づいて各画素点を逆量子化することができる。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

復号機器によって実行される画像復号方法であって、
現在の符号化ブロック内のいずれか１つの画素点又は任意の複数の並列逆量子化画素点について、前記画素点の量子化パラメータＱＰ値を決定するステップであって、前記現在の符号化ブロック内の画素点のうちの少なくとも２つの画素点のＱＰ値は異なる、ステップと、
前記画素点のＱＰ値に基づいて、前記画素点を逆量子化するステップと、を含む
ことを特徴とする画像復号方法。

【請求項2】

前記現在の符号化ブロックのＱＰ値を取得するステップと、
前記画素点の予測ＱＰ値が前記現在の符号化ブロックのＱＰ値であると決定するステップと、をさらに含む
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記画素点のＱＰ値を決定することは、
前記画素点が前記現在の符号化ブロック内のいずれか１つの目標画素点又は任意の複数の並列逆量子化された目標画素点である場合、前記画素点の予測ＱＰ値を調整し、調整後の予測ＱＰ値を前記画素点のＱＰ値とすることを含む
ことを特徴とする請求項２に記載の方法。

【請求項4】

前記画素点の予測ＱＰ値を調整することは、
前記画素点の周囲の再構成済み画素点の情報を取得することと、
前記画素点の周囲の再構成済み画素点の情報に基づいて、前記画素点の予測ＱＰ値を調整することと、を含む
ことを特徴とする請求項３に記載の方法。

【請求項5】

前記画素点の予測ＱＰ値を調整することは、
前記画素点が第１の予め設定された条件を満たす場合、予め設定されたＱＰ値を前記画素点のＱＰ値とし、
そうでない場合、前記画素点の予測ＱＰ値を前記画素点のＱＰ値とすることを含み、
第１の予め設定された条件は、
前記画素点が輝度画素点であることと、
前記画素点が色度画素点であることと、
前記画素点のビット深度が、ビット深度閾値以下であることと、
前記画素点の予測ＱＰ値が調整可能なＱＰ最大値以下であり、前記調整可能なＱＰ最大値がＱＰ最大値以下であることと、
前記画素点の周囲の再構成済み画素点の情報が第１の予め設定された閾値以下であることと、のうちの少なくとも１つを含む
ことを特徴とする請求項３に記載の方法。

【請求項6】

前記画素点のＱＰ値に基づいて、前記画素点を逆量子化するステップは、
前記調整後の予測ＱＰ値に基づいて、前記画素点を逆量子化するステップを含む
ことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の方法。

【請求項7】

前記目標画素点は、前記現在の符号化ブロック内のいずれか１つ又は複数の画素点である、
ことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の方法。

【請求項8】

前記現在の符号化ブロックは、少なくとも第１部分の画素点及び／又は第２部分の画素点を含み、前記目標画素点は、前記第２部分の画素点のうちのいずれか１つ又は複数の画素点である、
ことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の方法。

【請求項9】

前記目標画素点は、前記第２部分の画素点における第１位置の画素点のうちのいずれか１つ又は複数の画素点である、
ことを特徴とする請求項８に記載の方法。

【請求項10】

前記目標画素点は、前記第２部分の画素点における第２位置の画素点のうちのいずれか１つ又は複数の画素点である、
ことを特徴とする請求項８に記載の方法。

【請求項11】

前記現在の符号化ブロックの予測モードは、ピクセル単位の予測モードであり、
前記現在の符号化ブロックは、少なくとも第１部分の画素点及び／又は第２部分の画素点を含み、
前記第２部分の画素点は、第１位置の画素点及び／又は第２位置の画素点を含み、
前記第１位置の画素点及び前記第２位置の画素点は、前記現在の符号化ブロックのピクセル単位の予測モードに基づいて決定される、
ことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の方法。

【請求項12】

前記画素点の周囲の再構成済み画素点の情報に基づいて、前記画素点の予測ＱＰ値を調整することは、
前記画素点が第２の予め設定された条件及び第３の予め設定された条件を満たす場合、第１のＱＰオフセット量及び歪み基準ＱＰ値に基づいて、前記画素点の予測ＱＰ値を調整し、
前記画素点が前記第２の予め設定された条件及び第４の予め設定された条件を満たす場合、第２のＱＰオフセット量及びＱＰ最大値に基づいて、前記画素点の予測ＱＰ値を調整し、
そうでない場合、前記画素点の予測ＱＰ値を前記画素点のＱＰ値とすることを含み、
前記歪み基準ＱＰ値は、知覚できる歪みに対応するＱＰ値を表し、前記第２の予め設定された条件は、前記画素点の予測ＱＰ値が前記歪み基準ＱＰ値より大きく、かつ、前記画素点の予測ＱＰ値が調整可能なＱＰ最大値以下であることであり、前記第３の予め設定された条件は、前記画素点の周囲の再構成済み画素点の情報が第１の閾値以下であることであり、前記第４の予め設定された条件は、前記画素点の周囲の再構成済み画素点の情報が第２の閾値より大きいことであり、前記第１の閾値が前記第２の閾値以下である、
ことを特徴とする請求項３に記載の方法。

【請求項13】

前記画素点が前記第２の予め設定された条件及び前記第３の予め設定された条件を満たす場合、前記調整後のＱＰ値は、
ｆｉｎａｌＱＰ＝ｍａｘ（ｉｎｉｔＱＰ‐ｏｆｆｓｅｔ１，ｊｎｄＱＰ）を満たし、
ここで、ｆｉｎａｌＱＰは前記調整後の予測ＱＰ値を表し、ｉｎｉｔＱＰは前記画素点の予測ＱＰ値を表し、ｏｆｆｓｅｔ１は前記第１のＱＰオフセット量を表し、ｊｎｄＱＰは前記歪み基準ＱＰ値を表し、ｍａｘは最大値を取ることを表す、
ことを特徴とする請求項１２に記載の方法。

【請求項14】

前記画素点が前記第２の予め設定された条件及び前記第４の予め設定された条件を満たす場合、前記調整後のＱＰ値は、
ｆｉｎａｌＱＰ＝ｍｉｎ（ｉｎｉｔＱＰ＋ｏｆｆｓｅｔ２，ｍａｘＱＰ）を満たし、
ここで、ｆｉｎａｌＱＰは前記調整後の予測ＱＰ値を表し、ｉｎｉｔＱＰは前記画素点の予測ＱＰ値を表し、ｏｆｆｓｅｔ２は前記第２のＱＰオフセット量を表し、ｍａｘＱＰは前記ＱＰ最大値を表し、ｍｉｎは最小値を取ることを表す、
ことを特徴とする請求項１２に記載の方法。

【請求項15】

前記画素点の周囲の再構成済み画素点は、
前記画素点を中心とし、辺長が第１の予め設定された値である正方形領域内の画素点、又は、
前記画素点を中心とし、対角線の長さが第２の予め設定された値である菱形領域内の画素点、を含む、
ことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の方法。

【請求項16】

前記再構成済み画素点の情報は、前記再構成済み画素点の、画素値、再構成残差値、勾配値、平坦度情報又はテクスチャ度情報又は複雑度情報、背景輝度、コントラスト又は動き量のうちの少なくとも１つの情報を含む、
ことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の方法。

【請求項17】

前記再構成済み画素点の情報の値は、オリジナル値、絶対値、平均値、又は差分のうちの少なくとも１つを含む、
ことを特徴とする請求項１６に記載の方法。

【請求項18】

前記画素点の周囲の再構成済み画素点の情報を取得することは、
前記画素点の予測画素点の情報を取得することと、
前記予測画素点が前記現在の符号化ブロック内の再構成済み画素点である場合、前記予測画素点の情報を、前記画素点の周囲の再構成済み画素点の情報とし、
そうでない場合、前記予測画素点の情報と前記予測画素点の周囲の再構成済み画素点の情報との差分又は差分の絶対値を、前記画素点の周囲の再構成済み画素点の情報とすることと、を含む
ことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の方法。

【請求項19】

前記現在の符号化ブロックの予測モードは、ブロック予測モードであり、前記方法はさらに、
前記現在の符号化ブロックの領域分割情報を取得するステップであって、前記領域分割情報は領域の数Ｎと領域境界線の位置情報とを含み、Ｎは２以上の整数である、ステップと、
前記領域分割情報に基づいて、前記現在の符号化ブロックをＮ個の領域に分割するステップと、を含む
ことを特徴とする請求項２に記載の方法。

【請求項20】

前記Ｎ個の領域のうちの少なくとも１つの領域の画素点のＱＰ値は、少なくとも１つの他の領域の再構成済み画素点の情報に基づいて決定され、
前記他の領域は、前記Ｎ個の領域のうち、前記少なくとも１つの領域以外の領域、又は前記現在の符号化ブロック以外の領域である、
ことを特徴とする請求項１９に記載の方法。

【請求項21】

前記領域の数Ｎは２であり、前記現在の符号化ブロックは第１の領域と第２の領域とを含み、
前記第１の領域内の画素点は、前記現在の符号化ブロックの、任意の位置の水平スライス内の画素点と、任意の位置の垂直スライス内の画素点と、任意の位置の斜めスライス内の画素点と、のうちの少なくとも１つを含み、
スライスの幅が２以下であり、前記スライスが現在の符号化ブロックの境界に位置する場合、前記スライスの幅は１に等しく、
前記第２の領域内の画素点は、前記現在の符号化ブロック内の前記第１の領域以外の画素点であり、
前記画素点のＱＰ値を決定することは、
前記画素点が前記第１の領域内のいずれか１つの画素点である場合、前記画素点の予測ＱＰ値を調整し、調整後の予測ＱＰ値を前記画素点のＱＰ値とし、
前記画素点が前記第２の領域内のいずれか１つの画素点である場合、前記画素点の予測ＱＰ値を前記画素点のＱＰ値とすることを含む、
ことを特徴とする請求項２０に記載の方法。

【請求項22】

前記画素点の予測ＱＰ値を調整することは、
前記画素点の周囲の再構成済み画素点の情報を取得することと、
前記画素点の周囲の再構成済み画素点の情報に基づいて、前記画素点の予測ＱＰ値を調整することと、を含む
ことを特徴とする請求項２１に記載の方法。

【請求項23】

前記現在の符号化ブロックの領域分割情報を取得するステップは、
前記現在の符号化ブロックの予め定義された領域分割情報を取得するステップ、又は、
ビットストリームを解析して、前記現在の符号化ブロックの領域分割情報を取得するステップを含む、
ことを特徴とする請求項１９に記載の方法。

【請求項24】

前記現在の符号化ブロックに対して変換を行う場合、前記現在の符号化ブロックの領域分割情報を取得するステップは、
前記現在の符号化ブロックの上側の隣接する行の画素点及び／又は左側の隣接する列の画素点に基づいて、前記現在の符号化ブロックの領域分割情報を決定するステップを含み、
前記現在の符号化ブロックの領域分割方法は、水平分割、垂直分割、又は斜め分割のうちの少なくとも１つを含む、
ことを特徴とする請求項１９に記載の方法。

【請求項25】

前記Ｎ個の領域内のいずれか１つの領域内のいずれか１つの画素点又は任意の複数の並列逆量子化画素点について、前記画素点のＱＰ値を決定することは、
前記画素点のＱＰオフセット量を取得することと、
前記ＱＰオフセット量に基づいて前記画素点の予測ＱＰ値を調整し、調整後の予測ＱＰ値を前記画素点のＱＰ値とすることと、を含む
ことを特徴とする請求項２４に記載の方法。

【請求項26】

前記画素点のＱＰオフセット量を取得することは、
ビットストリームを解析して、前記画素点のオフセットを取得すること、又は、
導出情報に基づいて、前記画素点のＱＰオフセット量を決定することであって、前記導出情報は、前記画素点が位置する領域のインデックス情報及び／又は前記画素点から前記画素点が位置する領域の領域境界線までの距離を含み、前記距離は、水平距離、垂直距離又はユークリッド距離のいずれかを含むこと、を含む
ことを特徴とする請求項２５に記載の方法。

【請求項27】

前記画素点のＱＰオフセット量は、
前記画素点が位置する領域のインデックス情報に基づいて導出される第３のＱＰオフセット量と、
前記画素点から前記画素点が位置する領域の領域境界線までの距離に基づいて導出される第４のＱＰオフセット量と、
前記第３のＱＰオフセット量と前記第４のＱＰオフセット量との和と、のうちのいずれか１つであり、
同じ領域内の画素点の第３のＱＰオフセット量は同じであり、異なる領域内の画素点の第３のＱＰオフセット量は異なる、
ことを特徴とする請求項２６に記載の方法。

【請求項28】

前記画素点のＱＰ値に基づいて、前記画素点を逆量子化するステップは、
前記画素点のＱＰ値に基づいて、前記画素点の量子化ステップを決定するステップと、
選択された量子化器の組み合わせに対して、前記画素点の量子化ステップを用いて前記画素点のレベル値を逆量子化するステップであって、前記量子化器の組み合わせは１つ又は複数の量子化器を含み、前記量子化器は均一量子化器又は非均一量子化器であり、前記画素点のレベル値はビットストリームを解析することにより取得される、ステップと、を含む
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。

【請求項29】

符号化機器によって実行される画像符号化方法であって、
現在の符号化ブロック内のいずれか１つの画素点又は任意の複数の並列量子化画素点について、前記画素点の量子化パラメータＱＰ値を決定するステップであって、前記現在の符号化ブロック内の画素点のうちの少なくとも２つの画素点のＱＰ値は異なる、ステップと、
前記画素点のＱＰ値に基づいて、前記画素点を量子化するステップと、を含む
ことを特徴とする画像符号化方法。

【請求項30】

請求項１～２８のいずれか１項に記載の方法を実現するように構成された、量子化パラメータＱＰ決定ユニットと逆量子化ユニットとを備える、
ことを特徴とする画像復号装置。

【請求項31】

請求項２９に記載の方法を実現するように構成された、量子化パラメータＱＰ決定ユニットと量子化ユニットとを備える、
ことを特徴とする画像符号化装置。

【請求項32】

符号化機器と復号機器とを備えるビデオコーデックシステムであって、前記符号化機器は前記復号機器と通信可能に接続され、前記復号機器は請求項１～２８のいずれか１項に記載の方法を実施するように構成され、前記符号化機器は請求項２９に記載の方法を実施するように構成される、
ことを特徴とするビデオコーデックシステム。

【請求項33】

コンピュータ命令を記憶するように構成されたメモリと、前記メモリから前記コンピュータ命令を呼び出して実行して、請求項１～２９のいずれか１項に記載の方法を実施するように構成されたプロセッサとを含む、
ことを特徴とする電子機器。

【請求項34】

コンピュータプログラム又は命令が記憶されているコンピュータ可読記憶媒体であって、前記コンピュータプログラム又は命令が電子機器によって実行されると、請求項１～２９のいずれか１項に記載の方法を実施する、
ことを特徴とするコンピュータ可読記憶媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、ビデオコーデックに関し、特に、画像復号方法、画像符号化方法、及び対応する装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ビデオコーデックの分野では、ビデオ圧縮（即ち、ビデオコーデック）技術を用いてビデオのデータ量を圧縮することができ、それにより、ビデオの効率的な伝送又は保存を実現することができる。

【0003】

ビデオを符号化・復号することは、ビデオの各フレームの画像を符号化・復号することである。１フレームの画像を例として、符号化機器では、画像エンコーダが画像を符号化し、画像に対応するビットストリームを得て、復号機器に伝送し、復号機器では、画像デコーダがビットストリームを解析して画像を得る。現在、画像は、１つ又は複数の符号化ユニット（ｃｏｄｉｎｇ ｕｎｉｔ、ＣＵ）に分割され、画像エンコーダは、各ＣＵを予測し、ＣＵの予測値とＣＵの真値との間の残差値を決定し、残差値を順次変換、量子化、符号化して、ビットストリームを得る。これに応じて、画像デコーダは、各ＣＵを予測し、ＣＵに対応するビットストリームの復号結果を順に逆量子化、逆変換して、当該ＣＵに対応する残差値を得、ＣＵの予測値と残差値との和を計算して、ＣＵの再構成値を得る。

【0004】

画像符号化・復号の過程において、量子化は、信号値の多対１のマッピングを実現することができ、信号値の空間を効果的に減少させ、より良い圧縮効果を得ることができる。理解できるように、符号化機器及び復号機器は、量子化パラメータ（ｑｕａｎｔｉｚａｔｉｏｎ ｐａｒａｍｅｔｅｒ、ＱＰ）に基づいて量子化及び逆量子化処理を実行する。現在、１つのＣＵに対して１つのＱＰが設定され、符号化機器は各ＣＵのＱＰを取得し、当該ＱＰに基づいてＣＵの残差値や変換係数を量子化し、それに対応して、復号機器はＣＵのＱＰを取得し、当該ＱＰに基づいてビットストリームを解析することによって得られた量子化された係数を逆量子化（ｄｅｑｕａｎｔｉｚａｔｉｏｎ）する。しかしながら、１つのＣＵ内の全ての画素点に対して同じＱＰを用いて量子化し、即ち、当該ＣＵ内の全ての画素点に対して同じ程度の量子化が実行されると、画像符号化・復号プロセスにおける量子化歪み（量子化による画像歪み）が大きくなる。

【発明の概要】

【0005】

本発明の実施例は、一定の圧縮率を確保しつつ、画像フレームの復号歪みを低減することができ、画像復号の真正性及び正確性を向上させることができる画像復号方法、符号化方法及び対装置ビデオを提供する。上記目的を達成するために、本発明の実施例は以下の技術的解決策を採用する。

【0006】

第１の態様によれば、本発明の実施例は、復号機器によって実行される画像復号方法を提供し、当該方法は、
現在の符号化ブロック内のいずれか１つの画素点又は任意の複数の並列逆量子化画素点について、前記画素点の量子化パラメータＱＰ値を決定するステップであって、前記現在の符号化ブロック内の画素点のうちの少なくとも２つの画素点のＱＰ値は異なる、ステップと、
前記画素点のＱＰ値に基づいて、前記画素点を逆量子化するステップと、を含む。

【0007】

本発明の実施例において提供される復号方法により、ビデオデコーダは、符号化ブロックに対して各画素点のＱＰ値を決定し、それにより、各画素点のＱＰ値に基づいて各画素点を逆量子化し、即ち、ピクセル単位に逆量子化を行うことができる。これにより、一定の圧縮率を確保しつつ、画像フレームの復号歪みを低減することができ、画像復号の真正性及び正確性を向上させることができる。

【0008】

可能な一実現形態では、本発明の実施例による画像復号方法は、
前記現在の符号化ブロックのＱＰ値を取得するステップと、
前記画素点の予測ＱＰ値が前記現在の符号化ブロックのＱＰ値であると決定するステップと、をさらに含む。

【0009】

可能な一実現形態では、前記画素点のＱＰ値を決定することは、
前記画素点が前記現在の符号化ブロック内のいずれか１つの目標画素点又は任意の複数の並列逆量子化された目標画素点である場合、前記画素点の予測ＱＰ値を調整し、調整後の予測ＱＰ値を前記画素点のＱＰ値とし、
前記画素点が前記現在の符号化ブロック内の前記目標画素点以外の画素点である場合、前記画素点の予測ＱＰ値を前記画素点のＱＰ値として決定することを含む。

【0010】

可能な一実現形態では、前記画素点の予測ＱＰ値を調整することは、
前記画素点の周囲の再構成済み画素点の情報を取得することと、
前記画素点の周囲の再構成済み画素点の情報に基づいて、前記画素点の予測ＱＰ値を調整することと、を含む。

【0011】

可能な一実現形態では、前記画素点の予測ＱＰ値を調整することは、
前記画素点が第１の予め設定された条件を満たす場合、予め設定されたＱＰ値を前記画素点のＱＰ値とし、
そうでない場合、前記画素点の予測ＱＰ値を前記画素点のＱＰ値とすることを含み、
第１の予め設定された条件は、
前記画素点が輝度画素点であることと、
前記画素点が色度画素点であることと、
前記画素点のビット深度が、ビット深度閾値以下であることと、
前記画素点の予測ＱＰ値が調整可能なＱＰ最大値以下であり、前記調整可能なＱＰ最大値がＱＰ最大値以下であることと、
前記画素点の周囲の再構成済み画素点の情報が第１の予め設定された閾値以下であることと、のうちの少なくとも１つを含む。

【0012】

可能な一実現形態では、前記画素点のＱＰ値に基づいて、前記画素点を逆量子化するステップは、
前記調整後の予測ＱＰ値に基づいて、前記画素点を逆量子化するステップを含む。

【0013】

可能な一実現形態では、前記目標画素点は、前記現在の符号化ブロック内のいずれか１つ又は複数の画素点である。

【0014】

可能な一実現形態では、前記現在の符号化ブロックは、少なくとも第１部分の画素点及び／又は第２部分の画素点を含み、前記目標画素点は、前記第２部分の画素点のうちのいずれか１つ又は複数の画素点である。

【0015】

可能な一実現形態では、前記目標画素点は、前記第２部分の画素点における第１位置の画素点のうちのいずれか１つ又は複数の画素点である。

【0016】

可能な一実現形態では、前記目標画素点は、前記第２部分の画素点における第２位置の画素点のうちのいずれか１つ又は複数の画素点である。

【0017】

可能な一実現形態では、前記現在の符号化ブロックの前記予測モードは、ピクセル単位の予測（ｐｉｘｅｌ－ｗｉｓｅ ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）モードであり、
前記現在の符号化ブロックは、少なくとも第１部分の画素点及び／又は第２部分の画素点を含み、
前記第２部分の画素点は、第１位置の画素点及び／又は第２位置の画素点を含み、
前記第１位置の画素点及び前記第２位置の画素点は、前記現在の符号化ブロックのピクセル単位の予測モードに基づいて決定される。

【0018】

可能な一実現形態では、前記画素点の周囲の再構成済み画素点の情報に基づいて、前記画素点の予測ＱＰ値を調整することは、
前記画素点が第２の予め設定された条件及び第３の予め設定された条件を満たす場合、第１のＱＰオフセット量及び歪み基準ＱＰ値に基づいて、前記画素点の予測ＱＰ値を調整し、
前記画素点が前記第２の予め設定された条件及び第４の予め設定された条件を満たす場合、第２のＱＰオフセット量及びＱＰ最大値に基づいて、前記画素点の予測ＱＰ値を調整し、
そうでない場合、前記画素点の予測ＱＰ値を前記画素点のＱＰ値とすることを含み、
前記歪み基準ＱＰ値は、知覚できる歪みに対応するＱＰ値を表し、前記第２の予め設定された条件は、前記画素点の予測ＱＰ値が前記歪み基準ＱＰ値より大きく、かつ、前記画素点の予測ＱＰ値が調整可能なＱＰ最大値以下であることであり、前記第３の予め設定された条件は、前記画素点の周囲の再構成済み画素点の情報が第１の閾値以下であることであり、前記第４の予め設定された条件は、前記画素点の周囲の再構成済み画素点の情報が第２の閾値より大きいことであり、前記第１の閾値が前記第２の閾値以下である。

【0019】

可能な一実現形態では、前記画素点が前記第２の予め設定された条件及び前記第３の予め設定された条件を満たす場合、前記調整後のＱＰ値は、以下を満たす。
ｆｉｎａｌＱＰ＝ｍａｘ（ｉｎｉｔＱＰ‐ｏｆｆｓｅｔ１，ｊｎｄＱＰ）
ここで、ｆｉｎａｌＱＰは前記調整後の予測ＱＰ値を表し、ｉｎｉｔＱＰは前記画素点の予測ＱＰ値を表し、ｏｆｆｓｅｔ１は前記第１のＱＰオフセット量を表し、ｊｎｄＱＰは前記歪み基準ＱＰ値を表し、ｍａｘは最大値を取ることを表す。

【0020】

可能な一実現形態では、前記画素点が前記第２の予め設定された条件及び前記第４の予め設定された条件を満たす場合、前記調整後のＱＰ値は、以下を満たす。
ｆｉｎａｌＱＰ＝ｍｉｎ（ｉｎｉｔＱＰ＋ｏｆｆｓｅｔ２，ｍａｘＱＰ）
ここで、ｆｉｎａｌＱＰは前記調整後の予測ＱＰ値を表し、ｉｎｉｔＱＰは前記画素点の予測ＱＰ値を表し、ｏｆｆｓｅｔ２は前記第２のＱＰオフセット量を表し、ｍａｘＱＰは前記ＱＰ最大値を表し、ｍｉｎは最小値を取ることを表す。

【0021】

可能な一実現形態では、前記画素点の周囲の再構成済み画素点は、
前記画素点を中心とし、辺長が第１の予め設定された値である正方形領域内の画素点、又は、
前記画素点を中心とし、対角線の長さが第２の予め設定された値である菱形領域内の画素点、を含む。

【0022】

可能な一実現形態では、前記再構成済み画素点の情報は、前記再構成済み画素点の、画素値、再構成残差値、勾配値、平坦度情報又はテクスチャ度情報又は複雑度情報、背景輝度、コントラスト又は動き量のうちの少なくとも１つの情報を含む。ここで、再構成残差値は、逆量子化後の残差値、又は再構成値と予測値との差分を含む。勾配値は、水平勾配、垂直勾配、又は平均勾配を含む。

【0023】

可能な一実現形態では、前記再構成済み画素点の情報の値は、オリジナル値、絶対値、平均値、又は差分のうちの少なくとも１つを含む。

【0024】

可能な一実現形態では、前記画素点の周囲の再構成済み画素点の情報を取得することは、
前記画素点の予測画素点の情報を取得することと、
前記予測画素点が前記現在の符号化ブロック内の再構成済み画素点である場合、前記予測画素点の情報を、前記画素点の周囲の再構成済み画素点の情報とし、
そうでない場合、前記予測画素点の情報と前記予測画素点の周囲の再構成済み画素点の情報との差分又は差分の絶対値を、前記画素点の周囲の再構成済み画素点の情報とすることと、を含む。

【0025】

可能な一実現形態では、前記現在の符号化ブロックの予測モードは、ブロック予測モードであり、本発明の実施例による画像復号方法はさらに、
前記現在の符号化ブロックの領域分割情報を取得するステップであって、前記領域分割情報は領域の数Ｎと領域境界線の位置情報とを含み、Ｎは２以上の整数である、ステップと、
前記領域分割情報に基づいて、前記現在の符号化ブロックをＮ個の領域に分割するステップと、を含む。

【0026】

可能な一実現形態では、前記Ｎ個の領域のうちの少なくとも１つの領域の画素点のＱＰ値は、少なくとも１つの他の領域の再構成済み画素点の情報に基づいて決定され、
前記他の領域は、前記Ｎ個の領域のうち、前記少なくとも１つの領域以外の領域、又は前記現在の符号化ブロック以外の領域である。

【0027】

可能な一実現形態では、前記領域の数Ｎは２であり、前記現在の符号化ブロックは第１の領域と第２の領域とを含み、
前記第１の領域内の画素点は、前記現在の符号化ブロックの、任意の位置の水平スライス内の画素点と、任意の位置の垂直スライス内の画素点と、任意の位置の斜めスライス内の画素点と、のうちの少なくとも１つを含み、
スライスの幅が２以下であり、前記スライスが現在の符号化ブロックの境界に位置する場合、前記スライスの幅は１に等しく、
前記第２の領域内の画素点は、前記現在の符号化ブロック内の前記第１の領域以外の画素点である。

【0028】

このように、前記画素点のＱＰ値を決定することは、
前記画素点が前記第１の領域内のいずれか１つの画素点である場合、前記画素点の予測ＱＰ値を調整し、調整後の予測ＱＰ値を前記画素点のＱＰ値とし、
前記画素点が前記第２の領域内のいずれか１つの画素点である場合、前記画素点の予測ＱＰ値を前記画素点のＱＰ値とすることを含む。

【0029】

上記の場合の可能な一実現形態において、前記画素点の予測ＱＰ値を調整することは、
前記画素点の周囲の再構成済み画素点の情報を取得することと、
前記画素点の周囲の再構成済み画素点の情報に基づいて、前記画素点の予測ＱＰ値を調整することと、を含む。

【0030】

可能な一実現形態では、前記現在の符号化ブロックの領域分割情報を取得するステップは、
前記現在の符号化ブロックの予め定義された領域分割情報を取得するステップ、又は、
ビットストリームを解析して、前記現在の符号化ブロックの領域分割情報を取得するステップを含む。

【0031】

可能な一実現形態では、前記現在の符号化ブロックに対して変換を行う場合、前記現在の符号化ブロックの領域分割情報を取得するステップは、
前記現在の符号化ブロックの上側の隣接する行の画素点及び／又は左側の隣接する列の画素点に基づいて、前記現在の符号化ブロックの領域分割情報を決定するステップを含み、
前記現在の符号化ブロックの領域分割方法は、水平分割、垂直分割、又は斜め分割のうちの少なくとも１つを含む。

【0032】

このように、可能な一実現形態では、前記Ｎ個の領域内のいずれか１つの領域内のいずれか１つの画素点又は任意の複数の並列逆量子化画素点について、前記画素点のＱＰ値を決定することは、
前記画素点のＱＰオフセット量を取得することと、
前記ＱＰオフセット量に基づいて前記画素点の予測ＱＰ値を調整し、調整後の予測ＱＰ値を前記画素点のＱＰ値とすることと、含む。

【0033】

可能な一実現形態では、前記画素点のＱＰオフセット量を取得することは、
ビットストリームを解析して、前記画素点のオフセットを取得すること、又は、
導出情報に基づいて、前記画素点のＱＰオフセット量を決定することであって、前記導出情報は、前記画素点が位置する領域のインデックス情報及び／又は前記画素点から前記画素点が位置する領域の領域境界線までの距離を含み、前記距離は、水平距離、垂直距離又はユークリッド距離のいずれかを含むこと、を含む。

【0034】

可能な一実現形態では、前記画素点のＱＰオフセット量は、
前記画素点が位置する領域のインデックス情報に基づいて導出される第３のＱＰオフセット量と、
前記画素点から前記画素点が位置する領域の領域境界線までの距離に基づいて導出される第４のＱＰオフセット量と、
前記第３のＱＰオフセット量と前記第４のＱＰオフセット量との和と、のうちのいずれか１つであり、
同じ領域内の画素点の第３のＱＰオフセット量は同じであり、異なる領域内の画素点の第３のＱＰオフセット量は異なる。

【0035】

可能な一実現形態では、前記画素点のＱＰ値に基づいて、前記画素点を逆量子化するステップは、
前記画素点のＱＰ値に基づいて、前記画素点の量子化ステップＱｓｔｅｐを決定するステップと、
選択された量子化器の組み合わせに対して、前記画素点の量子化ステップを用いて前記画素点のレベル値を逆量子化するステップであって、前記量子化器の組み合わせは１つ又は複数の量子化器を含み、前記量子化器は均一量子化器又は非均一量子化器であり、前記画素点のレベル値はビットストリームを解析することにより取得される、ステップと、を含む。

【0036】

第２の態様によれば、本発明の実施例は、符号化機器によって実行される画像符号化方法を提供し、当該方法は、
現在の符号化ブロック内のいずれか１つの画素点又は任意の複数の並列量子化画素点について、前記画素点の量子化パラメータＱＰ値を決定するステップであって、前記現在の符号化ブロック内の画素点のうちの少なくとも２つの画素点のＱＰ値は異なる、ステップと、
前記画素点のＱＰ値に基づいて、前記画素点を量子化するステップと、を含む。

【0037】

本発明の実施例において提供される符号化方法により、ビデオエンコーダは、符号化ブロックに対して各画素点のＱＰ値を決定し、それにより、各画素点のＱＰ値に基づいて各画素点を量子化し、即ち、ピクセル単位に量子化を行うことができる。これにより、一定の圧縮率を確保しつつ、画像フレームの復号歪みを低減することができ、画像復号の真正性及び正確性を向上させることができる。

【0038】

画像符号化方法における様々な可能な実現方式は、画像復号方法における様々な可能な実現方式の説明を参照されたい。

【0039】

第３の態様によれば、本発明の実施例は、復号機器に適用される画像復号装置を提供し、当該復号装置は、第１の態様及びその可能な実現方式のうちの１つに記載の方法を実施するための各モジュール、例えば、量子化パラメータＱＰ決定ユニットと逆量子化ユニットとを備える。

【0040】

第３の態様の技術的解決策及び有益な効果については、第１の態様及びその可能な実現方式のうちのいずれか１つの説明を参照されたい。前記復号装置は、上記第１の態様及び第１の態様の可能な実現方式のうちのいずれか１つの方法の例におけるアクションを実現する機能を有する。前記機能は、ハードウェアによって実現されてもよく、ハードウェアによって対応するソフトウェアを実行することによって実現されてもよい。前記ハードウェア又はソフトウェアは、上記機能に対応する１つ以上のモジュールを含む。

【0041】

第４の態様によれば、本発明の実施例は、符号化機器に適用される画像符号化装置を提供し、当該符号化装置は、第２の態様及びその可能な実現方式のうちの１つに記載の方法を実施するための各モジュール、例えば、量子化パラメータＱＰ決定ユニットと量子化ユニットとを備える。

【0042】

第４の態様の技術的解決策及び有益な効果については、第２の態様及びその可能な実現方式のうちのいずれか１つの説明を参照されたい。前記符号化装置は、上記第２の態様及び第２の態様の可能な実現方式のうちのいずれか１つの方法の例におけるアクションを実現する機能を有する。前記機能は、ハードウェアによって実現されてもよく、ハードウェアによって対応するソフトウェアを実行することによって実現されてもよい。前記ハードウェア又はソフトウェアは、上記機能に対応する１つ以上のモジュールを含む。

【0043】

第５の態様によれば、本発明の実施例は、プロセッサ及びメモリを含む電子機器を提供し、前記メモリは、コンピュータ命令を記憶するように構成され、前記プロセッサは、メモリから前記コンピュータ命令を呼び出して実行して、第１の態様、第２の態様及びその可能な実現方式のうちのいずれか１つに記載の方法を実施するように構成される。例えば、当該電子機器は、ビデオエンコーダ又はビデオエンコーダを含む符号化機器であってもよい。別の例として、当該電子機器は、ビデオデコーダ、又はビデオデコーダを含む復号機器であってもよい。

【0044】

第６の態様によれば、本発明の実施例は、コンピュータプログラム又は命令が記憶されているコンピュータ可読記憶媒体を提供し、前記コンピュータプログラム又は命令が、コンピューティング機器又はコンピューティング機器が配置された記憶システムによって実行されると、第１の態様、第２の態様及びその可能な実現方式のうちのいずれか１つに記載の方法を実施する。

【0045】

第７の態様によれば、本発明の実施例は、命令を含むコンピュータプログラム製品を提供し、当該コンピュータプログラム製品がコンピューティングデバイス又はプロセッサ上で実行されると、コンピューティングデバイス又はプロセッサに命令を実行させて、第１の態様、第２の態様及びその可能な実現方式のうちのいずれか１つに記載の方法を実施する。

【0046】

第８の態様によれば、本発明の実施例は、メモリとプロセッサとを備えるチップを提供し、メモリは、コンピュータ命令を記憶するように構成され、プロセッサは、メモリから当該コンピュータ命令を呼び出して実行して、第１の態様、第２の態様及びその可能な実現方式のうちのいずれか１つに記載の方法を実施するように構成される。

【0047】

第９の態様によれば、本発明の実施例は、符号化機器と復号機器とを備えるビデオコーデックシステムを提供し、復号機器は、第１の態様及びその可能な実現方式のうちのいずれか１つに記載の方法を実施するように構成され、符号化機器は、第２の態様及びその可能な実現方式のうちのいずれか１つに記載の方法を実施するように構成される。

【0048】

本発明の実施例は、上記の各態様で提供される実現方式に基づいて、より多くの実現方式を提供するためにさらに組み合わされてもよい。

【図面の簡単な説明】

【0049】

【図1】本発明の一実施形態によるビデオコーデックシステムの例示的なブロック図である。

【図2】本発明の一実施形態によるビデオエンコーダの例示的なブロック図である。

【図3】本発明の一実施形態によるビデオデコーダの例示的なブロック図である。

【図4】本発明の一実施形態によるビデオ符号化／復号のフローチャートである。

【図5】本発明の一実施形態による画像復号方法のフローチャートである。

【図6】本発明の一実施形態による画像復号方法のフローチャートである。

【図7】本発明の一実施形態による画像復号方法のフローチャートである。

【図8A】本発明の一実施形態による画素点の分布の概略図である。

【図8B】本発明の一実施形態による画素点の分布の概略図である。

【図9A】本発明の一実施形態による、ピクセル単位の予測モードにおける画素点の分割の概略図である。

【図9B】本発明の一実施形態による、ピクセル単位の予測モードにおける画素点の分割の概略図である。

【図9C】本発明の一実施形態による、ピクセル単位の予測モードにおける画素点の分割の概略図である。

【図9D】本発明の一実施形態による、ピクセル単位の予測モードにおける画素点の分割の概略図である。

【図10A】本発明の一実施形態によるピクセル単位の予測モードにおける画素点の分割の概略図である。

【図10B】本発明の一実施形態によるピクセル単位の予測モードにおける画素点の分割の概略図である。

【図11A】本発明の一実施形態によるピクセル単位の予測モードにおける画素点の分割の概略図である。

【図11B】本発明の一実施形態によるピクセル単位の予測モードにおける画素点の分割の概略図である。

【図12】本発明の一実施形態による画像復号方法のフローチャートである。

【図13A】本発明の一実施形態による符号化ブロックの領域分割の概略図である。

【図13B】本発明の一実施形態による符号化ブロックの領域分割の概略図である。

【図13C】本発明の一実施形態による符号化ブロックの領域分割の概略図である。

【図13D】本発明の一実施形態による符号化ブロックの領域分割の概略図である。

【図14A】本発明の一実施形態による符号化ブロックの領域分割の概略図である。

【図14B】本発明の一実施形態による符号化ブロックの領域分割の概略図である。

【図14C】本発明の一実施形態による符号化ブロックの領域分割の概略図である。

【図15A】本発明の一実施形態による符号化ブロックの領域分割の概略図である。

【図15B】本発明の一実施形態による符号化ブロックの領域分割の概略図である。

【図15C】本発明の一実施形態による符号化ブロックの領域分割の概略図である。

【図15D】本発明の一実施形態による符号化ブロックの領域分割の概略図である。

【図15E】本発明の一実施形態による符号化ブロックの領域分割の概略図である。

【図16】本発明の一実施形態による画像符号化方法のフローチャートである。

【図17】本発明の一実施形態による残差グループの分割の概略図である。

【図18】本発明の一実施形態によるＴＢ／ＰＢの分割の概略図である。

【図19】本発明による復号装置の概略構造図である。

【図20】本発明による符号化装置の概略構造図である。

【図21】本発明による電子機器の概略構造図である。

【発明を実施するための形態】

【0050】

本明細書における「及び／又は」という用語は、関連対象の関連関係の説明に過ぎず、３種類の関係が存在する可能性があることを示すものである。例えば、Ａ及び／又はＢは、Ａが単独で存在し、ＡとＢが同時に存在し、Ｂが単独で存在するという３種類の状況を示すことができる。

【0051】

本発明の実施形態の明細書及び特許請求の範囲における「第１」や「第２」等の用語は、異なる対象を区別するためのものであり、対象の特定の順序を説明するためのものではない。例えば、第１の予め設定された値と第２の予め設定された値などは、異なる予め設定された値を区別するためのものであり、予め設定された値の特定の順序を説明するためのものではない。

【0052】

本発明の実施形態において、「例示的な」又は「例えば」などの用語は、例、例証又は説明を表すために用いられる。本発明の実施形態において「例示的な」又は「例えば」と記載されている任意の実施形態又は設計解決策は、他の実施形態又は設計解決策よりも好ましい又は有利であると解釈すべきではない。具体的に言えば、「例示的な」又は「例えば」などの用語を使用することは、関連概念を具体的に提示することを意図する。

【0053】

本発明の実施形態の説明において、特に断らない限り、「複数の」は２つ以上を指す。例えば、複数の処理ユニットは、２つ以上の処理ユニットを指し、複数のシステムは、２つ以上のシステムを指す。

【0054】

本発明の実施形態で提供される画像復号方法及び符号化方法は、ビデオ復号及びビデオ符号化にも適用できるが、ビデオは一連の画像（ｐｉｃｔｕｒｅ）を含み、ビデオを復号及び符号化することは、本質的に、ビデオに含まれる全ての画像を復号及び符号化することであると理解すべきである。

【0055】

理解できるように、画像符号化プロセスにおける量子化とは、信号の連続値（又は大量の離散値）を有限の複数の離散値にマッピングすることを指し、量子化は信号値の多対１のマッピングを実現することができる。ビデオ符号化において、残差信号が変換された後、変換係数は一般的に大きなダイナミックレンジを有するため、変換係数を量子化することで、信号値空間を効果的に減少させ、より良い圧縮効果を得ることができる。しかし、多対一のマッピングメカニズムにより、量子化過程に歪みが導入されることは避けられず、これがビデオ符号化における歪みが生じる根本的な原因である。

【0056】

逆量子化とは、量子化の逆過程である。逆量子化は、量子化後の係数を入力信号空間における再構成信号にマッピングすることであり、再構成信号は入力信号の近似である。

【0057】

量子化は、スカラ量子化（ｓｃａｌａｒ ｑｕａｎｔｉｚａｔｉｏｎ、ＳＱ）とベクトル量子化とを含む。スカラ量子化は最も基本的な量子化方法であり、スカラ量子化の入力は一次元のスカラ信号である。スカラ量子化プロセスは、まず、入力信号空間を一連の互いに交差しない区間に分割し、各区間から１つの代表信号を選択し、次に、各入力信号に対して、当該入力信号を当該入力信号が位置する区間の代表信号にスカラ量子化することを含む。ここで、区間長は量子化ステップ（ｑｕａｎｔｉｚａｔｉｏｎ ｓｔｅｐ、Ｑｓｔｅｐと記す）と呼ばれ、区間インデックスはレベル値（Ｌｅｖｅｌ）、即ち量子化後の値であり、量子化ステップを表すパラメータは量子化パラメータ（ｑｕａｎｔｉｚａｔｉｏｎ ｐａｒａｍｅｔｅｒ、ＱＰ）である。

【0058】

最も簡単なスカラ量子化方法は均一スカラ量子化であり、均一スカラ量子化は入力信号空間を等間隔の区間に分割し、各区間の代表信号は区間中点である。

【0059】

最適なスカラ量子化器はＬｌｏｙｄ－Ｍａｘ量子化器であり、Ｌｌｏｙｄ－Ｍａｘ量子化器は入力信号の分布状況を考慮しており、区間分割は不均一であり、各区間の代表信号は当該区間の確率重心であり、隣接する２つの区間の境界点はこの２つの区間代表信号の中点である。

【0060】

以下では、本願の実施形態で適用されるシステムアーキテクチャについて説明し、図１は、本発明によるビデオコーデックシステムの例示的なブロック図である。本明細書において、「ビデオ符号化・復号器」という用語は、一般に、ビデオエンコーダ及びビデオデコーダの両方を指す。本発明では、「ビデオコーデック」又は「コーデック」という用語は、一般に、ビデオ符号化又はビデオ復号を指す。ビデオコーデックシステム１におけるビデオエンコーダ１００及びビデオデコーダ２００は、本発明において提供される複数の新しいインター予測モードのうちのいずれか１つにおいて説明される様々な方法の例に従って、現在の符号化・復号された画像ブロック又はそのサブブロックの動きベクトルなどの動き情報を予測するように構成され、それにより、予測された動きベクトルは、動き推定方法を使用して得られる動きベクトルに最大限に近づく、符号化時に動きベクトルの差分を伝送する必要がなくなり、符号化・復号性能をさらに向上させることができる。

【0061】

図１に示すように、ビデオコーデックシステム１は、符号化機器１０及び復号機器２０を含む。符号化機器１０は、符号化ビデオデータを生成する。したがって、符号化機器１０は、ビデオ符号化装置と呼ばれてもよい。復号機器２０は、符号化機器１０によって生成された符号化ビデオデータを復号してもよい。したがって、復号機器２０は、ビデオ復号装置と呼ばれてもよい。符号化機器１０、復号機器２０、又はその両方の様々な実施形態は、１つ又は複数のプロセッサと、前記１つ又は複数のプロセッサに結合されたメモリとを含み得る。前記メモリは、本明細書で説明するように、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、又はコンピュータによってアクセス可能な命令もしくはデータ構造の形で所望のプログラムコードを記憶するために使用され得る任意の他の媒体を含み得るが、これらに限定されない。

【0062】

符号化機器１０及び復号機器２０は、デスクトップコンピュータ、モバイルコンピューティングデバイス、ノート型（例えば、ラップトップ）コンピュータ、タブレットコンピュータ、セットトップボックス、いわゆる「スマート」フォンなどの電話ハンドセット、テレビ、カメラ、ディスプレイデバイス、デジタルメディアプレーヤ、ビデオゲーム機、車載コンピュータ、又はそれらの類似のものを含む様々な装置であってもよい。

【0063】

復号機器２０は、リンク３０を介して符号化機器１０から符号化ビデオデータを受信することができる。リンク３０は、符号化ビデオデータを符号化機器１０から復号機器２０に移動させることができる１つ又は複数の媒体又は装置を含み得る。一例では、リンク３０は、符号化機器１０が符号化ビデオデータを復号機器２０にリアルタイムで直接送信することを可能にする１つ又は複数の通信媒体を含み得る。この例では、符号化機器１０は、通信規格（例えば、無線通信プロトコル）に従って符号化ビデオデータを変調し、変調されたビデオデータを復号機器２０に送信してもよい。前記１つ又は複数の通信媒体は、無線周波数（ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ、ＲＦ）スペクトル又は１つ又は複数の物理的伝送路などの無線及び／又は有線通信媒体を含み得る。前記１つ又は複数の通信媒体は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、又はグローバルネットワーク（例えば、インターネット）などのパケットベースネットワークの一部を形成し得る。前記１つ又は複数の通信媒体は、ルータ、スイッチ、基地局、又は符号化機器１０から復号機器２０への通信を容易にする他のデバイスを含み得る。

【0064】

別の例では、符号化データは、出力インタフェース１４０から記憶装置４０に出力されてもよい。同様に、符号化データは、入力インタフェース２４０を介して記憶装置４０からアクセスすることができる。記憶装置４０は、分散型又はローカルアクセスのデータ記憶媒体、例えば、ハードディスクドライブ、ブルーレイディスク、デジタル多用途ディスク（ｄｉｇｉｔａｌ ｖｉｄｅｏ ｄｉｓｃ、ＤＶＤ）、コンパクトディスク読み取り専用メモリ（ｃｏｍｐａｃｔ ｄｉｓｃ ｒｅａｄ－ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ、ＣＤ－ＲＯＭ）、フラッシュメモリ、揮発性又は不揮発性メモリ、又は符号化ビデオデータを記憶するための任意の他の適切なデジタル記憶媒体であってもよい。

【0065】

別の例では、記憶装置４０は、ファイルサーバ又は符号化機器１０によって生成された符号化ビデオを保持し得る別の中間記憶装置に対応する。復号機器２０は、ストリーミング又はダウンロードによって記憶装置４０から記憶されたビデオデータにアクセスすることができる。ファイルサーバは、符号化ビデオデータを記憶して復号機器２０に送信することができる任意のタイプのサーバであってよい。例示的なファイルサーバは、ネットワークサーバ（例えば、ウェブサイト用）、ファイル転送プロトコル（ｆｉｌｅ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｐｒｏｔｏｃｏｌ、ＦＴＰ）サーバ、ネットワークアタッチストレージ（ｎｅｔｗｏｒｋ ａｔｔａｃｈｅｄ ｓｔｏｒａｇｅ、ＮＡＳ）装置、又はローカルディスクドライブを含む。復号機器２０は、任意の標準データ接続（インターネット接続を含む）を介して符号化ビデオデータにアクセスすることができる。これは、無線チャネル（例えば、ワイヤレスフィデリティ（ｗｉｒｅｌｅｓｓ－ｆｉｄｅｌｉｔｙ、Ｗｉ－Ｆｉ）接続）、有線接続（例えば、デジタル加入者線（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ ｌｉｎｅ、ＤＳＬ）、ケーブルモデムなど）、又はファイルサーバに記憶された符号化ビデオデータにアクセスするのに適したそれらの組み合わせを含み得る。記憶装置４０からの符号化ビデオデータの伝送は、ストリーミング伝送、ダウンロード伝送、又はこれらの組み合わせであってもよい。

【0066】

本発明によって提供される画像復号方法は、空中テレビ放送、ケーブルテレビ送信、衛星テレビ送信、ストリーミングビデオ送信（例えば、インターネット経由）、データ記憶媒体に記憶されるビデオデータの符号化、データ記憶媒体に記憶されるビデオデータの復号、又は他のアプリケーションなど、様々なマルチメディアアプリケーションをサポートするためにビデオ符号化・復号に適用され得る。いくつかの実施例では、ビデオコーデックシステム１は、ビデオストリーミング、ビデオ再生、ビデオ放送及び／又はビデオ電話などのアプリケーションをサポートするために、単方向又は双方向ビデオ伝送をサポートするように構成されてもよい。

【0067】

図１に示されるビデオコーデックシステム１は例示に過ぎず、本発明の技術は、符号化装置と復号装置との間のデータ通信を必ずしも含まないビデオコーデック設定（例えば、ビデオ符号化やビデオ復号）に適用可能である。他の例では、データは、ローカルメモリから検索され、ネットワーク上でストリーミングされる。ビデオ符号化装置は、データを符号化してメモリに記憶してもよいし、及び／又はビデオ復号装置は、メモリからデータを読み出して復号してもよい。多くの例において、符号化・復号は、互いに通信せず、データをメモリに符号化し、及び／又はデータをメモリから取り出して復号する装置によって実行される。

【0068】

図１の例では、符号化機器１０は、ビデオソース１２０、ビデオエンコーダ１００、及び出力インタフェース１４０を含む。いくつかの例では、出力インタフェース１４０は、変調器／復調器（モデム）及び／又は送信機を含み得る。ビデオソース１２０は、ビデオキャプチャ装置（例えば、カメラ）、前にキャプチャされたビデオデータを含むビデオアーカイブ、ビデオコンテンツプロバイダからビデオデータを受信するためのビデオフィードインインタフェース、及び／又はビデオデータを生成するためのコンピュータグラフィックスシステム、又はビデオデータのこれらのソースの組み合わせを含んでもよい。

【0069】

ビデオエンコーダ１００は、ビデオソース１２０からのビデオデータを符号化することができる。いくつかの実施例では、符号化機器１０は、出力インタフェース１４０を介して、符号化ビデオデータを復号機器２０に直接送信する。他の例では、符号化ビデオデータは、復号機器２０が復号及び／又は再生のためにアクセスするために、記憶装置４０に記憶されてもよい。

【0070】

図１の例では、復号機器２０は、入力インタフェース２４０と、ビデオデコーダ２００と、表示装置２２０とを含む。いくつかの例では、入力インタフェース２４０は、受信機及び／又はモデムを含む。入力インタフェース２４０は、リンク３０を介して、及び／又は記憶装置４０から符号化ビデオデータを受信することができる。表示装置２２０は、復号機器２０と一体化されていてもよいし、復号機器２０の外部にあってもよい。一般に、表示装置２２０は、復号化ビデオデータを表示する。表示装置２２０は、液晶ディスプレイ（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙ、ＬＣＤ）、プラズマディスプレイ、有機発光ダイオード（ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ－ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ、ＯＬＥＤ）ディスプレイ又は他のタイプの表示装置など、様々な表示装置を含んでもよい。

【0071】

図１には示されていないが、いくつかの態様において、ビデオエンコーダ１００及びビデオデコーダ２００は、それぞれ、オーディオエンコーダ及びデコーダと統合されてもよく、共通データストリーム又は個別データストリーム内のオーディオ及びビデオの両方のエンコードに処理するために、適切なマルチプレクサ－デマルチプレクサユニット又は他のハードウェア及びソフトウェアを含んでもよい。いくつかの例では、適用可能である場合、デマルチプレクサ（ＭＵＸ－ＤＥＭＵＸ）ユニットは、ＩＴＵ Ｈ．２２３マルチプレクサプロトコル、又はユーザデータグラムプロトコル（ｕｓｅｒ ｄａｔａｇｒａｍ ｐｒｏｔｏｃｏｌ、ＵＤＰ）などの他のプロトコルに準拠することができる。

【0072】

ビデオエンコーダ１００及びビデオデコーダ２００の各々は、１つ又は複数のマイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ、ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ－ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ、ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ｆｉｅｌｄ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙ、ＦＰＧＡ）、ディスクリートロジック、ハードウェア、又はそれらの任意の組み合わせとして実装されてもよい。一部がソフトウェアで本発明を実施する場合、装置は、ソフトウェアのための命令を適切な不揮発性コンピュータ可読記憶媒体に記憶し、１つ又は複数のプロセッサを使用してハードウェアで前記命令を実行して本発明の技術を実施することができる。上記の内容（ハードウェア、ソフトウェア、ハードウェアとソフトウェアとの組み合わせなどを含む）のいずれかは、１つ又は複数のプロセッサと見なされてもよい。ビデオエンコーダ１００及びビデオデコーダ２００は、１つ又は複数のエンコーダ又はデコーダに含まれてもよく、前記エンコーダ又はデコーダのいずれかは、対応する装置内の複合エンコーダ／デコーダ（符号化復号器）の一部として統合されてもよい。

【0073】

本発明では、一般に、ビデオエンコーダ１００は、ある情報を例えばビデオデコーダ２００に「シグナリング通知」又は「送信」する別の装置と呼ばれ得る。「シグナリング通知」又は「送信」という用語は、概して、圧縮されたビデオデータを復号するためのシンタックス要素及び／又は他のデータの伝送を指し得る。この伝送は、リアルタイム又はほぼリアルタイムに発生し得る。代替的に、この通信は、一定の時間が経過した後に発生してもよく、例えば、符号化時に符号化ビットストリームにおいてシンタックス要素をコンピュータ可読記憶媒体に記憶する時に発生してもよく、復号装置は、次に、前記シンタックス要素がこの媒体に記憶された後の任意の時間に前記シンタックス要素を検索してもよい。

【0074】

ＪＣＴ－ＶＣは、Ｈ．２６５（ＨＥＶＣ）規格を開発した。ＨＥＶＣ標準化は、ＨＥＶＣテストモデル（ＨＥＶＣ ｍｏｄｅｌ、ＨＭ）と呼ばれるビデオ復号装置の進化モデルに基づいている。Ｈ．２６５の最新の標準文書は、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｔｕ．ｉｎｔ／ｒｅｃ／Ｔ－ＲＥＣ－Ｈ．２６５から取得することができる。最新バージョンの標準文書は、Ｈ．２６５（１２／１６）であり、該標準文書は参照により本明細書に組み込まれる。ＨＭは、ＩＴＵ－ＴＨ．２６４／ＡＶＣの既存のアルゴリズムに対して、ビデオ復号装置がいくつかの追加の能力を有すると仮定する。例えば、Ｈ．２６４は９種類のイントラ予測符号化モードを提供し、ＨＭは最大３５種類のイントラ予測符号化モードを提供することができる。

【0075】

ＪＶＥＴは、Ｈ．２６６規格の開発に取り組んでいる。Ｈ．２６６標準化のプロセスは、Ｈ．２６６テストモデルと呼ばれるビデオ復号装置の進化モデルに基づいている。Ｈ．２６６のアルゴリズム記述は、ｈｔｔｐ：／ｐｈｅｎｉｘ．ｉｎｔ－ｅｖｒｙ．ｆｒ／ｊｖｅｔから取得することができ、最新のアルゴリズム記述はＪＶＥＴ－Ｆ１００１－ｖ２に含まれ、該アルゴリズム記述文書は参照により本明細書に組み込まれる。また、ｈｔｔｐｓ：／／ｊｖｅｔ．ｈｈｉ．ｆｒａｕｎｈｏｆｅｒ．ｄｅ／ｓｖｎ／ｓｖｎ＿ＨＭＪＥＭＳｏｆｔｗａｒｅ／からＪＥＭテストモデルの参考ソフトウェアを取得することができ、同様に参照により本明細書に組み込まれる。

【0076】

一般に、ＨＭの動作モデルは、ビデオフレーム又は画像を、輝度サンプル及び色度（ｃｈｒｏｍａ）サンプルの両方を含むツリーブロック又は最大符号化ユニット（ｌａｒｇｅｓｔ ｃｏｄｉｎｇ ｕｎｉｔ、ＬＣＵ）のシーケンスに分割することができ、ＬＣＵは符号化ツリーユニット（ｃｏｄｉｎｇ ｔｒｅｅ ｕｎｉｔ、ＣＴＵ）とも呼ばれることを記述する。ツリーブロックは、Ｈ．２６４規格のマクロブロックと同様の目的を有する。スライスは、復号順に連続する複数のツリーブロックを含む。ビデオフレーム又は画像を１つ又は複数のスライスに分割することができる。各ツリーブロックは、四分木に基づいて符号化ユニット（ｃｏｄｉｎｇ ｕｎｉｔ、ＣＵ）に分割され得る。例えば、四分木の根ノードであるツリーブロックを４つの子ノードに分割し、各子ノードを親ノードとして他の４つの子ノードに分割してもよい。四分木のリーフノードとしての最終的に分割不可能な子ノードは、復号化ビデオブロックなどの復号ノードを含む。復号ビットストリームに関連するシンタックスデータは、ツリーブロックが分割され得る最大回数を定義してもよく、復号ノードの最小サイズを定義してもよい。

【0077】

ＣＵのサイズは、復号ノードのサイズに対応し、形状は正方形でなければならない。ＣＵのサイズの範囲は、８×８画素から６４×６４画素までであってよく、それ以上のツリーブロックのサイズであってよい。

【0078】

ビデオシーケンスは、通常、一連のビデオフレーム又は画像を含む。画像のグループ（ｇｒｏｕｐ ｏｆ ｐｉｃｔｕｒｅ、ＧＯＰ）は、例えば、一連の、１つ又は複数のビデオ画像を含む。ＧＯＰに含まれる画像の数を記述するシンタックスデータは、ＧＯＰのヘッダ情報に含まれていてもよく、１つ又は複数の画像のヘッダ情報に含まれていてもよく、他の場所に含まれてもよい。画像の各スライスは、対応する画像の符号化モードを記述するスライスシンタックスデータを含み得る。ビデオエンコーダ１００は、通常、ビデオデータを符号化するために、個別のビデオスライス内のビデオブロックを操作する。ビデオブロックは、ＣＵ内の復号ノードに対応してもよい。ビデオブロックは、固定又は可変のサイズを有し、指定された復号基準に従ってサイズが異なってもよい。

【0079】

本発明において、「Ｎ×Ｎ」と「Ｎ掛けるＮ」は、１６×１６画素又は１６掛ける１６画素のような、垂直次元及び水平次元に従ったビデオブロックの画素サイズを指すために、互換的に使用されてもよい。一般的に、１６×１６ブロックは、垂直方向に１６画素点（ｙ＝１６）、水平方向に１６画素点（ｘ＝１６）を有する。同様に、Ｎ×Ｎブロックは、通常、垂直方向にＮ個の画素点を有し、水平方向にＮ個の画素点を有し、ここで、Ｎは非負の整数値を表す。ブロック内の画素は、行及び列に配列され得る。また、ブロックは、必ずしも水平方向と垂直方向に同じ数の画素点を有する必要はない。例えば、ブロックはＮ×Ｍ個の画素点を含んでもよく、ここで、ＭがＮと等しくなくてもよい。

【0080】

ＣＵのイントラ／インター予測復号が使用された後、ビデオエンコーダ１００は、ＣＵの残差データを計算してもよい。ＣＵは、空間領域（画素領域とも呼ばれる）内の画素データを含んでもよく、残差ビデオデータに変換（例えば、離散コサイン変換（ｄｉｓｃｒｅｔｅ ｃｏｓｉｎｅ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ、ＤＣＴ）、整数変換、離散ウェーブレット変換、又は概念的に類似の変換）を適用した後の変換領域内の係数を含んでもよい。残差データは、符号化されていない画像の画素と、ＣＵに対応する予測値との画素差分に対応し得る。ビデオエンコーダ１００は、残差データを含むＣＵを形成し、ＣＵの変換係数を生成することができる。

【0081】

任意の変換によって変換係数を生成した後、ビデオエンコーダ１００は、変換係数の量子化を実行して、係数を表すために使用されるデータの量をできるだけ減らして、さらなる圧縮を提供することができる。量子化は、係数の一部又は全部に関するビット深度を減らすことができる。例えば、量子化中にｎビット値をｍビット値に切り捨ててもよく、ここで、ｎはｍより大きい。

【0082】

いくつかの実現可能な実施形態では、ビデオエンコーダ１００は、量子化された変換係数を予め定義された走査順序で走査して、エントロピー符号化され得るシリアライズ（直列化）ベクトルを生成し得る。他の実現可能な実施形態において、ビデオエンコーダ１００は、適応的走査を実行し得る。量子化された変換係数を走査して１次元ベクトルを形成した後、ビデオエンコーダ１００は、コンテキスト適応型可変長復号化（ｃｏｎｔｅｘｔ－ｂａｓｅｄ ａｄａｐｔｉｖｅ ｖａｒｉａｂｌｅ－ｌｅｎｇｔｈ ｃｏｄｅ、ＣＡＶＬＣ）、コンテキスト適応型バイナリ算術復号化（ｃｏｎｔｅｘｔ－ｂａｓｅｄ ａｄａｐｔｉｖｅ ｂｉｎａｒｙ ａｒｉｔｈｍｅｔｉｃ ｃｏｄｉｎｇ、ＣＡＢＡＣ）、シンタックスベース適応型バイナリ算術復号化（ｓｙｎｔａｘ－ｂａｓｅｄ ａｄａｐｔｉｖｅ ｂｉｎａｒｙ ａｒｉｔｈｍｅｔｉｃ ｃｏｄｉｎｇ、ＳＢＡＣ）、確率間隔分割エントロピー（ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ ｉｎｔｅｒｖａｌ ｐａｒｔｉｔｉｏｎｉｎｇ ｅｎｔｒｏｐｙ、ＰＩＰＥ）復号化、又は他のエントロピー復号化方法に従って１次元ベクトルをエントロピー復号化することができる。ビデオエンコーダ１００はまた、ビデオデコーダ２００がビデオデータを復号するように、符号化ビデオデータに関連するシンタックス要素をエントロピー符号化してもよい。

【0083】

ＣＡＢＡＣを実行するために、ビデオエンコーダ１００は、コンテキストモデル内のコンテキストを送信されるシンボルに割り当ててもよい。コンテキストは、シンボルの隣接値が非ゼロであるかどうかに関係し得る。ＣＡＶＬＣを実行するために、ビデオエンコーダ１００は、送信されるシンボルの可変長符号を選択し得る。可変長復号化（ｖａｒｉａｂｌｅ－ｌｅｎｇｔｈ ｃｏｄｅ、ＶＬＣ）における符号語は、比較的短い符号が可能性の高いシンボルに対応し、比較的長い符号が可能性の低いシンボルに対応するように構成されてもよい。送信される各シンボルに対して同じ長さの符号語を使用することに対して、ＶＬＣの使用は、ビットレートを節約する目的を達成することができる。ＣＡＢＡＣにおける確率は、シンボルに割り当てられたコンテキストに基づいて決定されてもよい。

【0084】

本発明の実施形態では、ビデオエンコーダは、画像間の時間的冗長性を低減するためにインター予測を実行することができる。本発明では、ビデオデコーダによって現在復号されているＣＵは、現在のＣＵと呼ばれ得る。本発明では、ビデオデコーダによって現在復号されている画像は、現在の画像と呼ばれ得る。

【0085】

図２は、本発明によるビデオエンコーダの例示的なブロック図である。ビデオエンコーダ１００は、ビデオを後処理エンティティ４１に出力するように構成される。後処理エンティティ４１は、ＭＡＮＥ（ｍｅｄｉａ ａｗａｒｅ ｎｅｔｗｏｒｋ ｅｌｅｍｅｎｔ）又はスプライシング／編集装置など、ビデオエンコーダ１００からの符号化ビデオデータを処理することができるビデオエンティティの例を表す。場合によっては、後処理エンティティ４１は、ネットワークエンティティの例であってもよい。いくつかのビデオ符号化システムにおいて、後処理エンティティ４１とビデオエンコーダ１００は、別個の装置のいくつかの部分であってもよく、他の実施例では、後処理エンティティ４１に関して説明された機能は、ビデオエンコーダ１００を含む同じ装置によって実行されてもよい。一例では、後処理エンティティ４１は、図１の記憶装置４０の例である。

【0086】

図２の例では、ビデオエンコーダ１００は、予測処理ユニット１０８、フィルタユニット１０６、復号化ピクチャバッファ（ｄｅｃｏｄｅｄ ｐｉｃｔｕｒｅ ｂｕｆｆｅｒ、ＤＰＢ）１０７、加算器１１２、変換器１０１、量子化器１０２、及びエントロピー符号化器１０３を含む。予測処理ユニット１０８は、インター予測器１１０とイントラ予測器１０９とを含む。画像ブロック再構成のために、ビデオエンコーダ１００は、逆量子化器１０４、逆変換器１０５、及び加算器１１１をさらに含む。フィルタユニット１０６は、デブロッキングフィルタ、適応ループフィルタ（ａｄａｐｔｉｖｅ ｌｏｏｐ ｆｉｌｔｅｒ、ＡＬＦ）及びサンプル適応オフセット（ｓａｍｐｌｅ ａｄａｐｔｉｖｅ ｏｆｆｓｅｔ、ＳＡＯ）フィルタなど、１つ又は複数のループフィルタを表す。図２では、フィルタユニット１０６をループ内フィルタとして示しているが、他の実施形態では、フィルタユニット１０６をループ後フィルタとして実施してもよい。一例では、ビデオエンコーダ１００は、ビデオデータメモリ及び分割ユニット（図示せず）をさらに含み得る。

【0087】

ビデオデータメモリは、ビデオエンコーダ１００のコンポーネントによって符号化すべきビデオデータを記憶することができる。ビデオソース１２０からビデオデータを取得して、ビデオデータメモリに記憶されてもよい。ＤＰＢ １０７は、ビデオエンコーダ１００がイントラ、インターコーデックモードでビデオデータを符号化するための参照ビデオデータを記憶する参照画像メモリであってもよい。ビデオデータメモリ及びＤＰＢ １０７は、ＳＤＲＡＭ（ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ ｄｙｎａｍｉｃ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）を含むＤＲＡＭ（ｄｙｎａｍｉｃ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）、ＭＲＡＭ（ｍａｇｎｅｔｉｃ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＲＡＭ（ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）、又は別のタイプのメモリ装置など、様々なメモリ装置のうちのいずれかによって形成されてもよい。ビデオデータメモリ及びＤＰＢ １０７は、同一のメモリ装置によって提供されてもよいし、別個のメモリ装置によって提供されてもよい。様々な実施例において、ビデオデータメモリは、ビデオエンコーダ１００の他のコンポーネントと共にチップ上にあってもよく、それらのコンポーネントに対してチップ外にあってもよい。

【0088】

図２に示すように、ビデオエンコーダ１００は、ビデオデータを受信し、当該ビデオデータをビデオデータメモリに記憶する。分割ユニットは、前記ビデオデータをいくつかの画像ブロックに分割し、これらの画像ブロックは、例えば、四分木構造又は二分木構造に基づく画像ブロック分割など、より小さなブロックにさらに分割されてもよい。この分割は、スライス（ｓｌｉｃｅ）、タイル（ｔｉｌｅ）又は他の大きなユニットに分割することを含んでもよい。ビデオエンコーダ１００は、通常、符号化すべきビデオスライス内の画像ブロックを符号化するためのコンポーネントを表す。前記スライスは、複数の画像ブロックに分割されてもよい（タイルと呼ばれる画像ブロックセットに分割されてもよい）。予測処理ユニット１０８は、現在の画像ブロックに使用される複数の可能なコーデックモードのうちの１つ、例えば、複数のイントラコーデックモードのうちの１つ、又は複数のインターコーデックモードのうちの１つを選択してもよい。予測処理ユニット１０８は、残差ブロックを生成するために、イントラ及びインターコーデックブロックを加算器１１２に供給し、参照画像として使用される符号化ブロックを再構成するために、加算器１１１に供給してもよい。

【0089】

予測処理ユニット１０８内のイントラ予測器１０９は、空間的冗長性を除去するために、符号化すべき現在のブロックと同じフレーム又はスライス内の１つ又は複数の隣接ブロックに対して現在の画像ブロックのイントラ予測符号化を実行してもよい。予測処理ユニット１０８内のインター予測器１１０は、時間的冗長性を除去するために、１つ又は複数の参照画像内の１つ又は複数の予測ブロックに対して現在の画像ブロックのインター予測符号化を実行してもよい。

【0090】

具体的には、インター予測器１１０は、現在の画像ブロックを符号化するためのインター予測モードを決定するように構成され得る。例えば、インター予測器１１０は、ビットレート－歪み分析を使用して、候補のインター予測モードセットにおける様々なインター予測モードのビットレート－歪み値を計算し、その中から最適なビットレート－歪み特性を有するインター予測モードを選択してもよい。ビットレート－歪み分析は、通常、符号化ブロックと、当該符号化ブロックの元の符号化されていないブロックとの間の歪み（又は誤差）の量、及び符号化ブロックを生成するためのビットレート（即ち、ビット数）を決定する。例えば、インター予測器１１０は、候補インター予測モードセットにおける、ビットレート‐歪みコストが最も小さい前記現在の画像ブロックを符号化するインター予測モードを、現在の画像ブロックに対してインター予測を行うためのインター予測モードとして決定することができる。

【0091】

インター予測器１１０は、決定されたインター予測モードに基づいて、現在の画像ブロック内の１つ又は複数のサブブロックの動き情報（例えば、動きベクトル）を予測し、現在の画像ブロック内の１つ又は複数のサブブロックの動き情報（例えば、動きベクトル）を使用して、現在の画像ブロックの予測ブロックを取得又は生成するように構成される。インター予測器１１０は、参照画像リストにおいて、前記動きベクトルが指す予測ブロックを位置決めしてもよい。また、インター予測器１１０は、ビデオデコーダ２００がビデオスライスの画像ブロックを復号するときに使用するために、画像ブロック及びビデオスライスに関連するシンタックス要素を生成してもよい。あるいは、一例では、インター予測器１１０は、各サブブロックの動き情報を使用して動き補償処理を実行して、各サブブロックの予測ブロックを生成し、現在の画像ブロックの予測ブロックを取得する。ここでのインター予測器１１０は、動き推定及び動き補償処理を実行することを理解されたい。

【0092】

具体的には、現在の画像ブロックに対してインター予測モードを選択した後、インター予測器１１０は、エントロピー符号化器１０３が選択されたインター予測モードを示す情報を符号化するように、現在の画像ブロックの選択されたインター予測モードを示す情報をエントロピー符号化器１０３に提供してもよい。

【0093】

イントラ予測器１０９は、現在の画像ブロックに対してイントラ予測を実行してもよい。具体的には、イントラ予測器１０９は、現在のブロックを符号化するためのイントラ予測モードを決定してもよい。例えば、イントラ予測器１０９は、ビットレート‐歪み分析を使用して様々なテスト対象のイントラ予測モードのビットレート‐歪み値を計算し、テスト対象のモードの中から最適なビットレート‐歪み特性を有するイントラ予測モードを選択してもよい。いずれの場合であっても、画像ブロックに対してイントラ予測モードを選択した後、イントラ予測器１０９は、エントロピー符号化器１０３が選択されたイントラ予測モードを示す情報を符号化するように、現在の画像ブロックの選択されたイントラ予測モードを示す情報をエントロピー符号化器１０３に提供することができる。

【0094】

予測処理ユニット１０８がインター予測、イントラ予測によって現在の画像ブロックの予測ブロックを生成した後、ビデオエンコーダ１００は、符号化すべき現在の画像ブロックから前記予測ブロックを減算して残差画像ブロックを形成する。加算器１１２は、この減算動作を実行する１つ又は複数のコンポーネントを表す。前記残差ブロック内の残差ビデオデータは、１つ又は複数の変換ユニット（ｔｒａｎｓｆｏｒｍ ｕｎｉｔ、ＴＵ）に含まれてよく、変換器１０１に適用される。変換器１０１は、例えば離散コサイン変換（ｄｉｓｃｒｅｔｅ ｃｏｓｉｎｅ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ、ＤＣＴ）又は概念的に類似する変換などを用いて、残差ビデオデータを残差変換係数に変換する。変換器１０１は、残差ビデオデータを画素値領域から周波数領域などの変換領域に変換してもよい。

【0095】

変換器１０１は、得られた変換係数を量子化器１０２に送信することができる。量子化器１０２は、前記変換係数を量子化してビットレートをさらに低減する。いくつかの例では、量子化器１０２は、次に、量子化された変換係数を含む行列に対する走査を実行してもよい。あるいは、エントロピー符号化器１０３は、走査を実行してもよい。

【0096】

量子化後、エントロピー符号化器１０３は、量子化された変換係数をエントロピー符号化する。例えば、エントロピー符号化器１０３は、コンテキスト適応型可変長符号化（ＣＡＶＬＣ）、コンテキスト適応型バイナリ算術符号化（ＣＡＢＡＣ）、シンタックスベース適応型バイナリ算術符号化（ＳＢＡＣ）、確率間隔分割エントロピー（ＰＩＰＥ）符号化、又は別のエントロピー符号化方法もしくは技術を実行してもよい。エントロピー符号化器１０３によってエントロピー符号化された後、符号化ビットストリームは、ビデオデコーダ２００に送信されてもよく、後で送信するために又はビデオデコーダ２００によって検索されるためにアーカイブされてもよい。また、エントロピー符号化器１０３は、符号化すべき現在の画像ブロックのシンタックス要素をエントロピー符号化してもよい。

【0097】

逆量子化器１０４及び逆変換器１０５は、それぞれ逆量子化及び逆変換を適用して、例えば、後に参照画像の参照ブロックとして使用するために、画素領域において残差ブロックを再構成する。加算器１１１は、再構成された残差ブロックを、インター予測器１１０又はイントラ予測器１０９によって生成された予測ブロックに追加して、再構成された画像ブロックを生成する。フィルタユニット１０６は、ブロックアーティファクト（ｂｌｏｃｋ ａｒｔｉｆａｃｔｓ）などの歪みを低減するために再構成された画像ブロックに適用されてもよい。その後、該再構成された画像ブロックは参照ブロックとして復号化ピクチャバッファ１０７に記憶され、インター予測器１１０により、後続のビデオフレーム又は画像におけるブロックに対してインター予測を行うための参照ブロックとして使用され得る。

【0098】

ビデオエンコーダ１００の他の構造的変化はまた、ビデオビットストリームを符号化するために使用され得ることを理解されたい。例えば、いくつかの画像ブロック又は画像フレームについて、ビデオエンコーダ１００は、変換器１０１によって処理される必要がなく、それに応じて、逆変換器１０５によって処理される必要もなく、残差信号を直接量子化することができる。あるいは、いくつかの画像ブロック又は画像フレームについて、ビデオエンコーダ１００は、残差データを生成せず、それに応じて、変換器１０１、量子化器１０２、逆量子化器１０４、及び逆変換器１０５によって処理される必要がない。あるいは、ビデオエンコーダ１００は、フィルタユニット１０６によって処理される必要がなく、再構成された画像ブロックを参照ブロックとして直接記憶することができる。あるいは、ビデオエンコーダ１００内の量子化器１０２及び逆量子化器１０４は、一緒に統合され得る。

【0099】

図３は、本発明によるビデオデコーダ２００の例示的なブロック図である。図３の例では、ビデオデコーダ２００は、エントロピー復号器２０３、予測処理ユニット２０８、逆量子化器２０４、逆変換器２０５、加算器２１１、フィルタユニット２０６、及びＤＰＢ ２０７を含む。予測処理ユニット２０８は、インター予測器２１０及びイントラ予測器２０９を含み得る。いくつかの例では、ビデオデコーダ２００は、図２のビデオエンコーダ１００について説明した符号化プロセスと実質的に逆の復号プロセスを実行し得る。

【0100】

復号プロセスにおいて、ビデオデコーダ２００は、ビデオエンコーダ１００から、符号化ビデオスライスの画像ブロック及び関連するシンタックス要素を表す符号化ビデオビットストリームを受信する。ビデオデコーダ２００は、ネットワークエンティティ４２からビデオデータを受信してもよく、オプションで、前記ビデオデータをビデオデータメモリ（図示せず）に記憶してもよい。ビデオデータメモリは、符号化ビデオビットストリームなど、ビデオデコーダ２００のコンポーネントによって復号すべきビデオデータを記憶することができる。ビデオデータメモリに記憶されるビデオデータは、例えば、記憶装置４０から、カメラなどのローカルビデオソースから、ビデオデータの有線又は無線ネットワーク通信を介して、又は物理データ記憶媒体にアクセスすることによって、取得されてもよい。ビデオデータメモリは、符号化ビデオビットストリームからの符号化ビデオデータを記憶するための復号化ピクチャバッファ（ＤＰＢ）として機能することができる。したがって、ビデオデータメモリは、図３には示されていないが、ビデオデータメモリとＤＰＢ ２０７とは、同一のメモリであってもよいし、個別に設けられたメモリであってもよい。ビデオデータメモリ及びＤＰＢ ２０７は、シンクロナスＤＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ）を含むＤＲＡＭ、磁気抵抗ＲＡＭ（ＭＲＡＭ）、抵抗ＲＡＭ（ＲＲＡＭ）、又は他のタイプのメモリ装置など、様々なメモリ装置のいずれかによって形成されてもよい。様々な実施例において、ビデオデータメモリは、ビデオデコーダ２００の他のコンポーネントと共にチップ上に集積されてもよく、それらのコンポーネントに対してチップ外に設けられてもよい。

【0101】

ネットワークエンティティ４２は、サーバ、ＭＡＮＥ、ビデオエディタ／スプライシング装置、又は上述した技術の１つ又は複数を実施するための他の装置であってもよい。ネットワークエンティティ４２は、ビデオエンコーダ１００などのビデオエンコーダを含んでもよいし、含まなくてもよい。ネットワークエンティティ４２は、符号化ビデオビットストリームをビデオデコーダ２００に送信する前に、本発明で説明される技術の一部を実施してもよい。いくつかのビデオ復号システムにおいて、ネットワークエンティティ４２とビデオデコーダ２００は、別々の装置の部分であってもよく、他の場合、ネットワークエンティティ４２に関して説明された機能は、ビデオデコーダ２００を含む同じ装置によって実行されてもよい。場合によっては、ネットワークエンティティ４２は、図１の記憶装置４０の例であり得る。

【0102】

ビデオデコーダ２００のエントロピー復号器２０３は、ビットストリームをエントロピー復号して、量子化された係数及びいくつかのシンタックス要素を生成する。エントロピー復号器２０３は、シンタックス要素を予測処理ユニット２０８に転送する。ビデオデコーダ２００は、ビデオスライスレベル及び／又は画像ブロックレベルのシンタックス要素を受信することができる。

【0103】

ビデオスライスがイントラ復号（Ｉ）スライスとして復号される場合、予測処理ユニット２０８のイントラ予測器２０９は、シグナリングによって通知されるイントラ予測モードと、現在のフレーム又は画像の以前の復号されたブロックからのデータとに基づいて、現在のビデオスライスの画像ブロックの予測ブロックを生成してもよい。ビデオスライスがインター復号（即ち、Ｂ又はＰ）スライスとして復号される場合、予測処理ユニット２０８のインター予測器２１０は、エントロピー復号器２０３から受信したシンタックス要素に基づいて、現在のビデオスライスの現在の画像ブロックを復号するためのインター予測モードを決定し、決定されたインター予測モードに基づいて前記現在の画像ブロックを復号（例えば、インター予測を実行する）してもよい。具体的には、インター予測器２１０は、新しいインター予測モードを使用して現在のビデオスライスの現在の画像ブロックを予測するかどうかを決定してもよく、シンタックス要素が、新しいインター予測モードを使用して現在の画像ブロックを予測することを示す場合、新しいインター予測モード（例えば、シンタックス要素によって指定される新しいインター予測モード又はデフォルトの新しいインター予測モード）に基づいて現在のビデオスライスの現在の画像ブロック又は現在の画像ブロックのサブブロックの動き情報を予測する。これにより、動き補償処理を通じて、予測された現在の画像ブロック又は現在の画像ブロックのサブブロックの動き情報を使用して、現在の画像ブロック又は現在の画像ブロックのサブブロックの予測ブロックを取得又は生成してもよい。ここで、動き情報は、参照画像情報及び動きベクトルを含んでもよく、参照画像情報は、単方向／双方向予測情報、参照画像リスト番号及び参照画像リストに対応する参照画像インデックスを含んでもよいが、これらに限定されない。インター予測の場合、予測ブロックは、参照画像リスト内の１つの参照画像から生成されてもよい。ビデオデコーダ２００は、ＤＰＢ ２０７に記憶された参照画像に基づいて、参照画像リスト、即ちリスト０及びリスト１を構築することができる。現在の画像の参照フレームインデックスは、参照フレームリスト０及び／又はリスト１に含まれてもよい。いくつかの例では、ビデオエンコーダ１００が、特定のブロックの特定のシンタックス要素を復号するために新しいインター予測モードを使用するかどうかを示す信号を送信してもよく、あるいは、特定のブロックの特定のシンタックス要素を復号するために、新しいインター予測モードを使用するかどうかと、どの新しいインター予測モードを使用するかを示す信号を送信してもよい。なお、ここでのインター予測器２１０は、動き補償処理を実行する。

【0104】

逆量子化器２０４は、ビットストリームに供給され、エントロピー復号器２０３によって復号された、量子化された変換係数を逆量子化する。逆量子化は、ビデオスライス内の各画像ブロックについてビデオエンコーダ１００によって計算された量子化パラメータを使用して、適用すべき量子化の程度を決定することと、適用すべき逆量子化の程度を決定することと、を含み得る。逆変換器２０５は、逆ＤＣＴ、逆整数変換、又は概念的に類似する逆変換処理などの変換係数に逆変換を適用して、画素領域内の残差ブロックを生成する。

【0105】

インター予測器２１０が現在の画像ブロック又は現在の画像ブロックのサブブロックに対する予測ブロックを生成した後、ビデオデコーダ２００は、逆変換器２０５からの残差ブロックと、インター予測器２１０によって生成された対応する予測ブロックとを加算することによって、再構成ブロック、即ち復号された画像ブロックを取得する。加算器２１１は、この加算動作を実行するコンポーネントを表す。必要に応じて、ループフィルタ（復号ループ内又は復号ループの後）を使用して画素遷移を平滑化してもよく、又は他の方式でビデオ品質を改善してもよい。フィルタユニット２０６は、デブロッキングフィルタ、適応ループフィルタ（ＡＬＦ）及びサンプル適応オフセット（ＳＡＯ）フィルタなどの１つ又は複数のループフィルタを表すことができる。図３では、フィルタユニット２０６をループ内フィルタとして示しているが、他の実施形態では、フィルタユニット２０６をループ後フィルタとして実施してもよい。一例では、フィルタユニット２０６は、ブロック歪みを低減するためにブロックを再構成し、その結果を復号化ビデオビットストリームとして出力するように構成される。また、所定のフレーム又は画像における復号された画像ブロックをＤＰＢ ２０７に記憶してもよく、ＤＰＢ ２０７は、その後の動き補償のための参照画像を記憶する。ＤＰＢ ２０７は、メモリの一部であってもよく、後に表示装置（例えば、図１の表示装置２２０）に表示するために復号化ビデオを記憶してもよく、又はこのようなメモリと分離されてもよい。

【0106】

ビデオデコーダ２００の他の構造的変化は、符号化ビデオビットストリームを復号するために使用され得ることを理解されたい。例えば、ビデオデコーダ２００は、フィルタユニット２０６によって処理されずに出力ビデオビットストリームを生成してもよく、又は、いくつかの画像ブロック又は画像フレームに対して、ビデオデコーダ２００のエントロピー復号器２０３は、量子化された係数を復号せず、それに応じて、逆量子化器２０４及び逆変換器２０５によって処理される必要がない。

【0107】

本発明の技術は、図１～図３に示され説明されたビデオエンコーダ１００及びビデオデコーダ２００のような、本発明において説明されたビデオエンコーダ又はビデオデコーダのいずれかによって実行され得る。即ち、実現可能な実施形態において、図２において説明されるビデオエンコーダ１００は、ビデオデータのブロックの符号化中にインター予測を実行するときに、以下に説明される特定の技術を実行することができる。別の実現可能な実施形態において、図３において説明されるビデオデコーダ２００は、ビデオデータのブロックの復号中にインター予測を実行するときに、以下に説明される特定の技術を実行することができる。したがって、一般的な「ビデオエンコーダ」又は「ビデオデコーダ」への参照は、ビデオエンコーダ１００、ビデオデコーダ２００、又は別のビデオ符号化又は復号ユニットを含み得る。

【0108】

図１～図３は、本発明の実施形態による単なる例であり、いくつかの例では、ビデオエンコーダ１００、ビデオデコーダ２００、及びビデオコーデックシステムは、本発明を限定することなく、より多くの又はより少ない構成要素又はユニットを含み得る。

【0109】

以下では、図１～図３に示されるビデオコーデックシステムに基づいて、本発明の実施形態は、可能なビデオ符号化／復号実施形態を提供する。図４は、本発明によるビデオ符号化／復号プロセスのフローチャートであり、図４に示すように、当該ビデオ符号化／復号実施形態は、プロセス（１）～プロセス（５）を含み、プロセス（１）～プロセス（５）は、上述した符号化機器１０、ビデオデコーダ１００、復号機器２０、又はビデオデコーダ２００のうちのいずれか１つ又は複数によって実行され得る。

【0110】

プロセス（１）：１フレームの画像を互いに重ならない１つ又は複数の並列符号化ユニットに分割する。該１つ又は複数の並列符号化ユニット間に依存関係がなく、図４に示す並列符号化ユニット１及び並列符号化ユニット２のように、完全に並列／独立して符号化・復号することができる。

【0111】

プロセス（２）：各並列符号化ユニットについて、それを互いに重ならない１つ又は複数の独立符号化ユニットにさらに分割してもよく、各独立符号化ユニット間は互いに依存しなくてもよいが、いくつかの並列符号化ユニットヘッダ情報を共有することができる。

【0112】

例えば、独立符号化ユニットの幅はｗ＿ｌｃｕであり、高さはｈ＿ｌｃｕである。並列符号化ユニットが１つの独立符号化ユニットに分割される場合、独立符号化ユニットのサイズは並列符号化ユニットのサイズと完全に同じであり、そうでない場合、独立符号化ユニットの幅は高さより大きくなければならない（エッジ領域でない限り）。

【0113】

通常、独立符号化ユニットは、固定のｗ＿ｌｃｕ×ｈ＿ｌｃｕであってもよく、ｗ＿ｌｃｕ及びｈ＿ｌｃｕは、いずれも２のＮ乗（Ｎ≧０）である。例えば、独立符号化ユニットのサイズは、１２８×４、６４×４、３２×４、１６×４、８×４、３２×２、１６×２、又は８×２などであってもよい。

【0114】

可能な例として、独立符号化ユニットは、固定の１２８×４であってもよい。並列符号化ユニットのサイズが２５６×８である場合、並列符号化ユニットを４つの独立符号化ユニットに均等に分割することができ、並列符号化ユニットのサイズが２８８×１０である場合、並列符号化ユニットは、第１／第２行を２つの１２８×４の独立符号化ユニットと１つの３２×４の独立符号化ユニットに分割することができ、第３行を２つの１２８×２の独立符号化ユニットと１つの３２×２の独立符号化ユニットに分割することができる。

【0115】

なお、独立符号化ユニットは、輝度Ｙ、色度Ｃｂ、色度Ｃｒの３つの成分、又は赤（ｒｅｄ、Ｒ）、緑（ｇｒｅｅｎ、Ｇ）、青（ｂｌｕｅ、Ｂ）の３つの成分を含んでもよいし、いずれか１つの成分のみを含んでもよい。独立符号化ユニットが３つの成分を含む場合、これら３つの成分のサイズは完全に同じであっても異なってもよく、具体的には画像の入力フォーマットに関連する。

【0116】

プロセス（３）：各独立符号化ユニットについて、それを互いに重ならない１つ又は複数の符号化ユニットにさらに分割してもよく、独立符号化ユニット内の各符号化ユニットは互いに依存してもよく、例えば、複数の符号化ユニットはプリコーディング及びデコーディングのために相互参照されてもよい。

【0117】

符号化ユニットと独立符号化ユニットとのサイズが同じである場合（即ち、独立符号化ユニットが１つの符号化ユニットのみに分割される場合）、そのサイズは、プロセス（２）に記載される全てのサイズであってもよい。

【0118】

独立符号化ユニットが互いに重ならない複数の符号化ユニットに分割される場合、その実行可能な分割例として、水平均等分割（符号化ユニットの高さが独立符号化ユニットと同じであるが、幅が異なり、その１／２、１／４、１／８、１／１６などであってもよい）、垂直均等分割（符号化ユニットの幅が独立符号化ユニットと同じであり、高さが異なり、その１／２、１／４、１／８、１／１６などであってもよい）、水平と垂直均等分割（四分木分割）などがあり、水平均等分割が好ましい。

【0119】

符号化ユニットの幅がｗ＿ｃｕであり、高さがｈ＿ｃｕである場合、その幅は高さよりも大きくなければならない（エッジ領域でない限り）。通常、符号化ユニットは、固定のｗ＿ｃｕ×ｈ＿ｃｕであってもよく、ｗ＿ｃｕ及びｈ＿ｃｕはいずれも２のＮ乗（Ｎは０以上）であり、例えば、１６×４、８×４、１６×２、８×２、８×１、４×１などである。

【0120】

可能な一例として、符号化ユニットは固定の１６×４であってもよい。独立符号化ユニットのサイズが６４×４である場合、独立符号化ユニットを４つの符号化ユニットに均等に分割してもよく、独立符号化ユニットのサイズが７２×４である場合、符号化ユニットは、４つの１６×４と１つの８×４に分割される。

【0121】

なお、符号化ユニットは、輝度Ｙ、色度Ｃｂ、色度Ｃｒの３つの成分（又は赤Ｒ、緑Ｇ、青Ｂの３つの成分）を含んでもよいし、いずれか１つの成分のみを含んでもよい。符号化ユニットは３つの成分を含む場合、３つの成分のサイズは完全に同じであっても異なってもよく、具体的には画像入力フォーマットに関連する。

【0122】

なお、プロセス（３）は、ビデオコーデック方法における任意選択のステップであり、ビデオエンコーダ／デコーダは、プロセス（２）で得られた独立符号化ユニットの残差係数（又は残差値）を符号化／復号してもよい。

【0123】

プロセス（４）：符号化ユニットについて、それを互いに重ならない１つ又は複数の予測グループ（Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ Ｇｒｏｕｐ、ＰＧ）にさらに分割してもよい。ＰＧはＧｒｏｕｐと略称されてもよく、各ＰＧは、選択された予測モードに従って符号化・復号を行って各ＰＧの予測値を取得し、各ＰＧの予測値は符号化ユニット全体の予測値を構成し、符号化ユニットの予測値と符号化ユニットのオリジナル値とに基づいて、符号化ユニットの残差値を取得することができる。

【0124】

プロセス（５）：符号化ユニットの残差値に基づいて符号化ユニットをグループ化し、互いに重ならない１つ又は複数の残差ブロック（ｒｅｓｉｄｕａｌ ｂｌｏｃｋ、ＲＢ）を取得し、各ＲＢの残差係数を選定モードに従って符号化・復号して残差係数ストリームを形成する。具体的には、残差係数に対して変換を行う場合と変換を行わない場合に分けられる。

【0125】

プロセス（５）における残差係数符号化・復号方法の選定モードは、半固定長符号化方法、指数ゴロム（Ｇｏｌｏｍｂ）符号化方法、Ｇｏｌｏｍｂ‐Ｒｉｃｅ符号化方法、トランケーテッド・ユーナリ（Ｔｒｕｎｃａｔｅｄ Ｕｎａｒｙ、ＴＵ）符号化方法、ランレングス符号化（Ｒｕｎ Ｌｅｎｇｔｈ Ｅｎｃｏｄｉｎｇ、ＲＬＥ）方法、オリジナル残差値の直接符号化方法などのいずれかを含むが、これらに限定されない。

【0126】

例えば、ビデオエンコーダは、ＲＢ内の係数を直接符号化することができる。

【0127】

また、例えば、ビデオエンコーダは、残差ブロックに対してＤＣＴ、ＤＳＴ、Ｈａｄａｍａｒｄ変換などの変換を行い、変換後の係数を符号化することができる。

【0128】

可能な一例として、ＲＢが小さい場合、ビデオエンコーダは、ＲＢ内の各係数を直接統一的に量子化して、２値化符号化を行ってもよい。ＲＢが大きい場合、さらに複数の係数グループ（ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｇｒｏｕｐ、ＣＧ）に分割し、各ＣＧを統一的に量子化した後、２値化符号化を行ってもよい。本発明のいくつかの実施形態では、ＣＧ及び量子化グループ（Ｑｕａｎｔｉｚａｔｉｏｎ Ｇｒｏｕｐ）は同じであってもよい。

【0129】

以下、半固定長符号化方式で残差係数符号化の部分を例示的に説明する。まず、１つのＲＢブロック内の残差の絶対値の最大値を修正最大値（ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｍａｘｉｍｕｍ）とする。次に、当該ＲＢブロック内の残差係数の符号化ビット数を決定し、同じＲＢブロック内の残差係数の符号化ビット数は一致する。例えば、現在のＲＢブロックのクリティカル制限値（ｃｒｉｔｉｃａｌ ｌｉｍｉｔ、ＣＬ）が２で、現在の残差係数が１である場合、残差係数１を符号化するのに２ビット必要であり、０１と表される。現在のＲＢブロックのＣＬが７である場合、８ビットの残差係数及び１ビットの符号ビットを符号化することを示す。ＣＬの決定は、現在のサブブロックの全ての残差が［－２＾（Ｍ－１），２＾（Ｍ－１）］の範囲内にあることを満たす最小のＭ値を探すことである。－２＾（Ｍ－１）及び２＾（Ｍ－１）の２つの境界値が同時に存在する場合、Ｍを１増加させる必要があり、即ち、現在のＲＢブロックの全ての残差を符号化するためにＭ＋１ビットが必要である。－２＾（Ｍ－１）及び２＾（Ｍ－１）の２つの境界値のうちの１つのみが存在する場合、１つのＴｒａｉｌｉｎｇビットを符号化して該境界値が－２＾（Ｍ－１）であるか２＾（Ｍ－１）であるかを確定する必要がある。－２＾（Ｍ－１）及び２＾（Ｍ－１）のいずれも存在しない場合、該Ｔｒａｉｌｉｎｇビットを符号化する必要がない。

【0130】

いくつかの特殊な場合には、ビデオエンコーダは、残差値ではなく、画像のオリジナル値を直接符号化してもよい。

【0131】

本発明の実施形態における符号化ブロック（ｃｏｄｉｎｇ ｂｌｏｃｋ）は、画像内の１つの画像ブロックに対応し、符号化ブロックは、上記のプロセス（３）において分割された符号化ユニットであってもよく、符号化ユニットが分割された予測グループであってもよい。

【0132】

図１に示されるビデオコーデックシステム、図２に示されるビデオエンコーダ、及び図３に示されるビデオデコーダの概略構成図を参照して、本発明の実施形態における画像復号方法及び符号化方法について以下に詳細に説明する。

【0133】

図５は、本発明による画像復号方法のフローチャートであり、当該画像復号方法は、図１に示されるビデオコーデックシステムに適用され得、当該画像復号方法は、復号機器２０によって実行され得る。具体的には、当該復号方法は、復号機器２０に含まれるビデオデコーダ２００によって実行され得る。図５に示すように、本発明の実施形態による画像復号方法は、以下のステップを含む。

【0134】

Ｓ５０１において、現在の符号化ブロック内のいずれか１つの画素点又は任意の複数の並列逆量子化画素点について、当該画素点のＱＰ値を決定する。

【0135】

ここで、現在の符号化ブロック内の画素点のうちの少なくとも２つの画素点のＱＰ値は異なる。並列逆量子化画素点とは、いくつかの画素点に対して、これらの画素点を並列に逆量子化することができることを意味する。

【0136】

現在の符号化ブロック内のいずれか１つの画素点又は任意の複数の並列逆量子化画素点は、ビデオデコーダによって現在処理されている画素点であり、説明を容易にするために、以下の実施形態では、現在の画素点とも呼ばれ得る。

【0137】

復号すべきビデオストリームを復号して、当該ビデオストリームに含まれる１つ又は複数の画像フレームを取得することができる。１つの画像フレームは、１つ又は複数の画像ブロックを含む。本発明の実施形態では、現在の符号化ブロックは、処理すべき画像（前記ビデオストリーム内の任意の画像フレームである）の１つの画像ブロックに対応し、符号化ブロックは、符号化ユニットであってもよい。

【0138】

従来技術では、１つの符号化ブロック（例えば、上記の現在の符号化ブロック）内の全ての画素点に対して同じＱＰ値が使用される。即ち、現在の符号化ブロックを逆量子化するプロセスにおいて、ＱＰ値は符号化ブロックの粒度のＱＰ値であるため、生じる画像歪みは比較的大きい。これに対して、本発明の実施形態では、１つの符号化ブロック（例えば、上記の現在の符号化ブロック）について、ビデオデコーダは、当該符号化ブロックの現在の画素点のＱＰ値を決定し、符号化ブロックの画素点のうちの少なくとも２つに異なるＱＰ値を割り当てる。即ち、現在の符号化ブロックを逆量子化するプロセスにおいて、ＱＰ値は画素粒度のＱＰ値であり、同じ符号化ブロック内の異なる画素点間の差異が十分に考慮される。各画素点に適切なＱＰ値を割り当てることにより、画像フレームの復号歪みを低減し、現在の符号化ブロックの逆量子化効果を向上させることができる（逆量子化効果は、復号により得られた画像の品質によって評価することができる）。

【0139】

Ｓ５０２において、現在の画素点のＱＰ値に基づいて、当該現在の画素点を逆量子化する。

【0140】

現在の画素点を逆量子化することは、具体的には、現在の画素点のレベル値を逆量子化することであり、当該現在の画素点のレベル値は、ビデオデコーダがビットストリームを解析することによって取得される。

【0141】

符号化プロセスにおいて、ビデオエンコーダは、現在の符号化ブロックを予測して、当該現在の符号化ブロックの残差値を取得する。当該残差値は、現在の符号化ブロックの真値と現在の符号化ブロックの予測値との差であり、現在の符号化ブロックの残差係数と呼ばれてもよい。次に、現在の符号化ブロックの残差係数が変換された後に量子化され、現在の符号化ブロックの量子化係数を取得する。あるいは、ビデオエンコーダは、現在の符号化ブロックの量子化係数を取得するために、現在の符号化ブロックの残差係数を変換せず、当該残差係数を直接量子化する。この場合、当該量子化係数は、レベル値又は量子化された残差係数と呼ばれ得る。本発明の実施形態では、説明を容易にするために、量子化された値をレベル値と総称する。

【0142】

本発明の実施形態では、現在の画素点のＱＰ値に基づいて、現在の画素点のレベル値を逆量子化するステップは、当該現在の画素点のＱＰ値に基づいて、当該現在の画素点の量子化ステップＱｓｔｅｐを決定するステップと、選択された量子化器の組み合わせに対して、当該現在の画素点のＱｓｔｅｐを用いて当該現在の画素点のレベル値を逆量子化するステップとを含み得る。

【0143】

オプションとして、量子化器は、均一量子化器又は非均一量子化器であり、量子化器の組み合わせは、ビットストリームに含まれるマーク情報によって決定される。

【0144】

ビデオデコーダは、ＱＰ値に基づいて、式導出又はルックアップのうちの少なくとも１つによってＱｓｔｅｐを決定することができ、以下に３つの可能な実現方法を提供する。

【0145】

方法１：

【数1】

ここで、ａ及びｂは予め設定されたパラメータであり、例えば、ａの値は２であり、ｂの値は１である。

【0146】

方法２：

【数2】

ここで、ＴはＱＰに関する整数であり、例えばＴ＝（ＱＰ－６）／４である。

【0147】

方法３：

【数3】

ここで、ｏｃｔａｖｅはＱＰのオクターブであり、即ち、ＱＰの値がｏｃｔａｖｅ増加するごとに、Ｑｓｔｅｐの値が１倍増加し、通常、ｏｃｔａｖｅは６又は８であり、ｏｆｆｓｅｔは整数オフセット値である。

【0148】

オプションとして、下記のＨ．２６５における従来のスカラ量子化方法を用いて量子化及び逆量子化を実現してもよい。
量子化：

【数4】

逆量子化：

【数5】

ここで、ｌは量子化後に得られたレベル値であり、ｃは量子化すべき残差係数（該残差係数は、変換領域の残差係数、即ち変換された残差係数であってもよく、画素領域の残差係数、即ち残差値であってもよい）であり、Ｑｓｔｅｐは量子化ステップであり、ｆは丸めを制御するためのパラメータであり、ｆ∈０，１）、ｓｉｇｎは符号関数を表し、ｆｌｏｏｒは切り捨て関数を表し、ｃ’は逆量子化後の値である。

【0149】

ＱＰ値が大きいほど、Ｑｓｔｅｐ値が大きいほど、量子化が粗くなり、量子化による画像歪みが大きくなり、係数符号化のビットレートが小さくなることが理解できる。

【0150】

［０、１－ｆ）は量子化不感帯（ｄｅａｄ ｚｏｎｅ）を表し、パラメータｆは量子化不感帯の長さに関連し、ｆが小さいほど量子化不感帯が長くなり、量子化後のレベル値がゼロ点に近くなる。ｆ＝０．５の場合、上記量子化及び逆量子化式は四捨五入に相当し、量子化歪みは最小になる。ｆ＜０．５の場合、ｆが小さいほど量子化歪みが大きくなり、係数符号化のビットレートが小さくなる。Ｈ．２６５において、Ｉフレームに対して、ｆ＝１／３を選択し、Ｂ／Ｐフレームに対して、ｆ＝１／６を選択する。

【0151】

例示的に、均一量子化器の量子化又は逆量子化式は、上記の量子化及び逆量子化式を参照することができ、パラメータｆは以下の方法で取ることができる。

【0152】

方法１：ｆは、０．５又は他の固定値を取る。

【0153】

方法２：ｆは、ＱＰ値、予測モード、及び変換を行うかどうかに基づいて適応的に決定され得る。

【0154】

以上のように、本発明の実施形態において提供される復号方法によれば、ビデオデコーダは、符号化ブロックに対して各画素点のＱＰ値を決定し、それにより、各画素点のＱＰ値に基づいて各画素点を逆量子化し、即ち、ピクセル単位に逆量子化を行うことができる。これにより、一定の圧縮率を確保しつつ、画像フレームの復号歪みを低減することができ、画像復号の真正性及び正確性を向上させることができる。

【0155】

オプションとして、図５を参照して、図６に示すように、現在の画素点のＱＰ値を決定する前に、本発明の実施形態で提供される復号方法は、Ｓ５０３～Ｓ５０４をさらに含む。

【0156】

Ｓ５０３において、現在の符号化ブロックのＱＰ値を取得する。

【0157】

一実施態様では、現在の符号化ブロックのＱＰ値は、ビットストリームを解析して取得されてもよい。ニアロスレス圧縮技術において、小さいＱＰが出現する確率は大きいＱＰよりも高いため、ビデオエンコーダは、トランケーテッド・ユーナリ（Ｔｒｕｎｃａｔｅｄ Ｕｎａｒｙ、ＴＵ）、トランケーテッド・ライス（Ｔｒｕｎｃａｔｅｄ Ｒｉｃｅ、ＴＲ）、又は指数ゴロム（Ｇｏｌｏｍｂ）を使用して、１つの符号化ブロックのＱＰ値を直接符号化することができ、それにより、ビデオデコーダは、ビットストリームを解析して符号化ブロックのＱＰ値を取得することができる。

【0158】

別の実施態様では、現在の符号化ブロックのＱＰ値は、現在の符号化ブロックの予測ＱＰ値及びＱＰオフセット量に基づいて取得されてもよい。例えば、現在の符号化ブロックのＱＰ値は、以下の方式１又は方式２によって取得され得る。

【0159】

ここで、前者の実施態様のプロセスは、Ｓ１～Ｓ３を含む。

【0160】

Ｓ１において、現在の符号化ブロックの予測ＱＰ値を取得する。

【0161】

オプションとして、現在の符号化ブロックの予測ＱＰ値は、現在の符号化ブロックの周囲ブロックのＱＰ値に基づいて計算されてもよい。

【0162】

例えば、現在の符号化ブロックの予測ＱＰ値は、現在の符号化ブロックの左側の再構成ブロックのＱＰ値と、上側の再構成ブロックのＱＰ値とに基づいて、次のように決定されてもよい。

【数6】

ここで、ｐｒｅｄＱＰは、現在の符号化ブロックの予測ＱＰ値を表し、ＱＰＡは、現在の符号化の左側の再構成ブロックを表し、ＱＰＢは、現在の符号化ブロックの上側の再構成ブロックを表し、＞＞１は、１ビット右シフト、即ち、値が１／２になることを表す。

【0163】

Ｓ２において、ビットストリームを解析して、現在の符号化ブロックのＱＰオフセット量を取得する。

【0164】

ビデオ符号化プロセスにおいて、ビデオエンコーダは、現在の符号化ブロックの予測ＱＰ値を決定し、現在の符号化ブロックの真のＱＰ値と予測ＱＰ値との差分を決定し、現在の符号化ブロックのＱＰオフセット量（ｄｅｌｔＡＱＰと記すことができる）を取得し、次いで、可変長符号化を用いてＱＰオフセット量を符号化し、ビットストリームを介してＱＰオフセット量をビデオデコーダに伝送する。これにより、ビデオデコーダは、ビットストリームを取得した後、ビットストリームを解析して、現在の符号化ブロックのＱＰオフセット量を取得することができる。

【0165】

Ｓ３において、現在の符号化ブロックの予測ＱＰ値とＱＰオフセット量との和を、現在の符号化ブロックのＱＰ値とする。即ち、
ＱＰ＝ｐｒｅｄＱＰ＋ｄｅｌｔａＱＰである。
ここで、ＱＰは現在符号化されているＱＰ値を表し、ｐｒｅｄＱＰは現在の符号化ブロックの予測ＱＰ値を表し、ｄｅｌｔａＱＰは現在の符号化ブロックのＱＰオフセット量を表す。

【0166】

後者の実施態様のプロセスは、Ｓ１０～Ｓ３０を含む。

【0167】

Ｓ１０において、現在の符号化ブロックの予測ＱＰ値を取得する。

【0168】

Ｓ１０の説明については、Ｓ１の関連説明を参照することができ、ここでは繰り返さない。

【0169】

Ｓ２０において、現在の符号化ブロックの導出情報に基づいて、現在の符号化ブロックのＱＰオフセット値を決定する。

【0170】

ここで、導出情報は、現在の符号化ブロックの平坦度情報、ビットストリームバッファの残りの空間、又は歪み制約情報のうちの少なくとも１つを含む。

【0171】

ビデオ符号化プロセスでは、ビデオエンコーダは、符号制御アルゴリズムを使用して、現在の符号化ブロックの導出情報に基づいて現在の符号化ブロックのＱＰオフセット量を導出するが、ビデオエンコーダは、当該ＱＰオフセット量をビットストリームで伝送しない。このように、ビデオ復号プロセスにおいて、ビデオデコーダは、ビデオエンコーダと同じ方法を使用して現在の符号化ブロックのＱＰオフセット量を導出する。上記Ｓ２０は、当業者に知られているＱＰオフセット量を導出するための任意の方法を使用することができ、本明細書では詳述しない。

【0172】

Ｓ３０において、現在の符号化ブロックの予測ＱＰ値とＱＰオフセット量との和を、現在の符号化ブロックのＱＰ値とする。

【0173】

本発明の実施形態では、他のより多くの情報に基づいて現在の符号化ブロックの予測ＱＰ値を取得することができ、例えば、現在の符号化ブロックの前の符号化ブロックのＱＰ、前の符号化ブロックの符号化ビット数（ｐｒｅｖ Ｂｌｏｃｋ Ｒａｔｅ）、ターゲットビットレート（ｔａｒｇｅｔ Ｒａｔｅ）、現在の符号化ブロックの平坦度情報、及び現在のビットストリームバッファの充填度（ｒｃ Ｆｕｌｌｎｅｓｓ）に基づいて、現在の符号化ブロックのＱＰオフセット量を導出する。

【0174】

Ｓ５０４において、現在の画素点の予測ＱＰ値が現在の符号化ブロックのＱＰ値であると決定する。

【0175】

取得された現在の符号化ブロックのＱＰ値を、現在の符号化ブロックの各画素点の初期ＱＰ値（即ち、予測ＱＰ値）とし、当該予測ＱＰ値を調整するか又は調整しないことによって、各画素のＱＰ値を取得する。

【0176】

Ｓ５０３～Ｓ５０４に基づいて、図７に示すように、上記現在の画素点のＱＰ値を決定すること（即ち、Ｓ５０１）は、具体的に、Ｓ５０１１～Ｓ５０１２を含む。

【0177】

Ｓ５０１１において、現在の画素点が現在の符号化ブロック内の目標画素点である場合、現在の画素点の予測ＱＰ値を調整し、調整後のＱＰ値を現在の画素点のＱＰ値とする。

【0178】

本発明の実施形態では、目標画素点は、現在の符号化ブロック内の１つ又は複数の指定画素点であり、これらの指定画素点は、ＱＰ値が調整すべき画素点又は候補画素点として理解され得る。候補画素点に対して、ＱＰ調整ポリシーを実行する。目標画素点については後述する。

【0179】

Ｓ５０１２において、現在の画素点が現在の符号化ブロック内の上記目標画素点以外の画素点である場合、現在の画素点の予測ＱＰ値を現在の画素点のＱＰ値とする。

【0180】

本発明の実施形態では、現在の符号化ブロック内の目標画素点以外の画素点は調整されず、ＱＰ調整ポリシーを実行する必要はなく、これらの画素点のＱＰ値は現在の符号化ブロックのＱＰ値である。

【0181】

図７に示すように、一実施形態として、上記実施例におけるＳ５０１１はＳ６０１～Ｓ６０２によって実現してもよい。

【0182】

Ｓ６０１において、現在の画素点の周囲の再構成済み画素点の情報を取得する。

【0183】

現在の画素点の周囲の再構成済み画素点は、現在の画素点に隣接する再構成済み画素点として理解されてもよく、現在の画素点を中心とし、辺長が第１の予め設定された値である正方形領域内の画素点、又は現在の画素点を中心とし、対角線の長さが第２の予め設定された値である菱形領域内の画素点を含む。

【0184】

第１の予め設定された値及び第２の予め設定された値は、実際の要求に応じて設定されてもよく、第１の予め設定された値及び第２の予め設定された値は、等しくても異なってもよく、例えば、第１の予め設定された値及び第２の予め設定された値は、３又は５であってもよい。

【0185】

例示的に、図８Ａは、現在の画素点を中心とする正方形領域の分割を例とする模式図であり、２つの可能なケースを示す。ケース１において、再構成済み画素点は、図８Ａに示すような周囲画素点１のように、現在の画素点を中心とし、辺長が３である正方形領域内の画素点を指す。ケース２において、再構成済み画素点は、図８Ａに示すような周囲画素点２のように、現在の画素点を中心とし、辺長が５である正方形領域内の画素点を指す。

【0186】

図８Ｂは、現在の画素点を中心とする菱形領域の分割を例とする模式図であり、２つの可能なケースを示す。ケース１において、再構成済み画素点は、８Ｂに示す周囲の画素点１のように、現在の画素点を中心とし、対角線の長さが３である菱形領域内の画素点を指す。ケース２において、再構成済み画素点は、図８Ｂに示す周囲の画素点２のように、現在の画素点を中心とし、対角線の長さが５である菱形領域内の画素点を指す。

【0187】

図８Ａ及び図８Ｂは、現在の画素点の周囲の再構成済み画素点を説明するための本発明の実施形態の単なる例であり、本発明を限定するものとして理解すべきではない。他のいくつかの可能な例では、現在の画素点の周囲の再構成済み画素点は、当該現在の画素点に上下に隣接するか、又は左右に隣接する１つ又は２つの画素点であってもよい。

【0188】

現在の画素点の周囲の再構成済み画素点の情報は、当該再構成済み画素点の、画素値、再構成残差値、勾配値、平坦度情報又はテクスチャ度情報又は複雑度情報、背景輝度、コントラスト又は動き量のうちの少なくとも１つの情報を含み得る。ここで、再構成残差値は、逆量子化後の残差値、又は再構成値と予測値との差分を含む。勾配値は、水平勾配、垂直勾配、又は平均勾配を含む。動き量は、動きベクトルで表すことができる。

【0189】

さらに、上述した再構成済み画素点の情報の値は、オリジナル値、絶対値、平均値、又は差分のうちの少なくとも１つを含み得る。

【0190】

一実施形態において、上記の現在の画素点の周囲の再構成済み画素点の情報を取得する方法は、ステップ１～ステップ２を含んでもよい。

【0191】

ステップ１において、現在の画素点の予測画素点の情報を取得する。

【0192】

現在の画素点の予測画素点は再構成済み画素点である。オプションとして、当該再構成済み画素点は、現在の符号化ブロック内の再構成済み画素点であってもよく、現在の符号化ブロック以外の再構成済み画素点であってもよい。例えば、予測モードがイントラ予測モードである場合、再構成済み画素点は、現在の画像フレーム内の当該符号化ブロックの周囲の画素点であり、予測モードがインター予測モードである場合、再構成済み画素点は、現在の画像フレームの参照フレーム上の再構成ブロックであってもよい。

【0193】

ステップ２において、予測画素点が現在の符号化ブロック内の再構成済み画素点である場合、当該予測画素点の情報を、画素点の周囲の再構成済み画素点の情報とし、そうでない場合、当該予測画素点の情報と当該予測画素点の周囲の再構成済み画素点の情報との差分又は差分の絶対値を、現在画素点の周囲の再構成済み画素点の情報とする。

【0194】

Ｓ６０２において、現在の画素点の周囲の再構成済み画素点の情報に基づいて、現在の画素点の予測ＱＰ値を調整する。

【0195】

調整後の予測ＱＰ値は、画素点の最終的なＱＰ値となる。

【0196】

本発明の実施形態では、現在の符号化ブロックの現在の画素点に対してＱＰ値調整パラメータテーブルを設定してもよい。例えば、以下の表１は、ＱＰ値を調整するために必要ないくつかのパラメータを示す。

【表1】

【0197】

具体的には、Ｓ６０２は、以下のＳ６０２１～Ｓ６０２３を含む。

【0198】

Ｓ６０２１において、現在の画素点が第２の予め設定された条件及び第３の予め設定された条件を満たす場合、第１のＱＰオフセット量及び歪み基準ＱＰ値に基づいて、現在の画素点の予測ＱＰ値を調整する。

【0199】

ここで、第２の予め設定された条件は、現在の画素点の予測ＱＰ値が歪み基準ＱＰ値より大きく、かつ、現在の画素点の予測ＱＰ値が調整可能なＱＰ最大値（即ち、表１のｍａｘＡｄｊｕｓｔＱＰ）以下であることであり、調整可能なＱＰ最大値がＱＰ最大値以下である。第３の予め設定された条件は、現在の画素点の周囲の再構成済み画素点の情報が第１の閾値（即ち、表１のｔｈｒｅｓ１）以下であることである。

【0200】

オプションとして、表１を参照すると、現在の画素点が第２の予め設定された条件及び第３の予め設定された条件を満たす場合、現在の画素点の調整後のＱＰ値は以下を満たす。
ｆｉｎａｌＱＰ＝ｍａｘ（ｉｎｉｔＱＰ‐ｏｆｆｓｅｔ１，ｊｎｄＱＰ）
ここで、ｆｉｎａｌＱＰは調整後の予測ＱＰ値を表し、ｉｎｉｔＱＰは現在の画素点の予測ＱＰ値を表し、ｏｆｆｓｅｔ１は第１のＱＰオフセット量を表し、ｊｎｄＱＰは歪み基準ＱＰ値を表し、ｍａｘは最大値を取ることを表す。

【0201】

１つのケースでは、歪み基準ＱＰ値は、ビットストリームを解析することによって取得され、例えば、当該ビットストリームは歪み基準ＱＰ値、例えば２０を伝送する。

【0202】

別のケースでは、歪み基準ＱＰ値は、周囲の再構成された符号化ブロックの平坦度情報又はテクスチャ度情報、背景輝度、コントラスト情報に基づいて導出される。

【0203】

また別のケースでは、歪み基準ＱＰ値は、ビデオエンコーダ又はビデオデコーダによって予め設定された値、例えば１５であってもよい。

【0204】

即ち、歪み基準ＱＰ値は、ビットストリームで伝送されてもよく、ビデオエンコーダ又はビデオデコーダがビデオ符号化・復号プロセス中に導出されてもよく、予め設定された値であってもよい。本発明の実施形態では、画素点のＱＰ値を決定するプロセスに歪み基準ＱＰ値を導入することにより、各画素点は知覚できる歪みに対応する判定情報を満たし、画像歪みを低減し、画像の主観品質を改善することができる。

【0205】

Ｓ６０２２において、現在の画素点が第２の予め設定された条件及び第４の予め設定された条件を満たす場合、第２のＱＰオフセット量及びＱＰ最大値に基づいて、現在の画素点の予測ＱＰ値を調整する。

【0206】

ここで、第４の予め設定された条件は、現在の画素点の周囲の再構成済み画素点の情報が第２の閾値（即ち、表１のｔｈｒｅｓ２）より大きいことであり、第１の閾値は第２の閾値以下である。

【0207】

上記Ｓ６０２１及びＳ６０２２において、現在の画素点の予測ＱＰ値を調整する必要があることが分かる。

【0208】

Ｓ６０２３において、上記Ｓ６０２１及びＳ６０２２以外の場合、現在の画素点の予測ＱＰ値を、現在の画素点のＱＰ値とする。即ち、現在の画素点の予測ＱＰ値を調整する必要がない。

【0209】

理解できるように、上記Ｓ６０２３は、以下のようなケース１～ケース３を含む。

【0210】

ケース１において、現在の画素点の予測ＱＰ値が歪み基準ＱＰ値以下である。

【0211】

ケース２において、現在の画素点が第２の予め設定された条件を満たし（即ち、現在の画素点の予測ＱＰ値が歪み基準ＱＰ値より大きく、かつ、現在の画素点の予測ＱＰ値が調整可能なＱＰ最大値以下である）、かつ、現在の画素点の周囲の再構成済み画素点の情報が第１の閾値より大きく、第２の閾値以下である。

【0212】

ケース３において、現在の画素点の予測ＱＰ値が調整可能なＱＰ最大値より大きい。

【0213】

図７に示すように、別の実施形態として、上記実施例におけるＳ５０１１はＳ６０３により実現されてもよい。

【0214】

Ｓ６０３において、現在の画素点が第１の予め設定された条件を満たす場合、予め設定されたＱＰ値を当該現在の画素点のＱＰ値とし、そうでない場合、現在の画素点の予測ＱＰ値を当該現在の画素点のＱＰ値とする。

【0215】

当該第１の予め設定された条件は、現在の画素点が輝度画素点であることと、現在の画素点が色度画素点であることと、現在の画素点のビット深度がビット深度閾値（表１におけるｂｄＴｈｒｅｓ）以下であることと、現在の画素点の予測ＱＰ値が調整可能なＱＰ最大値（表１におけるｍａｘＡｄｊｕｓｔＱＰ）以下であることと、現在の画素点の周囲の再構成済み画素点の情報が第１の予め設定された閾値（表１におけるｔｈｒｅＳ１）以下であることと、のうちの少なくとも１つを含む。

【0216】

例えば、当該第１の予め設定された条件は、現在の画素点が輝度画素点であり、かつ、当該現在の画素点のビット深度がビット深度閾値以下であることであってもよく、現在の画素点が色度画素点であり、かつ、当該現在の画素点の予測ＱＰ値が調整可能なＱＰ最大値以下であることであってもよい。具体的には、実際のニーズに応じて、上記条件のうちの１種又は複数種の条件を組み合わせて第１の予め設定された条件としてもよい。

【0217】

１つの可能な実施態様では、上記目標画素点は、現在の符号化ブロック内のいずれか１つ又は複数の画素点であり、即ち、現在の符号化ブロック内の各画素点のＱＰ値が調整される必要があり、各画素点について、上記Ｓ６０１～Ｓ６０２又はＳ６０３を用いてそのＱＰ値を決定することができる。

【0218】

さらに別の可能な実施態様では、上記目標画素点は、現在の符号化ブロックの第２部分の画素点のうちのいずれか１つ又は複数である。本発明の実施形態では、現在の符号化ブロックは、少なくとも第１部分の画素点及び／又は第２部分の画素点を含み、第１部分の画素点は、ＱＰ値を調整する必要がない画素点に設定され、即ち、第１部分の画素点の各画素点のＱＰ値は、その予測ＱＰ値であり、第２部分の画素点は、ＱＰ値を調整する必要がある画素点に設定され、即ち、上記Ｓ６０１～Ｓ６０２又はＳ６０３を用いて第２部分の画素点の各画素点のＱＰ値を決定する。

【0219】

別の可能な実施態様では、現在の符号化ブロックは、第１部分の画素点及び／又は第２部分の画素点を少なくとも含み、第１部分の画素点は、ＱＰ値を調整する必要がない画素点に設定され、第２部分の画素点は、ＱＰ値を調整すべき画素点に設定される。

【0220】

１つの可能なケースでは、現在の符号化ブロックの予測モードがピクセル単位の予測モードである場合、第２部分の画素点は、第１位置の画素点及び／又は第２位置の画素点を含み得る。第１位置の画素点及び第２位置の画素点は、現在の符号化ブロックのピクセル単位の予測モードに基づいて決定される。通常、第２位置の画素点は、水平方向におけるピクセル単位の予測の開始点に対応する画素点を含み得る。

【0221】

上記目標画素点が第１位置の画素点のいずれか１つ又は複数の画素点であり、現在の画素点が第１位置の画素点の１つ又は複数の画素点である場合、上記Ｓ６０１～Ｓ６０２を用いて、当該現在の画素点のＱＰ値を決定してもよく、現在の画素点が第２位置の画素点の１つ又は複数の画素点である場合、上記Ｓ６０３を用いて、現在の画素点のＱＰ値を決定してもよい。

【0222】

本発明の実施形態では、現在の符号化ブロックの第２部分の画素点のうち、どの画素点が第１位置の画素点として設定され、どの画素点が第２位置の画素点として設定されるかは、現在の符号化ブロックのピクセル単位の予測モードに関連する。

【0223】

一例として、図９Ａ～図９Ｄを参照して、現在の符号化ブロックが１６×２（幅ｗが１６、高さｈが２）である符号化ブロックを例として、当該符号化ブロックの予測モードはピクセル単位の予測モードであり、当該符号化ブロックのピクセル単位の予測モードは、ピクセル単位の予測モード１、ピクセル単位の予測モード２、ピクセル単位の予測モード３、及びピクセル単位の予測モード４の４つのモードを含む。ここで、
≡は、現在の画素点の予測値が、当該画素点の左右両側の画素点の再構成値の平均値であることを表し、
｜｜｜は、現在の画素点の予測値が、当該画素点の上下両側の画素点の再構成値の平均値であることを表し、
＞は、現在の画素点の予測値が、当該画素点の左側画素点の再構成値であることを表し、
∨は、現在の画素点の予測値が、当該画素点の上側画素点の再構成値であることを表す。

【0224】

本発明の実施例では、説明の便宜上、その左右両側の画素点に基づいて予測される画素点を第１タイプの画素点と称し、その上下両側の画素点に基づいて予測される画素点を第２タイプの画素点と称し、その左側の画素点に基づいて予測される画素点を第３タイプの画素点と称し、その上側の画素点に基づいて予測される画素点を第４タイプの画素点と称す。

【0225】

図９Ａに示すように、現在の符号化ブロックの予測モードはピクセル単位の予測モード１であり、したがって、現在の符号化ブロックは第１部分の画素点と第２部分の画素点を含み、第２部分の画素点は全て第１位置の画素点として定義され、即ち、第２部分の画素点は第２位置の画素点を含まない。ここで、第１位置の画素点は、第１タイプの画素点及び第４タイプの画素点を含む。

【0226】

図９Ｂに示すように、現在の符号化ブロックの予測モードはピクセル単位の予測モード２であり、したがって、現在の符号化ブロックは第１部分の画素点と第２部分の画素点を含み、第２部分の画素点の一部は第１位置の画素点として定義され、別の部分は第２位置の画素点として定義される。ここで、第１位置の画素点は、第２タイプの画素点及び第３タイプの画素点を含み、第２位置の画素点は、第３タイプの画素点及び第４タイプの画素点を含む。

【0227】

図９Ｃに示すように、現在の符号化ブロックの予測モードはピクセル単位の予測モード３であり、したがって、現在の符号化ブロックの全ての画素点は第２部分の画素点であり、当該第２部分の画素点の一部は第１位置の画素点として定義され、別の部分は第２位置の画素点として定義される。ここで、第１位置の画素点は第３タイプの画素点を含み、第２位置の画素点は第３タイプの画素点及び第４タイプの画素点を含む。

【0228】

図９Ｄに示すように、現在の符号化ブロックの予測モードはピクセル単位の予測モード４であり、したがって、現在の符号化ブロックは第１部分の画素点と第２部分の画素点を含み、第２部分の画素点は全て第１位置の画素点として定義され、即ち、第２部分の画素点は第２位置の画素点を含まない。ここで、第１位置の画素点は第４タイプの画素点を含む。

【0229】

一例として、図１０Ａ及び図１０Ｂを参照すると、現在の符号化ブロックが８×２（幅ｗが８、高さｈが２）である符号化ブロックを例として、当該符号化ブロックの予測モードはピクセル単位の予測モードであり、当該符号化ブロックのピクセル単位の予測モードは、ピクセル単位の予測モード１及びピクセル単位の予測モード２の２つのモードを含む。

【0230】

図１０Ａに示すように、現在の符号化ブロックの予測モードはピクセル単位の予測モード１であり、したがって、現在の符号化ブロックは第１部分の画素点と第２部分の画素点を含み、第２部分の画素点は全て第１位置の画素点として定義され、即ち、第２部分の画素点は第２位置の画素点を含まない。ここで、第１位置の画素点は第４タイプの画素点を含む。

【0231】

図１０Ｂに示すように、現在の符号化ブロックの予測モードはピクセル単位の予測モード２であり、したがって、現在の符号化ブロックの画素点は全て第２部分の画素点であり、当該第２部分の画素の一部は第１位置の画素点として定義され、別の部分は第２位置の画素点として定義される。ここで、第１位置の画素点は第３タイプの画素点を含み、第２位置の画素点は第３タイプの画素点及び第４タイプの画素点を含む。

【0232】

一例として、図１１Ａ及び図１１Ｂを参照すると、現在の符号化ブロックが８×１（幅ｗが８、高さｈが１）である符号化ブロックを例にとると、当該符号化ブロックの予測モードはピクセル単位の予測モードであり、当該符号化ブロックのピクセル単位の予測モードは、ピクセル単位の予測モード１及びピクセル単位の予測モード２の２つのモードを含む。

【0233】

図１１Ａに示すように、現在の符号化ブロックの予測モードはピクセル単位の予測モード１であり、したがって、現在の符号化ブロックの全ての画素点は第１部分の画素点であり、第１部分の画素点は第４タイプの画素点である。

【0234】

図１１Ｂに示すように、現在の符号化ブロックの予測モードはピクセル単位の予測モード２であり、したがって、現在の符号化ブロックの画素点は全て第２部分の画素点であり、第２部分の画素点の一部は第１位置の画素点として定義され、別の部分は第２位置の画素点として定義される。ここで、第１位置の画素点は第３タイプの画素点を含み、第２位置の画素点は第３タイプの画素点及び第４タイプの画素点を含む。

【0235】

図５と組み合わせて、図１２に示すように、可能なケースでは、現在の符号化ブロックの予測モードがブロック予測モードである場合、現在の画素のＱＰ値を決定する前に、本発明の実施形態で提供される復号方法は、Ｓ５０５～Ｓ５０６をさらに含み得る。

【0236】

Ｓ５０５において、現在の符号化ブロックの領域分割情報を取得し、当該領域分割情報は領域の数Ｎと領域境界線の位置情報とを含み、Ｎは２以上の整数である。

【0237】

領域分割情報は、分割テンプレートと呼ばれてもよい。

【0238】

オプションとして、現在の符号化ブロックの領域分割情報を取得するための方法は、現在の符号化ブロックの予め定義された領域分割情報を取得するステップ、又はビットストリームを解析して、現在の符号化ブロックの領域分割情報を取得するステップ、又はビデオデコーダによって導出されるステップを含む。

【0239】

Ｓ５０６において、領域分割情報に基づいて、現在の符号化ブロックをＮ個の領域に分割する。

【0240】

オプションとして、ブロック予測モードは、ブロックベースのインター予測モード、ブロックベースのイントラ予測モード、又はイントラブロックコピー（ｉｎｔｒａ ｂｌｏｃｋ ｃｏｐｙ、ＩＢＣ）予測モードを含み得る。

【0241】

ブロック予測モードに基づいて現在の符号化ブロックの予測ブロックを取得し、その残差ブロックを取得する。オプションとして、当該残差ブロックに対して変換を行うかどうかの観点から、ブロック予測モードは、変換を行わないブロック予測モードと、変換を行うロック予測モードとを含み得る。変換を行わないブロック予測モードとは、当該ブロック予測モードに基づいて決定された残差ブロックに対して変換を行わないことを指し、変換を行うブロック予測モードとは、当該ブロック予測モードに基づいて決定された残差ブロックに対して変換を行うことを指す。

【0242】

変換を行わないブロック予測モードについて、現在の符号化ブロック内の画素点は「ピクセル単位（ｐｉｘｅｌ－ｗｉｓｅ）」又は「領域単位（ｒｅｇｉｏｎ－ｗｉｓｅ）」に順次再構成されてもよく、前に再構成済み画素点の情報を用いて後に再構成画素点ＱＰ値を調整してもよい。

【0243】

現在の符号化ブロック内の画素点のピクセル単位の再構成は、上記のピクセル単位の予測モードと同様であり、したがって、「ピクセル単位」の再構成の場合における現在の符号化ブロックの画素点のＱＰ値の決定方法は、上記のピクセル単位の予測モードにおけるＱＰ値の決定方法と同様であり、即ち、上記のＳ６０１～Ｓ６０２又はＳ６０３を使用して、現在の符号化ブロックの画素点のＱＰ値を決定することができる。

【0244】

現在の符号化ブロック内の画素点の「領域単位」の再構成は、同じ領域の画素を並行して再構成することを許可し、現在の符号化ブロックをＮ個の領域（Ｎ≧２）に分割し、その後、領域単位に順次再構成するという考え方である。

【0245】

具体的に、変換を行わないブロック予測モードでの「領域単位」の再構成方式について、領域分割情報における領域の数Ｎ及び領域境界線の位置情報に基づいて、当該現在の符号化ブロックをＮ個の領域に分割することができる。Ｎ個の領域のうちの少なくとも１つの領域の画素点のＱＰ値は、少なくとも１つの他の領域の再構成済み画素点の情報に基づいて決定されることに留意されたい。ここで、他の領域は、Ｎ個の領域のうちの少なくとも１つの領域以外の領域、又は前記現在の符号化ブロック以外の領域である。即ち、Ｎ個の領域は再構成順序を有し、即ち、当該Ｎ個の領域内の部分領域間の再構成プロセスは依存関係を有し、例えば、最初に１つの領域を再構成し（対応する他の領域は前記現在の符号化ブロック以外の領域である）、次いで、当該領域の再構成結果に基づいて別の領域を再構成する（即ち、当該領域は別の領域に対して他の領域である）必要がある。

【0246】

オプションとして、領域の数Ｎ及び領域境界線の位置情報は、現在の符号化ブロックの情報又は現在の符号化ブロックの参照画素の情報に基づいて導出されてもよい。

【0247】

一例として、Ｎ＝２（即ち、現在の符号化ブロックを２つの領域に分割する）と仮定すると、現在の符号化ブロックは第１の領域及び第２の領域を含み、第１の領域内の画素点は、現在の符号化ブロックの、任意の位置の水平スライス内の画素点と、任意の位置の垂直スライス内の画素点と、又は任意の位置の斜めスライス内の画素点とのうちの少なくとも１つを含む。ここで、スライスの幅は２以下であり、スライスが現在の符号化ブロックの境界に位置する場合、スライスの幅は１に等しい。第２の領域内の画素点は、現在の符号化ブロック内の第１の領域以外の画素点である。第１の領域と第２の領域の再構成順序は、まず第２の領域を再構成し、次に第１の領域を再構成することである。

【0248】

例示的に、現在の符号化ブロックについて、上境界の画素点は上側のスライスの画素点であり、下境界の画素点は下側のスライスの画素点であり、左境界の画素点は左側のスライスの画素点であり、右境界の画素点は右側のスライスの画素点であることが理解され得る。

【0249】

図１３Ａ～図１３Ｄは、現在の符号化ブロックのいくつかの例示的な分割結果の概略図であり、図１３Ａでは、左境界の画素点及び右境界の画素点を含み、図１３Ｂでは、第１の領域内の画素点は、現在の符号化ブロックの下境界の画素点及び右境界の画素点を含み、図１３Ｃでは、第１の領域内の画素点は、現在の符号化ブロックの右境界の画素点を含み、図１３Ｄでは、第１の領域内の画素点は、現在の符号化ブロックの下境界の画素点を含む。

【0250】

変換を行うブロック予測モードに対して、現在の符号化ブロック内の全ての画素点を並列に再構成する必要があるため、現在の符号化ブロックをＮ個の領域（Ｎ≧２）に分割し、同一領域の画素を並列に再構成することができる。

【0251】

具体的に、変換を行うブロック予測モードに対して、領域分割情報における領域の数Ｎ及び領域境界線の位置情報に基づいて、当該現在の符号化ブロックをＮ個の領域に分割してもよい。

【0252】

領域の数Ｎ及び領域境界線の位置情報は、現在の符号化ブロックの情報又は現在の符号化ブロックの参照画素の情報に基づいて導出されてもよい。現在の符号化ブロックの領域分割情報は、現在の符号化ブロックの上側の隣接する行の画素点及び／又は左側の隣接する列の画素点（即ち、現在の符号化ブロックの参照画素点）に基づいて決定されてもよい。具体的には、現在の符号化ブロックの上側の隣接する行の画素点及び／又は左側の隣接する列の画素点に基づいて、現在の符号化ブロック内の物体エッジを予測し、物体エッジに基づいて現在の符号化ブロックをいくつかの領域に分割する。例えば、現在の符号化ブロックの上側の隣接する行の画素点及び／又は左側の隣接する列の画素点に基づいて、勾配アルゴリズムを用いて現在の符号化ブロックの行及び／又は列の画素値が急変する画素点を予測することにより、当該急変する画素点を領域境界線の位置とし、これにより領域の数Ｎを決定することができる。

【0253】

上記方法で決定された現在の符号化ブロックの領域分割情報により、現在の符号化ブロックの領域分割方式は、水平分割、垂直分割又は斜め分割のうちの少なくとも１つを含むことができる。例えば、現在の符号化ブロックの行画素値に急変が発生した１つ又は複数の画素点が存在し、列画素値に急変が発生した画素点が存在しない場合、現在の符号化ブロックの領域分割方式は垂直分割であり、現在の符号化ブロックの列画素値に急変が発生した１つ又は複数の画素点が存在し、行画素値に急変が発生した画素点が存在しない場合、現在の符号化ブロックの領域分割方式は水平分割であり、現在の符号化ブロックの行画素値に急変が発生した１つ又は複数の画素点が存在し、列画素値に急変が発生した１つ又は複数の画素点も存在する場合、現在の符号化ブロックの領域分割方式は斜め分割である。

【0254】

図１４Ａ～図１４Ｃを参照すると、１つの分割方式は、現在の符号化ブロックを２つの領域に分割することであり、図１４Ａは、垂直方向に２つの領域に分割することを示し、点Ａ１が行の急変画素点であり、図１４Ｂは、水平方向に２つの領域に分割することを示し、点Ｂ１が列の急変画素点であり、図１４Ｃは、斜め方向に２つの領域に分割することを示し、点Ｃ１が行の急変画素点であり、点Ｄ１が列の急変画素点である。

【0255】

図１５Ａ～図１５Ｅを参照すると、１つの分割方式は、現在の符号化ブロックを３つの領域に分割することであり、図１５Ａは、垂直方向に３つの領域に分割することを示し、点Ａ２及び点Ａ３は、行の急変画素点であり、図１５Ｂは、水平方向に３つの領域に分割することを示し、点Ｂ２及び点Ｂ３は、列の急変画素点であり、図１５Ｃ～図１５Ｅは、斜め方向に３つの領域に分割することを示す。図１５Ｃにおいて、点Ｃ２及び点Ｃ３は、行の急変画素点であり、点Ｄ２及び点Ｄ３は、列の急変画素点であり、図１５Ｄにおいて、点Ｃ４及び点Ｃ５は、行の急変画素点であり、点Ｄ４は、列の急変画素点であり、図１５Ｅにおいて、点Ｃ６は、行の急変画素点であり、点Ｄ５及び点Ｄ６は、列の急変画素点である。

【0256】

図１４Ａ～図１４Ｃ及び図１５Ａ～図１５Ｅは、現在の符号化ブロックのいくつかの分割結果の例に過ぎず、本発明の実施形態を限定するものではない。現在の符号化ブロックの分割方式は、複数の分割方式の組み合わせであってもよい。

【0257】

上記Ｓ５０５～Ｓ５０６に基づいて、一実施態様では、変換を行わないブロック予測モードについて、現在の符号化ブロックが２つ（即ち、Ｎ＝２）の領域に分割され、即ち、現在の符号化ブロックが第１の領域及び第２の領域を含む（図１０Ａ及び図１０Ｂを参照）こと例に、図１２に示すように、上記現在の画素点のＱＰ値を決定すること（即ち、Ｓ５０１）は、具体的にはＳ５０１３～Ｓ５０１４を含む。

【0258】

Ｓ５０１３において、現在の画素点が第１の領域内のいずれか１つの画素点である場合、現在の画素点の予測ＱＰ値を調整し、調整後のＱＰ値を現在の画素点のＱＰ値とする。

【0259】

具体的には、現在の画素点の周囲の再構成済み画素点の情報を取得し、当該現在の画素点の周囲の再構成済み画素点の情報に基づいて、画素点の予測ＱＰ値を調整する。具体的なプロセスは、上記実施例におけるＳ６０１～Ｓ６０２（ここで、Ｓ６０２はＳ６０２１～Ｓ６０２３を含む）の関連説明を参照することができ、ここでは説明を省略する。

【0260】

Ｓ５０１４において、現在の画素点が第２の領域内のいずれか１つの画素点である場合、現在の画素点の予測ＱＰ値を現在の画素点のＱＰ値とする。第２の領域の画素点を再構成する必要があり、このとき、その周囲に再構成済み画素点がない可能性があるため、第２の領域の画素点の予測ＱＰ値を調整せず、即ち、第２の領域の画素点の予測ＱＰ値を画素点のＱＰ値とする。

【0261】

別の実施態様では、上記の変換を行うブロック予測モードについて、Ｎ個の領域のうちのいずれか１つにおける現在の画素点について、図１２に示すように、上記現在の画素点のＱＰ値を決定すること（即ち、Ｓ５０１）は、具体的にはＳ５０１５～Ｓ５０１６を含む。

【0262】

Ｓ５０１５において、現在の画素点のＱＰオフセット量を取得する。

【0263】

オプションとして、ビットストリームを解析して、現在の画素点のオフセットを取得する。ビデオエンコーダが画像を符号化するプロセスにおいて、ビデオエンコーダが各画素点のＱＰオフセット量を予測した後、各画素点のＱＰオフセット量をビットストリームに組み込み、ビデオデコーダに伝送することができることが理解され得る。

【0264】

あるいは、オプションとして、導出情報に基づいて現在の画素点のＱＰオフセット量を決定する。当該導出情報は、現在の画素が位置する領域のインデックス情報、及び／又は、現在の画素から現在の画素が位置する領域の領域境界線までの距離を含む。ここで、距離は、水平距離、垂直距離又はユークリッド距離のいずれかを含む。

【0265】

したがって、導出された現在の画素点のＱＰオフセット量は、第３のＱＰオフセット量、第４のＱＰオフセット量、第３のＱＰオフセット量と第４のＱＰオフセット量との和のうちのいずれか１つである。

【0266】

ここで、第３のＱＰオフセット量は、現在の画素が位置する領域のインデックス情報に基づいて導出され、第３のＱＰオフセット量は、領域レベルのＱＰオフセット量と見なすことができる。同じ領域内の画素点の第３のＱＰオフセット量は同じであり、異なる領域内の画素点の第３のＱＰオフセット量は異なることを理解されたい。

【0267】

第４のＱＰオフセット量は、現在の画素点から、現在の画素点が位置する領域の領域境界線までの距離に基づいて導出される。第４のＱＰオフセット量は、画素レベルのＱＰオフセット量と見なすことができる。画素点に対応する距離が異なる場合、現在の画点素のＱＰオフセット量は異なってもよい。

【0268】

ビデオ符号化機器の構成に従って、第３のＱＰオフセット量、第４のＱＰオフセット量、第３のＱＰオフセット量と第４のＱＰオフセット量との和のうちの１つを、当該画素点のＱＰオフセット量として選択してもよい。

【0269】

Ｓ５０１６において、現在の画素点のＱＰオフセット量に基づいて現在の画素点の予測ＱＰ値を調整し、調整後のＱＰ値を現在の画素点のＱＰ値とする。

【0270】

以上のように、ビデオデコーダは、符号化ブロック内の画素点について画素点粒度のＱＰ値を決定し、各画素点のＱＰ値に基づいて各画素点をピクセル単位に逆量子化してよい。これにより、一定の圧縮率を確保しつつ、画像フレームの復号歪みを低減することができ、画像復号の真正性及び正確性を向上させることができる。

【0271】

それに応じて、画像符号化方法において、ビデオエンコーダは、まず、画素点のＱＰ、Ｑｓｔｅｐ及び残差係数を取得し、適応的に量子化器を選択し、残差係数を量子化し、最後に量子化係数を調整して、最終的なレベル値を取得し、それにより画像フレームの符号化を実現する。

【0272】

図２に示されるビデオエンコーダ１００に基づいて、本発明は、画像符号化方法をさらに提供する。図１６は、本発明による画像符号化方法のフローチャートである。当該画像符号化方法は、ビデオエンコーダ１００によって実行されてもよく、ビデオエンコーダ１００の機能をサポートする符号化機器（図１に示される符号化機器１０）によって実行されてもよい。ここで、ビデオエンコーダ１００が符号化方法を実施することを例として説明する。当該画像符号化方法は、以下のステップＳ１６０１～Ｓ１６０２を含む。

【0273】

Ｓ１６０１において、現在の符号化ブロック内のいずれか１つの画素点又は任意の複数の並列量子化画素点について、当該画素点のＱＰ値を決定する。

【0274】

ここで、現在の符号化ブロックの画素点のうちの少なくとも２つの画素点のＱＰ値は異なる。

【0275】

Ｓ１６０２において、画素点のＱＰ値に基づいて、画素点を量子化する。

【0276】

量子化は逆量子化の逆プロセスであり、符号化方法におけるＱＰ値の量子化については、上記図５～図１５Ａ乃至図１５Ｅの復号方法における対応するプロセスを参照することができ、ここでは説明を省略する。

【0277】

以上のように、本発明の実施形態において提供される符号化方法により、ビデオエンコーダは、符号化ブロックに対して各画素点のＱＰ値を決定し、それにより、各画素点のＱＰ値に基づいて各画素点を量子化し、即ち、ピクセル単位に量子化を行うことができる。これにより、一定の圧縮率を確保しつつ、画像フレームの復号歪みを低減することができ、画像復号の真正性及び正確性を向上させることができる。

【0278】

理解できるように、ブロック予測モードについて、実施例に記載の方法に従って現在の符号化ブロックをＮ（Ｎ≧２）個の領域に分割し、各領域内の画素点に対してピクセル単位の量子化又は複数の画素点の並列量子化を行い、レベル値（即ち、量子化された残差係数又は量子化後のパラメータ係数）を取得した後、パラメータ係数を符号化する。

【0279】

符号化ブロックをＮ個の領域に分割する場合、異なる領域のＱＰ値の調整方式が異なってもよいため、量子化後の残差係数の分布も異なり、したがって、領域に基づく残差グループ符号化方法を設計することができる。

【0280】

具体的には、各領域の残差係数をいくつかの残差グループに分割することができ、各残差グループは領域を跨ぐことができないことに留意すべきである。その後、当該残差グループの符号長パラメータを符号化し、符号化方法は固定長符号化又は可変長符号化であってもよい。さらに固定長符号化を用いて当該残差グループ内の各残差係数を符号化し、固定長符号化の符号長は当該残差グループの符号長パラメータによって決定され、異なる残差グループの符号長パラメータは異なってもよい。

【0281】

例えば、図１７を参照すると、現在の符号化ブロックが１６×２の符号化ブロックであり、現在の符号化ブロックが領域１及び領域２の２つの領域に分割されると仮定すると、領域１に対応する残差係数はｎ（ｎ≧１）個の残差グループに分割され、領域２に対応する残差係数はｍ（ｍ≧１）個の残差グループに分割されてもよく、各残差グループは領域を跨がない。なお、残差係数は画素点と一対一に対応し、領域に対応する残差係数をグループ化することは、即ち、領域に含まれる画素点をグループ化することを意味する。図１７に示すように、領域１は１５個の画素点を含み、例示的に、当該領域１を１つの残差グループに分割してもよく、即ち、当該１５個の画素点を１つの残差グループに分割してもよい。また、当該領域１を２つの残差グループに分割してもよく、例えば、領域１の最初の８個の画素点を１つの残差グループ１に分割し、領域１の最後の７個の画素点を別の残差グループ２に分割してもよい。また、当該領域１を３つの残差グループに分割してもよく、例えば、５つの隣接する画素点ごとに１つの残差グループに分割して、残差グループ１、残差グループ２及び残差グループ３のような３つの残差グループを得てもよい。

【0282】

オプションとして、ビデオエンコーダが現在の符号化ブロックを予測するための予測モードは、ピクセル単位の予測モード及びブロック予測モードを含み得る。ここで、ブロック予測モードは、ブロックのインター予測モード、ブロックのイントラ予測モード、又はイントラブロックコピー（ｉｎｔｒａ ｂｌｏｃｋ ｃｏｐｙ、ＩＢＣ）予測モードであり得る。以下、ＩＢＣ予測モードを簡単に説明する。

【0283】

ＩＢＣ技術は、空間の非局所的冗長性を除去することを目的として、現在のフレームの再構成領域から現在の符号化ブロックのマッチングブロックを検索することである。ＩＢＣ予測モードでの予測プロセスは、動き推定及び動き補償の２つのプロセスに分けることができる。動き推定は、符号化機器が現在の符号化ブロックのマッチングブロックを検索し、現在の符号化ブロックとそのマッチングブロックとの間の相対変位、即ち現在の符号化ブロックに対応するブロックベクトル（ｂｌｏｃｋ ｖｅｃｔｏｒ、ＢＶ）又はブロックベクトル差分（ｂｌｏｃｋ ｖｅｃｔｏｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ、ＢＶＤ）を推定し、ＢＶ又はＢＶＤをビットストリームで伝送するプロセスである。動き補償は、マッチングブロックに基づいて予測ブロックを生成するプロセスであり、例えば、マッチングブロックに対する重み付けや予測フィルタリングなどの操作を含む。

【0284】

オプションとして、ビデオエンコーダが現在の符号化ブロックの予測ブロックを取得する方法は、以下の方法を含み得る。

【0285】

方法１：予測ブロック内の画素点が利用不可能である場合、上側又は左側の画素点によるパディング（ｐａｄｄｉｎｇ）を許可し、又はデフォルト値へのパディングを許可する。

【0286】

方法２：ＢＶ又はＢＶＤに基づいてマッチングブロックを取得し、マッチングブロックに対していくつかの処理（例えば、予測フィルタリング、光補償などの操作）を行い、最終的な予測ブロックを生成する。

【0287】

オプションとして、ＩＢＣ予測モードでは、ビデオエンコーダは、現在の符号化ブロックをいくつかの変換ブロック（ｔｒａｎｓｆｏｒｍ ｂｌｏｃｋ、ＴＢ）及びいくつかの予測ブロック（ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ ｂｌｏｃｋ、ＰＢ）に分割し、１つのＴＢは１つ又は複数のＰＢを含み得る。例示的に、図１８を参照して、現在の符号化ブロックが１６×２の符号化ブロックであることを例として、現在の符号化ブロックを２つのＴＢに分割し、それぞれＴＢ１とＴＢ２であり、ＴＢ１とＴＢ２のサイズはいずれも８×２である。各ＴＢは４つのＰＢを含み、各ＰＢのサイズは２×２であり、各ＴＢを順次再構成する。１つの画素再構成方法は、現在の符号化ブロックの２番目のＴＢから、各ＴＢ内のＰＢに対して動き補償を実行するとき、現在のＴＢの左側の再構成ＴＢ内の再構成画素値を参照することができる。

【0288】

オプションとして、ビデオエンコーダによるＢＶ又はＢＶＤの符号化方式は、以下の方法１及び／又は方法２である。

【0289】

方法１：水平方向の動き探索のみを行う場合、ビットストリームにおいて水平方向のＢＶ又はＢＶＤのみを伝送し、垂直方向のＢＶ又はＢＶＤを伝送する必要がない。

【0290】

方法２：ＢＶ又はＢＶＤの符号化方式は、固定長符号化又は可変長符号化であってもよい。

【0291】

また、固定長符号化の符号長又は可変長符号化の２値化方式は、現在の符号化ブロックの位置情報、サイズ情報（幅又は高さ又は面積を含む）、分割モード情報又はＴＢ／ＰＢの分割方式、現在のＴＢの位置情報又はサイズ情報（幅又は高さ又は面積を含む）、現在のＰＢの位置情報又はサイズ情報（幅又は高さ又は面積を含む）のうちの１つ又は複数に基づいて得られる。

【0292】

オプションとして、現在の符号化ブロックを取得するステップは、最初に予測ＢＶ（ｂｌｏｃｋ ｖｅｃｔｏｒ ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ、ＢＶＰ）を取得し、次にＢＶＤを取得することであってよく、ＢＶ＝ＢＶＰ＋ＢＶＤである。

【0293】

ここで、ＢＶＰは、符号化ブロックのＢＶ又はＢＶＤ、位置情報、サイズ情報（幅又は高さ又は面積を含む）、分割モード情報又はＴＢ／ＰＢの分割モード、周囲の予測ブロックのＢＶ又はＢＶＤ、位置情報又はサイズ情報（幅又は高さ又は面積を含む）のうちの１つ又は複数に基づいて取得され得る。

【0294】

上記の実施形態における機能を実現するために、ビデオエンコーダ／ビデオデコーダは、それぞれの機能を実行するための対応するハードウェア構造及び／又はソフトウェアモジュールを含むことが理解されよう。当業者は、本発明において開示された実施形態を参照して説明された例のユニット及び方法のステップを参照して、本発明がハードウェアの形態、又はハードウェアとコンピュータソフトウェアとの組み合わせの形態で実施され得ることを容易に理解すべきである。ある機能がハードウェアで実行されるか、コンピュータソフトウェアでハードウェアを駆動するのかは、技術的解決策の特定の適用シナリオ及び設計制約条件に依存する。

【0295】

図１９は、本発明の一実施形態による復号装置の概略構造図であり、復号装置１９００は、ＱＰ決定ユニット１９０１と逆量子化ユニット１９０２とを含む。復号装置１９００は、上記の復号方法の実施形態におけるビデオデコーダ又は復号機器の機能を実現するように構成され、したがって、上記の復号方法の実施形態の有益な効果を実現することもできる。本発明の実施形態では、当該復号装置１９００は、図１に示される復号機器２０やビデオデコーダ２００であってもよく、図３に示されるビデオデコーダ２００であってもよく、復号機器２０やビデオデコーダ２００に適用されるモジュール（例えば、チップ）であってもよい。

【0296】

ＱＰ決定ユニット１９０１と逆量子化ユニット１９０２は、図５～図１５Ａ乃至図１５Ｅのいずれかの実施例による復号方法を実施するために使用される。上記ＱＰ決定ユニット１９０１及び逆量子化ユニット１９０２の詳細な説明については、図５～図１５Ａ乃至図１５Ｅに示される方法の実施形態における関連する説明を直接参照することができ、ここでは説明を省略する。

【0297】

図２０は、本発明による符号化装置の概略構造図であり、当該符号化装置２０００は、ＱＰ決定ユニット２００１と量子化ユニット２００２とを含む。符号化装置２０００は、上記の符号化方法の実施形態におけるビデオエンコーダ又は符号化機器の機能を実現するように構成され、したがって、上記の符号化方法の実施形態の有益な効果を実現することもできる。本発明の実施形態では、符号化装置２０００は、図１に示される符号化機器１０又はビデオエンコーダ１００であってもよく、図２に示されるビデオエンコーダ１００であってもよく、符号化機器１０又はビデオエンコーダ１００に適用されるモジュール（例えば、チップ）であってもよい。

【0298】

ＱＰ決定ユニット２００１と量子化ユニット２００２は、図１６～図１８に提供される符号化方法を実施するために使用される。上記ＱＰ決定ユニット２００１及び量子化ユニット２００２のより詳細な説明については、図４～図１８に示される方法の実施形態における関連する説明を直接参照することができ、ここでは説明を省略する。

【0299】

本発明は、電子機器をさらに提供し、図２１は、本発明による電子機器の概略構造図であり、図２１に示すように、電子機器２１００は、プロセッサ２１０１及び通信インタフェース２１０２を含む。プロセッサ２１０１と通信インタフェース２１０２とは互いに結合される。通信インタフェース２１０１は、トランシーバ又は入出力インタフェースであってよいことが理解され得る。オプションとして、電子機器２１００は、プロセッサ２１０１によって実行される命令を記憶するか、プロセッサ２１０１が命令を実行するために必要な入力データを記憶するか、又はプロセッサ２１０１が命令を実行した後に生成されるデータを記憶するように構成されたメモリ２１０３をさらに含んでもよい。

【0300】

電子機器２１００が図５～図１５Ａ乃至図１５Ｅに示す方法を実施するために使用される場合、プロセッサ２１０１とインタフェース回路２１０２は、上記ＱＰ決定ユニット１９０１と逆量子化ユニット１９０２の機能を実行するために使用される。

【0301】

電子機器２１００が図１６～図１８に示す方法を実施するために使用される場合、プロセッサ２１０１とインタフェース回路２１０２は、上記ＱＰ決定ユニット２００１と量子化ユニット２００２の機能を実行するために使用される。

【0302】

本発明の実施形態では、上記通信インタフェース２１０２と、プロセッサ２１０１と、メモリ２１０３との間の具体的な接続媒体は限定されない。本発明の実施形態では、図２１において、通信インタフェース２１０２、プロセッサ２１０１、及びメモリ２１０３は、バス２１０４を介して接続され、バスは、図２１において太線で示される。他の構成要素間の接続方式は、例示的な説明に過ぎず、限定されない。前記バスは、アドレス・バス、データ・バス、制御バスなどに分類され得る。表現を容易にするために、図２１では、１本の太線のみで示されるが、１本のバス又は１種類のバスのみが存在することを示すものではない。

【0303】

メモリ２１０３は、本発明の実施形態において提供される復号方法又は符号化方法に対応するプログラム命令／モジュールのような、ソフトウェアプログラム及びモジュールを記憶するように構成され得る。プロセッサ２１０１は、メモリ２１０３に記憶されたソフトウェアプログラム及びモジュールを実行することによって、様々な機能アプリケーション及びデータ処理を実行する。また、当該通信インタフェース２１０２は、別の機器とシグナリングやデータの通信を行うように構成され得る。本発明では、当該電子機器２１００は、複数の通信インタフェース２１０２を有し得る。

【0304】

本発明の実施形態におけるプロセッサは、中央処理装置（ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ、ＣＰＵ）、ニューラル処理装置（ｎｅｕｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ、ＮＰＵ）、又はグラフィック処理装置（ｇｒａｐｈｉＣｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ、ＧＰＵ）であってよく、他の汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ、ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ、ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ｆｉｅｌｄ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙ、ＦＰＧＡ）、又は他のプログラマブル論理デバイス、トランジスタ論理デバイス、ハードウェアコンポーネント、又はそれらの任意の組み合わせであってよいことが理解され得る。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサであってもよく、任意の従来のプロセッサであってもよい。

【0305】

本発明の実施例における方法のステップは、ハードウェアにより実現されてもよく、プロセッサがソフトウェア命令を実行することにより実現されてもよい。ソフトウェア命令は、対応するソフトウェアモジュールから構成されてもよく、ソフトウェアモジュールは、ランダムアクセスメモリ（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ、ＲＡＭ）、フラッシュメモリ、読み取り専用メモリ（ｒｅａｄ－ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ、ＲＯＭ）、プログラマブル読み取り専用メモリ（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ、ＰＲＯＭ）、消去可能プログラマブル読み取り専用メモリ（ｅｒａｓａｂｌｅ ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能プログラマブル読み取り専用メモリ（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ）、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルハードディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、又は当技術分野で周知の任意の他の形式の記憶媒体に記憶されてもよい。例示的な記憶媒体は、プロセッサが記憶媒体から情報を読み取り、記憶媒体に情報を書き込むことができるように、プロセッサに結合される。もちろん、記憶媒体は、プロセッサの構成要素であってもよい。プロセッサ及び記憶媒体は、ＡＳＩＣ内に配置されてもよい。また、ＡＳＩＣは、ネットワークデバイス又は端末デバイス内に配置されてもよい。もちろん、プロセッサ及び記憶媒体は、個別のコンポーネントとしてネットワークデバイス又は端末デバイスに存在してもよい。

【0306】

上記実施例において、全部又は一部をソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア又はそれらの任意の組み合わせによって実現してもよい。ソフトウェアプログラムを用いて実現する場合、全部又は一部をコンピュータプログラム製品の形態で実現することができる。コンピュータプログラム製品は、１つ以上のコンピュータ命令を含む。当該コンピュータ命令がコンピュータ上でロード及び実行されるとき、本発明の実施形態による手順又は機能は、全部又は部分的に生成される。コンピュータは、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、コンピュータネットワーク、又は他のプログラマブル装置であってもよい。コンピュータ命令は、コンピュータ可読記憶媒体に記憶されてもよく、あるコンピュータ可読記憶媒体から別のコンピュータ可読記憶媒体に送信されてもよく、例えば、当該コンピュータ命令は、有線（例えば、同軸ケーブル、光ファイバ、デジタル加入者線（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ ｌｉｎｅ、ＤＳＬ））方式、又は無線（例えば、赤外線、無線、マイクロ波など）方式で、あるウェブサイト、コンピュータ、サーバ、又はデータセンタから別のウェブサイト、コンピュータ、サーバ、又はデータセンタに送信されてもよい。当該コンピュータ可読記憶媒体は、コンピュータによってアクセス可能な任意の利用可能な媒体、１つ以上の利用可能な媒体が統合されたサーバ、データセンタなどのデータ記憶装置であってよい。当該利用可能な媒体は、磁気媒体（例えば、フロッピーディスク、磁気ディスク、又は磁気テープ）、光媒体（例えば、デジタルビデオディスク（ｄｉｇｉｔａｌ ｖｉｄｅｏ ｄｉｓｃ、ＤＶＤ））、又は半導体媒体（例えば、ソリッドステートドライブ（ｓｏｌｉｄ ｓｔａｔｅ ｄｒｉｖｅｓ、ＳＳＤ））などであり得る。

【0307】

以上の実施形態の説明により、当業者は、説明の便宜と簡潔さのために、上記の各機能モジュールの分割のみを例として説明し、実際の応用において、必要に応じて上記の機能を異なる機能モジュールに割り当てて完成させることができ、即ち、装置の内部構造を異なる機能モジュールに分割して、以上に説明された全部又は一部の機能を完成させることは明らかである。上記のシステム、装置、及びユニットの特定の動作プロセスについては、上記の方法の実施形態における対応するプロセスを参照ることができ、本明細書では繰り返さない。

【0308】

本発明によって提供されるいくつかの実施形態では、開示されたシステム、装置、及び方法は、他の方式で実現され得ることを理解されたい。例えば、上述した装置の実施形態は単なる例示であり、例えば、モジュール又はユニットの分割は、論理的機能の分割にすぎず、実際に実施するときに他の方法で分割されてもよい。例えば、複数のユニット又はコンポーネントは、別のシステムに結合又は統合されてもよく、又はいくつかの特徴は、無視されてもよく、実行されなくてもよい。一方、表示又は検討された互いの結合又は直接結合又は通信接続は、いくつかのインタフェース、装置又はユニットを介した間接結合又は通信接続であってもよく、電気的、機械的又は他の形式であってもよい。

【0309】

前記分離部品として説明されるユニットは、物理的に分離されていてもよく、物理的に分離されていなくてもよい。また、ユニットとして表示される部品は、物理的なユニットであってもよく、物理的なユニットでなくてもよい。即ち、１つの場所に位置してもよく、複数のネットワークユニットに分布してもよい。実際のニーズに応じてその中の一部又は全部のユニットを選択して本実施例の方案の目的を実現することができる。

【0310】

また、本発明の各実施例における各機能ユニットは、１つの処理ユニットに統合されてもよく、各ユニットが個別に物理的に存在してもよく、２つ以上のユニットが１つのユニットに統合されてもよい。上記統合されたユニットは、ハードウェアの形態で実現されてもよく、ソフトウェア機能ユニットの形態で実現されてもよい。

【0311】

前記統合されたユニットは、ソフトウェア機能ユニットの形態で実現され、独立した製品として販売又は使用される場合、コンピュータ可読記憶媒体に記憶され得る。このような理解に基づいて、本発明の技術的解決策は、本質的に、又は従来技術に貢献する部分、又は技術的解決策の全部又は一部が、ソフトウェア製品の形態で具現化されてもよい。当該コンピュータソフトウェア製品は、１つの記憶媒体に記憶され、コンピュータデバイス（パーソナルコンピュータ、サーバ、又はネットワークデバイスなどであってもよい）又はプロセッサに、本発明の各実施形態に記載の方法のステップの全部又は一部を実行させるためのいくつかの命令を含む。上記の記憶媒体は、フラッシュメモリ、リムーバブルハードディスク、読み取り専用メモリ、ランダムアクセスメモリ、磁気ディスク、又は光ディスクなどの、プログラムコードを記憶することができる様々な媒体を含む。

【0312】

以上は、本発明の具体的な実施形態に過ぎず、本発明の保護範囲はこれに限定されるものではない。本発明に開示された技術的範囲内における任意の変化又は置換は、本発明の保護範囲内に含まれるものとする。したがって、本発明の保護範囲は、特許請求の範囲の保護範囲に従うものとする。

【符号の説明】

【0313】

１ ビデオコーデックシステム
１０ 符号化機器
２０ 復号機器
３０ リンク
３５ 最大
４０ 記憶装置
４１ 後処理エンティティ
４２ ネットワークエンティティ
１００ ビデオエンコーダ
１０１ 変換器
１０２ 量子化器
１０３ エントロピー符号化器
１０４ 逆量子化器
１０５ 逆変換器
１０６ フィルタユニット
１０７ 復号化ピクチャバッファ
１０８ 予測処理ユニット
１０９ イントラ予測器
１１０ インター予測器
１１１ 加算器
１１２ 加算器
１２０ ビデオソース
１４０ 出力インタフェース
２００ ビデオデコーダ
２０３ エントロピー復号器
２０４ 逆量子化器
２０５ 逆変換器
２０６ フィルタユニット
２０８ 予測処理ユニット
２０９ イントラ予測器
２１０ インター予測器
２１１ 加算器
２２０ 表示装置
２４０ 入力インタフェース
１９００ 復号装置
１９０１ ＱＰ決定ユニット
１９０２ 逆量子化ユニット
２０００ 符号化装置
２００１ ＱＰ決定ユニット
２００２ 量子化ユニット
２１００ 電子機器
２１０１ プロセッサ
２１０２ 通信インタフェース
２１０３ メモリ
２１０４ バス

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8A】

【図8B】

【図9A】

【図9B】

【図9C】

【図9D】

【図10A】

【図10B】

【図11A】

【図11B】

【図12】

【図13A】

【図13B】

【図13C】

【図13D】

【図14A】

【図14B】

【図14C】

【図15A】

【図15B】

【図15C】

【図15D】

【図15E】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【手続補正書】

【提出日】2024-07-23

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

復号機器によって実行される画像復号方法であって、
現在の符号化ブロック内のいずれか１つの画素点又は任意の複数の並列逆量子化画素点について、前記画素点の量子化パラメータＱＰ値を決定するステップであって、前記現在の符号化ブロック内の画素点のうちの少なくとも２つの画素点のＱＰ値は異なる、ステップと、
前記画素点のＱＰ値に基づいて、前記画素点を逆量子化するステップと、を含む
ことを特徴とする画像復号方法。

【請求項2】

前記現在の符号化ブロックのＱＰ値を取得するステップと、
前記画素点の予測ＱＰ値が前記現在の符号化ブロックのＱＰ値であると決定するステップと、をさらに含む
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記画素点のＱＰ値を決定することは、
前記画素点が前記現在の符号化ブロック内のいずれか１つの目標画素点又は任意の複数の並列逆量子化された目標画素点である場合、前記画素点の予測ＱＰ値を調整し、調整後の予測ＱＰ値を前記画素点のＱＰ値とすることを含む
ことを特徴とする請求項２に記載の方法。

【請求項4】

前記画素点の予測ＱＰ値を調整することは、
前記画素点の周囲の再構成済み画素点の情報を取得することと、
前記画素点の周囲の再構成済み画素点の情報に基づいて、前記画素点の予測ＱＰ値を調整することと、を含む
ことを特徴とする請求項３に記載の方法。

【請求項5】

前記画素点の予測ＱＰ値を調整することは、
前記画素点が第１の予め設定された条件を満たす場合、予め設定されたＱＰ値を前記画素点のＱＰ値とし、
そうでない場合、前記画素点の予測ＱＰ値を前記画素点のＱＰ値とすることを含み、
第１の予め設定された条件は、
前記画素点が輝度画素点であることと、
前記画素点が色度画素点であることと、
前記画素点のビット深度が、ビット深度閾値以下であることと、
前記画素点の予測ＱＰ値が調整可能なＱＰ最大値以下であり、前記調整可能なＱＰ最大値がＱＰ最大値以下であることと、
前記画素点の周囲の再構成済み画素点の情報が第１の予め設定された閾値以下であることと、のうちの少なくとも１つを含む
ことを特徴とする請求項３に記載の方法。

【請求項6】

前記画素点のＱＰ値に基づいて、前記画素点を逆量子化するステップは、
前記調整後の予測ＱＰ値に基づいて、前記画素点を逆量子化するステップを含む
ことを特徴とする請求項４に記載の方法。

【請求項7】

前記目標画素点は、前記現在の符号化ブロック内のいずれか１つ又は複数の画素点である、
ことを特徴とする請求項４に記載の方法。

【請求項8】

前記現在の符号化ブロックは、少なくとも第１部分の画素点及び／又は第２部分の画素点を含み、前記目標画素点は、前記第２部分の画素点のうちのいずれか１つ又は複数の画素点である、
ことを特徴とする請求項４に記載の方法。

【請求項9】

前記目標画素点は、前記第２部分の画素点における第１位置の画素点のうちのいずれか１つ又は複数の画素点である、
ことを特徴とする請求項８に記載の方法。

【請求項10】

前記目標画素点は、前記第２部分の画素点における第２位置の画素点のうちのいずれか１つ又は複数の画素点である、
ことを特徴とする請求項８に記載の方法。

【請求項11】

前記現在の符号化ブロックの予測モードは、ピクセル単位の予測モードであり、
前記現在の符号化ブロックは、少なくとも第１部分の画素点及び／又は第２部分の画素点を含み、
前記第２部分の画素点は、第１位置の画素点及び／又は第２位置の画素点を含み、
前記第１位置の画素点及び前記第２位置の画素点は、前記現在の符号化ブロックのピクセル単位の予測モードに基づいて決定される、
ことを特徴とする請求項４に記載の方法。

【請求項12】

前記画素点の周囲の再構成済み画素点は、
前記画素点を中心とし、辺長が第１の予め設定された値である正方形領域内の画素点、又は、
前記画素点を中心とし、対角線の長さが第２の予め設定された値である菱形領域内の画素点、を含む、
ことを特徴とする請求項４に記載の方法。

【請求項13】

前記再構成済み画素点の情報は、前記再構成済み画素点の、画素値、再構成残差値、勾配値、平坦度情報又はテクスチャ度情報又は複雑度情報、背景輝度、コントラスト又は動き量のうちの少なくとも１つの情報を含む、
ことを特徴とする請求項４に記載の方法。

【請求項14】

前記再構成済み画素点の情報の値は、オリジナル値、絶対値、平均値、又は差分のうちの少なくとも１つを含む、
ことを特徴とする請求項１３に記載の方法。

【請求項15】

前記現在の符号化ブロックの予測モードは、ブロック予測モードであり、前記方法はさらに、
前記現在の符号化ブロックの領域分割情報を取得するステップであって、前記領域分割情報は領域の数Ｎと領域境界線の位置情報とを含み、Ｎは２以上の整数である、ステップと、
前記領域分割情報に基づいて、前記現在の符号化ブロックをＮ個の領域に分割するステップと、を含む
ことを特徴とする請求項２に記載の方法。

【請求項16】

前記現在の符号化ブロックの領域分割情報を取得するステップは、
前記現在の符号化ブロックの予め定義された領域分割情報を取得するステップ、又は、
ビットストリームを解析して、前記現在の符号化ブロックの領域分割情報を取得するステップを含む、
ことを特徴とする請求項１５に記載の方法。

【請求項17】

符号化機器によって実行される画像符号化方法であって、
現在の符号化ブロック内のいずれか１つの画素点又は任意の複数の並列量子化画素点について、前記画素点の量子化パラメータＱＰ値を決定するステップであって、前記現在の符号化ブロック内の画素点のうちの少なくとも２つの画素点のＱＰ値は異なる、ステップと、
前記画素点のＱＰ値に基づいて、前記画素点を量子化するステップと、を含む
ことを特徴とする画像符号化方法。

【請求項18】

現在の符号化ブロック内のいずれか１つの画素点又は任意の複数の並列逆量子化画素点について、前記画素点の量子化パラメータＱＰ値を決定するために用いられる量子化パラメータＱＰ決定ユニットと、
前記画素点のＱＰ値に基づいて、前記画素点を逆量子化するために用いられる逆量子化ユニットと、を備え、
前記現在の符号化ブロック内の画素点のうちの少なくとも２つの画素点のＱＰ値は異なる、
ことを特徴とする画像復号装置。

【請求項19】

現在の符号化ブロック内のいずれか１つの画素点又は任意の複数の並列量子化画素点について、前記画素点の量子化パラメータＱＰ値を決定するために用いられる量子化パラメータＱＰ決定ユニットと、
前記画素点のＱＰ値に基づいて、前記画素点を量子化するために用いられる量子化ユニットと、を備え、
前記現在の符号化ブロック内の画素点のうちの少なくとも２つの画素点のＱＰ値は異なる、
ことを特徴とする画像符号化装置。

【請求項20】

符号化機器と復号機器とを備えるビデオコーデックシステムであって、前記符号化機器は前記復号機器と通信可能に接続され、前記復号機器は請求項１～１６のいずれか１項に記載の方法を実施するように構成され、前記符号化機器は請求項１７に記載の方法を実施するように構成される、
ことを特徴とするビデオコーデックシステム。

【請求項21】

コンピュータ命令を記憶するように構成されたメモリと、前記メモリから前記コンピュータ命令を呼び出して実行して、請求項１～１７のいずれか１項に記載の方法を実施するように構成されたプロセッサとを含む、
ことを特徴とする電子機器。

【請求項22】

コンピュータプログラム又は命令が記憶されているコンピュータ可読記憶媒体であって、前記コンピュータプログラム又は命令が電子機器によって実行されると、請求項１～１７のいずれか１項に記載の方法を実施する、
ことを特徴とするコンピュータ可読記憶媒体。

【手続補正2】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、ビデオコーデックに関し、特に、画像復号方法、画像符号化方法、及び対応する装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ビデオコーデックの分野では、ビデオ圧縮（即ち、ビデオコーデック）技術を用いてビデオのデータ量を圧縮することができ、それにより、ビデオの効率的な伝送又は保存を実現することができる。

【0003】

ビデオを符号化・復号することは、ビデオの各フレームの画像を符号化・復号することである。１フレームの画像を例として、符号化機器では、画像エンコーダが画像を符号化し、画像に対応するビットストリームを得て、復号機器に伝送し、復号機器では、画像デコーダがビットストリームを解析して画像を得る。現在、画像は、１つ又は複数の符号化ユニット（ｃｏｄｉｎｇ ｕｎｉｔ、ＣＵ）に分割され、画像エンコーダは、各ＣＵを予測し、ＣＵの予測値とＣＵの真値との間の残差値を決定し、残差値を順次変換、量子化、符号化して、ビットストリームを得る。これに応じて、画像デコーダは、各ＣＵを予測し、ＣＵに対応するビットストリームの復号結果を順に逆量子化、逆変換して、当該ＣＵに対応する残差値を得、ＣＵの予測値と残差値との和を計算して、ＣＵの再構成値を得る。

【0004】

画像符号化・復号の過程において、量子化は、信号値の多対１のマッピングを実現することができ、信号値の空間を効果的に減少させ、より良い圧縮効果を得ることができる。理解できるように、符号化機器及び復号機器は、量子化パラメータ（ｑｕａｎｔｉｚａｔｉｏｎ ｐａｒａｍｅｔｅｒ、ＱＰ）に基づいて量子化及び逆量子化処理を実行する。現在、１つのＣＵに対して１つのＱＰが設定され、符号化機器は各ＣＵのＱＰを取得し、当該ＱＰに基づいてＣＵの残差値や変換係数を量子化し、それに対応して、復号機器はＣＵのＱＰを取得し、当該ＱＰに基づいてビットストリームを解析することによって得られた量子化された係数を逆量子化（ｄｅｑｕａｎｔｉｚａｔｉｏｎ）する。しかしながら、１つのＣＵ内の全ての画素点に対して同じＱＰを用いて量子化し、即ち、当該ＣＵ内の全ての画素点に対して同じ程度の量子化が実行されると、画像符号化・復号プロセスにおける量子化歪み（量子化による画像歪み）が大きくなる。

【発明の概要】

【0005】

本発明の実施例は、一定の圧縮率を確保しつつ、画像フレームの復号歪みを低減することができ、画像復号の真正性及び正確性を向上させることができる画像復号方法、符号化方法及び対装置ビデオを提供する。上記目的を達成するために、本発明の実施例は以下の技術的解決策を採用する。

【0006】

第１の態様によれば、本発明の実施例は、復号機器によって実行される画像復号方法を提供し、当該方法は、
現在の符号化ブロック内のいずれか１つの画素点又は任意の複数の並列逆量子化画素点について、前記画素点の量子化パラメータＱＰ値を決定するステップであって、前記現在の符号化ブロック内の画素点のうちの少なくとも２つの画素点のＱＰ値は異なる、ステップと、
前記画素点のＱＰ値に基づいて、前記画素点を逆量子化するステップと、を含む。

【0007】

本発明の実施例において提供される復号方法により、ビデオデコーダは、符号化ブロックに対して各画素点のＱＰ値を決定し、それにより、各画素点のＱＰ値に基づいて各画素点を逆量子化し、即ち、ピクセル単位に逆量子化を行うことができる。これにより、一定の圧縮率を確保しつつ、画像フレームの復号歪みを低減することができ、画像復号の真正性及び正確性を向上させることができる。

【0008】

可能な一実現形態では、本発明の実施例による画像復号方法は、
前記現在の符号化ブロックのＱＰ値を取得するステップと、
前記画素点の予測ＱＰ値が前記現在の符号化ブロックのＱＰ値であると決定するステップと、をさらに含む。

【0009】

可能な一実現形態では、前記画素点のＱＰ値を決定することは、
前記画素点が前記現在の符号化ブロック内のいずれか１つの目標画素点又は任意の複数の並列逆量子化された目標画素点である場合、前記画素点の予測ＱＰ値を調整し、調整後の予測ＱＰ値を前記画素点のＱＰ値とすることを含む。

【0010】

可能な一実現形態では、前記画素点の予測ＱＰ値を調整することは、
前記画素点の周囲の再構成済み画素点の情報を取得することと、
前記画素点の周囲の再構成済み画素点の情報に基づいて、前記画素点の予測ＱＰ値を調整することと、を含む。

【0011】

可能な一実現形態では、前記画素点の予測ＱＰ値を調整することは、
前記画素点が第１の予め設定された条件を満たす場合、予め設定されたＱＰ値を前記画素点のＱＰ値とし、
そうでない場合、前記画素点の予測ＱＰ値を前記画素点のＱＰ値とすることを含み、
第１の予め設定された条件は、
前記画素点が輝度画素点であることと、
前記画素点が色度画素点であることと、
前記画素点のビット深度が、ビット深度閾値以下であることと、
前記画素点の予測ＱＰ値が調整可能なＱＰ最大値以下であり、前記調整可能なＱＰ最大値がＱＰ最大値以下であることと、
前記画素点の周囲の再構成済み画素点の情報が第１の予め設定された閾値以下であることと、のうちの少なくとも１つを含む。

【0012】

可能な一実現形態では、前記画素点のＱＰ値に基づいて、前記画素点を逆量子化するステップは、
前記調整後の予測ＱＰ値に基づいて、前記画素点を逆量子化するステップを含む。

【0013】

可能な一実現形態では、前記目標画素点は、前記現在の符号化ブロック内のいずれか１つ又は複数の画素点である。

【0014】

可能な一実現形態では、前記現在の符号化ブロックは、少なくとも第１部分の画素点及び／又は第２部分の画素点を含み、前記目標画素点は、前記第２部分の画素点のうちのいずれか１つ又は複数の画素点である。

【0015】

可能な一実現形態では、前記目標画素点は、前記第２部分の画素点における第１位置の画素点のうちのいずれか１つ又は複数の画素点である。

【0016】

可能な一実現形態では、前記目標画素点は、前記第２部分の画素点における第２位置の画素点のうちのいずれか１つ又は複数の画素点である。

【0017】

可能な一実現形態では、前記現在の符号化ブロックの前記予測モードは、ピクセル単位の予測（ｐｉｘｅｌ－ｗｉｓｅ ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）モードであり、
前記現在の符号化ブロックは、少なくとも第１部分の画素点及び／又は第２部分の画素点を含み、
前記第２部分の画素点は、第１位置の画素点及び／又は第２位置の画素点を含み、
前記第１位置の画素点及び前記第２位置の画素点は、前記現在の符号化ブロックのピクセル単位の予測モードに基づいて決定される。

【0018】

可能な一実現形態では、前記画素点の周囲の再構成済み画素点の情報に基づいて、前記画素点の予測ＱＰ値を調整することは、
前記画素点が第２の予め設定された条件及び第３の予め設定された条件を満たす場合、第１のＱＰオフセット量及び歪み基準ＱＰ値に基づいて、前記画素点の予測ＱＰ値を調整し、
前記画素点が前記第２の予め設定された条件を満たさない場合、又は、前記画素点が前記第２の予め設定された条件を満たすが、前記第３の予め設定された条件及び第４の予め設定された条件を満たさない場合、前記画素点の予測ＱＰ値を前記画素点のＱＰ値とすることを含み、
前記歪み基準ＱＰ値は、知覚できる歪みに対応するＱＰ値を表し、前記第２の予め設定された条件は、前記画素点の予測ＱＰ値が前記歪み基準ＱＰ値より大きく、かつ、前記画素点の予測ＱＰ値が調整可能なＱＰ最大値以下であることであり、前記第３の予め設定された条件は、前記画素点の周囲の再構成済み画素点の情報が第１の閾値以下であることであり、前記第４の予め設定された条件は、前記画素点の周囲の再構成済み画素点の情報が第２の閾値より大きいことであり、前記第１の閾値が前記第２の閾値以下である。

【0019】

可能な一実現形態では、前記画素点が前記第２の予め設定された条件及び前記第３の予め設定された条件を満たす場合、前記調整後のＱＰ値は、以下を満たす。
ｆｉｎａｌＱＰ＝ｍａｘ（ｉｎｉｔＱＰ‐ｏｆｆｓｅｔ１，ｊｎｄＱＰ）
ここで、ｆｉｎａｌＱＰは前記調整後の予測ＱＰ値を表し、ｉｎｉｔＱＰは前記画素点の予測ＱＰ値を表し、ｏｆｆｓｅｔ１は前記第１のＱＰオフセット量を表し、ｊｎｄＱＰは前記歪み基準ＱＰ値を表し、ｍａｘは最大値を取ることを表す。

【0020】

可能な一実現形態では、前記画素点の周囲の再構成済み画素点は、
前記画素点を中心とし、辺長が第１の予め設定された値である正方形領域内の画素点、又は、
前記画素点を中心とし、対角線の長さが第２の予め設定された値である菱形領域内の画素点、を含む。

【0021】

可能な一実現形態では、前記再構成済み画素点の情報は、前記再構成済み画素点の、画素値、再構成残差値、勾配値、平坦度情報又はテクスチャ度情報又は複雑度情報、背景輝度、コントラスト又は動き量のうちの少なくとも１つの情報を含む。ここで、再構成残差値は、逆量子化後の残差値、又は再構成値と予測値との差分を含む。勾配値は、水平勾配、垂直勾配、又は平均勾配を含む。

【0022】

可能な一実現形態では、前記再構成済み画素点の情報の値は、オリジナル値、絶対値、平均値、又は差分のうちの少なくとも１つを含む。

【0023】

可能な一実現形態では、前記画素点の周囲の再構成済み画素点の情報を取得することは、
前記画素点の予測画素点の情報を取得することと、
前記予測画素点が前記現在の符号化ブロック内の再構成済み画素点でない場合、前記予測画素点の情報と前記予測画素点の周囲の再構成済み画素点の情報との差分又は差分の絶対値を、前記画素点の周囲の再構成済み画素点の情報とすることと、を含む。

【0024】

可能な一実現形態では、前記現在の符号化ブロックの予測モードは、ブロック予測モードであり、本発明の実施例による画像復号方法はさらに、
前記現在の符号化ブロックの領域分割情報を取得するステップであって、前記領域分割情報は領域の数Ｎと領域境界線の位置情報とを含み、Ｎは２以上の整数である、ステップと、
前記領域分割情報に基づいて、前記現在の符号化ブロックをＮ個の領域に分割するステップと、を含む。

【0025】

可能な一実現形態では、前記現在の符号化ブロックの領域分割情報を取得するステップは、
前記現在の符号化ブロックの予め定義された領域分割情報を取得するステップ、又は、
ビットストリームを解析して、前記現在の符号化ブロックの領域分割情報を取得するステップを含む。

【0026】

第２の態様によれば、本発明の実施例は、符号化機器によって実行される画像符号化方法を提供し、当該方法は、
現在の符号化ブロック内のいずれか１つの画素点又は任意の複数の並列量子化画素点について、前記画素点の量子化パラメータＱＰ値を決定するステップであって、前記現在の符号化ブロック内の画素点のうちの少なくとも２つの画素点のＱＰ値は異なる、ステップと、
前記画素点のＱＰ値に基づいて、前記画素点を量子化するステップと、を含む。

【0027】

本発明の実施例において提供される符号化方法により、ビデオエンコーダは、符号化ブロックに対して各画素点のＱＰ値を決定し、それにより、各画素点のＱＰ値に基づいて各画素点を量子化し、即ち、ピクセル単位に量子化を行うことができる。これにより、一定の圧縮率を確保しつつ、画像フレームの復号歪みを低減することができ、画像復号の真正性及び正確性を向上させることができる。

【0028】

画像符号化方法における様々な可能な実現方式は、画像復号方法における様々な可能な実現方式の説明を参照されたい。

【0029】

第３の態様によれば、本発明の実施例は、復号機器に適用される画像復号装置を提供し、当該復号装置は、第１の態様及びその可能な実現方式のうちの１つに記載の方法を実施するための各モジュール、例えば、量子化パラメータＱＰ決定ユニットと逆量子化ユニットとを備える。

【0030】

第３の態様の技術的解決策及び有益な効果については、第１の態様及びその可能な実現方式のうちのいずれか１つの説明を参照されたい。前記復号装置は、上記第１の態様及び第１の態様の可能な実現方式のうちのいずれか１つの方法の例におけるアクションを実現する機能を有する。前記機能は、ハードウェアによって実現されてもよく、ハードウェアによって対応するソフトウェアを実行することによって実現されてもよい。前記ハードウェア又はソフトウェアは、上記機能に対応する１つ以上のモジュールを含む。

【0031】

第４の態様によれば、本発明の実施例は、符号化機器に適用される画像符号化装置を提供し、当該符号化装置は、第２の態様及びその可能な実現方式のうちの１つに記載の方法を実施するための各モジュール、例えば、量子化パラメータＱＰ決定ユニットと量子化ユニットとを備える。

【0032】

第４の態様の技術的解決策及び有益な効果については、第２の態様及びその可能な実現方式のうちのいずれか１つの説明を参照されたい。前記符号化装置は、上記第２の態様及び第２の態様の可能な実現方式のうちのいずれか１つの方法の例におけるアクションを実現する機能を有する。前記機能は、ハードウェアによって実現されてもよく、ハードウェアによって対応するソフトウェアを実行することによって実現されてもよい。前記ハードウェア又はソフトウェアは、上記機能に対応する１つ以上のモジュールを含む。

【0033】

第５の態様によれば、本発明の実施例は、プロセッサ及びメモリを含む電子機器を提供し、前記メモリは、コンピュータ命令を記憶するように構成され、前記プロセッサは、メモリから前記コンピュータ命令を呼び出して実行して、第１の態様、第２の態様及びその可能な実現方式のうちのいずれか１つに記載の方法を実施するように構成される。例えば、当該電子機器は、ビデオエンコーダ又はビデオエンコーダを含む符号化機器であってもよい。別の例として、当該電子機器は、ビデオデコーダ、又はビデオデコーダを含む復号機器であってもよい。

【0034】

第６の態様によれば、本発明の実施例は、コンピュータプログラム又は命令が記憶されているコンピュータ可読記憶媒体を提供し、前記コンピュータプログラム又は命令が、コンピューティング機器又はコンピューティング機器が配置された記憶システムによって実行されると、第１の態様、第２の態様及びその可能な実現方式のうちのいずれか１つに記載の方法を実施する。

【0035】

第７の態様によれば、本発明の実施例は、命令を含むコンピュータプログラム製品を提供し、当該コンピュータプログラム製品がコンピューティングデバイス又はプロセッサ上で実行されると、コンピューティングデバイス又はプロセッサに命令を実行させて、第１の態様、第２の態様及びその可能な実現方式のうちのいずれか１つに記載の方法を実施する。

【0036】

第８の態様によれば、本発明の実施例は、メモリとプロセッサとを備えるチップを提供し、メモリは、コンピュータ命令を記憶するように構成され、プロセッサは、メモリから当該コンピュータ命令を呼び出して実行して、第１の態様、第２の態様及びその可能な実現方式のうちのいずれか１つに記載の方法を実施するように構成される。

【0037】

第９の態様によれば、本発明の実施例は、符号化機器と復号機器とを備えるビデオコーデックシステムを提供し、復号機器は、第１の態様及びその可能な実現方式のうちのいずれか１つに記載の方法を実施するように構成され、符号化機器は、第２の態様及びその可能な実現方式のうちのいずれか１つに記載の方法を実施するように構成される。

【0038】

第１０の態様によれば、本発明の実施例は、復号機器によって実行される画像復号方法を提供し、当該方法は、
現在の符号化ブロック内のいずれか１つの画素点又は任意の複数の並列逆量子化画素点について、前記画素点の量子化パラメータＱＰ値を決定するステップであって、前記現在の符号化ブロック内の画素点のうちの少なくとも２つの画素点のＱＰ値は異なる、ステップと、
前記画素点のＱＰ値に基づいて、前記画素点の量子化ステップＱｓｔｅｐを決定するステップと、
選択された量子化器の組み合わせに対して、前記画素点のＱｓｔｅｐを用いて前記画素点のレベル値を逆量子化するステップと、を含む。

【0039】

可能な一実現形態では、前記量子化器の組み合わせは１つ又は複数の量子化器を含み、前記量子化器は均一量子化器又は非均一量子化器であり、前記画素点のレベル値はビットストリームを解析することにより取得される。

【0040】

可能な一実現形態では、前記画素点のＱＰ値に基づいて、前記画素点の量子化ステップＱｓｔｅｐを決定するステップは、
前記画素点のＱＰ値に基づいて、式導出又はルックアップのうちの少なくとも１つによってＱｓｔｅｐを決定するステップを含む。

【0041】

可能な一実現形態では、式導出又はルックアップのうちの少なくとも１つによってＱｓｔｅｐを決定することは、

【数1】

を含み、
ここで、ａ及びｂは予め設定されたパラメータであり、
又は、

【数2】

を含み、
ここで、ＴはＱＰに関する整数であり、
又は、

【数3】

を含み、
ここで、ｏｃｔａｖｅはＱＰのオクターブであり、ｏｆｆｓｅｔは整数オフセット値である。

【0042】

可能な一実現形態では、均一量子化器の逆量子化式は、

【数4】

【数5】

を含み、
ここで、ｌは量子化後に得られたレベル値であり、ｃは量子化すべき残差係数であり、ｆは丸めを制御するためのパラメータであり、ｆ∈０，１）、ｓｉｇｎは符号関数を表し、ｆｌｏｏｒは切り捨て関数を表し、ｃ’は逆量子化後の値である。

【0043】

可能な一実現形態では、ｆは、０．５又は他の固定値を取る、又は、ｆは、ＱＰ値、予測モード、及び変換を行うかどうかに基づいて適応的に決定される。

【0044】

第１１の態様によれば、本発明の実施例は、符号化機器によって実行される画像符号化方法を提供し、当該方法は、
現在の符号化ブロック内のいずれか１つの画素点又は任意の複数の並列量子化画素点について、前記画素点の量子化パラメータＱＰ値を決定するステップであって、前記現在の符号化ブロック内の画素点のうちの少なくとも２つの画素点のＱＰ値は異なる、ステップと、
前記画素点のＱＰ値に基づいて、前記画素点の量子化ステップＱｓｔｅｐを決定するステップと、
選択された量子化器の組み合わせに対して、前記画素点のＱｓｔｅｐを用いて前記画素点を量子化するステップと、を含む。

【0045】

第１２態様によれば、本発明の実施例は、画像復号装置を提供し、当該復号装置は、
現在の符号化ブロック内のいずれか１つの画素点又は任意の複数の並列逆量子化画素点について、前記画素点の量子化パラメータＱＰ値を決定し、前記画素点のＱＰ値に基づいて、前記画素点の量子化ステップＱｓｔｅｐを決定するために用いられる量子化パラメータＱＰ決定ユニットと、
選択された量子化器の組み合わせに対して、前記画素点のＱｓｔｅｐを用いて前記画素点のレベル値を逆量子化するために用いられる逆量子化ユニットと、を備え、
前記現在の符号化ブロック内の画素点のうちの少なくとも２つの画素点のＱＰ値は異なる。

【0046】

第１３態様によれば、本発明の実施例は、画像符号化装置を提供し、当該符号化装置は、
現在の符号化ブロック内のいずれか１つの画素点又は任意の複数の並列量子化画素点について、前記画素点の量子化パラメータＱＰ値を決定し、前記画素点のＱＰ値に基づいて、前記画素点の量子化ステップＱｓｔｅｐを決定するために用いられる量子化パラメータＱＰ決定ユニットと、
選択された量子化器の組み合わせに対して、前記画素点のＱｓｔｅｐを用いて前記画素点を量子化するために用いられる量子化ユニットと、を備え、
前記現在の符号化ブロック内の画素点のうちの少なくとも２つの画素点のＱＰ値は異なる。

【0047】

第１４の態様によれば、本発明の実施例は、符号化機器と復号機器とを備えるビデオコーデックシステムを提供し、復号機器は、第１０の態様及びその可能な実現方式のうちのいずれか１つに記載の方法を実施するように構成され、符号化機器は、第１１の態様に記載の方法を実施するように構成される。

【0048】

第１５の態様によれば、本発明の実施例は、プロセッサ及びメモリを含む電子機器を提供し、前記メモリは、コンピュータ命令を記憶するように構成され、前記プロセッサは、メモリから前記コンピュータ命令を呼び出して実行して、第１０の態様、第１１の態様及びその可能な実現方式のうちのいずれか１つに記載の方法を実施するように構成される。

【0049】

第１６の態様によれば、本発明の実施例は、コンピュータプログラム又は命令が記憶されているコンピュータ可読記憶媒体を提供し、前記コンピュータプログラム又は命令が、コンピューティング機器又はコンピューティング機器が配置された記憶システムによって実行されると、第１０の態様、第１１の態様及びその可能な実現方式のうちのいずれか１つに記載の方法を実施する。

【0050】

第１７の態様によれば、本発明の実施例は、復号機器によって実行される画像復号方法を提供し、当該方法は、
現在の符号化ブロックの予測モードがイントラブロックコピー（ｉｎｔｒａ ｂｌｏｃｋ ｃｏｐｙ、ＩＢＣ）予測モードである場合、前記現在の符号化ブロックをいくつかの変換ブロック（ＴＢ）及びいくつかの予測ブロック（ＰＢ）に分割するステップと、
前記現在の符号化ブロックの２番目のＴＢから、各ＴＢ内のＰＢに対して動き補償を実行するとき、現在のＴＢの左側の再構成ＴＢ内の再構成画素値を参照することができるステップと、を含む。

【0051】

可能な一実現形態では、前記現在の符号化ブロックのサイズは１６×２であり、前記ＴＢのサイズは８×２であり、前記ＰＢのサイズは２×２である。

【0052】

可能な一実現形態では、前記現在の符号化ブロックをいくつかの変換ブロック（ＴＢ）及びいくつかの予測ブロック（ＰＢ）に分割することは、
前記現在の符号化ブロックの領域分割情報を取得することと、
前記現在の符号化ブロックの領域分割情報に基づいて、前記現在の符号化ブロックをいくつかの変換ブロック（ＴＢ）及びいくつかの予測ブロック（ＰＢ）に分割することと、を含む。

【0053】

可能な一実現形態では、前記現在の符号化ブロックの領域分割情報を取得することは、
前記現在の符号化ブロックの予め定義された領域分割情報を取得すること、又は、
前記方法が復号機器によって実行される場合、ビットストリームを解析して、前記現在の符号化ブロックの領域分割情報を取得することを含む。

【0054】

第１８の態様によれば、本発明の実施例は、符号化機器によって実行される画像符号化方法を提供し、当該方法は、
現在の符号化ブロックの予測モードがイントラブロックコピー予測モードである場合、前記現在の符号化ブロックをいくつかの変換ブロック（ＴＢ）及びいくつかの予測ブロック（ＰＢ）に分割するステップと、
前記現在の符号化ブロックの２番目のＴＢから、各ＴＢ内のＰＢに対して動き補償を実行するとき、現在のＴＢの左側の再構成ＴＢ内の再構成画素値を参照することができるステップと、を含む。

【0055】

可能な一実現形態では、前記符号化機器による、前記現在のブロックに対応するブロックベクトル（ＢＶ）又はブロックベクトル差分（ＢＶＤ）の符号化方式は、
水平方向の動き探索を行うが、垂直方向の動き探索を行わない場合、ビットストリームにおいて水平方向のＢＶ又はＢＶＤを伝送し、垂直方向のＢＶ又はＢＶＤを伝送しないことを含む。

【0056】

可能な一実現形態では、前記符号化機器による、前記現在のブロックに対応するブロックベクトル（ＢＶ）又はブロックベクトル差分（ＢＶＤ）の符号化方式は、固定長符号化を含む。

【0057】

可能な一実現形態では、前記現在の符号化ブロックの予測ブロックは、
ブロックベクトル（ＢＶ）又はブロックベクトル差分（ＢＶＤ）に基づいてマッチングブロックを取得し、前記マッチングブロックに対して処理を行い、最終的な予測ブロックを生成することにより取得され、
前記マッチングブロックに対して処理を行うことは、前記マッチングブロックに対して予測フィルタリング及び／又は光補償処理を行うすることを含む。

【0058】

第１９の態様によれば、本発明の実施例は、プロセッサ及びメモリを含む電子機器を提供し、前記メモリは、コンピュータ命令を記憶するように構成され、前記プロセッサは、メモリから前記コンピュータ命令を呼び出して実行して、第１７の態様、第１８の態様及びその可能な実現方式のうちのいずれか１つに記載の方法を実施するように構成される。

【0059】

第２０の態様によれば、本発明の実施例は、コンピュータプログラム又は命令が記憶されているコンピュータ可読記憶媒体を提供し、前記コンピュータプログラム又は命令が、コンピューティング機器又はコンピューティング機器が配置された記憶システムによって実行されると、第１７の態様、第１８の態様及びその可能な実現方式のうちのいずれか１つに記載の方法を実施する。

【0060】

本発明の実施例は、上記の各態様で提供される実現方式に基づいて、より多くの実現方式を提供するためにさらに組み合わされてもよい。

【図面の簡単な説明】

【0061】

【図1】本発明の一実施形態によるビデオコーデックシステムの例示的なブロック図である。

【図2】本発明の一実施形態によるビデオエンコーダの例示的なブロック図である。

【図3】本発明の一実施形態によるビデオデコーダの例示的なブロック図である。

【図4】本発明の一実施形態によるビデオ符号化／復号のフローチャートである。

【図5】本発明の一実施形態による画像復号方法のフローチャートである。

【図6】本発明の一実施形態による画像復号方法のフローチャートである。

【図7】本発明の一実施形態による画像復号方法のフローチャートである。

【図8A】本発明の一実施形態による画素点の分布の概略図である。

【図8B】本発明の一実施形態による画素点の分布の概略図である。

【図9A】本発明の一実施形態による、ピクセル単位の予測モードにおける画素点の分割の概略図である。

【図9B】本発明の一実施形態による、ピクセル単位の予測モードにおける画素点の分割の概略図である。

【図9C】本発明の一実施形態による、ピクセル単位の予測モードにおける画素点の分割の概略図である。

【図9D】本発明の一実施形態による、ピクセル単位の予測モードにおける画素点の分割の概略図である。

【図10A】本発明の一実施形態によるピクセル単位の予測モードにおける画素点の分割の概略図である。

【図10B】本発明の一実施形態によるピクセル単位の予測モードにおける画素点の分割の概略図である。

【図11A】本発明の一実施形態によるピクセル単位の予測モードにおける画素点の分割の概略図である。

【図11B】本発明の一実施形態によるピクセル単位の予測モードにおける画素点の分割の概略図である。

【図12】本発明の一実施形態による画像復号方法のフローチャートである。

【図13A】本発明の一実施形態による符号化ブロックの領域分割の概略図である。

【図13B】本発明の一実施形態による符号化ブロックの領域分割の概略図である。

【図13C】本発明の一実施形態による符号化ブロックの領域分割の概略図である。

【図13D】本発明の一実施形態による符号化ブロックの領域分割の概略図である。

【図14A】本発明の一実施形態による符号化ブロックの領域分割の概略図である。

【図14B】本発明の一実施形態による符号化ブロックの領域分割の概略図である。

【図14C】本発明の一実施形態による符号化ブロックの領域分割の概略図である。

【図15A】本発明の一実施形態による符号化ブロックの領域分割の概略図である。

【図15B】本発明の一実施形態による符号化ブロックの領域分割の概略図である。

【図15C】本発明の一実施形態による符号化ブロックの領域分割の概略図である。

【図15D】本発明の一実施形態による符号化ブロックの領域分割の概略図である。

【図15E】本発明の一実施形態による符号化ブロックの領域分割の概略図である。

【図16】本発明の一実施形態による画像符号化方法のフローチャートである。

【図17】本発明の一実施形態による残差グループの分割の概略図である。

【図18】本発明の一実施形態によるＴＢ／ＰＢの分割の概略図である。

【図19】本発明による復号装置の概略構造図である。

【図20】本発明による符号化装置の概略構造図である。

【図21】本発明による電子機器の概略構造図である。

【発明を実施するための形態】

【0062】

本明細書における「及び／又は」という用語は、関連対象の関連関係の説明に過ぎず、３種類の関係が存在する可能性があることを示すものである。例えば、Ａ及び／又はＢは、Ａが単独で存在し、ＡとＢが同時に存在し、Ｂが単独で存在するという３種類の状況を示すことができる。

【0063】

本発明の実施形態の明細書及び特許請求の範囲における「第１」や「第２」等の用語は、異なる対象を区別するためのものであり、対象の特定の順序を説明するためのものではない。例えば、第１の予め設定された値と第２の予め設定された値などは、異なる予め設定された値を区別するためのものであり、予め設定された値の特定の順序を説明するためのものではない。

【0064】

本発明の実施形態において、「例示的な」又は「例えば」などの用語は、例、例証又は説明を表すために用いられる。本発明の実施形態において「例示的な」又は「例えば」と記載されている任意の実施形態又は設計解決策は、他の実施形態又は設計解決策よりも好ましい又は有利であると解釈すべきではない。具体的に言えば、「例示的な」又は「例えば」などの用語を使用することは、関連概念を具体的に提示することを意図する。

【0065】

本発明の実施形態の説明において、特に断らない限り、「複数の」は２つ以上を指す。例えば、複数の処理ユニットは、２つ以上の処理ユニットを指し、複数のシステムは、２つ以上のシステムを指す。

【0066】

本発明の実施形態で提供される画像復号方法及び符号化方法は、ビデオ復号及びビデオ符号化にも適用できるが、ビデオは一連の画像（ｐｉｃｔｕｒｅ）を含み、ビデオを復号及び符号化することは、本質的に、ビデオに含まれる全ての画像を復号及び符号化することであると理解すべきである。

【0067】

理解できるように、画像符号化プロセスにおける量子化とは、信号の連続値（又は大量の離散値）を有限の複数の離散値にマッピングすることを指し、量子化は信号値の多対１のマッピングを実現することができる。ビデオ符号化において、残差信号が変換された後、変換係数は一般的に大きなダイナミックレンジを有するため、変換係数を量子化することで、信号値空間を効果的に減少させ、より良い圧縮効果を得ることができる。しかし、多対一のマッピングメカニズムにより、量子化過程に歪みが導入されることは避けられず、これがビデオ符号化における歪みが生じる根本的な原因である。

【0068】

逆量子化とは、量子化の逆過程である。逆量子化は、量子化後の係数を入力信号空間における再構成信号にマッピングすることであり、再構成信号は入力信号の近似である。

【0069】

量子化は、スカラ量子化（ｓｃａｌａｒ ｑｕａｎｔｉｚａｔｉｏｎ、ＳＱ）とベクトル量子化とを含む。スカラ量子化は最も基本的な量子化方法であり、スカラ量子化の入力は一次元のスカラ信号である。スカラ量子化プロセスは、まず、入力信号空間を一連の互いに交差しない区間に分割し、各区間から１つの代表信号を選択し、次に、各入力信号に対して、当該入力信号を当該入力信号が位置する区間の代表信号にスカラ量子化することを含む。ここで、区間長は量子化ステップ（ｑｕａｎｔｉｚａｔｉｏｎ ｓｔｅｐ、Ｑｓｔｅｐと記す）と呼ばれ、区間インデックスはレベル値（Ｌｅｖｅｌ）、即ち量子化後の値であり、量子化ステップを表すパラメータは量子化パラメータ（ｑｕａｎｔｉｚａｔｉｏｎ ｐａｒａｍｅｔｅｒ、ＱＰ）である。

【0070】

最も簡単なスカラ量子化方法は均一スカラ量子化であり、均一スカラ量子化は入力信号空間を等間隔の区間に分割し、各区間の代表信号は区間中点である。

【0071】

最適なスカラ量子化器はＬｌｏｙｄ－Ｍａｘ量子化器であり、Ｌｌｏｙｄ－Ｍａｘ量子化器は入力信号の分布状況を考慮しており、区間分割は不均一であり、各区間の代表信号は当該区間の確率重心であり、隣接する２つの区間の境界点はこの２つの区間代表信号の中点である。

【0072】

以下では、本願の実施形態で適用されるシステムアーキテクチャについて説明し、図１は、本発明によるビデオコーデックシステムの例示的なブロック図である。本明細書において、「ビデオ符号化・復号器」という用語は、一般に、ビデオエンコーダ及びビデオデコーダの両方を指す。本発明では、「ビデオコーデック」又は「コーデック」という用語は、一般に、ビデオ符号化又はビデオ復号を指す。ビデオコーデックシステム１におけるビデオエンコーダ１００及びビデオデコーダ２００は、本発明において提供される複数の新しいインター予測モードのうちのいずれか１つにおいて説明される様々な方法の例に従って、現在の符号化・復号された画像ブロック又はそのサブブロックの動きベクトルなどの動き情報を予測するように構成され、それにより、予測された動きベクトルは、動き推定方法を使用して得られる動きベクトルに最大限に近づく、符号化時に動きベクトルの差分を伝送する必要がなくなり、符号化・復号性能をさらに向上させることができる。

【0073】

図１に示すように、ビデオコーデックシステム１は、符号化機器１０及び復号機器２０を含む。符号化機器１０は、符号化ビデオデータを生成する。したがって、符号化機器１０は、ビデオ符号化装置と呼ばれてもよい。復号機器２０は、符号化機器１０によって生成された符号化ビデオデータを復号してもよい。したがって、復号機器２０は、ビデオ復号装置と呼ばれてもよい。符号化機器１０、復号機器２０、又はその両方の様々な実施形態は、１つ又は複数のプロセッサと、前記１つ又は複数のプロセッサに結合されたメモリとを含み得る。前記メモリは、本明細書で説明するように、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、又はコンピュータによってアクセス可能な命令もしくはデータ構造の形で所望のプログラムコードを記憶するために使用され得る任意の他の媒体を含み得るが、これらに限定されない。

【0074】

符号化機器１０及び復号機器２０は、デスクトップコンピュータ、モバイルコンピューティングデバイス、ノート型（例えば、ラップトップ）コンピュータ、タブレットコンピュータ、セットトップボックス、いわゆる「スマート」フォンなどの電話ハンドセット、テレビ、カメラ、ディスプレイデバイス、デジタルメディアプレーヤ、ビデオゲーム機、車載コンピュータ、又はそれらの類似のものを含む様々な装置であってもよい。

【0075】

復号機器２０は、リンク３０を介して符号化機器１０から符号化ビデオデータを受信することができる。リンク３０は、符号化ビデオデータを符号化機器１０から復号機器２０に移動させることができる１つ又は複数の媒体又は装置を含み得る。一例では、リンク３０は、符号化機器１０が符号化ビデオデータを復号機器２０にリアルタイムで直接送信することを可能にする１つ又は複数の通信媒体を含み得る。この例では、符号化機器１０は、通信規格（例えば、無線通信プロトコル）に従って符号化ビデオデータを変調し、変調されたビデオデータを復号機器２０に送信してもよい。前記１つ又は複数の通信媒体は、無線周波数（ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ、ＲＦ）スペクトル又は１つ又は複数の物理的伝送路などの無線及び／又は有線通信媒体を含み得る。前記１つ又は複数の通信媒体は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、又はグローバルネットワーク（例えば、インターネット）などのパケットベースネットワークの一部を形成し得る。前記１つ又は複数の通信媒体は、ルータ、スイッチ、基地局、又は符号化機器１０から復号機器２０への通信を容易にする他のデバイスを含み得る。

【0076】

別の例では、符号化データは、出力インタフェース１４０から記憶装置４０に出力されてもよい。同様に、符号化データは、入力インタフェース２４０を介して記憶装置４０からアクセスすることができる。記憶装置４０は、分散型又はローカルアクセスのデータ記憶媒体、例えば、ハードディスクドライブ、ブルーレイディスク、デジタル多用途ディスク（ｄｉｇｉｔａｌ ｖｉｄｅｏ ｄｉｓｃ、ＤＶＤ）、コンパクトディスク読み取り専用メモリ（ｃｏｍｐａｃｔ ｄｉｓｃ ｒｅａｄ－ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ、ＣＤ－ＲＯＭ）、フラッシュメモリ、揮発性又は不揮発性メモリ、又は符号化ビデオデータを記憶するための任意の他の適切なデジタル記憶媒体であってもよい。

【0077】

別の例では、記憶装置４０は、ファイルサーバ又は符号化機器１０によって生成された符号化ビデオを保持し得る別の中間記憶装置に対応する。復号機器２０は、ストリーミング又はダウンロードによって記憶装置４０から記憶されたビデオデータにアクセスすることができる。ファイルサーバは、符号化ビデオデータを記憶して復号機器２０に送信することができる任意のタイプのサーバであってよい。例示的なファイルサーバは、ネットワークサーバ（例えば、ウェブサイト用）、ファイル転送プロトコル（ｆｉｌｅ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｐｒｏｔｏｃｏｌ、ＦＴＰ）サーバ、ネットワークアタッチストレージ（ｎｅｔｗｏｒｋ ａｔｔａｃｈｅｄ ｓｔｏｒａｇｅ、ＮＡＳ）装置、又はローカルディスクドライブを含む。復号機器２０は、任意の標準データ接続（インターネット接続を含む）を介して符号化ビデオデータにアクセスすることができる。これは、無線チャネル（例えば、ワイヤレスフィデリティ（ｗｉｒｅｌｅｓｓ－ｆｉｄｅｌｉｔｙ、Ｗｉ－Ｆｉ）接続）、有線接続（例えば、デジタル加入者線（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ ｌｉｎｅ、ＤＳＬ）、ケーブルモデムなど）、又はファイルサーバに記憶された符号化ビデオデータにアクセスするのに適したそれらの組み合わせを含み得る。記憶装置４０からの符号化ビデオデータの伝送は、ストリーミング伝送、ダウンロード伝送、又はこれらの組み合わせであってもよい。

【0078】

本発明によって提供される画像復号方法は、空中テレビ放送、ケーブルテレビ送信、衛星テレビ送信、ストリーミングビデオ送信（例えば、インターネット経由）、データ記憶媒体に記憶されるビデオデータの符号化、データ記憶媒体に記憶されるビデオデータの復号、又は他のアプリケーションなど、様々なマルチメディアアプリケーションをサポートするためにビデオ符号化・復号に適用され得る。いくつかの実施例では、ビデオコーデックシステム１は、ビデオストリーミング、ビデオ再生、ビデオ放送及び／又はビデオ電話などのアプリケーションをサポートするために、単方向又は双方向ビデオ伝送をサポートするように構成されてもよい。

【0079】

図１に示されるビデオコーデックシステム１は例示に過ぎず、本発明の技術は、符号化装置と復号装置との間のデータ通信を必ずしも含まないビデオコーデック設定（例えば、ビデオ符号化やビデオ復号）に適用可能である。他の例では、データは、ローカルメモリから検索され、ネットワーク上でストリーミングされる。ビデオ符号化装置は、データを符号化してメモリに記憶してもよいし、及び／又はビデオ復号装置は、メモリからデータを読み出して復号してもよい。多くの例において、符号化・復号は、互いに通信せず、データをメモリに符号化し、及び／又はデータをメモリから取り出して復号する装置によって実行される。

【0080】

図１の例では、符号化機器１０は、ビデオソース１２０、ビデオエンコーダ１００、及び出力インタフェース１４０を含む。いくつかの例では、出力インタフェース１４０は、変調器／復調器（モデム）及び／又は送信機を含み得る。ビデオソース１２０は、ビデオキャプチャ装置（例えば、カメラ）、前にキャプチャされたビデオデータを含むビデオアーカイブ、ビデオコンテンツプロバイダからビデオデータを受信するためのビデオフィードインインタフェース、及び／又はビデオデータを生成するためのコンピュータグラフィックスシステム、又はビデオデータのこれらのソースの組み合わせを含んでもよい。

【0081】

ビデオエンコーダ１００は、ビデオソース１２０からのビデオデータを符号化することができる。いくつかの実施例では、符号化機器１０は、出力インタフェース１４０を介して、符号化ビデオデータを復号機器２０に直接送信する。他の例では、符号化ビデオデータは、復号機器２０が復号及び／又は再生のためにアクセスするために、記憶装置４０に記憶されてもよい。

【0082】

図１の例では、復号機器２０は、入力インタフェース２４０と、ビデオデコーダ２００と、表示装置２２０とを含む。いくつかの例では、入力インタフェース２４０は、受信機及び／又はモデムを含む。入力インタフェース２４０は、リンク３０を介して、及び／又は記憶装置４０から符号化ビデオデータを受信することができる。表示装置２２０は、復号機器２０と一体化されていてもよいし、復号機器２０の外部にあってもよい。一般に、表示装置２２０は、復号化ビデオデータを表示する。表示装置２２０は、液晶ディスプレイ（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙ、ＬＣＤ）、プラズマディスプレイ、有機発光ダイオード（ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ－ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ、ＯＬＥＤ）ディスプレイ又は他のタイプの表示装置など、様々な表示装置を含んでもよい。

【0083】

図１には示されていないが、いくつかの態様において、ビデオエンコーダ１００及びビデオデコーダ２００は、それぞれ、オーディオエンコーダ及びデコーダと統合されてもよく、共通データストリーム又は個別データストリーム内のオーディオ及びビデオの両方のエンコードに処理するために、適切なマルチプレクサ－デマルチプレクサユニット又は他のハードウェア及びソフトウェアを含んでもよい。いくつかの例では、適用可能である場合、デマルチプレクサ（ＭＵＸ－ＤＥＭＵＸ）ユニットは、ＩＴＵ Ｈ．２２３マルチプレクサプロトコル、又はユーザデータグラムプロトコル（ｕｓｅｒ ｄａｔａｇｒａｍ ｐｒｏｔｏｃｏｌ、ＵＤＰ）などの他のプロトコルに準拠することができる。

【0084】

ビデオエンコーダ１００及びビデオデコーダ２００の各々は、１つ又は複数のマイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ、ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ－ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ、ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ｆｉｅｌｄ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙ、ＦＰＧＡ）、ディスクリートロジック、ハードウェア、又はそれらの任意の組み合わせとして実装されてもよい。一部がソフトウェアで本発明を実施する場合、装置は、ソフトウェアのための命令を適切な不揮発性コンピュータ可読記憶媒体に記憶し、１つ又は複数のプロセッサを使用してハードウェアで前記命令を実行して本発明の技術を実施することができる。上記の内容（ハードウェア、ソフトウェア、ハードウェアとソフトウェアとの組み合わせなどを含む）のいずれかは、１つ又は複数のプロセッサと見なされてもよい。ビデオエンコーダ１００及びビデオデコーダ２００は、１つ又は複数のエンコーダ又はデコーダに含まれてもよく、前記エンコーダ又はデコーダのいずれかは、対応する装置内の複合エンコーダ／デコーダ（符号化復号器）の一部として統合されてもよい。

【0085】

本発明では、一般に、ビデオエンコーダ１００は、ある情報を例えばビデオデコーダ２００に「シグナリング通知」又は「送信」する別の装置と呼ばれ得る。「シグナリング通知」又は「送信」という用語は、概して、圧縮されたビデオデータを復号するためのシンタックス要素及び／又は他のデータの伝送を指し得る。この伝送は、リアルタイム又はほぼリアルタイムに発生し得る。代替的に、この通信は、一定の時間が経過した後に発生してもよく、例えば、符号化時に符号化ビットストリームにおいてシンタックス要素をコンピュータ可読記憶媒体に記憶する時に発生してもよく、復号装置は、次に、前記シンタックス要素がこの媒体に記憶された後の任意の時間に前記シンタックス要素を検索してもよい。

【0086】

ＪＣＴ－ＶＣは、Ｈ．２６５（ＨＥＶＣ）規格を開発した。ＨＥＶＣ標準化は、ＨＥＶＣテストモデル（ＨＥＶＣ ｍｏｄｅｌ、ＨＭ）と呼ばれるビデオ復号装置の進化モデルに基づいている。Ｈ．２６５の最新の標準文書は、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｔｕ．ｉｎｔ／ｒｅｃ／Ｔ－ＲＥＣ－Ｈ．２６５から取得することができる。最新バージョンの標準文書は、Ｈ．２６５（１２／１６）であり、該標準文書は参照により本明細書に組み込まれる。ＨＭは、ＩＴＵ－ＴＨ．２６４／ＡＶＣの既存のアルゴリズムに対して、ビデオ復号装置がいくつかの追加の能力を有すると仮定する。例えば、Ｈ．２６４は９種類のイントラ予測符号化モードを提供し、ＨＭは最大３５種類のイントラ予測符号化モードを提供することができる。

【0087】

ＪＶＥＴは、Ｈ．２６６規格の開発に取り組んでいる。Ｈ．２６６標準化のプロセスは、Ｈ．２６６テストモデルと呼ばれるビデオ復号装置の進化モデルに基づいている。Ｈ．２６６のアルゴリズム記述は、ｈｔｔｐ：／ｐｈｅｎｉｘ．ｉｎｔ－ｅｖｒｙ．ｆｒ／ｊｖｅｔから取得することができ、最新のアルゴリズム記述はＪＶＥＴ－Ｆ１００１－ｖ２に含まれ、該アルゴリズム記述文書は参照により本明細書に組み込まれる。また、ｈｔｔｐｓ：／／ｊｖｅｔ．ｈｈｉ．ｆｒａｕｎｈｏｆｅｒ．ｄｅ／ｓｖｎ／ｓｖｎ＿ＨＭＪＥＭＳｏｆｔｗａｒｅ／からＪＥＭテストモデルの参考ソフトウェアを取得することができ、同様に参照により本明細書に組み込まれる。

【0088】

一般に、ＨＭの動作モデルは、ビデオフレーム又は画像を、輝度サンプル及び色度（ｃｈｒｏｍａ）サンプルの両方を含むツリーブロック又は最大符号化ユニット（ｌａｒｇｅｓｔ ｃｏｄｉｎｇ ｕｎｉｔ、ＬＣＵ）のシーケンスに分割することができ、ＬＣＵは符号化ツリーユニット（ｃｏｄｉｎｇ ｔｒｅｅ ｕｎｉｔ、ＣＴＵ）とも呼ばれることを記述する。ツリーブロックは、Ｈ．２６４規格のマクロブロックと同様の目的を有する。スライスは、復号順に連続する複数のツリーブロックを含む。ビデオフレーム又は画像を１つ又は複数のスライスに分割することができる。各ツリーブロックは、四分木に基づいて符号化ユニット（ｃｏｄｉｎｇ ｕｎｉｔ、ＣＵ）に分割され得る。例えば、四分木の根ノードであるツリーブロックを４つの子ノードに分割し、各子ノードを親ノードとして他の４つの子ノードに分割してもよい。四分木のリーフノードとしての最終的に分割不可能な子ノードは、復号化ビデオブロックなどの復号ノードを含む。復号ビットストリームに関連するシンタックスデータは、ツリーブロックが分割され得る最大回数を定義してもよく、復号ノードの最小サイズを定義してもよい。

【0089】

ＣＵのサイズは、復号ノードのサイズに対応し、形状は正方形でなければならない。ＣＵのサイズの範囲は、８×８画素から６４×６４画素までであってよく、それ以上のツリーブロックのサイズであってよい。

【0090】

ビデオシーケンスは、通常、一連のビデオフレーム又は画像を含む。画像のグループ（ｇｒｏｕｐ ｏｆ ｐｉｃｔｕｒｅ、ＧＯＰ）は、例えば、一連の、１つ又は複数のビデオ画像を含む。ＧＯＰに含まれる画像の数を記述するシンタックスデータは、ＧＯＰのヘッダ情報に含まれていてもよく、１つ又は複数の画像のヘッダ情報に含まれていてもよく、他の場所に含まれてもよい。画像の各スライスは、対応する画像の符号化モードを記述するスライスシンタックスデータを含み得る。ビデオエンコーダ１００は、通常、ビデオデータを符号化するために、個別のビデオスライス内のビデオブロックを操作する。ビデオブロックは、ＣＵ内の復号ノードに対応してもよい。ビデオブロックは、固定又は可変のサイズを有し、指定された復号基準に従ってサイズが異なってもよい。

【0091】

本発明において、「Ｎ×Ｎ」と「Ｎ掛けるＮ」は、１６×１６画素又は１６掛ける１６画素のような、垂直次元及び水平次元に従ったビデオブロックの画素サイズを指すために、互換的に使用されてもよい。一般的に、１６×１６ブロックは、垂直方向に１６画素点（ｙ＝１６）、水平方向に１６画素点（ｘ＝１６）を有する。同様に、Ｎ×Ｎブロックは、通常、垂直方向にＮ個の画素点を有し、水平方向にＮ個の画素点を有し、ここで、Ｎは非負の整数値を表す。ブロック内の画素は、行及び列に配列され得る。また、ブロックは、必ずしも水平方向と垂直方向に同じ数の画素点を有する必要はない。例えば、ブロックはＮ×Ｍ個の画素点を含んでもよく、ここで、ＭがＮと等しくなくてもよい。

【0092】

ＣＵのイントラ／インター予測復号が使用された後、ビデオエンコーダ１００は、ＣＵの残差データを計算してもよい。ＣＵは、空間領域（画素領域とも呼ばれる）内の画素データを含んでもよく、残差ビデオデータに変換（例えば、離散コサイン変換（ｄｉｓｃｒｅｔｅ ｃｏｓｉｎｅ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ、ＤＣＴ）、整数変換、離散ウェーブレット変換、又は概念的に類似の変換）を適用した後の変換領域内の係数を含んでもよい。残差データは、符号化されていない画像の画素と、ＣＵに対応する予測値との画素差分に対応し得る。ビデオエンコーダ１００は、残差データを含むＣＵを形成し、ＣＵの変換係数を生成することができる。

【0093】

任意の変換によって変換係数を生成した後、ビデオエンコーダ１００は、変換係数の量子化を実行して、係数を表すために使用されるデータの量をできるだけ減らして、さらなる圧縮を提供することができる。量子化は、係数の一部又は全部に関するビット深度を減らすことができる。例えば、量子化中にｎビット値をｍビット値に切り捨ててもよく、ここで、ｎはｍより大きい。

【0094】

いくつかの実現可能な実施形態では、ビデオエンコーダ１００は、量子化された変換係数を予め定義された走査順序で走査して、エントロピー符号化され得るシリアライズ（直列化）ベクトルを生成し得る。他の実現可能な実施形態において、ビデオエンコーダ１００は、適応的走査を実行し得る。量子化された変換係数を走査して１次元ベクトルを形成した後、ビデオエンコーダ１００は、コンテキスト適応型可変長符号化（ｃｏｎｔｅｘｔ－ｂａｓｅｄ ａｄａｐｔｉｖｅ ｖａｒｉａｂｌｅ－ｌｅｎｇｔｈ ｃｏｄｅ、ＣＡＶＬＣ）、コンテキスト適応型バイナリ算術符号化（ｃｏｎｔｅｘｔ－ｂａｓｅｄ ａｄａｐｔｉｖｅ ｂｉｎａｒｙ ａｒｉｔｈｍｅｔｉｃ ｃｏｄｉｎｇ、ＣＡＢＡＣ）、シンタックスベース適応型バイナリ算術符号化（ｓｙｎｔａｘ－ｂａｓｅｄ ａｄａｐｔｉｖｅ ｂｉｎａｒｙ ａｒｉｔｈｍｅｔｉｃ ｃｏｄｉｎｇ、ＳＢＡＣ）、確率間隔分割エントロピー（ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ ｉｎｔｅｒｖａｌ ｐａｒｔｉｔｉｏｎｉｎｇ ｅｎｔｒｏｐｙ、ＰＩＰＥ）符号化、又は他のエントロピー符号化方法に従って１次元ベクトルをエントロピー符号化することができる。ビデオエンコーダ１００はまた、ビデオデコーダ２００がビデオデータを復号するように、符号化ビデオデータに関連するシンタックス要素をエントロピー符号化してもよい。

【0095】

ＣＡＢＡＣを実行するために、ビデオエンコーダ１００は、コンテキストモデル内のコンテキストを送信されるシンボルに割り当ててもよい。コンテキストは、シンボルの隣接値が非ゼロであるかどうかに関係し得る。ＣＡＶＬＣを実行するために、ビデオエンコーダ１００は、送信されるシンボルの可変長符号を選択し得る。可変長符号化（ｖａｒｉａｂｌｅ－ｌｅｎｇｔｈ ｃｏｄｅ、ＶＬＣ）における符号語は、比較的短い符号が可能性の高いシンボルに対応し、比較的長い符号が可能性の低いシンボルに対応するように構成されてもよい。送信される各シンボルに対して同じ長さの符号語を使用することに対して、ＶＬＣの使用は、ビットレートを節約する目的を達成することができる。ＣＡＢＡＣにおける確率は、シンボルに割り当てられたコンテキストに基づいて決定されてもよい。

【0096】

本発明の実施形態では、ビデオエンコーダは、画像間の時間的冗長性を低減するためにインター予測を実行することができる。本発明では、ビデオデコーダによって現在復号されているＣＵは、現在のＣＵと呼ばれ得る。本発明では、ビデオデコーダによって現在復号されている画像は、現在の画像と呼ばれ得る。

【0097】

図２は、本発明によるビデオエンコーダの例示的なブロック図である。ビデオエンコーダ１００は、ビデオを後処理エンティティ４１に出力するように構成される。後処理エンティティ４１は、ＭＡＮＥ（ｍｅｄｉａ ａｗａｒｅ ｎｅｔｗｏｒｋ ｅｌｅｍｅｎｔ）又はスプライシング／編集装置など、ビデオエンコーダ１００からの符号化ビデオデータを処理することができるビデオエンティティの例を表す。場合によっては、後処理エンティティ４１は、ネットワークエンティティの例であってもよい。いくつかのビデオ符号化システムにおいて、後処理エンティティ４１とビデオエンコーダ１００は、別個の装置のいくつかの部分であってもよく、他の実施例では、後処理エンティティ４１に関して説明された機能は、ビデオエンコーダ１００を含む同じ装置によって実行されてもよい。一例では、後処理エンティティ４１は、図１の記憶装置４０の例である。

【0098】

図２の例では、ビデオエンコーダ１００は、予測処理ユニット１０８、フィルタユニット１０６、復号化ピクチャバッファ（ｄｅｃｏｄｅｄ ｐｉｃｔｕｒｅ ｂｕｆｆｅｒ、ＤＰＢ）１０７、加算器１１２、変換器１０１、量子化器１０２、及びエントロピー符号化器１０３を含む。予測処理ユニット１０８は、インター予測器１１０とイントラ予測器１０９とを含む。画像ブロック再構成のために、ビデオエンコーダ１００は、逆量子化器１０４、逆変換器１０５、及び加算器１１１をさらに含む。フィルタユニット１０６は、デブロッキングフィルタ、適応ループフィルタ（ａｄａｐｔｉｖｅ ｌｏｏｐ ｆｉｌｔｅｒ、ＡＬＦ）及びサンプル適応オフセット（ｓａｍｐｌｅ ａｄａｐｔｉｖｅ ｏｆｆｓｅｔ、ＳＡＯ）フィルタなど、１つ又は複数のループフィルタを表す。図２では、フィルタユニット１０６をループ内フィルタとして示しているが、他の実施形態では、フィルタユニット１０６をループ後フィルタとして実施してもよい。一例では、ビデオエンコーダ１００は、ビデオデータメモリ及び分割ユニット（図示せず）をさらに含み得る。

【0099】

ビデオデータメモリは、ビデオエンコーダ１００のコンポーネントによって符号化すべきビデオデータを記憶することができる。ビデオソース１２０からビデオデータを取得して、ビデオデータメモリに記憶されてもよい。ＤＰＢ １０７は、ビデオエンコーダ１００がイントラ、インターコーデックモードでビデオデータを符号化するための参照ビデオデータを記憶する参照画像メモリであってもよい。ビデオデータメモリ及びＤＰＢ １０７は、ＳＤＲＡＭ（ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ ｄｙｎａｍｉｃ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）を含むＤＲＡＭ（ｄｙｎａｍｉｃ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）、ＭＲＡＭ（ｍａｇｎｅｔｉｃ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＲＡＭ（ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）、又は別のタイプのメモリ装置など、様々なメモリ装置のうちのいずれかによって形成されてもよい。ビデオデータメモリ及びＤＰＢ １０７は、同一のメモリ装置によって提供されてもよいし、別個のメモリ装置によって提供されてもよい。様々な実施例において、ビデオデータメモリは、ビデオエンコーダ１００の他のコンポーネントと共にチップ上にあってもよく、それらのコンポーネントに対してチップ外にあってもよい。

【0100】

図２に示すように、ビデオエンコーダ１００は、ビデオデータを受信し、当該ビデオデータをビデオデータメモリに記憶する。分割ユニットは、前記ビデオデータをいくつかの画像ブロックに分割し、これらの画像ブロックは、例えば、四分木構造又は二分木構造に基づく画像ブロック分割など、より小さなブロックにさらに分割されてもよい。この分割は、スライス（ｓｌｉｃｅ）、タイル（ｔｉｌｅ）又は他の大きなユニットに分割することを含んでもよい。ビデオエンコーダ１００は、通常、符号化すべきビデオスライス内の画像ブロックを符号化するためのコンポーネントを表す。前記スライスは、複数の画像ブロックに分割されてもよい（タイルと呼ばれる画像ブロックセットに分割されてもよい）。予測処理ユニット１０８は、現在の画像ブロックに使用される複数の可能なコーデックモードのうちの１つ、例えば、複数のイントラコーデックモードのうちの１つ、又は複数のインターコーデックモードのうちの１つを選択してもよい。予測処理ユニット１０８は、残差ブロックを生成するために、イントラ及びインターコーデックブロックを加算器１１２に供給し、参照画像として使用される符号化ブロックを再構成するために、加算器１１１に供給してもよい。

【0101】

予測処理ユニット１０８内のイントラ予測器１０９は、空間的冗長性を除去するために、符号化すべき現在のブロックと同じフレーム又はスライス内の１つ又は複数の隣接ブロックに対して現在の画像ブロックのイントラ予測符号化を実行してもよい。予測処理ユニット１０８内のインター予測器１１０は、時間的冗長性を除去するために、１つ又は複数の参照画像内の１つ又は複数の予測ブロックに対して現在の画像ブロックのインター予測符号化を実行してもよい。

【0102】

具体的には、インター予測器１１０は、現在の画像ブロックを符号化するためのインター予測モードを決定するように構成され得る。例えば、インター予測器１１０は、ビットレート－歪み分析を使用して、候補のインター予測モードセットにおける様々なインター予測モードのビットレート－歪み値を計算し、その中から最適なビットレート－歪み特性を有するインター予測モードを選択してもよい。ビットレート－歪み分析は、通常、符号化ブロックと、当該符号化ブロックの元の符号化されていないブロックとの間の歪み（又は誤差）の量、及び符号化ブロックを生成するためのビットレート（即ち、ビット数）を決定する。例えば、インター予測器１１０は、候補インター予測モードセットにおける、ビットレート‐歪みコストが最も小さい前記現在の画像ブロックを符号化するインター予測モードを、現在の画像ブロックに対してインター予測を行うためのインター予測モードとして決定することができる。

【0103】

インター予測器１１０は、決定されたインター予測モードに基づいて、現在の画像ブロック内の１つ又は複数のサブブロックの動き情報（例えば、動きベクトル）を予測し、現在の画像ブロック内の１つ又は複数のサブブロックの動き情報（例えば、動きベクトル）を使用して、現在の画像ブロックの予測ブロックを取得又は生成するように構成される。インター予測器１１０は、参照画像リストにおいて、前記動きベクトルが指す予測ブロックを位置決めしてもよい。また、インター予測器１１０は、ビデオデコーダ２００がビデオスライスの画像ブロックを復号するときに使用するために、画像ブロック及びビデオスライスに関連するシンタックス要素を生成してもよい。あるいは、一例では、インター予測器１１０は、各サブブロックの動き情報を使用して動き補償処理を実行して、各サブブロックの予測ブロックを生成し、現在の画像ブロックの予測ブロックを取得する。ここでのインター予測器１１０は、動き推定及び動き補償処理を実行することを理解されたい。

【0104】

具体的には、現在の画像ブロックに対してインター予測モードを選択した後、インター予測器１１０は、エントロピー符号化器１０３が選択されたインター予測モードを示す情報を符号化するように、現在の画像ブロックの選択されたインター予測モードを示す情報をエントロピー符号化器１０３に提供してもよい。

【0105】

イントラ予測器１０９は、現在の画像ブロックに対してイントラ予測を実行してもよい。具体的には、イントラ予測器１０９は、現在のブロックを符号化するためのイントラ予測モードを決定してもよい。例えば、イントラ予測器１０９は、ビットレート‐歪み分析を使用して様々なテスト対象のイントラ予測モードのビットレート‐歪み値を計算し、テスト対象のモードの中から最適なビットレート‐歪み特性を有するイントラ予測モードを選択してもよい。いずれの場合であっても、画像ブロックに対してイントラ予測モードを選択した後、イントラ予測器１０９は、エントロピー符号化器１０３が選択されたイントラ予測モードを示す情報を符号化するように、現在の画像ブロックの選択されたイントラ予測モードを示す情報をエントロピー符号化器１０３に提供することができる。

【0106】

予測処理ユニット１０８がインター予測、イントラ予測によって現在の画像ブロックの予測ブロックを生成した後、ビデオエンコーダ１００は、符号化すべき現在の画像ブロックから前記予測ブロックを減算して残差画像ブロックを形成する。加算器１１２は、この減算動作を実行する１つ又は複数のコンポーネントを表す。前記残差ブロック内の残差ビデオデータは、１つ又は複数の変換ユニット（ｔｒａｎｓｆｏｒｍ ｕｎｉｔ、ＴＵ）に含まれてよく、変換器１０１に適用される。変換器１０１は、例えば離散コサイン変換（ｄｉｓｃｒｅｔｅ ｃｏｓｉｎｅ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ、ＤＣＴ）又は概念的に類似する変換などを用いて、残差ビデオデータを残差変換係数に変換する。変換器１０１は、残差ビデオデータを画素値領域から周波数領域などの変換領域に変換してもよい。

【0107】

変換器１０１は、得られた変換係数を量子化器１０２に送信することができる。量子化器１０２は、前記変換係数を量子化してビットレートをさらに低減する。いくつかの例では、量子化器１０２は、次に、量子化された変換係数を含む行列に対する走査を実行してもよい。あるいは、エントロピー符号化器１０３は、走査を実行してもよい。

【0108】

量子化後、エントロピー符号化器１０３は、量子化された変換係数をエントロピー符号化する。例えば、エントロピー符号化器１０３は、コンテキスト適応型可変長符号化（ＣＡＶＬＣ）、コンテキスト適応型バイナリ算術符号化（ＣＡＢＡＣ）、シンタックスベース適応型バイナリ算術符号化（ＳＢＡＣ）、確率間隔分割エントロピー（ＰＩＰＥ）符号化、又は別のエントロピー符号化方法もしくは技術を実行してもよい。エントロピー符号化器１０３によってエントロピー符号化された後、符号化ビットストリームは、ビデオデコーダ２００に送信されてもよく、後で送信するために又はビデオデコーダ２００によって検索されるためにアーカイブされてもよい。また、エントロピー符号化器１０３は、符号化すべき現在の画像ブロックのシンタックス要素をエントロピー符号化してもよい。

【0109】

逆量子化器１０４及び逆変換器１０５は、それぞれ逆量子化及び逆変換を適用して、例えば、後に参照画像の参照ブロックとして使用するために、画素領域において残差ブロックを再構成する。加算器１１１は、再構成された残差ブロックを、インター予測器１１０又はイントラ予測器１０９によって生成された予測ブロックに追加して、再構成された画像ブロックを生成する。フィルタユニット１０６は、ブロックアーティファクト（ｂｌｏｃｋ ａｒｔｉｆａｃｔｓ）などの歪みを低減するために再構成された画像ブロックに適用されてもよい。その後、該再構成された画像ブロックは参照ブロックとして復号化ピクチャバッファ１０７に記憶され、インター予測器１１０により、後続のビデオフレーム又は画像におけるブロックに対してインター予測を行うための参照ブロックとして使用され得る。

【0110】

ビデオエンコーダ１００の他の構造的変化はまた、ビデオビットストリームを符号化するために使用され得ることを理解されたい。例えば、いくつかの画像ブロック又は画像フレームについて、ビデオエンコーダ１００は、変換器１０１によって処理される必要がなく、それに応じて、逆変換器１０５によって処理される必要もなく、残差信号を直接量子化することができる。あるいは、いくつかの画像ブロック又は画像フレームについて、ビデオエンコーダ１００は、残差データを生成せず、それに応じて、変換器１０１、量子化器１０２、逆量子化器１０４、及び逆変換器１０５によって処理される必要がない。あるいは、ビデオエンコーダ１００は、フィルタユニット１０６によって処理される必要がなく、再構成された画像ブロックを参照ブロックとして直接記憶することができる。あるいは、ビデオエンコーダ１００内の量子化器１０２及び逆量子化器１０４は、一緒に統合され得る。

【0111】

図３は、本発明によるビデオデコーダ２００の例示的なブロック図である。図３の例では、ビデオデコーダ２００は、エントロピー復号器２０３、予測処理ユニット２０８、逆量子化器２０４、逆変換器２０５、加算器２１１、フィルタユニット２０６、及びＤＰＢ ２０７を含む。予測処理ユニット２０８は、インター予測器２１０及びイントラ予測器２０９を含み得る。いくつかの例では、ビデオデコーダ２００は、図２のビデオエンコーダ１００について説明した符号化プロセスと実質的に逆の復号プロセスを実行し得る。

【0112】

復号プロセスにおいて、ビデオデコーダ２００は、ビデオエンコーダ１００から、符号化ビデオスライスの画像ブロック及び関連するシンタックス要素を表す符号化ビデオビットストリームを受信する。ビデオデコーダ２００は、ネットワークエンティティ４２からビデオデータを受信してもよく、オプションで、前記ビデオデータをビデオデータメモリ（図示せず）に記憶してもよい。ビデオデータメモリは、符号化ビデオビットストリームなど、ビデオデコーダ２００のコンポーネントによって復号すべきビデオデータを記憶することができる。ビデオデータメモリに記憶されるビデオデータは、例えば、記憶装置４０から、カメラなどのローカルビデオソースから、ビデオデータの有線又は無線ネットワーク通信を介して、又は物理データ記憶媒体にアクセスすることによって、取得されてもよい。ビデオデータメモリは、符号化ビデオビットストリームからの符号化ビデオデータを記憶するための復号化ピクチャバッファ（ＤＰＢ）として機能することができる。したがって、ビデオデータメモリは、図３には示されていないが、ビデオデータメモリとＤＰＢ ２０７とは、同一のメモリであってもよいし、個別に設けられたメモリであってもよい。ビデオデータメモリ及びＤＰＢ ２０７は、シンクロナスＤＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ）を含むＤＲＡＭ、磁気抵抗ＲＡＭ（ＭＲＡＭ）、抵抗ＲＡＭ（ＲＲＡＭ）、又は他のタイプのメモリ装置など、様々なメモリ装置のいずれかによって形成されてもよい。様々な実施例において、ビデオデータメモリは、ビデオデコーダ２００の他のコンポーネントと共にチップ上に集積されてもよく、それらのコンポーネントに対してチップ外に設けられてもよい。

【0113】

ネットワークエンティティ４２は、サーバ、ＭＡＮＥ、ビデオエディタ／スプライシング装置、又は上述した技術の１つ又は複数を実施するための他の装置であってもよい。ネットワークエンティティ４２は、ビデオエンコーダ１００などのビデオエンコーダを含んでもよいし、含まなくてもよい。ネットワークエンティティ４２は、符号化ビデオビットストリームをビデオデコーダ２００に送信する前に、本発明で説明される技術の一部を実施してもよい。いくつかのビデオ復号システムにおいて、ネットワークエンティティ４２とビデオデコーダ２００は、別々の装置の部分であってもよく、他の場合、ネットワークエンティティ４２に関して説明された機能は、ビデオデコーダ２００を含む同じ装置によって実行されてもよい。場合によっては、ネットワークエンティティ４２は、図１の記憶装置４０の例であり得る。

【0114】

ビデオデコーダ２００のエントロピー復号器２０３は、ビットストリームをエントロピー復号して、量子化された係数及びいくつかのシンタックス要素を生成する。エントロピー復号器２０３は、シンタックス要素を予測処理ユニット２０８に転送する。ビデオデコーダ２００は、ビデオスライスレベル及び／又は画像ブロックレベルのシンタックス要素を受信することができる。

【0115】

ビデオスライスがイントラ復号（Ｉ）スライスとして復号される場合、予測処理ユニット２０８のイントラ予測器２０９は、シグナリングによって通知されるイントラ予測モードと、現在のフレーム又は画像の以前の復号されたブロックからのデータとに基づいて、現在のビデオスライスの画像ブロックの予測ブロックを生成してもよい。ビデオスライスがインター復号（即ち、Ｂ又はＰ）スライスとして復号される場合、予測処理ユニット２０８のインター予測器２１０は、エントロピー復号器２０３から受信したシンタックス要素に基づいて、現在のビデオスライスの現在の画像ブロックを復号するためのインター予測モードを決定し、決定されたインター予測モードに基づいて前記現在の画像ブロックを復号（例えば、インター予測を実行する）してもよい。具体的には、インター予測器２１０は、新しいインター予測モードを使用して現在のビデオスライスの現在の画像ブロックを予測するかどうかを決定してもよく、シンタックス要素が、新しいインター予測モードを使用して現在の画像ブロックを予測することを示す場合、新しいインター予測モード（例えば、シンタックス要素によって指定される新しいインター予測モード又はデフォルトの新しいインター予測モード）に基づいて現在のビデオスライスの現在の画像ブロック又は現在の画像ブロックのサブブロックの動き情報を予測する。これにより、動き補償処理を通じて、予測された現在の画像ブロック又は現在の画像ブロックのサブブロックの動き情報を使用して、現在の画像ブロック又は現在の画像ブロックのサブブロックの予測ブロックを取得又は生成してもよい。ここで、動き情報は、参照画像情報及び動きベクトルを含んでもよく、参照画像情報は、単方向／双方向予測情報、参照画像リスト番号及び参照画像リストに対応する参照画像インデックスを含んでもよいが、これらに限定されない。インター予測の場合、予測ブロックは、参照画像リスト内の１つの参照画像から生成されてもよい。ビデオデコーダ２００は、ＤＰＢ ２０７に記憶された参照画像に基づいて、参照画像リスト、即ちリスト０及びリスト１を構築することができる。現在の画像の参照フレームインデックスは、参照フレームリスト０及び／又はリスト１に含まれてもよい。いくつかの例では、ビデオエンコーダ１００が、特定のブロックの特定のシンタックス要素を復号するために新しいインター予測モードを使用するかどうかを示す信号を送信してもよく、あるいは、特定のブロックの特定のシンタックス要素を復号するために、新しいインター予測モードを使用するかどうかと、どの新しいインター予測モードを使用するかを示す信号を送信してもよい。なお、ここでのインター予測器２１０は、動き補償処理を実行する。

【0116】

逆量子化器２０４は、ビットストリームに供給され、エントロピー復号器２０３によって復号された、量子化された変換係数を逆量子化する。逆量子化は、ビデオスライス内の各画像ブロックについてビデオエンコーダ１００によって計算された量子化パラメータを使用して、適用すべき量子化の程度を決定することと、適用すべき逆量子化の程度を決定することと、を含み得る。逆変換器２０５は、逆ＤＣＴ、逆整数変換、又は概念的に類似する逆変換処理などの変換係数に逆変換を適用して、画素領域内の残差ブロックを生成する。

【0117】

インター予測器２１０が現在の画像ブロック又は現在の画像ブロックのサブブロックに対する予測ブロックを生成した後、ビデオデコーダ２００は、逆変換器２０５からの残差ブロックと、インター予測器２１０によって生成された対応する予測ブロックとを加算することによって、再構成ブロック、即ち復号された画像ブロックを取得する。加算器２１１は、この加算動作を実行するコンポーネントを表す。必要に応じて、ループフィルタ（復号ループ内又は復号ループの後）を使用して画素遷移を平滑化してもよく、又は他の方式でビデオ品質を改善してもよい。フィルタユニット２０６は、デブロッキングフィルタ、適応ループフィルタ（ＡＬＦ）及びサンプル適応オフセット（ＳＡＯ）フィルタなどの１つ又は複数のループフィルタを表すことができる。図３では、フィルタユニット２０６をループ内フィルタとして示しているが、他の実施形態では、フィルタユニット２０６をループ後フィルタとして実施してもよい。一例では、フィルタユニット２０６は、ブロック歪みを低減するためにブロックを再構成し、その結果を復号化ビデオビットストリームとして出力するように構成される。また、所定のフレーム又は画像における復号された画像ブロックをＤＰＢ ２０７に記憶してもよく、ＤＰＢ ２０７は、その後の動き補償のための参照画像を記憶する。ＤＰＢ ２０７は、メモリの一部であってもよく、後に表示装置（例えば、図１の表示装置２２０）に表示するために復号化ビデオを記憶してもよく、又はこのようなメモリと分離されてもよい。

【0118】

ビデオデコーダ２００の他の構造的変化は、符号化ビデオビットストリームを復号するために使用され得ることを理解されたい。例えば、ビデオデコーダ２００は、フィルタユニット２０６によって処理されずに出力ビデオビットストリームを生成してもよく、又は、いくつかの画像ブロック又は画像フレームに対して、ビデオデコーダ２００のエントロピー復号器２０３は、量子化された係数を復号せず、それに応じて、逆量子化器２０４及び逆変換器２０５によって処理される必要がない。

【0119】

本発明の技術は、図１～図３に示され説明されたビデオエンコーダ１００及びビデオデコーダ２００のような、本発明において説明されたビデオエンコーダ又はビデオデコーダのいずれかによって実行され得る。即ち、実現可能な実施形態において、図２において説明されるビデオエンコーダ１００は、ビデオデータのブロックの符号化中にインター予測を実行するときに、以下に説明される特定の技術を実行することができる。別の実現可能な実施形態において、図３において説明されるビデオデコーダ２００は、ビデオデータのブロックの復号中にインター予測を実行するときに、以下に説明される特定の技術を実行することができる。したがって、一般的な「ビデオエンコーダ」又は「ビデオデコーダ」への参照は、ビデオエンコーダ１００、ビデオデコーダ２００、又は別のビデオ符号化又は復号ユニットを含み得る。

【0120】

図１～図３は、本発明の実施形態による単なる例であり、いくつかの例では、ビデオエンコーダ１００、ビデオデコーダ２００、及びビデオコーデックシステムは、本発明を限定することなく、より多くの又はより少ない構成要素又はユニットを含み得る。

【0121】

以下では、図１～図３に示されるビデオコーデックシステムに基づいて、本発明の実施形態は、可能なビデオ符号化／復号実施形態を提供する。図４は、本発明によるビデオ符号化／復号プロセスのフローチャートであり、図４に示すように、当該ビデオ符号化／復号実施形態は、プロセス（１）～プロセス（５）を含み、プロセス（１）～プロセス（５）は、上述した符号化機器１０、ビデオエンコーダ１００、復号機器２０、又はビデオデコーダ２００のうちのいずれか１つ又は複数によって実行され得る。

【0122】

プロセス（１）：１フレームの画像を互いに重ならない１つ又は複数の並列符号化ユニットに分割する。該１つ又は複数の並列符号化ユニット間に依存関係がなく、図４に示す並列符号化ユニット１及び並列符号化ユニット２のように、完全に並列／独立して符号化・復号することができる。

【0123】

プロセス（２）：各並列符号化ユニットについて、それを互いに重ならない１つ又は複数の独立符号化ユニットにさらに分割してもよく、各独立符号化ユニット間は互いに依存しなくてもよいが、いくつかの並列符号化ユニットヘッダ情報を共有することができる。

【0124】

例えば、独立符号化ユニットの幅はｗ＿ｌｃｕであり、高さはｈ＿ｌｃｕである。並列符号化ユニットが１つの独立符号化ユニットに分割される場合、独立符号化ユニットのサイズは並列符号化ユニットのサイズと完全に同じであり、そうでない場合、独立符号化ユニットの幅は高さより大きくなければならない（エッジ領域でない限り）。

【0125】

通常、独立符号化ユニットは、固定のｗ＿ｌｃｕ×ｈ＿ｌｃｕであってもよく、ｗ＿ｌｃｕ及びｈ＿ｌｃｕは、いずれも２のＮ乗（Ｎ≧０）である。例えば、独立符号化ユニットのサイズは、１２８×４、６４×４、３２×４、１６×４、８×４、３２×２、１６×２、又は８×２などであってもよい。

【0126】

可能な例として、独立符号化ユニットは、固定の１２８×４であってもよい。並列符号化ユニットのサイズが２５６×８である場合、並列符号化ユニットを４つの独立符号化ユニットに均等に分割することができ、並列符号化ユニットのサイズが２８８×１０である場合、並列符号化ユニットは、第１／第２行を２つの１２８×４の独立符号化ユニットと１つの３２×４の独立符号化ユニットに分割することができ、第３行を２つの１２８×２の独立符号化ユニットと１つの３２×２の独立符号化ユニットに分割することができる。

【0127】

なお、独立符号化ユニットは、輝度Ｙ、色度Ｃｂ、色度Ｃｒの３つの成分、又は赤（ｒｅｄ、Ｒ）、緑（ｇｒｅｅｎ、Ｇ）、青（ｂｌｕｅ、Ｂ）の３つの成分を含んでもよいし、いずれか１つの成分のみを含んでもよい。独立符号化ユニットが３つの成分を含む場合、これら３つの成分のサイズは完全に同じであっても異なってもよく、具体的には画像の入力フォーマットに関連する。

【0128】

プロセス（３）：各独立符号化ユニットについて、それを互いに重ならない１つ又は複数の符号化ユニットにさらに分割してもよく、独立符号化ユニット内の各符号化ユニットは互いに依存してもよく、例えば、複数の符号化ユニットはプリコーディング及びデコーディングのために相互参照されてもよい。

【0129】

符号化ユニットと独立符号化ユニットとのサイズが同じである場合（即ち、独立符号化ユニットが１つの符号化ユニットのみに分割される場合）、そのサイズは、プロセス（２）に記載される全てのサイズであってもよい。

【0130】

独立符号化ユニットが互いに重ならない複数の符号化ユニットに分割される場合、その実行可能な分割例として、水平均等分割（符号化ユニットの高さが独立符号化ユニットと同じであるが、幅が異なり、その１／２、１／４、１／８、１／１６などであってもよい）、垂直均等分割（符号化ユニットの幅が独立符号化ユニットと同じであり、高さが異なり、その１／２、１／４、１／８、１／１６などであってもよい）、水平と垂直均等分割（四分木分割）などがあり、水平均等分割が好ましい。

【0131】

符号化ユニットの幅がｗ＿ｃｕであり、高さがｈ＿ｃｕである場合、その幅は高さよりも大きくなければならない（エッジ領域でない限り）。通常、符号化ユニットは、固定のｗ＿ｃｕ×ｈ＿ｃｕであってもよく、ｗ＿ｃｕ及びｈ＿ｃｕはいずれも２のＮ乗（Ｎは０以上）であり、例えば、１６×４、８×４、１６×２、８×２、８×１、４×１などである。

【0132】

可能な一例として、符号化ユニットは固定の１６×４であってもよい。独立符号化ユニットのサイズが６４×４である場合、独立符号化ユニットを４つの符号化ユニットに均等に分割してもよく、独立符号化ユニットのサイズが７２×４である場合、符号化ユニットは、４つの１６×４と１つの８×４に分割される。

【0133】

なお、符号化ユニットは、輝度Ｙ、色度Ｃｂ、色度Ｃｒの３つの成分（又は赤Ｒ、緑Ｇ、青Ｂの３つの成分）を含んでもよいし、いずれか１つの成分のみを含んでもよい。符号化ユニットは３つの成分を含む場合、３つの成分のサイズは完全に同じであっても異なってもよく、具体的には画像入力フォーマットに関連する。

【0134】

なお、プロセス（３）は、ビデオコーデック方法における任意選択のステップであり、ビデオエンコーダ／デコーダは、プロセス（２）で得られた独立符号化ユニットの残差係数（又は残差値）を符号化／復号してもよい。

【0135】

プロセス（４）：符号化ユニットについて、それを互いに重ならない１つ又は複数の予測グループ（Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ Ｇｒｏｕｐ、ＰＧ）にさらに分割してもよい。ＰＧはＧｒｏｕｐと略称されてもよく、各ＰＧは、選択された予測モードに従って符号化・復号を行って各ＰＧの予測値を取得し、各ＰＧの予測値は符号化ユニット全体の予測値を構成し、符号化ユニットの予測値と符号化ユニットのオリジナル値とに基づいて、符号化ユニットの残差値を取得することができる。

【0136】

プロセス（５）：符号化ユニットの残差値に基づいて符号化ユニットをグループ化し、互いに重ならない１つ又は複数の残差ブロック（ｒｅｓｉｄｕａｌ ｂｌｏｃｋ、ＲＢ）を取得し、各ＲＢの残差係数を選定モードに従って符号化・復号して残差係数ストリームを形成する。具体的には、残差係数に対して変換を行う場合と変換を行わない場合に分けられる。

【0137】

プロセス（５）における残差係数符号化・復号方法の選定モードは、半固定長符号化方法、指数ゴロム（Ｇｏｌｏｍｂ）符号化方法、Ｇｏｌｏｍｂ‐Ｒｉｃｅ符号化方法、トランケーテッド・ユーナリ（Ｔｒｕｎｃａｔｅｄ Ｕｎａｒｙ、ＴＵ）符号化方法、ランレングス符号化（Ｒｕｎ Ｌｅｎｇｔｈ Ｅｎｃｏｄｉｎｇ、ＲＬＥ）方法、オリジナル残差値の直接符号化方法などのいずれかを含むが、これらに限定されない。

【0138】

例えば、ビデオエンコーダは、ＲＢ内の係数を直接符号化することができる。

【0139】

また、例えば、ビデオエンコーダは、残差ブロックに対してＤＣＴ、ＤＳＴ、Ｈａｄａｍａｒｄ変換などの変換を行い、変換後の係数を符号化することができる。

【0140】

可能な一例として、ＲＢが小さい場合、ビデオエンコーダは、ＲＢ内の各係数を直接統一的に量子化して、２値化符号化を行ってもよい。ＲＢが大きい場合、さらに複数の係数グループ（ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｇｒｏｕｐ、ＣＧ）に分割し、各ＣＧを統一的に量子化した後、２値化符号化を行ってもよい。本発明のいくつかの実施形態では、ＣＧ及び量子化グループ（Ｑｕａｎｔｉｚａｔｉｏｎ Ｇｒｏｕｐ）は同じであってもよい。

【0141】

以下、半固定長符号化方式で残差係数符号化の部分を例示的に説明する。まず、１つのＲＢブロック内の残差の絶対値の最大値を修正最大値（ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｍａｘｉｍｕｍ）とする。次に、当該ＲＢブロック内の残差係数の符号化ビット数を決定し、同じＲＢブロック内の残差係数の符号化ビット数は一致する。例えば、現在のＲＢブロックのクリティカル制限値（ｃｒｉｔｉｃａｌ ｌｉｍｉｔ、ＣＬ）が２で、現在の残差係数が１である場合、残差係数１を符号化するのに２ビット必要であり、０１と表される。現在のＲＢブロックのＣＬが７である場合、８ビットの残差係数及び１ビットの符号ビットを符号化することを示す。ＣＬの決定は、現在のサブブロックの全ての残差が［－２＾（Ｍ－１），２＾（Ｍ－１）］の範囲内にあることを満たす最小のＭ値を探すことである。－２＾（Ｍ－１）及び２＾（Ｍ－１）の２つの境界値が同時に存在する場合、Ｍを１増加させる必要があり、即ち、現在のＲＢブロックの全ての残差を符号化するためにＭ＋１ビットが必要である。－２＾（Ｍ－１）及び２＾（Ｍ－１）の２つの境界値のうちの１つのみが存在する場合、１つのＴｒａｉｌｉｎｇビットを符号化して該境界値が－２＾（Ｍ－１）であるか２＾（Ｍ－１）であるかを確定する必要がある。－２＾（Ｍ－１）及び２＾（Ｍ－１）のいずれも存在しない場合、該Ｔｒａｉｌｉｎｇビットを符号化する必要がない。

【0142】

いくつかの特殊な場合には、ビデオエンコーダは、残差値ではなく、画像のオリジナル値を直接符号化してもよい。

【0143】

本発明の実施形態における符号化ブロック（ｃｏｄｉｎｇ ｂｌｏｃｋ）は、画像内の１つの画像ブロックに対応し、符号化ブロックは、上記のプロセス（３）において分割された符号化ユニットであってもよく、符号化ユニットが分割された予測グループであってもよい。

【0144】

図１に示されるビデオコーデックシステム、図２に示されるビデオエンコーダ、及び図３に示されるビデオデコーダの概略構成図を参照して、本発明の実施形態における画像復号方法及び符号化方法について以下に詳細に説明する。

【0145】

図５は、本発明による画像復号方法のフローチャートであり、当該画像復号方法は、図１に示されるビデオコーデックシステムに適用され得、当該画像復号方法は、復号機器２０によって実行され得る。具体的には、当該復号方法は、復号機器２０に含まれるビデオデコーダ２００によって実行され得る。図５に示すように、本発明の実施形態による画像復号方法は、以下のステップを含む。

【0146】

Ｓ５０１において、現在の符号化ブロック内のいずれか１つの画素点又は任意の複数の並列逆量子化画素点について、当該画素点のＱＰ値を決定する。

【0147】

ここで、現在の符号化ブロック内の画素点のうちの少なくとも２つの画素点のＱＰ値は異なる。並列逆量子化画素点とは、いくつかの画素点に対して、これらの画素点を並列に逆量子化することができることを意味する。

【0148】

現在の符号化ブロック内のいずれか１つの画素点又は任意の複数の並列逆量子化画素点は、ビデオデコーダによって現在処理されている画素点であり、説明を容易にするために、以下の実施形態では、現在の画素点とも呼ばれ得る。

【0149】

復号すべきビデオストリームを復号して、当該ビデオストリームに含まれる１つ又は複数の画像フレームを取得することができる。１つの画像フレームは、１つ又は複数の画像ブロックを含む。本発明の実施形態では、現在の符号化ブロックは、処理すべき画像（前記ビデオストリーム内の任意の画像フレームである）の１つの画像ブロックに対応し、符号化ブロックは、符号化ユニットであってもよい。

【0150】

従来技術では、１つの符号化ブロック（例えば、上記の現在の符号化ブロック）内の全ての画素点に対して同じＱＰ値が使用される。即ち、現在の符号化ブロックを逆量子化するプロセスにおいて、ＱＰ値は符号化ブロックの粒度のＱＰ値であるため、生じる画像歪みは比較的大きい。これに対して、本発明の実施形態では、１つの符号化ブロック（例えば、上記の現在の符号化ブロック）について、ビデオデコーダは、当該符号化ブロックの現在の画素点のＱＰ値を決定し、符号化ブロックの画素点のうちの少なくとも２つに異なるＱＰ値を割り当てる。即ち、現在の符号化ブロックを逆量子化するプロセスにおいて、ＱＰ値は画素粒度のＱＰ値であり、同じ符号化ブロック内の異なる画素点間の差異が十分に考慮される。各画素点に適切なＱＰ値を割り当てることにより、画像フレームの復号歪みを低減し、現在の符号化ブロックの逆量子化効果を向上させることができる（逆量子化効果は、復号により得られた画像の品質によって評価することができる）。

【0151】

Ｓ５０２において、現在の画素点のＱＰ値に基づいて、当該現在の画素点を逆量子化する。

【0152】

現在の画素点を逆量子化することは、具体的には、現在の画素点のレベル値を逆量子化することであり、当該現在の画素点のレベル値は、ビデオデコーダがビットストリームを解析することによって取得される。

【0153】

符号化プロセスにおいて、ビデオエンコーダは、現在の符号化ブロックを予測して、当該現在の符号化ブロックの残差値を取得する。当該残差値は、現在の符号化ブロックの真値と現在の符号化ブロックの予測値との差であり、現在の符号化ブロックの残差係数と呼ばれてもよい。次に、現在の符号化ブロックの残差係数が変換された後に量子化され、現在の符号化ブロックの量子化係数を取得する。あるいは、ビデオエンコーダは、現在の符号化ブロックの量子化係数を取得するために、現在の符号化ブロックの残差係数を変換せず、当該残差係数を直接量子化する。この場合、当該量子化係数は、レベル値又は量子化された残差係数と呼ばれ得る。本発明の実施形態では、説明を容易にするために、量子化された値をレベル値と総称する。

【0154】

本発明の実施形態では、現在の画素点のＱＰ値に基づいて、現在の画素点のレベル値を逆量子化するステップは、当該現在の画素点のＱＰ値に基づいて、当該現在の画素点の量子化ステップＱｓｔｅｐを決定するステップと、選択された量子化器の組み合わせに対して、当該現在の画素点のＱｓｔｅｐを用いて当該現在の画素点のレベル値を逆量子化するステップとを含み得る。

【0155】

オプションとして、量子化器は、均一量子化器又は非均一量子化器であり、量子化器の組み合わせは、ビットストリームに含まれるマーク情報によって決定される。

【0156】

ビデオデコーダは、ＱＰ値に基づいて、式導出又はルックアップのうちの少なくとも１つによってＱｓｔｅｐを決定することができ、以下に３つの可能な実現方法を提供する。

【0157】

方法１：

【数6】

ここで、ａ及びｂは予め設定されたパラメータであり、例えば、ａの値は２であり、ｂの値は１である。

【0158】

方法２：

【数7】

ここで、ＴはＱＰに関する整数であり、例えばＴ＝（ＱＰ－６）／４である。

【0159】

方法３：

【数8】

ここで、ｏｃｔａｖｅはＱＰのオクターブであり、即ち、ＱＰの値がｏｃｔａｖｅ増加するごとに、Ｑｓｔｅｐの値が１倍増加し、通常、ｏｃｔａｖｅは６又は８であり、ｏｆｆｓｅｔは整数オフセット値である。

【0160】

オプションとして、下記のＨ．２６５における従来のスカラ量子化方法を用いて量子化及び逆量子化を実現してもよい。
量子化：

【数9】

逆量子化：

【数10】

ここで、ｌは量子化後に得られたレベル値であり、ｃは量子化すべき残差係数（該残差係数は、変換領域の残差係数、即ち変換された残差係数であってもよく、画素領域の残差係数、即ち残差値であってもよい）であり、Ｑｓｔｅｐは量子化ステップであり、ｆは丸めを制御するためのパラメータであり、ｆ∈０，１）、ｓｉｇｎは符号関数を表し、ｆｌｏｏｒは切り捨て関数を表し、ｃ’は逆量子化後の値である。

【0161】

ＱＰ値が大きいほど、Ｑｓｔｅｐ値が大きいほど、量子化が粗くなり、量子化による画像歪みが大きくなり、係数符号化のビットレートが小さくなることが理解できる。

【0162】

［０、１－ｆ）は量子化不感帯（ｄｅａｄ ｚｏｎｅ）を表し、パラメータｆは量子化不感帯の長さに関連し、ｆが小さいほど量子化不感帯が長くなり、量子化後のレベル値がゼロ点に近くなる。ｆ＝０．５の場合、上記量子化及び逆量子化式は四捨五入に相当し、量子化歪みは最小になる。ｆ＜０．５の場合、ｆが小さいほど量子化歪みが大きくなり、係数符号化のビットレートが小さくなる。Ｈ．２６５において、Ｉフレームに対して、ｆ＝１／３を選択し、Ｂ／Ｐフレームに対して、ｆ＝１／６を選択する。

【0163】

例示的に、均一量子化器の量子化又は逆量子化式は、上記の量子化及び逆量子化式を参照することができ、パラメータｆは以下の方法で取ることができる。

【0164】

方法１：ｆは、０．５又は他の固定値を取る。

【0165】

方法２：ｆは、ＱＰ値、予測モード、及び変換を行うかどうかに基づいて適応的に決定され得る。

【0166】

以上のように、本発明の実施形態において提供される復号方法によれば、ビデオデコーダは、符号化ブロックに対して各画素点のＱＰ値を決定し、それにより、各画素点のＱＰ値に基づいて各画素点を逆量子化し、即ち、ピクセル単位に逆量子化を行うことができる。これにより、一定の圧縮率を確保しつつ、画像フレームの復号歪みを低減することができ、画像復号の真正性及び正確性を向上させることができる。

【0167】

オプションとして、図５を参照して、図６に示すように、現在の画素点のＱＰ値を決定する前に、本発明の実施形態で提供される復号方法は、Ｓ５０３～Ｓ５０４をさらに含む。

【0168】

Ｓ５０３において、現在の符号化ブロックのＱＰ値を取得する。

【0169】

一実施態様では、現在の符号化ブロックのＱＰ値は、ビットストリームを解析して取得されてもよい。ニアロスレス圧縮技術において、小さいＱＰが出現する確率は大きいＱＰよりも高いため、ビデオエンコーダは、トランケーテッド・ユーナリ（Ｔｒｕｎｃａｔｅｄ Ｕｎａｒｙ、ＴＵ）、トランケーテッド・ライス（Ｔｒｕｎｃａｔｅｄ Ｒｉｃｅ、ＴＲ）、又は指数ゴロム（Ｇｏｌｏｍｂ）を使用して、１つの符号化ブロックのＱＰ値を直接符号化することができ、それにより、ビデオデコーダは、ビットストリームを解析して符号化ブロックのＱＰ値を取得することができる。

【0170】

別の実施態様では、現在の符号化ブロックのＱＰ値は、現在の符号化ブロックの予測ＱＰ値及びＱＰオフセット量に基づいて取得されてもよい。例えば、現在の符号化ブロックのＱＰ値は、以下の方式１又は方式２によって取得され得る。

【0171】

ここで、前者の実施態様のプロセスは、Ｓ１～Ｓ３を含む。

【0172】

Ｓ１において、現在の符号化ブロックの予測ＱＰ値を取得する。

【0173】

オプションとして、現在の符号化ブロックの予測ＱＰ値は、現在の符号化ブロックの周囲ブロックのＱＰ値に基づいて計算されてもよい。

【0174】

例えば、現在の符号化ブロックの予測ＱＰ値は、現在の符号化ブロックの左側の再構成ブロックのＱＰ値と、上側の再構成ブロックのＱＰ値とに基づいて、次のように決定されてもよい。

【数11】

ここで、ｐｒｅｄＱＰは、現在の符号化ブロックの予測ＱＰ値を表し、ＱＰＡは、現在の符号化の左側の再構成ブロックを表し、ＱＰＢは、現在の符号化ブロックの上側の再構成ブロックを表し、＞＞１は、１ビット右シフト、即ち、値が１／２になることを表す。

【0175】

Ｓ２において、ビットストリームを解析して、現在の符号化ブロックのＱＰオフセット量を取得する。

【0176】

ビデオ符号化プロセスにおいて、ビデオエンコーダは、現在の符号化ブロックの予測ＱＰ値を決定し、現在の符号化ブロックの真のＱＰ値と予測ＱＰ値との差分を決定し、現在の符号化ブロックのＱＰオフセット量（ｄｅｌｔＡＱＰと記すことができる）を取得し、次いで、可変長符号化を用いてＱＰオフセット量を符号化し、ビットストリームを介してＱＰオフセット量をビデオデコーダに伝送する。これにより、ビデオデコーダは、ビットストリームを取得した後、ビットストリームを解析して、現在の符号化ブロックのＱＰオフセット量を取得することができる。

【0177】

Ｓ３において、現在の符号化ブロックの予測ＱＰ値とＱＰオフセット量との和を、現在の符号化ブロックのＱＰ値とする。即ち、
ＱＰ＝ｐｒｅｄＱＰ＋ｄｅｌｔａＱＰである。
ここで、ＱＰは現在符号化されているＱＰ値を表し、ｐｒｅｄＱＰは現在の符号化ブロックの予測ＱＰ値を表し、ｄｅｌｔａＱＰは現在の符号化ブロックのＱＰオフセット量を表す。

【0178】

後者の実施態様のプロセスは、Ｓ１０～Ｓ３０を含む。

【0179】

Ｓ１０において、現在の符号化ブロックの予測ＱＰ値を取得する。

【0180】

Ｓ１０の説明については、Ｓ１の関連説明を参照することができ、ここでは繰り返さない。

【0181】

Ｓ２０において、現在の符号化ブロックの導出情報に基づいて、現在の符号化ブロックのＱＰオフセット値を決定する。

【0182】

ここで、導出情報は、現在の符号化ブロックの平坦度情報、ビットストリームバッファの残りの空間、又は歪み制約情報のうちの少なくとも１つを含む。

【0183】

ビデオ符号化プロセスでは、ビデオエンコーダは、符号制御アルゴリズムを使用して、現在の符号化ブロックの導出情報に基づいて現在の符号化ブロックのＱＰオフセット量を導出するが、ビデオエンコーダは、当該ＱＰオフセット量をビットストリームで伝送しない。このように、ビデオ復号プロセスにおいて、ビデオデコーダは、ビデオエンコーダと同じ方法を使用して現在の符号化ブロックのＱＰオフセット量を導出する。上記Ｓ２０は、当業者に知られているＱＰオフセット量を導出するための任意の方法を使用することができ、本明細書では詳述しない。

【0184】

Ｓ３０において、現在の符号化ブロックの予測ＱＰ値とＱＰオフセット量との和を、現在の符号化ブロックのＱＰ値とする。

【0185】

本発明の実施形態では、他のより多くの情報に基づいて現在の符号化ブロックの予測ＱＰ値を取得することができ、例えば、現在の符号化ブロックの前の符号化ブロックのＱＰ、前の符号化ブロックの符号化ビット数（ｐｒｅｖ Ｂｌｏｃｋ Ｒａｔｅ）、ターゲットビットレート（ｔａｒｇｅｔ Ｒａｔｅ）、現在の符号化ブロックの平坦度情報、及び現在のビットストリームバッファの充填度（ｒｃ Ｆｕｌｌｎｅｓｓ）に基づいて、現在の符号化ブロックのＱＰオフセット量を導出する。

【0186】

Ｓ５０４において、現在の画素点の予測ＱＰ値が現在の符号化ブロックのＱＰ値であると決定する。

【0187】

取得された現在の符号化ブロックのＱＰ値を、現在の符号化ブロックの各画素点の初期ＱＰ値（即ち、予測ＱＰ値）とし、当該予測ＱＰ値を調整するか又は調整しないことによって、各画素のＱＰ値を取得する。

【0188】

Ｓ５０３～Ｓ５０４に基づいて、図７に示すように、上記現在の画素点のＱＰ値を決定すること（即ち、Ｓ５０１）は、具体的に、Ｓ５０１１～Ｓ５０１２を含む。

【0189】

Ｓ５０１１において、現在の画素点が現在の符号化ブロック内の目標画素点である場合、現在の画素点の予測ＱＰ値を調整し、調整後のＱＰ値を現在の画素点のＱＰ値とする。

【0190】

本発明の実施形態では、目標画素点は、現在の符号化ブロック内の１つ又は複数の指定画素点であり、これらの指定画素点は、ＱＰ値が調整すべき画素点又は候補画素点として理解され得る。候補画素点に対して、ＱＰ調整ポリシーを実行する。目標画素点については後述する。

【0191】

Ｓ５０１２において、現在の画素点が現在の符号化ブロック内の上記目標画素点以外の画素点である場合、現在の画素点の予測ＱＰ値を現在の画素点のＱＰ値とする。

【0192】

本発明の実施形態では、現在の符号化ブロック内の目標画素点以外の画素点は調整されず、ＱＰ調整ポリシーを実行する必要はなく、これらの画素点のＱＰ値は現在の符号化ブロックのＱＰ値である。

【0193】

図７に示すように、一実施形態として、上記実施例におけるＳ５０１１はＳ６０１～Ｓ６０２によって実現してもよい。

【0194】

Ｓ６０１において、現在の画素点の周囲の再構成済み画素点の情報を取得する。

【0195】

現在の画素点の周囲の再構成済み画素点は、現在の画素点に隣接する再構成済み画素点として理解されてもよく、現在の画素点を中心とし、辺長が第１の予め設定された値である正方形領域内の画素点、又は現在の画素点を中心とし、対角線の長さが第２の予め設定された値である菱形領域内の画素点を含む。

【0196】

第１の予め設定された値及び第２の予め設定された値は、実際の要求に応じて設定されてもよく、第１の予め設定された値及び第２の予め設定された値は、等しくても異なってもよく、例えば、第１の予め設定された値及び第２の予め設定された値は、３又は５であってもよい。

【0197】

例示的に、図８Ａは、現在の画素点を中心とする正方形領域の分割を例とする模式図であり、２つの可能なケースを示す。ケース１において、再構成済み画素点は、図８Ａに示すような周囲画素点１のように、現在の画素点を中心とし、辺長が３である正方形領域内の画素点を指す。ケース２において、再構成済み画素点は、図８Ａに示すような周囲画素点２のように、現在の画素点を中心とし、辺長が５である正方形領域内の画素点を指す。

【0198】

図８Ｂは、現在の画素点を中心とする菱形領域の分割を例とする模式図であり、２つの可能なケースを示す。ケース１において、再構成済み画素点は、８Ｂに示す周囲の画素点１のように、現在の画素点を中心とし、対角線の長さが３である菱形領域内の画素点を指す。ケース２において、再構成済み画素点は、図８Ｂに示す周囲の画素点２のように、現在の画素点を中心とし、対角線の長さが５である菱形領域内の画素点を指す。

【0199】

図８Ａ及び図８Ｂは、現在の画素点の周囲の再構成済み画素点を説明するための本発明の実施形態の単なる例であり、本発明を限定するものとして理解すべきではない。他のいくつかの可能な例では、現在の画素点の周囲の再構成済み画素点は、当該現在の画素点に上下に隣接するか、又は左右に隣接する１つ又は２つの画素点であってもよい。

【0200】

現在の画素点の周囲の再構成済み画素点の情報は、当該再構成済み画素点の、画素値、再構成残差値、勾配値、平坦度情報又はテクスチャ度情報又は複雑度情報、背景輝度、コントラスト又は動き量のうちの少なくとも１つの情報を含み得る。ここで、再構成残差値は、逆量子化後の残差値、又は再構成値と予測値との差分を含む。勾配値は、水平勾配、垂直勾配、又は平均勾配を含む。動き量は、動きベクトルで表すことができる。

【0201】

さらに、上述した再構成済み画素点の情報の値は、オリジナル値、絶対値、平均値、又は差分のうちの少なくとも１つを含み得る。

【0202】

一実施形態において、上記の現在の画素点の周囲の再構成済み画素点の情報を取得する方法は、ステップ１～ステップ２を含んでもよい。

【0203】

ステップ１において、現在の画素点の予測画素点の情報を取得する。

【0204】

現在の画素点の予測画素点は再構成済み画素点である。オプションとして、当該再構成済み画素点は、現在の符号化ブロック内の再構成済み画素点であってもよく、現在の符号化ブロック以外の再構成済み画素点であってもよい。例えば、予測モードがイントラ予測モードである場合、再構成済み画素点は、現在の画像フレーム内の当該符号化ブロックの周囲の画素点であり、予測モードがインター予測モードである場合、再構成済み画素点は、現在の画像フレームの参照フレーム上の再構成ブロックであってもよい。

【0205】

ステップ２において、予測画素点が現在の符号化ブロック内の再構成済み画素点である場合、当該予測画素点の情報を、画素点の周囲の再構成済み画素点の情報とし、そうでない場合、当該予測画素点の情報と当該予測画素点の周囲の再構成済み画素点の情報との差分又は差分の絶対値を、現在画素点の周囲の再構成済み画素点の情報とする。

【0206】

Ｓ６０２において、現在の画素点の周囲の再構成済み画素点の情報に基づいて、現在の画素点の予測ＱＰ値を調整する。

【0207】

調整後の予測ＱＰ値は、画素点の最終的なＱＰ値となる。

【0208】

本発明の実施形態では、現在の符号化ブロックの現在の画素点に対してＱＰ値調整パラメータテーブルを設定してもよい。例えば、以下の表１は、ＱＰ値を調整するために必要ないくつかのパラメータを示す。

【表1】

【0209】

具体的には、Ｓ６０２は、以下のＳ６０２１～Ｓ６０２３を含む。

【0210】

Ｓ６０２１において、現在の画素点が第２の予め設定された条件及び第３の予め設定された条件を満たす場合、第１のＱＰオフセット量及び歪み基準ＱＰ値に基づいて、現在の画素点の予測ＱＰ値を調整する。

【0211】

ここで、第２の予め設定された条件は、現在の画素点の予測ＱＰ値が歪み基準ＱＰ値より大きく、かつ、現在の画素点の予測ＱＰ値が調整可能なＱＰ最大値（即ち、表１のｍａｘＡｄｊｕｓｔＱＰ）以下であることであり、調整可能なＱＰ最大値がＱＰ最大値以下である。第３の予め設定された条件は、現在の画素点の周囲の再構成済み画素点の情報が第１の閾値（即ち、表１のｔｈｒｅｓ１）以下であることである。

【0212】

オプションとして、表１を参照すると、現在の画素点が第２の予め設定された条件及び第３の予め設定された条件を満たす場合、現在の画素点の調整後のＱＰ値は以下を満たす。
ｆｉｎａｌＱＰ＝ｍａｘ（ｉｎｉｔＱＰ‐ｏｆｆｓｅｔ１，ｊｎｄＱＰ）
ここで、ｆｉｎａｌＱＰは調整後の予測ＱＰ値を表し、ｉｎｉｔＱＰは現在の画素点の予測ＱＰ値を表し、ｏｆｆｓｅｔ１は第１のＱＰオフセット量を表し、ｊｎｄＱＰは歪み基準ＱＰ値を表し、ｍａｘは最大値を取ることを表す。

【0213】

１つのケースでは、歪み基準ＱＰ値は、ビットストリームを解析することによって取得され、例えば、当該ビットストリームは歪み基準ＱＰ値、例えば２０を伝送する。

【0214】

別のケースでは、歪み基準ＱＰ値は、周囲の再構成された符号化ブロックの平坦度情報又はテクスチャ度情報、背景輝度、コントラスト情報に基づいて導出される。

【0215】

また別のケースでは、歪み基準ＱＰ値は、ビデオエンコーダ又はビデオデコーダによって予め設定された値、例えば１５であってもよい。

【0216】

即ち、歪み基準ＱＰ値は、ビットストリームで伝送されてもよく、ビデオエンコーダ又はビデオデコーダがビデオ符号化・復号プロセス中に導出されてもよく、予め設定された値であってもよい。本発明の実施形態では、画素点のＱＰ値を決定するプロセスに歪み基準ＱＰ値を導入することにより、各画素点は知覚できる歪みに対応する判定情報を満たし、画像歪みを低減し、画像の主観品質を改善することができる。

【0217】

Ｓ６０２２において、現在の画素点が第２の予め設定された条件及び第４の予め設定された条件を満たす場合、第２のＱＰオフセット量及びＱＰ最大値に基づいて、現在の画素点の予測ＱＰ値を調整する。

【0218】

ここで、第４の予め設定された条件は、現在の画素点の周囲の再構成済み画素点の情報が第２の閾値（即ち、表１のｔｈｒｅｓ２）より大きいことであり、第１の閾値は第２の閾値以下である。

【0219】

上記Ｓ６０２１及びＳ６０２２において、現在の画素点の予測ＱＰ値を調整する必要があることが分かる。

【0220】

Ｓ６０２３において、上記Ｓ６０２１及びＳ６０２２以外の場合、現在の画素点の予測ＱＰ値を、現在の画素点のＱＰ値とする。即ち、現在の画素点の予測ＱＰ値を調整する必要がない。

【0221】

理解できるように、上記Ｓ６０２３は、以下のようなケース１～ケース３を含む。

【0222】

ケース１において、現在の画素点の予測ＱＰ値が歪み基準ＱＰ値以下である。

【0223】

ケース２において、現在の画素点が第２の予め設定された条件を満たし（即ち、現在の画素点の予測ＱＰ値が歪み基準ＱＰ値より大きく、かつ、現在の画素点の予測ＱＰ値が調整可能なＱＰ最大値以下である）、かつ、現在の画素点の周囲の再構成済み画素点の情報が第１の閾値より大きく、第２の閾値以下である。

【0224】

ケース３において、現在の画素点の予測ＱＰ値が調整可能なＱＰ最大値より大きい。

【0225】

図７に示すように、別の実施形態として、上記実施例におけるＳ５０１１はＳ６０３により実現されてもよい。

【0226】

Ｓ６０３において、現在の画素点が第１の予め設定された条件を満たす場合、予め設定されたＱＰ値を当該現在の画素点のＱＰ値とし、そうでない場合、現在の画素点の予測ＱＰ値を当該現在の画素点のＱＰ値とする。

【0227】

当該第１の予め設定された条件は、現在の画素点が輝度画素点であることと、現在の画素点が色度画素点であることと、現在の画素点のビット深度がビット深度閾値（表１におけるｂｄＴｈｒｅｓ）以下であることと、現在の画素点の予測ＱＰ値が調整可能なＱＰ最大値（表１におけるｍａｘＡｄｊｕｓｔＱＰ）以下であることと、現在の画素点の周囲の再構成済み画素点の情報が第１の予め設定された閾値（表１におけるｔｈｒｅＳ１）以下であることと、のうちの少なくとも１つを含む。

【0228】

例えば、当該第１の予め設定された条件は、現在の画素点が輝度画素点であり、かつ、当該現在の画素点のビット深度がビット深度閾値以下であることであってもよく、現在の画素点が色度画素点であり、かつ、当該現在の画素点の予測ＱＰ値が調整可能なＱＰ最大値以下であることであってもよい。具体的には、実際のニーズに応じて、上記条件のうちの１種又は複数種の条件を組み合わせて第１の予め設定された条件としてもよい。

【0229】

１つの可能な実施態様では、上記目標画素点は、現在の符号化ブロック内のいずれか１つ又は複数の画素点であり、即ち、現在の符号化ブロック内の各画素点のＱＰ値が調整される必要があり、各画素点について、上記Ｓ６０１～Ｓ６０２又はＳ６０３を用いてそのＱＰ値を決定することができる。

【0230】

さらに別の可能な実施態様では、上記目標画素点は、現在の符号化ブロックの第２部分の画素点のうちのいずれか１つ又は複数である。本発明の実施形態では、現在の符号化ブロックは、少なくとも第１部分の画素点及び／又は第２部分の画素点を含み、第１部分の画素点は、ＱＰ値を調整する必要がない画素点に設定され、即ち、第１部分の画素点の各画素点のＱＰ値は、その予測ＱＰ値であり、第２部分の画素点は、ＱＰ値を調整する必要がある画素点に設定され、即ち、上記Ｓ６０１～Ｓ６０２又はＳ６０３を用いて第２部分の画素点の各画素点のＱＰ値を決定する。

【0231】

別の可能な実施態様では、現在の符号化ブロックは、第１部分の画素点及び／又は第２部分の画素点を少なくとも含み、第１部分の画素点は、ＱＰ値を調整する必要がない画素点に設定され、第２部分の画素点は、ＱＰ値を調整すべき画素点に設定される。

【0232】

１つの可能なケースでは、現在の符号化ブロックの予測モードがピクセル単位の予測モードである場合、第２部分の画素点は、第１位置の画素点及び／又は第２位置の画素点を含み得る。第１位置の画素点及び第２位置の画素点は、現在の符号化ブロックのピクセル単位の予測モードに基づいて決定される。通常、第２位置の画素点は、水平方向におけるピクセル単位の予測の開始点に対応する画素点を含み得る。

【0233】

上記目標画素点が第１位置の画素点のいずれか１つ又は複数の画素点であり、現在の画素点が第１位置の画素点の１つ又は複数の画素点である場合、上記Ｓ６０１～Ｓ６０２を用いて、当該現在の画素点のＱＰ値を決定してもよく、現在の画素点が第２位置の画素点の１つ又は複数の画素点である場合、上記Ｓ６０３を用いて、現在の画素点のＱＰ値を決定してもよい。

【0234】

本発明の実施形態では、現在の符号化ブロックの第２部分の画素点のうち、どの画素点が第１位置の画素点として設定され、どの画素点が第２位置の画素点として設定されるかは、現在の符号化ブロックのピクセル単位の予測モードに関連する。

【0235】

一例として、図９Ａ～図９Ｄを参照して、現在の符号化ブロックが１６×２（幅ｗが１６、高さｈが２）である符号化ブロックを例として、当該符号化ブロックの予測モードはピクセル単位の予測モードであり、当該符号化ブロックのピクセル単位の予測モードは、ピクセル単位の予測モード１、ピクセル単位の予測モード２、ピクセル単位の予測モード３、及びピクセル単位の予測モード４の４つのモードを含む。ここで、
≡は、現在の画素点の予測値が、当該画素点の左右両側の画素点の再構成値の平均値であることを表し、
｜｜｜は、現在の画素点の予測値が、当該画素点の上下両側の画素点の再構成値の平均値であることを表し、
＞は、現在の画素点の予測値が、当該画素点の左側画素点の再構成値であることを表し、
∨は、現在の画素点の予測値が、当該画素点の上側画素点の再構成値であることを表す。

【0236】

本発明の実施例では、説明の便宜上、その左右両側の画素点に基づいて予測される画素点を第１タイプの画素点と称し、その上下両側の画素点に基づいて予測される画素点を第２タイプの画素点と称し、その左側の画素点に基づいて予測される画素点を第３タイプの画素点と称し、その上側の画素点に基づいて予測される画素点を第４タイプの画素点と称す。

【0237】

図９Ａに示すように、現在の符号化ブロックの予測モードはピクセル単位の予測モード１であり、したがって、現在の符号化ブロックは第１部分の画素点と第２部分の画素点を含み、第２部分の画素点は全て第１位置の画素点として定義され、即ち、第２部分の画素点は第２位置の画素点を含まない。ここで、第１位置の画素点は、第１タイプの画素点及び第４タイプの画素点を含む。

【0238】

図９Ｂに示すように、現在の符号化ブロックの予測モードはピクセル単位の予測モード２であり、したがって、現在の符号化ブロックは第１部分の画素点と第２部分の画素点を含み、第２部分の画素点の一部は第１位置の画素点として定義され、別の部分は第２位置の画素点として定義される。ここで、第１位置の画素点は、第２タイプの画素点及び第３タイプの画素点を含み、第２位置の画素点は、第３タイプの画素点及び第４タイプの画素点を含む。

【0239】

図９Ｃに示すように、現在の符号化ブロックの予測モードはピクセル単位の予測モード３であり、したがって、現在の符号化ブロックの全ての画素点は第２部分の画素点であり、当該第２部分の画素点の一部は第１位置の画素点として定義され、別の部分は第２位置の画素点として定義される。ここで、第１位置の画素点は第３タイプの画素点を含み、第２位置の画素点は第３タイプの画素点及び第４タイプの画素点を含む。

【0240】

図９Ｄに示すように、現在の符号化ブロックの予測モードはピクセル単位の予測モード４であり、したがって、現在の符号化ブロックは第１部分の画素点と第２部分の画素点を含み、第２部分の画素点は全て第１位置の画素点として定義され、即ち、第２部分の画素点は第２位置の画素点を含まない。ここで、第１位置の画素点は第４タイプの画素点を含む。

【0241】

一例として、図１０Ａ及び図１０Ｂを参照すると、現在の符号化ブロックが８×２（幅ｗが８、高さｈが２）である符号化ブロックを例として、当該符号化ブロックの予測モードはピクセル単位の予測モードであり、当該符号化ブロックのピクセル単位の予測モードは、ピクセル単位の予測モード１及びピクセル単位の予測モード２の２つのモードを含む。

【0242】

図１０Ａに示すように、現在の符号化ブロックの予測モードはピクセル単位の予測モード１であり、したがって、現在の符号化ブロックは第１部分の画素点と第２部分の画素点を含み、第２部分の画素点は全て第１位置の画素点として定義され、即ち、第２部分の画素点は第２位置の画素点を含まない。ここで、第１位置の画素点は第４タイプの画素点を含む。

【0243】

図１０Ｂに示すように、現在の符号化ブロックの予測モードはピクセル単位の予測モード２であり、したがって、現在の符号化ブロックの画素点は全て第２部分の画素点であり、当該第２部分の画素の一部は第１位置の画素点として定義され、別の部分は第２位置の画素点として定義される。ここで、第１位置の画素点は第３タイプの画素点を含み、第２位置の画素点は第３タイプの画素点及び第４タイプの画素点を含む。

【0244】

一例として、図１１Ａ及び図１１Ｂを参照すると、現在の符号化ブロックが８×１（幅ｗが８、高さｈが１）である符号化ブロックを例にとると、当該符号化ブロックの予測モードはピクセル単位の予測モードであり、当該符号化ブロックのピクセル単位の予測モードは、ピクセル単位の予測モード１及びピクセル単位の予測モード２の２つのモードを含む。

【0245】

図１１Ａに示すように、現在の符号化ブロックの予測モードはピクセル単位の予測モード１であり、したがって、現在の符号化ブロックの全ての画素点は第１部分の画素点であり、第１部分の画素点は第４タイプの画素点である。

【0246】

図１１Ｂに示すように、現在の符号化ブロックの予測モードはピクセル単位の予測モード２であり、したがって、現在の符号化ブロックの画素点は全て第２部分の画素点であり、第２部分の画素点の一部は第１位置の画素点として定義され、別の部分は第２位置の画素点として定義される。ここで、第１位置の画素点は第３タイプの画素点を含み、第２位置の画素点は第３タイプの画素点及び第４タイプの画素点を含む。

【0247】

図５と組み合わせて、図１２に示すように、可能なケースでは、現在の符号化ブロックの予測モードがブロック予測モードである場合、現在の画素のＱＰ値を決定する前に、本発明の実施形態で提供される復号方法は、Ｓ５０５～Ｓ５０６をさらに含み得る。

【0248】

Ｓ５０５において、現在の符号化ブロックの領域分割情報を取得し、当該領域分割情報は領域の数Ｎと領域境界線の位置情報とを含み、Ｎは２以上の整数である。

【0249】

領域分割情報は、分割テンプレートと呼ばれてもよい。

【0250】

オプションとして、現在の符号化ブロックの領域分割情報を取得するための方法は、現在の符号化ブロックの予め定義された領域分割情報を取得するステップ、又はビットストリームを解析して、現在の符号化ブロックの領域分割情報を取得するステップ、又はビデオデコーダによって導出されるステップを含む。

【0251】

Ｓ５０６において、領域分割情報に基づいて、現在の符号化ブロックをＮ個の領域に分割する。

【0252】

オプションとして、ブロック予測モードは、ブロックベースのインター予測モード、ブロックベースのイントラ予測モード、又はイントラブロックコピー（ｉｎｔｒａ ｂｌｏｃｋ ｃｏｐｙ、ＩＢＣ）予測モードを含み得る。

【0253】

ブロック予測モードに基づいて現在の符号化ブロックの予測ブロックを取得し、その残差ブロックを取得する。オプションとして、当該残差ブロックに対して変換を行うかどうかの観点から、ブロック予測モードは、変換を行わないブロック予測モードと、変換を行うロック予測モードとを含み得る。変換を行わないブロック予測モードとは、当該ブロック予測モードに基づいて決定された残差ブロックに対して変換を行わないことを指し、変換を行うブロック予測モードとは、当該ブロック予測モードに基づいて決定された残差ブロックに対して変換を行うことを指す。

【0254】

変換を行わないブロック予測モードについて、現在の符号化ブロック内の画素点は「ピクセル単位（ｐｉｘｅｌ－ｗｉｓｅ）」又は「領域単位（ｒｅｇｉｏｎ－ｗｉｓｅ）」に順次再構成されてもよく、前に再構成済み画素点の情報を用いて後に再構成画素点ＱＰ値を調整してもよい。

【0255】

現在の符号化ブロック内の画素点のピクセル単位の再構成は、上記のピクセル単位の予測モードと同様であり、したがって、「ピクセル単位」の再構成の場合における現在の符号化ブロックの画素点のＱＰ値の決定方法は、上記のピクセル単位の予測モードにおけるＱＰ値の決定方法と同様であり、即ち、上記のＳ６０１～Ｓ６０２又はＳ６０３を使用して、現在の符号化ブロックの画素点のＱＰ値を決定することができる。

【0256】

現在の符号化ブロック内の画素点の「領域単位」の再構成は、同じ領域の画素を並行して再構成することを許可し、現在の符号化ブロックをＮ個の領域（Ｎ≧２）に分割し、その後、領域単位に順次再構成するという考え方である。

【0257】

具体的に、変換を行わないブロック予測モードでの「領域単位」の再構成方式について、領域分割情報における領域の数Ｎ及び領域境界線の位置情報に基づいて、当該現在の符号化ブロックをＮ個の領域に分割することができる。Ｎ個の領域のうちの少なくとも１つの領域の画素点のＱＰ値は、少なくとも１つの他の領域の再構成済み画素点の情報に基づいて決定されることに留意されたい。ここで、他の領域は、Ｎ個の領域のうちの少なくとも１つの領域以外の領域、又は前記現在の符号化ブロック以外の領域である。即ち、Ｎ個の領域は再構成順序を有し、即ち、当該Ｎ個の領域内の部分領域間の再構成プロセスは依存関係を有し、例えば、最初に１つの領域を再構成し（対応する他の領域は前記現在の符号化ブロック以外の領域である）、次いで、当該領域の再構成結果に基づいて別の領域を再構成する（即ち、当該領域は別の領域に対して他の領域である）必要がある。

【0258】

オプションとして、領域の数Ｎ及び領域境界線の位置情報は、現在の符号化ブロックの情報又は現在の符号化ブロックの参照画素の情報に基づいて導出されてもよい。

【0259】

一例として、Ｎ＝２（即ち、現在の符号化ブロックを２つの領域に分割する）と仮定すると、現在の符号化ブロックは第１の領域及び第２の領域を含み、第１の領域内の画素点は、現在の符号化ブロックの、任意の位置の水平スライス内の画素点と、任意の位置の垂直スライス内の画素点と、又は任意の位置の斜めスライス内の画素点とのうちの少なくとも１つを含む。ここで、スライスの幅は２以下であり、スライスが現在の符号化ブロックの境界に位置する場合、スライスの幅は１に等しい。第２の領域内の画素点は、現在の符号化ブロック内の第１の領域以外の画素点である。第１の領域と第２の領域の再構成順序は、まず第２の領域を再構成し、次に第１の領域を再構成することである。

【0260】

例示的に、現在の符号化ブロックについて、上境界の画素点は上側のスライスの画素点であり、下境界の画素点は下側のスライスの画素点であり、左境界の画素点は左側のスライスの画素点であり、右境界の画素点は右側のスライスの画素点であることが理解され得る。

【0261】

図１３Ａ～図１３Ｄは、現在の符号化ブロックのいくつかの例示的な分割結果の概略図であり、図１３Ａでは、第１の領域内の画素点は、現在の符号化ブロックの上境界の画素点、下境界の画素点、左境界の画素点及び右境界の画素点を含み、図１３Ｂでは、第１の領域内の画素点は、現在の符号化ブロックの下境界の画素点及び右境界の画素点を含み、図１３Ｃでは、第１の領域内の画素点は、現在の符号化ブロックの右境界の画素点を含み、図１３Ｄでは、第１の領域内の画素点は、現在の符号化ブロックの下境界の画素点を含む。

【0262】

変換を行うブロック予測モードに対して、現在の符号化ブロック内の全ての画素点を並列に再構成する必要があるため、現在の符号化ブロックをＮ個の領域（Ｎ≧２）に分割し、同一領域の画素を並列に再構成することができる。

【0263】

具体的に、変換を行うブロック予測モードに対して、領域分割情報における領域の数Ｎ及び領域境界線の位置情報に基づいて、当該現在の符号化ブロックをＮ個の領域に分割してもよい。

【0264】

領域の数Ｎ及び領域境界線の位置情報は、現在の符号化ブロックの情報又は現在の符号化ブロックの参照画素の情報に基づいて導出されてもよい。現在の符号化ブロックの領域分割情報は、現在の符号化ブロックの上側の隣接する行の画素点及び／又は左側の隣接する列の画素点（即ち、現在の符号化ブロックの参照画素点）に基づいて決定されてもよい。具体的には、現在の符号化ブロックの上側の隣接する行の画素点及び／又は左側の隣接する列の画素点に基づいて、現在の符号化ブロック内の物体エッジを予測し、物体エッジに基づいて現在の符号化ブロックをいくつかの領域に分割する。例えば、現在の符号化ブロックの上側の隣接する行の画素点及び／又は左側の隣接する列の画素点に基づいて、勾配アルゴリズムを用いて現在の符号化ブロックの行及び／又は列の画素値が急変する画素点を予測することにより、当該急変する画素点を領域境界線の位置とし、これにより領域の数Ｎを決定することができる。

【0265】

上記方法で決定された現在の符号化ブロックの領域分割情報により、現在の符号化ブロックの領域分割方式は、水平分割、垂直分割又は斜め分割のうちの少なくとも１つを含むことができる。例えば、現在の符号化ブロックの行画素値に急変が発生した１つ又は複数の画素点が存在し、列画素値に急変が発生した画素点が存在しない場合、現在の符号化ブロックの領域分割方式は垂直分割であり、現在の符号化ブロックの列画素値に急変が発生した１つ又は複数の画素点が存在し、行画素値に急変が発生した画素点が存在しない場合、現在の符号化ブロックの領域分割方式は水平分割であり、現在の符号化ブロックの行画素値に急変が発生した１つ又は複数の画素点が存在し、列画素値に急変が発生した１つ又は複数の画素点も存在する場合、現在の符号化ブロックの領域分割方式は斜め分割である。

【0266】

図１４Ａ～図１４Ｃを参照すると、１つの分割方式は、現在の符号化ブロックを２つの領域に分割することであり、図１４Ａは、垂直方向に２つの領域に分割することを示し、点Ａ１が行の急変画素点であり、図１４Ｂは、水平方向に２つの領域に分割することを示し、点Ｂ１が列の急変画素点であり、図１４Ｃは、斜め方向に２つの領域に分割することを示し、点Ｃ１が行の急変画素点であり、点Ｄ１が列の急変画素点である。

【0267】

図１５Ａ～図１５Ｅを参照すると、１つの分割方式は、現在の符号化ブロックを３つの領域に分割することであり、図１５Ａは、垂直方向に３つの領域に分割することを示し、点Ａ２及び点Ａ３は、行の急変画素点であり、図１５Ｂは、水平方向に３つの領域に分割することを示し、点Ｂ２及び点Ｂ３は、列の急変画素点であり、図１５Ｃ～図１５Ｅは、斜め方向に３つの領域に分割することを示す。図１５Ｃにおいて、点Ｃ２及び点Ｃ３は、行の急変画素点であり、点Ｄ２及び点Ｄ３は、列の急変画素点であり、図１５Ｄにおいて、点Ｃ４及び点Ｃ５は、行の急変画素点であり、点Ｄ４は、列の急変画素点であり、図１５Ｅにおいて、点Ｃ６は、行の急変画素点であり、点Ｄ５及び点Ｄ６は、列の急変画素点である。

【0268】

図１４Ａ～図１４Ｃ及び図１５Ａ～図１５Ｅは、現在の符号化ブロックのいくつかの分割結果の例に過ぎず、本発明の実施形態を限定するものではない。現在の符号化ブロックの分割方式は、複数の分割方式の組み合わせであってもよい。

【0269】

上記Ｓ５０５～Ｓ５０６に基づいて、一実施態様では、変換を行わないブロック予測モードについて、現在の符号化ブロックが２つ（即ち、Ｎ＝２）の領域に分割され、即ち、現在の符号化ブロックが第１の領域及び第２の領域を含む（図１０Ａ及び図１０Ｂを参照）こと例に、図１２に示すように、上記現在の画素点のＱＰ値を決定すること（即ち、Ｓ５０１）は、具体的にはＳ５０１３～Ｓ５０１４を含む。

【0270】

Ｓ５０１３において、現在の画素点が第１の領域内のいずれか１つの画素点である場合、現在の画素点の予測ＱＰ値を調整し、調整後のＱＰ値を現在の画素点のＱＰ値とする。

【0271】

具体的には、現在の画素点の周囲の再構成済み画素点の情報を取得し、当該現在の画素点の周囲の再構成済み画素点の情報に基づいて、画素点の予測ＱＰ値を調整する。具体的なプロセスは、上記実施例におけるＳ６０１～Ｓ６０２（ここで、Ｓ６０２はＳ６０２１～Ｓ６０２３を含む）の関連説明を参照することができ、ここでは説明を省略する。

【0272】

Ｓ５０１４において、現在の画素点が第２の領域内のいずれか１つの画素点である場合、現在の画素点の予測ＱＰ値を現在の画素点のＱＰ値とする。第２の領域の画素点を再構成する必要があり、このとき、その周囲に再構成済み画素点がない可能性があるため、第２の領域の画素点の予測ＱＰ値を調整せず、即ち、第２の領域の画素点の予測ＱＰ値を画素点のＱＰ値とする。

【0273】

別の実施態様では、上記の変換を行うブロック予測モードについて、Ｎ個の領域のうちのいずれか１つにおける現在の画素点について、図１２に示すように、上記現在の画素点のＱＰ値を決定すること（即ち、Ｓ５０１）は、具体的にはＳ５０１５～Ｓ５０１６を含む。

【0274】

Ｓ５０１５において、現在の画素点のＱＰオフセット量を取得する。

【0275】

オプションとして、ビットストリームを解析して、現在の画素点のオフセットを取得する。ビデオエンコーダが画像を符号化するプロセスにおいて、ビデオエンコーダが各画素点のＱＰオフセット量を予測した後、各画素点のＱＰオフセット量をビットストリームに組み込み、ビデオデコーダに伝送することができることが理解され得る。

【0276】

あるいは、オプションとして、導出情報に基づいて現在の画素点のＱＰオフセット量を決定する。当該導出情報は、現在の画素が位置する領域のインデックス情報、及び／又は、現在の画素から現在の画素が位置する領域の領域境界線までの距離を含む。ここで、距離は、水平距離、垂直距離又はユークリッド距離のいずれかを含む。

【0277】

したがって、導出された現在の画素点のＱＰオフセット量は、第３のＱＰオフセット量、第４のＱＰオフセット量、第３のＱＰオフセット量と第４のＱＰオフセット量との和のうちのいずれか１つである。

【0278】

ここで、第３のＱＰオフセット量は、現在の画素が位置する領域のインデックス情報に基づいて導出され、第３のＱＰオフセット量は、領域レベルのＱＰオフセット量と見なすことができる。同じ領域内の画素点の第３のＱＰオフセット量は同じであり、異なる領域内の画素点の第３のＱＰオフセット量は異なることを理解されたい。

【0279】

第４のＱＰオフセット量は、現在の画素点から、現在の画素点が位置する領域の領域境界線までの距離に基づいて導出される。第４のＱＰオフセット量は、画素レベルのＱＰオフセット量と見なすことができる。画素点に対応する距離が異なる場合、現在の画点素のＱＰオフセット量は異なってもよい。

【0280】

ビデオ符号化機器の構成に従って、第３のＱＰオフセット量、第４のＱＰオフセット量、第３のＱＰオフセット量と第４のＱＰオフセット量との和のうちの１つを、当該画素点のＱＰオフセット量として選択してもよい。

【0281】

Ｓ５０１６において、現在の画素点のＱＰオフセット量に基づいて現在の画素点の予測ＱＰ値を調整し、調整後のＱＰ値を現在の画素点のＱＰ値とする。

【0282】

以上のように、ビデオデコーダは、符号化ブロック内の画素点について画素点粒度のＱＰ値を決定し、各画素点のＱＰ値に基づいて各画素点をピクセル単位に逆量子化してよい。これにより、一定の圧縮率を確保しつつ、画像フレームの復号歪みを低減することができ、画像復号の真正性及び正確性を向上させることができる。

【0283】

それに応じて、画像符号化方法において、ビデオエンコーダは、まず、画素点のＱＰ、Ｑｓｔｅｐ及び残差係数を取得し、適応的に量子化器を選択し、残差係数を量子化し、最後に量子化係数を調整して、最終的なレベル値を取得し、それにより画像フレームの符号化を実現する。

【0284】

図２に示されるビデオエンコーダ１００に基づいて、本発明は、画像符号化方法をさらに提供する。図１６は、本発明による画像符号化方法のフローチャートである。当該画像符号化方法は、ビデオエンコーダ１００によって実行されてもよく、ビデオエンコーダ１００の機能をサポートする符号化機器（図１に示される符号化機器１０）によって実行されてもよい。ここで、ビデオエンコーダ１００が符号化方法を実施することを例として説明する。当該画像符号化方法は、以下のステップＳ１６０１～Ｓ１６０２を含む。

【0285】

Ｓ１６０１において、現在の符号化ブロック内のいずれか１つの画素点又は任意の複数の並列量子化画素点について、当該画素点のＱＰ値を決定する。

【0286】

ここで、現在の符号化ブロックの画素点のうちの少なくとも２つの画素点のＱＰ値は異なる。

【0287】

Ｓ１６０２において、画素点のＱＰ値に基づいて、画素点を量子化する。

【0288】

量子化は逆量子化の逆プロセスであり、符号化方法におけるＱＰ値の量子化については、上記図５～図１５Ａ乃至図１５Ｅの復号方法における対応するプロセスを参照することができ、ここでは説明を省略する。

【0289】

以上のように、本発明の実施形態において提供される符号化方法により、ビデオエンコーダは、符号化ブロックに対して各画素点のＱＰ値を決定し、それにより、各画素点のＱＰ値に基づいて各画素点を量子化し、即ち、ピクセル単位に量子化を行うことができる。これにより、一定の圧縮率を確保しつつ、画像フレームの復号歪みを低減することができ、画像復号の真正性及び正確性を向上させることができる。

【0290】

理解できるように、ブロック予測モードについて、実施例に記載の方法に従って現在の符号化ブロックをＮ（Ｎ≧２）個の領域に分割し、各領域内の画素点に対してピクセル単位の量子化又は複数の画素点の並列量子化を行い、レベル値（即ち、量子化された残差係数又は量子化後のパラメータ係数）を取得した後、パラメータ係数を符号化する。

【0291】

符号化ブロックをＮ個の領域に分割する場合、異なる領域のＱＰ値の調整方式が異なってもよいため、量子化後の残差係数の分布も異なり、したがって、領域に基づく残差グループ符号化方法を設計することができる。

【0292】

具体的には、各領域の残差係数をいくつかの残差グループに分割することができ、各残差グループは領域を跨ぐことができないことに留意すべきである。その後、当該残差グループの符号長パラメータを符号化し、符号化方法は固定長符号化又は可変長符号化であってもよい。さらに固定長符号化を用いて当該残差グループ内の各残差係数を符号化し、固定長符号化の符号長は当該残差グループの符号長パラメータによって決定され、異なる残差グループの符号長パラメータは異なってもよい。

【0293】

例えば、図１７を参照すると、現在の符号化ブロックが１６×２の符号化ブロックであり、現在の符号化ブロックが領域１及び領域２の２つの領域に分割されると仮定すると、領域１に対応する残差係数はｎ（ｎ≧１）個の残差グループに分割され、領域２に対応する残差係数はｍ（ｍ≧１）個の残差グループに分割されてもよく、各残差グループは領域を跨がない。なお、残差係数は画素点と一対一に対応し、領域に対応する残差係数をグループ化することは、即ち、領域に含まれる画素点をグループ化することを意味する。図１７に示すように、領域１は１５個の画素点を含み、例示的に、当該領域１を１つの残差グループに分割してもよく、即ち、当該１５個の画素点を１つの残差グループに分割してもよい。また、当該領域１を２つの残差グループに分割してもよく、例えば、領域１の最初の８個の画素点を１つの残差グループ１に分割し、領域１の最後の７個の画素点を別の残差グループ２に分割してもよい。また、当該領域１を３つの残差グループに分割してもよく、例えば、５つの隣接する画素点ごとに１つの残差グループに分割して、残差グループ１、残差グループ２及び残差グループ３のような３つの残差グループを得てもよい。

【0294】

オプションとして、ビデオエンコーダが現在の符号化ブロックを予測するための予測モードは、ピクセル単位の予測モード及びブロック予測モードを含み得る。ここで、ブロック予測モードは、ブロックのインター予測モード、ブロックのイントラ予測モード、又はイントラブロックコピー（ｉｎｔｒａ ｂｌｏｃｋ ｃｏｐｙ、ＩＢＣ）予測モードであり得る。以下、ＩＢＣ予測モードを簡単に説明する。

【0295】

ＩＢＣ技術は、空間の非局所的冗長性を除去することを目的として、現在のフレームの再構成領域から現在の符号化ブロックのマッチングブロックを検索することである。ＩＢＣ予測モードでの予測プロセスは、動き推定及び動き補償の２つのプロセスに分けることができる。動き推定は、符号化機器が現在の符号化ブロックのマッチングブロックを検索し、現在の符号化ブロックとそのマッチングブロックとの間の相対変位、即ち現在の符号化ブロックに対応するブロックベクトル（ｂｌｏｃｋ ｖｅｃｔｏｒ、ＢＶ）又はブロックベクトル差分（ｂｌｏｃｋ ｖｅｃｔｏｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ、ＢＶＤ）を推定し、ＢＶ又はＢＶＤをビットストリームで伝送するプロセスである。動き補償は、マッチングブロックに基づいて予測ブロックを生成するプロセスであり、例えば、マッチングブロックに対する重み付けや予測フィルタリングなどの操作を含む。

【0296】

オプションとして、ビデオエンコーダが現在の符号化ブロックの予測ブロックを取得する方法は、以下の方法を含み得る。

【0297】

方法１：予測ブロック内の画素点が利用不可能である場合、上側又は左側の画素点によるパディング（ｐａｄｄｉｎｇ）を許可し、又はデフォルト値へのパディングを許可する。

【0298】

方法２：ＢＶ又はＢＶＤに基づいてマッチングブロックを取得し、マッチングブロックに対していくつかの処理（例えば、予測フィルタリング、光補償などの操作）を行い、最終的な予測ブロックを生成する。

【0299】

オプションとして、ＩＢＣ予測モードでは、ビデオエンコーダは、現在の符号化ブロックをいくつかの変換ブロック（ｔｒａｎｓｆｏｒｍ ｂｌｏｃｋ、ＴＢ）及びいくつかの予測ブロック（ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ ｂｌｏｃｋ、ＰＢ）に分割し、１つのＴＢは１つ又は複数のＰＢを含み得る。例示的に、図１８を参照して、現在の符号化ブロックが１６×２の符号化ブロックであることを例として、現在の符号化ブロックを２つのＴＢに分割し、それぞれＴＢ１とＴＢ２であり、ＴＢ１とＴＢ２のサイズはいずれも８×２である。各ＴＢは４つのＰＢを含み、各ＰＢのサイズは２×２であり、各ＴＢを順次再構成する。１つの画素再構成方法は、現在の符号化ブロックの２番目のＴＢから、各ＴＢ内のＰＢに対して動き補償を実行するとき、現在のＴＢの左側の再構成ＴＢ内の再構成画素値を参照することができる。

【0300】

オプションとして、ビデオエンコーダによるＢＶ又はＢＶＤの符号化方式は、以下の方法１及び／又は方法２である。

【0301】

方法１：水平方向の動き探索のみを行う場合、ビットストリームにおいて水平方向のＢＶ又はＢＶＤのみを伝送し、垂直方向のＢＶ又はＢＶＤを伝送する必要がない。

【0302】

方法２：ＢＶ又はＢＶＤの符号化方式は、固定長符号化又は可変長符号化であってもよい。

【0303】

また、固定長符号化の符号長又は可変長符号化の２値化方式は、現在の符号化ブロックの位置情報、サイズ情報（幅又は高さ又は面積を含む）、分割モード情報又はＴＢ／ＰＢの分割方式、現在のＴＢの位置情報又はサイズ情報（幅又は高さ又は面積を含む）、現在のＰＢの位置情報又はサイズ情報（幅又は高さ又は面積を含む）のうちの１つ又は複数に基づいて得られる。

【0304】

オプションとして、現在の符号化ブロックを取得するステップは、最初に予測ＢＶ（ｂｌｏｃｋ ｖｅｃｔｏｒ ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ、ＢＶＰ）を取得し、次にＢＶＤを取得することであってよく、ＢＶ＝ＢＶＰ＋ＢＶＤである。

【0305】

ここで、ＢＶＰは、符号化ブロックのＢＶ又はＢＶＤ、位置情報、サイズ情報（幅又は高さ又は面積を含む）、分割モード情報又はＴＢ／ＰＢの分割モード、周囲の予測ブロックのＢＶ又はＢＶＤ、位置情報又はサイズ情報（幅又は高さ又は面積を含む）のうちの１つ又は複数に基づいて取得され得る。

【0306】

上記の実施形態における機能を実現するために、ビデオエンコーダ／ビデオデコーダは、それぞれの機能を実行するための対応するハードウェア構造及び／又はソフトウェアモジュールを含むことが理解されよう。当業者は、本発明において開示された実施形態を参照して説明された例のユニット及び方法のステップを参照して、本発明がハードウェアの形態、又はハードウェアとコンピュータソフトウェアとの組み合わせの形態で実施され得ることを容易に理解すべきである。ある機能がハードウェアで実行されるか、コンピュータソフトウェアでハードウェアを駆動するのかは、技術的解決策の特定の適用シナリオ及び設計制約条件に依存する。

【0307】

図１９は、本発明の一実施形態による復号装置の概略構造図であり、復号装置１９００は、ＱＰ決定ユニット１９０１と逆量子化ユニット１９０２とを含む。復号装置１９００は、上記の復号方法の実施形態におけるビデオデコーダ又は復号機器の機能を実現するように構成され、したがって、上記の復号方法の実施形態の有益な効果を実現することもできる。本発明の実施形態では、当該復号装置１９００は、図１に示される復号機器２０やビデオデコーダ２００であってもよく、図３に示されるビデオデコーダ２００であってもよく、復号機器２０やビデオデコーダ２００に適用されるモジュール（例えば、チップ）であってもよい。

【0308】

ＱＰ決定ユニット１９０１と逆量子化ユニット１９０２は、図５～図１５Ａ乃至図１５Ｅのいずれかの実施例による復号方法を実施するために使用される。上記ＱＰ決定ユニット１９０１及び逆量子化ユニット１９０２の詳細な説明については、図５～図１５Ａ乃至図１５Ｅに示される方法の実施形態における関連する説明を直接参照することができ、ここでは説明を省略する。

【0309】

図２０は、本発明による符号化装置の概略構造図であり、当該符号化装置２０００は、ＱＰ決定ユニット２００１と量子化ユニット２００２とを含む。符号化装置２０００は、上記の符号化方法の実施形態におけるビデオエンコーダ又は符号化機器の機能を実現するように構成され、したがって、上記の符号化方法の実施形態の有益な効果を実現することもできる。本発明の実施形態では、符号化装置２０００は、図１に示される符号化機器１０又はビデオエンコーダ１００であってもよく、図２に示されるビデオエンコーダ１００であってもよく、符号化機器１０又はビデオエンコーダ１００に適用されるモジュール（例えば、チップ）であってもよい。

【0310】

ＱＰ決定ユニット２００１と量子化ユニット２００２は、図１６～図１８に提供される符号化方法を実施するために使用される。上記ＱＰ決定ユニット２００１及び量子化ユニット２００２のより詳細な説明については、図４～図１８に示される方法の実施形態における関連する説明を直接参照することができ、ここでは説明を省略する。

【0311】

本発明は、電子機器をさらに提供し、図２１は、本発明による電子機器の概略構造図であり、図２１に示すように、電子機器２１００は、プロセッサ２１０１及び通信インタフェース２１０２を含む。プロセッサ２１０１と通信インタフェース２１０２とは互いに結合される。通信インタフェース２１０１は、トランシーバ又は入出力インタフェースであってよいことが理解され得る。オプションとして、電子機器２１００は、プロセッサ２１０１によって実行される命令を記憶するか、プロセッサ２１０１が命令を実行するために必要な入力データを記憶するか、又はプロセッサ２１０１が命令を実行した後に生成されるデータを記憶するように構成されたメモリ２１０３をさらに含んでもよい。

【0312】

電子機器２１００が図５～図１５Ａ乃至図１５Ｅに示す方法を実施するために使用される場合、プロセッサ２１０１とインタフェース回路２１０２は、上記ＱＰ決定ユニット１９０１と逆量子化ユニット１９０２の機能を実行するために使用される。

【0313】

電子機器２１００が図１６～図１８に示す方法を実施するために使用される場合、プロセッサ２１０１とインタフェース回路２１０２は、上記ＱＰ決定ユニット２００１と量子化ユニット２００２の機能を実行するために使用される。

【0314】

本発明の実施形態では、上記通信インタフェース２１０２と、プロセッサ２１０１と、メモリ２１０３との間の具体的な接続媒体は限定されない。本発明の実施形態では、図２１において、通信インタフェース２１０２、プロセッサ２１０１、及びメモリ２１０３は、バス２１０４を介して接続され、バスは、図２１において太線で示される。他の構成要素間の接続方式は、例示的な説明に過ぎず、限定されない。前記バスは、アドレス・バス、データ・バス、制御バスなどに分類され得る。表現を容易にするために、図２１では、１本の太線のみで示されるが、１本のバス又は１種類のバスのみが存在することを示すものではない。

【0315】

メモリ２１０３は、本発明の実施形態において提供される復号方法又は符号化方法に対応するプログラム命令／モジュールのような、ソフトウェアプログラム及びモジュールを記憶するように構成され得る。プロセッサ２１０１は、メモリ２１０３に記憶されたソフトウェアプログラム及びモジュールを実行することによって、様々な機能アプリケーション及びデータ処理を実行する。また、当該通信インタフェース２１０２は、別の機器とシグナリングやデータの通信を行うように構成され得る。本発明では、当該電子機器２１００は、複数の通信インタフェース２１０２を有し得る。

【0316】

本発明の実施形態におけるプロセッサは、中央処理装置（ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ、ＣＰＵ）、ニューラル処理装置（ｎｅｕｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ、ＮＰＵ）、又はグラフィック処理装置（ｇｒａｐｈｉＣｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ、ＧＰＵ）であってよく、他の汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ、ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ、ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ｆｉｅｌｄ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙ、ＦＰＧＡ）、又は他のプログラマブル論理デバイス、トランジスタ論理デバイス、ハードウェアコンポーネント、又はそれらの任意の組み合わせであってよいことが理解され得る。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサであってもよく、任意の従来のプロセッサであってもよい。

【0317】

本発明の実施例における方法のステップは、ハードウェアにより実現されてもよく、プロセッサがソフトウェア命令を実行することにより実現されてもよい。ソフトウェア命令は、対応するソフトウェアモジュールから構成されてもよく、ソフトウェアモジュールは、ランダムアクセスメモリ（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ、ＲＡＭ）、フラッシュメモリ、読み取り専用メモリ（ｒｅａｄ－ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ、ＲＯＭ）、プログラマブル読み取り専用メモリ（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ、ＰＲＯＭ）、消去可能プログラマブル読み取り専用メモリ（ｅｒａｓａｂｌｅ ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能プログラマブル読み取り専用メモリ（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ）、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルハードディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、又は当技術分野で周知の任意の他の形式の記憶媒体に記憶されてもよい。例示的な記憶媒体は、プロセッサが記憶媒体から情報を読み取り、記憶媒体に情報を書き込むことができるように、プロセッサに結合される。もちろん、記憶媒体は、プロセッサの構成要素であってもよい。プロセッサ及び記憶媒体は、ＡＳＩＣ内に配置されてもよい。また、ＡＳＩＣは、ネットワークデバイス又は端末デバイス内に配置されてもよい。もちろん、プロセッサ及び記憶媒体は、個別のコンポーネントとしてネットワークデバイス又は端末デバイスに存在してもよい。

【0318】

上記実施例において、全部又は一部をソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア又はそれらの任意の組み合わせによって実現してもよい。ソフトウェアプログラムを用いて実現する場合、全部又は一部をコンピュータプログラム製品の形態で実現することができる。コンピュータプログラム製品は、１つ以上のコンピュータ命令を含む。当該コンピュータ命令がコンピュータ上でロード及び実行されるとき、本発明の実施形態による手順又は機能は、全部又は部分的に生成される。コンピュータは、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、コンピュータネットワーク、又は他のプログラマブル装置であってもよい。コンピュータ命令は、コンピュータ可読記憶媒体に記憶されてもよく、あるコンピュータ可読記憶媒体から別のコンピュータ可読記憶媒体に送信されてもよく、例えば、当該コンピュータ命令は、有線（例えば、同軸ケーブル、光ファイバ、デジタル加入者線（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ ｌｉｎｅ、ＤＳＬ））方式、又は無線（例えば、赤外線、無線、マイクロ波など）方式で、あるウェブサイト、コンピュータ、サーバ、又はデータセンタから別のウェブサイト、コンピュータ、サーバ、又はデータセンタに送信されてもよい。当該コンピュータ可読記憶媒体は、コンピュータによってアクセス可能な任意の利用可能な媒体、１つ以上の利用可能な媒体が統合されたサーバ、データセンタなどのデータ記憶装置であってよい。当該利用可能な媒体は、磁気媒体（例えば、フロッピーディスク、磁気ディスク、又は磁気テープ）、光媒体（例えば、デジタルビデオディスク（ｄｉｇｉｔａｌ ｖｉｄｅｏ ｄｉｓｃ、ＤＶＤ））、又は半導体媒体（例えば、ソリッドステートドライブ（ｓｏｌｉｄ ｓｔａｔｅ ｄｒｉｖｅｓ、ＳＳＤ））などであり得る。

【0319】

以上の実施形態の説明により、当業者は、説明の便宜と簡潔さのために、上記の各機能モジュールの分割のみを例として説明し、実際の応用において、必要に応じて上記の機能を異なる機能モジュールに割り当てて完成させることができ、即ち、装置の内部構造を異なる機能モジュールに分割して、以上に説明された全部又は一部の機能を完成させることは明らかである。上記のシステム、装置、及びユニットの特定の動作プロセスについては、上記の方法の実施形態における対応するプロセスを参照ることができ、本明細書では繰り返さない。

【0320】

本発明によって提供されるいくつかの実施形態では、開示されたシステム、装置、及び方法は、他の方式で実現され得ることを理解されたい。例えば、上述した装置の実施形態は単なる例示であり、例えば、モジュール又はユニットの分割は、論理的機能の分割にすぎず、実際に実施するときに他の方法で分割されてもよい。例えば、複数のユニット又はコンポーネントは、別のシステムに結合又は統合されてもよく、又はいくつかの特徴は、無視されてもよく、実行されなくてもよい。一方、表示又は検討された互いの結合又は直接結合又は通信接続は、いくつかのインタフェース、装置又はユニットを介した間接結合又は通信接続であってもよく、電気的、機械的又は他の形式であってもよい。

【0321】

前記分離部品として説明されるユニットは、物理的に分離されていてもよく、物理的に分離されていなくてもよい。また、ユニットとして表示される部品は、物理的なユニットであってもよく、物理的なユニットでなくてもよい。即ち、１つの場所に位置してもよく、複数のネットワークユニットに分布してもよい。実際のニーズに応じてその中の一部又は全部のユニットを選択して本実施例の方案の目的を実現することができる。

【0322】

また、本発明の各実施例における各機能ユニットは、１つの処理ユニットに統合されてもよく、各ユニットが個別に物理的に存在してもよく、２つ以上のユニットが１つのユニットに統合されてもよい。上記統合されたユニットは、ハードウェアの形態で実現されてもよく、ソフトウェア機能ユニットの形態で実現されてもよい。

【0323】

前記統合されたユニットは、ソフトウェア機能ユニットの形態で実現され、独立した製品として販売又は使用される場合、コンピュータ可読記憶媒体に記憶され得る。このような理解に基づいて、本発明の技術的解決策は、本質的に、又は従来技術に貢献する部分、又は技術的解決策の全部又は一部が、ソフトウェア製品の形態で具現化されてもよい。当該コンピュータソフトウェア製品は、１つの記憶媒体に記憶され、コンピュータデバイス（パーソナルコンピュータ、サーバ、又はネットワークデバイスなどであってもよい）又はプロセッサに、本発明の各実施形態に記載の方法のステップの全部又は一部を実行させるためのいくつかの命令を含む。上記の記憶媒体は、フラッシュメモリ、リムーバブルハードディスク、読み取り専用メモリ、ランダムアクセスメモリ、磁気ディスク、又は光ディスクなどの、プログラムコードを記憶することができる様々な媒体を含む。

【0324】

以上は、本発明の具体的な実施形態に過ぎず、本発明の保護範囲はこれに限定されるものではない。本発明に開示された技術的範囲内における任意の変化又は置換は、本発明の保護範囲内に含まれるものとする。したがって、本発明の保護範囲は、特許請求の範囲の保護範囲に従うものとする。

【符号の説明】

【0325】

１ ビデオコーデックシステム
１０ 符号化機器
２０ 復号機器
３０ リンク
３５ 最大
４０ 記憶装置
４１ 後処理エンティティ
４２ ネットワークエンティティ
１００ ビデオエンコーダ
１０１ 変換器
１０２ 量子化器
１０３ エントロピー符号化器
１０４ 逆量子化器
１０５ 逆変換器
１０６ フィルタユニット
１０７ 復号化ピクチャバッファ
１０８ 予測処理ユニット
１０９ イントラ予測器
１１０ インター予測器
１１１ 加算器
１１２ 加算器
１２０ ビデオソース
１４０ 出力インタフェース
２００ ビデオデコーダ
２０３ エントロピー復号器
２０４ 逆量子化器
２０５ 逆変換器
２０６ フィルタユニット
２０８ 予測処理ユニット
２０９ イントラ予測器
２１０ インター予測器
２１１ 加算器
２２０ 表示装置
２４０ 入力インタフェース
１９００ 復号装置
１９０１ ＱＰ決定ユニット
１９０２ 逆量子化ユニット
２０００ 符号化装置
２００１ ＱＰ決定ユニット
２００２ 量子化ユニット
２１００ 電子機器
２１０１ プロセッサ
２１０２ 通信インタフェース
２１０３ メモリ
２１０４ バス

【国際調査報告】