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WO2017164297A1 - 信号依存型適応量子化を用いて動画像を符号化及び復号するための方法及び装置 - Google Patents

信号依存型適応量子化を用いて動画像を符号化及び復号するための方法及び装置 Download PDF

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WO2017164297A1
WO2017164297A1 PCT/JP2017/011677 JP2017011677W WO2017164297A1 WO 2017164297 A1 WO2017164297 A1 WO 2017164297A1 JP 2017011677 W JP2017011677 W JP 2017011677W WO 2017164297 A1 WO2017164297 A1 WO 2017164297A1
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WO
WIPO (PCT)
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unit
quantization parameter
quantization
transform coefficients
block
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2017/011677
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English (en)
French (fr)
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チョン スン リム
西　孝啓
遠間　正真
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Original Assignee
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Priority to DE112017001540.5T priority patent/DE112017001540B4/de
Priority to US16/086,512 priority patent/US10939105B2/en
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    • H04N19/90—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using coding techniques not provided for in groups H04N19/10-H04N19/85, e.g. fractals
    • H04N19/91—Entropy coding, e.g. variable length coding [VLC] or arithmetic coding

Definitions

  • the present disclosure relates to encoding and decoding of images and moving images using quantization to compress information.
  • next-generation moving images for example, 4K resolution or 8K resolution
  • encoding efficiency exceeding the current encoding performance is required. So far, research and experiments on adaptive quantization technology have been conducted, and as a result, improvement in coding efficiency has been proven.
  • an encoder can improve the efficiency of coding by increasing bits more spatially between image blocks of the same picture or temporally between different pictures. It becomes possible to assign flexibly.
  • adaptation is usually performed in units of image blocks or pictures, and some form of signaling is required at the block level in the compressed bitstream.
  • the signal bits When a video encoder instructs the decoder to select one mode among a number of operating modes, the signal bits must be encoded into a bitstream for this determination. When this determination is performed in a small unit (for example, a 4 ⁇ 4 block unit) and when the number of operation modes is large, the signaling bits have a considerable length. Since the size of the signaling bit is a problem, in many cases, it is preferable not to perform signaling in the smallest unit. Due to such a problem, the coding efficiency of the adaptation tool is reduced.
  • the present disclosure provides an encoding method and a decoding method that can improve subjective image quality and improve encoding efficiency in encoding and decoding of a moving image using adaptive quantization technology.
  • An encoding method includes dequantizing one or more quantized first transform coefficients, and performing quantization based on the dequantized one or more first transform coefficients A parameter is derived, and the quantized second transform coefficient is inversely quantized based on the derived quantization parameter.
  • a decoding method includes inverse quantization of one or more quantized first transform coefficients, and quantization parameters based on the inversely quantized one or more first transform coefficients. And the quantized second transform coefficient is inversely quantized based on the derived quantization parameter.
  • a recording medium such as a system, an apparatus, an integrated circuit, a computer program, or a computer-readable CD-ROM.
  • the system, the apparatus, the integrated circuit, and the computer program Also, any combination of recording media may be realized.
  • the encoding method and decoding method according to one aspect of the present disclosure can improve subjective image quality and improve encoding efficiency in encoding and decoding of moving images using adaptive quantization technology.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a functional configuration of the encoding apparatus according to Embodiment 1.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of block division in the first embodiment.
  • FIG. 3 is a table showing conversion basis functions corresponding to each conversion type.
  • FIG. 4A is a diagram illustrating an example of the shape of a filter used in ALF.
  • FIG. 4B is a diagram illustrating another example of the shape of a filter used in ALF.
  • FIG. 4C is a diagram illustrating another example of the shape of a filter used in ALF.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating 67 intra prediction modes in intra prediction.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining pattern matching (bilateral matching) between two blocks along the motion trajectory.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a functional configuration of the encoding apparatus according to Embodiment 1.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of block division in the first embodiment.
  • FIG. 3 is a table showing conversion basis functions
  • FIG. 7 is a diagram for explaining pattern matching (template matching) between a template in the current picture and a block in the reference picture.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining a model assuming constant velocity linear motion.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining the derivation of motion vectors in units of sub-blocks based on the motion vectors of a plurality of adjacent blocks.
  • FIG. 10 is a block diagram showing a functional configuration of the decoding apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 11 is a flowchart showing signal-dependent adaptive quantization / inverse quantization processing in the encoding apparatus according to Embodiment 1.
  • FIG. 12 is a flowchart showing signal-dependent adaptive inverse quantization processing in the decoding apparatus according to Embodiment 1.
  • FIG. 13 is a flowchart showing signal-dependent adaptive quantization / inverse quantization processing in the coding apparatus according to Modification 1 of Embodiment 1.
  • FIG. 14 is a flowchart showing signal-dependent adaptive inverse quantization processing in the decoding apparatus according to Modification 1 of Embodiment 1.
  • FIG. 15 is a flowchart showing signal-dependent adaptive quantization / inverse quantization processing in the encoding apparatus according to the second modification of the first embodiment.
  • FIG. 16 is a flowchart showing signal-dependent adaptive inverse quantization processing in the decoding apparatus according to Modification 2 of Embodiment 1.
  • FIG. 17 is a flowchart showing signal-dependent adaptive quantization / inverse quantization processing in the coding apparatus according to Modification 3 of Embodiment 1.
  • FIG. 18 is a flowchart showing signal-dependent adaptive inverse quantization processing in the decoding apparatus according to Modification 3 of Embodiment 1.
  • FIG. 19 is a block diagram showing a detailed functional configuration of the inverse quantization unit of the encoding apparatus according to Embodiment 1.
  • FIG. 20 is a block diagram showing a detailed functional configuration of the inverse quantization unit of the decoding apparatus according to Embodiment 1.
  • FIG. 21 is a block diagram illustrating a detailed functional configuration of the inverse quantization unit of the encoding apparatus according to the first modification of the first embodiment.
  • FIG. 22 is a block diagram showing a detailed functional configuration of the inverse quantization unit of the decoding apparatus according to Modification 1 of Embodiment 1.
  • FIG. 23 is a block diagram illustrating a detailed functional configuration of the inverse quantization unit of the encoding device according to the second modification of the first embodiment.
  • FIG. 24 is a block diagram illustrating a detailed functional configuration of the inverse quantization unit of the decoding apparatus according to the second modification of the first embodiment.
  • FIG. 25 is a block diagram illustrating a detailed functional configuration of the inverse quantization unit of the encoding apparatus according to the third modification of the first embodiment.
  • FIG. 26 is a block diagram showing a detailed functional configuration of the inverse quantization unit of the decoding apparatus according to Modification 3 of Embodiment 1.
  • FIG. 27 is a diagram illustrating a plurality of examples of control parameter positions in an encoded video stream.
  • FIG. 28 is a diagram illustrating an example of inverse quantization of transform coefficients of a block of 8 ⁇ 8 pixel size.
  • FIG. 29A is a diagram illustrating an example of adjustment of the relationship between the transform coefficient and the quantization parameter based on the intensity parameter.
  • FIG. 29B is a diagram illustrating an example of switching the relationship between the transform coefficient and the quantization parameter based on the selection parameter.
  • FIG. 30 is an overall configuration diagram of a content supply system that implements a content distribution service.
  • FIG. 31 is a diagram illustrating an example of a coding structure at the time of scalable coding.
  • FIG. 32 is a diagram illustrating an example of a coding structure at the time of scalable coding.
  • FIG. 33 shows an example of a web page display screen.
  • FIG. 34 shows an example of a web page display screen.
  • FIG. 35 is a diagram illustrating an example of a smartphone.
  • FIG. 36 is a block diagram illustrating a configuration example of a smartphone.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a functional configuration of encoding apparatus 100 according to Embodiment 1.
  • the encoding device 100 is a moving image / image encoding device that encodes moving images / images in units of blocks.
  • an encoding apparatus 100 is an apparatus that encodes an image in units of blocks, and includes a dividing unit 102, a subtracting unit 104, a transforming unit 106, a quantizing unit 108, and entropy encoding.
  • Unit 110 inverse quantization unit 112, inverse transform unit 114, addition unit 116, block memory 118, loop filter unit 120, frame memory 122, intra prediction unit 124, inter prediction unit 126, A prediction control unit 128.
  • the encoding device 100 is realized by, for example, a general-purpose processor and a memory.
  • the processor when the software program stored in the memory is executed by the processor, the processor performs the division unit 102, the subtraction unit 104, the conversion unit 106, the quantization unit 108, the entropy encoding unit 110, and the inverse quantization unit 112.
  • the encoding apparatus 100 includes a dividing unit 102, a subtracting unit 104, a transforming unit 106, a quantizing unit 108, an entropy coding unit 110, an inverse quantizing unit 112, an inverse transforming unit 114, an adding unit 116, and a loop filter unit 120.
  • the intra prediction unit 124, the inter prediction unit 126, and the prediction control unit 128 may be implemented as one or more dedicated electronic circuits.
  • the dividing unit 102 divides each picture included in the input moving image into a plurality of blocks, and outputs each block to the subtracting unit 104.
  • the dividing unit 102 first divides a picture into blocks of a fixed size (for example, 128 ⁇ 128).
  • This fixed size block may be referred to as a coding tree unit (CTU).
  • the dividing unit 102 divides each of the fixed size blocks into blocks of a variable size (for example, 64 ⁇ 64 or less) based on recursive quadtree and / or binary tree block division.
  • This variable size block may be referred to as a coding unit (CU), a prediction unit (PU) or a transform unit (TU).
  • CU, PU, and TU do not need to be distinguished, and some or all blocks in a picture may be processing units of CU, PU, and TU.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of block division in the first embodiment.
  • a solid line represents a block boundary by quadtree block division
  • a broken line represents a block boundary by binary tree block division.
  • the block 10 is a 128 ⁇ 128 pixel square block (128 ⁇ 128 block).
  • the 128 ⁇ 128 block 10 is first divided into four square 64 ⁇ 64 blocks (quadtree block division).
  • the upper left 64 ⁇ 64 block is further divided vertically into two rectangular 32 ⁇ 64 blocks, and the left 32 ⁇ 64 block is further divided vertically into two rectangular 16 ⁇ 64 blocks (binary tree block division). As a result, the upper left 64 ⁇ 64 block is divided into two 16 ⁇ 64 blocks 11 and 12 and a 32 ⁇ 64 block 13.
  • the upper right 64 ⁇ 64 block is horizontally divided into two rectangular 64 ⁇ 32 blocks 14 and 15 (binary tree block division).
  • the lower left 64x64 block is divided into four square 32x32 blocks (quadrant block division). Of the four 32 ⁇ 32 blocks, the upper left block and the lower right block are further divided.
  • the upper left 32 ⁇ 32 block is vertically divided into two rectangular 16 ⁇ 32 blocks, and the right 16 ⁇ 32 block is further divided horizontally into two 16 ⁇ 16 blocks (binary tree block division).
  • the lower right 32 ⁇ 32 block is horizontally divided into two 32 ⁇ 16 blocks (binary tree block division).
  • the lower left 64 ⁇ 64 block is divided into a 16 ⁇ 32 block 16, two 16 ⁇ 16 blocks 17 and 18, two 32 ⁇ 32 blocks 19 and 20, and two 32 ⁇ 16 blocks 21 and 22.
  • the lower right 64x64 block 23 is not divided.
  • the block 10 is divided into 13 variable-size blocks 11 to 23 based on the recursive quadtree and binary tree block division.
  • Such division may be called QTBT (quad-tree plus binary tree) division.
  • one block is divided into four or two blocks (quadrature tree or binary tree block division), but the division is not limited to this.
  • one block may be divided into three blocks (triple tree block division).
  • Such a division including a tri-tree block division may be called an MBT (multi type tree) division.
  • the subtraction unit 104 subtracts the prediction signal (prediction sample) from the original signal (original sample) in units of blocks divided by the division unit 102. That is, the subtraction unit 104 calculates a prediction error (also referred to as a residual) of a coding target block (hereinafter referred to as a current block). Then, the subtraction unit 104 outputs the calculated prediction error to the conversion unit 106.
  • a prediction error also referred to as a residual of a coding target block (hereinafter referred to as a current block).
  • the original signal is an input signal of the encoding device 100, and is a signal (for example, a luminance (luma) signal and two color difference (chroma) signals) representing an image of each picture constituting the moving image.
  • a signal representing an image may be referred to as a sample.
  • the transform unit 106 transforms the prediction error in the spatial domain into a transform factor in the frequency domain, and outputs the transform coefficient to the quantization unit 108. Specifically, the transform unit 106 performs, for example, a predetermined discrete cosine transform (DCT) or discrete sine transform (DST) on a prediction error in the spatial domain.
  • DCT discrete cosine transform
  • DST discrete sine transform
  • the conversion unit 106 adaptively selects a conversion type from a plurality of conversion types, and converts a prediction error into a conversion coefficient using a conversion basis function corresponding to the selected conversion type. May be. Such a conversion may be referred to as EMT (explicit multiple core transform) or AMT (adaptive multiple transform).
  • the plurality of conversion types include, for example, DCT-II, DCT-V, DCT-VIII, DST-I and DST-VII.
  • FIG. 3 is a table showing conversion basis functions corresponding to each conversion type. In FIG. 3, N indicates the number of input pixels. Selection of a conversion type from among these multiple conversion types may depend on, for example, the type of prediction (intra prediction and inter prediction), or may depend on an intra prediction mode.
  • Information indicating whether or not to apply such EMT or AMT (for example, called an AMT flag) and information indicating the selected conversion type are signaled at the CU level.
  • AMT flag information indicating whether or not to apply such EMT or AMT
  • the signalization of these pieces of information need not be limited to the CU level, but may be other levels (for example, a sequence level, a picture level, a slice level, a tile level, or a CTU level).
  • the conversion unit 106 may reconvert the conversion coefficient (conversion result). Such reconversion is sometimes referred to as AST (adaptive secondary transform) or NSST (non-separable secondary transform). For example, the conversion unit 106 performs re-conversion for each sub-block (for example, 4 ⁇ 4 sub-block) included in the block of the conversion coefficient corresponding to the intra prediction error. Information indicating whether or not NSST is applied and information related to the transformation matrix used for NSST are signaled at the CU level. Note that the signalization of these pieces of information need not be limited to the CU level, but may be other levels (for example, a sequence level, a picture level, a slice level, a tile level, or a CTU level).
  • the quantization unit 108 quantizes the transform coefficient output from the transform unit 106. Specifically, the quantization unit 108 scans the transform coefficients of the current block in a predetermined scanning order, and quantizes the transform coefficients based on the quantization parameter (QP) corresponding to the scanned transform coefficients. Then, the quantization unit 108 outputs the quantized transform coefficient (hereinafter referred to as a quantization coefficient) of the current block to the entropy encoding unit 110 and the inverse quantization unit 112.
  • QP quantization parameter
  • the predetermined order is an order for quantization / inverse quantization of transform coefficients.
  • the predetermined scanning order is defined in ascending order of frequency (order from low frequency to high frequency) or descending order (order from high frequency to low frequency).
  • the quantization parameter is a parameter that defines a quantization step (quantization width). For example, if the value of the quantization parameter increases, the quantization step also increases. That is, if the value of the quantization parameter increases, the quantization error increases.
  • the entropy encoding unit 110 generates an encoded signal (encoded bit stream) by performing variable length encoding on the quantization coefficient that is input from the quantization unit 108. Specifically, the entropy encoding unit 110 binarizes the quantization coefficient, for example, and arithmetically encodes the binary signal.
  • the inverse quantization unit 112 inversely quantizes the quantization coefficient that is an input from the quantization unit 108. Specifically, the inverse quantization unit 112 inversely quantizes the quantization coefficient of the current block in a predetermined scanning order. Then, the inverse quantization unit 112 outputs the inverse-quantized transform coefficient of the current block to the inverse transform unit 114.
  • the inverse transform unit 114 restores the prediction error by inverse transforming the transform coefficient that is an input from the inverse quantization unit 112. Specifically, the inverse transform unit 114 restores the prediction error of the current block by performing an inverse transform corresponding to the transform by the transform unit 106 on the transform coefficient. Then, the inverse transformation unit 114 outputs the restored prediction error to the addition unit 116.
  • the restored prediction error does not match the prediction error calculated by the subtraction unit 104 because information is lost due to quantization. That is, the restored prediction error includes a quantization error.
  • the adder 116 reconstructs the current block by adding the prediction error input from the inverse transform unit 114 and the prediction signal input from the prediction control unit 128. Then, the adding unit 116 outputs the reconfigured block to the block memory 118 and the loop filter unit 120.
  • the reconstructed block is sometimes referred to as a local decoding block.
  • the block memory 118 is a storage unit for storing blocks in an encoding target picture (hereinafter referred to as current picture) that are referred to in intra prediction. Specifically, the block memory 118 stores the reconstructed block output from the adding unit 116.
  • the loop filter unit 120 applies a loop filter to the block reconstructed by the adding unit 116 and outputs the filtered reconstructed block to the frame memory 122.
  • the loop filter is a filter (in-loop filter) used in the encoding loop, and includes, for example, a deblocking filter (DF), a sample adaptive offset (SAO), an adaptive loop filter (ALF), and the like.
  • a least square error filter is applied to remove coding distortion. For example, for each 2 ⁇ 2 sub-block in the current block, a plurality of multiples based on the direction of the local gradient and the activity are provided. One filter selected from the filters is applied.
  • sub-blocks for example, 2 ⁇ 2 sub-blocks
  • a plurality of classes for example, 15 or 25 classes.
  • the direction value D of the gradient is derived, for example, by comparing gradients in a plurality of directions (for example, horizontal, vertical, and two diagonal directions).
  • the gradient activation value A is derived, for example, by adding gradients in a plurality of directions and quantizing the addition result.
  • a filter for a sub-block is determined from among a plurality of filters.
  • FIG. 4A to 4C are diagrams showing a plurality of examples of filter shapes used in ALF.
  • 4A shows a 5 ⁇ 5 diamond shape filter
  • FIG. 4B shows a 7 ⁇ 7 diamond shape filter
  • FIG. 4C shows a 9 ⁇ 9 diamond shape filter.
  • Information indicating the shape of the filter is signalized at the picture level. It should be noted that the signalization of the information indicating the filter shape need not be limited to the picture level, but may be another level (for example, a sequence level, a slice level, a tile level, a CTU level, or a CU level).
  • ON / OFF of ALF is determined at the picture level or the CU level, for example. For example, for luminance, it is determined whether to apply ALF at the CU level, and for color difference, it is determined whether to apply ALF at the picture level.
  • Information indicating ALF on / off is signaled at the picture level or the CU level. Signaling of information indicating ALF on / off need not be limited to the picture level or the CU level, and may be performed at other levels (for example, a sequence level, a slice level, a tile level, or a CTU level). Good.
  • a coefficient set of a plurality of selectable filters (for example, up to 15 or 25 filters) is signalized at the picture level.
  • the signalization of the coefficient set need not be limited to the picture level, but may be another level (for example, sequence level, slice level, tile level, CTU level, CU level, or sub-block level).
  • the frame memory 122 is a storage unit for storing a reference picture used for inter prediction, and is sometimes called a frame buffer. Specifically, the frame memory 122 stores the reconstructed block filtered by the loop filter unit 120.
  • the intra prediction unit 124 generates a prediction signal (intra prediction signal) by referring to the block in the current picture stored in the block memory 118 and performing intra prediction (also referred to as intra-screen prediction) of the current block. Specifically, the intra prediction unit 124 generates an intra prediction signal by performing intra prediction with reference to a sample (for example, luminance value and color difference value) of a block adjacent to the current block, and performs prediction control on the intra prediction signal. To the unit 128.
  • the intra prediction unit 124 performs intra prediction using one of a plurality of predefined intra prediction modes.
  • the plurality of intra prediction modes include one or more non-directional prediction modes and a plurality of directional prediction modes.
  • One or more non-directional prediction modes are for example H.264. It includes Planar prediction mode and DC prediction mode defined by H.265 / HEVC (High-Efficiency Video Coding) standard (Non-patent Document 1).
  • the multiple directionality prediction modes are H. It includes 33-direction prediction modes defined in the H.265 / HEVC standard. In addition to the 33 directions, the plurality of directionality prediction modes may further include 32 direction prediction modes (a total of 65 directionality prediction modes).
  • FIG. 5 is a diagram illustrating 67 intra prediction modes (two non-directional prediction modes and 65 directional prediction modes) in intra prediction. The solid line arrows The 33 directions defined in the H.265 / HEVC standard are represented, and the dashed arrow represents the added 32 directions.
  • the luminance block may be referred to in the intra prediction of the color difference block. That is, the color difference component of the current block may be predicted based on the luminance component of the current block.
  • Such intra prediction is sometimes called CCLM (cross-component linear model) prediction.
  • the intra prediction mode (for example, called CCLM mode) of the color difference block which refers to such a luminance block may be added as one of the intra prediction modes of the color difference block.
  • the intra prediction unit 124 may correct the pixel value after intra prediction based on the gradient of the reference pixel in the horizontal / vertical direction. Intra prediction with such correction may be called PDPC (position dependent intra prediction combination). Information indicating whether or not PDPC is applied (for example, referred to as a PDPC flag) is signaled, for example, at the CU level.
  • the signalization of this information need not be limited to the CU level, but may be another level (for example, a sequence level, a picture level, a slice level, a tile level, or a CTU level).
  • the inter prediction unit 126 refers to a reference picture stored in the frame memory 122 and is different from the current picture, and performs inter prediction (also referred to as inter-screen prediction) of the current block, thereby generating a prediction signal (inter prediction signal). Prediction signal). Inter prediction is performed in units of a current block or a sub-block (for example, 4 ⁇ 4 block) in the current block. For example, the inter prediction unit 126 performs motion estimation in the reference picture for the current block or sub-block. Then, the inter prediction unit 126 generates an inter prediction signal of the current block or sub-block by performing motion compensation using motion information (for example, a motion vector) obtained by motion search. Then, the inter prediction unit 126 outputs the generated inter prediction signal to the prediction control unit 128.
  • inter prediction also referred to as inter-screen prediction
  • a motion vector predictor may be used for signalizing the motion vector. That is, the difference between the motion vector and the predicted motion vector may be signaled.
  • an inter prediction signal may be generated using not only the motion information of the current block obtained by motion search but also the motion information of adjacent blocks. Specifically, the inter prediction signal is generated in units of sub-blocks in the current block by weighted addition of the prediction signal based on the motion information obtained by motion search and the prediction signal based on the motion information of adjacent blocks. May be.
  • Such inter prediction motion compensation
  • OBMC overlapped block motion compensation
  • OBMC block size information indicating the size of a sub-block for OBMC
  • OBMC flag information indicating whether or not to apply the OBMC mode
  • the level of signalization of these information does not need to be limited to the sequence level and the CU level, and may be other levels (for example, a picture level, a slice level, a tile level, a CTU level, or a sub-block level). Good.
  • the motion information may be derived on the decoding device side without being converted into a signal.
  • H.M. A merge mode defined in the H.265 / HEVC standard may be used.
  • the motion information may be derived by performing motion search on the decoding device side. In this case, motion search is performed without using the pixel value of the current block.
  • the mode in which the motion search is performed on the decoding device side is sometimes referred to as a PMMVD (patterned motion vector derivation) mode or an FRUC (frame rate up-conversion) mode.
  • PMMVD patterned motion vector derivation
  • FRUC frame rate up-conversion
  • one of the candidates included in the merge list is selected as a search start position by pattern matching.
  • the pattern matching the first pattern matching or the second pattern matching is used.
  • the first pattern matching and the second pattern matching may be referred to as bilateral matching and template matching, respectively.
  • pattern matching is performed between two blocks in two different reference pictures that follow the motion trajectory of the current block.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining pattern matching (bilateral matching) between two blocks along a motion trajectory.
  • pattern matching bilateral matching
  • two blocks along the motion trajectory of the current block (Cur block) and two blocks in two different reference pictures (Ref0, Ref1) are used.
  • Ref0, Ref1 two blocks in two different reference pictures
  • the motion vectors (MV0, MV1) pointing to the two reference blocks are temporal distances between the current picture (Cur Pic) and the two reference pictures (Ref0, Ref1). It is proportional to (TD0, TD1).
  • the first pattern matching uses a mirror-symmetric bi-directional motion vector Is derived.
  • pattern matching is performed between a template in the current picture (a block adjacent to the current block in the current picture (for example, an upper and / or left adjacent block)) and a block in the reference picture.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining pattern matching (template matching) between a template in the current picture and a block in the reference picture.
  • the current block is searched by searching the reference picture (Ref0) for the block that most closely matches the block adjacent to the current block (Cur block) in the current picture (Cur Pic).
  • Ref0 the reference picture
  • FRUC flag Information indicating whether or not to apply such FRUC mode
  • FRUC flag information indicating whether or not to apply such FRUC mode
  • the FRUC mode is applied (for example, when the FRUC flag is true)
  • information indicating the pattern matching method (first pattern matching or second pattern matching) (for example, called the FRUC mode flag) is signaled at the CU level. It becomes. Note that the signalization of these pieces of information need not be limited to the CU level, but may be other levels (for example, sequence level, picture level, slice level, tile level, CTU level, or sub-block level). .
  • motion information may be derived on the decoding device side by a method different from motion search.
  • the motion vector correction amount may be calculated using a peripheral pixel value for each pixel based on a model assuming constant velocity linear motion.
  • BIO bi-directional optical flow
  • FIG. 8 is a diagram for explaining a model assuming constant velocity linear motion.
  • (v x , v y ) indicates a velocity vector
  • ⁇ 0 and ⁇ 1 are the time between the current picture (Cur Pic) and two reference pictures (Ref 0 , Ref 1 ), respectively.
  • the distance. (MVx 0 , MVy 0 ) indicates a motion vector corresponding to the reference picture Ref 0
  • (MVx 1 , MVy 1 ) indicates a motion vector corresponding to the reference picture Ref 1 .
  • This optical flow equation consists of (i) the product of the time derivative of the luminance value, (ii) the horizontal component of the horizontal velocity and the spatial gradient of the reference image, and (iii) the vertical velocity and the spatial gradient of the reference image. Indicates that the sum of the products of the vertical components of is equal to zero. Based on a combination of this optical flow equation and Hermite interpolation, a block-based motion vector obtained from a merge list or the like is corrected in pixel units.
  • the motion vector may be derived on the decoding device side by a method different from the derivation of the motion vector based on the model assuming constant velocity linear motion.
  • a motion vector may be derived for each subblock based on the motion vectors of a plurality of adjacent blocks.
  • This mode may be referred to as an affine motion compensation prediction mode.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining the derivation of motion vectors in units of sub-blocks based on the motion vectors of a plurality of adjacent blocks.
  • the current block includes 16 4 ⁇ 4 sub-blocks.
  • the motion vector v 0 of the upper left corner control point of the current block is derived based on the motion vector of the adjacent block
  • the motion vector v 1 of the upper right corner control point of the current block is derived based on the motion vector of the adjacent sub block. Is done.
  • the motion vector (v x , v y ) of each sub-block in the current block is derived by the following equation (2).
  • x and y indicate the horizontal position and vertical position of the sub-block, respectively, and w indicates a predetermined weight coefficient.
  • Such an affine motion compensation prediction mode may include several modes in which the motion vector derivation methods of the upper left and upper right corner control points are different.
  • Information indicating such an affine motion compensation prediction mode (for example, called an affine flag) is signaled at the CU level. Note that the information indicating the affine motion compensation prediction mode need not be limited to the CU level, but other levels (for example, sequence level, picture level, slice level, tile level, CTU level, or sub-block level). ).
  • the prediction control unit 128 selects either the intra prediction signal or the inter prediction signal, and outputs the selected signal to the subtraction unit 104 and the addition unit 116 as a prediction signal.
  • FIG. 10 is a block diagram showing a functional configuration of decoding apparatus 200 according to Embodiment 1.
  • the decoding device 200 is a moving image / image decoding device that decodes moving images / images in units of blocks.
  • the decoding device 200 includes an entropy decoding unit 202, an inverse quantization unit 204, an inverse transformation unit 206, an addition unit 208, a block memory 210, a loop filter unit 212, and a frame memory 214. And an intra prediction unit 216, an inter prediction unit 218, and a prediction control unit 220.
  • the decoding device 200 is realized by, for example, a general-purpose processor and a memory.
  • the processor executes the entropy decoding unit 202, the inverse quantization unit 204, the inverse transformation unit 206, the addition unit 208, the loop filter unit 212, and the intra prediction unit. 216, the inter prediction unit 218, and the prediction control unit 220.
  • the decoding apparatus 200 is dedicated to the entropy decoding unit 202, the inverse quantization unit 204, the inverse transformation unit 206, the addition unit 208, the loop filter unit 212, the intra prediction unit 216, the inter prediction unit 218, and the prediction control unit 220. It may be realized as one or more electronic circuits.
  • the entropy decoding unit 202 performs entropy decoding on the encoded bit stream. Specifically, the entropy decoding unit 202 performs arithmetic decoding from a coded bitstream to a binary signal, for example. Then, the entropy decoding unit 202 debinarizes the binary signal. As a result, the entropy decoding unit 202 outputs the quantized coefficient to the inverse quantization unit 204 in units of blocks.
  • the inverse quantization unit 204 inversely quantizes the quantization coefficient of a decoding target block (hereinafter referred to as a current block) that is an input from the entropy decoding unit 202. Specifically, the inverse quantization unit 204 inversely quantizes each quantization coefficient of the current block based on the quantization parameter corresponding to the quantization coefficient. Then, the inverse quantization unit 204 outputs the quantization coefficient (that is, the transform coefficient) obtained by inverse quantization of the current block to the inverse transform unit 206.
  • a decoding target block hereinafter referred to as a current block
  • the inverse quantization unit 204 inversely quantizes each quantization coefficient of the current block based on the quantization parameter corresponding to the quantization coefficient. Then, the inverse quantization unit 204 outputs the quantization coefficient (that is, the transform coefficient) obtained by inverse quantization of the current block to the inverse transform unit 206.
  • the inverse transform unit 206 restores the prediction error by inverse transforming the transform coefficient that is an input from the inverse quantization unit 204.
  • the inverse conversion unit 206 determines the current block based on the information indicating the read conversion type. Inversely transform the conversion coefficient of.
  • the inverse conversion unit 206 reconverts the converted conversion coefficient (conversion result).
  • the adder 208 reconstructs the current block by adding the prediction error input from the inverse transform unit 206 and the prediction signal input from the prediction control unit 220. Then, the adding unit 208 outputs the reconfigured block to the block memory 210 and the loop filter unit 212.
  • the block memory 210 is a storage unit for storing a block that is referred to in intra prediction and that is within a decoding target picture (hereinafter referred to as a current picture). Specifically, the block memory 210 stores the reconstructed block output from the adding unit 208.
  • the loop filter unit 212 applies a loop filter to the block reconstructed by the adding unit 208, and outputs the filtered reconstructed block to the frame memory 214, the display device, and the like.
  • one filter is selected from the plurality of filters based on the local gradient direction and activity, The selected filter is applied to the reconstruction block.
  • the frame memory 214 is a storage unit for storing a reference picture used for inter prediction, and is sometimes called a frame buffer. Specifically, the frame memory 214 stores the reconstructed block filtered by the loop filter unit 212.
  • the intra prediction unit 216 performs intra prediction with reference to the block in the current picture stored in the block memory 210 based on the intra prediction mode read from the encoded bitstream, so that a prediction signal (intra prediction Signal). Specifically, the intra prediction unit 216 generates an intra prediction signal by performing intra prediction with reference to a sample (for example, luminance value and color difference value) of a block adjacent to the current block, and performs prediction control on the intra prediction signal. Output to the unit 220.
  • a prediction signal for example, luminance value and color difference value
  • the intra prediction unit 216 may predict the color difference component of the current block based on the luminance component of the current block.
  • the intra prediction unit 216 corrects the pixel value after intra prediction based on the gradient of the reference pixel in the horizontal / vertical direction.
  • the inter prediction unit 218 refers to the reference picture stored in the frame memory 214 and predicts the current block. Prediction is performed in units of a current block or a sub-block (for example, 4 ⁇ 4 block) in the current block. For example, the inter prediction unit 126 generates an inter prediction signal of the current block or sub-block by performing motion compensation using motion information (for example, a motion vector) read from the encoded bitstream, and generates the inter prediction signal. The result is output to the prediction control unit 128.
  • motion information for example, a motion vector
  • the inter prediction unit 218 When the information read from the encoded bitstream indicates that the OBMC mode is to be applied, the inter prediction unit 218 includes not only the motion information of the current block obtained by motion search but also the motion information of adjacent blocks. To generate an inter prediction signal.
  • the inter prediction unit 218 follows the pattern matching method (bilateral matching or template matching) read from the encoded stream. Motion information is derived by performing motion search. Then, the inter prediction unit 218 performs motion compensation using the derived motion information.
  • the inter prediction unit 218 derives a motion vector based on a model assuming constant velocity linear motion. Also, when the information read from the encoded bitstream indicates that the affine motion compensated prediction mode is applied, the inter prediction unit 218 determines the motion vector in units of subblocks based on the motion vectors of a plurality of adjacent blocks. Is derived.
  • the prediction control unit 220 selects either the intra prediction signal or the inter prediction signal, and outputs the selected signal to the adding unit 208 as a prediction signal.
  • FIG. 11 is a flowchart showing signal-dependent adaptive quantization / inverse quantization processing 1000 in coding apparatus 100 according to Embodiment 1.
  • the signal-dependent adaptive quantization / inverse quantization process 1000 shown in FIG. 11 is mainly performed by the inverse quantization unit 112 of the encoding apparatus 100 shown in FIG.
  • step S1001 one or a plurality of quantized transform coefficients (first transform coefficients) are scaled.
  • This scaling process is an inverse quantization process. That is, in step S1001, the quantization coefficient is inversely quantized with a predetermined quantization parameter.
  • a new quantization parameter is derived based on the transform coefficient scaled in step S1001.
  • This newly derived quantization parameter is usually larger in value than the predetermined quantization parameter.
  • An example of the relationship between the quantization parameter and the transform coefficient scaled based on the quantization parameter is a linear function, but there is also a nonlinear function (for example, a power function).
  • the relationship between the derived quantization parameter and the transform coefficient (first transform coefficient) used in deriving the quantization parameter can be adjusted by one or more intensity parameters. is there.
  • a plurality of mapping functions that can be switched by one or a plurality of selection parameters are used in deriving the quantization parameter.
  • the plurality of mapping functions are different functions for deriving the quantization parameter from the transform coefficient.
  • the intensity parameter or the selection parameter is determined based on the quantization parameter of the image block (for example, a large value of the intensity parameter is determined from a large value of the quantization parameter). And a different value of the switching parameter is obtained from the different value of the quantization parameter).
  • step S1003 the quantized transform coefficient (second transform coefficient) is scaled based on the quantization parameter newly derived in step S1002.
  • the transform coefficient (first transform coefficient) in step S1003 and the transform coefficient (second transform coefficient) in step S1001 belong to the same image block. Further, these conversion coefficients may belong to the same color component or may belong to different color components.
  • the conversion coefficient in step S1001 may be a luminance block conversion coefficient
  • the conversion coefficient in step S1003 may be a color difference block conversion coefficient.
  • all transform coefficients are transform coefficients for one image block. Further, in another modification of the present embodiment, all the conversion coefficients are AC conversion coefficients of one image block. In another modification of the present embodiment, at least one transform coefficient is a DC coefficient of an image block.
  • FIG. 28 shows an example of inverse quantization of transform coefficients of an 8 ⁇ 8 pixel size block.
  • each of the plurality of circles represents a coefficient.
  • the quantized transform coefficient (quantization coefficient) is scaled (inversely quantized) according to a predetermined scanning order.
  • the numerical value in a circle represents the order in a predetermined scanning order.
  • the predetermined scanning order is defined in ascending order of frequency.
  • the transform coefficient previously dequantized in the predetermined scanning order derives a quantization parameter for quantization / inverse quantization of the subsequent transform coefficient in the predetermined scanning order. Used for.
  • the quantization coefficient (0) of the DC component that is first inversely quantized is inversely quantized based on the first predetermined quantization parameter.
  • the quantization coefficient (1) of the AC component that is secondly dequantized is dequantized based on the second predetermined quantization parameter.
  • the second predetermined quantization parameter may be the same as the first quantization parameter or may be larger than the first quantization parameter.
  • a quantization parameter for the quantization coefficient (2) to be dequantized next is derived.
  • the quantization coefficient (2) of the AC component that is thirdly dequantized is inversely quantized based on the quantization parameter derived from the transform coefficient (1) to obtain the transform coefficient (2).
  • a quantization parameter for a transform coefficient to be quantized / dequantized (hereinafter referred to as a current coefficient) may be derived by a cumulative sum of transform coefficients preceding the current coefficient in a predetermined scanning order.
  • the quantization parameter for quantization / inverse quantization of the 16th current coefficient in a predetermined scanning order may be derived based on the cumulative sum of the 1st to 15th transform coefficients. At this time, if the cumulative total increases, the quantization parameter may also increase.
  • the quantization step of quantization / inverse quantization of the conversion coefficient in the high frequency region can be made larger than that in the low frequency region, and the conversion coefficient in the high frequency region can be compressed more than in the low frequency region.
  • the DC coefficient (for example, the first conversion coefficient) may be excluded from the cumulative total of such conversion coefficients. That is, the quantization parameter for the current coefficient may be derived based on a cumulative sum of AC conversion coefficients (for example, second and subsequent conversion coefficients) preceding the current coefficient.
  • the conversion coefficient in the low frequency region may be excluded from the cumulative total of conversion coefficients. That is, the quantization parameter for the current coefficient may be derived based on a cumulative sum of transform coefficients preceding the current coefficient and transform coefficients after the threshold order. For example, if the threshold order is seventh, the quantization parameter for quantization / inverse quantization of the 16th current coefficient in the scanning order may be derived based on the cumulative sum of the 7th to 15th transform coefficients. Good.
  • This threshold order may be defined in advance by a standard or the like.
  • the threshold order may be adaptively determined based on a sequence, a picture, a block, or the like. In this case, the threshold order may be signaled at the sequence, picture or block level, for example.
  • FIG. 19 is a block diagram showing a detailed functional configuration of inverse quantization section 112 of coding apparatus 100 according to Embodiment 1.
  • the quantization unit 108 quantizes the transform coefficient input from the transform unit 106 based on a predetermined quantization parameter or the quantization parameter input from the inverse quantization unit 112. Then, the quantization unit 108 outputs the quantized transform coefficient (quantization coefficient) to the inverse quantization unit 112 and the entropy coding unit 110.
  • the inverse quantization unit 112 performs inverse quantization on the transform coefficient quantized by the quantization unit 108. Then, the inverse quantization unit 112 outputs the inversely quantized transform coefficient to the inverse transform unit 114. As shown in FIG. 19, the inverse quantization unit 112 includes an inverse quantizer 9003 and a quantization parameter derivation unit 9010.
  • the inverse quantizer 9003 performs inverse quantization on the transform coefficient quantized by the quantization unit 108 based on a predetermined quantization parameter or the quantization parameter derived by the quantization parameter derivation unit 9010, and performs inverse quantization.
  • the converted transform coefficients are output to the inverse transform unit 114 and the quantization parameter derivation unit 9010.
  • the quantization parameter derivation unit 9010 derives a new quantization parameter for a transform coefficient to be quantized / inversely quantized based on the inversely quantized transform coefficient input from the inverse quantizer 9003. To do. Then, the quantization parameter derivation unit 9010 outputs the derived new quantization parameter to the quantization unit 108 and the inverse quantization unit 9003.
  • FIG. 12 is a flowchart showing signal-dependent adaptive inverse quantization processing 2000 in decoding apparatus 200 according to Embodiment 1.
  • the signal-dependent adaptive inverse quantization process 2000 shown in FIG. 12 is mainly performed by the inverse quantization unit 204 of the decoding device 200 shown in FIG.
  • step S2001 one or a plurality of quantized transform coefficients (first transform coefficients) are scaled.
  • This scaling process is an inverse quantization process. That is, in step S2001, the quantization coefficient is inversely quantized with a predetermined quantization parameter.
  • step S2002 a new quantization parameter is derived based on the transform coefficient scaled in step S2001.
  • This newly derived quantization parameter is usually larger in value than the predetermined quantization parameter.
  • An example of the relationship between the quantization parameter and the transform coefficient scaled based on the quantization parameter is a linear function, but there is also a nonlinear function (for example, a power function).
  • the relationship between the derived quantization parameter and the transform coefficient used in deriving the quantization parameter can be adjusted by one or more intensity parameters.
  • a plurality of mapping functions that can be switched by one or a plurality of selection parameters are used in deriving the quantization parameter.
  • the plurality of mapping functions are different functions for deriving the quantization parameter from the transform coefficient.
  • the intensity parameter or the selection parameter is determined based on the quantization parameter of the image block (for example, a large value of the intensity parameter is determined from a large value of the quantization parameter). And a different value of the switching parameter is obtained from the different value of the quantization parameter).
  • step S2003 the quantized transform coefficient (second transform coefficient) is scaled based on the quantization parameter newly derived in step S2002.
  • the transform coefficient in step S2003 and the transform coefficient in step 2001 belong to the same image block. Further, these conversion coefficients may belong to the same color component or may belong to different color components.
  • the conversion coefficient in step S2001 may be the luminance block conversion coefficient
  • the conversion coefficient in step S2003 may be the color difference block conversion coefficient.
  • all transform coefficients are transform coefficients for one image block. Further, in another modification of the present embodiment, all the conversion coefficients are AC conversion coefficients of one image block. In another modification of the present embodiment, at least one transform coefficient is a DC coefficient of an image block.
  • FIG. 20 is a block diagram showing a detailed functional configuration of inverse quantization section 204 of decoding apparatus 200 according to Embodiment 1.
  • the inverse quantization unit 204 inversely quantizes the quantized transform coefficient (quantization coefficient) of the current block that is an input from the entropy decoding unit 202. Then, the inverse quantization unit 204 outputs the inversely quantized transform coefficient to the inverse transform unit 206. As shown in FIG. 20, the inverse quantization unit 204 includes an inverse quantizer 10002 and a quantization parameter derivation unit 10008.
  • the inverse quantizer 10002 performs inverse quantization on the quantization coefficient decoded by the entropy decoding unit 202 based on a predetermined quantization parameter or the quantization parameter derived by the quantization parameter derivation unit 10008, and transform coefficients Is output to the inverse transform unit 206 and the quantization parameter derivation unit 10008.
  • the quantization parameter derivation unit 10008 derives a quantization parameter for a transform coefficient to be dequantized next based on the transform coefficient that is an input from the inverse quantizer 9003, and outputs it to the inverse quantizer 10002. To do.
  • the encoding apparatus 100 and the decoding apparatus 200 dequantize one or more quantized first transform coefficients and perform one or a plurality of dequantized first or plural first transform coefficients.
  • a quantization parameter is derived based on one transform coefficient, and the quantized second transform coefficient is inversely quantized based on the derived quantization parameter.
  • the quantization parameter used for inverse quantization of the quantized second transform coefficient based on the first transform coefficient that has been inversely quantized previously. That is, the quantization parameter can be derived adaptively in units of coefficients. Subjective image quality can be improved by inversely quantizing the quantized transform coefficient based on the quantization parameter adaptively derived in units of coefficients. Furthermore, since the quantization parameter can be derived based on the first inversely quantized first transform coefficient, an increase in the signal bits for deriving the quantization parameter can be suppressed, and the coding efficiency can be reduced. Improvements can be made.
  • Modification 1 of Embodiment 1 Next, Modification 1 of Embodiment 1 will be described.
  • the present modification is different from the first embodiment in that the quantization parameter is derived based on the transform coefficient previously dequantized and the transform coefficient transformed from the prediction signal of the current block. In the following, this modification will be described with a focus on differences from the first embodiment.
  • FIG. 13 is a flowchart showing signal-dependent adaptive quantization / inverse quantization processing 3000 in coding apparatus 100 according to Modification 1 of Embodiment 1.
  • the signal-dependent adaptive quantization / inverse quantization process 3000 shown in FIG. 13 is mainly performed by an inverse quantization unit 112A (FIG. 21) described later.
  • step S3001 one or a plurality of quantized transform coefficients (first transform coefficients) are scaled.
  • step S3002 the prediction sample block is converted into a conversion coefficient (third conversion coefficient). That is, the prediction signal of the current block is frequency converted to a conversion coefficient.
  • step S3003 a new quantization parameter is derived based on the transform coefficient scaled in step S3001 and the one or more transform coefficients transformed from the prediction sample block in step S3002.
  • the derivation of the quantization parameter may include a step of summing one transform coefficient scaled in step S3001 and one of a plurality of transform coefficients transformed from the block of prediction samples in step S3002. Good.
  • the derivation of the quantization parameter there is a method of deriving based on the distribution of a plurality of transform coefficients transformed from the block of prediction samples. In the derivation in step S3003, both the sum and distribution of a plurality of transform coefficients transformed from the block of prediction samples may be used to determine a new quantization parameter.
  • step S3004 the quantized transform coefficient (second transform coefficient) is scaled based on the quantization parameter newly derived in step S3003.
  • FIG. 21 is a block diagram illustrating a detailed functional configuration of the inverse quantization unit 112A of the encoding device 100 according to the first modification of the first embodiment.
  • the inverse quantization unit 112A is included in the encoding device 100 instead of the inverse quantization unit 112 in FIG.
  • the inverse quantization unit 112A includes an inverse quantizer 11003, a quantization parameter derivation unit 11010, and a converter 11011.
  • the inverse quantizer 11003 inversely quantizes the transform coefficient quantized by the quantization unit 108 based on a predetermined quantization parameter or the quantization parameter derived by the quantization parameter derivation unit 11010. Then, the inverse quantizer 11003 outputs the inversely quantized transform coefficient to the inverse transform unit 114 and the quantization parameter derivation unit 11010.
  • the quantization parameter derivation unit 11010 is next quantized / inversely quantized based on the dequantized transform coefficient input from the dequantizer 11003 and the transform coefficient input from the converter 11011. A new quantization parameter for the transform coefficient is derived. Then, the quantization parameter derivation unit 11010 outputs the derived new quantization parameter to the inverse quantization unit 11003.
  • the converter 11011 converts the prediction sample of the current block input from the prediction control unit 128 into a frequency domain conversion coefficient. Then, converter 11011 outputs the transform coefficient to quantization parameter derivation unit 11010.
  • FIG. 14 is a flowchart showing signal-dependent adaptive inverse quantization processing 4000 in decoding apparatus 200 according to Modification 1 of Embodiment 1.
  • the signal-dependent adaptive inverse quantization process 4000 shown in FIG. 14 is mainly performed by the inverse quantization unit 204A (FIG. 22) described later.
  • step S4001 one or more quantized transform coefficients (first transform coefficients) are scaled.
  • step S4002 the block of prediction samples is converted into a conversion coefficient (third conversion coefficient). That is, the prediction signal of the current block is frequency converted to a conversion coefficient.
  • step S4003 a new quantization parameter is derived based on the transform coefficient scaled in step S4001 and one or more coefficients transformed from the prediction sample block in step S4002.
  • the quantization parameter is derived by adding one scaled transform coefficient in step S4001 and one of a plurality of transform coefficients transformed from the prediction sample block in step S4002. May be included.
  • the derivation of the quantization parameter there is a method of deriving based on the distribution of a plurality of transform coefficients transformed from the block of prediction samples. In the derivation in step S4003, both the sum and distribution of a plurality of transform coefficients transformed from the block of prediction samples may be used to determine a new quantization parameter.
  • step S4004 the quantized transform coefficient (second transform coefficient) is scaled based on the quantization parameter newly derived in step S4003.
  • FIG. 22 is a block diagram illustrating a detailed functional configuration of the inverse quantization unit 204A of the decoding device 200 according to the first modification of the first embodiment.
  • the inverse quantization unit 204A is included in the decoding device 200 in place of the inverse quantization unit 204 in FIG.
  • the inverse quantization unit 204A includes an inverse quantizer 12002, a quantization parameter derivation unit 12008, and a converter 12009.
  • the inverse quantizer 12002 performs inverse quantization on the quantization coefficient decoded by the entropy decoding unit 202 based on a predetermined quantization parameter or the quantization parameter derived by the quantization parameter derivation unit 12008, and transform coefficients Is output to the inverse transform unit 206 and the quantization parameter derivation unit 12008.
  • the quantization parameter derivation unit 12008 derives a quantization parameter based on the transform coefficient that is an input from the inverse quantizer 12002 and the transform coefficient that is an input from the transformer 12009, and outputs the quantization parameter to the inverse quantizer 12002. To do.
  • the converter 12009 converts the prediction sample of the current block input from the prediction control unit 220 into a frequency domain conversion coefficient. Then, the converter 12009 outputs the conversion coefficient to the quantization parameter derivation unit 12008.
  • the encoding device 100 and the decoding device 200 further convert one or a plurality of inverse-quantized signals by converting the prediction signal of the block to be encoded into one or more third transform coefficients.
  • Quantization parameters are derived based on the first transform coefficient and one or more third transform coefficients transformed from the prediction signal of the encoding target block.
  • FIG. 15 is a flowchart showing signal-dependent adaptive quantization / inverse quantization processing 5000 in coding apparatus 100 according to Modification 2 of Embodiment 1.
  • the signal-dependent adaptive quantization / inverse quantization process 5000 shown in FIG. 15 is mainly performed by the inverse quantization unit 112B (FIG. 23) described later.
  • step S5001 one or a plurality of quantized transform coefficients (first transform coefficients) are scaled.
  • the activity measure is determined from the prediction block (prediction signal of the current block).
  • This degree of activity may be read from a reference picture stored in the frame memory 122, or may be obtained by a computer based on a prediction block.
  • Examples of the degree of activity include the variance value of the block, and other examples include edge strength obtained by edge detection in a predetermined direction (for example, horizontal, vertical, or diagonal).
  • Another example of activity is signal (image) strength in space or frequency domain. Based on this activity, the prediction blocks are classified into different groups, and quantization parameters are derived based on the classification results.
  • step S5003 a new quantization parameter is derived based on the transform coefficient scaled in step S5001 and the activity determined in step S5002.
  • step S5003 when the prediction block is an inter prediction block, the activity is used to derive the quantization parameter. If the prediction block is an intra prediction block, step S5002 for determining the activity is skipped, and a new quantization parameter is derived based on the scaled transform coefficient in step S5003, not based on the activity.
  • step S5004 the quantized transform coefficient (second transform coefficient) is scaled based on the quantization parameter newly derived in step S5003.
  • FIG. 23 is a block diagram showing a detailed functional configuration of the inverse quantization unit 112B of the encoding apparatus 100 according to the second modification of the first embodiment.
  • the inverse quantization unit 112B is included in the encoding device 100 instead of the inverse quantization unit 112 in FIG.
  • the inverse quantization unit 112B includes an inverse quantizer 13003 and a quantization parameter derivation unit 13010.
  • the inverse quantizer 13003 dequantizes the transform coefficient quantized by the quantization unit 108 based on a predetermined quantization parameter or the quantization parameter derived by the quantization parameter derivation unit 13010. Then, the inverse quantizer 13003 outputs the inversely quantized transform coefficient to the inverse transform unit 114 and the quantization parameter derivation unit 13010.
  • the quantization parameter derivation unit 13010 reads the activity of the prediction block from the frame memory 122.
  • the quantization parameter derivation unit 13010 then performs quantization / inverse quantization on the basis of the transform coefficient inversely quantized by the inverse quantizer 11003 and the activity read from the frame memory 122.
  • a new quantization parameter for the transform coefficient is derived.
  • the quantization parameter derivation unit 13010 outputs the derived new quantization parameter to the inverse quantization unit 13003.
  • FIG. 16 is a flowchart showing signal-dependent adaptive inverse quantization processing 6000 in decoding apparatus 200 according to Modification 2 of Embodiment 1.
  • the signal-dependent adaptive inverse quantization process 6000 shown in FIG. 16 is mainly performed by the inverse quantization unit 204B (FIG. 24) described later.
  • step S6001 one or more quantized transform coefficients (first transform coefficients) are scaled.
  • the activity is determined from the prediction block.
  • the degree of activity may be read from a reference picture stored in the frame memory 214, or may be obtained by a computer based on a prediction block.
  • An example of the activity is a variance value of a block, but there is an edge strength obtained by edge detection in a predetermined direction (for example, horizontal, vertical or diagonal).
  • Another example of activity is signal (image) strength in space or frequency domain. Based on this activity, the prediction blocks are classified into different groups, and quantization parameters are derived based on the classification results.
  • step S6003 a new quantization parameter is derived based on the transform coefficient scaled in step S6001 and the activity determined in step S6002.
  • step S6003 the activity is used to derive the quantization parameter when the prediction block is an inter prediction block.
  • step S6002 for determining the activity is skipped, and in step S6003, a new quantization parameter is derived based on the scaled transform coefficient without being based on the activity.
  • step S6004 the quantized transform coefficient (second transform coefficient) is scaled based on the quantization parameter newly derived in step S6003.
  • FIG. 24 is a block diagram illustrating a detailed functional configuration of the inverse quantization unit 204B of the decoding apparatus 200 according to the second modification of the first embodiment.
  • the inverse quantization unit 204B is included in the decoding device 200 in place of the inverse quantization unit 204 in FIG.
  • the inverse quantization unit 204B includes an inverse quantizer 14002 and a quantization parameter derivation unit 14008.
  • the inverse quantizer 14002 performs inverse quantization of the quantization coefficient decoded by the entropy decoding unit 202 based on a predetermined quantization parameter or the quantization parameter derived by the quantization parameter derivation unit 14008, and transform coefficients Is output to the inverse transform unit 206 and the quantization parameter derivation unit 14008.
  • the quantization parameter derivation unit 14008 reads the activity of the prediction block from the frame memory 214. The quantization parameter derivation unit 14008 then determines the transform coefficient to be dequantized next based on the transform coefficient inversely quantized by the inverse quantizer 14002 and the activity read from the frame memory 214. A new quantization parameter is derived. Then, the quantization parameter derivation unit 14008 outputs the derived new quantization parameter to the inverse quantization unit 14002.
  • the encoding device 100 and the decoding device 200 further determine the activity based on the prediction signal of the block to be encoded, and one or a plurality of first quantized first quantized signals.
  • a quantization parameter is derived based on the conversion coefficient and the determined activity.
  • FIG. 17 is a flowchart showing signal-dependent adaptive quantization / inverse quantization processing 7000 in coding apparatus 100 according to Modification 3 of Embodiment 1.
  • the signal-dependent adaptive quantization / inverse quantization process 7000 shown in FIG. 17 is mainly performed by an inverse quantization unit 112C (FIG. 25) described later.
  • control parameter may be an intensity parameter or a switching parameter.
  • next step S7002 one or a plurality of quantized transform coefficients (first transform coefficients) are scaled.
  • a new quantization parameter is derived based on the control parameter written in step S7001 and the transform coefficient scaled in step S7002.
  • the relationship between the quantization parameter and the transform coefficient used in deriving the quantization parameter can be adjusted by one or a plurality of intensity parameters.
  • a plurality of mapping functions that can be switched by one or a plurality of selection parameters may be used. That is, the relationship between the transform coefficient and the quantization parameter is determined based on the control parameter (intensity parameter or selection parameter), and the quantization parameter is derived from the transform coefficient based on the determined relationship.
  • the relationship between the transform coefficient and the quantization parameter is represented by a linear function and the control parameter is an intensity parameter
  • the slope of the linear function is adjusted by the intensity parameter
  • the adjusted coefficient is used to quantize from the transform coefficient.
  • Parameters are derived.
  • the control parameter is a selection parameter
  • one mapping function is selected from a plurality of predetermined mapping functions of transform coefficients and quantization parameters based on the selection parameter, and the selected mapping function is selected. Is used to derive the quantization parameter from the transform coefficient.
  • step S7004 the quantized transform coefficient (second transform coefficient) is scaled based on the quantization parameter newly derived in step S7003.
  • FIG. 25 is a block diagram illustrating a detailed functional configuration of the inverse quantization unit 112C of the encoding device 100 according to the third modification of the first embodiment.
  • the inverse quantization unit 112C is included in the encoding device 100 in place of the inverse quantization unit 112 in FIG.
  • the inverse quantization unit 112C includes an inverse quantizer 15003 and a quantization parameter derivation device 15010.
  • the inverse quantizer 15003 inversely quantizes the transform coefficient quantized by the quantization unit 108 based on a predetermined quantization parameter or the quantization parameter derived by the quantization parameter derivation unit 15010. Then, the inverse quantizer 15003 outputs the inversely quantized transform coefficient to the inverse transform unit 114 and the quantization parameter derivation device 15010.
  • the quantization parameter derivation unit 15010 derives a new quantization parameter based on the transform coefficient inversely quantized by the inverse quantizer 15003 and the control parameter for deriving the quantization parameter, and the inverse quantizer Output to 15003.
  • This control parameter may be an intensity parameter or a selection parameter.
  • FIG. 27 illustrates a plurality of examples of control parameter positions in an encoded video stream (compressed video bitstream).
  • FIG. 17 (i) shows that there are control parameters in the video parameter set.
  • FIG. 17 (ii) shows that there are control parameters in the sequence parameter set of the video stream.
  • (Iii) of FIG. 17 shows that there is a control parameter in the picture parameter set of the picture.
  • FIG. 17 (iv) shows that there is a control parameter in the slice header of the slice.
  • FIG. 17 (v) shows that there are control parameters in the group of parameters for setting up or initializing the video system or video decoder.
  • the value of the control parameter in a lower layer is a control parameter in a higher layer (for example, a picture parameter set). Overwrite the value of.
  • FIG. 29A shows an example of adjustment of the relationship between the transform coefficient by the intensity parameter and the quantization parameter (QP).
  • the slope of the linear function increases as the value of the intensity parameter increases. That is, if the value of the intensity parameter increases, the value of the quantization parameter increases even if the conversion value is the same value.
  • FIG. 29B shows an example of switching the relationship between the transform coefficient and the quantization parameter (QP) according to the selection parameter.
  • a plurality of mapping functions linear functions and power functions
  • mapping functions are determined based on selection parameters (Switch index 1 and Switch index 1). Selected. For example, a linear function is selected when the selection parameter is Switch index 1, and a power function is selected when the selection parameter is Switch index 2.
  • FIG. 18 is a flowchart showing signal-dependent adaptive inverse quantization processing 8000 in decoding apparatus 200 according to Modification 3 of Embodiment 1.
  • the signal-dependent adaptive inverse quantization process 8000 shown in FIG. 16 is mainly performed by the inverse quantization unit 204C (FIG. 26) described later.
  • control parameter may be an intensity parameter or a selection parameter.
  • step S8002 one or a plurality of quantized transform coefficients (first transform coefficients) are scaled.
  • a new quantization parameter is derived based on the transform coefficient scaled in step S8002 and the control parameter read in step S8001.
  • the relationship between the quantization parameter and the transform coefficient used in deriving the quantization parameter can be adjusted by one or a plurality of intensity parameters.
  • a plurality of mapping functions that can be switched by one or a plurality of selection parameters may be used. That is, the relationship between the transform coefficient and the quantization parameter is determined based on the control parameter (intensity parameter or selection parameter), and the quantization parameter is derived from the transform coefficient based on the determined relationship.
  • the relationship between the transform coefficient and the quantization parameter is represented by a linear function and the control parameter is an intensity parameter
  • the slope of the linear function is adjusted by the intensity parameter
  • the adjusted coefficient is used to quantize from the transform coefficient.
  • Parameters are derived.
  • the control parameter is a selection parameter
  • one mapping function is selected from a plurality of predetermined mapping functions of transform coefficients and quantization parameters based on the selection parameter, and the selected mapping function is selected. Is used to derive the quantization parameter from the transform coefficient.
  • step S8004 the quantized transform coefficient (second transform coefficient) is scaled based on the newly derived quantization parameter.
  • FIG. 26 is a block diagram illustrating a functional configuration of the inverse quantization unit 204C of the decoding device 200 according to the third modification of the first embodiment.
  • the inverse quantization unit 204C is included in the decoding device 200 in place of the inverse quantization unit 204 in FIG.
  • the inverse quantization unit 204C includes an inverse quantizer 16002 and a quantization parameter derivation unit 16008.
  • the inverse quantizer 16002 performs inverse quantization on the quantized coefficient decoded by the entropy decoding unit 202 and outputs the transform coefficient to the inverse transform unit 206 and the quantization parameter derivation unit 16008.
  • the quantization parameter derivation unit 16008 derives a new quantization parameter based on the inversely quantized transform coefficient and the control parameter, and outputs the new quantization parameter to the inverse quantizer 16002.
  • the control parameter is read from the encoded bitstream by the entropy decoding unit 202, for example.
  • the relationship between the quantization parameter and the first transform coefficient can be adjusted by one or a plurality of intensity parameters.
  • a plurality of mapping functions that can be switched by one or a plurality of selection parameters may be used in deriving the quantization parameter.
  • Such one or more intensity parameters and one or more selection parameters are then written to the header in the encoded pit stream.
  • control parameter is signaled, but the control parameter does not necessarily have to be signaled.
  • control parameter may be determined based on a quantization parameter used for inverse quantization of a coefficient of a block different from the current block.
  • intensity parameter may be determined so that the intensity parameter increases as the quantization parameter used for inverse quantization of the coefficient of the block different from the current block increases.
  • selection parameter may be determined according to the value of the quantization parameter used for inverse quantization of the coefficient of the block different from the current block.
  • each of the functional blocks can usually be realized by an MPU, a memory, and the like. Further, the processing by each functional block is usually realized by a program execution unit such as a processor reading and executing software (program) recorded on a recording medium such as a ROM. The software may be distributed by downloading or the like, or may be distributed by being recorded on a recording medium such as a semiconductor memory. Naturally, each functional block can be realized by hardware (dedicated circuit).
  • each embodiment may be realized by centralized processing using a single device (system), or may be realized by distributed processing using a plurality of devices. Good.
  • the number of processors that execute the program may be one or more. That is, centralized processing may be performed, or distributed processing may be performed.
  • the system includes an image encoding device using an image encoding method, an image decoding device using an image decoding method, and an image encoding / decoding device including both.
  • Other configurations in the system can be appropriately changed according to circumstances.
  • FIG. 30 is a diagram illustrating an overall configuration of a content supply system ex100 that implements a content distribution service.
  • the communication service providing area is divided into desired sizes, and base stations ex106, ex107, ex108, ex109, and ex110, which are fixed wireless stations, are installed in each cell.
  • devices such as a computer ex111, a game machine ex112, a camera ex113, a home appliance ex114, and a smartphone ex115 via the Internet ex101, the Internet service provider ex102 or the communication network ex104, and the base stations ex106 to ex110.
  • the content supply system ex100 may be connected by combining any of the above elements.
  • Each device may be directly or indirectly connected to each other via a telephone network or a short-range wireless communication without using the base stations ex106 to ex110 which are fixed wireless stations.
  • the streaming server ex103 is connected to each device such as a computer ex111, a game machine ex112, a camera ex113, a home appliance ex114, and a smartphone ex115 via the Internet ex101.
  • the streaming server ex103 is connected to a terminal in a hot spot in the airplane ex117 via the satellite ex116.
  • the streaming server ex103 may be directly connected to the communication network ex104 without going through the Internet ex101 or the Internet service provider ex102, or may be directly connected to the airplane ex117 without going through the satellite ex116.
  • the camera ex113 is a device that can shoot still images and moving images such as a digital camera.
  • the smartphone ex115 is a smartphone, a cellular phone, or a PHS (Personal Handyphone System) that is compatible with a mobile communication system generally called 2G, 3G, 3.9G, 4G, and 5G in the future.
  • a mobile communication system generally called 2G, 3G, 3.9G, 4G, and 5G in the future.
  • the home appliance ex118 is a device included in a refrigerator or a household fuel cell cogeneration system.
  • a terminal having a photographing function is connected to the streaming server ex103 through the base station ex106 or the like, thereby enabling live distribution or the like.
  • the terminal (computer ex111, game machine ex112, camera ex113, home appliance ex114, smartphone ex115, terminal in airplane ex117, etc.) is used for the above-described still image or video content captured by the user using the terminal.
  • the encoding process described in each embodiment is performed, and the video data obtained by the encoding and the sound data obtained by encoding the sound corresponding to the video are multiplexed, and the obtained data is transmitted to the streaming server ex103. That is, each terminal functions as an image encoding device according to an aspect of the present invention.
  • the streaming server ex103 streams the content data transmitted to the requested client.
  • the client is a computer or the like in the computer ex111, the game machine ex112, the camera ex113, the home appliance ex114, the smart phone ex115, or the airplane ex117 that can decode the encoded data.
  • Each device that has received the distributed data decrypts and reproduces the received data. That is, each device functions as an image decoding device according to an aspect of the present invention.
  • the streaming server ex103 may be a plurality of servers or a plurality of computers, and may process, record, and distribute data in a distributed manner.
  • the streaming server ex103 may be realized by a CDN (Contents Delivery Network), and content distribution may be realized by a network connecting a large number of edge servers and edge servers distributed all over the world.
  • CDN Contents Delivery Network
  • edge servers that are physically close to each other are dynamically allocated according to clients. Then, the content can be cached and distributed to the edge server, thereby reducing the delay.
  • the processing is distributed among multiple edge servers, the distribution subject is switched to another edge server, or the part of the network where the failure has occurred Since detouring can be continued, high-speed and stable distribution can be realized.
  • the captured data may be encoded at each terminal, may be performed on the server side, or may be shared with each other.
  • a processing loop is performed twice.
  • the first loop the complexity of the image or the code amount in units of frames or scenes is detected.
  • the second loop processing for maintaining the image quality and improving the coding efficiency is performed.
  • the terminal performs the first encoding process
  • the server receiving the content performs the second encoding process, thereby improving the quality and efficiency of the content while reducing the processing load on each terminal. it can.
  • the encoded data of the first time performed by the terminal can be received and reproduced by another terminal, enabling more flexible real-time distribution.
  • the camera ex113 or the like extracts a feature amount from an image, compresses data relating to the feature amount as metadata, and transmits the metadata to the server.
  • the server performs compression according to the meaning of the image, for example, by determining the importance of the object from the feature amount and switching the quantization accuracy.
  • the feature data is particularly effective for improving the accuracy and efficiency of motion vector prediction at the time of re-compression on the server.
  • simple coding such as VLC (variable length coding) may be performed at the terminal, and coding with a large processing load such as CABAC (context adaptive binary arithmetic coding) may be performed at the server.
  • a plurality of video data in which almost the same scene is captured by a plurality of terminals.
  • a GOP Group of Picture
  • a picture unit or a tile obtained by dividing a picture using a plurality of terminals that have performed shooting and other terminals and servers that have not performed shooting as necessary.
  • Distributed processing is performed by assigning encoding processing in units or the like. Thereby, delay can be reduced and real-time property can be realized.
  • the server may manage and / or instruct the video data captured by each terminal to refer to each other.
  • the encoded data from each terminal may be received by the server and the reference relationship may be changed among a plurality of data, or the picture itself may be corrected or replaced to be encoded again. This makes it possible to generate a stream with improved quality and efficiency of each piece of data.
  • the server may distribute the video data after performing transcoding to change the encoding method of the video data.
  • the server may convert the MPEG encoding system to the VP encoding. 264. It may be converted into H.265.
  • the encoding process can be performed by a terminal or one or more servers. Therefore, in the following, description such as “server” or “terminal” is used as the subject performing processing, but part or all of processing performed by the server may be performed by the terminal, or processing performed by the terminal may be performed. Some or all may be performed at the server. The same applies to the decoding process.
  • the server not only encodes a two-dimensional moving image, but also encodes a still image automatically based on a scene analysis of the moving image or at a time specified by the user and transmits it to the receiving terminal. Also good.
  • the server can acquire the relative positional relationship between the photographing terminals, the server obtains the three-dimensional shape of the scene based on not only the two-dimensional moving image but also the video obtained by photographing the same scene from different angles. Can be generated.
  • the server may separately encode the three-dimensional data generated by the point cloud or the like, and the video to be transmitted to the receiving terminal based on the result of recognizing or tracking the person or the object using the three-dimensional data.
  • the images may be selected or reconstructed from videos captured by a plurality of terminals.
  • the user can arbitrarily select each video corresponding to each photographing terminal and enjoy a scene, or can display a video of an arbitrary viewpoint from three-dimensional data reconstructed using a plurality of images or videos. You can also enjoy the clipped content.
  • sound is collected from a plurality of different angles, and the server may multiplex and transmit sound from a specific angle or space according to the video.
  • the server may create viewpoint images for the right eye and the left eye, respectively, and perform encoding that allows reference between each viewpoint video by Multi-View Coding (MVC) or the like. You may encode as another stream, without referring. At the time of decoding another stream, it is preferable to reproduce in synchronization with each other so that a virtual three-dimensional space is reproduced according to the viewpoint of the user.
  • MVC Multi-View Coding
  • the server superimposes virtual object information in the virtual space on the camera information in the real space based on the three-dimensional position or the movement of the user's viewpoint.
  • the decoding device may acquire or hold virtual object information and three-dimensional data, generate a two-dimensional image according to the movement of the user's viewpoint, and create superimposition data by connecting them smoothly.
  • the decoding device transmits the movement of the user's viewpoint to the server in addition to the request for the virtual object information, and the server creates superimposition data according to the movement of the viewpoint received from the three-dimensional data held in the server,
  • the superimposed data may be encoded and distributed to the decoding device.
  • the superimposed data has an ⁇ value indicating transparency in addition to RGB
  • the server sets the ⁇ value of a portion other than the object created from the three-dimensional data to 0 or the like, and the portion is transparent. May be encoded.
  • the server may generate data in which a RGB value of a predetermined value is set as the background, such as a chroma key, and the portion other than the object is set to the background color.
  • the decryption processing of the distributed data may be performed at each terminal as a client, may be performed on the server side, or may be performed in a shared manner.
  • a terminal may once send a reception request to the server, receive content corresponding to the request at another terminal, perform a decoding process, and transmit a decoded signal to a device having a display.
  • a part of a region such as a tile in which a picture is divided may be decoded and displayed on a viewer's personal terminal while receiving large-size image data on a TV or the like. Accordingly, it is possible to confirm at hand the area in which the person is responsible or the area to be confirmed in more detail while sharing the whole image.
  • access to encoded data on the network such as when the encoded data is cached in a server that can be accessed from the receiving terminal in a short time, or copied to the edge server in the content delivery service. It is also possible to switch the bit rate of received data based on ease.
  • the content switching will be described using a scalable stream that is compression-encoded by applying the moving image encoding method shown in each of the above embodiments shown in FIG.
  • the server may have a plurality of streams of the same content and different quality as individual streams, but the temporal / spatial scalable implementation realized by dividing into layers as shown in the figure.
  • the configuration may be such that the content is switched by utilizing the characteristics of the stream.
  • the decoding side decides which layer to decode according to internal factors such as performance and external factors such as the state of communication bandwidth, so that the decoding side can combine low-resolution content and high-resolution content. You can switch freely and decrypt. For example, when the user wants to continue watching the video that was viewed on the smartphone ex115 while moving on a device such as an Internet TV after returning home, the device only has to decode the same stream to a different layer, so the load on the server side Can be reduced.
  • the enhancement layer includes meta information based on image statistical information, etc., in addition to the configuration in which the picture is encoded for each layer and the enhancement layer exists above the base layer.
  • the decoding side may generate content with high image quality by super-resolution of the base layer picture based on the meta information.
  • Super-resolution may be either improvement of the SN ratio at the same resolution or enlargement of the resolution.
  • the meta information includes information for specifying a linear or non-linear filter coefficient used for super-resolution processing, or information for specifying a parameter value in filter processing, machine learning, or least square calculation used for super-resolution processing. .
  • the picture may be divided into tiles or the like according to the meaning of the object in the image, and the decoding side may select only a part of the region by selecting the tile to be decoded.
  • the decoding side can determine the position of the desired object based on the meta information. Can be identified and the tile containing the object can be determined.
  • the meta information is stored using a data storage structure different from the pixel data such as the SEI message in HEVC. This meta information indicates, for example, the position, size, or color of the main object.
  • meta information may be stored in units composed of a plurality of pictures, such as streams, sequences, or random access units.
  • the decoding side can acquire the time when the specific person appears in the video, etc., and can match the picture in which the object exists and the position of the object in the picture by combining with the information in units of pictures.
  • FIG. 33 is a diagram showing an example of a web page display screen on the computer ex111 or the like.
  • FIG. 34 is a diagram showing a display screen example of a web page in the smartphone ex115 or the like.
  • the web page may include a plurality of link images that are links to the image content, and the appearance differs depending on the browsing device.
  • the display device when a plurality of link images are visible on the screen, the display device until the user explicitly selects the link image, or until the link image approaches the center of the screen or the entire link image enters the screen.
  • the (decoding device) displays a still image or I picture included in each content as a link image, displays a video like a gif animation with a plurality of still images or I pictures, or receives only the base layer. Decode and display video.
  • the display device When the link image is selected by the user, the display device decodes the base layer with the highest priority. If there is information indicating that the HTML constituting the web page is scalable content, the display device may decode up to the enhancement layer. Also, in order to ensure real-time properties, the display device only decodes forward reference pictures (I picture, P picture, forward reference only B picture) before being selected or when the communication band is very strict. In addition, the delay between the decoding time of the first picture and the display time (delay from the start of content decoding to the start of display) can be reduced by displaying. Further, the display device may intentionally ignore the reference relationship of pictures and roughly decode all B pictures and P pictures with forward reference, and perform normal decoding as the number of received pictures increases over time.
  • forward reference pictures I picture, P picture, forward reference only B picture
  • the receiving terminal when transmitting and receiving still image or video data such as two-dimensional or three-dimensional map information for automatic driving or driving support of a car, the receiving terminal adds meta data to image data belonging to one or more layers. Weather or construction information may also be received and decoded in association with each other. The meta information may belong to a layer or may be simply multiplexed with image data.
  • the receiving terminal since the car, drone, airplane, or the like including the receiving terminal moves, the receiving terminal transmits the position information of the receiving terminal at the time of the reception request, thereby seamless reception and decoding while switching the base stations ex106 to ex110. Can be realized.
  • the receiving terminal can dynamically switch how much meta-information is received or how much map information is updated according to the user's selection, the user's situation, or the communication band state. become.
  • the encoded information transmitted by the user can be received, decoded and reproduced in real time by the client.
  • the content supply system ex100 can perform not only high-quality and long-time content by a video distributor but also unicast or multicast distribution of low-quality and short-time content by an individual. Moreover, such personal contents are expected to increase in the future.
  • the server may perform the encoding process after performing the editing process. This can be realized, for example, with the following configuration.
  • the server After shooting, the server performs recognition processing such as shooting error, scene search, semantic analysis, and object detection from the original image or encoded data. Then, the server manually or automatically corrects out-of-focus or camera shake based on the recognition result, or selects a low-importance scene such as a scene whose brightness is low or out of focus compared to other pictures. Edit such as deleting, emphasizing the edge of an object, and changing the hue. The server encodes the edited data based on the editing result. It is also known that if the shooting time is too long, the audience rating will decrease, and the server will move not only in the less important scenes as described above, but also in motion according to the shooting time. A scene with few images may be automatically clipped based on the image processing result. Alternatively, the server may generate and encode a digest based on the result of the semantic analysis of the scene.
  • recognition processing such as shooting error, scene search, semantic analysis, and object detection from the original image or encoded data. Then, the server manually or automatically corrects out-of-focus or
  • the server may change and encode the face of the person in the periphery of the screen or the inside of the house into an unfocused image.
  • the server recognizes whether or not a face of a person different from the person registered in advance is shown in the encoding target image, and if so, performs processing such as applying a mosaic to the face part. May be.
  • the user designates a person or background area that the user wants to process an image from the viewpoint of copyright, etc., and the server replaces the designated area with another video or blurs the focus. It is also possible to perform such processing. If it is a person, the face image can be replaced while tracking the person in the moving image.
  • the decoding device first receives the base layer with the highest priority and performs decoding and reproduction, depending on the bandwidth.
  • the decoding device may receive the enhancement layer during this time, and may play back high-quality video including the enhancement layer when played back twice or more, such as when playback is looped.
  • a stream that is scalable in this way can provide an experience in which the stream becomes smarter and the image is improved gradually, although it is a rough moving picture when it is not selected or at the beginning of viewing.
  • the same experience can be provided even if the coarse stream played back the first time and the second stream coded with reference to the first video are configured as one stream. .
  • these encoding or decoding processes are generally processed in the LSI ex500 included in each terminal.
  • the LSI ex500 may be configured as a single chip or a plurality of chips.
  • moving image encoding or decoding software is incorporated into some recording medium (CD-ROM, flexible disk, hard disk, etc.) that can be read by the computer ex111 and the like, and encoding or decoding processing is performed using the software. Also good.
  • moving image data acquired by the camera may be transmitted. The moving image data at this time is data encoded by the LSI ex500 included in the smartphone ex115.
  • the content supply system ex100 via the Internet ex101, but also a digital broadcasting system, at least the moving image encoding device (image encoding device) or the moving image decoding device (image decoding device) of the above embodiments. Any of these can be incorporated.
  • the unicasting of the content supply system ex100 is suitable for multicasting because it uses a satellite or the like to transmit and receive multiplexed data in which video and sound are multiplexed on broadcasting radio waves.
  • the same application is possible for the encoding process and the decoding process.
  • FIG. 35 is a diagram illustrating the smartphone ex115.
  • FIG. 36 is a diagram illustrating a configuration example of the smartphone ex115.
  • the smartphone ex115 receives the antenna ex450 for transmitting / receiving radio waves to / from the base station ex110, the camera unit ex465 capable of taking video and still images, the video captured by the camera unit ex465, and the antenna ex450.
  • a display unit ex458 for displaying data obtained by decoding the video or the like.
  • the smartphone ex115 further includes an operation unit ex466 that is a touch panel or the like, a voice output unit ex457 that is a speaker or the like for outputting voice or sound, a voice input unit ex456 that is a microphone or the like for inputting voice, and photographing.
  • Memory unit ex467 that can store encoded video or still image, recorded audio, received video or still image, encoded data such as mail, or decoded data, and a user, and network
  • An external memory may be used instead of the memory unit ex467.
  • a main control unit ex460 that comprehensively controls the display unit ex458, the operation unit ex466, and the like, a power supply circuit unit ex461, an operation input control unit ex462, a video signal processing unit ex455, a camera interface unit ex463, a display control unit ex459, a modulation / Demodulation unit ex452, multiplexing / demultiplexing unit ex453, audio signal processing unit ex454, slot unit ex464, and memory unit ex467 are connected via bus ex470.
  • the power supply circuit unit ex461 starts up the smartphone ex115 in an operable state by supplying power from the battery pack to each unit.
  • the smartphone ex115 performs processing such as calling and data communication based on the control of the main control unit ex460 having a CPU, a ROM, a RAM, and the like.
  • the voice signal picked up by the voice input unit ex456 is converted into a digital voice signal by the voice signal processing unit ex454, spread spectrum processing is performed by the modulation / demodulation unit ex452, and digital / analog conversion is performed by the transmission / reception unit ex451.
  • the data is transmitted via the antenna ex450.
  • the received data is amplified and subjected to frequency conversion processing and analog-digital conversion processing, spectrum despreading processing is performed by the modulation / demodulation unit ex452, and converted to analog audio signal by the audio signal processing unit ex454, and then this is output to the audio output unit ex457.
  • text, still image, or video data is sent to the main control unit ex460 via the operation input control unit ex462 by the operation of the operation unit ex466 of the main body unit, and transmission / reception processing is performed similarly.
  • the video signal processing unit ex455 uses the video signal stored in the memory unit ex467 or the video signal input from the camera unit ex465 as described above.
  • the video data is compressed and encoded by the moving image encoding method shown in the form, and the encoded video data is sent to the multiplexing / demultiplexing unit ex453.
  • the audio signal processing unit ex454 encodes the audio signal picked up by the audio input unit ex456 while the camera unit ex465 captures a video or a still image, and sends the encoded audio data to the multiplexing / separating unit ex453. To do.
  • the multiplexing / demultiplexing unit ex453 multiplexes the encoded video data and the encoded audio data by a predetermined method, and the modulation / demodulation unit (modulation / demodulation circuit unit) ex452 and the modulation / demodulation unit ex451 perform modulation processing and conversion.
  • the data is processed and transmitted via the antenna ex450.
  • the multiplexing / demultiplexing unit ex453 performs multiplexing By separating the data, the multiplexed data is divided into a bit stream of video data and a bit stream of audio data, and the encoded video data is supplied to the video signal processing unit ex455 via the synchronization bus ex470. The converted audio data is supplied to the audio signal processing unit ex454.
  • the video signal processing unit ex455 decodes the video signal by the video decoding method corresponding to the video encoding method shown in each of the above embodiments, and is linked from the display unit ex458 via the display control unit ex459.
  • a video or still image included in the moving image file is displayed.
  • the audio signal processing unit ex454 decodes the audio signal, and the audio is output from the audio output unit ex457. Since real-time streaming is widespread, depending on the user's situation, there may be occasions where audio playback is not socially appropriate. Therefore, it is desirable that the initial value is a configuration in which only the video data is reproduced without reproducing the audio signal. Audio may be synchronized and played back only when the user performs an operation such as clicking on video data.
  • the smartphone ex115 has been described here as an example, in addition to a transmission / reception terminal having both an encoder and a decoder as a terminal, a transmission terminal having only an encoder and a reception having only a decoder There are three possible mounting formats: terminals.
  • terminals In the digital broadcasting system, it has been described as receiving or transmitting multiplexed data in which music data or the like is multiplexed with video data.
  • multiplexed data includes character data related to video in addition to audio data. Multiplexing may be performed, and video data itself may be received or transmitted instead of multiplexed data.
  • the terminal often includes a GPU. Therefore, a configuration may be adopted in which a wide area is processed in a lump by utilizing the performance of the GPU by using a memory shared by the CPU and the GPU or a memory whose addresses are managed so as to be used in common. As a result, the encoding time can be shortened, real-time performance can be ensured, and low delay can be realized. In particular, it is efficient to perform motion search, deblocking filter, SAO (Sample Adaptive Offset), and transformation / quantization processing in batches in units of pictures or the like instead of the CPU.
  • SAO Sample Adaptive Offset
  • the present disclosure can be applied to an encoding device that encodes a moving image and a decoding device that decodes the encoded moving image.

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Abstract

符号化方法は、１つ又は複数の量子化された第１変換係数を逆量子化し（Ｓ１００１）、逆量子化された１つ又は複数の第１変換係数に基づいて量子化パラメータを導出し（Ｓ１００２）、導出された量子化パラメータに基づいて、量子化された第２変換係数を逆量子化する（Ｓ１００３）。

Description

信号依存型適応量子化を用いて動画像を符号化及び復号するための方法及び装置
　本開示は、情報を圧縮するために量子化を用いた画像及び動画像の符号化及び復号に関する。
　次世代動画（例えば、４Ｋ解像度又は８Ｋ解像度）の無線及び有線伝送において、現行の符号化性能を超える符号化効率が必要とされる。これまでに適応量子化技術に関する研究や実験が行われており、その結果、符号化効率の向上が証明されている。この適応量子化技術を用いることにより、一般的には、エンコーダは、符号化の効率を高めるため、同一ピクチャの画像ブロック間において空間的に、又は、異なるピクチャ間において時間的に、ビットをより柔軟に割り当てることが可能となる。上述の適応量子化技術に対する従来技術では、通常、画像ブロック単位又はピクチャ単位で適応化が行われ、圧縮ビットストリーム内にブロックレベルで何らかの形式のシグナリングが必要となる。
Ｈ．２６５（ＩＳＯ／ＩＥＣ　２３００８－２　ＨＥＶＣ（Ｈｉｇｈ　Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ　Ｖｉｄｅｏ　Ｃｏｄｉｎｇ））
　通常、ビデオ・エンコーダが、数ある操作モードの中から一つのモードを選択するという決定をデコーダに指示する際、この決定のため、信号ビットはビットストリームに符号化されなければならない。この決定が小さな単位（例えば、４ｘ４のブロック単位）で行われる場合及び操作モードの数が多い場合、シグナリングビットは相当な長さとなる。シグナリングビットのサイズが問題となるため、多くの場合、最小の単位でシグナリングを行わないことが好ましい。このような問題により、適応ツールの符号化効率が低下する。
　そこで、本開示は、適応量子化技術を用いた動画像の符号化及び復号において、主観画質を向上させ、符号化効率を向上させることができる符号化方法及び復号方法を提供する。
　本開示の一態様に係る符号化方法は、１つ又は複数の量子化された第１変換係数を逆量子化し、前記逆量子化された１つ又は複数の第１変換係数に基づいて量子化パラメータを導出し、前記導出された量子化パラメータに基づいて、量子化された第２変換係数を逆量子化する。
　本開示の一態様に係る復号方法は、１つ又は複数の量子化された第１変換係数を逆量子化し、前記逆量子化された１つ又は複数の第１変換係数に基づいて量子化パラメータを導出し、前記導出された量子化パラメータに基づいて、量子化された第２変換係数を逆量子化する。
　なお、これらの包括的又は具体的な態様は、システム、装置、集積回路、コンピュータプログラム又はコンピュータ読み取り可能なＣＤ－ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、装置、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
　本開示の一態様に係る符号化方法及び復号方法は、適応量子化技術を用いた動画像の符号化及び復号において、主観画質を向上させ、符号化効率を向上させることができる。
図１は、実施の形態１に係る符号化装置の機能構成を示すブロック図である。 図２は、実施の形態１におけるブロック分割の一例を示す図である。 図３は、各変換タイプに対応する変換基底関数を示す表である。 図４Ａは、ＡＬＦで用いられるフィルタの形状の一例を示す図である。 図４Ｂは、ＡＬＦで用いられるフィルタの形状の他の一例を示す図である。 図４Ｃは、ＡＬＦで用いられるフィルタの形状の他の一例を示す図である。 図５は、イントラ予測における６７個のイントラ予測モードを示す図である。 図６は、動き軌道に沿う２つのブロック間でのパターンマッチング（バイラテラルマッチング）を説明するための図である。 図７は、カレントピクチャ内のテンプレートと参照ピクチャ内のブロックとの間でのパターンマッチング（テンプレートマッチング）を説明するための図である。 図８は、等速直線運動を仮定したモデルを説明するための図である。 図９は、複数の隣接ブロックの動きベクトルに基づくサブブロック単位の動きベクトルの導出を説明するための図である。 図１０は、実施の形態１に係る復号装置の機能構成を示すブロック図である。 図１１は、実施の形態１に係る符号化装置における信号依存型適応量子化／逆量子化処理を示すフローチャートである。 図１２は、実施の形態１に係る復号装置における信号依存型適応逆量子化処理を示すフローチャートである。 図１３は、実施の形態１の変形例１に係る符号化装置における信号依存型適応量子化／逆量子化処理を示すフローチャートである。 図１４は、実施の形態１の変形例１に係る復号装置における信号依存型適応逆量子化処理を示すフローチャートである。 図１５は、実施の形態１の変形例２に係る符号化装置における信号依存型適応量子化／逆量子化処理を示すフローチャートである。 図１６は、実施の形態１の変形例２に係る復号装置における信号依存型適応逆量子化処理を示すフローチャートである。 図１７は、実施の形態１の変形例３に係る符号化装置における信号依存型適応量子化／逆量子化処理を示すフローチャートである。 図１８は、実施の形態１の変形例３に係る復号装置における信号依存型適応逆量子化処理を示すフローチャートである。 図１９は、実施の形態１に係る符号化装置の逆量子化部の詳細な機能構成を示すブロック図である。 図２０は、実施の形態１に係る復号装置の逆量子化部の詳細な機能構成を示すブロック図である。 図２１は、実施の形態１の変形例１に係る符号化装置の逆量子化部の詳細な機能構成を示すブロック図である。 図２２は、実施の形態１の変形例１に係る復号装置の逆量子化部の詳細な機能構成を示すブロック図である。 図２３は、実施の形態１の変形例２に係る符号化装置の逆量子化部の詳細な機能構成を示すブロック図である。 図２４は、実施の形態１の変形例２に係る復号装置の逆量子化部の詳細な機能構成を示すブロック図である。 図２５は、実施の形態１の変形例３に係る符号化装置の逆量子化部の詳細な機能構成を示すブロック図である。 図２６は、実施の形態１の変形例３に係る復号装置の逆量子化部の詳細な機能構成を示すブロック図である。 図２７は、符号化ビデオストリームにおける制御パラメータの位置の複数の例を示す図である。 図２８は、８ｘ８画素サイズのブロックの変換係数の逆量子化の一例を示す図である。 図２９Ａは、強度パラメータによる変換係数と量子化パラメータとの関係の調整の一例を示す図である。 図２９Ｂは、選択パラメータによる変換係数と量子化パラメータとの関係の切り替えの一例を示す図である。 図３０は、コンテンツ配信サービスを実現するコンテンツ供給システムの全体構成図である。 図３１は、スケーラブル符号化時の符号化構造の一例を示す図である。 図３２は、スケーラブル符号化時の符号化構造の一例を示す図である。 図３３は、ｗｅｂページの表示画面例を示す図である。 図３４は、ｗｅｂページの表示画面例を示す図である。 図３５は、スマートフォンの一例を示す図である。 図３６は、スマートフォンの構成例を示すブロック図である。
　以下、実施の形態について図面を参照しながら具体的に説明する。
　なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、請求の範囲を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
　（実施の形態１）
　［符号化装置の概要］
　まず、実施の形態１に係る符号化装置の概要を説明する。図１は、実施の形態１に係る符号化装置１００の機能構成を示すブロック図である。符号化装置１００は、動画像／画像をブロック単位で符号化する動画像／画像符号化装置である。
　図１に示すように、符号化装置１００は、画像をブロック単位で符号化する装置であって、分割部１０２と、減算部１０４と、変換部１０６と、量子化部１０８と、エントロピー符号化部１１０と、逆量子化部１１２と、逆変換部１１４と、加算部１１６と、ブロックメモリ１１８と、ループフィルタ部１２０と、フレームメモリ１２２と、イントラ予測部１２４と、インター予測部１２６と、予測制御部１２８と、を備える。
　符号化装置１００は、例えば、汎用プロセッサ及びメモリにより実現される。この場合、メモリに格納されたソフトウェアプログラムがプロセッサにより実行されたときに、プロセッサは、分割部１０２、減算部１０４、変換部１０６、量子化部１０８、エントロピー符号化部１１０、逆量子化部１１２、逆変換部１１４、加算部１１６、ループフィルタ部１２０、イントラ予測部１２４、インター予測部１２６及び予測制御部１２８として機能する。また、符号化装置１００は、分割部１０２、減算部１０４、変換部１０６、量子化部１０８、エントロピー符号化部１１０、逆量子化部１１２、逆変換部１１４、加算部１１６、ループフィルタ部１２０、イントラ予測部１２４、インター予測部１２６及び予測制御部１２８に対応する専用の１以上の電子回路として実現されてもよい。
　以下に、符号化装置１００に含まれる各構成要素について説明する。
　［分割部］
　分割部１０２は、入力動画像に含まれる各ピクチャを複数のブロックに分割し、各ブロックを減算部１０４に出力する。例えば、分割部１０２は、まず、ピクチャを固定サイズ（例えば１２８ｘ１２８）のブロックに分割する。この固定サイズのブロックは、符号化ツリーユニット（ＣＴＵ）と呼ばれることがある。そして、分割部１０２は、再帰的な四分木（ｑｕａｄｔｒｅｅ）及び／又は二分木（ｂｉｎａｒｙ　ｔｒｅｅ）ブロック分割に基づいて、固定サイズのブロックの各々を可変サイズ（例えば６４ｘ６４以下）のブロックに分割する。この可変サイズのブロックは、符号化ユニット（ＣＵ）、予測ユニット（ＰＵ）あるいは変換ユニット（ＴＵ）と呼ばれることがある。なお、本実施の形態では、ＣＵ、ＰＵ及びＴＵは区別される必要はなく、ピクチャ内の一部又はすべてのブロックがＣＵ、ＰＵ、ＴＵの処理単位となってもよい。
　図２は、実施の形態１におけるブロック分割の一例を示す図である。図２において、実線は四分木ブロック分割によるブロック境界を表し、破線は二分木ブロック分割によるブロック境界を表す。
　ここでは、ブロック１０は、１２８ｘ１２８画素の正方形ブロック（１２８ｘ１２８ブロック）である。この１２８ｘ１２８ブロック１０は、まず、４つの正方形の６４ｘ６４ブロックに分割される（四分木ブロック分割）。
　左上の６４ｘ６４ブロックは、さらに２つの矩形の３２ｘ６４ブロックに垂直に分割され、左の３２ｘ６４ブロックはさらに２つの矩形の１６ｘ６４ブロックに垂直に分割される（二分木ブロック分割）。その結果、左上の６４ｘ６４ブロックは、２つの１６ｘ６４ブロック１１、１２と、３２ｘ６４ブロック１３とに分割される。
　右上の６４ｘ６４ブロックは、２つの矩形の６４ｘ３２ブロック１４、１５に水平に分割される（二分木ブロック分割）。
　左下の６４ｘ６４ブロックは、４つの正方形の３２ｘ３２ブロックに分割される（四分木ブロック分割）。４つの３２ｘ３２ブロックのうち左上のブロック及び右下のブロックはさらに分割される。左上の３２ｘ３２ブロックは、２つの矩形の１６ｘ３２ブロックに垂直に分割され、右の１６ｘ３２ブロックはさらに２つの１６ｘ１６ブロックに水平に分割される（二分木ブロック分割）。右下の３２ｘ３２ブロックは、２つの３２ｘ１６ブロックに水平に分割される（二分木ブロック分割）。その結果、左下の６４ｘ６４ブロックは、１６ｘ３２ブロック１６と、２つの１６ｘ１６ブロック１７、１８と、２つの３２ｘ３２ブロック１９、２０と、２つの３２ｘ１６ブロック２１、２２とに分割される。
　右下の６４ｘ６４ブロック２３は分割されない。
　以上のように、図２では、ブロック１０は、再帰的な四分木及び二分木ブロック分割に基づいて、１３個の可変サイズのブロック１１～２３に分割される。このような分割は、ＱＴＢＴ（ｑｕａｄ－ｔｒｅｅ　ｐｌｕｓ　ｂｉｎａｒｙ　ｔｒｅｅ）分割と呼ばれることがある。
　なお、図２では、１つのブロックが４つ又は２つのブロックに分割されていたが（四分木又は二分木ブロック分割）、分割はこれに限定されない。例えば、１つのブロックが３つのブロックに分割されてもよい（三分木ブロック分割）。このような三分木ブロック分割を含む分割は、ＭＢＴ（ｍｕｌｔｉ　ｔｙｐｅ　ｔｒｅｅ）分割と呼ばれることがある。
　［減算部］
　減算部１０４は、分割部１０２によって分割されたブロック単位で原信号（原サンプル）から予測信号（予測サンプル）を減算する。つまり、減算部１０４は、符号化対象ブロック（以下、カレントブロックという）の予測誤差（残差ともいう）を算出する。そして、減算部１０４は、算出された予測誤差を変換部１０６に出力する。
　原信号は、符号化装置１００の入力信号であり、動画像を構成する各ピクチャの画像を表す信号（例えば輝度（ｌｕｍａ）信号及び２つの色差（ｃｈｒｏｍａ）信号）である。以下において、画像を表す信号をサンプルともいうこともある。
　［変換部］
　変換部１０６は、空間領域の予測誤差を周波数領域の変換係数に変換し、変換係数を量子化部１０８に出力する。具体的には、変換部１０６は、例えば空間領域の予測誤差に対して予め定められた離散コサイン変換（ＤＣＴ）又は離散サイン変換（ＤＳＴ）を行う。
　なお、変換部１０６は、複数の変換タイプの中から適応的に変換タイプを選択し、選択された変換タイプに対応する変換基底関数（ｔｒａｎｓｆｏｒｍ　ｂａｓｉｓ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を用いて、予測誤差を変換係数に変換してもよい。このような変換は、ＥＭＴ（ｅｘｐｌｉｃｉｔ　ｍｕｌｔｉｐｌｅ　ｃｏｒｅ　ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）又はＡＭＴ（ａｄａｐｔｉｖｅ　ｍｕｌｔｉｐｌｅ　ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）と呼ばれることがある。
　複数の変換タイプは、例えば、ＤＣＴ－ＩＩ、ＤＣＴ－Ｖ、ＤＣＴ－ＶＩＩＩ、ＤＳＴ－Ｉ及びＤＳＴ－ＶＩＩを含む。図３は、各変換タイプに対応する変換基底関数を示す表である。図３においてＮは入力画素の数を示す。これらの複数の変換タイプの中からの変換タイプの選択は、例えば、予測の種類（イントラ予測及びインター予測）に依存してもよいし、イントラ予測モードに依存してもよい。
　このようなＥＭＴ又はＡＭＴを適用するか否かを示す情報（例えばＡＭＴフラグと呼ばれる）及び選択された変換タイプを示す情報は、ＣＵレベルで信号化される。なお、これらの情報の信号化は、ＣＵレベルに限定される必要はなく、他のレベル（例えば、シーケンスレベル、ピクチャレベル、スライスレベル、タイルレベル又はＣＴＵレベル）であってもよい。
　また、変換部１０６は、変換係数（変換結果）を再変換してもよい。このような再変換は、ＡＳＴ（ａｄａｐｔｉｖｅ　ｓｅｃｏｎｄａｒｙ　ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）又はＮＳＳＴ（ｎｏｎ－ｓｅｐａｒａｂｌｅ　ｓｅｃｏｎｄａｒｙ　ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）と呼ばれることがある。例えば、変換部１０６は、イントラ予測誤差に対応する変換係数のブロックに含まれるサブブロック（例えば４ｘ４サブブロック）ごとに再変換を行う。ＮＳＳＴを適用するか否かを示す情報及びＮＳＳＴに用いられる変換行列に関する情報は、ＣＵレベルで信号化される。なお、これらの情報の信号化は、ＣＵレベルに限定される必要はなく、他のレベル（例えば、シーケンスレベル、ピクチャレベル、スライスレベル、タイルレベル又はＣＴＵレベル）であってもよい。
　［量子化部］
　量子化部１０８は、変換部１０６から出力された変換係数を量子化する。具体的には、量子化部１０８は、カレントブロックの変換係数を所定の走査順序で走査し、走査された変換係数に対応する量子化パラメータ（ＱＰ）に基づいて当該変換係数を量子化する。そして、量子化部１０８は、カレントブロックの量子化された変換係数（以下、量子化係数という）をエントロピー符号化部１１０及び逆量子化部１１２に出力する。
　所定の順序は、変換係数の量子化／逆量子化のための順序である。例えば、所定の走査順序は、周波数の昇順（低周波から高周波の順）又は降順（高周波から低周波の順）で定義される。
　量子化パラメータとは、量子化ステップ（量子化幅）を定義するパラメータである。例えば、量子化パラメータの値が増加すれば量子化ステップも増加する。つまり、量子化パラメータの値が増加すれば量子化誤差が増大する。
　［エントロピー符号化部］
　エントロピー符号化部１１０は、量子化部１０８から入力である量子化係数を可変長符号化することにより符号化信号（符号化ビットストリーム）を生成する。具体的には、エントロピー符号化部１１０は、例えば、量子化係数を二値化し、二値信号を算術符号化する。
　［逆量子化部］
　逆量子化部１１２は、量子化部１０８からの入力である量子化係数を逆量子化する。具体的には、逆量子化部１１２は、カレントブロックの量子化係数を所定の走査順序で逆量子化する。そして、逆量子化部１１２は、カレントブロックの逆量子化された変換係数を逆変換部１１４に出力する。
　［逆変換部］
　逆変換部１１４は、逆量子化部１１２からの入力である変換係数を逆変換することにより予測誤差を復元する。具体的には、逆変換部１１４は、変換係数に対して、変換部１０６による変換に対応する逆変換を行うことにより、カレントブロックの予測誤差を復元する。そして、逆変換部１１４は、復元された予測誤差を加算部１１６に出力する。
　なお、復元された予測誤差は、量子化により情報が失われているので、減算部１０４が算出した予測誤差と一致しない。すなわち、復元された予測誤差には、量子化誤差が含まれている。
　［加算部］
　加算部１１６は、逆変換部１１４からの入力である予測誤差と予測制御部１２８からの入力である予測信号とを加算することによりカレントブロックを再構成する。そして、加算部１１６は、再構成されたブロックをブロックメモリ１１８及びループフィルタ部１２０に出力する。再構成ブロックは、ローカル復号ブロックと呼ばれることもある。
　［ブロックメモリ］
　ブロックメモリ１１８は、イントラ予測で参照されるブロックであって符号化対象ピクチャ（以下、カレントピクチャという）内のブロックを格納するための記憶部である。具体的には、ブロックメモリ１１８は、加算部１１６から出力された再構成ブロックを格納する。
　［ループフィルタ部］
　ループフィルタ部１２０は、加算部１１６によって再構成されたブロックにループフィルタを施し、フィルタされた再構成ブロックをフレームメモリ１２２に出力する。ループフィルタとは、符号化ループ内で用いられるフィルタ（インループフィルタ）であり、例えば、デブロッキング・フィルタ（ＤＦ）、サンプルアダプティブオフセット（ＳＡＯ）及びアダプティブループフィルタ（ＡＬＦ）などを含む。
　ＡＬＦでは、符号化歪みを除去するための最小二乗誤差フィルタが適用され、例えばカレントブロック内の２ｘ２サブブロックごとに、局所的な勾配（ｇｒａｄｉｅｎｔ）の方向及び活性度（ａｃｔｉｖｉｔｙ）に基づいて複数のフィルタの中から選択された１つのフィルタが適用される。
　具体的には、まず、サブブロック（例えば２ｘ２サブブロック）が複数のクラス（例えば１５又は２５クラス）に分類される。サブブロックの分類は、勾配の方向及び活性度に基づいて行われる。例えば、勾配の方向値Ｄ（例えば０～２又は０～４）と勾配の活性値Ａ（例えば０～４）とを用いて分類値Ｃ（例えばＣ＝５Ｄ＋Ａ）が算出される。そして、分類値Ｃに基づいて、サブブロックが複数のクラス（例えば１５又は２５クラス）に分類される。
　勾配の方向値Ｄは、例えば、複数の方向（例えば水平、垂直及び２つの対角方向）の勾配を比較することにより導出される。また、勾配の活性値Ａは、例えば、複数の方向の勾配を加算し、加算結果を量子化することにより導出される。
　このような分類の結果に基づいて、複数のフィルタの中からサブブロックのためのフィルタが決定される。
　ＡＬＦで用いられるフィルタの形状としては例えば円対称形状が利用される。図４Ａ～図４Ｃは、ＡＬＦで用いられるフィルタの形状の複数の例を示す図である。図４Ａは、５ｘ５ダイヤモンド形状フィルタを示し、図４Ｂは、７ｘ７ダイヤモンド形状フィルタを示し、図４Ｃは、９ｘ９ダイヤモンド形状フィルタを示す。フィルタの形状を示す情報は、ピクチャレベルで信号化される。なお、フィルタの形状を示す情報の信号化は、ピクチャレベルに限定される必要はなく、他のレベル（例えば、シーケンスレベル、スライスレベル、タイルレベル、ＣＴＵレベル又はＣＵレベル）であってもよい。
　ＡＬＦのオン／オフは、例えば、ピクチャレベル又はＣＵレベルで決定される。例えば、輝度についてはＣＵレベルでＡＬＦを適用するか否かが決定され、色差についてはピクチャレベルでＡＬＦを適用するか否かが決定される。ＡＬＦのオン／オフを示す情報は、ピクチャレベル又はＣＵレベルで信号化される。なお、ＡＬＦのオン／オフを示す情報の信号化は、ピクチャレベル又はＣＵレベルに限定される必要はなく、他のレベル（例えば、シーケンスレベル、スライスレベル、タイルレベル又はＣＴＵレベル）であってもよい。
　選択可能な複数のフィルタ（例えば１５又は２５までのフィルタ）の係数セットは、ピクチャレベルで信号化される。なお、係数セットの信号化は、ピクチャレベルに限定される必要はなく、他のレベル（例えば、シーケンスレベル、スライスレベル、タイルレベル、ＣＴＵレベル、ＣＵレベル又はサブブロックレベル）であってもよい。
　［フレームメモリ］
　フレームメモリ１２２は、インター予測に用いられる参照ピクチャを格納するための記憶部であり、フレームバッファと呼ばれることもある。具体的には、フレームメモリ１２２は、ループフィルタ部１２０によってフィルタされた再構成ブロックを格納する。
　［イントラ予測部］
　イントラ予測部１２４は、ブロックメモリ１１８に格納されたカレントピクチャ内のブロックを参照してカレントブロックのイントラ予測（画面内予測ともいう）を行うことで、予測信号（イントラ予測信号）を生成する。具体的には、イントラ予測部１２４は、カレントブロックに隣接するブロックのサンプル（例えば輝度値、色差値）を参照してイントラ予測を行うことでイントラ予測信号を生成し、イントラ予測信号を予測制御部１２８に出力する。
　例えば、イントラ予測部１２４は、予め規定された複数のイントラ予測モードのうちの１つを用いてイントラ予測を行う。複数のイントラ予測モードは、１以上の非方向性予測モードと、複数の方向性予測モードと、を含む。
　１以上の非方向性予測モードは、例えばＨ．２６５／ＨＥＶＣ（Ｈｉｇｈ－Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ　Ｖｉｄｅｏ　Ｃｏｄｉｎｇ）規格（非特許文献１）で規定されたＰｌａｎａｒ予測モード及びＤＣ予測モードを含む。
　複数の方向性予測モードは、例えばＨ．２６５／ＨＥＶＣ規格で規定された３３方向の予測モードを含む。なお、複数の方向性予測モードは、３３方向に加えてさらに３２方向の予測モード（合計で６５個の方向性予測モード）を含んでもよい。図５は、イントラ予測における６７個のイントラ予測モード（２個の非方向性予測モード及び６５個の方向性予測モード）を示す図である。実線矢印は、Ｈ．２６５／ＨＥＶＣ規格で規定された３３方向を表し、破線矢印は、追加された３２方向を表す。
　なお、色差ブロックのイントラ予測において、輝度ブロックが参照されてもよい。つまり、カレントブロックの輝度成分に基づいて、カレントブロックの色差成分が予測されてもよい。このようなイントラ予測は、ＣＣＬＭ（ｃｒｏｓｓ－ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ　ｌｉｎｅａｒ　ｍｏｄｅｌ）予測と呼ばれることがある。このような輝度ブロックを参照する色差ブロックのイントラ予測モード（例えばＣＣＬＭモードと呼ばれる）は、色差ブロックのイントラ予測モードの１つとして加えられてもよい。
　イントラ予測部１２４は、水平／垂直方向の参照画素の勾配に基づいてイントラ予測後の画素値を補正してもよい。このような補正をともなうイントラ予測は、ＰＤＰＣ（ｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ　ｉｎｔｒａ　ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ　ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ）と呼ばれることがある。ＰＤＰＣの適用の有無を示す情報（例えばＰＤＰＣフラグと呼ばれる）は、例えばＣＵレベルで信号化される。なお、この情報の信号化は、ＣＵレベルに限定される必要はなく、他のレベル（例えば、シーケンスレベル、ピクチャレベル、スライスレベル、タイルレベル又はＣＴＵレベル）であってもよい。
　［インター予測部］
　インター予測部１２６は、フレームメモリ１２２に格納された参照ピクチャであってカレントピクチャとは異なる参照ピクチャを参照してカレントブロックのインター予測（画面間予測ともいう）を行うことで、予測信号（インター予測信号）を生成する。インター予測は、カレントブロック又はカレントブロック内のサブブロック（例えば４ｘ４ブロック）の単位で行われる。例えば、インター予測部１２６は、カレントブロック又はサブブロックについて参照ピクチャ内で動き探索（ｍｏｔｉｏｎ　ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ）を行う。そして、インター予測部１２６は、動き探索により得られた動き情報（例えば動きベクトル）を用いて動き補償を行うことでカレントブロック又はサブブロックのインター予測信号を生成する。そして、インター予測部１２６は、生成されたインター予測信号を予測制御部１２８に出力する。
　動き補償に用いられた動き情報は信号化される。動きベクトルの信号化には、予測動きベクトル（ｍｏｔｉｏｎ　ｖｅｃｔｏｒ　ｐｒｅｄｉｃｔｏｒ）が用いられてもよい。つまり、動きベクトルと予測動きベクトルとの間の差分が信号化されてもよい。
　なお、動き探索により得られたカレントブロックの動き情報だけでなく、隣接ブロックの動き情報も用いて、インター予測信号が生成されてもよい。具体的には、動き探索により得られた動き情報に基づく予測信号と、隣接ブロックの動き情報に基づく予測信号と、を重み付け加算することにより、カレントブロック内のサブブロック単位でインター予測信号が生成されてもよい。このようなインター予測（動き補償）は、ＯＢＭＣ（ｏｖｅｒｌａｐｐｅｄ　ｂｌｏｃｋ　ｍｏｔｉｏｎ　ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ）と呼ばれることがある。
　このようなＯＢＭＣモードでは、ＯＢＭＣのためのサブブロックのサイズを示す情報（例えばＯＢＭＣブロックサイズと呼ばれる）は、シーケンスレベルで信号化される。また、ＯＢＭＣモードを適用するか否かを示す情報（例えばＯＢＭＣフラグと呼ばれる）は、ＣＵレベルで信号化される。なお、これらの情報の信号化のレベルは、シーケンスレベル及びＣＵレベルに限定される必要はなく、他のレベル（例えばピクチャレベル、スライスレベル、タイルレベル、ＣＴＵレベル又はサブブロックレベル）であってもよい。
　なお、動き情報は信号化されずに、復号装置側で導出されてもよい。例えば、Ｈ．２６５／ＨＥＶＣ規格で規定されたマージモードが用いられてもよい。また例えば、復号装置側で動き探索を行うことにより動き情報が導出されてもよい。この場合、カレントブロックの画素値を用いずに動き探索が行われる。
　ここで、復号装置側で動き探索を行うモードについて説明する。この復号装置側で動き探索を行うモードは、ＰＭＭＶＤ（ｐａｔｔｅｒｎ　ｍａｔｃｈｅｄ　ｍｏｔｉｏｎ　ｖｅｃｔｏｒ　ｄｅｒｉｖａｔｉｏｎ）モード又はＦＲＵＣ（ｆｌａｍｅ　ｒａｔｅ　ｕｐ－ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ）モードと呼ばれることがある。
　まず、マージリストに含まれる候補の１つがパターンマッチングによる探索の開始位置として選択される。パターンマッチングとしては、第１パターンマッチング又は第２パターンマッチングが用いられる。第１パターンマッチング及び第２パターンマッチングは、それぞれ、バイラテラルマッチング（ｂｉｌａｔｅｒａｌ　ｍａｔｃｈｉｎｇ）及びテンプレートマッチング（ｔｅｍｐｌａｔｅ　ｍａｔｃｈｉｎｇ）と呼ばれることがある。
　第１パターンマッチングでは、異なる２つの参照ピクチャ内の２つのブロックであってカレントブロックの動き軌道（ｍｏｔｉｏｎ　ｔｒａｊｅｃｔｏｒｙ）に沿う２つのブロックの間でパターンマッチングが行われる。
　図６は、動き軌道に沿う２つのブロック間でのパターンマッチング（バイラテラルマッチング）を説明するための図である。図６に示すように、第１パターンマッチングでは、カレントブロック（Ｃｕｒ　ｂｌｏｃｋ）の動き軌道に沿う２つのブロックであって異なる２つの参照ピクチャ（Ｒｅｆ０、Ｒｅｆ１）内の２つのブロックのペアの中で最もマッチするペアを探索することにより２つの動きベクトル（ＭＶ０、ＭＶ１）が導出される。
　連続的な動き軌道の仮定の下では、２つの参照ブロックを指し示す動きベクトル（ＭＶ０、ＭＶ１）は、カレントピクチャ（Ｃｕｒ　Ｐｉｃ）と２つの参照ピクチャ（Ｒｅｆ０、Ｒｅｆ１）との間の時間的な距離（ＴＤ０、ＴＤ１）に対して比例する。例えば、カレントピクチャが時間的に２つの参照ピクチャの間に位置し、カレントピクチャから２つの参照ピクチャへの時間的な距離が等しい場合、第１パターンマッチングでは、鏡映対称な双方向の動きベクトルが導出される。
　第２パターンマッチングでは、カレントピクチャ内のテンプレート（カレントピクチャ内でカレントブロックに隣接するブロック（例えば上及び／又は左隣接ブロック））と参照ピクチャ内のブロックとの間でパターンマッチングが行われる。
　図７は、カレントピクチャ内のテンプレートと参照ピクチャ内のブロックとの間でのパターンマッチング（テンプレートマッチング）を説明するための図である。図７に示すように、第２パターンマッチングでは、カレントピクチャ（Ｃｕｒ　Ｐｉｃ）内でカレントブロック（Ｃｕｒ　ｂｌｏｃｋ）に隣接するブロックと最もマッチするブロックを参照ピクチャ（Ｒｅｆ０）内で探索することによりカレントブロックの動きベクトルが導出される。
　このようなＦＲＵＣモードを適用するか否かを示す情報（例えばＦＲＵＣフラグと呼ばれる）は、ＣＵレベルで信号化される。また、ＦＲＵＣモードが適用される場合（例えばＦＲＵＣフラグが真の場合）、パターンマッチングの方法（第１パターンマッチング又は第２パターンマッチング）を示す情報（例えばＦＲＵＣモードフラグと呼ばれる）がＣＵレベルで信号化される。なお、これらの情報の信号化は、ＣＵレベルに限定される必要はなく、他のレベル（例えば、シーケンスレベル、ピクチャレベル、スライスレベル、タイルレベル、ＣＴＵレベル又はサブブロックレベル）であってもよい。
　なお、動き探索とは異なる方法で、復号装置側で動き情報が導出されてもよい。例えば、等速直線運動を仮定したモデルに基づき、画素単位で周辺画素値を用いて動きベクトルの補正量が算出されてもよい。
　ここで、等速直線運動を仮定したモデルに基づいて動きベクトルを導出するモードについて説明する。このモードは、ＢＩＯ（ｂｉ－ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ　ｏｐｔｉｃａｌ　ｆｌｏｗ）モードと呼ばれることがある。
　図８は、等速直線運動を仮定したモデルを説明するための図である。図８において、（ｖｘ，ｖｙ）は、速度ベクトルを示し、τ０、τ１は、それぞれ、カレントピクチャ（Ｃｕｒ　Ｐｉｃ）と２つの参照ピクチャ（Ｒｅｆ０，Ｒｅｆ１）との間の時間的な距離を示す。（ＭＶｘ０，ＭＶｙ０）は、参照ピクチャＲｅｆ０に対応する動きベクトルを示し、（ＭＶｘ１、ＭＶｙ１）は、参照ピクチャＲｅｆ１に対応する動きベクトルを示す。
　このとき速度ベクトル（ｖｘ，ｖｙ）の等速直線運動の仮定の下では、（ＭＶｘ０，ＭＶｙ０）及び（ＭＶｘ１，ＭＶｙ１）は、それぞれ、（ｖｘτ０，ｖｙτ０）及び（－ｖｘτ１，－ｖｙτ１）と表され、以下のオプティカルフロー等式（１）が成り立つ。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　ここで、Ｉ（ｋ）は、動き補償後の参照画像ｋ（ｋ＝０，１）の輝度値を示す。このオプティカルフロー等式は、（i）輝度値の時間微分と、（ii）水平方向の速度及び参照画像の空間勾配の水平成分の積と、（iii）垂直方向の速度及び参照画像の空間勾配の垂直成分の積と、の和が、ゼロと等しいことを示す。このオプティカルフロー等式とエルミート補間（Ｈｅｒｍｉｔｅ　ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎ）との組み合わせに基づいて、マージリスト等から得られるブロック単位の動きベクトルが画素単位で補正される。
　なお、等速直線運動を仮定したモデルに基づく動きベクトルの導出とは異なる方法で、復号装置側で動きベクトルが導出されてもよい。例えば、複数の隣接ブロックの動きベクトルに基づいてサブブロック単位で動きベクトルが導出されてもよい。
　ここで、複数の隣接ブロックの動きベクトルに基づいてサブブロック単位で動きベクトルを導出するモードについて説明する。このモードは、アフィン動き補償予測（ａｆｆｉｎｅ　ｍｏｔｉｏｎ　ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ　ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）モードと呼ばれることがある。
　図９は、複数の隣接ブロックの動きベクトルに基づくサブブロック単位の動きベクトルの導出を説明するための図である。図９において、カレントブロックは、１６の４ｘ４サブブロックを含む。ここでは、隣接ブロックの動きベクトルに基づいてカレントブロックの左上角制御ポイントの動きベクトルｖ０が導出され、隣接サブブロックの動きベクトルに基づいてカレントブロックの右上角制御ポイントの動きベクトルｖ１が導出される。そして、２つの動きベクトルｖ０及びｖ１を用いて、以下の式（２）により、カレントブロック内の各サブブロックの動きベクトル（ｖｘ，ｖｙ）が導出される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　ここで、ｘ及びｙは、それぞれ、サブブロックの水平位置及び垂直位置を示し、ｗは、予め定められた重み係数を示す。
　このようなアフィン動き補償予測モードでは、左上及び右上角制御ポイントの動きベクトルの導出方法が異なるいくつかのモードを含んでもよい。このようなアフィン動き補償予測モードを示す情報（例えばアフィンフラグと呼ばれる）は、ＣＵレベルで信号化される。なお、このアフィン動き補償予測モードを示す情報の信号化は、ＣＵレベルに限定される必要はなく、他のレベル（例えば、シーケンスレベル、ピクチャレベル、スライスレベル、タイルレベル、ＣＴＵレベル又はサブブロックレベル）であってもよい。
　［予測制御部］
　予測制御部１２８は、イントラ予測信号及びインター予測信号のいずれかを選択し、選択した信号を予測信号として減算部１０４及び加算部１１６に出力する。
　［復号装置の概要］
　次に、上記の符号化装置１００から出力された符号化信号（符号化ビットストリーム）を復号可能な復号装置の概要について説明する。図１０は、実施の形態１に係る復号装置２００の機能構成を示すブロック図である。復号装置２００は、動画像／画像をブロック単位で復号する動画像／画像復号装置である。
　図１０に示すように、復号装置２００は、エントロピー復号部２０２と、逆量子化部２０４と、逆変換部２０６と、加算部２０８と、ブロックメモリ２１０と、ループフィルタ部２１２と、フレームメモリ２１４と、イントラ予測部２１６と、インター予測部２１８と、予測制御部２２０と、を備える。
　復号装置２００は、例えば、汎用プロセッサ及びメモリにより実現される。この場合、メモリに格納されたソフトウェアプログラムがプロセッサにより実行されたときに、プロセッサは、エントロピー復号部２０２、逆量子化部２０４、逆変換部２０６、加算部２０８、ループフィルタ部２１２、イントラ予測部２１６、インター予測部２１８及び予測制御部２２０として機能する。また、復号装置２００は、エントロピー復号部２０２、逆量子化部２０４、逆変換部２０６、加算部２０８、ループフィルタ部２１２、イントラ予測部２１６、インター予測部２１８及び予測制御部２２０に対応する専用の１以上の電子回路として実現されてもよい。
　以下に、復号装置２００に含まれる各構成要素について説明する。
　［エントロピー復号部］
　エントロピー復号部２０２は、符号化ビットストリームをエントロピー復号する。具体的には、エントロピー復号部２０２は、例えば、符号化ビットストリームから二値信号に算術復号する。そして、エントロピー復号部２０２は、二値信号を多値化（ｄｅｂｉｎａｒｉｚｅ）する。これにより、エントロピー復号部２０２は、ブロック単位で量子化係数を逆量子化部２０４に出力する。
　［逆量子化部］
　逆量子化部２０４は、エントロピー復号部２０２からの入力である復号対象ブロック（以下、カレントブロックという）の量子化係数を逆量子化する。具体的には、逆量子化部２０４は、カレントブロックの量子化係数の各々について、当該量子化係数に対応する量子化パラメータに基づいて当該量子化係数を逆量子化する。そして、逆量子化部２０４は、カレントブロックの逆量子化された量子化係数（つまり変換係数）を逆変換部２０６に出力する。
　［逆変換部］
　逆変換部２０６は、逆量子化部２０４からの入力である変換係数を逆変換することにより予測誤差を復元する。
　例えば符号化ビットストリームから読み解かれた情報がＥＭＴ又はＡＭＴを適用することを示す場合（例えばＡＭＴフラグが真）、逆変換部２０６は、読み解かれた変換タイプを示す情報に基づいてカレントブロックの変換係数を逆変換する。
　また例えば、符号化ビットストリームから読み解かれた情報がＮＳＳＴを適用することを示す場合、逆変換部２０６は、変換された変換係数（変換結果）を再変換する。
　［加算部］
　加算部２０８は、逆変換部２０６からの入力である予測誤差と予測制御部２２０からの入力である予測信号とを加算することによりカレントブロックを再構成する。そして、加算部２０８は、再構成されたブロックをブロックメモリ２１０及びループフィルタ部２１２に出力する。
　［ブロックメモリ］
　ブロックメモリ２１０は、イントラ予測で参照されるブロックであって復号対象ピクチャ（以下、カレントピクチャという）内のブロックを格納するための記憶部である。具体的には、ブロックメモリ２１０は、加算部２０８から出力された再構成ブロックを格納する。
　［ループフィルタ部］
　ループフィルタ部２１２は、加算部２０８によって再構成されたブロックにループフィルタを施し、フィルタされた再構成ブロックをフレームメモリ２１４及び表示装置等に出力する。
　符号化ビットストリームから読み解かれたＡＬＦのオン／オフを示す情報がＡＬＦのオンを示す場合、局所的な勾配の方向及び活性度に基づいて複数のフィルタの中から１つのフィルタが選択され、選択されたフィルタが再構成ブロックに適用される。
　［フレームメモリ］
　フレームメモリ２１４は、インター予測に用いられる参照ピクチャを格納するための記憶部であり、フレームバッファと呼ばれることもある。具体的には、フレームメモリ２１４は、ループフィルタ部２１２によってフィルタされた再構成ブロックを格納する。
　［イントラ予測部］
　イントラ予測部２１６は、符号化ビットストリームから読み解かれたイントラ予測モードに基づいて、ブロックメモリ２１０に格納されたカレントピクチャ内のブロックを参照してイントラ予測を行うことで、予測信号（イントラ予測信号）を生成する。具体的には、イントラ予測部２１６は、カレントブロックに隣接するブロックのサンプル（例えば輝度値、色差値）を参照してイントラ予測を行うことでイントラ予測信号を生成し、イントラ予測信号を予測制御部２２０に出力する。
　なお、色差ブロックのイントラ予測において輝度ブロックを参照するイントラ予測モードが選択されている場合は、イントラ予測部２１６は、カレントブロックの輝度成分に基づいて、カレントブロックの色差成分を予測してもよい。
　また、符号化ビットストリームから読み解かれた情報がＰＤＰＣの適用を示す場合、イントラ予測部２１６は、水平／垂直方向の参照画素の勾配に基づいてイントラ予測後の画素値を補正する。
　［インター予測部］
　インター予測部２１８は、フレームメモリ２１４に格納された参照ピクチャを参照して、カレントブロックを予測する。予測は、カレントブロック又はカレントブロック内のサブブロック（例えば４ｘ４ブロック）の単位で行われる。例えば、インター予測部１２６は、符号化ビットストリームから読み解かれた動き情報（例えば動きベクトル）を用いて動き補償を行うことでカレントブロック又はサブブロックのインター予測信号を生成し、インター予測信号を予測制御部１２８に出力する。
　なお、符号化ビットストリームから読み解かれた情報がＯＢＭＣモードを適用することを示す場合、インター予測部２１８は、動き探索により得られたカレントブロックの動き情報だけでなく、隣接ブロックの動き情報も用いて、インター予測信号を生成する。
　また、符号化ビットストリームから読み解かれた情報がＦＲＵＣモードを適用することを示す場合、インター予測部２１８は、符号化ストリームから読み解かれたパターンマッチングの方法（バイラテラルマッチング又はテンプレートマッチング）に従って動き探索を行うことにより動き情報を導出する。そして、インター予測部２１８は、導出された動き情報を用いて動き補償を行う。
　また、インター予測部２１８は、ＢＩＯモードが適用される場合に、等速直線運動を仮定したモデルに基づいて動きベクトルを導出する。また、符号化ビットストリームから読み解かれた情報がアフィン動き補償予測モードを適用することを示す場合には、インター予測部２１８は、複数の隣接ブロックの動きベクトルに基づいてサブブロック単位で動きベクトルを導出する。
　［予測制御部］
　予測制御部２２０は、イントラ予測信号及びインター予測信号のいずれかを選択し、選択した信号を予測信号として加算部２０８に出力する。
　次に、以上のように構成された符号化装置１００及び復号装置２００において行われる信号依存型適応量子化／逆量子化について図面を参照しながら具体的に説明する。
　［符号化装置における信号依存型適応量子化／逆量子化処理］
　図１１は、実施の形態１に係る符号化装置１００における信号依存型適応量子化／逆量子化処理１０００を示すフローチャートである。図１１に示す信号依存型適応量子化／逆量子化処理１０００は、主として、図１に示す符号化装置１００の逆量子化部１１２によって行われる。
　まず、ステップＳ１００１において、１つ又は複数の量子化された変換係数（第１変換係数）がスケーリングされる。このスケーリング処理は、逆量子化処理である。つまり、ステップＳ１００１において、量子化係数が所定の量子化パラメータによって逆量子化される。
　ステップＳ１００２では、ステップＳ１００１でスケーリングされた変換係数に基づいて新たな量子化パラメータが導出される。この新しく導出された量子化パラメータは、通常、所定の量子化パラメータよりも値が大きい。量子化パラメータと、当該量子化パラメータに基づいてスケーリングされた変換係数との関係の例としては、線形関数があるが、他には、非線形関数（例えば、べき関数）がある。
　本実施の形態の一変形例では、導出される量子化パラメータと当該量子化パラメータの導出で用いられる変換係数（第１変換係数）との関係は、１つ又は複数の強度パラメータにより調整可能である。また、本実施の形態の他の変形例では、量子化パラメータの導出において、１つ又は複数の選択パラメータによって切り替え可能な複数のマッピング関数が用いられる。この複数のマッピング関数は、変換係数から量子化パラメータ導出するための互いに異なる関数である。さらに、本実施の形態の他の変形例では、画像ブロックの量子化パラメータに基づいて、強度パラメータ又は選択パラメータが決定される（例えば、大きい値の量子化パラメータからは、大きい値の強度パラメータが得られ、又、異なる値の量子化パラメータからは、異なる値の切り替えパラメータが得られる）。
　最後に、ステップＳ１００３において、ステップＳ１００２で新しく導出された量子化パラメータに基づいて、量子化された変換係数（第２変換係数）がスケーリングされる。
　ステップＳ１００３における変換係数（第１変換係数）とステップＳ１００１における変換係数（第２変換係数）とは、同一の画像ブロックに属している。また、これらの変換係数は、同じ色成分に属していてもよいし、異なる色成分に属していてもよい。例えば、ステップＳ１００１における変換係数を輝度ブロックの変換係数とし、ステップＳ１００３における変換係数を色差ブロックの変換係数としてもよい。本実施の形態の一変形例では、変換係数はすべて、１つの画像ブロックの変換係数である。また、本実施の形態の他の変形例では、変換係数はすべて、１つの画像ブロックのＡＣ変換係数である。また、本実施の形態の他の変形例では、少なくとも１つの変換係数が画像ブロックのＤＣ係数である。
　図２８は、８ｘ８画素サイズのブロックの変換係数の逆量子化の一例を示す。図２８において、複数の円の各々は係数を表す。量子化された変換係数（量子化係数）は、所定の走査順序に従ってスケーリング（逆量子化）される。図２８において、円内の数値は、所定の走査順序における順番を表す。ここでは、所定の走査順序は、周波数の昇順で定義されている。図２８に示されるように、所定の走査順序において先に逆量子化された変換係数は、当該所定の走査順序において後続する変換係数の量子化／逆量子化のための量子化パラメータを導出するために用いられる。
　具体的には、図２８では、最初に逆量子化されるＤＣ成分の量子化係数（０）は、第１の所定の量子化パラメータに基づいて逆量子化される。続いて、２番目に逆量子化されるＡＣ成分の量子化係数（１）は、第２の所定の量子化パラメータに基づいて逆量子化される。第２の所定の量子化パラメータは、第１の量子化パラメータと同じでもよいし、第１の量子化パラメータよりも大きくてもよい。
　そして、量子化係数（１）の逆量子化によって得られたＡＣ成分の変換係数（１）に基づいて、次に逆量子化される量子化係数（２）のための量子化パラメータが導出される。３番目に逆量子化されるＡＣ成分の量子化係数（２）は、変換係数（１）から導出された量子化パラメータに基づいて逆量子化され、変換係数（２）が得られる。
　なお、量子化／逆量子化の対象となる変換係数（以下、カレント係数という）のための量子化パラメータは、所定の走査順序においてカレント係数に先行する変換係数の累積合計により導出されてもよい。例えば、所定の走査順序で１６番目のカレント係数の量子化／逆量子化のための量子化パラメータは、１～１５番目の変換係数の累積合計に基づいて導出されてもよい。このとき、累積合計が増加すれば、量子化パラメータも増加すればよい。これにより、低周波領域よりも高周波領域の変換係数の量子化／逆量子化の量子化ステップを大きくすることでき、低周波領域よりも高周波領域の変換係数をより圧縮することができる。
　なお、このような変換係数の累積合計において、ＤＣ係数（例えば１番目の変換係数）は除かれてもよい。つまり、カレント係数のための量子化パラメータは、当該カレント係数に先行するＡＣ変換係数（例えば２番目以降の変換係数）の累積合計に基づいて導出されてもよい。
　また、変換係数の累積合計において、低周波領域の変換係数は除かれてもよい。つまり、カレント係数のための量子化パラメータは、当該カレント係数に先行する変換係数であって閾値順番以降の変換係数の累積合計に基づいて導出されてもよい。例えば閾値順番が７番目であれば、走査順序で１６番目のカレント係数の量子化／逆量子化のための量子化パラメータは、７～１５番目の変換係数の累積合計に基づいて導出されてもよい。
　この閾値順番は、標準規格などで予め定義されてもよい。また、閾値順番は、シーケンス、ピクチャ又はブロック等に基づいて適応的に決定されてもよい。この場合、閾値順番は、例えばシーケンス、ピクチャ又はブロックレベルで信号化されてもよい。
　［符号化装置の逆量子化部の詳細］
　図１９は、実施の形態１に係る符号化装置１００の逆量子化部１１２の詳細な機能構成を示すブロック図である。
　量子化部１０８は、所定の量子化パラメータ又は逆量子化部１１２から入力された量子化パラメータに基づいて、変換部１０６から入力された変換係数を量子化する。そして、量子化部１０８は、量子化された変換係数（量子化係数）を逆量子化部１１２及びエントロピー符号化部１１０に出力する。
　逆量子化部１１２は、量子化部１０８によって量子化された変換係数を逆量子化する。そして、逆量子化部１１２は、逆量子化された変換係数を逆変換部１１４に出力する。図１９に示すように、逆量子化部１１２は、逆量子化器９００３及び量子化パラメータ導出器９０１０を備える。
　逆量子化器９００３は、所定の量子化パラメータ又は量子化パラメータ導出器９０１０によって導出された量子化パラメータに基づいて、量子化部１０８により量子化された変換係数の逆量子化を行い、逆量子化された変換係数を逆変換部１１４及び量子化パラメータ導出器９０１０に出力する。
　量子化パラメータ導出器９０１０は、逆量子化器９００３から入力された逆量子化された変換係数に基づいて、次に量子化／逆量子化される変換係数のための新たな量子化パラメータを導出する。そして、量子化パラメータ導出器９０１０は、導出された新たな量子化パラメータを量子化部１０８及び逆量子化器９００３に出力する。
　［復号装置における信号依存型適応逆量子化処理］
　図１２は、実施の形態１に係る復号装置２００における信号依存型適応逆量子化処理２０００を示すフローチャートである。図１２に示す信号依存型適応逆量子化処理２０００は、主として、図１０に示す復号装置２００の逆量子化部２０４によって行われる。
　まず、ステップＳ２００１において、１つ又は複数の量子化された変換係数（第１変換係数）がスケーリングされる。このスケーリング処理は、逆量子化処理である。つまり、ステップＳ２００１において、量子化係数が所定の量子化パラメータによって逆量子化される。
　ステップＳ２００２では、ステップＳ２００１でスケーリングされた変換係数に基づいて新たな量子化パラメータが導出される。この新しく導出された量子化パラメータは、通常、所定の量子化パラメータよりも値が大きい。量子化パラメータと、当該量子化パラメータに基づいてスケーリングされた変換係数との関係の例としては、線形関数があるが、他には、非線形関数（例えば、べき関数）がある。
　本実施の形態の一変形例では、導出される量子化パラメータと当該量子化パラメータの導出で用いられる変換係数との関係は、１つ又は複数の強度パラメータにより調整可能である。また、本実施の形態の他の変形例では、量子化パラメータの導出において、１つ又は複数の選択パラメータによって切り替え可能な複数のマッピング関数が用いられる。この複数のマッピング関数は、変換係数から量子化パラメータ導出するための互いに異なる関数である。さらに、本実施の形態の他の変形例では、画像ブロックの量子化パラメータに基づいて、強度パラメータ又は選択パラメータが決定される（例えば、大きい値の量子化パラメータからは、大きい値の強度パラメータが得られ、又、異なる値の量子化パラメータからは、異なる値の切り替えパラメータが得られる）。
　最後に、ステップＳ２００３において、ステップＳ２００２で新しく導出された量子化パラメータに基づいて、量子化された変換係数（第２変換係数）がスケーリングされる。
　ステップＳ２００３における変換係数とステップ２００１における変換係数とは、同一の画像ブロックに属している。また、これらの変換係数は、同じ色成分に属していてもよいし、異なる色成分に属していてもよい。例えば、ステップＳ２００１における変換係数を輝度ブロックの変換係数とし、ステップＳ２００３における変換係数を色差ブロックの変換係数としてもよい。本実施の形態の一変形例では、変換係数はすべて、１つの画像ブロックの変換係数である。また、本実施の形態の他の変形例では、変換係数はすべて、１つの画像ブロックのＡＣ変換係数である。また、本実施の形態の他の変形例では、少なくとも１つの変換係数が画像ブロックのＤＣ係数である。
　［復号装置の逆量子化部の詳細］
　図２０は、実施の形態１に係る復号装置２００の逆量子化部２０４の詳細な機能構成を示すブロック図である。
　逆量子化部２０４は、エントロピー復号部２０２からの入力であるカレントブロックの量子化された変換係数（量子化係数）を逆量子化する。そして、逆量子化部２０４は、逆量子化された変換係数を逆変換部２０６に出力する。図２０に示すように、逆量子化部２０４は、逆量子化器１０００２及び量子化パラメータ導出器１０００８を備える。
　逆量子化器１０００２は、所定の量子化パラメータ又は量子化パラメータ導出器１０００８によって導出された量子化パラメータに基づいて、エントロピー復号部２０２によって復号された量子化係数の逆量子化を行い、変換係数を逆変換部２０６及び量子化パラメータ導出器１０００８に出力する。
　量子化パラメータ導出器１０００８は、逆量子化器９００３からの入力である変換係数に基づいて、次に逆量子化される変換係数のための量子化パラメータを導出し、逆量子化器１０００２に出力する。
　以上のように、本実施の形態に係る符号化装置１００及び復号装置２００は、１つ又は複数の量子化された第１変換係数を逆量子化し、逆量子化された１つ又は複数の第１変換係数に基づいて量子化パラメータを導出し、導出された量子化パラメータに基づいて、量子化された第２変換係数を逆量子化する。
　これにより、先に逆量子化された第１変換係数に基づいて、量子化された第２変換係数の逆量子化に用いる量子化パラメータを導出することができる。つまり、係数単位で量子化パラメータを適応的に導出することができる。このような係数単位で適応的に導出された量子化パラメータに基づいて、量子化された変換係数を逆量子化することにより、主観画質の向上を図ることができる。さらに、先に逆量子化された第１変換係数に基づいて量子化パラメータを導出することができるので、量子化パラメータの導出のための信号ビットの増加を抑制することができ、符号化効率の向上を図ることができる。
　（実施の形態１の変形例１）
　次に、実施の形態１の変形例１について説明する。本変形例では、先に逆量子化された変換係数とカレントブロックの予測信号から変換された変換係数とに基づいて量子化パラメータが導出される点が上記実施の形態１と異なる。以下に、本変形例について、上記実施の形態１と異なる点を中心に説明する。
　［符号化装置における信号依存型適応量子化／逆量子化処理］
　図１３は、実施の形態１の変形例１に係る符号化装置１００における信号依存型適応量子化／逆量子化処理３０００を示すフローチャートである。図１３に示す信号依存型適応量子化／逆量子化処理３０００は、主として、後述する逆量子化部１１２Ａ（図２１）によって行われる。
　まず、ステップＳ３００１において、１つ又は複数の量子化された変換係数（第１変換係数）がスケーリングされる。
　ステップＳ３００２では、予測サンプルのブロックが変換係数（第３変換係数）に変換される。つまり、カレントブロックの予測信号が変換係数に周波数変換される。
　ステップＳ３００３では、ステップＳ３００１でスケーリングされた変換係数と、ステップＳ３００２で予測サンプルのブロックから変換された１つ又は複数の変換係数とに基づいて、新たな量子化パラメータが導出される。
　量子化パラメータの導出には、ステップＳ３００１でスケーリングされた１つの変換係数と、ステップＳ３００２で予測サンプルのブロックから変換された複数の変換係数のうちの１つと、を合計する工程が含まれてもよい。量子化パラメータの導出の他の例としては、予測サンプルのブロックから変換された複数の変換係数の分布に基づいて導出する方法がある。ステップＳ３００３における導出では、新たな量子化パラメータを決定するために、予測サンプルのブロックから変換された複数の変換係数の合計と分布との両方が用いられてもよい。
　最後に、ステップＳ３００４において、ステップＳ３００３で新しく導出された量子化パラメータに基づいて、量子化された変換係数（第２変換係数）がスケーリングされる。
　［符号化装置の逆量子化部の詳細］
　図２１は、実施の形態１の変形例１に係る符号化装置１００の逆量子化部１１２Ａの詳細な機能構成を示すブロック図である。本変形例では、逆量子化部１１２Ａは、図１の逆量子化部１１２に代わって符号化装置１００に含まれる。
　図２１に示すように、逆量子化部１１２Ａは、逆量子化器１１００３と、量子化パラメータ導出器１１０１０と、変換器１１０１１と、を備える。逆量子化器１１００３は、所定の量子化パラメータ又は量子化パラメータ導出器１１０１０によって導出された量子化パラメータに基づいて、量子化部１０８により量子化された変換係数を逆量子化する。そして、逆量子化器１１００３は、逆量子化された変換係数を逆変換部１１４及び量子化パラメータ導出器１１０１０に出力する。
　量子化パラメータ導出器１１０１０は、逆量子化器１１００３から入力された逆量子化された変換係数と、変換器１１０１１から入力された変換係数と、に基づいて、次に量子化／逆量子化される変換係数のための新たな量子化パラメータを導出する。そして、量子化パラメータ導出器１１０１０は、導出された新たな量子化パラメータを逆量子化器１１００３に出力する。
　変換器１１０１１は、予測制御部１２８から入力されたカレントブロックの予測サンプルを周波数領域の変換係数に変換する。そして、変換器１１０１１は、変換係数を量子化パラメータ導出器１１０１０に出力する。
　［復号装置における信号依存型適応逆量子化処理］
　図１４は、実施の形態１の変形例１に係る復号装置２００における信号依存型適応逆量子化処理４０００を示すフローチャートである。図１４に示す信号依存型適応逆量子化処理４０００は、主として、後述する逆量子化部２０４Ａ（図２２）によって行われる。
　まず、ステップＳ４００１において、１つ又は複数の量子化された変換係数（第１変換係数）がスケーリングされる。
　ステップＳ４００２では、予測サンプルのブロックが変換係数（第３変換係数）に変換される。つまり、カレントブロックの予測信号が変換係数に周波数変換される。
　ステップＳ４００３では、ステップＳ４００１でスケーリングされた変換係数と、ステップＳ４００２で予測サンプルのブロックから変換された１つ又は複数の係数とに基づいて、新たな量子化パラメータが導出される。
　なお、量子化パラメータの導出には、ステップＳ４００１で１つのスケーリングされた１つの変換係数と、ステップＳ４００２で予測サンプルのブロックから変換された複数の変換係数のうちの１つと、を合計する工程が含まれてもよい。量子化パラメータの導出の他の例としては、予測サンプルのブロックから変換された複数の変換係数の分布に基づいて導出する方法がある。ステップＳ４００３における導出では、新たな量子化パラメータを決定するために、予測サンプルのブロックから変換された複数の変換係数の合計と分布との両方が用いられてもよい。
　最後に、ステップＳ４００４において、ステップＳ４００３で新しく導出された量子化パラメータに基づいて、量子化された変換係数（第２変換係数）がスケーリングされる。
　［復号装置の逆量子化部の詳細］
　図２２は、実施の形態１の変形例１に係る復号装置２００の逆量子化部２０４Ａの詳細な機能構成を示すブロック図である。本変形例では、逆量子化部２０４Ａは、図１０の逆量子化部２０４に代わって復号装置２００に含まれる。
　図２２に示すように、逆量子化部２０４Ａは、逆量子化器１２００２と、量子化パラメータ導出器１２００８と、変換器１２００９と、を備える。逆量子化器１２００２は、所定の量子化パラメータ又は量子化パラメータ導出器１２００８によって導出された量子化パラメータに基づいて、エントロピー復号部２０２によって復号された量子化係数の逆量子化を行い、変換係数を逆変換部２０６及び量子化パラメータ導出器１２００８に出力する。
　量子化パラメータ導出器１２００８は、逆量子化器１２００２からの入力である変換係数と変換器１２００９からの入力である変換係数とに基づいて、量子化パラメータを導出し、逆量子化器１２００２に出力する。
　変換器１２００９は、予測制御部２２０から入力されたカレントブロックの予測サンプルを周波数領域の変換係数に変換する。そして、変換器１２００９は、変換係数を量子化パラメータ導出器１２００８に出力する。
　以上のように、本変形例に係る符号化装置１００及び復号装置２００は、さらに、符号化対象ブロックの予測信号を１以上の第３変換係数に変換し、逆量子化された１つ又は複数の第１変換係数と、符号化対象ブロックの予測信号から変換された１以上の第３変換係数とに基づいて、量子化パラメータを導出する。
　これにより、さらに符号化対象ブロックの予測信号から変換された１以上の第３変換係数に基づいて、量子化された第２変換係数の逆量子化に用いる量子化パラメータを導出することができる。したがって、より適切な量子化パラメータを導出することも可能となり、主観画質の向上及び符号化効率の向上を図ることができる。
　（実施の形態１の変形例２）
　次に、実施の形態１の変形例２について説明する。本変形例では、先に逆量子化された変換係数とカレントブロックの予測信号から決定される活性度とに基づいて量子化パラメータが導出される点が上記実施の形態１と異なる。以下に、本変形例について、上記実施の形態１と異なる点を中心に説明する。
　［符号化装置における信号依存型適応量子化／逆量子化処理］
　図１５は、実施の形態１の変形例２に係る符号化装置１００における信号依存型適応量子化／逆量子化処理５０００を示すフローチャートである。図１５に示す信号依存型適応量子化／逆量子化処理５０００は、主として、後述する逆量子化部１１２Ｂ（図２３）によって行われる。
　まず、ステップＳ５００１において、１つ又は複数の量子化された変換係数（第１変換係数）がスケーリングされる。
　ステップＳ５００２では、予測ブロック（カレントブロックの予測信号）から活性度（ａｃｔｉｖｉｔｙ　ｍｅａｓｕｒｅ）が決定される。この活性度は、フレームメモリ１２２に格納された参照ピクチャから読み出してもよいし、予測ブロックに基づいてコンピュータで求めてもよい。活性度の例としては、ブロックの分散値があげられるが、他には、所定の方向（例えば、水平、垂直又は対角）におけるエッジ検出によって得られるエッジの強さがある。活性度の他の例としては、空間又は周波数領域における信号（画像）強度がある。この活性度に基づいて、予測ブロックは異なるグループに分類され、分類結果に基づいて量子化パラメータが導出される。
　ステップＳ５００３において、ステップＳ５００１でスケーリングされた変換係数とステップＳ５００２で決定された活性度とに基づいて、新たな量子化パラメータが導出される。
　ステップＳ５００３の一変形例では、予測ブロックがインター予測ブロックの場合に活性度が量子化パラメータの導出に用いられる。予測ブロックがイントラ予測ブロックの場合、活性度を決定するためのステップＳ５００２がスキップされ、ステップＳ５００３において、活性度に基づかずに、スケーリングされた変換係数に基づいて、新たな量子化パラメータが導出される。
　最後に、ステップＳ５００４において、ステップＳ５００３で新しく導出された量子化パラメータに基づいて、量子化された変換係数（第２変換係数）がスケーリングされる。
　［符号化装置の逆量子化部の詳細］
　図２３は、実施の形態１の変形例２に係る符号化装置１００の逆量子化部１１２Ｂの詳細な機能構成を示すブロック図である。本変形例では、逆量子化部１１２Ｂは、図１の逆量子化部１１２に代わって符号化装置１００に含まれる。
　図２３に示すように、逆量子化部１１２Ｂは、逆量子化器１３００３と、量子化パラメータ導出器１３０１０と、を備える。逆量子化器１３００３は、所定の量子化パラメータ又は量子化パラメータ導出器１３０１０によって導出された量子化パラメータに基づいて、量子化部１０８により量子化された変換係数を逆量子化する。そして、逆量子化器１３００３は、逆量子化された変換係数を逆変換部１１４及び量子化パラメータ導出器１３０１０に出力する。
　量子化パラメータ導出器１３０１０は、予測ブロックの活性度をフレームメモリ１２２から読み出す。そして、量子化パラメータ導出器１３０１０は、逆量子化器１１００３によって逆量子化された変換係数と、フレームメモリ１２２から読み出された活性度と、に基づいて、次に量子化／逆量子化される変換係数のための新たな量子化パラメータを導出する。そして、量子化パラメータ導出器１３０１０は、導出された新たな量子化パラメータを逆量子化器１３００３に出力する。
　［復号装置における信号依存型適応逆量子化処理］
　図１６は、実施の形態１の変形例２に係る復号装置２００における信号依存型適応逆量子化処理６０００を示すフローチャートである。図１６に示す信号依存型適応逆量子化処理６０００は、主として、後述する逆量子化部２０４Ｂ（図２４）によって行われる。
　まず、ステップＳ６００１において、１つ又は複数の量子化された変換係数（第１変換係数）がスケーリングされる。
　ステップＳ６００２では、予測ブロックから活性度が決定される。この活性度は、フレームメモリ２１４に格納された参照ピクチャから読み出してもよいし、予測ブロックに基づいてコンピュータで求めてもよい。活性度の例としては、ブロックの分散値があげられるが、他には所定の方向（例えば、水平、垂直又は対角）におけるエッジ検出によって得られるエッジの強さがある。活性度の他の例としては、空間又は周波数領域における信号（画像）強度がある。この活性度に基づいて、予測ブロックは異なるグループに分類され、分類結果に基づいて量子化パラメータが導出される。
　ステップＳ６００３において、ステップＳ６００１でスケーリングされた変換係数及びステップＳ６００２で決定された活性度に基づいて、新たな量子化パラメータが導出される。
　ステップＳ６００３の一変形例では、予測ブロックがインター予測ブロックの場合に活性度が量子化パラメータの導出に用いられる。予測ブロックがイントラ予測ブロックの場合、活性度を決定するためのステップＳ６００２がスキップされ、ステップＳ６００３では、活性度に基づかずに、スケーリングされた変換係数に基づいて、新たな量子化パラメータが導出される。
　最後に、ステップＳ６００４において、ステップＳ６００３で新しく導出された量子化パラメータに基づいて、量子化された変換係数（第２変換係数）がスケーリングされる。
　［復号装置の逆量子化部の詳細］
　図２４は、実施の形態１の変形例２に係る復号装置２００の逆量子化部２０４Ｂの詳細な機能構成を示すブロック図である。本変形例では、逆量子化部２０４Ｂは、図１０の逆量子化部２０４に代わって復号装置２００に含まれる。
　図２４に示すように、逆量子化部２０４Ｂは、逆量子化器１４００２と、量子化パラメータ導出器１４００８と、を備える。逆量子化器１４００２は、所定の量子化パラメータ又は量子化パラメータ導出器１４００８によって導出された量子化パラメータに基づいて、エントロピー復号部２０２によって復号された量子化係数の逆量子化を行い、変換係数を逆変換部２０６及び量子化パラメータ導出器１４００８に出力する。
　量子化パラメータ導出器１４００８は、予測ブロックの活性度をフレームメモリ２１４から読み出す。そして、量子化パラメータ導出器１４００８は、逆量子化器１４００２によって逆量子化された変換係数と、フレームメモリ２１４から読み出された活性度とに基づいて、次に逆量子化される変換係数のための新たな量子化パラメータを導出する。そして、量子化パラメータ導出器１４００８は、導出された新たな量子化パラメータを逆量子化器１４００２に出力する。
　以上のように、本変形例に係る符号化装置１００及び復号装置２００は、さらに、符号化対象ブロックの予測信号に基づいて活性度を決定し、逆量子化された１つ又は複数の第１変換係数と決定された活性度とに基づいて、量子化パラメータを導出する。
　これにより、さらに符号化対象ブロックの予測信号に基づいて決定された活性度に基づいて、量子化された第２変換係数の逆量子化に用いる量子化パラメータを導出することができる。したがって、より適切な量子化パラメータを導出することも可能となり、主観画質の向上及び符号化効率の向上を図ることができる。
　（実施の形態１の変形例３）
　次に、実施の形態１の変形例３について説明する。本変形例では、先に逆量子化された変換係数と符号化ビットストリーム内に符号化された制御パラメータとに基づいて量子化パラメータが導出される点が上記実施の形態１と異なる。以下に、本変形例について、上記実施の形態１と異なる点を中心に説明する。
　［符号化装置における信号依存型適応量子化／逆量子化処理］
　図１７は、実施の形態１の変形例３に係る符号化装置１００における信号依存型適応量子化／逆量子化処理７０００を示すフローチャートである。図１７に示す信号依存型適応量子化／逆量子化処理７０００は、主として、後述する逆量子化部１１２Ｃ（図２５）によって行われる。
　まず、ステップＳ７００１において、１つ又は複数の制御パラメータが圧縮画像ヘッダ（符号化ビットストリーム内のヘッダ）に書き込まれる。この制御パラメータは、強度パラメータであってもよいし、切り替えパラメータであってもよい。
　次のステップＳ７００２では、１つ又は複数の量子化された変換係数（第１変換係数）がスケーリングされる。
　ステップＳ７００３では、ステップＳ７００１で書き込まれた制御パラメータ及びステップＳ７００２でスケーリングされた変換係数に基づいて、新たな量子化パラメータが導出される。本変形例では、量子化パラメータと当該量子化パラメータの導出で用いられた変換係数との関係は、１つ又は複数の強度パラメータにより調整可能である。また、量子化パラメータの導出において、１つ又は複数の選択パラメータによって切り替え可能な複数のマッピング関数が用いられてもよい。すなわち、制御パラメータ（強度パラメータ又は選択パラメータ）に基づいて変換係数と量子化パラメータとの関係が決定され、決定された関係に基づいて変換係数から量子化パラメータが導出される。例えば、変換係数と量子化パラメータとの関係が線形関数で表され、制御パラメータが強度パラメータである場合、強度パラメータによって線形関数の傾きが調整され、調整された傾きを用いて変換係数から量子化パラメータが導出される。また例えば、制御パラメータが選択パラメータである場合、選択パラメータに基づいて、変換係数と量子化パラメータとの予め定められた複数のマッピング関数の中から１つのマッピング関数が選択され、選択されたマッピング関数を用いて変換係数から量子化パラメータが導出される。
　最後に、ステップＳ７００４において、ステップＳ７００３で新しく導出された量子化パラメータに基づいて、量子化された変換係数（第２変換係数）がスケーリングされる。
　［符号化装置の逆量子化部の詳細］
　図２５は、実施の形態１の変形例３に係る符号化装置１００の逆量子化部１１２Ｃの詳細な機能構成を示すブロック図である。本変形例では、逆量子化部１１２Ｃは、図１の逆量子化部１１２に代わって符号化装置１００に含まれる。
　図２５に示すように、逆量子化部１１２Ｃは、逆量子化器１５００３と、量子化パラメータ導出器１５０１０と、を備える。逆量子化器１５００３は、所定の量子化パラメータ又は量子化パラメータ導出器１５０１０によって導出された量子化パラメータに基づいて、量子化部１０８により量子化された変換係数を逆量子化する。そして、逆量子化器１５００３は、逆量子化された変換係数を逆変換部１１４及び量子化パラメータ導出器１５０１０に出力する。
　量子化パラメータ導出器１５０１０は、逆量子化器１５００３によって逆量子化された変換係数と量子化パラメータの導出のための制御パラメータとに基づいて、新たな量子化パラメータを導出し、逆量子化器１５００３に出力する。この制御パラメータは、強度パラメータであってもよいし、選択パラメータであってもよい。
　［シンタックス］
　図２７は、符号化ビデオストリーム（圧縮ビデオビットストリーム）における制御パラメータの位置の複数の例を示す。図１７の（i）は、ビデオパラメータセット内に制御パラメータがあることを示す。図１７の（ii）は、ビデオストリームのシーケンスパラメータセット内に制御パラメータがあることを示す。図１７の（iii）は、ピクチャのピクチャパラメータセット内に制御パラメータがあることを示す。図１７の（iv）は、スライスのスライスヘッダ内に制御パラメータがあることを示す。図１７の（v）は、動画システム又はビデオデコーダのセットアップ又は初期化を行うためのパラメータのグループ内に制御パラメータがあることを示す。制御パラメータが複数の階層（例えば、ピクチャパラメータセット及びスライスヘッダ）にある場合は、低い階層（例えばスライスヘッダ）にある制御パラメータの値は、より高い階層（例えば、ピクチャパラメータセット）にある制御パラメータの値を上書きする。
　図２９Ａは、強度パラメータによる変換係数と量子化パラメータ（ＱＰ）との関係の調整の一例を示す。図２９Ａに示すように、強度パラメータの値が増加するほど線形関数の傾きも増加する。つまり、強度パラメータの値が増加すれば、変換値が同じ値であっても、量子化パラメータの値も増加する。
　図２９Ｂは、選択パラメータによる変換係数と量子化パラメータ（ＱＰ）との関係の切り替えの一例を示す。図２９Ｂに示すように、変換係数と量子化パラメータとの複数のマッピング関数（線形関数及びべき関数）が予め定義されており、選択パラメータ（Ｓｗｉｔｃｈ　ｉｎｄｅｘ　１及びＳｗｉｔｃｈ　ｉｎｄｅｘ　１）に基づいてマッピング関数が選択される。例えば、選択パラメータがＳｗｉｔｃｈ　ｉｎｄｅｘ　１である場合に線形関数が選択され、選択パラメータがＳｗｉｔｃｈ　ｉｎｄｅｘ　２である場合にべき関数が選択される。
　［復号装置における信号依存型適応逆量子化処理］
　図１８は、実施の形態１の変形例３に係る復号装置２００における信号依存型適応逆量子化処理８０００を示すフローチャートである。図１６に示す信号依存型適応逆量子化処理８０００は、主として、後述する逆量子化部２０４Ｃ（図２６）によって行われる。
　まず、ステップＳ８００１において、１つ又は複数の制御パラメータが圧縮画像ヘッダから読み解かれる。この制御パラメータは、強度パラメータであってもよいし、選択パラメータであってもよい。
　次に、ステップＳ８００２において、１つ又は複数の量子化された変換係数（第１変換係数）がスケーリングされる。
　ステップＳ８００３では、ステップＳ８００２でスケーリングされた変換係数とステップＳ８００１で読み解かれた制御パラメータとに基づいて、新たな量子化パラメータが導出される。本変形例では、量子化パラメータと当該量子化パラメータの導出で用いられた変換係数との関係は、１つ又は複数の強度パラメータにより調整可能である。また、量子化パラメータの導出において、１つ又は複数の選択パラメータによって切り替え可能な複数のマッピング関数が用いられてもよい。すなわち、制御パラメータ（強度パラメータ又は選択パラメータ）に基づいて変換係数と量子化パラメータとの関係が決定され、決定された関係に基づいて変換係数から量子化パラメータが導出される。例えば、変換係数と量子化パラメータとの関係が線形関数で表され、制御パラメータが強度パラメータである場合、強度パラメータによって線形関数の傾きが調整され、調整された傾きを用いて変換係数から量子化パラメータが導出される。また例えば、制御パラメータが選択パラメータである場合、選択パラメータに基づいて、変換係数と量子化パラメータとの予め定められた複数のマッピング関数の中から１つのマッピング関数が選択され、選択されたマッピング関数を用いて変換係数から量子化パラメータが導出される。
　最後に、ステップＳ８００４において、新しく導出された量子化パラメータに基づいて、量子化された変換係数（第２変換係数）がスケーリングされる。
　［復号装置の逆量子化部の詳細］
　図２６は、実施の形態１の変形例３に係る復号装置２００の逆量子化部２０４Ｃの機能構成を示すブロック図である。本変形例では、逆量子化部２０４Ｃは、図１０の逆量子化部２０４に代わって復号装置２００に含まれる。
　図２６に示すように、逆量子化部２０４Ｃは、逆量子化器１６００２と、量子化パラメータ導出器１６００８と、を備える。逆量子化器１６００２は、エントロピー復号部２０２によって復号された量子化係数の逆量子化を行い、変換係数を逆変換部２０６及び量子化パラメータ導出器１６００８に出力する。
　量子化パラメータ導出器１６００８は、逆量子化された変換係数と制御パラメータとに基づいて、新たな量子化パラメータを導出し、逆量子化器１６００２に出力する。制御パラメータは、例えばエントロピー復号部２０２によって符号化ビットストリームから読み解かれる。
　以上のように、本変形例に係る符号化装置１００及び復号装置２００によれば、量子化パラメータと第１変換係数との関係は、１つ又は複数の強度パラメータによって調整可能である。また、本変形例では、量子化パラメータの導出において、１つ又は複数の選択パラメータによって切り替え可能な複数のマッピング関数が用いられてもよい。そして、このような１つ又は複数の強度パラメータ及び１つ又は複数の選択パラメータは、符号化ピットストリーム内のヘッダに書き込まれる。
　これにより、量子化パラメータの導出において変換係数と量子化パラメータとの間の関係の調整又は切り替えが可能となる。したがって、より適切な量子化パラメータを導出することも可能となり、主観画質の向上及び符号化効率の向上を図ることができる。
　なお、本変形例では、制御パラメータが信号化されていたが、制御パラメータは必ずしも信号化されなくてもよい。例えば、制御パラメータは、カレントブロックと異なるブロックの係数の逆量子化に用いられた量子化パラメータに基づいて決定されてもよい。例えば、カレントブロックと異なるブロックの係数の逆量子化に用いられた量子化パラメータが増加すれば強度パラメータが増加するように強度パラメータが決定されてもよい。また例えば、カレントブロックと異なるブロックの係数の逆量子化に用いられた量子化パラメータの値に応じて選択パラメータが決定されてもよい。
　なお、上記実施の形態１の複数の変形例を組み合わせてもよい。例えば、変形例１～変形例３の全てを組み合わせてもよいし、変形例１～変形例３のうちの任意の２つを組み合わせてもよい。
　（実施の形態２）
　以上の各実施の形態において、機能ブロックの各々は、通常、ＭＰＵ及びメモリ等によって実現可能である。また、機能ブロックの各々による処理は、通常、プロセッサなどのプログラム実行部が、ＲＯＭ等の記録媒体に記録されたソフトウェア（プログラム）を読み出して実行することで実現される。当該ソフトウェアはダウンロード等により配布されてもよいし、半導体メモリなどの記録媒体に記録して配布されてもよい。なお、各機能ブロックをハードウェア（専用回路）によって実現することも、当然、可能である。
　また、各実施の形態において説明した処理は、単一の装置（システム）を用いて集中処理することによって実現してもよく、又は、複数の装置を用いて分散処理することによって実現してもよい。また、上記プログラムを実行するプロセッサは、単数であってもよく、複数であってもよい。すなわち、集中処理を行ってもよく、又は分散処理を行ってもよい。
　本発明は、以上の実施例に限定されることなく、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含される。
　さらにここで、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法（画像符号化方法）又は動画像復号化方法（画像復号方法）の応用例とそれを用いたシステムを説明する。当該システムは、画像符号化方法を用いた画像符号化装置、画像復号方法を用いた画像復号装置、及び両方を備える画像符号化復号装置を有することを特徴とする。システムにおける他の構成について、場合に応じて適切に変更することができる。
　［使用例］
　図３０は、コンテンツ配信サービスを実現するコンテンツ供給システムｅｘ１００の全体構成を示す図である。通信サービスの提供エリアを所望の大きさに分割し、各セル内にそれぞれ固定無線局である基地局ｅｘ１０６、ｅｘ１０７、ｅｘ１０８、ｅｘ１０９、ｅｘ１１０が設置されている。
　このコンテンツ供給システムｅｘ１００では、インターネットｅｘ１０１に、インターネットサービスプロバイダｅｘ１０２又は通信網ｅｘ１０４、及び基地局ｅｘ１０６～ｅｘ１１０を介して、コンピュータｅｘ１１１、ゲーム機ｅｘ１１２、カメラｅｘ１１３、家電ｅｘ１１４、及びスマートフォンｅｘ１１５などの各機器が接続される。当該コンテンツ供給システムｅｘ１００は、上記のいずれかの要素を組合せて接続するようにしてもよい。固定無線局である基地局ｅｘ１０６～ｅｘ１１０を介さずに、各機器が電話網又は近距離無線等を介して直接的又は間接的に相互に接続されていてもよい。また、ストリーミングサーバｅｘ１０３は、インターネットｅｘ１０１等を介して、コンピュータｅｘ１１１、ゲーム機ｅｘ１１２、カメラｅｘ１１３、家電ｅｘ１１４、及びスマートフォンｅｘ１１５などの各機器と接続される。また、ストリーミングサーバｅｘ１０３は、衛星ｅｘ１１６を介して、飛行機ｅｘ１１７内のホットスポット内の端末等と接続される。
　なお、基地局ｅｘ１０６～ｅｘ１１０の代わりに、無線アクセスポイント又はホットスポット等が用いられてもよい。また、ストリーミングサーバｅｘ１０３は、インターネットｅｘ１０１又はインターネットサービスプロバイダｅｘ１０２を介さずに直接通信網ｅｘ１０４と接続されてもよいし、衛星ｅｘ１１６を介さず直接飛行機ｅｘ１１７と接続されてもよい。
　カメラｅｘ１１３はデジタルカメラ等の静止画撮影、及び動画撮影が可能な機器である。また、スマートフォンｅｘ１１５は、一般に２Ｇ、３Ｇ、３．９Ｇ、４Ｇ、そして今後は５Ｇと呼ばれる移動通信システムの方式に対応したスマートフォン機、携帯電話機、又はＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ　Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ　Ｓｙｓｔｅｍ）等である。
　家電ｅｘ１１８は、冷蔵庫、又は家庭用燃料電池コージェネレーションシステムに含まれる機器等である。
　コンテンツ供給システムｅｘ１００では、撮影機能を有する端末が基地局ｅｘ１０６等を通じてストリーミングサーバｅｘ１０３に接続されることで、ライブ配信等が可能になる。ライブ配信では、端末（コンピュータｅｘ１１１、ゲーム機ｅｘ１１２、カメラｅｘ１１３、家電ｅｘ１１４、スマートフォンｅｘ１１５、及び飛行機ｅｘ１１７内の端末等）は、ユーザが当該端末を用いて撮影した静止画又は動画コンテンツに対して上記各実施の形態で説明した符号化処理を行い、符号化により得られた映像データと、映像に対応する音を符号化した音データと多重化し、得られたデータをストリーミングサーバｅｘ１０３に送信する。即ち、各端末は、本発明の一態様に係る画像符号化装置として機能する。
　一方、ストリーミングサーバｅｘ１０３は要求のあったクライアントに対して送信されたコンテンツデータをストリーム配信する。クライアントは、上記符号化処理されたデータを復号化することが可能な、コンピュータｅｘ１１１、ゲーム機ｅｘ１１２、カメラｅｘ１１３、家電ｅｘ１１４、スマートフォンｅｘ１１５、又は飛行機ｅｘ１１７内の端末等である。配信されたデータを受信した各機器は、受信したデータを復号化処理して再生する。即ち、各機器は、本発明の一態様に係る画像復号装置として機能する。
　［分散処理］
　また、ストリーミングサーバｅｘ１０３は複数のサーバ又は複数のコンピュータであって、データを分散して処理したり記録したり配信するものであってもよい。例えば、ストリーミングサーバｅｘ１０３は、ＣＤＮ（Ｃｏｎｔｅｎｔｓ　Ｄｅｌｉｖｅｒｙ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）により実現され、世界中に分散された多数のエッジサーバとエッジサーバ間をつなぐネットワークによりコンテンツ配信が実現されていてもよい。ＣＤＮでは、クライアントに応じて物理的に近いエッジサーバが動的に割り当てられる。そして、当該エッジサーバにコンテンツがキャッシュ及び配信されることで遅延を減らすことができる。また、何らかのエラーが発生した場合又はトラフィックの増加などにより通信状態が変わる場合に複数のエッジサーバで処理を分散したり、他のエッジサーバに配信主体を切り替えたり、障害が生じたネットワークの部分を迂回して配信を続けることができるので、高速かつ安定した配信が実現できる。
　また、配信自体の分散処理にとどまらず、撮影したデータの符号化処理を各端末で行ってもよいし、サーバ側で行ってもよいし、互いに分担して行ってもよい。一例として、一般に符号化処理では、処理ループが２度行われる。１度目のループでフレーム又はシーン単位での画像の複雑さ、又は、符号量が検出される。また、２度目のループでは画質を維持して符号化効率を向上させる処理が行われる。例えば、端末が１度目の符号化処理を行い、コンテンツを受け取ったサーバ側が２度目の符号化処理を行うことで、各端末での処理負荷を減らしつつもコンテンツの質と効率を向上させることができる。この場合、ほぼリアルタイムで受信して復号する要求があれば、端末が行った一度目の符号化済みデータを他の端末で受信して再生することもできるので、より柔軟なリアルタイム配信も可能になる。
　他の例として、カメラｅｘ１１３等は、画像から特徴量抽出を行い、特徴量に関するデータをメタデータとして圧縮してサーバに送信する。サーバは、例えば特徴量からオブジェクトの重要性を判断して量子化精度を切り替えるなど、画像の意味に応じた圧縮を行う。特徴量データはサーバでの再度の圧縮時の動きベクトル予測の精度及び効率向上に特に有効である。また、端末でＶＬＣ（可変長符号化）などの簡易的な符号化を行い、サーバでＣＡＢＡＣ（コンテキスト適応型二値算術符号化方式）など処理負荷の大きな符号化を行ってもよい。
　さらに他の例として、スタジアム、ショッピングモール、又は工場などにおいては、複数の端末によりほぼ同一のシーンが撮影された複数の映像データが存在する場合がある。この場合には、撮影を行った複数の端末と、必要に応じて撮影をしていない他の端末及びサーバを用いて、例えばＧＯＰ（Ｇｒｏｕｐ　ｏｆ　Ｐｉｃｔｕｒｅ）単位、ピクチャ単位、又はピクチャを分割したタイル単位などで符号化処理をそれぞれ割り当てて分散処理を行う。これにより、遅延を減らし、よりリアルタイム性を実現できる。
　また、複数の映像データはほぼ同一シーンであるため、各端末で撮影された映像データを互いに参照し合えるように、サーバで管理及び／又は指示をしてもよい。または、各端末からの符号化済みデータを、サーバが受信し複数のデータ間で参照関係を変更、又はピクチャ自体を補正或いは差し替えて符号化しなおしてもよい。これにより、一つ一つのデータの質と効率を高めたストリームを生成できる。
　また、サーバは、映像データの符号化方式を変更するトランスコードを行ったうえで映像データを配信してもよい。例えば、サーバは、ＭＰＥＧ系の符号化方式をＶＰ系に変換してもよいし、Ｈ．２６４をＨ．２６５に変換してもよい。
　このように、符号化処理は、端末、又は１以上のサーバにより行うことが可能である。よって、以下では、処理を行う主体として「サーバ」又は「端末」等の記載を用いるが、サーバで行われる処理の一部又は全てが端末で行われてもよいし、端末で行われる処理の一部又は全てがサーバで行われてもよい。また、これらに関しては、復号処理についても同様である。
　［３Ｄ、マルチアングル］
　近年では、互いにほぼ同期した複数のカメラｅｘ１１３及び／又はスマートフォンｅｘ１１５などの端末により撮影された異なるシーン、又は、同一シーンを異なるアングルから撮影した画像或いは映像を統合して利用することも増えてきている。各端末で撮影した映像は、別途取得した端末間の相対的な位置関係、又は、映像に含まれる特徴点が一致する領域などに基づいて統合される。
　サーバは、２次元の動画像を符号化するだけでなく、動画像のシーン解析などに基づいて自動的に、又は、ユーザが指定した時刻において、静止画を符号化し、受信端末に送信してもよい。サーバは、さらに、撮影端末間の相対的な位置関係を取得できる場合には、２次元の動画像だけでなく、同一シーンが異なるアングルから撮影された映像に基づき、当該シーンの３次元形状を生成できる。なお、サーバは、ポイントクラウドなどにより生成した３次元のデータを別途符号化してもよいし、３次元データを用いて人物又はオブジェクトを認識或いは追跡した結果に基づいて、受信端末に送信する映像を、複数の端末で撮影した映像から選択、又は、再構成して生成してもよい。
　このようにして、ユーザは、各撮影端末に対応する各映像を任意に選択してシーンを楽しむこともできるし、複数画像又は映像を用いて再構成された３次元データから任意視点の映像を切り出したコンテンツを楽しむこともできる。さらに、映像と同様に音も複数の相異なるアングルから収音され、サーバは、映像に合わせて特定のアングル又は空間からの音を映像と多重化して送信してもよい。
　また、近年ではＶｉｒｔｕａｌ　Ｒｅａｌｉｔｙ（ＶＲ）及びＡｕｇｍｅｎｔｅｄ　Ｒｅａｌｉｔｙ（ＡＲ）など、現実世界と仮想世界とを対応付けたコンテンツも普及してきている。ＶＲの画像の場合、サーバは、右目用及び左目用の視点画像をそれぞれ作成し、Ｍｕｌｔｉ－Ｖｉｅｗ　Ｃｏｄｉｎｇ（ＭＶＣ）などにより各視点映像間で参照を許容する符号化を行ってもよいし、互いに参照せずに別ストリームとして符号化してもよい。別ストリームの復号時には、ユーザの視点に応じて仮想的な３次元空間が再現されるように互いに同期させて再生するとよい。
　ＡＲの画像の場合には、サーバは、現実空間のカメラ情報に、仮想空間上の仮想物体情報を、３次元的位置又はユーザの視点の動きに基づいて重畳する。復号装置は、仮想物体情報及び３次元データを取得又は保持し、ユーザの視点の動きに応じて２次元画像を生成し、スムーズにつなげることで重畳データを作成してもよい。または、復号装置は仮想物体情報の依頼に加えてユーザの視点の動きをサーバに送信し、サーバは、サーバに保持される３次元データから受信した視点の動きに合わせて重畳データを作成し、重畳データを符号化して復号装置に配信してもよい。なお、重畳データは、ＲＧＢ以外に透過度を示すα値を有し、サーバは、３次元データから作成されたオブジェクト以外の部分のα値が０などに設定し、当該部分が透過する状態で、符号化してもよい。もしくは、サーバは、クロマキーのように所定の値のＲＧＢ値を背景に設定し、オブジェクト以外の部分は背景色にしたデータを生成してもよい。
　同様に配信されたデータの復号処理はクライアントである各端末で行っても、サーバ側で行ってもよいし、互いに分担して行ってもよい。一例として、ある端末が、一旦サーバに受信リクエストを送り、そのリクエストに応じたコンテンツを他の端末で受信し復号処理を行い、ディスプレイを有する装置に復号済みの信号が送信されてもよい。通信可能な端末自体の性能によらず処理を分散して適切なコンテンツを選択することで画質のよいデータを再生ことができる。また、他の例として大きなサイズの画像データをＴＶ等で受信しつつ、鑑賞者の個人端末にピクチャが分割されたタイルなど一部の領域が復号されて表示されてもよい。これにより、全体像を共有化しつつ、自身の担当分野又はより詳細に確認したい領域を手元で確認することができる。
　また今後は、屋内外にかかわらず近距離、中距離、又は長距離の無線通信が複数使用可能な状況下で、ＭＰＥＧ－ＤＡＳＨなどの配信システム規格を利用して、接続中の通信に対して適切なデータを切り替えながらシームレスにコンテンツを受信することが予想される。これにより、ユーザは、自身の端末のみならず屋内外に設置されたディスプレイなどの復号装置又は表示装置を自由に選択しながらリアルタイムで切り替えられる。また、自身の位置情報などに基づいて、復号する端末及び表示する端末を切り替えながら復号を行うことができる。これにより、目的地への移動中に、表示可能なデバイスが埋め込まれた隣の建物の壁面又は地面の一部に地図情報を表示させながら移動することも可能になる。また、符号化データが受信端末から短時間でアクセスできるサーバにキャッシュされている、又は、コンテンツ・デリバリー・サービスにおけるエッジサーバにコピーされている、などの、ネットワーク上での符号化データへのアクセス容易性に基づいて、受信データのビットレートを切り替えることも可能である。
　［スケーラブル符号化］
　コンテンツの切り替えに関して、図３１に示す、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法を応用して圧縮符号化されたスケーラブルなストリームを用いて説明する。サーバは、個別のストリームとして内容は同じで質の異なるストリームを複数有していても構わないが、図示するようにレイヤに分けて符号化を行うことで実現される時間的／空間的スケーラブルなストリームの特徴を活かして、コンテンツを切り替える構成であってもよい。つまり、復号側が性能という内的要因と通信帯域の状態などの外的要因とに応じてどのレイヤまで復号するかを決定することで、復号側は、低解像度のコンテンツと高解像度のコンテンツとを自由に切り替えて復号できる。例えば移動中にスマートフォンｅｘ１１５で視聴していた映像の続きを、帰宅後にインターネットＴＶ等の機器で視聴したい場合には、当該機器は、同じストリームを異なるレイヤまで復号すればよいので、サーバ側の負担を軽減できる。
　さらに、上記のように、レイヤ毎にピクチャが符号化されており、ベースレイヤの上位にエンハンスメントレイヤが存在するスケーラビリティを実現する構成以外に、エンハンスメントレイヤが画像の統計情報などに基づくメタ情報を含み、復号側が、メタ情報に基づきベースレイヤのピクチャを超解像することで高画質化したコンテンツを生成してもよい。超解像とは、同一解像度におけるＳＮ比の向上、及び、解像度の拡大のいずれであってもよい。メタ情報は、超解像処理に用いる線形或いは非線形のフィルタ係数を特定するため情報、又は、超解像処理に用いるフィルタ処理、機械学習或いは最小２乗演算におけるパラメータ値を特定する情報などを含む。
　または、画像内のオブジェクトなどの意味合いに応じてピクチャがタイル等に分割されており、復号側が、復号するタイルを選択することで一部の領域だけを復号する構成であってもよい。また、オブジェクトの属性（人物、車、ボールなど）と映像内の位置（同一画像における座標位置など）とをメタ情報として格納することで、復号側は、メタ情報に基づいて所望のオブジェクトの位置を特定し、そのオブジェクトを含むタイルを決定できる。例えば、図３２に示すように、メタ情報は、ＨＥＶＣにおけるＳＥＩメッセージなど画素データとは異なるデータ格納構造を用いて格納される。このメタ情報は、例えば、メインオブジェクトの位置、サイズ、又は色彩などを示す。
　また、ストリーム、シーケンス又はランダムアクセス単位など、複数のピクチャから構成される単位でメタ情報が格納されてもよい。これにより、復号側は、特定人物が映像内に出現する時刻などが取得でき、ピクチャ単位の情報と合わせることで、オブジェクトが存在するピクチャ、及び、ピクチャ内でのオブジェクトの位置を特定できる。
　［Ｗｅｂページの最適化］
　図３３は、コンピュータｅｘ１１１等におけるｗｅｂページの表示画面例を示す図である。図３４は、スマートフォンｅｘ１１５等おけるｗｅｂページの表示画面例を示す図である。図３３及び図３４に示すようにｗｅｂページが、画像コンテンツへのリンクであるリンク画像を複数含む場合があり、閲覧するデバイスによってその見え方は異なる。画面上に複数のリンク画像が見える場合には、ユーザが明示的にリンク画像を選択するまで、又は画面の中央付近にリンク画像が近付く或いはリンク画像の全体が画面内に入るまでは、表示装置（復号装置）は、リンク画像として各コンテンツが有する静止画又はＩピクチャを表示したり、複数の静止画又はＩピクチャ等でｇｉｆアニメのような映像を表示をしたり、ベースレイヤのみ受信して映像を復号及び表示したりする。
　ユーザによりリンク画像が選択された場合、表示装置は、ベースレイヤを最優先にして復号する。なお、ｗｅｂページを構成するＨＴＭＬにスケーラブルなコンテンツであることを示す情報があれば、表示装置は、エンハンスメントレイヤまで復号してもよい。また、リアルタイム性を担保するために、選択される前又は通信帯域が非常に厳しい場合には、表示装置は、前方参照のピクチャ（Ｉピクチャ、Ｐピクチャ、前方参照のみのＢピクチャ）のみを復号及び表示することで、先頭ピクチャの復号時刻と表示時刻との間の遅延（コンテンツの復号開始から表示開始までの遅延）を低減できる。また、表示装置は、ピクチャの参照関係を敢えて無視して全てのＢピクチャ及びＰピクチャを前方参照にして粗く復号し、時間が経ち受信したピクチャが増えるにつれて正常の復号を行ってもよい。
　［自動走行］
　また、車の自動走行又は走行支援のため２次元又は３次元の地図情報などの静止画又は映像データを送受信する場合、受信端末は、１以上のレイヤに属する画像データに加えて、メタ情報として天候又は工事の情報なども受信し、これらを対応付けて復号してもよい。なお、メタ情報は、レイヤに属してもよいし、単に画像データと多重化されてもよい。
　この場合、受信端末を含む車、ドローン又は飛行機などが移動するため、受信端末は、当該受信端末の位置情報を受信要求時に送信することで、基地局ｅｘ１０６～ｅｘ１１０を切り替えながらシームレスな受信及び復号を実現できる。また、受信端末は、ユーザの選択、ユーザの状況又は通信帯域の状態に応じて、メタ情報をどの程度受信するか、又は地図情報をどの程度更新していくかを動的に切り替えることが可能になる。
　以上のようにして、コンテンツ供給システムｅｘ１００では、ユーザが送信した符号化された情報をリアルタイムでクライアントが受信して復号し、再生することができる。
　［個人コンテンツの配信］
　また、コンテンツ供給システムｅｘ１００では、映像配信業者による高画質で長時間のコンテンツのみならず、個人による低画質で短時間のコンテンツのユニキャスト、又はマルチキャスト配信が可能である。また、このような個人のコンテンツは今後も増加していくと考えられる。個人コンテンツをより優れたコンテンツにするために、サーバは、編集処理を行ってから符号化処理を行ってもよい。これは例えば、以下のような構成で実現できる。
　撮影時にリアルタイム又は蓄積して撮影後に、サーバは、原画又は符号化済みデータから撮影エラー、シーン探索、意味の解析、及びオブジェクト検出などの認識処理を行う。そして、サーバは、認識結果に基づいて手動又は自動で、ピントずれ又は手ブレなどを補正したり、明度が他のピクチャに比べて低い又は焦点が合っていないシーンなどの重要性の低いシーンを削除したり、オブジェクトのエッジを強調したり、色合いを変化させるなどの編集を行う。サーバは、編集結果に基づいて編集後のデータを符号化する。また撮影時刻が長すぎると視聴率が下がることも知られており、サーバは、撮影時間に応じて特定の時間範囲内のコンテンツになるように上記のように重要性が低いシーンのみならず動きが少ないシーンなどを、画像処理結果に基づき自動でクリップしてもよい。または、サーバは、シーンの意味解析の結果に基づいてダイジェストを生成して符号化してもよい。
　なお、個人コンテンツには、そのままでは著作権、著作者人格権、又は肖像権等の侵害となるものが写り込んでいるケースもあり、共有する範囲が意図した範囲を超えてしまうなど個人にとって不都合な場合もある。よって、例えば、サーバは、画面の周辺部の人の顔、又は家の中などを敢えて焦点が合わない画像に変更して符号化してもよい。また、サーバは、符号化対象画像内に、予め登録した人物とは異なる人物の顔が映っているかどうかを認識し、映っている場合には、顔の部分にモザイクをかけるなどの処理を行ってもよい。または、符号化の前処理又は後処理として、著作権などの観点からユーザが画像を加工したい人物又は背景領域を指定し、サーバは、指定された領域を別の映像に置き換える、又は焦点をぼかすなどの処理を行うことも可能である。人物であれば、動画像において人物をトラッキングしながら、顔の部分の映像を置き換えることができる。
　また、データ量の小さい個人コンテンツの視聴はリアルタイム性の要求が強いため、帯域幅にもよるが、復号装置は、まずベースレイヤを最優先で受信して復号及び再生を行う。復号装置は、この間にエンハンスメントレイヤを受信し、再生がループされる場合など２回以上再生される場合に、エンハンスメントレイヤも含めて高画質の映像を再生してもよい。このようにスケーラブルな符号化が行われているストリームであれば、未選択時又は見始めた段階では粗い動画だが、徐々にストリームがスマートになり画像がよくなるような体験を提供することができる。スケーラブル符号化以外にも、１回目に再生される粗いストリームと、１回目の動画を参照して符号化される２回目のストリームとが１つのストリームとして構成されていても同様の体験を提供できる。
　［その他の使用例］
　また、これらの符号化又は復号処理は、一般的に各端末が有するＬＳＩｅｘ５００において処理される。ＬＳＩｅｘ５００は、ワンチップであっても複数チップからなる構成であってもよい。なお、動画像符号化又は復号用のソフトウェアをコンピュータｅｘ１１１等で読み取り可能な何らかの記録メディア（ＣＤ－ＲＯＭ、フレキシブルディスク、又はハードディスクなど）に組み込み、そのソフトウェアを用いて符号化又は復号処理を行ってもよい。さらに、スマートフォンｅｘ１１５がカメラ付きである場合には、そのカメラで取得した動画データを送信してもよい。このときの動画データはスマートフォンｅｘ１１５が有するＬＳＩｅｘ５００で符号化処理されたデータである。
　なお、ＬＳＩｅｘ５００は、アプリケーションソフトをダウンロードしてアクティベートする構成であってもよい。この場合、端末は、まず、当該端末がコンテンツの符号化方式に対応しているか、又は、特定サービスの実行能力を有するかを判定する。端末がコンテンツの符号化方式に対応していない場合、又は、特定サービスの実行能力を有さない場合、端末は、コーデック又はアプリケーションソフトをダウンロードし、その後、コンテンツ取得及び再生する。
　また、インターネットｅｘ１０１を介したコンテンツ供給システムｅｘ１００に限らず、デジタル放送用システムにも上記各実施の形態の少なくとも動画像符号化装置（画像符号化装置）又は動画像復号化装置（画像復号装置）のいずれかを組み込むことができる。衛星などを利用して放送用の電波に映像と音が多重化された多重化データを載せて送受信するため、コンテンツ供給システムｅｘ１００のユニキャストがし易い構成に対してマルチキャスト向きであるという違いがあるが符号化処理及び復号処理に関しては同様の応用が可能である。
　［ハードウェア構成］
　図３５は、スマートフォンｅｘ１１５を示す図である。また、図３６は、スマートフォンｅｘ１１５の構成例を示す図である。スマートフォンｅｘ１１５は、基地局ｅｘ１１０との間で電波を送受信するためのアンテナｅｘ４５０と、映像及び静止画を撮ることが可能なカメラ部ｅｘ４６５と、カメラ部ｅｘ４６５で撮像した映像、及びアンテナｅｘ４５０で受信した映像等が復号されたデータを表示する表示部ｅｘ４５８とを備える。スマートフォンｅｘ１１５は、さらに、タッチパネル等である操作部ｅｘ４６６と、音声又は音響を出力するためのスピーカ等である音声出力部ｅｘ４５７と、音声を入力するためのマイク等である音声入力部ｅｘ４５６と、撮影した映像或いは静止画、録音した音声、受信した映像或いは静止画、メール等の符号化されたデータ、又は、復号化されたデータを保存可能なメモリ部ｅｘ４６７と、ユーザを特定し、ネットワークをはじめ各種データへのアクセスの認証をするためのＳＩＭｅｘ４６８とのインタフェース部であるスロット部ｅｘ４６４とを備える。なお、メモリ部ｅｘ４６７の代わりに外付けメモリが用いられてもよい。
　また、表示部ｅｘ４５８及び操作部ｅｘ４６６等を統括的に制御する主制御部ｅｘ４６０と、電源回路部ｅｘ４６１、操作入力制御部ｅｘ４６２、映像信号処理部ｅｘ４５５、カメラインタフェース部ｅｘ４６３、ディスプレイ制御部ｅｘ４５９、変調／復調部ｅｘ４５２、多重／分離部ｅｘ４５３、音声信号処理部ｅｘ４５４、スロット部ｅｘ４６４、及びメモリ部ｅｘ４６７とがバスｅｘ４７０を介して接続されている。
　電源回路部ｅｘ４６１は、ユーザの操作により電源キーがオン状態にされると、バッテリパックから各部に対して電力を供給することによりスマートフォンｅｘ１１５を動作可能な状態に起動する。
　スマートフォンｅｘ１１５は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等を有する主制御部ｅｘ４６０の制御に基づいて、通話及データ通信等の処理を行う。通話時は、音声入力部ｅｘ４５６で収音した音声信号を音声信号処理部ｅｘ４５４でデジタル音声信号に変換し、これを変調／復調部ｅｘ４５２でスペクトラム拡散処理し、送信／受信部ｅｘ４５１でデジタルアナログ変換処理及び周波数変換処理を施した後にアンテナｅｘ４５０を介して送信する。また受信データを増幅して周波数変換処理及びアナログデジタル変換処理を施し、変調／復調部ｅｘ４５２でスペクトラム逆拡散処理し、音声信号処理部ｅｘ４５４でアナログ音声信号に変換した後、これを音声出力部ｅｘ４５７から出力する。データ通信モード時は、本体部の操作部ｅｘ４６６等の操作によってテキスト、静止画、又は映像データが操作入力制御部ｅｘ４６２を介して主制御部ｅｘ４６０に送出され、同様に送受信処理が行われる。データ通信モード時に映像、静止画、又は映像と音声を送信する場合、映像信号処理部ｅｘ４５５は、メモリ部ｅｘ４６７に保存されている映像信号又はカメラ部ｅｘ４６５から入力された映像信号を上記各実施の形態で示した動画像符号化方法によって圧縮符号化し、符号化された映像データを多重／分離部ｅｘ４５３に送出する。また、音声信号処理部ｅｘ４５４は、映像又は静止画等をカメラ部ｅｘ４６５で撮像中に音声入力部ｅｘ４５６で収音した音声信号を符号化し、符号化された音声データを多重／分離部ｅｘ４５３に送出する。多重／分離部ｅｘ４５３は、符号化済み映像データと符号化済み音声データを所定の方式で多重化し、変調／復調部（変調／復調回路部）ｅｘ４５２、及び送信／受信部ｅｘ４５１で変調処理及び変換処理を施してアンテナｅｘ４５０を介して送信する。
　電子メール又はチャットに添付された映像、又はウェブページ等にリンクされた映像を受信した場合、アンテナｅｘ４５０を介して受信された多重化データを復号するために、多重／分離部ｅｘ４５３は、多重化データを分離することにより、多重化データを映像データのビットストリームと音声データのビットストリームとに分け、同期バスｅｘ４７０を介して符号化された映像データを映像信号処理部ｅｘ４５５に供給するとともに、符号化された音声データを音声信号処理部ｅｘ４５４に供給する。映像信号処理部ｅｘ４５５は、上記各実施の形態で示した動画像符号化方法に対応した動画像復号化方法によって映像信号を復号し、ディスプレイ制御部ｅｘ４５９を介して表示部ｅｘ４５８から、リンクされた動画像ファイルに含まれる映像又は静止画が表示される。また音声信号処理部ｅｘ４５４は、音声信号を復号し、音声出力部ｅｘ４５７から音声が出力される。なおリアルタイムストリーミングが普及しているため、ユーザの状況によっては音声の再生が社会的にふさわしくない場も起こりえる。そのため、初期値としては、音声信号は再生せず映像データのみを再生する構成の方が望ましい。ユーザが映像データをクリックするなど操作を行った場合にのみ音声を同期して再生してもよい。
　またここではスマートフォンｅｘ１１５を例に説明したが、端末としては符号化器及び復号化器を両方持つ送受信型端末の他に、符号化器のみを有する送信端末、及び、復号化器のみを有する受信端末という３通りの実装形式が考えられる。さらに、デジタル放送用システムにおいて、映像データに音楽データなどが多重化された多重化データを受信又は送信するとして説明したが、多重化データには、音声データ以外に映像に関連する文字データなどが多重化されてもよいし、多重化データではなく映像データ自体が受信又は送信されてもよい。
　なお、ＣＰＵを含む主制御部ｅｘ４６０が符号化又は復号処理を制御するとして説明したが、端末はＧＰＵを備えることも多い。よって、ＣＰＵとＧＰＵで共通化されたメモリ、又は共通に使用できるようにアドレスが管理されているメモリにより、ＧＰＵの性能を活かして広い領域を一括して処理する構成でもよい。これにより符号化時間を短縮でき、リアルタイム性を確保し、低遅延を実現できる。特に動き探索、デブロックフィルタ、ＳＡＯ（Ｓａｍｐｌｅ　Ａｄａｐｔｉｖｅ　Ｏｆｆｓｅｔ）、及び変換・量子化の処理を、ＣＰＵではなく、ＧＰＵでピクチャなどの単位で一括して行うと効率的である。
　本開示は、動画像を符号化する符号化装置及び符号化された動画像を復号する復号装置に適用することができる。
　１００　符号化装置
　１０２　分割部
　１０４　減算部
　１０６　変換部
　１０８　量子化部
　１１０　エントロピー符号化部
　１１２、１１２Ａ、１１２Ｂ、１１２Ｃ、２０４、２０４Ａ、２０４Ｂ、２０４Ｃ　逆量子化部
　１１４、２０６　逆変換部
　１１６、２０８　加算部
　１１８、２１０　ブロックメモリ
　１２０、２１２　ループフィルタ部
　１２２、２１４　フレームメモリ
　１２４、２１６　イントラ予測部
　１２６、２１８　インター予測部
　１２８、２２０　予測制御部
　２００　復号装置
　２０２　エントロピー復号部
　９００３、１０００２、１１００３、１２００２、１３００３、１４００２、１５００３、１６００２　逆量子化器
　９０１０、１０００８、１１０１０、１２００８、１３０１０、１４００８、１５０１０、１６００８　量子化パラメータ導出器
　１１０１１、１２００９　変換器

Claims (18)

  1. 　１つ又は複数の量子化された第１変換係数を逆量子化し、
    　前記逆量子化された１つ又は複数の第１変換係数に基づいて量子化パラメータを導出し、
    　前記導出された量子化パラメータに基づいて、量子化された第２変換係数を逆量子化する、
    　符号化方法。
  2. 　前記符号化方法は、さらに、符号化対象ブロックの予測信号を１以上の第３変換係数に変換し、
    　前記量子化パラメータの導出では、前記逆量子化された１つ又は複数の第１変換係数と、前記符号化対象ブロックの予測信号から変換された１以上の第３変換係数とに基づいて、前記量子化パラメータを導出する、
    　請求項１に記載の符号化方法。
  3. 　前記符号化方法は、さらに、符号化対象ブロックの予測信号に基づいて活性度を決定し、
    　前記量子化パラメータの導出では、前記逆量子化された１つ又は複数の第１変換係数と、前記決定された活性度とに基づいて、前記量子化パラメータを導出する、
    　請求項１に記載の符号化方法。
  4. 　前記量子化パラメータと前記第１変換係数との関係は、１つ又は複数の強度パラメータによって調整可能である、
    　請求項１～３のいずれか１項に記載の符号化方法。
  5. 　前記量子化パラメータの導出において、１つ又は複数の選択パラメータによって切り替え可能な複数のマッピング関数が用いられる、
    　請求項１～３のいずれか１項に記載の符号化方法。
  6. 　前記１つ又は複数の強度パラメータは、符号化ビットストリーム内のヘッダに書き込まれる、
    　請求項４に記載の符号化方法。
  7. 　前記１つ又は複数の選択パラメータは、符号化ビットストリーム内のヘッダに書き込まれる、
    　請求項５に記載の符号化方法。
  8. 　前記複数の第１変換係数及び前記第２変換係数は、同一の符号化対象ブロックに含まれ、
    　前記複数の第１変換係数は、所定の走査順序で前記第２変換係数よりも先に走査され、
    　前記量子化パラメータの導出では、前記複数の第１変換係数の累積合計に基づいて、前記量子化パラメータを導出する、
    　請求項１～７のいずれか１項に記載の符号化方法。
  9. 　１つ又は複数の量子化された第１変換係数を逆量子化し、
    　前記逆量子化された１つ又は複数の第１変換係数に基づいて量子化パラメータを導出し、
    　前記導出された量子化パラメータに基づいて、量子化された第２変換係数を逆量子化する、
    　復号方法。
  10. 　前記復号方法は、さらに、復号対象ブロックの予測信号を１以上の第３変換係数に変換し、
    　前記量子化パラメータの導出では、前記逆量子化された１つ又は複数の第１変換係数と、前記復号対象ブロックの予測信号から変換された１以上の第３変換係数とに基づいて、量子化パラメータを導出する、
    　請求項９に記載の復号方法。
  11. 　前記復号方法は、さらに、復号対象ブロックの予測信号に基づいて活性度を決定し、
    　前記量子化パラメータの導出では、前記逆量子化された１つ又は複数の第１変換係数と、前記決定された活性度とに基づいて、量子化パラメータを導出する、
    　請求項９に記載の復号方法。
  12. 　前記量子化パラメータと前記第１変換係数との関係は、１つ又は複数の強度パラメータによって調整可能である、
    　請求項９～１１のいずれか１項に記載の復号方法。
  13. 　前記量子化パラメータの導出において、１つ又は複数の選択パラメータに基づいて、第１変換係数と量子化パラメータとの間の予め定義された複数の関係の中から１つの関係を選択し、選択された関係に基づいて、前記逆量子化された１つ又は複数の第１変換係数から前記量子化パラメータを導出する、
    　請求項９～１１のいずれか１項に記載の復号方法。
  14. 　前記１つ又は複数の強度パラメータは、符号化ビットストリーム内のヘッダから読み解かれる、
    　請求項１２に記載の復号方法。
  15. 　前記１つ又は複数の選択パラメータは、符号化ビットストリーム内のヘッダから読み解かれる、
    　請求項１３に記載の復号方法。
  16. 　前記複数の第１変換係数及び前記第２変換係数は、同一の復号対象ブロックに含まれ、
    　前記複数の第１変換係数は、所定の走査順序で前記第２変換係数よりも先に走査され、
    　前記量子化パラメータの導出では、前記複数の第１変換係数の累積合計に基づいて、前記量子化パラメータを導出する、
    　請求項９～１５のいずれか１項に記載の復号方法。
  17. 　１つ又は複数の量子化された第１変換係数を逆量子化する逆量子化部と、
    　前記逆量子化された１つ又は複数の第１変換係数に基づいて量子化パラメータを導出する導出部と、を備え、
    　前記逆量子化部は、さらに、前記導出された量子化パラメータに基づいて、量子化された第２変換係数を逆量子化する、
    　符号化装置。
  18. 　１つ又は複数の量子化された第１変換係数を逆量子化する逆量子化部と、
    　前記逆量子化された１つ又は複数の第１変換係数に基づいて量子化パラメータを導出する導出部と、を備え、
    　前記逆量子化部は、さらに、前記導出された量子化パラメータに基づいて、量子化された第２変換係数を逆量子化する、
    　復号装置。
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