专利名称：图像解码设备和图像编码设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及图像解码设备以及类似设备，其包括用于从编码数据中解码预测残差信号和预测信号的解码装置，以及通过对解码装置解码的预测残差信号进行逆量化和逆变换来产生预测残差的产生装置，以从预测残差和预测信号中解码出图像数据。
背景技术：
图像编码技术已经应用到许多常见视频设备，包括电视机、蜂窝电话等能够进行图像处理的设备。在图像编码技术领域中，一般将图像数据(图像信息)划分成多个块，将划分得到的每个块进行正交变换。对获得的变换系数进行量化，然后通过可变长度编码对量化的变换系数进行编码。在这种编码方法中，由于量化期间的信息损失，所以发生图像劣化。特别是由于在作为正交变换实施单元的各个块之间的边界处产生较大失真(所谓的块噪声)， 图像中易于发生严重劣化。一旦图像编码过程中在每个块的边界处出现块噪声，当对编码图像进行解码时也会出现块噪声，从而观看图像的用户容易感觉到不自然。因此，在典型的图像解码设备(或图像编码设备)中，为了去除块噪声，对每个块边界处出现的块噪声进行滤波处理。例如，非专利文献1公开了一种基本的滤波器处理技术。下面参照图沈描述非专利文献1公开的滤波器处理技术。图沈示意性示出了像素以及块边界周围对应像素的像素值。在图沈中假设块边界存在于像素值为p0的像素PO与像素值为q0的像素QO之间，而像素P1、P2和P3以及像素Q1、Q2和Q3按照依次远离该边界的顺序而定位。此外，假设这些像素分别具有像素值pi、p2和p3以及ql、q2和q3。换言之，在图沈中，在沿着块边界彼此相邻的两个块之中，一个块的像素值由像素值pk(k是由到边界的距离定义的值)表示，而另一块的像素值由像素值qk(k是由到边界的距离定义的值)表示。注意，在图26中，在沿水平方向的边界和沿垂直方向的边界之间没有进行区分。此外，虽然非专利文献1公开了多个滤波处理，但是在本说明书中，将描述使用称作BS = 4的模式的滤波器处理。在BS = 4中，使用以下公式(0-1)和公式(0-2)计算对边界的状况进行表示的值 “d” 和 “ap”。d = ABS (p0-q0)…(0-1)ap = ABS(p2_qO)…(0—2)当计算的“d”和“ap”满足d< α且ap < β时，α和β是预定阈值，实施以下滤波处理p0，= (ρ2+2 X pl+2 X pO+2 X qO+ql) /8ρΓ = (p2+p l+p0+q0)/4
p2，= (2Xp3+3Xp2+pl+p0+q0)/8。否则，实施以下滤波p0，= (2Xpl+pO+qO)/4这样，在该技术中，依据块边界周围的梯度的幅度ap，改变滤波器的抽头和系数的数目以及滤波范围，从而能够自适应地修改强度。由于去块滤波器基本上是低通滤波器，所以滤波器的抽头数目越大和滤波器的覆盖范围越宽时，去除块失真的效果越显著。然而，在这种情况下，图像反而倾向于变得模糊。 因此，希望提供一种配置，其中能够依据电影制造者或观看者的偏好来控制滤波器的强度。在非专利文献1的技术中，通过将控制滤波处理切换的阈值α和β添加到片首部，作为对捆绑了多个宏块的片进行控制的信息，并且发送该片首部，可以控制滤波的程度。现有技术文献非专利文献非专利文献IS0/IEC14496_10
发明内容
本发明要解决的问题在非专利文献1中，可以根据梯度的幅度对滤波器处理的切换方法进行控制，从而可以控制模糊程度与去除块噪声效应之间的分配。然而，无法修改滤波器系数，从而难以提高编码效率。此外，由于在边界附近的像素之中，仅使用要滤波一侧的像素来计算对梯度幅度的评估，所以出现的问题在于，当块大小较大时无法执行适当的滤波。鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种能够高效和适当地编码图像的图像编码设备以及一种能够通过根据图像特性执行滤波器处理来解码图像的图像解码设备。解决问题的手段为了解决上述问题，本发明的图像解码设备是一种包括解码装置和产生装置的图像解码设备，解码装置从编码数据中解码预测残差信号和预测信号，产生装置通过对解码装置解码的预测残差信号进行逆量化和逆变换，来产生预测残差；从而该图像解码设备从预测残差和预测信号中解码出图像数据；图像解码设备包括滤波器参数存储装置，存储滤波器参数集合；以及滤波装置，通过使用滤波器参数存储装置中存储的滤波器参数，对图像数据进行滤波处理，其中，滤波装置包括梯度值计算装置，计算要作为滤波处理目标的像素附近的梯度值；选择装置，根据所计算的梯度，从滤波器参数集合中选择一个滤波器参数；以及加权系数计算装置，基于选择装置所选择的滤波器参数，计算用于滤波处理的加权系数。本发明的图像解码设备的特征还在于，解码装置还从所述编码数据中解码出滤波器参数集合，以及滤波装置通过使用解码装置解码出的滤波器参数，对图像数据执行滤波处理。本发明的图像解码设备的特征还在于，解码装置还从所述编码数据中解码出与不同大小的多个块有关的信息，以及滤波装置针对每一个块，对图像数据执行滤波处理。本发明的图像解码设备的特征还在于，加权系数计算装置根据选择装置所选择的滤波器参数以及与边界的距离，计算针对滤波处理的加权系数。 本发明的图像解码设备是包括解码装置和产生装置的一种图像解码设备，解码装置从编码数据中解码预测残差信号和预测信号，以及产生装置通过对解码装置解码的预测残差信号进行逆量化和逆变换，来产生预测残差；从而该图像解码设备从预测残差和预测信号中解码出图像数据；图像解码设备包括梯度值计算装置，计算要作为滤波处理目标的像素附近的梯度值；滤波装置，根据梯度值计算装置所计算的梯度，对图像数据进行滤波处理，其中梯度值计算装置基于要作为滤波处理目标的块的变换系数的幅度、以及滤波目标像素与该目标像素附近的像素之间的差值的幅度，来计算梯度值。本发明的图像解码设备的特征还在于，当块的大小是预定大小或更大时，梯度值计算装置基于要作为滤波处理目标的块的变换系数的幅度，或者基于所述变换系数的幅度以及滤波目标像素与该目标像素附近的像素之间的差值的幅度，来计算梯度值。本发明的图像解码设备的特征还在于，像素值计算装置是如下装置当对被划分成块之后编码的图像信息进行解码时，该装置对处理目标像素的像素值进行校正，所述处理目标像素位于特定块与邻接该特定块的相邻块之间的边界附近，并且属于该特定块；以及当块的大小是预定大小或更大时，梯度值计算装置基于属于所述特定块的两个或更多个像素之间的像素值差的幅度，或者基于属于所述相邻块的两个或更多个像素之间的像素值差的幅度，来计算梯度值。本发明的图像解码设备是一种包括解码装置和产生装置的图像解码设备，解码装置从编码数据中解码预测残差信号和预测信号，产生装置通过对解码装置解码的预测残差信号进行逆量化和逆变换，来产生预测残差；从而该图像解码设备从预测残差和预测信号中解码出图像数据；图像解码设备的特征在于，解码装置包括解码出标志的解码装置，所述标志用于对预测残差信号的可变长度编码方法进行切换，预测残差信号是已经被划分成具有不同大小的多个块的要被编码的信号；解码装置还包括一种解码装置，其特征在于，对于大于预定大小的块，编码数据中要包括的变换系数的数目小于输入至逆变换装置的变换系数的数目，并且该解码装置通过用于切换可变长度编码方法的标志来改变变换系数的数目。本发明的图像解码设备是一种包括解码装置和产生装置的图像解码设备，解码装置从编码数据中解码预测残差信号和预测信号，以及产生装置，通过对解码装置解码的预测残差信号进行逆量化和逆变换，来产生预测残差；从而该图像解码设备从预测残差和预测信号中解码出图像数据；图像解码设备的特征在于，预测残差信号是已经被划分成具有不同大小的多个块的要被编码的信号，解码装置还包括一种解码装置，其特征在于，对于大于预定大小的块，编码数据中要包括的变换系数的数目小于输入至逆变换装置的变换系数的数目，并且该解码装置改变变换系数的数目。本发明的图像解码设备是一种图像包括解码装置和产生装置的解码设备解码装置从编码数据中解码预测残差信号和预测信号，产生装置通过对解码装置解码的预测残差信号进行逆量化和逆变换，来产生预测残差；从而该图像解码设备从预测残差和预测信号中解码出图像数据；图像解码设备的特征在于，解码装置包括如下装置在解码预测残差信号时，该装置在已经解码了预定数目或更大数目的预测残差信号的时间点，根据已解码的预测残差信号的值，改变要包括到编码数据中的变换系数的位置。本发明的图像解码设备的特征在于，解码装置包括如下装置当解码预测残差信号时，该装置在已经解码了预定数目或更大数目的预测残差信号的时间点，来计算根据已解码的预测残差信号的线性和计算的索引；解码装置还包括如下装置依据所述索引是否大于预定值，改变要包括到编码数据中的变换系数的位置。本发明的图像编码设备是一种包括用于产生局部解码图像的解码图像产生装置的图像编码设备，图像编码设备包括梯度值计算装置，计算局部解码图像上特定计算目标像素附近的梯度值；学习数据计算存储装置，根据要作为计算目标的像素的值、该像素附近的像素的值、以及位置与输入图像的目标像素的位置相同的像素的值，来计算学习数据，并且存储针对每一个梯度的计算结果；以及滤波器参数计算装置，使用学习数据计算存储装置所存储的针对每一个梯度的学习数据，计算针对每一个梯度的滤波器参数。本发明的有益效果根据梯度值的幅度确定符合图像特性的滤波器参数，并且基于滤波器参数控制滤波处理的加权系数，由此可以在图像编码时提高效率。此外，可以对已被高效编码的图像进行解码。此外，将变换系数，或者不仅将要滤波一侧的块的像素，还将边界附近的像素之中的相邻像素用于计算梯度幅度的评估值(梯度值)，由此可以确切地测量滤波目标像素附近的块的特性，并提高滤波处理的精度。此外，通过使要包括在图像信息中的变换系数的数目小于输入至逆变换装置的变换系数的数目，可以提高编码变换效率。此外，依据变换系数的可变长度编码的方法，或者依据帧首部、片首部、宏块首部、块首部等的标志，改变要包括在图像信息中的变换系数的数目，由此可以进一步提高编码效率。也能够根据解码目标块的低频分量的解码值，改变高频分量的变换系数的位置，来提高编码效率。
图1是示出了第一实施例的图像解码设备100的配置的框图。图2是说明第一实施例中的边界的图。图3是示出了第一实施例中滤波器单元的配置的图。图4是说明第一实施例中滤波器像素的图。图5是示出了第一实施例中梯度计算器的配置的框图。图6是说明第一实施例中表示格式a的滤波器参数的图。图7是说明第一实施例中表示格式b的滤波器参数的图。图8是说明第一实施例中滤波器参数存储操作的图。图9是说明第一实施例中滤波器参数存储操作的图。图10是说明第一实施例中滤波器参数存储操作的图。图11是示出了第二实施例的图像解码设备的配置的框图。图12是说明第二实施例中要编码的变换系数的位置的图，其中依据可变长度编码的方法对位置进行切换。图13是说明第二实施例中要编码的变换系数的位置的图。图14是说明第二实施例中首部配置的图。图15是说明第二实施例中要编码的变换系数的位置的图。图16是说明第二实施例中用于选择要编码的变换系数的位置的方法的图。图17是示出了第二实施例中用于设置块大小的方法的图。图18是示出了第二实施例中用于设置块大小的方法的图。图19是示出了第二实施例中用于设置块大小的方法的图。图20是说明第二实施例中频率分量计算器的操作的图。图21是示出了第三实施例的图像编码设备的配置的框图。图22是示出了第三实施例中滤波器参数计数器的配置的框图。图23是说明第三实施例中学习数据存储操作的图。图M是说明第三实施例中学习数据存储操作的图。图25是说明第三实施例中学习数据存储操作的图。图沈是说明现有技术中边界的图。
具体实施例方式首先，参照附图描述本发明的实施例。[1.第一实施例]首先描述作为第一实施例的应用了本发明的图像解码设备。[1. 1图像解码设备配置]下面参照图1描述应用了本发明的图像解码设备。图1是示出了根据第一实施例的图像解码设备100的配置的框图。如图1所示，图像解码设备100包括预测单元111、可变长度编码解码器114、逆量化器115、逆变换器116、帧存储器117、滤波器参数存储器119、滤波器单元120和加法器 109。下面描述图像解码设备100的操作。[1. 2图像解码设备的操作]
首先将输入至图像解码设备100的编码数据提供给可变长度编码解码器114。可变长度编码解码器114通过对编码数据的可变长度解码，解码出滤波器参数、预测信号以及变换且量化的预测残差信号，滤波器参数作为用于指定要用于滤波器处理的加权系数的参数，预测信号显示了预测方法。逆量化器115对从可变长度编码解码器114输入的变换且量化的预测残差信号进行逆量化。逆变换器116对从逆量化器115输入的逆量化后的信号进行逆变换，以产生预测残差。当接收到由可变长度编码解码器114解码出的预测信号时，预测单元111根据该预测信号，仅使用帧存储器117中存储的解码图像，来产生预测信号。加法器109将从预测单元111输入的预测信号与从逆变换器116输入的预测残差相加，以产生解码图像，并将解码图像存储到帧存储器117中。滤波器参数存储器119接收并存储可变长度编码解码器114解码出的滤波器参数。滤波器单元120读取滤波器参数存储器119中存储的滤波器参数，并对帧存储器117 中存储的图像进行滤波处理。[1.3滤波器单元的描述]现在将详细描述滤波器单元120。图2是示意性示出了块边界附近的像素的图。在图2中，在彼此相邻的两个块之中，一个块中的像素称为像素Pi，另一个块中的像素称为像素Qi (i是范围从O到η的整数)。这里，对于像素Pi和像素Qi，i对应于到块边界的距离。此外，在图2中，将对应于像素Pi和像素Qi的像素值表示为像素值Pi和像素值 qi。将处理目标像素1 对应于处理前的像素值Pk的处理后的像素值表示为pk’。这里，k 是整数，可以取从0到等于或小于块大小的值(k为0到η)。图3是示出了滤波器单元120的内部配置的图。滤波器单元120包括差分值计算器401、梯度评估器402、加权系数计算器40和像素值计算器404。差分值计算器401计算目标块的边界像素PO的像素值ρ0与相邻块的相邻像素QO 的像素值q0之间的绝对差分值d。即，差分值计算器401使用如下公式计算绝对差分值d d = ABS(pO-qO)··· (1-1)。考虑到减小块失真，在参考垂直于块边界的方向上的(一维)像素来执行滤波器处理的情况下，给出了以上描述。然而，可以参考滤波目标像素附近的二维像素来执行滤波器处理。图4是说明二维滤波目标像素的图。对于滤波目标像素的像素值r22，差分值计算器401使用如下公式计算d:d = ABS(r22-r32)+ABS(r22-rl2)+ABS(r22-r23)+ABS (r22-r21). . · (1-2)。[1. 4像素值计算器的描述]像素值计算器404确定差分值计算器401计算的绝对差分值d是否小于阈值Thl。 即，确定d< α (α =阈值Thl)是否成立。当绝对差分值d小于阈值Thl时，S卩，当d < α 成立时，像素值计算器404根据滤波目标像素的像素值pk和边界像素值q0，计算滤波后像素值Pk’。更具体地，使用如下公式计算滤波后像素值pk’
pk，= WkXpk+(I-Wk) XqO... (1-3)。Wk是由距离k确定的加权系数。加权系数Λ使用从下述加权系数计算器403输出的值。应该注意，加权系数Λ可以作为整数值而不是小数来处理。在这种情况下，加权系数使用与2的N次幂(例如，32倍)相乘的值。更具体地，使用根据公式(1-3)变化而来的如下公式执行计算pk，= (WkXpk+(32-ffk) Xq0)/32... (1-4)。这里，在以上描述中，仅根据两个像素值pk和qO计算滤波后像素值pk’，但是也可以使用更多个像素的配置。在这种情况下，使用像素值px (k = 0到1-1)、像素值qX(X = 0到m-1)、针对像素值PX的加权系数α kx (χ = 0到1-1)、针对像素值qx的加权系数β kx (x = 0到m_l)、以及Y k，将滤波目标像素1 的滤波后像素值pk’表示为pk，=Σ akxXpx+Σ β kxXqx+Yk... (1-5)，在这种情况下，对于到边界的每个距离k而言需要(1+m+l)个加权系数。最好的情况是使用pk、p0和qO作为像素值的情况。在这种情况下，pk’为pk，= α kkXpk+α kOXpO+β kOXqO+Y k— (1~6) 当设置加权系数之和(α kk+a kO+β k0)为1并且Yk = O时，pk’如下pk，= a kkXpk+(l_a kk-β 0) Χρ0+β kOXqO... (1-7)。对于每个pk，加权系数的数目是2( a Ick和i3k0)。如图4所示，当滤波器参考像素是二维时，像素值计算器404通过滤波目标像素附近的像素值rij与加权系数aij(i和j是从0到4的整数)的线性累加，确定滤波器处理之后的像素值r22。具体而言，使用如下公式执行计算r22' =Σ a ijXrij+y。在这种情况下，加权系数a ij的数目是25，但是可以通过使用如下像素位置的对称特性来减少加权系数a 4j = a Oja 3j = a Ija i4 = a i0a i3 = ail在这种情况下，可以将加权系数的数目减少到9。[1.5梯度评估器的描述]图5是示出了梯度评估器402的内部配置的框图。梯度评估器402包括差值计算器601、梯度值计算器602和梯度索引计算器603。在一些情况下该评估器可以包括频率分量数量计算器604。由于将在第二实施例中描述频率分量数量计算器604，所以这里不进行描述。本实施例的梯度评估器402使用从帧存储器117中读取的像素值，计算梯度索引作为表示梯度幅度的信息。差值计算器601使用滤波目标像素的像素值和滤波目标像素附近的像素的像素值，计算梯度值计算所必需的差分值。在本实施例中，差分值d_p0p2计算如下d_p0p2 = ABS (p2_p0)。接着，梯度值计算器602使用差值计算器601获得的差分值，计算梯度值g。更具体地，使用如下公式执行计算g = d_p0p2。当滤波器参考像素如图4所示是二维时，差值计算器601计算d_rij = ABS (rij)-ABS (r22)，梯度值计算器602使用差值计算器601获得的差分值，如下计算梯度值g g = d_r42+d_r02+d_r24+d_r20 梯度索引计算器603根据梯度值计算器602获得的梯度值g，计算梯度索引gi。更具体地，使用如下公式计算梯度索引gi。gi = 0(g = TO)= l(g > Tl 且 g <= T2)= 2(g > Τ2 且 g <= Τ3)= 3(g > Τ3)TO, Tl，Τ2和Τ3是定义了确定阈值的预定常数。在本实施例中，使用{Τ0，Tl，Τ2，Τ3} = {0，2，4，6}。[1. 6加权系数计算器的描述]加权系数计算器403从滤波器参数存储器119中读取针对每个梯度幅度而存储的滤波器参数。更具体地，读取针对每个梯度索引gi的滤波器参数Κ1，Κ2，…，Κη(η是表示参数个数的常量)。加权系数计算器403根据读取的滤波器参数，计算要用于滤波处理的加权系数。 计算加权系数的方法依据滤波器参数的表示格式而不同。在本实施例中，使用下面的表示格式a或表示格式b作为滤波器参数的表示格式。(表示格式a)滤波器参数表示滤波处理的加权系数。(表示格式b)滤波器参数表示用于计算滤波处理的加权系数的公式的参数。在假定编码设备和解码设备都使用相同方案时，可以事先确定使用表示格式a还是b来表达滤波器参数，或者可以通过使用编码数据(例如，序列首部、画面首部或片首部) 中的标志进行指定，来确定使用表示格式a还是b来表达滤波器参数。当使用编码数据中的标志来指定时，可变长度编码解码器114从编码数据中解码出显示了表示格式的标志， 并将标志输出至像素值计算器404。图6示出了在表示格式a的情况下，基于加权参数K1，…，Kn确定与边界相距距离k处的加权系数狐。加权系数计算器403如下确定Λ Wk = Kl (k = 0)= K2(k = 1)= 0 (k > 2)当加权参数的个数为η时，Λ确定如下Wk = Kn(k = n-1)= 0 (k > η)
图7示出了在表示格式b的情况下，基于加权参数K1，…，Kn确定要用于像素1 的滤波处理的加权系数狐。加权系数计算器403如下确定Λ Wk = Κ1-Κ2 Xk(k < K1/K2)=0 (k >= K1/K2)虽然如公式(1-3)中一样在针对像素1 仅确定一个加权系数Λ的情况下进行了以上描述，但是也存在针对像素1 需要多个加权参数的情况，如公式(1-5)和(1-7)中。存在如下情况存在(1+m+l)个加权系数，包括例如针对像素值pk的α kx(x = 0到1_1)，针对像素值qk的β kx (χ = 0到m-1)、以及Y k。在这种情况下，加权系数计算器403根据滤波器参数确定(1+m+l)个加权系数。更具体地，在表示格式a下，加权系数计算器403根据滤波器参数K α xl，K α x2， Κβχ1,Κβχ2,Κγχ1和K γχ2，如下确定加权系数
K β χ2，K γ xl和K γ χ2，如下确定加权系数
0175]
0176]
0177]
0178]
0179]
0180] 0181] 0182]
0183]
0184]
α xk = K α χ =Κα χ2 =0 β xk = Κβ xl =Κβ χ2 =0 Yk = Kyl =Ky 2 =0
(k = 0) (k= 1) (k> 1) (k = 0) (k= 1) (k> 1) (k = 0) (k= 1) (k> 1)
在表示格式b下，加权系数计算器403根据滤波器参数Κα χ ，Καχ2, Κβχ ,
0185]
0186]
α kx = Κα xl+Κα x2Xk (k < K α Χ1/Κ α χ2)
=0
(k >= Κα xl/Κα χ2)
0187] β kx = Κβ xl+Κβ x2Xk (k < Kβ xl/Kβ χ2)
0188]
0189]
0190]
=0
(k >= Κβ xl/Κβ χ2) Yk = Ky xl+Ky x2Xk (k < Ky xl/Ky χ2) =0(k >= Ky xl/Kyx2)
0191]当如图4所示，给定二维5x5像素作为滤波器参考像素时，根据滤波器参数Kz (ζ =i+5Xj)确定表示格式a下的加权系数α ij
0192]α ij = Kz (ζ = i+5X j, i、j 是0 至Ij 4 的整数)
0193]= 0 (除上述情况的其他情况下)。
0194]在表示格式b下，根据滤波器参数Kl和K2确定加权系数α ij
0195]α ij = Kl-K2Xk(k < K1/K2)
0196]= 0(k >= K1/K2)，
0197]其中k = ABS(i)+ABS(j)。
0198][1. 7加权系数计算器的补充说明]
0199]在上述描述中，假定在表示格式a的情况下，存在与像素1 对应的滤波器参数。然而，并不是总是存在与像素1 对应的滤波器参数。
例如，当距离k是0、1、2、3、4和5时，需要0、1、2、3、4和5的距离k的加权系数，
来执行滤波器处理。然而，存在如下情况仅仅针对距离1和3给出了滤波器参数。在这种情况下，通过对距离k最近的滤波器参数进行线性逼近，来插值加权系数。 例如，当对于到边界的距离k = 1和k = 3，获得滤波器参数Wl和W3时，通过使用滤波器参数的值，针对与边界的距离0、2、4和5执行线性逼近。更具体地，通过使用滤波器参数Kl 和K3以及预定常量WffO和WW6，如下确定到边界的距离k的加权系数Λ WO =WffO(K =0)
Wl =Kl(K =1)
W2 =(Kl+K3)/2(K =2)
W3 =Κ3(K =3)
W4 =(2XK3+WW6)/3(K =4)
W5 =(K3+2XWW6)/3(K =5)这里，例如，预定常量WffO和WW6适当地为0. 45和0. 0。[1. 8滤波器参数存储器的描述]图8、9和10是用于说明在滤波器参数存储器119中存储滤波器参数的方法的图。 如图8所示，滤波器参数存储器119存储针对每个梯度索引的滤波器参数。滤波器参数是具有多个值的矢量，给定为K1，K2，…，Κη。滤波器参数存储器119向滤波器单元120输出其中存储的针对每个梯度索弓I的滤波器参数。此外，优选地，滤波器参数存储器119根据块大小管理器201的输出，存储针对每个块大小的学习数据。在这种情况下，滤波器参数存储器分离地存储与各个块大小和梯度索引关联的滤波器参数，如图9所示。此外，优选地，对滤波器参数进一步分类为分别针对水平和垂直边界并进行存储， 如图10所示。尤其优选地，滤波器参数存储为根据如下分类的当块大小较大时或者当块的水平大小和垂直大小不同时，滤波器参数针对水平边界还是垂直边界。如上所述，第一实施例的图像解码设备从编码数据中解码出滤波器参数，基于根据边界处的像素值而计算的梯度的幅度，读取解码的参数，并基于根据读取滤波器参数而计算的加权系数，执行滤波器处理，从而可以对图像执行解码，解码的图像与被编码时的图像接近。[2.第二实施例]图11是示出了第二实施例的图像解码设备200的配置的框图。与第一实施例中的组件相同的组件以相同的附图标记表示，并省略对其的描述。如图2所示，图像解码设备200包括预测单元111、可变长度编码解码器114、逆量化器115、逆变换器116、帧存储器 117、块大小管理器201、滤波器参数存储器119以及滤波器单元120。下面描述图像解码设备200的操作。首先将输入至图像解码设备100的编码数据提供给可变长度编码解码器114。可变长度编码解码器114通过对编码数据的可变长度解码，解码出滤波器参数、显示了预测方法的预测信号、要用于预测的块大小、以及变换且量化的预测残差信号。解码出的块大小存储到块大小管理器201中。第二实施例的图像解码设备200根据块大小管理器201中存储的块大小，改变预测单元111、逆量化器115、逆变换器116以及滤波器单元120的操作。虽然第一实施例中为了容易描述的目的而没有示出块大小管理器201，但是不会妨碍对使用使块大小可变(可变块大小)的方法而编码的编码数据的解码和滤波处理。在本实施例的解码设备中，使用块大小4X4、8X8、32X32和64X16。块大小MXN 指示M个像素宽和N个像素高的块。[2. 1对变换系数的个数进行限制的技术]可变长度编码解码器114解码出预测残差信号。当块大小是4X4、8X8或32X32 时，解码出数目与块大小相同的多个变换系数。当块大小是64X16时，在IOM个变换系数之中，仅解码出预定个数的变换系数(这里，32个系数)。此外，在对本实施例中可解码的编码数据执行编码的编码设备中，在块大小是64X16的情况下，只编码所述预定个数的变换系数。逆量化器115和逆变换器116的操作方式与第一实施例中描述的相同。虽然一般来讲块大小越大，逆变换的处理量越大，但是当块大小是64X16时，可以减少逆量化器115 和逆变换器116处的处理量，因为仅处理预定个数(本实施例中，3 的变换系数就足够了。关于实现高编码效率的块大小依据图像特性而不同。一般而言，当图像大小变大时，像素间的相关性增大，从而当图像大小变大时，最好放大最大块大小。实际中，使块大小较大在提高平坦部分的编码效率方面是有效的。然而，当块大小的位置受到制约时，例如，当作为帧内部的位置，可以使用块大小的整数倍的位置处的块时，随着块大小变大，该制约约严重。在这种情况下，随着块大小变大，由于块位置受到制约，越发难以覆盖平坦部分。因此，当平坦区域持续得不长时，块大小的一边超过32个像素是不适合的。因此，最大块大小是32X32。如果平坦区域持续得较长，则可以将最大块大小指定为64 X 64等。在仅编码部分变换系数的方法中，相关的变换系数的个数依据图像特性而不同。 当图像包括的非边缘部分的区域(该区域不是像素值剧烈改变的部分)中的改变具有较大梯度时，需要高阶变换系数，所以优选地使用较大数目(例如，48)的变换系数，而当梯度较小时，较小数目(例如，16)的变换系数就足够了。相关的变换系数的个数也依据对变换系数编码的可变长度编码方法而不同。当使用高编码效率的算术编码时，最好使用较大数目(例如，40)的变换系数，而当不使用算术编码时，最好使用较小数目(例如，16)的变换系数。根据一种方法，在可变长度编码方法包括针对编码数据的标志(以下称为VLC模式标志)的情况下，当可变长度编码解码器114解码对可变长度编码方法进行表示的VLC 模式标志，并且VLC模式标志显示例如算术编码等高效率的可变长度编码方法时，将仅编码部分变换系数的方法中的变换系数的个数设定为Nm。当VLC模式标志显示并非上述可变长度编码方法时，将变换系数的个数设定为Nn ( < Nm)。图12是说明上述要编码的变换系数的位置的图，变换系数的位置依据可变长度编码的类型而切换。在算术编码的情况下，如图12(a)所示，解码40个变换系数，而在在其他情况下，如图12(b)所示，相比于算术编码情况，解码更小数目的变换系数，具体是16个变换系数。图13是说明要编码的变换系数的位置的图。如图13所示，要编码的变换系数的位置在缺省、水平方向优先和垂直方法优先之间改变。在这种情况下，如果非边缘区域中的变换系数沿水平方向分布，则优选地以水平方向优先来分配要编码的变换系数的位置，而如果变换系数沿垂直方向分布，则优选地以垂直方向优先来分配位置。如果位置，而如果变换系数不沿两个方向中任何一个方向分布，或者沿两个方向分布，则优选地使用缺省位置。 此外，可以使用对角线分量优先，而不是水平方向优先和垂直方法优先。当变换系数的水平和垂直位置分别指示为h和ν时，水平方向优先指示了如下情况对于h > V，系数数目Nh等于或大于预定数目Th加上对于h > ν的系数数目Nv ；或者指示了 Nh-Nv >= Th的情况。垂直方向优先指示了如下情况对于ν > h，系数数目Nv等于或大于预定数目Tv 加上对于ν > h的系数数目Nh ；或者指示了 Nv-Nh >= Tv的情况。对角线分量优先指示了如下情况对于h = V，系数数目Nd等于或大于预定数目 Nd ；或者指示了 Nv-Nh >= Td的情况。图14示出了编码有块大小、变换系数数目和变换系数位置的首部的配置。 "sizeidx_of_max_block”是取值0到N-1的索引，指示了最大块大小。用于将“siζeidx_of_ max_block”变换为最大块大小的公式是块大小宽度=16X “sizeidx_of_max_block”，且块大小高度=16。用于根据“SiZeidX_0f_maX_bl0Ck”确定最大块大小的公式不限于上述公式。块大小宽度可以确定为16X“sizeidx_of_max_block”，块大小高度可以确定为16X“sizeidx_ of_max_block",或者其他方式。"numidx.coeff.of.max.block"是指示最大块中变换系数的个数的索引，并且对 "numidx_coeff_of_max_block" X8 个变换系数进行编码。“sCanidX_mm0de_0f_maX_bl0Ck”是取值0、1或2的索弓丨，指示变换系数的位置。 “0”指示缺省，“1”指示水平方向优先，“2”指示垂直方向优先。这里，取代分配三级别的值， 可以使用二级别的值在缺省与水平方向优先之间或者在缺省与垂直方向优先之间切换。备选的，可以使用四级别的值在缺省、水平方向优先、垂直方向优先和对角线方向优先之间切换。如图14所示，优选地，在用于支配序列的首部、用于支配帧的首部、片首部、宏块首部和块首部中编码块大小(具体地，最大块大小)、变换系数数目、变换系数位置的有关信息(例如，指示缺省、水平方向优先和垂直方向优先这三种类型之一的标志)。图像解码设备200的可变长度编码解码器114从这些首部的编码信息中解码出变换系数数目、变换系数位置，以使用对变换系数的解码。这里，不是在首部中显式地编码变换系数位置，而是在按照从低频分量到高频分量的顺序对变换系数进行编码的可变长度编码方法中，存在一种根据低频分量的值来改变高频分量的变换系数的位置的方法。图15是说明变换系数位置(=扫描方式)和扫描顺序的图。图中的数字指示对变换系数解码的顺序(扫描顺序)。按照顺序m解码的变换系数的值为Cm。图15(a)示出了低频分量，(b)缺省，(c)水平方向优先，(d)垂直方向优先和(e)对角线方向优先。可变长度编码解码器114对预定数目(在本示例中，10)的变换系数进行解码。图 15(a)示出了预定数目的变换系数的位置的示例。当已经解码出预定数目的变换系数或更
15多变换系数时，可变长度编码解码器114计算水平方向优先索引H和垂直方向优先索引V， 水平方向优先索引H计算为靠近水平方向(h<v)的变换系数的绝对值与靠近垂直方向(ν <h)的变换系数的加权的绝对值之间的差值。具体而言，计算如下值。
水平方向优先索引H = ABS (C3) +ABS (C6) _2 X (ABS (C5) +ABS (C9))。垂直方向优先索引V= ABS (C5) +ABS (C9) _2 X (ABS (C3) +ABS (C6))。这里，由于最低阶变换系数通常几乎不与高阶变换系数相关，例如当不存在高阶变换系数时最低阶变换系数取较大值，所以优选地，使用除最低阶变换系数之外的其他变换系数(即，除Cl和C2之外的变换系数)来计算水平方向优先索引H和垂直方向优先索引V。当块宽度的尺寸与高度尺寸不同时，优选地，指定用于计算水平方向优先索引H 的权重和用于计算垂直方向优先索引V的权重，使得针对靠近水平方向的变换系数的绝对值的权重和针对靠近垂直方向的变换系数的绝对值的权重不同，或者不会对称地分配。例如，当块宽度的尺寸大于高度尺寸时，优选地，用于计算水平方向优先索引H的比值HR( = HSumV/HSumH，针对靠近垂直方向的变换系数的权重之和HSumV与针对靠近水平方向的变换系数的权重之和HSumH之间的比值)大于用于计算垂直方向优先索引V的比值 VR ( = VSumH/HSumV,针对靠近垂直方向的变换系数的权重之和VSumV与针对靠近水平方向的变换系数的权重之和HSumV之间的比值)。当块宽度的尺寸小于高度尺寸时，上述条件反转。更具体地，当块具有大小64X 16时，优选地指定索引如下水平方向优先索引H= ABS (C3) +ABS (C6) _4 X (ABS (C5) +ABS (C9))垂直方向优先索引V = ABS (C5) +ABS (C9) - (ABS (C3) +ABS (C6))此时，HR= HSumV/HSumH = (4+4)/(1+1) = 4, VR = (1+1)/(1+1) = 1，以上描述成立。当水平方向优先索引H大于0时，可变长度编码解码器114为高频分量变换系数的位置选择水平方向优先。当垂直方向优先索引V大于0时，为高频分量变换系数的位置选择垂直方向优先。在其他情况下，选择缺省。可变长度编码解码器114将变换系数位置重新排列成由所选扫描方向定义的位置，并且将变换系数输出至逆量化器115。图16是说明上述可变长度编码解码器114的操作的图。假设可变长度编码解码器114首先解码变换系数的数目nC，然后解码作为变换系数位置的有关信息的游程R、以及显示了变换系数的值的级别L。也可以使用通过解码称为Last的值，而不首先解码变换系数的数目nC的方法。在这种情况下，在随后的步骤中，应当修改对最末变换系数的确定，即从确定Rem是否为0修改为确定Last是否为真。S2501 将变换系数的剩余数目Rem设定为nC、扫描方式S设定为缺省以及将扫描位置设定为0。S2502 当变换系数是最末一个(Rem = 0)时，控制前进到S2520，以结束解码。当变换系数不是最末一个(Rem > 0)时，控制前进到S2503。S2503 解码变换系数的游程R和级别L，通过设定I = I+R和Rem = Rem-I，更新扫描位置I以及剩余变换系数的数目Rem。S2504 当变换系数的位置I等于或大于预定数T时，控制前进到S2511。当位置I 小于预定数T时，控制前进到S2505。S2505 计算水平方向优先索引H。S2506 当水平方向优先索引H大于0时，控制前进到S2507。否则，控制前进到 S2508。S2507 设定针对扫描方式S的水平方向优先。S2508 计算垂直方向优先索引V。S2509:当垂直方向优先索引V大于0时，控制前进到S25010。否则，控制前进到 S25110S2510 设定针对扫描方式S的垂直方向优先。S2511 将在S2503获得的级别L存储到基于扫描方式S和扫描位置I而定义的变换系数位置中。作为扫描方式S的可选项，优选地，除了水平方向优先和垂直方向优先之外，也可以添加对角线方向优先。[2. 2块大小设定方法]图17、18和19是示出了设定块大小的方法的图。在图13和14所示方法中，将所使用的块大小4X4,8X8，32X32和64X16的最小公倍数的块大小的恒定倍数用作宏块 (这里，64X32)。在这种情况下，如图18所示，画面被划分成宏块，以逐个宏块地执行处理。图18的屏框区域是输入画面。宏块形成为覆盖画面。当宏块的区域(例如，画面的边缘)分布在画面之外时，针对整个宏块执行解码，并在从图像解码设备进行输出时截取画面区域以输出至外部。在图18中，每个宏块的左上坐标点示出为黑点。如图17所示，划分得到的64X 32宏块的内部被进一步划分成32 X 32或64X 16 的块。划分得到的32X32或64X16的块被进一步划分成更小的块。最终，宏块被划分成 4X 4，8 X 8，32 X 32和64X16的块。这称为树分解方法。图19所示方法是不同于树分解的方法。宏块大小设定在特定块大小，而不是基于要使用的块大小的最小公倍数的块大小的恒定倍数。这里，例如，针对宏块设定32X16。按照光栅顺序，以该宏块为单位扫描画面，并且按照该单位来选择64X32的块、32X32的块以及宏块(32X16)。选择作为宏块的区域被进一步划分成4X4或8X8。一旦选定块大小，跳过已经选择的区域(64 X 16或32 X 32或32 X 16)，然后按照光栅顺序扫描画面，以再次从64X32的块、32X32的块以及宏块(32X16)之中选择块大小。 在画面内重复该扫描，从而将整个画面划分成块。由于该方法能够使用比树分解中的单位更小的单位来确定较大块大小的块，所以该方法称为大块优先技术。按照上述方式，大块优先技术在确定块划分方法中的灵活性比树分解方法更大， 尽管用于确定块划分方法的码量增大。[2. 3滤波器单元的描述]
第二实施例的滤波器单元120也包括差分值计算器401、梯度评估器402、加权系数计算器40和像素值计算器404。第二实施例的梯度评估器402按照依据从块大小管理器201中读取的每个块大小而不同的方法，使用从帧存储器117中读取的像素值，来计算梯度值。作为梯度评估器402的组成部分的差值计算器601计算梯度值计算所必需的差分值。更具体地，计算以下差分值。d_p0p2 = ABS (p0_p2)d_p0p4 = ABS (p0_p4)
d_p0p8 = ABS (p0_p8)d_p2p4 = ABS (p2_p4)d_p4p8 = ABS (p4_p8)d_q0q8 = ABS (q0_p8)梯度值计算器602按照依据每个块大小而不同的方法，使用差分值来计算梯度值。更具体地，当块大小是4X4或8X8时，g = d_p0p2,当块大小是32X32时，g = d_p0p4+d_p4p8o当块大小是64X 16时，g = d_p0p2+d_p2p4,用于水平边界，而g = d_p0p8+d_q0q8用于垂直边界。如同在上述计算方法中进行的一样，使用如下像素之间的差分值来计算梯度随着块大小变大，这些像素彼此分离得更远。由于随着块的块大小变大，块更可能用于平坦区域，所以这是针对如下事实对于平坦区域，不会出现较大的差分值，除非使用彼此相距预定距离或更大距离的像素。当块的宽度和高度不同时，根据针对垂直边界处理的宽度来计算梯度值，而根据针对水平边界处理的高度来计算梯度值。在块大小等于或大于预定值的情况下，在本实施例中是64或更大的情况下，不仅参考滤波目标像素侧的块的像素值(Pk)，还参考相邻块的像素值(qk)。这是因为块大小特别大时，块通常用于平坦度很高的区域，使得如果只参考越过边界的相邻块一侧，则不可能正确测量块的特性。当参考滤波目标块和相邻块的像素值来计算梯度值时，优选地，使滤波目标块侧的要参考的像素值的数目较大。即，优选地，在梯度值计算中，根据滤波目标块计算的差分值的数目比根据相邻块计算的差分值的数目大。在这种情况下，例如通过以下公式计算梯度值g = d_p0p4+d_p4p8+d_q0q8对于块大小64X 16，将要解码的变换系数的个数限制到预定个数。由于变换系数个数受限的块通常用于平坦度相当高的区域，所以优选地通过参考滤波目标像素的相对侧的块的像素值来计算梯度值。梯度值评估器402根据梯度值g计算梯度索引。例如，通过如下公式计算梯度索引gi gi = 0(g = TO)= l(g > TO 且 g <= Tl)= 2(g > Tl 且 g <= T2)= 3 (g > Τ3)其中TO、T1、Τ2和Τ3是给出了确定阈值的预定常量。可以依据块大小改变TO、Tl、Τ2和Τ3的值。在本实施例中，使用{TO, Tl, T2, T3} = {0,3,6,12}...块大小 4X4,8X8{TO, Tl, T2, T3} = {0,2,4,6}...块大小 32X32,64X16[2. 4使用变换系数的梯度值计算]梯度值评估器402不仅基于从帧存储器117中读取的像素值来计算梯度值，还进一步包括如图5所示的频率分量数量计算器604，以能够使用从逆变换器116输出的变换系数的有关信息。图20是说明频率分量数量计算器604的操作的图。频率分量数量计算器604针对每个变换系数区域，计算变换系数绝对值之和。更具体地，使用图20中细网格示出的区域中的变换系数来计算低频分量数量，而使用图20中粗网格示出的区域中的变换系数来计算高频分量数量。低频分量数量和高频分量数量的计算由平方和、绝对值的最大值、平方值或其他值的最大值给出，而不限于绝对值之和。梯度值计算器602基于低频分量数量、高频分量数量和差值来计算梯度索引。更具体地，由如下公式计算梯度索引gi gi = 0(低频分量数量<=TLO且高频分量数量<=ΤΗ0)，= 1(除上述情况之外，低频分量数量<=TLl且高频分量数量<=THl)，= 2 (除上述情况之外，d_p0p2 < = Tl 且 d_p0p2 < = T2)，=3(除上述情况之外)。这里，TLO、THO、TLl和THl是定义了确定阈值的预定常量，并且例如取值为TLO = 50、THO = 50、TLl = 200 和 THl = 50。在该方法中，当低频分量数量和高频分量数量较低时，基于变换系数的幅度来确定梯度索引，以及基于像素值之间的差值来确定梯度索引，与变换系数的幅度无关。应该注意，当块大小较大时，使用变换系数确定梯度幅度(上述确定梯度索引)的方法是有效的。因此，优选地，当块大小较大时或例如对于32X32和64X32的情况，使用上述方法，否则使用不利用变换系数的方法。原因在于，大小较大的块通常用于像素间相关度较强的区域，在这种情况下，变换系数的幅度很好地展示了块特性。此外，大小较大的块不仅可以用于像素间相关度较强的区域，还可以用于包括有重复图案的区域。在这种情况下，仅仅利用变换系数，不可能充分地描述块中局部区域的梯度。然而，在存在重复图案的区域中，高频分量的数量通常较大，在这种情况下，在上述方法中使用差分值计算梯度索引。由此不会出现任何问题。使用变换系数的方法能够很好利用更广范围的特性，而不会增加要用于计算梯度值的差分值。此外，当块大小超过例如64X 16等预定大小时，使用如下方法是有效的仅使用变换系数来测量梯度值幅度的方法。gi = 0 (低频分量数量< =TLO且高频分量数量< =ΤΗ0)，= 1 (除上述情况之外，低频分量数量<=TLl且高频分量数量<=THl)，= 2 (除上述情况之外，高频分量数量<=THl)，= 3 (除上述情况之外)。[2. 5使用预测方法和变换系数的梯度值计算]梯度值评估器402也可以使用从预测单元111输出的表示预测方法的预测信号。具体而言，对如下情况进行描述从预测单元111输出的预测信号表示DC预测，基于已解码的周围像素值的平均值来执行预测；以及对非上述预测信号的其他预测信号的情况进行描述。当预测信号针对DC预测时，通过使用变换系数幅度的梯度值方法来计算梯度索引gi。例如，使用如下预测方法。gi = 0 (低频分量数量< =TLO且高频分量数量< =ΤΗ0)，= 1 (低频分量数量< =TLl且高频分量数量< =THl)，= 2(g > Tl 且 g <= T2)，= 3 (g > T3)。当预测信号不是针对DC预测时，使用像素值的差值来确定梯度索引gi，而与变换系数幅度无关。这里，滤波器单元120的操作与第一实施例中的相同。下面仅仅描述与第一实施例的不同之处。[2. 6加权系数计算器的描述]如第一实施例中描述的，加权系数计算器403根据滤波器参数K1，…，K2，Kn确定加权系数。滤波器参数的表示格式也使用表示格式a和表示格式b，如第一实施例中描述的一样。第二实施例的加权系数计算器403使用从块大小管理器201输入的块大小，根据块大小改变表示格式。更具体地，当块大小是4X4和8X8时使用表示格式a，当块大小是32X32和 64X16时使用表示格式b。如上确定的原因如下。例如，对于小的块大小，仅对于到边界距离较短的情况进行滤波处理就足够了，从而如果获得针对这种情况的加权系数就足够好了。因此，表示格式a 是适合的。对于大的块大小，需要到边界的距离较大时的加权系数。当针对到边界的每种距离来定义滤波器参数时，出现的问题是滤波器参数的数目变得较大，从而表示格式b是适合的。如上已经描述的，第二实施例的图像解码设备根据从编码数据中解码块大小和滤波器参数，根据从边界处的像素值和变换系数计算的梯度的幅度，读取逐个块大小地解码的参数，并根据从读取的滤波器参数计算的加权系数，执行滤波器处理，从而可以对图像执行解码，解码的图像与被编码时的图像接近。[3.第三实施例]下面，参照附图描述作为第三实施例的本发明所应用的图像编码设备。[3. 1图像编码设备的配置]图21是示出了第三实施例的图像编码设备300的配置的框图。这里，与第一实施例和第二实施例中的组件相同的组件以相同的附图标记表示，从而省略对其的描述。如图21所示，图像编码设备300包括预测单元111、变换器312、量化器313、可变长度编码器314、逆量化器115、逆变换器116、帧存储器117和滤波器参数计算器118。当图像编码设备300执行环路滤波器处理以减小帧存储器117中存储的局部解码图像的失真时，图像编码设备包括滤波器单元120。在这种情况下，提供用于存储对滤波器单元120进行控制的滤波器参数的滤波器参数存储器119。下面，描述图像编码设备300的操作。[3. 2图像编码设备的操作]将输入至图像编码设备300的图像分解成块，并对其进行以下处理。预测单元111 产生与输入的块接近的预测块。减法器107计算输入块与从预测单元111输出的预测块之间的差分值，作为差分值块。变换器312通过DCT变换等，针对从减法器107输入的差分值块，计算变换系数。 量化器313根据由量化步骤定义的步骤，对变换系数进行量化。量化后的变换系数由可变长度编码器314编码并输出至外部。逆量化器115对量化后的变换系数进行逆量化。逆变换器116对逆量化后的变换系数进行逆变换，以确定残差块。加法器109计算残差块与预测块之和，以再现输入块。将再现的输入块存储在帧存储器在117中。滤波器参数计算器118计算滤波器参数。将确定的滤波器参数输出至可变长度编码器314。可变长度编码器314不仅对指示了预测方法和变换系数的信息进行可变长度编码，还对滤波器参数进行可变长度编码，并进行输出。当存在滤波器参数存储器119时，将计算的滤波器参数存储到滤波器参数存储器 119中。当存在滤波器单元120时，滤波器单元120读取滤波器参数存储器119中存储的滤波器参数，并根据滤波器参数的值对帧存储器117中的局部解码图像进行滤波处理。将经过滤波处理的图像再次存储到帧存储器117中。滤波器参数存储器119和滤波器单元120的操作与第一实施例和第二实施例中的相同，从而省略对其的描述。[3. 3滤波器参数计算器的描述]下面描述滤波器参数计算器118的操作。图22是示出了滤波器参数计算器118 的配置的图。滤波器参数计算器118包括差分值计算器401、梯度评估器402、学习数据存储器501和参数估计器502。如在第一实施例中所述的，差分值计算器401计算目标块的像素值与相邻块的像素值之间的差分值，作为绝对差分值d。如在第一和第二实施例中描述的，梯度评估器402 使用从帧存储器117读取的像素值或者从逆量化器115输出的变换系数，计算对梯度的幅度进行表示的信息，作为梯度索引。
学习数据存储器501确定在差分值计算器401处计算的绝对差分值是否小于阈值 Thl0换言之，确定d< α是否成立(α =阈值Thl)。当绝对差分值d小于阈值Thl时，或者当d< α成立时，学习数据存储器501存储针对每个梯度索引的学习数据。[3. 4线性预测参数估计的描述]在说明学习数据存储器501的操作之前，描述估计线性预测参数的方法。一般而言，当使用包括m个值的矢量x(xl，χ2，…，xm)以及m个加权系数(aO， al,…，am)来线性预测值y时，y可以表示为
权利要求
1.一种图像解码设备，包括解码装置，从编码数据中解码预测残差信号和预测信号； 以及产生装置，通过对解码装置解码的预测残差信号进行逆量化和逆变换，来产生预测残差，从而该图像解码设备从预测残差和预测信号中解码出图像数据，所述图像解码设备包括滤波器参数存储装置，存储滤波器参数集合；以及滤波装置，通过使用滤波器参数存储装置中存储的滤波器参数，对图像数据执行滤波处理，其中，滤波装置包括梯度值计算装置，计算要作为滤波处理目标的像素附近的梯度值；选择装置，根据所计算的梯度，从滤波器参数集合中选择一个滤波器参数；以及加权系数计算装置，基于选择装置所选择的滤波器参数，计算针对滤波处理的加权系数。
2.根据权利要求1所述的图像解码设备，其中，解码装置还从所述编码数据中解码滤波器参数的集合，以及滤波装置通过使用解码装置解码的滤波器参数，对图像数据执行滤波处理。
3.根据权利要求1或2所述的图像解码设备，其中，解码装置还从所述编码数据中解码与不同大小的多个块有关的信息，以及滤波装置针对每一个块，对图像数据执行滤波处理。
4.根据权利要求1到3中任一项所述的图像解码设备，其中，加权系数计算装置根据选择装置所选择的滤波器参数以及到边界的距离，计算用于滤波处理的加权系数。
5.一种图像解码设备，包括解码装置，从编码数据中解码预测残差信号和预测信号； 以及产生装置，通过对解码装置解码的预测残差信号进行逆量化和逆变换，来产生预测残差，从而该图像解码设备从预测残差和预测信号中解码出图像数据，所述图像解码设备包括梯度值计算装置，计算要作为滤波处理目标的像素附近的梯度值；滤波装置，根据梯度值计算装置所计算的梯度，对图像数据执行滤波处理，其中梯度值计算装置基于要作为滤波处理目标的块的变换系数的幅度、以及滤波目标像素与该目标像素附近的像素之间的差值的幅度，来计算梯度值。
6.根据权利要求1到5中任一项所述的图像解码设备，其中，当块的大小是预定大小或更大时，梯度值计算装置基于要作为滤波处理目标的块的变换系数的幅度，或者基于所述变换系数的幅度以及滤波目标像素与该目标像素附近的像素之间的差值的幅度，来计算梯度值。
7.根据权利要求1到5之一所述的图像解码设备，其中，当对被划分成块且编码的图像信息进行解码时，像素值计算装置对处理目标像素的像素值进行校正，所述处理目标像素位于特定块与邻接该特定块的相邻块之间的边界附近，并且属于该特定块；以及当块的大小是预定大小或更大时，梯度值计算装置基于属于所述特定块的两个或更多个像素之间的像素值差的幅度，或者基于属于所述相邻块的两个或更多个像素之间的像素值差的幅度，来计算梯度值。
8.一种图像解码设备，包括解码装置，从编码数据中解码预测残差信号和预测信号；以及产生装置，通过对解码装置解码的预测残差信号进行逆量化和逆变换，来产生预测残差，从而该图像解码设备从预测残差和预测信号中解码出图像数据，所述图像解码设备包括解码装置，包括解码标志的解码装置，所述标志用于对预测残差信号的可变长度编码方法进行切换，预测残差信号是已经被划分成要被编码的具有不同大小的多个块的信号；解码装置还包括一种解码装置，特征在于，对于大于预定大小的块，编码数据中要包括的变换系数的数目小于输入至逆变换装置的变换系数的数目，并且该解码装置通过用于切换可变长度编码方法的标志来改变变换系数的数目。
9.一种图像解码设备，包括解码装置，从编码数据中解码预测残差信号和预测信号； 以及产生装置，通过对解码装置解码的预测残差信号进行逆量化和逆变换，来产生预测残差，从而该图像解码设备从预测残差和预测信号中解码出图像数据，所述图像解码设备的特征在于，预测残差信号是已经被划分成要被编码的具有不同大小的多个块的信号，解码装置还包括一种解码装置，特征在于，对于大于预定大小的块，编码数据中要包括的变换系数的数目小于输入至逆变换装置的变换系数的数目，并且该解码装置改变变换系数的数目。
10.一种图像解码设备，包括解码装置，从编码数据中解码预测残差信号和预测信号；以及产生装置，通过对解码装置解码的预测残差信号进行逆量化和逆变换，来产生预测残差，从而该图像解码设备从预测残差和预测信号中解码出图像数据，所述图像解码设备的特征在于，解码装置包括如下装置在解码预测残差信号时，该装置在已经解码了预定数目或更大数目的预测残差信号的时间点处，根据已解码的预测残差信号的值，改变要包括到编码数据中的变换系数的位置。
11.根据权利要求10所述的图像解码设备，其中，解码装置包括如下装置当解码预测残差信号时，该装置在已经解码了预定数目或更大数目的预测残差信号的时间点处计算索弓丨，所述索引是根据已解码的预测残差信号的线性和来计算的；解码装置还包括如下装置依据所述索引是否大于预定值，改变要包括到编码数据中的变换系数的位置。
12.—种图像编码设备，包括用于产生局部解码图像的解码图像产生装置，所述图像编码设备包括梯度值计算装置，计算局部解码图像上特定计算目标像素附近的梯度值；学习数据计算存储装置，根据要作为计算目标的像素的值、该像素附近的像素的值、以及位置与输入图像的目标像素的位置相同的像素的值，来计算学习数据，并且存储针对每一个梯度的计算结果；以及滤波器参数计算装置，使用学习数据计算存储装置所存储的针对每一个梯度的学习数据，计算针对每一个梯度的滤波器参数。
全文摘要
当使用滤波器参数对解码图像数据进行滤波处理时，计算要作为滤波处理目标的像素附近的梯度值。根据所计算的梯度，从滤波器参数集合中选择单个滤波器参数。基于所选的滤波器参数，计算用于滤波处理的加权系数。然后，使用要作为处理目标的像素值、周围的像素值以及计算的加权系数，计算处理目标像素的校正后像素值。利用上述处理，通过根据图像特性来执行滤波处理，可以提供正确高效地编码图像的图像编码设备以及能够解码图像的图像解码设备。
文档编号H04N7/32GK102265618SQ200980152489
公开日2011年11月30日 申请日期2009年12月24日 优先权日2008年12月25日
发明者猪饲知宏 申请人:夏普株式会社