JP2000165861A - Moving image decoding device - Google Patents

Moving image decoding device

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JP2000165861A
JP2000165861A JP33577298A JP33577298A JP2000165861A JP 2000165861 A JP2000165861 A JP 2000165861A JP 33577298 A JP33577298 A JP 33577298A JP 33577298 A JP33577298 A JP 33577298A JP 2000165861 A JP2000165861 A JP 2000165861A
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JP
Japan
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data
block
memory
image data
image
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JP33577298A
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Yukio Go
志雄 呉
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Oki Electric Industry Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To decrease memory consumption and memory access amount by providing a memory for storing compressed image data outputted from a data compressing means and a data extending means for extending the compressed image data outputted from the memory. SOLUTION: A data compressing means 11 is provided between an adding means 24 and a memory 25, and restored image data S24 outputted from the adding means 24 are compressed and stored in the memory 25. Then, a data extending means 12 is provided between the memory 25 and a motion compensating and interpolating means (IMC) 26, and compressed reference data S25 read out of the memory 25 are restored and outputted to the IMC 26. Thus, since the data compressing means 11 is provided, the code amount (bit amount) of reference image data is compressed and reference images can be stored in a little memories. Therefore, since the memory capacity is reduced, the memory access amount can be reduced.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、動画像の符号化・
復号化装置に用いられ、画像符号化復号化時におけるメ
モリの効果的削減に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to encoding and
The present invention relates to an effective reduction of a memory used in a decoding apparatus for encoding and decoding an image.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来このような分野の技術として例え
ば、下記の文献に記載されるものがあった。文献名:藤
原 洋監修、“最新MPEG教科書”、アスキー出版
社、pp129-pp155。
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been a technique described in the following literature as a technique in such a field. Reference: Hiroshi Fujiwara, "Latest MPEG Textbook", ASCII Publisher, pp129-pp155.

【0003】前記文献には、動画像符号化の国際標準で
あるMPEG2の符号化方法が記載されている。図2は従来
の動画像復号方法の構成図である。図2において、圧縮
符号化された画像信号の入力が可変長復号手段(以下、
VLDと略す)21に接続され、VLD21の可変長復号され
た動きベクトルなどの制御情報s21−2が動き補償補
間手段(以下、 IMCと略す)26に接続され、VLD26
の可変長復号された画像データ信号s21−1が逆量子
化手段(以下、 IQと略す)22に接続され、IQ22の
出力s22が、離散余弦逆変換手段(以下、 IDCTと略
す)23に接続され、IDCT23の出力s23が加算手段
24に接続され、加算手段の出力s24が外部端子及び
メモリ25に接続され、メモリの出力s25がIMC26
に接続され、IMCの出力が加算手段24に接続されてい
る。
The above-mentioned document describes an encoding method of MPEG2 which is an international standard of moving image encoding. FIG. 2 is a configuration diagram of a conventional video decoding method. In FIG. 2, the input of a compression-encoded image signal is a variable length decoding
The control information s21-2 such as a variable length decoded motion vector of the VLD 21 is connected to a motion compensation interpolation means (hereinafter abbreviated as IMC) 26, and the VLD 26 is abbreviated.
Is connected to an inverse quantization means (hereinafter abbreviated as IQ) 22 and an output s22 of the IQ 22 is connected to an inverse discrete cosine transform means (hereinafter abbreviated as IDCT) 23. The output s23 of the IDCT 23 is connected to the adding means 24, the output s24 of the adding means is connected to the external terminal and the memory 25, and the output s25 of the memory is
And the output of the IMC is connected to the adding means 24.

【0004】MPEG2などの圧縮符号化された画像信号が
入力されると、VLD21では、該符号化された画像信号
を解読し、動きベクトルなどの情報s21−2をIMC2
6に出力し、画像データ信号s21−1をIQ22に出力
する。IQ22では、入力される画像データに対して逆量
子化をし、逆量子化された画像信号を出力する。IDCT2
3では、入力される画像信号に対してIDCTをし、画像デ
ータを復元する。IMC26では、入力される画像の動き
ベクトル情報に従って、メモリ25から、動きベクトル
によって示された位置から参照画像データを読み出す。
加算手段では、該読み出された参照画像データと前記ID
CTの出力する画像データとの和を出力する。該参照画像
データとIDCT画像データとの和が復元された現画像であ
る。メモリ25では、該復元された現画像を保存し、次
の画像の参照画像とする。
[0004] When a compression-encoded image signal such as MPEG2 is input, the VLD 21 decodes the encoded image signal and converts information s21-2 such as a motion vector into an IMC2.
6 and outputs the image data signal s21-1 to the IQ22. The IQ 22 performs inverse quantization on the input image data and outputs an inversely quantized image signal. IDCT2
In step 3, IDCT is performed on the input image signal to restore the image data. The IMC 26 reads reference image data from the position indicated by the motion vector from the memory 25 according to the motion vector information of the input image.
In the adding means, the read reference image data and the ID
Outputs the sum with the image data output by CT. This is the current image in which the sum of the reference image data and the IDCT image data has been restored. In the memory 25, the restored current image is stored and used as a reference image for the next image.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような動
画像復元方法では、参照画像を保存するために、大きい
メモリとそれに伴う多くのメモリアクセスが必要であ
る。HDTVなどの大きな画像では、メモリ及びメモリアク
セスに対する負担がかなり大きい。従って、より多くの
メモリ量とより高速なメモリアクセスが要求され、より
高価な装置となってしまう。
However, such a moving image restoration method requires a large memory and a large number of memory accesses to store the reference image. For large images such as HDTV, the burden on memory and memory access is quite large. Therefore, a larger amount of memory and faster memory access are required, resulting in a more expensive device.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、従来の動画像
復元方法及び装置において、復元された画像をメモリに
格納する前に、簡易でかつ効率の良い圧縮手段により画
像データを圧縮し、参照画像をメモリから読み出す時に
該画像を復元することにより、メモリ量及びメモリアク
セス量を減らしている。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, there is provided a conventional moving image restoring method and apparatus, wherein image data is compressed by a simple and efficient compressing means before storing the restored image in a memory. By restoring the reference image when reading the reference image from the memory, the amount of memory and the amount of memory access are reduced.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】《具体例1》以下、本発明による
具体例1の動画像復元方法及び装置について詳細に説明
する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiment 1 Hereinafter, a moving image restoration method and apparatus according to Embodiment 1 of the present invention will be described in detail.

【0008】<構成>図1は本発明による具体例1の動
画像復元装置の構成図である。本発明の具体例1の動画
像復元装置は、図2に示した従来の動画像復元装置にお
いて、加算手段24とメモリ25の間にデータ圧縮手段
11を設け、加算手段24より出力された復元画像デー
タs24を圧縮してメモリ25に格納するようにし、そ
して、メモリ25とIMC26の間にデータ伸長手段12
を設け、メモリ25から読み出された圧縮参照画像デー
タs25を復元させてIMC26に出力するように構成し
ている。
<Structure> FIG. 1 is a diagram showing the structure of a moving image restoration apparatus according to a first embodiment of the present invention. The moving image restoring apparatus according to the first embodiment of the present invention is different from the conventional moving image restoring apparatus shown in FIG. 2 in that the data compressing means 11 is provided between the adding means 24 and the memory 25, and the restoration output from the adding means 24 is provided. The image data s24 is compressed and stored in the memory 25, and the data decompression means 12 is stored between the memory 25 and the IMC 26.
And restores the compressed reference image data s25 read from the memory 25 and outputs it to the IMC 26.

【0009】<動作>図1において、VLD21、及びIQ
22、及びIDCT23、及び加算手段24、及びメモリ2
5、及びIMC26は、前記従来の動画像復号装置のもの
と同じ動作をする。
<Operation> In FIG. 1, VLD 21 and IQ
22, IDCT 23, adding means 24, and memory 2
5 and the IMC 26 perform the same operation as that of the conventional video decoding device.

【0010】データ圧縮手段11は、図3に示すよう
に、ブロック分割手段31とデータ変換手段32及び符
号化手段33によって構成されている。加算手段より復
元された画像データが入力されると、ブロック分割手段
31では、該画像データをm×nのブロックに分割しデ
ータ変換手段32に出力する。データ変換手段32で
は、該m×nのブロックに対して、例えばアダマル変換
などの変換を行い、変換データを符号化手段33に出力
する。2次元のアダマル変換は縦及び横の1次元のアダ
マル変換を組み合わせとして実現できる。また、1次元
の2K個のデータのアダマル変換は(1)式のように表す
事ができる。
As shown in FIG. 3, the data compressing means 11 comprises a block dividing means 31, a data converting means 32 and an encoding means 33. When the restored image data is input from the adding means, the block dividing means 31 divides the image data into m × n blocks and outputs the divided data to the data converting means 32. The data conversion unit 32 performs conversion such as, for example, an Hadamard conversion on the m × n blocks, and outputs the converted data to the encoding unit 33. Two-dimensional Hadamard transform can be realized by combining vertical and horizontal one-dimensional Hadamard transform. Further, Adamaru conversion of 1-dimensional 2 K pieces of data can be expressed as (1).

【0011】[0011]

【数1】 (Equation 1)

【0012】(1)式において、[x]は入力画像デー
タ、[X]はアダマル変換された画像データ、[H2 K] はア
ダマル変換係数を表わし、[H2 K]は(2)式のように求
められる。
In the equation (1), [x] represents input image data, [X] represents image data subjected to an Hadamard transform, [H 2 K ] represents an Hadamard transform coefficient, and [H 2 K ] represents an equation (2). Is required.

【0013】[0013]

【数2】 (Equation 2)

【0014】符号化手段33では、入力される変換デー
タに対して、適応的固定符号長符号化を行う。固定符号
長符号化とは、ブロック内の各データに対して固定の符
号量(ビット数)を割り当て、それぞれのデータに対し
ては、そのデータの値によって適応的に符号化を行う手
法である。図4は適応的固定符号長符号化手法の動作の
説明図である。以下、図4を参照しながら該適応的固定
符号長符号化について説明する。まず、ブロック内のデ
ータに対して、それぞれ固定の符号長B及び複数個の閾
値Tnを用意する。閾値が2個の場合に、固定符号長内の
1ビットを識別ビットとし、閾値が4個の場合に、2ビ
ットを識別ビットとする。ある任意のデータに対して、
まず該データの絶対値が与えられた第1の閾値T1を超え
たかどうかをチェックし、超えていなければ、識別ビッ
トを例えば「0」とし、該データを第1の閾値の範囲内
でB-t(識別ビットがtビットとした場合に)ビットに
符号化する。もし超えていたら、該データの絶対値から
第1の閾値を引いた値に対して第2の閾値を超えたかど
うかのチェックをし、もし第2の閾値を超えていなかっ
たら、識別ビットを「1」とし、同様に符号化をする。
この作業を繰り返していく。もし、該データが最後の閾
値Tnを超えた場合に、該データを閾値を超えないよう
(絶対値=Tn−1)にクリッピングして符号化をする。
符号化の方法としては、例えば、該当する閾値Tkに対し
て、-Tkから+Tkまでの範囲を2B-t等分となるように量子
化係数Qkを算出し、該等分された範囲に対してそれぞれ
0から2B-t−1のインデクスをつけ、ある範囲内に入っ
ているデータに対して該範囲のインデクスを出力する方
法がある。
The coding means 33 performs adaptive fixed code length coding on the input converted data. The fixed code length coding is a method of allocating a fixed code amount (the number of bits) to each data in a block and adaptively coding each data according to the value of the data. . FIG. 4 is an explanatory diagram of the operation of the adaptive fixed code length coding method. Hereinafter, the adaptive fixed code length encoding will be described with reference to FIG. First, a fixed code length B and a plurality of thresholds Tn are prepared for data in a block. When there are two thresholds, one bit within the fixed code length is used as an identification bit, and when there are four thresholds, two bits are used as an identification bit. For any given data,
First, it is checked whether or not the absolute value of the data has exceeded a given first threshold T1, and if not, the identification bit is set to, for example, “0” and the data is set to Bt ( (If the identification bit is t bits). If so, a check is made as to whether a value obtained by subtracting the first threshold from the absolute value of the data has exceeded the second threshold, and if the value has not exceeded the second threshold, the identification bit is set to " 1 ", and similarly encoded.
Repeat this work. If the data exceeds the last threshold value Tn, the data is clipped and encoded so that the data does not exceed the threshold value (absolute value = Tn-1).
As an encoding method, for example, for the corresponding threshold value Tk, the quantization coefficient Qk is calculated so that the range from -Tk to + Tk is equally divided by 2 Bt. Each
There is a method of indexing from 0 to 2 Bt -1 and outputting an index in a certain range to data included in the range.

【0015】データ伸長手段12は、図5に示すよう
に、ブロック分割され符号化された画像データを復号す
る復号手段41及びデータ逆変換手段42及びブロック
統合手段43によって構成されている。メモリ25より
入力される圧縮された画像データが入力されると、復号
手段41では、前記符号化手段33と逆の動作をし、符
号化されたデータを復号する。まず、符号化されたデー
タの識別ビットより該データがどの閾値の範囲内に入っ
ているかをチェックし、そして該データのインデクスビ
ットから該データが前記閾値内のどの範囲に入っている
かをチェックする。例えば、該データがXkとXk+1(Xk<Xk
+1)の範囲内に入っているとすると、該データをXk+Zkと
して出力し、そして符号化手段において引かれた閾値を
足しあわせて出力する。ここで、Zkは、a(Xk+1-Xk)(0<=
a<=1の任意の固定値)とする。
As shown in FIG. 5, the data decompression means 12 is composed of a decoding means 41 for decoding image data which has been divided into blocks and encoded, a data inversion means 42 and a block integration means 43. When the compressed image data input from the memory 25 is input, the decoding means 41 performs the reverse operation of the coding means 33 and decodes the coded data. First, the identification bit of the encoded data is used to check the range of the threshold value of the data, and the index bit of the data is used to check which range of the data is within the threshold value. . For example, the data is Xk and Xk + 1 (Xk <Xk
If the value falls within the range of +1), the data is output as Xk + Zk, and the sum of the threshold values subtracted by the encoding means is output. Here, Zk is a (Xk + 1-Xk) (0 <=
a <= 1 arbitrary fixed value).

【0016】データ変換手段42では、該復号されたm
×nのブロックデータに対して、アダマル逆変換などを
行い、逆変換後のデータをブロック統合符号化43に出
力する。2次元のアダマル逆変換も、アダマル変換同
様、縦及び横の1次元のアダマル逆変換を組み合わせて
実現できる。また、1次元の2K個のデータのアダマル逆
変換は(3)式のように表す事ができる。
In the data conversion means 42, the decrypted m
The Hadamard inverse transform is performed on the xn block data, and the data after the inverse transform is output to the block integrated encoding 43. The two-dimensional inverse Hadamard transform can also be realized by combining the one-dimensional vertical and horizontal inverse Hadamard transform, like the Adamal transform. Further, Adamaru inverse transform of a one-dimensional 2 K pieces of data can be expressed as (3).

【0017】[0017]

【数3】 (Equation 3)

【0018】ここではアダマル変換を用いたが、これ以
外のDCT, Wavelet, DFT(フーリエ変換)、などの変換を
用いることもできる。しかしこれらの演算処理は大量で
あるため、加減算のみで実現できるアダマル変換を用い
ることによってより処理の負担を軽くすることができ
る。
Although the Hadamard transform is used here, other transforms such as DCT, Wavelet, and DFT (Fourier transform) can be used. However, since these arithmetic processes are large in volume, the processing load can be further reduced by using the Adamal transform that can be realized only by addition and subtraction.

【0019】ブロック統合手段43では、該逆変換され
たm×nのブロックデータを統合し、前記のブロック分
割手段よりブロック分割されたデータを元の構造に戻
す。
The block integrating means 43 integrates the inversely transformed mxn block data, and returns the data divided by the block dividing means to the original structure.

【0020】<効果>以上詳細に説明したように、本発
明の第1の具体例によれば、データ圧縮手段を設ける事
により、参照画像データの符号量(ビット量)が圧縮さ
れ、少ないメモリで参照画像を格納する事ができる。、
メモリ量が低減する事によってメモリアクセス量も低減
する。また、アダマル変換などの変換を行う事によって
画像データを周波数帯域に変換する事ができ、符号化手
段では、各周波数成分の特徴に応じて符号量および閾値
を決定する事が出来、効率の良い符号化を行う事ができ
る。さらに、各周波数成分に適応的固定符号長符号化を
行う事によって、ブロック全体の符号量が固定され、ど
のブロックがメモリのどこに入っているかを簡単に計算
できる。このため、ランダムアクセス性が高くなる。
<Effects> As described above in detail, according to the first embodiment of the present invention, by providing the data compression means, the code amount (bit amount) of the reference image data is compressed, and the memory capacity is reduced. Can store the reference image. ,
As the amount of memory decreases, the amount of memory access also decreases. Further, image data can be converted into a frequency band by performing a conversion such as an Hadamard transform, and the coding unit can determine a code amount and a threshold value according to the characteristics of each frequency component, thereby improving efficiency. Encoding can be performed. Furthermore, by performing adaptive fixed code length coding on each frequency component, the code amount of the entire block is fixed, and it is possible to easily calculate which block is contained in the memory and where. For this reason, random accessibility is improved.

【0021】これに加えてそれぞれのデータに対しては
そのデータの値に応じて適切な符号化を行う事ができる
ので、符号化効率の良い符号化が同時に実現できる。
In addition to this, it is possible to perform appropriate coding on each data according to the value of the data, and thus it is possible to simultaneously perform coding with high coding efficiency.

【0022】IMCなどでは、任意の画像データを取り出
す必要があるので、ランダムアクセス性が極めて重要で
ある。また、平坦な画像では、高周波成分の値が小さく
なるが、ノイズに対しても敏感であるので、小さな高周
波成分に対して細かい量子化が要求される。一方、激し
く変化する画像は高周波成分が大きくなるが、ノイズに
対しても鈍感になるので、大きく量子化しても、視覚的
には画質の劣化が感じにくいので、符号量を少なく押さ
える事ができる。従って、適応的符号化を行う事によっ
て、効率の良い符号化が実現できるのである。
In the IMC and the like, since it is necessary to take out arbitrary image data, random accessibility is extremely important. In a flat image, the value of the high-frequency component is small, but the image is also sensitive to noise. Therefore, fine quantization is required for the small high-frequency component. On the other hand, an image that changes drastically has a large high-frequency component, but is insensitive to noise. Therefore, even if quantization is large, deterioration in image quality is hardly perceived visually, so that the code amount can be reduced. . Therefore, efficient encoding can be realized by performing adaptive encoding.

【0023】《具体例2》 <構成及び動作>本発明の具体例2の動画像復号装置
は、本発明の具体例1の動画像復号装置のデータ圧縮手
段11において、カラー画像の輝度成分(Y)と色差成
分(U,V)の比がY:U:V=4:1:1の場合に色差成分UおよびV
が輝度成分に比べてそれぞれ縦横共に半分となるよう、
カラー画像の輝度成分(Y)と色差成分(U,V)の比がY:
U:V=4:2:2の場合に色差成分UおよびVが輝度成分に比べ
てそれぞれ横のみ半分となるよう、ブロックに分割し、
輝度成分のブロックとそれに対応する色差成分のブロッ
クの割り当て符号量(ビット数)の和が一定となるよう
に、変換及び符号化を行う。特に、メモリのデータビッ
ト幅が固定の場合に、該符号量の和がメモリのデータビ
ット幅の倍数となるように設定する事を特徴とする。例
えば、データビット幅が8ビットの場合に、輝度成分の
ブロックと色差成分のブロックの符号量の和が8の倍数
となるようにし、データビット幅が16あるいは32ビ
ットの場合に、輝度成分のブロックと色差成分のブロッ
クの符号量の和がそれぞれ16あるいは32の倍数とな
るように設定する。
Embodiment 2 <Structure and Operation> In the moving picture decoding apparatus of Embodiment 2 of the present invention, the data compression means 11 of the moving picture decoding apparatus of Embodiment 1 of the present invention uses the luminance component ( Y) and the color difference components (U, V) are Y: U: V = 4: 1: 1, and the color difference components U and V
Halves both vertically and horizontally compared to the luminance component,
The ratio of the luminance component (Y) and the color difference components (U, V) of a color image is Y:
In the case of U: V = 4: 2: 2, the color difference components U and V are divided into blocks so that each becomes only half the horizontal compared to the luminance component,
Conversion and encoding are performed such that the sum of the allocated code amounts (the number of bits) of the luminance component block and the corresponding chrominance component block becomes constant. In particular, when the data bit width of the memory is fixed, the sum of the code amounts is set to be a multiple of the data bit width of the memory. For example, when the data bit width is 8 bits, the sum of the code amounts of the luminance component block and the chrominance component block is a multiple of 8, and when the data bit width is 16 or 32 bits, the luminance component The sum of the code amounts of the block and the block of the color difference component is set to be a multiple of 16 or 32, respectively.

【0024】<効果>カラー画像に対して、輝度成分と
色差成分を統合的に扱い、ブロック分割および符号化を
行うによって、メモリアクセス量を減らす事ができる上
に、符号化効率を高める事もできる。例えば、色差成分
ブロックの大きさを輝度成分ブロックと同じにすると、
IMCにおける色差成分のランダムアクセス性が低下して
しまう。これは輝度成分と色差成分とは成分比が異なる
ため、ブロック内の一部の画素のみが必要な場合に、輝
度成分に比べて色差成分の方は必要でない画素データ
(オーバーヘッド)の読み込みが増えてしまうことによ
って生じる。
<Effect> The luminance component and the chrominance component are treated in a color image in an integrated manner, and by performing block division and encoding, the amount of memory access can be reduced and the encoding efficiency can be increased. it can. For example, if the size of the color difference component block is the same as that of the luminance component block,
The random access property of the color difference component in the IMC is reduced. Since the luminance component and the chrominance component have different component ratios, when only some pixels in the block are required, the reading of pixel data (overhead) that does not require the chrominance component increases compared to the luminance component. This is caused by

【0025】一方、色差成分ブロックを小さくすると、
ブロックに割り当てる符号量がメモリのデータビット幅
の制限を受けるので、効率の良い符号化が困難になる。
例えば、ブロックサイズを2×2とし、メモリのデータビ
ット幅を32ビットとすると、例え該ブロックに32ビ
ット以下の符号量を割り当てても、1アクセスで32ビ
ット読み出されるので、実符号以外の残りのビット数が
無駄になる。そこで本具体例2のように、輝度成分と色
差成分を統合的に扱う事によって、例えば、輝度成分を
4x4のブロック、色差成分を2×2のブロックとし、メモ
リのデータビット幅を32ビットとすると、輝度成分と
色差成分のトータルの符号量が32ビットの倍数となれ
ば良いので、例えば、輝度成分ブロックに98ビット、
色差成分U,Vにそれぞれ15ビットのように、割り当て
る事が出来、効率の良い符号化が実現できる。また、色
差成分のブロックサイズを本具体例のように設定する事
によって、輝度成分と色差成分が同一画像領域を表して
いるので、IMC及び画像表示のためのアクセスオーバー
ヘッドも低減できる。
On the other hand, when the color difference component block is reduced,
Since the code amount allocated to the block is limited by the data bit width of the memory, efficient coding becomes difficult.
For example, assuming that the block size is 2 × 2 and the data bit width of the memory is 32 bits, even if a code amount of 32 bits or less is allocated to the block, 32 bits are read by one access. Is wasted. Therefore, as in the specific example 2, by treating the luminance component and the color difference component in an integrated manner, for example, the luminance component is
If a 4 × 4 block, a chrominance component is a 2 × 2 block, and the data bit width of the memory is 32 bits, the total code amount of the luminance component and the chrominance component may be a multiple of 32 bits. 98 bits in a block,
Each of the color difference components U and V can be assigned like 15 bits, and efficient coding can be realized. Further, by setting the block size of the color difference component as in this specific example, since the luminance component and the color difference component represent the same image area, the access overhead for IMC and image display can be reduced.

【0026】《具体例3》 <構成及び動作>本発明の具体例3の動画像復号装置
は、本発明の具体例1及び具体例2の動画像復号装置の
データ圧縮手段11において、閾値を2のべき乗となる
ように設定している。
<< Embodiment 3 >><Structure and Operation> In the moving picture decoding apparatus of Embodiment 3 of the present invention, the data compression means 11 of the moving picture decoding apparatus of Embodiments 1 and 2 of the present invention sets a threshold value. It is set to be a power of two.

【0027】<効果>閾値を2のべき乗にする事によっ
て、符号化時にインデクスを求めるために除算及び復号
時インデクスから画像データへの復号のための乗算が必
要なくなり、簡単で高速なシフト演算で行う事が出来る
ため、装置の簡略化及び高速化に役立つ。例えば、閾値
を2kとすると、該閾値内の範囲が-2kから2k-1までであ
るので、該閾値内のデータがk+1ビットで表現できる。
該閾値内のデータをBビットで符号化するとすると、実
際に該閾値内のデータを(k+1-B)ビット分だけ左(絶対
値が小さくなる方向)にシフトし、下位からBビット分
だけ取り出せば良い。該取り出されたBビット分の符号
がインデクスに相当する。また、復号手段では、該Bビ
ット分の符号を (k+1-B)ビット分だけ右にシフトし、バ
イアスZkを足すことで復号できる。
<Effect> By setting the threshold value to a power of 2, it is not necessary to perform division for decoding to obtain an index during encoding and multiplication for decoding from the index to image data during decoding. Since it can be performed, it is useful for simplifying and speeding up the apparatus. For example, when the threshold value is 2 k, since the range of the threshold value is from -2 k to 2 k -1, the data in the threshold value can be expressed by k + 1 bits.
If the data within the threshold is coded with B bits, the data within the threshold is actually shifted to the left (in a direction of decreasing the absolute value) by (k + 1-B) bits, and B bits are shifted from the lower order. You only have to take it out. The extracted B-bit code corresponds to the index. The decoding means can decode the code by shifting the code for the B bits to the right by (k + 1-B) bits and adding the bias Zk.

【0028】《具体例4》 <構成及び動作>本発明の具体例4の動画像復号装置
は、本発明の具体例3の動画像復号装置のデータ伸長手
段12において、復号の段階で画像データを2m倍してか
らバイアスZkを足すようにし、逆変換後に1/2m倍して元
に戻している。
Embodiment 4 <Structure and Operation> The moving picture decoding apparatus according to Embodiment 4 of the present invention uses the data decompression means 12 of the moving picture decoding apparatus according to Embodiment 3 of the present invention to was after 2 m times to add a bias Zk, and restore it with 1/2 m times after inverse transformation.

【0029】<効果>具体例1にて説明したように、量
子化ノイズを低減させるために、復号手段では、復号デ
ータが該データの範囲内の確率分布の中心となるように
バイアスを足す必要がある。一方、ハードウェア装置で
は、整数演算を行う事が一般的である。この場合に、符
号化では、例えば、1ビットのみ左にシフトした場合す
なわち量子化係数が2の場合に、復号手段では、1ビッ
トのみ右シフトをする。従って、バイアスの取りうる値
が0か1しかない。バイアスを0にする事はつまり画像
データを量子化係数2で割って切り捨てをする事を意味
し、バイアスを1にする事はつまり画像データを量子化
係数2で割って切り上げをする事を意味する。いずれも
該データの確率分布の端である。しかし、復号の段階で
画像データを2m倍する事によって、例え符号化で1ビッ
トのみ左にシフトしたとしても、復号手段では、m+1
ビット右にシフトをすることになり、バイアスの取りう
る値が0から2m+1−1までの任意の値を取る事が出
来、より該データの確率分布の中心値に近づける事がで
きる。従って、量子化誤差が低減し、画像品質が向上す
る。
<Effect> As described in the first embodiment, in order to reduce the quantization noise, the decoding means needs to add a bias so that the decoded data becomes the center of the probability distribution within the range of the data. There is. On the other hand, a hardware device generally performs an integer operation. In this case, in the encoding, for example, when only one bit is shifted to the left, that is, when the quantization coefficient is 2, the decoding means shifts one bit to the right. Therefore, the value that the bias can take is only 0 or 1. Setting the bias to 0 means that the image data is divided by the quantization coefficient 2 and rounded down, and setting the bias to 1 means that the image data is divided by the quantization coefficient 2 and rounded up. I do. Each is the end of the probability distribution of the data. However, by multiplying the image data by 2 m at the decoding stage, even if only one bit is shifted to the left in the encoding, m + 1
By shifting to the right of the bit, the value that the bias can take can be any value from 0 to 2 m + 1 -1 and can be closer to the center value of the probability distribution of the data. Therefore, the quantization error is reduced, and the image quality is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による具体例1の動画像復号装置の構成
図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a video decoding device according to Embodiment 1 of the present invention.

【図2】従来例の動画像復号装置の構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of a conventional video decoding device.

【図3】本発明によるデータ圧縮手段の構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of a data compression unit according to the present invention.

【図4】本発明による適応的固定符号長符号化の説明図
である。
FIG. 4 is an explanatory diagram of adaptive fixed code length encoding according to the present invention.

【図5】本発明によるデータ伸長手段の構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram of data decompression means according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11, データ圧縮手段 12, データ伸長手段 21, 可変長復号手段(VLD) 22, 逆量子化手段(IQ) 23, 離散余弦逆変換手段(IDCT) 24, 加算手段 25, メモリ 26, 動き補償補間手段(IMC) 31, ブロック分割手段 32, データ変換手段 33, 符号化手段 41, 復号手段 42, データ逆変換手段 43, ブロック統合手段 11, data compression means 12, data expansion means 21, variable length decoding means (VLD) 22, inverse quantization means (IQ) 23, discrete cosine inverse transformation means (IDCT) 24, addition means 25, memory 26, motion compensation interpolation Means (IMC) 31, block division means 32, data conversion means 33, encoding means 41, decoding means 42, data inverse conversion means 43, block integration means

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5C053 GA11 GB07 GB19 GB21 GB22 GB25 GB26 GB32 GB40 KA01 KA22 5C059 KK02 KK08 KK15 LC08 MA22 MC11 ME01 ME13 PP04 PP14 TA11 TA16 TA60 TB15 TC18 TD12 UA02 UA05 UA31 5C078 AA09 BA22 BA44 BA53 BA56 BA57 CA02 CA22 CA27 DA01 DA02 9A001 BB02 BB03 BB04 DD08 EE02 EE04 EE05 FF01 HH25 HH27 HH30  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5C053 GA11 GB07 GB19 GB21 GB22 GB25 GB26 GB32 GB40 KA01 KA22 5C059 KK02 KK08 KK15 LC08 MA22 MC11 ME01 ME13 PP04 PP14 TA11 TA16 TA60 TB15 TC18 TD12 UA02 UA05 UA31 5C044 BA53A BA57 CA02 CA22 CA27 DA01 DA02 9A001 BB02 BB03 BB04 DD08 EE02 EE04 EE05 FF01 HH25 HH27 HH30

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 圧縮符号化された画像データを復元する
復元手段と、 前記復元手段から出力される復元された画像データを圧
縮するデータ圧縮手段と、 前記データ圧縮手段から出力される圧縮された画像デー
タを格納するメモリと、 前記メモリから出力される圧縮された画像データを伸長
するデータ伸長手段と、 を備えることを特徴とする動画像復号装置。
A decompression unit for decompressing the compression-encoded image data; a data compression unit for compressing the decompressed image data output from the decompression unit; and a compressed data output from the data compression unit. A moving picture decoding apparatus comprising: a memory for storing image data; and a data decompression unit for decompressing compressed image data output from the memory.
【請求項2】 前記データ圧縮手段は、 前記復元された画像データをブロックに分割するブロッ
ク分割手段と、 前記ブロック分割手段で分割されたそれぞれのブロック
に対して独立にデータ変換を行うデータ変換手段と、 前記データ変換手段でデータ変換されたデータを符号化
する符号化手段と、 を備えることを特徴とする請求項1に記載の動画像復号
装置。
2. The data compression unit includes: a block division unit configured to divide the restored image data into blocks; and a data conversion unit configured to perform data conversion independently on each of the blocks divided by the block division unit. The moving picture decoding apparatus according to claim 1, further comprising: coding means for coding data converted by the data converting means.
【請求項3】 前記データ伸長手段は、 前記データ圧縮手段から出力される圧縮された画像デー
タを復号する復号手段と、 前記復号手段で復号された画像データを逆変換するデー
タ逆変換手段と、 前記データ逆変換手段で逆変換されたデータブロックを
統合して元に戻すブロック統合手段と、 を備えることを特徴とする請求項1または2に記載の動
画像復号装置。
3. The data decompression means: decoding means for decoding the compressed image data output from the data compression means; data inverse conversion means for performing an inverse conversion on the image data decoded by the decoding means; The moving picture decoding apparatus according to claim 1, further comprising: a block integrating unit that integrates and restores the data block inversely transformed by the data inverse transforming unit.
【請求項4】 前記データ変換手段及びデータ逆変換手
段は、 直交変換及び直交逆変換を用いることを特徴とする請求
項2または3に記載の動画像復号装置。
4. The moving picture decoding apparatus according to claim 2, wherein said data conversion means and data inverse conversion means use orthogonal transform and orthogonal inverse transform.
【請求項5】 前記データ変換手段及びデータ逆変換手
段は、 アダマル変換及び逆変換を用いることを特徴とする請求
項2から4に記載の動画像復号装置。
5. The moving picture decoding apparatus according to claim 2, wherein said data conversion means and data inverse conversion means use an Hadamard transform and an inverse transform.
【請求項6】 前記符号化手段は、 閾値を用いて前記画像データを複数個のクラスに分割し
てそれぞれのクラスの前記画像データに異なる量子化を
行って固定符号長の符号化を行うことを特徴とする請求
項2から5までに記載の動画像復号装置。
6. The encoding unit according to claim 1, wherein the image data is divided into a plurality of classes using a threshold value, and the image data of each class is subjected to different quantization to perform encoding of a fixed code length. 6. The moving picture decoding apparatus according to claim 2, wherein:
【請求項7】 前記符号化手段は、 閾値の大きさを2のべき乗とし、量子化及び逆量子化の
演算をシフト演算することを特徴とする請求項6に記載
の動画像復号方法及び装置。
7. The moving picture decoding method and apparatus according to claim 6, wherein said encoding means sets a threshold value to a power of 2, and performs a shift operation of quantization and inverse quantization. .
【請求項8】 前記復号手段は、 復号された画像データを2のべき乗倍し、整数演算にお
いても、逆量子化後の画像データが確率分布の中心付近
の値を取ることを特徴とする請求項2から7に記載の動
画像復号装置。
8. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the decoding means multiplies the decoded image data by a power of 2, and the image data after dequantization takes a value near the center of the probability distribution even in an integer operation. Item 8. The video decoding device according to any one of Items 2 to 7.
【請求項9】 前記符号化手段は、 前記ブロック分割手段で分割されたそれぞれのブロック
内の個々の成分に対して異なる符号量を割り当て、かつ
前記ブロックの総符号量が前記メモリのデータビット幅
の整数倍となるように設定することを特徴とする請求項
2から8に記載の動画像復号装置。
9. The encoding unit assigns different code amounts to individual components in each block divided by the block division unit, and the total code amount of the block is a data bit width of the memory. The moving picture decoding apparatus according to claim 2, wherein the video decoding apparatus is set so as to be an integral multiple of the moving picture decoding apparatus.
【請求項10】 前記ブロック分割手段は、 カラー画像の色差成分のブロックを輝度成分のブロック
と同一の画像領域を示すように分割し、かつ前記同一画
像領域を示す輝度成分ブロックと色差成分ブロックとを
統合したブロックを一つの符号化ブロックとし、前記統
合されたブロックの総符号量がメモリのデータビット幅
の整数倍となるように設定することを特徴とする請求項
2から9に記載の動画像復号装置。
10. The block dividing means divides a chrominance component block of a color image so as to indicate the same image region as the luminance component block, and divides the chrominance component block and the chrominance component block indicating the same image region. 10. The moving image according to claim 2, wherein a block obtained by integrating the two is set as one encoded block, and the total code amount of the integrated block is set to be an integral multiple of the data bit width of the memory. Image decoding device.
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