JP2004007776A - Motion compensating and decoding method - Google Patents

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杉山 賢二
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of decoding a code series of picture information coded at a high efficiency especially after a motion compensating process of the code series with variably coded motion vector information. <P>SOLUTION: A multiplexing separator 22 separates an incoming motion-compensated predictively coded code series from a code input terminal 21 into predictive residual codes, MV codes and code table select information. The predictive residual codes are given to a variable length decoder 23. The MV codes and the code table select information are given to an MV decoder 25 which reversely processes to the MV coding according to the MV codes and the code table select information and gives obtained MV values to an MV buffer 26. A code table for decoding the MVs is selected and used among a plurality of code tables every MV group according to the code table select information. The MV buffer 26 holds the MVs and gives them when a motion compensating predictor 10 needs. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

 本発明は、画像を効率的に伝送、蓄積、表示するために、画像情報をより少ない符号量でディジタル信号にする高能率符号化が行われた符号列を復号化するものにおいて、特に動き補償処理が行われ、その際の動きベクトル情報が可変符号化されている符号列を動き補償復号化するものに関する。 The present invention is directed to decoding a highly efficient coded code sequence that converts image information into a digital signal with a smaller code amount in order to efficiently transmit, store, and display an image. The present invention relates to a method for performing motion compensation decoding on a code string in which processing is performed and motion vector information at that time is variably encoded.

 <動き補償動画像符号化>
 動画像符号化はMPEGなどに代表されるように、動き補償画像間予測が行われるのが一般的である。その際、動き補償で使われた動きベクトル(MV)の情報は可変長符号化され、予測残差の符号と多重化されて伝送される。
<Motion-compensated video coding>
In moving picture coding, motion-compensated inter-picture prediction is generally performed as represented by MPEG or the like. At this time, the information of the motion vector (MV) used in the motion compensation is variable-length coded, multiplexed with the prediction residual code, and transmitted.

 MVの符号化は、隣接ブロックのMVとの差分を取り、水平差分値と垂直差分値とをそれぞれ可変長符号で符号化する。この可変長符号は差分値の発生頻度に合わせてハフマン符号などで構成される。 MV coding takes a difference from the MV of an adjacent block, and codes each of the horizontal difference value and the vertical difference value with a variable length code. This variable length code is formed of a Huffman code or the like in accordance with the frequency of occurrence of the difference value.

 <従来例の動き補償符号化装置>
 従来の動き補償符号化装置の構成例を図6と共に、以下に説明する。
<Motion Compensation Coding Device of Conventional Example>
An example of the configuration of the conventional motion compensation coding apparatus will be described below with reference to FIG.

 画像入力端子1より入来する動画像信号は、減算器2において動き補償予測器10から与えられる予測信号が減算され、予測残差となってDCT3に与えられる。DCT3は予測残差に対してDCT(Discrete Cosine Transform )の変換処理を行い、得られた係数を量子化器4に与える。量子化器4は所定のステップ幅で係数を量子化し、固定長の符号となった係数を可変長符号化器5と逆量子化器7に与える。可変長符号化器5は、固定長の予測残差を可変長符号で圧縮し、できた符号は多重化器61に与えられる。 動 The subtraction unit 2 subtracts the prediction signal from the motion compensation prediction unit 10 from the moving image signal coming from the image input terminal 1 and supplies the result to the DCT 3 as a prediction residual. The DCT 3 performs a DCT (Discrete Cosine Transform) transform process on the prediction residual, and supplies the obtained coefficient to the quantizer 4. The quantizer 4 quantizes the coefficient with a predetermined step width, and supplies the fixed-length code to the variable-length encoder 5 and the inverse quantizer 7. The variable-length encoder 5 compresses the fixed-length prediction residual with a variable-length code, and the resulting code is provided to the multiplexer 61.

 一方、逆量子化器7及び逆DCT13では量子化器4及びDCT3の逆処理が行われ、予測残差を再生する。得られた再生予測残差は加算器12で予測信号が加算され再生画像となり、画像メモリ11に与えられる。画像メモリ11に蓄えられている再生画像は、動き補償予測器10に与えられる。 On the other hand, the inverse quantizer 7 and the inverse DCT 13 perform inverse processing of the quantizer 4 and the DCT 3 to reproduce the prediction residual. The obtained prediction prediction residual is added to a prediction signal by an adder 12 to form a reproduction image, which is provided to an image memory 11. The reproduced image stored in the image memory 11 is provided to the motion compensation predictor 10.

 動き補償予測器10は、MV検出器6から与えられるMVに従って動き補償を行い、得られた予測信号を減算器2と加算器12に与える。MV検出器6は、被符号化フレームに対する参照フレームの空間移動量を16×16画素または8×8画素ブロック毎に求めて、MVとして動き補償予測器10及びMV符号化器62に与える。MV符号化器62は、ひとつ前のMVとの差分を取り、差分値を所定可変長符号で符号化する。MVの符号は、多重化器61で予測残差の符号と多重化され符号出力端子9より出力される。 The motion compensation predictor 10 performs motion compensation according to the MV provided from the MV detector 6, and supplies the obtained prediction signal to the subtractor 2 and the adder 12. The MV detector 6 obtains the spatial movement amount of the reference frame with respect to the frame to be coded for each 16 × 16 pixel or 8 × 8 pixel block, and supplies it to the motion compensation predictor 10 and the MV encoder 62 as MV. The MV encoder 62 obtains a difference from the immediately preceding MV, and encodes the difference value using a predetermined variable length code. The MV code is multiplexed with the code of the prediction residual by the multiplexer 61 and output from the code output terminal 9.

 <従来例の動き補償復号化装置>
 図7は、図6の動き補償符号化装置に対応する動き補償復号化装置の従来例の構成を示したものである。
<Conventional Motion Compensation Decoding Device>
FIG. 7 shows a configuration of a conventional example of a motion compensation decoding device corresponding to the motion compensation encoding device of FIG.

 符号入力端子21より入来する動き補償予測符号化された符号列は、多重化分離器71で予測残差の符号とMVの符号が分離され、予測残差の符号は可変長復号化器23へ、MVの符号はMV復号化器72へ与えられる。可変長復号化器23は可変長符号を固定長の符号に戻し、逆量子化器7に与えられる。 The code string of the motion compensated prediction coded coming from the code input terminal 21 is separated from the code of the prediction residual and the code of the MV by the demultiplexer 71, and the code of the prediction residual is changed by the variable length decoder 23. To the MV decoder 72. The variable length decoder 23 converts the variable length code back to a fixed length code, and is provided to the inverse quantizer 7.

 固定長符号は逆量子化器7で予測残差の再生DCT係数値となり、逆DCT13に与えられる。逆DCT13は8×8個の係数を再生予測残差信号に変換し、加算器12に与える。加算器12では再生予測残差信号に予測信号が加算され、再生画像となる。この様にして得られた再生画像信号は、画像出力端子24から出力されると共に画像メモリ11に与えられる。動き補償予測器10は、画像メモリ11に蓄積されている画像をMVに基づいて動き補償し、予測信号を形成する。得られた予測信号は加算器12に与えられる。一方、MV復号化器72は図6のMV符号化器62の逆処理を行い、MV符号からMV値を得る。得られたMVは動き補償予測器10に与えられる。 The fixed-length code becomes a reproduced DCT coefficient value of the prediction residual in the inverse quantizer 7 and is given to the inverse DCT 13. The inverse DCT 13 converts the 8 × 8 coefficients into a reproduction prediction residual signal and supplies the signal to the adder 12. The adder 12 adds the prediction signal to the reproduction prediction residual signal to form a reproduction image. The reproduced image signal thus obtained is output from the image output terminal 24 and supplied to the image memory 11. The motion compensation predictor 10 performs motion compensation on the image stored in the image memory 11 based on the MV to form a prediction signal. The obtained prediction signal is provided to the adder 12. On the other hand, the MV decoder 72 performs the reverse process of the MV encoder 62 of FIG. 6 to obtain an MV value from the MV code. The obtained MV is provided to the motion compensation predictor 10.

 従来の動き補償符号化装置は、動きベクトル(MV)の可変長符号化のために1種類の符号表を用いていた。そこで使われる符号表は、MV差分の分布(各差分値の発生確率)に合わせて作成されているが、MV差分は画像の動きの状況により大きく異なり、画像の部分により分布が符号表と適合しない場合も多く、発生符号量が多くなっていた。特に、動き補償のブロックを細かくし、精度を上げるとMV情報量の割合が増加するので、総符号量に与える影響は顕著となる。 The conventional motion compensation coding apparatus uses one type of code table for variable length coding of the motion vector (MV). The code table used there is created according to the distribution of the MV difference (the probability of occurrence of each difference value), but the MV difference varies greatly depending on the motion situation of the image, and the distribution matches the code table depending on the image part. In many cases, the number of generated codes was large. In particular, when the motion compensation block is made finer and the accuracy is increased, the ratio of the MV information amount increases, so that the influence on the total code amount becomes remarkable.

 本発明は以上の点に着目してなされたもので、MV符号化用の可変長符号表を複数種類有し、MVを所定数で統合し、一画像(ひとつのフレーム乃至フィールド)を複数に分割したMV群単位で選択された符号表を用いてMV符号化を行い、その符号表選択情報を伝送して復号でも共通の符号表を使用することでMV符号量の削減可能な動き補償符号化に対応する動き補償復号化方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and has a plurality of types of variable length code tables for MV coding, integrates a predetermined number of MVs, and converts one image (one frame or field) into a plurality. A motion compensation code capable of reducing the MV code amount by performing MV encoding using a code table selected in divided MV group units, transmitting the code table selection information, and using a common code table for decoding. It is an object of the present invention to provide a motion compensation decoding method corresponding to encoding.

 そこで、上記課題を解決するために本発明は、下記の方法を提供するものである。 Therefore, in order to solve the above problems, the present invention provides the following method.

 動画像が動き補償ブロック毎の動きベクトルにより動き補償予測符号化された動画像符号列であり、複数の可変長符号化表の中から符号表が切り換えられて前記動きベクトルが可変長符号化された動きベクトルの情報が多重化されている動画像符号列を復号化する動き補償復号化方法において、
 入来する動画像符号列は、前記動きベクトルの情報と、前記動き補償ブロックを複数統合して一画像を複数に分割した単位毎に指定された可変長符号表に関する符号表選択情報と、前記動画像に対して前記動きベクトルを用いて動き補償予測符号化を行って得られた予測残差の情報とが多重化されているものであり、
 前記入来する動画像符号列から、前記動きベクトルの情報と前記符号表選択情報と前記予測残差の情報とを分離して得て、前記符号表選択情報に応じた可変長符号表を用いて、前記動きベクトルの情報を可変長復号化し、前記復号化された動きベクトルを用いて、前記予測残差の情報を動き補償予測復号化することを特徴とする動き補償復号化方法。
The moving image is a moving image code sequence that has been motion-compensated and predicted coded by a motion vector for each motion compensation block, and a code table is switched from among a plurality of variable-length coding tables so that the motion vector is variable-length coded. A motion compensation decoding method for decoding a moving image code string in which information of a motion vector is multiplexed,
The incoming video code sequence is information on the motion vector, code table selection information on a variable length code table specified for each unit obtained by integrating a plurality of the motion compensation blocks and dividing one image into a plurality, A prediction image obtained by performing motion-compensated prediction coding on the moving image using the motion vector is multiplexed with information of a prediction residual,
From the incoming video code sequence, the motion vector information, the code table selection information, and the prediction residual information are separated and obtained, and a variable length code table corresponding to the code table selection information is used. A variable length decoding of the motion vector information, and a motion compensated prediction decoding of the prediction residual information using the decoded motion vector.

  (作 用)
 本発明は、以下の動き補償符号化により符号化された符号列を的確に動き補償復号化するものである。動き補償動画像符号化で、動きベクトル(MV)符号化用の可変長符号表を複数種類有し、MVを所定数で統合し、一画像(ひとつのフレーム乃至フィールド)が複数に分割されたMV群単位で選択された符号表を用いてMV符号化を行い、その符号表選択情報を伝送して復号でも共通の符号表を使用することで、複数の符号表の中から適当な符号表が使用される。符号表は、異なったMV差分発生分布に合わせて複数種類用意されるので、MV差分のMV群内分布が平均的分布と大きく異なっても、そのMV群に適した符号表が選択される。選択された符号表は、そのMV群のMV差分の分布に適合した可変長符号で構成されて、MV群の符号量は平均的符号表の場合より少なくなる。
(Operation)
The present invention accurately performs motion compensation decoding on a code sequence coded by the following motion compensation coding. In motion compensation video coding, a plurality of variable length code tables for motion vector (MV) coding are provided, a predetermined number of MVs are integrated, and one image (one frame or field) is divided into a plurality. MV coding is performed using a code table selected in units of MV group, the code table selection information is transmitted, and a common code table is used for decoding, so that an appropriate code table can be selected from a plurality of code tables. Is used. Since a plurality of code tables are prepared according to different MV difference occurrence distributions, even if the MV difference distribution in the MV group is significantly different from the average distribution, a code table suitable for the MV group is selected. The selected code table is composed of variable length codes adapted to the distribution of the MV difference of the MV group, and the code amount of the MV group is smaller than that of the average code table.

 それぞれのMV群で、それに適合した符号表が選択され、MV符号量が全体に削減される。一方、符号表選択情報が付随するのでその分が符号量増加となるが、MV群で1乃至2bitなので、削減効果と比較して極く僅かな増加で済む。 符号 A code table suitable for each MV group is selected, and the MV code amount is reduced overall. On the other hand, since the code table selection information is added, the code amount increases accordingly, but since it is 1 to 2 bits in the MV group, it can be only slightly increased compared to the reduction effect.

 本発明では、以下の動き補償符号化により符号化された符号列を的確に動き補償復号化することができる。 According to the present invention, a code string coded by the following motion compensation coding can be accurately motion compensated decoded.

 動き補償動画像符号化で、動きベクトル(MV)符号化用の可変長符号表を複数種類有し、MVを所定数で統合し、一画像(ひとつのフレーム乃至フィールド)を複数に分割したMV群単位で選択された符号表を用いてMV符号化を行い、その符号表選択情報を伝送して復号でも共通の符号表を使うことで、複数の符号表の中から適切な符号表が使われ、その符号表は、異なったMV差分発生分布に合わせて複数種類用意され、そのMV群のMV差分の分布に適合した、画像の部分状態に適合したものが選択されるので、MV符号量が少なくなる。 In motion-compensated video coding, a plurality of types of variable length code tables for motion vector (MV) coding are integrated, a predetermined number of MVs are integrated, and an MV obtained by dividing one image (one frame or field) into a plurality MV coding is performed using a code table selected in units of groups, and the code table selection information is transmitted and a common code table is used for decoding, so that an appropriate code table can be used from among a plurality of code tables. A plurality of code tables are prepared in accordance with different MV difference occurrence distributions, and a code table that is suitable for the MV difference distribution of the MV group and that is suitable for the partial state of the image is selected. Is reduced.

 予測残差の符号量は変化しないので、全体の発生符号量が少なくなる。特に、動き補償のブロックを細かくし、精度を上げるとMV符号量の割合が相対的に多くなっているので、MV符号量の削減効果はそのまま総符号量の削減にも大きく寄与する。 符号 Since the code amount of the prediction residual does not change, the total generated code amount is reduced. In particular, when the motion compensation block is made finer and the accuracy is increased, the ratio of the MV code amount is relatively increased. Therefore, the effect of reducing the MV code amount directly contributes to the reduction of the total code amount.

 <本発明に対応する動き補償符号化装置の第1の例>
 本発明の動き補償復号化方法に対応する(本発明の動き補償復号化方法において的確に復号化される符号列を生成する)動き補償符号化装置の第1の例について、以下に説明する。
<First Example of Motion Compensation Coding Apparatus Corresponding to the Present Invention>
A first example of a motion compensation coding apparatus corresponding to the motion compensation decoding method of the present invention (generating a code string to be accurately decoded in the motion compensation decoding method of the present invention) will be described below.

 図1は、その構成を示したもので、図6の従来例と同一構成要素には同一番号を付してある。図1には、図6と比較してMV統合器15、仮MV符号化器16、符号量算出器17、符号表判定器18、遅延器19が追加されている。また、MV符号化器14、多重化器8の動作が、図6のMV符号化器62、多重化器61と異なる。 FIG. 1 shows the configuration, and the same components as those in the conventional example of FIG. 6 are denoted by the same reference numerals. FIG. 1 is different from FIG. 6 in that an MV integrator 15, a temporary MV encoder 16, a code amount calculator 17, a code table determiner 18, and a delay unit 19 are added. The operations of the MV encoder 14 and the multiplexer 8 are different from those of the MV encoder 62 and the multiplexer 61 in FIG.

 本例において、従来例と大きく異なるのは、動きベクトル(MV)の符号化方法である。画像間予測処理及び予測残差の符号化は基本的に同じである。 に お い て In this example, a significant difference from the conventional example is the method of coding a motion vector (MV). Inter-picture prediction processing and encoding of prediction residuals are basically the same.

 画像入力端子1より入来する動画像信号は、減算器2において動き補償予測器10から与えられる予測信号が減算され、予測残差となってDCT3に与えられる。DCT3は、予測残差にDCT(Discrete Cosine Transform )の変換処理を行い、得られた係数を量子化器4に与える。量子化器4は所定のステップ幅で係数を量子化し、固定長の符号となった係数を可変長符号化器5と逆量子化器7に与える。可変長符号化器5は、固定長の予測残差を可変長符号で圧縮し、圧縮して出来た符号列は多重化器8に与えられる。 動 The subtraction unit 2 subtracts the prediction signal from the motion compensation prediction unit 10 from the moving image signal coming from the image input terminal 1 and supplies the result to the DCT 3 as a prediction residual. The DCT 3 performs a DCT (Discrete Cosine Transform) transform process on the prediction residual, and supplies the obtained coefficient to the quantizer 4. The quantizer 4 quantizes the coefficient with a predetermined step width, and supplies the fixed-length code to the variable-length encoder 5 and the inverse quantizer 7. The variable-length encoder 5 compresses the fixed-length prediction residual with a variable-length code, and the compressed code sequence is supplied to the multiplexer 8.

 一方、逆量子化器7及び逆DCT13ではDCT3及び量子化器4の逆処理が行われ、予測残差を再生する。得られた再生予測残差は加算器12で予測信号が加算され再生画像となり、画像メモリ11に与えられる。 On the other hand, in the inverse quantizer 7 and the inverse DCT 13, the inverse processing of the DCT 3 and the quantizer 4 is performed, and the prediction residual is reproduced. The obtained prediction prediction residual is added to a prediction signal by an adder 12 to form a reproduction image, which is provided to an image memory 11.

 画像メモリ11に蓄えられている再生画像は、動き補償予測器10に与えられる。動き補償予測器10は、MV検出器6から与えられるMVに従って予測信号を作り、減算器2と加算器12に与える。 再生 The reproduced image stored in the image memory 11 is given to the motion compensation predictor 10. The motion compensation predictor 10 generates a prediction signal according to the MV supplied from the MV detector 6 and supplies the prediction signal to the subtractor 2 and the adder 12.

 MV検出器6は、被符号化フレームに対する参照フレームの空間移動量を16×16画素または8×8画素ブロック毎に求めて、MVとして動き補償予測器10及びMV統合器15に与える。 The MV detector 6 obtains the spatial movement amount of the reference frame with respect to the frame to be coded for each 16 × 16 pixel or 8 × 8 pixel block, and supplies it to the motion compensation predictor 10 and the MV integrator 15 as MV.

 <MV符号化>
 本発明の特徴に貢献しているMVの符号化部分の一実施例について、以下に説明する。
<MV encoding>
One embodiment of the coding portion of the MV that contributes to the features of the present invention is described below.

 図1に示したMV統合器15では、16個〜64個程度のMVを統合し、一フレームが複数に分割されたMV群とする。MV群は、図4に示した縦4個×横4個など2次元的なものが符号化特性からは望ましいが、横一列に16個などの1次元的なものでも良い。2次元の場合には、MV値に対するメモリを有して、配列変換を行う。 で は The MV integrator 15 shown in FIG. 1 integrates about 16 to 64 MVs to form an MV group in which one frame is divided into a plurality. The MV group is preferably a two-dimensional one such as 4 × 4 in FIG. 4 from the viewpoint of encoding characteristics, but may be a one-dimensional one such as 16 in a row. In the two-dimensional case, the array conversion is performed by having a memory for the MV value.

 MV統合器15よりのMV群の各MVは、仮MV符号化器16と遅延器19とに与えられる。仮MV符号化器16では、MV符号化器14が有しているすべての種類の符号表について仮符号化を行い、得られた符号表毎の符号列を次の符号量算出器17に与える。 Each MV of the MV group from the MV integrator 15 is provided to the temporary MV encoder 16 and the delay unit 19. The provisional MV encoder 16 performs provisional encoding for all types of code tables included in the MV encoder 14 and provides the obtained code sequence for each code table to the next code amount calculator 17. .

 ここで、符号表の具体的な実施例を表1、表2に夫々示す。 Here, specific examples of the code table are shown in Tables 1 and 2, respectively.

 表1の第1可変長符号表は、比較的MVの変化が少ない場合に適合し、表2の第2可変長符号表は、比較的MVの変化が大きい場合に適合するものである。 第 The first variable length code table in Table 1 is suitable when the change in MV is relatively small, and the second variable length code table in Table 2 is suitable when the change in MV is relatively large.

 変化が大きい場合と少ない場合のMVの例を図5に示す。表でsはMVの極性(+/−)を示す符号である。表の可変長符号は、MV差分の水平・垂直のそれぞれ成分毎に適用される。また、MVが1/2画素精度の場合は、2倍して整数化した値に適用する。 FIG. 5 shows examples of the MV when the change is large and when it is small. In the table, s is a sign indicating the polarity (+/-) of the MV. The variable length codes in the table are applied to each of the horizontal and vertical components of the MV difference. When the MV has half-pixel accuracy, the value is applied to a value that is doubled and converted to an integer.

Figure 2004007776
Figure 2004007776

Figure 2004007776
 符号量算出器17は、それぞれの符号表の符号列毎に符号量が計数され、MV群単位で符号量を符号表判定器18に与える。なお、ここで最終的に必要なのは符号量だけであるので、必ずしも正式な符号列を得る必要はなく、仮MV符号化器16は各MV差分の符号長を出力し、符号量算出器17でそれをMV群単位に積算しても良い。
Figure 2004007776
The code amount calculator 17 counts the code amount for each code sequence in each code table, and provides the code amount to the code table determiner 18 in MV group units. Here, since only the code amount is finally required, it is not always necessary to obtain a formal code string. The temporary MV encoder 16 outputs the code length of each MV difference, and the code amount calculator 17 It may be integrated for each MV group.

 符号表判定器18は、各符号表の符号量を比較して、例えば表1又は表2のいずれかから、最も符号量の少ない符号表を判定して選択する。その判定結果は符号表選択情報として、MV符号化器14と多重化器8とに与えられる。 The code table determiner 18 compares the code amounts of the respective code tables, and determines and selects the code table having the smallest code amount from, for example, either Table 1 or Table 2. The result of the determination is given to the MV encoder 14 and the multiplexer 8 as code table selection information.

 一方、MV群の各MVは遅延器19で、符号表選択情報が出力されるまで遅延させられた後に、MV符号化器14に与えられる。 On the other hand, each MV in the MV group is delayed by a delay unit 19 until code table selection information is output, and is then provided to the MV encoder 14.

 MV符号化器14において、基本的な符号化方法は図7の従来例と同様であるが、符号表を複数有し、符号表選択情報に従ってその中のひとつが選択されて、符号化に使用される。得られた符号は多重化器8に与えられる。 The basic coding method of the MV encoder 14 is the same as that of the conventional example shown in FIG. 7, but has a plurality of code tables, one of which is selected according to the code table selection information, and used for coding. Is done. The obtained code is provided to the multiplexer 8.

 多重化器8は、可変長符号化器5から与えられる予測残差の符号とMV符号化器14から与えられるMVの符号とを多重化する他に、符号表判定器18から与えられる符号表選択情報をMV符号のヘッダに挿入する。 The multiplexer 8 multiplexes the code of the prediction residual given from the variable length encoder 5 and the code of the MV given from the MV encoder 14, and a code table given from the code table determiner 18. The selection information is inserted into the header of the MV code.

 ここで多重化された符号列は符号出力端子9より出力される。 符号 The multiplexed code string is output from the code output terminal 9 here.

 <本発明に対応する動き補償符号化装置の第2の例>
 本発明の動き補償復号化方法に対応する(本発明の動き補償復号化方法において的確に復号化される符号列を生成する)動き補償符号化装置の第2の例について、以下に説明する。
<Second example of motion compensation coding apparatus according to the present invention>
A second example of the motion compensation coding apparatus corresponding to the motion compensation decoding method of the present invention (generating a code string to be accurately decoded in the motion compensation decoding method of the present invention) will be described below.

 図3は、その構成を示したもので、図1の第1の例と同一構成要素には同一番号を付してある。図3には、図1と比較して、仮MV符号化器16と符号量算出器17の代わりに、アクティビティ検出器31が存在する。また、符号表判定器32の動作は図1の符号表判定器18と異なる。 FIG. 3 shows the configuration, and the same components as those in the first example of FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. 3 includes an activity detector 31 instead of the provisional MV encoder 16 and the code amount calculator 17 as compared with FIG. The operation of the code table determiner 32 is different from that of the code table determiner 18 in FIG.

 第2の例において、第1の例と異なるのは符号表の判定方法であり、それ以外の処理方法は基本的に同じであり、異なる部分についてのみ、以下に説明する。 に お い て In the second example, the difference from the first example is the method of determining the code table, and the other processing methods are basically the same, and only different parts will be described below.

 MV統合器15から与えられるMV群の各MVは、アクティビティ検出器31でMVのアクティビティが求められ、符号表判定器32に与えられる。アクティビティは、MV差分値の絶対値の和などで、MV群毎に求められる。ここでMV差分値の絶対値を対数変換してから加算すると、MV符号量との相関が高まり好都合である。 For each MV in the MV group provided from the MV integrator 15, the activity of the MV is obtained by the activity detector 31, and is provided to the code table determiner 32. The activity is obtained for each MV group by the sum of the absolute values of the MV difference values. Here, if the absolute value of the MV difference value is logarithmically converted and then added, the correlation with the MV code amount increases, which is convenient.

 符号表判定器32は、アクティビティと予め設定されている閾値との関係から適切な符号表を判定する。 The code table determiner 32 determines an appropriate code table from the relationship between the activity and a preset threshold.

 その符号表が表1と表2の2種類なら、中程度のアクティビティを閾値とし、アクティビティがそれより小さい場合は表1とし、アクティビティがそれより大きい場合は表2とする。アクティビティは、前記のようなもの以外に、分布状況をより正確に示す多次元的なものでも良い。具体的には、0以外の比較的小さなMV差分(絶対値が1から3)の頻度と、比較的大きなMV差分(絶対値が4以上)の頻度を求め、2パラメータに対して2次元的に閾値を設ける。 な ら If the code table is of two types, Table 1 and Table 2, medium activity is used as the threshold value. If the activity is smaller than that, Table 1 is used. If the activity is larger than that, Table 2 is used. The activity may be a multidimensional activity that shows the distribution status more accurately than the above. Specifically, the frequency of a relatively small MV difference other than 0 (absolute value is 1 to 3) and the frequency of a relatively large MV difference (absolute value is 4 or more) are obtained, and two-dimensional A threshold value.

 <本発明に対応する動き補償符号化装置の第3の例>
 本発明の動き補償復号化方法に対応する(本発明の動き補償復号化方法において的確に復号化される符号列を生成する)動き補償符号化装置の第3の例について、以下に説明する。
<Third example of motion compensation coding apparatus according to the present invention>
A third example of the motion compensation coding apparatus corresponding to the motion compensation decoding method of the present invention (generating a code string to be accurately decoded in the motion compensation decoding method of the present invention) will be described below.

 第3の例は、第1の例と第2の例とを組み合わせたもので、その構成は図1と類似なもので特に図示はしない。 3The third example is a combination of the first and second examples, and the configuration is similar to that of FIG. 1 and is not particularly shown.

 第3の例において、他の例と異なるのは符号表の判定方法であり、それ以外の処理は基本的に同じであるので、図1を基に異なる部分のみ以下に説明する。 に お い て In the third example, the difference from the other examples is the method of determining the code table, and the other processing is basically the same. Therefore, only different parts will be described below based on FIG.

 図1の仮MV符号化器16と符号量算出器17は、1種類の符号表についてMV群毎に符号量を求め、符号表判定器18に与える。その際に用いる符号表は、複数ある中の最も平均的なものとする。 (1) The temporary MV encoder 16 and the code amount calculator 17 in FIG. 1 obtain the code amount for each MV group for one type of code table, and supply the code amount to the code table determiner 18. The code table used at this time is the most average among the plurality.

 符号表判定器18の動作は図3の符号表判定器32と類似するもので、符号量とそれに対して予め設定された閾値との関係から適当な符号表を判定し、符号表選択情報を出力する。 符号量が少ない場合には、表1のような変化の少ないMV差分に適合した符号表を、符号量が多い場合には、表2のような変化の激しいMV差分に適合した符号表を選択する。 The operation of the code table determiner 18 is similar to the operation of the code table determiner 32 in FIG. 3. The code table determiner 18 determines an appropriate code table from the relationship between the code amount and a preset threshold value. Output. When the code amount is small, a code table suitable for the MV difference with little change as shown in Table 1 is selected, and when the code amount is large, a code table suitable for a MV difference with rapid change as shown in Table 2 is selected. I do.

 <実施例を適用した動き補償復号化装置>
 上述の各例の動き補償符号化装置に対応する本発明の動き補償復号化方法の一実施例を適用した動き補償復号化装置について、以下に図と共に説明する。
<Motion Compensation Decoding Apparatus to which Embodiment is Applied>
A motion compensation decoding apparatus to which the embodiment of the motion compensation decoding method according to the present invention corresponding to the motion compensation coding apparatus of each of the above examples is applied will be described below with reference to the drawings.

 その動き補償復号化装置の一例の構成を図2に示す。 FIG. 2 shows an example of the configuration of the motion compensation decoding apparatus.

 符号入力端子21より入来する動き補償予測符号化された符号列は、多重化分離器22で予測残差の符号とMVの符号と符号表選択情報が分離され、予測残差の符号は可変長復号化器23へ、MVの符号と符号表選択情報はMV復号化器25へ与えられる。可変長復号化器23は可変長符号を固定長の符号に戻し、逆量子化器7に与えられる。 The code string of the motion compensated prediction coded coming from the code input terminal 21 is separated into the code of the prediction residual, the code of the MV and the code table selection information by the demultiplexer 22, and the code of the prediction residual is variable. The MV code and code table selection information are supplied to the long decoder 23 and the MV decoder 25. The variable length decoder 23 converts the variable length code back to a fixed length code, and is provided to the inverse quantizer 7.

 固定長符号の予測残差は逆量子化器7で係数値となり、逆DCT13に与えられる。逆DCT13は8×8個の係数を再生予測残差信号に変換し、加算器12に与える。加算器12では再生予測残差信号に予測信号が加算され、再生画像となる。この様にして得られた再生画像信号は、画像出力端子24から出力されると共に画像メモリ11に与えられる。 予 測 The prediction residual of the fixed-length code becomes a coefficient value in the inverse quantizer 7 and is given to the inverse DCT 13. The inverse DCT 13 converts the 8 × 8 coefficients into a reproduction prediction residual signal and supplies the signal to the adder 12. The adder 12 adds the prediction signal to the reproduction prediction residual signal to form a reproduction image. The reproduced image signal thus obtained is output from the image output terminal 24 and supplied to the image memory 11.

 動補償予測器10は、画像メモリ11に蓄積されている画像をMVに基づいて動き補償し、予測信号を形成する。得られた予測信号は加算器12に与えられる。 The motion compensation predictor 10 performs motion compensation on the image stored in the image memory 11 based on the MV to form a prediction signal. The obtained prediction signal is provided to the adder 12.

 一方、MV復号化器25は、MVの符号と符号表選択情報から図1のMV符号化器14の逆処理を行い、得られたMV値をMVバッファ26に与える。 On the other hand, the MV decoder 25 performs the reverse process of the MV encoder 14 in FIG. 1 based on the MV code and the code table selection information, and supplies the obtained MV value to the MV buffer 26.

 MVの復号で用いられる符号表は、MV群単位で符号表選択情報により複数の種類の中からひとつが選択され使用される。 符号 One of a plurality of types of code tables used in MV decoding is selected and used according to code table selection information in MV group units.

 MVバッファ26はMVを保持し、動き補償予測器10で必要となった際に与える。これはMV群が2次元で統合されている場合、主たる復号処理のブロック順番がMV群の単位と異なるためである。 The MV buffer 26 holds the MV and gives it when needed by the motion compensation predictor 10. This is because when the MV groups are integrated in two dimensions, the block order of the main decoding process is different from the unit of the MV group.

本発明の動き補償復号化方法に対応する動き補償符号化装置の第1の例の構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a first example of a motion compensation encoding device corresponding to the motion compensation decoding method of the present invention. 本発明の動き補償復号化方法の一実施例を適用した動き補償復号化装置の一例の構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a configuration of an example of a motion compensation decoding apparatus to which an embodiment of the motion compensation decoding method according to the present invention is applied. 本発明の動き補償復号化方法に対応する動き補償符号化装置の第2の例の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the 2nd example of the motion compensation encoding apparatus corresponding to the motion compensation decoding method of this invention. MV統合によるMV群の様子を示す図である。It is a figure showing a situation of MV group by MV integration. 動き変化の度合いに対応したMVの様子を示す図である。It is a figure showing a situation of MV corresponding to a degree of motion change. 従来の動き補償符号化装置の構成例を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration example of a conventional motion compensation encoding device. 従来の動き補償復号化装置の構成例を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration example of a conventional motion compensation decoding device.

符号の説明Explanation of reference numerals

 1 画像入力端子
 2 減算器
 3 DCT
 4 量子化器
 5 可変長符号化器
 6 MV検出器
 7 逆量子化器
 8、61 多重化器
 9 符号列出力端子
10 動補償予測器
11 画像メモリ
12 加算器
13 逆DCT
14、62 MV符号化器
15 MV統合器
16 仮MV符号化器
17 符号量算出器
18、32 符号表判定器
19 遅延器
21 符号列入力端子
22、71 多重化分離器
23 可変長復号化器
24 画像出力端子
25、72 MV復号化器
26 MVバッファ
31 アクティビティ検出器
1 image input terminal 2 subtractor 3 DCT
Reference Signs List 4 Quantizer 5 Variable length encoder 6 MV detector 7 Dequantizer 8, 61 Multiplexer 9 Code string output terminal 10 Dynamic compensation predictor 11 Image memory 12 Adder 13 Inverse DCT
14, 62 MV encoder 15 MV integrator 16 Temporary MV encoder 17 Code amount calculator 18, 32 Code table determiner 19 Delayer 21 Code string input terminal 22, 71 Demultiplexer 23 Variable length decoder 24 Image output terminal 25, 72 MV decoder 26 MV buffer 31 Activity detector

Claims (1)

 動画像が動き補償ブロック毎の動きベクトルにより動き補償予測符号化された動画像符号列であり、複数の可変長符号化表の中から符号表が切り換えられて前記動きベクトルが可変長符号化された動きベクトルの情報が多重化されている動画像符号列を復号化する動き補償復号化方法において、
 入来する動画像符号列は、前記動きベクトルの情報と、前記動き補償ブロックを複数統合して一画像を複数に分割した単位毎に指定された可変長符号表に関する符号表選択情報と、前記動画像に対して前記動きベクトルを用いて動き補償予測符号化を行って得られた予測残差の情報とが多重化されているものであり、
 前記入来する動画像符号列から、前記動きベクトルの情報と前記符号表選択情報と前記予測残差の情報とを分離して得て、前記符号表選択情報に応じた可変長符号表を用いて、前記動きベクトルの情報を可変長復号化し、前記復号化された動きベクトルを用いて、前記予測残差の情報を動き補償予測復号化することを特徴とする動き補償復号化方法。
The moving image is a moving image code sequence that has been motion-compensated and predicted coded by a motion vector for each motion compensation block, and a code table is switched from among a plurality of variable-length coding tables so that the motion vector is variable-length coded. A motion compensation decoding method for decoding a moving image code string in which information of a motion vector is multiplexed,
The incoming video code sequence is information on the motion vector, code table selection information on a variable length code table specified for each unit obtained by integrating a plurality of the motion compensation blocks and dividing one image into a plurality, A prediction image obtained by performing motion-compensated prediction coding on the moving image using the motion vector is multiplexed with information of a prediction residual,
From the incoming video code sequence, the motion vector information, the code table selection information, and the prediction residual information are separated and obtained, and a variable length code table corresponding to the code table selection information is used. A variable length decoding of the motion vector information, and a motion compensated prediction decoding of the prediction residual information using the decoded motion vector.
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