JP3500340B2 - Coding apparatus and method - Google Patents

Coding apparatus and method

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JP3500340B2
JP3500340B2 JP37504899A JP37504899A JP3500340B2 JP 3500340 B2 JP3500340 B2 JP 3500340B2 JP 37504899 A JP37504899 A JP 37504899A JP 37504899 A JP37504899 A JP 37504899A JP 3500340 B2 JP3500340 B2 JP 3500340B2
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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、動画像信号を、例
えば光磁気ディスクや磁気テープなどの記録媒体に記録
し、これを再生してディスプレイなどに表示したり、テ
レビ会議システム、テレビ電話システム、放送用機器な
ど、動画像信号を伝送路を介して送信側から受信側に伝
送し、受信側において、これを受信し、表示する場合な
どに用いて好適な復号化装置及び方法に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to recording a moving image signal on a recording medium such as a magneto-optical disk or a magnetic tape and reproducing the same to display it on a display or the like, a video conference system or a video telephone system. The present invention relates to a decoding device and method suitable for use in a case where a moving image signal is transmitted from a transmitting side to a receiving side through a transmission path such as a broadcasting device, and the receiving side receives and displays the moving image signal. is there.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、テレビ会議システム、テレビ電
話システムなどのように、動画像信号を遠隔地に伝送す
るシステムにおいては、伝送路を効率良く利用するた
め、映像信号のライン相関やフレーム間相関を利用し
て、画像信号を圧縮符号化するようになされている。
2. Description of the Related Art In a system for transmitting a moving image signal to a remote place such as a video conference system or a video telephone system, in order to efficiently use a transmission path, line correlation or inter-frame correlation of video signals is required. Is used to compress and code an image signal.

【0003】上記ライン相関を利用する場合には、画像
信号を、例えばDCT(離散コサイン変換)処理するな
どして圧縮することができる。
When the line correlation is used, the image signal can be compressed by, for example, DCT (discrete cosine transform) processing.

【0004】また、フレーム間相関を利用すると、画像
信号をさらに圧縮して符号化することが可能となる。例
えば図6のAに示すように、時刻t=t1,t2,t3
において、フレーム画像PC1,PC2,PC3がそれ
ぞれ発生しているとき、フレーム画像PC1とPC2の
画像信号の差を演算して、図6のBに示すように画像P
C12を生成し、また、図6のAのフレーム画像PC2
とPC3の差を演算して、図6のBの画像PC23を生
成する。通常、時間的に隣接するフレームの画像は、そ
れ程大きな変化を有していないため、両者の差を演算す
ると、その差分信号は小さな値のものとなる。すなわ
ち、図6のBに示す画像PC12においては、図6のA
のフレーム画像PC1とPC2の画像信号の差として、
図6のBの画像PC12の図中斜線で示す部分の信号が
得られ、また、図6のBに示す画像PC23において
は、図6のAのフレーム画像PC2とPC3の画像信号
の差として、図6のBの画像PC23の図中斜線で示す
部分の信号が得られる。そこで、この差分信号を符号化
すれば、符号量を圧縮することができる。
Further, by utilizing the inter-frame correlation, the image signal can be further compressed and encoded. For example, as shown in A of FIG. 6, time t = t1, t2, t3
In FIG. 6, when the frame images PC1, PC2, and PC3 are generated, the difference between the image signals of the frame images PC1 and PC2 is calculated, and the image P as shown in B of FIG.
C12 is generated, and the frame image PC2 of FIG.
And PC3 are calculated to generate the image PC23 of B in FIG. Normally, the images of frames that are temporally adjacent do not have such a large change, so when the difference between the two is calculated, the difference signal has a small value. That is, in the image PC 12 shown in FIG. 6B, A in FIG.
As the difference between the image signals of the frame images PC1 and PC2 of
A signal in the shaded area in the image PC12 of FIG. 6B is obtained, and in the image PC23 shown in B of FIG. 6, the difference between the image signals of the frame images PC2 and PC3 of A of FIG. The signal of the shaded portion in the image PC23 of FIG. 6B is obtained. Therefore, if this difference signal is encoded, the code amount can be compressed.

【0005】しかしながら、上記差分信号のみを伝送し
たのでは、元の画像を復元することができない。そこ
で、各フレームの画像を、Iピクチャ(イントラ符号化
画像:Intra-coded picture)、Pピクチャ(前方予測符
号化画像: Perdictive-codedpicture)またはBピクチ
ャ(量方向予測符号化画像: Bidirectionally-codedp
icture)の3種類のピクチャのいずれかのピクチャと
し、画像信号を圧縮符号化するようにしている。
However, if only the difference signal is transmitted, the original image cannot be restored. Therefore, the image of each frame is an I picture (Intra-coded picture), P picture (Forward predictive coded picture: Perdictive-coded picture) or B picture (Quantity direction predictive coded picture: Bidirectionally-codedp).
image), and the image signal is compressed and encoded.

【0006】即ち、例えば図7のA及びBに示すよう
に、フレームF1乃至F17までの17フレームの画像
信号をグループオブピクチャとし、処理の1単位とす
る。そして、その先頭のフレームF1の画像信号はIピ
クチャとして符号化し、第2番目のフレームF2はBピ
クチャとして、また第3番目のフレームF3はPピクチ
ャとして、それぞれ処理する。以下、第4番目以降のフ
レームF4乃至F17は、BピクチャまたはPピクチャ
として交互に処理する。
That is, for example, as shown in FIGS. 7A and 7B, image signals of 17 frames from frames F1 to F17 are set as a group of pictures, which is one unit of processing. Then, the image signal of the leading frame F1 is encoded as an I picture, the second frame F2 is processed as a B picture, and the third frame F3 is processed as a P picture. Hereinafter, the fourth and subsequent frames F4 to F17 are alternately processed as a B picture or a P picture.

【0007】Iピクチャの画像信号としては、その1フ
レーム分の画像信号をそのまま伝送する。これに対し
て、Pピクチャの画像信号としては、基本的には、図7
のAに示すように、それより時間的に先行するIピクチ
ャまたはPピクチャの画像信号からの差分を符号化して
伝送する。さらにBピクチャの画像信号としては、基本
的には、図7のBに示すように、時間的に先行するフレ
ームまたは後行するフレームの両方の平均値からの差分
を求め、その差分を符号化して伝送する。
As the image signal of the I picture, the image signal for one frame is transmitted as it is. On the other hand, the image signal of the P picture is basically as shown in FIG.
As indicated by A, the difference from the image signal of the I picture or P picture preceding in time is encoded and transmitted. Further, as the image signal of the B picture, basically, as shown in B of FIG. 7, a difference from the average value of both the temporally preceding frame and the subsequent frame is obtained, and the difference is encoded. To transmit.

【0008】図8のA及びBは、このようにして、動画
像信号を符号化する方法の原理を示している。なお、図
8のAには動画映像信号のフレームのデータを、図8の
Bには伝送されるフレームデータを模式的に示してい
る。この図8に示すように、最初のフレームF1はIピ
クチャすなわち非補間フレームとして処理されるため、
そのまま伝送データF1X(伝送非補間フレームデー
タ)として伝送路に伝送される(画像内符号化)。これ
に対して、第2のフレームF2は、Bピクチャすなわち
補間フレームとして処理されるため、時間的に先行する
上記フレームF1と、時間的に後行するフレームF3
(フレーム間符号化の非補間フレーム)の平均値との差
分が演算され、その差分が伝送データ(伝送補間フレー
ムデータ)F2Xとして伝送される。
FIGS. 8A and 8B show the principle of the method of encoding a moving image signal in this way. It is to be noted that FIG. 8A schematically shows frame data of a moving image signal, and FIG. 8B schematically shows transmitted frame data. As shown in FIG. 8, since the first frame F1 is processed as an I picture, that is, a non-interpolation frame,
The data is directly transmitted as transmission data F1X (transmission non-interpolation frame data) to the transmission path (intra-picture coding). On the other hand, since the second frame F2 is processed as a B picture, that is, an interpolation frame, the frame F1 preceding in time and the frame F3 following in time.
The difference from the average value of (non-interpolation frame of inter-frame coding) is calculated, and the difference is transmitted as transmission data (transmission interpolation frame data) F2X.

【0009】但し、このBピクチャとしての処理は、さ
らに細かく説明すると、4種類存在する。その第1の処
理は、元のフレームF2のデータを図中破線の矢印SP
1で示すようにそのまま伝送データF2Xとして伝送す
るものであり(イントラ符号化)、Iピクチャにおける
場合と同様の処理となる。第2の処理は、時間的に後の
フレームF3からの差分を演算し、図中破線矢印SP2
で示すようにその差分を伝送するものである(後方予測
符号化)。第3の処理は、図中破線矢印SP3で示すよ
うに時間的に先行するフレームF1との差分を伝送する
ものである(前方予測符号化)。さらに第4の処理は、
図中破線矢印SP4で示すように時間的に先行するフレ
ームF1と後行するフレームF3の平均値との差分を生
成し、これを伝送データF2Xとして伝送するものであ
る(両方向予測符号化)。
However, there are four types of processing as the B picture, which will be described in more detail. In the first process, the data of the original frame F2 is converted into an arrow SP with a broken line in the figure.
As shown by 1, the data is transmitted as it is as the transmission data F2X (intra coding), and the same processing as in the I picture is performed. In the second process, the difference from the frame F3 that is temporally later is calculated, and the broken line arrow SP2 in the figure is calculated.
The difference is transmitted as shown by (backward predictive coding). The third process is to transmit the difference with respect to the temporally preceding frame F1 as indicated by the dashed arrow SP3 in the figure (forward predictive coding). Furthermore, the fourth processing is
As shown by the broken line arrow SP4 in the figure, the difference between the temporally preceding frame F1 and the subsequent frame F3 average value is generated and transmitted as transmission data F2X (bidirectional predictive coding).

【0010】この4つの方法のうち、伝送データが最も
少なくなる方法が採用される。
Of these four methods, the method with the least amount of transmission data is adopted.

【0011】尚、差分データを伝送するときには、差分
を演算する対象となるフレームの画像(予測画像)との
間の動きベクトルx1(前方予測の場合のフレームF1
とF2の間の動きベクトル)、もしくは動きベクトルx
2(後方予測の場合のフレームF3とF2の間の動きベ
クトル)、または動きベクトルx1とx2の両方(両方
向予測の場合)が、差分データとともに伝送される。
When transmitting the difference data, the motion vector x1 between the image of the frame for which the difference is to be calculated (prediction image) (frame F1 in the case of forward prediction)
Between F and F2), or motion vector x
2 (motion vector between frames F3 and F2 for backward prediction) or both motion vectors x1 and x2 (for bidirectional prediction) are transmitted with the difference data.

【0012】また、PピクチャのフレームF3(フレー
ム間符号化の非補間フレーム)は、時間的に先行するフ
レームF1を予測画像として、このフレームF1との差
分信号(破線矢印SP3で示す)と、動きベクトルx3
が演算され、これが伝送データF3Xとして伝送される
(前方予測符号化)。あるいはまた、元のフレームF3
のデータがそのまま伝送データF3Xとして伝送(破線
矢印SP1で示す)される(イントラ符号化)。このP
ピクチャにおいて、いずれの方法により伝送されるか
は、Bピクチャにおける場合と同様であり、伝送データ
がより少なくなる方が選択される。
A frame F3 (non-interpolation frame for inter-frame coding) of a P picture has a temporally preceding frame F1 as a prediction image and a difference signal (shown by a broken line arrow SP3) from the frame F1. Motion vector x3
Is calculated and transmitted as transmission data F3X (forward predictive coding). Alternatively, the original frame F3
Data is transmitted as it is as transmission data F3X (indicated by a dashed arrow SP1) (intra-encoding). This P
Which method is used to transmit a picture is the same as in the case of a B picture, and the one with less transmission data is selected.

【0013】なお、BピクチャのフレームF4とPピク
チャのフレームF5も上述同様に処理され、伝送データ
F4X、F5X、動きベクトルx4,x5,x6等が得
られる。
The B-picture frame F4 and the P-picture frame F5 are processed in the same manner as described above to obtain transmission data F4X, F5X, motion vectors x4, x5, x6 and the like.

【0014】図9は、上述した原理に基づいて、動画像
信号を符号化して伝送し、これを復号化する装置の構成
例を示している。符号化装置1は、入力された映像信号
を符号化し、伝送路としての記録媒体3に伝送して記録
するようになされている。そして、復号化装置2は、記
録媒体3に記録された信号を再生し、これを復号して出
力するようになされている。
FIG. 9 shows an example of the configuration of an apparatus which encodes and transmits a moving image signal based on the above-mentioned principle, and decodes this. The encoding device 1 is configured to encode the input video signal, transmit it to the recording medium 3 as a transmission path, and record it. Then, the decoding device 2 reproduces the signal recorded on the recording medium 3, decodes the signal, and outputs the decoded signal.

【0015】先ず、符号化装置1においては、入力端子
10を介して入力された映像信号VDが前処理回路11
に入力され、そこで輝度信号と色信号(この例の場合、
色差信号)が分離され、それぞれA/D変換器12,1
3でA/D変換される。A/D変換器12,13により
A/D変換されてディジタル信号となった映像信号は、
フレームメモリ14に供給され、記憶される。このフレ
ームメモリ14では、輝度信号を輝度信号フレームメモ
リ15に、また、色差信号を色差信号フレームメモリ1
6に、それぞれ記憶させる。
First, in the encoding device 1, the video signal VD input via the input terminal 10 is processed by the preprocessing circuit 11.
To the luminance and chrominance signals (in this example,
(Color difference signals) are separated, and A / D converters 12 and 1 are respectively separated.
A / D conversion is performed at 3. The video signal converted into a digital signal by A / D conversion by the A / D converters 12 and 13 is
It is supplied to and stored in the frame memory 14. In the frame memory 14, the luminance signal is stored in the luminance signal frame memory 15, and the color difference signal is stored in the color difference signal frame memory 1.
6 are stored respectively.

【0016】フォーマット変換回路17は、フレームメ
モリ14に記憶されたフレームフォーマットの信号を、
ブロックフォーマットの信号に変換する。即ち、図10
の(A)に示すように、フレームメモリ14に記憶され
た映像信号は、1ライン当りHドットのラインがVライ
ン集められたフレームフォーマットのデータとされてい
る。フォーマット変換回路17は、この1フレームの信
号を、16ラインを単位としてN個のスライスに区分す
る。そして、各スライスは、図10の(B)に示すよう
に、M個のマクロブロックに分割される。各マクロブロ
ックは、図10の(C)に示すように、16×16個の
画素(ドット)に対応する輝度信号により構成され、こ
の輝度信号は、図10の(C)に示すように、さらに8
×8ドットを単位とするブロックY[1]乃至Y[4]
に区分される。そして、この16×16ドットの輝度信
号には、8×8ドットのCb信号と、8×8ドットのC
r信号が対応される。
The format conversion circuit 17 converts the frame format signal stored in the frame memory 14 into
Convert to block format signal. That is, FIG.
(A), the video signal stored in the frame memory 14 is frame format data in which V lines of H dots per line are collected. The format conversion circuit 17 divides this 1-frame signal into N slices in units of 16 lines. Then, each slice is divided into M macroblocks, as shown in FIG. As shown in (C) of FIG. 10, each macroblock is composed of luminance signals corresponding to 16 × 16 pixels (dots), and this luminance signal is, as shown in (C) of FIG. 8 more
Blocks Y [1] to Y [4] in units of × 8 dots
It is divided into. Then, the 16 × 16 dot luminance signal includes an 8 × 8 dot Cb signal and an 8 × 8 dot Cb signal.
The r signal is matched.

【0017】このように、ブロックフォーマットに変換
されたデータは、フォーマット変換回路17からエンコ
ーダ18に供給され、ここでエンコード(符号化)が行
われる。その詳細については、図11を参照して後述す
る。
The data thus converted into the block format is supplied from the format conversion circuit 17 to the encoder 18, where it is encoded. The details will be described later with reference to FIG.

【0018】エンコーダ18によりエンコードされた信
号は、ビットストリームとして伝送路に出力され、例え
ば記録媒体3に記録される。
The signal encoded by the encoder 18 is output to the transmission path as a bit stream and recorded on the recording medium 3, for example.

【0019】記録媒体3より再生されたデータは、復号
化装置2のデコーダ31に供給され、デコードされる。
デコーダ31の詳細については、図14を参照して後述
する。
The data reproduced from the recording medium 3 is supplied to the decoder 31 of the decoding device 2 and decoded.
Details of the decoder 31 will be described later with reference to FIG.

【0020】デコーダ31によりデコードされたデータ
は、フォーマット変換回路32に入力され、ブロックフ
ォーマットからフレームフォーマットに変換される。そ
して、フレームフォーマットの輝度信号は、フレームメ
モリ33の輝度信号フレームメモリ34に供給され、記
憶され、色差信号は色差信号フレームメモリ35に供給
され、記憶される。輝度信号フレームメモリ34と色差
信号フレームメモリ35より読み出された輝度信号と色
差信号は、D/A変換器36と37によりそれぞれD/
A変換され、後処理回路38に供給され、合成される。
この出力映像信号は、出力端子30から図示せぬ例えば
CRTなどのディスプレイに出力され、表示される。
The data decoded by the decoder 31 is input to the format conversion circuit 32 and converted from the block format to the frame format. Then, the luminance signal of the frame format is supplied to and stored in the luminance signal frame memory 34 of the frame memory 33, and the color difference signal is supplied to and stored in the color difference signal frame memory 35. The luminance signal and the color difference signal read from the luminance signal frame memory 34 and the color difference signal frame memory 35 are D / A converted by the D / A converters 36 and 37, respectively.
A-converted, supplied to the post-processing circuit 38, and combined.
This output video signal is output from the output terminal 30 to a display such as a CRT (not shown) and displayed.

【0021】次に図11を参照して、エンコーダ18の
構成例について説明する。
Next, a configuration example of the encoder 18 will be described with reference to FIG.

【0022】入力端子49を介して供給された符号化さ
れるべき画像データは、マクロブロック単位で動きベク
トル検出回路50に入力される。動きベクトル検出回路
50は、予め設定されている所定のシーケンスに従っ
て、各フレームの画像データを、Iピクチャ、Pピクチ
ャ、またはBピクチャとして処理する。シーケンシャル
に入力される各フレームの画像を、I,P,Bのいずれ
のピクチャとして処理するかは、予め定められている
(例えば、図7に示したように、フレームF1乃至F1
7により構成されるグループオブピクチャが、I,B,
P,B,P,・・・B,Pとして処理される)。
The image data to be encoded supplied through the input terminal 49 is input to the motion vector detection circuit 50 in macroblock units. The motion vector detection circuit 50 processes the image data of each frame as an I picture, a P picture, or a B picture according to a preset predetermined sequence. Which of I, P, and B pictures to sequentially process the images of the respective frames to be processed is predetermined (for example, as shown in FIG. 7, the frames F1 to F1 are processed).
The group of pictures composed of 7 is I, B,
Processed as P, B, P, ... B, P).

【0023】Iピクチャとして処理されるフレーム(例
えばフレームF1)の画像データは、動きベクトル検出
回路50からフレームメモリ51の前方原画像部51a
に転送、記憶され、Bピクチャとして処理されるフレー
ム(例えばフレームF2)の画像データは、原画像部
(参照原画像部)51bに転送、記憶され、Pピクチャ
として処理されるフレーム(例えばフレームF3)の画
像データは、後方原画像部51cに転送、記憶される。
Image data of a frame (for example, frame F1) processed as an I picture is transmitted from the motion vector detecting circuit 50 to the front original image portion 51a of the frame memory 51.
The image data of the frame (for example, the frame F2) that is transferred and stored in the B picture is transferred to and stored in the original image section (reference original image section) 51b and is processed as the P picture (for example, the frame F3). The image data of) is transferred and stored in the rear original image portion 51c.

【0024】また、次のタイミングにおいて、さらにB
ピクチャ(例えば前記フレームF4)またはPピクチャ
(前記フレームF5)として処理すべきフレームの画像
が入力されたとき、それまで後方原画像部51cに記憶
されていた最初のPピクチャ(フレームF3)の画像デ
ータが、前方原画像部51aに転送され、次のBピクチ
ャ(フレームF4)の画像データが、原画像部51bに
記憶(上書き)され、次のPピクチャ(フレームF5)
の画像データが、後方原画像部51cに記憶(上書き)
される。このような動作が順次繰り返される。
At the next timing, B
When an image of a frame to be processed as a picture (for example, the frame F4) or a P picture (the frame F5) is input, an image of the first P picture (frame F3) stored in the backward original image portion 51c until then. The data is transferred to the forward original image portion 51a, the image data of the next B picture (frame F4) is stored (overwritten) in the original image portion 51b, and the next P picture (frame F5) is stored.
Image data is stored (overwritten) in the rear original image portion 51c.
To be done. Such an operation is sequentially repeated.

【0025】フレームメモリ51に記憶された各ピクチ
ャの信号は、そこから読み出され、予測モード切り換え
回路52において、フレーム予測モード処理、またはフ
ィールド予測モード処理が行なわれる。さらにまた予測
判定回路54の制御の下に、演算部53において、画像
内予測、前方予測、後方予測、または両方向予測の演算
が行なわれる。これらの処理のうち、いずれの処理を行
なうかは、予測誤差信号(処理の対象とされている参照
画像と、これに対する予測画像との差分)に対応して決
定される。このため、動きベクトル検出回路50は、こ
の判定に用いられる予測誤差信号の絶対値和(自乗和で
もよい)を生成する。
The signal of each picture stored in the frame memory 51 is read therefrom, and the prediction mode switching circuit 52 performs the frame prediction mode process or the field prediction mode process. Furthermore, under the control of the prediction determination circuit 54, the calculation unit 53 performs calculation of intra-picture prediction, forward prediction, backward prediction, or bidirectional prediction. Which of these processes is to be performed is determined in accordance with the prediction error signal (difference between the reference image to be processed and the predicted image corresponding thereto). Therefore, the motion vector detection circuit 50 generates the sum of absolute values (or the sum of squares) of the prediction error signal used for this determination.

【0026】ここで、予測モード切り換え回路52にお
けるフレーム予測モードとフィールド予測モードについ
て説明する。
Here, the frame prediction mode and field prediction mode in the prediction mode switching circuit 52 will be described.

【0027】フレーム予測モードが設定された場合にお
いては、予測モード切り換え回路52は、動きベクトル
検出回路50より供給される4個の輝度ブロックY
[1]乃至Y[4]を、そのまま後段の演算部53に出
力する。即ち、この場合においては、図12のAに示す
ように、各輝度ブロックに奇数フィールドのラインのデ
ータと、偶数フィールドのラインのデータとが混在した
状態となっている。なお、図12の各マクロブロック中
の実線は奇数フィールド(第1フィールドのライン)の
ラインのデータを、破線は偶数フィールド(第2フィー
ルドのライン)のラインのデータを示し、図12の図中
a及びbは動き補償の単位を示している。このフレーム
予測モードにおいては、4個の輝度ブロック(マクロブ
ロック)を単位として予測が行われ、4個の輝度ブロッ
クに対して1個の動きベクトルが対応される。
When the frame prediction mode is set, the prediction mode switching circuit 52 supplies the four luminance blocks Y supplied from the motion vector detection circuit 50.
[1] to Y [4] are directly output to the arithmetic unit 53 in the subsequent stage. That is, in this case, as shown in FIG. 12A, the data of the odd field lines and the data of the even field lines are mixed in each luminance block. Note that the solid lines in each macroblock of FIG. 12 indicate the data of the lines of the odd field (the line of the first field), and the broken lines indicate the data of the lines of the even field (the line of the second field). Symbols a and b indicate units of motion compensation. In this frame prediction mode, prediction is performed in units of four luminance blocks (macro blocks), and one motion vector is associated with each of the four luminance blocks.

【0028】これに対して、予測モード切り換え回路5
2は、フィールド予測モードが設定された場合、図12
のAに示す構成で動きベクトル検出回路50より入力さ
れる信号を、図12のBに示すように、4個の輝度ブロ
ックのうち、輝度ブロックY[1]とY[2]を、例え
ば奇数フィールドのラインのドットによりのみ構成さ
せ、他の2個の輝度ブロックY[3]とY[4]を、偶
数フィールドのラインのデータにより構成させて、演算
部53に出力する。この場合においては、2個の輝度ブ
ロックY[1]とY[2]に対して、1個の動きベクト
ルが対応され、他の2個の輝度ブロックY[3]とY
[4]に対して、他の1個の動きベクトルが対応され
る。
On the other hand, the prediction mode switching circuit 5
2 indicates that when the field prediction mode is set, FIG.
The signal input from the motion vector detection circuit 50 in the configuration shown in A of FIG. 12 is converted into the luminance blocks Y [1] and Y [2] of the four luminance blocks as shown in B of FIG. The two luminance blocks Y [3] and Y [4] are composed only of the dots of the field lines, and the other two luminance blocks Y [3] and Y [4] are composed of the data of the even field lines and output to the arithmetic unit 53. In this case, one motion vector is associated with the two luminance blocks Y [1] and Y [2], and the other two luminance blocks Y [3] and Y [3].
Another motion vector is associated with [4].

【0029】図11の構成に即して説明すると、動きベ
クトル検出回路50は、フレーム予測モードにおける予
測誤差の絶対値和と、フィールド予測モードにおける予
測誤差の絶対値和を、予測モード切り換え回路52に出
力する。予測モード切り換え回路52は、フレーム予測
モードとフィールド予測モードにおける予測誤差の絶対
値和を比較し、その値が小さい予測モードに対応する上
述した処理を施して、データを演算部53に出力する。
Describing in accordance with the configuration of FIG. 11, the motion vector detection circuit 50 calculates the sum of absolute values of prediction errors in the frame prediction mode and the sum of absolute values of prediction errors in the field prediction mode into the prediction mode switching circuit 52. Output to. The prediction mode switching circuit 52 compares the absolute value sums of the prediction errors in the frame prediction mode and the field prediction mode, performs the above-described processing corresponding to the prediction mode having the smaller value, and outputs the data to the calculation unit 53.

【0030】但し、このような処理は、実際には動きベ
クトル検出回路50で行われる。即ち、動きベクトル検
出回路50は、決定されたモードに対応する構成の信号
を予測モード切り換え回路52に出力し、予測モード切
り換え回路52は、その信号を、そのまま後段の演算部
53に出力する。
However, such processing is actually performed by the motion vector detection circuit 50. That is, the motion vector detection circuit 50 outputs a signal having a configuration corresponding to the determined mode to the prediction mode switching circuit 52, and the prediction mode switching circuit 52 outputs the signal as it is to the arithmetic unit 53 in the subsequent stage.

【0031】尚、色差信号は、フレーム予測モードの場
合、図12のAに示すように、奇数フィールドのライン
のデータと偶数フィールドのラインのデータとが混在す
る状態で、演算部53に供給される。また、フィールド
予測モードの場合、図12のBに示すように、各色差ブ
ロックCb,Crの上半分(4ライン)が、輝度ブロッ
クY[1],Y[2]に対応する奇数フィールドの色差
信号とされ、下半分(4ライン)が、輝度ブロックY
[3],Y[4]に対応する偶数フィールドの色差信号
とされる。
In the frame prediction mode, the color difference signal is supplied to the arithmetic unit 53 in a state where the data of the odd field lines and the data of the even field lines are mixed, as shown in A of FIG. It Further, in the field prediction mode, as shown in B of FIG. 12, the upper half (4 lines) of each color difference block Cb, Cr is the color difference of the odd field corresponding to the luminance blocks Y [1], Y [2]. Signal, and the lower half (4 lines) is the luminance block Y
Color difference signals of even fields corresponding to [3] and Y [4] are set.

【0032】また、動きベクトル検出回路50は、次の
ようにして、予測判定回路54において、画像内予測、
前方予測、後方予測、または両方向予測のいずれの予測
を行なうかを決定するための予測誤差の絶対値和を生成
する。
Further, the motion vector detection circuit 50 uses the prediction determination circuit 54 in the image prediction,
A sum of absolute values of prediction errors for determining whether to perform forward prediction, backward prediction, or bidirectional prediction is generated.

【0033】即ち、画像内予測の予測誤差の絶対値和と
して、参照画像のマクロブロックの信号Aijの和ΣAij
の絶対値|ΣAij|と、マクロブロックの信号Aijの絶
対値|Aij|の和Σ|Aij|の差を求める。また、前方
予測の予測誤差の絶対値和として、参照画像のマクロブ
ロックの信号Aijと、予測画像のマクロブロックの信号
Bijの差(Aij−Bij)の絶対値|Aij−Bij|の和Σ
|Aij−Bij|を求める。また、後方予測と両方向予測
の予測誤差の絶対値和も、前方予測における場合と同様
に(その予測画像を前方予測における場合と異なる予測
画像に変更して)求める。
That is, the sum ΣAij of the signals Aij of the macroblocks of the reference image is calculated as the sum of the absolute values of the prediction errors of the intra-picture prediction.
Of the absolute value | ΣAij | of the macroblock signal and the sum Σ | Aij | of the absolute value | Aij | of the macroblock signal Aij. Also, as the sum of absolute values of prediction errors in forward prediction, the sum Σ of absolute values | Aij-Bij | of the difference (Aij-Bij) between the signal Aij of the macroblock of the reference image and the signal Bij of the macroblock of the predicted image.
| Aij-Bij | is calculated. Further, the sum of absolute values of the prediction errors of the backward prediction and the bidirectional prediction is also obtained in the same manner as in the case of forward prediction (the predicted image is changed to a predicted image different from that in forward prediction).

【0034】これらの絶対値和は、予測判定回路54に
供給される。予測判定回路54は、前方予測、後方予測
及び両方向予測の予測誤差の絶対値和のうち、最も小さ
いものを、インター(inter) 予測の予測誤差の絶対値和
として選択する。さらに、このインター予測の予測誤差
の絶対値和と、画像内予測の予測誤差の絶対値和とを比
較し、その小さい方を選択し、この選択した絶対値和に
対応するモードを予測モードとして選択する。即ち、画
像内予測の予測誤差の絶対値和の方が小さければ、画像
内予測モードが設定される。インター予測の予測誤差の
絶対値和の方が小さければ、前方予測、後方予測または
両方向予測モードのうち、対応する絶対値和が最も小さ
かったモードが設定される。
The sum of these absolute values is supplied to the prediction judgment circuit 54. The prediction determination circuit 54 selects the smallest sum of absolute values of prediction errors of forward prediction, backward prediction, and bidirectional prediction as the sum of absolute values of prediction errors of inter prediction. Further, the sum of the absolute values of the prediction errors of the inter prediction and the sum of the absolute values of the prediction errors of the intra-picture prediction are compared, the smaller one is selected, and the mode corresponding to the selected sum of the absolute values is set as the prediction mode. select. That is, if the sum of absolute values of prediction errors in intra-picture prediction is smaller, the intra-picture prediction mode is set. If the sum of absolute values of prediction errors in inter prediction is smaller, the mode in which the corresponding sum of absolute values is the smallest is set among the forward prediction, backward prediction, and bidirectional prediction modes.

【0035】このように、動きベクトル検出回路50
は、参照画像のマクロブロックの信号を、フレームまた
はフィールド予測モードのうち、予測モード切り換え回
路52により選択されたモードに対応する図12で示し
たような構成で、予測モード切り換え回路52を介して
演算部53に供給すると共に、4つの予測モードのう
ち、予測判定回路54により選択された予測モードに対
応する予測画像と参照画像との間の動きベクトルを検出
し、後述する可変長符号化回路58と動き補償回路64
に出力する。なお、上述したように、この動きベクトル
としては、対応する予測誤差の絶対値和が最小となるも
のが選択される。
In this way, the motion vector detection circuit 50
Is a configuration in which the signal of the macroblock of the reference image corresponds to the mode selected by the prediction mode switching circuit 52 among the frame or field prediction modes as shown in FIG. A motion vector between the prediction image and the reference image corresponding to the prediction mode selected by the prediction determination circuit 54, out of the four prediction modes, is detected while being supplied to the calculation unit 53, and a variable length coding circuit described later is described. 58 and motion compensation circuit 64
Output to. As described above, the motion vector that minimizes the sum of absolute values of the corresponding prediction errors is selected.

【0036】予測判定回路54は、動きベクトル検出回
路50が前方原画像部51aよりIピクチャの画像デー
タを読み出しているとき、予測モードとして、フレーム
(画像)内予測モード(動き補償を行わないモード)を
設定し、演算部53のスイッチ53dを接点a側に切り
換える。これにより、Iピクチャの画像データがDCT
モード切り換え回路55に入力される。
The prediction determination circuit 54, when the motion vector detection circuit 50 is reading the image data of the I picture from the forward original image portion 51a, uses the intra-frame (image) prediction mode (the mode without motion compensation) as the prediction mode. ) Is set, and the switch 53d of the calculation unit 53 is switched to the contact a side. As a result, the image data of the I picture is DCT
It is input to the mode switching circuit 55.

【0037】このDCTモード切り換え回路55は、図
13のAまたはBに示すように、4個の輝度ブロックの
データを、奇数フィールドのラインと偶数フィールドの
ラインが混在する状態(フレームDCTモード)、また
は、分離された状態(フィールドDCTモード)、のい
ずれかの状態にして、DCT回路56に出力する。
This DCT mode switching circuit 55, as shown in FIG. 13A or 13B, stores data of four luminance blocks in a state where lines of odd fields and lines of even fields are mixed (frame DCT mode), Alternatively, it is output to the DCT circuit 56 in either of the separated states (field DCT mode).

【0038】即ち、DCTモード切り換え回路55は、
奇数フィールドと偶数フィールドのデータを混在してD
CT処理した場合における符号化効率と、分離した状態
においてDCT処理した場合の符号化効率とを比較し、
符号化効率の良好なモードを選択する。
That is, the DCT mode switching circuit 55 is
Mixed data of odd field and even field D
Comparing the coding efficiency in the case of CT processing and the coding efficiency in the case of DCT processing in the separated state,
Select a mode with good coding efficiency.

【0039】例えば、入力された信号を、図13のAに
示すように、奇数フィールドと偶数フィールドのライン
が混在する構成とし、上下に隣接する奇数フィールドの
ラインの信号と偶数フィールドのラインの信号の差を演
算し、さらにその絶対値の和(または自乗和)を求め
る。また、入力された信号を、図13のBに示すよう
に、奇数フィールドと偶数フィールドのラインが分離し
た構成とし、上下に隣接する奇数フィールドのライン同
士の信号の差と、偶数フィールドのライン同士の信号の
差を演算し、それぞれの絶対値の和(または自乗和)を
求める。さらに、両者(絶対値和)を比較し、小さい値
に対応するDCTモードを設定する。即ち、前者の方が
小さければ、フレームDCTモードを設定し、後者の方
が小さければ、フィールドDCTモードを設定する。
For example, as shown in FIG. 13A, the input signal has a structure in which odd field lines and even field lines are mixed and the signal of the odd field line and the signal of the even field line that are vertically adjacent to each other. Then, the sum (or sum of squares) of the absolute values is calculated. Further, as shown in FIG. 13B, the input signal has a configuration in which the lines of the odd field and the even field are separated, and the difference between the signals of the lines of the odd field vertically adjacent to each other and the line of the even field are The difference between the signals of is calculated, and the sum (or sum of squares) of the absolute values of each is calculated. Further, both (sum of absolute values) are compared, and the DCT mode corresponding to a smaller value is set. That is, if the former is smaller, the frame DCT mode is set, and if the latter is smaller, the field DCT mode is set.

【0040】そして、選択したDCTモードに対応する
構成のデータをDCT回路56に出力するとともに、選
択したDCTモードを示すDCTフラグを、可変長符号
化回路58と動き補償回路64に出力する。
Then, the data having the structure corresponding to the selected DCT mode is output to the DCT circuit 56, and the DCT flag indicating the selected DCT mode is output to the variable length coding circuit 58 and the motion compensation circuit 64.

【0041】予測モード切り換え回路52における予測
モード(図12参照)と、このDCTモード切り換え回
路55におけるDCTモード(図13参照)を比較して
明らかなように、輝度ブロックに関しては、両者の各モ
ードにおけるデータ構造は実質的に同一である。
As is clear from a comparison between the prediction mode in the prediction mode switching circuit 52 (see FIG. 12) and the DCT mode in the DCT mode switching circuit 55 (see FIG. 13), with respect to the luminance block, each mode of the both. The data structures in are substantially the same.

【0042】予測モード切り換え回路52において、フ
レーム予測モード(奇数ラインと偶数ラインが混在する
モード)が選択された場合、DCTモード切り換え回路
55においても、フレームDCTモード(奇数ラインと
偶数ラインが混在するモード)が選択される可能性が高
く、また予測モード切り換え回路52において、フィー
ルド予測モード(奇数フィールドと偶数フィールドのデ
ータが分離されたモード)が選択された場合、DCTモ
ード切り換え回路55において、フィールドDCTモー
ド(奇数フィールドと偶数フィールドのデータが分離さ
れたモード)が選択される可能性が高い。
When the frame prediction mode (a mode in which odd lines and even lines are mixed) is selected in the prediction mode switching circuit 52, the DCT mode switching circuit 55 is also in the frame DCT mode (odd lines and even lines are mixed). If the field prediction mode (mode in which the data in the odd field and the data in the even field are separated) is selected in the prediction mode switching circuit 52, the field in the DCT mode switching circuit 55 is high. There is a high possibility that the DCT mode (mode in which the data of the odd field and the data of the even field are separated) is selected.

【0043】しかしながら、必ずしも常にそのようにな
されるわけではなく、予測モード切り換え回路52にお
いては、予測誤差の絶対値和が小さくなるようにモード
が決定され、DCTモード切り換え回路55において
は、符号化効率が良好となるようにモードが決定され
る。
However, this is not always the case, and the prediction mode switching circuit 52 determines the mode so that the sum of the absolute values of the prediction errors becomes smaller, and the DCT mode switching circuit 55 encodes the mode. The mode is determined so that the efficiency is good.

【0044】DCTモード切り換え回路55より出力さ
れたIピクチャの画像データは、DCT回路56に入力
され、DCT(離散コサイン変換)処理され、DCT係
数に変換される。このDCT係数は、量子化回路57に
入力され、送信バッファ59のデータ蓄積量(バッファ
蓄積量)に対応した量子化ステップで量子化された後、
可変長符号化回路58に入力される。
The I-picture image data output from the DCT mode switching circuit 55 is input to the DCT circuit 56, subjected to DCT (discrete cosine transform) processing, and converted into DCT coefficients. This DCT coefficient is input to the quantization circuit 57, quantized in a quantization step corresponding to the data storage amount (buffer storage amount) of the transmission buffer 59, and then,
It is input to the variable length coding circuit 58.

【0045】可変長符号化回路58は、量子化回路57
より供給される量子化ステップ(スケール)に対応し
て、量子化回路57より供給される画像データ(いまの
場合、Iピクチャのデータ)を、例えばハフマン(Huffm
an) 符号などの可変長符号に変換し、送信バッファ59
に出力する。
The variable length coding circuit 58 is a quantization circuit 57.
The image data (in this case, I-picture data) supplied from the quantization circuit 57 corresponding to the supplied quantization step (scale) is, for example, Huffman (Huffm).
an) Converted into a variable length code such as code, and transmitted to the transmission buffer 59
Output to.

【0046】可変長符号化回路58にはまた、量子化回
路57より量子化ステップ(スケール)、予測判定回路
54より予測モード(画像内予測、前方予測、後方予
測、または両方向予測のいずれが設定されたかを示すモ
ード)、動きベクトル検出回路50より動きベクトル、
予測モード切り換え回路52より予測フラグ(フレーム
予測モードまたはフィールド予測モードのいずれが設定
されたかを示すフラグ)、及びDCTモード切り換え回
路55が出力するDCTフラグ(フレームDCTモード
またはフィールドDCTモードのいずれが設定されたか
を示すフラグ)が入力されており、これらも可変長符号
化される。
In the variable length coding circuit 58, a quantization step (scale) is set by the quantization circuit 57, and a prediction mode (intra-picture prediction, forward prediction, backward prediction, or bidirectional prediction is set by the prediction determination circuit 54. Mode indicating whether or not the motion vector is detected by the motion vector detection circuit 50,
The prediction flag (which indicates whether the frame prediction mode or the field prediction mode is set) is set by the prediction mode switching circuit 52, and the DCT flag (either the frame DCT mode or the field DCT mode is set by the DCT mode switching circuit 55 is set. Has been input, and these are also variable length coded.

【0047】送信バッファ59は、入力されたデータを
一時蓄積し、蓄積量に対応するデータを量子化回路57
に出力する。
The transmission buffer 59 temporarily stores the input data, and quantizes the data corresponding to the stored amount in the quantizing circuit 57.
Output to.

【0048】送信バッファ59は、そのデータ残量が許
容上限値まで増量すると、量子化制御信号によって量子
化回路57の量子化スケールを大きくすることにより、
量子化データのデータ量を低下させる。また、これとは
逆に、データ残量が許容下限値まで減少すると、送信バ
ッファ59は、量子化制御信号によって量子化回路57
の量子化スケールを小さくすることにより、量子化デー
タのデータ量を増大させる。このようにして、送信バッ
ファ59のオーバフローまたはアンダフローが防止され
る。
The transmission buffer 59 increases the quantization scale of the quantization circuit 57 by the quantization control signal when the remaining amount of data increases to the allowable upper limit value.
The amount of quantized data is reduced. On the contrary, when the data remaining amount decreases to the allowable lower limit value, the transmission buffer 59 uses the quantization control signal to quantize circuit 57.
The data amount of the quantized data is increased by reducing the quantization scale of. In this way, overflow or underflow of the transmission buffer 59 is prevented.

【0049】そして、送信バッファ59に蓄積されたデ
ータは、所定のタイミングで読み出され、出力端子69
を介して伝送路に出力され、例えば記録媒体3に記録さ
れる。
Then, the data accumulated in the transmission buffer 59 is read out at a predetermined timing and output to the output terminal 69.
It is output to the transmission path via and is recorded on the recording medium 3, for example.

【0050】一方、量子化回路57より出力されたIピ
クチャのデータは、逆量子化回路60に入力され、量子
化回路57より供給される量子化ステップに対応して逆
量子化される。逆量子化回路60の出力は、IDCT
(逆DCT)回路61に入力され、逆DCT処理された
後、演算器62を介してフレームメモリ63の前方予測
画像部63aに供給され、記憶される。
On the other hand, the I picture data output from the quantization circuit 57 is input to the inverse quantization circuit 60 and inversely quantized corresponding to the quantization step supplied from the quantization circuit 57. The output of the inverse quantization circuit 60 is IDCT
After being input to the (inverse DCT) circuit 61 and subjected to inverse DCT processing, it is supplied to and stored in the forward predicted image portion 63a of the frame memory 63 via the calculator 62.

【0051】ところで動きベクトル検出回路50は、シ
ーケンシャルに入力される各フレームの画像データを、
たとえば、前述したようにI,B,P,B,P,B・・
・のピクチャとしてそれぞれ処理する場合、最初に入力
されたフレームの画像データをIピクチャとして処理し
た後、次に入力されたフレームの画像をBピクチャとし
て処理する前に、さらにその次に入力されたフレームの
画像データをPピクチャとして処理する。Bピクチャ
は、後方予測を伴うため、後方予測画像としてのPピク
チャが先に用意されていないと、復号することができな
いからである。
By the way, the motion vector detection circuit 50 converts the image data of each frame sequentially input into
For example, as described above, I, B, P, B, P, B ...
When each is processed as a picture, the image data of the first input frame is processed as an I picture, and then the image of the next input frame is further processed as a B picture. The image data of the frame is processed as a P picture. This is because a B picture is accompanied by backward prediction and cannot be decoded unless a P picture as a backward predicted image is prepared in advance.

【0052】そこで動きベクトル検出回路50は、Iピ
クチャの処理の次に、後方原画像部51cに記憶されて
いるPピクチャの画像データの処理を開始する。そし
て、上述した場合と同様に、マクロブロック単位でのフ
レーム間差分(予測誤差)の絶対値和が、動きベクトル
検出回路50から予測モード切り換え回路52と予測判
定回路54に供給される。予測モード切り換え回路52
と予測判定回路54は、このPピクチャのマクロブロッ
クの予測誤差の絶対値和に対応して、フレーム/フィー
ルド予測モード、または画像内予測、前方予測、後方予
測、もしくは両方向予測の予測モードを設定する。
Then, the motion vector detecting circuit 50 starts the processing of the image data of the P picture stored in the rear original image portion 51c after the processing of the I picture. Then, as in the case described above, the absolute value sum of the inter-frame difference (prediction error) in macroblock units is supplied from the motion vector detection circuit 50 to the prediction mode switching circuit 52 and the prediction determination circuit 54. Prediction mode switching circuit 52
And the prediction determination circuit 54 sets the frame / field prediction mode, or the prediction mode of intra-picture prediction, forward prediction, backward prediction, or bidirectional prediction in accordance with the sum of the absolute values of the prediction errors of the macroblock of the P picture. To do.

【0053】演算部53はフレーム内予測モードが設定
されたとき、スイッチ53dを上述したように接点a側
に切り換える。従って、このデータは、Iピクチャのデ
ータと同様に、DCTモード切り換え回路55、DCT
回路56、量子化回路57、可変長符号化回路58、送
信バッファ59を介して伝送路に伝送される。また、こ
のデータは、逆量子化回路60、IDCT回路61、演
算器62を介してフレームメモリ63の後方予測画像部
63bに供給され、記憶される。
When the intra-frame prediction mode is set, the arithmetic unit 53 switches the switch 53d to the contact a side as described above. Therefore, this data is similar to the I picture data in that the DCT mode switching circuit 55, DCT
It is transmitted to the transmission line via the circuit 56, the quantization circuit 57, the variable length coding circuit 58, and the transmission buffer 59. Further, this data is supplied to and stored in the backward prediction image section 63b of the frame memory 63 via the inverse quantization circuit 60, the IDCT circuit 61, and the computing unit 62.

【0054】一方、前方予測モードの時、スイッチ53
dが接点bに切り換えられるとともに、フレームメモリ
63の前方予測画像部63aに記憶されている画像(い
まの場合Iピクチャの画像)データが読み出され、動き
補償回路64により、動きベクトル検出回路50が出力
する動きベクトルに対応して動き補償される。すなわ
ち、動き補償回路64は、予測判定回路54より前方予
測モードの設定が指令されたとき、前方予測画像部63
aの読み出しアドレスを、動きベクトル検出回路50が
いま出力しているマクロブロックの位置に対応する位置
から動きベクトルに対応する分だけずらしてデータを読
み出し、予測画像データを生成する。
On the other hand, in the forward prediction mode, the switch 53
When d is switched to the contact point b, the image data (in this case, an I-picture image) stored in the forward prediction image portion 63a of the frame memory 63 is read out, and the motion compensation circuit 64 causes the motion vector detection circuit 50 to read. Is motion-compensated corresponding to the motion vector output by. That is, the motion compensation circuit 64, when the prediction determination circuit 54 commands the setting of the forward prediction mode, the forward prediction image unit 63.
The read address of a is shifted by the amount corresponding to the motion vector from the position corresponding to the position of the macro block currently output by the motion vector detection circuit 50, and the data is read to generate predicted image data.

【0055】動き補償回路64より出力された予測画像
データは、演算器53aに供給される。演算器53a
は、予測モード切り換え回路52より供給された参照画
像のマクロブロックのデータから、動き補償回路64よ
り供給された、このマクロブロックに対応する予測画像
データを減算し、その差分(予測誤差)を出力する。こ
の差分データは、DCTモード切り換え回路55、DC
T回路56、量子化回路57、可変長符号化回路58、
送信バッファ59を介して伝送路に伝送される。また、
この差分データは、逆量子化回路60、IDCT回路6
1により局所的に復号され、演算器62に入力される。
The predicted image data output from the motion compensation circuit 64 is supplied to the calculator 53a. Calculator 53a
Subtracts the predicted image data corresponding to this macroblock supplied from the motion compensation circuit 64 from the data of the macroblock of the reference image supplied from the prediction mode switching circuit 52, and outputs the difference (prediction error). To do. This difference data is the DCT mode switching circuit 55, DC
T circuit 56, quantization circuit 57, variable length coding circuit 58,
It is transmitted to the transmission line via the transmission buffer 59. Also,
This difference data is stored in the inverse quantization circuit 60 and the IDCT circuit 6
It is locally decoded by 1 and input to the calculator 62.

【0056】この演算器62にはまた、演算器53aに
供給されている予測画像データと同一のデータが供給さ
れている。演算器62は、IDCT回路61が出力する
差分データに、動き補償回路64が出力する予測画像デ
ータを加算する。これにより、元の(復号した)Pピク
チャの画像データが得られる。このPピクチャの画像デ
ータは、フレームメモリ63の後方予測画像部63bに
供給され、記憶される。
The calculator 62 is also supplied with the same data as the predicted image data supplied to the calculator 53a. The calculator 62 adds the predicted image data output by the motion compensation circuit 64 to the difference data output by the IDCT circuit 61. As a result, the image data of the original (decoded) P picture is obtained. The image data of the P picture is supplied to and stored in the backward predicted image portion 63b of the frame memory 63.

【0057】動きベクトル検出回路50は、このよう
に、IピクチャとPピクチャのデータが前方予測画像部
63aと後方予測画像部63bにそれぞれ記憶された
後、次にBピクチャの処理を実行する。予測モード切り
換え回路52と予測判定回路54は、マクロブロック単
位でのフレーム間差分の絶対値和の大きさに対応して、
フレーム/フィールドモードを設定し、また、予測モー
ドをフレーム内予測モード、前方予測モード、後方予測
モード、または両方向予測モードのいずれかに設定す
る。
In this way, the motion vector detecting circuit 50 executes the processing of the B picture after the data of the I picture and the P picture are stored in the forward prediction image section 63a and the backward prediction image section 63b, respectively. The prediction mode switching circuit 52 and the prediction determination circuit 54 correspond to the magnitude of the sum of absolute values of inter-frame differences in macroblock units,
The frame / field mode is set, and the prediction mode is set to either the intra-frame prediction mode, the forward prediction mode, the backward prediction mode, or the bidirectional prediction mode.

【0058】上述したように、フレーム内予測モードま
たは前方予測モードの時、スイッチ53dは接点aまた
はbに切り換えられる。このとき、Pピクチャにおける
場合と同様の処理が行われ、データが伝送される。
As described above, in the intra-frame prediction mode or the forward prediction mode, the switch 53d is switched to the contact a or b. At this time, the same processing as in the P picture is performed and the data is transmitted.

【0059】これに対して、後方予測モードまたは両方
向予測モードが設定された時、スイッチ53dは、接点
cまたはdにそれぞれ切り換えられる。
On the other hand, when the backward prediction mode or the bidirectional prediction mode is set, the switch 53d is switched to the contact c or d, respectively.

【0060】スイッチ53dが接点cに切り換えられて
いる後方予測モードの時、後方予測画像部63bに記憶
されている画像(いまの場合、Pピクチャの画像)デー
タが読み出され、動き補償回路64により、動きベクト
ル検出回路50が出力する動きベクトルに対応して動き
補償される。すなわち、動き補償回路64は、予測判定
回路54より後方予測モードの設定が指令されたとき、
後方予測画像部63bの読み出しアドレスを、動きベク
トル検出回路50がいま出力しているマクロブロックの
位置に対応する位置から動きベクトルに対応する分だけ
ずらしてデータを読み出し、予測画像データを生成す
る。
In the backward prediction mode in which the switch 53d is switched to the contact c, the image data (in this case, the P picture image) data stored in the backward prediction image section 63b is read out, and the motion compensation circuit 64 is read. Thus, motion compensation is performed corresponding to the motion vector output by the motion vector detection circuit 50. That is, when the prediction determination circuit 54 instructs the motion compensation circuit 64 to set the backward prediction mode,
The read address of the backward predicted image portion 63b is shifted from the position corresponding to the position of the macro block currently output by the motion vector detection circuit 50 by the amount corresponding to the motion vector, and the data is read to generate predicted image data.

【0061】動き補償回路64より出力された予測画像
データは、演算器53bに供給される。演算器53b
は、予測モード切り換え回路52より供給された参照画
像のマクロブロックのデータから、動き補償回路64よ
り供給された予測画像データを減算し、その差分を出力
する。この差分データは、DCTモード切り換え回路5
5、DCT回路56、量子化回路57、可変長符号化回
路58、送信バッファ59を介して伝送路に伝送され
る。
The predicted image data output from the motion compensation circuit 64 is supplied to the calculator 53b. Calculator 53b
Subtracts the predicted image data supplied from the motion compensation circuit 64 from the data of the macroblock of the reference image supplied from the prediction mode switching circuit 52, and outputs the difference. This difference data is stored in the DCT mode switching circuit 5
5, the DCT circuit 56, the quantization circuit 57, the variable length coding circuit 58, and the transmission buffer 59.

【0062】スイッチ53dが接点dに切り換えられて
いる両方向予測モードの時、前方予測画像部63aに記
憶されている画像(いまの場合、Iピクチャの画像)デ
ータと、後方予測画像部63bに記憶されている画像
(いまの場合、Pピクチャの画像)データが読み出さ
れ、動き補償回路64により、動きベクトル検出回路5
0が出力する動きベクトルに対応して動き補償される。
すなわち、動き補償回路64は、予測判定回路54より
両方向予測モードの設定が指令されたとき、前方予測画
像部63aと後方予測画像部63bの読み出しアドレス
を、動きベクトル検出回路50がいま出力しているマク
ロブロックの位置に対応する位置から動きベクトル(こ
の場合の動きベクトルは、前方予測画像用と後方予測画
像用の2つとなる)に対応する分だけずらしてデータを
読み出し、予測画像データを生成する。
In the bidirectional prediction mode in which the switch 53d is switched to the contact point d, the image data (in this case, the I picture image) stored in the forward predicted image portion 63a and the backward predicted image portion 63b are stored. The image data (in this case, the image of the P picture) being read is read out, and the motion compensation circuit 64 causes the motion vector detection circuit 5
Motion compensation is performed according to the motion vector output by 0.
That is, the motion compensation circuit 64, when the bidirectional prediction mode setting is instructed by the prediction determination circuit 54, the motion vector detection circuit 50 now outputs the read addresses of the forward predicted image portion 63a and the backward predicted image portion 63b. The data is read out by shifting the amount corresponding to the motion vector (in this case, there are two for the forward prediction image and the backward prediction image) from the position corresponding to the position of the existing macroblock, and the prediction image data is generated. To do.

【0063】動き補償回路64より出力された予測画像
データは、演算器53cに供給される。演算器53c
は、動きベクトル検出回路50より供給された参照画像
のマクロブロックのデータから、動き補償回路64より
供給された予測画像データの平均値を減算し、その差分
を出力する。この差分データは、DCTモード切り換え
回路55、DCT回路56、量子化回路57、可変長符
号化回路58、送信バッファ59を介して伝送路に伝送
される。
The predicted image data output from the motion compensation circuit 64 is supplied to the calculator 53c. Calculator 53c
Subtracts the average value of the predicted image data supplied from the motion compensation circuit 64 from the macroblock data of the reference image supplied from the motion vector detection circuit 50, and outputs the difference. This difference data is transmitted to the transmission line via the DCT mode switching circuit 55, the DCT circuit 56, the quantization circuit 57, the variable length coding circuit 58, and the transmission buffer 59.

【0064】Bピクチャの画像は、他の画像の予測画像
とされることがないため、フレームメモリ63には記憶
されない。
The B picture image is not stored in the frame memory 63 because it is not used as a predicted image of another image.

【0065】尚、フレームメモリ63において、前方予
測画像部63aと後方予測画像部63bは、必要に応じ
てバンク切り換えが行われ、所定の参照画像に対して、
一方または他方に記憶されているものを、前方予測画像
あるいは後方予測画像として切り換えて出力することが
できる。
In the frame memory 63, the forward predictive image portion 63a and the backward predictive image portion 63b are bank-switched as necessary, and a predetermined reference image
What is stored in one or the other can be switched and output as a forward prediction image or a backward prediction image.

【0066】以上においては、輝度ブロックを中心とし
て説明をしたが、色差ブロックについても同様に、図1
2及び図13に示すマクロブロックを単位として処理さ
れ、伝送される。尚、色差ブロックを処理する場合の動
きベクトルは、対応する輝度ブロックの動きベクトルを
垂直方向と水平方向に、それぞれ1/2にしたものが用
いられる。
In the above description, the description has been centered on the luminance block, but the same applies to the color difference block in FIG.
2 and processed in units of macroblocks shown in FIG. 13 and transmitted. The motion vector used for processing the color difference block is obtained by halving the motion vector of the corresponding luminance block in each of the vertical direction and the horizontal direction.

【0067】次に、図14は、図9のデコーダ31の一
例の構成を示すブロック図である。伝送路(記録媒体
3)を介して伝送された符号化された画像データは、図
示せぬ受信回路で受信されたり、再生装置で再生され、
入力端子80を介して受信バッファ81に一時記憶され
た後、復号回路90の可変長復号化回路82に供給され
る。可変長復号化回路82は、受信バッファ81より供
給されたデータを可変長復号化し、動きベクトル、予測
モード、予測フラグ及びDCTフラグを動き補償回路8
7に、また、量子化ステップを逆量子化回路83に、そ
れぞれ出力するとともに、復号された画像データを逆量
子化回路83に出力する。
Next, FIG. 14 is a block diagram showing the structure of an example of the decoder 31 shown in FIG. The encoded image data transmitted via the transmission path (recording medium 3) is received by a receiving circuit (not shown) or reproduced by a reproducing device.
After being temporarily stored in the reception buffer 81 via the input terminal 80, it is supplied to the variable length decoding circuit 82 of the decoding circuit 90. The variable length decoding circuit 82 performs variable length decoding on the data supplied from the reception buffer 81, and obtains the motion vector, the prediction mode, the prediction flag and the DCT flag from the motion compensation circuit 8.
7, the quantization step is output to the inverse quantization circuit 83, and the decoded image data is output to the inverse quantization circuit 83.

【0068】逆量子化回路83は、可変長復号化回路8
2より供給された画像データを、同じく可変長復号化回
路82より供給された量子化ステップに従って逆量子化
し、IDCT回路84に出力する。逆量子化回路83よ
り出力されたデータ(DCT係数)は、IDCT回路8
4で、逆DCT処理され、演算器85に供給される。
The inverse quantizing circuit 83 is a variable length decoding circuit 8
The image data supplied from No. 2 is inversely quantized according to the quantization step supplied from the variable length decoding circuit 82, and output to the IDCT circuit 84. The data (DCT coefficient) output from the inverse quantization circuit 83 is the IDCT circuit 8
In step 4, inverse DCT processing is performed and the result is supplied to the calculator 85.

【0069】IDCT回路84より供給された画像デー
タが、Iピクチャのデータである場合、そのデータは演
算器85より出力され、演算器85に後に入力される画
像データ(PまたはBピクチャのデータ)の予測画像デ
ータ生成のために、フレームメモリ86の前方予測画像
部86aに供給されて記憶される。また、このデータ
は、フォーマット変換回路32(図9)に出力される。
When the image data supplied from the IDCT circuit 84 is I-picture data, the data is output from the arithmetic unit 85 and is input later to the arithmetic unit 85 (P or B-picture data). Is generated and supplied to the forward prediction image unit 86a of the frame memory 86 to be stored therein. Further, this data is output to the format conversion circuit 32 (FIG. 9).

【0070】IDCT回路84より供給された画像デー
タが、その1フレーム前の画像データを予測画像データ
とするPピクチャのデータであって、前方予測モードの
データである場合、フレームメモリ86の前方予測画像
部86aに記憶されている、1フレーム前の画像データ
(Iピクチャのデータ)が読み出され、動き補償回路8
7で可変長復号化回路82より出力された動きベクトル
に対応する動き補償が施される。そして、演算器85に
おいて、IDCT回路84より供給された画像データ
(差分のデータ)と加算され、出力される。この加算さ
れたデータ、即ち、復号されたPピクチャのデータは、
演算器85に後に入力される画像データ(Bピクチャま
たはPピクチャのデータ)の予測画像データ生成のため
に、フレームメモリ86の後方予測画像部86bに供給
されて記憶される。
When the image data supplied from the IDCT circuit 84 is P picture data in which the image data one frame before is the predicted image data and is the data in the forward prediction mode, the forward prediction of the frame memory 86 is performed. The image data of one frame before (image data of I picture) stored in the image portion 86a is read out, and the motion compensation circuit 8
At 7, motion compensation corresponding to the motion vector output from the variable length decoding circuit 82 is performed. Then, in the calculator 85, the image data (difference data) supplied from the IDCT circuit 84 is added and output. The added data, that is, the decoded P picture data is
In order to generate predictive image data of image data (B-picture or P-picture data) input later to the calculator 85, it is supplied and stored in the backward predictive image section 86b of the frame memory 86.

【0071】Pピクチャのデータであっても、画像内予
測モードのデータは、Iピクチャのデータと同様に、演
算器85で特に処理は行わず、そのまま後方予測画像部
86bに記憶される。
Even in the case of P-picture data, the intra-picture prediction mode data is stored in the backward-prediction image section 86b as it is without any special processing by the calculator 85, as in the case of I-picture data.

【0072】このPピクチャは、次のBピクチャの次に
表示されるべき画像であるため、この時点では、まだフ
ォーマット変換回路32へ出力されない(上述したよう
に、Bピクチャの後に入力されたPピクチャが、Bピク
チャより先に処理され、伝送されている)。
Since this P picture is an image to be displayed next to the next B picture, it is not yet output to the format conversion circuit 32 at this point (as described above, the P input after the B picture is input). Pictures have been processed and transmitted before B pictures).

【0073】IDCT回路84より供給された画像デー
タが、Bピクチャのデータである場合、可変長復号化回
路82より供給された予測モードに対応して、フレーム
メモリ86の前方予測画像部86aに記憶されているI
ピクチャの画像データ(前方予測モードの場合)、後方
予測画像部86bに記憶されているPピクチャの画像デ
ータ(後方予測モードの場合)、または、その両方の画
像データ(両方向予測モードの場合)が読み出され、動
き補償回路87において、可変長復号化回路82より出
力された動きベクトルに対応する動き補償が施されて、
予測画像が生成される。但し、動き補償を必要としない
場合(画像内予測モードの場合)、予測画像は生成され
ない。
When the image data supplied from the IDCT circuit 84 is B picture data, it is stored in the forward predicted image portion 86a of the frame memory 86 in accordance with the prediction mode supplied from the variable length decoding circuit 82. Has been I
The image data of the picture (in the case of the forward prediction mode), the image data of the P picture stored in the backward prediction image portion 86b (in the case of the backward prediction mode), or both image data (in the case of bidirectional prediction mode) The motion compensation circuit 87 reads out and performs motion compensation corresponding to the motion vector output from the variable length decoding circuit 82,
A predicted image is generated. However, when motion compensation is not required (in the case of the intra-picture prediction mode), the predicted picture is not generated.

【0074】このようにして、動き補償回路87で動き
補償が施されたデータは、演算器85において、IDC
T回路84の出力と加算される。この加算出力は、出力
端子91を介してフォーマット変換回路32に出力され
る。
The data which has been motion-compensated by the motion compensation circuit 87 in this way is sent to the IDC in the calculator 85.
It is added to the output of the T circuit 84. This addition output is output to the format conversion circuit 32 via the output terminal 91.

【0075】但し、この加算出力はBピクチャのデータ
であり、他の画像の予測画像生成のために利用されるこ
とがないため、フレームメモリ86には記憶されない。
However, since this addition output is B picture data and is not used for generating a predicted image of another image, it is not stored in the frame memory 86.

【0076】Bピクチャの画像が出力された後、後方予
測画像部86bに記憶されているPピクチャの画像デー
タが読み出され、動き補償回路87を介して演算器85
に供給される。但し、このとき、動き補償は行われな
い。
After the B-picture image is output, the P-picture image data stored in the backward-predicted image portion 86b is read out, and the arithmetic unit 85 is passed through the motion compensation circuit 87.
Is supplied to. However, at this time, motion compensation is not performed.

【0077】尚、このデコーダ31には、図11のエン
コーダ18における予測モード切り換え回路52とDC
Tモード切り換え回路55に対応する回路が図示されて
いないが、これらの回路に対応する処理、即ち、奇数フ
ィールドと偶数フィールドのラインの信号が分離された
構成を、元の混在する構成に必要に応じて戻す処理は、
動き補償回路87が実行する。
The decoder 31 includes a prediction mode switching circuit 52 and a DC in the encoder 18 of FIG.
Although the circuits corresponding to the T mode switching circuit 55 are not shown, the processing corresponding to these circuits, that is, the configuration in which the signals of the lines of the odd field and the even field are separated is necessary for the original mixed configuration. The process of returning according to
The motion compensation circuit 87 executes this.

【0078】また、以上においては、輝度信号の処理に
ついて説明したが、色差信号の処理も同様に行われる。
但し、この場合、動きベクトルは、輝度信号用のもの
を、垂直方向及び水平方向に1/2にしたものが用いら
れる。
Further, although the processing of the luminance signal has been described above, the processing of the color difference signal is similarly performed.
However, in this case, the motion vector used is one for the luminance signal, which is halved in the vertical and horizontal directions.

【0079】ここで、上述した画像信号符号化/復号化
において伝送される画像の品質は、図15に示されるよ
うに制御される。例えば、画像のSNR(SN比)は、
上述した画像内符号化、前方予測符号化、両方向予測符
号化等の符号化のタイプを表すいわゆるピクチャタイプ
に対応して制御され、Iピクチャ及びPピクチャは高品
質に、Bピクチャはこれらに比べて劣る品質で伝送され
る。すなわち、高伝送レートで全ての画像を伝送できれ
ばより好まし画質を得ることは可能であるが、伝送路の
特性等からある一定値以上の伝送レートを選べない場合
があり、この場合、人間の視覚特性として、全ての画像
品質を平均化するよりも画像品質を図15のように振動
させたほうが画像の印象が良くなるという特性を利用し
て上述の図15のような伝送方式を採用することで、あ
る一定値の伝送レートでより高品質の画像を得るように
している。したがって、図12の構成においては、この
画像品質を達成するように、量子化器57で伝送レート
制御を行うようにしている。
Here, the quality of the image transmitted in the above-mentioned image signal encoding / decoding is controlled as shown in FIG. For example, the SNR (SN ratio) of an image is
Control is performed according to the so-called picture type, which represents the type of coding such as intra-picture coding, forward predictive coding, and bidirectional predictive coding described above. Transmitted with inferior quality. That is, if all images can be transmitted at a high transmission rate, more preferable image quality can be obtained, but there are cases where it is not possible to select a transmission rate higher than a certain value due to the characteristics of the transmission path. As the visual characteristic, the transmission method as shown in FIG. 15 is adopted by utilizing the characteristic that the image impression is improved by vibrating the image quality as shown in FIG. 15 rather than averaging all the image quality. As a result, a higher quality image is obtained at a certain transmission rate. Therefore, in the configuration of FIG. 12, the quantizer 57 controls the transmission rate so as to achieve this image quality.

【0080】[0080]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うな画像信号符号化装置/復号化装置を直列にタンデム
接続する場合を図16に示す。
By the way, FIG. 16 shows a case where the above-mentioned image signal encoding device / decoding device is connected in tandem in series.

【0081】この図16において、入力端子200に
は、アナログビデオ信号が入力信号aとして供給され、
画像信号符号化装置201に送られる。この画像信号符
号化装置201では、アナログビデオ信号である入力信
号aをA/D変換器211でディジタルビデオ信号に変
換し、この信号を符号化回路212で前述のように符号
化する。この符号化回路212の出力(符号化されたデ
ィジタルビデオ信号)は、次段の画像信号復号化装置2
02に送られる。A
In FIG. 16, an analog video signal is supplied as an input signal a to the input terminal 200,
It is sent to the image signal encoding device 201. In this image signal coding apparatus 201, the analog video signal input signal a is converted into a digital video signal by the A / D converter 211, and this signal is coded by the coding circuit 212 as described above. The output (encoded digital video signal) of the encoding circuit 212 is the image signal decoding device 2 of the next stage.
Sent to 02. A

【0082】当該画像信号復号化装置202では、供給
された符号化されたディジタルビデオ信号を復号化回路
213で復号化し、D/A変換器214でアナログ信号
に変換して出力する。このアナログビデオ信号である出
力信号bは、さらに次段でかつ上記画像信号符号化装置
201同様の画像信号符号化装置203に送られる。
In the image signal decoding device 202, the supplied encoded digital video signal is decoded by the decoding circuit 213, converted into an analog signal by the D / A converter 214, and output. The output signal b, which is the analog video signal, is sent to the image signal encoding device 203 similar to the image signal encoding device 201 in the next stage.

【0083】以下同様に、この画像信号符号化装置20
3からの符号化されたディジタルビデオ信号は、上記画
像信号復号化装置202同様の画像信号復号化装置20
4に送られ、この画像信号復号化装置204からのアナ
ログビデオ信号である出力信号cは、端子205を介し
て出力或いはさらに接続された画像信号符号化装置等に
送られる。
Similarly, this image signal coding device 20
The coded digital video signal from 3 is an image signal decoding device 20 similar to the above image signal decoding device 202.
4 and the output signal c, which is an analog video signal from the image signal decoding device 204, is output via the terminal 205 or is further sent to an image signal encoding device or the like connected thereto.

【0084】ここで、上記タンデム接続構成による1段
目の符号化/復号化装置からのアナログビデオ信号すな
わち画像信号復号化装置202からの出力信号bと、2
段目の符号化/復号化装置からのアナログビデオ信号す
なわち画像信号復号化装置204からの出力信号cにお
ける画像のSNR(SN比)の変化は、図17に示すよ
うになる。
Here, an analog video signal from the encoding / decoding device in the first stage having the tandem connection configuration, that is, an output signal b from the image signal decoding device 202, and 2
FIG. 17 shows changes in the SNR (SN ratio) of the image in the analog video signal from the encoding / decoding device of the second stage, that is, the output signal c from the image signal decoding device 204.

【0085】この図17において、上記出力信号cは出
力信号bに比較して、大きくSNRが低下していること
が判る。これは1段目の符号化/復号化装置で適用した
ピクチャタイプと、2段目の符号化/復号化装置で適用
したピクチャタイプが食い違っていることに起因するも
のである。すなわち、1段目の符号化/復号化装置でB
ピクチャとして符号化された画像を、2段目の符号化/
復号化装置で例えばPピクチャとして符号化すると、前
述のようにピクチャタイプに対応して画像品質を振動さ
せているために、大きな画質の劣化を招くようになる。
In FIG. 17, it can be seen that the output signal c has a significantly lower SNR than the output signal b. This is because the picture type applied in the first stage encoding / decoding device and the picture type applied in the second stage encoding / decoding device are different. That is, in the first stage encoding / decoding device, B
The image coded as a picture is coded in the second stage /
When the decoding apparatus encodes the picture as a P picture, for example, since the picture quality is vibrated in accordance with the picture type as described above, the picture quality is greatly deteriorated.

【0086】さらに、このタンデム接続に起因する画質
劣化は、各段間でピクチャタイプが食い違うことに起因
するものであるため、これはコーデック間(符号化/復
号化装置の間)がディジタル接続されている場合にも同
様に生じる。
Further, since the picture quality deterioration due to this tandem connection is due to the difference in picture type between stages, this is caused by digital connection between codecs (between encoding / decoding devices). It also occurs when

【0087】このディジタル接続の場合の接続の様子を
図18に示す。
FIG. 18 shows a connection state in the case of this digital connection.

【0088】この図18において、端子300を介して
入力されたアナログビデオ信号はA/D変換器301に
よってディジタルデータに変換され、画像信号符号化装
置302に供給されく。この画像信号符号化装置302
では、上記ディジタルビデオデータをディジタルインタ
フェース311を介して符号化回路312に送り、この
符号化回路312で符号化(圧縮)してディジタルビデ
オビットストリームに変換する。
In FIG. 18, the analog video signal input through the terminal 300 is converted into digital data by the A / D converter 301 and supplied to the image signal encoding device 302. This image signal encoding device 302
Then, the digital video data is sent to the encoding circuit 312 via the digital interface 311, and is encoded (compressed) by the encoding circuit 312 to be converted into a digital video bit stream.

【0089】上記符号化回路312からのディジタルビ
デオ信号(圧縮信号のビットストリーム)は、画像信号
復号化装置303に送られ、この画像信号復号化装置3
03内の復号化回路313で復号され、ディジタルイン
タフェース314を介してディジタルビデオ信号(出力
信号b)として出力される。
The digital video signal (bit stream of the compressed signal) from the encoding circuit 312 is sent to the image signal decoding device 303, and this image signal decoding device 3
It is decoded by the decoding circuit 313 in 03 and is output as a digital video signal (output signal b) via the digital interface 314.

【0090】このディジタルビデオ信号は、上記画像信
号符号化装置302と同様の画像信号符号化装置304
に送られる。以下同様に、この画像信号符号化装置30
4からの符号化されたディジタルビデオ信号(圧縮信号
のビットストリーム)は、さらに前述の画像信号復号化
装置303と同様の画像信号復号化装置305で復号化
され、この画像信号復号化装置305からのディジタル
ビデオ信号が、D/A変換器306でアナログビデオ信
号(出力信号c)に変換された後、端子307から出力
される。
This digital video signal is an image signal coding device 304 similar to the above image signal coding device 302.
Sent to. Similarly, the image signal encoding device 30 will be described below.
The encoded digital video signal (compressed signal bit stream) from 4 is further decoded by an image signal decoding device 305 similar to the above-described image signal decoding device 303, and from this image signal decoding device 305. The digital video signal of is converted into an analog video signal (output signal c) by the D / A converter 306, and then output from the terminal 307.

【0091】上記図18のディジタル接続においても、
前述した図17同様の問題が発生する。
Also in the digital connection shown in FIG. 18,
The same problem as described above with reference to FIG. 17 occurs.

【0092】そこで、本発明はこのような状況に鑑みて
なされたものであり、タンデム接続したような場合に、
画質の劣化が少ない符号化処理及び復号化処理を実現す
るコーディング装置及び方法を提供することを目的とす
る。
Therefore, the present invention has been made in view of such a situation, and in the case of tandem connection,
An object of the present invention is to provide a coding apparatus and method that realize an encoding process and a decoding process with little deterioration in image quality.

【0093】[0093]

【0094】[0094]

【0095】[0095]

【0096】[0096]

【0097】[0097]

【0098】[0098]

【課題を解決するための手段】本発明のコーディング装
置は、符号化ストリームに対して符号化処理及び復号化
処理を行うコーディング装置であり、上記符号化ストリ
ーム中から、上記符号化ストリームに対して施された過
去の符号化処理におけるピクチャタイプを示すピクチャ
タイプ情報を抽出し、抽出された上記ピクチャタイプ情
報に基づいて、上記符号化ストリームを復号化し、上記
復号化手段によって復号化されたビデオデータと上記ピ
クチャタイプ情報とを伝送する復号化手段と、上記復号
化手段から伝送された上記ピクチャタイプ情報で示され
るピクチャタイプと同じピクチャタイプで、上記復号化
手段によって復号化されたビデオデータに対する符号化
処理を行うことにより上記ビデオデータを符号化し、得
られた符号化ストリームと上記ピクチャタイプ情報とを
出力する符号化手段とを備えたことにより、上述した課
題を解決する。
A coding device according to the present invention is a coding device for performing coding processing and decoding processing on an encoded stream, and selects the encoded stream from the encoded streams. Video data obtained by extracting picture type information indicating a picture type in the applied past encoding processing, decoding the encoded stream based on the extracted picture type information, and decoding by the decoding means. And a decoding means for transmitting the picture type information, and a code for the video data having the same picture type as the picture type indicated by the picture type information transmitted from the decoding means and decoded by the decoding means. The video data is encoded by performing the encoding process, and the obtained encoding stream is obtained. By having a coding means for outputting the over arm and the picture type information, to solve the problems described above.

【0099】また、本発明のコーディング方法は、符号
化ストリームに対して符号化処理及び復号化処理を行う
コーディング方法であり、上記符号化ストリーム中か
ら、上記符号化ストリームに対して施された過去の符号
化処理におけるピクチャタイプを示すピクチャタイプ情
報を抽出し、抽出された上記ピクチャタイプ情報に基づ
いて、上記符号化ストリームを復号化し、上記復号化手
段によって復号化されたビデオデータと上記ピクチャタ
イプ情報とを伝送する復号化ステップと、上記復号化手
段から伝送された上記ピクチャタイプ情報で示されるピ
クチャタイプと同じピクチャタイプで、上記復号化手段
によって復号化されたビデオデータに対する符号化処理
を行うことにより上記ビデオデータを符号化し、得られ
た符号化ストリームと上記ピクチャタイプ情報とを出力
する符号化ステップとを有することにより、上述した課
題を解決する。
The coding method of the present invention is a coding method for performing coding processing and decoding processing on a coded stream, and the coding method applied to the coded stream from the coded stream. The picture type information indicating the picture type in the encoding process is extracted, the coded stream is decoded based on the extracted picture type information, and the video data and the picture type decoded by the decoding means are extracted. And a decoding step for transmitting information, and an encoding process for the video data decoded by the decoding means with the same picture type as the picture type indicated by the picture type information transmitted from the decoding means. By encoding the above video data, and the obtained encoded stream By having a coding step of outputting and the picture type information, to solve the problems described above.

【0100】[0100]

【0101】[0101]

【0102】すなわち本発明によれば、多段タンデム接
続において、初段の復号化手段では符号化ストリームに
対して施された過去の符号化処理におけるピクチャタイ
プを示すピクチャタイプ情報を抽出して、このピクチャ
タイプ情報に基づいて符号化ストリームを復号化して復
号化されたビデオデータとピクチャタイプ情報とを符号
化装置に伝送し、符号化手段では、復号化手段から伝送
されたピクチャタイプ情報で示されるピクチャタイプと
同じピクチャタイプで、復号化されたビデオデータを符
号化し、得られた符号化ストリームとピクチャタイプ情
報とを次段の復号化手段に出力することで、初段の符号
化におけるピクチャタイプと次段の符号化におけるピク
チャタイプとを一致させることができる。
That is, according to the present invention, in the multi-stage tandem connection, the first-stage decoding means extracts the picture type information indicating the picture type in the past encoding process applied to the encoded stream, and extracts this picture. The coded stream is decoded based on the type information, and the decoded video data and the picture type information are transmitted to the encoding device, and the encoding means displays the picture indicated by the picture type information transmitted from the decoding means. By encoding the decoded video data with the same picture type as the type and outputting the obtained encoded stream and picture type information to the decoding means in the next stage, the picture type in the first stage encoding and the next It is possible to match the picture type in the stage encoding.

【0103】[0103]

【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施の形態につ
いて、図面を参照しながら説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0104】先ず、第1の実施の形態としてアナログ接
続の場合について述べる。
First, the case of analog connection will be described as the first embodiment.

【0105】本発明のコーディング装置及び方法が適用
される第1の実施の形態の画像信号伝送装置(画像信号
符号化装置/復号化装置)を直列にタンデム接続(本実
施の形態では2段に接続)する場合を図1に示す。
The image signal transmission device (image signal encoding device / decoding device) of the first embodiment to which the coding device and method of the present invention are applied is connected in tandem in series (in this embodiment, two stages are provided). The case of connection) is shown in FIG.

【0106】本実施の形態の画像信号伝送装置は、Iピ
クチャ、Pピクチャ、Bピクチャの何れかのピクチャタ
イプに従って画像を符号化/復号化して伝送するもので
あり、画像信号符号化装置120、画像信号復号化装置
121、符号化装置122、復号化装置123が直列タ
ンデム接続され、上記画像信号符号化装置120,12
2によって符号化された画像信号(この場合は各符号化
装置120,122でA/D変換を行うためディジタル
ビデオ信号のビットストリームとなる)を復号化する画
像信号復号化装置121,123において、上記画像信
号符号化装置120,122での符号化時のピクチャタ
イプを復号化回路103,110で検出し、D/A変換
器104,109におけるD/A変換後のアナログビデ
オ信号に当該ピクチャタイプを表すアナログのID信号
を多重化回路105,111で多重化し、画像信号符号
化装置122において、分離回路106でアナログビデ
オ信号(出力信号b)に多重化されているピクチャタイ
プを表すID信号を分離し、符号化回路108ではこの
分離されたピクチャタイプにしたがってアナログビデオ
信号を画像内符号化、前方予測符号化、両方向予測符号
化によって符号化するようにしたものである。なお、初
段の画像信号符号化装置120の符号化回路102で
は、端子118からのピクチャタイプ(ID信号)に基
づいて、アナログビデオ信号(入力信号a)のA/D変
換出力を符号化するようになっている。
The image signal transmitting apparatus according to the present embodiment encodes / decodes an image according to a picture type of any one of I picture, P picture and B picture, and transmits the image. The image signal decoding device 121, the encoding device 122, and the decoding device 123 are connected in serial tandem, and the image signal encoding devices 120 and 12 are connected.
In the image signal decoding devices 121 and 123 for decoding the image signal encoded by 2 (in this case, the encoding devices 120 and 122 perform A / D conversion to form a digital video signal bit stream), The picture types at the time of coding in the image signal coding apparatuses 120 and 122 are detected by the decoding circuits 103 and 110, and the picture types are applied to the analog video signals after D / A conversion in the D / A converters 104 and 109. Of the analog ID signal representing the picture type is multiplexed by the multiplexing circuits 105 and 111, and in the image signal coding device 122, the ID signal representing the picture type multiplexed into the analog video signal (output signal b) by the separation circuit 106 is generated. Then, the encoding circuit 108 separates the analog video signal into an intra-picture code according to the separated picture type. , In which so as to encode the forward predictive coding, the bidirectional predictive coding. Note that the encoding circuit 102 of the image signal encoding device 120 in the first stage encodes the A / D conversion output of the analog video signal (input signal a) based on the picture type (ID signal) from the terminal 118. It has become.

【0107】すなわちこの図1において、入力端子10
0には、アナログビデオ信号が入力信号aとして供給さ
れ、画像信号符号化装置120に送られる。この画像信
号符号化装置120では、アナログビデオ信号である入
力信号aをA/D変換器101でディジタルビデオ信号
に変換し、この信号を符号化回路102で符号化する。
この符号化回路102での符号化の際には、端子118
を介して供給されるピクチャタイプを表すID信号に基
づいて、画像内符号化、前方予測符号化、両方向予測符
号化の何れかを行う。この符号化回路102の出力が当
該画像信号符号化装置120の出力信号となり、この符
号化されたディジタルビデオ信号のビットストリーム
は、次段の画像信号復号化装置121に送られる。な
お、符号化回路120は、上記ピクチャタイプが供給さ
れなくとも符号化できる構成とすることも可能である。
この場合の符号化回路120は、前述した図11と同じ
構成とすることで実現できる。
That is, in FIG. 1, the input terminal 10
An analog video signal is supplied to 0 as an input signal a and is sent to the image signal encoding device 120. In this image signal coding device 120, the analog video signal input signal a is converted into a digital video signal by the A / D converter 101, and this signal is coded by the coding circuit 102.
At the time of encoding by the encoding circuit 102, the terminal 118
Either intra-picture coding, forward predictive coding, or bidirectional predictive coding is performed based on the ID signal representing the picture type supplied via the. The output of the encoding circuit 102 becomes the output signal of the image signal encoding device 120, and the bit stream of the encoded digital video signal is sent to the image signal decoding device 121 of the next stage. The encoding circuit 120 can also be configured to be capable of encoding without supplying the picture type.
The encoding circuit 120 in this case can be realized by using the same configuration as that of FIG. 11 described above.

【0108】上記画像信号復号化装置121では、供給
された符号化されたディジタルビデオ信号を復号化回路
103で復号化すると共に、この復号化回路103で上
記ピクチャタイプを表すID信号を検出する。当該画像
信号復号化装置121の多重化回路105には、上記復
号化回路103で復号化されたディジタルビデオ信号が
D/A変換器104によって変換されたアナログのビデ
オ信号と、上記ピクチャタイプのID信号とが供給され
る。当該多重化回路105では、上記アナログのビデオ
信号の垂直ブランキング期間に上記ID信号を多重化し
て出力する。当該多重化回路105の出力が、当該画像
信号復号化装置121からのアナログビデオ信号(出力
信号b)として出力される。
In the image signal decoding device 121, the supplied encoded digital video signal is decoded by the decoding circuit 103, and at the same time, the decoding circuit 103 detects the ID signal representing the picture type. In the multiplexing circuit 105 of the image signal decoding device 121, the analog video signal obtained by converting the digital video signal decoded by the decoding circuit 103 by the D / A converter 104 and the picture type ID are displayed. And signals. The multiplexing circuit 105 multiplexes and outputs the ID signal during the vertical blanking period of the analog video signal. The output of the multiplexing circuit 105 is output as an analog video signal (output signal b) from the image signal decoding device 121.

【0109】上記画像信号復号化装置121からの出力
信号bは、次段の画像信号符号化装置122に送られ
る。当該画像信号符号化装置122に供給された上記出
力信号bは、分離回路106に供給される。当該分離回
路106では、上記アナログビデオ信号とID信号とを
分離し、アナログビデオ信号についてはA/D変換器1
07に、ID信号については符号化回路108に送られ
る。当該符号化回路108では、上記A/D変換器10
7でディジタル信号に変換されたビデオ信号を、上記I
D信号に応じたピクチャタイプに基づいて符号化する。
この符号化回路108の出力が、当該画像信号符号化装
置122の出力(ディジタルビデオ信号のビットストリ
ーム)となる。
The output signal b from the image signal decoding device 121 is sent to the image signal encoding device 122 at the next stage. The output signal b supplied to the image signal encoding device 122 is supplied to the separation circuit 106. The separation circuit 106 separates the analog video signal from the ID signal, and the analog video signal is A / D converter 1
At 07, the ID signal is sent to the encoding circuit 108. In the encoding circuit 108, the A / D converter 10 is used.
The video signal converted into a digital signal in 7
Encoding is performed based on the picture type corresponding to the D signal.
The output of the encoding circuit 108 becomes the output (bit stream of digital video signal) of the image signal encoding device 122.

【0110】当該画像信号符号化装置122からのビッ
トストリームは、さらに次段の画像信号復号化装置12
3に供給される。当該画像信号復号化装置123では、
供給された符号化されたディジタルビデオ信号を復号化
回路110で復号化すると共に、上記ピクチャタイプを
表すID信号を検出する。当該画像信号復号化装置12
3の多重化回路111には、上記復号化回路110で復
号化されたディジタルビデオ信号がD/A変換器109
によって変換されたアナログのビデオ信号と、上記ピク
チャタイプのID信号とが供給される。当該多重化回路
111では、上記アナログのビデオ信号の垂直ブランキ
ング期間に上記ID信号を多重化して出力する。当該多
重化回路111の出力が、当該画像信号復号化装置12
3からのアナログビデオ信号(出力信号c)として出力
され、さらに端子119を介して後段の構成に送られ
る。
The bit stream from the image signal coding device 122 is further used in the image signal decoding device 12 at the next stage.
3 is supplied. In the image signal decoding device 123,
The supplied encoded digital video signal is decoded by the decoding circuit 110 and the ID signal representing the picture type is detected. The image signal decoding device 12
The digital video signal decoded by the decoding circuit 110 is sent to the D / A converter 109 in the multiplexing circuit 111 of No. 3 of FIG.
The analog video signal converted by and the picture type ID signal are supplied. The multiplexing circuit 111 multiplexes and outputs the ID signal during the vertical blanking period of the analog video signal. The output of the multiplexing circuit 111 is the image signal decoding device 12
3 is output as an analog video signal (output signal c), and is further sent to the subsequent stage configuration via the terminal 119.

【0111】すなわち、この図1のタンデム接続におい
ては、上記ピクチャタイプ(ID信号)が、初段のコー
デック(画像信号符号化装置120及び復号化装置12
1での符号化/復号化)のピクチャタイプと、2段目の
コーデック(画像信号符号化装置122及び復号化装置
123での符号化/復号化)のピクチャタイプとを一致
させるために伝送されるようになっている。
That is, in the tandem connection of FIG. 1, the picture type (ID signal) is the codec of the first stage (image signal encoding device 120 and decoding device 12).
1 is coded (encoded / decoded) and the codec of the second stage codec (encoded / decoded by the image signal encoding device 122 and the decoding device 123) is transmitted to match. It has become so.

【0112】上述した図1の構成における初段のビデオ
出力信号bと2段目のビデオ出力信号cにおけるSNR
(SN比)を図2に示す。この図2から、上述したよう
に初段のコーデックと2段目のコーデックのピクチャタ
イプを一致させることで、1段目と2段目とでピクチャ
タイプが食い違いがなくなり、したがって、前述のよう
にピクチャタイプに対応して画像品質を振動させても、
タンデム接続に起因した画像の劣化を最小限に止めるこ
とが可能となる。
The SNRs of the first stage video output signal b and the second stage video output signal c in the above-described configuration of FIG.
(SN ratio) is shown in FIG. From FIG. 2, by matching the picture types of the first-stage codec and the second-stage codec as described above, the picture types of the first-stage codec and the second-level codec do not differ from each other. Even if you vibrate the image quality according to the type,
It is possible to minimize the deterioration of the image due to the tandem connection.

【0113】次に、本発明の第2の実施の形態として、
ディジタル接続の場合について以下に述べる。
Next, as a second embodiment of the present invention,
The case of digital connection is described below.

【0114】第2の実施の形態の画像信号伝送装置とし
ての画像信号符号化装置/復号化装置を直列にディジタ
ルでタンデム接続する場合の接続状態を図3に示す。
FIG. 3 shows a connection state when the image signal encoding device / decoding device as the image signal transmitting device of the second embodiment is digitally connected in tandem.

【0115】すなわちこの図3において、入力端子14
0には、アナログビデオ信号が入力信号aとして供給さ
れ、このアナログビデオ信号がA/D変換器141でデ
ィジタルビデオ信号に変換される。このディジタルビデ
オ信号が、画像信号符号化装置142に送られる。この
画像信号符号化装置142では、ディジタルビデオ信号
をディジタルインターフェース151を介して符号化回
路152に送る。この符号化回路152には、端子14
8を介してピクチャタイプを表すID信号も供給され、
当該ID信号に基づいて上記ディジタルビデオ信号を、
画像内符号化、前方予測符号化、両方向予測符号化の何
れかによって符号化する。この符号化回路152の出力
が当該画像信号符号化装置142の出力信号(圧縮信号
のビットストリーム)となり、この圧縮信号のビットス
トリームは、次段の画像信号復号化装置143に送られ
る。なお、この図3の構成でも、前述の第1の実施の形
態同様に、画像信号符号化装置142はピクチャタイプ
を用いなくとも符号化できる構成とすることが可能であ
る。
That is, in FIG. 3, the input terminal 14
An analog video signal is supplied to 0 as an input signal a, and the analog video signal is converted into a digital video signal by an A / D converter 141. This digital video signal is sent to the image signal encoding device 142. In this image signal coding device 142, the digital video signal is sent to the coding circuit 152 via the digital interface 151. The encoding circuit 152 includes a terminal 14
An ID signal representing the picture type is also supplied via 8.
The digital video signal based on the ID signal,
The coding is performed by any one of intra-picture coding, forward predictive coding, and bidirectional predictive coding. The output of the encoding circuit 152 becomes the output signal (bit stream of the compressed signal) of the image signal encoding device 142, and the bit stream of the compressed signal is sent to the image signal decoding device 143 at the next stage. It should be noted that even with the configuration of FIG. 3, the image signal encoding device 142 can be configured to perform encoding without using the picture type, as in the first embodiment described above.

【0116】当該画像信号復号化装置143では、供給
された圧縮信号のディジタルビデオ信号を復号化回路1
53で復号化すると共に、上記ピクチャタイプを表すI
D信号を検出する。当該画像信号復号化装置143の多
重化回路155には、上記復号化回路153で復号化さ
れてディジタルインターフェース154を介したディジ
タルビデオ信号と、上記ピクチャタイプのID信号とが
供給される。当該多重化回路155では、上記ディジタ
ルビデオ信号のフォーマット内に、画像単位毎のフラグ
として上記ID信号を多重化する。当該多重化回路15
5の出力が、当該画像信号復号化装置143からのディ
ジタルビデオ信号(出力信号b)として出力される。
In the image signal decoding device 143, the decoding circuit 1 decodes the supplied digital video signal of the compressed signal.
I, which is decoded at 53 and represents the above picture type
D signal is detected. To the multiplexing circuit 155 of the image signal decoding apparatus 143, the digital video signal decoded by the decoding circuit 153 and passed through the digital interface 154 and the picture type ID signal are supplied. The multiplexing circuit 155 multiplexes the ID signal in the format of the digital video signal as a flag for each image unit. The multiplexing circuit 15
The output 5 is output as a digital video signal (output signal b) from the image signal decoding apparatus 143.

【0117】上記画像信号復号化装置143からの出力
信号bは、次段の画像信号符号化装置144に送られ
る。当該画像信号符号化装置144に供給された上記出
力信号bは、分離回路156に供給される。当該分離回
路156では、上記ディジタルビデオ信号とID信号と
を分離し、ディジタルビデオ信号についてはディジタル
インターフェース157に、ID信号については符号化
回路158に送られる。当該符号化回路158では、上
記ディジタルインターフェース157を介したディジタ
ルビデオ信号を、上記ID信号に応じたピクチャタイプ
に基づいて符号化する。この符号化回路158の出力
が、当該画像信号符号化装置144の出力(圧縮信号の
ビットストリーム)となる。
The output signal b from the image signal decoding device 143 is sent to the image signal encoding device 144 in the next stage. The output signal b supplied to the image signal encoding device 144 is supplied to the separation circuit 156. The separation circuit 156 separates the digital video signal and the ID signal, and sends the digital video signal to the digital interface 157 and the ID signal to the encoding circuit 158. The encoding circuit 158 encodes the digital video signal through the digital interface 157 based on the picture type corresponding to the ID signal. The output of the encoding circuit 158 becomes the output (bit stream of the compressed signal) of the image signal encoding device 144.

【0118】当該画像信号符号化装置144からのビッ
トストリームは、さらに次段の画像信号復号化装置14
5に供給される。当該画像信号復号化装置145では、
供給された圧縮信号のビットストリームを復号化回路1
60で復号化すると共に、上記ピクチャタイプを表すI
D信号を検出する。当該画像信号復号化装置145の多
重化回路161には、上記復号化回路160で復号化さ
れてディジタルインターフェース159を介したディジ
タルビデオ信号と、上記ピクチャタイプのID信号とが
供給される。当該多重化回路161では、上記ディジタ
ルビデオ信号のフォーマット内に上記ID信号をフラグ
として多重化して出力する。当該多重化回路161の出
力が、さらにD/A変換器146でアナログのビデオ信
号(出力信号c)に変換され、これが端子147を介し
て後段の構成に送られる。
The bit stream from the image signal encoding device 144 is further used in the image signal decoding device 14 at the next stage.
5 is supplied. In the image signal decoding device 145,
Decoding circuit 1 for the bit stream of the supplied compressed signal
I, which is decoded at 60 and represents the above picture type
D signal is detected. The digital video signal decoded by the decoding circuit 160 and passed through the digital interface 159 and the picture type ID signal are supplied to the multiplexing circuit 161 of the image signal decoding device 145. The multiplexing circuit 161 multiplexes and outputs the ID signal as a flag in the format of the digital video signal. The output of the multiplexing circuit 161 is further converted into an analog video signal (output signal c) by the D / A converter 146, and this is sent to the subsequent stage configuration via the terminal 147.

【0119】この図3のディジタル接続においても、上
記ピクチャタイプ(ID信号)が、初段のコーデック
(画像信号符号化装置142及び復号化装置143での
符号化/復号化)のピクチャタイプと、2段目のコーデ
ック(画像信号符号化装置144及び復号化装置145
での符号化/復号化)のピクチャタイプとを一致させる
ために伝送されるようになっている。
Also in the digital connection of FIG. 3, the picture type (ID signal) is the same as the picture type of the first stage codec (encoding / decoding in the image signal encoding device 142 and the decoding device 143). Stage codec (image signal encoding device 144 and decoding device 145
It is designed to be transmitted in order to match with the picture type of (encoding / decoding in 1).

【0120】上述した図3の構成における初段のビデオ
出力信号bと2段目のビデオ出力信号cにおけるSNR
(SN比)も前述した図2に示すように、1段目と2段
目とでピクチャタイプが食い違いがなくなり、したがっ
て、前述のようにピクチャタイプに対応して画像品質を
振動させても、タンデム接続に起因した画像の劣化を最
小限に止めることが可能となる。
SNRs of the first stage video output signal b and the second stage video output signal c in the above-described configuration of FIG.
As shown in FIG. 2 described above, the (SN ratio) also eliminates the discrepancy between the picture types in the first stage and the second stage. Therefore, even if the image quality is vibrated corresponding to the picture type as described above, It is possible to minimize the deterioration of the image due to the tandem connection.

【0121】最後に、上述した第1,第2の実施の形態
における各画像信号符号化装置内の符号化回路のより具
体的な構成を、図4に示す。なお、この図4において、
前述した図11と同様の構成要素には同一の指示符号を
付してその詳細な説明については、省略する。
Finally, FIG. 4 shows a more specific configuration of the encoding circuit in each image signal encoding device in the above-described first and second embodiments. In addition, in FIG.
The same components as those in FIG. 11 described above are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0122】この図4においては、ピクチャタイプを表
すID信号が端子70から供給され、このID信号が、
動きベクトル検出回路50、予測判定回路54、可変長
符号化回路58に送られ、これら構成要素において上記
ピクチャタイプに従った処理が施される。
In FIG. 4, an ID signal representing the picture type is supplied from the terminal 70, and this ID signal is
It is sent to the motion vector detection circuit 50, the prediction determination circuit 54, and the variable length coding circuit 58, and the processing according to the picture type is performed on these constituent elements.

【0123】また、上述した第1,第2の実施の形態に
おける各画像信号復号化装置内の復号化回路のより具体
的な構成を、図5に示す。この図5においても、前述し
た図14と同様の構成要素には同一の指示符号を付して
その詳細な説明については省略している。
Further, FIG. 5 shows a more specific structure of the decoding circuit in each image signal decoding apparatus in the above-described first and second embodiments. Also in FIG. 5, the same components as those in FIG. 14 described above are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

【0124】この図5において、可変長復号化回路82
は、前述した予測モード,動きベクトル,フレーム/フ
ィールド予測フラグ,フレーム/フィールドDCTフラ
グの他に、上記ピクチャタイプをも検出し、このピクチ
ャタイプを表す信号を、動き補償回路87に送る。当該
動き補償回路87では、このピクチャタイプに応じた動
き補償を行う。また、上記検出されたピクチャタイプを
表すID信号は、端子92から後段に出力されるように
なる。
In FIG. 5, the variable length decoding circuit 82
Detects the above-mentioned picture type in addition to the above-described prediction mode, motion vector, frame / field prediction flag, and frame / field DCT flag, and sends a signal representing this picture type to the motion compensation circuit 87. The motion compensation circuit 87 performs motion compensation according to this picture type. Further, the ID signal indicating the detected picture type is output to the subsequent stage from the terminal 92.

【0125】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、多段タンデム接続において、初段の出力画像信号と
共にピクチャタイプを示す信号を出力し、次段の入力で
このピクチャタイプに応じた符号化を行えるようにする
ことで、初段の復号化におけるピクチャタイプと次段の
符号化におけるピクチャタイプを一致させることができ
る。これによって、コーデックのタンデム接続における
画質劣化を、最小限に止めることが可能となる。また、
ディジタル接続の場合にも、ディジタルデータのままで
各段間でピクチャタイプと画像データとを伝送すること
によって、初段の復号化におけるピクチャタイプと次段
の符号化におけるピクチャタイプを一致させることがで
き、同様に画質劣化を最小限に止めることができる。こ
のように、本実施の形態は、2段以上の復数の多段タン
デム接続に対して有効な手法である。
As described above, according to the present embodiment, in the multi-stage tandem connection, the signal indicating the picture type is output together with the output image signal of the first stage, and the input corresponding to the picture type is input at the next stage. By making it possible, the picture type in the first-stage decoding and the picture type in the next-stage encoding can be matched. This makes it possible to minimize the deterioration of image quality in the tandem connection of the codec. Also,
Even in the case of digital connection, by transmitting the picture type and the image data between the stages without changing the digital data, the picture type in the decoding in the first stage and the picture type in the encoding in the next stage can be matched. Similarly, it is possible to minimize the image quality deterioration. As described above, the present embodiment is an effective method for multistage tandem connection in which the number of restorations is two or more.

【0126】[0126]

【0127】[0127]

【0128】[0128]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
初段の復号化手段では符号化ストリームに対して施され
た過去の符号化処理におけるピクチャタイプを示すピク
チャタイプ情報を抽出して、このピクチャタイプ情報に
基づいて符号化ストリームを復号化して復号化されたビ
デオデータとピクチャタイプ情報とを符号化手段に伝送
し、符号化手段では、復号化手段から伝送されたピクチ
ャタイプ情報で示されるピクチャタイプと同じピクチャ
タイプで、復号化されたビデオデータを符号化し、得ら
れた符号化ストリームとピクチャタイプ情報とを次段の
復号化手段に出力することにより、タンデム接続したよ
うな場合に、画質の劣化が少ない符号化処理及び復号化
処理を実現できる。
As described above, according to the present invention,
The first-stage decoding means extracts picture type information indicating a picture type in the past coding processing performed on the coded stream, decodes the coded stream based on the picture type information, and decodes the coded stream. The encoded video data and the picture type information are transmitted to the encoding means, and the encoding means encodes the decoded video data with the same picture type as the picture type indicated by the picture type information transmitted from the decoding means. Then, the obtained encoded stream and the picture type information are output to the decoding means in the next stage, whereby the encoding processing and the decoding processing with less deterioration of the image quality can be realized in the case of tandem connection.

【0129】[0129]

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

【図1】本発明の第1の実施の形態におけるビデオコー
デックのタンデム接続(アナログ接続の場合)の様子を
示すブロック回路図である。
FIG. 1 is a block circuit diagram showing a tandem connection (in the case of analog connection) of a video codec according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明実施の形態のピクチャタイプを考慮した
タンデム接続でのSNRの低下を説明するための図であ
る。
FIG. 2 is a diagram for explaining a decrease in SNR in tandem connection in consideration of a picture type according to the embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第2の実施の形態におけるビデオコー
デックのタンデム接続(ディジタルの場合)の様子を示
すブロック回路図である。
FIG. 3 is a block circuit diagram showing a tandem connection (for digital) of a video codec according to a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明実施の形態の画像信号符号化装置内の符
号化回路の具体的な構成を示すブロック回路図である。
FIG. 4 is a block circuit diagram showing a specific configuration of an encoding circuit in the image signal encoding device according to the embodiment of the present invention.

【図5】本発明実施の形態の画像信号復号化装置内の復
号化回路の具体的な構成を示すブロック回路図である。
FIG. 5 is a block circuit diagram showing a specific configuration of a decoding circuit in the image signal decoding device according to the embodiment of the present invention.

【図6】高能率符号化の原理を説明する図である。FIG. 6 is a diagram illustrating the principle of high efficiency encoding.

【図7】画像データを圧縮する場合におけるピクチャの
タイプを説明する図である。
[Fig. 7] Fig. 7 is a diagram for describing picture types in the case of compressing image data.

【図8】動画像信号を符号化する原理を説明する図であ
る。
FIG. 8 is a diagram illustrating the principle of encoding a moving image signal.

【図9】従来の画像信号符号化装置と復号化装置の構成
例を示すブロック図である。
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration example of a conventional image signal encoding device and decoding device.

【図10】図9におけるフォーマット変換回路17のフ
ォーマット変換の動作を説明する図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating a format conversion operation of the format conversion circuit 17 in FIG.

【図11】図9におけるエンコーダ18の構成例を示す
ブロック図である。
11 is a block diagram showing a configuration example of an encoder 18 in FIG.

【図12】図11の予測モード切り替え回路52の動作
を説明する図である。
12 is a diagram illustrating the operation of the prediction mode switching circuit 52 in FIG.

【図13】図11のDCTモード切り替え回路55の動
作を説明する図である。
13 is a diagram illustrating the operation of the DCT mode switching circuit 55 in FIG.

【図14】図9のデコーダ31の構成例を示すブロック
図である。
14 is a block diagram showing a configuration example of a decoder 31 of FIG.

【図15】ピクチャタイプにしたがったレート制御を説
明する図である。
FIG. 15 is a diagram illustrating rate control according to a picture type.

【図16】従来のビデオコーデックのタンデム接続(ア
ナログ接続の場合)の様子を示すブロック回路図であ
る。
FIG. 16 is a block circuit diagram showing a tandem connection (in the case of analog connection) of a conventional video codec.

【図17】従来のピクチャタイプを考慮しないタンデム
接続でのSNRの低下を説明するための図である。
FIG. 17 is a diagram for explaining a decrease in SNR in a tandem connection that does not consider a conventional picture type.

【図18】従来のビデオコーデックのタンデム接続(デ
ィジタル接続の場合)の様子を示すブロック回路図であ
る。
FIG. 18 is a block circuit diagram showing a tandem connection (in the case of digital connection) of a conventional video codec.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 符号化装置、 2 復号化装置、 3 記録媒体、
12,13 A/D変換器、 14 フレームメモ
リ、 15 輝度信号フレームメモリ、 16色差信号
フレームメモリ、 17 フォーマット変換回路、 1
8 エンコーダ、 31 デコーダ、 32 フォーマ
ット変換回路、 33 フレームメモリ、 34 輝度
信号フレームメモリ、 35 色差信号フレームメモ
リ、 36,37 D/A変換器、 50 動きベクト
ル検出回路、 51 フレームメモリ、 52 予測モ
ード切り替え回路、 53 演算部、 54 予測判定
回路、 55 DCTモード切り替え回路、 56 D
CT回路、 57 量子化回路、 58 可変長符号化
回路、 59 送信バッファ、 60 逆量子化回路、
61 IDCT回路、 62 演算器、 63 フレ
ームメモリ、 64動き補償回路、 81 受信バッフ
ァ、 82 可変長復号化回路、 83 逆量子化回
路、 84 IDCT回路、 85 演算器、 86
フレームメモリ、 87 動き補償回路、 101,1
07,141 A/D変換器、 102,108,15
2,158 符号化回路、 103,110,153,
160復号化回路、 104,109,146 D/A
変換器、 105,111,155,161 多重化回
路、 106,156 分離回路、 120,122,
142,144 画像信号符号化装置、 121,12
3,143,145 画像信号復号化装置、 151,
154,157,159 ディジタルインターフェース
1 encoding device, 2 decoding device, 3 recording medium,
12, 13 A / D converter, 14 frame memory, 15 luminance signal frame memory, 16 color difference signal frame memory, 17 format conversion circuit, 1
8 encoders, 31 decoders, 32 format conversion circuits, 33 frame memories, 34 luminance signal frame memories, 35 color difference signal frame memories, 36, 37 D / A converters, 50 motion vector detection circuits, 51 frame memories, 52 prediction mode switching Circuit, 53 arithmetic unit, 54 prediction determination circuit, 55 DCT mode switching circuit, 56 D
CT circuit, 57 quantization circuit, 58 variable length coding circuit, 59 transmission buffer, 60 inverse quantization circuit,
61 IDCT circuit, 62 arithmetic unit, 63 frame memory, 64 motion compensation circuit, 81 reception buffer, 82 variable length decoding circuit, 83 inverse quantization circuit, 84 IDCT circuit, 85 arithmetic unit, 86
Frame memory, 87 Motion compensation circuit, 101,1
07,141 A / D converter, 102,108,15
2, 158 encoding circuit, 103, 110, 153
160 decoding circuit, 104, 109, 146 D / A
Converter, 105, 111, 155, 161 multiplex circuit, 106, 156 separation circuit, 120, 122,
142,144 image signal encoding device, 121,12
3, 143, 145 Image signal decoding device, 151,
154, 157, 159 Digital interface

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 符号化ストリームに対して符号化処理及
び復号化処理を行うコーディング装置において、 上記符号化ストリーム中から、上記符号化ストリームに
対して施された過去の符号化処理におけるピクチャタイ
プを示すピクチャタイプ情報を抽出し、抽出された上記
ピクチャタイプ情報に基づいて、上記符号化ストリーム
を復号化し、上記復号化手段によって復号化されたビデ
オデータと上記ピクチャタイプ情報とを伝送する復号化
手段と、 上記復号化手段から伝送された上記ピクチャタイプ情報
で示されるピクチャタイプと同じピクチャタイプで、上
記復号化手段によって復号化されたビデオデータに対す
る符号化処理を行うことにより上記ビデオデータを符号
化し、得られた符号化ストリームと上記ピクチャタイプ
情報とを出力する符号化手段とを備えたことを特徴とす
るコーディング装置。
1. A coding apparatus for performing an encoding process and a decoding process on an encoded stream, wherein a picture type in a past encoding process performed on the encoded stream is selected from among the encoded streams. Decoding means for extracting the indicated picture type information, decoding the encoded stream based on the extracted picture type information, and transmitting the video data decoded by the decoding means and the picture type information. And the picture type information transmitted from the decoding means
The video data is coded by performing a coding process on the video data decoded by the decoding means with the same picture type as that shown in, and the obtained coded stream and the picture type information are A coding device comprising: a coding means for outputting.
【請求項2】 符号化ストリームに対して符号化処理及
び復号化処理を行うコーディング方法において、 上記符号化ストリーム中から、上記符号化ストリームに
対して施された過去の符号化処理におけるピクチャタイ
プを示すピクチャタイプ情報を抽出し、抽出された上記
ピクチャタイプ情報に基づいて、上記符号化ストリーム
を復号化し、上記復号化手段によって復号化されたビデ
オデータと上記ピクチャタイプ情報とを伝送する復号化
ステップと、 上記復号化手段から伝送された上記ピクチャタイプ情報
で示されるピクチャタイプと同じピクチャタイプで、上
記復号化手段によって復号化されたビデオデータに対す
る符号化処理を行うことにより上記ビデオデータを符号
化し、得られた符号化ストリームと上記ピクチャタイプ
情報とを出力する符号化ステップとを有することを特徴
とするコーディング方法。
2. A coding method for performing an encoding process and a decoding process on an encoded stream, wherein a picture type in a past encoding process performed on the encoded stream is selected from among the encoded streams. A decoding step of extracting the picture type information shown, decoding the encoded stream based on the extracted picture type information, and transmitting the video data decoded by the decoding means and the picture type information. And the picture type information transmitted from the decoding means
The video data is coded by performing a coding process on the video data decoded by the decoding means with the same picture type as that shown in, and the obtained coded stream and the picture type information are And a coding step for outputting.
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