JPH05308631A - Moving image encoder - Google Patents

Moving image encoder

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JPH05308631A
JPH05308631A JP25346692A JP25346692A JPH05308631A JP H05308631 A JPH05308631 A JP H05308631A JP 25346692 A JP25346692 A JP 25346692A JP 25346692 A JP25346692 A JP 25346692A JP H05308631 A JPH05308631 A JP H05308631A
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signal
prediction
resolution
low
high resolution
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秀幸 上野
Yoshihiro Kikuchi
義浩 菊池
Noboru Yamaguchi
昇 山口
Toshinori Otaka
敏則 尾高
Tadahiro Oku
忠宏 奥
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Toshiba Corp
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Abstract

PURPOSE:To improve encode efficiency by effectively utilizing prediction performance using a low resolution locally decoded signal in the predictive encode of a high resolution image signal. CONSTITUTION:A moving image encoder which performs the predictive en-code of the high resolution image signal 11 and also, encodes a low resolution image signal obtained by passing the high resolution image signal through a down- sampling circuit 29 is provided with a prediction mode decision circuit 37 which renders decision considering a predictive error power when prediction signals 13, 16 are used in the predictive encode of the high resolution image signal 11 and the information quantity of added information such as motion vector information, etc., to select a prediction signal for the predictive encode of the high resolution image signal 11 from a high resolution prediction signal 13 obtained from a high resolution locally decoded signal 26 in which the encode result of the high resolution image signal 11 is decoded, and a low resolution prediction signal 16 obtained by passing a low resolution locally decoded signal 34 in which the encode result of the low resolution image signal is decoded through an up-sampling circuit 35.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は動画像符号化装置に係
り、特にTV会議、TV電話など回線を通して動画像の
伝送を行うシステムや、光ディスク、ビデオテープなど
の蓄積用メディアに動画像を蓄積するシステムに使用さ
れる動画像符号化装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a moving picture coding apparatus, and more particularly to a system for transmitting a moving picture through a line such as a TV conference and a TV telephone, and storing the moving picture on a storage medium such as an optical disk and a video tape. The present invention relates to a moving picture encoding device used in a system.

【0002】[0002]

【従来の技術】将来の広帯域ネットワークのサービス開
始に向けて現在、通信の分野では現行TV方式と同程度
かそれ以上の画質の動画像を数Mbps〜数10Mbp
s程度のビットレートで伝送するための動画像符号化技
術に関する標準化作業が進められている(H.26
X)。同様に、蓄積系や放送系の分野においてもH.2
6Xと同程度の画質、ビットレートによる符号化方式の
標準化作業が進められている(蓄積系はMPEG2、放
送系はCMTT/2)。そして、これらの標準化作業に
おいては、できるだけ方式の共通化を図った方が普及に
有利との判断から、相互に情報交換をしつつ作業が進め
られている。
2. Description of the Related Art Toward the start of a broadband network service in the future, currently, in the field of communication, a moving image having a picture quality equal to or higher than that of the current TV system is displayed in several Mbps to several tens of Mbps.
Standardization work on moving picture coding technology for transmission at a bit rate of about s is underway (H.26).
X). Similarly, in the fields of storage and broadcasting, the H.264 standard is also used. Two
The standardization work of the encoding method based on the image quality and the bit rate similar to that of 6X is in progress (MPEG2 for storage system, CMTT / 2 for broadcasting system). Then, in these standardization work, it is judged that it is advantageous to popularize the system in common as much as possible, and therefore work is being carried out while exchanging information with each other.

【0003】一方、通信系、蓄積系には既に画質、ビッ
トレート共にもっと低いところをターゲットとした動画
像符号化の標準方式であるH.261およびMPEG1
があり、具体的にハードウェアも供給され始めている。
従って、より高画質化した新しい標準方式はこれら既存
の標準方式との相互接続性(コンパチビリティ)を持つ
ことが課題の一つとして挙げられている。コンパチビリ
ティには、既存方式のエンコーダが作成したビット列を
新方式のデコーダが復号できるようにするフォワード・
コンパチビリティと、新方式のエンコーダが作成したビ
ット列の一部を既存方式のデコーダが復号できるように
するバックワード・コンパチビリティの2つがある。新
方式のデコーダが未定義であるのに対して、既存方式の
デコーダは既に定義済であることを考えると、バックワ
ード・コンパチビリティの方が方式にとっては厳しい要
求条件となる。
On the other hand, in the communication system and the storage system, the H.264 standard, which is a standard method of moving image coding, has already been targeted at a place where image quality and bit rate are lower. 261 and MPEG1
However, hardware is beginning to be supplied.
Therefore, it is pointed out that one of the problems is that the new standard system with higher image quality has the interoperability (compatibility) with these existing standard systems. Compatibility includes a forward method that enables a new decoder to decode a bit string created by an existing encoder.
There are two types of compatibility, backward compatibility that enables a decoder of the existing system to decode a part of the bit string created by the encoder of the new system. Considering that the decoder of the existing scheme is already defined while the decoder of the new scheme is undefined, backward compatibility is a stricter requirement for the scheme.

【0004】バックワード・コンパチビリティをとる方
式は、種々考えられる。それらのうちコンパチビリティ
をオプションとして定義できる方法として、既存方式で
の局部復号信号を新方式で使用する予測信号の候補とし
て含め、新方式による符号化ビット列の一部が既存方式
によるビット列となるように符号化ビット列を形成する
方式(階層符号化を用いたエンベデッド符号化という)
が提案されている。
There are various possible backward compatibility schemes. Among them, as a method that can define compatibility as an option, include the locally decoded signal in the existing method as a candidate for the prediction signal to be used in the new method so that part of the coded bit string in the new method becomes the bit string in the existing method. A method of forming a coded bit string in a frame (called embedded coding using hierarchical coding)
Is proposed.

【0005】図15は、この方式に基づく動画像符号化
装置の概略構成を示すブロック図であり、入力画像信号
は新方式(例えばH.26XまたはMPEG2)に基づ
く符号化部1に入力されると共に、ダウンサンプリング
回路2を経て既存方式(例えばH.261またはMPE
G1)に基づく符号化部3に入力される。符号化部1か
らの符号化出力は高レイヤビット列として出力されると
共に、ローカルデコーダ4により局部復号される。符号
化部3からの符号化出力は低レイヤビット列として出力
されると共に、ローカルデコーダ5により局部復号され
る。
15 is a block diagram showing a schematic configuration of a moving picture coding apparatus based on this system, and an input image signal is input to a coding unit 1 based on a new system (for example, H.26X or MPEG2). Together with the existing method (for example, H.261 or MPE) via the down sampling circuit 2.
It is input to the encoding unit 3 based on G1). The encoded output from the encoding unit 1 is output as a higher layer bit string and is locally decoded by the local decoder 4. The encoded output from the encoding unit 3 is output as a lower layer bit string and is locally decoded by the local decoder 5.

【0006】ローカルデコーダ4からの局部復号信号は
符号化部1に予測信号としてフィードバックされ、ロー
カルデコーダ5からの局部復号信号は符号化部3に予測
信号としてフィードバックされると共に、アップサンプ
リング回路6を経て符号化部1にも予測信号として供給
される。符号化部1においては、ローカルデコーダ4か
らの局部復号信号と、アップサンプリング回路6からの
予測信号のいずれかを選択的に使用して予測符号化を行
う。
The locally decoded signal from the local decoder 4 is fed back to the encoding unit 1 as a prediction signal, the locally decoded signal from the local decoder 5 is fed back to the encoding unit 3 as a prediction signal, and the upsampling circuit 6 is used. After that, it is also supplied to the encoding unit 1 as a prediction signal. The encoding unit 1 performs predictive encoding by selectively using either the locally decoded signal from the local decoder 4 or the prediction signal from the upsampling circuit 6.

【0007】文献1:「マルチメディア符号化の国際標
準」(丸善発行)の6章には、既存方式の一つであるM
PEG1が記述され、その中で6.3符号化アルゴリズ
ムの項では図6.2を使って、Iピクチャ(イントラ予
測画像)、Pピクチャ(前方予測画像)、Bピクチャ
(前方および後方の両方向予測画像)からなる画像間予
測構造が説明されている。新方式においても、既存方式
と類似の画像間予測構造がとられることが期待されてい
る。但し、MPEG1などの既存方式は画像信号がノン
インタレース構造であるため、“画像=ピクチャ”は
“フレーム”であるのに対し、新方式ではこれがインタ
レース構造をもった“フィールド”となる可能性があ
り、予測構造がやや複雑となる。
[0007] Reference 1: Chapter 6 of "International Standard for Multimedia Coding" (published by Maruzen) describes one of the existing methods, M.
PEG1 is described, of which, in the section 6.3 Encoding Algorithm, Fig. 6.2 is used to describe I picture (intra prediction image), P picture (forward prediction image), B picture (forward and backward bidirectional prediction). Inter-picture prediction structure consisting of (images) is described. It is expected that the new method will have an inter-picture prediction structure similar to that of the existing method. However, in the existing system such as MPEG1, since the image signal has a non-interlaced structure, “image = picture” is a “frame”, whereas in the new system, this can be a “field” having an interlaced structure. Predictive structure is slightly complicated.

【0008】ところで、上述した階層符号化を用いたエ
ンベデッド符号化では、既存方式での局部復号信号を用
いた予測をオプションとして追加し、この予測が新方式
の局部復号信号からの予測よりも良い時だけ選ばれる。
すなわち、図15においてローカルデコーダ4からの局
部復号信号と、ローカルデコーダ5からアップサンプリ
ング回路6を経て入力される局部復号信号のうち良好な
方が選択的に符号化部1で予測信号として使用される。
このため、後者の既存方式での局部復号信号からの予測
を含めることによる符号化効率の劣化がないとされてい
る。しかし従来では、符号化部1で使用する予測信号選
択のためのモード判定において、予測誤差電力のみを考
慮し、予測誤差電力が小さい方の予測信号を選択してい
るため、既存方式の局部復号信号を用いた予測を十分に
活用していない。すなわち予測誤差信号の符号化に際し
ての発生情報量は少なくなるが、符号化出力全体として
の発生情報量は必ずしも減少せず、これが符号化効率の
向上を妨げている。
By the way, in the above-mentioned embedded coding using the hierarchical coding, the prediction using the locally decoded signal in the existing system is added as an option, and this prediction is better than the prediction from the locally decoded signal in the new system. Only chosen at times.
That is, in FIG. 15, the better one of the locally decoded signal from the local decoder 4 and the locally decoded signal input from the local decoder 5 through the upsampling circuit 6 is selectively used as a prediction signal in the encoding unit 1. It
Therefore, it is said that there is no deterioration in coding efficiency due to the inclusion of prediction from the locally decoded signal in the latter existing method. However, conventionally, in the mode determination for selecting the prediction signal used in the encoding unit 1, only the prediction error power is taken into consideration and the prediction signal with the smaller prediction error power is selected. The prediction using the signal is not fully utilized. That is, the amount of information generated when the prediction error signal is coded is reduced, but the amount of information generated as a whole coded output is not necessarily reduced, which hinders improvement in coding efficiency.

【0009】また、予測構造により分類される各ピクチ
ャのうち、Iピクチャでは既存方式からの予測がよく効
いて選ばれるのに対し、Pピクチャ、Bピクチャでは既
存方式の符号化結果に対する局部復号信号からの予測が
あまり効かず、選ばれる割合が非常に低くなるという問
題もある。この原因の1つとして、既存方式で符号化さ
れる画像の作成法に左右される要因があることが分かっ
ている。
Further, among the pictures classified by the prediction structure, the prediction from the existing method is effectively selected for the I picture, whereas the locally decoded signal corresponding to the coding result of the existing method is selected for the P picture and the B picture. There is also the problem that the predictions from the above do not work very well, and the selection rate is extremely low. As one of the causes of this, it is known that there is a factor that depends on a method of creating an image encoded by the existing method.

【0010】更に、従来の階層符号化を用いたエンベデ
ッド符号化では、低解像度画像を片フィールド落としに
より作成した場合に、低解像度画像を作成するのに使わ
れなかった方のフィールドが低解像度予測信号によりう
まく予測されないため、全体の予測効率を下げていた。
Further, in the conventional embedded coding using hierarchical coding, when a low-resolution image is created by dropping one field, the field not used to create the low-resolution image is the low-resolution prediction. Since it was not well predicted by the signal, it reduced the overall prediction efficiency.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の階層符号化を用いたエンベデッド符号化では、新方式
の符号化に際して、予測信号選択のためのモード判定に
おいて予測誤差電力のみを考慮しているため、既存方式
での局部復号信号を用いた予測を十分に活用できず、こ
れが符号化効率向上の妨げとなっていた。
As described above, in the conventional embedded coding using the hierarchical coding, only the prediction error power is considered in the mode determination for selecting the prediction signal in the coding of the new method. Therefore, the prediction using the locally decoded signal in the existing system cannot be fully utilized, which hinders the improvement of the coding efficiency.

【0012】また、従来の階層符号化を用いたエンベデ
ッド符号化では、予測構造により分類される各ピクチャ
のうち、Iピクチャでは既存方式からの予測がよく効い
て選ばれるのに対し、Pピクチャ、Bピクチャでは既存
方式の局部復号信号からの予測があまり効かず、選ばれ
る割合が非常に低くなるという問題もあった。
Further, in the conventional embedded coding using the hierarchical coding, among the pictures classified according to the prediction structure, the I-picture is selected with good prediction from the existing method, whereas the P-picture is selected. In the B picture, there is also a problem that the prediction from the locally decoded signal of the existing system is not so effective and the selection rate becomes very low.

【0013】更に、従来の階層符号化を用いたエンベデ
ッド符号化では、低解像度画像を片フィールド落としに
より作成した場合に、低解像度画像を作成するのに使わ
れなかった方のフィールドが低解像度予測信号によりう
まく予測されないため、全体の予測効率を下げるという
問題もあった。
Further, in the conventional embedded coding using hierarchical coding, when a low-resolution image is created by dropping one field, the field not used to create the low-resolution image is the low-resolution prediction. There is also a problem that the overall prediction efficiency is reduced because the signal is not well predicted.

【0014】本発明は、このような従来の問題点を解決
し、低解像度局部復号信号を用いた予測能力を高解像度
画像信号の予測符号化に有効に利用して符号化効率を向
上できる動画像符号化装置を提供することを目的とす
る。
The present invention solves the above-mentioned conventional problems and effectively utilizes the prediction capability using a low-resolution locally decoded signal for predictive coding of a high-resolution image signal to improve the coding efficiency. An object is to provide an image coding device.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明は高解像度画像信号を予測符号化すると共
に、高解像度画像信号を変換して得られた低解像度画像
信号を符号化する動画像符号化装置において、高解像度
画像信号の符号化結果を復号した高解像度局部復号信号
から得られる高解像度予測信号と、低解像度画像信号の
符号化結果を復号した低解像度局部復号信号をアップサ
ンプリングした信号から得られる低解像度予測信号か
ら、高解像度画像信号の予測符号化に用いる予測信号を
選択する際の判定条件として、高解像度予測信号および
低解像度予測信号を高解像度画像信号の予測符号化にそ
れぞれ用いた時の予測誤差電力と、動きベクトル情報な
どの付加情報の情報量を考慮するようにしたことを特徴
とする。
To solve the above problems, the present invention predictively encodes a high resolution image signal and encodes a low resolution image signal obtained by converting the high resolution image signal. In a moving picture coding device, a high-resolution prediction signal obtained from a high-resolution local decoded signal obtained by decoding the coding result of a high-resolution image signal and a low-resolution locally decoded signal obtained by decoding the coding result of a low-resolution image signal are uploaded. From the low-resolution prediction signal obtained from the sampled signal, the high-resolution prediction signal and the low-resolution prediction signal are the prediction code of the high-resolution image signal It is characterized in that the prediction error power and the amount of additional information such as motion vector information when used for each conversion are taken into consideration.

【0016】また、本発明は予測高解像度画像信号と高
解像度予測信号の差である高解像度予測誤差信号を低解
像度予測誤差信号を用いて予測符号化するモードを有
し、高解像度局部復号信号と高解像度画像信号との間の
動きベクトルを用いて動き補償された高解像度予測信号
を生成し、さらに低解像度画像信号の符号化結果を復号
した低解像度局部復号信号をアップサンプリングした信
号から動き補償された低解像度予測信号を生成すると共
に、該低解像度予測信号と低解像度局部復号信号との差
をとって低解像度予測誤差信号を得るようにしたことを
特徴とする。
Further, the present invention has a mode for predictively encoding a high resolution prediction error signal, which is a difference between the predicted high resolution image signal and the high resolution prediction signal, by using the low resolution prediction error signal. Motion-compensated high-resolution prediction signal is generated using the motion vector between the high-resolution image signal and the high-resolution image signal, and the low-resolution locally decoded signal obtained by decoding the coding result of the low-resolution image signal A low resolution prediction error signal is obtained by generating a compensated low resolution prediction signal and taking the difference between the low resolution prediction signal and the low resolution local decoded signal.

【0017】更に、本発明は高解像度信号を予測符号化
するために低解像度予測信号を使う際に高解像度信号を
形成する各フィールドごとに低解像度信号による予測を
使うか否かを切り替える手段を具備する。また、低解像
度予測信号を作成する際に低解像度局部復号信号をシフ
トする手段、前記シフト量を高解像度画像信号の動きベ
クトルをもとに作成する手段を具備する。
Further, according to the present invention, when the low resolution prediction signal is used for predictively encoding the high resolution signal, a means for switching whether or not to use the prediction by the low resolution signal for each field forming the high resolution signal is provided. To have. Further, it comprises means for shifting the low-resolution locally decoded signal when generating the low-resolution prediction signal, and means for generating the shift amount based on the motion vector of the high-resolution image signal.

【0018】[0018]

【作用】このように高解像度画像信号の予測信号を選択
する際の判定において、予測誤差電力のみでなく動きベ
クトル情報などの付加情報の情報量をも考慮に入れるこ
とにより、既存方式による低解像度局部復号信号を用い
た予測信号がより有効に選ばれる。
As described above, when the prediction signal of the high resolution image signal is selected, not only the prediction error power but also the information amount of the additional information such as the motion vector information is taken into consideration. The prediction signal using the locally decoded signal is more effectively selected.

【0019】また、新方式での局部復号信号の動き補償
のみでは十分マッチングできなかったために残った高解
像度予測残差信号を既存方式による低解像度局部復号信
号を用いてさらに動き補償予測符号化することにより、
既存方式による低解像度局部復号信号が有効に使われる
ようになる。
Further, since the motion compensation of the locally decoded signal in the new system alone cannot be sufficiently matched, the remaining high resolution prediction residual signal is further motion compensated predictive coded by using the low resolution locally decoded signal according to the existing system. By
The low-resolution locally decoded signal according to the existing method is effectively used.

【0020】このようにして本発明ではIピクチャのみ
でなく、PピクチャおよびBピクチャにおいても既存方
式での低解像度局部復号信号を予測信号として使うこと
がより有効となり、全体の符号化効率が向上する。
As described above, in the present invention, it is more effective to use the low-resolution local decoded signal in the existing system as a prediction signal not only for I pictures but also for P pictures and B pictures, and the overall coding efficiency is improved. To do.

【0021】また、フィールドごとに低解像度画像信号
による予測を使うか否かを切り替えることにより、従来
片フィールドの予測について低解像度画像からの予測が
悪いために両フィールドで低解像度画像からの予測が選
ばれなくなっていたような場合でも低解像度画像からの
予測がよい方のフィールドについてはこれが選ばれるよ
うになり、全体の符号化効率を上げることができる。更
にシフトを導入することにより予測が悪かった方のフィ
ールドの予測をよくすることができ、いっそうの符号化
効率向上が図れる。
Further, by switching whether or not the prediction by the low resolution image signal is used for each field, the prediction from the low resolution image is poor in the conventional one field prediction, so that the prediction from the low resolution image is performed in both fields. Even if it is not selected, this is selected for the field that is better predicted from the low resolution image, and the overall coding efficiency can be improved. Further, by introducing the shift, it is possible to improve the prediction of the field in which the prediction is bad, and further improve the coding efficiency.

【0022】[0022]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0023】図1は、本発明に係る動画像符号化装置の
第1の実施例を示すブロック図である。なお、この実施
例では新方式で符号化される画像がインタレース画像、
既存方式で符号化される画像は該インタレース画像より
片フィールドを落として作成されるノンインタレース画
像である場合について説明する。
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of a moving picture coding apparatus according to the present invention. In this embodiment, the image encoded by the new method is an interlaced image,
The case where an image encoded by the existing method is a non-interlaced image created by removing one field from the interlaced image will be described.

【0024】図1において、端子10には入力画像信号
11とし高解像度画像信号が入力される。この入力画像
信号11は減算器12に入力され、高解像度予測信号1
3との差がとられて高解像度予測誤差信号14が生成さ
れる。第1の選択スイッチ15は予測モード判定回路3
7により制御され、入力画像信号11、高解像度予測誤
差信号14および低解像度予測信号16のいずれか一つ
を選択する。
In FIG. 1, a high resolution image signal is input to the terminal 10 as an input image signal 11. This input image signal 11 is input to the subtractor 12 and the high resolution prediction signal 1
3 is taken to generate the high resolution prediction error signal 14. The first selection switch 15 is the prediction mode determination circuit 3
7, and selects any one of the input image signal 11, the high resolution prediction error signal 14 and the low resolution prediction signal 16.

【0025】選択スイッチ15で選択された信号は、D
CT(離散コサイン変換)回路17によってDCT符号
化される。DCT回路17により得られたDCT係数デ
ータは、量子化回路18により量子化される。量子化回
路18で量子化された信号は二分岐され、一方は可変長
符号化回路19により可変長符号化され、更にバッファ
20を経て所定のビットレートで出力端子21から伝送
系または蓄積系へ送出される。減算器12、DCT回路
17、量子化回路18および可変長符号化回路19によ
り、第1の符号化手段が構成される。
The signal selected by the selection switch 15 is D
DCT coding is performed by a CT (discrete cosine transform) circuit 17. The DCT coefficient data obtained by the DCT circuit 17 is quantized by the quantization circuit 18. The signal quantized by the quantizing circuit 18 is branched into two, one of which is subjected to variable length coding by the variable length coding circuit 19 and further passed through the buffer 20 from the output terminal 21 to the transmission system or the storage system at a predetermined bit rate. Sent out. The subtracter 12, the DCT circuit 17, the quantization circuit 18, and the variable length coding circuit 19 constitute a first coding means.

【0026】量子化回路18で量子化され二分岐された
信号の他方は、逆量子化回路22および逆DCT回路2
3により量子化回路18およびDCT回路17での処理
と逆の処理を順次受けた後、加算器24で第2の選択ス
イッチ25によって選択された信号と加算されることに
より、高解像度局部復号信号26が生成される。逆量子
化回路22、逆DCT回路23および加算器24によ
り、第1の局部復号手段が構成される。
The other of the signals quantized by the quantization circuit 18 and branched into two is the inverse quantization circuit 22 and the inverse DCT circuit 2.
3 sequentially receives a process reverse to the process in the quantizing circuit 18 and the DCT circuit 17, and then the adder 24 adds the signal to the signal selected by the second selection switch 25 to obtain a high-resolution locally decoded signal. 26 is generated. The inverse quantization circuit 22, the inverse DCT circuit 23, and the adder 24 constitute a first local decoding means.

【0027】選択スイッチ25は予測モード判定回路3
7により選択スイッチ15と連動して制御され、選択ス
イッチ15が入力画像信号11を選択するときは
“0”、高解像度予測誤差信号14を選択する時は高解
像度予測信号13、低解像度予測信号16を選択する時
は低解像度予測信号16をそれぞれ選択する。
The selection switch 25 is the prediction mode determination circuit 3
7 is controlled in cooperation with the selection switch 15, and is “0” when the selection switch 15 selects the input image signal 11, and the high resolution prediction signal 13 and the low resolution prediction signal when the high resolution prediction error signal 14 is selected. When 16 is selected, the low resolution prediction signal 16 is selected.

【0028】加算器24から出力される高解像度局部復
号信号26は、複数フレーム分の記憶容量を持つフレー
ムメモリ27に書き込まれる。フレームメモリ27の出
力は予測器28に入力され、高解像度予測信号13の作
成に使用される。予測器28は、高解像度画像信号であ
る入力画像信号11とフレームメモリ27からの高解像
度局部復号信号との間で動きベクトル検出を行い、この
動きベクトルを用いて動き補償フレーム間(フィールド
間)予測を行うことにより、高解像度予測信号13を発
生すると共に、動きベクトル情報38を出力する。な
お、こうして得られる予測信号には前記文献(1)に記
載されているように前方向予測、後方向予測および両方
向予測の3通りが含まれ、これらのうち最適なものが選
ばれる。
The high resolution local decoded signal 26 output from the adder 24 is written in a frame memory 27 having a storage capacity for a plurality of frames. The output of the frame memory 27 is input to the predictor 28 and used to create the high resolution prediction signal 13. The predictor 28 detects a motion vector between the input image signal 11 which is a high resolution image signal and the high resolution local decoded signal from the frame memory 27, and uses this motion vector to perform motion compensation between frames (between fields). By performing the prediction, the high resolution prediction signal 13 is generated and the motion vector information 38 is output. The prediction signal thus obtained includes three types of forward prediction, backward prediction, and bidirectional prediction as described in the above-mentioned document (1), and the optimum one is selected from these.

【0029】一方、入力画像信号11は高解像度画像信
号から低解像度画像信号への変換手段であるダウンサン
プリング回路29にも入力され、ここでダウンサンプリ
ングされることにより、例えばCIFまたはSIFのよ
うなフォーマットの低解像度画像信号に変換される。ダ
ウンサンプリング回路29での処理の一例として、図2
(a)に片フィールド落としによるダウンサンプリング
の様子を示す。小さい矩形で示した低解像度画像信号
は、横長の大きい矩形で示した高解像度画像信号の偶数
(Even)フィールドを捨て、奇数(Odd)フィー
ルドを折り返し除去のための帯域制限フィルタを通した
後、サブサンプリングすることにより作られる。
On the other hand, the input image signal 11 is also input to a down-sampling circuit 29 which is a means for converting a high resolution image signal into a low resolution image signal, and is down-sampled there, such as CIF or SIF. It is converted to a low resolution image signal in the format. As an example of processing in the downsampling circuit 29, FIG.
The state of down-sampling by dropping a single field is shown in (a). The low resolution image signal indicated by the small rectangle is discarded after discarding the even (Even) field of the high resolution image signal indicated by the horizontally long rectangle and passing the odd number (Odd) field through the band-limiting filter for aliasing removal. It is created by subsampling.

【0030】ダウンサンプリング回路29によって得ら
れたCIFまたはSIFフォーマットの低解像度画像信
号は、第2の符号化手段である既存方式(例えばH.2
61またはMPEG1)に基づく符号化部30で符号化
され、バッファ31を経て所定のビットレートで出力端
子32から伝送系または蓄積系へ送出される。符号化部
30からの符号化出力は、第2の局部復号手段である既
存方式(H261またはMPEG1)に基づくローカル
デコーダ33によって局部復号される。ローカルデコー
ダ33から出力される低解像度局部復号信号34は、符
号化部30における予測符号化で使用する予測信号の作
成のために入力されると共に、アップサンプリング回路
35でアップサンプリングされ、第2の予測器36での
低解像度予測信号16の作成にも使用される。
The low resolution image signal of the CIF or SIF format obtained by the downsampling circuit 29 is an existing method (for example, H.2) which is the second encoding means.
61 or MPEG1), and the data is encoded by the encoder 30 and transmitted through the buffer 31 from the output terminal 32 to the transmission system or the storage system at a predetermined bit rate. The encoded output from the encoding unit 30 is locally decoded by the local decoder 33 based on the existing method (H261 or MPEG1) which is the second local decoding means. The low-resolution local decoded signal 34 output from the local decoder 33 is input to create a prediction signal used in the predictive coding in the coding unit 30, and is up-sampled by the up-sampling circuit 35 to generate the second signal. It is also used by the predictor 36 to create the low resolution prediction signal 16.

【0031】予測器36は、高解像度画像信号である入
力画像信号11と低解像度画像信号であるアップサンプ
リング回路35からの低解像度局部復号信号との間で動
きベクトル検出を行い、この動きベクトルを用いて低解
像度局部復号信号に対して動き補償を施すことにより、
低解像度予測信号16を発生すると共に、動きベクトル
情報39を出力する。
The predictor 36 detects a motion vector between the input image signal 11 which is a high resolution image signal and the low resolution local decoded signal from the upsampling circuit 35 which is a low resolution image signal, and obtains this motion vector. By applying motion compensation to the low resolution locally decoded signal using
The low resolution prediction signal 16 is generated and the motion vector information 39 is output.

【0032】図2(b)を参照して、予測器36におい
て低解像度局部復号信号に動き補償を施すことによる効
果を説明する。図2(a)のようにダウンサンプリング
して作成された低解像度画像信号を符号化部30および
ローカルデコーダ33を通して低解像度局部復号信号3
4を生成し、これをアップサンプリング回路35により
図2(b)のようにアップサンプリングすると、Odd
フィールドの予測に使用する時には、本来のOddフィ
ールドに対して位置的に一致するため良好な予測を可能
とするが、Evenフィールドの予測に使用する時に
は、互いの時間的なずれのために、動きのある領域につ
いては良好に予測できない。しかし、図4に示すように
低解像度局部復号信号をフィールド周期内の動きに相当
するシフト量だけシフトすれば、Oddフィールドに対
して位置的に一致するため、このシフトした低解像度局
部復号信号を用いて予測を正しく行うことができるよう
になる。従って、この場合における予測器36の動き補
償は、基本的にはEVenフィールドの予測時のみに行
えばよい。しかし、動き補償を行えばOddフィールド
での予測誤差も減るから、Odd、Even両フィール
ドに対して動き補償を行ってもよい。
With reference to FIG. 2 (b), the effect of applying motion compensation to the low resolution local decoded signal in the predictor 36 will be described. The low resolution image signal generated by down-sampling as shown in FIG. 2A is passed through the encoding unit 30 and the local decoder 33 to obtain the low resolution local decoded signal 3
4 is generated and up-sampled by the up-sampling circuit 35 as shown in FIG.
When it is used for field prediction, it is possible to perform good prediction because it matches in position with the original Odd field, but when it is used for Even field prediction, it may move due to mutual time lag. It cannot be predicted well for areas with However, as shown in FIG. 4, if the low-resolution local decoded signal is shifted by the shift amount corresponding to the movement within the field period, the position is matched with the Odd field. Can be used to make correct predictions. Therefore, the motion compensation of the predictor 36 in this case may be basically performed only when the EVen field is predicted. However, if the motion compensation is performed, the prediction error in the Odd field is also reduced. Therefore, the motion compensation may be performed for both the Odd field and the Even field.

【0033】予測モード判定回路37は、入力画像信号
11の符号化に際しての予測モードを判定する回路であ
り、その判定結果によって選択スイッチ15、25を制
御する。また、予測モード判定回路37はどの予測モー
ドを選択したかを示す予測モード信号40を出力する。
予測モード信号40は可変長符号化回路19に入力さ
れ、量子化回路18からの量子化された信号および予測
器28、36から出力された動きベクトル情報38、3
9と共に可変長符号化される。
The prediction mode judgment circuit 37 is a circuit for judging the prediction mode when the input image signal 11 is encoded, and controls the selection switches 15 and 25 according to the judgment result. The prediction mode determination circuit 37 also outputs a prediction mode signal 40 indicating which prediction mode is selected.
The prediction mode signal 40 is input to the variable length coding circuit 19, and the quantized signal from the quantization circuit 18 and the motion vector information 38, 3 output from the predictors 28 and 36.
Variable length coded together with 9.

【0034】図3に、予測モード判定回路37において
予測器28からの高解像度予測信号13と予測器36か
らの低解像度予測信号16のいずれを選択するかを判定
する関数を示す。高解像度予測信号13を用いる場合、
動きベクトル情報38として1つまたは2つの動きベク
トルの情報を伝送しなければならないが、低解像度予測
信号16を用いる場合は、動きベクトル情報39として
は0または1つの動きベクトルの情報を伝送するだけで
済む。
FIG. 3 shows a function for determining which of the high resolution prediction signal 13 from the predictor 28 and the low resolution prediction signal 16 from the predictor 36 is selected in the prediction mode determination circuit 37. When using the high resolution prediction signal 13,
The information of one or two motion vectors must be transmitted as the motion vector information 38, but when the low resolution prediction signal 16 is used, only the information of 0 or one motion vector is transmitted as the motion vector information 39. It's done.

【0035】動きベクトル情報38、39は前述したよ
うに可変長符号化回路19で可変長符号化されて伝送さ
れる。これらの動きベクトル情報38、39の伝送に使
用するビット数(可変長符号の符号量)を推定して、そ
れらの差をMVbit diffとする。ここで、低解像度画像
信号の予測誤差信号をこのビット数で再び量子化するこ
とを考える。
The motion vector information 38 and 39 are variable length coded by the variable length coding circuit 19 as described above and transmitted. The number of bits (code amount of variable length code) used for transmission of the motion vector information 38 and 39 is estimated, and the difference between them is set as MVbit diff. Here, it is considered that the prediction error signal of the low resolution image signal is quantized again by this number of bits.

【0036】予測器28からの高解像度予測信号13を
用いた場合の予測誤差信号14の予測誤差電力をMSE
pred1 とし、予測器38からの低解像度予測信号16を
用いた場合の予測誤差信号14の予測誤差電力をMSE
pred2 として、MSEpred1と、MSEpred2 ×2
-2MVbit diffの大小関係を判定する。この判定の結果、
MSE is the prediction error power of the prediction error signal 14 when the high resolution prediction signal 13 from the predictor 28 is used.
Let pred1 be the MSE of the prediction error power of the prediction error signal 14 when the low resolution prediction signal 16 from the predictor 38 is used.
As pred2 , MSE pred1 and MSE pred2 x 2
-Judge the magnitude relationship of 2MVbit diff . As a result of this judgment,

【0037】[0037]

【数1】 MSEpred1 <MSEpred2 ×2-2MVbit diff (1) の時は選択スイッチ15、25で高解像度予測信号13
を選択し、
[ Expression 1] When MSE pred1 <MSE pred2 × 2 -2MVbit diff (1), the high resolution prediction signal 13 is selected by the selection switches 15 and 25.
Select

【0038】[0038]

【数2】 MSEpred1 >MSEpred2 ×2-2MVbit diff (2) の時は選択スイッチ15、25で低解像度予測信号16
を選択すれば、伝送する情報量を抑えつつ、入力画像信
号11の最適な予測符号化が可能となる。これは低解像
度予測信号16に対する動きベクトル情報を伝送する必
要のない場合、例えばフィールド重ねされたフレームか
ら低解像度予測信号16を作成して符号化するような場
合、特に有効である。
[ Expression 2] When MSE pred1 > MSE pred2 × 2 -2MVbit diff (2), the low resolution prediction signal 16 is selected by the selection switches 15 and 25.
If is selected, the optimum predictive coding of the input image signal 11 can be performed while suppressing the amount of information to be transmitted. This is particularly effective when it is not necessary to transmit the motion vector information for the low-resolution prediction signal 16, for example, when the low-resolution prediction signal 16 is created and encoded from field-superimposed frames.

【0039】図3における判定関数αとしては、例えば
α=2-2MVbit diff、すなわち傾きがMVbit diffによ
り変わる関数を使用すればよい。この関数は高解像度画
像の予測信号どうしの比較においても、同様に使用でき
る。
As the decision function α in FIG. 3, for example, α = 2 −2 MVbit diff , that is, a function whose slope changes with MVbit diff may be used. This function can also be used in the comparison between prediction signals of high resolution images.

【0040】図4は、上述した原理に基づく図1におけ
る予測モード判定回路37の具体的な構成例を示すブロ
ック図である。入力画像信号(高解像度画像信号)11
および予測器28からの高解像度予測信号13は高解像
度予測モード判定回路41に入力され、ここで高解像度
予測信号13の一つが選択される。この選択された高解
像度予測信号と入力画像信号11との差が減算器44で
とられて、高解像度予測誤差信号が生成される。一方、
予測器36からの低解像度予測信号16は減算器45に
入力され、ここで入力画像信号11との差がとられて低
解像度予測誤差信号が生成される。また、予測器28、
36からの動きベクトル情報36、39が動きベクトル
情報量推定回路42、43に入力され、動きベクトル情
報量、すなわち動きベクトル情報38、39に対応する
可変長符号化回路19からの発生情報量が推定される。
減算器46では推定された動きベクトル情報量の差、す
なわち前記MVbit diffが求められる。
FIG. 4 is a block diagram showing a concrete example of the configuration of the prediction mode determination circuit 37 in FIG. 1 based on the above principle. Input image signal (high resolution image signal) 11
And the high resolution prediction signal 13 from the predictor 28 is input to the high resolution prediction mode determination circuit 41, where one of the high resolution prediction signals 13 is selected. The difference between the selected high resolution prediction signal and the input image signal 11 is taken by the subtractor 44 to generate a high resolution prediction error signal. on the other hand,
The low resolution prediction signal 16 from the predictor 36 is input to the subtractor 45, where the difference from the input image signal 11 is taken and a low resolution prediction error signal is generated. In addition, the predictor 28,
The motion vector information 36, 39 from 36 is input to the motion vector information amount estimating circuits 42, 43, and the motion vector information amount, that is, the generated information amount from the variable length coding circuit 19 corresponding to the motion vector information 38, 39 Presumed.
The subtractor 46 obtains the difference in the estimated motion vector information amount, that is, the MVbit diff.

【0041】演算判定回路47では、高解像度予測誤差
信号および低解像度予測誤差信号の予測誤差電力MSE
pred1 、MSEpred2 を求めると共に、二つの動きベク
トル情報量の差MVbit diffから、図3に示した判定関
数を用いて式(1)(2)に示した判定を行い、その判定結果
に応じて図1の選択スイッチ15、25を制御すると共
に、予測モード判定信号40を出力する。
In the operation determination circuit 47, the prediction error power MSE of the high resolution prediction error signal and the low resolution prediction error signal
In addition to obtaining pred1 and MSE pred2 , the determination shown in equations (1) and (2) is performed from the difference MVbit diff between the two motion vector information amounts using the determination function shown in FIG. 3, and according to the determination result While controlling the selection switches 15 and 25 of FIG. 1, the prediction mode determination signal 40 is output.

【0042】このように図1の実施例によれば、高解像
度予測誤差信号および低解像度予測誤差信号のそれぞれ
について予測誤差電力のみでなく、動きベクトル情報な
どの付加情報の情報をも考慮した判定条件に従って、高
解像度予測信号および低解像度予測信号から、高解像度
画像信号である入力画像信号の予測符号化に使用する予
測信号を選択するため、符号化効率がより向上するとい
う利点がある。
As described above, according to the embodiment shown in FIG. 1, not only the prediction error power but also the additional information such as the motion vector information is taken into consideration for each of the high resolution prediction error signal and the low resolution prediction error signal. According to the conditions, a prediction signal used for predictive coding of an input image signal which is a high resolution image signal is selected from the high resolution prediction signal and the low resolution prediction signal, and therefore there is an advantage that the coding efficiency is further improved.

【0043】上記実施例については、次のように種々変
形して実施することができる。
The above-described embodiment can be implemented with various modifications as follows.

【0044】(1)図2(a)では片フィールド落とし
による低解像度画像信号を時間的に先行したOddフィ
ールドより作成したが、Evenフィールドより作成し
てもよい。これによりOddフィールドの予測に関して
は、低解像度局部復号信号からの予測が後方向予測とな
ることで、さらなる予測効率の向上が期待できる。
(1) In FIG. 2A, the low-resolution image signal by dropping one field is created from the Odd field which precedes in time, but it may be created from the Even field. As a result, regarding the prediction of the Odd field, the prediction from the low-resolution local decoded signal becomes the backward prediction, so that further improvement in prediction efficiency can be expected.

【0045】(2)Evenフィールドの予測のための
低解像度予測信号は、動き補償予測でなく、図5に示す
ように時空間的な補間によって得ることも可能である。
すなわち、Evenフィールドの低解像度予測信号の各
画素を、低解像度局部復号信号の時間軸方向tに隣接し
たOddフィールドの画素であって、かつ空間軸方向
(垂直方向)Vでも隣接した画素の信号によって補間す
る。この場合、低解像度画像信号に対応する動きベクト
ル情報を伝送する必要がなくなるので、符号化効率が向
上する。
(2) The low resolution prediction signal for the prediction of the Even field can be obtained not by the motion compensation prediction but by the spatiotemporal interpolation as shown in FIG.
That is, each pixel of the low resolution prediction signal of the Even field is a pixel of an Odd field adjacent to the low resolution local decoded signal in the time axis direction t, and is also a signal of a pixel adjacent in the spatial axis direction (vertical direction) V. Interpolate by. In this case, since it is not necessary to transmit the motion vector information corresponding to the low resolution image signal, the coding efficiency is improved.

【0046】(3)低解像度局部復号信号を用いた予測
は、Evenフィールドに対しては禁止し、Oddフィ
ールドのみに対して行うようにしてもよい。
(3) The prediction using the low resolution local decoded signal may be prohibited for the Even field and may be performed only for the Odd field.

【0047】(4)Evenフィールドを動き補償する
場合でも、動きベクトルを過去の動きベクトルや、低解
像度画像符号化時の動きベクトルより推定して使うこと
も可能で、この場合も動きベクトル情報の伝送は不要と
なる。
(4) Even when motion compensation is performed on the Even field, it is possible to estimate the motion vector from the past motion vector or the motion vector at the time of low-resolution image coding and use the motion vector. No transmission is needed.

【0048】(5)予測器28に対して、高解像度局部
復号信号と低解像度局部復号信号の両方を使って予測信
号を生成する機能を追加することも可能である。この場
合、図6に示すように高解像度信号(高解像度局部復号
信号)と、低解像度信号(低解像度局部復号信号)をそ
れぞれの通過帯域が互いに相補的な関係になるような高
域通過フィルタ1と低域通過フィルタ2を通した後、加
算することにより予測信号が形成される。こうして得ら
れた予測信号は、量子化雑音が低減される。
(5) It is possible to add to the predictor 28 a function of generating a prediction signal using both the high resolution local decoded signal and the low resolution local decoded signal. In this case, as shown in FIG. 6, a high-pass filter that allows the high-resolution signal (high-resolution local decoded signal) and the low-resolution signal (low-resolution local decoded signal) to have complementary pass bands. After passing through 1 and the low pass filter 2, the predicted signal is formed by adding them. Quantization noise is reduced in the prediction signal thus obtained.

【0049】(6)予測器28における入力画像信号1
1(高解像度画像信号)と高解像度局部復号信号間の動
きベクトル検出に際して、符号化部30で得られた低解
像度画像信号どうしの動きベクトルを高解像度画像に相
当するものに拡大したもののまわりに探索範囲を限定す
ることにより、演算量を削減することができる。
(6) Input image signal 1 in the predictor 28
1 (high-resolution image signal) and the high-resolution local decoded signal, when detecting the motion vector, the motion vectors of the low-resolution image signals obtained by the encoding unit 30 are expanded around the motion vector corresponding to the high-resolution image. By limiting the search range, the amount of calculation can be reduced.

【0050】次に、図7を参照して本発明に係る動画像
符号化装置の第2の実施例を説明する。この実施例で
は、予測モード選択のために4つの選択スイッチ51、
54、55、56が設けられ、これらは予測モード判定
回路37によって制御される。なお、予測モード判定回
路37は図4に示した構成でもよいし、従来と同様の構
成でもよい。選択スイッチ51は、入力画像信号11と
減算器14から出力される高解像度予測誤差信号14の
いずれかを選択する。選択スイッチ54は、選択スイッ
チ51で選択された信号52と減算器53から出力され
る低解像度予測誤差信号(信号52と低解像度予測信号
16との差信号)のいずれかを選択する。この選択スイ
ッチ54で選択された信号がDCT回路17に入力され
る。
Next, a second embodiment of the moving picture coding apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, four selection switches 51 for selecting the prediction mode,
54, 55, and 56 are provided, and these are controlled by the prediction mode determination circuit 37. The prediction mode determination circuit 37 may have the configuration shown in FIG. 4 or the same configuration as the conventional one. The selection switch 51 selects either the input image signal 11 or the high resolution prediction error signal 14 output from the subtractor 14. The selection switch 54 selects either the signal 52 selected by the selection switch 51 or the low resolution prediction error signal output from the subtractor 53 (the difference signal between the signal 52 and the low resolution prediction signal 16). The signal selected by the selection switch 54 is input to the DCT circuit 17.

【0051】選択スイッチ55は予測モード判定回路3
7により選択スイッチ51と連動して制御され、選択ス
イッチ51が入力画像信号11を選択する時は“0”、
高解像度予測誤差信号14を選択する時は高解像度予測
信号13をそれぞれ選択する。選択スイッチ56は同様
に、予測モード判定回路37により選択スイッチ54と
連動して制御され、選択スイッチ54が選択スイッチ5
1からの信号を選択する時は“0”、低解像度予測誤差
信号を選択する時は低解像度予測信号16をそれぞれ選
択する。
The selection switch 55 is the prediction mode determination circuit 3
7 is controlled in cooperation with the selection switch 51, and is “0” when the selection switch 51 selects the input image signal 11.
When selecting the high resolution prediction error signal 14, the high resolution prediction signal 13 is selected. Similarly, the selection switch 56 is controlled by the prediction mode determination circuit 37 in association with the selection switch 54, and the selection switch 54 is operated by the selection switch 5.
When selecting a signal from 1, "0" is selected, and when selecting a low resolution prediction error signal, a low resolution prediction signal 16 is selected.

【0052】選択スイッチ55で選択された信号は加算
器24aにおいて逆DCT回路23からの信号と加算さ
れ、選択スイッチ56で選択された信号は加算器24b
において加算器24aからの出力と加算されることによ
り、局部復号信号26が生成される。
The signal selected by the selection switch 55 is added to the signal from the inverse DCT circuit 23 in the adder 24a, and the signal selected by the selection switch 56 is added by the adder 24b.
In, the local decoded signal 26 is generated by adding the output from the adder 24a.

【0053】予測器28は、図1の実施例と同様に、高
解像度画像信号である入力画像信号11とフレームメモ
リ27からの高解像度局部復号信号との間で動きベクト
ル検出を行い、この動きベクトルを用いて動き補償フレ
ーム間(フィールド間)予測を行うことにより、高解像
度予測信号13を発生すると共に、動きベクトル情報3
8を出力する。こうして得られる予測信号には、前方向
予測、後方向予測および両方向予測の3通りが含まれ、
これらのうち最適なものが選ばれる。
The predictor 28 detects the motion vector between the input image signal 11 which is a high resolution image signal and the high resolution local decoded signal from the frame memory 27, as in the embodiment of FIG. By performing motion compensation inter-frame (field-to-field) prediction using a vector, a high-resolution prediction signal 13 is generated and motion vector information 3
8 is output. The prediction signal obtained in this way includes three types of prediction including forward prediction, backward prediction, and bidirectional prediction.
The optimum one is selected from these.

【0054】予測器28で得られた動きベクトル情報3
8は、可変長符号化回路19に送られると共に、予測器
36にも送られる。予測器36は、ローカルデコーダ3
3からの低解像度局部復号信号を複数フレーム分記憶す
るフレームメモリ57をアクセスし、予測器28で選択
された予測信号作成方法と同じ方法を用いて、予測器2
8から送られてきた動きベクトル情報により、フレーム
メモリ57からアップサンプリング回路35を経て入力
された信号に動き補償を施し、動き補償された低解像度
予測誤差信号16を出力する。
Motion vector information 3 obtained by the predictor 28
8 is sent to the variable length coding circuit 19 and also to the predictor 36. The predictor 36 is the local decoder 3
The predictor 2 is accessed by accessing the frame memory 57 for storing a plurality of low-resolution locally decoded signals from
According to the motion vector information sent from the frame 8, the signal inputted from the frame memory 57 through the upsampling circuit 35 is motion-compensated, and the motion-compensated low resolution prediction error signal 16 is output.

【0055】図8は、本実施例における高解像度画像信
号の予測符号化の様子を示す図である。予測器28から
は、t=t1 における高解像度画像信号(高解像度局部
復号信号)に対して動き補償を行って得られた高解像度
予測信号16から出力され、また減算器12からは該高
解像度予測信号16とt=t0 における高解像度画像信
号11との差である高解像度予測誤差信号14が出力さ
れている。一方、予測器36からは、t=t1 における
低解像度画像信号(低解像度局部復号信号)に対して動
き補償を行って得られた低解像度予測信号と、t=t0
における低解像度局部復号信号との差である低解像度予
測誤差信号が低解像度予測信号16として出力される。
そして、この低解像度予測信号16が高解像度予測誤差
信号14に対するフレーム間(またはフィールド間)予
測符号化のための予測信号として減算器53に供給され
る。
FIG. 8 is a diagram showing a state of predictive coding of a high resolution image signal in this embodiment. The predictor 28 outputs the high-resolution predicted signal 16 obtained by performing motion compensation on the high-resolution image signal (high-resolution local decoded signal) at t = t 1 , and the subtractor 12 outputs the high-resolution predicted signal 16. A high resolution prediction error signal 14 which is the difference between the resolution prediction signal 16 and the high resolution image signal 11 at t = t 0 is output. On the other hand, from the predictor 36, a low-resolution predictive signal obtained by performing motion compensation with respect to the low-resolution image signal (low-resolution local decoded signal) at t = t 1, t = t 0
The low-resolution prediction error signal, which is the difference from the low-resolution locally decoded signal in, is output as the low-resolution prediction signal 16.
Then, the low resolution prediction signal 16 is supplied to the subtractor 53 as a prediction signal for interframe (or interfield) predictive coding of the high resolution prediction error signal 14.

【0056】このように図7の実施例では、高解像度予
測誤差信号14が低解像度予測誤差信号を予測信号とし
てさらに予測符号化されるモードを有するため、既存方
式での局部復号信号を高解像度画像信号の予測符号化に
おいてより有効に利用することができ、符号化効率が向
上するという利点がある。
As described above, in the embodiment shown in FIG. 7, since the high resolution prediction error signal 14 has a mode in which the low resolution prediction error signal is further predictively coded using the prediction signal as the prediction signal, the locally decoded signal in the existing system is converted into the high resolution. It can be used more effectively in predictive coding of image signals, and has an advantage of improving coding efficiency.

【0057】次に上述した、 (3)低解像度局部復号信号を用いた予測を、Even
フィールドに対しては禁止し、Oddフィールドのみに
対して行う。
Next, the above-described (3) prediction using a low-resolution local decoded signal is
Prohibit the field, and only the Odd field.

【0058】について、本発明の第3の実施例として具
体的に説明する。
Now, the third embodiment of the present invention will be specifically described.

【0059】本実施例は新方式で符号化される画像がイ
ンタレース画像、既存方式で符号化される画像が該イン
タレース画像より片フィールド落として作成されるノン
インタレース画像であり、新方式での符号化はインタレ
ース画像をフレーム重ねして符号化されるものとして説
明する。
In this embodiment, an image coded by the new method is an interlaced image, and an image coded by the existing method is a non-interlaced image created by dropping one field from the interlaced image. The following description will be made on the assumption that the interlaced image is encoded by overlapping the frames.

【0060】図9は本実施例のブロック図であり、図1
と同一の構成部分には同一符号を付している。
FIG. 9 is a block diagram of this embodiment.
The same reference numerals are given to the same components as.

【0061】図10は各種サイズの符号化される画像の
関係を示す図、図11は本実施例における低解像度予測
の切り替えの候補を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing the relationship between encoded images of various sizes, and FIG. 11 is a diagram showing candidates for switching low-resolution prediction in this embodiment.

【0062】まず入力のフィールド画像はフィールドマ
ージ回路100でフィールドマージされてフレーム画像
として扱われる。図10にその様子を示した。その後符
号化のためにブロック化回路101でブロック化され
る。フレーム画像にされた後、ブロック化されたデータ
は図11(a)(b)の左端に示されたように1ライン
ずつOdd fieldのデータ、Even flel
dのデータが交互に現れるようになっている。(簡単の
ため4×4ブロックの場合を示した。○はOddfie
ldのデータ、△はEven fieldのデータを示
す。)ブロック化された入力データは予測器+予測モー
ド判定器104にて、予測の候補として考えられる高解
像度画像からの種々のフレーム間予測(フレームメモリ
27内の画像を参照)フレーム内予測、低解像度画像か
らの予測(既存方式ローカルデコーダ33のフレームメ
モリ内の画像をアップサンプル回路35でアップサンプ
ルしたものを参照)のための信号が作成され入力信号と
の誤差がとられ、ある評価基準のもとに誤差を最小にす
る予測モードが選択される。高解像度画像からの予測に
ついては本発明の主旨ではないので詳しい説明は省略す
るが、例えば現在MPEG2で検討されているような方
式である。さて本発明では図11(a)に示すようなO
ddライン、Evenライン共に低解像度画像から予測
画像を作成するものの他に、図11(b)に示すような
Oddラインは低解像度画像から、Evenラインは高
解像度画像から予測画像を作成またはその逆が切り替え
られるようになっている。(図で●は低解像度予測信号
を示す。)これらの信号を作成するために予測器104
ではまず入力信号をOddラインとEvenラインに分
離し、各々に対する高解像度予測信号として可能なもの
すべての中から最適なものを求める。(図の二重三角)
次に既存方式のローカルデコーダ33内のフレームメモ
リの現符号化ブロックに相当する位置の画素をとり出し
てアップサンプル回路35でアップサンプルし最後にこ
れらを1ラインごとに交互にマージして予測信号とす
る。また低解像度画像のみよりの予測信号は既存方式の
フレームメモリ内の画像をアップサンプルすることによ
り作成する。
First, the input field image is field-merged by the field merging circuit 100 and treated as a frame image. The situation is shown in FIG. After that, it is divided into blocks by the blocking circuit 101 for encoding. After being converted into a frame image, the blocked data is Odd field data, one line at a time, as shown at the left end of FIGS.
The data of d appear alternately. (For the sake of simplicity, the case of 4 × 4 blocks is shown. ◯ indicates Oddfire.
ld data, Δ indicates Even field data. ) The predictor + prediction mode determiner 104 processes the input data in blocks into various inter-frame predictions (see images in the frame memory 27) from high-resolution images considered as candidates for prediction. A signal for prediction from the resolution image (refer to an image in the frame memory of the existing system local decoder 33 up-sampled by the up-sampling circuit 35) is created, an error from the input signal is taken, and a certain evaluation criterion The prediction mode that minimizes the error is selected. Prediction from a high-resolution image is not the gist of the present invention, so a detailed description thereof will be omitted, but it is, for example, a method currently being studied in MPEG2. Now, in the present invention, as shown in FIG.
A prediction image is created from a low resolution image for both the dd line and the Even line, and a prediction image is created from the low resolution image for the Odd line and the high resolution image for the Even line as shown in FIG. Can be switched. (The black circles in the figure indicate the low resolution prediction signals.) The predictor 104 is used to generate these signals.
First, the input signal is separated into the odd line and the even line, and the optimum one is obtained from all possible high resolution prediction signals for each. (Double triangle in the figure)
Next, the pixel at the position corresponding to the current coding block of the frame memory in the local decoder 33 of the existing method is taken out, up-sampled by the up-sampling circuit 35, and finally these are alternately merged for each line to obtain a prediction signal. And A prediction signal from only the low-resolution image is created by up-sampling the image in the existing frame memory.

【0063】更に、入力画像の○と△の画素に対し別々
に低解像度画像をアップサンプルした画像の中でシフト
しながらマッチングし、最適のシフト量を探す。これら
に対し各々交互に1ラインずつマージした信号及び高解
像度画像の予測信号と1ラインずつマージした信号が同
様に作られる。
Furthermore, matching is performed while shifting the low-resolution image in the upsampled image of the low-resolution image separately for the O and Δ pixels of the input image, and the optimum shift amount is searched for. On the other hand, a signal obtained by merging line by line alternately and a signal obtained by merging line by line with the prediction signal of the high resolution image are generated in the same manner.

【0064】いずれの場合にしても、低解像度予測信号
の候補は3つ作られる((1)Odd:低解像度 ev
en:高解像度(2)Odd:高解像度 even:低
解像度(3)Odd、even共に低解像度)。予測モ
ード判定器104ではこれら3つ及び高解像度予測信号
の候補の中から予測誤差を最適にするものを選択し予測
信号として与えると共に予測モードを可変長符号化回路
19に送る。予測モードは予測単位(例えばMPEGで
はマクロブロック)ごとにタイプ情報として可変長符号
化され多重化される。本実施例では上記予測信号の候補
にはすべて別のタイプ情報が割りあてられる。
In any case, three low resolution prediction signal candidates are created ((1) Odd: low resolution ev).
en: high resolution (2) Odd: high resolution even: low resolution (3) both Odd and even have low resolution). The prediction mode determiner 104 selects the one that optimizes the prediction error from these three and the candidates for the high-resolution prediction signal, gives it as the prediction signal, and sends the prediction mode to the variable length coding circuit 19. The prediction mode is variable length coded and multiplexed as type information for each prediction unit (for example, macroblock in MPEG). In the present embodiment, different type information is assigned to all of the prediction signal candidates.

【0065】あるいは低解像度画像からの予測を含むか
どうかを1ビットのフラグとしてたてることにしてもよ
い。
Alternatively, whether or not the prediction from the low resolution image is included may be set as a 1-bit flag.

【0066】図12は図9の予測器+予測モード判定器
104の構成例を示すブロック図である。図11の説明
と対応させて動作を説明すると、まず入力ブロックが○
と△のラインに分離され(偶奇ライン分離回路130)
各フィールドに対しては高解像度画像より最適の予測信
号二重三角が求められ(高解像度予測選択回路131)
これに対応する動きベクトルが予測モード判定器135
に送られる。次に各フィールドに対する低解像度画像よ
りの最適の予測信号●が選ばれ(低解像度予測選択回路
132)必要な場合はこれに対応する動きベクトルが予
測モード判定器135に送られる。
FIG. 12 is a block diagram showing a configuration example of the predictor + prediction mode determiner 104 of FIG. The operation will be described in correspondence with the description of FIG.
And the line of △ are separated (even-odd line separation circuit 130)
For each field, the optimum prediction signal double triangle is obtained from the high resolution image (high resolution prediction selection circuit 131).
The motion vector corresponding to this is the prediction mode determiner 135.
Sent to. Next, an optimum prediction signal ● from the low-resolution image for each field is selected (low-resolution prediction selection circuit 132) and, if necessary, the corresponding motion vector is sent to the prediction mode determiner 135.

【0067】これらの組合せにより3通りのマージが行
われ(偶奇ラインマージ回路133)図11の(a)及
び(b)に相当する予測信号が作られ予測モード判定器
135に送られる。高解像度予測回路134ではこれ以
外の高解像度予測信号(例えば現在MPEG2で検討中
の予測に相当するもの)が作成され、対応する動きベク
トルと共に予測モード判定器135に送られる。予測モ
ード判定器135では送られたすべての予測信号の中か
ら予測誤差最小のものを選択し、差分回路12に伝送す
る。また送られたすべての動きベクトルからそれに対応
する動きベクトルを選択して可変長符号化回路19に伝
送する。
Three combinations are performed by these combinations (even / odd line merge circuit 133), and prediction signals corresponding to (a) and (b) of FIG. 11 are created and sent to the prediction mode determiner 135. In the high-resolution prediction circuit 134, other high-resolution prediction signals (for example, those corresponding to the prediction currently under consideration in MPEG2) are created and sent to the prediction mode determiner 135 together with the corresponding motion vector. The prediction mode determiner 135 selects the prediction signal with the smallest prediction error from all the prediction signals sent, and transmits it to the difference circuit 12. Also, a motion vector corresponding to the selected motion vector is selected and transmitted to the variable length coding circuit 19.

【0068】ここで、低解像度画像に対して検出された
最適のシフト量は動きベクトル情報として高解像度画像
の動きベクトル情報とは別に可変長符号化回路で可変長
符号化され多重化されて伝送してもよい。本実施例で
は、フィールドスキップにより落とされた方のフィール
ドのみを低解像度信号により予測するモードは選ばれる
割合が低いので、このモードは選択枝の中から除外する
ことも可能であると考えられる。またシフトはフィール
ドスキップにより落とされたフィールドの予測のみに限
ることも可能である。
Here, the optimum shift amount detected for the low-resolution image is transmitted as motion vector information, separately from the motion vector information of the high-resolution image, in a variable-length coding circuit by being variable-length coded and multiplexed. You may. In the present embodiment, the mode in which only the field dropped by the field skip is predicted by the low resolution signal is low in selection rate, and therefore, it is considered that this mode can be excluded from the selection branches. The shift can also be limited to prediction of fields dropped by field skipping.

【0069】更に本発明の他の実施例について説明す
る。
Further, another embodiment of the present invention will be described.

【0070】図13はこの実施例における予測器+予測
モード判定器の構成を示す図であり、図12と同一部分
には同一符号を付してある。
FIG. 13 is a diagram showing the configuration of the predictor + prediction mode determiner in this embodiment. The same parts as those in FIG. 12 are designated by the same reference numerals.

【0071】まず図12の実施例と同様に高解像度予測
回路134で高解像度予測信号の候補が作成される。こ
こには前方後方の動きベクトル検出が含まれる。また入
力は偶奇ライン分離回路130で偶奇ラインが分離さ
れ、高解像度予測選択回路131で各フィールドごとに
高解像度画像で予測した場合の最適の高解像度画像が選
択される。本実施例では低解像度予測選択回路132で
行われる。フィールドスキップにより落とされたフィー
ルドの予測のための低解像度予測信号の作成のしかたが
上記実施例と異なる。上記実施例では動きベクトル検出
を行い動き補償を用いて作っていたが、本実施例では高
解像度予測の候補に対して得られた動きベクトルを1フ
ィールド間隔に換算した動きベクトルを用いて作る。こ
の様子を図14に示す。even fieldの予測に
対して高解像度予測の候補として与えられた動きベクト
ル例えば図のV1 のベクトル(図の点線で示す)を利用
して低解像度予測のための動きベクトルV1 ′のベクト
ル(図の太線で示す)を求める。例えば図のように予測
されるeven fieldと予測して使うフィールド
がnフィールド間隔離れている場合、
First, similar to the embodiment of FIG. 12, the high resolution prediction circuit 134 creates high resolution prediction signal candidates. This includes forward and backward motion vector detection. Further, even and odd lines of the input are separated by the even-odd line separation circuit 130, and the high-resolution prediction selection circuit 131 selects the optimum high-resolution image when the high-resolution image is predicted for each field. In this embodiment, it is performed by the low resolution prediction selection circuit 132. The method of creating a low-resolution prediction signal for predicting a field dropped by field skip differs from that in the above embodiment. In the above-described embodiment, the motion vector is detected and motion compensation is used, but in this embodiment, the motion vector obtained for the high-resolution prediction candidate is converted into one-field interval. This state is shown in FIG. Using the motion vector given as a candidate for high-resolution prediction for the even field prediction, for example, the vector of V 1 in the figure (shown by the dotted line), the vector of the motion vector V 1 ′ for the low-resolution prediction (Indicated by the bold line in the figure). For example, when the predicted even field and the fields to be used are n fields apart as shown in the figure,

【0072】[0072]

【数3】 により得られる。[Equation 3] Is obtained by

【0073】本実施例の場合、この動きベクトルを直接
低解像度予測に用いるため、低解像度予測のための動き
ベクトルを送る必要はない。
In the case of this embodiment, since this motion vector is directly used for low resolution prediction, it is not necessary to send the motion vector for low resolution prediction.

【0074】ここで、この動きベクトルのまわりの決め
られたサーチ範囲を探索して低解像度予測のための最適
な動きベクトルを求め直す。この例の場合、この最適な
動きベクトルが例えばV1 ″のベクトルだったとする
と、このベクトルと基準となったベクトルV1 ′のベク
トルとの差
Here, a predetermined search range around this motion vector is searched to re-determine the optimum motion vector for low resolution prediction. In the case of this example, if this optimum motion vector is, for example, the vector of V 1 ″, the difference between this vector and the vector of the reference vector V 1 ′.

【0075】[0075]

【数4】 を差分ベクトルとして送る。[Equation 4] Is sent as a difference vector.

【0076】低解像度側で作成された予測信号の候補は
高解像度側での予測信号の候補と平均化回路140で平
均され偶奇ラインマージ回路133でマージされて低解
像度予測信号の候補となる。これらの候補と高解像度予
測信号の候補の中で最も予測誤差を小さくするものが予
測モード判定器135にて選ばれる。
The prediction signal candidates created on the low resolution side are averaged with the prediction signal candidates on the high resolution side by the averaging circuit 140 and merged by the even-odd line merge circuit 133 to become the low resolution prediction signal candidates. Of these candidates and the candidates of the high resolution prediction signal, the prediction mode determiner 135 selects the one with the smallest prediction error.

【0077】本実施例では低解像度画像の動きベクトル
は高解像度画像の動きベクトルより作られるので、この
両者は対応していなければいけない。すなわち例えば図
14でV1 のベクトルが使われるものが選ばれる時はV
1 ′のベクトルが、V2 のベクトルが使われるものが選
ばれる時はV2 ′のベクトルが低解像度側で使われる。
高解像度側での予測は前方向、逆方向、両方向の3通り
があるので、両方向の場合には例えば被予測フィールド
に近いフィールド側の動きベクトルを使うものとすれば
よい。
In this embodiment, since the motion vector of the low resolution image is created from the motion vector of the high resolution image, both of them must correspond to each other. That is, for example, when the one using the vector of V 1 is selected in FIG.
1 'vector of, when those vectors of V 2 are used is chosen V 2' is a vector of used in low resolution side.
Since there are three types of prediction on the high resolution side, the forward direction, the backward direction, and both directions, in the case of both directions, for example, a motion vector on the field side close to the predicted field may be used.

【0078】[0078]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば階
層符号化を用いたエンベデッド符号化方式による動画像
符号化装置において、低解像度局部復号信号を用いた予
測能力を高解像度画像信号の予測符号化に有効に利用し
て、符号化効率を向上することができる。
As described above, according to the present invention, in the moving picture coding apparatus by the embedded coding method using the hierarchical coding, the prediction ability using the low resolution local decoded signal can be improved. It can be effectively used for predictive coding to improve coding efficiency.

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

【図1】 本発明に係る動画像符号化装置の第1の実施
例を示すブロック図
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of a moving picture coding apparatus according to the present invention.

【図2】 片フィールド落としによる低解像度画像信号
の作成法と低解像度局部復号信号に動き補償を施すこと
の有効性を示す図
FIG. 2 is a diagram showing a method of creating a low-resolution image signal by dropping one field and effectiveness of applying motion compensation to a low-resolution locally decoded signal.

【図3】 図1における予測モード判定回路において低
解像度予測信号と高解像度画像予測信号を選択する際の
判定関数を示す図
FIG. 3 is a diagram showing a determination function when selecting a low resolution prediction signal and a high resolution image prediction signal in the prediction mode determination circuit in FIG.

【図4】 図1におけるモード判定回路の構成例を示す
ブロック図
4 is a block diagram showing a configuration example of a mode determination circuit in FIG.

【図5】 片フィールド落としにより低解像度画像信号
を作成した場合に落とされた片フィールドを予測する信
号を作成するための別の方法を示す図
FIG. 5 is a diagram showing another method for creating a signal for predicting a dropped one field when a low resolution image signal is created by dropping one field.

【図6】 低解像度画像信号と高解像度画像信号の両方
を予測に使う方法を説明するための図
FIG. 6 is a diagram for explaining a method of using both a low resolution image signal and a high resolution image signal for prediction.

【図7】 本発明に係る動画像符号化装置の第2の実施
例を示すブロック図
FIG. 7 is a block diagram showing a second embodiment of the moving picture coding apparatus according to the present invention.

【図8】 図7の実施例における高解像度画像信号に対
する予測符号化動作を説明するための図
FIG. 8 is a diagram for explaining a predictive coding operation for a high resolution image signal in the embodiment of FIG.

【図9】 本発明に係る動画像符号化装置の第3の実施
例を示すブロック図
FIG. 9 is a block diagram showing a third embodiment of the moving picture coding apparatus according to the present invention.

【図10】 図9の実施例における各種サイズの符号化
される画像の関係を示す図
FIG. 10 is a diagram showing the relationship between encoded images of various sizes in the embodiment of FIG.

【図11】 図9の実施例における低解像度予測の切り
替えの候補を示す図
FIG. 11 is a diagram showing candidates for switching low resolution prediction in the embodiment of FIG.

【図12】 図9の実施例における予測器+予測モード
判定器の構成を示す図
12 is a diagram showing the configuration of a predictor + prediction mode determiner in the embodiment of FIG.

【図13】 図9の実施例における予測器+予測モード
判定器の他の構成を示す図
13 is a diagram showing another configuration of the predictor + prediction mode determiner in the embodiment of FIG.

【図14】 図9の実施例における低解像度のシフト量
の計算の様子を示す図
FIG. 14 is a diagram showing how low-resolution shift amounts are calculated in the embodiment of FIG.

【図15】 従来の階層符号化を用いたエンベデッド符
号化方式を示すブロック図
FIG. 15 is a block diagram showing a conventional embedded coding method using hierarchical coding.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…高解像度画像信号 12…減算器 13…高解像度予測信号 14…高解像度予測誤差信号 15,25,51,54〜56…選択スイッチ 16…低解像度予測信号 17…DCT回路 18…量子化回路 19…可変長符号化回路20,31…バッファ 22…逆量子化回路 23…逆DCT回路 24…加算器 26…高解像度局部復号信号 27,57…フレームメモリ 28,36…予測器 29…ダウンサンプリング回路 30…既存方式の符号化部 33…ローカルデコーダ 34…低解像度局部復号信号 35…アップサンプリング回路 37…予測モード判定回路 38,39…動きベクトル情報 40…予測モード判定信号 41…高解像度予測モード判定回路 42,43…動きベクトル情報量推定回路 47…演算比較回路 11 ... High resolution image signal 12 ... Subtractor 13 ... High resolution prediction signal 14 ... High resolution prediction error signal 15, 25, 51, 54-56 ... Selection switch 16 ... Low resolution prediction signal 17 ... DCT circuit 18 ... Quantization circuit 19 ... Variable-length coding circuit 20, 31 ... Buffer 22 ... Inverse quantization circuit 23 ... Inverse DCT circuit 24 ... Adder 26 ... High resolution local decoded signal 27, 57 ... Frame memory 28, 36 ... Predictor 29 ... Down sampling Circuit 30 ... Encoding unit of existing system 33 ... Local decoder 34 ... Low resolution local decoded signal 35 ... Upsampling circuit 37 ... Prediction mode determination circuit 38, 39 ... Motion vector information 40 ... Prediction mode determination signal 41 ... High resolution prediction mode Judgment circuit 42, 43 ... Motion vector information amount estimation circuit 47 ... Operation comparison circuit

フロントページの続き (72)発明者 尾高 敏則 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝総合研究所内 (72)発明者 奥 忠宏 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝総合研究所内Front Page Continuation (72) Inventor Toshinori Otaka 1 Komukai Toshiba-cho, Sachi-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Inside the Toshiba Research Institute Co., Ltd. (72) Inventor Tadahiro Oku 1 Komu-shi Toshiba-cho, Kawasaki, Kanagawa Inside the Toshiba Research Institute

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 高解像度画像信号を予測符号化する第1
の符号化手段と、 この第1の符号化手段による符号化結果を復号して高解
像度局部復号信号を得る第1の局部復号手段と、 前記高解像度局部復号信号から高解像度予測信号を得る
第1の予測手段と、 前記高解像度画像信号を低解像度画像信号に変換する変
換手段と、 前記低解像度画像信号を符号化する第2の符号化手段
と、 この第2の符号化手段による符号化結果を復号して低解
像度局部復号信号を得る第2の局部復号手段と、 前記低解像度局部復号信号をアップサンプリングするア
ップサンプリング手段と、 この手段によりアップサンプリングされた信号から低解
像度予測信号を得る第2の予測手段と、 前記高解像度予測信号および低解像度予測信号を前記第
1の符号化手段で予測符号化にそれぞれ用いた時の予測
誤差電力と前記第1の符号化手段で発生する付加情報の
情報量を考慮した判定条件に従って、前記高解像度予測
信号および低解像度予測信号から前記第1の符号化手段
で使用される予測信号を選択する予測信号選択手段と、 を備えたことを特徴とする動画像符号化装置。
1. A first for predictively encoding a high resolution image signal
And a first local decoding means for decoding a coding result by the first coding means to obtain a high resolution local decoded signal, and a first local decoding means for obtaining a high resolution prediction signal from the high resolution local decoded signal. 1 prediction means, a conversion means for converting the high resolution image signal into a low resolution image signal, a second encoding means for encoding the low resolution image signal, and an encoding by the second encoding means. Second local decoding means for decoding the result to obtain a low-resolution locally decoded signal, up-sampling means for up-sampling the low-resolution locally decoded signal, and a low-resolution prediction signal from the signal up-sampled by this means. Second prediction means, prediction error power when the high-resolution prediction signal and low-resolution prediction signal are used for predictive coding by the first coding means, respectively, and Prediction signal selecting means for selecting a prediction signal to be used by the first coding means from the high resolution prediction signal and the low resolution prediction signal according to a determination condition considering the amount of additional information generated by the coding means. A moving picture coding device comprising:
【請求項2】 前記高解像度画像信号はインタレース信
号であり、前記第2の予測手段は、前記アップサンプリ
ング手段によりアップサンプリングされた信号をフィー
ルド周期内の動きに相当する量だけシフトし、このシフ
トした信号と前記高解像度局部復号信号から前記低解像
度予測信号を得ることを特徴とする請求項1記載の動画
像符号化装置。
2. The high-resolution image signal is an interlaced signal, and the second predicting means shifts the signal upsampled by the upsampling means by an amount corresponding to a motion within a field period. 2. The moving picture coding apparatus according to claim 1, wherein the low resolution prediction signal is obtained from the shifted signal and the high resolution local decoded signal.
【請求項3】 前記第1の予測手段は、前記高解像度局
部復号信号の高域成分と前記低解像度局部復号信号の低
域成分とを加算した信号を前記高解像度予測信号として
出力する手段を有することを特徴とする請求項1または
2記載の動画像符号化装置。
3. The first predicting means outputs a signal obtained by adding a high frequency component of the high resolution local decoded signal and a low frequency component of the low resolution local decoded signal as the high resolution prediction signal. The moving picture coding apparatus according to claim 1 or 2, further comprising:
【請求項4】 高解像度画像信号と高解像度予測信号の
差である高解像度予測誤差信号を低解像度予測誤差信号
を用いて予測符号化するモードを有する第1の符号化手
段と、 この第1の符号化手段による符号化結果を復号
して高解像度局部復号信号を得る第1の局部復号手段
と、 前記高解像度局部復号信号と前記高解像度画像信号との
間の動きベクトルを検出すると共に、該動きベクトルを
用いて動き補償された前記高解像度予測信号を得る第1
の予測手段と、 前記高解像度画像信号を低解像度画像信号に変換する変
換手段と、 前記低解像度画像信号を符号化する第2の符号化手段
と、 この第2の符号化手段による符号化結果を復号して低解
像度局部復号信号を得る第2の局部復号手段と、 前記低解像度局部復号信号をアップサンプリングするア
ップサンプリング手段と、 この手段によりアップサンプリングされた信号から前記
第1の予測手段で得られた動きベクトルを用いて動き補
償された低解像度予測信号を得ると共に、該低解像度予
測信号と前記低解像度局部復号信号との差をとって前記
低解像度予測誤差信号を得る第2の予測手段と、 を備えたことを特徴とする動画像符号化装置。
4. A first encoding means having a mode for predictively encoding a high resolution prediction error signal, which is a difference between a high resolution image signal and a high resolution prediction signal, using a low resolution prediction error signal, and the first encoding means. First local decoding means for decoding the coding result by the coding means to obtain a high-resolution local decoded signal, and detecting a motion vector between the high-resolution local decoded signal and the high-resolution image signal, A first obtaining the motion-compensated high resolution prediction signal using the motion vector;
Predicting means, a converting means for converting the high resolution image signal into a low resolution image signal, a second encoding means for encoding the low resolution image signal, and an encoding result by the second encoding means. Second local decoding means for decoding a low-resolution locally decoded signal, up-sampling means for up-sampling the low-resolution locally decoded signal; A second prediction for obtaining a low-resolution prediction error signal that is motion-compensated using the obtained motion vector and for obtaining the low-resolution prediction error signal by taking the difference between the low-resolution prediction signal and the low-resolution local decoded signal. A moving picture coding apparatus, comprising:
【請求項5】 高解像度インタレース画像をフレーム画
像として予測符号化する第1の符号化手段と、 この第1の符号化手段による符号化結果を復号して高解
像度局部復号信号を得る第1の局部復号手段と、 前記高解像度局部復号信号から高解像度予測信号を得る
第1の予測手段と、 前記高解像度インタレース画像を低解像度ノンインタレ
ース画像に変換する変換手段と、 前記低解像度ノンインタレース画像信号を符号化する第
2の符号化手段と、 この第2の符号化手段による符号化結果を復号して低解
像度局部復号信号を得る第2の局部復号手段と、 前記低解像度局部復号信号をアップサンプルするアップ
サンプル手段と、この手段によりアップサンプルされた
信号から低解像度予測信号を得る第2の予測手段と、 前記フレーム画像として予測符号化する時に用いる予測
信号を第1の予測手段と第2の予測手段とで切り替える
切り替え手段とを備え、 前記フレーム画像を構成するフィールドごとに前記低解
像度予測信号を用いた予測を行うか否かを切り替えるこ
とを特徴とする動画像符号化装置。
5. A first encoding means for predictively encoding a high resolution interlaced image as a frame image, and a first encoding means for decoding the encoding result by the first encoding means to obtain a high resolution locally decoded signal. Local decoding means, first prediction means for obtaining a high resolution prediction signal from the high resolution local decoded signal, conversion means for converting the high resolution interlaced image into a low resolution non-interlaced image, and the low resolution non-interlaced image. Second encoding means for encoding the interlaced image signal; second local decoding means for decoding a result of the encoding by the second encoding means to obtain a low-resolution local decoded signal; and the low-resolution local part Up-sampling means for up-sampling a decoded signal, second predicting means for obtaining a low-resolution prediction signal from the signal up-sampled by this means, and the frame image A prediction signal to be used for predictive encoding by means of a first prediction means and a second prediction means, and a prediction using the low-resolution prediction signal is performed for each field forming the frame image. A moving picture coding apparatus characterized by switching whether or not to do so.
【請求項6】 前記第2の予測手段は、前記アップサン
プル手段によりアップサンプルされた信号をフィールド
周期内の動きに相当する量だけシフトした信号を前記低
解像度予測信号の候補に加えることを特徴とする請求項
5記載の動画像符号化装置。
6. The second predicting means adds a signal obtained by shifting the signal up-sampled by the up-sampling means by an amount corresponding to a motion within a field period to the candidates for the low-resolution predicted signal. The moving picture coding device according to claim 5.
【請求項7】 前記フィールド周期内の動きに相当する
シフト量を、前記高解像度予測信号を作成するのに使っ
たシフト量をフィールド間距離で割ることにより作成
し、これにより作成される低解像度予測信号と前記高解
像度予測信号とから作成される信号を予測信号の候補に
加えることを特徴とする請求項6記載の動画像符号化装
置。
7. A shift amount corresponding to a motion within the field period is created by dividing a shift amount used to create the high resolution prediction signal by an inter-field distance, and a low resolution created thereby. 7. The moving picture coding apparatus according to claim 6, wherein a signal created from a prediction signal and the high-resolution prediction signal is added to a prediction signal candidate.
【請求項8】 前記フィールド周期内の動きに相当する
シフト量を、前記高解像度予測信号を作成するのに使っ
たシフト量をフィールド間距離で割ることにより作成し
た基準シフト量のまわりを探索し、ある評価関数を最適
にするシフト量を求めることにより作成し、前記最適シ
フト量と前記基準シフト量との差を伝送することを特徴
とする請求項6記載の動画像符号化装置。
8. A search is performed around a reference shift amount created by dividing the shift amount corresponding to the movement within the field period by the inter-field distance by the shift amount used to create the high resolution prediction signal. 7. The moving picture coding apparatus according to claim 6, wherein the moving picture coding apparatus is created by obtaining a shift amount that optimizes a certain evaluation function, and the difference between the optimum shift amount and the reference shift amount is transmitted.
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