JPH09238350A - Dynamic image coder - Google Patents

Dynamic image coder

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JPH09238350A
JPH09238350A JP4466896A JP4466896A JPH09238350A JP H09238350 A JPH09238350 A JP H09238350A JP 4466896 A JP4466896 A JP 4466896A JP 4466896 A JP4466896 A JP 4466896A JP H09238350 A JPH09238350 A JP H09238350A
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JP
Japan
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band
signal
coding
band component
encoding
Prior art date
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JP4466896A
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Japanese (ja)
Inventor
Takashi Inoue
尚 井上
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance the coding efficiency by utilizing correlation of frames as to each band component signal of an image signal divided into plural frequency bands. SOLUTION: A band split filter 10 divides an input image signal 100 into four band component signals. A 1st coding circuit 20 detects a motion vector from a band component signal 11 at a lowest frequency band and applies motion compensation prediction coding to the signal. A 2nd coding circuit 104 receives a motion vector as a result of the motion compensation and applies inter-frame coding or in-frame coding to band component signals 12, 13 including other high frequency bands in response to the motion vector 14. A 3rd coding circuit 30 applies in-frame coding to the band component signal 14 at the highest frequency band. Since the inter-frame coding is applied to the band component signals 12, 13 including the high frequency band, the correlation between frames is utilized, the generated code information quantity is small and the image quality of the decoded image is improved.

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、画像信号を複数の
周波数帯域に分割してサブバンド符号化を行う動画像符
号化装置の改良に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement of a moving picture coding apparatus which divides an image signal into a plurality of frequency bands and performs subband coding.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、画像信号に対する圧縮方式の1つ
としてサブバンド符号化が知られている。このサブバン
ド符号化は、水平方向及び垂直方向の帯域分割フィルタ
により画像信号を複数の周波数帯域の帯域成分信号(サ
ブバンド信号)に分割し、この分割された各帯域成分信
号毎に最適な符号化処理を行うものである。
2. Description of the Related Art In recent years, subband coding has been known as one of compression methods for image signals. In this subband coding, an image signal is divided into band component signals (subband signals) in a plurality of frequency bands by a horizontal and vertical band division filter, and an optimum code is given to each of the divided band component signals. This is a process for converting the data.

【0003】図6はサブバンド分割の一例として、入力
画像信号を4分割する場合の説明図を示す。帯域分割フ
ィルタとしては、折り返し歪みを除去するために直交ミ
ラーフィルタ(QMF)が知られている。同図におい
て、600、608、612はハイパス(HP)特性の
帯域分割フィルタ、602、610、614はローパス
(LP)特性の帯域分割フィルタ、604、606は水
平方向のダウンサンプリング回路(間引き回路)、61
6、618、620、622は垂直方向のダウンサンプ
リング回路(間引き回路)である。
FIG. 6 shows an explanatory diagram in the case of dividing an input image signal into four, as an example of sub-band division. A quadrature mirror filter (QMF) is known as a band division filter for removing aliasing distortion. In the figure, reference numerals 600, 608 and 612 are band pass filters having a high pass (HP) characteristic, 602, 610 and 614 are band pass filters having a low pass (LP) characteristic, and 604 and 606 are horizontal down-sampling circuits (decimation circuits). , 61
Reference numerals 6, 618, 620 and 622 are vertical down-sampling circuits (thinning-out circuits).

【0004】入力画像信号100は、帯域分割フィルタ
600、602により水平方向にフィルタリングされ
て、2つの周波数帯域に分割され、その後、ダウンサン
プリング回路604、606により水平方向にダウンサ
ンプリングされる。更に、ダウンサンプリング回路60
4の出力は帯域分割フィルタ608、610により垂直
方向にフィルタリングされると共に、ダウンサンプリン
グ回路606の出力は帯域分割フィルタ612、614
により垂直方向にフィルタリングされて、画像信号10
0が4つの帯域成分に分割される。続いて、ダウンサン
プリング回路616、618、620、622が前記帯
域成分を各々垂直方向にダウンサンプリングする。その
結果、入力画像信号100は、水平方向及び垂直方向共
に低周波数の帯域成分信号11、水平方向に低周波数で
垂直方向に高周波数な帯域成分信号12、水平方向に高
周波数で垂直方向に低周波数の帯域成分信号13、及び
水平方向及び垂直方向共に高周波数の帯域成分信号14
の4つの帯域成分に分割される。各々の帯域成分の画素
数は、水平方向及び垂直方向共に入力画像信号100の
半分値になっている。
The input image signal 100 is horizontally filtered by band division filters 600 and 602, divided into two frequency bands, and then downsampled horizontally by downsampling circuits 604 and 606. Further, the down sampling circuit 60
4 is vertically filtered by band division filters 608 and 610, and the output of the down sampling circuit 606 is band division filters 612 and 614.
Vertically filtered by the image signal 10
0 is divided into four band components. Then, down-sampling circuits 616, 618, 620, and 622 down-sample the band components in the vertical direction. As a result, the input image signal 100 has a low-frequency band component signal 11 in the horizontal and vertical directions, a low-frequency band component signal 12 in the horizontal direction and a high frequency in the vertical direction, and a high-frequency band component signal in the horizontal direction and a low frequency in the vertical direction. Frequency band component signal 13 and high frequency band component signal 14 in both the horizontal and vertical directions
Is divided into four band components. The number of pixels of each band component is half the value of the input image signal 100 in both the horizontal and vertical directions.

【0005】また、前記のようなサブバンド分割の他の
一例として、図7は入力画像信号100を7分割する場
合の説明図である。図7において、700、708、7
12、724、732、736はハイパス特性の帯域分
割フィルタ、702、710、714、726、73
4、738はローパス特性の帯域分割フィルタ、70
4、706、728、730は水平方向のダウンサンプ
リング回路(間引き回路)、716、718、720、
722、740、742、744、746は垂直方向の
ダウンサンプリング回路(間引き回路)である。
Further, as another example of the above-mentioned sub-band division, FIG. 7 is an explanatory diagram in the case of dividing the input image signal 100 into seven. In FIG. 7, 700, 708, 7
12, 724, 732, and 736 are bandpass filters having high-pass characteristics, and 702, 710, 714, 726, and 73.
4, 738 are band-pass filters having low-pass characteristics, and 70
4, 706, 728, 730 are horizontal down-sampling circuits (decimation circuits), 716, 718, 720,
Reference numerals 722, 740, 742, 744, and 746 are vertical down-sampling circuits (decimation circuits).

【0006】図7では、図6と同様に入力画像信号10
0を4分割した後、最も低周波数の帯域成分信号(LL
1)に対してのみ、更に、繰り返して水平方向及び垂直
方向にフィルタリングを行い且つダウンサンプリングを
施して、7つの帯域成分信号(HH1、HL1、LH
1、HH2、HL2、LH2、LL2:ここで数値1、
2は階層数を表す)を得ている。第2階層の各帯域成分
(HH2、HL2、LH2、LL2)の画素数は、水平
方向及び垂直方向共に入力画像信号の1/4値である。
In FIG. 7, as in FIG. 6, the input image signal 10
After dividing 0 into four, the lowest frequency band component signal (LL
Only 1) is further subjected to repeated horizontal and vertical filtering and down-sampling to obtain seven band component signals (HH1, HL1, LH).
1, HH2, HL2, LH2, LL2: where the numerical value is 1,
2 represents the number of layers). The number of pixels of each band component (HH2, HL2, LH2, LL2) in the second layer is 1/4 of the input image signal in both the horizontal and vertical directions.

【0007】前記のようなサブバンド分割を利用した動
画像符号化装置として、例えば、岸本、奥村、入江著
「ATM網におけるHDTV伝送分配システム」(PC
SJ’90)に示されている動画像符号化装置がある。
この動画像符号化装置は、その送信部をサブバンド符号
化に適用している。図8は、従来の動画像符号化装置に
おいて帯域分割サブバンド符号化の構成図である。同図
において、100はディジタル化された入力画像信号、
10は前記図6又は図7に示した構成を持つ帯域分割フ
ィルタであって、入力画像信号100を4つの周波数帯
域の帯域成分信号に分割する。20は前記分割された帯
域成分信号のうち最も低い周波数帯域の成分信号11を
動き補償予測符号化する低域符号化回路であって、符号
化データ112と動きベクトル情報114とを出力す
る。30、40、50は相互に同一構成の高域符号化回
路であって、高周波数域を含む帯域成分信号12、1
3、14を各々量子化する量子化器16と、この量子化
器16で量子化された信号を可変長符号化する可変長符
号化回路18とを内蔵し、この各可変長符号化回路18
から各々符号化データ116、118、120を出力す
る。60は多重化回路であって、前記低域符号化回路2
0からの符号化データ112及び動きベクトル情報11
4、並びに3つの高域符号化回路30、40、50から
の符号化データ116、118、120の多重化を行
い、その多重化された符号化系列70を出力する。
As a moving picture coding apparatus using the above-mentioned sub-band division, for example, Kishimoto, Okumura, and Irie "HDTV transmission distribution system in ATM network" (PC
There is a moving picture coding apparatus shown in SJ'90).
This moving picture coding apparatus applies the transmitting unit to subband coding. FIG. 8 is a configuration diagram of band division subband encoding in a conventional moving image encoding apparatus. In the figure, 100 is a digitized input image signal,
Reference numeral 10 is a band division filter having the configuration shown in FIG. 6 or 7, and divides the input image signal 100 into band component signals of four frequency bands. Reference numeral 20 denotes a low-frequency coding circuit that performs motion compensation predictive coding on the component signal 11 in the lowest frequency band of the divided band component signals, and outputs coded data 112 and motion vector information 114. Reference numerals 30, 40, and 50 denote high-frequency encoding circuits having the same configuration as each other, and band component signals 12, 1 including a high-frequency region.
A quantizer 16 for quantizing 3 and 14 and a variable-length coding circuit 18 for variable-length coding the signal quantized by the quantizer 16 are built-in.
To output encoded data 116, 118, and 120, respectively. Reference numeral 60 denotes a multiplexing circuit, which is the low band encoding circuit 2
Coded data 112 from 0 and motion vector information 11
The coded data 116, 118 and 120 from the four and three high band coding circuits 30, 40 and 50 are multiplexed, and the multiplexed coded sequence 70 is output.

【0008】ここで、高域符号化回路30、40、50
での符号化は、現フレーム内で閉じた符号化(フレーム
内符号化)である。一方、低域符号化回路20での符号
化は、最も低周波数の帯域成分信号に対する符号化であ
って、画素間での相関が強いので、例えば直交変換によ
る周波数変換を利用した符号化が行われ、この符号化は
フレーム間符号化である。
Here, the high frequency encoding circuits 30, 40 and 50.
The coding in 1 is a coding closed in the current frame (intra-frame coding). On the other hand, the coding in the low-band coding circuit 20 is a coding for the band component signal of the lowest frequency, and since the correlation between pixels is strong, the coding using frequency conversion by orthogonal transformation is performed, for example. This coding is interframe coding.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、以下のような問題点を有する。即ち、入
力画像の動きが少ない場合には一般にフレーム間の相関
が強いにも拘らず、高周波数域を含む帯域成分信号の符
号化は、常にフレーム内符号化であるため、符号化時の
発生符号情報量の増大を引き起こす。また、各帯域成分
信号の符号化はその周波数帯域で閉じているので、各帯
域成分間に存在する相関を利用できず、符号化時の画質
劣化及び発生符号情報量の増大を引き起こす。
However, the above configuration has the following problems. That is, when the motion of the input image is small, although the correlation between frames is generally strong, the coding of the band component signal including the high frequency range is always the intra-frame coding. This causes an increase in the code information amount. Further, since the coding of each band component signal is closed in that frequency band, the correlation existing between each band component cannot be used, which causes deterioration in image quality at the time of coding and an increase in the amount of generated code information.

【0010】本発明はかかる従来技術の問題点に鑑み、
その目的は、帯域成分信号でフレーム間の相関を積極的
に利用した動画像符号化装置、及び符号化時の発生符号
情報量の増大を招かない動画像符号化装置を提供するこ
とにある。
The present invention has been made in view of the above problems of the prior art.
It is therefore an object of the present invention to provide a moving picture coding apparatus that positively uses the correlation between frames in band component signals, and a moving picture coding apparatus that does not increase the amount of generated code information at the time of coding.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
め、本発明では、高周波数成分を含む帯域成分信号をも
フレーム間符号化を行い得る構成を採用し、また一部の
高周波数帯域では画像信号を分割しない構成を採用す
る。
In order to achieve the above object, the present invention adopts a structure capable of performing inter-frame coding on a band component signal including a high frequency component, and also in a part of a high frequency band. Then adopts a configuration in which the image signal is not divided.

【0012】即ち、請求項1記載の発明の動画像符号化
装置は、画像信号を複数の周波数帯域の帯域成分信号に
分割する帯域分割手段と、前記帯域分割手段により分割
された最も低周波数帯域の帯域成分信号について動きベ
クトルを検出する動き検出手段と、前記動き検出手段に
よって動きベクトルが検出された帯域成分信号と予測信
号との差分である予測誤差信号を得て、動き補償する動
き補償手段と、前記動き補償手段によって動き補償され
た予測誤差信号を符号化する低域符号化手段と、前記動
きベクトルが検出された帯域成分信号の周波数帯域以外
の所定の一部の周波数帯域の帯域成分信号をフレーム間
符号化する高域符号化手段と、残りの周波数帯域の帯域
成分信号をフレーム内符号化する他の高域符号化手段と
を備えたことを特徴とする。
That is, the moving picture coding apparatus according to the first aspect of the invention is a band dividing means for dividing an image signal into band component signals of a plurality of frequency bands, and a lowest frequency band divided by the band dividing means. Motion detecting means for detecting a motion vector of the band component signal of the above, and a motion compensating means for obtaining a prediction error signal which is a difference between the band component signal of which the motion vector is detected by the motion detecting means and the prediction signal, and performing motion compensation. A low-band coding means for coding the prediction error signal motion-compensated by the motion compensating means, and a band component of a predetermined partial frequency band other than the frequency band of the band component signal in which the motion vector is detected. It is characterized by comprising high-band coding means for inter-frame coding the signal and other high-band coding means for intra-frame coding the band component signal of the remaining frequency band. To.

【0013】請求項2記載の発明の動画像符号化装置
は、画像信号を複数の周波数帯域の帯域成分信号に分割
する帯域分割手段と、前記帯域分割手段により分割され
た最も低周波数帯域の帯域成分信号について動きベクト
ルを検出する動き検出手段と、前記動き検出手段によっ
て動きベクトルが検出された帯域成分信号と予測信号と
の差分である予測誤差信号を得て、動き補償する動き補
償手段と、前記動き補償手段によって動き補償された予
測誤差信号を符号化する低域符号化手段と、前記動き検
出手段により検出された動きベクトル情報に基いてフレ
ーム間符号化及びフレーム内符号化の何れか一方を選択
し、前記動きベクトルが検出された帯域成分信号の周波
数帯域以外の所定の一部の周波数帯域の帯域成分信号を
前記選択に従って符号化する高域符号化手段と、残りの
周波数帯域の帯域成分信号をフレーム内符号化する他の
高域符号化手段とを備えたことを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a moving picture coding apparatus in which a band dividing means for dividing an image signal into band component signals of a plurality of frequency bands and a band of the lowest frequency band divided by the band dividing means. Motion detecting means for detecting a motion vector for a component signal; motion compensating means for obtaining a prediction error signal which is a difference between a band component signal in which the motion vector is detected by the motion detecting means and a prediction signal, and performing motion compensation; One of low-frequency coding means for coding the prediction error signal motion-compensated by the motion compensating means, and either inter-frame coding or intra-frame coding based on the motion vector information detected by the motion detecting means. And selecting a band component signal of a predetermined partial frequency band other than the frequency band of the band component signal in which the motion vector is detected according to the selection. A high band encoding means for reduction, characterized in that a further higher-band coding means for intraframe coding band component signals of the remaining frequency band.

【0014】請求項3記載の発明は、前記請求項1又は
請求項2記載の動画像符号化装置において、低域符号化
手段は、予測誤差信号を直交変換する直交変換回路と、
前記直交変換回路により変換された予測誤差信号を量子
化する量子化器と、前記量子化器により量子化された予
測誤差信号を可変長符号化する可変長符号化回路とを備
えることを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the moving picture coding apparatus according to the first or second aspect, the low band coding means includes an orthogonal transformation circuit for orthogonally transforming the prediction error signal,
A quantizer for quantizing the prediction error signal converted by the orthogonal transform circuit; and a variable length coding circuit for variable length coding the prediction error signal quantized by the quantizer. To do.

【0015】請求項4記載の発明は、前記請求項1記載
の動画像符号化装置において、高域符号化手段は、帯域
成分単位の復号画像データを記憶するフレームメモリ
と、前記フレーム信号の復号画像データ及び、動きベク
トルが検出された帯域成分信号の周波数帯域以外の周波
数帯域の帯域成分信号を入力し、この帯域成分信号から
前記復号画像データを減算して差信号を得る減算器と、
前記減算器の差信号を量子化する量子化器と、前記量子
化器の出力を可変長符号化する可変長符号化回路と、前
記量子化器の出力を逆量子化する逆量子化器と、前記逆
量子化器の出力及び前記フレームメモリの復号画像デー
タを入力し、この両者を加算して新たな復号画像データ
を得る加算器とを備え、前記加算器の復号画像データは
前記フレームメモリに記憶されることを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the moving image encoding apparatus according to the first aspect, the high frequency encoding means includes a frame memory for storing decoded image data in band component units, and decoding of the frame signal. An image data and a subtracter for inputting a band component signal of a frequency band other than the frequency band of the band component signal in which the motion vector is detected, and subtracting the decoded image data from the band component signal to obtain a difference signal,
A quantizer for quantizing the difference signal of the subtractor, a variable length coding circuit for variable length coding the output of the quantizer, and an inverse quantizer for dequantizing the output of the quantizer. , An output of the dequantizer and the decoded image data of the frame memory are input, and an adder for adding both to obtain new decoded image data, the decoded image data of the adder being the frame memory. Is stored in.

【0016】請求項5記載の発明は、前記請求項2記載
の動画像符号化装置において、高域符号化手段は、動き
検出手段により検出された動きベクトル情報に基いてフ
レーム内符号化又はフレーム間符号化を指示する切り替
え指示回路と、帯域成分単位の復号画像データを記憶す
るフレームメモリと、前記フレーム信号の復号画像デー
タ及び、動きベクトルが検出された帯域成分信号の周波
数帯域以外の周波数帯域の帯域成分信号を入力し、この
帯域成分信号から前記復号画像データを減算して差信号
を得る減算器と、前記切り替え指示回路の指示に従っ
て、前記動きベクトルが検出された帯域成分信号の周波
数帯域以外の周波数帯域の帯域成分信号、及び前記善算
器の差信号の何れか一方を選択する第1の選択器と、前
記第1の選択器の出力を量子化する量子化器と、前記量
子化器の出力を可変長符号化する可変長符号化回路と、
前記量子化器の出力を逆量子化する逆量子化器と、前記
切り替え指示回路の指示に従って、前記フレームメモリ
の復号画像データを選択し、又はその選択を停止する第
2の選択器と、前記逆量子化器の出力及び前記第2の選
択器の出力を入力し、この両者を加算して新たな復号画
像データを得る加算器とを備え、前記加算器の復号画像
データは前記フレームメモリに記憶されることを特徴と
する。
According to a fifth aspect of the present invention, in the moving image encoding apparatus according to the second aspect, the high frequency encoding means performs intra-frame encoding or frame based on the motion vector information detected by the motion detecting means. A switching instruction circuit that instructs inter-coding, a frame memory that stores decoded image data in band component units, decoded image data of the frame signal, and a frequency band other than the frequency band of the band component signal in which the motion vector is detected. , A subtracter for subtracting the decoded image data from the band component signal to obtain a difference signal, and a frequency band of the band component signal in which the motion vector is detected according to the instruction of the switching instruction circuit. A first selector for selecting one of a band component signal of a frequency band other than the above and a difference signal of the good multiplier, and an output of the first selector. And variable-length coding circuit for variable-length coding and the quantizer, the output of the quantizer for quantizing,
An inverse quantizer that inversely quantizes the output of the quantizer; a second selector that selects the decoded image data of the frame memory or stops the selection according to an instruction of the switching instruction circuit; An output of the inverse quantizer and an output of the second selector are input, and an adder for adding both to obtain new decoded image data is provided, and the decoded image data of the adder is stored in the frame memory. It is characterized by being stored.

【0017】請求項6記載の発明は、前記請求項5記載
の動画像符号化装置において、第1の選択器は、切り替
え指示回路がフレーム間符号化を指示するときには減算
器の出力を選択する一方、フレーム内符号化を指示する
ときには動きベクトルが検出された帯域成分信号の周波
数帯域以外の周波数帯域の帯域成分信号を選択し、第2
の選択器は、切り替え指示回路がフレーム間符号化を指
示するときにはフレームメモリの復号画像データを選択
し、フレーム内符号化を指示するときには前記復号画像
データの選択を停止することを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, in the moving picture encoding apparatus according to the fifth aspect, the first selector selects the output of the subtractor when the switching instruction circuit instructs interframe encoding. On the other hand, when the intra-frame coding is instructed, the band component signal in the frequency band other than the frequency band of the band component signal in which the motion vector is detected is selected, and the second
The selector is characterized in that when the switching instruction circuit instructs inter-frame coding, it selects the decoded image data in the frame memory, and when instructing intra-frame coding, the selection of the decoded image data is stopped.

【0018】請求項7記載の発明は、前記請求項5記載
の動画像符号化装置において、切り替え指示回路は、動
き検出手段により検出された動きベクトル情報を入力
し、零値でない動きベクトルの数が設定値以上の場合に
はフレーム内符号化を指示し、零値でない動きベクトル
の数が設定値未満の場合にはフレーム間符号化を指示す
ることを特徴とする。
According to a seventh aspect of the present invention, in the moving picture coding apparatus according to the fifth aspect, the switching instruction circuit inputs the motion vector information detected by the motion detecting means, and the number of motion vectors that are not zero values. When is greater than or equal to a set value, intraframe coding is instructed, and when the number of non-zero motion vectors is less than the set value, interframe coding is instructed.

【0019】請求項8記載の発明は、前記請求項1又は
請求項2記載の動画像符号化装置において、他の高域符
号化手段は、入力した帯域成分信号を量子化する量子化
器と、前記量子化器の出力を可変長符号化する可変長符
号化器とを備えることを特徴とする。
According to an eighth aspect of the present invention, in the moving image encoding apparatus according to the first or second aspect, the other high band encoding means is a quantizer for quantizing the input band component signal. , And a variable length encoder for variable length encoding the output of the quantizer.

【0020】請求項9記載の発明の動画像符号化装置
は、画像信号を複数の周波数帯域の帯域成分信号に分割
する帯域分割手段と、前記帯域分割手段により分割され
た最も低周波数帯域の帯域成分信号について動きベクト
ルを検出する動き検出手段と、前記動き検出手段によっ
て動きベクトルが検出された帯域成分信号と予測信号と
の差分である予測誤差信号を得て、動き補償する動き補
償手段と、前記動き補償手段によって動き補償された予
測誤差信号を符号化する低域符号化手段と、前記動きベ
クトルが検出された帯域成分信号の周波数帯域以外の周
波数帯域の帯域成分信号を符号化する高域符号化手段と
を備え、前記帯域分割手段において、複数の周波数帯域
は、予め定めた周波数帯域を除く周波数帯域であること
を特徴とする。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a moving picture coding apparatus in which a band dividing means for dividing an image signal into band component signals of a plurality of frequency bands and a band of the lowest frequency band divided by the band dividing means. Motion detecting means for detecting a motion vector for a component signal; motion compensating means for obtaining a prediction error signal which is a difference between a band component signal in which the motion vector is detected by the motion detecting means and a prediction signal, and performing motion compensation; A low-band encoding unit that encodes a prediction error signal that has been motion-compensated by the motion compensation unit, and a high-band unit that encodes a band component signal in a frequency band other than the frequency band of the band component signal in which the motion vector is detected. Encoding means, and the plurality of frequency bands in the band dividing means are frequency bands excluding a predetermined frequency band.

【0021】請求項10記載の発明は、前記請求項9記
載の動画像符号化装置において、予め定めた周波数帯域
は、水平方向及び垂直方向に高周波数である周波数帯域
であることを特徴とする。
According to a tenth aspect of the present invention, in the moving picture coding apparatus according to the ninth aspect, the predetermined frequency band is a frequency band having a high frequency in the horizontal and vertical directions. .

【0022】以上の構成により、請求項1ないし請求項
8記載の発明では、高域符号化手段でフレーム間符号化
が採用されるので、フレーム間の相関を利用でき、符号
化時の画質が向上すると共に発生符号情報量が比較的少
量で済む。
With the above arrangement, in the inventions according to claims 1 to 8, since the inter-frame coding is adopted in the high band coding means, the correlation between frames can be utilized and the image quality at the time of coding can be improved. The amount of generated code information can be improved and the amount of generated code information can be relatively small.

【0023】特に、請求項2記載の発明では、低周波数
の帯域成分信号について検出した動きベクトルに基い
て、フレーム内符号化又はフレーム間符号化を選択し
て、高周波数域の帯域成分信号の符号化を行うので、各
帯域成分信号間に存在する相関を利用でき、符号化時の
画質の劣化が小さく抑制される。
In particular, according to the second aspect of the invention, intra-frame coding or inter-frame coding is selected based on the motion vector detected for the low-frequency band component signal, and the high-frequency band component signal is selected. Since the coding is performed, the correlation existing between the band component signals can be used, and the deterioration of the image quality at the time of coding can be suppressed to a small level.

【0024】また、請求項9及び請求項10記載の発明
では、一部の高周波数帯域では、画像信号を分割しない
ので、画像信号の分割処理速度が速くなると共に、発生
符号情報量の増大が防止される。特に、この分割しない
高周波数帯域を、水平方向及び垂直方向に高周波数であ
る帯域に限定した場合には、この帯域では帯域成分信号
が小電力であるので、復号画像の画質は良好に保持され
る。
According to the ninth and tenth aspects of the present invention, since the image signal is not divided in a part of the high frequency band, the division processing speed of the image signal is increased and the amount of generated code information is increased. To be prevented. In particular, when the high frequency band that is not divided is limited to a band having a high frequency in the horizontal direction and the vertical direction, the band component signal has low power in this band, so that the image quality of the decoded image is kept good. It

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】以下、本発明の動画像符号化装置
の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 Embodiments of a moving picture coding apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0026】(第1の実施の形態)図1は本発明の第1
の実施の形態の動画像符号化装置を示す。図1におい
て、100はディジタル化された入力画像信号、10は
帯域分割フィルタ(帯域分割手段)であって、前記入力
画像信号100を図6の構成により4つの周波数帯域の
帯域成分信号に分割する。即ち、水平方向及び垂直方向
共に低周波数帯域の信号11、水平方向に低周波数域で
垂直方向に高周波数域の信号12、水平方向に高周波数
域で垂直方向に低周波数域の信号13、水平方向及び垂
直方向共に高周波数域の信号14に分割する。
(First Embodiment) FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.
2 shows a moving picture coding apparatus according to the embodiment. In FIG. 1, 100 is a digitized input image signal, and 10 is a band division filter (band division means), which divides the input image signal 100 into band component signals of four frequency bands by the configuration of FIG. . That is, a signal 11 in the low frequency band in both the horizontal and vertical directions, a signal 12 in the low frequency range in the horizontal direction and a high frequency range in the vertical direction, a signal 13 in the high frequency range in the horizontal direction and a low frequency range in the vertical direction, and The signal 14 is divided into a high frequency signal 14 in both the vertical and vertical directions.

【0027】20は分割された帯域成分信号のうち最も
低い周波数帯域の成分信号11を動き補償予測符号化す
る第1の符号化回路であって、符号化データ112と動
きベクトル情報114とを出力する。104は本発明の
特徴的な構成を持つ第2の符号化回路(高域符号化手
段)であって、前記高周波数成分を含む一部の帯域成分
信号12、13を入力し、この帯域成分信号12、13
をフレーム間符号化して、各々の符号化データ116、
118を出力する。30は第3の符号化回路(他の高域
符号化手段)であって、残りの高周波数帯域成分信号1
4を入力し、この帯域成分信号14をフレーム内符号化
して、符号化データ120を出力する。60は多重化回
路であって、前記第1の符号化回路20からの符号化デ
ータ112及び動きベクトル情報114、並びに第2及
び第3の符号化回路104、30からの符号化データ1
16、118、120の多重化を行い、その多重化され
た符号化系列70を出力する。
Reference numeral 20 is a first coding circuit for performing motion compensation predictive coding of the component signal 11 of the lowest frequency band among the divided band component signals, and outputs coded data 112 and motion vector information 114. To do. Reference numeral 104 denotes a second encoding circuit (high frequency encoding means) having a characteristic configuration of the present invention, which inputs a part of the band component signals 12 and 13 including the high frequency component and outputs the band component. Signals 12, 13
Is encoded between frames, and each encoded data 116,
118 is output. Reference numeral 30 denotes a third encoding circuit (another high frequency encoding means), which is the remaining high frequency band component signal 1
4 is input, the band component signal 14 is intra-frame encoded, and encoded data 120 is output. Reference numeral 60 denotes a multiplexing circuit, which is coded data 112 and motion vector information 114 from the first coding circuit 20 and coded data 1 from the second and third coding circuits 104 and 30.
16, 118, and 120 are multiplexed, and the multiplexed coded sequence 70 is output.

【0028】前記第3の符号化回路30は、前記従来例
を示す図8の高域符号化回路30と同一構成である。即
ち、図8の構成と同様に、帯域成分信号14を量子化す
る量子化器16と、ここで量子化された信号を可変長符
号化する可変長符号化回路18とを備え、前記符号化回
路18から符号化データ120が出力される。
The third encoding circuit 30 has the same structure as the high frequency encoding circuit 30 of FIG. 8 showing the conventional example. That is, similar to the configuration of FIG. 8, a quantizer 16 for quantizing the band component signal 14 and a variable length coding circuit 18 for variable length coding the quantized signal are provided, and the coding is performed. Coded data 120 is output from the circuit 18.

【0029】前記第1の符号化回路20の内部構成を図
9に示す。図9の符号化回路20は、動き検出回路(動
き検出手段)199と、動き補償回路(動き補償手段)
200と、低域符号化回路(低域符号化手段)201と
から成る。
The internal structure of the first encoding circuit 20 is shown in FIG. The encoding circuit 20 of FIG. 9 includes a motion detection circuit (motion detection means) 199 and a motion compensation circuit (motion compensation means).
200 and a low frequency encoding circuit (low frequency encoding means) 201.

【0030】前記動き検出回路199は、後述するフレ
ームメモリ198から符号化対象ブロックの周辺に位置
するブロック28を読み出すと共に、低周波数帯域信号
11を入力し、この両者から最も近似しているブロック
を選出し、このブロックの位置から動きベクトルを検出
し、その検出した動きベクトル情報114を前記多重化
回路60に出力する。
The motion detection circuit 199 reads out a block 28 located around the block to be coded from the frame memory 198 described later, inputs the low frequency band signal 11, and finds the block which is the closest from both of them. The motion vector is selected, the motion vector is detected from the position of this block, and the detected motion vector information 114 is output to the multiplexing circuit 60.

【0031】前記動き補償回路200は、フレームメモ
リ198と、減算器191とを有する。前記フレームメ
モリ198は、後述するように前フレームの符号化済デ
ータを局部復号した信号を記憶し、前記動き検出回路1
99で検出された動きベクトル情報114に基いて最も
近似するブロックを予測信号27として出力する。ま
た、前記減算器191は、低周波数帯域信号11から前
記フレームメモリ198からの予測信号27を減算し、
その減算結果である予測誤差信号21を低域符号化回路
201に出力する。
The motion compensation circuit 200 has a frame memory 198 and a subtractor 191. The frame memory 198 stores a signal obtained by locally decoding the encoded data of the previous frame as described later, and the motion detection circuit 1
The block closest to the block based on the motion vector information 114 detected at 99 is output as the prediction signal 27. Further, the subtractor 191 subtracts the prediction signal 27 from the frame memory 198 from the low frequency band signal 11,
The prediction error signal 21 that is the result of the subtraction is output to the low-band encoding circuit 201.

【0032】前記低域符号化回路201は、前記減算器
191からの予測誤差信号21を直交変換し、その変換
結果である変換係数信号22を出力する直交変換回路1
92と、この直交変換回路192の変換係数信号22を
量子化し、その量子化信号23を出力する量子化器19
3と、前記量子化器193の量子化信号23を可変長符
号化して圧縮し、その結果である符号化データ112を
多重化回路60に出力する。
The low frequency encoding circuit 201 orthogonally transforms the prediction error signal 21 from the subtractor 191 and outputs a transform coefficient signal 22 which is the result of the transformation.
92 and a quantizer 19 for quantizing the transform coefficient signal 22 of the orthogonal transform circuit 192 and outputting the quantized signal 23.
3 and the quantized signal 23 of the quantizer 193 are variable length coded and compressed, and the resulting coded data 112 is output to the multiplexing circuit 60.

【0033】前記動き補償回路200は、更に、前記低
域符号化回路201の量子化器193の量子化信号23
を逆量子化する逆量子化器195と、この逆量子化器1
95の逆量子化信号24を逆直交変換して局部復号し、
その結果である復号差分信号25を出力する逆直交変換
回路196と、この逆直交変換回路196からの復号差
分信号25と前記フレームメモリ198からの予測信号
27とを加算する加算器197とを備え、前記加算器1
97の加算結果である今回のフレーム信号は前記フレー
ムメモリ198に記憶される。
The motion compensation circuit 200 further includes the quantized signal 23 of the quantizer 193 of the low band encoding circuit 201.
And an inverse quantizer 195 for dequantizing
95 inversely quantized signal 24 is inversely orthogonally transformed and locally decoded,
An inverse orthogonal transform circuit 196 that outputs the resulting decoded difference signal 25, and an adder 197 that adds the decoded difference signal 25 from the inverse orthogonal transform circuit 196 and the prediction signal 27 from the frame memory 198. , The adder 1
The current frame signal, which is the addition result of 97, is stored in the frame memory 198.

【0034】図3は前記第2の符号化回路104の内部
構成を示す。同図の符号化回路104は、高帯域成分信
号12をフレーム間符号化する符号化回路104aと、
他の高帯域成分信号13をフレーム間符号化する符号化
回路104bとから成り、この両回路104a、104
bは同一構成である。以下、符号化回路104aの内部
構成を説明する。同図の符号化回路104aは、帯域成
分単位で前フレームの符号化データを局部復号して得ら
れる復号画像データを記憶するフレームメモリ306
と、入力帯域成分信号12から前記フレームメモリ30
6からの前フレームの復号画像データ(予測信号)31
7を減算する減算器301と、この減算器301からの
差信号312を量子化する量子化器302と、この量子
化器302からの量子化信号313を可変長符号化する
可変長符号化回路303とを備えると共に、前記量子化
器302からの量子化信号313を逆量子化して復号
し、復号差分信号315を得る逆量子化器304と、前
記逆量子化器304の復号差分信号315と前記フレー
ムメモリ306からの予測信号317とを加算して局部
復号画像データ316を得る加算器305とを備え、前
記加算器305の局部復号画像データ316はフレーム
メモリ306に記憶され、次のフレームの符号化に用い
られる。
FIG. 3 shows the internal structure of the second encoding circuit 104. The encoding circuit 104 in the figure includes an encoding circuit 104a for inter-frame encoding the high band component signal 12, and
The other high band component signal 13 is composed of an encoding circuit 104b for inter-frame encoding.
b has the same configuration. The internal configuration of the encoding circuit 104a will be described below. The encoding circuit 104a in the figure includes a frame memory 306 that stores decoded image data obtained by locally decoding the encoded data of the previous frame in units of band components.
From the input band component signal 12 to the frame memory 30
Decoded image data (prediction signal) 31 of the previous frame from 6
7, a subtracter 301 for subtracting 7, a quantizer 302 for quantizing the difference signal 312 from the subtractor 301, and a variable length coding circuit for variable length coding the quantized signal 313 from the quantizer 302. And a dequantizer 304 that dequantizes and decodes the quantized signal 313 from the quantizer 302 to obtain a decoded differential signal 315, and a decoded differential signal 315 of the dequantizer 304. An adder 305 for adding the prediction signal 317 from the frame memory 306 to obtain locally decoded image data 316, and the locally decoded image data 316 of the adder 305 is stored in the frame memory 306 and stored in the next frame. Used for encoding.

【0035】従って、本実施の形態では、高周波数域成
分である2つの帯域成分信号12、13の符号化に対し
て、前フレームの局部復号画像信号との差分を用いたフ
レーム間符号化が採用される。よって、入力画像の動き
が比較的少ない場合には、フレーム間の相関があるの
で、符号化効率を高めて発生符号情報量を少なく抑える
ことができる。
Therefore, in the present embodiment, inter-frame coding using the difference between the locally decoded image signal of the previous frame and the coding of the two band component signals 12 and 13 which are high frequency band components is performed. Adopted. Therefore, when the motion of the input image is relatively small, there is a correlation between the frames, so that the coding efficiency can be increased and the generated code information amount can be suppressed to be small.

【0036】(第2の実施の形態)図2は本発明の第2
の実施の形態の動画像符号化装置を示す。図2におい
て、図1と異なるのは第2の符号化回路105の内部構
成である。第2の符号化回路105には、第1の符号化
回路20で検出された動きベクトル情報114が入力さ
れる。
(Second Embodiment) FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention.
2 shows a moving picture coding apparatus according to the embodiment. 2 is different from FIG. 1 in the internal configuration of the second encoding circuit 105. The motion vector information 114 detected by the first coding circuit 20 is input to the second coding circuit 105.

【0037】図4は、前記第2の符号化回路105の内
部構成を示す。同図の符号化回路105は、高帯域成分
信号12を符号化する符号化回路105aと、他の高帯
域成分信号13を符号化する符号化回路105bとから
成り、この両回路105a、105bは同一構成であ
る。以下、符号化回路105aの内部構成を説明する。
同図の符号化回路105aは、前記第1の実施の形態の
符号化回路104aに次の構成を付加したものである。
以下、付加した構成のみを説明し、同一構成の部分につ
いては同一の符号を付してその説明を省略する。同図の
符号化回路105aでは、フレーム間/フレーム内符号
化切り替え指示回路402と、第1の選択器408と、
第2の選択器409とを備える。
FIG. 4 shows the internal structure of the second encoding circuit 105. The coding circuit 105 in the figure comprises a coding circuit 105a for coding the high band component signal 12 and a coding circuit 105b for coding another high band component signal 13, and both circuits 105a and 105b are It has the same configuration. The internal configuration of the encoding circuit 105a will be described below.
The coding circuit 105a in the figure is obtained by adding the following configuration to the coding circuit 104a of the first embodiment.
Hereinafter, only the added configuration will be described, the same reference numerals will be given to the same configuration portions, and the description thereof will be omitted. In the encoding circuit 105a in the figure, an inter-frame / intra-frame encoding switching instruction circuit 402, a first selector 408,
And a second selector 409.

【0038】前記フレーム間/フレーム内符号化切り替
え指示回路402は、動き検出回路199からの動きベ
クトル情報114を入力し、零値でない動きベクトルの
個数の合計と閾値THとを比較して、零値でない動きベ
クトルの合計が閾値TH以上の場合にはフレーム内符号
化を選択するように指示信号421を出力し、一方、零
値でない動きベクトルの合計が閾値TH未満の場合には
フレーム間符号化を選択するように指示信号421を出
力する。第1の選択器408は、前記指示信号421を
受け、フレーム内符号化の選択が指示される場合には入
力帯域成分信号12を選択し、一方、フレーム間符号化
の選択が指示される場合には減算器301からの差信号
を選択して、その選択した信号を量子化器302に出力
する。前記第2の選択器409は、前記指示信号421
を受け、フレーム間符号化の選択が指示される場合には
フレームメモリ306の予測信号317を選択し、この
予測信号317を選択信号429として加算器305に
出力し、一方、フレーム内符号化の選択が指示される場
合には前記予測信号317の選択を停止する。
The inter-frame / intra-frame coding switching instruction circuit 402 inputs the motion vector information 114 from the motion detection circuit 199, compares the total number of non-zero motion vectors with the threshold value TH, and sets the result to zero. When the sum of non-valued motion vectors is greater than or equal to the threshold value TH, the instruction signal 421 is output so as to select intraframe coding, while when the sum of non-zero motion vectors is less than the threshold value TH, the interframe code is selected. The instruction signal 421 is output so as to select the conversion. The first selector 408 receives the instruction signal 421 and selects the input band component signal 12 when the selection of the intraframe coding is instructed, while the selection signal 421 is instructed when the selection of the interframe coding is instructed. , The difference signal from the subtractor 301 is selected, and the selected signal is output to the quantizer 302. The second selector 409 outputs the instruction signal 421.
When the selection of inter-frame coding is instructed, the prediction signal 317 of the frame memory 306 is selected, and this prediction signal 317 is output as the selection signal 429 to the adder 305, while the intra-frame coding is selected. When the selection is instructed, the selection of the prediction signal 317 is stopped.

【0039】従って、本実施の形態では、低周波数の帯
域成分信号11で求めた動きベクトル情報に基いて、フ
レーム内符号化及びフレーム間符号化の何れか一方を選
択して符号化し、入力画像の動きが少ない場合にはフレ
ーム間の相関を利用したフレーム間符号化を行い、一
方、シーンチェンジ等の入力画像の動きが多い場合には
フレーム内符号化が行われるので、発生符号情報量を少
なく抑えることができると共に、符号化時の画質劣化も
小さく抑えることができる。
Therefore, in the present embodiment, either intra-frame coding or inter-frame coding is selected and coded based on the motion vector information obtained from the low-frequency band component signal 11, and the input image is selected. When there is little motion, the inter-frame coding is performed using the correlation between frames, while when there is a lot of motion in the input image such as a scene change, intra-frame coding is performed, so the generated code information amount is It can be suppressed to a small level, and the deterioration of image quality at the time of encoding can be suppressed to a small level.

【0040】(第3の実施の形態)図5は第3の実施の
形態の動画像符号化装置を示す。本実施の形態は、動画
像符号化装置の全体構成は、従来例を示す図8、又は本
発明の前記第1若しくは第2の実施の形態を示す図1、
図2の構成と同様であり、帯域分割フィルタ10の内部
構成のみが異なる。
(Third Embodiment) FIG. 5 shows a moving picture coding apparatus according to the third embodiment. In the present embodiment, the entire configuration of the moving picture coding apparatus is shown in FIG. 8 showing a conventional example, or FIG. 1 showing the first or second embodiment of the present invention.
The configuration is the same as that of FIG. 2, and only the internal configuration of the band division filter 10 is different.

【0041】図5は本実施の形態の帯域分割フィルタ9
の内部構成を示す。同図において、600、602は入
力画像信号100を水平方向に2つの周波数帯域に分割
する直交ミラーフィルタより成る各々ハイパス特性、ロ
ーパス特性の帯域分割フィルタ、604、606は前記
帯域分割フィルタ600、602の出力信号を各々水平
方向にダウンサンプリングするダウンサンプリング回路
である。また、610は前記ダウンサンプリング回路6
04の出力を垂直方向にフィルタリングするローパス特
性の帯域分割フィルタ、612、614は前記ダウンサ
ンプリング回路604の出力を垂直方向にフィルタリン
グする各々ハイパス特性、ローパス特性の帯域分割フィ
ルタ、618、620、622は前記垂直方向の帯域分
割フィルタ610、612、614の出力を各々ダウン
サンプリングする垂直方向のダウンサンプリング回路で
あり、前記ダウンサンプリング回路618、620、6
22は、各々、水平方向に高周波数で且つ垂直方向に低
周波数の帯域成分信号13、水平方向に低周波数で垂直
方向に高周波数の帯域成分信号12、水平方向及び垂直
方向共に低周波数の帯域成分信号11を出力する。
FIG. 5 shows the band division filter 9 of this embodiment.
2 shows the internal configuration of FIG. In the figure, reference numerals 600 and 602 denote band-pass filters having high-pass characteristics and low-pass characteristics, respectively, which are orthogonal mirror filters that divide the input image signal 100 into two frequency bands in the horizontal direction, and 604 and 606 denote the band-dividing filters 600 and 602. Is a down-sampling circuit for down-sampling each of the output signals of. Further, 610 is the down sampling circuit 6
04 is a band-pass filter having a low-pass characteristic for vertically filtering the output of 04, 612 and 614 are band-pass filters having a high-pass characteristic and a low-pass characteristic for vertically filtering the output of the down-sampling circuit 604, and 618, 620 and 622, respectively. Vertical down-sampling circuits for down-sampling the outputs of the vertical band-splitting filters 610, 612, 614, respectively. The down-sampling circuits 618, 620, 6
22 denotes a band component signal 13 having a high frequency in the horizontal direction and a low frequency in the vertical direction, a band component signal 12 having a low frequency in the horizontal direction and a high frequency in the vertical direction, and a low frequency band in both the horizontal and vertical directions. The component signal 11 is output.

【0042】従って、本実施の形態では、水平及び垂直
方向共に高周波数の帯域成分信号は分割されない。この
帯域成分信号は、他の3つの帯域成分信号に比べ信号電
力が小さい。したがって、復号画像の画質にさほど影響
なく、前記分割しない分、帯域成分への分割処理速度が
速くなると共に、符号化時の発生符号情報量を少なく抑
えることができる。
Therefore, in the present embodiment, the high frequency band component signal is not divided in both the horizontal and vertical directions. This band component signal has a smaller signal power than the other three band component signals. Therefore, the image quality of the decoded image is not significantly affected, the division processing speed into band components is increased by the amount not divided, and the amount of code information generated at the time of encoding can be suppressed.

【0043】尚、本発明は前記実施の形態に限定されな
い。例えば、第1及び第2の実施の形態において帯域分
割フィルタ10は図6に示した帯域分割を行ったが、帯
域分割は、図7の帯域分割や、図7の帯域分割での帯域
成分LL2を更に繰り返し水平及び垂直方向にフィルタ
リングし、更にダウンサンプリングを行って、10個の
帯域成分に分割する場合、又は他の帯域分割方法等であ
ってもよいのは勿論である。また、第1、第2の実施の
形態では、第2の符号化回路104、105は、帯域成
分信号12、13に関してフレーム間符号化を行った
が、他の帯域成分信号をフレーム間符号化してもよい。
同様に、第3の符号化回路30は、帯域成分信号14に
関してフレーム内符号化を行ったが、他の帯域成分信号
をフレーム内符号化してもよい。更に、第2の実施の形
態では、零値でない動きベクトルの合計数と閾値とを比
較して符号化方法を決定したが、動きベクトル情報に基
づく他の決定方法で指示信号を出力してもよい。加え
て、前記実施の形態では、動き補償後に直交変換回路、
量子化、可変長符号化を行ったが、PCM符号化又はD
PCM符号化を行ってもよい。また、直交変換、量子
化、可変長符号化はこれ等に限定されず、他の手法によ
ってもよい。
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the first and second embodiments, the band division filter 10 performs the band division shown in FIG. 6, but the band division is performed by the band division of FIG. 7 or the band component LL2 in the band division of FIG. Is further repeatedly filtered in the horizontal and vertical directions and further down-sampled to divide into 10 band components, or other band dividing method may be used. Further, in the first and second embodiments, the second coding circuits 104 and 105 perform interframe coding on the band component signals 12 and 13, but interframe code other band component signals. May be.
Similarly, although the third encoding circuit 30 performs the intra-frame encoding on the band component signal 14, it may also intra-frame encode another band component signal. Further, in the second embodiment, the coding method is determined by comparing the total number of non-zero-valued motion vectors with the threshold value. However, even if the instruction signal is output by another determination method based on the motion vector information. Good. In addition, in the above embodiment, the orthogonal transformation circuit after motion compensation,
Quantization and variable length coding were performed, but PCM coding or D
PCM encoding may be performed. Moreover, the orthogonal transform, the quantization, and the variable length coding are not limited to these, and other methods may be used.

【0044】[0044]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1ないし請
求項8記載の発明の動画像符号化装置によれば、高周波
数域の帯域成分信号の符号化にもフレーム間符号化を採
用したので、フレーム間の相関を利用でき、復号画像の
画質の向上を図ることができると共に、発生符号情報量
を有効に低減できる。
As described above, according to the moving picture coding apparatus of the invention described in claims 1 to 8, the inter-frame coding is adopted for coding the band component signal in the high frequency range. Therefore, the correlation between frames can be used, the quality of a decoded image can be improved, and the amount of generated code information can be effectively reduced.

【0045】特に、請求項2記載の発明の動画像符号化
装置によれば、低周波数の帯域成分信号について検出し
た動きベクトルに基いて、フレーム内符号化又はフレー
ム間符号化を選択して、高周波数域の帯域成分信号の符
号化を行うので、各帯域成分信号間に存在する相関を利
用して、符号化時の画質の劣化を小さく抑制することが
できる。
In particular, according to the moving picture coding apparatus of the second aspect of the invention, intraframe coding or interframe coding is selected based on the motion vector detected for the low-frequency band component signal, Since the band component signals in the high frequency band are coded, it is possible to suppress the deterioration of the image quality at the time of coding by utilizing the correlation existing between the band component signals.

【0046】また、請求項9及び請求項10記載の発明
の動画像符号化装置によれば、一部の高周波数帯域で画
像信号を分割しないので、画像信号の分割処理速度の向
上を図ることができると共に、発生符号情報量の増大を
有効に防止できる。特に、この分割しない高周波数帯域
を、水平方向及び垂直方向に高周波数である帯域に限定
した場合には、復号画像の画質を良好に保持できる。
According to the ninth and tenth aspects of the present invention, since the image signal is not divided in a part of the high frequency band, the image signal division processing speed can be improved. It is possible to prevent the increase of the generated code information amount. In particular, when the high frequency band that is not divided is limited to a band having a high frequency in the horizontal direction and the vertical direction, the image quality of the decoded image can be kept good.

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

【図1】本発明の第1の実施の形態の動画像符号化装置
の全体構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a moving picture coding apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施の形態の動画像符号化装置
の全体構成を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing an overall configuration of a moving picture coding device according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1の実施の形態の動画像符号化装置
における第2の符号化回路の内部構成を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing an internal configuration of a second coding circuit in the moving picture coding apparatus according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第2の実施の形態の動画像符号化装置
における第2の符号化回路の内部構成を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing an internal configuration of a second coding circuit in the moving picture coding apparatus according to the second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第3の実施の形態における動画像符号
化装置における帯域分割フィルタの内部構成を示す図で
ある。
FIG. 5 is a diagram showing an internal configuration of a band division filter in a moving picture coding device according to a third embodiment of the present invention.

【図6】帯域分割の手法を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing a method of band division.

【図7】帯域分割の他の手法を示す説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram showing another method of band division.

【図8】従来の動画像符号化装置の全体構成を示す図で
ある。
FIG. 8 is a diagram showing an overall configuration of a conventional moving image encoding device.

【図9】従来の動画像符号化装置における符号化回路の
内部構成を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing an internal configuration of an encoding circuit in a conventional moving image encoding apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 帯域分割フィルタ 16 量子化器 18 可変長符号化回路 30 第3の符号化回路(他の高域符号化
回路) 104、105 第2の符号化回路(高域符号化回
路) 114 動きベクトル情報 192 直交変換回路 193 量子化器 194 可変長符号化回路 199 動き検出回路(動き検出手段) 200 動き補償回路(動き補償手段) 201 低域符号化回路(低域符号化手段) 301 減算器 302 量子化器 303 可変長符号化回路 304 逆量子化回路 305 加算器 306 フレームメモリ 402 切り替え指示回路 408 第1の選択器 409 第2の選択器
10 band division filter 16 quantizer 18 variable length coding circuit 30 third coding circuit (other high frequency coding circuit) 104, 105 second coding circuit (high frequency coding circuit) 114 motion vector information 192 Orthogonal transformation circuit 193 Quantizer 194 Variable length coding circuit 199 Motion detection circuit (motion detection means) 200 Motion compensation circuit (motion compensation means) 201 Low band coding circuit (low band coding means) 301 Subtractor 302 Quantum Decoder 303 Variable length coding circuit 304 Dequantization circuit 305 Adder 306 Frame memory 402 Switching instruction circuit 408 First selector 409 Second selector

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 画像信号を複数の周波数帯域の帯域成分
信号に分割する帯域分割手段と、 前記帯域分割手段により分割された最も低周波数帯域の
帯域成分信号について動きベクトルを検出する動き検出
手段と、 前記動き検出手段によって動きベクトルが検出された帯
域成分信号と予測信号との差分である予測誤差信号を得
て、動き補償する動き補償手段と、 前記動き補償手段によって動き補償された予測誤差信号
を符号化する低域符号化手段と、 前記動きベクトルが検出された帯域成分信号の周波数帯
域以外の所定の一部の周波数帯域の帯域成分信号をフレ
ーム間符号化する高域符号化手段と、 残りの周波数帯域の帯域成分信号をフレーム内符号化す
る他の高域符号化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 band division unit for dividing an image signal into band component signals of a plurality of frequency bands, and a motion detection unit for detecting a motion vector for the band component signal of the lowest frequency band divided by the band division unit. A motion compensation unit that obtains a prediction error signal that is a difference between a band component signal whose motion vector is detected by the motion detection unit and a prediction signal, and performs motion compensation; and a prediction error signal that is motion compensated by the motion compensation unit. A low-band coding means for coding, a high-band coding means for inter-frame coding a band component signal of a predetermined partial frequency band other than the frequency band of the band component signal in which the motion vector is detected, A moving picture coding apparatus, comprising: another high band coding means for intra-frame coding the band component signals of the remaining frequency bands.
【請求項2】 画像信号を複数の周波数帯域の帯域成分
信号に分割する帯域分割手段と、 前記帯域分割手段により分割された最も低周波数帯域の
帯域成分信号について動きベクトルを検出する動き検出
手段と、 前記動き検出手段によって動きベクトルが検出された帯
域成分信号と予測信号との差分である予測誤差信号を得
て、動き補償する動き補償手段と、 前記動き補償手段によって動き補償された予測誤差信号
を符号化する低域符号化手段と、 前記動き検出手段により検出された動きベクトル情報に
基いてフレーム間符号化及びフレーム内符号化の何れか
一方を選択し、前記動きベクトルが検出された帯域成分
信号の周波数帯域以外の所定の一部の周波数帯域の帯域
成分信号を前記選択に従って符号化する高域符号化手段
と、 残りの周波数帯域の帯域成分信号をフレーム内符号化す
る他の高域符号化手段とをを備えたことを特徴とする動
画像符号化装置。
2. Band division means for dividing an image signal into band component signals of a plurality of frequency bands, and motion detection means for detecting a motion vector for the band component signal of the lowest frequency band divided by the band division means. A motion compensation unit that obtains a prediction error signal that is a difference between a band component signal whose motion vector is detected by the motion detection unit and a prediction signal, and performs motion compensation; and a prediction error signal that is motion compensated by the motion compensation unit. A low-band encoding means for encoding, selecting either one of inter-frame encoding and intra-frame encoding based on the motion vector information detected by the motion detecting means, and the band in which the motion vector is detected. High-band encoding means for encoding a band component signal in a predetermined partial frequency band other than the frequency band of the component signal according to the selection, and the remaining frequency Band video encoding apparatus characterized by comprising a and another higher-band coding means for encoding the frame band component signals.
【請求項3】 低域符号化手段は、 予測誤差信号を直交変換する直交変換回路と、 前記直交変換回路により変換された予測誤差信号を量子
化する量子化器と、 前記量子化器により量子化された予測誤差信号を可変長
符号化する可変長符号化回路とを備えることを特徴とす
る請求項1又は請求項2記載の動画像符号化装置。
3. The low band encoding means comprises an orthogonal transform circuit for orthogonal transforming a prediction error signal, a quantizer for quantizing the prediction error signal transformed by the orthogonal transform circuit, and a quantizer for quantizing the quantizer. 3. The moving picture coding apparatus according to claim 1, further comprising a variable length coding circuit that performs variable length coding on the converted prediction error signal.
【請求項4】 高域符号化手段は、 帯域成分単位の復号画像データを記憶するフレームメモ
リと、 前記フレーム信号の復号画像データ及び、動きベクトル
が検出された帯域成分信号の周波数帯域以外の周波数帯
域の帯域成分信号を入力し、この帯域成分信号から前記
復号画像データを減算して差信号を得る減算器と、 前記減算器の差信号を量子化する量子化器と、 前記量子化器の出力を可変長符号化する可変長符号化回
路と、 前記量子化器の出力を逆量子化する逆量子化器と、 前記逆量子化器の出力及び前記フレームメモリの復号画
像データを入力し、この両者を加算して新たな復号画像
データを得る加算器とを備え、 前記加算器の復号画像データは前記フレームメモリに記
憶されることを特徴とする請求項1記載の動画像符号化
装置。
4. The high frequency encoding means includes a frame memory for storing decoded image data in band component units, decoded image data of the frame signal, and frequencies other than the frequency band of the band component signal in which the motion vector is detected. A band component signal of a band is input, a subtractor that subtracts the decoded image data from the band component signal to obtain a difference signal, a quantizer that quantizes the difference signal of the subtractor, and a quantizer of the quantizer. A variable length coding circuit for variable length coding the output, an inverse quantizer for dequantizing the output of the quantizer, an output of the dequantizer and the decoded image data of the frame memory are input, The moving image encoding apparatus according to claim 1, further comprising an adder that adds both of them to obtain new decoded image data, and the decoded image data of the adder is stored in the frame memory.
【請求項5】 高域符号化手段は、 動き検出手段により検出された動きベクトル情報に基い
てフレーム内符号化又はフレーム間符号化を指示する切
り替え指示回路と、 帯域成分単位の復号画像データを記憶するフレームメモ
リと、 前記フレーム信号の復号画像データ及び、動きベクトル
が検出された帯域成分信号の周波数帯域以外の周波数帯
域の帯域成分信号を入力し、この帯域成分信号から前記
復号画像データを減算して差信号を得る減算器と、 前記切り替え指示回路の指示に従って、前記動きベクト
ルが検出された帯域成分信号の周波数帯域以外の周波数
帯域の帯域成分信号、及び前記減算器の差信号の何れか
一方を選択する第1の選択器と、 前記第1の選択器の出力を量子化する量子化器と、 前記量子化器の出力を可変長符号化する可変長符号化回
路と、 前記量子化器の出力を逆量子化する逆量子化器と、 前記切り替え指示回路の指示に従って、前記フレームメ
モリの復号画像データを選択し、又はその選択を停止す
る第2の選択器と、 前記逆量子化器の出力及び前記第2の選択器の出力を入
力し、この両者を加算して新たな復号画像データを得る
加算器とを備え、 前記加算器の復号画像データは前記フレームメモリに記
憶されることを特徴とする請求項2記載の動画像符号化
装置。
5. The high-band encoding means includes a switching instruction circuit for instructing intra-frame encoding or inter-frame encoding based on the motion vector information detected by the motion detecting means, and decoded image data in band component units. A frame memory that stores the decoded image data of the frame signal and a band component signal in a frequency band other than the frequency band of the band component signal in which the motion vector is detected are input, and the decoded image data is subtracted from the band component signal. A subtractor for obtaining a difference signal, and, in accordance with an instruction of the switching instruction circuit, one of a band component signal in a frequency band other than the frequency band of the band component signal in which the motion vector is detected, and the difference signal of the subtractor. A first selector for selecting one, a quantizer for quantizing the output of the first selector, and a variable length coding for the output of the quantizer A variable-length coding circuit, an inverse quantizer that inversely quantizes the output of the quantizer, and a decoding image data in the frame memory is selected according to an instruction from the switching instruction circuit, or the selection is stopped. 2 selectors, and an adder that inputs the output of the dequantizer and the output of the second selector and adds both of them to obtain new decoded image data. The moving picture coding apparatus according to claim 2, wherein the image data is stored in the frame memory.
【請求項6】 第1の選択器は、切り替え指示回路がフ
レーム間符号化を指示するときには減算器の出力を選択
する一方、フレーム内符号化を指示するときには動きベ
クトルが検出された帯域成分信号の周波数帯域以外の周
波数帯域の帯域成分信号を選択し、 第2の選択器は、切り替え指示回路がフレーム間符号化
を指示するときにはフレームメモリの復号画像データを
選択し、フレーム内符号化を指示するときには前記復号
画像データの選択を停止す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 band selector signal, wherein the first selector selects the output of the subtractor when the switching instruction circuit instructs inter-frame coding, and the motion vector is detected when instructing intra-frame encoding. The second selector selects the decoded image data in the frame memory when the switching instruction circuit instructs the inter-frame encoding, and instructs the intra-frame encoding. 6. When performing, the selection of the decoded image data is stopped.
The moving picture encoding device according to the above.
【請求項7】 切り替え指示回路は、 動き検出手段により検出された動きベクトル情報を入力
し、零値でない動きベクトルの数が設定値以上の場合に
はフレーム内符号化を指示し、零値でない動きベクトル
の数が設定値未満の場合にはフレーム間符号化を指示す
ることを特徴とする請求項5記載の動画像符号化装置。
7. The switching instruction circuit inputs the motion vector information detected by the motion detecting means, instructs the intra-frame coding when the number of non-zero motion vectors is equal to or more than a set value, and does not indicate the zero value. The moving picture coding apparatus according to claim 5, wherein when the number of motion vectors is less than a set value, interframe coding is instructed.
【請求項8】 他の高域符号化手段は、 入力した帯域成分信号を量子化する量子化器と、 前記量子化器の出力を可変長符号化する可変長符号化器
とを備えることを特徴とする請求項1又は請求項2記載
の動画像符号化装置。
8. Another high-band encoding means comprises a quantizer for quantizing an input band component signal, and a variable-length encoder for variable-length encoding the output of the quantizer. The moving picture coding device according to claim 1 or 2.
【請求項9】 画像信号を複数の周波数帯域の帯域成分
信号に分割する帯域分割手段と、 前記帯域分割手段により分割された最も低周波数帯域の
帯域成分信号について動きベクトルを検出する動き検出
手段と、 前記動き検出手段によって動きベクトルが検出された帯
域成分信号と予測信号との差分である予測誤差信号を得
て、動き補償する動き補償手段と、 前記動き補償手段によって動き補償された予測誤差信号
を符号化する低域符号化手段と、 前記動きベクトルが検出された帯域成分信号の周波数帯
域以外の周波数帯域の帯域成分信号を符号化する高域符
号化手段とを備え、 前記帯域分割手段において、複数の周波数帯域は、予め
定めた周波数帯域を除く周波数帯域であることを特徴と
する動画像符号化装置。
9. A band division unit for dividing an image signal into band component signals of a plurality of frequency bands, and a motion detection unit for detecting a motion vector for the band component signal of the lowest frequency band divided by the band division unit. A motion compensation unit that obtains a prediction error signal that is a difference between a band component signal whose motion vector is detected by the motion detection unit and a prediction signal, and performs motion compensation; and a prediction error signal that is motion compensated by the motion compensation unit. A low-band coding means for coding, and a high-band coding means for coding a band component signal in a frequency band other than the frequency band of the band component signal in which the motion vector is detected, A plurality of frequency bands are frequency bands excluding a predetermined frequency band, and a moving picture encoding device.
【請求項10】 予め定めた周波数帯域は、水平方向及
び垂直方向に高周波数である周波数帯域であることを特
徴とする請求項9記載の動画像符号化装置。
10. The moving picture coding apparatus according to claim 9, wherein the predetermined frequency band is a frequency band having a high frequency in the horizontal and vertical directions.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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