JPH11239319A - High efficiency coded image signal compositing device and editor - Google Patents

High efficiency coded image signal compositing device and editor

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JPH11239319A
JPH11239319A JP3945898A JP3945898A JPH11239319A JP H11239319 A JPH11239319 A JP H11239319A JP 3945898 A JP3945898 A JP 3945898A JP 3945898 A JP3945898 A JP 3945898A JP H11239319 A JPH11239319 A JP H11239319A
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JP
Japan
Prior art keywords
image signal
frame
unit
orthogonally transformed
circuit
Prior art date
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Pending
Application number
JP3945898A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Motoharu Ueda
基晴 上田
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Victor Company of Japan Ltd
Original Assignee
Victor Company of Japan Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Victor Company of Japan Ltd filed Critical Victor Company of Japan Ltd
Priority to JP3945898A priority Critical patent/JPH11239319A/en
Publication of JPH11239319A publication Critical patent/JPH11239319A/en
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  • Television Signal Processing For Recording (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an image signal that is overlap-processed without the need for an orthogonal transform means and a quantization means and without deterioration by special conversion processing. SOLUTION: The number of frames for overlap processing is set to a parameter register 56. A sequencer 57 activates a frame counter based on a total frame number for overlap processing set in the parameter register 56. An orthogonal transform coefficient composite circuit 59 applies composite processing to two referenced image data stored in a data memory 55 based on their discrete cosine transform DCT coefficients by taking a frame decided by a syntax setting circuit 58 into account and the composite result is fed to a multiplexer 62 via a quantization circuit 60 and a variable length coding circuit 61. The composite stream is outputted for only the overlapped periods.

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】本発明は高能率符号化画像信
号合成装置及び編集装置に係り、特に高能率符号化され
た画像信号を取り扱う高能率符号化画像信号合成装置及
び編集装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high-efficiency coded image signal synthesizing apparatus and an editing apparatus, and more particularly to a high-efficiency coded image signal synthesizing apparatus and an editing apparatus for handling a high-efficiency coded image signal.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、ディジタル化された画像信号に対
して高能率符号化による圧縮された情報を光ディスクや
磁気媒体等のメディアに記録し、この記録メディアを再
生して得られた情報に対して復号処理を行って画像信号
を復元し再生する、記録再生システムが開発・実用化さ
れている。これらの記録再生システムに用いられている
代表的な高能率符号化方式として動画像に対する符号化
であるMPEG2がある。
2. Description of the Related Art In recent years, information obtained by compressing a digitized image signal by high-efficiency coding on a medium such as an optical disk or a magnetic medium is reproduced. A recording / reproducing system has been developed and put into practical use for performing decoding processing to restore and reproduce an image signal. As a typical high-efficiency encoding method used in these recording and reproducing systems, there is MPEG2 which is encoding for moving images.

【0003】MPEG2においては、まず基準となる画
像(Iフレーム)を決定して、その画像データを水平・
垂直の2次元ブロックに分割し、分割されたブロック単
位で直交変換の一種であるDCT(離散コサイン変換)
処理を施し、DCT変換された各々の係数を可変長符号
化する。
In MPEG2, a reference image (I frame) is first determined, and the image data is horizontally
DCT (Discrete Cosine Transform), which is a type of orthogonal transform, is divided into vertical two-dimensional blocks and the divided blocks are united
After processing, each of the DCT-transformed coefficients is subjected to variable-length coding.

【0004】DCT変換された成分は、画像の持つ周波
数成分に相当する値となる為、人間の視覚的特性を考慮
して高域成分を粗く、低域成分を細かく量子化する事に
より情報量を削減する。最低域成分であるDC成分はブ
ロックの平均値を表わし、その値はブロック間の画像の
相関を用い差分データが可変長符号化される。量子化さ
れた高域成分(AC成分)は0が連続する事が多くな
り、DCT変換係数を低域から高域へと順番にスキャン
していき、0の連続する係数の数と0でない成分の値を
可変長符号化する。以上の処理により、少ない情報量で
DCT変換係数を表わす事ができる。
Since the DCT-converted component has a value corresponding to the frequency component of the image, the amount of information is obtained by coarsely quantizing the high frequency component and finely quantizing the low frequency component in consideration of human visual characteristics. Reduce. The DC component, which is the lowest frequency component, represents the average value of the block, and the difference data is subjected to variable-length encoding using the correlation of the image between the blocks. In the quantized high-frequency component (AC component), 0s are often continuous, and the DCT transform coefficients are sequentially scanned from the low frequency to the high frequency, and the number of consecutive 0s and the non-zero component. Is variable-length coded. With the above processing, the DCT transform coefficient can be represented with a small amount of information.

【0005】更に、上記基準となる画像を用いて他の画
像(Pフレーム、Bフレーム)の動き成分を求め、予測
符号化を行う。動きベクトル検出は分割した2次元ブロ
ック単位で行い、水平・垂直の動き成分が2次元ベクト
ルとして求められる。求められた動きベクトルだけ移動
した位置の基準画像ブロックの値を符号化する画像のブ
ロックの値から引く事により予測ブロックを構成し、こ
れを基準画像と同様に直交変換し可変長符号化を行う。
予測符号化を行う事でより大きな情報圧縮を行う事がで
きる。Pフレームは、更に基準画像となる事ができ、他
のPフレーム、Bフレームの予測符号化に使用される。
Further, the motion component of another image (P frame, B frame) is obtained by using the reference image, and predictive coding is performed. Motion vector detection is performed in divided two-dimensional block units, and horizontal and vertical motion components are obtained as two-dimensional vectors. A prediction block is constructed by subtracting the value of the reference image block at the position shifted by the obtained motion vector from the value of the block of the image to be encoded, and performing orthogonal transform on the prediction block in the same manner as the reference image to perform variable length encoding. .
Larger information compression can be performed by performing predictive coding. The P frame can further serve as a reference image, and is used for predictive encoding of other P frames and B frames.

【0006】図2はMPEG2の基本的な符号化シンタ
ックスを示す。また、上記で示したような高能率符号化
を行う装置として、図3のブロック図に示すような構成
が知られている。図3において、入力されたディジタル
画像信号はフレームメモリ1に記憶され、符号化シンタ
ックスに従って符号化される順番に並べ替えを行う為遅
延される。フレームメモリ1から出力されたディジタル
信号は、減算器2を通して2次元ブロック変換回路3に
供給され、ここで基準フレームにおいては垂直方向N画
素・水平方向M画素(通常N,Mは8)の2次元ブロッ
クに変換される。変換されたデータは直交変換回路4に
てDCT変換が行われ、量子化回路5に送られる。
FIG. 2 shows the basic encoding syntax of MPEG2. As a device for performing the above-described high-efficiency encoding, a configuration as shown in a block diagram of FIG. 3 is known. In FIG. 3, an input digital image signal is stored in a frame memory 1 and is delayed in order to perform rearrangement in an encoding order according to an encoding syntax. The digital signal output from the frame memory 1 is supplied to a two-dimensional block conversion circuit 3 through a subtractor 2, where 2 pixels of N pixels in the vertical direction and M pixels in the horizontal direction (N, M are usually 8) in the reference frame. Converted to dimensional blocks. The transformed data is subjected to DCT transformation in the orthogonal transformation circuit 4 and sent to the quantization circuit 5.

【0007】量子化回路5において量子化されたDCT
変換係数は、符号化回路6において、符号化テーブル7
の係数に対応したアドレスを参照する事により可変長ま
たは固定長の符号化が行われ、マルチプレクサ15によ
り上記符号化データと画面内でのブロックの場所等を示
す情報とが多重化され、ビットストリームとして出力さ
れ、記録メディア17に記録される。
The DCT quantized in the quantization circuit 5
The transform coefficient is encoded by an encoding circuit 6 into an encoding table 7.
The variable-length or fixed-length encoding is performed by referring to the address corresponding to the coefficient of, and the coded data and the information indicating the location of the block in the screen are multiplexed by the multiplexer 15 to form a bit stream. And recorded on the recording medium 17.

【0008】ストリームの符号量はレートコントロール
回路16において目標の符号量との比較がとられ、目標
符号量に近づける為に量子化回路5の量子化の細かさが
調節されフィードバック制御されて、続くブロックの符
号化処理が行われる。
The code amount of the stream is compared with a target code amount in the rate control circuit 16, and the quantization level of the quantization circuit 5 is adjusted and feedback-controlled in order to approach the target code amount. Block encoding processing is performed.

【0009】符号化処理と共に、量子化回路5で量子化
されたDCT変換係数は、逆量子化回路8、逆直交変換
回路9において逆量子化及び逆DCT変換が行われ符号
化ビットストリームが復号された状態の画像信号に復元
されて、更にデブロック回路10及び加算器11を通し
て予測メモリ12に入力されて格納される。
Along with the encoding process, the DCT transform coefficient quantized by the quantization circuit 5 is subjected to inverse quantization and inverse DCT transform in an inverse quantization circuit 8 and an inverse orthogonal transform circuit 9 to decode an encoded bit stream. The image signal is restored to the image signal in the state as described above, and further input to the prediction memory 12 through the deblocking circuit 10 and the adder 11 and stored.

【0010】続いて予測フレームにおいては、フレーム
メモリ1から出力される画像と予測メモリ12に格納さ
れている画像との間で動きベクトル検出回路13によっ
て、画像間での動きベクトルが求められる。動きベクト
ル検出回路13は、一般的にブロックマッチングにより
求められ、符号化する画像と予測メモリ12の画像をそ
れぞれ2次元ブロック化し、画素毎の差分絶対値総和
(もしくは差分二乗総和)の最も小さいブロックに対す
る画面内の動き成分を動きベクトルとして出力する。
Subsequently, in the predicted frame, a motion vector between the images is obtained by the motion vector detection circuit 13 between the image output from the frame memory 1 and the image stored in the prediction memory 12. The motion vector detection circuit 13 generally obtains a two-dimensional block of an image to be coded and an image of the prediction memory 12 by block matching, and obtains a block having the smallest sum of absolute differences (or the sum of squared differences) for each pixel. Is output as a motion vector.

【0011】出力された動きベクトルにより、予測ブロ
ックが動き補償予測回路14により予測メモリ12から
切り出される。動き補償予測回路14では、予測を使用
するか使用しないか、予測モードの選択(Bフレームの
場合には、2つの基準フレームを持つ為、どの予測を適
用するかの判断を行い、符号化する画像ブロックとの差
分を減算器2でとってから2次元ブロック変換回路3に
送り出す。以降の処理は、前記フレームの各ブロックと
同様の処理が行われ、DCT変換係数が動きベクトルや
予測モードと共にビットストリームとして出力される。
A prediction block is cut out from the prediction memory 12 by the motion compensation prediction circuit 14 based on the output motion vector. The motion compensation prediction circuit 14 determines whether to use prediction or not, and selects a prediction mode (in the case of a B frame, since it has two reference frames, it determines which prediction to apply and performs encoding. After subtracting the difference from the image block by the subtracter 2, the difference is sent to the two-dimensional block conversion circuit 3. In the subsequent processing, the same processing as that of each block of the frame is performed, and the DCT transform coefficient is calculated together with the motion vector and the prediction mode. Output as a bit stream.

【0012】一方、ディジタル記録メディアを用いて、
さまざまな画像情報を配給する際に、原画像に対して様
々な特殊効果処理を施し、映像表現の幅を広げる処理が
一般的に行われる。従来、このような特殊効果処理は高
能率符号化される前に編集処理として行われる事が多
く、何回かの試行処理により効果を施す場所を決定して
最終的に作成された編集画像を用い、高能率符号化処理
が行われて記録される。
On the other hand, using digital recording media,
When distributing various types of image information, a process of performing various special effects processing on an original image to broaden a range of video expression is generally performed. Conventionally, such special effect processing is often performed as an editing processing before high-efficiency coding, and a trial processing is performed to determine a place where the effect is to be applied, and the final created edited image is processed. Used and recorded after being subjected to a high-efficiency encoding process.

【0013】このような編集処理を行う為には、非圧縮
の状態で編集後の大容量ディジタル画像データを記録す
る事のできるメディアが必要になり、業務用途の大規模
な編集システムが必要となる。
In order to perform such editing processing, a medium capable of recording unedited large-capacity digital image data in an uncompressed state is required, and a large-scale editing system for business use is required. Become.

【0014】しかしながら、ビデオレター等の個人用途
においては、上記のような大規模な編集システムを用意
する事は困難であり、個人用途においては、高能率符号
化された画像信号を簡易的に編集できるシステムが必要
となっている。
However, it is difficult to prepare a large-scale editing system as described above for personal use such as a video letter, and for personal use, a high-efficiency coded image signal is simply edited. A system that can do this is needed.

【0015】個人用途で用いられる編集処理として、2
つの画像信号を円滑に繋ぐオーバーラップ処理が用いら
れる。オーバーラップ処理は、ある画像信号の最後と他
の画像信号の最初を繋ぎ合わせる際に、画像同士をミッ
クスさせ、ミックスレベルを時間の経過に従って変化さ
せていく事により、スムーズなシーンの移行を実現でき
る。
As editing processing used for personal use, 2
An overlap process is used to connect two image signals smoothly. The overlap process mixes the images when joining the end of one image signal and the beginning of another image signal, and changes the mix level over time to realize a smooth scene transition. it can.

【0016】そこで、上記オーバーラップ編集処理を行
う方法として、符号化されたビットストリームを元に、
復元処理を行った画像データに対してオーバーラップ処
理を行い、再度符号化処理を行いオーバーラップ効果を
施したビットストリームを再記録する方法がある。この
手法を用いた従来の編集装置の構成を図4のブロック図
に示し説明する。同図中、図3と同一構成部分には同一
符号を付してある。
Therefore, as a method of performing the above-mentioned overlap editing processing, based on an encoded bit stream,
There is a method of performing overlap processing on the restored image data, performing coding processing again, and re-recording the bit stream to which the overlap effect has been applied. The configuration of a conventional editing apparatus using this technique will be described with reference to the block diagram of FIG. 3, the same components as those of FIG. 3 are denoted by the same reference numerals.

【0017】図4において、ハードディスクなどの記録
メディア20から得られた符号化ビットストリームは、
デマルチプレクサ21により動きベクトルや画面の位置
情報等の付加情報とDCT係数の符号化情報に分けられ
復号回路22に入力される。復号回路22は、復号テー
ブル23を参照して可変長もしくは固定長符号化された
DCT係数の符号化情報を復号し、量子化されたDCT
変換係数を取り出す。取り出された係数は、逆量子化回
路24により逆量子化が、更に逆直交変換回路25によ
り逆DCT変換が行われ、デブロック回路26により2
次元ブロックがディスプレイのスキャンライン順に並べ
替えられた後、予測ブロックである場合には動き補償予
測回路27により予測メモリ28より切り出された値が
加算器29で加算されて、ディジタル画像データとして
復元されて予測メモリ28に蓄積される。
In FIG. 4, an encoded bit stream obtained from a recording medium 20 such as a hard disk is
The demultiplexer 21 divides the information into additional information such as a motion vector and screen position information, and DCT coefficient coding information, and inputs the information to a decoding circuit 22. The decoding circuit 22 decodes the variable-length or fixed-length coded DCT coefficient coding information with reference to the decoding table 23, and
Extract the conversion coefficient. The extracted coefficients are subjected to inverse quantization by an inverse quantization circuit 24, inverse DCT transform by an inverse orthogonal transform circuit 25, and 2 by a deblocking circuit 26.
After the dimensional blocks are rearranged in the scan line order of the display, if they are prediction blocks, the values extracted from the prediction memory 28 by the motion compensation prediction circuit 27 are added by the adder 29 and restored as digital image data. And stored in the prediction memory 28.

【0018】この復元された画像データに対してオーバ
ーラップ処理が行われる。オーバーラップ処理を行う為
には、2画面の基準画像が必要となる為、2画面の復号
画像メモリ(フレームメモリ)30に上記画像データが
蓄積される。特殊効果処理回路31は、2画面の空間的
に同位置にある画素同士をオーバーラップパラメータに
応じて加算する事により、オーバーラップ画面を生成す
る。オーバーラップパラメータは時間的に前に存在する
画像100%から後に存在する画像100%へと変化し
ていき、その度に特殊効果処理回路31はオーバーラッ
プ画面を生成していく。生成されたオーバーラップ画面
の符号化画像データは、順次MPEG2のシンタックス
に従って、減算器32を通して2次元ブロック変換回路
3に入力され、以下図3で示した構成と同様の符号化回
路を用いて符号化処理が行われ、符号化データが出力さ
れ、記録メディア33に記録される。
An overlap process is performed on the restored image data. Since the overlap processing requires two screen reference images, the image data is stored in a two-screen decoded image memory (frame memory) 30. The special effect processing circuit 31 generates an overlap screen by adding pixels at the same spatial position in the two screens according to the overlap parameter. The overlap parameter changes from an image 100% existing before the image to an image 100% existing after the time, and each time the special effect processing circuit 31 generates an overlap screen. The generated coded image data of the overlap screen is sequentially input to the two-dimensional block conversion circuit 3 through the subtractor 32 in accordance with the syntax of MPEG2, and the same coding circuit as shown in FIG. An encoding process is performed, and encoded data is output and recorded on the recording medium 33.

【0019】[0019]

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記の従来
の編集装置では、オーバーラップ処理を行うと、逆直交
変換および直交変換を繰り返す事による画質劣化を伴
う。また、オーバーラップされたデータは、2つの画像
がミックスされた画像である為、予測の基準となる画像
と輝度レベルや解像度が異なる場合があり、ブロックマ
ッチングを基本として行われる動きベクトル検出におい
て誤検出を誘発する可能性が高くなり、符号化による誤
差もしくは符号量が増大する。また、編集装置内に、符
号化回路と同等の規模の回路を必要とする事により回路
構成もしくは演算量の増大を招く欠点がある。
However, in the above-described conventional editing apparatus, when the overlap processing is performed, the image quality is deteriorated by repeating the inverse orthogonal transform and the orthogonal transform. In addition, since the overlapped data is an image obtained by mixing two images, the luminance level and the resolution may be different from the prediction reference image. The probability of inducing detection is increased, and the error or code amount due to coding increases. In addition, there is a disadvantage that the circuit configuration or the amount of calculation is increased by requiring a circuit having the same scale as the encoding circuit in the editing apparatus.

【0020】本発明は以上の点に鑑みなされたもので、
より簡易な装置及び手段で高能率符号化された画像の符
号化ビットストリームに対して画像劣化の少ないオーバ
ーラップ処理を行う事のできる高能率符号化画像信号合
成装置及び編集装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above points,
It is an object of the present invention to provide a high-efficiency coded image signal synthesizing apparatus and an editing apparatus capable of performing overlap processing with little image deterioration on a coded bit stream of a high-efficiency coded image with a simpler apparatus and means. Aim.

【0021】[0021]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明合成装置は、基準フレームの画像信号を所定
ブロック単位に直交変換した後、量子化してから符号化
し、基準フレームの画像信号を用いて他のフレームの画
像信号の動き成分を求めて予測ブロックを生成した後、
量子化してから符号化することにより得られたストリー
ムが入力され、基準フレームを分離する分離手段と、分
離手段により分離された基準フレームの画像データを復
号及び逆量子化して直交変換された画像信号を得る復元
手段と、復元手段よりの直交変換された画像信号を蓄積
するメモリと、外部からオーバーラップ期間の符号化シ
ンタックスを設定する設定手段と、設定手段により設定
された符号化シンタックスに基づき、メモリから読み出
した2つの直交変換された画像信号を合成する合成手段
とを有する構成としたものである。
In order to achieve the above object, a synthesizing apparatus according to the present invention converts an image signal of a reference frame into an orthogonal signal in a predetermined block unit, quantizes the image signal, and encodes the image signal. After calculating the motion component of the image signal of the other frame using to generate a prediction block,
A stream obtained by quantizing and encoding is input, and a separating unit that separates a reference frame, and an image signal that is orthogonally transformed by decoding and dequantizing the image data of the reference frame separated by the separating unit , A memory for storing the orthogonally transformed image signal from the restoration means, a setting means for externally setting the encoding syntax of the overlap period, and an encoding syntax set by the setting means. And a synthesizing means for synthesizing two orthogonally transformed image signals read from the memory.

【0022】本発明合成装置における設定手段は、オー
バーラップフレーム数を記憶している記憶手段と、記憶
手段からのオーバーラップフレーム数のそれぞれのフレ
ームについて前に存在するフレームからの予測を行うフ
レームであるか否か、または前後するフレームとの間で
の双方向予測を行うフレームであるかのフレームタイプ
を決定する決定手段とからなり、合成手段は、メモリか
ら読み出したオーバーラップ期間における2つの直交変
換された画像信号を、フレームタイプに応じた比率で合
成する手段であることを特徴とする。
The setting means in the synthesizing apparatus according to the present invention comprises a storage means for storing the number of overlap frames, and a frame for predicting each of the number of overlap frames from the storage means from a previously existing frame. Determining means for determining whether or not there is a frame, or determining whether the frame is a frame for which bidirectional prediction is to be performed between the preceding and succeeding frames. It is a means for combining the converted image signals at a ratio according to the frame type.

【0023】また、本発明編集装置は、前記の合成装置
に、合成手段から取り出された合成画像信号を量子化し
た後、符号化する量子化及び符号化手段と、量子化及び
符号化手段から出力された合成画像符号を記録媒体に記
録する記録手段とを有する構成としたものである。
The editing apparatus according to the present invention further comprises: a quantizing / encoding means for quantizing the synthesized image signal taken out from the synthesizing means and encoding the quantized image signal, and a quantizing / encoding means. Recording means for recording the output composite image code on a recording medium.

【0024】本発明では、高能率符号化されたビットス
トリームを取り扱う合成装置及び編集装置において、前
後の復号された直交変換領域の画像信号より、自動的に
オーバーラップ区間のシンタックスに基づき合成画像信
号を得ることができる。
According to the present invention, in a synthesizing apparatus and an editing apparatus for handling a highly efficient coded bit stream, a synthesized image based on the syntax of the overlap section is automatically obtained from the image signals of the preceding and succeeding decoded orthogonal transform areas. A signal can be obtained.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面と共に説明する。図1は本発明になる高能率画像
信号編集装置の一実施の形態のブロック図を示す。編集
される符号化ビットストリームは、ハードディスク等の
記録メディア51よりデマルチプレクサ52に供給さ
れ、ここでIフレームが検出され、動きベクトルや画面
の位置情報等の付加情報とDCT係数の符号化情報が分
離されてDCT係数の符号化情報が可変長復号回路53
に入力される。可変長復号回路53は、入力されたDC
T係数の符号化情報の可変長復号を行い、得られた復号
データを逆量子化回路54に供給する。逆量子化回路5
4により逆量子化されて取り出されたDCT領域の画像
データは、直交変換領域データメモリ55に格納され
る。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a high-efficiency image signal editing apparatus according to the present invention. The coded bit stream to be edited is supplied from a recording medium 51 such as a hard disk to a demultiplexer 52, where an I frame is detected, and additional information such as a motion vector and screen position information and coding information of DCT coefficients are converted. The separated encoded information of the DCT coefficient is supplied to the variable length decoding circuit 53.
Is input to The variable length decoding circuit 53 receives the input DC
Variable-length decoding of the encoded information of the T coefficient is performed, and the obtained decoded data is supplied to the inverse quantization circuit 54. Inverse quantization circuit 5
The image data in the DCT area that has been dequantized and extracted by 4 is stored in the orthogonal transformation area data memory 55.

【0026】編集する前半のストリームの最後のIフレ
ームのデータのみを残しておき、後半の符号化ストリー
ムの最初のIフレームを抜き出し、DCT係数の符号化
情報を分離して可変長復号回路53に入力し、以下同様
に復号処理を行い、データメモリ55に蓄積する。パラ
メータレジスタ56には、オーバーラップ処理を行うフ
レーム数が設定される。シーケンサ57は、パラメータ
レジスタ56に設定された、オーバーラップ処理を行う
総フレーム数を元に、フレームカウンタを動作させる。
Only the data of the last I frame of the first half stream to be edited is left, the first I frame of the second half coded stream is extracted, and the coding information of the DCT coefficient is separated and sent to the variable length decoding circuit 53. Then, the data is decoded and stored in the data memory 55 in the same manner. In the parameter register 56, the number of frames to be subjected to the overlap processing is set. The sequencer 57 operates a frame counter based on the total number of frames for which overlap processing is set in the parameter register 56.

【0027】シンタックス設定回路58は、パラメータ
レジスタ56に設定されているオーバーラップ処理を行
うフレーム数より、シーケンサ57の出力であるフレー
ムカウンタのカウント値に基づき各フレームに対するフ
レームタイプを決定する。更に、そのときの動きベクト
ル値等の付加情報をどのように設定するか、及び直交変
換係数の合成式をどのように設定するかを後述するよう
にして設定し、決定されたフレームタイプと共に直交変
換係数合成回路59と付加情報符号化回路65に出力す
る。
The syntax setting circuit 58 determines the frame type for each frame based on the count value of the frame counter output from the sequencer 57, based on the number of frames to be subjected to the overlap processing set in the parameter register 56. Further, how to set additional information such as a motion vector value at that time, and how to set a synthesis formula of orthogonal transform coefficients are set as described later, and orthogonality is set together with the determined frame type. The data is output to the transform coefficient combining circuit 59 and the additional information encoding circuit 65.

【0028】そして、この決定されたフレームタイプを
元に、直交変換係数合成回路59では、2つの基準とな
る画像データのDCT係数より合成処理を行い、結果を
量子化回路60に供給する。量子化回路60は、合成さ
れたDCT係数に対して量子化処理を行い、得られた量
子化データを可変長符号化回路61で可変長符号化を行
わせる。この可変長符号化データは、マルチプレクサ6
2に供給される。
Then, based on the determined frame type, the orthogonal transform coefficient synthesizing circuit 59 performs a synthesizing process from the DCT coefficients of the two reference image data, and supplies the result to the quantization circuit 60. The quantization circuit 60 performs a quantization process on the synthesized DCT coefficient, and causes the variable length coding circuit 61 to perform variable length coding on the obtained quantized data. The variable length coded data is supplied to the multiplexer 6
2 is supplied.

【0029】付加情報符号化回路65はシンタックス設
定回路58から供給される動きベクトルや画面の位置情
報などの付加情報を符号化してマルチプレクサ62に供
給する。マルチプレクサ62は、可変長符号化回路61
から供給されるDCT係数の符号化情報と、この符号化
された付加情報を合成したストリームとして出力し、ス
イッチ63を介して記録メディア64に記録される。
The additional information encoding circuit 65 encodes additional information such as a motion vector and screen position information supplied from the syntax setting circuit 58 and supplies the encoded additional information to the multiplexer 62. The multiplexer 62 includes a variable length encoding circuit 61
Is output as a stream obtained by combining the encoded information of the DCT coefficient supplied from, and the encoded additional information, and is recorded on the recording medium 64 via the switch 63.

【0030】なお、上記の設定された2つの基準フレー
ムの前後の符号化データ(合成しない画像データ)に関
しては、スイッチ63が切り換えられてデマルチプレク
サ52から取り出された、付加情報を分離していない画
像データの符号化ストリームがそのまま記録メディア6
4に記録され、オーバーラップ区間に関してのみ、上記
の合成されたストリームがマルチプレクサ62から出力
されて記録される。
The switch 63 is switched for the coded data (image data not to be synthesized) before and after the two set reference frames, and the additional information extracted from the demultiplexer 52 is not separated. The encoded stream of the image data is directly recorded on the recording medium 6.
4 and the combined stream is output from the multiplexer 62 and recorded only for the overlap section.

【0031】以下、図2のようなMPEG2のシンタッ
クスを想定し、総オーバーラップフレーム数が30、I
フレームの間隔を15フレーム、Pフレームの間隔を3
フレームとした場合の動作を説明する。シンタックス設
定回路58は、シーケンサ57から与えられたフレーム
カウンタの値を15で除算した余りが0の場合は、Iフ
レームを設定し、それ以外の場合に3で除算した余りが
0の場合にPフレームを設定し、上記以外の場合にはB
フレームが設定される。
Hereinafter, assuming the syntax of MPEG2 as shown in FIG.
Frame interval is 15 frames, P frame interval is 3
The operation in the case of a frame will be described. The syntax setting circuit 58 sets the I frame when the remainder obtained by dividing the value of the frame counter given from the sequencer 57 by 15 is 0, and otherwise sets the I frame when the remainder obtained by dividing by 3 is 0. Set a P frame and set B
The frame is set.

【0032】次に、Iフレームの場合(フレームカウン
タのカウント値15のとき)、Pフレームの場合(フレ
ームカウンタのカウント値6のとき)、Bフレームの場
合(フレームカウンタのカウント値10のとき)の直交
変換係数合成回路59の動作について説明する。
Next, in the case of an I frame (when the count value of the frame counter is 15), in the case of a P frame (when the count value of the frame counter is 6), and in the case of a B frame (when the count value of the frame counter is 10). The operation of the orthogonal transform coefficient combining circuit 59 will be described.

【0033】直交変換領域データメモリ55から入力さ
れる2つの基準画像データ(直交変換領域)をそれぞれ
A、Bとすると、フレームカウンタのカウント値が15
であるときはIフレームであり、Iフレームの場合は、
符号化すべきデータが動き補償予測を行わないデータで
あるため、2つの基準画像データA及びBを距離の比率
で合成すればよい。
Assuming that two pieces of reference image data (orthogonal transform areas) input from the orthogonal transform area data memory 55 are A and B, respectively, the count value of the frame counter becomes 15
Is an I frame, and in the case of an I frame,
Since the data to be encoded is data for which motion compensation prediction is not performed, the two pieces of reference image data A and B may be combined at a ratio of distance.

【0034】従って、この場合は総オーバーラップフレ
ーム数をX、フレームカウンタ数をYとすると、直交変
換係数合成回路59により、合成画像データCは(1)
式の演算に基づいて、 C=A×{(X−Y)/X}+B×(Y/X) =A×(15/30)+B×(15/30) =(A+B)/2 (1) となる。
Accordingly, in this case, assuming that the total number of overlap frames is X and the number of frame counters is Y, the combined image data C is expressed by (1)
Based on the calculation of the equation, C = A × {(XY) / X} + B × (Y / X) = A × (15/30) + B × (15/30) = (A + B) / 2 (1 ).

【0035】また、Pフレームの場合には、前に存在す
るIフレーム若しくはPフレームからの予測が行われる
ため、Pフレーム間隔での画像の変位が誤差データとな
る。よって、動きベクトルを0と想定すると、2つの基
準画像データA及びBの差分値をオーバーラップフレー
ム数とPフレーム間隔との比率で除算すればよいことに
なる。
In the case of a P frame, prediction is performed from an I frame or a P frame existing before, so that displacement of an image at P frame intervals becomes error data. Therefore, assuming that the motion vector is 0, it suffices to divide the difference value between the two pieces of reference image data A and B by the ratio between the number of overlap frames and the P frame interval.

【0036】従って、フレームカウンタのカウント値が
6であるとき、Pフレームであるから、2つの基準画像
データからの合成画像データCは、Pフレーム間隔をZ
とすると、直交変換係数合成回路59により、(2)式
の演算に基づいて、計算され、 C=(B−A)×(Z/X) =(B−A)×(3/30) =(B−A)/10 (2) となる。
Accordingly, when the count value of the frame counter is 6, since the frame is a P frame, the composite image data C from the two pieces of reference image data has a P frame interval of Z
Then, it is calculated by the orthogonal transformation coefficient synthesis circuit 59 based on the calculation of the equation (2), and C = (BA) × (Z / X) = (BA) × (3/30) = (BA) / 10 (2).

【0037】更に、Bフレームの場合には、前後するI
フレーム若しくはPフレームとの間で双方向予測を行う
ことができるため、前後するIフレーム若しくはPフレ
ームと符号化するBフレームとの距離と中心点に相当す
る時間(つまり、双方向で予測された2つのリファレン
ス画像の中心点)との差に相当する変位が誤差データと
なる。Pフレームの場合と同様に、動きベクトルを両方
向共に0と想定し、変位量を符号化データとする。フレ
ームカウンタのカウント値が10の時には、Bフレーム
であり、Pフレーム間隔をZ、前方向の基準画像とBフ
レームとの距離をTとすると、直交変換係数合成回路5
9により、2つの基準画像データA及びBの合成画像デ
ータCは、(3)式の演算に基づいて、 C=(B−A)×{(1/2)−(T/Z)}/30 =(B−A)×{(1/2)−(1/3)}/30 =(B−A)×(1/6)/30 =(B−A)/180 (3) となる。
Further, in the case of a B frame, the I
Since bidirectional prediction can be performed between a frame and a P frame, the distance between the preceding and succeeding I or P frames and the B frame to be encoded and the time corresponding to the center point (that is, the time corresponding to the bidirectional prediction) The displacement corresponding to the difference between the two reference images (the center point of the two reference images) is the error data. As in the case of the P frame, the motion vector is assumed to be 0 in both directions, and the displacement amount is used as encoded data. When the count value of the frame counter is 10, the frame is a B frame, and if the P frame interval is Z and the distance between the reference image and the B frame in the forward direction is T, the orthogonal transformation coefficient synthesis circuit 5
9, the composite image data C of the two pieces of reference image data A and B is calculated as follows: C = (B−A) × {(1/2) − (T / Z)} / 30 = (BA) * {(1/2)-(1/3)} / 30 = (BA) * (1/6) / 30 = (BA) / 180 (3) .

【0038】このように、連続するオーバーラップ期間
に対して、それぞれ符号化されるべきDCT係数(画像
データ)は、2つの基準画像データのDCT係数より導
き出せることになり、編集装置上に逆直交変換と符号化
するための動きベクトル検出回路、動き補償回路及び直
交変換回路を具備することなく、オーバーラップ編集が
実現できる。
As described above, the DCT coefficients (image data) to be coded for each successive overlap period can be derived from the DCT coefficients of two pieces of reference image data. Overlap editing can be realized without including a motion vector detection circuit, a motion compensation circuit, and an orthogonal transformation circuit for conversion and encoding.

【0039】なお、出力されたDCT係数に対して量子
化処理を行った場合には、量子化レベルに応じて符号化
誤差が生じる。Pフレームの場合には予測が巡回型であ
るため、誤差を無視して符号化を行っていくと誤差が蓄
積する。しかし、Pフレームの場合には、直交変換領域
での量子化誤差をメモリに蓄えておき、次のPフレーム
に対する誤差値のDCT係数に足し合わせることによ
り、蓄積を防ぐことができる。
When a quantization process is performed on the output DCT coefficient, a coding error occurs according to the quantization level. In the case of a P frame, since the prediction is of a cyclic type, errors are accumulated when encoding is performed ignoring errors. However, in the case of a P frame, the accumulation can be prevented by storing the quantization error in the orthogonal transform domain in a memory and adding the quantization error to the DCT coefficient of the error value for the next P frame.

【0040】また、Pフレームの間隔を2フレームに設
定した場合には、Bフレームの誤差値を導き出すための
(3)式の値は、 C=(B−A)×{(1/2)−(1/2)}/30=
0 となるために誤差値は発生せず、動きベクトル0と両方
向予測モードで誤差を送らず、符号化データを出力でき
るため、少ない符号量でオーバーラップ処理を実現でき
る。
When the interval between the P frames is set to two frames, the value of the equation (3) for deriving the error value of the B frame is as follows: C = (BA) × {(1/2) − (1/2)} / 30 =
0, no error value is generated, and no error is sent with the motion vector 0 in the bidirectional prediction mode, so that encoded data can be output. Therefore, the overlap processing can be realized with a small code amount.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
高能率符号化されたビットストリームを取り扱う合成装
置及び編集装置において、前後の復号された直交変換領
域の画像信号より、自動的にオーバーラップ区間のシン
タックスに基づき合成画像信号を得ることができるた
め、直交変換手段や量子化手段を必要とせず、特殊変換
処理による劣化を生じないオーバーラップ処理された画
像信号を得ることができる。
As described above, according to the present invention,
In a synthesizing device and an editing device that handle a highly efficient coded bit stream, a synthesized image signal can be automatically obtained based on the syntax of the overlap section from the decoded image signals in the preceding and following decoded orthogonal transform areas. It is possible to obtain an overlap-processed image signal that does not require orthogonal transformation means or quantization means and does not cause deterioration due to special transformation processing.

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

【図1】本発明の一実施の形態のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention.

【図2】MPEG2の基本的な符号化シンタックスを示
す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a basic encoding syntax of MPEG2.

【図3】高能率符号化装置の一例のブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating an example of a high-efficiency encoding device.

【図4】従来の高能率符号化画像信号編集装置の一例の
ブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram of an example of a conventional high efficiency coded image signal editing device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

51、64 記録メディア 52 デマルチプレクサ 53 可変長復号回路 54 逆量子化回路 55 直交変換領域データメモリ 56 パラメータレジスタ 57 シーケンサ 58 シンタックス設定回路 59 直交変換係数合成回路 60 量子化回路 61 可変長符号化回路 62 マルチプレクサ 63 切換スイッチ 65 付加情報符号化回路 51, 64 Recording media 52 Demultiplexer 53 Variable length decoding circuit 54 Inverse quantization circuit 55 Orthogonal transformation area data memory 56 Parameter register 57 Sequencer 58 Syntax setting circuit 59 Orthogonal transformation coefficient synthesizing circuit 60 Quantization circuit 61 Variable length encoding circuit 62 multiplexer 63 selector switch 65 additional information encoding circuit

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基準フレームの画像信号を所定ブロック
単位に直交変換した後、量子化してから符号化し、前記
基準フレームの画像信号を用いて他のフレームの画像信
号の動き成分を求めて予測ブロックを生成した後、量子
化してから符号化することにより得られたストリームが
入力され、前記基準フレームを分離する分離手段と、 前記分離手段により分離された前記基準フレームの画像
データを復号及び逆量子化して前記直交変換された画像
信号を得る復元手段と、 前記復元手段よりの直交変換された画像信号を蓄積する
メモリと、 外部からオーバーラップ期間の符号化シンタックスを設
定する設定手段と、 前記設定手段により設定された符号化シンタックスに基
づき、前記メモリから読み出した2つの前記直交変換さ
れた画像信号を合成する合成手段とを有することを特徴
とする高能率符号化画像信号合成装置。
1. An image signal of a reference frame is orthogonally transformed in a predetermined block unit, quantized and encoded, and a motion component of an image signal of another frame is obtained using the image signal of the reference frame. Is generated, a stream obtained by quantizing and encoding is input, and a separating unit that separates the reference frame; decoding and inverse quantization of the image data of the reference frame separated by the separating unit Restoring means for obtaining the orthogonally transformed image signal by converting the orthogonally transformed image signal from the restoring means, a memory for storing the orthogonally transformed image signal from the restoring means, setting means for externally setting an encoding syntax of the overlap period, The two orthogonally transformed image signals read from the memory are combined based on the encoding syntax set by the setting unit. High efficiency coding the image signal synthesizing apparatus characterized by having a synthesizing means for.
【請求項2】 前記設定手段は、オーバーラップフレー
ム数を記憶している記憶手段と、前記記憶手段からのオ
ーバーラップフレーム数のそれぞれのフレームについて
前に存在するフレームからの予測を行うフレームである
か否か、または前後するフレームとの間での双方向予測
を行うフレームであるかのフレームタイプを決定する決
定手段とからなり、前記合成手段は、前記メモリから読
み出した前記オーバーラップ期間における2つの前記直
交変換された画像信号を、前記フレームタイプに応じた
比率で合成する手段であることを特徴とする請求項1記
載の高能率符号化画像信号合成装置。
2. The method according to claim 1, wherein the setting unit is a storage unit that stores the number of overlap frames, and a frame that predicts each of the overlap frame numbers from the storage unit from a previous frame. Deciding means for deciding whether or not the frame is a frame for which bidirectional prediction is to be performed between the preceding and succeeding frames. 2. The high-efficiency coded image signal synthesizing apparatus according to claim 1, wherein said orthogonally transformed image signals are synthesized at a ratio corresponding to the frame type.
【請求項3】 基準フレームの画像信号を所定ブロック
単位に直交変換した後、量子化してから符号化し、前記
基準フレームの画像信号を用いて他のフレームの画像信
号の動き成分を求めて予測ブロックを生成した後、量子
化してから符号化することにより得られたストリームが
入力され、前記基準フレームを分離する分離手段と、 前記分離手段により分離された前記基準フレームの画像
データを復号及び逆量子化して前記直交変換された画像
信号を得る復元手段と、 前記復元手段よりの直交変換された画像信号を蓄積する
メモリと、 外部からオーバーラップ期間の符号化シンタックスを設
定する設定手段と、 前記設定手段により設定された符号化シンタックスに基
づき、前記メモリから読み出した2つの前記直交変換さ
れた画像信号を合成する合成手段と、 前記合成手段から取り出された合成画像信号を量子化し
た後、符号化する量子化及び符号化手段と、 前記量子化及び符号化手段から出力された合成画像符号
を記録媒体に記録する記録手段とを有することを特徴と
する高能率符号化画像信号編集装置。
3. An image signal of a reference frame is orthogonally transformed in a predetermined block unit, quantized and encoded, and a motion component of an image signal of another frame is obtained by using the image signal of the reference frame. Is generated, a stream obtained by quantizing and encoding is input, and a separating unit that separates the reference frame; decoding and inverse quantization of the image data of the reference frame separated by the separating unit Restoring means for obtaining the orthogonally transformed image signal by converting the orthogonally transformed image signal from the restoring means, a memory for storing the orthogonally transformed image signal from the restoring means, setting means for externally setting an encoding syntax of the overlap period, The two orthogonally transformed image signals read from the memory are combined based on the encoding syntax set by the setting unit. A quantizing unit that quantizes a synthesized image signal extracted from the synthesizing unit, and then encodes the synthesized image signal. The synthesized image code output from the quantizing and encoding unit is recorded on a recording medium. And a recording unit for recording.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100843410B1 (en) 2007-08-24 2008-07-04 삼성전기주식회사 Image synthesizing apparatus having synthesizing image function in frequency area

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