JP2000036961A - Image coder, image coding method and image decoder - Google Patents

Image coder, image coding method and image decoder

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JP2000036961A
JP2000036961A JP20295598A JP20295598A JP2000036961A JP 2000036961 A JP2000036961 A JP 2000036961A JP 20295598 A JP20295598 A JP 20295598A JP 20295598 A JP20295598 A JP 20295598A JP 2000036961 A JP2000036961 A JP 2000036961A
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data
pixel
interpolation
image
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Shigeo Fujishiro
茂夫 藤代
Osamu Matsunaga
修 松永
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Sony Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain the image coding method for keeping high image quality by minimizing deteriorated coding even in the case that a data rate of image data is high and a data amount is large. SOLUTION: The number of data equivalent to one screen of input image data of a non-interlace scanning system is thinned into a half and the image data are converted into image data of the interlace scanning system. A coding section 1 encodes image data after the conversion by the unit of one screen. As to pixel data at positions thinned by an image data number reduction means, a code representing an interpolation candidate pixel data with largest correlation with the corresponding pixel data in original image data is encoded among plural interpolation candidate pixel data. The image data encoded by the coding section 1 and the encoded interpolation candidate pixel code are multiplexed and the multiplexed data are transmitted.

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】この発明は、例えば、単位時
間当たりの画像データ数が、飛び越し走査型の画像デー
タの2倍である順次走査型の画像データを、飛び越し走
査型の画像データを符号化した場合と比較して、符号化
の劣化をできるだけ生じることなく、高能率に符号化す
ることができる画像符号化装置および画像符号化方法な
らびに画像復号化装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention encodes progressive scan image data in which the number of image data per unit time is twice that of interlaced scan image data, and interlaced scan image data. The present invention relates to an image encoding device, an image encoding method, and an image decoding device that can perform encoding with high efficiency without causing deterioration of encoding as much as possible.

【0002】[0002]

【従来の技術】画像データをディスクなどの記録媒体に
記録し、再生したり、地上波テレビ放送、衛星テレビ放
送、ケーブルテレビ放送などにより伝送する場合など、
画像データを限られた伝送容量の伝送媒体を通じて伝送
する場合、その限られた伝送容量を有効に利用するため
に、画像データは、圧縮符号化して伝送するようにす
る。
2. Description of the Related Art When image data is recorded on a recording medium such as a disk and reproduced, or transmitted by terrestrial television broadcasting, satellite television broadcasting, cable television broadcasting, and the like.
When image data is transmitted through a transmission medium having a limited transmission capacity, the image data is compressed and transmitted in order to effectively use the limited transmission capacity.

【0003】図8は、この種の圧縮画像符号化方式とし
て、従来から、よく用いられているMPEG方式の画像
符号化回路のブロック図を示すものである。
FIG. 8 is a block diagram of an image coding circuit of the MPEG system which has been widely used as this type of compressed image coding system.

【0004】入力デジタル画像データViは、同期信号
部分が除去された有効画面部分の画像データである。こ
の入力デジタル画像データViは、符号化部1の前処理
回路11に供給されて、動き補償処理を行うための画像
順の入れ替えが行われると共に、ラスタースキャンから
ブロックスキャンに変換される。すなわち、この例で
は、水平走査線単位のラスタースキャン形式の画像デー
タは、例えば水平×垂直=8画素×8画素のブロック単
位のブロックスキャン形式の画像データに変換される。
[0004] Input digital image data Vi is image data of an effective screen portion from which a synchronization signal portion has been removed. The input digital image data Vi is supplied to the pre-processing circuit 11 of the encoding unit 1, where the image order for performing the motion compensation processing is changed, and the raster scan is converted into a block scan. That is, in this example, raster scan format image data in units of horizontal scanning lines is converted into block scan format image data in units of blocks of, for example, horizontal × vertical = 8 pixels × 8 pixels.

【0005】前処理回路11からのブロックスキャン形
式の画像データは、フレーム間あるいはフィールド間予
測符号化処理の差分演算のための減算回路12を通じて
DCT(Discrete Cosine Trans
form;離散コサイン変換)処理回路13に供給され
る。このDCT処理回路16では、ブロック単位のデー
タ(フレーム間予測符号化するPピクチャおよびBピク
チャでは予測誤差信号)について、時間軸領域の信号を
周波数領域のDCT係数に変換するDCT演算処理を行
う。
[0005] The image data in the block scan format from the pre-processing circuit 11 is passed through a subtraction circuit 12 for calculating the difference in the inter-frame or inter-field predictive encoding processing, and is subjected to DCT (Discrete Cosine Trans).
form; discrete cosine transform) processing circuit 13. The DCT processing circuit 16 performs a DCT operation for transforming a signal in the time domain into a DCT coefficient in the frequency domain with respect to data in block units (prediction error signals in P pictures and B pictures to be subjected to inter-frame prediction coding).

【0006】DCT処理回路13の演算処理結果である
DCT係数は、量子化回路14に供給されて量子化され
る。量子化回路14の出力は、符号化部1の出力として
可変長符号化回路2に供給されるとともに、以下に説明
するような動き補償処理のための回路部に供給される。
[0006] The DCT coefficient as a result of the arithmetic processing by the DCT processing circuit 13 is supplied to a quantization circuit 14 and quantized. The output of the quantization circuit 14 is supplied to the variable length encoding circuit 2 as an output of the encoding unit 1 and is also supplied to a circuit unit for motion compensation processing as described below.

【0007】すなわち、動き補償処理のために、量子化
回路14の出力は、逆量子化回路15および逆DCT処
理回路16により、元の差分情報に戻され、加算回路1
7に供給される。この加算回路17には、スイッチ回路
21を通じた動き補償回路19からの前フレーム(また
は前フィールド)の、対応するブロックの予測データが
供給されて、現フレーム(または前フィールド)の予測
データが得られる。すなわち、加算回路17からは局部
復号化されたデータが得られ、この局部復号化データが
フレームメモリ18に蓄積される。
That is, the output of the quantization circuit 14 is returned to the original difference information by the inverse quantization circuit 15 and the inverse DCT processing circuit 16 for the motion compensation processing,
7 is supplied. The prediction data of the corresponding block of the previous frame (or previous field) from the motion compensation circuit 19 through the switch circuit 21 is supplied to the addition circuit 17 to obtain the prediction data of the current frame (or previous field). Can be That is, the locally decoded data is obtained from the adding circuit 17, and the locally decoded data is stored in the frame memory 18.

【0008】動きベクトル検出回路20は、前処理回路
11からの画像データとフレームメモリ18の画像デー
タとから、動き補償回路19で動き補償して予測画像信
号を作り出すための動きベクトルを算出する。
A motion vector detecting circuit 20 calculates a motion vector for generating a predicted image signal by performing motion compensation in a motion compensating circuit 19 from the image data from the preprocessing circuit 11 and the image data in the frame memory 18.

【0009】動き補償回路19は、フレームメモリ18
に蓄積された局部復号化された画像データについて、動
きベクトル検出回路20からの動きベクトルを用いて、
動き補償を行い、減算回路12に前処理回路から次に供
給されるフレームの予測画像信号を生成する。そして、
その予測画像信号をスイッチ回路21を通じて減算回路
12に供給するようにする。
The motion compensation circuit 19 includes a frame memory 18
, Using the motion vector from the motion vector detection circuit 20 for the locally decoded image data stored in
The motion compensation is performed, and the subtraction circuit 12 generates a predicted image signal of the next frame supplied from the preprocessing circuit. And
The predicted image signal is supplied to the subtraction circuit 12 through the switch circuit 21.

【0010】スイッチ回路21は、図示しない制御回路
からの切り換え制御信号により、フレーム間予測符号化
をするときには、端子a側に接続されて、動き補償回路
19の出力を減算回路12に供給する。
The switch circuit 21 is connected to the terminal a and supplies the output of the motion compensation circuit 19 to the subtraction circuit 12 when performing inter-frame predictive coding according to a switching control signal from a control circuit (not shown).

【0011】また、フレーム内符号化処理をするブロッ
クではスイッチ回路21は端子b側に切り換えられて、
減算回路12に供給されるデータは零とされる。つま
り、このときは減算回路12では差分演算は行われな
い。
In the block for performing the intra-frame encoding process, the switch circuit 21 is switched to the terminal b side.
The data supplied to the subtraction circuit 12 is set to zero. That is, in this case, the subtraction circuit 12 does not perform the difference calculation.

【0012】以上のようにして符号化部1で圧縮符号化
された画像データは、可変長符号化回路2において、例
えばハフマン符号を用いた可変長符号化が行われて、伝
送量制御のためのバッファメモリ3を通じて出力データ
Voとして出力される。
The image data compressed and encoded by the encoding unit 1 as described above is subjected to variable-length encoding using, for example, Huffman code in a variable-length encoding circuit 2 to control the transmission amount. Is output as output data Vo through the buffer memory 3.

【0013】レート制御回路4は、バッファメモリ3の
データ占有状態を監視し、検出したデータ占有状態に応
じて量子化回路14の量子化値を制御する。これによ
り、出力画像データVoについて、出力伝送レートが安
定とされ、有効に伝送容量を活用するように制御され
る。
The rate control circuit 4 monitors the data occupation state of the buffer memory 3 and controls the quantization value of the quantization circuit 14 according to the detected data occupation state. As a result, the output transmission rate of the output image data Vo is stabilized, and the output image data Vo is controlled so as to effectively utilize the transmission capacity.

【0014】なお、図示しなかったが、動きベクトル検
出回路20で検出された動きベクトルの情報は、符号化
出力データVoと共に伝送される。
Although not shown, information on the motion vector detected by the motion vector detection circuit 20 is transmitted together with the encoded output data Vo.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】ところで、最近は、衛
星テレビ放送や、地上波デジタルテレビ放送など、高精
細度、高画質のテレビ放送が現実のものとなってきてい
る。この種のテレビ放送の1フレーム当たりの水平ライ
ン数は1125本、そのうち、有効水平ライン数は10
80本とされる。そして、スキャン方式(走査方式)と
しては、飛び越し走査方式と、順次走査方式の2方式が
ある。
Recently, high-definition, high-quality television broadcasting such as satellite television broadcasting and terrestrial digital television broadcasting has become a reality. The number of horizontal lines per frame of this type of television broadcast is 1125, of which the number of effective horizontal lines is 10
The number is 80. As a scanning method (scanning method), there are two methods: an interlaced scanning method and a sequential scanning method.

【0016】飛び越し走査方式では、フィールドレート
が60Hz、フレームレートは30Hzとされており、
この飛び越し走査方式の画像データであれば、前述した
図8の画像符号化装置を用いることにより、ある程度の
画像品質を確保した状態で、圧縮符号化することが可能
である。
In the interlaced scanning method, the field rate is 60 Hz and the frame rate is 30 Hz.
The image data of the interlaced scanning method can be compression-encoded by using the above-described image encoding apparatus of FIG. 8 while securing a certain level of image quality.

【0017】一方、順次走査方式では、フレームレート
は60Hzとされ、伝送データレートが2倍になる。こ
のため、この順次走査方式の画像データを、図8の画像
符号化装置を用いて圧縮符号化した場合には、そのまま
では発生符号量が多くなってしまい、飛び越し走査方式
の場合と同一の伝送路では伝送ができないおそれがあ
る。このため、順次走査方式の画像データの場合には、
上記飛び越し走査方式の画像データよりも高圧縮率で圧
縮しなければならない。その結果、飛び越し走査方式の
画像データを符号化する場合に比べて、符号化劣化がよ
り多く発生し、画像品質が劣化するおそれがある。
On the other hand, in the progressive scanning system, the frame rate is 60 Hz, and the transmission data rate is doubled. For this reason, when the image data of the progressive scanning method is compression-encoded by using the image encoding device of FIG. 8, the amount of generated codes becomes large as it is, and the same transmission as in the case of the interlaced scanning method is performed. Transmission may not be possible on the road. Therefore, in the case of the image data of the progressive scanning method,
It must be compressed at a higher compression ratio than the interlaced scanning image data. As a result, there is a possibility that more coding degradation will occur and image quality will be degraded than in the case of encoding interlaced image data.

【0018】この発明は、以上の点にかんがみ、そのま
までは発生符号量が伝送データ量として過大になってし
まうような画像データであっても、伝送媒体(伝送路)
の伝送容量を増加することなく、しかも、画像品質の劣
化を最小限にすることができる画像符号化装置および方
法を提供することを目的とする。
In view of the above points, the present invention provides a transmission medium (transmission path) even for image data whose generated code amount becomes excessively large as a transmission data amount as it is.
It is an object of the present invention to provide an image coding apparatus and method capable of minimizing deterioration of image quality without increasing transmission capacity of the image.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項1の発明による画像符号化装置は、入力画像
データを1画面分単位で符号化して伝送するようにする
画像符号化装置であって、前記入力画像データの1画面
分毎のデータ数を間引き処理する画像データ数低減手段
と、前記画像データ数低減手段からの画像データを、1
画面分単位で、符号化する画像符号化手段と、前記符号
化された画像データを復号した復号画像データを生成す
る復号化手段と、前記復号化手段からの復号画像データ
から、前記画像データ数低減手段で間引き処理された画
素データのそれぞれについて、予め定められている複数
個の補間候補画素データを用意する補間候補画素用意手
段と、前記画像データ数復元手段からの復元画像データ
と前記入力画像データとの遅延誤差を補正するために、
前記入力画像データを遅延させる遅延手段と、前記遅延
手段からの入力画像データ中の前記画像データ数低減手
段で間引き処理された位置の画素データと、この画素デ
ータ位置について前記補間候補画素用意手段で用意され
ている複数個の前記補間候補画素データのそれぞれとの
相関をそれぞれ検出し、その相関検出結果に基づいて前
記入力画像データ中の対応画素データと最も相関が大き
いと判別された前記補間候補画素を特定するための補間
画素コードを出力する相関補間画素検出手段と、前記相
関補間画素検出手段からの前記補間画素コードを、1画
面分単位ごとに符号化する補間画素コード符号化手段
と、前記画像符号化手段からの1画面分単位の符号化画
像データと、前記補間画素コード符号化手段からの、前
記符号化画像データと同じ画面の画像データについての
前記補間画素コードの符号化出力データとを多重化する
多重化手段と、前記多重化手段からのデータを、伝送す
るために出力する出力手段と、を備えることを特徴とす
る。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an image encoding apparatus for encoding input image data in units of one screen and transmitting the encoded image data. An image data number reducing means for thinning out the number of data per one screen of the input image data; and image data from the image data number reducing means,
An image encoding unit for encoding in units of a screen, a decoding unit for generating decoded image data obtained by decoding the encoded image data, and the number of image data from the decoded image data from the decoding unit. For each of the pixel data thinned out by the reducing means, an interpolation candidate pixel preparing means for preparing a plurality of predetermined interpolation candidate pixel data; restored image data from the image data number restoring means; To correct the delay error with the data,
A delay unit that delays the input image data, pixel data at a position in the input image data from the delay unit that has been thinned out by the image data number reduction unit, and the interpolation candidate pixel preparation unit for the pixel data position. A correlation with each of the plurality of prepared interpolation candidate pixel data is detected, and the interpolation candidate determined to have the largest correlation with the corresponding pixel data in the input image data based on the correlation detection result. Correlation interpolation pixel detection means for outputting an interpolation pixel code for specifying a pixel, interpolation pixel code encoding means for encoding the interpolation pixel code from the correlation interpolation pixel detection means for each screen unit, One screen unit of encoded image data from the image encoding unit, and the encoded image data from the interpolation pixel code encoding unit. Multiplexing means for multiplexing the encoded output data of the interpolation pixel code with respect to image data of the same screen, and output means for outputting data from the multiplexing means for transmission. And

【0020】また、請求項1の発明において、前記入力
画像データが、順次走査方式の画像データである場合に
は、前記画像データ数低減手段では、前記入力画像デー
タの1水平ラインおきのデータを抽出するとともに、隣
接するフレームでは、抽出する水平ライン位置を異なら
せることにより、飛び越し走査方式の画像データに相当
する画像データを出力するとよい。
In the first aspect of the present invention, when the input image data is progressive scan image data, the image data number reducing means outputs data of every other horizontal line of the input image data. In addition to the extraction, in adjacent frames, it is preferable to output image data corresponding to the image data of the interlaced scanning method by changing the position of the horizontal line to be extracted.

【0021】上述の構成の請求項1の発明によれば、画
像データ数低減手段で、例えば1水平ラインおきの水平
ラインのデータが間引かれて飛び越し走査方式の画像デ
ータに相当する画像データが生成され、その飛び越し走
査方式の画像データが画像符号化手段に供給されて、そ
の半数のデータ数の画像データの1画面分単位で符号化
される。したがって、画像符号化手段では、順次走査方
式の画像データの場合であっても、飛び越し走査方式の
画像データと同じ伝送レートの画像データを扱うことが
できる。
According to the first aspect of the present invention, the image data number reducing means thins out, for example, data of horizontal lines every other horizontal line and converts image data corresponding to image data of the interlaced scanning system. The generated image data of the interlaced scanning method is supplied to the image encoding means, and the image data of half of the image data is encoded in units of one screen. Therefore, the image encoding means can handle image data of the same transmission rate as image data of the interlaced scanning method even in the case of image data of the progressive scanning method.

【0022】そして、請求項1の発明では、画像符号化
手段で符号化されない1画面分単位の残りの半数の画像
データの情報については、予め定められている複数個の
補間候補画素のうちの、元の画素データに最も相関の大
きい、したがって、最も近似する最適な補間候補画素を
特定する補間画素コードを符号化して伝送するようにす
る。
According to the first aspect of the present invention, the information of the remaining half of the image data of one screen unit which is not encoded by the image encoding means is included in a predetermined plurality of interpolation candidate pixels. , An interpolated pixel code that specifies an optimal interpolation candidate pixel that has the largest correlation with the original pixel data and is therefore closest to the original pixel data is encoded and transmitted.

【0023】この場合、補間画素コードは、元の画像デ
ータから間引いた残りの飛び越し走査方式の画像データ
に比べて、データ量を少なくすることができるので、順
次走査方式の入力画像データをそのまま画像符号化手段
で符号化した場合に比べて、多重化データの符号発生量
は少なく、このため、符号化劣化は格段に低下し、画像
品質の劣化を最小限にすることができる。
In this case, the amount of the interpolated pixel code can be reduced as compared with the remaining interlaced scan image data which is thinned out from the original image data. The amount of code generation of the multiplexed data is smaller than that in the case where the encoding is performed by the encoding means. Therefore, encoding deterioration is significantly reduced, and deterioration of image quality can be minimized.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下、この発明による画像符号化
装置の実施の形態を、図を参照しながら説明する。以下
に説明する実施の形態は、1フレーム当たりの水平ライ
ン数が1125本、そのうち有効水平ライン数は108
0本であって、フレームレートが60Hzの順次走査方
式の画像データHViを、MPEG方式により圧縮符号
化する場合である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of an image coding apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In the embodiment described below, the number of horizontal lines per frame is 1125, and the number of effective horizontal lines is 108
This is a case where image data HVi of 0 lines and of a progressive scanning method with a frame rate of 60 Hz is compression-coded by the MPEG method.

【0025】図1に示すように、前記順次走査方式の入
力画像データHViは、画像データ数低減回路31に供
給される。画像データ数低減回路31は、入力画像デー
タHViの画像データ数を低減すると共に、伝送レート
を低減する。この例の場合には、1水平ラインおきの画
像データを抽出して、残りの1水平ラインおきの画像デ
ータは間引き処理する。しかも、隣接するフレームで
は、抽出する水平ライン位置を異ならせると共に、画素
データ単位のデータレートが、元の順次走査方式の入力
画像データHViのそれの1/2になるように処理す
る。
As shown in FIG. 1, the input image data HVi of the progressive scanning method is supplied to an image data number reduction circuit 31. The image data number reduction circuit 31 reduces the number of image data of the input image data HVi and reduces the transmission rate. In the case of this example, the image data of every other horizontal line is extracted, and the remaining image data of every other horizontal line is thinned out. In addition, in adjacent frames, the horizontal line position to be extracted is made different, and processing is performed so that the data rate in pixel data units is half that of the original input image data HVi of the progressive scanning method.

【0026】すなわち、この例の場合には、画像データ
数低減回路31では、順次走査方式の画像フレーム内で
垂直低域通過特性のフィルタをかけた後、例えば、入力
順次走査方式の画像データHViのうちの奇数フレーム
では奇数ラインを、偶数フレームでは偶数ラインを、そ
れぞれ間引くようにする。これにより、フレームレート
60Hzの順次走査方式の画像データが、フレームレー
ト30Hz(フィールドレート60Hz)の飛び越し走
査方式の画像データに変換される。したがって、この例
の場合の画像データ数低減回路31は、順次→飛び越し
走査変換を行って画像データ数およびデータレートを1
/2に低減するものである。
That is, in the case of this example, the image data number reduction circuit 31 applies a filter of the vertical low-pass characteristic in the image frame of the progressive scanning method, and then, for example, inputs the image data HVi of the input progressive scanning method. Among them, odd lines are thinned out in odd frames, and even lines are thinned out in even frames. Thus, the progressive scan image data at the frame rate of 60 Hz is converted to the interlaced scan image data at the frame rate of 30 Hz (field rate of 60 Hz). Therefore, the image data number reduction circuit 31 in this example performs the sequential-> interlaced scan conversion to reduce the image data number and the data rate by one.
/ 2.

【0027】この画像データ数低減回路31での順次→
飛び越し走査変換の処理を、図2(A),(B)を参照
して説明する。
In the image data number reduction circuit 31 in order
The interlaced scan conversion processing will be described with reference to FIGS.

【0028】図2(A)において、縦方向に並ぶ○印
は、各1フレームの各水平ラインを示している。すなわ
ち、例えば、A0,A1,A2,…は、フレームAの各
水平ラインを示し、また、B0,B1,B2,…は、フ
レームBの各水平ラインを示している。
In FIG. 2A, circles arranged in the vertical direction indicate horizontal lines of one frame. That is, for example, A0, A1, A2,... Indicate each horizontal line of the frame A, and B0, B1, B2,.

【0029】画像データ数低減回路31では、図2
(B)に示すように、フレームAでは、一つおきの水平
ラインA0,A2,A4,……の画像データのみが抽出
され、フレームBでは、フレームAのときとはライン位
置の異なる1つおきの水平ラインB1,B3,B5,…
の画像データのみが抽出される。また、フレームCで
は、フレームAと同じ位置の一つおきの水平ラインC
0,C2,C4,…の画像データのみが抽出される。以
下、抽出する水平ライン位置を変更しながら画像データ
の抽出を実行する。
In the image data number reduction circuit 31, FIG.
As shown in (B), in the frame A, only the image data of every other horizontal line A0, A2, A4,... Is extracted. Every other horizontal line B1, B3, B5, ...
Is extracted. In frame C, every other horizontal line C at the same position as frame A
Only the image data of 0, C2, C4,... Are extracted. Hereinafter, the image data is extracted while changing the horizontal line position to be extracted.

【0030】この結果、図2(A)のフレームレート6
0Hzの順次走査方式の画像データは、図2(B)に示
すような、フィールドレート60Hz、フレームレート
30Hzの飛び越し走査方式の画像データ相当の画像デ
ータIViが得られる。
As a result, the frame rate 6 shown in FIG.
As shown in FIG. 2B, image data IVi equivalent to the image data of the interlaced scanning method having a field rate of 60 Hz and a frame rate of 30 Hz can be obtained from the 0 Hz progressive scanning image data.

【0031】以上のようにして、画像データ数低減回路
31から得られた画像データ数が半数に低減され、飛び
越し走査形式に変換された画像データIViは、符号化
部1に供給される。この符号化部1は、図8に示した符
号化部1と全く同一の構成を有するものであり、前述し
たように、これに入力された画像データをMPEG方式
により圧縮符号化する。
As described above, the number of image data obtained from the image data number reduction circuit 31 is reduced to half, and the image data IVi converted into the interlaced scanning format is supplied to the encoding unit 1. The encoding unit 1 has exactly the same configuration as that of the encoding unit 1 shown in FIG. 8, and compresses and encodes image data input thereto according to the MPEG method, as described above.

【0032】この場合、この符号化部1の処理速度は、
順次走査方式の画像データHViを、直接符号化する場
合の1/2の速度であり、これは、フレームレートが3
0Hz、フィールドレート60Hzの飛び越し走査方式
の有効走査線数1080本の画像データを符号化する場
合と等しい処理速度である。
In this case, the processing speed of the encoding unit 1 is:
This is half the speed in the case of encoding the image data HVi of the progressive scanning method directly, and this is because the frame rate is 3
The processing speed is the same as that when encoding image data of 1080 effective scanning lines of the interlaced scanning method at 0 Hz and a field rate of 60 Hz.

【0033】以上のようにして、符号化部1で圧縮符号
化された画像データCVdは、図8の場合と同様にし
て、可変長符号化回路2に供給されて、例えばハフマン
符号を用いた可変長符号化が行われた後、多重化回路3
8に供給され、後述するバッファメモリ37からのデー
タと多重化される。
As described above, the image data CVd compressed and coded by the coding unit 1 is supplied to the variable length coding circuit 2 in the same manner as in FIG. After the variable length coding is performed, the multiplexing circuit 3
8 and multiplexed with data from a buffer memory 37 to be described later.

【0034】以上のようにして、順次走査方式の入力画
像データHViの半数の画像データの情報は圧縮符号化
されて、多重化情報の一部として伝送される。一方、こ
の圧縮符号化データCVdに情報として含まれない前記
入力画像データHViの残りの半数の画像データに関す
る情報は、以下に説明するようにして、少ない情報量と
して符号化されて、圧縮符号化データに多重化されて伝
送される。
As described above, information on half the image data of the progressive scanning input image data HVi is compression-encoded and transmitted as a part of multiplexed information. On the other hand, information on the remaining half of the input image data HVi that is not included as information in the compression coded data CVd is coded as a small information amount as described below, and is compressed and coded. The data is multiplexed and transmitted.

【0035】画像情報は、水平方向の相関および垂直方
向の相関さらにはフレーム単位での相関が強いという特
徴を備えている。そこで、符号化されて伝送された画像
データHVoの復号化時に、それらの相関を利用した補
間処理により、画像データ数低減回路31で間引いた情
報を生成することができる。このため、圧縮画像データ
CVdに情報として含まれない前記入力画像データHV
iのうちの間引かれた残りの半数の画像データを伝送し
なくても、所定以上の画質の復号画像データが得られ
る。
The image information has a feature that the correlation in the horizontal direction and the correlation in the vertical direction, and further, the correlation in a frame unit is strong. Therefore, at the time of decoding the coded and transmitted image data HVo, the information thinned out by the image data number reduction circuit 31 can be generated by an interpolation process using their correlation. For this reason, the input image data HV that is not included as information in the compressed image data CVd
Even if the remaining half of the thinned image data of i is not transmitted, decoded image data having a predetermined or higher image quality can be obtained.

【0036】この実施の形態では、この補間処理として
は、主として、後述するような動き適応補間を用いる。
この動き適応補間は、補間をしようとする画素位置の垂
直方向の上下の2つの画素データと、補間をしようとす
る画素位置の1フレーム前の画素データとの3画素を、
動きベクトルの大きさに応じて適応的に合成して、動き
適応補間画素データを生成するものである。
In this embodiment, as the interpolation processing, motion adaptive interpolation as described later is mainly used.
In this motion adaptive interpolation, three pixels of two pixel data in the vertical direction of a pixel position to be interpolated and pixel data one frame before the pixel position to be interpolated,
This is to generate motion adaptive interpolation pixel data by performing adaptive synthesis in accordance with the size of the motion vector.

【0037】この動き適応補間処理を用いれば、静止画
部分では、前のフレームの画素データを用い、動画部分
では、上下の2つの画素の平均値を用いるというよう
に、画像内容に合わせた補間処理を行うことができ、所
定以上の画質の復号画像データが得られることになる。
If this motion adaptive interpolation processing is used, the interpolation according to the image content is performed such that the pixel data of the previous frame is used in the still image portion, and the average value of the upper and lower two pixels is used in the moving image portion. Processing can be performed, and decoded image data having a predetermined or higher image quality can be obtained.

【0038】復号側で、この動き適応補間処理のみを行
って、元の順次走査方式の画像データを復元するのであ
れば、上述の圧縮符号化画像データの符号化データHV
oのみを伝送すればよい。しかしながら、1種類の補間
方法により、種々の画像内容のすべてについて劣化の少
ない補間をすることは困難である。
If the decoding side performs only this motion adaptive interpolation processing to restore the original progressive scan image data, the encoded data HV of the above-described compressed encoded image data is restored.
Only o needs to be transmitted. However, it is difficult to perform interpolation with little deterioration for all of various image contents by using one type of interpolation method.

【0039】例えば、画像内容として、斜め線や斜めエ
ッジが含まれていた場合、上下の画素データと、前フレ
ームの同一位置の画素データを用いる動き適応補間で
は、その斜め線や斜めエッジ部分を正しく再現できなく
なるおそれがある。すなわち、補間しようとする画素位
置の斜め方向の画素データを用いる必要があるからであ
る。
For example, if the image content includes a diagonal line or a diagonal edge, the motion adaptive interpolation using the upper and lower pixel data and the pixel data at the same position in the previous frame will not be performed. It may not be possible to reproduce correctly. That is, it is necessary to use the pixel data in the oblique direction of the pixel position to be interpolated.

【0040】そこで、この実施の形態では、補間しよう
とする画素位置の補間画素として、種々の画像内容を考
慮して、前記の動き適応補間画素を含む複数の候補(補
間候補画素)を用意し、各補間候補画素には、それぞれ
を識別するためのコードを割り当てておく。そして、そ
れら複数個の補間候補画素の中から、元の画像データ
(入力画像データHVi)の対応画素と最も相関の大き
い画素、すなわち、最も近似する補間候補画素を検出
し、その補間候補画素を示すコードを符号化したデータ
を、前記圧縮符号化画像データの符号化データHVoと
共に、復号側に伝送するようにする。
Therefore, in this embodiment, a plurality of candidates (interpolation candidate pixels) including the motion adaptive interpolation pixels are prepared as interpolation pixels at pixel positions to be interpolated in consideration of various image contents. Each interpolation candidate pixel is assigned a code for identifying it. Then, from the plurality of interpolation candidate pixels, a pixel having the largest correlation with the corresponding pixel of the original image data (input image data HVi), that is, the closest interpolation candidate pixel is detected, and the interpolation candidate pixel is determined. Data obtained by encoding the indicated code is transmitted to the decoding side together with the encoded data HVo of the compressed encoded image data.

【0041】このようにすれば、復号側では、この相関
が最も大きい補間画素コードを用いて、最適な補間候補
画素を認識し、その補間画素を用いて、補間処理を行う
ことが可能になり、元の入力画像データHViに近い画
像データを復元することができる。以上のような観点か
ら、この実施の形態では、まず、圧縮符号化画像データ
を復号した画像データを生成し、その復号画像データか
ら補間候補画素を生成するようにする。
In this way, on the decoding side, it is possible to recognize the optimal interpolation candidate pixel using the interpolated pixel code having the largest correlation, and to perform the interpolation process using the interpolated pixel. , Image data close to the original input image data HVi can be restored. In view of the above, in this embodiment, first, image data obtained by decoding compression-encoded image data is generated, and interpolation candidate pixels are generated from the decoded image data.

【0042】すなわち、まず、符号化部1の加算回路1
7から得られる局部復号化信号が、フレームメモリ18
に供給されると共に、後処理回路32に供給される。後
処理回路32は、符号化回路1の前処理回路11で行う
前処理とは逆の処理を行うもので、ブロックスキャン形
式のデータをラスタースキャン形式のデータに変換する
と共に、画像順を元に戻す処理を行う。この後処理回路
32の出力データは、画像データ数復元回路33に供給
される。
That is, first, the addition circuit 1 of the encoding unit 1
7 is stored in the frame memory 18
And to the post-processing circuit 32. The post-processing circuit 32 performs a process reverse to the pre-processing performed by the pre-processing circuit 11 of the encoding circuit 1, converts the data in the block scan format into the data in the raster scan format, and based on the image order. Perform return processing. The output data of the post-processing circuit 32 is supplied to the image data number restoration circuit 33.

【0043】この画像データ数復元回路33は、画像デ
ータ数低減回路31で間引き処理された画像データを補
間処理により復元して、入力画像データHViと同じ画
像データ数、かつ、同じデータレートの順次走査方式の
画像データを復元する回路であり、この例の場合には、
飛び越し→順次走査変換処理を行うものである。
The image data number restoring circuit 33 restores the image data thinned out by the image data number reducing circuit 31 by an interpolation process, and sequentially obtains the same number of image data as the input image data HVi and the same data rate. This is a circuit for restoring image data of the scanning method. In this case,
This is to perform a skip-to-sequential scan conversion process.

【0044】そして、この例の場合、画像データ数復元
回路33は、動き適応補間画素Peを用いる動き適応補
間回路により、補間処理を実行するようにする。
In the case of this example, the image data number restoring circuit 33 executes the interpolation processing by the motion adaptive interpolation circuit using the motion adaptive interpolation pixel Pe.

【0045】図3は、この実施の形態における画像デー
タ数復元回路33の構成例のブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram of a configuration example of the image data number restoring circuit 33 in this embodiment.

【0046】後処理回路32からの画像データは、合成
回路331に供給されると共に、平均値補間データ生成
回路332、前フレームデータ送出回路333および動
きベクトル検出回路334に供給される。
The image data from the post-processing circuit 32 is supplied to the synthesizing circuit 331 and also to the average value interpolation data generating circuit 332, the previous frame data transmitting circuit 333 and the motion vector detecting circuit 334.

【0047】平均値補間データ生成回路332は、補間
しようとする画素の真上および真下に位置する画素のデ
ータの平均値を演算し、それを補間画素データとして出
力するようにする。
The average value interpolation data generation circuit 332 calculates the average value of the data of the pixels located directly above and below the pixel to be interpolated, and outputs it as the interpolation pixel data.

【0048】また、前フレームデータ送出回路333
は、フレームメモリFLを備え、このフレームメモリF
Lから、補間しようとする画素データと対応する前フレ
ームの画素データを順次読み出すようにする。
The previous frame data transmission circuit 333
Has a frame memory FL, and the frame memory F
From L, the pixel data of the previous frame corresponding to the pixel data to be interpolated is sequentially read.

【0049】そして、平均値補間データ生成回路332
の出力データは係数乗算回路335を通じて加算回路3
37に供給される。また、前フレームデータ送出回路3
33の出力データは係数乗算回路336を通じて加算回
路337に供給される。
The average value interpolation data generation circuit 332
Is output through the coefficient multiplication circuit 335 to the addition circuit 3.
37. Also, the previous frame data transmission circuit 3
The output data of 33 is supplied to an addition circuit 337 through a coefficient multiplication circuit 336.

【0050】動きベクトル検出回路334は、後処理回
路32からの画像データと、フレームメモリFLの前フ
レームの画像データとから動きベクトルを検出する。そ
して、その動きベクトル検出出力を動き係数発生回路3
38に供給する。
The motion vector detection circuit 334 detects a motion vector from the image data from the post-processing circuit 32 and the image data of the previous frame in the frame memory FL. The motion vector detection output is output to the motion coefficient generation circuit 3.
38.

【0051】動き係数発生回路338は、動きベクトル
検出回路334で検出された動きベクトルの大きさによ
り、動きが大きく、画像が完全に動画と判別される部分
では、動き係数kとして、k=1を出力する。また、動
きがなく、画像が完全に静止画と判別される画像部分で
は、動き係数kとして、k=0を出力する。さらに、完
全な動画と静止画の中間と判別される画像部分では、動
き係数kとしては、動きベクトル検出回路334で検出
された動きベクトルに応じた値であって、0<k<1の
範囲の値を出力する。そして、動き係数発生回路338
は、動き係数kを係数乗算回路335に供給し、また、
係数(1−k)を係数乗算回路336に供給する。
The motion coefficient generating circuit 338 determines that the motion coefficient is k = 1 in a portion where the motion is large and the image is completely determined to be a moving image according to the magnitude of the motion vector detected by the motion vector detecting circuit 334. Is output. Further, in an image portion where there is no motion and the image is completely determined to be a still image, k = 0 is output as the motion coefficient k. Further, in an image portion determined to be intermediate between a complete moving image and a still image, the motion coefficient k is a value corresponding to the motion vector detected by the motion vector detection circuit 334, and is in a range of 0 <k <1. The value of is output. Then, the motion coefficient generation circuit 338
Supplies the motion coefficient k to the coefficient multiplying circuit 335, and
The coefficient (1-k) is supplied to a coefficient multiplying circuit 336.

【0052】したがって、加算回路337の出力データ
Peは、次のような演算を行ったものとなる。すなわ
ち、補間により生成しようとする第j水平ラインの第i
番目の画素Pi,j(i、jは、0以上の正の整数であ
るが、Pi,jは順次走査方式の画素のうちの画像デー
タ数低減回路31で間引かれた画素位置のみの画素であ
る)は、それより1フレーム前の同一位置の画素をP
i,j´としたとき、 Pi,j=k×{Pi,(j−1)+Pi,(j+1)}/2 +(1−k)×Pi,j´ ……(式1) により求められたものとなる。
Therefore, the output data Pe of the addition circuit 337 is obtained by performing the following operation. That is, the i-th of the j-th horizontal line to be generated by interpolation
The pixel Pi, j (i, j is a positive integer greater than or equal to 0, and Pi, j is a pixel only at a pixel position thinned out by the image data number reduction circuit 31 among the pixels of the sequential scanning method) ) Represents the pixel at the same position one frame earlier than P
When i, j ′, Pi, j = k × {Pi, (j−1) + Pi, (j + 1)} / 2+ (1−k) × Pi, j ′ (Equation 1) It will be.

【0053】この(式1)において、静止画と判別され
た画像部分では、動き係数k=0となり、その部分の補
間画素Pi,jの値は、前フレームデータ送出回路33
3からの、画素Pi,jと同一位置の前フレームの画素
Pi,j´による前値ホールドになる。
In this (Equation 1), in the image portion determined to be a still image, the motion coefficient k = 0, and the value of the interpolation pixel Pi, j in that portion is determined by the previous frame data transmission circuit 33.
3, the previous value is held by the pixels Pi, j 'of the previous frame at the same position as the pixels Pi, j.

【0054】また、動きベクトルが大きく動画と判別さ
れた画像部分では、動き係数k=1となり、その補間画
素Pi,jの値は、そのフレーム内の一ライン上の画素
Pi,(j−1)と、1ライン下の画素Pi,(j+
1)との平均値補間になる。
In an image portion in which the motion vector is large and the moving image is determined to be a moving image, the motion coefficient k = 1, and the value of the interpolated pixel Pi, j is the pixel Pi, (j-1) on one line in the frame. ) And the pixel Pi, (j +
Average value interpolation with 1) is performed.

【0055】そして、動き係数kが、0<k<1の範囲
の値であれば、前フレームの画素と、当該フレームの上
下の画素とから、補間画素Pi,jが、動きベクトルの
大きさに応じて適応的に求められるものである。
If the motion coefficient k is a value in the range of 0 <k <1, the interpolation pixel Pi, j is calculated from the pixel of the previous frame and the upper and lower pixels of the frame by the magnitude of the motion vector. It is required adaptively according to.

【0056】こうして求められた加算回路337からの
補間画素、すなわち、動き適応補間画素のデータPe
は、合成回路331に供給されて、後処理回路32から
の画像データと合成されることにより、補間処理が実行
されて、画像データ数が元の順次走査方式の画像データ
数に戻される。すなわち、この実施の形態の場合であれ
ば、画像データ数復元回路33は、順次→飛び越し走査
変換処理を行うものである。
The thus obtained interpolation pixel from the adding circuit 337, that is, the data Pe of the motion adaptive interpolation pixel
Is supplied to the synthesizing circuit 331 and is synthesized with the image data from the post-processing circuit 32, whereby the interpolation processing is executed, and the number of image data is returned to the original number of image data of the progressive scanning method. That is, in the case of this embodiment, the image data number restoring circuit 33 performs the sequential-> interlaced scan conversion processing.

【0057】こうして、画像データ数復元回路33で
は、動きベクトルを用いた適応的な補間処理が行われ
て、入力画像データHViに対応する復元順次走査画像
データRViが得られる。この復元順次走査画像データ
RViは、図2(C)に示すように表すことができる。
In this way, in the image data number restoring circuit 33, adaptive interpolation processing using the motion vector is performed, and restored progressive scanning image data RVi corresponding to the input image data HVi is obtained. The restored progressively scanned image data RVi can be represented as shown in FIG.

【0058】この図2(C)において、○印で示す水平
ラインA0,A2,A4,……,B1,B3,B5,…
…,C0,C2,C4,……は、符号化された図2
(B)の飛び越し走査形式の画像データIViを、復号
化したものであり、もしも、符号化部1における符号化
劣化がないとすれば、これらの元の水平ラインA0,A
2,A4,……,B1,B3,B5,……,C0,C
2,C4,……の画像データは、正しく符号化劣化なく
元に戻る。
In FIG. 2C, horizontal lines A0, A2, A4,..., B1, B3, B5,.
.., C0, C2, C4,.
(B) is obtained by decoding the interlaced image data IVi, and if there is no coding deterioration in the coding unit 1, these original horizontal lines A0 and A
2, A4, B1, B3, B5, C0, C
The image data of 2, C4,... Correctly returns to the original without coding deterioration.

【0059】また、図2(C)において、◇印で示す水
平ラインa1,a3,a5,……,b0,b2,b4,
……,c1,c3,c5,……の画像データは、補間処
理により生成した動き適応補間画素データからなるデー
タである。
In FIG. 2C, horizontal lines a1, a3, a5,..., B0, b2, b4,
.., C1, c3, c5,... Are data composed of motion adaptive interpolation pixel data generated by interpolation processing.

【0060】以上のようにして画像データ数復元回路3
3で生成された復元順次走査画像データRViは相関補
間画素検出回路34に供給される。
As described above, the image data number restoration circuit 3
3 is supplied to the correlation interpolation pixel detection circuit 34.

【0061】一方、入力順次走査画像データHViは、
遅延回路35により遅延された後、この相関補間画素検
出回路34に供給される。遅延回路35は、符号化部
1、後処理回路32および画像データ数復元回路33で
の処理遅延時間分の遅延を行い、画像データ数復元回路
33からの画像データRViと、入力画像データHVi
とのタイミング合わせをする。
On the other hand, the input progressively scanned image data HVi is
After being delayed by the delay circuit 35, the signal is supplied to the correlation interpolation pixel detection circuit 34. The delay circuit 35 performs a delay corresponding to the processing delay time in the encoding unit 1, the post-processing circuit 32, and the image data number restoring circuit 33, and outputs the image data RVi from the image data number restoring circuit 33 and the input image data HVi.
Adjust the timing with

【0062】相関補間画素検出回路34では、補間位置
の画素データ毎に、補間候補画素データと、遅延回路3
5からの元の順次走査画像データHViの対応する画素
データとの相関が検出される。
In the correlation interpolation pixel detection circuit 34, the interpolation candidate pixel data and the delay circuit 3
5 and the correlation between the original progressively scanned image data HVi and the corresponding pixel data is detected.

【0063】相関補間画素検出回路34は、補間候補画
素用意手段の機能も備えるもので、補間候補画素のデー
タとして、画像データ数復元回路33からの動き適応補
間画素のデータのほか、次のような9個の補間候補画素
を用意する。
The correlation interpolation pixel detection circuit 34 also has a function of an interpolation candidate pixel preparation means. As the interpolation candidate pixel data, in addition to the data of the motion adaptive interpolation pixel from the image data number restoration circuit 33, Nine interpolation candidate pixels are prepared.

【0064】すなわち、入力順次走査画像データHVi
について、例えば、図4(A)に示すように、3ライン
分にまたがる9個の画素A〜Iを想定する。この9個の
画素A〜Iのうち、画素D,E,Fは、画像データ数低
減回路31で間引かれる画素であるとする。
That is, the input progressively scanned image data HVi
For example, as shown in FIG. 4A, assume that nine pixels A to I span three lines. Of the nine pixels A to I, pixels D, E, and F are pixels that are thinned out by the image data number reduction circuit 31.

【0065】図4(B)は、画像データ数復元回路33
で復元された画像データのうちの前記画素A〜Iに対応
する画素である。すなわち、図4(B)の画素A’、
B’、C’、G’、H’、I’は、圧縮符号化された画
像データが復号化されたときの復号画素であり、d、
e、fは、画像データ数復元回路33で補間された画
素、つまり、動き適応補間画素である。
FIG. 4B shows the image data number restoring circuit 33.
Are pixels corresponding to the above-mentioned pixels A to I in the image data restored in step (1). That is, the pixel A ′ in FIG.
B ′, C ′, G ′, H ′, and I ′ are decoded pixels when the compression-encoded image data is decoded, and d,
e and f are pixels interpolated by the image data number restoring circuit 33, that is, motion adaptive interpolation pixels.

【0066】ここで、補間すべき画素が、動き適用補間
画素eの位置の画素であった場合を考える。この場合、
相関補間画素検出回路34で用意する補間候補画素は、
図5の表に示すような10個の画素(演算に求める画素
を含む)である。この10個の画素には、図5の表の右
側に示すように、識別のためのコード(このコードを補
間画素コードと称する)が付与されている。
Here, it is assumed that the pixel to be interpolated is the pixel at the position of the motion application interpolation pixel e. in this case,
Interpolation candidate pixels prepared by the correlation interpolation pixel detection circuit 34 are:
There are ten pixels (including the pixels required for the operation) as shown in the table of FIG. As shown on the right side of the table in FIG. 5, a code for identification (this code is referred to as an interpolated pixel code) is given to these ten pixels.

【0067】相関補間画素検出回路34では、これらの
10個の補間候補画素のそれぞれと、遅延回路35から
の入力画像データHViの対応する画素Eとの相関を検
出する。この例では、相関補間画素検出回路34では、
補間候補画素のそれぞれのデータ値と、画素Eのデータ
値との差分を求め、その差分が最も小さい補間候補画素
を、最も相関の大きい画素(相関補間画素)として検出
し、その検出した相関補間画素の補間画素コードCD
を、相関補間画素検出回路34は、出力する。
The correlation interpolation pixel detection circuit 34 detects the correlation between each of these ten interpolation candidate pixels and the corresponding pixel E of the input image data HVi from the delay circuit 35. In this example, in the correlation interpolation pixel detection circuit 34,
A difference between each data value of the interpolation candidate pixel and the data value of the pixel E is obtained, an interpolation candidate pixel having the smallest difference is detected as a pixel having the largest correlation (correlation interpolation pixel), and the detected correlation interpolation is performed. Pixel interpolation pixel code CD
Is output from the correlation interpolation pixel detection circuit 34.

【0068】こうして、相関補間画素検出回路34から
は、元の画素データに最も近似する相関補間画素の補間
画素コードCDが得られる。この例の場合には、10個
の補間候補画素があるので、補間画素コードCDは4ビ
ットとされる。
In this way, the interpolated pixel code CD of the interpolated pixel closest to the original pixel data is obtained from the correlated interpolation pixel detection circuit 34. In this example, since there are ten interpolation candidate pixels, the interpolation pixel code CD has 4 bits.

【0069】この相関補間画素検出回路34からの補間
画素コードCDは、例えばハフマン符号を用いる可変長
符号化回路36に供給されて、可変長符号化される。こ
の例の場合、可変長符号化回路36では、相関補間画素
検出回路34からの出現確率が大きいものほど、符号長
が短くなるように符号化される。
The interpolation pixel code CD from the correlation interpolation pixel detection circuit 34 is supplied to, for example, a variable length coding circuit 36 using a Huffman code, and is subjected to variable length coding. In the case of this example, the variable length encoding circuit 36 encodes the code so that the code length becomes shorter as the appearance probability from the correlation interpolation pixel detection circuit 34 is larger.

【0070】例えば、動き適応補間画素の出現確率が最
も高いと考えられるので、可変長符号化回路36では、
この動き適応補間画素の補間画素コードCDを符号化し
たときに、最短の符号長となるように符号化される。以
下順次に、相関補間画素検出回路34からの出現確率が
大きいものほど、符号長が短くなるように、可変長符号
化回路36では、出力符号長が割り当てられている。
For example, since the appearance probability of the motion adaptive interpolation pixel is considered to be the highest, the variable length coding circuit 36
When the interpolation pixel code CD of the motion adaptive interpolation pixel is encoded, it is encoded so as to have the shortest code length. Subsequently, the output code length is assigned to the variable length coding circuit 36 so that the code length becomes shorter as the probability of appearance from the correlation interpolation pixel detection circuit 34 becomes larger.

【0071】なお、各補間候補画素のコードに対する符
号長の割り当ては、標準的な画像について、それぞれの
相関補間画素として検出される確率を求めて定めるよう
にすることができる。
The assignment of the code length to the code of each interpolation candidate pixel can be determined by obtaining the probability of detecting a standard image as a correlation interpolation pixel.

【0072】可変長符号化回路36で可変長符号化され
た補間画素コードCDの符号化データは、バッファメモ
リ37を通じて、相関補間画素データCCoとして、多
重化回路38に供給され、前述したように、可変長符号
化回路2で可変長符号化された圧縮符号化データCVd
に多重化される。
The encoded data of the interpolated pixel code CD variable-length encoded by the variable-length encoding circuit 36 is supplied to the multiplexing circuit 38 as the correlation interpolated pixel data CCo via the buffer memory 37, as described above. , The compressed coded data CVd variable-length coded by the variable-length coding circuit 2
Are multiplexed.

【0073】図6は、このときの多重化データの構造の
一例を示すものである。多重化は、フレーム単位のデー
タごとに行われる。すなわち、1フレームの圧縮画像デ
ータCVdの可変長符号化されたデータからなるビデオ
ストリームCVは、ピクチャヘッダPHが付加されて伝
送される。そして、相関補間画素データストリームCC
oが多重付加される場合には、ビデオストリームCVの
後には、相関補間画素データストリームヘッダCCHが
挿入され、それに続いて相関補間画素データストリーム
CCoが多重化される。なお、相関補間画素データスト
リームCCoの後には、無効データNdが挿入される。
FIG. 6 shows an example of the structure of the multiplexed data at this time. Multiplexing is performed for each frame of data. That is, the video stream CV including the variable-length encoded data of the compressed image data CVd of one frame is transmitted with the picture header PH added thereto. And the correlation interpolation pixel data stream CC
When o is multiplexed, a correlation interpolation pixel data stream header CCH is inserted after the video stream CV, and subsequently, the correlation interpolation pixel data stream CCo is multiplexed. Note that invalid data Nd is inserted after the correlation interpolation pixel data stream CCo.

【0074】なお、図示しなかったが、符号化部1の動
きベクトル検出回路20で検出された動きベクトルの情
報は、出力データHVoと共に、例えば多重化されて伝
送される。
Although not shown, the motion vector information detected by the motion vector detection circuit 20 of the encoder 1 is multiplexed with the output data HVo and transmitted, for example.

【0075】以上のようにして、多重化回路38におい
て多重化されたデータは、伝送量制御のためのバッファ
メモリ3を通じて出力データHVoとして出力される。
そして、レート制御回路5は、バッファメモリ3のデー
タ占有状態を監視し、検出したバッファのデータ占有状
態に応じて量子化回路14の量子化値を制御する。これ
により、出力データHVoの出力伝送レートが安定とさ
れ、有効に伝送容量を活用するように制御される。
The data multiplexed by the multiplexing circuit 38 as described above is output as output data HVo through the buffer memory 3 for controlling the transmission amount.
Then, the rate control circuit 5 monitors the data occupation state of the buffer memory 3 and controls the quantization value of the quantization circuit 14 according to the detected data occupation state of the buffer. As a result, the output transmission rate of the output data HVo is stabilized, and control is performed to effectively utilize the transmission capacity.

【0076】以上のようにして、この実施の形態におい
ては、順次走査方式の画像データは、その半数のデータ
量で、かつ、1/2のデータレートの飛び越し走査方式
の画像データIViが符号化部1で圧縮符号化された画
像データと、その圧縮符号化データを復号化して補間に
より元の画像データを生成するために最適な補間画素の
コードを符号化した相関補間画素データCCoとを多重
化して伝送する。
As described above, in this embodiment, the progressive scan image data is half the data amount, and the interlaced scan image data IVi having a data rate of 1/2 is encoded. The image data compression-encoded by the unit 1 is multiplexed with the correlation interpolation pixel data CCo obtained by decoding the compression-encoded data and encoding the code of the optimal interpolation pixel to generate the original image data by interpolation. And transmit it.

【0077】このため、符号化部1では、飛び越し走査
方式のフィールドレート60Hz、フレームレート30
Hzの画像データの場合と全く同様の符号化が行われる
ことになる。したがって、符号化劣化も、飛び越し走査
方式のフィールドレート60Hzの画像データの場合と
同じものとなる。
For this reason, the encoding unit 1 has a field rate of 60 Hz and a frame rate of 30 in the interlaced scanning method.
Encoding is performed in exactly the same way as in the case of image data of Hz. Therefore, the coding degradation is the same as that of the image data of the interlaced scanning method with the field rate of 60 Hz.

【0078】そして、飛び越し走査方式の画像データに
変換したために間引かれた画像データの情報について
は、復号側で補間処理により復元されるようにするので
あるが、その補間方式として最適となるような補間画素
コードを符号化した相関補間画素データCCoが伝送さ
れるので、復号側では最適な補間処理が行われる。した
がって、高画質の再生画像を得ることができる。
The information of the image data which has been thinned out because it has been converted into the image data of the interlaced scanning method is restored by interpolation processing on the decoding side. Since the interpolated pixel data CCo obtained by encoding the interpolated pixel code is transmitted, an optimal interpolation process is performed on the decoding side. Therefore, a high-quality reproduced image can be obtained.

【0079】また、補間画素コードの符号化データCC
oは、伝送データ量は非常に少ない。したがって、この
補間画素コードの符号化データCCoが、出力画像デー
タHVoと共に多重化されて伝送されたとしても、伝送
負荷の増加は、わずかで済むものである。このため、飛
び越し走査方式の画像データの伝送路とほぼ同一の伝送
路を通じて、その2倍のデータレートの画像データを伝
送することが可能になる。
The encoded data CC of the interpolation pixel code
For o, the amount of transmission data is very small. Therefore, even if the encoded data CCo of the interpolated pixel code is multiplexed and transmitted together with the output image data HVo, the transmission load is only slightly increased. For this reason, it is possible to transmit the image data at a data rate twice as high as that of the image data of the interlaced scanning system through a transmission line that is substantially the same as the transmission line.

【0080】特に、この実施の形態では、補間候補画素
の一つとして、動き適応補間画素を用いるので、この動
き適応補間画素の出現確率が最も高いと考えられるが、
この動き適応補間画素のコードを可変長符号化したとき
の符号長を、最短にしたことにより、発生符号量は非常
に少なくなると期待できる。
In particular, in this embodiment, since the motion adaptive interpolation pixel is used as one of the interpolation candidate pixels, the appearance probability of the motion adaptive interpolation pixel is considered to be the highest.
By minimizing the code length when the code of the motion adaptive interpolation pixel is subjected to variable length coding, it can be expected that the generated code amount will be extremely small.

【0081】以上のようにして、この実施の形態によれ
ば、符号化劣化を最小限に抑えて、高画質を保持する画
像符号化を実現することができる。
As described above, according to this embodiment, it is possible to realize image coding that maintains high image quality while minimizing coding deterioration.

【0082】なお、上述の説明では、画像データ数復元
回路33で、第1の補間手段と、第2の補間手段とを適
応的に切り換えるための動きベクトル検出回路は、画像
データ数復元回路33に設けるようにしたが、遅延回路
35もフレームメモリを備えるので、この遅延回路35
に動きベクトル検出回路を設け、その検出出力を画像デ
ータ数復元回路33の動き係数発生回路338に供給す
るように構成することもできる。
In the above description, in the image data number restoring circuit 33, the motion vector detecting circuit for adaptively switching between the first interpolation means and the second interpolation means is the image data number restoring circuit 33. However, since the delay circuit 35 also includes a frame memory, the delay circuit 35
, A motion vector detection circuit may be provided, and its detection output may be supplied to the motion coefficient generation circuit 338 of the image data number restoration circuit 33.

【0083】[復号化装置の例]以上のような画像符号
化装置で符号化されて、伝送された画像データは、次の
ようにして復号化される。すなわち、図7は、その画像
復号化装置の実施の形態のブロック図を示すものであ
る。
[Example of Decoding Apparatus] Image data encoded and transmitted by the above-described image encoding apparatus is decoded as follows. That is, FIG. 7 shows a block diagram of an embodiment of the image decoding apparatus.

【0084】図7に示すように、伝送されてきた多重化
画像データHVoは、バッファメモリ41を通じて、デ
・マルチプレクサ(分離回路)42に供給されて、図4
に示したヘッダを基準にして、圧縮符号化画像データの
ストリームと、差分データストリームとに分離される。
As shown in FIG. 7, the transmitted multiplexed image data HVo is supplied to a demultiplexer (separation circuit) 42 through a buffer memory 41,
Are separated into a stream of compression-encoded image data and a difference data stream based on the header shown in FIG.

【0085】そして、圧縮画像データのストリームは、
可変長復号化回路51に供給され、可変長復号される。
この可変長復号化回路51で可変長復号された画像デー
タは、逆量子化回路52に供給されて、逆量子化され
る。逆量子化された画像データは、逆DCT回路53
で、周波数領域のDCT係数から時間軸領域のブロック
単位の画像データ(Pピクチャ、Bピクチャなど、フレ
ーム間予測符号化部分のときには差分情報)に戻され
る。この逆DCT回路53の出力は、加算回路54に供
給される。
Then, the stream of compressed image data is
The data is supplied to the variable-length decoding circuit 51 and subjected to variable-length decoding.
The image data variable-length decoded by the variable-length decoding circuit 51 is supplied to an inverse quantization circuit 52, and is inversely quantized. The inversely quantized image data is supplied to an inverse DCT circuit 53.
Then, the DCT coefficients in the frequency domain are returned to the image data in block units in the time domain (difference information in the case of an inter-frame predictive coding part such as a P picture or a B picture). The output of the inverse DCT circuit 53 is supplied to an adding circuit 54.

【0086】この加算回路54には、スイッチ回路57
を通じた動き補償回路56からの前フレームの、対応す
るブロックの予測データが供給されて、現フレームの予
測データが得られる。すなわち、加算回路54からは予
測復号化されたデータが得られ、この予測復号化データ
がフレームメモリ55に蓄積される。なお、Iピクチャ
や非予測符号化部分では、スイッチ回路57は図示とは
反対側に接続されて、加算回路には予測データは供給さ
れない。
The addition circuit 54 includes a switch circuit 57
The prediction data of the corresponding block of the previous frame from the motion compensation circuit 56 is supplied to obtain the prediction data of the current frame. That is, predictive decoded data is obtained from the adding circuit 54, and the predicted decoded data is stored in the frame memory 55. In the I picture and the non-predictive coding part, the switch circuit 57 is connected to the opposite side from the illustrated side, and no prediction data is supplied to the adder circuit.

【0087】動き補償回路56は、フレームメモリ55
の予測復号化された画像データと、伝送データ中に含ま
れていて、この動き補償回路56に供給される動きベク
トルの情報とを用いて動き補償を行い、その出力を前記
予測データとして加算回路54に供給する。
The motion compensation circuit 56 has a frame memory 55
The motion compensation is performed using the prediction decoded image data and the motion vector information included in the transmission data and supplied to the motion compensation circuit 56, and the output is used as the prediction data as an addition circuit. 54.

【0088】こうして加算回路54から得られる復号化
されたデータは、順次走査方式の画像データではなく、
それが1/2ライン数に間引かれた飛び越し走査方式の
画像データである。この加算回路54からの復号化デー
タは、後処理回路58に供給される。
The decoded data obtained from the adder circuit 54 is not progressive scanning image data, but is
This is the image data of the interlaced scanning method thinned out to 1/2 line number. The decoded data from the adding circuit 54 is supplied to a post-processing circuit 58.

【0089】この後処理回路58では、加算回路54か
らのブロックスキャン形式のデータをラスタースキャン
形式のデータに変換すると共に、画像順を元に戻す処理
を行う。この後処理回路58の出力データは、画像デー
タ数復元回路59に供給される。
In the post-processing circuit 58, the data in the block scan format from the adder circuit 54 is converted into the data in the raster scan format, and the image order is restored. The output data of the post-processing circuit 58 is supplied to the image data number restoring circuit 59.

【0090】一方、デ・マルチプレクサ42で分離され
た相関補間画素データCCoのストリームは、可変長復
号化回路61に供給されて可変長復号され、この可変長
復号化回路61から、補間画素コードCDが得られる。
すなわち、この可変長復号化回路61は、補間画素コー
ド復号化手段を構成する。
On the other hand, the stream of the correlation interpolation pixel data CCo separated by the demultiplexer 42 is supplied to the variable length decoding circuit 61 and subjected to variable length decoding. Is obtained.
That is, the variable length decoding circuit 61 constitutes an interpolation pixel code decoding unit.

【0091】この可変長復号化回路61から得られる補
間画素コードCDは、画像データ数復元回路59におい
て復号化画像データについて補間をして復元順次走査画
像データDViを生成する際に、各補間すべき画素位置
のそれぞれについて最適となる補間候補画素のコードで
ある。この可変長復号化回路61からの補間画素コード
CDは、画像データ数復元回路59に供給される。
The interpolated pixel code CD obtained from the variable length decoding circuit 61 is interpolated when the decoded image data is interpolated by the image data number restoring circuit 59 to generate the restored sequential scanning image data DVi. This is the code of the interpolation candidate pixel that is optimal for each of the power pixel positions. The interpolation pixel code CD from the variable length decoding circuit 61 is supplied to the image data number restoring circuit 59.

【0092】画像データ数復元回路59は、図1の画像
符号化装置の画像データ数復元回路33と同様の構成を
有すると共に、後述するように、相関補間画素データC
Coを復号化した補間画素コードCDに基づいて最適な
補間を行う機能を有する。すなわち、画像データ数復元
回路59は、前述した10個の補間候補画素のすべてを
生成することができると共に、その10個の補間候補画
素のうちから、復号された補間画素コードにより示され
る最適なものを選択して、補間を実行するものである。
The image data number restoring circuit 59 has the same configuration as that of the image data number restoring circuit 33 of the image encoding apparatus shown in FIG.
It has a function of performing optimal interpolation based on the interpolation pixel code CD obtained by decoding Co. That is, the image data number restoring circuit 59 can generate all of the ten interpolation candidate pixels described above and, out of the ten interpolation candidate pixels, the optimal interpolation pixel code indicated by the decoded interpolation pixel code. An object is selected and interpolation is performed.

【0093】画像データ数復元回路59は、この補間処
理により、図1の画像符号化装置への入力画像データH
Viと同じ画像データ数、同じデータレートの順次走査
方式の画像データを復元する回路であり、この例の場合
には、飛び越し→順次走査変換処理を行うものである。
The image data number restoring circuit 59 performs the interpolation processing so that the input image data H to the image encoding apparatus shown in FIG.
This is a circuit for restoring progressive scan image data having the same number of image data and the same data rate as Vi. In this example, it performs interlaced to progressive scan conversion processing.

【0094】具体的には、この例の場合、この画像デー
タ数復元回路59も、基本的には、図3に示した画像デ
ータ数復元回路33と同様に、フレームメモリを備え、
前フレームと当該フレームとの間の動きベクトルを検出
すると共に、この動きベクトルを用いた、前述の(式
1)に示したような、動き適応補間処理を行う。
More specifically, in the case of this example, the image data number restoring circuit 59 basically includes a frame memory, similarly to the image data number restoring circuit 33 shown in FIG.
A motion vector between the previous frame and the frame is detected, and a motion adaptive interpolation process using the motion vector as shown in the above (Equation 1) is performed.

【0095】そして、相関補間画素データCCoを復号
化して得られた補間画素コードCDが「0」であるとき
には、その動き適応補間処理した画素をそのまま用い、
復号化して得られた補間画素コードCDが他のコードの
ときには、そのコードで示される補間候補画素に、対応
する補間画素を置き換えるようにするものである。
When the interpolation pixel code CD obtained by decoding the correlation interpolation pixel data CCo is "0", the pixel subjected to the motion adaptive interpolation processing is used as it is.
When the interpolated pixel code CD obtained by decoding is another code, the corresponding interpolated pixel is replaced with an interpolation candidate pixel indicated by the code.

【0096】こうして、画像データ数復元回路59から
は、符号化されて伝送されてきた、元の入力画像データ
HViに対応する復元順次走査画像データDViが得ら
れる。
In this way, from the image data number restoring circuit 59, the decoded progressively scanned image data DVi corresponding to the original input image data HVi, which has been encoded and transmitted, is obtained.

【0097】この場合、1種類の補間ではなく、複数の
補間候補画素から選択された元の画像データ中の対応す
る画素と最も相関の大きいものを補間に使用するように
したので、種々の絵柄の画像データを、符号化劣化を少
なくして復号化することができる。例えば、斜め相加平
均の画素や斜め位置の画素を補間候補画素に用いるこの
実施の形態の場合には、斜め線や斜めエッジ部分におい
ても、再現性のよい補間処理を行うことができる。
In this case, instead of one type of interpolation, a pixel having the highest correlation with the corresponding pixel in the original image data selected from a plurality of interpolation candidate pixels is used for interpolation. Can be decoded with less coding degradation. For example, in the case of the present embodiment in which the pixels of the diagonal arithmetic mean and the pixels at the diagonal positions are used as interpolation candidate pixels, interpolation processing with good reproducibility can be performed even on diagonal lines and diagonal edge portions.

【0098】[変形例]以上の実施の形態における説明
においては、相関補間画素検出回路34では、補間すべ
き画素位置ごとに、最適な補間画素コードを出力し、可
変長符号化回路36では、その補間画素コード単位に可
変長符号化を行って、補間画素単位の符号化データCC
oを出力するようにしたが、可変長符号化回路36で
は、連続する補間画素についての最適な補間画素コード
として同じものが続く場合が比較的多いことを考慮し
て、一つの補間画素コードと、それが続く補間画素の数
(長さ)との対として符号化データCCoを生成するよ
うにしてもよい。
[Modification] In the above description of the embodiment, the correlation interpolation pixel detection circuit 34 outputs an optimum interpolation pixel code for each pixel position to be interpolated, and the variable length coding circuit 36 outputs The variable length coding is performed for each interpolation pixel code unit, and the coded data CC
However, the variable length encoding circuit 36 considers that the same interpolation pixel code for consecutive interpolation pixels is often the same as the optimal interpolation pixel code. The encoded data CCo may be generated as a pair with the number (length) of the interpolation pixels followed by the interpolation data.

【0099】また、相関補間画素検出回路34では、補
間すべき画素位置ごとに、最適な補間候補画素を検出す
るようにしたが、複数個の画素からなるブロック単位
で、そのブロック内の補間画素として最適な補間候補画
素を検出し、そのブロック単位で、その最適な補間画素
コードを出力するようにしてもよい。単位ブロックの大
きさとしては、上述の例のようなMPEG圧縮方式の場
合であれば、DCTブロックやマクロブロックとする
と、処理が容易になる。
In the correlation interpolation pixel detection circuit 34, the optimum interpolation candidate pixel is detected for each pixel position to be interpolated, but the interpolation pixel in the block is composed of a plurality of pixels. The optimal interpolation candidate pixel may be detected, and the optimal interpolation pixel code may be output for each block. If the size of the unit block is a DCT block or a macro block in the case of the MPEG compression method as in the above example, the processing is facilitated.

【0100】このようにブロック単位で、最適な補間候
補画素を検出するようにすれば、1フレーム当たりに相
関補間画素検出回路34から発生する補間画素コードC
Dの数が少なくなり、その分だけ、補間画素コードの符
号化データCCoのデータ量を少なくすることができ
る。
As described above, when the optimum interpolation candidate pixel is detected in units of blocks, the interpolation pixel code C generated from the correlation interpolation pixel detection circuit 34 per frame can be obtained.
The number of D is reduced, and the data amount of the encoded data CCo of the interpolation pixel code can be reduced accordingly.

【0101】また、補間候補画素の例としては、上述の
説明の例に限られるものではないことはいうまでもな
い。すなわち、補間候補画素の数は、より少なくてもよ
いし、また、より多くてもよい。さらに、例えば、補間
画素の周辺(同一フレームだけではなく、前フレームを
含めてもよい)の画素を用いるとともに、補間画素と、
それら周辺の画素との間の空間的な距離に応じた重み付
けを施して、補間画素を生成するものを補間候補画素と
してもよいし、さらに、隣接した水平画素の相加平均
(図4を参照すると、(A’+B’)/2など)を相関
候補画素とするようにすることもできる。
It is needless to say that the example of the interpolation candidate pixel is not limited to the example described above. That is, the number of interpolation candidate pixels may be smaller or larger. Further, for example, pixels around the interpolation pixel (may include the previous frame as well as the same frame) are used, and the interpolation pixel and
Those that generate interpolation pixels by weighting them according to the spatial distance between them and the surrounding pixels may be used as interpolation candidate pixels, or may be arithmetically averaged between adjacent horizontal pixels (see FIG. 4). Then, (A ′ + B ′) / 2) can be used as the correlation candidate pixel.

【0102】また、以上の実施の形態では、水平ライン
の画像データ単位で、画像データを半数に間引くように
したが、間引き処理して画素数を低減する方法として
は、これに限られるものではなく、例えば、1画素また
は複数画素ごとに画像データを間引くようにする場合に
も、この発明は適用可能である。
In the above embodiment, half of the image data is thinned out in units of horizontal line image data. However, the method of thinning the image data to reduce the number of pixels is not limited to this. For example, the present invention is also applicable to a case where image data is thinned out for each pixel or a plurality of pixels.

【0103】また、多重化回路は、バッファメモリ3の
前段に設けたが、多重化回路は、バッファメモリ3の後
段に設けるようにしてもよい。その場合には、レート制
御回路5は、バッファメモリ3だけでなく、バッファメ
モリ36におけるデータのバッファ占有率を監視して、
量子化回路14の量子化値を制御するようにする。
Although the multiplexing circuit is provided before the buffer memory 3, the multiplexing circuit may be provided after the buffer memory 3. In this case, the rate control circuit 5 monitors not only the buffer memory 3 but also the buffer occupancy of data in the buffer memory 36,
The quantization value of the quantization circuit 14 is controlled.

【0104】また、入力画像データが順次走査方式であ
って、フレームレートが60Hzの画像データの場合に
ついて説明したが、フレームレートが59.94Hzあ
るいは50Hzの画像データの場合にも適用できること
はいうまでもない。この場合、飛び越し走査方式のフレ
ームレートの画像データでいえば、画像データのフレー
ムレートが、30Hz,29.75Hz,または25H
zの場合にも、この発明による画像符号化方法は、適用
可能である。
Although the description has been given of the case where the input image data is of the progressive scanning system and the frame rate is 60 Hz, it is needless to say that the present invention can be applied to the case where the frame rate is 59.94 Hz or 50 Hz. Nor. In this case, the frame rate of the image data is 30 Hz, 29.75 Hz, or 25H in terms of the image data of the interlace scanning frame rate.
Even in the case of z, the image encoding method according to the present invention is applicable.

【0105】また、符号化部1としては、MPEG圧縮
符号化方式に限らず、その他の種々の画像符号化方式を
用いることができることもいうまでもない。また、可変
長符号化回路2、36もハフマン符号を用いるものに限
らず、種々の可変長符号化方式を用いることができる。
The encoding section 1 is not limited to the MPEG compression encoding system, and it goes without saying that various other image encoding systems can be used. Also, the variable length coding circuits 2 and 36 are not limited to those using Huffman codes, and various variable length coding methods can be used.

【0106】[0106]

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、画像データのデータレートが高く、データ量が多い
場合であっても、符号発生量を抑えることにより、符号
化劣化を最小限に抑えて、高画質を保持する画像符号化
を実現することができる。
As described above, according to the present invention, even when the data rate of image data is high and the data amount is large, the amount of code generation is suppressed to minimize coding deterioration. In addition, it is possible to realize image encoding that maintains high image quality.

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

【図1】この発明による画像符号化装置の実施の形態の
ブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of an image encoding device according to the present invention.

【図2】実施の形態の要部の処理動作を説明するための
図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a processing operation of a main part of the embodiment.

【図3】実施の形態の一部回路の具体構成例のブロック
図である。
FIG. 3 is a block diagram of a specific configuration example of a partial circuit according to the embodiment;

【図4】実施の形態の要部の処理動作を説明するための
図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining a processing operation of a main part of the embodiment.

【図5】実施の形態に用いる補間画素候補の例を説明す
るための図である。
FIG. 5 is a diagram for describing an example of an interpolation pixel candidate used in the embodiment.

【図6】実施の形態における多重化動作を説明するため
の図である。
FIG. 6 is a diagram for describing a multiplexing operation in the embodiment.

【図7】第1の実施の形態の画像符号化装置に対応する
画像復号化装置の一形態のブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram of an embodiment of an image decoding device corresponding to the image encoding device of the first embodiment.

【図8】圧縮画像符号化方法の一例のブロック図であ
る。
FIG. 8 is a block diagram illustrating an example of a compressed image encoding method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…符号化部、2…可変長符号化回路、3…バッファ回
路、4…レート制御回路、5…レート制御回路、11…
前処理回路、12…減算回路(予測誤差演算回路)、1
3…DCT処理回路、14…量子化回路、15…逆量子
化回路、16…逆DCT処理回路、17…局部復号用加
算回路、18…フレームメモリ、19…動き補償回路、
20…動きベクトル検出回路、31…画像データ数低減
回路、32…後処理回路、33…画像出た数復元回路、
34…相関補間画素検出回路、35…遅延回路、36…
可変長符号化回路、37…バッファ、42…デ・マルチ
プレクサ(分離回路)、51,61…可変長復号化回
路、59…画像データ数復元回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Encoding part, 2 ... Variable length encoding circuit, 3 ... Buffer circuit, 4 ... Rate control circuit, 5 ... Rate control circuit, 11 ...
Preprocessing circuit, 12... Subtraction circuit (prediction error calculation circuit), 1
3 DCT processing circuit, 14 quantization circuit, 15 inverse quantization circuit, 16 inverse DCT processing circuit, 17 local addition circuit for decoding, 18 frame memory, 19 motion compensation circuit,
20: motion vector detection circuit, 31: image data number reduction circuit, 32: post-processing circuit, 33: image restoration circuit,
34 ... correlation interpolation pixel detection circuit, 35 ... delay circuit, 36 ...
Variable length encoding circuit, 37 buffer, 42 demultiplexer (separation circuit), 51, 61 variable length decoding circuit, 59 image data number restoration circuit

フロントページの続き Fターム(参考) 5C059 KK22 KK30 LA07 LB04 LB12 LB15 LB16 LB18 MA00 MA02 MA03 MA05 MA23 MC11 MC38 ME02 NN01 RC00 RC40 SS02 SS05 SS13 SS24 TA09 TB04 TB07 TB08 TC12 UA02 UA05 UA33 UA34 Continued on front page F term (reference) 5C059 KK22 KK30 LA07 LB04 LB12 LB15 LB16 LB18 MA00 MA02 MA03 MA05 MA23 MC11 MC38 ME02 NN01 RC00 RC40 SS02 SS05 SS13 SS24 TA09 TB04 TB07 TB08 TC12 UA02 UA05 UA33 UA34

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】入力画像データを1画面分単位で符号化し
て伝送するようにする画像符号化装置であって、 前記入力画像データの1画面分毎のデータ数を間引き処
理する画像データ数低減手段と、 前記画像データ数低減手段からの画像データを、1画面
分単位で、符号化する画像符号化手段と、 前記符号化された画像データを復号した復号画像データ
を生成する復号化手段と、 前記復号化手段からの復号画像データから、前記画像デ
ータ数低減手段で間引き処理された画素データのそれぞ
れについて、予め定められている複数個の補間候補画素
データを用意する補間候補画素用意手段と、 前記画像データ数復元手段からの復元画像データと前記
入力画像データとの遅延誤差を補正するために、前記入
力画像データを遅延させる遅延手段と、 前記遅延手段からの入力画像データ中の前記画像データ
数低減手段で間引き処理された位置の画素データと、こ
の画素データ位置について前記補間候補画素用意手段で
用意されている複数個の前記補間候補画素データのそれ
ぞれとの相関をそれぞれ検出し、その相関検出結果に基
づいて前記入力画像データ中の対応画素データと最も相
関が大きいと判別された前記補間候補画素を特定するた
めの補間画素コードを出力する相関補間画素検出手段
と、 前記相関補間画素検出手段からの前記補間画素コード
を、1画面分単位ごとに符号化する補間画素コード符号
化手段と、 前記画像符号化手段からの1画面分単位の符号化画像デ
ータと、前記補間画素コード符号化手段からの、前記符
号化画像データと同じ画面の画像データについての前記
補間画素コードの符号化出力データとを多重化する多重
化手段と、 前記多重化手段からのデータを、伝送するために出力す
る出力手段と、 を備える画像符号化装置。
An image encoding apparatus for encoding and transmitting input image data in units of one screen, wherein the number of image data is reduced by thinning out the number of pieces of input image data for each screen. Means, image encoding means for encoding the image data from the image data number reducing means in units of one screen, and decoding means for generating decoded image data obtained by decoding the encoded image data. From the decoded image data from the decoding means, for each of the pixel data thinned out by the image data number reduction means, interpolation candidate pixel preparation means for preparing a plurality of predetermined interpolation candidate pixel data, A delay unit that delays the input image data in order to correct a delay error between the restored image data from the image data number restoration unit and the input image data; The pixel data at the position of the image data number reduction unit in the input image data input from the delay unit and the plurality of interpolation candidate pixels prepared by the interpolation candidate pixel preparation unit for this pixel data position A correlation with each of the data is detected, and an interpolation pixel code for identifying the interpolation candidate pixel determined to have the largest correlation with the corresponding pixel data in the input image data based on the correlation detection result is output. Correlation interpolation pixel detection means, interpolation pixel code encoding means for encoding the interpolation pixel code from the correlation interpolation pixel detection means for each screen unit, and one screen unit from the image encoding means And the interpolated image from the interpolated pixel code encoding means for image data on the same screen as the encoded image data. An image coding apparatus comprising: a multiplexing unit that multiplexes encoded output data of a raw code; and an output unit that outputs data from the multiplexing unit for transmission.
【請求項2】請求項1に記載の画像符号化装置におい
て、 前記入力画像データは、順次走査方式の画像データであ
って、 前記画像データ数低減手段では、前記入力画像データの
1水平ラインおきのデータを抽出するとともに、隣接す
るフレームでは、抽出する水平ライン位置を異ならせる
ことにより、飛び越し走査方式の画像データに相当する
画像データを生成することを特徴とする画像符号化装
置。
2. The image encoding apparatus according to claim 1, wherein said input image data is image data of a progressive scanning method, and said image data number reducing means includes a unit for every other horizontal line of said input image data. An image encoding device that extracts image data corresponding to interlaced scanning image data by extracting the horizontal line positions in adjacent frames while extracting the data.
【請求項3】請求項2に記載の画像符号化装置におい
て、 前記順次走査方式の入力画像データのフレームレートが
60Hz、59.94Hzまたは50Hzであり、 前記画像データ数低減手段からの画像データのフレーム
レートが30Hz、29.97Hzまたは25Hzであ
ることを特徴とする画像符号化装置。
3. The image coding apparatus according to claim 2, wherein the frame rate of the input image data of the progressive scanning method is 60 Hz, 59.94 Hz or 50 Hz, An image coding device, wherein the frame rate is 30 Hz, 29.97 Hz or 25 Hz.
【請求項4】請求項1または請求項2に記載の画像符号
化装置において、 前記画像符号化手段では、MPEG圧縮符号化処理を行
うものであり、 前記復号化手段は、前記MPEG圧縮符号化処理におけ
る動き補償処理の際に用いられる局部復号化信号を用い
て伸長復号化した画像データを生成するものであること
を特徴とする画像符号化装置。
4. The image encoding apparatus according to claim 1, wherein said image encoding means performs an MPEG compression encoding process, and said decoding means performs said MPEG compression encoding processing. An image coding apparatus for generating image data that has been decompressed and decoded using a local decoded signal used in a motion compensation process in the process.
【請求項5】請求項4に記載の画像符号化装置におい
て、 前記補間候補画素用意手段は、その一つの補間候補画素
データとして、画像データを1画面分の遅延を行うため
のメモリを用いた補間処理と、同一画面内の画像データ
のみを用いた補間処理とを、動き検出信号に応じて適応
的に用いて得る動き適応補間画素を用意することを特徴
とする画像符号化装置。
5. The image encoding apparatus according to claim 4, wherein said interpolation candidate pixel preparing means uses a memory for delaying the image data by one screen as one interpolation candidate pixel data. An image coding apparatus, wherein a motion adaptive interpolation pixel is prepared by adaptively using an interpolation process and an interpolation process using only image data in the same screen according to a motion detection signal.
【請求項6】請求項1に記載の画像符号化装置におい
て、 前記補間候補画素用意手段は、その補間候補画素データ
として、補間位置の画素データの斜め方向の画素位置の
画素データを用いて生成するものを含むことを特徴とす
る画像符号化装置。
6. The image encoding apparatus according to claim 1, wherein the interpolation candidate pixel preparing means generates the interpolation candidate pixel data by using pixel data at a pixel position in an oblique direction of the pixel data at the interpolation position. An image coding apparatus comprising:
【請求項7】請求項1に記載の画像符号化装置におい
て、 前記相関補間画素検出手段に代えて、 複数の画素からなるブロック単位で、当該ブロックの複
数の画素データについて共通に用いる最適な補間候補画
素として、前記補間候補画素用意手段で用意されている
複数の補間候補画素のうちのいずれか一つを選択するブ
ロック単位相関補間画素検出手段を用いることを特徴と
する画像符号化装置。
7. An image encoding apparatus according to claim 1, wherein said correlation interpolation pixel detecting means is replaced with an optimal interpolation commonly used for a plurality of pixel data of said block in a block unit of a plurality of pixels. An image coding apparatus characterized in that a block unit correlation interpolation pixel detection means for selecting any one of a plurality of interpolation candidate pixels prepared by said interpolation candidate pixel preparation means is used as a candidate pixel.
【請求項8】入力画像データを1画面分単位で符号化し
て伝送するようにする画像符号化方法であって、 前記入力画像データの1画面分のデータ数を間引き処理
して低減する画像データ数低減工程と、 前記画像データ数低減工程でデータ数を低減した画像デ
ータを、1画面分単位で符号化する画像符号化工程と、 前記画像符号化工程で符号化された画像データを復号す
る復号化工程と、 前記復号化工程で得られた復号画像データから、前記画
像データ数低減手段で間引き処理された画素データのそ
れぞれについて、予め定められている複数個の補間候補
画素データを用意する補間候補画素用意工程と、 前記画像データ数復元手段からの復元画像データと前記
入力画像データとの遅延誤差を補正するために、前記入
力画像データを遅延させる遅延工程と、 前記遅延工程で遅延された前記入力画像データ中の前記
画像データ数低減手段で間引き処理された位置の画素デ
ータと、この画素データ位置について前記補間候補画素
用意工程で用意されている複数個の前記補間候補画素デ
ータのそれぞれとの相関をそれぞれ検出し、その相関検
出結果に基づいて前記入力画像データ中の対応画素デー
タと最も相関が大きいと判別された補間候補画素を特定
するための補間画素コードを発生する相関補間画素検出
工程と、 前記相関補間画素検出工程で発生した前記補間画素コー
ドを、1画面分単位ごとに符号化する補間画素コード符
号化工程と、 前記画像符号化工程で生成された1画面分単位の符号化
画像データと、前記補間画素コード符号化工程で生成さ
れた、前記符号化画像データと同じ画面の画像データに
ついての前記補間画素コードの符号化出力データとを多
重化する多重化工程と、 前記多重化工程で多重化されたデータを、伝送するため
に出力する出力工程と、 を備える画像符号化方法。
8. An image encoding method for encoding and transmitting input image data in units of one screen, wherein the number of data of one screen of the input image data is reduced by thinning processing. A number reduction step, an image encoding step of encoding the image data of which data number has been reduced in the image data number reduction step in units of one screen, and decoding the image data encoded in the image encoding step. A decoding step; and preparing a plurality of predetermined interpolation candidate pixel data for each of the pixel data thinned out by the image data number reducing means from the decoded image data obtained in the decoding step. An interpolation candidate pixel preparing step, and delaying the input image data to correct a delay error between the restored image data from the image data number restoring unit and the input image data. A delay step; pixel data at a position in the input image data delayed in the delay step, which has been thinned out by the image data number reducing means; and the pixel data position is prepared in the interpolation candidate pixel preparing step To detect a correlation with each of the plurality of interpolation candidate pixel data, and to specify an interpolation candidate pixel determined to have the largest correlation with the corresponding pixel data in the input image data based on the correlation detection result. A correlation interpolation pixel detection step of generating an interpolation pixel code of; an interpolation pixel code encoding step of encoding the interpolation pixel code generated in the correlation interpolation pixel detection step for each screen unit; The same as the encoded image data generated in the interpolated pixel code encoding step, the encoded image data in units of one screen generated in the process. A multiplexing step of multiplexing the encoded output data of the interpolated pixel code with respect to image data of a screen; and an output step of outputting the data multiplexed in the multiplexing step for transmission. Encoding method.
【請求項9】請求項8に記載の画像符号化方法におい
て、 前記入力画像データは、順次走査方式の画像データであ
って、 前記画像データ数低減工程では、前記入力画像データの
1水平ラインおきのデータを抽出するとともに、隣接す
るフレームでは、抽出する水平ライン位置を異ならせる
ことにより、飛び越し走査方式の画像データに相当する
画像データを生成することを特徴とする画像符号化方
法。
9. The image encoding method according to claim 8, wherein the input image data is image data of a progressive scanning method, and in the image data number reduction step, every other horizontal line of the input image data is provided. An image encoding method which generates image data corresponding to interlaced scanning image data by extracting the horizontal line position in adjacent frames while extracting the data of adjacent frames.
【請求項10】請求項9に記載の画像符号化方法におい
て、 前記順次走査方式の入力画像データのフレームレートが
60Hz、59.94Hzまたは50Hzであり、 前記画像データ数低減工程で生成される画像データのフ
レームレートが30Hz、29.97Hzまたは25H
zであることを特徴とする画像符号化方法。
10. The image encoding method according to claim 9, wherein the frame rate of the input image data of the progressive scanning method is 60 Hz, 59.94 Hz or 50 Hz, and the image generated in the image data number reduction step. Data frame rate is 30Hz, 29.97Hz or 25H
z is an image encoding method.
【請求項11】請求項8または請求項9に記載の画像符
号化方法において、 前記画像符号化工程では、MPEG圧縮符号化処理を行
うものであり、 前記復号化工程では、前記画像符号化工程での動き補償
処理の際に用いられる局部復号化信号を用いて伸長復号
化した画像データを生成するものであることを特徴とす
る画像符号化方法。
11. The image encoding method according to claim 8, wherein the image encoding step performs an MPEG compression encoding process, and the decoding step includes performing the image encoding step. An image encoding method characterized by generating image data that has been decompressed and decoded using a locally decoded signal used in the motion compensation processing in (1).
【請求項12】請求項11に記載の画像符号化方法にお
いて、 前記補間候補画素用意手段は、その一つの補間候補画素
データとして、画像データを1画面分の遅延を行うため
のメモリを用いた補間処理と、同一画面内の画像データ
のみを用いた補間処理とを、動き検出信号に応じて適応
的に用いて得る動き適応補間画素を用意することを特徴
とする画像符号化方法。
12. The image encoding method according to claim 11, wherein said interpolation candidate pixel preparation means uses a memory for delaying the image data by one screen as the one interpolation candidate pixel data. What is claimed is: 1. An image encoding method, comprising preparing a motion adaptive interpolation pixel obtained by adaptively using an interpolation process and an interpolation process using only image data in the same screen according to a motion detection signal.
【請求項13】請求項8に記載の画像符号化方法におい
て、 前記補間候補画素用意工程では、その補間候補画素デー
タとして、補間位置の画素データの斜め方向の画素位置
の画素データを用いて生成するものを含むことを特徴と
する画像符号化方法。
13. The image encoding method according to claim 8, wherein in the interpolation candidate pixel preparation step, the interpolation candidate pixel data is generated using pixel data at a pixel position in an oblique direction of the pixel data at the interpolation position. An image encoding method comprising:
【請求項14】請求項8に記載の画像符号化方法におい
て、 前記相関画素検出コード発生工程に代えて、 複数の画素からなるブロック単位で、当該ブロックの複
数の画素データについて共通に用いる最適な補間候補画
素として、前記補間候補画素用意工程で用意されている
複数の補間候補画素のうちのいずれか一つを選択するブ
ロック単位最適補間候補検出工程を用いることを特徴と
する画像符号化方法。
14. The image encoding method according to claim 8, wherein, in place of said correlated pixel detection code generating step, an optimum unit commonly used for a plurality of pixel data of said block in units of blocks composed of a plurality of pixels. An image encoding method using a block unit optimal interpolation candidate detection step of selecting any one of a plurality of interpolation candidate pixels prepared in the interpolation candidate pixel preparation step as the interpolation candidate pixel.
【請求項15】画像データが間引かれて画像データ数が
低減された状態で符号化された符号化画素データに、前
記間引かれた画像データ位置のデータとして、予め定め
られた複数の補間候補画素データのうちの一つを特定す
る補間画素コードを符号化したデータが多重化されて伝
送されてくるデータを、前記符号化画像データと、前記
補間画素コードの符号化データとに分離する分離手段
と、 前記分離手段で分離された前記符号化画像データを復号
化する画像データ復号化手段と、 前記分離手段で分離された前記補間画素コードの符号化
データを復号化する補間画素コード復号化手段と、 前記補間画素コード復号化手段で復号化された前記補間
画素コードで示される補間候補画素を用いて補間するこ
とにより、前記画像データ復号化手段で復号化された画
像データの画像データ数を、元の画像データ数に復元す
る画像データ数復元手段と、 を備えることを特徴とする画像復号化装置。
15. A method according to claim 15, wherein a plurality of predetermined interpolations are added to the coded pixel data encoded in a state where the number of image data is reduced by thinning out the image data as the data of the thinned image data position. Data obtained by multiplexing and transmitting data obtained by encoding an interpolation pixel code specifying one of the candidate pixel data is separated into the encoded image data and the encoded data of the interpolation pixel code. Separating means; image data decoding means for decoding the encoded image data separated by the separating means; and interpolated pixel code decoding for decoding encoded data of the interpolated pixel code separated by the separating means. The image data decoding means by interpolating using an interpolation candidate pixel indicated by the interpolation pixel code decoded by the interpolation pixel code decoding means. The number of image data of Goka image data, the image decoding device characterized by and an image data number restoring means for restoring the original number of image data.
【請求項16】前記画像データ復号化手段からは、飛び
越し走査方式の画像データが得られるものであり、 前記画像データ数復元手段からは、順次走査方式の画像
データが得られるものであることを特徴とする請求項1
5に記載の画像復号化装置。
16. The image data decoding means obtains interlaced scanning image data, and the image data number restoring means obtains sequential scanning image data. Claim 1.
6. The image decoding device according to 5.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011120121A (en) * 2009-12-07 2011-06-16 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> Image feature information multiplexing apparatus, interpolated image producing apparatus, receiver, image feature information multiplexing program, and interpolated image producing program

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JP2011120121A (en) * 2009-12-07 2011-06-16 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> Image feature information multiplexing apparatus, interpolated image producing apparatus, receiver, image feature information multiplexing program, and interpolated image producing program

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