JP2001045493A - Moving image encoding device, moving image output device and storage medium - Google Patents

Moving image encoding device, moving image output device and storage medium

Info

Publication number
JP2001045493A
JP2001045493A JP22164299A JP22164299A JP2001045493A JP 2001045493 A JP2001045493 A JP 2001045493A JP 22164299 A JP22164299 A JP 22164299A JP 22164299 A JP22164299 A JP 22164299A JP 2001045493 A JP2001045493 A JP 2001045493A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
picture
frame
information
coded
output
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP22164299A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Kasahara
毅 笠原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Casio Computer Co Ltd
Original Assignee
Casio Computer Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Casio Computer Co Ltd filed Critical Casio Computer Co Ltd
Priority to JP22164299A priority Critical patent/JP2001045493A/en
Publication of JP2001045493A publication Critical patent/JP2001045493A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T9/00Image coding
    • G06T9/004Predictors, e.g. intraframe, interframe coding

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a moving image encoding device, a moving image output device and a storage medium capable of outputting moving image data by executing encoding of moving image data in a method being suitable for an environment where the throughput and storage capacity of data are limited to generate moving image coded data and by realizing decoding corresponding to the moving image coded data. SOLUTION: An image codec part 6 reduces the information amount of encoded moving image data and throughput at the time encoding processing and decoding processing are performed by appropriately inserting a B' picture and a B" picture being frames to which information for eliminating decoding processing is added when the decoding processing is performed in the case of generating the encoded moving image data having a GOP(Group Of Picture) consisting of an I picture, a P picture and a B picture.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、動画像データの符
号化処理、復号化処理における処理量の低減を図る動画
像符号化装置、動画像出力装置、及び記憶媒体に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a moving picture coding apparatus, a moving picture output apparatus, and a storage medium for reducing the amount of processing in coding and decoding of moving picture data.

【0002】[0002]

【従来の技術】近時、技術の進歩に伴って電子機器の小
型化が急速に進み、携帯性の優れた電子機器が開発され
ている。例えば、PDA(Personal Digital Assistan
t)と呼ばれる携帯端末装置では、携帯時に必要の高い
機能として、液晶表示画面に一体的に備えられたタブレ
ットに対する手書き入力機能や、電子メール、インター
ネットといった通信機能、スケジュール、メモ、アドレ
ス帳といった個人情報管理機能、地図情報、時刻表情報
等の情報検索機能、その他、電卓、時計等の各種機能を
搭載する。さらにこのような携帯端末装置において、静
止画及び動画像の録画再生機能や音声の再生機能を搭載
したマルチメディア対応端末が開発されている。
2. Description of the Related Art In recent years, with the advance of technology, miniaturization of electronic devices has been rapidly progressing, and electronic devices having excellent portability have been developed. For example, a PDA (Personal Digital Assistan)
In the mobile terminal device called t), functions that are highly required when carrying the device include a handwriting input function for a tablet integrated on a liquid crystal display screen, communication functions such as e-mail and the Internet, and personal functions such as schedules, memos, and address books. It is equipped with an information management function, an information search function such as map information and timetable information, and various other functions such as a calculator and a clock. Further, in such a portable terminal device, a multimedia-compatible terminal equipped with a still image and moving image recording / reproducing function and an audio reproducing function has been developed.

【0003】上述の携帯情報端末では、携帯時に使用す
ることを前提としており、その大きさも手の平にのる程
度であることが望まれている。このことから、一般に携
帯情報端末では、搭載するCPUの処理能力やメモリ容
量、及びバッテリー容量等は、据え置き型のパーソナル
コンピュータ等のそれと比較して、非常に制限された環
境に置かれることが多い。
[0003] The above-mentioned portable information terminal is presumed to be used at the time of carrying, and it is desired that the size of the portable information terminal is about the size of a palm. For this reason, in general, a portable information terminal is often placed in a very restricted environment in terms of the processing capacity, memory capacity, battery capacity, and the like of a CPU mounted thereon, as compared with that of a stationary personal computer or the like. .

【0004】一方、動画像データの情報量は非常に大き
いことから、その情報圧縮の必要性が認識され、マルチ
メディア関連の画像符号化の国際標準化が急速に進めら
れている。例えば、動画の通信メディア用符号化標準で
あるH.263、動画の蓄積メディア用符号化標準であ
るMPEG(Moving Picture Experts Group)等が挙げ
られる。これら各符号化方式には、それぞれの目的に合
わせたビットレート(伝送速度)を実現する符号化アル
ゴリズムが採用されている。
On the other hand, since the amount of information of moving image data is very large, the necessity of information compression has been recognized, and international standardization of multimedia-related image coding has been rapidly advanced. For example, H.264, which is a coding standard for communication media for moving images, is used. H.263, Moving Picture Experts Group (MPEG), which is an encoding standard for moving image storage media. In each of these encoding methods, an encoding algorithm that realizes a bit rate (transmission rate) suited to each purpose is adopted.

【0005】例えば、MPEG1では、352×240
のサイズで30フレーム毎秒の動画を、1.5Mビット
毎秒のデータ量で符号化するために、DCT(Discrete
Cosine Transform;離散コサイン変換)とMC(Motio
n Compensation;動き補償)という二つの情報圧縮符号
化処理を融合したハイブリット符号化方式が採用され、
DCTは動画像を構成する各フレームの空間的な相関関
係を利用して符号量を削減するように、またMCはフレ
ーム間の時間的な相関関係を利用して符号量を削減する
ように動作する。
For example, in MPEG1, 352 × 240
DCT (Discrete) in order to encode a moving image of 30 frames per second with a data size of 1.5 Mbits / sec.
Cosine Transform (Discrete Cosine Transform) and MC (Motio
n Compensation, a hybrid coding method that fuses two information compression coding processes called motion compensation.
The DCT operates so as to reduce the code amount by using the spatial correlation of each frame constituting the moving image, and the MC operates so as to reduce the code amount by using the temporal correlation between the frames. I do.

【0006】DCTは、フーリエ変換の一種で、2次元
の画像を2次元の周波数に変換することで、人間の目に
つきやすい低周波成分と、識別しにくい高周波成分に分
離でき、また、情報を遍在させることができる。8×8
の2次元DCTの変換式を数式(1)に、その逆変換I
DCTの変換式を数式(2)に示す。
[0006] DCT is a type of Fourier transform. By transforming a two-dimensional image into a two-dimensional frequency, DCT can be separated into a low-frequency component that is easy for human eyes and a high-frequency component that is difficult to distinguish. Can be ubiquitous. 8x8
Is converted to the equation (1), and its inverse transform I
Equation (2) shows the DCT conversion equation.

【0007】[0007]

【数1】 (Equation 1)

【0008】[0008]

【数2】 (Equation 2)

【0009】 ここで、C(u)=1/√2 (u=0) C(u)=1 (u≠0) C(v)=1/√2 (v=0) C(v)=1 (v≠0) IDCT(i,j):画素値 DCT(u,v):DCT係数 とする。Here, C (u) = 1 / √2 (u = 0) C (u) = 1 (u ≠ 0) C (v) = 1 / √2 (v = 0) C (v) = 1 (v ≠ 0) IDCT (i, j): pixel value DCT (u, v): DCT coefficient

【0010】MCは、入力された画像データを16×1
6画素の正方領域であるマクロブロックMB単位に分割
し、参照画像内の所定のサーチ範囲を探索して前記マク
ロブロックMBとの誤差が最小となるブロックを検出
し、その動き分を補償して行われるフレーム間予測であ
る。検出した参照画像内の誤差の最小となるブロックの
水平方向及び垂直方向の移動量を表すベクトルを動きベ
クトルという。
The MC converts the input image data to 16 × 1
It is divided into macroblock MBs each of which is a square area of 6 pixels, and a predetermined search range in the reference image is searched to detect a block with the smallest error from the macroblock MB, and the motion is compensated for. This is the inter-frame prediction to be performed. A vector representing the horizontal and vertical movement amounts of the block having the smallest error in the detected reference image is called a motion vector.

【0011】一般的に連続した動画では、前後の画像と
注目している画像とはよく似ていることから、符号化し
ようとしている画像と、Pピクチャ(フレーム間予測符
号化画像)では時間的に前方の画像との差分を、またB
ピクチャ(双方向予測符号化画像)では時間的に前方、
後方もしくは前方と後方とから作られた補間画像との差
分をとり、その差分値を符号化して伝送することによ
り、時間軸方向の冗長度を減らし、伝送する情報量を少
なくしている。
In general, in a continuous moving image, since the preceding and succeeding images are very similar to the image of interest, the image to be encoded and the P-picture (inter-frame predictive encoded image) are temporally different. And the difference from the image ahead, and B
For pictures (bidirectionally coded images),
A difference between an interpolated image formed from the back or the front and the back is obtained, and the difference value is encoded and transmitted, thereby reducing the redundancy in the time axis direction and reducing the amount of information to be transmitted.

【0012】次に、図6、図7、及び図8を参照して、
従来の一般的な符号化処理及び復号化処理について説明
する。図6は、従来の符号化処理を説明するブロック
図、図7はマクロブロックMBのブロック構成を示す
図、図8は従来の復号化処理を説明するブロック図であ
る。
Next, referring to FIGS. 6, 7 and 8,
A conventional general encoding process and decoding process will be described. FIG. 6 is a block diagram illustrating a conventional encoding process, FIG. 7 is a diagram illustrating a block configuration of a macroblock MB, and FIG. 8 is a block diagram illustrating a conventional decoding process.

【0013】図6に示すように、従来の符号化処理は、
空間的な相関関係に基づく情報圧縮を実現するためのブ
ロック化部30a、差分器30c、DCT部30d、量
子化部30e、逆量子化部30g、及び逆DCT部30
h、時間的に相関関係に基づく情報圧縮を実現するため
の動きベクトル検出部30b、画像メモリ30j、及び
加算器30i、符号の出現確率の偏りによる冗長性を省
くための可変長符号化部30fから構成される。
As shown in FIG. 6, the conventional encoding process is as follows.
A blocking unit 30a, a differentiator 30c, a DCT unit 30d, a quantization unit 30e, an inverse quantization unit 30g, and an inverse DCT unit 30 for realizing information compression based on spatial correlation.
h, a motion vector detecting unit 30b for realizing information compression based on temporal correlation, an image memory 30j, and an adder 30i, and a variable-length coding unit 30f for eliminating redundancy due to a bias in code appearance probability. Consists of

【0014】符号化処理において、1フレームの画像が
外部から入力されると、まずブロック化部30aによっ
て入力画像は16×16画素のマクロブロックMBに分
割される。図7に示すように、マクロブロックMBは輝
度マトリックスと色差マトリックスCb,Crとが重な
り合って構成される。輝度信号ブロックYは8×8のブ
ロックを4個、色差信号ブロックCb,Crはそれぞれ
8×8のブロックを1個ずつ持っている。各ブロック内
に付した符号は、マクロブロックアドレス(以下、MB
Aと呼ぶ)を示している。このMBAは、ブロックのピ
クチャ内における絶対的な位置を表すものである。
In the encoding process, when an image of one frame is input from the outside, first, the input image is divided into macroblocks MB of 16 × 16 pixels by the blocking unit 30a. As shown in FIG. 7, the macro block MB is configured by overlapping a luminance matrix and color difference matrices Cb and Cr. The luminance signal block Y has four 8 × 8 blocks, and the color difference signal blocks Cb and Cr each have one 8 × 8 block. The code given in each block is a macro block address (hereinafter referred to as MB
A). The MBA indicates an absolute position of a block in a picture.

【0015】マクロブロックMBに分割されると、符号
化しようとする入力ブロックに対して予測を用いるか、
用いないかを選択する。以下それぞれの場合について説
明する。
When divided into macroblocks MB, prediction is used for an input block to be encoded,
Select not to use. Hereinafter, each case will be described.

【0016】フレーム間予測を行わず、フレーム内符号
化処理を行う場合は、入力ブロックのDCT係数を計算
し(DCT部30d)、算出されたDCT係数を任意の
量子化幅で量子化(量子化部30e)して、この量子化
幅と共に量子化した画像データを符号化した後(可変長
符号化30f)、出力符号として通信路等に転送し、出
力する。更に、次の予測の元画像に用いるための画像を
復元するための局部復号化として、量子化したブロック
を逆量子化し(逆量子化部30g)、更に、DCT係数
のIDCTを計算する(逆量子化部30h)。そして復
元された参照画像が加算器30iを介して画像メモリ3
0jに記憶される。
When performing intra-frame encoding processing without performing inter-frame prediction, the DCT coefficient of the input block is calculated (DCT section 30d), and the calculated DCT coefficient is quantized (quantized) with an arbitrary quantization width. The encoding unit 30e) encodes the image data quantized together with the quantization width (variable length encoding 30f), and then transfers the encoded image data to a communication path or the like as an output code and outputs it. Further, as local decoding for restoring an image to be used as an original image for the next prediction, the quantized block is inversely quantized (inverse quantization unit 30g), and the IDCT of the DCT coefficient is calculated (inverse). Quantization unit 30h). Then, the restored reference image is transferred to the image memory 3 via the adder 30i.
0j.

【0017】また、符号化しようとするマクロブロック
MBに対してフレーム間予測符号化を行う場合は、入力
ブロックと、画像メモリ30jから出力された前に符号
化した画像から動き補償を用いて作成された予測画像
と、の差分を計算し(差分器30c)、この差分のDC
T係数を計算し(DCT部30d)、更にDCT係数の
量子化を行って、量子化幅及び量子化差分画像を符号化
した後(可変長符号化部30f)、出力符号として通信
路等に転送し、出力する。動きベクトル検出部30bに
おいて検出された動きベクトルも符号化した後、出力符
号として転送される(可変長符号化部30f)。更に、
量子化した差分画像を逆量子化し(逆量子化部30
g)、DCT係数のIDCTを計算し(逆DCT部30
h)、入力段において差分計算に用いた予測画像を加え
ることにより(加算器30i)、次の予測に用いるため
の画像を復元するための局部復号化を行い、画像メモリ
30jに保持する。
When performing inter-frame predictive coding on a macroblock MB to be coded, it is created using motion compensation from an input block and a previously coded image output from the image memory 30j. The difference between the calculated predicted image and the calculated predicted image is calculated (difference device 30c), and the DC of the difference is calculated.
After calculating the T coefficient (DCT unit 30d), further quantizing the DCT coefficient, and encoding the quantization width and the quantized difference image (variable length encoding unit 30f), the output code is output to a communication path or the like. Transfer and output. The motion vector detected by the motion vector detection unit 30b is also encoded and then transferred as an output code (variable length encoding unit 30f). Furthermore,
The quantized difference image is inversely quantized (the inverse quantization unit 30
g) and calculate the IDCT of the DCT coefficient (the inverse DCT unit 30).
h) At the input stage, by adding the predicted image used for the difference calculation (adder 30i), local decoding for restoring the image used for the next prediction is performed, and the result is stored in the image memory 30j.

【0018】また図8に示すように、従来の復号化処理
は上記符号化の逆の処理を行う。すなわち、符号化され
た符号化ブロックを可変長復号化することにより(可変
長復号化部30k)、動きベクトル、量子化画像に分割
する。そして、量子化データを逆量子化(逆量子化部3
0l)及び逆DCT(逆DCT部30h)を計算するこ
とによりフレーム内予測画像及びフレーム間予測画像の
差分画像が得られる。フレーム内符号化画像なら差分が
無く、そのまま出力すれば画像が再生される。フレーム
間予測符号化画像なら差分データがあるので、画像メモ
リ30oにおいてすでに復号化した画像と動きベクトル
から予測画像を再生し、この予測画像に差分データを加
算する(加算器30n)ことにより符号化された画像デ
ータを復号化して出力画像バッファ30pに出力する。
As shown in FIG. 8, the conventional decoding process is the reverse of the above-described coding. That is, the encoded block is divided into a motion vector and a quantized image by performing variable length decoding (variable length decoding unit 30k). Then, the quantized data is inversely quantized (the inverse quantization unit 3).
0l) and the inverse DCT (inverse DCT unit 30h), the difference image between the intra-frame predicted image and the inter-frame predicted image is obtained. If it is an intra-frame coded image, there is no difference, and if it is output as it is, the image is reproduced. Since there is difference data in the case of an inter-frame prediction coded image, a prediction image is reproduced from the already decoded image and the motion vector in the image memory 30o, and the difference data is added to the prediction image (adder 30n). The decoded image data is decoded and output to the output image buffer 30p.

【0019】以上が一般的な動画像の符号化処理及び復
号化処理の流れであるが、MPEG1等で取り上げられ
ているように、蓄積メディアによる動画像データの再生
には、早送り、巻戻し、途中からの再生、逆転再生など
のランダムアクセスを可能とするため、何枚かのピクチ
ャ群を一まとまりにしたGOP(Group Of Picture)を
単位としたピクチャ構造が取られている。
The above is the flow of the general moving picture encoding and decoding processing. As described in MPEG1 and the like, the reproduction of moving picture data on a storage medium includes fast forward, rewind, In order to enable random access such as reproduction from the middle and reverse reproduction, a picture structure is adopted in which a group of pictures is grouped into GOPs (Group Of Pictures).

【0020】図9はMPEG1等で採用されているGO
Pを単位とした一般的なピクチャ構造を示す図である。
FIG. 9 shows the GO adopted in MPEG1 or the like.
FIG. 3 is a diagram showing a general picture structure in units of P.

【0021】従来の一般的なピクチャ構造に含まれる各
画面データのピクチャタイプには、図9に示すように、
空間的な相関を利用して圧縮符号化するフレーム内符号
化ピクチャ(Intra Picture;以下、「Iピクチャ」と呼
ぶ)と、過去のピクチャを参照し時間的な相関を利用し
て圧縮符号化するフレーム間予測ピクチャ(Predictive
Picture;以下、「Pピクチャ」と呼ぶ)と、過去と時
間的に先のピクチャとを参照して圧縮符号化する双方向
予測符号化ピクチャ(Bidirectional Picture;以下、
「Bピクチャ」と呼ぶ)との3種類がある。
As shown in FIG. 9, the picture type of each screen data included in the conventional general picture structure includes:
Reference is made to an intra-coded picture (Intra Picture; hereinafter referred to as an "I picture") to be compression-coded using spatial correlation and a past picture, and compression-coded using temporal correlation. Predictive inter-picture (Predictive
Picture; hereinafter, referred to as a “P picture”) and a picture that is ahead and temporally ahead and that is compression-encoded by bidirectional predictive coding (Bidirectional Picture;
"B picture").

【0022】この図9において、“I”は、Iピクチャ
を示しており、“P”は、Pピクチャを示しており、
“B”はBピクチャを示しており、それぞれのピクチャ
(動画を構成する1枚1枚の画像)の特徴は以下の通り
である。
In FIG. 9, "I" indicates an I picture, "P" indicates a P picture,
“B” indicates a B picture, and the characteristics of each picture (each picture constituting a moving image) are as follows.

【0023】Iピクチャ:符号化されるときその画像
1枚の中だけで閉じた情報のみを使う。言い換えると復
号化するときIピクチャ自身の情報のみで画像が再構成
できる。この符号化方式は、一般的に効率が悪いが、こ
れを随所に入れておけばランダムアクセスや高速再生が
可能となる。 Pピクチャ:予測画像(差分をとる基準となる画像)
として、入力で時間的に前に位置し、すでに復号化され
たIピクチャまたはPピクチャを使う。 Bピクチャ:予測画像として時間的に前に位置し、す
でに復号化されたIピクチャまたはPピクチャ、時間的
に後ろに位置し、すでに復号化されたIピクチャまたは
Pピクチャ、及びその両方から作られた補間画像の3種
類を使う。
I picture: When encoded, only closed information in one picture is used. In other words, when decoding, an image can be reconstructed using only the information of the I picture itself. Although this encoding method is generally inefficient, random insertion and high-speed reproduction are possible if it is inserted anywhere. P picture: Predicted image (image used as a reference for taking a difference)
Use the previously decoded I-picture or P-picture that is temporally earlier in the input. B-picture: made from an I-picture or P-picture that is located earlier in time and has already been decoded as a predicted picture, an I-picture or P-picture that is located later in time and has already been decoded, and both. Three types of interpolated images are used.

【0024】符号化処理の順序としては、時刻t1にI
ピクチャ201が符号化され、続いて時刻t2、t3に
入力されるBピクチャ202,203は符号化されず
に、時刻t4には、時刻t1において符号化されたIピ
クチャ201を基準としてPピクチャ204が符号化さ
れる。次いで、先に符号化されたIピクチャ201とP
ピクチャ204とを基準としてBピクチャ202,20
3が符号化され挿入される。更に、時刻t5、t6に入
力されるBピクチャ205,206は符号化されずに、
時刻t7には、時刻t4において符号化されたPピクチ
ャ204を基準としてPピクチャ207が符号化され
る。以後、同様の順序で、各ピクチャが符号化され蓄積
メディア等に記憶される。
The order of the encoding process is as follows.
The picture 201 is coded, and the B pictures 202 and 203 input at the time t2 and t3 are not coded. At the time t4, the P picture 204 based on the I picture 201 coded at the time t1 is used as a reference. Is encoded. Then, the previously encoded I picture 201 and P
B pictures 202 and 20 with reference to picture 204
3 are encoded and inserted. Further, the B pictures 205 and 206 input at times t5 and t6 are not coded,
At time t7, the P picture 207 is encoded based on the P picture 204 encoded at time t4. Thereafter, in the same order, each picture is encoded and stored in a storage medium or the like.

【0025】復号化処理においては、I、Pピクチャは
復号化した後も、間に入るBピクチャの処理が終了した
後に表示する。
In the decoding process, the I and P pictures are displayed after decoding the intervening B picture even after decoding.

【0026】[0026]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような従来の符号化処理及び復号化処理を実行するため
には、上述のような比較的大きなデータ量をターゲット
にしており、30フレーム毎秒以下の動画に対応してい
ないため、ハードウェアに高い処理能力と大きなメモリ
容量が必要とされる。したがって、上述の携帯情報端末
等においては、データの処理能力や記憶容量が非常に制
限された環境となることから、従来の動画像データの符
号化、復号化方式では動作できない可能性があるという
問題があった。
However, in order to perform the above-described conventional encoding and decoding processes, the above-described relatively large data amount is targeted, and 30 frames per second or less are required. Since it does not support moving images, high processing power and large memory capacity are required for hardware. Therefore, in the above-mentioned portable information terminal or the like, since the environment in which the data processing capability and the storage capacity are extremely limited, it may not be possible to operate with the conventional moving image data encoding and decoding methods. There was a problem.

【0027】本発明の課題は、上述の問題に鑑み、デー
タの処理能力と記憶容量が制限された環境に適した方式
で動画像データの符号化処理を実行して動画像符号化デ
ータを生成し、それに対応した復号化処理を実現するこ
とで、動画像データを出力することが可能な動画像符号
化装置、動画像出力装置、及び記憶媒体を提供すること
である。
In view of the above problems, it is an object of the present invention to generate moving image encoded data by executing moving image data encoding processing in a method suitable for an environment where data processing capacity and storage capacity are limited. It is another object of the present invention to provide a moving image encoding device, a moving image output device, and a storage medium capable of outputting moving image data by realizing a decoding process corresponding thereto.

【0028】[0028]

【課題を解決するための手段】本発明は、このような課
題を達成するために、次のような特徴を備えている。な
お、次に示す手段の説明中、括弧書きにより実施の形態
に対応する構成を1例として例示する。符号等は、後述
する図面参照符号等である。
The present invention has the following features in order to achieve the above object. In the following description of the means, a configuration corresponding to the embodiment will be exemplified by parentheses as an example. Reference numerals and the like are reference numerals and the like in the drawings described later.

【0029】請求項1記載の発明は、フレーム内の空間
的相関関係に基づく情報圧縮、及びフレーム間の時間的
相関関係に基づく情報圧縮を利用した動画像データの符
号化処理を実行して、フレーム内符号化ピクチャ(例え
ば、図2に示すIピクチャ)、フレーム間予測符号化ピ
クチャ(例えば、図2に示すPピクチャ)、及び双方向
予測符号化ピクチャ(例えば、図2に示すBピクチャ)
から構成されるピクチャ構造を有する符号化動画像デー
タを生成する動画像符号化装置において、前記ピクチャ
構造を構成する各フレーム間に、復号化処理を省くため
の符号化情報を有するフレーム(例えば、図2に示す
B’ピクチャ、B''ピクチャ)を所定数挿入するフレー
ム挿入手段(例えば、図1に示す画像コーデック部6)
を備えたことを特徴としている。
According to the first aspect of the present invention, a moving image data encoding process using information compression based on a spatial correlation within a frame and information compression based on a temporal correlation between frames is executed. Intra-frame coded pictures (for example, the I picture shown in FIG. 2), inter-frame prediction coded pictures (for example, the P picture shown in FIG. 2), and bidirectional prediction coded pictures (for example, the B picture shown in FIG. 2)
In a moving picture coding apparatus for generating coded moving picture data having a picture structure composed of: a frame having coding information for omitting a decoding process between frames forming the picture structure (for example, Frame inserting means for inserting a predetermined number of B ′ pictures and B ″ pictures shown in FIG. 2 (for example, the image codec unit 6 shown in FIG. 1)
It is characterized by having.

【0030】この請求項1記載の発明の動画像符号化装
置によれば、フレーム内の空間的相関関係に基づく情報
圧縮、及びフレーム間の時間的相関関係に基づく情報圧
縮を利用した動画像データの符号化処理を実行して、フ
レーム内符号化ピクチャ、フレーム間予測符号化ピクチ
ャ、及び双方向予測符号化ピクチャから構成されるピク
チャ構造を有する符号化動画像データを生成する動画像
符号化装置において、フレーム挿入手段によって、前記
ピクチャ構造を構成する各フレーム間に、復号化処理を
省くための符号化情報を有するフレームを所定数挿入す
る。
According to the moving picture coding apparatus of the first aspect of the present invention, moving picture data utilizing information compression based on a spatial correlation within a frame and information compression based on a temporal correlation between frames. Moving image encoding apparatus for generating encoded moving image data having a picture structure composed of an intra-coded picture, an inter-frame predicted coded picture, and a bidirectional predicted coded picture In the method, a predetermined number of frames having encoding information for omitting decoding processing are inserted between frames constituting the picture structure by frame insertion means.

【0031】したがって、通常のピクチャ構造の各フレ
ーム間に、復号化処理を省くための情報を有するフレー
ムが適宜挿入されるので、同一のフレーム数からなるピ
クチャ構造の符号化動画像データと比較して符号化動画
像データの情報量を小さくすることができるとともに、
符号化時の処理量を小さくすることが可能となり、必要
とする記憶容量、及び処理能力を小さくすることができ
る。その結果、ハードウェアの処理能力や記憶容量が制
限された環境においても動画像データの圧縮符号化が可
能となる。
Therefore, a frame having information for omitting the decoding process is appropriately inserted between each frame having a normal picture structure, and compared with the encoded moving image data having the same number of frames. To reduce the amount of information of the encoded moving image data,
The amount of processing at the time of encoding can be reduced, and the required storage capacity and processing capacity can be reduced. As a result, it is possible to compress and encode moving image data even in an environment where the processing capacity and storage capacity of hardware are limited.

【0032】また請求項2記載の発明のように、請求項
1記載の発明の動画像符号化装置において、前フレーム
と比較して変化がない旨の符号化情報(例えば、動きベ
クトル=0、DCT係数=0)、または、前記復号化処
理をスキップするブロック範囲の符号化情報(マクロブ
ロックアドレスインクリメント)のうち、少なくとも一
つを記憶している第1の記憶手段(例えば、図4に示す
B’ピクチャ符号化メモリ6q)を更に備え、前記フレ
ーム挿入手段は、前記第1の記憶手段に記憶された符号
化情報を有するフレームを前記ピクチャ構造を構成する
各フレーム間に挿入することが有効である。
Further, as in the second aspect of the present invention, in the video encoding apparatus of the first aspect of the present invention, encoded information indicating that there is no change compared to the previous frame (for example, motion vector = 0, DCT coefficient = 0) or a first storage unit (for example, as shown in FIG. 4) that stores at least one of encoded information (macroblock address increment) in a block range in which the decoding process is skipped. B 'picture encoding memory 6q), and it is effective that the frame inserting means inserts a frame having the encoding information stored in the first storage means between each frame constituting the picture structure. It is.

【0033】この請求項2記載の発明の動画像符号化装
置によれば、前フレームと比較して変化がない旨の符号
化情報、または、前記復号化処理をスキップするブロッ
ク範囲の符号化情報のうち、少なくとも一つを第1の記
憶手段に記憶しておき、前記フレーム挿入手段は、前記
第1の記憶手段に記憶されている符号化情報を有するフ
レームを前記ピクチャ構造を構成する各フレーム間に挿
入する。
According to the moving picture coding apparatus of the present invention, the coding information indicating that there is no change compared with the previous frame, or the coding information of the block range in which the decoding process is skipped At least one of which is stored in the first storage means, and the frame insertion means converts the frame having the encoding information stored in the first storage means into each frame constituting the picture structure Insert between.

【0034】したがって、挿入するフレームについての
符号化情報が予め記憶されているので、当該フレームを
生成、挿入する際に、動き補償、DCT演算等の膨大な
符号化処理を省略することができ、動画像データの符号
化処理に要する処理量を低減させ、処理時間を短縮する
ことができる。
Therefore, since the encoding information on the frame to be inserted is stored in advance, a huge amount of encoding processing such as motion compensation and DCT operation can be omitted when generating and inserting the frame. The amount of processing required for encoding moving image data can be reduced, and the processing time can be reduced.

【0035】また請求項3記載の発明のように、請求項
1記載の発明の動画像符号化装置において、直前に符号
化されたフレームと同一の符号化情報を記憶する第2の
記憶手段(例えば、図4に示すB''ピクチャ符号化メモ
リ6r)を更に備え、前記フレーム挿入手段は、前記第
2の記憶手段に記憶された符号化情報を有するフレーム
を前記ピクチャ構造を構成する各フレーム間に挿入する
ことが有効である。
According to a third aspect of the present invention, in the moving picture encoding apparatus according to the first aspect of the present invention, the second storage means (2) for storing the same encoding information as the immediately preceding frame. For example, it further comprises a B ″ picture coding memory 6r) shown in FIG. 4, and the frame inserting means converts the frame having the coding information stored in the second storage means into each frame constituting the picture structure. It is effective to insert in between.

【0036】この請求項3記載の発明の動画像符号化装
置によれば、直前に符号化されたフレームと同一の符号
化情報を第2の記憶手段に記憶し、前記フレーム挿入手
段は、前記第2の記憶手段に記憶された符号化情報を有
するフレームを前記ピクチャ構造を構成する各フレーム
間に挿入する。
According to the moving picture coding apparatus of the third aspect of the present invention, the same coded information as the immediately preceding coded frame is stored in the second storage means, and the frame inserting means stores A frame having the encoded information stored in the second storage means is inserted between each frame constituting the picture structure.

【0037】したがって、直前に符号化されたフレーム
と同一の符号化情報を記憶し、フレームを生成、挿入す
る際に、記憶されている符号化情報をそのまま使用して
符号化情報を生成するので、挿入するフレームについて
の動き補償、DCT演算等の膨大な処理を省略すること
ができ、動画像データの符号化処理に要する処理量を低
減させ、処理時間を短縮することができる。
Therefore, the same coded information as the immediately preceding frame is stored, and when generating and inserting a frame, the coded information is generated using the stored coded information as it is. In addition, it is possible to omit enormous processes such as motion compensation and DCT calculation for a frame to be inserted, reduce the amount of processing required for encoding moving image data, and shorten the processing time.

【0038】また請求項4記載の発明のように、請求項
1記載の発明の動画像符号化装置において、前フレーム
と比較して変化がない旨の符号化情報、または、前記復
号化処理をスキップするブロック範囲の符号化情報のう
ち、少なくとも一つを記憶している第1の記憶手段(例
えば、図4に示すB’ピクチャ符号化メモリ6q)と、
直前に符号化されたフレームと同一の符号化情報を記憶
する第2の記憶手段(例えば、図4に示すB''ピクチャ
符号化メモリ6r)と、出力したフレーム数を計数する
計数手段(例えば、図4に示すフレーム数カウンタ部6
s)と、前記第1の記憶手段に記憶された符号化情報、
前記第2の記憶手段に記憶された符号化情報、あるいは
前記符号化処理によって符号化された前記ピクチャ構造
を構成する各フレームの符号化情報のうち、いずれを出
力するかを切り替える切替手段(例えば、図4に示すス
イッチSW1)と、を更に備え、前記フレーム挿入手段
は、前記計数手段によって計数されたフレーム数に応じ
て前記切替手段を切り替え制御し、前記ピクチャ構造を
構成する各フレーム間に、前記第1の記憶手段に記憶さ
れた符号化情報を有するフレームまたは前記第2の記憶
手段に記憶された符号化情報を有するフレームを所定数
挿入することが有効である。
According to a fourth aspect of the present invention, in the moving picture encoding apparatus according to the first aspect of the present invention, the coding information indicating that there is no change compared with the previous frame, or the decoding processing is performed. A first storage unit (for example, a B 'picture encoding memory 6q shown in FIG. 4) that stores at least one of the encoded information of the block range to be skipped;
Second storage means (for example, a B ″ picture coding memory 6r shown in FIG. 4) for storing the same coding information as the immediately preceding frame, and counting means for counting the number of output frames (for example, 4, the frame number counter 6 shown in FIG.
s), the encoded information stored in the first storage means,
A switching unit (for example, a switching unit that switches which of the encoded information stored in the second storage unit and the encoded information of each frame constituting the picture structure encoded by the encoding process is output) , A switch SW1) shown in FIG. 4, wherein the frame inserting means controls switching of the switching means according to the number of frames counted by the counting means, and switches between the frames constituting the picture structure. It is effective to insert a predetermined number of frames having encoded information stored in the first storage means or frames having encoded information stored in the second storage means.

【0039】この請求項4記載の発明の動画像符号化装
置によれば、前記フレーム挿入手段は、第1の記憶手段
に記憶された、前フレームと比較して変化がない旨の符
号化情報または前記復号化処理をスキップするブロック
範囲の符号化情報のうち少なくとも一つの符号化情報、
第2の記憶手段に記憶された、直前に符号化されたフレ
ームと同一の符号化情報、あるいは前記符号化処理によ
って符号化された前記ピクチャ構造を構成する各フレー
ムの符号化情報のうち、いずれを出力するかを、計数手
段によって計数されたフレーム数に応じて、切り替え制
御し、前記ピクチャ構造を構成する各フレーム間に、前
記第1の記憶手段に記憶された符号化情報を有するフレ
ームまたは前記第2の記憶手段に記憶された符号化情報
を有するフレームを所定数挿入する。
According to the moving picture coding apparatus of the present invention, the frame insertion means stores the coding information stored in the first storage means and indicating that there is no change compared with the previous frame. Or at least one of the encoded information of the block range to skip the decoding process,
Either of the same coded information as the previously coded frame stored in the second storage means or the coded information of each frame constituting the picture structure coded by the coding processing, Is controlled in accordance with the number of frames counted by the counting means, and between each frame constituting the picture structure, a frame having encoded information stored in the first storage means or A predetermined number of frames having encoded information stored in the second storage unit are inserted.

【0040】したがって、どのフレームに関する符号化
情報を出力するかを、出力フレーム数に応じて制御する
ので、適当な順序でのフレーム挿入を可能とし、記憶さ
れている符号化情報を利用することによって符号化処理
を必要としないフレームを適宜挿入するので動画像デー
タの符号化処理における処理量の削減を実現する。
Therefore, which frame is to be output with the coding information is controlled according to the number of output frames, so that it is possible to insert frames in an appropriate order and to utilize the stored coding information. Since a frame that does not require an encoding process is appropriately inserted, a reduction in processing amount in the encoding process of moving image data is realized.

【0041】請求項5記載の発明は、フレーム内の空間
的相関関係に基づく情報圧縮、及びフレーム間の時間的
相関関係に基づく情報圧縮を利用した動画像符号化方式
によって符号化された、フレーム内符号化ピクチャ(例
えば、図2に示すIピクチャ)、フレーム間予測符号化
ピクチャ(例えば、図2に示すPピクチャ)、及び双方
向予測符号化ピクチャ(例えば、図2に示すBピクチ
ャ)から構成されるピクチャ構造を有する符号化動画像
データを復号化して出力する動画像出力装置において、
入力された符号化動画像データのピクチャ種別を検出す
る検出手段(例えば、図5に示すピクチャ種別検出部6
t)と、復号化されて出力されたフレームの画像データ
を順次記憶する出力画像記憶手段(例えば、図5に示す
出力画像バッファ6p)と、前記検出手段によって検出
されたピクチャ種別に応じて復号化処理を省き、前記出
力画像記憶手段に記憶された画像データのうち、直前に
出力されたフレームの画像データを出力させる画像出力
制御手段(例えば、図1に示す画像コーデック部6)
と、を備えたことを特徴としている。
According to a fifth aspect of the present invention, a frame encoded by a moving picture encoding method using information compression based on a spatial correlation within a frame and information compression based on a temporal correlation between the frames. From an inner coded picture (for example, the I picture shown in FIG. 2), an inter-frame predictive coded picture (for example, a P picture shown in FIG. 2), and a bidirectional predictive coded picture (for example, a B picture shown in FIG. 2) In a moving image output device that decodes and outputs encoded moving image data having a structured picture structure,
Detecting means for detecting the picture type of the input coded moving image data (for example, the picture type detecting unit 6 shown in FIG. 5)
t), output image storage means (for example, an output image buffer 6p shown in FIG. 5) for sequentially storing image data of the decoded and output frames, and decoding in accordance with the picture type detected by the detection means. Image output control means (for example, the image codec unit 6 shown in FIG. 1) for outputting the image data of the frame output immediately before, out of the image data stored in the output image storage means,
And, it is characterized by having.

【0042】この請求項5記載の発明の動画像出力装置
によれば、フレーム内の空間的相関関係に基づく情報圧
縮、及びフレーム間の時間的相関関係に基づく情報圧縮
を利用した動画像符号化方式によって符号化された、フ
レーム内符号化ピクチャ、フレーム間予測符号化ピクチ
ャ、及び双方向予測符号化ピクチャから構成されるピク
チャ構造を有する符号化動画像データを復号化して出力
する動画像出力装置において、検出手段によって入力さ
れた符号化動画像データのピクチャ種別を検出し、出力
画像記憶手段によって復号化されて出力されたフレーム
の画像データを順次記憶し、画像出力制御手段によっ
て、前記検出されたピクチャ種別に応じて復号化処理を
省き、前記出力画像記憶手段に記憶された画像データの
うち、直前に出力されたフレームの画像データを出力さ
せる。
According to the fifth aspect of the present invention, a moving picture encoding apparatus utilizing information compression based on a spatial correlation within a frame and information compression based on a temporal correlation between frames. Output device that decodes and outputs encoded video data having a picture structure composed of an intra-frame coded picture, an inter-frame predictive coded picture, and a bidirectional predictive coded picture coded by the system In the method, the picture type of the encoded moving image data inputted by the detecting means is detected, the image data of the frame outputted by being decoded by the output image storing means is sequentially stored, and the detected image data is outputted by the image output controlling means. The decoding process is omitted according to the type of the picture, and the image data stored in the output image storage unit is output immediately before. To output the image data of the frame.

【0043】したがって、ピクチャ種別を検出して、そ
のピクチャ種別に応じて復号化処理を省略することがで
きるので、復号化処理において必要とされる処理量を大
幅に削減することができる。その結果、ハードウェアの
処理能力が制限された環境においても動画像の出力が可
能となる。
Accordingly, since the picture type can be detected and the decoding process can be omitted according to the picture type, the processing amount required in the decoding process can be greatly reduced. As a result, it is possible to output a moving image even in an environment where the processing capacity of hardware is limited.

【0044】また請求項6記載の発明のように、請求項
5記載の発明の動画像出力装置において、入力される前
記符号化動画像データのピクチャ種別には、前記フレー
ム内符号化ピクチャ、フレーム間予測符号化ピクチャ、
及び双方向予測符号化ピクチャの他、復号化処理を省く
ための情報を有するフレーム(例えば、図2に示すB’
ピクチャ、B''ピクチャ)が含まれ、前記画像出力制御
手段は、前記検出手段によって検出されたピクチャ種別
が、復号化処理を省くための情報を有するフレームであ
る場合に、復号化処理を省いて前記出力画像記憶手段に
記憶された画像データのうち、直前に出力されたフレー
ムの画像データを出力させることが有効である。
According to a sixth aspect of the present invention, in the moving picture output apparatus according to the fifth aspect of the present invention, the picture type of the input coded moving picture data includes the intra-coded picture, the frame Inter prediction coded picture,
And a frame having information for omitting the decoding process in addition to the bidirectional prediction coded picture (for example, B ′ shown in FIG. 2).
Picture, B '' picture), and when the picture type detected by the detection means is a frame having information for skipping the decoding process, the image output control unit skips the decoding process. In addition, it is effective to output the image data of the immediately preceding frame among the image data stored in the output image storage means.

【0045】この請求項6記載の発明の動画像出力装置
によれば、入力される前記符号化動画像データのピクチ
ャ種別には、前記フレーム内符号化ピクチャ、フレーム
間予測符号化ピクチャ、及び双方向予測符号化ピクチャ
の他、復号化処理を省くための情報を有するフレームが
含まれている場合に、前記画像出力制御手段は、前記検
出手段によって検出されたピクチャ種別が、復号化処理
を省くための情報を有するフレームであるときは、復号
化処理を省いて前記出力画像記憶手段に記憶された画像
データのうち、直前に出力されたフレームの画像データ
を出力させる。
According to the moving picture output apparatus of the present invention, the picture types of the input coded moving picture data include the intra-coded picture, the inter-frame predictive coded picture, and the When a frame having information for omitting the decoding process is included in addition to the directional prediction coded picture, the image output control unit determines that the picture type detected by the detection unit omits the decoding process. If the frame has information for decoding, the decoding process is omitted, and among the image data stored in the output image storage means, the image data of the frame output immediately before is output.

【0046】したがって、復号化処理を省略する旨の符
号化情報が付加されたフレームについての復号化処理を
省略することができるので、符号化動画像データの復号
化処理に必要とされる処理量を大幅に低減させることが
できる。その結果、ハードウェアの処理能力が制限され
た環境においても動画像の出力が可能となる。
Therefore, it is possible to omit the decoding process for the frame to which the encoding information indicating that the decoding process is to be omitted, so that the processing amount required for the decoding process of the encoded moving image data is required. Can be greatly reduced. As a result, it is possible to output a moving image even in an environment where the processing capacity of hardware is limited.

【0047】また請求項7記載の発明のように、請求項
6記載の発明の動画像出力装置において、前記復号化処
理を省くための情報には、前フレームを比較して変化が
ない旨の符号化情報、復号化処理をスキップするブロッ
ク範囲の符号化情報、または、直前のフレームと同一の
符号化情報のうち、いずれか一つを含むことが有効であ
る。
According to a seventh aspect of the present invention, in the moving picture output apparatus according to the sixth aspect of the present invention, the information for omitting the decoding process has no change in comparison with the previous frame. It is effective to include any one of the encoded information, the encoded information in the block range in which the decoding process is skipped, and the same encoded information as the immediately preceding frame.

【0048】この請求項7記載の発明の動画像出力装置
によれば、前フレームに対して変化がない旨の符号化情
報、復号化処理をスキップするブロック範囲の符号化情
報を有するフレームについては、その符号化情報に応じ
て、動き補償や逆DCT演算といった処理をスキップす
ることができ、また、直前に符号化されたフレームと同
一の符号化情報を有するフレームでは、そのフレームの
直前に復号化されて出力された画像をそのまま出力する
ことができるので、復号化処理において必要とされる処
理量を大幅に低減させることができる。
According to the moving picture output apparatus of the present invention, a frame having coding information indicating that there is no change with respect to the previous frame and coding information of a block range in which decoding processing is skipped is performed. According to the encoded information, processing such as motion compensation and inverse DCT operation can be skipped. In a frame having the same encoded information as a frame encoded immediately before, decoding immediately before that frame is performed. Since the converted and output image can be output as it is, the amount of processing required in the decoding process can be significantly reduced.

【0049】[0049]

【発明の実施の形態】以下、図1〜図5を参照して本発
明に係る動画像符号化装置、動画像出力装置を適用した
動画圧縮伸張装置1の実施の形態を詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of a moving picture compression / decompression apparatus 1 to which a moving picture coding apparatus and a moving picture output apparatus according to the present invention are applied will be described in detail with reference to FIGS.

【0050】本実施の形態における動画圧縮伸張装置1
は、MPEG1等における一般的なピクチャ構造である
Iピクチャ、Pピクチャ、Bピクチャから構成されるG
OP(Group Of Picture)を有する符号化動画像データ
を生成する際に、復号化処理時に当該復号化処理を省く
ための情報を付加したフレームであるB’ピクチャ及び
B''ピクチャを適宜挿入する(図2参照)ことによっ
て、符号化動画像データの情報量の削減、符号化処理時
及び復号化処理時の処理量の低減を図る。その結果、ハ
ードウェアの処理能力や記憶容量が限られた環境下での
動画像データ再生を可能とする。
Moving picture compression / expansion apparatus 1 in the present embodiment
G is a general picture structure in MPEG1 or the like, and is composed of an I picture, a P picture, and a B picture.
When generating encoded moving image data having an OP (Group Of Picture), B ′ picture and B ″ picture, which are frames to which information for skipping the decoding process is added at the time of decoding process, are appropriately inserted. By doing so (see FIG. 2), the amount of information of the encoded moving image data can be reduced, and the amount of processing at the time of encoding and decoding can be reduced. As a result, it is possible to reproduce moving image data in an environment where the processing capacity and storage capacity of hardware are limited.

【0051】まず構成を説明する。図1は、動画圧縮伸
張装置1の回路構成図である。図1に示すように、動画
圧縮伸張装置1は、制御部2、入力部3、表示部4、通
信I/F(InterFace)部5、画像コーデック部6、音
声コーデック部7、RAM(Random Access Memory)
8、記憶装置9、記憶媒体10により構成され、記憶媒
体10を除く各部は、バス11によって接続されてい
る。
First, the configuration will be described. FIG. 1 is a circuit configuration diagram of the moving image compression / decompression device 1. As shown in FIG. 1, the moving image compression / decompression device 1 includes a control unit 2, an input unit 3, a display unit 4, a communication I / F (InterFace) unit 5, an image codec unit 6, an audio codec unit 7, a RAM (Random Access). Memory)
8, a storage device 9, and a storage medium 10, and each unit except the storage medium 10 is connected by a bus 11.

【0052】制御部2は、記憶装置9に記憶されている
当該画像圧縮伸張装置1に対応する各種アプリケーショ
ンプログラムの中から指定されたアプリケーションプロ
グラム、入力装置3から入力される各種指示あるいはデ
ータをRAM8内のワークメモリに格納し、この入力指
示及び入力データに応じてRAM8内に格納したアプリ
ケーションプログラムに従って各種処理を実行し、その
処理結果をRAM8内のワークメモリに格納するととも
に、表示装置4に表示する。そして、ワークメモリに格
納した処理結果を入力装置3から入力指示される記憶装
置9内の保存先に保存する。
The control unit 2 stores an application program specified from various application programs corresponding to the image compression / decompression device 1 stored in the storage device 9 and various instructions or data input from the input device 3 into the RAM 8. In accordance with the input instructions and the input data, various processes are executed in accordance with the application program stored in the RAM 8, and the processing results are stored in the work memory in the RAM 8 and displayed on the display device 4. I do. Then, the processing result stored in the work memory is stored in a storage destination in the storage device 9 which is instructed to be input from the input device 3.

【0053】また、制御部2は、画像データの符号化処
理時には、画像コーデック部6によって符号化処理され
た画像符号化データと音声コーデック部7によって符号
化処理された音声符号化データとを多重化させて、1列
のビットストリームを生成して、記憶装置9内の記憶媒
体10に保存する、あるいは、通信I/F部5を介して
外部に出力する。一方、符号化動画像データの復号化処
理時には、制御部2は、記憶装置9内の記憶媒体10か
ら読み出したビットストリーム、あるいは、通信I/F
部5を介して外部から入力されたビットストリームから
画像データと音声データを分離し、それぞれ画像コーデ
ック部6、または音声コーデック部7に転送する。
The control unit 2 multiplexes the image encoded data encoded by the image codec unit 6 and the audio encoded data encoded by the audio codec unit 7 when encoding the image data. Then, a bit stream of one column is generated and stored in the storage medium 10 in the storage device 9 or output to the outside via the communication I / F unit 5. On the other hand, at the time of decoding the encoded moving image data, the control unit 2 transmits the bit stream read from the storage medium 10 in the storage device 9 or the communication I / F.
The image data and the audio data are separated from the bit stream input from the outside via the unit 5 and transferred to the image codec unit 6 or the audio codec unit 7, respectively.

【0054】入力部3は、カーソルキー、数字入力キー
及び各種機能キー等を備えたキーボードとポインティン
グデバイスであるマウスとを備え、キーボードで押下さ
れたキーの押下信号を制御部2に出力するとともに、マ
ウスによる操作信号を制御部2に出力する。また、表示
部4に一体的に設けられるタブレットを含むこととして
もよい。このタブレットは電磁誘導方式,磁気歪式,感
圧式等の座標読み取り原理で専用のペン等により入力さ
れたデータを検出し、入力されたデータは制御部2に出
力される。
The input unit 3 includes a keyboard having cursor keys, numeric input keys, various function keys, and the like, and a mouse as a pointing device. The input unit 3 outputs a key press signal of the keyboard to the control unit 2. And outputs an operation signal from the mouse to the control unit 2. Further, a tablet integrally provided on the display unit 4 may be included. The tablet detects data input by a dedicated pen or the like based on a coordinate reading principle such as an electromagnetic induction method, a magnetostriction method, and a pressure-sensitive method, and outputs the input data to the control unit 2.

【0055】表示部4は、CRT(Cathode Ray Tub
e)、液晶表示装置等により構成され、制御部2から入
力される表示制御信号にしたがって、表示データを表示
する。また表示部4は、画像コーデック部6によって復
号化された画像データに従って、動画像の表示を行う。
The display unit 4 is a CRT (Cathode Ray Tub).
e) It is constituted by a liquid crystal display device or the like, and displays display data according to a display control signal input from the control unit 2. The display unit 4 displays a moving image according to the image data decoded by the image codec unit 6.

【0056】通信I/F部5は、モデム(MODEM:
MOduler/DEModuler)、ターミナルアダプタ(TA:Ter
minal Adapter)、またはルーター等によって構成さ
れ、電話回線、ISDN回線、あるいは専用回線等の通
信回線を介して外部機器との通信を行うための制御を行
う。
The communication I / F unit 5 includes a modem (MODEM:
MOduler / DEModuler), terminal adapter (TA: Ter)
a communication adapter such as a telephone line, an ISDN line, or a dedicated line to control communication with an external device.

【0057】画像コーデック部6は、記憶装置9内の記
憶媒体10に格納された画像データ、ビデオカメラ(図
示外)から入力された動画像データ等の符号化処理(図
4参照)、及び復号化処理(図5参照)を行う。図2
は、本発明の動画圧縮伸張装置1の符号化処理によって
生成される符号化動画像データのピクチャ構造を示す図
である。この図2に示すように、本発明の動画圧縮伸張
装置1によって生成される符号化動画像データは、Iピ
クチャ、Bピクチャ、Pピクチャの他、適宜B’ピクチ
ャ、B''ピクチャが挿入されたピクチャ構造をとる。図
2中、“I”はIピクチャ、“B”はBピクチャ、
“P”はPピクチャ、“B’”はB’ピクチャ、
“B’’”はB''ピクチャを表すフレームである。
The image codec 6 encodes image data stored in a storage medium 10 in a storage device 9, moving image data input from a video camera (not shown), and the like (see FIG. 4), and decodes the data. Conversion processing (see FIG. 5). FIG.
FIG. 3 is a diagram showing a picture structure of encoded moving image data generated by the encoding processing of the moving image compression / decompression device 1 of the present invention. As shown in FIG. 2, in the encoded moving image data generated by the moving image compression / decompression device 1 of the present invention, B ′ pictures and B ″ pictures are inserted as appropriate in addition to I pictures, B pictures and P pictures. Picture structure. In FIG. 2, "I" is an I picture, "B" is a B picture,
"P" is a P picture, "B '" is a B' picture,
“B ″” is a frame representing a B ″ picture.

【0058】B’ピクチャは、復号化処理を省くための
符号化情報として、前フレームと比較して変化がない旨
の符号化情報や復号化処理においてスキップされるブロ
ック範囲の符号化情報が付加されたフレームである。図
3は、B’ピクチャについての符号化情報の例を示す図
である。この図3に示すように、B’ピクチャにおい
て、先頭マクロブロックMBFを動きベクトル=
“0”、DCT係数=“0”、マクロブロックアドレス
インクリメント(以下、MBAIと呼ぶ。)=“0”と
して符号化し、最終マクロブロックMBLを、動きベク
トル=“0”、DCT係数=“0”、MBAI=“ピク
チャ内のマクロブロックMBの総数−1”として符号化
する。このように符号化した結果、B’ピクチャは、ピ
クチャ内の全てのマクロブロックMBをスキップさせる
ことができ、また、符号化されるマクロブロックMBは
2個のみとなるので情報量が少なく、また符号化時、及
び復号化時の処理量を低減できる。
The B 'picture has, as coding information for omitting decoding processing, coding information indicating that there is no change compared to the previous frame and coding information of a block range to be skipped in decoding processing. Frame. FIG. 3 is a diagram illustrating an example of encoding information for a B ′ picture. As shown in FIG. 3, in the B 'picture, the head macroblock MBF is
It is coded as “0”, DCT coefficient = “0”, macroblock address increment (hereinafter referred to as MBAI) = “0”, and the final macroblock MBL is coded as motion vector = “0”, DCT coefficient = “0” , MBAI = “the total number of macroblocks MB in the picture−1”. As a result of encoding in this way, the B ′ picture can skip all macroblocks MB in the picture, and has only two macroblocks MB to be encoded, so that the information amount is small. The amount of processing at the time of encoding and decoding can be reduced.

【0059】B''ピクチャは、復号化処理を省くための
符号化情報として、時間的に直前に符号化されたBピク
チャと同一の符号化情報を有するフレームである。すな
わち、符号化処理においてBピクチャの符号化情報が生
成されると、出力符号としてこのBピクチャの符号化情
報を出力すると同時に後述するB''ピクチャ符号化メモ
リ6rに記憶し、B''ピクチャ生成時は、このB''ピク
チャ符号化メモリ6rに記憶された直前のBピクチャの
符号化情報を利用してB''ピクチャを生成する。
A B ″ picture is a frame having the same encoding information as the B picture encoded immediately before in time, as encoding information for omitting decoding processing. That is, when encoding information of a B picture is generated in the encoding process, the encoding information of the B picture is output as an output code, and at the same time, stored in a B ″ picture encoding memory 6r to be described later. At the time of generation, a B ″ picture is generated using the coding information of the immediately preceding B picture stored in the B ″ picture coding memory 6r.

【0060】図4は、本発明の動画圧縮伸張装置1の画
像コーデック部6において実行される符号化処理を説明
するブロック図である。この図4において、ブロック化
部6a、動きベクトル検出部6b、差分器6c、DCT
部6d、量子化部6e、可変長符号化部6f、逆量子化
部6g、逆DCT部6h、加算器6i、画像メモリ6j
は、従来の画像データの符号化処理と同一であるが、本
発明に係る画像コーデック部6の実行する符号化処理で
は、上述のB’ピクチャ、B''ピクチャを生成、挿入す
るため、さらにB’ピクチャ符号化メモリ6q、B''ピ
クチャ符号化メモリ6r、及びフレーム数カウンタ部6
s、及びスイッチSW1,SW2を備える。
FIG. 4 is a block diagram illustrating an encoding process performed in the image codec unit 6 of the moving picture compression / decompression apparatus 1 according to the present invention. In FIG. 4, a blocking unit 6a, a motion vector detecting unit 6b, a differentiator 6c, a DCT
Unit 6d, quantization unit 6e, variable length coding unit 6f, inverse quantization unit 6g, inverse DCT unit 6h, adder 6i, image memory 6j
Is the same as the conventional image data encoding process. However, in the encoding process performed by the image codec unit 6 according to the present invention, the above-described B ′ picture and B ″ picture are generated and inserted. B ′ picture encoding memory 6q, B ″ picture encoding memory 6r, and frame number counter unit 6
s, and switches SW1 and SW2.

【0061】B’ピクチャ符号化メモリ6qは、B’ピ
クチャを生成するための符号化情報が記憶されているメ
モリであり、前フレームと比較して変化がない旨の符号
化情報や復号化処理をスキップするブロック範囲に関す
る符号化情報を記憶している。ここでは、前フレーム
(動き補償において基準となるフレーム;例えば直前の
IピクチャまたはPピクチャ)と比較して変化がない旨
の符号化情報として、動きベクトルがゼロベクトルで、
動き補償の予測誤差が0という符号化情報が記憶される
とともに、復号化処理をスキップするブロック範囲に関
する符号化情報として、MBAI(マクロブロックアド
レスインクリメント)を記憶している。MBAIは、ス
キップするマクロブロックMBの数を示す符号化情報で
ある。
The B 'picture coding memory 6q is a memory in which coding information for generating a B' picture is stored. And coding information on a block range in which is skipped. Here, a motion vector is a zero vector as coding information indicating that there is no change compared with a previous frame (a frame serving as a reference in motion compensation; for example, an immediately preceding I picture or P picture).
Encoding information indicating that the motion compensation prediction error is 0 is stored, and MBAI (macroblock address increment) is stored as encoding information regarding a block range in which decoding processing is skipped. MBAI is coding information indicating the number of macroblocks MB to be skipped.

【0062】例えば、先頭マクロブロックMBFに対す
る符号化情報として、動きベクトル=0、DCT係数=
0、MBAI=0に相当する符号化情報、及び、最終マ
クロブロックMBLに対する符号化情報として、動きベ
クトル=0、DCT係数=0、MBAI=“ピクチャ内
のマクロブロックMBの総数−1”に相当する符号化情
報が記憶されている。
For example, motion vector = 0, DCT coefficient =
0, motion vector = 0, DCT coefficient = 0, MBAI = “total number of macroblock MBs in picture−1” as coding information corresponding to MBAI = 0 and coding information for the last macroblock MBL Encoding information to be stored.

【0063】B''ピクチャ符号化メモリ6rは、B''ピ
クチャを生成するための符号化情報が記憶されているメ
モリであり、直前に符号化されたフレームと同一の符号
化情報を記憶する。ここでは、例えば、直前のBピクチ
ャと同一の符号化情報が記憶される。
The B ″ picture coding memory 6r is a memory in which coding information for generating a B ″ picture is stored, and stores the same coding information as the immediately preceding frame. . Here, for example, the same encoding information as the immediately preceding B picture is stored.

【0064】フレーム数カウンタ6sは、出力したフレ
ーム数を計数するカウンタである。フレーム数カウンタ
6sのカウント値に対応するピクチャタイプに応じてス
イッチSW1、スイッチSW2が切り替えられる。カウ
ント値とピクチャタイプとは、生成するピクチャ構造
(Iピクチャ、Pピクチャ、Bピクチャの現れる周期や
挿入するB’ピクチャ、B''ピクチャの数)によって異
なるため、ピクチャ構造が決定される際に、予めフレー
ム数カウンタのカウント値とピクチャタイプとの対応関
係が設定されるものとする。
The frame number counter 6s is a counter for counting the number of output frames. The switches SW1 and SW2 are switched according to the picture type corresponding to the count value of the frame number counter 6s. Since the count value and the picture type differ depending on the picture structure to be generated (the period in which I-pictures, P-pictures, and B-pictures appear, and the number of B′-pictures and B ″ -pictures to be inserted), when the picture structure is determined, It is assumed that the correspondence between the count value of the frame number counter and the picture type is set in advance.

【0065】スイッチSW1は、符号化するピクチャタ
イプに応じて、B’ピクチャ符号化メモリ6qに記憶さ
れた符号化情報、B''ピクチャ符号化メモリ6rに記憶
された符号化情報、あるいは可変長符号化部6fから出
力されるIピクチャ、Pピクチャ、Bピクチャの符号化
情報のいずれを出力するかを切り替えるスイッチであ
る。画像コーデック部6は、前記フレーム数カウンタ6
sによって計数されるカウント値に応じて、このスイッ
チSW1を切替制御する。
The switch SW1 is used to set the coding information stored in the B 'picture coding memory 6q, the coding information stored in the B''picture coding memory 6r, or the variable length, depending on the picture type to be coded. A switch for switching which of the I picture, P picture, and B picture coding information output from the coding unit 6f is output. The image codec unit 6 includes the frame number counter 6
The switch SW1 is switch-controlled in accordance with the count value counted by s.

【0066】フレーム数カウンタのカウント値から決定
されるピクチャタイプがIピクチャ、Pピクチャ、及び
Bピクチャである場合には、可変長符号化部6fから出
力される符号化情報をそのまま転送路へ転送するために
可変長符号化部6f側をon、B’ピクチャ符号化メモ
リ6q及びB''ピクチャ符号化メモリ6r側をoff
し、またピクチャタイプがB’ピクチャである場合に
は、B’ピクチャ符号化メモリ6q側をon、可変長符
号化部6f及びB''ピクチャ符号化メモリ6r側をof
fし、ピクチャタイプがB''ピクチャである場合には、
B''ピクチャ符号化メモリ6r側をon、B’ピクチャ
符号化メモリ6q及び可変長符号化部6f側をoffす
る。
When the picture type determined from the count value of the frame number counter is an I picture, a P picture, or a B picture, the coded information output from the variable length coding unit 6f is directly transferred to the transfer path. To turn on the variable length coding unit 6f, and turn off the B 'picture coding memory 6q and the B ″ picture coding memory 6r.
If the picture type is a B 'picture, the B' picture coding memory 6q is turned on, and the variable length coding unit 6f and the B "picture coding memory 6r are turned off.
f, and if the picture type is a B ″ picture,
The B ″ picture coding memory 6r is turned on, and the B ′ picture coding memory 6q and the variable length coding unit 6f are turned off.

【0067】スイッチSW2は、フレーム数カウンタ6
sのカウント値から決定されるピクチャタイプがB''ピ
クチャである場合に、B''ピクチャ符号化メモリ6r側
にonし、その他のピクチャタイプである場合にはof
fされるスイッチである。
The switch SW2 has a frame number counter 6
If the picture type determined from the count value of s is a B ″ picture, it is turned on to the B ″ picture encoding memory 6r side, and if it is another picture type, it is of
f.

【0068】また画像コーデック部6は、本発明におけ
る符号化処理によって符号化された動画像データを伸張
するための復号化処理を実行し、復号化された動画像デ
ータを出力する。
The image codec unit 6 executes a decoding process for expanding moving image data encoded by the encoding process of the present invention, and outputs decoded moving image data.

【0069】図5は、本発明の動画圧縮伸張装置1の画
像コーデック部6において実行される復号化処理を説明
するブロック図である。この図5において、可変長復号
化部6k、逆量子化部6l、逆DCT部6m、加算器6
n、画像メモリ6o、出力画像バッファ6pは、従来の
符号化された画像データの復号化処理と同一であるが、
本発明に係る画像コーデック部6の実行する復号化処理
では、上述のB’ピクチャ、B''ピクチャの復号化処理
を省くため、さらに、ピクチャ種別検出部6t及びスイ
ッチSW3を備える。
FIG. 5 is a block diagram for explaining a decoding process executed in the image codec unit 6 of the moving picture compression / expansion apparatus 1 according to the present invention. In FIG. 5, a variable length decoding unit 6k, an inverse quantization unit 61, an inverse DCT unit 6m, an adder 6
n, the image memory 6o, and the output image buffer 6p are the same as those in the conventional decoding processing of encoded image data.
The decoding process performed by the image codec unit 6 according to the present invention further includes a picture type detection unit 6t and a switch SW3 in order to omit the decoding process of the B ′ picture and the B ″ picture described above.

【0070】ピクチャ種別検出部6tは、ピクチャタイ
プを検出する。符号化された動画像データにはピクチャ
種別を示す符号化情報(PCT;Picture Coding Typ
e)が付加されているので、符号化情報が入力された際
に可変長符号化することによって、ピクチャタイプを検
出することができる。出力画像バッファ6pは、既に復
号化されて出力されたフレームの画像データを順次記憶
する。
The picture type detector 6t detects a picture type. The encoded moving image data includes encoding information (PCT; Picture Coding Typ) indicating a picture type.
Since e) is added, the picture type can be detected by performing variable length coding when the coding information is input. The output image buffer 6p sequentially stores the image data of the frames already decoded and output.

【0071】本発明に係る画像コーデック部6は、復号
化処理において、ピクチャ種別検出部6tによってIピ
クチャ、Pピクチャ、Bピクチャ、及びB’ピクチャの
いずれかが検出された場合は、スイッチSW3を逆量子
化部6l側にonして、従来の復号化処理と同様の復号
化処理を行う。B''ピクチャが検出された場合は、スイ
ッチSW3をoffして、復号化処理を経ずに、出力画
像バッファ6pに記憶されている直前に出力されたフレ
ームの画像データを出力する。また、本実施の形態にお
いて、B’ピクチャには、フレーム内の全てのマクロブ
ロックMBがスキップされるように符号化されているの
で、実質的には逆量子化、逆DCT等の処理が省略され
ている。
The image codec unit 6 according to the present invention switches the switch SW3 when any of the I picture, P picture, B picture and B 'picture is detected by the picture type detection unit 6t in the decoding process. It is turned on to the inverse quantization unit 61 and performs the same decoding processing as the conventional decoding processing. If a B ″ picture is detected, the switch SW3 is turned off, and the image data of the immediately preceding frame stored in the output image buffer 6p is output without performing the decoding process. Further, in the present embodiment, since the B ′ picture is encoded so that all the macroblocks MB in the frame are skipped, processes such as inverse quantization and inverse DCT are substantially omitted. Have been.

【0072】音声コーデック部7は、画像コーデック部
6によって符号化される符号化動画像データに付加する
音声の符号化を行い、符号化された音声データを制御部
2へ転送する。また、音声コーデック部7は、制御部2
によって符号化動画像データと分離された符号化音声デ
ータの復号化処理を行う。
The audio codec unit 7 encodes audio to be added to the encoded moving image data encoded by the image codec unit 6, and transfers the encoded audio data to the control unit 2. The audio codec unit 7 includes the control unit 2
The decoding processing of the encoded audio data separated from the encoded moving image data is performed.

【0073】RAM8は、指定されたアプリケーション
プログラム、入力指示、入力データ及び処理結果等を格
納するワークメモリを有する。
The RAM 8 has a work memory for storing designated application programs, input instructions, input data, processing results, and the like.

【0074】記憶装置9は、プログラムやデータ等が予
め記憶されている記憶媒体10を有しており、この記憶
媒体10は磁気的、光学的記録媒体、若しくは半導体メ
モリで構成されている。この記憶媒体10は記憶装置9
に固定的に設けたもの、若しくは着脱自在に装着するも
のであり、この記憶媒体10には当該動画圧縮伸張装置
1に対応する各種アプリケーションプログラムで処理さ
れたデータ等を記憶する。
The storage device 9 has a storage medium 10 in which programs, data and the like are stored in advance, and this storage medium 10 is formed of a magnetic or optical recording medium or a semiconductor memory. This storage medium 10 is a storage device 9
The storage medium 10 stores data processed by various application programs corresponding to the moving image compression / expansion apparatus 1 and the like.

【0075】また、この記憶媒体10に記憶するプログ
ラム、データ等は、通信回線等を介して接続された他の
機器から受信して記憶する構成にしてもよく、更に、通
信I/F部5を介して接続された他の機器側に上記記憶
媒体10を備えた記憶装置を設け、この記憶媒体10に
記憶されているプログラム、データ等を通信I/F部5
を介して使用する構成にしてもよい。
The program, data, and the like stored in the storage medium 10 may be configured to be received and stored from another device connected via a communication line or the like. A storage device provided with the storage medium 10 is provided on the other device side connected through the communication I / F unit 5 to transfer programs, data, and the like stored in the storage medium 10.
It may be configured to be used via a.

【0076】次に動作を説明する。図2において示すt
1〜t13は時刻を表しており、各ピクチャの再生順を
図示したものである。符号化処理においてはこの時刻t
1〜t13の配列と異なる符号化順序で、各ピクチャの
符号化処理が行われる。本実施の形態の符号化処理にお
ける各ピクチャの符号化順序と、各ピクチャの挿入箇所
は、以下の通りである。
Next, the operation will be described. T shown in FIG.
1 to t13 represent time, and illustrate the reproduction order of each picture. In the encoding process, this time t
Encoding processing of each picture is performed in an encoding order different from the arrangement of 1 to t13. The encoding order of each picture in the encoding processing according to the present embodiment and the location where each picture is inserted are as follows.

【0077】まず画像コーデック部6は、Iピクチャ1
01、Pピクチャ107を先に符号化処理し、その後、
当該Iピクチャ101及びPピクチャ107からBピク
チャ104を符号化し、このBピクチャ104を前記I
ピクチャ101とPピクチャ107の間に挿入する。更
に、画像コーデック部6はB’ピクチャを作成し、Iピ
クチャ101とBピクチャ104の間に挿入する。この
例では、2枚のB’ピクチャ102,103を作成し挿
入する。更に画像コーデック部6は、Bピクチャ104
の符号化情報と同一の符号化情報を利用してB''ピクチ
ャを作成し、Bピクチャ104の後に挿入する。この例
では、2枚のB''ピクチャ105,106を挿入する。
First, the image codec unit 6 sets the I picture 1
01, the P picture 107 is coded first, and then
The B picture 104 is encoded from the I picture 101 and the P picture 107, and this B picture 104 is
It is inserted between the picture 101 and the P picture 107. Further, the image codec unit 6 creates a B ′ picture and inserts it between the I picture 101 and the B picture 104. In this example, two B 'pictures 102 and 103 are created and inserted. Further, the image codec unit 6 outputs the B picture 104
A B ″ picture is created using the same coding information as that of the B picture 104 and inserted after the B picture 104. In this example, two B ″ pictures 105 and 106 are inserted.

【0078】上述のピクチャ101〜107の符号化処
理について図4を参照して詳細に説明する。はじめに画
像コーデック部6のフレーム数カウンタ部6sは、その
カウント値が“0”にセットされており、またスイッチ
SW1は可変長符号化部6f側に切り替えられ、スイッ
チSW2はoffされている。1フレームの画像が外部
から入力されると、入力画像を16×16画素のマクロ
ブロックMBに分割する(ブロック化部6a)。マクロ
ブロックMBのブロック構成は従来のものと同様であ
る。マクロブロックMBに分割されると、符号化しよう
とする入力ブロックに対して符号化を開始する。
The encoding process of the pictures 101 to 107 will be described in detail with reference to FIG. First, the frame number counter unit 6s of the image codec unit 6 has its count value set to "0", the switch SW1 is switched to the variable length coding unit 6f side, and the switch SW2 is turned off. When one frame image is input from outside, the input image is divided into macroblocks MB of 16 × 16 pixels (blocking unit 6a). The block configuration of the macro block MB is the same as the conventional one. When divided into macroblocks MB, coding starts for the input block to be coded.

【0079】まずIピクチャ101の符号化処理を開始
するが、Iピクチャは予測を用いないので、入力ブロッ
クのDCTを計算し(DCT部6d)、算出されたDC
T係数を任意の量子化幅で量子化(量子化部6e)し
て、この量子化幅と共に量子化した画像データを符号化
し(可変長符号化6f)、出力符号として通信路等に転
送する。この際、フレーム数カウンタ部6sのカウント
値をインクリメント(+1)し、スイッチSW1、スイ
ッチSW2はそのままの状態を維持する。
First, the coding process of the I picture 101 is started. Since the I picture does not use prediction, the DCT of the input block is calculated (DCT section 6d), and the calculated DC is calculated.
The T coefficient is quantized with an arbitrary quantization width (quantization unit 6e), and the quantized image data is coded together with the quantization width (variable length coding 6f), and transferred to a communication path or the like as an output code. . At this time, the count value of the frame number counter unit 6s is incremented (+1), and the switches SW1 and SW2 maintain the same state.

【0080】更に、次の予測の元画像に用いるための画
像を復元するための局部復号化として、量子化したブロ
ックを逆量子化し(逆量子化部6g)、更に、DCT係
数のIDCTを計算する(逆量子化部6h)。そして復
元された参照画像(Iピクチャ101)が加算器6iを
介して画像メモリ6jに記憶される。
Further, as local decoding for restoring an image to be used as an original image for the next prediction, the quantized block is inversely quantized (inverse quantization unit 6g), and the IDCT of DCT coefficients is calculated. (The inverse quantization unit 6h). Then, the restored reference image (I picture 101) is stored in the image memory 6j via the adder 6i.

【0081】次に、画像コーデック部6は、参照画像
(Iピクチャ101)を基準としたフレーム間予測を行
って、Pピクチャ107を作成する。マクロブロックM
Bに分割された入力ブロックと、画像メモリ6jから出
力された参照画像(Iピクチャ101)から動き補償を
用いて作成された予測画像と、の差分を計算し(差分器
6c)、この差分のDCTを計算し(DCT部6d)、
更にDCT係数の量子化を行って、量子化差分画像を符
号化した後(可変長復号化部6f)、出力符号として通
信路等に転送する。動きベクトル検出部6bにおいて検
出された動きベクトルも符号化した後、出力符号として
転送される(可変長符号化部6f)。また、量子化した
差分画像を逆量子化し(逆量子化部6g)、DCT係数
のIDCTを計算し(逆DCT部6h)、入力段におい
て差分計算に用いた予測画像を加えることにより(加算
器30i)、次の予測に用いるための画像を復元するた
めの局部復号化を行い、画像メモリ6jに保持する。
Next, the image codec unit 6 performs an inter-frame prediction based on the reference image (I picture 101) to create a P picture 107. Macro block M
The difference between the input block divided into B and the predicted image created by using motion compensation from the reference image (I picture 101) output from the image memory 6j is calculated (differentiator 6c). Calculate DCT (DCT section 6d),
Further, the DCT coefficient is quantized to encode the quantized difference image (variable length decoding unit 6f), and then transferred as an output code to a communication path or the like. The motion vector detected by the motion vector detection unit 6b is also encoded and then transferred as an output code (variable length encoding unit 6f). In addition, the quantized difference image is inversely quantized (inverse quantization unit 6g), the IDCT of the DCT coefficient is calculated (inverse DCT unit 6h), and the prediction image used for the difference calculation is added in the input stage (adder). 30i), perform local decoding for restoring an image to be used for the next prediction, and store it in the image memory 6j.

【0082】Pピクチャ107の符号化処理が終了する
と、フレーム数カウンタ部6sのカウント値をインクリ
メントし(+1)、スイッチSW1はそのままの状態に
維持し、スイッチSW2をonする。
When the encoding processing of the P picture 107 is completed, the count value of the frame number counter 6s is incremented (+1), the switch SW1 is kept as it is, and the switch SW2 is turned on.

【0083】ここまでの処理において、Iピクチャ10
1及びPピクチャ107が符号化され、また画像メモリ
6jには、Iピクチャ101及びPピクチャ107が局
部復号化されて記憶された状態となっている。
In the processing so far, the I picture 10
1 and the P picture 107 are coded, and the I picture 101 and the P picture 107 are locally decoded and stored in the image memory 6j.

【0084】次いで、画像コーデック部6は、参照画像
(Iピクチャ101及びPピクチャ107)を基準とし
た双方向フレーム間予測を行って、Bピクチャ104を
作成する。画像メモリ6jに記憶されている参照画像で
あるIピクチャ101及びPピクチャからの動き補償を
用いて作成された予測画像と入力ブロックとの差分を計
算し(差分器6c)、この差分のDCTを計算し(DC
T部6d)、更にDCT係数の量子化を行って、量子化
差分画像を符号化した後(可変長復号化部6f)、出力
符号として通信路等に転送する。動きベクトル検出部6
bにおいて検出された動きベクトルも符号化した後、出
力符号として転送される(可変長符号化部6f)。ここ
でスイッチSW2はonされているので、B''ピクチャ
符号化メモリ6rに、出力符号として転送された符号化
情報と全く同一の符号化情報を記憶する。
Next, the image codec unit 6 performs bidirectional inter-frame prediction based on the reference image (I picture 101 and P picture 107) to create a B picture 104. The difference between a predicted image created by using motion compensation from the I picture 101 and the P picture which are reference images stored in the image memory 6j and the input block is calculated (differentiator 6c), and the DCT of this difference is calculated. Calculate (DC
The T unit 6d) further quantizes the DCT coefficient, encodes the quantized difference image (variable length decoding unit 6f), and transfers it to a communication path or the like as an output code. Motion vector detector 6
After the motion vector detected in b is also encoded, it is transferred as an output code (variable-length encoding unit 6f). Since the switch SW2 is turned on, the same encoded information as the encoded information transferred as the output code is stored in the B ″ picture encoding memory 6r.

【0085】また、量子化した差分画像を逆量子化し
(逆量子化部6g)、DCT係数のIDCTを計算し
(逆DCT部6h)、入力段において差分計算に用いた
予測画像を加えることにより(加算器6i)、次の予測
に用いるための画像を復元するための局部復号化を行
い、画像メモリ6jに保持する。
The quantized difference image is inversely quantized (inverse quantization unit 6g), the IDCT of the DCT coefficient is calculated (inverse DCT unit 6h), and the prediction image used for the difference calculation is added at the input stage. (Adder 6i) performs local decoding for restoring an image to be used for the next prediction, and stores the result in image memory 6j.

【0086】Bピクチャ104の符号化処理が終了する
と、画像コーデック部6は、フレーム数カウンタ部6s
のカウント値をインクリメントし(+1)、スイッチS
W1をB’ピクチャ符号化メモリ6q側に切替え、スイ
ッチSW2をoffする。
When the encoding process of the B picture 104 is completed, the image codec 6
Is incremented (+1), and the switch S
W1 is switched to the B 'picture encoding memory 6q side, and the switch SW2 is turned off.

【0087】次いで画像コーデック部6は、B’ピクチ
ャを挿入する。B’ピクチャ符号化メモリ6qには、前
フレームと比較して変化がない旨の符号化情報、フレー
ム内の全てのブロックをスキップするための符号化情報
として、図3に示すように、先頭マクロブロックMBF
に対する、「動きベクトル=0、DCT係数=0、MB
AI=0」という符号化情報、及び、最終マクロブロッ
クMBLに対する「動きベクトル=0、DCT係数=
0、MBAI=“ピクチャ内のマクロブロックMBの総
数−1”」という符号化情報を記憶しているので、この
記憶された符号化情報を所定フレーム数分、通信路等に
転送して、Bピクチャ104の前に挿入する。本実施の
形態では、挿入する数を2フレームとしている。したが
って、B’ピクチャ102及び103が挿入される。
Next, the image codec 6 inserts a B 'picture. As shown in FIG. 3, the B ′ picture coding memory 6q stores, as coding information indicating that there is no change compared to the previous frame and coding information for skipping all blocks in the frame, as shown in FIG. Block MBF
, "Motion vector = 0, DCT coefficient = 0, MB
AI = 0 ”, and“ Motion vector = 0, DCT coefficient =
0, MBAI = “total number of macroblock MBs in picture−1” is stored, and the stored coded information is transferred to a communication path or the like by a predetermined number of frames, and Insert before picture 104. In the present embodiment, the number to be inserted is two frames. Therefore, B 'pictures 102 and 103 are inserted.

【0088】B’ピクチャ102、103の挿入が終了
すると、その出力毎にフレーム数カウンタ部6sのカウ
ント値をインクリメントし(+2)、スイッチSW1を
B''ピクチャ符号化メモリ6r側に切替え、スイッチS
W2をoffの状態に維持する。
When the insertion of the B 'pictures 102 and 103 is completed, the count value of the frame number counter 6s is incremented (+2) for each output, and the switch SW1 is switched to the B ″ picture encoding memory 6r side. S
W2 is kept off.

【0089】次いで、画像コーデック部6は、B''ピク
チャを挿入する。B''ピクチャ符号化メモリ6rには、
Bピクチャ104の符号化情報と同一の符号化情報が記
憶されているので、この記憶された符号化情報を有する
フレームを所定フレーム数分、通信路等に転送して、B
ピクチャ104の後に挿入する。本実施の形態では、2
フレームとしている。したがって、B''ピクチャ105
及び106が挿入される。
Next, the image codec 6 inserts a B ″ picture. In the B ″ picture encoding memory 6r,
Since the same coded information as the coded information of the B picture 104 is stored, a predetermined number of frames having the stored coded information are transferred to a communication path or the like, and
Insert after picture 104. In the present embodiment, 2
It has a frame. Therefore, the B ″ picture 105
And 106 are inserted.

【0090】B''ピクチャ105、106の挿入が終了
すると、フレーム数カウンタ部6sのカウント値を挿入
したフレーム数だけインクリメントし(+2)、スイッ
チSW1を可変長符号化部6f側に切替え、スイッチS
W2をoffの状態に維持する。
When the insertion of the B ″ pictures 105 and 106 is completed, the count value of the frame number counter unit 6s is incremented by the number of inserted frames (+2), and the switch SW1 is switched to the variable length encoding unit 6f side. S
W2 is kept off.

【0091】以上の処理を繰り返し実行して、Bピクチ
ャの前にB’ピクチャ、Bピクチャの後にB''ピクチャ
をそれぞれ所定フレーム数挿入する。即ち、図2に示す
例では、Pピクチャ107を参照画像として、Pピクチ
ャ113を符号化処理し、Pピクチャ107とPピクチ
ャ113とからBピクチャ110を符号化して、このB
ピクチャ110をPピクチャ107とPピクチャ113
との間に内挿する。更に、画像コーデック部6はB’ピ
クチャを作成し、Pピクチャ107とBピクチャ110
の間に挿入する。この例では、2枚のB’ピクチャ10
8,109を挿入する。更に画像コーデック部6は、B
ピクチャ110の符号化情報と同一の符号化情報を利用
してB''ピクチャを作成し、Bピクチャ110の後に挿
入する。この例では、2枚のB''ピクチャ111,11
2を挿入する。
By repeating the above processing, a predetermined number of B 'pictures are inserted before the B picture and a predetermined number of B' pictures are inserted after the B picture. That is, in the example shown in FIG. 2, the P picture 113 is encoded using the P picture 107 as a reference image, the B picture 110 is encoded from the P picture 107 and the P picture 113, and the B picture 110 is encoded.
Picture 110 is converted to P picture 107 and P picture 113
And interpolate between Further, the image codec unit 6 creates a B 'picture, and outputs a P picture 107 and a B picture 110.
Insert between In this example, two B 'pictures 10
Insert 8,109. Further, the image codec unit 6
A B ″ picture is created using the same coding information as the coding information of the picture 110, and is inserted after the B picture 110. In this example, two B ″ pictures 111 and 11
Insert 2.

【0092】その後、画像コーデック部6は、予測を行
わないフレームであるIピクチャ114を生成し、以下
同様に上述の処理を繰り返し、Iピクチャ、Pピクチ
ャ、Bピクチャ、B’ピクチャ、B''ピクチャから構成
されるピクチャ構造の符号化動画像データを生成し、生
成した符号化動画像データを記憶媒体10に記憶する。
Thereafter, the image codec unit 6 generates an I picture 114 which is a frame for which prediction is not performed, and thereafter repeats the above-described processing in the same manner, and repeats the above process for the I picture, P picture, B picture, B 'picture, B'' The encoded moving image data having a picture structure composed of pictures is generated, and the generated encoded moving image data is stored in the storage medium 10.

【0093】次に上述の符号化処理によって生成された
符号化動画像データの復号化処理の流れを説明する。図
5は前述の符号化処理で符号化した画像データの復号化
処理を説明するためのブロック図である。前述の符号化
処理で生成された符号化動画像データは、図2に示すよ
うにIピクチャ、Pピクチャ、Bピクチャの他、B’ピ
クチャ、B''ピクチャを含んでいる。
Next, the flow of the decoding process of the encoded moving image data generated by the above-described encoding process will be described. FIG. 5 is a block diagram for explaining a decoding process of the image data encoded by the above-described encoding process. As shown in FIG. 2, the coded moving image data generated by the above-described coding processing includes a B ′ picture and a B ″ picture in addition to an I picture, a P picture, and a B picture.

【0094】先ず、記憶媒体10に記憶されている符号
化された動画像データの符号化ブロックが入力される
と、その符号化ブロックを可変長復号化する(可変長復
号化部6k)。さらにピクチャ種別検出部6tによって
そのピクチャ種別がIピクチャであると判別されると、
スイッチSW3をonし、量子化データを逆量子化し
(逆量子化部6l)、さらに逆DCTを計算して(逆D
CT部6m)、復号化したIピクチャを出力表示すると
共に、出力画像バッファ6pに記憶する。また、次の画
像の動き補償による予測に用いるために画像メモリ6o
に復号化された画像データを格納しておく。
First, when an encoded block of encoded moving image data stored in the storage medium 10 is input, the encoded block is variable-length decoded (variable-length decoding unit 6k). Further, when the picture type detection unit 6t determines that the picture type is an I picture,
The switch SW3 is turned on, the quantized data is inversely quantized (inverse quantization unit 61), and the inverse DCT is calculated (inverse D).
The CT unit 6m) outputs and displays the decoded I picture and stores it in the output image buffer 6p. Also, the image memory 6o is used for prediction by motion compensation of the next image.
Stores the decoded image data.

【0095】入力された符号化ブロックが、B’ピクチ
ャである場合は、動きベクトルが0、動き補償の予測誤
差が0、スキップするブロック範囲情報であるMBAI
といった符号化情報が付加されているので、このスキッ
プするブロック範囲に応じて、逆量子化部6lによる逆
量子化及び逆DCT部6mによるIDCTの算出をスキ
ップする。本実施の形態では、B’ピクチャにはフレー
ム内の全てのマクロブロックMBがスキップされるため
のブロック範囲情報が設定されているので、全てのマク
ロブロックMBをスキップし、復号化処理を経ずに出力
画像バッファ6pに記憶されている復号化されたIピク
チャを出力表示する。
If the input coded block is a B 'picture, the motion vector is 0, the motion compensation prediction error is 0, and MBAI which is block range information to be skipped.
Therefore, the inverse quantization by the inverse quantization unit 61 and the calculation of the IDCT by the inverse DCT unit 6m are skipped according to the skipped block range. In the present embodiment, B ′ picture is set with block range information for skipping all macroblocks MB in a frame, so that all macroblocks MB are skipped and decoding processing is not performed. Output and display the decoded I picture stored in the output image buffer 6p.

【0096】入力された符号化ブロックが、Bピクチャ
であると判別されると、スイッチSW3をonの状態に
維持し、可変長復号化された量子化データを逆量子化し
(逆量子化部6l)、さらに逆DCTを計算して基準と
なる画像との差分画像(逆DCT部6m)を得る。ま
た、可変長復号化された動きベクトルによって画像メモ
リ6oに記憶されている参照画像を動き補償して予測画
像を取得し、この予測画像に前記差分画像を加算し(加
算器6n)、Bピクチャの復号化画像を生成し、出力表
示するとともに、出力画像バッファ6pに記憶する。
When it is determined that the input coded block is a B picture, the switch SW3 is kept on, and the quantized data subjected to variable length decoding is dequantized (inverse quantization unit 61). ), And calculate an inverse DCT to obtain a difference image from the reference image (inverse DCT unit 6m). Further, the reference image stored in the image memory 6o is motion-compensated with the variable-length-decoded motion vector to obtain a predicted image, and the difference image is added to the predicted image (adder 6n) to obtain a B picture. Is generated, output and displayed, and stored in the output image buffer 6p.

【0097】入力された符号化ブロックが、B''ピクチ
ャであると判別されると、スイッチSW3をoffし、
復号化処理を経ずに、出力画像バッファ6pに記憶され
ている既に出力したBピクチャを出力表示する。
If the input coded block is determined to be a B ″ picture, the switch SW3 is turned off,
The B picture that has already been output and stored in the output image buffer 6p is output and displayed without undergoing the decoding process.

【0098】入力された符号化ブロックが、Pピクチャ
であると判別されると、スイッチSW3をonし、可変
長復号化された量子化データを逆量子化し(逆量子化部
6l)、さらに逆DCTを計算して基準となる画像との
差分画像(逆DCT部6m)を得る。また、可変長復号
化された動きベクトルによって画像メモリ6oに記憶さ
れている参照画像を動き補償して予測画像を取得し、こ
の予測画像に前記差分画像を加算し(加算器6n)、P
ピクチャの復号化画像を生成し、出力表示するととも
に、出力画像バッファ6pに記憶する。
When the input coded block is determined to be a P-picture, the switch SW3 is turned on to inversely quantize the variable-length-decoded quantized data (inverse quantization unit 61). The DCT is calculated to obtain a difference image from the reference image (the inverse DCT unit 6m). Further, the reference image stored in the image memory 6o is motion-compensated with the variable-length decoded motion vector to obtain a predicted image, the difference image is added to the predicted image (adder 6n), and P
A decoded image of the picture is generated, output and displayed, and stored in the output image buffer 6p.

【0099】以上の処理を繰り返し実行して、Iピクチ
ャ、B’ピクチャ、Bピクチャ、B''ピクチャ、Pピク
チャからなる符号化動画像データについて復号化処理を
行って画像データを出力表示する。復号化処理において
は、B’ピクチャ内のスキップするブロック範囲情報に
応じて復号化処理がスキップされて、その前のIピクチ
ャまたはPピクチャと同一の画面が表示され、B''ピク
チャは、復号化処理を経ずに、直前に出力されたピクチ
ャであるBピクチャを出力する。
By repeating the above processing, the decoding processing is performed on the coded moving image data consisting of the I picture, B 'picture, B picture, B "picture, and P picture, and the image data is output and displayed. In the decoding process, the decoding process is skipped according to the block range information to be skipped in the B ′ picture, and the same screen as the previous I picture or P picture is displayed. A B picture, which is a picture output immediately before, is output without undergoing the conversion process.

【0100】以上説明したように、動画像圧縮伸張装置
1の画像コーデック部6は、DCT及びMCを利用し
て、Iピクチャ、Pピクチャ、及びBピクチャから構成
されるピクチャ構造を有する符号化動画像データを生成
する符号化処理において、前記ピクチャ構造を構成する
各フレーム間に、復号化処理を省くための情報を付加し
たフレームであるB’ピクチャ及びB''ピクチャを所定
数挿入する。
As described above, the image codec unit 6 of the moving picture compression / decompression apparatus 1 uses the DCT and the MC to encode and display a coded moving picture having a picture structure composed of an I picture, a P picture, and a B picture. In an encoding process for generating image data, a predetermined number of B ′ pictures and B ″ pictures, which are frames to which information for skipping the decoding process is added, are inserted between the frames constituting the picture structure.

【0101】すなわち、画像コーデック部6は、前記符
号化処理において、復号化処理において、前フレームと
比較して変化がない旨の符号化情報である「動きベクト
ル=0、動き補償の予測誤差=0」とスキップされるブ
ロック範囲の符号化情報であるMBAIを記憶している
B’ピクチャ符号化メモリ6qと、直前に符号化された
Bピクチャと同じ符号化情報を記憶するB''ピクチャ符
号化メモリ6rとを備えており、フレーム数カウンタ部
6sによってカウントされたフレーム数に応じてスイッ
チSW1、SW2を切り替え制御し、Bピクチャの前
に、B’ピクチャ符号化メモリ6qに記憶された符号化
情報を付加したB’ピクチャを所定数挿入し、Bピクチ
ャの後に、B''ピクチャ符号化メモリ6rに記憶された
符号化情報を付加したB''ピクチャを所定数挿入する。
That is, the image codec unit 6 in the above-mentioned encoding process, “motion vector = 0, prediction error of motion compensation = 0 'and a B' picture encoding memory 6q storing MBAI which is encoding information of a block range to be skipped, and a B '' picture code storing the same encoding information as the B picture encoded immediately before The switch SW1 and the switch SW2 are controlled in accordance with the number of frames counted by the frame number counter unit 6s, and the code stored in the B 'picture coding memory 6q is provided before the B picture. A predetermined number of B 'pictures to which encoding information is added are inserted, and after the B picture, B "to which encoding information stored in the B" picture encoding memory 6r is added. The puncturing to insert a predetermined number.

【0102】また、動画像圧縮伸張装置1の画像コーデ
ック部6は、DCT及びMCを利用した動画像符号化方
式によって符号化された、Iピクチャ、Pピクチャ、及
びBピクチャから構成されるピクチャ構造を有する符号
化動画像データを復号化して出力する復号化処理におい
て、ピクチャ種別検出部6tによって、入力された符号
化動画像データのピクチャ種別を検出し、復号化されて
出力されたフレームの画像データを出力画像バッファ6
pに順次記憶し、前記検出されたピクチャ種別がB’ピ
クチャあるいはB''ピクチャの場合は、逆量子化、及び
逆DCT係数の算出といった復号化処理を省き、前記出
力画像バッファ6pに記憶された画像データのうち、直
前に出力されたフレームの画像データを出力させる。
The image codec unit 6 of the moving picture compression / decompression apparatus 1 has a picture structure composed of I pictures, P pictures, and B pictures coded by a moving picture coding method using DCT and MC. In the decoding process for decoding and outputting the encoded moving image data having the following, the picture type of the input encoded moving image data is detected by the picture type detection unit 6t, and the image of the frame output after being decoded is output. Output data to image buffer 6
p, and when the detected picture type is a B ′ picture or a B ″ picture, decoding processing such as inverse quantization and calculation of an inverse DCT coefficient is omitted, and stored in the output image buffer 6p. The image data of the frame output immediately before the image data is output.

【0103】したがって、本発明で実行される符号化処
理においては、Iピクチャ、Bピクチャ、Pピクチャか
らなるピクチャ構造の動画像データに対して、復号化処
理を省くための情報が付加されたB’ピクチャ、B''ピ
クチャを挿入した符号化動画像データを生成するので、
同一のフレーム数からなるピクチャ構造の符号化動画像
データと比較して符号化動画像データの情報量を小さく
することが可能となり、必要とする記憶容量を小さくす
ることができる。また、このような符号化処理によって
符号化された動画像データを復号化する復号化処理で
は、必要とされる処理量も大幅に低減させることができ
る。その結果、ハードウェアの処理能力や記憶容量が制
限された環境においても動画像の圧縮伸張が可能とな
る。
Therefore, in the encoding process executed in the present invention, the video data having the picture structure composed of the I picture, B picture, and P picture is added with information for omitting the decoding process. 'Picture, B' generates encoded video data with picture inserted,
As compared with the encoded moving image data having the same number of frames and having a picture structure, the information amount of the encoded moving image data can be reduced, and the required storage capacity can be reduced. Further, in a decoding process for decoding moving image data encoded by such an encoding process, a required processing amount can be significantly reduced. As a result, it is possible to compress and decompress a moving image even in an environment where the processing capacity and storage capacity of hardware are limited.

【0104】また、B’ピクチャを生成するための符号
化情報として、スキップするブロック範囲の符号化情報
を予めB’ピクチャ符号化メモリ6qに記憶し、B''ピ
クチャを生成するための符号化情報として、既に符号化
されたフレームに対して変化がない旨の符号化情報を予
めB''ピクチャ符号化メモリ6rに記憶しておくことに
より、膨大な処理量を必要とするDCT係数の算出等の
処理を省略して前記B’ピクチャ、B''ピクチャを作成
することができ、符号化処理における処理量を低減する
ことができる。
Also, the coding information for the range of blocks to be skipped is stored in advance in the B 'picture coding memory 6q as the coding information for generating the B' picture, and the coding information for generating the B '' picture is stored. By storing, in advance, in the B ″ picture coding memory 6r, coding information indicating that there is no change with respect to a frame that has already been coded, calculation of a DCT coefficient requiring an enormous amount of processing is performed. And the like, the B ′ picture and the B ″ picture can be created, and the amount of processing in the encoding processing can be reduced.

【0105】さらに、出力するフレーム数をカウントす
るフレーム数カウンタ6sにおけるカウント値によっ
て、作成するピクチャの種別が決定され、符号化情報の
出力切替制御がなされるので、適当な順序でのフレーム
挿入を可能とする。
Furthermore, the type of picture to be created is determined by the count value in the frame number counter 6s for counting the number of frames to be output, and output switching control of encoded information is performed. Make it possible.

【0106】なお、本実施の形態では、挿入されるB’
ピクチャ及びB''ピクチャはBピクチャの前後に2フレ
ームずつとして、見かけ上10フレーム毎秒というフレ
ームレートでの圧縮伸張を可能としているが、挿入する
フレーム数はこれに限ることなく、適宜増減してもよ
い。すなわち、動きの緩やかな動画像データではB’ピ
クチャ及びB''ピクチャを挿入する数を増加しても滑ら
かな動画像の再生が妨げられる可能性は少ないので、処
理量をより低減させるために、B’ピクチャ及びB''ピ
クチャを挿入する数を増加させてもよく、逆に動きの激
しい動画像データでは、B’ピクチャ及びB''ピクチャ
を挿入する数を減少して、Iピクチャ、Pピクチャの出
現する周期を短くするとよい。また、符号化時のフレー
ム挿入順序等の細部についても、本発明の趣旨を逸脱し
ない範囲で適宜変更可能である。
In this embodiment, the inserted B '
Although the picture and the B ″ picture are two frames before and after the B picture, compression and decompression are possible at an apparent frame rate of 10 frames per second, but the number of inserted frames is not limited to this, and may be increased or decreased as appropriate. Is also good. That is, in the case of moving image data having a gradual motion, even if the number of B ′ pictures and B ″ pictures to be inserted is increased, there is little possibility that smooth reproduction of the moving image is hindered. , B ′ picture and B ″ picture may be increased, and conversely, in the case of moving image data with strong movement, the number of B ′ pictures and B ″ pictures may be reduced to reduce the number of I pictures, It is advisable to shorten the period in which P-pictures appear. Also, details such as the frame insertion order at the time of encoding can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention.

【0107】また、本実施の形態では、MPEG1にお
ける符号化方式を基調として説明したが、他の符号化方
式(例えばMPEG4などの符号化方式)に適用しても
よい。
Although the present embodiment has been described based on the encoding system in MPEG1, the present invention may be applied to other encoding systems (for example, an encoding system such as MPEG4).

【0108】[0108]

【発明の効果】請求項1及び8記載の発明によれば、通
常のピクチャ構造の各フレーム間に、復号化処理を省く
ための情報を有するフレームが適宜挿入されるので、同
一のフレーム数からなるピクチャ構造の符号化動画像デ
ータと比較して符号化動画像データの情報量を小さくす
ることができるとともに、符号化時の処理量を小さくす
ることが可能となり、必要とする記憶容量、及び処理能
力を小さくすることができる。その結果、ハードウェア
の処理能力や記憶容量が制限された環境においても動画
像データの圧縮符号化が可能となる。
According to the first and eighth aspects of the present invention, a frame having information for omitting decoding processing is appropriately inserted between each frame having a normal picture structure. The amount of information of the encoded moving image data can be reduced as compared with the encoded moving image data having the following picture structure, and the amount of processing at the time of encoding can be reduced. Processing capacity can be reduced. As a result, it is possible to compress and encode moving image data even in an environment where the processing capacity and storage capacity of hardware are limited.

【0109】請求項2記載の発明によれば、挿入するフ
レームについての符号化情報が予め記憶されているの
で、当該フレームを生成、挿入する際に、動き補償、D
CT演算等の膨大な符号化処理を省略することができ、
動画像データの符号化処理に要する処理量を低減させ、
処理時間を短縮することができる。
According to the second aspect of the present invention, since the coding information on the frame to be inserted is stored in advance, the motion compensation and the D
A huge amount of encoding processing such as CT operation can be omitted,
Reduce the amount of processing required for encoding video data,
Processing time can be reduced.

【0110】請求項3記載の発明によれば、直前に符号
化されたフレームと同一の符号化情報を記憶し、フレー
ムを生成、挿入する際に、記憶されている符号化情報を
そのまま使用して符号化情報を生成するので、挿入する
フレームについての動き補償、DCT演算等の膨大な処
理を省略することができ、動画像データの符号化処理に
要する処理量を低減させ、処理時間を短縮することがで
きる。
According to the third aspect of the present invention, the same encoding information as that of the immediately preceding frame is stored, and when generating and inserting a frame, the stored encoding information is used as it is. Coded information is generated, so that enormous processing such as motion compensation and DCT calculation for a frame to be inserted can be omitted, the amount of processing required for coding moving image data is reduced, and the processing time is shortened. can do.

【0111】請求項4記載の発明によれば、どのフレー
ムに関する符号化情報を出力するかを、出力フレーム数
に応じて制御するので、適当な順序でのフレーム挿入を
可能とし、記憶されている符号化情報を利用することに
よって符号化処理を必要としないフレームを適宜挿入す
るので動画像データの符号化処理における処理量の削減
を実現する。
According to the fourth aspect of the present invention, which frame to output the coded information for is controlled according to the number of output frames, so that frames can be inserted in an appropriate order and stored. By using the encoding information, a frame that does not require the encoding process is appropriately inserted, so that the processing amount in the encoding process of the moving image data can be reduced.

【0112】請求項5及び9記載の発明によれば、ピク
チャ種別を検出して、そのピクチャ種別に応じて復号化
処理を省略することができるので、復号化処理において
必要とされる処理量を大幅に削減することができる。そ
の結果、ハードウェアの処理能力が制限された環境にお
いても動画像の出力が可能となる。
According to the fifth and ninth aspects of the present invention, the picture type can be detected and the decoding process can be omitted according to the picture type. It can be significantly reduced. As a result, it is possible to output a moving image even in an environment where the processing capacity of hardware is limited.

【0113】請求項6記載の発明によれば、復号化処理
を省略する旨の符号化情報が付加されたフレームについ
ての復号化処理を省略することができるので、符号化動
画像データの復号化処理に必要とされる処理量を大幅に
低減させることができる。その結果、ハードウェアの処
理能力が制限された環境においても動画像の出力が可能
となる。
According to the sixth aspect of the present invention, it is possible to omit the decoding process for the frame to which the encoding information indicating that the decoding process is to be omitted. The amount of processing required for processing can be significantly reduced. As a result, it is possible to output a moving image even in an environment where the processing capacity of hardware is limited.

【0114】請求項7記載の発明によれば、前フレーム
に対して変化がない旨の符号化情報、復号化処理をスキ
ップするブロック範囲の符号化情報を有するフレームに
ついては、その符号化情報に応じて、動き補償や逆DC
T演算といった処理をスキップすることができ、また、
直前に符号化されたフレームと同一の符号化情報を有す
るフレームでは、そのフレームの直前に復号化されて出
力された画像をそのまま出力することができるので、復
号化処理において必要とされる処理量を大幅に低減させ
ることができる。
According to the seventh aspect of the present invention, for a frame having coding information indicating that there is no change with respect to the previous frame and coding information of a block range in which decoding processing is skipped, the coding information is Depending on motion compensation or inverse DC
Processing such as T operation can be skipped.
For a frame having the same encoding information as the immediately preceding frame, the image decoded and output immediately before the frame can be output as it is, so the processing amount required in the decoding process Can be greatly reduced.

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

【図1】本発明に係る動画圧縮伸張装置1の回路構成図
である。
FIG. 1 is a circuit configuration diagram of a moving image compression / decompression device 1 according to the present invention.

【図2】本発明の動画圧縮伸張装置1の符号化処理によ
って生成される符号化動画像データのピクチャ構造を示
す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a picture structure of encoded moving image data generated by the encoding processing of the moving image compression / decompression device 1 of the present invention.

【図3】B’ピクチャについての符号化情報の例を示す
図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of encoding information for a B ′ picture.

【図4】本発明の動画圧縮伸張装置1の画像コーデック
部6において実行される符号化処理を説明するブロック
図である。
FIG. 4 is a block diagram illustrating an encoding process performed in the image codec unit 6 of the moving image compression / decompression device 1 of the present invention.

【図5】本発明の動画圧縮伸張装置1の画像コーデック
部6において実行される復号化処理を説明するブロック
図である。
FIG. 5 is a block diagram illustrating a decoding process performed in the image codec unit 6 of the moving image compression / decompression device 1 of the present invention.

【図6】従来の符号化処理を説明するブロック図であ
る。
FIG. 6 is a block diagram illustrating a conventional encoding process.

【図7】マクロブロックMBのブロック構成を示す図で
ある。
FIG. 7 is a diagram showing a block configuration of a macro block MB.

【図8】従来の復号化処理を説明するブロック図であ
る。
FIG. 8 is a block diagram illustrating a conventional decoding process.

【図9】MPEG1等で採用されているGOPを単位と
した一般的なピクチャ構造を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a general picture structure in GOP units adopted in MPEG1 and the like.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 動画圧縮伸張装置 2 制御部 3 入力部 4 表示部 5 通信I/F部 6 画像コーデック部 6a ブロック化部 6b 動きベクトル検出部 6c 差分器 6d DCT部 6e 量子化部 6f 可変長符号化部 6g 逆量子化部 6h 逆DCT部 6i 加算器 6j 画像メモリ 6k 可変長復号化部 6l 逆量子化部 6m 逆DCT部 6n 加算器 6o 画像メモリ 6p 出力画像バッファ 6q B’ピクチャ符号化メモリ 6r B''ピクチャ符号化メモリ 6s フレーム数カウンタ部 6t ピクチャ種別検出部 SW1〜SW3 スイッチ 7 音声コーデック部 8 RAM 9 記憶装置 10 記憶媒体 Reference Signs List 1 moving image compression / expansion device 2 control unit 3 input unit 4 display unit 5 communication I / F unit 6 image codec unit 6a blocking unit 6b motion vector detection unit 6c differentiator 6d DCT unit 6e quantization unit 6f variable length encoding unit 6g Inverse quantization unit 6h Inverse DCT unit 6i Adder 6j Image memory 6k Variable length decoding unit 6l Inverse quantization unit 6m Inverse DCT unit 6n Adder 6o Image memory 6p Output image buffer 6q B 'Picture encoding memory 6r B' ' Picture coding memory 6s Frame number counter 6t Picture type detector SW1 to SW3 Switch 7 Audio codec 8 RAM 9 Storage 10 Storage medium

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】フレーム内の空間的相関関係に基づく情報
圧縮、及びフレーム間の時間的相関関係に基づく情報圧
縮を利用した動画像データの符号化処理を実行して、フ
レーム内符号化ピクチャ、フレーム間予測符号化ピクチ
ャ、及び双方向予測符号化ピクチャから構成されるピク
チャ構造を有する符号化動画像データを生成する動画像
符号化装置において、 前記ピクチャ構造を構成する各フレーム間に、復号化処
理を省くための符号化情報を有するフレームを所定数挿
入するフレーム挿入手段を備えたことを特徴とする動画
像符号化装置。
An encoding process for moving image data using information compression based on a spatial correlation within a frame and information compression based on a temporal correlation between frames, to execute an intra-frame coded picture, In a moving picture coding apparatus for generating coded moving picture data having a picture structure composed of an inter-frame predictive coded picture and a bidirectional predictive coded picture, decoding is performed between frames constituting the picture structure. A moving picture coding apparatus comprising a frame inserting means for inserting a predetermined number of frames having coding information for eliminating processing.
【請求項2】前フレームと比較して変化がない旨の符号
化情報、または、前記復号化処理をスキップするブロッ
ク範囲の符号化情報のうち、少なくとも一つを記憶して
いる第1の記憶手段を更に備え、 前記フレーム挿入手段は、前記第1の記憶手段に記憶さ
れた符号化情報を有するフレームを前記ピクチャ構造を
構成する各フレーム間に挿入することを特徴とする請求
項1記載の動画像符号化装置。
2. A first storage for storing at least one of coding information indicating that there is no change compared to a previous frame, and coding information of a block range in which the decoding process is skipped. 2. The image processing apparatus according to claim 1, further comprising: a frame inserting unit that inserts a frame having the encoded information stored in the first storage unit between the frames constituting the picture structure. Video encoding device.
【請求項3】直前に符号化されたフレームと同一の符号
化情報を記憶する第2の記憶手段を更に備え、 前記フレーム挿入手段は、前記第2の記憶手段に記憶さ
れた符号化情報を有するフレームを前記ピクチャ構造を
構成する各フレーム間に挿入することを特徴とする請求
項1記載の動画像符号化装置。
3. The apparatus according to claim 2, further comprising: a second storage unit for storing the same coded information as a frame coded immediately before, wherein the frame inserting unit stores the coded information stored in the second storage unit. 2. The moving picture coding apparatus according to claim 1, wherein a frame having the plurality of frames is inserted between frames constituting the picture structure.
【請求項4】前フレームと比較して変化がない旨の符号
化情報、または、前記復号化処理をスキップするブロッ
ク範囲の符号化情報のうち、少なくとも一つを記憶して
いる第1の記憶手段と、 直前に符号化されたフレームと同一の符号化情報を記憶
する第2の記憶手段と、 出力したフレーム数を計数する計数手段と、 前記第1の記憶手段に記憶された符号化情報、前記第2
の記憶手段に記憶された符号化情報、あるいは前記符号
化処理によって符号化された前記ピクチャ構造を構成す
る各フレームの符号化情報のうち、いずれを出力するか
を切り替える切替手段と、を更に備え、 前記フレーム挿入手段は、前記計数手段によって計数さ
れたフレーム数に応じて前記切替手段を切り替え制御
し、前記ピクチャ構造を構成する各フレーム間に、前記
第1の記憶手段に記憶された符号化情報を有するフレー
ムまたは前記第2の記憶手段に記憶された符号化情報を
有するフレームを所定数挿入することを特徴とする請求
項1記載の動画像符号化装置。
4. A first storage for storing at least one of coding information indicating that there is no change compared to the previous frame, and coding information of a block range in which the decoding process is skipped. Means, second storage means for storing the same coded information as the previously coded frame, counting means for counting the number of output frames, coded information stored in the first storage means , The second
Switching means for switching which one of the encoded information stored in the storage means or the encoded information of each frame constituting the picture structure encoded by the encoding processing is output. The frame insertion unit controls the switching of the switching unit according to the number of frames counted by the counting unit, and encodes the encoding stored in the first storage unit between each frame constituting the picture structure. 2. The moving picture coding apparatus according to claim 1, wherein a predetermined number of frames having information or frames having coding information stored in said second storage means are inserted.
【請求項5】フレーム内の空間的相関関係に基づく情報
圧縮、及びフレーム間の時間的相関関係に基づく情報圧
縮を利用した動画像符号化方式によって符号化された、
フレーム内符号化ピクチャ、フレーム間予測符号化ピク
チャ、及び双方向予測符号化ピクチャから構成されるピ
クチャ構造を有する符号化動画像データを復号化して出
力する動画像出力装置において、 入力された符号化動画像データのピクチャ種別を検出す
る検出手段と、 復号化されて出力されたフレームの画像データを順次記
憶する出力画像記憶手段と、 前記検出手段によって検出されたピクチャ種別に応じて
復号化処理を省き、前記出力画像記憶手段に記憶された
画像データのうち、直前に出力されたフレームの画像デ
ータを出力させる画像出力制御手段と、 を備えたことを特徴とする動画像出力装置。
5. A moving picture coding method using information compression based on a spatial correlation within a frame and information compression based on a temporal correlation between frames.
A moving picture output apparatus for decoding and outputting coded moving picture data having a picture structure composed of an intra-coded picture, an inter-frame predictive coded picture, and a bidirectional predictive coded picture, Detecting means for detecting a picture type of moving image data; output image storing means for sequentially storing image data of decoded and output frames; and decoding processing in accordance with the picture type detected by the detecting means. A moving image output apparatus comprising: an image output control unit that outputs image data of a frame output immediately before among image data stored in the output image storage unit.
【請求項6】入力される前記符号化動画像データのピク
チャ種別には、前記フレーム内符号化ピクチャ、フレー
ム間予測符号化ピクチャ、及び双方向予測符号化ピクチ
ャの他、復号化処理を省くための情報を有するフレーム
が含まれ、 前記画像出力制御手段は、前記検出手段によって検出さ
れたピクチャ種別が、復号化処理を省くための情報を有
するフレームである場合に、復号化処理を省いて前記出
力画像記憶手段に記憶された画像データのうち、直前に
出力されたフレームの画像データを出力させることを特
徴とする請求項5記載の動画像出力装置。
6. The picture type of the coded moving image data to be input is to omit decoding processing in addition to the intra-coded picture, the inter-frame predicted coded picture, and the bidirectional predicted coded picture. If the picture type detected by the detection unit is a frame having information for skipping the decoding process, the image output control unit skips the decoding process. 6. The moving image output device according to claim 5, wherein, out of the image data stored in the output image storage means, the image data of the frame output immediately before is output.
【請求項7】前記復号化処理を省くための情報には、前
フレームを比較して変化がない旨の符号化情報、復号化
処理をスキップするブロック範囲の符号化情報、また
は、直前のフレームと同一の符号化情報のうち、いずれ
か一つを含むことを特徴とする請求項6記載の動画像出
力装置。
7. The information for omitting the decoding process includes coded information indicating that there is no change in comparison with the previous frame, coded information of a block range in which the decoding process is skipped, or the immediately preceding frame. 7. The moving image output apparatus according to claim 6, wherein the moving image output apparatus includes any one of the same coded information.
【請求項8】コンピュータが実行可能なプログラムを格
納した記憶媒体であって、 フレーム内の空間的相関関係に基づく情報圧縮、及びフ
レーム間の時間的相関関係に基づく情報圧縮を利用した
動画像データの符号化処理を実行して、フレーム内符号
化ピクチャ、フレーム間予測符号化ピクチャ、及び双方
向予測符号化ピクチャから構成されるピクチャ構造を有
する符号化動画像データを生成するためのコンピュータ
が実行可能なプログラムコードと、 前記ピクチャ構造を構成する各フレーム間に、復号化処
理を省くための符号化情報を有するフレームを所定数挿
入するためのコンピュータが実行可能なプログラムコー
ドと、 を含むプログラムを格納したことを特徴とする記憶媒
体。
8. A storage medium storing a computer-executable program, comprising: moving image data using information compression based on a spatial correlation in a frame and information compression based on a temporal correlation between frames. Is executed by a computer for generating coded moving image data having a picture structure composed of an intra-coded picture, an inter-frame predicted coded picture, and a bidirectional predicted coded picture. Program code, and a computer-executable program code for inserting a predetermined number of frames having encoding information for omitting decoding processing between frames constituting the picture structure. A storage medium characterized by being stored.
【請求項9】コンピュータが実行可能なプログラムを格
納した記憶媒体であって、 フレーム内の空間的相関関係に基づく情報圧縮、及びフ
レーム間の時間的相関関係に基づく情報圧縮を利用した
動画像符号化方式によって符号化された、フレーム内符
号化ピクチャ、フレーム間予測符号化ピクチャ、及び双
方向予測符号化ピクチャから構成されるピクチャ構造を
有する符号化動画像データを復号化して出力するための
コンピュータが実行可能なプログラムコードと、 入力された符号化動画像データのピクチャ種別を検出す
るためのコンピュータが実行可能なプログラムコード
と、 復号化されて出力されたフレームの画像データを出力画
像記憶手段に順次記憶するためのコンピュータが実行可
能なプログラムコードと、 検出されたピクチャ種別に応じて復号化処理を省き、前
記出力画像記憶手段に記憶された画像データのうち、直
前に出力されたフレームの画像データを出力させるため
のコンピュータが実行可能なプログラムコードと、 を含むプログラムを格納したことを特徴とする記憶媒
体。
9. A storage medium storing a computer-executable program, comprising: a moving image code using information compression based on a spatial correlation in a frame and information compression based on a temporal correlation between frames. For decoding and outputting coded video data having a picture structure composed of an intra-frame coded picture, an inter-frame predictive coded picture, and a bidirectional predictive coded picture coded according to a coding scheme Executable program code, a computer-executable program code for detecting a picture type of input encoded moving image data, and decoded image data of a frame output to an output image storage unit. Computer-executable program code for sequential storage and detected picture type And a computer-executable program code for outputting the image data of the immediately preceding frame among the image data stored in the output image storage unit, by omitting the decoding process according to the other. A storage medium characterized by being stored.
JP22164299A 1999-08-04 1999-08-04 Moving image encoding device, moving image output device and storage medium Pending JP2001045493A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22164299A JP2001045493A (en) 1999-08-04 1999-08-04 Moving image encoding device, moving image output device and storage medium

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22164299A JP2001045493A (en) 1999-08-04 1999-08-04 Moving image encoding device, moving image output device and storage medium

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001045493A true JP2001045493A (en) 2001-02-16

Family

ID=16769988

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP22164299A Pending JP2001045493A (en) 1999-08-04 1999-08-04 Moving image encoding device, moving image output device and storage medium

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001045493A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003134527A (en) * 2001-10-24 2003-05-09 Telecommunication Advancement Organization Of Japan System for reproducing color video image
JP2005507213A (en) * 2001-10-23 2005-03-10 トムソン ライセンシング ソシエテ アノニム Frame drop trick mode using interlaced dummy bi-predictive pictures
US7450158B2 (en) 2001-10-22 2008-11-11 National Institute Of Information And Communications Technology Spectrum and color reproduction system to convert a color signal from a color-image input into a color signal for a color-image output
CN112057842A (en) * 2020-09-11 2020-12-11 Oppo广东移动通信有限公司 Frame rate control method and device and electronic equipment

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7450158B2 (en) 2001-10-22 2008-11-11 National Institute Of Information And Communications Technology Spectrum and color reproduction system to convert a color signal from a color-image input into a color signal for a color-image output
JP2005507213A (en) * 2001-10-23 2005-03-10 トムソン ライセンシング ソシエテ アノニム Frame drop trick mode using interlaced dummy bi-predictive pictures
JP2003134527A (en) * 2001-10-24 2003-05-09 Telecommunication Advancement Organization Of Japan System for reproducing color video image
CN112057842A (en) * 2020-09-11 2020-12-11 Oppo广东移动通信有限公司 Frame rate control method and device and electronic equipment
CN112057842B (en) * 2020-09-11 2023-10-03 Oppo广东移动通信有限公司 Frame rate control method and device and electronic equipment

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7606304B2 (en) Method and apparatus for memory efficient compressed domain video processing
JP2001292451A (en) Moving picture signal compression device and method
EP1879388A1 (en) Video information recording device, video information recording method, video information recording program, and recording medium containing the video information recording program
KR20030033479A (en) Compressed video decoder with scale-down function for image reduction and method thereof
JP2003348598A (en) Method and apparatus for memory efficient compressed domain video processing and for fast inverse motion compensation using factorization and integer approximation
KR100221171B1 (en) Method and apparatus for regenerating a dense motion vector field
JPH10271516A (en) Compression coder, coding method, decoder and decoding method
JP2002218474A (en) Device for encoding image data
US7330595B2 (en) System and method for video data compression
KR100364748B1 (en) Apparatus for transcoding video
WO1995001053A1 (en) Image processor
JP2001045493A (en) Moving image encoding device, moving image output device and storage medium
JPH0730903A (en) Integrated memory circuit for picture processing
JP3128393B2 (en) Compressed video playback device
US20060104352A1 (en) Block matching in frequency domain for motion estimation
JPH11155147A (en) Image reproduction method, image coder, and image coding method
JP4155063B2 (en) Image encoding device, image decoding device, image encoding method, and image decoding method
JP2000115777A (en) Image processing method and image processing unit
JP2007020123A (en) Apparatus and method for detecting motion
JP2004222262A (en) Built-in memory device for motion picture compression
JP3862479B2 (en) How to prevent drift errors in video downconversion
JP2004312689A (en) Mpeg video decoding method and mpeg video decoder
Fu et al. Efficient reverse-play algorithm for MPEG video streaming with VCR functionality
JPH08130741A (en) Picture decoder
JPH08280024A (en) Video signal decoder