JP2002044671A - Dynamic-picture decoding apparatus - Google Patents

Dynamic-picture decoding apparatus

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JP2002044671A
JP2002044671A JP2001175267A JP2001175267A JP2002044671A JP 2002044671 A JP2002044671 A JP 2002044671A JP 2001175267 A JP2001175267 A JP 2001175267A JP 2001175267 A JP2001175267 A JP 2001175267A JP 2002044671 A JP2002044671 A JP 2002044671A
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JP
Japan
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image
decoding
upper layer
lower layer
selected area
Prior art date
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JP2001175267A
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Japanese (ja)
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Hiroyuki Katada
裕之 堅田
Hiroshi Kusao
寛 草尾
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T9/00Image coding
    • G06T9/004Predictors, e.g. intraframe, interframe coding

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a dynamic-picture decoding apparatus wherein encoding data is endowed with a hierarchical property, only a selective region is reproduced in various picture qualities from a part of the encoding data and a low- picture-quality image can be reproduced from a part of the encoding data. SOLUTION: The dynamic-picture decoding apparatus is provided with an encoding-data separation part 10 which separates input encoding data, a regional position and shape decoding part 9 which decodes encoding data on the position and the shape of the selective region, a low-order layer decoding part 8 which decoding encoding data on a low-order layer and which creates a low picture quality decoding image regarding the selective region and a high-order layer decoding part 11. When the encoding data on the low-order layer is input, a prediction is performed on the basis of the decoding image in the low-order layer, the encoding data on the high-order layer is decoded, and a low picture quality decoding image is crated regarding a region other than the selective region. The decoding image of the whole screen to which the decoding image in the selective region created in the part 8 or the decoding image in the region other than the selective region created by the part 11 is added is reproduced.

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、ディジタル動画像
処理の分野に属し、動画像データを高能率に符号化した
符号化データを復号する動画像復号装置に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention belongs to the field of digital moving picture processing, and relates to a moving picture decoding apparatus for decoding coded data obtained by coding moving picture data with high efficiency.

【0002】[0002]

【従来の技術】動画像符号化において、特定の領域の画
質を他の領域より良好にする方式が提案されている。
2. Description of the Related Art In moving picture coding, a method has been proposed in which the quality of a specific area is better than that of other areas.

【0003】例えば、ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 MPEG95/
030に記載されている方式においては、動画像から領域
を選択し、選択された領域(以下、選択領域と称す)で
は、量子化幅や時間解像度などを制御することで、選択
領域の画質を他の領域よりも良好にしている。
[0003] For example, ISO / IEC JTC1 / SC29 / WG11 MPEG95 /
In the method described in 030, an area is selected from a moving image, and in a selected area (hereinafter, referred to as a selected area), the image quality of the selected area is controlled by controlling a quantization width, a time resolution, and the like. It is better than other areas.

【0004】また、図12に他の従来法のブロック図を
示す。この図12の領域選択部20は、動画像内の特定
の領域を選択する部分である。例えばテレビ電話等の動
画像で顔領域を選択する場合、文献「リアルタイム顔画
像追尾方式」(画像電子学会研究会予稿,93-04-04, pp.
13-16(1994))に記載されているような方式を用いて領
域を選択することができる。
FIG. 12 is a block diagram showing another conventional method. The area selection unit 20 in FIG. 12 is a part that selects a specific area in a moving image. For example, in the case of selecting a face region in a moving image such as a videophone call, the document "Real-time face image tracking method" (Preprint of the Institute of Image Electronics Engineers of Japan, 93-04-04, pp.
13-16 (1994)).

【0005】同図の領域位置・形状符号化部21は、選
択領域の位置及び形状を符号化する部分である。形状は
任意形状ならば例えばチェイン符号を用いて符号化され
る。符号化された位置及び形状は、同図の符号化データ
統合部22で符号化データに組み込まれ、伝送あるいは
蓄積される。
[0005] An area position / shape encoding unit 21 shown in FIG. 1 encodes the position and shape of the selected area. If the shape is an arbitrary shape, it is encoded using, for example, a chain code. The encoded position and shape are incorporated into the encoded data by the encoded data integration unit 22 shown in FIG.

【0006】同図の符号化パラメータ調節部23は、動
画像符号化において画質やデータ量の制御のために用い
られる種々のパラメータを調節して、領域位置・形状符
号化部21で選択領域の画質が他の領域よりも良好に符
号化されるよう、制御する部分である。
An encoding parameter adjusting section 23 shown in FIG. 1 adjusts various parameters used for controlling the image quality and the amount of data in the moving image encoding. This is a part that controls so that the image quality is better encoded than the other areas.

【0007】同図のパラメータ符号化部24は、前記種
々のパラメータを符号化する部分である。符号化された
パラメータは、同図の符号化データ統合部22で符号化
データに組み込まれ、伝送あるいは蓄積される。
[0007] The parameter encoding unit 24 in the figure is a part for encoding the various parameters. The coded parameters are incorporated into the coded data by the coded data integration unit 22 shown in the figure, and are transmitted or stored.

【0008】同図の動画像符号化部25は、入力された
動画像データを上記種々のパラメータを用いて符号化す
る部分であり、従来用いられている方式が使用される。
即ち、動き補償予測、直交変換、量子化、可変長符号化
等が組み合わせられ高能率符号化が実現される。符号化
された動画像データは同図の符号化データ統合部22で
符号化データに組み込まれ、伝送あるいは蓄積される。
The moving picture coding unit 25 shown in FIG. 1 is a part for coding the inputted moving picture data using the above-mentioned various parameters, and employs a conventionally used method.
That is, high efficiency coding is realized by combining motion compensation prediction, orthogonal transform, quantization, variable length coding, and the like. The encoded moving image data is incorporated into the encoded data by the encoded data integration unit 22 shown in the figure, and is transmitted or stored.

【0009】以上のようにして、画像内の選択領域の画
質が他の領域よりも良好になるよう符号化がなされる。
As described above, encoding is performed so that the quality of a selected area in an image is better than that of other areas.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】前述のごとく、従来の
技術においては、量子化幅、空間解像度、時間解像度な
どのパラメータを調節し、選択領域に多くのビット数を
割り当てることで画質を良好にしている。
As described above, in the prior art, the image quality is improved by adjusting parameters such as quantization width, spatial resolution, and time resolution, and allocating a large number of bits to a selected area. ing.

【0011】しかしながら、従来の技術においては、選
択領域と他の領域とを一つの符号化データの中に組み込
んでいるため、符号化データの一部だけを復号して特定
の領域の復号画像を得るとか、低い画質の復号画像を得
るというような処理ができないという問題があった。近
年、このような符号化データの階層性が盛んに研究され
ているが、特定の領域が選択し得るような方式は十分考
慮されていない。
However, in the prior art, since the selected area and the other area are incorporated into one piece of encoded data, only a part of the encoded data is decoded to decode the decoded image of the specific area. There is a problem that processing such as obtaining a decoded image of low image quality cannot be performed. In recent years, hierarchies of such encoded data have been actively studied, but a method of selecting a specific area has not been sufficiently considered.

【0012】本発明の目的は、このような問題を解決
し、符号化全体としては動画像内の選択領域を他の領域
よりも良好な画質とするに加え、符号化データに階層性
を持たせ、符号化データの一部から選択領域だけをいろ
いろな画質で再生したり、符号化データの一部から低画
質の画像を再生したりすることが可能な動画像復号装置
を提供することにある。
An object of the present invention is to solve such a problem. In addition to making the selected area in the moving picture better in quality than the other areas as a whole, the encoded data has a hierarchy. To provide a moving picture decoding apparatus capable of reproducing only a selected area with various image qualities from a part of encoded data or reproducing a low-quality image from a part of encoded data. is there.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明は、各フレームの
特定の選択領域の位置及び形状の符号化データと、各フ
レームの選択領域の画素値を低画質で符号化した下位レ
イヤの符号化データとを含む符号化データ、或いは、各
フレームの特定の選択領域の位置及び形状の符号化デー
タと、各フレームの選択領域の画素値を低画質で符号化
した下位レイヤの符号化データと、各フレームの選択領
域以外の画素値を前記下位レイヤの復号された画素値を
用いて低画質で予測符号化した上位レイヤの符号化デー
タとを含む符号化データから動画像を復号する動画像復
号装置であって、入力された符号化データを分離する符
号化データ分離手段と、前記選択領域の位置及び形状の
符号化データを復号する領域位置・形状復号手段と、前
記下位レイヤの符号化データを復号し、選択領域につい
て低画質の復号画像を作成する下位レイヤ復号手段と、
前記上位レイヤの符号化データが入力された場合、前記
下位レイヤの復号画像からの予測を行うことにより、該
上位レイヤの符号化データを復号し、選択領域以外につ
いて、低画質の復号画像を作成する上位レイヤ復号手段
とを備え、前記下位レイヤ復号手段で作成された選択領
域の復号画像、又は、前記上位レイヤ復号手段で作成さ
れた選択領域以外の復号画像を加えた画面全体の復号画
像を再生することを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, there is provided a coded data of a position and a shape of a specific selected area of each frame, and a lower layer coding in which pixel values of the selected area of each frame are coded with low image quality. Coded data including data, or coded data of the position and shape of a specific selected area of each frame, and coded data of a lower layer obtained by coding pixel values of the selected area of each frame with low image quality, Moving image decoding that decodes a moving image from encoded data including encoded data of an upper layer obtained by predictively encoding pixel values of each frame other than the selected area in the lower layer using the decoded pixel values of the lower layer. An apparatus, comprising: encoded data separating means for separating input encoded data; area position / shape decoding means for decoding encoded data of the position and shape of the selected area; and a code of the lower layer. It decodes the data, and the lower layer decoding means for generating decoded image of low image quality for the selected region,
When the coded data of the upper layer is input, the coded data of the upper layer is decoded by performing prediction from the decoded image of the lower layer, and a low-quality decoded image is created for areas other than the selected area. A decoded image of the selected area created by the lower layer decoding means, or a decoded image of the entire screen to which a decoded image other than the selected area created by the upper layer decoding means is added. It is characterized by reproducing.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】まず、本発明の概念について述べ
る。図9は本発明の符号化方式の概念を説明する図であ
る。本発明の階層符号化では、下位レイヤと2つの上位
レイヤが用いられる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, the concept of the present invention will be described. FIG. 9 is a diagram for explaining the concept of the encoding method according to the present invention. In the hierarchical coding of the present invention, a lower layer and two upper layers are used.

【0015】下位レイヤにおいては、斜線で示された選
択領域だけが低い画質で符号化される。注目している時
間をtとし、その復号画像をL(t)とする。第1の上位レ
イヤでは、下位レイヤで符号化されなかった領域が符号
化される。このレイヤの復号画像をH1(t)と書くことに
する。この際、下位レイヤの復号画像L(t)及び第1の上
位レイヤの復号済画像H1(t-1)などを用いて予測符号化
が行われる。
In the lower layer, only the selected area indicated by diagonal lines is encoded with low image quality. Let t be the time of interest, and let L (t) be the decoded image. In the first upper layer, a region not coded in the lower layer is coded. The decoded image of this layer is written as H1 (t). At this time, predictive encoding is performed using the decoded image L (t) of the lower layer, the decoded image H1 (t-1) of the first upper layer, and the like.

【0016】第2の上位レイヤでは、選択領域だけが下
位レイヤよりも高画質で予測符号化される。このレイヤ
の復号画像をH2(t)と書く。この際、下位レイヤの復号
画像L(t)及び第2の上位レイヤの復号済画像H2(t-1)な
どを用いて予測符号化が行われる。
In the second upper layer, only the selected area is predictively encoded with higher image quality than the lower layer. The decoded image of this layer is written as H2 (t). At this time, predictive coding is performed using the decoded image L (t) of the lower layer, the decoded image H2 (t-1) of the second upper layer, and the like.

【0017】図10及び図11は本発明の復号方式の概
念を説明する図である。図10では符号化データの下位
レイヤだけを復号した場合、第1の上位レイヤを復号し
た場合、全てを復号した場合の3階層の復号過程を示し
ている。この場合、下位レイヤまでの復号では符号化装
置で選択された領域のみが低画質で再生され、第1の上
位レイヤまでを復号すると画像全体が低画質で再生さ
れ、符号化データ全てを復号すると選択領域が高画質
で、それ以外の領域が低画質で再生される。
FIGS. 10 and 11 are diagrams for explaining the concept of the decoding system of the present invention. FIG. 10 shows a three-layer decoding process when only the lower layer of the encoded data is decoded, when the first upper layer is decoded, and when all are decoded. In this case, when decoding up to the lower layer, only the region selected by the encoding device is reproduced with low image quality, and when decoding up to the first upper layer, the entire image is reproduced with low image quality. The selected area is reproduced with high image quality, and the other areas are reproduced with low image quality.

【0018】これに対し、図11では第1の上位レイヤ
の代りに第2の上位レイヤを復号した後、符号化データ
の全てを復号する場合を示している。この場合は、中間
のレイヤ(第2の上位レイヤ)で選択領域だけが高画質
で再生される。
On the other hand, FIG. 11 shows a case where all the encoded data is decoded after decoding the second upper layer instead of the first upper layer. In this case, only the selected area is reproduced with high image quality on the intermediate layer (second upper layer).

【0019】このように、本発明の復号装置において
は、下位レイヤのみに対応した簡易なものでは、低画質
の選択領域のみが再生され、上位レイヤまで対応したも
のでは、低画質の画像全体かあるいは高画質の選択領域
のみが再生される。つまり、共通の下位レイヤの上位に
2種類の異なる上位レイヤがあり、これらが選択でき
る。
As described above, in the decoding apparatus according to the present invention, only a low-quality selected area is reproduced by a simple apparatus corresponding to only the lower layer, and the entire low-quality image is reproduced by an apparatus corresponding to the upper layer. Alternatively, only the high-quality selected area is reproduced. That is, there are two types of different upper layers above the common lower layer, and these can be selected.

【0020】以下、本発明の実施の形態を詳細に説明す
る。図1は本発明の実施の形態における符号化器を示す
ブロック図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. FIG. 1 is a block diagram showing an encoder according to an embodiment of the present invention.

【0021】この図1の領域選択部5及び領域位置・形
状符号化部6は、従来の技術で述べた図12のものと同
様のはたらきをする。
The area selecting section 5 and the area position / shape coding section 6 of FIG. 1 operate in the same manner as that of the prior art shown in FIG.

【0022】図1の下位レイヤ符号化部4は、領域選択
部5で選ばれた選択領域だけを低い画質で符号化して、
下位レイヤの符号化データを作成し、またこれを復号し
た復号画像を作成する部分である。復号画像は予測符号
化の参照画像として用いられる。
The lower layer encoder 4 in FIG. 1 encodes only the selected area selected by the area selector 5 with low image quality.
This is a part that creates encoded data of the lower layer and creates a decoded image obtained by decoding the encoded data. The decoded image is used as a reference image for predictive coding.

【0023】同図の第1の上位レイヤ符号化部1は、画
像全体を低い画質で符号化し、第1の上位レイヤの符号
化データを作成し、またこれを復号した復号画像を作成
する部分である。復号画像は予測符号化の参照画像とし
て用いられる。
A first upper layer encoding section 1 in FIG. 1 encodes the entire image with low image quality, creates encoded data of the first upper layer, and creates a decoded image obtained by decoding the encoded data. It is. The decoded image is used as a reference image for predictive coding.

【0024】同図の第2の上位レイヤ符号化部2は、選
択領域だけを高い画質で符号化し、第2の上位レイヤの
符号化データを作成し、またこれを復号した復号画像を
作成する部分である。復号画像は予測符号化の参照画像
として用いられる。
The second upper layer encoding section 2 in FIG. 2 encodes only the selected area with high image quality, creates encoded data of the second upper layer, and creates a decoded image obtained by decoding the encoded data. Part. The decoded image is used as a reference image for predictive coding.

【0025】同図の符号化データ統合部3は、選択領域
の位置及び形状の符号、下位レイヤの符号化データ、第
1の上位レイヤの符号化データ、第2の上位レイヤの符
号化データを統合する部分である。
The coded data integration unit 3 shown in FIG. 3 converts the code of the position and shape of the selected area, the coded data of the lower layer, the coded data of the first upper layer, and the coded data of the second upper layer. This is the part to be integrated.

【0026】下位レイヤ符号化部4と第1の上位レイヤ
符号化部1と第2の上位レイヤ符号化部2とで画像を符
号化する方法としては、次に述べるいくつかの方法があ
る。
As a method of encoding an image by the lower layer encoding unit 4, the first upper layer encoding unit 1, and the second upper layer encoding unit 2, there are several methods described below.

【0027】図5及び図6は、量子化幅の大きさによっ
て、下位レイヤと上位レイヤの画質を制御する手法を説
明するものである。
FIGS. 5 and 6 illustrate a method of controlling the image quality of the lower layer and the upper layer according to the size of the quantization width.

【0028】図5(a)は下位レイヤの符号化を示すの
ものであり、斜線で示した領域が選択領域である。下位
レイヤの最初のフレームでは、選択領域がフレーム内符
号化され、それ以外のフレームでは、選択領域が動き補
償予測によって予測符号化されている。動き補償予測の
参照画像として、下位レイヤ中で既に符号化され復号さ
れたフレームの選択領域が用いられる。図では前方予測
のみを示したが、後方予測を組み合わせて用いてもよ
い。
FIG. 5A shows the coding of the lower layer, and the area indicated by oblique lines is the selected area. In the first frame of the lower layer, the selected area is intra-coded, and in the other frames, the selected area is predictively encoded by motion compensation prediction. As a reference image for motion compensation prediction, a selected region of a frame that has already been encoded and decoded in a lower layer is used. Although only forward prediction is shown in the figure, a combination of backward prediction may be used.

【0029】下位レイヤでは、第2の上位レイヤよりも
量子化幅が大きくなるように制御されるので、入力画像
の選択領域のみがSNR(Signal-to-Noise Ratio)の低い画
質で符号化される。このため、下位レイヤは少ない符号
量で符号化される。
In the lower layer, the quantization width is controlled to be larger than that of the second upper layer, so that only the selected area of the input image is coded with a low SNR (Signal-to-Noise Ratio) image quality. You. Therefore, the lower layer is encoded with a small code amount.

【0030】図5(b)は第1の上位レイヤの符号化を示
している。ここでは、画像全体が符号化される。例えば
画像全体を下位レイヤの復号画像と第1の上位レイヤの
復号画像をもとに予測符号化する方法を用いる。この場
合、最初のフレームでは、画像全体を下位レイヤの復号
画像から予測符号化し(選択領域以外については、実質
的に動き補償予測が用いられず、フレーム内符号化とな
る)、それ以外のフレームでは、動き補償予測による予
測符号化も組み合わせて符号化がなされる。
FIG. 5B shows the encoding of the first upper layer. Here, the entire image is encoded. For example, a method of predictively encoding the entire image based on the decoded image of the lower layer and the decoded image of the first upper layer is used. In this case, in the first frame, the entire image is predictively encoded from the decoded image of the lower layer (except for the selected region, motion compensation prediction is not substantially used, and the intra-frame encoding is performed). Then, encoding is performed by combining prediction encoding by motion compensation prediction.

【0031】あるいは、選択領域については、全く符号
化を行わず、他の領域についてのみ予測符号化を行う方
法をとってもよい。図6にそのような場合を示す。符号
化は選択領域以外の領域について行う。
Alternatively, a method may be adopted in which the selected region is not encoded at all and the other region is subjected to predictive encoding only. FIG. 6 shows such a case. Encoding is performed for an area other than the selected area.

【0032】図5(c)は第2の上位レイヤの符号化を示
している。ここでは、選択領域のみが小さい量子化幅で
符号化される。この際、符号化の対象となるのは、原画
像と下位レイヤからの予測画像の差分データである。こ
のように、図5(c)では、下位レイヤからの予測のみを
示したが、第2の上位レイヤでの復号済みフレームから
の予測と組み合わせて符号化しても良い。
FIG. 5C shows the encoding of the second upper layer. Here, only the selected region is encoded with a small quantization width. At this time, the data to be encoded is the difference data between the original image and the predicted image from the lower layer. As described above, only the prediction from the lower layer is shown in FIG. 5C, but the encoding may be performed in combination with the prediction from the decoded frame in the second upper layer.

【0033】図7は、図1の符号化装置において時間解
像度の違いによって下位レイヤと上位レイヤの画質を制
御する手法を説明するものである。
FIG. 7 illustrates a method of controlling the image quality of the lower layer and the upper layer according to the difference in time resolution in the encoding apparatus of FIG.

【0034】図7(a)は下位レイヤの符号化を示すのも
のであり、斜線で示した領域が選択領域である。下位レ
イヤの最初のフレームでは、選択領域がフレーム内符号
化され、それ以外のフレームでは、選択領域が動き補償
予測によって予測符号化されている。動き補償予測の参
照画像として、下位レイヤ中で既に符号化され復号され
たフレームの選択領域が用いられる。図7(a)では前方
予測のみを示したが、後方予測を組み合わせて用いても
よい。
FIG. 7A shows the encoding of the lower layer, and the area indicated by oblique lines is the selected area. In the first frame of the lower layer, the selected area is intra-coded, and in the other frames, the selected area is predictively encoded by motion compensation prediction. As a reference image for motion compensation prediction, a selected region of a frame that has already been encoded and decoded in a lower layer is used. Although only forward prediction is shown in FIG. 7A, backward prediction may be used in combination.

【0035】下位レイヤでは、第2の上位レイヤよりも
フレームレートを小さくし、時間解像度が低くなるよう
に制御される。ここでは、量子化幅を小さくして各々の
フレームでのSNRが大きくなるよう符号化してもかまわ
ない。
The lower layer is controlled so that the frame rate is lower than that of the second upper layer and the temporal resolution is lower. Here, encoding may be performed so that the quantization width is reduced and the SNR in each frame is increased.

【0036】図7(b)は第1の上位レイヤの符号化を示
している。ここでは、画像全体が低い時間解像度で符号
化される。予測の方法としては、図5(b)あるいは図6
と同様のものが用いられる。
FIG. 7B shows the encoding of the first upper layer. Here, the entire image is encoded with a low temporal resolution. As a method of the prediction, FIG.
The same as described above is used.

【0037】図7(c)は第2の上位レイヤの符号化を示
している。ここでは、選択領域のみが高い時間解像度で
符号化される。この際、下位レイヤで選択領域が符号化
されたフレームについては、下位レイヤからの予測を用
い、それ以外のフレームについては、上位レイヤの復号
済みのフレームからの動き補償予測を用いる。
FIG. 7C shows the encoding of the second upper layer. Here, only the selected region is encoded with a high temporal resolution. At this time, prediction from the lower layer is used for a frame in which the selected region is encoded in the lower layer, and motion compensation prediction from a decoded frame of the upper layer is used for other frames.

【0038】下位レイヤからの予測を用いる場合は、第
2の上位レイヤの符号化を全く行わないようにすること
もできる。この場合は、下位レイヤの復号画像をそのま
ま第2の上位レイヤの復号画像とする。
When the prediction from the lower layer is used, the encoding of the second upper layer may not be performed at all. In this case, the decoded image of the lower layer is used as it is as the decoded image of the second upper layer.

【0039】図8は、空間解像度の違いによって、下位
レイヤと上位レイヤの画質を調節する手法を説明するも
のである。
FIG. 8 illustrates a method of adjusting the image quality of the lower layer and the upper layer according to the difference in spatial resolution.

【0040】図8(a)は下位レイヤの符号化を示すのも
のである。原画像が低域通過フィルタや間引きなどの操
作によって、空間解像度の低い画像に変換され、斜線で
示した選択領域だけが符号化される。下位レイヤの最初
のフレームでは、選択領域がフレーム内符号化され、そ
れ以外のフレームでは、選択領域が動き補償予測によっ
て予測符号化されている。
FIG. 8A shows the encoding of the lower layer. The original image is converted into an image having a low spatial resolution by an operation such as a low-pass filter or a thinning-out operation, and only the selected area indicated by oblique lines is encoded. In the first frame of the lower layer, the selected area is intra-coded, and in the other frames, the selected area is predictively encoded by motion compensation prediction.

【0041】図8(b)は第1の上位レイヤの符号化を示
している。原画像が空間解像度の低い画像に変換され、
画像全体が高い時間解像度で符号化される。予測の方法
としては、図5(b)あるいは図6と同様のものが用いら
れる。
FIG. 8B shows the encoding of the first upper layer. The original image is converted to a low spatial resolution image,
The entire image is encoded with a high temporal resolution. As a prediction method, a method similar to that shown in FIG. 5B or FIG. 6 is used.

【0042】図8(c)は第2の上位レイヤの符号化を示
している。ここでは、選択領域のみが高い空間解像度で
符号化される。この際、下位レイヤの復号画像が原画像
と同じ空間解像度に変換され、選択領域が下位レイヤか
らの予測及び第2の上位レイヤで既に符号化され復号さ
れたフレームからの動き補償予測を用いて符号化され
る。
FIG. 8C shows the encoding of the second upper layer. Here, only the selected area is encoded with a high spatial resolution. At this time, the decoded image of the lower layer is converted to the same spatial resolution as the original image, and the selected region is predicted using the lower layer and the motion compensated prediction from the frame already coded and decoded in the second higher layer. Encoded.

【0043】上記は階調(SNR)解像度、時間解像度、空
間解像度について述べたが、これらを組み合わせても良
い。例えば、空間解像度の違いと時間解像度の違いによ
って、下位レイヤと上位レイヤの画質を調節したり、あ
るいは、量子化幅の違いと時間解像度の違いによって、
下位レイヤと上位レイヤの画質を調節することができ
る。
Although the above description has been made on the gradation (SNR) resolution, time resolution, and spatial resolution, these may be combined. For example, depending on the difference between the spatial resolution and the time resolution, the image quality of the lower layer and the upper layer may be adjusted, or depending on the difference between the quantization width and the time resolution,
The image quality of the lower layer and the upper layer can be adjusted.

【0044】以上のようにして、全体としては選択領域
の画質が他の領域よりも良好になるよう符号化がなさ
れ、かつ符号化データに下位レイヤと2種類の上位レイ
ヤの階層性を持たせることができる。
As described above, the encoding is performed so that the image quality of the selected area is generally better than that of the other areas, and the encoded data has a hierarchical structure of a lower layer and two types of upper layers. be able to.

【0045】次に、本発明の実施の形態における復号器
について説明する。
Next, a decoder according to the embodiment of the present invention will be described.

【0046】図2は復号器の第1の例を示すブロック図
であり、下位レイヤのみを復号するものである。
FIG. 2 is a block diagram showing a first example of the decoder, in which only the lower layer is decoded.

【0047】図2の符号化データ分離部7は、符号化デ
ータから領域の位置及び形状を表す符号化データと下位
レイヤの符号化データを分離して取り出す部分である。
The coded data separation section 7 shown in FIG. 2 is a section for separating and taking out coded data representing the position and shape of a region and coded data of a lower layer from the coded data.

【0048】同図の領域位置・形状復号部9は、選択領
域の位置及び形状を復号する部分である。
The area position / shape decoding unit 9 shown in FIG. 9 is a part for decoding the position and shape of the selected area.

【0049】同図の下位レイヤ復号部8は、選択領域に
ついての下位レイヤの符号化データを復号し、低い画質
の復号画像を選択領域についてのみ作成する部分であ
る。
The lower layer decoding section 8 shown in FIG. 3 is a section for decoding the encoded data of the lower layer for the selected area and creating a decoded image of low image quality only for the selected area.

【0050】従って、この復号装置から出力される画像
は、選択領域だけに画像情報を持ち、選択領域のみが
「ウインドウ」として表示される。あるいは、下位レイ
ヤ復号部8に空間解像度変換器を備えておき、選択領域
を拡大して画面全体に表示するようにしても良い。
Therefore, the image output from the decoding device has image information only in the selected area, and only the selected area is displayed as a "window". Alternatively, a spatial resolution converter may be provided in the lower layer decoding unit 8, and the selected area may be enlarged and displayed on the entire screen.

【0051】このように、この実施の形態では、選択領
域の下位レイヤのデータのみを復号するので、復号画像
は画質の低いものとなるが、上位レイヤのデータを復号
する部分がないため、ハードウエア規模、処理量などが
少なくてすみ、簡易な復号処理が可能となる。
As described above, in this embodiment, since only the data in the lower layer of the selected area is decoded, the decoded image has a low image quality. The size of the software, the amount of processing, and the like can be reduced, and simple decryption processing can be performed.

【0052】図3は復号器の第2の例を示すブロック図
である。領域位置・形状復号部9と下位レイヤ復号部8
は、図2のものと同様のはたらきをする。
FIG. 3 is a block diagram showing a second example of the decoder. Area position / shape decoding section 9 and lower layer decoding section 8
Performs the same operation as that of FIG.

【0053】図3の符号化データ分離部10は、符号化
データから領域位置・形状のデータ、選択領域の下位レ
イヤの符号化データ及び第1の上位レイヤの符号化デー
タを分離して取り出す部分である。
The coded data separation unit 10 shown in FIG. 3 separates and extracts the area position / shape data, the coded data of the lower layer of the selected area, and the coded data of the first upper layer from the coded data. It is.

【0054】同図の第1の上位レイヤ復号部11は、第
1の上位レイヤの符号化データを復号する部分である。
ここでは、領域位置・形状データと下位レイヤの復号画
像及び第1の上位レイヤの復号済み画像が利用され、画
像全体が低い画質で復号され、第1の上位レイヤの復号
画像が作成される。
The first upper layer decoding section 11 shown in FIG. 1 is a section for decoding the encoded data of the first upper layer.
Here, the entire image is decoded with low image quality using the region position / shape data, the decoded image of the lower layer, and the decoded image of the first upper layer, and a decoded image of the first upper layer is created.

【0055】ここでは、上位レイヤとして第1の上位レ
イヤを用いたが、その代りに第2の上位レイヤを用いる
こともできる。その場合、符号化データ分離部10は、
符号化データから領域位置・形状のデータ、下位レイヤ
の符号化データ及び第2の上位レイヤの符号化データを
分離して取り出す。
Here, the first upper layer is used as the upper layer, but a second upper layer may be used instead. In that case, the encoded data separation unit 10
The region position / shape data, the lower layer encoded data, and the second upper layer encoded data are separated and extracted from the encoded data.

【0056】また、第1の上位レイヤ復号部11は第2
の上位レイヤ復号部に置き換えられ、領域位置・形状デ
ータと選択領域の下位レイヤの復号画像及び第2の上位
レイヤの復号済み画像が利用され、選択領域だけが高い
画質で復号され、第2の上位レイヤの復号画像が作成さ
れる。復号画像はディスプレイ上の「ウインドウ」とし
て表示されるか、あるいは、画面全体に拡大して表示さ
れる。
Further, the first upper layer decoding unit 11
, The area position / shape data, the decoded image of the lower layer of the selected area and the decoded image of the second upper layer are used, and only the selected area is decoded with high image quality. A decoded image of the upper layer is created. The decoded image is displayed as a “window” on the display, or is enlarged and displayed on the entire screen.

【0057】図4は復号器の第3の例を示すブロック図
である。領域位置・形状復号部9及び下位レイヤ復号部
8は、図2のものと同様のはたらきをする。
FIG. 4 is a block diagram showing a third example of the decoder. The area position / shape decoding section 9 and the lower layer decoding section 8 operate in the same manner as in FIG.

【0058】図4の符号化データ分離部13は、符号化
データから領域位置・形状のデータ、下位レイヤの符号
化データ、第1の上位レイヤの符号化データ、第2の上
位レイヤの符号化データを分離して取り出す部分であ
る。
The coded data separation unit 13 shown in FIG. 4 converts the coded data into data of the area position and shape, coded data of the lower layer, coded data of the first upper layer, and coded data of the second upper layer. This is the part that separates and retrieves data.

【0059】同図の第1の上位レイヤ復号部11は、第
1の上位レイヤの符号化データを復号し、同図の第2の
上位レイヤ復号部12は、第2の上位レイヤの符号化デ
ータを復号する。
The first upper layer decoding unit 11 in the figure decodes the encoded data of the first upper layer, and the second upper layer decoding unit 12 in the same figure decodes the encoded data of the second upper layer. Decrypt the data.

【0060】同図の上位レイヤ合成部14では、領域位
置・形状の情報を利用し、第1の上位レイヤの復号画像
に第2の上位レイヤの復号画像を合成する。合成は選択
領域では第2の上位レイヤの復号画像を、選択領域以外
は第1の上位レイヤの復号画像を用いることで行う。
The upper layer synthesizing unit 14 shown in FIG. 9 synthesizes the decoded image of the first upper layer with the decoded image of the second upper layer using the information on the area position and shape. The combining is performed by using the decoded image of the second upper layer in the selected region and the decoded image of the first upper layer in the region other than the selected region.

【0061】従って、復号装置から出力される画像は、
画像全体に画像情報を持ち、特に選択領域についてSN
R、時間解像度、空間解像度などが良好な画像が復号さ
れる。このようにして、符号化器で選択された領域の画
質が他の領域よりも良好になるよう復号がなされる。
Therefore, the image output from the decoding device is
It has image information for the entire image, especially for the selected area.
An image with good R, time resolution, spatial resolution, etc. is decoded. In this way, decoding is performed so that the image quality of the area selected by the encoder is better than the other areas.

【0062】上記発明の実施の形態では、復号装置にお
いて全ての符号化データを受けとることを前提に説明し
たが、動画像通信などでは復号側から符号化側に限られ
たデータだけを伝送するよう要求する場合もある。例え
ば、領域位置・形状の符号化データ、下位レイヤの符号
化データ、第1の上位レイヤの符号化データを送るよう
要求する。これは主に帯域の小さい伝送路で通信する目
的で行われる。
In the embodiment of the present invention described above, it is assumed that the decoding apparatus receives all coded data. However, in moving picture communication, only data limited from the decoding side to the coding side is transmitted. May require. For example, a request is made to transmit the coded data of the area position / shape, the coded data of the lower layer, and the coded data of the first upper layer. This is performed mainly for the purpose of communicating over a transmission path with a small bandwidth.

【0063】本発明を用いれば、非常に狭い伝送路で使
用する場合には、下位レイヤのデータだけを通信し、こ
れより少し広い帯域では2種類の上位レイヤの一方を選
択的に通信し、さらに広い帯域では全てのデータを通信
するような通信を実現することができる。
According to the present invention, when used in a very narrow transmission path, only lower layer data is communicated, and in a slightly wider band, one of two types of upper layers is selectively communicated. In a wider band, communication for communicating all data can be realized.

【0064】[0064]

【発明の効果】本発明によれば、符号化データの下位レ
イヤのみを復号すれば、選択領域だけが低い画質で再生
される。また、符号化データの上位レイヤを復号する際
は、選択領域以外の復号画像を加えた画面全体の復号画
像を再生することができる。
According to the present invention, if only the lower layer of the encoded data is decoded, only the selected area is reproduced with low image quality. Also, when decoding the upper layer of the encoded data, it is possible to reproduce the decoded image of the entire screen including the decoded image other than the selected area.

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

【図1】本発明の第1の実施の形態における符号化器を
示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating an encoder according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施の形態における復号器を示
すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a decoder according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第2の実施の形態における復号器を示
すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a decoder according to a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第3の実施の形態における復号器を示
すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram illustrating a decoder according to a third embodiment of the present invention.

【図5】(a)は本発明の符号化器における下位レイヤ
の符号化方法の一例を示す図であり、(b)は同符号化
器における第1の上位レイヤの符号化方法の一例を示す
図であり、(c)は同符号化器における第2の上位レイ
ヤの符号化方法の一例を示す図である。
5A is a diagram illustrating an example of a coding method of a lower layer in the encoder of the present invention, and FIG. 5B is a diagram illustrating an example of a coding method of a first upper layer in the encoder. It is a figure which shows, and (c) is a figure which shows an example of the encoding method of the 2nd upper layer in the same encoder.

【図6】本発明の符号化器における第1の上位レイヤの
符号化方法の他の一例を示す図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating another example of the encoding method of the first upper layer in the encoder of the present invention.

【図7】(a)は本発明の符号化器における下位レイヤ
の符号化方法の他の例を示す図であり、(b)は同符号
化器における第1の上位レイヤの符号化方法の他の例を
示す図であり、(c)は同符号化器における第2の上位
レイヤの符号化方法の他の例を示す図である。
FIG. 7A is a diagram showing another example of the encoding method of the lower layer in the encoder of the present invention, and FIG. 7B is a diagram showing the encoding method of the first upper layer in the encoder. It is a figure which shows another example, and (c) is a figure which shows another example of the encoding method of the 2nd upper layer in the encoder.

【図8】(a)は本発明の符号化器における下位レイヤ
の符号化方法の更に他の例を示す図であり、(b)は同
符号化器における第1の上位レイヤの符号化方法の更に
他の例を示す図であり、(c)は同符号化器における第
2の上位レイヤの符号化方法の更に他の例を示す図であ
る。
FIG. 8A is a diagram showing still another example of a lower layer encoding method in the encoder of the present invention, and FIG. 8B is a diagram showing a first upper layer encoding method in the encoder. FIG. 21 is a diagram showing still another example of (a), and (c) is a diagram showing still another example of the encoding method of the second upper layer in the encoder.

【図9】本発明の符号化方法の概念を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing the concept of the encoding method of the present invention.

【図10】本発明の復号方法の概念の一例を示す図であ
る。
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a concept of a decoding method according to the present invention.

【図11】本発明の復号方法の概念の他の一例を示す図
である。
FIG. 11 is a diagram showing another example of the concept of the decoding method of the present invention.

【図12】従来方法を説明するブロック図である。FIG. 12 is a block diagram illustrating a conventional method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 第1の上位レイヤ符号化部 2 第2の上位レイヤ符号化部 3 符号化データ統合部 4 下位レイヤ符号化部 5 領域選択部 6 領域位置・形状符号化部 7 符号化データ分離部 8 下位レイヤ復号部 9 領域位置・形状復号部 10 符号化データ分離部 11 第1の上位レイヤ復号部 12 符号化データ分離部 13 第2の上位レイヤ復号部 14 上位レイヤ合成部 REFERENCE SIGNS LIST 1 first upper layer coding unit 2 second upper layer coding unit 3 coded data integration unit 4 lower layer coding unit 5 area selector 6 area position / shape coding unit 7 coded data separation unit 8 lower Layer decoding unit 9 Area position / shape decoding unit 10 Encoded data separation unit 11 First upper layer decoding unit 12 Encoded data separation unit 13 Second upper layer decoding unit 14 Upper layer synthesis unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5C059 MA04 MA32 MA33 MA35 PP06 TA39 TA46 TB04 TC12 TC34 TD05 UA05 5J064 AA02 BB03 BB12 BC25 BD01 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5C059 MA04 MA32 MA33 MA35 PP06 TA39 TA46 TB04 TC12 TC34 TD05 UA05 5J064 AA02 BB03 BB12 BC25 BD01

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 各フレームの特定の選択領域の位置及び
形状の符号化データと、各フレームの選択領域の画素値
を低画質で符号化した下位レイヤの符号化データとを含
む符号化データ、或いは、各フレームの特定の選択領域
の位置及び形状の符号化データと、各フレームの選択領
域の画素値を低画質で符号化した下位レイヤの符号化デ
ータと、各フレームの選択領域以外の画素値を前記下位
レイヤの復号された画素値を用いて低画質で予測符号化
した上位レイヤの符号化データとを含む符号化データか
ら動画像を復号する動画像復号装置であって、 入力された符号化データを分離する符号化データ分離手
段と、 前記選択領域の位置及び形状の符号化データを復号する
領域位置・形状復号手段と、 前記下位レイヤの符号化データを復号し、選択領域につ
いて低画質の復号画像を作成する下位レイヤ復号手段
と、 前記上位レイヤの符号化データが入力された場合、前記
下位レイヤの復号画像からの予測を行うことにより、該
上位レイヤの符号化データを復号し、選択領域以外につ
いて、低画質の復号画像を作成する上位レイヤ復号手段
とを備え、 前記下位レイヤ復号手段で作成された選択領域の復号画
像、又は、前記上位レイヤ復号手段で作成された選択領
域以外の復号画像を加えた画面全体の復号画像を再生す
ることを特徴とする動画像復号装置。
1. Encoded data including encoded data of a position and a shape of a specific selected area of each frame, and encoded data of a lower layer obtained by encoding pixel values of the selected area of each frame with low image quality; Alternatively, encoded data of the position and shape of a specific selected area of each frame, encoded data of a lower layer obtained by encoding pixel values of the selected area of each frame with low image quality, and pixels other than the selected area of each frame A moving image decoding apparatus that decodes a moving image from coded data including coded data of an upper layer obtained by performing low-quality prediction coding on a value using the decoded pixel value of the lower layer, and Coded data separating means for separating coded data; area position / shape decoding means for decoding coded data of the position and shape of the selected area; and decoding and selecting the coded data of the lower layer. A lower-layer decoding unit for creating a low-quality decoded image for an area; and when the encoded data of the upper layer is input, by performing prediction from the decoded image of the lower layer, the encoded data of the upper layer is obtained. And an upper layer decoding unit that creates a low-quality decoded image for areas other than the selected area, and a decoded image of the selected area created by the lower layer decoding unit or created by the upper layer decoding unit. A decoded image of the entire screen to which a decoded image other than the selected area is added.
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