JP2002064826A - Apparatus and method for converting resolution of compressed image - Google Patents

Apparatus and method for converting resolution of compressed image

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JP2002064826A
JP2002064826A JP2000252927A JP2000252927A JP2002064826A JP 2002064826 A JP2002064826 A JP 2002064826A JP 2000252927 A JP2000252927 A JP 2000252927A JP 2000252927 A JP2000252927 A JP 2000252927A JP 2002064826 A JP2002064826 A JP 2002064826A
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JP
Japan
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motion vector
resolution conversion
frame
block
resolution
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Application number
JP2000252927A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroaki Yoshio
宏明 由雄
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To rapidly convert an image compression coded in directions of a space axis and a time base into an image compression coded with different resolution. SOLUTION: A variable length decoding means 101 decodes a compressed image and outputs a picture type and motion vector information/orthogonal transformation image of each frame. A dequantization means 102 dequantizes the decoded orthogonal transformation image. A motion compensating I frame generating means 103 transforms a P, B frames into an I frame in an orthogonal transformation space. A resolution converting means 104 resolution converts the orthogonal transformation image of the I frame in the orthogonal transformation space. A motion compensating PB frame generating means 105 transforms the I frame after the resolution conversion into the P, B frames in the orthogonal transformation space. A quantizing means 106 quantizes the orthogonal transformation image. A variable length encoding means 107 outputs the compressed image after the resolution conversion.

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、空間軸及び時間軸
方向に圧縮符号化した画像から、異なる解像度の圧縮符
号化した画像に直交変換空間で変換する装置および方法
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus and method for transforming an image compressed and coded in the spatial and temporal directions into a compressed and coded image having a different resolution in an orthogonal transform space.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、デジタル放送やインターネットの
普及に伴い、圧縮画像の解像度を変更するトランスコー
ディング技術が重要になってきている。このトランスコ
ーディング技術は、例えば、デジタル放送で受信した複
数の番組画像を縮小合成し、1つのストリームとしてT
Vに表示する番組一覧表示や、ある圧縮フォーマットの
映像をテレビ会議用の圧縮フォーマットに解像度を変更
して変換するフォーマット変換や、ネットワーク帯域や
コンピュータの処理能力に応じて、圧縮画像の解像度を
変更してビットレートを抑制するゲートウェイ機構等に
用いることができる。
2. Description of the Related Art In recent years, with the spread of digital broadcasting and the Internet, transcoding techniques for changing the resolution of compressed images have become important. In this transcoding technique, for example, a plurality of program images received by digital broadcasting are reduced and synthesized, and T
Program list display on V, format conversion to convert video of a certain compression format to compression format for video conference by changing resolution, and change resolution of compressed image according to network bandwidth and computer processing capacity Thus, it can be used for a gateway mechanism or the like that suppresses the bit rate.

【0003】圧縮画像の符号化方式には、CCITT
(Comite Consultatif Internationable Telegraphique
Expert Group)のテレビ会議用のH.261符号化方
式や、ISO(International Standards Organizatio
n)のMPEG(Moving Picture Experts Group)符号
化方式等が挙げられる。H.261やMPEG符号化方
式は、フレーム間予測、DCT(Discrete Cosine Tran
sform:離散コサイン変換)、量子化、可変長符号を用
いて、空間的相関関係による圧縮を行なうフレーム内符
号化と時間的相関関係による圧縮を行なうフレーム間符
号化を採用している。
[0003] The coding method of the compressed image is CCITT.
(Comite Consultatif International Telegraphique
Expert Group) for video conferencing. H.261 coding method and ISO (International Standards Organizatio)
n) MPEG (Moving Picture Experts Group) coding method and the like. H. H.261 and MPEG coding methods include inter-frame prediction and DCT (Discrete Cosine Transcription).
(sform: discrete cosine transform), quantization, and variable-length code, and employs intra-frame coding for performing compression based on spatial correlation and inter-frame coding for performing compression based on temporal correlation.

【0004】フレーム内符号化は、まず、直交変換の一
つであるDCTを用いて、フレームを構成する画素ブロ
ック(8x8画素ブロック)を直交変換し、周波数分布
を表わすDCTブロックに変換する。画素ブロックの輝
度値が、図21(a)の分布であるとすると、これをD
CT変換したDCTブロックは、図21(b)に示すよ
うになり、一般に低周波の方にエネルギーが集まる特性
がある。次に、算出したDCTブロックの直流成分やそ
れに近い低周波成分の係数に細かい量子化を行ない、高
周波成分に対しては粗い量子化を行なう。これにより、
視覚的な画質劣化を伴わずにDCTブロックの量子化が
できる。そして、図22に示すように、量子化したDC
Tブロックの係数をジグザグスキャン方式で、低周波領
域から順に走査し、ランレングス符号化、可変長符号化
を行なう。ランレングス符号化は、DCTブロックの係
数を(零係数の個数、非零係数の値)の組に変換するも
ので、ジグザグスキャン方式と併用して、DCTブロッ
クで零係数の多い高周波情報を圧縮できる。可変長符号
化は、ランレングス符号化で変換した(零係数の個数、
非零係数の値)の組の出現確率によって予め用意してい
るハフマン符号テーブルで、可変長のビットを順に生成
する。
In intra-frame encoding, first, a pixel block (8 × 8 pixel block) constituting a frame is orthogonally transformed by using DCT which is one of orthogonal transforms, and is transformed into a DCT block representing a frequency distribution. Assuming that the luminance value of the pixel block has the distribution shown in FIG.
The DCT block subjected to the CT conversion is as shown in FIG. 21B, and generally has a characteristic that energy is collected toward a lower frequency. Next, fine quantization is performed on the calculated DC component of the DCT block and low-frequency component coefficients close thereto, and coarse quantization is performed on the high-frequency component. This allows
The DCT block can be quantized without any visual degradation. Then, as shown in FIG.
The coefficients of the T block are sequentially scanned in a zigzag scanning manner from a low frequency region, and run length coding and variable length coding are performed. Run-length coding converts the coefficients of a DCT block into a set of (the number of zero coefficients, the value of a non-zero coefficient). Together with the zigzag scanning method, the DCT block compresses high frequency information having many zero coefficients. it can. Variable-length coding was converted by run-length coding (the number of zero coefficients,
Variable length bits are sequentially generated in a Huffman code table prepared in advance according to the appearance probability of a set of non-zero coefficients.

【0005】一方、フレーム間予測符号化は、図23に
示すように、過去あるいは未来のフレームから現在のフ
レームを予測するもので、現在のフレーム内の各ブロッ
クに対して、過去あるいは未来のフレームとの動きベク
トルと差分情報を求めて時間軸方向への圧縮を行なう。
過去のフレームから予測して符号化したものをフレーム
間順方向予測符号化フレーム(Pフレーム)、過去と未
来の2つのフレームから予測して符号化したものをフレ
ーム間双方向予測符号化フレーム(Bフレーム)と呼
び、それぞれのピクチャタイプをPピクチャ、Bピクチ
ャと呼ぶ。これに対して、予測符号化を行わず、フレー
ム内で符号化したものをフレーム内符号化フレーム(I
フレーム)、そのピクチャタイプをIピクチャと呼ぶ。
On the other hand, inter-frame prediction coding predicts a current frame from a past or future frame, as shown in FIG. 23. For each block in the current frame, a past or future frame is predicted. Then, compression in the time axis direction is performed by obtaining a motion vector and difference information.
A frame predicted and coded from a past frame is an inter-frame forward prediction coded frame (P frame), and a frame predicted and coded from two past and future frames is a bi-directional predictive coded frame (P frame). B picture), and the respective picture types are called P picture and B picture. On the other hand, what is encoded in a frame without performing predictive encoding is an intra-coded frame (I
Frame), and its picture type is called an I picture.

【0006】動きベクトル検出方法は、現在の画像内の
マクロブロック(16x16画素ブロック)毎に、平均
誤差が最小となるマクロブロックを過去・未来の画像か
ら半画素あるいは1画素づつずらしながら探索する。こ
のため、精度は高いが、膨大な演算量が必要となり処理
速度低下の原因となっている。なお、動きベクトル検出
の結果、最小の平均誤差が、ある閾値より大きいマクロ
ブロックに関しては、フレーム内符号化のマクロブロッ
ク(Iマクロブロック)として符号化する。
In the motion vector detection method, for each macroblock (16 × 16 pixel block) in the current image, a macroblock with the smallest average error is searched from the past and future images while shifting it by half or one pixel at a time. For this reason, although the accuracy is high, an enormous amount of calculation is required, which causes a reduction in processing speed. As a result of the motion vector detection, a macroblock having a minimum average error larger than a certain threshold is coded as a macroblock (I macroblock) for intra-frame coding.

【0007】MPEGやH.261等のフレーム内予測
符号化及びフレーム間予測符号化を用いている圧縮画像
の解像度を変更するには、一般には、次のi)からiii)
の理由により、圧縮画像を一旦伸長し、非圧縮レベルで
画素数を変更し、再圧縮する方法が採られている。 i)可変長符号化後のビットストリームから、画素数を
変更するために必要な情報だけを抽出することはできな
いため、圧縮画像を一旦可変長復号する必要がある。 ii)図24(a)に示すように、解像度を変更すると、
変更前後で画素ブロックの画素構成が変更になるため、
ブロック単位の処理を行なう量子化あるいはDCTレベ
ルで、解像度を変更するのは困難である。 iii)図24(b)に示すように、動きベクトルはマク
ロブロック単位で保持しており、画素数を変更すると、
変更後の動きベクトルと差分画像を新たに算出する必要
があり、また、動きベクトルは半画素あるいは画素単位
のベクトルでブロック単位ではないため、ブロック単位
の処理を行なう量子化あるいはDCTレベルで、解像度
を変更するのは困難である。
[0007] MPEG and H.264. In order to change the resolution of a compressed image using intra-frame prediction coding and inter-frame prediction coding such as H.261, generally the following i) to iii)
For this reason, a method is employed in which a compressed image is temporarily expanded, the number of pixels is changed at an uncompressed level, and the image is recompressed. i) Since it is not possible to extract only the information necessary for changing the number of pixels from the bit stream after variable length encoding, it is necessary to temporarily perform variable length decoding on the compressed image. ii) When the resolution is changed as shown in FIG.
Because the pixel configuration of the pixel block changes before and after the change,
It is difficult to change the resolution at the quantization or DCT level for processing in block units. iii) As shown in FIG. 24 (b), the motion vector is held in macroblock units, and when the number of pixels is changed,
It is necessary to newly calculate the motion vector after the change and the difference image, and the motion vector is a half pixel or pixel unit vector, not a block unit. Is difficult to change.

【0008】しかし、この解像度変換方法では、解像度
を変換する処理以外に、動き補償、動きベクトル検出、
DCT、逆DCT等の莫大な画像処理を必要とし、高速
に処理することができない。
However, in this resolution conversion method, in addition to the resolution conversion processing, motion compensation, motion vector detection,
Huge image processing such as DCT and inverse DCT is required, and high-speed processing cannot be performed.

【0009】高速に解像度を変換するものとして、例え
ば、特開平10−271494号公報に開示された画像
符号化データ変換装置がある。この装置は、図25に示
すように、可変長復号手段、逆量子化手段及び逆DCT
手段を有するデコーダ21と、ベクトル補正手段、ピク
チャ判定手段、画像サンプリング手段及び画像メモリを
有するトランスコーダ22と、DCT手段、量子化手段
及び可変長符合手段を有するエンコーダ23とを含む。
As a device for converting the resolution at a high speed, for example, there is an image coded data conversion device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 10-271494. As shown in FIG. 25, this apparatus comprises a variable length decoding unit, an inverse quantization unit, and an inverse DCT.
And a transcoder 22 having a vector correction means, a picture determination means, an image sampling means and an image memory, and an encoder 23 having a DCT means, a quantization means and a variable length coding means.

【0010】可変長復号手段211は、圧縮画像を復号
し、復号画像のピクチャタイプデータ24、動きベクト
ルデータ25および周波数領域の画素データ26に分離
する。逆量子化手段212は、周波数領域の画素データ
26を逆量子化し、逆量子化した周波数領域の画素デー
タ27を逆DCT手段213に送り、逆DCT手段21
3は、周波数領域の画素データ27を空間領域の画素デ
ータ28に変換し、画像メモリ224に蓄積する。
[0010] The variable length decoding means 211 decodes the compressed image and separates it into picture type data 24, motion vector data 25 and pixel data 26 in the frequency domain of the decoded image. The inverse quantization means 212 inversely quantizes the pixel data 26 in the frequency domain, sends the inversely quantized pixel data 27 in the frequency domain to the inverse DCT means 213, and
3 converts the pixel data 27 in the frequency domain into the pixel data 28 in the spatial domain and stores it in the image memory 224.

【0011】ピクチャ判定手段222は、ピクチャタイ
プデータ24を判定し使用するピクチャタイプであれ
ば、起動指示信号31、32を出力する。画像サンプリ
ング手段223は、起動指示信号31により画像メモリ
224から読み出した画素データ29の間引き処理を行
ない、補正画像データ30を出力する。ベクトル補正手
段221は、起動指示信号32により動きベクトルデー
タの補正を行ない、補正ベクトルデータ33を出力す
る。補正画像データ30は、DCT手段231で周波数
領域の画素データ34に変換され、さらに量子化手段2
32で量子化される。量子化された周波数領域の画素デ
ータ35と補正ベクトルデータ33は、可変長符号手段
233で可変長符号化される。なお、ピクチャ判定手段
で使用するピクチャタイプを判別するのは、例えば、画
像サイズ720x480のMPEG2から画像サイズ3
52x240のH.263の圧縮画像を生成する場合
に、H.263では存在しないBピクチャを駒落としフ
レームとするためである。
The picture determining means 222 determines the picture type data 24 and outputs activation instruction signals 31 and 32 if the picture type is to be used. The image sampling means 223 thins out the pixel data 29 read from the image memory 224 in response to the start instruction signal 31 and outputs corrected image data 30. The vector correction means 221 corrects the motion vector data according to the activation instruction signal 32 and outputs correction vector data 33. The corrected image data 30 is converted into pixel data 34 in the frequency domain by the DCT unit 231,
It is quantized at 32. The quantized pixel data 35 and the correction vector data 33 in the frequency domain are variable-length coded by a variable-length coding unit 233. It is to be noted that the picture type used by the picture judging means is determined, for example, from MPEG2 of image size 720 × 480 to image size 3
H. 52 × 240. When generating a compressed image of H.263, H.263 is used. In H.263, a nonexistent B picture is used as a dropped frame.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の技術で
は、解像度を変更するのに、依然としてDCT、逆DC
Tの画像処理を必要とし、高速に処理することができな
いという問題が生じる。本発明は、直交変換空間で解像
度変換を行ない、DCT、逆DCTの演算量を削減する
ことを目的とする。
However, in the prior art, when changing the resolution, DCT and inverse DC are still required.
There is a problem that the image processing of T is required, and high-speed processing cannot be performed. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to perform resolution conversion in an orthogonal transform space and reduce the amount of DCT and inverse DCT calculations.

【0013】また、動き補償処理を行なう場合、予測メ
モリが解像度変換前後にそれぞれ必要であるという問題
が生じる。本発明は、解像度変換時に必要な予測メモリ
を削減することを目的とする。
Further, when performing the motion compensation processing, a problem arises that a prediction memory is required before and after resolution conversion. An object of the present invention is to reduce a prediction memory required at the time of resolution conversion.

【0014】また、直交変換空間で動き補償処理を行な
う場合、複数の直交変換ブロックから任意の位置の直交
変換ブロックを抽出しなければならないという問題が生
じる。本発明は、直交変換空間で任意の位置の直交変換
ブロックを抽出することを目的とする。
In addition, when performing motion compensation processing in the orthogonal transform space, there is a problem that an orthogonal transform block at an arbitrary position must be extracted from a plurality of orthogonal transform blocks. An object of the present invention is to extract an orthogonal transform block at an arbitrary position in an orthogonal transform space.

【0015】また、任意の位置の直交変換ブロックを抽
出するための抽出行列が複数必要になるという問題が生
じる。本発明は、必要な抽出行列の個数を減らしてメモ
リ容量を削減することを目的とする。
Further, there is a problem that a plurality of extraction matrices for extracting orthogonal transformation blocks at an arbitrary position are required. An object of the present invention is to reduce the number of necessary extraction matrices to reduce the memory capacity.

【0016】また、直交変換空間で任意の位置の直交変
換ブロックを抽出するのに演算量が多いという問題が生
じる。本発明は、複数の直交変換ブロック抽出方法を用
意して演算量を削減することを目的とする。
Further, there is a problem that a large amount of calculation is required to extract an orthogonal transform block at an arbitrary position in the orthogonal transform space. An object of the present invention is to provide a plurality of orthogonal transformation block extraction methods to reduce the amount of calculation.

【0017】また、直交変換空間で任意の位置の直交変
換ブロックを抽出するのに演算量が多いという問題が生
じる。本発明は、直交変換ブロック抽出に前処理を設け
て演算量を削減することを目的とする。
In addition, there is a problem that a large amount of calculation is required to extract an orthogonal transform block at an arbitrary position in the orthogonal transform space. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to reduce the amount of calculation by providing a pre-process for extracting an orthogonal transform block.

【0018】また、デコードの動き補償処理を行なう場
合、動きベクトルが半画素単位で、動き補償が高速に処
理できないという問題が生じる。本発明は、動きベクト
ルを補正して、デコードの動き補償処理の演算量を削減
することを目的とする。
In addition, when performing motion compensation processing for decoding, there is a problem that motion compensation cannot be performed at high speed because the motion vector is in half-pixel units. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to correct a motion vector so as to reduce the amount of calculation for decoding motion compensation processing.

【0019】また、解像度変換後の動きベクトルの算出
方法によっては、エンコードの動き補償処理の指定した
位置の直交変換ブロックの抽出に時間がかかるという問
題が生じる。本発明は、解像度変換後の動きベクトルの
決定方法を変更して、エンコードの動き補償処理の演算
量を削減することを目的とする。
Further, depending on the method of calculating the motion vector after the resolution conversion, there is a problem that it takes time to extract the orthogonal transformation block at the designated position in the motion compensation processing for encoding. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to change the method of determining a motion vector after resolution conversion, and to reduce the amount of calculation of the motion compensation processing for encoding.

【0020】また、解像度変換後の動きベクトルの算出
方法によっては、指定した位置の直交変換ブロックの抽
出に時間がかかるという問題が生じる。本発明は、解像
度変換後の動きベクトルを補正して、エンコードの動き
補償処理の演算量を削減することを目的とする。
Further, depending on the method of calculating the motion vector after resolution conversion, there is a problem that it takes time to extract the orthogonal transformation block at the designated position. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to correct a motion vector after resolution conversion and to reduce the amount of calculation in the motion compensation processing for encoding.

【0021】[0021]

【課題を解決するための手段】本発明は、空間軸及び時
間軸方向に圧縮符号化した圧縮画像の画素数を変更する
解像度変換装置であって、圧縮画像を可変長復号し、各
フレームのピクチャタイプと動きベクトル情報と直交変
換画像とを出力する可変長復号手段と、前記可変長復号
手段により復号した直交変換画像を逆量子化する逆量子
化手段と、前記逆量子化手段により生成した直交変換画
像と前記可変長復号手段により生成したピクチャタイプ
及び動きベクトル情報を用いて、P、BフレームをIフ
レームに、直交変換空間で変換する動き補償Iフレーム
生成手段と、前記動き補償Iフレーム生成手段により生
成したIフレームを直交変換空間で解像度変換し、解像
度変換後のIフレームを出力する解像度変換手段と、前
記解像度変換手段により生成した解像度変換後のIフレ
ームの直交変換画像と前記可変長復号手段により生成し
たピクチャタイプ及び動きベクトル情報を用いて、解像
度変換後のピクチャタイプと動きベクトル情報とP、B
フレームの直交変換画像とを、直交変換空間で生成する
動き補償PBフレーム生成手段と、前記動き補償PBフ
レーム生成手段により生成した解像度変換後の直交変換
画像を量子化する量子化手段と、前記量子化手段により
量子化した直交変換画像と前記動き補償PBフレーム生
成手段で生成した解像度変換後のピクチャタイプと動き
ベクトル情報を、可変長符号する可変長符号手段とを備
えるものである。これにより、解像度変換時のDCT及
び逆DCTの演算量を削減できる。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a resolution conversion apparatus for changing the number of pixels of a compressed image which has been compression-encoded in the spatial and temporal directions. Variable length decoding means for outputting a picture type, motion vector information, and an orthogonally transformed image, inverse quantization means for inversely quantizing the orthogonally transformed image decoded by the variable length decoding means, and information generated by the inverse quantization means. A motion compensation I frame generating means for transforming P and B frames into I frames in an orthogonal transform space using an orthogonal transform image and a picture type and motion vector information generated by the variable length decoding means; Resolution conversion means for converting the resolution of the I-frame generated by the generation means in an orthogonal transform space, and outputting the I-frame after the resolution conversion; Using picture type and the motion vector information generated by said variable length decoding means and the orthogonal transformation image of I frame after the resolution conversion more generated picture type after resolution conversion and motion vector information and P, B
A motion compensation PB frame generating means for generating an orthogonal transform image of a frame in an orthogonal transform space, a quantization means for quantizing the resolution-converted orthogonal transform image generated by the motion compensation PB frame generating means, Variable-length coding means for performing variable-length coding on the orthogonally transformed image quantized by the conversion means and the picture type and the motion vector information after resolution conversion generated by the motion compensation PB frame generation means. As a result, the amount of operation of DCT and inverse DCT at the time of resolution conversion can be reduced.

【0022】また、前記動き補償PBフレーム生成手段
が、圧縮画像を可変長復号して得た動きベクトル情報か
ら、縦横の画素数の変更率に応じて、解像度変換後の動
きベクトルの候補となる動きベクトルを抽出する動きベ
クトル候補抽出手段と、前記動きベクトル候補抽出手段
により抽出した動きベクトル候補から解像度変換後の動
きベクトルを決定する解像度変換後動きベクトル決定手
段と、前記解像度変換後動きベクトル決定手段により決
定した動きベクトル情報と、解像度変換後の過去又は未
来の直交変換画像とを用いて、参照先の直交変換ブロッ
クを1フレーム分抽出するブロック抽出手段と、前記ブ
ロック抽出手段で抽出した1フレーム分の直交変換ブロ
ックと解像度変換後の直交変換画像からP、Bフレーム
を生成するPBフレーム生成手段とを備えるものであ
る。
The motion compensated PB frame generating means is a motion vector candidate after resolution conversion based on the motion vector information obtained by performing variable length decoding on the compressed image in accordance with the change rate of the number of vertical and horizontal pixels. Motion vector candidate extracting means for extracting a motion vector; resolution converted motion vector determining means for determining a motion vector after resolution conversion from the motion vector candidates extracted by the motion vector candidate extracting means; Block extraction means for extracting one frame of the orthogonal transformation block of the reference destination using the motion vector information determined by the means and the past or future orthogonal transformation image after the resolution conversion, and 1 block extracted by the block extraction means. A PB frame for generating P and B frames from the orthogonal transform block for the frame and the orthogonal transformed image after resolution conversion. Those comprising a chromatography beam generating means.

【0023】また、空間軸及び時間軸方向に圧縮符号化
した圧縮画像の画素数を変更する解像度変換装置であっ
て、圧縮画像を可変長復号し、各フレームのピクチャタ
イプと動きベクトル情報と直交変換画像を出力する可変
長復号手段と、前記可変長復号手段により復号した直交
変換画像を逆量子化する逆量子化手段と、前記逆量子化
手段により生成した直交変換画像と前記可変長復号手段
により生成したピクチャタイプ及び動きベクトル情報を
用いて、P、BフレームをIフレームに、直交変換空間
で変換する動き補償Iフレーム生成手段と、前記動き補
償Iフレーム生成手段により生成したIフレームの直交
変換画像と、前記可変長復号手段により生成したピクチ
ャタイプ及び動きベクトル情報とを用いて、解像度変換
後のピクチャタイプ及び動きベクトル情報と解像度変換
前のP、Bフレームの直交変換画像とを、直交変換空間
で生成する解像度変換用PBフレーム生成手段と、前記
解像度変換用PBフレーム生成手段により生成した直交
変換画像を直交変換空間で解像度変換する解像度変換手
段と、前記解像度変換手段により生成した解像度変換後
の直交変換画像を量子化する量子化手段と、前記量子化
手段により量子化した直交変換画像と前記解像度変換用
PBフレーム生成手段で生成した解像度変換後のピクチ
ャタイプ及び動きベクトル情報を、可変長符号する可変
長符号手段とを備えるものである。これにより、解像度
変換時に必要な予測メモリを削減するできる。
A resolution conversion apparatus for changing the number of pixels of a compressed image which has been compression-encoded in the space axis and time axis directions, wherein the resolution conversion apparatus decodes the compressed image in a variable length and orthogonalizes the picture type and motion vector information of each frame. Variable length decoding means for outputting a transformed image, inverse quantization means for inversely quantizing the orthogonally transformed image decoded by the variable length decoding means, orthogonal transformed image generated by the inverse quantization means, and the variable length decoding means A motion compensation I frame generating means for transforming P and B frames into I frames in an orthogonal transform space using the picture type and motion vector information generated by Using the converted image and the picture type and motion vector information generated by the variable length decoding means, the picture type after resolution conversion is used. A PB frame generation unit for resolution conversion that generates, in an orthogonal conversion space, an orthogonally converted image of P and B frames before resolution conversion and motion vector information, and an orthogonally converted image generated by the PB frame generation unit for resolution conversion. Resolution conversion means for performing resolution conversion in an orthogonal transformation space, quantization means for quantizing the orthogonally transformed image after resolution conversion generated by the resolution conversion means, orthogonal transformation image quantized by the quantization means and the resolution conversion Variable-length coding means for performing variable-length coding on the picture type and motion vector information after resolution conversion generated by the PB frame generating means for use. As a result, it is possible to reduce the number of prediction memories required for resolution conversion.

【0024】また、前記解像度変換用PBフレーム生成
手段が、圧縮画像を可変長復号して得た動きベクトル情
報から、縦横の画素数の変更率に応じて、解像度変換後
の動きベクトルの候補となる動きベクトルを抽出する動
きベクトル候補抽出手段と、前記動きベクトル候補抽出
手段により抽出した動きベクトル候補から解像度変換後
の動きベクトルを決定する解像度変換後動きベクトル決
定手段と、前記解像度変換後動きベクトル決定手段によ
り決定した解像度変換後の動きベクトルを解像度変換前
の動きベクトルにマッピングする動きベクトルマッピン
グ手段と、前記動きベクトルマッピング手段により生成
した動きベクトル情報と、解像度変換後の過去又は未来
の直交変換画像とを用いて、参照先の直交変換ブロック
を1フレーム分抽出するブロック抽出手段と、前記ブロ
ック抽出手段で抽出した1フレーム分の直交変換ブロッ
クと解像度変換後の直交変換画像からP、Bフレームを
生成するPBフレーム生成手段とを備えるものである。
Further, the resolution conversion PB frame generation means uses the motion vector information obtained by performing variable length decoding on the compressed image to select a motion vector candidate after resolution conversion in accordance with a change rate of the number of vertical and horizontal pixels. Motion vector candidate extracting means for extracting the following motion vector, resolution converted motion vector determining means for determining a motion vector after resolution conversion from the motion vector candidates extracted by the motion vector candidate extracting means, and the resolution converted motion vector A motion vector mapping unit that maps the motion vector after resolution conversion determined by the determination unit to a motion vector before resolution conversion, motion vector information generated by the motion vector mapping unit, and a past or future orthogonal transform after resolution conversion Using the image, the orthogonal transformation block of the reference destination is extracted for one frame. A block extracting means for, P from the orthogonal transformation images after orthogonal transformation blocks and resolution conversion for one frame extracted by the block extracting means, in which and a PB frame generating means for generating a B-frame.

【0025】また、前記動き補償Iフレーム生成手段
が、圧縮画像を可変長復号して得た動きベクトル情報
と、前記逆量子化後の過去又は未来の直交変換画像とを
用いて、参照先の直交変換ブロックを1フレーム分抽出
するブロック抽出手段と、前記ブロック抽出手段により
抽出した1フレーム分の直交変換ブロックと前記逆量子
化後の現在の直交変換画像からIフレームを生成するI
フレーム生成手段とを備えるものである。
Further, the motion-compensated I-frame generating means uses the motion vector information obtained by performing variable-length decoding on the compressed image and the past or future orthogonally transformed image after the inverse quantization to obtain a reference destination. A block extracting means for extracting one orthogonal transform block for one frame, an I frame for generating an I frame from the orthogonal transform block for one frame extracted by the block extracting means and the current orthogonal transform image after the inverse quantization.
And a frame generating means.

【0026】また、前記ブロック抽出手段が、フレーム
を構成する各ブロックの処理を行なう上で、ブロックの
動きベクトルをブロック単位の動きベクトル(ブロック
ベクトル)とブロック内の動きベクトル(画素ベクト
ル)に分割する動きベクトル解析手段と、前記動きベク
トル解析手段で生成したブロックベクトルを用いて、メ
モリ内直交変換画像から4個の直交変換ブロックを抽出
する4ブロック抽出手段と、前記動きベクトル解析手段
で生成した画素ベクトルと前記4ブロック抽出手段で抽
出した4個の直交変換ブロックを用いて、対象となる位
置の直交変換ブロックを生成するブロック生成手段とを
備えるものである。
Further, the block extracting means divides a motion vector of the block into a motion vector (block vector) for each block and a motion vector (pixel vector) in the block when processing each block constituting the frame. Motion vector analysis means, four block extraction means for extracting four orthogonal transformation blocks from an orthogonal transformation image in a memory using the block vector generated by the motion vector analysis means, and the motion vector analysis means. Block generating means for generating an orthogonal transform block at a target position using the pixel vector and the four orthogonal transform blocks extracted by the four block extracting means.

【0027】ブロック生成手段が、縦横の画素数の変更
率に応じて、直交変換画像の使用する低周波領域を限定
し直交変換ブロックを生成するものである。
The block generation means generates an orthogonal transformation block by limiting a low frequency area used by the orthogonal transformation image in accordance with the change rate of the number of pixels in the vertical and horizontal directions.

【0028】ブロック生成手段が、任意の位置の直交変
換ブロックを生成する上で必要な生成行列を分割して保
持するものである。
The block generation means divides and holds a generation matrix necessary for generating an orthogonal transformation block at an arbitrary position.

【0029】ブロック生成手段が、画素ベクトルの値が
偶数・奇数かを解析する画素ベクトル解析手段と、前記
画素ベクトル解析手段により解析した結果より、使用す
るブロック生成手段を選択する演算方法選択手段とを備
えるものである。
The block generation means includes a pixel vector analysis means for analyzing whether the value of the pixel vector is even or odd, and an operation method selection means for selecting a block generation means to be used based on the result of analysis by the pixel vector analysis means. It is provided with.

【0030】ブロック生成手段が、4個の直交変換ブロ
ック間の和・差の演算後、対象となる位置の直交変換ブ
ロックを生成するものである。
The block generating means generates an orthogonal transform block at a target position after calculating the sum / difference between the four orthogonal transform blocks.

【0031】動きベクトル解析手段が、画素ベクトルを
画素単位に修正するものである。
The motion vector analysis means corrects the pixel vector in pixel units.

【0032】解像度変換後動きベクトル決定手段が、動
きベクトル候補の全平均を取ったものを解像度変換後の
動きベクトルとするものである。
The resolution-converted motion vector determining means takes the average of the motion vector candidates as a resolution-converted motion vector.

【0033】解像度変換後動きベクトル決定手段が、動
きベクトル候補から、ブロック抽出を行ない易いものを
解像度変換後の動きベクトルとするものである。
The motion vector after resolution conversion is determined by the motion vector determination means as a motion vector after resolution conversion, from which a block is easily extracted from motion vector candidates.

【0034】解像度変換後動きベクトル決定手段が、決
定した解像度変換後の動きベクトルを高速にブロック抽
出できる動きベクトルに修正するものである。
The resolution-converted motion vector determining means corrects the determined resolution-converted motion vector into a motion vector from which blocks can be extracted at high speed.

【0035】[0035]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図1から図20を用いて説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0036】(第1の実施の形態)図1に、本発明の第
1の実施の形態の概略構成を示す。解像度変換装置1
は、可変長復号手段101、逆量子化手段102、動き
補償Iフレーム生成手段103、解像度変換手段10
4、動き補償PBフレーム生成手段105、量子化手段
106、可変長符号化手段107、情報保持メモリ10
8、予測メモリ150、160を備える。
(First Embodiment) FIG. 1 shows a second embodiment of the present invention.
1 shows a schematic configuration of one embodiment. Resolution converter 1
Are variable length decoding means 101, inverse quantization means 102, motion compensation I frame generation means 103, resolution conversion means 10
4. Motion compensation PB frame generation means 105, quantization means 106, variable length coding means 107, information holding memory 10
8. It has prediction memories 150 and 160.

【0037】可変長復号手段101は、入力される圧縮
画像120を可変長復号し、各フレームのピクチャタイ
プと動きベクトル情報121、および直交変換画像12
2を出力する。ピクチャタイプは、フレーム内符号化画
像であるIピクチャ、フレーム間順方向予測符号化画像
であるPピクチャ、フレーム間双方向予測符号化画像で
あるBピクチャからなる。可変長復号手段101から出
力される直交変換画像122は、逆量子化手段102で
逆量子化され、ピクチャタイプと動きベクトル情報12
1は、情報保持メモリ108に保持される。
The variable-length decoding means 101 performs variable-length decoding on the input compressed image 120, and outputs the picture type and motion vector information 121 of each frame and the orthogonally transformed image
2 is output. The picture type is composed of an I picture that is an intra-coded image, a P picture that is an inter-frame forward predictive encoded image, and a B picture that is an inter-frame bidirectional predictive encoded image. The orthogonally transformed image 122 output from the variable length decoding means 101 is inversely quantized by the inverse quantization means 102, and the picture type and the motion vector information
1 is held in the information holding memory 108.

【0038】動き補償Iフレーム生成手段103は、画
像情報保持メモリ108からのピクチャタイプ121が
Pピクチャ及びBピクチャのときは、逆量子化手段10
2からの逆量子化された直交変換画像123、予測メモ
リ150の過去フレームメモリPREV151及び未来
フレームメモリBEF152の内容、画像情報保持メモ
リ108からのピクチャタイプ及び動きベクトル情報1
21を用いて、P、BフレームをIフレームに直交変換
空間で変換する。ピクチャタイプがIピクチャの場合
は、フレームの変換は行わず、予測メモリ150に記憶
される。変換されたあるいは逆量子化手段102から入
力されたIフレームの直交変換画像124は、解像度変
換手段104に送られる。
If the picture type 121 from the image information holding memory 108 is a P picture or a B picture, the motion compensation I frame generating means 103
2, the dequantized orthogonally transformed image 123, the contents of the past frame memory PREV 151 and the future frame memory BEF 152 of the prediction memory 150, the picture type and the motion vector information 1 from the image information holding memory 108.
21, the P and B frames are transformed into I frames in the orthogonal transform space. When the picture type is an I picture, the frame is not converted and is stored in the prediction memory 150. The orthogonally-transformed image 124 of the I frame that has been converted or input from the inverse quantization means 102 is sent to the resolution conversion means 104.

【0039】図2に、動き補償Iフレーム生成手段10
3の概略構成を示す。動きベクトル補正手段801は、
半画素精度の動きベクトル情報121を画素精度の動き
ベクトル情報に補正を行なうものであり、ブロック抽出
手段802は、動きベクトル補正手段801で補正した
動きベクトル情報810と予測メモリ150内の直交変
換画像を用いて、参照先の直交変換ブロックを1フレー
ム分抽出するものである。Iフレーム生成手段803
は、ブロック抽出手段802により抽出した1フレーム
分の直交変換ブロック811と逆量子化後の直交変換画
像123からIフレームを生成し、解像度変換手段10
4にIフレームの直交変換画像124を出力するもので
ある。
FIG. 2 shows a motion compensation I frame generating means 10.
3 shows a schematic configuration. The motion vector correction unit 801
The block extraction unit 802 corrects the half-pixel accuracy motion vector information 121 to pixel-precision motion vector information. The block extraction unit 802 uses the motion vector information 810 corrected by the motion vector correction unit 801 and the orthogonal transformation image in the prediction memory 150. Is used to extract the orthogonal transformation block of the reference destination for one frame. I frame generating means 803
Generates an I frame from the orthogonal transform block 811 for one frame extracted by the block extracting unit 802 and the orthogonally transformed image 123 after inverse quantization, and
4 outputs an I-frame orthogonal transform image 124.

【0040】動き補償方法には、半画素単位で動きベク
トルを算出するハーフペル動き補償と画素単位で動きベ
クトルを算出するフルペル動き補償がある。前者のハー
フペル動き補償は、図3に示すように、予測参照位置が
2画素間なら2画素値の丸め付き平均、4画素間なら4
画素値の丸め付き平均を取ったものを参照画像とするも
のである。ハーフペル動き補償は、予測精度向上だけで
なく、参照画像にローパスフィルタをかけて画像をゆる
くぼかす働きがあり、通常のMPEGでは、動きベクトル
をハーフペル単位で表わしている。動きベクトルの予測
参照位置が2画素間あるいは4画素間の場合、画素単位
の直交変換ブロックを抽出するブロック抽出手段802
では、半画素単位の直交変換ブロックを抽出することが
できない。本解像度変換装置では、予測参照位置が2画
素間あるいは4画素間の動きベクトルに対して、予測参
照位置を画素単位に修正することにより、画素間の丸め
付き平均を取る演算を削減して、高速に予測位置の直交
変換ブロックを抽出することが可能となる。参照画像に
ローパスフィルタをかける働きは、ブロック抽出手段8
02で抽出する直交変換ブロックの高周波領域をすべて
0にすることにより実現する。
The motion compensation method includes half-pel motion compensation for calculating a motion vector in half-pixel units and full-pel motion compensation for calculating a motion vector in pixel units. As shown in FIG. 3, the former half-pel motion compensation is a rounded average of two pixel values when the prediction reference position is between two pixels, and four when the prediction reference position is between four pixels.
A value obtained by taking a rounded average of pixel values is used as a reference image. Half-pel motion compensation not only improves prediction accuracy but also has a function of applying a low-pass filter to a reference image to loosen the image slowly. In a normal MPEG, a motion vector is expressed in half-pel units. When the prediction reference position of the motion vector is between two pixels or four pixels, a block extraction unit 802 that extracts an orthogonal transformation block in pixel units
Cannot extract an orthogonal transformation block in half-pixel units. In the resolution conversion apparatus, the motion vector whose prediction reference position is between two pixels or four pixels is corrected by correcting the prediction reference position on a pixel-by-pixel basis, thereby reducing the operation of taking a rounded average between pixels, It is possible to quickly extract the orthogonal transformation block at the predicted position. The function of applying a low-pass filter to the reference image is performed by the block extracting means 8.
This is realized by setting all high-frequency regions of the orthogonal transformation block extracted at 02 to 0.

【0041】図4は、本解像度変換装置のハーフペル動
き補償後のIフレームを直交変換空間で生成する処理の
流れを示したフローチャートで、以下その動作を説明す
る。 ステップ901:フレームのピクチャタイプがIフレー
ムかどうか判定する。Iフレームの場合、処理を終了
し、PBフレームの場合、ステップ902へ進む。 ステップ902:動きベクトル補正手段801により、
動きベクトル情報から各ブロックの動きベクトル(m#
x、m#y)を抽出する。 ステップ903:動きベクトル補正手段801により、
半画素単位の動きベクトルを画素単位の動きベクトルに
補正する。 ステップ904:1フレーム分の処理を行なったか判定
し、途中の場合は、ステップ901に戻る。 ステップ905:ブロック抽出手段802により、補正
した動きベクトル情報と予測メモリ内の直交変換画像を
用いて、参照先の直交変換ブロックを1フレーム分抽出
する。 ステップ906:Iフレーム生成手段803により、抽
出した参照先の直交変換ブロックと逆量子化後の直交変
換画像からIフレームを生成し、処理を終了する。
FIG. 4 is a flow chart showing the flow of processing for generating an I frame after half-pel motion compensation in the orthogonal transform space by the resolution converting apparatus. The operation will be described below. Step 901: Determine whether the picture type of the frame is an I-frame. If the frame is an I frame, the process ends. If the frame is a PB frame, the process proceeds to step 902. Step 902: By the motion vector correction means 801
From the motion vector information, the motion vector (m #
x, m # y). Step 903: By the motion vector correction means 801
A half-pixel unit motion vector is corrected to a pixel unit motion vector. Step 904: It is determined whether or not processing for one frame has been performed. Step 905: The block extracting means 802 extracts one frame of the orthogonal transformation block of the reference destination using the corrected motion vector information and the orthogonal transformation image in the prediction memory. Step 906: The I frame generation unit 803 generates an I frame from the extracted orthogonal transformation block of the reference destination and the orthogonally transformed image after the inverse quantization, and ends the processing.

【0042】図1に戻って、解像度変換手段104は、
動き補償Iフレーム生成手段103により生成したIフ
レーム124を直交変換空間で解像度変換を行なって、
解像度変換後のIフレーム125を出力する。
Returning to FIG. 1, the resolution conversion means 104
The I frame 124 generated by the motion compensation I frame generating means 103 is subjected to resolution conversion in an orthogonal transform space,
The I frame 125 after the resolution conversion is output.

【0043】直交変換空間での解像度変換は、例えば、
特開平8−180194号公報に記載されているような
高速変換方法を用いる。そして、動き補償PBフレーム
生成手段105において、解像度変換後のIフレーム1
25から、PBフレームを直交変換空間で生成する。こ
のように、直交変換空間で解像度変換に関係するすべて
の処理を行なっており、逆DCT、DCTの演算が不要
となる。また、動きベクトル(水平方向、垂直方向)が
(0、0)、(8、0)のようにブロックを指す動きベ
クトルの場合、あるいは、P、Bフレーム内のマクロブ
ロックがIマクロブロックの場合、動き補償時の処理が
ほぼ0となり、さらに高速演算が可能となる。
For the resolution conversion in the orthogonal transform space, for example,
A high-speed conversion method as described in JP-A-8-180194 is used. Then, the motion-compensated PB frame generating means 105 outputs the I frame 1 after the resolution conversion.
From 25, a PB frame is generated in the orthogonal transform space. As described above, all the processes related to the resolution conversion are performed in the orthogonal transform space, so that the operations of the inverse DCT and the DCT become unnecessary. When the motion vector (horizontal direction, vertical direction) is a motion vector indicating a block such as (0, 0) or (8, 0), or when the macroblock in the P or B frame is an I macroblock In addition, the processing at the time of motion compensation becomes almost zero, and further high-speed calculation becomes possible.

【0044】動き補償PBフレーム生成手段105は、
解像度変換手段104により生成した解像度変換後のI
フレームの直交変換画像125と可変長復号手段101
により生成したピクチャタイプ及び動きベクトル情報1
21を用いて、解像度変換後のピクチャタイプ及び動き
ベクトル情報127とP、Bフレームの直交変換画像1
26を、直交変換空間で生成する。
The motion compensation PB frame generating means 105
I after resolution conversion generated by the resolution conversion means 104
Frame orthogonal transform image 125 and variable length decoding means 101
Type and motion vector information 1 generated by
21, the picture type and motion vector information 127 after the resolution conversion and the orthogonally transformed image 1 of the P and B frames
26 is generated in the orthogonal transform space.

【0045】図5に、動き補償PBフレーム生成手段1
05の概略構成を示す。動きベクトル候補抽出手段10
01は、動きベクトル情報121から解像度変換後の動
きベクトルの候補となる動きベクトルを縦横の画素数の
変更率に応じて抽出するものであり、解像度変換後動き
ベクトル決定手段1002は、動きベクトル候補抽出手
段1001により抽出した動きベクトル候補1010か
ら解像度変換後の動きベクトルを決定するものである。
ブロック抽出手段1003は、解像度変換後動きベクト
ル決定手段1002により決定した動きベクトル情報1
011と予測メモリ160内の直交変換画像を用いて、
参照先の直交変換ブロックを1フレーム分抽出するもの
である。ブロック抽出手段1003で抽出した1フレー
ム分の直交変換ブロック1012と解像度変換後の直交
変換画像126は、PBフレーム生成手段1004に送
られ、動き補償後の直交変換画像126が出力される。
FIG. 5 shows a motion compensation PB frame generating means 1.
05 shows a schematic configuration. Motion vector candidate extraction means 10
01 extracts a motion vector that is a candidate for a motion vector after resolution conversion from the motion vector information 121 according to the change rate of the number of pixels in the vertical and horizontal directions. The motion vector after resolution conversion is determined from the motion vector candidate 1010 extracted by the extraction means 1001.
The block extracting unit 1003 calculates the motion vector information 1 determined by the resolution-converted motion vector determining unit 1002.
011 and the orthogonally transformed image in the prediction memory 160,
The orthogonal transform block of the reference destination is extracted for one frame. The orthogonal transformation block 1012 for one frame extracted by the block extraction unit 1003 and the orthogonally transformed image 126 after resolution conversion are sent to the PB frame generation unit 1004, and the orthogonally transformed image 126 after motion compensation is output.

【0046】図6は、縦横の各方向に1/2縮小する場
合の動きベクトル候補抽出手段1001と解像度変換後
動きベクトル決定手段1002の動作を示したものであ
る。まず、動きベクトル候補抽出手段1001で、縮小
前の動きベクトルから、縮小後の動きベクトルの候補を
選択する。選択方法は、縮小後のマクロブロックの画像
情報に相関がある縮小前のマクロブロックの動きベクト
ルを候補とする。次に、動きベクトル候補の動きベクト
ルを縦横の各方向に1/2縮小する。そして、解像度変
換後動きベクトル決定手段1002で、動きベクトル候
補から縮小後の動きベクトルを決定する。決定方法は、
全動きベクトル候補の平均ベクトルを縮小後の動きベク
トルとする方法や最初に候補となった動きベクトルを縮
小後の動きベクトルとする方法等が挙げれられる。本解
像度変換装置の決定方法では、解像度変換後の動き補償
の演算量を削減するために、直交変換ブロック抽出処理
を高速にできる動きベクトル候補を解像度変換後の動き
ベクトルとする。例えば、(0、0)、(8、0)、
(0、16)等の縦横各方向にブロック単位の動きベク
トルや(0、4)、(3、0)、(2、8)等の縦方向
あるいは横方向のみブロック単位の動きベクトルを優先
して解像度変換後の動きベクトルとする。縦横各方向に
ブロック単位の動きベクトルは、直交変換ブロック抽出
処理の演算量が0、縦方向あるいは横方向のみブロック
単位の動きベクトルは、直交変換ブロック抽出処理の演
算量が通常の演算量の1/2に削減できるため、解像度
変換後の動き補償処理の演算量を削減することができ
る。また、解像度変換後動きベクトル決定手段1002
で決定した解像度変換後の動きベクトルを直交変換ブロ
ック抽出処理を高速にできるものに修正することも可能
である。例えば、全動きベクトル候補の平均ベクトル
を、(0、0)、(8、0)、(0、16)等の縦横各
方向にブロック単位の動きベクトルや(0、4)、
(3、0)、(2、8)等の縦方向あるいは横方向のみ
ブロック単位の動きベクトル等に修正する。これによ
り、すべての動きベクトル候補の情報を加味した動きベ
クトルを、さらに、高速に直交変換ブロックを抽出でき
る動きベクトルとして生成できる。
FIG. 6 shows the operations of the motion vector candidate extracting means 1001 and the resolution-converted motion vector determining means 1002 when the image is reduced by に in each of the vertical and horizontal directions. First, the motion vector candidate extraction unit 1001 selects a motion vector candidate after reduction from motion vectors before reduction. In the selection method, a motion vector of a pre-reduction macroblock having correlation with image information of the post-reduction macroblock is set as a candidate. Next, the motion vector of the motion vector candidate is reduced by に in each of the vertical and horizontal directions. Then, the resolution-converted motion vector determination unit 1002 determines a reduced motion vector from the motion vector candidates. The decision method is
A method of using the average vector of all the motion vector candidates as the reduced motion vector, a method of using the first candidate motion vector as the reduced motion vector, and the like can be given. In the determination method of the resolution conversion device, in order to reduce the amount of motion compensation calculation after resolution conversion, a motion vector candidate that can speed up the orthogonal transformation block extraction processing is set as the resolution-converted motion vector. For example, (0,0), (8,0),
Priority is given to a motion vector in block units in each of the vertical and horizontal directions such as (0, 16) and a motion vector in block units only in the vertical or horizontal direction such as (0, 4), (3, 0), (2, 8). To obtain a motion vector after resolution conversion. The motion vector of the block unit in each of the vertical and horizontal directions has a calculation amount of the orthogonal transformation block extraction processing of 0, and the motion vector of the block unit only in the vertical direction or the horizontal direction has the calculation amount of the orthogonal transformation block extraction processing of 1 which is the normal calculation amount. Since it can be reduced to / 2, the calculation amount of the motion compensation processing after resolution conversion can be reduced. Also, the motion vector determining means 1002 after resolution conversion
It is also possible to correct the motion vector after the resolution conversion determined in the above to one that can speed up the orthogonal transformation block extraction processing. For example, the average vector of all the motion vector candidates is calculated as a motion vector of a block unit in each of the vertical and horizontal directions such as (0, 0), (8, 0), (0, 16), (0, 4),
Only the vertical or horizontal direction such as (3, 0) and (2, 8) is corrected to a motion vector in block units. This makes it possible to generate a motion vector that takes into account information of all motion vector candidates as a motion vector from which an orthogonal transform block can be extracted at a higher speed.

【0047】図1に戻って、動き補償PBフレーム生成
手段105により生成した解像度変換後の直交変換画像
126は、量子化手段106で量子化され、動き補償P
Bフレーム生成手段105で生成した解像度変換後のピ
クチャタイプ及び動きベクトル情報127とともに可変
長符号手段107に送られ、可変長符号化される。
Returning to FIG. 1, the orthogonally transformed image 126 after the resolution conversion generated by the motion compensation PB frame generation means 105 is quantized by the quantization means 106 and
The picture data and the motion vector information 127 after the resolution conversion generated by the B frame generating means 105 are sent to the variable length coding means 107 to be subjected to variable length coding.

【0048】図7は、図1の解像度変換装置のフレーム
単位での処理の流れを示したフローチャートであり、以
下その動作を説明する。 ステップ201:可変長復号手段101により、圧縮画
像11を可変長復号し、フレームのピクチャタイプ、動
きベクトル情報、直交変換画像を抽出する。 ステップ202:逆量子化手段102により、直交変換
画像を逆量子化する。 ステップ203:動き補償Iフレーム生成手段103に
より、フレームのピクチャタイプを判定する。Iフレー
ムの場合、ステップ205へ、Pフレームの場合、ステ
ップ204へ、Bフレームの場合、ステップ207へ進
む。 ステップ204:動き補償Iフレーム生成手段103に
より、予測メモリ150内のPREVメモリ151の直
交変換画像とステップ202で逆量子化した直交変換画
像123と、ステップ201で抽出した動きベクトル情
報121とを用いて動き補償を行ない、Iフレームの直
交変換画像124を生成する。 ステップ205:動き補償Iフレーム生成手段103に
より、予測メモリ150内のBEFメモリ152の直交
変換画像をPREVメモリ151に保存する。 ステップ206:動き補償Iフレーム生成手段103に
より、ステップ204で生成したIフレームの直交変換
画像あるいはピクチャタイプがIフレームの直交変換画
像を予測メモリ150内のBEFメモリ152に保存す
る。 ステップ207:動き補償Iフレーム生成手段103に
より、予測メモリ150内のPREVメモリ151及びB
EFメモリ152の直交変換画像とステップ202で逆
量子化した直交変換画像123と、ステップ201で抽
出した動きベクトル情報121とを用いて動き補償を行
ない、Iフレームの直交変換画像を生成する。 ステップ208:解像度変換手段104により、動き補
償Iフレーム生成手段103からのIフレームの直交変
換画像124の解像度変換を行なう。 ステップ209:動き補償PBフレーム生成手段105
により、フレームのピクチャタイプがIフレームかどう
か判定する。Iフレームの場合、ステップ211へ、P
フレームの場合、ステップ210へ、Bフレームの場
合、ステップ213へ進む。 ステップ210:動き補償PBフレーム生成手段105
により、ステップ201で抽出した動きベクトル情報1
21から解像度変換後の動きベクトル情報127を生成
し、予測メモリ160内のPREVメモリ161の直交変
換画像とステップ208で生成した直交変換画像125
から、解像度変換後のPフレームの直交変換画像を生成
する。 ステップ211:動き補償PBフレーム生成手段105
により、予測メモリ160内のBEFメモリ162の直
交変換画像をPREVメモリ161に保存する。 ステップ212:動き補償PBフレーム生成手段105
により、ステップ208で生成したIフレームの直交変
換画像あるいはピクチャタイプがIフレームの直交変換
画像を予測メモリ160内のBEFメモリ162に保存
する。 ステップ213:動き補償PBフレーム生成手段105
により、ステップ201で抽出した動きベクトル情報1
21から解像度変換後の動きベクトル情報127を生成
し、予測メモリ160内のPREVメモリ161及びBE
Fメモリ162の直交変換画像とステップ208で生成
した直交変換画像125から、解像度変換後のBフレー
ムを生成する。 ステップ214:量子化手段106により、動き補償P
Bフレーム生成手段105からの直交変換画像126の
量子化を行なう。 ステップ215:可変長符号化手段107により、量子
化された直交変換画像126及び解像度変換後の動きベ
クトル情報127の可変長符号を行ない、解像度変換後
の圧縮画像129を生成し、処理を終了する。
FIG. 7 is a flowchart showing the flow of processing in units of frames of the resolution conversion apparatus of FIG. 1, and its operation will be described below. Step 201: The variable-length decoding means 101 performs variable-length decoding on the compressed image 11, and extracts a frame picture type, motion vector information, and an orthogonal transform image. Step 202: The inverse quantization means 102 inversely quantizes the orthogonally transformed image. Step 203: The picture type of the frame is determined by the motion compensation I frame generating means 103. In the case of an I frame, the process proceeds to step 205, in the case of a P frame, to step 204, and in the case of a B frame, to step 207. Step 204: The motion compensation I frame generating means 103 uses the orthogonal transform image of the PREV memory 151 in the prediction memory 150, the orthogonal transform image 123 dequantized in step 202, and the motion vector information 121 extracted in step 201. To perform motion compensation to generate an I-frame orthogonal transform image 124. Step 205: The motion-compensated I-frame generating means 103 stores the orthogonally transformed image in the BEF memory 152 in the prediction memory 150 in the PREV memory 151. Step 206: The I-frame orthogonal transform image or the I-frame orthogonal transform image of the I-frame generated in step 204 is stored in the BEF memory 152 in the prediction memory 150 by the motion compensation I-frame generating means 103. Step 207: The PREV memories 151 and B in the prediction memory 150 by the motion compensation I frame generation means 103
Motion compensation is performed using the orthogonally transformed image in the EF memory 152, the orthogonally transformed image 123 dequantized in step 202, and the motion vector information 121 extracted in step 201, to generate an I-frame orthogonally transformed image. Step 208: The resolution conversion unit 104 performs resolution conversion of the orthogonally-transformed image 124 of the I frame from the motion compensation I frame generation unit 103. Step 209: Motion compensation PB frame generating means 105
It is determined whether the picture type of the frame is an I frame. In the case of an I frame, P
In the case of a frame, the process proceeds to step 210, and in the case of a B frame, the process proceeds to step 213. Step 210: motion compensation PB frame generating means 105
, The motion vector information 1 extracted in step 201
21, motion vector information 127 after resolution conversion is generated, and the orthogonally transformed image of the PREV memory 161 in the prediction memory 160 and the orthogonally transformed image 125 generated in step 208 are generated.
, An orthogonally transformed image of the P frame after resolution conversion is generated. Step 211: motion compensation PB frame generating means 105
Thus, the orthogonally transformed image in the BEF memory 162 in the prediction memory 160 is stored in the PREV memory 161. Step 212: motion compensation PB frame generating means 105
As a result, the I-frame orthogonally transformed image or the I-frame orthogonally transformed image generated in step 208 is stored in the BEF memory 162 in the prediction memory 160. Step 213: Motion compensation PB frame generating means 105
, The motion vector information 1 extracted in step 201
, The motion vector information 127 after resolution conversion is generated from the PREV memory 161 and the BE
A B frame after resolution conversion is generated from the orthogonally transformed image in the F memory 162 and the orthogonally transformed image 125 generated in step 208. Step 214: the motion compensation P
The orthogonal transformation image 126 from the B frame generation unit 105 is quantized. Step 215: The variable-length coding unit 107 performs variable-length coding on the quantized orthogonally-transformed image 126 and the resolution-converted motion vector information 127, generates a resolution-converted compressed image 129, and ends the processing. .

【0049】以上のように、解像度変換装置1は、直交
変換空間で、まず、デコード時の動き補償を行ない、次
に、解像度変換を行ない、そして、エンコード時の動き
補償を行なうことにより、解像度変換時のDCT、逆D
CTの演算量を削減できるため、その実用的効果は大き
い。なお、直交変換として、DCTを用いて説明した
が、ウエーブレット変換等の他の直交変換を用いても、
同様の効果が得られる。
As described above, the resolution conversion apparatus 1 performs the motion compensation at the time of decoding, then performs the resolution conversion, and performs the motion compensation at the time of encoding in the orthogonal transform space, thereby obtaining the resolution. DCT during conversion, inverse D
Since the amount of calculation of CT can be reduced, the practical effect is large. Although the orthogonal transform is described using DCT, other orthogonal transform such as wavelet transform may be used.
Similar effects can be obtained.

【0050】また、デコードの動き補償処理を行なう場
合、すべての動きベクトルを画素単位の動きベクトルに
修正し、必要に応じて、抽出する直交変換ブロックの高
周波領域を0とすることにより、デコードの動き補償処
理の演算量を削減できるため、その実用的効果は大き
い。
When performing motion compensation processing for decoding, all the motion vectors are corrected to pixel-based motion vectors, and if necessary, the high-frequency region of the orthogonal transform block to be extracted is set to 0, so that decoding can be performed. Since the calculation amount of the motion compensation processing can be reduced, the practical effect is large.

【0051】また、解像度変換後の動きベクトルを決定
する場合、動きベクトル候補から、直交変換ブロックの
抽出が高速にできるものを選択することにより、エンコ
ードの動き補償処理の演算量を削減できるため、その実
用的効果は大きい。
When a motion vector after resolution conversion is determined, by selecting a motion vector candidate that can extract an orthogonal transform block at high speed, the amount of calculation in the encoding motion compensation processing can be reduced. Its practical effect is great.

【0052】また、解像度変換後の動きベクトルを補正
することにより、さらに、直交変換ブロックの抽出を高
速にできるため、その実用的効果は大きい。
Further, by correcting the motion vector after the resolution conversion, the speed of extraction of the orthogonal transform block can be further increased, and the practical effect is large.

【0053】(第2の実施の形態)図8に、本発明の第
2の実施の形態の概略構成を示す。解像度変換装置2
は、予測メモリを削減したものである。解像度変換装置
1は、可変長復号手段301、逆量子化手段302、動
き補償Iフレーム生成手段303、解像度変換用PBフ
レーム生成手段304、解像度変換手段305、量子化
手段306、可変長符号化手段307、情報保持メモリ
308、予測メモリ350を備える。図8において、可
変長復号手段301、逆量子化手段302、動き補償I
フレーム生成手段303、量子化手段306、可変長符
号手段307の動作は、図1の可変長復号手段101、
逆量子化手段102、動き補償Iフレーム生成手段10
3、量子化手段106、可変長符号手段107と同様で
ある。
(Second Embodiment) FIG. 8 shows a schematic configuration of a second embodiment of the present invention. Resolution converter 2
Is obtained by reducing the prediction memory. The resolution conversion apparatus 1 includes a variable length decoding unit 301, an inverse quantization unit 302, a motion compensation I frame generation unit 303, a resolution conversion PB frame generation unit 304, a resolution conversion unit 305, a quantization unit 306, and a variable length encoding unit. 307, an information holding memory 308, and a prediction memory 350. 8, a variable length decoding unit 301, an inverse quantization unit 302, a motion compensation I
The operations of the frame generation unit 303, the quantization unit 306, and the variable length encoding unit 307 are the same as those of the variable length decoding unit 101 in FIG.
Inverse quantization means 102, motion compensation I frame generation means 10
3, the same as the quantization means 106 and the variable length coding means 107.

【0054】可変長復号手段301は、入力される圧縮
画像320を可変長復号し、各フレームのピクチャタイ
プと動きベクトル情報321、および直交変換画像32
2を出力する。可変長復号手段301から出力される直
交変換画像322は、逆量子化手段302で逆量子化さ
れ、ピクチャタイプと動きベクトル情報321は、情報
保持メモリ308に保持される。
The variable-length decoding means 301 performs variable-length decoding on the input compressed image 320, and outputs the picture type and motion vector information 321 of each frame and the orthogonally-transformed image 32.
2 is output. The orthogonal transform image 322 output from the variable length decoding unit 301 is inversely quantized by the inverse quantization unit 302, and the picture type and the motion vector information 321 are stored in the information storage memory 308.

【0055】動き補償Iフレーム生成手段303は、画
像情報保持メモリ308からのピクチャタイプ321が
Pピクチャ及びBピクチャのときは、逆量子化手段30
2からの逆量子化された直交変換画像323、予測メモ
リ350の過去フレームメモリPREV351及び未来
フレームメモリBEF352の内容、画像情報保持メモ
リ308からのピクチャタイプ及び動きベクトル情報3
21を用いて、P、BフレームをIフレームに直交変換
空間で変換する。ピクチャタイプがIピクチャの場合
は、フレームの変換は行わず、予測メモリ350に記憶
される。変換されたあるいは逆量子化手段302から入
力されたIフレームの直交変換画像324は、解像度変
換手段304に送られる。
When the picture type 321 from the image information holding memory 308 is a P picture or a B picture, the motion compensation I frame generating means 303
2, the dequantized orthogonally transformed image 323, the contents of the past frame memory PREV 351 and the future frame memory BEF 352 of the prediction memory 350, the picture type and the motion vector information 3 from the image information holding memory 308.
21, the P and B frames are transformed into I frames in the orthogonal transform space. When the picture type is an I picture, the frame is not converted and is stored in the prediction memory 350. The orthogonally transformed image 324 of the I frame that has been transformed or input from the inverse quantization means 302 is sent to the resolution conversion means 304.

【0056】解像度変換用PBフレーム生成手段304
は、動き補償Iフレーム生成手段303により生成した
Iフレームの直交変換画像324と可変長復号手段によ
り生成したピクチャタイプ及び動きベクトル情報321
を用いて、解像度変換後のピクチャタイプ及び動きベク
トル情報326と解像度変換前のP、Bフレームの直交
変換画像325を直交変換空間で生成する。
Resolution conversion PB frame generating means 304
Are the orthogonally-transformed image 324 of the I frame generated by the motion-compensated I-frame generating unit 303 and the picture type and motion vector information 321 generated by the variable-length decoding unit.
Is used to generate a picture type and motion vector information 326 after resolution conversion and an orthogonally transformed image 325 of P and B frames before resolution conversion in an orthogonally transformed space.

【0057】解像度を変更する前の段階で、解像度変換
後の動き補償を行なう方法について図9を用いて説明す
る。解像度変換前の各マクロブロックの動きベクトル情
報が、図9(a)のようなものである場合において、解
像度を1/2に変更するとき、解像度変換用PBフレー
ム生成手段304は、解像度変換前の動きベクトル情報
321から図9(b)に示すような解像度変換後の動き
ベクトル情報を算出し、算出した動きベクトルを、図9
(c)に示すように解像度変換前のマクロブロックにマ
ッピングする。そして、動き補償Iフレーム生成手段3
03で生成したIフレームの直交変換画像324と予測
メモリ内の直交変換画像から、マッピングした動きベク
トル情報を用いて、解像度変換前のP、Bフレームを再
生成する。再生成した解像度変換前のP、Bフレーム
は、動きベクトル情報及び差分情報に関して、解像度変
換後のP、Bフレームと相似の関係になる。算出した解
像度変換後の動きベクトル情報は、情報保持メモリ30
8に記憶される。
A method of performing motion compensation after resolution conversion before changing the resolution will be described with reference to FIG. In the case where the motion vector information of each macro block before resolution conversion is as shown in FIG. 9A, when the resolution is changed to 2, the resolution conversion PB frame generation unit 304 The motion vector information after resolution conversion as shown in FIG. 9B is calculated from the motion vector information 321 of FIG.
As shown in (c), mapping is performed on a macroblock before resolution conversion. Then, the motion compensation I frame generating means 3
From the orthogonally-transformed image 324 of the I frame generated in step 03 and the orthogonally-transformed image in the prediction memory, P and B frames before resolution conversion are regenerated using the mapped motion vector information. The regenerated P and B frames before resolution conversion have a similar relationship with the P and B frames after resolution conversion with respect to the motion vector information and the difference information. The calculated resolution-converted motion vector information is stored in the information holding memory 30.
8 is stored.

【0058】図10に、解像度変換用PBフレーム生成
手段304の概略構成を示す。動きベクトル候補抽出手
段1101は、動きベクトル情報321から解像度変換
後の動きベクトルの候補となる動きベクトルを縦横の画
素数の変更率に応じた動きベクトルとして抽出するもの
であり、解像度変換後動きベクトル決定手段1102
は、動きベクトル候補抽出手段1101により抽出した
動きベクトル候補1110から解像度変換後の動きベク
トルを決定するものである。動きベクトルマッピング手
段1103は、解像度変換後動きベクトル決定手段11
02により決定した解像度変換後の動きベクトル111
1を解像度変換前の動きベクトルにマッピングするもの
であり、ブロック抽出手段1104は、動きベクトルマ
ッピング手段1103により生成した動きベクトル情報
1112と予測メモリ350内の直交変換画像を用い
て、参照先の直交変換ブロックを1フレーム分抽出する
ものである。ブロック抽出手段1104で抽出した1フ
レーム分の直交変換ブロック1113とIフレームの直
交変換画像324は、PBフレーム生成手段1105に
送られ、解像度変換前のP、Bフレームの直交変換画像
325を直交変換空間で生成する。
FIG. 10 shows a schematic configuration of the resolution conversion PB frame generating means 304. The motion vector candidate extracting unit 1101 extracts a motion vector as a motion vector candidate after resolution conversion from the motion vector information 321 as a motion vector according to a change rate of the number of pixels in the vertical and horizontal directions. Determining means 1102
Is used to determine a motion vector after resolution conversion from the motion vector candidates 1110 extracted by the motion vector candidate extraction unit 1101. The motion vector mapping unit 1103 includes a motion vector determination unit 11 after resolution conversion.
02 after the resolution conversion determined by the
1 is mapped to a motion vector before resolution conversion, and the block extracting unit 1104 uses the motion vector information 1112 generated by the motion vector The conversion block is extracted for one frame. The orthogonal transform block 1113 for one frame and the I-frame orthogonal transform image 324 extracted by the block extracting unit 1104 are sent to the PB frame generating unit 1105, and the orthogonal transform image 325 of the P and B frames before the resolution conversion is subjected to the orthogonal transform. Generate in space.

【0059】解像度変換手段305は、解像度変換用P
Bフレーム生成手段304からのIフレームの直交変換
画像及びP、Bフレームの差分の直交変換画像325に
対して解像度変換する。解像度変換された直交変換画像
327は、量子化手段306で量子化され、量子化画像
328は、解像度変換用PBフレーム生成手段で生成し
た解像度変換後のピクチャタイプ及び動きベクトル情報
326とともに可変長符号手段307に送られ、可変長
符号化される。
The resolution conversion means 305 outputs a P for resolution conversion.
The resolution conversion is performed on the orthogonally transformed image of the I frame and the orthogonally transformed image 325 of the difference between the P and B frames from the B frame generation unit 304. The orthogonally transformed image 327 having undergone the resolution conversion is quantized by the quantization means 306, and the quantized image 328 is converted into a variable length code together with the picture type and motion vector information 326 after the resolution conversion generated by the resolution conversion PB frame generating means. It is sent to the means 307 and is subjected to variable length coding.

【0060】図11は本解像度変換装置の動き補償Iフ
レーム生成手段303、解像度変換用PBフレーム生成
手段304、解像度変換手段305のフレーム単位での
処理の流れを示したフローチャートであり、以下その動
作を説明する。 ステップ401:動き補償Iフレーム生成手段303に
より、フレームのピクチャタイプを判定する。Iフレー
ムの場合、ステップ404へ、Pフレームの場合、ステ
ップ402へ、Bフレームの場合、ステップ406へ進
む。 ステップ402:動き補償Iフレーム生成手段303に
より、予測メモリ350内のPREVメモリ351の直交
変換画像と逆量子化手段302で逆量子化した直交変換
画像323と、可変長復号手段301で抽出した動きベ
クトル情報321とを用いて、動き補償を行ない、Iフ
レームの直交変換画像を生成する。 ステップ403:解像度変換用PBフレーム生成手段3
04により、図9で示したマッピング方法を用いて、解
像度変換用の動きベクトルを算出し、Pフレームを再生
成する。 ステップ404:解像度変換用PBフレーム生成手段3
04により、予測メモリ350内のBEFメモリ352
の直交変換画像をPREVメモリ351に保存する。 ステップ405: 解像度変換用PBフレーム生成手段
304により、ステップ402で生成した Iフレーム
の直交変換画像あるいはピクチャタイプがIフレームの
直交変換画像を予測メモリ350内のBEFメモリ35
1に保存する。 ステップ406:動き補償Iフレーム生成手段303に
より、予測メモリ350内のPREVメモリ351及びB
EFメモリ352の直交変換画像と逆量子化手段302
で逆量子化した直交変換画像323と、可変長復号手段
301で抽出した動きベクトル情報321とを用いて、
動き補償を行ない、Iフレームの直交変換画像を生成す
る。 ステップ407:解像度変換用PBフレーム生成手段3
04により、図9で示したマッピング方法を用いて、解
像度変換用の動きベクトルを算出し、Bフレームを再生
成する。 ステップ408:解像度変換手段305により、解像度
変換前のI、P、Bフレームの直交変換画像325を解
像度変換し、処理を終了する。
FIG. 11 is a flowchart showing the flow of processing of the motion compensation I frame generation means 303, resolution conversion PB frame generation means 304, and resolution conversion means 305 of this resolution conversion apparatus in units of frames. Will be described. Step 401: The picture type of the frame is determined by the motion compensation I frame generating means 303. The process proceeds to step 404 for an I frame, to step 402 for a P frame, and to step 406 for a B frame. Step 402: The orthogonal compensation image of the PREV memory 351 in the prediction memory 350, the orthogonal transformation image 323 inversely quantized by the inverse quantization unit 302, and the motion extracted by the variable length decoding unit 301 by the motion compensation I frame generation unit 303. Motion compensation is performed using the vector information 321 to generate an I-frame orthogonally transformed image. Step 403: PB frame generating means 3 for resolution conversion
In step 04, a motion vector for resolution conversion is calculated using the mapping method shown in FIG. 9, and a P frame is regenerated. Step 404: PB frame generating means 3 for resolution conversion
04, the BEF memory 352 in the prediction memory 350
Is stored in the PREV memory 351. Step 405: The resolution-converted PB frame generating means 304 converts the I-frame orthogonally transformed image or the I-frame orthogonally transformed image generated in step 402 into the BEF memory 35 in the prediction memory 350.
Save to 1. Step 406: The PREV memories 351 and B in the prediction memory 350 by the motion compensation I frame generation means 303
Orthogonal transform image of EF memory 352 and inverse quantization means 302
Using the orthogonally transformed image 323 inversely quantized in the above and the motion vector information 321 extracted by the variable length decoding means 301,
The motion compensation is performed to generate an I-frame orthogonal transform image. Step 407: Resolution conversion PB frame generating means 3
In step 04, a motion vector for resolution conversion is calculated using the mapping method shown in FIG. 9, and a B frame is regenerated. Step 408: The resolution conversion means 305 converts the resolution of the orthogonally converted image 325 of the I, P, B frame before the resolution conversion, and ends the processing.

【0061】以上のように、解像度変換装置2は、直交
変換空間で、まず、デコード時の動き補償を行ない、次
に、解像度変換用の動き補償を行ない、そして、解像度
変換を行なうことにより、解像度変換時に必要な予測メ
モリを削減できるため、その実用的効果は大きい。
As described above, in the orthogonal transform space, the resolution converter 2 first performs motion compensation at the time of decoding, then performs motion compensation for resolution conversion, and performs resolution conversion. Since the required prediction memory at the time of resolution conversion can be reduced, the practical effect is large.

【0062】(第3の実施の形態)動き補償を直交変換
空間で行う場合、任意の位置の直交変換ブロックを抽出
する必要があるが、第3の実施の形態は、任意の位置の
直交変換ブロックの抽出処理を高速に行なうものであ
る。図12は、図1の動き補償Iフレーム生成手段10
3、動き補償PBフレーム生成手段105、及び図8の
動き補償Iフレーム生成手段303、解像度変換用PB
フレーム生成手段305に用いられるブロック抽出手段
802、1003、1104の概略構成である。ブロッ
ク抽出手段は、動きベクトル解析手段501、4ブロッ
ク抽出手段502、ブロック生成手段503、定数メモ
リ550を備える。
(Third Embodiment) When performing motion compensation in an orthogonal transform space, it is necessary to extract an orthogonal transform block at an arbitrary position. However, in the third embodiment, an orthogonal transform block at an arbitrary position is required. The block extraction process is performed at high speed. FIG. 12 shows the motion-compensated I-frame generating means 10 of FIG.
3, the motion compensation PB frame generation means 105, the motion compensation I frame generation means 303 of FIG.
It is a schematic configuration of block extracting means 802, 1003, and 1104 used in the frame generating means 305. The block extracting means includes a motion vector analyzing means 501, four block extracting means 502, a block generating means 503, and a constant memory 550.

【0063】動きベクトル解析手段501は、動きベク
トル情報をブロック単位の動きベクトル(ブロックベク
トル)とブロック内の動きベクトル(画素ベクトル)に
分割するものであり、4ブロック抽出手段502は、動
きベクトル解析手段501で生成したブロックベクトル
を用いて、直交変換画像から4個の直交変換ブロックを
抽出するものである。また、ブロック生成手段503
は、動きベクトル解析手段501で生成した画素ベクト
ルと4ブロック抽出手段502で抽出した4個の直交変
換ブロックを用いて、対象となる位置の直交変換ブロッ
クを生成するものである。
The motion vector analysis means 501 divides the motion vector information into a motion vector (block vector) in blocks and a motion vector (pixel vector) in a block. Using the block vector generated by the means 501, four orthogonal transform blocks are extracted from an orthogonal transform image. Also, the block generation means 503
Is to generate an orthogonal transformation block at a target position using the pixel vector generated by the motion vector analysis unit 501 and the four orthogonal transformation blocks extracted by the four block extraction unit 502.

【0064】図13に示すように、動きベクトル解析手
段501は、各直交変換ブロックの参照先の直交変換ブ
ロックを含んでいる2x2個(4個)の直交変換ブロッ
クの位置を判別するために、動きベクトル510をブロ
ックベクトル511と画素ベクトル512に分割する。
ブロックベクトル511は、2x2個の直交変換ブロッ
クの内、左上の直交変換ブロックへのベクトルを表わ
し、画素ベクトル512は、2x2個の直交変換ブロッ
クの内、左上の直交変換ブロックから見た参照先の直交
変換ブロックへのベクトルを表わす。したがって、「動
きベクトル=ブロックベクトル+画素ベクトル」が成立す
る。4ブロック抽出手段502は、動きベクトル解析手
段501により生成したブロックベクトル511を用い
て入力される直交変換画像513から、参照先のブロッ
クを含む2x2個の直交変換ブロック514を抽出す
る。ブロック生成手段503は、4ブロック抽出手段5
02で抽出した2x2個の直交変換ブロック514と動
きベクトル解析手段501で生成した画素ベクトル51
2から、参照先の直交変換ブロック515を抽出する。
定数メモリ550は、ブロック生成手段503に対して
必要な演算式、定数516を出力する。
As shown in FIG. 13, the motion vector analyzing means 501 determines the positions of 2 × 2 (four) orthogonal transform blocks including the orthogonal transform block to which each orthogonal transform block is referred. The motion vector 510 is divided into a block vector 511 and a pixel vector 512.
The block vector 511 represents a vector to the upper left orthogonal transform block among the 2 × 2 orthogonal transform blocks, and the pixel vector 512 is a reference destination of the 2 × 2 orthogonal transform block viewed from the upper left orthogonal transform block. Represents a vector to the orthogonal transform block. Therefore, “motion vector = block vector + pixel vector” holds. The four block extraction unit 502 extracts 2 × 2 orthogonal transformation blocks 514 including the block of the reference destination from the orthogonal transformation image 513 input using the block vector 511 generated by the motion vector analysis unit 501. The block generation unit 503 includes four block extraction units 5
2 and 2 × 2 orthogonal transformation blocks 514 extracted in step S 02 and the pixel vector 51 generated by the motion vector analysis unit 501.
2, the orthogonal transformation block 515 to be referred to is extracted.
The constant memory 550 outputs necessary arithmetic expressions and constants 516 to the block generation means 503.

【0065】2x2個の直交変換ブロックから任意の位
置の直交変換ブロックを抽出する方法を、図14を用い
て説明する。なお、直交変換としてDCTを用いて説明
する。まず、2x2個の8x8DCTブロック530から
2x2個の画素ブロック531を算出する。2x2個の8
x8DCTブロックを表す行列をW、2x2個の8x8画素
ブロックの行列をX、逆DCT8x8の変換行列をIT8
8とすると、(1)式が成立する。ここで、ATはAの
転置行列を表す。
A method of extracting an orthogonal transform block at an arbitrary position from 2 × 2 orthogonal transform blocks will be described with reference to FIG. The description will be made using DCT as the orthogonal transform. First, 2 × 2 pixel blocks 531 are calculated from 2 × 2 8 × 8 DCT blocks 530. 2x2 8
The matrix representing the x8 DCT block is W, the matrix of 2x2 8x8 pixel blocks is X, and the transformation matrix of the inverse DCT 8x8 is IT8.
Assuming that 8, the equation (1) holds. Here, A T represents the transposed matrix of A.

【0066】[0066]

【数1】 (Equation 1)

【0067】次に、2x2個の8x8画素ブロック(1
6x16画素ブロック)531から指定した領域の8x
8画素ブロック532を抽出する。8x8画素ブロック
の行列をY、縦方向の抽出行列をSv、横方向の抽出行列
をShとすると、(2)式が成立する。Sv、Shの抽出行列
は、例えば2x2個の8x8画素ブロック(16x16
画素ブロック)の左上から縦方向に3画素、横方向に2
画素の位置にある8x8画素ブロックを抽出する場合、
図15のように、Svは8行16列、Shは16行8列の行
列になる。
Next, 2 × 2 8 × 8 pixel blocks (1
6x16 pixel block) 8x of the area specified from 531
The eight pixel block 532 is extracted. Assuming that the matrix of the 8 × 8 pixel block is Y, the vertical extraction matrix is Sv, and the horizontal extraction matrix is Sh, Equation (2) holds. The Sv and Sh extraction matrices are, for example, 2 × 2 8 × 8 pixel blocks (16 × 16
3 pixels vertically from the upper left of the pixel block) and 2 pixels horizontally
When extracting an 8x8 pixel block at a pixel position,
As shown in FIG. 15, Sv is a matrix of 8 rows and 16 columns, and Sh is a matrix of 16 rows and 8 columns.

【0068】[0068]

【数2】 (Equation 2)

【0069】そして、抽出した8x8画素ブロック53
2から8x8DCTブロック533を算出する。8x8
DCTブロックの行列をZ、DCT8x8の変換行列をT
88(=IT88 Tと等価)とすると、(3)式が成立
する。
Then, the extracted 8 × 8 pixel block 53
The 2 × 8 × 8 DCT block 533 is calculated. 8x8
The DCT block matrix is Z, and the DCT 8x8 transformation matrix is T
If 88 (equivalent to IT88 T ), the equation (3) is established.

【0070】[0070]

【数3】 (Equation 3)

【0071】(1)(2)(3)式をまとめると、
(4)式が成立し、縦方向の抽出行列Sv、横方向の抽出
行列ShをDCTしたものを予め用意しておけば、抽出す
る8x8DCTブロック(Z)を2x2個の8x8DC
Tブロック(W)から直接生成することができる。
When the expressions (1), (2) and (3) are summarized,
If the equation (4) is satisfied and a DCT of the vertical extraction matrix Sv and the horizontal extraction matrix Sh is prepared in advance, 2 × 2 8 × 8 DCT blocks (Z) to be extracted are obtained.
It can be generated directly from the T block (W).

【0072】[0072]

【数4】 (Equation 4)

【0073】図16に示すように、SvをSv#l、Sv#r、Sh
をSh#t、Sh#bに分割すると、(4)式は(5)式で表
わすことができる。
As shown in FIG. 16, Sv is represented by Sv # l, Sv # r, Sh
Is divided into Sh # t and Sh # b, Expression (4) can be expressed by Expression (5).

【0074】[0074]

【数5】 (Equation 5)

【0075】図17に示すように、S[I](I=0〜8)
行列を定義すると、Sv#lとSh#bは、すべてS[I](I=
0〜8)の行列として、Sv#rとSh#tは、すべてS[I]
(I=0〜8)の転置行列として表現することができ
る。(6)式より、S[I](I=0〜8)の転置行列をD
CTしたものは、S[I](I=0〜8)の行列をDCTし
たものの転置行列と等価である。従って、予めS[I]
(I=0〜8)の9個の行列をDCTした行列だけを定
数メモリ550に格納しておき、ブロックを抽出する位
置に応じて、該当する行列を定数メモリ550から取出
し、Sv#rとSh#tの部分に関しては転置行列として、
(5)式の処理を行なえば良いことになる。
As shown in FIG. 17, S [I] (I = 0 to 8)
When a matrix is defined, Sv # l and Sh # b are all S [I] (I =
0 to 8), Sv # r and Sh # t are all S [I]
(I = 0 to 8). From equation (6), the transpose of S [I] (I = 0-8) is given by D
The result of the CT is equivalent to the transposed matrix of the result of DCT of the matrix of S [I] (I = 0 to 8). Therefore, S [I]
Only the matrix obtained by DCT of the nine matrices (I = 0 to 8) is stored in the constant memory 550, and the corresponding matrix is extracted from the constant memory 550 according to the position where the block is extracted. For the Sh # t part,
What is necessary is to perform the processing of the expression (5).

【0076】[0076]

【数6】 (Equation 6)

【0077】(5)式の演算は、圧縮画像を縮小する場
合、縦横の画素数の変更率に応じて、2x2個の直交変
換ブロック(W)と抽出する直交変換ブロック(Z)の演
算に使用する低周波領域を限定して、高速に処理を行な
うこともできる。例えば、縦横の各方向に1/2の縮小
を行なう場合、2x2個の直交変換ブロック(W)及び
抽出する直交変換ブロック(Z)の8x8領域の内、4
x4低周波領域のみを有効にし、それ以外の領域を0と
すれば、(5)式の演算は、8x8行列演算8回から、
4x4行列演算8回に削減することができる。
When the compressed image is reduced, the calculation of the expression (5) is performed to calculate 2 × 2 orthogonal transform blocks (W) and the orthogonal transform block (Z) to be extracted according to the change rate of the number of pixels in the vertical and horizontal directions. High-speed processing can be performed by limiting the low-frequency region to be used. For example, in the case of performing 縮小 reduction in each of the vertical and horizontal directions, 4 × 8 × 8 areas of 2 × 2 orthogonal transform blocks (W) and orthogonal transform blocks (Z) to be extracted are used.
Assuming that only the x4 low-frequency region is valid and the other regions are set to 0, the calculation of Expression (5) starts from eight 8 × 8 matrix calculations.
This can be reduced to eight 4 × 4 matrix operations.

【0078】図18は、図12のブロック抽出手段が、
直交変換空間で任意の位置のブロックを抽出する処理の
流れを示したフローチャートであり、以下その動作を説
明する。 ステップ601:動きベクトル解析手段501により、
動きベクトル情報510から各ブロックの動きベクトル
(m#x、m#y)を抽出する。 ステップ602:動きベクトル解析手段501により、
動きベクトルのx方向(m#x)が0以上か判定する。0
以上の場合、ステップ603へ、負の場合、ステップ6
05へ進む。 ステップ603及びステップ605:動きベクトル解析
手段501により、動きベクトルのx方向(m#x)か
ら、ブロックベクトル511のx方向(b#x)を計算す
る。 ステップ604及びステップ606:動きベクトル解析
手段501により、動きベクトルのx方向(m#x)か
ら、画素ベクトル512のx方向(p#x)を計算する。 ステップ607:動きベクトル解析手段501により、
動きベクトルのy方向(m#y)が0以上か判定する。0
以上の場合、ステップ608へ、負の場合、ステップ6
10へ進む。 ステップ608及びステップ610:動きベクトル解析
手段501により、動きベクトルのy方向(m#y)か
ら、ブロックベクトル511のy方向(b#y)を計算す
る。 ステップ609及びステップ611:動きベクトル解析
手段501により、動きベクトルのy方向(m#y)か
ら、画素ベクトル512のy方向(p#y)を計算する。 ステップ612:4ブロック抽出手段502により、算
出したブロックベクトル(b#x、b#y)511を用い
て、抽出する直交変換ブロックを含む2x2個の直交変
換ブロックを取出す。 ステップ613:ブロック生成手段503により、算出
した画素ベクトルのx方向(p#x)を用いて、S[p#x]、S
[8-p#x]のDCT行列を定数メモリ550から抽出す
る。 ステップ614:ブロック生成手段503により、算出
した画素ベクトルのy方向(p#y)を用いて、S[p#y]、S
[8-p#y]のDCT行列を定数メモリ550から抽出す
る。 ステップ615:ブロック生成手段503により、抽出
したS[p#x]、S[8-p#y]のDCT行列を転置する。 ステップ616:ブロック生成手段503により、
(5)式のブロック抽出演算処理を行なう。 ステップ617:1フレーム分の処理を行なったか判定
し、途中の場合は、ステップ601に戻る。最後まで処
理を行なった場合、処理を終了する。
FIG. 18 shows that the block extracting means of FIG.
5 is a flowchart showing a flow of a process of extracting a block at an arbitrary position in the orthogonal transform space, and the operation will be described below. Step 601: By the motion vector analysis means 501,
The motion vector (m # x, m # y) of each block is extracted from the motion vector information 510. Step 602: By the motion vector analysis means 501,
It is determined whether the x direction (m # x) of the motion vector is 0 or more. 0
If so, go to step 603; if negative, go to step 6
Go to 05. Step 603 and Step 605: The x direction (b # x) of the block vector 511 is calculated from the x direction (m # x) of the motion vector by the motion vector analysis unit 501. Step 604 and Step 606: The motion vector analysis means 501 calculates the x direction (p # x) of the pixel vector 512 from the x direction (m # x) of the motion vector. Step 607: By the motion vector analysis means 501,
It is determined whether the y direction (m # y) of the motion vector is 0 or more. 0
If so, go to step 608; if negative, go to step 6
Proceed to 10. Step 608 and Step 610: The motion vector analysis unit 501 calculates the y direction (b_y) of the block vector 511 from the y direction (m # y) of the motion vector. Step 609 and Step 611: The motion vector analysis unit 501 calculates the y direction (p_y) of the pixel vector 512 from the y direction (m # y) of the motion vector. Step 612: 2 × 2 orthogonal transform blocks including the orthogonal transform block to be extracted are extracted by the four block extracting means 502 using the calculated block vector (b # x, b # y) 511. Step 613: S [p # x], S [p # x], using the x direction (p # x) of the pixel vector calculated by the block generation unit 503.
The DCT matrix of [8-p # x] is extracted from the constant memory 550. Step 614: Using the y direction (p # y) of the pixel vector calculated by the block generation unit 503, S [p # y], S [p # y]
The DCT matrix of [8-p # y] is extracted from the constant memory 550. Step 615: The block generation means 503 transposes the extracted DCT matrices of S [p # x] and S [8-p # y]. Step 616: By the block generation means 503,
The block extraction operation of the equation (5) is performed. Step 617: It is determined whether the processing for one frame has been performed. If the process has been performed to the end, the process ends.

【0079】次に、直交変換ブロックの抽出処理を高速
に行なう方法について述べる。(5)式で使用するS
[I](I=0〜8)の行列をDCTして生成した行列(S
d)は、すべて(7)式で表わすことができる(A0〜
A37:定数)。
Next, a description will be given of a method for performing the process of extracting the orthogonal transformation block at a high speed. S used in equation (5)
[I] (I = 0 to 8) matrix generated by DCT (S
d) can be all represented by equation (7) (A0-
A37: constant).

【0080】[0080]

【数7】 (Equation 7)

【0081】(7)式を用いて(5)式の右辺を展開
し、「αβ+αγ → α(β+γ)」の処理を施すと、2x
2個の直交変換ブロック係数の和・差の演算結果及びA
0〜A37の定数から構成する演算式(以下、ブロック
抽出演算式)となる。S[I](I=0〜8)の行列をDC
Tして生成した9個の行列は、すべて(7)式のように
なるため、予め、定数メモリ550には、「S[I](I=
0〜8)の行列をDCTして生成した9個の行列のA0
〜A37の定数」と、「2x2個の直交変換ブロック係
数の和・差の演算式」と、「ブロック抽出演算式」のみ
を格納しておけば良い。この場合の直交変換ブロック抽
出処理は、定数メモリ550を用いて、まず、2x2個
の直交変換ブロック係数の和・差演算を行ない、次に、
ブロックを抽出する位置に応じてA0〜A37の定数を
決定し、最後に、ブロック抽出の演算を行なう処理とな
り、(5)式の行列演算より乗算の回数を削減できるた
め、さらに高速処理が可能となる。
Using the expression (7), the right side of the expression (5) is expanded, and the processing of “αβ + αγ → α (β + γ)” is performed.
Calculation result of sum / difference of two orthogonal transform block coefficients and A
An arithmetic expression composed of constants 0 to A37 (hereinafter, block extraction arithmetic expression). The matrix of S [I] (I = 0 to 8) is DC
Since all the nine matrices generated by T are as shown in equation (7), "S [I] (I =
A0 of 9 matrices generated by performing DCT on matrices 0 to 8)
It is only necessary to store only the “constant of A37”, “the arithmetic expression of the sum / difference of 2 × 2 orthogonal transform block coefficients”, and “the block extraction arithmetic expression”. In the orthogonal transformation block extraction process in this case, sum / difference of 2 × 2 orthogonal transformation block coefficients is first performed by using the constant memory 550, and then,
The constants of A0 to A37 are determined according to the position where the block is extracted, and finally the processing of block extraction is performed. Since the number of times of multiplication can be reduced as compared with the matrix operation of equation (5), further high-speed processing is possible. Becomes

【0082】また、ブロック生成手段503で、ブロッ
クベクトル511の値に応じて、直交変換ブロックを抽
出する方法を変更することにより、全体の演算量を削減
することもできる。そのための直交変換ブロック生成手
段503の構成を、図19に示す。図19の直交変換ブ
ロック生成手段503は、画素ベクトル512の値が偶
数・奇数かを解析する画素ベクトル解析手段701と、
画素ベクトル解析手段702により解析した結果より、
使用するブロック生成手段(偶・偶ブロック生成手段7
04、偶・奇ブロック生成手段705、奇・偶ブロック生
成手段706、奇・奇ブロック生成手段707)を選択
する演算方法選択手段703から構成される。
Further, by changing the method of extracting the orthogonal transformation block in accordance with the value of the block vector 511 in the block generation means 503, it is possible to reduce the total amount of calculation. FIG. 19 shows the configuration of the orthogonal transformation block generation means 503 for that purpose. The orthogonal transformation block generation unit 503 in FIG. 19 includes a pixel vector analysis unit 701 that analyzes whether the value of the pixel vector 512 is even or odd,
From the result analyzed by the pixel vector analysis means 702,
Block generation means to be used (even / even block generation means 7
04, even / odd block generating means 705, odd / even block generating means 706, and odd / odd block generating means 707).

【0083】画素ベクトル解析手段701は、画素ベク
トル(p#x、p#y)のp#x、p#yの値が偶数か奇数かを解析
し、演算方法選択手段703に、偶・偶ブロック生成手
段704、偶・奇ブロック生成手段705、奇・偶ブロッ
ク生成手段706、奇・奇ブロック生成手段707のど
の手段を用いてブロック抽出を行なうか伝える。
The pixel vector analysis means 701 analyzes whether the values of p # x and p # y of the pixel vector (p # x, p # y) are even or odd, and sends an even / even The block generation unit 704, the even / odd block generation unit 705, the odd / even block generation unit 706, and the odd / odd block generation unit 707 are used to inform which block is to be extracted.

【0084】偶・偶ブロック生成手段704のブロック
抽出方法を、図20を用いて説明する。なお、直交変換
としてDCTを用いて説明する。図20においては、ま
ず、2x2個の8x8DCTブロック710の4x4低
周波領域711に対して逆DCT4x4を施し、8x8
画素ブロック712を生成する。生成した8x8画素ブ
ロック712は、2x2個の8x8DCTブロックを逆
DCT8x8して生成した2x2個の8x8画素ブロッ
ク(16x16画素ブロック)を縦横の各方向に1/2
縮小したものに相当し、抽出する8x8ブロックは、4
x4ブロックに相当する。次に、画素ベクトル(p#x、p
#y)のp#x、p#yの値を1/2にして、生成した8x8画
素ブロックの左上から横方向にp#x、縦方向にp#yの位置
にある4x4画素ブロック713を抽出する。そして、
抽出した4x4画素ブロック713をDCT4x4し、
DCTした4x4ブロック714を、8x8DCTブロ
ック715の4x4低周波領域716にマッピングす
る。図20の操作は、(5)式と同様、4個の8x8D
CTブロックから、指定した位置の8x8DCTブロッ
クを直接抽出することができ、演算量は4x4行列演算
8回で、高速処理が可能となる。また、偶・奇ブロック
生成手段705、奇・偶ブロック生成手段706のブロ
ック抽出方法も、縦方向のみの1/2縮小、横方向のみ
の1/2縮小を行なうモデルを考えれば、偶・偶ブロック
生成手段704と同様に、高速処理が可能となる。
The block extracting method of the even / even block generating means 704 will be described with reference to FIG. The description will be made using DCT as the orthogonal transform. In FIG. 20, first, the inverse DCT 4 × 4 is applied to the 4 × 4 low frequency region 711 of the 2 × 2 8 × 8 DCT blocks 710, and the 8 × 8
A pixel block 712 is generated. The generated 8x8 pixel block 712 is composed of 2x2 8x8 pixel blocks (16x16 pixel blocks) generated by performing inverse DCT 8x8 on 2x2 8x8 DCT blocks, and halving them in each of the vertical and horizontal directions.
The 8x8 block to be extracted, which corresponds to the reduced one, is 4
x4 blocks. Next, the pixel vector (p # x, p
#y), the values of p # x and p # y are set to 1/2, and the 4x4 pixel block 713 located at the position of p # x in the horizontal direction and p # y in the vertical direction from the upper left of the generated 8x8 pixel block is extracted. Extract. And
DCT4x4 is performed on the extracted 4x4 pixel block 713,
The 4 × 4 DCT block 714 is mapped to the 4 × 4 low frequency region 716 of the 8 × 8 DCT block 715. The operation of FIG. 20 is similar to the expression (5) in that four 8 × 8D
An 8 × 8 DCT block at a specified position can be directly extracted from the CT block, and the amount of calculation is eight times a 4 × 4 matrix operation, thereby enabling high-speed processing. In addition, the block extraction method of the even / odd block generation unit 705 and the odd / even block generation unit 706 also takes into account a model in which only the vertical direction is reduced by 、 and the horizontal direction is reduced by 2. As in the case of the block generation unit 704, high-speed processing can be performed.

【0085】以上のように、図12のブロック抽出手段
は、まず、動きベクトルをブロックベクトルと画素ベク
トルに分割し、次に、ブロックベクトルを用いて2x2
個の直交変換ブロックを選択し、そして、予め用意して
おいた定数行列を用いて、画素ベクトルが差す位置の直
交変換ブロックを抽出することにより、直交変換空間で
任意の位置の直交変換ブロックを抽出できるため、その
実用的効果は大きい。
As described above, the block extracting means shown in FIG. 12 first divides a motion vector into a block vector and a pixel vector, and then uses the block vector to extract 2 × 2
By selecting orthogonal transform blocks, and using a constant matrix prepared in advance, an orthogonal transform block at an arbitrary position in the orthogonal transform space is extracted by extracting an orthogonal transform block at a position indicated by the pixel vector. Since it can be extracted, its practical effect is great.

【0086】また、縦方向の抽出行列Sv、横方向の抽出
行列Shを分割して、Sv#l、Sv#r、Sh#t、Sh#bとし、Sv#
r、Sh#tを転置行列とすることにより、予め用意する抽
出行列をS[I](I=0〜8)の9個に削減できるため、
その実用的効果は大きい。
The vertical extraction matrix Sv and the horizontal extraction matrix Sh are divided into Sv # l, Sv # r, Sh # t, Sh # b, and Sv #
By using r and Sh # t as transposed matrices, the number of extraction matrices prepared in advance can be reduced to nine S [I] (I = 0 to 8).
Its practical effect is great.

【0087】さらに、任意の位置のブロック抽出に共通
の「直交変換ブロック係数の和・差の演算式」及び「ブ
ロック抽出演算式」と、ブロック抽出する位置に固有の
「S[I](I=0〜8)をDCTした定数」を予め用意し
ておき、任意の位置の直交変換ブロックを抽出する演算
を行なう前に、複数の直交変換ブロック係数の和・差の
演算を行なうことにより、直交変換ブロック抽出の演算
量を削減できるため、その実用的効果は大きい。
Further, the "operation formula for sum / difference of orthogonal transform block coefficients" and "block extraction operation formula" common to block extraction at an arbitrary position and "S [I] (I = 0 to 8) are prepared in advance, and the sum / difference of a plurality of orthogonal transform block coefficients is calculated before performing the operation of extracting the orthogonal transform block at an arbitrary position. Since the amount of calculation for orthogonal transformation block extraction can be reduced, the practical effect is large.

【0088】また、画素ベクトルの値が偶数・奇数かを
解析し、解析結果に応じて直交変換ブロックを抽出する
方法を変更することにより、直交変換ブロック抽出の演
算量を削減できるため、その実用的効果は大きい。な
お、直交変換として、DCTを用いて説明したが、ウエ
ーブレット変換等の他の直交変換を用いても、同様の効
果が得られる。
Further, by analyzing whether the value of the pixel vector is even or odd, and by changing the method of extracting the orthogonal transformation block according to the analysis result, the amount of calculation of the orthogonal transformation block extraction can be reduced. The effect is great. Although the description has been made using the DCT as the orthogonal transform, a similar effect can be obtained by using another orthogonal transform such as a wavelet transform.

【0089】[0089]

【発明の効果】以上のように、本発明では、解像度変換
時のDCT、逆DCTの演算量を削減できるという有利
な効果が得られる。また、解像度変換時に必要な動き補
償用メモリを削減できるという有利な効果が得られる。
直交変換空間で動き補償処理を行なう場合、まず、動き
ベクトルをブロックベクトルと画素ベクトルに分割し、
次に、ブロックベクトルを用いて2x2個の直交変換ブ
ロックを選択し、そして、予め用意しておいた定数行列
を用いて、画素ベクトルが差す位置の直交変換ブロック
を抽出することにより、直交変換空間で任意の位置の直
交変換ブロックを抽出できるという有利な効果が得られ
る。さらに、任意の位置の直交変換ブロックを抽出する
ための抽出行列を分割し、さらに、転置行列を用いるこ
とにより、抽出行列のメモリ容量を削減できるという有
利な効果が得られる。また、画素ベクトルの値が偶数・
奇数かを解析し、解析結果に応じて直交変換ブロックを
抽出する方法を変更することにより、ブロック抽出の演
算量を削減できるという有利な効果が得られる。また、
2x2個の直交変換ブロックから任意の位置の直交変換
ブロックを抽出する演算を行なう前に、複数の直交変換
ブロック係数の和・差の演算を行なうことにより、ブロ
ック抽出の演算量を削減できる。
As described above, according to the present invention, an advantageous effect that the amount of calculation of DCT and inverse DCT at the time of resolution conversion can be reduced can be obtained. Further, an advantageous effect that a memory for motion compensation necessary for resolution conversion can be reduced can be obtained.
When performing motion compensation processing in an orthogonal transform space, first, a motion vector is divided into a block vector and a pixel vector,
Next, 2 × 2 orthogonal transform blocks are selected using the block vector, and the orthogonal transform block at the position where the pixel vector is located is extracted using a constant matrix prepared in advance to obtain the orthogonal transform space. Has an advantageous effect that an orthogonal transformation block at an arbitrary position can be extracted. Further, by dividing an extraction matrix for extracting an orthogonal transformation block at an arbitrary position and using a transposed matrix, an advantageous effect that the memory capacity of the extraction matrix can be reduced can be obtained. Also, if the pixel vector value is an even number
By analyzing whether the number is an odd number and changing the method of extracting the orthogonal transformation block according to the analysis result, an advantageous effect that the amount of calculation for block extraction can be reduced can be obtained. Also,
By performing a sum / difference calculation of a plurality of orthogonal transform block coefficients before performing an operation to extract an orthogonal transform block at an arbitrary position from the 2 × 2 orthogonal transform blocks, it is possible to reduce a calculation amount of block extraction.

【0090】また、デコードの動き補償処理を行なう場
合、すべての動きベクトルを画素単位の動きベクトルに
修正し、必要に応じて、抽出する直交変換ブロックの高
周波領域を0とすることにより、デコードの動き補償処
理の演算量を削減できるという有利な効果が得られる。
また、解像度変換後の動きベクトルを決定する場合、動
きベクトル候補から、直交変換ブロックの抽出が高速に
できるものを選択することにより、エンコードの動き補
償処理の演算量を削減できるという有利な効果が得られ
る。さらに、解像度変換後の動きベクトルを直交変換ブ
ロックの抽出が高速にできるように補正することによ
り、エンコードの動き補償処理の演算量を削減できると
いう有利な効果が得られる。
When performing motion compensation processing for decoding, all the motion vectors are corrected to pixel-based motion vectors, and if necessary, the high-frequency region of the orthogonal transform block to be extracted is set to 0, so that decoding can be performed. An advantageous effect that the amount of calculation of the motion compensation processing can be reduced is obtained.
In addition, when determining a motion vector after resolution conversion, by selecting a motion vector candidate that can extract an orthogonal transform block at high speed, there is an advantageous effect that the calculation amount of the motion compensation processing for encoding can be reduced. can get. Furthermore, by correcting the motion vector after the resolution conversion so that the orthogonal transform block can be extracted at a high speed, an advantageous effect that the amount of calculation of the motion compensation processing for encoding can be reduced can be obtained.

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

【図1】第1の実施の形態の解像度変換装置の概略構成
を示すブロック図
FIG. 1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a resolution conversion apparatus according to a first embodiment.

【図2】図1の解像度変換装置の動き補償Iフレーム生
成手段の概略構成を示すブロック図
FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of a motion compensation I frame generation unit of the resolution conversion device of FIG. 1;

【図3】ハーフペル動き補償を説明する図FIG. 3 illustrates half-pel motion compensation.

【図4】図2の動き補償Iフレーム生成手段の動作を示
す流れ図
FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the motion compensation I frame generating means of FIG. 2;

【図5】図1の解像度変換装置の動き補償PBフレーム
生成手段の概略構成を示すブロック図
FIG. 5 is a block diagram showing a schematic configuration of a motion compensation PB frame generation unit of the resolution conversion device of FIG. 1;

【図6】解像度変換後の動きベクトル決定方法を説明す
る図
FIG. 6 is a view for explaining a motion vector determination method after resolution conversion.

【図7】図1の解像度変換装置の動作を示す流れ図FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the resolution conversion apparatus of FIG. 1;

【図8】第2の実施の形態の解像度変換装置の概略構成
を示すブロック図
FIG. 8 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a resolution conversion device according to a second embodiment.

【図9】解像度変換前の動きベクトルの再生成方法を説
明する図
FIG. 9 is a view for explaining a method of regenerating a motion vector before resolution conversion.

【図10】図8の解像度変換装置の解像度変換用PBフ
レーム生成手段の概略構成を示すブロック図
10 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a resolution conversion PB frame generation unit of the resolution conversion device in FIG. 8;

【図11】図8の解像度変換装置の動作を示す流れ図FIG. 11 is a flowchart showing the operation of the resolution conversion apparatus in FIG. 8;

【図12】ブロック抽出手段の概略構成を示すブロック
FIG. 12 is a block diagram showing a schematic configuration of a block extracting unit.

【図13】動きベクトルをブロックベクトルと画素ベク
トルに分割する方法を説明する図
FIG. 13 is a view for explaining a method of dividing a motion vector into a block vector and a pixel vector.

【図14】任意の位置の直交変換ブロックを抽出する方
法を説明する図
FIG. 14 is a view for explaining a method of extracting an orthogonal transformation block at an arbitrary position.

【図15】縦横のブロック抽出行列を説明する図FIG. 15 is a view for explaining vertical and horizontal block extraction matrices;

【図16】縦横のブロック抽出行列を二つの行列に分割
する方法を説明する図
FIG. 16 is a view for explaining a method of dividing a vertical and horizontal block extraction matrix into two matrices;

【図17】縦横のブロック抽出行列値を説明する図FIG. 17 is a view for explaining vertical and horizontal block extraction matrix values;

【図18】図12のブロック抽出手段の動作を示す流れ
FIG. 18 is a flowchart showing the operation of the block extracting means of FIG.

【図19】図12の直交変換ブロック生成手段の概略構
成を示すブロック図
FIG. 19 is a block diagram showing a schematic configuration of an orthogonal transformation block generation unit in FIG. 12;

【図20】偶数番目の位置にある直交変換ブロックを抽
出する方法を説明する図
FIG. 20 is a view for explaining a method of extracting an orthogonal transformation block at an even-numbered position.

【図21】DCT後の周波数特性を説明する図FIG. 21 is a diagram illustrating frequency characteristics after DCT.

【図22】ランレングス符号化及び可変長符号化を説明
する図
FIG. 22 is a view for explaining run-length encoding and variable-length encoding.

【図23】フレーム間予測符号化を説明する図FIG. 23 is a view for explaining inter-frame predictive coding;

【図24】解像度を変更する上での問題点を説明する図FIG. 24 is a diagram illustrating a problem in changing the resolution.

【図25】従来の動画符号化装置の構成を示すブロック
FIG. 25 is a block diagram showing a configuration of a conventional moving image encoding device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101、301・・・可変長復号手段 102、302・・・逆量子化手段 103、303・・・動き補償Iフレーム生成手段 104、305・・・解像度変換手段 105・・・動き補償PBフレーム生成手段 106、306・・・量子化手段 107、307・・・可変長符合手段 108、308・・・情報保持メモリ 150、160、350・・・予測メモリ 304・・・解像度変換用PBフレーム生成手段 101, 301: variable length decoding means 102, 302 ... inverse quantization means 103, 303 ... motion compensation I frame generation means 104, 305 ... resolution conversion means 105 ... motion compensation PB frame generation Means 106, 306: Quantization means 107, 307: Variable length code means 108, 308: Information holding memories 150, 160, 350 ... Prediction memory 304: Resolution conversion PB frame generation means

Claims (28)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 空間軸及び時間軸方向に圧縮符号化した
圧縮画像の画素数を変更する解像度変換装置であって、 圧縮画像を可変長復号し、各フレームのピクチャタイプ
と動きベクトル情報と直交変換画像とを出力する可変長
復号手段と、 前記可変長復号手段により復号した直交変換画像を逆量
子化する逆量子化手段と、 前記逆量子化手段により生成した直交変換画像と前記可
変長復号手段により生成したピクチャタイプ及び動きベ
クトル情報を用いて、P、BフレームをIフレームに、
直交変換空間で変換する動き補償Iフレーム生成手段
と、 前記動き補償Iフレーム生成手段により生成したIフレ
ームを直交変換空間で解像度変換し、解像度変換後のI
フレームを出力する解像度変換手段と、 前記解像度変換手段により生成した解像度変換後のIフ
レームの直交変換画像と前記可変長復号手段により生成
したピクチャタイプ及び動きベクトル情報を用いて、解
像度変換後のピクチャタイプと動きベクトル情報とP、
Bフレームの直交変換画像とを、直交変換空間で生成す
る動き補償PBフレーム生成手段と、 前記動き補償PBフレーム生成手段により生成した解像
度変換後の直交変換画像を量子化する量子化手段と、 前記量子化手段により量子化した直交変換画像と前記動
き補償PBフレーム生成手段で生成した解像度変換後の
ピクチャタイプと動きベクトル情報を、可変長符号する
可変長符号手段とを備える圧縮画像の解像度変換装置。
1. A resolution conversion apparatus for changing the number of pixels of a compressed image which has been compression-encoded in a spatial axis and a time axis direction, the variable-length decoding of the compressed image, and orthogonalizing the picture type and motion vector information of each frame. A variable-length decoding unit that outputs a transformed image; an inverse quantization unit that inversely quantizes the orthogonally transformed image decoded by the variable length decoding unit; an orthogonally transformed image generated by the inverse quantization unit; and the variable length decoding. Using the picture type and motion vector information generated by the means, the P and B frames are converted into I frames,
A motion-compensated I-frame generating means for performing conversion in an orthogonal transform space; and an I-frame generated by the motion-compensated I-frame generating means, in which the resolution is converted in an orthogonal transform space.
Resolution conversion means for outputting a frame; and a resolution-converted picture using the orthogonally-converted image of the I-frame after the resolution conversion generated by the resolution conversion means and the picture type and motion vector information generated by the variable-length decoding means. Type, motion vector information and P,
A motion compensation PB frame generating means for generating an orthogonally transformed image of a B frame in an orthogonally transformed space; a quantizing means for quantizing the resolution-converted orthogonally transformed image generated by the motion compensated PB frame generating means; A resolution conversion device for a compressed image, comprising: a variable-length coding unit for performing variable-length coding on the orthogonally transformed image quantized by the quantization unit and the picture type and the motion vector information after resolution conversion generated by the motion compensation PB frame generation unit. .
【請求項2】 請求項1記載の解像度変換装置であっ
て、 前記動き補償PBフレーム生成手段が、 圧縮画像を可変長復号して得た動きベクトル情報から、
縦横の画素数の変更率に応じて、解像度変換後の動きベ
クトルの候補となる動きベクトルを抽出する動きベクト
ル候補抽出手段と、 前記動きベクトル候補抽出手段により抽出した動きベク
トル候補から解像度変換後の動きベクトルを決定する解
像度変換後動きベクトル決定手段と、 前記解像度変換後動きベクトル決定手段により決定した
動きベクトル情報と、解像度変換後の過去又は未来の直
交変換画像とを用いて、参照先の直交変換ブロックを1
フレーム分抽出するブロック抽出手段と、 前記ブロック抽出手段で抽出した1フレーム分の直交変
換ブロックと解像度変換後の直交変換画像からP、Bフ
レームを生成するPBフレーム生成手段とを備える圧縮
画像の解像度変換装置。
2. The resolution conversion apparatus according to claim 1, wherein the motion compensation PB frame generation unit calculates a motion compensation PB frame from the motion vector information obtained by performing variable length decoding on the compressed image.
A motion vector candidate extracting unit that extracts a motion vector that is a candidate for a motion vector after resolution conversion in accordance with a change rate of the number of pixels in the vertical and horizontal directions, and a motion vector candidate extracted by the motion vector candidate extracting unit after resolution conversion. Using the resolution-converted motion vector determining means for determining the motion vector, the motion vector information determined by the resolution-converted motion vector determining means, and the past or future orthogonally transformed image after the resolution conversion, 1 conversion block
A resolution of a compressed image, comprising: a block extraction unit for extracting frames, and a PB frame generation unit for generating P and B frames from an orthogonal transformation block for one frame extracted by the block extraction unit and an orthogonally transformed image after resolution conversion. Conversion device.
【請求項3】 空間軸及び時間軸方向に圧縮符号化した
圧縮画像の画素数を変更する解像度変換装置であって、 圧縮画像を可変長復号し、各フレームのピクチャタイプ
と動きベクトル情報と直交変換画像を出力する可変長復
号手段と、 前記可変長復号手段により復号した直交変換画像を逆量
子化する逆量子化手段と、 前記逆量子化手段により生成した直交変換画像と前記可
変長復号手段により生成したピクチャタイプ及び動きベ
クトル情報を用いて、P、BフレームをIフレームに、
直交変換空間で変換する動き補償Iフレーム生成手段
と、 前記動き補償Iフレーム生成手段により生成したIフレ
ームの直交変換画像と、前記可変長復号手段により生成
したピクチャタイプ及び動きベクトル情報とを用いて、
解像度変換後のピクチャタイプ及び動きベクトル情報と
解像度変換前のP、Bフレームの直交変換画像とを、直
交変換空間で生成する解像度変換用PBフレーム生成手
段と、 前記解像度変換用PBフレーム生成手段により生成した
直交変換画像を直交変換空間で解像度変換する解像度変
換手段と、 前記解像度変換手段により生成した解像度変換後の直交
変換画像を量子化する量子化手段と、 前記量子化手段により量子化した直交変換画像と前記解
像度変換用PBフレーム生成手段で生成した解像度変換
後のピクチャタイプ及び動きベクトル情報を、可変長符
号する可変長符号手段とを備える圧縮画像の解像度変換
装置。
3. A resolution conversion device for changing the number of pixels of a compressed image compressed and encoded in a spatial axis and a time axis direction, the variable length decoding of the compressed image being performed, the picture type of each frame and the motion vector information being orthogonalized. Variable length decoding means for outputting a transformed image, inverse quantization means for inversely quantizing the orthogonally transformed image decoded by the variable length decoding means, orthogonal transformed image generated by the inverse quantization means, and the variable length decoding means Using the picture type and motion vector information generated by
A motion-compensated I-frame generating unit for converting in an orthogonal transform space; an I-frame orthogonally-transformed image generated by the motion-compensated I-frame generating unit; and a picture type and motion vector information generated by the variable-length decoding unit. ,
A resolution conversion PB frame generation unit that generates a picture type and motion vector information after resolution conversion and an orthogonally converted image of P and B frames before resolution conversion in an orthogonal conversion space; Resolution conversion means for performing resolution conversion on the generated orthogonally transformed image in an orthogonal transformation space; quantizing means for quantizing the orthogonally transformed image after resolution conversion generated by the resolution conversion means; and quadrature quantized by the quantization means. A resolution converter for a compressed image, comprising: a converted image; and a variable-length code unit for performing variable-length coding on the picture type and motion vector information after resolution conversion generated by the resolution conversion PB frame generation unit.
【請求項4】 請求項3記載の解像度変換装置であっ
て、 前記解像度変換用PBフレーム生成手段が、 圧縮画像を可変長復号して得た動きベクトル情報から、
縦横の画素数の変更率に応じて、解像度変換後の動きベ
クトルの候補となる動きベクトルを抽出する動きベクト
ル候補抽出手段と、 前記動きベクトル候補抽出手段により抽出した動きベク
トル候補から解像度変換後の動きベクトルを決定する解
像度変換後動きベクトル決定手段と、 前記解像度変換後動きベクトル決定手段により決定した
解像度変換後の動きベクトルを解像度変換前の動きベク
トルにマッピングする動きベクトルマッピング手段と、 前記動きベクトルマッピング手段により生成した動きベ
クトル情報と、解像度変換後の過去又は未来の直交変換
画像とを用いて、参照先の直交変換ブロックを1フレー
ム分抽出するブロック抽出手段と、 前記ブロック抽出手段で抽出した1フレーム分の直交変
換ブロックと解像度変換後の直交変換画像からP、Bフ
レームを生成するPBフレーム生成手段とを備える圧縮
画像の解像度変換装置。
4. The resolution conversion apparatus according to claim 3, wherein the resolution conversion PB frame generation unit calculates a motion vector information obtained by performing variable length decoding on the compressed image.
A motion vector candidate extracting unit that extracts a motion vector that is a candidate for a motion vector after resolution conversion in accordance with a change rate of the number of pixels in the vertical and horizontal directions, and a motion vector candidate extracted by the motion vector candidate extracting unit after resolution conversion. Motion vector determining means for determining a motion vector after resolution conversion; motion vector mapping means for mapping a motion vector after resolution conversion determined by the motion vector determining means after resolution conversion to a motion vector before resolution conversion; Using the motion vector information generated by the mapping means and the past or future orthogonally transformed image after the resolution conversion, a block extracting means for extracting one frame of the orthogonal transformation block of the reference destination, and the block extracting means One frame orthogonal transform block and orthogonality after resolution conversion A resolution converter for a compressed image, comprising: a PB frame generation unit that generates P and B frames from the converted image.
【請求項5】 請求項1ないし4のいずれか1項記載の
解像度変換装置であって、 前記動き補償Iフレーム生成手段が、 圧縮画像を可変長復号して得た動きベクトル情報と、前
記逆量子化後の過去又は未来の直交変換画像とを用い
て、参照先の直交変換ブロックを1フレーム分抽出する
ブロック抽出手段と、 前記ブロック抽出手段により抽出した1フレーム分の直
交変換ブロックと前記逆量子化後の現在の直交変換画像
からIフレームを生成するIフレーム生成手段とを備え
る圧縮画像の解像度変換装置。
5. The resolution conversion device according to claim 1, wherein the motion compensation I frame generating means includes: a motion vector information obtained by performing variable length decoding of a compressed image; Block extracting means for extracting one frame of the orthogonal transformation block of the reference using the past or future orthogonal transformation image after quantization, and the orthogonal transformation block for one frame extracted by the block extracting means, A resolution conversion device for a compressed image, comprising: an I-frame generation unit configured to generate an I-frame from the current orthogonally-transformed image after quantization.
【請求項6】 請求項2、4、5のいずれか1項記載の
解像度変換装置であって、 前記ブロック抽出手段が、 フレームを構成する各ブロックの処理を行なう上で、ブ
ロックの動きベクトルをブロック単位の動きベクトル
(ブロックベクトル)とブロック内の動きベクトル(画
素ベクトル)に分割する動きベクトル解析手段と、 前記動きベクトル解析手段で生成したブロックベクトル
を用いて、メモリ内直交変換画像から4個の直交変換ブ
ロックを抽出する4ブロック抽出手段と、 前記動きベクトル解析手段で生成した画素ベクトルと前
記4ブロック抽出手段で抽出した4個の直交変換ブロッ
クを用いて、対象となる位置の直交変換ブロックを生成
するブロック生成手段とを備える圧縮画像の解像度変換
装置。
6. The resolution conversion apparatus according to claim 2, wherein said block extracting means calculates a motion vector of the block when processing each block constituting a frame. A motion vector analysis unit for dividing a motion vector (block vector) in units of blocks and a motion vector (pixel vector) in a block; And an orthogonal transform block at a target position using a pixel vector generated by the motion vector analyzing means and four orthogonal transform blocks extracted by the four block extractor. A resolution conversion device for a compressed image, comprising:
【請求項7】 請求項6記載の解像度変換装置であっ
て、 ブロック生成手段が、縦横の画素数の変更率に応じて、
直交変換画像の使用する低周波領域を限定し直交変換ブ
ロックを生成するものである圧縮画像の解像度変換装
置。
7. The resolution conversion device according to claim 6, wherein the block generation means is configured to change the number of pixels in the vertical and horizontal directions according to a change rate.
A resolution conversion apparatus for a compressed image, which generates an orthogonal transformation block by limiting a low frequency region used by the orthogonal transformation image.
【請求項8】 請求項6記載の解像度変換装置であっ
て、 ブロック生成手段が、任意の位置の直交変換ブロックを
生成する上で必要な生成行列を分割して保持するもので
ある圧縮画像の解像度変換装置。
8. The resolution conversion apparatus according to claim 6, wherein the block generation means divides and holds a generation matrix necessary for generating an orthogonal transformation block at an arbitrary position. Resolution converter.
【請求項9】 請求項6記載の解像度変換装置であっ
て、 ブロック生成手段が、画素ベクトルの値が偶数・奇数か
を解析する画素ベクトル解析手段と、前記画素ベクトル
解析手段により解析した結果より、使用するブロック生
成手段を選択する演算方法選択手段とを備える圧縮画像
の解像度変換装置。
9. The resolution conversion device according to claim 6, wherein the block generation means analyzes the pixel vector analysis means for analyzing whether the value of the pixel vector is an even number or an odd number. And a calculation method selecting means for selecting a block generating means to be used.
【請求項10】 請求項6記載の解像度変換装置であっ
て、 ブロック生成手段が、4個の直交変換ブロック間の和・
差の演算後、対象となる位置の直交変換ブロックを生成
するものである圧縮画像の解像度変換装置。
10. The resolution conversion apparatus according to claim 6, wherein the block generating means calculates a sum and a sum between four orthogonal transformation blocks.
A resolution conversion device for a compressed image, which generates an orthogonal transformation block at a target position after calculating the difference.
【請求項11】 請求項6又は7記載の解像度変換装置
であって、 動きベクトル解析手段が、画素ベクトルを画素単位に修
正するものである圧縮画像の解像度変換装置。
11. The resolution conversion device according to claim 6, wherein the motion vector analysis means corrects the pixel vector in pixel units.
【請求項12】 請求項2又は4記載の解像度変換装置
であって、 解像度変換後動きベクトル決定手段が、動きベクトル候
補の全平均を取ったものを解像度変換後の動きベクトル
とするものである圧縮画像の解像度変換装置。
12. The resolution conversion apparatus according to claim 2, wherein the resolution-converted motion vector determining means takes a total average of the motion vector candidates as a resolution-converted motion vector. A resolution converter for compressed images.
【請求項13】 請求項2又は4記載の解像度変換装置
であって、 解像度変換後動きベクトル決定手段が、動きベクトル候
補から、ブロック抽出を行ない易いものを解像度変換後
の動きベクトルとするものである圧縮画像の解像度変換
装置。
13. The resolution conversion apparatus according to claim 2, wherein the resolution-converted motion vector determination means sets a motion vector after resolution conversion to one from which a block is easily extracted from motion vector candidates. A resolution converter for a compressed image.
【請求項14】 請求項2又は4記載の解像度変換装置
であって、 解像度変換後動きベクトル決定手段が、決定した解像度
変換後の動きベクトルを高速にブロック抽出できる動き
ベクトルに修正するものである圧縮画像の解像度変換装
置。
14. The resolution conversion apparatus according to claim 2, wherein the resolution-converted motion vector determining means corrects the determined resolution-converted motion vector to a motion vector that can extract blocks at high speed. A resolution converter for compressed images.
【請求項15】 空間軸及び時間軸方向に圧縮符号化し
た圧縮画像の画素数を変更する解像度変換方法であっ
て、 圧縮画像を可変長復号し、各フレームのピクチャタイプ
と動きベクトル情報と直交変換画像とを出力する可変長
復号ステップと、 前記可変長復号ステップにより復号した直交変換画像を
逆量子化する逆量子化ステップと、 前記逆量子化ステップにより生成した直交変換画像と前
記可変長復号ステップにより生成したピクチャタイプ及
び動きベクトル情報を用いて、P、BフレームをIフレ
ームに、直交変換空間で変換する動き補償Iフレーム生
成ステップと、 前記動き補償Iフレーム生成ステップにより生成したI
フレームを直交変換空間で解像度変換し、解像度変換後
のIフレームを出力する解像度変換ステップと、 前記解像度変換ステップにより生成した解像度変換後の
Iフレームの直交変換画像と前記可変長復号ステップに
より生成したピクチャタイプ及び動きベクトル情報を用
いて、解像度変換後のピクチャタイプと動きベクトル情
報とP、Bフレームの直交変換画像とを、直交変換空間
で生成する動き補償PBフレーム生成ステップと、 前記動き補償PBフレーム生成ステップにより生成した
解像度変換後の直交変換画像を量子化する量子化ステッ
プと、 前記量子化ステップにより量子化した直交変換画像と前
記動き補償PBフレーム生成ステップで生成した解像度
変換後のピクチャタイプと動きベクトル情報を、可変長
符号する可変長符号ステップとを備える圧縮画像の解像
度変換方法。
15. A resolution conversion method for changing the number of pixels of a compressed image which has been compression-encoded in the spatial axis and the time axis direction, comprising: decoding the compressed image with variable length; A variable length decoding step of outputting a transformed image; an inverse quantization step of inversely quantizing the orthogonal transformed image decoded by the variable length decoding step; an orthogonal transformed image generated by the inverse quantization step; and the variable length decoding A motion-compensated I-frame generating step of transforming the P and B frames into an I-frame in an orthogonal transform space using the picture type and the motion vector information generated by the steps; and an I-frame generated by the motion-compensated I-frame generating step.
A resolution conversion step of converting the resolution of the frame in the orthogonal conversion space and outputting an I-frame after the resolution conversion; and an orthogonally-transformed image of the resolution-converted I-frame generated in the resolution conversion step and the variable-length decoding step. A motion compensation PB frame generation step of generating a picture type and motion vector information after resolution conversion and orthogonal transformation images of P and B frames in an orthogonal transformation space using the picture type and the motion vector information; A quantization step of quantizing the resolution-converted orthogonally-transformed image generated by the frame generation step; an orthogonally-transformed image quantized by the quantization step; and a resolution-converted picture type generated by the motion-compensated PB frame generation step. Variable length code for variable length coding of motion vector information Resolution converting method of compressing an image and a step.
【請求項16】 請求項15記載の解像度変換方法であ
って、 前記動き補償PBフレーム生成ステップが、 圧縮画像を可変長復号して得た動きベクトル情報から、
縦横の画素数の変更率に応じて、解像度変換後の動きベ
クトルの候補となる動きベクトルを抽出する動きベクト
ル候補抽出ステップと、 前記動きベクトル候補抽出ステップにより抽出した動き
ベクトル候補から解像度変換後の動きベクトルを決定す
る解像度変換後動きベクトル決定ステップと、前記解像
度変換後動きベクトル決定ステップにより決定した動き
ベクトル情報と、解像度変換後の過去又は未来の直交変
換画像とを用いて、参照先の直交変換ブロックを1フレ
ーム分抽出するブロック抽出ステップと、 前記ブロック抽出ステップで抽出した1フレーム分の直
交変換ブロックと解像度変換後の直交変換画像からP、
Bフレームを生成するPBフレーム生成ステップとを備
える圧縮画像の解像度変換方法。
16. The resolution conversion method according to claim 15, wherein said motion-compensated PB frame generating step comprises:
A motion vector candidate extraction step of extracting a motion vector that is a candidate for a motion vector after resolution conversion in accordance with a change rate of the number of pixels in the vertical and horizontal directions, and a motion vector candidate extracted by the motion vector candidate extraction step after resolution conversion. Using the resolution-converted motion vector determination step for determining the motion vector, the motion vector information determined in the resolution-converted motion vector determination step, and the past or future orthogonally transformed image after the resolution conversion, A block extracting step of extracting a transformed block for one frame, and P, P from the orthogonal transformed block for one frame extracted in the block extracting step and the orthogonal transformed image after resolution conversion.
A PB frame generating step of generating a B frame.
【請求項17】 空間軸及び時間軸方向に圧縮符号化し
た圧縮画像の画素数を変更する解像度変換方法であっ
て、 圧縮画像を可変長復号し、各フレームのピクチャタイプ
と動きベクトル情報と直交変換画像を出力する可変長復
号ステップと、 前記可変長復号ステップにより復号した直交変換画像を
逆量子化する逆量子化ステップと、 前記逆量子化ステップにより生成した直交変換画像と前
記可変長復号ステップにより生成したピクチャタイプ及
び動きベクトル情報を用いて、P、BフレームをIフレ
ームに、直交変換空間で変換する動き補償Iフレーム生
成ステップと、 前記動き補償Iフレーム生成ステップにより生成したI
フレームの直交変換画像と、前記可変長復号ステップに
より生成したピクチャタイプ及び動きベクトル情報とを
用いて、解像度変換後のピクチャタイプ及び動きベクト
ル情報と解像度変換前のP、Bフレームの直交変換画像
とを、直交変換空間で生成する解像度変換用PBフレー
ム生成ステップと、 前記解像度変換用PBフレーム生成ステップにより生成
した直交変換画像を直交変換空間で解像度変換する解像
度変換ステップと、 前記解像度変換ステップにより生成した解像度変換後の
直交変換画像を量子化する量子化ステップと、 前記量子化ステップにより量子化した直交変換画像と前
記解像度変換用PBフレーム生成ステップで生成した解
像度変換後のピクチャタイプ及び動きベクトル情報を、
可変長符号する可変長符号ステップとを備える圧縮画像
の解像度変換方法。
17. A resolution conversion method for changing the number of pixels of a compressed image which has been compression-encoded in a spatial axis and a time axis direction, wherein the compressed image is variable-length decoded, and a picture type and motion vector information of each frame are orthogonalized. A variable length decoding step of outputting a transformed image; an inverse quantization step of inversely quantizing the orthogonal transformed image decoded by the variable length decoding step; an orthogonal transformed image generated by the inverse quantization step; and the variable length decoding step Using the picture type and the motion vector information generated by the above, a motion compensation I frame generation step of transforming the P and B frames into an I frame in an orthogonal transform space; and an I frame generated by the motion compensation I frame generation step.
Using the orthogonally transformed image of the frame and the picture type and motion vector information generated by the variable length decoding step, the picture type and motion vector information after resolution conversion and the orthogonally transformed image of the P and B frames before resolution conversion Generating a resolution-converted PB frame in the orthogonal transform space, generating a resolution-converted PB frame in the orthogonal transform space in the orthogonal transform space, and generating the resolution-converted PB frame in the orthogonal transform space. A quantization step of quantizing the orthogonally transformed image after the resolution conversion, and the orthogonally transformed image quantized by the quantization step and the picture type and motion vector information after the resolution conversion generated in the step of generating the resolution conversion PB frame. To
And a variable-length code step of performing variable-length coding.
【請求項18】 請求項17記載の解像度変換方法であ
って、 前記解像度変換用PBフレーム生成ステップが、 圧縮画像を可変長復号して得た動きベクトル情報から、
縦横の画素数の変更率に応じて、解像度変換後の動きベ
クトルの候補となる動きベクトルを抽出する動きベクト
ル候補抽出ステップと、 前記動きベクトル候補抽出ステップにより抽出した動き
ベクトル候補から解像度変換後の動きベクトルを決定す
る解像度変換後動きベクトル決定ステップと、 前記解像度変換後動きベクトル決定ステップにより決定
した解像度変換後の動きベクトルを解像度変換前の動き
ベクトルにマッピングする動きベクトルマッピングステ
ップと、 前記動きベクトルマッピングステップにより生成した動
きベクトル情報と、解像度変換後の過去又は未来の直交
変換画像とを用いて、参照先の直交変換ブロックを1フ
レーム分抽出するブロック抽出ステップと、 前記ブロック抽出ステップで抽出した1フレーム分の直
交変換ブロックと解像度変換後の直交変換画像からP、
Bフレームを生成するPBフレーム生成ステップとを備
える圧縮画像の解像度変換方法。
18. The resolution conversion method according to claim 17, wherein the step of generating a resolution conversion PB frame includes:
A motion vector candidate extraction step of extracting a motion vector that is a candidate for a motion vector after resolution conversion in accordance with a change rate of the number of pixels in the vertical and horizontal directions, and a motion vector candidate extracted by the motion vector candidate extraction step after resolution conversion. A step of determining a motion vector after resolution conversion for determining a motion vector; a step of mapping a motion vector after resolution conversion determined by the step of determining motion vector after resolution conversion to a motion vector before resolution conversion; Using the motion vector information generated by the mapping step and the past or future orthogonally transformed image after the resolution conversion, a block extraction step of extracting one frame of the orthogonal transformation block of the reference destination, and the block extraction step 1 frame orthogonal From the transform block and the orthogonally transformed image after resolution conversion, P,
A PB frame generating step of generating a B frame.
【請求項19】 請求項15ないし18のいずれか1項
記載の解像度変換方法であって、 前記動き補償Iフレーム生成ステップが、 圧縮画像を可変長復号して得た動きベクトル情報と、前
記逆量子化後の過去又は未来の直交変換画像とを用い
て、参照先の直交変換ブロックを1フレーム分抽出する
ブロック抽出ステップと、 前記ブロック抽出ステップにより抽出した1フレーム分
の直交変換ブロックと前記逆量子化後の現在の直交変換
画像からIフレームを生成するIフレーム生成ステップ
とを備える圧縮画像の解像度変換方法。
19. The resolution conversion method according to claim 15, wherein the motion-compensated I-frame generating step includes: a motion vector information obtained by performing variable length decoding on a compressed image; A block extracting step of extracting a reference orthogonal transformation block for one frame by using the quantized past or future orthogonal transformation image, and an orthogonal transformation block for one frame extracted in the block extracting step and the inverse. Generating an I frame from the current orthogonally transformed image after quantization.
【請求項20】 請求項16、18、19のいずれか1
項記載の解像度変換方法であって、 前記ブロック抽出ステップが、 フレームを構成する各ブロックの処理を行なう上で、ブ
ロックの動きベクトルをブロック単位の動きベクトル
(ブロックベクトル)とブロック内の動きベクトル(画
素ベクトル)に分割する動きベクトル解析ステップと、 前記動きベクトル解析ステップで生成したブロックベク
トルを用いて、メモリ内直交変換画像から4個の直交変
換ブロックを抽出する4ブロック抽出ステップと、 前記動きベクトル解析ステップで生成した画素ベクトル
と前記4ブロック抽出ステップで抽出した4個の直交変
換ブロックを用いて、対象となる位置の直交変換ブロッ
クを生成するブロック生成ステップとを備える圧縮画像
の解像度変換方法。
20. Any one of claims 16, 18, and 19
The resolution conversion method according to any one of the preceding claims, wherein the block extracting step includes, when performing processing of each block constituting a frame, converting a motion vector of the block into a motion vector (block vector) in units of blocks and a motion vector (block vector) in the block. A motion vector analysis step of dividing the motion vector into pixel vectors), a four block extraction step of extracting four orthogonal transformation blocks from the in-memory orthogonal transformation image using the block vector generated in the motion vector analysis step, A resolution conversion method for a compressed image, comprising: a block generation step of generating an orthogonal transformation block at a target position using the pixel vector generated in the analysis step and the four orthogonal transformation blocks extracted in the four block extraction step.
【請求項21】 請求項20記載の解像度変換方法であ
って、 ブロック生成ステップが、縦横の画素数の変更率に応じ
て、直交変換画像の使用する低周波領域を限定し直交変
換ブロックを生成するものである圧縮画像の解像度変換
方法。
21. The resolution conversion method according to claim 20, wherein the block generation step generates an orthogonal transformation block by limiting a low-frequency region used in the orthogonal transformation image according to a change rate of the number of vertical and horizontal pixels. Resolution conversion method for compressed images.
【請求項22】 請求項20記載の解像度変換方法であ
って、 ブロック生成ステップが、任意の位置の直交変換ブロッ
クを生成する上で必要な生成行列を分割して保持するも
のである圧縮画像の解像度変換方法。
22. The resolution conversion method according to claim 20, wherein the block generation step divides and holds a generation matrix necessary for generating an orthogonal transformation block at an arbitrary position. Resolution conversion method.
【請求項23】 請求項20記載の解像度変換方法であ
って、 ブロック生成ステップが、画素ベクトルの値が偶数・奇
数かを解析する画素ベクトル解析ステップと、前記画素
ベクトル解析ステップにより解析した結果より、使用す
るブロック生成ステップを選択する演算方法選択ステッ
プとを備える圧縮画像の解像度変換方法。
23. The resolution conversion method according to claim 20, wherein the block generation step includes a step of analyzing whether the value of the pixel vector is even or odd, and a step of analyzing the pixel vector. And a calculation method selection step of selecting a block generation step to be used.
【請求項24】 請求項20記載の解像度変換方法であ
って、 ブロック生成ステップが、4個の直交変換ブロック間の
和・差の演算後、対象となる位置の直交変換ブロックを
生成するものである圧縮画像の解像度変換方法。
24. The resolution conversion method according to claim 20, wherein the block generation step generates an orthogonal transformation block at a target position after calculating a sum / difference between the four orthogonal transformation blocks. A resolution conversion method for a compressed image.
【請求項25】 請求項20又は21記載の解像度変換
方法であって、 動きベクトル解析ステップが、画素ベクトルを画素単位
に修正するものである圧縮画像の解像度変換方法。
25. The resolution conversion method according to claim 20, wherein the motion vector analysis step corrects a pixel vector in pixel units.
【請求項26】 請求項16又は18記載の解像度変換
方法であって、 解像度変換後動きベクトル決定ステップが、動きベクト
ル候補の全平均を取ったものを解像度変換後の動きベク
トルとするものである圧縮画像の解像度変換方法。
26. The resolution conversion method according to claim 16 or 18, wherein the resolution-converted motion vector determining step takes a total average of motion vector candidates as a motion vector after resolution conversion. Resolution conversion method for compressed images.
【請求項27】 請求項16又は18記載の解像度変換
方法であって、 解像度変換後動きベクトル決定ステップが、動きベクト
ル候補から、ブロック抽出を行ない易いものを解像度変
換後の動きベクトルとするものである圧縮画像の解像度
変換方法。
27. The resolution conversion method according to claim 16 or 18, wherein the step of determining a motion vector after resolution conversion sets a motion vector after resolution conversion to a block which can be easily extracted from motion vector candidates. A resolution conversion method for a compressed image.
【請求項28】 請求項16又は18記載の解像度変換
方法であって、 解像度変換後動きベクトル決定ステップが、決定した解
像度変換後の動きベクトルを高速にブロック抽出できる
動きベクトルに修正するものである圧縮画像の解像度変
換方法。
28. The resolution conversion method according to claim 16, wherein the resolution-converted motion vector determining step corrects the determined resolution-converted motion vector into a motion vector that allows high-speed block extraction. Resolution conversion method for compressed images.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010098537A (en) * 2008-10-16 2010-04-30 Fujitsu Ltd Transcoding device and method
JP2015044065A (en) * 2014-12-05 2015-03-12 株式会社アクセル Performance control method and performance controller

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