JP2002369194A - Image encoding equipment and method - Google Patents

Image encoding equipment and method

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JP2002369194A
JP2002369194A JP2001170995A JP2001170995A JP2002369194A JP 2002369194 A JP2002369194 A JP 2002369194A JP 2001170995 A JP2001170995 A JP 2001170995A JP 2001170995 A JP2001170995 A JP 2001170995A JP 2002369194 A JP2002369194 A JP 2002369194A
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JP
Japan
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frame
image
substitute
alternative
image data
Prior art date
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Application number
JP2001170995A
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Japanese (ja)
Inventor
Kanji Sakate
寛治 坂手
Koichi Tanno
興一 丹野
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To maintain high encoding efficiency in a scene in which prediction of movement is difficult. SOLUTION: In an alternative frame producing part 10, one or a plurality of frames of image data stored in a first frame memory 1 are inputted, the inputted frames are processed, and an alternative frame is produced. In a frame substituting part 11, the alternative frame produced by the alternative frame producing part 10 is compared with an original frame stored in the first frame memory 1 in the following manner, or one or both of the frames are estimated, or estimation and comparison are performed. When it is judged that the alternative frame is more suitable for encoding, the alternative frame substitutes for the frame stored in the first frame memory 1. As a result, the alternative frame whose encoding efficiency is higher than that of the inputted image frame is encoded from the first frame memory 1.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、画像データを圧
縮符号化する画像符号化装置および画像符号化方法や、
これらの装置の機能または方法の手順を備えた圧縮した
画像データを伝送する画像伝送装置や、圧縮符号化した
画像データを磁気や光などの媒体に記録する画像記録装
置等に係わるものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image encoding apparatus and an image encoding method for compressing and encoding image data,
The present invention relates to an image transmission apparatus that transmits compressed image data having the functions or procedures of these apparatuses or an image recording apparatus that records compression-encoded image data on a medium such as a magnetic or optical medium.

【0002】[0002]

【従来の技術】図6は、例えばテレビジョン学会誌Vol.
49,NO.4に示された従来の画像符号化装置である。1は
入力画像データを一時的に蓄積する第1フレームメモ
リ、2は第1フレームメモリ1に蓄積された画像データ
を直交変換する直交変換部、3は直交変換部2の出力で
ある直交変換係数を量子化する量子化部、4は量子化部
3からの出力データとその他符号化関連データを所定の
形式で可変長符号化(以下、VLC:Variable Length Cod
ing)するVLC部、5はVLC部4の出力を装置外部に伝送
するために一時的に蓄積するための伝送バッファ、6は
量子化部3の出力データを逆量子化する逆量子化部、7
は逆量子化部6の出力である直交変換係数に対して逆直
交変換を施す逆直交変換部、8は逆直交変換部7の出力
である画像データを一時的に蓄積する第2フレームメモ
リ、9は第2フレームメモリに蓄積された画像データを
用いて、次に符号化する画像データの予測参照画像デー
タを生成する動き予測部である。
2. Description of the Related Art FIG.
49, No. 4 shows a conventional image coding apparatus. 1 is a first frame memory for temporarily storing input image data, 2 is an orthogonal transform unit for orthogonally transforming the image data stored in the first frame memory 1, and 3 is an orthogonal transform coefficient which is an output of the orthogonal transform unit 2. Quantizing unit 4 quantizes the output data from quantizing unit 3 and other encoding-related data in a predetermined format using variable length coding (hereinafter referred to as VLC: Variable Length Cod).
ing) a VLC unit, 5 is a transmission buffer for temporarily storing the output of the VLC unit 4 for transmission to the outside of the device, 6 is an inverse quantization unit that inversely quantizes the output data of the quantization unit 3, 7
Is an inverse orthogonal transform unit that performs inverse orthogonal transform on the orthogonal transform coefficient output from the inverse quantization unit 6; 8 is a second frame memory that temporarily stores image data output from the inverse orthogonal transform unit 7; Reference numeral 9 denotes a motion prediction unit that uses the image data stored in the second frame memory to generate predicted reference image data of image data to be encoded next.

【0003】次に動作について説明する。まず装置外部
より入力された画像データは第1フレームメモリ1に蓄
積される。画像符号化装置が例えばISO/IEC 13818-2に
準拠している場合、画像データのフレーム順序は入力順
と符号化順で異なることがあるが、その場合は第1フレ
ームメモリ1内で並び替えが行われる。次に、第1フレ
ームメモリ1に蓄積された画像データの中から符号化順
に即した1フレームが選択され、直交変換部2に向けて
出力される。第1フレームメモリから出力された画像デ
ータは、直交変換部2にそのまま直接入力されるか、あ
るいは動き予測部9が生成した予測参照画像データと比
較され、その差分データのみが直交変換部2に入力され
る。直交変換部2では、入力された画像データに対して
直交変換を行う。量子化部3では、直交変換部2から出
力される直交変換係数に対して適切なステップサイズで
量子化を行う。ステップサイズは例えばスライスやマク
ロブロックなどの単位で変更することが可能であるが、
通常、ステップサイズを小さくとれば高精彩な画像とな
るが符号量が大きくなり、逆にステップサイズを大きく
とれば画像の画質は低下するが符号量が小さくなるた
め、伝送ビットレートや画像の符号化効率などに応じて
適切な値に設定する必要がある。
Next, the operation will be described. First, image data input from outside the device is stored in the first frame memory 1. When the image coding apparatus is compliant with, for example, ISO / IEC 13818-2, the frame order of the image data may be different between the input order and the coding order. In that case, the image data is rearranged in the first frame memory 1. Is performed. Next, one frame according to the encoding order is selected from the image data stored in the first frame memory 1 and output to the orthogonal transform unit 2. The image data output from the first frame memory is directly input to the orthogonal transformation unit 2 as it is, or is compared with the prediction reference image data generated by the motion prediction unit 9, and only the difference data is sent to the orthogonal transformation unit 2. Is entered. The orthogonal transformation unit 2 performs orthogonal transformation on the input image data. The quantization unit 3 quantizes the orthogonal transform coefficients output from the orthogonal transform unit 2 with an appropriate step size. The step size can be changed in units of slices or macroblocks, for example,
Normally, a smaller step size results in a high-definition image but a larger code amount. Conversely, a larger step size reduces the image quality but reduces the code amount. It is necessary to set an appropriate value according to the conversion efficiency.

【0004】量子化部3で量子化された直交変換係数
は、VLC部4において、その他の符号化関連データとと
もに可変長符号化される。VLC部4で可変長符号化され
たデータは符号化ビット列として一旦伝送バッファ5に
蓄積される。伝送バッファ5に蓄積されたデータは、そ
の後、装置外部に出力される。
The orthogonal transform coefficients quantized by the quantization unit 3 are variable-length coded together with other coding-related data in the VLC unit 4. The data variable-length coded by the VLC unit 4 is temporarily stored in the transmission buffer 5 as a coded bit string. The data stored in the transmission buffer 5 is then output outside the device.

【0005】量子化部3で量子化された直交変換係数は
逆量子化部6にも入力される。逆量子化部6では、入力
された直交変換係数を量子化部2と等しいステップサイ
ズで逆量子化する。逆直交変換部7では、逆量子化部6
で逆量子化された直交変換係数に対して逆直交変換を行
い、画像データに変換される。逆直交変換部7で得られ
た画像は第2フレームメモリ8に蓄積される。第2フレー
ムメモリ8に蓄積される画像データは、直交変換部2、
量子化部3、VLC部4での一連の処理を経て生成される
符号化ビット列を復号したものに等しい。動き予測部9
では、第2フレームメモリに蓄積された画像データを用
いて、以降に符号化する画像データの予測参照画像デー
タを生成する。この予測参照画像データを用いて、実際
の画像データとの差分データのみを符号化することで高
い圧縮率を実現する。
[0005] The orthogonal transform coefficients quantized by the quantization unit 3 are also input to an inverse quantization unit 6. The inverse quantization unit 6 inversely quantizes the input orthogonal transform coefficients with a step size equal to that of the quantization unit 2. In the inverse orthogonal transform unit 7, the inverse quantization unit 6
The inverse orthogonal transform is performed on the orthogonal transform coefficient inversely quantized by, and is converted into image data. The image obtained by the inverse orthogonal transform unit 7 is stored in the second frame memory 8. The image data stored in the second frame memory 8 is transmitted to the orthogonal transformation unit 2,
It is equivalent to a decoded coded bit string generated through a series of processing in the quantization unit 3 and the VLC unit 4. Motion prediction unit 9
Then, using the image data stored in the second frame memory, predicted reference image data of image data to be encoded thereafter is generated. Using this predicted reference image data, only the difference data from the actual image data is encoded, thereby realizing a high compression rate.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の画像符
号化装置では、動き予測部9が生成する予測参照画像デ
ータを用いて、実際の画像データとの差分データのみを
符号化することで高い圧縮率を実現するが、例えば動き
が変則的なシーンやフラッシュなど近隣フレームとの相
関が低いフレームが突如出現するシーンでは、正確な予
測参照画像データを生成することが困難であるため、符
号化効率が低下する、という課題がある。
However, in the conventional image coding apparatus, it is high in that only the difference data from the actual image data is coded using the predicted reference image data generated by the motion prediction section 9. Although it achieves a compression ratio, it is difficult to generate accurate predicted reference image data in scenes with irregular motion or scenes in which frames with low correlation with neighboring frames suddenly appear, such as flashes. There is a problem that efficiency is reduced.

【0007】そのため、符号化効率が低下した状態で高
い圧縮率を維持するために、例えば量子化部3において
ステップサイズを大きくするなどの処理を行うことも可
能であるが、この場合には、画質劣化を伴う、という新
たな課題が生じる。
For this reason, in order to maintain a high compression rate in a state where the coding efficiency is reduced, it is possible to perform processing such as increasing the step size in the quantization unit 3, for example. There is a new problem that image quality is deteriorated.

【0008】そこで、本発明は、このような問題点を解
決するためになされたもので、動き予測が困難なシーン
においても高い符号化効率を維持することが可能な画像
符号化装置を提供することを目的とする。
Accordingly, the present invention has been made to solve such a problem, and provides an image coding apparatus capable of maintaining high coding efficiency even in a scene where motion estimation is difficult. The purpose is to:

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】この発明に係る画像符号
化装置は、画像データを圧縮符号化する画像符号化装置
において、画像データのフレームを加工し、代替フレー
ムを生成する代替フレーム生成手段と、上記画像フレー
ムを上記代替フレームに置換するフレーム置換手段と、
を備えることを特徴とする。
According to the present invention, there is provided an image coding apparatus for compressing and coding image data, comprising: a substitute frame generating means for processing a frame of image data to generate a substitute frame; Frame replacement means for replacing the image frame with the substitute frame,
It is characterized by having.

【0010】また、上記代替フレーム生成手段は、代替
フレームを生成する際、画像データの各フレームおよび
その近傍フレームの輝度レベルまたは色差レベルを変換
する、ことを特徴とする。
[0010] Further, the alternative frame generating means converts the luminance level or the color difference level of each frame of the image data and its adjacent frame when generating the alternative frame.

【0011】また、上記代替フレーム生成手段は、代替
フレームを生成する際、入力画像フレームとその近傍フ
レームまたは入力画像フレームの近傍フレームを合成す
る、ことを特徴とする。
[0011] Further, the substitute frame generating means is characterized in that when generating the substitute frame, the input image frame is combined with its neighboring frame or a neighboring frame of the input image frame.

【0012】また、上記代替フレーム生成手段は、代替
フレームを生成する際、画像データの各フレームとその
近傍フレームとの間の動きを検出し、その検出結果に基
づいてフレームを加工することを特徴とする。
Further, when generating the substitute frame, the substitute frame generating means detects a motion between each frame of the image data and its neighboring frame, and processes the frame based on the detection result. And

【0013】また、上記フレーム置換手段は、上記代替
フレームを評価し、評価結果に基づいて上記画像フレー
ムを上記代替フレームに置換することを特徴とする。
[0013] Further, the frame replacement means evaluates the substitute frame, and replaces the image frame with the substitute frame based on the evaluation result.

【0014】また、上記フレーム置換手段は、上記代替
フレームの評価として、代替フレームの符号化効率を計
算し、その計算結果に基づいて上記画像フレームを上記
代替フレームに置換する、ことを特徴とする。
Further, the frame replacing means calculates the coding efficiency of the substitute frame as the evaluation of the substitute frame, and replaces the image frame with the substitute frame based on the calculation result. .

【0015】また、上記フレーム置換手段は、上記画像
フレームを評価し、評価結果に基づいて上記画像フレー
ムを上記代替フレームに置換することを特徴とする。
Further, the frame replacing means evaluates the image frame and replaces the image frame with the substitute frame based on the evaluation result.

【0016】また、上記フレーム置換手段は、上記画像
フレームの評価として、上記画像フレームの符号化効率
を計算し、その計算結果に基づいて上記画像フレームを
上記代替フレームに置換する、ことを特徴とする。
Further, the frame replacement means calculates the coding efficiency of the image frame as the evaluation of the image frame, and replaces the image frame with the substitute frame based on the calculation result. I do.

【0017】また、上記フレーム置換手段は、上記画像
フレームと上記代替フレームとを評価すると共に、その
評価結果を比較して、その比較結果に基づいて上記画像
フレームを上記代替フレームに置換することを特徴とす
る。
The frame replacing means evaluates the image frame and the substitute frame, compares the evaluation results, and replaces the image frame with the substitute frame based on the comparison result. Features.

【0018】また、上記フレーム置換手段は、上記画像
フレームと上記代替フレームとを符号化効率および近似
度により評価し、その評価結果を比較して上記代替フレ
ームの符号化効率が上記画像フレームの符号化効率より
良く、かつ、上記代替フレームと上記画像フレームとの
近似度が高い場合には、上記画像フレームを上記代替フ
レームに置換することを特徴とする。
Further, the frame replacing means evaluates the image frame and the substitute frame based on the coding efficiency and the degree of approximation, and compares the evaluation results to determine whether the coding efficiency of the substitute frame is the code of the image frame. When the replacement efficiency is higher and the degree of approximation between the substitute frame and the image frame is high, the image frame is replaced with the substitute frame.

【0019】また、さらに、上記代替フレーム生成手段
が画像データのフレームを加工し、代替フレームを生成
する際、その代替フレームの生成に必要な入力画像フレ
ームを保持しておく保持手段を備えることを特徴とす
る。
Still further, the present invention further comprises a holding means for holding an input image frame required for generating the substitute frame when the substitute frame generating means processes the frame of the image data and generates the substitute frame. Features.

【0020】また、上記代替フレーム生成手段は、代替
フレームの生成方法に関する情報を符号化装置内の他の
処理部に出力することを特徴とする。
Further, the substitute frame generating means outputs information on a method of generating a substitute frame to another processing unit in the encoding device.

【0021】また、上記代替フレーム生成手段は、代替
フレームの生成方法に関する情報を符号化データに多重
して復号側へ送信することを特徴とする。
Further, the substitute frame generation means is characterized in that information on a method of generating a substitute frame is multiplexed on encoded data and transmitted to a decoding side.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】実施の形態1.図1は,この発明
の画像符号化装置の実施の形態1を示すブロック図であ
る。図において、1は入力画像データを一時的に蓄積し
て符号化順に並び替える第1フレームメモリ、2は第1
フレームメモリ1に蓄積された画像データを直交変換す
る直交変換部、3は直交変換部2の出力である直交変換
係数を量子化する量子化部、4は量子化部3からの出力
データとその他符号化関連データを所定の形式で可変長
符号化するVLC部、5はVLC部4の出力を装置外部に伝送
するために一時的に蓄積するための伝送バッファ、6は
量子化部3の出力データを逆量子化する逆量子化部、7
は逆量子化部6の出力である直交変換係数に対して逆直
交変換を施す逆直交変換部、8は逆直交変換部7の出力
である画像データを一時的に蓄積する第2フレームメモ
リ、9は第2フレームメモリに蓄積された画像データを
用いて、次に符号化する画像データの予測参照画像デー
タを生成する動き予測部、10は第1フレームメモリ1
に蓄積された画像データの代替フレームを生成する代替
フレーム生成部、11は第1フレームメモリ1に蓄積さ
れた画像データを代替フレーム生成部10で生成した代
替フレームに置換するフレーム置換部である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 FIG. 1 is a block diagram showing Embodiment 1 of an image encoding device according to the present invention. In the figure, reference numeral 1 denotes a first frame memory for temporarily storing input image data and rearranging it in the encoding order, and 2 denotes a first frame memory.
An orthogonal transform unit for orthogonally transforming the image data stored in the frame memory 1, a quantizing unit 3 for quantizing the orthogonal transform coefficient output from the orthogonal transforming unit 2, and output data from the quantizing unit 3 and other data A VLC unit for performing variable-length encoding of the encoding-related data in a predetermined format, 5 a transmission buffer for temporarily storing the output of the VLC unit 4 for transmission to the outside of the apparatus, and 6 an output of the quantization unit 3 Inverse quantization unit for inversely quantizing data, 7
Is an inverse orthogonal transform unit that performs inverse orthogonal transform on the orthogonal transform coefficient output from the inverse quantization unit 6; 8 is a second frame memory that temporarily stores image data output from the inverse orthogonal transform unit 7; Reference numeral 9 denotes a motion prediction unit that uses the image data stored in the second frame memory to generate predicted reference image data of image data to be encoded next, and 10 denotes a first frame memory 1
An alternative frame generation unit 11 generates an alternative frame of the image data stored in the first frame memory 1, and a frame replacement unit 11 that replaces the image data stored in the first frame memory 1 with the alternative frame generated by the alternative frame generation unit 10.

【0023】次に動作について説明する。まず、装置外
部より入力された画像データは第1フレームメモリ1に
蓄積される。画像符号化装置が例えばISO/IEC 13818-2
に準拠している場合、画像データのフレーム順序は入力
順と符号化順で異なることがあるが、その場合は第1フ
レームメモリ1内で並び替えが行われる。
Next, the operation will be described. First, image data input from outside the device is stored in the first frame memory 1. The image encoding device is, for example, ISO / IEC 13818-2
, The frame order of the image data may be different between the input order and the encoding order. In that case, the image data is rearranged in the first frame memory 1.

【0024】次に、第1フレームメモリ1に蓄積された
画像データの中から符号化順に即した1フレームが選択
され、直交変換部2に向けて出力される。第1フレーム
メモリ1から出力された画像データは、直交変換部2に
そのまま直接入力されるか、あるいは動き予測部9が生
成した予測参照画像データと比較され、その差分データ
のみが直交変換部2に入力される。
Next, one frame according to the encoding order is selected from the image data stored in the first frame memory 1 and output to the orthogonal transform unit 2. The image data output from the first frame memory 1 is directly input to the orthogonal transformation unit 2 as it is, or is compared with the prediction reference image data generated by the motion prediction unit 9, and only the difference data is compared with the orthogonal transformation unit 2. Is input to

【0025】直交変換部2では、入力された画像データ
に対して直交変換を行う。量子化部3では、直交変換部
2から出力される直交変換係数に対して適切なステップ
サイズで量子化を行う。量子化部3で量子化された直交
変換係数は、VLC部4において、その他の符号化関連デ
ータとともに可変長符号化される。VLC部4で可変長符
号化されたデータは符号化ビット列として一旦伝送バッ
ファ5に蓄積される。伝送バッファ5に蓄積されたデー
タは装置外部に出力される。
The orthogonal transformation unit 2 performs an orthogonal transformation on the input image data. The quantization unit 3 quantizes the orthogonal transform coefficients output from the orthogonal transform unit 2 with an appropriate step size. The orthogonal transform coefficients quantized by the quantization unit 3 are variable-length coded together with other coding-related data in the VLC unit 4. The data variable-length coded by the VLC unit 4 is temporarily stored in the transmission buffer 5 as a coded bit string. The data stored in the transmission buffer 5 is output outside the device.

【0026】量子化部3で量子化された直交変換係数
は、逆量子化部6にも入力される。逆量子化部6では、
入力された直交変換係数を量子化部2と等しいステップ
サイズで逆量子化する。逆直交変換部7では、逆量子化
部6で逆量子化された直交変換係数に対して逆直交変換
を行い、画像データに変換される。逆直交変換部7で得
られた画像は、第2フレームメモリ8に蓄積される。動
き予測部9では、第2フレームメモリ8に蓄積された画
像データを用いて、以降に符号化する画像データの予測
参照画像データを生成する。
The orthogonal transform coefficients quantized by the quantization unit 3 are also input to the inverse quantization unit 6. In the inverse quantization unit 6,
The input orthogonal transform coefficients are inversely quantized with a step size equal to that of the quantization unit 2. The inverse orthogonal transform unit 7 performs an inverse orthogonal transform on the orthogonal transform coefficient inversely quantized by the inverse quantization unit 6, and converts the orthogonal transform coefficient into image data. The image obtained by the inverse orthogonal transform unit 7 is stored in the second frame memory 8. The motion prediction unit 9 uses the image data stored in the second frame memory 8 to generate predicted reference image data of image data to be encoded thereafter.

【0027】ここで、本実施の形態1では、代替フレー
ム生成部10が第1フレームメモリ1に蓄積されている
画像データの1または複数のフレーム入力して、入力し
たフレームを加工して代替フレームを生成する。フレー
ム置換部11は、代替フレーム生成部10が生成した代
替フレームと、第1フレームメモリ1に蓄積されている
元フレームとを後述するように比較したり、またはその
一方または双方を評価し、さらには評価および比較し
て、代替フレームのほうが符号化に適していると判断し
た場合は、第1フレームメモリ1に蓄積されているフレ
ームを代替フレームに置換する。
Here, in the first embodiment, the substitute frame generation unit 10 inputs one or a plurality of frames of the image data stored in the first frame memory 1 and processes the input frame to generate a substitute frame. Generate The frame replacement unit 11 compares the replacement frame generated by the replacement frame generation unit 10 with the original frame stored in the first frame memory 1 as described below, or evaluates one or both of them. In the evaluation and comparison, if it is determined that the substitute frame is more suitable for encoding, the frame stored in the first frame memory 1 is replaced with the substitute frame.

【0028】図2は、代替フレーム生成部10における
画像の加工例1を示すものである。加工前の画像データ
のフレーム#2は、同図(a)に示すように、例えば画
面背景がフラッシュした瞬間のフレームである。このよ
うなフレームは近傍のフレーム#1,#3との相関が低
いため、高い符号化効率は期待できない。
FIG. 2 shows an example 1 of processing an image in the substitute frame generating section 10. The frame # 2 of the image data before processing is, for example, a frame at the moment when the screen background flashes, as shown in FIG. Since such a frame has a low correlation with neighboring frames # 1 and # 3, high coding efficiency cannot be expected.

【0029】一方、加工後のフレーム#21は、フレー
ム#1の一部の領域に輝度レベルまたは色差レベルの変
換を施すことによって生成したフレーム#2の代替フレ
ームである。フレーム#21は、フレーム#1を加工し
て生成したものであるため、フレーム#1との間には高
い相関が保たれている。それ故、フレーム#2をフレー
ム#21に置換して符号化すれば、フレーム#21およ
びその後続のフレームにおいて高い符号化効率が期待で
きる。
On the other hand, the processed frame # 21 is a substitute frame of the frame # 2 generated by performing the conversion of the luminance level or the color difference level on a part of the frame # 1. Since the frame # 21 is generated by processing the frame # 1, a high correlation with the frame # 1 is maintained. Therefore, if the frame # 2 is replaced with the frame # 21 for encoding, high encoding efficiency can be expected in the frame # 21 and the subsequent frames.

【0030】ところで、この例では直前の1フレーム#
1を加工して代替フレームを生成しているが、加工する
フレームは直前の1フレームに限定する必要はなく、例
えば、直後の1フレームでも良いし(図2の場合であれ
ば、フレーム#3となる。)、また、数フレーム離れた
位置のフレームを加工の対象としても良い。
In this example, the immediately preceding frame #
1 is processed to generate an alternative frame, but the frame to be processed need not be limited to the immediately preceding frame, and may be, for example, the immediately succeeding frame (in the case of FIG. 2, frame # 3). In addition, a frame at a position several frames away may be processed.

【0031】図3は、代替フレーム生成部10における
画像の加工例2を示すものである。加工前の画像のフレ
ーム#2は、例えば録画時に発生したノイズ等によって
生成された、近傍フレーム#1,#3との相関が低いフ
レームである。加工後のフレーム#21は、フレーム#
1およびフレーム#2を合成して生成したフレーム#2
の代替フレームである。フレーム#21は、フレーム#
2に比べて、フレーム#1との相関が高いため、フレー
ム#2をフレーム#21に置換して符号化すれば、フレ
ーム#21およびその後続のフレームにおいて高い符号
化効率が期待できる。
FIG. 3 shows a second example of image processing in the substitute frame generator 10. The frame # 2 of the image before the processing is a frame having a low correlation with the neighboring frames # 1 and # 3 generated by, for example, noise or the like generated at the time of recording. The processed frame # 21 is the frame #
# 2 generated by synthesizing frame # 1 and frame # 2
Is an alternative frame. Frame # 21 is frame #
Since the correlation with frame # 1 is higher than that of frame # 2, if frame # 2 is replaced with frame # 21 and encoded, high encoding efficiency can be expected in frame # 21 and subsequent frames.

【0032】ところで、この例では元フレームを含む連
続した2フレームを合成しているが、必ずしもこの方針
に限る必要はない。例えばフレーム#1とフレーム#3
を合成したものを元フレーム#2の代替フレームとして
もよい。この場合、代替フレーム#21の絵柄は元フレ
ーム#2とかけ離れたものになる可能性もあるが、この
ような代替フレームに置換し、符号化するようにしても
勿論良い。これは、絵柄が複雑でかつ動きが激しいシー
ンなどでは、元フレーム#2と絵柄のかけ離れたフレー
ムが挿入されても知覚できないことが多く、むしろ、符
号化によって生じるブロックノイズなどのほうが目立つ
ことがあるからである。また、代替フレーム#21の絵
柄が元フレーム#2とかけ離れたものになったとして
も、後述するフレーム置換部11における代替フレーム
の評価や元フレームとの比較等により、動き予測に適合
しないと判断された場合には、代替フレームによる元フ
レームの置換を行わないからである。これは、他の画像
の加工例でも同様である。
In this example, two consecutive frames including the original frame are synthesized, but the present invention is not necessarily limited to this. For example, frame # 1 and frame # 3
May be used as an alternative frame of the original frame # 2. In this case, there is a possibility that the picture of the substitute frame # 21 is far away from the original frame # 2, but it is of course possible to substitute such a substitute frame and encode it. This is because, in a scene where the pattern is complicated and the movement is intense, it is often impossible to perceive even if a frame far away from the original frame # 2 is inserted. Because there is. Further, even if the pattern of the substitute frame # 21 is far from the original frame # 2, it is determined that the substitute frame # 21 does not conform to the motion prediction by the evaluation of the substitute frame in the frame replacement unit 11 described later and the comparison with the original frame. In this case, the replacement of the original frame by the substitute frame is not performed. This is the same for other image processing examples.

【0033】また、例えばフレーム#1とフレーム#2
とフレーム#3というように3つ以上のフレームを用い
て合成を行ってもよい。またさらに、合成したフレーム
に前述のような輝度レベルの変換、または色差レベルの
変換を施すことも可能とする。
For example, frame # 1 and frame # 2
And frame # 3 may be used to combine three or more frames. Further, it is possible to perform the above-described conversion of the luminance level or the conversion of the color difference level on the synthesized frame.

【0034】図4は、代替フレーム生成部10における
画像の加工例3を示すものである。加工前の画像のフレ
ーム#1とフレーム#2の中の物体の動きを検出し、検
出した動き情報を用いてフレーム#1を加工することで
フレーム#21を生成している。フレーム#21はフレ
ーム#1を加工して生成したものであるため、フレーム
#1との間で高い相関が保たれており、フレーム#2を
フレーム#21に置換して符号化すれば、高い符号化効
率が期待できる。また、フレーム#2は動き情報を用い
てフレーム#1から加工したフレームであるため、フレ
ーム#1とフレーム#21との間で動き予測を行うこと
が容易となり、図1の動き予測部9において誤った予測
がなされる確率を軽減することができる。
FIG. 4 shows a third example of image processing in the substitute frame generator 10. The motion of the object in frames # 1 and # 2 of the image before processing is detected, and frame # 1 is processed using the detected motion information to generate frame # 21. Since the frame # 21 is generated by processing the frame # 1, a high correlation is maintained between the frame # 1 and the frame # 21. Coding efficiency can be expected. Further, since the frame # 2 is a frame processed from the frame # 1 using the motion information, it is easy to perform the motion prediction between the frame # 1 and the frame # 21. The probability that an incorrect prediction is made can be reduced.

【0035】ところで、この例では連続する2フレーム
との間で動き予測を行っているが、必ずしもこの方針に
限定する必要はない。例えば、フレーム#2は、フレー
ム#1よりも以前のフレームとの間で予測を行っても良
い。この点は、上述の加工例1,2でも同様である。
In this example, motion prediction is performed between two consecutive frames. However, the present invention is not necessarily limited to this policy. For example, prediction may be performed between frame # 2 and a frame earlier than frame # 1. This point is the same in the above-described processing examples 1 and 2.

【0036】また、必ずしも以前のフレームとの間での
み予測を行うのではなく、例えば、フレーム#2は、フ
レーム#3以降のフレームとの間で予測を行っても良い
し、またフレーム#1とフレーム#3の両方を用いて予
測を行っても良い。この点も、上述の加工例1,2でも
同様である。
Further, the prediction is not necessarily performed only with the previous frame. For example, the prediction of the frame # 2 may be performed with the frames after the frame # 3, and the prediction of the frame # 1 may be performed. The prediction may be performed by using both the frame # 3 and the frame # 3. This point is also the same in the processing examples 1 and 2 described above.

【0037】次に、フレーム置換部11における代替フ
レーム生成部10が生成した代替フレームの評価手法に
ついて説明する。評価する事項としては、例えば、元フ
レームの符号化効率、代替フレームの符号化効率、代替
フレームと元フレームの近似度などがあり、勿論これら
以外でもよい。符号化効率は、水平画素間の自己相関、
または垂直画素間の自己相関、またはフレーム間の自己
相関などを計算することで評価可能である。また、近似
度は、代替フレームと元フレームの差分絶対値和などを
計算することで評価可能である。
Next, a method of evaluating the substitute frame generated by the substitute frame generation unit 10 in the frame replacement unit 11 will be described. Items to be evaluated include, for example, the coding efficiency of the original frame, the coding efficiency of the substitute frame, and the degree of approximation between the substitute frame and the original frame. The coding efficiency is the autocorrelation between horizontal pixels,
Alternatively, the evaluation can be made by calculating the autocorrelation between vertical pixels or the autocorrelation between frames. The degree of approximation can be evaluated by calculating the sum of absolute differences between the substitute frame and the original frame.

【0038】ここで、フレーム置換部11は、これらの
代替フレームの評価手法を用いる際、代替フレームの符
号化効率を求めず元フレームの符号化効率のみを求めて
評価して、元フレームの符号化効率が所定の閾値を超え
る場合のみ代替フレームに置換したり、元フレームの符
号化効率を求めず代替フレームの符号化効率のみを求め
て評価して、代替フレームの符号化効率が所定の閾値を
下回る場合のみ代替フレームに置換するというように、
元フレームあるいは代替フレームの符号化効率等、いず
れか一方のフレームの評価のみを行って、その評価結果
に基づき代替フレームの置換を行うようにしても良い
し、元フレームおよび代替フレームの双方につき符号化
効率等の評価を行って、その評価結果を比較し、代替フ
レームのほうが符号化効率が良い場合には、代替フレー
ムに置換するようにしても良い。これにより、代替フレ
ームを評価し、評価結果に基づいて入力画像フレームを
代替フレームに置換する場合には、不適切な代替フレー
ムが選択されることを防止できる一方、入力画像フレー
ムを評価し、評価結果に基づいて入力画像フレームを代
替フレームに置換する場合には、意味なく代替フレーム
に置換することを防止できる。
Here, when using these alternative frame evaluation methods, the frame replacing unit 11 obtains and evaluates only the coding efficiency of the original frame without obtaining the coding efficiency of the alternative frame, and evaluates the code of the original frame. Only when the coding efficiency exceeds a predetermined threshold, the coding efficiency of the replacement frame is replaced with the replacement frame, or the coding efficiency of the replacement frame is obtained by evaluating only the coding efficiency of the replacement frame without obtaining the coding efficiency of the original frame. Is replaced with an alternative frame only when the value falls below
Only one of the frames, such as the coding efficiency of the original frame or the substitute frame, may be evaluated, and the replacement of the substitute frame may be performed based on the evaluation result. It is also possible to evaluate the conversion efficiency and the like, compare the evaluation results, and replace the replacement frame with the replacement frame if the replacement frame has better coding efficiency. In this way, when an alternative frame is evaluated and the input image frame is replaced with the alternative frame based on the evaluation result, it is possible to prevent an inappropriate alternative frame from being selected, while evaluating the input image frame and When the input image frame is replaced with the substitute frame based on the result, it is possible to prevent the replacement with the substitute frame without meaning.

【0039】また、フレーム置換部11は、評価手法と
して符号化効率以外に近似度を用いて、符号化効率の評
価を行わず両フレームの近似度のみの1つの評価パラメ
ータのみで評価するようにしても良いし、さらには符号
化効率と近似度の2つの評価パラメータを組み合わせて
評価するようにしても良い。例えば、符号化効率と近似
度の双方に基づき評価する場合には、代替フレームの符
号化効率が元フレームの符号化効率よりも良好で、か
つ、両者の近似度が高いと判断された場合は、第1フレ
ームメモリに蓄積されている画像フレームを代替フレー
ムに置換するようにする。
Further, the frame replacement unit 11 uses an approximation degree other than the coding efficiency as an evaluation method, and evaluates only one approximation degree of the approximation degree of both frames without evaluating the coding efficiency. Alternatively, the evaluation may be performed by combining two evaluation parameters of the coding efficiency and the degree of approximation. For example, when evaluating based on both the coding efficiency and the degree of approximation, if it is determined that the coding efficiency of the substitute frame is better than the coding efficiency of the original frame and that the degree of approximation of both is high. The image frames stored in the first frame memory are replaced with substitute frames.

【0040】以上のようにして、フレーム置換部11
は、代替フレーム生成部10が生成した代替フレーム
と、第1フレームメモリ1に蓄積されている元フレーム
とを比較して評価し、代替フレームのほうが符号化に適
していると判断した場合には、第1フレームメモリ1に
蓄積されている当該元フレームを、代替フレームに置換
する。
As described above, the frame replacement unit 11
Is evaluated by comparing the substitute frame generated by the substitute frame generation unit 10 with the original frame stored in the first frame memory 1, and when it is determined that the substitute frame is more suitable for encoding, , The original frame stored in the first frame memory 1 is replaced with an alternative frame.

【0041】従って、本実施の形態1によれば、例えば
動きが変則的なシーンやフラッシュなどによって近隣フ
レームとの相関が低いフレームが出現するようなシーン
が発生した場合でも、代替フレーム生成部10が代替フ
レームを作成し、フレーム置換部11がその代替フレー
ムと第1フレームメモリ1に蓄積されている元フレーム
とを比較し、代替フレームのほうが適していると判断し
た場合は代替フレームに置換するようにしたので、代替
フレームを用いた動き予測により、正確な予測参照画像
データを生成することでき、符号化効率の低下を防止す
ることができる。
Therefore, according to the first embodiment, even when a scene in which the motion is irregular or a scene in which a frame having a low correlation with the neighboring frame appears due to flash or the like occurs, for example, the alternative frame generation unit 10 Creates a substitute frame, and the frame replacing unit 11 compares the substitute frame with the original frame stored in the first frame memory 1, and replaces the substitute frame with the substitute frame when it determines that the substitute frame is more suitable. As a result, accurate prediction reference image data can be generated by motion prediction using the substitute frame, and a decrease in coding efficiency can be prevented.

【0042】なお、上記説明では、代替フレーム生成部
10における代替フレームの生成方法を代替フレーム生
成部10以外の処理部、例えば動き予測部9等では利用
しないように説明したが、代替フレーム生成部10以外
の処理部で、代替フレーム生成部10における代替フレ
ームの生成方法を入力して、自己の処理に利用するよう
にしても勿論良い。つまり、例えば、動き予測部9で
は、代替フレームと比較する予測参照画像データを生成
する際に、代替フレーム作成部10から代替フレームの
生成方法を入力して、予測精度を向上させるようにして
も良い。このようにすれば、代替フレーム生成部10で
輝度レベルや色差レベルの変換を行った場合でも、動き
予測部9は、その変換によって生じた輝度レベルや色差
レベルの変化量を考慮しながら動き予測を行うことによ
り、予測精度を向上させることができる。
In the above description, the alternative frame generation method in the alternative frame generation unit 10 has been described not to be used in a processing unit other than the alternative frame generation unit 10, for example, the motion prediction unit 9 or the like. Of course, a processing unit other than 10 may input a method of generating a substitute frame in the substitute frame generating unit 10 and use it for its own processing. That is, for example, when generating the predicted reference image data to be compared with the substitute frame, the motion prediction unit 9 may input the method of generating the substitute frame from the substitute frame creation unit 10 to improve the prediction accuracy. good. In this way, even when the alternative frame generation unit 10 performs the conversion of the luminance level or the chrominance level, the motion prediction unit 9 performs the motion prediction while considering the change amount of the luminance level or the chrominance level caused by the conversion. Is performed, the prediction accuracy can be improved.

【0043】また、例えば、代替フレーム生成部10が
動き予測を用いて加工を行った場合、動き予測部9は、
動き予測を用いて加工を行う代替フレームの生成方法を
入力して、代替フレーム生成部10と予測パラメータを
一致させることで、予測精度を向上させることができ
る。
For example, when the substitute frame generation unit 10 performs processing using motion prediction, the motion prediction unit 9
By inputting a method of generating a substitute frame to be processed using motion prediction and matching the substitute frame generation unit 10 with the prediction parameters, the prediction accuracy can be improved.

【0044】また、代替フレーム生成部10は、代替フ
レームの生成方法を代替フレーム生成部10内の動き予
測部9等へ出力するだけでなく、VLC部4および伝送バ
ッファ5を介し復号側に対して伝達するようにしても良
い。このようにすれば、符号化装置の代替フレーム生成
部10で輝度レベルや色差レベルの変換を行った場合
に、復号装置側では、その変換によって生じた輝度レベ
ルや色差レベルの変化量を考慮しながら画質補正などの
処理を施すことができる。このことは、後述する実施の
形態2でも同様である。
The substitute frame generation unit 10 not only outputs the method of generating the substitute frame to the motion prediction unit 9 and the like in the substitute frame generation unit 10, but also outputs the method to the decoding side via the VLC unit 4 and the transmission buffer 5. May be transmitted. With this configuration, when the luminance level and the chrominance level are converted by the substitute frame generation unit 10 of the encoding apparatus, the decoding apparatus considers the amount of change in the luminance level and the chrominance level caused by the conversion. In addition, processing such as image quality correction can be performed. This is the same in Embodiment 2 described later.

【0045】実施の形態2.図5は、この発明の画像符
号化装置の実施の形態2を示すブロック図である。図に
おいて、2は入力された画像データを直交変換する直交
変換部、3は直交変換部2の出力である直交変換係数を
量子化する量子化部、4は量子化部3からの出力データ
とその他符号化関連データを所定の形式で可変長符号化
するVLC部、5はVLC部4の出力を装置外部に伝送するた
めに一時的に蓄積するための伝送バッファ、6は量子化
部3の出力データを逆量子化する逆量子化部、7は逆量
子化部6の出力である直交変換係数に対して逆直交変換
を施す逆直交変換部、8は逆直交変換部7の出力である
画像データを一時的に蓄積する第2フレームメモリ、9
は第2フレームメモリ8に蓄積された画像データを用い
て、次に符号化する画像データの予測参照画像データを
生成する動き予測部、10は入力された画像データの代
替フレームを生成する代替フレーム生成部、11は入力
された画像データと代替フレーム生成部10で生成した
その代替フレームの一方を選択し、出力するフレーム置
換部、12は代替フレーム生成部10に入力された画像
データを記録しておくためのメモリである。実施の形態
1との違いは、実施の形態2の画像符号化装置には、第
1フレームメモリ1がなくそれを利用できないので、代
替フレーム作成のために必要な入力画像フレームを保持
するメモリ12を設けた点である。
Embodiment 2 FIG. 5 is a block diagram showing Embodiment 2 of an image coding apparatus according to the present invention. In the figure, reference numeral 2 denotes an orthogonal transform unit for orthogonally transforming input image data, 3 denotes a quantizer for quantizing orthogonal transform coefficients output from the orthogonal transform unit 2, and 4 denotes output data from the quantizer 3; In addition, a VLC unit for performing variable-length encoding of encoding-related data in a predetermined format, 5 is a transmission buffer for temporarily storing the output of the VLC unit 4 for transmission to the outside of the apparatus, and 6 is a transmission buffer for the quantization unit 3. An inverse quantization unit that inversely quantizes the output data, 7 is an inverse orthogonal transform unit that performs inverse orthogonal transform on the orthogonal transform coefficient output from the inverse quantizer 6, and 8 is an output of the inverse orthogonal transform unit 7. A second frame memory for temporarily storing image data, 9
Is a motion prediction unit that uses the image data stored in the second frame memory 8 to generate predicted reference image data of image data to be encoded next, and 10 is a substitute frame that generates a substitute frame of the input image data. The generation unit 11 selects one of the input image data and the alternative frame generated by the alternative frame generation unit 10, and outputs a frame replacement unit 12 that records the image data input to the alternative frame generation unit 10. This is a memory for storing. The difference from the first embodiment is that the image encoding apparatus according to the second embodiment does not have the first frame memory 1 and cannot use the first frame memory 1, so that the memory 12 for holding the input image frame necessary for creating the substitute frame is used. Is provided.

【0046】そのため、実施の形態2の画像符号化装置
の場合、装置外部から入力された画像データは代替フレ
ーム生成部10とフレーム置換部11のそれぞれに直接
入力される。
Therefore, in the case of the image coding apparatus according to the second embodiment, image data input from outside the apparatus is directly input to each of the substitute frame generation unit 10 and the frame replacement unit 11.

【0047】ここで、代替フレーム生成部10は、メモ
リ12とのインタフェースを持っており、そのインター
フェースを介して入力された画像データをメモリ12に
蓄積する。このため、メモリ12には過去に代替フレー
ム生成部10に入力された画像データを蓄積されるが、
蓄積される入力画像フレームは、代替フレームの生成に
必要な分の1または複数のフレームのみで良い。代替フ
レーム生成部10は、メモリ12に記録された過去の入
力画像データ等を、実施の形態1などの場合と同様に加
工して、代替フレームを生成し、フレーム置換部11へ
出力する。
Here, the substitute frame generation unit 10 has an interface with the memory 12 and stores the image data input through the interface in the memory 12. For this reason, the memory 12 stores the image data input to the alternative frame generation unit 10 in the past.
The input image frames to be stored may be only one or more frames required for generating the substitute frame. The substitute frame generation unit 10 processes past input image data and the like recorded in the memory 12 in the same manner as in the first embodiment and the like, generates a substitute frame, and outputs the substitute frame to the frame replacement unit 11.

【0048】フレーム置換部11では、装置外部から入
力する画像データと、代替フレーム生成部10で生成さ
れた代替フレームとを、上述の実施の形態1の場合と同
様に評価や比較を行って、一方を選択し直交変換部2に
向けて出力する。
The frame replacement unit 11 evaluates and compares the image data input from the outside of the apparatus and the substitute frame generated by the substitute frame generation unit 10 in the same manner as in the first embodiment. One is selected and output to the orthogonal transform unit 2.

【0049】従って、本実施の形態2によれば、例えば
動きが変則的なシーンやフラッシュなどによって近隣フ
レームとの相関が低いフレームが出現するようなシーン
が発生した場合でも、実施の形態1の場合と同様に、代
替フレーム生成部10が代替フレームを作成し、フレー
ム置換部11がその代替フレームと第1フレームメモリ
1に蓄積されている元フレームとを比較し、代替フレー
ムのほうが適していると判断した場合は代替フレームに
置換するようにしたので、代替フレームを用いた動き予
測により、正確な予測参照画像データを生成することで
き、符号化効率の低下を防止することができる。
Therefore, according to the second embodiment, even when a scene in which the motion is irregular or a scene in which a frame having a low correlation with a neighboring frame appears due to a flash or the like occurs, for example, the first embodiment can be used. As in the case, the substitute frame generating unit 10 creates a substitute frame, and the frame replacing unit 11 compares the substitute frame with the original frame stored in the first frame memory 1, and the substitute frame is more suitable. When it is determined that the frame is replaced with the substitute frame, accurate prediction reference image data can be generated by motion prediction using the substitute frame, and a decrease in coding efficiency can be prevented.

【0050】また、本実施の形態2では、代替フレーム
生成のために使用する入力画像フレームを一時記憶する
メモリ12を設けたため、図1に示す実施の形態1の画
像符号化装置とは異なり、画像データの符号化順への並
び替えを行う第1フレームメモリ1を有していない画像
符号化装置であっても、代替フレームを生成することが
可能である。
Further, in the second embodiment, since the memory 12 for temporarily storing the input image frame used for generating the substitute frame is provided, unlike the image encoding apparatus of the first embodiment shown in FIG. Even an image encoding device that does not have the first frame memory 1 that rearranges image data in the encoding order can generate a substitute frame.

【0051】なお、この実施の形態2では、第1フレー
ムメモリ1を有してなく、これを利用できないので、代
替フレーム作成のために必要な入力画像フレームを保持
する保持手段としてメモリ12を設けて説明したが、本
発明では、これに限らず、代替フレーム作成のために必
要な入力画像フレームを保持できれば十分なので、例え
ば、1つ前の入力画像フレームのみが代替フレームの作
成に必要な場合は、メモリ12の代わりに代替フレーム
作成部10に入力画像フレームの遅延回路を設けてもよ
いし、以前の複数の入力画像フレームが代替フレームの
作成に必要な場合は、メモリ12の代わりに代替フレー
ム作成部10に入力画像フレームの複数段の遅延回路を
設けるようにしてもよい。
In the second embodiment, since the first frame memory 1 is not provided and cannot be used, the memory 12 is provided as holding means for holding an input image frame necessary for creating a substitute frame. However, the present invention is not limited to this, and it is sufficient if an input image frame necessary for creating an alternative frame can be held. For example, when only the previous input image frame is needed for creating an alternative frame, May provide an input image frame delay circuit in the substitute frame creating unit 10 instead of the memory 12 or, if a plurality of previous input image frames are necessary for creating the substitute frame, substitute the memory 12 The frame creating unit 10 may be provided with a plurality of stages of delay circuits for the input image frame.

【0052】また、上記実施の形態1,2では、画像符
号化装置および画像符号化方法について説明したが、本
発明は、これらの装置の機能または方法の手順を備えた
圧縮した画像データを伝送する画像伝送装置や、圧縮符
号化した画像データを磁気や光などの媒体に記録する画
像記録装置等にも適用されるものである。
In the first and second embodiments, the image encoding apparatus and the image encoding method have been described. However, according to the present invention, compressed image data having the function or procedure of these apparatuses is transmitted. The present invention is also applicable to an image transmission apparatus that performs compression and encoding, and an image recording apparatus that records compression-encoded image data on a medium such as magnetism or light.

【0053】[0053]

【発明の効果】この発明によれば、画像データのフレー
ムを加工し、代替フレームを生成し、上記画像フレーム
を上記代替フレームに置換するようにしたので、符号化
効率の悪いフレームを符号化効率の良い代替フレームに
置換して符号化することが可能となり、高い符号化効率
を維持することができる。
According to the present invention, a frame of image data is processed, a substitute frame is generated, and the image frame is replaced with the substitute frame. It is possible to perform coding by substituting with a substitute frame having good coding efficiency, and maintain high coding efficiency.

【0054】特に、代替フレームを生成する際、画像デ
ータの各フレームおよびその近傍フレームの輝度レベル
または色差レベルを変換するようにしたので、元フレー
ムに近似し、かつ符号化効率の高い代替フレームを生成
することができる。
In particular, when the substitute frame is generated, the luminance level or the color difference level of each frame of the image data and its neighboring frames is converted, so that the substitute frame which is close to the original frame and has high coding efficiency can be obtained. Can be generated.

【0055】また、代替フレームを生成する際、入力画
像フレームとその近傍フレーム、または入力画像フレー
ムの近傍フレームを合成するようにしたので、元フレー
ムに近似し、かつ符号化効率の高い代替フレームを生成
することができる。
Further, when generating the substitute frame, the input image frame and its neighboring frame or the neighboring frame of the input image frame are synthesized, so that the substitute frame which is close to the original frame and has high coding efficiency can be obtained. Can be generated.

【0056】また、代替フレームを生成する際、画像デ
ータの各フレームとその近傍フレームとの間の動きを検
出し、その検出結果に基づいてフレームを加工するよう
にしたので、元フレームに近似し、かつ符号化効率の高
い代替フレームを生成することができる。
Further, when generating the substitute frame, the motion between each frame of the image data and its neighboring frame is detected, and the frame is processed based on the detection result. In addition, it is possible to generate a substitute frame having high coding efficiency.

【0057】また、代替フレームを符号化効率等で評価
し、評価結果に基づいて上記画像フレームを上記代替フ
レームに置換するようにしたので、不適切な代替フレー
ムが選択されることを防止できる。
Further, since the substitute frame is evaluated based on the coding efficiency and the like, and the image frame is replaced with the substitute frame based on the evaluation result, it is possible to prevent an inappropriate substitute frame from being selected.

【0058】また、入力画像フレームも符号化効率等で
評価し、評価結果に基づいて上記画像フレームを上記代
替フレームに置換するようにしたので、意味なく代替フ
レームに置換されることを防止できる。
Also, the input image frame is evaluated based on the coding efficiency and the like, and the image frame is replaced with the substitute frame based on the evaluation result. Therefore, it is possible to prevent the substitute frame from being meaninglessly replaced.

【0059】また、上記代替フレーム生成手段が画像デ
ータのフレームを加工し、代替フレームを生成する際、
その代替フレームの生成に必要な入力画像フレームを保
持しておく保持手段を備えるようにしたので、符号化デ
ータを符号化順に並び換えるフレームメモリがなくて
も、適切な代替フレームを効率良く生成することができ
る。
When the substitute frame generation means processes a frame of image data to generate a substitute frame,
Since a holding means for holding an input image frame necessary for generating the substitute frame is provided, an appropriate substitute frame can be efficiently generated without a frame memory for rearranging the encoded data in the encoding order. be able to.

【0060】また、代替フレームの生成方法に関する情
報を符号化装置の各部に伝達するようにしたので、代替
フレームを効率良く符号化することができる。
Further, since information relating to the method of generating a substitute frame is transmitted to each section of the coding apparatus, the substitute frame can be coded efficiently.

【0061】また、代替フレームの生成方法に関する情
報を符号化データに多重して復号側へ送信するそうにし
たので、復号側でも代替フレームを効率良く処理するこ
とができる。
Further, since the information on the method of generating the substitute frame is multiplexed with the encoded data and transmitted to the decoding side, the decoding side can also process the substitution frame efficiently.

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

【図1】この発明の画像符号化装置の実施の形態1を示
すブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing Embodiment 1 of an image encoding device according to the present invention.

【図2】代替フレーム生成部における画像の加工例1を
示す図。
FIG. 2 is a diagram showing an image processing example 1 in an alternative frame generation unit.

【図3】代替フレーム生成部における画像の加工例2を
示す図。
FIG. 3 is a diagram showing an image processing example 2 in the alternative frame generation unit.

【図4】代替フレーム生成部における画像の加工例3を
示す図。
FIG. 4 is a diagram illustrating a third example of image processing in the alternative frame generation unit.

【図5】この発明の画像符号化装置の実施の形態2を示
すブロック図。
FIG. 5 is a block diagram showing Embodiment 2 of the image encoding device of the present invention.

【図6】従来の画像符号化装置を示すブロック図。FIG. 6 is a block diagram showing a conventional image encoding device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 第1フレームメモリ 2 直交変換部 3 量子化部 4 VLC部 5 伝送バッファ 6 逆量子化部 7 逆直交変換部 8 第2フレームメモリ 9 動き補償部 10 代替フレーム生成部(代替フレーム生成手段) 11 フレーム置換部(フレーム置換手段) 12 メモリ(記録手段) REFERENCE SIGNS LIST 1 first frame memory 2 orthogonal transformation unit 3 quantization unit 4 VLC unit 5 transmission buffer 6 inverse quantization unit 7 inverse orthogonal transformation unit 8 second frame memory 9 motion compensation unit 10 alternative frame generation unit (alternate frame generation means) 11 Frame replacement unit (frame replacement means) 12 Memory (recording means)

フロントページの続き Fターム(参考) 5C059 KK22 LA00 LA09 MA23 MC11 MC38 ME01 NN21 PP16 SS06 SS11 TA03 TB04 TC12 TC42 TD04 UA02 UA05 UA32 5J064 AA01 BA16 BB03 BC01 BC14 BC16 BD03 Continued on the front page F term (reference) 5C059 KK22 LA00 LA09 MA23 MC11 MC38 ME01 NN21 PP16 SS06 SS11 TA03 TB04 TC12 TC42 TD04 UA02 UA05 UA32 5J064 AA01 BA16 BB03 BC01 BC14 BC16 BD03

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 画像データを圧縮符号化する画像符号化
装置において、 画像データのフレームを加工し、代替フレームを生成す
る代替フレーム生成手段と、 上記画像フレームを上記代替フレームに置換するフレー
ム置換手段と、 を備えることを特徴とする画像符号化装置。
1. An image encoding apparatus for compressing and encoding image data, an alternative frame generating means for processing a frame of the image data and generating an alternative frame, and a frame replacing means for replacing the image frame with the alternative frame. An image encoding device, comprising:
【請求項2】 上記代替フレーム生成手段は、代替フレ
ームを生成する際、画像データの各フレームおよびその
近傍フレームの輝度レベルまたは色差レベルを変換す
る、ことを特徴とする請求項1に記載の画像符号化装
置。
2. The image according to claim 1, wherein the substitute frame generating means converts a luminance level or a color difference level of each frame of the image data and its neighboring frames when generating the substitute frame. Encoding device.
【請求項3】 上記代替フレーム生成手段は、代替フレ
ームを生成する際、入力画像フレームとその近傍フレー
ムまたは入力画像フレームの近傍フレームを合成する、 ことを特徴とする請求項1または請求項2記載の画像符
号化装置。
3. The substitute frame generating means, when generating a substitute frame, combines an input image frame and its neighboring frame or a neighboring frame of the input image frame. Image encoding device.
【請求項4】 上記代替フレーム生成手段は、代替フレ
ームを生成する際、画像データの各フレームとその近傍
フレームとの間の動きを検出し、その検出結果に基づい
てフレームを加工する、 ことを特徴とする請求項1〜請求項3いずれかの請求項
に記載の画像符号化装置。
4. The method according to claim 1, wherein, when generating the substitute frame, the substitute frame generation means detects a motion between each frame of the image data and its neighboring frame, and processes the frame based on the detection result. The image encoding device according to any one of claims 1 to 3, wherein
【請求項5】 上記フレーム置換手段は、上記代替フレ
ームを評価し、評価結果に基づいて上記画像フレームを
上記代替フレームに置換する、 ことを特徴とする請求項1〜請求項4いずれかに記載の
画像符号化装置。
5. The frame replacement unit according to claim 1, wherein the frame replacement unit evaluates the substitute frame, and replaces the image frame with the substitute frame based on an evaluation result. Image encoding device.
【請求項6】 上記フレーム置換手段は、上記代替フレ
ームの評価として、代替フレームの符号化効率を計算
し、その計算結果に基づいて上記画像フレームを上記代
替フレームに置換する、 ことを特徴とする請求項5記載の画像符号化装置。
6. The frame replacement means calculates the coding efficiency of the replacement frame as the evaluation of the replacement frame, and replaces the image frame with the replacement frame based on the calculation result. The image encoding device according to claim 5.
【請求項7】 上記フレーム置換手段は、上記画像フレ
ームを評価し、評価結果に基づいて上記画像フレームを
上記代替フレームに置換する、 ことを特徴とする請求項1〜請求項4いずれかに記載の
画像符号化装置。
7. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the frame replacement unit evaluates the image frame, and replaces the image frame with the substitute frame based on an evaluation result. Image encoding device.
【請求項8】 上記フレーム置換手段は、上記画像フレ
ームの評価として、上記画像フレームの符号化効率を計
算し、その計算結果に基づいて上記画像フレームを上記
代替フレームに置換する、 ことを特徴とする請求項7記載の画像符号化装置。
8. The frame replacement means calculates, as the evaluation of the image frame, a coding efficiency of the image frame, and replaces the image frame with the substitute frame based on the calculation result. The image encoding apparatus according to claim 7, wherein:
【請求項9】 上記フレーム置換手段は、上記画像フレ
ームと上記代替フレームとを評価すると共に、その評価
結果を比較して、その比較結果に基づいて上記画像フレ
ームを上記代替フレームに置換することを特徴とする請
求項1〜請求項4いずれかに記載の画像符号化装置。
9. The frame replacement means evaluates the image frame and the substitute frame, compares the evaluation results, and replaces the image frame with the substitute frame based on the comparison result. The image encoding device according to any one of claims 1 to 4, wherein
【請求項10】 上記フレーム置換手段は、上記画像フ
レームと上記代替フレームとを符号化効率および近似度
により評価し、その評価結果を比較して上記代替フレー
ムの符号化効率が上記画像フレームの符号化効率より良
く、かつ、上記代替フレームと上記画像フレームとの近
似度が高い場合には、上記画像フレームを上記代替フレ
ームに置換する、 ことを特徴とする請求項9記載の画像符号化装置。
10. The frame replacement means evaluates the image frame and the substitute frame based on the coding efficiency and the degree of approximation, and compares the evaluation results to determine whether the coding efficiency of the substitute frame is the code of the image frame. 10. The image encoding device according to claim 9, wherein the image frame is replaced with the alternative frame when the replacement efficiency is higher and the degree of approximation between the alternative frame and the image frame is high.
【請求項11】 さらに、上記代替フレーム生成手段が
画像データのフレームを加工し、代替フレームを生成す
る際、その代替フレームの生成に必要な入力画像フレー
ムを保持しておく保持手段を備える、 ことを特徴とする請求項1〜請求項10いずれかに記載
の画像符号化装置。
11. When the substitute frame generating means processes a frame of image data and generates a substitute frame, the substitute frame generating means includes a holding means for holding an input image frame required for generating the substitute frame. The image encoding device according to any one of claims 1 to 10, wherein
【請求項12】 上記代替フレーム生成手段は、代替フ
レームの生成方法に関する情報を符号化装置内の他の処
理部に出力する、 ことを特徴とする請求項1〜請求項11記載の画像符号
化装置。
12. The image encoding apparatus according to claim 1, wherein said alternative frame generating means outputs information relating to a method of generating an alternative frame to another processing unit in the encoding apparatus. apparatus.
【請求項13】 上記代替フレーム生成手段は、代替フ
レームの生成方法に関する情報を符号化データに多重し
て復号側へ送信する、 ことを特徴とする請求項1〜請求項11記載の画像符号
化装置。
13. The image encoding apparatus according to claim 1, wherein said alternative frame generating means multiplexes information on a method of generating an alternative frame into encoded data and transmits the multiplexed data to a decoding side. apparatus.
【請求項14】 画像データを圧縮符号化する画像符号
化方法において、 画像データのフレームを加工し、代替フレームを生成
し、上記画像フレームを上記代替フレームに置換する、 ことを特徴とする画像符号化方法。
14. An image encoding method for compressing and encoding image data, wherein a frame of the image data is processed, an alternative frame is generated, and the image frame is replaced with the alternative frame. Method.
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