JP2003333600A - Image encoding method and image decoding method - Google Patents

Image encoding method and image decoding method

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JP2003333600A
JP2003333600A JP2002134166A JP2002134166A JP2003333600A JP 2003333600 A JP2003333600 A JP 2003333600A JP 2002134166 A JP2002134166 A JP 2002134166A JP 2002134166 A JP2002134166 A JP 2002134166A JP 2003333600 A JP2003333600 A JP 2003333600A
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JP
Japan
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frame
prediction
image
display time
frames
Prior art date
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Pending
Application number
JP2002134166A
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Japanese (ja)
Inventor
Makoto Hagai
誠 羽飼
Shinya Sumino
眞也 角野
Toshiyuki Kondo
敏志 近藤
Seishi Abe
清史 安倍
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inter-frame encoding method for selecting two optional reference frames from encoded frames to predict by interpolation, and efficiently encoding a block header denoting a block prediction type. <P>SOLUTION: A block header is variable-length-coded by using different code word tables between the case when a coding target frame includes a block subjected to interpolation prediction on the basis of a reference frame having a display time before and after display time information of the coding target frame in a picture and the case when the coding target frame includes a block subjected to interpolation prediction on the basis of a reference frame having a display time before and after the display time information of the coding target frame in a picture. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

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、画像信号を符号化
および復号する方法、並びにそれをソフトウェアで実施
するためのプログラムが記録された記録媒体に係るもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of encoding and decoding an image signal, and a recording medium having a program for implementing the same implemented by software.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、マルチメディアアプリケーション
の発展に伴い、画像・音声・テキストなど、あらゆるメ
ディアの情報を統一的に扱うことが一般的になってき
た。この時、全てのメディアをディジタル化することに
より統一的にメディアを扱うことが可能になる。しかし
ながら、ディジタル化された画像は膨大なデータ量を持
つため、蓄積・伝送のためには、画像の情報圧縮技術が
不可欠である。一方で、圧縮した画像データを相互運用
するためには、圧縮技術の標準化も重要である。画像圧
縮技術の標準規格としては、ITU(国際電気通信連合
電気通信標準化部門)のH.261、H.263、ISO(国際
標準化機構)のMPEG(Moving Picture Experts Gro
up)-1、MPEG-2、MPEG-4などがある。また、ITUで
は、現在、最新の画像符号化規格としてH.26Lが標準化
中である。
2. Description of the Related Art In recent years, with the development of multimedia applications, it has become common to uniformly handle information of all media such as images, voices and texts. At this time, it becomes possible to handle media in a unified manner by digitizing all media. However, since a digitized image has a huge amount of data, an image information compression technique is indispensable for storage and transmission. On the other hand, standardization of compression technology is also important in order to interoperate compressed image data. Image compression technology standards include ITU (International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector) H.261, H.263, and ISO (International Organization for Standardization) MPEG (Moving Picture Experts Gro).
up) -1, MPEG-2, MPEG-4 and so on. Further, H.26L is currently being standardized by ITU as the latest image coding standard.

【0003】これらの動画像符号化方式に共通の技術と
して動き補償を伴うフレーム間予測がある。これらの動
画像符号化方式の動き補償では、入力画像のフレームを
所定のサイズの矩形(以降、ブロックと呼ぶ)に分割
し、各ブロック毎にフレーム間の動きを示す動きベクト
ルから予測画素を生成する。MPEGのフレーム間予測に
は、符号化対象フレームより表示時刻が前のフレーム1
枚から予測を行う前方予測、符号化対象フレームより表
示時刻が後のフレーム1枚から予測を行う後方予測、符
号化対象フレームに対し表示時刻が前のフレームと表示
時刻が後のフレームの計2枚のフレームから画素補間に
よる予測を行う双方向予測が使用される。
Interframe prediction with motion compensation is a technique common to these moving picture coding systems. In motion compensation of these moving image coding methods, a frame of an input image is divided into rectangles of a predetermined size (hereinafter referred to as blocks), and a prediction pixel is generated from a motion vector indicating a motion between frames for each block. To do. For inter-frame prediction of MPEG, frame 1 whose display time is earlier than the encoding target frame
Forward prediction that predicts from the number of frames, backward prediction that predicts from one frame whose display time is later than the frame to be encoded, frame that has a display time earlier than the frame to be encoded and a frame that has a display time later than the frame to be encoded. Bi-directional prediction is used that performs prediction by pixel interpolation from a single frame.

【0004】図11は、従来の画像符号化装置の構成を
示すブロック図である。画像符号化装置は、画像信号Im
gをブロックに分割し、そのブロック毎に処理を行う。
減算器Subは、画像符号化装置に入力した画像信号Imgを
から予測画像信号Predを減算し、残差信号Resとして出
力する。 画素復号化手段ImgDecは、残差信号Resを入力
し、DCT変換・量子化などの画像符号化処理を行い、
量子化済DCT係数などを含む残差符号化信号EResを出
力する。画像復号手段ImgDecは、残差符号化信号EResを
入力し、逆量子化・逆DCT変換などの画像復号処理を
行い、残差復号信号DResを出力する。加算器Addは、残
差復号信号DResと予測画像信号Predを加算し、再構成画
像信号Reconとして出力する。再構成画像信号Reconで、
以降のフレーム間予測で参照される可能性がある信号
は、マルチフレームバッファMFrmBufに格納する。
FIG. 11 is a block diagram showing the structure of a conventional image coding apparatus. The image coding device uses the image signal Im
Divide g into blocks and process each block.
The subtractor Sub subtracts the predicted image signal Pred from the image signal Img input to the image encoding device, and outputs it as a residual signal Res. The pixel decoding means ImgDec inputs the residual signal Res, performs image coding processing such as DCT conversion / quantization,
The residual coded signal ERes including the quantized DCT coefficient is output. The image decoding means ImgDec inputs the residual encoded signal ERes, performs image decoding processing such as inverse quantization / inverse DCT conversion, and outputs the residual decoded signal DRes. The adder Add adds the residual decoded signal DRes and the predicted image signal Pred, and outputs the reconstructed image signal Recon. With the reconstructed image signal Recon,
Signals that may be referred to in the subsequent inter-frame prediction are stored in the multi-frame buffer MFrmBuf.

【0005】ここで、MHピクチャについて図12を用い
て説明する。図12はMHピクチャの概念図である。Frm
は符号化対象のMHピクチャ、FwRef1, FwRef2は符号化対
象フレームFrmより表示時刻が前の符号化済フレーム、B
wRef1, BwRef2は符号化対象フレームFrmより表示時刻が
後の符号化済フレームを示す。ブロックBlk1は、フレー
ムFwRef2に含まれる参照ブロックRefBlk11とフレームBw
Ref1に含まれる参照ブロックRefBlk12から画素補間によ
り生成した予測画素でフレーム間予測されるブロックで
ある。ブロックBlk2は、フレームFwRef1に含まれる参照
ブロックRefBlk2からフレーム間予測されるブロックで
ある。ブロックBlk3は、フレームBwRef1に含まれる参照
ブロックRefBlk3からフレーム間予測されるブロックで
ある。ブロックBlk1のように、複数の参照フレームから
画素補間によりフレーム間予測されるブロックを補間予
測ブロックと呼ぶ。ブロックBlk2のように、符号化対象
フレームに対し表示時刻が前の参照フレームからフレー
ム間予測されるブロックを前方予測ブロックと呼ぶ。ブ
ロックBlk3のように、符号化対象フレームに対し表示時
刻が後の参照フレームからフレーム間予測されるブロッ
クを後方予測ブロックと呼ぶ。また、図示していない
が、フレーム間予測を行わず符号化対象フレーム内の画
素から予測を行うブロックを面内予測ブロックと呼ぶ。
MHピクチャは、補間予測ブロックのように複数毎の参照
フレームからフレーム間予測を行うブロックをピクチャ
内に含むことが可能なピクチャである。一方で、補間予
測ブロックを含まず、前方予測ブロックや後方予測ブロ
ックのように1枚の参照フレームからフレーム間予測を
行うブロックをピクチャ内に含むことが可能なピクチャ
をSHピクチャと呼ぶ。また、面内予測ブロックのみから
構成されるピクチャをIピクチャと呼ぶ。画素補間によ
る予測画素値には、例えば、画素平均値や、符号化対象
フレームと2枚の参照フレームの表示時刻差により画素
値を重み付け加算した値や、2つのブロックの画素から
の線形予測式(線形予測係数は符号化信号中に別途格
納)によるの画素値を使用することができる。
Now, the MH picture will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a conceptual diagram of an MH picture. Frm
Is the MH picture to be encoded, FwRef1 and FwRef2 are the encoded frames whose display time is earlier than the encoding target frame Frm, and B
wRef1 and BwRef2 indicate encoded frames whose display time is later than the encoding target frame Frm. Block Blk1 is a reference block RefBlk11 and frame Bw included in frame FwRef2.
It is a block that is inter-frame predicted with a prediction pixel generated by pixel interpolation from a reference block RefBlk12 included in Ref1. The block Blk2 is a block inter-frame predicted from the reference block RefBlk2 included in the frame FwRef1. The block Blk3 is a block inter-frame predicted from the reference block RefBlk3 included in the frame BwRef1. A block, such as the block Blk1, which is inter-frame predicted from a plurality of reference frames by pixel interpolation is called an interpolation prediction block. A block, such as the block Blk2, which is inter-frame predicted from a reference frame whose display time is previous to the encoding target frame is called a forward prediction block. A block, such as the block Blk3, which is inter-frame predicted from a reference frame whose display time is later than the encoding target frame is called a backward prediction block. Although not shown, a block in which inter-frame prediction is not performed and prediction is performed from pixels in the encoding target frame is referred to as an in-plane prediction block.
An MH picture is a picture that can include a block that performs inter-frame prediction from a plurality of reference frames, such as an interpolation prediction block, in the picture. On the other hand, a picture that does not include an interpolated prediction block and that can include a block that performs inter-frame prediction from one reference frame, such as a forward prediction block and a backward prediction block, in a picture is called an SH picture. Also, a picture composed of only intra prediction blocks is called an I picture. The pixel value predicted by pixel interpolation is, for example, a pixel average value, a value obtained by weighting and adding pixel values according to a display time difference between the encoding target frame and two reference frames, or a linear prediction formula from pixels of two blocks. The pixel value according to (the linear prediction coefficient is separately stored in the encoded signal) can be used.

【0006】図11の動き推定手段ME0は、マルチフレ
ームバッファMFrmBufに格納された参照フレームRefFrms
と符号化対象フレームのピクチャ種別を示すピクチャ種
別PicTypeを入力し、動き推定を行い、前方予測、補間
予測などブロックに対する予測方法を示す予測種別Pred
Type0、選択した参照フレームを示す参照フレーム番号R
efNo1,RefNo2、動きベクトルMV1,MV2を出力する。動き
推定手段ME0は、複数参照フレーム補間予測時には、2
つの参照フレームが選択されるため、2つの参照フレー
ム番号と2つの動きベクトルを出力する。このとき、マ
ルチフレームバッファMFrmBufは参照フレーム番号RefNo
1,RefNo2と動きベクトルMV1,MV2に対応する参照ブロッ
クRefBlk1,RefBlk2を出力する。画素補間手段Polは2個
の参照ブロックRefBlk1,RefBlk2の対応する画素値を補
間し、補間ブロックRefPolとして出力する。動き推定手
段ME0は、複数参照フレーム補間予測以外のフレーム間
予測時には、1つの参照フレームが選択されるため、1
つの参照フレーム番号RefNo1と1つの動きベクトルMV1
を出力する。このとき、マルチフレームバッファMFrmBu
fは参照フレーム番号RefNo1と動きベクトルMV1に対応す
る参照ブロックRefBlkを出力する。予測種別PredType0
が補間予測を示す場合には、スイッチSW11は"1"側に切
り替わり、補間ブロックRefPol が予測画像信号Predと
して使用される。予測種別PredType0が補間予測以外の
フレーム間予測方法を示す場合には、スイッチSW11は"
1"側に切り替わり、参照ブロックRefBlkが予測画像信
号Predとして使用される。動きベクトル予測手段MVPred
1は、動きベクトルバッファMVBuf1に格納された符号化
済動きベクトルから、動きベクトルMV1に対する予測動
きベクトルPMV1を生成する。動きベクトル減算器MVSub1
は、動きベクトルMV1と予測動きベクトルPMV1の差分ベ
クトルを計算し、差分動きベクトルDMV1として出力す
る。動きベクトルMV1は、以降に符号化する予測動きベ
クトル生成のために、動きベクトルバッファMVBuf1に格
納する。同様に動きベクトル予測手段MVPred2は予測動
きベクトルPMV2を生成し、動きベクトル減算器MVSub2は
動きベクトルMV2と予測動きベクトルPMV2の差分ベクト
ルを計算し差分動きベクトルDMV2として出力し、動きベ
クトルMV2を動きベクトルバッファMVBuf2に格納する。I
ピクチャ用ブロックヘッダ信号生成手段GenIHdrは、Iピ
クチャに使用されるブロックのブロックヘッダ信号を生
成し、SHピクチャ用ブロックヘッダ信号生成手段GenSHH
drはSHピクチャに使用されるブロックのブロックヘッダ
信号を生成し、MHピクチャ用ブロックヘッダ信号生成手
段GenMHHdrはMHピクチャに使用されるブロックのブロッ
クヘッダ信号を生成する。ブロックヘッダ信号の生成方
法は後述する。スイッチSW12はピクチャ種別PicTypeがI
ピクチャの場合には"0"に切り替わりIピクチャ用ブロッ
クヘッダ信号生成手段GenIHdrの出力をブロックヘッダ
信号BlkHdr0として出力し、SHピクチャの場合には"1"
に切り替わりSHピクチャ用ブロックヘッダ信号生成手段
GenSHHdrの出力をブロックヘッダ信号BlkHdr0として出
力し、、MHピクチャの場合には"2"に切り替わりMHピク
チャ用ブロックヘッダ信号生成手段GenMHHdrの出力をブ
ロックヘッダ信号BlkHdr0として出力する。可変長符号
化手段VLC0は、残差符号化信号ERes、参照フレーム番号
RefNo1,RefNo2、差分動きベクトルDMV1,DMV2、ブロック
ヘッダ信号BlkHdr0、ピクチャ種別PicTypeを可変長符号
化し、符号化信号BitStrm0として出力する。
The motion estimation means ME0 of FIG. 11 uses the reference frame RefFrms stored in the multi-frame buffer MFrmBuf.
And a picture type PicType indicating the picture type of the encoding target frame are input, motion estimation is performed, and a prediction type Pred indicating a prediction method for blocks such as forward prediction and interpolation prediction
Type0, reference frame number R indicating the selected reference frame
Outputs efNo1 and RefNo2 and motion vectors MV1 and MV2. The motion estimator ME0 is set to 2 when the multiple reference frame interpolation prediction is performed.
Since one reference frame is selected, two reference frame numbers and two motion vectors are output. At this time, the multi-frame buffer MFrmBuf displays the reference frame number RefNo.
Reference blocks RefBlk1 and RefBlk2 corresponding to 1, RefNo2 and motion vectors MV1 and MV2 are output. The pixel interpolating means Pol interpolates the corresponding pixel values of the two reference blocks RefBlk1 and RefBlk2 and outputs the interpolated block RefPol. Since the motion estimation unit ME0 selects one reference frame during inter-frame prediction other than multi-reference frame interpolation prediction,
One reference frame number RefNo1 and one motion vector MV1
Is output. At this time, the multi-frame buffer MFrmBu
f outputs the reference block RefBlk corresponding to the reference frame number RefNo1 and the motion vector MV1. Prediction type PredType0
Indicates interpolation prediction, the switch SW11 is switched to the "1" side and the interpolation block RefPol is used as the predicted image signal Pred. If the prediction type PredType0 indicates an interframe prediction method other than interpolation prediction, the switch SW11 is set to "
The reference block RefBlk is used as the predicted image signal Pred by switching to the 1 "side. Motion vector prediction means MVPred
1 generates a motion vector predictor PMV1 for the motion vector MV1 from the coded motion vector stored in the motion vector buffer MVBuf1. Motion vector subtractor MVSub1
Calculates a difference vector between the motion vector MV1 and the predicted motion vector PMV1 and outputs it as the difference motion vector DMV1. The motion vector MV1 is stored in the motion vector buffer MVBuf1 for generation of a motion vector predictor to be coded thereafter. Similarly, the motion vector predicting means MVPred2 generates a motion vector predictor PMV2, the motion vector subtractor MVSub2 calculates a difference vector between the motion vector MV2 and the motion vector predictor PMV2, and outputs it as a difference motion vector DMV2, which is the motion vector MV2. Store in buffer MVBuf2. I
The picture block header signal generation means GenIHdr generates a block header signal of a block used for an I picture, and SH picture block header signal generation means GenSHH
dr generates a block header signal of a block used for an SH picture, and MH picture block header signal generation means GenMHHdr generates a block header signal of a block used for an MH picture. The method of generating the block header signal will be described later. Switch SW12 has picture type PicType of I
In the case of a picture, it is switched to "0" and the output of the I picture block header signal generation means GenIHdr is output as the block header signal BlkHdr0, and in the case of an SH picture it is "1".
Switching to SH picture block header signal generation means
The output of GenSHHdr is output as a block header signal BlkHdr0, and in the case of an MH picture, the output is switched to "2" and the output of the MH picture block header signal generation unit GenMHHdr is output as a block header signal BlkHdr0. The variable length coding means VLC0 uses the residual coded signal ERes and the reference frame number.
Variable length coding is performed on RefNo1 and RefNo2, differential motion vectors DMV1 and DMV2, block header signal BlkHdr0, and picture type PicType, and the coded signal BitStrm0 is output.

【0007】図13は、H.26Lのマクロブロックの例で
ある。ITUで現在標準化中のH.26Lでは、フレームを
マクロブロックと呼ばれる16x16サイズのブロックに分
割しマクロブロック毎に符号化を行う。動き補償はマク
ロブロックをさらに分割したブロック単位で行うことが
可能である。H.26Lでは動き補償ブロックが階層的に構
成されており、まず、マクロブロックを16x16,16x8,8x1
6,8x8のブロック単位に分割して動き補償を行うことが
可能である。次に8x8のブロックに限り、8x8,8x4,4x8,4
x4に分割して動き補償することが可能である。フレーム
間参照の予測方向に関しては、16x16,16x8,8x16,8x8単
位で選択することができる。図13 (1)のマクロブロッ
クでは、16x8サイズの動き補償ブロックに分割されてお
り、各ブロックの予測方向は前方、双方向補間である。
図13 (2)のマクロブロックでは、まず、8x8サイズの
動き補償ブロックに分割されており、さらに右上の8x8
サイズのブロックは4x8サイズの動き補償ブロックに分
割されている。8x8サイズのブロックの予測方向は、左
上と左下のブロックが前方、右上と右下のブロックが双
方向補間である。H.26Lでは、予測の種類、フレーム間
予測の予測方向、フレーム間予測の動き補償ブロックサ
イズを、ブロックヘッダ信号と呼ばれる可変長符号語で
符号化している。図14は、H.26Lのブロックヘッダ信
号の符号語表である。この符号語表はH.26LのWorking D
raft 2.0におけるBピクチャのブロックヘッダ信号の符
号語表である。H.26LのWorking Draft 2.0におけるBピ
クチャは上記に説明したMHピクチャに対応する。ブロッ
クヘッダ信号の符号語表はピクチャ毎に異なる。Iピク
チャ、SHピクチャ(H.26L Working Draft 2.0ではPピク
チャとして定義されている)のブロックヘッダ信号の符
号語表は、本発明と直接関係無いため、説明を省略す
る。図14の(A)はマクロブロックに対するブロックヘ
ッダ信号の可変長符号語を示す符号語表である。符号化
は符号語表のある行を選択して対応する可変長符号語を
符号化することで行う。表中の"コード番号"の列は可変
長符号語を識別する値で、異なるコード番号には異なる
可変長符号語が割り当てられる。表中の"ビット長"の列
は可変長符号語のビット長を示す。表中の"モード"の列
は予測方法を示す。16x16〜8x8は、マクロブロックがフ
レーム間予測で符号化されており、動き補償ブロックサ
イズが16x16〜8x8の値であることを示す。Directは、マ
クロブロックがフレーム間予測に符号化済フレームの動
きベクトルを使用する特殊なフレーム間予測(ダイレク
トモードと呼ばれる)で符号化されていることを示す。
Intra4x4,Intra16x16はマクロブロックが面内予測され
ていることを示す。ダイレクトモードと面内予測に関し
ては、本発明と直接関係ないため、これ以上の説明を省
略する。表中の"第1ブロック予測方向"、"第2ブロック
予測方向"の列は、動き補償ブロックが16x8,8x16の場合
では、マクロブロック内の2個のブロック、それぞれの
予測方向を示す。動き補償ブロックが16x16の場合には
マクロブロック内にブロックが1個だけなので、"第1ブ
ロック予測方法"の列のみを使用してブロックの予測方
向を示す。予測方向の前方は前方予測、後方は後方予
測、双方向補間は補間予測を示す。マクロブロックが8x
8サイズに分割された場合、すなわち、図14 (A)のコ
ード番号22の可変長符号語が使用された場合のみ、さら
に8x8以下の分割を示すために、図14 (B)の符号語表
による可変長符号語が4個符号化される。表中の"ビット
長"の列は可変長符号語のビット長を示す。表中の"モー
ド"の列は予測方法を示す。表中の"予測方向"の列は、
ブロックの予測方向を示す。図13 (1)のマクロブロッ
クを符号化した場合には、図14 (A)の符号語表のコー
ド番号12の可変長符号語が符号化され、ビット量は7ビ
ットになる。図13 (2)のマクロブロックを符号化した
場合には、まず、図14 (A)の符号語表のコード番号22
の可変長符号語が符号化される。次に、左上の8x8ブロ
ックには図14 (B)の符号語表のコード番号1、右上の8
x8ブロックは図14 (B)の符号語表のコード番号9、左
下の8x8ブロックは図14 (B)の符号語表のコード番号
1、右下の8x8ブロックは図14 (B)の符号語表のコード
番号3の可変長符号語で符号化される。図13 (2) マク
ロブロックを符号化した場合の合計ビット量は27ビッ
トである。
FIG. 13 shows an example of an H.26L macro block. In H.26L, which is currently being standardized by the ITU, a frame is divided into 16x16 size blocks called macroblocks, and coding is performed for each macroblock. Motion compensation can be performed in block units obtained by further dividing a macroblock. In H.26L, motion compensation blocks are hierarchically structured.First, macroblocks are 16x16, 16x8, 8x1.
It is possible to perform motion compensation by dividing it into 6,8x8 blocks. Then only 8x8 blocks, 8x8,8x4,4x8,4
It is possible to perform motion compensation by dividing into x4. The prediction direction of inter-frame reference can be selected in units of 16x16, 16x8, 8x16, 8x8. The macroblock of FIG. 13A is divided into motion compensation blocks of 16 × 8 size, and the prediction direction of each block is forward and bidirectional interpolation.
In the macroblock of FIG. 13 (2), it is first divided into motion compensation blocks of 8x8 size.
The size block is divided into 4x8 size motion compensation blocks. The prediction direction of an 8x8 size block is such that the upper left and lower left blocks are forward, and the upper right and lower right blocks are bidirectional interpolation. In H.26L, the type of prediction, the prediction direction of interframe prediction, and the motion compensation block size of interframe prediction are encoded by a variable length codeword called a block header signal. FIG. 14 is a codeword table of an H.26L block header signal. This codeword table is H.26L Working D
It is a codeword table of the block header signal of the B picture in raft 2.0. The B picture in Working Draft 2.0 of H.26L corresponds to the MH picture described above. The codeword table of the block header signal differs for each picture. The code word table of the block header signal of the I picture and the SH picture (defined as the P picture in H.26L Working Draft 2.0) is not directly related to the present invention, and the description thereof will be omitted. FIG. 14A is a codeword table showing variable-length codewords of the block header signal for the macroblock. Encoding is performed by selecting a row in the codeword table and encoding the corresponding variable-length codeword. The column of "code number" in the table is a value for identifying a variable length code word, and different variable length code words are assigned to different code numbers. The column of "bit length" in the table indicates the bit length of the variable length codeword. The column of "mode" in the table shows the prediction method. 16x16 to 8x8 indicates that the macroblock is coded by interframe prediction and the motion compensation block size is a value of 16x16 to 8x8. Direct indicates that the macroblock is encoded with a special interframe prediction (called direct mode) that uses the motion vector of the encoded frame for interframe prediction.
Intra4x4 and Intra16x16 indicate that the macroblock is in-plane predicted. Since the direct mode and the in-plane prediction are not directly related to the present invention, further description will be omitted. The columns of "first block prediction direction" and "second block prediction direction" in the table indicate the prediction directions of two blocks in a macroblock when the motion compensation block is 16x8, 8x16. When the motion compensation block is 16x16, since there is only one block in the macroblock, only the column of "first block prediction method" is used to indicate the prediction direction of the block. The forward direction in the prediction direction indicates forward prediction, the backward direction indicates backward prediction, and the bidirectional interpolation indicates interpolation prediction. 8x macroblocks
The codeword table of FIG. 14 (B) is shown only in the case of being divided into 8 sizes, that is, only when the variable length codeword of code number 22 of FIG. 4 variable-length codewords are encoded. The column of "bit length" in the table indicates the bit length of the variable length codeword. The column of "mode" in the table shows the prediction method. The column of "Prediction direction" in the table is
Indicates the prediction direction of the block. When the macroblock of FIG. 13 (1) is encoded, the variable length codeword of code number 12 in the codeword table of FIG. 14 (A) is encoded, and the bit amount becomes 7 bits. When the macroblock of FIG. 13 (2) is encoded, first, the code number 22 of the codeword table of FIG.
Variable length codewords are encoded. Next, in the upper left 8x8 block, code number 1 in the codeword table of FIG.
The x8 block is code number 9 in the codeword table of FIG. 14 (B), the lower left 8x8 block is the code number of the codeword table in FIG. 14 (B)
1, the lower right 8x8 block is encoded by the variable length codeword of code number 3 in the codeword table of FIG. 14 (B). FIG. 13 (2) The total bit amount when the macro block is encoded is 27 bits.

【0008】図15は、従来の画像符号化装置の画像符
号化信号フォーマットの概念図である。Frameは1フレー
ム分の符号化信号、Blockは1ブロック分の符号化信号、
BlkHdr0はブロックヘッダ信号、RefNo1,RefNo2は参照フ
レーム番号、DMV1,DMV2は差分動きベクトルを示す。Blo
ckは16x16サイズの補間予測によるブロックの符号化信
号とすると、符号化信号中に2つの参照フレームに対す
る参照フレーム番号RefNo1,RefNo2と差分動きベクトルD
MV1,DMV2を含むことになる。
FIG. 15 is a conceptual diagram of an image coded signal format of a conventional image coding apparatus. Frame is a coded signal for one frame, Block is a coded signal for one block,
BlkHdr0 indicates a block header signal, RefNo1 and RefNo2 indicate reference frame numbers, and DMV1 and DMV2 indicate differential motion vectors. Blo
If ck is a coded signal of a block by 16x16 size interpolation prediction, reference frame numbers RefNo1, RefNo2 and difference motion vector D for two reference frames in the coded signal.
It will include MV1 and DMV2.

【0009】図16は、従来の画像復号装置の構成を示
すブロック図である。可変長復号手段VLD0は、画像符号
化信号BitStrm0を入力し可変長復号を行い、残差符号化
信号ERes、差分動きベクトルDMV1,DMV2、参照フレーム
番号RefNo1,RefNo2、ブロックヘッダ信号BlkHdr0、ピク
チャ種別PicTypeを出力する。画素復号化手段ImgDec
は、残差符号化信号EResを入力し、逆量子化・逆DCT
変換などの画像復号処理を行い、残差復号信号DResを出
力する。加算器Addは、残差復号信号DResと予測画像信
号Predを加算し、復号画像信号DImgとして画像復号装置
外に出力する。Iピクチャ用ブロックヘッダ解析手段IHd
rDecはIピクチャのブロックヘッダ信号を解析し予測種
別を出力する。SHピクチャ用ブロックヘッダ解析手段SH
HdrDecはSHピクチャのブロックヘッダ信号を解析し予測
種別を出力する。MHピクチャ用ブロックヘッダ解析手段
MHHdrDecはMHピクチャのブロックヘッダ信号を解析し予
測種別を出力する。スイッチSW22,SW23は、ピクチャ種
別PicTypeがIピクチャを示すならば"0"側に切り替えIピ
クチャ用ブロックヘッダ解析手段IHdrDecの出力を予測
種別PredType0として出力し、ピクチャ種別PicTypeがSH
ピクチャを示すならば"1"側に切り替えSHピクチャ用ブ
ロックヘッダ解析手段SHHdrDecの出力を予測種別PredTy
pe0として出力し、ピクチャ種別PicTypeがMHピクチャを
示すならば"2"側に切り替えMHピクチャ用ブロックヘッ
ダ解析手段MHHdrDecの出力を予測種別PredType0として
出力する。動きベクトル予測手段MVPred1は動きベクト
ルバッファMVBuf1の復号済み動きベクトルから予測動き
ベクトルPMV1を生成する。動きベクトル加算器MVAdd1は
差分動きベクトルDMV1と予測動きベクトルPMV1を加算し
動きベクトルMV1として出力する。動きベクトルMV1は、
以降の動きベクトル復号時の予測ベクトル生成のために
同様に動きベクトルバッファMVBuf1に格納する、動きベ
クトル予測手段MVPred2は動きベクトルバッファMVBuf2
の復号済み動きベクトルから予測動きベクトルPMV2を生
成し、動きベクトル加算器MVAdd2は差分動きベクトルDM
V2と予測動きベクトルPMV2を加算し動きベクトルMV2と
して出力し、動きベクトルMV2を動きベクトルバッファM
VBuf2に格納する。マルチフレームバッファMFrmBufは、
フレーム間予測のために復号画像信号DImgをバッファに
格納する。予測種別PredType0が補間予測を示す場合に
は、マルチフレームバッファMFrmBufは動きベクトルMV1
に対応する参照ブロックRefBlk1と動きベクトルMV2に対
応する参照ブロックRefBlk2を出力する。画素補間手段P
olは2個の参照ブロックRefBlk1,RefBlk2の対応する画素
値を補間し、補間ブロックRefPolとして出力する。予測
種別PredType0が、補間予測以外のフレーム間予測を示
す場合には、マルチフレームバッファMFrmBufは参照フ
レーム番号RefNo1と動きベクトルMV1に対応する参照ブ
ロックRefBlkを出力する。予測種別PredType0が複数参
照フレーム補間予測を示す場合には、スイッチSW11は"
1"側に切り替わり、補間ブロックRefPol が予測画像信
号Predとして使用される。予測種別PredTypeが複数参照
フレーム補間予測以外のフレーム間予測方法を示す場合
には、スイッチSW11は"1"側に切り替わり、参照ブロッ
クRefBlkが予測画像信号Predとして使用される。以上、
説明した処理により画像復号装置は画像符号化信号BitS
trm0を復号し、画像復号信号DImgとして出力する。
FIG. 16 is a block diagram showing the structure of a conventional image decoding apparatus. The variable length decoding means VLD0 inputs the image coded signal BitStrm0 and performs variable length decoding, and the residual coded signal ERes, differential motion vectors DMV1, DMV2, reference frame numbers RefNo1, RefNo2, block header signal BlkHdr0, picture type PicType Is output. Pixel decoding means ImgDec
Inputs the residual coded signal ERes, and performs the inverse quantization / inverse DCT
Image decoding processing such as conversion is performed, and the residual decoded signal DRes is output. The adder Add adds the residual decoded signal DRes and the predicted image signal Pred, and outputs the decoded image signal DImg to the outside of the image decoding apparatus. I-picture block header analysis means IHd
rDec analyzes the block header signal of the I picture and outputs the prediction type. SH picture block header analysis means SH
HdrDec analyzes the block header signal of the SH picture and outputs the prediction type. MH picture block header analysis means
MHHdrDec analyzes the block header signal of the MH picture and outputs the prediction type. If the picture type PicType indicates an I picture, the switches SW22 and SW23 switch to the "0" side and output the output of the I picture block header analysis means IHdrDec as the prediction type PredType0, and the picture type PicType is SH.
If it shows a picture, it is switched to "1" and the output of the SH picture block header analysis means SHHdrDec is predicted type PredTy
If it is output as pe0 and the picture type PicType indicates an MH picture, it is switched to "2" and the output of the MH picture block header analysis means MHHdrDec is output as the prediction type PredType0. The motion vector predicting means MVPred1 generates a motion vector predictor PMV1 from the decoded motion vector in the motion vector buffer MVBuf1. The motion vector adder MVAdd1 adds the differential motion vector DMV1 and the motion vector predictor PMV1 and outputs the result as a motion vector MV1. The motion vector MV1 is
The motion vector predicting means MVPred2 similarly stores the motion vector buffer MVBuf1 in order to generate a predictive vector at the time of subsequent motion vector decoding.
Motion vector adder MVAdd2 generates a motion vector predictor PMV2 from the decoded motion vector of
V2 and the motion vector predictor PMV2 are added and output as the motion vector MV2, and the motion vector MV2 is added to the motion vector buffer M.
Store in VBuf2. The multi-frame buffer MFrmBuf is
The decoded image signal DImg is stored in a buffer for inter-frame prediction. When the prediction type PredType0 indicates interpolation prediction, the multi-frame buffer MFrmBuf is the motion vector MV1.
And a reference block RefBlk2 corresponding to the motion vector MV2. Pixel interpolation means P
ol interpolates the pixel values corresponding to the two reference blocks RefBlk1 and RefBlk2, and outputs the interpolated block RefPol. When the prediction type PredType0 indicates inter-frame prediction other than interpolation prediction, the multi-frame buffer MFrmBuf outputs the reference frame number RefNo1 and the reference block RefBlk corresponding to the motion vector MV1. If the prediction type PredType0 indicates multiple reference frame interpolation prediction, the switch SW11 is set to "
1 "side, the interpolation block RefPol is used as the prediction image signal Pred. When the prediction type PredType indicates an interframe prediction method other than the multiple reference frame interpolation prediction, the switch SW11 is switched to the" 1 "side, The reference block RefBlk is used as the predicted image signal Pred.
By the processing described above, the image decoding apparatus can generate the image coded signal BitS
The trm0 is decoded and output as the image decoded signal DImg.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】従来の画像符号化方式
であるMPEG-1,2,4においてMHピクチャはBピクチャと呼
ばれ、補間予測ブロックは符号化対象フレームに対して
表示時刻が前後の2枚の参照フレームからしかフレーム
間予測できなかった。しかし、Bピクチャを使用する場
合には符号化対象フレームより表示時刻が先の参照フレ
ームを予め符号化する必要があり、これが符号化遅延を
発生させ、テレビ電話などのリアルタイム通信にBピク
チャを使用することを困難にしていた。そこで、現在標
準化中のH.26Lでは、符号化対象フレームより前の参照
フレームのみからフレーム間予測する場合でもBピクチ
ャと同様の補間予測を利用できるように、補間予測にお
いても2枚の参照フレームとも符号化対象フレームより
表示時刻が前の参照フレームを使用する方法が検討され
ようとしている。しかしながら、符号化対象フレームよ
り表示時刻が前の参照フレームしか使用しない場合に、
現在のH.26L Working Draft 2.0のBピクチャのブロッ
クヘッダ信号を適用した場合には、使用されない後方予
測ブロックに対し符号語が割り当てられているため符号
化効率の面で最適でない。
In the conventional image coding methods MPEG-1, 2, and 4, the MH picture is called a B picture, and the interpolation prediction block has a display time before and after the coding target frame. Interframe prediction was possible only from two reference frames. However, when using B pictures, it is necessary to previously encode the reference frame whose display time is earlier than the encoding target frame, which causes encoding delay and uses B pictures for real-time communication such as videophone. It was difficult to do. Therefore, in H.26L, which is currently being standardized, even when interframe prediction is performed only from reference frames before the encoding target frame, the same interpolation prediction as that of B picture can be used, In both cases, a method of using a reference frame whose display time is earlier than the encoding target frame is being studied. However, when only the reference frame whose display time is earlier than the encoding target frame is used,
When the current H.26L Working Draft 2.0 B-picture block header signal is applied, codewords are assigned to unused backward prediction blocks, which is not optimal in terms of coding efficiency.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】第1の発明は、入力画像
を矩形のブロックに分割し、ブロック毎にフレームバッ
ファに格納された複数の符号化済フレームから2枚の参
照フレームを選択し、画素補間により予測画像を生成
し、前記予測画像からフレーム間予測を行い、予測誤差
を符号化し、符号化したフレームでフレーム間予測に使
用される可能性があるフレームの復号画像をフレームバ
ッファに格納し、予測誤差の符号化信号と選択した2枚
のフレームを識別する情報を含む画像符号化信号を出力
する画像符号化方法において、2枚の参照フレームから
画素補間によりフレーム間予測を行うフレームで各ブロ
ックに対して符号化対象フレームの表示時刻情報に対し
て参照フレームの表示時刻が後か前か示す情報を、2枚
の参照フレームとも符号化対象フレームの表示時刻より
前の表示時刻を持つ場合と2枚の参照フレームが符号化
対象フレームの表示時刻に対して前と後の表示時刻を持
つ場合で異なる可変長符号語の割り当てにより可変長符
号化することを特徴とした画像符号化方法である。
According to a first aspect of the invention, an input image is divided into rectangular blocks, and two reference frames are selected from a plurality of encoded frames stored in a frame buffer for each block. A predicted image is generated by pixel interpolation, inter-frame prediction is performed from the predicted image, a prediction error is encoded, and a decoded image of a frame that may be used for inter-frame prediction in the encoded frame is stored in the frame buffer. Then, in the image coding method that outputs the image coding signal including the prediction error coding signal and the information that identifies the selected two frames, in the frame that performs the inter-frame prediction by pixel interpolation from the two reference frames. For each block, the information indicating whether the display time of the reference frame is behind or before the display time information of the encoding target frame is coded for both reference frames. Variable length due to different variable length codeword allocation when the display time is before the display time of the target frame and when two reference frames have the display time before and after the display time of the encoding target frame An image encoding method characterized by encoding.

【0012】第2の発明は、予測誤差と2枚の参照フレ
ームを識別する情報を含む符号化信号を入力し、前記2
枚の参照フレームを識別する情報が示す参照フレームを
フレームバッファから選択し、画素補間により予測画像
を生成し、前記予測画像と復号した予測誤差から復号画
像を生成し、予測誤差を符号化し、フレーム間予測に使
用される可能性があるフレームの復号画像をフレームバ
ッファに格納する画像復号方法において、予測誤差の符
号化信号と選択した2枚のフレームを識別する情報を含
む画像符号化信号を出力する画像符号化方法において、
2枚の参照フレームから画素補間によりフレーム間予測
を行うフレームで各ブロックに対して符号化対象フレー
ムの表示時刻情報に対して参照フレームの表示時刻が後
か前か示す情報を、2枚の参照フレームとも符号化対象
フレームの表示時刻より前の表示時刻を持つ場合と2枚
の参照フレームが符号化対象フレームの表示時刻に対し
て前と後の表示時刻を持つ場合で異なる可変長符号語の
割り当てにより可変長復号することを特徴とした画像復
号方法である。
A second aspect of the present invention inputs a coded signal including a prediction error and information for identifying two reference frames,
A reference frame indicated by information for identifying one reference frame is selected from the frame buffer, a predicted image is generated by pixel interpolation, a decoded image is generated from the predicted image and a decoded prediction error, the prediction error is encoded, and a frame is generated. In the image decoding method that stores the decoded image of the frame that may be used for inter-prediction in the frame buffer, outputs the coded signal of the prediction error and the coded signal that contains the information that identifies the selected two frames In the image coding method to
Information that indicates whether the display time of the reference frame is after or before the display time information of the encoding target frame for each block in a frame that performs inter-frame prediction from two reference frames by pixel interpolation Different variable-length codewords are used when both frames have a display time before the display time of the encoding target frame and when two reference frames have a display time before and after the display time of the encoding target frame. This is an image decoding method characterized by variable length decoding by allocation.

【0013】第3の発明は、入力画像を矩形のブロック
に分割し、ブロック毎にフレームバッファに格納された
複数の符号化済フレームから2枚の参照フレームを選択
し、画素補間により予測画像を生成し、前記予測画像か
らフレーム間予測を行い、予測誤差を符号化し、符号化
したフレームでフレーム間予測に使用される可能性があ
るフレームの復号画像をフレームバッファに格納し、予
測誤差の符号化信号と選択した2枚のフレームを識別す
る情報を含む画像符号化信号を出力する画像符号化方法
において、2枚の参照フレームとも符号化対象フレーム
の表示時刻より前の表示時刻を持つ場合には、2枚の参
照フレームの内で符号化対象フレームから表示時刻がよ
り近い参照フレームの動きベクトルを符号化対象フレー
ムと各参照フレームに対する表示時刻差の比でスケーリ
ングし表示時刻がより遠い参照フレームの動きベクトル
に対する予測ベクトルとし、前記予測ベクトルと表示時
刻がより遠い参照フレームの動きベクトルとの差分を符
号化することを特徴とした画像符号化方法である。
According to a third aspect of the invention, an input image is divided into rectangular blocks, two reference frames are selected from a plurality of encoded frames stored in a frame buffer for each block, and a predicted image is obtained by pixel interpolation. Generate, perform inter-frame prediction from the predicted image, encode a prediction error, store a decoded image of a frame that may be used for inter-frame prediction in the encoded frame in a frame buffer, and code the prediction error. In the image coding method for outputting the image coded signal including the coded signal and the information for identifying the selected two frames, when both reference frames have the display time before the display time of the coding target frame Of the two reference frames, the motion vector of the reference frame whose display time is closer to the encoding target frame is set to the encoding target frame and each reference frame. And a prediction vector for a motion vector of a reference frame whose display time is farther, and a difference between the prediction vector and the motion vector of the reference frame whose display time is farther is encoded. This is an image encoding method.

【0014】第4の発明は、予測誤差と2枚の参照フレ
ームを識別する情報を含む符号化信号を入力し、前記2
枚の参照フレームを識別する情報が示す参照フレームを
フレームバッファから選択し、画素補間により予測画像
を生成し、前記予測画像と復号した予測誤差から復号画
像を生成し、予測誤差を符号化し、フレーム間予測に使
用される可能性があるフレームの復号画像をフレームバ
ッファに格納する画像復号方法において、2枚の参照フ
レームとも符号化対象フレームの表示時刻より前の表示
時刻を持つ場合には、表示時刻がより遠い参照フレーム
への差分ベクトルを復号し、2枚の参照フレームの内で
符号化対象フレームから表示時刻がより近い参照フレー
ムの動きベクトルを符号化対象フレームと各参照フレー
ムに対する表示時刻差の比でスケーリングし表示時刻が
より遠い参照フレームの動きベクトルに対する予測ベク
トルとし、前記予測ベクトルと表示時刻がより遠い参照
フレームへの差分ベクトルを加算し、前記予測ベクトル
と表示時刻がより遠い参照フレームへの動きベクトルす
ることを特徴とした画像復号方法である。
A fourth aspect of the present invention inputs a coded signal including a prediction error and information for identifying two reference frames,
A reference frame indicated by information for identifying one reference frame is selected from the frame buffer, a predicted image is generated by pixel interpolation, a decoded image is generated from the predicted image and a decoded prediction error, the prediction error is encoded, and a frame is generated. In the image decoding method that stores the decoded image of the frame that may be used for inter-prediction in the frame buffer, if both reference frames have the display time earlier than the display time of the encoding target frame, Decode the difference vector to the reference frame whose time is farther, and calculate the motion vector of the reference frame with the closer display time from the coding target frame among the two reference frames and the display time difference between the coding target frame and each reference frame. And a prediction vector for a motion vector of a reference frame whose display time is farther, Vector and display time by adding the difference vector to the more distant the reference frame, the prediction vector and the display time is an image decoding method characterized in that motion vector to the more distant the reference frame.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的な実施の形
態について、図面を参照しながら説明する。 (実施の形態1)図1は、実施の形態1の画像符号化装
置のブロック図である。図11における従来の画像符号
化装置の構成を示すブロック図と同じ動作をするユニッ
トおよび同じ動作の信号は同じ記号を付し、説明を省略
する。動き推定手段MEは、複数参照フレーム補間予測時
には、参照フレームRefFrms、ピクチャ種別PicType、予
測方向PDirを入力し動き推定を行う。予測方向は、MHピ
クチャを符号化する場合のみ使用され、参照フレームの
表示時刻が2枚とも符号化対象フレームより前の場合に
は前方、参照フレームの表示時刻が符号化対象フレーム
の前後の場合には双方向を示すものとする。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Specific embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (First Embodiment) FIG. 1 is a block diagram of an image coding apparatus according to the first embodiment. Units that perform the same operations as those in the block diagram showing the configuration of the conventional image coding apparatus in FIG. 11 and signals of the same operations are denoted by the same symbols, and description thereof is omitted. The motion estimation means ME inputs a reference frame RefFrms, a picture type PicType, and a prediction direction PDir at the time of multiple reference frame interpolation prediction, and performs motion estimation. The prediction direction is used only when encoding MH pictures, and is forward when the display times of both reference frames are before the target frame for encoding, and when the display time of the reference frame is before and after the target frame for encoding. Indicates bidirectional.

【0016】図2は、前方予測MHピクチャの概念図であ
る。Frmはピクチャ種別がMHピクチャの符号化対象フレ
ームである。FwRef1, FwRef2は符号化対象フレームFrm
より表示時刻が前の符号化済フレームを示す。ブロック
Blk1は、フレームFwRef2に含まれる参照ブロックRefBlk
11とフレームFwRef1に含まれる参照ブロックRefBlk12か
ら画素補間によりフレーム間予測される前方補間予測ブ
ロックである。ブロックBlk2は、フレームFwRef1に含ま
れる参照ブロックRefBlk2からフレーム間予測される前
方予測ブロックである。
FIG. 2 is a conceptual diagram of a forward prediction MH picture. Frm is an encoding target frame whose picture type is MH picture. FwRef1 and FwRef2 are target frames Frm
An encoded frame whose display time is earlier is shown. block
Blk1 is a reference block RefBlk included in the frame FwRef2.
11 is a forward-interpolation prediction block that is inter-frame predicted by pixel interpolation from 11 and a reference block RefBlk12 included in the frame FwRef1. The block Blk2 is a forward prediction block inter-frame predicted from the reference block RefBlk2 included in the frame FwRef1.

【0017】図3は実施の形態1のマクロブロックの例
である。図3 (1)のマクロブロックでは、16x8サイズの
動き補償ブロックに分割されており、各ブロックの予測
方向は前方、前方補間である。図13 (2)のマクロブロ
ックでは、まず、8x8サイズの動き補償ブロックに分割
されており、さらに右上の8x8サイズのブロックは4x8サ
イズの動き補償ブロックに分割されている。8x8サイズ
のブロックの予測方向は、左上と左下のブロックが前
方、右上と右下のブロック前方補間である。図4は、本
実施の形態のMHピクチャにおけるブロックヘッダ信号の
符号語表の一例である実施の形態1のブロックヘッダ信
号の符号語表である。この符号語表は図14の符号語表
から、符号化対象フレームより前の参照フレームしか使
用しない場合には使用されない"後方"予測を取り除
き、"双方向補間"予測を符号化対象フレームより前の2
枚の参照フレームから補間予測を行うことを示す"前方
補間"予測に変更したものである。使用されないコード
が取り除かれているため効率的な符号化ができる。図3
(1)のマクロブロックを符号化した場合には、図4 (A)
の符号語表のコード番号6の可変長符号語が符号化さ
れ、ビット量は5ビットになる。図3 (2)のマクロブロ
ックを符号化した場合には、まず、図4 (A)の符号語表
のコード番号12の可変長符号語が符号化される。次に、
左上の8x8ブロックには図4 (B)の符号語表のコード番
号1、右上の8x8ブロックは図4 (B)の符号語表のコード
番号6、左下の8x8ブロックは図4 (B)の符号語表のコー
ド番号1、右下の8x8ブロックは図4 (B)の符号語表のコ
ード番号2の可変長符号語で符号化される。図3 (2)の
マクロブロックを符号化した場合の合計ビット量は21
ビットである。図4 (A),(B)のいずれの場合も、単純に
図14の符号語表で"双方向補間"に"前方補間"に置き換
える場合よりも必要なビット量は少なくなる。また、モ
ード、第1ブロック予測方向、第2ブロック予測方向のと
り得る組み合わせの多くの場合において、図14の符号
語表で"双方向補間"に"前方補間"に置き換える場合より
も必要なビット量は少なくて済むことが分かる。図16
のGenFMHHdrは、参照フレームの表示時刻が必ず符号化
対象フレームの表示時刻より前の場合にブロックヘッダ
生成に使用する前方予測MHピクチャ用ブロックヘッダ信
号生成手段GenFMHHdrである。前方予測MHピクチャ用ブ
ロックヘッダ信号生成手段GenFMHHdrは、予測種別PredT
ypeから例えば図4で示した符号語表によりブロックヘ
ッダを生成する。双方向予測MHピクチャ用ブロックヘッ
ダ信号生成手段GenBMHHdrは、符号化対象フレームの表
示時刻の前後の参照フレームから予測を行う双方向予測
時に使用され、図11の従来の画像符号化装置の構成を
示すブロック図のMHピクチャ用ブロックヘッダ信号生成
手段GenMHHdrと同じ動作をする手段とする。スイッチSW
13は、ピクチャ種別PicTypeがIピクチャを示すならば"
0"側に切り替えIピクチャ用ブロックヘッダ信号生成手
段GenIHdrの出力をブロックヘッダ信号BlkHdrとして出
力し、ピクチャ種別PicTypeがSHピクチャを示すならば"
1"側に切り替えSHピクチャ用ブロックヘッダ信号生成手
段GenSHHdrの出力をブロックヘッダ信号BlkHdrとして出
力し、ピクチャ種別PicTypeがMHピクチャを示し予測方
向PDirが双方向を示すならば"2"側に切り替え双方向予
測MHピクチャ用ブロックヘッダ信号生成手段GenBMHHdr
の出力をブロックヘッダ信号BlkHdrとして出力し、ピク
チャ種別PicTypeがMHピクチャを示し予測方向PDirが前
方を示すならば"3"側に切り替え前方予測MHピクチャ用
ブロックヘッダ信号生成手段GenFMHHdrの出力をブロッ
クヘッダ信号BlkHdrとして出力する。可変長符号化手段
VLCは、残差符号化信号ERes、参照フレーム番号RefNo1,
RefNo2、差分動きベクトルDMV1,DMV2、ブロックヘッダ
信号BlkHdr、ピクチャ種別PicType、予測方向PDirを可
変長符号化し、符号化信号BitStrmとして出力する。
FIG. 3 shows an example of the macroblock according to the first embodiment. The macroblock of FIG. 3 (1) is divided into motion compensation blocks of 16x8 size, and the prediction direction of each block is forward and forward interpolation. In the macroblock of FIG. 13 (2), first, it is divided into 8x8 size motion compensation blocks, and the upper right 8x8 size block is further divided into 4x8 size motion compensation blocks. The prediction direction of an 8x8 size block is such that the upper left and lower left blocks are forward, and the upper right and lower right blocks are forward interpolation. FIG. 4 is a codeword table of the block header signal of the first embodiment, which is an example of the codeword table of the block header signal in the MH picture of the present embodiment. This codeword table removes the "backward" prediction, which is not used when only the reference frame before the encoding target frame is used, from the codeword table of Fig. 14, and the "bidirectional interpolation" prediction is performed before the encoding target frame. of 2
This is changed to "forward interpolation" prediction, which indicates that interpolation prediction is performed from one reference frame. Efficient coding is possible because unused codes are removed. Figure 3
When the macroblock of (1) is coded, it is shown in Fig. 4 (A).
The variable-length codeword of code number 6 in the codeword table is coded, and the bit amount becomes 5 bits. When the macroblock of FIG. 3 (2) is encoded, first, the variable length codeword of code number 12 in the codeword table of FIG. 4 (A) is encoded. next,
The upper left 8x8 block is code number 1 in the codeword table of FIG. 4 (B), the upper right 8x8 block is code number 6 in the codeword table of FIG. 4 (B), and the lower left 8x8 block is of the code word table of FIG. 4 (B). The code number 1 in the code word table and the lower right 8x8 block are encoded by the variable length code word of the code number 2 in the code word table of FIG. 4 (B). The total bit amount when the macroblock in FIG. 3 (2) is encoded is 21
Is a bit. In either case of FIGS. 4 (A) and 4 (B), the required bit amount is smaller than in the case of simply replacing “bidirectional interpolation” with “forward interpolation” in the codeword table of FIG. Also, in many cases of possible combinations of the mode, the first block prediction direction, and the second block prediction direction, more necessary bits than in the case of replacing "bidirectional interpolation" with "forward interpolation" in the codeword table of FIG. You can see that the quantity is small. FIG.
GenFMHHdr is a block header signal generation unit GenFMHHdr for forward prediction MH picture used when generating a block header when the display time of the reference frame is always before the display time of the encoding target frame. Forward prediction MH picture block header signal generation means GenFMHHdr is a prediction type PredT
A block header is generated from ype by the codeword table shown in FIG. 4, for example. The bidirectionally predicted MH picture block header signal generation unit GenBMHHdr is used during bidirectional prediction in which prediction is performed from reference frames before and after the display time of the frame to be coded, and shows the configuration of the conventional image coding apparatus in FIG. The block header signal generating means for MH picture in the block diagram GenMHHdr has the same operation. Switch SW
13 is "if the picture type PicType indicates an I picture."
If the output of the block header signal generating unit GenIHdr for I picture is switched to 0 "and the block header signal BlkHdr is output, and the picture type PicType indicates SH picture"
Switch to 1 "side Output the output of the SH picture block header signal generation unit GenSHHdr as a block header signal BlkHdr. If the picture type PicType indicates MH picture and the prediction direction PDir indicates bidirectional, switch to" 2 "side. Block header signal generation means for directional prediction MH pictures GenBMHHdr
Is output as a block header signal BlkHdr, and if the picture type PicType indicates MH picture and the prediction direction PDir indicates forward, it is switched to "3" and the output of the block header signal generation unit GenFMHHdr for forward prediction MH picture Output as signal BlkHdr. Variable length coding means
VLC is the residual coded signal ERes, the reference frame number RefNo1,
The RefNo2, the differential motion vectors DMV1 and DMV2, the block header signal BlkHdr, the picture type PicType, and the prediction direction PDir are subjected to variable length coding and output as a coded signal BitStrm.

【0018】図5は、実施の形態1の画像符号化信号フ
ォーマットである。図15における従来の画像符号化装
置の画像符号化信号フォーマットの概念図と同じ信号は
同じ記号を付し、説明を省略する。図15に示した従来
の画像符号化装置の画像符号化信号フォーマットとの相
違点はフレーム毎に予測方向PDirを含むことと、新たな
符号語表によるブロックヘッダ信号BlkHdrを含むことで
ある。以上のように本実施の形態によれば、参照フレー
ム番号の片方を符号化しなくてもよいため符号化効率を
改善できる。
FIG. 5 shows an image coded signal format according to the first embodiment. The same symbols are attached to the same signals as in the conceptual diagram of the image coded signal format of the conventional image coding apparatus in FIG. 15, and the description is omitted. The difference from the image coded signal format of the conventional image coding apparatus shown in FIG. 15 is that the prediction direction PDir is included for each frame and the block header signal BlkHdr based on a new code word table is included. As described above, according to the present embodiment, it is not necessary to encode one of the reference frame numbers, so that the encoding efficiency can be improved.

【0019】なお、本実施の形態では、予測方向PDirを
符号化信号中に符号化したが、各フレームの表示時刻の
符号化順序から、画像復号装置で前方、双方向を区別す
ることもできるため、予測方向PDirはなくてもよい。例
えば、符号化順に並べた表示時刻が昇順ならば、予測方
向は前方と分かる。そうでなければ、予測方向は双方向
と分かる。
In this embodiment, the prediction direction PDir is coded in the coded signal, but the image decoding apparatus can distinguish the forward direction and the bidirectional direction from the coding order of the display time of each frame. Therefore, the prediction direction PDir is not necessary. For example, if the display times arranged in the encoding order are in ascending order, the prediction direction is known to be forward. Otherwise, the prediction direction is known to be bidirectional.

【0020】なお、本実施の形態では、複数参照フレー
ム補間予測時の参照フレームの表示時刻は2枚とも符号
化対象フレームより前であったが、本発明と同様の方法
で複数参照フレーム補間予測時の参照フレームの表示時
刻は2枚とも符号化対象フレームより後の場合も処理す
ることができる。この場合には、動き推定手段MEは、符
号化対象フレームより後のフレームから動き推定を行
い、図4の符号語表の"前方"を"後方"に、"前方補間"を
符号化対象フレームより表示時刻が後の参照フレームか
ら補間予測を行う"後方補間"に置き換え、前方予測MHピ
クチャ用ブロックヘッダ信号生成手段GenFMHHdrが上記
置き換えを行った符号語表でブロックヘッダ信号を符号
化すればよい。
In the present embodiment, the display times of the reference frames during the multiple reference frame interpolation prediction are both before the frame to be coded, but the multiple reference frame interpolation prediction is performed by the same method as the present invention. Both of the display times of the reference frames at the time can be processed even after the encoding target frame. In this case, the motion estimation means ME performs motion estimation from a frame after the frame to be encoded, and "forward" to "rear" and "forward interpolation" to the frame to be encoded in the codeword table in FIG. The block header signal may be encoded by the code word table in which the forward prediction MH picture block header signal generation unit GenFMHHdr performs the above replacement by replacing the backward prediction frame with the later display time with interpolation prediction. .

【0021】(実施の形態2)図6は、実施の形態2の
画像復号装置のブロック図である。図16における従来
の画像復号装置の構成を示すブロック図と同じ動作をす
るユニットおよび同じ動作の信号は同じ記号を付し、説
明を省略する。
(Second Embodiment) FIG. 6 is a block diagram of an image decoding apparatus according to the second embodiment. Units performing the same operations and signals of the same operations as those in the block diagram showing the configuration of the conventional image decoding apparatus in FIG. 16 are denoted by the same symbols, and description thereof will be omitted.

【0022】可変長復号手段VLDは、画像符号化信号Bit
Strmを入力し、可変長復号を行い、残差符号化信号ERe
s、参照フレーム番号RefNo1,RefNo2、差分動きベクトル
DMV1,DMV2、ブロックヘッダ信号BlkHdr、ピクチャ種別P
icType、予測方向PDirを出力する。FMHHdrDecは、参照
フレームの表示時刻が必ず符号化対象フレームの表示時
刻より前の場合にブロックヘッダ解析に使用する前方予
測MHピクチャ用ブロックヘッダ解析手段FMHHdrDecであ
る。双方向予測MHピクチャ用ブロックヘッダ解析手段BM
HHdrDecは、符号化対象フレームの表示時刻の前後の参
照フレームから予測を行う双方向予測時に使用され、図
16の従来の画像復号装置の構成を示すブロック図のMH
ピクチャ用ブロックヘッダ解析手段MHHdrDecと同じ動作
をする手段とする。スイッチSW24,SW25は、ピクチャ種
別PicTypeがIピクチャを示すならば"0"側に切り替えIピ
クチャ用ブロックヘッダ解析手段IHdrDecの出力を予測
種別PredTypeとして出力し、ピクチャ種別PicTypeがSH
ピクチャを示すならば"1"側に切り替えSHピクチャ用ブ
ロックヘッダ解析手段SHHdrDecの出力を予測種別PredTy
peとして出力し、ピクチャ種別PicTypeがMHピクチャを
示し予測方向PDirが双方向を示すならば"2"側に切り替
え双方向予測MHピクチャ用ブロックヘッダ解析手段BMHH
drDecの出力を予測種別PredTypeとして出力し、ピクチ
ャ種別PicTypeがMHピクチャを示し予測方向PDirが双方
向を示すならば"3"側に切り替え前方予測MHピクチャ用
ブロックヘッダ解析手段FMHHdrDecの出力を予測種別Pre
dTypeとして出力する。
The variable length decoding means VLD uses the coded image signal Bit
Strm is input, variable length decoding is performed, and residual coded signal ERe
s, reference frame numbers RefNo1, RefNo2, difference motion vector
DMV1, DMV2, block header signal BlkHdr, picture type P
Output icType and prediction direction PDir. FMHHdrDec is a forward prediction MH picture block header analysis unit FMHHdrDec used for block header analysis when the display time of the reference frame is always before the display time of the encoding target frame. Bidirectional prediction MH picture block header analysis means BM
HHdrDec is used at the time of bidirectional prediction in which prediction is performed from reference frames before and after the display time of the encoding target frame, and MH of the block diagram showing the configuration of the conventional image decoding device of FIG.
This is a means for performing the same operation as the picture block header analysis means MHHdrDec. The switches SW24 and SW25 switch to the "0" side when the picture type PicType indicates an I picture, and outputs the output of the I picture block header analysis means IHdrDec as the prediction type PredType, and the picture type PicType is SH.
If it shows a picture, it is switched to "1" and the output of the SH picture block header analysis means SHHdrDec is predicted type PredTy
If it is output as pe, and the picture type PicType indicates MH picture and the prediction direction PDir indicates bidirectional, it is switched to "2" side and the block header analyzing means BMHH for bidirectional predicted MH picture is output.
If the output of drDec is output as the prediction type PredType, and the picture type PicType indicates MH picture and the prediction direction PDir indicates bidirectional, it is switched to "3" side and the output of the forward prediction MH picture block header analysis means FMHHdrDec is predicted type. Pre
Output as dType.

【0023】以上のように本実施の形態によれば、実施
の形態1で説明した図1の本発明の画像符号化方法を用
いた画像符号化装置のブロック図で符号化した画像符号
化信号BitStrmを正しく復号化できる。
As described above, according to the present embodiment, the image coded signal coded by the block diagram of the image coding apparatus using the image coding method of the present invention of FIG. 1 described in the first embodiment. Can decrypt BitStrm correctly.

【0024】なお、本実施の形態では、予測方向PDirが
符号化信号中に符号化されているとしたが、予測方向PD
irが符号化信号中にない場合でも、各フレームの表示時
刻の符号化順序から、画像復号装置で前方、双方向を区
別することもできるため、予測方向PDirはなくてもよ
い。例えば、符号化順に並べた表示時刻が昇順ならば、
予測方向は前方と分かる。そうでなければ、予測方向は
双方向と分かる。
Although the prediction direction PDir is coded in the coded signal in the present embodiment, the prediction direction PDir
Even when ir is not present in the encoded signal, the image decoding device can distinguish between forward and bidirectional based on the encoding order of the display time of each frame, and thus the prediction direction PDir is not necessary. For example, if the display times arranged in encoding order are ascending order,
It can be seen that the prediction direction is forward. Otherwise, the prediction direction is known to be bidirectional.

【0025】なお、本実施の形態では、複数参照フレー
ム補間予測時の参照フレームの表示時刻は2枚とも符号
化対象フレームより前であったが、本発明と同様の方法
で複数参照フレーム補間予測時の参照フレームの表示時
刻は2枚とも符号化対象フレームより後の場合も処理す
ることができる。この場合には、図4の符号語表の"前
方"を"後方"に、"前方補間"を符号化対象フレームより
表示時刻が後の参照フレームから補間予測を行う"後方
補間"に置き換え、前方予測MHピクチャ用ブロックヘッ
ダ解析手段FMHHdrDecが上記置き換えを行った符号語表
でブロックヘッダ信号を復号すればよい。
In the present embodiment, the display times of the reference frames during the multiple reference frame interpolation prediction are both before the encoding target frame, but the multiple reference frame interpolation prediction is performed by the same method as the present invention. Both of the display times of the reference frames at the time can be processed even after the encoding target frame. In this case, "forward" in the code word table of FIG. 4 is replaced with "backward", and "forward interpolation" is replaced with "backward interpolation" for performing interpolation prediction from a reference frame whose display time is later than the encoding target frame, The block header signal may be decoded by the code word table that has been replaced by the block header analysis unit FMHHdrDec for forward prediction MH pictures.

【0026】(実施の形態3)図7は、実施の形態3の
画像符号化装置のブロック図である。図1における実施
の形態1の画像符号化装置のブロック図と同じ動作をす
るユニットおよび同じ動作の信号は同じ記号を付し、説
明を省略する。
(Third Embodiment) FIG. 7 is a block diagram of an image coding apparatus according to the third embodiment. Units that perform the same operations as those in the block diagram of the image coding apparatus according to the first embodiment in FIG. 1 and signals of the same operations are denoted by the same symbols, and description thereof will be omitted.

【0027】符号化対象フレームより表示時刻が前の参
照フレームからフレーム間予測を行うMHピクチャにおい
て、補間予測時の2枚の参照フレームは異なる表示時刻
のフレームであるため、符号化対象フレームの表示時刻
からより遠い参照フレームは、少なくとも、符号化対象
フレームの直前のフレームではないといえる。符号化対
象フレームより表示時刻が前の参照フレームからフレー
ム間予測を行うMHピクチャにおいては、大部分のブロッ
クでは符号化対象フレームの直前の表示時刻を持つフレ
ームを参照する前方予測ブロックが選択される。そのた
め、周辺ブロックの動きベクトルで、同一のフレームを
参照する動きベクトルのみを使用して予測ベクトルを生
成するH.26Lの動きベクトル予測方法では、符号化対象
フレームの表示時刻からより遠い参照フレームは周辺ブ
ロックに同一のフレームを参照する動きベクトルが殆ど
ないため動きベクトル予測効率が悪くなる。そこで、MH
ピクチャで符号化対象フレームより表示時刻が前の参照
フレームからフレーム間予測を行う場合には、以下に説
明する方法で符号化対象フレームの表示時刻からより遠
い参照フレームのベクトルを符号化する。
In the MH picture in which the inter-frame prediction is performed from the reference frame whose display time is earlier than the encoding target frame, since the two reference frames at the time of interpolation prediction are the frames of different display times, the encoding target frame is displayed. It can be said that the reference frame farther from the time is not at least the frame immediately before the encoding target frame. In an MH picture in which inter-frame prediction is performed from a reference frame whose display time is earlier than the encoding target frame, most blocks select a forward prediction block that refers to a frame having a display time immediately before the encoding target frame. . Therefore, in the motion vector prediction method of H.26L that generates a prediction vector by using only the motion vector that refers to the same frame in the motion vectors of the peripheral blocks, a reference frame farther from the display time of the encoding target frame is Since there are almost no motion vectors that refer to the same frame in the peripheral blocks, the motion vector prediction efficiency deteriorates. So MH
When performing inter-frame prediction from a reference frame whose display time is earlier than the encoding target frame in a picture, a vector of a reference frame farther from the display time of the encoding target frame is encoded by the method described below.

【0028】図8は、実施の形態3の予測動きベクトル
の説明図である。Frmは符号化対象フレーム、Ref1は2枚
の参照フレーム内で符号化対象フレームFrmに近い表示
時刻を持つ参照フレーム、Ref2は2枚の参照フレーム内
で符号化対象フレームFrmより表示時刻が遠い参照フレ
ームを示す。Blkは符号化対象ブロック、RefBlk1は参照
フレームRef1内での動き補償による参照ブロック、RefB
lk2は参照フレームRef2内での動き補償による参照ブロ
ック。MV1は参照ブロックRefBlk1に対する動きベクト
ル、MV2は参照ブロックRefBlk2に対する動きベクトル、
TRD1は符号化対象フレームFrmと参照フレームRef1の表
示時刻差、TRD2は符号化対象フレームFrmと参照フレー
ムRef2の表示時刻差、SMV1は動きベクトルMV1にTRD2/TR
D1を乗じてスケーリングした動きベクトル、MVD2は動き
ベクトルMV2とベクトルSMV1の差分ベクトルを示す。符
号化対象フレームFrm、参照フレームRef1、参照フレー
ムRef2間で、画面内の物体の動きの向き・速度が一定と
仮定すると、差分ベクトルMVD2は0に近くなり、この差
分ベクトルMVD2を絶対値が小さいほど語長が短くなるよ
うな可変長符号化することにより効率よく符号化でき
る。
FIG. 8 is an explanatory diagram of the motion vector predictor according to the third embodiment. Frm is the frame to be coded, Ref1 is a reference frame that has a display time that is close to the frame to be coded Frm in the two reference frames, and Ref2 is a reference frame that is farther from the frame to be coded Frm in the two reference frames. Indicates a frame. Blk is a block to be encoded, RefBlk1 is a reference block by motion compensation in the reference frame Ref1, RefB
lk2 is a reference block by motion compensation in the reference frame Ref2. MV1 is a motion vector for the reference block RefBlk1, MV2 is a motion vector for the reference block RefBlk2,
TRD1 is the display time difference between the encoding target frame Frm and the reference frame Ref1, TRD2 is the display time difference between the encoding target frame Frm and the reference frame Ref2, and SMV1 is TRD2 / TR in the motion vector MV1.
The motion vector scaled by multiplying D1 and MVD2 indicate the difference vector between the motion vector MV2 and the vector SMV1. Assuming that the direction and speed of movement of the object in the screen are constant between the encoding target frame Frm, the reference frame Ref1, and the reference frame Ref2, the difference vector MVD2 becomes close to 0, and this difference vector MVD2 has a small absolute value. By performing variable length coding such that the word length becomes shorter, efficient coding is possible.

【0029】動きベクトルスケーリング手段MVScaler
は、図8で説明したようにSMV1=(TRD2/TRD1)×MV1のス
ケーリング処理を行う。ブロックが符号化対象より表示
時刻が前の2枚の参照フレームから補間予測されている
場合には、スイッチSW26を"1"側に切り替え、ベクトル
SMV1を予測ベクトルとして出力する。ブロックが符号化
対象の前後の表示時刻を持つ2枚の参照フレームから補
間予測されている場合には、スイッチSW26を"0"側に切
り替え、ベクトルPMV2を予測ベクトルとして出力する。
可変長符号化手段VLC2は、残差符号化信号ERes、参照フ
レーム番号RefNo1,RefNo2、差分動きベクトルDMV1,DMV
2、ブロックヘッダ信号BlkHdr、ピクチャ種別PicType、
予測方向PDirを可変長符号化し、符号化信号BitStrm2と
して出力する。
Motion vector scaling means MVScaler
Performs SMV1 = (TRD2 / TRD1) × MV1 scaling processing as described with reference to FIG. When the block is interpolated and predicted from two reference frames whose display time is earlier than the encoding target, switch SW26 to the "1" side
Output SMV1 as a prediction vector. When the block is interpolated and predicted from two reference frames having display times before and after the encoding target, the switch SW26 is switched to the "0" side, and the vector PMV2 is output as the prediction vector.
The variable length coding means VLC2 has a residual coded signal ERes, reference frame numbers RefNo1, RefNo2, and differential motion vectors DMV1, DMV.
2, block header signal BlkHdr, picture type PicType,
The prediction direction PDir is variable length coded and output as a coded signal BitStrm2.

【0030】本実施の形態の画像符号化装置の画像符号
化フォーマットは、図5で示した画像符号化信号フォー
マットと同じである差分ベクトルDMV2として、本実施の
形態で示した動きベクトルMV1のスケーリング結果を予
測ベクトルとする差分符号化を行った結果を格納するこ
とになる。
The image coding format of the image coding apparatus according to this embodiment is the same as the image coding signal format shown in FIG. 5, and the scaling of the motion vector MV1 shown in this embodiment is used as the difference vector DMV2. The result of the differential encoding that uses the result as the prediction vector will be stored.

【0031】(実施の形態4)図9は、実施の形態4の
画像復号装置のブロック図である。図6における実施の
形態2の画像復号装置のブロック図と同じ動作をするユ
ニットおよび同じ動作の信号は同じ記号を付し、説明を
省略する。
(Fourth Embodiment) FIG. 9 is a block diagram of an image decoding apparatus according to the fourth embodiment. Units that perform the same operations as those in the block diagram of the image decoding apparatus according to the second embodiment in FIG. 6 and signals that have the same operations are denoted by the same symbols, and description thereof will be omitted.

【0032】可変長復号手段VLD2は、画像符号化信号Bi
tStrm2を入力し、可変長復号を行い、残差符号化信号ER
es、参照フレーム番号RefNo1,RefNo2、差分動きベクト
ルDMV1,DMV2、ブロックヘッダ信号BlkHdr、ピクチャ種
別PicType、予測方向PDirを出力する。動きベクトルス
ケーリング手段MVScalerは、図8で説明したようにSMV1
=(TRD2/TRD1)×MV1のスケーリング処理を行う。ブロッ
クが符号化対象より表示時刻が前の2枚の参照フレーム
から補間予測されている場合には、スイッチSW14を"1"
側に切り替え、ベクトルSMV1を予測ベクトルとして出力
する。ブロックが符号化対象の前後の表示時刻を持つ2
枚の参照フレームから補間予測されている場合には、ス
イッチSW14を"0"側に切り替え、ベクトルPMV2を予測ベ
クトルとして出力する。
The variable length decoding means VLD2 is used for the image coded signal Bi.
Input tStrm2, perform variable length decoding, and residual coded signal ER
es, reference frame numbers RefNo1 and RefNo2, differential motion vectors DMV1 and DMV2, block header signal BlkHdr, picture type PicType, and prediction direction PDir are output. The motion vector scaling means MVScaler uses the SMV1 as described in FIG.
= (TRD2 / TRD1) × MV1 scaling processing is performed. When the block is predicted to be interpolated from the two reference frames whose display time is earlier than the encoding target, set the switch SW14 to "1".
Switch to the side and output the vector SMV1 as a prediction vector. 2 blocks have display times before and after encoding
When the interpolation prediction is performed from the reference frames, the switch SW14 is switched to the "0" side, and the vector PMV2 is output as the prediction vector.

【0033】以上のように本実施の形態によれば、実施
の形態3で説明した図7の本発明の画像符号化方法を用
いた画像符号化装置のブロック図で符号化した画像符号
化信号BitStrm2を正しく復号化できる。
As described above, according to the present embodiment, the image coded signal coded by the block diagram of the image coding apparatus using the image coding method of the present invention of FIG. 7 described in the third embodiment. BitStrm2 can be decrypted correctly.

【0034】(実施の形態7)さらに、上記各実施の形
態で示した画像符号化方法または画像復号方法の構成を
実現するためのプログラムを、フレキシブルディスク等
の記憶媒体に記録するようにすることにより、上記各実
施の形態で示した処理を、独立したコンピュータシステ
ムにおいて簡単に実施することが可能となる。
(Embodiment 7) Further, a program for realizing the configuration of the image coding method or the image decoding method shown in each of the above embodiments is recorded in a storage medium such as a flexible disk. As a result, the processing shown in each of the above embodiments can be easily implemented in an independent computer system.

【0035】図10は、実施の形態1〜実施の形態4の
画像符号化方法および画像復号方法をコンピュータシス
テムにより実現するためのプログラムを格納するための
記憶媒体についての説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram of a storage medium for storing a program for realizing the image coding method and the image decoding method of the first to fourth embodiments by a computer system.

【0036】図10(b)は、フレキシブルディスクの
正面からみた外観、断面構造、及びフレキシブルディス
クを示し、図10(a)は、記録媒体本体であるフレキ
シブルディスクの物理フォーマットの例を示している。
フレキシブルディスクFDはケースF内に内蔵され、該
ディスクの表面には、同心円状に外周からは内周に向か
って複数のトラックTrが形成され、各トラックは角度
方向に16のセクタSeに分割されている。従って、上
記プログラムを格納したフレキシブルディスクでは、上
記フレキシブルディスクFD上に割り当てられた領域
に、上記プログラムとしての画像符号化方法が記録され
ている。
FIG. 10B shows the appearance, sectional structure, and flexible disk of the flexible disk as viewed from the front, and FIG. 10A shows an example of the physical format of the flexible disk, which is the recording medium body. .
The flexible disk FD is built in a case F, and a plurality of tracks Tr are formed concentrically from the outer circumference to the inner circumference on the surface of the flexible disk FD, and each track is angularly divided into 16 sectors Se. ing. Therefore, in the flexible disk storing the program, the image encoding method as the program is recorded in the area allocated on the flexible disk FD.

【0037】また、図10(c)は、フレキシブルディ
スクFDに上記プログラムの記録再生を行うための構成
を示す。上記プログラムをフレキシブルディスクFDに
記録する場合は、コンピュータシステムCsから上記プ
ログラムとしての画像符号化方法または画像復号化方法
をフレキシブルディスクドライブFDDを介して書き込
む。また、フレキシブルディスク内のプログラムにより
上記画像符号化方法をコンピュータシステム中に構築す
る場合は、フレキシブルディスクドライブによりプログ
ラムをフレキシブルディスクから読み出し、コンピュー
タシステムに転送する。
FIG. 10C shows a structure for recording / reproducing the program on / from the flexible disk FD. When the program is recorded on the flexible disk FD, the image encoding method or the image decoding method as the program is written from the computer system Cs via the flexible disk drive FDD. Further, when the image coding method is constructed in the computer system by the program in the flexible disk, the program is read from the flexible disk by the flexible disk drive and transferred to the computer system.

【0038】なお、上記説明では、記録媒体としてフレ
キシブルディスクを用いて説明を行ったが、光ディスク
を用いても同様に行うことができる。また、記録媒体は
これに限らず、ICカード、ROMカセット等、プログ
ラムを記録できるものであれば同様に実施することがで
きる。
In the above description, the flexible disk is used as the recording medium, but the same can be applied by using the optical disk. Further, the recording medium is not limited to this, and any recording medium such as an IC card and a ROM cassette that can record the program can be similarly used.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
画像符号化方法・画像復号方法により、符号化対象フレ
ームの表示時刻が前の2枚の参照フレームからフレーム
間予測により予測を行う場合に効率的なブロックヘッダ
信号と動きベクトルの符号化が実現できる。
As described above in detail, according to the image coding method and the image decoding method of the present invention, the display time of the coding target frame is predicted by the inter-frame prediction from the previous two reference frames. In this case, efficient coding of the block header signal and the motion vector can be realized.

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

【図1】実施の形態1の画像符号化装置のブロック図FIG. 1 is a block diagram of an image coding apparatus according to a first embodiment.

【図2】前方予測MHピクチャの概念図[Fig. 2] Conceptual diagram of forward prediction MH picture

【図3】実施の形態1のマクロブロックの例FIG. 3 is an example of a macroblock according to the first embodiment.

【図4】実施の形態1のブロックヘッダ信号の符号語表FIG. 4 is a codeword table of a block header signal according to the first embodiment.

【図5】実施の形態1の画像符号化信号フォーマットFIG. 5 is an image coded signal format according to the first embodiment.

【図6】実施の形態2の画像復号装置のブロック図FIG. 6 is a block diagram of an image decoding device according to a second embodiment.

【図7】実施の形態3の画像符号化装置のブロック図FIG. 7 is a block diagram of an image encoding device according to a third embodiment.

【図8】実施の形態3の予測動きベクトルの説明図FIG. 8 is an explanatory diagram of a motion vector predictor according to the third embodiment.

【図9】実施の形態4の画像復号装置のブロック図FIG. 9 is a block diagram of an image decoding device according to a fourth embodiment.

【図10】実施の形態1〜実施の形態4の画像符号化方
法および画像復号方法をコンピュータシステムにより実
現するためのプログラムを格納するための記憶媒体につ
いての説明図
FIG. 10 is an explanatory diagram of a storage medium for storing a program for realizing the image encoding method and the image decoding method of the first to fourth embodiments by a computer system.

【図11】従来の画像符号化装置の構成を示すブロック
FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of a conventional image encoding device.

【図12】MHピクチャの概念図[Figure 12] Conceptual diagram of MH picture

【図13】H.26Lのマクロブロックの例[Fig. 13] Example of H.26L macroblock

【図14】H.26Lのブロックヘッダ信号の符号語表FIG. 14 is a codeword table of H.26L block header signals.

【図15】従来の画像符号化装置の画像符号化信号フォ
ーマットの概念図
FIG. 15 is a conceptual diagram of an image coded signal format of a conventional image coding apparatus.

【図16】従来の画像復号装置の構成を示すブロック図FIG. 16 is a block diagram showing the configuration of a conventional image decoding device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

ImgEnc 画像符号化手段 ImgDec 画像復号化手段 Add 加算器 Sub 減算器 MFrmBuf マルチフレームバッファ ME,ME0 動き推定手段 MVPred1,MVPred2 動きベクトル予測手段 MVBuf1,MVBuf2 動きベクトルバッファ VLC,VLC0,VLC2 可変長符号化手段 VLD,VLD0,VLD2 可変長復号手段 Pol 画素補間手段 GenFMHHdr 前方予測MHピクチャ用ブロックヘッダ信号
生成手段 GenBMHHdr 双方向予測MHピクチャ用ブロックヘッダ信
号生成手段 GenMHHdr MHピクチャ用ブロックヘッダ信号生成手段 GenSHHdr SHピクチャ用ブロックヘッダ信号生成手段 GenIHdr Iピクチャ用ブロックヘッダ信号生成手段 FMHHdrDec 前方予測MHピクチャ用ブロックヘッダ解析
手段 BMHHdrDec 双方向予測MHピクチャ用ブロックヘッダ解
析手段 MHHdrDec MHピクチャ用ブロックヘッダ解析手段 SHHdrDec SHピクチャ用ブロックヘッダ解析手段 IHdrDec Iピクチャ用ブロックヘッダ解析手段 MVAdd1,MVAdd2 ベクトル加算器 MVSub1,MVSub2 ベクトル減算器 MVPred1,MVPred2 動きベクトル予測手段 MVScaler 動きベクトルスケーリング手段 SW11〜SW14,.SW21〜SW26 スイッチ Cs コンピュータ・システム FD フレキシブルディスク FDD フレキシブルディスクドライブ
ImgEnc Image coding means ImgDec Image decoding means Add Adder Sub Subtractor MFrmBuf Multi-frame buffer ME, ME0 Motion estimation means MVPred1, MVPred2 Motion vector prediction means MVBuf1, MVBuf2 Motion vector buffers VLC, VLC0, VLC2 Variable length coding means VLD , VLD0, VLD2 Variable length decoding means Pol Pixel interpolation means GenFMHHdr Forward prediction MH picture block header signal generation means GenBMHHdr Bidirectional prediction MH picture block header signal generation means GenMHHdr MH picture block header signal generation means GenSHHdr SH picture block header Signal generation means GenIHdr I picture block header Signal generation means FMHHdrDec Forward prediction MH picture block header analysis means BMHHdrDec Bidirectional prediction MH picture block header analysis means MHHdrDec MH picture block header analysis means SHHdrDec SH picture block header analysis means IHdrDec Block header solution for I-picture Means MVAdd1, MVAdd2 vector summer MVSub1, MVSub2 vector subtracter MVPred1, MVPred2 motion vector prediction means MVScaler motion vector scaling unit SW11~SW14, .SW21~SW26 switch Cs computer system FD flexible disk FDD flexible disk drive

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 近藤 敏志 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 安倍 清史 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 5C059 MA00 MA05 MA12 MC38 ME01 NN11 NN16 NN21 PP04 PP05 PP06 PP07 RB09 RC11 RC16 RC40 SS07 SS20 TA57 TA58 TA61 TB04 TC00 TC12 TC42 TD05 TD11 UA02 UA05 UA32 5J064 AA02 BA09 BA13 BB03 BB04 BC01 BC08 BC14 BC29 BD01   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Toshishi Kondo             1006 Kadoma, Kadoma-shi, Osaka Matsushita Electric             Sangyo Co., Ltd. (72) Inventor Kiyoshi Abe             1006 Kadoma, Kadoma-shi, Osaka Matsushita Electric             Sangyo Co., Ltd. F-term (reference) 5C059 MA00 MA05 MA12 MC38 ME01                       NN11 NN16 NN21 PP04 PP05                       PP06 PP07 RB09 RC11 RC16                       RC40 SS07 SS20 TA57 TA58                       TA61 TB04 TC00 TC12 TC42                       TD05 TD11 UA02 UA05 UA32                 5J064 AA02 BA09 BA13 BB03 BB04                       BC01 BC08 BC14 BC29 BD01

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力画像を矩形のブロックに分割し、ブ
ロック毎にフレームバッファに格納された複数の符号化
済フレームから2枚の参照フレームを選択し、画素補間
により予測画像を生成し、前記予測画像からフレーム間
予測を行い、予測誤差を符号化し、符号化したフレーム
でフレーム間予測に使用される可能性があるフレームの
復号画像をフレームバッファに格納し、予測誤差の符号
化信号と選択した2枚のフレームを識別する情報を含む
画像符号化信号を出力する画像符号化方法において、2
枚の参照フレームから画素補間によりフレーム間予測を
行うフレームで各ブロックに対して符号化対象フレーム
の表示時刻情報に対して参照フレームの表示時刻が後か
前か示す情報を、2枚の参照フレームとも符号化対象フ
レームの表示時刻より前の表示時刻を持つ場合と2枚の
参照フレームが符号化対象フレームの表示時刻に対して
前と後の表示時刻を持つ場合で異なる可変長符号語の割
り当てにより可変長符号化することを特徴とした画像符
号化方法。
1. An input image is divided into rectangular blocks, two reference frames are selected from a plurality of encoded frames stored in a frame buffer for each block, and a predicted image is generated by pixel interpolation, Performs inter-frame prediction from the predicted image, encodes the prediction error, stores the decoded image of the frame that may be used for inter-frame prediction in the encoded frame in the frame buffer, and selects the encoded signal of the prediction error In the image coding method for outputting the image coded signal including the information for identifying the two frames,
Information that indicates whether the display time of the reference frame is before or after the display time information of the encoding target frame for each block in a frame that performs inter-frame prediction from pixel reference frames by pixel interpolation. Also, different variable-length codewords are assigned depending on whether the display time is before the display time of the encoding target frame or when the two reference frames have the display time before and after the display time of the encoding target frame. An image coding method characterized in that variable length coding is performed according to the above.
【請求項2】 予測誤差と2枚の参照フレームを識別す
る情報を含む符号化信号を入力し、前記2枚の参照フレ
ームを識別する情報が示す参照フレームをフレームバッ
ファから選択し、画素補間により予測画像を生成し、前
記予測画像と復号した予測誤差から復号画像を生成し、
予測誤差を符号化し、フレーム間予測に使用される可能
性があるフレームの復号画像をフレームバッファに格納
する画像復号方法において、予測誤差の符号化信号と選
択した2枚のフレームを識別する情報を含む画像符号化
信号を出力する画像符号化方法において、2枚の参照フ
レームから画素補間によりフレーム間予測を行うフレー
ムで各ブロックに対して符号化対象フレームの表示時刻
情報に対して参照フレームの表示時刻が後か前か示す情
報を、2枚の参照フレームとも符号化対象フレームの表
示時刻より前の表示時刻を持つ場合と2枚の参照フレー
ムが符号化対象フレームの表示時刻に対して前と後の表
示時刻を持つ場合で異なる可変長符号語の割り当てによ
り可変長復号することを特徴とした画像復号方法。
2. A coded signal including a prediction error and information for identifying two reference frames is input, a reference frame indicated by the information for identifying the two reference frames is selected from a frame buffer, and pixel interpolation is performed. A predicted image is generated, and a decoded image is generated from the predicted image and a predicted error that is decoded,
In the image decoding method that encodes the prediction error and stores the decoded image of the frame that may be used for inter-frame prediction in the frame buffer, the prediction error coded signal and the information that identifies the selected two frames In an image coding method that outputs a coded image signal that includes a frame that performs inter-frame prediction from two reference frames by pixel interpolation, for each block, display the reference frame for the display time information of the encoding target frame Information indicating whether the time is after or before is displayed when both reference frames have a display time before the display time of the encoding target frame and when the two reference frames are before the display time of the encoding target frame. An image decoding method characterized in that variable length decoding is performed by assigning different variable length code words when the display time is later.
【請求項3】 入力画像を矩形のブロックに分割し、ブ
ロック毎にフレームバッファに格納された複数の符号化
済フレームから2枚の参照フレームを選択し、画素補間
により予測画像を生成し、前記予測画像からフレーム間
予測を行い、予測誤差を符号化し、符号化したフレーム
でフレーム間予測に使用される可能性があるフレームの
復号画像をフレームバッファに格納し、予測誤差の符号
化信号と選択した2枚のフレームを識別する情報を含む
画像符号化信号を出力する画像符号化方法において、2
枚の参照フレームとも符号化対象フレームの表示時刻よ
り前の表示時刻を持つ場合には、2枚の参照フレームの
内で符号化対象フレームから表示時刻がより近い参照フ
レームの動きベクトルを符号化対象フレームと各参照フ
レームに対する表示時刻差の比でスケーリングし表示時
刻がより遠い参照フレームの動きベクトルに対する予測
ベクトルとし、前記予測ベクトルと表示時刻がより遠い
参照フレームの動きベクトルとの差分を符号化すること
を特徴とした画像符号化方法。
3. An input image is divided into rectangular blocks, two reference frames are selected from a plurality of encoded frames stored in a frame buffer for each block, and a predicted image is generated by pixel interpolation, Performs inter-frame prediction from the predicted image, encodes the prediction error, stores the decoded image of the frame that may be used for inter-frame prediction in the encoded frame in the frame buffer, and selects the encoded signal of the prediction error In the image coding method for outputting the image coded signal including the information for identifying the two frames,
If both reference frames have a display time that is earlier than the display time of the encoding target frame, the motion vector of the reference frame that is closer in display time than the encoding target frame among the two reference frames is the encoding target. Scaling is performed by the ratio of the display time difference between the frame and each reference frame to form a prediction vector for the motion vector of the reference frame whose display time is farther, and the difference between the prediction vector and the motion vector of the reference frame whose display time is farther is encoded. An image coding method characterized by the above.
【請求項4】 予測誤差と2枚の参照フレームを識別す
る情報を含む符号化信号を入力し、前記2枚の参照フレ
ームを識別する情報が示す参照フレームをフレームバッ
ファから選択し、画素補間により予測画像を生成し、前
記予測画像と復号した予測誤差から復号画像を生成し、
予測誤差を符号化し、フレーム間予測に使用される可能
性があるフレームの復号画像をフレームバッファに格納
する画像復号方法において、2枚の参照フレームとも符
号化対象フレームの表示時刻より前の表示時刻を持つ場
合には、表示時刻がより遠い参照フレームへの差分ベク
トルを復号し、2枚の参照フレームの内で符号化対象フ
レームから表示時刻がより近い参照フレームの動きベク
トルを符号化対象フレームと各参照フレームに対する表
示時刻差の比でスケーリングし表示時刻がより遠い参照
フレームの動きベクトルに対する予測ベクトルとし、前
記予測ベクトルと表示時刻がより遠い参照フレームへの
差分ベクトルを加算し、前記予測ベクトルと表示時刻が
より遠い参照フレームへの動きベクトルすることを特徴
とした画像復号方法。
4. A coded signal including a prediction error and information for identifying two reference frames is input, a reference frame indicated by the information for identifying the two reference frames is selected from a frame buffer, and pixel interpolation is performed. A predicted image is generated, and a decoded image is generated from the predicted image and a predicted error that is decoded,
In the image decoding method that encodes the prediction error and stores the decoded image of the frame that may be used for inter-frame prediction in the frame buffer, both reference frames have a display time that is earlier than the display time of the encoding target frame. , The difference vector to the reference frame having the farther display time is decoded, and the motion vector of the reference frame having the closer display time from the coding target frame among the two reference frames is set as the coding target frame. As a prediction vector for the motion vector of the reference frame whose display time is farther by scaling at the ratio of the display time difference to each reference frame, the difference vector to the reference frame whose display time is farther is added, and the prediction vector is Image decoding method characterized by using a motion vector to a reference frame whose display time is further away
【請求項5】 画像信号を入力し、前記画像信号と予測
画像との差分を行い残差信号として出力する差分器と、
前記差分信号に画像符号化処理を行い残差符号化信号と
して出力する画像符号化手段と、前記残差符号化信号を
復号して残差復号信号として出力する画像復号手段と、
前記残差復号信号と予測画像を加算して再構成画像を出
力する加算器と、前記再構成画像を格納するマルチフレ
ームバッファと、複数のブロックに共通に使用する参照
フレームを使用して動き推定を行いブロック単位に選択
可能な参照フレームと動きベクトルを決定する動き推定
手段と、前記動き推定手段が検出した2枚の参照フレー
ムと各参照フレームに対応する動きベクトルが参照する
2つの参照ブロックの画素補間を行い予測画像として出
力する画素補間手段と、符号化対象フレームより前の表
示時刻を持つ2枚の参照フレームから補間予測を行うフ
レームのブロックヘッダ信号を符号化する前方予測MH
ピクチャ用ブロックヘッダ生成手段と、符号化対象フレ
ームの前の表示時刻を持つ参照フレームと後の表示時刻
を持つ参照フレームから補間予測を行うフレームのブロ
ックヘッダ信号を符号化する双方向予測MHピクチャ用
ブロックヘッダ生成手段と、残差符号化信号とブロック
ヘッダ信号と動きベクトルと参照フレームを識別する参
照フレーム番号と補間予測時の2枚の参照フレームが符
号化対象フレームの表示時刻より2枚とも前か前後かを
示す予測方向信号を可変長符号化して符号化信号として
出力する可変長符号化手段を備えたものであることを特
徴とする画像符号化装置。
5. A difference device for inputting an image signal, performing a difference between the image signal and a predicted image, and outputting the difference signal as a residual signal,
An image encoding unit that performs an image encoding process on the difference signal and outputs it as a residual encoded signal; an image decoding unit that decodes the residual encoded signal and outputs it as a residual decoded signal;
Motion estimation using an adder that outputs the reconstructed image by adding the residual decoded signal and the predicted image, a multi-frame buffer that stores the reconstructed image, and a reference frame commonly used for a plurality of blocks Of the reference frame and the motion vector that can be selected in block units, and the two reference frames detected by the motion estimation unit and the two reference blocks referred to by the motion vector corresponding to each reference frame. Pixel interpolating means for performing pixel interpolation and outputting as a predicted image, and forward prediction MH for coding a block header signal of a frame for which interpolative prediction is performed from two reference frames having a display time before the target frame for encoding.
A block header generating unit for a picture, and a bidirectional prediction MH picture for encoding a block header signal of a frame for which interpolation prediction is performed from a reference frame having a display time before the encoding target frame and a reference frame having a display time after the encoding target frame A block header generating means, a residual coded signal, a block header signal, a motion vector, a reference frame number for identifying a reference frame, and two reference frames at the time of interpolation prediction, both before the display time of the target frame for encoding. An image coding apparatus comprising variable length coding means for variable length coding a prediction direction signal indicating whether it is before or after and outputting it as a coded signal.
【請求項6】 画像符号化信号を入力し可変長復号を行
い、残差符号化信号と動きベクトルとブロックヘッダ信
号と参照フレーム番号と予測方向信号に分離する可変長
復号手段と、前記残差符号化信号を復号し復号残差信号
を出力する画像復号手段と、前記残差復号信号と予測画
像信号を加算し復号画像を出力する加算器と、前記復号
画像を格納するマルチフレームバッファと、前記参照フ
レームを識別する情報が示す2枚の参照フレームと各参
照フレームに対応する動きベクトルが参照する2つの参
照ブロックの画素補間を行い予測画像として出力する画
素補間手段と、前記予測方向信号が2枚の参照フレーム
とも符号化対象フレームより前の表示時刻を持つ場合に
ブロックヘッダ信号を解析する前方予測MHピクチャ用
ブロックヘッダと、前記予測方向信号が2枚の参照フレ
ームが符号化対象フレームの前後の表示時刻を持つ場合
にブロックヘッダ信号を解析する双方向予測MHピクチ
ャ用ブロックヘッダを備えたものであることを特徴とす
る画像復号装置。
6. A variable length decoding means for inputting an image coded signal, performing variable length decoding, and separating it into a residual coded signal, a motion vector, a block header signal, a reference frame number and a prediction direction signal, and the residual. An image decoding unit that decodes a coded signal and outputs a decoded residual signal, an adder that adds the residual decoded signal and a predicted image signal and outputs a decoded image, a multi-frame buffer that stores the decoded image, Pixel interpolation means for performing pixel interpolation of two reference frames indicated by the information for identifying the reference frame and two reference blocks referred to by the motion vector corresponding to each reference frame, and outputting as a prediction image, and the prediction direction signal A block header for a forward prediction MH picture that analyzes a block header signal when both reference frames have a display time earlier than the encoding target frame; Image decoding characterized in that the prediction direction signal includes a bidirectionally predicted MH picture block header that analyzes the block header signal when two reference frames have display times before and after the frame to be encoded apparatus.
【請求項7】 コンピュータにより、画像符号化を行う
ためのプログラムを格納した記憶媒体であって、上記プ
ログラムはコンピュータに、入力画像を矩形のブロック
に分割し、ブロック毎にフレームバッファに格納された
複数の符号化済フレームから2枚の参照フレームを選択
し、画素補間により予測画像を生成し、前記予測画像か
らフレーム間予測を行い、予測誤差を符号化し、符号化
したフレームでフレーム間予測に使用される可能性があ
るフレームの復号画像をフレームバッファに格納し、予
測誤差の符号化信号と選択した2枚のフレームを識別す
る情報を含む画像符号化信号を出力する画像符号化方法
において、2枚の参照フレームから画素補間によりフレ
ーム間予測を行うフレームで各ブロックに対して符号化
対象フレームの表示時刻情報に対して参照フレームの表
示時刻が後か前か示す情報を、2枚の参照フレームとも
符号化対象フレームの表示時刻より前の表示時刻を持つ
場合と2枚の参照フレームが符号化対象フレームの表示
時刻に対して前と後の表示時刻を持つ場合で異なる可変
長符号語の割り当てにより可変長符号化することを、行
わせるものであることを特徴とする記憶媒体。
7. A storage medium storing a program for performing image encoding by a computer, the program dividing the input image into rectangular blocks and storing the blocks in a frame buffer for each block. Two reference frames are selected from a plurality of encoded frames, a prediction image is generated by pixel interpolation, inter-frame prediction is performed from the prediction image, a prediction error is encoded, and inter-frame prediction is performed using the encoded frame. A decoded image of a frame that may be used is stored in a frame buffer, and an image coding method for outputting a coded signal of a prediction error and an image coded signal including information for identifying the selected two frames, When displaying the coding target frame for each block in a frame that performs inter-frame prediction by pixel interpolation from two reference frames The information indicating whether the display time of the reference frame is later or earlier than the information is displayed when both the reference frames have the display time before the display time of the encoding target frame, and when the two reference frames are the encoding target frames. A storage medium for performing variable-length coding by assigning different variable-length codewords in the case of having a display time before and a display time after.
【請求項8】 コンピュータにより、画像復号を行うた
めのプログラムを格納した記憶媒体であって、上記プロ
グラムはコンピュータに、予測誤差と2枚の参照フレー
ムを識別する情報を含む符号化信号を入力し、前記2枚
の参照フレームを識別する情報が示す参照フレームをフ
レームバッファから選択し、画素補間により予測画像を
生成し、前記予測画像と復号した予測誤差から復号画像
を生成し、予測誤差を符号化し、フレーム間予測に使用
される可能性があるフレームの復号画像をフレームバッ
ファに格納する画像復号方法において、予測誤差の符号
化信号と選択した2枚のフレームを識別する情報を含む
画像符号化信号を出力する画像符号化方法において、2
枚の参照フレームから画素補間によりフレーム間予測を
行うフレームで各ブロックに対して符号化対象フレーム
の表示時刻情報に対して参照フレームの表示時刻が後か
前か示す情報を、2枚の参照フレームとも符号化対象フ
レームの表示時刻より前の表示時刻を持つ場合と2枚の
参照フレームが符号化対象フレームの表示時刻に対して
前と後の表示時刻を持つ場合で異なる可変長符号語の割
り当てにより可変長復号することを、行わせるものであ
ることを特徴とする記憶媒体。
8. A storage medium storing a program for performing image decoding by a computer, wherein the program inputs a coded signal including a prediction error and information for identifying two reference frames to the computer. , A reference frame indicated by information for identifying the two reference frames is selected from a frame buffer, a predicted image is generated by pixel interpolation, a decoded image is generated from the predicted image and the decoded prediction error, and the prediction error is encoded. In the image decoding method that stores the decoded image of the frame that may be used for inter-frame prediction in the frame buffer, the image coding that includes the coded signal of the prediction error and the information that identifies the selected two frames In the image coding method for outputting a signal, 2
Information that indicates whether the display time of the reference frame is before or after the display time information of the encoding target frame for each block in a frame that performs inter-frame prediction from pixel reference frames by pixel interpolation. Also, different variable-length codewords are assigned depending on whether the display time is before the display time of the encoding target frame or when the two reference frames have the display time before and after the display time of the encoding target frame. A storage medium characterized in that variable-length decoding is performed by.
【請求項9】 コンピュータにより、画像符号化を行う
ためのプログラムを格納した記憶媒体であって、上記プ
ログラムはコンピュータに、入力画像を矩形のブロック
に分割し、ブロック毎にフレームバッファに格納された
複数の符号化済フレームから2枚の参照フレームを選択
し、画素補間により予測画像を生成し、前記予測画像か
らフレーム間予測を行い、予測誤差を符号化し、符号化
したフレームでフレーム間予測に使用される可能性があ
るフレームの復号画像をフレームバッファに格納し、予
測誤差の符号化信号と選択した2枚のフレームを識別す
る情報を含む画像符号化信号を出力する画像符号化方法
において、2枚の参照フレームとも符号化対象フレーム
の表示時刻より前の表示時刻を持つ場合には、2枚の参
照フレームの内で符号化対象フレームから表示時刻がよ
り近い参照フレームの動きベクトルを符号化対象フレー
ムと各参照フレームに対する表示時刻差の比でスケーリ
ングし表示時刻がより遠い参照フレームの動きベクトル
に対する予測ベクトルとし、前記予測ベクトルと表示時
刻がより遠い参照フレームの動きベクトルとの差分を符
号化することを、行わせるものであることを特徴とする
記憶媒体。
9. A storage medium storing a program for performing image encoding by a computer, the program dividing the input image into rectangular blocks, and storing the blocks in a frame buffer for each block. Two reference frames are selected from a plurality of encoded frames, a prediction image is generated by pixel interpolation, inter-frame prediction is performed from the prediction image, a prediction error is encoded, and inter-frame prediction is performed using the encoded frame. A decoded image of a frame that may be used is stored in a frame buffer, and an image coding method for outputting a coded signal of a prediction error and an image coded signal including information for identifying the selected two frames, If both reference frames have a display time that is earlier than the display time of the encoding target frame, encoding is performed within the two reference frames. The motion vector of the reference frame whose display time is closer to the target frame is the prediction vector for the motion vector of the reference frame whose display time is farther by scaling the ratio of the display time difference to the coding target frame and each reference frame, and the prediction vector A storage medium characterized by causing a difference from a motion vector of a reference frame whose display time is farther to be encoded.
【請求項10】 コンピュータにより、画像復号を行う
ためのプログラムを格納した記憶媒体であって、上記プ
ログラムはコンピュータに、予測誤差と2枚の参照フレ
ームを識別する情報を含む符号化信号を入力し、前記2
枚の参照フレームを識別する情報が示す参照フレームを
フレームバッファから選択し、画素補間により予測画像
を生成し、前記予測画像と復号した予測誤差から復号画
像を生成し、予測誤差を符号化し、フレーム間予測に使
用される可能性があるフレームの復号画像をフレームバ
ッファに格納する画像復号方法において、2枚の参照フ
レームとも符号化対象フレームの表示時刻より前の表示
時刻を持つ場合には、表示時刻がより遠い参照フレーム
への差分ベクトルを復号し、2枚の参照フレームの内で
符号化対象フレームから表示時刻がより近い参照フレー
ムの動きベクトルを符号化対象フレームと各参照フレー
ムに対する表示時刻差の比でスケーリングし表示時刻が
より遠い参照フレームの動きベクトルに対する予測ベク
トルとし、前記予測ベクトルと表示時刻がより遠い参照
フレームへの差分ベクトルを加算し、前記予測ベクトル
と表示時刻がより遠い参照フレームへの動きベクトルす
ることを行わせるものであることを特徴とする記憶媒
体。
10. A storage medium storing a program for performing image decoding by a computer, wherein the program inputs a coded signal including a prediction error and information for identifying two reference frames to the computer. , Above 2
A reference frame indicated by information for identifying one reference frame is selected from the frame buffer, a predicted image is generated by pixel interpolation, a decoded image is generated from the predicted image and a decoded prediction error, the prediction error is encoded, and a frame is generated. In the image decoding method that stores the decoded image of the frame that may be used for inter-prediction in the frame buffer, if both reference frames have the display time earlier than the display time of the encoding target frame, Decode the difference vector to the reference frame whose time is farther, and calculate the motion vector of the reference frame with the closer display time from the coding target frame among the two reference frames and the display time difference between the coding target frame and each reference frame. And a prediction vector for a motion vector of a reference frame whose display time is farther, Vector and display time by adding the difference vector to the more distant the reference frame, a storage medium, wherein the prediction vector and the display time in which to perform the motion vector to the more distant the reference frame.
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