JP2003348596A - Image processor and image processing method, recording medium, and program - Google Patents

Image processor and image processing method, recording medium, and program

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JP2003348596A
JP2003348596A JP2002154077A JP2002154077A JP2003348596A JP 2003348596 A JP2003348596 A JP 2003348596A JP 2002154077 A JP2002154077 A JP 2002154077A JP 2002154077 A JP2002154077 A JP 2002154077A JP 2003348596 A JP2003348596 A JP 2003348596A
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Kazufumi Sato
数史 佐藤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce a calculation amount for acquiring a predictive image. <P>SOLUTION: When a motion predicting and compensating part 24 needs the predictive image P of a prescribed part in a reference frame and has to read image data from an interpolated image buffer 101 for the predictive image P, the motion predicting and compensating part 24 reads data of an area P' corresponding to the predictive image P from the image data stored in the interpolated image buffer 101. When a divided area S (P) including the area corresponding to the predictive image P has already been written to the interpolated image buffer 101, a value stored in the divided area S (P) is used to acquire the predictive image P. The present invention is applicable to an encoding device and a decoding device which perform processing that needs a predictive image. <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】本発明は画像処理装置および
方法、記録媒体、並びにプログラムに関し、特に、離散
コサイン変換若しくはカルーネン・レーベ変換等の直交
変換と動き補償によって圧縮された画像情報(ビットス
トリーム)を、衛星放送、ケーブルテレビジョン放送、
インターネットなどのネットワークメディアを介して送
受信する際に、若しくは光ディスク、磁気ディスク、フ
ラッシュメモリのような記憶メディア上で処理する際に
用いられる画像情報の符号化や復号、また、更新周波数
の変換を行う装置に用いて好適な画像処理装置および方
法、記録媒体、並びにプログラムに関する。
The present invention relates to an image processing apparatus and method, a recording medium, and a program, and more particularly, to image information (bit stream) compressed by orthogonal transform such as discrete cosine transform or Karhunen-Loeve transform and motion compensation. A, satellite broadcasting, cable television broadcasting,
Encodes and decodes image information used when transmitting and receiving via network media such as the Internet, or processing on storage media such as optical disks, magnetic disks, and flash memories, and converts update frequencies. The present invention relates to an image processing apparatus and method suitable for use in an apparatus, a recording medium, and a program.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、画像情報をデジタルとして取り扱
い、その際、効率の良い情報の伝送、蓄積を目的とし、
画像情報特有の冗長性を利用して、離散コサイン変換等
の直交変換と動き補償により圧縮するMPEG(Moving Pic
ture Expert Group)などの方式に準拠した装置が、放
送局などの情報配信、および一般家庭における情報受信
の双方において普及しつつある。
2. Description of the Related Art In recent years, image information has been handled as digital data.
MPEG (Moving Pic) that compresses by orthogonal transform such as discrete cosine transform and motion compensation using the redundancy inherent in image information
devices based on a system such as a network expert group are becoming widespread in both information distribution of broadcast stations and the like and information reception in ordinary households.

【0003】特に、MPEG2(ISO/IEC 13818-2)は、汎
用画像圧縮方式として定義された規格であり、飛び越し
走査画像及び順次走査画像の双方、並びに標準解像度画
像及び高精細画像を網羅する標準で、例えばDVD(Digit
al Versatile Disk)規格に代表されるように、プロフ
ェッショナル用途及びコンシューマ用途の広範なアプリ
ケーションに広く用いられている。
[0003] In particular, MPEG2 (ISO / IEC 13818-2) is a standard defined as a general-purpose image compression method, and is a standard covering both interlaced scan images and progressive scan images, as well as standard resolution images and high definition images. For example, DVD (Digit
al Versatile Disk), and is widely used in a wide range of applications for professional use and consumer use.

【0004】このMPEG2圧縮方式を用いることにより、
例えば、720×480画素を持つ標準解像度の飛び越
し走査画像に対しては4乃至8Mbps、1920×1
088画素を持つ高解像度の飛び越し走査画像に対して
は18乃至22Mbpsの符号量(ビットレート)を割
り当てることで、高い圧縮率と良好な画質の実現が可能
である。
[0004] By using this MPEG2 compression method,
For example, for a standard resolution interlaced scan image having 720 × 480 pixels, 4 to 8 Mbps and 1920 × 1
By assigning a code amount (bit rate) of 18 to 22 Mbps to a high-resolution interlaced scan image having 088 pixels, a high compression rate and good image quality can be realized.

【0005】MPEG2は主として放送用に適合する高画質
符号化を対象としていたが、より高い圧縮率の符号化方
式には対応していなかったので、MPEG4符号化方式の標
準化が行われた。画像符号化方式に関しては、1998
年12月にISO/IEC 14496-2としてその規格が国際標準
に承認された。
[0005] MPEG2 was mainly intended for high-quality encoding suitable for broadcasting, but did not support an encoding system with a higher compression rate. Therefore, the MPEG4 encoding system was standardized. Regarding the image coding method, 1998
In December 2000, the standard was approved as an international standard as ISO / IEC 14496-2.

【0006】さらに、近年、テレビ会議用の画像符号化
を当初の目的として、国際電気連合の電気通信標準化部
門であるITU-T (International Telecommunication Uni
on− Telecommunication Standardization Sector)によ
るH.26L(ITU-T Q6/16VCEG)という標準の規格化が
進んでいる。H.26Lは、MPEG2やMPEG4といった符
号化方式に比べ、その符号化、復号に、より多くの演算
量が要求されるものの、より高い符号化効率が実現され
ることが知られている。
Further, in recent years, with the initial purpose of image coding for video conferences, ITU-T (International Telecommunication Uni
The standardization of H.26L (ITU-T Q6 / 16VCEG) by the on-telecommunication standardization sector is in progress. H. It is known that 26L requires a greater amount of computation for encoding and decoding than encoding schemes such as MPEG2 and MPEG4, but realizes higher encoding efficiency.

【0007】また、現在、MPEG4の活動の一環として、
このH.26Lに基づいた、H.26Lではサポートさ
れない機能をも取り入れた、より高い符号化効率を実現
する符号化技術の標準化がITU-Tと共同でJVT(Joint
Video Team)として行われている。
[0007] Currently, as part of MPEG4 activities,
This H. H. 26L. Standardization of coding technology that achieves higher coding efficiency by incorporating functions that are not supported by 26L has been jointly implemented with ITU-T by JVT (Joint
Video Team).

【0008】ここで、離散コサイン変換若しくはカルー
ネン・レーベ変換等の直交変換と動き補償とによる画像
圧縮について説明する。図1は、従来の画像情報符号化
装置の一例の構成を示す図である。
Here, image compression by orthogonal transform such as discrete cosine transform or Karhunen-Loeve transform and motion compensation will be described. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an example of a conventional image information encoding device.

【0009】図1に示した画像情報符号化装置10にお
いて、入力端子11より入力されたアナログ信号からな
る画像情報は、A/D変換部12により、デジタル信号
に変換される。そして、画面並べ替えバッファ13は、
A/D変換部12より供給された画像情報のGOP(Gr
oup of Pictures)構造に応じて、フレームの並べ替え
を行う。
In the image information encoding device 10 shown in FIG. 1, image information composed of an analog signal input from an input terminal 11 is converted into a digital signal by an A / D converter 12. Then, the screen rearrangement buffer 13
The GOP (Gr) of the image information supplied from the A / D converter 12
oup of Pictures) The frames are rearranged according to the structure.

【0010】ここで、画面並べ替えバッファ13は、イ
ントラ(画像内)符号化が行われる画像に対しては、フ
レーム全体の画像情報を直交変換部15に供給する。直
交変換部15は、画像情報に対して離散コサイン変換若
しくはカルーネン・レーベ変換等の直交変換を施し、変
換係数を量子化部16に供給する。量子化部16は、直
交変換部15から供給された変換係数に対して量子化処
理を施す。
[0010] Here, the screen rearrangement buffer 13 supplies image information of the entire frame to the orthogonal transformation unit 15 for an image on which intra (intra-image) encoding is performed. The orthogonal transform unit 15 performs orthogonal transform such as discrete cosine transform or Karhunen-Loeve transform on the image information, and supplies transform coefficients to the quantization unit 16. The quantization unit 16 performs a quantization process on the transform coefficient supplied from the orthogonal transform unit 15.

【0011】可逆符号化部17は、量子化部16から供
給された量子化された変換係数や量子化スケール等から
符号化モードを決定し、この符号化モードに対して可変
長符号化、又は算術符号化等の可逆符号化を施し、画像
符号化単位のヘッダ部に挿入される情報を形成する。そ
して、可逆符号化部17は、符号化された符号化モード
を蓄積バッファ18に供給して蓄積させる。この符号化
された符号化モードは、画像圧縮情報として出力端子1
9より出力される。
The lossless encoding unit 17 determines an encoding mode from the quantized transform coefficients and the quantization scale supplied from the quantization unit 16, and performs variable length encoding or Lossless coding such as arithmetic coding is performed to form information to be inserted into a header portion of an image coding unit. Then, the lossless encoding unit 17 supplies the encoded encoding mode to the accumulation buffer 18 and accumulates the encoded encoding mode. This encoded encoding mode is output to the output terminal 1 as image compression information.
9 is output.

【0012】また、可逆符号化部17は、量子化された
変換係数に対して可変長符号化、若しくは算術符号化等
の可逆符号化を施し、符号化された変換係数を蓄積バッ
ファ18に供給して蓄積させる。この符号化された変換
係数は、画像圧縮情報として出力端子19より出力され
る。
The lossless encoding unit 17 performs lossless encoding such as variable-length encoding or arithmetic encoding on the quantized transform coefficients, and supplies the encoded transform coefficients to the storage buffer 18. And accumulate. The encoded transform coefficient is output from the output terminal 19 as image compression information.

【0013】量子化部16の挙動は、蓄積バッファ18
に蓄積された変換係数のデータ量に基づいて、レート制
御部20によって制御される。また、量子化部20は、
量子化後の変換係数を逆量子化部21に供給し、逆量子
化部21は、その量子化後の変換係数を逆量子化する。
逆直交変換部22は、逆量子化された変換係数に対して
逆直交変換処理を施して復号画像情報を生成し、その情
報をフレームメモリ23に供給して蓄積させる。
The behavior of the quantization unit 16 is determined by the accumulation buffer 18
Is controlled by the rate control unit 20 based on the data amount of the conversion coefficient accumulated in the. Also, the quantization unit 20
The quantized transform coefficient is supplied to the inverse quantization unit 21, and the inverse quantization unit 21 inversely quantizes the quantized transform coefficient.
The inverse orthogonal transform unit 22 performs an inverse orthogonal transform process on the inversely quantized transform coefficient to generate decoded image information, and supplies the information to the frame memory 23 for storage.

【0014】また、画面並べ替えバッファ13は、イン
ター(画像間)符号化が行われる画像に関しては、画像
情報を動き予測・補償部24に供給する。動き予測・補
償部24は、同時に参照される画像情報をフレームメモ
リ23より取り出し、動き予測・補償処理を施して参照
画像情報を生成する。動き予測・補償部24は、生成し
た参照画像情報を加算器14に供給し、加算器14は、
参照画像情報を対応する画像情報との差分信号に変換す
る。また、動き予測・補償部24は、同時に動きベクト
ル情報を可逆符号化部17に供給する。
The screen rearrangement buffer 13 supplies image information to the motion prediction / compensation unit 24 for an image to be subjected to inter (inter-image) encoding. The motion prediction / compensation unit 24 extracts image information to be referred to simultaneously from the frame memory 23 and performs motion prediction / compensation processing to generate reference image information. The motion prediction / compensation unit 24 supplies the generated reference image information to the adder 14, and the adder 14
The reference image information is converted into a difference signal from the corresponding image information. The motion prediction / compensation unit 24 supplies the motion vector information to the lossless encoding unit 17 at the same time.

【0015】可逆符号化部17は、量子化部16から供
給され量子化された変換係数および量子化スケール、並
びに動き予測・補償部24から供給された動きベクトル
情報等から符号化モードを決定し、その決定した符号化
モードに対して可変長符号化または算術符号化等の可逆
符号化を施し、画像符号化単位のヘッダ部に挿入される
情報を生成する。そして、可逆符号化部17は、符号化
された符号化モードを蓄積バッファ18に供給して蓄積
させる。この符号化された符号化モードは、画像圧縮情
報として出力される。
The lossless encoding unit 17 determines an encoding mode based on the quantized transform coefficient and quantization scale supplied from the quantization unit 16, the motion vector information supplied from the motion prediction / compensation unit 24, and the like. Then, lossless coding such as variable length coding or arithmetic coding is performed on the determined coding mode to generate information to be inserted into the header part of the image coding unit. Then, the lossless encoding unit 17 supplies the encoded encoding mode to the accumulation buffer 18 and accumulates the encoded encoding mode. This encoded encoding mode is output as image compression information.

【0016】また、可逆符号化部17は、その動きベク
トル情報に対して可変長符号化若しくは算術符号化等の
可逆符号化処理を施し、画像符号化単位のヘッダ部に挿
入される情報を生成する。
The lossless encoding unit 17 performs a lossless encoding process such as variable-length encoding or arithmetic encoding on the motion vector information to generate information to be inserted into a header portion of an image encoding unit. I do.

【0017】また、イントラ符号化と異なり、インター
符号化の場合、直交変換部15に入力される画像情報
は、加算器14より得られた差分信号である。なお、そ
の他の処理については、イントラ符号化を施される画像
圧縮情報と同様であるため、その説明を省略する。
Also, unlike the intra coding, in the case of the inter coding, the image information input to the orthogonal transform unit 15 is a difference signal obtained from the adder 14. The other processing is the same as that of the image compression information to be subjected to the intra coding, and the description thereof will be omitted.

【0018】次に、上述した画像情報符号化装置10に
対応する画像情報復号装置の一例の構成を図2に示す。
図2に示した画像情報復号装置40において、入力端子
41より入力された画像圧縮情報は、蓄積バッファ42
において一時的に格納された後、可逆復号部43に転送
される。
Next, FIG. 2 shows an example of the configuration of an image information decoding device corresponding to the above-described image information encoding device 10.
In the image information decoding device 40 shown in FIG. 2, the image compression information input from the input terminal 41 is stored in a storage buffer 42.
, And then transferred to the lossless decoding unit 43.

【0019】可逆復号部43は、定められた画像圧縮情
報のフォーマットに基づき、画像圧縮情報に対して可変
長復号若しくは算術復号等の処理を施し、ヘッダ部に格
納された符号化モード情報を取得し逆量子化部44等に
供給する。また同様に、可逆復号部43は、量子化され
た変換係数を取得し逆量子化部44に供給する。さら
に、可逆復号部43は、復号するフレームがインター符
号化されたものである場合には、画像圧縮情報のヘッダ
部に格納された動きベクトル情報についても復号し、そ
の情報を動き予測・補償部51に供給する。
The lossless decoding unit 43 performs processing such as variable-length decoding or arithmetic decoding on the image compression information based on the determined format of the image compression information, and obtains the encoding mode information stored in the header part. Then, it is supplied to the inverse quantization unit 44 and the like. Similarly, the lossless decoding unit 43 obtains the quantized transform coefficient and supplies it to the inverse quantization unit 44. Furthermore, if the frame to be decoded is inter-coded, the lossless decoding unit 43 also decodes the motion vector information stored in the header part of the image compression information, and decodes the information into the motion prediction / compensation unit. 51.

【0020】逆量子化部44は、可逆復号部43から供
給された量子化後の変換係数を逆量子化し、変換係数を
逆直交変換部45に供給する。逆直交変換部45は、定
められた画像圧縮情報のフォーマットに基づき、変換係
数に対して逆離散コサイン変換若しくは逆カルーネン・
レーベ変換等の逆直交変換を施す。
The inverse quantization section 44 inversely quantizes the quantized transform coefficient supplied from the lossless decoding section 43 and supplies the transform coefficient to the inverse orthogonal transform section 45. The inverse orthogonal transform unit 45 performs an inverse discrete cosine transform or an inverse Karhunen transform on the transform coefficients based on the format of the determined image compression information.
Performs an inverse orthogonal transform such as a Loeve transform.

【0021】ここで、対象となるフレームがイントラ符
号化されたものである場合、逆直交変換処理が施された
画像情報は、画面並べ替えバッファ47に格納され、D
/A変換部48におけるD/A変換処理の後に出力端子
49から出力される。
Here, if the target frame has been intra-coded, the image information subjected to the inverse orthogonal transform processing is stored in the screen rearrangement buffer 47,
The signal is output from the output terminal 49 after the D / A conversion processing in the / A conversion section 48.

【0022】また、対象となるフレームがインター符号
化されたものである場合、動き予測・補償部51は、可
逆復号処理が施された動きベクトル情報とフレームメモ
リ50に格納された画像情報とに基づいて参照画像を生
成し、加算器46に供給する。加算器46は、この参照
画像と逆直交変換部45からの出力とを合成する。な
お、その他の処理については、イントラ符号化されたフ
レームと同様であるため、説明を省略する。
When the target frame is inter-coded, the motion prediction / compensation unit 51 converts the motion vector information subjected to the lossless decoding process into the image information stored in the frame memory 50. A reference image is generated based on the reference image and supplied to the adder. The adder 46 combines the reference image and the output from the inverse orthogonal transform unit 45. Note that the other processing is the same as that of the intra-coded frame, and a description thereof will not be repeated.

【0023】図3は、動き予測により画像情報信号の更
新周波数を変換する画像情報変換装置70の一例の構成
を示す図である。図3に示した画像情報変換装置70
は、動き予測部71、セレクタ72、フレームメモリ7
3、補間画像生成部74、および、遅延バッファ75か
ら構成されている。
FIG. 3 is a diagram showing an example of the configuration of an image information conversion device 70 for converting the update frequency of the image information signal by motion prediction. Image information conversion device 70 shown in FIG.
Is a motion prediction unit 71, a selector 72, a frame memory 7
3, an interpolation image generation unit 74 and a delay buffer 75.

【0024】図3に示した画像情報変換装置70におい
て、動き予測部71は、フレームメモリ73に格納され
ている参照フレームと入力画像情報より、フレーム間の
動きを予測する。動き予測部71により決定された動き
予測から、補間画像生成部74は、補間画像を生成す
る。生成された補間画像は、一旦、遅延バッファ75に
格納される。セレクタ72は、目的とする更新周波数に
合わせて、入力された画像と遅延バッファ75に格納さ
れた補間画像を適宜切り替えて、画像情報を出力する。
In the image information conversion device 70 shown in FIG. 3, a motion estimating unit 71 estimates a motion between frames based on a reference frame stored in a frame memory 73 and input image information. From the motion prediction determined by the motion prediction unit 71, the interpolation image generation unit 74 generates an interpolation image. The generated interpolation image is temporarily stored in the delay buffer 75. The selector 72 outputs image information by appropriately switching between the input image and the interpolated image stored in the delay buffer 75 according to the target update frequency.

【0025】このような処理により、例えば、図4に示
すように、入力画像情報の間に補間フレームを挿入し、
フレーム枚数を増加させることで、更新周波数を上げる
ことが可能である。また逆に、図5に示すように、入力
画像情報を削除(入力フレームを削除)し、補間フレー
ムを挿入し、フレーム枚数を減少させることで、更新周
波数を下げることが可能である。すなわち、このような
処理を行うことにより、画像情報変換装置70において
は、フレームレートが変換される。
By such processing, for example, as shown in FIG. 4, an interpolation frame is inserted between input image information,
The update frequency can be increased by increasing the number of frames. Conversely, as shown in FIG. 5, it is possible to reduce the update frequency by deleting input image information (deleting input frames), inserting interpolation frames, and reducing the number of frames. That is, by performing such processing, the frame rate is converted in the image information conversion device 70.

【0026】ところで、MPEG4においては、図6に
示すように、動きベクトルが、VOP(Video Object P
lane)境界の外を指してもよいように規定されている。
動きベクトルによって指定される領域が、VOP境界外
にある場合、予測値としてVOP境界上に位置する画素
の情報が用いられることになる。H.26Lにおいて
も、動きベクトルが、VOP境界の外を指してもよいと
規定されている。
By the way, in MPEG4, as shown in FIG. 6, a motion vector is a VOP (Video Object P).
lane) It is specified that it may point outside the boundary.
When the region specified by the motion vector is outside the VOP boundary, information on the pixels located on the VOP boundary is used as the predicted value. H. 26L also stipulates that the motion vector may point outside the VOP boundary.

【0027】H.26Lにおいては、1/4、1/8画
素といった高精度の動き予測補償処理が規定されてい
る。この小数精度予測画像を生成するために、数タップ
フィルタと線形内挿を組み合わせることが規定されてい
る。
H. In 26L, a high-precision motion prediction compensation process such as 1/4 or 1/8 pixel is specified. In order to generate the decimal precision prediction image, it is prescribed that a several tap filter and linear interpolation are combined.

【0028】以下に、H.26Lで規定されている1/
4、1/8画素精度の動き予測補償処理について説明す
る。図7は、H.26Lにおいて定められた1/4画素
精度の動き予測補償処理を説明するための図である。ま
ず、フレームメモリ内に格納された画素を元に、水平方
向および垂直方向、それぞれ6タップのFIR(Finite
Impulse Response)フィルタを用いて、1/2画素精
度の画素値が生成される。FIRフィルタ係数の一例と
して、以下のものが定められている。 (1 ―5 20 20 ―5 1)//32 このFIRフィルタ係数において、//は、丸め(四捨
五入)付きの除算であることを示す。本明細書において
は、//は、丸め付きの除算であることを示すとする。
In the following, H. 26L
The motion prediction compensation processing with 4, 1/8 pixel accuracy will be described. FIG. It is a figure for explaining motion prediction compensation processing of 1/4 pixel precision defined in 26L. First, based on the pixels stored in the frame memory, FIR (Finite) of 6 taps in each of the horizontal direction and the vertical direction is used.
Using an Impulse Response) filter, a pixel value with 1/2 pixel accuracy is generated. The following is defined as an example of the FIR filter coefficient. (1-5 20 20-5 1) // 32 In this FIR filter coefficient, // indicates that the division is a division with rounding (rounding). In this specification, // indicates a rounded division.

【0029】1/4画素精度の画素値は、上記で得られ
た1/2画素精度の隣接した2つの画素値から線形内挿
によって得られる。
A pixel value of 1/4 pixel precision is obtained by linear interpolation from two adjacent pixel values of 1/2 pixel precision obtained above.

【0030】図8は、H.26Lにおいて定められた1
/8画素精度の動き予測補償処理を説明するための図で
ある。まず、フレームメモリ内に格納された画素を元
に、水平方向および垂直方向、それぞれ8タップのFI
Rフィルタを用いて、1/4、2/4、3/4画素精度
の画素値が生成される。FIRフィルタ係数として、そ
れぞれ以下のものが定められている。 (―3 12 ―37 229 71 ―21 6 ―
1)//256 (―3 12 ―39 158 158 ―39 12
―3)//256 (―1 6 ―21 71 229 ―37 12 ―
3)//256
FIG. 1 defined in 26L
It is a figure for explaining motion prediction compensation processing of / 8 pixel accuracy. First, based on the pixels stored in the frame memory, FI taps of 8 taps each in the horizontal and vertical directions are used.
Using the R filter, pixel values with 1 /, /, and / pixel accuracy are generated. The following are defined as FIR filter coefficients. (-3 12 -37 229 71 -216-
1) // 256 (-3 12 -39 158 158 -39 12
−3) // 256 (−1−6 −21 71 229 −37 12 −)
3) // 256

【0031】1/8画素精度の画素値は、上述したよう
にして生成された1/4、2/4、3/4画素精度の画
素値から、図8に示すような2つの画素値の線形内挿に
よって得られる。
The pixel value of 1/8 pixel precision is obtained by dividing the pixel value of 1/4, 2/4, and 3/4 pixel precision generated as described above into two pixel values as shown in FIG. Obtained by linear interpolation.

【0032】[0032]

【発明が解決しようとする課題】フレーム動き予測補償
またはフィールド動き予測補償をマクロブロック単位で
選択できる符号化装置や、その符号化装置からの画像圧
縮情報を復号する復号装置において、動き予測補償によ
る予測画像を獲得する際、小数精度の予測画像を獲得す
るための計算量が問題となる。すなわち、小数精度の補
間画素の計算は、上述したように、数タップフィルタと
線形内挿によって行われていた。しかしながら、毎画素
これらの計算を行うことは、重い処理となり、他の処理
に影響がおよぶ可能性があるといった問題があった。
SUMMARY OF THE INVENTION In a coding apparatus capable of selecting frame motion prediction compensation or field motion prediction compensation on a macroblock basis, and in a decoding apparatus for decoding image compression information from the coding apparatus, the motion prediction compensation is used. When obtaining a predicted image, the amount of calculation for obtaining a predicted image with decimal precision becomes a problem. That is, the calculation of the interpolation pixel with decimal precision has been performed by the several tap filter and the linear interpolation as described above. However, there is a problem that performing these calculations for each pixel is a heavy process and may affect other processes.

【0033】特に、動き予測処理においては、所定の領
域の近傍に位置する多くの画素が、何度も繰り返し参照
されることとなるため、画像信号を符号化あるいは復号
する際に、予測画像を高速に獲得することは重要である
が、困難であるといった問題があった。
In particular, in the motion prediction processing, many pixels located in the vicinity of a predetermined area are repeatedly referred to many times. Therefore, when encoding or decoding an image signal, a predicted image is It is important to acquire at high speed, but there is a problem that it is difficult.

【0034】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、補間画素の計算にかかる処理を軽減し、そ
の補間画素を高速に取得できるようにすることを目的と
する。
The present invention has been made in view of such circumstances, and it is an object of the present invention to reduce processing for calculating an interpolated pixel and to obtain the interpolated pixel at high speed.

【0035】[0035]

【課題を解決するための手段】本発明の画像処理装置
は、FIRフィルタを用いた処理または線型内挿を用い
た処理により、予め設定されている小数画素精度の画像
データを生成する生成手段と、生成手段により生成され
た画像データを記憶する記憶手段と、記憶手段に記憶さ
れている画像データを用いて予測補償の処理を実行する
予測補償手段とを含むことを特徴とする。
An image processing apparatus according to the present invention comprises a generating means for generating image data with a predetermined sub-pel precision by processing using an FIR filter or processing using linear interpolation. Storage means for storing image data generated by the generation means, and prediction compensation means for executing prediction compensation processing using the image data stored in the storage means.

【0036】前記生成手段は、入力された画像情報の1
/2画素精度の画像データを生成するようにすることが
できる。
[0036] The generating means may be a unit for storing the input image information.
It is possible to generate image data with / 2 pixel accuracy.

【0037】前記生成手段は、//を丸め込み演算を表
すものとするとき、入力された画像情報の1/2画素精
度の画像データを、 {1,―5,20,20,―5,1}//32 の式で表される演算を行うFIRフィルタを用いて生成
するようにすることができる。
When // represents a rounding operation, the generation means converts image data having half-pixel accuracy of the input image information into {1, -5, 20, 20, -5, 1 It can be generated using an FIR filter that performs an operation represented by the formula of} // 32.

【0038】前記生成手段は、入力された画像情報の1
/4画素精度の画像データを生成するようにすることが
できる。
[0038] The generation means may be a unit for storing one of the input image information.
It is possible to generate image data with / 4 pixel accuracy.

【0039】前記生成手段は、画像情報の1/4画素精
度の画像データを、1/2画素精度の画像データから所
定の数のタップのFIRフィルタを用いて生成するよう
にすることができる。
[0039] The generation means may generate image data of 1/4 pixel accuracy of the image information from the image data of 1/2 pixel accuracy using an FIR filter having a predetermined number of taps.

【0040】前記生成手段は、//を丸め込み演算を表
すものとするとき、画像情報の1/2画素精度の画像デ
ータに、 {1,―5,20,20,―5,1}//32 の式で表される演算を行うFIRフィルタを用いて1/
4画素精度の画像データを生成するようにすることがで
きる。
When the // represents a rounding operation, the generation means converts {1, -5, 20, 20, -5, 1} into image data of 1/2 pixel precision of the image information. 32 using an FIR filter that performs the operation represented by the equation
Image data with 4-pixel accuracy can be generated.

【0041】前記生成手段は、画像情報の1/4画素精
度の画像データを、1/2画素精度の画像データから線
型内挿により生成するようにすることができる。
[0041] The generating means may generate the image data of 1/4 pixel precision of the image information from the image data of 1/2 pixel precision by linear interpolation.

【0042】前記生成手段は、画像情報の1/4、2/
4、3/4画素精度の画像データを、所定の数のタップ
のFIRフィルタを用いて生成するようにすることがで
きる。
[0042] The generating means may output 1/4, 2 /
Image data with 4, 3/4 pixel accuracy can be generated using an FIR filter with a predetermined number of taps.

【0043】前記生成手段は、//を丸め込み演算を表
すものとするとき、画像情報の1/4、2/4、および
3/4画素精度のフィールド画像を、 {―3,12,―37,229,71,―21,6,―
1}//256 {―3,12,―39,158,158,―39,1
2,―3}//256 {―1,6,―21,71,229,―37,12,―
3}//256 の式で表される演算を行うFIRフィルタを用いて生成
するようにすることができる。
When the // represents a rounding operation, the generation means converts the field image of 1/4, 2/4, and 3/4 pixel precision of the image information into {−3, 12, and −37. , 229,71, -21,6,-
1} // 256 {-3,12, -39,158,158, -39,1
2, -3} // 256 {-1,6, -21,71,229, -37,12,-
It can be generated using an FIR filter that performs the operation represented by the formula of 3} / 256.

【0044】前記生成手段は、画像情報の1/4画素精
度の画像データを線型内挿により生成するようにするこ
とができる。
[0044] The generating means may generate image data of 1/4 pixel accuracy of the image information by linear interpolation.

【0045】前記生成手段は、画像情報の1/8画素精
度の画像データを、1/4画素精度の画像データから所
定の数のタップのFIRフィルタを用いて生成するよう
にすることができる。
[0045] The generation means may generate the image data of 1/8 pixel accuracy of the image information from the image data of 1/4 pixel accuracy using a FIR filter having a predetermined number of taps.

【0046】前記生成手段は、//を丸め込み演算を表
すものとするとき、画像情報の1/4画素精度の画像デ
ータに、 {1,―5,20,20,―5,1}//32 の式で表される演算を行うFIRフィルタを用いて1/
8画素精度の画像データを生成するようにすることがで
きる。
When // represents a rounding operation, the generation means converts {1, -5, 20, 20, -5, 1} into image data of 1/4 pixel precision of image information. 32 using an FIR filter that performs the operation represented by the equation
It is possible to generate image data with 8-pixel accuracy.

【0047】前記生成手段は、画像情報の1/8画素精
度の画像データを、1/4画素精度の画像データから線
型内挿により生成するようにすることができる。
[0047] The generating means may generate the image data of 1/8 pixel accuracy of the image information from the image data of 1/4 pixel accuracy by linear interpolation.

【0048】前記生成手段は、画像情報の1/8画素精
度の画像データを線型内挿により生成するようにするこ
とができる。
[0048] The generating means may generate the image data of 1/8 pixel accuracy of the image information by linear interpolation.

【0049】前記生成手段は、画像情報の1/4画素精
度の画像データを、1/2画素精度の画像データから所
定の数のタップのFIRフィルタを用いて生成するよう
にすることができる。
[0049] The generating means may generate image data of 1/4 pixel accuracy of the image information from the image data of 1/2 pixel accuracy using an FIR filter having a predetermined number of taps.

【0050】前記予測補償手段は、記憶手段に画像情報
の1/2画素精度の画像データが記憶されており、予測
補償に1/2画素精度の画像データが必要な場合、記憶
手段に記憶されている1/2画素精度の画像データを読
み出し、そのまま用いるようにすることができる。
The prediction compensating means stores the image data of 1/2 pixel precision of the image information in the storage means, and stores the image data of 1/2 pixel precision when the prediction compensation requires the image data. The half-pixel precision image data can be read out and used as it is.

【0051】前記予測補償手段は、記憶手段に画像情報
の1/2画素精度の画像データが記憶されており、予測
補償に1/4画素精度の画像データが必要な場合、記憶
手段に記憶されている1/2画素精度の画像データを読
み出し、その画像データに所定の数のタップのFIRフ
ィルタを用いて1/4画素精度の画像データを生成して
予測補償を行うようにすることができる。
In the prediction compensating means, image data of 1/2 pixel precision of the image information is stored in the storage means, and when prediction compensation requires image data of 1/4 pixel precision, the data is stored in the storage means. It is possible to read out image data with 1/2 pixel accuracy and generate image data with 1/4 pixel accuracy by using an FIR filter with a predetermined number of taps on the image data to perform prediction compensation. .

【0052】前記予測補償手段は、//を丸め込み演算
を表すものとするとき、画像情報の1/2画素精度の画
像データに、 {1,―5,20,20,―5,1}//32 の式で表される演算を行うFIRフィルタを用いて1/
4画素精度の画像データを生成するようにすることがで
きる。
When // represents a rounding operation, the prediction compensation means converts {1, -5, 20, 20, -5, 1} / {1, -5, 20, 20, -5, 1} into image data of 1/2 pixel precision of image information. / 32 using an FIR filter that performs the operation represented by the equation
Image data with 4-pixel accuracy can be generated.

【0053】前記予測補償手段は、記憶手段に画像情報
の1/2画素精度の画像データが記憶されており、予測
補償に1/4画素精度の画像データが必要な場合、記憶
手段に記憶されている1/2画素精度の画像データを読
み出し、その画像データに線型内挿を用いて1/4画素
精度の画像データを生成して予測補償を行うようにする
ことができる。
The prediction compensating means stores image data of 1/2 pixel precision of the image information in the storage means, and when the prediction compensation requires image data of 1/4 pixel precision, the data is stored in the storage means. It is possible to read out the image data with 1/2 pixel accuracy and generate the image data with 1/4 pixel accuracy using linear interpolation on the image data to perform prediction compensation.

【0054】前記予測補償手段は、記憶手段に画像情報
の1/4画素精度の画像データが記憶されており、予測
補償に1/4画素精度の画像データが必要な場合、記憶
手段に記憶されている1/4画素精度の画像データを読
み出し、そのまま用いるようにすることができる。
In the prediction compensating means, image data of 1/4 pixel precision of the image information is stored in the storage means, and when prediction prediction requires image data of 1/4 pixel precision, the image data is stored in the storage means. It is possible to read out the image data of 1/4 pixel precision and use it as it is.

【0055】前記予測補償手段は、記憶手段に画像情報
の1/4画素精度の画像データが記憶されており、予測
補償に1/8画素精度の画像データが必要な場合、記憶
手段に記憶されている1/4画素精度の画像データを読
み出し、その画像データに所定の数のタップのFIRフ
ィルタを用いて1/8画素精度の画像データを生成して
予測補償を行うようにすることができる。
In the prediction compensating means, image data of 1/4 pixel precision of the image information is stored in the storage means, and when prediction compensation requires image data of 1/8 pixel precision, it is stored in the storage means. It is possible to read out image data with 1/4 pixel accuracy and generate image data with 1/8 pixel accuracy by using an FIR filter with a predetermined number of taps on the image data to perform prediction compensation. .

【0056】前記予測補償手段は、//を丸め込み演算
を表すものとするとき、画像情報の1/4画素精度の画
像データに、 {1,―5,20,20,―5,1}//32 の式で表される演算を行うFIRフィルタを用いて1/
8画素精度の画像データを生成するようにすることがで
きる。
The prediction compensation means, when // represents a rounding operation, outputs {1, -5, 20, 20, -5, 1} / { / 32 using an FIR filter that performs the operation represented by the equation
It is possible to generate image data with 8-pixel accuracy.

【0057】前記予測補償手段は、記憶手段に画像情報
の1/4画素精度の画像データが記憶されており、予測
補償に1/8画素精度の画像データが必要な場合、記憶
手段に記憶されている1/4画素精度の画像データを読
み出し、その画像データに線型内挿を用いて1/8画素
精度の画像データを生成して予測補償を行うようにする
ことができる。
In the prediction compensating means, image data of 1/4 pixel accuracy of image information is stored in the storage means, and when prediction compensation requires image data of 1/8 pixel accuracy, the data is stored in the storage means. It is possible to read out the image data with 1/4 pixel precision and generate image data with 1/8 pixel precision by using linear interpolation on the image data to perform prediction compensation.

【0058】前記予測補償手段は、記憶手段に画像情報
の1/8画素精度の画像データが記憶されており、予測
補償に1/8画素精度の画像データが必要な場合、記憶
手段に記憶されている1/8画素精度の画像データを読
み出し、そのまま用いるようにすることができる。
In the prediction compensating means, image data of 1/8 pixel accuracy of image information is stored in the storage means, and when prediction compensation requires image data of 1/8 pixel accuracy, the data is stored in the storage means. Image data with 1/8 pixel accuracy can be read and used as it is.

【0059】前記記憶手段は、VOP境界の外からの動
き補償に対応するためのパディング領域を有するように
することができる。
[0059] The storage means may have a padding area for coping with motion compensation from outside the VOP boundary.

【0060】前記予測補償手段は、離散コサイン変換ま
たはカルーネン・レーベ変換による直交変換および小数
画素精度のオーバーラップ動き予測補償を行うようにす
ることができる。
[0060] The prediction compensation means may perform orthogonal transform by discrete cosine transform or Karhunen-Loeve transform and overlap motion prediction compensation with decimal pixel precision.

【0061】本発明の画像処理方法は、FIRフィルタ
を用いた処理または線型内挿を用いた処理により、予め
設定されている小数画素精度の画像データを生成する生
成ステップと、生成ステップの処理で生成された画像デ
ータの記憶を制御する記憶制御ステップと、記憶制御ス
テップの処理で記憶が制御された画像データを用いて予
測補償の処理を実行する予測補償ステップとを含むこと
を特徴とする。
The image processing method according to the present invention comprises a generating step of generating image data with a predetermined decimal pixel precision by a processing using an FIR filter or a processing using linear interpolation, and a processing in the generating step. It is characterized by including a storage control step of controlling the storage of the generated image data, and a prediction compensation step of executing a prediction compensation process using the image data whose storage has been controlled in the processing of the storage control step.

【0062】本発明の記録媒体のプログラムは、FIR
フィルタを用いた処理または線型内挿を用いた処理によ
り、予め設定されている小数画素精度の画像データを生
成する生成ステップと、生成ステップの処理で生成され
た画像データの記憶を制御する記憶制御ステップと、記
憶制御ステップの処理で記憶が制御された画像データを
用いて予測補償の処理を実行する予測補償ステップとを
含むことを特徴とする。
The program of the recording medium of the present invention is
A generation step of generating image data with a predetermined sub-pixel accuracy by a processing using a filter or a processing using linear interpolation, and a storage control for controlling storage of the image data generated in the processing of the generation step And a prediction compensation step of executing a prediction compensation process using the image data whose storage has been controlled in the process of the storage control step.

【0063】本発明のプログラムは、コンピュータに、
FIRフィルタを用いた処理または線型内挿を用いた処
理により、予め設定されている小数画素精度の画像デー
タを生成する生成ステップと、生成ステップの処理で生
成された画像データの記憶を制御する記憶制御ステップ
と、記憶制御ステップの処理で記憶が制御された画像デ
ータを用いて予測補償の処理を実行する予測補償ステッ
プとを実行させることを特徴とする。
The program of the present invention is stored in a computer.
A generation step of generating image data with a predetermined sub-pixel accuracy by processing using an FIR filter or processing using linear interpolation, and storage for controlling storage of the image data generated in the processing of the generation step A control step and a prediction compensation step of executing a prediction compensation process using the image data whose storage has been controlled in the process of the storage control step are performed.

【0064】本発明の第2の画像処理装置は、動き予測
補償処理に係る演算が施された画素値を保持する保持手
段を含むことを特徴とする。
The second image processing apparatus according to the present invention is characterized in that it comprises a holding means for holding a pixel value subjected to an operation relating to the motion prediction compensation processing.

【0065】前記更新周波数を、25Hzから50Hz
に変換するようにすることができる。
The update frequency is 25 Hz to 50 Hz
Can be converted to

【0066】本発明の画像処理装置および方法、並びに
プログラムにおいては、生成された小数画素精度の画像
データが一旦記憶され、その記憶されている画像データ
が必要に応じて読み出されることにより、予測補償の処
理が行われる。
In the image processing apparatus, method, and program according to the present invention, the generated image data with decimal pixel precision is temporarily stored, and the stored image data is read out as necessary, thereby providing prediction compensation. Is performed.

【0067】本発明の第2の画像処理装置においては、
動き補償処理に係る演算が施された画素値が保持され
る。
In the second image processing apparatus according to the present invention,
The pixel value subjected to the operation related to the motion compensation processing is held.

【0068】[0068]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。図10は、本発明の画像
処理装置を適用した画像情報符号化装置の一実施の形態
の構成を示す図である。図10に示した画像情報符号化
装置100において、図1に示した画像情報符号化装置
10と同様の機能を有するブロックには、同様の符号を
付し、適宜、その説明は省略する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 10 is a diagram showing a configuration of an embodiment of an image information encoding device to which the image processing device of the present invention is applied. In the image information encoding device 100 shown in FIG. 10, blocks having the same functions as those of the image information encoding device 10 shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate.

【0069】図10に示した画像情報符号化装置100
は、フレームメモリ23から出力されたデータが、補間
画像バッファ101を介して動き予測・補償部24に供
給される構成とされている。
The image information coding apparatus 100 shown in FIG.
Is configured such that data output from the frame memory 23 is supplied to the motion prediction / compensation unit 24 via the interpolation image buffer 101.

【0070】その他の部分の構成は、図1に示した画像
情報符号化装置10と同様であるので、その説明は省略
する。
The other parts of the configuration are the same as those of the image information encoding device 10 shown in FIG.

【0071】図10に示した画像情報符号化装置100
に対応し、本発明を適用した画像処理装置の画像情報復
号装置の一実施の形態の構成を図11に示す。図11に
示した画像情報復号装置120において、図2に示した
画像情報復号装置40と同様の機能を有するブロックに
は、同様の符号を付し、適宜、その説明は省略する。
The image information coding apparatus 100 shown in FIG.
FIG. 11 shows a configuration of an embodiment of an image information decoding apparatus of an image processing apparatus to which the present invention is applied. In the image information decoding device 120 shown in FIG. 11, blocks having the same functions as those of the image information decoding device 40 shown in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted as appropriate.

【0072】図11に示した画像情報復号装置120
は、フレームメモリ50から出力されたデータが、補間
画像バッファ121を介して動き予測・補償部51に供
給される構成とされている。
The image information decoding device 120 shown in FIG.
Is configured such that data output from the frame memory 50 is supplied to the motion prediction / compensation unit 51 via the interpolation image buffer 121.

【0073】その他の部分の構成は、図2に示した画像
情報復号装置40と同様であるので、その説明は省略す
る。
The configuration of the other parts is the same as that of the image information decoding device 40 shown in FIG. 2, and the description thereof will be omitted.

【0074】本実施の形態において、図10に示した画
像情報符号化装置100のフレームメモリ23に蓄積さ
れた画像データが、補間画像バッファ101を介して動
き予測・補償部24に供給されるまでの動作と、図11
に示した画像情報復号装置120のフレームメモリ50
に蓄積された画像データが、補間画像バッファ121を
介して動き予測・補償部51に供給されるまでの動作
は、基本的に同様に行われる。
In this embodiment, the image data stored in the frame memory 23 of the image information encoding apparatus 100 shown in FIG. 10 is supplied to the motion prediction / compensation unit 24 via the interpolation image buffer 101. Operation and FIG.
Frame memory 50 of the image information decoding apparatus 120 shown in FIG.
The operation performed until the image data stored in the memory is supplied to the motion prediction / compensation unit 51 via the interpolation image buffer 121 is basically performed in the same manner.

【0075】ここでは、このようなことを考慮し、図1
0に示した画像情報符号化装置100のフレームメモリ
23に蓄積された画像データが、補間画像バッファ10
1を介して動き予測・補償部24に供給されるまでの動
作を例に挙げて説明し、図11に示した画像情報復号装
置120のフレームメモリ50蓄積された画像データ
が、補間画像バッファ121を介して動き予測・補償部
51に供給されるまでの動作についての説明は省略す
る。
Here, in consideration of the above, FIG.
The image data stored in the frame memory 23 of the image information encoding device 100 shown in FIG.
1 will be described as an example, and the image data stored in the frame memory 50 of the image information decoding apparatus 120 shown in FIG. The description of the operation up to the supply to the motion prediction / compensation unit 51 via the.

【0076】画像情報符号化装置100の補間画像バッ
ファ101は、フレームメモリ23と等しい枚数のフレ
ームを保持する。また、画像情報復号装置120の補間
画像バッファ121は、フレームメモリ50と等しい枚
数のフレームを保持する。
The interpolation image buffer 101 of the image information encoding device 100 holds the same number of frames as the frame memory 23. Further, the interpolation image buffer 121 of the image information decoding device 120 holds the same number of frames as the frame memory 50.

【0077】ただし、フレームあたりの画枠の大きさ
は、補間画素精度に依存する。すなわち、補間画像バッ
ファ101(121)が、1/2画素精度の補間画像を
保持する場合、フレームメモリ23(50)に格納され
る画枠の大きさに比べて縦と横それぞれ2倍の画素数を
もつ画枠となる。
However, the size of the picture frame per frame depends on the interpolation pixel precision. That is, when the interpolated image buffer 101 (121) holds an interpolated image with half-pixel accuracy, the number of pixels in both the vertical and horizontal directions is twice as large as the size of the image frame stored in the frame memory 23 (50). It becomes a frame with a number.

【0078】また、補間画像バッファ101(121)
が、1/4画素精度の補間画像を保持する場合、フレー
ムメモリ23(50)に格納される画枠の大きさに比べ
て縦と横それぞれ4倍の画素数をもつ画枠となる。
The interpolation image buffer 101 (121)
However, when an interpolated image with 1/4 pixel precision is held, the image frame has four times the number of pixels in each of the vertical and horizontal directions as compared with the size of the image frame stored in the frame memory 23 (50).

【0079】また、補間画像バッファ101(121)
が、1/8画素精度の補間画像を保持する場合、フレー
ムメモリ23(50)に格納される画枠の大きさに比べ
て縦と横それぞれ8倍の画素数をもつ画枠となる。
The interpolation image buffer 101 (121)
However, when an interpolated image with 1/8 pixel accuracy is held, the image frame has eight times the number of pixels in each of the vertical and horizontal directions as compared with the size of the image frame stored in the frame memory 23 (50).

【0080】補間画像バッファ101(121)は、図
12に示すように、M×Nの一定の大きさの矩形で分割
される。分割領域の大きさは、ブロックあるいはマクロ
ブロックと等しい大きさでも良いし、それよりも大きく
ても良い。または、分割領域の大きさは、ブロックある
いはマクロブロックより小さくても良い。すなわち、分
割領域の大きさは、システムに合った大きさと設定され
れば良い。
As shown in FIG. 12, the interpolated image buffer 101 (121) is divided by a rectangle of a fixed size of M × N. The size of the divided region may be equal to or larger than the size of the block or the macroblock. Alternatively, the size of the divided area may be smaller than a block or a macroblock. That is, the size of the divided area may be set to a size suitable for the system.

【0081】始めに、各分割領域は未定義として初期化
しておく。
First, each divided area is initialized as undefined.

【0082】図13を参照して説明するに、動き予測・
補償部24が、参照フレーム内の所定の部分の予測画像
Pを処理に必要であり、補間画像バッファ101から読
み出す必要がある場合、補間画像バッファ101に記憶
されている画像データから、予測画像Pに対応した領域
P’のデータを読み出す。領域P’に対応するデータだ
けを読み出すようにしても良いが、領域P’を含む分割
領域S(P)のデータを読み出すようにしても良い。
With reference to FIG.
When the compensating unit 24 needs to process the predicted image P of a predetermined portion in the reference frame for processing and needs to read the predicted image P from the interpolated image buffer 101, the compensating unit 24 calculates the predicted image P from the image data stored in the interpolated image buffer 101. Is read out from the area P 'corresponding to. Only the data corresponding to the area P ′ may be read, or the data of the divided area S (P) including the area P ′ may be read.

【0083】分割領域S(P)を読み出すようにした場
合、予めフレームを何個の領域に分割するかなどを設定
しておく必要がある。設定してある場合、領域P’を含
む分割領域S(P)を読み出せばよい。
When reading the divided area S (P), it is necessary to set in advance how many areas the frame is divided into. If it is set, the divided area S (P) including the area P ′ may be read.

【0084】分割領域S(P)が未定義の場合、フレー
ムメモリ23の対応する領域から、定義された補間計算
により補間画像を生成し、図14に示すように補間画像
バッファ101の分割領域S(P)に格納するようにし
ても良い。動き予測・補償部24が要求した予測画像P
は、図14に示すように補間画像バッファ101から獲
得される。
When the divided area S (P) is not defined, an interpolated image is generated from the corresponding area of the frame memory 23 by the defined interpolation calculation, and as shown in FIG. (P). The predicted image P requested by the motion prediction / compensation unit 24
Is obtained from the interpolated image buffer 101 as shown in FIG.

【0085】予測画像Pに対応した領域を含む分割領域
S(P)が、すでに補間画像バッファ101に書き込ま
れていた場合、分割領域S(P)に格納されたデータが
用いられて予測画像Pが獲得される。
When the divided area S (P) including the area corresponding to the predicted image P has already been written in the interpolation image buffer 101, the data stored in the divided area S (P) is used to generate the predicted image P Is acquired.

【0086】図15に示すように、予測画像Pに対応し
た領域P’が、複数の分割領域S(P)に含まれる場
合、各分割領域S(P)に対して上述したような処理を
行えばよい。
As shown in FIG. 15, when the region P ′ corresponding to the predicted image P is included in a plurality of divided regions S (P), the above-described processing is performed on each divided region S (P). Just do it.

【0087】ここで、補間精度が1/4画素精度モード
と設定され、補間画像バッファ101に1/4画像精度
までの画像データがされると設定されているとき、予測
画像として1/4画素精度が要求された際、補間画像バ
ッファ101に記憶されている画像データ内から直接読
み出され、用いられる。
Here, when the interpolation accuracy is set to the 1/4 pixel accuracy mode and the image data up to the 1/4 image accuracy is set in the interpolation image buffer 101, the 1/4 pixel accuracy mode is set as the prediction image. When accuracy is required, the image data is directly read from the image data stored in the interpolation image buffer 101 and used.

【0088】または、補間画像バッファ101に1/2
画像精度までの画像データが格納されると設定された場
合、予測画像として1/2画素精度の画像データが必要
とされたとき、補間画像バッファ101から読み出され
た画像データがそのまま用いられ、予測画像として1/
4画素精度の画像データが必要とされたとき、補間画像
バッファ101から読み出された画像データが中間値と
されて、さらに線形内挿などの計算によって1/4画素
精度が求められる。
Alternatively, 補 間 is added to the interpolation image buffer 101.
When it is set that image data up to image accuracy is stored, when image data with 1/2 pixel accuracy is required as a predicted image, the image data read from the interpolation image buffer 101 is used as it is, 1 /
When image data with 4-pixel accuracy is required, the image data read from the interpolated image buffer 101 is set as an intermediate value, and 1 / 4-pixel accuracy is obtained by calculation such as linear interpolation.

【0089】補間精度が1/8画素精度モードと設定さ
れ、補間画像バッファ101に1/8画像精度までの画
像データが格納されると設定されているとき、予測画像
として1/8画素精度が要求した際、補間画像バッファ
101に記憶されている画像データ内から直接読み出さ
れ、用いられる。
When the interpolation accuracy is set to the 1/8 pixel accuracy mode and the interpolation image buffer 101 is set to store the image data up to the 1/8 image accuracy, the 1/8 pixel accuracy is set as the prediction image. When requested, the image data is directly read from the image data stored in the interpolation image buffer 101 and used.

【0090】または、補間画像バッファ101に1/4
画像精度までの画像データが格納されると設定された場
合、予測画像として1/4画素精度の画像データが必要
とされたとき、補間画像バッファ101から読み出され
た画像データがそのまま用いられ、予測画像が1/8画
素精度の画像データが必要とされたとき、補間画像バッ
ファ101から読み出された画像データが中間値とされ
て、さらに線形内挿などの計算によって1/8画素精度
の画像が求められる。
Alternatively, 1/4 is stored in the interpolation image buffer 101.
When it is set that image data up to image accuracy is stored, when image data with 1/4 pixel accuracy is required as a predicted image, the image data read from the interpolation image buffer 101 is used as it is, When the prediction image requires image data with 1/8 pixel accuracy, the image data read from the interpolation image buffer 101 is set as an intermediate value, and further calculated by linear interpolation or the like to obtain 1/8 pixel accuracy. An image is required.

【0091】VOP境界外からの動き補償を許可する場
合、図16に示すように補間画像バッファ101の周囲
にPadding領域を設けて(補間画像バッファ10
1に記憶される画像としてPadding領域が含まれ
るように設定しておき)、上述した場合と同様に扱われ
るようにしても良い。
When motion compensation from outside the VOP boundary is permitted, a padding area is provided around the interpolation image buffer 101 as shown in FIG.
The padding area may be set so as to be included in the image stored in No. 1), and may be handled in the same manner as described above.

【0092】図17は、本発明を適用した画像情報変換
装置131の一実施の形態の構成を示す図である。図1
7に示した画像情報変換装置131は、動き予測補償部
132、セレクタ133、フレームメモリ134、補間
画像バッファ135、および遅延バッファ136から構
成されている。
FIG. 17 is a diagram showing the configuration of an embodiment of the image information conversion device 131 to which the present invention is applied. FIG.
The image information conversion device 131 shown in FIG. 7 includes a motion prediction / compensation unit 132, a selector 133, a frame memory 134, an interpolation image buffer 135, and a delay buffer 136.

【0093】図17に示した画像情報変換装置131に
おいて、動き予測部132は、入力画像情報と、補間画
像バッファ135に格納されている参照フレームとによ
り、フレーム間の動きを予測し、補間画像を生成する。
生成された補間画像は、一旦、遅延バッファ136に格
納される。セレクタ133は、目的とする更新周波数に
合わせて、入力された画像情報と遅延バッファ136に
格納された補間画像の画像情報を適宜切り替えて出力す
る。
In the image information conversion device 131 shown in FIG. 17, the motion estimating unit 132 estimates the motion between frames based on the input image information and the reference frame stored in the interpolated image buffer 135, and Generate
The generated interpolation image is temporarily stored in the delay buffer 136. The selector 133 appropriately switches and outputs the input image information and the image information of the interpolation image stored in the delay buffer 136 according to the target update frequency.

【0094】このような処理により、例えば、図4に示
すように、入力画像情報の間に補間フレームを挿入し、
フレーム枚数を増加させることで、更新周波数を上げる
ことが可能である。また逆に、図5に示すように、入力
画像情報を削除(入力フレームを削除)し、補間フレー
ムを挿入し、全体としてフレーム枚数を減少させること
で、更新周波数を下げることも可能である。すなわち、
このような処理を行うことにより、画像情報変換装置1
31において、フレームレートが変換される。
By such processing, for example, as shown in FIG. 4, an interpolation frame is inserted between input image information,
The update frequency can be increased by increasing the number of frames. Conversely, as shown in FIG. 5, it is also possible to lower the update frequency by deleting the input image information (deleting the input frame), inserting an interpolation frame, and reducing the number of frames as a whole. That is,
By performing such processing, the image information conversion device 1
At 31, the frame rate is converted.

【0095】入力画像1枚につき補間画像を1枚挿入す
ることで、25Hzの更新周波数の画像信号を50Hz
の更新周波数の画像信号に変換することが可能である。
By inserting one interpolated image for each input image, an image signal having an update frequency of 25 Hz is changed to 50 Hz.
Can be converted into an image signal having the update frequency of

【0096】上述した実施の形態においては、ブロック
マッチング法における動作原理を例に挙げて説明した
が、本発明が適用できる範囲は、これに限らず、他の動
き予測・補償の方式に対しても適用可能である。例え
ば、分割領域S(P)の大きさをマクロブロックの大き
さよりも大きく設定したような場合、オーバーラップ動
き補償(Michael T. Orchard and Gary J. Sullivan; O
verlapped Block Motion Compensation: An Estimation
-Theoretic Approach; IEEE Transactions on image pr
ocessing, vol 3. No. 5, September 1994)などの処理
に、本発明を適用することが可能である。
In the above-described embodiment, the operation principle of the block matching method has been described as an example. However, the range to which the present invention can be applied is not limited to this, and may be applied to other motion prediction / compensation methods. Is also applicable. For example, when the size of the divided area S (P) is set to be larger than the size of the macroblock, overlap motion compensation (Michael T. Orchard and Gary J. Sullivan; O
verlapped Block Motion Compensation: An Estimation
-Theoretic Approach; IEEE Transactions on image pr
ocessing, vol 3. No. 5, September 1994).

【0097】上述した一連の処理は、ハードウェアによ
り実行させることもできるが、ソフトウェアにより実行
させることもできる。一連の処理をソフトウェアにより
実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプロ
グラムが専用のハードウェアに組み込まれているコンピ
ュータ、または、各種のプログラムをインストールする
ことで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎
用のパーソナルコンピュータなどに、記録媒体からイン
ストールされる。記録媒体の説明の前に、記録媒体を扱
うパーソナルコンピュータについて簡単に説明する。
The above series of processing can be executed by hardware, but can also be executed by software. When a series of processing is executed by software, it is possible to execute various functions by installing a computer in which the programs constituting the software are embedded in dedicated hardware, or by installing various programs For example, it is installed from a recording medium to a general-purpose personal computer or the like. Before describing the recording medium, a personal computer that handles the recording medium will be briefly described.

【0098】図18は、汎用のパーソナルコンピュータ
の内部構成例を示す図である。パーソナルコンピュータ
のCPU(Central Processing Unit)211は、RO
M(Read Only Memory)212に記憶されているプログ
ラムに従って各種の処理を実行する。RAM(Random A
ccess Memory)213には、CPU211が各種の処理
を実行する上において必要なデータやプログラムなどが
適宜記憶される。入出力インタフェース215は、キー
ボードやマウスから構成される入力部216が接続さ
れ、入力部216に入力された信号をCPU211に出
力する。また、入出力インタフェース215には、ディ
スプレイやスピーカなどから構成される出力部7も接続
されている。
FIG. 18 is a diagram showing an example of the internal configuration of a general-purpose personal computer. The CPU (Central Processing Unit) 211 of the personal computer is an RO
Various processes are executed according to a program stored in an M (Read Only Memory) 212. RAM (Random A
The ccess memory 213 stores data, programs, and the like necessary for the CPU 211 to execute various processes. The input / output interface 215 is connected to an input unit 216 including a keyboard and a mouse, and outputs a signal input to the input unit 216 to the CPU 211. The input / output interface 215 is also connected to the output unit 7 including a display, a speaker, and the like.

【0099】さらに、入出力インタフェース215に
は、ハードディスクなどから構成される記憶部218、
および、インターネットなどのネットワークを介して他
の装置とデータの授受を行う通信部219も接続されて
いる。ドライブ220は、磁気ディスク231、光ディ
スク232、光磁気ディスク233、半導体メモリ23
4などの記録媒体からデータを読み出したり、データを
書き込んだりするときに用いられる。
Further, the input / output interface 215 has a storage unit 218 composed of a hard disk or the like,
Further, a communication unit 219 for exchanging data with another device via a network such as the Internet is also connected. The drive 220 includes a magnetic disk 231, an optical disk 232, a magneto-optical disk 233, and a semiconductor memory 23.
4 is used when reading data from or writing data to a recording medium such as a recording medium.

【0100】記録媒体は、図18に示すように、パーソ
ナルコンピュータとは別に、ユーザにプログラムを提供
するために配布される、プログラムが記録されている磁
気ディスク231(フレキシブルディスクを含む)、光
ディスク232(CD-ROM(Compact Disc-Read Only Mem
ory),DVD(Digital Versatile Disc)を含む)、光磁
気ディスク233(MD(Mini-Disc)(登録商標)を含
む)、若しくは半導体メモリ234などよりなるパッケ
ージメディアにより構成されるだけでなく、コンピュー
タに予め組み込まれた状態でユーザに提供される、プロ
グラムが記憶されているROM212や記憶部218が
含まれるハードディスクなどで構成される。
As shown in FIG. 18, the recording medium is a magnetic disk 231 (including a flexible disk) on which the program is recorded, which is distributed in order to provide the user with the program, separately from a personal computer, and an optical disk 232. (CD-ROM (Compact Disc-Read Only Mem
ory), a DVD (including a Digital Versatile Disc), a magneto-optical disk 233 (including an MD (Mini-Disc) (registered trademark)), or a package medium including a semiconductor memory 234, as well as a computer. The storage unit 218 includes a hard disk including a ROM 212 storing a program and a storage unit 218, which are provided to a user in a state where the hard disk is incorporated in advance.

【0101】なお、本明細書において、媒体により提供
されるプログラムを記述するステップは、記載された順
序に従って、時系列的に行われる処理は勿論、必ずしも
時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実
行される処理をも含むものである。
In the present specification, the steps of describing a program provided by a medium are not necessarily performed in chronological order but may be performed in chronological order according to the described order. Alternatively, it also includes individually executed processing.

【0102】また、本明細書において、システムとは、
複数の装置により構成される装置全体を表すものであ
る。
In this specification, the system is
It represents the entire device composed of a plurality of devices.

【0103】[0103]

【発明の効果】以上の如く本発明の画像処理装置および
方法、並びにプログラムによれば、FIRフィルタを用
いた処理または線型内挿を用いた処理により、予め設定
されている小数画素精度の画像データを生成し、その画
像データを記憶し、必要に応じその記憶されている画像
データを用いて予測補償の処理を実行するようにしたの
で、既に生成されている画像データを繰り返し生成する
ようなことを防ぐことができ、その生成に係る演算量を
削減することができ、予測補償の処理の高速化をはかる
ことができる。
As described above, according to the image processing apparatus, method, and program of the present invention, the image data with a predetermined sub-pixel accuracy can be obtained by the processing using the FIR filter or the processing using the linear interpolation. Is generated, the image data is stored, and if necessary, the prediction compensation process is performed using the stored image data, so that the already generated image data is repeatedly generated. Can be prevented, the amount of calculation related to the generation can be reduced, and the speed of the prediction compensation process can be increased.

【0104】また、本発明の第2の画像処理装置によれ
ば、動き補償処理に係る演算が施された画素値を保持す
るようにしたので、その保持されている画素値を用いる
ことにより、画像の更新周波数の変更に係る処理量を軽
減し、高速化することが可能となる。
Further, according to the second image processing apparatus of the present invention, since the pixel value subjected to the operation related to the motion compensation processing is stored, the stored pixel value is used. It is possible to reduce the processing amount related to the change of the update frequency of the image and increase the speed.

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

【図1】従来の画像情報符号化装置の一例の構成を示す
図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an example of a conventional image information encoding device.

【図2】従来の画像情報復号装置の一例の構成を示す図
である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of an example of a conventional image information decoding device.

【図3】更新周波数を変換する変換装置の一例の構成を
示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of an example of a conversion device that converts an update frequency.

【図4】補間フレームの挿入によりフレーム数が増加し
ている場合について説明するための図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a case where the number of frames is increased by inserting an interpolation frame.

【図5】入力フレームの削除と補間フレームの挿入によ
りフレーム数が減少している場合について説明するため
の図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a case where the number of frames is reduced by deleting an input frame and inserting an interpolation frame.

【図6】VOP境界外からの動き補償を説明するための
図である。
FIG. 6 is a diagram for explaining motion compensation from outside a VOP boundary.

【図7】1/4画素精度の動き予測補償処理について説
明する図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating a motion prediction compensation process with quarter-pixel accuracy.

【図8】1/8画素精度の動き予測補償処理について説
明する図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating a motion prediction compensation process with 1/8 pixel accuracy.

【図9】1/8画素精度の補間方法について説明する図
である。
FIG. 9 is a diagram illustrating an interpolation method with 1/8 pixel accuracy.

【図10】本発明を適用した画像情報符号化装置の一実
施の形態の構成を示す図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of an embodiment of an image information encoding device to which the present invention has been applied.

【図11】本発明を適用した画像情報復号装置の一実施
の形態の構成を示す図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration of an embodiment of an image information decoding device to which the present invention has been applied.

【図12】補間画像バッファと領域分割の関係を説明す
るための図である。
FIG. 12 is a diagram for explaining a relationship between an interpolation image buffer and area division.

【図13】参照フレームにおける予測画像P、補間画像
バッファにおける予測画像領域P’および分割領域S
(P)の関係を説明するための図である。
FIG. 13 shows a predicted image P in a reference frame, a predicted image region P ′ and a divided region S in an interpolated image buffer.
It is a figure for explaining the relation of (P).

【図14】分割領域からの予測画像の獲得について説明
する図である。
FIG. 14 is a diagram illustrating acquisition of a predicted image from a divided area.

【図15】予測画像領域P’が複数の分割領域に含まれ
ている状況について説明するための図である。
FIG. 15 is a diagram for describing a situation in which a predicted image area P ′ is included in a plurality of divided areas.

【図16】Padding領域を含む補間画像バッファ
について説明するための図である。
FIG. 16 is a diagram for describing an interpolated image buffer including a padding area.

【図17】本発明を適用した更新周波数を変換する装置
の一実施の形態の構成を示す図である。
FIG. 17 is a diagram showing a configuration of an embodiment of an apparatus for converting an update frequency to which the present invention is applied.

【図18】媒体を説明する図である。FIG. 18 is a diagram illustrating a medium.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

23 フレームメモリ, 24 動き予測・補償部,
50 フレームメモリ, 51 動き予測・補償部,
100 画像情報符号化装置, 101 補間画像バッ
ファ, 120 画像情報復号装置, 121 補間画
像バッファ,131 画像情報変換装置, 132 動
き予測補償部, 133 セレクタ,134 フレーム
メモリ, 135 補間画像バッファ, 136 遅延
バッファ
23 frame memory, 24 motion prediction / compensation unit,
50 frame memory, 51 motion prediction / compensation unit,
Reference Signs List 100 image information encoding device, 101 interpolation image buffer, 120 image information decoding device, 121 interpolation image buffer, 131 image information conversion device, 132 motion prediction compensation unit, 133 selector, 134 frame memory, 135 interpolation image buffer, 136 delay buffer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 矢ヶ崎 陽一 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 Fターム(参考) 5C059 KK10 KK15 LA05 LB13 MA00 MA21 NN21 PP04 SS02 SS08 SS20 TA08 TA62 TA65 TB07 TC03 UA11 UA33 UA39 5J064 AA00 BA04 BA16 BB01 BB03 BB04 BC01 BC06 BC08 BC12 BC16 BC25 BC29 BD04    ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page    (72) Inventor Yoichi Yagasaki             6-7-35 Kita Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Soni             ー Inc. F term (reference) 5C059 KK10 KK15 LA05 LB13 MA00                       MA21 NN21 PP04 SS02 SS08                       SS20 TA08 TA62 TA65 TB07                       TC03 UA11 UA33 UA39                 5J064 AA00 BA04 BA16 BB01 BB03                       BB04 BC01 BC06 BC08 BC12                       BC16 BC25 BC29 BD04

Claims (31)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 飛び越し走査、または順次操作の画像情
報を入力し、直交変換および小数画素精度のブロックマ
ッチングによる動き予測補償を行う画像処理装置におい
て、 FIRフィルタを用いた処理または線型内挿を用いた処
理により、予め設定されている小数画素精度の画像デー
タを生成する生成手段と、 前記生成手段により生成された前記画像データを記憶す
る記憶手段と、 前記記憶手段に記憶されている前記画像データを用いて
予測補償の処理を実行する予測補償手段とを含むことを
特徴とする画像処理装置。
1. An image processing apparatus for inputting image information of interlaced scanning or sequential operation and performing motion prediction compensation by orthogonal transformation and block matching with decimal pixel precision, wherein processing using a FIR filter or linear interpolation is used. Generating means for generating image data with a preset sub-pixel accuracy by processing performed, storing means for storing the image data generated by the generating means, and the image data stored in the storing means And a prediction compensation unit for executing a prediction compensation process by using the image processing apparatus.
【請求項2】 前記生成手段は、入力された前記画像情
報の1/2画素精度の画像データを生成することを特徴
とする請求項1に記載の画像処理装置。
2. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the generation unit generates image data with half-pixel accuracy of the input image information.
【請求項3】 前記生成手段は、//を丸め込み演算を
表すものとするとき、入力された前記画像情報の1/2
画素精度の画像データを、 {1,―5,20,20,―5,1}//32 の式で表される演算を行うFIRフィルタを用いて生成
することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
3. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the generating unit is configured to: when 1/2 represents a rounding operation, 生成 of the input image information.
The image data with pixel accuracy is generated by using an FIR filter that performs an operation represented by an expression of {1, -5, 20, 20, -5, 1} // 32. The image processing apparatus according to any one of the preceding claims.
【請求項4】 前記生成手段は、入力された前記画像情
報の1/4画素精度の画像データを生成することを特徴
とする請求項1に記載の画像処理装置。
4. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the generation unit generates image data having 1 / pixel accuracy of the input image information.
【請求項5】 前記生成手段は、前記画像情報の1/4
画素精度の画像データを、1/2画素精度の画像データ
から所定の数のタップのFIRフィルタを用いて生成す
ることを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
5. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the generation unit is configured to output a 1/4 of the image information.
The image processing apparatus according to claim 1, wherein the image data with pixel accuracy is generated from the image data with half-pixel accuracy using an FIR filter with a predetermined number of taps.
【請求項6】 前記生成手段は、//を丸め込み演算を
表すものとするとき、前記画像情報の1/2画素精度の
画像データに、 {1,―5,20,20,―5,1}//32 の式で表される演算を行うFIRフィルタを用いて1/
4画素精度の画像データを生成することを特徴とする請
求項1に記載の画像処理装置。
6. The image processing apparatus according to claim 1, wherein when // represents a rounding operation, the generating means adds {1, −5, 20, 20, 20, −5, 1 F // 32 using an FIR filter that performs the operation represented by the expression
The image processing apparatus according to claim 1, wherein the image data is generated with 4-pixel accuracy.
【請求項7】 前記生成手段は、前記画像情報の1/4
画素精度の画像データを、1/2画素精度の画像データ
から線型内挿により生成することを特徴とする請求項1
に記載の画像処理装置。
7. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the generation unit is configured to output a 1/4 of the image information.
2. The image data of pixel accuracy is generated by linear interpolation from image data of 1/2 pixel accuracy.
An image processing apparatus according to claim 1.
【請求項8】 前記生成手段は、前記画像情報の1/
4、2/4、3/4画素精度の画像データを、所定の数
のタップのFIRフィルタを用いて生成することを特徴
とする請求項1に記載の画像処理装置。
8. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the generation unit is configured to output 1/1 of the image information.
The image processing apparatus according to claim 1, wherein the image data with 4, 2/4, and 3/4 pixel accuracy is generated using an FIR filter having a predetermined number of taps.
【請求項9】 前記生成手段は、//を丸め込み演算を
表すものとするとき、前記画像情報の1/4、2/4、
および3/4画素精度のフィールド画像を、 {―3,12,―37,229,71,―21,6,―
1}//256 {―3,12,―39,158,158,―39,1
2,―3}//256 {―1,6,―21,71,229,―37,12,―
3}//256 の式で表される演算を行うFIRフィルタを用いて生成
することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
9. The image processing apparatus according to claim 9, wherein the generation unit is configured to define a rounding operation by using 1 /, /, and の of the image information.
And 3/4 pixel precision field images are expressed as 3 , −3, 12, −37, 229, 71, −21, 6, −
1} // 256 {-3,12, -39,158,158, -39,1
2, -3} // 256 {-1,6, -21,71,229, -37,12,-
The image processing apparatus according to claim 1, wherein the image is generated using an FIR filter that performs an operation represented by an expression of 3} / 256.
【請求項10】 前記生成手段は、前記画像情報の1/
4画素精度の画像データを線型内挿により生成すること
を特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
10. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the generation unit is configured to output 1/1 of the image information.
The image processing apparatus according to claim 1, wherein the image data with four-pixel accuracy is generated by linear interpolation.
【請求項11】 前記生成手段は、前記画像情報の1/
8画素精度の画像データを、1/4画素精度の画像デー
タから所定の数のタップのFIRフィルタを用いて生成
することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
11. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the generation unit is configured to output 1/1 of the image information.
2. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the image data with 8-pixel accuracy is generated from the image data with 1 / 4-pixel accuracy using an FIR filter with a predetermined number of taps.
【請求項12】 前記生成手段は、//を丸め込み演算
を表すものとするとき、前記画像情報の1/4画素精度
の画像データに、 {1,―5,20,20,―5,1}//32 の式で表される演算を行うFIRフィルタを用いて1/
8画素精度の画像データを生成することを特徴とする請
求項1に記載の画像処理装置。
12. The image processing apparatus according to claim 1, wherein when // represents a rounding operation, 生成 1, -5, 20, 20, -5, 1 F // 32 using an FIR filter that performs the operation represented by the expression
2. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the image data is generated with 8-pixel accuracy.
【請求項13】 前記生成手段は、前記画像情報の1/
8画素精度の画像データを、1/4画素精度の画像デー
タから線型内挿により生成することを特徴とする請求項
1に記載の画像処理装置。
13. The image processing apparatus according to claim 13, wherein the generation unit is configured to output 1/1/3 of the image information.
2. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the image data with 8-pixel accuracy is generated by linear interpolation from the image data with 1/4 pixel accuracy.
【請求項14】 前記生成手段は、前記画像情報の1/
8画素精度の画像データを線型内挿により生成すること
を特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
14. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the generation unit is configured to output 1/1 of the image information.
The image processing apparatus according to claim 1, wherein the image data with 8-pixel accuracy is generated by linear interpolation.
【請求項15】 前記生成手段は、前記画像情報の1/
4画素精度の画像データを、1/2画素精度の画像デー
タから所定の数のタップのFIRフィルタを用いて生成
することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
15. The image processing apparatus according to claim 15, wherein the generation unit is configured to output 1/1 of the image information.
2. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the image data with 4-pixel accuracy is generated from the image data with 1 / 2-pixel accuracy using an FIR filter with a predetermined number of taps.
【請求項16】 前記予測補償手段は、前記記憶手段に
前記画像情報の1/2画素精度の画像データが記憶され
ており、予測補償に1/2画素精度の画像データが必要
な場合、前記記憶手段に記憶されている前記1/2画素
精度の画像データを読み出し、そのまま用いることを特
徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
16. The prediction compensating means, wherein the storage means stores image data with half-pixel accuracy of the image information, and when the prediction compensation requires image data with half-pixel accuracy, 2. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the half-pixel precision image data stored in a storage unit is read out and used as it is.
【請求項17】 前記予測補償手段は、前記記憶手段に
前記画像情報の1/2画素精度の画像データが記憶され
ており、予測補償に1/4画素精度の画像データが必要
な場合、前記記憶手段に記憶されている前記1/2画素
精度の画像データを読み出し、その画像データに所定の
数のタップのFIRフィルタを用いて1/4画素精度の
画像データを生成して予測補償を行うことを特徴とする
請求項1に記載の画像処理装置。
17. The prediction compensation means, wherein the storage means stores image data of 1/2 pixel precision of the image information, and when prediction compensation requires image data of 1/4 pixel precision, The image data with 1/2 pixel accuracy stored in the storage means is read out, and image data with 1/4 pixel accuracy is generated from the image data by using an FIR filter with a predetermined number of taps to perform prediction compensation. The image processing apparatus according to claim 1, wherein:
【請求項18】 前記予測補償手段は、//を丸め込み
演算を表すものとするとき、前記画像情報の1/2画素
精度の画像データに、 {1,―5,20,20,―5,1}//32 の式で表される演算を行うFIRフィルタを用いて1/
4画素精度の画像データを生成することを特徴とする請
求項17に記載の画像処理装置。
18. The image processing apparatus according to claim 18, wherein when // represents a rounding operation, the prediction compensation means adds に 1, -5, 20, 20, -5, 1 // 32 using an FIR filter that performs the operation represented by the equation
The image processing apparatus according to claim 17, wherein the image data is generated with 4-pixel accuracy.
【請求項19】 前記予測補償手段は、前記記憶手段に
前記画像情報の1/2画素精度の画像データが記憶され
ており、予測補償に1/4画素精度の画像データが必要
な場合、前記記憶手段に記憶されている前記1/2画素
精度の画像データを読み出し、その画像データに線型内
挿を用いて1/4画素精度の画像データを生成して予測
補償を行うことを特徴とする請求項1に記載の画像処理
装置。
19. The prediction compensating means, wherein the storage means stores image data of 1/2 pixel precision of the image information, and when prediction compensation requires image data of 1/4 pixel precision, The method is characterized in that the image data of 1/2 pixel accuracy stored in the storage means is read out, and image data of 1/4 pixel accuracy is generated by using linear interpolation on the image data to perform prediction compensation. The image processing device according to claim 1.
【請求項20】 前記予測補償手段は、前記記憶手段に
前記画像情報の1/4画素精度の画像データが記憶され
ており、予測補償に1/4画素精度の画像データが必要
な場合、前記記憶手段に記憶されている前記1/4画素
精度の画像データを読み出し、そのまま用いることを特
徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
20. The prediction compensation means, wherein the storage means stores image data of 1/4 pixel accuracy of the image information, and when the prediction compensation requires image data of 1/4 pixel accuracy, 2. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the image data of 1/4 pixel precision stored in a storage unit is read out and used as it is.
【請求項21】 前記予測補償手段は、前記記憶手段に
前記画像情報の1/4画素精度の画像データが記憶され
ており、予測補償に1/8画素精度の画像データが必要
な場合、前記記憶手段に記憶されている前記1/4画素
精度の画像データを読み出し、その画像データに所定の
数のタップのFIRフィルタを用いて1/8画素精度の
画像データを生成して予測補償を行うことを特徴とする
請求項1に記載の画像処理装置。
21. The prediction compensating means, wherein the storage means stores image data of 1/4 pixel precision of the image information, and when prediction compensation requires image data of 1/8 pixel precision, The image data with 1/4 pixel precision stored in the storage means is read out, and image data with 1/8 pixel precision is generated from the image data by using an FIR filter having a predetermined number of taps to perform prediction compensation. The image processing apparatus according to claim 1, wherein:
【請求項22】 前記予測補償手段は、//を丸め込み
演算を表すものとするとき、前記画像情報の1/4画素
精度の画像データに、 {1,―5,20,20,―5,1}//32 の式で表される演算を行うFIRフィルタを用いて1/
8画素精度の画像データを生成することを特徴とする請
求項21に記載の画像処理装置。
22. The prediction compensation means according to claim 1, wherein when // represents a rounding operation, {1, -5, 20, 20, -5, 1 // 32 using an FIR filter that performs the operation represented by the equation
22. The image processing apparatus according to claim 21, wherein image data with 8-pixel accuracy is generated.
【請求項23】 前記予測補償手段は、前記記憶手段に
前記画像情報の1/4画素精度の画像データが記憶され
ており、予測補償に1/8画素精度の画像データが必要
な場合、前記記憶手段に記憶されている前記1/4画素
精度の画像データを読み出し、その画像データに線型内
挿を用いて1/8画素精度の画像データを生成して予測
補償を行うことを特徴とする請求項1に記載の画像処理
装置。
23. The prediction compensation unit, wherein the storage unit stores image data of の pixel accuracy of the image information, and when prediction compensation requires image data of 8 pixel accuracy, The method is characterized in that the image data of 1/4 pixel accuracy stored in the storage means is read out, and image data of 1/8 pixel accuracy is generated by using linear interpolation on the image data to perform prediction compensation. The image processing device according to claim 1.
【請求項24】 前記予測補償手段は、前記記憶手段に
前記画像情報の1/8画素精度の画像データが記憶され
ており、予測補償に1/8画素精度の画像データが必要
な場合、前記記憶手段に記憶されている前記1/8画素
精度の画像データを読み出し、そのまま用いることを特
徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
24. The prediction compensation means, wherein the storage means stores image data of の pixel accuracy of the image information, and when prediction compensation requires image data of 8 pixel accuracy, 2. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the image data of 1/8 pixel accuracy stored in a storage unit is read out and used as it is.
【請求項25】 前記記憶手段は、VOP境界の外から
の動き補償に対応するためのパディング領域を有するこ
とを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
25. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the storage unit has a padding area for supporting motion compensation from outside a VOP boundary.
【請求項26】 前記予測補償手段は、離散コサイン変
換またはカルーネン・レーベ変換による直交変換および
小数画素精度のオーバーラップ動き予測補償を行うこと
を特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
26. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the prediction compensation unit performs orthogonal transform by discrete cosine transform or Karhunen-Loeve transform and overlap motion prediction compensation with decimal pixel precision.
【請求項27】 飛び越し走査、または順次操作の画像
情報を入力し、直交変換および小数画素精度のブロック
マッチングによる動き予測補償を行う画像処理装置の画
像処理方法において、 FIRフィルタを用いた処理または線型内挿を用いた処
理により、予め設定されている小数画素精度の画像デー
タを生成する生成ステップと、 前記生成ステップの処理で生成された前記画像データの
記憶を制御する記憶制御ステップと、 前記記憶制御ステップの処理で記憶が制御された前記画
像データを用いて予測補償の処理を実行する予測補償ス
テップとを含むことを特徴とする画像処理方法。
27. An image processing method of an image processing apparatus for inputting image information of interlaced scanning or sequential operation and performing motion prediction compensation by orthogonal transformation and block matching with decimal pixel precision, wherein processing using a FIR filter or linear processing is performed. A generation step of generating image data with preset decimal pixel accuracy by a process using interpolation; a storage control step of controlling storage of the image data generated in the processing of the generation step; A prediction compensation step of executing a prediction compensation process using the image data the storage of which has been controlled in the processing of the control step.
【請求項28】 飛び越し走査、または順次操作の画像
情報を入力し、直交変換および小数画素精度のブロック
マッチングによる動き予測補償を行う画像処理装置のプ
ログラムであって、 FIRフィルタを用いた処理または線型内挿を用いた処
理により、予め設定されている小数画素精度の画像デー
タを生成する生成ステップと、 前記生成ステップの処理で生成された前記画像データの
記憶を制御する記憶制御ステップと、 前記記憶制御ステップの処理で記憶が制御された前記画
像データを用いて予測補償の処理を実行する予測補償ス
テップとを含むことを特徴とするコンピュータが読み取
り可能なプログラムが記録されている記録媒体。
28. A program for an image processing apparatus for inputting image information of interlaced scanning or sequential operation and performing motion prediction compensation by orthogonal transformation and block matching with decimal pixel precision, comprising a processing using a FIR filter or a linear processing. A generation step of generating image data with a preset sub-pixel accuracy by a process using interpolation; a storage control step of controlling storage of the image data generated in the processing of the generation step; A prediction compensation step of executing a prediction compensation process using the image data whose storage has been controlled in the control step process.
【請求項29】 飛び越し走査、または順次操作の画像
情報を入力し、直交変換および小数画素精度のブロック
マッチングによる動き予測補償を行う画像処理装置を制
御するコンピュータに、 FIRフィルタを用いた処理または線型内挿を用いた処
理により、予め設定されている小数画素精度の画像デー
タを生成する生成ステップと、 前記生成ステップの処理で生成された前記画像データの
記憶を制御する記憶制御ステップと、 前記記憶制御ステップの処理で記憶が制御された前記画
像データを用いて予測補償の処理を実行する予測補償ス
テップとを実行させるプログラム。
29. A computer using an FIR filter or a linear processor, which inputs image information of interlaced scanning or sequential operation, and controls an image processing apparatus which performs motion prediction compensation by orthogonal transformation and block matching with decimal pixel precision. A generation step of generating image data with a preset sub-pixel accuracy by a process using interpolation; a storage control step of controlling storage of the image data generated in the processing of the generation step; A prediction compensation step of performing a prediction compensation process using the image data whose storage has been controlled in the process of the control step.
【請求項30】 小数画素精度の動き予測補償を行い、
補間画像を挿入することで、入力画像の更新周波数を変
換する画像処理装置において、 前記動き予測補償処理に係る演算が施された画素値を保
持する保持手段を含むことを特徴とする画像処理装置。
30. Perform motion prediction compensation with sub-pel precision,
An image processing apparatus for converting an update frequency of an input image by inserting an interpolation image, the image processing apparatus comprising: a holding unit for holding a pixel value on which an operation related to the motion prediction compensation processing is performed. .
【請求項31】 前記更新周波数を、25Hzから50
Hzに変換することを特徴とする請求項30に記載の画
像処理装置。
31. The update frequency is increased from 25 Hz to 50 Hz.
31. The image processing apparatus according to claim 30, wherein the image is converted into Hz.
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