JP2006345123A - Moving picture decoding device and moving picture encoding device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、H.264/MPEG-4 part10:AVC(以下、H.264という)等のように、原画像を分割したマクロブロックのストリーム内での順序がラスタ・スキャン順(画面内で左上から右下へと並んだ順序)に限定されない動画像符号化方式用の動画像復号装置及び動画像符号化装置に関する。 In the present invention, as in H.264 / MPEG-4 part 10: AVC (hereinafter referred to as H.264), the order of macroblocks obtained by dividing an original image in a stream is the raster scan order (upper left in the screen). The present invention relates to a moving picture decoding apparatus and a moving picture coding apparatus for a moving picture coding system that are not limited to the order of the first to the lower right.
例えば、H.264では、伝送路上での誤りによる画像劣化を抑制する技術の1つとしてFMO/ASOという技術が採用されている。FMO/ASOを使用しない場合、原画像を分割したマクロブロックは、ラスタ・スキャン順に符号化され、この順序でストリーム内に配置されて伝送される。これに対して、FMO/ASOを使用する場合には、マクロブロックをラスタ・スキャン順とは異なる順序で符号化し、このラスタ・スキャン順とは異なる順序でストリームに配置して伝送することが許容される。 For example, in H.264, a technique called FMO / ASO is adopted as one technique for suppressing image degradation due to an error on a transmission path. When FMO / ASO is not used, the macroblocks obtained by dividing the original image are encoded in the raster scan order, arranged in the stream in this order, and transmitted. On the other hand, when FMO / ASO is used, macroblocks can be encoded in an order different from the raster scan order, and arranged and transmitted in a stream in an order different from the raster scan order. Is done.
図5は原画像内のマクロブロックとストリーム内のマクロブロックの位置関係を示す図である。図5(A)は符号化対象の原画像、図5(B)はFMO/ASOを採用しない動画像符号化装置が図5(A)に示す原画像について出力するストリーム、図5(C)はFMO/ASOを採用する動画像符号化装置が図5(A)に示す原画像について出力するストリーム例を示しており、M0〜M19はマクロブロックである。 FIG. 5 is a diagram showing the positional relationship between the macroblocks in the original image and the macroblocks in the stream. FIG. 5A shows an original image to be encoded, FIG. 5B shows a stream output for the original image shown in FIG. 5A by a moving image encoding apparatus that does not employ FMO / ASO, and FIG. Shows an example of a stream output from the moving picture encoding apparatus adopting FMO / ASO for the original picture shown in FIG. 5A, and M0 to M19 are macroblocks.
図6はH.264用の動画像復号装置の一般的構成を示す回路図である。図6中、10は動画像符号化装置により符号化されたデータ列である入力ストリームを解析してマクロブロック毎のデータに分割する可変長復号処理部、11は主復号処理部であり、12は逆量子化・逆直交変換を行う逆量子化・逆直交変換部、13はフレーム内予測を行うフレーム内予測部、14はフレーム間予測を行うフレーム間予測部である。 6 is a circuit diagram showing a general configuration of a moving picture decoding apparatus for H.264. In FIG. 6, 10 is a variable-length decoding processing unit that analyzes an input stream that is a data sequence encoded by the moving image encoding device and divides it into data for each macroblock, 11 is a main decoding processing unit, Is an inverse quantization / inverse orthogonal transform unit that performs inverse quantization / inverse orthogonal transform, 13 is an intra-frame prediction unit that performs intra-frame prediction, and 14 is an inter-frame prediction unit that performs inter-frame prediction.
また、15はフレーム内予測部13の出力又はフレーム間予測部14の出力を選択するセレクタ、16は逆量子化・逆直交変換部12の出力にフレーム内予測部13の出力又はフレーム間予測部14の出力を加算して復号画像を出力する加算器、17は加算器16が出力する復号画像を入力してデブロッキングフィルタ処理を行うデブロッキングフィルタ処理部、18はデブロッキングフィルタ処理部17が出力するデブロッキングフィルタ処理された復号画像を格納するフレームメモリである。
15 is a selector for selecting the output of the
デブロッキングフィルタ処理は、原画像をブロックに分割して符号化することに起因するブロック間のノイズを除去することを目的とした処理であり、ラスタ・スキャン順に実行されなければならない。ところが、可変長復号処理部10が出力するマクロブロックは、入力ストリーム内での順序、即ち、ラスタ・スキャン順とは異なる順序となっている場合がある。この場合には、可変長復号処理部10による可変長復号処理後、デブロッキングフィルタ処理部17によるデブロッキングフィルタ処理前までに、マクロブロックをラスタ・スキャン順に入れ換える必要がある。
The deblocking filter process is a process aimed at removing noise between blocks caused by dividing an original image into blocks and encoding, and must be executed in the order of raster scanning. However, the macroblocks output from the variable length
図7はマクロブロック入換部を備えるH.264用の動画像復号装置の一例を示す回路図である。図7に示す動画像復号装置は、主復号処理部11の加算器16とデブロッキングフィルタ処理部17との間にマクロブロック入換部19を設け、その他については、図6に示す動画像復号装置と同様に構成したものである。
7 is a circuit diagram showing an example of an H.264 video decoding device including a macroblock replacement unit. The moving picture decoding apparatus shown in FIG. 7 is provided with a macroblock replacement unit 19 between the
マクロブロック入換部19は、マクロブロックデータを格納するためのマクロブロックデータメモリ20と、マクロブロックデータメモリ20へのマクロブロックデータのライト/リードを制御するメモリ制御部21を有しており、マクロブロックデータメモリ20へのマクロブロックデータの書き込み順序と読み出し順序を変えることで、出力するマクロブロックの順序がラスタ・スキャン順となるようにマクロブロックを入れ換えるというものである。
The macroblock replacement unit 19 includes a
図8はH.264用の動画像符号化装置の一般的構成を示す回路図である。図8中、22は主符号化処理部であり、23は原画像と予測画像との差分を算出する差分算出部、24は差分算出部23の出力を入力して量子化・直交変換を行う量子化・直交変換部、25は予測方法を決定する予測方法決定部、26は動きベクトルを検出する動きベクトル検出部である。
8 is a circuit diagram showing a general configuration of a video encoding apparatus for H.264. In FIG. 8, 22 is a main encoding processing unit, 23 is a difference calculation unit that calculates the difference between the original image and the predicted image, and 24 is input with the output of the
27はフレーム内予測を行うフレーム内予測部、28は動き補償処理を行う動き補償処理部、29はフレーム内予測部27の出力又は動き補償処理部28の出力を選択するセレクタ、30は量子化・直交変換部24の出力を入力して逆量子化・逆直交変換を行う逆量子化・逆直交変換部、31は逆量子化・逆直交変換部30の出力とフレーム内予測部27の出力又は動き補償処理部28の出力とを加算して復号画像を出力する加算器である。
27 is an intra-frame prediction unit that performs intra-frame prediction, 28 is a motion compensation processing unit that performs motion compensation processing, 29 is a selector that selects an output of the
32は加算器31が出力する復号画像を入力してデブロッキングフィルタ処理を行うデブロッキングフィルタ処理部、33はデブロッキングフィルタ処理部32が出力するデブロッキングフィルタ処理された復号画像を格納するフレームメモリ、34は量子化・直交変換部24の出力、予測方法決定部25の出力及び動きベクトル検出部26の出力を入力して可変長符号化処理を行い、ストリームを出力する可変長符号化処理部である。
ここで、主符号化処理部22によるマクロブロックの主符号化処理は、動画像復号装置で復号されるマクロブロック順に行われるので、加算器31の出力は、ラスタ・スキャン順でない場合がある。そこで、動画像符号化装置においても、デブロッキングフィルタ処理部32によるデブロッキングフィルタ処理前にマクロブロックの順序がラスタ・キャン順となるようにマクロブロックを入れ換える必要がある。
Here, the main encoding processing of the macroblocks by the main encoding processing unit 22 is performed in the order of the macroblocks decoded by the moving image decoding apparatus, and therefore the output of the
図9はマクロブロック入換部を備えるH.264用の動画像符号化装置の一例を示す回路図である。図9に示す動画像符号化装置は、主復号処理部22の加算器31とデブロッキングフィルタ処理部32との間にマクロブロック入換部35を設け、その他については、図8に示す動画像符号化装置と同様に構成したものである。
9 is a circuit diagram showing an example of an H.264 video encoding apparatus including a macroblock replacement unit. The moving picture coding apparatus shown in FIG. 9 is provided with a macroblock replacement unit 35 between the
マクロブロック入換部35は、マクロブロックデータを格納するためのマクロブロックデータメモリ36と、マクロブロックデータメモリ36へのマクロブロックデータのライト/リードを制御するメモリ制御部37を有しており、マクロブロックデータメモリ36へのマクロブロックデータの書き込み順序と読み出し順序を変えることで、出力するマクロブロックの順序がラスタ・スキャン順となるようにマクロブロックを入れ換えるというものである。
図7に示す従来の動画像復号装置では、マクロブロック入換部19は主復号処理部11の加算器16とデブロッキングフィルタ処理部17との間に設けられているので、マクロブロックデータメモリ20に保存される画像データは原画像と同じサイズとなり、多大なメモリ量を必要とすると共に、マクロブロックデータメモリ20とのデータ転送量も大きな負担になるという問題点があった。
In the conventional moving picture decoding apparatus shown in FIG. 7, since the macroblock replacement unit 19 is provided between the
また、フレーム間予測部14におけるフレーム間予測においては、符号化対象画像の直前の画像を参照する可能性が非常に高いが、デブロッキングフィルタ処理部17によるデブロッキングフィルタ処理が終了したマクロブロックでないと、次の画像のフレーム間予測処理で参照することができない。図10は、この点から生じる問題点を説明するための図である。
In the inter-frame prediction in the
図10中、(A)はマクロブロックの参照関係、(B)はストリーム、(C)は主復号処理及びデブロッキングフィルタ処理のタイミングを示しており、38は原画像、39は原画像38の次に符号化されて伝送される原画像、Ma、Mb、Mcはマクロブロック、40は原画像38のストリーム、41は原画像39のストリームである。
In FIG. 10, (A) is a reference relationship of macroblocks, (B) is a stream, (C) is the timing of main decoding processing and deblocking filter processing, 38 is an original image, 39 is an original image 38 Next, the original image encoded and transmitted, Ma, Mb, and Mc are macroblocks, 40 is a stream of the
この例では、原画像38の左上方に位置するマクロブロックMaが、ストリーム40内では、原画像38の右下方に位置するマクロブロックMbよりも後方に位置し、かつ、マクロブロックMbが、次の原画像39の左上方のマクロブロックMcから参照される場合を仮定している。
In this example, the macroblock Ma positioned at the upper left of the original image 38 is positioned behind the macroblock Mb positioned at the lower right of the original image 38 in the
この場合、原画像38のデブロッキングフィルタ処理は、図10(C)に示すように、マクロブロックMaが主復号処理を終えるまで開始することができず、次の原画像39の主復号処理は、マクロブロックMbのデブロッキングフィルタ処理が終了するまで開始することができない。即ち、図7に示す従来の動画像復号装置では、主復号処理が停止する時間が存在してしまう場合があり、効率的な復号処理を行うことができないという問題点があった。 In this case, the deblocking filter process of the original image 38 cannot be started until the macroblock Ma finishes the main decoding process, as shown in FIG. The macroblock Mb cannot be started until the deblocking filter processing is completed. That is, the conventional video decoding apparatus shown in FIG. 7 has a problem that there may be a time when the main decoding process is stopped, and an efficient decoding process cannot be performed.
図9に示す従来の動画像符号化装置においても、マクロブロック入換部35は、主符号化処理部22の加算器31とデブロッキングフィルタ処理部32との間に設けられているので、マクロブロックデータメモリ36に保存される画像データは原画像と同じサイズとなり、多大なメモリ量を必要とすると共に、マクロブロックデータメモリ36とのデータ転送量も大きな負担になるという問題点や、主符号化処理が停止する時間が存在してしまう場合があり、効率的な符号化処理を行うことができないという問題点があった。
Also in the conventional moving picture coding apparatus shown in FIG. 9, since the macroblock replacement unit 35 is provided between the
本発明は、かかる点に鑑み、マクロブロック入換部が備えるメモリに保存されるデータ量を削減し、当該メモリのサイズ削減と、当該メモリへのデータ転送の負担削減を図ることができると共に、効率的な復号処理を行うことができる動画像復号装置、及び、マクロブロックが備えるメモリに保存されるデータ量を削減し、当該メモリのサイズ削減と、当該メモリへのデータ転送の負担削減を図ることができると共に、効率的な符号化処理を行うことができる動画像符号化装置を提供することを目的とする。 In view of this point, the present invention can reduce the amount of data stored in the memory included in the macroblock replacement unit, reduce the size of the memory, and reduce the burden of data transfer to the memory. Reduces the amount of data stored in a memory included in a moving image decoding apparatus and macroblock that can perform efficient decoding processing, and reduces the size of the memory and the burden of data transfer to the memory An object of the present invention is to provide a moving picture coding apparatus that can perform efficient coding processing.
本発明の動画像復号装置は、原画像を分割したマクロブロックのストリーム内での順序がラスタ・スキャン順に限定されない動画像符号化方式用の動画像復号装置であって、可変長復号処理部の後段に、マクロブロックの順序を入れ換えるマクロブロック入換部を備えるものである。 The moving picture decoding apparatus according to the present invention is a moving picture decoding apparatus for a moving picture coding system in which the order in a stream of macroblocks obtained by dividing an original image is not limited to the raster scan order, and the variable length decoding processing unit A macroblock replacement unit that replaces the order of the macroblocks is provided in the subsequent stage.
本発明の動画像符号化装置は、原画像を分割したマクロブロックのストリーム内での順序がラスタ・スキャン順に限定されない動画像符号化方式用の動画像符号化装置であって、可変長符号化処理部の前段に、マクロブロックの順序を入れ換えるマクロブロック入換部を備えるものである。 The moving picture coding apparatus according to the present invention is a moving picture coding apparatus for a moving picture coding method in which the order in a stream of macroblocks obtained by dividing an original image is not limited to a raster scan order, and is a variable length coding A macroblock replacement unit that replaces the order of the macroblocks is provided in front of the processing unit.
本発明の動画像復号装置によれば、可変長復号処理部の後段にマクロブロック入換部を備えるので、マクロブロック入換部が備えるメモリに保存させるデータ量を削減し、当該メモリのサイズ削減と、当該メモリへのデータ転送の負担削減を図ることができると共に、主復号処理が停止する時間を無くし、効率的な復号処理を行うことができる。 According to the moving picture decoding apparatus of the present invention, since the macroblock replacement unit is provided at the subsequent stage of the variable length decoding processing unit, the amount of data stored in the memory included in the macroblock replacement unit is reduced, and the size of the memory is reduced. As a result, it is possible to reduce the burden of data transfer to the memory, eliminate the time for the main decoding process to stop, and perform an efficient decoding process.
本発明の動画像符号化装置によれば、可変長符号化処理部の前段にマクロブロック入換部を備えるので、マクロブロック入換部が備えるメモリに保存させるデータ量を削減し、当該メモリのサイズ削減と、当該メモリへのデータ転送の負担削減を図ることができると共に、主符号化処理が停止する時間を無くし、効率的な符号化処理を行うことができる。 According to the moving picture coding apparatus of the present invention, since the macroblock replacement unit is provided in the preceding stage of the variable length coding processing unit, the amount of data stored in the memory included in the macroblock replacement unit is reduced, and It is possible to reduce the size and the burden of data transfer to the memory, and it is possible to perform an efficient encoding process by eliminating the time for the main encoding process to stop.
(本発明の動画像復号装置の一実施形態)
図1は本発明の動画像復号装置の一実施形態の要部を示す回路図である。本発明の動画像復号装置は、H.264用の動画像復号装置であり、マクロブロック入換部42を可変長復号処理部10の後段、即ち、可変長復号処理部10と主復号処理部11との間に設け、その他については、図6に示す動画像復号装置と同様に構成したものである。
(One Embodiment of Moving Picture Decoding Device of the Present Invention)
FIG. 1 is a circuit diagram showing a main part of an embodiment of the moving picture decoding apparatus of the present invention. The moving picture decoding apparatus according to the present invention is a moving picture decoding apparatus for H.264, in which the
マクロブロック入換部42は、マクロブロックデータを格納するためのマクロブロックデータメモリ43と、マクロブロックデータメモリ43へのマクロブロックデータのライト/リードを制御するメモリ制御部44を有しており、マクロブロックデータメモリ43へのマクロブロックデータの書き込み順序と読み出し順序を変えることで、出力するマクロブロックの順序がラスタ・スキャン順となるようにマクロブロックを入れ換えるものである。
The
本発明の動画像復号装置の一実施形態では、可変長復号処理部10は、動画像符号化装置が符号化したデータ列である入力ストリームを解析してマクロブロック毎のデータに分割する。マクロブロック入換部42は、可変長復号処理部10が出力するマクロブロック毎のデータをマクロブロックデータメモリ43に書き込み、そして、ラスタ・スキャン順にマクロブロックデータを読み出すことで、出力するマクロブロックの順序がラスタ・スキャン順となるようにマクロブロックを入れ換える。
In one embodiment of the moving picture decoding apparatus of the present invention, the variable length
主復号処理部11は、マクロブロック入換部42が出力するラスタ・スキャン順のマクロブロックの主復号処理を行い、デブロッキングフィルタ処理部17は、加算器16が出力するラスタ・スキャン順に並んだマクロブロックを入力して復号画像のデブロッキングフィルタ処理を行う。
The main decoding processing unit 11 performs main decoding processing of the macro blocks in the raster / scan order output from the macro
図2は本発明の動画像復号装置の一実施形態及び図7に示す従来の動画像復号装置の動作タイミングを示すタイミングチャートである。図2(A)は本発明の動画像復号装置の一実施形態における可変長復号処理、主復号処理、デブロッキングフィルタ処理のタイミングを示し、図2(B)は図7に示す従来の動画像復号装置における可変長復号処理、主復号処理、デブロッキングフィルタ処理のタイミングを示しており、入力ストリームが原画像1、原画像2、原画像3の順に与えられる場合を例にしている。
FIG. 2 is a timing chart showing an embodiment of the moving picture decoding apparatus of the present invention and the operation timing of the conventional moving picture decoding apparatus shown in FIG. 2A shows the timing of variable length decoding processing, main decoding processing, and deblocking filter processing in an embodiment of the moving image decoding apparatus of the present invention, and FIG. 2B shows the conventional moving image shown in FIG. The timings of the variable length decoding process, main decoding process, and deblocking filter process in the decoding apparatus are shown, and the case where the input stream is given in the order of the
即ち、本発明の動画像復号装置の一実施形態では、マクロブロック入換部42は、可変長復号処理部10と主復号処理部11との間に設けられているので、可変長復号処理部10が原画像1のストリームの可変長復号処理を実行中は、マクロブロック入換部42は、可変長復号処理部10が順に出力する原画像1のラスタ・スキャン順とは異なる順序のマクロブロックのデータをマクロブロックデータメモリ43に格納する。
That is, in the embodiment of the moving picture decoding apparatus of the present invention, the
そして、可変長復号処理部10による原画像1のストリームの可変長復号処理が完了すると、可変長復号処理部10は、原画像2のストリームの可変長復号処理を開始すると共に、マクロブロック入換部42は、原画像1のマクロブロックの順序がラスタ・スキャン順となるように、マクロブロックデータメモリ43から原画像1のマクロブロックデータを読み出すと共に、可変長復号処理部10が出力する原画像2のラスタ・スキャン順とは異なる順序のマクロブロックをマクロブロックデータメモリ43に格納する。
When the variable-length
主復号処理部11は、マクロブロック入換部42が出力する原画像1のラスタ・スキャン順のマクロブロックを入力して主復号処理を行い、復号した原画像1のラスタ・スキャン順のマスクブロックを出力する。デブロッキングフィルタ処理部17は、主復号処理部11が出力する原画像1のラスタ・スキャン順のマクロブロックを順に入力してデブロッキングフィルタ処理を行う。
The main decoding processing unit 11 inputs the macroblocks in the raster / scan order of the
そして、可変長復号処理部10による原画像2のストリームの可変長復号処理が完了すると、可変長復号処理部10は、原画像3のストリームの可変長復号処理を開始すると共に、マクロブロック入換部42は、原画像2のマクロブロックの順序がラスタ・スキャン順となるように、マクロブロックデータメモリ43から原画像2のマクロブロックデータを読み出すと共に、可変長復号処理部10が出力する原画像3のラスタ・スキャン順とは異なる順序のマクロブロックをマクロブロックデータメモリ43に格納する。
When the variable length
主復号処理部11は、マクロブロック入換部42が出力する原画像2のラスタ・スキャン順のマクロブロックを入力して主復号処理を行い、復号した原画像2のラスタ・スキャン順のマスクブロックを出力する。デブロッキングフィルタ処理部17は、主復号処理部11が出力する原画像2のラスタ・スキャン順のマクロブロックを順に入力してデブロッキングフィルタ処理を行う。以下、同様の動作が繰り返される。
The main decoding processing unit 11 receives the macroblocks in the raster / scan order of the original image 2 output from the
これに対して、図7に示す従来の動画像復号装置では、原画像1のストリームについて可変長復号処理部10が可変長復号処理を行い、主復号処理部11は、可変長復号処理部10が出力するラスタ・スキャン順とは異なる順序のマクロブロックについて主復号処理を行うが、マクロブロック入換部19は、主復号処理部11が原画像1の主復号処理を実行中は、主復号処理部11が出力する原画像1のマクロブロックデータをマクロブロックデータメモリ20に格納する。
On the other hand, in the conventional video decoding device shown in FIG. 7, the variable length
そして、主復号処理部11が原画像1の主復号処理を完了させると、マクロブロック入換部19は、マクロブロックデータメモリ20からラスタ・スキャン順になるように原画像1のマクロブロックデータを読み出し、これをデブロッキングフィルタ処理部17に転送し、デブロッキングフィルタ処理部17は、原画像1の復号画像のデブロッキングフィルタ処理を開始する。そして、原画像2の復号が可能になると、原画像2のストリームの可変長復号処理、主復号処理が開始される。
Then, when the main decoding processing unit 11 completes the main decoding process of the
以上のように、本発明の動画像復号装置の一実施形態においては、マクロブロック入換部42は、可変長復号処理部10と主復号処理部11との間に設けられているので、主復号処理部11が出力するマクロブロックについて即座にデブロッキングフィルタ処理を行うことができ、1原画像の最終処理であるデブロッキングフィルタ処理が完了した直後に次の原画像の復号処理に取り掛かることができる。したがって、主復号処理が停止する時間を無くし、効率的な復号処理を行うことができる。
As described above, in the embodiment of the moving picture decoding apparatus of the present invention, the
また、マクロブロック入換部42は、可変長復号処理部10と主復号処理部11との間に設けられているが、マクロブロック入換部42内のマクロブロックデータメモリ43に保存されるデータは、マクロブロックの符号化方式、予測画像生成のための情報(フレーム間予測時の動きベクトル、フレーム内予測の予測モード)、予測画像と現画像の残差を直交変換したものである。これに対して、主復号処理部11が出力するデータは、デブロッキングフィルタ処理する前の復号画像のデータである。
Further, the
したがって、本発明の動画像復号装置の一実施形態のように、可変長復号処理部10の後段にマクロブロック入換部42を設ける場合と、図7に示すように、主復号処理部11の後段にマクロブロック入換部19を設ける場合とを比較すると、マクロブロック入換部42内のマクロブロックデータメモリ43に保存されるデータ量は、マクロブロック入換部19内のマクロブロックデータメモリ20に保存されるデータ量よりも小さくなる。このように、本発明の動画像復号装置の一実施形態によれば、マクロブロックデータメモリに保存するデータ量を削減することができ、マクロブロックデータメモリのサイズの削減と、マクロブロックデータメモリとの間のデータ転送の負担削減を図ることができる。
Therefore, as in the embodiment of the video decoding device of the present invention, when the
(本発明の動画像符号化装置の一実施形態)
図3は本発明の動画像符号化装置の一実施形態の要部を示す回路図である。本発明の動画像符号化装置の一実施形態は、H.264用の動画像符号化装置であり、マクロブロック入換部45を可変長符号化処理部34の前段、即ち、主符号化処理部22の量子化・直交変換部24、予測方法決定部25及び動きベクトル検出部26と可変長符号化処理部34との間に設け、その他については、図8に示す動画像符号化装置と同様に構成したものである。
(One Embodiment of Video Encoding Device of the Present Invention)
FIG. 3 is a circuit diagram showing the main part of an embodiment of the moving picture coding apparatus of the present invention. One embodiment of the moving picture coding apparatus of the present invention is a moving picture coding apparatus for H.264, in which the macroblock replacement unit 45 is arranged before the variable length
マクロブロック入換部45は、マクロブロックデータを格納するためのマクロブロックデータメモリ46と、マクロブロックデータメモリ46へのマクロブロックデータのライト/リードを制御するメモリ制御部47を有しており、マクロブロックデータメモリ46へのマクロブロックデータの書き込み順序と読み出し順序を変えることで、出力するマクロブロックの順序が動画像復号装置での復号順序となるようにマクロブロックを入れ換えるものである。
The macroblock replacement unit 45 includes a
本発明の動画像符号化装置の一実施形態においては、マクロブロックの符号化はラスタ・スキャン順に行われるが、差分算出部23は、原画像と予測画像との差分を算出し、量子化・直交変換部24は、差分信号の量子化・直交変換を行い、予測方法決定部25は予測方法を決定し、動きベクトル検出部26は動きベクトルを検出する。
In one embodiment of the moving picture encoding apparatus of the present invention, encoding of macroblocks is performed in raster scan order, but the
マクロブロック入換部45は、量子化・直交変換部24の出力、予測方法決定部25の出力及び動きベクトル検出部26の出力をマクロブロックデータとしてマクロブロックデータメモリ46に書き込み、そして、マクロブロックデータの書き込み順序と読み出し順序を変えることで、出力するマクロブロックの順序が動画像復号装置における復号順序となるようにマクロブロックを入れ換える。可変長符号化処理部34は、マクロブロック入換部45が出力する順にマクロブロックデータを入力して可変長符号化を行い、ストリームを出力する。
The macroblock replacement unit 45 writes the output of the quantization /
逆量子化・逆直交変換部30は、量子化・直交変換部24の出力を入力して逆量子化・逆直交変換を行い、フレーム内予測部27はフレーム内予測を行い、動き補償処理部28は動き補償処理を行う。そして、加算器31において、逆量子化・逆直交変換部30の出力とフレーム内予測部27の出力又は動き補償処理部28の出力との加算が行われ、復号画像が生成される。
The inverse quantization / inverse
そして、デブロッキングフィルタ処理部32は、加算器31が出力する復号画像についてデブロッキングフィルタ処理を行い、デブロッキングフィルタ処理部32が出力するデブロッキング処理された復号画像はフレームメモリ33に格納され、動きベクトル検出部26及び動き補償処理部28で利用される。
And the deblocking
図4は本発明の動画像符号化装置の一実施形態及び図9に示す従来の動画像符号化装置の動作タイミングを示すタイミングチャートである。図4(A)は本発明の動画像符号化装置の一実施形態における主符号化処理、デブロッキングフィルタ処理、可変長符号化処理のタイミングを示し、図4(B)は図9に示す従来の動画像符号化装置における主符号化処理、デブロッキングフィルタ処理、可変長符号化処理のタイミングを示しており、原画像1、原画像2、原画像3の順に与えられる場合を例にしている。
FIG. 4 is a timing chart showing an embodiment of the moving picture coding apparatus of the present invention and the operation timing of the conventional moving picture coding apparatus shown in FIG. FIG. 4A shows the timing of main encoding processing, deblocking filter processing, and variable-length encoding processing in one embodiment of the moving image encoding apparatus of the present invention, and FIG. 4B shows the prior art shown in FIG. The timings of the main encoding process, the deblocking filter process, and the variable length encoding process in the moving image encoding apparatus are shown, and the case where the
即ち、本発明の動画像符号化装置の一実施形態においては、主符号化処理部22が原画像1の主符号化処理を開始すると、マクロブロック入換部45は、原画像1についての量子化・直交変換部24の出力、予測方法決定部25の出力及び動きベクトル検出部26の出力をマクロブロック毎にマクロブロックデータメモリ46に格納すると共に、デブロッキングフィルタ処理部32は、主符号化処理部22の加算器31が出力する原画像1のラスタ・スキャン順のマクロブロックを入力して原画像1の復号画像のデブロッキングフィルタ処理を行う。
That is, in one embodiment of the moving image encoding apparatus of the present invention, when the main encoding processing unit 22 starts the main encoding process of the
そして、主符号化処理部22が原画像1の主符号化処理を完了すると、主符号化処理部22は、原画像2の主符号化処理を開始し、マクロブロック入換部45は、原画像2についての量子化・直交変換部24の出力、予測方法決定部25の出力及び動きベクトル検出部26の出力をマクロブロック毎にマクロブロックデータメモリ46に格納すると共に、デブロッキングフィルタ処理部32は、主符号化処理部22の加算器31が出力する原画像2のラスタ・スキャン順のマクロブロックを入力して原画像2の復号画像のデブロッキングフィルタ処理を行う。原画像3以降についても同様の動作が繰り返される。
When the main encoding processing unit 22 completes the main encoding process for the
これに対して、図9に示す従来の動画像符号化装置では、動画像復号装置で実行される復号順序に符号化が行われるが、原画像1について主符号化処理部22が主符号化処理を開始すると、可変長符号化処理部34は、原画像1についての量子化・直交変換部24の出力、予測方法決定部25の出力及び動きベクトル検出部26の出力を入力して可変長符号化を行い、ストリームを出力する。
On the other hand, in the conventional video encoding device shown in FIG. 9, encoding is performed in the decoding order executed by the video decoding device, but the main encoding processing unit 22 performs main encoding on the
マクロブロック入換部35は、加算器31が出力する原画像1のマクロブロックデータをマクロブロックデータメモリ36に格納し、主符号化処理部22による原画像1の主符号化処理が完了すると、マクロブロックの順序がラスタ・スキャン順となるようにマクロブロックデータメモリ36から原画像1のマクロブロックを読み出す。
The macroblock replacement unit 35 stores the macroblock data of the
そして、デブロッキングフィルタ処理部32は、マクロブロック入換部35が出力するラスタ・スキャン順の原画像1のマクロブロックを入力して原画像1の復号画像のデブロッキングフィルタ処理を行う。そして、原画像2の符号化が可能になると、原画像2の主符号化処理、可変長符号化処理が開始される。
The deblocking
以上のように、本発明の動画像符号化装置の一実施形態においては、マクロブロック入換部45は、量子化・直交変換部24、予測方法決定部25及び動きベクトル検出部26と可変長符号化処理部34との間に設けられているので、主符号化処理部22の加算器31が出力するマクロブロックについて即座にデブロッキングフィルタ処理を行うことができ、一原画像の最終処理であるデブロッキングフィルタ処理が完了した直後に次の原画像の符号化処理に取り掛かることができる。したがって、主符号化処理が停止する時間を無くし、効率的な符号化処理を行うことができる。
As described above, in one embodiment of the moving picture coding apparatus of the present invention, the macroblock replacement unit 45 includes the quantization /
また、本発明の動画像符号化装置の一実施形態においては、マクロブロック入換部45は、量子化・直交変換部24、予測方法決定部25及び動きベクトル検出部26と可変長符号化処理部34との間に設けられているが、マクロブロック入換部45内のマクロブロックデータメモリ46に保存されるデータは、マクロブロックの符号化方式、予測画像生成のための情報(フレーム間予測時の動きベクトル、フレーム内予測の予測モード)、予測画像と現画像の残差を直交変換したものである。これに対して、加算器31が出力するデータは、デブロッキングフィルタ処理する前の復号画像のデータである。
In one embodiment of the moving picture coding apparatus of the present invention, the macroblock replacement unit 45 includes a quantization /
したがって、本発明の動画像符号化装置の一実施形態のように、可変長符号化処理部34の前段にマクロブロック入換部45を設ける場合と、図9に示すように、加算器31の後段にマクロブロック入換部35を設ける場合とを比較すると、マクロブロック入換部45内のマクロブロックデータメモリ46に保存されるデータ量は、マクロブロック入換部35内のマクロブロックデータメモリ36に保存されるデータ量よりも小さくなる。このように、本発明の動画像符号化装置の一実施形態によれば、マクロブロックデータメモリに保存するデータ量を削減することができ、マクロブロックデータメモリのサイズの削減と、マクロブロックデータメモリとの間のデータ転送の負担削減を図ることができる。
Therefore, when the macroblock replacement unit 45 is provided in the preceding stage of the variable length
なお、H.264においては、原画像を、横16ピクセル×縦32ピクセルのマクロブロック・ペアに分割し、それぞれを2つのマクロブロックとして扱うマクロブロック適応的フレーム・フィールド符号化を用いることもできる。この場合、ストリーム内データ順序においても、可変長復号処理、主復号処理、デブロッキングフィルタ処理の処理順序においても、マクロブロック・ペアの2つのマクロブロックは連続している。そこで、マクロブロックデータメモリへの書き込み、読み出しの単位をマクロブロック・ペアとすることで、本発明は、マクロブロック適応的フレーム・フィールド符号化にも適用することができる。 In H.264, it is also possible to use macroblock adaptive frame / field coding in which an original image is divided into macroblock pairs each having 16 horizontal pixels and 32 vertical pixels, and each is treated as two macroblocks. . In this case, the two macroblocks of the macroblock pair are continuous both in the intra-stream data order and in the processing order of the variable length decoding process, the main decoding process, and the deblocking filter process. Therefore, the present invention can also be applied to macroblock adaptive frame / field coding by using a macroblock pair as a unit for writing to and reading from the macroblock data memory.
10…可変長復号処理部
11…主復号処理部
12…逆量子化・逆直交変換部
13…フレーム内予測部
14…フレーム間予測部
15…セレクタ
16…加算器
17…デブロッキングフィルタ処理部
18…フレームメモリ
19…マクロブロック入換部
20…マクロブロックデータメモリ
21…メモリ制御部
22…主符号化処理部
23…差分算出部
24…量子化・直交変換部
25…予測方法決定部
26…動きベクトル検出部
27…フレーム内予測部
28…動き補償処理部
29…セレクタ
30…逆量子化・逆直交変換部
31…加算器
32…デブロッキングフィルタ処理部
33…フレームメモリ
34…可変長符号化処理部
35…マクロブロック入換部
36…マクロブロックデータメモリ
37…メモリ制御部
38、39…原画像
40、41…ストリーム
42…マクロブロック入換部
43…マクロブロックデータメモリ
44…メモリ制御部
45…マクロブロック入換部
46…マクロブロックデータメモリ
47…メモリ制御部
DESCRIPTION OF
Claims (2)
可変長復号処理部の後段に、前記マクロブロックの順序を入れ換えるマクロブロック入換部を備えることを特徴とする動画像復号装置。 A moving picture decoding apparatus for a moving picture coding system in which the order in a stream of macroblocks obtained by dividing an original picture is not limited to a raster scan order,
A moving picture decoding apparatus comprising: a macroblock replacement section that replaces the order of the macroblocks in a subsequent stage of the variable length decoding processing section.
可変長符号化処理部の前段に、前記マクロブロックの順序を入れ換えるマクロブロック入換部を備えることを特徴とする動画像符号化装置。
A moving picture coding apparatus for a moving picture coding method in which the order in a stream of macroblocks obtained by dividing an original picture is not limited to a raster scan order,
A moving picture coding apparatus comprising: a macroblock replacing unit that replaces the order of the macroblocks before the variable length coding processing unit.
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JP2005167653A JP2006345123A (en) | 2005-06-08 | 2005-06-08 | Moving picture decoding device and moving picture encoding device |
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2005
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