JP2008294978A - Image decoding apparatus, image decoding method and image decoding program - Google Patents

Image decoding apparatus, image decoding method and image decoding program Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To shorten an access time when reading a reference image. <P>SOLUTION: In a system of the present invention, an image encoding apparatus which transmits a stream, and an image decoding apparatus which decodes the stream to produce decoded data, are communicably connected. The image decoding apparatus then holds a frame structure memory for storing a reference image in a frame structure corresponding to frame prediction, and a field structure memory for storing a reference image in a field structure corresponding to field prediction. In such a configuration, in the case where a stream is accepted, the image decoding apparatus analyzes the relevant stream to discriminate a prediction form used for encoding, reads a reference image being stored in the discriminated prediction form from the memory, produces new decoded data from the stream and the reference image, produces reference images corresponding to prediction forms in the plurality of memories from the produced new decoded data and stores the reference images in the plurality of memories, respectively. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

この発明は、符号化されたデータである符号化データを生成する画像符号化装置から符号化データを受け付けて、既に復号された復号データである参照画像と当該符号化データとを用いて新たな復号データを生成する画像復号化装置、画像復号化方法および画像復号化プログラムに関する。   The present invention accepts encoded data from an image encoding device that generates encoded data that is encoded data, and uses a reference image that is already decoded data and the encoded data to generate new data. The present invention relates to an image decoding apparatus, an image decoding method, and an image decoding program that generate decoded data.

従来より、MPEG-2(Moving Picture Experts Group phase2)、H.264/AVCなどの動画圧縮技術では、動画像の圧縮符号化において高い圧縮率を得るために、フレーム間予測を用いている。このフレーム予測とは、入力フレームと時間的に前後するフレームとは良く似ているという動画像の性質を利用して、前後のフレームから現在のフレームを予測した予測フレームを生成し、入力フレームと予測フレームとの差分を符号化する技術のことである。また、上記したように予測フレームを、フレーム単位ではなくフィールド単位で予測することをフィールド予測と呼ぶ。   Conventionally, moving picture compression techniques such as MPEG-2 (Moving Picture Experts Group phase 2) and H.264 / AVC have used inter-frame prediction in order to obtain a high compression rate in compression encoding of moving images. This frame prediction uses the property of a moving image that the input frame and the frame that is temporally similar to each other are used to generate a prediction frame that predicts the current frame from the previous and subsequent frames, and This is a technique for encoding a difference from a predicted frame. Further, as described above, predicting a predicted frame in units of fields instead of in units of frames is called field prediction.

そして、このようなフレーム予測やフィールド予測では、さらに圧縮効率を高めるために動き補償と呼ばれる技術を用いる。フレーム予測を例にして説明すると、フレーム予測では、前後のフレームから現在のフレームを予測して予測フレームを作成するが、実際には前後のフレームと現在のフレームとは全く同じではなく、フレーム中の物体が動いていたりする。つまり、フレーム間に連続性があることとなる。このフレーム間の連続性を補うための技術が動き補償である。   In such frame prediction and field prediction, a technique called motion compensation is used to further increase the compression efficiency. As an example of frame prediction, in frame prediction, the current frame is predicted from the previous and next frames to create a predicted frame, but the previous and next frames are not exactly the same as the current frame. The object is moving. That is, there is continuity between frames. A technique for compensating for the continuity between frames is motion compensation.

具体的に説明すると、データを符号化して送信する画像符号化装置(エンコーダ)は、フレームを構成する予測単位ごとに差分を算出して動きベクトルを算出する。そして、画像符号化装置は、このようにして算出された動きベクトルデータと、入力フレームと予測フレームとの差分である差分画像データとを符号化してストリーム(データ)を作成し、作成したストリームを画像復号化装置(デコーダ)に送信する。   More specifically, an image encoding device (encoder) that encodes and transmits data calculates a difference for each prediction unit constituting a frame to calculate a motion vector. Then, the image encoding device generates a stream (data) by encoding the motion vector data calculated in this way and difference image data that is a difference between the input frame and the prediction frame, and the generated stream It transmits to an image decoding apparatus (decoder).

そして、画像復号化装置では、受け付けたストリームを解析して、動きベクトルデータに対応した画像(参照画像と呼ぶ)を予測単位毎にメモリから取得し、この参照画像に差分画像データを加算することで、データを復号する。また、画像復号化装置は、このように復号した復号データを、後に受け付けるストリームから新たに復号データを生成するために必要な参照画像として、メモリに格納する。   Then, the image decoding apparatus analyzes the received stream, acquires an image corresponding to motion vector data (referred to as a reference image) from the memory for each prediction unit, and adds the difference image data to the reference image. Decrypt the data. In addition, the image decoding apparatus stores the decoded data thus decoded in the memory as a reference image necessary for newly generating decoded data from a stream received later.

このように、画像復号化装置が復号データを生成するためには、メモリに格納してある参照画像が重要であり、さらに、復号データの生成には、メモリから参照画像を読み出すアクセス時間が重要に関係している。つまり、アクセス時間が高速であれば、データを高速に復号することができ、アクセス時間が低速であれば、データを復号するのに時間がかかる。   As described above, in order for the image decoding apparatus to generate decoded data, the reference image stored in the memory is important, and for generating decoded data, the access time for reading the reference image from the memory is important. Is related to. That is, if the access time is high, the data can be decoded at high speed, and if the access time is low, it takes time to decode the data.

この関係性を具体的に例を挙げて説明するために、まず、参照画像を記憶するメモリについて説明する。一般的に、メモリに格納される参照画像は、図12に示したように順次走査に対応するように、第一フィールドと第二フィールドを交互に格納するフレーム構造と、図13に示したような飛び越し走査に対応するように、第一フィールドと第二フィールドとを別領域に格納するフィールド構造とのどちらかの構造で格納される。そして、このような参照画像を記憶するメモリは、通常、アクセス帯域を確保し易いDDR2−SDRAM(Double Data Rate 2−Synchronous Dynamic Random Access Memory)などのデータの高速転送が可能なメモリが利用される。   In order to explain this relationship with a specific example, first, a memory for storing a reference image will be described. In general, the reference image stored in the memory has a frame structure in which the first field and the second field are alternately stored so as to correspond to sequential scanning as shown in FIG. 12, and as shown in FIG. In order to correspond to the interlaced scanning, the first field and the second field are stored in one of the field structures for storing them in different areas. As a memory for storing such a reference image, a memory capable of high-speed data transfer such as DDR2-SDRAM (Double Data Rate 2-Synchronous Dynamic Random Access Memory) that can easily secure an access band is usually used. .

このDDR2−SDRAMは、最小のアクセスが2クロック(4バースト)であり、データバスが32ビットの場合、16バイト単位のアクセスとなる。また、記憶される動画像の1画素は、輝度成分(Y)と色差成分(C)から構成される。つまり、輝度成分と色差成分とをそれぞれ8ビットとし、輝度成分を格納するものとして計算すると、DDR2−SDRAMは、16画素(16バイト)分のデータを単位として蓄積して記憶することとなる。この場合、メモリへのアクセス単位と画素の関係は、例えば、図14に示したように、4ピクセル×4ラインの16ピクセルとなる。なお、ここで例示したアクセス単位は、あくまでも例であり、必ずしも4ピクセル×4ラインである必要はなく、8ピクセル×2ラインであってもよい。   This DDR2-SDRAM is accessed in units of 16 bytes when the minimum access is 2 clocks (4 bursts) and the data bus is 32 bits. One pixel of the stored moving image is composed of a luminance component (Y) and a color difference component (C). In other words, if the luminance component and the color difference component are each 8 bits and calculation is made to store the luminance component, the DDR2-SDRAM accumulates and stores data of 16 pixels (16 bytes) as a unit. In this case, the relationship between memory access units and pixels is, for example, 16 pixels of 4 pixels × 4 lines as shown in FIG. The access unit illustrated here is merely an example, and does not necessarily have to be 4 pixels × 4 lines, and may be 8 pixels × 2 lines.

次に、上記した輝度成分(1動きベクトルデータ)にのみ着目して、このようなDDR2−SDRAMを備える画像復号化装置が参照画像を読み出すアクセス時間について説明する。なお、以下では、例として、「◆」「●」を含む9ピクセル×9ラインの画像が参照画像として必要な場合について説明する。   Next, focusing on only the above-described luminance component (one motion vector data), an access time for the reference image to be read by the image decoding apparatus including such a DDR2-SDRAM will be described. In the following, a case where an image of 9 pixels × 9 lines including “◆” and “●” is required as a reference image will be described as an example.

そこで、画像復号化装置は、このようなDDR2−SDRAMなどのメモリに、参照画像をフレーム構造で格納していた場合に、動き補償の予測形式がフレーム予測であるストリームを受け付けたとすると、例えば、図15に示すように、ストリームからデータを復号するために、実際に必要な画像情報「◆」「●」を含む4×4のアクセス単位を9個(計144画素)読み出す(リードする)必要がある。   Thus, when the image decoding apparatus receives a stream in which the motion compensation prediction format is frame prediction when the reference image is stored in a memory such as DDR2-SDRAM in a frame structure, for example, As shown in FIG. 15, it is necessary to read (read) nine 4 × 4 access units (total 144 pixels) including image information “♦” and “●” that are actually necessary in order to decode data from the stream. There is.

一方、画像復号化装置は、このようなDDR2−SDRAMなどのメモリに、参照画像をフィールド構造で格納していた場合に、動き補償の予測形式がフレーム予測であるストリームを受け付けたとすると、例えば、図16に示すように、画像復号化装置は、実際に必要な画像情報「◆」「●」を読み出すために、第一フィールドから4×4のアクセス単位を6個(計96画素)と、第二フィールドから4×4のアクセス単位を6個(計96画素)とを読み出す必要がある。   On the other hand, when a reference image is stored in such a memory such as DDR2-SDRAM in a field structure, the image decoding apparatus receives a stream in which the motion compensation prediction format is frame prediction. As shown in FIG. 16, the image decoding apparatus reads six pieces of 4 × 4 access units (96 pixels in total) from the first field in order to read out actually required image information “◆” and “●”. It is necessary to read six 4 × 4 access units (96 pixels in total) from the second field.

また、参照画像をフレーム構造で格納していた場合に、動き補償の予測形式がフィールド予測であるストリームを受け付けたとすると、例えば、図17に示すように、画像復号化装置は、実際に必要な画像情報「◆」を含む4×4のアクセス単位を15個(計240画素)読み出す必要がある。   Further, when a reference image is stored in a frame structure and a stream whose motion compensation prediction format is field prediction is received, for example, as illustrated in FIG. 17, the image decoding apparatus is actually required. It is necessary to read 15 4 × 4 access units including the image information “♦” (240 pixels in total).

一方、参照画像をフィールド構造で格納していた場合に、動き補償の予測形式がフィールド予測であるストリームを受け付けたとすると、例えば、図18に示すように、画像復号化装置は、実際に必要な画像情報「◆」を読み出すために、第一フィールドから4×4のアクセス単位を0個(計0画素)と、第二フィールドから4×4のアクセス単位を9個(計144画素)とを読み出す必要がある。   On the other hand, if a reference image is stored in a field structure and a stream whose motion compensation prediction format is field prediction is received, for example, as shown in FIG. In order to read out the image information “♦”, 0 4 × 4 access units from the first field (total 0 pixels) and 9 4 × 4 access units from the second field (total 144 pixels) Need to read.

上記で輝度成分に関して説明した1動きベクトルデータの結果を踏まえ、2動きベクトルデータ(参照画像が2つある場合)における参照に必要な画素数(読み出し画素数)を図19に示す。図19に示すように、メモリに格納されるデータ構造と、受け付けたストリームに使用された予測形式とが異なる場合、読み出す画素数が多くなり、アクセス時間が遅くなる。一方、メモリに格納されるデータ構造と、受け付けたストリームに使用された予測形式とが同じである場合、読み出す画素数が少なくなり、アクセス時間が短くなる。   Based on the result of the 1-motion vector data described above with respect to the luminance component, FIG. 19 shows the number of pixels (number of read-out pixels) necessary for reference in the 2-motion vector data (when there are two reference images). As shown in FIG. 19, when the data structure stored in the memory is different from the prediction format used for the received stream, the number of pixels to be read increases and the access time is delayed. On the other hand, when the data structure stored in the memory and the prediction format used for the received stream are the same, the number of pixels to be read is reduced and the access time is shortened.

このように、データの復号には、メモリから参照画像を読み出すアクセス時間が重要に関係している。そこで、画像復号化装置において、メモリから参照画像を効率的に読み出すことで、アクセス時間を短縮する様々な技術が開示されている。   As described above, the access time for reading the reference image from the memory is important for data decoding. Therefore, various techniques for shortening access time by efficiently reading a reference image from a memory in an image decoding apparatus are disclosed.

例えば、特許文献1(特開平8−275181号公報)では、参照画像を分割して複数のメモリに格納した場合でも、メモリをアクセスための時間が増大するのを防止し、読み出し位置によらず一定のアクセス時間で参照画像を参照することができる技術が開示されている。具体的には、参照画像が分割して複数のメモリに格納される場合に、分割点近傍の画像データを、メモリの分割点前後の画像データが格納される2つの領域に二重に書き込む。このようにすることで、分割された参照画像を読み出す場合に、読み出すアドレスを変更することなく、1つのメモリから参照画像を読み出すことができる。   For example, in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 8-275181), even when a reference image is divided and stored in a plurality of memories, it is possible to prevent an increase in time for accessing the memories, regardless of the reading position. A technique capable of referring to a reference image with a certain access time is disclosed. Specifically, when the reference image is divided and stored in a plurality of memories, the image data in the vicinity of the division point is written in two areas in which image data before and after the division point of the memory is stored. In this way, when reading the divided reference image, the reference image can be read from one memory without changing the read address.

特開平8−275181号公報JP-A-8-275181

しかしながら、上記した従来の技術(特許文献1)では、参照画像が分割されて格納された場合に、読み出し効率の悪化を防ぐための技術であり、読み出し効率を改善することはできず、アクセス時間を短縮することができないという課題があった。また、上記では、画像圧縮技術としてフィールド予測とフレーム予測とを別々に用いた場合について説明したが、フィールド予測とフレーム予測とが混在した画像圧縮技術においても同様の課題がある。   However, the above-described conventional technique (Patent Document 1) is a technique for preventing deterioration of reading efficiency when the reference image is divided and stored, and the reading efficiency cannot be improved, and the access time There was a problem that it was not possible to shorten. In the above description, the case where field prediction and frame prediction are separately used as image compression techniques has been described. However, image compression techniques in which field prediction and frame prediction are mixed have the same problem.

そこで、この発明は、上述した従来技術の課題を解決するためになされたものであり、参照画像を読み出すのに際して、アクセス時間を短縮することが可能である画像復号化装置、画像復号化方法および画像復号化プログラムを提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and an image decoding apparatus, an image decoding method, and an image decoding apparatus capable of reducing access time when reading a reference image An object is to provide an image decoding program.

上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項1に係る発明は、符号化された画像データである符号化データを生成する画像符号化装置から前記符号化データを受け付けて、画像データに既に復号された復号データである参照画像と当該符号化データとを用いて新たな復号データを生成する画像復号化装置であって、前記符号化データに用いられうる予測形式のそれぞれに合致した構造で前記参照画像を記憶する参照画像記憶手段と、前記符号化データを受け付けた場合に、当該符号化データを解析して符号化に用いられた予測形式を判別し、判別した予測形式で格納される参照画像を前記参照画像記憶手段から読み出して、前記符号化データと前記参照画像とから新たな復号データを生成する復号データ生成手段と、前記復号データ生成手段により生成された新たな復号データから、前記予測形式それぞれに対応した参照画像を生成して、当該生成した参照画像を前記参照画像記憶手段にそれぞれ格納する参照画像格納手段と、を備えたことを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, the invention according to claim 1 is configured to receive encoded data from an image encoding device that generates encoded data that is encoded image data. An image decoding device that generates new decoded data using a reference image that is already decoded data and the encoded data, and that matches each of the prediction formats that can be used for the encoded data Reference image storage means for storing the reference image in a structure, and when the encoded data is received, the encoded data is analyzed to determine a prediction format used for encoding, and stored in the determined prediction format A decoded data generating unit that reads a reference image to be read from the reference image storage unit and generates new decoded data from the encoded data and the reference image; and the decoded data A reference image storage unit that generates a reference image corresponding to each of the prediction formats from the new decoded data generated by the generation unit, and stores the generated reference image in the reference image storage unit, respectively. It is characterized by that.

また、請求項2に係る発明は、上記の発明において、前記復号データ生成手段は、前記符号化データを受け付けた場合に、当該符号化データを解析して符号化に用いられた予測形式が、フレーム予測であるかフィールド予測であるかを判別し、フレーム予測であった場合に、前記参照画像記憶手段からフレーム構造の参照画像を読み出して、前記符号化データと参照画像とから新たな復号データを生成し、フィールド予測であった場合に、前記参照画像記憶手段からフィールド構造の参照画像を読み出して、前記符号化データと参照画像とから新たな復号データを生成し、前記参照画像格納手段は、前記復号データ生成手段により生成された新たな復号データから、フレーム構造の参照画像とフィールド構造の参照画像とを生成し、生成したフレーム構造の参照画像とフィールド構造の参照画像とを前記参照画像記憶手段にそれぞれ格納することを特徴とする。   Further, in the invention according to claim 2, in the above invention, when the decoded data generation means receives the encoded data, the prediction format used for encoding by analyzing the encoded data is: Whether it is frame prediction or field prediction, and if it is frame prediction, a reference image having a frame structure is read from the reference image storage means, and new decoded data is obtained from the encoded data and the reference image. When the field prediction is performed, a reference image having a field structure is read from the reference image storage unit, and new decoded data is generated from the encoded data and the reference image. The reference image storage unit And generating a frame-structured reference image and a field-structured reference image from the new decoded data generated by the decoded data generating means, A reference image of the reference image and the field structure of the frame structure, characterized in that respectively stored in the reference image storage means.

また、請求項3に係る発明は、上記の発明において、前記参照画像記憶手段は、一つの記憶部で構成されるものであって、前記参照画像格納手段は、前記予測形式に対応した参照画像をそれぞれ生成して、当該生成した参照画像を前記参照画像記憶手段に領域を分けてそれぞれ格納することを特徴とすることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the above invention, the reference image storage unit includes a single storage unit, and the reference image storage unit is a reference image corresponding to the prediction format. Are generated, and the generated reference image is stored in the reference image storage means in divided regions.

また、請求項4に係る発明は、上記の発明において、前記参照画像記憶手段は、前記予測形式ごとに参照画像をそれぞれ記憶する複数の記憶部で構成されるものであって、前記参照画像格納手段は、前記予測形式ごとにそれぞれ参照画像を生成して、生成した参照画像を、それぞれの予測形式で参照画像を記憶する参照画像記憶手段にそれぞれ格納することを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the above invention, the reference image storage means includes a plurality of storage units each storing a reference image for each prediction format, and stores the reference image. The means generates a reference image for each of the prediction formats, and stores the generated reference images in reference image storage means for storing the reference images in the respective prediction formats.

また、請求項5に係る発明は、上記の発明において、前記参照画像格納手段は、前記復号データ生成手段により生成された新たな復号データから、前記複数の参照画像記憶手段それぞれの予測形式ごとに応じた参照画像を生成して格納する際に、前記参照画像を輝度成分と色差成分とに領域を分けて格納することを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in the above invention, the reference image storage unit is configured to generate, for each prediction format of the plurality of reference image storage units, from the new decoded data generated by the decoded data generation unit. When the corresponding reference image is generated and stored, the reference image is stored by dividing the region into a luminance component and a color difference component.

また、請求項6に係る発明は、上記の発明において、前記復号データ生成手段は、前記符号化データを受け付けた場合に、当該符号化データを解析して符号化に用いられた予測形式を判別し、判別した予測形式に対応する参照画像を前記複数の参照画像記憶手段から読み出す際に、前記複数の参照画像記憶手段の格納形式に対して、垂直方向に二ライン以上をアクセス単位とすることを特徴とする。   According to a sixth aspect of the present invention, in the above invention, when the decoded data generating means receives the encoded data, the decoded data is analyzed to determine a prediction format used for encoding. Then, when reading the reference image corresponding to the determined prediction format from the plurality of reference image storage means, two or more lines are used as access units in the vertical direction with respect to the storage format of the plurality of reference image storage means. It is characterized by.

また、請求項7に係る発明は、符号化された画像データである符号化データを生成する画像符号化装置から前記符号化データを受け付けて、画像データに既に復号された復号データである参照画像と当該符号化データとを用いて新たな復号データを生成することに適した復号化方法であって、前記符号化データに用いられる予測形式ごとに前記参照画像を記憶する参照画像記憶手段と、前記符号化データを受け付けた場合に、当該符号化データを解析して符号化に用いられた予測形式を判別し、判別した予測形式で格納される参照画像を前記参照画像記憶手段から読み出して、前記符号化データと前記参照画像とから新たな復号データを生成する復号データ生成工程と、前記復号データ生成工程により生成された新たな復号データから、前記予測形式それぞれに対応した参照画像を生成して、当該生成した参照画像を前記参照画像記憶手段にそれぞれ格納する参照画像格納工程と、を含んだことを特徴とする。   According to a seventh aspect of the present invention, a reference image that is decoded data that has already been decoded into image data by receiving the encoded data from an image encoding device that generates encoded data that is encoded image data. And a reference image storage unit that stores the reference image for each prediction format used for the encoded data, and a decoding method suitable for generating new decoded data using the encoded data, When the encoded data is received, the encoded data is analyzed to determine the prediction format used for encoding, the reference image stored in the determined prediction format is read from the reference image storage means, From the decoded data generation step of generating new decoded data from the encoded data and the reference image, and from the new decoded data generated by the decoded data generation step, Generates a reference image corresponding to each measurement type, characterized in that the reference image thus generated containing a reference image storing step of storing each of said reference image storage means.

また、請求項8に係る発明は、符号化された画像データである符号化データを生成する画像符号化装置から前記符号化データを受け付けて、画像データに既に復号された復号データである参照画像と当該符号化データとを用いて新たな復号データを生成することをコンピュータに実行させる復号化プログラムであって、前記符号化データに用いられる予測形式ごとに前記参照画像を記憶する参照画像記憶手段と、前記符号化データを受け付けた場合に、当該符号化データを解析して符号化に用いられた予測形式を判別し、判別した予測形式で格納される参照画像を前記参照画像記憶手段から読み出して、前記符号化データと前記参照画像とから新たな復号データを生成する復号データ生成手順と、前記復号データ生成手順により生成された新たな復号データから、前記予測形式それぞれに対応した参照画像を生成して、当該生成した参照画像を前記参照画像記憶手段にそれぞれ格納する参照画像格納手順と、をコンピュータに実行させることを特徴とする。   According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a reference image that is decoded data that has been decoded into image data by receiving the encoded data from an image encoding device that generates encoded data that is encoded image data. Image storage means for storing the reference image for each prediction format used for the encoded data, the decoding program causing a computer to generate new decoded data using the encoded data and the encoded data When the encoded data is received, the encoded data is analyzed to determine a prediction format used for encoding, and a reference image stored in the determined prediction format is read from the reference image storage unit A decoded data generation procedure for generating new decoded data from the encoded data and the reference image, and a new data generated by the decoded data generation procedure. Generating a reference image corresponding to each of the prediction formats from the decoded data, and causing a computer to execute a reference image storage procedure for storing the generated reference image in the reference image storage unit, respectively. .

請求項1、7、8の発明によれば、符号化データに用いられうる予測形式のそれぞれに合致した構造で参照画像を記憶し、符号化データを受け付けた場合に、当該符号化データを解析して符号化に用いられた予測形式を判別し、判別した予測形式で格納される参照画像を読み出して、符号化データと参照画像とから新たな復号データを生成し、生成された新たな復号データから、予測形式それぞれに対応した参照画像を生成して、当該生成した参照画像をそれぞれ格納するので、参照画像を読み出すのに際して、アクセス時間を短縮することが可能である。   According to the first, seventh, and eighth aspects of the invention, the reference image is stored in a structure that matches each of the prediction formats that can be used for the encoded data, and when the encoded data is received, the encoded data is analyzed. Then, the prediction format used for the encoding is determined, the reference image stored in the determined prediction format is read, new decoded data is generated from the encoded data and the reference image, and the generated new decoding Since the reference image corresponding to each prediction format is generated from the data and the generated reference image is stored, the access time can be shortened when reading the reference image.

例えば、フレーム予測やフィールド予測などに用いられる様々な予測形式に応じて、あらかじめメモリなどに参照画像を格納しておくことで、どのような予測形式を用いて符号化された符号化データを受け付けた場合でも、読み出す参照画像の状態に関わらず、最もアクセス時間が短く参照画像を読み出すことが可能である。   For example, according to various prediction formats used for frame prediction, field prediction, etc., by storing a reference image in a memory or the like in advance, encoded data encoded using any prediction format is accepted. Even in such a case, the reference image can be read out with the shortest access time regardless of the state of the reference image to be read out.

また、参照画像を複数の形式でメモリに書き込むことになる結果、メモリへの書き込みアクセス時間とメモリから参照画像を読み出す読み出しアクセス時間とを考慮した場合、トータルでアクセス時間が短縮されないという懸念がある。ところが、一般的に、メモリへの書き込み量(書き込み回数)に比べて、読み出し量(読み出し回数)の方が圧倒的に多いため、書き込みと読み出しとの両方を考えてもアクセス時間を短縮することが可能である。   In addition, as a result of writing the reference image into the memory in a plurality of formats, there is a concern that the access time is not shortened in total when the write access time to the memory and the read access time to read the reference image from the memory are taken into consideration. . However, in general, the amount of reading (number of readings) is overwhelmingly larger than the amount of writing to the memory (number of writings), so that the access time can be shortened considering both writing and reading. Is possible.

具体的に例を挙げると、符号化技術(圧縮技術)としてMPEG-2を用いた場合、1マクロブロックあたりで計算すると、メモリに書き込む画素数が16×16の256画素数であるのに対して、メモリから読み出す画素数が17×17×2の578画素数となる。また、符号化技術(圧縮技術)としてH.264/AVCを用いた場合、予測単位を8×8として計算すると、メモリに書き込む画素数が8×8の64画素数であるのに対して、メモリから読み出す画素数が13×13×2の338画素数となる。このように、メモリへ書き込み回数を2倍にしたとしても、メモリからデータを読み出す画素数の方が多いため、書き込みと読み出しとの両方を考えてもアクセス時間を短縮することが可能である。   To give a specific example, when MPEG-2 is used as an encoding technique (compression technique), the number of pixels to be written in a memory is 16 × 16 256 pixels when calculated per macroblock. Thus, the number of pixels read from the memory is 17 × 17 × 2 578 pixels. In addition, when H.264 / AVC is used as the encoding technique (compression technique), when the prediction unit is calculated as 8 × 8, the number of pixels to be written in the memory is 64 × 8 × 8, The number of pixels read from the memory is 338 pixels of 13 × 13 × 2. As described above, even if the number of times of writing to the memory is doubled, the number of pixels from which data is read out from the memory is larger, so that the access time can be shortened considering both writing and reading.

この読み出す画素数の計算を説明する。MPEG-2の場合、動きベクトルが0.5単位であり、その場合、小数点以下の値の補間計算には上下左右の1画素ずつの値を必要とするため、復号してメモリに書き込む画素数が16×16であるとすると、それに対応して読み出す画素数は最大で17×17となる。そして、さらに動きベクトルの数は、最大2つなので、全体として読み出しが必要となるのは、最大で17×17×2=578画素数となる。同様に、H.264/AVCの場合には、動きベクトルが0.25単位であり、その場合小数点以下の値の補間計算には上下左右の3画素ずつの値を必要とするため、復号してメモリに書き込む画素数が8×8であるとすると、それに対応して読み出す画素数は、最大で13×13となる。そして、さらに動きベクトルの数は最大2つなので、全体として読み出しが必要となるのは、最大で13×13×2=338画素数となる。   The calculation of the number of pixels to be read will be described. In the case of MPEG-2, the motion vector is 0.5 unit. In this case, the interpolation calculation of the value after the decimal point requires a value for each of the upper, lower, left and right pixels, so the number of pixels to be decoded and written to the memory Is 16 × 16, the maximum number of pixels to be read out is 17 × 17. Further, since the number of motion vectors is two at the maximum, the number of pixels that need to be read as a whole is 17 × 17 × 2 = 578 pixels at maximum. Similarly, in the case of H.264 / AVC, the motion vector is 0.25 units, and in this case, interpolation calculation of values below the decimal point requires values of three pixels at the top, bottom, left, and right. Assuming that the number of pixels written to the memory is 8 × 8, the maximum number of pixels to be read out is 13 × 13. Further, since the number of motion vectors is two at the maximum, the total number of pixels that need to be read is 13 × 13 × 2 = 338 pixels.

また、請求項2の発明によれば、符号化データを受け付けた場合に、当該符号化データを解析して符号化に用いられた予測形式が、フレーム予測であるかフィールド予測であるかを判別し、フレーム予測であった場合に、フレーム構造の参照画像を読み出して、符号化データと参照画像とから新たな復号データを生成し、フィールド予測であった場合に、フィールド構造の参照画像を読み出して、符号化データと参照画像とから新たな復号データを生成し、生成された新たな復号データから、フレーム構造の参照画像とフィールド構造の参照画像とを生成し、生成したフレーム構造の参照画像とフィールド構造の参照画像とをそれぞれ格納するので、参照画像を読み出すのに際して、さらにアクセス時間を短縮することが可能である。   According to the invention of claim 2, when encoded data is received, the encoded data is analyzed to determine whether the prediction format used for encoding is frame prediction or field prediction. In case of frame prediction, the frame structure reference image is read out, and new decoded data is generated from the encoded data and the reference image. In the case of field prediction, the field structure reference image is read out. Then, new decoded data is generated from the encoded data and the reference image, a frame-structured reference image and a field-structured reference image are generated from the generated new decoded data, and the generated frame-structured reference image And the field structure reference image, respectively, the access time can be further reduced when the reference image is read out.

例えば、符号化技術(圧縮技術)として一般的に用いられるフレーム予測とフィールド予測とをあらかじめメモリに格納させておくことで、MPEG-2やH.264/AVCなどのように、よく用いられる圧縮技術を用いた符号化データを受け付けた場合に、参照画像を読み出すのに際して、さらにアクセス時間を短縮することが可能である。   For example, frame prediction and field prediction, which are generally used as encoding technologies (compression technologies), are stored in memory in advance, so that compression such as MPEG-2 and H.264 / AVC is often used. When encoded data using a technique is received, the access time can be further shortened when the reference image is read.

また、請求項3の発明によれば、予測形式に対応した参照画像をそれぞれ生成して、当該生成した参照画像を領域を分けてそれぞれ格納するので、1つの記憶部で構成される場合に、記憶部の領域の浪費を防止することが可能である。   According to the invention of claim 3, each of the reference images corresponding to the prediction format is generated, and the generated reference images are stored separately in areas. It is possible to prevent the storage area from being wasted.

例えば、予測形式ごとに参照画像を生成しても容量が少ない場合、複数のメモリに格納すると、空き容量が多くなり容量が浪費される。このような場合に、1つのメモリに領域を分けて参照画像を格納することで、記憶部(メモリ)の領域の浪費を防止することが可能である。   For example, if the reference image is generated for each prediction format but the capacity is small, storing in a plurality of memories increases the free capacity and wastes the capacity. In such a case, it is possible to prevent the area of the storage unit (memory) from being wasted by dividing the area into one memory and storing the reference image.

また、請求項4の発明によれば、予測形式ごとにそれぞれ参照画像を生成して、生成した参照画像を、それぞれの予測形式で参照画像をそれぞれ格納するので、参照画像の書き込み時間を短縮することが可能である。   According to the fourth aspect of the present invention, reference images are generated for each prediction format, and the generated reference images are stored in the respective prediction formats, so that the reference image writing time is shortened. It is possible.

例えば、予測形式がフレーム予測とフィールド予測の2種類存在する場合に、それぞれの予測形式の参照画像を記憶する2つのメモリを用意したとすると、生成されたそれぞれの予測形式ごとの参照画像を、2つのメモリに同時に書き込みを開始することができる結果、1つのメモリに2種類の参照画像を書き込む場合に比べて、参照画像の書き込み時間をより短縮することが可能である。   For example, when there are two types of prediction formats, frame prediction and field prediction, if two memories for storing reference images of the respective prediction formats are prepared, a reference image for each generated prediction format is obtained. As a result of being able to start writing to two memories at the same time, it is possible to further shorten the reference image writing time compared to writing two types of reference images to one memory.

また、請求項5の発明によれば、生成された新たな復号データから、それぞれの予測形式ごとに応じた参照画像を生成して格納する際に、参照画像を輝度成分と色差成分とに領域を分けて格納するので、必要な成分のみを参照する場合に、さらにアクセス時間を短縮することが可能である。   According to the invention of claim 5, when generating and storing a reference image corresponding to each prediction format from the generated new decoded data, the reference image is divided into a luminance component and a color difference component. Therefore, the access time can be further shortened when only necessary components are referred to.

例えば、復号状況を解析するなどデータを解析すること以外に、輝度成分や色差成分の参照が必要な場合に、輝度成分のみを参照したり、色差成分のみを参照したりするアクセス時間を短縮することが可能である。また、輝度成分と色差成分とで予測形式が違う場合にも対応が可能となる。   For example, in addition to analyzing data such as analyzing the decoding status, when it is necessary to refer to the luminance component and chrominance component, the access time for referencing only the luminance component or referencing only the chrominance component is shortened. It is possible. Further, it is possible to cope with the case where the prediction format is different between the luminance component and the color difference component.

また、請求項6の発明によれば、符号化データを受け付けた場合に、当該符号化データを解析して符号化に用いられた予測形式を判別し、判別した予測形式に対応する参照画像を読み出す際に、複数の格納形式に対して、垂直方向に2ライン以上をアクセス単位とするので、参照画像を読み出す際のアクセス量を削減することが可能である。   According to the sixth aspect of the present invention, when encoded data is received, the encoded data is analyzed to determine a prediction format used for encoding, and a reference image corresponding to the determined prediction format is determined. At the time of reading, since two or more lines are used as access units in the vertical direction for a plurality of storage formats, it is possible to reduce the access amount when reading the reference image.

具体的に、参照画像を読み出す一般的な例として、図9〜図11を用いてアクセスの単位を16画素、読み出しが必要なサイズを9×9画素として説明する。図9は、垂直方向に4ラインをアクセス単位とした場合に読み出しに必要な画素数の例を示す図であり、図10は、垂直方向に2ラインをアクセス単位とした場合に読み出しに必要な画素数の例を示す図であり、図11は、垂直方向に1ラインをアクセス単位とした場合に読み出しに必要な画素数の例を示す図である。   Specifically, as a general example of reading a reference image, an access unit is 16 pixels and a size that needs to be read is 9 × 9 pixels with reference to FIGS. 9 to 11. FIG. 9 is a diagram illustrating an example of the number of pixels necessary for reading when four lines are used as access units in the vertical direction, and FIG. 10 is a diagram necessary for reading when two lines are used as access units in the vertical direction. FIG. 11 is a diagram illustrating an example of the number of pixels, and FIG. 11 is a diagram illustrating an example of the number of pixels necessary for reading when one line is used as an access unit in the vertical direction.

図9に示すように、4ピクセル×4ラインの構成で参照画像が記憶される場合、9×9の読み出しに最大(4×4)×9=144画素の読み出しが必要である。また、図10に示すように、8ピクセル×2ラインの構成で参照画像が記憶される場合、9×9の読み出しに最大(8×2)×10=160画素の読み出しが必要である。そして、図11に示すように、16ピクセル×1ラインの構成で参照画像が記憶される場合、9×9の読み出しに最大(16×1)×18=288画素の読み出しが必要である。   As shown in FIG. 9, when a reference image is stored in a configuration of 4 pixels × 4 lines, a maximum of (4 × 4) × 9 = 144 pixels needs to be read for 9 × 9 reading. Further, as shown in FIG. 10, when a reference image is stored in a configuration of 8 pixels × 2 lines, readout of a maximum of (8 × 2) × 10 = 160 pixels is necessary for 9 × 9 readout. As shown in FIG. 11, when a reference image is stored in a configuration of 16 pixels × 1 line, readout of a maximum of (16 × 1) × 18 = 288 pixels is necessary for 9 × 9 readout.

このように、垂直方向の単位を2ライン以上にすると(図9と図10参照)、垂直方向の単位を1ラインとした場合(図11参照)に比べて、合計のリード量を削減することができる結果、参照画像を読み出す際のアクセス量を削減することが可能である。なお、MPEG-2やH.264/AVCなどの一般的に多く利用される圧縮形式に対しても、同様の効果が得られる。   Thus, if the vertical unit is two lines or more (see FIG. 9 and FIG. 10), the total read amount can be reduced as compared with the case where the vertical unit is one line (see FIG. 11). As a result, it is possible to reduce the access amount when reading the reference image. Note that the same effect can be obtained for compression formats that are commonly used such as MPEG-2 and H.264 / AVC.

以下に添付図面を参照して、この発明に係る画像復号化装置、画像復号化方法および画像復号化プログラムの実施例を詳細に説明する。なお、以下では、本実施例で用いる主要な用語、本実施例に係る画像復号化装置の概要および特徴、画像復号化装置の構成および処理の流れを順に説明し、最後に本実施例に対する種々の変形例を説明する。   Exemplary embodiments of an image decoding device, an image decoding method, and an image decoding program according to the present invention will be explained below in detail with reference to the accompanying drawings. In the following, the main terms used in the present embodiment, the outline and features of the image decoding apparatus according to the present embodiment, the configuration of the image decoding apparatus and the flow of processing will be described in order, and finally various types of the present embodiment will be described. A modified example will be described.

[用語の説明]
まず最初に、本実施例で用いる主要な用語を説明する。本実施例で用いる「画像復号化装置(特許請求の範囲に記載の「画像復号化装置」に対応する。)」とは、動画や静止画などのデータである画像データを符号化して符号化データを生成するエンコーダなどの画像符号化装置からインターネットなどのネットワークを介して、当該符号化データであるストリームを受け付け、それを解析して、画像データに既に復号された復号データである参照画像と当該符号化データとを用いて、画像データである符号化データを復号する装置のことであり、具体的に例を挙げると、デコーダなどがこれに該当する。なお、画像復号化装置は、必ずしもネットワーク経由で符号化データを受け付けする必要はなく、例えば、フレキシブルディスク(FD)、CD、MOディスク、DVDディスク、光磁気ディスク、ICカード、HDDやUSBメモリなどの物理媒体から受け付ける(入力される)ようにしてもよい。
[Explanation of terms]
First, main terms used in this embodiment will be described. The “image decoding device (corresponding to the“ image decoding device ”recited in the claims”) used in the present embodiment encodes image data that is data such as a moving image or a still image. A stream that is the encoded data is received from an image encoding device such as an encoder that generates data via a network such as the Internet, the stream is analyzed, and a reference image that is decoded data that has already been decoded into image data A device that decodes encoded data, which is image data, using the encoded data. Specifically, a decoder or the like corresponds to this. The image decoding apparatus does not necessarily receive encoded data via a network. For example, a flexible disk (FD), a CD, an MO disk, a DVD disk, a magneto-optical disk, an IC card, an HDD, a USB memory, etc. May be received (input) from the physical medium.

ここで、画像符号化装置から符号化データが送信されて、画像復号化装置において復号されるまでの処理の流れを具体的に説明する。画像符号化装置は、フレーム予測やフィールド予測などの予測形式と動画像の動きを表すベクトルデータである動き補償とを用いて、ストリームを生成して画像復号化装置に送信する。そして、画像復号化装置は、受け付けたストリームを解析して、予測形式やベクトルデータを含む解析したデータを生成する。続いて、画像復号化装置は、当該解析したデータから復号データを生成するために必要な参照画像をメモリなどの記憶部から取得し、取得した参照画像と解析したデータとを用いてデータを復号する。   Here, the flow of processing from when the encoded data is transmitted from the image encoding device to when it is decoded by the image decoding device will be specifically described. The image encoding device generates a stream using a prediction format such as frame prediction or field prediction and motion compensation that is vector data representing the motion of a moving image, and transmits the stream to the image decoding device. Then, the image decoding apparatus analyzes the received stream and generates analyzed data including a prediction format and vector data. Subsequently, the image decoding apparatus acquires a reference image necessary for generating decoded data from the analyzed data from a storage unit such as a memory, and decodes the data using the acquired reference image and the analyzed data. To do.

また、最近では、符号化して送信する動画像データの解像度を上げたりする画像サイズの拡大化が進んでいることより、画像復号化装置でのストリームからのデータ復号の高速化が必要となっている。つまり、上記した処理のうち、画像復号化装置が参照画像をメモリなどの記憶部から取得し、取得した参照画像と解析したデータとを用いて、データを復号して復号データを生成する処理の高速化が必要である。例えば、テレビ画像の場合、デジタル放送では、アナログ放送の画像サイズに比べて約6倍の解像度になっており、復号化も6倍の性能が必要である。   In recent years, since the image size has been increased to increase the resolution of moving image data to be encoded and transmitted, it is necessary to increase the speed of data decoding from the stream in the image decoding device. Yes. In other words, among the processes described above, the image decoding apparatus acquires a reference image from a storage unit such as a memory, and uses the acquired reference image and the analyzed data to decode the data and generate decoded data. Speeding up is necessary. For example, in the case of a television image, the digital broadcast has a resolution approximately six times that of the analog broadcast image size, and decoding requires six times the performance.

また、本実施例で用いる「ストリーム」とは、画像符号化装置が、現在の画像から様々な予測形式で予測画像を生成し、また、前後の画像から物体がどの方向に、どのくらい動いているかを動きベクトルデータとして算出し、このようにして算出された動きベクトルデータと、入力画像と予測画像との差分からベクトルデータを差し引いた残りの差分画像データとを含む情報を符号化した符号化データのことである。   In addition, the “stream” used in the present embodiment means that the image encoding device generates a prediction image in various prediction formats from the current image, and how much the object moves in which direction from the preceding and following images. Is encoded as motion vector data, and encoded data obtained by encoding information including the motion vector data calculated in this way and the remaining difference image data obtained by subtracting the vector data from the difference between the input image and the predicted image That is.

[画像復号化装置の概要および特徴]
次に、図1と図2を用いて、実施例1に係る画像復号化装置の概要および特徴を説明する。図1は、実施例1に係る画像復号化装置を含むシステムの全体構成を示すシステム構成図であり、図2は、読み出される参照画像の領域の例を示す図である。
[Outline and Features of Image Decoding Device]
Next, the outline and features of the image decoding apparatus according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a system configuration diagram illustrating an overall configuration of a system including an image decoding apparatus according to the first embodiment, and FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a reference image area to be read.

図1に示すように、このシステムは、画像データを符号化してストリームを送信する画像符号化装置と、受け付けたストリームを復号して復号データ(元の画像データ)を生成する画像復号化装置とが、インターネットなどのネットワークを介して相互に通信可能に接続されている。また、画像復号化装置は、復号した復号データを格納する復号データ用メモリを保持する。   As shown in FIG. 1, the system includes an image encoding device that encodes image data and transmits a stream, and an image decoding device that decodes an accepted stream and generates decoded data (original image data). Are connected to each other via a network such as the Internet. The image decoding apparatus holds a decoded data memory for storing the decoded data.

このような構成において、このシステムにおける画像復号化装置は、上記したように、符号化された画像データである符号化データを生成する画像符号化装置から符号化データを受け付けて、既に復号された復号データである参照画像と当該符号化データとを用いて新たな復号データを生成することを概要とするものであり、特に、参照画像を読み出すのに際して、アクセス時間を短縮することが可能である点に主たる特徴がある。   In such a configuration, as described above, the image decoding apparatus in this system receives encoded data from an image encoding apparatus that generates encoded data that is encoded image data, and has already been decoded. The outline is to generate new decoded data by using the reference image that is the decoded data and the encoded data, and in particular, it is possible to shorten the access time when reading the reference image. The point has the main feature.

この主たる特徴を具体的に説明すると、画像復号化装置は、符号化データ(ストリーム)に用いられうる予測形式のそれぞれに合致した構造で参照画像を記憶する複数のメモリを保持する。具体的に例を挙げると、画像復号化装置は、符号化データに用いられるフレーム予測に対応したフレーム構造で参照画像を記憶するフレーム構造用メモリと、符号化データに用いられるフィールド予測に対応したフィールド構造で参照画像を記憶するフィールド構造用メモリとを保持する。   This main feature will be described in detail. The image decoding apparatus holds a plurality of memories that store reference images in a structure that matches each of prediction formats that can be used for encoded data (stream). To give a specific example, the image decoding apparatus supports a frame structure memory for storing a reference image in a frame structure corresponding to the frame prediction used for the encoded data, and a field prediction used for the encoded data. A field structure memory for storing a reference image in the field structure is held.

このような状態において、画像符号化装置は、フレーム予測で作成されたストリームを画像復号化装置に送信し(図1の(1)参照)、画像復号化装置は、受け付けたストリームを解析して符号化に用いられた予測形式を判別し、判別した予測形式で格納される参照画像をメモリから読み出して、ストリームと参照画像とから符号化される前の元の動画像データである新たな復号データを生成する(図1の(2)〜(4)参照)。   In such a state, the image encoding device transmits a stream created by frame prediction to the image decoding device (see (1) in FIG. 1), and the image decoding device analyzes the received stream. The prediction format used for encoding is determined, the reference image stored in the determined prediction format is read from the memory, and new decoding is performed as original moving image data before being encoded from the stream and the reference image. Data is generated (see (2) to (4) in FIG. 1).

具体的に例を挙げて説明すると、ストリームを受け付けた画像復号化装置は、当該ストリームを解析して得られる予測形式、動き補償や差分画像データなどの含むデータから、当該ストリームの作成に用いられた予測形式がフレーム予測であるかフィールド予測であるかを判別する。そして、画像復号化装置は、受け付けたストリームに用いられた予測形式がフレーム予測であると判断すると、図2の(1)に示すように(実際に必要な画像情報「◆」「●」)、当該ストリームを復号して復号データを生成するのに必要な参照画像をフレーム構造用メモリから取得する。   Specifically, an image decoding apparatus that receives a stream is used to create the stream from data including a prediction format obtained by analyzing the stream, motion compensation, difference image data, and the like. It is determined whether the prediction format is frame prediction or field prediction. When the image decoding apparatus determines that the prediction format used for the received stream is frame prediction, as illustrated in (1) of FIG. 2 (actually required image information “◆” and “●”). The reference image necessary for decoding the stream and generating decoded data is acquired from the frame structure memory.

続いて、参照画像を取得した画像復号化装置は、当該ストリームから得られた動き補償や差分画像データなどを含むデータを、取得した参照画像に加算することで復号データを生成する。なお、ここで、受け付けたストリームにいずれの予測形式も用いられていない場合や参照画像を必要としないストリームを受け付けた場合など、画像復号化装置は、参照画像を取得することなく当該ストリームを復号して新たな復号データを生成し、生成した新たな復号データを復号データ用メモリに格納する。   Subsequently, the image decoding apparatus that has acquired the reference image generates decoded data by adding data including motion compensation and difference image data obtained from the stream to the acquired reference image. Here, when no prediction format is used for the received stream, or when a stream that does not require a reference image is received, the image decoding apparatus decodes the stream without acquiring the reference image. Then, new decoded data is generated, and the generated new decoded data is stored in the decoded data memory.

そして、画像復号化装置は、生成された新たな復号データから、複数のメモリそれぞれの予測形式ごとに応じた参照画像を生成して、当該参照画像を複数のメモリそれぞれに格納する(図1の(5)と(6)参照)。   Then, the image decoding device generates a reference image corresponding to each prediction format of each of the plurality of memories from the generated new decoded data, and stores the reference image in each of the plurality of memories (FIG. 1). (See (5) and (6)).

上記した例で具体的に説明すると、画像復号化装置は、生成された新たな復号データから、フレーム構造の参照画像とフィールド構造の参照画像とを生成し、生成したフレーム構造の参照画像をフレーム構造で参照画像を記憶するフレーム構造用メモリに格納し、生成したフィールド構造の参照画像をフィールド構造用のメモリに格納する。   Specifically, in the above example, the image decoding device generates a frame-structured reference image and a field-structured reference image from the generated new decoded data, and the generated frame-structured reference image is framed. The frame structure memory that stores the reference image in the structure is stored, and the generated field structure reference image is stored in the field structure memory.

その後、画像符号化装置からストリームを受け付けた画像復号化装置は、上記で説明したように、当該ストリームを解析(復号)して得られる予測形式、動き補償や差分画像データなどの含むデータから、当該ストリームの作成に用いられた予測形式がフレーム予測であるかフィールド予測であるかを判別する(図1の(7)と(8)参照)。   After that, the image decoding apparatus that has received the stream from the image encoding apparatus, as described above, from the prediction format obtained by analyzing (decoding) the stream, data including motion compensation and difference image data, It is determined whether the prediction format used for creating the stream is frame prediction or field prediction (see (7) and (8) in FIG. 1).

そして、画像復号化装置は、受け付けたストリームに用いられた予測形式がフィールド予測であると判断すると、図2の(2)に示すように(実際に必要な画像情報「◆」「●」)、当該ストリームを復号して復号データを生成するのに必要な参照画像をフィールド構造用メモリから取得し(図1の(9)参照)、当該ストリームから得られた動き補償や差分画像データなどを含むデータを、取得した参照画像に加算することで復号データを生成する(図1の(10)参照)。   When the image decoding apparatus determines that the prediction format used for the received stream is field prediction, as shown in (2) of FIG. 2 (actually required image information “◆” “●”). A reference image necessary for decoding the stream and generating decoded data is acquired from the field structure memory (see (9) in FIG. 1), and motion compensation, difference image data, and the like obtained from the stream are obtained. Decoded data is generated by adding the included data to the acquired reference image (see (10) in FIG. 1).

続いて、画像復号化装置は、生成された新たな復号データから、フレーム構造で参照画像を記憶するフレーム構造用メモリに対してフレーム構造の参照画像を生成して格納し、フィールド構造で参照画像を記憶するフィールド構造用メモリに対してフィールド構造の参照画像を生成して格納する(図1の(11)と(12)参照)。   Subsequently, the image decoding apparatus generates and stores a frame-structured reference image from the generated new decoded data in a frame-structure memory that stores the reference image in the frame structure, and stores the reference image in the field structure. Is generated and stored in the field structure memory for storing (see (11) and (12) in FIG. 1).

このように、このシステムにおける画像復号化装置は、フレーム予測やフィールド予測などに用いられる様々な予測形式に応じて、あらかじめメモリなどに参照画像を格納しておくことで、どのような予測形式を用いて符号化されたストリームを受け付けた場合でも、読み出す参照画像の状態に関わらず、最もアクセス時間が短く参照画像を読み出すことができる結果、参照画像を読み出すのに際して、アクセス時間を短縮することが可能である。   As described above, the image decoding apparatus in this system stores a reference image in a memory or the like in advance according to various prediction formats used for frame prediction, field prediction, and the like. Even when the encoded stream is received, the reference image can be read out with the shortest access time regardless of the state of the reference image to be read. As a result, the access time can be shortened when reading the reference image. Is possible.

[画像復号化装置の構成]
次に、図3を用いて、図1に示した画像復号化装置の構成を説明する。図3は、実施例1に係る画像復号化装置の構成を示すブロック図である。図3に示すように、この画像復号化装置10は、通信制御I/F部11と、記憶部12と、制御部20とから構成される。
[Configuration of Image Decoding Device]
Next, the configuration of the image decoding apparatus shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a block diagram illustrating the configuration of the image decoding apparatus according to the first embodiment. As illustrated in FIG. 3, the image decoding device 10 includes a communication control I / F unit 11, a storage unit 12, and a control unit 20.

通信制御I/F部11は、画像復号化装置10に接続される画像符号化装置などとの間でやり取りする各種情報に関する通信を制御する。具体的には、通信制御I/F部11は、予測形式による動き補償を用いて画像データを符号化したストリームを画像符号化装置から受け付け、後述する制御部20の復号データ生成部21に出力する。   The communication control I / F unit 11 controls communication related to various types of information exchanged with an image encoding device connected to the image decoding device 10. Specifically, the communication control I / F unit 11 receives a stream obtained by encoding image data using motion compensation based on a prediction format from the image encoding device, and outputs the stream to a decoded data generation unit 21 of the control unit 20 described later. To do.

記憶部12は、制御部20による各種処理に必要なデータおよびプログラムを格納するとともに、特に本発明に密接に関連するものとしては、復号データ用メモリ13と、フレーム構造用メモリ14と、フィールド構造用メモリ15とを備える。   The storage unit 12 stores data and programs necessary for various types of processing by the control unit 20, and particularly those closely related to the present invention include a decoded data memory 13, a frame structure memory 14, a field structure And a memory 15 for use.

復号データ用メモリ13は、後述する制御部20の復号データ生成部21により復号された復号データを記憶する。具体的には、復号データ用メモリ13は、制御部20の復号データ生成部21によって、画像符号化装置から送信されたストリームを復号して得られた元の動画像データである復号データを記憶する。   The decoded data memory 13 stores the decoded data decoded by the decoded data generation unit 21 of the control unit 20 described later. Specifically, the decoded data memory 13 stores decoded data that is original moving image data obtained by decoding the stream transmitted from the image encoding device by the decoded data generation unit 21 of the control unit 20. To do.

フレーム構造用メモリ14は、フレーム構造で参照画像を記憶する。具体的に例を挙げれば、図4に示すように、フレーム構造用メモリ14は、順次走査に対応するように、各フレームにおける第一フィールドと第二フィールドを交互に格納する。なお、図4は、フレーム構造用メモリに格納される情報の例を示す図である。   The frame structure memory 14 stores a reference image in a frame structure. Specifically, as shown in FIG. 4, the frame structure memory 14 alternately stores the first field and the second field in each frame so as to correspond to the sequential scanning. FIG. 4 is a diagram illustrating an example of information stored in the frame structure memory.

フィールド構造用メモリ15は、フィールド構造で参照画像を記憶する。具体的に例を挙げれば、図5に示すように、フィールド構造用メモリ15は、飛び越し走査に対応するように、各フレームにおける第一フィールドと第二フィールドとを別領域に格納する。なお、図5は、フィールド構造用メモリに格納される情報の例を示す図である。また、フレーム構造用メモリ14と、フィールド構造用メモリ15とは、それぞれ特許請求の範囲に記載の「複数の参照画像記憶手段」に対応する。   The field structure memory 15 stores a reference image in a field structure. As a specific example, as shown in FIG. 5, the field structure memory 15 stores the first field and the second field in each frame in different areas so as to correspond to the interlaced scanning. FIG. 5 is a diagram illustrating an example of information stored in the field structure memory. The frame structure memory 14 and the field structure memory 15 correspond to “a plurality of reference image storage units” recited in the claims.

制御部20は、OS(Operating System)などの制御プログラム、各種の処理手順などを規定したプログラムおよび所要データを格納するための内部メモリを有するとともに、特に本発明に密接に関連するものとしては、復号データ生成部21と、読み出しアドレス作成部(フレーム構造用)23と、読み出しアドレス作成部(フィールド構造用)24と、選択回路25と、参照画像格納部30と、データバッファ31と、書き込みアドレス作成部(フレーム構造用)32と、書き込みアドレス作成部(フィールド構造用)33と、選択回路34とを備え、これらによって種々の処理を実行する。   The control unit 20 has a control program such as an OS (Operating System), a program that defines various processing procedures, and an internal memory for storing necessary data. In particular, the control unit 20 is closely related to the present invention. Decoded data generating unit 21, read address creating unit (for frame structure) 23, read address creating unit (for field structure) 24, selection circuit 25, reference image storage unit 30, data buffer 31, and write address A creation unit (for frame structure) 32, a write address creation unit (for field structure) 33, and a selection circuit 34 are provided, and various processes are executed by these units.

復号データ生成部21は、通信制御I/F部11により受け付けられたストリームを解析して符号化に用いられた予測形式を判別し、判別した予測形式で格納される参照画像をメモリから読み出して、ストリームと参照画像とから新たな復号データを生成し、生成した復号データを復号データ用メモリ13に格納するとともに、当該復号データを後述する参照画像格納部30に出力する。   The decoded data generation unit 21 analyzes the stream received by the communication control I / F unit 11 to determine the prediction format used for encoding, and reads the reference image stored in the determined prediction format from the memory. Then, new decoded data is generated from the stream and the reference image, the generated decoded data is stored in the decoded data memory 13, and the decoded data is output to a reference image storage unit 30 described later.

具体的に説明すると、復号データ生成部21は、通信制御I/F部11により受け付けられたストリームを復号するのに参照画像を必要とするか否かを判別する。そして、復号データ生成部21は、いずれの予測形式も用いられておらず、参照画像を必要としないと判別すると、参照画像を取得することなく当該ストリームを復号して新たな復号データを生成し、生成した新たな復号データを復号データ用メモリ13に格納するとともに、当該復号データを後述する参照画像格納部30に出力する。   More specifically, the decoded data generation unit 21 determines whether or not a reference image is required to decode the stream received by the communication control I / F unit 11. When the decoded data generation unit 21 determines that no prediction format is used and the reference image is not required, the decoded data generation unit 21 decodes the stream without acquiring the reference image and generates new decoded data. The generated new decoded data is stored in the decoded data memory 13 and the decoded data is output to a reference image storage unit 30 described later.

一方、いずれかの予測形式が用いられており、参照画像が必要であると判別すると復号データ生成部21は、ストリームを解析して符号化に用いられた予測形式が、フレーム予測であるかフィールド予測であるかを判別する。   On the other hand, when one of the prediction formats is used and it is determined that a reference image is necessary, the decoded data generation unit 21 analyzes whether the prediction format used for encoding by analyzing the stream is a frame prediction field. Determine if it is a prediction.

そして、フレーム予測と判断した場合に、復号データ生成部21は、複数のメモリのうちフレーム構造で参照画像を記憶するフレーム構造用メモリ14から、当該ストリームに対応した参照画像を読み出すために、後述する読み出しアドレス作成部(フレーム構造用)23に対して、読み出す参照画像のアドレスを算出するように指示する。そして、読み出しアドレス作成部(フレーム構造用)23により作成されたアドレスが選択回路25により選択され、復号データ生成部21は、当該アドレスを用いて当該ストリームに対応した参照画像をフレーム構造用メモリ14から読み出す。このようにして参照画像を読み出した復号データ生成部21は、受け付けたストリームと読み出した参照画像とから新たな復号データを生成して、生成した復号データを復号データ用メモリ13に格納するとともに、当該復号データを後述する参照画像格納部30に出力する。   When it is determined that the frame prediction is made, the decoded data generation unit 21 reads out a reference image corresponding to the stream from the frame structure memory 14 that stores the reference image in the frame structure among the plurality of memories. The read address creating unit (for frame structure) 23 is instructed to calculate the address of the reference image to be read. The address generated by the read address generator (for frame structure) 23 is selected by the selection circuit 25, and the decoded data generator 21 uses the address to generate a reference image corresponding to the stream as the frame structure memory 14. Read from. The decoded data generation unit 21 that has read the reference image in this way generates new decoded data from the received stream and the read reference image, stores the generated decoded data in the decoded data memory 13, and The decoded data is output to a reference image storage unit 30 described later.

一方、ストリームを解析して符号化に用いられた予測形式が、フィールド予測であると判断した場合に、復号データ生成部21は、複数のメモリのうちフィールド構造で参照画像を記憶するフィールド構造用メモリ15から、当該ストリームに対応した参照画像を読み出すために、後述する読み出しアドレス作成部(フィールド構造用)24に対して、読み出す参照画像のアドレスを算出するように指示する。そして、読み出しアドレス作成部(フィールド構造用)24により作成されたアドレスが選択回路25により選択され、復号データ生成部21は、当該アドレスを用いて当該ストリームに対応した参照画像をフィールド構造用メモリ15から読み出す。このようにして参照画像を読み出した復号データ生成部21は、受け付けたストリームと読み出した参照画像とから新たな復号データを生成して、生成した復号データを復号データ用メモリ13に格納するとともに、当該復号データを後述する参照画像格納部30に出力する。   On the other hand, when it is determined that the prediction format used for encoding by analyzing the stream is field prediction, the decoded data generation unit 21 stores the reference image in the field structure of the plurality of memories. In order to read a reference image corresponding to the stream from the memory 15, a read address creating unit (for field structure) 24 described later is instructed to calculate an address of the reference image to be read. Then, the address created by the read address creation unit (for field structure) 24 is selected by the selection circuit 25, and the decoded data generation unit 21 uses the address to generate a reference image corresponding to the stream as a field structure memory 15. Read from. The decoded data generation unit 21 that has read the reference image in this way generates new decoded data from the received stream and the read reference image, stores the generated decoded data in the decoded data memory 13, and The decoded data is output to a reference image storage unit 30 described later.

読み出しアドレス作成部(フレーム構造用)23は、フレーム構造用メモリ14に記憶されている参照画像を読み出すためのアドレスを算出する。上記した例で具体的に説明すると、読み出しアドレス作成部(フレーム構造用)23は、復号データ生成部21から読み出す参照画像のアドレスを算出するように指示されると、必要となる参照画像とアクセス単位とを考慮して、読み出し開始アドレスを算出し、算出したアドレスを後述する選択回路25に出力する。   The read address creating unit (for frame structure) 23 calculates an address for reading a reference image stored in the frame structure memory 14. Specifically, in the example described above, when the read address creating unit (for frame structure) 23 is instructed to calculate the address of the reference image to be read from the decoded data generating unit 21, the necessary reference image and access are accessed. The read start address is calculated in consideration of the unit, and the calculated address is output to the selection circuit 25 described later.

読み出しアドレス作成部(フィールド構造用)24は、フィールド構造用メモリ15に記憶されている参照画像を読み出すためのアドレスを算出する。上記した例で具体的に説明すると、読み出しアドレス作成部(フィールド構造用)24は、復号データ生成部21から読み出す参照画像のアドレスを算出するように指示されると、必要となる参照画像とアクセス単位とを考慮して、読み出し開始アドレスを算出し、算出したアドレスを後述する選択回路25に出力する。   The read address creation unit (for field structure) 24 calculates an address for reading a reference image stored in the field structure memory 15. More specifically, in the above example, when the read address creation unit (for field structure) 24 is instructed to calculate the address of the reference image to be read from the decoded data generation unit 21, the required reference image and access are accessed. The read start address is calculated in consideration of the unit, and the calculated address is output to the selection circuit 25 described later.

選択回路25は、読み出しアドレス作成部(フレーム構造用)23により作成されたアドレス、または読み出しアドレス作成部(フィールド構造用)24により作成されたアドレスから、記憶部12へ出力するアドレスを選択する。上記した例で具体的に説明すると、選択回路25は、読み出しアドレス作成部(フレーム構造用)23からアドレスが入力されると、フレーム構造用メモリ14に当該アドレスを出力して、復号データ生成部21はフレーム構造の参照画像を読み出す。   The selection circuit 25 selects an address to be output to the storage unit 12 from the address created by the read address creation unit (for frame structure) 23 or the address created by the read address creation unit (for field structure) 24. Specifically, in the above example, when an address is input from the read address generation unit (for frame structure) 23, the selection circuit 25 outputs the address to the frame structure memory 14 and outputs a decoded data generation unit. 21 reads out a frame-structured reference image.

また、読み出しアドレス作成部(フィールド構造用)24からアドレスが入力されると、選択回路25は、フィールド構造用メモリ15に当該アドレスを出力して、復号データ生成部21は、フィールド構造の参照画像を読み出す。なお、上記した復号データ生成部21と、読み出しアドレス作成部(フレーム構造用)23と、読み出しアドレス作成部(フィールド構造用)24と、選択回路25は、特許請求の範囲に記載の「復号データ生成手段」に対応する。   When an address is input from the read address creation unit (for field structure) 24, the selection circuit 25 outputs the address to the field structure memory 15, and the decoded data generation unit 21 outputs the reference image of the field structure. Is read. It should be noted that the decoded data generation unit 21, the read address generation unit (for frame structure) 23, the read address generation unit (for field structure) 24, and the selection circuit 25 are described in “Decoded Data” in the claims. Corresponds to “generating means”.

参照画像格納部30は、復号データ生成部21により生成された新たな復号データから、複数のメモリそれぞれの予測形式ごとに応じた参照画像を生成して、当該参照画像を複数のメモリそれぞれに格納する。上記した例で具体的に説明すると、生成された新たな復号データが復号データ生成部21から入力された参照画像格納部30は、当該復号データからフレーム構造の参照画像とフィールド構造の参照画像とを生成し、生成したそれぞれの参照画像を後述するデータバッファ31に格納するとともに、書き込みアドレス作成部(フレーム構造用)32と書き込みアドレス作成部(フィールド構造用)33とに、書き込みを開始するアドレスを算出するように指示する。   The reference image storage unit 30 generates a reference image corresponding to each prediction format of each of the plurality of memories from the new decoded data generated by the decoded data generation unit 21, and stores the reference image in each of the plurality of memories. To do. Specifically, in the above example, the reference image storage unit 30 to which the generated new decoded data is input from the decoded data generation unit 21 includes a frame-structured reference image, a field-structured reference image, and the like. And the generated reference images are stored in a data buffer 31 to be described later, and at the same time, the write address creation unit (for frame structure) 32 and the write address creation unit (for field structure) 33 start writing. To calculate.

そして、選択回路34は、書き込みアドレス作成部(フレーム構造用)32により作成されたアドレスがフレーム構造用メモリ14に、書き込みアドレス作成部(フィールド構造用)33により作成されたアドレスがフィールド構造用メモリ15に出力されるように選択する。   Then, the selection circuit 34 has an address created by the write address creation unit (for frame structure) 32 in the frame structure memory 14 and an address created by the write address creation unit (for field structure) 33 in the field structure memory. 15 to be output.

参照画像格納部30は、書き込みアドレス作成部(フレーム構造用)32により作成されたアドレスを用いて、生成したフレーム構造の参照画像をデータバッファ31から読み出してフレーム構造用メモリ14に格納するとともに、書き込みアドレス作成部(フィールド構造用)33により作成されたアドレスを用いて、生成したフィールド構造の参照画像をデータバッファ31から読み出してフィールド構造用メモリ15に格納する。   The reference image storage unit 30 reads the generated frame structure reference image from the data buffer 31 using the address created by the write address creation unit (for frame structure) 32 and stores it in the frame structure memory 14. Using the address created by the write address creation unit (for field structure) 33, the generated reference image of the field structure is read from the data buffer 31 and stored in the field structure memory 15.

データバッファ31は、参照画像格納部30により生成された参照画像を一時的に記憶する。上記した例で具体的に説明すると、データバッファ31は、生成されたフレーム構造の参照画像とフィールド構造の参照画像が参照画像格納部30から入力されると、次に参照画像格納部30によりフレーム構造用メモリ14とフィールド構造用メモリ15とに出力されるまでの間、入力された参照画像を一時的に記憶する。   The data buffer 31 temporarily stores the reference image generated by the reference image storage unit 30. Specifically, in the above example, when the generated frame-structured reference image and the field-structured reference image are input from the reference image storage unit 30, the data buffer 31 then receives a frame from the reference image storage unit 30. The input reference image is temporarily stored until it is output to the structure memory 14 and the field structure memory 15.

書き込みアドレス作成部(フレーム構造用)32は、フレーム構造用メモリ14に復号データを格納するためのアドレスを算出する。上記した例で具体的に説明すると、書き込みアドレス作成部(フレーム構造用)32は、参照画像格納部30により生成されたフレーム構造の参照画像を格納するためのアドレスを計算するように指示されると、書き込み開始アドレスを算出し、算出したアドレスを後述する選択回路34に出力する。   The write address creation unit (for frame structure) 32 calculates an address for storing decoded data in the frame structure memory 14. Specifically, in the above example, the write address creation unit (for frame structure) 32 is instructed to calculate an address for storing the reference image of the frame structure generated by the reference image storage unit 30. The write start address is calculated, and the calculated address is output to the selection circuit 34 described later.

書き込みアドレス作成部(フィールド構造用)33は、フィールド構造用メモリ15に復号データを格納するためのアドレスを算出する。上記した例で具体的に説明すると、書き込みアドレス作成部(フィールド構造用)33は、参照画像格納部30により生成されたフィールド構造の参照画像を格納するためのアドレスを計算するように指示されると、書き込み開始アドレスを算出し、算出したアドレスを後述する選択回路34に出力する。   The write address creation unit (for field structure) 33 calculates an address for storing the decoded data in the field structure memory 15. More specifically, the write address creation unit (for field structure) 33 is instructed to calculate an address for storing the reference image of the field structure generated by the reference image storage unit 30. The write start address is calculated, and the calculated address is output to the selection circuit 34 described later.

選択回路34は、書き込みアドレス作成部(フレーム構造用)32により作成されたアドレスと書き込みアドレス作成部(フィールド構造用)33により作成されたアドレスから、記憶部12へ出力するアドレスを選択する。上記した例で具体的に説明すると、参照画像をフレーム構造用メモリ14に書き込む場合には、書き込みアドレス作成部(フレーム構造用)32により作成されたアドレスを選択し、フレーム構造用メモリ14に出力する。   The selection circuit 34 selects an address to be output to the storage unit 12 from the address created by the write address creation unit (for frame structure) 32 and the address created by the write address creation unit (for field structure) 33. Specifically, in the above example, when the reference image is written into the frame structure memory 14, the address created by the write address creation unit (for frame structure) 32 is selected and output to the frame structure memory 14. To do.

また、参照画像をフィールド構造用メモリ15に書き込む場合には、書き込みアドレス作成部(フィールド構造用)33により作成されたアドレスを選択し、フィールド構造用メモリ15に出力する。なお、上記した参照画像格納部30と、データバッファ31と、書き込みアドレス作成部(フレーム構造用)32と、書き込みアドレス作成部(フィールド構造用)33と、選択回路34は、特許請求の範囲に記載の「参照画像格納手段」に対応する。   Further, when the reference image is written in the field structure memory 15, the address created by the write address creation unit (for field structure) 33 is selected and output to the field structure memory 15. The reference image storage unit 30, the data buffer 31, the write address creation unit (for frame structure) 32, the write address creation unit (for field structure) 33, and the selection circuit 34 are included in the scope of claims. This corresponds to the “reference image storage means” described.

[画像復号化装置による復号化処理]
次に、図6と図7を用いて、画像復号化装置による処理を説明する。図6は、実施例1に係る画像復号化装置における復号化処理の流れを示すフローチャートであり、図7は、実施例1に係る画像復号化装置における参照画像格納処理の流れを示すフローチャートである。
[Decoding process by image decoding apparatus]
Next, processing performed by the image decoding apparatus will be described with reference to FIGS. 6 and 7. FIG. 6 is a flowchart illustrating a flow of decoding processing in the image decoding apparatus according to the first embodiment, and FIG. 7 is a flowchart illustrating a flow of reference image storage processing in the image decoding apparatus according to the first embodiment. .

(復号化処理)
まず、図6を用いて、実施例1に係る画像復号化装置における復号化処理の流れを説明する。図6に示すように、画像符号化装置からストリームを受け付けると(ステップS601肯定)、画像復号化装置10の復号データ生成部21は、当該ストリームを解析して、復号するのに参照画像が必要であるか否かを判別する(ステップS602)。
(Decryption process)
First, the flow of a decoding process in the image decoding apparatus according to the first embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 6, when a stream is received from the image encoding device (Yes in step S601), the decoded data generation unit 21 of the image decoding device 10 needs a reference image to analyze and decode the stream. It is determined whether or not (step S602).

そして、当該ストリームを復号するのに参照画像が必要であると判別すると(ステップS602肯定)、画像復号化装置10の復号データ生成部21は、当該ストリームに用いられた予測形式がフレーム予測であるかフィールド予測であるかを判別する(ステップS603)。   If it is determined that a reference image is necessary to decode the stream (Yes in step S602), the decoded data generation unit 21 of the image decoding apparatus 10 uses frame prediction as the prediction format used for the stream. Or field prediction (step S603).

続いて、当該ストリームに用いられた予測形式がフレーム予測であった場合(ステップS604肯定)、復号データ生成部21は、読み出しアドレス作成部(フレーム構造用)23に参照画像を読み出すアドレスを算出するように指示し、算出されたアドレスを用いて、フレーム構造用メモリ14から当該ストリームに対応する参照画像を取得し(ステップS605)、復号データ生成部21は、受け付けたストリームと読み出した参照画像とから新たな復号データを生成する(ステップS607)。   Subsequently, when the prediction format used for the stream is frame prediction (Yes in step S604), the decoded data generation unit 21 calculates an address for reading the reference image in the read address creation unit (for frame structure) 23. Using the calculated address, the reference image corresponding to the stream is acquired from the frame structure memory 14 (step S605), and the decoded data generation unit 21 receives the received stream, the read reference image, From this, new decoded data is generated (step S607).

一方、当該ストリームに用いられた予測形式がフレーム予測でない場合(ステップS604否定)、復号データ生成部21は、読み出しアドレス作成部(フィールド構造用)24に参照画像を読み出すアドレスを算出するように指示し、算出されたアドレスを用いて、フィールド構造用メモリ15から当該ストリームに対応する参照画像を取得し(ステップS606)、復号データ生成部21は、受け付けたストリームと読み出した参照画像とから新たな復号データを生成する(ステップS607)。   On the other hand, when the prediction format used for the stream is not frame prediction (No in step S604), the decoded data generation unit 21 instructs the read address generation unit (for field structure) 24 to calculate an address for reading the reference image. Then, using the calculated address, the reference image corresponding to the stream is acquired from the field structure memory 15 (step S606), and the decoded data generation unit 21 creates a new one from the received stream and the read reference image. Decoded data is generated (step S607).

ステップS602に戻り、当該ストリームを復号するのに参照画像が必要でない場合(ステップS602否定)、画像復号化装置10の復号データ生成部21は、参照画像を用いることなく当該ストリームを復号する(ステップS607)。   Returning to step S602, when the reference image is not necessary to decode the stream (No at step S602), the decoded data generation unit 21 of the image decoding apparatus 10 decodes the stream without using the reference image (step S602). S607).

(参照画像格納処理)
次に、図7を用いて、実施例1に係る画像復号化装置における参照画像格納処理の流れを説明する。図7に示すように、生成された新たな復号データを復号データ生成部21から受け付けると(ステップS701肯定)、参照画像格納部30は、当該復号データからフレーム構造の参照画像とフィールド構造の参照画像とを生成し、それぞれ生成した参照画像をデータバッファ31に格納する(ステップS702とステップS703)。
(Reference image storage processing)
Next, the flow of the reference image storing process in the image decoding apparatus according to the first embodiment will be described with reference to FIG. As illustrated in FIG. 7, when the generated new decoded data is received from the decoded data generation unit 21 (Yes in step S701), the reference image storage unit 30 refers to the frame structure reference image and the field structure from the decoded data. Images are generated, and the generated reference images are stored in the data buffer 31 (steps S702 and S703).

すると、参照画像格納部30は、書き込みアドレス作成部(フレーム構造用)32と書き込みアドレス作成部(フィールド構造用)33とに書き込み開始アドレスの算出を指示し、書き込みアドレス作成部(フレーム構造用)32により算出されたアドレスを用いて、生成したフレーム構造の参照画像をフレーム構造用メモリ14に書き込み(ステップS704)、同様に、書き込みアドレス作成部(フィールド構造用)33により算出されたアドレスを用いて、生成したフィールド構造の参照画像をフィールド構造用メモリ15に書き込む(ステップS705)。   Then, the reference image storage unit 30 instructs the write address creation unit (for frame structure) 32 and the write address creation unit (for field structure) 33 to calculate the write start address, and writes the write address creation unit (for frame structure). The generated frame structure reference image is written in the frame structure memory 14 using the address calculated in step 32 (step S704). Similarly, the address calculated by the write address creation unit (for field structure) 33 is used. Then, the generated reference image of the field structure is written in the field structure memory 15 (step S705).

[実施例1による効果]
このように、実施例1によれば、ストリームに用いられうる予測形式のそれぞれに合致した構造で参照画像を記憶し、ストリームを受け付けた場合に、当該ストリームを解析して符号化に用いられた予測形式を判別し、判別した予測形式で格納される参照画像をメモリから読み出して、ストリームと参照画像とから新たな復号データを生成し、生成された新たな復号データから、複数のメモリそれぞれの予測形式ごとに応じた参照画像を生成して、当該参照画像を複数のメモリそれぞれに格納するので、参照画像を読み出すのに際して、アクセス時間を短縮することが可能である。
[Effects of Example 1]
As described above, according to the first embodiment, the reference image is stored in a structure that matches each of the prediction formats that can be used for the stream, and when the stream is received, the stream is analyzed and used for encoding. A prediction format is determined, a reference image stored in the determined prediction format is read from the memory, new decoded data is generated from the stream and the reference image, and each of the plurality of memories is generated from the generated new decoded data. Since a reference image corresponding to each prediction format is generated and stored in each of a plurality of memories, the access time can be shortened when reading the reference image.

例えば、フレーム予測やフィールド予測などに用いられる様々な予測形式に応じて、あらかじめメモリなどに参照画像を格納しておくことで、どのような予測形式を用いて符号化された符号化データを受け付けた場合でも、読み出す参照画像の状態に関わらず、最もアクセス時間が短く参照画像を読み出すことが可能である。また、それぞれの参照画像を別々のメモリに書き込むことで、書き込みのオーバーヘッドを削除することが可能である。   For example, according to various prediction formats used for frame prediction, field prediction, etc., by storing a reference image in a memory or the like in advance, encoded data encoded using any prediction format is accepted. Even in such a case, the reference image can be read out with the shortest access time regardless of the state of the reference image to be read out. In addition, writing overhead can be eliminated by writing each reference image in a separate memory.

また、参照画像を複数のメモリに書き込むことになる結果、メモリへの書き込みアクセス時間とメモリから参照画像を読み出す読み出しアクセス時間とを考慮した場合、トータルでアクセス時間が短縮されないという懸念があるが、一般的に、メモリへの書き込み量(書き込み回数)に比べて、読み出し量(読み出し回数)の方が圧倒的に多いため、書き込みと読み出しとの両方を考えてもアクセス時間を短縮することが可能である。   In addition, as a result of writing the reference image to a plurality of memories, there is a concern that the access time is not shortened in total when considering the write access time to the memory and the read access time for reading the reference image from the memory. Generally, the amount of reading (number of readings) is overwhelmingly larger than the amount of writing (number of writings) to the memory, so the access time can be shortened even when considering both writing and reading. It is.

具体的に例を挙げると、符号化技術(圧縮技術)としてMPEG-2を用いた場合、1マクロブロックあたりで計算すると、メモリに書き込む画素数が16×16の256画素数であるのに対して、メモリから読み出す画素数が17×17×2の578画素数となる。また、符号化技術(圧縮技術)としてH.264/AVCを用いた場合、予測単位を8×8として計算すると、メモリに書き込む画素数が8×8の64画素数であるのに対して、メモリから読み出す画素数が13×13×2の338画素数となる。このように、メモリへ書き込み回数を2倍にしたとしても、メモリからデータを読み出す画素数の方が多いため、書き込みと読み出しとの両方を考えてもアクセス時間を短縮することが可能である。   To give a specific example, when MPEG-2 is used as an encoding technique (compression technique), the number of pixels to be written in a memory is 16 × 16 256 pixels when calculated per macroblock. Thus, the number of pixels read from the memory is 17 × 17 × 2 578 pixels. In addition, when H.264 / AVC is used as the encoding technique (compression technique), when the prediction unit is calculated as 8 × 8, the number of pixels to be written in the memory is 64 × 8 × 8, The number of pixels read from the memory is 338 pixels of 13 × 13 × 2. As described above, even if the number of times of writing to the memory is doubled, the number of pixels from which data is read out from the memory is larger, so that the access time can be shortened considering both writing and reading.

また、実施例1によれば、ストリームを受け付けた場合に、当該ストリームを解析して符号化に用いられた予測形式が、フレーム予測であるかフィールド予測であるかを判別し、フレーム予測であった場合に、フレーム構造用メモリ14からフレーム構造の参照画像を読み出して、ストリームと参照画像とから新たな復号データを生成し、フィールド予測であった場合に、フィールド構造用メモリ15からフィールド構造の参照画像を読み出して、ストリームと参照画像とから新たな復号データを生成し、生成された新たな復号データから、フレーム構造の参照画像とフィールド構造の参照画像とを生成し、生成したフレーム構造の参照画像とフィールド構造の参照画像とをフレーム構造用メモリ14とフィールド構造用メモリ15とのそれぞれに格納するので、参照画像を読み出すのに際して、さらにアクセス時間を短縮することが可能である。   Also, according to the first embodiment, when a stream is received, the stream is analyzed to determine whether the prediction format used for encoding is frame prediction or field prediction. The frame structure reference image is read out from the frame structure memory 14, new decoded data is generated from the stream and the reference image, and in the case of field prediction, the field structure memory 15 A reference image is read, new decoded data is generated from the stream and the reference image, a frame-structured reference image and a field-structured reference image are generated from the generated new decoded data, and the generated frame structure The reference image and the reference image of the field structure are stored in the frame structure memory 14 and the field structure memory 15. Since stores Les, when read the reference image, it is possible to further shorten the access time.

例えば、符号化技術(圧縮技術)として一般的に用いられるフレーム予測とフィールド予測とをあらかじめメモリに格納させておくことで、MPEG-2やH.264/AVCなどのように、よく用いられる圧縮技術を用いた符号化データを受け付けた場合に、参照画像を読み出すのに際して、さらにアクセス時間を短縮することが可能である。また、それぞれの参照画像を別々のメモリに書き込むことで、書き込みのオーバーヘッドを削除することが可能である。   For example, frame prediction and field prediction, which are generally used as encoding technologies (compression technologies), are stored in memory in advance, so that compression such as MPEG-2 and H.264 / AVC is often used. When encoded data using a technique is received, the access time can be further shortened when the reference image is read. In addition, writing overhead can be eliminated by writing each reference image in a separate memory.

また、実施例1によれば、図8に示すように、フレーム構造かまたはフィールド構造のメモリのどちらかしか備えていない場合、メモリと異なる形式のストリームを受け付けると、無駄に多くの画素数を読み出すこととなる。例えば、メモリの構造がフレーム構造であった場合に、フレーム予測で生成されたストリームを受け付けると、画像復号化装置は、288画素を読み出せばよいが、フレーム予測ではなくフィールド予測で生成されたストリームを受け付けたとすると、画像復号化装置は、480画素を読み出すこととなる。そこで、上記した実施例で説明したように、フレーム構造およびフィールド構造のメモリをそれぞれ備えている場合、画像復号化装置は、常に最小の画素数を選択して読み出すことが可能である。なお、図8は、読み出しに必要な画素数の例を示す図である。   Further, according to the first embodiment, as shown in FIG. 8, when only a frame structure or a field structure memory is provided, if a stream having a format different from that of the memory is received, a large number of pixels are wasted. Will be read. For example, when the memory structure is a frame structure and the stream generated by the frame prediction is received, the image decoding device may read 288 pixels, but it is generated by the field prediction instead of the frame prediction. If the stream is received, the image decoding apparatus reads 480 pixels. Therefore, as described in the above-described embodiments, when the memory having the frame structure and the field structure is provided, the image decoding apparatus can always select and read out the minimum number of pixels. FIG. 8 is a diagram illustrating an example of the number of pixels necessary for reading.

また、実施例1によれば、予測形式ごとにそれぞれ参照画像を生成して、生成した参照画像を、それぞれの予測形式で参照画像をそれぞれ格納するので、参照画像の書き込み時間を短縮することが可能である。   Further, according to the first embodiment, reference images are generated for each prediction format, and the generated reference images are stored in the respective prediction formats, so that the reference image writing time can be shortened. Is possible.

例えば、予測形式がフレーム予測とフィールド予測の2種類存在する場合に、それぞれの予測形式の参照画像を記憶する2つのメモリを用意したとすると、生成されたそれぞれの予測形式ごとの参照画像を、2つのメモリに同時に書き込みを開始することができる結果、1つのメモリに2種類の参照画像を書き込む場合に比べて、参照画像の書き込み時間をより短縮することが可能である。   For example, when there are two types of prediction formats, frame prediction and field prediction, if two memories for storing reference images of the respective prediction formats are prepared, a reference image for each generated prediction format is obtained. As a result of being able to start writing to two memories at the same time, it is possible to further shorten the reference image writing time compared to writing two types of reference images to one memory.

また、実施例1によれば、参照画像の書き込みはマクロブロックで行われるため、書き込むべき画素数と実際に書き込む画素数が一致しているが、参照画像の読み出しは必ずしもマクロブロック単位ではないので、読み出すべき画素数と実際に読み出す画素数とは必ずしも一致しないため、あらかじめメモリなどに参照画像を格納しておくことで、どのような予測形式を用いて符号化された符号化データを受け付けた場合でも、読み出す画素数を最小限にすることができる結果、アクセス時間を短縮することが可能である。   Further, according to the first embodiment, since the reference image is written in the macro block, the number of pixels to be written matches the number of pixels actually written, but the reference image is not necessarily read out in units of macro blocks. Since the number of pixels to be read does not necessarily match the number of pixels that are actually read, by storing a reference image in a memory or the like in advance, encoded data encoded using any prediction format was accepted. Even in this case, as a result of minimizing the number of pixels to be read, the access time can be shortened.

例えば、符号化技術がH.264/AVCの場合、4ピクセル×4ラインの画像(計16画素)を復号するために9ピクセル×9ラインの参照画像を読み出す必要がある。図9〜図16では、9ピクセル×9ラインの参照画像を読み出す場合について説明しているが、4ピクセル× 4ラインを単位として読み出しが行われるため、実際の画素数である81画素で読み出されるわけではなく、最大で240画素、最小で144画素が読み出されることとなる。そのため、参照画像として2度以上メモリに書き込みを行った場合でも、書き込み画素数は162画素以上となり、最小で読み出す画素数よりも多くなる。つまり、あらかじめメモリなどに参照画像を格納しておくことで、どのような予測形式を用いて符号化された符号化データを受け付けた場合でも、読み出す画素数を最小限にすることができる結果、アクセス時間を短縮することが可能である。   For example, when the encoding technique is H.264 / AVC, it is necessary to read out a 9 pixel × 9 line reference image in order to decode a 4 pixel × 4 line image (16 pixels in total). 9 to 16 illustrate the case of reading a reference image of 9 pixels × 9 lines. However, since reading is performed in units of 4 pixels × 4 lines, it is read with 81 pixels which is the actual number of pixels. However, a maximum of 240 pixels and a minimum of 144 pixels are read out. Therefore, even when the reference image is written twice or more into the memory, the number of pixels to be written is 162 pixels or more, which is larger than the minimum number of pixels to be read. In other words, by storing the reference image in advance in a memory or the like, the number of pixels to be read can be minimized even when encoded data encoded using any prediction format is received, It is possible to shorten the access time.

さて、これまで本発明の実施例について説明したが、本発明は上述した実施例以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。そこで、以下に示すように、(1)格納領域、(2)アクセス単位、(3)メモリの数、(4)システム構成等、(5)プログラム、にそれぞれ区分けして異なる実施例を説明する。   Although the embodiments of the present invention have been described so far, the present invention may be implemented in various different forms other than the embodiments described above. Therefore, as shown below, different embodiments will be described by dividing into (1) storage area, (2) access unit, (3) number of memories, (4) system configuration, and (5) programs. .

(1)格納領域
例えば、実施例1では、生成された参照画像をフレーム構造用メモリとフィールド構造用メモリにそれぞれ格納する場合に、当該参照画像の輝度成分と色差成分とを同じ格納領域に格納する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、輝度成分と色差成分とに領域を分けて格納するようにしてもよい。このようにすることで、必要な成分のみを参照する場合に、さらにアクセス時間を短縮することが可能である。
(1) Storage Area For example, in the first embodiment, when the generated reference image is stored in the frame structure memory and the field structure memory, the luminance component and the color difference component of the reference image are stored in the same storage area. However, the present invention is not limited to this, and the luminance component and the color difference component may be stored separately. By doing so, it is possible to further shorten the access time when referring to only the necessary components.

例えば、復号状況を解析するなどデータを解析すること以外に、輝度成分や色差成分の参照が必要な場合に、輝度成分のみを参照したり、色差成分のみを参照したりするアクセス時間を短縮することが可能である。また、輝度成分と色差成分とで予測形式が違う場合にも対応が可能となる。   For example, in addition to analyzing data such as analyzing the decoding status, when it is necessary to refer to the luminance component and chrominance component, the access time for referencing only the luminance component or referencing only the chrominance component is shortened. It is possible. Further, it is possible to cope with the case where the prediction format is different between the luminance component and the color difference component.

(2)アクセス単位
また、実施例1では、参照画像を読み出すアクセス単位を特に指定することなく読み出す場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、フレーム構造用メモリおよびフィールド構造用メモリそれぞれの格納形式に対して、垂直方向に2ライン以上をアクセス単位とするようにしてもよい。このようにすることで、参照画像を読み出す際のアクセス量を削減することが可能である。
(2) Access Unit In the first embodiment, the case of reading without specifying the access unit for reading the reference image has been described. However, the present invention is not limited to this, and the frame structure memory and the field structure For each storage format of the main memory, two or more lines in the vertical direction may be used as an access unit. In this way, it is possible to reduce the access amount when reading the reference image.

(3)メモリの数
また、実施例1では、参照画像を記憶するメモリが2つある場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、メモリの数に制限は設けていない。例えば、実施例1で説明したように、フレーム構造とフィールド構造の2種類の参照画像を格納する場合であっても、1つのメモリに格納するようにしてもよい。
(3) Number of memories In the first embodiment, the case where there are two memories for storing the reference images has been described. However, the present invention is not limited to this, and the number of memories is not limited. . For example, as described in the first embodiment, even when two types of reference images of a frame structure and a field structure are stored, they may be stored in one memory.

このようにすることで、メモリ領域の浪費を防止することが可能である。例えば、予測形式ごとに参照画像を生成しても容量が少ない場合、複数のメモリに格納すると、空き容量が多くなり容量が浪費される。このような場合に、1つのメモリに領域を分けて参照画像を格納することで、メモリ領域の浪費を防止することが可能である。   By doing so, it is possible to prevent the memory area from being wasted. For example, if the reference image is generated for each prediction format but the capacity is small, storing in a plurality of memories increases the free capacity and wastes the capacity. In such a case, it is possible to prevent the memory area from being wasted by dividing the area into one memory and storing the reference image.

(4)システム構成等
また、本実施例において説明した各処理のうち、自動的におこなわれるものとして説明した処理の全部(例えば、ストリーム解析処理やアドレス算出処理など)または一部を手動的におこなうこともできる。この他、上記文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報(例えば、図2、図4、図5、図9〜図18など)については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。
(4) System configuration, etc. Also, among the processes described in the present embodiment, all (for example, stream analysis process, address calculation process, etc.) or part of the processes described as being automatically performed are manually performed. You can also do it. In addition to the processing procedures, control procedures, specific names, and information including various data and parameters (for example, FIG. 2, FIG. 4, FIG. 5, FIG. 9 to FIG. 18 etc.) Can be arbitrarily changed unless otherwise specified.

また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合(例えば、復号データ生成部と参照画像格納部を統合するなど)して構成することができる。さらに、各装置にて行なわれる各処理機能は、その全部または任意の一部が、CPUおよび当該CPUにて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。   Further, each component of each illustrated apparatus is functionally conceptual, and does not necessarily need to be physically configured as illustrated. In other words, the specific form of distribution / integration of each device is not limited to that shown in the figure, and all or a part thereof may be functionally or physically distributed or arbitrarily distributed in arbitrary units according to various loads or usage conditions. It is possible to configure by integrating (for example, integrating the decoded data generation unit and the reference image storage unit). Further, all or any part of each processing function performed in each device may be realized by a CPU and a program analyzed and executed by the CPU, or may be realized as hardware by wired logic.

(5)プログラム
なお、本実施例で説明した通信制御方法は、あらかじめ用意されたプログラムをパーソナルコンピュータやワークステーションなどのコンピュータで実行することによって実現することができる。このプログラムは、インターネットなどのネットワークを介して配布することができる。また、このプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク(FD)、CD−ROM、MO、DVDなどのコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行することもできる。
(5) Program The communication control method described in the present embodiment can be realized by executing a program prepared in advance on a computer such as a personal computer or a workstation. This program can be distributed via a network such as the Internet. The program can also be executed by being recorded on a computer-readable recording medium such as a hard disk, a flexible disk (FD), a CD-ROM, an MO, and a DVD and being read from the recording medium by the computer.

以上のように、本発明に係る画像復号化装置、画像復号化方法および画像復号化プログラムは、符号化された画像データである符号化データを生成する画像符号化装置から符号化データを受け付けて、既に復号された復号データである参照画像と当該符号化データとを用いて新たな復号データを生成するに有用であり、特に、参照画像を読み出すのに際して、アクセス時間を短縮することに適する。   As described above, the image decoding apparatus, the image decoding method, and the image decoding program according to the present invention receive encoded data from an image encoding apparatus that generates encoded data that is encoded image data. It is useful for generating new decoded data using a reference image that is already decoded data and the encoded data, and is particularly suitable for shortening the access time when reading the reference image.

実施例1に係る画像復号化装置を含むシステムの全体構成を示すシステム構成図である。1 is a system configuration diagram illustrating an overall configuration of a system including an image decoding device according to Embodiment 1. FIG. 読み出される参照画像の領域の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the area | region of the reference image read. 実施例1に係る画像復号化装置の構成を示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating a configuration of an image decoding device according to Embodiment 1. FIG. フレーム構造用メモリに格納される情報の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the information stored in the memory for frame structures. フィールド構造用メモリに格納される情報の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the information stored in the memory for field structures. 実施例1に係る画像復号化装置における復号化処理の流れを示すフローチャートである。6 is a flowchart illustrating a flow of a decoding process in the image decoding apparatus according to the first embodiment. 実施例1に係る画像復号化装置における参照画像格納処理の流れを示すフローチャートである。6 is a flowchart illustrating a flow of reference image storage processing in the image decoding apparatus according to the first embodiment. 読み出しに必要な画素数の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the pixel number required for read-out. 垂直方向に4ラインをアクセス単位とした場合に読み出しに必要な画素数の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the pixel number required for reading when 4 lines are made into an access unit in the perpendicular direction. 垂直方向に2ラインをアクセス単位とした場合に読み出しに必要な画素数の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the pixel number required for reading when 2 lines are made into an access unit in the perpendicular direction. 垂直方向に1ラインをアクセス単位とした場合に読み出しに必要な画素数の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the pixel number required for reading when 1 line is made into the access unit in the perpendicular direction. 従来技術を説明するための図である。It is a figure for demonstrating a prior art. 従来技術を説明するための図である。It is a figure for demonstrating a prior art. 従来技術を説明するための図である。It is a figure for demonstrating a prior art. 従来技術を説明するための図である。It is a figure for demonstrating a prior art. 従来技術を説明するための図である。It is a figure for demonstrating a prior art. 従来技術を説明するための図である。It is a figure for demonstrating a prior art. 従来技術を説明するための図である。It is a figure for demonstrating a prior art. 従来技術を説明するための図である。It is a figure for demonstrating a prior art.

符号の説明Explanation of symbols

10 画像復号化装置
11 通信制御I/F部
12 記憶部
13 復号データ用メモリ
14 フレーム構造用メモリ
15 フィールド構造用メモリ
20 制御部
21 復号データ生成部
22 アドレス生成部(復号データ用)
23 読み出しアドレス作成部(フレーム構造用)
24 読み出しアドレス作成部(フィールド構造用)
25 選択回路
30 参照画像格納部
31 データバッファ
32 書き込みアドレス作成部(フレーム構造用)
33 書き込みアドレス作成部(フィールド構造用)
34 選択回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Image decoding apparatus 11 Communication control I / F part 12 Memory | storage part 13 Memory for decoding data 14 Memory for frame structure 15 Memory for field structure 20 Control part 21 Decoding data generation part 22 Address generation part (for decoding data)
23 Read address generator (for frame structure)
24 Read address generator (for field structure)
25 selection circuit 30 reference image storage unit 31 data buffer 32 write address creation unit (for frame structure)
33 Write address generator (for field structure)
34 Selection circuit

Claims (8)

符号化された画像データである符号化データを生成する画像符号化装置から前記符号化データを受け付けて、前記画像データに既に復号された復号データである参照画像と当該符号化データとを用いて新たな復号データを生成する画像復号化装置であって、
前記符号化データに用いられうる予測形式のそれぞれに合致した構造で前記参照画像を記憶する参照画像記憶手段と、
前記符号化データを受け付けた場合に、当該符号化データを解析して符号化に用いられた予測形式を判別し、判別した予測形式で格納される参照画像を前記参照画像記憶手段から読み出して、前記符号化データと前記参照画像とから新たな復号データを生成する復号データ生成手段と、
前記復号データ生成手段により生成された新たな復号データから、前記予測形式それぞれに対応した参照画像を生成して、当該生成した参照画像を前記参照画像記憶手段にそれぞれ格納する参照画像格納手段と、
を備えたことを特徴とする画像復号化装置。
The encoded data is received from an image encoding device that generates encoded data that is encoded image data, and a reference image that is decoded data that has already been decoded into the image data and the encoded data are used. An image decoding device for generating new decoded data,
Reference image storage means for storing the reference image in a structure that matches each of the prediction formats that can be used for the encoded data;
When the encoded data is received, the encoded data is analyzed to determine the prediction format used for encoding, the reference image stored in the determined prediction format is read from the reference image storage means, Decoded data generating means for generating new decoded data from the encoded data and the reference image;
Reference image storage means for generating a reference image corresponding to each of the prediction formats from the new decoded data generated by the decoded data generation means, and storing the generated reference image in the reference image storage means,
An image decoding apparatus comprising:
前記復号データ生成手段は、前記符号化データを受け付けた場合に、当該符号化データを解析して符号化に用いられた予測形式が、フレーム予測であるかフィールド予測であるかを判別し、フレーム予測であった場合に、前記参照画像記憶手段からフレーム構造の参照画像を読み出して、前記符号化データと参照画像とから新たな復号データを生成し、フィールド予測であった場合に、前記参照画像記憶手段からフィールド構造の参照画像を読み出して、前記符号化データと参照画像とから新たな復号データを生成し、
前記参照画像格納手段は、前記復号データ生成手段により生成された新たな復号データから、フレーム構造の参照画像とフィールド構造の参照画像とを生成し、生成したフレーム構造の参照画像とフィールド構造の参照画像とを前記参照画像記憶手段にそれぞれ格納することを特徴とする請求項1に記載の画像復号化装置。
When the decoded data generation unit receives the encoded data, the decoded data generation unit analyzes the encoded data and determines whether the prediction format used for encoding is frame prediction or field prediction. When it is prediction, a reference image having a frame structure is read from the reference image storage means, and new decoded data is generated from the encoded data and the reference image. When it is field prediction, the reference image A field structure reference image is read from the storage means, and new decoded data is generated from the encoded data and the reference image.
The reference image storage means generates a frame structure reference image and a field structure reference image from the new decoded data generated by the decoded data generation means, and generates the generated frame structure reference image and field structure reference. The image decoding apparatus according to claim 1, wherein an image is stored in each of the reference image storage units.
前記参照画像記憶手段は、一つの記憶部で構成されるものであって、
前記参照画像格納手段は、前記予測形式に対応した参照画像をそれぞれ生成して、当該生成した参照画像を前記参照画像記憶手段に領域を分けてそれぞれ格納することを特徴とすることを特徴とする請求項1または2に記載の画像復号化装置。
The reference image storage means includes a single storage unit,
The reference image storage means generates a reference image corresponding to the prediction format, and stores the generated reference image in the reference image storage means by dividing an area. The image decoding apparatus according to claim 1 or 2.
前記参照画像記憶手段は、前記予測形式ごとに参照画像をそれぞれ記憶する複数の記憶部で構成されるものであって、
前記参照画像格納手段は、前記予測形式ごとにそれぞれ参照画像を生成して、生成した参照画像を、それぞれの予測形式で参照画像を記憶する参照画像記憶手段にそれぞれ格納することを特徴とする請求項1または2に記載の画像復号化装置。
The reference image storage means includes a plurality of storage units that store reference images for each prediction format,
The reference image storage unit generates a reference image for each prediction format, and stores the generated reference image in a reference image storage unit that stores the reference image in each prediction format. Item 3. The image decoding device according to Item 1 or 2.
前記参照画像格納手段は、前記復号データ生成手段により生成された新たな復号データから、前記複数の参照画像記憶手段それぞれの予測形式ごとに応じた参照画像を生成して格納する際に、前記参照画像を輝度成分と色差成分とに領域を分けて格納することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載の画像復号化装置。   The reference image storage means generates the reference image corresponding to each prediction format of each of the plurality of reference image storage means from the new decoded data generated by the decoded data generation means, and stores the reference image. The image decoding apparatus according to claim 1, wherein the image is stored by dividing an area into a luminance component and a color difference component. 前記復号データ生成手段は、前記符号化データを受け付けた場合に、当該符号化データを解析して符号化に用いられた予測形式を判別し、判別した予測形式に対応する参照画像を前記複数の参照画像記憶手段から読み出す際に、前記複数の参照画像記憶手段の格納形式に対して、垂直方向に二ライン以上をアクセス単位とすることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一つに記載の画像復号化装置。   When the decoded data generation unit receives the encoded data, the decoded data generation unit analyzes the encoded data to determine a prediction format used for encoding, and generates a reference image corresponding to the determined prediction format as the plurality of reference images. 6. When reading from a reference image storage unit, an access unit includes two or more lines in the vertical direction with respect to the storage format of the plurality of reference image storage units. The image decoding device described. 符号化された画像データである符号化データを生成する画像符号化装置から前記符号化データを受け付けて、前記画像データに既に復号された復号データである参照画像と当該符号化データとを用いて新たな復号データを生成することに適した画像復号化方法であって、
前記符号化データに用いられる予測形式ごとに前記参照画像を記憶する参照画像記憶手段と、
前記符号化データを受け付けた場合に、当該符号化データを解析して符号化に用いられた予測形式を判別し、判別した予測形式で格納される参照画像を前記参照画像記憶手段から読み出して、前記符号化データと前記参照画像とから新たな復号データを生成する復号データ生成工程と、
前記復号データ生成工程により生成された新たな復号データから、前記予測形式それぞれに対応した参照画像を生成して、当該生成した参照画像を前記参照画像記憶手段にそれぞれ格納する参照画像格納工程と、
を含んだことを特徴とする画像復号化方法。
The encoded data is received from an image encoding device that generates encoded data that is encoded image data, and a reference image that is decoded data that has already been decoded into the image data and the encoded data are used. An image decoding method suitable for generating new decoded data,
Reference image storage means for storing the reference image for each prediction format used for the encoded data;
When the encoded data is received, the encoded data is analyzed to determine the prediction format used for encoding, the reference image stored in the determined prediction format is read from the reference image storage means, A decoded data generation step of generating new decoded data from the encoded data and the reference image;
A reference image storage step of generating a reference image corresponding to each of the prediction formats from the new decoded data generated by the decoded data generation step, and storing the generated reference image in the reference image storage unit;
The image decoding method characterized by including.
符号化された画像データである符号化データを生成する画像符号化装置から前記符号化データを受け付けて、前記画像データに既に復号された復号データである参照画像と当該符号化データとを用いて新たな復号データを生成することをコンピュータに実行させる画像復号化プログラムであって、
前記符号化データに用いられる予測形式ごとに前記参照画像を記憶する参照画像記憶手段と、
前記符号化データを受け付けた場合に、当該符号化データを解析して符号化に用いられた予測形式を判別し、判別した予測形式で格納される参照画像を前記参照画像記憶手段から読み出して、前記符号化データと前記参照画像とから新たな復号データを生成する復号データ生成手順と、
前記復号データ生成手順により生成された新たな復号データから、前記予測形式それぞれに対応した参照画像を生成して、当該生成した参照画像を前記参照画像記憶手段にそれぞれ格納する参照画像格納手順と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする画像復号化プログラム。
The encoded data is received from an image encoding device that generates encoded data that is encoded image data, and a reference image that is decoded data that has already been decoded into the image data and the encoded data are used. An image decoding program for causing a computer to generate new decoded data,
Reference image storage means for storing the reference image for each prediction format used for the encoded data;
When the encoded data is received, the encoded data is analyzed to determine the prediction format used for encoding, the reference image stored in the determined prediction format is read from the reference image storage means, A decoded data generation procedure for generating new decoded data from the encoded data and the reference image;
A reference image storing procedure for generating a reference image corresponding to each of the prediction formats from the new decoded data generated by the decoded data generating procedure, and storing the generated reference image in the reference image storage unit;
An image decoding program that causes a computer to execute the above.
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