JP2009017509A - Apparatus and method for decoding images - Google Patents

Apparatus and method for decoding images Download PDF

Info

Publication number
JP2009017509A
JP2009017509A JP2007180238A JP2007180238A JP2009017509A JP 2009017509 A JP2009017509 A JP 2009017509A JP 2007180238 A JP2007180238 A JP 2007180238A JP 2007180238 A JP2007180238 A JP 2007180238A JP 2009017509 A JP2009017509 A JP 2009017509A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
orthogonal transform
image
image data
unit
pixel value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2007180238A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroaki Shimazaki
浩昭 島崎
Tatsuro Shigesato
達郎 重里
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Corp filed Critical Panasonic Corp
Priority to JP2007180238A priority Critical patent/JP2009017509A/en
Publication of JP2009017509A publication Critical patent/JP2009017509A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To configure a post filter with small circuit scale of and capable of easily responding to an adaptive treatment. <P>SOLUTION: An image decoder 100 is equipped with a variable-length decoder 2 for decoding encoded data into variable length; an inverse-quantization inverse orthogonal transformer 13 for subjecting the output of the variable-length decoder 2 into inverse quantization and an inverse orthogonal transformation, to generate a differential pixel value in 11-bit accuracy; an image-data converter 11 for converting the differential pixel value in 11-bit accuracy to the value into 9-bit accuracy; a memory 5 for storing a reference image in 8-bit accuracy; an adder 4 for adding the reference image and the differential pixel value in 9-bit accuracy, to store them in the memory 5 as the reference image; an adder 14 for adding the reference image and the differential pixel value in 11-bit accuracy stored in the memory 5, to generate macroblock-unit image data in 10-bit accuracy; a post filter 20 for applying filtering processing on the macroblock-unit image data; and a memory 15 for storing the filtered image data to output them in field units and frame units. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、画像復号化装置及び画像復号化方法に関し、特に、第1のビット精度の画像データの入出力が規定された画像符号化規格に準拠する画像復号化装置であり、且つ第1のビット精度より精度の高い第2のビット精度の画像データが符号化された符号化データを第2のビット精度の画像データに復号化する画像復号化装置に関する。   The present invention relates to an image decoding apparatus and an image decoding method, and in particular, is an image decoding apparatus that conforms to an image encoding standard that defines input / output of image data with a first bit accuracy, The present invention relates to an image decoding apparatus that decodes encoded data obtained by encoding image data with second bit accuracy higher than bit accuracy into image data with second bit accuracy.

近年、カメラによって得られた動画像を符号化処理して得られた圧縮ストリームを、地上波放送、衛星放送又はインターネットなどで配信するサービスが普及している。また、カメラによって得られた動画像を符号化処理して得られた圧縮ストリームを、デジタル信号のまま記録媒体に記録するデジタルビデオカメラ及びデジタルビデオレコーダが普及している。このような符号化処理に用いられる方法として、MPEG2(ISO/IEC 13818−2)、MPEG4(ISO/IEC 14496−2)、及びH.264(ITU−T Rec.H.264)などの動き検出及び動き補償を用いた画像符号化方法がある。これらの画像符号化方法では、フレーム内での隣接画素間の相関に加え、動画におけるフレーム間又はフィールド間の時間的な相関も利用して画像符号化を行う。   In recent years, a service for distributing a compressed stream obtained by encoding a moving image obtained by a camera via terrestrial broadcasting, satellite broadcasting, the Internet, or the like has become widespread. In addition, digital video cameras and digital video recorders that record a compressed stream obtained by encoding a moving image obtained by a camera on a recording medium as a digital signal have become widespread. Examples of methods used for such encoding processing include MPEG2 (ISO / IEC 13818-2), MPEG4 (ISO / IEC 14496-2), and H.264. There is an image coding method using motion detection and motion compensation such as H.264 (ITU-T Rec. H.264). In these image encoding methods, image encoding is performed by using temporal correlation between frames or fields in a moving image in addition to correlation between adjacent pixels in a frame.

このような画像符号化を行う画像符号化装置として、例えば、非特許文献1に記載の画像復号化装置が知られている。   As an image encoding device that performs such image encoding, for example, an image decoding device described in Non-Patent Document 1 is known.

以下、従来の画像符号化装置について説明する。
図7は、従来の画像符号化装置の構成を示すブロック図である。
Hereinafter, a conventional image encoding device will be described.
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a conventional image encoding device.

図7に示す従来の画像符号化装置400は、画像入力部51と、減算部52と、直交変換量子化部53と、可変長符号化部54と、符号出力部55と、逆量子化逆直交変換部56と、加算部57と、メモリ58と、動き補償部59とを備える。   7 includes an image input unit 51, a subtracting unit 52, an orthogonal transform quantizing unit 53, a variable length coding unit 54, a code output unit 55, and an inverse quantization inverse. An orthogonal transformation unit 56, an addition unit 57, a memory 58, and a motion compensation unit 59 are provided.

画像入力部51は、8bit精度の入力画像データのフレーム順の並び替えを行う。また、画像入力部51は、フレーム単位の入力画像データから、動き補償処理及び直交変換処理に用いられるマクロブロック単位の入力画像データを切り出す。   The image input unit 51 rearranges the input image data with 8-bit accuracy in the frame order. Further, the image input unit 51 cuts out input image data in units of macroblocks used for motion compensation processing and orthogonal transformation processing from input image data in units of frames.

減算部52は、画像入力部51により切出された入力画像データから、動き補償部59から出力される8bit精度の予測画像データを減算することで9bit精度の差分画素値を生成する。   The subtractor 52 subtracts the 8-bit accuracy predicted image data output from the motion compensation unit 59 from the input image data cut out by the image input unit 51 to generate a 9-bit accuracy difference pixel value.

直交変換量子化部53は、減算部52により生成された9bit精度の差分画素値に直交変換処理及び量子化処理を行うことで、量子化直交変換係数を生成する。   The orthogonal transform quantization unit 53 generates a quantized orthogonal transform coefficient by performing orthogonal transform processing and quantization processing on the 9-bit precision difference pixel value generated by the subtraction unit 52.

可変長符号化部54は、直交変換量子化部53により生成された量子化直交変換係数を可変長符号化する。   The variable length coding unit 54 performs variable length coding on the quantized orthogonal transform coefficient generated by the orthogonal transform quantization unit 53.

符号出力部55は、可変長符号化部54により可変長符号化された符号化データを圧縮ストリームとして出力する。符号出力部55から出力された符号化データは、伝送及び記録に用いられる。   The code output unit 55 outputs the encoded data subjected to the variable length encoding by the variable length encoding unit 54 as a compressed stream. The encoded data output from the code output unit 55 is used for transmission and recording.

逆量子化逆直交変換部56は、直交変換量子化部53により生成された量子化直交変換係数に、逆量子化処理及び逆直交変換処理を行うことで、9ビット精度の差分画素値を生成する。   The inverse quantization inverse orthogonal transform unit 56 generates a difference pixel value with 9-bit accuracy by performing inverse quantization processing and inverse orthogonal transform processing on the quantized orthogonal transform coefficient generated by the orthogonal transform quantization unit 53. To do.

加算部57は、逆量子化逆直交変換部56により生成された9ビット精度の差分画素値と、動き補償部59から出力される8bit精度の予測画像データとを加算することで、8bit精度のマクロブロック単位のローカルデコード画像を生成する。   The adding unit 57 adds the 9-bit accuracy difference pixel value generated by the inverse quantization inverse orthogonal transform unit 56 and the 8-bit accuracy predicted image data output from the motion compensation unit 59, thereby obtaining 8-bit accuracy. Generate a local decoded image in units of macroblocks.

メモリ58は、加算部57により生成されたローカルデコード画像を蓄積する。メモリ58は、複数のマクロブロック単位のローカルデコード画像をフレーム単位の参照画像フレームとして蓄積する。   The memory 58 stores the local decoded image generated by the adding unit 57. The memory 58 stores a plurality of locally decoded images in units of macroblocks as reference image frames in units of frames.

動き補償部59は、メモリ58に蓄積される参照画像フレームを用いて、後から入力されるフレームの画像に対する8ビット精度のマクロブロック単位の予測画像データを生成する。   The motion compensation unit 59 uses the reference image frames stored in the memory 58 to generate predicted image data in units of macro blocks with an 8-bit accuracy for an image of a frame input later.

以上により、従来の画像符号化装置400は、8ビット精度の入力画像データを符号化し、符号化データを出力する。   As described above, the conventional image encoding device 400 encodes input image data with 8-bit accuracy and outputs encoded data.

次に、従来の画像復号化装置について説明する。
図8は、従来の画像復号化装置の構成を示すブロック図である。
Next, a conventional image decoding apparatus will be described.
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a conventional image decoding apparatus.

図8に示す画像復号化装置は、図7に示す画像符号化装置400により生成された符号化データを復号化する。画像復号化装置500は、符号入力部1と、可変長復号化部2と、逆量子化逆直交変換部3と、加算部4と、メモリ5と、動き補償部6と、ポストフィルタ21と、画像出力部7とを備える。   The image decoding apparatus shown in FIG. 8 decodes the encoded data generated by the image encoding apparatus 400 shown in FIG. The image decoding apparatus 500 includes a code input unit 1, a variable length decoding unit 2, an inverse quantization inverse orthogonal transform unit 3, an addition unit 4, a memory 5, a motion compensation unit 6, a post filter 21, The image output unit 7 is provided.

符号入力部1は、図7に示す画像符号化装置400から出力された符号データを蓄積する。また、符号入力部1は、画像符号化装置400から出力された符号データに対して、ヘッダの分離及び解析を行う。   The code input unit 1 accumulates code data output from the image encoding device 400 shown in FIG. The code input unit 1 also performs header separation and analysis on the code data output from the image encoding device 400.

可変長復号化部2は、符号入力部1によりヘッダの分離及び解析が行われた符号化データを可変長復号化し、量子化直交変換係数を生成する。   The variable length decoding unit 2 performs variable length decoding on the encoded data that has been subjected to header separation and analysis by the code input unit 1, and generates quantized orthogonal transform coefficients.

逆量子化逆直交変換部3は、可変長復号化部2により生成された量子化直交変換係数に、逆量子化処理及び逆直交変換処理を行うことで、9ビット精度の差分画素値を生成する。   The inverse quantization inverse orthogonal transform unit 3 generates a difference pixel value with 9-bit accuracy by performing an inverse quantization process and an inverse orthogonal transform process on the quantized orthogonal transform coefficient generated by the variable length decoding unit 2. To do.

加算部4は、逆量子化逆直交変換部3により生成された9ビット精度の差分画素値と、動き補償部6から出力される8bit精度の予測画像データとを加算することで、8bit精度のマクロブロック単位のデコード画像データを生成する。   The adder 4 adds the 9-bit accuracy difference pixel value generated by the inverse quantization inverse orthogonal transform unit 3 and the 8-bit accuracy predicted image data output from the motion compensation unit 6, thereby obtaining 8-bit accuracy. Decode image data in units of macro blocks is generated.

メモリ5は、加算部4により生成されたデコード画像データを蓄積する。メモリ5は、複数のマクロブロック単位のデコード画像データをフレーム単位又はフィールド単位のデコード画像として蓄積する。   The memory 5 stores the decoded image data generated by the adding unit 4. The memory 5 stores decoded image data in units of a plurality of macroblocks as decoded images in units of frames or fields.

動き補償部6は、メモリ5に蓄積されるデコード画像を用いて、後から入力されるフレームの画像に対する8bit精度のマクロブロック単位の予測画像データを生成する。   The motion compensation unit 6 uses the decoded image stored in the memory 5 to generate prediction image data in units of macroblocks with an 8-bit accuracy for an image of a frame input later.

ここで、加算部4、メモリ5及び動き補償部6から成るループ状の処理は、画像符号化装置400の加算部57、メモリ58及び動き補償部59からなるループ状の処理と、入力信号、処理内容及びbit精度が同一である。これにより、加算部57により生成されるローカルデコード画像と、加算部4により生成されるデコード画像とが一致する。   Here, the loop-shaped process including the adder 4, the memory 5, and the motion compensator 6 includes a loop-shaped process including the adder 57, the memory 58, and the motion compensator 59 of the image encoding device 400, an input signal, Processing content and bit accuracy are the same. As a result, the local decoded image generated by the adding unit 57 matches the decoded image generated by the adding unit 4.

ポストフィルタ21は、メモリ5に蓄積されるフレーム単位又はフィールド単位のデコード画像に対して、符号化処理によって発生したノイズを低減するためのフィルタ処理を施す。   The post filter 21 performs a filter process for reducing noise generated by the encoding process on the decoded image in frame units or field units stored in the memory 5.

画像出力部7は、ポストフィルタ21によりノイズを低減されたデコード画像を8bit精度の画像データとして出力する。   The image output unit 7 outputs the decoded image whose noise has been reduced by the post filter 21 as 8-bit precision image data.

以上により、従来の画像復号化装置500は、8ビット精度の画像データが符号化された符号化データを復号化し8ビット精度の画像データを出力する。   As described above, the conventional image decoding apparatus 500 decodes encoded data obtained by encoding 8-bit precision image data and outputs 8-bit precision image data.

また、従来の画像符号化装置及び画像復号化装置として、8bit精度の画像符号化方式と互換性を持たせつつ、10bit精度の画像データの符号化処理及び復号処理を行う画像符号化装置及び画像復号化装置が知られている(例えば、特許文献1参照。)。特許文献1記載の画像符号化装置及び画像復号化装置は、画像符号化規格に準拠し、且つ高画質な符号化及び復号化を行うことができる。   Further, as a conventional image encoding device and image decoding device, an image encoding device and an image for performing encoding processing and decoding processing of 10-bit accuracy image data while being compatible with an 8-bit accuracy image encoding method A decoding device is known (for example, refer to Patent Document 1). The image encoding device and the image decoding device described in Patent Document 1 comply with the image encoding standard and can perform encoding and decoding with high image quality.

図9は、特許文献1記載の従来の画像符号化装置の構成を示すブロック図である。なお、図7と同様の要素には同一の符号を付しており、詳細な説明は省略する。   FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a conventional image encoding device described in Patent Document 1. In FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the element similar to FIG. 7, and detailed description is abbreviate | omitted.

図9に示す画像符号化装置600は、画像入力部61と、減算部62と、直交変換量子化部63と、可変長符号化部54と、符号出力部55と、逆量子化逆直交変換部56と、加算部57と、メモリ58と、動き補償部59とを備える。   9 includes an image input unit 61, a subtraction unit 62, an orthogonal transform quantization unit 63, a variable length coding unit 54, a code output unit 55, and an inverse quantization inverse orthogonal transform. A unit 56, an adder 57, a memory 58, and a motion compensation unit 59.

画像入力部61は、10bit精度の入力画像データのフレーム順の並び替えを行う。また、画像入力部61は、フレーム単位の入力画像データから、動き補償処理及び直交変換処理に用いられるマクロブロック単位の入力画像データを切り出す。   The image input unit 61 rearranges the input image data with 10-bit accuracy in the frame order. Further, the image input unit 61 cuts out input image data in units of macroblocks used for motion compensation processing and orthogonal transformation processing from input image data in units of frames.

減算部62は、画像入力部61により切出された入力画像データから、動き補償部59から出力される8bit精度の予測画像データを減算することで11bit精度の差分画素値を生成する。   The subtractor 62 subtracts the 8-bit accuracy predicted image data output from the motion compensation unit 59 from the input image data cut out by the image input unit 61 to generate an 11-bit accuracy difference pixel value.

直交変換量子化部63は、減算部62により生成された11bit精度の差分画素値に直交変換処理及び量子化処理を行うことで、量子化直交変換係数を生成する。   The orthogonal transform quantization unit 63 generates a quantized orthogonal transform coefficient by performing orthogonal transform processing and quantization processing on the 11-bit precision difference pixel value generated by the subtraction unit 62.

可変長符号化部54は、直交変換量子化部63により生成された量子化直交変換係数を可変長符号化する。   The variable length coding unit 54 performs variable length coding on the quantized orthogonal transform coefficient generated by the orthogonal transform quantization unit 63.

符号出力部55は、可変長符号化部54により可変長符号化された符号化データを圧縮ストリームとして出力する。符号出力部55から出力された符号化データは、伝送及び記録に用いられる。   The code output unit 55 outputs the encoded data subjected to the variable length encoding by the variable length encoding unit 54 as a compressed stream. The encoded data output from the code output unit 55 is used for transmission and recording.

逆量子化逆直交変換部56は、直交変換量子化部63により生成された量子化直交変換係数に、逆量子化処理及び逆直交変換処理を行うことで、9ビット精度の差分画素値を生成する。   The inverse quantization inverse orthogonal transform unit 56 generates a difference pixel value with 9-bit accuracy by performing an inverse quantization process and an inverse orthogonal transform process on the quantized orthogonal transform coefficient generated by the orthogonal transform quantization unit 63. To do.

以上により、従来の画像符号化装置600は、8ビット精度の予測画像データを用いて10ビット精度の画像データを符号化し、符号化データを出力する。これにより、画像符号化装置600の加算部57、メモリ58及び動き補償部59から成るループ状の処理は、画像復号化装置500の加算部4、メモリ5及び動き補償部6からなるループ状の処理と、入力信号、処理内容及びbit精度が同一である。よって、加算部57により生成されるローカルデコード画像と、加算部4により生成されるデコード画像とが一致する。これにより、画像符号化装置600により符号化された符号化データを、図8に示す従来の画像復号化装置500で復号化することができる。すなわち、画像符号化装置600は、10ビット精度の画像データを、8ビット精度の画像データの入出力が規定された画像符号化規格に準拠して符号化することができる。   As described above, the conventional image encoding apparatus 600 encodes 10-bit precision image data using the 8-bit precision predicted image data, and outputs the encoded data. As a result, the loop-like process including the adder 57, the memory 58, and the motion compensation unit 59 of the image encoding device 600 is the loop-like process including the adder 4, the memory 5, and the motion compensation unit 6 of the image decoding device 500. The processing, input signal, processing content, and bit accuracy are the same. Therefore, the local decoded image generated by the adding unit 57 matches the decoded image generated by the adding unit 4. Thereby, the encoded data encoded by the image encoding device 600 can be decoded by the conventional image decoding device 500 shown in FIG. That is, the image encoding device 600 can encode 10-bit precision image data in accordance with an image coding standard that defines input / output of 8-bit precision image data.

次に、画像符号化装置600により符号化された符号化データを復号化する従来の画像復号化装置について説明する。   Next, a conventional image decoding apparatus that decodes encoded data encoded by the image encoding apparatus 600 will be described.

図10は、画像符号化装置600により符号化された符号化データを復号化する従来の画像復号化装置の構成を示すブロック図である。なお、特許文献1にはポストフィルタに関する記述はないが、特許文献1記載の画像復号化装置が、図8に示す従来の画像復号化装置500と同様のフレーム単位又はフィールド単位でフィルタ処理を行うポストフィルタを備えた場合の構成を図10に示している。   FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration of a conventional image decoding apparatus that decodes encoded data encoded by the image encoding apparatus 600. Although there is no description about the post filter in Patent Document 1, the image decoding apparatus described in Patent Document 1 performs the filtering process in units of frames or fields similar to the conventional image decoding apparatus 500 shown in FIG. FIG. 10 shows a configuration when a post filter is provided.

図10に示す画像復号化装置700は、符号入力部1と、可変長復号化部2と、逆量子化逆直交変換部13と、画像データ変換部11と、加算部4と、メモリ5と、動き補償部6と、加算部14と、メモリ15と、ポストフィルタ22と、画像出力部17とを備える。なお、図8と同様の要素には同一の符号を付しており、詳細な説明は省略する。   An image decoding apparatus 700 illustrated in FIG. 10 includes a code input unit 1, a variable length decoding unit 2, an inverse quantization inverse orthogonal transform unit 13, an image data conversion unit 11, an addition unit 4, a memory 5, and the like. A motion compensation unit 6, an addition unit 14, a memory 15, a post filter 22, and an image output unit 17. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the element similar to FIG. 8, and detailed description is abbreviate | omitted.

符号入力部1は、図9に示す画像符号化装置600から出力された符号データを蓄積する。また、符号入力部1は、画像符号化装置600から出力された符号データに対して、ヘッダの分離及び解析を行う。   The code input unit 1 accumulates code data output from the image encoding device 600 shown in FIG. The code input unit 1 also performs header separation and analysis on the code data output from the image encoding device 600.

可変長復号化部2は、符号入力部1によりヘッダの分離及び解析が行われた符号化データを可変長復号化し、量子化直交変換係数を生成する。   The variable length decoding unit 2 performs variable length decoding on the encoded data that has been subjected to header separation and analysis by the code input unit 1, and generates quantized orthogonal transform coefficients.

逆量子化逆直交変換部13は、可変長復号化部2により生成された量子化直交変換係数に、逆量子化処理及び逆直交変換処理を行うことで、11ビット精度の差分画素値を生成する。   The inverse quantization inverse orthogonal transform unit 13 performs an inverse quantization process and an inverse orthogonal transform process on the quantized orthogonal transform coefficient generated by the variable length decoding unit 2, thereby generating a difference pixel value with 11-bit accuracy. To do.

画像データ変換部11は、逆量子化逆直交変換部13により生成された11ビット精度の差分画素値を9ビット精度の差分画素値に変換する。   The image data converter 11 converts the 11-bit precision difference pixel value generated by the inverse quantization inverse orthogonal transform section 13 into a 9-bit precision difference pixel value.

加算部4は、画像データ変換部11により変換された9ビット精度の差分画素値と、動き補償部6から出力される8bit精度の予測画像データとを加算することで、8bit精度のマクロブロック単位のデコード画像データを生成する。   The adder 4 adds the 9-bit precision difference pixel value converted by the image data converter 11 and the 8-bit precision predicted image data output from the motion compensator 6, thereby providing an 8-bit precision macroblock unit. The decoded image data is generated.

メモリ5は、加算部4により生成されたデコード画像データを蓄積する。メモリ5は、複数のマクロブロック単位のデコード画像データをフレーム単位又はフィールド単位の参照画像として蓄積する。   The memory 5 stores the decoded image data generated by the adding unit 4. The memory 5 stores decoded image data in units of a plurality of macroblocks as reference images in units of frames or fields.

動き補償部6は、メモリ5に蓄積される参照画像を用いて、後から入力されるフレームの画像に対する8bit精度のマクロブロック単位の予測画像データを生成する。   The motion compensation unit 6 uses the reference image stored in the memory 5 to generate predicted image data in units of macroblocks with an 8-bit accuracy for a frame image to be input later.

ここで、加算部4、メモリ5及び動き補償部6から成るループ状の処理は、画像符号化装置600の加算部57、メモリ58及び動き補償部59からなるループ状の処理と、入力信号、処理内容及びbit精度が同一である。これにより、加算部57により生成されるローカルデコード画像と、加算部4により生成されるデコード画像とが一致する。   Here, the loop-shaped process including the adder 4, the memory 5, and the motion compensator 6 includes a loop-shaped process including the adder 57, the memory 58, and the motion compensator 59 of the image encoding device 600, an input signal, Processing content and bit accuracy are the same. As a result, the local decoded image generated by the adding unit 57 matches the decoded image generated by the adding unit 4.

加算部14は、逆量子化逆直交変換部13により生成された11ビット精度の差分画素値と、動き補償部6から出力される8bit精度の予測画像データとを加算することで、10bit精度のマクロブロック単位のデコード画像データを生成する。   The adder 14 adds the difference pixel value with 11-bit accuracy generated by the inverse quantization inverse orthogonal transform unit 13 and the predicted image data with 8-bit accuracy output from the motion compensation unit 6, thereby adding 10-bit accuracy. Decode image data in units of macro blocks is generated.

メモリ15は、加算部14により生成されたデコード画像データを蓄積する。メモリ15は、複数のマクロブロック単位のデコード画像データをフレーム単位又はフィールド単位のデコード画像として蓄積する。   The memory 15 stores the decoded image data generated by the adding unit 14. The memory 15 stores the decoded image data in units of a plurality of macro blocks as decoded images in units of frames or fields.

ポストフィルタ22は、メモリ15に蓄積されフレーム単位又はフィールド単位のデコード画像に対して、符号化処理によって発生したノイズを低減するためのフィルタ処理を施す。   The post filter 22 performs a filter process for reducing noise generated by the encoding process on the decoded image in frame units or field units stored in the memory 15.

画像出力部17は、ポストフィルタ22によりノイズを低減されたデコード画像を10bit精度の画像データとして出力する。   The image output unit 17 outputs the decoded image whose noise is reduced by the post filter 22 as 10-bit precision image data.

以上により、従来の画像復号化装置700は、10ビット精度の画像データが、8ビット精度の画像データの入出力が規定された画像符号化規格に準拠して符号化された符号化データを復号化し10ビット精度の画像データを出力する。
株式会社アスキー「最新MPEG教科書」p138、1994 特開2000−175200号公報
As described above, the conventional image decoding apparatus 700 decodes encoded data in which 10-bit precision image data is encoded in accordance with an image encoding standard that defines input / output of 8-bit precision image data. 10-bit precision image data is output.
ASCII "Latest MPEG Textbook" p138, 1994 JP 2000-175200 A

しかしながら、図8に示す従来の画像復号化装置500では、ポストフィルタ21は、メモリ5に蓄積された後のフィールド単位又はフレーム単位のデコード画像に対して、フィルタ処理を行う。メモリ5に蓄積される前のマクロブロック単位のデコード画像に対してフィルタ処理を行った場合、加算部4、メモリ5及び動き補償部6から成るループ状の処理の中にフィルタ処理が入ってしまうために、画像復号化装置500のループ状の処理と、画像符号化装置400の加算部57、メモリ58及び動き補償部59からなるループ状の処理とが同一にならない。これにより、規格に準拠しなくなる。よって、ポストフィルタ21において垂直方向のフィルタ処理を行う場合にはフィールド又はフレームにおけるラインメモリをポストフィルタ21に内蔵する必要があり、ポストフィルタ21の回路規模が大きくなるという問題がある。   However, in the conventional image decoding apparatus 500 shown in FIG. 8, the post filter 21 performs a filtering process on the decoded image in field units or frame units after being stored in the memory 5. When the filter process is performed on the decoded image in units of macroblocks before being stored in the memory 5, the filter process is included in the loop-shaped process including the adder 4, the memory 5, and the motion compensation unit 6. For this reason, the loop processing of the image decoding device 500 and the loop processing including the adder 57, the memory 58, and the motion compensation unit 59 of the image encoding device 400 are not the same. This makes it noncompliant with the standard. Therefore, when the post filter 21 performs vertical filter processing, it is necessary to incorporate a line memory in the field or frame in the post filter 21, and there is a problem that the circuit scale of the post filter 21 becomes large.

同様に、図10に示す従来の画像復号化装置700では、ポストフィルタ22は、メモリ15に蓄積されるフィールド単位又はフレーム単位のデコード画像に対して、フィルタ処理を行う。これにより、ポストフィルタ22の回路規模が大きくなるという問題がある。さらに、ポストフィルタ22は、入力される10ビット精度のデコード画像にフィルタ処理を行う必要があるので、図8に示す画像復号化装置500のポストフィルタ21より、回路規模がさらに大きくなってしまう。   Similarly, in the conventional image decoding apparatus 700 shown in FIG. 10, the post filter 22 performs a filtering process on the decoded image in field units or frame units stored in the memory 15. As a result, there is a problem that the circuit scale of the post filter 22 is increased. Furthermore, since the post filter 22 needs to perform a filtering process on the inputted 10-bit precision decoded image, the circuit scale becomes larger than the post filter 21 of the image decoding apparatus 500 shown in FIG.

また、量子化パラメータはマクロブロック単位、又はさらに細分化したブロック単位に対して与えられるものである。よって、ポストフィルタ22において、量子化に用いるパラメータを利用して適応的なフィルタ処理を行おうとした場合、処理対象であるフィールド単位又はフレーム単位の画像に対して、マクロブロック単位又はブロック単位で処理の切替を行う必要があるので、制御が複雑になる。   The quantization parameter is given to a macro block unit or a further subdivided block unit. Therefore, in the post-filter 22, when adaptive filter processing is performed using parameters used for quantization, processing is performed in units of macroblocks or blocks for images in units of fields or frames to be processed. Therefore, the control becomes complicated.

そこで、本発明は、ポストフィルタの回路規模を小さくすることができるとともに、量子化パラメータを利用した適応的なフィルタ処理をより簡単な制御で実現可能とした画像復号化装置及び画像復号化方法を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention provides an image decoding apparatus and an image decoding method capable of reducing the circuit scale of a post filter and realizing an adaptive filter process using a quantization parameter with simpler control. The purpose is to provide.

上記目的を達成するために、本発明に係る画像復号化装置は、符号化データを可変長復号化することで量子化直交変換係数を生成する可変長復号化手段と、前記量子化直交変換係数を逆量子化及び逆直交変換することで、第1のビット精度の差分画素値及び前記第1のビット精度より精度の高い第2のビット精度の差分画素値を生成する逆量子化逆直交変換手段と、前記第1のビット精度の1以上の参照画像を保持する第1メモリ手段と、前記第1メモリ手段に保持される前記1以上の参照画像のうち前記逆量子化逆直交変換手段により生成された前記第1のビット精度の前記差分画素値に対応する参照画像と、当該差分画素値とを加算し、前記第1メモリ手段に参照画像として保持させる第1加算手段と、前記第1メモリ手段に保持される前記1以上の参照画像のうち前記逆量子化逆直交変換手段により生成された前記第2のビット精度の前記差分画素値に対応する参照画像と、当該差分画素値とを加算することで、前記第2のビット精度のマクロブロック単位の画像データを生成する第2加算手段と、前記第2加算手段により生成された前記マクロブロック単位の画像データにノイズを低減するためのフィルタ処理を行うフィルタ手段と、前記フィルタ手段によりフィルタ処理された前記マクロブロック単位の画像データを蓄積し、前記第2のビット精度のフィールド単位又はフレーム単位の画像データを出力する第2メモリ手段とを備える。   In order to achieve the above object, an image decoding apparatus according to the present invention includes variable length decoding means for generating quantized orthogonal transform coefficients by variable length decoding encoded data, and the quantized orthogonal transform coefficients. Is subjected to inverse quantization and inverse orthogonal transform to generate a first difference pixel value having a bit accuracy and a second difference bit value having a higher accuracy than the first bit accuracy. Means, first memory means for holding one or more reference images of the first bit precision, and of the one or more reference images held in the first memory means, by the inverse quantization inverse orthogonal transform means A first addition unit that adds the reference image corresponding to the generated difference pixel value of the first bit accuracy and the difference pixel value and causes the first memory unit to store the reference image as a reference image; Retained in memory means The reference image corresponding to the difference pixel value of the second bit precision generated by the inverse quantization inverse orthogonal transform unit among the one or more reference images and the difference pixel value are added, thereby adding the difference pixel value. Second addition means for generating second bit precision macroblock unit image data, and filter means for performing filter processing for reducing noise in the macroblock unit image data generated by the second addition means And second memory means for accumulating the image data in units of macroblocks filtered by the filter means and outputting the image data in field units or frame units with the second bit accuracy.

この構成によれば、フィルタ手段は、マクロブロック単位の画像データに対してフィルタ処理を行う。これにより、本発明に係る画像復号化装置は、従来のフレーム単位又はフィールド単位の画像データに対してフィルタ処理を行う画像復号化装置に比べ、フィルタ手段(ポストフィルタ)の回路規模を小さくすることができる。例えば、画素の画素信号が順番に読み出される方向(例えば、水平方向)と、直交する方向(例えば、垂直方向)のフィルタ処理を行う場合、従来の画像復号化装置では、フレームの横方向の画素数分の遅延回路が必要になるのに対して、本発明に係る画像復号化装置は、マクロブロックの横方向の画素数分の遅延回路を備えればよい。   According to this configuration, the filter means performs a filtering process on the image data in units of macroblocks. As a result, the image decoding apparatus according to the present invention can reduce the circuit scale of the filter means (post filter) as compared with the conventional image decoding apparatus that performs filter processing on image data in frame units or field units. Can do. For example, when performing filter processing in a direction in which pixel signals of pixels are sequentially read (for example, the horizontal direction) and a direction orthogonal to the direction (for example, the vertical direction), the conventional image decoding apparatus uses pixels in the horizontal direction of the frame. Whereas several delay circuits are required, the image decoding apparatus according to the present invention may be provided with delay circuits corresponding to the number of pixels in the horizontal direction of the macroblock.

また、前記フィルタ手段は、前記マクロブロック単位の画像データに対応する前記量子化直交変換係数を逆量子化した際に、前記逆量子化逆直交変換手段において用いられた量子化パラメータに応じて、前記マクロブロックの画像データに施すフィルタ処理特性を変化させてもよい。   In addition, when the filter means dequantizes the quantized orthogonal transform coefficient corresponding to the macroblock unit image data, according to the quantization parameter used in the inverse quantization inverse orthogonal transform means, Filtering characteristics applied to the image data of the macroblock may be changed.

この構成によれば、本発明に係る画像復号化装置は、マクロブロック単位で決定される量子化パラメータを用いて、マクロブロック単位で入力される画像データに対するフィルタ処理の特性を決定する。これにより、本発明に係る画像復号化装置は、量子化パラメータを用いた適応的なフィルタ処理をより簡単な制御で実現できる。   According to this configuration, the image decoding apparatus according to the present invention determines characteristics of filter processing for image data input in units of macroblocks using quantization parameters determined in units of macroblocks. Thereby, the image decoding apparatus according to the present invention can realize adaptive filter processing using a quantization parameter with simpler control.

また、前記フィルタ手段は、前記量子化パラメータに含まれる、量子化の間隔を示す量子化ステップの大きさに対応して異なるフィルタ特性のフィルタ処理を行ってもよい。   Further, the filter means may perform filter processing with different filter characteristics corresponding to the magnitude of a quantization step indicating a quantization interval included in the quantization parameter.

この構成によれば、フィルタ手段は、例えば、量子化ステップが粗く符号化の精度が低い場合には、高周波成分のゲインを大きく下げたフィルタ処理を行うことで、符号化の際に生じるノイズを低減し、量子化ステップが細かく符号化の精度が高い場合には、高周波成分のゲインを余り下げないフィルタ処理を行うことで、精度の高い画像データをそのまま出力するといった適応処理を行うことができる。すなわち、本発明に係る画像復号化装置は、符号化の精度に応じた最適なフィルタ処理を行うことができる。   According to this configuration, for example, when the quantization step is rough and the encoding accuracy is low, the filter means performs the filtering process with the gain of the high frequency component greatly reduced, thereby reducing noise generated during encoding. If the quantization step is fine and the coding accuracy is high, the adaptive processing can be performed such that high-accuracy image data is output as it is by performing filter processing that does not significantly reduce the gain of the high-frequency component. . That is, the image decoding apparatus according to the present invention can perform an optimum filter process according to the encoding accuracy.

また、前記逆量子化逆直交変換手段は、前記量子化直交変換係数を逆量子化及び逆直交変換することで、前記第2のビット精度の前記差分画素値を生成する第1逆量子化逆直交変換手段と、前記第1逆量子化逆直交変換手段により生成された前記第2のビット精度の前記差分画素値を前記第1のビット精度の差分画素値に変換することで、前記第1のビット精度の前記差分画素値を生成する変換手段とを備えてもよい。   Further, the inverse quantization inverse orthogonal transform means performs first quantization inverse transform that generates the difference pixel value with the second bit accuracy by performing inverse quantization and inverse orthogonal transform on the quantized orthogonal transform coefficient. The first bit precision difference pixel value generated by the orthogonal transformation means and the first inverse quantization inverse orthogonal transformation means is converted into the first bit precision difference pixel value, thereby generating the first bit precision difference pixel value. Conversion means for generating the difference pixel value with a bit accuracy of.

この構成によれば、変換手段は、ビット精度の高い第2のビット精度の差分画素値の下位ビットを丸める等の簡単な処理により、第1のビット精度の差分画素値を形成することができる。よって、本発明に係る画像復号化装置は、第1のビット精度及び第2のビット精度の差分画素値を容易に生成することができる。   According to this configuration, the conversion unit can form the first pixel precision difference pixel value by a simple process such as rounding the lower bits of the second bit precision difference pixel value with high bit precision. . Therefore, the image decoding apparatus according to the present invention can easily generate the difference pixel values having the first bit accuracy and the second bit accuracy.

また、前記逆量子化逆直交変換手段は、前記量子化直交変換係数を逆量子化及び逆直交変換することで、前記第1のビット精度の前記差分画素値を生成する第1逆量子化逆直交変換手段と、前記量子化直交変換係数を逆量子化及び逆直交変換することで、前記第2のビット精度の前記差分画素値を生成する第2逆量子化逆直交変換手段とを備えてもよい。   In addition, the inverse quantization inverse orthogonal transform unit performs first quantization inverse transform that generates the difference pixel value with the first bit precision by performing inverse quantization and inverse orthogonal transform on the quantized orthogonal transform coefficient. An orthogonal transform unit; and a second inverse quantization inverse orthogonal transform unit that generates the difference pixel value with the second bit precision by performing inverse quantization and inverse orthogonal transform on the quantized orthogonal transform coefficient. Also good.

また、前記画像復号化装置は、さらに、前記第1加算手段により加算された画像データのマクロブロック境界のノイズを低減するデブロックフィルタを備え、前記第1メモリ手段は、前記デブロックフィルタによりノイズを低減された画像データを参照画像として保持してもよい。   The image decoding apparatus further includes a deblocking filter for reducing noise at a macroblock boundary of the image data added by the first adding unit, and the first memory unit uses the deblocking filter to reduce noise. The image data with reduced image may be stored as a reference image.

この構成によれば、本発明に係る画像復号化装置は、H.264規格の画像データを復号化することができる。   According to this configuration, the image decoding apparatus according to the present invention is an H.264 standard. H.264 standard image data can be decoded.

また、本発明に係る画像復号化方法は、符号化データを可変長復号化することで量子化直交変換係数を生成する可変長復号化ステップと、前記量子化直交変換係数を逆量子化及び逆直交変換することで、第1のビット精度の差分画素値及び前記第1のビット精度より精度の高い第2のビット精度の差分画素値を生成する逆量子化逆直交変換ステップと、前記第1のビット精度の1以上の参照画像を第1メモリ手段に保持する第1の蓄積ステップと、第1メモリ手段に保持される1以上の参照画像のうち前記逆量子化逆直交変換ステップで生成された前記第1のビット精度の前記差分画素値に対応する参照画像と、当該差分画素値とを加算し、前記第1メモリ手段に参照画像として保持させる第1加算ステップと、前記第1メモリ手段に保持される前記1以上の参照画像のうち前記逆量子化逆直交変換ステップで生成された前記第2のビット精度の前記差分画素値に対応する参照画像と、当該差分画素値とを加算することで、前記第2のビット精度のマクロブロック単位の画像データを生成する第2加算ステップと、前記第2加算ステップで生成された前記マクロブロック単位の画像データにノイズを低減するためのフィルタ処理を行うフィルタステップと、前記フィルタステップでフィルタ処理された前記マクロブロック単位の画像データを第2メモリ手段に蓄積する第2の蓄積ステップと、前記第2メモリ手段に蓄積される前記第2のビット精度の画像データを、フィールド単位又はフレーム単位で出力する出力ステップとを含む。   The image decoding method according to the present invention also includes a variable length decoding step for generating a quantized orthogonal transform coefficient by variable length decoding encoded data, and inverse quantization and inverse processing of the quantized orthogonal transform coefficient. An inverse quantization inverse orthogonal transform step of generating a difference pixel value having a first bit accuracy and a difference pixel value having a second bit accuracy higher than the first bit accuracy by performing orthogonal transform; The first accumulating step of holding one or more reference images of bit accuracy in the first memory means and the inverse quantization inverse orthogonal transform step of the one or more reference images held in the first memory means A first addition step of adding the reference image corresponding to the difference pixel value of the first bit precision and the difference pixel value and causing the first memory means to hold the reference image as a reference image; and the first memory means Held in Adding the reference image corresponding to the difference pixel value of the second bit precision generated in the inverse quantization inverse orthogonal transform step among the one or more reference images, and the difference pixel value, A second adding step for generating image data in units of macroblocks of the second bit precision, and a filter for performing filter processing for reducing noise on the image data in units of macroblocks generated in the second adding step A second accumulating step for accumulating the image data in units of macroblocks filtered in the filtering step in a second memory means, and the second bit precision image accumulated in the second memory means An output step of outputting data in field units or frame units.

これによれば、フィルタステップで、マクロブロック単位の画像データに対してフィルタ処理を行う。これにより、本発明に係る画像復号化方法は、従来のフレーム単位又はフィールド単位の画像データに対してフィルタ処理を行う画像復号化方法に比べ、フィルタ処理を行うフィルタ手段(ポストフィルタ)の回路規模を小さくすることができる。例えば、画素の画素信号が順番に読み出される方向(例えば、水平方向)と、直交する方向(例えば、垂直方向)のフィルタ処理を行う場合、従来の画像復号化方法では、フィルタ手段に、フレームの横方向の画素数分の遅延回路が必要になるのに対して、本発明に係る画像復号化方法では、フィルタ手段がマクロブロックの横方向の画素数分の遅延回路を備えればよい。   According to this, filter processing is performed on image data in units of macroblocks in the filter step. As a result, the image decoding method according to the present invention has a circuit scale of filter means (post filter) for performing filter processing, as compared with a conventional image decoding method for performing filter processing on image data in units of frames or fields. Can be reduced. For example, when performing filter processing in a direction in which pixel signals of pixels are sequentially read (for example, the horizontal direction) and a direction orthogonal to the direction (for example, the vertical direction), in the conventional image decoding method, the filter means Whereas a delay circuit corresponding to the number of pixels in the horizontal direction is required, in the image decoding method according to the present invention, the filter means may include a delay circuit corresponding to the number of pixels in the horizontal direction of the macroblock.

また、本発明に係る集積回路は、符号化データを可変長復号化することで量子化直交変換係数を生成する可変長復号化手段と、前記量子化直交変換係数を逆量子化及び逆直交変換することで、第1のビット精度の差分画素値及び前記第1のビット精度より精度の高い第2のビット精度の差分画素値を生成する逆量子化逆直交変換手段と、前記第1のビット精度の1以上の参照画像を保持する第1メモリ手段と、前記第1メモリ手段に保持される前記1以上の参照画像のうち前記逆量子化逆直交変換手段により生成された前記第1のビット精度の前記差分画素値に対応する参照画像と、当該差分画素値とを加算し、前記第1メモリ手段に参照画像として保持させる第1加算手段と、前記第1メモリ手段に保持される前記1以上の参照画像のうち前記逆量子化逆直交変換手段により生成された前記第2のビット精度の前記差分画素値に対応する参照画像と、当該差分画素値とを加算することで、前記第2のビット精度のマクロブロック単位の画像データを生成する第2加算手段と、前記第2加算手段により生成された前記マクロブロック単位の画像データにノイズを低減するためのフィルタ処理を行うフィルタ手段と、前記フィルタ手段によりフィルタ処理された前記マクロブロック単位の画像データを蓄積し、前記第2のビット精度のフィールド単位又はフレーム単位の画像データを出力する第2メモリ手段とを備える。   The integrated circuit according to the present invention includes variable length decoding means for generating quantized orthogonal transform coefficients by variable length decoding encoded data, and inverse quantization and inverse orthogonal transform of the quantized orthogonal transform coefficients. An inverse-quantized inverse orthogonal transform means for generating a difference pixel value having a first bit precision and a difference pixel value having a second bit precision higher than the first bit precision, and the first bit First memory means for holding one or more reference images with accuracy, and the first bit generated by the inverse quantization inverse orthogonal transform means among the one or more reference images held in the first memory means A reference image corresponding to the difference pixel value of accuracy and the difference pixel value are added together, and the first addition unit causes the first memory unit to hold the reference image as the reference image, and the first memory unit holds the first image. Of the above reference images The second bit-accuracy macroblock is obtained by adding a reference image corresponding to the second-bit-accuracy difference pixel value generated by the inverse quantization inverse orthogonal transform means and the difference-pixel value. Second adding means for generating image data in units, filter means for performing filter processing for reducing noise on the image data in units of macroblocks generated by the second adding means, and filter processing by the filter means And second memory means for storing the image data in units of macroblocks and outputting the image data in field units or frame units with the second bit precision.

この構成によれば、フィルタ手段は、マクロブロック単位の画像データに対してフィルタ処理を行う。これにより、本発明に係る集積回路は、従来のフレーム単位又はフィールド単位の画像データに対してフィルタ処理を行う集積回路に比べ、フィルタ手段(ポストフィルタ)の回路規模を小さくすることができる。例えば、画素の画素信号が順番に読み出される方向(例えば、水平方向)と、直交する方向(例えば、垂直方向)のフィルタ処理を行う場合、従来の集積回路では、フレームの横方向の画素数分の遅延回路が必要になるのに対して、本発明に係る集積回路は、マクロブロックの横方向の画素数分の遅延回路を備えればよい。   According to this configuration, the filter means performs a filtering process on the image data in units of macroblocks. As a result, the integrated circuit according to the present invention can reduce the circuit scale of the filter means (post filter) as compared with the conventional integrated circuit that performs the filtering process on the image data in frame units or field units. For example, when performing filter processing in a direction in which pixel signals of pixels are sequentially read (for example, the horizontal direction) and a direction orthogonal to the direction (for example, the vertical direction), in a conventional integrated circuit, the number of pixels in the horizontal direction of the frame On the other hand, the integrated circuit according to the present invention only needs to include a delay circuit for the number of pixels in the horizontal direction of the macroblock.

なお、本発明は、このような画像復号化装置及び画像復号化方法として実現することができるだけでなく、画像復号化方法に含まれる特徴的なステップをコンピュータに実行させるプログラムとして実現したりすることもできる。そして、そのようなプログラムは、CD−ROM等の記録媒体やインターネット等の伝送媒体を介して流通させることができるのは言うまでもない。   The present invention can be realized not only as such an image decoding apparatus and image decoding method, but also as a program for causing a computer to execute characteristic steps included in the image decoding method. You can also. Needless to say, such a program can be distributed via a recording medium such as a CD-ROM or a transmission medium such as the Internet.

本発明は、ポストフィルタの回路規模を小さくすることができるとともに、量子化パラメータを利用した適応的なフィルタ処理をより簡単な制御で実現可能とした画像復号化装置及び画像復号化方法を提供することができる。   The present invention provides an image decoding apparatus and an image decoding method capable of reducing the circuit scale of a post filter and realizing an adaptive filter process using a quantization parameter with simpler control. be able to.

以下、本発明に係る画像復号化装置の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of an image decoding apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(実施の形態1)
本発明の実施の形態1に係る画像復号化装置は、マクロブロック単位のデコード画像に対して、フィルタ処理を行うポストフィルタを備える。これにより、ポストフィルタの回路規模を小さくすることができる。
(Embodiment 1)
The image decoding apparatus according to Embodiment 1 of the present invention includes a post filter that performs filter processing on a decoded image in units of macroblocks. As a result, the circuit scale of the post filter can be reduced.

まず、本発明の実施の形態に係る画像復号化装置の構成を説明する。
図1は、本発明の実施の形態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。なお、図10と同様の要素には同一の符号を付している。
First, the configuration of the image decoding apparatus according to the embodiment of the present invention will be described.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an image decoding apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the element similar to FIG.

図1に示す画像復号化装置100は、8ビット精度の画像データの入出力が規定された画像符号化規格(例えば、MPEG2)に準拠した画像復号化装置であり、8ビット精度の画像データを符号化して得られた符号データを復号化する。また、画像復号化装置100は、8ビット精度の画像データの入出力が規定された画像符号化規格に準拠しつつ、10ビット精度の画像データを符号化して得られた符号化データを復号化し、10ビット精度の画像データを出力する。   An image decoding apparatus 100 shown in FIG. 1 is an image decoding apparatus compliant with an image encoding standard (for example, MPEG2) in which input / output of 8-bit precision image data is defined. Code data obtained by encoding is decoded. In addition, the image decoding apparatus 100 decodes encoded data obtained by encoding 10-bit precision image data while conforming to an image encoding standard that defines input / output of 8-bit precision image data. Outputs 10-bit precision image data.

例えば、画像復号化装置100は、図9に示す画像符号化装置600により符号化された符号化データを10ビット精度の画像データに復号化し出力する。同時に、画像復号化装置100は、8ビット精度の画像データが入力された場合にも、画像データを10ビット精度で出力する。例えば、画像復号化装置100は、図7に示す画像符号化装置400により符号化された符号化データを10ビット精度の画像データに復号化し出力する。   For example, the image decoding apparatus 100 decodes the encoded data encoded by the image encoding apparatus 600 shown in FIG. 9 into 10-bit precision image data and outputs the decoded image data. At the same time, the image decoding apparatus 100 outputs image data with 10-bit accuracy even when 8-bit accuracy image data is input. For example, the image decoding apparatus 100 decodes the encoded data encoded by the image encoding apparatus 400 shown in FIG. 7 into 10-bit precision image data and outputs the decoded image data.

画像復号化装置100は、符号入力部1と、可変長復号化部2と、逆量子化逆直交変換部13と、画像データ変換部11と、加算部4と、メモリ5と、動き補償部6と、加算部14と、メモリ15と、ポストフィルタ20と、画像出力部17とを備える。   The image decoding apparatus 100 includes a code input unit 1, a variable length decoding unit 2, an inverse quantization inverse orthogonal transform unit 13, an image data conversion unit 11, an adder 4, a memory 5, and a motion compensation unit. 6, an adder 14, a memory 15, a post filter 20, and an image output unit 17.

符号入力部1は、図9に示す画像符号化装置600から出力された圧縮ストリームに含まれる符号データを蓄積する。また、符号入力部1は、画像符号化装置600から出力された符号データに対して、ヘッダの分離及び解析を行う。   The code input unit 1 accumulates code data included in the compressed stream output from the image encoding device 600 shown in FIG. The code input unit 1 also performs header separation and analysis on the code data output from the image encoding device 600.

可変長復号化部2は、符号入力部1によりヘッダの分離及び解析が行われた符号化データを可変長復号化することで、マクロブロック単位の量子化直交変換係数を生成する。   The variable length decoding unit 2 generates quantized orthogonal transform coefficients in units of macroblocks by variable length decoding the encoded data that has been subjected to header separation and analysis by the code input unit 1.

逆量子化逆直交変換部13は、可変長復号化部2により生成された量子化直交変換係数に、逆量子化処理及び逆直交変換処理を行うことで、11ビット精度のマクロブロック単位の差分画素値を生成する。   The inverse quantization inverse orthogonal transform unit 13 performs an inverse quantization process and an inverse orthogonal transform process on the quantized orthogonal transform coefficient generated by the variable length decoding unit 2 to thereby obtain a difference in macroblock units with 11-bit accuracy. Generate pixel values.

画像データ変換部11は、逆量子化逆直交変換部13により生成された11ビット精度の差分画素値を9ビット精度の差分画素値に変換することで、9ビット精度のマクロブロック単位の差分画素値を生成する。具体的には、画像データ変換部11は、11ビット精度の差分画素値の下位2ビットを丸めることで、9ビット精度の差分画素値を生成する。   The image data conversion unit 11 converts the difference pixel value with 11-bit accuracy generated by the inverse quantization inverse orthogonal transformation unit 13 into a difference pixel value with 9-bit accuracy, so that a difference pixel in macroblock units with 9-bit accuracy is obtained. Generate a value. Specifically, the image data conversion unit 11 generates a 9-bit precision difference pixel value by rounding the lower 2 bits of the 11-bit precision difference pixel value.

動き補償部6は、メモリ5に蓄積される参照画像を用いて、後から入力されるフレームの画像に対する8ビット精度のマクロブロック単位の予測画像データを生成する。具体的には、動き補償部6は、逆量子化逆直交変換部13により生成された9ビット精度の差分画素値に対応する参照画像フレームから、当該差分画素値のマクロブロックに対応する8ビット精度の予測画像データを生成し、加算部4及び14に出力する。   The motion compensation unit 6 uses the reference image stored in the memory 5 to generate predicted image data in units of macroblocks with an 8-bit accuracy for a frame image input later. Specifically, the motion compensation unit 6 uses the 8-bit corresponding to the macroblock of the difference pixel value from the reference image frame corresponding to the difference pixel value of 9-bit accuracy generated by the inverse quantization inverse orthogonal transform unit 13. Accurate predicted image data is generated and output to the adders 4 and 14.

加算部4は、画像データ変換部11により生成された9ビット精度の差分画素値と、動き補償部6から出力される8bit精度の予測画像データとを加算することで、8bit精度のマクロブロック単位の画像データであるデコード画像データを生成する。   The adder 4 adds the 9-bit precision difference pixel value generated by the image data converter 11 and the 8-bit precision predicted image data output from the motion compensator 6, thereby providing an 8-bit precision macroblock unit. Decoded image data, which is the image data of, is generated.

メモリ5は、加算部4により生成されたデコード画像データを蓄積する。メモリ5は、複数のマクロブロック単位のデコード画像データを蓄積し、フレーム単位又はフィールド単位の参照画像として保持する。   The memory 5 stores the decoded image data generated by the adding unit 4. The memory 5 stores decoded image data in units of a plurality of macro blocks and holds them as reference images in units of frames or fields.

ここで、加算部4、メモリ5及び動き補償部6から成るループ状の処理は、画像符号化装置600の加算部57、メモリ58及び動き補償部59からなるループ状の処理と、入力信号、処理内容及びbit精度が同一である。これにより、加算部57により生成されるローカルデコード画像と、加算部4により生成されるデコード画像データとは一致する。   Here, the loop-shaped process including the adder 4, the memory 5, and the motion compensator 6 includes a loop-shaped process including the adder 57, the memory 58, and the motion compensator 59 of the image encoding device 600, an input signal, Processing content and bit accuracy are the same. As a result, the local decoded image generated by the adding unit 57 and the decoded image data generated by the adding unit 4 match.

加算部14は、逆量子化逆直交変換部13により生成された11ビット精度の差分画素値と、動き補償部6から出力される8bit精度の予測画像データとを加算することで、10bit精度のマクロブロック単位のデコード画像データを生成する。   The adder 14 adds the difference pixel value with 11-bit accuracy generated by the inverse quantization inverse orthogonal transform unit 13 and the predicted image data with 8-bit accuracy output from the motion compensation unit 6, thereby adding 10-bit accuracy. Decode image data in units of macro blocks is generated.

ポストフィルタ20は、加算部14により生成されたデコード画像データに、符号化処理によって発生したノイズを低減するためのフィルタ処理を行う。具体的には、ポストフィルタ20は、デコード画像データに含まれる高周波成分を低減する処理を行う。例えば、ポストフィルタ20は、デコード画像データの垂直方向及び水平方向のそれぞれに対して、複数の画素の平均値を算出し、重み付けを行うことで、高周波成分を低減する。   The post filter 20 performs a filtering process for reducing noise generated by the encoding process on the decoded image data generated by the adding unit 14. Specifically, the post filter 20 performs processing to reduce high frequency components included in the decoded image data. For example, the post filter 20 calculates an average value of a plurality of pixels for each of the vertical direction and the horizontal direction of the decoded image data, and performs weighting to reduce high-frequency components.

また、ポストフィルタ20は、逆量子化逆直交変換部13において、所定のマクロブロックに対応する量子化直交変換係数の逆量子化に用いられた量子化パラメータに応じて、所定のマクロブロックのデコード画像データのフィルタ処理特性を変化させる。   Further, the post-filter 20 decodes a predetermined macroblock in the inverse quantization inverse orthogonal transform unit 13 according to the quantization parameter used for inverse quantization of the quantized orthogonal transform coefficient corresponding to the predetermined macroblock. Change the filtering characteristics of the image data.

メモリ15は、ポストフィルタ20によりフィルタ処理されたデコード画像データを蓄積する。メモリ15は、複数のマクロブロック単位のデコード画像データをフレーム単位又はフィールド単位のデコード画像として蓄積する。   The memory 15 stores the decoded image data filtered by the post filter 20. The memory 15 stores the decoded image data in units of a plurality of macro blocks as decoded images in units of frames or fields.

画像出力部17は、メモリ15に蓄積されるフレーム単位又はフィールド単位のデコード画像を10bit精度の画像データとして出力する。   The image output unit 17 outputs the decoded image in frame units or field units stored in the memory 15 as image data with 10-bit accuracy.

次に、本発明の実施の形態1に係る画像復号化装置100のポストフィルタ20の詳細な動作を説明する。   Next, detailed operation of the post filter 20 of the image decoding apparatus 100 according to Embodiment 1 of the present invention will be described.

図2はポストフィルタの処理イメージを示す図である。
図2(a)は、図10に示す従来の画像復号化装置700のポストフィルタ22が、メモリ15に蓄積されるフレーム単位のデコード画像であるデコード画像フレーム201に対して、3タップの垂直フィルタを掛けた場合の処理イメージを示す図である。なお、図2(a)では、2次元のイメージで表現しているが、実際は、デコード画像の各画素の画像データに対応する信号である画素信号が、順次入力される。具体的には、図2(a)に示したデコード画像フレーム201の左上端の画素211の画素信号から順番に右方向の画素の画素信号がメモリ15から読み出される。デコード画像フレーム201の右端の画素までの画素信号が読み出されると、次のラインの左端の画素212から順番に右方向の画素の画素信号が読み出される。
FIG. 2 is a diagram illustrating a processing image of the post filter.
2A shows a three-tap vertical filter in which the post filter 22 of the conventional image decoding apparatus 700 shown in FIG. It is a figure which shows the processing image at the time of multiplying. In FIG. 2A, a two-dimensional image is used, but actually, pixel signals that are signals corresponding to image data of each pixel of the decoded image are sequentially input. Specifically, the pixel signal of the pixel in the right direction is read from the memory 15 in order from the pixel signal of the pixel 211 at the upper left end of the decoded image frame 201 shown in FIG. When the pixel signals up to the rightmost pixel of the decoded image frame 201 are read, the pixel signals of the rightward pixels are read in order from the leftmost pixel 212 of the next line.

図2(a)に示すように、ポストフィルタ22により垂直フィルタ処理が行われる各画素間の距離はフレームの横方向の画素数分離れる。例えば、画素211と画素212との間の画素数は、デコード画像フレーム201の横方向の画素数Nfh分だけ離れる。これにより、ポストフィルタ22は、画素数Nfh分の遅延回路を備える必要がある。なお、図8に示す従来の画像復号化装置500のポストフィルタ21の動作もポストフィルタ22の動作と同様である。   As shown in FIG. 2A, the distance between the pixels on which the vertical filter processing is performed by the post filter 22 is separated by the number of pixels in the horizontal direction of the frame. For example, the number of pixels between the pixel 211 and the pixel 212 is separated by the number of pixels Nfh in the horizontal direction of the decoded image frame 201. Thus, the post filter 22 needs to include delay circuits for the number of pixels Nfh. Note that the operation of the post filter 21 of the conventional image decoding apparatus 500 shown in FIG. 8 is the same as the operation of the post filter 22.

図2(b)は、本発明の実施の形態1に係る画像復号化装置100のポストフィルタ20が、メモリ15に蓄積される前のマクロブロック単位のデコード画像データ221に対して、3タップの垂直フィルタを掛ける場合の処理イメージを示す図である。なお、図2(b)では、2次元のイメージで表現しているが、実際は、図2(b)に示したデコード画像データ221の左上端の画素211の画素信号から順番に右方向の画素の画素信号がポストフィルタ20に入力される。デコード画像データ221の右端の画素までの画素信号が入力されると、次のラインの左端の画素212から順番に右方向の画素の画素信号が入力される。このようにして、デコード画像データ221の右下端までの全ての画素の画素信号が入力されると、続いて左隣のデコード画像データ222の左上端の画素の画素信号から順番に右方向の画素の画素信号が入力される。   FIG. 2B shows that the post filter 20 of the image decoding apparatus 100 according to Embodiment 1 of the present invention has 3 taps with respect to the decoded image data 221 in units of macroblocks before being stored in the memory 15. It is a figure which shows the process image in the case of applying a vertical filter. In FIG. 2B, the image is expressed as a two-dimensional image. Actually, however, the pixels in the right direction in order from the pixel signal of the pixel 211 at the upper left corner of the decoded image data 221 shown in FIG. Are input to the post filter 20. When pixel signals up to the right end pixel of the decoded image data 221 are input, pixel signals of pixels in the right direction are input in order from the left end pixel 212 of the next line. In this way, when the pixel signals of all the pixels up to the lower right end of the decoded image data 221 are input, the pixels in the right direction are sequentially sequentially from the pixel signal of the upper left pixel of the decoded image data 222 adjacent to the left. The pixel signal is input.

図2(b)に示すように、ポストフィルタ20により垂直フィルタ処理が行われる各画素間の距離はマクロブロックの横方向の画素数分離れる。例えば、画素211と画素212との間の画素数は、デコード画像データ221の横方向の画素数Nmbh分だけ離れる。これにより、ポストフィルタ20は、画素数Nmbn分の遅延回路を備えればよいので、従来のポストフィルタ22に比べ、遅延回路の回路規模を縮小することができる。   As shown in FIG. 2B, the distance between the pixels on which the vertical filter processing is performed by the post filter 20 is separated by the number of pixels in the horizontal direction of the macroblock. For example, the number of pixels between the pixel 211 and the pixel 212 is separated by the number of pixels Nmbh in the horizontal direction of the decoded image data 221. As a result, the post filter 20 only needs to have a delay circuit for the number of pixels Nmbn, so that the circuit scale of the delay circuit can be reduced as compared with the conventional post filter 22.

すなわち、従来の画像復号化装置700では、3タップの垂直フィルタ処理を図2に示す画素211、212及び213に行う場合には、1フレームの2ライン分の画素+1画素、すなわち、2×Nfh+1画素の画像データを保持する必要がある。一方、本発明の実施の形態1に係る画像復号化装置100では、1マクロブロックの2ライン分の画素+1画素、すなわち、2×Nmb+1画素の画像データを保持すればよい。よって、本発明の実施の形態1に係る画像復号化装置100は、フィルタ処理に用いるメモリの容量を削減することができる。   That is, in the conventional image decoding apparatus 700, when 3-tap vertical filter processing is performed on the pixels 211, 212, and 213 shown in FIG. 2, two lines of pixels in one frame + 1 pixel, that is, 2 × Nfh + 1 It is necessary to hold pixel image data. On the other hand, in the image decoding apparatus 100 according to Embodiment 1 of the present invention, it is only necessary to hold image data of 2 lines of pixels + 1 pixel, that is, 2 × Nmb + 1 pixels, of one macroblock. Therefore, the image decoding apparatus 100 according to Embodiment 1 of the present invention can reduce the capacity of the memory used for the filter processing.

例えば、ハイビジョン画像に対して一般的に用いられるMPEG2及びH.264の符号化及び復号化の場合、1フレームの横方向の画素数Nfhは、有効部のみで1920画素となるのに対し、1マクロブロックの横方向の画素数Nmbhは16画素分なので、ポストフィルタ20の遅延回路及びメモリの規模を、ポストフィルタ22の遅延回路及びメモリの規模より大幅に減少させることができる。   For example, MPEG2 and H.264 commonly used for high-definition images. In the case of H.264 encoding and decoding, the number of horizontal pixels Nfh in one frame is 1920 pixels only in the effective portion, whereas the number of horizontal pixels Nmbh in one macroblock is 16 pixels. The scale of the delay circuit and the memory of the filter 20 can be significantly reduced from the scale of the delay circuit and the memory of the post filter 22.

また、符号化の際の量子化パラメータは、マクロブロック単位で決定される。よって、従来の画像復号化装置700では、画素信号がフレームの横方向に順番に入力されるため、フィルタ処理中に入力される画素信号が複数のマクロブロックを跨ぐことになり、適応的なフィルタ処理が行いにくい。一方、本発明の実施の形態1に係る画像復号化装置100では、マクロブロック単位で画素信号が入力されるので、量子化パラメータにあわせた適応的フィルタ処理が単純な制御により実現可能である。   Also, the quantization parameter at the time of encoding is determined on a macroblock basis. Therefore, in the conventional image decoding apparatus 700, since the pixel signals are sequentially input in the horizontal direction of the frame, the pixel signals input during the filtering process straddle a plurality of macroblocks, and an adaptive filter It is difficult to process. On the other hand, in the image decoding apparatus 100 according to Embodiment 1 of the present invention, since pixel signals are input in units of macroblocks, adaptive filter processing in accordance with quantization parameters can be realized by simple control.

以下、ポストフィルタ20の量子化パラメータにあわせた適応的なフィルタ処理の詳細について説明する。   Hereinafter, the details of adaptive filter processing in accordance with the quantization parameter of the post filter 20 will be described.

図3は、ポストフィルタ20のフィルタ処理の流れを示すフローチャートである。
図3に示すように、まず、ポストフィルタ20は、フィルタ処理を行うデコード画像データの、逆量子化逆直交変換部13において逆量子化に用いられた量子化パラメータ30を取得する(S101)。すなわち、ポストフィルタ20は、画像符号化装置600の直交変換量子化部63において量子化に用いられた量子化パラメータを取得する。なお、量子化パラメータは、符号入力部1に入力された符号化データに含まれ、逆量子化逆直交変換部13における逆量子化に用いられる。
FIG. 3 is a flowchart showing the flow of filter processing of the post filter 20.
As shown in FIG. 3, first, the post filter 20 acquires the quantization parameter 30 used for inverse quantization in the inverse quantization inverse orthogonal transform unit 13 of the decoded image data to be subjected to filter processing (S101). That is, the post filter 20 acquires the quantization parameter used for quantization in the orthogonal transform quantization unit 63 of the image encoding device 600. The quantization parameter is included in the encoded data input to the code input unit 1 and is used for inverse quantization in the inverse quantization inverse orthogonal transform unit 13.

次に、ポストフィルタ20は、取得された量子化パラメータ30に応じたフィルタ処理を行う。具体的には、量子化パラメータ30に含まれる量子化ステップが所定の値より粗い場合(S102でYes)、ポストフィルタ20は、高周波成分のゲインを大きく下げたフィルタ処理をデコード画像データに施す(S103)。ここで、量子化ステップとは、量子化の間隔を示す。すなわち、量子化ステップが粗い場合には符号化の精度が低く、量子化ステップが細かい場合には符号化の精度が高くなる。例えば、ポストフィルタ20は、ローパスフィルタのカットオフ周波数が下がる係数を選択しフィルタ処理を行う。具体的には、ポストフィルタ20は、垂直3タップフィルタ処理において、垂直方向の連続する3画素に対して1:2:1の重み付け係数を用いる。これにより、符号化の精度が低い場合には、高周波成分のゲインを大きく下げたフィルタ処理により符号化ノイズを低減することができる。   Next, the post filter 20 performs a filtering process according to the acquired quantization parameter 30. Specifically, when the quantization step included in the quantization parameter 30 is coarser than a predetermined value (Yes in S102), the post filter 20 performs a filtering process on the decoded image data with the gain of the high frequency component greatly reduced ( S103). Here, the quantization step indicates a quantization interval. That is, when the quantization step is coarse, the encoding accuracy is low, and when the quantization step is fine, the encoding accuracy is high. For example, the post filter 20 selects a coefficient that lowers the cutoff frequency of the low-pass filter and performs filter processing. Specifically, the post filter 20 uses a weighting factor of 1: 2: 1 for three consecutive pixels in the vertical direction in the vertical three-tap filter process. Thereby, when the encoding accuracy is low, the encoding noise can be reduced by the filter processing in which the gain of the high frequency component is greatly reduced.

また、量子化パラメータ30に含まれる量子化ステップが所定の値より細かい場合(S102でNo)、ポストフィルタ20は、ステップS103のフィルタ処理より高周波成分のゲインを余り下げないフィルタ処理をデコードブロックに行う(S104)。例えば、ポストフィルタ20は、ローパスフィルタのカットオフ周波数が上がる係数を選択しフィルタ処理を行う。具体的には、ポストフィルタ20は、垂直3タップフィルタ処理において、垂直方向の連続する3画素に対して1:5:1の重み付け係数を用いる。これにより、符号化の精度が低い場合には、フィルタ処理において高周波成分のゲインを余り下げないようにすることにより詳細な信号が保存される。   If the quantization step included in the quantization parameter 30 is finer than a predetermined value (No in S102), the post filter 20 uses a filter process that does not lower the gain of the high frequency component much more than the filter process in Step S103 as a decoding block. This is performed (S104). For example, the post filter 20 performs filter processing by selecting a coefficient that increases the cutoff frequency of the low-pass filter. Specifically, the post filter 20 uses a weighting factor of 1: 5: 1 for three consecutive pixels in the vertical direction in the vertical three-tap filter process. As a result, when the encoding accuracy is low, a detailed signal is stored by not reducing the gain of the high frequency component so much in the filter processing.

以上のように、本発明の実施の形態1に係る画像復号化装置100は、量子化パラメータに応じて適応的なフィルタ処理を行うことができる。また、上述したようにポストフィルタ20は、マクロブロック単位のデコード画像データに対してフィルタ処理を行うので、マクロブロック単位で決定される量子化パラメータに合わせたフィルタ処理を適応的に、単純な制御により実現することができる。   As described above, the image decoding apparatus 100 according to Embodiment 1 of the present invention can perform adaptive filter processing according to the quantization parameter. Further, as described above, the post filter 20 performs a filtering process on the decoded image data in units of macroblocks, and therefore adaptively and simply performs a filtering process in accordance with the quantization parameter determined in units of macroblocks. Can be realized.

ここで、加算部4により生成されるデコード画像データと、画像符号化装置600の加算部57により生成されるローカルデコード画像とは一致させる必要がある。よって、加算部4、メモリ5及び動き補償部6から成るループ状の処理は、画像符号化装置600の加算部57、メモリ58及び動き補償部59からなるループ状の処理と同じにする必要がある。例えば、図8に示す従来の画像復号化装置500においてポストフィルタ21をメモリ5の前段に配置すると、画像復号化装置500のループ状の処理と、画像符号化装置400のループ状の処理とが異なることになる。すなわち、従来の画像復号化装置500において、ポストフィルタ21をメモリ5の前段に配置し、マクロブロック単位でフィルタ処理を行うことはできない。   Here, the decoded image data generated by the adding unit 4 and the local decoded image generated by the adding unit 57 of the image encoding device 600 need to match. Therefore, the loop-like process including the adder 4, the memory 5, and the motion compensation unit 6 needs to be the same as the loop-like process including the adder 57, the memory 58, and the motion compensation unit 59 of the image encoding device 600. is there. For example, in the conventional image decoding device 500 shown in FIG. 8, when the post filter 21 is arranged in the previous stage of the memory 5, the loop processing of the image decoding device 500 and the loop processing of the image encoding device 400 are performed. Will be different. That is, in the conventional image decoding apparatus 500, the post filter 21 cannot be arranged in the front stage of the memory 5 and the filter process cannot be performed in units of macro blocks.

一方、本発明の実施の形態1に係る画像復号化装置100では、ループ状の処理に含まれない、10ビット精度の画像データを復号化するために必要であるメモリ15の前段にポストフィルタ20を配置することで、マクロブロック単位でフィルタ処理を行う。すなわち、本発明の実施の形態1に係る画像復号化装置100は、加算部4、メモリ5及び動き補償部6から成るループ状の処理を、画像符号化装置600の加算部57、メモリ58及び動き補償部59からなるループ状の処理と同じにしたまま、マクロブロック単位でのフィルタ処理が可能となる。   On the other hand, in the image decoding apparatus 100 according to Embodiment 1 of the present invention, the post-filter 20 is placed before the memory 15 that is necessary for decoding image data with 10-bit precision that is not included in the loop processing. By performing the processing, filter processing is performed in units of macroblocks. That is, the image decoding apparatus 100 according to Embodiment 1 of the present invention performs a loop-like process including the adder 4, the memory 5, and the motion compensator 6, as an adder 57, a memory 58, and an image encoder 600. Filter processing in units of macroblocks can be performed while maintaining the same processing as the loop processing composed of the motion compensation unit 59.

以上より、本発明の実施の形態1に係る画像復号化装置100は、符号化データを、8ビット精度の予測画像データを用いて復号化し、10ビット精度の画像データを出力する。すなわち、画像復号化装置100の加算部4、メモリ5及び動き補償部6から成るループ状の処理は、画像符号化装置600の加算部57、メモリ58及び動き補償部59からなるループ状の処理と、入力信号、処理内容及びbit精度が同一である。よって、加算部57により生成されるローカルデコード画像と、加算部4により生成されるデコード画像とは一致する。これにより、画像復号化装置100は、画像符号化装置600により符号化された符号化データを復号化することができる。すなわち、画像復号化装置100は、10ビット精度の画像データが、8ビット精度の画像データの入出力が規定された画像符号化規格に準拠して符号化された符号化データを復号化することができる。   As described above, the image decoding apparatus 100 according to Embodiment 1 of the present invention decodes encoded data using predicted image data with 8-bit accuracy, and outputs image data with 10-bit accuracy. That is, the loop-like process including the adder 4, the memory 5, and the motion compensation unit 6 of the image decoding device 100 is the loop-like process including the adder 57, the memory 58, and the motion compensation unit 59 of the image encoding device 600. The input signal, the processing content, and the bit accuracy are the same. Therefore, the local decoded image generated by the adding unit 57 matches the decoded image generated by the adding unit 4. Thereby, the image decoding apparatus 100 can decode the encoded data encoded by the image encoding apparatus 600. That is, the image decoding apparatus 100 decodes encoded data in which 10-bit precision image data is encoded in accordance with an image encoding standard that defines input / output of 8-bit precision image data. Can do.

また、画像復号化装置100の加算部4、メモリ5及び動き補償部6から成るループ状の処理は、画像符号化装置400の加算部57、メモリ58及び動き補償部59からなるループ状の処理と、入力信号、処理内容及びbit精度が同一である。よって、加算部57により生成されるローカルデコード画像と、加算部4により生成されるデコード画像とは一致する。これにより、画像復号化装置100は、画像符号化装置400により符号化された符号化データを復号化することができる。すなわち、画像復号化装置100は、8ビット精度の画像データが、8ビット精度の画像データの入出力が規定された画像符号化規格に準拠して符号化された符号化データを復号化することができる。   In addition, the loop-like process including the adder 4, the memory 5, and the motion compensation unit 6 of the image decoding device 100 is the loop-like process including the adder 57, the memory 58, and the motion compensation unit 59 of the image encoding device 400. The input signal, the processing content, and the bit accuracy are the same. Therefore, the local decoded image generated by the adding unit 57 matches the decoded image generated by the adding unit 4. Thereby, the image decoding apparatus 100 can decode the encoded data encoded by the image encoding apparatus 400. That is, the image decoding apparatus 100 decodes encoded data in which 8-bit precision image data is encoded in accordance with an image encoding standard that defines input / output of 8-bit precision image data. Can do.

すなわち、本発明の実施の形態1に係る画像復号化装置100は、通常の符号化方式との互換性を維持したまま(規格準拠したまま)で、高ビット精度の画像を復号化することができる。よって、本発明の実施の形態1に係る画像復号化装置100を備える再生装置は、符号化方式が既に規格化された放送及び記録メディアであっても、従来の再生装置と互換性を損なうことなく、より高精度かつ圧縮歪の少ない良好な画像の送受信または記録再生が可能となる。   That is, the image decoding apparatus 100 according to Embodiment 1 of the present invention can decode a high-bit-accuracy image while maintaining compatibility with a normal encoding method (while maintaining standards compliance). it can. Therefore, the playback device including the image decoding device 100 according to Embodiment 1 of the present invention impairs compatibility with the conventional playback device even if the encoding method is already standardized broadcasting and recording media. Therefore, it is possible to transmit / receive or record / reproduce a good image with higher accuracy and less compression distortion.

さらに、本発明の実施の形態1に係る画像復号化装置100のポストフィルタ20は、メモリ15に蓄積される前の、マクロブロック単位のデコード画像データにフィルタ処理を行う。これにより、本発明の実施の形態1に係る画像復号化装置100は、従来のフレーム単位又はフィールド単位のデコード画像に対してフィルタ処理を行う画像復号化装置700に比べ、ポストフィルタ20の回路規模を小さくすることができる。例えば、画素の画素信号が順番に読み出される水平方向と直交する垂直方向のフィルタ処理を行う場合、従来の画像復号化装置700では、フレームの横方向の画素数Nfh分の遅延回路が必要になるのに対して、本発明の実施の形態1に係る画像復号化装置100は、マクロブロックの横方向の画素数Nmbh分の遅延回路を備えればよい。   Furthermore, the post filter 20 of the image decoding apparatus 100 according to Embodiment 1 of the present invention performs a filtering process on the decoded image data in units of macroblocks before being stored in the memory 15. As a result, the image decoding apparatus 100 according to Embodiment 1 of the present invention has a circuit scale of the post filter 20 as compared with the image decoding apparatus 700 that performs the filtering process on the conventional decoded image in frame units or field units. Can be reduced. For example, when performing a filtering process in the vertical direction orthogonal to the horizontal direction in which pixel signals of pixels are sequentially read, the conventional image decoding device 700 requires a delay circuit for the number of pixels Nfh in the horizontal direction of the frame. On the other hand, the image decoding apparatus 100 according to Embodiment 1 of the present invention may include a delay circuit for the number of pixels Nmbh in the horizontal direction of the macroblock.

さらに、本発明の実施の形態1に係る画像復号化装置100は、マクロブロック単位で決定される量子化パラメータ30を用いて、マクロブロック単位で入力されるデコード画像データに対するフィルタ処理を行う。これにより、本発明に係る画像復号化装置100は、量子化パラメータを用いた適応的なフィルタ処理をより簡単な制御で実現できる。   Furthermore, the image decoding apparatus 100 according to Embodiment 1 of the present invention performs a filtering process on decoded image data input in units of macroblocks using the quantization parameter 30 determined in units of macroblocks. Thereby, the image decoding apparatus 100 according to the present invention can realize adaptive filter processing using a quantization parameter with simpler control.

さらに、本発明の実施の形態1に係る画像復号化装置100のポストフィルタ20は、量子化ステップが粗く符号化の精度が低い場合に高周波成分のゲインを大きく下げたフィルタ処理を行う。これにより、精度が低い符号化の際にデコード画像に生じるノイズを低減することができる。また、ポストフィルタ20は、量子化ステップが細かく符号化の精度が高い場合には高周波成分のゲインを余り下げないフィルタ処理を行う。これにより、精度の高い画像データをそのまま出力することができる。すなわち、本発明の実施の形態1に係る画像復号化装置100は、符号化の精度に応じた最適なフィルタ処理を行うことができる。   Furthermore, the post filter 20 of the image decoding apparatus 100 according to Embodiment 1 of the present invention performs a filtering process in which the gain of the high frequency component is greatly reduced when the quantization step is coarse and the encoding accuracy is low. Thereby, it is possible to reduce noise generated in the decoded image at the time of encoding with low accuracy. Further, the post filter 20 performs a filter process that does not significantly reduce the gain of the high frequency component when the quantization step is fine and the encoding accuracy is high. Thereby, highly accurate image data can be output as it is. That is, the image decoding apparatus 100 according to Embodiment 1 of the present invention can perform an optimal filter process according to the encoding accuracy.

さらに、本発明の実施の形態1に係る画像復号化装置100では、ビット精度の高い11ビット精度の差分画素値の下位ビットを丸める等の簡単な処理により、画像データ変換部11が9ビット精度の差分画素値を形成する。よって、本発明の実施の形態1に係る画像復号化装置100は、9ビット精度及び11ビット精度の差分画素値を容易に生成することができる。   Furthermore, in the image decoding apparatus 100 according to Embodiment 1 of the present invention, the image data conversion unit 11 performs the 9-bit accuracy by performing a simple process such as rounding the lower bits of the 11-bit accuracy difference pixel value with high bit accuracy. Are formed. Therefore, the image decoding apparatus 100 according to Embodiment 1 of the present invention can easily generate differential pixel values with 9-bit accuracy and 11-bit accuracy.

なお、上記説明では、ポストフィルタ20は、3タップの垂直フィルタ処理を行うとしたが、タップ数は3タップに限定されるものではない。また、ポストフィルタ20は、水平フィルタ処理を行ってもよい。また、ポストフィルタ20は、フィールド間のフィルタ処理及びフレーム間の時間方向を含めたフィルタ処理を用いてもよい。   In the above description, the post filter 20 performs the 3-tap vertical filter process, but the number of taps is not limited to 3 taps. Further, the post filter 20 may perform horizontal filter processing. Further, the post filter 20 may use a filtering process including a filtering process between fields and a time direction between frames.

また、上記説明では、ポストフィルタ20は、量子化ステップに応じたフィルタ処理を行うとしたが、符号化データのピクチャタイプに応じてフィルタ処理を行ってもよい。具体的には、ポストフィルタ20は、ピクチャタイプがBピクチャの場合には、高周波成分のゲインを大きく下げたフィルタ処理を行う。具体的には、ポストフィルタ20は、ローパスフィルタのカットオフ周波数が下がる係数を選択しフィルタ処理を行う。例えば、ポストフィルタ20は、垂直3タップフィルタ処理において、垂直方向の連続する3画素に対して1:2:1の重み付け係数を用いる。また、ポストフィルタ20は、ピクチャタイプがIピクチャ又はPピクチャの場合には、高周波成分のゲインを余り下げないフィルタ処理を行う。具体的には、ポストフィルタ20は、ローパスフィルタのカットオフ周波数が上がる係数を選択しフィルタ処理を行う。例えば、ポストフィルタ20は、垂直3タップフィルタ処理において、垂直方向の連続する3画素に対して1:5:1の重み付け係数を用いる。なお、Iピクチャはフレーム内での予測符号化を行うピクチャであり、Pピクチャは1方向のフレーム間で予測符号化を行うピクチャであり、Bピクチャは2方向のフレーム間で予測を行うピクチャである。   In the above description, the post filter 20 performs the filtering process according to the quantization step, but the filtering process may be performed according to the picture type of the encoded data. Specifically, when the picture type is a B picture, the post filter 20 performs a filter process in which the gain of the high frequency component is greatly reduced. Specifically, the post filter 20 selects a coefficient that lowers the cutoff frequency of the low-pass filter and performs filter processing. For example, the post filter 20 uses a weighting factor of 1: 2: 1 for three consecutive pixels in the vertical direction in the vertical three-tap filter process. Further, when the picture type is an I picture or a P picture, the post filter 20 performs a filter process that does not significantly reduce the gain of the high frequency component. Specifically, the post filter 20 performs a filter process by selecting a coefficient that increases the cutoff frequency of the low-pass filter. For example, the post filter 20 uses a weighting factor of 1: 5: 1 for three consecutive pixels in the vertical direction in the vertical three-tap filter process. The I picture is a picture that performs predictive coding within a frame, the P picture is a picture that performs predictive coding between frames in one direction, and the B picture is a picture that performs prediction between frames in two directions. is there.

(実施の形態2)
本発明の実施の形態2に係る画像復号化装置は、実施の形態1に係る画像復号化装置100の変形例である。本発明の実施の形態2に係る画像復号化装置は、マクロブロック単位のデコード画像データにポストフィルタ処理を加えるという本発明の特徴を変更せずに、画像復号化装置の構成を変更した例である。
(Embodiment 2)
The image decoding apparatus according to Embodiment 2 of the present invention is a modification of the image decoding apparatus 100 according to Embodiment 1. The image decoding apparatus according to Embodiment 2 of the present invention is an example in which the configuration of the image decoding apparatus is changed without changing the feature of the present invention in which post-filter processing is added to decoded image data in units of macroblocks. is there.

図4は、本発明の実施の形態2に係る画像復号化装置の構成を示すブロック図である。なお、図1と同様の要素には同一の符号を付しており、詳細な説明は省略する。   FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the image decoding apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. Elements similar to those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図4に示す画像復号化装置200は、図1に示す画像復号化装置100に対して、画像データ変換部11の代わりに逆量子化逆直交変換部3を備える。   The image decoding apparatus 200 illustrated in FIG. 4 includes an inverse quantization inverse orthogonal transform unit 3 instead of the image data conversion unit 11 with respect to the image decoding apparatus 100 illustrated in FIG.

画像復号化装置200は、8ビット精度の画像データの入出力が規定された画像符号化規格(例えば、MPEG2)に準拠した画像復号化装置であり、8ビット精度の画像データを符号化して得られた符号データを復号化する。また、画像復号化装置200は、10ビット精度で可変長符号化された画像データを復号化し、10ビット精度の画像データを出力する。例えば、画像復号化装置200は、図9に示す画像符号化装置600により符号化された符号化データを10ビット精度の画像データに復号化し出力する。   The image decoding apparatus 200 is an image decoding apparatus that complies with an image encoding standard (for example, MPEG2) in which input / output of 8-bit precision image data is defined, and is obtained by encoding 8-bit precision image data. The encoded data is decoded. The image decoding apparatus 200 also decodes image data that has been variable-length encoded with 10-bit accuracy, and outputs 10-bit accuracy image data. For example, the image decoding apparatus 200 decodes the encoded data encoded by the image encoding apparatus 600 shown in FIG. 9 into 10-bit precision image data and outputs the decoded image data.

画像復号化装置200は、符号入力部1と、可変長復号化部2と、逆量子化逆直交変換部3と、と、加算部4と、メモリ5と、動き補償部6と、逆量子化逆直交変換部13と、加算部14と、メモリ15と、ポストフィルタ20と、画像出力部17とを備える。   The image decoding apparatus 200 includes a code input unit 1, a variable length decoding unit 2, an inverse quantization inverse orthogonal transform unit 3, an addition unit 4, a memory 5, a motion compensation unit 6, and an inverse quantum. The inverse inverse orthogonal transform unit 13, the addition unit 14, the memory 15, the post filter 20, and the image output unit 17 are provided.

逆量子化逆直交変換部3は、可変長復号化部2により生成された量子化直交変換係数に、逆量子化処理及び逆直交変換処理を行うことで、9ビット精度の差分画素値を生成する。   The inverse quantization inverse orthogonal transform unit 3 generates a difference pixel value with 9-bit accuracy by performing an inverse quantization process and an inverse orthogonal transform process on the quantized orthogonal transform coefficient generated by the variable length decoding unit 2. To do.

加算部4は、逆量子化逆直交変換部3により生成された9ビット精度の差分画素値と、動き補償部6から出力される8bit精度の予測画像データとを加算することで、8bit精度のマクロブロック単位のデコード画像データを生成する。   The adder 4 adds the 9-bit accuracy difference pixel value generated by the inverse quantization inverse orthogonal transform unit 3 and the 8-bit accuracy predicted image data output from the motion compensation unit 6, thereby obtaining 8-bit accuracy. Decode image data in units of macro blocks is generated.

以上の構成より、本発明の実施の形態2に係る画像復号化装置200は、実施の形態1に係る画像復号化装置100と同様に、通常の符号化方式との互換性を維持したままで、高ビット精度の画像を復号化することができる。また、本発明の実施の形態2に係る画像復号化装置200は、従来のフレーム単位又はフィールド単位の画像データに対してフィルタ処理を行う画像復号化装置700に比べ、ポストフィルタ20の回路規模を小さくすることができる。また、本発明の実施の形態2に係る画像復号化装置200は、量子化パラメータを用いた適応的なフィルタ処理をより簡単な制御で実現できる。   With the above configuration, the image decoding apparatus 200 according to Embodiment 2 of the present invention maintains compatibility with a normal encoding scheme, as with the image decoding apparatus 100 according to Embodiment 1. High-bit precision images can be decoded. In addition, the image decoding apparatus 200 according to Embodiment 2 of the present invention has a circuit scale of the post filter 20 as compared with the conventional image decoding apparatus 700 that performs filter processing on image data in frame units or field units. Can be small. Also, the image decoding apparatus 200 according to Embodiment 2 of the present invention can realize adaptive filter processing using quantization parameters with simpler control.

(実施の形態3)
本発明の実施の形態3に係る画像復号化装置は、実施の形態1に係る画像復号化装置100の変形例である。本発明の実施の形態3では、マクロブロック単位のデコード画像データにポストフィルタ処理を加えるという本発明の特徴を変更せずに、デブロックフィルタを用いた画像符号化規格(例えば、H.264規格)に対応する画像復号化装置について説明する。
(Embodiment 3)
The image decoding apparatus according to Embodiment 3 of the present invention is a modification of the image decoding apparatus 100 according to Embodiment 1. In Embodiment 3 of the present invention, an image coding standard using a deblocking filter (for example, the H.264 standard) is not changed without changing the feature of the present invention that post-filter processing is added to decoded image data in units of macroblocks. ) Will be described.

まず、H.264規格に対応した画像符号化装置について説明する。
図5は、H.264規格に対応した画像符号化装置の構成を示すブロック図である。なお、図9と同様の要素には同一の符号を付しており、詳細な説明は省略する。
First, H. An image encoding device corresponding to the H.264 standard will be described.
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an image encoding device corresponding to the H.264 standard. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the element similar to FIG. 9, and detailed description is abbreviate | omitted.

図5に示す画像符号化装置601は、図9に示す画像符号化装置600の構成に加え、さらに、デブロックフィルタ71を備える。   An image encoding device 601 shown in FIG. 5 further includes a deblocking filter 71 in addition to the configuration of the image encoding device 600 shown in FIG.

デブロックフィルタ71は、加算部57により生成されたローカルデコード画像のマクロブロック境界に生じるノイズを低減する。デブロックフィルタ71のフィルタ特性は画像符号化装置601が決定し、その特性を示すフィルタ特性データが画像符号化データとともに画像符号化装置601から出力される。   The deblocking filter 71 reduces noise generated at the macroblock boundary of the local decoded image generated by the adding unit 57. The filter characteristic of the deblocking filter 71 is determined by the image encoding device 601, and filter characteristic data indicating the characteristic is output from the image encoding device 601 together with the encoded image data.

メモリ58は、デブロックフィルタ71によりノイズを低減されたローカルデコード画像を蓄積する。   The memory 58 stores the local decoded image in which noise is reduced by the deblocking filter 71.

以上の構成により、画像符号化装置601は、H.264規格に対応した10ビット精度の画像データを符号化し、符号化データを出力する。   With the above-described configuration, the image encoding device 601 has the H.264 format. It encodes 10-bit precision image data corresponding to the H.264 standard and outputs encoded data.

次に、本発明の実施の形態3に係る画像復号化装置について説明する。
図6は、本発明の実施の形態3に係る画像復号化装置の構成を示すブロック図である。なお、図1と同様の要素には同一の符号を付しており詳細な説明は省略する。
Next, an image decoding apparatus according to Embodiment 3 of the present invention will be described.
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of an image decoding apparatus according to Embodiment 3 of the present invention. Elements similar to those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図6に示す画像復号化装置300は、図1に示す画像復号化装置100の構成に加えて、さらに、デブロックフィルタ31を備える。   The image decoding apparatus 300 illustrated in FIG. 6 further includes a deblocking filter 31 in addition to the configuration of the image decoding apparatus 100 illustrated in FIG.

図6に示す画像復号化装置300は、H.264規格の、8ビット精度の画像データの入出力が規定されたプロファイルに準拠した画像復号化装置である。すなわち、画像復号化装置300は、8ビット精度の画像データがH.264により符号化された符号データを復号化する。また、画像復号化装置300は、10ビット精度で可変長符号化された画像データを復号化し、10ビット精度の画像データを出力する。例えば、画像復号化装置300は、図5に示す画像符号化装置601により符号化された符号化データを復号化し10ビット精度の画像データを出力する。   The image decoding apparatus 300 shown in FIG. This is an image decoding device that complies with the H.264 standard and a profile that defines input / output of 8-bit precision image data. That is, the image decoding apparatus 300 receives 8-bit precision image data as H.264. The encoded data encoded by H.264 is decoded. The image decoding apparatus 300 decodes image data that has been variable-length encoded with 10-bit accuracy, and outputs 10-bit accuracy image data. For example, the image decoding apparatus 300 decodes the encoded data encoded by the image encoding apparatus 601 shown in FIG. 5 and outputs 10-bit precision image data.

画像復号化装置300は、符号入力部1と、可変長復号化部2と、逆量子化逆直交変換部13と、画像データ変換部11と、加算部4と、メモリ5と、動き補償部6と、加算部14と、メモリ15と、ポストフィルタ20と、画像出力部17と、デブロックフィルタ31とを備える。   The image decoding apparatus 300 includes a code input unit 1, a variable length decoding unit 2, an inverse quantization inverse orthogonal transform unit 13, an image data transform unit 11, an adder 4, a memory 5, and a motion compensation unit. 6, an adder 14, a memory 15, a post filter 20, an image output unit 17, and a deblock filter 31.

デブロックフィルタ31は、加算部4により生成されたデコード画像データのマクロブロック境界に生じるノイズを低減する。このとき、画像復号化装置300は、画像符号化装置601から出力されたフィルタ特性データを用いて、デブロックフィルタ31のフィルタ特性を決定する。従って、画像符号化装置601におけるデブロックフィルタ71のフィルタ特性と、画像復号化装置300におけるデブロックフィルタ31のフィルタ特性とが一致する。   The deblock filter 31 reduces noise generated at the macroblock boundary of the decoded image data generated by the adder 4. At this time, the image decoding apparatus 300 determines the filter characteristic of the deblocking filter 31 using the filter characteristic data output from the image encoding apparatus 601. Therefore, the filter characteristic of the deblocking filter 71 in the image coding apparatus 601 matches the filter characteristic of the deblocking filter 31 in the image decoding apparatus 300.

メモリ5は、デブロックフィルタ31によりノイズを低減されたデコード画像データを蓄積する。   The memory 5 stores the decoded image data whose noise is reduced by the deblocking filter 31.

ここで、加算部4、デブロックフィルタ31、メモリ5及び動き補償部6から成るループ状の処理は、画像符号化装置601の加算部57、デブロックフィルタ71、メモリ58及び動き補償部59からなるループ状の処理と、入力信号、処理内容及びbit精度が同一である。これにより、加算部57により生成されるローカルデコード画像と、加算部4により生成されるデコード画像データとは一致する。   Here, a loop-like process including the adder 4, the deblock filter 31, the memory 5, and the motion compensation unit 6 is performed from the adder 57, the deblock filter 71, the memory 58, and the motion compensation unit 59 of the image encoding device 601. The loop-shaped processing is the same as the input signal, processing content, and bit accuracy. As a result, the local decoded image generated by the adding unit 57 and the decoded image data generated by the adding unit 4 match.

以上の構成より、本発明の実施の形態3に係る画像復号化装置300は、H.264規格に対応した復号化を行うことができる。   With the above configuration, the image decoding apparatus 300 according to Embodiment 3 of the present invention is an H.264 standard. Decoding corresponding to the H.264 standard can be performed.

また、本発明の実施の形態3に係る画像復号化装置300は、実施の形態1に係る画像復号化装置100と同様に、通常の符号化方式との互換性を維持したままで、高ビット精度の画像を復号化することができる。また、本発明の実施の形態3に係る画像復号化装置300は、従来のフレーム単位又はフィールド単位の画像データに対してフィルタ処理を行う画像復号化装置700に比べ、ポストフィルタ20の回路規模を小さくすることができる。また、本発明の実施の形態3に係る画像復号化装置300は、量子化パラメータを用いた適応的なフィルタ処理をより簡単な制御で実現できる。   In addition, the image decoding apparatus 300 according to Embodiment 3 of the present invention maintains high compatibility with a normal encoding scheme and maintains a high bit rate, similarly to the image decoding apparatus 100 according to Embodiment 1. An accurate image can be decoded. Further, the image decoding apparatus 300 according to Embodiment 3 of the present invention has a circuit scale of the post filter 20 as compared with the conventional image decoding apparatus 700 that performs filter processing on image data in frame units or field units. Can be small. Also, the image decoding apparatus 300 according to Embodiment 3 of the present invention can realize adaptive filter processing using quantization parameters with simpler control.

本発明は、画像復号化装置に適用でき、特に、デジタルテレビ、デジタルビデオカメラ及びデジタルビデオレコーダに用いられる画像復号化装置として適用できる。   The present invention can be applied to an image decoding device, and in particular, can be applied as an image decoding device used for a digital television, a digital video camera, and a digital video recorder.

本発明の実施の形態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。It is a block diagram which shows the structure of the image decoding apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係る画像復号化装置のポストフィルタ及び従来の画像復号化装置のポストフィルタによるフィルタ処理の処理イメージを示す図である。It is a figure which shows the processing image of the filter process by the post filter of the image decoding apparatus concerning Embodiment 1 of this invention, and the post filter of the conventional image decoding apparatus. 本発明の実施の形態1に係る画像復号化装置のポストフィルタのフィルタ処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the filter process of the post filter of the image decoding apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態2に係る画像復号化装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the image decoding apparatus which concerns on Embodiment 2 of this invention. H.264規格に対応した画像符号化装置の構成を示すブロック図である。H. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an image encoding device corresponding to the H.264 standard. 本発明の実施の形態3に係る画像復号化装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the image decoding apparatus which concerns on Embodiment 3 of this invention. 従来の画像符号化装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the conventional image coding apparatus. 従来の画像復号化装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the conventional image decoding apparatus. 画像符号化規格に準拠し、且つ高画質な符号化を行う従来の画像符号化装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the conventional image coding apparatus which is based on an image coding standard and performs high quality encoding. 画像符号化規格に準拠し、且つ高画質な復号化を行う従来の画像復号化装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the conventional image decoding apparatus which conforms to an image coding standard and decodes with high image quality.

符号の説明Explanation of symbols

100、200、300、500、700 画像復号化装置
400、600、601 画像符号化装置
1 符号入力部
2 可変長復号化部
3、13、56 逆量子化逆直交変換部
4、14、57 加算部
5、15、58 メモリ
6、59 動き補償部
7、17 画像出力部
11 画像データ変換部
20、21、22 ポストフィルタ
30 量子化パラメータ
31、71 デブロックフィルタ
51、61 画像入力部
52、62 減算部
53、63 直交変換量子化部
54 可変長符号化部
55 符号出力部
201 デコード画像フレーム
211、212、213 画素
221、222 マクロブロック単位のデコード画像データ
100, 200, 300, 500, 700 Image decoding device 400, 600, 601 Image encoding device 1 Code input unit 2 Variable length decoding unit 3, 13, 56 Inverse quantization Inverse orthogonal transformation unit 4, 14, 57 Addition Unit 5, 15, 58 Memory 6, 59 Motion compensation unit 7, 17 Image output unit 11 Image data conversion unit 20, 21, 22 Post filter 30 Quantization parameter 31, 71 Deblock filter 51, 61 Image input unit 52, 62 Subtraction unit 53, 63 Orthogonal transform quantization unit 54 Variable length coding unit 55 Code output unit 201 Decoded image frame 211, 212, 213 Pixel 221, 222 Decoded image data in units of macroblocks

Claims (9)

符号化データを可変長復号化することで量子化直交変換係数を生成する可変長復号化手段と、
前記量子化直交変換係数を逆量子化及び逆直交変換することで、第1のビット精度の差分画素値及び前記第1のビット精度より精度の高い第2のビット精度の差分画素値を生成する逆量子化逆直交変換手段と、
前記第1のビット精度の1以上の参照画像を保持する第1メモリ手段と、
前記第1メモリ手段に保持される前記1以上の参照画像のうち前記逆量子化逆直交変換手段により生成された前記第1のビット精度の前記差分画素値に対応する参照画像と、当該差分画素値とを加算し、前記第1メモリ手段に参照画像として保持させる第1加算手段と、
前記第1メモリ手段に保持される前記1以上の参照画像のうち前記逆量子化逆直交変換手段により生成された前記第2のビット精度の前記差分画素値に対応する参照画像と、当該差分画素値とを加算することで、前記第2のビット精度のマクロブロック単位の画像データを生成する第2加算手段と、
前記第2加算手段により生成された前記マクロブロック単位の画像データにノイズを低減するためのフィルタ処理を行うフィルタ手段と、
前記フィルタ手段によりフィルタ処理された前記マクロブロック単位の画像データを蓄積し、前記第2のビット精度のフィールド単位又はフレーム単位の画像データを出力する第2メモリ手段とを備える
ことを特徴とする画像復号化装置。
Variable length decoding means for generating quantized orthogonal transform coefficients by variable length decoding encoded data;
By performing inverse quantization and inverse orthogonal transform on the quantized orthogonal transform coefficient, a first difference pixel value having a bit accuracy and a second difference pixel value having a higher accuracy than the first bit accuracy are generated. Inverse quantization inverse orthogonal transform means;
First memory means for holding one or more reference images of the first bit precision;
A reference image corresponding to the difference pixel value of the first bit accuracy generated by the inverse quantization inverse orthogonal transform unit among the one or more reference images held in the first memory unit; A first adding means for adding a value and causing the first memory means to hold as a reference image;
A reference image corresponding to the difference pixel value of the second bit precision generated by the inverse quantization inverse orthogonal transform unit among the one or more reference images held in the first memory unit; and the difference pixel Second addition means for generating image data in units of macroblocks of the second bit accuracy by adding a value;
Filter means for performing filter processing for reducing noise in the image data in units of macroblocks generated by the second addition means;
2nd memory means for storing the image data of the macroblock unit filtered by the filter means and outputting the image data of the second bit precision field unit or frame unit. Decryption device.
前記フィルタ手段は、前記マクロブロック単位の画像データに対応する前記量子化直交変換係数を逆量子化した際に、前記逆量子化逆直交変換手段において用いられた量子化パラメータに応じて、前記マクロブロックの画像データに施すフィルタ処理特性を変化させる
ことを特徴とする請求項1記載の画像復号化装置。
The filter means, when dequantizing the quantized orthogonal transform coefficient corresponding to the image data of the macroblock unit, according to the quantization parameter used in the inverse quantization inverse orthogonal transform means, The image decoding apparatus according to claim 1, wherein a filtering characteristic applied to the image data of the block is changed.
前記フィルタ手段は、前記量子化パラメータに含まれる、量子化の間隔を示す量子化ステップの大きさに対応して異なるフィルタ特性のフィルタ処理を施す
ことを特徴とする請求項2記載の画像復号化装置。
3. The image decoding according to claim 2, wherein the filtering unit performs a filtering process with different filter characteristics corresponding to a size of a quantization step indicating a quantization interval included in the quantization parameter. apparatus.
前記逆量子化逆直交変換手段は、
前記量子化直交変換係数を逆量子化及び逆直交変換することで、前記第2のビット精度の前記差分画素値を生成する第1逆量子化逆直交変換手段と、
前記第1逆量子化逆直交変換手段により生成された前記第2のビット精度の前記差分画素値を、前記第1のビット精度の差分画素値に変換する変換手段とを備える
ことを特徴とする請求項1記載の画像復号化装置。
The inverse quantization inverse orthogonal transform means includes:
A first inverse quantization inverse orthogonal transform unit that generates the difference pixel value of the second bit precision by performing inverse quantization and inverse orthogonal transform on the quantized orthogonal transform coefficient;
Conversion means for converting the difference pixel value of the second bit precision generated by the first inverse quantization inverse orthogonal transform means into the difference pixel value of the first bit precision. The image decoding apparatus according to claim 1.
前記逆量子化逆直交変換手段は、
前記量子化直交変換係数を逆量子化及び逆直交変換することで、前記第1のビット精度の前記差分画素値を生成する第1逆量子化逆直交変換手段と、
前記量子化直交変換係数を逆量子化及び逆直交変換することで、前記第2のビット精度の前記差分画素値を生成する第2逆量子化逆直交変換手段とを備える
ことを特徴とする請求項1記載の画像復号化装置。
The inverse quantization inverse orthogonal transform means includes:
A first inverse quantization inverse orthogonal transform means for generating the difference pixel value of the first bit precision by performing inverse quantization and inverse orthogonal transform on the quantized orthogonal transform coefficient;
And a second inverse quantization inverse orthogonal transform unit configured to generate the difference pixel value with the second bit precision by performing inverse quantization and inverse orthogonal transform on the quantized orthogonal transform coefficient. Item 2. The image decoding device according to Item 1.
前記画像復号化装置は、さらに、
前記第1加算手段により加算された画像データのマクロブロック境界のノイズを低減するデブロックフィルタを備え、
前記第1メモリ手段は、前記デブロックフィルタによりノイズを低減された画像データを参照画像として保持する
ことを特徴とする請求項1記載の画像復号化装置。
The image decoding device further includes:
A deblocking filter for reducing noise at a macroblock boundary of the image data added by the first adding means;
The image decoding apparatus according to claim 1, wherein the first memory unit holds image data whose noise is reduced by the deblocking filter as a reference image.
符号化データを可変長復号化することで量子化直交変換係数を生成する可変長復号化ステップと、
前記量子化直交変換係数を逆量子化及び逆直交変換することで、第1のビット精度の差分画素値及び前記第1のビット精度より精度の高い第2のビット精度の差分画素値を生成する逆量子化逆直交変換ステップと、
前記第1のビット精度の1以上の参照画像を第1メモリ手段に保持する第1の蓄積ステップと、
第1メモリ手段に保持される1以上の参照画像のうち前記逆量子化逆直交変換ステップで生成された前記第1のビット精度の前記差分画素値に対応する参照画像と、当該差分画素値とを加算し、前記第1メモリ手段に参照画像として保持させる第1加算ステップと、
前記第1メモリ手段に保持される前記1以上の参照画像のうち前記逆量子化逆直交変換ステップで生成された前記第2のビット精度の前記差分画素値に対応する参照画像と、当該差分画素値とを加算することで、前記第2のビット精度のマクロブロック単位の画像データを生成する第2加算ステップと、
前記第2加算ステップで生成された前記マクロブロック単位の画像データにノイズを低減するためのフィルタ処理を行うフィルタステップと、
前記フィルタステップでフィルタ処理された前記マクロブロック単位の画像データを第2メモリ手段に蓄積する第2の蓄積ステップと、
前記第2メモリ手段に蓄積される前記第2のビット精度の画像データを、フィールド単位又はフレーム単位で出力する出力ステップとを含む
ことを特徴とする画像復号化方法。
A variable-length decoding step for generating a quantized orthogonal transform coefficient by variable-length decoding encoded data;
By performing inverse quantization and inverse orthogonal transform on the quantized orthogonal transform coefficient, a first difference pixel value having a bit accuracy and a second difference pixel value having a higher accuracy than the first bit accuracy are generated. An inverse quantization inverse orthogonal transform step;
A first accumulation step of holding one or more reference images of the first bit precision in a first memory means;
A reference image corresponding to the difference pixel value of the first bit precision generated in the inverse quantization inverse orthogonal transform step among one or more reference images held in the first memory means, and the difference pixel value A first addition step of causing the first memory means to hold the reference image as a reference image;
A reference image corresponding to the difference pixel value of the second bit precision generated in the inverse quantization inverse orthogonal transform step among the one or more reference images held in the first memory means; and the difference pixel A second addition step of generating image data in units of macroblocks of the second bit precision by adding values;
A filter step for performing filter processing for reducing noise on the image data in units of macroblocks generated in the second addition step;
A second accumulating step of accumulating the image data in units of macroblocks filtered in the filtering step in a second memory means;
An image decoding method comprising: outputting the second bit precision image data stored in the second memory means in a field unit or a frame unit.
符号化データを可変長復号化することで量子化直交変換係数を生成する可変長復号化ステップと、
前記量子化直交変換係数を逆量子化及び逆直交変換することで、第1のビット精度の差分画素値及び前記第1のビット精度より精度の高い第2のビット精度の差分画素値を生成する逆量子化逆直交変換ステップと、
前記第1のビット精度の1以上の参照画像を第1メモリ手段に保持する第1の蓄積ステップと、
第1メモリ手段に保持される1以上の参照画像のうち前記逆量子化逆直交変換ステップで生成された前記第1のビット精度の前記差分画素値に対応する参照画像と、当該差分画素値とを加算し、前記第1メモリ手段に参照画像として保持させる第1加算ステップと、
前記第1メモリ手段に保持される前記1以上の参照画像のうち前記逆量子化逆直交変換ステップで生成された前記第2のビット精度の前記差分画素値に対応する参照画像と、当該差分画素値とを加算することで、前記第2のビット精度のマクロブロック単位の画像データを生成する第2加算ステップと、
前記第2加算ステップで生成された前記マクロブロック単位の画像データにノイズを低減するためのフィルタ処理を行うフィルタステップと、
前記フィルタステップでフィルタ処理された前記マクロブロック単位の画像データを第2メモリ手段に蓄積する第2の蓄積ステップと、
前記第2メモリ手段に蓄積される前記第2のビット精度の画像データを、フィールド単位又はフレーム単位で出力する出力ステップとをコンピュータに実行させる
ことを特徴とするプログラム。
A variable-length decoding step for generating a quantized orthogonal transform coefficient by variable-length decoding encoded data;
By performing inverse quantization and inverse orthogonal transform on the quantized orthogonal transform coefficient, a first difference pixel value having a bit accuracy and a second difference pixel value having a higher accuracy than the first bit accuracy are generated. An inverse quantization inverse orthogonal transform step;
A first accumulation step of holding one or more reference images of the first bit precision in a first memory means;
A reference image corresponding to the difference pixel value of the first bit precision generated in the inverse quantization inverse orthogonal transform step among one or more reference images held in the first memory means, and the difference pixel value A first addition step of causing the first memory means to hold the reference image as a reference image;
A reference image corresponding to the difference pixel value of the second bit precision generated in the inverse quantization inverse orthogonal transform step among the one or more reference images held in the first memory means; and the difference pixel A second addition step of generating image data in units of macroblocks of the second bit precision by adding values;
A filter step for performing filter processing for reducing noise on the image data in units of macroblocks generated in the second addition step;
A second accumulating step of accumulating the image data in units of macroblocks filtered in the filtering step in a second memory means;
A program for causing a computer to execute an output step of outputting the second bit precision image data stored in the second memory means in a field unit or a frame unit.
符号化データを可変長復号化することで量子化直交変換係数を生成する可変長復号化手段と、
前記量子化直交変換係数を逆量子化及び逆直交変換することで、第1のビット精度の差分画素値及び前記第1のビット精度より精度の高い第2のビット精度の差分画素値を生成する逆量子化逆直交変換手段と、
前記第1のビット精度の1以上の参照画像を保持する第1メモリ手段と、
前記第1メモリ手段に保持される前記1以上の参照画像のうち前記逆量子化逆直交変換手段により生成された前記第1のビット精度の前記差分画素値に対応する参照画像と、当該差分画素値とを加算し、前記第1メモリ手段に参照画像として保持させる第1加算手段と、
前記第1メモリ手段に保持される前記1以上の参照画像のうち前記逆量子化逆直交変換手段により生成された前記第2のビット精度の前記差分画素値に対応する参照画像と、当該差分画素値とを加算することで、前記第2のビット精度のマクロブロック単位の画像データを生成する第2加算手段と、
前記第2加算手段により生成された前記マクロブロック単位の画像データにノイズを低減するためのフィルタ処理を行うフィルタ手段と、
前記フィルタ手段によりフィルタ処理された前記マクロブロック単位の画像データを蓄積し、前記第2のビット精度のフィールド単位又はフレーム単位の画像データを出力する第2メモリ手段とを備える
ことを特徴とする集積回路。
Variable length decoding means for generating quantized orthogonal transform coefficients by variable length decoding encoded data;
By performing inverse quantization and inverse orthogonal transform on the quantized orthogonal transform coefficient, a first difference pixel value having a bit accuracy and a second difference pixel value having a higher accuracy than the first bit accuracy are generated. Inverse quantization inverse orthogonal transform means;
First memory means for holding one or more reference images of the first bit precision;
A reference image corresponding to the difference pixel value of the first bit accuracy generated by the inverse quantization inverse orthogonal transform unit among the one or more reference images held in the first memory unit; A first adding means for adding a value and causing the first memory means to hold as a reference image;
A reference image corresponding to the difference pixel value of the second bit precision generated by the inverse quantization inverse orthogonal transform unit among the one or more reference images held in the first memory unit; and the difference pixel Second addition means for generating image data in units of macroblocks of the second bit accuracy by adding a value;
Filter means for performing filter processing for reducing noise in the image data in units of macroblocks generated by the second addition means;
And second memory means for storing the image data in units of macroblocks filtered by the filter means and outputting the image data in field units or frame units of the second bit precision. circuit.
JP2007180238A 2007-07-09 2007-07-09 Apparatus and method for decoding images Pending JP2009017509A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007180238A JP2009017509A (en) 2007-07-09 2007-07-09 Apparatus and method for decoding images

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007180238A JP2009017509A (en) 2007-07-09 2007-07-09 Apparatus and method for decoding images

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2009017509A true JP2009017509A (en) 2009-01-22

Family

ID=40357784

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007180238A Pending JP2009017509A (en) 2007-07-09 2007-07-09 Apparatus and method for decoding images

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2009017509A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2015008652A1 (en) * 2013-07-17 2017-03-02 ソニー株式会社 Image processing apparatus and method
US10271059B2 (en) 2014-11-21 2019-04-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Decoder, decoding system including the decoder and method of operating the decoder

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2015008652A1 (en) * 2013-07-17 2017-03-02 ソニー株式会社 Image processing apparatus and method
US10271059B2 (en) 2014-11-21 2019-04-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Decoder, decoding system including the decoder and method of operating the decoder

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11328452B2 (en) Image processing device and method
US10972722B2 (en) Image processing device and image processing method
US10666945B2 (en) Image processing device and image processing method for decoding a block of an image
JP5513740B2 (en) Image decoding apparatus, image encoding apparatus, image decoding method, image encoding method, program, and integrated circuit
WO2012153578A1 (en) Image processing device and image processing method
JP6256340B2 (en) Image processing apparatus and method, and program
WO2012098790A1 (en) Image processing device and image processing method
WO2011125866A1 (en) Image processing device and method
WO2015105003A1 (en) Decoding device and decoding method, and encoding device and encoding method
US20130182770A1 (en) Image processing device, and image processing method
US10110916B2 (en) Encoding device and encoding method
JP2013150164A (en) Encoding apparatus and encoding method, and decoding apparatus and decoding method
WO2013047325A1 (en) Image processing device and method
JP2009017509A (en) Apparatus and method for decoding images
JP2013074491A (en) Image processing device and method
JP2009171180A (en) Image decoding apparatus and image decoding method
JP2008301366A (en) Image decoding device and image decoding method
JP2010093311A (en) Apparatus and method for decoding image