JP2009267573A - Moving picture hierarchical encoder, moving picture hierarchical decoder, moving picture hierarchical encoding method, moving picture hierarchical decoding method, moving picture hierarchical encoding program, and hierarchical decoding program - Google Patents

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基晴 上田
Satoshi Sakazume
智 坂爪
Toru Kumakura
徹 熊倉
Kazuhiro Shimauchi
和博 嶋内
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently perform encoding by reducing the amount of information of a prediction error signal when the prediction error signal of an image signal between encoding layers is encoded, and also by reducing the amount of encoding. <P>SOLUTION: The moving picture hierarchical encoder 101 includes: a space interpolation part 106 for enlarging a base layer local decoding signal from a base layer encoding part 105 to have the resolution of an enhancement layer; a high frequency component removing part 118 for removing, from an input image signal, a high frequency component estimating signal estimated based on the base layer local decoding signal from a high frequency component estimation enlarging part 117; and an enhancement layer encoding part 107 for obtaining a difference between the high frequency component removing signal from the high frequency component removing part 118 and an interpolation signal enlarged to have the resolution of the enhancement layer from the space interpolation part 106, and then, performing encoding by the enhancement layer. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、空間解像度が互いに異なる、2階層や3階層、4階層などの複数階層の符号化レイヤにより動画像信号を符号化する動画像の階層符号化装置、階層符号化方法、階層符号化プログラム、及び空間解像度が互いに異なる複数の符号化レイヤにより動画像信号が階層符号化された符号化ビットストリームを復号する動画像の階層復号化装置、階層復号方法及び階層復号プログラムに関する。   The present invention relates to a moving picture hierarchical coding apparatus, a hierarchical coding method, and a hierarchical coding for coding a moving picture signal using coding layers of two layers, such as two layers, three layers, and four layers having different spatial resolutions. The present invention relates to a moving picture hierarchical decoding apparatus, a hierarchical decoding method, and a hierarchical decoding program for decoding a coded bit stream in which a moving picture signal is hierarchically encoded by a plurality of encoding layers having different spatial resolutions.

従来、映像符号化において空間解像度、時間解像度及びSNR(信号対雑音比)それぞれのスケーラビリティを実現する符号化方式が数多く提案されており、様々な分野でこれらの実用化がなされている。なかでも、空間解像度のスケーラビリティに関しては、静止画像の符号化を含め、その適用範囲が広く、映像の空間解像度スケーラビリティを実現する階層符号化装置及び復号装置として、例えば、ベースレイヤとエンハンスメントレイヤの2層の階層符号化装置において、ベースレイヤの復号信号を空間的にインターポレーション(補間)してエンハンスメントレイヤの空間解像度にした信号と、エンハンスメントレイヤの映像信号との間で相関を利用した予測を行い、その予測誤差信号を符号化して符号化ビットストリームを復号装置へ伝送し、復号装置ではその符号化ビットストリームを復号するものがある(例えば、特許文献1参照。)。
特開平7−162870号公報
Conventionally, many encoding schemes have been proposed for realizing the spatial resolution, temporal resolution, and SNR (signal to noise ratio) scalability in video encoding, and these have been put into practical use in various fields. In particular, with regard to scalability of spatial resolution, the application range is wide, including encoding of still images, and as a hierarchical encoding device and decoding device that realizes spatial resolution scalability of video, for example, base layer and enhancement layer 2 In a layer hierarchical coding apparatus, prediction using a correlation between a signal obtained by spatially interpolating a base layer decoded signal to obtain an enhancement layer spatial resolution and an enhancement layer video signal is performed. In some cases, the prediction error signal is encoded and the encoded bit stream is transmitted to a decoding device, and the decoding device decodes the encoded bit stream (see, for example, Patent Document 1).
JP-A-7-162870

しかし、ベースレイヤの符号化対象として用意する画像フレームにおいては、エンハンスメントレイヤで扱う画像フレームに含まれるような高い周波数成分は、ベースレイヤの空間解像度に縮小(デジメーション)する際、周波数帯域制限によって除去される。また、ベースレイヤにおける符号化の結果、あまり重要でないと判断された高い周波数成分は、量子化などの符号化処理の過程で除去される。   However, in an image frame prepared as a base layer encoding target, high frequency components such as those included in an image frame handled in the enhancement layer are limited by the frequency band when reducing (decimating) the spatial resolution of the base layer. Removed. Also, high frequency components that are determined to be less important as a result of encoding in the base layer are removed in the course of encoding processing such as quantization.

そのため、上記特許文献1に記載の従来技術のように、このようなベースレイヤの符号化信号を復号し、さらにインターポレーション(補間)してエンハンスメントレイヤの空間解像度にした信号との相関を利用してエンハンスメントレイヤの動画像信号を符号化する場合、ベースレイヤの信号とエンハンスメントレイヤの信号との間で予測処理を行った予測誤差信号には、低周波数成分を多く含む領域に対しては正しい予測処理が行われている可能性が高いが、比較的大きな高周波数成分が連続した領域、例えばエッジ部などを含む領域においては、ベースレイヤから得られる信号では高周波成分が除去されているため、十分な予測処理を行うことができず、予測誤差信号の情報量が増大し、符号量が増大する、という問題が生じる。   For this reason, as in the prior art described in Patent Document 1, such a base layer encoded signal is decoded and further correlated (interpolated) with the signal having the spatial resolution of the enhancement layer. When the enhancement layer moving image signal is encoded, the prediction error signal obtained by performing the prediction process between the base layer signal and the enhancement layer signal is correct for a region containing many low-frequency components. There is a high possibility that prediction processing is performed, but in regions where relatively large high-frequency components are continuous, for example, in regions including edge portions, high-frequency components are removed from signals obtained from the base layer. There is a problem that sufficient prediction processing cannot be performed, the amount of information of the prediction error signal increases, and the amount of codes increases.

そこで、本発明は、符号化レイヤ間の画像信号の予測誤差信号を符号化する場合に、予測誤差信号の情報量を削減し、符号量を削減して効率良く符号化を行うことができる動画像の階層符号化装置、階層符号化方法、階層符号化プログラム、およびかかる符号化により符号化された符号化ビットストリームを復号することができる動画像の階層復号化装置、階層復号方法及び階層復号プログラムを提供することにある。   Therefore, the present invention reduces the information amount of the prediction error signal when encoding the prediction error signal of the image signal between the encoding layers, and the moving image can be efficiently encoded by reducing the code amount. Image hierarchical coding apparatus, hierarchical coding method, hierarchical coding program, and moving picture hierarchical decoding apparatus, hierarchical decoding method, and hierarchical decoding capable of decoding an encoded bitstream encoded by such encoding To provide a program.

上記課題を解決するため本発明の動画像階層符号化装置は、入力動画像信号から少なくとも低解像度画像信号と高解像度画像信号とを生成して符号化する動画像階層符号化装置であって、前記入力動画像信号に対して空間的縮小処理を行い、前記入力動画像信号より解像度の低い低解像度画像信号を得る、空間デシメーション部と、前記入力動画像信号を高解像度画像信号として蓄積する、高解像度信号保持部と、前記低解像度画像信号を符号化して低解像度符号化データを得ると共に、前記符号化の際の局部復号化処理により低解像度符号化データの局部復号信号を生成する、低解像度符号化部と、前記局部復号化処理で得られた前記局部復号信号を空間的に拡大し、拡大復号画像信号を生成する、空間インターポレーション部と、前記局部復号信号に対し前記空間デシメーション部における空間的縮小処理により消失した高周波成分の推定処理を行い、高周波成分推定信号を生成する、高周波成分推定部と、前記高解像度画像信号より、前記高周波成分推定信号を減算した高周波成分除去画像信号を生成する、高周波成分除去部と、前記高周波成分除去画像信号を、前記空間インターポレーション部により生成された前記拡大復号画像信号を用いて符号化し、高解像度符号化データを得る、高解像度符号化部と、少なくとも前記低解像度符号化データと前記高解像度符号化データの多重化処理を行う、多重化部と、を有する。
ここで、前記高周波成分推定部は、前記低解像度符号化部からの前記局部復号信号を基に前記高解像度画像信号と相関が高い高周波数成分を抽出する、第1のハイパスフィルタリング部と、抽出された前記高周波数成分を前記高解像度画像信号の解像度に空間的に拡大する、空間インターポレーション部と、空間的に拡大された前記高周波数成分に対し振幅制限および定数倍処理をする振幅制限・定数倍処理部と、振幅制限および定数倍処理された前記高周波成分から低域成分を除去して前記高周波成分除去部へ出力する、第2のハイパスフィルタリング部と、を有するようにしても良いし。また、前記高周波成分推定部は、さらに、前記入力画像信号と、前記第2のハイパスフィルタリング部からの低域成分が除去された前記高周波成分とに基づいて前記振幅制限・定数倍処理部が前記振幅制限および定数倍処理をする際の強度パラメータを指定範囲内で推定し、その推定強度パラメータを前記振幅制限および定数倍処理部へ出力して、前記振幅制限・定数倍処理部に前記指定範囲内の前記推定強度パラメータに基づいて前記高周波数成分に対し振幅制限および定数倍処理を行わせると共に、前記指定範囲内で推定した全ての前記推定強度パラメータにて生成された前記高周波成分信号と前記入力画像信号の高域成分とのレベル差が最小となる最適推定強度パラメータを出力する推定度判断部と、前記推定度判断部からの前記最適推定強度パラメータをエントロピー符号化するエントロピー符号化部と、を有し、前記第2のハイパスフィルタリング部は、前記振幅制限・定数倍処理部が前記最適推定強度パラメータに基づいて振幅制限および定数倍処理を行った前記高周波数成分から低域成分を除去して前記高周波成分除去部へ出力し、前記多重化部は、さらに、エントロピー符号化された前記最適推定強度パラメータを多重化する、ようにしても良い。
また、本発明の動画像階層符号化方法は、入力動画像信号から少なくとも低解像度画像信号と高解像度画像信号とを生成して符号化する動画像階層符号化方法であって、前記入力動画像信号に対して空間的縮小処理を行い、前記入力動画像信号より解像度の低い低解像度画像信号を得るステップと、前記入力動画像信号を高解像度画像信号として蓄積するステップと、前記低解像度画像信号を符号化して低解像度符号化データを得ると共に、前記符号化の際の局部復号化処理により低解像度符号化データの局部復号信号を生成するステップと、前記局部復号化処理で得られた前記局部復号信号を空間的に拡大し、拡大復号画像信号を生成するステップと、前記局部復号信号に対し前記空間デシメーション部における空間的縮小処理により消失した高周波成分の推定処理を行い、高周波成分推定信号を生成するステップと、前記高解像度画像信号より、前記高周波成分推定信号を減算した高周波成分除去画像信号を生成するステップと、前記高周波成分除去画像信号を、前記空間インターポレーション部により生成された前記拡大復号画像信号を用いて符号化し、高解像度符号化データを得るステップと、少なくとも前記低解像度符号化データと前記高解像度符号化データの多重化処理を行うステップと、を有する。
また、本発明の動画像階層符号化プログラムは、入力動画像信号から少なくとも低解像度画像信号と高解像度画像信号とを生成して符号化する動作を、コンピュータに実行させるための動画像階層符号化プログラムであって、上記動画像階層符号化方法の各ステップをコンピュータに実行させるプログラムである。
また、本発明の動画像階層復号化装置は、少なくとも低解像度符号化データと高解像度符号化データとが多重化された多重化ビットストリームから少なくとも前記低解像度符号化データと前記高解像度符号化データとを復号して低解像度画像信号と高解像度画像信号とを生成する動画像階層復号化装置であって、前記多重化ビットストリームより少なくとも前記低解像度符号化データと前記高解像度符号化データとを分離する、多重分離部と、分離された前記低解像度符号化データを復号し、前記低解像度復号画像信号を生成する、低解像度復号化部と、前記低解像度復号画像信号を空間的に拡大し、拡大復号画像信号を生成する、空間インターポレーション部と、前記空間インターポレーション部により生成された前記拡大復号画像信号を用いて、前記高解像度符号化データを復号し、前記高解像度復号画像信号を生成する、高解像度復号化部と、前記低解像度復号画像信号に対し前記空間デシメーション部における空間的縮小処理により消失した高周波成分の推定処理を行い、高周波成分推定信号を生成する、高周波成分推定部と、前記高解像度画像信号に対して、前記高周波成分推定信号を加算することにより、高周波成分を復元した前記高解像度画像信号を生成する高周波成分復元部と、を有する。
ここで、前記高周波成分推定部は、前記低解像度符号化部からの前記局部復号信号を基に前記高解像度画像信号と相関が高い高周波数成分を抽出する、第1のハイパスフィルタリング部と、抽出された前記高周波数成分を前記高解像度画像信号の解像度に空間的に拡大する、空間インターポレーション部と、空間的に拡大された前記高周波数成分に対し振幅制限および定数倍処理をする振幅制限・定数倍処理部と、振幅制限および定数倍処理された前記高周波成分から低域成分を除去して前記高周波成分除去部へ出力する、第2のハイパスフィルタリング部と、を有するようにしても良い。また、前記多重分離部は、前記多重化ビットストリームより、前記低解像度符号化データと、前記高解像度符号化データと、さらに前記高解像度符号化データを符号化した際に用いられエントロピー符号化された最適推定強度パラメータを分離し、前記高周波成分推定部は、さらに、エントロピー符号化された前記最適推定強度パラメータをエントロピー復号化するエントロピー復号化部、を有し、前記振幅制限・定数倍処理部は、エントロピー復号化された前記最適推定強度パラメータに基づいて空間的に拡大された前記高周波数成分に対し振幅制限および定数倍処理をする、ようにしても良い。
また、本発明の動画像階層復号化方法は、少なくとも低解像度符号化データと高解像度符号化データとが多重化された多重化ビットストリームから少なくとも前記低解像度符号化データと前記高解像度符号化データとを復号して低解像度画像信号と高解像度画像信号とを生成する動画像階層復号化方法であって、前記多重化ビットストリームより少なくとも前記低解像度符号化データと前記高解像度符号化データとを分離するステップと、分離された前記低解像度符号化データを復号し、前記低解像度復号画像信号を生成するステップと、前記低解像度復号画像信号を空間的に拡大し、拡大復号画像信号を生成するステップと、前記空間インターポレーション部により生成された前記拡大復号画像信号を用いて、前記高解像度符号化データを復号し、前記高解像度復号画像信号を生成するステップと、前記低解像度復号画像信号に対し前記空間デシメーション部における空間的縮小処理により消失した高周波成分の推定処理を行い、前記高周波成分推定信号を生成するステップと、前記高解像度画像信号に対して、前記高周波成分推定信号を加算することにより、高周波成分を復元した前記高解像度画像信号を生成するステップと、を有する。
また、本発明の動画像階層復号化プログラムは、少なくとも低解像度符号化データと高解像度符号化データとが多重化された多重化ビットストリームから少なくとも前記低解像度符号化データと前記高解像度符号化データとを復号して低解像度画像信号と高解像度画像信号とを生成する動作をコンピュータに実行させるための動画像階層復号化プログラムであって、前記動画像階層復号化方法の各ステップを実行するプログラムである。
In order to solve the above problems, a moving image hierarchical encoding device of the present invention is a moving image hierarchical encoding device that generates and encodes at least a low resolution image signal and a high resolution image signal from an input moving image signal, A spatial decimation unit that performs a spatial reduction process on the input moving image signal to obtain a low resolution image signal having a lower resolution than the input moving image signal, and accumulates the input moving image signal as a high resolution image signal. A low-resolution signal holding unit and a low-resolution image signal are encoded to obtain low-resolution encoded data, and a local decoding signal of the low-resolution encoded data is generated by a local decoding process at the time of encoding. A resolution encoding unit, a spatial interpolation unit that spatially expands the local decoded signal obtained by the local decoding process to generate an expanded decoded image signal, and the station The high-frequency component estimation signal is generated from the high-resolution image signal, and the high-frequency component estimation signal is generated by performing an estimation process of the high-frequency component lost by the spatial reduction process in the spatial decimation unit on the decoded signal. A high-frequency component removed image signal generated by subtracting the high-frequency component removed image, and the high-frequency component-removed image signal is encoded using the enlarged decoded image signal generated by the spatial interpolation unit. A high-resolution encoding unit that obtains encoded data, and a multiplexing unit that multiplexes at least the low-resolution encoded data and the high-resolution encoded data.
Here, the high-frequency component estimation unit extracts a high-frequency component having a high correlation with the high-resolution image signal based on the local decoded signal from the low-resolution encoding unit, and an extraction A spatial interpolation unit that spatially expands the high-frequency component generated to the resolution of the high-resolution image signal, and an amplitude limitation that performs amplitude limitation and constant multiplication on the spatially expanded high-frequency component A constant multiplication processing unit and a second high-pass filtering unit that removes a low frequency component from the high frequency component subjected to amplitude limitation and constant multiplication processing and outputs the low frequency component to the high frequency component removal unit may be included. Yes. Further, the high frequency component estimator further includes the amplitude limiting / constant multiplication processor based on the input image signal and the high frequency component from which the low frequency component from the second high-pass filtering unit has been removed. Intensity parameters when performing amplitude limitation and constant multiplication processing are estimated within a specified range, and the estimated intensity parameters are output to the amplitude limitation and constant multiplication processing unit, and the specified range is output to the amplitude limitation / constant multiplication processing unit. The high-frequency component signal generated by all the estimated intensity parameters estimated within the specified range and the amplitude limiting and constant multiplication processing are performed on the high-frequency component based on the estimated intensity parameter An estimation degree determination unit that outputs an optimum estimation intensity parameter that minimizes a level difference from a high frequency component of the input image signal, and the optimum degree from the estimation degree determination unit An entropy encoding unit that entropy-encodes a constant intensity parameter, and the second high-pass filtering unit includes an amplitude limiter and a constant multiplier process based on the optimum estimated intensity parameter. The low-frequency component is removed from the high-frequency component that has been subjected to, and output to the high-frequency component removal unit, the multiplexing unit further multiplexes the optimum estimated intensity parameter that has been entropy encoded, Also good.
The moving image hierarchical encoding method of the present invention is a moving image hierarchical encoding method for generating and encoding at least a low-resolution image signal and a high-resolution image signal from an input moving image signal. Performing a spatial reduction process on the signal to obtain a low-resolution image signal having a resolution lower than that of the input moving image signal, storing the input moving image signal as a high-resolution image signal, and the low-resolution image signal To generate low resolution encoded data, and to generate a local decoded signal of low resolution encoded data by local decoding processing at the time of encoding, and the local obtained by the local decoding processing Spatially expanding the decoded signal to generate an enlarged decoded image signal, and erasing the local decoded signal by a spatial reduction process in the spatial decimation unit; Performing high frequency component estimation processing, generating a high frequency component estimation signal, generating a high frequency component removal image signal obtained by subtracting the high frequency component estimation signal from the high resolution image signal, and the high frequency component removal image A signal is encoded using the expanded decoded image signal generated by the spatial interpolation unit to obtain high-resolution encoded data, and at least multiplexing of the low-resolution encoded data and the high-resolution encoded data And a step of performing the conversion process.
The moving picture hierarchical coding program of the present invention is a moving picture hierarchical coding for causing a computer to execute an operation of generating and coding at least a low resolution image signal and a high resolution image signal from an input moving picture signal. A program for causing a computer to execute each step of the moving picture hierarchical encoding method.
The moving picture hierarchical decoding apparatus according to the present invention includes at least the low-resolution encoded data and the high-resolution encoded data from a multiplexed bit stream in which at least low-resolution encoded data and high-resolution encoded data are multiplexed. And a high-resolution image signal to generate a low-resolution image signal and a high-resolution image signal, and at least the low-resolution encoded data and the high-resolution encoded data from the multiplexed bitstream A demultiplexing unit that separates, and decodes the separated low resolution encoded data to generate the low resolution decoded image signal. The low resolution decoding unit and the low resolution decoded image signal are spatially expanded. A spatial interpolation unit that generates an expanded decoded image signal, and the expanded decoded image signal generated by the spatial interpolation unit. A high-resolution decoding unit that decodes the high-resolution encoded data and generates the high-resolution decoded image signal, and a high-frequency that has disappeared due to spatial reduction processing in the spatial decimation unit with respect to the low-resolution decoded image signal The high-resolution image obtained by restoring the high-frequency component by adding the high-frequency component estimation signal to the high-resolution image signal, and a high-frequency component estimation unit that performs component estimation processing and generates a high-frequency component estimation signal A high-frequency component restoration unit that generates a signal.
Here, the high-frequency component estimation unit extracts a high-frequency component having a high correlation with the high-resolution image signal based on the local decoded signal from the low-resolution encoding unit, and an extraction A spatial interpolation unit that spatially expands the high-frequency component generated to the resolution of the high-resolution image signal, and an amplitude limitation that performs amplitude limitation and constant multiplication on the spatially expanded high-frequency component A constant multiplication processing unit and a second high-pass filtering unit that removes a low frequency component from the high frequency component subjected to amplitude limitation and constant multiplication processing and outputs the low frequency component to the high frequency component removal unit may be included. . Further, the demultiplexing unit is entropy-coded and used when the low-resolution encoded data, the high-resolution encoded data, and the high-resolution encoded data are encoded from the multiplexed bit stream. The high-frequency component estimation unit further includes an entropy decoding unit that entropy-decodes the optimal estimation intensity parameter that has been entropy-coded, and the amplitude limiting / constant multiplication unit May perform amplitude limiting and constant multiplication processing on the high frequency components spatially expanded based on the optimum estimated intensity parameter subjected to entropy decoding.
The moving picture hierarchical decoding method according to the present invention includes at least the low-resolution encoded data and the high-resolution encoded data from a multiplexed bit stream in which at least the low-resolution encoded data and the high-resolution encoded data are multiplexed. The video hierarchical decoding method for generating a low-resolution image signal and a high-resolution image signal by decoding at least the low-resolution encoded data and the high-resolution encoded data from the multiplexed bitstream Separating the low-resolution encoded data, generating the low-resolution decoded image signal, spatially expanding the low-resolution decoded image signal, and generating an enlarged decoded image signal And using the expanded decoded image signal generated by the spatial interpolation unit, the high-resolution encoded data is converted into Generating the high-resolution decoded image signal, and performing estimation processing of the high-frequency component lost by the spatial reduction processing in the spatial decimation unit on the low-resolution decoded image signal to generate the high-frequency component estimation signal And a step of adding the high frequency component estimation signal to the high resolution image signal to generate the high resolution image signal in which the high frequency component is restored.
Also, the moving picture hierarchical decoding program of the present invention provides at least the low resolution encoded data and the high resolution encoded data from a multiplexed bit stream in which at least the low resolution encoded data and the high resolution encoded data are multiplexed. Is a moving picture hierarchy decoding program for causing a computer to execute an operation of generating a low resolution image signal and a high resolution image signal, and executing each step of the moving picture hierarchy decoding method It is.

本発明の動画像階層符号化装置、符号化方法、符号化プログラムでは、階層符号化における高解像度符号化処理の前段に、低解像度符号化処理の際の局部復号(ローカルデコード)信号より高周波数成分を推定し、推定した高周波成分を除去する高周波数成分除去処理を追加したため、高解像度符号化処理が行われる入力映像信号は高域成分が取り除かれた信号となり、従来技術の階層間予測であれば予測が困難であった高域成分が存在しなくなるので、予測誤差を小さくすることができる。また、高解像度符号化処理において動き補償予測を行う場合でも、予測対象の高域成分が存在しないため、動きによる変形や解像度変化による動き補償予測誤差の高周波成分増大を防ぐことが可能となる。両方の効果により、高解像度符号化処理の符号化効率が向上する。   In the moving picture hierarchical encoding apparatus, encoding method, and encoding program of the present invention, the frequency higher than that of the local decoding (local decoding) signal at the time of the low resolution encoding process is provided before the high resolution encoding process in the hierarchical encoding. Since high-frequency component removal processing that estimates the components and removes the estimated high-frequency components has been added, the input video signal to which high-resolution encoding processing is performed becomes a signal from which high-frequency components have been removed. If there is, the high frequency component which is difficult to predict does not exist, so that the prediction error can be reduced. Further, even when motion compensation prediction is performed in the high resolution encoding process, there is no high frequency component to be predicted, so that it is possible to prevent an increase in the high frequency component of motion compensation prediction error due to deformation due to motion or resolution change. Both effects improve the encoding efficiency of the high resolution encoding process.

また、高周波数成分を推定する際、局部復号(ローカルデコード)信号の劣化状態と、入力画像の高域成分の特性を判断し、その判断結果を用いて推定強度を変化させて最適な推定強度を求め、最適な推定強度により推定高周波成分信号を生成した場合、更なる高解像度エンハンスメントレイヤの符号化効率向上をもたらし、効率的でより高品位な動画像信号の階層符号化・復号化を実現することが可能となる。   Also, when estimating the high frequency component, the degradation state of the local decoding (local decoding) signal and the characteristics of the high frequency component of the input image are judged, and the estimated strength is changed using the judgment result to obtain the optimum estimated strength. When the estimated high-frequency component signal is generated with the optimal estimated strength, the encoding efficiency of the high-resolution enhancement layer is further improved, and efficient and higher-quality video signal hierarchical encoding / decoding is realized. It becomes possible to do.

また、本発明の動画像階層復号化装置、復号化方法、復号化プログラムでは、低解像復号信号より高周波数成分を推定し、推定した高周波数成分を高解像度復号信号に加える高周波数成分復元処理を追加したので、符号化側で、階層符号化の高解像度符号化処理の前段に、低解像度符号化処理の際の局部復号信号より高周波数成分を推定し、推定した高周波成分を除去する高周波数成分除去処理を追加していても、正しく高解像度復号信号を復元することができ、互換性が確保される。また、符号化側でかかる高周波数成分除去処理を追加していない場合には、高域成分が復元された、符号化側より良好な特性の動画像信号を再生できる。   Also, in the moving picture hierarchical decoding apparatus, decoding method, and decoding program of the present invention, a high frequency component is estimated from a low resolution decoded signal and the estimated high frequency component is added to the high resolution decoded signal. Since the processing has been added, the encoding side estimates the high frequency component from the local decoded signal at the time of the low resolution encoding process and removes the estimated high frequency component before the high resolution encoding process of the hierarchical encoding. Even if high frequency component removal processing is added, a high-resolution decoded signal can be correctly restored, and compatibility is ensured. In addition, when such high frequency component removal processing is not added on the encoding side, a moving image signal having a better characteristic than that on the encoding side, in which the high frequency component is restored, can be reproduced.

次に本発明の実施の形態について説明する。   Next, an embodiment of the present invention will be described.

本発明の動画像階層符号化装置は、従来の符号化処理に対して、入力画像信号を解像度の異なる階層に分解して得た、入力画像信号よりも解像度の低い画像信号を符号化する過程で得られる局部復号化信号を用いて、入力画像信号の持つ高域成分を推定し、推定成分を予め除去した信号を解像度の高い映像信号を符号化する処理に入力する処理が追加したものである。また、本発明の階層復号装置は、入力画像信号よりも解像度の低い画像信号の符号化データを復号した画像信号を用いて、入力画像信号の持つ高域成分を推定し、前記推定成分を予め除去した信号の符号化データの復号画像信号に加算する処理を追加したものである。   The moving image hierarchical encoding apparatus according to the present invention encodes an image signal having a resolution lower than that of the input image signal obtained by decomposing the input image signal into layers having different resolutions compared to the conventional encoding process. Is a process that estimates the high-frequency component of the input image signal using the local decoded signal obtained in step 1, and inputs the signal from which the estimated component has been removed in advance to the process of encoding a high-resolution video signal. is there. The hierarchical decoding device of the present invention estimates a high frequency component of an input image signal using an image signal obtained by decoding encoded data of an image signal having a resolution lower than that of the input image signal, A process of adding to the decoded image signal of the encoded data of the removed signal is added.

これらを実現するための動画像階層符号化装置の構成、方法及びプログラムの実施例を以下に示す。なお、以下に示す実施例は、説明を簡単にするために2つの空間解像度階層を持つ階層符号化・復号化を例に挙げているが、これを3層以上の多階層で実現することも可能である。   Examples of the configuration, method, and program of a moving picture hierarchical encoding apparatus for realizing these will be described below. In the following embodiments, for the sake of simplicity, hierarchical encoding / decoding having two spatial resolution layers is taken as an example. However, this may be realized by a multi-layer having three or more layers. Is possible.

実施の形態1.
図1は、実施の形態1の動画像階層符号化装置及び階層復号化装置の構成例を示す図である。
Embodiment 1.
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a moving picture hierarchical coding apparatus and a hierarchical decoding apparatus according to the first embodiment.

図1に示されるように、実施の形態1の動画像階層符号化装置101と、動画像階層復号化装置103とは、通信回線102を介して接続されている。なお、通信回線102ではなく、DVD等の記録媒体を介して接続されるようにしても勿論よい。   As illustrated in FIG. 1, the moving picture hierarchy coding apparatus 101 and the moving picture hierarchy decoding apparatus 103 according to Embodiment 1 are connected via a communication line 102. Of course, the connection may be made not via the communication line 102 but via a recording medium such as a DVD.

本実施の形態の動画像階層符号化装置101は、図1に示すように、空間デシメーション(空間的縮小)部104、ベースレイヤエンコード部117、空間インターポレーション(空間的拡大)部106、エンハンスメントレイヤエンコード部107、多重化部108、入力画像蓄積部116、高周波数成分推定拡大部117、高周波成分除去部118、高周波数成分推定拡大部119、高周波成分復元部120を追加した構成を有している。   As shown in FIG. 1, the moving picture hierarchical encoding apparatus 101 according to the present embodiment includes a spatial decimation (spatial reduction) unit 104, a base layer encoding unit 117, a spatial interpolation (spatial expansion) unit 106, and an enhancement. It has a configuration in which a layer encoding unit 107, a multiplexing unit 108, an input image storage unit 116, a high frequency component estimation expansion unit 117, a high frequency component removal unit 118, a high frequency component estimation expansion unit 119, and a high frequency component restoration unit 120 are added. ing.

また、本発明の動画像階層復号化装置の一実施の形態である動画像階層復号化装置103は、図1に示すように、エクストラクト部109、ベースレイヤデコード部110、空間インターポレーション部111、エンハンスメントレイヤデコード部112、高周波数成分推定拡大部119、および高周波成分復元部120を有している。   In addition, as shown in FIG. 1, a moving picture hierarchy decoding apparatus 103 according to an embodiment of the moving picture hierarchy decoding apparatus of the present invention includes an extractor 109, a base layer decoding part 110, a spatial interpolation part. 111, an enhancement layer decoding unit 112, a high frequency component estimation expansion unit 119, and a high frequency component restoration unit 120.

次に、本実施の形態1の動画像階層符号化装置101に含まれる各部の動作について、図2のフローチャートを用いて説明する。   Next, the operation of each unit included in the moving picture hierarchy coding apparatus 101 according to the first embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.

図2は、図1に示す動画像階層符号化装置101による画像信号を空間スケーラブル符号化の手順を示すフローチャートである。   FIG. 2 is a flowchart showing a procedure of spatial scalable coding of an image signal by the moving picture hierarchical coding apparatus 101 shown in FIG.

オリジナルの画像信号がこの動画像階層符号化装置101に入力すると、まず、空間デシメーション部104は、空間解像度のデシメーション、すなわち空間的縮小処理を行い、ベースレイヤエンコード部117へ出力する(ステップS201)。   When the original image signal is input to the moving image hierarchical encoding apparatus 101, first, the spatial decimation unit 104 performs spatial resolution decimation, that is, spatial reduction processing, and outputs the result to the base layer encoding unit 117 (step S201). .

ベースレイヤエンコード部117は、空間解像度がデシメーションされた信号をベースレイヤにて符号化し、ビットストリームを生成する(ステップS202)。生成したベースレイヤの符号化ビットストリームを多重化部108へ送る一方、符号化過程で得られるベースレイヤのローカルデコード信号を空間インターポレーション部106及び高周波数成分推定拡大部117へ送る。   The base layer encoding unit 117 encodes the signal with the spatial resolution decimated in the base layer, and generates a bit stream (step S202). The generated base layer encoded bit stream is sent to the multiplexing unit 108, while the base layer local decoded signal obtained in the encoding process is sent to the spatial interpolation unit 106 and the high frequency component estimation expansion unit 117.

空間インターポレーション部106は、ベースレイヤエンコード部117からのベースレイヤのローカルデコード信号を、空間解像度に空間インターポレーションを行う(ステップS203)。そして、空間インターポレーションした信号をエンハンスメントレイヤエンコード部107に送る。   The spatial interpolation unit 106 spatially interpolates the local decode signal of the base layer from the base layer encoding unit 117 to the spatial resolution (step S203). Then, the spatially interpolated signal is sent to the enhancement layer encoding unit 107.

一方、高周波数成分推定拡大部117は、ベースレイヤエンコード部117からのベースレイヤのローカルデコード信号からオリジナルの画像信号の高周波数成分を推定して、高周波成分除去部118へ出力する(ステップS204)。詳細については後述する。   On the other hand, the high frequency component estimation enlarging unit 117 estimates the high frequency component of the original image signal from the base layer local decode signal from the base layer encoding unit 117, and outputs it to the high frequency component removing unit 118 (step S204). . Details will be described later.

高周波成分除去部118は、入力画像蓄積部116より出力されたオリジナルの入力画像信号から、高周波数成分推定拡大部117より出力された推定高域成分信号を減算し、高周波成分が除去された高解像度映像信号を生成して、エンハンスメントレイヤエンコード部107へ出力する(ステップS205)。   The high frequency component removal unit 118 subtracts the estimated high frequency component signal output from the high frequency component estimation enlargement unit 117 from the original input image signal output from the input image storage unit 116 to remove the high frequency component. A resolution video signal is generated and output to the enhancement layer encoding unit 107 (step S205).

エンハンスメントレイヤエンコード部107は、高周波成分除去部118からの高解像度映像信号と、空間インターポレーション部106からの出力信号とを用いて、空間解像度間および時間の相関を利用した予測を行い、それに伴って生じる予測誤差信号をエンハンスメントレイヤにて符号化し、その符号化ビットストリームを多重化部108へ送る(ステップS206)。   The enhancement layer encoding unit 107 uses the high-resolution video signal from the high-frequency component removal unit 118 and the output signal from the spatial interpolation unit 106 to perform prediction using the correlation between spatial resolutions and time, The accompanying prediction error signal is encoded by the enhancement layer, and the encoded bit stream is sent to the multiplexing unit 108 (step S206).

そして、多重化部108は、ベースレイヤエンコード部117からのベースレイヤの符号化ビットストリームと、エンハンスメントレイヤエンコード部107からのエンハンスメントレイヤの符号化ビットストリームと多重化して、ひとつの多重化ビットストリームを生成して、通信回線102を介し動画像階層復号化装置103へ送信する(ステップS207)。   Then, the multiplexing unit 108 multiplexes the base layer encoded bit stream from the base layer encoding unit 117 and the enhancement layer encoded bit stream from the enhancement layer encoding unit 107 to obtain one multiplexed bit stream. It is generated and transmitted to the moving picture hierarchy decoding apparatus 103 via the communication line 102 (step S207).

図3は、図1に示す動画像階層符号化装置101により空間スケーラブル符号化および多重化された多重化ストリームを分離して復号する図1に示す動画像階層復号化装置103の手順を示すフローチャートである。   FIG. 3 is a flowchart showing a procedure of the moving picture hierarchy decoding apparatus 103 shown in FIG. 1 that separates and decodes a multiplexed stream that has been spatially scalable encoded and multiplexed by the moving picture hierarchy encoding apparatus 101 shown in FIG. It is.

図1に示す動画像階層復号化装置103では、図1に示す動画像階層符号化装置101により空間スケーラブル符号化および多重化された多重化ストリームを、通信回線やメディア等102を介し送信されてくると、まず、エクストラクト部109が受信する。エクストラクト部109は、多重化ビットストリームを受信すると解析して、動画像階層復号化装置103およびディスプレイ等の性能に応じて必要な符号データを抽出し、ベースレイヤデコード部110、エンハンスメントレイヤデコード部112それぞれに対応したデータに分割して出力する(ステップS301)。   In the moving picture hierarchical decoding apparatus 103 shown in FIG. 1, the multiplexed stream that is spatially scalable encoded and multiplexed by the moving picture hierarchical encoding apparatus 101 shown in FIG. 1 is transmitted via a communication line or media 102. When it comes, first, the extractor 109 receives it. The extractor 109 analyzes that the multiplexed bitstream is received, extracts the necessary code data according to the performance of the moving picture hierarchy decoding apparatus 103 and the display, and the like, and the base layer decoding unit 110, the enhancement layer decoding unit The data is divided into data corresponding to each of the data 112 and output (step S301).

ベースレイヤデコード部110は、エクストラクト部109で分割されたベースレイヤの符号化ストリームをベースレイヤにて復号し(ステップS302)、復号したベースレイヤデコード画像信号を空間インターポレーション部111と、高周波数成分推定拡大部119とに出力する。ここで、必要があれば、ベースレイヤデコード部110は、ディスプレイ等に出力する。   The base layer decoding unit 110 decodes the base layer encoded stream divided by the extractor 109 in the base layer (step S302), and decodes the decoded base layer decoded image signal to the spatial interpolation unit 111, This is output to the frequency component estimation enlargement unit 119. Here, if necessary, the base layer decoding unit 110 outputs to a display or the like.

空間インターポレーション部111は、ベースレイヤデコード部110から得られるベースレイヤのデコード画像信号を入力して、空間解像度のインターポレーションを行い(ステップS303)、空間インターポレーションした信号をエンハンスメントレイヤデコード部112に送る。   The spatial interpolation unit 111 receives the base layer decoded image signal obtained from the base layer decoding unit 110, performs spatial resolution interpolation (step S303), and performs enhancement layer decoding on the spatially interpolated signal. Send to part 112.

エンハンスメントレイヤデコード部112は、エクストラクト部109で分離されたエンハンスメントレイヤに対応する符号化ビットストリームと、空間インターポレーション部111にてベースレイヤのデコード画像信号を空間インターポレーションした空間インターポレーション信号とを復号し(ステップS304)、復号したデコード画像信号を、高周波成分復元部120に出力する。   The enhancement layer decoding unit 112 spatially interpolates the encoded bitstream corresponding to the enhancement layer separated by the extractor 109 and the base layer decoded image signal by the spatial interpolation unit 111. The signal is decoded (step S304), and the decoded decoded image signal is output to the high frequency component restoration unit 120.

その一方、高周波数成分推定拡大部119は、ベースレイヤデコード部110から得られるベースレイヤのデコード画像信号を入力して、ベースレイヤデコード信号を元に、エンハンスメントレイヤにおいて復号された画像信号が符号化時に推定・除去された高周波成分と同じ成分を生成する(ステップS505)。   On the other hand, the high frequency component estimation enlarging unit 119 receives the base layer decoded image signal obtained from the base layer decoding unit 110 and encodes the image signal decoded in the enhancement layer based on the base layer decoded signal. The same component as the high-frequency component that is sometimes estimated and removed is generated (step S505).

高周波成分復元部120は、高周波数成分推定拡大部119から出力された高周波成分推定信号と、復号したエンハンスメントレイヤのデコード画像信号と加算し、高周波成分を復元した高解像度デコード画像信号を生成し(ステップS306)、生成した高解像度デコード映像信号をディスプレイ等へ出力する。   The high frequency component restoration unit 120 adds the high frequency component estimation signal output from the high frequency component estimation enlargement unit 119 and the decoded enhancement layer decoded image signal to generate a high resolution decoded image signal in which the high frequency component is restored ( In step S306, the generated high-resolution decoded video signal is output to a display or the like.

図4は、実施の形態1による高周波数成分推定拡大部117、119の詳細な構成例を示している。   FIG. 4 shows a detailed configuration example of the high frequency component estimation enlargement units 117 and 119 according to the first embodiment.

図4において、高周波数成分推定拡大部117、119は、第1のハイパスフィルタリング部401、空間インターポレーション部402、振幅制限・定数倍処理部403、第2のハイパスフィルタリング部404を有する。   In FIG. 4, the high frequency component estimation expansion units 117 and 119 include a first high-pass filtering unit 401, a spatial interpolation unit 402, an amplitude limiting / constant multiplication processing unit 403, and a second high-pass filtering unit 404.

次に、本実施の形態1の動画像階層符号化装置101の高周波数成分推定拡大部117、及び動画像階層復号化装置103の高周波数成分推定拡大部119のより詳細な構成及び動作について説明する。   Next, a more detailed configuration and operation of the high-frequency component estimation / enlargement unit 117 of the moving picture hierarchy coding apparatus 101 and the high-frequency component estimation / enlargement unit 119 of the moving picture hierarchy decoding apparatus 103 according to Embodiment 1 will be described. To do.

なお、高周波数成分推定拡大処理の基本的な考えは、例えば、「高周波数成分推定を伴う任意倍率可能な画像拡大法』(高橋靖正,田口亮著,信学論(A),vol.J84-A,no.9,pp.1192-1201,Sep.2001.参照)や「PARAMETERSTIMATIONS FOR SUPER RESOLUTION BASED ON THE LAPLACIAN PYRAMID REPRESENTATION」(Shuai Yuan, YasumasaTakahashi*, Akira Taguchi著)等に掲載されている。これは、階層符号化におけるラプラシアンピラミッドの考え方を応用したものである。階層間のラプラシアン成分の相関が強いことを利用して、注目する階層の信号のみから空間解像度が一つ高い階層のラプラシアン成分の推定を成し遂げる方法である。   The basic idea of the high-frequency component estimation and expansion process is, for example, “An image magnification method that can be arbitrarily scaled with high-frequency component estimation” (Takamasa Takamasa, Taguchi Ryo, Shingaku (A), vol. -A, no.9, pp.1192-1201, Sep.2001.) And "PARAMETERSTIMATIONS FOR SUPER RESOLUTION BASED ON THE LAPLACIAN PYRAMID REPRESENTATION" (Shuai Yuan, Yasumasa Takahashi *, Akira Taguchi). This is an application of the Laplacian pyramid concept in hierarchical coding. This is a method for achieving the estimation of the Laplacian component of the layer whose spatial resolution is one higher only from the signal of the layer of interest by utilizing the strong correlation of the Laplacian component between the layers.

図4は、高周波数成分推定拡大部117,119の一実施の形態のブロック図を示す。同図に示すように、高周波数成分推定拡大部117は、少なくとも第1のハイパスフィルタリング部401、空間インターポレーション部402、振幅制限・定数倍処理部403、及び第2のハイパスフィルタリング部404を有している。ただし、ここでは、動画像階層符号化装置101に含まれる高周波数成分推定拡大部117と、動画像階層復号化装置103に含まれる高周波数成分推定拡大部119の構成及び動作は、同一であるため、以下、高周波数成分推定拡大部117について代表して説明する。   FIG. 4 shows a block diagram of an embodiment of the high frequency component estimation enlargement units 117 and 119. As shown in the figure, the high frequency component estimation enlarging unit 117 includes at least a first high pass filtering unit 401, a spatial interpolation unit 402, an amplitude limiting / constant multiplication unit 403, and a second high pass filtering unit 404. Have. However, here, the configuration and operation of the high-frequency component estimation / enlargement unit 117 included in the moving picture hierarchy coding apparatus 101 and the high-frequency component estimation / enlargement unit 119 included in the moving picture hierarchy decoding apparatus 103 are the same. Therefore, hereinafter, the high frequency component estimation enlargement unit 117 will be described as a representative.

次に、本発明の動画像階層符号化装置101に含まれる高周波数成分推定拡大部117、及び動画像階層復号化装置200に含まれる高周波数成分推定拡大部119の動作について、図4に示す高周波数成分推定拡大部117を代表として図5のフローチャートを用いて説明する。   Next, FIG. 4 shows operations of the high frequency component estimation / enlargement unit 117 included in the moving picture hierarchy coding apparatus 101 and the high frequency component estimation / enlargement unit 119 included in the moving picture hierarchy decoding apparatus 200 according to the present invention. The high frequency component estimation enlargement unit 117 will be described as a representative with reference to the flowchart of FIG.

第1のハイパスフィルタリング部401は、ベースレイヤのローカルデコード(復号画像)信号に含まれる高周波数成分において、次の上位階層の符号化対象であるエンハンスメントレイヤの画像フレーム信号に含まれる高周波数成分と相関が高く、推定に適した高周波数成分を抽出する(ステップS501)。ここでは、推定に適した高周波数成分を表現するための情報として、拡大対象であるベースレイヤのローカルデコード(復号画像)信号のラプラシアン成分を抽出する機能を有することが望ましい。   The first high-pass filtering unit 401 includes a high-frequency component included in the enhancement layer image frame signal to be encoded in the next higher layer in the high-frequency component included in the base-layer local decoded (decoded image) signal. A high frequency component having a high correlation and suitable for estimation is extracted (step S501). Here, as information for expressing a high frequency component suitable for estimation, it is desirable to have a function of extracting a Laplacian component of a local decode (decoded image) signal of a base layer to be enlarged.

ここで、入力信号のラプラシアン成分の抽出は、例えば、次のように行う。説明を簡単にするために、1次元の信号モデルを例にして、入力信号をG(x)、入力信号から抽出されるラプラシアン成分をL(x)とすると、ラプラシアン成分L(x)は、次の(1)式及び(2)式で演算される。なお、(2)式中のρは、ガウシアンフィルタの帯域を調整するためのパラメータで、ハーフバンドフィルタとなる値に設定されている。 Here, the Laplacian component of the input signal is extracted as follows, for example. In order to simplify the description, taking a one-dimensional signal model as an example, if the input signal is G 0 (x) and the Laplacian component extracted from the input signal is L 0 (x), the Laplacian component L 0 (x ) Is calculated by the following equations (1) and (2). In the equation (2), ρ is a parameter for adjusting the band of the Gaussian filter, and is set to a value that becomes a half-band filter.

・・・式(1) ... Formula (1)


・・・式(2)

... Formula (2)

ここで、第1のハイパスフィルタリング部401は、入力信号から抽出した推定に適した高周波数成分を表現するための情報を空間インターポレーション部402へ出力する。ここでは、推定に適した高周波数成分を表現するための情報として、抽出したラプラシアン成分L(x)の信号を空間インターポレーション部402へ出力する。 Here, the first high-pass filtering unit 401 outputs information for expressing a high-frequency component suitable for estimation extracted from the input signal to the spatial interpolation unit 402. Here, the extracted signal of Laplacian component L 0 (x) is output to spatial interpolation section 402 as information for expressing a high-frequency component suitable for estimation.

ここで、上記式(1)、(2)では、ガウシアン関数を用いて高周波数成分を抽出しているが、これを他の方法に置き換えても良い。ただし、ここで用いるフィルタや補間関数等と、図1における空間デシメーション部104、空間インターポレーション部106、111と、図4の空間インターポレーション部402、第2のハイパスフィルタリング部404に用いるフィルタや補間関数等の関係は、ピラミッド構成を満たすものとなっていることが望ましい。例えば、空間デシメーション部にsinc関数を用いた場合、空間インターポレーション部402、第2のハイパスフィルタリング部404にもsinc関数を用いることでsinc関数によるピラミッド構成の関係が構築できる。   Here, in the above formulas (1) and (2), a high frequency component is extracted using a Gaussian function, but this may be replaced with another method. However, the filters and interpolation functions used here, the filters used in the spatial decimation unit 104, the spatial interpolation units 106 and 111 in FIG. 1, the spatial interpolation unit 402 and the second high-pass filtering unit 404 in FIG. It is desirable that the relationship between the interpolation function and the interpolation function satisfy the pyramid configuration. For example, when the sinc function is used for the spatial decimation unit, the pyramid configuration relationship based on the sinc function can be constructed by using the sinc function also for the spatial interpolation unit 402 and the second high-pass filtering unit 404.

空間インターポレーション部402は、第1のハイパスフィルタリング部401より出力される推定に適した高周波数成分を表現するための情報を取得すると、その信号をエンハンスメントレイヤの空間解像度となるように、(エンハンスメントレイヤの空間解像度/ベースレイヤの空間解像度)の倍率rにインターポレーションを行う(ステップS502)。ここでは、ラプラシアン成分L(x)の信号を入力として受け、その入力信号がエンハンスメントレイヤの空間解像度となるように、(エンハンスメントレイヤの空間解像度/ベースレイヤの空間解像度)の倍率rのインターポレーションを行う。 When the spatial interpolation unit 402 acquires information for expressing a high-frequency component suitable for estimation output from the first high-pass filtering unit 401, the spatial interpolation unit 402 converts the signal to the spatial resolution of the enhancement layer ( Interpolation is performed at a scaling factor r of the enhancement layer spatial resolution / base layer spatial resolution (step S502). Here, an interpolator with a scaling factor r of (enhancement layer spatial resolution / base layer spatial resolution) is received so that the signal of the Laplacian component L 0 (x) is received as an input and the input signal becomes the spatial resolution of the enhancement layer. Perform

ここで、(エンハンスメントレイヤの空間解像度/ベースレイヤの空間解像度)の倍率rへのインターポレーションは、次のように行うことが望ましいが、必ずしもこの方法に限定するわけではない。   Here, it is desirable to interpolate (spatial resolution of the enhancement layer / spatial resolution of the base layer) to the magnification r as follows, but the interpolation is not necessarily limited to this method.

つまり、(エンハンスメントレイヤの空間解像度/ベースレイヤの空間解像度)の倍率rにインターポレーションした補間信号(EXPAND)(x)は、入力ラプラシアン成分をL(x)とすると、次の(3)式、(4)式及び(5)式により演算算出される。 That is, the interpolation signal (EXPAND) r L 0 (x) interpolated to the magnification r of (enhancement layer spatial resolution / base layer spatial resolution) is expressed as follows when the input Laplacian component is L 0 (x): It is calculated by the equations (3), (4) and (5).


・・・式(3)

... Formula (3)

・・・式(4) ... Formula (4)

・・・式(5)
ここで、int()は整数部分を取り出す操作を示す。
... Formula (5)
Here, int () indicates an operation for extracting the integer part.

空間インターポレーション部402は、このようにして生成したインターポレーションされた補間信号(EXPAND)(x)を振幅制限・定数倍処理部403へ出力する。 The spatial interpolation unit 402 outputs the interpolated interpolation signal (EXPAND) r L 0 (x) thus generated to the amplitude limit / constant multiplication unit 403.

振幅制限・定数倍処理部403は、空間インターポレーション部402から出力される補間信号(EXPAND)(x)を取得し、その取得した補間信号(EXPAND)(x)から未知の高周波数成分を推定するための低解像度工程を実施する(ステップS503)。この未知の高周波数成分を推定する低解像度工程の処理は、入力される補間信号(EXPAND)(x)に対して、次の(6)式で示すような振幅制限および定数倍処理を行うことにより実現する。 Amplitude limiting and constant multiplication processing unit 403 obtains the interpolation signal output from the spatial interpolation unit 402 (EXPAND) r L 0 ( x), from the obtained interpolation signal (EXPAND) r L 0 (x ) A low resolution process for estimating an unknown high frequency component is performed (step S503). The low-resolution process for estimating the unknown high-frequency component is an amplitude limit and constant multiplication process as shown in the following equation (6) for the input interpolation signal (EXPAND) r L 0 (x). It is realized by doing.

・・・式(6) ... Formula (6)

すなわち、振幅制限・定数倍処理部403は、入力信号(EXPAND)(x)の振幅が、振幅制限のためのパラメータTと−Tとの間にあるときには、入力信号(EXPAND)(x)を定数倍処理のためのパラメータα倍した信号を出力し、入力信号(EXPAND)(x)の振幅がT以上であるときには、α・Tのレベルの信号を出力し、入力信号(EXPAND)(x)の振幅が−T以下であるときには、α・(−T)のレベルの信号を出力する。ここで、振幅制限のためのパラメータT及び定数倍処理のためのパラメータαrは、例えば前記非特許文献1中で実験的に求められているような値を利用するようにしても構わない。なお、パラメータαrは、拡大率に応じて可変である。 That is, when the amplitude of the input signal (EXPAND) r L 0 (x) is between the parameters T and −T for limiting the amplitude, the amplitude limiting / constant multiplication unit 403 receives the input signal (EXPAND) r. A signal obtained by multiplying L 0 (x) by a parameter α r for constant multiplication processing is output, and when the amplitude of the input signal (EXPAND) r L 0 (x) is equal to or greater than T, a signal of α r · T level When the amplitude of the input signal (EXPAND) r L 0 (x) is −T or less, a signal of the level of α r · (−T) is output. Here, for the parameter T for limiting the amplitude and the parameter α r for the constant multiplication process, for example, values as experimentally obtained in Non-Patent Document 1 may be used. The parameter α r is variable according to the enlargement ratio.

振幅制限・定数倍処理部403により、上記のように振幅制限・定数倍処理された信号は、第2のハイパスフィルタリング部404に供給される。   The signal subjected to the amplitude limiting / constant multiplication processing as described above by the amplitude limiting / constant multiplication processing unit 403 is supplied to the second high-pass filtering unit 404.

第2のハイパスフィルタリング部404は、未知の高周波数成分を推定するための高解像度工程を実施する(ステップS504)。この第2のハイパスフィルタリング部404による高解像度工程の処理は、振幅制限・定数倍処理部403から取得した信号、すなわち、未知の高周波数成分を推定するための低解像度工程が実施された信号から、不必要な低域成分を取り除き、本来求めようとしている高周波数成分のみを得るためのものである。これは、入力される信号に対してハイパスフィルタリングを行うことにより実現する。   The second high pass filtering unit 404 performs a high resolution process for estimating an unknown high frequency component (step S504). The processing of the high resolution process by the second high-pass filtering unit 404 is based on the signal acquired from the amplitude limiting / constant multiplication processing unit 403, that is, the signal on which the low resolution process for estimating the unknown high frequency component is performed. This is to remove unnecessary low-frequency components and obtain only the high-frequency components originally intended to be obtained. This is realized by performing high-pass filtering on the input signal.

第2のハイパスフィルタリング部404によるハイパスフィルタリングが行われて、第2のハイパスフィルタリング部404から出力される、推定した未知の高周波数成分は、次の(7)式で表されることが望ましい。推定された未知の高周波成分Lγ(ハット^)(x)は、入力される信号をLγ(アッパーバー ̄)(x)とすると、 It is desirable that the estimated unknown high-frequency component output from the second high-pass filtering unit 404 after the high-pass filtering by the second high-pass filtering unit 404 is expressed by the following equation (7). The estimated unknown high-frequency component Lγ (hat ^) (x) is expressed as L γ (upper bar  ̄) (x).


・・・式(7)
で与えられる。ここで、W(i)は式(2)に示すものである。

... Formula (7)
Given in. Here, W (i) is as shown in Equation (2).

そして、第2のハイパスフィルタリング部404は、推定した推定高周波数成分信号を、図1に示すように高周波成分除去部118へ出力する。   Then, the second high pass filtering unit 404 outputs the estimated high frequency component signal to the high frequency component removing unit 118 as shown in FIG.

なお、階層復号装置103の高周波成分推定拡大部119であれば、推定した推定高周波数成分信号を、図1に示すように高周波成分復元部120へ出力する。   Note that the high frequency component estimation expansion unit 119 of the hierarchical decoding device 103 outputs the estimated high frequency component signal to the high frequency component restoration unit 120 as shown in FIG.

すると、上述したように、動画像階層符号化装置101では、エンハンスメントレイヤエンコード部107が高周波成分除去部118からの高解像度映像信号と、空間インターポレーション部106からの出力信号とを用いて、空間解像度間および時間の相関を利用した予測を行い、それに伴って生じる予測誤差信号をエンハンスメントレイヤにて符号化し、多重化部108がベースレイヤエンコード部117からのベースレイヤの符号化ビットストリームと、エンハンスメントレイヤエンコード部107からのエンハンスメントレイヤの符号化ビットストリームとを多重化して通信回線102を介し動画像階層復号化装置103へ送信する。   Then, as described above, in the moving picture hierarchical encoding device 101, the enhancement layer encoding unit 107 uses the high-resolution video signal from the high-frequency component removing unit 118 and the output signal from the spatial interpolation unit 106, Prediction using spatial resolution and temporal correlation is performed, and a prediction error signal generated in association with the prediction is encoded by an enhancement layer, and the multiplexing unit 108 includes a base layer encoded bitstream from the base layer encoding unit 117, and The enhancement layer encoded bit stream from the enhancement layer encoding unit 107 is multiplexed and transmitted to the moving picture hierarchy decoding apparatus 103 via the communication line 102.

その一方、動画像階層復号化装置103では、動画像階層復号化装置103からの多重化ビットストリームを受信して、高解像度画像信号と低解像度画像信号とを得る。   On the other hand, the moving picture hierarchy decoding apparatus 103 receives the multiplexed bit stream from the moving picture hierarchy decoding apparatus 103 and obtains a high resolution image signal and a low resolution image signal.

このように、従来の動画像階層符号化装置及び階層復号装置ではブロック単位で符号化・復号処理が行われていたため、ブロック単位でラプラシアン成分の強調処理を行うと、ブロック境界に対しては十分な解析や強調処理を行うことが難しかったが、本実施の形態1によれば、以上説明したように、ベースレイヤのローカルデコード(復号画像)信号を求め、このローカルデコード(復号画像)信号をエンハンスメントレイヤの画像サイズまで空間インターポレーションを行った後に、ラプラシアン成分の強調処理を行うための解析を行い高周波数成分を推定するようにしたため、符号化レイヤ間の予測誤差信号の信号振幅を抑制することができる。その結果、これにより周囲の符号化レイヤ間の予測誤差信号との相関が高まり、結果としてエントロピーを抑制し、符号化を行う際により少ないビット数で符号化対象を表現することができるため、符号化効率が向上するという効果を生じる。   As described above, since the conventional moving image hierarchical encoding device and hierarchical decoding device perform encoding / decoding processing in units of blocks, performing Laplacian component enhancement processing in units of blocks is sufficient for block boundaries. However, according to the first embodiment, as described above, the base layer local decode (decoded image) signal is obtained, and the local decode (decoded image) signal is obtained. After performing spatial interpolation up to the enhancement layer image size, analysis to perform Laplacian component enhancement processing is performed to estimate high frequency components, thus suppressing the signal amplitude of prediction error signals between coding layers can do. As a result, this increases the correlation with the prediction error signal between surrounding encoding layers, and as a result, the entropy can be suppressed and the encoding target can be expressed with a smaller number of bits when encoding. The effect of improving the efficiency is achieved.

また、周囲の符号化レイヤ間の予測誤差信号との相関が高まり、その結果、予測誤差信号を符号化した際には、エントロピーが抑制され、エントロピー符号化を行う際により少ないビット数で符号化対象を表現することができる。   In addition, the correlation with the prediction error signal between surrounding coding layers is increased, and as a result, when the prediction error signal is encoded, the entropy is suppressed, and encoding is performed with a smaller number of bits when performing entropy encoding. The object can be expressed.

また、符号化対象となる符号化レイヤ間の予測誤差信号の信号振幅が、従来の階層符号化における符号化レイヤ間の予測誤差信号と比較して抑制されるため、量子化時に生じる量子化誤差に起因する復号時の影響も抑えることができる。   In addition, since the signal amplitude of the prediction error signal between the encoding layers to be encoded is suppressed compared with the prediction error signal between the encoding layers in the conventional hierarchical encoding, the quantization error that occurs during quantization It is also possible to suppress the influence at the time of decoding due to.

従って、本実施の形態1の動画像階層符号化装置101によれば、空間インターポレーション部106はベースレイヤエンコード部105からのベースレイヤローカルデコード信号をエンハンスメントレイヤの解像度に拡大し、高周波成分除去部118は高周波成分推定拡大部117からのベースレイヤローカルデコード信号に基づき推定された高周波成分推定信号を入力画像信号から除去し、エンハンスメントレイヤエンコード部107は、高周波成分除去部118からの高周波成分除去信号と、空間インターポレーション部106からのエンハンスメントレイヤの解像度に拡大されたインターポレーション信号との差分をとってエンハンスメントレイヤにて符号化するようにしたので、エンハンスメントレイヤの符号化における階層間予測誤差及び動き補償予測誤差の高周波成分を減少させることでき、エンハンスメントレイヤの符号化効率を向上させることができる。   Therefore, according to the moving picture hierarchical encoding apparatus 101 of the first embodiment, the spatial interpolation unit 106 expands the base layer local decode signal from the base layer encoding unit 105 to the enhancement layer resolution, and removes high frequency components. The unit 118 removes the high frequency component estimation signal estimated based on the base layer local decode signal from the high frequency component estimation enlargement unit 117 from the input image signal, and the enhancement layer encoding unit 107 removes the high frequency component from the high frequency component removal unit 118. Since the difference between the signal and the interpolation signal expanded to the enhancement layer resolution from the spatial interpolation unit 106 is taken and encoded in the enhancement layer, inter-layer prediction in the enhancement layer encoding is performed. Can reduce the high frequency component of the error and motion compensation prediction error, it is possible to improve the coding efficiency of the enhancement layer.

つまり、従来技術の階層間予測であれば予測が困難であった高域成分が存在しなくなるので、予測誤差を小さくすることができると共に、エンハンスメントレイヤの符号化処理において動き補償予測を行う場合でも、予測対象の高域成分が存在しないため、動きによる変形や解像度変化による動き補償予測誤差の高周波成分増大を防ぐことでき、これら両方の効果により、高解像度符号化処理の符号化効率が向上する。また、復号側でかかる高周波数成分除去処理を追加していない場合においても、高域成分が抑制された特性の動画像信号を再生できる。   In other words, since the high frequency components that were difficult to predict using the inter-layer prediction of the prior art no longer exist, the prediction error can be reduced and even when motion compensation prediction is performed in the enhancement layer encoding process. Since there is no high frequency component to be predicted, it is possible to prevent an increase in the high frequency component of the motion compensation prediction error due to deformation or resolution change due to motion, and both effects improve the encoding efficiency of the high resolution encoding process. . Even when the high frequency component removal processing is not added on the decoding side, it is possible to reproduce a moving image signal having a characteristic in which the high frequency component is suppressed.

また、本実施の形態1の動画像階層復号化装置103によれば、高周波成分推定拡大部117と同様の高周波成分推定拡大部119と、高周波成分除去部118とは逆に高周波成分推定拡大部119からの高周波成分推定信号により高周波成分を復元する高周波成分復元部120とを有するので、本実施の形態1の動画像階層符号化装置101によって符号化された符号化ビットストリームを正しく復号することができる。また、符号化側でかかる高周波数成分除去処理を追加していない場合には、高域成分が復元された、符号化側より良好な特性の動画像信号を再生できる。   Also, according to the moving picture hierarchy decoding apparatus 103 of the first embodiment, the high frequency component estimation expansion unit 119, which is the same as the high frequency component estimation expansion unit 117, and the high frequency component estimation expansion unit, contrary to the high frequency component removal unit 118, are provided. Since the high-frequency component restoration unit 120 that restores the high-frequency component based on the high-frequency component estimation signal from 119 is included, the encoded bitstream encoded by the moving picture hierarchical encoding apparatus 101 according to the first embodiment is correctly decoded. Can do. In addition, when such high frequency component removal processing is not added on the encoding side, a moving image signal having a better characteristic than that on the encoding side, in which the high frequency component is restored, can be reproduced.

実施の形態2.
次に、本発明の実施の形態2の動画像階層符号化装置及び動画像階層復号化装置の構成例について説明する。
Embodiment 2. FIG.
Next, configuration examples of the moving picture hierarchy coding apparatus and the moving picture hierarchy decoding apparatus according to Embodiment 2 of the present invention will be described.

図6は、実施の形態2の動画像階層符号化装置及び動画像階層復号化装置の構成例を示すブロック図である。   FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration example of the moving picture hierarchy coding apparatus and the moving picture hierarchy decoding apparatus according to the second embodiment.

図6において、実施の形態2の動画像階層符号化装置601及び動画像階層復号化装置603は、図1に示す実施の形態1の動画像階層符号化装置101及び動画像階層復号化装置103に対し、動画像階層符号化装置601では、空間デシメーション部604、高周波数成分推定拡大部617、多重化部608の処理が異なる一方、動画像階層復号化装置603では、エクストラクト部609、高周波数成分推定拡大部619で行なわれる処理が異なる。以下、実施の形態1と異なる処理を中心に説明する。   In FIG. 6, the moving picture hierarchy encoding apparatus 601 and the moving picture hierarchy decoding apparatus 603 of the second embodiment are the same as the moving picture hierarchy encoding apparatus 101 and the moving picture hierarchy decoding apparatus 103 of the first embodiment shown in FIG. On the other hand, in the moving picture hierarchy coding apparatus 601, the processes of the spatial decimation unit 604, the high frequency component estimation expansion part 617, and the multiplexing part 608 are different. The processing performed by the frequency component estimation enlargement unit 619 is different. Hereinafter, the processing different from that of the first embodiment will be mainly described.

つまり、本実施の形態2の動画像階層符号化装置601の空間デシメーション部604では、オリジナルの画像信号を入力して、その入力信号を所望、すなわちこの場合、実施の形態1と同様にエンハンスメントレイヤとベースレイヤとの2階層で説明しているので、ベースレイヤの空間解像度に空間デシメーションすると共に、入力信号もしくは入力信号の高周波数成分を生成し、高周波数成分推定拡大部617に出力する。ここで、高周波数成分は、所望の空間解像度に空間デシメーションした信号を、空間インターポレーションした信号と、オリジナルの画像信号との差分情報より算出することが可能であるが、処理の構成に関しては、他の高周波数成分生成方法を用いる事も出来る。   That is, the spatial decimation unit 604 of the moving picture hierarchical encoding apparatus 601 according to the second embodiment inputs the original image signal, and the input signal is desired, that is, in this case, the enhancement layer as in the first embodiment. 2 and the base layer, spatial decimation is performed to the spatial resolution of the base layer, and an input signal or a high frequency component of the input signal is generated and output to the high frequency component estimation enlargement unit 617. Here, the high frequency component can be calculated from the difference information between the signal obtained by spatial decimation to the desired spatial resolution and the spatially interpolated signal and the original image signal. Other high frequency component generation methods can also be used.

本実施の形態2の高周波数成分推定拡大部617は、ベースレイヤエンコード部605から出力されるローカルデコード信号に加えて、空間デシメーション部604から出力される入力信号もしくは入力された信号の高周波数成分を入力として受け付け、ローカルデコード信号を元にエンハンスメントレイヤにおいて符号化される画像信号の高周波成分を推定強度の設定と共に、最適な高周波成分推定を施す。詳細については後述する。また、高周波数成分推定拡大部617は、高周波成分推定信号を高周波成分除去部618に出力すると共に、推定強度を示す制御パラメータを多重化部608に出力する機能を有する。   In addition to the local decode signal output from the base layer encoding unit 605, the high frequency component estimation / expansion unit 617 according to the second embodiment receives the input signal output from the spatial decimation unit 604 or the high frequency component of the input signal. Are input, and the high frequency component of the image signal encoded in the enhancement layer based on the local decode signal is set with the estimated intensity and the optimum high frequency component is estimated. Details will be described later. The high frequency component estimation expansion unit 617 has a function of outputting a high frequency component estimation signal to the high frequency component removal unit 618 and outputting a control parameter indicating the estimated intensity to the multiplexing unit 608.

多重化部608は、ベースレイヤエンコード部605およびエンハンスメントレイヤエンコード部607より出力されるそれぞれの符号化ビットストリームを入力として受け付けると共に、高周波数成分推定拡大部617より出力された推定強度を示す制御パラメータを入力し、多重化してひとつの多重化ビットストリームとして階層符号化部601の外部、例えば通信回線やメディアなど602へ出力する機能を有する。   Multiplexing section 608 receives as input the respective encoded bit streams output from base layer encoding section 605 and enhancement layer encoding section 607, and also indicates a control parameter indicating the estimated strength output from high frequency component estimation expanding section 617. Are multiplexed and output as a multiplexed bit stream to the outside of the hierarchical encoding unit 601, for example, a communication line or media 602.

エクストラクト部609は、本実施の形態2の動画像階層符号化装置601が送信した多重化ビットストリームを入力して、復号に必要な情報として、ベースレイヤ及びエンハンスメントレイヤの符号化ビットストリームと共に、推定強度を示す制御パラメータを切り出し、分割してそれぞれをベースレイヤデコード部610、エンハンスメントレイヤデコード部612、及び高周波数成分推定拡大部619に出力する。   The extractor 609 receives the multiplexed bit stream transmitted from the moving picture layer encoding apparatus 601 according to the second embodiment, and, as information necessary for decoding, along with the encoded bit streams of the base layer and the enhancement layer, A control parameter indicating the estimated intensity is cut out, divided, and output to the base layer decoding unit 610, the enhancement layer decoding unit 612, and the high frequency component estimation expansion unit 619.

高周波数成分推定拡大部119は、ベースレイヤデコード部110から出力されるベースレイヤデコード信号と共に、エクストラクト部609から出力される推定強度を示す制御パラメータを入力として受け付け、ベースレイヤデコード信号と推定強度を示す制御パラメータを元に、エンハンスメントレイヤにおいて復号された画像信号が符号化時に除去された高周波成分を推定する。また、高周波数成分推定拡大部119は、高周波成分推定信号を高周波成分復元部120に出力する。   The high frequency component estimation expansion unit 119 receives, as an input, a control parameter indicating the estimated strength output from the extract unit 609 together with the base layer decoded signal output from the base layer decoding unit 110, and receives the base layer decoded signal and the estimated strength. The high-frequency component from which the image signal decoded in the enhancement layer is removed at the time of encoding is estimated based on the control parameter indicating Further, the high frequency component estimation expanding unit 119 outputs the high frequency component estimation signal to the high frequency component restoring unit 120.

図7は、図6に示す実施の形態2の階層符号化部601の画像信号を空間スケーラブル符号化の手順を示すフローチャートである。   FIG. 7 is a flowchart showing a procedure of spatial scalable coding of the image signal of the hierarchical coding unit 601 according to the second embodiment shown in FIG.

まず、空間デシメーション部604は、オリジナルの画像信号を入力してベースレイヤの空間解像度にデシメーションを行い、ベースレイヤ信号をベースレイヤエンコード部605へ出力する(ステップS701)。   First, the spatial decimation unit 604 receives the original image signal, performs decimation to the spatial resolution of the base layer, and outputs the base layer signal to the base layer encoding unit 605 (step S701).

ベースレイヤエンコード部605では、ベースレイヤの空間解像度にデシメーションされた信号をベースレイヤにて符号化し、ベースレイヤの符号化ビットストリームとして多重化部608へ送ると共に、符号化過程で得られるベースレイヤのローカルデコード信号を空間インターポレーション部606及び高周波数成分推定拡大部617へ送る(ステップS702)。   The base layer encoding unit 605 encodes the signal decimated to the spatial resolution of the base layer in the base layer, sends the encoded signal to the multiplexing unit 608 as a base layer encoded bit stream, and transmits the base layer obtained in the encoding process. The local decode signal is sent to the spatial interpolation unit 606 and the high frequency component estimation expansion unit 617 (step S702).

空間インターポレーション部606は、ベースレイヤエンコード部605より得られるベースレイヤのローカルデコード信号を、エンハンスメントレイヤの空間解像度に空間インターポレーションを行い、空間インターポレーションした信号をエンハンスメントレイヤエンコード部607に送る(ステップS703)。   The spatial interpolation unit 606 spatially interpolates the base layer local decoded signal obtained from the base layer encoding unit 605 to the spatial resolution of the enhancement layer, and sends the spatially interpolated signal to the enhancement layer encoding unit 607. Send (step S703).

続いて、高周波数成分推定拡大部617は、ベースレイヤエンコード部605より得られるベースレイヤのローカルデコード信号と、空間デシメーション部604から出力される入力画像信号もしくは入力された信号の高周波数成分とを用いて、オリジナルの画像信号の高周波数成分を推定し、推定強度を示す制御パラメータと高周波成分推定信号を生成し、推定強度を示す制御パラメータを多重化部608に送る一方、高周波成分推定信号は高周波成分除去部618へ送る(ステップS704)。詳細については後述する。   Subsequently, the high frequency component estimation expansion unit 617 obtains the base layer local decode signal obtained from the base layer encoding unit 605 and the input image signal output from the spatial decimation unit 604 or the high frequency component of the input signal. The high frequency component of the original image signal is estimated, a control parameter indicating the estimated intensity and a high frequency component estimation signal are generated, and the control parameter indicating the estimated intensity is sent to the multiplexing unit 608, while the high frequency component estimation signal is It sends to the high frequency component removal part 618 (step S704). Details will be described later.

高周波成分除去部618は、入力画像蓄積部616からのオリジナルの入力画像信号から、高周波数成分推定拡大部617からの推定高域成分信号を減算し、高周波成分が除去された高解像度映像信号を生成して、エンハンスメントレイヤエンコード部607へ出力する(ステップS705)。   The high frequency component removal unit 618 subtracts the estimated high frequency component signal from the high frequency component estimation enlargement unit 617 from the original input image signal from the input image storage unit 616 to obtain a high resolution video signal from which the high frequency component has been removed. It is generated and output to the enhancement layer encoding unit 607 (step S705).

エンハンスメントレイヤエンコード部607では、高周波成分除去部618で生成された高周波成分除去信号と、空間インターポレーション部606からの空間インターポレーション信号とを入力して、空間解像度間および時間の相関を利用した予測を行い、それに伴って生じる予測誤差信号を符号化し、符号化により生成されたビットストリームを、多重化部608へ送る(ステップS706)。   The enhancement layer encoding unit 607 inputs the high-frequency component removal signal generated by the high-frequency component removal unit 618 and the spatial interpolation signal from the spatial interpolation unit 606, and uses the correlation between spatial resolutions and time. The prediction error signal generated along with the prediction is encoded, and the bit stream generated by the encoding is sent to the multiplexing unit 608 (step S706).

多重化部608は、ベースレイヤエンコード部605およびエンハンスメントレイヤエンコード部607からのそれぞれのレイヤのビットストリーム及と、高周波成分推定拡大部617からの推定強度を示す制御パラメータとを入力して多重化を行い、ひとつの多重化ビットストリームを生成し、通信回線やメディア等602へ出力する(ステップS707)。   The multiplexing unit 608 receives the bit stream of each layer from the base layer encoding unit 605 and the enhancement layer encoding unit 607 and the control parameter indicating the estimated strength from the high frequency component estimation expansion unit 617 for multiplexing. In step S707, one multiplexed bit stream is generated and output to a communication line, media, or the like 602.

次に復号側の動作を説明する。   Next, the operation on the decoding side will be described.

図8は、図6に示す動画像階層復号化装置603の構成例による空間スケーラブル符号化された多重化ビットストリームを復号してデコード映像信号を得る手順を示すフローチャートである。   FIG. 8 is a flowchart illustrating a procedure for obtaining a decoded video signal by decoding a multiplexed bitstream that has been subjected to spatial scalable coding according to the configuration example of the moving picture hierarchical decoding apparatus 603 illustrated in FIG. 6.

図6に示す実施の形態2の動画像階層復号化装置603では、動画像階層符号化装置601からの多重化ビットストリームを、通信回線やメディア等602を介しエクストラクト部609が受信する。   In the moving picture layer decoding apparatus 603 of Embodiment 2 shown in FIG. 6, the extract unit 609 receives the multiplexed bit stream from the moving picture layer encoding apparatus 601 via the communication line, media, or the like 602.

エクストラクト部609は、層符号化装置601からの多重化ビットストリームを通信回線やメディア等602を介し受信すると、受信した多重化ビットストリームを解析して多重分離する。すなわち、エクストラクト部609は、動画像階層復号化装置603やこれに接続されているディスプレイ等の性能に応じて復号する符号化レイヤ(ここでは、ベースレイヤとエンハンスメントレイヤの2階層の符号化レイヤとする。)を決定し、多重化ビットストリームからベースレイヤの符号化ビットストリームと、エンハンスメントレイヤの符号化ビットストリームと、エンハンスメントレイヤの復号に使用する推定強度を示す制御パラメータを抽出し、ベースレイヤデコード部610にはベースレイヤの符号化ストリーム、エンハンスメントレイヤデコード部612にはエンハンスメントレイヤの符号化ストリーム、高周波数成分推定拡大部619には推定強度を示す制御パラメータをそれぞれ出力する(ステップS801)。   When the extract unit 609 receives the multiplexed bit stream from the layer encoding apparatus 601 via the communication line, the media, or the like 602, the extract unit 609 analyzes the received multiplexed bit stream and demultiplexes it. That is, the extractor 609 is a coding layer (in this case, a coding layer of two layers of a base layer and an enhancement layer) that is decoded according to the performance of the moving picture hierarchy decoding device 603 and a display connected thereto. And the base layer encoded bit stream, the enhancement layer encoded bit stream, and control parameters indicating the estimated strength used for enhancement layer decoding are extracted from the multiplexed bit stream, and The decoding unit 610 outputs a base layer encoded stream, the enhancement layer decoding unit 612 outputs an enhancement layer encoded stream, and the high frequency component estimation expansion unit 619 outputs a control parameter indicating the estimated strength (step S801).

ベースレイヤデコード部610では、エクストラクト部609で分離されたベースレイヤ符号化ビットストリームをベースレイヤで復号し、復号したベースレイヤデコード画像信号を空間インターポレーション部611および周波数成分推定拡大部619に出力し、必要あればディスプレイ等にも出力する(ステップS802)。   The base layer decoding unit 610 decodes the base layer encoded bit stream separated by the extract unit 609 using the base layer, and the decoded base layer decoded image signal is transmitted to the spatial interpolation unit 611 and the frequency component estimation expansion unit 619. If necessary, it is also output to a display or the like (step S802).

空間インターポレーション部611は、ベースレイヤデコード部610より得られるベースレイヤのデコード画像信号を、エンハンスメントレイヤの空間解像度に空間インターポレーションを行い、空間インターポレーションした信号をエンハンスメントレイヤデコード部612に送る(ステップS803)。   The spatial interpolation unit 611 spatially interpolates the base layer decoded image signal obtained from the base layer decoding unit 610 to the spatial resolution of the enhancement layer, and sends the spatially interpolated signal to the enhancement layer decoding unit 612. Send (step S803).

そして、エンハンスメントレイヤデコード部612は、エクストラクト部609で分離されたエンハンスメントレイヤに対応する符号化ビットストリームと、空間インターポレーション部611でエンハンスメントレイヤの空間解像度に空間インターポレーションされた空間インターポレーション信号とを加算して復号し、復号したデコード画像信号を高周波成分復元部620に出力する(ステップS804)。   The enhancement layer decoding unit 612 then encodes the encoded bitstream corresponding to the enhancement layer separated by the extract unit 609, and the spatial interpolation unit spatially interpolated to the spatial resolution of the enhancement layer by the spatial interpolation unit 611. The decoded image signal is output to the high frequency component restoration unit 620 (step S804).

一方、高周波数成分推定拡大部619は、ベースレイヤデコード部610にて復号されたベースレイヤデコード画像信号と、エクストラクト部609にて分離された推定強度を示す制御パラメータとを基に、高周波数成分推定拡大部617が推定し高周波成分除去部618にて入力画像から除去された高周波成分を推定し、高周波成分復元部620へ出力する(ステップS805)。   On the other hand, the high frequency component estimation enlarging unit 619 uses the high frequency component based on the base layer decoded image signal decoded by the base layer decoding unit 610 and the control parameter indicating the estimated intensity separated by the extract unit 609. The high frequency component estimated by the component estimation enlarging unit 617 and removed from the input image by the high frequency component removing unit 618 is estimated and output to the high frequency component restoring unit 620 (step S805).

高周波成分復元部620は、高周波数成分推定拡大部619から出力された高周波成分推定信号と、エンハンスメントレイヤデコード部612にて復号されたエンハンスメントレイヤのデコード画像信号とを加算し、高周波成分を復元した高解像度デコード画像信号を生成し、高解像度デコード映像信号としてディスプレイ等へ出力する(ステップS806)。   The high frequency component restoration unit 620 adds the high frequency component estimation signal output from the high frequency component estimation expansion unit 619 and the enhancement layer decoded image signal decoded by the enhancement layer decoding unit 612 to restore the high frequency component. A high resolution decoded image signal is generated and output to a display or the like as a high resolution decoded video signal (step S806).

続いて、実施の形態2の動画像階層符号化装置601の高周波数成分推定拡大部617の詳細な構成例を説明する。   Subsequently, a detailed configuration example of the high frequency component estimation enlarging unit 617 of the moving picture hierarchical encoding device 601 of Embodiment 2 will be described.

図9は、実施の形態2の動画像階層符号化装置601の高周波数成分推定拡大部617の詳細な構成例を示すブロック図である。なお、動画像復号化装置603の高周波数成分推定拡大部619も同様に構成されている。   FIG. 9 is a block diagram illustrating a detailed configuration example of the high frequency component estimation enlarging unit 617 of the moving picture hierarchy coding apparatus 601 according to the second embodiment. Note that the high frequency component estimation enlarging unit 619 of the video decoding device 603 is configured in the same manner.

図9において実施の形態2の高周波数成分推定拡大部617は、第1のハイパスフィルタリング部901、空間インターポレーション部902、振幅制限・定数倍処理部903、第2のハイパスフィルタリング部904、推定度判断部905、及びエントロピー符号化部906を有する。なお、図4に示す実施の形態1の高周波数成分推定拡大部117対し追加された部分を中心に説明し、説明を省略した部分については実施の形態1と同様の働きを行う。   In FIG. 9, the high frequency component estimation expansion unit 617 of the second embodiment includes a first high-pass filtering unit 901, a spatial interpolation unit 902, an amplitude limiting / constant multiplication processing unit 903, a second high-pass filtering unit 904, an estimation A degree determination unit 905 and an entropy encoding unit 906. It should be noted that the description will be centered on the part added to the high-frequency component estimation / expansion section 117 of the first embodiment shown in FIG. 4, and the same operations as those of the first embodiment will be performed for the parts that are not described.

つまり、本実施の形態2の振幅制限・定数倍処理部903は、推定度判断部905からの推定強度を示す制御パラメータと、空間インターポレーション部902からの空間インターポレーション信号を入力して、未知の高周波数成分を推定するための第1工程を実施する機能を有する。本実施例では、最適なパラメータ算出のための試行が可能となるように、振幅制限・定数倍処理部903に対して、制御パラメータを外部から与える構造を有している。   That is, the amplitude limiting / constant multiplication processing unit 903 according to the second embodiment receives the control parameter indicating the estimated intensity from the estimation degree determining unit 905 and the spatial interpolation signal from the spatial interpolation unit 902. And a function of performing a first step for estimating an unknown high-frequency component. The present embodiment has a structure in which control parameters are given from the outside to the amplitude limiting / constant multiplication processing unit 903 so that trials for optimal parameter calculation are possible.

推定度判断部905は、第2のハイパスフィルタリング部904から出力される信号と、図6に示す空間デシメーション部604からの入力画像信号もしくは入力画像信号の高周波数成分とを入力して、最終的に最適な推定強度を求める機能を有する。ここで、第2のハイパスフィルタリング部904から出力される信号は、振幅制限・定数倍処理部903において、ある推定強度を持つパラメータを用いたときの高周波成分の推定信号である。推定度判断部905は、この信号と空間デシメーション部604から出力される信号との間の相関がどの程度であるかを定量化し、それを記録する機能を有する。   The estimation degree determination unit 905 receives the signal output from the second high-pass filtering unit 904 and the input image signal from the spatial decimation unit 604 shown in FIG. Has the function of obtaining the optimum estimated intensity. Here, the signal output from the second high-pass filtering unit 904 is an estimated signal of a high-frequency component when a parameter having a certain estimated intensity is used in the amplitude limiting / constant multiplication processing unit 903. The estimation degree determination unit 905 has a function of quantifying the degree of correlation between this signal and the signal output from the spatial decimation unit 604 and recording it.

ここで、2つの信号の相関を定量化する方法としては、例えば空間デシメーション部604より入力画像信号が出力される場合には、入力画像信号より高周波成分の推定信号を減算した信号のエントロピーを算出することにより可能となる。また、空間デシメーション部604が入力された信号の高周波数成分である場合には、前記高周波数成分と高周波成分推定信号の双方のエネルギーを算出し、その値の類似度により定量化することも可能である。   Here, as a method for quantifying the correlation between two signals, for example, when an input image signal is output from the spatial decimation unit 604, entropy of a signal obtained by subtracting a high-frequency component estimation signal from the input image signal is calculated. This is possible. In addition, when the spatial decimation unit 604 is a high frequency component of the input signal, the energy of both the high frequency component and the high frequency component estimation signal can be calculated and quantified by the similarity of the values. It is.

推定度判定部905が設置されている目的は、エンハンスメントレイヤエンコーダ部に入力される画像信号の情報量が少なくなる、パラメータαrとT(またはαrのみ)を求めることであるため、任意の範囲内のパラメータを逐次更新して振幅制限・定数倍処理部903へ出力する機能も持つ。そして、逐次記録した相関定量化値から、もっとも情報量が少なくなるケースを判断し、そのときのパラメータをエントロピー符号化部906へ出力し、そのときの高周波成分推定信号を図6における高周波成分除去部618に出力する。 The purpose of the estimation degree determination unit 905 is to obtain parameters α r and T (or only α r ) that reduce the amount of information of the image signal input to the enhancement layer encoder unit. It also has a function of sequentially updating parameters within the range and outputting them to the amplitude limit / constant multiplication unit 903. Then, from the sequentially recorded correlation quantification value, the case where the information amount is the smallest is determined, the parameter at that time is output to the entropy coding unit 906, and the high frequency component estimation signal at that time is removed from the high frequency component in FIG. To the unit 618.

エントロピー符号化部906は、推定度判断部905より出力されるパラメータを入力として受け付ける機能を有する。また、入力されたパラメータをエントロピー符号化してビットストリームを生成し、図6における多重化部608に出力する。   The entropy encoding unit 906 has a function of accepting a parameter output from the estimation degree determination unit 905 as an input. Also, the input parameter is entropy-coded to generate a bitstream and output to the multiplexing unit 608 in FIG.

図9に示す高周波数成分推定拡大部617の構成例を用いて、高周波成分推定信号を生成する手順を図10に示す。   FIG. 10 shows a procedure for generating a high-frequency component estimation signal using the configuration example of the high-frequency component estimation expansion unit 617 shown in FIG.

図10において、まず、第1のハイパスフィルタリング部901は、ベースレイヤエンコード部605からのローカルデコード信号から高周波数成分信号を抽出する(ステップS1001)。   In FIG. 10, first, the first high-pass filtering unit 901 extracts a high frequency component signal from the local decoded signal from the base layer encoding unit 605 (step S1001).

空間インターポレーション部902は、第1のハイパスフィルタリング部901にて抽出された高周波数成分信号をインターポレーションする(ステップS1002)。   The spatial interpolation unit 902 interpolates the high frequency component signal extracted by the first high-pass filtering unit 901 (step S1002).

振幅制限・定数倍処理部903は、空間インターポレーション部902にてインターポレーションされた信号に対して、推定強度パラメータに基づき振幅制限及び定数倍処理を行う(ステップS1003)。ここで、振幅制限及び定数倍処理に伴う推定強度パラメータは、推定度判断部905から与えられたものを用いる。   The amplitude limiting / constant multiplication processing unit 903 performs amplitude limiting and constant multiplication processing on the signal interpolated by the spatial interpolation unit 902 based on the estimated intensity parameter (step S1003). Here, the estimated intensity parameter associated with the amplitude limit and constant multiplication processing uses the one given from the estimation degree determination unit 905.

第2のハイパスフィルタリング部904は、振幅制限・定数倍処理部903にて推定強度パラメータに基づいて振幅制限及び定数倍処理された信号から推定した高周波成分を抽出して、推定度判断部905へ出力する(ステップS1004)。   The second high-pass filtering unit 904 extracts a high-frequency component estimated from the signal subjected to the amplitude limiting and constant multiplication processing based on the estimated intensity parameter by the amplitude limiting / constant multiplication processing unit 903, and outputs the high frequency component to the estimation degree determination unit 905. Output (step S1004).

推定度判断部905は、第2のハイパスフィルタリング部904からの高周波成分推定信号を記録すると共に、空間デシメーション部604から出力される入力画像信号または入力画像信号の高域成分信号と、高周波成分推定信号との間の相関を検出し、推定強度パラメータと関連付けて記録する(ステップS1005)。   The estimation degree determination unit 905 records the high-frequency component estimation signal from the second high-pass filtering unit 904, and also the input image signal output from the spatial decimation unit 604 or the high-frequency component signal of the input image signal, and the high-frequency component estimation The correlation with the signal is detected and recorded in association with the estimated intensity parameter (step S1005).

そして、推定度判断部905は、高周波成分推定信号がオリジナルの入力画像信号の高域成分に最も近づく最適推定強度パラメータを試行によって求めるために、ステップS1003〜ステップS1005の手順を、推定強度パラメータを更新しながら、ユーザが予め指定しておいた指定範囲内の推定強度パラメータに対して繰り返し行う(ステップS1006)。   Then, the estimation degree determination unit 905 performs the procedure from step S1003 to step S1005 using the estimated intensity parameter in order to obtain the optimum estimated intensity parameter by which the high frequency component estimation signal is closest to the high frequency component of the original input image signal. While updating, it is repeated for the estimated intensity parameter within the designated range designated in advance by the user (step S1006).

そして、推定度判断部905は、ステップS1003〜ステップS1005の処理を、指定範囲内の推定強度パラメータに対して完了した場合(ステップS1006“YES”)、指定範囲内の全ての推定強度パラメータで生成した、それぞれの高周波成分推定信号と、オリジナルの入力画像信号の高域成分とのレベル差が最も小さくなる最適な推定強度パラメータを選択し、振幅制限・定数倍処理部903と、エントロピー符号化部906とへ出力する(ステップS1007)。   Then, when the processing of step S1003 to step S1005 is completed for the estimated intensity parameter within the specified range (step S1006 “YES”), the estimation degree determination unit 905 generates the estimated intensity parameters within all of the specified range. The optimum estimation strength parameter that minimizes the level difference between each high-frequency component estimation signal and the high-frequency component of the original input image signal is selected, and the amplitude limiting / constant multiplication processing unit 903, the entropy encoding unit And output to 906 (step S1007).

すると、振幅制限・定数倍処理部903は、空間インターポレーション部902からのインターポレーションされた信号に対して、その最適な推定強度パラメータに基づき振幅制限及び定数倍処理を行い、第2のハイパスフィルタリング部904は、その最適な推定強度パラメータに基づいて振幅制限及び定数倍処理された信号から推定した高周波成分を抽出して、高周波成分推定信号として推定度判断部905へ出力する(ステップS1008)。   Then, the amplitude limiting / constant multiplication processing unit 903 performs amplitude limiting and constant multiplication processing on the interpolated signal from the spatial interpolation unit 902 based on the optimal estimated intensity parameter, and the second The high-pass filtering unit 904 extracts a high frequency component estimated from the signal subjected to amplitude limitation and constant multiplication based on the optimal estimated intensity parameter, and outputs the high frequency component as a high frequency component estimation signal to the estimation degree determination unit 905 (step S1008). ).

また、エントロピー符号化部906は、推定度判断部905からの最適な高周波成分推定信号をエントロピー符号化して多重化部608へ出力する(ステップS1009)。なお、推定強度パラメータは、ブロックごとに符号化しても良いし、例えば1GOPでのパラメータの平均値を採用し、そのGOP内でパラメータを一律として高解像度推定信号を生成し、1GOPで符号化するパラメータをひとつだけにしても良い。符号化するパラメータの数やタイミング等の制限はしない。   The entropy encoding unit 906 entropy-encodes the optimum high-frequency component estimation signal from the estimation degree determination unit 905 and outputs it to the multiplexing unit 608 (step S1009). Note that the estimated intensity parameter may be encoded for each block. For example, an average value of parameters in 1 GOP is adopted, a high resolution estimated signal is generated with the parameters uniformly in the GOP, and encoded in 1 GOP. There may be only one parameter. There are no restrictions on the number or timing of parameters to be encoded.

次に、本発明の実施の形態2による階層復号化における高周波数成分推定拡大部619の詳細な構成例を図11に示し説明する。   Next, a detailed configuration example of the high frequency component estimation expansion unit 619 in the hierarchical decoding according to Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIG.

図11において、高周波数成分推定拡大部619は、第1のハイパスフィルタリング部1101、空間インターポレーション部1102、振幅制限・定数倍処理部1103、第2のハイパスフィルタリング部1104及びエントロピー復号化部1105で構成される。   In FIG. 11, the high frequency component estimation enlarging unit 619 includes a first high-pass filtering unit 1101, a spatial interpolation unit 1102, an amplitude limiting / constant multiplication unit 1103, a second high-pass filtering unit 1104, and an entropy decoding unit 1105. Consists of.

以下、図4に示す実施の形態1による高周波数成分推定拡大部から追加された部分を説明する。説明がされていない部分に関しては、実施の形態1と同様の働きを行う。   Hereinafter, the part added from the high frequency component estimation expansion part by Embodiment 1 shown in FIG. 4 is demonstrated. For parts not described, the same operation as in the first embodiment is performed.

つまり、エントロピー復号化部1105は、図6におけるエクストラクト部609より出力されるビットストリームのうち、パラメータに相当するものを入力として受け付け、復号する機能を有する。また、復号したパラメータを振幅制限・定数倍処理部1103へ出力する機能を有する。   That is, the entropy decoding unit 1105 has a function of receiving and decoding a bit stream output from the extract unit 609 in FIG. 6 as an input corresponding to a parameter. Also, it has a function of outputting the decoded parameters to the amplitude limiting / constant multiplication processing unit 1103.

振幅制限・定数倍処理部1103は、エントロピー復号化部1105に復号された推定強度パラメータ、及び空間インターポレーション部1102より出力される信号を入力として受け付け、未知の高周波数成分を推定するための第1工程を実施する機能を有する。結果として、符号化時に設定した推定強度を示す制御パラメータを元に、高周波成分が推定される事になる。   An amplitude limit / constant multiplication unit 1103 receives the estimated intensity parameter decoded by the entropy decoding unit 1105 and the signal output from the spatial interpolation unit 1102 as inputs, and estimates an unknown high frequency component. It has a function of performing the first step. As a result, the high frequency component is estimated based on the control parameter indicating the estimated intensity set at the time of encoding.

図11に示す高周波数成分推定拡大部619の構成例を用いて、高周波成分推定信号を生成する手順を図12に示す。   FIG. 12 shows a procedure for generating a high-frequency component estimation signal using the configuration example of the high-frequency component estimation enlarging unit 619 shown in FIG.

図12において、まず、高周波数成分推定拡大部619のエントロピー復号化部1105は、エクストラクト部609(図6参照)より得られるビットストリーム中に含まれる最適推定強度パラメータ等の符号化パラメータを復号化し、振幅制限・定数倍処理部1103へ出力する(ステップS1201)。   In FIG. 12, first, the entropy decoding unit 1105 of the high frequency component estimation enlarging unit 619 decodes an encoding parameter such as an optimal estimated intensity parameter included in the bit stream obtained from the extract unit 609 (see FIG. 6). And output to the amplitude limiting / constant multiplication processing unit 1103 (step S1201).

一方、第1のハイパスフィルタリング部1101は、ベースレイヤデコード部110から得られるベースレイヤのデコード信号から高周波成分信号を抽出する(ステップS1202)。   On the other hand, the first high-pass filtering unit 1101 extracts a high-frequency component signal from the base layer decoding signal obtained from the base layer decoding unit 110 (step S1202).

空間インターポレーション部1102は、第1のハイパスフィルタリング部1101にて抽出された高周波成分信号をエンハンスメントレイヤの解像度にインターポレーションする(ステップS1203)。   The spatial interpolation unit 1102 interpolates the high frequency component signal extracted by the first high-pass filtering unit 1101 to the enhancement layer resolution (step S1203).

振幅制限・定数倍処理部1103は、空間インターポレーション部1102にてインターポレーションされた信号と、エントロピー復号化部1105にて復号された最適推定強度パラメータとに基づいて、振幅制限・定数倍処理を行う(ステップS1204)。   Based on the signal interpolated by the spatial interpolation unit 1102 and the optimum estimated intensity parameter decoded by the entropy decoding unit 1105, the amplitude limit / constant multiplication unit 1103 Processing is performed (step S1204).

第2のハイパスフィルタリング部1104は、振幅制限・定数倍処理部1103からの振幅制限定数倍処理された信号に対してハイパスフィルタリング処理を行い、符号化側にて推定された高周波成分推定信号に戻し、図6における高周波成分除去部618に出力する(ステップS1205)。   The second high-pass filtering unit 1104 performs a high-pass filtering process on the signal subjected to the amplitude limiting constant multiplication processing from the amplitude limiting / constant multiplication processing unit 1103, and returns the high-frequency component estimation signal estimated on the encoding side. Then, the signal is output to the high frequency component removing unit 618 in FIG.

従って、本実施の形態2の動画像階層符号化装置601によれば、上記実施の形態1と同様に、空間インターポレーション部606はベースレイヤエンコード部605からのベースレイヤローカルデコード信号をエンハンスメントレイヤの解像度に拡大し、高周波成分除去部618は入力画像信号から高周波成分推定拡大部617からのベースレイヤローカルデコード信号に基づき推定された高周波成分推定信号を除去し、エンハンスメントレイヤエンコード部607は、高周波成分除去部618からの高周波成分除去信号と、空間インターポレーション部606からのエンハンスメントレイヤの解像度に拡大されたインターポレーション信号との差分をとってエンハンスメントレイヤにて符号化するようにしたので、エンハンスメントレイヤの符号化における階層間予測誤差及び動き補償予測誤差の高周波成分を減少させることでき、エンハンスメントレイヤの符号化効率を向上させることができる。   Therefore, according to the moving picture hierarchical encoding apparatus 601 of the second embodiment, the spatial interpolation unit 606 receives the base layer local decoded signal from the base layer encoding unit 605 as an enhancement layer, as in the first embodiment. The high frequency component removal unit 618 removes the high frequency component estimation signal estimated based on the base layer local decode signal from the high frequency component estimation enlargement unit 617 from the input image signal, and the enhancement layer encoding unit 607 Since the difference between the high frequency component removal signal from the component removal unit 618 and the interpolation signal expanded to the enhancement layer resolution from the spatial interpolation unit 606 is taken and encoded in the enhancement layer, Enhancement Ray Of can reduce the high frequency component of the inter-layer prediction error and the motion compensated prediction error in the encoding, it is possible to improve the coding efficiency of the enhancement layer.

特に、本実施の形態2の動画像階層符号化装置601では、推定高周波成分生成部617が空間デシメーション部604からの入力画像信号もしくはその高域成分を入力して、高周波成分推定信号とオリジナルの入力画像信号の高域成分とのレベル差が最も小さくなる最適な推定強度パラメータを選択し、幅制限・定数倍処理部903が空間インターポレーション部902からのインターポレーションされた信号に対してその最適な推定強度パラメータに基づき振幅制限及び定数倍処理を行うようにしたので、実施の形態1の場合より、さらに最適な高周波成分推定信号を高周波成分除去部618へ出力することができる。   In particular, in the moving picture hierarchical encoding apparatus 601 of the second embodiment, the estimated high frequency component generation unit 617 receives the input image signal from the spatial decimation unit 604 or its high frequency component, and the high frequency component estimation signal and the original The optimum estimated intensity parameter that minimizes the level difference from the high frequency component of the input image signal is selected, and the width limiting / constant multiplication processing unit 903 applies the interpolated signal from the spatial interpolation unit 902 to the interpolated signal. Since amplitude limiting and constant multiplication processing are performed based on the optimal estimated intensity parameter, a more optimal high frequency component estimation signal can be output to the high frequency component removing unit 618 than in the first embodiment.

つまり、高周波数成分を推定する際、局部復号(ローカルデコード)信号の劣化状態と、入力画像の高域成分の特性を判断し、その判断結果を用いて推定強度を変化させて最適な推定強度を求め、最適な推定強度により推定攻守は成分信号を生成した場合、更なる高解像度エンハンスメントレイヤの符号化効率向上をもたらし、効率的でより高品位な動画像信号の階層符号化・復号化を実現することが可能となる。   In other words, when estimating the high frequency component, the degradation state of the local decoding (local decoding) signal and the characteristics of the high frequency component of the input image are judged, and the estimated strength is changed using the judgment result to obtain the optimum estimated strength. In the case where the estimation attack and defense generates a component signal with the optimum estimation strength, the encoding efficiency of the higher resolution enhancement layer is further improved, and the hierarchical encoding / decoding of the higher-quality moving image signal is performed more efficiently. It can be realized.

また、本実施の形態2の動画像階層復号化装置603によれば、上記実施の形態1と同様に、高周波成分推定拡大部617と同様の高周波成分推定拡大部619と、高周波成分除去部618とは逆に高周波成分推定拡大部619からの高周波成分推定信号により高周波成分を復元する高周波成分復元部620とを有するので、本実施の形態2の動画像階層符号化装置101によって符号化された符号化ビットストリームを正しく復号することができる。また、符号化側でかかる高周波数成分除去処理を追加していない場合には、高域成分が復元された、符号化側より良好な特性の動画像信号を再生できる。   Also, according to the moving picture hierarchy decoding apparatus 603 of the second embodiment, as in the first embodiment, the high-frequency component estimation expansion unit 619 and the high-frequency component removal unit 618 are the same as the high-frequency component estimation expansion unit 617. On the contrary, since it has a high-frequency component restoration unit 620 that restores a high-frequency component based on a high-frequency component estimation signal from the high-frequency component estimation expansion unit 619, it is encoded by the moving picture hierarchy coding apparatus 101 according to the second embodiment. The encoded bit stream can be correctly decoded. In addition, when such high frequency component removal processing is not added on the encoding side, a moving image signal having a better characteristic than that on the encoding side, in which the high frequency component is restored, can be reproduced.

なお、上記実施の形態1,2では、上述したように、本発明に係る動画像階層符号化装置および動画像階層復号化装置を、ブロック図によりハードウエア的に構成して説明したが、本発明では、これに限らず、CPUがCDやネックワークを介しダウンロードしたプログラムを実行することにより、上記実施の形態1,2の動画像階層符号化装置および動画像階層復号化装置をソフトウエア的に達成するようにしても勿論よい。   In the first and second embodiments, as described above, the moving picture hierarchy coding apparatus and the moving picture hierarchy decoding apparatus according to the present invention have been described in terms of hardware configuration using block diagrams. In the invention, the present invention is not limited to this, and the moving picture hierarchical encoding apparatus and the moving picture hierarchical decoding apparatus according to the first and second embodiments described above are implemented as software by executing a program downloaded by the CPU via a CD or a neckwork. Of course, this may be achieved.

また、上記実施の形態1,2では、ベースレイヤ及びエンハンスメントレイヤの動画像符号化構成としてMPEG2符号化方式を用いたが、MPEG1やMPEG4−AVC等の他の動画像符号化規格をベースに用いた場合においても、勿論適用可能である。   In the first and second embodiments, the MPEG2 encoding method is used as the moving picture coding configuration of the base layer and the enhancement layer. However, other moving picture coding standards such as MPEG1 and MPEG4-AVC are used as a base. Of course, the present invention can also be applied.

本発明の実施の形態1である動画像階層符号化装置および動画像階層復号化装置を示す構成図である。It is a block diagram which shows the moving image hierarchy encoding apparatus and moving image hierarchy decoding apparatus which are Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1である階層符号化部の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the hierarchy encoding part which is Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1である動画像階層復号化装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the moving image hierarchy decoding apparatus which is Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1における高周波数成分推定拡大部の構成図である。It is a block diagram of the high frequency component estimation expansion part in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1における高周波成分推定の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation | movement of the high frequency component estimation in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態2である動画像階層符号化装置および動画像階層復号化装置を示す構成図である。It is a block diagram which shows the moving image hierarchy encoding apparatus and moving image hierarchy decoding apparatus which are Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2である階層符号化部の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the hierarchy encoding part which is Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2である動画像階層復号化装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the moving image hierarchy decoding apparatus which is Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2である動画像階層符号化装置における高周波数成分推定拡大部の構成図である。It is a block diagram of the high frequency component estimation expansion part in the moving image hierarchy encoding apparatus which is Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2である動画像階層符号化装置における高周波成分推定の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation | movement of the high frequency component estimation in the moving image hierarchy encoding apparatus which is Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2である動画像階層復号化装置における高周波数成分推定拡大部の構成図である。It is a block diagram of the high frequency component estimation expansion part in the moving image hierarchy decoding apparatus which is Embodiment 2 of this invention. 本発明の高解像度実施例である動画像階層復号化装置における高周波成分推定の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation | movement of the high frequency component estimation in the moving image hierarchy decoding apparatus which is the high-resolution Example of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

101,601 動画像階層符号化装置
102,602 通信回線またはメディア
103,603 動画像階層復号化装置
104,604 空間デシメーション部
105,605 ベースレイヤエンコード部(低解像度符号化部)
106,606 空間インターポレーション部
107,607 エンハンスメントレイヤエンコード部(高解像度符号化部)
108,608 多重化部
109,609 エクストラクト部(多重分離部)
110,610 ベースレイヤデコード部(低解像度復号化部)
111,611 空間インターポレーション部
112,612 エンハンスメントレイヤデコード部(高解像度復号化部)
117,617 高周波数成分推定拡大部
118,618 高周波成分除去部
119,619 高周波数成分推定拡大部
120,620 高周波成分復元部
401,901 第1のハイパスフィルタリング部
402,902 空間インターポレーション部
403,903 振幅制限・定数倍処理部
404,904 第2のハイパスフィルタリング部
905 推定度判断部
906 エントロピー符号化部
101, 601 Moving picture layer encoding apparatus 102, 602 Communication line or media 103, 603 Moving picture layer decoding apparatus 104, 604 Spatial decimation section 105, 605 Base layer encoding section (low resolution encoding section)
106,606 Spatial interpolation unit 107,607 Enhancement layer encoding unit (high resolution encoding unit)
108,608 Multiplexing unit 109,609 Extraction unit (demultiplexing unit)
110,610 Base layer decoding unit (low resolution decoding unit)
111,611 Spatial interpolation unit 112,612 Enhancement layer decoding unit (high resolution decoding unit)
117, 617 High frequency component estimation expansion unit 118, 618 High frequency component removal unit 119, 619 High frequency component estimation expansion unit 120, 620 High frequency component restoration unit 401, 901 First high pass filtering unit 402, 902 Spatial interpolation unit 403 , 903 Amplitude limiting / constant multiplication processing unit 404, 904 Second high-pass filtering unit 905 Estimating degree judging unit 906 Entropy coding unit

Claims (10)

入力動画像信号から少なくとも低解像度画像信号と高解像度画像信号とを生成して符号化する動画像階層符号化装置であって、
前記入力動画像信号に対して空間的縮小処理を行い、前記入力動画像信号より解像度の低い低解像度画像信号を得る、空間デシメーション部と、
前記入力動画像信号を高解像度画像信号として蓄積する、高解像度信号保持部と、
前記低解像度画像信号を符号化して低解像度符号化データを得ると共に、前記符号化の際の局部復号化処理により低解像度符号化データの局部復号信号を生成する、低解像度符号化部と、
前記局部復号化処理で得られた前記局部復号信号を空間的に拡大し、拡大復号画像信号を生成する、空間インターポレーション部と、
前記局部復号信号に対し前記空間デシメーション部における空間的縮小処理により消失した高周波成分の推定処理を行い、高周波成分推定信号を生成する、高周波成分推定部と、
前記高解像度画像信号より、前記高周波成分推定信号を減算した高周波成分除去画像信号を生成する、高周波成分除去部と、
前記高周波成分除去画像信号を、前記空間インターポレーション部により生成された前記拡大復号画像信号を用いて符号化し、高解像度符号化データを得る、高解像度符号化部と、
少なくとも前記低解像度符号化データと前記高解像度符号化データの多重化処理を行う、多重化部と、
を有する、動画像階層符号化装置。
A moving image hierarchical encoding device that generates and encodes at least a low resolution image signal and a high resolution image signal from an input moving image signal,
A spatial decimation unit that performs spatial reduction processing on the input moving image signal to obtain a low-resolution image signal having a lower resolution than the input moving image signal;
A high-resolution signal holding unit for storing the input moving image signal as a high-resolution image signal;
A low-resolution encoding unit that encodes the low-resolution image signal to obtain low-resolution encoded data, and generates a local decoded signal of the low-resolution encoded data by a local decoding process at the time of the encoding;
A spatial interpolation unit that spatially expands the local decoded signal obtained by the local decoding process and generates an expanded decoded image signal;
A high-frequency component estimator that performs a process of estimating a high-frequency component that has been lost due to spatial reduction processing in the spatial decimation unit for the local decoded signal,
A high-frequency component removing unit that generates a high-frequency component-removed image signal obtained by subtracting the high-frequency component estimation signal from the high-resolution image signal;
A high-resolution encoding unit that encodes the high-frequency component-removed image signal using the expanded decoded image signal generated by the spatial interpolation unit to obtain high-resolution encoded data;
A multiplexing unit that performs multiplexing processing of at least the low-resolution encoded data and the high-resolution encoded data;
A moving picture hierarchical encoding device.
前記高周波成分推定部は、
前記低解像度符号化部からの前記局部復号信号を基に前記高解像度画像信号と相関が高い高周波数成分を抽出する、第1のハイパスフィルタリング部と、
抽出された前記高周波数成分を前記高解像度画像信号の解像度に空間的に拡大する、空間インターポレーション部と、
空間的に拡大された前記高周波数成分に対し振幅制限および定数倍処理をする振幅制限・定数倍処理部と、
振幅制限および定数倍処理された前記高周波成分から低域成分を除去して前記高周波成分除去部へ出力する、第2のハイパスフィルタリング部と、
を有する、請求項1に記載の動画像階層符号化装置。
The high frequency component estimator is
A first high-pass filtering unit that extracts a high-frequency component highly correlated with the high-resolution image signal based on the local decoded signal from the low-resolution encoding unit;
A spatial interpolation unit that spatially expands the extracted high-frequency component to the resolution of the high-resolution image signal;
An amplitude limiting / constant multiplication processing unit that performs amplitude limiting and constant multiplication processing on the spatially expanded high frequency component;
A second high-pass filtering unit that removes a low-frequency component from the high-frequency component subjected to amplitude limitation and constant multiplication, and outputs the low-frequency component to the high-frequency component removing unit;
The moving picture hierarchical encoding apparatus according to claim 1, comprising:
前記高周波成分推定部は、さらに、
前記入力画像信号と、前記第2のハイパスフィルタリング部からの低域成分が除去された前記高周波成分とに基づいて前記振幅制限・定数倍処理部が前記振幅制限および定数倍処理をする際の強度パラメータを指定範囲内で推定し、その推定強度パラメータを前記振幅制限および定数倍処理部へ出力して、前記振幅制限・定数倍処理部に前記指定範囲内の前記推定強度パラメータに基づいて前記高周波数成分に対し振幅制限および定数倍処理を行わせると共に、前記指定範囲内で推定した全ての前記推定強度パラメータにて生成された前記高周波成分信号と前記入力画像信号の高域成分とのレベル差が最小となる最適推定強度パラメータを出力する推定度判断部と、
前記推定度判断部からの前記最適推定強度パラメータをエントロピー符号化するエントロピー符号化部と、を有し、
前記第2のハイパスフィルタリング部は、
前記振幅制限・定数倍処理部が前記最適推定強度パラメータに基づいて振幅制限および定数倍処理を行った前記高周波数成分から低域成分を除去して前記高周波成分除去部へ出力し、
前記多重化部は、
さらに、エントロピー符号化された前記最適推定強度パラメータを多重化する、請求項2に記載の動画像階層符号化装置。
The high-frequency component estimation unit further includes
Intensity when the amplitude limiting / constant multiplication processing unit performs the amplitude limiting and constant multiplication processing based on the input image signal and the high frequency component from which the low frequency component from the second high-pass filtering unit is removed A parameter is estimated within a specified range, and the estimated intensity parameter is output to the amplitude limit and constant multiple processing unit, and the amplitude limit / constant multiple processing unit is output to the amplitude limit and constant multiple processing unit based on the estimated intensity parameter within the specified range. A level difference between the high-frequency component signal generated by all the estimated intensity parameters estimated within the specified range and the high-frequency component of the input image signal while performing amplitude limiting and constant multiplication processing on the frequency component An estimation degree determination unit that outputs an optimum estimated intensity parameter that minimizes
An entropy encoding unit that entropy encodes the optimum estimated strength parameter from the estimation degree determination unit,
The second high pass filtering unit includes:
The amplitude limiting / constant multiplication processing unit removes a low frequency component from the high frequency component subjected to amplitude limiting and constant multiplication processing based on the optimum estimated intensity parameter, and outputs the high frequency component to the high frequency component removing unit,
The multiplexing unit includes:
The moving picture hierarchical encoding apparatus according to claim 2, wherein the optimum estimated intensity parameter that has been entropy encoded is multiplexed.
入力動画像信号から少なくとも低解像度画像信号と高解像度画像信号とを生成して符号化する動画像階層符号化方法であって、
前記入力動画像信号に対して空間的縮小処理を行い、前記入力動画像信号より解像度の低い低解像度画像信号を得るステップと、
前記入力動画像信号を高解像度画像信号として蓄積するステップと、
前記低解像度画像信号を符号化して低解像度符号化データを得ると共に、前記符号化の際の局部復号化処理により低解像度符号化データの局部復号信号を生成するステップと、
前記局部復号化処理で得られた前記局部復号信号を空間的に拡大し、拡大復号画像信号を生成するステップと、
前記局部復号信号に対し前記空間デシメーション部における空間的縮小処理により消失した高周波成分の推定処理を行い、高周波成分推定信号を生成するステップと、
前記高解像度画像信号より、前記高周波成分推定信号を減算した高周波成分除去画像信号を生成するステップと、
前記高周波成分除去画像信号を、前記空間インターポレーション部により生成された前記拡大復号画像信号を用いて符号化し、高解像度符号化データを得るステップと、
少なくとも前記低解像度符号化データと前記高解像度符号化データの多重化処理を行うステップと、
を有する、動画像階層符号化方法。
A moving image hierarchical encoding method for generating and encoding at least a low resolution image signal and a high resolution image signal from an input moving image signal,
Performing a spatial reduction process on the input moving image signal to obtain a low resolution image signal having a lower resolution than the input moving image signal;
Accumulating the input moving image signal as a high resolution image signal;
Encoding the low-resolution image signal to obtain low-resolution encoded data, and generating a local decoded signal of the low-resolution encoded data by local decoding processing at the time of encoding;
Spatially expanding the local decoded signal obtained in the local decoding process to generate an expanded decoded image signal;
Performing a process of estimating a high-frequency component lost by spatial reduction processing in the spatial decimation unit for the local decoded signal, and generating a high-frequency component estimation signal;
Generating a high frequency component removed image signal obtained by subtracting the high frequency component estimation signal from the high resolution image signal;
Encoding the high-frequency component-removed image signal using the enlarged decoded image signal generated by the spatial interpolation unit to obtain high-resolution encoded data;
Performing a multiplexing process of at least the low resolution encoded data and the high resolution encoded data;
A moving picture hierarchical encoding method.
入力動画像信号から少なくとも低解像度画像信号と高解像度画像信号とを生成して符号化する動作を、コンピュータに実行させるための動画像階層符号化プログラムであって、
前記入力動画像信号に対して空間的縮小処理を行い、前記入力動画像信号より解像度の低い低解像度画像信号を得るステップと、
前記入力動画像信号を高解像度画像信号として蓄積するステップと、
前記低解像度画像信号を符号化して低解像度符号化データを得ると共に、前記符号化の際の局部復号化処理により低解像度符号化データの局部復号信号を生成するステップと、
前記局部復号化処理で得られた前記局部復号信号を空間的に拡大し、拡大復号画像信号を生成するステップと、
前記局部復号信号に対し前記空間デシメーション部における空間的縮小処理により消失した高周波成分の推定処理を行い、高周波成分推定信号を生成するステップと、
前記高解像度画像信号より、前記高周波成分推定信号を減算した高周波成分除去画像信号を生成するステップと、
前記高周波成分除去画像信号を、前記空間インターポレーション部により生成された前記拡大復号画像信号を用いて符号化し、高解像度符号化データを得るステップと、
少なくとも前記低解像度符号化データと前記高解像度符号化データの多重化処理を行うステップと、
をコンピュータに実行させるための動画像階層符号化プログラム。
A moving image hierarchical encoding program for causing a computer to execute an operation of generating and encoding at least a low resolution image signal and a high resolution image signal from an input moving image signal,
Performing a spatial reduction process on the input moving image signal to obtain a low resolution image signal having a lower resolution than the input moving image signal;
Accumulating the input moving image signal as a high resolution image signal;
Encoding the low-resolution image signal to obtain low-resolution encoded data, and generating a local decoded signal of the low-resolution encoded data by local decoding processing at the time of encoding;
Spatially expanding the local decoded signal obtained in the local decoding process to generate an expanded decoded image signal;
Performing a process of estimating a high-frequency component lost by spatial reduction processing in the spatial decimation unit for the local decoded signal, and generating a high-frequency component estimation signal;
Generating a high frequency component removed image signal obtained by subtracting the high frequency component estimation signal from the high resolution image signal;
Encoding the high-frequency component-removed image signal using the enlarged decoded image signal generated by the spatial interpolation unit to obtain high-resolution encoded data;
Performing a multiplexing process of at least the low resolution encoded data and the high resolution encoded data;
Is a moving picture hierarchical encoding program for causing a computer to execute.
少なくとも低解像度符号化データと高解像度符号化データとが多重化された多重化ビットストリームから少なくとも前記低解像度符号化データと前記高解像度符号化データとを復号して低解像度画像信号と高解像度画像信号とを生成する動画像階層復号化装置であって、
前記多重化ビットストリームより少なくとも前記低解像度符号化データと前記高解像度符号化データとを分離する、多重分離部と、
分離された前記低解像度符号化データを復号し、前記低解像度復号画像信号を生成する、低解像度復号化部と、
前記低解像度復号画像信号を空間的に拡大し、拡大復号画像信号を生成する、空間インターポレーション部と、
前記空間インターポレーション部により生成された前記拡大復号画像信号を用いて、前記高解像度符号化データを復号し、前記高解像度復号画像信号を生成する、高解像度復号化部と、
前記低解像度復号画像信号に対し前記空間デシメーション部における空間的縮小処理により消失した高周波成分の推定処理を行い、高周波成分推定信号を生成する、高周波成分推定部と、
前記高解像度画像信号に対して、前記高周波成分推定信号を加算することにより、高周波成分を復元した前記高解像度画像信号を生成する高周波成分復元部と、
を有する、動画像階層復号化装置。
A low resolution image signal and a high resolution image are decoded by decoding at least the low resolution encoded data and the high resolution encoded data from a multiplexed bit stream in which at least the low resolution encoded data and the high resolution encoded data are multiplexed. A video hierarchical decoding device for generating a signal,
A demultiplexing unit that separates at least the low resolution encoded data and the high resolution encoded data from the multiplexed bitstream;
A low-resolution decoding unit that decodes the separated low-resolution encoded data and generates the low-resolution decoded image signal;
A spatial interpolation unit that spatially expands the low-resolution decoded image signal and generates an enlarged decoded image signal;
A high-resolution decoding unit that decodes the high-resolution encoded data using the expanded decoded image signal generated by the spatial interpolation unit and generates the high-resolution decoded image signal;
A high-frequency component estimator that performs high-frequency component estimation processing on the low-resolution decoded image signal by performing high-frequency component estimation processing that has been lost by spatial reduction processing in the spatial decimation unit;
A high-frequency component restoration unit that generates the high-resolution image signal obtained by restoring the high-frequency component by adding the high-frequency component estimation signal to the high-resolution image signal;
A moving picture hierarchical decoding apparatus comprising:
前記高周波成分推定部は、
前記低解像度符号化部からの前記局部復号信号を基に前記高解像度画像信号と相関が高い高周波数成分を抽出する、第1のハイパスフィルタリング部と、
抽出された前記高周波数成分を前記高解像度画像信号の解像度に空間的に拡大する、空間インターポレーション部と、
空間的に拡大された前記高周波数成分に対し振幅制限および定数倍処理をする振幅制限・定数倍処理部と、
振幅制限および定数倍処理された前記高周波成分から低域成分を除去して前記高周波成分除去部へ出力する、第2のハイパスフィルタリング部と、
を有する、請求項6に記載の動画像階層復号化装置。
The high frequency component estimator is
A first high-pass filtering unit that extracts a high-frequency component highly correlated with the high-resolution image signal based on the local decoded signal from the low-resolution encoding unit;
A spatial interpolation unit that spatially expands the extracted high-frequency component to the resolution of the high-resolution image signal;
An amplitude limiting / constant multiplication processing unit that performs amplitude limiting and constant multiplication processing on the spatially expanded high frequency component;
A second high-pass filtering unit that removes a low-frequency component from the high-frequency component subjected to amplitude limitation and constant multiplication, and outputs the low-frequency component to the high-frequency component removing unit;
The moving picture hierarchy decoding apparatus according to claim 6, comprising:
前記多重分離部は、
前記多重化ビットストリームより、前記低解像度符号化データと、前記高解像度符号化データと、さらに前記高解像度符号化データを符号化した際に用いられエントロピー符号化された最適推定強度パラメータを分離し、
前記高周波成分推定部は、さらに、
エントロピー符号化された前記最適推定強度パラメータをエントロピー復号化するエントロピー復号化部、を有し、
前記振幅制限・定数倍処理部は、エントロピー復号化された前記最適推定強度パラメータに基づいて空間的に拡大された前記高周波数成分に対し振幅制限および定数倍処理をする、請求項7に記載の動画像階層復号化装置。
The demultiplexing unit includes:
From the multiplexed bit stream, the low-resolution encoded data, the high-resolution encoded data, and the optimum estimated strength parameter entropy-coded used when the high-resolution encoded data is encoded are separated. ,
The high-frequency component estimation unit further includes
An entropy decoding unit that entropy-decodes the optimum estimated intensity parameter that has been entropy-encoded,
The amplitude limiting / constant multiplication processing unit performs amplitude limiting and constant multiplication processing on the high frequency component spatially expanded based on the optimum estimated intensity parameter subjected to entropy decoding. Video hierarchy decoding apparatus.
少なくとも低解像度符号化データと高解像度符号化データとが多重化された多重化ビットストリームから少なくとも前記低解像度符号化データと前記高解像度符号化データとを復号して低解像度画像信号と高解像度画像信号とを生成する動画像階層復号化方法であって、
前記多重化ビットストリームより少なくとも前記低解像度符号化データと前記高解像度符号化データとを分離するステップと、
分離された前記低解像度符号化データを復号し、前記低解像度復号画像信号を生成するステップと、
前記低解像度復号画像信号を空間的に拡大し、拡大復号画像信号を生成するステップと、
前記空間インターポレーション部により生成された前記拡大復号画像信号を用いて、前記高解像度符号化データを復号し、前記高解像度復号画像信号を生成するステップと、
前記低解像度復号画像信号に対し前記空間デシメーション部における空間的縮小処理により消失した高周波成分の推定処理を行い、前記高周波成分推定信号を生成するステップと、
前記高解像度画像信号に対して、前記高周波成分推定信号を加算することにより、高周波成分を復元した前記高解像度画像信号を生成するステップと、
を有する、動画像階層復号化方法。
A low resolution image signal and a high resolution image are decoded by decoding at least the low resolution encoded data and the high resolution encoded data from a multiplexed bit stream in which at least the low resolution encoded data and the high resolution encoded data are multiplexed. A video hierarchical decoding method for generating a signal,
Separating at least the low resolution encoded data and the high resolution encoded data from the multiplexed bitstream;
Decoding the separated low-resolution encoded data to generate the low-resolution decoded image signal;
Spatially enlarging the low resolution decoded image signal to generate an enlarged decoded image signal;
Decoding the high-resolution encoded data using the expanded decoded image signal generated by the spatial interpolation unit, and generating the high-resolution decoded image signal;
Performing high-frequency component estimation processing lost by spatial reduction processing in the spatial decimation unit on the low-resolution decoded image signal, and generating the high-frequency component estimation signal;
Generating the high-resolution image signal in which the high-frequency component is restored by adding the high-frequency component estimation signal to the high-resolution image signal;
A moving picture hierarchical decoding method comprising:
少なくとも低解像度符号化データと高解像度符号化データとが多重化された多重化ビットストリームから少なくとも前記低解像度符号化データと前記高解像度符号化データとを復号して低解像度画像信号と高解像度画像信号とを生成する動作をコンピュータに実行させるための動画像階層復号化プログラムであって、
前記多重化ビットストリームより少なくとも前記低解像度符号化データと前記高解像度符号化データとを分離するステップと、
分離された前記低解像度符号化データを復号し、前記低解像度復号画像信号を生成するステップと、
前記低解像度復号画像信号を空間的に拡大し、拡大復号画像信号を生成するステップと、
前記空間インターポレーション部により生成された前記拡大復号画像信号を用いて、前記高解像度符号化データを復号し、前記高解像度復号画像信号を生成するステップと、
前記低解像度復号画像信号に対し前記空間デシメーション部における空間的縮小処理により消失した高周波成分の推定処理を行い、前記高周波成分推定信号を生成するステップと、
前記高解像度画像信号に対して、前記高周波成分推定信号を加算することにより、高周波成分を復元した前記高解像度画像信号を生成するステップと、
をコンピュータを実行させる動画像階層復号化プログラム。
A low resolution image signal and a high resolution image are decoded by decoding at least the low resolution encoded data and the high resolution encoded data from a multiplexed bit stream in which at least the low resolution encoded data and the high resolution encoded data are multiplexed. A video hierarchical decoding program for causing a computer to execute an operation for generating a signal,
Separating at least the low resolution encoded data and the high resolution encoded data from the multiplexed bitstream;
Decoding the separated low-resolution encoded data to generate the low-resolution decoded image signal;
Spatially enlarging the low resolution decoded image signal to generate an enlarged decoded image signal;
Decoding the high-resolution encoded data using the expanded decoded image signal generated by the spatial interpolation unit, and generating the high-resolution decoded image signal;
Performing high-frequency component estimation processing lost by spatial reduction processing in the spatial decimation unit on the low-resolution decoded image signal, and generating the high-frequency component estimation signal;
Generating the high-resolution image signal in which the high-frequency component is restored by adding the high-frequency component estimation signal to the high-resolution image signal;
A moving picture hierarchical decoding program for causing a computer to execute.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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