JP2012023611A - Dynamic image encoding device, dynamic image decoding device, dynamic image encoding method, and dynamic image decoding method - Google Patents

Dynamic image encoding device, dynamic image decoding device, dynamic image encoding method, and dynamic image decoding method Download PDF

Info

Publication number
JP2012023611A
JP2012023611A JP2010160650A JP2010160650A JP2012023611A JP 2012023611 A JP2012023611 A JP 2012023611A JP 2010160650 A JP2010160650 A JP 2010160650A JP 2010160650 A JP2010160650 A JP 2010160650A JP 2012023611 A JP2012023611 A JP 2012023611A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coefficient
quantization
decoding
encoding
prediction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2010160650A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuo Sugimoto
和夫 杉本
Akira Minesawa
彰 峯澤
Yusuke Itani
裕介 伊谷
Yoshimi Moriya
芳美 守屋
Shunichi Sekiguchi
俊一 関口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2010160650A priority Critical patent/JP2012023611A/en
Publication of JP2012023611A publication Critical patent/JP2012023611A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable high encoding efficiency to be acquired by adaptively switching a binarization method based on the fact that continuous occurrence of coefficients with small absolute values is highly provable.SOLUTION: A dynamic image encoding device and a dynamic image encoding method execute: an array conversion step of arranging a plurality of quantization coefficients arranged in one dimension by scanning a plurality of quantization coefficients arranged in two dimensions in a block to be encoded; a symbol encoding step of performing entropy encoding for a SIG bit, a LAST2 bit, and a LAST bit; and a quantization coefficient value encoding step of performing entropy encoding for non-zero quantization coefficient values in the block to be encoded.

Description

この発明は、動画像を高効率で符号化を行う動画像符号化装置及び動画像符号化方法と、高効率で符号化されている動画像を復号する動画像復号装置及び動画像復号方法とに関するものである。   The present invention relates to a moving image encoding apparatus and moving image encoding method for encoding a moving image with high efficiency, a moving image decoding apparatus and a moving image decoding method for decoding a moving image encoded with high efficiency, and It is about.

動画像を高効率で符号化を行う動画像符号化装置の符号化方式、即ち、異なるブロックサイズの周波数変換を有する動画像符号化における変換係数の可変長符号化方式として、例えば、以下の特許文献1には、コンテキスト適応型2値算術符号化方式(以下、「CABAC方式」と称する)が開示されている。
以下、CABAC方式において、ブロック内の各係数が有意係数であるか否かを示すビットおよび各有意係数の係数値を符号化する方法について説明する。
As a coding method of a moving image coding apparatus that performs high-efficiency coding of a moving image, that is, a variable-length coding method of transform coefficients in moving image coding having frequency conversion of different block sizes, for example, the following patents Document 1 discloses a context adaptive binary arithmetic coding method (hereinafter referred to as “CABAC method”).
Hereinafter, in the CABAC method, a method for encoding a bit indicating whether or not each coefficient in the block is a significant coefficient and a coefficient value of each significant coefficient will be described.

図19はブロック内の係数が所定の走査順序で並べ替えられているものを示す説明図である。
ここでは、低周波数成分から高周波数成分に対して、ジグザグ順に走査する方法が用いられるものとする。
この際、各係数が有意係数であるか否かは、SIGビット及びLASTビットと呼ばれるビットにより表現されて、これらのビットを算術符号化する。
SIGビットは、有意係数の場合には“1”、有意係数でない場合には“0”となる。
また、LASTビットは、有意係数に対してのみ割り振られ、その有意係数がブロック内の最後の係数である場合には“1”、最後の係数でない場合には“0”となる。
SIGビット及びLASTビットを算術符号化する際の確率テーブルは、ブロックのサイズ及び種類別(例えば、画面内予測輝度信号ブロック、ピクチャ間予測輝度信号ブロック、画面内予測色差信号ブロック、ピクチャ間予測色差信号ブロックなど)に用意され、さらに、各ブロックの種類に対して、係数位置(走査順での位置)毎に用意される。
FIG. 19 is an explanatory diagram showing the coefficients in the block rearranged in a predetermined scanning order.
Here, it is assumed that a method of scanning in a zigzag order from a low frequency component to a high frequency component is used.
At this time, whether or not each coefficient is a significant coefficient is expressed by bits called SIG bits and LAST bits, and these bits are arithmetically encoded.
The SIG bit is “1” if it is a significant coefficient, and “0” if it is not a significant coefficient.
The LAST bit is assigned only to the significant coefficient, and is “1” when the significant coefficient is the last coefficient in the block, and is “0” when the significant coefficient is not the last coefficient.
The probability table when the SIG bit and the LAST bit are arithmetically encoded is determined according to the block size and type (for example, intra-screen prediction luminance signal block, inter-picture prediction luminance signal block, intra-screen prediction color difference signal block, inter-picture prediction color difference). Signal block), and for each block type, each coefficient position (position in scanning order).

以下の特許文献2によれば、有意係数の係数値は、その絶対値であるABSと正負符号であるSIGNビットとして符号化される。
ABSは、図14に示すように、単項2値化(unary binarization)のシンボル、あるいは、接頭部と接尾部を備えた2値化シンボルで示され、この接頭部は、ABSの値に応じた個数の数字1から成り、接尾部は、ゼロ次の指数ゴロム符号から成る。
このようにして得られるABSの2値化シンボルに対して、1ビット毎に算術符号化が行われ、続いて、SIGNビットが算術符号化されることにより、周波数変換ブロックが符号化される。
According to Patent Document 2 below, the coefficient value of a significant coefficient is encoded as ABS, which is an absolute value, and SIGN bits, which are positive and negative signs.
As shown in FIG. 14, the ABS is indicated by a symbol of unary binarization (binary binarization) or a binary symbol having a prefix and a suffix, and this prefix depends on the value of the ABS. It consists of the number 1 and the suffix consists of a zero order exponent Golomb code.
The ABS binary symbol obtained in this way is subjected to arithmetic coding for each bit, and then the SIGN bit is arithmetically coded, whereby the frequency conversion block is encoded.

一般に、動画像の符号化において、周波数変換ブロックにおける有意係数の絶対値は、低周波成分が大きく、高周波成分が小さい傾向があることが知られている。
特に大きい周波数変換ブロックにおいては、有意係数の個数も多くなるため、その高周波成分では、絶対値が小さい係数が連続して発生する確率が高い。
In general, it is known that the absolute value of a significant coefficient in a frequency conversion block tends to have a large low-frequency component and a small high-frequency component in moving image coding.
In particular, in a large frequency transform block, the number of significant coefficients increases, and therefore, there is a high probability that coefficients having a small absolute value will occur continuously in the high frequency component.

特許第4230188号Japanese Patent No. 4230188 特許第4313757号Japanese Patent No. 4313757

従来の動画像符号化装置は以上のように構成されているので、周波数変換ブロックにおける高周波成分では、絶対値が小さい係数が連続して発生する確率が高いにも関わらず、CABAC方式では、ABSの2値化方法が周波数成分によらず固定されている。このため、十分な符号化効率が得られないことがある課題があった。   Since the conventional moving image coding apparatus is configured as described above, in the CABAC system, there is a high probability that a coefficient having a small absolute value is continuously generated in the high frequency component in the frequency conversion block. The binarization method is fixed regardless of the frequency component. For this reason, there has been a problem that sufficient encoding efficiency may not be obtained.

この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、高周波成分では絶対値が小さい係数が連続して発生する確率が高いことを利用して、2値化方法を適応的に切り替えることで高い符号化効率を得ることができる動画像符号化装置及び動画像符号化方法を得ることを目的とする。
また、この発明は、上記の動画像符号化装置及び動画像符号化方法に適用することができる動画像復号装置及び動画像復号方法を得ることを目的とする。
The present invention has been made to solve the above-described problems, and adaptively switches the binarization method by utilizing the high probability that a coefficient having a small absolute value is continuously generated in a high-frequency component. It is an object of the present invention to obtain a moving picture coding apparatus and a moving picture coding method that can obtain high coding efficiency.
Another object of the present invention is to obtain a moving picture decoding apparatus and a moving picture decoding method that can be applied to the above moving picture encoding apparatus and moving picture encoding method.

この発明に係る動画像符号化装置は、可変長符号化手段が、量子化手段から出力された量子化係数を可変長符号化する際、符号化対象ブロックの中に2次元に配列されている複数の量子化係数を走査して、複数の量子化係数を1次元に配列する配列変換ステップと、その配列変換ステップで1次元に配列された量子化係数が非ゼロであるか否かを示す第1の1ビットシンボルと、その配列変換ステップで1次元に配列された量子化係数が非ゼロである場合、走査順で当該量子化係数より後方に配置されている量子化係数の中に、所定の閾値より大きい絶対値を有する量子化係数があるか否かを示す第2の1ビットシンボルと、走査順で当該量子化係数より後方に配置されている量子化係数の中に、その閾値より大きい絶対値を有する量子化係数がない場合、走査順で当該量子化係数より後方に配置されている量子化係数の中に、非ゼロの量子化係数があるか否かを示す第3の1ビットシンボルとをエントロピー符号化するシンボル符号化ステップと、当該符号化対象ブロック内の非ゼロの量子化係数の値をエントロピー符号化する量子化係数値符号化ステップとを実行するようにしたものである。   In the moving picture encoding apparatus according to the present invention, when the variable length encoding unit performs variable length encoding on the quantization coefficient output from the quantization unit, the variable length encoding unit is two-dimensionally arranged in the encoding target block. An array conversion step of scanning a plurality of quantization coefficients and arranging the plurality of quantization coefficients in a one-dimensional manner, and whether or not the quantization coefficients arranged in a one-dimensional manner in the array conversion step are non-zero When the first 1-bit symbol and the quantized coefficients arranged one-dimensionally in the array conversion step are non-zero, among the quantized coefficients arranged behind the quantized coefficients in the scanning order, Among the second 1-bit symbols indicating whether or not there is a quantized coefficient having an absolute value greater than a predetermined threshold, and the quantized coefficient arranged behind the quantized coefficient in the scanning order, the threshold Quantizer with larger absolute value If there is not, the entropy coding is performed on the third 1-bit symbol indicating whether or not there is a non-zero quantized coefficient among the quantized coefficients arranged behind the quantized coefficient in the scanning order. The symbol encoding step and the quantization coefficient value encoding step for entropy encoding the value of the non-zero quantization coefficient in the encoding target block are executed.

この発明によれば、可変長符号化手段が、量子化手段から出力された量子化係数を可変長符号化する際、符号化対象ブロックの中に2次元に配列されている複数の量子化係数を走査して、複数の量子化係数を1次元に配列する配列変換ステップと、その配列変換ステップで1次元に配列された量子化係数が非ゼロであるか否かを示す第1の1ビットシンボルと、その配列変換ステップで1次元に配列された量子化係数が非ゼロである場合、走査順で当該量子化係数より後方に配置されている量子化係数の中に、所定の閾値より大きい絶対値を有する量子化係数があるか否かを示す第2の1ビットシンボルと、走査順で当該量子化係数より後方に配置されている量子化係数の中に、その閾値より大きい絶対値を有する量子化係数がない場合、走査順で当該量子化係数より後方に配置されている量子化係数の中に、非ゼロの量子化係数があるか否かを示す第3の1ビットシンボルとをエントロピー符号化するシンボル符号化ステップと、当該符号化対象ブロック内の非ゼロの量子化係数の値をエントロピー符号化する量子化係数値符号化ステップとを実行するように構成したので、高周波成分における2値化シンボルの発生数を抑制して、高い符号化効率を得ることができる効果がある。   According to the present invention, when the variable length coding means performs variable length coding on the quantization coefficient output from the quantization means, a plurality of quantization coefficients arranged two-dimensionally in the block to be coded. And a first 1 bit indicating whether or not the quantized coefficients arranged one-dimensionally in the array transformation step are non-zero. If the symbol and the quantized coefficient arranged one-dimensionally in the array conversion step are non-zero, the quantized coefficient arranged behind the quantized coefficient in the scanning order is larger than a predetermined threshold. Among the second 1-bit symbol indicating whether or not there is a quantized coefficient having an absolute value and the quantized coefficient arranged behind the quantized coefficient in the scanning order, an absolute value larger than the threshold is set. If there is no quantization coefficient to have, A symbol encoding step for entropy encoding a third 1-bit symbol indicating whether or not there is a non-zero quantized coefficient among the quantized coefficients arranged in order behind the quantized coefficient; Since the quantization coefficient value encoding step for entropy encoding the value of the non-zero quantization coefficient in the encoding target block is executed, the number of occurrences of the binary symbols in the high frequency component is suppressed. Thus, there is an effect that high encoding efficiency can be obtained.

この発明の実施の形態1による動画像符号化装置を示す構成図である。It is a block diagram which shows the moving image encoder by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1による動画像符号化装置の処理内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the processing content of the moving image encoder by Embodiment 1 of this invention. 最大符号化ブロックが階層的に複数の符号化対象ブロックに分割される例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example by which the largest encoding block is divided | segmented hierarchically into several encoding object block. (a)は分割後のパーティションの分布を示し、(b)は階層分割によって符号化モードm(B)が割り当てられる状況を示す説明図である。(A) shows the distribution of partitions after division, and (b) is an explanatory diagram showing a situation where a coding mode m (B n ) is assigned by hierarchical division. 可変長符号化部13における圧縮データである量子化係数(変換係数ブロック)のエントロピー符号化方法の基本原理を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the basic principle of the entropy encoding method of the quantization coefficient (transform coefficient block) which is the compression data in the variable length encoding part. SIGビット、LAST2ビット、LASTビット及びABSビット数の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the number of SIG bits, a LAST2 bit, a LAST bit, and an ABS bit. SIGビット、LAST2ビット、LASTビット及びABSビット数の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the number of SIG bits, a LAST2 bit, a LAST bit, and an ABS bit. “1”から“TH−1”までに限定されたシンボル化の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of symbolization limited to "1" to "TH-1". ゴロム符号による2値化テーブルの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the binarization table by a Golomb code. ブロックタイプ、係数の値及びカテゴリの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of a block type, the value of a coefficient, and a category. この発明の実施の形態1による動画像復号装置を示す構成図である。It is a block diagram which shows the moving image decoding apparatus by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1による動画像復号装置の処理内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the processing content of the moving image decoding apparatus by Embodiment 1 of this invention. 可変長復号部31における変換係数ブロックのエントロピー復号方法の基本原理を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the basic principle of the entropy decoding method of the transform coefficient block in the variable length decoding part 31. FIG. ABSの2値化シンボルを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the binarization symbol of ABS. この発明の実施の形態2における可変長符号化部13における変換係数ブロックのエントロピー符号化方法の基本原理を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the basic principle of the entropy encoding method of the transform coefficient block in the variable length encoding part 13 in Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態2の可変長復号部31における変換係数ブロックのエントロピー復号方法の基本原理を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the basic principle of the entropy decoding method of the transform coefficient block in the variable length decoding part 31 of Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態2における可変長符号化部13における変換係数ブロックのエントロピー符号化方法の基本原理を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the basic principle of the entropy encoding method of the transform coefficient block in the variable length encoding part 13 in Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態2の可変長復号部31における変換係数ブロックのエントロピー復号方法の基本原理を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the basic principle of the entropy decoding method of the transform coefficient block in the variable length decoding part 31 of Embodiment 2 of this invention. ブロック内の係数が所定の走査順序で並べ替えられているものを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows what has rearranged the coefficient in a block in the predetermined scanning order.

実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1による動画像符号化装置を示す構成図である。
図1において、ブロック分割部1は入力画像を示す映像信号を入力すると、その入力画像を符号化制御部2により決定された符号化ブロックサイズのブロック(予測処理単位のブロック)に分割して、予測処理単位のブロックである符号化対象ブロックを出力する処理を実施する。なお、ブロック分割部1はブロック分割手段を構成している。
Embodiment 1 FIG.
1 is a block diagram showing a moving picture coding apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
In FIG. 1, when a video signal indicating an input image is input, the block dividing unit 1 divides the input image into blocks having a coding block size determined by the coding control unit 2 (blocks of prediction processing units), A process of outputting an encoding target block that is a block of a prediction processing unit is performed. The block dividing unit 1 constitutes a block dividing unit.

符号化制御部2は符号化ブロックサイズを決定するとともに、選択可能な1以上のイントラ符号化モード及びインター符号化モードの中から、ブロック分割部1から出力される符号化対象ブロックに対する符号化効率が最も高い符号化モードを決定する処理を実施する。
また、符号化制御部2は符号化効率が最も高い符号化モードがイントラ符号化モードである場合、そのイントラ符号化モードで符号化対象ブロックに対するイントラ予測処理を実施する際に用いるイントラ予測パラメータを決定し、符号化効率が最も高い符号化モードがインター符号化モードである場合、そのインター符号化モードで符号化対象ブロックに対するインター予測処理を実施する際に用いるインター予測パラメータを決定する処理を実施する。
さらに、符号化制御部2は変換・量子化部7及び逆量子化・逆変換部8に与える予測差分符号化パラメータを決定する処理を実施する。
The encoding control unit 2 determines the encoding block size and encodes the encoding target block output from the block dividing unit 1 from one or more selectable intra encoding modes and inter encoding modes. The process of determining the encoding mode with the highest is performed.
In addition, when the coding mode having the highest coding efficiency is the intra coding mode, the coding control unit 2 sets the intra prediction parameter used when performing the intra prediction process on the current block in the intra coding mode. When the coding mode having the highest coding efficiency is determined to be the inter coding mode, the inter prediction parameter used when performing the inter prediction process for the current block in the inter coding mode is executed. To do.
Further, the encoding control unit 2 performs a process of determining a prediction difference encoding parameter to be given to the transform / quantization unit 7 and the inverse quantization / inverse transform unit 8.

切換スイッチ3は符号化制御部2により決定された符号化モードがイントラ符号化モードであれば、ブロック分割部1から出力された符号化対象ブロックをイントラ予測部4に出力し、符号化制御部2により決定された符号化モードがインター符号化モードであれば、ブロック分割部1から出力された符号化対象ブロックを動き補償予測部5に出力する処理を実施する。   If the coding mode determined by the coding control unit 2 is the intra coding mode, the changeover switch 3 outputs the block to be coded output from the block dividing unit 1 to the intra prediction unit 4, and the coding control unit If the coding mode determined by 2 is the inter coding mode, a process of outputting the coding target block output from the block division unit 1 to the motion compensation prediction unit 5 is performed.

イントラ予測部4はイントラ予測用メモリ10に格納されている局所復号画像を参照しながら、符号化制御部2により決定されたイントラ予測パラメータを用いて、切換スイッチ3から出力された符号化対象ブロックに対するイントラ予測処理を実施してイントラ予測画像(予測画像)を生成する処理を実施する。
動き補償予測部5は切換スイッチ3から出力された符号化対象ブロックと動き補償予測フレームメモリ12に格納されているフィルタリング処理後の局所復号画像を比較して動きベクトルを探索し、その動きベクトルと符号化制御部2により決定されたインター予測パラメータを用いて、その符号化対象ブロックに対するインター予測処理(動き補償予測処理)を実施してインター予測画像(予測画像)を生成する処理を実施する。
なお、切換スイッチ3、イントラ予測部4、動き補償予測部5、イントラ予測用メモリ10及び動き補償予測フレームメモリ12から予測画像生成手段が構成されている。
The intra prediction unit 4 refers to the locally decoded image stored in the intra prediction memory 10 and uses the intra prediction parameter determined by the encoding control unit 2 to output the encoding target block output from the changeover switch 3. The intra prediction process is performed on the image to generate an intra predicted image (predicted image).
The motion compensated prediction unit 5 searches the motion vector by comparing the encoding target block output from the changeover switch 3 with the locally decoded image after filtering stored in the motion compensated prediction frame memory 12, and the motion vector Using the inter prediction parameters determined by the encoding control unit 2, an inter prediction process (motion compensation prediction process) is performed on the encoding target block to generate an inter predicted image (predicted image).
The changeover switch 3, the intra prediction unit 4, the motion compensation prediction unit 5, the intra prediction memory 10 and the motion compensation prediction frame memory 12 constitute a predicted image generation unit.

減算部6はブロック分割部1より出力された符号化対象ブロックから、イントラ予測部4により生成されたイントラ予測画像、または、動き補償予測部5により生成されたインター予測画像を減算して、その減算結果である予測差分信号(差分画像)を変換・量子化部7に出力する処理を実施する。
変換・量子化部7は符号化制御部2により決定された予測差分符号化パラメータを参照して、減算部6から出力された予測差分信号に対する直交変換処理(例えば、DCT(離散コサイン変換)や、予め特定の学習系列に対して基底設計がなされているKL変換等の直交変換処理)を実施して変換係数を算出するとともに、その予測差分符号化パラメータを参照して、その変換係数を量子化し、量子化後の変換係数である圧縮データ(差分画像の量子化係数)を逆量子化・逆変換部8及び可変長符号化部13に出力する処理を実施する。
なお、減算部6及び変換・量子化部7から量子化手段が構成されている。
The subtraction unit 6 subtracts the intra prediction image generated by the intra prediction unit 4 or the inter prediction image generated by the motion compensation prediction unit 5 from the encoding target block output from the block division unit 1, A process of outputting a prediction difference signal (difference image) as a subtraction result to the transform / quantization unit 7 is performed.
The transform / quantization unit 7 refers to the prediction difference encoding parameter determined by the encoding control unit 2 and performs orthogonal transform processing (for example, DCT (discrete cosine transform)) on the prediction difference signal output from the subtraction unit 6. (Or orthogonal transform processing such as KL transform, in which a base design is made in advance for a specific learning sequence) is performed to calculate a transform coefficient, and the transform coefficient is quantized with reference to the prediction differential encoding parameter. And a process of outputting the compressed data (quantization coefficient of the difference image), which is the transformed transform coefficient, to the inverse quantization / inverse transform unit 8 and the variable length coding unit 13 is performed.
The subtracting unit 6 and the transform / quantization unit 7 constitute quantization means.

逆量子化・逆変換部8は符号化制御部2により決定された予測差分符号化パラメータを参照して、変換・量子化部7から出力された圧縮データを逆量子化するとともに、その予測差分符号化パラメータを参照して、逆量子化後の圧縮データである変換係数に対する逆直交変換処理を実施して、減算部6から出力された予測差分信号に相当する局所復号予測差分信号を算出する処理を実施する。
加算部9は逆量子化・逆変換部8により算出された局所復号予測差分信号と、イントラ予測部4により生成されたイントラ予測画像、または、動き補償予測部5により生成されたインター予測画像とを加算して、ブロック分割部1から出力された符号化対象ブロックに相当する局所復号画像を算出する処理を実施する。
The inverse quantization / inverse transform unit 8 refers to the prediction difference encoding parameter determined by the encoding control unit 2 and inversely quantizes the compressed data output from the transform / quantization unit 7, and the prediction difference With reference to the encoding parameter, inverse orthogonal transform processing is performed on the transform coefficient that is compressed data after inverse quantization, and a local decoded prediction difference signal corresponding to the prediction difference signal output from the subtraction unit 6 is calculated. Implement the process.
The addition unit 9 includes the local decoded prediction difference signal calculated by the inverse quantization / inverse conversion unit 8, the intra prediction image generated by the intra prediction unit 4, or the inter prediction image generated by the motion compensation prediction unit 5. And a process of calculating a locally decoded image corresponding to the encoding target block output from the block dividing unit 1 is performed.

イントラ予測用メモリ10は加算部9により算出された局所復号画像を格納する記録媒体である。
ループフィルタ部11は加算部9により算出された局所復号画像に対して、所定のフィルタリング処理を実施して、フィルタリング処理後の局所復号画像を出力する処理を実施する。
動き補償予測フレームメモリ12はフィルタリング処理後の局所復号画像を格納する記録媒体である。
The intra prediction memory 10 is a recording medium that stores the locally decoded image calculated by the adding unit 9.
The loop filter unit 11 performs a predetermined filtering process on the local decoded image calculated by the adding unit 9 and performs a process of outputting the local decoded image after the filtering process.
The motion compensated prediction frame memory 12 is a recording medium that stores a locally decoded image after filtering processing.

可変長符号化部13は変換・量子化部7から出力された圧縮データと、符号化制御部2の出力信号(符号化モード、イントラ予測パラメータ又はインター予測パラメータ、予測差分符号化パラメータ)と、動き補償予測部5から出力された動きベクトル(符号化モードがインター符号化モードである場合)とを可変長符号化してビットストリームを生成する処理を実施する。
ただし、可変長符号化部13は変換・量子化部7から出力された圧縮データである量子化係数を可変長符号化する際、当該符号化対象ブロックの中に2次元に配列されている複数の量子化係数を走査して、複数の量子化係数を1次元に配列する配列変換ステップと、その配列変換ステップで1次元に配列された量子化係数が非ゼロであるか否かを示すSIGビット(第1の1ビットシンボル)と、その配列変換ステップで1次元に配列された量子化係数が非ゼロである場合、走査順で当該量子化係数より後方に配置されている量子化係数の中に、所定の閾値より大きい絶対値を有する量子化係数があるか否かを示すLAST2ビット(第2の1ビットシンボル)と、その配列変換ステップで1次元に配列された量子化係数が非ゼロであり、走査順で当該量子化係数より後方に配置されている量子化係数の絶対値が全て前記所定の閾値以下である場合に、走査順で当該量子化係数より後方に配置されている量子化係数の中に、非ゼロである量子化係数があるか否かを示すLASTビット(第3の1ビットシンボル)と、をエントロピー符号化するシンボル符号化ステップ(シンボル符号化ステップによりSIGビット、LAST2ビット及びLASTビットがエントロピー符号化されることで、所定の閾値より大きい絶対値を有する量子化係数及び非ゼロの量子化係数の当該符号化対象ブロック内での位置を示す有意性マッピングが符号化される)と、当該符号化対象ブロック内の非ゼロの量子化係数の値をエントロピー符号化する量子化係数値符号化ステップとを実行する。
なお、可変長符号化部13は可変長符号化手段を構成している。
The variable length coding unit 13 outputs the compressed data output from the transform / quantization unit 7, the output signal of the coding control unit 2 (coding mode, intra prediction parameter or inter prediction parameter, prediction difference coding parameter), The motion vector output from the motion compensation prediction unit 5 (when the encoding mode is the inter encoding mode) is subjected to variable length encoding to generate a bit stream.
However, when the variable length coding unit 13 performs variable length coding on the quantized coefficient that is the compressed data output from the transform / quantization unit 7, a plurality of two-dimensionally arranged multiple blocks are arranged in the coding target block. An SIG that scans a plurality of quantization coefficients and arranges the plurality of quantization coefficients in a one-dimensional manner and indicates whether or not the quantization coefficients that are arranged in the one-dimensional manner in the array transformation step are non-zero If the bit (first 1-bit symbol) and the quantization coefficient arranged one-dimensionally in the array conversion step are non-zero, the quantization coefficient arranged behind the quantization coefficient in the scanning order LAST 2 bits (second 1-bit symbol) indicating whether or not there is a quantized coefficient having an absolute value larger than a predetermined threshold, and the quantized coefficients arranged one-dimensionally in the array conversion step are not Zero and running If the absolute values of the quantized coefficients arranged in the order behind the quantized coefficients are all equal to or less than the predetermined threshold, the quantized coefficients arranged in the scan order after the quantized coefficients LAST bit (third 1-bit symbol) indicating whether or not there is a non-zero quantization coefficient, and a symbol encoding step for entropy encoding (SIG bit, LAST2 bit and LAST by symbol encoding step) (By encoding the bits entropy, the significance mapping indicating the position of the quantization coefficient having an absolute value larger than a predetermined threshold and the non-zero quantization coefficient in the current encoding block is encoded) And a quantization coefficient value encoding step for entropy encoding the value of the non-zero quantization coefficient in the encoding target block.
The variable length encoding unit 13 constitutes variable length encoding means.

図1の例では、動画像符号化装置の構成要素であるブロック分割部1、符号化制御部2、切換スイッチ3、イントラ予測部4、動き補償予測部5、減算部6、変換・量子化部7、逆量子化・逆変換部8、加算部9、イントラ予測用メモリ10、ループフィルタ部11、動き補償予測フレームメモリ12及び可変長符号化部13のそれぞれが専用のハードウェア(例えば、CPUを実装している半導体集積回路や、ワンチップマイコンなど)で構成されているものを想定しているが、動画像符号化装置がコンピュータで構成される場合、ブロック分割部1、符号化制御部2、切換スイッチ3、イントラ予測部4、動き補償予測部5、減算部6、変換・量子化部7、逆量子化・逆変換部8、加算部9、ループフィルタ部11及び可変長符号化部13の処理内容を記述しているプログラムをコンピュータのメモリに格納し、当該コンピュータのCPUが当該メモリに格納されているプログラムを実行するようにしてもよい。
図2はこの発明の実施の形態1による動画像符号化装置の処理内容を示すフローチャートである。
In the example of FIG. 1, a block division unit 1, an encoding control unit 2, a changeover switch 3, an intra prediction unit 4, a motion compensation prediction unit 5, a subtraction unit 6, transform / quantization, which are components of the moving image encoding device. Unit 7, inverse quantization / inverse transform unit 8, addition unit 9, intra prediction memory 10, loop filter unit 11, motion compensated prediction frame memory 12, and variable length coding unit 13, each of which has dedicated hardware (for example, It is assumed that the CPU is configured by a semiconductor integrated circuit or a one-chip microcomputer). However, when the moving image encoding apparatus is configured by a computer, the block dividing unit 1, encoding control Unit 2, changeover switch 3, intra prediction unit 4, motion compensation prediction unit 5, subtraction unit 6, transform / quantization unit 7, inverse quantization / inverse transform unit 8, addition unit 9, loop filter unit 11, and variable length code Chemical unit 1 The processing contents stored programs describing the the memory of the computer, may execute a program that the CPU of the computer is stored in the memory.
FIG. 2 is a flowchart showing the processing contents of the moving picture coding apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.

図11はこの発明の実施の形態1による動画像復号装置を示す構成図である。
図11において、可変長復号部31は動画像符号化装置により生成されたビットストリームを入力すると、そのビットストリームから圧縮データ、符号化モード、イントラ予測パラメータ(符号化モードがイントラ符号化モードである場合)、インター予測パラメータ(符号化モードがインター符号化モードである場合)、予測差分符号化パラメータ及び動きベクトル(符号化モードがインター符号化モードである場合)を可変長復号する処理を実施する。
ただし、可変長復号部31はビットストリームから圧縮データである量子化係数を可変長復号する際、1次元に配列されている量子化係数が非ゼロであるか否かを示すSIGビット(第1の1ビットシンボル)と、走査順で非ゼロの量子化係数より後方に配置されている量子化係数の中に、所定の閾値より大きい絶対値を有する量子化係数があるか否かを示すLAST2ビット(第2の1ビットシンボル)と、走査順で非ゼロの量子化係数より後方に配置されている量子化係数の中に、非ゼロの量子化係数があるか否かを示すLASTビット(第3の1ビットシンボル)とをエントロピー復号するシンボル復号ステップと、そのシンボル復号ステップでエントロピー復号されたSIGビット、LAST2ビット及びLASTビットを参照して、復号対象ブロック内の非ゼロの量子化係数の位置を特定し、当該復号対象ブロック内の非ゼロの量子化係数の値をエントロピー復号する量子化係数値復号ステップと、当該復号対象ブロックの中に1次元に配列されている複数の量子化係数を逆走査して、複数の量子化係数を2次元に配列する配列変換ステップとを実行する。
なお、可変長復号部31は可変長復号手段を構成している。
FIG. 11 is a block diagram showing a moving picture decoding apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
In FIG. 11, when a variable length decoding unit 31 receives a bit stream generated by a moving image encoding apparatus, compressed data, an encoding mode, and an intra prediction parameter (the encoding mode is an intra encoding mode) from the bit stream. Case), inter prediction parameters (when the coding mode is the inter coding mode), prediction differential coding parameters and motion vectors (when the coding mode is the inter coding mode) are subjected to variable length decoding. .
However, when the variable length decoding unit 31 performs variable length decoding of the quantized coefficients that are compressed data from the bitstream, the SIG bit (first) indicating whether or not the quantized coefficients arranged in one dimension are non-zero. LAST2 indicating whether there is a quantized coefficient having an absolute value larger than a predetermined threshold among the quantized coefficients arranged behind the non-zero quantized coefficient in the scanning order. LAST bit indicating whether or not there is a non-zero quantization coefficient among the bits (second 1-bit symbol) and quantization coefficients arranged behind the non-zero quantization coefficient in scanning order ( A symbol decoding step for entropy decoding the third 1-bit symbol), and the SIG bit, the LAST2 bit, and the LAST bit entropy decoded in the symbol decoding step A quantization coefficient value decoding step for specifying a position of a non-zero quantization coefficient in the decoding target block and entropy decoding a value of the non-zero quantization coefficient in the decoding target block; and in the decoding target block A plurality of quantization coefficients arranged in a one-dimensional manner are reversely scanned, and an array conversion step for arranging the plurality of quantization coefficients in a two-dimensional manner is executed.
The variable length decoding unit 31 constitutes a variable length decoding unit.

逆量子化・逆変換部32は可変長復号部31により可変長復号された予測差分符号化パラメータを参照して、可変長復号部31により可変長復号された圧縮データを逆量子化するとともに、その予測差分符号化パラメータを参照して、逆量子化後の圧縮データである変換係数に対する逆直交変換処理を実施して、図1の減算部6から出力された予測差分信号に相当する復号予測差分信号を算出する処理を実施する。なお、逆量子化・逆変換部32は逆量子化手段を構成している。   The inverse quantization / inverse transform unit 32 refers to the prediction difference encoding parameter variable length decoded by the variable length decoding unit 31 and inversely quantizes the compressed data variable length decoded by the variable length decoding unit 31. A decoding prediction corresponding to the prediction difference signal output from the subtraction unit 6 of FIG. 1 is performed by referring to the prediction difference encoding parameter and performing an inverse orthogonal transform process on the transform coefficient that is the compressed data after the inverse quantization. A process for calculating a differential signal is performed. The inverse quantization / inverse transform unit 32 constitutes an inverse quantization means.

切換スイッチ33は可変長復号部31により可変長復号された符号化モードがイントラ符号化モードであれば、可変長復号部31により可変長復号されたイントラ予測パラメータをイントラ予測部34に出力し、可変長復号部31により可変長復号された符号化モードがインター符号化モードであれば、可変長復号部31により可変長復号されたインター予測パラメータ及び動きベクトルを動き補償部35に出力する処理を実施する。   The changeover switch 33 outputs the intra-prediction parameter variable-length decoded by the variable-length decoding unit 31 to the intra-prediction unit 34 if the coding mode variable-length decoded by the variable-length decoding unit 31 is the intra-coding mode. If the encoding mode variable-length decoded by the variable-length decoding unit 31 is an inter-coding mode, a process of outputting the inter prediction parameters and motion vectors variable-length decoded by the variable-length decoding unit 31 to the motion compensation unit 35 carry out.

イントラ予測部34はイントラ予測用メモリ37に格納されている復号画像を参照しながら、切換スイッチ33から出力されたイントラ予測パラメータを用いて、復号対象ブロックに対するイントラ予測処理を実施してイントラ予測画像(予測画像)を生成する処理を実施する。
動き補償部35は動き補償予測フレームメモリ39に格納されているフィルタリング処理後の復号画像を参照しながら、切換スイッチ33から出力された動きベクトルとインター予測パラメータを用いて、復号対象ブロックに対するインター予測処理(動き補償予測処理)を実施してインター予測画像(予測画像)を生成する処理を実施する。
なお、切換スイッチ33、イントラ予測部34、動き補償部35、イントラ予測用メモリ37及び動き補償予測フレームメモリ39から予測画像生成手段が構成されている。
The intra prediction unit 34 performs an intra prediction process on the decoding target block using the intra prediction parameter output from the changeover switch 33 while referring to the decoded image stored in the intra prediction memory 37, and performs the intra prediction process. A process of generating (predicted image) is performed.
The motion compensation unit 35 uses the motion vector and the inter prediction parameter output from the changeover switch 33 while referring to the decoded image after filtering stored in the motion compensated prediction frame memory 39, and performs inter prediction on the decoding target block. A process (motion compensation prediction process) is performed to generate an inter predicted image (predicted image).
The changeover switch 33, the intra prediction unit 34, the motion compensation unit 35, the intra prediction memory 37, and the motion compensated prediction frame memory 39 constitute a predicted image generation unit.

加算部36は逆量子化・逆変換部32により算出された復号予測差分信号と、イントラ予測部34により生成されたイントラ予測画像、または、動き補償部35により生成されたインター予測画像とを加算して、図1のブロック分割部1から出力された符号化対象ブロックに相当する復号画像を算出する処理を実施する。   The addition unit 36 adds the decoded prediction difference signal calculated by the inverse quantization / inverse conversion unit 32 and the intra prediction image generated by the intra prediction unit 34 or the inter prediction image generated by the motion compensation unit 35. Then, a process of calculating a decoded image corresponding to the encoding target block output from the block dividing unit 1 in FIG. 1 is performed.

イントラ予測用メモリ37は加算部36により算出された復号画像を格納する記録媒体である。
ループフィルタ部38は加算部36により算出された復号画像に対して、所定のフィルタリング処理を実施して、フィルタリング処理後の復号画像を出力する処理を実施する。
動き補償予測フレームメモリ39はフィルタリング処理後の復号画像を格納する記録媒体である。
The intra prediction memory 37 is a recording medium that stores the decoded image calculated by the addition unit 36.
The loop filter unit 38 performs a predetermined filtering process on the decoded image calculated by the adding unit 36 and performs a process of outputting the decoded image after the filtering process.
The motion compensated prediction frame memory 39 is a recording medium that stores the decoded image after the filtering process.

図11の例では、動画像復号装置の構成要素である可変長復号部31、逆量子化・逆変換部32、切換スイッチ33、イントラ予測部34、動き補償部35、加算部36、イントラ予測用メモリ37、ループフィルタ部38及び動き補償予測フレームメモリ39のそれぞれが専用のハードウェア(例えば、CPUを実装している半導体集積回路や、ワンチップマイコンなど)で構成されているものを想定しているが、動画像復号装置がコンピュータで構成される場合、可変長復号部31、逆量子化・逆変換部32、切換スイッチ33、イントラ予測部34、動き補償部35、加算部36及びループフィルタ部38の処理内容を記述しているプログラムをコンピュータのメモリに格納し、当該コンピュータのCPUが当該メモリに格納されているプログラムを実行するようにしてもよい。
図12はこの発明の実施の形態1による動画像復号装置の処理内容を示すフローチャートである。
In the example of FIG. 11, the variable length decoding unit 31, the inverse quantization / inverse conversion unit 32, the changeover switch 33, the intra prediction unit 34, the motion compensation unit 35, the addition unit 36, and the intra prediction, which are components of the video decoding device. It is assumed that each of the memory 37, the loop filter unit 38, and the motion compensation prediction frame memory 39 is configured by dedicated hardware (for example, a semiconductor integrated circuit on which a CPU is mounted, a one-chip microcomputer, or the like). However, when the moving picture decoding apparatus is configured by a computer, the variable length decoding unit 31, the inverse quantization / inverse conversion unit 32, the changeover switch 33, the intra prediction unit 34, the motion compensation unit 35, the addition unit 36, and the loop A program describing the processing contents of the filter unit 38 is stored in the memory of a computer, and the CPU of the computer is stored in the memory. It is also possible to run the program.
FIG. 12 is a flowchart showing the processing contents of the moving picture decoding apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.

次に動作について説明する。
この実施の形態1では、映像の各フレーム画像を入力画像として、近接フレーム間で動き補償予測を実施して、得られた予測差分信号に対して直交変換・量子化による圧縮処理を施し、その後、可変長符号化を行ってビットストリームを生成する動画像符号化装置と、その動画像符号化装置から出力されるビットストリームを復号する動画像復号装置について説明する。
Next, the operation will be described.
In the first embodiment, each frame image of a video is used as an input image, motion compensation prediction is performed between adjacent frames, and the obtained prediction difference signal is subjected to compression processing by orthogonal transformation / quantization, and then A moving picture coding apparatus that performs variable length coding to generate a bit stream and a moving picture decoding apparatus that decodes a bit stream output from the moving picture coding apparatus will be described.

図1の動画像符号化装置は、映像信号の空間・時間方向の局所的な変化に適応して、映像信号を多様なサイズの領域に分割して、フレーム内・フレーム間適応符号化を行うことを特徴としている。
一般的に、映像信号は、空間・時間的に信号の複雑さが局所的に変化する特性を有している。空間的に見ると、ある特定の映像フレーム上では、例えば、空や壁などのような比較的広い画像領域中で均一な信号特性を有する絵柄もあれば、人物や細かいテクスチャを含む絵画など、小さい画像領域内で複雑なテクスチャパターンを有する絵柄も混在することがある。
時間的に見ても、空や壁は局所的に時間方向の絵柄の変化は小さいが、動く人物や物体は、その輪郭が時間的に剛体・非剛体の運動をするため、時間的な変化が大きい。
The video encoding apparatus in FIG. 1 performs intra-frame and inter-frame adaptive encoding by dividing a video signal into regions of various sizes in response to local changes in the spatial and temporal directions of the video signal. It is characterized by that.
In general, a video signal has a characteristic that the complexity of the signal changes locally in space and time. When viewed spatially, on a certain video frame, for example, there are patterns with uniform signal characteristics in a relatively wide image area such as the sky and walls, etc., paintings including people and fine textures, etc. A pattern having a complicated texture pattern may be mixed in a small image area.
Even when viewed temporally, the change in the pattern of the sky and the wall locally in the time direction is small, but because the outline of the moving person or object moves rigidly or non-rigidly in time, the temporal change Is big.

符号化処理は、時間・空間的な予測によって、信号電力やエントロピーの小さい予測差分信号を生成して、全体の符号量を削減する処理を行うが、予測に用いるパラメータをできるだけ大きな画像信号領域に均一に適用できれば、当該パラメータの符号量を小さくすることができる。
一方、時間的・空間的に変化の大きい画像信号パターンに対して、同一の予測パラメータを大きな画像領域に適用すると、予測の誤りが増えてしまうため、予測差分信号の符号量を削減することができない。
したがって、時間的・空間的に変化が大きい領域では、予測対象の領域を小さくして、予測に用いるパラメータのデータ量を増やしても、予測差分信号の電力・エントロピーを低減する方が望ましい。
In the encoding process, a prediction difference signal with small signal power and entropy is generated by temporal and spatial prediction to reduce the overall code amount. However, the parameters used for the prediction are set as large as possible in the image signal region. If it can be applied uniformly, the code amount of the parameter can be reduced.
On the other hand, if the same prediction parameter is applied to a large image region with respect to an image signal pattern having a large temporal and spatial change, a prediction error increases, so that the code amount of the prediction difference signal can be reduced. Can not.
Therefore, it is desirable to reduce the power and entropy of the prediction differential signal even in a region where the temporal and spatial changes are large even if the prediction target region is reduced and the amount of parameter data used for prediction is increased.

この実施の形態1では、このような映像信号の一般的な性質に適応した符号化を行うため、最初に所定の最大ブロックサイズから予測処理等を開始し、階層的に映像信号の領域を分割し、分割した領域毎に予測処理や、その予測差分の符号化処理を適応化させる構成をとるようにしている。   In the first embodiment, in order to perform coding adapted to the general characteristics of such a video signal, first, prediction processing or the like is started from a predetermined maximum block size, and the video signal region is divided hierarchically. In addition, the prediction process and the encoding process of the prediction difference are adapted for each divided area.

図1の動画像符号化装置が処理対象とする映像信号フォーマットは、輝度信号と2つの色差信号からなるYUV信号や、ディジタル撮像素子から出力されるRGB信号等の任意の色空間のカラー映像信号のほか、モノクロ画像信号や赤外線画像信号など、映像フレームが水平・垂直2次元のディジタルサンプル(画素)列から構成される任意の映像信号とする。
ただし、各画素の諧調は、8ビットでもよいし、10ビットや12ビットなどの諧調でもよい。
The video signal format to be processed by the moving image encoding apparatus of FIG. 1 is a color video signal in an arbitrary color space such as a YUV signal composed of a luminance signal and two color difference signals, or an RGB signal output from a digital image sensor. In addition to the above, it is assumed that the video frame is an arbitrary video signal including a horizontal / vertical two-dimensional digital sample (pixel) sequence, such as a monochrome image signal or an infrared image signal.
However, the gradation of each pixel may be 8 bits, or a gradation such as 10 bits or 12 bits.

以下の説明では、便宜上、特に断らない限り、入力画像の映像信号はYUV信号であるとし、かつ、2つの色差成分U,Vが輝度成分Yに対して、サブサンプルされた4:2:0フォーマットの信号を扱う場合について述べる。
また、映像信号の各フレームに対応する処理データ単位を「ピクチャ」と称する。
この実施の形態1では、「ピクチャ」は順次走査(プログレッシブスキャン)された映像フレーム信号として説明を行うが、映像信号がインタレース信号である場合、「ピクチャ」は映像フレームを構成する単位であるフィールド画像信号であってもよい。
In the following description, for convenience, unless otherwise specified, it is assumed that the video signal of the input image is a YUV signal, and the two color difference components U and V are subsampled with respect to the luminance component Y 4: 2: 0. The case of handling format signals will be described.
A processing data unit corresponding to each frame of the video signal is referred to as a “picture”.
In the first embodiment, “picture” is described as a video frame signal that is sequentially scanned (progressive scan). However, when the video signal is an interlaced signal, “picture” is a unit constituting a video frame. It may be a field image signal.

最初に、図1の動画像符号化装置の処理内容を説明する。
まず、符号化制御部2は、符号化対象となるピクチャ(カレントピクチャ)の符号化に用いる最大符号化ブロックのサイズと、最大符号化ブロックを階層分割する階層数の上限を決定する(図2のステップST1)。
最大符号化ブロックのサイズの決め方としては、例えば、入力画像の映像信号の解像度に応じて、すべてのピクチャに対して同一のサイズを定めてもよいし、入力画像の映像信号の局所的な動きの複雑さの違いをパラメータとして定量化して、動きの激しいピクチャには、小さいサイズを定める一方、動きが少ないピクチャには、大きいサイズを定めるようにしてもよい。
分割階層数の上限の決め方としては、例えば、入力画像の映像信号の動きが激しい場合には、階層数を深くして、より細かい動きが検出できるように設定し、動きが少ない場合には、階層数を抑えるように設定するなどの方法がある。
First, the processing contents of the moving picture encoding apparatus in FIG. 1 will be described.
First, the encoding control unit 2 determines the size of the maximum encoding block used for encoding the picture to be encoded (current picture) and the upper limit of the number of hierarchies into which the maximum encoding block is divided (FIG. 2). Step ST1).
As a method of determining the size of the maximum coding block, for example, the same size may be determined for all the pictures according to the resolution of the video signal of the input image, or the local motion of the video signal of the input image The size difference may be quantified as a parameter, and a small size may be determined for a picture with high motion, while a large size may be determined for a picture with little motion.
As an example of how to determine the upper limit of the number of division layers, for example, when the motion of the video signal of the input image is intense, set the number of layers to be deeper so that a finer motion can be detected. There are methods such as setting to suppress the number of layers.

ブロック分割部1は、入力画像の映像信号を入力すると、符号化制御部2により決定された最大符号化ブロックサイズで、入力画像のピクチャに分割し、分割後の各ピクチャを出力する。
また、符号化制御部2は、最大符号化ブロックサイズの画像領域毎に、先に定めた分割階層数の上限に至るまで、階層的に符号化ブロックサイズを有する符号化対象ブロックに分割して、各符号化対象ブロックに対する符号化モードを決定する(ステップST2)。
When the video signal of the input image is input, the block dividing unit 1 divides the picture into the picture of the input image with the maximum coding block size determined by the coding control unit 2, and outputs each divided picture.
In addition, the encoding control unit 2 divides each image area of the maximum encoding block size into encoding target blocks having the encoding block size hierarchically until reaching the upper limit of the number of division hierarchies previously determined. Then, the encoding mode for each encoding target block is determined (step ST2).

ここで、図3は最大符号化ブロックが階層的に複数の符号化対象ブロックに分割される例を示す説明図である。
図3において、最大符号化ブロックは、「第0階層」と記されている輝度成分が(L,M)のサイズを有する符号化対象ブロックである。
最大符号化ブロックを出発点として、4分木構造で別途定める所定の深さまで、階層的に分割を行うことによって符号化対象ブロックを得るようにしている。
深さnにおいては、符号化対象ブロックはサイズ(L,M)の画像領域である。
ただし、LとMは、同じであってもよいし、異なっていてもよいが、図3では、L=Mのケースを示している。
Here, FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example in which the maximum coding block is hierarchically divided into a plurality of coding target blocks.
In FIG. 3, the maximum coding block is a coding target block whose luminance component indicated as “0th layer” has a size of (L 0 , M 0 ).
The encoding target block is obtained by hierarchically dividing the maximum encoding block as a starting point to a predetermined depth separately defined by a quadtree structure.
At the depth n, the encoding target block is an image area of size (L n , M n ).
However, L n and M n may be the same or different, but FIG. 3 shows the case of L n = M n .

以降、符号化制御部2により決定される符号化ブロックサイズは、符号化対象ブロックの輝度成分におけるサイズ(L,M)と定義する。
4分木分割を行うため、常に、(Ln+1,Mn+1)=(L/2,M/2)が成立する。
なお、RGB信号など、全ての色成分が同一サンプル数を有するカラー映像信号(4:4:4フォーマット)では、全ての色成分のサイズが(L,M)になるが、4:2:0フォーマットを扱う場合、対応する色差成分の符号化ブロックサイズは(L/2,M/2)になる。
Hereinafter, the encoding block size determined by the encoding control unit 2 is defined as the size (L n , M n ) in the luminance component of the encoding target block.
Since quadtree partitioning is performed, (L n + 1 , M n + 1 ) = (L n / 2, M n / 2) always holds.
Note that in a color video signal (4: 4: 4 format) in which all color components have the same number of samples, such as RGB signals, the size of all color components is (L n , M n ), but 4: 2. : When the 0 format is handled, the encoding block size of the corresponding color difference component is (L n / 2, M n / 2).

以降、第n階層の符号化対象ブロックをBで表し、符号化対象ブロックBで選択可能な符号化モードをm(B)で表すものとする。
複数の色成分からなるカラー映像信号の場合、符号化モードm(B)は、色成分毎に、それぞれ個別のモードを用いるように構成されてもよいが、以降、特に断らない限り、YUV信号、4:2:0フォーマットの符号化ブロックの輝度成分に対する符号化モードを指すものとして説明を行う。
Later, represents the encoding target block of the n hierarchy B n, the encoding modes selectable by the encoding target block B n as represented by m (B n).
In the case of a color video signal composed of a plurality of color components, the encoding mode m (B n ) may be configured to use an individual mode for each color component, but hereinafter, unless otherwise specified, YUV The description will be made assuming that it indicates an encoding mode for a luminance component of an encoding block of a signal, 4: 2: 0 format.

符号化モードm(B)には、1つないし複数のイントラ符号化モード(INTRA)と、1つないし複数のインター符号化モード(INTER)とがあり、符号化制御部2は、当該ピクチャで利用可能な全ての符号化モード、または、そのサブセットの中から、符号化対象ブロックBに対する符号化効率が最も高い符号化モードを選択する。 The coding mode m (B n ) includes one or more intra coding modes (INTRA) and one or more inter coding modes (INTER). The coding control unit 2 The coding mode having the highest coding efficiency for the coding target block Bn is selected from all the coding modes available in the above or a subset thereof.

さらに、符号化対象ブロックBは、図3に示すように、ブロック分割部1によって、1つないし複数の予測処理単位(パーティション)に分割される。
以降、符号化対象ブロックBに属するパーティションをP (iは、第n階層におけるパーティション番号)と表記する。
符号化対象ブロックBのパーティション分割が、どのようになされているかは、符号化モードm(B)の中に情報として含まれる。
パーティションP は、すべて符号化モードm(B)に従って予測処理が行われるが、パーティションP 毎に、個別の予測パラメータを選択することができる。
Furthermore, the encoding target block Bn is divided into one or a plurality of prediction processing units (partitions) by the block dividing unit 1 as shown in FIG.
Hereinafter, a partition belonging to the encoding target block B n is denoted as P i n (i is a partition number in the nth layer).
How the partitioning of the encoding target block Bn is performed is included as information in the encoding mode m ( Bn ).
All partitions P i n are subjected to prediction processing according to the coding mode m (B n ), but individual prediction parameters can be selected for each partition P i n .

符号化制御部2は、最大符号化ブロックに対して、例えば、図4に示すようなブロック分割状態を生成して、符号化対象ブロックを特定する。
図4(a)の斜線部分は、分割後のパーティションの分布を示しており、図4(b)は階層分割によって符号化モードm(B)が割り当てられる状況を4分木グラフで示している。
図4(b)の□で囲まれているノードは、符号化モードm(B)が割り当てられたノード(符号化対象ブロック)である。
符号化制御部2は、例えば、ブロックを分割した場合と分割しない場合の符号量Rと、画質劣化度Dを元にD+λR(λは予め決定された値)が小さい値となる方を最適な階層分割モードであると判定し、これを階層毎に繰り返すことにより適切な階層分割を行うことができる。
For example, the encoding control unit 2 generates a block division state as illustrated in FIG. 4 for the maximum encoding block, and identifies the encoding target block.
The shaded area in FIG. 4 (a) shows the distribution of the partitions after the division, and FIG. 4 (b) shows a situation in which the encoding mode m (B n ) is assigned by the hierarchical division in a quadtree graph. Yes.
Nodes surrounded by □ in FIG. 4B are nodes (encoding target blocks) to which the encoding mode m (B n ) is assigned.
For example, the encoding control unit 2 optimally selects D + λR (λ is a predetermined value) based on the code amount R when the block is divided and when the block is not divided and the image quality deterioration degree D. Appropriate hierarchy division can be performed by determining that it is the hierarchy division mode and repeating this for each hierarchy.

切換スイッチ3は、符号化制御部2により決定された符号化モードm(B)がイントラ符号化モードである場合(m(B)∈INTRAの場合)、ブロック分割部1から出力された符号化対象ブロックBをイントラ予測部4に出力する。
一方、符号化制御部2により決定された符号化モードm(B)がインター符号化モードである場合(m(B)∈INTERの場合)、ブロック分割部1から出力された符号化対象ブロックBを動き補償予測部5に出力する。
The changeover switch 3 is output from the block dividing unit 1 when the encoding mode m (B n ) determined by the encoding control unit 2 is an intra encoding mode (when m (B n ) ∈INTRA). The encoding target block Bn is output to the intra prediction unit 4.
On the other hand, when the encoding mode m (B n ) determined by the encoding control unit 2 is the inter encoding mode (when m (B n ) ∈INTER), the encoding target output from the block dividing unit 1 The block B n is output to the motion compensation prediction unit 5.

イントラ予測部4は、符号化制御部2により決定された符号化モードm(B)がイントラ符号化モードであり(m(B)∈INTRAの場合)、切換スイッチ3から符号化対象ブロックBを受けると(ステップST3)、イントラ予測用メモリ10に格納されている局所復号画像を参照しながら、符号化制御部2により決定されたイントラ予測パラメータを用いて、その符号化対象ブロックB内の各パーティションP に対するイントラ予測処理を実施して、イントラ予測画像PINTRAi を生成する(ステップST4)。
なお、画像復号装置がイントラ予測画像PINTRAi と全く同じイントラ予測画像を生成する必要があるため、イントラ予測画像PINTRAi の生成に用いられたイントラ予測パラメータは、符号化制御部2から可変長符号化部13に出力されて、ビットストリームに多重化される。
The intra prediction unit 4 has the coding mode m (B n ) determined by the coding control unit 2 in the intra coding mode (when m (B n ) ∈INTRA), and the block to be coded is switched from the changeover switch 3. When B n is received (step ST3), the encoding target block B is referred to by using the intra prediction parameter determined by the encoding control unit 2 while referring to the local decoded image stored in the intra prediction memory 10. and implementing intra prediction process for each partition P i n in the n, it generates an intra prediction image P INTRAi n (step ST4).
Since the image decoding apparatus needs to generate exactly the same intra prediction image and the intra prediction image P INTRAi n, intra prediction parameters used for generating the intra prediction image P INTRAi n is a variable from the encoding control unit 2 The data is output to the long encoding unit 13 and multiplexed into the bit stream.

動き補償予測部5は、符号化制御部2により決定された符号化モードm(B)がインター符号化モードであり(m(B)∈INTERの場合)、切換スイッチ3から符号化対象ブロックBを受けると(ステップST3)、その符号化対象ブロックB内の各パーティションP と動き補償予測フレームメモリ12に格納されているフィルタリング処理後の局所復号画像を比較して動きベクトルを探索し、その動きベクトルと符号化制御部2により決定されたインター予測パラメータを用いて、その符号化対象ブロックB内の各パーティションP に対するインター予測処理を実施して、インター予測画像PINTERi を生成する(ステップST5)。
なお、画像復号装置がインター予測画像PINTERi と全く同じインター予測画像を生成する必要があるため、インター予測画像PINTERi の生成に用いられたインター予測パラメータは、符号化制御部2から可変長符号化部13に出力されて、ビットストリームに多重化される。
また、動き補償予測部5により探索された動きベクトルも可変長符号化部13に出力されて、ビットストリームに多重化される。
イントラ予測部4及び動き補償予測部5における予測には、例えば、動画像符号化国際標準規格であるH.264のイントラ予測や動き補償予測など、いかなる手法であっても本発明に適用可能である。
The motion compensation prediction unit 5 is the encoding mode m (B n ) determined by the encoding control unit 2 is an inter coding mode (when m (B n ) ∈INTER), and the object to be encoded is selected from the changeover switch 3. When the block B n is received (step ST3), each partition P i n in the encoding target block B n is compared with the locally decoded image after filtering stored in the motion compensated prediction frame memory 12, and the motion vector is compared. to explore its using the motion vector and coding inter-prediction parameters determined by the control unit 2, implemented inter prediction processing for each partition P i n in the encoding target block B n, the inter prediction image generating a P INTERi n (step ST5).
Since the image decoding apparatus must generate an identical inter prediction image and the inter-predicted image P INTERi n, the inter prediction parameters used for generating the inter prediction image P INTERi n, the variable from the encoding control unit 2 The data is output to the long encoding unit 13 and multiplexed into the bit stream.
In addition, the motion vector searched by the motion compensation prediction unit 5 is also output to the variable length encoding unit 13 and multiplexed into the bit stream.
For the prediction in the intra prediction unit 4 and the motion compensation prediction unit 5, for example, H.D. Any method such as H.264 intra prediction or motion compensation prediction is applicable to the present invention.

減算部6は、ブロック分割部1から符号化対象ブロックBを受けると、その符号化対象ブロックB内のパーティションP から、イントラ予測部4により生成されたイントラ予測画像PINTRAi 、または、動き補償予測部5により生成されたインター予測画像PINTERi を減算して、その減算結果である予測差分信号e を変換・量子化部7に出力する(ステップST6)。 Subtraction unit 6, upon receiving the encoding target block B n from the block dividing unit 1 from its partition P i n in the encoding target block B n, the intra prediction image P INTRAi n generated by the intra prediction unit 4, or subtracts the inter prediction image P INTERi n generated by the motion compensation prediction unit 5, and outputs the prediction difference signal e i n a subtraction result to the transform and quantization unit 7 (step ST6).

変換・量子化部7は、減算部6から予測差分信号e を受けると、符号化制御部2により決定された予測差分符号化パラメータを参照して、その予測差分信号e に対する直交変換処理(例えば、DCT(離散コサイン変換)や、予め特定の学習系列に対して基底設計がなされているKL変換等の直交変換処理)を実施して、変換係数を算出する。
また、変換・量子化部7は、その予測差分符号化パラメータを参照して、その変換係数を量子化し、量子化後の変換係数である圧縮データを逆量子化・逆変換部8及び可変長符号化部13に出力する(ステップST7)。
When receiving the prediction difference signal e i n from the subtraction unit 6, the transform / quantization unit 7 refers to the prediction difference encoding parameter determined by the encoding control unit 2 and is orthogonal to the prediction difference signal e i n . Transformation processing (for example, DCT (discrete cosine transformation) or orthogonal transformation processing such as KL transformation in which a base design is made in advance for a specific learning sequence) is performed to calculate a transformation coefficient.
In addition, the transform / quantization unit 7 refers to the prediction difference encoding parameter, quantizes the transform coefficient, and performs the inverse quantization / inverse transform unit 8 and the variable length on the compressed data that is the transform coefficient after quantization. It outputs to the encoding part 13 (step ST7).

逆量子化・逆変換部8は、変換・量子化部7から圧縮データを受けると、符号化制御部2により決定された予測差分符号化パラメータを参照して、その圧縮データを逆量子化する。
また、逆量子化・逆変換部8は、その予測差分符号化パラメータを参照して、逆量子化後の圧縮データである変換係数に対する逆直交変換処理(例えば、逆DCT、逆KL変換など)を実施して、減算部6から出力された予測差分信号e に相当する局所復号予測差分信号を算出する(ステップST8)。
When receiving the compressed data from the transform / quantization unit 7, the inverse quantization / inverse transform unit 8 refers to the prediction difference encoding parameter determined by the encoding control unit 2 and dequantizes the compressed data. .
The inverse quantization / inverse transform unit 8 refers to the prediction differential encoding parameter and performs inverse orthogonal transform processing (for example, inverse DCT, inverse KL transform) on the transform coefficient that is the compressed data after inverse quantization. And a local decoded prediction difference signal corresponding to the prediction difference signal e i n output from the subtraction unit 6 is calculated (step ST8).

加算部9は、逆量子化・逆変換部8から局所復号予測差分信号を受けると、その局所復号予測差分信号と、イントラ予測部4により生成されたイントラ予測画像PINTRAi 、または、動き補償予測部5により生成されたインター予測画像PINTERi とを加算して、局所復号パーティション画像、あるいは、その局所復号パーティション画像の集まりとして、ブロック分割部1から出力された符号化対象ブロックBに相当する局所復号画像を算出する(ステップST9)。
なお、加算部9は、その局所復号画像をループフィルタ部11に出力するとともに、その局所復号画像をイントラ予測用メモリ10に格納する。
この局所復号画像が、以降のイントラ予測用の画像信号になる。
Upon receiving the local decoded prediction difference signal from the inverse quantization / inverse transform unit 8, the adding unit 9 receives the local decoded prediction difference signal and the intra predicted image P INTRAi n generated by the intra prediction unit 4 or motion compensation. by adding the inter prediction image P INTERi n generated by the prediction unit 5, the local decoded partition image, or as a collection of the local decoded partition image, the encoding target block B n output from the block dividing unit 1 A corresponding local decoded image is calculated (step ST9).
The adding unit 9 outputs the locally decoded image to the loop filter unit 11 and stores the locally decoded image in the intra prediction memory 10.
This locally decoded image becomes an image signal for subsequent intra prediction.

ループフィルタ部11は、加算部9から局所復号画像を受けると、その局所復号画像に対して、所定のフィルタリング処理を実施して、フィルタリング処理後の局所復号画像を動き補償予測フレームメモリ12に格納する(ステップST10)。
なお、ループフィルタ部11によるフィルタリング処理は、入力される局所復号画像の最大符号化ブロックあるいは個々の符号化ブロック単位で行ってもよいし、1画面分のマクロブロックに相当する局所復号画像が入力された後に1画面分まとめて行ってもよい。
When the loop filter unit 11 receives the local decoded image from the adding unit 9, the loop filter unit 11 performs a predetermined filtering process on the local decoded image and stores the local decoded image after the filtering process in the motion compensated prediction frame memory 12. (Step ST10).
The filtering process by the loop filter unit 11 may be performed in units of the maximum encoded block or individual encoded blocks of the input local decoded image, or a local decoded image corresponding to a macroblock for one screen is input. After being done, it may be performed for one screen at a time.

可変長符号化部13は、全ての符号化対象ブロックBに対するステップST3〜ST9の処理が完了すると(ステップST11、ST12)、変換・量子化部7から出力された圧縮データと、符号化制御部2から出力された符号化モードm(B)と、符号化制御部2から出力されたイントラ予測パラメータ(符号化モードがイントラ符号化モードである場合)又はインター予測パラメータ(符号化モードがインター符号化モードである場合)と、動き補償予測部5から出力された動きベクトル(符号化モードがインター符号化モードである場合)とを可変長符号化して、それらの符号化結果を示すビットストリームを生成する(ステップST13)。 Variable length coding unit 13, the process of step ST3~ST9 of all the coding target block B n is completed (step ST11, ST12), and the compressed data output from the transform and quantization unit 7, the encoding control The encoding mode m (B n ) output from the unit 2 and the intra prediction parameter (when the encoding mode is the intra encoding mode) or the inter prediction parameter (the encoding mode is output from the encoding control unit 2). Bits indicating the encoding result obtained by variable-length encoding the inter-coding mode) and the motion vector output from the motion compensation prediction unit 5 (when the encoding mode is the inter-coding mode). A stream is generated (step ST13).

図5は可変長符号化部13における圧縮データである量子化係数(変換係数ブロック)のエントロピー符号化方法の基本原理を示す説明図である。
最初に、変換係数ブロックに対して、1ビットシンボルCBF(Coded_Block_Flag)を符号化する。
例えばCBFビットは、当該ブロックに有意変換係数が存在する場合に“1”、有意変換係数が存在しない場合に“0”とするよう構成できる。当然、さらに上位階層のシンタックスが当該ブロックに有意変換係数が無いことを示している場合は、この限りではない。
CBFビットが“0”である場合、当該ブロックについての符号化を終了する。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing the basic principle of an entropy encoding method for quantized coefficients (transform coefficient blocks) that are compressed data in the variable length encoding unit 13.
First, a 1-bit symbol CBF (Coded_Block_Flag) is encoded for the transform coefficient block.
For example, the CBF bit can be configured to be “1” when a significant transformation coefficient exists in the block, and “0” when a significant transformation coefficient does not exist. Of course, this is not the case when the syntax of the upper layer indicates that the block has no significant conversion coefficient.
When the CBF bit is “0”, the encoding for the block is finished.

一方、CBFビットが、有意変換係数が存在することを示している場合、次のようなシンボル化が行われる。
まず、有意変換係数が2次元配列されている変換係数ブロックは、所定の走査順(例えば、ジグザグスキャンなど)に従って1次元配列に変換される。
次に、図6に示すように、走査順に有意変換係数の位置を示す情報がSIGビットとしてシンボル化される。例えば、有意変換係数が存在する場合には、SIGビットとして“1”がシンボル化され、有意変換係数が存在しない場合には、SIGビットとして“0”がシンボル化される。
On the other hand, when the CBF bit indicates that a significant conversion coefficient exists, the following symbolization is performed.
First, a transform coefficient block in which significant transform coefficients are two-dimensionally arranged is converted into a one-dimensional array according to a predetermined scanning order (for example, zigzag scan).
Next, as shown in FIG. 6, information indicating the positions of significant conversion coefficients in the order of scanning is symbolized as SIG bits. For example, when there is a significant conversion coefficient, “1” is symbolized as the SIG bit, and when there is no significant conversion coefficient, “0” is symbolized as the SIG bit.

SIGビットとして“1”がシンボル化された場合に限り、有意変換係数の絶対値が予め設定された所定の閾値TH(例えば、“2”)以上となるものが、走査順で当該位置より後ろ(高周波成分側)に存在しているか否かを示すフラグをLAST2ビットとしてシンボル化する。
即ち、走査順で当該位置より後ろに、閾値TH以上の絶対値を有する有意変換係数が存在しない場合には“1”をシンボル化し、存在する場合には“0”をシンボル化する。
そのLAST2ビットが“1”となる位置以降では、有意変換係数が走査順で当該位置より後ろ(高周波成分側)に存在しているか否かを示すフラグをLASTビットとしてシンボル化する。
即ち、走査順で当該位置より後ろに有意変換係数が存在しない場合には“1”をシンボル化し、存在する場合には“0”をシンボル化する。
なお、一度、LAST2ビットとして“1”がシンボル化されれば、LAST2ビットのシンボル化は終了し、LASTビットのみをシンボル化する。
このようにして走査順に閾値TH以上の絶対値を有する有意変換係数が存在する位置と、絶対値が閾値TH未満の絶対値を有する有意変換係数が存在する位置とが特定される。
Only when “1” is converted into a symbol as the SIG bit, a value whose absolute value of the significant conversion coefficient is greater than or equal to a predetermined threshold value TH (for example, “2”) is set behind the position in the scanning order. A flag indicating whether or not it exists on the (high frequency component side) is symbolized as LAST2 bits.
That is, if there is no significant conversion coefficient having an absolute value equal to or greater than the threshold value TH after the position in the scanning order, “1” is symbolized, and if it exists, “0” is symbolized.
After the position where the LAST2 bit is “1”, a flag indicating whether or not a significant conversion coefficient is present behind the position (high frequency component side) in the scanning order is symbolized as a LAST bit.
That is, if there is no significant conversion coefficient after the position in the scanning order, “1” is symbolized, and if it exists, “0” is symbolized.
Note that once “1” is symbolized as the LAST2 bit, the symbolization of the LAST2 bit is completed, and only the LAST bit is symbolized.
In this way, a position where a significant conversion coefficient having an absolute value equal to or greater than the threshold TH exists in the scanning order and a position where a significant conversion coefficient having an absolute value whose absolute value is less than the threshold TH are specified.

続いて、有意変換係数の係数値をシンボル化する。係数値は、その絶対値であるABSと正負の符号であるSIGNビットから構成される。SIGNビットは正の数の場合には“0”、負の数の場合には“1”としてシンボル化される。
走査順で最初の有意係数については、ABSから“1”を引いた値がシンボル化される。
Subsequently, the coefficient value of the significant conversion coefficient is symbolized. The coefficient value is composed of ABS, which is its absolute value, and SIGN bits, which are positive and negative signs. The SIGN bit is symbolized as “0” for a positive number and “1” for a negative number.
For the first significant coefficient in the scanning order, a value obtained by subtracting “1” from ABS is symbolized.

走査順で最初ではない有意係数については、LAST2ビットが“0”である場合には、ABSから“1”を引いた値がシンボル化され、LAST2ビットが“1”である場合には、ABSから閾値THを引いた値がシンボル化される。
LAST2ビットが存在せず、LASTビットのみが存在する場合には、ABSから“1”を引いた値がシンボル化される。
ABSについては、例えばSIGビット、LAST2ビット及びLASTビットの走査順と逆方向の順序で符号化を行うよう構成する。
For the significant coefficient that is not the first in the scanning order, when the LAST2 bit is “0”, a value obtained by subtracting “1” from the ABS is symbolized, and when the LAST2 bit is “1”, the ABS is obtained. A value obtained by subtracting the threshold value TH from is symbolized.
When the LAST2 bit does not exist and only the LAST bit exists, a value obtained by subtracting “1” from the ABS is symbolized.
The ABS is configured to perform encoding in the reverse order of the scanning order of the SIG bit, the LAST2 bit, and the LAST bit, for example.

ABSのシンボル化は、例えば、図14に示すように単項2値化(unary binarization)のシンボル、あるいは、接頭部と接尾部を備えた2値化シンボルで示され、この接頭部はABSの値に応じた個数の数字から成り、接尾部はゼロ次の指数ゴロム符号から成る。
LAST2ビットが存在せず、LASTビットのみが存在する場合については、ABS−1のシンボル化において、ABSの最大値が閾値TH−1であるため、図8に示すように、“1”から“TH−1”までに限定されたシンボル化が行われる。特殊なケースとして、TH=2の場合には、ABSの値が“1”であることが自明であるため、ABSの符号化を行う必要はない。
例えば、図6に示すような系列があった場合、TH=3の場合、従来手法と比べて本手法では、発生するシンボル数を3個削減することができる。また、TH=2の場合、従来手法と比べて本手法では、発生するシンボル数を7個削減することができる。
The symbolization of ABS is indicated by, for example, a symbol of unary binarization (unary binarization) or a binary symbol having a prefix and a suffix as shown in FIG. The suffix consists of a zero-order exponential Golomb code.
In the case where the LAST2 bit does not exist and only the LAST bit exists, since the maximum value of ABS is the threshold value TH-1 in the symbolization of ABS-1, as shown in FIG. Symbolization limited to TH-1 ″ is performed. As a special case, when TH = 2, it is self-evident that the ABS value is “1”, so there is no need to encode the ABS.
For example, when there is a sequence as shown in FIG. 6, when TH = 3, the present method can reduce the number of generated symbols by three compared to the conventional method. Further, when TH = 2, the number of symbols generated can be reduced by 7 in this method compared to the conventional method.

このようにして得られる各2値化シンボルに対してエントロピー符号化が行われることにより周波数変換ブロックが符号化される。
ここでのエントロピー符号化としては、2値化シンボルに対する算術符号化を行ってもよいし、2値化シンボルを1つまたは複数まとめたものに対してハフマン符号を割り当てることにより可変長符号化してもよい。
2値化シンボルに対して算術符号化や可変長符号化を行う際には、それぞれのシンボルについて生起確率に基づいて符号化を行うことにより高能率符号化を行うことができる。
各2値化シンボルに対して、それぞれ確率テーブルを割り当て、確率テーブルを実際のシンボルの生起履歴に基づいて更新することにより、更なる符号化効率の向上を図ることができる。
さらに、条件(コンテキスト)に応じて確率テーブルを切り替えることにより、より高能率な符号化を実現することができる。以下、コンテキストに応じた確率テーブルの切り替えの一例について記する。
Entropy encoding is performed on each binarized symbol obtained in this manner, thereby encoding the frequency transform block.
As entropy coding here, arithmetic coding for binarized symbols may be performed, or variable length coding is performed by assigning a Huffman code to one or a plurality of binarized symbols. Also good.
When performing arithmetic coding or variable length coding on a binary symbol, high-efficiency coding can be performed by coding each symbol based on the occurrence probability.
By assigning a probability table to each binarized symbol and updating the probability table based on the actual occurrence history of symbols, the encoding efficiency can be further improved.
Furthermore, by switching the probability table according to the condition (context), it is possible to realize more efficient encoding. Hereinafter, an example of switching the probability table according to the context will be described.

SIGビット、LAST2ビット及びLASTビットを符号化するために、各ブロックカテゴリ(図10を参照)毎に、max_coeff−1個の異なる確率テーブルが使用されるように構成する。
どの確率テーブルを使用するかを特定するためのコンテキスト番号は、常に当該係数の対応する係数走査位置によって示される。
i番目の係数として走査された係数coeff[i]のコンテキスト番号は、
ctx_ID_SIG(coeff[i])
=ctx_ID_LAST2(coeff[i])
=ctx_ID_LAST(coeff[i])
=i
となる。
In order to encode the SIG bit, the LAST2 bit, and the LAST bit, max_coeff-1 different probability tables are used for each block category (see FIG. 10).
The context number for specifying which probability table is used is always indicated by the corresponding coefficient scanning position of the coefficient.
The context number of the coefficient coeff [i] scanned as the i-th coefficient is
ctx_ID_SIG (coeff [i])
= Ctx_ID_LAST2 (coeff [i])
= Ctx_ID_LAST (coeff [i])
= I
It becomes.

また、ABSの符号化に用いる確率テーブルのコンテキスト番号としては、2つの異なるモデルを用いる。1つ目のコンテキスト番号ctx_ID_ABS_1binはABSの2値化シンボルの先頭ビットに対して適用され、もう1つのコンテキスト番号ctx_ID_ABS_rbinsは残りの2値化シンボルに対して適用される。
ctx_ID_ABS_1binは、例えば、ABS>1を有する係数がブロック内で符号化された場合、コンテキスト番号として“4”を割り当て、ABS=1の係数がブロック内で3個より多く符号化された場合、コンテキスト番号として3を割り当てる。
それ以外の場合には、ABS=1の係数がブロック内で符号化された個数をコンテキスト番号として割り当てる。
In addition, two different models are used as context numbers in the probability table used for ABS coding. The first context number ctx_ID_ABS_1bin is applied to the first bit of the binarized symbol of ABS, and the other context number ctx_ID_ABS_rbins is applied to the remaining binarized symbols.
ctx_ID_ABS_1bin is assigned, for example, when a coefficient having ABS> 1 is encoded in a block, “4” is assigned as a context number, and when more than three coefficients of ABS = 1 are encoded in a block, context Assign 3 as the number.
In other cases, the number of ABS = 1 coefficients coded in the block is assigned as the context number.

このように、発生したABS=1の係数数及びABS>1の稀有数数に応じてコンテキストを切り替えることにより、ABS>1の係数が符号化されていない場合、ABS>1が発生する確率は、有意係数が発生するごとに高くなる。
ABS>1の係数が一度発生した場合、ABS>1の係数が発生する確率はさらに高くなる。
このため、条件に応じて適切な確率テーブルを割り当てることができ、高い符号化効率で符号化することができる。
Thus, by switching context according to the number of ABS = 1 coefficients and the rare number of ABS> 1, if the ABS> 1 coefficients are not encoded, the probability that ABS> 1 will occur is The value increases each time a significant coefficient is generated.
When the coefficient of ABS> 1 occurs once, the probability that the coefficient of ABS> 1 will be further increased.
For this reason, an appropriate probability table can be assigned according to conditions, and encoding can be performed with high encoding efficiency.

また、ctx_ID_ABS_rbinは、例えば、ABS>1を有する係数がブロック内で4個より多く符号化された場合、コンテキスト番号として“4”を割り当て、それ以外の場合、ABS>1を有する係数がブロック内で発生した数をコンテキスト番号として割り当てる。
このように、発生したABS>1の係数数に応じてコンテキストを切り替えることにより、ABS>1の係数が発生するごとにABS>1の係数が発生する確率が高くなるため、条件に応じて適切な確率テーブルを割り当てることができ、高い符号化効率で符号化することができる。
Also, ctx_ID_ABS_rbin is assigned, for example, as a context number “4” when more than four coefficients having ABS> 1 are encoded in the block, and in other cases, a coefficient having ABS> 1 is included in the block. Assign the number generated in step 1 as the context number.
In this way, by switching the context according to the number of ABS> 1 coefficients generated, the probability that the coefficient of ABS> 1 will be generated every time the coefficient of ABS> 1 is generated. A random probability table can be assigned, and encoding can be performed with high encoding efficiency.

次に、図11の動画像復号装置の処理内容を具体的に説明する。
可変長復号部31は、図1の動画像符号化装置により生成されたビットストリームを入力すると、そのビットストリームに対する可変長復号処理を実施して(図12のステップST21)、1フレーム以上のピクチャから構成されるシーケンス単位、あるいは、ピクチャ単位にフレームサイズを復号する。
Next, processing contents of the moving picture decoding apparatus in FIG. 11 will be specifically described.
When the variable length decoding unit 31 receives the bitstream generated by the moving picture encoding device in FIG. 1, the variable length decoding unit 31 performs variable length decoding processing on the bitstream (step ST21 in FIG. 12), and a picture of one frame or more. The frame size is decoded in sequence units composed of

即ち、可変長復号部31は、図1の動画像符号化装置の符号化制御部2により決定された最大符号化ブロックサイズ及び分割階層数の上限を動画像符号化装置と同様の手順で決定する(ステップST22)。
例えば、最大符号化ブロックサイズが映像信号の解像度に応じて決められた場合には、復号したフレームサイズに基づいて、動画像符号化装置と同様の手順で最大符号化ブロックサイズを決定する。
最大符号化ブロックサイズ及び分割階層数上限が、動画像符号化装置側でビットストリームに多重化された場合には、ビットストリームから復号した値を用いる。
動画像符号化装置は、図3で示されるように、最大符号化ブロックを出発点に階層的に複数の符号化対象ブロックに分割して得られる符号化対象ブロック単位に符号化モードや変換・量子化して得られる圧縮データをビットストリームに多重化する。
当該ビットストリームを受け取った可変長復号部31は、決定された最大符号化ブロック単位に符号化モードに含まれる最大符号化ブロックの分割状態を復号する。復号された分割状態に基づき、階層的に復号対象ブロック(図1の動画像符号化装置の「符号化対象ブロック」に相当するブロック)を特定する(ステップST23)。
That is, the variable length decoding unit 31 determines the maximum coding block size and the upper limit of the number of divided layers determined by the coding control unit 2 of the moving picture coding apparatus in FIG. 1 in the same procedure as the moving picture coding apparatus. (Step ST22).
For example, when the maximum encoding block size is determined in accordance with the resolution of the video signal, the maximum encoding block size is determined based on the decoded frame size in the same procedure as the moving image encoding apparatus.
When the maximum encoding block size and the upper limit of the number of division layers are multiplexed on the bit stream on the moving image encoding device side, values decoded from the bit stream are used.
As shown in FIG. 3, the moving image encoding apparatus is configured to encode an encoding mode and a conversion / conversion in units of encoding target blocks obtained by hierarchically dividing a maximum encoding block into a plurality of encoding target blocks starting from a starting point. The compressed data obtained by quantization is multiplexed into a bit stream.
The variable length decoding unit 31 that has received the bit stream decodes the division state of the maximum coding block included in the coding mode in the determined maximum coding block unit. Based on the decoded division state, a decoding target block (a block corresponding to the “encoding target block” of the moving image encoding apparatus in FIG. 1) is identified hierarchically (step ST23).

次に、可変長復号部31は、復号対象ブロックに割り当てられている符号化モードを復号する。復号した符号化モードに含まれる情報に基づき、復号対象ブロックをさらに1つないし複数の予測処理単位に分割し、予測処理単位に割り当てられている予測パラメータを復号する。   Next, the variable length decoding unit 31 decodes the encoding mode assigned to the decoding target block. Based on the information included in the decoded encoding mode, the decoding target block is further divided into one or more prediction processing units, and the prediction parameters assigned to the prediction processing units are decoded.

可変長復号部31は、復号対象ブロック(符号化対象ブロック)に割り当てられている符号化モードがイントラ符号化モードである場合、その復号対象ブロックに含まれている予測処理単位となる1つ以上のパーティション毎にイントラ予測パラメータを復号する。   When the encoding mode assigned to the decoding target block (encoding target block) is the intra encoding mode, the variable length decoding unit 31 is one or more serving as a prediction processing unit included in the decoding target block. Intra prediction parameters are decoded for each partition.

予測処理単位となるパーティションは、更に予測差分符号化パラメータに含まれている変換ブロックサイズ情報に基づいて、変換処理単位となる1つないし複数のパーティションに分割されて、変換処理単位となるパーティション毎に、圧縮データ(量子化後の変換係数)を復号する(ステップST24)。
可変長復号部31は、更に、それぞれのパーティションにおける残差信号成分を変換係数ブロック毎に復号する。
The partition serving as the prediction processing unit is further divided into one or a plurality of partitions serving as the transform processing unit based on the transform block size information included in the prediction differential encoding parameter, and each partition serving as the transform processing unit. Then, the compressed data (transformed coefficient after quantization) is decoded (step ST24).
The variable length decoding unit 31 further decodes the residual signal component in each partition for each transform coefficient block.

図13は可変長復号部31における変換係数ブロックのエントロピー復号方法の基本原理を示す説明図である。
最初に、変換係数ブロックに対して、1ビットシンボルCBFを復号する。
CBFビットが“1”である場合、当該ブロックに有意変換係数が存在することを示し、CBFビットが“0”である場合、当該ブロックに有意変換係数が存在しないことを示している。当然、更に上位階層のシンタックスが当該ブロックに有意変換係数が無いことを既に示している場合は、CBF以下の復号処理は行われない。
CBFビットが“0”である場合、当該ブロックについての復号を終了し、変換ブロック内の全ての変換係数が“0”であるとして処理が進められる。
FIG. 13 is an explanatory diagram showing the basic principle of the entropy decoding method for transform coefficient blocks in the variable length decoding unit 31.
First, the 1-bit symbol CBF is decoded for the transform coefficient block.
When the CBF bit is “1”, it indicates that a significant conversion coefficient exists in the block, and when the CBF bit is “0”, it indicates that no significant conversion coefficient exists in the block. Naturally, when the syntax of the upper layer already indicates that the block has no significant conversion coefficient, the decoding process below CBF is not performed.
When the CBF bit is “0”, the decoding for the block is finished, and the process proceeds assuming that all the transform coefficients in the transform block are “0”.

CBFビットが“1”である場合、次のような復号処理が行われる。
まず、走査順に有意変換係数の位置を示す情報がSIGビットとして復号される。
SIGビットが“1”である場合には、有意変換係数が存在することを示し、SIGビットが“0”である場合には、有意変換係数が存在しないことを示している。
SIGビットとして“1”が復号された場合に限り、有意変換係数の絶対値が予め設定された所定の閾値TH(例えば、“2”)以上となるものが、走査順で当該位置より後ろ(高周波成分側)に存在しているか否かを示すフラグであるLAST2ビットが復号される。
即ち、LAST2ビットが“1”である場合には、走査順で当該位置より後ろに閾値TH以上の絶対値を有する有意変換係数が存在しないことを示し、LAST2ビットが“0”である場合には、走査順で当該位置より後ろに閾値TH以上の絶対値を有する有意変換係数が存在していることを示している。
When the CBF bit is “1”, the following decoding process is performed.
First, information indicating the position of the significant conversion coefficient in the scanning order is decoded as SIG bits.
When the SIG bit is “1”, it indicates that there is a significant conversion coefficient, and when the SIG bit is “0”, it indicates that there is no significant conversion coefficient.
Only when “1” is decoded as the SIG bit, those whose absolute value of the significant conversion coefficient is greater than or equal to a predetermined threshold TH (for example, “2”) set in advance in the scanning order after the position ( The LAST2 bit, which is a flag indicating whether or not it exists on the high frequency component side), is decoded.
That is, when the LAST2 bit is “1”, it indicates that there is no significant conversion coefficient having an absolute value greater than or equal to the threshold value TH after the position in the scanning order, and when the LAST2 bit is “0”. Indicates that there is a significant conversion coefficient having an absolute value equal to or greater than the threshold value TH after the position in the scanning order.

LAST2ビットが“1”となる位置以降では、有意変換係数が走査順で当該位置より後ろ(高周波成分側)に存在しているか否かを示すフラグであるLASTビットが復号される。
即ち、LASTビットが“1”である場合には、走査順で当該位置より後ろに有意変換係数が存在しないことを示し、LASTビットが“0”である場合には、走査順で当該位置より後ろに有意変換係数が存在していることを示している。
ただし、一度、LAST2ビットとして“1”が復号されれば、LAST2ビットの復号は終了し、LASTビットのみを復号する。
After the position where the LAST2 bit is “1”, the LAST bit which is a flag indicating whether or not a significant conversion coefficient is present behind the position (high frequency component side) in the scanning order is decoded.
That is, when the LAST bit is “1”, it indicates that there is no significant conversion coefficient after the corresponding position in the scanning order, and when the LAST bit is “0”, the position is compared with the corresponding position in the scanning order. It shows that a significant conversion coefficient exists behind.
However, once “1” is decoded as the LAST2 bit, the decoding of the LAST2 bit is completed, and only the LAST bit is decoded.

このようにして、走査順に閾値TH以上の絶対値を有する有意変換係数が存在する位置と、絶対値が閾値TH未満の絶対値を有する有意変換係数が存在する位置とが特定される。
続いて、有意変換係数の係数値を復号する。
係数値は、その絶対値であるABSと、正負の符号であるSIGNビットから構成される。SIGNビットは正の数の場合は“0”、負の数の場合は“1”として復号される。
In this manner, a position where a significant conversion coefficient having an absolute value equal to or greater than the threshold TH exists in the scanning order and a position where a significant conversion coefficient having an absolute value whose absolute value is less than the threshold TH are specified.
Subsequently, the coefficient value of the significant conversion coefficient is decoded.
The coefficient value is composed of ABS, which is its absolute value, and SIGN bits, which are positive and negative signs. The SIGN bit is decoded as “0” in the case of a positive number and “1” in the case of a negative number.

走査順で最初の有意係数については、ABSから“1”を引いた値が復号される。
走査順で最初ではない有意係数については、LAST2ビットが“0”である場合、ABSから“1”を引いた値が復号され、LAST2ビットが“1”である場合、ABSから閾値THを引いた値が復号される。
LAST2ビットが存在せず、LASTビットのみが存在する場合には、ABSから“1”を引いた値が復号される。
ABSについては、例えばSIGビット、LAST2ビット及びLASTビットの走査順と逆方向の順序で復号を行うよう構成する。
For the first significant coefficient in the scanning order, the value obtained by subtracting “1” from the ABS is decoded.
For the significant coefficient that is not the first in the scanning order, when the LAST2 bit is “0”, the value obtained by subtracting “1” from the ABS is decoded, and when the LAST2 bit is “1”, the threshold value TH is subtracted from the ABS. Values are decrypted.
When the LAST2 bit does not exist and only the LAST bit exists, a value obtained by subtracting “1” from the ABS is decoded.
The ABS is configured to perform decoding in the order opposite to the scanning order of the SIG bit, the LAST2 bit, and the LAST bit, for example.

ABSは、例えば、図14に示すように、単項2値化(unary binarization)のシンボル、あるいは、接頭部と接尾部を備えた2値化シンボルで示され、この接頭部は、ABSの値に応じた個数の数字1から成り、接尾部は、ゼロ次の指数ゴロム符号から成る。
LAST2ビットが存在せず、LASTビットのみが存在する場合については、ABS−1の復号において、ABSの最大値が閾値TH−1であるため、図8に示すように、“1”から“TH−1”までに限定された2値化シンボルとして復号される。特殊なケースとして、TH=2の場合には、ABSの値が“1”であることが自明であるため、ABSの復号を行う必要はない。
For example, as shown in FIG. 14, the ABS is indicated by a symbol of unary binarization (binary binarization) or a binary symbol having a prefix and a suffix, and this prefix is added to the value of the ABS. It consists of a corresponding number of digits 1 and the suffix consists of a zero order exponent Golomb code.
In the case where the LAST2 bit does not exist and only the LAST bit exists, since the maximum value of ABS is the threshold value TH-1 in the decoding of ABS-1, as shown in FIG. Decoded as binary symbols limited to −1 ″. As a special case, when TH = 2, it is obvious that the ABS value is “1”, so there is no need to decode the ABS.

このようにして得られる各2値化シンボルがエントロピー復号されることにより、周波数変換係数が1次元配列として復号される。
ここで、図1の動画像符号化装置における走査の逆処理である所定の逆走査(例えば、逆ジグザグスキャンなど)を行うことによって、1次元配列を2次元ブロックに変換することで、周波数変換ブロックを復号することができる。
ただし、ここでのエントロピー復号は、図1の動画像符号化装置におけるエントロピー符号化に対応する手法である必要がある。
Each binarized symbol thus obtained is entropy-decoded, so that the frequency transform coefficients are decoded as a one-dimensional array.
Here, frequency conversion is performed by converting a one-dimensional array into a two-dimensional block by performing predetermined reverse scanning (for example, reverse zigzag scanning) which is reverse processing of scanning in the moving image encoding device of FIG. The block can be decoded.
However, the entropy decoding here needs to be a technique corresponding to the entropy coding in the moving picture coding apparatus of FIG.

SIGビット、LAST2ビット及びLASTビットを復号するために、各ブロックカテゴリ(図10を参照)毎に、max_coeff−1個の異なる確率テーブルが使用されるように構成する。
どの確率テーブルを使用するかを特定するためのコンテキスト番号は、常に当該係数の対応する係数走査位置によって示される。
i番目の係数として走査された係数coeff[i]のコンテキスト番号は、
ctx_ID_SIG(coeff[i])
=ctx_ID_LAST2(coeff[i])
=ctx_ID_LAST(coeff[i])
=i
となる。
In order to decode the SIG bit, the LAST2 bit, and the LAST bit, max_coeff−1 different probability tables are used for each block category (see FIG. 10).
The context number for specifying which probability table is used is always indicated by the corresponding coefficient scanning position of the coefficient.
The context number of the coefficient coeff [i] scanned as the i-th coefficient is
ctx_ID_SIG (coeff [i])
= Ctx_ID_LAST2 (coeff [i])
= Ctx_ID_LAST (coeff [i])
= I
It becomes.

また、ABSの復号に用いる確率テーブルのコンテキスト番号としては、2つの異なるモデルを用いる。1つ目のコンテキスト番号ctx_ID_ABS_1binはABSの2値化シンボルの先頭ビットに対して適用され、もう1つのコンテキスト番号ctx_ID_ABS_rbinsは残りの2値化シンボルに対して適用される。
ctx_ID_ABS_1binは、例えば、ABS>1を有する係数がブロック内で復号された場合、コンテキスト番号として“4”を割り当て、ABS=1の係数がブロック内で3個より多く復号された場合、コンテキスト番号として3を割り当てる。
それ以外の場合には、ABS=1の係数がブロック内で復号された個数をコンテキスト番号として割り当てる。
Also, two different models are used as context numbers in the probability table used for ABS decoding. The first context number ctx_ID_ABS_1bin is applied to the first bit of the binarized symbol of ABS, and the other context number ctx_ID_ABS_rbins is applied to the remaining binarized symbols.
ctx_ID_ABS_1bin is assigned, for example, as a context number when a coefficient having ABS> 1 is decoded in a block, and as a context number when more than three coefficients of ABS = 1 are decoded in a block. 3 is assigned.
In other cases, the number of ABS = 1 coefficients decoded in the block is assigned as the context number.

このように、発生したABS=1の係数数及びABS>1の稀有数数に応じてコンテキストを切り替えることにより、条件に応じて符号化の際に選択された確率テーブルを割り当てることができ、好適に復号することができる。
また、ctx_ID_ABS_rbinは、例えば、ABS>1を有する係数がブロック内で4個より多く復号された場合、コンテキスト番号として“4”を割り当て、それ以外の場合、ABS>1を有する係数がブロック内で発生した数をコンテキスト番号として割り当てる。
このように、発生したABS>1の係数数に応じてコンテキストを切り替えることにより、条件に応じて符号化の際に選択された確率テーブルを割り当てることができ、好適に復号することができる。
In this way, by switching the context according to the generated ABS = 1 coefficient number and ABS> 1 rare number, the probability table selected at the time of encoding can be assigned according to the conditions, Can be decrypted.
Also, ctx_ID_ABS_rbin is assigned, for example, as a context number “4” when more than four coefficients having ABS> 1 are decoded in the block, and in other cases, a coefficient having ABS> 1 is set in the block. Assign the number of occurrences as the context number.
In this way, by switching the context according to the number of ABS> 1 coefficients generated, it is possible to assign the probability table selected at the time of encoding according to the conditions, and it is possible to suitably decode.

切換スイッチ33は、可変長復号部31により可変長復号された符号化モードm(B)がイントラ符号化モードであれば(m(B)∈INTRAの場合)、可変長復号部31により可変長復号されたイントラ予測パラメータをイントラ予測部34に出力する。
一方、可変長復号部31により可変長復号された符号化モードm(B)がインター符号化モードであれば(m(B)∈INTERの場合)、可変長復号部31により可変長復号されたインター予測パラメータ及び動きベクトルを動き補償部35に出力する。
If the encoding mode m (B n ) variable-length decoded by the variable-length decoding unit 31 is an intra-encoding mode (when m (B n ) ∈INTRA), the changeover switch 33 is changed by the variable-length decoding unit 31. The variable length decoded intra prediction parameter is output to the intra prediction unit 34.
On the other hand, (the case of m (B n) ∈INTER) variable length decoded coding mode m (B n) is if the inter coding mode by the variable length decoding unit 31, variable length decoding by the variable length decoding unit 31 The inter prediction parameter and the motion vector thus output are output to the motion compensation unit 35.

イントラ予測部34は、可変長復号部31により可変長復号された符号化モードm(B)がイントラ符号化モードであり(m(B)∈INTRAの場合)、切換スイッチ33からイントラ予測パラメータを受けると(ステップST25)、図1のイントラ予測部4と同様の手順で、イントラ予測用メモリ37に格納されている局所復号画像を参照しながら、切換スイッチ33から出力されたイントラ予測パラメータを用いて、復号対象ブロックB内の各パーティションP に対するイントラ予測処理を実施して、イントラ予測画像PINTRAi を生成する(ステップST26)。 The intra prediction unit 34 is an intra coding mode when the coding mode m (B n ) variable-length decoded by the variable length decoding unit 31 is m (B n ) ∈INTRA, and the intra prediction is performed from the changeover switch 33. When receiving the parameters (step ST25), the intra prediction parameters output from the changeover switch 33 while referring to the local decoded image stored in the intra prediction memory 37 in the same procedure as the intra prediction unit 4 in FIG. using, by implementing the intra prediction process for each partition P i n the decoding target block B n, it generates an intra prediction image P INTRAi n (step ST26).

動き補償部35は、可変長復号部31により可変長復号された符号化モードm(B)がインター符号化モードであり(m(B)∈INTERの場合)、切換スイッチ33から符号化対象ブロックBを受けると(ステップST25)、動き補償予測フレームメモリ39に格納されているフィルタリング処理後の復号画像を参照しながら、切換スイッチ33から出力された動きベクトルとインター予測パラメータを用いて、復号対象ブロックに対するインター予測処理を実施してインター予測画像PINTERi を生成する(ステップST27)。 The motion compensation unit 35 encodes from the changeover switch 33 when the encoding mode m (B n ) variable-length decoded by the variable-length decoding unit 31 is an inter encoding mode (when m (B n ) ∈INTER). When the target block Bn is received (step ST25), the motion vector output from the changeover switch 33 and the inter prediction parameter are used while referring to the decoded image after the filtering process stored in the motion compensated prediction frame memory 39. , by carrying out inter-prediction process for the decoding target block to generate an inter prediction image P INTERi n (step ST27).

逆量子化・逆変換部32は、可変長復号部31から圧縮データ及び予測差分符号化パラメータを受けると、図1の逆量子化・逆変換部8と同様の手順で、その予測差分符号化パラメータを参照して、その圧縮データを逆量子化するとともに、その予測差分符号化パラメータを参照して、逆量子化後の圧縮データである変換係数に対する逆直交変換処理を実施して、図1の減算部6から出力された予測差分信号に相当する復号予測差分信号を算出する(ステップST28)。   When receiving the compressed data and the prediction difference encoding parameter from the variable length decoding unit 31, the inverse quantization / inverse conversion unit 32 performs the prediction difference encoding in the same procedure as the inverse quantization / inverse conversion unit 8 of FIG. With reference to the parameters, the compressed data is inversely quantized, and with reference to the prediction differential encoding parameter, the inverse orthogonal transform process is performed on the transform coefficient that is the compressed data after the inverse quantization. The decoded prediction difference signal corresponding to the prediction difference signal output from the subtraction unit 6 is calculated (step ST28).

加算部36は、逆量子化・逆変換部32により算出された復号予測差分信号と、イントラ予測部34により生成されたイントラ予測画像PINTRAi 、または、動き補償部35により生成されたインター予測画像PINTERi とを加算して、復号対象ブロック内に含まれる1つないし複数の復号パーティション画像の集まりとして、復号画像をループフィルタ部38に出力するとともに、その復号画像をイントラ予測用メモリ37に格納する(ステップST29)。
この復号画像が、以降のイントラ予測用の画像信号になる。
Addition unit 36, decodes the prediction difference signal calculated by the inverse quantization and inverse transform unit 32, an intra prediction image P INTRAi n generated by the intra prediction unit 34 or, inter prediction generated by the motion compensation unit 35 by adding the image P INTERi n, as a collection of one or more of the decoded partition image included in the decoding target block, and outputs the decoded image to the loop filter unit 38, a memory 37 for intra prediction the decoded image (Step ST29).
This decoded image becomes an image signal for subsequent intra prediction.

ループフィルタ部11は、全ての復号対象ブロックBに対するステップST23〜ST29の処理が完了すると(ステップST30)、加算部36から出力された復号画像に対して、所定のフィルタリング処理を実施して、フィルタリング処理後の復号画像を動き補償予測フレームメモリ39に格納する(ステップST31)。
この復号画像が、動き補償予測用の参照画像となり、また、再生画像となる。
The loop filter unit 11, the process of step ST23~ST29 for all current block B n is completed (step ST30), the output has been decoded image from the adder 36, and performs a predetermined filtering process, The decoded image after the filtering process is stored in the motion compensated prediction frame memory 39 (step ST31).
This decoded image becomes a reference image for motion compensation prediction and also becomes a reproduced image.

以上で明らかなように、この実施の形態1によれば、動画像符号化装置の可変長符号化部13が、変換・量子化部7から出力された量子化係数を可変長符号化する際、符号化対象ブロックの中に2次元に配列されている複数の量子化係数を走査して、複数の量子化係数を1次元に配列する配列変換ステップと、その配列変換ステップで1次元に配列された量子化係数が非ゼロであるか否かを示すSIGビットと、その配列変換ステップで1次元に配列された量子化係数が非ゼロである場合、走査順で当該量子化係数より後方に配置されている量子化係数の中に、所定の閾値より大きい絶対値を有する量子化係数があるか否かを示すLAST2ビットと、走査順で当該量子化係数より後方に配置されている量子化係数の中に、その閾値より大きい絶対値を有する量子化係数がない場合、走査順で当該量子化係数より後方に配置されている量子化係数の中に、非ゼロの量子化係数があるか否かを示すLASTビットとをエントロピー符号化するシンボル符号化ステップと、当該符号化対象ブロック内の非ゼロの量子化係数の値をエントロピー符号化する量子化係数値符号化ステップとを実行するように構成したので、高周波成分における2値化シンボルの発生数を抑制して、高い符号化効率を得ることができる効果を奏する。   As is apparent from the above, according to the first embodiment, when the variable length coding unit 13 of the moving picture coding apparatus performs variable length coding on the quantization coefficient output from the transform / quantization unit 7. , Scanning a plurality of quantized coefficients arranged two-dimensionally in the encoding target block, arranging the quantized coefficients one-dimensionally, and arranging the quantized coefficients one-dimensionally in the array-converting step SIG bit indicating whether or not the quantized coefficient is non-zero, and when the quantized coefficient arranged one-dimensionally in the array conversion step is non-zero, it is behind the quantized coefficient in the scanning order. LAST2 bits indicating whether or not there is a quantized coefficient having an absolute value larger than a predetermined threshold among the arranged quantized coefficients, and a quantized code arranged behind the quantized coefficient in scanning order Some of the coefficients are greater than the threshold If there is no quantized coefficient having an absolute value, an entropy of a LAST bit indicating whether or not there is a non-zero quantized coefficient among the quantized coefficients arranged behind the quantized coefficient in the scanning order is entropy. Since the configuration is such that the symbol encoding step for encoding and the quantization coefficient value encoding step for entropy encoding the value of the non-zero quantization coefficient in the encoding target block are performed, 2 in the high frequency component There is an effect that high coding efficiency can be obtained by suppressing the number of occurrences of the symbolized symbols.

実施の形態2.
上記実施の形態1では、LAST2ビットやLASTビットの符号化を行う際、SIGビットが“1”である走査位置について、LAST2ビット又はLASTビットを1ビット符号化するようにしている。
しかし、特に周波数変換ブロックサイズが大きい場合には、LAST2ビットやLASTビットとして“0”が連続する個数が多くなる。
そこで、この実施の形態2では、LAST2ビットやLASTビットとして“0”が連続する個数が多くなる場合の符号化効率を高める工夫を施している。
Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment, when the LAST2 bit or the LAST bit is encoded, the LAST2 bit or the LAST bit is encoded by 1 bit for the scanning position where the SIG bit is “1”.
However, especially when the frequency conversion block size is large, the number of consecutive “0” s as the LAST2 bit or the LAST bit increases.
Therefore, in the second embodiment, a contrivance is made to increase the coding efficiency when the number of consecutive “0” s as the LAST2 bit or the LAST bit increases.

図15はこの発明の実施の形態2における可変長符号化部13における変換係数ブロックのエントロピー符号化方法の基本原理を示す説明図である。
これ以外の部分については、上記実施の形態1における動画像符号化装置と同じであるため説明を割愛する。
この実施の形態2では、可変長符号化部13は、周波数変換ブロックの符号化処理でLAST2ビットの連続する“0”の個数(NumCoeff2)やLASTビットの連続する“0”の個数(NumCoeff)を符号化することにより、2値化シンボル数を削減して、高い符号化効率を得るように構成している。
FIG. 15 is an explanatory diagram showing the basic principle of the entropy coding method for transform coefficient blocks in the variable length coding unit 13 according to Embodiment 2 of the present invention.
Since other parts are the same as those in the moving picture coding apparatus according to the first embodiment, description thereof is omitted.
In the second embodiment, the variable length encoding unit 13 performs the encoding process of the frequency transform block, the number of “0” s in which LAST2 bits are continuous (NumCoeff2) and the number of “0” s in which LAST bits are continuous (NumCoeff). Is encoded to reduce the number of binarized symbols and obtain high encoding efficiency.

例えば、図9に示すようなゴロム符号による2値化テーブルを用いて、2値化シンボル化することにより、図6の従来手法については、LAST2ビット及びLASTビットのシンボル数が6個、TH=3の場合には4個、TH=2の場合には2個削減することができる。
当然、2値化テーブルとしてゴロム符号でなくとも、例えば、接頭部が単項2値化、接尾部がゴロム符号となっているものなど、全て単項2値化するより短いシンボルに変換できるものであれば、同様の効果を得ることができる。
For example, by using the binarization table by Golomb code as shown in FIG. 9, binarization symbols are used, so that the conventional method of FIG. 6 has six symbols of LAST2 bits and LAST bits, TH = In the case of 3, 4 can be reduced, and in the case of TH = 2, 2 can be reduced.
Naturally, even if the binarization table is not a Golomb code, for example, it can be converted into a shorter symbol that is unary binarized, for example, a prefix that is unary binarized and a suffix that is Golomb code. The same effect can be obtained.

図16はこの発明の実施の形態2の可変長復号部31における変換係数ブロックのエントロピー復号方法の基本原理を示す説明図である。
この実施の形態2の可変長復号部31においても同様に、LAST2ビットやLASTビットを連続する“0”の個数として、例えば、図9に示すテーブルを用いて復号することにより、好適に復号することが可能である。
ここでは、LAST2ビットの連続する“0”の個数(NumCoeff2)と、LASTビットの連続する“0”の個数(NumCoeff)として復号するものを示したが、いずれか一方のみを連続する“0”の個数として復号し、残りの一方は従来と同様にSIGビットに対して1ビットずつシンボル化するようにしてもよい。
FIG. 16 is an explanatory diagram showing the basic principle of the entropy decoding method for transform coefficient blocks in the variable length decoding unit 31 according to the second embodiment of the present invention.
Similarly, in the variable length decoding unit 31 of the second embodiment, the LAST2 bit or the LAST bit is decoded as the number of consecutive “0”, for example, by decoding using the table shown in FIG. It is possible.
Here, the decoding is shown as the number of consecutive “0” s of LAST2 bits (NumCoeff2) and the number of consecutive “0s” of LAST bits (NumCoeff), but only one of them is consecutively “0”. The other one may be symbolized bit by bit with respect to the SIG bit as in the conventional case.

また、図17及び図18に示すように、LAST2ビットを用いずに、LASTビットのみを用いる従来手法に対しても、LASTビットを連続する“0”の個数(NumCoeff)として、符号化/復号を行うよう構成してもよい。
この場合には、LASTビットの連続する“0”の個数は、ブロック内の有意係数の個数から“1”を引いた値を符号化/復号することと同義である。
なお、実施の形態1,2で説明したCBFビット、SIGビット、LAST2ビット、LASTビットおよびSIGNビットのそれぞれの意味に対して“1”と“0”の割り当ては一例を示しただけであり、これに限定されるものではなく、異なる割り当てをしても同様の効果が得られる。
また、ABSのシンボル化においては接頭部として単項2値化シンボル、接尾部としてゼロ次の指数ゴロム符号を一例として挙げたが、これに限らず、ABSがより大きい値である場合に、よりシンボル長の長い符号を割り当てる手法であれば、本発明の効果を得ることができる。
また、ABSの符号化・復号については、SIGビット、LAST2ビット及びLASTビットの走査順と逆方向の順序で処理を行うよう構成したが、当然走査順と同方向の順序で処理を行うよう構成してもよい。
Also, as shown in FIGS. 17 and 18, encoding / decoding is performed with the number of consecutive LAST bits being “0” (NumCoeff) even in the conventional method using only the LAST bit without using the LAST2 bit. You may comprise so that it may perform.
In this case, the number of consecutive “0” s in the LAST bit is synonymous with encoding / decoding a value obtained by subtracting “1” from the number of significant coefficients in the block.
The assignment of “1” and “0” is only an example for the meanings of the CBF bit, SIG bit, LAST2 bit, LAST bit, and SIGN bit described in the first and second embodiments. The present invention is not limited to this, and the same effect can be obtained even if different assignments are made.
In addition, in the symbolization of ABS, a unary binarized symbol is used as a prefix and a zero-order exponent Golomb code is used as a suffix. However, the present invention is not limited to this. If the method assigns a long code, the effect of the present invention can be obtained.
The ABS encoding / decoding is configured to perform processing in the reverse order of the scanning order of the SIG bit, the LAST2 bit, and the LAST bit. Naturally, the processing is performed in the same order as the scanning order. May be.

1 ブロック分割部(ブロック分割手段)、2 符号化制御部、3 切換スイッチ(予測画像生成手段)、4 イントラ予測部(予測画像生成手段)、5 動き補償予測部(予測画像生成手段)、6 減算部(量子化手段)、7 変換・量子化部(量子化手段)、8 逆量子化・逆変換部、9 加算部、10 イントラ予測用メモリ(予測画像生成手段)、11 ループフィルタ部、12 動き補償予測フレームメモリ(予測画像生成手段)、13 可変長符号化部(可変長符号化手段)、31 可変長復号部(可変長復号手段)、32 逆量子化・逆変換部(逆量子化手段)、33 切換スイッチ(予測画像生成手段)、34 イントラ予測部(予測画像生成手段)、35 動き補償部(予測画像生成手段)、36 加算部、37 イントラ予測用メモリ(予測画像生成手段)、38 ループフィルタ部、39 動き補償予測フレームメモリ(予測画像生成手段)。   1 block division unit (block division unit), 2 encoding control unit, 3 changeover switch (prediction image generation unit), 4 intra prediction unit (prediction image generation unit), 5 motion compensation prediction unit (prediction image generation unit), 6 Subtraction unit (quantization unit), 7 transformation / quantization unit (quantization unit), 8 inverse quantization / inverse transformation unit, 9 addition unit, 10 intra prediction memory (prediction image generation unit), 11 loop filter unit, 12 motion-compensated prediction frame memory (predicted image generating means), 13 variable-length encoding section (variable-length encoding means), 31 variable-length decoding section (variable-length decoding means), 32 inverse quantization / inverse transform section (inverse quantum) 33) selector switch (predicted image generating means), 34 intra predictor (predicted image generating means), 35 motion compensator (predicted image generating means), 36 adder, 37 intra prediction memory (Predicted image generating means), 38 loop filter section, 39 motion compensated prediction frame memory (predicted image generating means).

Claims (6)

入力画像を予測処理単位のブロックに分割して、予測処理単位のブロックである符号化対象ブロックを出力するブロック分割手段と、上記ブロック分割手段から出力された符号化対象ブロックに対する予測処理を実施して、予測画像を生成する予測画像生成手段と、上記予測画像生成手段により生成された予測画像と上記ブロック分割手段から出力された符号化対象ブロックの差分画像を量子化し、上記差分画像の量子化係数を出力する量子化手段と、上記量子化手段から出力された量子化係数を可変長符号化してビットストリームを生成する可変長符号化手段とを備え、
上記可変長符号化手段は、上記量子化手段から出力された量子化係数を可変長符号化する際、当該符号化対象ブロックの中に2次元に配列されている複数の量子化係数を走査して、複数の量子化係数を1次元に配列する配列変換ステップと、
上記配列変換ステップで1次元に配列された量子化係数が非ゼロであるか否かを示す第1の1ビットシンボルと、上記配列変換ステップで1次元に配列された量子化係数が非ゼロである場合、走査順で当該量子化係数より後方に配置されている量子化係数の中に、所定の閾値より大きい絶対値を有する量子化係数があるか否かを示す第2の1ビットシンボルと、走査順で当該量子化係数より後方に配置されている量子化係数の中に、上記閾値より大きい絶対値を有する量子化係数がない場合、走査順で当該量子化係数より後方に配置されている量子化係数の中に、非ゼロの量子化係数があるか否かを示す第3の1ビットシンボルとをエントロピー符号化するシンボル符号化ステップと、
当該符号化対象ブロック内の非ゼロの量子化係数の値をエントロピー符号化する量子化係数値符号化ステップとを実行することを特徴とする動画像符号化装置。
A block dividing unit that divides an input image into prediction processing unit blocks and outputs an encoding target block that is a prediction processing unit block; and a prediction process for the encoding target block that is output from the block dividing unit. A prediction image generating means for generating a prediction image, a prediction image generated by the prediction image generation means and a difference image between the encoding target blocks output from the block dividing means, and quantizing the difference image Quantizing means for outputting coefficients, and variable length coding means for generating a bitstream by variable length coding the quantized coefficients output from the quantization means,
The variable length coding means scans a plurality of quantization coefficients arranged two-dimensionally in the coding target block when variable length coding is performed on the quantization coefficient output from the quantization means. An array conversion step of arranging a plurality of quantization coefficients in a one-dimensional manner;
A first one-bit symbol indicating whether or not the quantized coefficients arranged one-dimensionally in the array conversion step are non-zero, and the quantized coefficients arranged one-dimensionally in the array conversion step are non-zero If there is, a second 1-bit symbol indicating whether or not there is a quantized coefficient having an absolute value greater than a predetermined threshold among the quantized coefficients arranged behind the quantized coefficient in the scanning order; If there is no quantization coefficient having an absolute value greater than the threshold value among the quantization coefficients arranged behind the quantization coefficient in the scanning order, the quantization coefficient is arranged behind the quantization coefficient in the scanning order. A symbol encoding step for entropy encoding a third 1-bit symbol indicating whether there are non-zero quantized coefficients among the quantized coefficients;
A moving picture coding apparatus that executes a quantization coefficient value coding step for entropy coding a value of a non-zero quantization coefficient in the coding target block.
シンボル符号化ステップでは、各量子化係数の走査位置に依存するコンテキスト番号に基づく確率テーブルを用いて、第1、第2及び第3の1ビットシンボルをエントロピー符号化することを特徴とする請求項1記載の動画像符号化装置。   The symbol encoding step entropy-encodes the first, second, and third 1-bit symbols using a probability table based on a context number that depends on a scanning position of each quantization coefficient. The moving picture coding apparatus according to 1. ビットストリームから量子化係数を可変長復号する可変長復号手段と、上記可変長復号手段により可変長復号された量子化係数を逆量子化する逆量子化手段と、復号対象ブロックに対する予測処理を実施して、予測画像を生成する予測画像生成手段と、上記予測画像生成手段により生成された予測画像と上記逆量子化手段の逆量子化結果が示す差分画像を加算して復号画像を得る画像加算手段とを備え、
上記可変長復号手段は、ビットストリームから量子化係数を可変長復号する際、1次元に配列されている量子化係数が非ゼロであるか否かを示す第1の1ビットシンボルと、走査順で非ゼロの量子化係数より後方に配置されている量子化係数の中に、所定の閾値より大きい絶対値を有する量子化係数があるか否かを示す第2の1ビットシンボルと、走査順で非ゼロの量子化係数より後方に配置されている量子化係数の中に、非ゼロの量子化係数があるか否かを示す第3の1ビットシンボルとをエントロピー復号するシンボル復号ステップと、
上記シンボル復号ステップでエントロピー復号された第1、第2及び第3の1ビットシンボルを参照して、復号対象ブロック内の非ゼロの量子化係数の位置を特定し、当該復号対象ブロック内の非ゼロの量子化係数の値をエントロピー復号する量子化係数値復号ステップと、
当該復号対象ブロックの中に1次元に配列されている複数の量子化係数を逆走査して、複数の量子化係数を2次元に配列する配列変換ステップとを実行することを特徴とする動画像復号装置。
Performs variable-length decoding means for variable-length decoding quantized coefficients from a bitstream, inverse quantization means for inverse-quantizing quantized coefficients variable-length decoded by the variable-length decoding means, and prediction processing for a decoding target block Then, a predicted image generating unit that generates a predicted image, and an image addition that obtains a decoded image by adding the predicted image generated by the predicted image generating unit and the difference image indicated by the inverse quantization result of the inverse quantization unit Means and
The variable length decoding means includes a first 1-bit symbol indicating whether or not the one-dimensionally arranged quantized coefficients are non-zero when performing variable length decoding of the quantized coefficients from the bit stream, and scanning order. A second 1-bit symbol indicating whether or not there is a quantized coefficient having an absolute value greater than a predetermined threshold among the quantized coefficients arranged behind the non-zero quantized coefficient; A symbol decoding step for entropy decoding a third 1-bit symbol indicating whether or not there is a non-zero quantized coefficient among the quantized coefficients arranged behind the non-zero quantized coefficient in FIG.
Referring to the first, second, and third 1-bit symbols entropy-decoded in the symbol decoding step, the position of the non-zero quantized coefficient in the decoding target block is specified, and the non-decoding in the decoding target block A quantized coefficient value decoding step for entropy decoding the value of the quantized coefficient of zero;
A moving image characterized by performing reverse scanning of a plurality of quantized coefficients arranged one-dimensionally in the decoding target block and performing an array conversion step of arranging the plurality of quantized coefficients two-dimensionally Decoding device.
シンボル復号ステップでは、各量子化係数の走査位置に依存するコンテキスト番号に基づく確率テーブルを用いて、第1、第2及び第3の1ビットシンボルをエントロピー復号することを特徴とする請求項3記載の動画像復号装置。   The symbol decoding step entropy-decodes the first, second, and third 1-bit symbols using a probability table based on a context number that depends on a scanning position of each quantized coefficient. Video decoding device. ブロック分割手段が、入力画像を予測処理単位のブロックに分割して、予測処理単位のブロックである符号化対象ブロックを出力するブロック分割処理ステップと、予測画像生成手段が、上記ブロック分割処理ステップによって出力された符号化対象ブロックに対する予測処理を実施して、予測画像を生成する予測画像生成処理ステップと、量子化手段が、上記予測画像生成処理ステップで生成された予測画像と上記ブロック分割処理ステップによって出力された符号化対象ブロックの差分画像を量子化し、上記差分画像の量子化係数を出力する量子化処理ステップと、可変長符号化手段が、上記量子化処理ステップによって出力された量子化係数を可変長符号化してビットストリームを生成する可変長符号化処理ステップとを備え、
上記可変長符号化手段は、上記量子化処理ステップによって出力された量子化係数を可変長符号化する際、当該符号化対象ブロックの中に2次元に配列されている複数の量子化係数を走査して、複数の量子化係数を1次元に配列する配列変換ステップと、
上記配列変換ステップで1次元に配列された量子化係数が非ゼロであるか否かを示す第1の1ビットシンボルと、上記配列変換ステップで1次元に配列された量子化係数が非ゼロである場合、走査順で当該量子化係数より後方に配置されている量子化係数の中に、所定の閾値より大きい絶対値を有する量子化係数があるか否かを示す第2の1ビットシンボルと、走査順で当該量子化係数より後方に配置されている量子化係数の中に、上記閾値より大きい絶対値を有する量子化係数がない場合、走査順で当該量子化係数より後方に配置されている量子化係数の中に、非ゼロの量子化係数があるか否かを示す第3の1ビットシンボルとをエントロピー符号化するシンボル符号化ステップと、
当該符号化対象ブロック内の非ゼロの量子化係数の値をエントロピー符号化する量子化係数値符号化ステップとを実行することを特徴とする動画像符号化方法。
A block dividing unit divides the input image into blocks of prediction processing units, and outputs a block to be encoded that is a block of prediction processing units; and a prediction image generating unit includes the block dividing processing step A prediction image generation processing step for performing prediction processing on the output encoding target block and generating a prediction image; and a prediction unit generated by the quantization image in the prediction image generation processing step and the block division processing step A quantization processing step for quantizing the difference image of the block to be encoded output by step (a) and outputting a quantization coefficient for the difference image; and a quantization coefficient output by the variable length encoding means by the quantization processing step. Variable length coding processing step for generating a bit stream by variable length coding,
The variable length coding means scans a plurality of quantization coefficients arranged two-dimensionally in the coding target block when variable length coding is performed on the quantization coefficient output by the quantization processing step. An array conversion step of arranging a plurality of quantization coefficients in a one-dimensional manner;
A first one-bit symbol indicating whether or not the quantized coefficients arranged one-dimensionally in the array conversion step are non-zero, and the quantized coefficients arranged one-dimensionally in the array conversion step are non-zero If there is, a second 1-bit symbol indicating whether or not there is a quantized coefficient having an absolute value greater than a predetermined threshold among the quantized coefficients arranged behind the quantized coefficient in the scanning order; If there is no quantization coefficient having an absolute value greater than the threshold value among the quantization coefficients arranged behind the quantization coefficient in the scanning order, the quantization coefficient is arranged behind the quantization coefficient in the scanning order. A symbol encoding step for entropy encoding a third 1-bit symbol indicating whether there are non-zero quantized coefficients among the quantized coefficients;
A moving picture coding method comprising: performing a quantization coefficient value coding step for entropy coding a value of a non-zero quantization coefficient in the coding target block.
可変長復号手段が、ビットストリームから量子化係数を可変長復号する可変長復号処理ステップと、逆量子化手段が、上記可変長復号処理ステップで可変長復号された量子化係数を逆量子化する逆量子化処理ステップと、予測画像生成手段が、復号対象ブロックに対する予測処理を実施して、予測画像を生成する予測画像生成処理ステップと、画像加算手段が、上記予測画像生成処理ステップで生成された予測画像と上記逆量子化処理ステップでの逆量子化結果が示す差分画像を加算して復号画像を得る画像加算処理ステップとを備え、
上記可変長復号手段は、ビットストリームから量子化係数を可変長復号する際、1次元に配列されている量子化係数が非ゼロであるか否かを示す第1の1ビットシンボルと、走査順で非ゼロの量子化係数より後方に配置されている量子化係数の中に、所定の閾値より大きい絶対値を有する量子化係数があるか否かを示す第2の1ビットシンボルと、走査順で非ゼロの量子化係数より後方に配置されている量子化係数の中に、非ゼロの量子化係数があるか否かを示す第3の1ビットシンボルとをエントロピー復号するシンボル復号ステップと、
上記シンボル復号ステップでエントロピー復号された第1、第2及び第3の1ビットシンボルを参照して、復号対象ブロック内の非ゼロの量子化係数の位置を特定し、当該復号対象ブロック内の非ゼロの量子化係数の値をエントロピー復号する量子化係数値復号ステップと、
当該復号対象ブロックの中に1次元に配列されている複数の量子化係数を逆走査して、複数の量子化係数を2次元に配列する配列変換ステップとを実行することを特徴とする動画像復号方法。
The variable length decoding means performs variable length decoding on the quantization coefficient from the bit stream, and the inverse quantization means inversely quantizes the quantized coefficient variable length decoded in the variable length decoding processing step. The inverse quantization processing step, the prediction image generation means performs prediction processing on the decoding target block, and generates a prediction image, and the image addition means is generated in the prediction image generation processing step. An image addition processing step of adding a predicted image and a difference image indicated by the inverse quantization result in the inverse quantization processing step to obtain a decoded image,
The variable length decoding means includes a first 1-bit symbol indicating whether or not the one-dimensionally arranged quantized coefficients are non-zero when performing variable length decoding of the quantized coefficients from the bit stream, and scanning order A second 1-bit symbol indicating whether or not there is a quantized coefficient having an absolute value greater than a predetermined threshold among the quantized coefficients arranged behind the non-zero quantized coefficient; A symbol decoding step for entropy decoding a third 1-bit symbol indicating whether or not there is a non-zero quantized coefficient among the quantized coefficients arranged behind the non-zero quantized coefficient in FIG.
Referring to the first, second, and third 1-bit symbols entropy-decoded in the symbol decoding step, the position of the non-zero quantized coefficient in the decoding target block is specified, and the non-decoding in the decoding target block A quantized coefficient value decoding step for entropy decoding the value of the quantized coefficient of zero;
A moving image characterized by performing reverse scanning of a plurality of quantized coefficients arranged one-dimensionally in the decoding target block and performing an array conversion step of arranging the plurality of quantized coefficients two-dimensionally Decryption method.
JP2010160650A 2010-07-15 2010-07-15 Dynamic image encoding device, dynamic image decoding device, dynamic image encoding method, and dynamic image decoding method Pending JP2012023611A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010160650A JP2012023611A (en) 2010-07-15 2010-07-15 Dynamic image encoding device, dynamic image decoding device, dynamic image encoding method, and dynamic image decoding method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010160650A JP2012023611A (en) 2010-07-15 2010-07-15 Dynamic image encoding device, dynamic image decoding device, dynamic image encoding method, and dynamic image decoding method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2012023611A true JP2012023611A (en) 2012-02-02

Family

ID=45777481

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010160650A Pending JP2012023611A (en) 2010-07-15 2010-07-15 Dynamic image encoding device, dynamic image decoding device, dynamic image encoding method, and dynamic image decoding method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2012023611A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014500643A (en) * 2010-10-14 2014-01-09 トムソン ライセンシング Method and apparatus for improved entropy encoding and decoding
WO2014167730A1 (en) * 2013-04-12 2014-10-16 富士通株式会社 Compression device, compression method, and compression program
CN109479134A (en) * 2016-08-10 2019-03-15 松下电器(美国)知识产权公司 Code device, decoding apparatus, coding method and coding/decoding method
CN113810711A (en) * 2016-04-29 2021-12-17 世宗大学校产学协力团 Method and apparatus for encoding and decoding image signal
CN116527904A (en) * 2023-07-03 2023-08-01 鹏城实验室 Entropy coding method, entropy decoding method and related devices

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10694211B2 (en) 2010-10-14 2020-06-23 Interdigital Vc Holdings, Inc. Methods and apparatus for improved entropy encoding and decoding
US9693056B2 (en) 2010-10-14 2017-06-27 Thomson Licensing Method and apparatus for improved entropy encoding and decoding
JP2021073805A (en) * 2010-10-14 2021-05-13 インターデジタル ヴイシー ホールディングス, インコーポレイテッド Method and apparatus for improved entropy encoding and decoding
JP2014500643A (en) * 2010-10-14 2014-01-09 トムソン ライセンシング Method and apparatus for improved entropy encoding and decoding
US9832486B2 (en) 2010-10-14 2017-11-28 Thomson Licensing Method and apparatus for improved entropy encoding and decoding
US10097859B2 (en) 2010-10-14 2018-10-09 Thomson Licensing Methods and apparatus for improved entropy encoding and decoding
US11677983B2 (en) 2010-10-14 2023-06-13 Interdigital Vc Holdings, Inc. Methods and apparatus for improved entropy encoding and decoding
JP2019110592A (en) * 2010-10-14 2019-07-04 トムソン ライセンシングThomson Licensing Method and apparatus for improved entropy encoding and decoding
US11218732B2 (en) 2010-10-14 2022-01-04 Interdigital Vc Holdings, Inc. Methods and apparatus for improved entropy encoding and decoding
JP2017175648A (en) * 2010-10-14 2017-09-28 トムソン ライセンシングThomson Licensing Method and apparatus for improved entropy encoding and decoding
WO2014167730A1 (en) * 2013-04-12 2014-10-16 富士通株式会社 Compression device, compression method, and compression program
CN113810707A (en) * 2016-04-29 2021-12-17 世宗大学校产学协力团 Method and apparatus for encoding and decoding image signal
CN113810700A (en) * 2016-04-29 2021-12-17 世宗大学校产学协力团 Method and apparatus for encoding and decoding image signal
CN113810711B (en) * 2016-04-29 2024-05-10 世宗大学校产学协力团 Method and apparatus for encoding and decoding image signal
CN113810711A (en) * 2016-04-29 2021-12-17 世宗大学校产学协力团 Method and apparatus for encoding and decoding image signal
CN109479134A (en) * 2016-08-10 2019-03-15 松下电器(美国)知识产权公司 Code device, decoding apparatus, coding method and coding/decoding method
CN116527904A (en) * 2023-07-03 2023-08-01 鹏城实验室 Entropy coding method, entropy decoding method and related devices
CN116527904B (en) * 2023-07-03 2023-09-12 鹏城实验室 Entropy coding method, entropy decoding method and related devices

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5782169B2 (en) Moving picture coding apparatus and moving picture coding method
US9288493B2 (en) Method of deriving motion information
KR101791242B1 (en) Video Coding and Decoding Method and Apparatus
US11350120B2 (en) Image coding device, image decoding device, image coding method, and image decoding method
JP2018139437A (en) Method for decoding color difference video
JP2018082498A (en) Image encoder, image encoding method, image decoder and image decoding method
WO2013001730A1 (en) Image encoding apparatus, image decoding apparatus, image encoding method and image decoding method
WO2011101449A1 (en) Data compression for video
WO2013114992A1 (en) Color video encoding device, color video decoding device, color video encoding method, and color video decoding method
JP2012186763A (en) Video encoding device, video decoding device, video encoding method, and video decoding method
JP2012023613A (en) Moving image encoding device, moving image decoding device, moving image encoding method and moving image decoding method
JP2012023611A (en) Dynamic image encoding device, dynamic image decoding device, dynamic image encoding method, and dynamic image decoding method
JP2014007643A (en) Moving picture encoder, moving picture decoder, moving picture encoding method, and moving picture decoding method
WO2016194380A1 (en) Moving image coding device, moving image coding method and recording medium for storing moving image coding program
JP2013168913A (en) Video encoder, video decoder, video encoding method and video decoding method
JP2013098715A (en) Moving image encoder, moving image decoder, moving image encoding method and moving image decoding method
JP2012023609A (en) Moving image encoding device, moving image decoding device, moving image encoding method and moving image decoding method