JP2012191500A - Image encoder, image decoder, image encoding method, and image decoding method - Google Patents

Image encoder, image decoder, image encoding method, and image decoding method Download PDF

Info

Publication number
JP2012191500A
JP2012191500A JP2011054343A JP2011054343A JP2012191500A JP 2012191500 A JP2012191500 A JP 2012191500A JP 2011054343 A JP2011054343 A JP 2011054343A JP 2011054343 A JP2011054343 A JP 2011054343A JP 2012191500 A JP2012191500 A JP 2012191500A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
quantization parameter
image
macroblock
rectangular area
quantization
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.)
Withdrawn
Application number
JP2011054343A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Norimichi Hiwasa
憲道 日和佐
Etsuhisa Yamada
悦久 山田
Shunichi Sekiguchi
俊一 関口
Kazuo Sugimoto
和夫 杉本
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 JP2011054343A priority Critical patent/JP2012191500A/en
Publication of JP2012191500A publication Critical patent/JP2012191500A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve a subjective image quality of a macro block in which a complicated picture and a flat picture are mixed, without causing large increase in the amount of information of a quantization parameter to be transmitted to an image decoder.SOLUTION: An image encoder determines a quantization parameter QP for each macro block. The image encoder specifies, according to an image feature amount of a macro block, a rectangular region within the macro block the quantization parameter QP of which is to be changed, calculates a shift value dQP of the quantization parameter, and calculates from the quantization parameter QP and the shift value dQP of the macro block, the quantization parameter QPt of the orthogonal transformation block included in the rectangular region.

Description

この発明は、画像を符号化する画像符号化装置及び画像符号化方法と、画像符号化装置により符号化された画像を復号する画像復号装置及び画像復号方法とに関するものである。   The present invention relates to an image encoding device and an image encoding method for encoding an image, and an image decoding device and an image decoding method for decoding an image encoded by the image encoding device.

図13は、例えば、以下の非特許文献1に記載されている量子化処理の様子を示す説明図である。
例えば、画像符号化方式の国際標準規格であるH.264では、符号化を行うフレーム、あるいは、フィールドを16画素×16ラインの画素で構成される「マクロブロック」と呼ばれるブロックに分割し、マクロブロック毎に変更可能な量子化パラメータQPを用いて、マクロブロックの画像と予測画像との差分画像の直交変換結果である変換係数を量子化する。
ただし、マクロブロックの内部において、4画素×4ラインの直交変換ブロックや、8画素×8ラインの直交変換ブロックの量子化を行う場合、全ての直交変換ブロックで共通の量子化パラメータQPを使用して量子化を行う。
図14はマクロブロックに含まれている直交変換ブロックを示す説明図であり、直交変換ブロック内の番号は符号化を行う順番を示している。
FIG. 13 is an explanatory diagram showing the state of the quantization process described in Non-Patent Document 1 below, for example.
For example, H.264 is an international standard for image coding. In H.264, a frame or field to be encoded is divided into blocks called “macroblocks” composed of pixels of 16 pixels × 16 lines, and a quantization parameter QP that can be changed for each macroblock is used. A transform coefficient that is an orthogonal transform result of a difference image between a macroblock image and a predicted image is quantized.
However, when quantization is performed on an orthogonal transform block of 4 pixels × 4 lines or an orthogonal transform block of 8 pixels × 8 lines inside the macroblock, a common quantization parameter QP is used for all orthogonal transform blocks. To quantize.
FIG. 14 is an explanatory diagram showing the orthogonal transform blocks included in the macroblock, and the numbers in the orthogonal transform blocks indicate the order of encoding.

H.264では、全ての直交変換ブロックで共通の量子化パラメータQPを使用して量子化を行うが、マクロブロック内に複雑な絵柄と平坦な絵柄が混在している場合、それぞれの絵柄を含む直交変換ブロックの量子化パラメータを変更することが可能であれば、当該部分の主観画質を向上させることができる。
例えば、マクロブロックが図14に示すような4画素×4ラインに分割されているとき、当該マクロブロックが図15に示すような画像である場合、平坦な背景が描かれている直交変換ブロック(番号が0、1、2、4、5、8、10、11、14、15の直交変換ブロック)と、細かな模様が描かれている直交変換ブロック(番号が3、6、7、9、12、13の直交変換ブロック)とが混在しているため、各々の直交変換ブロックの量子化パラメータを変更することが可能であれば、当該部分の主観画質を向上させることができる。
H. In H.264, quantization is performed using a common quantization parameter QP in all orthogonal transform blocks. However, when a complex pattern and a flat pattern are mixed in a macroblock, orthogonal transform including each pattern is performed. If the quantization parameter of the block can be changed, the subjective image quality of the part can be improved.
For example, when a macroblock is divided into 4 pixels × 4 lines as shown in FIG. 14 and the macroblock is an image as shown in FIG. 15, an orthogonal transform block (with a flat background drawn) ( Orthogonal transform blocks with numbers 0, 1, 2, 4, 5, 8, 10, 11, 14, and 15) and orthogonal transform blocks with detailed patterns (numbers 3, 6, 7, 9, 12 and 13 orthogonal transform blocks), if the quantization parameter of each orthogonal transform block can be changed, the subjective image quality of the portion can be improved.

H.264では、マクロブロックのサイズが16画素×16ラインであるが、将来的には、16画素×16ラインよりも大きなサイズのマクロブロックを使用する符号化方式も考えられる。
そのような方式においては、マクロブロック内に異なる特徴を有する絵柄が混在する可能性が高くなるため、各々の直交変換ブロックの量子化パラメータを変更できれば、更に有用となる。
H. In H.264, the size of a macroblock is 16 pixels × 16 lines, but in the future, an encoding method using a macroblock having a size larger than 16 pixels × 16 lines may be considered.
In such a system, there is a high possibility that a pattern having different characteristics is mixed in a macroblock. Therefore, it becomes more useful if the quantization parameter of each orthogonal transform block can be changed.

4画素×4ラインあるいは8画素×8ラインの直交変換ブロック単位に量子化パラメータを変更する方法が以下の特許文献1に開示されている。
しかし、特許文献1に開示されている方法では、マクロブロック内の直交変換ブロック毎に量子化パラメータの変更を行うと、直交変換ブロック単位で量子化パラメータを伝送する必要がある。
Patent Document 1 below discloses a method of changing a quantization parameter in units of orthogonal transform blocks of 4 pixels × 4 lines or 8 pixels × 8 lines.
However, in the method disclosed in Patent Document 1, if the quantization parameter is changed for each orthogonal transform block in the macroblock, it is necessary to transmit the quantization parameter in units of orthogonal transform blocks.

WO2008/126135A1WO2008 / 126135A1

画像符号化方式の国際標準規格であるH.264(MPEG−4AVC)の勧告書(ITU−T Rec.H.264)H. is an international standard for image coding. H.264 (MPEG-4AVC) Recommendation (ITU-T Rec. H.264)

従来の画像符号化装置は以上のように構成されているので、マクロブロック内の直交変換ブロック毎に量子化パラメータの変更を行うことで、複雑な絵柄と平坦な絵柄が混在しているマクロブロックの主観画質を向上させることができる。しかし、直交変換ブロック単位で量子化パラメータを伝送する必要があるため、画像復号装置側に伝送する量子化パラメータの情報量が大幅に増加してしまうなどの課題があった。   Since the conventional image coding apparatus is configured as described above, by changing the quantization parameter for each orthogonal transform block in the macroblock, a macroblock in which a complex picture and a flat picture are mixed The subjective image quality can be improved. However, since it is necessary to transmit the quantization parameter in units of orthogonal transform blocks, there is a problem that the amount of information of the quantization parameter transmitted to the image decoding apparatus side is greatly increased.

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、画像復号装置側に伝送する量子化パラメータの情報量の大幅な増加を招くことなく、複雑な絵柄と平坦な絵柄が混在しているマクロブロックの主観画質を高めることができる画像符号化装置及び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、上記の画像符号化装置に適用可能な画像復号装置及び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 does not cause a significant increase in the amount of quantization parameter information to be transmitted to the image decoding apparatus side. An object of the present invention is to obtain an image encoding device and an image encoding method capable of improving the subjective image quality of a macroblock.
Another object of the present invention is to obtain an image decoding device and an image decoding method applicable to the image encoding device.

この発明に係る画像符号化装置は、入力画像を構成しているマクロブロック毎に予測処理を実施して予測画像を生成し、当該マクロブロックの画像と予測画像の差分画像を生成する差分画像生成手段と、マクロブロック毎に量子化パラメータを決定する量子化パラメータ決定手段と、マクロブロックの画像特徴量にしたがって量子化パラメータを変更する当該マクロブロック内の矩形領域を特定するとともに、その量子化パラメータの変移値を算出し、当該マクロブロックの量子化パラメータと上記変移値から、その矩形領域に含まれている直交変換ブロックの量子化パラメータを算出する量子化パラメータ変更手段と、差分画像生成手段により生成された差分画像を直交変換し、その差分画像の直交変換結果である変換係数のうち、その矩形領域に含まれている直交変換ブロックの変換係数については、量子化パラメータ変更手段により算出された直交変換ブロックの量子化パラメータを用いて量子化し、その矩形領域に含まれていない当該マクロブロック内の直交変換ブロックの変換係数については、量子化パラメータ決定手段により決定されたマクロブロックの量子化パラメータを用いて量子化する量子化手段とを設け、エントロピー符号化手段が、量子化手段により量子化された変換係数、量子化パラメータ決定手段により決定されたマクロブロックの量子化パラメータ、量子化パラメータ変更手段により算出された量子化パラメータの変移値、矩形領域を特定する矩形領域特定情報及び差分画像生成手段により予測画像が生成される際に用いられた予測画像生成用情報をエントロピー符号化してビットストリームを生成するようにしたものである。   The image encoding device according to the present invention generates a prediction image by performing prediction processing for each macroblock constituting an input image, and generates a difference image between the image of the macroblock and the prediction image Means, a quantization parameter determining means for determining a quantization parameter for each macroblock, a rectangular region in the macroblock whose quantization parameter is changed according to the image feature amount of the macroblock, and the quantization parameter A quantization parameter changing unit that calculates a quantization parameter of the orthogonal transformation block included in the rectangular region from the quantization parameter of the macroblock and the above-described transition value, and a difference image generation unit The generated difference image is orthogonally transformed, and among the transform coefficients that are the orthogonal transformation results of the difference image, The transform coefficient of the orthogonal transform block included in the region is quantized using the quantization parameter of the orthogonal transform block calculated by the quantization parameter changing unit, and the inside of the macro block not included in the rectangular region is quantized. The transform coefficient of the orthogonal transform block is provided with a quantization unit that performs quantization using the macroblock quantization parameter determined by the quantization parameter determination unit, and the entropy encoding unit is quantized by the quantization unit. Transform coefficients, macroblock quantization parameters determined by the quantization parameter determining means, quantization parameter transition values calculated by the quantization parameter changing means, rectangular area specifying information for specifying a rectangular area, and difference image generating means The predicted image generation information used when the predicted image is generated by It is obtained so as to generate a bit stream by Ntoropi coding.

この発明によれば、入力画像を構成しているマクロブロック毎に予測処理を実施して予測画像を生成し、当該マクロブロックの画像と予測画像の差分画像を生成する差分画像生成手段と、マクロブロック毎に量子化パラメータを決定する量子化パラメータ決定手段と、マクロブロックの画像特徴量にしたがって量子化パラメータを変更する当該マクロブロック内の矩形領域を特定するとともに、その量子化パラメータの変移値を算出し、当該マクロブロックの量子化パラメータと上記変移値から、その矩形領域に含まれている直交変換ブロックの量子化パラメータを算出する量子化パラメータ変更手段と、差分画像生成手段により生成された差分画像を直交変換し、その差分画像の直交変換結果である変換係数のうち、その矩形領域に含まれている直交変換ブロックの変換係数については、量子化パラメータ変更手段により算出された直交変換ブロックの量子化パラメータを用いて量子化し、その矩形領域に含まれていない当該マクロブロック内の直交変換ブロックの変換係数については、量子化パラメータ決定手段により決定されたマクロブロックの量子化パラメータを用いて量子化する量子化手段とを設け、エントロピー符号化手段が、量子化手段により量子化された変換係数、量子化パラメータ決定手段により決定されたマクロブロックの量子化パラメータ、量子化パラメータ変更手段により算出された量子化パラメータの変移値、矩形領域を特定する矩形領域特定情報及び差分画像生成手段により予測画像が生成される際に用いられた予測画像生成用情報をエントロピー符号化してビットストリームを生成するように構成したので、画像復号装置側に伝送する量子化パラメータの情報量の大幅な増加を招くことなく、複雑な絵柄と平坦な絵柄が混在しているマクロブロックの主観画質を高めることができる効果がある。   According to the present invention, the difference image generation means for generating a prediction image by performing prediction processing for each macroblock constituting the input image, and generating a difference image between the image of the macroblock and the prediction image, the macro Quantization parameter determination means for determining a quantization parameter for each block, and a rectangular area in the macroblock whose quantization parameter is changed according to the image feature amount of the macroblock, and a change value of the quantization parameter The difference generated by the difference parameter generating means and the quantization parameter changing means for calculating and calculating the quantization parameter of the orthogonal transform block included in the rectangular area from the quantization parameter of the macro block and the transition value The image is orthogonally transformed, and the transform coefficient that is the result of orthogonal transformation of the difference image is included in the rectangular area. The transform coefficient of the orthogonal transform block is quantized using the quantization parameter of the orthogonal transform block calculated by the quantization parameter changing means, and the transform of the orthogonal transform block in the macroblock not included in the rectangular area is performed. The coefficient is provided with quantization means for quantizing using the quantization parameter of the macroblock determined by the quantization parameter determination means, and the entropy encoding means is a transform coefficient, a quantum quantized by the quantization means. The macroblock quantization parameter determined by the quantization parameter determination means, the transition value of the quantization parameter calculated by the quantization parameter change means, the rectangular area specifying information for specifying the rectangular area, and the prediction image is generated by the difference image generation means The information for generating the predicted image used when Since a bitstream is generated by generating a macroblock that contains a complex pattern and a flat pattern without causing a significant increase in the amount of quantization parameter information transmitted to the image decoding apparatus. There is an effect that the subjective image quality can be improved.

この発明の実施の形態1による画像符号化装置を示す構成図である。It is a block diagram which shows the image coding apparatus by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1による画像符号化装置の処理内容(画像符号化方法)を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the processing content (image coding method) of the image coding apparatus by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1による画像復号装置を示す構成図である。It is a block diagram which shows the image decoding apparatus by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1による画像復号装置の処理内容(画像復号方法)を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the processing content (image decoding method) of the image decoding apparatus by Embodiment 1 of this invention. マクロブロックが図15に示すような画像である場合の4画素×4ライン単位の画素の分散値の一例を示す説明図である。FIG. 16 is an explanatory diagram illustrating an example of a variance value of pixels in units of 4 pixels × 4 lines when the macroblock is an image as illustrated in FIG. 15. マクロブロック内の位置又は大きさが異なる複数の矩形領域を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the some rectangular area from which the position or magnitude | size in a macroblock differs. 矩形領域情報格納部32に記憶されている矩形領域情報を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the rectangular area information memorize | stored in the rectangular area information storage part. マクロブロック内の8個の矩形領域を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows eight rectangular areas in a macroblock. 矩形領域情報格納部32に記憶されている8個の矩形領域情報を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows eight rectangular area information memorize | stored in the rectangular area information storage part. 矩形領域番号に対応する小番号の送信例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of transmission of the small number corresponding to a rectangular area number. 複雑な絵柄と平坦な絵柄が混在しているマクロブロックの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the macroblock in which a complicated picture and a flat picture are mixed. 2個の矩形領域を使用して、2個の複雑な絵柄を覆っている例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example which is covering two complicated pictures using two rectangular areas. 非特許文献1に記載されている量子化処理の様子を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the mode of the quantization process described in the nonpatent literature 1. マクロブロックに含まれている直交変換ブロックを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the orthogonal transformation block contained in the macroblock. 複雑な絵柄と平坦な絵柄が混在しているマクロブロックの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the macroblock in which a complicated picture and a flat picture are mixed.

実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1による画像符号化装置を示す構成図である。
図1では、画像符号化方式の国際標準規格であるH.264(MPEG−4AVC)に適用している画像符号化装置の例を示しているが、他の画像符号化方式に適用している画像符号化装置であってもよい。
図1において、符号化部1は符号化制御部2の指示の下、入力画像に対してマクロブロック単位で符号化処理を実施する。
符号化制御部2はマクロブロック毎に量子化パラメータQPを決定する処理のほか、量子化パラメータQPを変更するマクロブロック内の矩形領域を特定して、その量子化パラメータQPの変移値dQPを算出するとともに、マクロブロックの量子化パラメータQPと変移値dQPから、その矩形領域に含まれている直交変換ブロックの量子化パラメータQPtを算出するなどの処理を実施する。なお、符号化制御部2は量子化パラメータ決定手段及び量子化パラメータ変更手段を構成している。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a block diagram showing an image coding apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
In FIG. 1, H.264, which is an international standard for image coding systems. An example of an image encoding device applied to H.264 (MPEG-4AVC) is shown, but an image encoding device applied to another image encoding method may be used.
In FIG. 1, an encoding unit 1 performs an encoding process on an input image in units of macroblocks under the instruction of the encoding control unit 2.
In addition to the process of determining the quantization parameter QP for each macroblock, the encoding control unit 2 specifies a rectangular area in the macroblock whose quantization parameter QP is to be changed, and calculates the transition value dQP of the quantization parameter QP. In addition, processing such as calculating the quantization parameter QPt of the orthogonal transform block included in the rectangular area from the quantization parameter QP of the macroblock and the transition value dQP is performed. The encoding control unit 2 constitutes a quantization parameter determining unit and a quantization parameter changing unit.

符号化部1のイントラ予測部11は入力画像を構成しているマクロブロック毎に、最適なイントラ予測モードを選択し、そのイントラ予測モードによって、既に符号化が終了している局部復号画像(当該マクロブロックの周辺のマクロブロックの局部復号画像)から予測画像を生成し、当該マクロブロックの画像と予測画像の差分画像を生成する処理を実施する。
動き探索部12は入力画像を構成しているマクロブロック毎に、当該マクロブロックの画像とフレームメモリ23により格納されている局部復号画像を比較することで動き探索を実施して、動きベクトルを算出する処理を実施する。
The intra prediction unit 11 of the encoding unit 1 selects an optimal intra prediction mode for each macroblock constituting the input image, and the local decoded image that has already been encoded according to the intra prediction mode A prediction image is generated from a macroblock local decoded image around the macroblock, and a process of generating a difference image between the macroblock image and the prediction image is performed.
For each macroblock constituting the input image, the motion search unit 12 calculates a motion vector by performing a motion search by comparing the image of the macroblock with the locally decoded image stored in the frame memory 23. Perform the process.

動き補償予測部13は動き探索部12により算出された動きベクトルを用いて、マクロブロックと同じか、あるいは、マクロブロックよりサイズが小さいパーティションの単位で、フレームメモリ23により格納されている局部復号画像に対する動き補償予測処理を実施することで、予測画像を生成する処理を実施する。
差分器14は入力画像を構成しているマクロブロック毎に、当該マクロブロックの画像と動き補償予測部13により生成された予測画像の差分を求めることで差分画像を生成する処理を実施する。
なお、イントラ予測部11、動き探索部12、動き補償予測部13及び差分器14から差分画像生成手段が構成されている。
The motion-compensated prediction unit 13 uses the motion vector calculated by the motion search unit 12 to locally decode the image stored in the frame memory 23 in units of partitions that are the same as the macroblock or smaller in size than the macroblock. A process for generating a predicted image is performed by performing a motion compensated prediction process for.
The differentiator 14 performs a process of generating a difference image for each macroblock constituting the input image by obtaining a difference between the image of the macroblock and the predicted image generated by the motion compensation prediction unit 13.
The intra prediction unit 11, the motion search unit 12, the motion compensation prediction unit 13, and the differentiator 14 constitute a difference image generation unit.

イントラ/インター判定部15はイントラ予測部11により生成された予測画像とマクロブロックの画像を比較するとともに、動き補償予測部13により生成された予測画像とマクロブロックの画像を比較し、双方の比較結果を参照して最適な予測画像を判定する処理を実施する。
また、イントラ/インター判定部15は最適な予測画像を示す判定結果をスイッチ16及びエントロピー符号化部24に出力するとともに、最適な予測画像がイントラ予測部11により生成された予測画像であれば、その予測画像を加算器21に出力し、最適な予測画像が動き補償予測部13により生成された予測画像であれば、その予測画像を加算器21に出力する処理を実施する。
The intra / inter determination unit 15 compares the predicted image generated by the intra prediction unit 11 with the image of the macroblock, compares the predicted image generated by the motion compensation prediction unit 13 with the image of the macroblock, and compares both. A process of determining an optimum predicted image with reference to the result is performed.
In addition, the intra / inter determination unit 15 outputs a determination result indicating an optimal prediction image to the switch 16 and the entropy encoding unit 24, and if the optimal prediction image is a prediction image generated by the intra prediction unit 11, The predicted image is output to the adder 21, and if the optimal predicted image is a predicted image generated by the motion compensation prediction unit 13, a process of outputting the predicted image to the adder 21 is performed.

スイッチ16はイントラ/インター判定部15から出力された判定結果が、イントラ予測部11により生成された予測画像が最適な予測画像である旨を示していれば、イントラ予測部11により生成された差分画像を選択して直交変換部17に出力し、動き補償予測部13により生成された予測画像が最適な予測画像である旨を示していれば、差分器14により生成された差分画像を選択して直交変換部17に出力する処理を実施する。   If the determination result output from the intra / inter determination unit 15 indicates that the prediction image generated by the intra prediction unit 11 is an optimal prediction image, the switch 16 generates a difference generated by the intra prediction unit 11. If an image is selected and output to the orthogonal transform unit 17 and the prediction image generated by the motion compensation prediction unit 13 indicates that it is an optimal prediction image, the difference image generated by the subtractor 14 is selected. The process of outputting to the orthogonal transform unit 17 is performed.

直交変換部17はスイッチ16から出力された差分画像を直交変換して、その差分画像の直交変換結果である変換係数を量子化部18に出力する処理を実施する。
量子化部18はマクロブロック内の直交変換ブロック毎に、符号化制御部2の量子化制御部33から出力された量子化パラメータを用いて、直交変換部17から出力された変換係数を量子化する処理を実施する。
即ち、量子化部18は直交変換部17から出力された変換係数のうち、符号化制御部2の量子化制御部33により特定された矩形領域に含まれている直交変換ブロックの変換係数については、量子化制御部33により算出された直交変換ブロックの量子化パラメータQPtを用いて量子化し、その矩形領域に含まれていない当該マクロブロック内の直交変換ブロックの変換係数については、量子化制御部33により決定されたマクロブロックの量子化パラメータQPを用いて量子化する処理を実施する。
なお、直交変換部17及び量子化部18から量子化手段が構成されている。
The orthogonal transform unit 17 performs a process of performing orthogonal transform on the difference image output from the switch 16 and outputting a transform coefficient, which is an orthogonal transform result of the difference image, to the quantization unit 18.
The quantization unit 18 quantizes the transform coefficient output from the orthogonal transform unit 17 by using the quantization parameter output from the quantization control unit 33 of the encoding control unit 2 for each orthogonal transform block in the macroblock. Perform the process.
That is, among the transform coefficients output from the orthogonal transform unit 17, the quantization unit 18 uses the transform coefficients of the orthogonal transform block included in the rectangular area specified by the quantization control unit 33 of the encoding control unit 2. Quantization is performed using the quantization parameter QPt of the orthogonal transform block calculated by the quantization control unit 33, and the transform control unit of the orthogonal transform block in the macroblock not included in the rectangular region is quantized. A process of quantization using the quantization parameter QP of the macroblock determined by 33 is performed.
Note that the orthogonal transform unit 17 and the quantization unit 18 constitute quantization means.

逆量子化部19はマクロブロック内の直交変換ブロック毎に、量子化部18と同様の量子化パラメータを用いて、量子化部18により量子化された変換係数を逆量子化し、直交変換部17から出力された変換係数に相当する変換係数を逆直交変換部20に出力する処理を実施する。
逆直交変換部20は逆量子化部19から出力された変換係数を逆直交変換することで、スイッチ16から出力された差分画像に相当する差分画像(逆直交変換結果)を加算器21に出力する処理を実施する。
The inverse quantization unit 19 inversely quantizes the transform coefficient quantized by the quantization unit 18 using the same quantization parameter as that of the quantization unit 18 for each orthogonal transform block in the macroblock, and the orthogonal transform unit 17 The process which outputs the transformation coefficient equivalent to the transformation coefficient output from (2) to the inverse orthogonal transformation part 20 is implemented.
The inverse orthogonal transform unit 20 performs inverse orthogonal transform on the transform coefficient output from the inverse quantization unit 19 to output a difference image (inverse orthogonal transform result) corresponding to the difference image output from the switch 16 to the adder 21. Perform the process.

加算器21は逆直交変換部20から出力された差分画像とイントラ/インター判定部15により選択された予測画像を加算して局部復号画像を生成する処理を実施する。
デブロッキングフィルタ部22は加算器21により生成された局部復号画像に対するデブロッキングフィルタ処理を実施して圧縮に伴う歪みを補償し、歪み補償後の局部復号画像をフレームメモリ23に格納する処理を実施する。
フレームメモリ23は歪み補償後の局部復号画像を格納する記録部である。
The adder 21 adds the difference image output from the inverse orthogonal transform unit 20 and the prediction image selected by the intra / inter determination unit 15 to generate a locally decoded image.
The deblocking filter unit 22 performs a deblocking filter process on the local decoded image generated by the adder 21, compensates for distortion due to compression, and stores the local decoded image after distortion compensation in the frame memory 23. To do.
The frame memory 23 is a recording unit that stores a locally decoded image after distortion compensation.

エントロピー符号化部24は量子化部18により量子化された変換係数と、符号化制御部2の量子化制御部33から出力された矩形領域番号(矩形領域特定情報)、マクロブロックの量子化パラメータQP及び量子化パラメータQPの変移値dQPと、イントラ/インター判定部15から出力された判定結果と、予測画像が生成される際に用いられた予測画像生成用情報(イントラ/インター判定部15から出力された判定結果が、イントラ予測部11により生成された予測画像が最適な予測画像である旨を示していれば、イントラ予測部11により選択されたイントラ予測モード、動き補償予測部13により生成された予測画像が最適な予測画像である旨を示していれば、動き探索部12により算出されたパーティションの種類、そのパーティションのインデックス及び動きベクトル)とをエントロピー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。なお、エントロピー符号化部24はエントロピー符号化手段を構成している。
送信バッファ25は例えば回線などの外部の伝送手段や蓄積メディアと接続されており、エントロピー符号化部24により生成されたビットストリームを一時的に保持してから、そのビットストリームを出力する処理を実施する。
The entropy encoding unit 24, the transform coefficient quantized by the quantization unit 18, the rectangular region number (rectangular region specifying information) output from the quantization control unit 33 of the encoding control unit 2, and the macroblock quantization parameter The transition value dQP of the QP and the quantization parameter QP, the determination result output from the intra / inter determination unit 15, and the prediction image generation information used when the prediction image is generated (from the intra / inter determination unit 15) If the output determination result indicates that the prediction image generated by the intra prediction unit 11 is an optimal prediction image, the intra prediction mode selected by the intra prediction unit 11 and the motion compensation prediction unit 13 generate the prediction image. If the predicted image thus obtained indicates that it is the optimum predicted image, the type of partition calculated by the motion search unit 12 and its partition Entropy coding index and a motion vector) of Ishon carries out a process of generating a bitstream. The entropy encoding unit 24 constitutes entropy encoding means.
The transmission buffer 25 is connected to an external transmission means such as a line or a storage medium, for example, and temporarily stores the bit stream generated by the entropy encoding unit 24 and then performs processing to output the bit stream. To do.

符号化制御部2の画像特徴量演算部31は入力画像を構成しているマクロブロック毎に、当該マクロブロックの画像特徴量を演算する処理を実施する。
矩形領域情報格納部32はマクロブロック内の位置又は大きさが異なる複数の矩形領域に関する情報(以下、「矩形領域情報」と称する)として、複数の矩形領域の起点座標(例えば、マクロブロック内での矩形領域の左上の座標)と、複数の矩形領域の水平/垂直方向サイズ(例えば、矩形領域の水平方向の画素数、垂直方向の画素数)と、複数の矩形領域を識別する矩形領域番号とを記憶している。
ここでは、複数の矩形領域の水平/垂直方向サイズを記憶している例を示しているが、水平/垂直方向サイズの代わりに、複数の矩形領域の終点座標(例えば、マクロブロック内での矩形領域の右下の座標)を記憶するようにしてもよい。
The image feature amount calculation unit 31 of the encoding control unit 2 performs a process of calculating the image feature amount of the macro block for each macro block constituting the input image.
The rectangular area information storage unit 32 is used as information about a plurality of rectangular areas having different positions or sizes in the macroblock (hereinafter referred to as “rectangular area information”). Of the rectangular area), the horizontal / vertical size of the plurality of rectangular areas (for example, the number of pixels in the horizontal direction of the rectangular area, the number of pixels in the vertical direction), and the rectangular area number for identifying the plurality of rectangular areas Is remembered.
Here, an example is shown in which the horizontal / vertical direction sizes of a plurality of rectangular areas are stored, but instead of the horizontal / vertical direction sizes, the end point coordinates of the plurality of rectangular areas (for example, rectangles in a macroblock) The coordinates at the lower right of the area) may be stored.

量子化制御部33は入力画像を構成しているマクロブロック毎に、送信バッファ25に蓄積されているビットストリームのバッファ量、マクロブロック毎の目標符号量や、実際に発生しているビットストリームの符号量などにしたがってマクロブロックの量子化パラメータQPを決定する処理を実施する。
また、量子化制御部33は画像特徴量演算部31により演算された画像特徴量にしたがってマクロブロック内の各直交変換ブロックをグループ分けして(例えば、複雑な絵柄が描かれている直交変換ブロックのグループと、平坦な絵柄が描かれている直交変換ブロックのグループとに分ける)、量子化パラメータを変更する当該マクロブロック内の矩形領域(例えば、複雑な絵柄が描かれている直交変換ブロックを含む領域)を特定し、矩形領域情報格納部32に記憶されている矩形領域情報が示す矩形領域の中で、その特定した矩形領域と最も近い矩形領域を選択する処理を実施する。
For each macroblock constituting the input image, the quantization control unit 33 stores the bitstream buffer amount stored in the transmission buffer 25, the target code amount for each macroblock, and the bitstream actually generated. Processing for determining the quantization parameter QP of the macroblock according to the code amount or the like is performed.
Further, the quantization control unit 33 groups the orthogonal transform blocks in the macroblock according to the image feature value calculated by the image feature value calculation unit 31 (for example, an orthogonal transform block on which a complicated pattern is drawn). And a group of orthogonal transform blocks on which a flat pattern is drawn), and a rectangular area in the macroblock whose quantization parameter is to be changed (for example, an orthogonal transform block on which a complex pattern is drawn) And a process of selecting a rectangular area closest to the identified rectangular area from the rectangular areas indicated by the rectangular area information stored in the rectangular area information storage unit 32 is performed.

また、量子化制御部33は画像特徴量演算部31により演算された画像特徴量を用いて、マクロブロックの量子化パラメータQPの変移値dQPを算出し、そのマクロブロックの量子化パラメータQPと変移値dQPから、その選択した矩形領域に含まれている直交変換ブロックの量子化パラメータQPtを算出する処理を実施する。
なお、量子化制御部33はマクロブロックの量子化パラメータQP及び矩形領域に含まれている直交変換ブロックの量子化パラメータQPtを量子化部18に出力し、その選択した矩形領域を識別する矩形領域番号、マクロブロックの量子化パラメータQP及び量子化パラメータQPの変移値dQPをエントロピー符号化部24に出力する。
Further, the quantization control unit 33 calculates the transition value dQP of the quantization parameter QP of the macroblock using the image feature amount calculated by the image feature amount calculation unit 31, and the quantization parameter QP and the transition of the macroblock. From the value dQP, a process of calculating the quantization parameter QPt of the orthogonal transform block included in the selected rectangular area is performed.
The quantization control unit 33 outputs the quantization parameter QP of the macroblock and the quantization parameter QPt of the orthogonal transform block included in the rectangular region to the quantization unit 18, and identifies the selected rectangular region. The number, the quantization parameter QP of the macroblock, and the transition value dQP of the quantization parameter QP are output to the entropy encoding unit 24.

図1の例では、画像符号化装置の構成要素である符号化部1及び符号化制御部2の各処理部(イントラ予測部11、動き探索部12、動き補償予測部13、差分器14、イントラ/インター判定部15、スイッチ16、直交変換部17、量子化部18、逆量子化部19、逆直交変換部20、加算器21、デブロッキングフィルタ部22、エントロピー符号化部24、画像特徴量演算部31、量子化制御部33)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、あるいは、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、画像符号化装置がコンピュータで構成されるようにしてもよい。
この場合、符号化部1及び符号化制御部2の各処理部の処理内容を記述しているプログラムを当該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すればよい。
図2はこの発明の実施の形態1による画像符号化装置の処理内容(画像符号化方法)を示すフローチャートである。
In the example of FIG. 1, each processing unit (intra prediction unit 11, motion search unit 12, motion compensation prediction unit 13, difference unit 14, and the like of the encoding unit 1 and the encoding control unit 2, which are components of the image encoding device, Intra / inter determination unit 15, switch 16, orthogonal transform unit 17, quantization unit 18, inverse quantization unit 19, inverse orthogonal transform unit 20, adder 21, deblocking filter unit 22, entropy encoding unit 24, image feature It is assumed that each of the quantity calculation unit 31 and the quantization control unit 33) is configured by dedicated hardware (for example, a semiconductor integrated circuit on which a CPU is mounted or a one-chip microcomputer). The image encoding device may be configured by a computer.
In this case, a program describing the processing contents of each processing unit of the encoding unit 1 and the encoding control unit 2 is stored in the memory of the computer, and the CPU of the computer executes the program stored in the memory You just have to do it.
FIG. 2 is a flowchart showing the processing contents (image coding method) of the image coding apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.

図3はこの発明の実施の形態1による画像復号装置を示す構成図である。
図3において、受信バッファ51は図1の画像符号化装置により生成されたビットストリームを受信して、そのビットストリームをエントロピー復号部52に出力する処理を実施する。
エントロピー復号部52は受信バッファ51から出力されたビットストリームをエントロピー復号して、ビットストリームの復号データのうち、図1の画像符号化装置の量子化部18により量子化された変換係数を逆量子化部55に出力し、量子化制御部33から出力された矩形領域番号(矩形領域特定情報)、マクロブロックの量子化パラメータQP及び量子化パラメータQPの変移値dQPを逆量子化パラメータ生成部54に出力し、イントラ/インター判定部15の判定結果をスイッチ59に出力する処理を実施する。
また、エントロピー復号部52はイントラ/インター判定部15の判定結果が、イントラ予測部11により生成された予測画像が最適な予測画像である旨を示していれば、予測画像生成用情報であるイントラ予測モードをイントラ予測画像生成部57に出力し、動き補償予測部13により生成された予測画像が最適な予測画像である旨を示していれば、予測画像生成用情報であるパーティションの種類、そのパーティションインデックス及び動きベクトルをインター予測画像生成部58に出力する処理を実施する。
なお、エントロピー復号部52はエントロピー復号手段を構成している。
3 is a block diagram showing an image decoding apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
In FIG. 3, the reception buffer 51 performs a process of receiving the bit stream generated by the image encoding device in FIG. 1 and outputting the bit stream to the entropy decoding unit 52.
The entropy decoding unit 52 entropy-decodes the bit stream output from the reception buffer 51, and dequantizes the transform coefficient quantized by the quantization unit 18 of the image encoding device in FIG. The inverse quantization parameter generation unit 54 outputs the rectangular area number (rectangular area identification information), the macroblock quantization parameter QP, and the quantization parameter QP shift value dQP output from the quantization control unit 33 to the quantization unit 55. And the process of outputting the determination result of the intra / inter determination unit 15 to the switch 59 is performed.
In addition, if the determination result of the intra / inter determination unit 15 indicates that the prediction image generated by the intra prediction unit 11 is an optimal prediction image, the entropy decoding unit 52 is intra information that is prediction image generation information. If the prediction mode is output to the intra prediction image generation unit 57 and indicates that the prediction image generated by the motion compensation prediction unit 13 is an optimal prediction image, the type of partition that is the prediction image generation information, A process of outputting the partition index and the motion vector to the inter prediction image generation unit 58 is performed.
The entropy decoding unit 52 constitutes entropy decoding means.

矩形領域情報格納部53は図1の画像符号化装置における矩形領域情報格納部32と同一の矩形領域情報を格納している記録部である。
即ち、矩形領域情報格納部53はマクロブロック内の位置又は大きさが異なる複数の矩形領域に関する矩形領域情報として、複数の矩形領域の起点座標(例えば、マクロブロック内での矩形領域の左上の座標)と、複数の矩形領域の水平/垂直方向サイズ(例えば、矩形領域の水平方向の画素数、垂直方向の画素数)と、複数の矩形領域を識別する矩形領域番号とを記憶している。
ここでは、複数の矩形領域の水平/垂直方向サイズを記憶している例を示しているが、水平/垂直方向サイズの代わりに、複数の矩形領域の終点座標(例えば、マクロブロック内での矩形領域の右下の座標)を記憶するようにしてもよい。
The rectangular area information storage unit 53 is a recording unit that stores the same rectangular area information as the rectangular area information storage unit 32 in the image encoding device of FIG.
That is, the rectangular area information storage unit 53 uses, as rectangular area information about a plurality of rectangular areas having different positions or sizes in the macroblock, the origin coordinates of the plurality of rectangular areas (for example, the upper left coordinates of the rectangular areas in the macroblock ), The horizontal / vertical size of the plurality of rectangular regions (for example, the number of pixels in the horizontal direction of the rectangular region, the number of pixels in the vertical direction), and a rectangular region number for identifying the plurality of rectangular regions.
Here, an example is shown in which the horizontal / vertical direction sizes of a plurality of rectangular areas are stored, but instead of the horizontal / vertical direction sizes, the end point coordinates of the plurality of rectangular areas (for example, rectangles in a macroblock) The coordinates at the lower right of the area) may be stored.

逆量子化パラメータ生成部54は矩形領域情報格納部53から、エントロピー復号部52から出力された矩形領域番号に対応する矩形領域の起点座標及び水平/垂直方向サイズを読み出して、その矩形領域に含まれている直交変換ブロックを特定し、エントロピー復号部52から出力されたマクロブロックの量子化パラメータQPと変移値dQPから、その直交変換ブロックの量子化パラメータQPtを算出する処理を実施する。
また、逆量子化パラメータ生成部54は直交変換ブロックの量子化パラメータQPtを算出すると、その直交変換ブロックの量子化パラメータQPtとマクロブロックの量子化パラメータQPを逆量子化部55に出力する処理を実施する。
なお、逆量子化パラメータ生成部54は量子化パラメータ演算手段を構成している。
The inverse quantization parameter generation unit 54 reads out the start point coordinates and horizontal / vertical direction sizes of the rectangular region corresponding to the rectangular region number output from the entropy decoding unit 52 from the rectangular region information storage unit 53, and includes them in the rectangular region The orthogonal transform block is identified, and the process of calculating the quantization parameter QPt of the orthogonal transform block from the quantization parameter QP and the transition value dQP of the macroblock output from the entropy decoding unit 52 is performed.
Further, when the inverse quantization parameter generation unit 54 calculates the quantization parameter QPt of the orthogonal transform block, a process of outputting the quantization parameter QPt of the orthogonal transform block and the quantization parameter QP of the macroblock to the inverse quantization unit 55 is performed. carry out.
The inverse quantization parameter generation unit 54 constitutes a quantization parameter calculation unit.

逆量子化部55はエントロピー復号部52から出力された変換係数のうち、矩形領域番号に対応する矩形領域に含まれている直交変換ブロックの変換係数については、逆量子化パラメータ生成部54から出力された直交変換ブロックの量子化パラメータQPtを用いて逆量子化し、その矩形領域に含まれていない当該マクロブロック内の直交変換ブロックの変換係数については、逆量子化パラメータ生成部54から出力されたマクロブロックの量子化パラメータQPを用いて逆量子化する処理を実施する。
逆直交変換部56は逆量子化部55から出力された逆量子化後の変換係数を逆直交変換することで、図1の画像符号化装置におけるスイッチ16から出力された差分画像に相当する差分画像(逆直交変換結果)を加算器60に出力する処理を実施する。
なお、逆量子化部55及び逆直交変換部56から逆量子化手段が構成されている。
Of the transform coefficients output from the entropy decoding unit 52, the inverse quantization unit 55 outputs from the inverse quantization parameter generation unit 54 the transform coefficients of the orthogonal transform block included in the rectangular region corresponding to the rectangular region number. The inverse quantization block QPt is used to perform inverse quantization, and the transform coefficient of the orthogonal transform block in the macroblock not included in the rectangular region is output from the inverse quantization parameter generation unit 54. A process of performing inverse quantization using the quantization parameter QP of the macroblock is performed.
The inverse orthogonal transform unit 56 performs inverse orthogonal transform on the transform coefficient after inverse quantization output from the inverse quantization unit 55, so that a difference corresponding to the difference image output from the switch 16 in the image encoding device of FIG. Processing for outputting an image (inverse orthogonal transform result) to the adder 60 is performed.
The inverse quantization unit 55 and the inverse orthogonal transform unit 56 constitute inverse quantization means.

イントラ予測画像生成部57はエントロピー復号部52からイントラ予測モードが出力された場合、加算器60により既に復号が終了している周辺のマクロブロックの復号画像から、そのイントラ予測モードによって図1の画像符号化装置におけるイントラ予測部11により生成される予測画像に相当する予測画像を生成する処理を実施する。
インター予測画像生成部58はエントロピー復号部52から動きベクトルが出力された場合、その動きベクトルを用いて、マクロブロックと同じか、あるいは、マクロブロックよりサイズが小さいパーティションの単位で、フレームメモリ62により格納されている復号画像に対する動き補償予測処理を実施することで、図1の画像符号化装置における動き補償予測部13により生成される予測画像に相当する予測画像を生成する処理を実施する。
When the intra prediction mode is output from the entropy decoding unit 52, the intra predicted image generation unit 57 selects the image of FIG. 1 from the decoded image of the surrounding macroblock that has already been decoded by the adder 60 according to the intra prediction mode. A process of generating a prediction image corresponding to the prediction image generated by the intra prediction unit 11 in the encoding device is performed.
When the motion vector is output from the entropy decoding unit 52, the inter prediction image generation unit 58 uses the motion vector to store the frame memory 62 in units of partitions that are the same as the macroblock or smaller in size than the macroblock. By performing the motion compensation prediction process on the stored decoded image, a process of generating a prediction image corresponding to the prediction image generated by the motion compensation prediction unit 13 in the image encoding device of FIG. 1 is performed.

スイッチ59はエントロピー復号部52から出力されたイントラ/インター判定部15の判定結果が、イントラ予測部11により生成された予測画像が最適な予測画像である旨を示していれば、イントラ予測画像生成部57により生成された予測画像を加算器60に出力し、動き補償予測部13により生成された予測画像が最適な予測画像である旨を示していれば、インター予測画像生成部58により生成された予測画像を加算器60に出力する処理を実施する。
なお、イントラ予測画像生成部57、インター予測画像生成部58及びスイッチ59から予測画像生成手段が構成されている。
If the determination result of the intra / inter determination unit 15 output from the entropy decoding unit 52 indicates that the prediction image generated by the intra prediction unit 11 is the optimal prediction image, the switch 59 generates an intra prediction image. If the prediction image generated by the unit 57 is output to the adder 60 and indicates that the prediction image generated by the motion compensation prediction unit 13 is an optimal prediction image, the prediction image generated by the inter prediction image generation unit 58 is generated. A process of outputting the predicted image to the adder 60 is performed.
The intra predicted image generation unit 57, the inter predicted image generation unit 58, and the switch 59 constitute a predicted image generation unit.

加算器60はスイッチ59から出力された予測画像と逆直交変換部56から出力された差分画像を加算して復号画像を生成する処理を実施する。なお、加算器60は復号画像生成手段を構成している。
デブロッキングフィルタ部61は加算器60により生成された復号画像に対するデブロッキングフィルタ処理を実施して圧縮に伴う歪みを補償し、歪み補償後の復号画像をフレームメモリ62に格納する処理を実施する。
The adder 60 performs a process of adding the predicted image output from the switch 59 and the difference image output from the inverse orthogonal transform unit 56 to generate a decoded image. Note that the adder 60 constitutes a decoded image generating means.
The deblocking filter unit 61 performs a deblocking filter process on the decoded image generated by the adder 60 to compensate for distortion accompanying compression, and stores the decoded image after distortion compensation in the frame memory 62.

フレームメモリ62は歪み補償後の復号画像を格納する記録部である。
スイッチ63はデブロッキングフィルタ部61による歪み補償後の復号画像又はフレームメモリ62により格納されている復号画像を表示順に選択して、選択した復号画像を出力する処理を実施する。
The frame memory 62 is a recording unit that stores a decoded image after distortion compensation.
The switch 63 performs a process of selecting the decoded image after distortion compensation by the deblocking filter unit 61 or the decoded image stored in the frame memory 62 in the display order and outputting the selected decoded image.

図3の例では、画像復号装置の構成要素であるエントロピー復号部52、逆量子化パラメータ生成部54、逆量子化部55、逆直交変換部56、イントラ予測画像生成部57、インター予測画像生成部58、スイッチ59、加算器60、デブロッキングフィルタ部61及びスイッチ63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、あるいは、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、画像符号化装置がコンピュータで構成されるようにしてもよい。
この場合、エントロピー復号部52、逆量子化パラメータ生成部54、逆量子化部55、逆直交変換部56、イントラ予測画像生成部57、インター予測画像生成部58、スイッチ59、加算器60、デブロッキングフィルタ部61及びスイッチ63の処理内容を記述しているプログラムを当該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すればよい。
図4はこの発明の実施の形態1による画像復号装置の処理内容(画像復号方法)を示すフローチャートである。
In the example of FIG. 3, an entropy decoding unit 52, an inverse quantization parameter generation unit 54, an inverse quantization unit 55, an inverse orthogonal transform unit 56, an intra prediction image generation unit 57, and an inter prediction image generation, which are components of the image decoding apparatus. Each of the unit 58, the switch 59, the adder 60, the deblocking filter unit 61, and the switch 63 is configured by dedicated hardware (for example, a semiconductor integrated circuit on which a CPU is mounted, or a one-chip microcomputer). However, the image encoding apparatus may be configured by a computer.
In this case, the entropy decoding unit 52, the inverse quantization parameter generation unit 54, the inverse quantization unit 55, the inverse orthogonal transform unit 56, the intra prediction image generation unit 57, the inter prediction image generation unit 58, the switch 59, the adder 60, A program describing the processing contents of the blocking filter unit 61 and the switch 63 may be stored in the memory of the computer, and the CPU of the computer may execute the program stored in the memory.
FIG. 4 is a flowchart showing the processing contents (image decoding method) of the image decoding apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.

次に動作について説明する。
最初に、画像符号化装置の処理内容を説明する。
符号化部1のイントラ予測部11は、入力画像を構成しているマクロブロック毎に、最適なイントラ予測モードを選択し、そのイントラ予測モードによって、既に符号化が終了している周辺のマクロブロックの局部復号画像から予測画像を生成する(図2のステップST1)。ただし、最適なイントラ予測モードを選択して予測画像を生成する技術は、公知の技術であるため詳細な説明を省略する(例えば、H.264を参照)。
イントラ予測部11は、局部復号画像から予測画像を生成すると、入力画像を構成しているマクロブロックの画像と予測画像の差分画像を生成し、その差分画像をスイッチ16に出力する(ステップST2)。また、最適なイントラ予測モードをエントロピー符号化部24に出力する。
Next, the operation will be described.
First, the processing content of the image coding apparatus will be described.
The intra prediction unit 11 of the encoding unit 1 selects an optimal intra prediction mode for each macroblock constituting the input image, and surrounding macroblocks that have already been encoded according to the intra prediction mode. A predicted image is generated from the locally decoded image (step ST1 in FIG. 2). However, since a technique for generating a predicted image by selecting an optimal intra prediction mode is a known technique, a detailed description thereof is omitted (see, for example, H.264).
When the intra prediction unit 11 generates a prediction image from the locally decoded image, the intra prediction unit 11 generates a difference image between the macroblock image forming the input image and the prediction image, and outputs the difference image to the switch 16 (step ST2). . In addition, the optimal intra prediction mode is output to the entropy encoding unit 24.

動き探索部12は、入力画像を構成しているマクロブロック毎に、当該マクロブロックの画像とフレームメモリ23により格納されている局部復号画像を比較することで動き探索を実施して、動きベクトルを算出する。動きベクトルの算出処理も公知の技術であるため詳細な説明を省略する(例えば、H.264を参照)。
動き補償予測部13は、動き探索部12が動きベクトルを算出すると、その動きベクトルを用いて、マクロブロックと同じか、あるいは、マクロブロックよりサイズが小さいパーティションの単位でフレームメモリ23により格納されている局部復号画像に対する動き補償予測処理を実施することで、予測画像を生成する(ステップST3)。動き補償予測処理についても公知の技術であるため詳細な説明を省略する(例えば、H.264を参照)。
差分器14は、動き補償予測部13が予測画像を生成すると、当該マクロブロックの画像と予測画像の差分を求めることで差分画像を生成し、その差分画像をスイッチ16に出力する(ステップST4)。
For each macroblock constituting the input image, the motion search unit 12 performs a motion search by comparing the image of the macroblock and the locally decoded image stored in the frame memory 23, and obtains a motion vector. calculate. Since the motion vector calculation process is also a known technique, a detailed description thereof will be omitted (see, for example, H.264).
When the motion search unit 12 calculates a motion vector, the motion compensation prediction unit 13 stores the motion vector in the frame memory 23 in units of partitions that are the same as the macroblock or smaller in size than the macroblock. A predicted image is generated by performing motion compensation prediction processing on a local decoded image (step ST3). Since the motion compensation prediction process is also a known technique, a detailed description thereof is omitted (for example, see H.264).
When the motion compensation prediction unit 13 generates a prediction image, the difference unit 14 generates a difference image by obtaining a difference between the image of the macroblock and the prediction image, and outputs the difference image to the switch 16 (step ST4). .

イントラ/インター判定部15は、イントラ予測部11及び動き補償予測部13が予測画像を生成すると、イントラ予測部11により生成された予測画像とマクロブロックの画像を比較するとともに、動き補償予測部13により生成された予測画像とマクロブロックの画像を比較し、双方の比較結果を参照して最適な予測画像を判定する。
最適な予測画像の判定処理として、一般的に広く行われている方法は、マクロブロックの画像と予測画像の同一画素位置における画素の差分絶対値あるいは差分自乗値をブロック分累算した値を評価値として使用するものである。この場合、評価値が小さくなる方の予測画像が最適な予測画像であると判定する。
イントラ/インター判定部15は、最適な予測画像を判定すると、その予測画像を加算器21に出力する。また、最適な予測画像を示す判定結果をスイッチ16及びエントロピー符号化部24に出力する。
When the intra prediction unit 11 and the motion compensation prediction unit 13 generate a prediction image, the intra / inter determination unit 15 compares the prediction image generated by the intra prediction unit 11 with the image of the macroblock and the motion compensation prediction unit 13. Is compared with the image of the macroblock, and the optimum prediction image is determined with reference to the comparison result of both.
As a method for determining the optimum predicted image, a generally widely used method is to evaluate a value obtained by accumulating the absolute difference value or the square difference value of the pixel at the same pixel position of the macroblock image and the predicted image for each block. Used as a value. In this case, it is determined that the predicted image with the smaller evaluation value is the optimal predicted image.
When the intra / inter determination unit 15 determines an optimal predicted image, the intra / inter determination unit 15 outputs the predicted image to the adder 21. In addition, the determination result indicating the optimum predicted image is output to the switch 16 and the entropy encoding unit 24.

スイッチ16は、イントラ/インター判定部15から出力された判定結果が、イントラ予測部11により生成された予測画像が最適な予測画像である旨を示していれば(ステップST5)、イントラ予測部11により生成された差分画像を選択して直交変換部17に出力する(ステップST6)。
一方、判定結果が、動き補償予測部13により生成された予測画像が最適な予測画像である旨を示していれば(ステップST5)、差分器14により生成された差分画像を選択して直交変換部17に出力する(ステップST7)。
If the determination result output from the intra / inter determination unit 15 indicates that the prediction image generated by the intra prediction unit 11 is the optimal prediction image (step ST5), the switch 16 determines that the intra prediction unit 11 Is selected and output to the orthogonal transform unit 17 (step ST6).
On the other hand, if the determination result indicates that the prediction image generated by the motion compensation prediction unit 13 is an optimal prediction image (step ST5), the difference image generated by the differentiator 14 is selected and orthogonally transformed. It outputs to the part 17 (step ST7).

直交変換部17は、スイッチ16から差分画像を受けると、図14に示すような直交変換ブロック(4×4ブロック、または、8×8ブロック)の単位で、その差分画像を直交変換して、その差分画像の直交変換結果である変換係数を量子化部18に出力する(ステップST8)。   Upon receiving the difference image from the switch 16, the orthogonal transform unit 17 orthogonally transforms the difference image in units of orthogonal transform blocks (4 × 4 blocks or 8 × 8 blocks) as shown in FIG. The transform coefficient that is the orthogonal transform result of the difference image is output to the quantization unit 18 (step ST8).

符号化制御部2の画像特徴量演算部31は、入力画像を構成しているマクロブロック毎に、当該マクロブロックの画像特徴量を演算する。
例えば、マクロブロックの画像特徴量として、マクロブロックを構成している直交変換ブロック毎に、当該直交変換ブロックの画素の分散値などを演算する。
分散値が小さい直交変換ブロックは、平坦な絵柄が描かれているブロックであることを表し、分散値が大きい直交変換ブロックは、細かな模様が描かれているブロックであることを表している。
例えば、マクロブロックが図14に示すような4画素×4ラインに分割されているとき、当該マクロブロックが図15に示すような画像である場合、番号が0、1、2、4、5、8、10、11、14、15の直交変換ブロックの分散値が小さくなり、番号が3、6、7、9、12、13の直交変換ブロックの分散値が大きくなる。
図5はマクロブロックが図15に示すような画像である場合の4画素×4ライン単位の画素の分散値の一例を示す説明図である。
The image feature amount calculation unit 31 of the encoding control unit 2 calculates the image feature amount of the macro block for each macro block constituting the input image.
For example, as the image feature amount of the macroblock, for each orthogonal transform block constituting the macroblock, a variance value of pixels of the orthogonal transform block is calculated.
An orthogonal transform block having a small variance value represents a block in which a flat pattern is drawn, and an orthogonal transform block having a large variance value represents a block in which a fine pattern is drawn.
For example, when the macroblock is divided into 4 pixels × 4 lines as shown in FIG. 14, if the macroblock is an image as shown in FIG. 15, the numbers are 0, 1, 2, 4, 5, The variance values of the orthogonal transform blocks of 8, 10, 11, 14, and 15 are decreased, and the variance values of the orthogonal transform blocks of numbers 3, 6, 7, 9, 12, and 13 are increased.
FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating an example of a dispersion value of pixels in units of 4 pixels × 4 lines when the macroblock is an image as illustrated in FIG. 15.

量子化制御部33は、入力画像を構成しているマクロブロック毎に、送信バッファ25に蓄積されているビットストリームのバッファ量、マクロブロック毎の目標符号量や、実際に発生しているビットストリームの符号量などにしたがってマクロブロックの量子化パラメータQPを決定する(ステップST9)。
マクロブロックの量子化パラメータQPを決定する処理としては、例えば、MPEG−2の検証試験で使用されているTM5と呼ばれる方法がある(例えば、テレビジョン学会誌、1995年4月号、Vol49、No4を参照)。
For each macroblock constituting the input image, the quantization control unit 33 stores the bitstream buffer amount stored in the transmission buffer 25, the target code amount for each macroblock, and the bitstream actually generated. The quantization parameter QP of the macroblock is determined according to the code amount of (step ST9).
As a process for determining the quantization parameter QP of the macroblock, for example, there is a method called TM5 used in the MPEG-2 verification test (for example, the Journal of Television Society, April 1995, Vol 49, No. 4). See).

量子化制御部33は、画像特徴量演算部31がマクロブロックの画像特徴量を演算すると、その画像特徴量にしたがってマクロブロック内の各直交変換ブロックをグループ分けして、量子化パラメータを変更する当該マクロブロック内の矩形領域を特定する。
例えば、複雑な絵柄が描かれている直交変換ブロックのグループと、平坦な絵柄が描かれている直交変換ブロックのグループとに分けて、複雑な絵柄が描かれている直交変換ブロックを含む領域を、量子化パラメータを変更するマクロブロック内の矩形領域として特定する。
上述したように、平坦な背景では分散値が小さく、細かい模様の部分では分散値が大きいので、例えば、0〜9、10〜19、・・・のように分散値を区切り、各直交変換ブロックの分散値がどの分類に入るかによってグループ化を行う。
あるいは、16個の直交変換ブロックの分散値の平均を求め、その平均値と各直交変換ブロックの分散値との大小を比較することで、各直交変換ブロックを2つにグループに分類する。
When the image feature amount calculation unit 31 calculates the image feature amount of the macro block, the quantization control unit 33 groups the orthogonal transform blocks in the macro block according to the image feature amount, and changes the quantization parameter. A rectangular area in the macroblock is specified.
For example, an area including an orthogonal transformation block in which a complicated pattern is drawn is divided into a group of orthogonal transformation blocks in which a complicated picture is drawn and a group of orthogonal transformation blocks in which a flat picture is drawn. Then, it is specified as a rectangular area in the macroblock whose quantization parameter is to be changed.
As described above, since the variance value is small in a flat background and the variance value is large in a fine pattern portion, for example, the variance values are separated as 0 to 9, 10 to 19,. Grouping is performed according to which classification the variance value of belongs to.
Alternatively, the average of the variance values of the 16 orthogonal transform blocks is obtained, and the magnitudes of the average value and the variance value of each orthogonal transform block are compared to classify each orthogonal transform block into two groups.

ここで、矩形領域情報格納部32には、図6に示すように、マクロブロック内の位置又は大きさが異なる複数の矩形領域に関する矩形領域情報が記憶されている。図6の例では、3個の矩形領域が表されている。
即ち、矩形領域情報格納部32には、図7に示すように、複数の矩形領域の起点座標(例えば、マクロブロック内での矩形領域の左上の座標)と、複数の矩形領域の水平方向サイズ及び垂直方向サイズ(例えば、矩形領域の水平方向の画素数、垂直方向の画素数)と、複数の矩形領域を識別する矩形領域番号とが記憶されている。
Here, as shown in FIG. 6, the rectangular area information storage unit 32 stores rectangular area information related to a plurality of rectangular areas having different positions or sizes in the macroblock. In the example of FIG. 6, three rectangular areas are represented.
That is, in the rectangular area information storage unit 32, as shown in FIG. 7, the origin coordinates of a plurality of rectangular areas (for example, the upper left coordinates of the rectangular area in the macroblock) and the horizontal sizes of the plurality of rectangular areas are displayed. In addition, the vertical size (for example, the number of pixels in the horizontal direction of the rectangular region, the number of pixels in the vertical direction) and a rectangular region number for identifying a plurality of rectangular regions are stored.

量子化制御部33は、マクロブロック内の各直交変換ブロックをグループ分けして、量子化パラメータを変更する当該マクロブロック内の矩形領域を特定すると、矩形領域情報格納部32に記憶されている矩形領域情報が示す矩形領域の中で、その特定した矩形領域と最も近い矩形領域を選択する。
例えば、図8及び図9に示すように、予め、マクロブロック内の矩形領域が8個定義されており、8個の矩形領域を識別する矩形領域番号が矩形領域情報格納部32に記憶されている場合において、量子化制御部33によって、図5の太線枠で示す領域が矩形領域であるとして特定されていれば、その矩形領域と最も近い矩形領域として、矩形領域番号が「4」の矩形領域が選択される。
なお、量子化制御部33は、マクロブロック毎に選択した矩形領域の矩形領域情報を1フレーム分記憶しておき、そのフレームにおいて選択した矩形領域の個数が多い順に、矩形領域の順位付けを行う。その順位に従って、次のフレームで矩形領域情報格納部32に保持しておく矩形領域の矩形領域情報を決定する。
When the quantization control unit 33 groups the orthogonal transform blocks in the macroblock and specifies a rectangular region in the macroblock whose quantization parameter is to be changed, the quantization control unit 33 stores the rectangle stored in the rectangular region information storage unit 32. A rectangular area closest to the specified rectangular area is selected from the rectangular areas indicated by the area information.
For example, as shown in FIGS. 8 and 9, eight rectangular areas in the macroblock are defined in advance, and rectangular area numbers for identifying the eight rectangular areas are stored in the rectangular area information storage unit 32. If the area indicated by the bold frame in FIG. 5 is specified as a rectangular area by the quantization control unit 33, the rectangle whose rectangular area number is “4” is the rectangular area closest to the rectangular area. A region is selected.
Note that the quantization control unit 33 stores the rectangular area information of the rectangular area selected for each macroblock, and ranks the rectangular areas in descending order of the number of rectangular areas selected in the frame. . According to the order, the rectangular area information of the rectangular area to be held in the rectangular area information storage unit 32 in the next frame is determined.

量子化制御部33は、量子化パラメータを変更するマクロブロック内の矩形領域を特定し、矩形領域情報格納部32に記憶されている矩形領域情報が示す矩形領域の中で、その特定した矩形領域と最も近い矩形領域を選択すると、画像特徴量演算部31により演算された画像特徴量を用いて、マクロブロックの量子化パラメータQPの変移値dQPを算出する。
例えば、選択した矩形領域に含まれている直交変換ブロックの分散値の平均値を算出し、その平均値が大きい程、大きな変移値dQPを得るようにする。
The quantization control unit 33 identifies a rectangular region in the macroblock whose quantization parameter is to be changed, and among the rectangular regions indicated by the rectangular region information stored in the rectangular region information storage unit 32, the identified rectangular region Is selected, the transition value dQP of the quantization parameter QP of the macroblock is calculated using the image feature value calculated by the image feature value calculation unit 31.
For example, an average value of variance values of orthogonal transform blocks included in the selected rectangular area is calculated, and a larger transition value dQP is obtained as the average value is larger.

量子化制御部33は、マクロブロックの量子化パラメータQPの変移値dQPを算出すると、下記に示すように、そのマクロブロックの量子化パラメータQPと変移値dQPから、その選択した矩形領域に含まれている直交変換ブロックの量子化パラメータQPtを算出する(ステップST10)。
QPt=QP+dQP
ここで、dQPは正負の値をとることができる。算出結果である直交変換ブロックの量子化パラメータQPtが規格により規定されているレンジを超えている場合には、レンジに収まるようにリミット処理を行うものとする。
When the quantization control unit 33 calculates the transition value dQP of the quantization parameter QP of the macroblock, it is included in the selected rectangular area from the quantization parameter QP and the transition value dQP of the macroblock as shown below. The quantization parameter QPt of the orthogonal transform block being calculated is calculated (step ST10).
QPt = QP + dQP
Here, dQP can take a positive or negative value. When the quantization parameter QPt of the orthogonal transform block, which is the calculation result, exceeds the range defined by the standard, limit processing is performed so as to be within the range.

量子化制御部33は、直交変換ブロックの量子化パラメータQPtを算出すると、その直交変換ブロックの量子化パラメータQPtとマクロブロックの量子化パラメータQPを量子化部18に出力する。
また、選択した矩形領域を識別する矩形領域番号、マクロブロックの量子化パラメータQP及び量子化パラメータQPの変移値dQPをエントロピー符号化部24に出力する。
When the quantization control unit 33 calculates the quantization parameter QPt of the orthogonal transform block, the quantization control unit 33 outputs the quantization parameter QPt of the orthogonal transform block and the quantization parameter QP of the macroblock to the quantization unit 18.
Further, the rectangular area number for identifying the selected rectangular area, the quantization parameter QP of the macroblock, and the transition value dQP of the quantization parameter QP are output to the entropy encoding unit 24.

量子化部18は、マクロブロック内の直交変換ブロック毎に、符号化制御部2の量子化制御部33から出力された量子化パラメータを用いて、直交変換部17から出力された変換係数を量子化する(ステップST11)。
即ち、量子化部18は、直交変換部17から出力された変換係数のうち、量子化制御部33により選択された矩形領域に含まれている直交変換ブロック(例えば、図14の番号3、6、7、9、12、13の直交変換ブロック)の変換係数については、量子化制御部33により算出された直交変換ブロックの量子化パラメータQPtを用いて量子化する。
一方、その矩形領域に含まれていない当該マクロブロック内の直交変換ブロック(例えば、図14の0、1、2、4、5、8、10、11、14、15の直交変換ブロック)の変換係数については、量子化制御部33により決定されたマクロブロックの量子化パラメータQPを用いて量子化する。
The quantization unit 18 quantizes the transform coefficient output from the orthogonal transform unit 17 using the quantization parameter output from the quantization control unit 33 of the encoding control unit 2 for each orthogonal transform block in the macroblock. (Step ST11).
That is, the quantization unit 18 includes orthogonal transform blocks (for example, numbers 3 and 6 in FIG. 14) included in the rectangular region selected by the quantization control unit 33 among the transform coefficients output from the orthogonal transform unit 17. 7, 7, 9, 12, and 13) are quantized using the orthogonal transformation block quantization parameter QPt calculated by the quantization control unit 33.
On the other hand, transform of orthogonal transform blocks (for example, orthogonal transform blocks of 0, 1, 2, 4, 5, 8, 10, 11, 14, 15 in FIG. 14) in the macroblock not included in the rectangular area. The coefficients are quantized using the macroblock quantization parameter QP determined by the quantization control unit 33.

逆量子化部19は、量子化部18が差分画像の変換係数を量子化すると、マクロブロック内の直交変換ブロック毎に、量子化部18と同様の量子化パラメータを用いて、量子化部18により量子化された変換係数を逆量子化することで、直交変換部17から出力された変換係数に相当する変換係数を逆直交変換部20に出力する。
逆直交変換部20は、逆量子化部19から変換係数を受けると、その変換係数を逆直交変換することで、スイッチ16から出力された差分画像に相当する差分画像(逆直交変換結果)を加算器21に出力する。
When the quantization unit 18 quantizes the transform coefficient of the difference image, the inverse quantization unit 19 uses the same quantization parameter as the quantization unit 18 for each orthogonal transform block in the macroblock. By dequantizing the transform coefficient quantized by the above, a transform coefficient corresponding to the transform coefficient output from the orthogonal transform unit 17 is output to the inverse orthogonal transform unit 20.
When receiving the transform coefficient from the inverse quantization unit 19, the inverse orthogonal transform unit 20 performs an inverse orthogonal transform on the transform coefficient, thereby obtaining a difference image (inverse orthogonal transform result) corresponding to the difference image output from the switch 16. Output to the adder 21.

加算器21は、逆直交変換部20から出力された差分画像とイントラ/インター判定部15により選択された予測画像を加算して局部復号画像を生成する。生成された局部復号画像はデブロッキングフィルタ部22に出力されると同時に、イントラ予測における予測画像生成のためにイントラ予測部11に対しても出力される。
デブロッキングフィルタ部22は、加算器21が局部復号画像を生成すると、その局部復号画像に対するデブロッキングフィルタ処理を実施して圧縮に伴う歪みを補償し、歪み補償後の局部復号画像をフレームメモリ23に格納する。
The adder 21 adds the difference image output from the inverse orthogonal transform unit 20 and the predicted image selected by the intra / inter determination unit 15 to generate a local decoded image. The generated local decoded image is output to the deblocking filter unit 22 and is also output to the intra prediction unit 11 for generating a predicted image in intra prediction.
When the adder 21 generates a local decoded image, the deblocking filter unit 22 performs a deblocking filter process on the local decoded image to compensate for distortion due to compression, and the distortion-compensated local decoded image is stored in the frame memory 23. To store.

エントロピー符号化部24は、以下の情報をエントロピー符号化してビットストリームを生成する(ステップST12)。
・量子化部18により量子化された変換係数
・マクロブロックの量子化パラメータQP
・矩形領域番号
・量子化パラメータQPの変移値dQP
・イントラ/インター判定部15の判定結果
・予測画像の生成に用いられた予測画像生成用情報(イントラ/インター判定部15から出力された判定結果が、イントラ予測部11により生成された予測画像が最適な予測画像である旨を示していれば、イントラ予測部11により選択されたイントラ予測モード、動き補償予測部13により生成された予測画像が最適な予測画像である旨を示していれば、動き探索部12により算出されたパーティションの種類、そのパーティションのインデックス及び動きベクトル)
The entropy encoding unit 24 entropy encodes the following information to generate a bit stream (step ST12).
The transform coefficient quantized by the quantization unit 18 The macroblock quantization parameter QP
・ Rectangle area number ・ Transition value dQP of quantization parameter QP
The determination result of the intra / inter determination unit 15 The prediction image generation information used for generating the prediction image (the determination result output from the intra / inter determination unit 15 is the prediction image generated by the intra prediction unit 11) If it indicates that the prediction image is an optimal prediction image, the intra prediction mode selected by the intra prediction unit 11 and the prediction image generated by the motion compensation prediction unit 13 indicate that the prediction image is optimal. (Partition type calculated by the motion search unit 12, index and motion vector of the partition)

送信バッファ25は、エントロピー符号化部24がビットストリームを生成すると、そのビットストリームを一時的に保持してから、例えば、回線などの外部の伝送手段を介して、そのビットストリームを画像復号装置に送信する。   When the entropy encoding unit 24 generates a bit stream, the transmission buffer 25 temporarily holds the bit stream, and then transmits the bit stream to the image decoding device via an external transmission unit such as a line. Send.

以上で明らかなように、この実施の形態1によれば、マクロブロック毎に量子化パラメータQPを決定する一方、マクロブロックの画像特徴量にしたがって量子化パラメータQPを変更する当該マクロブロック内の矩形領域を特定するとともに、その量子化パラメータの変移値dQPを算出し、当該マクロブロックの量子化パラメータQPと変移値dQPから、その矩形領域に含まれている直交変換ブロックの量子化パラメータQPtを算出する量子化制御部33を設け、量子化部18が、直交変換部17から出力された変換係数のうち、その矩形領域に含まれている直交変換ブロックの変換係数については、量子化制御部33により算出された直交変換ブロックの量子化パラメータQPtを用いて量子化し、その矩形領域に含まれていない当該マクロブロック内の直交変換ブロックの変換係数については、量子化制御部33により決定されたマクロブロックの量子化パラメータQPを用いて量子化するように構成したので、画像復号装置側に伝送する量子化パラメータの情報量の大幅な増加を招くことなく、複雑な絵柄と平坦な絵柄が混在しているマクロブロックの主観画質を高めることができる効果を奏する。
即ち、マクロブロック内において、視覚的に画質劣化が顕著な直交変換ブロックの画質を改善することができる効果を奏する。
As apparent from the above, according to the first embodiment, the quantization parameter QP is determined for each macroblock, while the quantization parameter QP is changed according to the image feature amount of the macroblock. The region is specified, and the transition value dQP of the quantization parameter is calculated, and the quantization parameter QPt of the orthogonal transform block included in the rectangular region is calculated from the quantization parameter QP and the transition value dQP of the macroblock. The quantization control unit 33 is provided, and the quantization unit 18 converts the transform coefficient of the orthogonal transform block included in the rectangular area among the transform coefficients output from the orthogonal transform unit 17. Quantized using the quantization parameter QPt of the orthogonal transform block calculated by, and is not included in the rectangular area Since the transform coefficient of the orthogonal transform block in the macroblock is quantized using the macroblock quantization parameter QP determined by the quantization control unit 33, the quantization coefficient transmitted to the image decoding device side is configured. There is an effect that the subjective image quality of a macroblock in which a complex picture and a flat picture are mixed can be improved without causing a significant increase in the information amount of the conversion parameter.
That is, there is an effect that the image quality of the orthogonal transform block in which the image quality degradation is visually noticeable can be improved in the macro block.

次に、画像復号装置の処理内容を説明する。
受信バッファ51は、図1の画像符号化装置から送信されたビットストリームを受信し、そのビットストリームをエントロピー復号部52に出力する。
エントロピー復号部52は、受信バッファ51からビットストリームを受けると、そのビットストリームをエントロピー復号する(図4のステップST21)。
Next, processing contents of the image decoding apparatus will be described.
The reception buffer 51 receives the bit stream transmitted from the image encoding device in FIG. 1 and outputs the bit stream to the entropy decoding unit 52.
When receiving the bit stream from the reception buffer 51, the entropy decoding unit 52 performs entropy decoding on the bit stream (step ST21 in FIG. 4).

エントロピー復号部52は、ビットストリームの復号データのうち、図1の画像符号化装置の量子化部18により量子化された変換係数を逆量子化部55に出力し、量子化制御部33から出力された矩形領域番号、マクロブロックの量子化パラメータQP及び量子化パラメータQPの変移値dQPを逆量子化パラメータ生成部54に出力し、イントラ/インター判定部15の判定結果をスイッチ59に出力する。
また、エントロピー復号部52は、イントラ/インター判定部15の判定結果が、イントラ予測部11により生成された予測画像が最適な予測画像である旨を示していれば、予測画像生成用情報であるイントラ予測モードをイントラ予測画像生成部57に出力し、動き補償予測部13により生成された予測画像が最適な予測画像である旨を示していれば、予測画像生成用情報であるパーティションの種類、そのパーティションインデックス及び動きベクトルをインター予測画像生成部58に出力する。
The entropy decoding unit 52 outputs the transform coefficient quantized by the quantization unit 18 of the image encoding device in FIG. 1 among the decoded data of the bitstream to the inverse quantization unit 55 and outputs from the quantization control unit 33. The rectangular region number, the macroblock quantization parameter QP, and the quantized parameter QP transition value dQP are output to the inverse quantization parameter generation unit 54, and the determination result of the intra / inter determination unit 15 is output to the switch 59.
The entropy decoding unit 52 is the prediction image generation information if the determination result of the intra / inter determination unit 15 indicates that the prediction image generated by the intra prediction unit 11 is the optimal prediction image. If the intra prediction mode is output to the intra predicted image generation unit 57 and indicates that the predicted image generated by the motion compensation prediction unit 13 is an optimal predicted image, the type of partition that is the predicted image generation information, The partition index and motion vector are output to the inter prediction image generation unit 58.

逆量子化パラメータ生成部54は、エントロピー復号部52から矩形領域番号、マクロブロックの量子化パラメータQP及び量子化パラメータQPの変移値dQPを受けると、矩形領域情報格納部53から矩形領域番号に対応する矩形領域の起点座標と、水平方向サイズ及び垂直方向サイズを読み出して、その矩形領域に含まれている直交変換ブロックを特定する。
そして、逆量子化パラメータ生成部54は、エントロピー復号部52から出力されたマクロブロックの量子化パラメータQPと変移値dQPから、その直交変換ブロックの量子化パラメータQPtを算出する(ステップST22)。
QPt=QP+dQP
逆量子化パラメータ生成部54は、直交変換ブロックの量子化パラメータQPtを算出すると、その直交変換ブロックの量子化パラメータQPtとマクロブロックの量子化パラメータQPを逆量子化部55に出力する。
When the inverse quantization parameter generation unit 54 receives the rectangular region number, the macroblock quantization parameter QP, and the quantized parameter QP transition value dQP from the entropy decoding unit 52, the inverse quantization parameter generation unit 54 corresponds to the rectangular region number from the rectangular region information storage unit 53. The starting point coordinates, the horizontal size and the vertical size of the rectangular area to be read are read out, and the orthogonal transformation block included in the rectangular area is specified.
Then, the inverse quantization parameter generation unit 54 calculates the quantization parameter QPt of the orthogonal transform block from the quantization parameter QP and the transition value dQP of the macroblock output from the entropy decoding unit 52 (step ST22).
QPt = QP + dQP
After calculating the quantization parameter QPt of the orthogonal transform block, the inverse quantization parameter generation unit 54 outputs the quantization parameter QPt of the orthogonal transform block and the quantization parameter QP of the macroblock to the inverse quantization unit 55.

逆量子化部55は、逆量子化パラメータ生成部54から直交変換ブロックの量子化パラメータQPtとマクロブロックの量子化パラメータQPを受けると、マクロブロック内の直交変換ブロック毎に、直交変換ブロックの量子化パラメータQPt又はマクロブロックの量子化パラメータQPを用いて、エントロピー復号部52から出力された変換係数を逆量子化する(ステップST23)。
即ち、逆量子化部55は、エントロピー復号部52から出力された変換係数のうち、矩形領域番号に対応する矩形領域に含まれている直交変換ブロックの変換係数については、逆量子化パラメータ生成部54から出力された直交変換ブロックの量子化パラメータQPtを用いて逆量子化する。
一方、その矩形領域に含まれていない当該マクロブロック内の直交変換ブロックの変換係数については、逆量子化パラメータ生成部54から出力されたマクロブロックの量子化パラメータQPを用いて逆量子化する処理を実施する。
When the inverse quantization unit 55 receives the quantization parameter QPt of the orthogonal transform block and the quantization parameter QP of the macro block from the inverse quantization parameter generation unit 54, the inverse quantization unit 55 performs the quantization of the orthogonal transform block for each orthogonal transform block in the macro block. The transform coefficient output from the entropy decoding unit 52 is inversely quantized using the quantization parameter QPt or the macroblock quantization parameter QP (step ST23).
In other words, the inverse quantization unit 55 uses the inverse quantization parameter generation unit for the transform coefficient of the orthogonal transform block included in the rectangular region corresponding to the rectangular region number among the transform coefficients output from the entropy decoding unit 52. Inverse quantization is performed using the quantization parameter QPt of the orthogonal transform block output from 54.
On the other hand, the transform coefficient of the orthogonal transform block in the macroblock not included in the rectangular area is subjected to inverse quantization using the macroblock quantization parameter QP output from the inverse quantization parameter generation unit 54. To implement.

逆直交変換部56は、逆量子化部55から逆量子化後の変換係数を受けると、その変換係数を逆直交変換することで、図1の画像符号化装置におけるスイッチ16から出力された差分画像に相当する差分画像(逆直交変換結果)を加算器60に出力する(ステップST24)。   When the inverse orthogonal transform unit 56 receives the transform coefficient after the inverse quantization from the inverse quantization unit 55, the inverse orthogonal transform is performed on the transform coefficient so that the difference output from the switch 16 in the image coding apparatus in FIG. A difference image corresponding to the image (inverse orthogonal transform result) is output to the adder 60 (step ST24).

イントラ予測画像生成部57は、エントロピー復号部52からイントラ予測モードを受けると、加算器60により既に復号が終了している周辺のマクロブロックの復号画像から、そのイントラ予測モードによって図1の画像符号化装置におけるイントラ予測部11により生成される予測画像に相当する予測画像を生成する(ステップST25)。
インター予測画像生成部58は、エントロピー復号部52から動きベクトルを受けると、その動きベクトルを用いて、マクロブロックと同じか、あるいは、マクロブロックよりサイズが小さいパーティションの単位で、フレームメモリ62により格納されている復号画像に対する動き補償予測処理を実施することで、図1の画像符号化装置における動き補償予測部13により生成される予測画像に相当する予測画像を生成する(ステップST26)。
When the intra prediction image generation unit 57 receives the intra prediction mode from the entropy decoding unit 52, the intra prediction image generation unit 57 uses the image code of FIG. 1 according to the intra prediction mode from the decoded images of the surrounding macroblocks that have already been decoded by the adder 60. A prediction image corresponding to the prediction image generated by the intra prediction unit 11 in the conversion apparatus is generated (step ST25).
When receiving the motion vector from the entropy decoding unit 52, the inter prediction image generation unit 58 stores the motion vector in the frame memory 62 in units of partitions that are the same as the macroblock or smaller in size than the macroblock. By performing the motion compensation prediction process on the decoded image, a prediction image corresponding to the prediction image generated by the motion compensation prediction unit 13 in the image encoding device of FIG. 1 is generated (step ST26).

スイッチ59は、エントロピー復号部52から出力されたイントラ/インター判定部15の判定結果が、イントラ予測部11により生成された予測画像が最適な予測画像である旨を示していれば(ステップST27)、イントラ予測画像生成部57により生成された予測画像を加算器60に出力する(ステップST28)。
一方、イントラ/インター判定部15の判定結果が、動き補償予測部13により生成された予測画像が最適な予測画像である旨を示していれば(ステップST27)、インター予測画像生成部58により生成された予測画像を加算器60に出力する(ステップST29)。
If the determination result of the intra / inter determination unit 15 output from the entropy decoding unit 52 indicates that the prediction image generated by the intra prediction unit 11 is the optimal prediction image, the switch 59 (step ST27). The predicted image generated by the intra predicted image generation unit 57 is output to the adder 60 (step ST28).
On the other hand, if the determination result of the intra / inter determination unit 15 indicates that the prediction image generated by the motion compensation prediction unit 13 is an optimal prediction image (step ST27), the determination result is generated by the inter prediction image generation unit 58. The predicted image is output to the adder 60 (step ST29).

加算器60は、スイッチ59から出力された予測画像と、逆直交変換部56から出力された差分画像とを加算して復号画像を生成し、その復号画像をデブロッキングフィルタ部61に出力する(ステップST30)。
デブロッキングフィルタ部61は、加算器60から復号画像を受けると、その復号画像に対するデブロッキングフィルタ処理を実施して圧縮に伴う歪みを補償し、歪み補償後の復号画像をフレームメモリ62に格納する。
スイッチ63は、加算器60により生成された復号画像又はフレームメモリ62により格納されている復号画像を表示順に選択して、その選択した復号画像を出力する。
The adder 60 adds the predicted image output from the switch 59 and the difference image output from the inverse orthogonal transform unit 56 to generate a decoded image, and outputs the decoded image to the deblocking filter unit 61 ( Step ST30).
When receiving the decoded image from the adder 60, the deblocking filter unit 61 performs a deblocking filter process on the decoded image, compensates for distortion due to compression, and stores the decoded image after distortion compensation in the frame memory 62. .
The switch 63 selects the decoded image generated by the adder 60 or the decoded image stored in the frame memory 62 in the display order, and outputs the selected decoded image.

以上で明らかなように、この実施の形態1によれば、矩形領域情報格納部53から、エントロピー復号部52から出力された矩形領域番号に対応する矩形領域の起点座標及び水平/垂直方向サイズを読み出して、その矩形領域に含まれている直交変換ブロックを特定し、エントロピー復号部52から出力されたマクロブロックの量子化パラメータQPと変移値dQPから、その直交変換ブロックの量子化パラメータQPtを算出する逆量子化パラメータ生成部54を設け、逆量子化部55が、エントロピー復号部52から出力された変換係数のうち、矩形領域番号に対応する矩形領域に含まれている直交変換ブロックの変換係数については、逆量子化パラメータ生成部54から出力された直交変換ブロックの量子化パラメータQPtを用いて逆量子化し、その矩形領域に含まれていない当該マクロブロック内の直交変換ブロックの変換係数については、逆量子化パラメータ生成部54から出力されたマクロブロックの量子化パラメータQPを用いて逆量子化するように構成したので、複雑な絵柄と平坦な絵柄が混在しているマクロブロックの主観画質を高めることができる効果を奏する。
即ち、マクロブロック内において、視覚的に画質劣化が顕著な直交変換ブロックの画質を改善することができる効果を奏する。
As is apparent from the above, according to the first embodiment, the starting point coordinates and the horizontal / vertical direction sizes of the rectangular region corresponding to the rectangular region number output from the entropy decoding unit 52 are obtained from the rectangular region information storage unit 53. Read, specify the orthogonal transform block included in the rectangular area, and calculate the quantization parameter QPt of the orthogonal transform block from the quantization parameter QP and the transition value dQP of the macroblock output from the entropy decoding unit 52 The inverse quantization parameter generation unit 54 is provided, and the inverse quantization unit 55 converts the transform coefficient of the orthogonal transform block included in the rectangular region corresponding to the rectangular region number among the transform coefficients output from the entropy decoding unit 52. For the quantization parameter QPt of the orthogonal transform block output from the inverse quantization parameter generation unit 54, The transform coefficient of the orthogonal transform block in the macroblock that is quantized and not included in the rectangular area is inversely quantized using the macroblock quantization parameter QP output from the inverse quantization parameter generation unit 54. Since it comprised as mentioned above, there exists an effect which can improve the subjective image quality of the macroblock in which a complicated picture and a flat picture are mixed.
That is, there is an effect that the image quality of the orthogonal transform block in which the image quality degradation is visually noticeable can be improved in the macro block.

この実施の形態1では、H.264を適用する画像符号化装置を示したが、H.264では、マクロブロック内の直交変換ブロックが、4×4ブロック又は8×8ブロックのいずれか一つに固定されている。
しかし、今後の符号化方式においては、その他の大きさの直交変換ブロック(例えば、16×16)を含めて、マクロブロック内に複数種類の直交変換ブロックが混在することもあり得る。
In this Embodiment 1, H.264 is used. An image encoding apparatus to which H.264 is applied has been shown. In H.264, the orthogonal transform block in the macroblock is fixed to one of 4 × 4 block and 8 × 8 block.
However, in future encoding schemes, a plurality of types of orthogonal transform blocks may be mixed in a macro block including orthogonal transform blocks of other sizes (for example, 16 × 16).

また、マクロブロックのサイズが現状の16×16ブロックよりも大きい32×32ブロック等に拡張された場合には、細かい絵柄と平坦な絵柄が同一のマクロブロックに混在することが多くなると想定されるため、直交変換ブロック単位で量子化パラメータを変更できることが、より画質改善において効果的となる。   In addition, when the macroblock size is expanded to 32 × 32 blocks that are larger than the current 16 × 16 blocks, it is assumed that fine patterns and flat patterns are often mixed in the same macroblock. Therefore, the ability to change the quantization parameter in units of orthogonal transform blocks is more effective in improving image quality.

この実施の形態1では、入力画像を構成しているマクロブロック毎に、当該マクロブロックの量子化パラメータQPから直交変換ブロックの量子化パラメータQPtに変換するための変移値dQPをビットストリームに含めて画像復号装置側に送信しているものを示したが、その変移値dQPをピクチャあるいはスライス毎に送信するようにしてもよい。
この場合には、矩形領域番号によらず、ピクチャあるいはスライスにおける全てのマクロブロック内の矩形領域に対して、同一の変移値dQPが適用されることになるが、マクロブロック毎に変移値dQPを送信しないため、その分だけビット伝送量が削減される。
あるいは、矩形領域番号と変移値dQPのセットをピクチャあるいはスライスごとに送信するようにしてもよい。
この場合には、マクロブロック毎に変移値dQPを送信しないため、その分だけビット伝送量が削減される上に、矩形領域の種類に応じて異なる量子化パラメータを適用することができる。
In the first embodiment, for each macroblock constituting the input image, a transition value dQP for converting the quantization parameter QP of the macroblock into the quantization parameter QPt of the orthogonal transform block is included in the bitstream. Although what is transmitted to the image decoding apparatus side is shown, the transition value dQP may be transmitted for each picture or slice.
In this case, the same transition value dQP is applied to the rectangular areas in all the macroblocks in the picture or slice regardless of the rectangular area number, but the transition value dQP is set for each macroblock. Since transmission is not performed, the bit transmission amount is reduced accordingly.
Alternatively, a set of rectangular area number and transition value dQP may be transmitted for each picture or slice.
In this case, since the transition value dQP is not transmitted for each macroblock, the bit transmission amount is reduced correspondingly, and different quantization parameters can be applied depending on the type of the rectangular area.

この実施の形態1では、矩形領域情報が矩形領域情報格納部32に格納されているものを示したが、例えば、入力画像から求められるピクチャやスライス毎の統計量に基づいて、矩形領域情報が更新(新規追加を含む)されることがある。矩形領域情報の更新は、ピクチャあるいはスライスの周期で行われる。
エントロピー符号化部24は、矩形領域情報格納部32に格納されている矩形領域情報が更新された場合、更新後の矩形領域情報をエントロピー符号化する。
なお、エントロピー符号化部24は、更新後の矩形領域情報をピクチャ又はスライスのヘッダ情報に多重して画像復号装置側に送信する。
これにより、画像復号装置の矩形領域情報格納部53は、更新後の矩形領域情報を格納する。
In the first embodiment, the rectangular area information is stored in the rectangular area information storage unit 32. For example, the rectangular area information is obtained based on the statistics for each picture or slice obtained from the input image. May be updated (including new additions). The update of the rectangular area information is performed at a picture or slice cycle.
When the rectangular area information stored in the rectangular area information storage unit 32 is updated, the entropy encoding unit 24 performs entropy encoding on the updated rectangular area information.
The entropy encoding unit 24 multiplexes the updated rectangular area information with the header information of a picture or a slice and transmits the multiplexed information to the image decoding apparatus side.
Thereby, the rectangular area information storage unit 53 of the image decoding apparatus stores the updated rectangular area information.

この実施の形態1では、矩形領域情報格納部32が記憶している矩形領域情報の個数を特に限定していないが、矩形領域情報の個数が多くなると、それらの矩形領域を識別する矩形領域番号を表すためのビット量も多くなる。
そこで、予め、ピクチャ又はスライスで使用する1以上の矩形領域番号をピクチャあるいはスライスのヘッダ情報に多重して画像復号装置側に送信し、その矩形領域番号に対応する小番号を用意する。
マクロブロック単位では、量子化パラメータを変更するマクロブロック内の矩形領域を識別する矩形領域番号を送信する代わりに、その矩形領域番号に対応する小番号を画像復号装置側に送信することで、矩形領域番号を表すためのビット量を削減するようにする。
具体的には、以下の通りである。
In the first embodiment, the number of pieces of rectangular area information stored in the rectangular area information storage unit 32 is not particularly limited. However, when the number of pieces of rectangular area information increases, rectangular area numbers for identifying those rectangular areas are identified. The amount of bits used to represent is also increased.
Therefore, in advance, one or more rectangular area numbers used in a picture or slice are multiplexed with the header information of the picture or slice and transmitted to the image decoding apparatus side, and a small number corresponding to the rectangular area number is prepared.
In macroblock units, instead of transmitting a rectangular area number for identifying a rectangular area in a macroblock whose quantization parameter is to be changed, a small number corresponding to the rectangular area number is transmitted to the image decoding device side, thereby The amount of bits for representing the area number is reduced.
Specifically, it is as follows.

例えば、図10に示すように、矩形領域情報格納部32に記憶されている矩形領域番号が0〜31までの32個であるとする。
この場合、32個の矩形領域番号を表すには5ビット必要になり、マクロブロック毎に矩形領域番号を送信しようとすると、マクロブロック毎に5ビットの情報量を伝送する必要がある。
しかし、ピクチャあるいはスライスで使用する矩形領域番号が32個ではなく、例えば、「1」、「5」、「13」、「24」の4個に限られるような場合がある。
このような場合、予め、4個の矩形領域番号をピクチャあるいはスライスのヘッダ情報に多重して画像復号装置側に送信する。
For example, as shown in FIG. 10, it is assumed that there are 32 rectangular area numbers from 0 to 31 stored in the rectangular area information storage unit 32.
In this case, 5 bits are required to represent 32 rectangular area numbers, and if an attempt is made to transmit a rectangular area number for each macroblock, it is necessary to transmit an information amount of 5 bits for each macroblock.
However, there are cases where the number of rectangular area numbers used in a picture or slice is not 32, but is limited to, for example, “1”, “5”, “13”, and “24”.
In such a case, four rectangular area numbers are multiplexed in advance with the header information of a picture or slice and transmitted to the image decoding apparatus side.

また、4個の矩形領域番号に対応する小番号を用意する。図10の例では、矩形領域番号「1」に対応する小番号「0」、矩形領域番号「5」に対応する小番号「1」、矩形領域番号「13」に対応する小番号「2」、矩形領域番号「24」に対応する小番号「3」を用意している。
エントロピー符号化部24は、マクロブロック単位で量子化パラメータを変更するマクロブロック内の矩形領域を識別する矩形領域番号を送信する際、その矩形領域番号を送信する代わりに、その矩形領域番号に対応する小番号をビットストリームに多重して画像復号装置側に送信する。
例えば、量子化パラメータを変更する矩形領域を識別する矩形領域番号が「1」であれば、小番号「0」を送信し、その矩形領域番号が「5」であれば、小番号「1」を送信し、矩形領域番号が「13」であれば、小番号「2」を送信し、矩形領域番号が「24」であれば、小番号「3」を送信する。
「0」〜「3」の小番号は、2ビットで表現することができるため、伝送ビット量を削減することができる。
ここでは、「0」〜「3」の小番号を用意している例を示しているが、矩形領域番号「1」、「5」、「13」、「24」より小さな番号であれば、「0」〜「3」の小番号に限るものではない。
Also, small numbers corresponding to the four rectangular area numbers are prepared. In the example of FIG. 10, the small number “0” corresponding to the rectangular area number “1”, the small number “1” corresponding to the rectangular area number “5”, and the small number “2” corresponding to the rectangular area number “13”. A small number “3” corresponding to the rectangular area number “24” is prepared.
When the entropy encoding unit 24 transmits a rectangular area number for identifying a rectangular area in a macroblock whose quantization parameter is changed in units of macroblocks, the entropy encoding unit 24 corresponds to the rectangular area number instead of transmitting the rectangular area number. The small number to be multiplexed is multiplexed with the bit stream and transmitted to the image decoding apparatus side.
For example, if the rectangular area number for identifying the rectangular area whose quantization parameter is to be changed is “1”, the small number “0” is transmitted, and if the rectangular area number is “5”, the small number “1” is transmitted. If the rectangular area number is “13”, the small number “2” is transmitted. If the rectangular area number is “24”, the small number “3” is transmitted.
Since the small numbers “0” to “3” can be expressed by 2 bits, the transmission bit amount can be reduced.
Here, an example in which small numbers “0” to “3” are prepared is shown, but if the number is smaller than the rectangular area numbers “1”, “5”, “13”, and “24”, It is not limited to the small numbers “0” to “3”.

なお、この実施の形態1では、画像特徴量演算部31がマクロブロックの画像特徴量として、マクロブロックを構成している直交変換ブロック毎に、当該直交変換ブロックの画素の分散値を演算するものを示したが、分散値を演算するものに限るものではなく、例えば、マクロブロックの画像特徴量として、直交変換部17から出力される直交変換ブロックの変換係数の分布などを演算するようにしてもよい。   In the first embodiment, the image feature quantity computing unit 31 computes the variance value of the pixels of the orthogonal transform block for each orthogonal transform block constituting the macro block as the image feature quantity of the macro block. However, the present invention is not limited to the one that calculates the variance value. For example, the distribution of the transform coefficient of the orthogonal transform block output from the orthogonal transform unit 17 is computed as the image feature amount of the macro block. Also good.

実施の形態2.
上記実施の形態1では、量子化制御部33が、量子化パラメータを変更するマクロブロック内の矩形領域を1個特定し、矩形領域情報格納部32に記憶されている矩形領域情報が示す矩形領域の中で、その特定した1個の矩形領域と最も近い矩形領域を選択するものを示したが、量子化パラメータを変更するマクロブロック内の矩形領域を複数個特定して、複数個の矩形領域と最も近い矩形領域をそれぞれ選択するようにしてもよい。
この場合、選択した複数個の矩形領域のそれぞれについて、量子化パラメータの変移値dQPを算出して、マクロブロックの量子化パラメータQPと変移値dQPから、複数個の矩形領域に含まれている直交変換ブロックの量子化パラメータQPtをそれぞれ算出する。
具体的には、以下の通りである。
Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment, the quantization control unit 33 identifies one rectangular region in the macroblock whose quantization parameter is to be changed, and the rectangular region indicated by the rectangular region information stored in the rectangular region information storage unit 32 In this example, the rectangular area closest to the identified one rectangular area is selected, but a plurality of rectangular areas in a macroblock whose quantization parameter is to be changed are specified, and a plurality of rectangular areas are specified. The rectangular areas closest to each other may be selected.
In this case, a quantization parameter transition value dQP is calculated for each of the selected plurality of rectangular regions, and the orthogonality included in the plurality of rectangular regions is calculated from the macroblock quantization parameter QP and the transition value dQP. A quantization parameter QPt for each transform block is calculated.
Specifically, it is as follows.

量子化制御部33は、画像特徴量演算部31がマクロブロックの画像特徴量を演算すると、その画像特徴量にしたがってマクロブロック内の直交変換ブロックのグルーピングを行う。
例えば、マクロブロックのサイズが64画素×64ラインなど、H.264よりも大きなサイズのマクロブロックを選択することができる画像符号化では、マクロブロック内の絵柄がより複雑になると考えられる。
When the image feature amount calculation unit 31 calculates the image feature amount of the macro block, the quantization control unit 33 groups the orthogonal transform blocks in the macro block according to the image feature amount.
For example, the macroblock size is 64 pixels × 64 lines, etc. In image coding in which a macroblock having a size larger than H.264 can be selected, it is considered that the picture in the macroblock becomes more complicated.

ここで、図11は複雑な絵柄と平坦な絵柄が混在しているマクロブロックの一例を示す説明図であり、図11の例では、複雑な絵柄が2個描かれている。
複雑な絵柄が複数個描かれている場合、1個の矩形領域で効率よく覆うことは困難である。
このような場合には、複数個の矩形領域を使用することで効率よく覆うことができる。図12は2個の矩形領域を使用して、2個の複雑な絵柄を覆っている例を示している。
Here, FIG. 11 is an explanatory diagram showing an example of a macro block in which a complex pattern and a flat pattern are mixed. In the example of FIG. 11, two complex patterns are drawn.
When a plurality of complicated patterns are drawn, it is difficult to efficiently cover with one rectangular area.
In such a case, it can be efficiently covered by using a plurality of rectangular areas. FIG. 12 shows an example in which two complicated areas are covered using two rectangular areas.

量子化制御部33は、2個の矩形領域(矩形領域番号Mの矩形領域、矩形領域番号Nの矩形領域)を選択すると、矩形領域番号Mの矩形領域についての変移値dQPを算出して、その矩形領域に含まれている直交変換ブロックの量子化パラメータQPtを算出し、また、矩形領域番号Nの矩形領域についての変移値dQPを算出して、その矩形領域に含まれている直交変換ブロックの量子化パラメータQPtを算出する。   When the quantization control unit 33 selects two rectangular regions (a rectangular region with a rectangular region number M and a rectangular region with a rectangular region number N), the quantization control unit 33 calculates a transition value dQP for the rectangular region with the rectangular region number M, The orthogonal transformation block included in the rectangular area is calculated by calculating the quantization parameter QPt of the orthogonal transformation block included in the rectangular area, and calculating the transition value dQP for the rectangular area having the rectangular area number N. The quantization parameter QPt is calculated.

変移値dQP及び量子化パラメータQPtの算出処理は、上記実施の形態1と同様であるが、図12に示すように、矩形領域番号Mの矩形領域と矩形領域番号Nの矩形領域との一部が重なっている場合、重なっている部分の変移値dQPは、矩形領域番号Mの矩形領域についての変移値dQP又は矩形領域番号Nの矩形領域についての変移値dQPのいずれか一方を選択して、その重なっている部分の量子化パラメータQPtを算出するようにする。
例えば、画像符号化装置と画像復号装置の間で、矩形領域番号が大きい方の矩形領域についての変移値dQPを選択する取り決めがあれば、矩形領域番号が大きい方の矩形領域についての変移値dQPを選択し、矩形領域番号が小さい方の矩形領域についての変移値dQPを選択する取り決めがあれば、矩形領域番号が小さい方の矩形領域についての変移値dQPを選択する。
The calculation process of the transition value dQP and the quantization parameter QPt is the same as that of the first embodiment. However, as shown in FIG. 12, a part of the rectangular area with the rectangular area number M and the rectangular area with the rectangular area number N Are overlapped, the transition value dQP of the overlapping part is selected from either the transition value dQP for the rectangular area with the rectangular area number M or the transition value dQP for the rectangular area with the rectangular area number N, The quantization parameter QPt of the overlapping portion is calculated.
For example, if there is an agreement between the image encoding device and the image decoding device to select the transition value dQP for the rectangular region with the larger rectangular region number, the transition value dQP for the rectangular region with the larger rectangular region number. If there is an agreement to select the transition value dQP for the rectangular area with the smaller rectangular area number, the transition value dQP for the rectangular area with the smaller rectangular area number is selected.

エントロピー符号化部24は、量子化制御部33が複数個の矩形領域を選択して、複数個の量子化パラメータの変移値dQPを算出すると、複数個の矩形領域番号と、複数個の量子化パラメータの変移値dQPとをエントロピー符号化して、画像復号装置側に送信する。
図12の例では、矩形領域番号M,Nと、矩形領域番号M,Nの矩形領域についての変移値dQPをエントロピー符号化して、画像復号装置側に送信する。
When the quantization control unit 33 selects a plurality of rectangular regions and calculates a transition value dQP of a plurality of quantization parameters, the entropy encoding unit 24 calculates a plurality of rectangular region numbers and a plurality of quantizations. The parameter transition value dQP is entropy-coded and transmitted to the image decoding apparatus.
In the example of FIG. 12, the rectangular area numbers M and N and the transition value dQP for the rectangular areas having the rectangular area numbers M and N are entropy-encoded and transmitted to the image decoding apparatus side.

画像復号装置のエントロピー復号部52は、ビットストリームをエントロピー復号し、そのビットストリームの復号データのうち、複数個の矩形領域番号と、複数個の量子化パラメータの変移値dQPと、マクロブロックの量子化パラメータQPとを逆量子化パラメータ生成部54に出力する。
図12の例では、矩形領域番号M,Nと、矩形領域番号M,Nの矩形領域についての変移値dQPと、マクロブロックの量子化パラメータQPとを逆量子化パラメータ生成部54に出力する。
The entropy decoding unit 52 of the image decoding apparatus performs entropy decoding on the bitstream, and among the decoded data of the bitstream, a plurality of rectangular area numbers, a plurality of quantization parameter transition values dQP, and a macroblock quantum The quantization parameter QP is output to the inverse quantization parameter generation unit 54.
In the example of FIG. 12, the rectangular region numbers M and N, the transition value dQP for the rectangular regions with the rectangular region numbers M and N, and the quantization parameter QP of the macroblock are output to the inverse quantization parameter generation unit 54.

逆量子化パラメータ生成部54は、エントロピー復号部52から複数個の矩形領域番号と、複数個の量子化パラメータの変移値dQPと、マクロブロックの量子化パラメータQPとを受けると、マクロブロックの量子化パラメータQPと複数個の量子化パラメータの変移値dQPとから、複数個の矩形領域番号の矩形領域に含まれている直交変換ブロックの量子化パラメータQPtを算出する。
図12の例では、マクロブロックの量子化パラメータQPと、矩形領域番号Mの矩形領域についての変移値dQPとから、矩形領域番号Mの矩形領域に含まれている直交変換ブロックの量子化パラメータQPtを算出する。
また、マクロブロックの量子化パラメータQPと、矩形領域番号Nの矩形領域についての変移値dQPとから、矩形領域番号Nの矩形領域に含まれている直交変換ブロックの量子化パラメータQPtを算出する。
When receiving the plurality of rectangular region numbers, the plurality of quantization parameter transition values dQP, and the macroblock quantization parameter QP from the entropy decoding unit 52, the inverse quantization parameter generation unit 54 receives the quantum block quantization parameter QP. Based on the quantization parameter QP and the transition values dQP of the plurality of quantization parameters, the quantization parameter QPt of the orthogonal transform block included in the rectangular region having the plurality of rectangular region numbers is calculated.
In the example of FIG. 12, the quantization parameter QPt of the orthogonal transform block included in the rectangular area with the rectangular area number M is calculated from the quantization parameter QP of the macroblock and the transition value dQP for the rectangular area with the rectangular area number M. Is calculated.
Further, the quantization parameter QPt of the orthogonal transform block included in the rectangular area with the rectangular area number N is calculated from the quantization parameter QP of the macroblock and the transition value dQP for the rectangular area with the rectangular area number N.

図12の例では、逆量子化部55は、エントロピー復号部52から出力された変換係数のうち、矩形領域番号Mの矩形領域に含まれている直交変換ブロックの変換係数については、逆量子化パラメータ生成部54から出力された矩形領域番号Mの矩形領域内の直交変換ブロックの量子化パラメータQPtを用いて逆量子化する。
矩形領域番号Nの矩形領域に含まれている直交変換ブロックの変換係数については、逆量子化パラメータ生成部54から出力された矩形領域番号Nの矩形領域内の直交変換ブロックの量子化パラメータQPtを用いて逆量子化する。
矩形領域番号M,Nのいずれにも含まれていない当該マクロブロック内の直交変換ブロックの変換係数については、逆量子化パラメータ生成部54から出力されたマクロブロックの量子化パラメータQPを用いて逆量子化する。
In the example of FIG. 12, the inverse quantization unit 55 performs inverse quantization on the transform coefficients of the orthogonal transform block included in the rectangular region with the rectangular region number M among the transform coefficients output from the entropy decoding unit 52. Inverse quantization is performed using the quantization parameter QPt of the orthogonal transform block in the rectangular area with the rectangular area number M output from the parameter generation unit 54.
For the transform coefficient of the orthogonal transform block included in the rectangular region with the rectangular region number N, the quantization parameter QPt of the orthogonal transform block in the rectangular region with the rectangular region number N output from the inverse quantization parameter generation unit 54 is used. Use inverse quantization.
The transform coefficient of the orthogonal transform block in the macroblock not included in any of the rectangular area numbers M and N is inverted using the macroblock quantization parameter QP output from the inverse quantization parameter generation unit 54. Quantize.

複数個の矩形領域番号と量子化パラメータの変移値dQPのセットを送信することにより、伝送するビット量が増加するが、64画素×64ラインのような大きなマクロブロックサイズでは、16画素×16ラインの場合のマクロブロックの16個分となるため、全体で見れば、それほど大きな増加分とはならない。
さらに、4画素×4ラインの直交変換ブロック単位で量子化パラメータを送信する場合と比較すれば、大幅なビット量の削減になる。
By transmitting a set of a plurality of rectangular area numbers and quantization parameter transition values dQP, the amount of bits to be transmitted increases, but with a large macroblock size such as 64 pixels × 64 lines, 16 pixels × 16 lines In this case, the number of macroblocks is equal to 16, so the overall increase is not so large.
Furthermore, the bit amount can be greatly reduced as compared with the case where the quantization parameter is transmitted in units of orthogonal transform blocks of 4 pixels × 4 lines.

なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。   In the present invention, within the scope of the invention, any combination of the embodiments, or any modification of any component in each embodiment, or omission of any component in each embodiment is possible. .

1 符号化部、2 符号化制御部(量子化パラメータ決定手段、量子化パラメータ変更手段)、11 イントラ予測部(差分画像生成手段)、12 動き探索部(差分画像生成手段)、13 動き補償予測部(差分画像生成手段)、14 差分器(差分画像生成手段)、15 イントラ/インター判定部、16 スイッチ、17 直交変換部(量子化手段)、18 量子化部(量子化手段)、19 逆量子化部、20 逆直交変換部、21 加算器、22 デブロッキングフィルタ部、23 フレームメモリ、24 エントロピー符号化部(エントロピー符号化手段)、25 送信バッファ、31 画像特徴量演算部、32 矩形領域情報格納部、33 量子化制御部、51 受信バッファ、52 エントロピー復号部(エントロピー復号手段)、53 矩形領域情報格納部、54 逆量子化パラメータ生成部(量子化パラメータ演算手段)、55 逆量子化部(逆量子化手段)、56 逆直交変換部(逆量子化手段)、57 イントラ予測画像生成部(予測画像生成手段)、58 インター予測画像生成部(予測画像生成手段)、59 スイッチ(予測画像生成手段)、60 加算器(復号画像生成手段)、61 デブロッキングフィルタ部、62 フレームメモリ、63 スイッチ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 encoding part, 2 encoding control part (quantization parameter determination means, quantization parameter change means), 11 intra prediction part (difference image generation means), 12 motion search part (difference image generation means), 13 motion compensation prediction (Difference image generation means), 14 differencer (difference image generation means), 15 intra / inter determination section, 16 switch, 17 orthogonal transform section (quantization means), 18 quantization section (quantization means), 19 inverse Quantization unit, 20 inverse orthogonal transform unit, 21 adder, 22 deblocking filter unit, 23 frame memory, 24 entropy coding unit (entropy coding means), 25 transmission buffer, 31 image feature value computing unit, 32 rectangular area Information storage unit, 33 quantization control unit, 51 reception buffer, 52 entropy decoding unit (entropy decoding means), 53 rectangle Area information storage unit, 54 Inverse quantization parameter generation unit (quantization parameter calculation unit), 55 Inverse quantization unit (inverse quantization unit), 56 Inverse orthogonal transform unit (inverse quantization unit), 57 Intra prediction image generation unit (Predicted image generating means), 58 inter predicted image generating section (predicted image generating means), 59 switch (predicted image generating means), 60 adder (decoded image generating means), 61 deblocking filter section, 62 frame memory, 63 switch.

Claims (14)

入力画像を構成しているマクロブロック毎に予測処理を実施して予測画像を生成し、当該マクロブロックの画像と上記予測画像の差分画像を生成する差分画像生成手段と、マクロブロック毎に量子化パラメータを決定する量子化パラメータ決定手段と、マクロブロックの画像特徴量にしたがって量子化パラメータを変更する当該マクロブロック内の矩形領域を特定するとともに、上記量子化パラメータの変移値を算出し、当該マクロブロックの量子化パラメータと上記変移値から、上記矩形領域に含まれている直交変換ブロックの量子化パラメータを算出する量子化パラメータ変更手段と、上記差分画像生成手段により生成された差分画像を直交変換し、上記差分画像の直交変換結果である変換係数のうち、上記矩形領域に含まれている直交変換ブロックの変換係数については、上記量子化パラメータ変更手段により算出された直交変換ブロックの量子化パラメータを用いて量子化し、上記矩形領域に含まれていない当該マクロブロック内の直交変換ブロックの変換係数については、上記量子化パラメータ決定手段により決定されたマクロブロックの量子化パラメータを用いて量子化する量子化手段と、上記量子化手段により量子化された変換係数、上記量子化パラメータ決定手段により決定されたマクロブロックの量子化パラメータ、上記量子化パラメータ変更手段により算出された量子化パラメータの変移値、上記矩形領域を特定する矩形領域特定情報及び上記差分画像生成手段により予測画像が生成される際に用いられた予測画像生成用情報をエントロピー符号化してビットストリームを生成するエントロピー符号化手段とを備えた画像符号化装置。   Prediction processing is performed for each macroblock constituting the input image to generate a prediction image, and a difference image generation means for generating a difference image between the image of the macroblock and the prediction image, and quantization for each macroblock A quantization parameter determining means for determining a parameter, a rectangular region in the macroblock whose quantization parameter is changed according to an image feature amount of the macroblock, a transition value of the quantization parameter is calculated, and the macro The quantization parameter changing means for calculating the quantization parameter of the orthogonal transformation block included in the rectangular area from the quantization parameter of the block and the transition value, and the difference image generated by the difference image generation means are orthogonally transformed. Among the transform coefficients that are the results of orthogonal transform of the difference image, the orthogonality included in the rectangular area The transform coefficient of the transform block is quantized using the quantization parameter of the orthogonal transform block calculated by the quantization parameter changing unit, and the transform coefficient of the orthogonal transform block in the macroblock not included in the rectangular area. Is determined by the quantization means for quantizing using the quantization parameter of the macroblock determined by the quantization parameter determination means, the transform coefficient quantized by the quantization means, and determined by the quantization parameter determination means When the prediction parameter is generated by the quantization parameter of the macroblock, the transition value of the quantization parameter calculated by the quantization parameter changing unit, the rectangular region specifying information for specifying the rectangular region, and the difference image generating unit Entropy-encode the prediction image generation information used for The image coding apparatus and an entropy encoding means for generating a stream. 量子化パラメータ変更手段は、マクロブロック内の位置又は大きさが異なる複数の矩形領域を識別する矩形領域番号を記憶しており、量子化パラメータを変更するマクロブロック内の矩形領域を識別する矩形領域番号を矩形領域特定情報としてエントロピー符号化手段に出力することを特徴とする請求項1記載の画像符号化装置。   The quantization parameter changing means stores a rectangular area number for identifying a plurality of rectangular areas having different positions or sizes in the macroblock, and a rectangular area for identifying the rectangular area in the macroblock whose quantization parameter is to be changed 2. The image encoding apparatus according to claim 1, wherein the number is output to the entropy encoding means as rectangular area specifying information. 量子化パラメータ変更手段は、マクロブロック内の位置又は大きさが異なる複数の矩形領域に関する情報として、複数の矩形領域の起点座標と、複数の矩形領域の水平/垂直方向サイズ又は複数の矩形領域の終点座標と、複数の矩形領域を識別する矩形領域番号とを記憶しており、量子化パラメータを変更するマクロブロック内の矩形領域を識別する矩形領域番号を矩形領域特定情報としてエントロピー符号化手段に出力することを特徴とする請求項1記載の画像符号化装置。   The quantization parameter changing means includes, as information on a plurality of rectangular areas having different positions or sizes in the macroblock, the origin coordinates of the plurality of rectangular areas, the horizontal / vertical direction sizes of the plurality of rectangular areas, or the plurality of rectangular areas. The end point coordinates and the rectangular area numbers for identifying a plurality of rectangular areas are stored, and the rectangular area number for identifying the rectangular area in the macroblock whose quantization parameter is changed is stored in the entropy encoding means as the rectangular area specifying information. The image encoding apparatus according to claim 1, wherein the image encoding apparatus outputs the image. エントロピー符号化手段は、量子化パラメータ変更手段に記憶されている矩形領域に関する情報が更新された場合、更新後の矩形領域に関する情報をエントロピー符号化してビットストリームに含めることを特徴とする請求項3記載の画像符号化装置。   4. The entropy encoding means, when the information about the rectangular area stored in the quantization parameter changing means is updated, entropy-encodes the information about the updated rectangular area and includes it in the bitstream. The image encoding device described. エントロピー符号化手段は、更新後の矩形領域に関する情報をピクチャ又はスライスのヘッダ情報に多重することを特徴とする請求項4記載の画像符号化装置。   5. The image encoding apparatus according to claim 4, wherein the entropy encoding means multiplexes information on the updated rectangular area with header information of a picture or a slice. エントロピー符号化手段は、マクロブロック単位で、量子化パラメータの変移値と矩形領域番号をエントロピー符号化することを特徴とする請求項2または請求項3記載の画像符号化装置。   4. The image encoding apparatus according to claim 2, wherein the entropy encoding means entropy encodes the transition value of the quantization parameter and the rectangular area number in units of macroblocks. エントロピー符号化手段は、ピクチャ又はスライス単位で、量子化パラメータの変移値をエントロピー符号化することを特徴とする請求項2または請求項3記載の画像符号化装置。   4. The image encoding apparatus according to claim 2, wherein the entropy encoding means entropy encodes the transition value of the quantization parameter in units of pictures or slices. エントロピー符号化手段は、ピクチャ又はスライス単位で、量子化パラメータの変移値と矩形領域番号をエントロピー符号化することを特徴とする請求項2または請求項3記載の画像符号化装置。   4. The image encoding device according to claim 2, wherein the entropy encoding means entropy encodes the transition value of the quantization parameter and the rectangular area number in units of pictures or slices. エントロピー符号化手段は、先にピクチャ又はスライスで使用する1以上の矩形領域番号をヘッダ情報に多重して送信している場合、上記矩形領域番号に対応する小番号を用意しておき、マクロブロック単位で、量子化パラメータを変更するマクロブロック内の矩形領域を識別する矩形領域番号に対応する小番号をエントロピー符号化することを特徴とする請求項2または請求項3記載の画像符号化装置。   The entropy encoding means prepares a small number corresponding to the rectangular area number in the case where one or more rectangular area numbers used in a picture or slice are previously multiplexed with the header information and transmitted. 4. The image coding apparatus according to claim 2, wherein a small number corresponding to a rectangular area number for identifying a rectangular area in a macroblock whose quantization parameter is changed is entropy-coded in units. 量子化パラメータ変更手段は、量子化パラメータを変更するマクロブロック内の矩形領域が複数個存在する場合、複数の矩形領域について量子化パラメータの変移値を算出し、当該マクロブロックの量子化パラメータと上記変移値から、複数の矩形領域に含まれている直交変換ブロックの量子化パラメータを算出することを特徴とする請求項1から請求項9のうちのいずれか1項記載の画像符号化装置。   When there are a plurality of rectangular areas in the macroblock for changing the quantization parameter, the quantization parameter changing means calculates a transition value of the quantization parameter for the plurality of rectangular areas, and the quantization parameter of the macroblock and the above-described quantization parameter 10. The image encoding device according to claim 1, wherein quantization parameters of orthogonal transform blocks included in a plurality of rectangular areas are calculated from the transition value. 11. ビットストリームをエントロピー復号し、上記ビットストリームの復号データである量子化された変換係数、マクロブロックの量子化パラメータ、上記量子化パラメータの変移値、矩形領域を特定する矩形領域特定情報及び予測画像が生成される際に用いられた予測画像生成用情報を出力するエントロピー復号手段と、上記エントロピー復号手段から出力されたマクロブロックの量子化パラメータと上記変移値から、上記矩形領域に含まれている直交変換ブロックの量子化パラメータを演算する量子化パラメータ演算手段と、上記エントロピー復号手段から出力された変換係数のうち、上記矩形領域特定情報が示す矩形領域に含まれている直交変換ブロックの変換係数については、上記量子化パラメータ演算手段により演算された直交変換ブロックの量子化パラメータを用いて逆量子化し、上記矩形領域に含まれていない当該マクロブロック内の直交変換ブロックの変換係数については、当該マクロブロックの量子化パラメータを用いて逆量子化し、逆量子化後の変換係数を逆直交変換する逆量子化手段と、上記エントロピー復号手段から出力された予測画像生成用情報を用いて、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直交変換結果である差分画像を加算して復号画像を生成する復号画像生成手段とを備えた画像復号装置。   A bitstream is entropy decoded, and a quantized transform coefficient that is decoded data of the bitstream, a macroblock quantization parameter, a transition value of the quantization parameter, rectangular area specifying information for specifying a rectangular area, and a prediction image An entropy decoding unit that outputs prediction image generation information used at the time of generation, and an orthogonality included in the rectangular region from the quantization parameter and the transition value of the macroblock output from the entropy decoding unit Of the transform parameters output from the entropy decoding means, the transform parameter of the orthogonal transform block included in the rectangular area indicated by the rectangular area specifying information, among the transform coefficients output from the entropy decoding means. Is the orthogonal transform block calculated by the quantization parameter calculating means. For the transform coefficient of the orthogonal transform block in the macroblock that is not included in the rectangular area, the inverse quantization is performed using the quantization parameter of the macroblock, and the inverse quantization is performed. Inverse quantization means for inverse orthogonal transform of the quantized transform coefficient, prediction image generation means for generating a prediction image using the prediction image generation information output from the entropy decoding means, and the prediction image generation means An image decoding apparatus comprising: a decoded image generating unit that generates a decoded image by adding the prediction image generated by the above and a difference image that is a result of the inverse orthogonal transform of the inverse quantization unit. 量子化パラメータ演算手段は、エントロピー復号手段から複数の矩形領域についての量子化パラメータの変移値が出力されている場合、マクロブロックの量子化パラメータと上記変移値から、複数の矩形領域に含まれている直交変換ブロックの量子化パラメータを演算することを特徴とする請求項11記載の画像復号装置。   When the quantization parameter transition values for the plurality of rectangular regions are output from the entropy decoding unit, the quantization parameter calculation unit is included in the plurality of rectangular regions from the quantization parameter of the macroblock and the transition value. 12. The image decoding apparatus according to claim 11, wherein a quantization parameter of the orthogonal transform block is calculated. 差分画像生成手段が、入力画像を構成しているマクロブロック毎に予測処理を実施して予測画像を生成し、当該マクロブロックの画像と上記予測画像の差分画像を生成する差分画像生成処理ステップと、量子化パラメータ決定手段が、マクロブロック毎に量子化パラメータを決定する量子化パラメータ決定処理ステップと、量子化パラメータ変更手段が、マクロブロックの画像特徴量にしたがって量子化パラメータを変更する当該マクロブロック内の矩形領域を特定するとともに、上記量子化パラメータの変移値を算出し、当該マクロブロックの量子化パラメータと上記変移値から、上記矩形領域に含まれている直交変換ブロックの量子化パラメータを算出する量子化パラメータ変更処理ステップと、量子化手段が、上記差分画像生成処理ステップで生成された差分画像を直交変換し、上記差分画像の直交変換結果である変換係数のうち、上記矩形領域に含まれている直交変換ブロックの変換係数については、上記量子化パラメータ変更処理ステップで算出された直交変換ブロックの量子化パラメータを用いて量子化し、上記矩形領域に含まれていない当該マクロブロック内の直交変換ブロックの変換係数については、上記量子化パラメータ決定処理ステップで決定されたマクロブロックの量子化パラメータを用いて量子化する量子化処理ステップと、エントロピー符号化手段が、上記量子化処理ステップで量子化された変換係数、上記量子化パラメータ決定処理ステップで決定されたマクロブロックの量子化パラメータ、上記量子化パラメータ変更処理ステップで算出された量子化パラメータの変移値、上記矩形領域を特定する矩形領域特定情報及び上記差分画像生成処理ステップで予測画像が生成される際に用いられた予測画像生成用情報をエントロピー符号化してビットストリームを生成するエントロピー符号化処理ステップとを備えた画像符号化方法。   A difference image generation processing step, wherein the difference image generation means performs a prediction process for each macroblock constituting the input image to generate a prediction image, and generates a difference image between the macroblock image and the prediction image; A quantization parameter determination processing step in which the quantization parameter determination means determines a quantization parameter for each macroblock; and the macroblock in which the quantization parameter change means changes the quantization parameter according to the image feature amount of the macroblock A rectangular area within the area, and the transition value of the quantization parameter is calculated, and the quantization parameter of the orthogonal transform block included in the rectangular area is calculated from the quantization parameter of the macroblock and the transition value. A quantization parameter changing process step and a quantization means for performing the difference image generating process step. The difference image generated in step 2 is orthogonally transformed, and among the transform coefficients that are the result of the orthogonal transform of the difference image, the transform parameter of the orthogonal transform block included in the rectangular area is the quantization parameter changing process. Quantization is performed using the quantization parameter of the orthogonal transform block calculated in step, and the transform coefficient of the orthogonal transform block in the macroblock not included in the rectangular region is determined in the quantization parameter determination processing step. A quantization processing step for quantizing using the quantization parameter of the macroblock, and an entropy encoding means, the transform coefficient quantized in the quantization processing step, the macro determined in the quantization parameter determination processing step The quantization parameter of the block, the quantum calculated in the above quantization parameter change processing step Entropy for generating a bitstream by entropy encoding the parameter transition value, the rectangular area specifying information for specifying the rectangular area, and the prediction image generation information used when the prediction image is generated in the difference image generation processing step An image encoding method comprising: an encoding process step. エントロピー復号手段が、ビットストリームをエントロピー復号し、上記ビットストリームの復号データである量子化された変換係数、マクロブロックの量子化パラメータ、上記量子化パラメータの変移値、矩形領域を特定する矩形領域特定情報及び予測画像が生成される際に用いられた予測画像生成用情報を出力するエントロピー復号処理ステップと、量子化パラメータ演算手段が、上記エントロピー復号処理ステップで出力されたマクロブロックの量子化パラメータと上記変移値から、上記矩形領域に含まれている直交変換ブロックの量子化パラメータを演算する量子化パラメータ演算処理ステップと、逆量子化手段が、上記エントロピー復号処理ステップで出力された変換係数のうち、上記矩形領域特定情報が示す矩形領域に含まれている直交変換ブロックの変換係数については、上記量子化パラメータ演算処理ステップで演算された直交変換ブロックの量子化パラメータを用いて逆量子化し、上記矩形領域に含まれていない当該マクロブロック内の直交変換ブロックの変換係数については、当該マクロブロックの量子化パラメータを用いて逆量子化し、逆量子化後の変換係数を逆直交変換する逆量子化処理ステップと、予測画像生成手段が、上記エントロピー復号処理ステップで出力された予測画像生成用情報を用いて、予測画像を生成する予測画像生成処理ステップと、復号画像生成手段が、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直交変換結果である差分画像を加算して復号画像を生成する復号画像生成処理ステップとを備えた画像復号方法。   Entropy decoding means entropy decodes the bitstream, and the quantized transform coefficient that is the decoded data of the bitstream, the quantization parameter of the macroblock, the transition value of the quantization parameter, and the rectangular area specification that specifies the rectangular area An entropy decoding processing step for outputting prediction image generation information used when the information and the prediction image are generated, and a quantization parameter calculating means, the quantization parameter of the macroblock output in the entropy decoding processing step, The quantization parameter calculation processing step for calculating the quantization parameter of the orthogonal transform block included in the rectangular area from the transition value, and the inverse quantization means, among the transform coefficients output in the entropy decoding processing step Included in the rectangular area indicated by the rectangular area specifying information The transform coefficient of the orthogonal transform block is inversely quantized using the quantization parameter of the orthogonal transform block calculated in the quantization parameter calculation processing step, and the orthogonal transform in the macroblock not included in the rectangular area is performed. For the transform coefficient of the block, the inverse quantization process step of performing inverse quantization using the quantization parameter of the macroblock and performing the inverse orthogonal transform on the transform coefficient after the inverse quantization, and the predicted image generation unit include the entropy decoding process. A prediction image generation processing step for generating a prediction image using the prediction image generation information output in the step, and a decoded image generation means, the prediction image generated in the prediction image generation processing step and the inverse quantization processing A decoded image generation processing step of generating a decoded image by adding a difference image which is a result of inverse orthogonal transformation in step; Image decoding method comprising.
JP2011054343A 2011-03-11 2011-03-11 Image encoder, image decoder, image encoding method, and image decoding method Withdrawn JP2012191500A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011054343A JP2012191500A (en) 2011-03-11 2011-03-11 Image encoder, image decoder, image encoding method, and image decoding method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011054343A JP2012191500A (en) 2011-03-11 2011-03-11 Image encoder, image decoder, image encoding method, and image decoding method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2012191500A true JP2012191500A (en) 2012-10-04

Family

ID=47084171

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011054343A Withdrawn JP2012191500A (en) 2011-03-11 2011-03-11 Image encoder, image decoder, image encoding method, and image decoding method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2012191500A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107431811A (en) * 2015-04-13 2017-12-01 高通股份有限公司 For showing that the quantization parameter of stream compression updates classification

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107431811A (en) * 2015-04-13 2017-12-01 高通股份有限公司 For showing that the quantization parameter of stream compression updates classification

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6863669B2 (en) Image coding device, image coding method, image decoding device and image decoding method
KR101947142B1 (en) Methods of decoding using skip mode and apparatuses for using the same
JP5413191B2 (en) Moving picture encoding method and apparatus, and moving picture decoding apparatus
EP3849186B1 (en) Moving image encoding apparatus, moving image decoding apparatus, moving image encoding method and moving image decoding method
US10827193B2 (en) Image coding device, image decoding device, image coding method, and image decoding method
WO2010137323A1 (en) Video encoder, video decoder, video encoding method, and video decoding method
US20030095603A1 (en) Reduced-complexity video decoding using larger pixel-grid motion compensation
WO2013108684A1 (en) Video image decoding device, video image and coding device, video image decoding method and video image coding method
KR20130020697A (en) Dynamic image encoding device and dynamic image decoding device
KR20140010185A (en) Lossless coding and associated signaling methods for compound video
JP2011130410A (en) Encoding method, decoding method and apparatus thereof
WO2010146772A1 (en) Image encoding device, image decoding device, image encoding method, and image decoding method
US20170041606A1 (en) Video encoding device and video encoding method
JP2008004984A (en) Image processor and method, program, and recording medium
JP5800077B2 (en) Video decoding method
JP2012191500A (en) Image encoder, image decoder, image encoding method, and image decoding method
JP5389298B2 (en) Image encoding device, image decoding device, image encoding method, and image decoding method
JP2013077865A (en) Image encoding apparatus, image decoding apparatus, image encoding method and image decoding method
JP5790722B2 (en) Video coding method

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20140513