JP2647229B2 - Image coding device - Google Patents

Image coding device

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JP2647229B2
JP2647229B2 JP9619590A JP9619590A JP2647229B2 JP 2647229 B2 JP2647229 B2 JP 2647229B2 JP 9619590 A JP9619590 A JP 9619590A JP 9619590 A JP9619590 A JP 9619590A JP 2647229 B2 JP2647229 B2 JP 2647229B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、入力画像信号を符号化して送信する画像符
号化装置に関する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image encoding device for encoding and transmitting an input image signal.

[従来の技術] 第2図に従来の画像符号化装置を含む画像パケット符
号化装置、及び、従来の画像復号化装置を含む画像パケ
ット復号化装置の概略図を示す(野村他著、「DCTを用
いたフレーム間符号化におけるセル廃棄の影響とその対
策について」、1988年度画像符号化シンポジウム、pp85
−86)。
[Prior Art] FIG. 2 is a schematic diagram of an image packet encoding device including a conventional image encoding device and an image packet decoding device including a conventional image decoding device (Nomura et al., “DCT Of Cell Loss and Its Countermeasure in Interframe Coding Using CDMA, "1988 Image Coding Symposium, pp85
-86).

第2図(A)は符号化装置を示している。第2図
(A)において、入力端子21より入力された画像信号s
は、フレーム毎に幾つかのn×n画素よりなるブロック
に分割された後、離散コサイン変換器(DCT変換器)22
でブロック単位に離散コサイン変換される。得られた離
散コサイン係数から、減算器23によってフレームメモリ
24に記憶されている1フレーム前の対応ブロックの離散
コサイン係数が減算され、これらの差分値dが選られ
る。差分値dは量子化器25で符号iに変換されてスキャ
ン器26へ出力される。
FIG. 2A shows an encoding device. In FIG. 2A, an image signal s input from an input terminal 21 is shown.
Is divided into blocks of several n × n pixels for each frame, and then divided into discrete cosine transformers (DCT converters) 22.
Is subjected to discrete cosine transform in block units. From the obtained discrete cosine coefficients, a frame memory is
The discrete cosine coefficient of the corresponding block one frame before stored in 24 is subtracted, and these difference values d are selected. The difference value d is converted into a code i by the quantizer 25 and output to the scanner 26.

また、この符号iは量子化器25の逆特性を有する逆量
子化器27へ送られ、逆量子化された後、加算器20によっ
て、差分値dを得るのに用いた1フレーム前の離散コサ
イン係数と加算されて局部再生離散コサイン係数に変換
されてフレームメモリ24へ出力される。この局部再生離
散コサイン係数は次フレームの符号化に用いられる。
This code i is sent to an inverse quantizer 27 having the inverse characteristic of the quantizer 25, and after being inversely quantized, the adder 20 outputs the discrete value one frame before used to obtain the difference value d. The signal is added to the cosine coefficient, converted to a locally reproduced discrete cosine coefficient, and output to the frame memory 24. This locally reproduced discrete cosine coefficient is used for encoding the next frame.

このような処理系によって、離散コサイン係数に対し
て予測符号化した符号iが得られる。
With such a processing system, a code i obtained by predictively coding the discrete cosine coefficient is obtained.

スキャン器26は、第3図に示すように、入力された符
号iをブロック単位に対角方向に繰返し往復しながら順
次スキャンする。なお、第3図は、8×8画素のブロッ
クの符号iのスキャンニング順序を示している。このと
き、スキャンを低周波数成分iLと高周波数成分iHに2
分割することによって符号iを階層化する。階層化され
た符号成分iL、iHはそれぞれ、対応する可変長符号化器
28、29に送られてランレングス・ハフマン符号化された
後、パケット組立部210で、それぞれ優先セル、非優先
セルに階層化されて同一種類のパケット(セル)に組立
てられ、伝送路に送出される。
As shown in FIG. 3, the scanner 26 sequentially scans the input code i while repeatedly reciprocating diagonally in block units. FIG. 3 shows the scanning order of the code i of the block of 8 × 8 pixels. At this time, the scan is divided into the low frequency component iL and the high frequency component iH by two.
The code i is hierarchized by division. The hierarchized code components iL and iH are respectively the corresponding variable length encoders.
After being sent to 28 and 29 and subjected to run-length Huffman coding, the packet assembling section 210 hierarchizes them into priority cells and non-priority cells, assembles them into packets (cells) of the same type, and sends them to the transmission path. Is done.

すなわち、各セルにはヘッダ情報として優先/非優先
を示す情報を付加する。網に優先度を持つ階層構造を導
入し、網輻輳時に生じるセル廃棄に対して、画像信号に
とって重要な低域要素を含む優先セルを廃棄させずに、
非優先セルから廃棄させることとし、廃棄による画質劣
化を最小限に抑えている。
That is, information indicating priority / non-priority is added to each cell as header information. Introduce a hierarchical structure with priority to the network, against cell discards that occur at the time of network congestion, without discarding priority cells containing low-frequency elements important for image signals,
Non-priority cells are discarded, and image quality deterioration due to discarding is minimized.

第2図(B)は復号化装置の構成を示している。第2
図(B)において、符号化装置から送られてきたセルは
パケット分解部211で分解され、符号化画像データ及び
復号化に必要となるパラメータに分けられる。優先セ
ル、非優先セルを構成していた符号化画像データ(低域
符号iLについてのデータ、高域符号iHについてのデー
タ)はそれぞれ、対応する可変長復号化部212、213でラ
ンレングス/ハフマン復号化される。その後、データ合
成部214で優先/非優先に分割されていた画像符号(低
域符号iL、高域符号iH)が再構成され、さらに、符号化
装置でのスキャンの逆操作によって各ブロックごとの再
生符号iSを得る。
FIG. 2 (B) shows the configuration of the decoding device. Second
In FIG. 2B, a cell sent from the encoding device is decomposed by a packet decomposing unit 211 and is divided into encoded image data and parameters required for decoding. The coded image data (data for the low-band code iL and data for the high-band code iH) which constituted the priority cell and the non-priority cell are run-length / Huffman-coded by the corresponding variable-length decoding units 212 and 213, respectively. Decrypted. After that, the image code (low-band code iL, high-band code iH) that has been divided into priority / non-priority by the data synthesis unit 214 is reconstructed. The reproduction code iS is obtained.

再生符号iSは、逆量子化器215で量子化器25の逆処理
である逆量子化が施され、その後、フレームメモリ216
に記憶されている1フレーム前の対応ブロックの再生離
散コサイン係数と加算器217で加算され、再生離散コサ
イン係数に変換される。再生離散コサイン係数に対して
逆DCT変換器218で離散コサイン変換の逆変換が行なわ
れ、これにより得られた再生画像信号sSが出力端子219
より出力されると共に、次フレームの処理のためにフレ
ームメモリ216に格納される。
The reproduced code iS is subjected to inverse quantization, which is the inverse processing of the quantizer 25, by the inverse quantizer 215, and then the frame memory 216
Is added by the adder 217 to the reproduced discrete cosine coefficient of the corresponding block one frame before stored in the corresponding block, and is converted into the reproduced discrete cosine coefficient. An inverse DCT transformer 218 performs an inverse transform of the discrete cosine transform on the reproduced discrete cosine coefficient, and the obtained reproduced image signal sS is output to an output terminal 219.
And is stored in the frame memory 216 for processing of the next frame.

[発明が解決しようとする課題] ところで、セルの伝送網として非同期転送モード(AT
M)網の検討されている。この非同期転送モード網での
信号劣化要因として、網輻輳に起因するセル廃棄が生じ
ることが知られている。
[Problems to be Solved by the Invention] By the way, an asynchronous transfer mode (AT
M) The net is being considered. It is known that cell discarding due to network congestion occurs as a signal deterioration factor in the asynchronous transfer mode network.

以上述べた画像パケット符号化/復号化装置では、セ
ル内のデータの重要度にしたがってセルに優先度をもた
せ、網についても優先チャネル/非優先チャネルといっ
た階層化された回線が用意されていることを前提として
いる。これによって優先度の高いセルを廃棄から保護す
ることによって画質劣化を抑えようとするものである
が、そのための制御構成等が複雑になっていた。
In the image packet encoding / decoding device described above, the cells are given priority according to the importance of the data in the cells, and the network is also provided with hierarchical lines such as priority channels / non-priority channels. Is assumed. In this way, the high-priority cells are protected from being discarded to suppress image quality deterioration, but the control configuration and the like for that purpose have been complicated.

また、優先概念を導入しているが、優先チャネルが容
量不足となることも場合によっては生じ、優先セルが廃
棄されることもあり得る。このときの再生画質に及ぼす
影響は非常に大きくなる。
In addition, although the priority concept is introduced, the capacity of the priority channel may be insufficient, and the priority cell may be discarded. The effect on the reproduced image quality at this time is very large.

さらに、セル廃棄等、伝送路で誤りが生じた場合に
は、フレーム間符号化で用いられるフレームメモリ24と
フレーム間復号化で用いられるフレームメモリ216の内
容が不一致となり、適切に復号できず、この状態が長時
間に渡って伝播するといった問題もある。
Furthermore, when an error occurs in the transmission path such as cell discard, the contents of the frame memory 24 used for inter-frame coding and the frame memory 216 used for inter-frame decoding become inconsistent and cannot be decoded properly. There is also a problem that this state propagates for a long time.

本発明は、階層化された網を用いることを前提としな
いで、しかも伝送系で誤りが生じた場合にも大きな悪影
響が長時間伝播することを防止できるよう符号化する画
像符号化装置を提案するものである。
The present invention proposes an image coding apparatus that performs coding without assuming the use of a hierarchical network and that can prevent a large adverse effect from being propagated for a long time even when an error occurs in a transmission system. Is what you do.

[課題を解決するための手段] 本発明は、画像符号化装置において、入力画像信号の
低域成分をフレーム内符号化するフレーム内符号化部
と、入力画像信号の他の帯域成分をフレーム間符号化す
るフレーム間符号化部とを有する。さらに、該フレーム
内符号化部は、低域成分のブロック毎の平均値を計算す
る平均値計算部と、平均値より減算された低域成分を符
号化する符号化器とを有し、減算された後符号化された
低域成分及び符号化された他の帯域成分を送信するとと
もに、復号化処理に必要なパラメータとして前記平均値
を送信するものである。
[Means for Solving the Problems] The present invention provides an image encoding apparatus, comprising: an intra-frame encoding unit that intra-frame encodes a low-frequency component of an input image signal; And an inter-frame encoding unit for encoding. Further, the intra-frame encoding unit includes an average value calculation unit that calculates an average value of the low-frequency component for each block, and an encoder that encodes the low-frequency component subtracted from the average value. After that, the coded low band component and the coded other band component are transmitted, and the average value is transmitted as a parameter necessary for the decoding process.

[作用] 本発明において、入力画像信号の低域成分は、フレー
ム内符号化部により、フレーム内符号化され、他の帯域
成分は、フレーム間符号化部により、フレーム間符号化
される。入力信号の低域成分は、該低域成分のブロック
毎の平均値より減算された後に符号化され送信されると
ともに、その平均値も復号化処理に必要なパラメータと
して送信される。
[Operation] In the present invention, a low-frequency component of an input image signal is intra-frame encoded by an intra-frame encoding unit, and other band components are inter-frame encoded by an inter-frame encoding unit. The low-frequency component of the input signal is encoded and transmitted after being subtracted from the average value of the low-frequency component for each block, and the average value is also transmitted as a parameter necessary for the decoding process.

[実施例] 画像パケット符号化装置の全体 本発明の一実施例の画像復号化装置を内蔵する画像パ
ケット復号化装置の説明に先立ち、これに対応する画像
パケット符号化装置を説明する。
Embodiment Overall Image Packet Encoding Apparatus Prior to description of an image packet decoding apparatus incorporating an image decoding apparatus according to an embodiment of the present invention, a corresponding image packet encoding apparatus will be described.

第4図はこの画像パケット符号化装置の構成を示すも
のであり、第5図及び第6図はそれぞれそのフレーム内
符号化部及びフレーム間符号化部の詳細構成を示すもの
である。
FIG. 4 shows the structure of the image packet coding apparatus, and FIGS. 5 and 6 show the detailed structures of the intra-frame coding unit and the inter-frame coding unit, respectively.

第4図において、入力端子41より入力された画像信号
は、2次元帯域分割フィルタとしてのQMF(Quadrature
Mirror Filter)部42によって、フレーム単位に水平方
向及び垂直方向のそれぞれについて高域成分と低域成分
の2帯域ずつに分割され、フレーム全体として2次元空
間周波数領域において4帯域の信号成分に分割される。
In FIG. 4, an image signal input from an input terminal 41 is QMF (Quadrature) as a two-dimensional band division filter.
The Mirror Filter) unit 42 divides each frame into two bands of a high frequency component and a low frequency component in each of the horizontal direction and the vertical direction, and divides the entire frame into signal components of four bands in a two-dimensional spatial frequency domain. You.

分割されて得られた4帯域のそれぞれの画像信号成分
は、対応するデシメーション部(間引き部)43、44、4
5、46に与えられ、水平方向及び垂直方向のそれぞれに
ついてサンプルが1/2ずつ間引かれ、計1/4に間引かれた
画像信号成分SLL、SLU、SUL、SUU(添字は水平方
向、垂直方向の順で、Lは低域成分を、Uは高域成分を
示す)が得られる。
The image signal components of the four bands obtained by the division are respectively assigned to the corresponding decimation units (thinning units) 43, 44, 4
5 and 46, the image signal components SLL, SLU, SUL, and SUU (subscripts are horizontal, In the vertical order, L indicates a low-frequency component and U indicates a high-frequency component).

水平方向及び垂直方向共に低域の周波数成分である画
像信号成分SLLは、第5図に詳細構成を示すフレーム内
符号化部47に与えられ、他の画像信号成分SLU、SUL、
SUUはそれぞれ、第6図に詳細構成を示す対応する動き
補償フレーム間符号化部48、49、410に与えられる。各
符号化部47、48、49、410は与えられた画像信号成分を
符号化し、その符号化値iLL、iLU、iUL、iUUを対応する
可変長符号化部411、412、413、414に与える。
An image signal component SLL, which is a low-frequency component in both the horizontal direction and the vertical direction, is provided to an intra-frame encoding unit 47 having a detailed configuration shown in FIG. 5, and other image signal components SLU, SUL,
The SUUs are respectively supplied to the corresponding motion compensation interframe coding units 48, 49 and 410 whose detailed configuration is shown in FIG. Each of the encoding units 47, 48, 49, and 410 encodes the given image signal component, and supplies its encoded value iLL, iLU, iUL, iUU to the corresponding variable length encoding unit 411, 412, 413, 414. .

各可変長符号化部411、412、413、414は、入力符号値
iLL、iLU、iUL、iUUを例えばランレングス/ハフマン符
号化してMUX部(多重部)415に出力する。
Each of the variable-length encoding units 411, 412, 413, and 414 has an input code value
The iLL, iLU, iUL, and iUU are, for example, run-length / Huffman-coded and output to the MUX unit (multiplexing unit) 415.

MUX部415は、入力符号を1系列の信号に多重してパケ
ット組立部416に与え、パケット組立部416はこれをある
一定の長さのセルに組み立てて、例えばATM伝送網に送
信する。この際にはヘッダ情報としてセル内の情報の種
類(どの帯域の信号であるか等)及び復号化に必要とな
るパラメータ(ブロック平均値hや動きベクトルMV L
U、MV UL、MV UU)等が付加される。
The MUX unit 415 multiplexes the input code into one series of signals and supplies the multiplexed signal to the packet assembling unit 416. The packet assembling unit 416 assembles this into cells of a certain length and transmits the cells to, for example, an ATM transmission network. At this time, the type of information in the cell (such as which band the signal is in) as the header information and the parameters (block average value h and motion vector MV L
U, MV UL, MV UU) are added.

ここで、水平方向及び垂直方向共に低域の周波数成分
である画像信号成分SLLに対してのみフレーム内符号化
を用いるようにしたのは、かかる画像信号成分SLLは画
像にとって重要な成分であるため、この画像信号成分S
LLがセル廃棄等によって長期に渡って不安定であること
はまずく、フレーム内符号化を採用することでセル廃棄
の影響をそのフレーム内にとどめ、次フレームに影響を
及ぼさないようにしたためである。
Here, the reason why the intra-frame coding is used only for the image signal component SLL which is a low-frequency component in both the horizontal direction and the vertical direction is because such an image signal component SLL is an important component for an image. , This image signal component S
It is not good that LL is unstable for a long time due to cell discarding, etc., because the influence of cell discarding was kept in that frame by adopting intra-frame coding and it did not affect the next frame .

フレーム内符号化部の詳細 次に、水平方向及び垂直方向共に低域の周波数成分で
ある画像信号成分SLLを符号化するフレーム内符号化部
47について説明する。
Details of Intra-Frame Encoding Unit Next, an intra-frame encoding unit that encodes an image signal component SLL that is a low-frequency component in both the horizontal and vertical directions.
47 will be described.

第5図において、入力画像信号成分SLLはブロック分
割部51に与えられる。ブロック分割部51は、フレーム単
位にn×n画素からなるいくつかのブロックに分割し
て、各ブロック毎の画像信号成分を平均値計算部52及び
減算器53に与える。平均値計算部52はブロック内平均値
hを計算して減算器53に与える。減算器53は、画像信号
成分からブロック内平均値hを減算して得られた差分値
dLLを例えば離散コサイン変換器でなる直交変換部54に
与える。直交変換部54は、差分値dLLを直交変換して量
子化器55に与え、量子化器55はこの直交変換係数を量子
化して出力符号iLLを得る。
In FIG. 5, an input image signal component SLL is provided to a block dividing section 51. The block division unit 51 divides the image signal into several blocks each including n × n pixels on a frame basis, and supplies an image signal component of each block to the average value calculation unit 52 and the subtractor 53. The average value calculation unit 52 calculates the average value h in the block and supplies it to the subtractor 53. The subtractor 53 subtracts the average value h in the block from the image signal component to obtain a difference value.
The dLL is provided to an orthogonal transform unit 54 composed of, for example, a discrete cosine transformer. The orthogonal transformer 54 orthogonally transforms the difference value dLL and supplies the result to the quantizer 55. The quantizer 55 quantizes the orthogonal transform coefficient to obtain an output code iLL.

なお、平均値計算部52で得られたブロック内平均値h
は、上述したように、復号化処理に必要なパラメータと
して画像パケット復号化装置に伝送される。
The average value h in the block obtained by the average value calculation unit 52
Are transmitted to the image packet decoding device as parameters necessary for the decoding process, as described above.

フレーム間符号化部の詳細 次に、画像信号成分SLL以外の画像信号成分SLU、S
UL、SUUを符号化するフレーム間符号化部48、49、410
について説明する。
Next, the image signal components SLU and SLU other than the image signal component SLL
UL, SUU interframe coding units 48, 49, 410
Will be described.

第6図において、入力画像信号成分SLU、SUL又はS
UUはブロック分割部61に与えられる。ブロック分割部61
は、入力画像信号成分を、フレーム単位にn×n画素か
らなるいくつかのブロックに分割して減算器62に与え
る。減算器62は、この信号成分から、動き補償部63から
与えられるこの信号成分の予測値を減算し、差分値dL
U、dUL又はdUUを例えば離散コサイン変換部でなる直交
変換部64に与える。直交変換部64は、差分値dLU、dUL又
はdUUをブロック毎に直交変換して量子化器65に与え、
量子化器65は直交変換係数を量子化し、得られた符号iL
U、iUL又はiUUを出力する。
In FIG. 6, the input image signal component SLU, SUL or S
UU is provided to the block dividing unit 61. Block division unit 61
Divides an input image signal component into several blocks each composed of n × n pixels on a frame basis and supplies the block to a subtractor 62. The subtractor 62 subtracts the predicted value of the signal component given from the motion compensator 63 from the signal component, and calculates a difference value dL.
U, dUL or dUU is given to an orthogonal transform unit 64 composed of, for example, a discrete cosine transform unit. The orthogonal transform unit 64 orthogonally transforms the difference value dLU, dUL or dUU for each block, and provides the result to the quantizer 65.
The quantizer 65 quantizes the orthogonal transform coefficients, and obtains the obtained code iL.
Output U, iUL or iUU.

この符号iLU、iUL又はiUUは逆量子化部66に与えら
れ、この逆量子化部66で量子化部65の逆処理が行われて
局部再生の直交変換係数に変換されて逆直交変換部67に
与えられる。逆直交変換部67は、この局部再生直交変換
係数に対して直交変換部64の逆処理を施して局部再生の
差分値を得て加算器68に与える。加算器68には、動き補
償部63から出力された、動き補償された1フレーム前の
局部再生直交変換係数(予測値)が与えられており、加
算器68は局部再生直交変換係数とこの予測値とを加算し
て局部再生の画像信号成分を得、この局部再生の画像信
号成分をリーケージ部69に与える。リーケージ部69は、
局部再生の画像信号成分にリーク係数α(1より小さ
い)を乗じた後、フレームメモリ610に与えて格納させ
る。
The code iLU, iUL or iUU is given to an inverse quantization unit 66, and the inverse quantization unit 66 performs inverse processing of the quantization unit 65 to convert the code into local reproduction orthogonal transform coefficients. Given to. The inverse orthogonal transform unit 67 performs an inverse process of the orthogonal transform unit 64 on the local reproduction orthogonal transform coefficient, obtains a local reproduction difference value, and supplies the difference value to the adder 68. The adder 68 is supplied with the motion-compensated local reproduction orthogonal transform coefficient (prediction value) one frame before output from the motion compensator 63, and the adder 68 calculates the local reproduction orthogonal transform coefficient and the prediction value. The values are added to obtain a local reproduction image signal component, and the local reproduction image signal component is supplied to the leakage unit 69. The leakage part 69
After multiplying the image signal component of the local reproduction by a leak coefficient α (smaller than 1), the image signal component is given to the frame memory 610 and stored.

フレームメモリ610に格納された画像信号成分は、次
フレームの処理に用いられるものであり、動き補償部63
を介して動き補償されて上述したように予測値として減
算器62に与えられる。
The image signal components stored in the frame memory 610 are used for processing of the next frame, and
And is given to the subtractor 62 as a predicted value as described above.

なお、動き補償部63には、信号線の図示は省略してい
るがブロック分割部61からの画像信号成分が与えられて
おり、この画像信号成分とフレームメモリ610に格納さ
れている1フレーム前の信号とから動きベクトル(例え
ば、水平方向及び垂直方向の一対の動きベクトルでな
る)を検出し、この動きベクトルに基づいて動き補償を
行なっている。上述したように、この動きベクトル情報
MV LU、MV UL、MV UUは、復号化処理に必要なパラメー
タとして画像パケット復号化装置に伝送される。
The motion compensator 63 is provided with an image signal component from the block divider 61 although signal lines are not shown, and the motion compensator 63 and the image signal component stored in the frame memory 610 one frame before , A motion vector (for example, a pair of horizontal and vertical motion vectors) is detected, and motion compensation is performed based on the motion vector. As described above, this motion vector information
The MV LU, MV UL, and MV UU are transmitted to the image packet decoding device as parameters necessary for the decoding process.

画像パケット復号化装置の全体 次に、本発明の一実施例の画像復号化装置を内蔵する
画像パケット復号化装置を説明する。
Next, an image packet decoding apparatus incorporating the image decoding apparatus according to an embodiment of the present invention will be described.

第1図はこの画像パケット復号化装置の構成を示すも
のであり、第7図及び第8図はそれぞれそのフレーム内
復号化部及びフレーム間復号化部の詳細構成を示すもの
である。
FIG. 1 shows the configuration of the image packet decoding apparatus, and FIGS. 7 and 8 show the detailed configurations of the intra-frame decoding unit and the inter-frame decoding unit, respectively.

第1図において、伝送路からのセルはパケット分解部
11に与えられて分解される。パケット分解部11は、ま
た、セル廃棄位置の検出も行なう。パケット分解部11で
分解されたデータはDEMUX部(多重分離部)12に与えら
れる。
In FIG. 1, a cell from a transmission line is a packet decomposing unit.
Decomposed given to 11. The packet decomposing unit 11 also detects a cell discard position. The data decomposed by the packet decomposing unit 11 is supplied to a DEMUX unit (demultiplexing unit) 12.

DEMUX部12は、これを符号化画像情報と復号化に必要
となるパラメータ(動きベクトル等)に分け、さらに、
各帯域の信号成分に分けて、それぞれ対応する可変長復
号化部13、14、15、16に与える。
The DEMUX unit 12 divides this into encoded image information and parameters (such as motion vectors) required for decoding,
The signal components are divided into signal components of each band, and provided to the corresponding variable length decoding units 13, 14, 15, and 16, respectively.

可変長復号化部13、14、15、16は、上述した可変長符
号化部411、412、413、414の逆処理を行なって再生符号
YLL、YLU、YUL、YUU(それぞれiLL,iLU、iUL、iUU
に対応)を得て対応する復号化部17、18、19、110に与
える。水平方向及び垂直方向共に低域の画像信号成分に
係る再生符号YLLは、第7図に詳細構成を示すフレーム
内復号化部17に与えられ、他の再生符号YLU、YUL、Y
UUは、第8図に詳細構成を示すフレーム間復号化部18、
19、110に与えられる。
The variable-length decoding units 13, 14, 15, and 16 perform inverse processing of the above-described variable-length encoding units 411, 412, 413, and 414 to reproduce the reproduced codes YLL, YLU, YUL, and YUU (iLL, iLU, iUL, respectively). , IUU
(Corresponding to the above) and gives the result to the corresponding decoding units 17, 18, 19, 110. The reproduction code YLL relating to the image signal components in the low band in both the horizontal direction and the vertical direction is supplied to the intra-frame decoding unit 17 shown in detail in FIG. 7, and the other reproduction codes YLU, YUL, Y
The UU is an inter-frame decoding unit 18 whose detailed configuration is shown in FIG.
19, given to 110.

各復号化部17、18、19、110は、後述するように、再
生符号YLL、YLU、YUL、YUUに対する復号化を行な
い、これにより得た再生画像信号成分S′LL、S′LU、
S′UL、S′UUをそれぞれ、対応するインターポレーシ
ョン部(サンプル補間部)111、112、113、114に与え
る。
As will be described later, each of the decoding units 17, 18, 19, 110 decodes the reproduced codes YLL, YLU, YUL, YUU, and obtains the reproduced image signal components S'LL, S'LU,
S′UL and S′UU are given to corresponding interpolation sections (sample interpolation sections) 111, 112, 113 and 114, respectively.

各インターポレーション部111、112、113、114はそれ
ぞれ、与えられた再生画像信号成分S′LL、S′LU、
S′UL、S′UUを水平方向及び垂直方向に2倍ずつの計
4倍アップサンプリングしてQMF部115に与える。QMF部1
15はアップサンプリングされた各画像信号成分をフィル
タリングし、その後、4帯域の信号を合成して出力端子
116から再生画像信号を出力する。
Each of the interpolation units 111, 112, 113, and 114 receives a given reproduced image signal component S'LL, S'LU,
S'UL and S'UU are up-sampled twice in the horizontal and vertical directions, that is, four times in total, and provided to the QMF section 115. QMF part 1
15 filters up-sampled image signal components, then synthesizes signals of four bands and outputs them.
The reproduction image signal is output from 116.

フレーム内復号化部の詳細 次に、再生符号YLLを復号化する上述したフレーム内
復号化部17の詳細を説明する。
Details of Intra-Frame Decoding Unit Next, details of the above-described intra-frame decoding unit 17 that decodes the reproduction code YLL will be described.

第7図において、再生符号YLLはスイッチ回路71に与
えられ、セル廃棄時以外はこのスイッチ回路71で選択さ
れて逆量子化部72に与えられる。この再生符号YLLは、
逆量子化部72で量子化部55(第5図)の逆処理が行われ
て再生直交変換係数に変換されて逆直交変換部73に与え
られる。逆直交変換部73は、この再生直交変換係数に対
して直交変換部54の逆処理を施して再生差分値d′LLを
得て加算器74に与える。加算器74には、符号化装置の平
均値計算部52から出力されて当該復号化装置に与えられ
た平均値hが与えられており、加算器74は再生差分値
d′LLとこの平均値hとを加算して再生画像信号成分
S′LLを得て、この再生画像信号成分S′LLをインター
ポレーション部111に出力する。
In FIG. 7, the reproduced code YLL is given to a switch circuit 71, and is selected by the switch circuit 71 and given to the inverse quantization unit 72 except when the cell is discarded. This reproduction code YLL is
In the inverse quantization unit 72, the inverse processing of the quantization unit 55 (FIG. 5) is performed, converted to a reproduction orthogonal transform coefficient, and provided to the inverse orthogonal transform unit 73. The inverse orthogonal transform unit 73 performs an inverse process of the orthogonal transform unit 54 on the reproduced orthogonal transform coefficient, obtains a reproduced difference value d′ LL, and supplies the difference value d′ LL to the adder 74. The adder 74 is provided with the average value h output from the average value calculation unit 52 of the encoding device and given to the decoding device. The adder 74 calculates the reproduction difference value d′ LL and the average value h is added to obtain a reproduced image signal component S′LL, and the reproduced image signal component S′LL is output to the interpolation unit 111.

このようにして通常受信時のフレーム内復号化処理は
行なわれる。
In this manner, the intra-frame decoding process during normal reception is performed.

セル廃棄検出時には、上述したスイッチ回路71は他方
の入力端子側に切り替えられ、セル廃棄により失われた
ブロック情報(再生符号)を0とする。このときには、
逆直交交換器73から加算器74に与えられる差分値も0と
なるので、平均値hがそのまま補償された再生画像信号
成分S′LLとして出力され、最低限の再生画質を確保さ
せる。
At the time of cell discard detection, the above-described switch circuit 71 is switched to the other input terminal side, and the block information (reproduction code) lost due to cell discard is set to 0. At this time,
Since the difference value given from the inverse orthogonal exchanger 73 to the adder 74 also becomes 0, the average value h is output as it is as the compensated reproduced image signal component S'LL, and the minimum reproduced image quality is secured.

フレーム間復号化部の詳細 次に、再生符号YLU、YUL又はYUUに対するフレーム
間復号化部18、19又は110の詳細を説明する。
Details of Interframe Decoding Unit Next, details of the interframe decoding unit 18, 19, or 110 for the reproduced code YLU, YUL, or YUU will be described.

第8図において、再生符号YLU、YUL又はYUUはスイ
ッチ回路81に与えられ、セル廃棄時以外はこのスイッチ
回路81で選択されて逆量子化部82に与えられる。この再
生符号YLU、YUL又はYUUは、逆量子化部82で量子化部
65(第6図)の逆処理が行われて再生直交変換係数に変
換されて逆直交変換部83に与えられる。逆直交変換部83
は、この再生直交変換係数に対して直交変換部64の逆処
理を施して再生差分値d′LU、d′UL又はd′UUを得て
加算器84に与える。加算器84には、符号化装置の動き補
償部63から出力されて当該復号化装置に与えられた動き
ベクトル情報MV LU、MV UL又はMV UUに基づいて、動き
補償部85が動き補償した1フレーム前の再生直交変換係
数(予測値)が与えられている。加算器84は再生差分値
d′LU、d′UL又はd′UUとこの予測値とを加算して再
生画像信号成分S′LU、S′UL又はS′UUを得て、この
再生画像信号成分S′LU、S′UL又はS′UUをインター
ポレーション部112、113又は114に出力する。
In FIG. 8, the reproduced code YLU, YUL or YUU is supplied to a switch circuit 81, and is selected by the switch circuit 81 and supplied to an inverse quantization unit 82 except when the cell is discarded. The reproduced code YLU, YUL or YUU is quantized by the inverse quantization
The inverse processing of 65 (FIG. 6) is performed to convert the data into reproduced orthogonal transform coefficients, which are provided to the inverse orthogonal transform unit 83. Inverse orthogonal transform unit 83
Performs an inverse process of the orthogonal transform unit 64 on the reproduced orthogonal transform coefficient to obtain a reproduced difference value d′ LU, d′ UL or d′ UU, and gives the value to the adder 84. Based on the motion vector information MV LU, MV UL, or MV UU output from the motion compensator 63 of the encoding device and given to the decoder, the adder 84 performs 1 motion compensation by the motion compensator 85. The reproduction orthogonal transform coefficient (predicted value) before the frame is given. The adder 84 adds the reproduced difference value d'LU, d'UL or d'UU to the predicted value to obtain a reproduced image signal component S'LU, S'UL or S'UU. The component S′LU, S′UL or S′UU is output to the interpolation unit 112, 113 or 114.

再生画像信号成分S′LU、S′UL又はS′UUは、リー
ケージ部86に与えられる。リーケージ部86は、再生画像
信号成分S′LU、S′UL又はS′UUに符号化装置でのリ
ーク係数と等しいリーク係数αを乗じた後、フレームメ
モリ87に与えて格納させる。
The reproduced image signal components S'LU, S'UL or S'UU are provided to the leakage section 86. The leakage unit 86 multiplies the reproduced image signal component S'LU, S'UL, or S'UU by a leak coefficient α equal to the leak coefficient in the encoding device, and supplies the multiplied result to the frame memory 87 for storage.

フレームメモリ87に格納された信号成分は、次のフレ
ームの処理に用いられるものであり、動き補償部85を介
して動き補償されて上述したように予測値として加算器
84に与えられる。
The signal component stored in the frame memory 87 is used for processing of the next frame, is motion-compensated through the motion compensating unit 85, and is added as a predicted value as described above.
Given to 84.

このようにして通常のフレーム間復号化処理は行なわ
れる。
Thus, the normal inter-frame decoding process is performed.

セル廃棄検出時には、上述したスイッチ回路81は他方
の入力端子側に切り替えられ、セル廃棄により失われた
ブロック情報(再生符号)を0とする。このときには、
逆直交変換器83から加算器84に与えられる差分値も0と
なるので、動き補償部85を介した1フレーム前の再生画
像信号成分がそのまま補償された再生画像信号成分S′
LU、S′UL又はS′UUとして出力される。
At the time of cell discard detection, the above-described switch circuit 81 is switched to the other input terminal side, and the block information (reproduction code) lost due to cell discard is set to 0. At this time,
Since the difference value given from the inverse orthogonal transformer 83 to the adder 84 is also 0, the reproduced image signal component S 'obtained by directly compensating the reproduced image signal component of the previous frame via the motion compensator 85 as it is.
Output as LU, S'UL or S'UU.

ところで、一般にフレーム間符号化において伝送中に
誤りが生じると、符号化器内のフレームメモリ610と復
号化器内のフレームメモリ87が非同期状態になり、誤り
が時間経過と共に伝播するという問題がある。そこで、
この実施例では、上述したリーケージ部69、86を付加す
ることより時間経過と共に符号化器と復号化器のフレー
ムメモリを同期させることができるようにしている。な
お、リーケージ部69、86を付加することで予測誤差が増
加して符号化効率が低下することが考えられるが、リー
ケージ部を設けるのは、ベースバンド以外の帯域の画像
信号成分SLU、SUL又はSUUに対してであり、比較的パ
ワーが小さいので、実用上問題はない。
In general, when an error occurs during transmission in inter-frame coding, the frame memory 610 in the encoder and the frame memory 87 in the decoder become asynchronous, and there is a problem that the error propagates with time. . Therefore,
In this embodiment, the frame units of the encoder and the decoder can be synchronized with the lapse of time by adding the leakage units 69 and 86 described above. Note that it is conceivable that the addition of the leakage units 69 and 86 increases the prediction error and lowers the coding efficiency. However, the provision of the leakage unit is not limited to the image signal components SLU, SUL or Since the power is relatively small for SUU, there is no practical problem.

実施例の効果 画像上重要成分である低域成分に対してフレーム内符
号化/復号化を適用しているので、セル廃棄の影響をそ
のフレーム内にとどめることができ、次フレームに影響
を及ぼさないようにすることができる。また、セルが廃
棄されたフレームに対しても、平均値を用いて補償して
いるので、画質低下を最小限に止どめることができる。
Effects of Embodiment Since intra-frame encoding / decoding is applied to a low-frequency component that is an important component on an image, the effect of cell discard can be kept within that frame, and the next frame is affected. Can not be. Further, since the average value is used to compensate for the frame in which the cell is discarded, it is possible to minimize the deterioration of the image quality.

このような符号化/復号化方法を採用していることに
よって、各セルを階層化する必要がなくなり、また、伝
送路上で優先制御を行なう必要がなくなる。
By employing such an encoding / decoding method, it is not necessary to layer each cell, and it is not necessary to perform priority control on a transmission path.

他の実施例 画像符号化装置から画像復号化装置への伝送形態は、
パケット伝送に限定されない。例えば、記録媒体に対す
る記録再生という伝送形態であっても良い。
Another embodiment The transmission form from the image encoding device to the image decoding device includes:
It is not limited to packet transmission. For example, a transmission form of recording and reproducing on a recording medium may be used.

動きベクトルやブロック平均値等のパラメータの伝送
方法は、種々のものを適用できる。
Various methods can be applied as a method of transmitting parameters such as a motion vector and a block average value.

また、帯域分割フィルタとしてはQMF以外のものを適
用しても良く、また、2次元ではなく1次元の帯域分割
フィルタを適用するようにしても良い。
Further, a filter other than QMF may be applied as the band division filter, and a one-dimensional band division filter instead of a two-dimensional filter may be applied.

フレーム内符号化方法は、上述した平均値を求めて行
なうものの他、ライン相関を利用するものや隣接画素と
の相関を利用するものであっても良い。
The intra-frame encoding method may be a method using a line correlation or a method using a correlation with an adjacent pixel, in addition to the method of obtaining the average value described above.

[発明の効果] 以上のように、本発明によれば、画像符号化装置が、
画像で最も重要である入力画像信号の低域成分に対して
フレーム内符号化を行ない、他の帯域成分に対してフレ
ーム間符号化を行なって出力した符号化画像信号を各帯
域成分に応じて適切に復号化するようにしたので、高品
質の再生画像を得ることができる。また、符号量の多く
なるフレーム内符号の対象となる低域成分については、
該低域成分のブロック毎の平均値の差分値を符号化する
ことにより、符号量を削減できる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, the image encoding device
Intra-frame encoding is performed on the low-frequency component of the input image signal, which is the most important in the image, and the encoded image signal output by performing inter-frame encoding on the other band components is output according to each band component. Since decoding is performed appropriately, a high-quality reproduced image can be obtained. For low-frequency components that are targets of intra-frame codes with a large code amount,
The coding amount can be reduced by coding the difference value of the average value of each block of the low-frequency component.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の一実施例に係る画像パケット復号化装
置を示すブロック図、第2図は従来の画像パケット符号
化装置/復号化装置を示すブロック図、第3図はその装
置における低域成分及び高域成分の取出し方法を示す説
明図、第4図は上記実施例に係る画像パケット復号化装
置に対応する画像パケット符号化装置を示すブロック
図、第5図は第4図のフレーム内符号化部を示すブロッ
ク図、第6図は第4図のフレーム間符号化部を示すブロ
ック図、第7図は上記実施例に係る画像パケット復号化
装置におけるフレーム内復号化部を示すブロック図、第
8図はフレーム間復号化部を示すブロック図である。 11……パケット分解部、12……DEMUX部、13〜16……可
変長復号化部、17……フレーム内復号化部、18、19、11
0……フレーム間復号化部、115……QMF部、86……リー
ケージ部。
FIG. 1 is a block diagram showing an image packet decoding apparatus according to one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing a conventional image packet encoding / decoding apparatus, and FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram showing a method of extracting a band component and a high band component, FIG. 4 is a block diagram showing a picture packet encoding apparatus corresponding to the picture packet decoding apparatus according to the above embodiment, and FIG. FIG. 6 is a block diagram showing an inter-frame encoding unit shown in FIG. 4, and FIG. 7 is a block diagram showing an intra-frame decoding unit in the image packet decoding apparatus according to the embodiment. FIG. 8 is a block diagram showing an inter-frame decoding unit. 11: Packet decomposing unit, 12: DEMUX unit, 13 to 16: Variable length decoding unit, 17: In-frame decoding unit, 18, 19, 11
0: Inter-frame decoding unit, 115: QMF unit, 86: Leakage unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 細田 賢一郎 東京都港区虎ノ門1丁目7番12号 沖電 気工業株式会社内 (56)参考文献 1988年度画像符号化シンポジウム(P CSJ88)P.79−80 SPIE Vol.707 Visua l Communications a nd Image Processin g(1986)P.51−61 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Kenichiro Hosoda 1-7-12 Toranomon, Minato-ku, Tokyo Oki Electric Industry Co., Ltd. (56) References 1988 Image Coding Symposium (PCSJ88) 79-80 SPIE Vol. 707 Visual Communications and Image Processing (1986) p. 51-61

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】画像符号化装置において、 入力画像信号の低域成分をフレーム内符号化するフレー
ム内符号化部と、 前記入力画像信号の他の帯域成分をフレーム間符号化す
るフレーム間符号化部とを有し、 前記フレーム内符号化部は、前記低域成分のブロック毎
の平均値を計算する平均値計算部と、前記平均値より減
算された前記低域成分を符号化する符号化器とを有し、
減算された後符号化された前記低域成分及び符号化され
た前記他の帯域成分を送信するとともに、復号化処理に
必要なパラメータとして前記平均値を送信することを特
徴とする画像符号化装置。
1. An image encoding apparatus, comprising: an intra-frame encoding unit that intra-frame encodes a low-frequency component of an input image signal; and an inter-frame encoding that encodes another band component of the input image signal. An intra-frame encoding unit, wherein the intra-frame encoding unit computes an average value for each block of the low-frequency component, and encoding that encodes the low-frequency component subtracted from the average value. With a container,
An image encoding apparatus for transmitting the low-frequency component encoded after the subtraction and the encoded other band component, and transmitting the average value as a parameter required for a decoding process. .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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