JP3258217B2 - Encoding / decoding method and apparatus therefor - Google Patents

Encoding / decoding method and apparatus therefor

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JP3258217B2
JP3258217B2 JP27746395A JP27746395A JP3258217B2 JP 3258217 B2 JP3258217 B2 JP 3258217B2 JP 27746395 A JP27746395 A JP 27746395A JP 27746395 A JP27746395 A JP 27746395A JP 3258217 B2 JP3258217 B2 JP 3258217B2
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  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、画像データ等の符
号化(圧縮)/復号化(伸張)の方法及びその装置に関
し、より詳細には、符号化ツールと復号化ツールとの間
の処理能力が不一致であっても通信可能な符号化/復号
化の方法及びその装置に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a method and apparatus for encoding (compressing) / decoding (expanding) image data and the like, and more particularly, to processing between an encoding tool and a decoding tool. The present invention relates to an encoding / decoding method and apparatus capable of communicating even if the capabilities do not match.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、ISDN(Integrated Services
Digital Network:サービス総合ディジタル網)の普及
により新しい通信サービスとして画像通信サービスが実
現されている。テレビ電話やテレビ会議システム等がそ
の例である。また、PHSやFPLMTSに代表される
無線伝送網の発展に伴い、更なるサービスの高度化、多
様化、可搬化への要求が急速に高まっている。一般に、
テレビ電話やテレビ会議システムのように、画像情報を
伝送する場合においては、画像の情報量が膨大なのに対
して、伝送に用いる回線の回線速度やコストの点から、
伝送する画像の情報量を圧縮符号化し、情報量を少なく
して伝送する事が必要となってくる。
2. Description of the Related Art In recent years, ISDN (Integrated Services)
With the spread of Digital Network (Service Integrated Digital Network), image communication services have been realized as new communication services. Examples are a videophone and a video conference system. Also, with the development of wireless transmission networks represented by PHS and FPLMTS, demands for further advancement, diversification, and portability of services are rapidly increasing. In general,
In the case of transmitting image information, such as a videophone or video conference system, the amount of image information is enormous, but in terms of the line speed and cost of the line used for transmission,
It is necessary to compress and encode the information amount of an image to be transmitted and to reduce the amount of information for transmission.

【0003】画像情報を圧縮する符号化方式としては静
止画像符号化方式としてJPEG(Joint Photographic
coding Experts Group)、動画像符号化方式として
H.261、蓄積用動画像符号化方式としてMPEG1
(Moving Picture Coding Expert Group)、MPEG2
がすでに国際標準化されている。さらに64kbps以
下の超低ビットレートでの符号化方式としてMPEG4
の標準化活動が進められている。MPEG4によれば、
多種多様なアプリケーションに柔軟に対応でき、かつ各
アプリケーションに対して最適な方式で符号化できるた
めに、既存のJPEG、H.261、MPEG1、MP
EG2符号化方式のようにアルゴリズムに従って符号化
を行う方式ではなく、符号器の各ツール(変換器、量子
化器、逆変換器、逆量子化器等)を多数用意して、それ
らの適当な組み合わせによって符号化を行う方式である
ことが必要である。図6(a)は、H.261に準拠し
て画像データを符号化(圧縮)した符号化情報のデータ
列の構造を表す概念図である。同図(a)に示す動きベ
クトル情報、DCT係数、量子化ステップ等の各符号化
情報データ(符号なし)は、符号器において固定された
符号化アルゴリズムに基づいて符号化(圧縮)された画
像情報データであり、復号器は、この符号化アルゴリズ
ムに対応して固定された復号化アルゴリズムを備えて、
受信した各符号化情報データを復号する。
As a coding method for compressing image information, JPEG (Joint Photographic) is used as a still image coding method.
coding Experts Group). 261, MPEG1 as a moving picture coding method for storage
(Moving Picture Coding Expert Group), MPEG2
Has already been internationally standardized. Further, MPEG4 is used as an encoding method at an extremely low bit rate of 64 kbps or less.
Standardization activities are underway. According to MPEG4,
In order to be able to flexibly cope with a wide variety of applications and to perform encoding in an optimal manner for each application, existing JPEG, H.264, and JPEG formats are used. 261, MPEG1, MP
Rather than a method of performing encoding according to an algorithm like the EG2 encoding method, a number of encoder tools (transformers, quantizers, inverse transformers, inverse quantizers, etc.) are prepared, and their appropriate It is necessary that the encoding be performed by a combination. FIG. FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating the structure of a data string of encoded information obtained by encoding (compressing) image data in accordance with H.261. Each piece of coded information data (unsigned) such as motion vector information, DCT coefficients, and quantization steps shown in FIG. 3A is an image coded (compressed) based on a coding algorithm fixed in the coder. Information data, the decoder comprises a fixed decoding algorithm corresponding to this encoding algorithm,
The received encoded information data is decoded.

【0004】図6(b)は、MPEG4等のアルゴリズ
ムがフレキシブルな符号化方式を用いて画像データを符
号化(圧縮)した符号化情報のデータ列の構造を表す概
念図である。同図(b)に示す符号化情報のデータ列
は、動きベクトル情報2、変数係数4、動きベクトル情
報6、変換係数8および量子化ステップ10等の符号化
(圧縮)された画像情報データと、これら画像情報デー
タのそれぞれを復号する動き補償ツール1、逆変換ツー
ル3、動き補償ツール5、逆変換ツール7および量子化
ツール9等のツール情報から構成されている。この場
合、動き補償ツール1等の各ツール情報は、それぞれ複
数種類のツール情報の中から選択することができ、各ツ
ール情報の組み合わせを自由に選択することができるも
のとなっている。このため、符号器は、画像情報データ
と併せて符号化に使用したツール情報を復号器に送信
し、復号器は、受信した画像情報データを復号するにあ
たって、符号器から送信されたツール情報を用いて符号
化された画像情報データを復号するものとなっている。
FIG. 6B is a conceptual diagram showing the structure of a data string of coded information obtained by coding (compressing) image data using a flexible coding method using an algorithm such as MPEG4. The data sequence of the coded information shown in FIG. 3B includes the coded (compressed) image information data such as the motion vector information 2, the variable coefficient 4, the motion vector information 6, the transform coefficient 8, the quantization step 10, and the like. , And tool information such as a motion compensation tool 1, an inverse transformation tool 3, a motion compensation tool 5, an inverse transformation tool 7, and a quantization tool 9 for decoding each of the image information data. In this case, each piece of tool information such as the motion compensation tool 1 can be selected from a plurality of types of tool information, and a combination of each piece of tool information can be freely selected. For this reason, the encoder transmits tool information used for encoding together with the image information data to the decoder, and the decoder decodes the tool information transmitted from the encoder when decoding the received image information data. It decodes the image information data encoded using the information.

【0005】これらの符号化/復号化処理を実現する方
法として、専用のハードウェアおよびソフトウェアを実
装して実現する方法と、汎用演算器とコンパイラを用い
て適当なソフトウェアを実行することにより実現する方
法とがある。先ず、専用のハードウェアおよびソフトウ
ェアを実装して符号化処理を実現する方法について説明
する。図7は、H.261に準拠して図6(a)に示す
符号化情報データを生成する符号器の構成を表すブロッ
ク図である。図7において、符号器は、符号化制御を行
う符号化制御部11、DCT変換を行う変換部12、変
換部12で変換された係数の量子化を行う量子化部1
3、量子化部13で量子化された係数の逆量子化を行う
逆量子化部14、逆DCT変換を行う逆変換部15、メ
モリ16、ループ内フィルタ17から構成されている。
なお、メモリ16は動き補償フレーム間予測の際に用い
る動き補償用可変遅延機能を有するメモリであり、フィ
ルタ17はマクロブロックごとにon/offできるル
ープ内フィルタである。
As a method of implementing these encoding / decoding processes, a method of implementing dedicated hardware and software, and a method of executing appropriate software using a general-purpose arithmetic unit and a compiler. There is a way. First, a method of implementing the encoding process by mounting dedicated hardware and software will be described. FIG. FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration of an encoder that generates encoded information data illustrated in FIG. 7, an encoder includes an encoding control unit 11 for performing encoding control, a transforming unit 12 for performing DCT transform, and a quantizing unit 1 for quantizing coefficients transformed by the transforming unit 12.
3. It includes an inverse quantization unit 14 for performing inverse quantization of the coefficient quantized by the quantization unit 13, an inverse transformation unit 15 for performing inverse DCT transform, a memory 16, and a filter 17 in a loop.
Note that the memory 16 is a memory having a variable delay function for motion compensation used in motion-compensated inter-frame prediction, and the filter 17 is a filter in a loop that can be turned on / off for each macroblock.

【0006】図6(a)に示す符号化情報データを生成
する符号化アルゴリズムを専用のハードウェアおよびソ
フトウェアで実現する場合、このアルゴリズムを構成す
る各ツールの機能は、図7に示す符号化制御部11、変
換部12、量子化部13、逆量子化部14、逆変換部1
5、動き補償用遅延機能をもつメモリ16、ループフィ
ルタ17のそれぞれの専用のハードウェアおよびソフト
ウェアにより実現される。図8は、H.261に準拠し
て符号化した符号化情報データを復号する復号器の構成
を表すブロック図である。この復号器は、図7に示した
符号器を構成する構成要素を共用して構成されたものと
なっており、図7に示す符号器を構成する構成要素と同
一物には同一符号を付す。すなわち、図8において、1
4は逆量子化部、15は逆変換部、16は動き補償用可
変遅延機能をもつメモリ、17はループ内フィルタであ
る。図7に示す符号器で符号化された符号化情報データ
は、逆量子化部14で逆量子化され、さらに逆変換部1
5で逆DCT変換されて復号される。なお、メモリ16
およびループ内フィルタ17は、動き補償予測符号化デ
ータを復号する場合に使用されるものである。
When the encoding algorithm for generating the encoded information data shown in FIG. 6A is realized by dedicated hardware and software, the function of each tool constituting the algorithm is based on the encoding control shown in FIG. Unit 11, transformation unit 12, quantization unit 13, inverse quantization unit 14, inverse transformation unit 1
5. This is realized by dedicated hardware and software for the memory 16 having the motion compensation delay function and the loop filter 17, respectively. FIG. 261 is a block diagram illustrating a configuration of a decoder that decodes encoded information data encoded according to H.261. This decoder is configured so as to share the components constituting the encoder shown in FIG. 7, and the same components as those constituting the encoder shown in FIG. . That is, in FIG.
4 is an inverse quantization unit, 15 is an inverse transformation unit, 16 is a memory having a variable delay function for motion compensation, and 17 is a filter in a loop. The encoded information data encoded by the encoder shown in FIG. 7 is inversely quantized by the inverse quantization unit 14,
In step 5, it is inverse DCT transformed and decoded. The memory 16
The in-loop filter 17 is used when decoding motion-compensated prediction encoded data.

【0007】上述したようなH.261等の固定された
アルゴリズムで符号化を行う方式を用いて、数種類のア
ルゴリズムを処理する場合、それぞれのアルゴリズムを
実現するハードウェアおよびソフトウェアを個別に必要
とする。図9は、動画像をH.261に準拠し、静止画
像をJPEGに準拠して符号化する符号器の構造を表す
ブロック図である。例えば、一つの端末で、動画像を
H.261に準拠して符号化し、静止画像をJPEGに
準拠して符号化する場合、符号器は図9に示すような構
成となり、H.261符号器20およびJPEG符号器
21の両方を独立に備えるものとなる。図9において、
H.261符号器20およびJPEG符号器21は、そ
れぞれ動画像データおよび静止画像データを入力し、圧
縮データである符号化情報データを出力する。
As described above, H. In the case where several types of algorithms are processed using a method of performing encoding using a fixed algorithm such as H.261, hardware and software for realizing each algorithm are individually required. FIG. FIG. 1 is a block diagram illustrating a structure of an encoder that encodes a still image according to JPEG according to H.261. For example, with one terminal, a moving image is stored in H.264. In the case of encoding according to H.261 and encoding a still image according to JPEG, the encoder has a configuration as shown in FIG. Thus, both the H.261 encoder 20 and the JPEG encoder 21 are provided independently. In FIG.
H. The H.261 encoder 20 and the JPEG encoder 21 receive moving image data and still image data, respectively, and output encoded information data that is compressed data.

【0008】また、図6(b)に示す符号化情報データ
を生成するアルゴリズムを専用のハードウェアおよびソ
フトウェアで実現する場合、このアルゴリズムを実現す
る符号器は、図7に示す符号器の回路ブロック18の構
成を図10に示す構成とすることにより実現される。す
なわち、この場合、符号器は、変換部12、量子化部1
3、逆量子化部14、逆変換部15の各ツールをそれぞ
れ複数種類有するものとなり、それぞれのツール(図1
0に示す変換器ツールA〜X、量子化器ツールA〜X、
逆量子化器ツールA〜X、逆変換器ツールA〜X)から
必要とするツールを選択して符号化処理を行う。
When the algorithm for generating the encoded information data shown in FIG. 6B is realized by dedicated hardware and software, the encoder for realizing this algorithm is a circuit block of the encoder shown in FIG. 18 is realized by the configuration shown in FIG. That is, in this case, the encoder includes the conversion unit 12 and the quantization unit 1
3, each of the inverse quantization unit 14 and the inverse transformation unit 15 has a plurality of tools.
0, converter tools AX, quantizer tools AX,
The necessary tools are selected from the inverse quantizer tools A to X and the inverse transformer tools A to X) to perform the encoding process.

【0009】また、図6(b)に示す符号化情報データ
を復号する復号器は、図8に示す復号器を構成する回路
ブロック19を図10に示す回路ブロック22の構成に
置き換えることにより実現される。すなわち、この場
合、復号器は、逆量子化部14、逆変換部15の各ツー
ルをそれぞれ複数種類有するものとなり、それぞれのツ
ール(図10に示す逆量子化器ツールA〜X、逆変換器
ツールA〜X)から必要とするツールを選択して復号化
処理を行う。この復号化処理において、図6(b)に示
す動き補償ツール1、逆変換ツール3、動き補償ツール
5、逆変換ツール7および量子化ツール9の各ツール情
報は制御部23に送信され、また、これら各ツール情報
の後に続く動きベクトル情報2、変換係数4、動きベク
トル情報6、変換係数8の各画像情報データは、それぞ
れの画像情報データを処理する各ツールへ送信される。
このとき、制御部23は、それぞれのツール情報からど
のツール(図10に示す逆量子化器ツールA〜X,逆変
換器ツールA〜X)を使用するかの選択を行い、各画像
情報データは制御部23で選択されたツールで処理され
て復号される。
A decoder for decoding the encoded information data shown in FIG. 6B is realized by replacing the circuit block 19 constituting the decoder shown in FIG. 8 with the structure of a circuit block 22 shown in FIG. Is done. That is, in this case, the decoder has a plurality of types of tools of the inverse quantization unit 14 and the inverse transform unit 15, respectively, and each of the tools (the inverse quantizer tools A to X shown in FIG. A necessary tool is selected from the tools AX to perform the decoding process. In this decoding process, each tool information of the motion compensation tool 1, the inverse transform tool 3, the motion compensation tool 5, the inverse transform tool 7, and the quantization tool 9 shown in FIG. 6B is transmitted to the control unit 23. The image information data of the motion vector information 2, the conversion coefficient 4, the motion vector information 6, and the conversion coefficient 8 following the respective tool information are transmitted to the respective tools for processing the respective image information data.
At this time, the control unit 23 selects which tool (the inverse quantizer tools A to X and the inverse transformer tools A to X shown in FIG. 10) to use from the respective tool information, and Is processed and decoded by the tool selected by the control unit 23.

【0010】次に、汎用演算器とコンパイラを用いて適
当なソフトウェアを実行することにより復号化処理を実
現する方法について説明する。以下に、図6(b)に示
す構造を有する符号化情報データを復号する場合につい
て、図11を参照して説明する。図11は、汎用演算処
理部24とコンパイラ25から構成された復号器の構造
を表すブロック図である。図6(b)に示す動き補償ツ
ール1、逆変換ツール3、動き補償ツール5、変換ツー
ル7、量子化ツール9等の各ツール情報はコンパイラ2
5に与えられ、コンパイラ25は、汎用演算処理部24
の動作を制御するための処理プログラムを生成する。ま
た、これらツール情報の後に続く動きベクトル情報2、
変換係数4、動きベクトル情報6、変換係数8、量子化
ステップ10の各画像情報データは、汎用演算処理部2
4に与えられる。そして、コンパイラ25により生成さ
れた処理プログラムにしたがって、汎用演算処理部24
は、ツール情報の後に続く符号化された画像情報データ
を処理して、この画像情報データを復号し、復号化デー
タを生成する。
Next, a description will be given of a method of implementing a decoding process by executing appropriate software using a general-purpose arithmetic unit and a compiler. Hereinafter, the case of decoding the encoded information data having the structure shown in FIG. 6B will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a block diagram illustrating a structure of a decoder including the general-purpose operation processing unit 24 and the compiler 25. The tool information of the motion compensation tool 1, the inverse transformation tool 3, the motion compensation tool 5, the transformation tool 7, the quantization tool 9 and the like shown in FIG.
5, the compiler 25 includes a general-purpose arithmetic processing unit 24
Generates a processing program for controlling the operation of. Also, motion vector information 2 following these tool information,
The image information data of the transform coefficient 4, the motion vector information 6, the transform coefficient 8, and the quantization step 10 are stored in the general-purpose arithmetic processing unit 2
4 given. Then, in accordance with the processing program generated by the compiler 25, the general-purpose operation processing unit 24
Processes the encoded image information data following the tool information, decodes the image information data, and generates decoded data.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】ところで、映像信号等
を符号化する場合、復号化側で要求される再生画像の品
質に応じて、適切な符号化処理能力を有する符号化ツー
ルを選択して符号化が実行される。これにより得られる
符号化データを復号化する場合、復号化側では、符号化
に使用された符号化ツールの符号化処理能力に対応した
復号化処理能力を有する復号化ツールを使用する必要が
ある。このため、これらツールの処理能力が対応したも
のでない場合に、符号化データを復号化することができ
ず、通信が不能になるという問題があった。
By the way, when encoding a video signal or the like, an encoding tool having an appropriate encoding processing capability is selected according to the quality of a reproduced image required on the decoding side. Encoding is performed. When decoding the encoded data obtained by this, it is necessary to use a decoding tool having a decoding processing capability corresponding to the encoding processing capability of the encoding tool used for encoding on the decoding side. . For this reason, when the processing capabilities of these tools are not compatible, there is a problem that encoded data cannot be decoded and communication becomes impossible.

【0012】以下、フレーム間予測符号化のアルゴリズ
ムを例として、フレーム間予測符号化ツールとフレーム
間予測復号化ツールとのそれぞれの処理能力が対応しな
い場合の通信に与える影響について、具体的に説明す
る。フレーム間予測符号化は、復号化側における画像表
示品質の向上を目的として、符号化側で映像信号をサン
プリングして直接求められる画素のデータに基づいて、
符号化側のサンプリング画素よりも細かく分割された復
号化側の表示画素の各画素データを予測して補間する画
像データ処理技術である。
In the following, the effect on communication when the respective processing capabilities of the inter-frame prediction coding tool and the inter-frame prediction decoding tool do not correspond will be described in detail by taking the inter-frame prediction coding algorithm as an example. I do. Inter-frame predictive encoding, for the purpose of improving the image display quality on the decoding side, based on pixel data directly obtained by sampling the video signal on the encoding side,
This is an image data processing technique for predicting and interpolating each pixel data of a display pixel on the decoding side which is divided more finely than a sampling pixel on the encoding side.

【0013】図12(a)〜(c)は、フレーム間予測
符号化の原理を説明するための概念図である。同図
(a)、(b)、(c)は、カメラなどの視覚センサか
ら入力した映像信号を符号化して直接求められる画像デ
ータA〜Dを基に、それぞれ1画素単位、2分の1画素
単位、4分の1画素単位サンプリングのフレーム間予測
符号化ツールを用いて得られる画素データ(a1〜d1
2〜i2,a4〜y4)の配列を表す。この画素データ
が、フレーム間予測符号化して得られた符号化データと
して符号化側から復号化側へ送信される。なお、それぞ
れのフレーム間予測符号化ツールにおいて、各画素デー
タの演算は、表1に示す演算式に基づいて行われる。
FIGS. 12A to 12C are conceptual diagrams for explaining the principle of inter-frame predictive coding. 1A, 1B, and 1C show a pixel unit and a half, respectively, based on image data A to D directly obtained by encoding a video signal input from a visual sensor such as a camera. Pixel data (a 1 to d 1 ,...) Obtained using an inter-frame predictive encoding tool of pixel unit, quarter pixel unit sampling
It represents the sequence of a 2 ~i 2, a 4 ~y 4). This pixel data is transmitted from the encoding side to the decoding side as encoded data obtained by performing inter-frame prediction encoding. In each of the inter-frame prediction coding tools, the calculation of each pixel data is performed based on the calculation formula shown in Table 1.

【0014】[0014]

【表1】 [Table 1]

【0015】図12(a)において、『+』印で表した
画素の画素データa1〜d1は、1画素単位サンプリング
のフレーム間予測符号化ツール(後述する2分の1画素
単位サンプリングのフレーム間予測符号化ツールを第n
の符号化ツールとした場合の第n+1の符号化ツールに
対応)によって生成された画素データ(後述する2分の
1画素単位サンプリングのフレーム間予測符号化ツール
によって得られる画素データを第nの符号化データとし
た場合の第n+1の符号化データに対応)である。この
場合、フレーム間予測符号化により得られる画素データ
1〜d1は、映像信号を符号化して直接求められる画像
データA〜Dと同値となる。
In FIG. 12A, pixel data a 1 to d 1 of pixels indicated by “+” are inter-frame predictive coding tools for sampling on a pixel-by-pixel basis. N-th inter-frame prediction coding tool
Pixel data (corresponding to the (n + 1) -th coding tool when the coding tool is used as the coding tool) (pixel data obtained by an inter-frame predictive coding tool of half-pixel sampling described later is referred to as an n-th coding tool). (Corresponding to the (n + 1) th encoded data when the encoded data is used). In this case, the pixel data a 1 to d 1 obtained by the inter-frame prediction coding have the same value as the image data A to D directly obtained by coding the video signal.

【0016】同図(b)において、『+』および『〇』
印で表した画素の画素データa2〜i2は、2分の1画素
単位サンプリングのフレーム間予測符号化ツール(後述
する4分の1画素単位サンプリングのフレーム間予測符
号化ツールを第nの符号化ツールとした場合の第n+1
の符号化ツールに対応)によって生成された画素データ
(後述する4分の1画素単位サンプリングのフレーム間
予測符号化ツールによって得られる画素データを第nの
符号化データとした場合の第n+1の符号化データに対
応)である。このうち、『+』印で表した画素の画素デ
ータは、1画素単位サンプリングのフレーム間予測符号
化ツールによって得られる画素データと同値であり、
『〇』印で表した画素のデータが、画像データA〜Dを
基に予測して補間された画素データである。
In FIG. 2B, "+" and "〇"
The pixel data a 2 to i 2 of the pixels represented by the marks are inter-frame predictive encoding tools for half-pixel sampling (the n-th inter-frame predictive encoding tool for quarter-pixel sampling is described below). The (n + 1) th coding tool
Pixel data (corresponding to the encoding tool of (1), (n + 1) -th code when the pixel data obtained by the inter-frame prediction encoding tool of quarter-pixel sampling described later is the n-th encoded data) Data). Among them, the pixel data of the pixel represented by the “+” mark is the same value as the pixel data obtained by the inter-frame prediction coding tool of sampling of one pixel unit.
The pixel data indicated by “〇” is pixel data that has been predicted and interpolated based on the image data A to D.

【0017】また、同図(c)において、『+』、
『〇』および『△』印で表した画素の画素データa4
4は、4分の1画素単位サンプリングのフレーム間予
測符号化ツールによって生成された画素データである。
このうち、『+』および『〇』印で表した画素の画素デ
ータは、2分の1画素単位サンプリングのフレーム間予
測符号化によって得られる画素データと同値である。ま
た、『+』印で表した画素の画素データは、1画素単位
サンプリングのフレーム間予測符号化によって得られた
画素データと同値であり、『〇』および『△』印で表し
た画素の画像データが、画像データA〜Dを基に予測し
て補間された画素データである。
In FIG. 3C, "+",
Pixel data a 4 to pixel data of pixels represented by “〇” and “△”
y 4 is pixel data generated by an inter-frame prediction encoding tool of quarter-pixel sampling.
Among these, the pixel data of the pixels represented by the “+” and “〇” marks have the same value as the pixel data obtained by the inter-frame predictive encoding of the sampling on a half-pixel basis. Further, the pixel data of the pixel indicated by “+” is the same value as the pixel data obtained by the inter-frame predictive coding of the sampling of one pixel unit, and the image of the pixel indicated by “〇” and “△” The data is pixel data predicted and interpolated based on the image data A to D.

【0018】図12(a)〜(c)から理解されるよう
に、2分の1画素単位サンプリングのフレーム間予測符
号化によって得られる画素データa2〜i2は、1画素単
位サンプリングのフレーム間予測符号化により得られる
画素データa1〜d1(画像データA〜D)を包含してお
り、映像信号のサンプリング画素の密度に対して4倍の
画素密度となる。また、4分の1画素単位サンプリング
のフレーム間予測符号化処理によって得られる画素デー
タa4〜y4は、1画素単位サンプリングおよび2分の1
画素単位サンプリングのフレーム間予測符号化処理によ
って得られる画素データを包含しており、映像信号のサ
ンプリング画素の密度に対して16倍の画素密度とな
る。
As can be understood from FIGS. 12 (a) to 12 (c), pixel data a 2 to i 2 obtained by inter-frame predictive coding with half-pixel sampling are used to obtain one-pixel sampling frames. It contains pixel data a 1 to d 1 (image data A to D) obtained by inter prediction coding, and has a pixel density four times as high as the density of sampling pixels of a video signal. The pixel data a 4 to y 4 obtained by the inter-frame predictive coding process of quarter-pixel unit sampling is performed for one-pixel unit sampling and half.
It contains pixel data obtained by the inter-frame prediction encoding process of pixel unit sampling, and has a pixel density 16 times as high as the density of the sampling pixels of the video signal.

【0019】このように、高密度な表示画素の画素デー
タを生成するためのフレーム間予測符号化ツールにより
得られる画素データは、それより低密度な表示画素の画
素データを生成するためのフレーム間予測符号化ツール
により得られる画素データを階層的に包含するものとな
っている。たとえば、上述した4分の1画素単位サンプ
リングのフレーム間予測符号化ツールを用いて得られる
画素データa4〜y4は、画素データa2〜i2および画素
データa1〜d1を階層的に包含する。
As described above, the pixel data obtained by the inter-frame predictive coding tool for generating the pixel data of the high-density display pixels is the same as that of the inter-frame prediction for generating the pixel data of the lower-density display pixels. It hierarchically includes pixel data obtained by the predictive coding tool. For example, pixel data a 4 to y 4 obtained by using the inter-frame predictive encoding tool of quarter-pixel sampling described above is obtained by hierarchically converting pixel data a 2 to i 2 and pixel data a 1 to d 1 . Included.

【0020】図13(a)〜(c)は、フレーム間予測
符号化による画像表示効果を説明するための図であり、
それぞれ、1画素単位サンプリング、2分の1画素単位
サンプリング、4分の1画素単位サンプリングの各フレ
ーム間予測符号化による符号化データを復号化して得ら
れる図形TAの表示画像を表す。同図(a)〜(c)に
おいて、『〇』および『●』は、被写体である図形TA
の映像信号をフレーム間予測符号化して得られる符号化
データを復号化することにより、それぞれ『明』および
『暗』に表示状態が定められた画素を表す。なお、同図
(a)〜(c)において、被写体である図形TAは、右
下方向に移動する運動をするものであり、図形TAと画
素との対応関係を理解するための補助として、参考的に
表示画像に重ねたものである。
FIGS. 13A to 13C are diagrams for explaining an image display effect by inter-frame prediction coding.
Each represents a display image of the graphic TA obtained by decoding coded data obtained by inter-frame prediction coding of 1-pixel sampling, 1 / 2-pixel sampling, and 1 / 4-pixel sampling. In FIGS. 7A to 7C, “〇” and “●” indicate a figure TA as a subject.
By decoding the coded data obtained by performing the inter-frame predictive coding on the video signal, the pixels whose display states are determined to be “bright” and “dark”, respectively. In FIGS. 7A to 7C, the graphic TA as the subject moves in a lower right direction, and is used as a reference for understanding the correspondence between the graphic TA and the pixels. This is superimposed on the display image.

【0021】図13において、1画素単位のフレーム間
予測符号化によれば、図形TAを表現する画素数が、図
形TAの移動前において3、移動後において1であるの
に対して、2分の1画素単位のフレーム間予測符号化に
よれば、図形TAの移動前において6、移動後において
3となる。また、4分の1画素単位のフレーム間予測符
号化によれば、図形TAの移動前において15、移動後
において10となる。このように、フレーム間予測符号
化における画素の分割数を増やし、復号化側における表
示画素の密度を増やす程、高品質で高精度な画像を再生
することが可能となる。
In FIG. 13, according to the inter-frame predictive coding in units of one pixel, the number of pixels representing the graphic TA is three before the movement of the graphic TA and one after the movement of the graphic TA. According to the inter-frame predictive coding in units of one pixel, the value is 6 before the movement of the graphic TA and 3 after the movement of the graphic TA. In addition, according to the inter-frame prediction coding in quarter-pixel units, the value becomes 15 before the movement of the graphic TA, and becomes 10 after the movement. As described above, as the number of pixel divisions in the inter-frame predictive coding is increased and the density of display pixels on the decoding side is increased, it is possible to reproduce a high-quality and high-precision image.

【0022】しかしながら、フレーム間予測符号化にお
ける画素の分割数が異なると(すなわち、フレーム間予
測符号化ツールが異なると)、符号化データのデータ構
造が全く異なったものとなり、符号化データ間の互換性
はなくなる。このため、従来の符号化/復号化の方法及
びその装置によれば、復号化側は、符号化データの構造
に適合した復号化ツールを用いて復号化を行う必要があ
り、符号化ツールの符号化処理能力と1対1に対応した
復号化処理能力を有する復号化ツールを用いて復号化す
る必要があった。したがって、復号化ツールの処理能力
が符号化ツールの処理能力と対応しない場合には、受信
した符号化データを一切復号化できないという問題があ
った。
However, if the number of pixel divisions in the inter-frame predictive coding is different (that is, if the inter-frame predictive coding tool is different), the data structure of the coded data becomes completely different, and Incompatibility is lost. For this reason, according to the conventional encoding / decoding method and apparatus, the decoding side needs to perform decoding using a decoding tool suitable for the structure of the encoded data. Decoding has to be performed using a decoding tool having a decoding processing capability corresponding to the encoding processing capability on a one-to-one basis. Therefore, when the processing capability of the decoding tool does not correspond to the processing capability of the encoding tool, there is a problem that the received encoded data cannot be decoded at all.

【0023】また、MPEG4に代表される多種多様な
ツールを備えたアルゴリズムを用いて符号化されたデー
タを、MPEG1のように単一のアルゴリズムのみを備
える装置によって復号化しようとする場合、復号化側
は、符号化に使用されたアルゴリズム(符号化ツール)
を実現するためのハードウェア/ソフトウェアを増設す
る必要があり、このため装置の大型化とコストの上昇を
招くという問題があった。
In the case where data encoded using an algorithm having various tools represented by MPEG4 is to be decoded by a device such as MPEG1 having only a single algorithm, the data is decoded. On the side, the algorithm used for encoding (encoding tool)
It is necessary to add hardware / software for realizing the above, which causes a problem that the size of the apparatus is increased and the cost is increased.

【0024】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たものであり、符号化側が有する符号化ツールの符号化
処理能力と復号化側が有する復号化ツールの復号化処理
能力が対応しない場合であっても、符号化データを復号
化することを可能とし、復号化側の装置を小型で安価に
実現することのできる符号化/復号化の方法及びその装
置を提供することを課題とする。
The present invention has been made in view of such a problem, and is intended for a case where the encoding processing capability of the encoding tool of the encoding side does not correspond to the decoding processing capability of the decoding tool of the decoding side. It is an object of the present invention to provide an encoding / decoding method and an apparatus capable of decoding encoded data and realizing a small and inexpensive apparatus on the decoding side.

【0025】[0025]

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決達成するため、以下の構成を有する。請求項1記載の
発明にかかる符号化/復号化の方法は、第n(正の整
数)の符号化ツールを用いて生成され第nの復号化ツー
ルを用いて復号化される第nの符号化データは、第n+
1の符号化ツールを用いて生成され第n+1の復号化ツ
ールを用いて復号化される第n+1の符号化データを包
含して階層化されるものであって、前記第nの符号化ツ
ールを備えた符号化側は、(a)前記第nの符号化ツー
ルを用いて前記第nの符号化データを生成し、(b)前
記第nの符号化データに包含される第N(N≧nを満た
す正の整数)の符号化データに、該第Nの符号化データ
に包含される第N+1の符号化データを除いて第Nの識
別部を付し、第m(m>nを満たす正の整数)の復号化
ツールを備えた復号化側は、(c)前記第nの符号化デ
ータから、N≧mを満たす第Nの識別部が付された第N
の符号化データを抽出して第mの符号化データを再構成
し、(d)前記第mの復号化ツールを用いて、前記第m
の符号化データを復号化する。
Means for Solving the Problems The present invention has the following arrangement to achieve the above object. The encoding / decoding method according to the first aspect of the present invention is an n-th code generated using an n-th (positive integer) encoding tool and decoded using the n-th decoding tool. Data is n +
1 that includes the (n + 1) th encoded data generated using the first encoding tool and decoded using the (n + 1) th decoding tool, wherein the nth encoding tool is The encoding side includes: (a) generating the n-th encoded data using the n-th encoding tool; and (b) the N-th encoded data included in the n-th encoded data (N ≧ The Nth identification unit is added to the (nth positive integer satisfying n) encoded data except for the (N + 1) th encoded data included in the Nth encoded data, and the mth (m> n) is satisfied. The decoding side provided with a decoding tool of (positive integer) performs (c) the N-th encoding from the n-th encoded data to which the N-th identification unit satisfying N ≧ m is added.
(D) using the m-th decoding tool to reconstruct the m-th encoded data,
Is decoded.

【0026】請求項2記載の発明にかかる符号化/復号
化装置は、第n(正の整数)の符号化ツールを用いて生
成され第nの復号化ツールを用いて復号化される第nの
符号化データは、第n+1の符号化ツールを用いて生成
され第n+1の復号化ツールを用いて復号化される第n
+1の符号化データを包含して階層化されるものであっ
て、前記第nの符号化ツールを備えた符号化側は、前記
第nの符号化ツールを用いて前記第nの符号化データを
生成する符号化手段と、前記第nの符号化データに包含
される第N(N≧nを満たす正の整数)の符号化データ
に該第Nの符号化データに包含される第N+1の符号化
データを除いて第Nの識別部を付す識別部付加手段とを
備え、第m(m>nを満たす正の整数)の復号化ツール
を備えた復号化側は、前記第nの符号化データからN≧
mを満たす第Nの識別部が付された第Nの符号化データ
を抽出して第mの符号化データを再構成するデータ再構
成手段と、前記第mの復号化ツールを用いて前記第mの
符号化データを復号化する復号化手段とを備えたように
構成されている。
The encoding / decoding device according to the second aspect of the present invention is an encoding / decoding device which is generated using an n-th (positive integer) encoding tool and decoded using an n-th decoding tool. Is generated using an (n + 1) th encoding tool and is decoded using an (n + 1) th decoding tool.
+1 encoded data, and the encoding side provided with the n-th encoded tool uses the n-th encoded tool to execute the n-th encoded data. And N + 1 (n + 1) -th encoded data included in the n-th encoded data in the N-th encoded data included in the n-th encoded data. A decoding unit provided with an identification unit adding an N-th identification unit except for encoded data, and a decoding side including an m-th (a positive integer satisfying m> n) decoding tool, N ≧
data reconstruction means for extracting the N-th encoded data provided with the N-th identification unit satisfying m and reconstructing the m-th encoded data; decoding means for decoding m encoded data.

【0027】請求項3記載の発明にかかる符号化/復号
化装置は、請求項1記載の符号化/復号化の方法におい
て、符号化ツールが、フレーム間予測符号化ツールであ
り、復号化ツールが、フレーム間予測復号化ツールであ
る。請求項4記載の発明にかかる符号化/復号化装置
は、請求項2記載の符号化/復号化装置において、符号
化ツールが、フレーム間予測符号化ツールであり、復号
化ツールが、フレーム間予測復号化ツールであるように
構成されている。
According to a third aspect of the present invention, in the encoding / decoding method according to the first aspect, the encoding tool is an inter-frame predictive encoding tool. Is an inter-frame prediction decoding tool. An encoding / decoding device according to a fourth aspect of the present invention is the encoding / decoding device according to the second aspect, wherein the encoding tool is an inter-frame prediction encoding tool, and the decoding tool is an inter-frame prediction encoding tool. It is configured to be a predictive decoding tool.

【0028】請求項1記載の発明にかかる符号化/復号
化の方法によれば、第nの符号化ツールを用いて生成さ
れ且つ第nの復号化ツールを用いて復号化される第nの
符号化データは、第n+1の符号化ツールを用いて生成
され且つ第n+1の復号化ツールを用いて復号化される
第n+1の符号化データを包含した階層構造を有し、任
意の正の整数のnについて、この包含関係を有する。前
記第nの符号化ツールを備えた符号化側は、 (a)前記第nの符号化ツールを用いて前記第nの符号
化データを生成する。(b)そして、前記第nの符号化
データが包含する第Nの符号化データに第Nの識別部を
付す。ただし、前記第Nの符号化データが包含する第N
+1の符号化データを除く。この場合、Nは、n以上の
正の整数であり、符号化データの階層の深さにより上限
が定まる。この結果、たとえば、n=1の場合、第1の
符号化データには、第1の符号化データが包含する第2
の符号化データを除いて第1の識別部が付される。ま
た、第1の符号化データが包含する第2の符号化データ
には、第2の符号化データが包含する第3の符号化デー
タを除いて第2の識別部が付される。以下、同様にして
第4、第5の識別部等が第1の符号化データが包含する
符号化データの階層の深さに応じて付される。
According to the encoding / decoding method according to the first aspect of the present invention, the n-th encoding tool is generated by using the n-th encoding tool and is decoded by using the n-th decoding tool. The encoded data has a hierarchical structure including the (n + 1) th encoded data generated using the (n + 1) th encoding tool and decoded using the (n + 1) th decoding tool, and is an arbitrary positive integer. N has this inclusion relation. The encoding side including the n-th encoding tool generates: (a) the n-th encoded data using the n-th encoding tool. (B) Then, an N-th identification unit is added to the N-th encoded data included in the n-th encoded data. However, the N-th encoded data included in the N-th encoded data
Excluding +1 encoded data. In this case, N is a positive integer equal to or greater than n, and the upper limit is determined by the depth of the layer of the encoded data. As a result, for example, when n = 1, the first encoded data includes the second encoded data included in the first encoded data.
The first identification unit is attached except for the encoded data of. Further, the second identification data is included in the second encoded data included in the first encoded data, except for the third encoded data included in the second encoded data. Hereinafter, similarly, the fourth and fifth identification units are assigned according to the depth of the hierarchy of the encoded data included in the first encoded data.

【0029】次に、第m(m>nを満たす正の整数)の
復号化側は、 (c)前記第nの符号化データに包含され、且つNがm
以上の第Nの識別部が付された第Nの符号化データの集
合を抽出する。これにより、たとえば、n=1,m=2
の場合には、第1の符号化データに包含される第2の符
号化データ(第2、第3、・・・の識別部が付加された
符号化データの集合)が抽出される。また、n=1,m
=3の場合には、第1の符号化データに包含される第3
の符号化データ(第3、第4、・・・の識別部が付加さ
れた符号化データの集合)が抽出される。この抽出され
た第Nの識別部が付加された第Nの符号化データの集合
から、第mの符号化データを再構成する。 (d)そして、前記第mの復号化ツールを用いて、前記
第mの符号化データを復号化する。
Next, the m-th (positive integer that satisfies m> n) decoding side is: (c) the n-th encoded data is included and N is m
A set of N-th encoded data to which the above-described N-th identification unit has been added is extracted. Thereby, for example, n = 1, m = 2
In the case of (2), the second coded data included in the first coded data (a set of coded data to which the second, third,... Identification units are added) is extracted. Also, n = 1, m
= 3, the third encoded data included in the first encoded data
(A set of encoded data to which the third, fourth,... Identification units are added) is extracted. The m-th encoded data is reconstructed from the set of the N-th encoded data to which the extracted N-th identification unit is added. (D) Then, the m-th encoded data is decoded using the m-th decoding tool.

【0030】請求項2記載の発明にかかる符号化/復号
化装置によれば、第nの符号化ツールを用いて生成され
且つ第nの復号化ツールを用いて復号化される第nの符
号化データは、第n+1の符号化ツールを用いて生成さ
れ且つ第n+1の復号化ツールを用いて復号化される第
n+1の符号化データを包含した階層構造を有し、任意
の正の整数のnについて、この包含関係を有する。前記
第nの符号化ツールを備えた符号化側は、符号化手段
が、前記第nの符号化ツールを用いて前記第nの符号化
データを生成する。そして、識別部付加手段が、前記第
nの符号化データが包含する第Nの符号化データに第N
の識別部を付す。ただし、前記第Nの符号化データが包
含する第N+1の符号化データを除く。この場合、N
は、n以上の正の整数であり、符号化データの階層の深
さにより上限が定まる。この結果、たとえば、n=1の
場合、第1の符号化データには、第1の符号化データが
包含する第2の符号化データを除いて第1の識別部が付
される。また、第1の符号化データが包含する第2の符
号化データには、第2の符号化データが包含する第3の
符号化データを除いて第2の識別部が付される。以下、
同様にして第4、第5の識別部等が第1の符号化データ
が包含する符号化データの階層の深さに応じて付され
る。
According to the encoding / decoding device according to the second aspect of the present invention, the n-th code generated using the n-th encoding tool and decoded using the n-th decoding tool The encoded data has a hierarchical structure including the (n + 1) -th encoded data generated using the (n + 1) -th encoding tool and decoded using the (n + 1) -th decoding tool. n has this inclusion relation. On the encoding side including the n-th encoding tool, encoding means generates the n-th encoded data using the n-th encoding tool. Then, the identification unit adding means adds the N-th encoded data included in the n-th encoded data to the N-th encoded data.
Is attached. However, the (N + 1) th encoded data included in the Nth encoded data is excluded. In this case, N
Is a positive integer equal to or greater than n, and the upper limit is determined by the depth of the layer of the encoded data. As a result, for example, when n = 1, the first coded data is provided with the first identification unit except for the second coded data included in the first coded data. Further, the second identification data is included in the second encoded data included in the first encoded data, except for the third encoded data included in the second encoded data. Less than,
Similarly, the fourth and fifth identification units are assigned according to the depth of the hierarchy of the encoded data included in the first encoded data.

【0031】次に、第m(m>nを満たす正の整数)の
復号化側は、データ再構成手段が、前記第nの符号化デ
ータに包含され且つNがm以上の第Nの識別部が付され
た第Nの符号化データの集合を抽出する。これにより、
たとえば、n=1,m=2の場合には、第1の符号化デ
ータに包含される第2の符号化データ(第2、第3、・
・・の識別部が付加された符号化データの集合)が抽出
される。また、n=1,m=3の場合には、第1の符号
化データに包含される第3の符号化データ(第3、第
4、・・・の識別部が付加された符号化データの集合)
が抽出される。この抽出された第Nの識別部が付加され
た第Nの符号化データの集合から、第mの符号化データ
を再構成する。そして、復号化手段が、前記第mの復号
化ツールを用いて、前記第mの符号化データを復号化す
る。
Next, on the m-th (positive integer satisfying m> n) decoding side, the data reconstructing means includes an N-th identification code which is included in the n-th encoded data and N is not less than m. The set of the N-th encoded data to which the part is added is extracted. This allows
For example, when n = 1 and m = 2, the second encoded data (second, third,...) Included in the first encoded data
The set of coded data to which the identification unit of (.) Is added is extracted. When n = 1 and m = 3, the third coded data included in the first coded data (the coded data added with the third, fourth,. Set of
Is extracted. The m-th encoded data is reconstructed from the set of the N-th encoded data to which the extracted N-th identification unit is added. Then, decoding means decodes the m-th encoded data using the m-th decoding tool.

【0032】請求項3記載の発明にかかる符号化/復号
化の方法によれば、請求項1記載の符号化/復号化の方
法において、符号化ツールを、フレーム間予測符号化ツ
ールとし、復号化ツールを、フレーム間予測復号化ツー
ルとして符号化/復号化を行う。請求項4記載の発明に
かかる符号化/復号化装置によれば、請求項2記載の符
号化/復号化装置において、符号化ツールを、フレーム
間予測符号化ツールとし、復号化ツールを、フレーム間
予測復号化ツールとして符号化/復号化を行う。
According to the encoding / decoding method according to the third aspect of the present invention, in the encoding / decoding method according to the first aspect, the encoding tool is an inter-frame predictive encoding tool, and decoding is performed. Encoding / decoding is performed using the coding tool as an inter-frame prediction decoding tool. According to the encoding / decoding device according to the fourth aspect of the present invention, in the encoding / decoding device according to the second aspect, the encoding tool is an inter-frame prediction encoding tool, and the decoding tool is a frame encoding device. Encoding / decoding is performed as an inter prediction decoding tool.

【0033】[0033]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態として、映像
信号を4分の1画素単位サンプリングのフレーム間予測
符号化をして符号化データとして送信し、これを受信し
て復号化する符号化/復号化の方法及びその装置につい
て、図面を参照して以下に説明する。図1は、本発明に
かかる符号化/復号化の方法及びその装置が適用された
送受信システム全体の構成を表すシステムブロック図で
ある。同図に示す送信システム1は、図示しない視覚セ
ンサから入力した映像情報を映像信号に変換する映像入
力部101と、この映像入力部101から入力した映像
信号を符号化して符号化データを生成する符号化装置1
02と、符号化装置102により生成された符号化デー
タを通信網300に出力する送信部103とから構成さ
れている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS As an embodiment of the present invention, a video signal is subjected to inter-frame prediction encoding of quarter-pixel sampling, transmitted as encoded data, and received and decoded. An encryption / decryption method and its apparatus will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a system block diagram showing an entire configuration of a transmission / reception system to which an encoding / decoding method and apparatus according to the present invention are applied. A transmission system 1 shown in FIG. 1 converts a video information input from a visual sensor (not shown) into a video signal, and encodes the video signal input from the video input unit 101 to generate encoded data. Encoding device 1
02, and a transmission unit 103 that outputs the encoded data generated by the encoding device 102 to the communication network 300.

【0034】ここで、符号化装置102は、映像信号を
入力してDCT(Discrete Cosine Transform)変換を行
う変換部121と、変換部121でDCT変換して得ら
れたDCT係数を量子化する量子化部122と、量子化
部122で量子化して得られた画像データを入力してフ
レーム間予測符号化処理を実行するフレーム間予測符号
化部123とから構成される。また、フレーム間予測符
号化部123は、1画素単位サンプリングのフレーム間
予測符号化ツールEC1と、2分の1画素単位サンプリ
ングのフレーム間予測符号化ツールEC2と、4分の1
画素単位サンプリングのフレーム間予測符号化ツールE
4とを備え、復号化側で要求される画像の表示品質に
応じて、いずれかのフレーム間予測符号化ツールが選択
される。図1に示す送信システム1の場合、フレーム間
予測符号化部123は、4分の1画素単位サンプリング
のフレーム間予測符号化ツールEC4が選択されてお
り、もっとも高品質な表示画像を得ることができる符号
化ツールが選択されたものとなっている。
Here, the encoding device 102 receives a video signal and performs a DCT (Discrete Cosine Transform) transform, and a quantization unit that quantizes a DCT coefficient obtained by performing a DCT transform by the transform unit 121. And an inter-frame prediction encoding unit 123 that inputs image data obtained by quantization by the quantization unit 122 and executes an inter-frame prediction encoding process. In addition, the inter-frame prediction encoding unit 123 includes an inter-frame prediction encoding tool EC 1 for sampling one pixel, an inter-frame prediction encoding tool EC 2 for sampling one-half pixel, and a quarter.
Inter-frame prediction coding tool E for pixel sampling
And a C 4, according to the display quality of the image required by the decoding side, one of inter-frame predictive coding tool is selected. For transmission system 1 shown in FIG. 1, the inter-frame prediction coding unit 123, between the one pixel unit sampling a quarter-frame predictive coding tool EC 4 has been selected, to obtain a highest quality display image Is selected.

【0035】一方、受信システム2は、送信システム1
から送信された画像の符号化データを通信網300から
取り込む入力インタフェースとしての受信部201と、
受信部201から符号化データを入力して映像信号に復
号化する復号化装置202と、復号化装置202から映
像信号を入力して図示しないモニタに映像情報を表示す
る映像出力部203とから構成されている。ここで、復
号化装置202は、符号化データをフレーム間予測復号
化して画像データを生成するフレーム間予測復号化部2
21と、フレーム間予測復号化部221により復号化し
て得られた画像データを逆量子化してDCT係数に変換
する逆量子化部222と、逆量子化部222で生成され
たDCT係数を映像信号に変換する逆変換部223とか
ら構成されている。また、図1に示す受信システム2の
場合、フレーム間予測復号化部221は、2分の1画素
単位サンプリングのフレーム間予測復号化ツールDC2
のみを備えたものとなっている。
On the other hand, the receiving system 2
A receiving unit 201 as an input interface for taking in the encoded data of the image transmitted from the communication network 300 from the communication network 300,
It comprises a decoding device 202 that inputs coded data from the receiving unit 201 and decodes it into a video signal, and a video output unit 203 that receives a video signal from the decoding device 202 and displays video information on a monitor (not shown). Have been. Here, the decoding device 202 is an inter-frame predictive decoding unit 2 that generates inter-frame predictive decoding of the encoded data to generate image data.
21, an inverse quantization unit 222 that inversely quantizes image data obtained by decoding by the inter-frame predictive decoding unit 221 and converts the image data into DCT coefficients, and converts the DCT coefficients generated by the inverse quantization unit 222 into video signals. And an inverse conversion unit 223 that converts the data into Also, in the case of the receiving system 2 shown in FIG. 1, the inter-frame prediction decoding unit 221 includes an inter-frame prediction decoding tool DC 2 for sampling in half pixel units.
It has only one.

【0036】このように構成された送信システム1およ
び受信システム2の動作の説明を通じて、符号化装置1
02および復号化装置202の動作を以下順に説明す
る。ず、送信システム1の動作について説明する。映
像入力部101は、カメラ等の視覚センサから入力した
映像情報を映像信号に変換して符号化装置102に与え
る。符号化装置102に入力された映像信号は、変換部
121および量子化部122を経て、画像データに変換
される。フレーム間予測符号化部123は、この画像デ
ータを入力してフレーム間予測符号化して符号化データ
を生成し、これを送信部103に与える。送信部103
は、この符号化データを通信網300に出力する。
Through the description of the operation of the transmission system 1 and the reception system 2 configured as described above,
02 and the operation of the decoding apparatus 202 will be described in order. Also not a, a description will be given of the operation of the transmission system 1. The video input unit 101 converts video information input from a visual sensor such as a camera into a video signal and provides the video signal to the encoding device 102. The video signal input to the encoding device 102 is converted into image data via the conversion unit 121 and the quantization unit 122. The inter-frame prediction encoding unit 123 receives the image data, performs inter-frame prediction encoding, generates encoded data, and supplies the encoded data to the transmission unit 103. Transmission unit 103
Outputs the encoded data to the communication network 300.

【0037】ここで、フレーム間予測符号化部123
は、符号化に使用するフレーム間予測符号化ツールの符
号化処理能力に対応させて、符号化データを階層化して
生成するものとなっている。このフレーム間予測符号化
部123の動作を詳細に説明する前に、符号化データの
階層化について説明する。符号化データを階層化するに
あたって、先ず、符号化データを生成するために用いら
れるフレーム間予測符号化ツールの階層を定義すること
とする。すなわち、或る階層のフレーム間予測符号化ツ
ールにより得られる符号化データが、他の或る階層のフ
レーム間予測符号化ツールにより得られる符号化データ
を包含する場合、或る階層のフレーム間予測符号化ツー
ルの階層は、他の或る階層のフレーム間予測符号化ツー
ルの階層より下位であると定義する。この定義に従え
ば、1画素単位サンプリング、2分の1画素単位サンプ
リングおよび4分の1画素単位サンプリングのフレーム
間予測符号化ツールの各階層は、前述した符号化データ
の包含関係から、それぞれ上位、中位、下位となる。
Here, the inter-frame prediction encoding unit 123
Is to generate encoded data in a hierarchical manner in accordance with the encoding processing capability of an inter-frame predictive encoding tool used for encoding. Before describing the operation of the inter-frame predictive coding unit 123 in detail, hierarchization of coded data will be described. When hierarchizing the encoded data, first, a hierarchy of an inter-frame predictive encoding tool used to generate the encoded data is defined. That is, when the encoded data obtained by the inter-frame prediction coding tool of a certain layer includes the encoded data obtained by another inter-frame prediction coding tool of a certain layer, the inter-frame prediction of a certain layer is performed. The coding tool hierarchy is defined as being lower than the hierarchy of the inter-frame predictive coding tool of another certain hierarchy. According to this definition, each layer of the inter-frame predictive encoding tool of 1-pixel sampling, 1 / 2-pixel sampling, and 1 / 4-pixel sampling has higher ranks from the inclusion relation of the encoded data described above. , Middle and lower.

【0038】図2は、4分の1画素単位サンプリングの
フレーム間予測符号化ツールを用いて得られる符号化デ
ータの階層構造を説明するための概念図であり、上位、
中位、下位の階層の符号化データDr1,Dr2,Dr4は、
それぞれ上述した上位、中位、下位の階層のフレーム間
予測符号化ツールを用いて生成した符号化データを表
す。図12(c)に示した画素データa1〜d1,a2
2,a4〜y4は、それぞれ上位、中位、下位の階層の
符号化データDr1,Dr2,Dr4に対応する。図2および
図12(a)〜(c)から理解されるように、下位の階
層の符号化データは、中位と上位の階層の符号化データ
を階層的に包含するようなデータ構造を有し、中位の階
層の符号化データは、上位の階層の符号化データを階層
的に包含するようなデータ構造を有する。
FIG. 2 is a conceptual diagram for explaining a hierarchical structure of coded data obtained by using an inter-frame predictive coding tool of quarter-pixel sampling.
The encoded data Dr1 , Dr2 , Dr4 of the middle and lower layers are:
It represents coded data generated by using the above-described upper, middle, and lower layer inter-frame predictive coding tools. Figure 12 pixel data a 1 are shown in (c) ~d 1, a 2 ~
i 2, a 4 ~y 4, respectively upper, middle, corresponding to the encoding of the lower layer data D r1, D r2, D r4 . As understood from FIG. 2 and FIGS. 12A to 12C, the encoded data of the lower layer has a data structure that hierarchically includes the encoded data of the middle and upper layers. The encoded data of the middle layer has a data structure that hierarchically includes the encoded data of the upper layer.

【0039】フレーム間予測符号化により得られる符号
化データの階層化は、上述したような符号化データの階
層的構造に着目してなされるものであり、符号化装置1
02は、データの階層を識別するためのヘッダ(識別
部)を、下位の階層の符号化データDr4を構成する画素
データa4〜y4のそれぞれに選択的に付加することによ
り、フレーム間予測符号化ツールの符号化処理能力に対
応づけて階層が定義された符号化データを生成するもの
となっている。
The layering of the encoded data obtained by the inter-frame predictive encoding is performed by paying attention to the hierarchical structure of the encoded data as described above.
02, a header for identifying the data hierarchy (identification section), by selectively added to each pixel data a 4 ~y 4 constituting the coded data D r4 of lower hierarchy, between frames It generates encoded data in which a hierarchy is defined in association with the encoding processing capability of the predictive encoding tool.

【0040】以下、フレーム間予測符号化部123の動
作について、図3に示す動作フローチャートを参照しな
がら詳細に説明する。先ず、フレーム間予測符号化部1
23は、量子化部122から画像データを入力する(ス
テップS01)。次に、復号化側における表示画像の品
質に応じてフレーム間予測符号化ツールを選択する(ス
テップS02)。前述したように、フレーム間予測符号
化部123は、高品質な画像表示が可能な4分の1単位
画素のサンプリングのフレーム間予測符号化ツールEC
4(下位の階層のフレーム間予測符号化ツール)が選択
されたものとなっているので、画像データは、フレーム
間予測符号化ツールEC4を用いてフレーム間予測符号
化される(ステップS03)。これにより得られる符号
化データa4〜y4に対して、フレーム間予測符号化ツー
ルの階層に応じたヘッダHD1〜HD4を付して(ステッ
プS04)、下位の階層の符号化データDr4を生成し、
この符号化データDr4を送信部103に出力して動作を
終了する。また、上述したステップS02において、表
示画像の品質として高品質が要求されない場合には、2
分の1画素単位または1画素単位のサンプリングのフレ
ーム間予測符号化ツールを用いてフレーム間予測符号化
する(ステップS05またはS07)。そして、これに
より得られる符号化データに対して、同様にヘッダを付
す(ステップS06またはS08)。
Hereinafter, the operation of the inter-frame prediction encoding unit 123 will be described in detail with reference to the operation flowchart shown in FIG. First, the inter-frame prediction encoding unit 1
23 inputs image data from the quantization unit 122 (step S01). Next, an inter-frame prediction coding tool is selected according to the quality of the display image on the decoding side (step S02). As described above, the inter-frame predictive encoding unit 123 performs sampling of the quarter unit pixel capable of displaying a high-quality image.
4 since it is assumed that (a lower layer frame predictive coding tool) is selected, the image data is inter-frame predictive coding using inter-frame prediction coding tool EC 4 (step S03) . The coded data a 4 ~y 4 thereby obtained, are given the header HD 1 ~HD 4 in accordance with the hierarchy of inter-frame predictive coding tool (step S04), the encoded data D of a lower hierarchy generate r4 ,
The coded data Dr4 is output to the transmitting section 103, and the operation ends. Also, in step S02 described above, if high quality is not required as the quality of the display image, 2
Inter-frame predictive encoding is performed using a sampling pixel-per-pixel or inter-frame predictive encoding tool in units of one pixel (step S05 or S07). Then, a header is similarly attached to the encoded data obtained thereby (step S06 or S08).

【0041】以下に、ヘッダHD1〜HD4について説明
する。図4(a)および(b)は、フレーム間予測符号
化ツールの階層に応じたヘッダHD1〜HD4を付して生
成した下位の符号化データDr4のデータ構造を表わす図
であり、図12(c)に示した画素データa4〜y4のう
ち、1〜2行目に配列される各画素データa4〜j4にヘ
ッダHD1〜HD4を付したデータ構造を表す。図4
(a)において、ヘッダHD1は、1画素単位サンプリ
ングでフレーム間予測符号化して生成されるデータに対
応する画素データ(図12(c)において、『+』で表
される画素の画素データ)に付される。また、ヘッダH
2は、2分の1画素単位サンプリングでフレーム間予
測符号化して生成されるデータに対応する画素データの
うち、1画素単位サンプリングでフレーム間予測符号化
して生成されるデータに対応する画素データを除いた画
素データ(図12(c)において、『〇』で表される画
素の画素データ)に付される。さらに、ヘッダHD
4は、4分の1画素単位サンプリングでフレーム間予測
符号化して生成される画素データのうち、2分の1画素
単位サンプリングでフレーム間予測符号化して生成され
るデータに対応する画素データを除いた画素データ(図
12(c)において、『△』で表される画素の画素デー
タ)に付される。
The headers HD 1 to HD 4 will be described below. Figure 4 (a) and (b) is a diagram showing the data structure of the lower encoded data D r4 generated are denoted by the header HD 1 ~HD 4 in accordance with the hierarchy of inter-frame predictive coding tool, among the pixel data a 4 ~y 4 shown FIG. 12 (c), the representative of the data structure designated by the header HD 1 ~HD 4 to each pixel data a 4 to j 4 arranged in 1-2 rows. FIG.
(A), the header HD 1 is pixel data corresponding to the data generated by inter-frame predictive coding in units of one pixel sampling (in FIG. 12 (c), the pixel data of the pixel represented by "+") Attached to Also, header H
D 2 is pixel data corresponding to data generated by performing inter-frame predictive encoding in 1-pixel sampling, among pixel data corresponding to data generated by performing inter-frame predictive encoding in half-pixel sampling. Are added to the pixel data (pixel data of the pixel represented by “〇” in FIG. 12C). Furthermore, header HD
4 excludes pixel data corresponding to data generated by inter-frame predictive encoding with half-pixel sampling, out of pixel data generated by inter-frame predictive coding with quarter-pixel sampling. 12 (c in FIG. 12 (c)).

【0042】このように、符号化データDr4を構成する
各画素データに対して、フレーム間予測符号化ツールの
階層に対応したヘッダを付すると、ヘッダHD1が付加
された画素データの集合は、上位の階層のフレーム間予
測符号化ツールEC1を用いて得られる符号化データの
内容と同一となり、ヘッダHD1またはHD2が付加され
たデータの集合は、中位の階層のフレーム間予測符号化
ツールEC2を用いて得られる符号化データの内容と同
一となる。したがって、復号化側においては、符号化デ
ータDr4を構成する画素データa4〜y4に付されたヘッ
ダの種類を識別することにより、符号化データDr4から
各階層のフレーム間予測符号化ツールに対応する画素デ
ータa1〜d1,a2〜i2,a4〜y4を識別することが可
能となる。また、ヘッダの種類を認識することにより、
符号化データDr4を生成するために使用された符号化ツ
ールを特定することができる。このように、ヘッダが付
加された画素データ列から構成される下位の階層の符号
化データDr4は、送信部103を介して通信網300に
送出される。なお、図4(b)に示すように、連続した
画素データに同一のヘッダが付加されるような場合に
は、先頭の画素データにのみヘッダを付加するようにし
てもよく、このように付加することにより、ヘッダの付
加によるデータ量の増加を抑えることができる。
[0042] Thus, for each pixel data constituting the coded data D r4, when subjected a header corresponding to the hierarchy of inter-frame predictive coding tool, a set of pixel data header HD 1 is added is The set of data that is the same as the content of the coded data obtained by using the inter-frame prediction coding tool EC 1 of the upper layer and to which the header HD 1 or HD 2 is added is the inter-frame prediction of the middle layer. the same as the content of the coded data obtained using the coding tool EC 2. Therefore, in the decoding side, by identifying the type of header attached to the pixel data a 4 ~y 4 constituting the coded data D r4, inter-frame predictive coding for each hierarchy from the coded data D r4 Pixel data a 1 to d 1 , a 2 to i 2 , and a 4 to y 4 corresponding to the tool can be identified. Also, by recognizing the type of header,
It is possible to specify the encoding tool used to generate the encoded data Dr4 . In this way, the encoded data Dr4 of the lower hierarchy composed of the pixel data string to which the header is added is transmitted to the communication network 300 via the transmission unit 103. In the case where the same header is added to continuous pixel data as shown in FIG. 4B, a header may be added only to the first pixel data. By doing so, an increase in the data amount due to the addition of the header can be suppressed.

【0043】次に、受信システム2の動作について説明
する。受信システム2の入力インタフェースとしての受
信部201は、通信網300から符号化データDr4を取
り込み、復号化装置202に与える。復号化装置202
に入力された符号化データD r4は、フレーム間予測復号
化部221で復号化され、画像データに変換される。こ
の変換して得られた画像データは、逆量子化部222お
よび逆変換部223を経て映像信号に変換される。映像
出力部203は、映像信号を映像情報としてモニタ上に
視覚化する。なお、フレーム間予測復号化部221は、
フレーム間予測符号化ツールEC2の符号化処理能力に
対応する復号化処理能力を有する2分の1画素単位サン
プリングのフレーム間予測復号化ツールDC2のみを備
えたものとなっており、フレーム間予測復号化ツールD
2は、中位の階層として定義される。
Next, the operation of the receiving system 2 will be described.
I do. Receiving as an input interface of the receiving system 2
The communication unit 201 transmits the encoded data Dr4Take
And gives it to the decoding device 202. Decryption device 202
Encoded data D input to r4Is the inter-frame predictive decoding
The image data is decoded by the conversion unit 221 and converted into image data. This
The image data obtained by the conversion of
The signal is converted to a video signal via the inverse conversion unit 223. Video
The output unit 203 converts the video signal into video information on a monitor.
Visualize. Note that the inter-frame prediction decoding unit 221
Inter-frame prediction coding tool ECTwoEncoding processing capacity
1/2 pixel unit sun with corresponding decoding capacity
Pulling inter-frame prediction decoding tool DCTwoOnly have
The inter-frame prediction decoding tool D
CTwoIs defined as the middle hierarchy.

【0044】フレーム間予測復号化部221の動作につ
いて、図5に示す動作フローチャートを参照しながら、
以下に詳細に説明する。フレーム間予測復号化部221
は、受信部201から符号化データDr4を入力し(ステ
ップS11)、符号化に使用されたフレーム間予測符号
化ツールの符号化ツールの階層(符号化処理能力)がフ
レーム間予測復号化部221が備えるフレーム間予測復
号化ツールDC2の階層(復号化処理能力)と階層が同
一か否かを判定する(ステップS12)。この判定は、
符号化データに付加されたヘッダHD1〜HD4からヘッ
ダHD4を特定することにより行う。入力した符号化デ
ータDr4は下位の階層の符号化データであるから、フレ
ーム間予測復号化部221が備える復号化ツールDC2
の階層(中位)とは同一ではないと判定される(ステッ
プS12,No)。
The operation of the inter-frame predictive decoding unit 221 will be described with reference to the operation flowchart shown in FIG.
This will be described in detail below. Inter-frame prediction decoding unit 221
Receives the encoded data Dr4 from the receiving unit 201 (step S11), and sets the hierarchy (encoding processing capability) of the encoding tool of the inter-frame prediction encoding tool used for encoding to the inter-frame prediction decoding unit. 221 interframe predictive decoding tool DC 2 hierarchies (decoding ability) and hierarchy determines same or not provided (step S12). This judgment is
Header HD 1 ~HD 4 which is added to the encoded data performed by identifying the header HD 4. Since coded data D r4 input is encoded data of the lower layer, the decoding tool DC 2 provided in the inter-frame prediction decoding unit 221
(Step S12, No).

【0045】次に、符号化データDr4の生成に使用され
た符号化ツールEC4の階層(下位)が、フレーム間予
測復号化部221が備える復号化ツールDC2の階層
(中位)より下位側か否かが判定される(ステップS1
5)。この判定において、下位側と判定されると(ステ
ップS15,Yes)、中位の階層のフレーム間予測復
号化ツールDC2の復号化処理能力に適合するヘッダH
1およびHD2が符号化された画素データのみを符号化
データDr4から抽出して符号化データを再構成する(ス
テップS16)。
Next, the hierarchy (lower) of the encoding tool EC 4 used for generating the encoded data Dr4 is higher than the hierarchy (middle) of the decoding tool DC 2 provided in the inter-frame predictive decoder 221. It is determined whether it is on the lower side (step S1).
5). In this determination, if it is determined that the lower side (step S15, Yes), compatible with decoding capability of the inter-frame predictive decoding tool DC 2 medium hierarchy header H
D 1 and HD 2 is to extract only encoded pixel data from the encoded data D r4 to reconstruct the encoded data (step S16).

【0046】すなわち、4分の1画素単位のサンプリン
グのフレーム間予測符号化により得られた画素データa
4〜y4から、2分の1画素単位のサンプリングのフレー
ム間予測符号化により得られる符号化データに対応する
画素データを抽出して符号化データを再構成する(ステ
ップS16)。このデータの抽出は、各画素データに付
されたヘッダを認識して行い、画素データa4〜y4から
ヘッダHD1またはHD2が付加された画素データが抽出
される。この抽出されたデータからヘッダを除去して、
符号化データDr4を符号化データDr2に再構成し、この
再構成した符号化データDr2に対して中位の階層のツー
ルDC2を用いてフレーム間予測復号化を実行する(ス
テップS17)。
That is, the pixel data a obtained by the inter-frame predictive coding of the sampling of a quarter pixel unit.
From 4 ~y 4, by extracting pixel data corresponding to the obtained encoded data by predictive coding between the sampling of one pixel unit of a half frame to reconstruct the encoded data (step S16). The extraction of the data was carried out recognizes header attached to each pixel data, header HD 1 or HD 2 pixel data a 4 ~y 4 additional pixel data are extracted. Remove the header from this extracted data,
The coded data D r4 reconstituted into encoded data D r2, execute inter-frame predictive decoding using tools DC 2 medium hierarchy on the encoded data D r2 that this reconfiguration (step S17 ).

【0047】仮に、フレーム間予測復号化部221が図
示しない4分の1画素単位のサンプリングのフレーム間
予測復号化ツールDC4を備えているとすると、ステッ
プS12の判定において、復号化側が備える復号化ツー
ルの階層は符号化ツールの階層と同一であると判定され
(ステップS12,Yes)、符号化データDr4からヘ
ッダHD1〜HD4を除去して、ヘッダを含まない符号化
データDr4を再構成する(ステップS13)。そして、
フレーム間予測復号化ツールDC4を用いて、再構成さ
れた符号化データDr4に対してフレーム間予測復号化処
理を実行し、この処理により得られる画像データを逆量
子化部222に出力して(ステップS14)、復号化を
終了する。
[0047] Assuming that a and a inter-frame prediction decoding unit 221 quarter-pixel frame predictive decoding tool DC 4 sampling unit (not shown), determined in step S12, decoding the decoding side comprises tool hierarchy is determined to be the same as the hierarchical coding tool (step S12, Yes), from the encoded data D r4 to remove a header HD 1 ~HD 4, the coded data D r4 without the header Is reconstructed (step S13). And
By using inter-frame predictive decoding tool DC 4, performs inter-frame predictive decoding process on the reconstructed encoded data D r4, and outputs image data obtained by this process to the inverse quantization unit 222 (Step S14), the decoding is terminated.

【0048】また仮に、フレーム間予測符号化が1画素
単位のサンプリングのフレーム間予測符号化ツールEC
1を用いて行われた場合には、受信する符号化データは
上位の符号化データDr1となるので、上述したステップ
S15の判定において、符号化ツールの階層が下位側の
階層でないと判定される(ステップS15,No)。こ
の場合、受信した符号化データDr1から復号化側が備え
るフレーム間予測復号化ツールDC2に適合する符号化
データDr2を再構成することはできないので、復号化処
理を実行することなく終了する。
It is also assumed that the inter-frame predictive encoding tool EC is a sampling inter-frame predictive encoding tool EC of one pixel unit.
In the case of using 1 , the encoded data to be received is the upper encoded data Dr1 , so in the above-described determination in step S15, it is determined that the hierarchy of the encoding tool is not the lower hierarchy. (Step S15, No). In this case, it is impossible to reconstruct the matching coded data D r2 inter-frame predictive decoding tool DC 2 from the encoded data D r1 received comprises the decoding side, ends without executing the decoding process .

【0049】[0049]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の符号化/復号化の方法及びその装置によれば、符号化
/復号化ツールを階層化して定義し、この階層化された
ツールの処理能力に適合するデータにツールの処理能力
を識別するためのヘッダを付加して符号化データを構成
することにより、復号化側では、処理能力に適合するデ
ータ構造にデータを再構成して復号化することができる
ので、符号化/復号化ツールの処理能力が対応したもの
でない場合であっても、符号化データを復号化すること
ができる。
As is clear from the above description, according to the encoding / decoding method and apparatus of the present invention, the encoding / decoding tools are defined by hierarchies, and the hierarchized tools are defined. By adding a header for identifying the processing capability of the tool to the data that conforms to the processing capability of the tool to form encoded data, the decoding side reconstructs the data into a data structure that conforms to the processing capability. Since decoding can be performed, encoded data can be decoded even when the processing capability of the encoding / decoding tool is not compatible.

【0050】また、MPEG4に代表される次世代符号
化標準のように多種多様な符号化/復号化ツールを備え
たアルゴリズムにより符号化されたデータに対応するた
めに、復号化側が、多種多様なツールの全てを必ずしも
装備する必要がなくなるので、装置のコストの低減をは
かることができる。さらに、復号化装置のハードウェア
上の構成の制約を緩和することができるので、次世代符
号化標準に準拠して符号化されたデータを簡易的な安価
な装置により復号化することが可能となる。
In order to cope with data encoded by an algorithm having various encoding / decoding tools, such as the next-generation encoding standard represented by MPEG4, the decoding side requires a variety of encoding tools. Since it is not always necessary to equip all the tools, the cost of the apparatus can be reduced. Further, since the hardware configuration of the decoding device can be relaxed, it is possible to decode data encoded according to the next-generation coding standard by a simple and inexpensive device. Become.

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

【図1】本発明にかかる符号化/復号化の方法及びその
装置が適用された送受信システム全体の構成を表すシス
テムブロック図である。
FIG. 1 is a system block diagram showing an overall configuration of a transmission / reception system to which an encoding / decoding method and apparatus according to the present invention are applied.

【図2】4分の1画素単位サンプリングのフレーム間予
測符号化ツールを用いて得られる符号化データの階層構
造を説明するための概念図である。
FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating a hierarchical structure of encoded data obtained by using an inter-frame predictive encoding tool for sampling in quarter pixel units.

【図3】フレーム間予測符号化部の動作を説明するため
の動作フローチャートである。
FIG. 3 is an operation flowchart for explaining the operation of an inter-frame prediction encoding unit.

【図4】(a)〜(b)は、フレーム間予測符号化ツー
ルの階層に応じたヘッダを付して生成した下位の符号化
データのデータ構造を表わす図である。
FIGS. 4A and 4B are diagrams illustrating a data structure of lower-order encoded data generated by attaching a header corresponding to a layer of an inter-frame predictive encoding tool.

【図5】フレーム間予測復号化部の動作を説明するため
の動作フローチャートである。
FIG. 5 is an operation flowchart for explaining the operation of the inter-frame prediction decoding unit.

【図6】(a)は、H.261に準拠して画像データを
符号化(圧縮)した符号化情報のデータ列の構造を表す
概念図である。(b)は、MPEG4等のアルゴリズム
がフレキシブルな符号化方式を用いて画像データを符号
化(圧縮)した符号化情報のデータ列の構造を表す概念
図である。
FIG. FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating the structure of a data string of encoded information obtained by encoding (compressing) image data in accordance with H.261. FIG. 2B is a conceptual diagram illustrating a structure of a data string of encoded information obtained by encoding (compressing) image data using a flexible encoding method such as an MPEG4 algorithm.

【図7】H.261に準拠して符号化情報データを生成
する符号器の構成を表すブロック図である。
FIG. 261 is a block diagram illustrating a configuration of an encoder that generates encoded information data according to H.261.

【図8】H.261に準拠して符号化した符号化情報デ
ータを復号する復号器の構成を表すブロック図である。
FIG. 261 is a block diagram illustrating a configuration of a decoder that decodes encoded information data encoded according to H.261.

【図9】動画像をH.261に準拠し、静止画像をJP
EGに準拠して符号化する符号器の構造を表すブロック
図である。
FIG. 261 conforming to still image
It is a block diagram showing the structure of the encoder which codes based on EG.

【図10】MPEG4等のアルゴリズムがフレキシブル
な符号化方式を用いて画像データを符号化(圧縮)した
符号化情報データを復号する復号器の一部を構成する回
路の回路ブロック図である。
FIG. 10 is a circuit block diagram of a circuit that constitutes a part of a decoder that decodes encoded information data obtained by encoding (compressing) image data by using a flexible encoding method using an algorithm such as MPEG4.

【図11】汎用演算処理部とコンパイラから構成された
復号器の構造を表すブロック図である。
FIG. 11 is a block diagram illustrating a structure of a decoder including a general-purpose operation processing unit and a compiler.

【図12】(a)〜(c)は、フレーム間予測符号化の
原理を説明するための概念図である。
FIGS. 12A to 12C are conceptual diagrams for explaining the principle of inter-frame predictive coding.

【図13】(a)〜(c)は、フレーム間予測符号化に
よる画像表示効果を説明するための図である。
FIGS. 13A to 13C are diagrams for explaining an image display effect by inter-frame predictive coding.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 送信システム 2 受信システム 101 映像入力部 102 符号化装置 103 送信部 121 変換部 122 量子化部 123 フレーム間予測符号化部 201 受信部 202 復号化装置 203 映像出力部 221 フレーム間予復号化部 222 逆量子化部 223 逆変換部 REFERENCE SIGNS LIST 1 transmission system 2 reception system 101 video input unit 102 encoding device 103 transmission unit 121 conversion unit 122 quantization unit 123 inter-frame prediction encoding unit 201 reception unit 202 decoding device 203 video output unit 221 inter-frame pre-decoding unit 222 Inverse quantization unit 223 Inverse transformation unit

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03M 7/30 H03M 7/38 Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H03M 7/30 H03M 7/38

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 第n(正の整数)の符号化ツールを用い
て生成され第nの復号化ツールを用いて復号化される第
nの符号化データは、第n+1の符号化ツールを用いて
生成され第n+1の復号化ツールを用いて復号化される
第n+1の符号化データを包含して階層化されるもので
あって、 前記第nの符号化ツールを備えた符号化側は、(a)前
記第nの符号化ツールを用いて前記第nの符号化データ
を生成し、(b)前記第nの符号化データに包含される
第N(N≧nを満たす正の整数)の符号化データに、該
第Nの符号化データに包含される第N+1の符号化デー
タを除いて第Nの識別部を付し、 第m(m>nを満たす正の整数)の復号化ツールを備え
た復号化側は、(c)前記第nの符号化データから、N
≧mを満たす第Nの識別部が付された第Nの符号化デー
タを抽出して第mの符号化データを再構成し、(d)前
記第mの復号化ツールを用いて、前記第mの符号化デー
タを復号化することを特徴とする符号化/復号化の方
法。
An n-th encoded data generated using an n-th (positive integer) encoding tool and decoded using an n-th decoding tool uses an (n + 1) -th encoding tool. The hierarchical data including the (n + 1) -th encoded data generated and decoded using the (n + 1) -th decoding tool, wherein the encoding side including the n-th encoding tool includes: (A) generating the n-th encoded data using the n-th encoding tool, and (b) N-th (positive integer satisfying N ≧ n) included in the n-th encoded data To the N-th identification unit except for the (N + 1) -th encoded data included in the N-th encoded data, and decode the m-th (positive integer satisfying m> n) The decoding side equipped with the tool: (c) converts the n-th encoded data into N
Extracting the N-th encoded data to which the N-th identification unit satisfying ≧ m is added to reconstruct the m-th encoded data, and (d) using the m-th decoding tool, An encoding / decoding method, which comprises decoding m encoded data.
【請求項2】 第n(正の整数)の符号化ツールを用い
て生成され第nの復号化ツールを用いて復号化される第
nの符号化データは、第n+1の符号化ツールを用いて
生成され第n+1の復号化ツールを用いて復号化される
第n+1の符号化データを包含して階層化されるもので
あって、 前記第nの符号化ツールを備えた符号化側は、前記第n
の符号化ツールを用いて前記第nの符号化データを生成
する符号化手段と、前記第nの符号化データに包含され
る第N(N≧nを満たす正の整数)の符号化データに該
第Nの符号化データに包含される第N+1の符号化デー
タを除いて第Nの識別部を付す識別部付加手段とを備
え、 第m(m>nを満たす正の整数)の復号化ツールを備え
た復号化側は、前記第nの符号化データからN≧mを満
たす第Nの識別部が付された第Nの符号化データを抽出
して第mの符号化データを再構成するデータ再構成手段
と、前記第mの復号化ツールを用いて前記第mの符号化
データを復号化する復号化手段とを備えたことを特徴と
する符号化/復号化装置。
2. The n-th encoded data generated using the n-th (positive integer) encoding tool and decoded using the n-th decoding tool uses the (n + 1) -th encoding tool. The hierarchical data including the (n + 1) -th encoded data generated and decoded using the (n + 1) -th decoding tool, wherein the encoding side including the n-th encoding tool includes: The n-th
Encoding means for generating the n-th encoded data by using the encoding tool of (1), and N-th (positive integer satisfying N ≧ n) encoded data included in the n-th encoded data. Identification unit adding means for attaching an N-th identification unit except for the (N + 1) -th encoded data included in the N-th encoded data, and decoding the m-th (positive integer satisfying m> n) decoding The decoding side equipped with the tool extracts the N-th encoded data provided with the N-th identification unit satisfying N ≧ m from the n-th encoded data and reconstructs the m-th encoded data. An encoding / decoding device comprising: a data reconstructing unit that performs decoding; and a decoding unit that decodes the m-th encoded data using the m-th decoding tool.
【請求項3】 符号化ツールが、フレーム間予測符号化
ツールであり、復号化ツールが、フレーム間予測復号化
ツールであることを特徴とする請求項1記載の符号化/
復号化の方法。
3. The encoding / decoding apparatus according to claim 1, wherein the encoding tool is an inter-frame prediction encoding tool, and the decoding tool is an inter-frame prediction decoding tool.
The method of decryption.
【請求項4】 符号化ツールが、フレーム間予測符号化
ツールであり、復号化ツールが、フレーム間予測復号化
ツールであることを特徴とする請求項2記載の符号化/
復号化装置。
4. The encoding / decoding apparatus according to claim 2, wherein the encoding tool is an inter-frame predictive encoding tool, and the decoding tool is an inter-frame predictive decoding tool.
Decryption device.
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