JP3287836B2 - Image data encoding device - Google Patents

Image data encoding device

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JP3287836B2
JP3287836B2 JP04484790A JP4484790A JP3287836B2 JP 3287836 B2 JP3287836 B2 JP 3287836B2 JP 04484790 A JP04484790 A JP 04484790A JP 4484790 A JP4484790 A JP 4484790A JP 3287836 B2 JP3287836 B2 JP 3287836B2
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  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 以下の順序で本発明を説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention will be described in the following order.

A産業上の利用分野 B発明の概要 C従来の技術(第10図〜第12図) D発明が解決しようとする課題(第11図) E課題を解決するための手段(第1図) F作用(第1図) G実施例 (G1)画像情報伝送システムの全体構成(第1図〜第
5図) (G2)量子化ステツプサイズ決定処理(第1図、第6
図、第7図、第8図及び第9図) (G3)他の実施例 H発明の効果 A産業上の利用分野 本発明は画像データ符号化装置に関し、特に映像信号
を高能率符号化して画像データに変換処理する場合に適
用して好適なものである。
A Field of application in industry B Outline of the invention C Conventional technology (Figs. 10 to 12) D Problems to be solved by the invention (Fig. 11) E Means for solving the problems (Fig. 1) F Function (FIG. 1) G Example (G1) Overall Configuration of Image Information Transmission System (FIGS. 1 to 5) (G2) Quantization Step Size Determination Processing (FIGS. 1 and 6)
(FIG. 7, FIG. 7, FIG. 8 and FIG. 9) (G3) Other Embodiments H Effect of the Invention A Industrial Field of the Invention The present invention relates to an image data encoding device, and particularly to a video signal encoding device which encodes a video signal with high efficiency. This is suitable for application when performing conversion processing to image data.

B発明の概要 入力画像データを符号化したとき符号化データとして
どの程度のデータ量になるかを表す評価データを求め、
この評価データを用いて入力画像データに対する量子化
ステツプを決めるようにする。
B Overview of the Invention Obtaining evaluation data indicating how much data amount is obtained as encoded data when encoding the input image data,
A quantization step for the input image data is determined using the evaluation data.

C従来の技術 従来、テレビ電話システム、会議電話システムにおい
て、動画映像でなる映像信号をフレーム内符号化データ
及びフレーム間符号化データに高能率符号化することに
より、伝送容量に比較的厳しい制限がある伝送路を通じ
て動画映像信号を伝送する映像信号伝送システムが提案
されている(特開昭63−1183号公報)。
C Conventional Techniques Conventionally, in videophone systems and conference telephone systems, relatively strict restrictions have been placed on transmission capacity by efficiently encoding video signals consisting of moving images into intra-frame encoded data and inter-frame encoded data. A video signal transmission system for transmitting a moving image video signal through a certain transmission path has been proposed (Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-1183).

すなわち、例えば第10図(A)に示すように、時点t
=t1、t2、t3……において動画を構成する各画像PC1、P
C2、PC3……を伝送しようとする場合、映像信号には時
間の経過に従つて自己相関が大きい特徴がある点を利用
して伝送処理すべき画像データを圧縮処理することによ
り伝送効率を高めるような処理をするもので、フレーム
内符号化処理は画像PC1、PC2、PC3……を例えば画素デ
ータを所定の基準値と比較して差分を求めるような圧縮
処理を実行し、かくして各画像PC1、PC2、PC3……につ
いて同一フレーム内における画素データ間の自己相関を
利用して圧縮されたデータ量の画像データを伝送する。
That is, for example, as shown in FIG.
= T 1, t 2, t 3 each image PC1 constituting the video at ......, P
When transmitting C2, PC3, etc., the transmission efficiency is improved by compressing the image data to be transmitted using the point that the video signal has a characteristic that the autocorrelation is large as time passes. The intra-frame encoding process performs a compression process on the images PC1, PC2, PC3,..., For example, by comparing pixel data with a predetermined reference value to obtain a difference. , PC2, PC3,... Are transmitted using compressed autocorrelation between pixel data in the same frame.

またフレーム間符号化処理は、第10図(B)に示すよ
うに、順次隣合う画像PC1及びPC2、PC2及びPC3……間の
画素データの差分でなる画像データPC12、PC23……を求
め、これを時点t=t1における初期画像PC1についてフ
レーム内符号化処理された画像データと共に伝送する。
In addition, the inter-frame encoding process obtains image data PC12, PC23,..., Which are differences in pixel data between sequentially adjacent images PC1, PC2, PC2, and PC3, as shown in FIG. This for the initial image PC1 at the time t = t 1 transmitting with intraframe coded processed image data.

かくして画像PC1、PC2、PC3……をそのすべての画像
データを伝送する場合と比較して格段的にデータ量が少
ないデイジタルデータに高能率符号化して伝送路に送出
することができる。
Thus, the images PC1, PC2, PC3,... Can be highly efficiently coded into digital data having a significantly smaller data amount than when all the image data is transmitted, and transmitted to the transmission path.

かかる映像信号の符号化処理は、第11図に示す構成の
画像データ発生装置1において実行される。
Such an encoding process of the video signal is executed in the image data generating device 1 having the configuration shown in FIG.

画像データ発生装置1は入力映像信号VDを前処理回路
2において処理することにより片フイールド落し処理及
び片フイールドライン間引き処理等の処理をした後、輝
度信号及びクロマ信号を16画素(水平方向に)×16画素
(垂直方向に)分のデータでなる伝送単位ブロツク(こ
れをマクロブロツクと呼ぶ)データS11に変換して画像
データ符号化回路3に供給する。
The image data generator 1 processes the input video signal VD in the pre-processing circuit 2 to perform one-field dropping processing and one-field line thinning processing, and then converts the luminance signal and the chroma signal into 16 pixels (in the horizontal direction). The data is converted into transmission unit block data (referred to as macroblock) data S11 composed of data of × 16 pixels (in the vertical direction) and supplied to the image data encoding circuit 3.

画像データ符号化回路3は予測符号化回路4において
形成される予測現フレームデータS12を受けてマクロブ
ロツクデータS11との差分を求めることによつてフレー
ム間符号化データを発生し(これをフレーム間符号化モ
ードと呼ぶ)、又はマクロブロツクデータS11と基準値
データとの差分を求めることによりフレーム内符号化デ
ータを形成してこれを差分データS13として変換符号化
回路5に供給する。
The image data encoding circuit 3 receives the predicted current frame data S12 formed in the prediction encoding circuit 4 and calculates the difference from the macroblock data S11 to generate inter-frame encoded data (this is inter-frame encoded data). (Referred to as an encoding mode) or the difference between the macroblock data S11 and the reference value data to form intra-frame encoded data, which is supplied to the transform encoding circuit 5 as difference data S13.

変換符号化回路5はデイスクリートコサイン変換回路
で構成され、差分データS13を直交変換することによつ
て高能率符号化してなる変換符号化データS14を量子化
回路6に与えることにより量子化画像データS15を送出
させる。
The transform coding circuit 5 is composed of a discrete cosine transform circuit. The transform coding data S14 obtained by performing high-efficiency coding by orthogonally transforming the difference data S13 is supplied to the quantizing circuit 6 so as to obtain quantized image data. Send S15.

かくして量子化回路6から得られる量子化画像データ
S15は可変長符号化回路を含んでなる再変換符号化回路
7において再度高能率符号化処理された後、伝送画像デ
ータS16として伝送バツフアメモリ8に供給される。
Thus, the quantized image data obtained from the quantization circuit 6
S15 is again subjected to high-efficiency encoding processing in the re-transform encoding circuit 7 including the variable-length encoding circuit, and then supplied to the transmission buffer memory 8 as transmission image data S16.

これに加えて量子化画像データS15は予測符号化回路
4において逆量子化、逆変換符号化処理されることより
差分データに復号化された後予測前フレームデータを差
分データによつて修正演算することにより新たな予測前
フレームデータを保存すると共に、マクロブロツクデー
タS11に基づいて形成される動き検出データによつて予
測符号化回路4に保存されている予測前フレームデータ
を動き補償することにより予測現フレームデータを形成
して画像データ符号化回路3に供給できるようになさ
れ、これにより現在伝送しようとするフレーム(すなわ
ち現フレーム)のマクロブロツクデータS11と予測現フ
レームデータS12との差分を差分データS13として得るよ
うになされている。
In addition, the quantized image data S15 is subjected to inverse quantization and inverse transform coding in the predictive coding circuit 4 to be decoded into differential data, and then to correct the unpredicted frame data using the differential data. Thus, new pre-prediction frame data is stored, and prediction is performed by motion-compensating the pre-prediction frame data stored in the prediction encoding circuit 4 with motion detection data formed based on the macroblock data S11. The current frame data can be formed and supplied to the image data encoding circuit 3, whereby the difference between the macroblock data S11 of the frame to be currently transmitted (that is, the current frame) and the predicted current frame data S12 is calculated as difference data. It is made to get as S13.

第11図の構成において、第10図について上述した動画
像を伝送する場合、先ず第10図(A)の時点t1において
画像PC1の画像データがマクロブロツクデータS11として
与えられたとき、画像データ符号化回路3はフレーム内
符号化モードになつてこれをフレーム内符号化処理され
た差分データS13として変換符号化回路5に供給し、こ
れにより量子化回路6、再変換符号化回路7を介して伝
送バツフアメモリ8に伝送画像データS16を供給する。
11 in the configuration of Figure, when transmitting the moving image as described above for FIG. 10, when the first image data of the image PC1 at the time t 1 of FIG. 10 (A) is given as a macro Bro poke data S11, the image data The encoding circuit 3 enters the intra-frame encoding mode and supplies it to the transform encoding circuit 5 as differential data S13 subjected to intra-frame encoding processing, thereby passing through the quantization circuit 6 and the re-transform encoding circuit 7. Then, the transmission image data S16 is supplied to the transmission buffer memory 8.

これと共に、量子化回路6の出力端に得られる量子化
画像データS15が予測符号化回路4において予測符号化
処理されることにより、伝送バツフアメモリ8に送出さ
れた伝送画像データS16を表す予測前フレームデータが
前フレームメモリに保持され、続いて時点t2において画
像PC2を表すマクロブロツクデータS11が画像データ符号
化回路3に供給されたとき、予測現フレームデータS12
に動き補償された画像データ符号化回路3に供給され
る。
At the same time, the quantized image data S15 obtained at the output terminal of the quantizing circuit 6 is subjected to predictive encoding processing in the predictive encoding circuit 4, whereby the unpredicted frame representing the transmitted image data S16 transmitted to the transmission buffer memory 8 is transmitted. data is held before the frame memory, when the macro Bro poke data S11 representing an image PC2 Subsequently at time t 2 is supplied to the image data coding circuit 3, the predicted current frame data S12
Is supplied to the image data encoding circuit 3 which has been motion compensated.

かくして時点t=t2において画像データ符号化回路3
はフレーム間符号化処理された差分データS13を変換符
号化回路5に供給し、これにより当該フレーム間の画像
の変化を表す差分データが伝送画像データS16として伝
送バツフアメモリ8に供給されると共に、その量子化画
像データS15が予測符号化回路4に供給されることによ
り予測符号化回路4において予測前フレームデータが形
成、保存される。
Thus the image data coding circuit 3 at time t = t 2
Supplies the differential data S13 subjected to the inter-frame encoding processing to the transform encoding circuit 5, whereby differential data representing a change in the image between the frames is supplied to the transmission buffer memory 8 as transmission image data S16, and When the quantized image data S15 is supplied to the prediction encoding circuit 4, the prediction encoding circuit 4 forms and stores the pre-prediction frame data.

以下同様の動作が繰り返されることにより、画像デー
タ符号化回路3がフレーム間符号化処理を実行している
間、前フレームと現フレームとの間の画像の変化を表す
差分データだけが伝送バツフアメモリ8に順次送出され
ることになる。
By repeating the same operation thereafter, while the image data encoding circuit 3 executes the inter-frame encoding process, only the difference data representing the change of the image between the previous frame and the current frame is transmitted to the transmission buffer memory 8. Will be sequentially transmitted.

伝送バツフアメモリ8はこのようにして送出されて来
る伝送画像データS16を溜めておき、伝送路9の伝送容
量によつて決まる所定のデータ伝送速度で、溜めた伝送
画像データS16を順次伝送データDTRANSとして引き出し
て伝送路9に伝送して行く。
The transmission buffer memory 8 stores the transmission image data S16 sent out in this manner, and sequentially stores the stored transmission image data S16 at a predetermined data transmission speed determined by the transmission capacity of the transmission line 9 as transmission data D TRANS. And transmit it to the transmission line 9.

これと同時に伝送バツフアメモリ8は残留しているデ
ータ量を検出して当該残留データ量に応じて変化する残
量データS17を量子化回路6にフイードバツクして残量
データS17に応じて量子化ステツプサイズを制御するこ
とにより、伝送画像データS16として発生されるデータ
量を調整することにより伝送バツフアメモリ8内に適正
な残量(オーバーフロー又はアンダーフローを生じさせ
ないようなデータ量)のデータを維持できるようになさ
れている。
At the same time, the transmission buffer memory 8 detects the amount of remaining data, feeds back the remaining data S17 that changes according to the remaining data amount to the quantization circuit 6, and performs quantization step size according to the remaining data S17. By adjusting the amount of data generated as the transmission image data S16, the transmission buffer memory 8 can maintain a proper amount of data (a data amount that does not cause overflow or underflow) in the transmission buffer memory 8. It has been done.

因に伝送バツフアメモリ8のデータ残量が許容上限に
まで増量して来たとき、残量データS17によつて量子化
回路6の量子化ステツプSTPS(第12図)のステツプサイ
ズを大きくすることにより、量子回路6において粗い量
子化を実行させることにより伝送画像データS16のデー
タ量を低下させる。
When the remaining amount of data in the transmission buffer memory 8 has increased to the permissible upper limit, the step size of the quantization step STPS (FIG. 12) of the quantization circuit 6 is increased by the remaining amount data S17. The coarse amount of quantization is performed in the quantum circuit 6 to reduce the data amount of the transmission image data S16.

これとは逆に伝送バツフアメモリ8のデータ残量が許
容下限値まで減量して来たとき、残量データS17は量子
化回路6の量子化ステツプSTPSのステツプサイズを小さ
い値になるように制御し、これにより量子化回路6にお
いて細かい量子化を実行させるようにすることにより伝
送画像データS16のデータ発生量を増大させる。
Conversely, when the remaining amount of data in the transmission buffer memory 8 has decreased to the allowable lower limit, the remaining amount data S17 controls the quantization step STPS of the quantization circuit 6 so that the step size becomes smaller. Thus, the amount of data generation of the transmission image data S16 is increased by causing the quantization circuit 6 to execute fine quantization.

D発明が解決しようとする課題 このように従来の画像データ発生装置1は、伝送デー
タDTRANSのデータ伝送速度が伝送路9の伝送容量に基づ
いて制限されている伝送条件に整合させながら有意画像
情報を伝送する手段として、発生した画像データを伝送
バツフアメモリ8に溜め込むようにすることにより常時
伝送路9の伝送容量に相当するデータ量の画像データを
常時伝送路9の伝送容量の分だけ引き出すことができる
ように構成されているが、実際上伝送しようとする画像
データによつて表される信号値が大きい場合にはこれを
そのまま量子化すれば信号値が大きい分伝送バツフアメ
モリ8に溜るデータ量が過大になるおそれがあり、圧縮
できるようにすることが望ましい。
D. Problems to be Solved by the Invention As described above, the conventional image data generating apparatus 1 is capable of generating a significant image while matching the data transmission speed of the transmission data D TRANS to the transmission condition limited based on the transmission capacity of the transmission line 9. As a means for transmitting information, the generated image data is stored in the transmission buffer memory 8 so that the image data having a data amount corresponding to the transmission capacity of the transmission line 9 is always extracted by the transmission capacity of the transmission line 9. However, when the signal value represented by the image data to be actually transmitted is large, if the signal value is quantized as it is, the data amount stored in the transmission buffer memory 8 by the large signal value. May be excessively large, and it is desirable to be able to compress.

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、量子化
しようとする画像データの信号値に応じて量子化ステツ
プサイズを制御することにより適正なデータ量の量子化
画像データを発生できるようにしようとするものであ
る。
The present invention has been made in view of the above points, and it is possible to generate quantized image data having an appropriate data amount by controlling the quantization step size according to the signal value of the image data to be quantized. Is to try.

E課題を解決するための手段 かかる課題を解決するため本発明においては、入力画
像データを、符号化した画像データとして、伝送媒体43
を介して復号化装置21に伝送する画像データ符号化装置
21において、入力画像データを符号化したとき符号化デ
ータとしてどの程度のデータ量になるかを見積る評価デ
ータMBPを入力画像データの画素データから演算する演
算手段30と、指定された量子化ステツプSTPSに基づい
て、入力画像データを量子化する量子化手段37と、量子
化手段37によつて量子化された量子化画像データを符号
化する符号化手段38と、符号化手段38によつて符号化さ
れた符号化画像データを伝送媒体43を介して復号化装置
21に伝送するために、符号化画像データを一時的に記憶
するバツフア手段32と、評価データMBPとバツフア手段3
2のバツフア残量とに基づいて、評価データMBPが入力画
像データを符号化する際に比較的大きなデータ量になる
ことを表しているとき、量子化手段37に対して比較的大
きい量子化ステツプを指定し、又は評価データMBPが入
力画像データを符号化する際に大きなデータ量になるこ
とはないことを表しているとき、量子化手段37に対して
比較的小さい量子化ステツプSTPSを指定する制御手段36
とを設けるようにする。
E. Means for Solving the Problem In order to solve the problem, according to the present invention, input image data is converted into encoded image data by a transmission medium 43.
Image data encoding device for transmitting to decoding device 21 via
At 21, an arithmetic means 30 for calculating evaluation data MBP for estimating the amount of data as encoded data when the input image data is encoded from pixel data of the input image data, and a designated quantization step STPS Quantizing means 37 for quantizing input image data on the basis of the above, encoding means 38 for encoding the quantized image data quantized by the quantizing means 37, and encoding by the encoding means 38. Decoding apparatus for converting encoded image data through a transmission medium 43
Buffer means 32 for temporarily storing the encoded image data for transmission to 21, and evaluation data MBP and buffer means 3
When the evaluation data MBP indicates that the input image data has a relatively large data amount based on the buffer remaining amount of 2, the quantization means 37 has a relatively large quantization step. Is specified, or indicates that the evaluation data MBP does not become a large data amount when encoding the input image data, a relatively small quantization step STPS is specified for the quantization means 37. Control means 36
Is provided.

F作用 入力画像データを符号化したとき符号化データとして
どの程度のデータ量になるかを見積る評価データMBPを
求め、この評価データMBPを用いて入力画像データに対
する量子化ステツプSTPSを決めるようにしたことによ
り、バツフア手段32に対して常に適正なデータ量の符号
化画像データを供給することができる。
F function Evaluation data MBP for estimating the amount of data as encoded data when the input image data is encoded is obtained, and the quantization step STPS for the input image data is determined using the evaluation data MBP. Thus, the coded image data having an appropriate data amount can always be supplied to the buffer means 32.

G実施例 以下図面について、本発明をテレビ電話に適用した場
合の実施例を詳述する。
G Example Hereinafter, an example in which the present invention is applied to a videophone will be described in detail with reference to the drawings.

(G1)画像情報伝送システムの全体構成 第1図及び第2図において画像情報伝送システム21は
エンコーダ21A及びデコーダ21Bによつて構成され、エン
コーダ21Aは、入力映像信号VDINを入力回路部22におい
て前処理した後、アナログ/デイジタル変換回路23にお
いて16×16画素分の画素データでなる伝送単位ブロツク
データ、すなわちマクロブロツクMBの画素データでなる
入力画像データS21を画素データ処理系SYM1に送り込む
と共に、当該画素データ処理系SYM1の各処理段において
マクロブロツクMBを単位として画素データが処理される
タイミングにおいて当該処理されるデータに対応する処
理情報データがヘツダデータ処理系SYM2を介して順次伝
送されて行くようになされ、かくして画素データ及びヘ
ツダデータがそれぞれ画素データ処理系SYM1及びヘツダ
データ処理系SYM2においてパイプライン方式によつて処
理されて行く。
(G1) Overall Configuration of Image Information Transmission System In FIGS. 1 and 2, the image information transmission system 21 is composed of an encoder 21A and a decoder 21B, and the encoder 21A converts an input video signal VD IN into an input circuit unit 22. After the pre-processing, the analog / digital conversion circuit 23 sends the transmission unit block data composed of pixel data of 16 × 16 pixels, that is, the input image data S21 composed of the pixel data of the macroblock MB, to the pixel data processing system SYM1, At each processing stage of the pixel data processing system SYM1, processing information data corresponding to the data to be processed is sequentially transmitted via the header data processing system SYM2 at a timing when the pixel data is processed in units of macroblocks MB. Thus, the pixel data and the header data are respectively transferred to the pixel data processing system SYM1 and the header data. Processing is performed in the data processing system SYM2 according to the pipeline method.

この実施例の場合、入力画像データS21として順次送
出されて来るマクロブロツクデータは、第3図に示すよ
うな手法でフレーム画像データFRMから抽出される。
In the case of this embodiment, the macroblock data sequentially transmitted as the input image data S21 is extracted from the frame image data FRM by a method as shown in FIG.

先ず1枚のフレーム画像データFRMは第3図(A)に
示すように2個(水平方向に)×6個(垂直方向に)の
ブロツクグループGOBに分割され、各ブロツクグループG
OBが第3図(B)に示すように11個(水平方向に)×3
個(垂直方向に)のマクロブロツクMBを含むようになさ
れ、各マクロブロツクMBは第3図(C)に示すように16
×16画素分の輝度信号データY00〜Y11(それぞれ8×8
画素分の輝度信号データでなる)及び輝度信号データY
00〜Y11の全画素データに対応する色信号データでなる
色信号データCb及びCrを含んでなる。
First, one frame image data FRM is divided into two (in the horizontal direction) × 6 (in the vertical direction) block groups GOB as shown in FIG.
OB is 11 (horizontally) x 3 as shown in Fig. 3 (B).
(Vertically) macroblocks MB, each macroblock MB having 16 blocks as shown in FIG. 3 (C).
× 16 pixels of luminance signal data Y 00 to Y 11 (8 × 8
And luminance signal data Y).
00 to Y comprising the color signal data C b and C r consisting of the corresponding color signal data to all the pixel data of 11.

かくしてマクロブロツクMBごとに送出される入力画像
データS21は動き補償回路25に与えられ、動き補償回路2
5はヘツダデータ処理系SYM2に対して設けられている動
き補償制御ユニツト26から与えられる動き検出制御信号
S22に応動して予測前フレームメモリ27の予測前フレー
ムデータS23と入力画像データS21とを比較して動きベク
トルデータMVD(x)及びMVD(y)を検出して動き補償
制御ユニツト26に第1のヘツダデータHD1(第4図)の
データとして供給すると共に、動き補償回路本体25Aに
おいて予測前フレームデータS23に対して動きベクトル
データMVD(x)及びMVD(y)分の動き補償をすること
により予測現フレームデータS24を形成して現在処理し
ようとしている入力画像データS21でなる現フレームデ
ータS25と共に画像データ符号化回路28に供給する。
Thus, the input image data S21 transmitted for each macroblock MB is given to the motion compensation circuit 25,
5 is a motion detection control signal given from a motion compensation control unit 26 provided for the header data processing system SYM2.
In response to S22, the pre-prediction frame data S23 of the pre-prediction frame memory 27 is compared with the input image data S21 to detect the motion vector data MVD (x) and MVD (y), and to the motion compensation control unit 26 for the first. Is supplied as data of the header data HD1 (FIG. 4), and the motion compensation circuit body 25A performs motion compensation for the motion vector data MVD (x) and MVD (y) on the frame data S23 before prediction. The current frame data S24 is formed and supplied to the image data encoding circuit 28 together with the current frame data S25 composed of the input image data S21 to be currently processed.

ここで動き補償制御ユニツト26は、第4図に示すよう
に、第1のヘツダデータHD1として現在処理しているマ
クロブロツクごとに、フレーム画像データFRMの伝送順
序を表す伝送フレーム番号データTR Counterと、そのブ
ロツクグループGOB(第3図(A))を表すブロツクグ
ループ番号データGOB addressと、そのうちのマクロブ
ロツクMBを表すマクロブロツク番号データMB addressと
を付加することによつて順次画素データ処理系SYM1の各
処理段に伝送されて行くマクロブロツクMBを表示するよ
うになされていると共に、当該処理対象マクロブロツク
MBの処理ないし処理形式を表すフラグデータFLAGSと、
当該マクロブロツクMBの動きベクトルデータMVD(x)
及びMVD(y)と、その評価値を表す差分データΣ|A−B
|とを形成する。
Here, as shown in FIG. 4, the motion compensation control unit 26 includes, for each macroblock currently being processed as the first header data HD1, the transmission frame number data TR Counter indicating the transmission order of the frame image data FRM, By adding the block group number data GOB address representing the block group GOB (FIG. 3 (A)) and the macro block number data MB address representing the macro block MB among them, the pixel data processing system SYM1 is sequentially processed. The macro block MB transmitted to each processing stage is displayed, and the macro block to be processed is displayed.
Flag data FLAGS indicating MB processing or processing format,
Motion vector data MVD (x) of the macro block MB
And MVD (y) and difference data Σ | AB
| And form

フラグデータFLAGSは第5図に示すように、最大限1
ワード(16ビツト)分のフラグをもち得るようになさ
れ、第0ビツトには、当該処理対象マクロブロツクMBに
ついて動き補償モードで処理すべきか否かを表す動き補
償制御フラグMC on/offがセツトされる。
The flag data FLAGS has a maximum of 1 as shown in FIG.
A flag for a word (16 bits) can be set, and a motion compensation control flag MC on / off indicating whether or not the processing target macroblock MB should be processed in the motion compensation mode is set in the 0th bit. You.

またフラグデータFLAGSの第1ビツトには、当該処理
対象マクロブロツクMBをフレーム間符号化モードで処理
すべきであるか又はフレーム内符号化モードで処理すべ
きであるかを表すフレーム間/フレーム内フラグInter/
Intraがセツトされる。
The first bit of the flag data FLAGS contains an interframe / intraframe indicating whether the processing target macroblock MB should be processed in the interframe coding mode or the intraframe coding mode. Flag Inter /
Intra is set.

またフラグデータFLAGSの第2ビツトには、動き補償
回路25のループフイルタ25Bを使用するか否かを表すフ
イルタフラグFilter on/offが設定される。
In the second bit of the flag data FLAGS, a filter flag Filter on / off indicating whether or not to use the loop filter 25B of the motion compensation circuit 25 is set.

またフラグデータFLAGSの第3ビツトには、当該処理
対象マクロブロツクに含まれるブロツクデータY00〜Cr
(第3図(C))を伝送すべきであるか否かを表す送信
フラグCoded/Not−codedを設定できるようになされてい
る。
The third bit of the flag data FLAGS also blow included in the process target macroblock poke data Y 00 -C r
A transmission flag Coded / Not-coded indicating whether or not (FIG. 3 (C)) should be transmitted can be set.

またフラグデータFLAGSの第4ビツトには、当該処理
対象マクロブロツクMBを駒落しするか否かを表す駒落し
フラグDrop frame flagを設定し得るようになされてい
る。
In the fourth bit of the flag data FLAGS, a drop frame flag indicating whether or not the target macroblock MB is dropped can be set.

またフラグデータFLAGSの第5ビツトには、当該処理
対象マクロブロツクMBを強制リフレツシユするか否かを
表す強制リフレツシユフラグRefresh on/offを設定でき
るようになされている。
Further, in the fifth bit of the flag data FLAGS, a forced refresh flag Refresh on / off indicating whether or not to perform a forced refresh of the macroblock MB to be processed can be set.

またフラグデータFLAGSの第6ビツトには、マクロブ
ロツクパワー評価フラグMBP appreciateを設定できるよ
うになされている。
Further, a macro block power evaluation flag MBP appreciate can be set in the sixth bit of the flag data FLAGS.

また差分データΣ|A−B|は、現フレームデータS25の
現在処理しようとするマクロブロツクデータAと、予測
前フレームデータS23の検出用動きベクトルによつて補
償されたマクロブロツクデータBとの差分のうちの最小
値を表し、これにより検出された動きベクトルの評価を
なし得るようになされている。
The difference data Σ | A−B | is the difference between the macroblock data A to be currently processed in the current frame data S25 and the macroblock data B compensated by the motion vector for detection in the frame data S23 before prediction. , Which can be used to evaluate the detected motion vector.

画像データ符号化回路28はフレーム内符号化モードの
とき動き補償回路25から与えられる現フレームデータS2
5をそのまま差分データS26として変換符号化回路29に供
給し、これに対してフレーム間符号化モードのとき現フ
レームデータS25の画素データと予測現フレームデータS
24の画素データとの差分でなる差分データS26を変換符
号化回路29に供給する。
The image data encoding circuit 28 outputs the current frame data S2 given from the motion compensation circuit 25 in the intra-frame encoding mode.
5 is supplied as it is to the transform coding circuit 29 as difference data S26, and in contrast, in the inter-frame coding mode, the pixel data of the current frame data S25 and the predicted current frame data S
The difference data S 26, which is a difference from the 24 pixel data, is supplied to the transform encoding circuit 29.

ヘツダデータ処理系SYM2には画像データ符号化回路28
に対応するようにフレーム間/フレーム内符号化制御ユ
ニツト30が設けられ、動き補償制御ユニツト26から供給
されるヘツダデータHD1及び画像データ符号化回路28か
ら供給される演算データS31に基づいて、画像データ符
号化回路28の符号化モードを指定するためのフレーム間
/フレーム内フラグInter/Intra(第5図)及び動き補
償回路25のループフイルタ25Bの動作を制御するための
フイルタフラグFilter on/off(第5図)とを得るのに
必要なデータを演算して第2のヘツダデータHD2として
フイルタ制御ユニツト31に送出する。
The image data encoding circuit 28 is included in the header data processing system SYM2.
An inter-frame / intra-frame encoding control unit 30 is provided so as to correspond to the image data. Based on the header data HD1 supplied from the motion compensation control unit 26 and the arithmetic data S31 supplied from the image data encoding circuit 28, the An inter / intra flag Inter / Intra (FIG. 5) for designating the encoding mode of the encoding circuit 28 and a filter flag Filter on / off (FIG. 5) for controlling the operation of the loop filter 25B of the motion compensation circuit 25. 5) is calculated and sent to the filter control unit 31 as second header data HD2.

第2のヘツダデータHD2は、第4図に示すように、ヘ
ツダデータHD1を構成する伝送フレーム番号データTR Co
unter〜差分データΣ|A−B|をそのまま引き継ぐと共
に、フイルタ制御ユニツト31においてフレーム間/フレ
ーム内符号化モード切換信号S33及びフイルタオン/オ
フ信号S34を形成するために必要なパワーデータΣ
(A)(L)及びΣ(A)(H)、Σ(A−B)
(L)及びΣ(A−B)(H)、Σ(A−FB)
(L)及びΣ(A−FB)(H)、Σ(A)をフレー
ム間/フレーム内符号化制御ユニツト30において付加さ
れるようになされている。
As shown in FIG. 4, the second header data HD2 is composed of the transmission frame number data TR Co constituting the header data HD1.
power data necessary for the filter control unit 31 to generate the inter-frame / intra-frame coding mode switching signal S33 and the filter on / off signal S34, while taking over the unter ~ difference data {| A-B |
(A) 2 (L) and Σ (A) 2 (H), Σ (AB) 2
(L) and Σ (AB) 2 (H), Σ (A-FB)
2 (L) and Σ (A-FB) 2 (H), Σ (A) are added in the inter-frame / intra-frame coding control unit 30.

ここで、パワーデータΣ(A)(L)及びΣ(A)
(H)は現フレームデータS25のマクロブロツク画素
データAの2乗和の下位ビツト及び上位ビツトを表し、
パワーデータΣ(A−B)(L)及びΣ(A−B)
(H)は現フレームデータS25のマクロブロツク画素デ
ータAとループフイルタ25Bを介さずに形成された予測
現フレームデータS24のマクロブロツク画素データBと
の差分A−Bの2乗和の下位ビツト及び上位ビツトを表
し、パワーデータΣ(A−FB)(L)及びΣ(A−F
B)(H)は現フレームデータS25のマクロブロツク画
素データAとループフイルタ25Bを介して形成された予
測現フレームデータS24のマクロブロツク画素データFB
との差分A−FBの2乗和の下位ビツト及び上位ビツトを
表し、パワーデータΣ(A)は現フレームデータS25の
マクロブロツク画素データAの和を表す。これらのパワ
ーデータは、それぞれ処理するデータの大きさを評価す
るためにデータ量をパワー値として表現したもの(2乗
和は符号に無関係な値として求めた)で、入力画像デー
タを符号化したとき、符号化データとしてどの程度のデ
ータ量になるかを表す評価データとして用いられる。
Here, the power data Σ (A) 2 (L) and Σ (A)
2 (H) indicates the lower bit and the upper bit of the square sum of the macroblock pixel data A of the current frame data S25,
Power data Σ (AB) 2 (L) and Σ (AB) 2
(H) shows the lower bits of the sum of squares of the difference AB between the macroblock pixel data A of the current frame data S25 and the macroblock pixel data B of the predicted current frame data S24 formed without passing through the loop filter 25B; Represents the high-order bits and represents power data Σ (A-FB) 2 (L) and Σ (AF)
B) 2 (H) is the macroblock pixel data A of the current frame data S25 and the macroblock pixel data FB of the predicted current frame data S24 formed via the loop filter 25B.
And the power data Σ (A) represents the sum of the macroblock pixel data A of the current frame data S25. These power data express the data amount as a power value in order to evaluate the size of the data to be processed (the sum of squares was obtained as a value irrelevant to the sign), and the input image data was encoded. At this time, it is used as evaluation data indicating the amount of data as encoded data.

フイルタ制御ユニツト31は、フレーム間/フレーム内
符号化制御ユニツト30から渡された第2のヘツダデータ
HD2と、伝送バツフアメモリ32から供給される残量デー
タS32とに基づいて、画像データ符号化回路28に対して
フレーム間/フレーム内符号化モード切換信号S33を送
出すると共に、ループフイルタ25Bに対してフイルタオ
ン/オフ信号S34を送出すると共に、当該フイルタオン
/オフ信号S34の内容を表すフイルタフラグFilter on/o
ffを第2のヘツダデータHD2に付加して第3のヘツダデ
ータHD3としてスレシヨルド制御ユニツト35に渡す。
The filter control unit 31 receives the second header data passed from the inter-frame / intra-frame coding control unit 30.
On the basis of HD2 and the remaining amount data S32 supplied from the transmission buffer memory 32, an inter-frame / intra-frame encoding mode switching signal S33 is sent to the image data encoding circuit 28, and the loop filter 25B is sent to the loop filter 25B. A filter on / off signal S34 is transmitted, and a filter flag Filter on / o indicating the content of the filter on / off signal S34 is provided.
ff is added to the second header data HD2 and passed to the threshold control unit 35 as the third header data HD3.

ここでフイルタ制御ユニツト31は第1に、フレーム間
符号化処理をした場合の伝送データ量の方がフレーム内
符号化処理をした場合の伝送データ量より大きくなつた
とき画像データ符号化回路28をフレーム内符号化モード
に制御する。
Here, the filter control unit 31 first activates the image data encoding circuit 28 when the amount of transmission data in the case of performing inter-frame encoding processing is larger than the amount of transmission data in the case of performing intra-frame encoding processing. Control to intra-frame encoding mode.

またフイルタ制御ユニツト31は第2に、フレーム間符
号化モードで処理をしている状態においてループフイル
タ25Bにおける処理を受けた予測現フレームデータS24よ
り当該処理を受けない予測現フレームデータS24の方が
差分値が小さい場合には、フイルタオン/オフ信号S34
によつてフイルタリング動作をさせないようにループフ
イルタ25Bを制御する。
Secondly, the filter control unit 31 is configured such that in the state where the processing is performed in the inter-frame coding mode, the predicted current frame data S24 that has not undergone the processing is better than the predicted current frame data S24 that has been processed in the loop filter 25B. If the difference value is small, the filter on / off signal S34
The loop filter 25B is controlled so as not to perform the filtering operation.

またフイルタ制御ユニツト31は第3に、強制リフレツ
シユモードになつたとき、フレーム間/フレーム内符号
化モード切換信号S33によつて画像データ符号化回路28
をフレーム内符号化モードに切り換える。
Third, when the filter control unit 31 enters the forced refresh mode, the image data encoding circuit 28 is switched by the inter-frame / intra-frame encoding mode switching signal S33.
To the intra-frame encoding mode.

さらにフイルタ制御ユニツト31は第4に、伝送バツフ
アメモリ32から供給される残量データS32に基づいて伝
送バツフアメモリ32がオーバーフローするおそれがある
状態になつたとき、これを検出して駒落し処理をすべき
ことを命令するフラグを含んでなる第3のヘツダデータ
HD3をスレシヨルド制御ユニツト35に送出する。
Fourth, when the transmission buffer memory 32 has a possibility of overflowing based on the remaining amount data S32 supplied from the transmission buffer memory 32, the filter control unit 31 should detect this and perform frame drop processing. Third header data comprising a flag for instructing
HD3 is sent to the threshold control unit 35.

かくして画像データ符号化回路28を現フレームデータ
S25と予測現フレームデータS24との差分が最も小さくな
るようなモードで符号化してなる差分データS26を変換
符号化回路29に供給する。
Thus, the image data encoding circuit 28
The difference data S26 encoded in a mode that minimizes the difference between S25 and the predicted current frame data S24 is supplied to the transform encoding circuit 29.

第3のヘツダデータHD3は、第4図に示すように、ヘ
ツダデータHD2から伝送フレーム番号データTR Counter
〜動きベクトルデータMVD(x)及びMVD(y)を引き継
ぐと共に、フイルタ制御ユニツト31においてブロツクデ
ータY00〜Crに対応する6ビツト分のフイルタフラグFil
ter on/offを付加される。
As shown in FIG. 4, the third header data HD3 is obtained from the transmission frame number data TR Counter from the header data HD2.
Together take over the ~ motion vector data MVD (x) and MVD (y), the filter flag Fil of 6 bits fraction in the filter control Yunitsuto 31 corresponding to Bro poke data Y 00 -C r
ter on / off is added.

変換符号化回路29はデイスクリートコサイン変換回路
でなり、デイスクリートコサイン変換後の係数値を6個
のブロツクY00、Y01、Y10、Y11、Cb、Crごとにジグザグ
スキヤンしてなる変換符号化データS35として伝送ブロ
ツク設定回路34に送出する。
Transform coding circuit 29 is made of a discrete cosine transform circuit, block the coefficient value after the discrete cosine transform of the six Y 00, Y 01, Y 10 , Y 11, C b, and a zigzag-scan for each C r It is transmitted to the transmission block setting circuit 34 as transformed encoded data S35.

伝送ブロツク設定回路34は変換符号化データS35とし
て送出されて来る6個のブロツクデータY00〜Cr(第3
図(C))について、それぞれ先頭の係数データからn
個までの2乗和を演算して当該演算結果をパワー検出デ
ータS36としてスレシヨルド制御ユニツト35に渡す。
Transmission block setting circuit 34 six Bro poke is coming sent as converted coded data S35 data Y 00 -C r (3
(C)), from the first coefficient data to n
The sum of the squares is calculated, and the result of the calculation is passed to the threshold control unit 35 as power detection data S36.

このときスレシヨルド制御ユニツト35は各ブロツクデ
ータY00〜Crごとにパワー検出データS36を所定のスレシ
ヨルドと比較し、パワー検出データS36が当該スレシヨ
ルドより小さいとき当該ブロツクデータの伝送を許容せ
ず、これに対して大きいとき許容することを表す6ビツ
ト分の伝送可否データCBPNを形成してこれをフイルタ制
御ユニツト31から渡された第3のヘツダデータHD3に付
加して第4のヘツダデータHD4として量子化制御ユニツ
ト36に渡すと共に、伝送ブロツク設定回路34から対応す
るブロツクデータY00〜Crを量子化回路37に送信ブロツ
クパターン化データS37として送出させる。
At this time Sureshiyorudo control Yunitsuto 35 compares the power detection data S36 to a predetermined Sureshiyorudo each blow poke data Y 00 -C r, do not allow transmission of the blow stick data when power detection data S36 is smaller than the Sureshiyorudo, which The transmission permission / prohibition data CBPN of 6 bits indicating that the transmission is permitted when it is large is added to the third header data HD3 passed from the filter control unit 31, and the quantization control is performed as the fourth header data HD4. together passed to Yunitsuto 36, thereby delivering the blow poke data Y 00 -C r corresponding from the transmission block setting circuit 34 as transmission Bro poke patterned data S37 to the quantization circuit 37.

ここで第4のヘツダデータHD4は第4図に示すよう
に、ヘツダデータHD3の伝送フレーム番号データTR Coun
ter〜フイルタフラグFilter on/offをそのまま引き継ぐ
と共に、スレシヨルド制御ユニツト35においてブロツク
Y00〜Crに対応して発生する6ビツト分の送信可否フラ
グCBPNが付加される。
Here, the fourth header data HD4 is the transmission frame number data TR Coun of the header data HD3 as shown in FIG.
ter ~ Inherit the filter flag Filter on / off as it is, and block the threshold control unit 35.
Y 00 -C r the transmission availability flag CBPN of 6 bits fraction was generated corresponding is added.

量子化制御ユニツト36はスレシヨルド制御ユニツト35
から渡された第4のヘツダデータHD4と、伝送バツフア
メモリ32から送出される残量データS32とに基づいて第
6図に示す量子化ステツプサイズ決定処理ルーチンRT0
を実行することにより量子化ステツプサイズ制御信号S3
8を量子化回路37に与え、これにより量子化回路37をマ
クロブロツクMBに含まれるデータに適応した量子化ステ
ツプサイズで量子化処理させ、その結果量子化回路37の
出力端に得られる量子化画像データS39を可変長符号化
回路38に供給させる。
Quantization control unit 36 is threshold control unit 35
The quantization step size determination processing routine RT0 shown in FIG. 6 is performed based on the fourth header data HD4 passed from the controller and the remaining amount data S32 transmitted from the transmission buffer memory 32.
Is performed to perform the quantization step size control signal S3.
8 to the quantization circuit 37, thereby causing the quantization circuit 37 to perform quantization processing with a quantization step size adapted to the data included in the macroblock MB, and as a result, the quantization obtained at the output end of the quantization circuit 37. The image data S39 is supplied to the variable length encoding circuit.

これと共に量子化制御ユニツト36は、第4図に示すよ
うに、第5のヘツダデータHD5として、ヘツダデータHD4
に基づいてブロツクデータY00〜Cr(第3図(C))に
それぞれ対応するフラグデータFLAGS及び動きベクトル
データMVD(x)及びMVD(y)に分離してこれを直列に
配列させたデータを形成して可変長符号化回路38及び逆
量子化回路40に渡す。
At the same time, as shown in FIG. 4, the quantization control unit 36 converts the fifth header data HD5 into the header data HD4.
Bro poke data Y 00 -C r (FIG. 3 (C)) to the corresponding flag data FLAGS and the motion vector data MVD (x) and MVD (y) in this separated were arranged in series data on the basis of the Is formed and passed to the variable length coding circuit 38 and the inverse quantization circuit 40.

ここで、ヘツダデータHD5は、第4図に示すように、
ヘツダデータHD4のうち伝送フレーム番号データTR Coun
ter〜マクロブロツク番号データMB addressをそのまま
引き継ぐと共に、量子化制御ユニツト36において量子化
サイズデータQNTと、ブロツクデータY00〜Crに対するフ
ラグデータFLAGS、動きベクトルデータMVD(x)及びMV
D(y)を付加する。
Here, the header data HD5 is, as shown in FIG.
Transmission frame number data TR Coun of the header data HD4
ter~ macroblock number as with taking over the data MB address, a quantization size data QNT in the quantization control Yunitsuto 36, Bro poke data Y 00 -C flag data FLAGS for r, the motion vector data MVD (x) and MV
D (y) is added.

可変長符号化回路38はヘツダデータHD5及び量子化画
像データS39を可変長符号化処理して伝送画像データS40
を形成し、これを伝送バツフアメモリ32に供給する。
The variable-length encoding circuit 38 subjects the header data HD5 and the quantized image data S39 to variable-length encoding and performs transmission image data S40.
And supplies it to the transmission buffer memory 32.

可変長符号化回路38はブロツクデータY00〜Crを可変
長符号化する際に、対応するフラグデータFLAGSに基づ
いて「駒落し」、又は「送信不可」が指定されていると
き、当該ブロツクデータを伝送画像データS40として送
出させずに捨てるような処理をする。
Variable-length coding circuit 38 during the variable-length coding the blow poke data Y 00 -C r, the corresponding flag data "frame dropping" on the basis of the FLAGS, or when the "not sent" is specified, the block The data is discarded without being transmitted as the transmission image data S40.

伝送バツフアメモリ32は伝送画像データS40を溜め込
んで行くと共に、これを所定の伝送速度で読み出してマ
ルチプレクサ41において音声データ発生装置42から送出
される伝送音声データS41と合成して伝送路43に送出す
る。
The transmission buffer memory 32 stores the transmission image data S40, reads out the transmission image data S40 at a predetermined transmission speed, combines the transmission image data S40 with the transmission audio data S41 transmitted from the audio data generator 42 in the multiplexer 41, and transmits the resultant data to the transmission line 43.

逆量子化回路40は量子化回路37から送出される量子化
画像データS39をヘツダデータHD5に基づいて逆量子化し
た後、当該逆量子化データS42を逆変換符号化回路43に
供給することにより逆変換符号化データS43に変換させ
た後デコーダ回路44に供給させ、かくして伝送画像デー
タS40として送出された画像情報を表す符号化差分デー
タS44を予測前フレームメモリ27に供給させる。
The inverse quantization circuit 40 inversely quantizes the quantized image data S39 sent from the quantization circuit 37 based on the header data HD5, and then supplies the inversely quantized data S42 to the inverse transform encoding circuit 43 to perform inverse quantization. After being converted into the converted coded data S43, it is supplied to the decoder circuit 44, and thus the coded difference data S44 representing the image information transmitted as the transmission image data S40 is supplied to the pre-prediction frame memory 27.

このとき予測前フレームメモリ27は、符号化差分デー
タS44を用いてそれまで保存していた予測前フレームデ
ータを修正演算して新たな予測前フレームデータとして
保存する。
At this time, the pre-prediction frame memory 27 uses the coded difference data S44 to correct the pre-prediction frame data stored up to that time, and stores it as new pre-prediction frame data.

かくして第1図の構成のエンコーダ21Aによれば、ヘ
ツダデータ処理系SYM2から供給されるヘツダ情報に基づ
いて画素データ処理系SYM1において画素データがマクロ
ブロツク単位でパイプライン処理されて行くのに対し
て、これと同期するようにヘツダデータ処理系SYM2にお
いてヘツダデータを受け渡して行くようにすることによ
り、ヘツダデータ処理系SYM2の各処理段において必要に
応じてヘツダデータを付加又は削除することにより画素
データを必要に応じて適応処理できる。
Thus, according to the encoder 21A having the configuration shown in FIG. 1, pixel data is pipelined in macroblock units in the pixel data processing system SYM1 based on the header information supplied from the header data processing system SYM2. By passing the header data in the header data processing system SYM2 so as to synchronize with this, the pixel data is added or deleted as necessary by adding or deleting the header data as necessary in each processing stage of the header data processing system SYM2. Adaptive processing is possible.

デコーダ21Bは第2図に示すように、伝送路43を介し
てエンコーダ21Aから伝送されて来る伝送データをデマ
ルチプレクサ51を介して伝送バツフアメモリ52に受ける
と共に、伝送音声データS51を音声データ受信装置53に
受ける。
As shown in FIG. 2, the decoder 21B receives the transmission data transmitted from the encoder 21A via the transmission line 43 into the transmission buffer memory 52 via the demultiplexer 51, and also transmits the transmission audio data S51 to the audio data receiving device 53. To receive.

伝送バツフアメモリ52に受けた画像データは可変長逆
変換回路54において受信画像データS52及びヘツダデー
タHD11に分離され、逆量子化回路55において逆量子化デ
ータS53に逆量子化された後逆変換符号化回路56におい
てデイスクリート逆変換処理されて逆変換符号化データ
S54に逆変換される。
The image data received by the transmission buffer memory 52 is separated into received image data S52 and header data HD11 by a variable length inverse transform circuit 54, and is inversely quantized into inverse quantized data S53 by an inverse quantization circuit 55, and then an inverse transform coding circuit. Discrete inverse transform processing at 56 and inverse transform encoded data
It is converted back to S54.

この逆変換符号化データS54は逆量子化回路55におい
て形成されたヘツダデータHD12と共にデコーダ回路57に
与えられ、符号化差分データS55としてフレームメモリ5
8に蓄積される。
The inverse transform encoded data S54 is supplied to the decoder circuit 57 together with the header data HD12 formed in the inverse quantization circuit 55, and is encoded as encoded differential data S55 by the frame memory 5.
Stored in 8.

かくしてフレームメモリ58には符号化差分データS55
に基づいて伝送されて来た画像データが復号化され、当
該復号化画像データS56がデイジタル/アナログ変換回
路59においてアナログ信号に変換された後出力回路部60
を介して出力映像信号VDOUTとして送出される。
Thus, the encoded difference data S55 is stored in the frame memory 58.
The decoded image data S56 is converted into an analog signal in a digital / analog conversion circuit 59, and then output from the output circuit section 60.
Is transmitted as an output video signal VD OUT via the.

(G2)量子化ステツプサイズ決定処理 量子化制御ユニツト36は第6図に示す量子化ステツプ
サイズ決定処理ルーチンRT0をマクロブロツクMBごとに
実行することによつて現在処理しようとしているマクロ
ブロツクMBがもつ画像データの形式(これをマクロブロ
ツクタイプと呼ぶ)に適応するような量子化ステツプサ
イズQNTを選定して量子化ステツプサイズ制御信号S38と
して量子化回路37に供給することにより、マクロブロツ
クタイプによつては生ずるおそれがある画質の乱れを生
じさせないように量子化回路37を制御する。
(G2) Quantization step size determination processing The quantization control unit 36 has the macro block MB currently being processed by executing the quantization step size determination processing routine RT0 shown in FIG. 6 for each macro block MB. By selecting a quantization step size QNT suitable for the format of the image data (this is called a macro block type) and supplying it to the quantization circuit 37 as a quantization step size control signal S38, the macro block type is selected. Then, the quantization circuit 37 is controlled so as not to cause image quality disturbance that may occur.

この実施例の場合量子化回路37は第7図に示すよう
に、量子化ステツプサイズQNTとして上限値QNT=31から
下限値QNT=1までの段階を可変できるようになされ、
量子化制御ユニツト36は伝送バツフアメモリ32のデータ
残量Bufferが量子化ステツプサイズQNTの可変制御範囲
に相当する値、すなわち量子化サイズ可制御範囲QCRの
範囲に入るような適正の値になるように量子化ステツプ
サイズQNTの値をマクロブロツクタイプMacro Block Typ
eに応じて適応制御する。
In this embodiment, as shown in FIG. 7, the quantization circuit 37 can vary the steps from the upper limit value QNT = 31 to the lower limit value QNT = 1 as the quantization step size QNT.
The quantization control unit 36 sets the data remaining amount Buffer of the transmission buffer memory 32 to a value corresponding to the variable control range of the quantization step size QNT, that is, an appropriate value that falls within the range of the quantization size controllable range QCR. Macro block type Quantization step size QNT value
Adaptive control is performed according to e.

(G2−1)データ残量が過大の場合の処理 すなわち量子化制御ユニツト36は第6図の量子化ステ
ツプサイズ決定処理ルーチンRT0に入ると、ステツプSP1
において伝送バツフアメモリ32の残量データBufferがマ
ージンMargineと量子化サイズ可制御範囲QCRとの和より
大きいか否かの判断をする。
(G2-1) Processing when the remaining data amount is excessive, that is, when the quantization control unit 36 enters the quantization step size determination processing routine RT0 in FIG. 6, it proceeds to step SP1.
Then, it is determined whether or not the remaining amount data Buffer of the transmission buffer memory 32 is larger than the sum of the margin Margine and the quantization size controllable range QCR.

ここで肯定結果が得られると、このことは伝送バツフ
アメモリ32のデータ残量Bufferが上限値を超えているこ
とを意味し、このとき量子化制御ユニツト36はステツプ
SP2に移つて量子化ステツプサイズQNTを最大値、すなわ
ちQNT=31に設定するような量子化ステツプサイズ制御
信号S38を量子化回路37に供給した後、ステツプSP3に移
つて現在設定した量子化ステツプサイズQNTを前フレー
ム量子化ステツプサイズPQNTとして保存する。
If a positive result is obtained here, this means that the remaining amount of data Buffer in the transmission buffer memory 32 has exceeded the upper limit value.
After moving to SP2, a quantization step size control signal S38 for setting the quantization step size QNT to the maximum value, that is, QNT = 31, is supplied to the quantization circuit 37, and then, to step SP3, the currently set quantization step is processed. Save the size QNT as the previous frame quantization step size PQNT.

かくして量子化制御ユニツト36は当該量子化ステツプ
サイズ決定処理ルーチンRT0をステツプSP4において終了
し、これにより量子化回路37において最も粗い量子化ス
テツプサイズで変換符号化データS35の量子化を実行す
る。
Thus, the quantization control unit 36 ends the quantization step size determination processing routine RT0 in step SP4, and thereby the quantization circuit 37 performs quantization of the transform coded data S35 with the coarsest quantization step size.

この結果量子化回路37から発生させる量子化画像デー
タS39のデータ量は最も小さい値に制御されることによ
り、伝送バツフアメモリ32のデータ残量Bufferは低下し
て行く。
As a result, the data amount of the quantized image data S39 generated from the quantization circuit 37 is controlled to the smallest value, so that the remaining data amount Buffer of the transmission buffer memory 32 decreases.

この動作はステツプSP1において肯定結果が得られる
間繰り返し実行され、その結果やがて伝送バツフアメモ
リ32の残量データがマージンMargine及び量子化サイズ
可制御範囲QCRの和QCR+Margineより小さい値になる。
This operation is repeatedly executed while a positive result is obtained in step SP1, and as a result, the remaining data in the transmission buffer memory 32 eventually becomes smaller than the sum QCR + Margine of the margin Margin and the quantization size controllable range QCR.

(G2−2)フレーム内符号化モードにおける処理 このような状態になると、量子化制御ユニツト36はス
テツプSP1において否定結果が得られることによりステ
ツプSP5に移り、マクロブロツクタイプMacro Block Typ
eがフレーム内符号化ブロツクであり、かつ強制リフレ
ツシユブロツクではないブロツクnot refresh blockで
あるか否かの判断をする。
(G2-2) Processing in Intra-frame Coding Mode In such a state, the quantization control unit 36 moves to step SP5 when a negative result is obtained in step SP1, and the macro block type Macro Block Typ
It is determined whether or not e is an intra-frame coding block and a block which is not a forced refresh block not refresh block.

ここでマクロブロツクタイプMacro Block Typeは、第
8図に示すように、スレシヨルド制御ユニツト35から量
子化制御ユニツト36に渡されるヘツダデータHD4に含ま
れるフラグデータFLAGSの第2ビツト、第1ビツト、第
0ビツトによつて表されており、これらのビツトが「01
0」のときマクロブロツクタイプはフレーム内符号化型I
ntraであり、「000」のときフレーム間符号化型Interで
あり、「001」のときフイルタ不使用動き補償型MC−not
filteredであり、「101」のときフイルタ使用動き補償
型MC−filteredになる。
Here, as shown in FIG. 8, the macro block type is the second bit, first bit, and zero bit of the flag data FLAGS included in the header data HD4 passed from the threshold control unit 35 to the quantization control unit 36. These bits are represented by bits 01
When `` 0 '', the macro block type is intra-frame coding type I
ntra, “000” indicates inter-frame coding type Inter, and “001” indicates filter-free motion compensation type MC-not.
It is filtered, and when it is "101", it becomes a filter-use motion compensation type MC-filtered.

そこでステツプSP5において肯定結果が得られたと
き、このことはフラグデータFLAGSの第2、第1、第0
ビツトが「000」であり、かつ第4ビツトの強制リフレ
ツシユフラグrefreshが論理「0」の状態にあることを
表している。
Therefore, when a positive result is obtained in step SP5, this means that the second, first, and 0th data in the flag data FLAGS
This indicates that the bit is “000” and the forced refresh flag refresh of the fourth bit is in the state of logic “0”.

ところでこのような状態は、マクロブロツクタイプが
フレーム内符号化を必要とする程前フレームに対する現
フレームの変化が激しいことを意味しており、しかも現
在は強制リフレツシユモードが指定されていないような
条件下にあることを意味している。
By the way, such a state means that the change of the current frame with respect to the previous frame is so severe that the macroblock type requires intra-frame coding, and moreover, the forced refresh mode is not currently specified. Under the condition.

このような条件下にあるとき量子化回路37において細
かい量子化ステツプサイズで量子化をすれば量子化回路
37から発生させる量子化画像データS39のデータ量が極
く大きい値になり、結局バツフアメモリ32にオーバーフ
ローが生ずるおそれが近づいていると言つて良い。
Under these conditions, the quantization circuit 37 performs quantization with a fine quantization step size.
It can be said that the data amount of the quantized image data S39 generated from 37 becomes an extremely large value, and the possibility that the buffer memory 32 eventually overflows is approaching.

このとき量子化制御ユニツト36はステツプSP6に移つ
て量子化ステツプサイズQNTを上限値QNT=31に設定し、
これにより量子化回路37から発生する量子化画像データ
S39のデータ量を抑制するような処理を実行し、その結
果伝送バツフアメモリ32がオーバーフローする状態の発
生を未然に回避させる。
At this time, the quantization control unit 36 proceeds to step SP6 and sets the quantization step size QNT to the upper limit value QNT = 31.
The quantized image data generated by the quantization circuit 37
A process for suppressing the data amount in S39 is executed, and as a result, the occurrence of a state in which the transmission buffer memory 32 overflows is avoided.

これに対してステツプSP5において否定結果が得られ
たとき、このことは処理対象マクロブロツクのタイプが
フレーム内符号化型Intraではないこと、又はフレーム
内符号化型Intraであつても強制リフレツシユの結果生
じたものであることを表しており、このとき量子化制御
ユニツト36はステツプSP6の処理をせずにこれをジヤン
プする。
On the other hand, when a negative result is obtained in step SP5, this indicates that the type of the macroblock to be processed is not the intra-frame coded Intra, or that the result of the forced refresh even if the intra-frame coded Intra is used. This indicates that this has occurred, and at this time, the quantization control unit 36 jumps this without performing the processing in step SP6.

(G2−3)強制リフレツシユモードにおける処理 次に量子化制御ユニツト36はステツプSP7において処
理対象マクロブロツクのタイプが強制リフレツシユ型re
fresh blockであるか否かの判断をする。
(G2-3) Processing in forced refresh mode Next, in step SP7, the quantization control unit 36 determines that the type of macro block to be processed is a forced refresh type.
Judge whether it is a fresh block or not.

ここで肯定結果が得られると、このことは強制リフレ
ツシユをすべきことが指定されたことを表しており、こ
のとき量子化制御ユニツト36はステツプSP8に移つて量
子化ステツプサイズQNTとして前フレームの量子化処理
の際に用いられた前フレーム量子化ステツプサイズPQNT
を設定し、これにより強制リフレツシユ処理を実行すべ
きことが指定されたときには前フレームと同じ量子化ス
テツプサイズで量子化を実行するようにする。
If a positive result is obtained here, it indicates that it is specified that the forced refresh should be performed.At this time, the quantization control unit 36 proceeds to step SP8 and sets the quantization step size QNT as that of the previous frame. Previous frame quantization step size PQNT used in quantization processing
Is set, and when it is specified that the forced refresh process is to be executed, the quantization is executed with the same quantization step size as the previous frame.

このようにすれば、強制リフレツシユ処理を実行する
際に、当該強制リフレツシユ処理をした際にこれが実用
上目障りにならないように画質を変化させないようにす
ることができる。
In this way, when the forced refresh process is executed, it is possible to prevent the image quality from being changed so that the forced refresh process does not become a problem in practical use.

因に強制リフレツシユは所定の周期でしかも画像の内
容とは無関係に実行されるので、画像の内容には変化が
ないにもかかわらず前フレームと比較して量子化ステツ
プサイズの値が変化すると当該変化が目障りになる場合
が多い。
However, since the forced refresh is executed at a predetermined period and independently of the image content, if the quantization step size changes compared to the previous frame even though the image content does not change, the relevant refresh is performed. Changes are often annoying.

これに対して強制リフレツシユが指定されたとき量子
化ステツプサイズの値を変更しないようにすれば、当該
リフレツシユの際に目障りな画像の変化を生じさせない
ようにできる。
On the other hand, if the value of the quantization step size is not changed when the forced refresh is designated, it is possible to prevent an unsightly change in the image at the time of the refresh.

なお量子化ステツプサイズの値として同じ値を選定す
ることに代えて少し小さい値を選定するようにしても上
述の場合と同様の効果を得ることができる。
Note that the same effect as in the above case can be obtained by selecting a slightly smaller value instead of selecting the same value as the value of the quantization step size.

因に画像の変化がない状態において強制リフレツシユ
が指定されたとき、量子化ステツプサイズを大きくすれ
ば、このことは復元画像の画質を劣化させることになる
のに対して、量子化ステツプサイズを少し小さくすれ
ば、復元画像の画質を少し改善できることにより実用上
人の目には画像の変化として感じさせないようにし得
る。
When the forced refresh is specified in the state where there is no change in the image, if the quantization step size is increased, this will degrade the quality of the restored image, while the quantization step size will be slightly reduced. If the size is reduced, the image quality of the restored image can be slightly improved, so that practically human eyes can not feel the change as the image.

これに対してステツプSP7において否定結果が得られ
ると、このことは現在強制リフレツシユの指定がされて
いないことを表しており、このとき量子化制御ユニツト
36はステツプSP8における処理をせずにこれをジヤンプ
する。
On the other hand, if a negative result is obtained in step SP7, this indicates that the forced refresh is not currently specified, and at this time, the quantization control unit
36 jumps this without performing the processing in step SP8.

(G2−4)差分データのパワーが大きい場合の処理 次に量子化制御ユニツト36はステツプSP9においてマ
クロブロツクタイプがフレーム間符号化型Interであり
かつマクロブロツクパワーMBPが所定のスレシヨルド値T
hresholdより大きいか否かの判断をする。
(G2-4) Processing when power of difference data is large Next, in step SP9, the quantization control unit 36 determines that the macroblock type is the inter-frame coding type Inter and the macroblock power MBP is equal to the predetermined threshold value T.
Determine if it is greater than hreshold.

ここで、マクロブロツクパワーMBPは、 によつて定義され、かくしてステツプSP9において肯定
結果が得られると、このことは当該マクロブロツクMBの
画像データ、すなわち差分データのマクロブロツクパワ
ーMBPが大きいために、ある程度粗い量子化ステツプサ
イズで量子化して伝送しても復元画像の画質が極端に劣
化するような影響は生じない状態にあることを意味す
る。
Here, the macroblock power MBP is When a positive result is obtained in step SP9, this means that the image data of the macroblock MB, that is, the macroblock power MBP of the difference data is large, so that the quantization is performed with a somewhat coarse quantization step size. Means that there is no effect that the image quality of the restored image is extremely deteriorated even if the transmission is performed.

そこで量子化制御ユニツト36はこのような条件を満足
するマクロブロツクが変換符号化回路29においてデイス
クリートコサイン変換されたときには、これをステツプ
SP9において確認してステツプSP10に移つて量子化ステ
ツプサイズQNTを最も粗い値、すなわち上限値31に設定
する。
Therefore, when a macroblock satisfying such conditions is subjected to discrete cosine transform in the transform coding circuit 29, the quantization control unit 36 executes this step.
After confirming at SP9, the process proceeds to step SP10 to set the quantization step size QNT to the coarsest value, that is, the upper limit value 31.

これに対してマクロブロツクパワーMBPがそれ程大き
くないマクロブロツクの変換符号化データS35が送出さ
れた場合には、量子化制御ユニツト36はステツプSP10の
処理をしないようにこれをジヤンプする。
On the other hand, when the macroblock power MBP whose macroblock power MBP is not so large is transmitted, the quantization control unit 36 jumps this so as not to perform the processing in step SP10.

ところで、(1)式によつて表されるマクロブロツク
パワーMBPは、変換符号化回路29におけるデイスクリー
トコサイン変換処理の結果得られるデイスクリートコサ
イン変換係数Coeff(i)に基づいて各マクロブロツク
の重みを演算しようとするもので、当該デイスクリート
コサイン変換係数の重みはデイスクリートコサイン変換
することによつて得られた伝送信号の強さを表してお
り、従つてマクロブロツクパワーMBPが大きいことは信
号伝送手段としての伝送信号の強さが大きいから、これ
を若干圧縮して伝送しても受信側において外来雑音に影
響されることなく伝送情報を正しく再現できることを表
している。
By the way, the macroblock power MBP expressed by the equation (1) is calculated based on the discrete cosine transform coefficient Coeff (i) obtained as a result of the discrete cosine transform process in the transform coding circuit 29. The weight of the discrete cosine transform coefficient indicates the strength of the transmission signal obtained by performing the discrete cosine transform, and therefore, it is difficult for the macroblock power MBP to be large. Since the strength of the transmission signal as the signal transmission means is large, even if the transmission signal is slightly compressed and transmitted, the transmission information can be correctly reproduced on the receiving side without being affected by external noise.

そこでこのような場合量子化制御ユニツト36は量子化
ステツプサイズQNTを大きい値に変更することにより量
子化回路37において発生される量子化画像データS39の
データ量を圧縮することにより伝送路43への負担を軽減
するようにする。
Therefore, in such a case, the quantization control unit 36 changes the quantization step size QNT to a large value, thereby compressing the data amount of the quantized image data S39 generated in the quantization circuit 37, thereby transmitting the data to the transmission path 43. Try to reduce the burden.

因に変換符号化回路29を構成するデイスクリートコサ
イン変換回路は次式、 によつてデイスクリートコサイン変換を実行すると共
に、逆変換符号化回路56を形成するデイスクリートコサ
イン逆変換回路は次式、 によつてデイスクリートコサイン逆変換を実行する。こ
こでx、yはマクロブロツクにおける画素の座標(左上
隅の座標(0、0)とする)、u、vはデイスクリート
コサイン変換時の係数の座標を表す。
The discrete cosine transform circuit constituting the transform coding circuit 29 is given by the following equation: , And the inverse cosine transform circuit forming the inverse transform coding circuit 56 is represented by the following equation: Performs the inverse discrete cosine transform. Here, x and y represent the coordinates of the pixel in the macro block (the coordinates (0, 0) at the upper left corner), and u and v represent the coordinates of the coefficients at the time of discrete cosine transform.

またu、v=0のとき、 になり、その他の場合には、 C(u)C(v)=1 ……(5) のようになる。When u and v = 0, In other cases, C (u) C (v) = 1 (5)

(2)式及び(3)式の変換は実際上、Xをマクロブ
ロツク内の画像データ行列、Cをデイスクリートコサイ
ン変換時の変換行列とした場合、変換符号化回路29にお
いては先ず、画像データ行列Xを水平変換することによ
り変換画像データ行列XC-1を得た後、次に再度垂直変換
処理をすることにより変換画像データ行列C(X)C-1
を得る。
In actuality, the transformations of the equations (2) and (3) are performed as follows. When X is an image data matrix in a macro block and C is a transformation matrix for discrete cosine transformation, the transform encoding circuit 29 first After obtaining the converted image data matrix XC- 1 by horizontally converting the matrix X, the converted image data matrix C (X) C- 1 is then subjected to the vertical conversion process again.
Get.

かくして得られる変換画像データ行列C(X)C
-1は、第9図に示すように、係数Coeff(1)、C
oeff(2)、Coeff(3)……Coeff(64)が8×8行列
でなる変換係数行列として表すことができ、当該変換係
数行列の各係数Coeff(i)(i=1〜64)を時間の経
過に従つて変換行列の中からi=1、2、3……64の順
序でスキヤンをしながら読み出して行く。
The converted image data matrix C (X) C thus obtained
-1 is the coefficient Coeff (1), C, as shown in FIG.
oeff (2), C oeff (3)... C oeff (64) can be represented as a transform coefficient matrix composed of an 8 × 8 matrix, and each coefficient C oeff (i) (i = 1 to 64) is read out from the transformation matrix in the order of i = 1, 2, 3,... 64 while scanning over time.

かくして1マクロブロツク分の画像データは変換行列
を構成する変換係数Coeff(i)(i=1〜64)に変換
され、これが時間直列的に配列された伝送データとして
量子化回路37に供給されることになる。
Thus, the image data for one macroblock is converted into a conversion coefficient Coeff (i) (i = 1 to 64) constituting a conversion matrix, and this is supplied to the quantization circuit 37 as transmission data arranged in time series. Will be.

かくして量子化回路37に供給される変換係数データ列
Coeff(1)、Coeff(2)……Coeff(64)は、伝送し
ようとする情報を表していると共に、伝送しようとする
信号の強さをも表しており、従つて(1)式によつて表
されているように、変換係数データ列Coeff(i)(i
=1、2……64)に含まれるi=1〜nまでの変換係数
データの2乗は、伝送しようとする信号の強さを水平方
向及び垂直方向の影響が等しくなるように累積加算した
値となり、結局(1)式はこれをマクロブロツクパワー
MBPとして定義していることになる。
Thus, the transform coefficient data sequence supplied to the quantization circuit 37
Coeff (1), Coeff (2) ... Coeff (64) represents the information to be transmitted and also represents the strength of the signal to be transmitted. As represented by the equation, the transform coefficient data sequence C oeff (i) (i
= 1, 2,... 64), the squares of the conversion coefficient data from i = 1 to n are cumulatively added so that the effects of the signal to be transmitted are equal in the horizontal and vertical directions. Equation (1) eventually gives this value to the macroblock power
It is defined as MBP.

実際上画像データをデイスクリートコサイン変換する
ことにより第9図に示すように変換係数行列を得た場
合、左上隅部の変換係数Coeff(i)、すなわち低次の
変換係数にパワーが集中し、これに対して右下隅部の変
換係数、すなわち高次の変換係数には有意情報が生じな
い傾向があり、かくしてデイスクリートコサイン変換に
よつて伝送データの圧縮を実現できる。
In practice, when a transform coefficient matrix is obtained as shown in FIG. 9 by performing discrete cosine transform of image data, power is concentrated on the transform coefficient C oeff (i) in the upper left corner, that is, a lower-order transform coefficient. On the other hand, the conversion coefficient at the lower right corner, that is, the higher-order conversion coefficient does not tend to generate significant information, and thus the transmission data can be compressed by the discrete cosine transform.

従つて第6図のステツプSP9においてマクロブロツク
タイプMacro Block Typeがフレーム間符号化型Interで
あることを確認したとき、(1)式に基づいて得られる
マクロブロツクパワーMBPが所定のスレシヨルド値Thres
holdより大きいことを確認できれば、このことは当該マ
クロブロツクMBにおける差分データの値が十分に大き
く、従つて粗い量子化をしても良いことを確認し得たこ
とになる。そこでかかる判断に従つてステツプSP10にお
いて量子化ステツプサイズQNTを上限値に選定すれば、
当該差分データを比較的少ないデータ量によつて伝送で
きることになる。
Accordingly, when it is confirmed in step SP9 in FIG. 6 that the macro block type is the inter-frame coding type Inter, the macro block power MBP obtained based on the equation (1) is set to a predetermined threshold value Thres.
If it can be confirmed that the value is larger than the hold, it means that the value of the difference data in the macroblock MB is sufficiently large, so that coarse quantization may be performed. Therefore, if the quantization step size QNT is selected as the upper limit value in step SP10 according to such a determination,
The difference data can be transmitted with a relatively small data amount.

(G2−5)フレーム間符号化モードにおける処理 量子化制御ユニツト36は第6図のステツプSP11におい
て、マクロブロツクタイプMacro Block Typeがフレーム
間符号化型InterでありかつマクロブロツクパワーMBPが
所定のスレシヨルド値Thresholdより小さいことを確認
したときステツプSP12に移つて量子化ステツプサイズQN
Tを前フレームにおいて使用された前フレーム量子化ス
テツプサイズPQNTの1/2の値に設定し、その後ステツプS
P13において当該設定した量子化ステツプサイズQNTの値
が下限値1より小さいか否かを判断し、小さいときステ
ツプSP14において量子化ステツプサイズQNTを下限値1
に再設定し直すと共に、1より小さくない時には再設定
することなくそのままの値を量子化ステツプサイズQNT
として設定するような処理をする。
(G2-5) Processing in Interframe Coding Mode In step SP11 of FIG. 6, the quantization control unit 36 determines that the macroblock type Macro Block Type is the interframe coding type Inter and the macroblock power MBP is a predetermined threshold. When it is confirmed that the value is smaller than the threshold value, the process proceeds to step SP12, where the quantization step size QN is set.
Set T to the value of 1/2 of the previous frame quantization step size PQNT used in the previous frame, and then
In P13, it is determined whether or not the value of the set quantization step size QNT is smaller than the lower limit value 1. When smaller, the quantization step size QNT is set to the lower limit value 1 in step SP14.
And if the value is not smaller than 1, the quantization step size QNT is used without resetting.
The processing to set as is.

ここでマクロブロツクパワーMBPは(1)式について
上述したように当該マクロブロツクの画像データの差分
データ信号の強さを表しているので、ステツプSP11にお
いて肯定結果が得られたときには当該差分が小さいこ
と、従つて画像の内容が前フレームの画像と比較して変
化が小さいことを表している。
Here, since the macroblock power MBP indicates the strength of the difference data signal of the image data of the macroblock as described above with respect to the equation (1), the difference is small when a positive result is obtained in step SP11. Therefore, the change of the content of the image is smaller than that of the image of the previous frame.

このような画像データが得られた場合には、現在伝送
しようとする画像は、前フレームの画像を大幅に変更す
ることなく部分的に手直しする程度の変化しか生じてい
ない状態にあることを表している。
When such image data is obtained, it means that the image to be transmitted at present is in a state in which the image of the previous frame has been changed only partially so as to be modified without largely changing the image of the previous frame. ing.

そこで量子化制御ユニツト36がステツプSP12において
前フレームの量子化処理結果に基づいてその量子化ステ
ツプサイズPQNTを1/2に細かくして現フレームの量子化
ステツプサイズQNTとして設定するようにすれば、前フ
レームと比較して動きが少なくなつた現フレームに対し
て当該変化が少なくなつた分量子化ステツプサイズを細
かくできることにより、一段と最適な量子化ステツプサ
イズに設定できることになる。
Then, if the quantization control unit 36 reduces the quantization step size PQNT to 1/2 based on the quantization processing result of the previous frame in step SP12 and sets it as the quantization step size QNT of the current frame, Since the quantization step size can be made smaller for the current frame in which the motion has decreased compared to the previous frame, the quantization step size can be set to an even more optimal quantization step size.

このような量子化ステツプサイズの縮小化処理はその
後動きが少ない画像が続く限り量子化制御ユニツト36が
ステツプSP11及びSP12において繰り返し実行するので、
結局動きが少ない画像を伝送し続ける場合にはこれに適
応するような値に量子化ステツプサイズを収束させるこ
とができることになる。
Since such a quantization step size reduction process is repeatedly performed by the quantization control unit 36 in steps SP11 and SP12 as long as an image with little motion continues thereafter,
Eventually, when the image with little motion is continuously transmitted, the quantization step size can be converged to a value suitable for this.

かくするにつき、ステツプSP13及びSP14において量子
化ステツプサイズQNTを下限値1より小さくさせないよ
うにしたことにより、結局量子化制御ユニツト36は動き
が少ない画像を伝送する場合には量子化ステツプサイズ
QNTを下限値に収束させた状態で安定に量子化処理をで
きることになる。
Thus, in step SP13 and step SP14, the quantization step size QNT is not made smaller than the lower limit value 1, so that the quantization control unit 36 eventually turns to the quantization step size when transmitting an image with little motion.
The quantization process can be performed stably with QNT converging to the lower limit.

これに対してステツプSP11において否定結果が得られ
たとき、量子化制御ユニツト36は現在伝送しようとする
画像の変化が大きいと判断してステツプSP12、SP13、SP
14の処理をせずにこれをジヤンプする。
On the other hand, if a negative result is obtained in step SP11, the quantization control unit 36 determines that the change of the image to be transmitted at present is large, and the steps SP12, SP13, SP
Jump this without doing the processing of 14.

(G2−6)量子化制御ユニツト36の動作 第6図において、第1に、伝送バツフアメモリ32の残
量データBufferが上限値(QCF+Margin)を超えると、
量子化制御ユニツト36はこれをステツプSP1において検
出してステツプSP2において量子化回路37の量子化ステ
ツプサイズQNTを上限値31に設定し、これにより伝送バ
ツフアメモリ32のデータ残量データBufferを低減させる
ことにより上限値以下の状態に維持させるように制御す
る。
(G2-6) Operation of the quantization control unit 36 In FIG. 6, first, when the remaining data Buffer of the transmission buffer memory 32 exceeds the upper limit (QCF + Margin),
The quantization control unit 36 detects this in step SP1, sets the quantization step size QNT of the quantization circuit 37 to the upper limit value 31 in step SP2, and thereby reduces the remaining data buffer in the transmission buffer memory 32. Is controlled so as to be maintained at or below the upper limit.

この状態において第2に、マクロブロツクタイプMacr
o Block Typeがフレーム内符号化型でかつ強制リフレツ
シユブロツクではないブロツクデータが量子化回路37に
与えられたとき量子化制御ユニツト36はこれをステツプ
SP5において確認してステツプSP6において量子化回路37
の量子化ステツプサイズQNTを上限値31に設定すること
により伝送バツフアメモリ32がオーバーフローしないよ
うに制御する。
In this state, second, the macroblock type Macr
o When block data whose Block Type is an intra-frame encoding type and is not a forced refresh block is given to the quantization circuit 37, the quantization control unit 36
Check at SP5 and at step SP6 quantize circuit 37
By setting the quantization step size QNT to the upper limit value 31, the transmission buffer memory 32 is controlled not to overflow.

このような動作モードのとき量子化制御ユニツト36は
ステツプSP7、SP9、SP11においてそれぞれ否定結果が得
られることにより、ステツプSP6において設定した量子
化ステツプサイズをステツプSP3において前フレーム量
子化ステツプサイズPQNTとして設定した後当該処理手順
を終了する。
In such an operation mode, the quantization control unit 36 obtains a negative result in each of the steps SP7, SP9, and SP11, so that the quantization step size set in the step SP6 is used as the previous frame quantization step size PQNT in the step SP3. After the setting, the processing procedure ends.

第3に、量子化回路37に強制リフレツシユブロツク型
のマクロブロツクタイプをもつデータが与えられたと
き、量子化制御ユニツト36は量子化ステツプサイズ決定
処理ルーチンRT0においてステツプSP1−SP5−SP7のルー
プによつてこれを判断し、ステツプSP8において量子化
回路37の量子化ステツプサイズQNTとして前フレーム量
子化ステツプサイズPQNTを設定し、これにより強制リフ
レツシユモードに入つたときに伝送する画像の画質を前
フレームの画像から変化させないようにすることによ
り、強制リフレツシユ時に目障りな画質の変化を生じさ
せないようにする。
Third, when data having a macroblock type of the forced refresh block type is given to the quantization circuit 37, the quantization control unit 36 performs a loop of steps SP1-SP5-SP7 in the quantization step size determination processing routine RT0. In step SP8, the previous frame quantization step size PQNT is set as the quantization step size QNT of the quantization circuit 37, and thereby the image quality of the image transmitted when entering the forced refresh mode is set. By preventing the change from the image of the previous frame, an unsightly change in the image quality during forced refresh is prevented.

このとき量子化制御ユニツト36はステツプSP9、SP11
においてそれぞれ否定結果が得られることによりステツ
プSP8において設定した量子化ステツプサイズQNTをステ
ツプSP3において前フレーム量子化ステツプサイズPQNT
として設定して当該処理を終了する。
At this time, the quantization control unit 36 includes steps SP9 and SP11.
In step SP3, a negative result is obtained, and the quantization step size QNT set in step SP8 is changed to the previous frame quantization step size PQNT in step SP3.
And the process ends.

第4に、量子化回路37にマクロブロツクパワーMBPが
大きなマクロブロツクの画像データが供給されたとき、
量子化制御ユニツト36は量子化ステツプサイズ決定処理
ルーチンRT0においてステツプSP1−SP5−SP7−SP9のル
ープによつてこれを確認し、ステツプSP10において量子
化回路37の量子化ステツプサイズQNTを上限値31に設定
し、これにより、量子化回路37において発生するデータ
量を小さい値に抑制し、その結果一段と効率良く画像デ
ータの伝送をさせるようにできる。
Fourth, when image data of a macroblock having a large macroblock power MBP is supplied to the quantization circuit 37,
The quantization control unit 36 confirms this by the loop of steps SP1-SP5-SP7-SP9 in the quantization step size determination processing routine RT0, and in step SP10, sets the quantization step size QNT of the quantization circuit 37 to the upper limit value 31. Thus, the amount of data generated in the quantization circuit 37 can be suppressed to a small value, and as a result, image data can be transmitted more efficiently.

このとき量子化制御ユニツト36はかかる処理が終了し
た後、ステツプSP11において否定結果が得られることに
よりステツプSP3においてステツプSP10で設定された量
子化ステツプサイズQNTを前フレーム量子化ステツプサ
イズPQNTとして設定し直した後、当該処理ルーチンを終
了する。
At this time, after such processing is completed, the quantization control unit 36 sets the quantization step size QNT set in step SP10 in step SP3 as a previous frame quantization step size PQNT because a negative result is obtained in step SP11. After the correction, the processing routine ends.

第5に、量子化回路37にフレーム間符号化型でマクロ
ブロツクパワーMBPが小さいマクロブロツクデータが供
給されたとき量子化制御ユニツト36はこれを量子化ステ
ツプサイズ決定処理ルーチンRT0のステツプSP1−SP5−S
P7−SP9−SP11のループによつて確認し、ステツプSP12
において前フレーム量子化ステツプサイズPQNTの1/2の
値を量子化ステツプサイズQNTとして設定することによ
り、量子化ステツプサイズを下限値1に収束させて行
く。
Fifth, when macroblock data of a small macroblock power MBP is supplied to the quantization circuit 37 with an interframe coding type, the quantization control unit 36 converts the macroblock data into steps SP1 to SP5 of the quantization step size determination processing routine RT0. −S
Confirm by the loop of P7-SP9-SP11, and step SP12
In (2), the quantization step size is made to converge to the lower limit value 1 by setting a half value of the previous frame quantization step size PQNT as the quantization step size QNT.

かくしてマクロブロツクパワーMBPに適用して最適な
量子化ステツプサイズを設定することができる。
Thus, the optimum quantization step size can be set by applying the macroblock power to the MBP.

(G3)他の実施例 (1) 第6図のステツプSP6及びSP10において量子化
ステツプサイズQNTを上限値31に設定した場合について
述べたが、設定する量子化ステツプサイズQNTとしては
上限値に限らず、その他の値を設定しても良く、要は、
粗い量子化を実行し得る大きさの粗量子化値を選定する
ようにすれば良い。
(G3) Other Embodiments (1) Although the case where the quantization step size QNT is set to the upper limit value 31 in steps SP6 and SP10 in FIG. 6 has been described, the quantization step size QNT to be set is limited to the upper limit value. Instead, other values may be set.
What is necessary is just to select a coarse quantization value large enough to execute the coarse quantization.

(2) 第6図のステツプSP9及びSP11においてマクロ
ブロツクパワーMBPの大きさを判断するにつき、同じス
レシヨルド値Thresholdを選定するようにした場合につ
いて述べたが、これに代え、異なる値を選定するように
しても上述の場合と同様の効果を得ることができる。
(2) In the steps SP9 and SP11 in FIG. 6, the case where the same threshold value Threshold is selected for judging the magnitude of the macroblock power MBP has been described, but a different value may be selected instead. Even in this case, the same effect as in the above case can be obtained.

(3) 第6図のステツプSP12において量子化ステツプ
サイズQNTを前フレーム量子化ステツプサイズPQNTから
求めるにつき、その1/2の値を設定するようにした場合
について述べたが、その比率は1/2に限らず必要に応じ
て他の値に変更しても良く、要は前フレーム量子化ステ
ツプサイズに対して所定の比率で縮小した大きさの量子
化ステツプサイズに選定すれば良い。
(3) In step SP12 in FIG. 6, the case where the quantization step size QNT is obtained from the previous frame quantization step size PQNT and a value of 1/2 thereof is set has been described. The quantization step size is not limited to 2 and may be changed to another value as needed. In short, it is sufficient to select a quantization step size having a size reduced by a predetermined ratio with respect to the previous frame quantization step size.

(4) 第6図のステツプSP13及びSP14において量子化
ステツプサイズQNTを下限値1に収束させるようにした
場合について述べたが、収束させる値は下限値に限らず
必要に応じてその他の値を選定するようにしても良い。
(4) The case where the quantization step size QNT is made to converge to the lower limit value 1 in steps SP13 and SP14 in FIG. 6 has been described. However, the value to be converged is not limited to the lower limit value, and other values may be used as necessary. A selection may be made.

H発明の効果 上述のように本発明によれば、入力画像データを符号
化したとき符号化データとしてどの程度のデータ量にな
るかを入力画像データの画素データから見積る評価デー
タを求め、この評価データと、バツフア残量とに基づい
て、入力画像データに対する量子化ステツプを決めるよ
うにしたことにより、バツフア手段に対して常に適正な
データ量の符号化画像データを供給することができる。
H Advantageous Effects of the Invention As described above, according to the present invention, evaluation data for estimating, from pixel data of input image data, the amount of data to be coded data when encoding the input image data is obtained. By determining the quantization step for the input image data based on the data and the remaining amount of the buffer, it is possible to always supply the coded image data of the appropriate data amount to the buffer means.

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

第1図及び第2図は本発明による画像データ符号化装置
を適用した画像情報伝送システムを構成するエンコーダ
及びデコーダを示すブロツク図、第3図はフレーム画像
データの構成を示す略線図、第4図は第1図のヘツダデ
ータ処理系を示すブロツク図、第5図は第4図のフラグ
データの構成を示す略線図、第6図は第1図の量子化制
御ユニツト36の量子化ステツプサイズ決定処理ルーチン
を示すフローチヤート、第7図は第1図の伝送バツフア
メモリ32の残量データの変化を示す曲線図、第8図はマ
クロブロツクタイプの類型を示す図表、第9図は変換係
数行列を示す図表、第10図はフレーム内/フレーム間符
号化処理の説明に供する略線図、第11図は従来の画像デ
ータ発生装置を示すブロツク図、第12図はその量子化ス
テツプを示す曲線図である。 21……画像情報伝送システム、21A……エンコーダ、21B
……デコーダ、25……動き補償回路、26……動き補償制
御ユニツト、27……予測前フレームメモリ、28……画像
データ符号化回路、29……変換符号化回路、30……フレ
ーム間/フレーム内符号化制御ユニツト、31……フイル
タ制御ユニツト、32……伝送バツフアメモリ、34……伝
送ブロツク設定回路、35……スレシヨルド制御ユニツ
ト、36……量子化制御ユニツト、37……量子化回路、38
……可変長符号化回路。
1 and 2 are block diagrams showing an encoder and a decoder constituting an image information transmission system to which an image data encoding apparatus according to the present invention is applied, FIG. 3 is a schematic diagram showing a configuration of frame image data, and FIG. 4 is a block diagram showing the header data processing system of FIG. 1, FIG. 5 is a schematic diagram showing the configuration of the flag data of FIG. 4, and FIG. 6 is a quantization step of the quantization control unit 36 of FIG. FIG. 7 is a flow chart showing a size determination processing routine, FIG. 7 is a curve diagram showing a change in the remaining amount data of the transmission buffer memory 32 in FIG. 1, FIG. 8 is a table showing types of macro block type, and FIG. FIG. 10 is a schematic diagram for explaining the intra-frame / inter-frame encoding process, FIG. 11 is a block diagram showing a conventional image data generator, and FIG. 12 is a quantization step thereof. In the curve diagram is there. 21 ... Image information transmission system, 21A ... Encoder, 21B
... A decoder, 25 a motion compensation circuit, 26 a motion compensation control unit, 27 a frame memory before prediction, 28 a picture data encoding circuit, 29 a transform encoding circuit, 30 an interframe / Intra-frame encoding control unit, 31 ... Filter control unit, 32 ... Transmission buffer memory, 34 ... Transmission block setting circuit, 35 ... Threshold control unit, 36 ... Quantization control unit, 37 ... Quantization circuit, 38
.... Variable length coding circuit.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】入力画像データを、符号化した画像データ
として、伝送媒体を介して復号化装置に伝送する画像デ
ータ符号化装置において、 上記入力画像データを符号化したとき符号化データとし
てどの程度のデータ量になるかを見積る評価データを上
記入力画像データの画素データから演算する演算手段
と、 指定された量子化ステツプに基づいて、上記入力画像デ
ータを量子化する量子化手段と、 上記量子化手段によつて量子化された量子化画像データ
を符号化する符号化手段と、 上記符号化手段によつて符号化された符号化画像データ
を伝送媒体を介して復号化装置に伝送するために、上記
符号化画像データを一時的に記憶するバツフア手段と、 上記評価データと上記バツフア手段のバツフア残量とに
基づいて、上記評価データが上記入力画像データを符号
化する際に比較的大きなデータ量になることを表してい
るとき、上記量子化手段に対して比較的大きい上記量子
化ステツプを指定し、又は上記評価データが上記入力画
像データを符号化する際に大きなデータ量になることは
ないことを表しているとき、上記量子化手段に対して比
較的小さい上記量子化ステツプを指定する制御手段と を具えることを特徴とする画像データ符号化装置。
An image data encoding apparatus for transmitting input image data as encoded image data to a decoding apparatus via a transmission medium, wherein the input image data is encoded as encoded data when the encoded image data is encoded. Computing means for computing evaluation data for estimating whether the data amount is equal to the pixel data of the input image data; quantizing means for quantizing the input image data based on a designated quantization step; Encoding means for encoding the quantized image data quantized by the encoding means, and transmitting the encoded image data encoded by the encoding means to a decoding device via a transmission medium. A buffer means for temporarily storing the encoded image data; and the evaluation data being based on the evaluation data and the remaining buffer amount of the buffer means. When it is indicated that a relatively large amount of data is to be obtained when encoding the input image data, the relatively large quantization step is designated for the quantization means, or when the evaluation data is the input image data. Control means for designating the quantization step to be relatively small with respect to the quantization means when it indicates that the data amount will not be large when encoding the image. Data encoding device.
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