JP4130312B2

JP4130312B2 - Image encoding apparatus and image decoding apparatus

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Publication number: JP4130312B2
Application number: JP2001278402A
Authority: JP
Inventors: 悦久山田; 芳美守屋; 光太郎浅井
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2001-09-13
Filing date: 2001-09-13
Publication date: 2008-08-06
Anticipated expiration: 2021-09-13
Also published as: JP2003087789A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、可変長符号語を用いて動画像データを符号化する画像符号化装置及び動画像データを復号化する画像復号化装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＭＰＥＧなどの国際標準方式をはじめ、一般に動画像を符号化する際には可変長符号化処理が用いられる。ＭＰＥＧで採用されている可変長符号化処理は、シンボルを符号化する際、予めシンボルの発生確率に応じて、シンボルと可変長符号語が対応付けられた符号語テーブルを使用する手法がとられている。発生確率の高いシンボルには短い符号語を割り当て、発生確率の低いシンボルには長い符号語を割り当てることにより、平均の符号量を少なくする手法である。
【０００３】
しかし、画像信号の性質によっては、シンボルの発生確率が必ずしも可変長符号語のテーブルには合致しない場合がある。したがって、予め符号語テーブルを作成する手法では、平均の符号量を少なくすることができない画像信号が存在する。
なお、特開平８−２０５１６９号公報には、全ての画像信号の平均の符号量を少なくすることができるようにするため、符号化処理を実施しながら、全てのシンボルの発生確率を計算し、符号語テーブルをフレーム毎に更新する画像符号化装置及び画像復号化装置が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の画像符号化装置及び画像復号化装置は以上のように構成されているので、全てのシンボルの発生確率を常に計算する必要があり、シンボルの個数が多くなる程、計算用のメモリや回路規模が大きくなる課題があった。
【０００５】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、シンボルの個数が増えても、計算用のメモリや回路規模の増大を招くことなく、画像信号の符号量を少なくすることができる画像符号化装置及び画像復号化装置を得ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る画像符号化装置は、可変長符号化手段に対する同一シンボルの連続入力回数を計数して、その連続入力回数が最大のシンボルを特定するシンボル特定手段と、そのシンボル特定手段により特定されたシンボルに対応する符号語が最も短い符号語になるように符号語テーブルを更新するテーブル更新手段とを設けたものである。
【０００７】
この発明に係る画像符号化装置は、連続入力回数が最大のシンボルを記憶し、あるシンボルの連続入力回数が、最大のシンボルの連続入力回数を超えると、その記憶内容を更新するようにしたものである。
【０００８】
この発明に係る画像符号化装置は、可変長符号化手段が予め定められている符号化の処理単位を完了する毎に、符号語テーブルを更新するようにしたものである。
【０００９】
この発明に係る画像符号化装置は、シンボル特定手段により連続入力回数が最大のシンボル以外のシンボルも記憶されている場合、そのシンボルも考慮して符号語テーブルを更新するようにしたものである。
【００１０】
この発明に係る画像符号化装置は、符号語テーブルの更新タイミングをテーブル更新手段に指示する更新制御手段を設けたものである。
【００１１】
この発明に係る画像符号化装置は、テーブル更新手段により更新される符号語テーブルの他に、デフォルトの符号語テーブルが用意されている場合、可変長符号化手段が参照する符号語テーブルを選択する選択手段を設けたものである。
【００１２】
この発明に係る画像符号化装置は、予め指定された領域に係る符号語テーブルのみを更新するようにしたものである。
【００１３】
この発明に係る画像符号化装置は、予め指定された領域が分割された場合、各分割領域に係る符号語テーブルをそれぞれ更新するようにしたものである。
【００１４】
この発明に係る画像符号化装置は、画像復号化装置に備わっている符号語テーブルの更新能力に応じてテーブル更新手段の更新能力を初期設定する初期設定手段を設けたものである。
【００１５】
この発明に係る画像復号化装置は、可変長復号化手段による同一シンボルの連続出力回数を計数して、その連続出力回数が最大のシンボルを特定するシンボル特定手段と、そのシンボル特定手段により特定されたシンボルに対応する符号語が最も短い符号語になるように符号語テーブルを更新するテーブル更新手段とを設けたものである。
【００１６】
この発明に係る画像復号化装置は、連続出力回数が最大のシンボルを記憶し、あるシンボルの連続出力回数が、最大のシンボルの連続出力回数を超えると、その記憶内容を更新するようにしたものである。
【００１７】
この発明に係る画像復号化装置は、可変長復号化手段が予め定められている復号化の処理単位を完了する毎に、符号語テーブルを更新するようにしたものである。
【００１８】
この発明に係る画像復号化装置は、シンボル特定手段が記憶内容を更新する毎に、符号語テーブルを更新するようにしたものである。
【００１９】
この発明に係る画像復号化装置は、シンボル特定手段により連続出力回数が最大のシンボル以外のシンボルも記憶されている場合、そのシンボルも考慮して符号語テーブルを更新するようにしたものである。
【００２０】
この発明に係る画像復号化装置は、符号語テーブルの更新タイミングをテーブル更新手段に指示する更新制御手段を設けたものである。
【００２１】
この発明に係る画像復号化装置は、テーブル更新手段により更新される符号語テーブルの他に、デフォルトの符号語テーブルが用意されている場合、可変長復号化手段が参照する符号語テーブルを選択する選択手段を設けたものである。
【００２２】
この発明に係る画像復号化装置は、予め指定された領域に係る符号語テーブルのみを更新するようにしたものである。
【００２３】
この発明に係る画像復号化装置は、予め指定された領域が分割された場合、各分割領域に係る符号語テーブルをそれぞれ更新するようにしたものである。
【００２４】
この発明に係る画像復号化装置は、テーブル更新手段の更新能力を初期設定する初期設定手段を設けたものである。
【００２５】
この発明に係る画像復号化装置は、可変長復号化手段による同一シンボルの連続出力回数を計数して、その連続出力回数が最大のシンボルを特定し、そのシンボルに対応する符号語が最も短い符号語になるように符号語テーブルを更新するようにしたものである。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による画像符号化装置及び画像復号化装置を示す構成図であり、図において、１は各種のシンボルに対応する符号語を格納する適応符号語テーブル（符号語テーブル）、２はあるシンボルを入力すると、適応符号語テーブル１を参照して当該シンボルに対応する符号語を出力する可変長符号化部（可変長符号化手段）、３は可変長符号化部２に対する同一シンボルの連続入力回数を計数して、その連続入力回数が最大のシンボルを特定する最大シンボル特定部（シンボル特定手段）、４は最大シンボル特定部３により特定されたシンボルに対応する符号語が最も短い符号語になるように適応符号語テーブル１を更新する適応符号語テーブル作成部（テーブル更新手段）である。
【００２７】
５は各種のシンボルに対応する符号語を格納する適応符号語テーブル（符号語テーブル）であり、デフォルト時において画像符号化装置における適応符号語テーブル１と同一内容を格納している。６はある符号語を入力すると、適応符号語テーブル５を参照して当該符号語に対応するシンボルを出力する可変長復号化部（可変長復号化手段）、７は可変長復号化部６による同一シンボルの連続出力回数を計数して、その連続出力回数が最大のシンボルを特定する最大シンボル特定部（シンボル特定手段）、８は最大シンボル特定部７により特定されたシンボルに対応する符号語が最も短い符号語になるように適応符号語テーブル５を更新する適応符号語テーブル作成部（テーブル更新手段）である。
【００２８】
次に動作について説明する。
まず、画像符号化装置に入力されるデータは、ＤＣＴや量子化などの処理が行われた様々な符号化シンボルである。例えば、ＭＰＥＧ−２の場合、図２に示すように、シーケンス情報、ピクチャ情報、スライス情報、マクロブロック情報、ブロック情報などの複数の階層に分けられる。
【００２９】
シーケンス情報には、画像のサイズやフレームレートなど一連の符号化する情報が含まれている。ピクチャ情報には、そのピクチャの符号化タイプ（ＭＰＥＧ−２の場合は、フレーム内符号化、片方向フレーム間予測符号化又は両方向フレーム間予測符号化）や動き補償予測の探索範囲など、そのピクチャに固有な情報が含まれる。スライス情報には、そのスライスの先頭の位置情報が含まれており、符号化データにエラーが発生して復号処理が正しく行えなくなった場合に再同期をとるための最小の単位となる。
【００３０】
マクロブロック情報には、符号化処理を行う最小単位であるマクロブロックの符号化方式や動き補償予測の方式等を示すマクロブロックタイプ、動きベクトル、マクロブロックを構成するブロックの有効・無効（量子化係数データの無いブロックを無効、１つ以上データのあるブロックを有効と呼ぶ）などの情報が含まれる。ブロック情報には、ＤＣＴ・量子化処理により得られる量子化係数の情報が含まれる。
【００３１】
画像符号化装置の可変長符号化部２は、あるシンボルを入力すると、適応符号語テーブル１を参照して当該シンボルに対応する符号語を出力する。適応符号語テーブル１の更新がまだ行われていないデフォルトの状態では、可変長符号化部２は、図３（ａ）のデフォルト符号語テーブルを参照する。例えば、入力したシンボルが“Ｃ”であれば、“００１”の符号語を出力し、入力したシンボルが“Ｅ”であれば、“００００１”の符号語を出力する。
【００３２】
一方、最大シンボル特定部３は、可変長符号化部２に対する同一シンボルの連続入力回数を計数して、その連続入力回数が最大のシンボルを特定する。即ち、最大シンボル特定部３は、過去に可変長符号化部２に入力されたシンボルの中で、連続入力回数が最大のシンボルを記憶しており（例えば、シンボルＡの連続入力回数が５回で、その他のシンボルＢ〜Ｆの連続入力回数が５回未満であれば、シンボルＡを記憶している）、可変長符号化部２に今回入力されたシンボルの連続入力回数を計数する。例えば、シンボルＣが入力された場合において、前回入力されたシンボルが“Ｃ”以外であれば、シンボルＣの連続入力回数を“１”と計数する。一方、前回入力されたシンボルも“Ｃ”であれば、シンボルＣの連続入力回数を“２”と計数する。さらに、前々回入力されたシンボルも“Ｃ”であれば、シンボルＣの連続入力回数を“３”と計数する。
【００３３】
このようにして、今回入力されたシンボルの連続入力回数を計数すると、そのシンボルの連続入力回数と、最大のシンボルの連続入力回数とを比較し、最大のシンボルの連続入力回数を上回っている場合には、最大シンボル特定部３の記憶内容である最大のシンボルを更新する。
上記の例では、今回入力されたシンボルＣの連続入力回数が、シンボルＡの連続入力回数である５回を上回ると、シンボルＣが連続入力回数が最大のシンボルであるものとして更新する。
【００３４】
適応符号語テーブル作成部４は、予め定められている符号化の処理単位（例えば、１ピクチャ分）を完了すると、最大シンボル特定部３により特定されたシンボルに対応する符号語が最も短い符号語になるように適応符号語テーブル１を更新する。
具体的には次の通りである。
【００３５】
図３の例では、適応符号語テーブル１に格納されているシンボルの個数が６個であり、それぞれにハフマン符号語を与えている。
例えば、所定の単位の符号化処理を終えた結果、シンボルＣの連続入力回数が最大であった場合、最短符号語である“１”をシンボルＣの符号語とし、その他のシンボルに対しては順次符号語を与えるように、適応符号語テーブル１を更新する（図３（ｂ）を参照）。
【００３６】
さらに、次の所定の単位の符号化処理を終えた結果、シンボルＤの発生回数が最大であった場合、最短符号語である“１”をシンボルＤの符号語とし、一つ前の単位で連続入力回数が最大であったシンボル“Ｃ”を２番目に短い符号語を与えて、以下順次符号語を与えるように、適応符号語テーブル１を更新する（図３（ｃ）を参照）。
以下、この作業を繰り返し実行して適応符号語テーブル１の更新作業を行う。
【００３７】
画像復号化装置の可変長復号化部６は、画像符号化装置からある符号語を受信すると、適応符号語テーブル５を参照して当該符号語に対応するシンボルを出力する。適応符号語テーブル５の更新がまだ行われていないデフォルトの状態では、可変長復号化部６は、図３（ａ）のデフォルト符号語テーブルを参照する。例えば、入力した符号語が“００１”であれば、シンボルＣを出力し、入力した符号語が“００００１”であれば、シンボルＥを出力する。
【００３８】
最大シンボル特定部７は、可変長復号化部６による同一シンボルの連続出力回数を計数して、その連続出力回数が最大のシンボルを特定する。
なお、最大シンボル特定部７の処理内容は、画像符号化装置の最大シンボル特定部３の処理内容と基本的に同様であるため詳細な説明は省略する。
【００３９】
適応符号語テーブル作成部８は、予め定められている符号化の処理単位（例えば、１ピクチャ分）を完了すると、最大シンボル特定部７により特定されたシンボルに対応する符号語が最も短い符号語になるように適応符号語テーブル５を更新する。
なお、適応符号語テーブル作成部８の処理内容は、画像符号化装置の適応符号語テーブル作成部４の処理内容と基本的に同様であるため詳細な説明は省略する。
これにより、画像符号化装置の適応符号語テーブル１と画像復号化装置の適応符号語テーブル５は、同一内容の格納が維持される。
【００４０】
以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、画像符号化装置では、可変長符号化部２に対する同一シンボルの連続入力回数を計数して、その連続入力回数が最大のシンボルを特定し、そのシンボルに対応する符号語が最も短い符号語になるように適応符号語テーブル１を更新するように構成し、画像復号化装置では、可変長復号化部６による同一シンボルの連続出力回数を計数して、その連続出力回数が最大のシンボルを特定し、そのシンボルに対応する符号語が最も短い符号語になるように適応符号語テーブル５を更新するように構成したので、最大シンボル特定部３，７では２種類のシンボル（連続入力回数又は連続出力回数が最大のシンボル、今回入力されたシンボル）分の記憶領域を用意するだけで足りる。したがって、シンボルの個数が増えても、計算用のメモリや回路規模の増大を招くことなく、画像信号の符号量を少なくすることができる効果を奏する。
【００４１】
この実施の形態１では、１ピクチャ分の処理毎に、適応符号語テーブル１，５の更新を行うものについて示したが、１スライス単位や予め指定されたスライス数もしくはピクチャ数単位に更新を行うようにしてもよい。
また、１ピクチャ分の処理毎に、適応符号語テーブル１，５の更新を行うのではなく、最大シンボル特定部３，７が記憶内容を更新する毎に、適応符号語テーブル１，５を更新するようにしてもよい。
【００４２】
また、この実施の形態１では、連続入力回数（または連続出力回数）が最大のシンボルを１つのみ記憶するものについて示したが、２以上のシンボル（例えば、連続入力回数が最大のシンボルと連続入力回数が２番目のシンボル、あるいは、指定された連続入力回数を超えたすべてのシンボル）を記憶するようにしてもよい。これにより、画像信号の符号量をより少なくすることができる効果を奏する。
なお、記憶するシンボルの個数については、予め画像符号化装置と画像復号化装置間で決めておいてもよいし、画像符号化装置からシーケンス情報の一つとして、その個数を画像復号化装置に知らせるようにしてもよい。
【００４３】
実施の形態２．
図４はこの発明の実施の形態２による画像符号化装置及び画像復号化装置を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
１１は適応符号語テーブル１，５の更新タイミングを適応符号語テーブル作成部４，８に指示する符号語テーブル制御部（更新制御手段）である。
【００４４】
次に動作について説明する。
上記実施の形態１では、予め定められている符号化の処理単位（例えば、１ピクチャ分）を完了すると、適応符号語テーブル１，５を更新するものについて示したが、符号語テーブル制御部１１が適応符号語テーブル１，５の更新タイミングを適応符号語テーブル作成部４，８に指示するようにしてもよい。
これにより、上記実施の形態１では、予め指定された所定の単位毎でしかテーブルの更新処理を行えなかったが、任意のタイミングで適応符号語テーブル１，５の更新を行うことが可能となり、効率の良い符号化や復号化処理を実現することが可能となる。
【００４５】
なお、図４の例では、符号語テーブル制御部１１と画像復号化装置の適応符号語テーブル作成部８との間に信号線を配線して、符号語テーブル制御部１１からの制御信号を適応符号語テーブル作成部８に送る必要があるが、可変長符号化部２が符号語に含めて当該制御信号を画像復号化装置に送るようにすれば、上記信号線を省略することができる。
【００４６】
実施の形態３．
図５はこの発明の実施の形態３による画像符号化装置及び画像復号化装置を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
１ａは適応符号語テーブル１のデフォルト時の格納内容を記憶するデフォルト符号語テーブル（符号語テーブル）、５ａは適応符号語テーブル５のデフォルト時の格納内容を記憶するデフォルト符号語テーブル（符号語テーブル）、１２は適応符号語テーブル１又はデフォルト符号語テーブル１ａを選択するスイッチ、１３は適応符号語テーブル５又はデフォルト符号語テーブル５ａを選択するスイッチ、１４はスイッチ１２，１３を制御する符号語テーブル選択部である。なお、スイッチ１２，１３及び符号語テーブル選択部１４から選択手段が構成されている。
【００４７】
次に動作について説明する。
上記実施の形態１，２では、可変長符号化部２が常に適応符号語テーブル１を参照し、可変長復号化部６が常に適応符号語テーブル５を参照するものについて示したが、符号語テーブル選択部１４がスイッチ１２，１３を制御することにより、可変長符号化部２及び可変長復号化部６が必要に応じてデフォルト符号語テーブル１ａ，５ａを参照できるようにしてもよい。
これにより、例えば、図示せぬ受信機側よりエラー信号を受信した場合や、画像信号の途中から再生を開始するような場合には、デフォルト符号語テーブル１ａ，５ａを参照することができるので、符号精度の劣化を抑制することができる効果を奏する。
【００４８】
実施の形態４．
図６はこの発明の実施の形態４による画像符号化装置及び画像復号化装置を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
１５は適応符号語テーブル１，５を更新する画像領域を指定する領域指定部（テーブル更新手段）である。
【００４９】
次に動作について説明する。
領域指定部１５は、例えば、画面の中央付近の所定の範囲を指定する（図７の網掛部分）。
これにより、最大シンボル特定部３，７は、その領域内でのみシンボルの発生回数を計数するので、適応符号語テーブル作成部４，８は、その領域に係る適応符号語テーブル１，５のみを更新することになる。
【００５０】
したがって、画面の中央付近にのみ人物が写っており、周囲はほとんど変化の無い背景画像となるテレビ電話やテレビ会議のような映像に対して、人物付近の最も重要な領域のみのシンボル発生回数を計数することができるため、符号化効率の向上を図ることができるとともに、計算用のメモリや回路規模の増大を抑制することができる効果を奏する。
【００５１】
領域の指定方法としては、例えば、矩形領域の場合には、左上と右下の座標を指定し、シーケンス情報として復号処理側に通知することにより、符号化処理側・復号処理側の双方で同じ単位で適応符号語テーブル１，５の更新処理が可能となる。また、人物が時々刻々と移動するような映像の場合には、ピクチャ情報として領域の移動情報を指定することにより、個々のフレームに合わせて最適化を図ることも可能となる。また、図７のような矩形領域に対応するばかりでなく、人物の形を忠実にとらえた任意形状領域に対して適用することも可能である。
【００５２】
なお、この実施の形態４では、上記実施の形態１と同様に、同一シンボルの連続入力回数（または連続出力回数）を計数して、その連続入力回数（または連続出力回数）が最大のシンボルを特定し、そのシンボルに対応する符号語が最も短い符号語になるように適応符号語テーブル１，５を更新するものに適用するものについて示したが、従来例と同様に、全てのシンボルに対する発生確率を計算することにより、可変長符号化部２により符号化されるシンボル、または、可変長復号化部６により復号化されたシンボルの発生頻度に応じて適応符号語テーブル１，５を更新するものに適用するようにしてもよい。
【００５３】
実施の形態５．
上記実施の形態４では、適応符号語テーブル１，５を更新する画像領域を指定するものについて示したが、図８に示すように、領域指定部１５が指定領域の分割を指示するようにして、各分割領域に係る適応符号語テーブル１，５をそれぞれ更新するようにしてもよい。
【００５４】
即ち、この実施の形態５では、図８に示すように、例えば、画面を水平方向に４つ、垂直方向に３つの合計１２個の領域に分割する。この場合は、それぞれの単位でシンボルの発生回数を計数し、それぞれの単位ごとに適応符号語テーブル１，５を作成する。分割数だけ最大シンボル特定部３，７、適応符号語テーブル作成部４，８、適応符号語テーブル１，５が必要になるが、それぞれの領域毎に最適な適応符号語テーブル１，５を作成することができるため、符号化効率の向上を図ることができる。
なお、分割数や分割の方法に関しては、シーケンス情報として復号処理側に通知することにより、符号化処理側・復号処理側の双方で同じ単位で適応符号語テーブル１，５の更新処理が可能となる。
【００５５】
実施の形態６．
図９はこの発明の実施の形態６による画像符号化装置及び画像復号化装置を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
１６は画像復号化装置における適応符号語テーブル５の更新能力を初期設定する一方、適応符号語テーブル５の更新能力を示す情報を符号化能力制御部１７に送信する復号能力制御部（初期設定手段）、１７は復号能力制御部１６から画像復号化装置に備わっている適応符号語テーブル５の更新能力を示す情報を受信すると、その更新能力に応じて画像符号化装置における適応符号語テーブル１の更新能力を初期設定する符号化能力制御部（初期設定手段）である。
【００５６】
次に動作について説明する。
まず、復号能力制御部１６は、画像復号化装置における適応符号語テーブル５の更新能力を初期設定し、その更新能力を示す情報を符号化能力制御部１７に送信する。
ここで、適応符号語テーブル５の更新能力とは、例えば、適応符号語テーブル５の作成能力の有無、適応符号語テーブル作成部８の最短動作周期（例えば、ピクチャ単位でしか動作できない、スライス単位で処理できるなどの動作周期）や、作成できる適応符号語テーブル５の個数、最大シンボル特定部７で計数できるシンボルの最大個数などである。
【００５７】
符号化能力制御部１７は、復号能力制御部１６から画像復号化装置に備わっている適応符号語テーブル５の更新能力を示す情報を受信すると、その更新能力に応じて画像符号化装置における適応符号語テーブル１の更新能力を初期設定する。即ち、復号処理側の能力に応じて適応符号語テーブル１の使用の有無、適応符号語テーブル作成部４の動作周期や適応符号語テーブル１の個数、最大シンボル特定部３で計数するシンボルの個数などを設定し、動作の制御を行う。符号化処理側での設定内容は、例えばシーケンス情報の一部として復号処理側に通知される。
このようにすることにより、画像符号化装置・画像復号化装置で処理することが可能な最大能力を使用して符号化・復号化処理を行うことができる。
【００５８】
この実施の形態６では、復号処理側の処理能力に関して、適応符号語テーブル５の更新能力を示す情報を符号化処理側に通知するものとして説明を行ったが、復号処理能力に対して複数の階層を事前に設けておき、その能力に応じて符号化処理側および復号処理側を制御するようにしてもよい。
例えば、携帯電話のように、その搭載能力が限定されるような端末に対しては適応符号語テーブルを一つだけ持つというように事前に取り決めを行っておけば、携帯電話と通信を行う場合には、適応符号語テーブル５の更新能力を示す情報を送受信することなく、符号化能力制御部１７において符号化処理側の能力制御を行うことができるため、より効率の良い符号化・復号化処理を実現することができる。
【００５９】
また、復号処理側においては、復号処理を行うフレームレート（１秒間あたりの復号フレーム数）や符号化タイプ（フレーム内符号化／片方向フレーム間予測符号化／両方向フレーム間予測符号化）などによって処理量が異なる。そこで、フレームレートや符号化タイプに対応させた復号能力を設定しておき、符号化処理側における符号化能力制御部１７が符号化処理を制御することにより、より効率の良い符号化・復号処理を実現することができる。
【００６０】
また、この実施の形態６では、ＭＰＥＧ−２を対象に説明を行ったが、ＭＰＥＧ−２のように階層構造化された他の動画像符号化方式に適用することも可能である。また、国際標準方式のＨ．２６１やＨ．２６３のようにシーケンス情報の階層を持たない方式に適用する場合には、シーケンス情報のパラメータとして説明したものを全てピクチャ情報に入れることにより、説明した全ての方法を実現することができる。
【００６１】
なお、この実施の形態６では、上記実施の形態１と同様に、同一シンボルの連続入力回数（または連続出力回数）を計数して、その連続入力回数（または連続出力回数）が最大のシンボルを特定し、そのシンボルに対応する符号語が最も短い符号語になるように適応符号語テーブル１，５を更新するものに適用するものについて示したが、従来例と同様に、全てのシンボルに対する発生確率を計算することにより、可変長符号化部２により符号化されるシンボル、または、可変長復号化部６により復号化されたシンボルの発生頻度に応じて適応符号語テーブル１，５を更新するものに適用するようにしてもよい。
【００６２】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、可変長符号化手段に対する同一シンボルの連続入力回数を計数して、その連続入力回数が最大のシンボルを特定するシンボル特定手段と、そのシンボル特定手段により特定されたシンボルに対応する符号語が最も短い符号語になるように符号語テーブルを更新するテーブル更新手段とを設けるように構成したので、シンボルの個数が増えても、計算用のメモリや回路規模の増大を招くことなく、画像信号の符号量を少なくすることができる効果がある。
【００６３】
この発明によれば、連続入力回数が最大のシンボルを記憶し、あるシンボルの連続入力回数が、最大のシンボルの連続入力回数を超えると、その記憶内容を更新するように構成したので、シンボルの個数が増えても、計算用のメモリや回路規模の増大を抑制することができる効果がある。
【００６４】
この発明によれば、可変長符号化手段が予め定められている符号化の処理単位を完了する毎に、符号語テーブルを更新するように構成したので、周期的に符号語テーブルを更新することができる効果がある。
【００６５】
この発明によれば、シンボル特定手段により連続入力回数が最大のシンボル以外のシンボルも記憶されている場合、そのシンボルも考慮して符号語テーブルを更新するように構成したので、画像信号の符号量をより少なくすることができる効果がある。
【００６６】
この発明によれば、符号語テーブルの更新タイミングをテーブル更新手段に指示する更新制御手段を設けるように構成したので、効率の良い符号化や復号化処理を実現することができる効果がある。
【００６７】
この発明によれば、テーブル更新手段により更新される符号語テーブルの他に、デフォルトの符号語テーブルが用意されている場合、可変長符号化手段が参照する符号語テーブルを選択する選択手段を設けるように構成したので、符号精度の劣化を抑制することができる効果がある。
【００６８】
この発明によれば、予め指定された領域に係る符号語テーブルのみを更新するように構成したので、符号化効率の向上を図ることができるとともに、計算用のメモリや回路規模の増大を抑制することができる効果がある。
【００６９】
この発明によれば、予め指定された領域が分割された場合、各分割領域に係る符号語テーブルをそれぞれ更新するように構成したので、符号化効率の向上を図ることができる効果がある。
【００７０】
この発明によれば、画像復号化装置に備わっている符号語テーブルの更新能力に応じてテーブル更新手段の更新能力を初期設定する初期設定手段を設けるように構成したので、画像符号化装置で処理することが可能な最大能力を使用して符号化処理を行うことができる効果がある。
【００７１】
この発明によれば、可変長復号化手段による同一シンボルの連続出力回数を計数して、その連続出力回数が最大のシンボルを特定するシンボル特定手段と、そのシンボル特定手段により特定されたシンボルに対応する符号語が最も短い符号語になるように符号語テーブルを更新するテーブル更新手段とを設けるように構成したので、シンボルの個数が増えても、計算用のメモリや回路規模の増大を招くことなく、画像信号の符号量を少なくすることができる効果がある。
【００７２】
この発明によれば、連続出力回数が最大のシンボルを記憶し、あるシンボルの連続出力回数が、最大のシンボルの連続出力回数を超えると、その記憶内容を更新するように構成したので、シンボルの個数が増えても、計算用のメモリや回路規模の増大を抑制することができる効果がある。
【００７３】
この発明によれば、可変長復号化手段が予め定められている復号化の処理単位を完了する毎に、符号語テーブルを更新するように構成したので、周期的に符号語テーブルを更新することができる効果がある。
【００７４】
この発明によれば、シンボル特定手段が記憶内容を更新する毎に、符号語テーブルを更新するように構成したので、符号語テーブルを効率よく更新することができる効果がある。
【００７５】
この発明によれば、シンボル特定手段により連続出力回数が最大のシンボル以外のシンボルも記憶されている場合、そのシンボルも考慮して符号語テーブルを更新するように構成したので、画像信号の符号量をより少なくすることができる効果がある。
【００７６】
この発明によれば、符号語テーブルの更新タイミングをテーブル更新手段に指示する更新制御手段を設けるように構成したので、効率の良い符号化や復号化処理を実現することができる効果がある。
【００７７】
この発明によれば、テーブル更新手段により更新される符号語テーブルの他に、デフォルトの符号語テーブルが用意されている場合、可変長復号化手段が参照する符号語テーブルを選択する選択手段を設けるように構成したので、符号精度の劣化を抑制することができる効果がある。
【００７８】
この発明によれば、予め指定された領域に係る符号語テーブルのみを更新するように構成したので、符号化効率の向上を図ることができるとともに、計算用のメモリや回路規模の増大を抑制することができる効果がある。
【００７９】
この発明によれば、予め指定された領域が分割された場合、各分割領域に係る符号語テーブルをそれぞれ更新するように構成したので、符号化効率の向上を図ることができる効果がある。
【００８０】
この発明によれば、テーブル更新手段の更新能力を初期設定する初期設定手段を設けるように構成したので、画像復号化装置で処理することが可能な最大能力を使用して復号処理を行うことができる効果がある。
【００８１】
この発明によれば、可変長復号化手段による同一シンボルの連続出力回数を計数して、その連続出力回数が最大のシンボルを特定し、そのシンボルに対応する符号語が最も短い符号語になるように符号語テーブルを更新するように構成したので、シンボルの個数が増えても、計算用のメモリや回路規模の増大を招くことなく、画像信号の符号量を少なくすることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１による画像符号化装置及び画像復号化装置を示す構成図である。
【図２】符号化シンボルの一例を示す説明図である。
【図３】適応符号語テーブルの格納内容を示す説明図である。
【図４】この発明の実施の形態２による画像符号化装置及び画像復号化装置を示す構成図である。
【図５】この発明の実施の形態３による画像符号化装置及び画像復号化装置を示す構成図である。
【図６】この発明の実施の形態４による画像符号化装置及び画像復号化装置を示す構成図である。
【図７】指定領域を示す説明図である。
【図８】分割領域を示す説明図である。
【図９】この発明の実施の形態６による画像符号化装置及び画像復号化装置を示す構成図である。
【符号の説明】
１適応符号語テーブル（符号語テーブル）、１ａデフォルト符号語テーブル（符号語テーブル）、２可変長符号化部（可変長符号化手段）、３最大シンボル特定部（シンボル特定手段）、４適応符号語テーブル作成部（テーブル更新手段）、５適応符号語テーブル（符号語テーブル）、５ａデフォルト符号語テーブル（符号語テーブル）、６可変長復号化部（可変長復号化手段）、７最大シンボル特定部（シンボル特定手段）、８適応符号語テーブル作成部（テーブル更新手段）、１１符号語テーブル制御部（更新制御手段）、１２スイッチ（選択手段）、１３スイッチ（選択手段）、１４符号語テーブル選択部（選択手段）、１５領域指定部（テーブル更新手段）、１６復号能力制御部（初期設定手段）、１７符号化能力制御部（初期設定手段）。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image encoding device that encodes moving image data using a variable-length codeword and an image decoding device that decodes moving image data.
[0002]
[Prior art]
In general, a variable length encoding process is used when encoding a moving image including an international standard system such as MPEG. The variable length encoding process employed in MPEG employs a method of using a codeword table in which symbols and variable length codewords are associated in advance according to the probability of occurrence of symbols when encoding symbols. ing. This is a technique for reducing the average code amount by assigning a short code word to a symbol with a high probability of occurrence and assigning a long code word to a symbol with a low probability of occurrence.
[0003]
However, depending on the nature of the image signal, the symbol occurrence probability may not necessarily match the variable length codeword table. Therefore, there is an image signal in which the average code amount cannot be reduced by the method of creating the codeword table in advance.
In JP-A-8-205169, in order to reduce the average code amount of all image signals, the probability of occurrence of all symbols is calculated while performing the encoding process, An image encoding device and an image decoding device that update a codeword table for each frame are disclosed.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Since the conventional image encoding device and image decoding device are configured as described above, it is necessary to always calculate the probability of occurrence of all symbols. The larger the number of symbols, the more the memory and circuit for calculation. There was a problem of increasing the scale.
[0005]
The present invention has been made to solve the above-described problems. Even if the number of symbols increases, the code amount of the image signal can be reduced without increasing the memory for calculation and the circuit scale. An object is to obtain an image encoding device and an image decoding device that can be used.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The image coding apparatus according to the present invention counts the number of consecutive inputs of the same symbol to the variable length coding unit, identifies the symbol having the maximum number of consecutive inputs, and identifies the symbol by the symbol identifying unit. And table update means for updating the codeword table so that the codeword corresponding to the symbol becomes the shortest codeword.
[0007]
The image coding apparatus according to the present invention stores a symbol having the maximum number of continuous inputs, and updates the stored contents when the number of continuous inputs of a certain symbol exceeds the number of continuous inputs of the maximum symbol. It is.
[0008]
The image coding apparatus according to the present invention updates the codeword table every time the variable length coding means completes a predetermined coding processing unit.
[0009]
In the image coding apparatus according to the present invention, when a symbol other than the symbol having the maximum number of continuous inputs is stored by the symbol specifying means, the code word table is updated in consideration of the symbol.
[0010]
The image coding apparatus according to the present invention is provided with update control means for instructing the table update means to update the codeword table.
[0011]
The image coding apparatus according to the present invention selects a codeword table referred to by the variable length coding means when a default codeword table is prepared in addition to the codeword table updated by the table updating means. Selection means are provided.
[0012]
The image coding apparatus according to the present invention updates only the code word table relating to a predesignated area.
[0013]
The image coding apparatus according to the present invention updates a codeword table related to each divided area when a previously designated area is divided.
[0014]
The image coding apparatus according to the present invention is provided with an initial setting means for initially setting the update capability of the table update means in accordance with the update capability of the codeword table provided in the image decoding device.
[0015]
The image decoding apparatus according to the present invention counts the number of consecutive outputs of the same symbol by the variable-length decoding unit, specifies a symbol having the maximum number of consecutive outputs, and specifies the symbol by the symbol specifying unit. And table update means for updating the codeword table so that the codeword corresponding to the symbol becomes the shortest codeword.
[0016]
The image decoding apparatus according to the present invention stores a symbol having the maximum number of continuous outputs, and updates the stored contents when the number of continuous outputs of a certain symbol exceeds the number of continuous outputs of the maximum symbol. It is.
[0017]
The image decoding apparatus according to the present invention updates the codeword table every time the variable length decoding means completes a predetermined decoding processing unit.
[0018]
The image decoding apparatus according to the present invention updates the codeword table every time the symbol specifying means updates the stored contents.
[0019]
In the image decoding apparatus according to the present invention, when a symbol other than the symbol having the maximum number of continuous outputs is stored by the symbol specifying means, the code word table is updated in consideration of the symbol.
[0020]
The image decoding apparatus according to the present invention is provided with update control means for instructing the table update means to update the codeword table.
[0021]
The image decoding apparatus according to the present invention selects a codeword table referred to by the variable length decoding means when a default codeword table is prepared in addition to the codeword table updated by the table updating means. Selection means are provided.
[0022]
The image decoding apparatus according to the present invention updates only the codeword table relating to a predesignated area.
[0023]
The image decoding apparatus according to the present invention updates a codeword table relating to each divided area when a previously designated area is divided.
[0024]
The image decoding apparatus according to the present invention is provided with an initial setting means for initially setting the update capability of the table update means.
[0025]
The image decoding apparatus according to the present invention counts the number of consecutive outputs of the same symbol by the variable length decoding means, identifies the symbol having the maximum number of consecutive outputs, and codes with the shortest code word corresponding to the symbol The code word table is updated so that it becomes a word.
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described below.
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a block diagram showing an image coding apparatus and an image decoding apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. In the figure, 1 is an adaptive codeword table (codeword) for storing codewords corresponding to various symbols. Table) 2 is a variable length coding unit (variable length coding means) that outputs a codeword corresponding to the symbol with reference to the adaptive codeword table 1 when a certain symbol is input, 3 is a variable length coding unit The maximum symbol specifying unit (symbol specifying unit) that counts the number of consecutive inputs of the same symbol for 2 and specifies the symbol having the maximum number of consecutive inputs, 4 is a code corresponding to the symbol specified by the maximum symbol specifying unit 3 This is an adaptive codeword table creation unit (table update means) that updates the adaptive codeword table 1 so that the word becomes the shortest codeword.
[0027]
Reference numeral 5 denotes an adaptive codeword table (codeword table) that stores codewords corresponding to various symbols, and stores the same contents as the adaptive codeword table 1 in the image coding apparatus by default. 6 is a variable-length decoding unit (variable-length decoding means) that outputs a symbol corresponding to the codeword by referring to the adaptive codeword table 5, and 7 is a variable-length decoding unit 6. The maximum symbol specifying unit (symbol specifying means) for counting the number of consecutive outputs of the same symbol and specifying the symbol with the maximum number of consecutive outputs, and 8 is a code word corresponding to the symbol specified by the maximum symbol specifying unit 7 It is an adaptive codeword table creation unit (table update means) that updates the adaptive codeword table 5 so as to be the shortest codeword.
[0028]
Next, the operation will be described.
First, data input to the image encoding device is various encoded symbols subjected to processing such as DCT and quantization. For example, in the case of MPEG-2, as shown in FIG. 2, it is divided into a plurality of layers such as sequence information, picture information, slice information, macroblock information, and block information.
[0029]
The sequence information includes a series of information to be encoded such as an image size and a frame rate. The picture information includes the picture such as the coding type of the picture (in the case of MPEG-2, intra-frame coding, one-way inter-frame prediction coding or two-way inter-frame prediction coding) and the search range of motion compensation prediction. Contains specific information. The slice information includes the position information of the head of the slice, and becomes the minimum unit for resynchronization when an error occurs in the encoded data and the decoding process cannot be performed correctly.
[0030]
The macroblock information includes macroblock type, motion vector, and valid / invalid (quantization) of the block constituting the macroblock indicating the encoding method of the macroblock, the motion compensation prediction method, etc. Information such as a block having no coefficient data is invalid and a block having one or more data is called valid). The block information includes quantization coefficient information obtained by DCT / quantization processing.
[0031]
When a variable symbol is input to the variable length encoding unit 2 of the image encoding apparatus, the adaptive codeword table 1 is referred to and a codeword corresponding to the symbol is output. In a default state where the adaptive codeword table 1 has not yet been updated, the variable length coding unit 2 refers to the default codeword table of FIG. For example, if the input symbol is “C”, the code word “001” is output, and if the input symbol is “E”, the code word “00001” is output.
[0032]
On the other hand, the maximum symbol specifying unit 3 counts the number of continuous inputs of the same symbol to the variable length encoding unit 2 and specifies the symbol having the maximum number of continuous inputs. That is, the maximum symbol specifying unit 3 stores a symbol having the maximum number of continuous inputs among symbols input to the variable length coding unit 2 in the past (for example, the number of continuous inputs of the symbol A is 5 times). If the number of continuous inputs of the other symbols B to F is less than 5, the symbol A is stored), and the number of continuous inputs of the symbol input this time to the variable length coding unit 2 is counted. For example, when the symbol C is input, if the previously input symbol is other than “C”, the number of continuous inputs of the symbol C is counted as “1”. On the other hand, if the previously input symbol is also “C”, the number of continuous inputs of the symbol C is counted as “2”. Further, if the symbol input twice before is “C”, the number of continuous inputs of the symbol C is counted as “3”.
[0033]
In this way, when the number of consecutive inputs of the symbol input this time is counted, the number of consecutive inputs of the symbol is compared with the number of consecutive inputs of the maximum symbol, and the number of consecutive inputs of the maximum symbol is exceeded. The maximum symbol which is the stored content of the maximum symbol specifying unit 3 is updated.
In the above example, when the number of continuous inputs of the symbol C input this time exceeds 5 that is the number of continuous inputs of the symbol A, the symbol C is updated as the symbol having the maximum number of continuous inputs.
[0034]
When the adaptive codeword table creation unit 4 completes a predetermined encoding processing unit (for example, one picture), the codeword corresponding to the symbol specified by the maximum symbol specification unit 3 is the shortest codeword. The adaptive codeword table 1 is updated so that
Specifically, it is as follows.
[0035]
In the example of FIG. 3, the number of symbols stored in the adaptive codeword table 1 is 6, and a Huffman codeword is given to each.
For example, when the number of consecutive inputs of the symbol C is the maximum as a result of the completion of the encoding process of a predetermined unit, the shortest code word “1” is set as the code word of the symbol C, and for other symbols The adaptive codeword table 1 is updated so as to sequentially supply codewords (see FIG. 3B).
[0036]
Further, when the number of occurrences of the symbol D is the maximum as a result of completing the encoding process of the next predetermined unit, the shortest code word “1” is set as the code word of the symbol D, and the previous unit is used. The adaptive codeword table 1 is updated so that the second short codeword is given to the symbol “C” having the maximum number of continuous inputs, and the codeword is given sequentially thereafter (see FIG. 3C).
Thereafter, this operation is repeatedly executed to update the adaptive codeword table 1.
[0037]
When the variable length decoding unit 6 of the image decoding device receives a codeword from the image encoding device, the variable length decoding unit 6 refers to the adaptive codeword table 5 and outputs a symbol corresponding to the codeword. In a default state where the adaptive codeword table 5 has not yet been updated, the variable length decoding unit 6 refers to the default codeword table of FIG. For example, if the input codeword is “001”, the symbol C is output, and if the input codeword is “00001”, the symbol E is output.
[0038]
The maximum symbol specifying unit 7 counts the number of continuous outputs of the same symbol by the variable length decoding unit 6 and specifies the symbol having the maximum number of continuous outputs.
Note that the processing content of the maximum symbol specifying unit 7 is basically the same as the processing content of the maximum symbol specifying unit 3 of the image encoding device, and thus detailed description thereof is omitted.
[0039]
When the adaptive codeword table creation unit 8 completes a predetermined coding processing unit (for example, one picture), the codeword corresponding to the symbol identified by the maximum symbol identification unit 7 is the shortest codeword. The adaptive codeword table 5 is updated so that
Note that the processing content of the adaptive codeword table creation unit 8 is basically the same as the processing content of the adaptive codeword table creation unit 4 of the image encoding device, and thus detailed description thereof is omitted.
Thereby, the storage of the same content is maintained in the adaptive codeword table 1 of the image encoding device and the adaptive codeword table 5 of the image decoding device.
[0040]
As is apparent from the above, according to the first embodiment, the image coding apparatus counts the number of consecutive inputs of the same symbol to the variable length coding unit 2 and specifies the symbol having the largest number of consecutive inputs. The adaptive codeword table 1 is updated so that the codeword corresponding to the symbol is the shortest codeword. In the image decoding apparatus, the number of consecutive outputs of the same symbol by the variable length decoding unit 6 And the adaptive codeword table 5 is updated so that the codeword corresponding to the symbol becomes the shortest codeword. In sections 3 and 7, it is sufficient to prepare storage areas for two types of symbols (symbols having the maximum number of continuous inputs or continuous outputs and symbols input this time). Therefore, even if the number of symbols increases, the code amount of the image signal can be reduced without increasing the memory for calculation and the circuit scale.
[0041]
In the first embodiment, the adaptive codeword tables 1 and 5 are updated every time one picture is processed. However, the update is performed in units of one slice, a predetermined number of slices or a number of pictures. You may do it.
In addition, the adaptive codeword tables 1 and 5 are not updated every time one picture is processed, but the adaptive codeword tables 1 and 5 are updated every time the maximum symbol specifying units 3 and 7 update the stored contents. You may make it do.
[0042]
In the first embodiment, only one symbol having the maximum number of continuous inputs (or the number of continuous outputs) is stored. However, two or more symbols (for example, the symbols having the maximum number of continuous inputs are continuously included). It is also possible to store the second input symbol or all symbols exceeding the designated number of consecutive inputs. Thereby, there is an effect that the code amount of the image signal can be further reduced.
Note that the number of symbols to be stored may be determined in advance between the image encoding device and the image decoding device, or the number of symbols as one of the sequence information from the image encoding device to the image decoding device. You may make it inform.
[0043]
Embodiment 2. FIG.
4 is a block diagram showing an image coding apparatus and an image decoding apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG.
Reference numeral 11 denotes a codeword table control unit (update control means) that instructs the adaptive codeword table creation units 4 and 8 to update the adaptive codeword tables 1 and 5.
[0044]
Next, the operation will be described.
In Embodiment 1 described above, the adaptive codeword tables 1 and 5 are updated when a predetermined encoding processing unit (for example, one picture) is completed. May instruct the adaptive codeword table creation units 4 and 8 to update the adaptive codeword tables 1 and 5.
Thereby, in the first embodiment, the table update process can be performed only in predetermined units specified in advance. However, the adaptive codeword tables 1 and 5 can be updated at an arbitrary timing. Efficient encoding and decoding processing can be realized.
[0045]
In the example of FIG. 4, a signal line is wired between the codeword table control unit 11 and the adaptive codeword table creation unit 8 of the image decoding apparatus, and the control signal from the codeword table control unit 11 is adapted. Although it is necessary to send to the codeword table creation unit 8, if the variable length coding unit 2 includes the codeword and sends the control signal to the image decoding apparatus, the signal line can be omitted.
[0046]
Embodiment 3 FIG.
FIG. 5 is a block diagram showing an image coding apparatus and an image decoding apparatus according to Embodiment 3 of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG.
1a is a default codeword table (codeword table) for storing the default stored contents of the adaptive codeword table 1, and 5a is a default codeword table (codeword table) for storing the default stored contents of the adaptive codeword table 5. ), 12 is a switch for selecting the adaptive codeword table 1 or the default codeword table 1a, 13 is a switch for selecting the adaptive codeword table 5 or the default codeword table 5a, and 14 is a codeword table for controlling the switches 12 and 13. It is a selection part. The switches 12 and 13 and the code word table selection unit 14 constitute a selection means.
[0047]
Next, the operation will be described.
In the first and second embodiments, the variable length encoding unit 2 always refers to the adaptive codeword table 1 and the variable length decoding unit 6 always refers to the adaptive codeword table 5. The table selection unit 14 may control the switches 12 and 13 so that the variable length coding unit 2 and the variable length decoding unit 6 can refer to the default codeword tables 1a and 5a as necessary.
Thereby, for example, when an error signal is received from a receiver (not shown) or when reproduction is started from the middle of an image signal, the default codeword tables 1a and 5a can be referred to. There is an effect that the deterioration of the code accuracy can be suppressed.
[0048]
Embodiment 4 FIG.
6 is a block diagram showing an image coding apparatus and an image decoding apparatus according to Embodiment 4 of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG.
Reference numeral 15 denotes an area designating unit (table updating means) for designating an image area for updating the adaptive codeword tables 1 and 5.
[0049]
Next, the operation will be described.
For example, the area designating unit 15 designates a predetermined range near the center of the screen (shaded portion in FIG. 7).
As a result, the maximum symbol identification units 3 and 7 count the number of occurrences of the symbol only within the area, so that the adaptive codeword table creation units 4 and 8 store only the adaptive codeword tables 1 and 5 relating to the area. Will be updated.
[0050]
Therefore, the number of occurrences of symbols only in the most important area near the person is shown for a videophone or video conference that is a background image that has a background image with almost no change, with the person appearing only near the center of the screen. Since counting can be performed, the encoding efficiency can be improved, and an increase in the memory for calculation and the circuit scale can be suppressed.
[0051]
For example, in the case of a rectangular area, the area designation method is the same on both the encoding process side and the decoding process side by designating the upper left and lower right coordinates and notifying the decoding process side as sequence information. It is possible to update the adaptive codeword tables 1 and 5 in units. In addition, in the case of a video in which a person moves from moment to moment, it is possible to optimize in accordance with individual frames by specifying region movement information as picture information. In addition to corresponding to the rectangular area as shown in FIG. 7, the present invention can be applied to an arbitrary shape area that accurately captures the shape of a person.
[0052]
In the fourth embodiment, as in the first embodiment, the number of continuous inputs (or the number of continuous outputs) of the same symbol is counted, and the symbol having the maximum number of continuous inputs (or the number of continuous outputs) is counted. It was specified and applied to the one that updates the adaptive codeword tables 1 and 5 so that the codeword corresponding to the symbol becomes the shortest codeword. By calculating the probability, the adaptive codeword tables 1 and 5 are updated according to the frequency of occurrence of the symbols encoded by the variable length encoding unit 2 or the symbols decoded by the variable length decoding unit 6. You may make it apply to a thing.
[0053]
Embodiment 5. FIG.
In the fourth embodiment, the adaptive codeword tables 1 and 5 are designated for specifying the image area to be updated. However, as shown in FIG. 8, the area designating unit 15 instructs the division of the designated area. The adaptive codeword tables 1 and 5 related to each divided area may be updated.
[0054]
That is, in the fifth embodiment, as shown in FIG. 8, for example, the screen is divided into four areas in the horizontal direction and three areas in the vertical direction, for a total of 12 areas. In this case, the number of symbol occurrences is counted in each unit, and adaptive codeword tables 1 and 5 are created for each unit. The maximum number of symbol identification units 3 and 7, adaptive codeword table creation units 4 and 8, and adaptive codeword tables 1 and 5 are required for the number of divisions. Optimal codeword tables 1 and 5 are created for each area. Therefore, it is possible to improve the encoding efficiency.
The number of divisions and the division method are notified to the decoding processing side as sequence information, so that the adaptive codeword tables 1 and 5 can be updated in the same unit on both the encoding processing side and the decoding processing side. Become.
[0055]
Embodiment 6 FIG.
FIG. 9 is a block diagram showing an image encoding device and an image decoding device according to Embodiment 6 of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG.
16 is a decoding capability control unit (initial setting means) for initializing the update capability of the adaptive codeword table 5 in the image decoding apparatus and transmitting information indicating the update capability of the adaptive codeword table 5 to the encoding capability control unit 17. ), 17 receives information indicating the update capability of the adaptive codeword table 5 provided in the image decoding device from the decoding capability control unit 16, 17 of the adaptive codeword table 1 in the image encoding device according to the update capability. An encoding capability control unit (initial setting means) that initially sets the update capability.
[0056]
Next, the operation will be described.
First, the decoding capability control unit 16 initializes the update capability of the adaptive codeword table 5 in the image decoding apparatus, and transmits information indicating the update capability to the encoding capability control unit 17.
Here, the update capability of the adaptive codeword table 5 is, for example, whether or not the adaptive codeword table 5 is created, the shortest operation cycle of the adaptive codeword table creation unit 8 (for example, a slice unit that can operate only in units of pictures) The number of adaptive codeword tables 5 that can be created, the maximum number of symbols that can be counted by the maximum symbol specifying unit 7, and the like.
[0057]
When receiving the information indicating the update capability of the adaptive codeword table 5 provided in the image decoding device from the decoding capability control unit 16, the encoding capability control unit 17 adapts the adaptive code in the image encoding device according to the update capability. The update capability of the word table 1 is initialized. That is, whether or not the adaptive codeword table 1 is used according to the ability on the decoding processing side, the operation period of the adaptive codeword table creation unit 4, the number of adaptive codeword tables 1, and the number of symbols counted by the maximum symbol specifying unit 3 Etc. to control the operation. The setting contents on the encoding processing side are notified to the decoding processing side as part of the sequence information, for example.
In this way, encoding / decoding processing can be performed using the maximum capability that can be processed by the image encoding device / image decoding device.
[0058]
In the sixth embodiment, the processing capability on the decoding processing side has been described as notifying the encoding processing side of information indicating the update capability of the adaptive codeword table 5, but there are a plurality of decoding processing capabilities. A hierarchy may be provided in advance, and the encoding processing side and the decoding processing side may be controlled according to the capability.
For example, if you decide to have a single adaptive codeword table for terminals with limited installation capabilities, such as mobile phones, you can communicate with mobile phones. Therefore, since the capability control on the encoding process side can be performed in the encoding capability control unit 17 without transmitting / receiving information indicating the update capability of the adaptive codeword table 5, more efficient encoding / decoding can be performed. Processing can be realized.
[0059]
On the decoding process side, depending on the frame rate (number of decoded frames per second) and the encoding type (intra-frame encoding / unidirectional inter-frame predictive encoding / bidirectional inter-frame predictive encoding) The amount of processing is different. Therefore, the decoding capability corresponding to the frame rate and the encoding type is set, and the encoding capability control unit 17 on the encoding processing side controls the encoding processing, so that more efficient encoding / decoding processing is performed. Can be realized.
[0060]
In the sixth embodiment, the description has been given for MPEG-2, but the present invention can also be applied to other moving picture coding systems having a hierarchical structure such as MPEG-2. In addition, the international standard H.264 standard. 261 and H.264. When applied to a method such as H.263 that does not have a sequence information hierarchy, all the methods described as sequence information parameters can be implemented in the picture information by implementing all the described methods.
[0061]
In the sixth embodiment, as in the first embodiment, the number of continuous inputs (or the number of continuous outputs) of the same symbol is counted, and the symbol having the maximum number of continuous inputs (or the number of continuous outputs) is counted. It was specified and applied to the one that updates the adaptive codeword tables 1 and 5 so that the codeword corresponding to the symbol becomes the shortest codeword. By calculating the probability, the adaptive codeword tables 1 and 5 are updated according to the frequency of occurrence of the symbols encoded by the variable length encoding unit 2 or the symbols decoded by the variable length decoding unit 6. You may make it apply to a thing.
[0062]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the number of consecutive inputs of the same symbol to the variable length coding means is counted, and the symbol specifying means for specifying the symbol having the maximum number of continuous inputs and the symbol specifying means specify Since the table update means for updating the code word table is provided so that the code word corresponding to the selected symbol becomes the shortest code word, even if the number of symbols increases, the memory for calculation and the circuit scale There is an effect that the amount of code of the image signal can be reduced without incurring an increase in the image signal.
[0063]
According to the present invention, the symbol having the maximum number of continuous inputs is stored, and when the number of continuous inputs of a certain symbol exceeds the number of continuous inputs of the maximum symbol, the stored contents are updated. Even if the number increases, it is possible to suppress an increase in the memory for calculation and the circuit scale.
[0064]
According to the present invention, since the codeword table is updated every time the variable length coding means completes a predetermined coding processing unit, the codeword table is periodically updated. There is an effect that can.
[0065]
According to the present invention, when a symbol other than the symbol with the maximum number of consecutive inputs is stored by the symbol specifying means, the code word table is updated in consideration of the symbol, so the code amount of the image signal There is an effect that can be reduced.
[0066]
According to the present invention, since the update control means for instructing the update timing of the codeword table to the table update means is provided, there is an effect that efficient encoding and decoding processing can be realized.
[0067]
According to this invention, in addition to the codeword table updated by the table updating means, when a default codeword table is prepared, the selection means for selecting the codeword table referred to by the variable length coding means is provided. Since it comprised so, there exists an effect which can suppress degradation of a code precision.
[0068]
According to the present invention, since only the code word table relating to the area designated in advance is updated, it is possible to improve the coding efficiency and suppress the increase in the memory for calculation and the circuit scale. There is an effect that can.
[0069]
According to the present invention, when the predesignated area is divided, the codeword table related to each divided area is updated, so that there is an effect that the coding efficiency can be improved.
[0070]
According to the present invention, since the initial setting means for initially setting the update capability of the table update means according to the update capability of the codeword table provided in the image decoding device is provided, the image encoding device performs processing. There is an effect that the encoding process can be performed using the maximum capacity that can be performed.
[0071]
According to this invention, the number of consecutive outputs of the same symbol by the variable length decoding unit is counted, the symbol specifying unit for specifying the symbol having the maximum number of continuous outputs, and the symbol specified by the symbol specifying unit Since the table update means for updating the codeword table is provided so that the codeword to be performed becomes the shortest codeword, even if the number of symbols increases, the memory for calculation and the circuit scale increase. In addition, there is an effect that the code amount of the image signal can be reduced.
[0072]
According to the present invention, the symbol having the maximum number of continuous outputs is stored, and when the number of continuous outputs of a certain symbol exceeds the number of continuous outputs of the maximum symbol, the stored contents are updated. Even if the number increases, it is possible to suppress an increase in the memory for calculation and the circuit scale.
[0073]
According to the present invention, since the codeword table is updated each time the variable length decoding means completes a predetermined decoding processing unit, the codeword table is periodically updated. There is an effect that can.
[0074]
According to the present invention, since the code word table is updated every time the symbol specifying means updates the stored contents, there is an effect that the code word table can be updated efficiently.
[0075]
According to the present invention, when a symbol other than the symbol with the maximum number of continuous outputs is stored by the symbol specifying means, the code word table is updated in consideration of the symbol, so the code amount of the image signal There is an effect that can be reduced.
[0076]
According to the present invention, since the update control means for instructing the update timing of the codeword table to the table update means is provided, there is an effect that efficient encoding and decoding processing can be realized.
[0077]
According to the present invention, in addition to the codeword table updated by the table updating means, when a default codeword table is prepared, the selection means for selecting the codeword table referred to by the variable length decoding means is provided. Since it comprised so, there exists an effect which can suppress degradation of a code precision.
[0078]
According to the present invention, since only the code word table relating to the area designated in advance is updated, it is possible to improve the coding efficiency and suppress the increase in the memory for calculation and the circuit scale. There is an effect that can.
[0079]
According to the present invention, when the predesignated area is divided, the codeword table related to each divided area is updated, so that there is an effect that the coding efficiency can be improved.
[0080]
According to the present invention, since the initial setting means for initially setting the update capability of the table update means is provided, the decoding process can be performed using the maximum capability that can be processed by the image decoding apparatus. There is an effect that can be done.
[0081]
According to the present invention, the number of consecutive outputs of the same symbol by the variable length decoding means is counted, the symbol having the maximum number of consecutive outputs is specified, and the code word corresponding to the symbol becomes the shortest code word. Since the code word table is updated, the code amount of the image signal can be reduced without increasing the calculation memory or the circuit scale even if the number of symbols increases.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating an image encoding device and an image decoding device according to Embodiment 1 of the present invention;
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating an example of an encoded symbol.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing stored contents of an adaptive codeword table.
FIG. 4 is a configuration diagram showing an image encoding device and an image decoding device according to Embodiment 2 of the present invention;
FIG. 5 is a block diagram showing an image encoding device and an image decoding device according to Embodiment 3 of the present invention;
FIG. 6 is a block diagram showing an image encoding device and an image decoding device according to Embodiment 4 of the present invention.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a designated area.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing divided areas.
FIG. 9 is a block diagram showing an image encoding device and an image decoding device according to Embodiment 6 of the present invention;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Adaptive codeword table (codeword table), 1a Default codeword table (codeword table), 2 Variable length encoding part (variable length encoding means), 3 Maximum symbol specific part (symbol specific means), 4 Adaptive code Word table creation section (table update means), 5 adaptive codeword table (codeword table), 5a default codeword table (codeword table), 6 variable length decoding section (variable length decoding means), 7 maximum symbol specification Part (symbol identification means), 8 adaptive codeword table creation part (table update means), 11 codeword table control part (update control means), 12 switch (selection means), 13 switch (selection means), 14 codeword table Selection unit (selection unit), 15 area designation unit (table update unit), 16 decoding capability control unit (initial setting unit), 17 encoding capability control (Initial setting means).

Claims

A codeword table for storing codewords corresponding to various symbols; variable length encoding means for outputting a codeword corresponding to the symbol by referring to the codeword table when a certain symbol is input; and the variable length A code specifying unit that counts the number of continuous inputs of the same symbol to the encoding unit and identifies a symbol having the maximum number of continuous inputs, and a code word corresponding to the symbol specified by the symbol specifying unit is the shortest An image coding apparatus comprising table update means for updating the codeword table so that

2. The symbol specifying means stores a symbol having the maximum number of continuous inputs, and updates the stored contents when the number of continuous inputs of a certain symbol exceeds the number of continuous inputs of the maximum symbol. Image coding apparatus.

2. The image coding apparatus according to claim 1, wherein the table updating means updates the code word table every time the variable length coding means completes a predetermined coding processing unit.

3. The image code according to claim 2, wherein the table update means updates the code word table in consideration of the symbols other than the symbol having the maximum number of continuous inputs stored by the symbol specifying means. Device.

2. The image encoding apparatus according to claim 1, further comprising an update control unit that instructs the table update unit to update the codeword table.

In addition to the codeword table updated by the table updating means, when a default codeword table is prepared, there is provided a selection means for selecting a codeword table referred to by the variable length encoding means. The image encoding device according to claim 1.

2. The image coding apparatus according to claim 1, wherein the table updating means updates only the codeword table relating to the area designated in advance.

8. The image coding apparatus according to claim 7, wherein the table updating means updates the code word table associated with each divided area when a previously designated area is divided.

2. The image encoding apparatus according to claim 1, further comprising initial setting means for initially setting the update capability of the table update means in accordance with the update capability of the codeword table provided in the image decoding device.

A codeword table that stores codewords corresponding to various symbols; variable-length decoding means that, when a certain codeword is input, outputs a symbol corresponding to the codeword by referring to the codeword table; and the variable The number of consecutive outputs of the same symbol by the long decoding means is counted, the symbol specifying means for specifying the symbol with the maximum number of continuous outputs, and the code with the shortest code word corresponding to the symbol specified by the symbol specifying means An image decoding apparatus comprising table updating means for updating the codeword table so as to become words.

11. The symbol specifying means stores a symbol having the maximum number of continuous outputs, and updates the stored contents when the number of continuous outputs of a certain symbol exceeds the number of continuous outputs of the maximum symbol. Image decoding apparatus.

11. The image decoding apparatus according to claim 10, wherein the table updating unit updates the codeword table every time the variable length decoding unit completes a predetermined decoding processing unit.

12. The image decoding apparatus according to claim 11, wherein the table updating unit updates the codeword table every time the symbol specifying unit updates the stored contents.

12. The image decoding according to claim 11, wherein the table updating unit updates the codeword table in consideration of the symbol when the symbol specifying unit stores a symbol other than the symbol having the maximum continuous output count. Device.

The image decoding apparatus according to claim 10, further comprising an update control unit that instructs the table update unit to update the codeword table.

In addition to the codeword table updated by the table updating means, when a default codeword table is prepared, there is provided a selection means for selecting a codeword table referred to by the variable length decoding means. The image decoding device according to any one of claims 10 to 15.

11. The image decoding apparatus according to claim 10, wherein the table updating means updates only the codeword table relating to a predesignated area.

18. The image decoding apparatus according to claim 17, wherein the table updating means updates the codeword table relating to each divided area when a previously designated area is divided.

11. The image decoding apparatus according to claim 10, further comprising initial setting means for initially setting update capability of the table update means.

The table updating means counts the number of continuous outputs of the same symbol by the variable length decoding means, identifies the symbol having the maximum number of continuous outputs, and makes the code word corresponding to the symbol the shortest code word. The image decoding device according to any one of claims 17 to 19, wherein the codeword table is updated.