JP4481612B2 - Image decoding apparatus and method - Google Patents

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Description

本発明は、動画像の復号化装置に関し、特に重み係数を用いて動き予測を行う画像復号化装置および方法に関する。 The present invention relates to decrypt apparatus of the moving image, the motion prediction about beauty how Oyo row planted picture decoding device using a particular weighting factor.

近年、音声、画像、その他のコンテンツ等を統合的に扱うマルチメディア時代を迎え、従来からの情報メディア、つまり新聞、雑誌、テレビ、ラジオ、電話等の情報を単一の端末によって入手又は伝達できるようになってきた。一般に、マルチメディアとは、文字だけでなく、図形、音声、特に画像等が関連づけられて表わされたものをいうが、上記従来の情報メディアをマルチメディアの対象とするためには、その情報をディジタル形式にして表すことが必須条件となる。   In recent years, the multimedia era has come to handle voice, images, and other contents in an integrated manner, and information such as newspapers, magazines, televisions, radios, and telephones can be obtained or transmitted by a single terminal. It has become like this. In general, multimedia refers to not only characters but also figures, sounds, especially images that are associated with each other. It is indispensable to express in digital form.

ところが、上記各情報メディアの持つ情報量をディジタル情報量として見積もってみると、文字の場合1文字当たりの情報量は1〜2バイトであるのに対し、音声の場合1秒当たり64Kbits(電話品質)、さらに動画については1秒当たり100Mbits(現行テレビ受信品質)以上の情報量が必要となるので、上記情報メディアでその膨大な情報をディジタル形式でそのまま扱うことは現実的では無い。例えば、テレビ電話は、64Kbits/s〜1.5Mbits/sの伝送速度を持つサービス総合ディジタル網(ISDN : Integreted Services Digital Network)によってすでに実用化されているが、テレビ・カメラの映像をそのままISDNで送ることは不可能である。   However, when the information amount of each information medium is estimated as a digital information amount, the information amount per character is 1 to 2 bytes in the case of characters, whereas 64 Kbits per second (phone quality) in the case of voice. In addition, since a moving image requires an information amount of 100 Mbits (current television reception quality) or more per second, it is not realistic to handle the enormous amount of information in the digital format as it is with the information medium. For example, a video phone has already been put into practical use by an integrated services digital network (ISDN) having a transmission speed of 64 Kbits / s to 1.5 Mbits / s. It is impossible to send.

そこで、必要となってくるのが情報の圧縮技術であり、例えば、テレビ電話の場合、ITU-T(国際電気通信連合 電気通信標準化部門)で国際標準化されたH.261やH.263規格の動画圧縮技術が用いられている。また、MPEG-1規格の情報圧縮技術によると、通常の音楽用CD(コンパクト・ディスク)に音声情報とともに画像情報を入れることも可能となる。   Therefore, what is needed is information compression technology. For example, in the case of videophones, the H.261 and H.263 standards that have been internationally standardized by the ITU-T (International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector) are required. Video compression technology is used. Further, according to the information compression technology of the MPEG-1 standard, it is possible to put image information together with audio information on a normal music CD (compact disc).

ここで、MPEG(Moving Picture Experts Group)とは、動画像信号圧縮の国際規格であり、MPEG−1は、動画像信号を1.5Mbpsまで、つまりテレビ信号の情報を約100分の1にまで圧縮する規格である。また、MPEG−1規格を対象とする伝送速度が主として約1.5Mbpsに制限されていることから、さらなる高画質化の要求をみたすべく規格化されたMPEG-2では、動画像信号が2〜15Mbpsに圧縮される。さらに現状では、MPEG−1、MPEG−2と標準化を進めてきた作業グループ(ISO/IEC JTC1/SC29/WG11) によって、MPEG−1、MPEG−2を上回る圧縮率を達成し、更に物体単位で符号化・復号化・操作を可能とし、マルチメディア時代に必要な新しい機能を実現するMPEG−4が規格化された(例えば、非特許文献1参照)。MPEG−4では、低ビットレートで効率の高い符号化が可能になるだけでなく、伝送路誤りが発生しても画質劣化を小さくできる強力な誤り耐性技術も導入されている。また、ISO/IECとITUでは、次世代画像符号化方式として、MPEG−4 AVC/ITU H.264の標準化が共同で進められている。   Here, MPEG (Moving Picture Experts Group) is an international standard for moving picture signal compression, and MPEG-1 is up to 1.5 Mbps for moving picture signals, that is, up to about 1 / 100th of information of television signals. It is a standard to compress. In addition, since the transmission rate for the MPEG-1 standard is mainly limited to about 1.5 Mbps, MPEG-2 standardized to meet the demand for higher image quality has 2 video signals. Compressed to 15Mbps. Furthermore, at present, the working group (ISO / IEC JTC1 / SC29 / WG11), which has been standardizing with MPEG-1 and MPEG-2, has achieved a compression ratio that exceeds MPEG-1 and MPEG-2, and further, on a per-object basis. MPEG-4 that enables encoding, decoding, and operation and that realizes new functions necessary in the multimedia era has been standardized (see, for example, Non-Patent Document 1). MPEG-4 not only enables efficient coding at a low bit rate, but also introduces a powerful error resilience technique that can reduce image quality degradation even if a transmission path error occurs. In ISO / IEC and ITU, MPEG-4 AVC / ITU H.264 is a next-generation image encoding method. H.264 standardization is being promoted jointly.

一般に動画像の符号化では、時間方向および空間方向の冗長性を削減することによって情報量の圧縮を行う。そこで、時間的な冗長性の削減を目的とする画面間予測符号化では、前方または後方のピクチャを参照してブロック単位で動きの検出および予測画像の作成を行い、得られた予測画像と符号化対象ピクチャとの差分値に対して符号化を行う。ここで、ピクチャとは、1枚の画面を表す用語であり、プログレッシブ画像ではフレームを意味し、インタレース画像ではフレームもしくはフィールドを意味する。ここで、インタレース画像とは、1つのフレームが時刻の異なる2つのフィールドから構成される画像である。インタレース画像の符号化や復号化処理においては、1つのフレームをフレームのまま処理したり、2つのフィールドとして処理したり、フレーム内のブロック毎にフレーム構造またはフィールド構造として処理したりすることができる。   In general, in encoding of moving images, the amount of information is compressed by reducing redundancy in the time direction and the spatial direction. Therefore, in inter-screen predictive coding for the purpose of reducing temporal redundancy, motion detection and prediction image creation are performed in block units with reference to the front or rear picture, and the obtained prediction image and code are obtained. Encoding is performed on the difference value from the current picture. Here, a picture is a term representing a single screen, which means a frame in a progressive image and a frame or field in an interlaced image. Here, an interlaced image is an image in which one frame is composed of two fields having different times. In interlaced image encoding and decoding processing, one frame may be processed as a frame, processed as two fields, or processed as a frame structure or a field structure for each block in the frame. it can.

図19は、ピクチャの種類と参照関係の一例を示す図である。図19において、斜線のハッチングを施したピクチャは、他のピクチャに参照されるため、メモリに保存されるピクチャを表す。図19における矢印は、被参照ピクチャから参照ピクチャへの方向を示す。また、ピクチャの並びは表示順で示している。
I0(Picture 0)は、画面内符号化ピクチャ(Iピクチャ)であり、他のピクチャとは独立して(即ち、他のピクチャを参照することなしに)符号化されるピクチャである。P4(Picture 4)及びP7(Picture 7)は、前方向予測符号化ピクチャ(Pピクチャ)であり、時間的に過去に位置するIピクチャ又は他のPピクチャを参照することによって予測符号化がなされるピクチャである。B1〜B3(Picture 1〜Picture 3)、B5(Picture 5)及びB6(Picture 6)は、双方向予測符号化ピクチャ(Bピクチャ)であり、時間的に前後に位置する他のピクチャを参照することによって予測符号化がなされるピクチャである。
FIG. 19 is a diagram illustrating an example of picture types and reference relationships. In FIG. 19, a hatched picture is a picture stored in the memory because it is referred to by other pictures. An arrow in FIG. 19 indicates a direction from the referenced picture to the reference picture. Also, the arrangement of pictures is shown in display order.
I0 (Picture 0) is an intra-picture coded picture (I picture) and is a picture that is coded independently of other pictures (that is, without referring to other pictures). P4 (Picture 4) and P7 (Picture 7) are forward predictive coded pictures (P pictures), which are predictively coded by referring to I pictures or other P pictures located in the past in time. It is a picture. B1 to B3 (Picture 1 to Picture 3), B5 (Picture 5), and B6 (Picture 6) are bi-directional predictive coded pictures (B pictures), and refer to other pictures that are temporally located before and after. This is a picture that is predictively encoded.

図20は、ピクチャの種類と参照関係の他の例を示す図である。図20が図19と異なる点は、Bピクチャが参照するピクチャの時間的な位置が、必ずしも時間的に前後に位置するピクチャに限らない点である。例えば、B5(Picture 5)の場合であれば、I0(Picture 0)、P3(Picture 3)及びP6(Picture 6)のうち、任意の2つのピクチャを参照することが可能である。つまり、時間的に過去に位置するI0およびP3を参照することが可能である。このような参照の仕方については、2001年9月時点のMPEG-4 AVC/H.264 規格案で既に認められている。これにより、従来に比べ、より適切な予測画像を選択するための範囲が広がり、圧縮率の向上を図ることが可能となる。   FIG. 20 is a diagram illustrating another example of picture types and reference relationships. FIG. 20 is different from FIG. 19 in that the temporal position of the picture referred to by the B picture is not necessarily limited to the picture located before and after in time. For example, in the case of B5 (Picture 5), any two pictures of I0 (Picture 0), P3 (Picture 3), and P6 (Picture 6) can be referred to. That is, it is possible to refer to I0 and P3 located in the past in time. Such a reference method has already been recognized in the MPEG-4 AVC / H.264 draft standard as of September 2001. As a result, the range for selecting a more appropriate predicted image is broadened compared to the conventional case, and the compression rate can be improved.

図21は、画像データのストリーム構造の一例を示す図である。図21に示されように、ストリームは、ヘッダ等の共通情報領域とGOP(Group Of Picture)領域から構成されている。GOP領域は、ヘッダ等の共通情報領域と複数のピクチャ(picture )領域から構成されている。ピクチャ領域は、ヘッダ等の共通情報領域と複数のスライス(slice)データ領域から構成される。スライスデータ領域は、ヘッダ等の共通情報領域と複数のマクロブロック(macro block)データ領域から構成される。   FIG. 21 is a diagram illustrating an example of a stream structure of image data. As shown in FIG. 21, the stream is composed of a common information area such as a header and a GOP (Group Of Picture) area. The GOP area is composed of a common information area such as a header and a plurality of picture areas. The picture area is composed of a common information area such as a header and a plurality of slice data areas. The slice data area includes a common information area such as a header and a plurality of macro block data areas.

また、ピクチャ共通情報領域には、後述する重み付け予測を行うための重み係数が参照ピクチャに応じてそれぞれ記述される。
また、ストリームが連続したビットストリームでなく、細切れのデータの単位であるパケット等で伝送する場合はヘッダ部とヘッダ以外のデータ部を分離して別に伝送してもよい。その場合は、図21のようにヘッダ部とデータ部が1つのビットストリームとなることはない。しかしながら、パケットの場合は、ヘッダ部とデータ部の伝送する順序が連続しなくても、対応するデータ部に対応するヘッダ部が別のパケットで伝送されるだけであり、1つのビットストリームとなっていなくても、概念は図21で説明したビットストリームの場合と同じである。
In the picture common information area, a weight coefficient for performing weighted prediction described later is described according to the reference picture.
In addition, when the stream is transmitted not by a continuous bit stream but by a packet or the like which is a unit of chopped data, the header part and the data part other than the header may be separated and transmitted separately. In that case, the header part and the data part do not become one bit stream as shown in FIG. However, in the case of a packet, even if the transmission order of the header part and the data part is not continuous, only the header part corresponding to the corresponding data part is transmitted in another packet, and it becomes one bit stream. Even if not, the concept is the same as the case of the bit stream described in FIG.

次に、従来の画像符号化方法における重み付け予測処理について説明する。
図22は、フレーム単位で重み付け予測処理を行う場合の模式図である。
図22(a)に示されるように、1つのフレームを参照する場合、現在の符号化対象ブロックに対応する予測画像の画素値Qは、参照するi番目のフレーム(Frame i)における参照対象ブロックの画素値をP0とすると、下記の式(1)に示すような重み付け予測式によって算出することができる。また、図22(b) に示されるように、2つのフレームを参照する場合、予測画像の画素値Qは、参照するi番目およびj番目のフレーム(Frame iおよびFrame j)における参照対象ブロックの画素値をP0、P1とすると、下記の式(2)に示すような重み付け予測式によって算出することができる。
Q=(P0×W0+D)/W2 (1)
Q=(P0×W0+P1×W1+D)/W2 (2)
ここで、W0およびW1が重み係数、Dがバイアス成分(DC成分)、W2が正規化係数である。
Next, the weighted prediction process in the conventional image encoding method will be described.
FIG. 22 is a schematic diagram when the weighted prediction process is performed in units of frames.
As shown in FIG. 22A, when referring to one frame, the pixel value Q of the predicted image corresponding to the current encoding target block is the reference target block in the i-th frame (Frame i) to be referred to. Can be calculated by a weighted prediction equation as shown in the following equation (1). Also, as shown in FIG. 22B, when referring to two frames, the pixel value Q of the predicted image is the reference target block in the i-th and j-th frames (Frame i and Frame j) to be referenced. If the pixel values are P0 and P1, they can be calculated by a weighted prediction formula as shown in the following formula (2).
Q = (P0 × W0 + D) / W2 (1)
Q = (P0 × W0 + P1 × W1 + D) / W2 (2)
Here, W0 and W1 are weighting factors, D is a bias component (DC component), and W2 is a normalization factor.

図23は、フィールド単位で重み付け予測処理を行う場合の模式図である。
図23(a)に示されるように、1つのフレーム(即ち、2つのフィールド)を参照する場合、現在の符号化対象ブロックに対応する予測画像の画素値Qa、Qbは、参照するi番目のフレーム(Frame i)を構成するフィールド2×i+1、2×iそれぞれにおける参照対象ブロックの画素値をP0a、P0bとすると、下記の式(3)および式(4)に示すような重み付け予測式によって算出することができる。また、図23(b)に示されるように、2つのフレームを参照する場合、予測画像の画素値Qa、Qbは、参照するi番目およびj番目のフレーム(Frame iおよびFrame j)を構成するフィールド2×i+1、2×i、2×j+1、2×jそれぞれにおける参照対象ブロックの画素値P0a、P0b、P1a、P1bとすると、下記の式(5)および式(6)に示すような重み付け予測式によって算出することができる。
Qa=(P0a×W0a+Da)/W2a (3)
Qb=(P0b×W0b+Db)/W2b (4)
Qa=(P0a×W0a+P1a×W1a+Da)/W2a (5)
Qb=(P0b×W0b+P1b×W1b+Db)/W2b (6)
ここで、W0a、W0b、W1a、W1bが重み係数、Da、Dbがバイアス成分、W2が正規化係数である。
FIG. 23 is a schematic diagram when the weighted prediction process is performed in field units.
As shown in FIG. 23A, when referring to one frame (that is, two fields), the pixel values Qa and Qb of the prediction image corresponding to the current encoding target block are the i-th reference to be referred to. Assuming that the pixel values of the reference target block in each of the fields 2 × i + 1, 2 × i constituting the frame (Frame i) are P0a and P0b, the weighted prediction equations shown in the following equations (3) and (4) are used. Can be calculated. Also, as shown in FIG. 23B, when referring to two frames, the pixel values Qa and Qb of the predicted image constitute the i-th and j-th frames (Frame i and Frame j) to be referred to. Assuming that the pixel values P0a, P0b, P1a, and P1b of the reference target blocks in the fields 2 × i + 1, 2 × i, 2 × j + 1, and 2 × j are respectively weighted as shown in the following equations (5) and (6) It can be calculated by a prediction formula.
Qa = (P0a × W0a + Da) / W2a (3)
Qb = (P0b × W0b + Db) / W2b (4)
Qa = (P0a * W0a + P1a * W1a + Da) / W2a (5)
Qb = (P0b × W0b + P1b × W1b + Db) / W2b (6)
Here, W0a, W0b, W1a, and W1b are weighting factors, Da and Db are bias components, and W2 is a normalization factor.

図24は、従来の画像符号化装置100の機能構成を示すブロック図である。この画像符号化装置100は、入力される画像信号Vin の圧縮符号化(例えば、可変長符号化)を行い、この圧縮符号化によって変換されたビットストリームである画像符号化信号Str を出力する装置であり、動き検出ユニットME、動き補償ユニットMC、減算ユニットSub、直交変換ユニットT、量子化ユニットQ、逆量子化ユニットIQ、逆直交変換ユニットIT、加算ユニットAdd、ピクチャメモリPicMem、スイッチSWおよび可変長符号化ユニットVLCを備えている。   FIG. 24 is a block diagram showing a functional configuration of a conventional image encoding device 100. As shown in FIG. The image encoding device 100 is a device that performs compression encoding (for example, variable length encoding) of an input image signal Vin and outputs an image encoded signal Str that is a bit stream converted by the compression encoding. Motion detection unit ME, motion compensation unit MC, subtraction unit Sub, orthogonal transform unit T, quantization unit Q, inverse quantization unit IQ, inverse orthogonal transform unit IT, addition unit Add, picture memory PicMem, switch SW and A variable length coding unit VLC is provided.

画像信号Vin は、減算ユニットSubおよび動き検出ユニットMEに入力される。減算ユニットSubは、入力された画像信号Vin と予測画像の差分値を計算し、直交変換ユニットTに出力する。直交変換ユニットTは、差分値を周波数係数に変換し、量子化ユニットQに出力する。量子化ユニットQは、入力された周波数係数を量子化し、量子化値を可変長符号化ユニットVLCに出力する。   The image signal Vin is input to the subtraction unit Sub and the motion detection unit ME. The subtraction unit Sub calculates a difference value between the input image signal Vin and the predicted image and outputs the difference value to the orthogonal transform unit T. The orthogonal transform unit T converts the difference value into a frequency coefficient and outputs it to the quantization unit Q. The quantization unit Q quantizes the input frequency coefficient and outputs the quantized value to the variable length coding unit VLC.

逆量子化ユニットIQは、量子化値を逆量子化して周波数係数に復元し、逆直交変換ユニットITに出力する。逆直交変換ユニットITは、周波数係数から画素差分値に逆周波数変換し、加算ユニットAddに出力する。加算ユニットAddは、画素差分値と動き補償ユニットMCから出力される予測画像とを加算して復号化画像とする。スイッチSWは、当該復号化画像の保存が指示された場合に「ON」になり、復号化画像はピクチャメモリPicMemに保存される。   The inverse quantization unit IQ inversely quantizes the quantized value to restore the frequency coefficient, and outputs the frequency coefficient to the inverse orthogonal transform unit IT. The inverse orthogonal transform unit IT performs inverse frequency conversion from the frequency coefficient to the pixel difference value, and outputs the result to the addition unit Add. The addition unit Add adds the pixel difference value and the predicted image output from the motion compensation unit MC to obtain a decoded image. The switch SW is turned “ON” when an instruction to store the decoded image is given, and the decoded image is stored in the picture memory PicMem.

一方、画像信号Vin がマクロブロック単位で入力される動き検出ユニットMEは、ピクチャメモリPicMemに格納されている復号化画像を探索対象とし、最も入力画像信号に近い画像領域を検出することによってその位置を指し示す動きベクトルMVを決定する。動きベクトルの検出は、マクロブロックをさらに分割したブロック単位で行われる。このとき、複数のピクチャを参照ピクチャとして使用することができるため、参照するピクチャを指定するための識別番号(ピクチャ番号Index)がブロックごとに必要となる。ピクチャ番号Indexによって、ピクチャメモリPicMem中の各ピクチャが有するピクチャ番号との対応を取ることにより参照ピクチャを指定することが可能となる。   On the other hand, the motion detection unit ME to which the image signal Vin is inputted in units of macroblocks searches the decoded image stored in the picture memory PicMem as a search target and detects the position by detecting the image region closest to the input image signal. Is determined. The motion vector is detected in units of blocks obtained by further dividing the macroblock. At this time, since a plurality of pictures can be used as reference pictures, an identification number (picture number Index) for designating a picture to be referenced is required for each block. A reference picture can be specified by taking correspondence with the picture number of each picture in the picture memory PicMem by the picture number Index.

動き補償ユニットMCは、上記処理によって検出された動きベクトルおよびピクチャ番号Indexを用いて、ピクチャメモリPicMemに格納されている復号化画像から予測画像生成に必要な画像領域を取り出す。得られた画像領域の画素値に対して、動き補償ユニットMCは、ピクチャ番号Indexに関連付けされた重み係数を用いた重み付け予測による補間処理等の画素値変換処理を施すことによって最終的な予測画像を特定する。   The motion compensation unit MC uses the motion vector detected by the above processing and the picture number Index to extract an image area necessary for predictive image generation from the decoded image stored in the picture memory PicMem. The motion compensation unit MC performs a pixel value conversion process such as an interpolation process by weighted prediction using a weighting coefficient associated with the picture number Index on the pixel values of the obtained image region, thereby obtaining a final predicted image. Is identified.

図25は、上記図24の従来の画像符号化装置100における可変長符号化ユニットVLCの機能構成の概略を示すブロック図である。可変長符号化ユニットVLCは、MV符号化部101、量子化値符号化部102、重み係数符号化部103、インデックス符号化部104、AFF識別情報符号化部105および多重化部106を備えている。
MV符号化部101は、動きベクトルを符号化し、量子化値符号化部102は、量子化値Qcoefを符号化する。また、重み係数符号化部103は、重み係数Weightを符号化し、インデックス符号化部104は、ピクチャ番号Indexを符号化する。AFF識別情報符号化部105は、AFF識別信号AFFを符号化する(AFF識別信号AFFについては後述する)。多重化部106は、MV符号化部101、量子化値符号化部102、重み係数符号化部103、インデックス符号化部104、AFF識別情報符号化部105から出力された各符号化信号を多重化し、画像符号化信号Strを出力する。
FIG. 25 is a block diagram showing an outline of a functional configuration of the variable length coding unit VLC in the conventional image coding apparatus 100 of FIG. The variable length coding unit VLC includes an MV coding unit 101, a quantized value coding unit 102, a weight coefficient coding unit 103, an index coding unit 104, an AFF identification information coding unit 105, and a multiplexing unit 106. Yes.
The MV encoding unit 101 encodes the motion vector, and the quantized value encoding unit 102 encodes the quantized value Qcoef. Further, the weight coefficient encoding unit 103 encodes the weight coefficient Weight, and the index encoding unit 104 encodes the picture number Index. The AFF identification information encoding unit 105 encodes the AFF identification signal AFF (the AFF identification signal AFF will be described later). The multiplexing unit 106 multiplexes each encoded signal output from the MV encoding unit 101, the quantized value encoding unit 102, the weighting coefficient encoding unit 103, the index encoding unit 104, and the AFF identification information encoding unit 105. And an image encoded signal Str is output.

図26は、従来の画像復号化装置200の機能構成を示すブロック図である。
画像復号化装置200は、上記画像符号化装置100が符号化した画像符号化信号Str を復号化することができる装置であり、可変長復号化ユニットVLD、動き補償ユニットMC、加算ユニットAdd、ピクチャメモリPicMem、逆量子化ユニットIQ、および逆直交変換ユニットITを備えている。
FIG. 26 is a block diagram showing a functional configuration of a conventional image decoding apparatus 200.
The image decoding apparatus 200 is an apparatus capable of decoding the image encoded signal Str encoded by the image encoding apparatus 100, and includes a variable length decoding unit VLD, a motion compensation unit MC, an addition unit Add, a picture. A memory PicMem, an inverse quantization unit IQ, and an inverse orthogonal transform unit IT are provided.

画像符号化信号Str が入力されると、可変長復号化ユニットVLDは、入力された画像符号化信号Str から符号化されている動き差分ベクトルMV、ピクチャ番号を表すインデックスおよび重み係数Weightを分離し、動き補償ユニットMCに出力する。さらに、可変復号化ユニットVLDは、入力された画像符号化信号Str に含まれる、符号化されている量子化値Qcoefを復号化して逆量子化ユニットIQに出力する。   When the encoded image signal Str is input, the variable length decoding unit VLD separates the encoded motion difference vector MV, the index representing the picture number, and the weighting factor Weight from the input encoded image signal Str. To the motion compensation unit MC. Further, the variable decoding unit VLD decodes the encoded quantized value Qcoef included in the input image encoded signal Str and outputs it to the inverse quantization unit IQ.

動き補償ユニットMCは、可変長復号化ユニットVLDから出力される動きベクトル、およびピクチャ番号Indexを用いて、ピクチャメモリPicMemに格納されている復号化画像から予測画像生成に必要な画像領域を取り出す。この得られた画像に対する重み係数Weightを用いて、重み付け予測による補間処理等の画素値変換処理を施すことによって予測画像を生成する。   The motion compensation unit MC uses the motion vector output from the variable length decoding unit VLD and the picture number Index to extract an image area necessary for predictive image generation from the decoded image stored in the picture memory PicMem. Using the weight coefficient Weight for the obtained image, a predicted image is generated by performing pixel value conversion processing such as interpolation processing by weighted prediction.

逆量子化ユニットIQは、量子化値を逆量子化して周波数係数に復元し、逆直交変換ユニットITに出力する。逆直交変換ユニットITは、周波数係数から画素差分値に逆周波数変換し、加算ユニットAddに出力する。加算ユニットAddは、画素差分値と動き補償ユニットMCから出力される予測画像とを加算して復号化画像とする。この復号化画像は、以降の画面間予測での参照に使用する場合ピクチャメモリPicMemに格納される。また、この復号化画像は復号化画像信号Voutとして外部に出力される。   The inverse quantization unit IQ inversely quantizes the quantized value to restore the frequency coefficient, and outputs the frequency coefficient to the inverse orthogonal transform unit IT. The inverse orthogonal transform unit IT performs inverse frequency conversion from the frequency coefficient to the pixel difference value, and outputs the result to the addition unit Add. The addition unit Add adds the pixel difference value and the predicted image output from the motion compensation unit MC to obtain a decoded image. This decoded image is stored in the picture memory PicMem when used for reference in subsequent inter-screen prediction. The decoded image is output to the outside as a decoded image signal Vout.

図27は、上記図26の従来の画像復号化装置200における可変長復号化ユニットVLDの機能構成の概略を示すブロック図である。
可変長復号化ユニットVLDは、分離部201、MV復号化部202、量子化値復号化部203、重み係数復号化部204、インデックス復号化部205およびAFF識別情報復号化部206を備えている。
FIG. 27 is a block diagram showing an outline of a functional configuration of the variable length decoding unit VLD in the conventional image decoding apparatus 200 of FIG.
The variable length decoding unit VLD includes a separation unit 201, an MV decoding unit 202, a quantized value decoding unit 203, a weight coefficient decoding unit 204, an index decoding unit 205, and an AFF identification information decoding unit 206. .

画像符号化信号Str が可変長復号化ユニットVLDに入力されると、分離部201は、入力された画像符号化信号Strを分離し、符号化されている動き差分ベクトルMVをMV復号化部202に、符号化されている量子化値Qcoefを量子化値復号化部203に、符号化されている重み係数Weightを重み係数復号化部204に、符号化されているピクチャ番号Indexをインデックス復号化部205に、符号化されているAFF識別信号AFF(以下の説明では「AFF」と略す。)をAFF識別情報復号化部206にそれぞれ出力する。   When the encoded image signal Str is input to the variable length decoding unit VLD, the separating unit 201 separates the input encoded image signal Str and converts the encoded motion difference vector MV into the MV decoding unit 202. In addition, the coded quantized value Qcoef is decoded by the quantized value decoding unit 203, the coded weighting factor Weight is given by the weighting factor decoding unit 204, and the coded picture number Index is index-decoded. The encoded AFF identification signal AFF (hereinafter abbreviated as “AFF”) is output to the unit 205 to the AFF identification information decoding unit 206, respectively.

MV復号化部202は、符号化されている差分ベクトルを復号化し、動きベクトルMVを出力する。
同様に、量子化値復号化部203は量子化値を、重み係数復号化部204は重み係数Weightを、インデックス復号化部205はピクチャ番号Indexを、AFF識別情報復号化部206はAFFをそれぞれ復号化して出力する。
ISO(国際標準化機構)のMPEG−1、MPEG−2、MPEG−4規格書
The MV decoding unit 202 decodes the encoded difference vector and outputs a motion vector MV.
Similarly, the quantized value decoding unit 203 represents the quantized value, the weight coefficient decoding unit 204 represents the weight coefficient Weight, the index decoding unit 205 represents the picture number Index, and the AFF identification information decoding unit 206 represents AFF. Decrypt and output.
ISO (International Organization for Standardization) MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4 standards

しかしながら、従来の重み付き予測符号化では、ピクチャ単位で符号化するが、ブロックは常に同じピクチャ(フレームもしくはフィールドの一方)について符号化・復号化することしか想定されていない。従って、重み係数はピクチャで1組しか符号化/復号化されない。
このため、ブロック単位でフィールドとフレームを切り替えることで、動き予測の効率が向上する可能性があるにも拘らず、従来は、重み係数をピクチャ単位で1つしか送れないため、ブロック単位でフィールドとフレームを切り替えても、予測効率が悪く、圧縮率を向上させることができない。
However, in the conventional weighted predictive coding, coding is performed on a picture-by-picture basis, but it is assumed that a block is always coded / decoded for the same picture (one of a frame or a field). Therefore, only one set of weighting factors is encoded / decoded in a picture.
For this reason, although there is a possibility that the efficiency of motion prediction may be improved by switching between fields and frames in units of blocks, conventionally, only one weight coefficient can be sent in units of pictures. Even if the frames are switched, the prediction efficiency is poor and the compression rate cannot be improved.

そこで、本発明では、上記課題に鑑みてなされたものであり、ブロック単位でフィールドとフレームを切り替えた場合であっても、好適に重み係数を対応付けることが可能な画像復号化方法を提供することを目的とする。 Therefore, in the present invention it has been made in view of the above problems, even in the case of switching the field and frame on a block-by-block basis, suitably provide a capable images decoding method in associating a weighting factor The purpose is to do.

上記目的を達成するために、本発明に係る画像復号化装置は、符号化信号に含まれる符号化されたピクチャをブロック単位で復号する画像復号化装置であって、前記ピクチャがフレームで構成され、かつ、前記ピクチャを構成するブロックをフレーム復号化するかフィールド復号化するかを適応的に切り替えるように前記ピクチャが符号化されている場合には、前記符号化信号に含まれる符号化されたフレーム重み係数を復号化し、前記復号化されたフレーム重み係数からフィールド重み係数を生成する、可変長復号化部と、前記ピクチャを構成するブロックがフレーム符号化されている場合には、前記ブロックが参照する参照フレームの画素値と前記復号化されたフレーム重み係数とを用いて予測画像を生成し、前記ブロックがフィールド符号化されている場合には、前記ブロックが参照する参照フィールドの画素値と前記生成されたフィールド重み係数とを用いて予測画像を生成する、動き補償部と、前記生成された予測画像を用いて、前記ピクチャを復号する加算部と、を備えることを特徴とする。 To achieve the above object, the image decoding apparatus according to the present invention is an image decoding apparatus for decoding coded Picture included in the encoded signal in block units, the picture is in the frame If the picture is coded so that it is adaptively switched between frame decoding and field decoding of the blocks constituting the picture, the coding included in the coded signal When the block constituting the picture is frame-encoded , the variable-length decoding unit that decodes the frame weighting coefficient that has been decoded and generates a field weighting coefficient from the decoded frame weighting coefficient , by using the pixel value and the decoded frame weighting factor of the reference frame block refers to generate a prediction image, wherein the block is a field If it is Goka generates a prediction image by using the pixel value and the generated field weighting factor of the reference field that the block references, using a motion compensation unit, a prediction image the generated And an adder for decoding the picture .

これにより、本発明に係る画像復号化装置は、ブロック単位でフレーム/フィールドの切替を行う場合であってフィールド重み係数を受信しない場合であっても、フィールド重み係数をフレーム重み係数から生成するので、適応的に上記フレーム/フィールドの切替を可能とすると共に、伝送効率を改善することが可能となる As a result, the image decoding apparatus according to the present invention generates the field weight coefficient from the frame weight coefficient even when the frame / field switching is performed in units of blocks and the field weight coefficient is not received. The frame / field switching can be adaptively performed and the transmission efficiency can be improved .

また、上記目的を達成するために、本発明に係る画像号化方法は、符号化信号に含まれる符号化されたピクチャをブロック単位で復号する画像復号化方法であって、前記ピクチャがフレームで構成され、かつ、前記ピクチャを構成するブロックをフレーム復号化するかフィールド復号化するかを適応的に切り替えるように前記ピクチャが符号化されている場合には、前記符号化信号に含まれる符号化されたフレーム重み係数を復号化し、前記復号化されたフレーム重み係数からフィールド重み係数を生成するステップと、前記ピクチャを構成するブロックがフレーム符号化されている場合には、前記ブロックが参照する参照フレームの画素値と前記復号化されたフレーム重み係数とを用いて予測画像を生成し、前記ブロックがフィールド符号化されている場合には、前記ブロックが参照する参照フィールドの画素値と前記生成されたフィールド重み係数とを用いて予測画像を生成するステップと、前記生成された予測画像を用いて、前記ピクチャを復号するステップと、を備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, an image decrypted method according to the present invention is an image decoding method for decoding a coded Picture included in the encoded signal in block units, the picture Is included in the encoded signal if the picture is encoded so as to adaptively switch between frame decoding and field decoding of the blocks constituting the picture. Decoding a coded frame weighting factor, generating a field weighting factor from the decoded frame weighting factor, and if the block constituting the picture is frame coded, the block is using pixel values of the reference frame and reference and the decoded frame weighting factor to generate a prediction image, wherein the block is field marks If it is of includes the step of generating a predictive image using a field weighting factor the generated pixel value of the reference field the block referenced by using the prediction image the generated, the picture And a step of decoding .

なお、上記目的を達成するために、本発明は、上記の画像復号化方法の全てのステップを含むプログラムとして実現することもできる。そして、そのプログラムは、上記方法を実現し得る装置が備えるROM等に格納しておくだけでなく、CD−ROM等の記録媒体や通信ネットワーク等の伝送媒体を介して流通させることもできる。 In order to achieve the above object, the present invention can also be implemented as a program that includes all of the steps of the picture decoding how the above. The program is not only stored in a ROM or the like provided in an apparatus capable of realizing the above method, but can also be distributed via a recording medium such as a CD-ROM or a transmission medium such as a communication network.

本発明に係る画像符号化方法及び画像復号化方法よれば、ブロック単位でフィールド/フレームの切替を実現し、予測効率を改善し、圧縮率を向上させることが可能となる。
さらに、本発明に係る画像符号化方法及び画像復号化方法によれば、フィールド重み係数からフレーム重み係数を生成し、フレーム重み係数からフィールド重み係数を生成するので、フレーム重み係数又はフィールド重み係数の一方を省略して送信することが可能となり、伝送効率の改善ができる。よって、その実用的価値は高い。
According to the image coding method and the image decoding method according to the present invention, field / frame switching can be realized in units of blocks, prediction efficiency can be improved, and the compression rate can be improved.
Further, according to the image coding method and the image decoding method according to the present invention, the frame weight coefficient is generated from the field weight coefficient and the field weight coefficient is generated from the frame weight coefficient. It is possible to omit one of the transmissions and improve transmission efficiency. Therefore, its practical value is high.

以下、本発明に係る実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
(実施の形態1)
本実施の形態に係る画像符号化方法を実現する画像符号化装置の機能構成は、可変長符号化ユニットVLCを除き、上述した従来の画像符号化装置100と同じである。また、本実施の形態に係る画像復号化方法を実現する画像復号化装置の機能構成は、可変長復号化ユニットVLDを除き、上述した従来の画像復号化装置200と同じである。
Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(Embodiment 1)
The functional configuration of the image coding apparatus that implements the image coding method according to the present embodiment is the same as that of the conventional image coding apparatus 100 described above, except for the variable-length coding unit VLC. Also, the functional configuration of the image decoding apparatus that implements the image decoding method according to the present embodiment is the same as that of the conventional image decoding apparatus 200 described above, except for the variable-length decoding unit VLD.

このため、以下では、従来と異なる可変長符号化ユニットVLCおよび可変長復号化ユニットVLDについて重点的に説明する。
図1は、本実施の形態における可変長符号化ユニットVLCの機能構成の概要を示すブロック図である。図1に示されるように、可変長符号化ユニットVLCは、MV符号化部101、量子化値符号化部102、フィールド重み係数符号化部11、フレーム重み係数符号化部12、インデックス符号化部104、重み係数モード判定部13、AFF識別情報符号化部105、スイッチ14、15および多重化部106を備える。なお、以下では、上記従来の可変長符号化ユニットVLCと同じ機能構成については同じ符号を付し、その説明は省略する。
For this reason, hereinafter, the variable length coding unit VLC and the variable length decoding unit VLD different from the conventional ones will be mainly described.
FIG. 1 is a block diagram showing an outline of a functional configuration of the variable length coding unit VLC in the present embodiment. As shown in FIG. 1, the variable length coding unit VLC includes an MV coding unit 101, a quantized value coding unit 102, a field weight coefficient coding unit 11, a frame weight coefficient coding unit 12, and an index coding unit. 104, a weighting factor mode determination unit 13, an AFF identification information encoding unit 105, switches 14 and 15, and a multiplexing unit 106. In the following description, the same functional configuration as that of the conventional variable length coding unit VLC is denoted by the same reference numeral, and the description thereof is omitted.

スイッチ14、15は、重み係数モード判定部13の判定結果に基づいて、入力された重み係数Weightの送信先をフィールド重み係数符号化部11にするかフレーム重み係数符号化部12にするかについて、ON/OFFの制御を行う。
フィールド重み係数符号化部11は、入力された重み係数Weightをフィールド重み係数として符号化する。フレーム重み係数符号化部12は、入力された重み係数Weightをフレーム重み係数として符号化する。
The switches 14 and 15 determine whether the input destination of the weighting factor Weight is the field weighting factor encoding unit 11 or the frame weighting factor encoding unit 12 based on the determination result of the weighting factor mode determination unit 13. , ON / OFF control is performed.
The field weight coefficient encoding unit 11 encodes the input weight coefficient Weight as a field weight coefficient. The frame weight coefficient encoding unit 12 encodes the input weight coefficient Weight as a frame weight coefficient.

重み係数モード判定部13は、AFFの値および重み係数Weightの値に基づいて、フィールド/フレームの判定を行い、その判定結果をスイッチ14、15及び多重化部106に通知する。
図2は、本実施の形態における可変長復号化ユニットVLDの機能構成の概要を示すブロック図である。図2に示されるように、可変長復号化ユニットVLDは、分離部21、MV復号化部202、量子化値復号化部203、フィールド重み係数復号化部22、フレーム重み係数復号化部23、重み係数生成部24、インデックス復号化部205、AFF識別情報復号化部206およびスイッチ26〜28を備える。なお、以下では、上記従来の可変長復号化ユニットVLDと同じ機能構成については同じ符号を付し、その説明は省略する。
The weighting factor mode determination unit 13 performs field / frame determination based on the AFF value and the weighting factor Weight value, and notifies the switches 14 and 15 and the multiplexing unit 106 of the determination result.
FIG. 2 is a block diagram showing an outline of a functional configuration of the variable length decoding unit VLD in the present embodiment. As shown in FIG. 2, the variable length decoding unit VLD includes a separation unit 21, an MV decoding unit 202, a quantized value decoding unit 203, a field weight coefficient decoding unit 22, a frame weight coefficient decoding unit 23, A weight coefficient generation unit 24, an index decoding unit 205, an AFF identification information decoding unit 206, and switches 26 to 28 are provided. In the following description, the same functional configuration as that of the conventional variable length decoding unit VLD is denoted by the same reference numeral, and the description thereof is omitted.

分離部21は、入力された画像符号化信号Strを分離し、符号化されている動きベクトルMVをMV復号化部202に、符号化されている量子化値Qcoefを量子化値復号化部203に、符号化されている重み係数Weightをフィールド重み係数復号化部22又はフレーム重み係数復号化部23、及び重み係数生成部24に、符号化されているピクチャ番号Indexをインデックス復号化部205に、符号化されているAFFをAFF識別情報復号化部206に、それぞれ出力する。   The separation unit 21 separates the input encoded image signal Str, the encoded motion vector MV to the MV decoding unit 202, and the encoded quantized value Qcoef to the quantized value decoding unit 203. The encoded weight coefficient Weight is sent to the field weight coefficient decoding unit 22 or the frame weight coefficient decoding unit 23 and the weight coefficient generation unit 24, and the encoded picture number Index is sent to the index decoding unit 205. The encoded AFFs are output to the AFF identification information decoding unit 206, respectively.

フィールド重み係数復号化部22は、入力された重み係数Weightをフィールド重み係数として復号化する。フレーム重み係数復号化部23は、入力された重み係数Weightをフレーム重み係数として復号化する。
重み係数生成部24は、必要に応じてフレーム重み係数からフィールド重み係数を生成する。例えば、ブロック単位でフレーム/フィールドの切替を行なう場合で、フィールド重み係数が符号化されていないためにフレーム重み係数からフィールド重み係数を生成する必要がある場合である。
The field weight coefficient decoding unit 22 decodes the input weight coefficient Weight as a field weight coefficient. The frame weight coefficient decoding unit 23 decodes the input weight coefficient Weight as a frame weight coefficient.
The weight coefficient generation unit 24 generates a field weight coefficient from the frame weight coefficient as necessary. For example, when switching between frames / fields in units of blocks, the field weighting coefficient is not encoded, and therefore it is necessary to generate a field weighting coefficient from the frame weighting coefficient.

図3は、本実施の形態におけるピクチャ領域のデータ構造例を示す図である。図3(a)は、ピクチャ領域における共通情報領域のうち、「header」の詳細なデータ構造の一例である。図3(a)の例では、「header」は、ピクチャがフレーム単位であるかフィールド単位であるかを示す「ピクチャフレーム符号化情報」を有している。「ピクチャフレーム符号化情報」が「1」の場合は更に「AFF」というブロック単位でフィールドとフレームを切り換えるか否かを示すフラグを有している。例えば、「AFF」が「1」の場合は、ブロック単位でフィールドとフレームを切り換えることを表わす。図21(a)に示されているように、「AFF」が「1」の場合は、「フィールド重み係数」と「フレーム重み係数」の全てを送信する。なお、「フィールド重み係数」には、「第1フィールド重み係数」と「第2フィールド重み係数」が含まれている。   FIG. 3 is a diagram showing an example of the data structure of the picture area in the present embodiment. FIG. 3A shows an example of a detailed data structure of “header” in the common information area in the picture area. In the example of FIG. 3A, “header” has “picture frame coding information” indicating whether a picture is a frame unit or a field unit. When “picture frame coding information” is “1”, it further has a flag indicating whether or not to switch the field and the frame in units of blocks called “AFF”. For example, when “AFF” is “1”, it indicates that a field and a frame are switched in units of blocks. As shown in FIG. 21A, when “AFF” is “1”, all of “field weight coefficient” and “frame weight coefficient” are transmitted. The “field weighting factor” includes “first field weighting factor” and “second field weighting factor”.

「ピクチャフレーム符号化情報」が「0」の場合は、ピクチャがフィールド単位で符号化されており、ブロック単位でフィールドとフレームを切り替えることができない。従って、図3(b)に示すように「AFF」が無く、「ピクチャ重み係数」として「フィールド重み係数」のみが送信される。図3(c)は、「ピクチャフレーム符号化情報」が「1」で「AFF」が「0」の場合であり、ブロック単位でフィールドとフレームを切り替えることができない。従って、「ピクチャ重み係数」として「フレーム重み係数」のみが送信される。   When “picture frame encoding information” is “0”, the picture is encoded in units of fields, and the field and frame cannot be switched in units of blocks. Therefore, as shown in FIG. 3B, there is no “AFF”, and only the “field weight coefficient” is transmitted as the “picture weight coefficient”. FIG. 3C shows a case where “picture frame coding information” is “1” and “AFF” is “0”, and the field and the frame cannot be switched in units of blocks. Accordingly, only the “frame weight coefficient” is transmitted as the “picture weight coefficient”.

図4は、本実施の形態における「ピクチャフレーム符号化情報」が「1」でピクチャがフレーム単位で符号化されている場合の可変長復号化ユニットVLDにおける重み係数に関する符号化処理の流れを示すフローチャートである。
最初に、「AFF」の値が「1」で、ブロック単位でフレーム/フィールドの切替が行なう場合は(S10:はい)、"ブロック単位の切替あり"を示すAFFを符号化し(S13)、フレーム重み係数およびフィールド重み係数を符号化する(S14、S15)。
FIG. 4 shows the flow of the encoding process related to the weighting coefficient in the variable length decoding unit VLD when the “picture frame encoding information” is “1” and the picture is encoded in units of frames in the present embodiment. It is a flowchart.
First, when the value of “AFF” is “1” and frame / field switching is performed in units of blocks (S10: Yes), an AFF indicating “switched in units of blocks” is encoded (S13). The weighting factor and the field weighting factor are encoded (S14, S15).

一方、「AFF」の値が「0」で、ブロック単位でフレーム/フィールドの切替を行なわない場合は(S10:いいえ)、"ブロック単位の切替なし"を示す「AFF」の値「0」を符号化し(S11)、ピクチャの重み係数を符号化する(S12)。   On the other hand, when the value of “AFF” is “0” and frame / field switching is not performed in block units (S10: No), the value “0” of “AFF” indicating “no switching in block units” is set. Encode (S11), and encode the weighting coefficient of the picture (S12).

(変形例)
図5は、本実施の形態の変形例におけるピクチャ領域のデータ構造例を示す図である。図5(a)は、ピクチャ領域における共通情報領域のうち、「header」の詳細なデータ構造の一例である。図5(a)の例では、「header」は、ピクチャがフレーム単位であるかフィールド単位であるかを示す「ピクチャフレーム符号化情報」を有している。例えば、「ピクチャフレーム符号化情報」が「1」(即ち、ピクチャがフレーム単位である)の場合は、更に「AFF」という、ブロック単位でフィールドとフレームを切り替えるか否かを示すフラグを有している。例えば、「AFF」が「1」の場合は、ブロック単位でフィールドとフレームを切り替えることを表すこととする。図5(a)に示されているように、「AFF」が「1」の場合は、「フレーム重み係数」を送信し、「フィールド重み係数」は、「フレーム重み係数」を流用することとする。
(Modification)
FIG. 5 is a diagram showing an example of the data structure of the picture area in the modification of the present embodiment. FIG. 5A shows an example of a detailed data structure of “header” in the common information area in the picture area. In the example of FIG. 5A, “header” has “picture frame coding information” indicating whether a picture is a frame unit or a field unit. For example, when the “picture frame coding information” is “1” (that is, the picture is in units of frames), it further has a flag indicating whether to switch the field and the frame in units of blocks, “AFF”. ing. For example, when “AFF” is “1”, it indicates that a field and a frame are switched in units of blocks. As shown in FIG. 5A, when “AFF” is “1”, “frame weight coefficient” is transmitted, and “frame weight coefficient” is diverted. To do.

「ピクチャフレーム符号化情報」が「0」の場合は、ピクチャがフィールド単位で符号化されることを表す。この場合は、ブロック単位でフレーム/フィールドの切り替えは行われない。従って、図5(b)に示すように「AFF」がない場合は、「ピクチャ重み係数」として「フィールド重み係数」のみが送信されることを意味する。図5(c)は、「ピクチャフレーム符号化情報」が「1」で「AFF」が「0」の場合であり、ブロック単位でフレーム/フィールドの切り替えは行われず、常にフレームで符号化される。従って、「ピクチャ重み係数」として「フレーム重み係数」のみが送信されることとなる。   When “picture frame coding information” is “0”, this means that a picture is coded in units of fields. In this case, frame / field switching is not performed in units of blocks. Therefore, as shown in FIG. 5B, when there is no “AFF”, it means that only “field weight coefficient” is transmitted as “picture weight coefficient”. FIG. 5C shows a case where “picture frame coding information” is “1” and “AFF” is “0”, and frame / field switching is not performed in units of blocks, and is always coded in frames. . Accordingly, only the “frame weight coefficient” is transmitted as the “picture weight coefficient”.

図6は、本実施の形態の変形例における「ピクチャフレーム符号化情報」が「1」でピクチャがフレーム単位で符号化されている場合の可変長符号化ユニットVLCにおける重み係数に関する符号化処理の流れを示すフローチャートである。
最初に、「AFF」の値が「1」で、ブロック単位でフレーム/フィールドの切替を行う場合は(S10:はい)、"ブロック単位の切替あり"を示す「AFF」を符号化し(S13)、フレーム重み係数を符号化する(S15)。
FIG. 6 shows an encoding process related to a weighting coefficient in the variable-length encoding unit VLC when “picture frame encoding information” is “1” and a picture is encoded in units of frames in the modification of the present embodiment. It is a flowchart which shows a flow.
First, when the value of “AFF” is “1” and frame / field switching is performed in block units (S10: Yes), “AFF” indicating “switching in block units” is encoded (S13). The frame weighting coefficient is encoded (S15).

一方、「AFF」の値が「0」で、ブロック単位でフレーム/フィールドの切替を行わない場合は(S10:いいえ)、"ブロック単位の切替なし"を示す「AFF」の値「0」を符号化し(S11)、ピクチャフレーム符号化情報に基いて「フィールド重み係数」または「フレーム重み係数」のいずれか一方でブロックの符号化単位と一致する方を「ピクチャ重み係数」として符号化する(S12)。   On the other hand, when the value of “AFF” is “0” and frame / field switching is not performed in block units (S10: No), the value “0” of “AFF” indicating “no switching in block units” is set. Encoding is performed (S11), and one of “field weighting coefficient” and “frame weighting coefficient” that matches the coding unit of the block is encoded as “picture weighting coefficient” based on the picture frame encoding information ( S12).

図7は、上記図2の可変長復号化ユニットVLDにおける「ピクチャフレーム符号化情報」が「1」で、ピクチャがフレーム単位で符号化されている場合の重み係数に関する復号化処理の流れを示すフローチャートである。また、図7は、上記図6の符号化処理に対応する復号化処理に係るフローチャートである。
最初に、可変長復号化ユニットVLDは、「AFF」を復号化する(S20)。これにより、「AFF」の値が「1」で、ブロック単位でフレーム/フィールドの切り替えが行われていることを示す場合は(S21:はい)、フレーム重み係数を復号化し(S23)、フレーム重み係数に基づいて(例えば、フレーム重み係数を流用して)、フィールド重み係数を生成する(S24)。
FIG. 7 shows a flow of decoding processing relating to the weighting coefficient when “picture frame coding information” in the variable length decoding unit VLD in FIG. 2 is “1” and a picture is coded in units of frames. It is a flowchart. FIG. 7 is a flowchart relating to a decoding process corresponding to the encoding process of FIG.
First, the variable length decoding unit VLD decodes “AFF” (S20). As a result, when the value of “AFF” is “1” and indicates that the frame / field switching is performed in block units (S21: Yes), the frame weighting coefficient is decoded (S23), and the frame weighting is performed. Based on the coefficient (for example, diverting the frame weight coefficient), a field weight coefficient is generated (S24).

一方、「AFF」の値が「0」で、ブロック単位でフレーム/フィールドの切替が行われていないことを示す場合は(S21:いいえ)、「ピクチャ重み係数」としての「フィールド重み係数」または「フィールド重み係数」の何れかを復号化する(S22)。
以上のように、本実施の形態に係る画像符号化方法及び画像復号化方法を用いることにより、ブロック単位でフィールド/フレームの切替を実現し、予測効率を改善し、最終的に圧縮率を向上させることが可能となる。さらに、「フィールド重み係数」が符号化されていない場合であっても、可変長復号化ユニットVLDにおいて「フレーム重み係数」から「フィールド重み係数」を生成するので、支障なく上記ブロック単位のフィールド/フレームの切替を行うことが可能となる。
On the other hand, when the value of “AFF” is “0” and indicates that the frame / field switching is not performed in units of blocks (S21: No), “field weight coefficient” or “picture weight coefficient” Any one of the “field weight coefficients” is decoded (S22).
As described above, by using the image coding method and the image decoding method according to the present embodiment, field / frame switching is realized in units of blocks, the prediction efficiency is improved, and the compression rate is finally improved. It becomes possible to make it. Further, even if the “field weighting factor” is not encoded, the “length weighting factor” is generated from the “frame weighting factor” in the variable length decoding unit VLD, so that the field / unit in the block unit is not affected. It is possible to switch frames.

(実施の形態2)
本実施の形態では、上記実施の形態1におけるピクチャ領域のデータ構造が異なる場合の例について説明する。
(Embodiment 2)
In this embodiment, an example in which the data structure of the picture area in Embodiment 1 is different will be described.

図8は、本実施の形態におけるピクチャ領域のデータ構造例を示す図である。この図8は、ピクチャ領域における共通情報領域のうち、「header」の詳細なデータ構造を示す図である。本実施の形態では、「ピクチャフレーム符号化情報」が「1」でピクチャがフレーム単位で符号化されている場合とし、フィールド重み係数を省略し得る場合の「header」の構造例について説明する。   FIG. 8 is a diagram illustrating a data structure example of a picture area in the present embodiment. FIG. 8 is a diagram illustrating a detailed data structure of “header” in the common information area in the picture area. In the present embodiment, a structure example of “header” in the case where “picture frame coding information” is “1” and a picture is coded in units of frames and the field weighting factor can be omitted will be described.

図8(a)および図8(b)に示されるように、「header」は、「AFF」に加え「Field係数有無情報」を有している。この「Field係数有無情報」は、フィールド重み係数があるか否かを示すフラグである。例えば、フィールド重み係数がある場合は「1」、フィールド重み係数を省略する場合は「0」に設定することとする。
図8(a)は、「AFF」に「1」が設定され、上記「Field係数有無情報」に「1」が設定されている例であり、フィールド重み係数についても送信する場合を示す。なお、「フィールド重み係数」には、上記実施の形態1の場合と同様に「第1フィールド重み係数」と「第2フィールド重み係数」が含まれている。
As shown in FIGS. 8A and 8B, “header” has “Field coefficient presence / absence information” in addition to “AFF”. The “Field coefficient presence / absence information” is a flag indicating whether there is a field weight coefficient. For example, “1” is set when there is a field weight coefficient, and “0” is set when the field weight coefficient is omitted.
FIG. 8A shows an example in which “1” is set in “AFF” and “1” is set in the “Field coefficient presence / absence information”, and the field weighting coefficient is also transmitted. The “field weighting coefficient” includes the “first field weighting coefficient” and the “second field weighting coefficient” as in the case of the first embodiment.

図8(b)は、「AFF」に「1」が設定され、上記「Field係数有無情報」に「0」が設定されている例である。
図8(c)は、「AFF」に「0」が設定されているため、ブロック単位でフィールドとフレームの切替を行わない例である。
図9は、本実施の形態における可変長符号化ユニットVLCにおける重み係数に関する符号化処理の流れを示すフローチャートである。
FIG. 8B shows an example in which “1” is set in “AFF” and “0” is set in “Field coefficient presence / absence information”.
FIG. 8C is an example in which “0” is set in “AFF”, so that switching between fields and frames is not performed in units of blocks.
FIG. 9 is a flowchart showing a flow of an encoding process related to a weighting coefficient in the variable length encoding unit VLC in the present embodiment.

最初に、「AFF」の値が「1」で、ブロック単位でフレーム/フィールドの切替を行う場合は(S10:はい)、ブロック単位の切替があることを示す「AFF」を符号化する(S31)。
さらに、フィールド重み係数がフレーム重み係数から生成可能か否かを判定し(S32)、可能な場合は、フィールド重み係数を生成することを示す情報およびフレーム重み係数を符号化する(S36、S37)。なお、フィールド重み係数がフレーム重み係数から生成しない場合は、フィールド重み係数があるか否かを示す情報、フレーム重み係数およびフィールド重み係数を符号化する(S33〜S35)。
First, when the value of “AFF” is “1” and frame / field switching is performed in block units (S10: Yes), “AFF” indicating that there is switching in block units is encoded (S31). ).
Further, it is determined whether or not the field weighting factor can be generated from the frame weighting factor (S32). If possible, the information indicating that the field weighting factor is generated and the frame weighting factor are encoded (S36, S37). . If the field weighting factor is not generated from the frame weighting factor, information indicating whether there is a field weighting factor, a frame weighting factor, and a field weighting factor are encoded (S33 to S35).

一方、「AFF」の値が「0」で、ブロック単位でフレーム/フィールドの切替が行わない場合は(S10:いいえ)、上記図6のフローチャートと同じである(S11、S12)。
図10は、上記図2の可変長復号化ユニットVLDにおける重み係数に関する復号化処理の流れを示すフローチャートである。また、図10は、上記図9の符号化処理に対応する復号化処理に係るフローチャートである。
On the other hand, when the value of “AFF” is “0” and frame / field switching is not performed in units of blocks (S10: No), the process is the same as the flowchart of FIG. 6 (S11, S12).
FIG. 10 is a flowchart showing the flow of the decoding process related to the weighting factor in the variable length decoding unit VLD of FIG. FIG. 10 is a flowchart relating to a decoding process corresponding to the encoding process of FIG.

最初に、可変長復号化ユニットVLDは、「AFF」を復号化し(S20)、「AFF」の値が「1」で、ブロック単位でフレーム/フィールドの切替が行われていることを示す場合は(S21:はい)、フィールド重み係数の有無を示す情報を復号化する(S41)。   First, the variable length decoding unit VLD decodes “AFF” (S20), and the value of “AFF” is “1”, indicating that frame / field switching is performed in units of blocks. (S21: Yes), the information indicating the presence / absence of the field weight coefficient is decoded (S41).

次に、フィールド重み係数があるか否かを判定し(S42)、フィールド重み係数がない場合は、フレーム重み係数を復号化し(S45)、フレーム重み係数からフィールド重み係数を生成する(S46)。なお、フィールド重み係数がある場合は、フレーム重み係数およびフィールド重み係数を復号化する(S43、S44)。   Next, it is determined whether or not there is a field weighting factor (S42). If there is no field weighting factor, the frame weighting factor is decoded (S45), and a field weighting factor is generated from the frame weighting factor (S46). If there is a field weighting factor, the frame weighting factor and the field weighting factor are decoded (S43, S44).

一方、「AFF」の値が「0」で、ブロック単位でフレーム/フィールドの切替が行われていないことを示す場合は(S21:いいえ)、ピクチャ重み係数を復号化する(S22)。
以上のように、本実施の形態に係る画像符号化方法及び画像復号化方法を用いることにより、ブロック単位でフィールド/フレームの切替を実現する。さらに、フィールド重み係数が省略されている場合であっても、フレーム重み係数から生成することを可能とする。
On the other hand, when the value of “AFF” is “0” and indicates that the frame / field switching is not performed in block units (S21: No), the picture weight coefficient is decoded (S22).
As described above, field / frame switching is realized in units of blocks by using the image encoding method and the image decoding method according to the present embodiment. Furthermore, even if the field weighting factor is omitted, it can be generated from the frame weighting factor.

(実施の形態3)
本実施の形態では、上記実施の形態1におけるピクチャ領域のデータ構造が異なる場合のその例について説明する。
(Embodiment 3)
In the present embodiment, an example in which the data structure of the picture area in the first embodiment is different will be described.

図11は、本実施の形態におけるピクチャ領域のデータ構造例を示す図である。この図11は、ピクチャ領域における共通情報領域のうち、「ピクチャフレーム符号化情報」が「1」でピクチャがフレーム単位で符号化されている場合とし、「header」の詳細なデータ構造を示す図である。本実施の形態では、フレーム重み係数を省略し得る場合の「header」の構造例について説明する。   FIG. 11 is a diagram illustrating a data structure example of a picture area in the present embodiment. FIG. 11 is a diagram showing a detailed data structure of “header” in the case where “picture frame coding information” is “1” and a picture is coded on a frame basis in the common information area in the picture area. It is. In the present embodiment, a structure example of “header” in the case where the frame weighting factor can be omitted will be described.

図11(a)および図11(b)に示されるように、「header」は、「AFF」に加え「Frame係数有無情報」を有している。この「Frame係数有無情報」は、フレーム重み係数があるか否かを示すフラグである。例えば、フレーム重み係数がある場合は「1」、フレーム重み係数を省略する場合は「0」に設定することとする。
図11(a)は、「AFF」に「1」が設定され、上記「Frame係数有無情報」に「1」が設定されている例であり、フレーム重み係数についても送信する場合を示す。図11(b)は、「AFF」に「1」が設定され、上記「Frame係数有無情報」に「0」が設定されている例である。図11(c)は、「AFF」に「0」が設定されているため、ブロック単位でフィールドとフレームの切替を行わない例である。
As shown in FIGS. 11A and 11B, “header” has “Frame coefficient presence / absence information” in addition to “AFF”. This “Frame coefficient presence / absence information” is a flag indicating whether or not there is a frame weight coefficient. For example, “1” is set when there is a frame weight coefficient, and “0” is set when the frame weight coefficient is omitted.
FIG. 11A shows an example in which “1” is set in “AFF” and “1” is set in the “Frame coefficient presence / absence information”, and a case where a frame weight coefficient is also transmitted is shown. FIG. 11B is an example in which “1” is set in “AFF” and “0” is set in “Frame coefficient presence / absence information”. FIG. 11C is an example in which “0” is set in “AFF”, so that switching between fields and frames is not performed in units of blocks.

図12は、本実施の形態における可変長符号化ユニットVLCにおける重み係数に関する符号化処理の流れを示すフローチャートである。
最初に、「AFF」の値が「1」で、ブロック単位でフレーム/フィールドの切替が行う場合は(S10:はい)、ブロック単位の切替があることを示す「AFF」を符号化する(S51)。
FIG. 12 is a flowchart showing the flow of the encoding process related to the weighting factor in the variable length encoding unit VLC in the present embodiment.
First, when the value of “AFF” is “1” and frame / field switching is performed in block units (S10: Yes), “AFF” indicating that there is switching in block units is encoded (S51). ).

さらに、フレーム重み係数をフィールド重み係数から生成するか否かを判定し(S52)、生成する場合は、フレーム重み係数を生成することを示す情報およびフィールド重み係数を符号化する(S56、S57)。なお、フレーム重み係数をフィールド重み係数から生成しない場合は(S52:いいえ)、フレーム重み係数があるか否かを示す情報、フィールド重み係数およびフレーム重み係数を符号化する(S53〜S55)。   Further, it is determined whether or not the frame weighting coefficient is generated from the field weighting coefficient (S52), and when it is generated, the information indicating that the frame weighting coefficient is generated and the field weighting coefficient are encoded (S56, S57). . When the frame weighting coefficient is not generated from the field weighting coefficient (S52: No), the information indicating whether there is a frame weighting coefficient, the field weighting coefficient, and the frame weighting coefficient are encoded (S53 to S55).

一方、「AFF」の値が「0」で、ブロック単位でフレーム/フィールドの切替を行わない場合は(S10:いいえ)、上記図6のフローチャートと同じ符号化を行う(S11、S12)。
図13は、上記図2の可変長復号化ユニットVLDにおける重み係数に関する復号化処理の流れを示すフローチャートである。また、図13は、上記図12の符号化処理の流れに対応する復号化処理に係るフローチャートである。
On the other hand, when the value of “AFF” is “0” and frame / field switching is not performed in units of blocks (S10: No), the same encoding as in the flowchart of FIG. 6 is performed (S11, S12).
FIG. 13 is a flowchart showing the flow of decoding processing relating to the weighting factor in the variable length decoding unit VLD of FIG. FIG. 13 is a flowchart relating to a decoding process corresponding to the flow of the encoding process of FIG.

最初に、可変長復号化ユニットVLDは、「AFF」を復号化し(S20)、「AFF」の値が「1」で、ブロック単位でフレーム/フィールドの切替が行われていることを示す場合は(S21:はい)、フレーム重み係数の有無を示す情報を復号化する(S61)。
次に、フレーム重み係数があるか否かを判定し(S62)、フレーム重み係数がない場合は(S62:はい)、フィールド重み係数を復号化し(S65)、フィールド重み係数からフレーム重み係数を生成する(S66)。なお、フレーム重み係数がある場合は(S62:いいえ)、フィールド重み係数およびフレーム重み係数を復号化する(S63、S64)。
First, the variable length decoding unit VLD decodes “AFF” (S20), and the value of “AFF” is “1”, indicating that frame / field switching is performed in units of blocks. (S21: Yes), the information indicating the presence / absence of the frame weight coefficient is decoded (S61).
Next, it is determined whether or not there is a frame weight coefficient (S62). If there is no frame weight coefficient (S62: Yes), the field weight coefficient is decoded (S65), and a frame weight coefficient is generated from the field weight coefficient. (S66). If there is a frame weight coefficient (S62: No), the field weight coefficient and the frame weight coefficient are decoded (S63, S64).

一方、「AFF」の値が「0」で、ブロック単位でフレーム/フィールドの切替が行われていないことを示す場合は(S21:いいえ)、ピクチャ重み係数を復号化する(S22)。
以上のように、本実施の形態に係る画像符号化方法及び画像復号化方法を用いることにより、ブロック単位でフィールド/フレームの切替を実現する。さらに、フレーム重み係数が省略されている場合であっても、フィールド重み係数から生成することを可能とする。
On the other hand, when the value of “AFF” is “0” and indicates that the frame / field switching is not performed in block units (S21: No), the picture weight coefficient is decoded (S22).
As described above, field / frame switching is realized in units of blocks by using the image encoding method and the image decoding method according to the present embodiment. Furthermore, even if the frame weighting factor is omitted, it can be generated from the field weighting factor.

(実施の形態4)
さらに、上記各実施の形態で示した画像符号化方法及び画像復号化方法を実現するためのプログラムを、フレキシブルディスク等の記憶媒体に記録するようにすることにより、上記各実施の形態で示した処理を、独立したコンピュータシステムにおいて簡単に実施することが可能となる。
(Embodiment 4)
Furthermore, the program for realizing the image encoding method and the image decoding method shown in each of the above embodiments is recorded in a storage medium such as a flexible disk, thereby showing in each of the above embodiments. Processing can be easily performed in an independent computer system.

図14は、上記各実施の形態の画像符号化方法及び画像復号化方法を、フレキシブルディスク等の記録媒体に記録されたプログラムを用いて、コンピュータシステムにより実施する場合の説明図である。
図14(b)は、フレキシブルディスクの正面からみた外観、断面構造、及びフレキシブルディスクを示し、図14(a)は、記録媒体本体であるフレキシブルディスクの物理フォーマットの例を示している。フレキシブルディスクFDはケースF内に内蔵され、該ディスクの表面には、同心円状に外周からは内周に向かって複数のトラックTrが形成され、各トラックは角度方向に16のセクタSeに分割されている。従って、上記プログラムを格納したフレキシブルディスクでは、上記フレキシブルディスクFD上に割り当てられた領域に、上記プログラムが記録されている。
FIG. 14 is an explanatory diagram when the image encoding method and the image decoding method of each of the above embodiments are implemented by a computer system using a program recorded on a recording medium such as a flexible disk.
FIG. 14B shows an appearance, a cross-sectional structure, and a flexible disk as viewed from the front of the flexible disk, and FIG. 14A shows an example of a physical format of the flexible disk that is a recording medium body. The flexible disk FD is built in the case F, and on the surface of the disk, a plurality of tracks Tr are formed concentrically from the outer periphery toward the inner periphery, and each track is divided into 16 sectors Se in the angular direction. ing. Therefore, in the flexible disk storing the program, the program is recorded in an area allocated on the flexible disk FD.

また、図14(c)は、フレキシブルディスクFDに上記プログラムの記録再生を行うための構成を示す。画像符号化方法及び画像復号化方法を実現する上記プログラムをフレキシブルディスクFDに記録する場合は、コンピュータシステムCsから上記プログラムを、フレキシブルディスクドライブを介して書き込む。また、フレキシブルディスク内のプログラムにより画像符号化方法及び画像復号化方法を実現する上記画像符号化方法及び画像復号化方法をコンピュータシステム中に構築する場合は、フレキシブルディスクドライブによりプログラムをフレキシブルディスクから読み出し、コンピュータシステムに転送する。   FIG. 14C shows a configuration for recording and reproducing the program on the flexible disk FD. When the program for realizing the image encoding method and the image decoding method is recorded on the flexible disk FD, the program is written from the computer system Cs via the flexible disk drive. When the image encoding method and the image decoding method for realizing the image encoding method and the image decoding method by the program in the flexible disk are constructed in the computer system, the program is read from the flexible disk by the flexible disk drive. Transfer to computer system.

なお、上記説明では、記録媒体としてフレキシブルディスクを用いて説明を行ったが、光ディスクを用いても同様に行うことができる。また、記録媒体はこれに限らず、ICカード、ROMカセット等、プログラムを記録できるものであれば同様に実施することができる。   In the above description, a flexible disk is used as the recording medium, but the same can be done using an optical disk. Further, the recording medium is not limited to this, and any recording medium such as an IC card or a ROM cassette capable of recording a program can be similarly implemented.

(実施の形態5)
さらにここで、上記実施の形態で示した画像符号化方法や画像復号化方法の応用例とそれを用いたシステムを説明する。
(Embodiment 5)
Furthermore, application examples of the image coding method and the image decoding method shown in the above embodiment and a system using the same will be described.

図15は、コンテンツ配信サービスを実現するコンテンツ供給システムex100の全体構成を示すブロック図である。通信サービスの提供エリアを所望の大きさに分割し、各セル内にそれぞれ固定無線局である基地局ex107〜ex110が設置されている。
このコンテンツ供給システムex100は、例えば、インターネットex101にインターネットサービスプロバイダex102および電話網ex104、および基地局ex107〜ex110を介して、コンピュータex111、PDA(personal digital assistant)ex112、カメラex113、携帯電話ex114、カメラ付きの携帯電話ex115などの各機器が接続される。
FIG. 15 is a block diagram showing the overall configuration of a content supply system ex100 that implements a content distribution service. A communication service providing area is divided into desired sizes, and base stations ex107 to ex110, which are fixed wireless stations, are installed in each cell.
The content supply system ex100 includes, for example, a computer ex111, a PDA (personal digital assistant) ex112, a camera ex113, a mobile phone ex114, a camera via the Internet ex101, the Internet service provider ex102, the telephone network ex104, and the base stations ex107 to ex110. Each device such as the attached mobile phone ex115 is connected.

しかし、コンテンツ供給システムex100は、上記図15のような組合せに限定されず、いずれかを組み合わせて接続するようにしてもよい。また、固定無線局である基地局ex107〜ex110を介さずに、各機器が電話網ex104に直接接続されてもよい。
カメラex113はデジタルビデオカメラ等の動画撮影が可能な機器である。また、携帯電話は、PDC(Personal Digital Communications)方式、CDMA(Code Division Multiple Access)方式、W−CDMA(Wideband-Code Division Multiple Access)方式、若しくはGSM(Global System for Mobile Communications)方式の携帯電話機、またはPHS(Personal Handyphone System)等であり、いずれでも構わない。
However, the content supply system ex100 is not limited to the combination as shown in FIG. 15, and may be connected in combination. Also, each device may be directly connected to the telephone network ex104 without going through the base stations ex107 to ex110 which are fixed wireless stations.
The camera ex113 is a device capable of shooting a moving image such as a digital video camera. The mobile phone is a PDC (Personal Digital Communications) system, a CDMA (Code Division Multiple Access) system, a W-CDMA (Wideband-Code Division Multiple Access) system, or a GSM (Global System for Mobile Communications) system mobile phone, Alternatively, PHS (Personal Handyphone System) or the like may be used.

また、ストリーミングサーバex103は、カメラex113から基地局ex109、電話網ex104を通じて接続されており、カメラex113を用いてユーザが送信する符号化処理されたデータに基づいたライブ配信等が可能になる。撮影したデータの符号化処理はカメラex113で行っても、データの送信処理をするサーバ等で行ってもよい。また、カメラ116で撮影した動画データはコンピュータex111を介してストリーミングサーバex103に送信されてもよい。カメラex116はデジタルカメラ等の静止画、動画が撮影可能な機器である。この場合、動画データの符号化はカメラex116で行ってもコンピュータex111で行ってもどちらでもよい。また、符号化処理はコンピュータex111やカメラex116が有するLSIex117において処理することになる。なお、画像符号化・復号化用のソフトウェアをコンピュータex111等で読み取り可能な記録媒体である何らかの蓄積メディア(CD−ROM、フレキシブルディスク、ハードディスクなど)に組み込んでもよい。さらに、カメラ付きの携帯電話ex115で動画データを送信してもよい。このときの動画データは携帯電話ex115が有するLSIで符号化処理されたデータである。   In addition, the streaming server ex103 is connected from the camera ex113 through the base station ex109 and the telephone network ex104, and live distribution or the like based on the encoded data transmitted by the user using the camera ex113 becomes possible. The encoded processing of the captured data may be performed by the camera ex113, or may be performed by a server or the like that performs data transmission processing. The moving image data shot by the camera 116 may be transmitted to the streaming server ex103 via the computer ex111. The camera ex116 is a device such as a digital camera that can shoot still images and moving images. In this case, the moving image data may be encoded by the camera ex116 or the computer ex111. The encoding process is performed in the LSI ex117 included in the computer ex111 and the camera ex116. Note that image encoding / decoding software may be incorporated into any storage medium (CD-ROM, flexible disk, hard disk, or the like) that is a recording medium readable by the computer ex111 or the like. Furthermore, you may transmit moving image data with the mobile phone ex115 with a camera. The moving image data at this time is data encoded by the LSI included in the mobile phone ex115.

このコンテンツ供給システムex100では、ユーザがカメラex113、カメラex116等で撮影しているコンテンツ(例えば、音楽ライブを撮影した映像等)を上記実施の形態同様に符号化処理してストリーミングサーバex103に送信する一方で、ストリーミングサーバex103は要求のあったクライアントに対して上記コンテンツデータをストリーム配信する。クライアントとしては、上記符号化処理されたデータを復号化することが可能な、コンピュータex111、PDAex112、カメラex113、携帯電話ex114等がある。このようにすることでコンテンツ供給システムex100は、符号化されたデータをクライアントにおいて受信して再生することができ、さらにクライアントにおいてリアルタイムで受信して復号化し、再生することにより、個人放送をも実現可能になるシステムである。   In this content supply system ex100, the content (for example, video shot of music live) taken by the user with the camera ex113, camera ex116, etc. is encoded and transmitted to the streaming server ex103 as in the above embodiment. On the other hand, the streaming server ex103 stream-distributes the content data to the requested client. Examples of the client include a computer ex111, a PDA ex112, a camera ex113, a mobile phone ex114, and the like that can decode the encoded data. In this way, the content supply system ex100 can receive and play back the encoded data at the client, and can also receive a private broadcast by receiving, decoding, and playing back at the client in real time. It is a system that becomes possible.

このシステムを構成する各機器の符号化、復号化には上記各実施の形態で示した画像符号化装置あるいは画像復号化装置を用いるようにすればよい。
その一例として携帯電話について説明する。
図16は、上記実施の形態で説明した画像符号化方法及び画像復号化方法を用いた携帯電話ex115を示す図である。携帯電話ex115は、基地局ex110との間で電波を送受信するためのアンテナex201、CCDカメラ等の映像、静止画を撮ることが可能なカメラ部ex203、カメラ部ex203で撮影した映像、アンテナex201で受信した映像等が復号化されたデータを表示する液晶ディスプレイ等の表示部ex202、操作キーex204群から構成される本体部、音声出力をするためのスピーカ等の音声出力部ex208、音声入力をするためのマイク等の音声入力部ex205、撮影した動画もしくは静止画のデータ、受信したメールのデータ、動画のデータもしくは静止画のデータ等、符号化されたデータまたは復号化されたデータを保存するための記憶メディアex207、携帯電話ex115に記憶メディアex207を装着可能とするためのスロット部ex206を有している。記憶メディアex207はSDカード等のプラスチックケース内に電気的に書換えや消去が可能な不揮発性メモリであるEEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory)の一種であるフラッシュメモリ素子を格納したものである。
The image encoding device or the image decoding device described in the above embodiments may be used for encoding and decoding of each device constituting this system.
A mobile phone will be described as an example.
FIG. 16 is a diagram illustrating the mobile phone ex115 using the image coding method and the image decoding method described in the above embodiment. The mobile phone ex115 includes an antenna ex201 for transmitting and receiving radio waves to and from the base station ex110, a video from a CCD camera, a camera unit ex203 capable of taking a still image, a video shot by the camera unit ex203, and an antenna ex201. A display unit ex202 such as a liquid crystal display that displays data obtained by decoding received video and the like, a main body unit composed of a group of operation keys ex204, an audio output unit ex208 such as a speaker for audio output, and audio input To store encoded data or decoded data such as a voice input unit ex205 such as a microphone, captured video or still image data, received mail data, video data or still image data, etc. Storage media ex207 and storage media ex207 attached to mobile phone ex115 And a slot portion ex206 to ability. The storage medium ex207 stores a flash memory element, which is a kind of EEPROM (Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory), which is a nonvolatile memory that can be electrically rewritten and erased, in a plastic case such as an SD card.

さらに、携帯電話ex115について図17用いて説明する。携帯電話ex115は表示部ex202及び操作キーex204を備えた本体部の各部を統括的に制御するようになされた主制御部ex311に対して、電源回路部ex310、操作入力制御部ex304、画像符号化部ex312、カメラインターフェース部ex303、LCD(Liquid Crystal Display)制御部ex302、画像復号化部ex309、多重分離部ex308、記録再生部ex307、変復調回路部ex306及び音声処理部ex305が同期バスex313を介して互いに接続されている。   Further, the cellular phone ex115 will be described with reference to FIG. The cellular phone ex115 controls the main control unit ex311 which is configured to control the respective units of the main body unit including the display unit ex202 and the operation key ex204. The power supply circuit unit ex310, the operation input control unit ex304, and the image encoding Unit ex 312, camera interface unit ex 303, LCD (Liquid Crystal Display) control unit ex 302, image decoding unit ex 309, demultiplexing unit ex 308, recording / reproducing unit ex 307, modulation / demodulation circuit unit ex 306, and audio processing unit ex 305 via the synchronization bus ex 313. Are connected to each other.

電源回路部ex310は、ユーザの操作により終話及び電源キーがオン状態にされると、バッテリパックから各部に対して電力を供給することによりカメラ付ディジタル携帯電話ex115を動作可能な状態に起動する。
携帯電話ex115は、CPU、ROM及びRAM等でなる主制御部ex311の制御に基づいて、音声通話モード時に音声入力部ex205で集音した音声信号を音声処理部ex305によってディジタル音声データに変換し、これを変復調回路部ex306でスペクトラム拡散処理し、送受信回路部ex301でディジタルアナログ変換処理及び周波数変換処理を施した後にアンテナex201を介して送信する。また、携帯電話機ex115は、音声通話モード時にアンテナex201で受信した受信信号を増幅して周波数変換処理及びアナログディジタル変換処理を施し、変復調回路部ex306でスペクトラム逆拡散処理し、音声処理部ex305によってアナログ音声信号に変換した後、これを音声出力部ex208を介して出力する。
When the end of call and the power key are turned on by the user's operation, the power supply circuit unit ex310 starts up the camera-equipped digital cellular phone ex115 in an operable state by supplying power from the battery pack to each unit. .
The mobile phone ex115 converts the voice signal collected by the voice input unit ex205 in the voice call mode into digital voice data by the voice processing unit ex305 based on the control of the main control unit ex311 including a CPU, ROM, RAM, and the like. The modulation / demodulation circuit unit ex306 performs spectrum spread processing, and the transmission / reception circuit unit ex301 performs digital analog conversion processing and frequency conversion processing, and then transmits the result via the antenna ex201. Also, the cellular phone ex115 amplifies the received signal received by the antenna ex201 in the voice call mode, performs frequency conversion processing and analog-digital conversion processing, performs spectrum despreading processing by the modulation / demodulation circuit unit ex306, and performs analog conversion by the voice processing unit ex305. After being converted into an audio signal, it is output via the audio output unit ex208.

さらに、データ通信モード時に電子メールを送信する場合、本体部の操作キーex204の操作によって入力された電子メールのテキストデータは操作入力制御部ex304を介して主制御部ex311に送出される。主制御部ex311は、テキストデータを変復調回路部ex306でスペクトラム拡散処理し、送受信回路部ex301でディジタルアナログ変換処理及び周波数変換処理を施した後にアンテナex201を介して基地局ex110へ送信する。   Further, when an e-mail is transmitted in the data communication mode, text data of the e-mail input by operating the operation key ex204 of the main body is sent to the main control unit ex311 via the operation input control unit ex304. The main control unit ex311 performs spread spectrum processing on the text data in the modulation / demodulation circuit unit ex306, performs digital analog conversion processing and frequency conversion processing in the transmission / reception circuit unit ex301, and then transmits the text data to the base station ex110 via the antenna ex201.

データ通信モード時に画像データを送信する場合、カメラ部ex203で撮像された画像データを、カメラインターフェース部ex303を介して画像符号化部ex312に供給する。また、画像データを送信しない場合には、カメラ部ex203で撮像した画像データをカメラインターフェース部ex303及びLCD制御部ex302を介して表示部ex202に直接表示することも可能である。   When transmitting image data in the data communication mode, the image data captured by the camera unit ex203 is supplied to the image encoding unit ex312 via the camera interface unit ex303. When image data is not transmitted, the image data captured by the camera unit ex203 can be directly displayed on the display unit ex202 via the camera interface unit ex303 and the LCD control unit ex302.

画像符号化部ex312は、本願発明で説明した画像符号化装置を備えた構成であり、カメラ部ex203から供給された画像データを上記実施の形態で示した画像符号化装置に用いた符号化方法によって圧縮符号化することにより符号化画像データに変換し、これを多重分離部ex308に送出する。また、このとき同時に携帯電話機ex115は、カメラ部ex203で撮像中に音声入力部ex205で集音した音声を音声処理部ex305を介してディジタルの音声データとして多重分離部ex308に送出する。   The image encoding unit ex312 has a configuration including the image encoding device described in the present invention, and an encoding method using the image data supplied from the camera unit ex203 in the image encoding device described in the above embodiment. The image data is converted into encoded image data by compression encoding, and is sent to the demultiplexing unit ex308. At the same time, the cellular phone ex115 sends the voice collected by the voice input unit ex205 during imaging by the camera unit ex203 to the demultiplexing unit ex308 via the voice processing unit ex305 as digital voice data.

多重分離部ex308は、画像符号化部ex312から供給された符号化画像データと音声処理部ex305から供給された音声データとを所定の方式で多重化し、その結果得られる多重化データを変復調回路部ex306でスペクトラム拡散処理し、送受信回路部ex301でディジタルアナログ変換処理及び周波数変換処理を施した後にアンテナex201を介して送信する。   The demultiplexing unit ex308 multiplexes the encoded image data supplied from the image encoding unit ex312 and the audio data supplied from the audio processing unit ex305 by a predetermined method, and the multiplexed data obtained as a result is a modulation / demodulation circuit unit Spread spectrum processing is performed in ex306, digital analog conversion processing and frequency conversion processing are performed in the transmission / reception circuit unit ex301, and then transmitted through the antenna ex201.

データ通信モード時にホームページ等にリンクされた動画像ファイルのデータを受信する場合、アンテナex201を介して基地局ex110から受信した受信信号を変復調回路部ex306でスペクトラム逆拡散処理し、その結果得られる多重化データを多重分離部ex308に送出する。
また、アンテナex201を介して受信された多重化データを復号化するには、多重分離部ex308は、多重化データを分離することにより符号化画像データと音声データとに分け、同期バスex313を介して当該符号化画像データを画像復号化部ex309に供給すると共に当該音声データを音声処理部ex305に供給する。
When receiving data of a moving image file linked to a homepage or the like in the data communication mode, the received signal received from the base station ex110 via the antenna ex201 is subjected to spectrum despreading processing by the modulation / demodulation circuit unit ex306, and the resulting multiplexing is obtained. Data is sent to the demultiplexing unit ex308.
In addition, in order to decode the multiplexed data received via the antenna ex201, the demultiplexing unit ex308 separates the multiplexed data into the encoded image data and the audio data, and transmits the encoded data via the synchronization bus ex313. The encoded image data is supplied to the image decoding unit ex309 and the audio data is supplied to the audio processing unit ex305.

次に、画像復号化部ex309は、本願発明で説明した画像復号化装置を備えた構成であり、符号化画像データを上記実施の形態で示した符号化方法に対応した復号化方法で復号することにより再生動画像データを生成し、これをLCD制御部ex302を介して表示部ex202に供給し、これにより、例えばホームページにリンクされた動画像ファイルに含まれる動画データが表示される。このとき同時に音声処理部ex305は、音声データをアナログ音声信号に変換した後、これを音声出力部ex208に供給し、これにより、例えばホームページにリンクされた動画像ファイルに含まる音声データが再生される。   Next, the image decoding unit ex309 is configured to include the image decoding device described in the present invention, and decodes encoded image data by a decoding method corresponding to the encoding method described in the above embodiment. Thus, the reproduction moving image data is generated and supplied to the display unit ex202 via the LCD control unit ex302, thereby displaying, for example, moving image data included in the moving image file linked to the homepage. At the same time, the audio processing unit ex305 converts the audio data into an analog audio signal, and then supplies the analog audio signal to the audio output unit ex208. Thus, for example, the audio data included in the moving image file linked to the home page is reproduced. The

なお、上記システムの例に限られず、最近は衛星、地上波によるディジタル放送が話題となっており、図18に示すようにディジタル放送用システムにも上記実施の形態の少なくとも画像符号化装置または画像復号化装置のいずれかを組み込むことができる。具体的には、放送局ex409では映像情報の符号化ビットストリームが電波を介して通信または放送衛星ex410に伝送される。これを受けた放送衛星ex410は、放送用の電波を発信し、この電波を衛星放送受信設備をもつ家庭のアンテナex406で受信し、テレビ(受信機)ex401またはセットトップボックス(STB)ex407などの装置により符号化ビットストリームを復号化してこれを再生する。また、記録媒体である蓄積メディアex402に記録した符号化ビットストリームを読み取り、復号化する再生装置ex403にも上記実施の形態で示した画像復号化装置を実装することが可能である。この場合、再生された映像信号はモニタex404に表示される。また、ケーブルテレビ用のケーブルex405または衛星/地上波放送のアンテナex406に接続されたセットトップボックスex407内に画像復号化装置を実装し、これをテレビのモニタex408で再生する構成も考えられる。このときセットトップボックスではなく、テレビ内に画像符号化装置を組み込んでも良い。また、アンテナex411を有する車ex412で衛星ex410からまたは基地局ex107等から信号を受信し、車ex412が有するカーナビゲーションex413等の表示装置に動画を再生することも可能である。   It should be noted that the present invention is not limited to the above-described system, and recently, digital broadcasting using satellites and terrestrial waves has become a hot topic. As shown in FIG. Any of the decoding devices can be incorporated. Specifically, in the broadcasting station ex409, a coded bit stream of video information is transmitted to a communication or broadcasting satellite ex410 via radio waves. Receiving this, the broadcasting satellite ex410 transmits a radio wave for broadcasting, and receives the radio wave with a home antenna ex406 having a satellite broadcasting receiving facility, such as a television (receiver) ex401 or a set top box (STB) ex407. The device decodes the encoded bit stream and reproduces it. In addition, the image decoding apparatus described in the above embodiment can also be implemented in the reproduction apparatus ex403 that reads and decodes the encoded bitstream recorded in the storage medium ex402 that is a recording medium. In this case, the reproduced video signal is displayed on the monitor ex404. Further, a configuration in which an image decoding apparatus is mounted in a set-top box ex407 connected to a cable ex405 for cable television or an antenna ex406 for satellite / terrestrial broadcasting, and this is reproduced on a monitor ex408 of the television is also conceivable. At this time, an image encoding device may be incorporated in the television instead of the set top box. It is also possible to receive a signal from the satellite ex410 or the base station ex107 by the car ex412 having the antenna ex411 and reproduce the moving image on a display device such as the car navigation ex413 that the car ex412 has.

更に、画像信号を上記実施の形態で示した画像符号化装置で符号化し、記録媒体に記録することもできる。具体例としては、DVDディスクex421に画像信号を記録するDVDレコーダや、ハードディスクに記録するディスクレコーダなどのレコーダex420がある。更にSDカードex422に記録することもできる。レコーダex420が上記実施の形態で示した画像復号化装置を備えていれば、DVDディスクex421やSDカードex422に記録した画像信号を再生し、モニタex408で表示することができる。   Further, the image signal can be encoded by the image encoding device shown in the above embodiment and recorded on a recording medium. As a specific example, there is a recorder ex420 such as a DVD recorder that records an image signal on a DVD disk ex421 or a disk recorder that records on a hard disk. Further, it can be recorded on the SD card ex422. If the recorder ex420 includes the image decoding device described in the above embodiment, the image signal recorded on the DVD disc ex421 or the SD card ex422 can be reproduced and displayed on the monitor ex408.

なお、カーナビゲーションex413の構成は、例えば図17に示す構成のうち、カメラ部ex203とカメラインターフェース部ex303を除いた構成が考えられ、同様なことがコンピュータex111やテレビ(受信機)ex401等でも考えられる。
また、上記携帯電話ex114等の端末は、符号化器・復号化器を両方持つ送受信型の端末の他に、符号化器のみの送信端末、復号化器のみの受信端末の3通りの実装形式が考えられる。
The configuration of the car navigation ex 413 is, for example, the configuration shown in FIG. 17 excluding the camera unit ex203 and the camera interface unit ex303, and the same is also considered for the computer ex111, the television (receiver) ex401, and the like. It is done.
In addition to the transmission / reception type terminal having both the encoder and the decoder, the terminal such as the mobile phone ex114 has three mounting formats, that is, a transmitting terminal having only an encoder and a receiving terminal having only a decoder. Can be considered.

このように、上記実施の形態で示した画像符号化方法及び画像復号化方法を上述したいずれの機器・システムに用いることは可能であり、そうすることで、上記実施の形態で説明した効果を得ることができる。
また、本発明は、かかる上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形または修正が可能である。
As described above, the image encoding method and the image decoding method described in the above embodiment can be used in any of the above-described devices and systems, and thereby the effects described in the above embodiment can be obtained. Obtainable.
Further, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications or corrections can be made without departing from the scope of the present invention.

本発明は、ブロック単位でフレーム/フィールドを切り替えて動き予測を行う画像符号化装置および画像復号化装置およびそれらの方法に適用可能であり、特に重み係数を用いて動き予測を行う上記画像符号化装置などに有用である。   The present invention is applicable to an image coding apparatus and an image decoding apparatus that perform motion prediction by switching frames / fields in units of blocks, and methods thereof, and in particular, the image coding that performs motion prediction using a weighting coefficient. Useful for devices.

実施の形態1における可変長符号化ユニットの機能構成の概要を示すブロック図である。3 is a block diagram illustrating an outline of a functional configuration of a variable-length coding unit according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1における可変長復号化ユニットの機能構成の概要を示すブロック図である。6 is a block diagram illustrating an outline of a functional configuration of a variable-length decoding unit according to Embodiment 1. FIG. (a)は、実施の形態1におけるピクチャ領域の共通情報領域のうち、「header」の詳細なデータ構造の一例である。(b)は、「AFF」が無く、「ピクチャ重み係数」として「フィールド重み係数」のみが送信される場合の例である。(c)は、「ピクチャフレーム符号化情報」が「1」で「AFF」が「0」のため、ブロック単位でフィールドとフレームを切り替えることができない場合の例である。(A) is an example of a detailed data structure of “header” in the common information area of the picture area in the first embodiment. (B) is an example when there is no “AFF” and only “field weighting coefficient” is transmitted as “picture weighting coefficient”. (C) is an example in which the field and the frame cannot be switched in units of blocks because “picture frame coding information” is “1” and “AFF” is “0”. 実施の形態1における「ピクチャフレーム符号化情報」が「1」でピクチャがフレーム単位で符号化されている場合の可変長復号化ユニットにおける重み係数に関する符号化処理の流れを示すフローチャートである。6 is a flowchart showing a flow of an encoding process related to a weighting coefficient in a variable-length decoding unit when “picture frame encoding information” in Embodiment 1 is “1” and a picture is encoded in units of frames. (a)は、実施の形態1の変形例におけるピクチャ領域の共通情報領域のうち、「header」の詳細なデータ構造の一例である。(b)は、「ピクチャフレーム符号化情報」が「0」で常にフィールド符号化のため「AFF」が無く、「ピクチャ重み係数」として「フィールド重み係数」のみが送信される場合の例である。(c)は、「ピクチャフレーム符号化情報」が「1」で「AFF」が「0」のため、ブロック単位でフィールドとフレームを切り替えることができない場合の例である。(A) is an example of a detailed data structure of “header” in the common information area of the picture area in the modification of the first embodiment. (B) is an example in which “picture frame coding information” is “0” and there is no “AFF” for field coding at all times, and only “field weighting coefficient” is transmitted as “picture weighting coefficient”. . (C) is an example in which the field and the frame cannot be switched in units of blocks because “picture frame coding information” is “1” and “AFF” is “0”. 実施の形態1の変形例における「ピクチャフレーム符号化情報」が「1」でピクチャがフレーム単位で符号化されている場合の可変長復号化ユニットにおける重み係数に関する符号化処理の流れを示すフローチャートである。7 is a flowchart showing a flow of an encoding process related to a weighting coefficient in a variable-length decoding unit when “picture frame encoding information” is “1” and a picture is encoded in units of frames in a modification of the first embodiment. is there. 図2の可変長復号化ユニットにおける「ピクチャフレーム符号化情報」が「1」でピクチャがフレーム単位で符号化されている場合の重み係数に関する復号化処理の流れを示すフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart showing a flow of a decoding process related to a weighting coefficient when “picture frame coding information” in the variable length decoding unit of FIG. 2 is “1” and a picture is coded in units of frames. (a)は、実施の形態2におけるピクチャ領域の共通情報領域のうち、「header」の詳細なデータ構造の一例であり、「AFF」に「1」が設定され、「Field係数有無情報」に「1」が設定されている例である。(b)は、(a)と同様の図であり、「AFF」に「1」が設定され、「Field係数有無情報」に「0」が設定されている例である。(c)は、「AFF」に「0」が設定されているため、ブロック単位でフィールドとフレームの切替を行わない例である。(A) is an example of a detailed data structure of “header” in the common information area of the picture area in the second embodiment, “1” is set in “AFF”, and “Field coefficient presence / absence information” is set in “Field coefficient presence / absence information”. In this example, “1” is set. (B) is a diagram similar to (a), in which “1” is set in “AFF” and “0” is set in “Field coefficient presence / absence information”. (C) is an example in which field and frame switching is not performed in units of blocks because “0” is set in “AFF”. 実施の形態2における可変長符号化ユニットにおける重み係数に関する符号化処理の流れを示すフローチャートである。10 is a flowchart showing a flow of an encoding process related to a weighting coefficient in a variable length encoding unit according to the second embodiment. 実施の形態2における可変長復号化ユニットにおける重み係数に関する復号化処理の流れを示すフローチャートである。12 is a flowchart showing a flow of a decoding process related to a weighting coefficient in a variable length decoding unit in the second embodiment. (a)は、実施の形態3におけるピクチャ領域のデータ構造例を示す図であり、「AFF」に「1」が設定され、「Frame係数有無情報」に「1」が設定されている例である。(b)は、(a)と同様の図であり、「AFF」に「1」が設定され、「Frame係数有無情報」に「0」が設定されている例である。(c)は、「AFF」に「0」が設定されているため、ブロック単位でフィールドとフレームの切替を行わない例である。(A) is a figure which shows the example of a data structure of the picture area | region in Embodiment 3, "1" is set to "AFF", and "1" is set to "Frame coefficient presence / absence information". is there. (B) is a diagram similar to (a), in which “1” is set in “AFF” and “0” is set in “Frame coefficient presence / absence information”. (C) is an example in which field and frame switching is not performed in units of blocks because “0” is set in “AFF”. 実施の形態3における可変長符号化ユニットにおける重み係数に関する符号化処理の流れを示すフローチャートである。10 is a flowchart showing a flow of encoding processing relating to a weighting coefficient in a variable length encoding unit according to Embodiment 3. 実施の形態3における可変長復号化ユニットにおける重み係数に関する復号化処理の流れを示すフローチャートである。12 is a flowchart showing a flow of a decoding process related to a weighting coefficient in a variable length decoding unit in the third embodiment. 上記実施の形態1、2及び3の画像符号化方法及び画像復号化方法を、フレキシブルディスク等の記録媒体に記録されたプログラムを用いて、コンピュータシステムにより実施する場合の説明図である。(a)は、記録媒体本体であるフレキシブルディスクの物理フォーマットの例を示した説明図である。(b)は、フレキシブルディスクの正面からみた外観、断面構造、及びフレキシブルディスクを示した説明図である。(c)は、フレキシブルディスクFDに上記プログラムの記録再生を行うための構成を示した説明図である。It is explanatory drawing at the time of implementing with the computer system using the program recorded on recording media, such as a flexible disk, the image coding method of the said Embodiment 1, 2, and 3 and an image decoding method. (A) is explanatory drawing which showed the example of the physical format of the flexible disk which is a recording medium main body. (B) is explanatory drawing which showed the external appearance seen from the front of the flexible disk, sectional structure, and a flexible disk. (C) is an explanatory diagram showing a configuration for recording and reproducing the program on the flexible disk FD. コンテンツ配信サービスを実現するコンテンツ供給システムの全体構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the whole structure of the content supply system which implement | achieves a content delivery service. 携帯電話の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a mobile telephone. 携帯電話の内部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the internal structure of a mobile telephone. ディジタル放送用システムの全体構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the whole structure of the system for digital broadcasting. ピクチャの種類と参照関係の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the kind and reference relationship of a picture. ピクチャの種類と参照関係の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of the kind of picture, and a reference relationship. 画像データのストリーム構造の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the stream structure of image data. (a)は、1枚のフレームを参照して重み付け予測処理を行う場合の模式図である。(b)は、2枚のフレームを参照して重み付け予測処理を行う場合の模式図である。(A) is a schematic diagram in the case of performing a weighted prediction process with reference to one frame. (B) is a schematic diagram in the case of performing weighted prediction processing with reference to two frames. (a)は、それぞれに対応する第1又は第2のフィールドを参照して重み付け予測処理を行う場合の模式図である。(b)は、それぞれに対応する第1又は第2のフィールドを2枚参照して重み付け予測処理を行う場合の模式図である。(A) is a schematic diagram in the case of performing a weighted prediction process with reference to the 1st or 2nd field corresponding to each. (B) is a schematic diagram in the case of performing a weighted prediction process with reference to two first or second fields corresponding to each. 従来の画像符号化装置の機能構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the function structure of the conventional image coding apparatus. 従来の画像符号化装置における可変長符号化ユニットの機能構成の概略を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the outline of a function structure of the variable length coding unit in the conventional image coding apparatus. 従来の画像復号化装置の機能構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the function structure of the conventional image decoding apparatus. 従来の画像復号化装置における可変長復号化ユニットの機能構成の概略を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the outline of a function structure of the variable length decoding unit in the conventional image decoding apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

PicMem ピクチャメモリ
Add 加算ユニット
Sub 減算ユニット
ME 動き検出ユニット
MC 動き補償ユニット
T 直交変換ユニット
IT 逆直交変換ユニット
Q 量子化ユニット
IQ 逆量子化ユニット
VLC 可変長符号化ユニット
VLD 可変長復号化ユニット
SW スイッチ
Se セクタ
Cs コンピュータシステム
FD フレキシブルディスク
FDD フレキシブルディスクドライブ
11 フィールド重み係数符号化部
12 フレーム重み係数符号化部
13 重み係数モード判定部
14、15 スイッチ
21 分離部
22 フィールド重み係数復号化部
23 フレーム重み係数復号化部
24 重み係数生成部
26〜28 スイッチ
100 画像符号化装置
101 MV符号化部
102 量子化値符号化部
103 重み係数符号化部
104 インデックス符号化部
105 AFF識別情報符号化部
106 多重化部
116 カメラ
200 画像復号化装置
201 分離部
202 MV復号化部
203 量子化値復号化部
204 重み係数復号化部
205 インデックス復号化部
206 AFF識別情報復号化部

PicMem Picture memory Add Addition unit Sub Subtraction unit ME Motion detection unit MC Motion compensation unit T Orthogonal transform unit IT Inverse orthogonal transform unit Q Quantization unit IQ Inverse quantization unit VLC Variable length coding unit VLD Variable length decoding unit SW Switch Se Sector Cs Computer system FD Flexible disk FDD Flexible disk drive 11 Field weight coefficient encoding unit 12 Frame weight coefficient encoding unit 13 Weight coefficient mode determining unit 14, 15 Switch 21 Separating unit 22 Field weight coefficient decoding unit 23 Frame weight coefficient decoding Conversion unit 24 weight coefficient generation unit 26 to 28 switch 100 image encoding device 101 MV encoding unit 102 quantized value encoding unit 103 weight coefficient encoding unit 104 index Encoding unit 105 AFF identification information encoding unit 106 multiplexing unit 116 camera 200 image decoding device 201 separation unit 202 MV decoding unit 203 quantized value decoding unit 204 weight coefficient decoding unit 205 index decoding unit 206 AFF Identification information decoder

Claims (2)

符号化信号に含まれる符号化されたピクチャをブロック単位で復号する画像復号化装置であって、
前記ピクチャがフレームで構成され、かつ、前記ピクチャを構成するブロックをフレーム復号化するかフィールド復号化するかを適応的に切り替えるように前記ピクチャが符号化されている場合には、前記符号化信号に含まれる符号化されたフレーム重み係数を復号化し、前記復号化されたフレーム重み係数からフィールド重み係数を生成する、可変長復号化部と、
前記ピクチャを構成するブロックがフレーム符号化されている場合には、前記ブロックが参照する参照フレームの画素値と前記復号化されたフレーム重み係数とを用いて予測画像を生成し、前記ブロックがフィールド符号化されている場合には、前記ブロックが参照する参照フィールドの画素値と前記生成されたフィールド重み係数とを用いて予測画像を生成する、動き補償部と、
前記生成された予測画像を用いて、前記ピクチャを復号する加算部と、
を備えることを特徴とする画像復号化装置。
An image decoding apparatus for decoding coded Picture included in the encoded signal in block units,
When the picture is composed of frames and the picture is coded so as to adaptively switch between frame decoding and field decoding of the blocks constituting the picture, the coded signal A variable length decoding unit that decodes the encoded frame weighting factor included in and generates a field weighting factor from the decoded frame weighting factor;
When a block constituting the picture is frame-encoded, a prediction image is generated using a pixel value of a reference frame referred to by the block and the decoded frame weight coefficient, and the block is a field A motion compensation unit that generates a prediction image using a pixel value of a reference field referred to by the block and the generated field weighting coefficient when encoded ,
Using a prediction image the generated, an adder for decoding the picture,
An image decoding apparatus comprising:
符号化信号に含まれる符号化されたピクチャをブロック単位で復号する画像復号化方法であって、
前記ピクチャがフレームで構成され、かつ、前記ピクチャを構成するブロックをフレーム復号化するかフィールド復号化するかを適応的に切り替えるように前記ピクチャが符号化されている場合には、前記符号化信号に含まれる符号化されたフレーム重み係数を復号化し、前記復号化されたフレーム重み係数からフィールド重み係数を生成するステップと、
前記ピクチャを構成するブロックがフレーム符号化されている場合には、前記ブロックが参照する参照フレームの画素値と前記復号化されたフレーム重み係数とを用いて予測画像を生成し、前記ブロックがフィールド符号化されている場合には、前記ブロックが参照する参照フィールドの画素値と前記生成されたフィールド重み係数とを用いて予測画像を生成するステップと、
前記生成された予測画像を用いて、前記ピクチャを復号するステップと、
を備えることを特徴とする画像復号化方法。
An image decoding method for decoding a coded Picture included in the encoded signal in block units,
When the picture is composed of frames and the picture is coded so as to adaptively switch between frame decoding and field decoding of the blocks constituting the picture, the coded signal Decoding the encoded frame weighting factor included in and generating a field weighting factor from the decoded frame weighting factor;
When a block constituting the picture is frame-encoded, a prediction image is generated using a pixel value of a reference frame referred to by the block and the decoded frame weight coefficient, and the block is a field If encoded, generating a predicted image using a pixel value of a reference field referenced by the block and the generated field weighting factor;
A step of using the prediction image the generated, decoding the picture,
An image decoding method comprising:
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