JP4719854B2 - Moving picture encoding apparatus, moving picture encoding program, moving picture decoding apparatus, and moving picture decoding program - Google Patents

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Description

本発明は動画像符号化装置、動画像符号化プログラム、動画像復号化装置及び動画像復号化プログラムに係り、特に動画像に対して符号化を行う際に、ポアソン方程式を満たす条件を境界条件及び動画像に適したソースモデルに基づいて導出し、その結果を符号化及び復号化に適用する動画像符号化装置、動画像符号化プログラム、動画像復号化装置及び動画像復号化プログラムに関する。   The present invention relates to a moving image encoding device, a moving image encoding program, a moving image decoding device, and a moving image decoding program, and in particular, when encoding a moving image, a condition that satisfies the Poisson equation is defined as a boundary condition. The present invention also relates to a moving image encoding device, a moving image encoding program, a moving image decoding device, and a moving image decoding program that are derived based on a source model suitable for moving images and apply the results to encoding and decoding.

近年、ディジタル放送やネットワークを介した様々な動画像配信サービスが一般的となり、より高画質・高品質の動画像をより多く記録したいという要求から、更なる動画像の符号化効率向上が望まれている。   In recent years, various moving image distribution services via digital broadcasting and networks have become common, and in order to record more high-quality and high-quality moving images, further improvement in the coding efficiency of moving images is desired. ing.

一般に伝送される映像情報は、ディジタル化された音声、画像、その他のデータが組み合わされて作成されたマルチメディア情報であることが多い。このような映像情報の情報量は、単純にデータをディジタル化して換算した場合、一般に文字情報の情報量は1〜2バイトである。音声の場合には電話品質で1秒あたり64kbitsである。動画の場合にはSDのアナログ地上波テレビ放送品質であっても1秒あたり100Mbits以上の情報量が必要になる。このような膨大なディジタル情報をそのままの状態で扱うことは、現状における伝送路や記録媒体を利用する際のコストを勘案すると現実的ではない。   Generally, video information to be transmitted is often multimedia information created by combining digitized voice, image, and other data. The information amount of such video information is generally 1 to 2 bytes when the data is simply digitized and converted. In the case of voice, the telephone quality is 64 kbits per second. In the case of a moving image, even if it is SD analog terrestrial television broadcast quality, an information amount of 100 Mbits per second or more is required. It is not practical to handle such a large amount of digital information as it is in view of the cost of using the current transmission path and recording medium.

そこで、このような膨大な情報量を圧縮するための符号化技術が現在盛んに研究開発されている。映像の符号化技術において代表的なものとしては、MPEG(Moving Picture Experts Group)が挙げられる。MPEGは、動画像データの符号化技術に関する国際標準規格である。現在、このMPEG標準規格では、主にビデオCDなどの1.5Mbps程度の蓄積メディア向けのMPEG−1、ディジタル放送などのような通信や放送などの多様なアプリケーションに対応することを可能にするMPEG−2、オブジェクト符号化やその制御によって、より高度なマルチメディアコンテンツを実現することができるMPEG−4、コンテンツ記述向けのMPEG−7を規定している。このような符号化技術を適用することで膨大な情報量を持つ映像データを効率良く符号化し、情報量を概ね1/20〜1/40程度にまで圧縮することが可能になる。   Therefore, an encoding technique for compressing such an enormous amount of information is currently being actively researched and developed. MPEG (Moving Picture Experts Group) is a representative example of video encoding technology. MPEG is an international standard for moving image data encoding technology. At present, the MPEG standard mainly supports MPEG-1 for storage media of about 1.5 Mbps such as a video CD, and various applications such as communication and broadcasting such as digital broadcasting. -2, MPEG-4 that can realize more advanced multimedia contents by object coding and control thereof, and MPEG-7 for content description are defined. By applying such an encoding technique, it is possible to efficiently encode video data having an enormous amount of information and compress the information amount to about 1/20 to 1/40.

また、従来の符号化技術の符号化効率を大幅に向上させたMPEG−4 AVC(以後、AVCもしくはH.264)などの新たな符号化方法を導入したものも存在し、これらを導入することでより効果的な情報の符号化を行うことができる(例えば、非特許文献1,非特許文献2参照)。   In addition, some of the new coding methods such as MPEG-4 AVC (hereinafter referred to as AVC or H.264) that have greatly improved the coding efficiency of the conventional coding technology have been introduced. Thus, more effective information encoding can be performed (see, for example, Non-Patent Document 1 and Non-Patent Document 2).

MPEGは複数の技術を組み合わせることで、より効果的な圧縮ができるように構成されている。図29及び図30はMPEGによる従来の動画像の符号化装置及び復号化装置の一例のブロック図を示す。図29は上記AVCによる従来の動画像符号化装置の基本構成を示すブロック図で、入力画像である入力符号101は、減算器102に供給され、ここでスイッチ113により選択された、動き補償(MC)予測器112もしくはイントラ予測器110によって復号及び予測によって生成した予測ピクチャとの間で差分をとられることで、時間方向に含まれる冗長成分が削減された後、直交変換器103に供給される。   MPEG is configured to perform more effective compression by combining a plurality of technologies. 29 and 30 are block diagrams showing an example of a conventional moving picture encoding apparatus and decoding apparatus based on MPEG. FIG. 29 is a block diagram showing a basic configuration of a conventional moving picture encoding apparatus based on the AVC. An input code 101 as an input image is supplied to a subtractor 102, where the motion compensation (selected by the switch 113) ( MC) The difference between the prediction picture generated by decoding and prediction by the predictor 112 or the intra predictor 110 is taken to reduce redundant components included in the time direction, and then supplied to the orthogonal transformer 103. The

ここで、AVCには、面内予測(Intra)符号化、前方向予測(Predictive)符号化、双予測(Bi-Predictive)符号化の3つの予測モードが存在する。面内予測符号化では、動き補償予測器112の出力を利用せずに面内の情報及びイントラ予測器110による面内からの予測情報を利用した後、後述する直交変換器103による変換を行う。このモードで符号化したものをIピクチャと呼ぶ。Iピクチャは、復号化時に他のピクチャに依存することなく復号することができる。AVCでは通常1ピクチャ内に複数のスライスという単位を含むことができるが、話を簡単にするため以後1ピクチャは1スライスのみで構成されているものとする。   Here, AVC has three prediction modes: intra prediction (Intra) coding, forward prediction (Predictive) coding, and bi-predictive coding. In the intra prediction encoding, after using the in-plane information and the in-plane prediction information by the intra predictor 110 without using the output of the motion compensation predictor 112, the transform by the orthogonal transformer 103 described later is performed. . What is encoded in this mode is called an I picture. An I picture can be decoded without depending on other pictures at the time of decoding. In AVC, normally, one picture can include a unit of a plurality of slices. However, for the sake of simplicity, it is assumed that one picture is composed of only one slice.

前方向予測符号化では、動き補償予測器112により過去に符号化したピクチャを補償し、現在符号化対象となっているピクチャに対する予測を行う。この予測によって生成された予測ピクチャと入力符号101との差分ピクチャに対して直交変換器103による変換が行われる。直交変換器103で行う直交変換は、MPEG−1,−2及び4ではDCT(Discrete Cosine Transform;離散コサイン変換)が使用される。直交変換は、アダマール基底や、ウェーヴレット基底といった他の変換基底を用いても行うことができる。AVCでは、整数精度DCTとアダマール変換を用いて直交変換を行う。前方向予測モードで符号化されたものをPピクチャと呼ぶ。Pピクチャは、他のピクチャに依存するため、Iピクチャのように独立して復号することはできないが、Iピクチャよりも圧縮率を高めることができる。   In forward predictive coding, a motion-compensated predictor 112 compensates for a previously coded picture and performs prediction for the current coding target picture. A transform by the orthogonal transformer 103 is performed on the difference picture between the prediction picture generated by this prediction and the input code 101. For the orthogonal transform performed by the orthogonal transformer 103, DCT (Discrete Cosine Transform) is used in MPEG-1, -2, and 4. Orthogonal transformation can also be performed using other transformation bases such as Hadamard bases and wavelet bases. In AVC, orthogonal transform is performed using integer precision DCT and Hadamard transform. What is encoded in the forward prediction mode is called a P picture. P pictures depend on other pictures and cannot be decoded independently like I pictures, but can have a higher compression rate than I pictures.

双予測符号化では、動き補償予測器112により過去と未来の双方向に限らず、任意の符号化された2枚のフレームを補償し、現在符号化対象となっているピクチャに対する予測を行う。この予測によって生成された参照ピクチャと入力符号101との差分ピクチャに対して直交変換器103による変換が行われる。双予測モードで符号化されたピクチャをBピクチャと呼ぶ。Bピクチャは、過去や未来の他のピクチャに依存するため、Iピクチャ、Pピクチャのように独立して復号することはできないが、Iピクチャ、Pピクチャよりも更に圧縮率を高めることができる。   In bi-predictive coding, the motion compensated predictor 112 compensates not only for past and future bi-directional, but also for any two encoded frames, and performs prediction for the current coding target picture. A transform by the orthogonal transformer 103 is performed on the difference picture between the reference picture generated by this prediction and the input code 101. A picture encoded in the bi-prediction mode is called a B picture. The B picture depends on other pictures in the past and the future, so it cannot be decoded independently like the I picture and P picture, but the compression rate can be further increased than the I picture and P picture.

各フレーム及び各スライスは、所定の矩形領域として水平方向16画素、垂直方向16画素のMB(マクロブロック)毎に予測処理が行われる。また、更に細かいブロック単位や、サブブロック単位に分割されて予測処理が行われることがある。ここでは以後、ブロック単位で処理が進められるものとして話を進める。予測方向はIピクチャ、Pピクチャ、Bピクチャにより異なっている。全てのMBを独立して符号化するのがIピクチャである。過去のピクチャからの予測により符号化するモードと、予測をしないでそのMBを独立して符号化するモードの2つのモードが存在するのがPピクチャである。また、未来からの予測、過去からの予測、両方からの予測、予測をしないでそのMBを独立して符号化する4つのモードが存在するのがBピクチャである。   Each frame and each slice are subjected to prediction processing for each MB (macroblock) of 16 pixels in the horizontal direction and 16 pixels in the vertical direction as a predetermined rectangular area. In addition, prediction processing may be performed by dividing into smaller block units or sub-block units. Here, the discussion will be continued on the assumption that processing is performed in units of blocks. The prediction direction differs depending on the I picture, P picture, and B picture. It is the I picture that encodes all MBs independently. The P picture has two modes: a mode in which encoding is performed by prediction from a past picture, and a mode in which the MB is independently encoded without prediction. In addition, there are four modes in which the MB is independently encoded without prediction, prediction from the future, prediction from the past, prediction from both, and prediction.

動き推定は、動き推定(ME)器111により符号化対象となっている動画像フレーム内の各MBに対して、誤差が最小となる領域を参照画像フレームから特定するために、1/2若しくは1/4画素の精度で所定のパターンマッチングを行い、動き情報を生成する。ここで、動き情報は少なくとも、パターンマッチングによって検出した、それぞれのMBに対応する領域までの空間位置を特定するための動きベクトル情報と、参照ピクチャを特定するための参照ピクチャ情報とによって構成される。動き補償は、動き補償器112により、動き推定器111によって推定した動き情報に基づいて、参照画像フレームから予測画像フレームを生成することで行う。   In order to identify the region where the error is minimum for each MB in the moving image frame to be encoded by the motion estimation (ME) unit 111 from the reference image frame, A predetermined pattern matching is performed with an accuracy of 1/4 pixel to generate motion information. Here, the motion information is composed of at least motion vector information for identifying a spatial position up to an area corresponding to each MB detected by pattern matching and reference picture information for identifying a reference picture. . Motion compensation is performed by the motion compensator 112 generating a predicted image frame from the reference image frame based on the motion information estimated by the motion estimator 111.

前述したように、減算器102から出力される差分ピクチャに対して、直交変換器103により直交変換が行われる。この直交変換は、MPEG−1,−2及び−4ではDCTを利用するが、AVCでは整数精度DCT及びアダマール変換を利用する。DCTは、余弦関数を基底とした積分変換を有限空間への離散変換する直交変換である。MPEG−1,−2及び−4では、MBを4分割して所定の矩形領域である、水平方向8画素、垂直方向8画素のDCTブロックに対して、2次元DCTを行う。AVCでは、水平方向4画素、垂直方向4画素のブロックに対して、2次元整数精度DCT及びアダマール変換を行う。一般に、ビデオ信号は低域成分が多く高域成分が少ないため、DCTを行うことで係数を低域成分に集中させることができ、その後の量子化器104により効率のよい情報量の削減ができる。   As described above, the orthogonal transform is performed on the differential picture output from the subtractor 102 by the orthogonal transformer 103. This orthogonal transform uses DCT in MPEG-1, -2 and -4, but uses integer precision DCT and Hadamard transform in AVC. The DCT is an orthogonal transform that discretely transforms an integral transform based on a cosine function into a finite space. In MPEG-1, -2, and -4, two-dimensional DCT is performed on a DCT block of 8 pixels in the horizontal direction and 8 pixels in the vertical direction, which is a predetermined rectangular area by dividing MB into four. In AVC, two-dimensional integer precision DCT and Hadamard transform are performed on a block of 4 pixels in the horizontal direction and 4 pixels in the vertical direction. In general, since a video signal has many low-frequency components and few high-frequency components, the coefficients can be concentrated on the low-frequency components by performing DCT, and the subsequent quantizer 104 can efficiently reduce the amount of information. .

直交変換器103によって得られたDCT係数は、量子化器104により量子化される。量子化は量子化マトリックスというMPEG−1,−2及び−4では水平方向8画素、垂直方向8画素の2次元周波数を視覚特性で重み付けした値、AVCでは水平方向4画素、垂直方向4画素の2次元周波数を視覚特性で重み付けした値と、その全体をスカラー倍する量子化スケールという値で乗算した値を量子化値として、DCT係数をその量子化値で除算する。デコーダで逆量子化するときは量子化値で乗算することにより、元のDCT係数に近い値を得ることになる。   The DCT coefficient obtained by the orthogonal transformer 103 is quantized by the quantizer 104. Quantization is a quantization matrix of MPEG-1, -2 and -4, a value obtained by weighting the two-dimensional frequency of 8 pixels in the horizontal direction and 8 pixels in the vertical direction with visual characteristics, and 4 pixels in the horizontal direction and 4 pixels in the vertical direction in AVC. A value obtained by multiplying a value obtained by weighting the two-dimensional frequency with a visual characteristic and a value called a quantization scale for multiplying the whole by a scalar is used as a quantization value, and the DCT coefficient is divided by the quantization value. When inverse quantization is performed by the decoder, a value close to the original DCT coefficient is obtained by multiplying by the quantized value.

量子化器104で量子化されたデータは、エントロピー符号化器116で符号化される。一般に、エントロピー符号化は、VLC(Variable Length Code;可変長符号)器であり、量子化されたデータに対して可変長符号化を行う。可変長符号化においては、一般にDCT係数の低域から高域にジグザグスキャンを行い、ゼロのラン長及び有効係数値を1つの事象とし、出現確率の高いものから符号長の短い符号を割り当てていくハフマン符号化が行われる。また、このエントロピー符号化器116では、ハフマン符号化の代わりに算術符号化を利用することで、より高い情報の圧縮を行うことも可能である。AVCでは、このエントロピー符号化にCAVLC(Context-Adaptive Variable Length Coding;コンテキスト適応型可変長符号化方式)及びCABAC(Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding;コンテキスト適応型2値算術符号化方式)を用いることで効率を高めている。   The data quantized by the quantizer 104 is encoded by the entropy encoder 116. In general, entropy coding is a VLC (Variable Length Code) device, and performs variable length coding on quantized data. In variable-length coding, in general, zigzag scanning is performed from the low range to the high range of the DCT coefficient, the run length of zero and the effective coefficient value are regarded as one event, and a code with a short code length is assigned from the one with the highest appearance probability. Huffman encoding is performed. Further, the entropy encoder 116 can compress higher information by using arithmetic coding instead of Huffman coding. In AVC, CAVLC (Context-Adaptive Variable Length Coding) and CABAC (Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding) are used for this entropy coding. Increases efficiency.

エントロピー符号化されたデータは、所定の転送レートで出力符号(符号化データ)117として出力される。図29は、符号化データを蓄積し、符号量を制御するための符号量制御器を備えることもできる。出力される符号化データのマクロブロック毎の符号量は、図29では記載していない符号量制御器に通知し、通知された符号量と目標とする符号量との誤差符号量を量子化器104に通知する。量子化器104は、通知された誤差符号量の情報を基に量子化スケールを調整することで符号量を制御することが可能となる。   The entropy-encoded data is output as output code (encoded data) 117 at a predetermined transfer rate. FIG. 29 can also include a code amount controller for accumulating encoded data and controlling the code amount. The code amount for each macroblock of the encoded data to be output is notified to a code amount controller not described in FIG. 29, and the error code amount between the notified code amount and the target code amount is quantized. 104 is notified. The quantizer 104 can control the code amount by adjusting the quantization scale based on the notified error code amount information.

また、量子化器104から出力される量子化されたデータは、逆量子化器105によって逆量子化される。更に、逆直交変換器106によって直交変換器103に対応する変換基底により逆直交変換される。逆直交変換器106から出力された信号は、加算器107において、スイッチ113により選択された、動き補償器112若しくはイントラ予測器110からのフレームと加算された後、イントラ予測器110に供給される一方、デブロッキングフィルタ108によって、符号化時に発生したブロック歪みを低減するためのデブロッキング処理を施された後にフレームメモリ109に格納される。フレームメモリ109に格納されたフレームは、動き推定器111及び動き補償器112において、予測ピクチャを求めるための参照フレーム(参照ピクチャ)として使用される。   The quantized data output from the quantizer 104 is inversely quantized by the inverse quantizer 105. Further, the inverse orthogonal transformer 106 performs inverse orthogonal transform using a transform base corresponding to the orthogonal transformer 103. The signal output from the inverse orthogonal transformer 106 is added to the frame from the motion compensator 112 or the intra predictor 110 selected by the switch 113 in the adder 107, and then supplied to the intra predictor 110. On the other hand, the deblocking filter 108 performs deblocking processing for reducing block distortion generated at the time of encoding, and then stores it in the frame memory 109. The frame stored in the frame memory 109 is used as a reference frame (reference picture) for obtaining a predicted picture in the motion estimator 111 and the motion compensator 112.

このようにして出力された出力符号117は、符号化ビットストリームとして蓄積媒体やネットワークによる伝送により配信され、端末装置によって再生されることになる。端末装置で再生する場合には、配信された符号化ビットストリームは端末装置の復号化装置によって復号された後に再生される。図30は従来の復号化装置の例としてAVCの復号化装置の構成例を示し、以下に簡単に説明する。   The output code 117 output in this way is distributed as an encoded bit stream by transmission through a storage medium or a network, and is reproduced by a terminal device. In the case of reproduction by the terminal device, the distributed coded bit stream is reproduced after being decoded by the decoding device of the terminal device. FIG. 30 shows a configuration example of an AVC decoding apparatus as an example of a conventional decoding apparatus, which will be briefly described below.

図30において、符号化ビットストリームは、入力符号201として復号化装置に入力されると、エントロピー符号化された動きベクトル情報やテクスチャ情報などの各情報に分離され、各情報がエントロピー復号化器202に通知される。エントロピー復号化器202は、エントロピー符号化されたテクスチャ情報を復号し、逆量子化器203に通知する。また、エントロピー復号化器202は、エントロピー符号化された動きベクトル情報を復号し、動き補償予測器206に通知する。一般に、エントロピー復号化は、逆VLC器であり、多重化分離されたデータに対して可変長復号化を行う。AVCでは、逆CAVLCもしくは逆CABACによって可変長復号化を行う。   In FIG. 30, when an encoded bit stream is input to a decoding apparatus as an input code 201, it is separated into pieces of information such as entropy-encoded motion vector information and texture information, and each piece of information is entropy decoder 202. Will be notified. The entropy decoder 202 decodes the entropy-encoded texture information and notifies the inverse quantizer 203. In addition, the entropy decoder 202 decodes the entropy-encoded motion vector information and notifies the motion compensation predictor 206. In general, entropy decoding is an inverse VLC unit that performs variable length decoding on demultiplexed data. In AVC, variable length decoding is performed by inverse CAVLC or inverse CABAC.

逆量子化器203では、エントロピー復号化されたテクスチャ情報に対して量子化値で乗算することにより、元の直交変換係数に近い値を計算した後に、逆直交変換器204に供給する。逆直交変換器204は、供給された直交変換係数を逆直交変換することにより元のフレーム情報、もしくはフレーム間差分情報を得る。この逆直交変換は、MPEG−1,−2及び−4ではIDCT(逆離散コサイン変換)を利用する。AVCでは、整数精度のIDCT及びアダマール変換を利用する。   The inverse quantizer 203 calculates a value close to the original orthogonal transform coefficient by multiplying the entropy-decoded texture information by the quantized value, and then supplies it to the inverse orthogonal transformer 204. The inverse orthogonal transformer 204 obtains original frame information or inter-frame difference information by performing inverse orthogonal transform on the supplied orthogonal transform coefficient. This inverse orthogonal transform uses IDCT (Inverse Discrete Cosine Transform) in MPEG-1, -2 and -4. AVC uses integer precision IDCT and Hadamard transform.

逆直交変換器204によって得られたフレーム情報又はフレーム間差分情報は、加算器205に供給され、スイッチ207により選択された、動き補償予測器206もしくはイントラ予測器208からの予測フレームと加算された後に、イントラ予測器208に供給されると共に、デブロッキングフィルタ209によりブロック歪み低減のためのデブロッキング処理が施された後フレームメモリ210に格納される。   The frame information or interframe difference information obtained by the inverse orthogonal transformer 204 is supplied to the adder 205 and added with the predicted frame selected by the switch 207 from the motion compensation predictor 206 or the intra predictor 208. Later, it is supplied to the intra predictor 208 and is subjected to deblocking processing for reducing block distortion by the deblocking filter 209 and then stored in the frame memory 210.

動き補償器206は、エントロピー復号化器202から得られる動きベクトル情報と、フレームメモリ210から得られる参照フレームを利用して、動きベクトル情報に基づいて対応する領域をシフトしてから予測することで、予測フレームを作成する。この予測フレームはスイッチ207を介して加算器205に供給される。このようにして、入力符号201は、端末装置の復号化装置によって復号され、映像情報が再生される。   The motion compensator 206 uses the motion vector information obtained from the entropy decoder 202 and the reference frame obtained from the frame memory 210 to shift the corresponding region based on the motion vector information and perform prediction. Create a prediction frame. This predicted frame is supplied to the adder 205 via the switch 207. In this way, the input code 201 is decoded by the decoding device of the terminal device, and the video information is reproduced.

また、近年、自然画像の符号化方式として知られるJPEG(Joint Photographic Experts Group)方式の符号化に対して、多重調和局所直交変換、特に多重調和局所余弦変換を用いて更なる符号化効率の向上を試みる手法が提案されている(例えば、非特許文献3参照)。この多重調和局所余弦変換手法では、ポアソン方程式の概念を導入してブロック内の原信号に対する推定信号を求め、原信号と求めた推定信号との差分である残差信号を生成することで、DCTを導入した際により高い周波数のDCT係数を早く収束させることが可能となり、結果として符号化効率を向上させることができる。   In addition, in recent years, JPEG (Joint Photographic Experts Group) encoding, which is known as a natural image encoding scheme, is further improved in encoding efficiency by using multiple harmonic local orthogonal transform, particularly multiple harmonic local cosine transform. There has been proposed a method for trying (see, for example, Non-Patent Document 3). In this multi-harmonic local cosine transform method, the concept of the Poisson equation is introduced to obtain an estimated signal for the original signal in the block, and a residual signal that is a difference between the original signal and the obtained estimated signal is generated. It is possible to quickly converge DCT coefficients having a higher frequency when introducing, and as a result, it is possible to improve the encoding efficiency.

図31は、この多重調和局所余弦変換手法の基本概念を示すための概念図である。図31は、原画像フレーム内のある特定のブロックにおいて、その中のある特定のラインに注目し、注目したラインの原信号と、ブロック境界上にあるその原信号の境界の状態が、この手法によってどのように推移するかを示している。   FIG. 31 is a conceptual diagram for illustrating a basic concept of this multiple harmonic local cosine transform method. FIG. 31 shows a particular block in an original image frame in which attention is paid to a particular line in the block, and the state of the original signal on the noticed line and the boundary of the original signal on the block boundary is shown in FIG. Shows how it changes.

図31(a)に示す原信号301に対して、ブロック境界304、305に対応する原信号の両端部分における画像信号の傾き302、303を求める。この両端部分の画像信号の傾き302、303を境界条件とする。多重調和局所余弦変換手法では、ブロック内の信号の振る舞いを規定する所定のソースモデルを適用し、ブロック内の信号をブロックの境界条件に基づいて推定信号を生成する。   With respect to the original signal 301 shown in FIG. 31A, the inclinations 302 and 303 of the image signal at both ends of the original signal corresponding to the block boundaries 304 and 305 are obtained. The slopes 302 and 303 of the image signals at both ends are used as boundary conditions. In the multiple harmonic local cosine transform method, a predetermined source model that defines the behavior of a signal in a block is applied, and an estimated signal is generated from the signal in the block based on the boundary condition of the block.

ここでは、図31(b)に示すような原信号の両端部分の画像信号の傾きを境界条件として、ポアソン方程式を満たすような推定信号306を生成する。所定のソースモデルは、境界条件の下で原信号301に最も近い信号を推定することができるモデルを採用することが望ましい。一般に、図31のような1次元の信号の場合には、所定のソースモデルとして2次関数を適用することで容易に求めることが可能であるが、ここでは特にこのモデルに限定されるものではないことに注意する。このように、所定のソースモデルを導入することで膨大な演算量を費やしてポアソン方程式を数値的に解くことなく、解析的にブロック内の推定信号を生成している。   Here, the estimation signal 306 that satisfies the Poisson equation is generated using the gradients of the image signals at both ends of the original signal as shown in FIG. As the predetermined source model, it is desirable to adopt a model that can estimate a signal closest to the original signal 301 under boundary conditions. In general, in the case of a one-dimensional signal as shown in FIG. 31, it can be easily obtained by applying a quadratic function as a predetermined source model, but here it is not particularly limited to this model. Note that there is no. In this way, by introducing a predetermined source model, an estimated signal in the block is generated analytically without spending an enormous amount of computation and solving the Poisson equation numerically.

図31(b)に示すような境界条件に基づいた推定信号306を生成した後、原信号301と推定信号306との間で差分を求めることで、図31(c)に示すような残差信号307を生成する。このようにして求めた残差信号307に対して通常の直交変換であるDCTや量子化及びエントロピー符号化を行うことで、この多重調和局所余弦変換手法を用いた自然画像の符号化が完了する。   After generating the estimated signal 306 based on the boundary condition as shown in FIG. 31 (b), the difference between the original signal 301 and the estimated signal 306 is obtained to obtain the residual as shown in FIG. 31 (c). A signal 307 is generated. The residual signal 307 thus obtained is subjected to normal orthogonal transformation, such as DCT, quantization, and entropy coding, thereby completing the natural image coding using the multiple harmonic local cosine transformation method. .

図32及び図33は、多重調和局所余弦変換手法を用いることで通常のDCTとどのような違いが生じるかを示すための図である。図32は、図31(a)に示した原信号に対して、通常のDCTを行った場合の例を示す。図32中、横軸はx方向にのみ注目した際の画像信号のx方向のx、縦軸は画像信号の1ラインの各画素の値(輝度値)を示す。また、図32では便宜上、波形を連続関数で示しているが、実際は離散値である(図33も同様)。   FIG. 32 and FIG. 33 are diagrams for showing what difference is produced from the normal DCT by using the multiple harmonic local cosine transform method. FIG. 32 shows an example in which normal DCT is performed on the original signal shown in FIG. In FIG. 32, the horizontal axis indicates x in the x direction of the image signal when attention is paid only to the x direction, and the vertical axis indicates the value (luminance value) of each pixel of one line of the image signal. In FIG. 32, the waveform is shown as a continuous function for convenience, but it is actually a discrete value (the same applies to FIG. 33).

通常、DCTのタイプは、DCT−IIを利用することから、図32(a)が示すようなブロックで区切られた有限な原信号に対してDCTを行う場合には、原信号のブロック境界の片方、ここでは右側を軸として原信号を偶接続し、図32(b)に示すような原信号の周期波形信号とする。   Since the DCT type normally uses DCT-II, when DCT is performed on a finite original signal divided by blocks as shown in FIG. On one side, here, the original signal is evenly connected with the right side as an axis, and a periodic waveform signal of the original signal as shown in FIG.

このような周期波形信号とすることにより、図32(c)に示すようなDCT級数で表現することが可能となる。通常、図32(b)の点線部401〜403に示すように、原信号を偶接続した場合に信号の滑らかさが必ずしも十分でない部分が生じる。この影響から、図32(c)に示すDCT級数の各振幅であるDCT係数は、信号の偶接続によって本来原信号がもつ信号成分とは異なる信号成分が混入することから、図32(c)の点線部404が示すような高い周波数成分領域であっても、DCT係数の収束が必ずしも十分ではない状態となる。従って、このようなDCT係数に対して所定の量子化及びエントロピー符号化を行った場合には相応の符号量が発生することになる。   By using such a periodic waveform signal, it can be expressed by a DCT series as shown in FIG. Usually, as indicated by dotted line portions 401 to 403 in FIG. 32B, when the original signal is evenly connected, a portion where the smoothness of the signal is not always sufficient is generated. Because of this influence, the DCT coefficients, which are the amplitudes of the DCT series shown in FIG. 32C, are mixed with signal components that are different from the signal components inherent to the original signal due to the even connection of the signals. Even in a high frequency component region as indicated by the dotted line portion 404, the DCT coefficient is not necessarily sufficiently converged. Accordingly, when predetermined quantization and entropy coding is performed on such a DCT coefficient, a corresponding code amount is generated.

次に、多重調和局所余弦変換手法を用いた場合が図33である。この手法を用いて図31(b)に示すような推定信号306を生成した後、図31(a)との差分をとることで図31(c)及び図33(a)に示すような残差信号307を得る。この残差信号307を利用することで、図33(a)に示すように、図32(a)と同様にこの残差信号307を仮に信号の右側を軸として偶接続し、図33(b)に示すような残差信号の周期波形信号が得られる。   Next, FIG. 33 shows a case where the multiple harmonic local cosine transform method is used. After generating the estimated signal 306 as shown in FIG. 31 (b) using this method, the difference from FIG. 31 (a) is taken to obtain the remaining signal as shown in FIGS. 31 (c) and 33 (a). A difference signal 307 is obtained. By using this residual signal 307, as shown in FIG. 33 (a), the residual signal 307 is evenly connected with the right side of the signal as an axis as shown in FIG. 32 (a). A periodic waveform signal of the residual signal as shown in FIG.

得られた残差信号の周期波形信号は、周期接続部分である図33(b)の点線部501〜503において、図32(b)に示した原信号の周期波形信号の対応する部分の波形よりも滑らかさが向上すると共に、本来原信号には含まれない不要な信号成分の混入を防ぐことが可能となる。従って、図33(b)に示した残差信号の周期波形信号を離散周期波形とみなしてDCTを行い、そのスペクトルを表現すると、図33(c)にIで示すようなDCT係数列、すなわち残差直交変換係数(ここでは、残差DCT係数情報)が得られる。図33(c)にIで示す残差DCT係数情報は、通常のDCTを行った場合の同図(c)にIIで示すDCT係数列と比較すると、図33(c)の点線部505が示すような高い周波数成分領域でDCT係数が十分抑制され、より低い周波数成分をもつDCT係数に偏った状態となる。   The obtained periodic waveform signal of the residual signal is a waveform of a portion corresponding to the periodic waveform signal of the original signal shown in FIG. 32B in the dotted line portions 501 to 503 of FIG. As a result, it is possible to improve smoothness and to prevent unnecessary signal components that are not originally included in the original signal from being mixed. Therefore, when the DCT is performed by regarding the periodic waveform signal of the residual signal shown in FIG. 33B as a discrete periodic waveform and the spectrum thereof is expressed, a DCT coefficient sequence as shown by I in FIG. Residual orthogonal transform coefficients (here, residual DCT coefficient information) are obtained. The residual DCT coefficient information indicated by I in FIG. 33C is compared with the DCT coefficient sequence indicated by II in FIG. 33C when normal DCT is performed, and the dotted line portion 505 in FIG. The DCT coefficient is sufficiently suppressed in the high frequency component region as shown, and the state is biased toward the DCT coefficient having a lower frequency component.

従って、このように多重調和局所余弦変換手法を用いたDCT係数に対して所定の量子化及びエントロピー符号化を行うことで、通常のDCTによる符号化を行った場合よりも発生する符号量を抑制することが可能となり、符号化効率の向上につながる。   Therefore, by performing predetermined quantization and entropy coding on the DCT coefficients using the multiple harmonic local cosine transform method in this way, the amount of codes generated can be suppressed as compared with the case where coding by normal DCT is performed. This leads to an improvement in coding efficiency.

以上が多重調和局所余弦変換手法を用いた場合の基本概念である。ここでは、多重調和局所余弦変換手法の基本概念を簡単に説明するために、原信号の境界条件に基づいて推定信号を生成し、原信号との差分により残差信号を生成した後にDCTを行うことで実現することを示した。   The above is the basic concept when the multiple harmonic local cosine transform method is used. Here, in order to briefly explain the basic concept of the multiple harmonic local cosine transform method, an estimated signal is generated based on boundary conditions of the original signal, and a DCT is performed after generating a residual signal based on the difference from the original signal. It was shown that it will be realized.

また、ブロック内の原信号と境界条件からの推定信号に対してそれぞれDCTを行うことでそれぞれのDCT係数を求めた後に差分をとることで、上記残差信号に対してDCTを行った場合と同様の結果が得られるような方法が、従来開示されている(例えば、非特許文献3参照)。   In addition, when DCT is performed on the residual signal by performing DCT on the original signal in the block and the estimated signal from the boundary condition to obtain respective DCT coefficients, A method for obtaining similar results has been conventionally disclosed (for example, see Non-Patent Document 3).

以下に、簡単ではあるが非特許文献3で示される方法について説明する。まず、入力される動画像フレームに対して、数1によって表現される図34に示される各ブロックとして画像フレーム信号をとらえる。   Below, although it is simple, the method shown by the nonpatent literature 3 is demonstrated. First, an image frame signal is captured as each block shown in FIG.

Figure 0004719854
図34のΩ(0,0)が現在処理対象となっているブロックであるものとする。また、各ブロック内の各画素は、数2で表現される。
Figure 0004719854
It is assumed that Ω (0, 0) in FIG. 34 is a block currently being processed. In addition, each pixel in each block is expressed by Equation 2.

Figure 0004719854
まず、各ブロックの画像信号に対して直交変換を行う。ここでは数3に示すようなDCTを行う。
Figure 0004719854
First, orthogonal transformation is performed on the image signal of each block. Here, DCT as shown in Equation 3 is performed.

Figure 0004719854
次に、境界条件である画像信号の傾きを周波数領域で議論することができるように、DCT級数で表現する。ここでは数4に示した境界条件のDCT級数展開の式を利用して画像信号の傾きをgとした場合に数4に示した式中のGのようなDCT係数で表現する。
Figure 0004719854
Next, the gradient of the image signal, which is a boundary condition, is expressed by a DCT series so that it can be discussed in the frequency domain. Here, when the gradient of the image signal is set to g using the DCT series expansion formula of the boundary condition shown in Formula 4, it is expressed by a DCT coefficient such as G k in the formula shown in Formula 4.

Figure 0004719854
また、ポアソン方程式の概念を導入してブロック内の原信号に対する推定信号を求める。ここで、ポアソン方程式は、処理対象ブロックΩjにおいて、ブロック内の推定信号uのラプラシアンであるΔuがソース項Kとの間において、次式が成立する方程式である。
Figure 0004719854
In addition, the concept of the Poisson equation is introduced to obtain an estimated signal for the original signal in the block. Here, the Poisson equation is an equation in the processing target block Ωj, in which Δu j that is the Laplacian of the estimated signal u in the block is between the source term K j and the following equation is established.

Δu=K
ブロック内の推定信号uはノイマンの境界条件とDCT級数表記を用いることで、数6に示す式のように表現することができる。これは、数5で示すような各境界からの推定信号のDCT級数展開成分を足し合わせることで求められる。
Δu j = K j
The estimated signal u in the block can be expressed as shown in Equation 6 using Neumann boundary conditions and DCT series notation. This can be obtained by adding the DCT series expansion components of the estimation signal from each boundary as shown in Equation 5.

Figure 0004719854
Figure 0004719854

Figure 0004719854
このような推定信号uに対してDCTを行うことで、次式で表される推定信号Uを得ることができる。
Figure 0004719854
By performing DCT on such an estimated signal u, an estimated signal U represented by the following equation can be obtained.

k1,k2=Gk1 (1)ηk1,k2+Gk1 (2)η* k1,k2+Gk2 (3)ηk2,k1+Gk2 (4)η* k2,k1 (1)
ただし、(1)式中、ηk,m、η* k,mは次式で表される。
Uk1, k2 = Gk1 (1) ηk1, k2 + Gk1 (2) η * k1, k2 + Gk2 (3) ηk2, k1 + Gk2 (4) η * k2, k1 (1)
However, in the equation (1), η k, m and η * k, m are expressed by the following equations.

Figure 0004719854
ここで、数7に示した式から、η及びη*はブロック内の位置情報のみに依存し、ブロック内の画像信号には依存しないことから、予め一意に計算して求めておくことができる。従って、推定信号Uを求めるためには、傾きのDCT係数情報Gを求めることが重要となる。
Figure 0004719854
Here, from the equation shown in Equation 7, since η and η * depend only on the position information in the block and do not depend on the image signal in the block, they can be uniquely calculated in advance. . Therefore, in order to obtain the estimated signal U, it is important to obtain the DCT coefficient information G k slope.

ここで、Gをブロック内の原信号に対してDCTを行った後のDCT係数情報を利用して求めることを可能にするため、境界条件であるブロック境界における画像信号の傾きを求める際に、数8の式で示されるようなブロック内の各方向の信号成分の平均値を代表値としてブロック間の傾きを算出し、この傾きをブロック境界での傾きとして近似することでgを求める。 Here, in order to enable the determination by using the DCT coefficient information after the DCT and G k with respect to the original signal in a block, when determining the tilt of the image signal in the block boundary is the boundary condition The slope between the blocks is calculated using the average value of the signal components in each direction in the block as represented by the equation (8) as a representative value, and g is obtained by approximating this slope as the slope at the block boundary.

Figure 0004719854
続いて、この近似されたgに対してDCTを行うことでGを求める。ここで、Gを求める際に数8に示した式を考慮して数9に示した式変形を行うことで、GをF、つまりブロック内のDCT係数情報を利用して求めることが可能となる。
Figure 0004719854
Subsequently, G is obtained by performing DCT on the approximated g. Here, when obtaining G, the equation shown in Equation 9 is considered in consideration of the equation shown in Equation 8, so that G can be obtained using F, that is, DCT coefficient information in the block. Become.

Figure 0004719854
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大久保榮 監修、角野眞也、菊池義浩、鈴木輝彦 共編“H.264/AVC教科書”、株式会社インプレス、2004年8月Supervised by Jun Okubo, Shinya Tsuno, Yoshihiro Kikuchi, Teruhiko Suzuki “H.264 / AVC textbook”, Impress, Inc., August 2004 小野定康、村上篤道、浅井光太郎 共著“動画像の高能率符号化”、株式会社オーム社、2005年4月Co-authored by Sadayasu Ono, Atshimichi Murakami, and Kotaro Asai, “High-efficiency coding of moving images”, Ohm Corporation, April 2005 山谷 克、斉藤 直樹、“Improvement of DCT-based Compression Algorithms Using Poisson's Equation”Masaru Yamatani, Naoki Saito, “Improvement of DCT-based Compression Algorithms Using Poisson's Equation”

ところで、従来の動画像符号化では直交変換にDCTを利用することが多い。MPEG−4 AVCでは、整数DCTを利用している。従来の動画像符号化で用いられている直交変換は、自然画像に対する符号化に適したものである。動画像符号化では、一般にブロック単位での動き推定・動き補償により空間方向において必ずしも信号の連続性が保たれていない予測画像と、符号化対象となるピクチャとの間から生成する差分画像が主に直交変換の対象となる。この差分画像は自然画像とは異なる性質を持つと考えられるため、直交変換に通常のDCTを用いることは必ずしも効果が高いとは言い切れない。   By the way, in the conventional video coding, DCT is often used for orthogonal transform. MPEG-4 AVC uses integer DCT. The orthogonal transform used in the conventional moving image encoding is suitable for encoding natural images. In moving image coding, generally, a difference image generated between a prediction image in which signal continuity is not always maintained in a spatial direction by motion estimation / compensation in units of blocks and a picture to be encoded is mainly used. Are subject to orthogonal transformation. Since this difference image is considered to have a property different from that of a natural image, it is not necessarily effective to use a normal DCT for orthogonal transform.

従来の直交変換を用いてブロック領域を変換する際に、符号化対象のブロック領域に対して周波数領域では周期拡張が行われるため、画像全体としてみた場合にはブロック境界において不必要な高周波数成分が発生する。また、このような不必要な高周波数成分も符号化対象となるために、本来必要としない符号量が発生し、符号化効率が低下する。
When transforming a block area using conventional orthogonal transform, period expansion is performed in the frequency domain with respect to the block area to be encoded, so unnecessary high frequency components at the block boundary when viewed as an entire image Will occur. In addition, since such unnecessary high frequency components are also to be encoded, an unnecessarily necessary code amount is generated, resulting in a decrease in encoding efficiency.

更に、DCTでは、解析単位であるブロック領域を変換する際に、このブロック領域を周期波形とみなして直交変換を行う。つまり、図32と共に説明したように、ブロック領域に対して周期拡張を行うために、ブロック境界で滑らかな接続とはならずに不連続点が生じる。つまり、このブロック境界で画像全体としてみた場合には不必要な高周波数成分が発生し、符号化の際に障害となる。   Further, in DCT, when transforming a block area which is an analysis unit, orthogonal transformation is performed by regarding this block area as a periodic waveform. In other words, as described with reference to FIG. 32, since the period extension is performed on the block region, discontinuous points are generated at the block boundary without smooth connection. That is, when the entire image is viewed at this block boundary, an unnecessary high frequency component is generated, which becomes an obstacle in encoding.

また、従来法としてJPEGに対して更なる符号化効率の向上を試みる多重調和局所余弦変換手法を適用することで、自然画像に対する符号化の問題点を改善している。しかし、この多重調和局所余弦変換手法では、一般的な自然画像に対する適用を想定しており、ブロックノイズの発生を抑制するために、ブロック間の低周波数成分に依存した符号化が行われる。   In addition, by applying a multi-harmonic local cosine transform method that attempts to further improve the encoding efficiency as compared with JPEG as a conventional method, the problem of encoding natural images is improved. However, this multi-harmonic local cosine transform method is assumed to be applied to a general natural image, and in order to suppress the occurrence of block noise, encoding depending on the low frequency component between blocks is performed.

このようなブロックノイズの発生を抑制するため、MDCT(修正DCT)やLOT(重複直交変換)などのように、符号化対象をオーバラップさせながら符号化することで低ビットレート時の符号化劣化を低減する方法が存在する。しかし、一般に利用されている動画像符号化では、ブロック単位での動き推定・動き補償により空間方向において必ずしも信号の連続性が保てず、オーバラップさせながら符号化した場合に十分な符号化効率を得られないことがある。   In order to suppress the occurrence of such block noise, encoding deterioration at a low bit rate is achieved by encoding while overlapping the encoding target, such as MDCT (modified DCT) and LOT (overlapping orthogonal transform). There are ways to reduce this. However, generally used video coding cannot always maintain signal continuity in the spatial direction due to motion estimation / compensation in units of blocks, and sufficient coding efficiency is achieved when coding is performed while overlapping. May not be obtained.

また、従来の多重調和局所余弦変換手法は、一般的な自然画像のように、符号化対象となる画像フレームのブロック間の連続性が保たれていることを想定している。ここで、動き推定・動き補償予測を伴う一般的な動画像符号化に対して従来の多重調和局所余弦変換手法の適用を考える。動き推定・動き補償の予測精度が十分高くない場合には、フレーム内の隣接ブロック間において必ずしも連続性が保たれていない予測画像フレームが生成される。   The conventional multiple harmonic local cosine transform method assumes that continuity between blocks of an image frame to be encoded is maintained as in a general natural image. Here, the application of the conventional multi-harmonic local cosine transform method is considered for general moving picture coding with motion estimation and motion compensation prediction. When the prediction accuracy of motion estimation / motion compensation is not sufficiently high, a predicted image frame in which continuity is not always maintained between adjacent blocks in the frame is generated.

この予測画像フレームと符号化対象となっている原画像フレームとの差分から残差成分を含む差分画像フレームを生成するが、この差分画像フレームにおいても隣接ブロック間において必ずしも連続性が保たれるとは限らず、ブロック境界で不連続な状態となる場合がある。このような差分画像フレームに対して従来の多重調和局所余弦変換手法を適用すると、本来ブロック間の不連続な状態を保つように符号化を行う必要があるにもかかわらず、ブロック間の相関が高く、連続性が保たれていることを想定して符号化処理を行うため、自然画像の場合と比較して十分な符号化効率が得られないことがある。   A difference image frame including a residual component is generated from the difference between the predicted image frame and the original image frame to be encoded. Even in this difference image frame, continuity is always maintained between adjacent blocks. However, there is a case where the block boundary becomes discontinuous. When the conventional multiharmonic local cosine transform method is applied to such a difference image frame, the correlation between the blocks is not necessary even though it is necessary to perform encoding so as to keep the discontinuity between the blocks. Encoding processing is performed on the assumption that the continuity is high and sufficient encoding efficiency may not be obtained as compared with a natural image.

また、符号化時にブロック間の不連続性を再現するために必要な符号量を量子化などの処理によって削減してしまった場合、復号化側ではブロック間の連続性を想定して復号してしまうため、ブロック間の不連続性を再現することができず、動画像復号化の動き補償予測によって、この影響が誤差として伝播するという問題が生じる。   Also, if the amount of code required to reproduce the discontinuity between blocks at the time of encoding has been reduced by processing such as quantization, the decoding side performs decoding assuming continuity between blocks Therefore, discontinuity between blocks cannot be reproduced, and a problem arises in that this influence is propagated as an error by motion compensated prediction of moving picture decoding.

また、入力動画像に対してイントラ符号化を行う場合には、一般に符号化対象となっているピクチャの空間方向の相関を利用して符号化を行う。しかし、符号化対象となるピクチャにおける空間方向の相関は、ピクチャ全体にわたって必ずしも連続的な信号成分によって構成されているとは限らない。例えば、符号化対象となっているピクチャは、所定の物体と背景が存在していると仮定する。このようなピクチャにおいて、この物体内の信号成分はお互い相関が高く、また、この背景部分においても信号成分はお互い相関が高いが、物体内の信号成分と背景部分の信号成分との相関は低い場合を考えると、この物体と背景との境界部分において、急激な信号変化、つまり信号成分の不連続が起こる。このような不連続で急激な変化を伴う信号成分を表現するには、一般に低い周波数の信号成分から高い周波数の信号成分まで幅広く必要とし、信号成分の偏りが小さくなることから、このような信号成分を含むピクチャに対して通常のイントラ符号化を行うと、十分な符号化効率が得られないという問題が生じる。   In addition, when intra coding is performed on an input moving image, coding is generally performed using a correlation in a spatial direction of a picture to be coded. However, the spatial correlation in the picture to be encoded is not necessarily composed of continuous signal components throughout the picture. For example, it is assumed that a picture to be encoded has a predetermined object and background. In such a picture, the signal components in the object are highly correlated with each other, and the signal components are also highly correlated with each other in the background portion, but the correlation between the signal components in the object and the signal components in the background portion is low. Considering the case, a sudden signal change, that is, a signal component discontinuity occurs at the boundary between the object and the background. In order to express such discontinuous and suddenly changing signal components, it is generally necessary to have a wide range from low frequency signal components to high frequency signal components, and the bias of the signal components is reduced. When normal intra coding is performed on a picture including components, there is a problem that sufficient coding efficiency cannot be obtained.

更に、従来のAVCによる動画像符号化および復号化で利用しているイントラ予測では、所定の方向および所定の重み付けによって生成された予測ブロックの中から、符号化対象ブロックに最も近いものを選択し、イントラ符号化における符号化効率の改善を図っている。しかし、この予測ブロックは、限られた方向および限られた重み付けによって生成されることから、符号化対象ブロックに画像の形状を特徴付ける輪郭部分を含んでいたり、複雑な変化を含んでいたりする場合には、必ずしも符号化対象ブロックの良い近似とはならず、十分な符号化効率を得られないことがある。   Furthermore, in the intra prediction used in the conventional video coding and decoding by AVC, the block closest to the encoding target block is selected from the prediction blocks generated by the predetermined direction and the predetermined weighting. Improvement of coding efficiency in intra coding is attempted. However, since this prediction block is generated with a limited direction and a limited weight, when the encoding target block includes a contour portion characterizing the shape of the image or includes a complicated change. Is not necessarily a good approximation of the block to be encoded, and sufficient encoding efficiency may not be obtained.

本発明は以上の点に鑑みなされたもので、符号化対象となっているブロックに含まれる画像信号における境界部分の不連続性を相殺することで、多重調和局所余弦変換手法を適用した符号化、復号化を行い得る動画像符号化装置、動画像符号化プログラム、動画像復号化装置及び動画像復号化プログラムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and is an encoding method using a multiharmonic local cosine transform method by canceling the discontinuity of the boundary portion in the image signal included in the block to be encoded. Another object of the present invention is to provide a moving image encoding device, a moving image encoding program, a moving image decoding device, and a moving image decoding program that can perform decoding.

また、本発明の他の目的は、符号化効率を向上し得る動画像符号化装置、動画像符号化プログラム、動画像復号化装置及び動画像復号化プログラムを提供することにある。   Another object of the present invention is to provide a moving picture coding apparatus, a moving picture coding program, a moving picture decoding apparatus, and a moving picture decoding program that can improve coding efficiency.

更に、本発明の他の目的は、多重調和局所余弦変換手法を適用した場合に、ブロック間の不連続性が動画像復号化の動き補償予測によって誤差が伝播するという現象を改善し得る動画像符号化装置、動画像符号化プログラム、動画像復号化装置及び動画像復号化プログラムを提供することにある。   Furthermore, another object of the present invention is to provide a moving image that can improve the phenomenon that discontinuity between blocks is propagated by motion compensated prediction of moving image decoding when a multiple harmonic local cosine transform method is applied. To provide an encoding device, a moving image encoding program, a moving image decoding device, and a moving image decoding program.

また、更に、本発明の他の目的は、不連続で急激な変化を伴う信号成分を含むピクチャに対して通常のイントラ符号化を行った場合に十分な符号化効率を得ると共に、より高速な符号化及び復号化を行い得る動画像符号化装置、動画像符号化プログラム、動画像復号化装置及び動画像復号化プログラムを提供することにある。   Furthermore, another object of the present invention is to obtain a sufficient encoding efficiency when a normal intra coding is performed on a picture including a signal component with discontinuous and rapid change, and at a higher speed. An object of the present invention is to provide a moving image encoding device, a moving image encoding program, a moving image decoding device, and a moving image decoding program that can perform encoding and decoding.

更にまた、本発明の他の目的は、符号化対象ブロックに画像の形状を特徴付ける輪郭部分を含んでいたり、複雑な変化を含んでいても、十分な符号化効率が得られる動画像符号化装置、動画像符号化プログラム、動画像復号化装置及び動画像復号化プログラムを提供することにある。   Still another object of the present invention is to provide a moving picture coding apparatus capable of obtaining sufficient coding efficiency even if the encoding target block includes a contour portion characterizing the shape of the image or includes a complicated change. Another object is to provide a moving picture encoding program, a moving picture decoding apparatus, and a moving picture decoding program.

上記の目的を達成するため、第1の発明の動画像符号化装置は、入力された符号化対象の動画像信号の一画面領域を、所定の画素数からなる矩形領域を単位として細分割し、矩形領域を処理単位として局所復号画像信号から生成された予測画像信号と符号化対象の動画像信号との差分信号である差分画像信号を生成し、差分画像信号に対して符号化を行う符号化装置において、
差分画像信号に対して矩形領域を処理単位として直交変換を行って直交変換係数情報を出力する直交変換手段と、符号化対象となっている矩形領域の隣接する他の矩形領域との境界における直交変換係数情報から求める動画像信号の傾きを境界条件とするポアソン方程式を満たすような、符号化対象となっている矩形領域内の推定信号を直交変換した近似直交変換係数情報を生成する際に、その生成する近似直交変換係数情報を、局部復号過程で行う逆多重調和局所直交変換で得られる近似直交変換係数情報に近づけるために、直交変換手段から取得した直交変換係数情報に対して、量子化で用いる量子化パラメータに基づいて量子化後に逆量子化を行った直交変換係数情報を推定し、この推定結果を用いて近似直交変換係数情報を生成し、直交変換係数情報と生成した近似直交変換係数情報との差分をとることで残差直交変換係数情報を生成する多重調和局所直交変換手段と、残差直交変換係数情報を所定の量子化パラメータに基づいて量子化する量子化手段と、量子化手段から出力された量子化後の残差直交変換係数情報に対して、エントロピー符号化を行うことで、所定のエントロピー符号化後情報を生成するエントロピー符号化手段と、エントロピー符号化手段から出力されたエントロピー符号化後情報に対して、所定の構文構造に従って所定の多重化を行うことで符号化ビットストリームを生成する多重化手段と、量子化手段から出力された量子化後の残差直交変換係数情報を所定の量子化パラメータに基づいて逆量子化する逆量子化手段と、復号化対象となっている矩形領域の隣接する他の矩形領域との境界における逆量子化後の残差直交変換係数情報から求める動画像信号の傾きを境界条件とするポアソン方程式を満たすような、復号化対象となっている矩形領域内の推定信号に対して、直交変換した近似直交変換係数情報を、逆量子化手段によって生成された逆量子化後の残差直交変換係数情報を利用して生成し、逆量子化後の残差直交変換係数情報と、生成した近似直交変換係数情報との合成を行うことで直交変換係数情報を復号する逆多重調和局所直交変換手段と、逆多重調和局所直交変換手段により生成された直交変換係数情報を逆直交変換することにより、局所復号画像信号を生成する逆直交変換手段とを有することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the moving picture coding apparatus according to the first aspect of the present invention subdivides one screen area of the inputted moving picture signal to be coded in units of a rectangular area having a predetermined number of pixels. A code that generates a difference image signal that is a difference signal between a prediction image signal generated from a locally decoded image signal and a moving image signal to be encoded, with a rectangular area as a processing unit, and encodes the difference image signal In the device
Orthogonal transformation at the boundary between the orthogonal transformation means for performing orthogonal transformation on the difference image signal using the rectangular area as a processing unit and outputting orthogonal transformation coefficient information, and another rectangular area adjacent to the rectangular area to be encoded When generating approximate orthogonal transform coefficient information obtained by orthogonally transforming the estimation signal in the rectangular region to be encoded so as to satisfy the Poisson equation with the gradient of the moving image signal obtained from the transform coefficient information as a boundary condition , In order to approximate the generated approximate orthogonal transform coefficient information to the approximate orthogonal transform coefficient information obtained by the inverse multiple harmonic local orthogonal transform performed in the local decoding process, the orthogonal transform coefficient information obtained from the orthogonal transform means is quantized. based on the quantization parameter estimates the orthogonal transform coefficient information subjected to inverse quantization after quantization, and generates an approximate orthogonal transform coefficient information with the estimated result to be used in, A multi-harmonic local orthogonal transform means for generating residual orthogonal transform coefficient information by taking a difference between the alternating transform coefficient information and the generated approximate orthogonal transform coefficient information, and the residual orthogonal transform coefficient information based on a predetermined quantization parameter And an entropy code that generates predetermined post-entropy encoded information by performing entropy encoding on the quantized residual orthogonal transform coefficient information output from the quantizing means An encoding unit, a multiplexing unit that generates an encoded bitstream by performing predetermined multiplexing on the post-entropy encoded information output from the entropy encoding unit according to a predetermined syntax structure, and a quantization unit Inverse quantization means for inversely quantizing the output residual orthogonal transform coefficient information after quantization based on a predetermined quantization parameter, and a rectangular to be decoded A rectangle to be decoded that satisfies the Poisson equation with the gradient of the moving image signal obtained from the residual orthogonal transform coefficient information after dequantization at the boundary with the other adjacent rectangular region as the boundary condition Approximate orthogonal transform coefficient information obtained by orthogonal transform for the estimation signal in the region is generated using the residual orthogonal transform coefficient information after dequantization generated by the dequantization means, and after the inverse quantization Inverse multi-harmonic local orthogonal transform means for decoding orthogonal transform coefficient information by combining residual orthogonal transform coefficient information and generated approximate orthogonal transform coefficient information, and orthogonal generated by inverse multi-harmonic local orthogonal transform means Inverse orthogonal transform means for generating a locally decoded image signal by performing inverse orthogonal transform on the transform coefficient information is characterized.

この発明では、多重調和局所直交変換の手法を用い、符号化対象となっている矩形領域の隣接する他の矩形領域との境界における直交変換係数情報から求める動画像信号の傾きを境界条件とするポアソン方程式を満たすような、符号化対象となっている矩形領域内の推定信号に対して、直交変換した近似直交変換係数情報を、直交変換手段から取得した直交変換係数情報を利用して生成した後、直交変換係数情報と生成した近似直交変換係数情報との差分をとることで残差直交変換係数情報を生成し、その残差直交変換係数情報を所定の量子化パラメータに基づいて量子化した後、量子化後残差直交変換係数情報に対して、エントロピー符号化を行うことで、所定のエントロピー符号化後情報を生成し、更に多重化手段によりエントロピー符号化後情報に対して所定の構文構造に従って所定の多重化を行うことで符号化ビットストリームを生成する。   In the present invention, a multiple harmonic local orthogonal transformation method is used, and the gradient of the moving image signal obtained from the orthogonal transformation coefficient information at the boundary between the rectangular area to be encoded and another adjacent rectangular area is used as the boundary condition. Approximate orthogonal transformation coefficient information obtained by orthogonal transformation is generated using the orthogonal transformation coefficient information obtained from the orthogonal transformation means for the estimated signal in the rectangular area to be encoded that satisfies the Poisson equation. Then, the residual orthogonal transform coefficient information is generated by taking the difference between the orthogonal transform coefficient information and the generated approximate orthogonal transform coefficient information, and the residual orthogonal transform coefficient information is quantized based on a predetermined quantization parameter. Thereafter, entropy coding is performed on the post-quantization residual orthogonal transform coefficient information to generate predetermined post-entropy coded information, and the multiplexing means further performs entropy coding. To generate an encoded bit stream by performing predetermined multiplexing according to a predetermined syntax structure with respect of later information.

ここで、上記の推定信号に対して直交変換した近似直交変換係数情報と、直交変換係数情報との差分である残差直交変換係数情報は、矩形領域の境界における傾きがゼロであり、この残差直交変換係数情報の周期波形信号は、周期接続部分において波形の滑らかさが向上し、元の信号には含まれない不要な信号成分の混入を防ぐことができる。これにより、残差直交変換係数情報は、高い周波数成分が抑制され、より低い周波数成分をもつ直交変換係数に偏らせることができる。   Here, the residual orthogonal transform coefficient information, which is the difference between the approximate orthogonal transform coefficient information orthogonally transformed with respect to the estimated signal and the orthogonal transform coefficient information, has a zero slope at the boundary of the rectangular area. The periodic waveform signal of the difference orthogonal transform coefficient information improves the smoothness of the waveform at the periodic connection part, and can prevent mixing of unnecessary signal components not included in the original signal. Accordingly, the residual orthogonal transform coefficient information can be biased to an orthogonal transform coefficient having a lower frequency component while suppressing a high frequency component.

また、上記の目的を達成するため、第2の発明の動画像符号化装置は、第1の発明に更に、直交変換手段によって生成された直交変換係数情報に基づいて、符号化対象となっている矩形領域と隣接する周囲の矩形領域との間の動画像信号の不連続性を解析し、少なくとも1つの所定の判定条件に基づいて境界条件の補正が必要であるか否かを判定すると共に、境界条件の補正が必要であるか否かを特定するための第1の境界条件補正情報を生成する境界条件解析手段と、第1の境界条件補正情報が有効でない場合には、逆量子化手段による逆量子化後の残差直交変換係数情報に基づいて復号化対象となっている矩形領域と隣接する周囲の矩形領域との間の動画像信号の不連続性を解析し、少なくとも1つの所定の判定条件に基づいて境界条件の補正が必要であるか否かを判定すると共に、境界条件の補正が必要であるか否かを特定するための第2の境界条件補正情報を生成し、生成した第2の境界条件補正情報又は有効である第1の境界条件補正情報を境界条件判定情報とする境界条件判定手段とを付加したものであり、多重調和局所直交変換手段は、境界条件解析手段によって得られた第1の境界条件補正情報に基づいて各矩形領域の境界条件である直交変換係数情報から求める動画像信号の傾きを制御すると共に、各矩形領域の境界条件に基づいてポアソン方程式を満たすような符号化対象となっている矩形領域内の推定信号に対して直交変換した近似直交変換係数情報を、直交変換後の直交変換係数情報を利用して生成し、直交変換によって得られた直交変換係数情報と生成した近似直交変換係数情報との差分をとることで残差直交変換係数情報を生成する手段であり、逆多重調和局所直交変換手段は、境界条件判定手段から取得した境界条件判定情報から矩形領域の境界部分の不連続性を特定し、注目する境界部分が不連続である場合には、残差直交変換係数情報から求める動画像信号の傾きを補正すると共に、復号化対象となっている矩形領域の隣接する他の矩形領域との境界における逆量子化後の残差直交変換係数情報から求める動画像信号の傾きを境界条件とするポアソン方程式を満たすような、復号化対象となっている矩形領域内の推定信号に対して、直交変換した近似直交変換係数情報を、逆量子化手段によって生成された逆量子化後の残差直交変換係数情報を利用して生成し、逆量子化後の残差直交変換係数情報と、生成した近似直交変換係数情報との合成を行うことで直交変換係数情報を復号する手段であることを特徴とする。   In order to achieve the above object, the moving picture coding apparatus according to the second invention is further subject to coding based on the orthogonal transform coefficient information generated by the orthogonal transform means in addition to the first invention. Analyzing the discontinuity of the moving image signal between the adjacent rectangular area and the adjacent surrounding rectangular area, and determining whether the boundary condition needs to be corrected based on at least one predetermined determination condition , Boundary condition analysis means for generating first boundary condition correction information for specifying whether or not boundary condition correction is necessary, and inverse quantization if the first boundary condition correction information is not valid Analyzing the discontinuity of the video signal between the rectangular region to be decoded and the adjacent rectangular region based on the residual orthogonal transform coefficient information after inverse quantization by the means, and at least one Boundary conditions based on predetermined judgment conditions The second boundary condition correction information for determining whether correction is necessary and specifying whether the boundary condition needs to be corrected is generated, and the generated second boundary condition correction information or Boundary condition determination means that uses valid first boundary condition correction information as boundary condition determination information is added, and the multiple harmonic local orthogonal transform means includes the first boundary condition obtained by the boundary condition analysis means. Based on the correction information, the inclination of the moving image signal obtained from the orthogonal transformation coefficient information which is the boundary condition of each rectangular area is controlled, and the encoding target is such that the Poisson equation is satisfied based on the boundary condition of each rectangular area. Approximate orthogonal transformation coefficient information obtained by orthogonal transformation of the estimated signal in the rectangular area is generated using the orthogonal transformation coefficient information after the orthogonal transformation, and the orthogonal transformation coefficient information obtained by the orthogonal transformation is generated. The residual orthogonal transform coefficient information is generated by taking the difference from the approximate orthogonal transform coefficient information, and the demultiplex harmonic local orthogonal transform means is configured to detect the rectangular region from the boundary condition determination information acquired from the boundary condition determination means. When the discontinuity of the boundary part is specified and the target boundary part is discontinuous, the inclination of the moving image signal obtained from the residual orthogonal transform coefficient information is corrected and the rectangular area to be decoded A rectangular region that is to be decoded so as to satisfy the Poisson equation with the gradient of the moving image signal obtained from the residual orthogonal transform coefficient information after inverse quantization at the boundary with the other adjacent rectangular region as the boundary condition The approximate orthogonal transform coefficient information obtained by orthogonal transform is estimated using the residual orthogonal transform coefficient information after the inverse quantization generated by the inverse quantization means, and the residual after the inverse quantization is obtained. Orthogonal difference It is a means for decoding orthogonal transformation coefficient information by combining the transformation coefficient information and the generated approximate orthogonal transformation coefficient information.

この発明では、符号化対象となっている矩形領域と隣接する周囲の矩形領域との間の動画像信号の不連続性を解析し、少なくとも1つの所定の判定条件に基づいて境界条件の補正が必要であるか否かを判定すると共に、境界条件の補正が必要であるか否かを特定するようにしたため、隣接する矩形領域間の信号の不連続性を正しく再現できる。ここで、上記の直交変換係数情報はDCT係数情報、また、近似直交変換係数情報は、近似DCT係数情報とし、それらの差分をとることで残差DCT係数情報を生成するようにしてもよい。   In this invention, the discontinuity of the moving image signal between the rectangular area to be encoded and the adjacent surrounding rectangular area is analyzed, and the boundary condition is corrected based on at least one predetermined determination condition. Since it is determined whether or not it is necessary and whether or not the boundary condition needs to be corrected, it is possible to correctly reproduce the signal discontinuity between adjacent rectangular regions. Here, the orthogonal transform coefficient information may be DCT coefficient information, and the approximate orthogonal transform coefficient information may be approximate DCT coefficient information, and residual DCT coefficient information may be generated by taking a difference between them.

また、上記の目的を達成するため、第3の発明は入力された符号化対象の動画像信号の一画面領域を、所定の画素数からなる矩形領域を単位として細分割し、矩形領域を処理単位としてイントラ符号化を行う符号化装置において、矩形領域を処理単位として直交変換を行い、符号化対象となっている動画像信号の一画面領域全体にわたって予め矩形領域毎の直交変換係数情報を出力する直交変換手段と、符号化対象となっている動画像信号の一画面領域内に存在する、動画像信号の不連続性を解析するために、符号化対象となっている矩形領域の周囲に存在する矩形領域との間の動画像信号の不連続性を解析し、所定の判定条件に基づいて境界条件の補正が必要であるか否かを判定するとともに、境界条件の補正が必要であるか否かを特定するための第1の境界条件補正情報を生成する境界条件解析手段と、符号化対象となっている矩形領域の隣接する他の矩形領域との境界における直交変換係数情報から求める動画像信号の傾きを境界条件とするポアソン方程式を満たすような、符号化対象となっている矩形領域内の推定信号に対して、直交変換した近似直交変換係数情報を、直交変換手段から取得した直交変換係数情報を利用して生成した後、直交変換係数情報と生成した近似直交変換係数情報との差分をとることで残差直交変換係数情報を生成する多重調和局所直交変換手段と、残差直交変換係数情報を所定の量子化パラメータに基づいて量子化する量子化手段と、量子化手段から出力された量子化後の残差直交変換係数情報に対して、エントロピー符号化を行うことで、所定のエントロピー符号化後情報を生成するエントロピー符号化手段と、エントロピー符号化手段から出力されたエントロピー符号化後情報に対して、所定の構文構造に従って所定の多重化を行うことで符号化ビットストリームを生成する多重化手段と、量子化手段から出力された量子化後の残差直交変換係数情報を所定の量子化パラメータに基づいて逆量子化する逆量子化手段と、第1の境界条件補正情報が有効でない場合には、逆量子化手段による逆量子化後の残差直交変換係数情報に基づいて復号化対象となっている矩形領域と隣接する周囲の矩形領域との間の動画像信号の不連続性を解析し、少なくとも1つの所定の判定条件に基づいて境界条件の補正が必要であるか否かを判定すると共に、境界条件の補正が必要であるか否かを特定するための第2の境界条件補正情報を生成し、生成した第2の境界条件補正情報又は有効である第1の境界条件補正情報を境界条件判定情報とする境界条件判定手段と、復号化対象となっている矩形領域の隣接する他の矩形領域との境界における逆量子化後の残差直交変換係数情報から求める動画像信号の傾きを境界条件とするポアソン方程式を満たすような、復号化対象となっている矩形領域内の推定信号に対して、直交変換した近似直交変換係数情報を、逆量子化手段によって生成された逆量子化後の残差直交変換係数情報を利用して生成し、逆量子化後の残差直交変換係数情報と、生成した近似直交変換係数情報との合成を行うことで直交変換係数情報を復号する逆多重調和局所直交変換手段と、逆多重調和局所直交変換手段により生成された直交変換係数情報を逆直交変換することにより、局所復号画像信号を生成する逆直交変換手段とを有することを特徴とする。   In order to achieve the above object, the third invention subdivides one screen area of the input moving image signal to be encoded in units of a rectangular area having a predetermined number of pixels, and processes the rectangular area. In an encoding device that performs intra coding as a unit, orthogonal transformation is performed using a rectangular area as a processing unit, and orthogonal transformation coefficient information for each rectangular area is output in advance over the entire screen area of the moving image signal to be coded. In order to analyze the discontinuity of the moving image signal existing in one screen area of the moving image signal to be encoded It is necessary to analyze the discontinuity of the moving image signal between the existing rectangular area and determine whether or not the boundary condition needs to be corrected based on a predetermined determination condition and to correct the boundary condition. Whether or not The boundary condition analysis means for generating the first boundary condition correction information for calculating the inclination of the moving image signal obtained from the orthogonal transformation coefficient information at the boundary between the rectangular area adjacent to the encoding target rectangular area Use the orthogonal transform coefficient information obtained from the orthogonal transform means and the approximate orthogonal transform coefficient information obtained by orthogonal transform for the estimated signal in the rectangular area to be encoded that satisfies the Poisson equation as the boundary condition. And then generating the residual orthogonal transform coefficient information by taking the difference between the orthogonal transform coefficient information and the generated approximate orthogonal transform coefficient information, and the residual orthogonal transform coefficient information as predetermined By performing entropy coding on the quantizing means for quantizing based on the quantization parameter of and the quantized residual orthogonal transform coefficient information output from the quantizing means, Entropy coding means for generating post-entropy-encoded information, and entropy-encoded information output from the entropy encoding means, by performing predetermined multiplexing according to a predetermined syntax structure to generate an encoded bitstream Multiplexing means to be generated, inverse quantization means for inversely quantizing residual orthogonal transform coefficient information after quantization output from the quantization means based on a predetermined quantization parameter, and first boundary condition correction information Is not valid, the video signal between the rectangular area to be decoded and the adjacent rectangular area based on the residual orthogonal transform coefficient information after the inverse quantization by the inverse quantization means Analyze discontinuity, determine whether correction of boundary conditions is necessary based on at least one predetermined determination condition, and specify whether correction of boundary conditions is necessary Boundary condition determination means for generating second boundary condition correction information for generating the boundary condition determination information using the generated second boundary condition correction information or effective first boundary condition correction information as boundary condition determination information; Decoding target that satisfies the Poisson's equation with the gradient of the video signal obtained from the residual orthogonal transform coefficient information after dequantization at the boundary of the adjacent rectangular region as the boundary condition For the estimated signal in the rectangular region, the approximate orthogonal transform coefficient information obtained by orthogonal transform is generated using the residual orthogonal transform coefficient information after the inverse quantization generated by the inverse quantization means, Inverse multiple harmonic local orthogonal transform means for decoding orthogonal transform coefficient information by combining the residual orthogonal transform coefficient information after inverse quantization and the generated approximate orthogonal transform coefficient information, and inverse multiple harmonic local orthogonal transform means Generated by By inverse orthogonal transformation on the orthogonal transformation coefficient information, and having an inverse orthogonal transform means for generating a local decoded image signal.

この発明では、通常のイントラ符号化においてイントラ予測を行う替わりに、イントラ符号化の符号化対象となっている一画面領域の動画像信号に対して所定画素数からなる矩形領域単位で直交変換を行うと共に、符号化対象の矩形領域とその隣接、および周囲の矩形領域との不連続性の解析を行うことで、境界条件の補正が必要であるか否か判定し、隣接矩形領域間の相関が高く境界条件の補正が不要な場合には、符号化対象矩形領域に対し、隣接する矩形領域の境界条件に基づいて所定の多重調和局所直交変換を行って残差直交変換係数を生成し、境界条件の解析の結果、隣接矩形領域間の相関が低く境界条件の補正が必要な場合には、多重調和局所直交変換で利用する境界条件を補正した後にこの変換処理を行う。   In the present invention, instead of performing intra prediction in normal intra coding, orthogonal transform is performed in units of a rectangular area having a predetermined number of pixels with respect to a moving image signal of one screen area which is a coding target of intra coding. In addition, by analyzing the discontinuity between the rectangular area to be encoded and its adjacent and surrounding rectangular areas, it is determined whether the boundary condition needs to be corrected, and the correlation between adjacent rectangular areas When the boundary condition correction is unnecessary and the encoding target rectangular area is subjected to predetermined multiple harmonic local orthogonal transformation based on the boundary condition of the adjacent rectangular area, a residual orthogonal transformation coefficient is generated, As a result of the analysis of the boundary condition, when the correlation between adjacent rectangular regions is low and the boundary condition needs to be corrected, this conversion process is performed after correcting the boundary condition used in the multiple harmonic local orthogonal transformation.

また、上記の目的を達成するため、第4の発明の動画像符号化装置は、第3の発明において直交変換手段は、矩形領域を処理単位として直交変換を行い、生成した直交変換係数情報を矩形領域の処理単位で出力する手段であり、境界条件解析手段は、符号化対象となっている動画像信号内に存在する不連続性を解析する際に、処理対象となっている矩形領域と、隣接する直交変換済みの所定の矩形領域との間の不連続性を解析し、少なくとも1つの所定の判定条件に基づいて境界条件の補正が必要であるか否かを判定すると共に、境界条件の補正が必要であるか否かを特定するための第1の境界条件補正情報を生成する手段であり、量子化手段は、残差直交変換係数情報を所定の量子化パラメータに基づいて量子化を行い、生成した量子化後情報を矩形領域の処理単位で出力する手段であり、逆量子化手段は、量子化手段から出力された量子化後の残差直交変換係数情報を所定の量子化パラメータに基づいて逆量子化を行い、生成した逆量子化後の残差直交変換係数情報を矩形領域の処理単位で出力する手段であり、境界条件判定手段は、第1の境界条件補正情報が有効でない場合には、逆量子化手段により生成された逆量子化後の残差直交変換係数情報に基づいて、復号化対象となっている矩形領域と隣接する周囲の矩形領域との間の動画像信号の不連続性を解析し、少なくとも1つの所定の判定条件に基づいて境界条件の補正が必要であるか否かを判定すると共に、境界条件の補正が必要であるか否かを特定するための第2の境界条件補正情報を生成し、生成した第2の境界条件補正情報又は有効である第1の境界条件補正情報を境界条件判定情報とする手段であり、所定の矩形領域を処理単位として符号化を行うことを特徴とする。   In order to achieve the above object, according to the moving image encoding apparatus of the fourth invention, in the third invention, the orthogonal transform means performs orthogonal transform using a rectangular region as a processing unit, and generates the generated orthogonal transform coefficient information. This is a means for outputting the processing unit of the rectangular area, and the boundary condition analyzing means, when analyzing the discontinuity existing in the moving image signal to be encoded, Analyzing a discontinuity between adjacent rectangular regions that have undergone orthogonal transformation and determining whether or not the boundary condition needs to be corrected based on at least one predetermined determination condition; Means for generating first boundary condition correction information for specifying whether or not correction is necessary, and the quantization means quantizes the residual orthogonal transform coefficient information based on a predetermined quantization parameter And after the generated quantization The inverse quantization means performs inverse quantization on the quantized residual orthogonal transformation coefficient information output from the quantization means based on a predetermined quantization parameter. And the generated residual orthogonal transform coefficient information after dequantization is output in units of processing in the rectangular area. The boundary condition determination unit is configured to perform inverse quantization when the first boundary condition correction information is not valid. Analysis of the discontinuity of the video signal between the rectangular area to be decoded and the adjacent rectangular area based on the residual orthogonal transform coefficient information after dequantization generated by the quantization means And determining whether the boundary condition needs to be corrected based on at least one predetermined determination condition, and determining whether the boundary condition needs to be corrected. Generated information and the generated second boundary A means for the boundary condition determining information of the first boundary condition correction information is the correction information or effective, and performing coding as a processing unit a predetermined rectangular region.

この発明では、符号化処理を矩形処理単位で行う場合に、符号化対象となっている矩形領域とその隣接、および周囲の矩形領域との境界条件の解析を行う際に、直交変換後の矩形領域との間のみ境界条件の解析を行い、それ以外の矩形領域との間は不連続であると解釈するものである。   In the present invention, when encoding processing is performed in units of rectangular processing, when analyzing the boundary condition between the rectangular area to be encoded and its adjacent and surrounding rectangular areas, the rectangle after orthogonal transformation is used. The boundary condition is analyzed only between the region and the other rectangular region is interpreted as discontinuous.

また、上記の目的を達成するため、第5の発明の動画像符号化装置は、第3、第4の発明において、多重調和局所直交変換手段が、ポアソン方程式を満たすような符号化対象となっている矩形領域内の推定信号を直交変換して得られた近似直交変換係数情報を、直交変換後の前記直交変換係数情報を利用して生成する際に、直交変換後の前記直交変換係数情報に対して量子化で用いる量子化パラメータに基づいて量子化後の直交変換係数情報を推定し、この推定結果に基づいて前記近似直交変換係数情報を生成する手段としたことを特徴とする。   In order to achieve the above object, the moving picture coding apparatus according to the fifth invention is a coding object in which the multiple harmonic local orthogonal transform means satisfies the Poisson equation in the third and fourth inventions. When generating approximate orthogonal transform coefficient information obtained by orthogonal transform of an estimated signal in a rectangular area using the orthogonal transform coefficient information after orthogonal transform, the orthogonal transform coefficient information after orthogonal transform The orthogonal transform coefficient information after quantization is estimated based on the quantization parameter used for quantization, and the approximate orthogonal transform coefficient information is generated based on the estimation result.

この発明では、符号化対象矩形領域内の信号成分は、多重調和局所直交変換を行うことによって、隣接する矩形領域との境界条件に基づいた推定により信号成分の近似を行うことで残差直交変換係数を生成するようにしたため、従来のイントラ予測のように、所定の方向及び所定の重み付けによって生成された予測矩形領域の中から、符号化対象矩形領域に最も近いものを選択する場合よりも、より複雑な推定信号に基づいて残差直交変換係数を生成することができる。   In this invention, the signal component in the encoding target rectangular region is subjected to multiple harmonic local orthogonal transformation, and the signal component is approximated by estimation based on the boundary condition with the adjacent rectangular region, thereby performing residual orthogonal transformation. Since the coefficient is generated, as compared with the case of selecting the closest one to the encoding target rectangular area from the prediction rectangular areas generated by the predetermined direction and the predetermined weight as in the conventional intra prediction, A residual orthogonal transform coefficient can be generated based on a more complicated estimation signal.

また、上記の目的を達成するため、第6の発明は第1〜第5の発明のうちのいずれかの発明の各構成手段を、コンピュータにより実行させる動画像符号化プログラムを構成する。   In order to achieve the above object, according to a sixth aspect of the present invention, there is provided a moving picture encoding program for causing a computer to execute each of the constituent means of any one of the first to fifth aspects of the invention.

また、上記の目的を達成するため、第7の発明の動画像復号化装置は、第1の発明の動画像符号化装置、又は第6の発明の動画像符号化プログラムにより動作する情報処理装置によって生成された符号化ビットストリームを所定の蓄積媒体又は所定の伝送路から取得し、取得した符号化ビットストリームに対して復号化動作を行って、復号した動画像信号を出力する動画像復号化装置であって、
符号化ビットストリームに対して所定の構文構造に基づいて符号化情報の多重化分離を行う多重化分離手段と、多重化分離手段から取得した多重化分離後の情報に対して、所定のエントロピー復号化を行い、量子化後情報、動きベクトル情報、及び所定の構文構造を構成するために必要なパラメータ情報を生成するエントロピー復号化手段と、エントロピー復号化手段から取得した量子化後情報に対して逆量子化を行うことにより、逆量子化後の残差直交変換係数情報として残差DCT係数情報を生成する逆量子化手段と、直交変換基底としてDCT基底を用い、復号化対象となっている矩形領域の隣接する他の矩形領域との境界における直交変換係数情報から求める動画像信号の傾きを境界条件とするポアソン方程式を満たすような、復号化対象となっている矩形領域内の推定信号に対して、直交変換した近似DCT係数情報を、逆量子化後の残差DCT係数情報を利用して生成した後、逆量子化によって得られた残差DCT係数情報と生成した近似DCT係数情報との合成を行うことで復号DCT係数情報を生成する逆多重調和局所直交変換手段と、、逆多重調和局所直交変換手段から取得した復号DCT係数情報に対して逆直交変換を行うことで一画面分の復号差分画像信号を生成する逆直交変換手段と、エントロピー復号化手段から取得した動きベクトル情報を利用した所定の動き補償により生成した予測画像信号、又はイントラ予測によって生成した予測画像信号と、復号差分画像信号とを合成して復号動画像信号を生成する画像復号手段とを有することを特徴とする。
In order to achieve the above object, a moving picture decoding apparatus according to a seventh aspect of the invention is an information processing apparatus that operates according to the moving picture encoding apparatus of the first aspect of the invention or the moving picture encoding program of the sixth aspect of the invention. Is obtained by acquiring a coded bit stream generated by the above-described method from a predetermined storage medium or a predetermined transmission path, performing a decoding operation on the acquired coded bit stream, and outputting a decoded moving image signal. A device,
Demultiplexing means for demultiplexing encoded information on the encoded bitstream based on a predetermined syntax structure, and predetermined entropy decoding for the information after demultiplexing acquired from the demultiplexing means Entropy decoding means for generating post-quantization information, motion vector information, and parameter information necessary for configuring a predetermined syntax structure, and post-quantization information acquired from the entropy decoding means By performing inverse quantization, inverse quantization means for generating residual DCT coefficient information as residual orthogonal transform coefficient information after inverse quantization and a DCT base as an orthogonal transform base are used for decoding. Decoding that satisfies the Poisson's equation with the gradient of the video signal obtained from the orthogonal transformation coefficient information at the boundary between the rectangular region and another rectangular region as a boundary condition For the estimated signal of the rectangular region of interest, the orthogonal transformation to approximate DCT coefficient information, after generating by using the residual DCT coefficient information after the inverse quantization, obtained by the inverse quantization residual the difference DCT coefficient information generated approximate DCT coefficient information and the decoded DCT coefficient information obtained synthesized with reverse polyharmonic local orthogonal transform means for generating a decoded DCT coefficient information by performing the ,, demultiplexing conditioning local orthogonal transform means An inverse orthogonal transform unit that generates a decoded differential image signal for one screen by performing inverse orthogonal transform on the predicted image signal generated by a predetermined motion compensation using motion vector information acquired from the entropy decoding unit, Or it has the image decoding means which synthesize | combines the prediction image signal produced | generated by intra prediction, and a decoding difference image signal, and produces | generates a decoding moving image signal, It is characterized by the above-mentioned.

この発明では、動き推定・動き補償予測を伴う動画像符号化の際に、多重調和局所直交変換手法を適用して符号化された符号化ビットレートから、直交変換係数情報を復号し、更に逆直交変換をして差分画像信号を復号して予測画像信号と合成することにより、動画像信号を復号することができる。ここで、上記の直交変換係数情報はDCT係数情報としてもよい。   In this invention, when encoding a moving image with motion estimation / compensation prediction, orthogonal transform coefficient information is decoded from an encoded bit rate encoded by applying a multiple harmonic local orthogonal transform method, The moving image signal can be decoded by performing orthogonal transformation, decoding the difference image signal, and synthesizing it with the predicted image signal. Here, the orthogonal transform coefficient information may be DCT coefficient information.

また、上記の目的を達成するため、第8の発明の動画像復号化装置は、第2の発明の動画像符号化装置、又は第6の発明の動画像符号化プログラムにより動作する情報処理装置によって生成された符号化ビットストリームを所定の蓄積媒体又は所定の伝送路から取得し、取得した符号化ビットストリームに対して復号化動作を行って、復号した動画像信号を出力する動画像復号化装置であって、
符号化ビットストリームに対して所定の構文構造に基づいて符号化情報の多重化分離を行う多重化分離手段と、多重化分離手段から取得した多重化分離後の情報に対して、所定のエントロピー復号化を行い、量子化後情報、動きベクトル情報及び所定の構文構造を構成するために必要なパラメータ情報を生成すると共に、及び符号化されて組み込まれた境界条件補正情報を抽出するエントロピー復号化手段と、エントロピー復号化手段から取得した量子化後情報に対して逆量子化を行うことにより、逆量子化後の残差直交変換係数情報を生成する逆量子化手段と、エントロピー復号化手段から取得した境界条件補正情報が有効でない場合には、逆量子化手段から取得した量子化後の残差直交変換係数情報に基づいて、復号化対象となっている矩形領域と隣接する周囲の矩形領域との間の動画像信号の不連続性を解析し、少なくとも1つの所定の判定条件に基づいて境界条件の補正が必要であるか否かを判定すると共に、境界条件の補正が必要であるか否かを特定するための境界条件補正情報を生成し、生成された境界条件補正情報又はエントロピー復号化手段から取得した有効である境界条件補正情報を境界条件判定情報とする境界条件判定手段と、境界条件判定情報及び逆量子化後の残差直交変換係数情報を取得し、復号化対象となっている矩形領域の隣接する他の矩形領域との境界における直交変換係数情報の傾きを境界条件とするポアソン方程式を満たすような、復号化対象となっている矩形領域内の推定信号に対して、直交変換した近似直交変換係数情報を、逆量子化後の残差直交変換係数情報を利用して生成した後、逆量子化後の残差直交変換係数情報と生成した近似直交変換係数情報との合成を行うことで復号直交変換係数情報を生成する逆多重調和局所直交変換手段と、逆多重調和局所直交変換手段から取得した復号直交変換係数情報に対して逆直交変換を行うことで一画面分の復号差分画像信号を生成する逆直交変換手段と、エントロピー復号化手段から取得した動きベクトル情報を利用した所定の動き補償により生成した予測画像信号、又はイントラ予測によって生成した予測画像信号と、復号差分画像信号とを合成して復号動画像信号を生成する画像復号手段とを有することを特徴とする。
In order to achieve the above object, a moving picture decoding apparatus according to an eighth aspect of the present invention is a moving picture encoding apparatus according to the second aspect of the invention or an information processing apparatus that operates according to the moving picture encoding program of the sixth aspect of the invention Is obtained by acquiring a coded bit stream generated by the above-described method from a predetermined storage medium or a predetermined transmission path, performing a decoding operation on the acquired coded bit stream, and outputting a decoded moving image signal. A device,
Demultiplexing means for demultiplexing encoded information on the encoded bitstream based on a predetermined syntax structure, and predetermined entropy decoding for the information after demultiplexing acquired from the demultiplexing means Entropy decoding means for generating post-quantization information, motion vector information and parameter information necessary for constructing a predetermined syntax structure, and extracting encoded and incorporated boundary condition correction information Inverse quantization means for generating residual orthogonal transform coefficient information after inverse quantization by performing inverse quantization on the quantized information obtained from entropy decoding means, and obtained from entropy decoding means If the boundary condition correction information is not valid, it is a decoding target based on the residual orthogonal transform coefficient information after quantization obtained from the inverse quantization means. Analyzing the discontinuity of the moving image signal between the shape region and the adjacent surrounding rectangular region, and determining whether the boundary condition needs to be corrected based on at least one predetermined determination condition; Generate boundary condition correction information for specifying whether or not boundary condition correction is necessary, and determine the boundary condition correction information obtained from the generated boundary condition correction information or entropy decoding means. Obtain boundary condition determination means as information, boundary condition determination information and residual orthogonal transform coefficient information after inverse quantization, and orthogonality at the boundary between the rectangular area adjacent to the rectangular area to be decoded For the estimated signal in the rectangular area to be decoded that satisfies the Poisson equation with the gradient of the transform coefficient information as the boundary condition, the approximate orthogonal transform coefficient information obtained by orthogonal transform Inverse multiple harmony that generates decoded orthogonal transform coefficient information by combining residual orthogonal transform coefficient information after dequantization and generated approximate orthogonal transform coefficient information after generating using difference orthogonal transform coefficient information Local orthogonal transform means, inverse orthogonal transform means for generating a decoded differential image signal for one screen by performing inverse orthogonal transform on the decoded orthogonal transform coefficient information acquired from the demultiplex harmonic local orthogonal transform means, and entropy decoding An image that generates a decoded moving image signal by synthesizing a prediction image signal generated by predetermined motion compensation using motion vector information acquired from the converting means or a prediction image signal generated by intra prediction and a decoded difference image signal And a decoding means.

この発明では、エントロピー復号化手段から取得した境界条件補正情報が有効でない場合には、逆量子化手段から取得した量子化後の残差直交変換係数情報に基づいて、復号化対象となっている矩形領域と隣接する周囲の矩形領域との間の動画像信号の不連続性を解析し、少なくとも1つの所定の判定条件に基づいて境界条件の補正が必要であるか否かを判定すると共に、境界条件の補正が必要であるか否かを特定するための境界条件補正情報を生成し、生成された境界条件補正情報又はエントロピー復号化手段から取得した有効である境界条件補正情報を境界条件判定情報とすることにより、隣接する矩形領域間の信号の不連続性を正しく再現して復号できる。ここで、上記の復号直交変換係数情報は復号DCT係数情報、また、復号近似直交変換係数情報は、復号近似DCT係数情報としてもよい。   In the present invention, when the boundary condition correction information acquired from the entropy decoding unit is not valid, the boundary condition correction information is a decoding target based on the quantized residual orthogonal transform coefficient information acquired from the inverse quantization unit. Analyzing the discontinuity of the moving image signal between the rectangular area and the adjacent surrounding rectangular area, and determining whether the boundary condition needs to be corrected based on at least one predetermined determination condition; Generate boundary condition correction information for specifying whether or not boundary condition correction is necessary, and determine the boundary condition correction information obtained from the generated boundary condition correction information or entropy decoding means. By using the information, it is possible to correctly reproduce and decode the discontinuity of signals between adjacent rectangular areas. Here, the decoded orthogonal transform coefficient information may be decoded DCT coefficient information, and the decoded approximate orthogonal transform coefficient information may be decoded approximate DCT coefficient information.

また、上記の目的を達成するため、第9の発明の動画像復号化装置は、第3、第4、第5の発明の動画像符号化装置、又は第6の発明の動画像符号化プログラムにより動作する情報処理装置によって生成された符号化ビットストリームを所定の蓄積媒体又は所定の伝送路から取得し、取得した符号化ビットストリームに対して復号化動作を行って、復号した動画像信号を出力する動画像復号化装置であって、
符号化ビットストリームに対して所定の構文構造に基づいて符号化情報の多重化分離を行う多重化分離手段と、多重化分離手段から取得した多重化分離後の情報に対して、所定のエントロピー復号化を行い、量子化後情報及び所定の構文構造を構成するために必要なパラメータ情報を生成すると共に、符号化されて組み込まれた境界条件補正情報を抽出するエントロピー復号化手段と、エントロピー復号化手段から取得した量子化後情報に対して逆量子化を行うことにより、逆量子化後の残差直交変換係数情報を生成する逆量子化手段と、エントロピー復号化手段から取得した境界条件補正情報が有効でない場合には、逆量子化手段から取得した量子化後の残差直交変換係数情報に基づいて、復号化対象となっている矩形領域と隣接する周囲の矩形領域との間の動画像信号の不連続性を解析し、少なくとも1つの所定の判定条件に基づいて境界条件の補正が必要であるか否かを判定すると共に、境界条件の補正が必要であるか否かを特定するための境界条件補正情報を生成し、生成された境界条件補正情報又はエントロピー復号化手段から取得した有効である境界条件補正情報を境界条件判定情報とする境界条件判定手段と、境界条件判定情報及び逆量子化後の残差直交変換係数情報を取得し、復号化対象となっている矩形領域の隣接する他の矩形領域との境界における直交変換係数情報から求める動画像信号の傾きを境界条件とするポアソン方程式を満たすような、復号化対象となっている矩形領域内の推定信号に対して、直交変換した近似直交変換係数情報を、逆量子化後の残差直交変換係数情報を利用して生成した後、逆量子化後の残差直交変換係数情報と生成した近似直交変換係数情報との合成を行うことで復号直交変換係数情報を生成する逆多重調和局所直交変換手段と、逆多重調和局所直交変換手段から取得した復号直交変換係数情報に対して逆直交変換を行うことで一画面分の復号画像信号を生成する逆直交変換手段とを有することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the moving picture decoding apparatus according to the ninth aspect of the present invention is the moving picture encoding apparatus according to the third, fourth and fifth aspects of the invention, or the moving picture encoding program of the sixth aspect of the invention. The encoded bit stream generated by the information processing apparatus operating according to the above is acquired from a predetermined storage medium or a predetermined transmission path, and the decoded video signal is obtained by performing a decoding operation on the acquired encoded bit stream. An output video decoding device, comprising:
Demultiplexing means for demultiplexing encoded information on the encoded bitstream based on a predetermined syntax structure, and predetermined entropy decoding for the information after demultiplexing acquired from the demultiplexing means Entropy decoding means for generating post-quantization information and parameter information necessary for constructing a predetermined syntax structure, and extracting encoded and incorporated boundary condition correction information, and entropy decoding Inverse quantization means for generating residual orthogonal transform coefficient information after inverse quantization by performing inverse quantization on the quantized information obtained from the means, and boundary condition correction information obtained from the entropy decoding means If is not valid, based on the post-quantization residual orthogonal transform coefficient information obtained from the inverse quantization means, the surrounding area adjacent to the rectangular area to be decoded The discontinuity of the moving image signal between the rectangular area is analyzed, it is determined whether the boundary condition needs to be corrected based on at least one predetermined determination condition, and the boundary condition needs to be corrected. Boundary condition determination means for generating boundary condition correction information for specifying whether or not there is, and using the generated boundary condition correction information or effective boundary condition correction information acquired from the entropy decoding means as boundary condition determination information And the boundary condition determination information and the residual orthogonal transform coefficient information after inverse quantization, and the moving image obtained from the orthogonal transform coefficient information at the boundary between the rectangular area to be decoded and another adjacent rectangular area For the estimated signal in the rectangular region to be decoded that satisfies the Poisson equation with the signal slope as the boundary condition, the approximate orthogonal transform coefficient information obtained by orthogonal transform is the remaining after the inverse quantization. After generating using orthogonal transform coefficient information, demultiplexed harmonic transform local information that generates decoded orthogonal transform coefficient information by combining the residual orthogonal transform coefficient information after dequantization and the generated approximate orthogonal transform coefficient information An orthogonal transform unit and an inverse orthogonal transform unit that generates a decoded image signal for one screen by performing inverse orthogonal transform on the decoded orthogonal transform coefficient information acquired from the demultiplex harmonic local orthogonal transform unit. And

また、第10の発明の動画像復号化プログラムは、第7〜第9の発明の動画像復号化装置のいずれか一の動画像復号化装置の各構成手段を、コンピュータにより実行させる動画像復号化プログラムを構成することを特徴とする。   A moving picture decoding program according to a tenth aspect of the present invention is a moving picture decoding which causes a computer to execute each component of the moving picture decoding apparatus according to any one of the seventh to ninth aspects of the moving picture decoding apparatus. It is characterized by comprising a computer program.

本発明によれば、多重調和局所直交変換の手法を用い、符号化対象となっている矩形領域の隣接する他の矩形領域との境界における直交変換係数情報から求める動画像信号の傾きを境界条件とするポアソン方程式を満たすような、符号化対象となっている矩形領域内の推定信号に対して、直交変換した近似直交変換係数情報を、直交変換手段から取得した直交変換係数情報を利用して生成する。上記の推定信号は符号化対象となっている矩形領域の境界部分の不連続性を相殺し、境界部分における波形の滑らかさを向上させるような近似波形であり、この推定信号の直交変換係数である近似直交変換係数を生成した後、直交変換係数情報と生成した近似直交変換係数情報との差分をとることで残差直交変換係数情報を生成するようにしたため、従来法で問題となっていた直交変換係数の不必要な高周波数成分の発生を抑制することができる。   According to the present invention, the gradient of the moving image signal obtained from the orthogonal transform coefficient information at the boundary between the rectangular region to be encoded and another rectangular region adjacent to the rectangular region to be encoded is determined using the method of multiple harmonic local orthogonal transformation. Using the orthogonal transform coefficient information obtained from the orthogonal transform means, the approximate orthogonal transform coefficient information obtained by orthogonal transform for the estimated signal in the rectangular region to be encoded that satisfies the Poisson equation Generate. The above estimated signal is an approximate waveform that cancels the discontinuity of the boundary part of the rectangular area to be encoded and improves the smoothness of the waveform at the boundary part. After generating an approximate orthogonal transform coefficient, the residual orthogonal transform coefficient information is generated by taking the difference between the orthogonal transform coefficient information and the generated approximate orthogonal transform coefficient information. Generation of unnecessary high frequency components of the orthogonal transform coefficient can be suppressed.

また、本発明によれば、不必要な高周波数成分が抑えられた残差直交変換係数情報を、従来の直交変換係数の代わりに符号化対象として所定の量子化パラメータに基づいて量子化した後、量子化後残差直交変換係数情報に対して、エントロピー符号化を行うことで、所定の構文構造に従って符号化ビットストリームを生成するようにしたため、従来に比べて少ない符号量で動画像符号化を行うことができ、これにより符号化効率を改善することができる。   Further, according to the present invention, after the residual orthogonal transform coefficient information in which unnecessary high frequency components are suppressed is quantized based on a predetermined quantization parameter as an encoding target instead of a conventional orthogonal transform coefficient. Since the encoded bitstream is generated according to a predetermined syntax structure by performing entropy encoding on the quantized residual orthogonal transform coefficient information, the moving image coding is performed with a smaller amount of code than in the past. Thus, encoding efficiency can be improved.

また、本発明によれば、符号化対象となっている矩形領域と隣接する周囲の矩形領域との間の動画像信号の不連続性を解析し、少なくとも1つの所定の判定条件に基づいて境界条件の補正が必要であるか否かを判定すると共に、境界条件の補正が必要であるか否かを特定するようにしたため、隣接する矩形領域間の信号の不連続性を正しく再現できる。   Further, according to the present invention, the discontinuity of the moving image signal between the rectangular area to be encoded and the adjacent surrounding rectangular area is analyzed, and the boundary is determined based on at least one predetermined determination condition. Since it is determined whether or not correction of conditions is necessary and whether or not correction of boundary conditions is necessary, signal discontinuity between adjacent rectangular regions can be correctly reproduced.

すなわち、本発明では、符号化対象となっている矩形領域と隣接する周囲の矩形領域との間において、原信号の連続性が保たれないような場合に対して、符号化対象となっている矩形領域の境界条件と、その周囲の矩形領域の境界条件とを比較し、例えば、矩形領域の境界条件である画像信号の傾きが小さい方を符号化対象となっている矩形領域の境界条件とする、もしくは傾きを比較して所定の閾値を越える場合に傾きをゼロとし、これを境界条件として採用して、多重調和局所余弦変換手法を適用するようにしたため、符号化効率を改善しつつ、正しく矩形領域間の不連続性を再現し、動画像復号化の動き補償予測によって、この影響が誤差として伝播するという問題を改善することができる。   In other words, in the present invention, the encoding target is the case where the continuity of the original signal is not maintained between the rectangular area to be encoded and the adjacent surrounding rectangular areas. Comparing the boundary condition of the rectangular area with the boundary condition of the surrounding rectangular area, for example, the boundary condition of the rectangular area that is the encoding target is the one with the smaller gradient of the image signal that is the boundary condition of the rectangular area If the slope is compared and the slope exceeds a predetermined threshold, the slope is set to zero, and this is adopted as a boundary condition, so that the multiple harmonic local cosine transform method is applied. It is possible to correctly reproduce the discontinuity between the rectangular areas, and to improve the problem that this influence is propagated as an error by motion compensated prediction of moving picture decoding.

更に、本発明によれば、多重調和局所直交変換の変換基底としてDCTを用いることで、従来の動画像符号化方式で一般的に用いられる直交変換との互換性を保ちながら、従来の動画像符号化における符号化効率を改善することができる。   Furthermore, according to the present invention, by using DCT as the transform base of the multiple harmonic local orthogonal transform, the conventional moving image is maintained while maintaining compatibility with the orthogonal transform generally used in the conventional moving image coding method. Encoding efficiency in encoding can be improved.

また、本発明の動画像符号化装置及び動画像符号化プログラムによって生成した符号化ビットストリームを、所定の伝送路または記録媒体から取得し、本発明の動画像復号化装置又は本発明の動画像復号化プログラムを用いたコンピュータによって復号化することで、従来よりも少ない符号量をもつ符号化ビットストリームを効率良く伝送、受信、再生することを可能にすることができる。   Also, the encoded bitstream generated by the moving image encoding apparatus and the moving image encoding program of the present invention is acquired from a predetermined transmission path or recording medium, and the moving image decoding apparatus of the present invention or the moving image of the present invention is acquired. By decoding by a computer using a decoding program, it is possible to efficiently transmit, receive, and play back an encoded bit stream having a smaller code amount than conventional ones.

また、本発明によれば、通常のイントラ符号化においてイントラ予測を行う替わりに、イントラ符号化の符号化対象となっている一画面領域の動画像信号に対して所定画素数からなる矩形領域単位で直交変換を行うと共に、符号化対象の矩形領域とその隣接、および周囲の矩形領域との不連続性の解析を行うことで、境界条件の補正が必要であるか否か判定し、隣接矩形領域間の相関が高く境界条件の補正が不要な場合には、符号化対象矩形領域に対し、隣接する矩形領域の境界条件に基づいて所定の多重調和局所直交変換を行って残差直交変換係数を生成し、境界条件の解析の結果、隣接矩形領域間の相関が低く境界条件の補正が必要な場合には、多重調和局所直交変換で利用する境界条件を補正した後にこの変換処理を行うことにより、矩形領域間の不連続性を考慮しながら処理を行うことで、生成される残差直交変換係数の信号成分の偏りを、従来のイントラ符号化で用いられるイントラ予測よりも大きくし、十分な符号化効率を得ることができる。   Further, according to the present invention, instead of performing intra prediction in normal intra coding, a rectangular area unit having a predetermined number of pixels with respect to a moving picture signal of one screen area that is a coding target of intra coding. In addition to performing orthogonal transformation at the same time, analysis of discontinuity between the rectangular area to be encoded and its neighboring areas and surrounding rectangular areas determines whether or not boundary conditions need to be corrected, and adjacent rectangles are determined. If the correlation between regions is high and correction of boundary conditions is not required, a predetermined multiharmonic local orthogonal transform is performed on the rectangular region to be encoded based on the boundary conditions of adjacent rectangular regions, and a residual orthogonal transform coefficient is obtained. If the correlation between the adjacent rectangular areas is low and the boundary condition needs to be corrected as a result of the boundary condition analysis, the boundary condition used in the multiple harmonic local orthogonal transform must be corrected before this conversion process is performed. By By processing while taking into account discontinuities between the shape regions, the bias of the signal component of the generated residual orthogonal transform coefficient is made larger than the intra prediction used in conventional intra coding, and sufficient code Efficiency can be obtained.

また、本発明によれば、符号化処理を矩形処理単位で行う場合に、符号化対象となっている矩形領域とその隣接、および周囲の矩形領域との境界条件の解析を行う際に、直交変換後の矩形領域との間のみ境界条件の解析を行い、それ以外の矩形領域との間は不連続であると解釈することで、本発明の処理を軽減し、より高速な符号化及び復号化を実現することができる。   Further, according to the present invention, when encoding processing is performed in units of rectangular processing, orthogonality is analyzed when analyzing boundary conditions between a rectangular region to be encoded and its adjacent and surrounding rectangular regions. By analyzing the boundary condition only with the converted rectangular area and interpreting it as discontinuous with the other rectangular areas, the processing of the present invention is reduced, and faster encoding and decoding are performed. Can be realized.

更に、本発明によれば、符号化対象矩形領域内の信号成分は、多重調和局所直交変換を行うことによって、隣接する矩形領域との境界条件に基づいた推定により信号成分の近似を行うことで残差直交変換係数を生成するようにしたため、従来のイントラ予測のように、所定の方向および所定の重み付けによって生成された予測矩形領域の中から、符号化対象矩形領域に最も近いものを選択する場合よりも、より複雑な推定信号に基づいて残差直交変換係数を生成することができるため、より高い符号化効率を得ることができる。   Furthermore, according to the present invention, the signal component in the encoding target rectangular region is subjected to multiple harmonic local orthogonal transformation, and the signal component is approximated by estimation based on a boundary condition with an adjacent rectangular region. Since the residual orthogonal transform coefficient is generated, the closest one to the encoding target rectangular area is selected from the predicted rectangular areas generated by the predetermined direction and the predetermined weighting as in the conventional intra prediction. Since the residual orthogonal transform coefficient can be generated based on a more complicated estimation signal than in the case, higher encoding efficiency can be obtained.

次に、本発明の実施の形態について図面と共に詳細に説明する。図1は本発明になる動画像の符号化装置の一実施の形態のブロック図を示す。同図中、図29と同一構成部分には同一符号を付してある。図1に示すように、本実施の形態は図29に示した従来の符号化装置と比較すると、直交変換器103と量子化器104との間に多重調和局所直交変換器121が設けられ、逆量子化器105と逆直交変換器106との間に逆多重調和局所直交変換器122が設けられている点が異なり、また、エントロピー符号化器123の出力符号が多重化器124を通して出力伝送器125に入力される。   Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a moving picture encoding apparatus according to the present invention. In the figure, the same components as those in FIG. 29 are denoted by the same reference numerals. As shown in FIG. 1, the present embodiment is provided with a multiple harmonic local orthogonal transformer 121 between the orthogonal transformer 103 and the quantizer 104, compared with the conventional coding apparatus shown in FIG. The difference is that an inverse multiple harmonic local orthogonal transformer 122 is provided between the inverse quantizer 105 and the inverse orthogonal transformer 106, and the output code of the entropy encoder 123 is transmitted through the multiplexer 124 for output transmission. Is input to the device 125.

スイッチ113は、イントラ予測器110及び動き補償器(MC器)112がそれぞれ生成する予測画像フレームを符号化対象となるピクチャの符号化モードに応じて切り替える機能を有する。ここで、ピクチャの符号化モードがイントラ符号化である場合は、スイッチ113を端子aに切り替える。ピクチャの符号化モードがイントラ符号化ではない場合は、スイッチ113を端子bに切り替える。   The switch 113 has a function of switching predicted image frames generated by the intra predictor 110 and the motion compensator (MC unit) 112 according to the encoding mode of the picture to be encoded. When the picture coding mode is intra coding, the switch 113 is switched to the terminal a. If the picture coding mode is not intra coding, the switch 113 is switched to the terminal b.

直交変換器103は、入力符号101として得られる動画像フレームと、イントラ予測器もしくはMC器112から得られる予測画像フレームとの差分画像フレームを取得し、その取得した差分画像フレームに対して所定の直交変換を行う機能を有する。ここでは所定の直交変換をDCTであるものとする。直交変換器103は、直交変換後の係数情報を後述する多重調和局所直交変換器121に通知する機能を有する。ここで直交変換後の係数情報は、DCT係数情報である。   The orthogonal transformer 103 acquires a difference image frame between the moving image frame obtained as the input code 101 and the prediction image frame obtained from the intra predictor or the MC unit 112, and performs a predetermined process on the acquired difference image frame. It has a function of performing orthogonal transformation. Here, the predetermined orthogonal transform is assumed to be DCT. The orthogonal transformer 103 has a function of notifying the multiharmonic local orthogonal transformer 121 described later of coefficient information after orthogonal transformation. Here, the coefficient information after orthogonal transform is DCT coefficient information.

多重調和局所直交変換器121は、直交変換器103から直交変換後の係数情報(ここでは、DCT係数情報)を取得する機能を有し、また、各ブロックの境界条件に基づいてポアソン方程式を解析的に解くことでブロック内の近似直交変換係数情報(ここでは、近似DCT係数情報)を求める機能を有する。更に、多重調和局所直交変換器121は、取得したDCT係数情報と、求めた近似DCT係数情報との差分から残差直交変換係数情報(ここでは、残差DCT係数情報)を生成して、その残差DCT係数情報を量子化器104に通知する機能を有する。   The multi-harmonic local orthogonal transformer 121 has a function of obtaining coefficient information (here, DCT coefficient information) after orthogonal transformation from the orthogonal transformer 103, and analyzes the Poisson equation based on the boundary condition of each block. It has a function of obtaining approximate orthogonal transform coefficient information (here, approximate DCT coefficient information) in the block by solving the above. Further, the multiple harmonic local orthogonal transformer 121 generates residual orthogonal transform coefficient information (here, residual DCT coefficient information) from the difference between the acquired DCT coefficient information and the obtained approximate DCT coefficient information, It has a function of notifying the quantizer 104 of residual DCT coefficient information.

また、多重調和局所直交変換器121は、ポアソン方程式を満たすような符号化対象となっている所定の矩形領域内の推定信号を直交変換(ここでは、DCT)して得られる近似DCT係数情報を、直交変換後のDCT係数情報を利用して生成する際に、直交変換後のDCT係数情報に対して量子化で用いる量子化パラメータを取得し、この量子化パラメータに基づいて量子化後のDCT係数情報を推定し、この推定結果に基づいて近似DCT係数情報を生成するような機能を有すると更によい構成となる。   In addition, the multi-harmonic local orthogonal transformer 121 obtains approximate DCT coefficient information obtained by orthogonal transform (in this case, DCT) of an estimated signal in a predetermined rectangular region that is an encoding target that satisfies the Poisson equation. When generating using the DCT coefficient information after orthogonal transformation, a quantization parameter used for quantization is obtained for the DCT coefficient information after orthogonal transformation, and the quantized DCT is obtained based on the quantization parameter. It would be a better configuration if it had a function to estimate coefficient information and generate approximate DCT coefficient information based on this estimation result.

この多重調和局所余弦変換手法は、前述した非特許文献3に記載された手法であり、ポアソン方程式の概念を導入してブロック内の原信号に対する推定信号を求め、原信号と求めた推定信号との差分である残差信号を生成することで、DCTを導入した際により高い周波数のDCT係数を早く収束させることが可能となり、結果として符号化効率を向上させることができる。   This multi-harmonic local cosine transform method is a method described in Non-Patent Document 3 described above, and introduces the concept of the Poisson equation to obtain an estimated signal for the original signal in the block. By generating a residual signal that is a difference between the two, a DCT coefficient having a higher frequency can be quickly converged when DCT is introduced, and as a result, encoding efficiency can be improved.

すなわち、前述したように、多重調和局所余弦変換手法では、図31(a)に示した原信号301に対して、ブロック境界304、305に対応する原信号301の両端部分における画像信号の傾き302、303を求め、その傾き302、303を境界条件としてポアソン方程式の概念を導入して図31(b)に示すような推定信号306を生成した後、図31(c)に示すように、原信号301と推定信号306との残差信号307を得る。   That is, as described above, in the multiple harmonic local cosine transform method, the gradient 302 of the image signal at both ends of the original signal 301 corresponding to the block boundaries 304 and 305 with respect to the original signal 301 shown in FIG. 303, and the Poisson equation concept is introduced using the gradients 302 and 303 as boundary conditions to generate an estimated signal 306 as shown in FIG. 31 (b). Then, as shown in FIG. A residual signal 307 between the signal 301 and the estimated signal 306 is obtained.

そして、この残差信号307に対して直交変換してDCTを行う場合は、図33(a)に示した残差信号307のブロック境界の片方(ここでは、信号の右側)を軸として偶接続して同図(b)に示すような残差信号の周期波形信号とすることで、DCT級数で表現することが可能となる。この残差信号の周期波形信号は、周期接続部分である図33(b)の点線部501〜503において、原信号に対してDCTを行った場合よりも滑らかさが向上すると共に、本来原信号には含まれない不要な信号成分の混入を防ぐことが可能となる。   When DCT is performed by orthogonally transforming the residual signal 307, even connection is performed with one of the block boundaries (here, the right side of the signal) of the residual signal 307 shown in FIG. Then, by using a residual waveform periodic waveform signal as shown in FIG. 5B, it is possible to express it by a DCT series. The periodic waveform signal of the residual signal is smoother than the case where the DCT is performed on the original signal in the dotted line portions 501 to 503 in FIG. It is possible to prevent mixing of unnecessary signal components not included in.

従って、DCT級数でスペクトルを表現した場合は、図33(c)にIで示すようになり、通常のDCTを行った場合のIIと比較して、図33(c)の点線部505が示すような高い周波数成分領域でもDCT係数が十分収束した状態となり、多重調和局所余弦変換手法を用いたDCT係数に対して所定の量子化及びエントロピー符号化を行うことで、通常のDCTによる符号化を行った場合よりも発生する符号量を抑制することが可能となり、符号化効率の向上につながる。   Therefore, when the spectrum is expressed by a DCT series, it becomes as shown by I in FIG. 33 (c), which is indicated by a dotted line portion 505 in FIG. 33 (c) as compared with II in the case of performing normal DCT. Even in such a high frequency component region, the DCT coefficients are sufficiently converged, and by performing predetermined quantization and entropy coding on the DCT coefficients using the multiple harmonic local cosine transform method, normal DCT coding is performed. It is possible to suppress the amount of code generated compared to the case where it is performed, leading to improvement in coding efficiency.

なお、本実施の形態では、従来の符号化装置からの拡張が比較的容易であることから、一例として上述のようなブロック内の原信号と境界条件からの推定信号に対してそれぞれDCTを行うことでそれぞれのDCT係数を求めた後に差分をとる構成を採用しているが、本発明は特にこの構成に限定されるものではなく、上述の原信号と推定信号との差分である残差信号に対してDCTを行うような構成であっても構わない。   In this embodiment, since it is relatively easy to extend from the conventional coding apparatus, DCT is performed on the original signal in the block and the estimated signal from the boundary condition as described above as an example. However, the present invention is not particularly limited to this configuration, and the residual signal, which is the difference between the original signal and the estimated signal, is employed. However, the configuration may be such that DCT is performed.

再び図1に戻って説明するに、量子化器104は、多重調和局所直交変換器121から残差DCT係数情報を取得し、その取得した残差DCT係数情報に対して所定の量子化を行うことで量子化後の残差DCT係数情報である量子化後情報を生成する機能を有する。また、量子化器104は、生成した量子化後情報を逆量子化器105及びエントロピー符号化器123にそれぞれ供給する機能を有する。逆量子化器105は、量子化器104から取得した量子化後情報に対して所定の逆量子化を行うことで、逆量子化後の残差DCT係数情報である逆量子化後情報を生成して逆多重調和局所直交変換器122に供給する機能を有する。   Referring back to FIG. 1 again, the quantizer 104 acquires residual DCT coefficient information from the multiharmonic local orthogonal transformer 121 and performs predetermined quantization on the acquired residual DCT coefficient information. Thus, it has a function of generating post-quantization information which is residual DCT coefficient information after quantization. The quantizer 104 has a function of supplying the generated post-quantization information to the inverse quantizer 105 and the entropy encoder 123, respectively. The inverse quantizer 105 generates predetermined post-quantization information that is residual DCT coefficient information after inverse quantization by performing predetermined inverse quantization on the post-quantization information acquired from the quantizer 104. Thus, it has a function of supplying it to the inverse multiple harmonic local orthogonal transformer 122.

逆多重調和局所直交変換器122は、逆量子化器105から逆量子化後情報を取得し、その取得した逆量子化後情報に対して、所定の逆多重調和局所直交変換を行うことで、逆量子化後の残差DCT係数情報から復号して得られた復号DCT係数情報を生成する。すなわち、逆多重調和局所直交変換器122は、復号化対象となっているブロックの隣接する他のブロックとの境界における逆量子化後の残差直交変換係数情報(ここでは、残差DCT係数情報)の傾きを境界条件とするポアソン方程式を満たすような、復号化対象となっているブロック内の推定信号に対して、直交変換した近似直交変換係数情報(ここでは、近似DCT係数情報)を、逆量子化器105によって生成された逆量子化後の残差直交変換係数情報(ここでは、残差DCT係数情報)を利用して生成し、逆量子化後の残差直交変換係数情報(ここでは、残差DCT係数情報)と、生成した近似直交変換係数情報(ここでは、近似DCT係数情報)との合成を行うことで復号直交変換係数情報(ここでは、DCT係数情報)を生成する。また、逆多重調和局所直交変換器122は、生成した復号DCT係数情報を逆直交変換器106に供給する。   The inverse multiple harmonic local orthogonal transformer 122 acquires post-inverse quantization information from the inverse quantizer 105, and performs predetermined inverse multiple harmonic local orthogonal transform on the acquired post-quantization information, Decoded DCT coefficient information obtained by decoding from residual DCT coefficient information after inverse quantization is generated. That is, the demultiplex harmonic local orthogonal transformer 122 performs residual orthogonal transform coefficient information (here, residual DCT coefficient information) after inverse quantization at the boundary between the block to be decoded and another adjacent block. ) Approximate orthogonal transform coefficient information (here, approximate DCT coefficient information) obtained by orthogonal transform with respect to the estimation signal in the block to be decoded so as to satisfy the Poisson equation having the slope of Residual orthogonal transform coefficient information (here, residual DCT coefficient information) (in this case, residual DCT coefficient information) after inverse quantization generated by the inverse quantizer 105 and generated after inverse quantization. Then, decoding orthogonal transform coefficient information (here, DCT coefficient information) is generated by combining the residual DCT coefficient information) and the generated approximate orthogonal transform coefficient information (here, approximate DCT coefficient information). That. The inverse multiple harmonic local orthogonal transformer 122 supplies the generated decoded DCT coefficient information to the inverse orthogonal transformer 106.

逆直交変換器106は、逆多重調和局所直交変換器122から復号DCT係数情報を取得し、その取得した復号DCT係数情報に対して逆直交変換を行うことで復号差分画像フレームを生成する機能を有する。また、逆直交変換器106は、生成した復号差分画像フレームを加算器107に供給する機能を有する。加算器107は、スイッチ113で選択されたイントラ予測器110又はMC器112の出力信号と加算し復号画像フレームを生成し、イントラ予測器110、デブロッキングフィルタ108に供給する機能を有する。   The inverse orthogonal transformer 106 has a function of acquiring decoded DCT coefficient information from the inverse multiple harmonic local orthogonal transformer 122 and generating a decoded difference image frame by performing inverse orthogonal transformation on the acquired decoded DCT coefficient information. Have. Further, the inverse orthogonal transformer 106 has a function of supplying the generated decoded difference image frame to the adder 107. The adder 107 has a function of adding the output signal of the intra predictor 110 or the MC unit 112 selected by the switch 113 to generate a decoded image frame and supplying the decoded image frame to the intra predictor 110 and the deblocking filter 108.

ME(動き推定)器111は、入力符号101として得られる現在符号化対象となっている動画像フレームと、フレームメモリ109に格納されている所定の参照画像フレームを取得し、その取得した動画像フレームと参照画像フレームとの間で所定のMEを行い、動きベクトル情報を生成する機能を有する。また、ME器111は、生成した動きベクトル情報を、MC器112、エントロピー符号化器123に通知する機能を有する。   The ME (motion estimator) 111 obtains the moving image frame that is the current encoding target obtained as the input code 101 and the predetermined reference image frame stored in the frame memory 109, and the obtained moving image. It has a function of performing predetermined ME between the frame and the reference image frame to generate motion vector information. The ME device 111 has a function of notifying the generated motion vector information to the MC device 112 and the entropy encoder 123.

MC(動き補償)器112は、ME器111から動きベクトル情報を取得する機能を有する。また、ME器111が動きベクトル情報を生成した際に利用した参照画像フレームをフレームメモリ109から取得する機能を有する。取得した動きベクトル情報、参照画像フレームから、予測画像フレームを生成し、スイッチ113の端子b側に出力する機能を有する。フレームメモリ109は、デブロッキングフィルタ108からデブロック後の画像フレームを参照画像フレームとして取得及び蓄積する機能を有する。また、必要に応じてME器111、MC器112、イントラ予測器110に参照画像フレームを通知する機能を有する。ここで、フレームメモリ109は、少なくとも1フレーム以上の参照画像フレームを蓄積し、各部の要求に応じて必要な参照画像フレームを通知できることが望ましい。   The MC (motion compensation) unit 112 has a function of acquiring motion vector information from the ME unit 111. In addition, the ME device 111 has a function of acquiring the reference image frame used when the motion vector information is generated from the frame memory 109. From the acquired motion vector information and reference image frame, a predicted image frame is generated and output to the terminal b side of the switch 113. The frame memory 109 has a function of acquiring and accumulating the deblocked image frame as a reference image frame from the deblocking filter 108. Further, it has a function of notifying the ME device 111, the MC device 112, and the intra predictor 110 of reference image frames as necessary. Here, it is desirable that the frame memory 109 can store at least one reference image frame and can notify a necessary reference image frame in response to a request from each unit.

エントロピー符号化器123は、量子化器104から量子化後情報、ME器111から動きベクトル情報を少なくとも取得し、その取得した量子化後情報及び動きベクトル情報、及びその他の所定の構文構造を構成するために必要なパラメータ情報などに対して、所定のエントロピー符号化を行い、エントロピー符号化後情報を生成する。また、エントロピー符号化器123は、生成したエントロピー符号化情報を多重化器124に通知する機能を有する。   The entropy encoder 123 acquires at least the post-quantization information from the quantizer 104 and the motion vector information from the ME unit 111, and configures the acquired post-quantization information and motion vector information, and other predetermined syntax structures Predetermined entropy encoding is performed on the parameter information necessary for the purpose, and post-entropy encoded information is generated. The entropy encoder 123 has a function of notifying the multiplexer 124 of the generated entropy encoding information.

多重化器124は、エントロピー符号化器123からエントロピー符号化後情報を取得し、その取得したエントロピー符号化後情報に対して所定の構文構造に基づいて符号化情報の多重化を行うことで、符号化ビットストリームを生成する機能を有する。ここで、所定の構文構造を構成するために必要なパラメータ情報としては、マクロブロックの各種状態を特定するためのマクロブロック情報、量子化及び逆量子化を行う際に用いる量子化パラメータ情報、イントラ予測の方法を特定するためのイントラ予測モード情報、参照画像フレームの参照順を特定するためのフレーム順序情報、などが含まれると更によい。多重化器124は、生成した符号化ビットストリームを出力伝送器125に通知する機能を有する。   The multiplexer 124 acquires the entropy-encoded information from the entropy encoder 123, and multiplexes the encoded information on the acquired entropy-encoded information based on a predetermined syntax structure. It has a function of generating an encoded bit stream. Here, the parameter information necessary for constructing a predetermined syntax structure includes macroblock information for specifying various states of the macroblock, quantization parameter information used when performing quantization and inverse quantization, intra More preferably, intra prediction mode information for specifying a prediction method, frame order information for specifying the reference order of reference image frames, and the like are included. The multiplexer 124 has a function of notifying the output transmitter 125 of the generated encoded bit stream.

出力伝送器125は、多重化器124から符号化ビットストリームを取得し、その取得した符号化ビットストリームを出力符号として所定の伝送路や所定の記録媒体などに出力するため、所定のパケットヘッダ及びペイロードをもつ構成とするようにパケット化処理を行い、パケット情報を生成する機能を有する。ここで、パケット情報は、パケットヘッダ及びペイロードを1単位として扱う。通常、取得した符号化ビットストリームをより細かい単位に分割し、ペイロードに格納し、所定のパケットヘッダを付加することでパケット化処理を行う。また、出力伝送器125は、生成した各パケット情報を出力符号として所定の出力先である伝送路や記録媒体の状態に応じて出力する機能を有する。   The output transmitter 125 acquires the encoded bit stream from the multiplexer 124 and outputs the acquired encoded bit stream as an output code to a predetermined transmission path or a predetermined recording medium. It has a function of generating packet information by performing packetization processing so as to have a configuration having a payload. Here, the packet information treats the packet header and payload as one unit. Usually, the obtained encoded bit stream is divided into smaller units, stored in a payload, and packetized by adding a predetermined packet header. The output transmitter 125 has a function of outputting each generated packet information as an output code according to the state of a transmission path or a recording medium as a predetermined output destination.

イントラ予測器110は、逆直交変換器106が生成した復号差分画像フレーム、スイッチ113によって選択されたイントラ予測器110もしくはMC器112が生成する予測画像フレームから合成した復号画像フレームを取得し、その取得した復号画像フレーム内において、まだ符号化が完了していないブロックに対し、符号化が完了した領域の復号画像を予測に利用してイントラ予測を行う機能を有する。その際、イントラ予測の方法を特定するためのイントラ予測モード情報を生成し、エントロピー符号化器123に通知するような機能を備えると更によい。   The intra predictor 110 obtains a decoded image frame synthesized from the decoded difference image frame generated by the inverse orthogonal transformer 106 and the predicted image frame generated by the intra predictor 110 or the MC unit 112 selected by the switch 113, and It has a function of performing intra prediction using the decoded image in a region where encoding has been completed for prediction on a block that has not been encoded in the acquired decoded image frame. At this time, it is further preferable to have a function of generating intra prediction mode information for specifying an intra prediction method and notifying the entropy encoder 123 of the information.

また、イントラブロックに対する予測処理や、スケーラブル符号化などのような下位階層の復号画像情報を利用してイントラ予測処理を行う場合には、フレームメモリ109から現在符号化対象となっている動画像フレームを符号化するために必要な参照画像フレームを取得する機能を有しても構わない。この参照画像フレームは、スケーラブル符号化のような場合では、符号化が完了した階層の復号画像フレームであることも考えられる。また、イントラ予測器110は、イントラ予測によって得られた予測画像フレームを、スイッチ113の端子a側に出力する機能を有する。   In addition, when performing intra prediction processing using the lower layer decoded image information such as prediction processing for an intra block or scalable encoding, a moving image frame that is the current encoding target from the frame memory 109 May have a function of acquiring a reference image frame necessary for encoding. In the case of scalable coding, the reference image frame may be a decoded image frame of a layer whose coding has been completed. The intra predictor 110 has a function of outputting a predicted image frame obtained by intra prediction to the terminal a side of the switch 113.

デブロッキングフィルタ108は、逆直交変換器106が生成した復号差分画像フレーム、スイッチ113によって選択されたイントラ予測器110もしくはMC器112が生成する予測画像フレームから合成した復号画像フレームを取得する機能をし、取得した復号画像フレームに対して所定のデブロック処理を行うことで、デブロック処理後の復号画像フレームを生成する機能を有する。ここで、所定のデブロック処理は、現在符号化対象となっているフレームやブロックの符号化モード、量子化パラメータの状態、周囲の符号化済みブロック内の画像情報の状態などに応じて、デブロック処理のオン・オフやフィルタ処理の強度を切り替えられる構成であるとよい。   The deblocking filter 108 has a function of acquiring a decoded image frame synthesized from the decoded differential image frame generated by the inverse orthogonal transformer 106 and the predicted image frame generated by the intra predictor 110 or the MC unit 112 selected by the switch 113. And it has a function which produces | generates the decoded image frame after a deblocking process by performing predetermined | prescribed deblocking processing with respect to the acquired decoded image frame. Here, the predetermined deblocking process is performed according to the encoding mode of the frame or block currently being encoded, the state of the quantization parameter, the state of the image information in the surrounding encoded blocks, and the like. It is preferable that the block processing can be turned on / off and the strength of the filter processing can be switched.

また、多重調和局所直交変換器121において正しく変換処理が行われた場合には、一般にデブロック処理の必要がないと判定され、デブロック処理を行わずに単に全帯域通過フィルタとして機能するように構成されるとよい。デブロッキングフィルタ108は、生成したデブロック処理後の復号画像フレームを参照画像フレームとして利用できるようにするために、フレームメモリ109に通知する機能を有する。   In addition, when the transform processing is correctly performed in the multi-harmonic local orthogonal transformer 121, it is generally determined that the deblocking process is not necessary, and the function is simply performed as an all-band pass filter without performing the deblocking process. It should be configured. The deblocking filter 108 has a function of notifying the frame memory 109 so that the generated decoded image frame after the deblocking process can be used as a reference image frame.

次に、図1の本発明の符号化装置の一実施の形態の動作を図2のフローチャートに従って説明する。まず、入力符号101として、符号化対象となる画像フレームを準備し(ステップS11)、イントラ符号化か否かを判定する(ステップS12)。イントラ符号化である場合には、イントラ予測処理を行う(ステップS13)。イントラ予測器110によって得られた予測画像フレームを、スイッチ113の端子a側に出力する。また、スイッチ113を端子a側に切り替える。その後ステップS16に進む。   Next, the operation of the embodiment of the encoding apparatus of the present invention shown in FIG. 1 will be described with reference to the flowchart shown in FIG. First, an image frame to be encoded is prepared as the input code 101 (step S11), and it is determined whether or not intra encoding is performed (step S12). In the case of intra coding, intra prediction processing is performed (step S13). The predicted image frame obtained by the intra predictor 110 is output to the terminal a side of the switch 113. Further, the switch 113 is switched to the terminal a side. Thereafter, the process proceeds to step S16.

一方、ステップS12でイントラ符号化ではないと判定した場合には、ME器111が現在符号化対象となっている動画像フレームと、フレームメモリ109に格納されている所定の参照画像フレームを取得し、動き推定を行う(ステップS14)。ME器111は、動き推定処理によって生成した動きベクトル情報をMC器112に通知する。また、動きベクトル情報をエントロピー符号化するために、エントロピー符号化器123に通知する。   On the other hand, if it is determined in step S12 that the encoding is not intra coding, the ME device 111 acquires a moving image frame that is the current encoding target and a predetermined reference image frame stored in the frame memory 109. Then, motion estimation is performed (step S14). The ME device 111 notifies the MC device 112 of the motion vector information generated by the motion estimation process. In addition, the entropy encoder 123 is notified in order to entropy encode the motion vector information.

MC器112は、ME器111が動き推定処理によって生成した動きベクトル情報を取得する。また、ME器111が動きベクトル情報を生成した際に利用した参照画像フレームをフレームメモリ109から取得する。MC器112は、取得した動きベクトル情報、参照画像フレームから、予測画像フレームを生成し(ステップS15)、スイッチ113の端子b側に出力する。また、スイッチ113を端子b側に切り替える。その後ステップS16に進む。   The MC unit 112 acquires the motion vector information generated by the ME unit 111 through the motion estimation process. Further, the reference image frame used when the ME device 111 generates the motion vector information is acquired from the frame memory 109. The MC unit 112 generates a predicted image frame from the acquired motion vector information and the reference image frame (step S15), and outputs the predicted image frame to the terminal b side of the switch 113. Further, the switch 113 is switched to the terminal b side. Thereafter, the process proceeds to step S16.

直交変換器103は、入力符号101として得られる動画像フレームと、スイッチ113の端子aと接続されたイントラ予測器110もしくはスイッチ113の端子bと接続されたMC器112から得られる予測画像フレームとの差分画像フレームを取得する。取得した差分画像フレームに対して所定の直交変換を行う(ステップS16)。直交変換器103は、直交変換後の係数情報を多重調和局所直交変換器121に通知する。ここで直交変換後の係数情報は、DCT係数情報であるものとする。   The orthogonal transformer 103 includes a moving image frame obtained as the input code 101, a predicted image frame obtained from the intra predictor 110 connected to the terminal a of the switch 113 or the MC unit 112 connected to the terminal b of the switch 113, and The difference image frame is acquired. A predetermined orthogonal transformation is performed on the acquired difference image frame (step S16). The orthogonal transformer 103 notifies the multiple harmonic local orthogonal transformer 121 of the coefficient information after the orthogonal transformation. Here, the coefficient information after orthogonal transform is DCT coefficient information.

多重調和局所直交変換器121は、直交変換器103から直交変換後の係数情報、ここではDCT係数情報を取得し、多重調和局所直交変換処理を行う(ステップS17)。生成した残差DCT係数情報を後述する量子化器104に通知する。量子化器104は、多重調和局所直交変換器121から残差DCT係数情報を取得して、その残差DCT係数情報に対して所定の量子化を行うことで量子化後の残差DCT係数情報である量子化後情報を生成する(ステップS18)。生成された量子化後情報は、逆量子化器105及びエントロピー符号化器123に供給される。   The multiharmonic local orthogonal transformer 121 acquires coefficient information after orthogonal transform, here DCT coefficient information, from the orthogonal transformer 103, and performs multiple harmonic local orthogonal transform processing (step S17). The generated residual DCT coefficient information is notified to the quantizer 104 described later. The quantizer 104 obtains residual DCT coefficient information from the multiharmonic local orthogonal transformer 121 and performs predetermined quantization on the residual DCT coefficient information, thereby performing residual DCT coefficient information after quantization. The post-quantization information is generated (step S18). The generated post-quantization information is supplied to the inverse quantizer 105 and the entropy encoder 123.

逆量子化器105は、量子化器104から量子化後情報を取得し、その量子化後情報に対して所定の逆量子化を行うことで、逆量子化後の残差DCT係数情報である逆量子化後情報を生成する(ステップS19)。生成された逆量子化後情報は、逆多重調和局所直交変換器122に供給される。   The inverse quantizer 105 obtains post-quantization information from the quantizer 104 and performs predetermined inverse quantization on the post-quantization information, thereby obtaining residual DCT coefficient information after inverse quantization. Information after inverse quantization is generated (step S19). The generated information after inverse quantization is supplied to the inverse multiple harmonic local orthogonal transformer 122.

逆多重調和局所直交変換器122は、逆量子化器105から逆量子化後情報を取得し、その逆量子化後情報に対して、所定の逆多重調和局所直交変換処理を行うことで、逆量子化後の残差DCT係数情報から復号して得られた復号DCT係数情報を生成する(ステップS20)。生成された復号DCT係数情報は、逆直交変換器106に供給される。   The inverse multiple harmonic local orthogonal transformer 122 obtains the information after inverse quantization from the inverse quantizer 105 and performs a predetermined inverse multiple harmonic local orthogonal transform process on the information after inverse quantization, thereby performing inverse processing. Decoded DCT coefficient information obtained by decoding from the quantized residual DCT coefficient information is generated (step S20). The generated decoded DCT coefficient information is supplied to the inverse orthogonal transformer 106.

逆直交変換器106は、逆多重調和局所直交変換器122から復号DCT係数情報を取得し、その復号DCT係数情報に対して逆直交変換を行うことで復号差分画像フレームを生成する(ステップS21)。生成された復号差分画像フレームは、イントラ予測器110及びデブロッキングフィルタ108にそれぞれ供給される。   The inverse orthogonal transformer 106 obtains the decoded DCT coefficient information from the inverse multiple harmonic local orthogonal transformer 122, and generates a decoded difference image frame by performing inverse orthogonal transformation on the decoded DCT coefficient information (step S21). . The generated decoded difference image frame is supplied to the intra predictor 110 and the deblocking filter 108, respectively.

デブロッキングフィルタ108は、逆直交変換器106が生成した復号差分画像フレームと、スイッチ113によって選択されたイントラ予測器110もしくはMC器112が生成する予測画像フレームとを加算器107で合成した復号画像フレームを取得し、必要に応じて取得した復号画像フレームに対して所定のデブロッキング処理を行うことで、デブロック処理後の復号画像フレームを生成する(ステップS22)。ただし、通常デブロック処理の必要がないと判定され、デブロック処理を行わずに単に全帯域通過フィルタとして機能することが多い。デブロッキングフィルタ108は、生成したデブロック処理後の復号画像フレームを参照画像フレームとして利用できるようにするためにフレームメモリ109に格納する。   The deblocking filter 108 is a decoded image obtained by combining the decoded difference image frame generated by the inverse orthogonal transformer 106 and the predicted image frame generated by the intra predictor 110 or the MC unit 112 selected by the switch 113 by the adder 107. A frame is acquired, and a predetermined deblocking process is performed on the acquired decoded image frame as necessary, thereby generating a decoded image frame after the deblocking process (step S22). However, it is often determined that there is no need for the normal deblocking process, and it often functions simply as an all-band pass filter without performing the deblocking process. The deblocking filter 108 stores the generated decoded image frame after the deblocking process in the frame memory 109 so that it can be used as a reference image frame.

エントロピー符号化器123は、量子化器104から量子化後情報、ME器111から動きベクトル情報を少なくとも取得して、その量子化後情報及び動きベクトル情報に対して、所定のエントロピー符号化を行う(ステップS23)。多重化器124はエントロピー符号化器123から取得したエントロピー符号化後情報に対して、所定の構文構造に基づいて符号化情報の多重化を行うことで、符号化ビットストリームを生成する(ステップS24)。生成した符号化ビットストリームは出力符号として出力伝送器125によって所定の伝送路や記録媒体などに出力される。   The entropy encoder 123 acquires at least the post-quantization information from the quantizer 104 and the motion vector information from the ME unit 111, and performs predetermined entropy encoding on the post-quantization information and the motion vector information. (Step S23). The multiplexer 124 multiplexes the encoded information on the post-entropy encoded information acquired from the entropy encoder 123 based on a predetermined syntax structure, thereby generating an encoded bit stream (step S24). ). The generated encoded bit stream is output as an output code to a predetermined transmission path or recording medium by the output transmitter 125.

以上のような符号化処理を符号化対象となる動画像フレームに対して順次行うことで、本実施の形態の符号化装置は従来の符号化装置よりも符号化効率のよい符号化ビットストリームを出力符号として得ることができる。   By sequentially performing the encoding process as described above on the moving image frame to be encoded, the encoding apparatus according to the present embodiment generates an encoded bit stream with higher encoding efficiency than the conventional encoding apparatus. It can be obtained as an output code.

次に、本発明になる復号化装置の一実施の形態について説明する。図3は本発明になる復号化装置の一実施の形態のブロック図を示す。同図中、図30と同一構成部分には同一符号を付してある。図3において、入力受信器222は、所定の伝送路及び所定の記録媒体などから入力符号221としてパケット情報を取得し、取得したパケット情報から本発明の符号化装置によって生成した符号化ビットストリームとして再構成する機能を有する。また、入力受信器222は、再構成された符号化ビットストリームを多重化分離器223に供給する。   Next, an embodiment of a decoding apparatus according to the present invention will be described. FIG. 3 shows a block diagram of an embodiment of a decoding apparatus according to the present invention. In the figure, the same components as those in FIG. 30 are denoted by the same reference numerals. In FIG. 3, an input receiver 222 acquires packet information as an input code 221 from a predetermined transmission path and a predetermined recording medium, and as an encoded bit stream generated by the encoding apparatus of the present invention from the acquired packet information. It has a function to reconfigure. The input receiver 222 also supplies the reconstructed encoded bitstream to the demultiplexer 223.

多重化分離器223は、入力受信器222から符号化ビットストリームを取得し、その取得した符号化ビットストリームに対して所定の構文構造に基づいて符号化情報の多重化分離を行い、多重化分離後の情報をエントロピー復号化器224に通知する機能を有する。エントロピー復号化器224は、多重化分離器223から多重化分離後の情報を取得し、その取得した多重化分離後の情報に対して所定のエントロピー復号化を行い、量子化後情報及び動きベクトル情報、及びその他の所定の構文構造を構成するために必要なパラメータ情報などを生成する機能を有する。   The demultiplexer 223 acquires the encoded bit stream from the input receiver 222, performs demultiplexing of the encoded information on the acquired encoded bit stream based on a predetermined syntax structure, and demultiplexes It has a function of notifying the entropy decoder 224 of later information. The entropy decoder 224 acquires the information after demultiplexing from the demultiplexer 223, performs predetermined entropy decoding on the acquired information after demultiplexing, and performs post-quantization information and motion vector It has a function of generating information and parameter information necessary for configuring other predetermined syntax structures.

ここで、所定の構文構造を構成するために必要なパラメータ情報としては、マクロブロックの各種状態を特定するためのマクロブロック情報、量子化及び逆量子化を行う際に用いる量子化パラメータ情報、イントラ予測の方法を特定するためのイントラ予測モード情報、参照画像フレームの参照順を特定するためのフレーム順序情報、などが含まれると更によい。また、エントロピー復号化器224は、少なくとも生成した量子化後情報を逆量子化器225に通知する機能を有すると共に、少なくとも生成した動きベクトル情報をMC器206に通知する機能を有する。   Here, the parameter information necessary for constructing a predetermined syntax structure includes macroblock information for specifying various states of the macroblock, quantization parameter information used when performing quantization and inverse quantization, intra More preferably, intra prediction mode information for specifying a prediction method, frame order information for specifying the reference order of reference image frames, and the like are included. The entropy decoder 224 has a function of notifying at least the generated post-quantization information to the inverse quantizer 225 and also has a function of notifying the MC unit 206 of at least the generated motion vector information.

逆量子化器225は、エントロピー復号化器224から量子化後情報を取得し、その取得した量子化後情報に対して所定の逆量子化を行うことで、逆量子化後の残差DCT係数情報である逆量子化後情報を生成する機能を有する。逆量子化器225は、生成した逆量子化後情報を逆多重調和局所直交変換器226に供給する。   The inverse quantizer 225 acquires post-quantization information from the entropy decoder 224, and performs predetermined inverse quantization on the acquired post-quantization information, thereby performing a residual DCT coefficient after inverse quantization. It has a function of generating post-inverse quantization information that is information. The inverse quantizer 225 supplies the generated post-quantization information to the inverse multiple harmonic local orthogonal transformer 226.

逆多重調和局所直交変換器226は、逆量子化器225から逆量子化後情報を取得し、その取得した逆量子化後情報に対して、所定の逆多重調和局所直交変換を行うことで、逆量子化後の残差DCT係数情報から復号して得られた復号DCT係数情報を生成する。逆多重調和局所直交変換器226は、生成した復号DCT係数情報を逆直交変換器204に供給する。   The inverse multiple harmonic local orthogonal transformer 226 acquires information after inverse quantization from the inverse quantizer 225, and performs predetermined inverse multiple harmonic local orthogonal transform on the acquired inverse quantization information, Decoded DCT coefficient information obtained by decoding from residual DCT coefficient information after inverse quantization is generated. The inverse multiple harmonic local orthogonal transformer 226 supplies the generated decoded DCT coefficient information to the inverse orthogonal transformer 204.

逆直交変換器204は、逆多重調和局所直交変換器226から復号DCT係数情報を取得し、その取得した復号DCT係数情報に対して逆直交変換を行うことで復号差分画像フレームを生成する機能を有する。逆直交変換器204は、生成した復号差分画像フレームを、イントラ予測器208及びデブロッキングフィルタ209に供給する。ここで、逆直交変換器204が生成した復号差分画像フレームに対して、スイッチ207によって選択されたイントラ予測器208もしくはMC器206が生成する予測画像フレームを加算器205によって合成して復号画像フレームを生成した後に、イントラ予測器208及びデブロッキングフィルタ209に供給するような構成であることが望ましい。本実施の形態では、加算器205により生成された復号画像フレームがイントラ予測器208及びデブロッキングフィルタ209に供給されるものとして話を進める。   The inverse orthogonal transformer 204 has a function of acquiring the decoded DCT coefficient information from the inverse multiple harmonic local orthogonal transformer 226, and generating a decoded difference image frame by performing inverse orthogonal transformation on the acquired decoded DCT coefficient information. Have. The inverse orthogonal transformer 204 supplies the generated decoded difference image frame to the intra predictor 208 and the deblocking filter 209. Here, a predicted image frame generated by the intra predictor 208 or the MC unit 206 selected by the switch 207 is synthesized by the adder 205 with respect to the decoded difference image frame generated by the inverse orthogonal transformer 204, and the decoded image frame is decoded. Is preferably supplied to the intra predictor 208 and the deblocking filter 209. In the present embodiment, the description proceeds on the assumption that the decoded image frame generated by the adder 205 is supplied to the intra predictor 208 and the deblocking filter 209.

MC(動き補償)器206は、エントロピー復号化器224から動きベクトル情報を取得し、その取得した動きベクトル情報を生成した際に利用した参照画像フレームと同等の参照画像フレームを構成するように復号及び格納された参照画像フレームをフレームメモリ210から取得する機能を有する。また、MC器206は、取得した動きベクトル情報、参照画像フレームから、予測画像フレームを生成し、スイッチ207の端子b側に出力する機能を有する。   The MC (motion compensation) unit 206 acquires the motion vector information from the entropy decoder 224 and decodes the reference image frame to be equivalent to the reference image frame used when the acquired motion vector information is generated. And a function of acquiring the stored reference image frame from the frame memory 210. The MC unit 206 has a function of generating a predicted image frame from the acquired motion vector information and reference image frame, and outputting the predicted image frame to the terminal b side of the switch 207.

スイッチ207は、イントラ予測器208及びMC器206がそれぞれ生成する予測画像フレームを符号化ビットストリームから得られるピクチャの符号化モードに応じて切り替える機能を有する。ここで、ピクチャの符号化モードがイントラ符号化である場合は、スイッチ207を端子aに切り替える。ピクチャの符号化モードがイントラ符号化ではない場合は、スイッチ207を端子bに切り替える。   The switch 207 has a function of switching the predicted image frames generated by the intra predictor 208 and the MC unit 206 according to the encoding mode of a picture obtained from the encoded bitstream. If the picture coding mode is intra coding, the switch 207 is switched to the terminal a. If the picture coding mode is not intra coding, the switch 207 is switched to the terminal b.

イントラ予測器208は、逆直交変換器204が生成した復号差分画像フレーム、スイッチ207によって選択されたイントラ予測器208もしくはMC器206が生成する予測画像フレームから合成した復号画像フレームを取得し、取得した復号画像フレーム内において、まだ符号化が完了していないブロックに対し、符号化が完了した領域の復号画像を予測に利用してイントラ予測を行う機能を有する。その際、イントラ予測の方法を特定するためのイントラ予測モード情報を取得するために、符号化ビットストリームからエントロピー復号化器224によって多重化分離及びエントロピー復号処理によって得られるイントラ予測モード情報を取得するような機能を備えると更によい。   The intra predictor 208 acquires and acquires a decoded image frame synthesized from the decoded difference image frame generated by the inverse orthogonal transformer 204 and the predicted image frame generated by the intra predictor 208 or the MC unit 206 selected by the switch 207. In the decoded image frame, the block has not been encoded yet, and has a function of performing intra prediction using the decoded image in the area where encoding is completed for prediction. At this time, in order to acquire intra prediction mode information for specifying an intra prediction method, the intra prediction mode information obtained by the multiplexing separation and entropy decoding processing is acquired from the encoded bitstream by the entropy decoder 224. It is better to have such a function.

また、イントラブロックに対する予測処理や、スケーラブル符号化などのような下位階層の復号画像情報を利用してイントラ予測処理を行う場合には、フレームメモリ210から現在復号化対象となっている動画像フレームを復号化するために必要な参照画像フレームを取得する機能を有しても構わない。この参照画像フレームは、スケーラブル符号化のような場合では、既に復号化が完了した階層の復号画像フレームであることも考えられる。イントラ予測によって得られた予測画像フレームを、スイッチ207の端子a側に出力する機能を有する。   In addition, when performing intra prediction processing using intra-block prediction processing or lower-layer decoded image information such as scalable encoding, a moving image frame currently being decoded from the frame memory 210 May have a function of acquiring a reference image frame necessary for decoding. In the case of scalable coding, the reference image frame may be a decoded image frame of a hierarchy that has already been decoded. It has a function of outputting a predicted image frame obtained by intra prediction to the terminal a side of the switch 207.

デブロッキングフィルタ209は、逆直交変換器204が生成した復号差分画像フレーム、スイッチ207によって選択されたイントラ予測器208もしくはMC器206が生成する予測画像フレームから合成した復号画像フレームを取得し、取得した復号画像フレームに対して所定のデブロック処理を行うことで、デブロック処理後の復号画像フレームを生成する機能を有する。   The deblocking filter 209 acquires a decoded image frame synthesized from the decoded differential image frame generated by the inverse orthogonal transformer 204 and the predicted image frame generated by the intra predictor 208 or the MC unit 206 selected by the switch 207. It has a function of generating a decoded image frame after the deblocking process by performing a predetermined deblocking process on the decoded image frame.

ここで、所定のデブロック処理は、現在復号化対象となっているフレームやブロックの符号化モード、量子化パラメータの状態、周囲の復号化済みブロック内の画像情報の状態などに応じて、デブロック処理のオン・オフやフィルタ処理の強度を切り替えられる構成であるとよい。また、多重調和局所直交変換器121において正しく変換処理が行われた場合には、一般にデブロック処理の必要がないと判定され、デブロック処理を行わずに単に全帯域通過フィルタとして機能するように構成されるとよい。デブロッキングフィルタ209は、生成したデブロック処理後の復号画像フレームを参照画像フレームとして利用できるようにするために、フレームメモリ210に通知する機能を有する。   Here, the predetermined deblocking process is performed according to the encoding mode of the frame or block currently being decoded, the state of the quantization parameter, the state of the image information in the surrounding decoded blocks, and the like. It is preferable that the block processing can be turned on / off and the strength of the filter processing can be switched. In addition, when the transform processing is correctly performed in the multi-harmonic local orthogonal transformer 121, it is generally determined that the deblocking process is not necessary, and the function is simply performed as an all-band pass filter without performing the deblocking process. It should be configured. The deblocking filter 209 has a function of notifying the frame memory 210 so that the generated decoded image frame after the deblocking process can be used as a reference image frame.

フレームメモリ210は、デブロッキングフィルタ209からデブロック後の画像フレームを参照画像フレームとして取得及び蓄積する機能を有する。また、必要に応じてMC器206、イントラ予測器208に参照画像フレームを通知する機能を有する。ここで、フレームメモリ210は、少なくとも1フレーム以上の参照画像フレームを蓄積し、各構成要素の要求に応じて必要な参照画像フレームを通知できることが望ましい。また、復号画像フレームの表示タイミングに応じて、表示に必要な画像フレームを出力符号211として外部の出力表示器に通知する機能を有することが望ましい。   The frame memory 210 has a function of acquiring and storing an image frame after deblocking from the deblocking filter 209 as a reference image frame. Further, it has a function of notifying a reference image frame to the MC unit 206 and the intra predictor 208 as necessary. Here, it is desirable that the frame memory 210 accumulates at least one reference image frame and can notify a necessary reference image frame in response to a request from each component. In addition, it is desirable to have a function of notifying an external output display device of an image frame necessary for display as an output code 211 according to the display timing of the decoded image frame.

次に、図3に示した本発明の復号化装置の一実施の形態の動作を図4のフローチャートに従って説明する。まず、入力受信器222は、入力符号221として所定の伝送路もしくは所定の記録媒体などから所定のパケット情報を順次取得し、符号化ビットストリームを再構成する。その後、符号化ビットストリームを多重化分離器223に通知する。多重化分離器223は、入力受信器222によって再構成された符号化ビットストリームを取得し、取得した符号化ビットストリームに対して所定の構文構造に基づいて符号化情報の多重化分離を行い(ステップS31)、多重化分離後の情報をエントロピー復号化器224に供給する。   Next, the operation of the embodiment of the decoding apparatus of the present invention shown in FIG. 3 will be described with reference to the flowchart of FIG. First, the input receiver 222 sequentially acquires predetermined packet information from a predetermined transmission path or a predetermined recording medium as the input code 221 to reconstruct the encoded bit stream. Thereafter, the encoded bit stream is notified to the demultiplexer 223. The demultiplexer 223 acquires the encoded bit stream reconstructed by the input receiver 222, and performs demultiplexing of encoded information on the acquired encoded bit stream based on a predetermined syntax structure ( In step S31), the demultiplexed information is supplied to the entropy decoder 224.

エントロピー復号化器224は、多重化分離後の情報を取得し、所定のエントロピー復号化を行うことで、量子化後情報及び動きベクトル情報、及びその他の所定の構文構造を構成するために必要なパラメータ情報などを生成する(ステップS32)。その後、エントロピー復号化器224は、少なくとも量子化後情報を逆量子化器225に供給すると共に、動きベクトル情報をMC器206に供給する。   The entropy decoder 224 obtains information after demultiplexing and performs predetermined entropy decoding, so that it is necessary to construct post-quantization information and motion vector information, and other predetermined syntax structures. Parameter information and the like are generated (step S32). Thereafter, the entropy decoder 224 supplies at least post-quantization information to the inverse quantizer 225 and also supplies motion vector information to the MC unit 206.

逆量子化器225は、エントロピー復号化器224から量子化後情報を取得し、取得した量子化後情報に対して所定の逆量子化を行うことで、逆量子化後の残差DCT係数情報である逆量子化後情報を生成し(ステップS33)、生成した逆量子化後情報を逆多重調和局所直交変換器226に供給する。   The inverse quantizer 225 obtains post-quantization information from the entropy decoder 224, and performs predetermined inverse quantization on the obtained post-quantization information, so that residual DCT coefficient information after inverse quantization is obtained. Is generated (step S33), and the generated post-quantization information is supplied to the inverse multiple harmonic local orthogonal transformer 226.

その後、イントラ復号化か否かを判定する(ステップS34)。イントラ復号化であると判定した場合には、イントラ予測処理を行う(ステップS35)。イントラ予測器208によりイントラ予測によって得られた予測画像フレームは、スイッチ207の端子a側に供給される。また、スイッチ207を端子a側に切り替える。その後ステップS37に進む。   Thereafter, it is determined whether or not intra decoding is performed (step S34). If it is determined that intra decoding is performed, intra prediction processing is performed (step S35). The predicted image frame obtained by the intra prediction by the intra predictor 208 is supplied to the terminal a side of the switch 207. Further, the switch 207 is switched to the terminal a side. Thereafter, the process proceeds to step S37.

一方、ステップS34でイントラ復号化ではないと判定した場合には、MC器206が、エントロピー復号化器224から動きベクトル情報を取得すると共に、動きベクトル情報を生成した際に利用した参照画像フレームと同等の参照画像フレームを構成するように復号及び格納された参照画像フレームをフレームメモリ210から取得し、取得したこれら動きベクトル情報と参照画像フレームから、動き補償を行う(ステップS36)。これにより、MC器206により予測画像フレームが生成され、スイッチ207の端子b側に供給される。また、スイッチ207を端子b側に切り替える。その後ステップS37に進む。   On the other hand, if it is determined in step S34 that the decoding is not intra decoding, the MC unit 206 acquires the motion vector information from the entropy decoder 224 and the reference image frame used when the motion vector information is generated. A reference image frame decoded and stored so as to constitute an equivalent reference image frame is acquired from the frame memory 210, and motion compensation is performed from the acquired motion vector information and the reference image frame (step S36). As a result, a prediction image frame is generated by the MC unit 206 and supplied to the terminal b side of the switch 207. Further, the switch 207 is switched to the terminal b side. Thereafter, the process proceeds to step S37.

次に、逆多重調和局所直交変換器226は、逆量子化器225から逆量子化後情報を取得し、その逆量子化後情報に対して、所定の逆多重調和局所直交変換を行い(ステップS37)、これにより逆量子化後の残差DCT係数情報から復号して得られた復号DCT係数情報を生成し、生成した復号DCT係数情報を逆直交変換器204に供給する。   Next, the inverse multiple harmonic local orthogonal transformer 226 acquires post-inverse quantization information from the inverse quantizer 225, and performs a predetermined inverse multiple harmonic local orthogonal transform on the post-quantization information (step S37), thereby generating decoded DCT coefficient information obtained by decoding from the residual DCT coefficient information after inverse quantization, and supplying the generated decoded DCT coefficient information to the inverse orthogonal transformer 204.

逆直交変換器204は、逆多重調和局所直交変換器226から復号DCT係数情報を取得し、その復号DCT係数情報に対して逆直交変換を行い(ステップS38)、これにより復号差分画像フレームを生成し、生成した復号差分画像フレームを、イントラ予測器208及びデブロッキングフィルタ209に供給する。   The inverse orthogonal transformer 204 acquires the decoded DCT coefficient information from the inverse multiple harmonic local orthogonal transformer 226, performs inverse orthogonal transformation on the decoded DCT coefficient information (step S38), and thereby generates a decoded difference image frame. Then, the generated decoded difference image frame is supplied to the intra predictor 208 and the deblocking filter 209.

ここで、図3に示すように、逆直交変換器204が生成した復号差分画像フレームと、スイッチ207によって選択されたイントラ予測器208もしくはMC器206が生成する予測画像フレームとを加算器205で合成して復号画像フレームを生成した後に、イントラ予測器208及びデブロッキングフィルタ209に供給するような構成であることが望ましい。   Here, as shown in FIG. 3, the adder 205 combines the decoded difference image frame generated by the inverse orthogonal transformer 204 and the predicted image frame generated by the intra predictor 208 or the MC unit 206 selected by the switch 207. It is desirable that the decoded image frame is synthesized and then supplied to the intra predictor 208 and the deblocking filter 209.

デブロッキングフィルタ209は、逆直交変換器204が生成した復号差分画像フレームと、スイッチ207によって選択されたイントラ予測器208もしくはMC器206が生成する予測画像フレームとを合成した復号画像フレームを加算器205から取得し、その復号画像フレームに対して所定のデブロック処理を行い(ステップS39)、これによりデブロック処理後の復号画像フレームを生成する。   The deblocking filter 209 adds an decoded image frame obtained by synthesizing the decoded differential image frame generated by the inverse orthogonal transformer 204 and the predicted image frame generated by the intra predictor 208 or the MC unit 206 selected by the switch 207. A predetermined deblocking process is performed on the decoded image frame obtained from 205 (step S39), thereby generating a decoded image frame after the deblocking process.

ここで、所定のデブロック処理は、現在復号化対象となっているフレームやブロックの符号化モード、量子化パラメータの状態、周囲の復号化済みブロック内の画像情報の状態などに応じて、デブロック処理のオン・オフやフィルタ処理の強度を切り替えられる構成であるとよい。また、多重調和局所直交変換器121において正しく変換処理が行われた場合には、一般にデブロック処理の必要がないと判定され、デブロック処理を行わずに単に全帯域通過フィルタとして機能するように構成されるとよい。デブロッキングフィルタ209は、生成したデブロック処理後の復号画像フレームを参照画像フレームとして利用できるようにするために、フレームメモリ210に供給する。   Here, the predetermined deblocking process is performed according to the encoding mode of the frame or block currently being decoded, the state of the quantization parameter, the state of the image information in the surrounding decoded blocks, and the like. It is preferable that the block processing can be turned on / off and the strength of the filter processing can be switched. In addition, when the transform processing is correctly performed in the multi-harmonic local orthogonal transformer 121, it is generally determined that the deblocking process is not necessary, and the function is simply performed as an all-band pass filter without performing the deblocking process. It should be configured. The deblocking filter 209 supplies the generated decoded image frame after the deblocking process to the frame memory 210 so that the decoded image frame can be used as a reference image frame.

フレームメモリ210は、デブロッキングフィルタ209からデブロック後の画像フレームを参照画像フレームとして取得して蓄積する。また、フレームメモリ210は、必要に応じて蓄積した参照画像フレームが読み出され、MC器206及びイントラ予測器208に供給する。ここで、フレームメモリ210は、少なくとも1フレーム以上の参照画像フレームを蓄積し、各構成要素の要求に応じて必要な参照画像フレームを供給できることが望ましい。また、フレームメモリ210は、復号画像フレームの表示タイミングに応じて復号画像フレームを出力する(ステップS40)。表示に必要な画像フレームは、出力符号211として外部の出力表示器に出力される。   The frame memory 210 acquires and stores the deblocked image frame from the deblocking filter 209 as a reference image frame. Further, the frame memory 210 reads the reference image frames accumulated as necessary, and supplies them to the MC unit 206 and the intra predictor 208. Here, it is desirable that the frame memory 210 can store at least one reference image frame and supply a necessary reference image frame according to the request of each component. Further, the frame memory 210 outputs a decoded image frame according to the display timing of the decoded image frame (step S40). An image frame necessary for display is output as an output code 211 to an external output display.

その後、更に復号化対象となる符号化ビットストリームが存在するか否か判定される(ステップS41)。復号化の必要がある場合には、ステップS31に戻ることで再びステップS31以降の復号化処理を継続し、復号化対象となる符号化ビットストリームが存在しないときは復号化の必要がないものとして一連の復号化処理を終了する。   Thereafter, it is further determined whether there is an encoded bit stream to be decoded (step S41). If decoding is necessary, the process returns to step S31 to continue the decoding process after step S31 again. If there is no encoded bitstream to be decoded, it is assumed that there is no need for decoding. A series of decryption processing ends.

以上のような構成に基づいて動画像フレームに対する符号化・復号化処理を行うことで、本実施の形態では符号化対象となる動画像フレーム内のブロック領域に対して直交変換を行う際に境界部分の不連続性を相殺し、境界部分における波形の滑らかさを向上させるような近似波形をブロック間の境界条件から特定できる。その後、元の直交変換係数との差分から残差直交変換係数を生成できる。本実施の形態は、このような残差直交変換係数を生成することで、従来法で問題となっていた不必要な高周波数成分の発生を抑制できる。   By performing encoding / decoding processing on a moving image frame based on the configuration as described above, in this embodiment, a boundary is generated when orthogonal transformation is performed on a block area in a moving image frame to be encoded. An approximate waveform that cancels out the discontinuity of the portion and improves the smoothness of the waveform at the boundary portion can be specified from the boundary condition between the blocks. Thereafter, a residual orthogonal transform coefficient can be generated from the difference from the original orthogonal transform coefficient. In the present embodiment, by generating such a residual orthogonal transform coefficient, it is possible to suppress generation of unnecessary high-frequency components that has been a problem in the conventional method.

また、生成した残差直交変換係数を、従来の直交変換係数の代わりに符号化対象として所定の量子化及び所定のエントロピー符号化を行うことで、従来の動画像符号化における符号化効率を改善できる。   In addition, the generated residual orthogonal transform coefficient is subjected to predetermined quantization and predetermined entropy coding as an encoding target instead of the conventional orthogonal transform coefficient, thereby improving the coding efficiency in the conventional moving picture coding. it can.

次に、本発明の符号化装置を実現するための他の実施の形態として、図5及び図6を用いて以下に説明する。図5は本発明になる動画像符号化装置の他の実施の形態のブロック図を示す。同図中、図1と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。ところで、一般に、動き推定・動き補償の予測精度が十分高くない場合には、フレーム内の隣接ブロック間において必ずしも連続性が保たれていない予測画像フレームが生成される。この予測画像フレームと符号化対象となっている原画像フレームとの差分から残差成分を含む差分画像フレームを生成するが、この差分画像フレームにおいても隣接ブロック間において必ずしも連続性が保たれるとは限らず、ブロック境界で不連続な状態となる場合がある。   Next, another embodiment for realizing the encoding apparatus of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 5 is a block diagram showing another embodiment of the moving picture coding apparatus according to the present invention. In the figure, the same components as those in FIG. By the way, generally, when the prediction accuracy of motion estimation / motion compensation is not sufficiently high, a predicted image frame in which continuity is not always maintained between adjacent blocks in the frame is generated. A difference image frame including a residual component is generated from the difference between the predicted image frame and the original image frame to be encoded. Even in this difference image frame, continuity is always maintained between adjacent blocks. However, there is a case where the block boundary becomes discontinuous.

このような差分画像フレームに対して従来の多重調和局所直交変換手法を適用すると、本来ブロック間の不連続な状態を保つように符号化を行う必要があるにもかかわらず、ブロック間の相関が高く、連続性が保たれていることを想定して符号化処理を行うため、自然画像の場合と比較して十分な符号化効率が得られないことがある。また、符号化時にブロック間の不連続性を再現するために必要な符号量を量子化などの処理によって削減してしまった場合、復号化側ではブロック間の連続性を想定して復号してしまうため、ブロック間の不連続性を再現することができず、動画像復号化の動き補償予測によって、この影響が誤差として伝播するという問題が生じる。   When the conventional multiple harmonic local orthogonal transformation method is applied to such a difference image frame, the correlation between the blocks is not necessary even though it is necessary to perform the encoding so as to maintain the discontinuous state between the blocks. Encoding processing is performed on the assumption that the continuity is high and sufficient encoding efficiency may not be obtained as compared with a natural image. Also, if the amount of code required to reproduce the discontinuity between blocks at the time of encoding has been reduced by processing such as quantization, the decoding side performs decoding assuming continuity between blocks Therefore, discontinuity between blocks cannot be reproduced, and a problem arises in that this influence is propagated as an error by motion compensated prediction of moving picture decoding.

このような問題を解決するために、図5に示す実施の形態では図1に示した符号化装置に対して、少なくとも境界条件解析器131と境界条件判定器132を更に追加した点に特徴がある。図5において、直交変換器103は、直交変換後の係数情報を多重調和局所直交変換器121に供給する代わりに、境界条件解析器131に供給する機能を有する。ここで、直交変換後の係数情報は、DCT係数情報であるものとする。これ以外の機能は図1の構成の場合と同様であるため説明を省略する。   In order to solve such a problem, the embodiment shown in FIG. 5 is characterized in that at least a boundary condition analyzer 131 and a boundary condition determiner 132 are further added to the encoding apparatus shown in FIG. is there. In FIG. 5, the orthogonal transformer 103 has a function of supplying the coefficient information after the orthogonal transformation to the boundary condition analyzer 131 instead of supplying the coefficient information to the multiple harmonic local orthogonal transformer 121. Here, the coefficient information after orthogonal transformation is DCT coefficient information. Since the other functions are the same as those in the configuration of FIG.

境界条件解析器131は、直交変換器103から直交変換後の係数情報、ここではDCT係数情報を取得する機能を有する。また、境界条件解析器131は、本発明で用いるMC処理もしくはイントラ予測処理に基づいて生成される動画像の予測画像フレームのように、ブロック間において必ずしも連続性が保たれないような場合に対して、符号化対象となっているブロックと隣接する周囲のブロックとの間の画像信号の不連続性を解析し、少なくとも1つの所定の判定条件に基づいて境界条件の補正が必要であるかを判定する機能を有すると共に、境界条件の補正が必要であるかを特定するための境界条件補正情報を生成する機能を有する。境界条件解析器131が生成した境界条件補正情報は、多重調和局所直交変換器121及び境界条件判定器132にそれぞれ出力される。   The boundary condition analyzer 131 has a function of acquiring coefficient information after orthogonal transformation, here DCT coefficient information, from the orthogonal transformer 103. Further, the boundary condition analyzer 131 is used for a case where continuity is not always maintained between blocks, such as a predicted image frame of a moving image generated based on the MC processing or intra prediction processing used in the present invention. Analyzing the discontinuity of the image signal between the block to be encoded and the adjacent surrounding block, and determining whether the boundary condition needs to be corrected based on at least one predetermined determination condition. In addition to having a function of determining, it has a function of generating boundary condition correction information for specifying whether correction of boundary conditions is necessary. The boundary condition correction information generated by the boundary condition analyzer 131 is output to the multiple harmonic local orthogonal transformer 121 and the boundary condition determiner 132, respectively.

更に、境界条件解析器131は、生成した境界条件補正情報を必要に応じてエントロピー符号化器123に供給する機能を備えてもよい。このように境界条件補正情報をエントロピー符号化器123に供給することで、復号結果からブロック境界の状態の推定が難しい場合であっても、ブロック境界の不連続性を復号側で一意に特定できるような情報を符号化後のビットストリームから得られるようにすることができる。   Further, the boundary condition analyzer 131 may have a function of supplying the generated boundary condition correction information to the entropy encoder 123 as necessary. By supplying the boundary condition correction information to the entropy encoder 123 in this way, even when it is difficult to estimate the block boundary state from the decoding result, the block boundary discontinuity can be uniquely specified on the decoding side. Such information can be obtained from the encoded bitstream.

境界条件解析器131が、境界条件の補正が必要であるか否かを判定する際の判定条件に関しては、一般にブロックの境界条件であるブロック境界における画像信号の傾きに注目し、符号化対象となっているブロック間の画像信号の傾きと周囲のブロック間の画像信号の傾きとを比較して、画像信号の傾きの変化が所定の閾値を超えた場合には画像信号の傾きがゼロであるものとし、画像信号の傾きの変化が所定の閾値以内である場合には、そのまま符号化対象となっているブロック間の画像信号の傾きを利用して、後段の多重調和局所直交変換器121の処理を行うようにするとよい。   With respect to the determination condition when the boundary condition analyzer 131 determines whether or not the boundary condition needs to be corrected, it is generally noted that the inclination of the image signal at the block boundary, which is the block boundary condition, When the inclination of the image signal between the blocks is compared with the inclination of the image signal between the surrounding blocks, and the change in the inclination of the image signal exceeds a predetermined threshold, the inclination of the image signal is zero. If the change in the inclination of the image signal is within a predetermined threshold value, the inclination of the image signal between the blocks to be encoded is used as it is, and the multiharmonic local orthogonal transformer 121 in the subsequent stage is used. It is advisable to perform processing.

より具体的に説明するために、図7〜図11で示されるような処理対象に対して符号化対象となっている値のブロックの境界条件の解析処理及び多重調和局所直交変換処理を行うことを考える。図7〜図11では、符号化対象となっている動画像フレームを所定のブロックサイズ、ここでは例として水平方向4画素、垂直方向4画素(4x4)のブロックサイズ毎に分割し、各ブロックに対して直交変換処理、ここではDCT処理を行うことで、ブロック毎にDCT係数情報が得られているものとする。   In order to explain more specifically, the boundary condition analysis process and the multi-harmonic local orthogonal transform process of the block whose value is the encoding target are performed on the processing target as shown in FIGS. think of. 7 to 11, a moving image frame to be encoded is divided into predetermined block sizes, for example, each block size of 4 pixels in the horizontal direction and 4 pixels in the vertical direction (4 × 4) as an example. It is assumed that DCT coefficient information is obtained for each block by performing orthogonal transform processing, here, DCT processing.

図7は、一例としての4x4のブロックに対するDCTによって生成される各DCT係数情報の位置関係及びブロック配置を表すための概念図である。ここで、現在処理対象となっているブロックは、図7の中央のブロック(左から2番目、上から2番目に相当)600であるものとする。また各ブロックは、4x4のDCT係数情報によって構成されている。各ブロックの白丸は、ブロック全体のDC成分に相当するDCT係数情報である。   FIG. 7 is a conceptual diagram illustrating the positional relationship and block arrangement of each DCT coefficient information generated by DCT for a 4 × 4 block as an example. Here, it is assumed that the current block to be processed is the central block (corresponding to the second from the left and second from the top) 600 in FIG. Each block includes 4 × 4 DCT coefficient information. The white circle of each block is DCT coefficient information corresponding to the DC component of the entire block.

横方向の黒丸は、ブロックの縦方向のDC成分を横方向にDCTした成分に相当するDCT係数情報である。縦方向の黒丸は、ブロックの横方向のDC成分を縦方向にDCTした成分に相当するDCT係数情報である。各ブロックの斜線部分は、残りの高周波数成分に相当するDCT係数情報である。   The black circle in the horizontal direction is DCT coefficient information corresponding to a component obtained by DCTing the DC component in the vertical direction of the block in the horizontal direction. The black circles in the vertical direction are DCT coefficient information corresponding to components obtained by DCTing the DC component in the horizontal direction of the block in the vertical direction. The shaded portion of each block is DCT coefficient information corresponding to the remaining high frequency components.

図8は、図7における中央の処理対象ブロック600において、ブロックの斜線部である高周波数成分のDCT係数情報に対して横方向に多重調和局所直交変換処理を行う過程を示すための概念図である。ここでは、処理対象である斜線部の1行目に相当するDCT係数情報に対して多重調和局所直交変換処理を行う過程を示す。前述した数9で示した式が境界条件である画像信号の傾きのDCT係数情報は、DCT係数情報から近似的に求めることができる。よって、図8のa及びbのDCT係数情報を利用して左側の境界条件である画像信号の傾きのDCT係数情報を求める。同様に右側の境界条件をa及びcのDCT係数情報を利用して求める。   FIG. 8 is a conceptual diagram illustrating a process of performing multiple harmonic local orthogonal transform processing in the horizontal direction on the DCT coefficient information of the high-frequency component that is the shaded portion of the block in the central processing target block 600 in FIG. is there. Here, a process of performing the multiharmonic local orthogonal transform process on the DCT coefficient information corresponding to the first row of the hatched portion to be processed is shown. The DCT coefficient information of the inclination of the image signal whose boundary condition is the above-described equation (9) can be obtained approximately from the DCT coefficient information. Therefore, the DCT coefficient information of the inclination of the image signal which is the left boundary condition is obtained using the DCT coefficient information of a and b in FIG. Similarly, the right boundary condition is obtained using the DCT coefficient information of a and c.

その後、(1)式を利用して斜線部の1行目に相当するDCT係数情報の推定信号である近似DCT係数情報を求める。同様に2行目以降に対しても、2行目以降のそれぞれに対応するa及びb、そしてa及びcの位置にあるDCT係数情報を利用して2行目以降の近似DCT係数情報を求める。   Thereafter, approximate DCT coefficient information, which is an estimated signal of DCT coefficient information corresponding to the first line of the hatched portion, is obtained using equation (1). Similarly, for the second and subsequent lines, the approximate DCT coefficient information for the second and subsequent lines is obtained using the DCT coefficient information at positions a and b and a and c corresponding to the second and subsequent lines. .

図9は、図8と同様の処理を縦方向に行う過程を示すための概念図である。処理自体は、横方向に行っていた処理を同様に縦方向に行うことで縦方向の近似DCT係数情報を求めることができるため、ここでは説明を省略する。   FIG. 9 is a conceptual diagram for illustrating a process in which the same processing as in FIG. 8 is performed in the vertical direction. Since the processing itself is performed in the vertical direction in the same manner as the processing performed in the horizontal direction, the approximate DCT coefficient information in the vertical direction can be obtained, and thus description thereof is omitted here.

図10は、ブロックの横方向のDC成分を縦方向にDCTした成分に相当するDCT係数情報を多重調和局所直交変換の処理対象とした場合の概念図である。図10の処理対象に対する処理は、各ブロック全体のDC成分であるDCT係数情報を利用して境界条件を近似的に求めるようにするとよい。ここでは、A及びBのDCT係数情報を利用して上側の境界条件である画像信号の傾きのDCT係数情報を求める。同様に下側の境界条件をA及びCのDCT係数情報を利用して求める。その後、(1)式を利用して同様に処理対象になっている領域の近似DCT係数情報を求める。   FIG. 10 is a conceptual diagram when DCT coefficient information corresponding to a component obtained by DCT of a horizontal DC component of a block in the vertical direction is a processing target of multiple harmonic local orthogonal transformation. In the processing for the processing target in FIG. 10, the boundary condition may be approximately obtained by using DCT coefficient information that is the DC component of each entire block. Here, the DCT coefficient information of the inclination of the image signal, which is the upper boundary condition, is obtained using the DCT coefficient information of A and B. Similarly, the lower boundary condition is obtained using the DCT coefficient information of A and C. Thereafter, using the equation (1), the approximate DCT coefficient information of the region to be processed is obtained.

図11は、図10と同様の処理を横方向に行う過程を示すための概念図である。図10の縦方向に行う処理を同様に横方向に行うことで近似DCT係数情報を求めることができるため、ここでは説明を省略する。   FIG. 11 is a conceptual diagram for illustrating a process of performing the same processing as FIG. 10 in the horizontal direction. Since the processing performed in the vertical direction of FIG. 10 is similarly performed in the horizontal direction, approximate DCT coefficient information can be obtained, and thus description thereof is omitted here.

図12は、図7と同様に一例として4x4DCTによって生成される各DCT係数情報の位置関係及びブロック配置を表すための概念図である。図12において、各ブロックの白丸は、ブロック全体のDC成分に相当するDCT係数情報である。横方向の黒丸は、ブロックの縦方向のDC成分を横方向にDCTした成分に相当するDCT係数情報である。縦方向の黒丸は、ブロックの横方向のDC成分を縦方向にDCTした成分に相当するDCT係数情報である。各ブロックの斜線部分は、残りの高周波数成分に相当するDCT係数情報である。   FIG. 12 is a conceptual diagram for representing the positional relationship and block arrangement of each DCT coefficient information generated by 4 × 4 DCT as an example as in FIG. 7. In FIG. 12, the white circle of each block is DCT coefficient information corresponding to the DC component of the entire block. The black circle in the horizontal direction is DCT coefficient information corresponding to a component obtained by DCTing the DC component in the vertical direction of the block in the horizontal direction. The black circles in the vertical direction are DCT coefficient information corresponding to components obtained by DCTing the DC component in the horizontal direction of the block in the vertical direction. The shaded portion of each block is DCT coefficient information corresponding to the remaining high frequency components.

ここで、現在処理対象となっているブロックは、図13の中央のブロック(左から3番目、上から3番目に相当)610であるものとする。図13〜図16では、符号化対象となっている動画像フレームを所定のブロックサイズ、ここでは例として4x4のブロックサイズ毎に分割し、各ブロックに対して直交変換処理、ここではDCT処理を行うことで、ブロック毎にDCT係数情報が得られているものとする。   Here, it is assumed that the current block to be processed is the central block (corresponding to the third from the left and third from the top) 610 in FIG. In FIG. 13 to FIG. 16, a moving image frame to be encoded is divided into predetermined block sizes, in this example, 4 × 4 block sizes, and orthogonal transform processing, here DCT processing, is performed on each block. It is assumed that DCT coefficient information is obtained for each block.

以上のような条件の下で、図34に示したブロック間境界であるΓ(3)の境界条件の解析処理について考える。通常は図8のように隣接するブロックに注目するだけであるが、ここでは図13に示すように、符号化対象となっているブロック610を図34に示した基準ブロックΩ(0,0)であるものとして左側2ブロックについて注目している。図13の係数情報Aは符号化対象となっているブロックΩ(0,0)全体のDC成分F0,0 (0,0)である。また、係数情報Bは符号化対象ブロックから1つ左のブロックΩ(−1,0)全体のDC成分F0,0 (−1,0)、係数情報Dは符号化対象ブロックから2つ左のブロックΩ(−2,0)全体のDC成分F0,0 (−2,0)である。 Under the above conditions, the analysis processing of the boundary condition of Γ (3) which is the boundary between blocks shown in FIG. 34 will be considered. Is usually only focus on adjacent blocks as shown in FIG. 8 is, as shown in FIG. 13, a reference block showing the block 610 which is a coded FIG 34 Omega (0,0) We are paying attention to the left two blocks. The coefficient information A in FIG. 13 is the DC component F 0,0 (0,0) of the entire block Ω (0,0) to be encoded. The coefficient information B is the DC component F 0,0 (-1 , 0) of the entire block Ω (−1,0) one left from the encoding target block, and the coefficient information D is two left from the encoding target block. The DC component F 0,0 (−2, 0 ) of the entire block Ω (−2, 0 ) .

前述した数9の式が示すように、DCT係数情報Fk1,k2から近似的に境界条件である傾きG (3)を求めることができることから、Ω(0,0)におけるG (3)と、Ω(−1,0)におけるG (3)とを係数情報A,係数情報B、係数情報Dから求める。その後、Ω(0,0)におけるG (3)と、Ω(−1,0)におけるG (3)とを比較し、画像信号の傾きの変化が所定の閾値を超えた場合にはΓ(3)の境界が不連続であると判定すると共に、境界条件補正情報を取得することによって境界部分の不連続性を特定し、画像信号の傾きをゼロとすべきことを特定できる情報を生成する。 As shown in the equation (9) , the gradient G k (3) , which is a boundary condition, can be approximately obtained from the DCT coefficient information F k1, k2, so that G 0 (3 in Ω (0,0) ) And G 0 (3 ) in Ω (−1, 0) are obtained from coefficient information A, coefficient information B, and coefficient information D. Thereafter, G 0 (3 ) in Ω (0,0) is compared with G 0 (3) in Ω (−1,0) , and when the change in the inclination of the image signal exceeds a predetermined threshold value, Information that can determine that the boundary of Γ (3) is discontinuous, specify the discontinuity of the boundary portion by acquiring boundary condition correction information, and specify that the inclination of the image signal should be zero Generate.

画像信号の傾きの変化が所定の閾値以内である場合には、そのまま符号化対象となっているブロック間の画像信号の傾きを利用して、後段の多重調和局所直交変換器121の処理を行うようにするとよい。境界条件補正情報としては、境界毎に連続/不連続を0/1などのフラグ情報を生成するように構成することが望ましい。以上のような解析処理を右側の境界のΓ(4),上側の境界のΓ(1),下側の境界のΓ(2)に対しても同様に行うことでブロックΩ(0,0)の境界条件の解析処理を進めることができる。 If the change in the inclination of the image signal is within a predetermined threshold, the subsequent processing of the multiharmonic local orthogonal transformer 121 is performed using the inclination of the image signal between the blocks to be encoded as they are. It is good to do so. The boundary condition correction information is preferably configured to generate flag information such as continuous / discontinuous 0/1 for each boundary. By performing the above analysis process on the right boundary Γ (4) , the upper boundary Γ (1) and the lower boundary Γ (2) in the same manner, the block Ω (0,0) The analysis process of the boundary condition can be advanced.

ここで、解析処理を簡単にするためにGのみを利用して境界の不連続性を判定しているが、更に必要に応じて図13の係数情報a〜eのようなF0,s (t,0){s=1,2,・・・,N−1, t=−2,−1,0,1,2}から求められるG{k=1,2,・・・,N−1}を利用してブロックΩ(0,0)境界の不連続性を判定するような構成であっても構わない。これは、図14〜図16にも同様に適用することができる。 Here, in order to simplify the analysis processing, the boundary discontinuity is determined using only G 0, but if necessary, F 0, s like coefficient information a to e in FIG. (T, 0) {s = 1, 2,..., N-1, t = −2, −1, 0, 1, 2} G k {k = 1, 2,. N-1} may be used to determine the discontinuity of the block Ω (0,0) boundary. This can be similarly applied to FIGS.

また、図5に示す境界条件解析器131は、境界条件の解析処理を行う際に、復号化時においてより正確に境界条件の特定及び境界の不連続性の判定ができるようにするために、量子化器104が量子化処理を行う際に利用する固定もしくは所定の符号量制御に応じて変動する量子化パラメータを取得し、この量子化パラメータに基づいて量子化・逆量子化後のDCT係数情報を推定した上で、符号化対象となっているブロックと隣接する周囲のブロックとの間の画像信号の不連続性を解析し、少なくとも1つの所定の判定条件に基づいて境界条件の補正が必要であるかを判定する機能を有すると更によい。   Further, the boundary condition analyzer 131 shown in FIG. 5 performs the boundary condition analysis processing so that the boundary condition can be more accurately specified and the boundary discontinuity can be determined at the time of decoding. The quantizer 104 obtains a quantization parameter that fluctuates according to fixed or predetermined code amount control used when the quantization process is performed, and a DCT coefficient after quantization / inverse quantization based on the quantization parameter After estimating the information, the discontinuity of the image signal between the block to be encoded and the neighboring blocks adjacent thereto is analyzed, and the boundary condition is corrected based on at least one predetermined determination condition. It is better to have a function of determining whether it is necessary.

図5の構成における多重調和局所直交変換器121は、直交変換器103、もしくは境界条件解析器131を経由して直交変換後の係数情報(ここではDCT係数情報)を取得する機能と、境界条件解析器131から境界条件補正情報を取得する機能と、取得した境界条件補正情報に基づいて各ブロックの境界条件である画像信号の傾きを制御すると共に、各ブロックの境界条件に基づいてポアソン方程式を解析的に解くことでブロック内の近似直交変換係数情報(ここでは近似DCT係数情報)を求める機能と、取得したDCT係数情報と、求めた近似DCT係数情報との差分から残差DCT係数情報を生成する機能と、生成した残差DCT係数情報を量子化器104に通知する機能とを有する。   The multi-harmonic local orthogonal transformer 121 in the configuration of FIG. 5 has a function of acquiring coefficient information (DCT coefficient information here) after orthogonal transformation via the orthogonal transformer 103 or the boundary condition analyzer 131, and boundary conditions. The function of acquiring boundary condition correction information from the analyzer 131, and controlling the inclination of the image signal that is the boundary condition of each block based on the acquired boundary condition correction information, and the Poisson equation based on the boundary condition of each block The residual DCT coefficient information is obtained from the difference between the function for obtaining approximate orthogonal transform coefficient information (here, approximate DCT coefficient information) in the block by analytically solving, and the obtained DCT coefficient information and the obtained approximate DCT coefficient information. And a function of notifying the quantizer 104 of the generated residual DCT coefficient information.

ここで、取得した境界条件補正情報に基づいた画像信号の傾き制御は、取得した境界条件補正情報から境界部分の不連続性を特定し、注目する境界部分が不連続である場合には画像信号の傾きを補正する。画像信号の傾きの補正は、通常は傾きをゼロとするように補正することが望ましい。また、全ての境界部分が不連続であった場合には、多重調和局所直交変換処理を行わず、取得したDCT係数情報をそのまま量子化器104に通知する機能を有すると更によい構成となる。   Here, the inclination control of the image signal based on the acquired boundary condition correction information specifies the discontinuity of the boundary portion from the acquired boundary condition correction information, and the image signal when the target boundary portion is discontinuous. Correct the tilt. In general, it is desirable to correct the inclination of the image signal so that the inclination is zero. Further, when all the boundary portions are discontinuous, it is better to have a function of notifying the quantizer 104 of the acquired DCT coefficient information as it is without performing the multiple harmonic local orthogonal transform process.

また、図5の構成における多重調和局所直交変換器121は、ポアソン方程式を満たすような符号化対象となっている所定の矩形領域内の推定信号を直交変換する(ここではDCTを行う)ことで得られる近似DCT係数情報を、直交変換後のDCT係数情報を利用して生成する際に、直交変換後のDCT係数情報に対して量子化で用いる量子化パラメータを取得し、この量子化パラメータに基づいて量子化後のDCT係数情報を推定し、この推定結果に基づいて近似DCT係数情報を生成するような機能を有すると更によい構成となる。   In addition, the multiple harmonic local orthogonal transformer 121 in the configuration of FIG. 5 performs orthogonal transformation (here, DCT is performed) on an estimation signal in a predetermined rectangular region that is an encoding target that satisfies the Poisson equation. When generating the obtained approximate DCT coefficient information using the DCT coefficient information after orthogonal transformation, a quantization parameter used for quantization is obtained for the DCT coefficient information after orthogonal transformation, and the quantization parameter is used as the quantization parameter. Based on the estimation result, the DCT coefficient information after quantization is estimated, and approximate DCT coefficient information is generated based on the estimation result.

図5の構成における量子化器104は、量子化時に利用する量子化パラメータを境界条件解析器131、多重調和局所直交変換器121に通知する機能を有すると更によい構成となる。これ以外の機能は図1の構成の場合と同様であるため説明を省略する。また、図5の構成における逆量子化器105は、生成した逆量子化後情報を境界条件判定器132に通知する機能を有する。これ以外の機能は図1の構成の場合と同様であるため説明を省略する。   The quantizer 104 in the configuration of FIG. 5 has a better configuration if it has a function of notifying the boundary condition analyzer 131 and the multiharmonic local orthogonal transformer 121 of the quantization parameter used at the time of quantization. Since the other functions are the same as those in the configuration of FIG. 5 has a function of notifying the boundary condition determination unit 132 of the generated post-quantization information. Since the other functions are the same as those in the configuration of FIG.

境界条件判定器132は、境界条件解析器131から境界条件補正情報を取得する機能と、逆量子化器105から逆量子化後情報を取得する機能と、境界条件補正情報が取得できる場合(有効な場合)には、取得した境界条件補正情報を境界条件判定情報として逆多重調和局所直交変換器122に通知する機能と、境界条件補正情報が取得できない場合(有効でない場合)には、取得した逆量子化後情報を利用して復号化対象となっているブロックと隣接する周囲のブロックとの間の画像信号の不連続性を解析し、少なくとも1つの所定の判定条件に基づいて境界条件の補正が必要であるかを判定する機能とを有する。   The boundary condition determining unit 132 has a function of acquiring boundary condition correction information from the boundary condition analyzer 131, a function of acquiring post-inverse quantization information from the inverse quantizer 105, and a case where boundary condition correction information can be acquired (valid If the boundary condition correction information cannot be acquired (if it is not valid) and the function for notifying the demultiplexed harmonic local orthogonal transformer 122 as the boundary condition determination information and the boundary condition correction information is acquired. Analyzes the discontinuity of the image signal between the block to be decoded and the neighboring blocks using the information after inverse quantization, and determines the boundary condition based on at least one predetermined determination condition. And a function of determining whether correction is necessary.

また、境界条件判定器132は、境界条件の補正が必要であるかを特定するための境界条件補正情報を生成し、境界条件判定情報として逆多重調和局所直交変換器122に通知する機能を有する。ここで、境界条件判定情報は取得した逆量子化情報、つまり、逆量子化後の残差DCT係数情報におけるDC成分を利用してGに相当する情報を生成し、ブロック間の不連続性の判定を行って境界条件判定情報を生成することが望ましい。このような不連続性の判定に基づいて境界条件判定情報を生成するような機能を有すると更によい構成となる。更に、境界条件判定器132は、取得した逆量子化後情報を逆多重調和局所直交変換器122に通知する機能を有する。 The boundary condition determiner 132 has a function of generating boundary condition correction information for specifying whether the boundary condition needs to be corrected and notifying the demultiplexed harmonic local orthogonal transformer 122 as boundary condition determination information. . Here, the boundary condition determination information generates information corresponding to G 0 using the obtained inverse quantization information, that is, the DC component in the residual DCT coefficient information after inverse quantization, and the discontinuity between blocks. It is desirable to generate boundary condition determination information by performing the above determination. It would be even better if it had a function to generate boundary condition determination information based on such discontinuity determination. Further, the boundary condition determination unit 132 has a function of notifying the acquired dequantized information to the inverse multiple harmonic local orthogonal transformer 122.

図5の構成における逆多重調和局所直交変換器122は、境界条件判定器132から境界条件判定情報及び逆量子化後情報を取得する機能を有する。ここで、取得した境界条件判定情報に基づいた画像信号の傾き制御は、取得した境界条件判定情報から境界部分の不連続性を特定し、注目する境界部分が不連続である場合には画像信号の傾きを補正する。画像信号の傾きの補正は、通常は傾きをゼロとするように補正することが望ましい。これ以外の機能は図1の構成の場合と同様であるため説明を省略する。   The inverse multiple harmonic local orthogonal transformer 122 in the configuration of FIG. 5 has a function of acquiring boundary condition determination information and post-inverse quantization information from the boundary condition determination unit 132. Here, the inclination control of the image signal based on the acquired boundary condition determination information specifies the discontinuity of the boundary part from the acquired boundary condition determination information, and the image signal when the target boundary part is discontinuous Correct the tilt. In general, it is desirable to correct the inclination of the image signal so that the inclination is zero. Since the other functions are the same as those in the configuration of FIG.

図5の構成におけるエントロピー符号化器123は、境界条件解析器131から必要に応じて通知された境界条件補正情報を取得する機能を備えてもよい。このように境界条件補正情報をエントロピー符号化器123が取得することで、復号結果からブロック境界の状態の推定が難しい場合であってもブロック境界の不連続性を復号側で一意に特定できるような情報を所定の構文構造に基づいて符号化後のビットストリームに組み入れることができる。これ以外の機能は図1の構成の場合と同様であるため説明を省略する。   The entropy encoder 123 in the configuration of FIG. 5 may have a function of acquiring boundary condition correction information notified from the boundary condition analyzer 131 as necessary. In this way, the entropy encoder 123 acquires the boundary condition correction information, so that even when it is difficult to estimate the block boundary state from the decoding result, the block boundary discontinuity can be uniquely specified on the decoding side. Such information can be incorporated into the encoded bitstream based on a predetermined syntax structure. Since the other functions are the same as those in the configuration of FIG.

次に、図5に示す本発明の符号化装置の他の実施の形態の動作を、図6のフローチャートに従って説明する。まず、図5の符号化装置の入力符号101として、符号化対象となる画像フレームを準備し(ステップS71)、続いて、イントラ符号化か否かを判定する(ステップS72)。イントラ符号化である場合には、イントラ予測器110によりイントラ予測処理を行う(ステップS73)。イントラ予測によって得られた予測画像フレームは、図5のスイッチ113の端子a側に出力される。また、スイッチ113を端子a側に切り替える。その後ステップS76に進む。   Next, the operation of another embodiment of the encoding apparatus of the present invention shown in FIG. 5 will be described with reference to the flowchart of FIG. First, an image frame to be encoded is prepared as the input code 101 of the encoding apparatus in FIG. 5 (step S71), and then it is determined whether or not intra encoding is performed (step S72). In the case of intra coding, intra prediction processing is performed by the intra predictor 110 (step S73). A predicted image frame obtained by intra prediction is output to the terminal a side of the switch 113 in FIG. Further, the switch 113 is switched to the terminal a side. Thereafter, the process proceeds to step S76.

イントラ符号化ではない場合には、図5のME器111が現在符号化対象となっている動画像フレームと、フレームメモリ109に格納されている所定の参照画像フレームを取得し、動き推定を行う(ステップS74)。この動き推定処理によって生成された動きベクトル情報は、MC器112に供給されると共に、エントロピー符号化器123に供給されてエントロピー符号化される。   In the case of non-intra coding, the ME unit 111 in FIG. 5 acquires a moving image frame that is currently a coding target and a predetermined reference image frame stored in the frame memory 109, and performs motion estimation. (Step S74). The motion vector information generated by this motion estimation processing is supplied to the MC unit 112 and is also supplied to the entropy encoder 123 to be entropy encoded.

MC器112は、ME器111が動き推定処理によって生成した動きベクトル情報を取得すると共に、ME器111が動きベクトル情報を生成した際に利用した参照画像フレームをフレームメモリ109から取得し、これら動きベクトル情報と参照画像フレームとから動き補償を行って、予測画像フレームを生成する(ステップS75)。この予測画像フレームは、スイッチ113の端子b側に出力される。また、スイッチ113は端子b側に切り替えられ、その後ステップS76に進む。   The MC unit 112 acquires the motion vector information generated by the ME unit 111 through the motion estimation process, acquires the reference image frame used when the ME unit 111 generates the motion vector information from the frame memory 109, and moves these motions. Motion compensation is performed from the vector information and the reference image frame to generate a predicted image frame (step S75). This predicted image frame is output to the terminal b side of the switch 113. Further, the switch 113 is switched to the terminal b side, and then the process proceeds to step S76.

図5の直交変換器103は、入力符号101として得られる動画像フレームと、スイッチ113の端子aと接続されたイントラ予測器110もしくはスイッチ113の端子bと接続されたMC器112から得られる予測画像フレームとの差分画像フレームを減算器102から取得し、その差分画像フレームに対して所定の直交変換を行う(ステップS76)。直交変換器103は、直交変換後の係数情報を境界条件解析器131に供給する。ここで直交変換後の係数情報は、DCT係数情報であるものとする。   The orthogonal transformer 103 in FIG. 5 performs prediction obtained from the moving image frame obtained as the input code 101 and the intra predictor 110 connected to the terminal a of the switch 113 or the MC unit 112 connected to the terminal b of the switch 113. A difference image frame with respect to the image frame is acquired from the subtractor 102, and predetermined orthogonal transformation is performed on the difference image frame (step S76). The orthogonal transformer 103 supplies the coefficient information after the orthogonal transformation to the boundary condition analyzer 131. Here, the coefficient information after orthogonal transform is DCT coefficient information.

境界条件解析器131は、直交変換後の係数情報、ここではDCT係数情報を直交変換器103から取得し、そのDCT係数情報に基づいて境界条件の解析を行い(ステップS77)、境界条件補正情報を生成する。ここで、境界条件の解析を行う際に、量子化器104が利用する量子化パラメータを取得し、この量子化パラメータに基づいて直交変換後の係数情報(ここではDCT係数情報)に対して量子化・逆量子化を行った後のDCT係数情報を推定し、この推定されたDCT係数情報に基づいて境界条件の解析を行うようにしてもよい。   The boundary condition analyzer 131 acquires coefficient information after orthogonal transformation, here DCT coefficient information, from the orthogonal transformer 103, analyzes boundary conditions based on the DCT coefficient information (step S77), and boundary condition correction information. Is generated. Here, when the boundary condition is analyzed, the quantization parameter used by the quantizer 104 is acquired, and the coefficient information (here, DCT coefficient information) after orthogonal transformation is quantized based on the quantization parameter. DCT coefficient information after performing quantization / inverse quantization may be estimated, and boundary conditions may be analyzed based on the estimated DCT coefficient information.

生成された境界条件補正情報は、多重調和局所直交変換器121及び境界条件判定器132に供給される。また、必要に応じて境界条件補正情報はエントロピー符号化器123に供給されるようにしても構わない。また、境界条件解析器131は、取得した直交変換後の係数情報(ここではDCT係数情報)を多重調和局所直交変換器121に通知する機能を有する。   The generated boundary condition correction information is supplied to the multiple harmonic local orthogonal transformer 121 and the boundary condition determiner 132. Further, the boundary condition correction information may be supplied to the entropy encoder 123 as necessary. Further, the boundary condition analyzer 131 has a function of notifying the multiharmonic local orthogonal transformer 121 of the obtained coefficient information after orthogonal transformation (here, DCT coefficient information).

多重調和局所直交変換器121は、境界条件解析器131から直交変換後の係数情報(ここではDCT係数情報)と、境界条件補正情報とを取得し、その境界条件補正情報に基づいて注目するブロックの境界部分の解析を行って境界条件の不連続性を判定し、境界部分が不連続である場合には境界条件の補正を行った後に、多重調和局所直交変換処理を行う(ステップS78)。ここで、多重調和局所直交変換処理を行う際に、量子化器104が利用する量子化パラメータを取得し、この量子化パラメータに基づいて直交変換後の係数情報(ここではDCT係数情報)に対して量子化・逆量子化を行った後のDCT係数情報を推定し、この推定されたDCT係数情報に基づいて処理を行うようにしてもよい。生成した残差DCT係数情報は量子化器104に供給される。   The multiharmonic local orthogonal transformer 121 obtains coefficient information (DCT coefficient information in this case) and boundary condition correction information after orthogonal transformation from the boundary condition analyzer 131, and a block of interest based on the boundary condition correction information. The boundary part is analyzed to determine the discontinuity of the boundary condition. When the boundary part is discontinuous, the boundary condition is corrected, and then the multiple harmonic local orthogonal transformation process is performed (step S78). Here, when performing the multi-harmonic local orthogonal transform processing, the quantization parameter used by the quantizer 104 is acquired, and the coefficient information (here, DCT coefficient information) after the orthogonal transform is obtained based on the quantization parameter. Thus, the DCT coefficient information after the quantization / inverse quantization may be estimated, and the process may be performed based on the estimated DCT coefficient information. The generated residual DCT coefficient information is supplied to the quantizer 104.

量子化器104は、多重調和局所直交変換器121から残差DCT係数情報を取得し、残差DCT係数情報に対して所定の量子化を行うことで、量子化後の残差DCT係数情報である量子化後情報を生成する(ステップS79)。生成された量子化後情報は逆量子化器105とエントロピー符号化器123に供給される。   The quantizer 104 obtains residual DCT coefficient information from the multiple harmonic local orthogonal transformer 121, performs predetermined quantization on the residual DCT coefficient information, and uses the residual DCT coefficient information after quantization. Certain post-quantization information is generated (step S79). The generated post-quantization information is supplied to the inverse quantizer 105 and the entropy encoder 123.

逆量子化器105は、量子化器104から量子化後情報を取得し、その量子化後情報に対して所定の逆量子化を行うことで、逆量子化後の残差DCT係数情報である逆量子化後情報を生成する(ステップS80)。生成した逆量子化後情報は境界条件判定器132に供給される。   The inverse quantizer 105 obtains post-quantization information from the quantizer 104 and performs predetermined inverse quantization on the post-quantization information, thereby obtaining residual DCT coefficient information after inverse quantization. Information after inverse quantization is generated (step S80). The generated post-quantization information is supplied to the boundary condition determination unit 132.

境界条件判定器132は、逆量子化器105から逆量子化後情報を取得すると共に、境界条件解析器131から境界条件補正情報を取得し、取得した境界条件補正情報に基づいて境界条件の判定を行う(ステップS81)。ここで、境界条件補正情報が取得できる場合には、取得した境界条件補正情報を境界条件判定情報として逆多重調和局所直交変換器122に供給し、境界条件補正情報が取得できない場合には、取得した逆量子化後情報を利用して復号化対象となっているブロックと隣接する周囲のブロックとの間の画像信号の不連続性を解析し、少なくとも1つの所定の判定条件に基づいて境界条件の補正が必要であるかを判定する。また、境界条件判定器132は、境界条件の補正が必要であるかを特定するための境界条件補正情報を生成し、境界条件判定情報として逆多重調和局所直交変換器122に供給すると共に、取得した逆量子化後情報を逆多重調和局所直交変換器122に供給する。   The boundary condition determiner 132 acquires post-inverse quantization information from the inverse quantizer 105, acquires boundary condition correction information from the boundary condition analyzer 131, and determines boundary conditions based on the acquired boundary condition correction information. Is performed (step S81). Here, when boundary condition correction information can be acquired, the acquired boundary condition correction information is supplied to the demultiplex harmonic local orthogonal transformer 122 as boundary condition determination information, and when boundary condition correction information cannot be acquired, acquisition is performed. Analyzing the discontinuity of the image signal between the block to be decoded and the adjacent surrounding block using the dequantized information, the boundary condition based on at least one predetermined determination condition It is determined whether or not correction is necessary. The boundary condition determiner 132 generates boundary condition correction information for specifying whether the boundary condition needs to be corrected, supplies the boundary condition determination information to the demultiplex harmonic local orthogonal transformer 122 as boundary condition determination information, and acquires the boundary condition correction information. The dequantized information is supplied to the inverse multiple harmonic local orthogonal transformer 122.

逆多重調和局所直交変換器122は、境界条件判定器132から境界条件判定情報と逆量子化後情報を取得し、それら境界条件判定情報及び逆量子化後情報に基づいて、所定の逆多重調和局所直交変換処理を行う(ステップS82)。これにより、逆多重調和局所直交変換器122は、逆量子化後の残差DCT係数情報から復号して得られた復号DCT係数情報を生成し、その復号DCT係数情報を逆直交変換器106に供給する。   The demultiplex harmonic local orthogonal transformer 122 acquires boundary condition determination information and dequantized information from the boundary condition determiner 132, and based on the boundary condition determination information and dequantized information, a predetermined demultiplex harmonic is obtained. A local orthogonal transform process is performed (step S82). Thereby, the demultiplex harmonic local orthogonal transformer 122 generates decoded DCT coefficient information obtained by decoding from the residual DCT coefficient information after dequantization, and the decoded DCT coefficient information is sent to the inverse orthogonal transformer 106. Supply.

逆直交変換器106は、逆多重調和局所直交変換器122から復号DCT係数情報を取得し、その復号DCT係数情報に対して逆直交変換を行う(ステップS83)。これにより、逆直交変換器106は、復号差分画像フレームを生成し、その復号差分画像フレームを加算器107を経由してイントラ予測器110及びデブロッキングフィルタ108に供給する。デブロッキングフィルタ108は、逆直交変換器106が生成した復号差分画像フレームとスイッチ113によって選択されたイントラ予測器110もしくはMC器112が生成する予測画像フレームとを合成した復号画像フレームを加算器107から取得し、必要に応じて取得した復号画像フレームに対して所定のデブロッキング処理を行う(ステップS84)。   The inverse orthogonal transformer 106 acquires the decoded DCT coefficient information from the inverse multiple harmonic local orthogonal transformer 122, and performs inverse orthogonal transformation on the decoded DCT coefficient information (step S83). Thereby, the inverse orthogonal transformer 106 generates a decoded difference image frame, and supplies the decoded difference image frame to the intra predictor 110 and the deblocking filter 108 via the adder 107. The deblocking filter 108 adds a decoded image frame obtained by synthesizing the decoded difference image frame generated by the inverse orthogonal transformer 106 and the predicted image frame generated by the intra predictor 110 or the MC unit 112 selected by the switch 113 to the adder 107. A predetermined deblocking process is performed on the decoded image frame acquired as necessary (step S84).

ただし、通常デブロック処理の必要がないと判定され、デブロック処理を行わずに単に全帯域通過フィルタとして機能することが多い。デブロッキングフィルタ108は、生成したデブロック処理後の復号画像フレームを参照画像フレームとして利用できるようにするためにフレームメモリ109に格納する。   However, it is often determined that there is no need for the normal deblocking process, and it often functions simply as an all-band pass filter without performing the deblocking process. The deblocking filter 108 stores the generated decoded image frame after the deblocking process in the frame memory 109 so that it can be used as a reference image frame.

エントロピー符号化器123は、量子化器104から量子化後情報、ME器111から動きベクトル情報を少なくとも取得し、また、必要に応じて境界条件解析器131から通知される境界条件補正情報を取得するようにしてもよい。エントロピー符号化器123は、少なくとも取得した量子化後情報及び動きベクトル情報に対して、所定のエントロピー符号化を行う(ステップS85)。生成されたエントロピー符号化後情報は、多重化器124に供給される。   The entropy encoder 123 acquires at least post-quantization information from the quantizer 104 and motion vector information from the ME unit 111, and acquires boundary condition correction information notified from the boundary condition analyzer 131 as necessary. You may make it do. The entropy encoder 123 performs predetermined entropy encoding on at least the obtained post-quantization information and motion vector information (step S85). The generated entropy-encoded information is supplied to the multiplexer 124.

多重化器124は、エントロピー符号化器123からエントロピー符号化後情報を取得し、所定の構文構造に基づいて符号化情報の多重化を行うことで、符号化ビットストリームを生成する(ステップS86)。生成された符号化ビットストリームは、出力伝送器125へ出力される。出力伝送器125は、多重化器124から符号化ビットストリームを取得し、所定のパケット化処理に基づいてパケット情報を生成し、出力符号126として所定の伝送路や所定の記録媒体などに出力する。   The multiplexer 124 obtains the entropy-encoded information from the entropy encoder 123 and multiplexes the encoded information based on a predetermined syntax structure to generate an encoded bitstream (step S86). . The generated encoded bit stream is output to the output transmitter 125. The output transmitter 125 acquires the encoded bit stream from the multiplexer 124, generates packet information based on a predetermined packetization process, and outputs the packet information as an output code 126 to a predetermined transmission path or a predetermined recording medium. .

以上のような符号化処理を符号化対象となる動画像フレームに対して順次行うことで本発明の符号化装置は従来の符号化装置よりも符号化効率の良い符号化ビットストリームを出力符号として得ることができる。   By sequentially performing the encoding process as described above on a moving image frame to be encoded, the encoding apparatus of the present invention uses an encoded bit stream having higher encoding efficiency than the conventional encoding apparatus as an output code. Obtainable.

次に、本発明の復号化装置の他の実施の形態について、図17及び図18を用いて以下に説明する。図17は本発明になる復号化装置の他の実施の形態のブロック図を示す。同図中、図3と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。図17において、エントロピー復号化器224は、図5の符号化装置のエントロピー符号化器123において必要に応じて符号化されて組み込まれた境界条件補正情報を、多重化分離器223から取得する多重化分離後の情報から抽出する機能と、取得した境界条件補正情報を境界条件判定器231に通知する機能とを有するとよい。これ以外の機能は図3の構成の場合と同様であるため説明を省略する。逆量子化器225は、生成した逆量子化後情報を境界条件判定器231に通知する機能を有する。これ以外の機能は図3の構成の場合と同様であるため説明を省略する。   Next, another embodiment of the decoding apparatus of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 17 shows a block diagram of another embodiment of a decoding apparatus according to the present invention. In the figure, the same components as those in FIG. 17, the entropy decoder 224 obtains, from the demultiplexer 223, boundary condition correction information that is encoded and incorporated as necessary by the entropy encoder 123 of the encoding device of FIG. It is preferable to have a function of extracting from the information after the separation, and a function of notifying the acquired boundary condition correction information to the boundary condition determination unit 231. Since the other functions are the same as those in the configuration of FIG. The inverse quantizer 225 has a function of notifying the boundary condition determination unit 231 of the generated post-quantization information. Since the other functions are the same as those in the configuration of FIG.

境界条件判定器231は、エントロピー復号化器224から境界条件補正情報を取得する機能と、逆量子化器225から逆量子化後情報を取得する機能と、境界条件補正情報が取得できる場合には、取得した境界条件補正情報を境界条件判定情報として逆多重調和局所直交変換器226に供給する機能と、境界条件補正情報が取得できない場合には、取得した逆量子化後情報を利用して復号化対象となっているブロックと隣接する周囲のブロックとの間の画像信号の不連続性を解析し、少なくとも1つの所定の判定条件に基づいて境界条件の補正が必要であるかを判定する機能とを有する。また、境界条件判定器231は、境界条件の補正が必要であるかを特定するための境界条件補正情報を生成し、境界条件判定情報として逆多重調和局所直交変換器226に供給する機能を有する。   The boundary condition determination unit 231 has a function of acquiring boundary condition correction information from the entropy decoder 224, a function of acquiring post-quantization information from the inverse quantizer 225, and a case where boundary condition correction information can be acquired. A function for supplying the acquired boundary condition correction information to the demultiplex harmonic local orthogonal transformer 226 as boundary condition determination information, and if the boundary condition correction information cannot be acquired, decoding is performed using the acquired post-quantization information. A function that analyzes the discontinuity of an image signal between a block to be converted to an adjacent block and determines whether a boundary condition needs to be corrected based on at least one predetermined determination condition And have. Further, the boundary condition determination unit 231 has a function of generating boundary condition correction information for specifying whether the boundary condition needs to be corrected, and supplying the boundary condition correction information to the inverse multiple harmonic local orthogonal transformer 226 as boundary condition determination information. .

ここで、境界条件判定情報は、取得した逆量子化情報、つまり、逆量子化後の残差DCT係数情報におけるDC成分を利用してGに相当する情報を生成し、ブロック間の不連続性の判定を行って境界条件判定情報を生成することが望ましい。境界条件判定器231は、このような不連続性の判定に基づいて境界条件判定情報を生成するような機能を有すると更によい構成となり、また取得した逆量子化後情報を逆多重調和局所直交変換器226に通知する機能を有する。 Here, the boundary condition determination information generates information corresponding to G 0 using the obtained inverse quantization information, that is, the DC component in the residual DCT coefficient information after the inverse quantization, and the discontinuity between the blocks. It is desirable to perform boundary determination and generate boundary condition determination information. The boundary condition determiner 231 has a better configuration if it has a function of generating boundary condition determination information based on such a determination of discontinuity, and the obtained post-quantization information is demultiplexed with harmonic local orthogonality. A function of notifying the converter 226 is provided.

逆多重調和局所直交変換器226は、境界条件判定器231から境界条件判定情報を取得する機能を有する。これ以外の機能は図3の構成の場合と同様であるため説明を省略する。   The inverse multiple harmonic local orthogonal transformer 226 has a function of acquiring boundary condition determination information from the boundary condition determination unit 231. Since the other functions are the same as those in the configuration of FIG.

次に、図17に示した本発明の復号化装置の他の実施の形態の動作を図18のフローチャートに従って説明する。まず、入力受信器222は、入力符号として所定の伝送路もしくは所定の記録媒体などから所定のパケット情報を順次取得し、符号化ビットストリームを再構成し、その後、符号化ビットストリームを多重化分離器223に供給する。多重化分離器223は、入力受信器222によって再構成された符号化ビットストリームを取得し、取得した符号化ビットストリームに対して所定の構文構造に基づいて符号化情報の多重化分離を行い(ステップS71)、多重化分離後の情報をエントロピー復号化器224に供給する。   Next, the operation of another embodiment of the decoding apparatus of the present invention shown in FIG. 17 will be described with reference to the flowchart of FIG. First, the input receiver 222 sequentially acquires predetermined packet information from a predetermined transmission path or a predetermined recording medium as an input code, reconstructs the encoded bit stream, and then multiplexes and separates the encoded bit stream To the container 223. The demultiplexer 223 acquires the encoded bit stream reconstructed by the input receiver 222, and performs demultiplexing of encoded information on the acquired encoded bit stream based on a predetermined syntax structure ( Step S71), the information after demultiplexing is supplied to the entropy decoder 224.

エントロピー復号化器224は、多重化分離後の情報を取得し、所定のエントロピー復号化を行うことで、量子化後情報及び動きベクトル情報、及びその他の所定の構文構造を構成するために必要なパラメータ情報などを生成する(ステップS72)。また、エントロピー復号化器224は、必要に応じて多重化分離後の情報から境界条件補正情報を生成するとよい。その後、少なくとも量子化後情報を逆量子化器225に供給すると共に、動きベクトル情報をMC器206に供給する。また、必要に応じて境界情報補正情報を境界情報判定器231に供給するとよい。   The entropy decoder 224 obtains information after demultiplexing and performs predetermined entropy decoding, so that it is necessary to construct post-quantization information and motion vector information, and other predetermined syntax structures. Parameter information and the like are generated (step S72). The entropy decoder 224 may generate boundary condition correction information from the information after demultiplexing as necessary. Thereafter, at least post-quantization information is supplied to the inverse quantizer 225 and motion vector information is supplied to the MC unit 206. In addition, boundary information correction information may be supplied to the boundary information determination unit 231 as necessary.

逆量子化器225は、エントロピー復号化器224から取得した量子化後情報に対して所定の逆量子化を行うことで、逆量子化後の残差DCT係数情報である逆量子化後情報を生成する(ステップS73)。生成された逆量子化後情報は境界条件判定器231に供給される。その後、イントラ復号化か否かを判定する(ステップS74)。   The inverse quantizer 225 performs predetermined inverse quantization on the post-quantization information acquired from the entropy decoder 224, thereby obtaining dequantized information that is residual DCT coefficient information after inverse quantization. Generate (step S73). The generated dequantized information is supplied to the boundary condition determiner 231. Thereafter, it is determined whether or not intra decoding is performed (step S74).

イントラ復号化である場合には、イントラ予測器208でイントラ予測処理を行い(ステップS75)、イントラ予測によって得られた予測画像フレームが、スイッチ207の端子a側に供給される。また、スイッチ207を端子a側に切り替える。その後ステップS77に進む。   In the case of intra decoding, intra prediction processing is performed by the intra predictor 208 (step S75), and a predicted image frame obtained by intra prediction is supplied to the terminal a side of the switch 207. Further, the switch 207 is switched to the terminal a side. Thereafter, the process proceeds to step S77.

ステップS75でイントラ符号化ではないと判定された場合には、MC器206が、エントロピー復号化器224から動きベクトル情報を取得すると共に、取得した動きベクトル情報を生成した際に利用した参照画像フレームと同等の参照画像フレームを構成するように復号及び格納された参照画像フレームをフレームメモリ210から取得し、取得したこれら動きベクトル情報及び参照画像フレームから、動き補償を行う(ステップS76)。これにより、MC器206は予測画像フレームを生成し、スイッチ207の端子b側に供給する。また、スイッチ207を端子b側に切り替える。その後ステップS77に進む。   If it is determined in step S75 that it is not intra coding, the MC unit 206 acquires motion vector information from the entropy decoder 224 and also uses the reference image frame used when generating the acquired motion vector information. A reference image frame decoded and stored so as to constitute a reference image frame equivalent to the above is acquired from the frame memory 210, and motion compensation is performed from the acquired motion vector information and reference image frame (step S76). As a result, the MC unit 206 generates a predicted image frame and supplies it to the terminal b side of the switch 207. Further, the switch 207 is switched to the terminal b side. Thereafter, the process proceeds to step S77.

次に、境界条件判定器231は、エントロピー復号化器224から境界条件補正情報を取得すると共に、逆量子化器225から逆量子化後情報を取得し、取得したこれら境界条件補正情報及び逆量子化後情報に基づいて、境界条件の判定を行う(ステップS77)。境界条件判定器231は、境界条件補正情報が取得できる場合には、取得した境界条件補正情報を境界条件判定情報として逆多重調和局所直交変換器226に供給し、境界条件補正情報が取得できない場合には、取得した逆量子化後情報を利用して復号化対象となっているブロックと隣接する周囲のブロックとの間の画像信号の不連続性を解析し、少なくとも1つの所定の判定条件に基づいて境界条件の補正が必要であるかを判定する。また、境界条件判定器231は、境界条件の補正が必要であるかを特定するための境界条件補正情報を生成し、境界条件判定情報として逆多重調和局所直交変換器226に供給すると共に、取得した逆量子化後情報を逆多重調和局所直交変換器226に供給する。   Next, the boundary condition determination unit 231 acquires boundary condition correction information from the entropy decoder 224, acquires post-inverse quantization information from the inverse quantizer 225, and acquires the acquired boundary condition correction information and inverse quantum. Based on the converted information, the boundary condition is determined (step S77). When the boundary condition correction information can be acquired, the boundary condition determination unit 231 supplies the acquired boundary condition correction information to the inverse multiple harmonic local orthogonal transformer 226 as boundary condition determination information and cannot acquire the boundary condition correction information. Includes analyzing the discontinuity of an image signal between a block to be decoded and a neighboring block adjacent to the block after decoding using the obtained post-quantization information, and satisfying at least one predetermined determination condition Based on this, it is determined whether the boundary condition needs to be corrected. The boundary condition determiner 231 generates boundary condition correction information for specifying whether the boundary condition needs to be corrected, supplies the boundary condition determination information to the demultiplex harmonic local orthogonal transformer 226 as boundary condition determination information, and acquires the boundary condition correction information. The inversely quantized information is supplied to the inverse multiple harmonic local orthogonal transformer 226.

逆多重調和局所直交変換器226は、境界条件判定器231から取得した境界条件判定情報及び逆量子化後情報に基づいて、所定の逆多重調和局所直交変換を行うことで、逆量子化後の残差DCT係数情報から復号して得られた復号DCT係数情報を生成する(ステップS78)。生成した復号DCT係数情報は逆直交変換器204に供給される。   The inverse multiple harmonic local orthogonal transformer 226 performs a predetermined inverse multiple harmonic local orthogonal transform based on the boundary condition determination information and the dequantized information acquired from the boundary condition determiner 231, thereby performing the post-inverse quantization. Decoded DCT coefficient information obtained by decoding from residual DCT coefficient information is generated (step S78). The generated decoded DCT coefficient information is supplied to the inverse orthogonal transformer 204.

逆直交変換器204は、逆多重調和局所直交変換器226から復号DCT係数情報を取得し、取得した復号DCT係数情報に対して逆直交変換を行うことで復号差分画像フレームを生成する(ステップS79)。生成された復号差分画像フレームは、加算器205に供給され、ここでスイッチ207によって選択されたイントラ予測器208もしくはMC器206が生成する予測画像フレームと合成されて、復号画像フレームとして生成される。この復号画像フレームは、イントラ予測器208とデブロッキングフィルタ209に供給される。   The inverse orthogonal transformer 204 acquires the decoded DCT coefficient information from the inverse multiple harmonic local orthogonal transformer 226, and generates a decoded difference image frame by performing inverse orthogonal transformation on the acquired decoded DCT coefficient information (step S79). ). The generated decoded difference image frame is supplied to the adder 205, where it is combined with the predicted image frame generated by the intra predictor 208 or the MC unit 206 selected by the switch 207 and generated as a decoded image frame. . The decoded image frame is supplied to the intra predictor 208 and the deblocking filter 209.

デブロッキングフィルタ209は、逆直交変換器204が生成した復号差分画像フレームと、スイッチ207によって選択されたイントラ予測器208もしくはMC器206が生成する予測画像フレームとを合成した復号画像フレームを取得し、その復号画像フレームに対して所定のデブロック処理を行うことで、デブロック処理後の復号画像フレームを生成する(ステップS80)。   The deblocking filter 209 acquires a decoded image frame obtained by combining the decoded difference image frame generated by the inverse orthogonal transformer 204 and the predicted image frame generated by the intra predictor 208 or the MC unit 206 selected by the switch 207. Then, by performing a predetermined deblocking process on the decoded image frame, a decoded image frame after the deblocking process is generated (step S80).

ここで、所定のデブロック処理は、現在復号化対象となっているフレームやブロックの符号化モード、量子化パラメータの状態、周囲の復号化済みブロック内の画像情報の状態などに応じて、デブロック処理のオン・オフやフィルタ処理の強度を切り替えられる構成であるとよい。また、逆多重調和局所直交変換器226において正しく変換処理が行われた場合には、一般にデブロック処理の必要がないと判定され、デブロック処理を行わずに単に全帯域通過フィルタとして機能するように構成されるとよい。デブロッキングフィルタ209は、生成したデブロック処理後の復号画像フレームを参照画像フレームとして利用できるようにするためにフレームメモリ210に供給して格納する。   Here, the predetermined deblocking process is performed according to the encoding mode of the frame or block currently being decoded, the state of the quantization parameter, the state of the image information in the surrounding decoded blocks, and the like. It is preferable that the block processing can be turned on / off and the strength of the filter processing can be switched. In addition, when the inverse multiharmonic local orthogonal transformer 226 performs the conversion process correctly, it is generally determined that the deblocking process is not necessary, and the demultiplexing process is not performed, and it simply functions as an all-band pass filter. It is good to be configured. The deblocking filter 209 supplies and stores the generated decoded image frame after the deblocking process to the frame memory 210 so that the decoded image frame can be used as a reference image frame.

フレームメモリ210では、デブロッキングフィルタ209からデブロック後の画像フレームを参照画像フレームとして取得及び蓄積し、必要に応じてMC器206及びイントラ予測器208に参照画像フレームを供給する。ここで、フレームメモリ210は、少なくとも1フレーム以上の参照画像フレームを蓄積し、各構成要素の要求に応じて必要な参照画像フレームを供給できることが望ましい。また、復号画像フレームの表示タイミングに応じて復号画像フレームを出力する(ステップS81)。フレームメモリ210からの復号画像フレームは、表示に必要な画像フレームである出力符号211として外部の出力表示器に出力される。   The frame memory 210 acquires and accumulates the deblocked image frame from the deblocking filter 209 as a reference image frame, and supplies the reference image frame to the MC unit 206 and the intra predictor 208 as necessary. Here, it is desirable that the frame memory 210 can store at least one reference image frame and supply a necessary reference image frame according to the request of each component. Also, the decoded image frame is output according to the display timing of the decoded image frame (step S81). The decoded image frame from the frame memory 210 is output to an external output display as an output code 211 that is an image frame necessary for display.

その後、更に復号化対象となる符号化ビットストリームが存在するかどうかを判定する(ステップS82)。復号化対象となる符号化ビットストリームが存在する場合には、ステップS71に戻り、再びステップS71〜S82の復号化処理を継続し、復号化対象となる符号化ビットストリームが存在しない場合には、一連の復号化処理を終了する。   Thereafter, it is further determined whether there is an encoded bit stream to be decoded (step S82). If there is an encoded bitstream to be decoded, the process returns to step S71, and the decoding process in steps S71 to S82 is continued again. If there is no encoded bitstream to be decoded, A series of decryption processing ends.

以上のような構成に基づいて動画像フレームに対する符号化・復号化処理を行うことで、ブロック間において必ずしも連続性が保たれないような場合に対して、符号化対象となっているブロックの境界条件と、その周囲のブロックの境界条件とを比較し、ブロックの境界条件である画像信号の傾きが小さい方を符号化対象となっているブロックの境界条件として採用し、多重調和局所余弦変換手法を適用する。このような符号化対象ブロックの境界条件判定を行うことで、符号化効率を改善しつつ、正しくブロック間の不連続性を再現し、動画像復号化の動き補償予測によって、この影響が誤差として伝播するという問題を改善することができる。   In the case where continuity between blocks is not always maintained by performing encoding / decoding processing on a moving image frame based on the configuration as described above, the boundary between blocks to be encoded This method compares the conditions with the boundary conditions of the surrounding blocks, adopts the one with the smaller slope of the image signal that is the boundary condition of the block as the boundary condition of the block to be encoded, and the multiple harmonic local cosine transform method Apply. By performing such boundary condition determination of the encoding target block, the discontinuity between the blocks is correctly reproduced while improving the encoding efficiency, and this effect is caused as an error by the motion compensation prediction of the video decoding. The problem of propagation can be improved.

なお、本発明は、上記図1、図3、図5、図17が示す符号化装置及び復号化装置の機能を図19、図20、図21、図22に示すコンピュータである中央処理制御装置1903,2003,2103,2203に実現させるためのプログラムを含むものである。このプログラムは記録媒体から取り込んでもよいし、通信ネットワークを介して配信されているものを取り込んでもよい。   The present invention relates to the central processing control device which is the computer shown in FIGS. 19, 20, 21, and 22 with the functions of the encoding device and the decoding device shown in FIGS. 1, 3, 5, and 17 described above. It includes a program for realizing 1903, 2003, 2103, 2203. This program may be taken in from a recording medium or may be taken in via a communication network.

図19は本発明になる符号化プログラムにより動作する情報処理装置の一例の構成図を示す。同図において、情報処理装置1900は、各種の情報を入力するための入力装置1901と、各種の情報を出力するための出力装置1902と、本発明の符号化プログラムの一実施の形態により動作する中央処理制御装置1903と、外部記憶装置1904と、中央処理制御装置1903による演算処理の際の作業領域など用いる一時記憶装置1905と、外部と通信するための通信装置1906とが、双方向のバス1907により接続された構成とされている。   FIG. 19 is a block diagram showing an example of an information processing apparatus that operates according to an encoding program according to the present invention. In the figure, an information processing device 1900 operates according to an embodiment of an input device 1901 for inputting various types of information, an output device 1902 for outputting various types of information, and an encoding program of the present invention. A central processing control device 1903, an external storage device 1904, a temporary storage device 1905 used as a work area for arithmetic processing by the central processing control device 1903, and a communication device 1906 for communicating with the outside are provided with a bidirectional bus. 1907 is connected.

中央処理制御装置1903は、本発明の符号化プログラムが記録媒体から、あるいは通信ネットワークを介して配信されて通信装置1906により取り込まれ、図1の直交変換器103に相当する直交変換手段1908、多重調和局所直交変換器121に相当する多重調和局所直交変換手段1909、量子化器104に相当する量子化手段1910、逆量子化器105に相当する逆量子化手段1911、逆多重調和局所直交変換器122に相当する逆多重調和局所直交変換手段1912、逆直交変換器106に相当する逆直交変換手段1913、イントラ予測器110に相当するイントラ予測手段1914、ME器111に相当するME手段1915、MC器112に相当するMC手段1916、デブロッキングフィルタ108に相当するデブロッキングフィルタ手段1917、エントロピー符号化器123に相当するエントロピー符号化手段1918、多重化器124に相当する多重化手段1919、出力装置1902や通信装置1906を制御して出力伝送器125に相当する機能を実現するための出力伝送手段1920の各機能を少なくとも有し、図1に示した本発明の符号化装置と同様の動作をソフトウェア処理により実行する。   The central processing control device 1903 receives the encoding program of the present invention from a recording medium or via a communication network and is taken in by the communication device 1906, and includes orthogonal transform means 1908 corresponding to the orthogonal transformer 103 in FIG. Multiple harmonic local orthogonal transform means 1909 corresponding to the harmonic local orthogonal transformer 121, quantization means 1910 corresponding to the quantizer 104, inverse quantization means 1911 corresponding to the inverse quantizer 105, inverse multiple harmonic local orthogonal transformer Inverse multiple harmonic local orthogonal transform unit 1912 corresponding to 122, inverse orthogonal transform unit 1913 corresponding to the inverse orthogonal transformer 106, intra prediction unit 1914 corresponding to the intra predictor 110, ME means 1915 corresponding to the ME unit 111, MC MC means 1916 corresponding to the device 112 and a de-blocking equivalent to the deblocking filter 108 A function corresponding to the output transmitter 125 by controlling the locking filter means 1917, the entropy encoding means 1918 corresponding to the entropy encoder 123, the multiplexing means 1919 corresponding to the multiplexer 124, the output device 1902 and the communication device 1906. And at least the functions of the output transmission means 1920 to realize the same operation as that of the encoding apparatus of the present invention shown in FIG. 1 by software processing.

図20は本発明になる復号化プログラムにより動作する情報処理装置の一例の構成図を示す。同図において、情報処理装置2000は、各種の情報を入力するための入力装置2001と、各種の情報を出力するための出力装置2002と、本発明の復号化プログラムにより動作する中央処理制御装置2003と、外部記憶装置2004と、中央処理制御装置2003による演算処理の際の作業領域など用いる一時記憶装置2005と、外部と通信するための通信装置2006とが、双方向のバス2007により接続された構成とされている。   FIG. 20 is a block diagram showing an example of an information processing apparatus that operates according to the decryption program of the present invention. In the figure, an information processing device 2000 includes an input device 2001 for inputting various types of information, an output device 2002 for outputting various types of information, and a central processing control device 2003 that operates according to the decoding program of the present invention. And an external storage device 2004, a temporary storage device 2005 used for a work area in arithmetic processing by the central processing control device 2003, and a communication device 2006 for communicating with the outside are connected by a bidirectional bus 2007. It is configured.

中央処理制御装置2003は、本発明の復号化プログラムが記録媒体から、あるいは通信ネットワークを介して配信されて通信装置2006により取り込まれ、図3のエントロピー復号化器224に相当するエントロピー復号化手段2008、逆量子化器225に相当する逆量子化手段2009、逆多重調和局所直交変換器226に相当する逆多重調和局所直交変換手段2010、逆直交変換器204に相当する逆直交変換手段2011、イントラ予測器208に相当するイントラ予測手段2012、デブロッキングフィルタ209に相当するデブロッキングフィルタ手段2013、MC器206に相当するMC手段2014、入力受信器222に相当し、入力装置2001や通信装置2006を制御して入力受信器222に相当する機能を実現するための入力受信手段2015、多重化分離器223に相当する多重化分離手段2016の各機能を少なくとも有し、図3に示した本発明の復号化装置と同様の動作をソフトウェア処理により実行する。   The central processing control device 2003 receives the decoding program of the present invention from a recording medium or via a communication network and is taken in by the communication device 2006, and entropy decoding means 2008 corresponding to the entropy decoder 224 of FIG. , Inverse quantization means 2009 corresponding to inverse quantizer 225, inverse multiple harmonic local orthogonal transform means 2010 corresponding to inverse multiple harmonic local orthogonal transformer 226, inverse orthogonal transform means 2011 equivalent to inverse orthogonal transformer 204, intra An intra prediction unit 2012 corresponding to the predictor 208, a deblocking filter unit 2013 corresponding to the deblocking filter 209, an MC unit 2014 corresponding to the MC unit 206, and an input receiver 222, the input device 2001 and the communication device 2006 Functions corresponding to the input receiver 222 by controlling It has at least the functions of the demultiplexing means 2016 corresponding to the input receiving means 2015 and the demultiplexing means 223, and performs the same operation as the decoding apparatus of the present invention shown in FIG. To do.

図21は本発明になる符号化プログラムにより動作する情報処理装置の他の例の構成図を示す。同図中、図19と同一構成部分には同一符号を付してある。図21において、情報処理装置2100は、各種の情報を入力するための入力装置2101と、各種の情報を出力するための出力装置2102と、本発明の符号化プログラムにより動作する中央処理制御装置2103と、外部記憶装置2104と、中央処理制御装置2103による演算処理の際の作業領域など用いる一時記憶装置2105と、外部と通信するための通信装置2106とが、双方向のバス2107により接続された構成とされている。   FIG. 21 shows a configuration diagram of another example of the information processing apparatus that operates according to the encoding program of the present invention. In the figure, the same components as those in FIG. In FIG. 21, an information processing apparatus 2100 includes an input apparatus 2101 for inputting various types of information, an output apparatus 2102 for outputting various types of information, and a central processing control apparatus 2103 that operates according to the encoding program of the present invention. A two-way bus 2107 is connected to the external storage device 2104, a temporary storage device 2105 used for a work area in the arithmetic processing by the central processing control device 2103, and a communication device 2106 for communicating with the outside. It is configured.

中央処理制御装置2103は、本発明の符号化プログラムが記録媒体から、あるいは通信ネットワークを介して配信されて通信装置2106により取り込まれ、図5の直交変換器103に相当する直交変換手段1908、多重調和局所直交変換器121に相当する多重調和局所直交変換手段1909、量子化器104に相当する量子化手段1910、逆量子化器105に相当する逆量子化手段1911、逆多重調和局所直交変換器122に相当する逆多重調和局所直交変換手段1912、逆直交変換器106に相当する逆直交変換手段1913、イントラ予測器110に相当するイントラ予測手段1914、ME器111に相当するME手段1915、MC器112に相当するMC手段1916、デブロッキングフィルタ108に相当するデブロッキングフィルタ手段1917、エントロピー符号化器123に相当するエントロピー符号化手段1918、多重化器124に相当する多重化手段1919、出力装置2102や通信装置2106を制御して出力伝送器125に相当する機能を実現するための出力伝送手段1920、更に、境界条件解析器131に相当する境界条件解析手段2108、境界条件判定器132に相当する境界条件判定手段2109の各機能を少なくとも有し、図5に示した本発明の符号化装置と同様の動作をソフトウェア処理により実行する。   The central processing control device 2103 receives the encoding program of the present invention from a recording medium or via a communication network and is taken in by the communication device 2106, and includes orthogonal transform means 1908 corresponding to the orthogonal transformer 103 in FIG. Multiple harmonic local orthogonal transform means 1909 corresponding to the harmonic local orthogonal transformer 121, quantization means 1910 corresponding to the quantizer 104, inverse quantization means 1911 corresponding to the inverse quantizer 105, inverse multiple harmonic local orthogonal transformer Inverse multiple harmonic local orthogonal transform unit 1912 corresponding to 122, inverse orthogonal transform unit 1913 corresponding to the inverse orthogonal transformer 106, intra prediction unit 1914 corresponding to the intra predictor 110, ME means 1915 corresponding to the ME unit 111, MC MC means 1916 corresponding to the device 112 and a de-blocking equivalent to the deblocking filter 108 A function corresponding to the output transmitter 125 by controlling the locking filter means 1917, the entropy encoding means 1918 corresponding to the entropy encoder 123, the multiplexing means 1919 corresponding to the multiplexer 124, the output device 2102 and the communication device 2106. Output transmission means 1920, boundary condition analysis means 2108 corresponding to the boundary condition analyzer 131, and boundary condition determination means 2109 corresponding to the boundary condition determiner 132, at least. The same operation as that of the illustrated encoding apparatus of the present invention is executed by software processing.

図22は本発明になる復号化プログラムにより動作する情報処理装置の他の例の構成図を示す。同図中、図20と同一構成部分には同一符号を付してある。図22において、情報処理装置2200は、各種の情報を入力するための入力装置2201と、各種の情報を出力するための出力装置2202と、本発明の復号化プログラムにより動作する中央処理制御装置2203と、外部記憶装置2204と、中央処理制御装置2203による演算処理の際の作業領域など用いる一時記憶装置2205と、外部と通信するための通信装置2206とが、双方向のバス2207により接続された構成とされている。   FIG. 22 shows a configuration diagram of another example of the information processing apparatus that operates according to the decryption program of the present invention. In the figure, the same components as in FIG. In FIG. 22, an information processing device 2200 includes an input device 2201 for inputting various types of information, an output device 2202 for outputting various types of information, and a central processing control device 2203 that operates according to the decoding program of the present invention. And an external storage device 2204, a temporary storage device 2205 that is used as a work area for arithmetic processing by the central processing control device 2203, and a communication device 2206 for communicating with the outside are connected by a bidirectional bus 2207. It is configured.

中央処理制御装置2203は、本発明の復号化プログラムが記録媒体から、あるいは通信ネットワークを介して配信されて通信装置2206により取り込まれ、図17のエントロピー復号化器224に相当するエントロピー復号化手段2008、逆量子化器225に相当する逆量子化手段2009、逆多重調和局所直交変換器226に相当する逆多重調和局所直交変換手段2010、逆直交変換器204に相当する逆直交変換手段2011、イントラ予測器208に相当するイントラ予測手段2012、デブロッキングフィルタ209に相当するデブロッキングフィルタ手段2013、MC器206に相当するMC手段2014、入力受信器222に相当し、入力装置2201や通信装置2206を制御して入力受信器222に相当する機能を実現するための入力受信手段2015、多重化分離器223に相当する多重化分離手段2016、更に、境界条件判定器231に相当する境界条件判定手段2208の各機能を少なくとも有し、図17に示した本発明の復号化装置と同様の動作をソフトウェア処理により実行する。   The central processing control device 2203 is the entropy decoding means 2008 corresponding to the entropy decoder 224 of FIG. 17 by the decoding program of the present invention being distributed from a recording medium or distributed via a communication network and taken in by the communication device 2206. , Inverse quantization means 2009 corresponding to inverse quantizer 225, inverse multiple harmonic local orthogonal transform means 2010 corresponding to inverse multiple harmonic local orthogonal transformer 226, inverse orthogonal transform means 2011 equivalent to inverse orthogonal transformer 204, intra An intra prediction unit 2012 corresponding to the predictor 208, a deblocking filter unit 2013 corresponding to the deblocking filter 209, an MC unit 2014 corresponding to the MC unit 206, an input receiver 222, an input device 2201 and a communication device 2206 Functions controlled and equivalent to the input receiver 222 FIG. 17 shows at least the functions of the input receiving means 2015, the demultiplexing means 2016 corresponding to the demultiplexer 223, and the boundary condition judging means 2208 corresponding to the boundary condition judging unit 231 for realizing the above. The same operation as that of the decoding device of the present invention is executed by software processing.

次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。図23は本発明になる動画像符号化装置の第2の実施の形態の機能ブロック図を示す。本実施の形態は、図1の実施の形態の動画像符号化装置と比較すると、イントラ予測器110及びデブロッキングフィルタ108を除いた構成となっている。図23の動画像符号化装置の各構成要素は、図1に示した実施の形態の動画像符号化装置の対応する構成要素と同様であるため、ここでは説明を省略する。   Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 23 shows a functional block diagram of the second embodiment of the moving picture coding apparatus according to the present invention. The present embodiment has a configuration in which the intra predictor 110 and the deblocking filter 108 are excluded from the moving picture coding apparatus of the embodiment of FIG. Each component of the video encoding device in FIG. 23 is the same as the corresponding component of the video encoding device according to the embodiment shown in FIG. 1, and a description thereof will be omitted here.

本実施の形態は、イントラ符号化に特徴があり、不連続で急激な変化を伴う信号成分を含むピクチャに対して通常のイントラ符号化を行うと、必ずしも十分な符号化効率が得られず、また、AVCによるイントラ予測で予測ブロックの中から符号化対象ブロックに最も近いものを選択する際に、必ずしも良く近似した予測ブロックを選択できるとは限らないために十分な符号化効率が得られないという、前述した課題を解決する実施の形態である。   This embodiment is characterized by intra coding, and if normal intra coding is performed on a picture including a signal component that is discontinuous and has a sudden change, sufficient coding efficiency cannot always be obtained, In addition, when selecting a block closest to the encoding target block from among the prediction blocks in intra prediction by AVC, it is not always possible to select a prediction block that is well approximated, so that sufficient encoding efficiency cannot be obtained. This is an embodiment for solving the above-described problem.

次に、図23の動画像符号化装置の動作を図24のフローチャートに従って説明する。まず、入力符号701として、符号化対象となる画像フレームを準備し(ステップS71)、イントラ符号化か否かを判定する(ステップS72)。イントラ符号化である場合には、スイッチ715を端子a側に切り替えた後ステップS75に進む。   Next, the operation of the moving picture coding apparatus of FIG. 23 will be described according to the flowchart of FIG. First, an image frame to be encoded is prepared as an input code 701 (step S71), and it is determined whether or not intra encoding is performed (step S72). In the case of intra coding, after the switch 715 is switched to the terminal a side, the process proceeds to step S75.

一方、ステップS72でイントラ符号化ではないと判定した場合には、ME器713が現在符号化対象となっている動画像フレームと、フレームメモリ712に格納されている所定の参照画像フレームを取得し、動き推定を行う(ステップS73)。また、MC器714は、ME器713が動き推定処理によって生成した動きベクトル情報を取得し、ME器111が動きベクトル情報を生成した際に利用した参照画像フレームをフレームメモリ712から取得し、これらに基づいて動き補償を行い(ステップS74)、スイッチ715の端子b側に出力する。また、スイッチ715を端子b側に切り替える。その後ステップS75に進む。   On the other hand, if it is determined in step S72 that the encoding is not intra coding, the ME device 713 obtains a moving image frame that is the current encoding target and a predetermined reference image frame stored in the frame memory 712. Then, motion estimation is performed (step S73). Further, the MC unit 714 acquires the motion vector information generated by the ME unit 713 by the motion estimation process, acquires the reference image frame used when the ME unit 111 generates the motion vector information from the frame memory 712, and these (Step S74), and outputs to the terminal b side of the switch 715. Further, the switch 715 is switched to the terminal b side. Thereafter, the process proceeds to step S75.

イントラ符号化ではない場合の動作は、図1の実施の形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。以下、イントラ符号化である場合の動作を説明する。直交変換器703は、入力符号701として得られる画像フレームを取得し、その取得した画像フレームに対して所定の直交変換を行う(ステップS76)。イントラ符号化である場合、スイッチ715は端子aに接続、つまり予測フレームを取得しないように切断されているため、差分フレームではなく入力符号701として得られる画像フレームが、直交変換器703の入力になることに注意する。直交変換器703は、直交変換後の係数情報を境界条件解析器704に通知する。ここで直交変換後の係数情報は、DCT係数情報であるものとする。   Since the operation in the case of non-intra coding is the same as that in the embodiment of FIG. 1, the description thereof is omitted here. Hereinafter, an operation in the case of intra coding will be described. The orthogonal transformer 703 acquires an image frame obtained as the input code 701, and performs predetermined orthogonal transformation on the acquired image frame (step S76). In the case of intra coding, since the switch 715 is connected to the terminal a, that is, disconnected so as not to obtain a prediction frame, an image frame obtained as an input code 701 instead of a difference frame is input to the orthogonal transformer 703. Note that The orthogonal transformer 703 notifies the boundary condition analyzer 704 of the coefficient information after the orthogonal transformation. Here, the coefficient information after orthogonal transform is DCT coefficient information.

境界条件解析器704は、直交変換後の係数情報(ここでは、DCT係数情報)を直交変換器703から取得し、取得したDCT係数情報に基づいて境界条件の解析を行い(ステップS76)、境界条件補正情報を生成する。通常は、現在符号化対象となっているブロックの上下左右に隣接するブロックとの間の境界条件についてそれぞれ解析を行い、それぞれの境界毎に必要な境界条件補正情報を生成する。ここで、境界条件の解析を行う際に、量子化器706が利用する量子化パラメータを取得し、この量子化パラメータに基づいて直交変換後の係数情報(ここでは、DCT係数情報)に対して量子化・逆量子化を行った後のDCT係数情報を推定し、この推定されたDCT係数情報に基づいて境界条件の解析を行うようにしてもよい。   The boundary condition analyzer 704 obtains coefficient information (here, DCT coefficient information) after the orthogonal transformation from the orthogonal transformer 703, analyzes the boundary condition based on the obtained DCT coefficient information (step S76), Condition correction information is generated. Normally, boundary conditions between blocks adjacent to the current encoding target in the vertical and horizontal directions are analyzed, and necessary boundary condition correction information is generated for each boundary. Here, when the boundary condition is analyzed, the quantization parameter used by the quantizer 706 is acquired, and the coefficient information (here, DCT coefficient information) after orthogonal transformation is obtained based on the quantization parameter. The DCT coefficient information after the quantization / inverse quantization may be estimated, and the boundary condition may be analyzed based on the estimated DCT coefficient information.

境界条件解析器704は、生成した境界条件補正情報を、多重調和局所直交変換器705と境界条件判定器708に通知する。また、必要に応じて生成した境界条件補正情報をエントロピー符号化器716に通知するようにしても構わない。また、境界条件解析器704は、取得した直交変換後の係数情報(ここでは、DCT係数情報)を多重調和局所直交変換器705に通知する。   The boundary condition analyzer 704 notifies the generated boundary condition correction information to the multiple harmonic local orthogonal transformer 705 and the boundary condition determiner 708. Further, boundary condition correction information generated as necessary may be notified to the entropy encoder 716. Further, the boundary condition analyzer 704 notifies the multiharmonic local orthogonal transformer 705 of the obtained coefficient information after orthogonal transformation (here, DCT coefficient information).

多重調和局所直交変換器705は、境界条件解析器704から直交変換後の係数情報(ここではDCT係数情報)と、境界条件補正情報を取得し、取得した境界条件補正情報に基づいて注目するブロックの境界部分の不連続性を判定し、境界部分が不連続である場合には境界条件の補正を行った後に、多重調和局所直交変換処理を行う(ステップS77)。ここで、多重調和局所直交変換処理を行う際に、量子化器706が利用する量子化パラメータを取得し、この量子化パラメータに基づいて直交変換後の係数情報(ここでは、DCT係数情報)に対して量子化・逆量子化を行った後のDCT係数情報を推定し、この推定されたDCT係数情報に基づいて処理を行うようにしてもよい。その後、多重調和局所直交変換器705は、多重調和局所直交変換処理により生成した残差DCT係数情報を後述する量子化器706に通知する。   The multi-harmonic local orthogonal transformer 705 acquires coefficient information (here, DCT coefficient information) after orthogonal transformation and boundary condition correction information from the boundary condition analyzer 704, and a block of interest based on the acquired boundary condition correction information When the boundary portion is discontinuous, the boundary condition is corrected, and then the multiple harmonic local orthogonal transformation process is performed (step S77). Here, when performing the multiharmonic local orthogonal transform process, the quantization parameter used by the quantizer 706 is acquired, and the coefficient information (here, DCT coefficient information) after the orthogonal transform is obtained based on the quantization parameter. Alternatively, the DCT coefficient information after quantization / inverse quantization may be estimated, and processing may be performed based on the estimated DCT coefficient information. After that, the multiharmonic local orthogonal transformer 705 notifies the later-described quantizer 706 of the residual DCT coefficient information generated by the multiharmonic local orthogonal transform process.

量子化器706は、多重調和局所直交変換器705から残差DCT係数情報を取得し、取得した残差DCT係数情報に対して所定の量子化を行い(ステップS78)、量子化後の残差DCT係数情報である量子化後情報を生成する。量子化器706は、生成した量子化後情報を逆量子化器706とエントロピー符号化器716に通知する。   The quantizer 706 acquires residual DCT coefficient information from the multiharmonic local orthogonal transformer 705, performs predetermined quantization on the acquired residual DCT coefficient information (step S78), and performs the residual after quantization. Generate post-quantization information which is DCT coefficient information. The quantizer 706 notifies the generated post-quantization information to the inverse quantizer 706 and the entropy encoder 716.

逆量子化器706は、量子化器706から量子化後情報を取得し、取得した量子化後情報に対して所定の逆量子化を行い(ステップS79)、逆量子化後の残差DCT係数情報である逆量子化後情報を生成する。逆量子化器706は、生成した逆量子化後情報を境界条件判定器708に通知する。   The inverse quantizer 706 obtains post-quantization information from the quantizer 706, performs predetermined inverse quantization on the obtained post-quantization information (step S79), and performs a residual DCT coefficient after inverse quantization. Information after dequantization that is information is generated. The inverse quantizer 706 notifies the generated post-quantization information to the boundary condition determiner 708.

境界条件判定器708は、逆量子化器706から逆量子化後情報を取得し、境界条件解析器704から境界条件補正情報を取得し、取得した境界条件補正情報に基づいて境界条件の判定を行う(ステップS80)。ここで、境界条件判定器708は、境界条件補正情報が取得できる場合には、取得した境界条件補正情報を境界条件判定情報として逆多重調和局所直交変換器709に通知する。境界条件判定器708は、境界条件補正情報が取得できない場合には、取得した逆量子化後情報を利用して復号化対象となっているブロックと隣接する周囲のブロックとの間の画像信号の不連続性を解析し、少なくとも1つの所定の判定条件に基づいて境界条件の補正が必要であるかを判定する。   The boundary condition determiner 708 acquires post-inverse quantization information from the inverse quantizer 706, acquires boundary condition correction information from the boundary condition analyzer 704, and determines boundary conditions based on the acquired boundary condition correction information. This is performed (step S80). Here, when the boundary condition correction information can be acquired, the boundary condition determination unit 708 notifies the inverse multiple harmonic local orthogonal transformer 709 of the acquired boundary condition correction information as boundary condition determination information. If the boundary condition correction information cannot be acquired, the boundary condition determiner 708 uses the acquired post-quantization information to obtain the image signal between the block to be decoded and the adjacent surrounding blocks. The discontinuity is analyzed, and it is determined whether the boundary condition needs to be corrected based on at least one predetermined determination condition.

また、境界条件判定器708は、境界条件の補正が必要であるかを特定するための境界条件補正情報を生成し、境界条件判定情報として逆多重調和局所直交変換器709に通知する。通常は、現在符号化対象となっているブロックの上下左右に隣接するブロックとの間の境界条件についてそれぞれ解析を行い、それぞれの境界毎に必要な境界条件補正情報の生成を行う。境界条件判定器708は、取得した逆量子化後情報を逆多重調和局所直交変換器709に通知する。   Further, the boundary condition determiner 708 generates boundary condition correction information for specifying whether the boundary condition needs to be corrected, and notifies the demultiplex harmonic local orthogonal transformer 709 as boundary condition determination information. Usually, boundary conditions between blocks adjacent to the upper, lower, left, and right sides of the current encoding target are analyzed, and necessary boundary condition correction information is generated for each boundary. The boundary condition determiner 708 notifies the acquired dequantized information to the inverse multiple harmonic local orthogonal transformer 709.

逆多重調和局所直交変換器709は、境界条件判定器708から境界条件判定情報と逆量子化後情報をそれぞれ取得し、取得した境界条件判定情報及び逆量子化後情報に基づいて、所定の逆多重調和局所直交変換処理を行う(ステップS81)。これにより、逆多重調和局所直交変換器709は、逆量子化後の残差DCT係数情報から復号して得られた復号DCT係数情報を生成し、生成した復号DCT係数情報を逆直交変換器710に通知する。   The inverse multiple harmonic local orthogonal transformer 709 acquires boundary condition determination information and dequantized information from the boundary condition determiner 708, respectively, and performs predetermined inverse based on the acquired boundary condition determination information and dequantized information. Multiple harmonic local orthogonal transform processing is performed (step S81). Thereby, the demultiplex harmonic local orthogonal transformer 709 generates decoded DCT coefficient information obtained by decoding from the residual DCT coefficient information after dequantization, and the generated decoded DCT coefficient information is converted into the inverse orthogonal transformer 710. Notify

逆直交変換器710は、逆多重調和局所直交変換器709から復号DCT係数情報を取得し、取得した復号DCT係数情報に対して逆直交変換を行い(ステップS82)、復号画像フレームを生成する。逆直交変換器710は、生成した復号画像フレームを、参照画像フレームとして利用できるようにするために加算器711を介してフレームメモリ712に供給して格納する。   The inverse orthogonal transformer 710 obtains the decoded DCT coefficient information from the inverse multiple harmonic local orthogonal transformer 709, performs inverse orthogonal transformation on the obtained decoded DCT coefficient information (step S82), and generates a decoded image frame. The inverse orthogonal transformer 710 supplies the generated decoded image frame to the frame memory 712 via the adder 711 so that the decoded image frame can be used as a reference image frame.

エントロピー符号化器716は、イントラ符号化である場合には、量子化器706から量子化後情報を少なくとも取得し、また、必要に応じて境界条件解析器704から通知される境界条件補正情報を取得するようにしてもよい。エントロピー符号化器716は、少なくとも取得した量子化後情報に対して、所定のエントロピー符号化を行い(ステップS83)、生成したエントロピー符号化後情報を多重化器717に通知する。   In the case of intra coding, the entropy encoder 716 obtains at least post-quantization information from the quantizer 706, and receives boundary condition correction information notified from the boundary condition analyzer 704 as necessary. You may make it acquire. The entropy encoder 716 performs predetermined entropy encoding on at least the acquired post-quantization information (step S83) and notifies the generated post-entropy encoding information to the multiplexer 717.

多重化器717は、エントロピー符号化器716からエントロピー符号化後情報を取得し、所定の構文構造に基づいて符号化情報の多重化を行う(ステップS84)ことで、符号化ビットストリームを生成する。生成した符号化ビットストリームは出力伝送器718に通知される。出力伝送器718は、多重化器717から符号化ビットストリームを取得し、所定のパケット化処理に基づいてパケット情報を生成し、出力符号719として所定の伝送路や所定の記録媒体などに出力する。   The multiplexer 717 acquires the entropy-encoded information from the entropy encoder 716 and multiplexes the encoded information based on a predetermined syntax structure (step S84), thereby generating an encoded bitstream. . The generated encoded bit stream is notified to the output transmitter 718. The output transmitter 718 acquires the encoded bit stream from the multiplexer 717, generates packet information based on a predetermined packetization process, and outputs the packet information as an output code 719 to a predetermined transmission path or a predetermined recording medium. .

以上のような符号化処理を符号化対象となる動画像フレームに対して順次行うことで本実施の形態の符号化装置は従来の符号化装置よりもイントラ符号化を行う際に、符号化効率の良い符号化ビットストリームを出力符号として得ることができる。   By performing the encoding process as described above sequentially on a moving image frame to be encoded, the encoding apparatus according to the present embodiment performs encoding efficiency when performing intra-encoding compared to a conventional encoding apparatus. Can be obtained as an output code.

なお、図23の動画像符号化装置の上記の説明では、符号化処理をフレーム単位としたが、これに限定されるものではなく、マクロブロック、ブロック、サブブロックといった、フレームより小さい画像単位で行うように構成しても構わない。また、複数のマクロブロックをまとめたスライス単位で行うように構成しても構わない。例えば、AVC(H.264)では、マクロブロック(MB)は横16画素、縦16画素(以下、16×16等と表記)を扱えるようになっており、このMBには複数の種類(MBタイプ)が存在していて、このMBタイプに応じて、16×16、16×8、8×16、及び8×8の各領域に分割して取り扱うことができるようになっている。この各領域を通常はブロックと呼ぶ。更に、MBモードが8×8の場合には、ブロックは複数の種類(Sub MBタイプ)が存在することがあり、Sub MBタイプに応じて8×8、8×4、4×8、及び4×4の各領域に分割して取り扱うことができるようになっている。この各領域を通常はサブブロックと呼ぶ。このようなMBモード、Sub MBモードを駆使して様々な分割方法を利用して動き推定及び動き補償を行うことで、従来のMPEG−1、−2、−4(AVCでないもの)よりも、推定精度を向上させることができるようになっている。また、整数DCTを行う際の処理単位は、4×4を単位としている。   In the above description of the moving picture encoding apparatus in FIG. 23, the encoding process is performed in units of frames. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is not limited to this. You may comprise so that it may perform. Further, a configuration may be adopted in which a plurality of macroblocks are performed in units of slices. For example, in AVC (H.264), a macroblock (MB) can handle 16 horizontal pixels and 16 vertical pixels (hereinafter referred to as 16 × 16, etc.). Type), and can be divided into 16 × 16, 16 × 8, 8 × 16, and 8 × 8 areas according to the MB type. Each area is usually called a block. Further, when the MB mode is 8 × 8, there may be a plurality of types of blocks (Sub MB types), and 8 × 8, 8 × 4, 4 × 8, and 4 depending on the Sub MB type. It can be divided into x4 regions and handled. Each area is usually called a sub-block. By using such MB mode and Sub MB mode to perform motion estimation and motion compensation using various division methods, the conventional MPEG-1, -2, -4 (non-AVC) can be obtained. The estimation accuracy can be improved. Further, the unit of processing when performing integer DCT is 4 × 4.

そこで、次に、図23の動画像符号化装置の符号化処理を、マクロブロック単位で行い、直交変換である整数DCTや、多重調和局所直交変換等を行う際の処理単位は4×4のサブブロック単位で行う場合を例として、動作を図24のフローチャートと共に説明する。まず、入力符号701として、符号化対象となる画像フレームを準備する(ステップS71)。ここで、直交変換である整数DCTの処理単位を4×4のサブブロック単位で行うため、まず符号化対象となるマクロブロックを画像フレームの左上のマクロブロックとする。符号化処理の順序を、ここではラスタ順、つまり左上から一つずつ右のマクロブロックに移動し、その行の右端に達した際は、次の行の左端のマクロブロックに移動しながら順次処理を行い、右下のマクロブロックに到達するまで移動するような順序であるものとして話を進める。また、マクロブロック内のブロックの処理順序は、左上、右上、左下、右下の順であり、ブロック内のサブブロックの処理順序は、左上、右上、左下、右下の順であるものとして話を進める。このような符号化対象となるマクロブロックを、直交変換器703に通知する。   Therefore, next, the encoding process of the moving image encoding apparatus of FIG. 23 is performed in units of macroblocks, and the processing unit when performing the integer DCT that is orthogonal transform, multiple harmonic local orthogonal transform, or the like is 4 × 4. The operation will be described with reference to the flowchart of FIG. First, an image frame to be encoded is prepared as an input code 701 (step S71). Here, since the processing unit of integer DCT, which is orthogonal transform, is performed in units of 4 × 4 subblocks, first, the macroblock to be encoded is set as the upper left macroblock of the image frame. In this example, the encoding process is moved to the right macroblock from the upper left one by one in the raster order, and when the right end of the line is reached, it is sequentially processed while moving to the leftmost macroblock of the next line. And proceed with the story as if it were in the order of movement until it reached the bottom right macroblock. In addition, the processing order of the blocks in the macro block is in the order of upper left, upper right, lower left, and lower right, and the processing order of the sub-blocks in the block is assumed to be in the order of upper left, upper right, lower left, and lower right. To proceed. Such an encoding target macroblock is notified to the orthogonal transformer 703.

次に、現在符号化対象となっているマクロブロックは、イントラ符号化か(ステップS72)を判定する。イントラ符号化である場合には、スイッチ715を端子a側に切り替える。その後ステップS75に進む。イントラ符号化ではない場合の動作は、図1の実施の形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。以下、イントラ符号化である場合の動作を説明する。   Next, it is determined whether the macroblock that is the current encoding target is intra-encoded (step S72). In the case of intra coding, the switch 715 is switched to the terminal a side. Thereafter, the process proceeds to step S75. Since the operation in the case of non-intra coding is the same as that in the embodiment of FIG. 1, the description thereof is omitted here. Hereinafter, an operation in the case of intra coding will be described.

直交変換器703は、入力符号701として得られる画像フレームの現在符号化対象となっているマクロブロックを取得する。イントラ符号化である場合、スイッチ715は端子aに接続、つまり予測ブロックを取得しないように切断されているため、差分ブロックではなく入力符号701として得られる画像フレームの現在符号化対象となっているマクロブロックが、直交変換器703の入力になることに注意する。取得したマクロブロックに対して4×4のサブブロック毎に所定の直交変換を行う(ステップS75)。直交変換器703は、直交変換後の係数情報を境界条件解析器704に通知する。ここで直交変換後の係数情報は、DCT係数情報であるものとする。   The orthogonal transformer 703 acquires a macroblock that is a current encoding target of an image frame obtained as the input code 701. In the case of intra coding, the switch 715 is connected to the terminal a, that is, disconnected so as not to obtain a prediction block, and thus is a current coding target of an image frame obtained as an input code 701 instead of a difference block. Note that the macroblock becomes the input of the orthogonal transformer 703. Predetermined orthogonal transformation is performed for each 4 × 4 sub-block on the acquired macroblock (step S75). The orthogonal transformer 703 notifies the boundary condition analyzer 704 of the coefficient information after the orthogonal transformation. Here, the coefficient information after orthogonal transform is DCT coefficient information.

境界条件解析器704は、符号化対象となっているマクロブロック内の直交変換後の係数情報、ここではDCT係数情報を直交変換器703から取得する。また、ここでは予め直交変換済みのマクロブロック情報を保持していることが望ましい。更に、符号化対象となっているサブブロックの上側及び左側に隣接する直交変換済みのサブブロックの情報を保持し、境界条件の解析に利用できるようにすることが望ましい。また、更に詳しい不連続性の解析が必要な場合には、符号化対象となっているサブブロックの上方に近接する2つの直交変換済みのサブブロックと、左方に近接する2つの直交変換済みのサブブロックの情報を保持し、境界条件の解析に利用できるようにすることで、より良い構成となる。境界条件解析器704は、取得したDCT係数情報に基づいて境界条件の解析を行い(ステップS76)、境界条件補正情報を生成する。ここで、境界条件の解析を行う際に、量子化器706が利用する量子化パラメータを取得し、この量子化パラメータに基づいて直交変換後の係数情報(ここではDCT係数情報)に対して量子化・逆量子化を行った後のDCT係数情報を推定し、この推定されたDCT係数情報に基づいて境界条件の解析を行うようにしてもよい。   The boundary condition analyzer 704 obtains coefficient information after orthogonal transformation in the macroblock to be encoded, that is, DCT coefficient information here, from the orthogonal transformer 703. Here, it is desirable to hold macroblock information that has undergone orthogonal transformation in advance. Furthermore, it is desirable to retain information on the orthogonally transformed sub-blocks adjacent to the upper and left sides of the sub-blocks to be encoded so that they can be used for analysis of boundary conditions. If further discontinuity analysis is required, two orthogonal transformed sub-blocks close to the top of the sub-block to be encoded and two orthogonal transformed adjacent to the left It is possible to obtain a better configuration by storing the sub-block information so that it can be used for boundary condition analysis. The boundary condition analyzer 704 analyzes the boundary condition based on the acquired DCT coefficient information (step S76), and generates boundary condition correction information. Here, when the boundary condition is analyzed, the quantization parameter used by the quantizer 706 is acquired, and the coefficient information (here, DCT coefficient information) after orthogonal transformation is quantized based on the quantization parameter. DCT coefficient information after performing quantization / inverse quantization may be estimated, and boundary conditions may be analyzed based on the estimated DCT coefficient information.

また、本発明のイントラ符号化において、各マクロブロックの符号化順が、左上の1行目のマクロブロックから横方向に順番に符号化し、順次2行目、3行目と符号化を進めていくラスタ順によって符号化を行う場合には、符号化済みの隣接サブブロックのみに対して境界条件の解析を行い、符号化前の隣接サブブロックとの境界条件ついては、解析を行わずに境界条件の補正を行うようにするとよい。つまり、少なくとも直交変換済みの隣接する上側と左側のサブブロックとの間の境界条件の解析を行い、下側と右側に隣接する直交変換前のサブブロックとの間の境界条件の解析は行わずに、常に境界条件の補正を行うようにすることで、より良い構成となる。また、同一マクロブロック内で、符号化対象となっているサブブロックの下側と右側に隣接するサブブロックが直交変換済みである場合には、上側、左側と同様にサブブロックとの間の境界条件の解析を行うようにすることで、更に良い構成となる。   Also, in the intra coding of the present invention, the coding order of each macroblock is coded in the horizontal direction from the macroblock in the first row on the upper left, and the coding proceeds in the second row and the third row sequentially. When encoding in a certain raster order, the boundary condition is analyzed only for the adjacent sub-blocks that have been encoded, and the boundary condition with the adjacent sub-block before encoding is analyzed without any analysis. It is advisable to perform the correction. In other words, at least analyze the boundary condition between the adjacent upper and left subblocks that have undergone orthogonal transformation, and do not analyze the boundary condition between the lower and right adjacent subblocks before orthogonal transformation. In addition, it is possible to obtain a better configuration by always correcting the boundary conditions. In the same macroblock, when the subblocks adjacent to the lower side and the right side of the subblock to be encoded have been orthogonally transformed, the boundary between the subblocks is the same as the upper side and the left side. By performing the condition analysis, the configuration is further improved.

境界条件解析器704は、生成した境界条件補正情報を、多重調和局所直交変換器705及び境界条件判定器708に通知する。また、必要に応じて境界条件補正情報をエントロピー符号化器716に通知するようにしても構わない。ここで、通知する境界条件補正情報は、直交変換後のサブブロックとの境界条件から求めた情報のみを通知するようにし、直交変換前のサブブロックとの境界条件に対しては必ず補正を行うようにすると、通知する情報量を少なくすることができ、より良い構成となる。また、境界条件解析器704は、取得した直交変換後の係数情報(ここでは、DCT係数情報)を多重調和局所直交変換器705に通知する。   The boundary condition analyzer 704 notifies the generated boundary condition correction information to the multiple harmonic local orthogonal transformer 705 and the boundary condition determiner 708. In addition, boundary condition correction information may be notified to the entropy encoder 716 as necessary. Here, only the information obtained from the boundary condition with the sub-block after the orthogonal transformation is notified as the boundary condition correction information to be notified, and the boundary condition with the sub-block before the orthogonal transformation is always corrected. By doing so, the amount of information to be notified can be reduced, and a better configuration can be obtained. Further, the boundary condition analyzer 704 notifies the multiharmonic local orthogonal transformer 705 of the obtained coefficient information after orthogonal transformation (here, DCT coefficient information).

多重調和局所直交変換器705は、境界条件解析器704から符号化対象となっているサブブロックにおける直交変換後の係数情報(ここでは、DCT係数情報)と境界条件補正情報を取得し、取得した境界条件補正情報に基づいて注目するサブブロックの境界部分の不連続性を判定し、境界部分が不連続である場合には境界条件の補正を行った後に、多重調和局所直交変換処理を行う(ステップS77)。ここで、多重調和局所直交変換処理を行う際に、量子化器706が利用する量子化パラメータを取得し、この量子化パラメータに基づいて直交変換後の係数情報(ここでは、DCT係数情報)に対して量子化・逆量子化を行った後のDCT係数情報を推定し、この推定されたDCT係数情報に基づいて処理を行うようにしてもよい。   The multiharmonic local orthogonal transformer 705 acquires coefficient information (here, DCT coefficient information) and boundary condition correction information after orthogonal transformation in the sub-block to be encoded from the boundary condition analyzer 704 and acquires the boundary condition correction information. Based on the boundary condition correction information, the discontinuity of the boundary portion of the sub-block of interest is determined. If the boundary portion is discontinuous, the boundary condition is corrected, and then the multiple harmonic local orthogonal transformation process is performed ( Step S77). Here, when performing the multiharmonic local orthogonal transform process, the quantization parameter used by the quantizer 706 is acquired, and the coefficient information (here, DCT coefficient information) after the orthogonal transform is obtained based on the quantization parameter. Alternatively, the DCT coefficient information after quantization / inverse quantization may be estimated, and processing may be performed based on the estimated DCT coefficient information.

また、イントラ符号化の場合において、通知される境界条件補正情報に基づいて行われる、注目するサブブロックの境界部分の不連続性の判定を、直交変換済みのサブブロックとの境界部分においてのみ行い、直交変換前のサブブロックとの境界部分においては不連続であると判断して、必ず境界条件の補正を行うようにすると、更に良い構成となる。つまり、符号化対象となっているサブブロックの上側と左側のサブブロックは直交変換済みのサブブロックであるため、この境界部分の不連続性の判定を行う。符号化対象となっているサブブロックの下側と右側のサブブロックは直交変換前のサブブロックであることから、これらの境界部分の不連続性の判定は行わずに、常に不連続であるものとして処理を行うことが望ましい。ただし、下側と右側のサブブロックが同一マクロブロック内であり、直交変換済みのサブブロックである場合には、上側と左側と同様に境界部分の不連続性の判定を行うことが望ましい。このような処理によって処理負荷を軽減し、より高速な符号化及び復号化を実現できるからである。その後、多重調和局所直交変換器705は、生成した残差DCT係数情報を後述する量子化器706に通知する。   In addition, in the case of intra coding, the determination of the discontinuity of the boundary portion of the target sub-block, which is performed based on the notified boundary condition correction information, is performed only at the boundary portion with the sub-block that has undergone orthogonal transformation If the boundary portion with the sub-block before orthogonal transformation is determined to be discontinuous and the boundary condition is always corrected, the configuration is further improved. That is, the upper and left sub-blocks of the sub-block to be encoded are sub-blocks that have undergone orthogonal transformation, and thus the discontinuity of this boundary portion is determined. Since the lower and right sub-blocks of the sub-block to be encoded are sub-blocks before the orthogonal transformation, they are always discontinuous without determining the discontinuity of these boundary parts. It is desirable to perform processing as However, when the lower and right sub-blocks are in the same macroblock and are orthogonally transformed sub-blocks, it is desirable to determine the discontinuity of the boundary portion as in the upper and left sides. This is because the processing load is reduced by such processing, and higher-speed encoding and decoding can be realized. Thereafter, the multiple harmonic local orthogonal transformer 705 notifies the generated residual DCT coefficient information to the quantizer 706 described later.

量子化器706は、多重調和局所直交変換器705から残差DCT係数情報を取得し、取得した残差DCT係数情報に対して所定の量子化を行い(ステップS78)、量子化後の残差DCT係数情報である量子化後情報を生成する。生成した量子化後情報は逆量子化器706、エントロピー符号化器716に通知される。   The quantizer 706 acquires residual DCT coefficient information from the multiharmonic local orthogonal transformer 705, performs predetermined quantization on the acquired residual DCT coefficient information (step S78), and performs the residual after quantization. Generate post-quantization information which is DCT coefficient information. The generated post-quantization information is notified to the inverse quantizer 706 and the entropy encoder 716.

逆量子化器706は、量子化器706から量子化後情報を取得し、取得した量子化後情報に対して所定の逆量子化を行い(ステップS79)、逆量子化後の残差DCT係数情報である逆量子化後情報を生成する。生成した逆量子化後情報は境界条件判定器708に通知される。   The inverse quantizer 706 obtains post-quantization information from the quantizer 706, performs predetermined inverse quantization on the obtained post-quantization information (step S79), and performs a residual DCT coefficient after inverse quantization. Information after dequantization that is information is generated. The generated post-quantization information is notified to the boundary condition determiner 708.

境界条件判定器708は、逆量子化器706から逆量子化後情報を取得する。また境界条件解析器704から境界条件補正情報を取得する。取得した境界条件補正情報に基づいて境界条件の判定を行う(ステップS80)。ここで、境界条件判定器708は、境界条件補正情報が取得できる場合には、取得した境界条件補正情報を境界条件判定情報として逆多重調和局所直交変換器709に通知する。境界条件判定器708は、境界条件補正情報が取得できない場合には、取得した逆量子化後情報を利用して復号化対象となっているサブブロックと隣接する周囲のサブブロックとの間の画像信号の不連続性を解析し、少なくとも1つの所定の判定条件に基づいて境界条件の補正が必要であるかを判定する。また、境界条件判定器708は、境界条件の補正が必要であるかを特定するための境界条件補正情報を生成し、境界条件判定情報として逆多重調和局所直交変換器709に通知する。   The boundary condition determination unit 708 acquires post-inverse quantization information from the inverse quantizer 706. Also, boundary condition correction information is acquired from the boundary condition analyzer 704. A boundary condition is determined based on the acquired boundary condition correction information (step S80). Here, when the boundary condition correction information can be acquired, the boundary condition determination unit 708 notifies the inverse multiple harmonic local orthogonal transformer 709 of the acquired boundary condition correction information as boundary condition determination information. If the boundary condition correction information cannot be acquired, the boundary condition determination unit 708 uses the acquired post-quantization information to obtain an image between the sub-block to be decoded and the neighboring sub-blocks adjacent thereto. The signal discontinuity is analyzed to determine whether the boundary condition needs to be corrected based on at least one predetermined determination condition. Further, the boundary condition determiner 708 generates boundary condition correction information for specifying whether the boundary condition needs to be corrected, and notifies the demultiplex harmonic local orthogonal transformer 709 as boundary condition determination information.

ここで、ラスタ順によってイントラ符号化を行っている場合には、符号化済みの隣接サブブロックのみに対して境界条件の解析を行い、符号化前の隣接サブブロックとの境界条件ついては、解析を行わずに境界条件の補正を行うようにするとよい。また、境界条件判定器708は、取得した逆量子化後情報を逆多重調和局所直交変換器709に通知する。   Here, when intra coding is performed in raster order, the boundary condition is analyzed only for the adjacent sub-blocks that have been encoded, and the boundary condition with the adjacent sub-block before encoding is analyzed. It is preferable to correct the boundary condition without performing it. In addition, the boundary condition determination unit 708 notifies the acquired dequantized information to the inverse multiple harmonic local orthogonal transformer 709.

逆多重調和局所直交変換器709は、境界条件判定器から境界条件判定情報、逆量子化後情報を取得し、取得した境界条件判定情報、逆量子化後情報に基づいて、所定の逆多重調和局所直交変換処理を行い(ステップS81)、逆量子化後の残差DCT係数情報から復号して得られた復号DCT係数情報を生成する。生成した復号DCT係数情報は逆直交変換器710に通知される。   The inverse multiple harmonic local orthogonal transformer 709 acquires boundary condition determination information and dequantized information from the boundary condition determiner, and performs predetermined demultiplex harmonic based on the acquired boundary condition determination information and dequantized information. A local orthogonal transform process is performed (step S81), and decoded DCT coefficient information obtained by decoding from the residual DCT coefficient information after inverse quantization is generated. The generated decoded DCT coefficient information is notified to the inverse orthogonal transformer 710.

逆直交変換器710は、逆多重調和局所直交変換器709から復号DCT係数情報を取得し、取得した復号DCT係数情報に対して逆直交変換を行い(ステップS82)、復号画像ブロックを生成する。逆直交変換器710は、生成した復号画像ブロックを、参照画像フレームとして利用できるようにするために、加算器711を介してフレームメモリ712に供給しその対応する位置に格納する。   The inverse orthogonal transformer 710 obtains the decoded DCT coefficient information from the inverse multiple harmonic local orthogonal transformer 709, performs inverse orthogonal transformation on the obtained decoded DCT coefficient information (step S82), and generates a decoded image block. The inverse orthogonal transformer 710 supplies the generated decoded image block to the frame memory 712 via the adder 711 and stores it in the corresponding position so that the generated decoded image block can be used as a reference image frame.

エントロピー符号化器716は、イントラ符号化である場合には、量子化器706から量子化後情報を少なくとも取得する。また、必要に応じて境界条件解析器704から通知される境界条件補正情報を取得するようにしてもよい。エントロピー符号化器716は、少なくとも取得した量子化後情報に対して、所定のエントロピー符号化を行い(ステップS83)、それにより生成したエントロピー符号化後情報を多重化器717に通知する。   In the case of intra coding, the entropy encoder 716 acquires at least post-quantization information from the quantizer 706. Further, boundary condition correction information notified from the boundary condition analyzer 704 may be acquired as necessary. The entropy encoder 716 performs predetermined entropy encoding on at least the acquired post-quantization information (step S83), and notifies the multiplexer 717 of the generated post-entropy encoding information.

多重化器717は、エントロピー符号化器716からエントロピー符号化後情報を取得し、所定の構文構造に基づいて符号化情報の多重化を行い(ステップS84)、符号化ビットストリームを生成する。生成した符号化ビットストリームは出力伝送器718に供給され、ここで所定のパケット化処理に基づいてパケット情報に変換された後、出力符号719として所定の伝送路や所定の記録媒体などに出力される。   The multiplexer 717 acquires the entropy-encoded information from the entropy encoder 716, multiplexes the encoded information based on a predetermined syntax structure (step S84), and generates an encoded bitstream. The generated encoded bit stream is supplied to an output transmitter 718, where it is converted into packet information based on a predetermined packetization process, and then output as an output code 719 to a predetermined transmission path or a predetermined recording medium. The

以上のような符号化処理を符号化対象となる動画像フレームの各ブロックに対して順次行うことで本発明の符号化装置は従来の符号化装置よりもイントラ符号化を行う際に、符号化効率の良い符号化ビットストリームを出力符号として得ることができる。すなわち、本実施の形態では、通常のイントラ符号化においてイントラ予測を行う替わりに、イントラ符号化の符号化対象となっているフレームに対して所定のブロック単位で直交変換を行うと共に、符号化対象のブロックとその隣接、および周囲のブロックとの境界条件の解析を行うことで、隣接ブロック間の相関の高さを解析し、隣接ブロック間の相関が高い場合には、符号化対象ブロックに対し、隣接するブロックの境界条件に基づいて所定の多重調和局所直交変換を行い、残差直交変換係数を生成し、境界条件の解析の結果、隣接ブロック間の相関が低い場合には、多重調和局所直交変換で利用する境界条件を補正した後にこの変換処理を行うことにより、ブロック間の不連続性を考慮しながら処理を行うことで、生成される残差直交変換係数の信号成分の偏りを、従来のイントラ符号化で用いられるイントラ予測よりも大きくし、十分な符号化効率を得ることができる。   By performing the encoding process as described above sequentially on each block of a moving image frame to be encoded, the encoding apparatus of the present invention performs encoding when performing intra encoding more than a conventional encoding apparatus. An efficient encoded bit stream can be obtained as an output code. That is, in this embodiment, instead of performing intra prediction in normal intra coding, orthogonal transform is performed in units of a predetermined block on a frame that is a coding target of intra coding, and a coding target By analyzing the boundary conditions between this block and its neighbors and surrounding blocks, the correlation level between neighboring blocks is analyzed. If the correlation between neighboring blocks is high, , A predetermined multi-harmonic local orthogonal transformation is performed based on the boundary condition of adjacent blocks, a residual orthogonal transform coefficient is generated, and if the correlation between adjacent blocks is low as a result of the boundary condition analysis, By performing this conversion process after correcting the boundary conditions used in the orthogonal transform, it is possible to calculate the residual error generated by performing the process while considering discontinuities between blocks. The bias of the signal components of the transform coefficients, and larger than the intra-prediction used in conventional intra-coding, it is possible to obtain sufficient encoding efficiency.

また、本実施の形態では、符号化処理を所定のブロック単位で行う場合に、符号化対象となっているブロックとその隣接、及び周囲のブロックとの境界条件の解析を行う際に、直交変換済みのブロックとの間のみ境界条件の解析を行い、それ以外のブロックとの間は不連続であると解釈することで、本実施の形態の処理を軽減し、より高速な符号化を実現することができる。   In the present embodiment, when encoding processing is performed in units of predetermined blocks, orthogonal transformation is performed when analyzing boundary conditions between a block to be encoded and its adjacent and surrounding blocks. Analyzing boundary conditions only with existing blocks and interpreting them as discontinuous with other blocks, reduces the processing of this embodiment and realizes faster encoding be able to.

更に、本実施の形態によれば、符号化対象ブロック内の信号成分は、多重調和局所直交変換を行うことによって、隣接するブロックとの境界条件に基づいた推定により信号成分の近似を行うことで残差直交変換係数を生成するようにしたため、従来のイントラ予測のように、所定の方向および所定の重み付けによって生成された予測ブロックの中から、符号化対象ブロックに最も近いものを選択する場合よりも、より複雑な推定信号に基づいて残差直交変換係数を生成することができるため、より高い符号化効率を得ることができる。   Furthermore, according to the present embodiment, the signal component in the encoding target block is subjected to multiple harmonic local orthogonal transformation, and the signal component is approximated by estimation based on the boundary condition with the adjacent block. Since the residual orthogonal transform coefficient is generated, the prediction block generated by the predetermined direction and the predetermined weight is selected as the closest to the encoding target block, as in the case of the conventional intra prediction. However, since the residual orthogonal transform coefficient can be generated based on a more complicated estimation signal, higher encoding efficiency can be obtained.

次に、本発明の動画像復号化装置の第2の実施の形態について説明する。図25は本発明になる動画像復号化装置の第2の実施の形態の機能ブロック図を示す。この実施の形態の動画像復号化装置は、図3に示した動画像復号化装置と比較すると、イントラ予測器208及びデブロッキングフィルタ209を除いた構成となっている。図25の動画像復号化装置の各構成要素は、図3に示した実施の形態の動画像復号化装置の対応する構成要素と同様であるため、ここでは説明を省略する。   Next, a second embodiment of the moving picture decoding apparatus of the present invention will be described. FIG. 25 shows a functional block diagram of the second embodiment of the moving picture decoding apparatus according to the present invention. Compared with the moving picture decoding apparatus shown in FIG. 3, the moving picture decoding apparatus of this embodiment has a configuration excluding the intra predictor 208 and the deblocking filter 209. Each component of the video decoding device in FIG. 25 is the same as the corresponding component of the video decoding device in the embodiment shown in FIG.

次に、図25の動画像復号化装置の動作を図26のフローチャートに従って説明する。まず、入力受信器802は、入力符号801として所定の伝送路もしくは所定の記録媒体などから所定のパケット情報を順次取得し、符号化ビットストリームを再構成する。その後、符号化ビットストリームを多重化分離器803に通知する。   Next, the operation of the video decoding apparatus in FIG. 25 will be described according to the flowchart in FIG. First, the input receiver 802 sequentially acquires predetermined packet information from a predetermined transmission path or a predetermined recording medium as an input code 801, and reconstructs an encoded bit stream. Thereafter, the demultiplexer 803 is notified of the encoded bit stream.

多重化分離器803は、入力受信器802によって再構成された符号化ビットストリームを取得し、取得した符号化ビットストリームに対して所定の構文構造に基づいて符号化情報の多重化分離を行い(ステップS91)、多重化分離後の情報をエントロピー復号化器804に通知する。   The demultiplexer 803 acquires the encoded bitstream reconstructed by the input receiver 802, and demultiplexes the encoded information based on a predetermined syntax structure on the acquired encoded bitstream ( In step S91), the information after demultiplexing is notified to the entropy decoder 804.

エントロピー復号化器804は、多重化分離後の情報を取得し、所定のエントロピー復号化を行う(ステップS92)ことで、量子化後情報及び動きベクトル情報、及びその他の所定の構文構造を構成するために必要なパラメータ情報などを生成する。また、必要に応じて多重化分離後の情報から境界条件補正情報を生成するとよい。その後、少なくとも量子化後情報を逆量子化器805に通知すると共に、動きベクトル情報をMC器811に通知する。また、必要に応じて境界情報補正情報を境界情報判定器806に通知するとよい。   The entropy decoder 804 obtains information after demultiplexing and performs predetermined entropy decoding (step S92), thereby configuring post-quantization information, motion vector information, and other predetermined syntax structures. The parameter information necessary for the In addition, boundary condition correction information may be generated from information after demultiplexing as necessary. Thereafter, at least post-quantization information is notified to the inverse quantizer 805 and motion vector information is notified to the MC unit 811. Further, boundary information correction information may be notified to the boundary information determination unit 806 as necessary.

逆量子化器805は、エントロピー復号化器804から量子化後情報を取得し、取得した量子化後情報に対して所定の逆量子化を行い(ステップS93)、逆量子化後の残差DCT係数情報である逆量子化後情報を生成する。逆量子化器805は、生成した逆量子化後情報を境界条件判定器806に通知する。   The inverse quantizer 805 acquires post-quantization information from the entropy decoder 804, performs predetermined inverse quantization on the acquired post-quantization information (step S93), and performs a residual DCT after inverse quantization. Generates dequantized information that is coefficient information. The inverse quantizer 805 notifies the boundary condition determination unit 806 of the generated post-quantization information.

その後、イントラ復号化か否かを判定する(ステップS94)。イントラ復号化である場合には、スイッチ812を端子a側に切り替える。つまり、予測フレームを取得しないようにスイッチ812を切断する。その後ステップS96に進む。   Thereafter, it is determined whether or not intra decoding is performed (step S94). In the case of intra decoding, the switch 812 is switched to the terminal a side. That is, the switch 812 is disconnected so as not to acquire the predicted frame. Thereafter, the process proceeds to step S96.

イントラ復号化ではない場合には、MC器811が、エントロピー復号化器804から取得した動きベクトル情報とフレームメモリ810から取得した参照画像フレームから、動き補償を行う(ステップS95)。これにより、MC器811により予測画像フレームが生成され、スイッチ812の端子b側に供給される。また、スイッチ812を端子b側に切り替える。以後の動作は図3に示した実施の形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。以下、イントラ復号化である場合の動作を説明する。   If it is not intra decoding, the MC unit 811 performs motion compensation from the motion vector information acquired from the entropy decoder 804 and the reference image frame acquired from the frame memory 810 (step S95). As a result, a predicted image frame is generated by the MC unit 811 and supplied to the terminal b side of the switch 812. Further, the switch 812 is switched to the terminal b side. Since the subsequent operation is the same as that of the embodiment shown in FIG. 3, the description thereof is omitted here. Hereinafter, an operation in the case of intra decoding will be described.

境界条件判定器806は、エントロピー復号化器804から境界条件補正情報を取得すると共に、逆量子化器805から逆量子化後情報を取得し、取得したこれら境界条件補正情報と逆量子化後情報に基づいて境界条件の判定を行う(ステップS96)。この境界条件の判定において、境界条件判定器806は境界条件補正情報が取得できる場合には、取得した境界条件補正情報を境界条件判定情報として逆多重調和局所直交変換器807に通知し、境界条件補正情報が取得できない場合には、取得した逆量子化後情報を利用して復号化対象となっているブロックと隣接する周囲のブロックとの間の画像信号の不連続性を解析し、少なくとも1つの所定の判定条件に基づいて境界条件の補正が必要であるかを判定する。   The boundary condition determination unit 806 acquires boundary condition correction information from the entropy decoder 804, acquires post-quantization information from the inverse quantizer 805, and acquires the acquired boundary condition correction information and post-dequantization information. Based on the above, the boundary condition is determined (step S96). In this boundary condition determination, when boundary condition correction information can be acquired, the boundary condition determination unit 806 notifies the demultiplexed harmonic local orthogonal transformer 807 of the acquired boundary condition correction information as boundary condition determination information, and the boundary condition When the correction information cannot be acquired, the obtained post-quantization information is used to analyze the discontinuity of the image signal between the block to be decoded and the neighboring blocks adjacent thereto, and at least 1 It is determined whether the boundary condition needs to be corrected based on two predetermined determination conditions.

また、境界条件判定器806は、境界条件の補正が必要であるかを特定するための境界条件補正情報を生成し、境界条件判定情報として逆多重調和局所直交変換器807に通知する。通常は、現在復号化対象となっているブロックの上下左右に隣接するブロックとの間の境界条件についてそれぞれ解析を行い、それぞれの境界ごとに必要な境界条件補正情報の生成を行う。また、境界条件判定器806は、取得した逆量子化後情報を逆多重調和局所直交変換器807に通知する。   Further, the boundary condition determiner 806 generates boundary condition correction information for specifying whether the boundary condition needs to be corrected, and notifies the demultiplex harmonic local orthogonal transformer 807 as boundary condition determination information. Usually, the boundary conditions between the blocks adjacent to the upper, lower, left, and right sides of the block currently being decoded are analyzed, and necessary boundary condition correction information is generated for each boundary. Further, the boundary condition determination unit 806 notifies the acquired dequantized information to the inverse multiple harmonic local orthogonal transformer 807.

逆多重調和局所直交変換器807は、境界条件判定器806から取得した境界条件判定情報と逆量子化後情報に基づいて、所定の逆多重調和局所直交変換を行い(ステップS97)、逆量子化後の残差DCT係数情報から復号して得られた復号DCT係数情報を生成する。逆多重調和局所直交変換器807は、生成した復号DCT係数情報を逆直交変換器808に通知する。   The inverse multiple harmonic local orthogonal transformer 807 performs a predetermined inverse multiple harmonic local orthogonal transform based on the boundary condition determination information and the dequantized information acquired from the boundary condition determiner 806 (step S97), and performs inverse quantization. Decoded DCT coefficient information obtained by decoding from the subsequent residual DCT coefficient information is generated. The inverse multiple harmonic local orthogonal transformer 807 notifies the inverse orthogonal transformer 808 of the generated decoded DCT coefficient information.

逆直交変換器808は、逆多重調和局所直交変換器807から復号DCT係数情報を取得し、取得した復号DCT係数情報に対して逆直交変換を行い(ステップS98)、復号画像フレームを生成し、その復号画像フレームを参照画像フレームとして利用できるようにするために、加算器809を通してフレームメモリ810に通知する。   The inverse orthogonal transformer 808 acquires the decoded DCT coefficient information from the inverse multiple harmonic local orthogonal transformer 807, performs inverse orthogonal transformation on the acquired decoded DCT coefficient information (step S98), generates a decoded image frame, In order to use the decoded image frame as a reference image frame, the frame memory 810 is notified through an adder 809.

フレームメモリ810では、画像フレームを参照画像フレームとして取得及び蓄積する。また、必要に応じてMC器811に参照画像フレームを通知する。ここで、フレームメモリ810は、少なくとも1フレーム以上の参照画像フレームを蓄積し、各構成要素の要求に応じて必要な参照画像フレームを通知できることが望ましい。また、フレームメモリ810は、復号画像フレームの表示タイミングに応じて復号画像フレームを出力し(ステップS99)、表示に必要な画像フレームを出力符号813として外部の出力表示器に通知する。   In the frame memory 810, an image frame is acquired and stored as a reference image frame. Further, a reference image frame is notified to the MC unit 811 as necessary. Here, the frame memory 810 preferably accumulates at least one reference image frame and can notify a necessary reference image frame in response to a request from each component. Also, the frame memory 810 outputs a decoded image frame in accordance with the display timing of the decoded image frame (step S99), and notifies an image output necessary for display as an output code 813 to an external output display.

その後、更に復号化対象となる符号化ビットストリームが存在するかを判定する(ステップS100)。復号化対象となる符号化ビットストリームが存在する場合にはステップS91に進むことで復号化処理を継続し、復号化の必要がない場合には一連の復号化処理を終了する。   Thereafter, it is further determined whether there is an encoded bit stream to be decoded (step S100). When there is an encoded bit stream to be decoded, the process proceeds to step S91 to continue the decoding process, and when there is no need for decoding, a series of decoding processes are terminated.

ところで、図25に示した動画像復号化装置の上記の説明では、復号化処理をフレーム単位で行うものとして説明したが、これに限定されるものではなく、マクロブロック、ブロック、サブブロックといったフレームより小さい画像単位で行うように構成しても構わない。また、複数のマクロブロックをまとめたスライス単位で行うように構成しても構わない。そこで、次に復号化処理を、マクロブロック単位で行い、逆直交変換である逆整数DCTや、逆多重調和局所直交変換等を行う際の処理単位は4×4のサブブロック単位で行った場合の図23の動画像復号化装置の動作を図26のフローチャートと共に説明する。   In the above description of the moving picture decoding apparatus shown in FIG. 25, the decoding process has been described as being performed in units of frames. However, the present invention is not limited to this, and frames such as macroblocks, blocks, and subblocks are used. You may comprise so that it may carry out by a smaller image unit. Further, a configuration may be adopted in which a plurality of macroblocks are performed in units of slices. Therefore, when decoding processing is next performed in units of macroblocks, the processing unit when performing inverse integer DCT that is inverse orthogonal transformation, inverse multiple harmonic local orthogonal transformation, or the like is performed in units of 4 × 4 sub-blocks. 23 will be described with reference to the flowchart of FIG.

まず、入力受信器802は、入力符号801として所定の伝送路もしくは所定の記録媒体などから所定のパケット情報を順次取得し、符号化ビットストリームを再構成する。その後、符号化ビットストリームを多重化分離器803に通知する。多重化分離器803は、入力受信器802によって再構成された符号化ビットストリームを取得し、取得した符号化ビットストリームに対して所定の構文構造に基づいて符号化情報の多重化分離を行い(ステップS91)、多重化分離後の情報をエントロピー復号化器804に通知する。   First, the input receiver 802 sequentially acquires predetermined packet information from a predetermined transmission path or a predetermined recording medium as an input code 801, and reconstructs an encoded bit stream. Thereafter, the demultiplexer 803 is notified of the encoded bit stream. The demultiplexer 803 acquires the encoded bitstream reconstructed by the input receiver 802, and demultiplexes the encoded information based on a predetermined syntax structure on the acquired encoded bitstream ( In step S91), the information after demultiplexing is notified to the entropy decoder 804.

エントロピー復号化器804は、多重化分離後の情報を取得し、所定のエントロピー復号化を行う(ステップS92)ことで、復号化対象ブロックを構成するための、量子化後情報及び動きベクトル情報、及びその他の所定の構文構造を構成するために必要なパラメータ情報などを生成する。また、必要に応じて多重化分離後の情報から境界条件補正情報を生成するとよい。その後、少なくとも量子化後情報を逆量子化器805に通知するとともに、動きベクトル情報をMC器811に通知する。また、必要に応じて境界情報補正情報を境界情報判定器806に通知するとよい。   The entropy decoder 804 obtains information after demultiplexing and performs predetermined entropy decoding (step S92), whereby post-quantization information and motion vector information for configuring a decoding target block, And other parameter information necessary for constructing a predetermined syntax structure. In addition, boundary condition correction information may be generated from the information after demultiplexing as necessary. Thereafter, at least post-quantization information is notified to the inverse quantizer 805 and motion vector information is notified to the MC unit 811. Further, boundary information correction information may be notified to the boundary information determination unit 806 as necessary.

逆量子化器805は、エントロピー復号化器804から復号化対象となっているブロックの量子化後情報を取得する。取得した量子化後情報に対して所定の逆量子化を行い(ステップS93)、逆量子化後の残差DCT係数情報である逆量子化後情報を生成し、その逆量子化後情報を境界条件判定器806に通知する。   The inverse quantizer 805 acquires post-quantization information of the block to be decoded from the entropy decoder 804. The obtained post-quantization information is subjected to predetermined de-quantization (step S93) to generate de-quantization information which is residual DCT coefficient information after the de-quantization, and the de-quantization information is defined as a boundary. The condition determination unit 806 is notified.

その後、イントラ復号化か否かを判定する(ステップS94)。イントラ復号化である場合には、スイッチ812を端子a側に切り替える。つまり、予測フレームを取得しないようにスイッチ812を切断する。その後ステップS96に進む。イントラ復号化ではない場合には、上記の説明と同様であるため、ここでは説明を省略する。以下、イントラ復号化である場合の動作を説明する。   Thereafter, it is determined whether or not intra decoding is performed (step S94). In the case of intra decoding, the switch 812 is switched to the terminal a side. That is, the switch 812 is disconnected so as not to acquire the predicted frame. Thereafter, the process proceeds to step S96. When it is not intra decoding, since it is the same as that of said description, description is abbreviate | omitted here. Hereinafter, an operation in the case of intra decoding will be described.

境界条件判定器806は、エントロピー復号化器804から取得した境界条件補正情報と、逆量子化器805から取得した復号化対象となっているサブブロックの逆量子化後情報とに基づいて、境界条件の判定を行う(ステップS96)。ここで、境界条件判定器806は、境界条件補正情報が取得できる場合には、取得した境界条件補正情報を境界条件判定情報として逆多重調和局所直交変換器807に通知し、境界条件補正情報が取得できない場合には、取得した逆量子化後情報を利用して復号化対象となっているサブブロックと隣接する周囲のサブブロックとの間の画像信号の不連続性を解析し、少なくとも1つの所定の判定条件に基づいて境界条件の補正が必要であるかを判定する。   Based on the boundary condition correction information acquired from the entropy decoder 804 and the post-inverse quantization information of the sub-block to be decoded acquired from the dequantizer 805, the boundary condition determiner 806 The condition is determined (step S96). If the boundary condition correction information can be acquired, the boundary condition determination unit 806 notifies the acquired boundary condition correction information to the inverse multiple harmonic local orthogonal transformer 807 as boundary condition determination information, and the boundary condition correction information is If it cannot be obtained, the obtained post-quantization information is used to analyze the discontinuity of the image signal between the sub-block to be decoded and the neighboring sub-blocks, and at least one It is determined whether the boundary condition needs to be corrected based on a predetermined determination condition.

また、境界条件判定器806は、境界条件の補正が必要であるかを特定するための境界条件補正情報を生成し、境界条件判定情報として逆多重調和局所直交変換器807に通知する。ここで、マクロブロック単位のラスタ順によってイントラ復号化を行っている場合には、逆量子化済みの隣接サブブロックのみに対して境界条件の解析を行い、復号化前の隣接サブブロックとの境界条件ついては、解析を行わずに境界条件の補正を行うようにするとよい。ただし、同一マクロブロック内で、復号化済みの隣接サブブロックに対しては、境界条件の解析を行うようにすることが望ましい。境界条件判定器806は、取得した逆量子化後情報を逆多重調和局所直交変換器807に通知する。   Further, the boundary condition determiner 806 generates boundary condition correction information for specifying whether the boundary condition needs to be corrected, and notifies the demultiplex harmonic local orthogonal transformer 807 as boundary condition determination information. Here, when intra decoding is performed in raster order in units of macroblocks, boundary conditions are analyzed only for adjacent sub-blocks that have been dequantized, and the boundary between adjacent sub-blocks before decoding is analyzed. As for the conditions, it is preferable to correct the boundary conditions without performing analysis. However, it is desirable to analyze boundary conditions for decoded sub-blocks within the same macroblock. The boundary condition determiner 806 notifies the acquired dequantized information to the demultiplexed harmonic local orthogonal transformer 807.

逆多重調和局所直交変換器807は、境界条件判定器806から取得した境界条件判定情報、逆量子化後情報に基づいて、所定の逆多重調和局所直交変換を行い(ステップS97)、逆量子化後の残差DCT係数情報から復号して得られた復号DCT係数情報を生成し、その生成した復号DCT係数情報を逆直交変換器808に通知する。   The inverse multiple harmonic local orthogonal transformer 807 performs predetermined inverse multiple harmonic local orthogonal transformation based on the boundary condition determination information and the dequantized information acquired from the boundary condition determiner 806 (step S97), and performs inverse quantization. Decoded DCT coefficient information obtained by decoding from the subsequent residual DCT coefficient information is generated, and the generated decoded DCT coefficient information is notified to the inverse orthogonal transformer 808.

逆直交変換器808は、逆多重調和局所直交変換器807から復号DCT係数情報を取得し、取得した復号DCT係数情報に対して逆直交変換を行い(ステップS98)、復号画像ブロックを生成する。逆直交変換器808は、生成した復号画像ブロックを参照画像フレームとして利用できるようにするために加算器809を通してフレームメモリ810に供給する。   The inverse orthogonal transformer 808 obtains the decoded DCT coefficient information from the inverse multiple harmonic local orthogonal transformer 807, performs inverse orthogonal transformation on the obtained decoded DCT coefficient information (step S98), and generates a decoded image block. The inverse orthogonal transformer 808 supplies the generated decoded image block to the frame memory 810 through the adder 809 so that the decoded image block can be used as a reference image frame.

フレームメモリ810では、復号画像ブロックを参照画像フレームとして利用するために取得及び蓄積する。ここで、フレームメモリ810は、少なくとも1フレーム以上の参照画像フレームを蓄積し、各構成要素の要求に応じて必要な参照画像フレームを通知できることが望ましい。また、フレームメモリ810は、復号画像フレームの表示タイミングに応じて復号画像フレームを出力し(ステップS99)、表示に必要な画像フレームを出力符号813として外部の出力表示器に通知する。   In the frame memory 810, the decoded image block is acquired and stored for use as a reference image frame. Here, the frame memory 810 preferably accumulates at least one reference image frame and can notify a necessary reference image frame in response to a request from each component. Also, the frame memory 810 outputs a decoded image frame in accordance with the display timing of the decoded image frame (step S99), and notifies an image output necessary for display as an output code 813 to an external output display.

その後、更に復号化対象となる符号化ビットストリームが存在するか否かを判定する(ステップS100)。復号化対象となる符号化ビットストリームが存在する場合にはステップS91に進むことで復号化処理を継続し、復号化の必要がない場合には一連の復号化処理を終了する。   Thereafter, it is further determined whether there is an encoded bit stream to be decoded (step S100). When there is an encoded bit stream to be decoded, the process proceeds to step S91 to continue the decoding process, and when there is no need for decoding, a series of decoding processes are terminated.

本実施の形態では、復号化処理をマクロブロック単位で行う場合に、復号化対象となっているサブブロックとその隣接、及び周囲のサブブロックとの境界条件の解析を行う際に、マクロブロック単位でのラスタ順によってイントラ復号化を行っている場合には、逆量子化済みの隣接サブブロックのみに対して境界条件の解析を行い、復号化前の隣接サブブロックとの境界条件ついては、解析を行わずに境界条件の補正を行うことで、本実施の形態の処理を軽減し、より高速な復号化を実現することができる。   In the present embodiment, when decoding processing is performed in units of macroblocks, when analyzing boundary conditions between a subblock to be decoded and its adjacent and surrounding subblocks, in units of macroblocks When intra decoding is performed by raster order in, boundary conditions are analyzed only for the sub-quantized adjacent sub-blocks, and boundary conditions with the adjacent sub-blocks before decoding are analyzed. By correcting the boundary condition without performing it, it is possible to reduce the processing of the present embodiment and realize faster decoding.

なお、本発明は、上記図23、図25が示す動画像符号化装置及び動画像復号化装置の機能を図27、図28に示すコンピュータである中央処理制御装置2303、2403に実現させるためのプログラムを含むものである。このプログラムは記録媒体から取り込んでもよいし、通信ネットワークを介して配信されているものを取り込んでもよい。   In the present invention, the functions of the moving picture coding apparatus and the moving picture decoding apparatus shown in FIGS. 23 and 25 are realized by the central processing control apparatuses 2303 and 2403 which are computers shown in FIGS. Includes programs. This program may be taken in from a recording medium or may be taken in via a communication network.

図27は本発明になる符号化プログラムにより動作する情報処理装置の一例の構成図を示す。同図において、情報処理装置2300は、各種の情報を入力するための入力装置2301と、各種の情報を出力するための出力装置2302と、本発明の符号化プログラムの一実施の形態により動作する中央処理制御装置2303と、外部記憶装置2304と、中央処理制御装置2303による演算処理の際の作業領域などに用いる一時記憶装置2305と、外部と通信するための通信装置2306とが、双方向のバス2307により接続された構成とされている。   FIG. 27 is a block diagram showing an example of an information processing apparatus that operates according to the encoding program of the present invention. In the figure, an information processing device 2300 operates in accordance with an embodiment of an input program 2301 for inputting various types of information, an output device 2302 for outputting various types of information, and an encoding program of the present invention. A central processing control device 2303, an external storage device 2304, a temporary storage device 2305 used as a work area for arithmetic processing by the central processing control device 2303, and a communication device 2306 for communicating with the outside are bidirectional. It is configured to be connected by a bus 2307.

中央処理制御装置2303は、本発明の符号化プログラムが記録媒体から、あるいは通信ネットワークを介して配信されて通信装置2306により取り込まれ、図23の直交変換器703に相当する直交変換手段2308、多重調和局所直交変換器705に相当する多重調和局所直交変換手段2309、量子化器706に相当する量子化手段2310、
逆量子化器707に相当する逆量子化手段2311、逆多重調和局所直交変換器709に相当する逆多重調和局所直交変換手段2312、逆直交変換器710に相当する逆直交変換手段2313、ME器713に相当するME手段2314、MC器714に相当するMC手段2315、エントロピー符号化器716に相当するエントロピー符号化手段2316、多重化器717に相当する多重化手段2317、出力伝送器718に相当する出力伝送手段2318、境界条件解析器704に相当する境界条件解析手段2319、境界条件判定器708に相当する境界条件判定手段2320の各機能を少なくとも有し、図23に示した本発明の符号化装置と同様の動作をソフトウェア処理により実行する。
The central processing control device 2303 receives the encoding program of the present invention from a recording medium or via a communication network and is taken in by the communication device 2306, and performs orthogonal transform means 2308 corresponding to the orthogonal transform unit 703 in FIG. Multiple harmonic local orthogonal transform means 2309 corresponding to the harmonic local orthogonal transformer 705, quantization means 2310 corresponding to the quantizer 706,
Inverse quantization means 2311 corresponding to the inverse quantizer 707, inverse multiple harmonic local orthogonal transform means 2312 equivalent to the inverse multiple harmonic local orthogonal transformer 709, inverse orthogonal transform means 2313 equivalent to the inverse orthogonal transformer 710, ME device ME means 2314 corresponding to 713, MC means 2315 equivalent to MC unit 714, entropy encoding means 2316 equivalent to entropy encoder 716, multiplexing means 2317 equivalent to multiplexer 717, and output transmitter 718 Output transmission means 2318, boundary condition analysis means 2319 corresponding to the boundary condition analyzer 704, and boundary condition determination means 2320 corresponding to the boundary condition determination unit 708, and the code of the present invention shown in FIG. The same operation as that of the computer is executed by software processing.

図28は本発明になる復号化プログラムにより動作する情報処理装置の一例の構成図を示す。同図において、情報処理装置2400は、各種の情報を入力するための入力装置2401と、各種の情報を出力するための出力装置2402と、本発明の復号化プログラムにより動作する中央処理制御装置2403と、外部記憶装置2404と、中央処理制御装置2403による演算処理の際の作業領域などに用いる一時記憶装置2405と、外部と通信するための通信装置2406とが、双方向バス2407により接続された構成とされている。   FIG. 28 is a block diagram showing an example of an information processing apparatus that operates according to the decryption program of the present invention. In the figure, an information processing device 2400 includes an input device 2401 for inputting various kinds of information, an output device 2402 for outputting various kinds of information, and a central processing control device 2403 operated by the decryption program of the present invention. And an external storage device 2404, a temporary storage device 2405 used as a work area for arithmetic processing by the central processing control device 2403, and a communication device 2406 for communicating with the outside are connected by a bidirectional bus 2407. It is configured.

中央処理制御装置2403は、本発明の復号化プログラムが記録媒体から、あるいは通信ネットワークを介して配信されて通信装置2306により取り込まれ、図25のエントロピー復号化器804に相当するエントロピー復号化手段2408、逆量子化器805に相当する逆量子化手段2409、逆多重調和局所直交変換器807に相当する逆多重調和局所直交変換手段2410、逆直交変換器808に相当する逆直交変換手段2411、MC器811に相当するMC手段2412、入力受信器802に相当する入力受信手段2413、多重化分離器803に相当する多重化分離手段2414、境界条件判定器806に相当する境界条件判定手段2415の各機能を少なくとも有し、図25に示した本発明の復号化装置と同様の動作をソフトウェア処理により実行する。   The central processing control device 2403 receives the decoding program of the present invention from a recording medium or via a communication network and is taken in by the communication device 2306, and entropy decoding means 2408 corresponding to the entropy decoder 804 in FIG. , Inverse quantization means 2409 corresponding to inverse quantizer 805, inverse multiple harmonic local orthogonal transform means 2410 equivalent to inverse multiple harmonic local orthogonal transformer 807, inverse orthogonal transform means 2411 equivalent to inverse orthogonal transformer 808, MC MC means 2412 corresponding to the receiver 811, input receiving means 2413 corresponding to the input receiver 802, demultiplexing means 2414 corresponding to the demultiplexer 803, and boundary condition determining means 2415 corresponding to the boundary condition determiner 806. At least a function, and the same operation as that of the decoding device of the present invention shown in FIG. Executed by hardware processing.

本発明の符号化装置の一実施の形態の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of one embodiment of an encoding device of the present invention. 本発明の符号化装置の一実施の形態の動作説明用フローチャートである。It is a flowchart for operation | movement description of one Embodiment of the encoding apparatus of this invention. 本発明の復号化装置の一実施の形態の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of one Embodiment of the decoding apparatus of this invention. 本発明の復号化装置の一実施の形態の動作説明用フローチャートである。It is a flowchart for operation | movement description of one Embodiment of the decoding apparatus of this invention. 本発明の符号化装置の他の実施の形態の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of other embodiment of the encoding apparatus of this invention. 本発明の符号化装置の他の実施の形態の動作説明用フローチャートである。It is a flowchart for operation | movement description of other embodiment of the encoding apparatus of this invention. 4x4DCTによって生成される、各DCT係数情報の位置関係及びブロックの配置を表すための概念図である。(3x3ブロック)It is a conceptual diagram for showing the positional relationship of each DCT coefficient information produced | generated by 4x4 DCT, and arrangement | positioning of a block. (3x3 block) 図7の処理対象に対して横方向の多重調和局所直交変換を行う様子を示すための一例の概念図である。It is a conceptual diagram of an example for showing a mode that the multiple harmonic local orthogonal transformation of a horizontal direction is performed with respect to the process target of FIG. 図7の処理対象に対して縦方向の多重調和局所直交変換を行う様子を示すための一例の概念図である。It is a conceptual diagram of an example for showing a mode that the multiple harmonic local orthogonal transformation of a vertical direction is performed with respect to the process target of FIG. 図7の処理対象に対して縦方向の多重調和局所直交変換を行う様子を示すための他の例の概念図である。It is a conceptual diagram of the other example for showing a mode that the multiple harmonic local orthogonal transformation of the vertical direction is performed with respect to the process target of FIG. 図7の処理対象に対して横方向の多重調和局所直交変換を行う様子を示すための他の例の概念図である。It is a conceptual diagram of the other example for showing a mode that horizontal multiple harmonic local orthogonal transformation is performed with respect to the process target of FIG. 4x4DCTによって生成される、各DCT係数情報の位置関係及びブロックの配置を表すための概念図である。(5x5ブロック)It is a conceptual diagram for showing the positional relationship of each DCT coefficient information produced | generated by 4x4 DCT, and arrangement | positioning of a block. (5x5 block) 図12の処理対象に対して横方向の多重調和局所直交変換を行う様子を示すための一例の概念図である。It is a conceptual diagram of an example for showing a mode that the multiple harmonic local orthogonal transformation of a horizontal direction is performed with respect to the process target of FIG. 図12の処理対象に対して縦方向の多重調和局所直交変換を行う様子を示すための一例の概念図である。It is a conceptual diagram of an example for showing a mode that the multiple harmonic local orthogonal transformation of a vertical direction is performed with respect to the process target of FIG. 図12の処理対象に対して縦方向の多重調和局所直交変換を行う様子を示すための他の例の概念図である。It is a conceptual diagram of the other example for showing a mode that the multiple harmonic local orthogonal transformation of the vertical direction is performed with respect to the process target of FIG. 図12の処理対象に対して横方向の多重調和局所直交変換を行う様子を示すための他の例の概念図である。It is a conceptual diagram of the other example for showing a mode that multi-harmonic local orthogonal transformation of a horizontal direction is performed with respect to the process target of FIG. 本発明の復号化装置の他の実施の形態の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of other Embodiment of the decoding apparatus of this invention. 本発明の復号化装置の他の実施の形態の動作説明用フローチャートである。It is a flowchart for operation | movement description of other embodiment of the decoding apparatus of this invention. 本発明の符号化装置の一実施の形態が備える機能を、本発明の符号化プログラムを実行させることにより実現する情報処理装置の基本構成を表す機能ブロック図である。It is a functional block diagram showing the basic composition of the information processor which realizes the function with which one embodiment of the coding device of the present invention is run by running the coding program of the present invention. 本発明の復号化装置の一実施の形態が備える機能を、本発明の復号化プログラムを実行させることにより実現する情報処理装置の基本構成を表す機能ブロック図である。It is a functional block diagram showing the basic composition of the information processor which realizes the function with which one embodiment of the decoding device of the present invention is executed by running the decoding program of the present invention. 本発明の符号化装置の他の実施の形態が備える機能を、本発明の符号化プログラムを実行させることにより実現する情報処理装置の基本構成を表す機能ブロック図である。It is a functional block diagram showing the basic composition of the information processor which realizes the function with which other embodiments of the coding device of the present invention are run by running the coding program of the present invention. 本発明の復号化装置の他の実施の形態が備える機能を、本発明の復号化プログラムを実行させることにより実現する情報処理装置の基本構成を表す機能ブロック図である。It is a functional block diagram showing the basic composition of the information processor which realizes the function with which other embodiments of the decoding device of the present invention are executed by running the decoding program of the present invention. 本発明の符号化装置における、第2の実施の形態の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of 2nd Embodiment in the encoding apparatus of this invention. 本発明の符号化装置における、第2の実施の形態の動作説明用フローチャートである。It is a flowchart for operation | movement description of 2nd Embodiment in the encoding apparatus of this invention. 本発明の復号化装置における、第2の実施の形態の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of 2nd Embodiment in the decoding apparatus of this invention. 本発明の復号化装置における、第2の実施の形態の動作説明用フローチャートである。It is a flowchart for operation | movement description of 2nd Embodiment in the decoding apparatus of this invention. 本発明の符号化装置における、第2の実施の形態が備える機能を、本発明の符号化プログラムを実行させることにより実現する情報処理装置の基本構成を表す機能ブロック図である。It is a functional block diagram showing the basic composition of the information processor which realizes the function with which a 2nd embodiment is provided in the coding device of the present invention by running the coding program of the present invention. 本発明の復号化装置における、第2の実施の形態が備える機能を、本発明の復号化プログラムを実行させることにより実現する情報処理装置の基本構成を表す機能ブロック図である。It is a functional block diagram showing the basic composition of the information processor which realizes the function with which a 2nd embodiment is provided in the decoding device of the present invention by running the decoding program of the present invention. 従来の符号化装置の一例(AVC)の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of an example (AVC) of the conventional encoding apparatus. 従来の復号化装置の一例(AVC)の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of an example (AVC) of the conventional decoding apparatus. 多重調和局所直交変換の基本概念を表すための概念図である。It is a conceptual diagram for showing the basic concept of multiple harmonic local orthogonal transformation. 通常のDCTを行った場合の信号の取り扱いと影響を示すための概念図である。It is a conceptual diagram for demonstrating the handling and influence of a signal at the time of performing normal DCT. 多重調和局所直交変換を行った場合の信号の取り扱いと影響を示すための概念図である。It is a conceptual diagram for demonstrating the handling and influence of a signal at the time of performing multiple harmonic local orthogonal transformation. 各ブロック及びブロック間の境界に関する定義を示すための概念図である。It is a conceptual diagram for showing the definition regarding each block and the boundary between blocks.

符号の説明Explanation of symbols

101、221、701、801 入力符号
102 減算器
103、703 直交変換器
104、706 量子化器
105、225、707、805 逆量子化器
106、204、710、808 逆直交変換器
107、205、711、809 加算器
108、209 デブロッキングフィルタ
109、210、712、810 フレームメモリ
110、208 イントラ予測器
111、713 動き推定(ME)器
112、206、714、811 動き補償(MC)器
113、207、715、812 スイッチ
121、705 多重調和局所直交変換器
122、226、709、807 逆多重調和局所直交変換器
123、716 エントロピー符号化器
124、717 多重化器
125、719 出力伝送器
126、211、719、813 出力符号
131、704 境界条件解析器
132、231、708、806 境界条件判定器
222、802 入力受信器
223、803 多重化分離器
224、804 エントロピー復号化器
1900、2000、2100、2200、2300、2400 情報処理装置
1901、2001、2101、2201、2301、2401 入力装置
1902、2002、2102、2202、2302、2402 出力装置
1903、2003、2103、2203、2303、2403 中央処理制御装置
1904、2004、2104、2204、2304、2404 外部記憶装置
1905、2005、2105、2205、2305、2405 一時記憶装置
1906、2006、2106、2206、2306、2406 通信装置
101, 221, 701, 801 Input code 102 Subtractor 103, 703 Orthogonal transformer 104, 706 Quantizer 105, 225, 707, 805 Inverse quantizer 106, 204, 710, 808 Inverse orthogonal transformer 107, 205, 711, 809 Adder 108, 209 Deblocking filter 109, 210, 712, 810 Frame memory 110, 208 Intra predictor 111, 713 Motion estimator (ME) 112, 206, 714, 811 Motion compensator (MC) 113, 207, 715, 812 Switch 121, 705 Multiple harmonic local orthogonal transformer 122, 226, 709, 807 Inverse multiple harmonic local orthogonal transformer 123, 716 Entropy encoder 124, 717 Multiplexer 125, 719 Output transmitter 126, 211, 719, 813 Force code 131, 704 Boundary condition analyzer 132, 231, 708, 806 Boundary condition determiner 222, 802 Input receiver 223, 803 Demultiplexer 224, 804 Entropy decoder 1900, 2000, 2100, 2200, 2300, 2400 Information processing device 1901, 2001, 2011, 2201, 2301, 2401 Input device 1902, 2002, 2102, 2202, 2302, 2402 Output device 1903, 2003, 2103, 2203, 2303, 2403 Central processing control device 1904, 2004, 2104 2204, 2304, 2404 External storage device 1905, 2005, 2105, 2205, 2305, 2405 Temporary storage device 1906, 2006, 2106, 2206, 2306, 2406 Communication device

Claims (24)

入力された符号化対象の動画像信号の一画面領域を、所定の画素数からなる矩形領域を単位として細分割し、前記矩形領域を処理単位として局所復号画像信号から生成された予測画像信号と前記符号化対象の動画像信号との差分信号である差分画像信号を生成し、前記差分画像信号に対して符号化を行う符号化装置において、
前記差分画像信号に対して前記矩形領域を処理単位として直交変換を行って直交変換係数情報を出力する直交変換手段と、
符号化対象となっている前記矩形領域の隣接する他の矩形領域との境界における前記直交変換係数情報から求める動画像信号の傾きを境界条件とするポアソン方程式を満たすような、前記符号化対象となっている矩形領域内の推定信号を直交変換した近似直交変換係数情報を生成する際に、その生成する近似直交変換係数情報を、局部復号過程で行う逆多重調和局所直交変換で得られる近似直交変換係数情報に近づけるために、前記直交変換手段から取得した前記直交変換係数情報に対して、量子化で用いる量子化パラメータに基づいて量子化後に逆量子化を行った直交変換係数情報を推定し、この推定結果を用いて前記近似直交変換係数情報を生成し、前記直交変換係数情報と生成した前記近似直交変換係数情報との差分をとることで残差直交変換係数情報を生成する多重調和局所直交変換手段と、
前記残差直交変換係数情報を所定の量子化パラメータに基づいて量子化する量子化手段と、
前記量子化手段から出力された量子化後の残差直交変換係数情報に対して、エントロピー符号化を行うことで、所定のエントロピー符号化後情報を生成するエントロピー符号化手段と、
前記エントロピー符号化手段から出力されたエントロピー符号化後情報に対して、所定の構文構造に従って所定の多重化を行うことで符号化ビットストリームを生成する多重化手段と、
前記量子化手段から出力された量子化後の残差直交変換係数情報を所定の量子化パラメータに基づいて逆量子化する逆量子化手段と、
復号化対象となっている前記矩形領域の隣接する他の矩形領域との境界における前記逆量子化後の残差直交変換係数情報から求める動画像信号の傾きを境界条件とするポアソン方程式を満たすような、復号化対象となっている前記矩形領域内の推定信号に対して、直交変換した近似直交変換係数情報を、前記逆量子化手段によって生成された逆量子化後の残差直交変換係数情報を利用して生成し、前記逆量子化後の残差直交変換係数情報と、生成した前記近似直交変換係数情報との合成を行うことで前記直交変換係数情報を復号する逆多重調和局所直交変換手段と、
前記逆多重調和局所直交変換手段により生成された前記直交変換係数情報を逆直交変換することにより、前記局所復号画像信号を生成する逆直交変換手段と
を有することを特徴とする動画像符号化装置。
A predicted image signal generated from a locally decoded image signal by subdividing a screen area of the input video signal to be encoded as a unit of a rectangular area having a predetermined number of pixels, and using the rectangular area as a processing unit; In an encoding device that generates a differential image signal that is a differential signal with the moving image signal to be encoded, and performs encoding on the differential image signal,
Orthogonal transform means for performing orthogonal transform on the difference image signal as a processing unit and outputting orthogonal transform coefficient information;
The encoding target satisfying the Poisson equation with the gradient of the moving image signal obtained from the orthogonal transform coefficient information at the boundary between the rectangular region adjacent to the encoding target and another rectangular region as a boundary condition; When generating approximate orthogonal transform coefficient information obtained by orthogonally transforming the estimated signal in the rectangular area, the approximate orthogonal transform coefficient information generated is approximate orthogonality obtained by inverse multiple harmonic local orthogonal transform performed in the local decoding process. In order to approximate the transform coefficient information, the orthogonal transform coefficient information obtained by performing inverse quantization after quantization on the orthogonal transform coefficient information acquired from the orthogonal transform unit is estimated based on a quantization parameter used in quantization. , the residual by calculating a difference between the estimation result to generate the approximate orthogonal transform coefficient information with the approximate orthogonal transform coefficient information generated as the orthogonal transform coefficient information And polyharmonic local orthogonal transform means for generating exchange transform coefficient information,
Quantization means for quantizing the residual orthogonal transform coefficient information based on a predetermined quantization parameter;
Entropy encoding means for generating predetermined post-entropy encoded information by performing entropy encoding on the residual orthogonal transform coefficient information after quantization output from the quantization means;
Multiplexing means for generating an encoded bitstream by performing predetermined multiplexing according to a predetermined syntax structure on the entropy-encoded information output from the entropy encoding means;
Inverse quantization means for inversely quantizing residual orthogonal transform coefficient information after quantization output from the quantization means based on a predetermined quantization parameter;
The Poisson equation that satisfies the boundary condition of the gradient of the moving image signal obtained from the residual orthogonal transform coefficient information after the inverse quantization at the boundary between the rectangular area to be decoded and another adjacent rectangular area is satisfied. In addition, the approximate orthogonal transform coefficient information obtained by orthogonal transform with respect to the estimation signal in the rectangular area to be decoded is the residual orthogonal transform coefficient information after the inverse quantization generated by the inverse quantization means. And demultiplexing the orthogonal transform coefficient information by combining the residual orthogonal transform coefficient information after dequantization and the generated approximate orthogonal transform coefficient information. Means,
A video encoding apparatus comprising: an inverse orthogonal transform unit configured to generate the local decoded image signal by performing an inverse orthogonal transform on the orthogonal transform coefficient information generated by the inverse multiple harmonic local orthogonal transform unit. .
前記直交変換手段は、直交変換基底をDCT基底とし、前記直交変換係数情報としてDCT係数情報を生成する手段であり、
前記多重調和局所直交変換手段は、直交変換基底をDCT基底とし、符号化対象となっている前記矩形領域の隣接する他の矩形領域との境界における前記DCT係数情報から求める動画像信号の傾きを境界条件とするポアソン方程式を満たすような、符号化対象となっている前記矩形領域内の前記推定信号を直交変換した近似DCT係数情報を生成する際に、その生成する近似DCT係数情報を、局部復号過程で行う逆多重調和局所直交変換で得られる近似DCT係数情報に近づけるために、前記直交変換手段から取得した前記DCT係数情報に対して、量子化で用いる量子化パラメータに基づいて量子化後に逆量子化を行ったDCT係数情報を推定し、この推定結果を用いて前記近似DCT係数情報を生成し、前記直交変換手段によって得られたDCT係数情報と生成した前記近似DCT係数情報との差分をとることで前記残差DCT係数情報を生成する手段であり、
前記逆多重調和局所直交変換手段は直交変換基底をDCT基底とし、復号化対象となっている前記矩形領域の隣接する他の矩形領域との境界における前記DCT係数情報から求める動画像信号の傾きを境界条件とするポアソン方程式を満たすような、復号化対象となっている前記矩形領域内の前記推定信号に対して、直交変換した近似DCT係数情報を、前記逆量子化手段によって逆量子化して得られた逆量子化後の前記残差DCT係数情報を利用して生成し、前記逆量子化によって得られた逆量子化後の前記残差DCT係数情報と、生成した前記近似DCT係数情報との合成を行うことで前記DCT係数情報を生成する手段である
ことを特徴とする請求項記載の動画像符号化装置。
The orthogonal transform unit is a unit that uses an orthogonal transform base as a DCT base and generates DCT coefficient information as the orthogonal transform coefficient information.
The multi-harmonic local orthogonal transform means uses an orthogonal transform base as a DCT base, and calculates a slope of a moving image signal obtained from the DCT coefficient information at a boundary between the rectangular area to be encoded and another adjacent rectangular area. When generating approximate DCT coefficient information obtained by orthogonally transforming the estimated signal in the rectangular region to be encoded so as to satisfy the Poisson equation as a boundary condition , the generated approximate DCT coefficient information is locally In order to approximate the approximate DCT coefficient information obtained by the inverse multiple harmonic local orthogonal transform performed in the decoding process, the DCT coefficient information acquired from the orthogonal transform unit is quantized based on the quantization parameter used in the quantization. estimates the DCT coefficient information subjected to inverse quantization to generate the approximate DCT coefficient information by using this estimation result, obtained by said orthogonal transforming means A means for generating the residual DCT coefficient information by taking the difference between the approximate DCT coefficient information which has been generated and DCT coefficient information is,
The inverse multiple harmonic local orthogonal transform means uses an orthogonal transform base as a DCT base, and calculates a slope of a moving image signal obtained from the DCT coefficient information at a boundary between the rectangular area to be decoded and another adjacent rectangular area. Approximate DCT coefficient information obtained by orthogonal transform with respect to the estimated signal in the rectangular area to be decoded that satisfies the Poisson equation as a boundary condition is obtained by inverse quantization by the inverse quantization means. The residual DCT coefficient information after the inverse quantization obtained by the inverse quantization and the residual DCT coefficient information after the inverse quantization obtained by the inverse quantization and the generated approximate DCT coefficient information. The moving picture coding apparatus according to claim 1 , wherein the moving picture coding apparatus is means for generating the DCT coefficient information by performing synthesis.
前記直交変換手段によって生成された前記直交変換係数情報に基づいて、符号化対象となっている前記矩形領域と隣接する周囲の矩形領域との間の前記動画像信号の不連続性を解析し、少なくとも1つの所定の判定条件に基づいて境界条件の補正が必要であるか否かを判定すると共に、境界条件の補正が必要であるか否かを特定するための第1の境界条件補正情報を生成する境界条件解析手段と、
前記第1の境界条件補正情報が有効でない場合には、前記逆量子化手段による逆量子化後の前記残差直交変換係数情報に基づいて復号化対象となっている前記矩形領域と隣接する周囲の矩形領域との間の前記動画像信号の不連続性を解析し、少なくとも1つの所定の判定条件に基づいて境界条件の補正が必要であるか否かを判定すると共に、境界条件の補正が必要であるか否かを特定するための第2の境界条件補正情報を生成し、生成した前記第2の境界条件補正情報又は有効である前記第1の境界条件補正情報を境界条件判定情報とする境界条件判定手段と、
を更に有し、
前記多重調和局所直交変換手段は、前記境界条件解析手段によって得られた前記第1の境界条件補正情報に基づいて各矩形領域の境界条件である前記直交変換係数情報から求める動画像信号の傾きを制御すると共に、前記各矩形領域の境界条件に基づいて前記ポアソン方程式を満たすような符号化対象となっている前記矩形領域内の前記推定信号に対して直交変換した近似直交変換係数情報を、直交変換後の前記直交変換係数情報を利用して生成し、直交変換によって得られた前記直交変換係数情報と生成した前記近似直交変換係数情報との差分をとることで前記残差直交変換係数情報を生成する手段であり、
前記逆多重調和局所直交変換手段は、前記境界条件判定手段から取得した前記境界条件判定情報から前記矩形領域の境界部分の不連続性を特定し、注目する境界部分が不連続である場合には、前記残差直交変換係数情報から求める動画像信号の傾きを補正すると共に、復号化対象となっている前記矩形領域の隣接する他の矩形領域との境界における前記逆量子化後の残差直交変換係数情報から求める動画像信号の傾きを境界条件とするポアソン方程式を満たすような、復号化対象となっている前記矩形領域内の推定信号に対して、直交変換した近似直交変換係数情報を、前記逆量子化手段によって生成された逆量子化後の残差直交変換係数情報を利用して生成し、前記逆量子化後の残差直交変換係数情報と、生成した前記近似直交変換係数情報との合成を行うことで前記直交変換係数情報を復号する手段であることを特徴とする請求項記載の動画像符号化装置。
Based on the orthogonal transform coefficient information generated by the orthogonal transform unit, analyze the discontinuity of the video signal between the rectangular region to be encoded and the adjacent rectangular region, First boundary condition correction information for determining whether or not boundary condition correction is necessary based on at least one predetermined determination condition and for specifying whether or not boundary condition correction is necessary A boundary condition analysis means to generate;
If the first boundary condition correction information is not valid, the surrounding area adjacent to the rectangular area to be decoded based on the residual orthogonal transform coefficient information after inverse quantization by the inverse quantization means Analyzing the discontinuity of the moving image signal with respect to the rectangular region of the image, and determining whether the boundary condition needs to be corrected based on at least one predetermined determination condition. Second boundary condition correction information for specifying whether or not it is necessary is generated, and the generated second boundary condition correction information or the valid first boundary condition correction information is used as boundary condition determination information. Boundary condition judging means for
Further comprising
The multiple harmonic local orthogonal transform means obtains the inclination of the moving image signal obtained from the orthogonal transform coefficient information which is a boundary condition of each rectangular region based on the first boundary condition correction information obtained by the boundary condition analysis means. Approximate orthogonal transform coefficient information that is orthogonally transformed with respect to the estimated signal in the rectangular region that is to be encoded so as to satisfy the Poisson equation based on the boundary condition of each rectangular region The residual orthogonal transform coefficient information is generated by taking the difference between the orthogonal transform coefficient information obtained by the orthogonal transform and the generated approximate orthogonal transform coefficient information. Means to generate,
The inverse multiple harmonic local orthogonal transform means identifies the discontinuity of the boundary portion of the rectangular region from the boundary condition determination information acquired from the boundary condition determination means, and when the target boundary portion is discontinuous Correcting the inclination of the moving image signal obtained from the residual orthogonal transform coefficient information, and the residual orthogonality after the inverse quantization at the boundary of the rectangular area to be decoded with the adjacent rectangular area Approximate orthogonal transformation coefficient information obtained by orthogonal transformation with respect to the estimation signal in the rectangular region to be decoded, which satisfies the Poisson equation with the gradient of the moving image signal obtained from the transformation coefficient information as a boundary condition, The residual orthogonal transform coefficient information after the inverse quantization generated by the inverse quantization means is used to generate the residual orthogonal transform coefficient information after the inverse quantization and the generated approximate orthogonal transform coefficient information. Moving picture coding apparatus according to claim 1, characterized in that the means for decoding the orthogonal transform coefficient information by performing the synthesis of the.
入力された符号化対象の動画像信号の一画面領域を、所定の画素数からなる矩形領域を単位として細分割し、前記矩形領域を処理単位としてイントラ符号化を行う符号化装置において、
前記矩形領域を処理単位として直交変換を行い、符号化対象となっている動画像信号の一画面領域全体にわたって予め前記矩形領域毎の直交変換係数情報を出力する直交変換手段と、
符号化対象となっている動画像信号の一画面領域内に存在する、該動画像信号の不連続性を解析するために、符号化対象となっている前記矩形領域の周囲に存在する該矩形領域との間の前記動画像信号の不連続性を解析し、所定の判定条件に基づいて境界条件の補正が必要であるか否かを判定するとともに、境界条件の補正が必要であるか否かを特定するための第1の境界条件補正情報を生成する境界条件解析手段と、
符号化対象となっている前記矩形領域の隣接する他の矩形領域との境界における前記直交変換係数情報から求める動画像信号の傾きを境界条件とするポアソン方程式を満たすような、前記符号化対象となっている矩形領域内の推定信号を直交変換した近似直交変換係数情報を生成する際に、その生成する近似直交変換係数情報を、局部復号過程で行う逆多重調和局所直交変換で得られる近似直交変換係数情報に近づけるために、前記直交変換手段から取得した前記直交変換係数情報に対して、量子化で用いる量子化パラメータに基づいて量子化後に逆量子化を行った直交変換係数情報を推定し、この推定結果を用いて前記近似直交変換係数情報を生成し、前記直交変換係数情報と生成した前記近似直交変換係数情報との差分をとることで残差直交変換係数情報を生成する多重調和局所直交変換手段と、
前記残差直交変換係数情報を所定の量子化パラメータに基づいて量子化する量子化手段と、
前記量子化手段から出力された量子化後の残差直交変換係数情報に対して、エントロピー符号化を行うことで、所定のエントロピー符号化後情報を生成するエントロピー符号化手段と、
前記エントロピー符号化手段から出力されたエントロピー符号化後情報に対して、所定の構文構造に従って所定の多重化を行うことで符号化ビットストリームを生成する多重化手段と、
前記量子化手段から出力された量子化後の残差直交変換係数情報を所定の量子化パラメータに基づいて逆量子化する逆量子化手段と、
前記第1の境界条件補正情報が有効でない場合には、前記逆量子化手段による逆量子化後の前記残差直交変換係数情報に基づいて復号化対象となっている前記矩形領域と隣接する周囲の矩形領域との間の前記動画像信号の不連続性を解析し、少なくとも1つの所定の判定条件に基づいて境界条件の補正が必要であるか否かを判定すると共に、境界条件の補正が必要であるか否かを特定するための第2の境界条件補正情報を生成し、生成した前記第2の境界条件補正情報又は有効である前記第1の境界条件補正情報を境界条件判定情報とする境界条件判定手段と、
復号化対象となっている前記矩形領域の隣接する他の矩形領域との境界における前記逆量子化後の残差直交変換係数情報から求める動画像信号の傾きを境界条件とするポアソン方程式を満たすような、復号化対象となっている前記矩形領域内の推定信号に対して、直交変換した近似直交変換係数情報を、前記逆量子化手段によって生成された逆量子化後の残差直交変換係数情報を利用して生成し、前記逆量子化後の残差直交変換係数情報と、生成した前記近似直交変換係数情報との合成を行うことで前記直交変換係数情報を復号する逆多重調和局所直交変換手段と、
前記逆多重調和局所直交変換手段により生成された前記直交変換係数情報を逆直交変換することにより、前記局所復号画像信号を生成する逆直交変換手段と、
を有し、イントラ符号化を実現することを特徴とする動画像符号化装置。
In an encoding device that subdivides a screen area of an input video signal to be encoded as a unit of a rectangular area having a predetermined number of pixels and performs intra encoding using the rectangular area as a processing unit.
Orthogonal transform means for performing orthogonal transform using the rectangular area as a processing unit, and outputting orthogonal transform coefficient information for each rectangular area in advance over the entire screen area of the moving image signal to be encoded;
In order to analyze the discontinuity of the moving image signal existing in one screen region of the moving image signal to be encoded, the rectangle existing around the rectangular region to be encoded Analyzing the discontinuity of the moving image signal between the regions and determining whether or not the boundary condition needs to be corrected based on a predetermined determination condition, and whether or not the boundary condition needs to be corrected Boundary condition analysis means for generating first boundary condition correction information for specifying
The encoding target satisfying the Poisson equation with the gradient of the moving image signal obtained from the orthogonal transform coefficient information at the boundary between the rectangular region adjacent to the encoding target and another rectangular region as a boundary condition; When generating approximate orthogonal transform coefficient information obtained by orthogonally transforming the estimated signal in the rectangular area, the approximate orthogonal transform coefficient information generated is approximate orthogonality obtained by inverse multiple harmonic local orthogonal transform performed in the local decoding process. In order to approximate the transform coefficient information, the orthogonal transform coefficient information obtained by performing inverse quantization after quantization on the orthogonal transform coefficient information acquired from the orthogonal transform unit is estimated based on a quantization parameter used in quantization. , the residual by calculating a difference between the estimation result to generate the approximate orthogonal transform coefficient information with the approximate orthogonal transform coefficient information generated as the orthogonal transform coefficient information And polyharmonic local orthogonal transform means for generating exchange transform coefficient information,
Quantization means for quantizing the residual orthogonal transform coefficient information based on a predetermined quantization parameter;
Entropy encoding means for generating predetermined post-entropy encoded information by performing entropy encoding on the residual orthogonal transform coefficient information after quantization output from the quantization means;
Multiplexing means for generating an encoded bitstream by performing predetermined multiplexing according to a predetermined syntax structure on the entropy-encoded information output from the entropy encoding means;
Inverse quantization means for inversely quantizing residual orthogonal transform coefficient information after quantization output from the quantization means based on a predetermined quantization parameter;
If the first boundary condition correction information is not valid, the surrounding area adjacent to the rectangular area to be decoded based on the residual orthogonal transform coefficient information after inverse quantization by the inverse quantization means Analyzing the discontinuity of the moving image signal with respect to the rectangular region of the image, and determining whether the boundary condition needs to be corrected based on at least one predetermined determination condition. Second boundary condition correction information for specifying whether or not it is necessary is generated, and the generated second boundary condition correction information or the valid first boundary condition correction information is used as boundary condition determination information. Boundary condition judging means for
The Poisson equation that satisfies the boundary condition of the gradient of the moving image signal obtained from the residual orthogonal transform coefficient information after the inverse quantization at the boundary between the rectangular area to be decoded and another adjacent rectangular area is satisfied. In addition, the approximate orthogonal transform coefficient information obtained by orthogonal transform with respect to the estimation signal in the rectangular area to be decoded is the residual orthogonal transform coefficient information after the inverse quantization generated by the inverse quantization means. And demultiplexing the orthogonal transform coefficient information by combining the residual orthogonal transform coefficient information after dequantization and the generated approximate orthogonal transform coefficient information. Means,
An inverse orthogonal transform unit that generates the local decoded image signal by performing an inverse orthogonal transform on the orthogonal transform coefficient information generated by the inverse multiple harmonic local orthogonal transform unit;
And a moving picture coding apparatus that realizes intra coding.
前記直交変換手段は、前記矩形領域を処理単位として直交変換を行い、生成した直交変換係数情報を前記矩形領域の処理単位で出力する手段であり、前記境界条件解析手段は、符号化対象となっている動画像信号内に存在する不連続性を解析する際に、処理対象となっている前記矩形領域と、隣接する直交変換済みの所定の矩形領域との間の不連続性を解析し、少なくとも1つの所定の判定条件に基づいて境界条件の補正が必要であるか否かを判定すると共に、境界条件の補正が必要であるか否かを特定するための第1の境界条件補正情報を生成する手段であり、前記量子化手段は、前記残差直交変換係数情報を前記所定の量子化パラメータに基づいて量子化を行い、生成した量子化後情報を前記矩形領域の処理単位で出力する手段であり、前記逆量子化手段は、前記量子化手段から出力された前記量子化後の残差直交変換係数情報を前記所定の量子化パラメータに基づいて逆量子化を行い、生成した逆量子化後の前記残差直交変換係数情報を前記矩形領域の処理単位で出力する手段であり、前記境界条件判定手段は、前記第1の境界条件補正情報が有効でない場合には、前記逆量子化手段により生成された逆量子化後の前記残差直交変換係数情報に基づいて、復号化対象となっている前記矩形領域と隣接する周囲の矩形領域との間の前記動画像信号の不連続性を解析し、少なくとも1つの所定の判定条件に基づいて境界条件の補正が必要であるか否かを判定すると共に、境界条件の補正が必要であるか否かを特定するための第2の境界条件補正情報を生成し、生成した前記第2の境界条件補正情報又は有効である前記第1の境界条件補正情報を境界条件判定情報とする手段であり、所定の前記矩形領域を処理単位として符号化を行うことを特徴とする請求項記載の動画像符号化装置。 The orthogonal transformation means is means for performing orthogonal transformation with the rectangular area as a processing unit and outputting the generated orthogonal transformation coefficient information in the processing unit of the rectangular area, and the boundary condition analysis means is an encoding target. Analyzing the discontinuity existing in the moving image signal, the discontinuity between the rectangular area to be processed and a predetermined rectangular area that has been orthogonally transformed, First boundary condition correction information for determining whether or not boundary condition correction is necessary based on at least one predetermined determination condition and for specifying whether or not boundary condition correction is necessary The quantization means quantizes the residual orthogonal transform coefficient information based on the predetermined quantization parameter, and outputs the generated post-quantization information in units of processing of the rectangular area. Means, The inverse quantization means performs inverse quantization on the quantized residual orthogonal transform coefficient information output from the quantization means based on the predetermined quantization parameter, and generates the generated inverse quantization after the inverse quantization Means for outputting residual orthogonal transform coefficient information in units of processing of the rectangular area, and the boundary condition determination means is generated by the inverse quantization means when the first boundary condition correction information is not valid. Based on the residual orthogonal transform coefficient information after dequantization, analyzing the discontinuity of the video signal between the rectangular area to be decoded and the adjacent rectangular area, Second boundary condition correction information for determining whether or not boundary condition correction is necessary based on at least one predetermined determination condition and for specifying whether or not boundary condition correction is necessary Generated and the generated second A means for the boundary condition determining information the first boundary condition correction information is field condition correction information or effective, according to claim 4, wherein the encoding is performed as a processing unit prescribed the rectangular region Video encoding device. 前記直交変換手段は直交変換基底としてDCT基底を用いて直交変換することにより、前記直交変換係数情報としてDCT係数情報を生成し、前記境界条件解析手段は、前記直交変換手段によって生成された前記DCT係数情報に基づいて、符号化対象となっている前記矩形領域と隣接する周囲の矩形領域との間の動画像信号の不連続性を解析し、少なくとも1つの所定の判定条件に基づいて境界条件の補正が必要であるか否かを判定するとともに、境界条件の補正が必要であるか否かを特定するための前記第1の境界条件補正情報を生成し、
前記多重調和局所直交変換手段は、直交変換基底をDCT基底とし、前記第1の境界条件補正情報に基づいて各矩形領域の境界条件である前記DCT係数情報から求める動画像信号の傾きを制御すると共に、符号化対象となっている前記矩形領域の隣接する他の矩形領域との境界における前記DCT係数情報から求める動画像信号の傾きを境界条件とする前記ポアソン方程式を満たすような、符号化対象となっている前記矩形領域内の前記推定信号に対して、直交変換した前記近似DCT係数情報を、前記直交変換後のDCT係数情報を利用して生成した後、前記直交変換後のDCT係数情報と生成した前記近似DCT係数情報との差分をとることで前記残差DCT係数情報を生成する手段であり、
前記境界条件判定手段は、前記第1の境界条件補正情報が有効でない場合には前記残差DCT係数情報に基づいて復号化対象となっている前記矩形領域と隣接する周囲の矩形領域との間の動画像信号の不連続性を解析し、少なくとも1つの所定の判定条件に基づいて境界条件の補正が必要であるか否かを判定すると共に、境界条件の補正が必要であるか否かを特定するための第2の境界条件補正情報を生成し、第2の境界条件補正情報又は有効である前記第1の境界条件補正情報を前記境界条件判定情報とする手段であり、
前記逆多重調和局所直交変換手段は、直交変換基底をDCT基底とし、前記境界条件判定手段から取得した前記境界条件判定情報から前記矩形領域の境界部分の不連続性を特定し、注目する境界部分が不連続である場合には前記残差DCT係数情報から求める動画像信号の傾きを補正すると共に、復号化対象となっている前記矩形領域の隣接する他の矩形領域との境界における前記逆量子化後の残差DCT係数情報から求める動画像信号の傾きを境界条件とするポアソン方程式を満たすような、復号化対象となっている前記矩形領域内の推定信号に対して、直交変換した近似DCT係数情報を、前記逆量子化手段によって生成された逆量子化後の残差DCT係数情報を利用して生成し、前記逆量子化後の残差DCT係数情報と、生成した前記近似DCT係数情報との合成を行うことで前記DCT係数情報を復号する手段であることを特徴とする請求項3乃至5のうちいずれか一項記載の動画像符号化装置。
The orthogonal transform unit generates DCT coefficient information as the orthogonal transform coefficient information by performing orthogonal transform using a DCT base as an orthogonal transform base, and the boundary condition analyzing unit is configured to generate the DCT coefficient generated by the orthogonal transform unit. Based on the coefficient information, the discontinuity of the moving image signal between the rectangular area to be encoded and the adjacent rectangular area is analyzed, and the boundary condition is based on at least one predetermined determination condition. Generating the first boundary condition correction information for specifying whether correction of the boundary condition is necessary, and determining whether correction of the first boundary condition is necessary,
The multiple harmonic local orthogonal transform means sets the orthogonal transform base as a DCT base, and controls the inclination of the moving image signal obtained from the DCT coefficient information which is a boundary condition of each rectangular region based on the first boundary condition correction information. And an encoding target that satisfies the Poisson's equation with the gradient of the moving image signal obtained from the DCT coefficient information at the boundary of the rectangular region as the encoding target adjacent to the other rectangular region as a boundary condition The approximate DCT coefficient information obtained by performing orthogonal transform on the estimated signal in the rectangular area is generated using the DCT coefficient information after the orthogonal transform, and then the DCT coefficient information after the orthogonal transform. And generating the residual DCT coefficient information by taking a difference between the generated approximate DCT coefficient information and
When the first boundary condition correction information is not valid, the boundary condition determination unit determines whether the rectangular area to be decoded based on the residual DCT coefficient information and an adjacent rectangular area are adjacent to each other. The discontinuity of the moving image signal is analyzed to determine whether the boundary condition needs to be corrected based on at least one predetermined determination condition, and whether the boundary condition needs to be corrected Means for generating second boundary condition correction information for specifying, and using the second boundary condition correction information or the effective first boundary condition correction information as the boundary condition determination information;
The inverse multiple harmonic local orthogonal transform means uses the orthogonal transform base as a DCT base, specifies the discontinuity of the boundary portion of the rectangular area from the boundary condition determination information acquired from the boundary condition determination means, Is discontinuous, the inclination of the moving image signal obtained from the residual DCT coefficient information is corrected, and the inverse quantum at the boundary of the rectangular region to be decoded is adjacent to another rectangular region. Approximate DCT obtained by orthogonal transform with respect to the estimation signal in the rectangular region to be decoded so as to satisfy the Poisson equation having the boundary condition of the gradient of the moving image signal obtained from the residual DCT coefficient information after conversion. The coefficient information is generated by using the residual DCT coefficient information after the inverse quantization generated by the inverse quantization means, the residual DCT coefficient information after the inverse quantization, and the generated Moving picture coding apparatus as claimed in any one of claims 3 to 5 that, wherein a means for decoding the DCT coefficient information by performing the synthesis of the similar DCT coefficient information.
入力された符号化対象の動画像信号の一画面領域を、所定の画素数からなる矩形領域を単位として細分割し、前記矩形領域を処理単位として局所復号画像信号から生成された予測画像信号と前記符号化対象の動画像信号との差分信号である差分画像信号を生成し、前記差分画像信号に対して符号化を行うことを、コンピュータにより実行させるための動画像符号化プログラムにおいて、
前記コンピュータを、
前記差分画像信号に対して前記矩形領域を処理単位として直交変換を行って直交変換係数情報を出力する直交変換手段と、
符号化対象となっている前記矩形領域の隣接する他の矩形領域との境界における前記直交変換係数情報から求める動画像信号の傾きを境界条件とするポアソン方程式を満たすような、前記符号化対象となっている矩形領域内の推定信号を直交変換した近似直交変換係数情報を生成する際に、その生成する近似直交変換係数情報を、局部復号過程で行う逆多重調和局所直交変換で得られる近似直交変換係数情報に近づけるために、前記直交変換手段から取得した前記直交変換係数情報に対して、量子化で用いる量子化パラメータに基づいて量子化後に逆量子化を行った直交変換係数情報を推定し、この推定結果を用いて前記近似直交変換係数情報を生成し、前記直交変換係数情報と生成した前記近似直交変換係数情報との差分をとることで残差直交変換係数情報を生成する多重調和局所直交変換手段と、
前記残差直交変換係数情報を所定の量子化パラメータに基づいて量子化する量子化手段と、
前記量子化手段から出力された量子化後の残差直交変換係数情報に対して、エントロピー符号化を行うことで、所定のエントロピー符号化後情報を生成するエントロピー符号化手段と、
前記エントロピー符号化手段から出力されたエントロピー符号化後情報に対して、所定の構文構造に従って所定の多重化を行うことで符号化ビットストリームを生成する多重化手段と、
前記量子化手段から出力された量子化後の残差直交変換係数情報を所定の量子化パラメータに基づいて逆量子化する逆量子化手段と、
復号化対象となっている前記矩形領域の隣接する他の矩形領域との境界における前記逆量子化後の残差直交変換係数情報から求める動画像信号の傾きを境界条件とするポアソン方程式を満たすような、復号化対象となっている前記矩形領域内の推定信号に対して、直交変換した近似直交変換係数情報を、前記逆量子化手段によって生成された逆量子化後の残差直交変換係数情報を利用して生成し、前記逆量子化後の残差直交変換係数情報と、生成した前記近似直交変換係数情報との合成を行うことで前記直交変換係数情報を復号する逆多重調和局所直交変換手段と、
前記逆多重調和局所直交変換手段により生成された前記直交変換係数情報を逆直交変換することにより、前記局所復号画像信号を生成する逆直交変換手段と
して機能させることを特徴とする動画像符号化プログラム。
A predicted image signal generated from a locally decoded image signal by subdividing a screen area of the input video signal to be encoded as a unit of a rectangular area having a predetermined number of pixels, and using the rectangular area as a processing unit; In a moving image encoding program for causing a computer to generate a difference image signal that is a difference signal from the moving image signal to be encoded, and to perform encoding on the difference image signal,
The computer,
Orthogonal transform means for performing orthogonal transform on the difference image signal as a processing unit and outputting orthogonal transform coefficient information;
The encoding target satisfying the Poisson equation with the gradient of the moving image signal obtained from the orthogonal transform coefficient information at the boundary between the rectangular region adjacent to the encoding target and another rectangular region as a boundary condition; When generating approximate orthogonal transform coefficient information obtained by orthogonally transforming the estimated signal in the rectangular area, the approximate orthogonal transform coefficient information generated is approximate orthogonality obtained by inverse multiple harmonic local orthogonal transform performed in the local decoding process. In order to approximate the transform coefficient information, the orthogonal transform coefficient information obtained by performing inverse quantization after quantization on the orthogonal transform coefficient information acquired from the orthogonal transform unit is estimated based on a quantization parameter used in quantization. , the residual by calculating a difference between the estimation result to generate the approximate orthogonal transform coefficient information with the approximate orthogonal transform coefficient information generated as the orthogonal transform coefficient information And polyharmonic local orthogonal transform means for generating exchange transform coefficient information,
Quantization means for quantizing the residual orthogonal transform coefficient information based on a predetermined quantization parameter;
Entropy encoding means for generating predetermined post-entropy encoded information by performing entropy encoding on the residual orthogonal transform coefficient information after quantization output from the quantization means;
Multiplexing means for generating an encoded bitstream by performing predetermined multiplexing according to a predetermined syntax structure on the entropy-encoded information output from the entropy encoding means;
Inverse quantization means for inversely quantizing residual orthogonal transform coefficient information after quantization output from the quantization means based on a predetermined quantization parameter;
The Poisson equation that satisfies the boundary condition of the gradient of the moving image signal obtained from the residual orthogonal transform coefficient information after the inverse quantization at the boundary between the rectangular area to be decoded and another adjacent rectangular area is satisfied. In addition, the approximate orthogonal transform coefficient information obtained by orthogonal transform with respect to the estimation signal in the rectangular area to be decoded is the residual orthogonal transform coefficient information after the inverse quantization generated by the inverse quantization means. And demultiplexing the orthogonal transform coefficient information by combining the residual orthogonal transform coefficient information after dequantization and the generated approximate orthogonal transform coefficient information. Means,
A moving image code that functions as an inverse orthogonal transform unit that generates the local decoded image signal by performing an inverse orthogonal transform on the orthogonal transform coefficient information generated by the inverse multiple harmonic local orthogonal transform unit Program.
前記コンピュータを、
前記直交変換手段は直交変換基底をDCT基底とし、前記直交変換係数情報としてDCT係数情報を生成する手段として機能させ、
前記多重調和局所直交変換手段は直交変換基底をDCT基底とし、符号化対象となっている前記矩形領域の隣接する他の矩形領域との境界における前記DCT係数情報から求める動画像信号の傾きを境界条件とするポアソン方程式を満たすような、符号化対象となっている前記矩形領域内の前記推定信号を直交変換した近似DCT係数情報を生成する際に、その生成する近似DCT係数情報を、局部復号過程で行う逆多重調和局所直交変換で得られる近似DCT係数情報に近づけるために、前記直交変換手段から取得した前記DCT係数情報に対して、量子化で用いる量子化パラメータに基づいて量子化後に逆量子化を行ったDCT係数情報を推定し、この推定結果を用いて前記近似DCT係数情報を生成し、前記直交変換手段によって得られたDCT係数情報と生成した前記近似DCT係数情報との差分をとることで前記残差DCT係数情報を生成する手段として機能させ、
前記逆多重調和局所直交変換手段は直交変換基底をDCT基底とし、復号化対象となっている前記矩形領域の隣接する他の矩形領域との境界における前記DCT係数情報から求める動画像信号の傾きを境界条件とするポアソン方程式を満たすような、復号化対象となっている前記矩形領域内の前記推定信号に対して、直交変換した近似DCT係数情報を、前記逆量子化手段によって逆量子化して得られた逆量子化後の前記残差DCT係数情報を利用して生成し、前記逆量子化によって得られた逆量子化後の前記残差DCT係数情報と、生成した前記近似DCT係数情報との合成を行うことで前記DCT係数情報を生成する手段として機能させることを特徴とする請求項記載の動画像符号化プログラム。
The computer,
The orthogonal transform means functions as a means for generating DCT coefficient information as the orthogonal transform coefficient information, with the orthogonal transform base as a DCT base,
The multi-harmonic local orthogonal transform means uses an orthogonal transform base as a DCT base, and sets a gradient of a moving image signal obtained from the DCT coefficient information at a boundary between the rectangular area to be encoded and another adjacent rectangular area as a boundary. When generating approximate DCT coefficient information obtained by orthogonally transforming the estimated signal in the rectangular area to be encoded so as to satisfy the Poisson equation as a condition , the generated approximate DCT coefficient information is locally decoded. In order to approximate the approximate DCT coefficient information obtained by the inverse multiharmonic local orthogonal transform performed in the process, the DCT coefficient information acquired from the orthogonal transform unit is inverted after quantization based on the quantization parameter used in quantization. estimates the DCT coefficient information subjected to quantization to generate the approximate DCT coefficient information by using this estimation result, obtained et by the orthogonal transform means And it is made to function as means for generating the residual DCT coefficient information in taking the difference between the DCT coefficient information generated the approximate DCT coefficient information,
The inverse multiple harmonic local orthogonal transform means uses an orthogonal transform base as a DCT base, and calculates a slope of a moving image signal obtained from the DCT coefficient information at a boundary between the rectangular area to be decoded and another adjacent rectangular area. Approximate DCT coefficient information obtained by orthogonal transform with respect to the estimated signal in the rectangular area to be decoded that satisfies the Poisson equation as a boundary condition is obtained by inverse quantization by the inverse quantization means. The residual DCT coefficient information after the inverse quantization obtained by the inverse quantization and the residual DCT coefficient information after the inverse quantization obtained by the inverse quantization and the generated approximate DCT coefficient information. 8. The moving picture coding program according to claim 7 , wherein the moving picture coding program is caused to function as means for generating the DCT coefficient information by combining.
前記コンピュータを、
前記直交変換手段によって生成された前記直交変換係数情報に基づいて、符号化対象となっている前記矩形領域と隣接する周囲の矩形領域との間の前記動画像信号の不連続性を解析し、少なくとも1つの所定の判定条件に基づいて境界条件の補正が必要であるか否かを判定すると共に、境界条件の補正が必要であるか否かを特定するための第1の境界条件補正情報を生成する境界条件解析手段と、
前記第1の境界条件補正情報が有効でない場合には、前記逆量子化手段による逆量子化後の前記残差直交変換係数情報に基づいて復号化対象となっている前記矩形領域と隣接する周囲の矩形領域との間の前記動画像信号の不連続性を解析し、少なくとも1つの所定の判定条件に基づいて境界条件の補正が必要であるか否かを判定すると共に、境界条件の補正が必要であるか否かを特定するための第2の境界条件補正情報を生成し、その第2の境界条件補正情報又は有効である前記第1の境界条件補正情報を境界条件判定情報とする境界条件判定手段と、
して更に機能させ、
前記多重調和局所直交変換手段は、前記境界条件解析手段によって得られた前記第1の境界条件補正情報に基づいて各矩形領域の境界条件である前記動画像信号の傾きを制御すると共に、前記各矩形領域の境界条件に基づいて前記ポアソン方程式を満たすような符号化対象となっている前記矩形領域内の前記推定信号に対して直交変換した近似直交変換係数情報を、直交変換後の前記直交変換係数情報を利用して生成し、直交変換によって得られた前記直交変換係数情報と生成した前記近似直交変換係数情報との差分をとることで前記残差直交変換係数情報を生成する手段として機能させ、
前記逆多重調和局所直交変換手段は、前記境界条件判定手段から取得した前記境界条件判定情報から前記矩形領域の境界部分の不連続性を特定し、注目する境界部分が不連続である場合には前記動画像信号の傾きを補正すると共に、復号化対象となっている前記矩形領域の隣接する他の矩形領域との境界における前記直交変換係数情報から求める動画像信号の傾きを境界条件とするポアソン方程式を満たすような、復号化対象となっている前記矩形領域内の前記推定信号に対して、直交変換した近似直交変換係数情報を、逆量子化後の前記残差直交変換係数情報及び前記境界条件判定手段によって得られた前記境界条件判定情報を利用して生成し、逆量子化後の前記残差直交変換係数情報と生成した前記近似直交変換係数情報との合成を行うことで前記直交変換係数情報を生成する手段として機能させることを特徴とする請求項記載の動画像符号化プログラム。
The computer,
Based on the orthogonal transform coefficient information generated by the orthogonal transform unit, analyze the discontinuity of the video signal between the rectangular region to be encoded and the adjacent rectangular region, First boundary condition correction information for determining whether or not boundary condition correction is necessary based on at least one predetermined determination condition and for specifying whether or not boundary condition correction is necessary A boundary condition analysis means to generate;
If the first boundary condition correction information is not valid, the surrounding area adjacent to the rectangular area to be decoded based on the residual orthogonal transform coefficient information after inverse quantization by the inverse quantization means Analyzing the discontinuity of the moving image signal with respect to the rectangular region of the image, and determining whether the boundary condition needs to be corrected based on at least one predetermined determination condition. Boundary that generates second boundary condition correction information for specifying whether or not it is necessary and uses the second boundary condition correction information or the effective first boundary condition correction information as boundary condition determination information Condition judging means;
To further function,
The multiple harmonic local orthogonal transform means controls the inclination of the moving image signal which is a boundary condition of each rectangular region based on the first boundary condition correction information obtained by the boundary condition analysis means, and Approximate orthogonal transform coefficient information obtained by orthogonal transform with respect to the estimated signal in the rectangular region that is the encoding target satisfying the Poisson equation based on the boundary condition of the rectangular region is the orthogonal transform after the orthogonal transform. It is generated using coefficient information and functions as means for generating the residual orthogonal transform coefficient information by taking the difference between the orthogonal transform coefficient information obtained by orthogonal transform and the generated approximate orthogonal transform coefficient information. ,
The inverse multiple harmonic local orthogonal transform means identifies the discontinuity of the boundary portion of the rectangular region from the boundary condition determination information acquired from the boundary condition determination means, and when the target boundary portion is discontinuous Poisson which corrects the inclination of the moving image signal and uses the inclination of the moving image signal obtained from the orthogonal transform coefficient information at the boundary of the rectangular area to be decoded as a boundary condition as a boundary condition The approximate orthogonal transform coefficient information obtained by orthogonal transform with respect to the estimated signal in the rectangular region to be decoded that satisfies the equation, the residual orthogonal transform coefficient information after dequantization, and the boundary Generated using the boundary condition determination information obtained by the condition determination means, and synthesizes the residual orthogonal transform coefficient information after inverse quantization and the generated approximate orthogonal transform coefficient information According to claim 7, wherein the moving picture encoding program for causing to function as means for generating the orthogonal transform coefficient information with the.
入力された符号化対象の動画像信号の一画面領域を、所定の画素数からなる矩形領域を単位として細分割し、前記矩形領域を処理単位としてイントラ符号化を行うことを、コンピュータにより実行させるための動画像符号化プログラムにおいて、
前記コンピュータを、
前記矩形領域を処理単位として直交変換を行い、符号化対象となっている動画像信号の一画面領域全体にわたって予め前記矩形領域毎の直交変換係数情報を出力する直交変換手段と、
符号化対象となっている動画像信号の一画面領域内に存在する、該動画像信号の不連続性を解析するために、符号化対象となっている前記矩形領域の周囲に存在する該矩形領域との間の前記動画像信号の不連続性を解析し、所定の判定条件に基づいて境界条件の補正が必要であるか否かを判定するとともに、境界条件の補正が必要であるか否かを特定するための第1の境界条件補正情報を生成する境界条件解析手段と、
符号化対象となっている前記矩形領域の隣接する他の矩形領域との境界における前記直交変換係数情報から求める動画像信号の傾きを境界条件とするポアソン方程式を満たすような、前記符号化対象となっている矩形領域内の推定信号を直交変換した近似直交変換係数情報を生成する際に、その生成する近似直交変換係数情報を、局部復号過程で行う逆多重調和局所直交変換で得られる近似直交変換係数情報に近づけるために、前記直交変換手段から取得した前記直交変換係数情報に対して、量子化で用いる量子化パラメータに基づいて量子化後に逆量子化を行った直交変換係数情報を推定し、この推定結果を用いて前記近似直交変換係数情報を生成し、前記直交変換係数情報と生成した前記近似直交変換係数情報との差分をとることで残差直交変換係数情報を生成する多重調和局所直交変換手段と、
前記残差直交変換係数情報を所定の量子化パラメータに基づいて量子化する量子化手段と、
前記量子化手段から出力された量子化後の残差直交変換係数情報に対して、エントロピー符号化を行うことで、所定のエントロピー符号化後情報を生成するエントロピー符号化手段と、
前記エントロピー符号化手段から出力されたエントロピー符号化後情報に対して、所定の構文構造に従って所定の多重化を行うことで符号化ビットストリームを生成する多重化手段と、
前記量子化手段から出力された量子化後の残差直交変換係数情報を所定の量子化パラメータに基づいて逆量子化する逆量子化手段と、
前記第1の境界条件補正情報が有効でない場合には、前記逆量子化手段による逆量子化後の前記残差直交変換係数情報に基づいて復号化対象となっている前記矩形領域と隣接する周囲の矩形領域との間の前記動画像信号の不連続性を解析し、少なくとも1つの所定の判定条件に基づいて境界条件の補正が必要であるか否かを判定すると共に、境界条件の補正が必要であるか否かを特定するための第2の境界条件補正情報を生成し、生成した前記第2の境界条件補正情報又は有効である前記第1の境界条件補正情報を境界条件判定情報とする境界条件判定手段と、
復号化対象となっている前記矩形領域の隣接する他の矩形領域との境界における前記逆量子化後の残差直交変換係数情報から求める動画像信号の傾きを境界条件とするポアソン方程式を満たすような、復号化対象となっている前記矩形領域内の推定信号に対して、直交変換した近似直交変換係数情報を、前記逆量子化手段によって生成された逆量子化後の残差直交変換係数情報を利用して生成し、前記逆量子化後の残差直交変換係数情報と、生成した前記近似直交変換係数情報との合成を行うことで前記直交変換係数情報を復号する逆多重調和局所直交変換手段と、
前記逆多重調和局所直交変換手段により生成された前記直交変換係数情報を逆直交変換することにより、前記局所復号画像信号を生成する逆直交変換手段と
して機能させることを特徴とする動画像符号化プログラム。
One screen area of the input video signal to be encoded is subdivided with a rectangular area having a predetermined number of pixels as a unit, and intra encoding is performed with the rectangular area as a processing unit. In a video encoding program for
The computer,
Orthogonal transform means for performing orthogonal transform using the rectangular area as a processing unit, and outputting orthogonal transform coefficient information for each rectangular area in advance over the entire screen area of the moving image signal to be encoded;
In order to analyze the discontinuity of the moving image signal existing in one screen region of the moving image signal to be encoded, the rectangle existing around the rectangular region to be encoded Analyzing the discontinuity of the moving image signal between the regions and determining whether or not the boundary condition needs to be corrected based on a predetermined determination condition, and whether or not the boundary condition needs to be corrected Boundary condition analysis means for generating first boundary condition correction information for specifying
The encoding target satisfying the Poisson equation with the gradient of the moving image signal obtained from the orthogonal transform coefficient information at the boundary between the rectangular region adjacent to the encoding target and another rectangular region as a boundary condition; When generating approximate orthogonal transform coefficient information obtained by orthogonally transforming the estimated signal in the rectangular area, the approximate orthogonal transform coefficient information generated is approximate orthogonality obtained by inverse multiple harmonic local orthogonal transform performed in the local decoding process. In order to approximate the transform coefficient information, the orthogonal transform coefficient information obtained by performing inverse quantization after quantization on the orthogonal transform coefficient information acquired from the orthogonal transform unit is estimated based on a quantization parameter used in quantization. , the residual by calculating a difference between the estimation result to generate the approximate orthogonal transform coefficient information with the approximate orthogonal transform coefficient information generated as the orthogonal transform coefficient information And polyharmonic local orthogonal transform means for generating exchange transform coefficient information,
Quantization means for quantizing the residual orthogonal transform coefficient information based on a predetermined quantization parameter;
Entropy encoding means for generating predetermined post-entropy encoded information by performing entropy encoding on the residual orthogonal transform coefficient information after quantization output from the quantization means;
Multiplexing means for generating an encoded bitstream by performing predetermined multiplexing according to a predetermined syntax structure on the entropy-encoded information output from the entropy encoding means;
Inverse quantization means for inversely quantizing residual orthogonal transform coefficient information after quantization output from the quantization means based on a predetermined quantization parameter;
If the first boundary condition correction information is not valid, the surrounding area adjacent to the rectangular area to be decoded based on the residual orthogonal transform coefficient information after inverse quantization by the inverse quantization means Analyzing the discontinuity of the moving image signal with respect to the rectangular region of the image, and determining whether the boundary condition needs to be corrected based on at least one predetermined determination condition. Second boundary condition correction information for specifying whether or not it is necessary is generated, and the generated second boundary condition correction information or the valid first boundary condition correction information is used as boundary condition determination information. Boundary condition judging means for
The Poisson equation that satisfies the boundary condition of the gradient of the moving image signal obtained from the residual orthogonal transform coefficient information after the inverse quantization at the boundary between the rectangular area to be decoded and another adjacent rectangular area is satisfied. In addition, the approximate orthogonal transform coefficient information obtained by orthogonal transform with respect to the estimation signal in the rectangular area to be decoded is the residual orthogonal transform coefficient information after the inverse quantization generated by the inverse quantization means. And demultiplexing the orthogonal transform coefficient information by combining the residual orthogonal transform coefficient information after dequantization and the generated approximate orthogonal transform coefficient information. Means,
A moving image code that functions as an inverse orthogonal transform unit that generates the local decoded image signal by performing an inverse orthogonal transform on the orthogonal transform coefficient information generated by the inverse multiple harmonic local orthogonal transform unit Program.
前記コンピュータを、
前記直交変換手段は、前記矩形領域を処理単位として直交変換を行い、生成した直交変換係数情報を前記矩形領域の処理単位で出力する手段として機能させ、前記境界条件解析手段は、符号化対象となっている動画像信号内に存在する不連続性を解析する際に、処理対象となっている前記矩形領域と、隣接する直交変換済みの所定の矩形領域との間の不連続性を解析し、少なくとも1つの所定の判定条件に基づいて境界条件の補正が必要であるか否かを判定すると共に、境界条件の補正が必要であるか否かを特定するための第1の境界条件補正情報を生成する手段として機能させ、前記量子化手段は、前記残差直交変換係数情報を前記所定の量子化パラメータに基づいて量子化を行い、生成した量子化後情報を前記矩形領域の処理単位で出力する手段として機能させ、前記逆量子化手段は、前記量子化手段から出力された前記量子化後の残差直交変換係数情報を前記所定の量子化パラメータに基づいて逆量子化を行い、生成した逆量子化後の前記残差直交変換係数情報を前記矩形領域の処理単位で出力する手段として機能させ、前記境界条件判定手段は、前記第1の境界条件補正情報が有効でない場合には、前記逆量子化手段により生成された逆量子化後の前記残差直交変換係数情報に基づいて、復号化対象となっている前記矩形領域と隣接する周囲の矩形領域との間の前記動画像信号の不連続性を解析し、少なくとも1つの所定の判定条件に基づいて境界条件の補正が必要であるか否かを判定すると共に、境界条件の補正が必要であるか否かを特定するための第2の境界条件補正情報を生成し、生成した前記第2の境界条件補正情報又は有効である前記第1の境界条件補正情報を境界条件判定情報とする手段として機能させることにより、所定の前記矩形領域を処理単位として符号化を行うことを特徴とする請求項10記載の動画像符号化プログラム。
The computer,
The orthogonal transform means performs orthogonal transform with the rectangular area as a processing unit, and functions as means for outputting the generated orthogonal transform coefficient information in the processing unit of the rectangular area. When analyzing the discontinuity existing in the moving image signal, the discontinuity between the rectangular area to be processed and the predetermined rectangular area that has been orthogonally transformed is analyzed. First boundary condition correction information for determining whether or not the boundary condition needs to be corrected based on at least one predetermined determination condition and for specifying whether or not the boundary condition needs to be corrected The quantization means quantizes the residual orthogonal transform coefficient information based on the predetermined quantization parameter, and the generated post-quantization information is processed in units of the rectangular area. output The inverse quantization means performs the inverse quantization on the quantized residual orthogonal transform coefficient information output from the quantization means based on the predetermined quantization parameter, and generates The residual orthogonal transform coefficient information after inverse quantization is functioned as a means for outputting in units of processing of the rectangular area, and the boundary condition determination means is configured such that when the first boundary condition correction information is not valid, Based on the residual orthogonal transform coefficient information after the inverse quantization generated by the inverse quantization means, the video signal between the rectangular area to be decoded and the adjacent rectangular area is decoded. A first analysis is performed for analyzing the discontinuity, determining whether the boundary condition needs to be corrected based on at least one predetermined determination condition, and specifying whether the boundary condition needs to be corrected. 2 boundary condition correction By generating the information and functioning the generated second boundary condition correction information or the valid first boundary condition correction information as boundary condition determination information, the predetermined rectangular area is used as a processing unit. The moving image encoding program according to claim 10, wherein encoding is performed.
前記コンピュータを、
前記直交変換手段は直交変換基底としてDCT基底を用いて直交変換することにより、前記直交変換係数情報としてDCT係数情報を生成するように機能させ、前記境界条件解析手段は、前記直交変換手段によって生成された前記DCT係数情報に基づいて、符号化対象となっている前記矩形領域と隣接する周囲の矩形領域との間の動画像信号の不連続性を解析し、少なくとも1つの所定の判定条件に基づいて境界条件の補正が必要であるか否かを判定するとともに、境界条件の補正が必要であるか否かを特定するための前記第1の境界条件補正情報を生成するように機能させ、
前記多重調和局所直交変換手段は、直交変換基底をDCT基底とし、前記第1の境界条件補正情報に基づいて各矩形領域の境界条件である前記DCT係数情報から求める動画像信号の傾きを制御すると共に、符号化対象となっている前記矩形領域の隣接する他の矩形領域との境界における前記DCT係数情報から求める動画像信号の傾きを境界条件とする前記ポアソン方程式を満たすような、符号化対象となっている前記矩形領域内の前記推定信号に対して、直交変換した前記近似DCT係数情報を、前記直交変換後のDCT係数情報を利用して生成した後、前記直交変換後のDCT係数情報と生成した前記近似DCT係数情報との差分をとることで前記残差DCT係数情報を生成する手段として機能させ、
前記境界条件判定手段は、前記第1の境界条件補正情報が有効でない場合には前記残差DCT係数情報に基づいて復号化対象となっている前記矩形領域と隣接する周囲の矩形領域との間の動画像信号の不連続性を解析し、少なくとも1つの所定の判定条件に基づいて境界条件の補正が必要であるか否かを判定すると共に、境界条件の補正が必要であるか否かを特定するための第2の境界条件補正情報を生成し、その第2の境界条件補正情報又は有効である前記第1の境界条件補正情報を前記境界条件判定情報とする手段として機能させ、
前記逆多重調和局所直交変換手段は、直交変換基底をDCT基底とし、前記境界条件判定手段から取得した前記境界条件判定情報から前記矩形領域の境界部分の不連続性を特定し、注目する境界部分が不連続である場合には前記残差DCT係数情報から求める動画像信号の傾きを補正すると共に、復号化対象となっている前記矩形領域の隣接する他の矩形領域との境界における逆量子化後の前記残差DCT係数情報から求める動画像信号の傾きを境界条件とするポアソン方程式を満たすような、復号化対象となっている前記矩形領域内の前記推定信号に対して、直交変換した近似DCT係数情報を、前記逆量子化手段によって逆量子化して得られた前記逆量子化後の前記残差DCT係数情報及び前記境界条件判定手段によって得られた前記境界条件判定情報を利用して生成した後、逆量子化後の前記残差DCT係数情報と生成した前記近似直交変換係数情報との合成を行うことで前記DCT係数情報を生成する手段として機能させることを特徴とする請求項9乃至11のうちいずれか一項記載の動画像符号化プログラム。
The computer,
The orthogonal transform means functions to generate DCT coefficient information as the orthogonal transform coefficient information by performing orthogonal transform using a DCT base as an orthogonal transform base, and the boundary condition analysis means is generated by the orthogonal transform means Based on the DCT coefficient information, the video signal discontinuity between the rectangular area to be encoded and the adjacent rectangular area is analyzed, and at least one predetermined determination condition is satisfied. Determining whether or not the boundary condition needs to be corrected based on the function and generating the first boundary condition correction information for specifying whether or not the boundary condition needs to be corrected;
The multiple harmonic local orthogonal transform means sets the orthogonal transform base as a DCT base, and controls the inclination of the moving image signal obtained from the DCT coefficient information which is a boundary condition of each rectangular region based on the first boundary condition correction information. And an encoding target that satisfies the Poisson's equation with the gradient of the moving image signal obtained from the DCT coefficient information at the boundary of the rectangular region as the encoding target adjacent to the other rectangular region as a boundary condition The approximate DCT coefficient information obtained by performing orthogonal transform on the estimated signal in the rectangular area is generated using the DCT coefficient information after the orthogonal transform, and then the DCT coefficient information after the orthogonal transform. And a function of generating the residual DCT coefficient information by taking a difference between the generated approximate DCT coefficient information and
When the first boundary condition correction information is not valid, the boundary condition determination unit determines whether the rectangular area to be decoded based on the residual DCT coefficient information and an adjacent rectangular area are adjacent to each other. The discontinuity of the moving image signal is analyzed to determine whether the boundary condition needs to be corrected based on at least one predetermined determination condition, and whether the boundary condition needs to be corrected Generating second boundary condition correction information for identification, and functioning the second boundary condition correction information or the effective first boundary condition correction information as the boundary condition determination information;
The inverse multiple harmonic local orthogonal transform means uses the orthogonal transform base as a DCT base, specifies the discontinuity of the boundary portion of the rectangular area from the boundary condition determination information acquired from the boundary condition determination means, Is discontinuous, the inclination of the moving image signal obtained from the residual DCT coefficient information is corrected, and the inverse quantization at the boundary of the rectangular area to be decoded is adjacent to the other rectangular area Approximation obtained by orthogonal transform with respect to the estimated signal in the rectangular area to be decoded so as to satisfy the Poisson equation with the gradient of the moving image signal obtained from the residual DCT coefficient information as a boundary condition. The residual DCT coefficient information after the inverse quantization obtained by inverse quantization of the DCT coefficient information by the inverse quantization means and the boundary obtained by the boundary condition determination means After generating using the condition determination information, functioning as a means for generating the DCT coefficient information by combining the residual DCT coefficient information after dequantization and the generated approximate orthogonal transform coefficient information 12. The moving picture encoding program according to claim 9 , wherein the moving picture encoding program is any one of claims 9 to 11 .
請求項1又は2記載の動画像符号化装置、又は請求項7又は8記載の動画像符号化プログラムにより動作する情報処理装置によって生成された符号化ビットストリームを所定の蓄積媒体又は所定の伝送路から取得し、取得した前記符号化ビットストリームに対して復号化動作を行って、復号した動画像信号を出力する動画像復号化装置であって、
前記符号化ビットストリームに対して所定の構文構造に基づいて符号化情報の多重化分離を行う多重化分離手段と、
前記多重化分離手段から取得した多重化分離後の情報に対して、所定のエントロピー復号化を行い、量子化後情報、動きベクトル情報、及び所定の構文構造を構成するために必要なパラメータ情報を生成するエントロピー復号化手段と、
前記エントロピー復号化手段から取得した前記量子化後情報に対して逆量子化を行うことにより、逆量子化後の前記残差直交変換係数情報として残差DCT係数情報を生成する逆量子化手段と、
直交変換基底としてDCT基底を用い、復号化対象となっている前記矩形領域の隣接する他の矩形領域との境界における前記直交変換係数情報から求める動画像信号の傾きを境界条件とするポアソン方程式を満たすような、復号化対象となっている前記矩形領域内の推定信号に対して、直交変換した近似DCT係数情報を、前記逆量子化後の残差DCT係数情報を利用して生成した後、逆量子化によって得られた前記残差DCT係数情報と生成した前記近似DCT係数情報との合成を行うことで復号DCT係数情報を生成する逆多重調和局所直交変換手段と、
前記逆多重調和局所直交変換手段から取得した前記復号DCT係数情報に対して逆直交変換を行うことで一画面分の復号差分画像信号を生成する逆直交変換手段と、
前記エントロピー復号化手段から取得した前記動きベクトル情報を利用した所定の動き補償により生成した予測画像信号、又はイントラ予測によって生成した予測画像信号と、前記復号差分画像信号とを合成して復号動画像信号を生成する画像復号手段と
を有することを特徴とする動画像復号化装置。
A coded bit stream generated by the moving picture coding apparatus according to claim 1 or 2 or the information processing apparatus operated by the moving picture coding program according to claim 7 or 8 is stored in a predetermined storage medium or a predetermined transmission path. A video decoding device that performs a decoding operation on the acquired encoded bitstream and outputs a decoded video signal,
Demultiplexing means for demultiplexing encoded information based on a predetermined syntax structure for the encoded bitstream;
Predemultiplexed information obtained from the demultiplexing means is subjected to predetermined entropy decoding, and post-quantization information, motion vector information, and parameter information necessary to construct a predetermined syntax structure Entropy decoding means to generate;
Inverse quantization means for generating residual DCT coefficient information as the residual orthogonal transform coefficient information after inverse quantization by performing inverse quantization on the quantized information acquired from the entropy decoding means; ,
A Poisson equation using a DCT basis as an orthogonal transformation basis and a gradient condition of a moving image signal obtained from the orthogonal transformation coefficient information at a boundary between the rectangular region to be decoded and another adjacent rectangular region as a boundary condition After generating the approximate DCT coefficient information orthogonally transformed with respect to the estimation signal in the rectangular region that is to be decoded, satisfying using the residual DCT coefficient information after the inverse quantization, An inverse multiple harmonic local orthogonal transform means for generating decoded DCT coefficient information by combining the residual DCT coefficient information obtained by inverse quantization and the generated approximate DCT coefficient information ;
An inverse orthogonal transform unit that generates a decoded differential image signal for one screen by performing an inverse orthogonal transform on the decoded DCT coefficient information acquired from the demultiplex harmonic local orthogonal transform unit;
A predicted moving image obtained by synthesizing a predicted image signal generated by predetermined motion compensation using the motion vector information acquired from the entropy decoding unit or a predicted image signal generated by intra prediction and the decoded difference image signal. And a video decoding device for generating a signal.
請求項3又は6記載の動画像符号化装置、又は請求項9又は12記載の動画像符号化プログラムにより動作する情報処理装置によって生成された符号化ビットストリームを所定の蓄積媒体又は所定の伝送路から取得し、取得した前記符号化ビットストリームに対して復号化動作を行って、復号した動画像信号を出力する動画像復号化装置であって、
前記符号化ビットストリームに対して所定の構文構造に基づいて符号化情報の多重化分離を行う多重化分離手段と、
前記多重化分離手段から取得した多重化分離後の情報に対して、所定のエントロピー復号化を行い、量子化後情報、動きベクトル情報及び所定の構文構造を構成するために必要なパラメータ情報を生成すると共に、及び符号化されて組み込まれた前記境界条件補正情報を抽出するエントロピー復号化手段と、
前記エントロピー復号化手段から取得した前記量子化後情報に対して逆量子化を行うことにより、逆量子化後の前記残差直交変換係数情報を生成する逆量子化手段と、
前記エントロピー復号化手段から取得した境界条件補正情報が有効でない場合には、前記逆量子化手段から取得した前記量子化後の残差直交変換係数情報に基づいて、復号化対象となっている矩形領域と隣接する周囲の矩形領域との間の動画像信号の不連続性を解析し、少なくとも1つの所定の判定条件に基づいて境界条件の補正が必要であるか否かを判定すると共に、境界条件の補正が必要であるか否かを特定するための境界条件補正情報を生成し、生成された前記境界条件補正情報又は前記エントロピー復号化手段から取得した有効である境界条件補正情報を境界条件判定情報とする境界条件判定手段と、
前記境界条件判定情報及び前記逆量子化後の残差直交変換係数情報を取得し、復号化対象となっている前記矩形領域の隣接する他の矩形領域との境界における動画像信号の傾きを境界条件とするポアソン方程式を満たすような、復号化対象となっている前記矩形領域内の推定信号に対して、直交変換した前記近似直交変換係数情報を、前記逆量子化後の残差直交変換係数情報を利用して生成した後、前記逆量子化後の残差直交変換係数情報と前記生成した近似直交変換係数情報との合成を行うことで復号直交変換係数情報を生成する逆多重調和局所直交変換手段と、
前記逆多重調和局所直交変換手段から取得した前記復号直交変換係数情報に対して逆直交変換を行うことで一画面分の復号差分画像信号を生成する逆直交変換手段と、
前記エントロピー復号化手段から取得した前記動きベクトル情報を利用した所定の動き補償により生成した予測画像信号、又はイントラ予測によって生成した予測画像信号と、前記復号差分画像信号とを合成して復号動画像信号を生成する画像復号手段と
を有することを特徴とする動画像復号化装置。
An encoded bit stream generated by the moving image encoding apparatus according to claim 3 or 6 or the information processing apparatus operated by the moving image encoding program according to claim 9 or 12 is stored in a predetermined storage medium or a predetermined transmission path. A video decoding device that performs a decoding operation on the acquired encoded bitstream and outputs a decoded video signal,
Demultiplexing means for demultiplexing encoded information based on a predetermined syntax structure for the encoded bitstream;
Predemultiplexed information obtained from the demultiplexing means is subjected to predetermined entropy decoding to generate post-quantization information, motion vector information, and parameter information necessary for constructing a predetermined syntax structure. Entropy decoding means for extracting the boundary condition correction information encoded and incorporated, and
Inverse quantization means for generating the residual orthogonal transform coefficient information after inverse quantization by performing inverse quantization on the post-quantization information obtained from the entropy decoding means;
If the boundary condition correction information acquired from the entropy decoding means is not valid, the rectangle to be decoded is based on the post-quantization residual orthogonal transform coefficient information acquired from the inverse quantization means. Analyzing the discontinuity of the moving image signal between the region and the adjacent surrounding rectangular region, determining whether the boundary condition needs to be corrected based on at least one predetermined determination condition, Generate boundary condition correction information for specifying whether or not condition correction is necessary, and use the generated boundary condition correction information or valid boundary condition correction information acquired from the entropy decoding means as a boundary condition Boundary condition determination means as determination information;
The boundary condition determination information and the residual orthogonal transform coefficient information after the dequantization are acquired, and the gradient of the moving image signal at the boundary between the rectangular area to be decoded and another adjacent rectangular area is defined as a boundary. The approximate orthogonal transform coefficient information obtained by performing orthogonal transform on the estimated signal in the rectangular area to be decoded that satisfies the Poisson equation as a condition is the residual orthogonal transform coefficient after the inverse quantization. Inverse multiple harmonic local orthogonality that generates decoded orthogonal transform coefficient information by combining the residual orthogonal transform coefficient information after dequantization and the generated approximate orthogonal transform coefficient information after generating using information Conversion means;
An inverse orthogonal transform unit that generates a decoded difference image signal for one screen by performing an inverse orthogonal transform on the decoded orthogonal transform coefficient information acquired from the demultiplex harmonic local orthogonal transform unit;
A predicted moving image obtained by synthesizing a predicted image signal generated by predetermined motion compensation using the motion vector information acquired from the entropy decoding unit or a predicted image signal generated by intra prediction and the decoded difference image signal. And a video decoding device for generating a signal.
前記逆量子化手段によって得られる逆量子化後の残差直交変換係数情報は、残差DCT係数情報であり、前記境界条件判定手段は、前記境界条件補正情報が有効でない場合には前記残差DCT係数情報に基づいて復号化対象となっている矩形領域と隣接する周囲の矩形領域との間の画像信号の不連続性を解析し、少なくとも1つの所定の判定条件に基づいて境界条件の補正が必要であるか否かを判定すると共に、境界条件の補正が必要であるか否かを特定するための境界条件補正情報を生成し、得られる境界条件補正情報を境界条件判定情報とする手段であり、前記逆多重調和局所直交変換手段は、直交変換基底としてDCT基底を用い、前記ポアソン方程式を満たすような復号化対象となっている前記矩形領域内の推定信号に対して直交変換した近似DCT係数情報を、前記逆量子化後の残差DCT係数情報を利用して生成した後、逆量子化によって得られた前記残差DCT係数情報と生成した前記近似DCT係数情報との合成を行うことで復号DCT係数情報を生成する手段であることを特徴とする請求項14記載の動画像復号化装置。 The residual orthogonal transform coefficient information after dequantization obtained by the dequantization means is residual DCT coefficient information, and the boundary condition determination means determines that the residual when the boundary condition correction information is not valid. Based on the DCT coefficient information, the image signal discontinuity between the rectangular area to be decoded and the adjacent rectangular area is analyzed, and the boundary condition is corrected based on at least one predetermined determination condition. Means for generating boundary condition correction information for specifying whether or not boundary condition correction is necessary, and using the obtained boundary condition correction information as boundary condition determination information The inverse multiple harmonic local orthogonal transform means uses a DCT base as an orthogonal transform base, and performs orthogonal transform on the estimated signal in the rectangular region to be decoded so as to satisfy the Poisson equation. The generated approximate DCT coefficient information is generated using the residual DCT coefficient information after the inverse quantization, and then the residual DCT coefficient information obtained by the inverse quantization and the generated approximate DCT coefficient information are combined. 15. The moving picture decoding apparatus according to claim 14 , wherein the moving picture decoding apparatus is means for generating decoded DCT coefficient information by performing. 請求項記載の動画像符号化装置、又は請求項10記載の動画像符号化プログラムにより動作する情報処理装置によって生成された符号化ビットストリームを所定の蓄積媒体又は所定の伝送路から取得し、取得した前記符号化ビットストリームに対して復号化動作を行って、復号した動画像信号を出力する動画像復号化装置であって、
前記符号化ビットストリームに対して所定の構文構造に基づいて符号化情報の多重化分離を行う多重化分離手段と、
前記多重化分離手段から取得した多重化分離後の情報に対して、所定のエントロピー復号化を行い、量子化後情報及び所定の構文構造を構成するために必要なパラメータ情報を生成すると共に、符号化されて組み込まれた前記境界条件補正情報を抽出するエントロピー復号化手段と、
前記エントロピー復号化手段から取得した前記量子化後情報に対して逆量子化を行うことにより、逆量子化後の前記残差直交変換係数情報を生成する逆量子化手段と、
前記エントロピー復号化手段から取得した境界条件補正情報が有効でない場合には、前記逆量子化手段から取得した前記量子化後の残差直交変換係数情報に基づいて、復号化対象となっている矩形領域と隣接する周囲の矩形領域との間の動画像信号の不連続性を解析し、少なくとも1つの所定の判定条件に基づいて境界条件の補正が必要であるか否かを判定すると共に、境界条件の補正が必要であるか否かを特定するための境界条件補正情報を生成し、生成された前記境界条件補正情報又は前記エントロピー復号化手段から取得した有効である境界条件補正情報を境界条件判定情報とする境界条件判定手段と、
前記境界条件判定情報及び前記逆量子化後の残差直交変換係数情報を取得し、復号化対象となっている前記矩形領域の隣接する他の矩形領域との境界における前記直交変換係数情報から求める動画像信号の傾きを境界条件とするポアソン方程式を満たすような、復号化対象となっている前記矩形領域内の推定信号に対して、直交変換した前記近似直交変換係数情報を、前記逆量子化後の残差直交変換係数情報を利用して生成した後、前記逆量子化後の残差直交変換係数情報と前記生成した近似直交変換係数情報との合成を行うことで復号直交変換係数情報を生成する逆多重調和局所直交変換手段と、
前記逆多重調和局所直交変換手段から取得した前記復号直交変換係数情報に対して逆直交変換を行うことで一画面分の復号画像信号を生成する逆直交変換手段と
を有することを特徴とする動画像復号化装置。
Obtaining a coded bitstream generated by the moving picture coding apparatus according to claim 4 or the information processing apparatus operated by the moving picture coding program according to claim 10 from a predetermined storage medium or a predetermined transmission path; A video decoding device that performs a decoding operation on the acquired encoded bitstream and outputs a decoded video signal,
Demultiplexing means for demultiplexing encoded information based on a predetermined syntax structure for the encoded bitstream;
The demultiplexed information obtained from the demultiplexing means is subjected to predetermined entropy decoding to generate post-quantization information and parameter information necessary for constructing a predetermined syntax structure, Entropy decoding means for extracting the boundary condition correction information incorporated into
Inverse quantization means for generating the residual orthogonal transform coefficient information after inverse quantization by performing inverse quantization on the post-quantization information obtained from the entropy decoding means;
If the boundary condition correction information acquired from the entropy decoding means is not valid, the rectangle to be decoded is based on the post-quantization residual orthogonal transform coefficient information acquired from the inverse quantization means. Analyzing the discontinuity of the moving image signal between the region and the adjacent surrounding rectangular region, determining whether the boundary condition needs to be corrected based on at least one predetermined determination condition, Generate boundary condition correction information for specifying whether or not condition correction is necessary, and use the generated boundary condition correction information or valid boundary condition correction information acquired from the entropy decoding means as a boundary condition Boundary condition determination means as determination information;
The boundary condition determination information and the residual orthogonal transform coefficient information after the inverse quantization are acquired, and obtained from the orthogonal transform coefficient information at a boundary between the rectangular area to be decoded and another adjacent rectangular area. The approximate orthogonal transform coefficient information obtained by orthogonal transform with respect to the estimation signal in the rectangular region to be decoded, which satisfies the Poisson equation with the gradient of the moving image signal as a boundary condition, is subjected to the inverse quantization. After generating using the residual orthogonal transform coefficient information, the decoded orthogonal transform coefficient information is obtained by combining the residual orthogonal transform coefficient information after the inverse quantization and the generated approximate orthogonal transform coefficient information. Generating inverse multiple harmonic local orthogonal transform means;
An inverse orthogonal transform unit that generates a decoded image signal for one screen by performing an inverse orthogonal transform on the decoded orthogonal transform coefficient information acquired from the inverse multiple harmonic local orthogonal transform unit. Image decoding device.
請求項記載の動画像符号化装置、又は請求項11記載の動画像符号化プログラムにより動作する情報処理装置によって生成された符号化ビットストリームを所定の蓄積媒体又は所定の伝送路から取得し、取得した前記符号化ビットストリームに対して復号化動作を行って、復号した動画像信号を出力する動画像復号化装置であって、
前記符号化ビットストリームに対して所定の構文構造に基づいて符号化情報の多重化分離を行う多重化分離手段と、
前記多重化分離手段から取得した多重化分離後の情報に対して、所定のエントロピー復号化を行い、量子化後情報および所定の構文構造を構成するために必要なパラメータ情報を生成すると共に、符号化されて組み込まれた前記境界条件補正情報を抽出するエントロピー復号化手段と、
前記エントロピー復号化手段から取得した前記量子化後情報に対して、所定の矩形領域を処理単位として逆量子化を行うことにより、逆量子化後の前記残差直交変換係数情報を生成し、その逆量子化後の残差直交変換係数情報を前記矩形領域の処理単位で出力する逆量子化手段と、
前記エントロピー復号化手段から取得した境界条件補正情報が有効でない場合には、前記逆量子化手段から取得した前記逆量子化後の残差直交変換係数情報に基づいて、復号化対象となっている前記矩形領域と隣接する周囲の矩形領域との間の動画像信号の不連続性を解析し、少なくとも1つの所定の判定条件に基づいて境界条件の補正が必要であるか否かを判定すると共に、境界条件の補正が必要であるか否かを特定するための境界条件補正情報を生成し、生成された前記境界条件補正情報又は前記エントロピー復号化手段から取得した有効である境界条件補正情報を境界条件判定情報とする境界条件判定手段と、
前記境界条件判定情報及び前記逆量子化後の残差直交変換係数情報を取得し、復号化対象となっている前記矩形領域の隣接する他の矩形領域との境界における前記直交変換係数情報から求める動画像信号の傾きを境界条件とするポアソン方程式を満たすような、復号化対象となっている前記矩形領域内の推定信号に対して、直交変換した前記近似直交変換係数情報を、前記逆量子化後の残差直交変換係数情報を利用して生成した後、前記逆量子化後の残差直交変換係数情報と前記生成した近似直交変換係数情報との合成を行うことで復号直交変換係数情報を生成する逆多重調和局所直交変換手段と、
前記逆多重調和局所直交変換手段から取得した前記復号直交変換係数情報に対して逆直交変換を行うことで一画面分の復号画像信号を生成する逆直交変換手段と
を備え、前記所定の矩形領域を処理単位として復号化を行うことを特徴とする動画像復号化装置。
An encoded bitstream generated by the moving image encoding device according to claim 5 or the information processing device operated by the moving image encoding program according to claim 11 is acquired from a predetermined storage medium or a predetermined transmission path, A video decoding device that performs a decoding operation on the acquired encoded bitstream and outputs a decoded video signal,
Demultiplexing means for demultiplexing encoded information based on a predetermined syntax structure for the encoded bitstream;
The demultiplexed information obtained from the demultiplexing means is subjected to predetermined entropy decoding to generate post-quantization information and parameter information necessary for constructing a predetermined syntax structure, Entropy decoding means for extracting the boundary condition correction information incorporated into
By performing inverse quantization on the post-quantization information acquired from the entropy decoding means using a predetermined rectangular area as a processing unit, the residual orthogonal transform coefficient information after the inverse quantization is generated, and Dequantization means for outputting residual orthogonal transform coefficient information after dequantization in units of processing of the rectangular region;
When the boundary condition correction information acquired from the entropy decoding means is not valid, the boundary condition correction information is a decoding target based on the residual orthogonal transform coefficient information after the inverse quantization acquired from the inverse quantization means. Analyzing the discontinuity of the moving image signal between the rectangular area and the adjacent rectangular area, and determining whether the boundary condition needs to be corrected based on at least one predetermined determination condition , Generating boundary condition correction information for specifying whether or not boundary condition correction is necessary, and generating the boundary condition correction information generated or the effective boundary condition correction information acquired from the entropy decoding means Boundary condition determination means as boundary condition determination information;
The boundary condition determination information and the residual orthogonal transform coefficient information after the inverse quantization are acquired, and obtained from the orthogonal transform coefficient information at a boundary between the rectangular area to be decoded and another adjacent rectangular area. The approximate orthogonal transform coefficient information obtained by orthogonal transform with respect to the estimation signal in the rectangular region to be decoded, which satisfies the Poisson equation with the gradient of the moving image signal as a boundary condition, is subjected to the inverse quantization. After generating using the residual orthogonal transform coefficient information, the decoded orthogonal transform coefficient information is obtained by combining the residual orthogonal transform coefficient information after the inverse quantization and the generated approximate orthogonal transform coefficient information. Generating inverse multiple harmonic local orthogonal transform means;
An inverse orthogonal transform unit that generates a decoded image signal for one screen by performing an inverse orthogonal transform on the decoded orthogonal transform coefficient information acquired from the inverse multiple harmonic local orthogonal transform unit, and the predetermined rectangular region A video decoding apparatus characterized in that decoding is performed in units of processing.
前記逆量子化手段によって得られる逆量子化後の残差直交変換係数情報は、残差DCT係数情報であり、前記境界条件判定手段は、前記境界条件補正情報が有効でない場合には前記残差DCT係数情報に基づいて復号化対象となっている矩形領域と隣接する周囲の矩形領域との間の画像信号の不連続性を解析し、少なくとも1つの所定の判定条件に基づいて境界条件の補正が必要であるか否かを判定すると共に、境界条件の補正が必要であるか否かを特定するための境界条件補正情報を生成し、得られる境界条件補正情報を境界条件判定情報とする手段であり、前記逆多重調和局所直交変換手段は、直交変換基底としてDCT基底を用い、前記ポアソン方程式を満たすような復号化対象となっている前記矩形領域内の推定信号に対して直交変換した近似DCT係数情報を、前記逆量子化後の残差DCT係数情報を利用して生成した後、逆量子化によって得られた前記残差DCT係数情報と生成した前記近似DCT係数情報との合成を行うことで復号DCT係数情報を生成する手段であることを特徴とする請求項16又は17記載の動画像復号化装置。 The residual orthogonal transform coefficient information after dequantization obtained by the dequantization means is residual DCT coefficient information, and the boundary condition determination means determines that the residual when the boundary condition correction information is not valid. Based on the DCT coefficient information, the image signal discontinuity between the rectangular area to be decoded and the adjacent rectangular area is analyzed, and the boundary condition is corrected based on at least one predetermined determination condition. Means for generating boundary condition correction information for specifying whether or not boundary condition correction is necessary, and using the obtained boundary condition correction information as boundary condition determination information The inverse multiple harmonic local orthogonal transform means uses a DCT base as an orthogonal transform base, and performs orthogonal transform on the estimated signal in the rectangular region to be decoded so as to satisfy the Poisson equation. The generated approximate DCT coefficient information is generated using the residual DCT coefficient information after the inverse quantization, and then the residual DCT coefficient information obtained by the inverse quantization and the generated approximate DCT coefficient information are combined. 18. The moving picture decoding apparatus according to claim 16 , wherein the moving picture decoding apparatus is a means for generating decoded DCT coefficient information by performing. 請求項1又は2記載の動画像符号化装置、又は請求項7又は8記載の動画像符号化プログラムにより動作する情報処理装置によって生成された符号化ビットストリームを所定の蓄積媒体又は所定の伝送路から取得し、取得した前記符号化ビットストリームに対して復号化動作を行って、復号した動画像信号を出力する動画像復号化を、コンピュータにより実行させる動画像復号化プログラムであって、
前記コンピュータを、
前記符号化ビットストリームに対して所定の構文構造に基づいて符号化情報の多重化分離を行う多重化分離手段と、
前記多重化分離手段から取得した多重化分離後の情報に対して、所定のエントロピー復号化を行い、量子化後情報、動きベクトル情報、及び所定の構文構造を構成するために必要なパラメータ情報を生成するエントロピー復号化手段と、
前記エントロピー復号化手段から取得した前記量子化後情報に対して逆量子化を行うことにより、逆量子化後の前記残差直交変換係数情報として残差DCT係数情報を生成する逆量子化手段と、
直交変換基底としてDCT基底を用い、復号化対象となっている前記矩形領域の隣接する他の矩形領域との境界における前記直交変換係数情報から求める動画像信号の傾きを境界条件とするポアソン方程式を満たすような、復号化対象となっている前記矩形領域内の推定信号に対して、直交変換した近似DCT係数情報を、前記逆量子化後の残差DCT係数情報を利用して生成した後、逆量子化によって得られた前記残差DCT係数情報と生成した前記近似DCT係数情報との合成を行うことで復号DCT係数情報を生成する逆多重調和局所直交変換手段と、
前記逆多重調和局所直交変換手段から取得した前記復号DCT係数情報に対して逆直交変換を行うことで一画面分の復号差分画像信号を生成する逆直交変換手段と、
前記エントロピー復号化手段から取得した前記動きベクトル情報を利用した所定の動き補償により生成した予測画像信号、又はイントラ予測によって生成した予測画像信号と、前記復号差分画像信号とを合成して復号動画像信号を生成する画像復号手段と
して機能させることを特徴とする動画像復号化プログラム。
A coded bit stream generated by the moving picture coding apparatus according to claim 1 or 2 or the information processing apparatus operated by the moving picture coding program according to claim 7 or 8 is stored in a predetermined storage medium or a predetermined transmission path. A moving picture decoding program for causing a computer to execute a moving picture decoding to perform a decoding operation on the obtained encoded bitstream and output a decoded moving picture signal,
The computer,
Demultiplexing means for demultiplexing encoded information based on a predetermined syntax structure for the encoded bitstream;
Predemultiplexed information obtained from the demultiplexing means is subjected to predetermined entropy decoding, and post-quantization information, motion vector information, and parameter information necessary to construct a predetermined syntax structure Entropy decoding means to generate;
Inverse quantization means for generating residual DCT coefficient information as the residual orthogonal transform coefficient information after inverse quantization by performing inverse quantization on the quantized information acquired from the entropy decoding means; ,
A Poisson equation using a DCT basis as an orthogonal transformation basis and a gradient condition of a moving image signal obtained from the orthogonal transformation coefficient information at a boundary between the rectangular region to be decoded and another adjacent rectangular region as a boundary condition After generating the approximate DCT coefficient information orthogonally transformed with respect to the estimation signal in the rectangular region that is to be decoded, satisfying using the residual DCT coefficient information after the inverse quantization, An inverse multiple harmonic local orthogonal transform means for generating decoded DCT coefficient information by combining the residual DCT coefficient information obtained by inverse quantization and the generated approximate DCT coefficient information ;
An inverse orthogonal transform unit that generates a decoded differential image signal for one screen by performing an inverse orthogonal transform on the decoded DCT coefficient information acquired from the demultiplex harmonic local orthogonal transform unit;
A predicted moving image obtained by synthesizing a predicted image signal generated by predetermined motion compensation using the motion vector information acquired from the entropy decoding unit or a predicted image signal generated by intra prediction and the decoded difference image signal. A moving picture decoding program which functions as an image decoding means for generating a signal.
請求項3又は6記載の動画像符号化装置、又は請求項9又は12記載の動画像符号化プログラムにより動作する情報処理装置によって生成された符号化ビットストリームを所定の蓄積媒体又は所定の伝送路から取得し、取得した前記符号化ビットストリームに対して復号化動作を行って、復号した動画像信号を出力する動画像復号化を、コンピュータにより実行させる動画像復号化プログラムであって、
前記コンピュータを、
前記符号化ビットストリームに対して所定の構文構造に基づいて符号化情報の多重化分離を行う多重化分離手段と、
前記多重化分離手段から取得した多重化分離後の情報に対して、所定のエントロピー復号化を行い、量子化後情報、動きベクトル情報及び所定の構文構造を構成するために必要なパラメータ情報を生成すると共に、及び符号化されて組み込まれた前記境界条件補正情報を抽出するエントロピー復号化手段と、
前記エントロピー復号化手段から取得した前記量子化後情報に対して逆量子化を行うことにより、逆量子化後の前記残差直交変換係数情報を生成する逆量子化手段と、
前記エントロピー復号化手段から取得した境界条件補正情報が有効でない場合には、前記逆量子化手段から取得した前記量子化後の残差直交変換係数情報に基づいて、復号化対象となっている矩形領域と隣接する周囲の矩形領域との間の動画像信号の不連続性を解析し、少なくとも1つの所定の判定条件に基づいて境界条件の補正が必要であるか否かを判定すると共に、境界条件の補正が必要であるか否かを特定するための境界条件補正情報を生成し、生成された前記境界条件補正情報又は前記エントロピー復号化手段から取得した有効である境界条件補正情報を境界条件判定情報とする境界条件判定手段と、
前記境界条件判定情報及び前記逆量子化後の残差直交変換係数情報を取得し、復号化対象となっている前記矩形領域の隣接する他の矩形領域との境界における前記直交変換係数情報の傾きを境界条件とするポアソン方程式を満たすような、復号化対象となっている前記矩形領域内の推定信号に対して、直交変換した前記近似直交変換係数情報を、前記逆量子化後の残差直交変換係数情報を利用して生成した後、前記逆量子化後の残差直交変換係数情報と前記生成した近似直交変換係数情報との合成を行うことで復号直交変換係数情報を生成する逆多重調和局所直交変換手段と、
前記逆多重調和局所直交変換手段から取得した前記復号直交変換係数情報に対して逆直交変換を行うことで一画面分の復号差分画像信号を生成する逆直交変換手段と、
前記エントロピー復号化手段から取得した前記動きベクトル情報を利用した所定の動き補償により生成した予測画像信号、又はイントラ予測によって生成した予測画像信号と、前記復号差分画像信号とを合成して復号動画像信号を生成する画像復号手段と
して機能させることを特徴とする動画像復号化プログラム。
An encoded bit stream generated by the moving image encoding apparatus according to claim 3 or 6 or the information processing apparatus operated by the moving image encoding program according to claim 9 or 12 is stored in a predetermined storage medium or a predetermined transmission path. A moving picture decoding program for causing a computer to execute a moving picture decoding to perform a decoding operation on the obtained encoded bitstream and output a decoded moving picture signal,
The computer,
Demultiplexing means for demultiplexing encoded information based on a predetermined syntax structure for the encoded bitstream;
Predemultiplexed information obtained from the demultiplexing means is subjected to predetermined entropy decoding to generate post-quantization information, motion vector information, and parameter information necessary for constructing a predetermined syntax structure. Entropy decoding means for extracting the boundary condition correction information encoded and incorporated, and
Inverse quantization means for generating the residual orthogonal transform coefficient information after inverse quantization by performing inverse quantization on the post-quantization information obtained from the entropy decoding means;
If the boundary condition correction information acquired from the entropy decoding means is not valid, the rectangle to be decoded is based on the post-quantization residual orthogonal transform coefficient information acquired from the inverse quantization means. Analyzing the discontinuity of the moving image signal between the region and the adjacent surrounding rectangular region, determining whether the boundary condition needs to be corrected based on at least one predetermined determination condition, Generate boundary condition correction information for specifying whether or not condition correction is necessary, and use the generated boundary condition correction information or valid boundary condition correction information acquired from the entropy decoding means as a boundary condition Boundary condition determination means as determination information;
The boundary condition determination information and the residual orthogonal transform coefficient information after the inverse quantization are acquired, and the inclination of the orthogonal transform coefficient information at the boundary of the rectangular area to be decoded is adjacent to another rectangular area The approximate orthogonal transform coefficient information obtained by orthogonal transform for the estimated signal in the rectangular region to be decoded that satisfies the Poisson equation with the boundary condition as the residual orthogonality after the inverse quantization Demultiplexed harmonics that are generated using transform coefficient information and then generate decoded orthogonal transform coefficient information by combining the residual orthogonal transform coefficient information after the inverse quantization and the generated approximate orthogonal transform coefficient information A local orthogonal transform means;
An inverse orthogonal transform unit that generates a decoded difference image signal for one screen by performing an inverse orthogonal transform on the decoded orthogonal transform coefficient information acquired from the demultiplex harmonic local orthogonal transform unit;
A predicted moving image obtained by synthesizing a predicted image signal generated by predetermined motion compensation using the motion vector information acquired from the entropy decoding unit or a predicted image signal generated by intra prediction and the decoded difference image signal. A moving picture decoding program which functions as an image decoding means for generating a signal.
前記コンピュータを、
前記逆量子化手段によって得られる逆量子化後の残差直交変換係数情報は、残差DCT係数情報であり、前記境界条件判定手段は、前記境界条件補正情報が有効でない場合には前記残差DCT係数情報に基づいて復号化対象となっている矩形領域と隣接する周囲の矩形領域との間の画像信号の不連続性を解析し、少なくとも1つの所定の判定条件に基づいて境界条件の補正が必要であるか否かを判定すると共に、境界条件の補正が必要であるか否かを特定するための境界条件補正情報を生成し、得られる境界条件補正情報を境界条件判定情報とする手段として機能させ、
前記逆多重調和局所直交変換手段は、直交変換基底としてDCT基底を用い、前記ポアソン方程式を満たすような復号化対象となっている前記矩形領域内の推定信号に対して直交変換した近似DCT係数情報を、前記逆量子化後の残差DCT係数情報を利用して生成した後、逆量子化によって得られた前記残差DCT係数情報と生成した前記近似DCT係数情報との合成を行うことで復号DCT係数情報を生成する手段として機能させることを特徴とする請求項20記載の動画像復号化プログラム。
The computer,
The residual orthogonal transform coefficient information after dequantization obtained by the dequantization means is residual DCT coefficient information, and the boundary condition determination means determines that the residual when the boundary condition correction information is not valid. Based on the DCT coefficient information, the image signal discontinuity between the rectangular area to be decoded and the adjacent rectangular area is analyzed, and the boundary condition is corrected based on at least one predetermined determination condition. Means for generating boundary condition correction information for specifying whether or not boundary condition correction is necessary, and using the obtained boundary condition correction information as boundary condition determination information Function as
The inverse multiple harmonic local orthogonal transform means uses DCT bases as orthogonal transform bases, and approximate DCT coefficient information obtained by performing orthogonal transform on the estimated signal in the rectangular region that is a decoding target that satisfies the Poisson equation. Is generated by using the residual DCT coefficient information after the inverse quantization, and is then decoded by combining the residual DCT coefficient information obtained by the inverse quantization and the generated approximate DCT coefficient information. 21. The moving picture decoding program according to claim 20 , wherein the moving picture decoding program functions as means for generating DCT coefficient information.
請求項記載の動画像符号化装置、又は請求項10記載の動画像符号化プログラムにより動作する情報処理装置によって生成された符号化ビットストリームを所定の蓄積媒体又は所定の伝送路から取得し、取得した前記符号化ビットストリームに対して復号化動作を行って、復号した動画像信号を出力する動画像復号化を、コンピュータにより実行させる動画像復号化プログラムであって、
前記コンピュータを、
前記符号化ビットストリームに対して所定の構文構造に基づいて符号化情報の多重化分離を行う多重化分離手段と、
前記多重化分離手段から取得した多重化分離後の情報に対して、所定のエントロピー復号化を行い、量子化後情報及び所定の構文構造を構成するために必要なパラメータ情報を生成すると共に、符号化されて組み込まれた前記境界条件補正情報を抽出するエントロピー復号化手段と、
前記エントロピー復号化手段から取得した前記量子化後情報に対して逆量子化を行うことにより、逆量子化後の前記残差直交変換係数情報を生成する逆量子化手段と、
前記エントロピー復号化手段から取得した境界条件補正情報が有効でない場合には、前記逆量子化手段から取得した前記量子化後の残差直交変換係数情報に基づいて、復号化対象となっている矩形領域と隣接する周囲の矩形領域との間の動画像信号の不連続性を解析し、少なくとも1つの所定の判定条件に基づいて境界条件の補正が必要であるか否かを判定すると共に、境界条件の補正が必要であるか否かを特定するための境界条件補正情報を生成し、生成された前記境界条件補正情報又は前記エントロピー復号化手段から取得した有効である境界条件補正情報を境界条件判定情報とする境界条件判定手段と、
前記境界条件判定情報及び前記逆量子化後の残差直交変換係数情報を取得し、復号化対象となっている前記矩形領域の隣接する他の矩形領域との境界における前記直交変換係数情報から求める動画像信号の傾きを境界条件とするポアソン方程式を満たすような、復号化対象となっている前記矩形領域内の推定信号に対して、直交変換した前記近似直交変換係数情報を、前記逆量子化後の残差直交変換係数情報を利用して生成した後、前記逆量子化後の残差直交変換係数情報と前記生成した近似直交変換係数情報との合成を行うことで復号直交変換係数情報を生成する逆多重調和局所直交変換手段と、
前記逆多重調和局所直交変換手段から取得した前記復号直交変換係数情報に対して逆直交変換を行うことで一画面分の復号画像信号を生成する逆直交変換手段と
して機能させることを特徴とする動画像復号化プログラム。
Obtaining a coded bitstream generated by the moving picture coding apparatus according to claim 4 or the information processing apparatus operated by the moving picture coding program according to claim 10 from a predetermined storage medium or a predetermined transmission path; A moving picture decoding program that performs a decoding operation on the acquired encoded bitstream and outputs a decoded moving picture signal by a computer,
The computer,
Demultiplexing means for demultiplexing encoded information based on a predetermined syntax structure for the encoded bitstream;
The demultiplexed information obtained from the demultiplexing means is subjected to predetermined entropy decoding to generate post-quantization information and parameter information necessary for constructing a predetermined syntax structure, Entropy decoding means for extracting the boundary condition correction information incorporated into
Inverse quantization means for generating the residual orthogonal transform coefficient information after inverse quantization by performing inverse quantization on the post-quantization information obtained from the entropy decoding means;
If the boundary condition correction information acquired from the entropy decoding means is not valid, the rectangle to be decoded is based on the post-quantization residual orthogonal transform coefficient information acquired from the inverse quantization means. Analyzing the discontinuity of the moving image signal between the region and the adjacent surrounding rectangular region, determining whether the boundary condition needs to be corrected based on at least one predetermined determination condition, Generate boundary condition correction information for specifying whether or not condition correction is necessary, and use the generated boundary condition correction information or valid boundary condition correction information acquired from the entropy decoding means as a boundary condition Boundary condition determination means as determination information;
The boundary condition determination information and the residual orthogonal transform coefficient information after the inverse quantization are acquired, and obtained from the orthogonal transform coefficient information at a boundary between the rectangular area to be decoded and another adjacent rectangular area. The approximate orthogonal transform coefficient information obtained by orthogonal transform with respect to the estimation signal in the rectangular region to be decoded, which satisfies the Poisson equation with the gradient of the moving image signal as a boundary condition, is subjected to the inverse quantization. After generating using the residual orthogonal transform coefficient information, the decoded orthogonal transform coefficient information is obtained by combining the residual orthogonal transform coefficient information after the inverse quantization and the generated approximate orthogonal transform coefficient information. Generating inverse multiple harmonic local orthogonal transform means;
And functioning as inverse orthogonal transform means for generating a decoded image signal for one screen by performing inverse orthogonal transform on the decoded orthogonal transform coefficient information acquired from the demultiplex harmonic local orthogonal transform means. A moving picture decoding program.
請求項記載の動画像符号化装置、又は請求項11載の動画像符号化プログラムにより動作する情報処理装置によって生成された符号化ビットストリームを所定の蓄積媒体又は所定の伝送路から取得し、取得した前記符号化ビットストリームに対して復号化動作を行って、復号した動画像信号を出力する動画像復号化を、コンピュータにより実行させる動画像復号化プログラムであって、
前記コンピュータを、
前記符号化ビットストリームに対して所定の構文構造に基づいて符号化情報の多重化分離を行う多重化分離手段と、
前記多重化分離手段から取得した多重化分離後の情報に対して、所定のエントロピー復号化を行い、量子化後情報および所定の構文構造を構成するために必要なパラメータ情報を生成すると共に、符号化されて組み込まれた前記境界条件補正情報を抽出するエントロピー復号化手段と、
前記エントロピー復号化手段から取得した前記量子化後情報に対して、所定の矩形領域を処理単位として逆量子化を行うことにより、逆量子化後の前記残差直交変換係数情報を生成し、その逆量子化後の残差直交変換係数情報を前記矩形領域の処理単位で出力する逆量子化手段と、
前記エントロピー復号化手段から取得した境界条件補正情報が有効でない場合には、前記逆量子化手段から取得した前記逆量子化後の残差直交変換係数情報に基づいて、復号化対象となっている前記矩形領域と隣接する周囲の矩形領域との間の動画像信号の不連続性を解析し、少なくとも1つの所定の判定条件に基づいて境界条件の補正が必要であるか否かを判定すると共に、境界条件の補正が必要であるか否かを特定するための境界条件補正情報を生成し、生成された前記境界条件補正情報又は前記エントロピー復号化手段から取得した有効である境界条件補正情報を境界条件判定情報とする境界条件判定手段と、
前記境界条件判定情報及び前記逆量子化後の残差直交変換係数情報を取得し、復号化対象となっている前記矩形領域の隣接する他の矩形領域との境界における前記直交変換係数情報から求める動画像信号の傾きを境界条件とするポアソン方程式を満たすような、復号化対象となっている前記矩形領域内の推定信号に対して、直交変換した前記近似直交変換係数情報を、前記逆量子化後の残差直交変換係数情報を利用して生成した後、前記逆量子化後の残差直交変換係数情報と前記生成した近似直交変換係数情報との合成を行うことで復号直交変換係数情報を生成する逆多重調和局所直交変換手段と、
前記逆多重調和局所直交変換手段から取得した前記復号直交変換係数情報に対して逆直交変換を行うことで一画面分の復号画像信号を生成する逆直交変換手段と
して機能させることを特徴とする動画像復号化プログラム。
An encoded bit stream generated by the moving image encoding device according to claim 5 or the information processing device operated by the moving image encoding program according to claim 11 is acquired from a predetermined storage medium or a predetermined transmission path, A moving picture decoding program that performs a decoding operation on the acquired encoded bitstream and outputs a decoded moving picture signal by a computer,
The computer,
Demultiplexing means for demultiplexing encoded information based on a predetermined syntax structure for the encoded bitstream;
The demultiplexed information obtained from the demultiplexing means is subjected to predetermined entropy decoding to generate post-quantization information and parameter information necessary for constructing a predetermined syntax structure, Entropy decoding means for extracting the boundary condition correction information incorporated into
By performing inverse quantization on the post-quantization information acquired from the entropy decoding means using a predetermined rectangular area as a processing unit, the residual orthogonal transform coefficient information after the inverse quantization is generated, and Dequantization means for outputting residual orthogonal transform coefficient information after dequantization in units of processing of the rectangular region;
When the boundary condition correction information acquired from the entropy decoding means is not valid, the boundary condition correction information is a decoding target based on the residual orthogonal transform coefficient information after the inverse quantization acquired from the inverse quantization means. Analyzing the discontinuity of the moving image signal between the rectangular area and the adjacent rectangular area, and determining whether the boundary condition needs to be corrected based on at least one predetermined determination condition , Generating boundary condition correction information for specifying whether or not boundary condition correction is necessary, and generating the boundary condition correction information generated or the effective boundary condition correction information acquired from the entropy decoding means Boundary condition determination means as boundary condition determination information;
The boundary condition determination information and the residual orthogonal transform coefficient information after the inverse quantization are acquired, and obtained from the orthogonal transform coefficient information at a boundary between the rectangular area to be decoded and another adjacent rectangular area. The approximate orthogonal transform coefficient information obtained by orthogonal transform with respect to the estimation signal in the rectangular region to be decoded, which satisfies the Poisson equation with the gradient of the moving image signal as a boundary condition, is subjected to the inverse quantization. After generating using the residual orthogonal transform coefficient information, the decoded orthogonal transform coefficient information is obtained by combining the residual orthogonal transform coefficient information after the inverse quantization and the generated approximate orthogonal transform coefficient information. Generating inverse multiple harmonic local orthogonal transform means;
And functioning as inverse orthogonal transform means for generating a decoded image signal for one screen by performing inverse orthogonal transform on the decoded orthogonal transform coefficient information acquired from the demultiplex harmonic local orthogonal transform means. A moving picture decoding program.
前記コンピュータを、
前記逆量子化手段は、前記逆量子化後の残差直交変換係数情報として残差DCT係数情報を生成する手段として機能させ、
前記境界条件判定手段は、前記境界条件補正情報が有効でない場合には前記残差DCT係数情報に基づいて復号化対象となっている矩形領域と隣接する周囲の矩形領域との間の画像信号の不連続性を解析し、少なくとも1つの所定の判定条件に基づいて境界条件の補正が必要であるか否かを判定すると共に、境界条件の補正が必要であるか否かを特定するための境界条件補正情報を生成し、得られる境界条件補正情報を境界条件判定情報とする手段として機能させ、
前記逆多重調和局所直交変換手段は、直交変換基底としてDCT基底を用い、前記ポアソン方程式を満たすような復号化対象となっている前記矩形領域内の推定信号に対して直交変換した近似DCT係数情報を、前記逆量子化後の残差DCT係数情報を利用して生成した後、逆量子化によって得られた前記残差DCT係数情報と生成した前記近似DCT係数情報との合成を行うことで復号DCT係数情報を生成する手段として機能させることを特徴とする請求項22又は23記載の動画像復号化プログラム。
The computer,
The inverse quantization means functions as means for generating residual DCT coefficient information as residual orthogonal transform coefficient information after the inverse quantization,
When the boundary condition correction information is not valid, the boundary condition determination unit is configured to output an image signal between a rectangular area to be decoded based on the residual DCT coefficient information and an adjacent rectangular area. A boundary for analyzing the discontinuity, determining whether the boundary condition needs to be corrected based on at least one predetermined determination condition, and specifying whether the boundary condition needs to be corrected Condition correction information is generated, and the boundary condition correction information obtained is made to function as a boundary condition determination information.
The inverse multiple harmonic local orthogonal transform means uses DCT bases as orthogonal transform bases, and approximate DCT coefficient information obtained by performing orthogonal transform on the estimated signal in the rectangular region that is a decoding target that satisfies the Poisson equation. Is generated by using the residual DCT coefficient information after the inverse quantization, and is then decoded by combining the residual DCT coefficient information obtained by the inverse quantization and the generated approximate DCT coefficient information. The moving picture decoding program according to claim 22 or 23 , wherein the moving picture decoding program is caused to function as means for generating DCT coefficient information.
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