JP4819024B2 - Image encoding / decoding method and system - Google Patents

Image encoding / decoding method and system Download PDF

Info

Publication number
JP4819024B2
JP4819024B2 JP2007316142A JP2007316142A JP4819024B2 JP 4819024 B2 JP4819024 B2 JP 4819024B2 JP 2007316142 A JP2007316142 A JP 2007316142A JP 2007316142 A JP2007316142 A JP 2007316142A JP 4819024 B2 JP4819024 B2 JP 4819024B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
decoding
frame
encoding
wyner
bit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2007316142A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2009141688A (en
Inventor
喜秀 外村
孝之 仲地
竜也 藤井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP2007316142A priority Critical patent/JP4819024B2/en
Publication of JP2009141688A publication Critical patent/JP2009141688A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4819024B2 publication Critical patent/JP4819024B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、画像符号化・復号化方法及びシステムに係り、特に、多視点画像の符号化、すなわち、互いを独立に符号化する必要のあるシステム及び、無線やインターネット等の損失が発生するネットワーク通信システムの符号化・復号を行う画像符号化・復号化方法及びシステムに関する。 The present invention relates to an image coding and decoding method and system, in particular, the encoding of the multi-view image, i.e., the system needs to be coded independently of each other and the loss of such wireless and Internet occurs It relates to an image coding and decoding methods and systems for encoding and decoding of the network communication system.

近年、アナログ信号システムからデジタル信号システムへと移行しており、デジタル画像の需要が増加している。しかし、デジタル画像はそのままではデータ量が膨大になることから、画像を効率的に圧縮する符号化技術が重要なものになっており、国際標準アルゴリズムが広く用いられている。   In recent years, there has been a shift from analog signal systems to digital signal systems, and the demand for digital images is increasing. However, since a digital image has a huge amount of data as it is, an encoding technique for efficiently compressing the image is important, and an international standard algorithm is widely used.

一例として、デジタルTVには、MPEG−2("Information technology - Generic coding of movie pictures and associated audio information. Video," ISO/IEC 13818-2, May 1996.)が用いられており、次世代DVDの規格にはH.264("Draft ITU-T Recommendation and Final Draft International Standard of Joint Video Specification (IUT-T Rec. H.264 -ISO/IEC 14496-10 AVC)," Joint Video Team of ISO/IEC MPEG & ITU-T, 2003)が用いられることが決定している。   As an example, MPEG-2 ("Information technology-Generic coding of movie pictures and associated audio information. Video," ISO / IEC 13818-2, May 1996.) is used for digital TV. The standard includes H.264. H.264 ("Draft ITU-T Recommendation and Final Draft International Standard of Joint Video Specification (IUT-T Rec. H.264 -ISO / IEC 14496-10 AVC)," Joint Video Team of ISO / IEC MPEG & ITU-T, 2003) will be used.

これらの画像圧縮アルゴリズムの具体的な圧縮アルゴリズムは、まず、エンコーダ側では動き補償(MC:Motion Compensated)が行われ、時間的な信号の冗長性が排除され、その後、離散コサイン変換(DCT)等の周波数変換により空間的な信号の冗長性が排除された後に、エントロピー符号化が行われる。デコーダ側は真逆の処理を行うことにより復号される。   The specific compression algorithm of these image compression algorithms is such that motion compensation (MC) is first performed on the encoder side, temporal signal redundancy is eliminated, and then discrete cosine transform (DCT) or the like is performed. Entropy coding is performed after the redundancy of the spatial signal is eliminated by the frequency conversion. The decoder side performs decoding by performing the reverse process.

しかし、近年標準化された動画像の圧縮アルゴリズムは、圧縮効率こそ高くはなっているが、それに伴い、演算量も膨大なものになっている。例えば、H.264では大量の演算処理が必要であり、MPEG−2に比べて処理演算量は5〜10倍程度増加することが知られている。この大量の演算処理は複雑なフレーム間予測や可変マクロブロックサイズの最適化等に必要な演算であり、エンコーダ側において必要となる。これに対して、たとえ、デコーダ側の演算処理は増えたとしてもエンコーダ側の処理が少ない方が好ましいという要求がセンサカメラや携帯電話の動画処理などのアプリケーションでは考えられている。そして、この要求を満たす、エンコーダ側の高負荷演算処理をエンコーダ側に移行した符号化方式がDistributed Video Coding (DVC)である。   However, in recent years, the standardized moving image compression algorithm has a high compression efficiency, but the amount of computation has become enormous. For example, H.M. H.264 requires a large amount of arithmetic processing, and it is known that the amount of processing arithmetic increases about 5 to 10 times compared to MPEG-2. This large amount of arithmetic processing is necessary for complicated inter-frame prediction, variable macroblock size optimization, and the like, and is necessary on the encoder side. On the other hand, even if the arithmetic processing on the decoder side increases, there is a need for applications such as sensor camera and mobile phone video processing that less processing on the encoder side is preferable. Then, Distributed Video Coding (DVC) is an encoding method that satisfies this requirement and shifts the encoder side high-load calculation processing to the encoder side.

また、Distributed Source Coding (DSC)は、図7に示すように、複数の相関のある情報源に対して互いを観測することなく分散して符号化し、受信側ではそれらの各データを一括して復号するシステムである。DSCはもともと、1970年代にSlepianとWolfにより確立されたSlepian-Wolf定理(D. Slepian and J.K. Wolf, "Noiseless coding of correlated information sources," IEEE Trans. Inform. Theory, vol. 19, no.4, pp.471-480, 1973)及び、WynerとZivにより確立されたWyner-Ziv定理(A. Wyner and J, Ziv, "The rate-distortion function for source coding with side information at the decoder, " IEEE Trans, Inform. Theory, vol.22, no.1,pp1-10 1976)に基づいており、それらの定理を実際のシステムへと拡張したものである。Slepian -Wolf定理は、2つの情報源を分散符号化した場合における無歪み状態で復号できる許容圧縮レート領域を与えたものであり、Wyner-Ziv定理は、2つの情報源において1つの情報源に歪みが発生した場合についてレート歪み領域を与えたものである。これらの定理により、分散して符号化する場合の圧縮限界は、Slepian-Wolf定理及びWyner-Ziv定理の条件の範囲内にてではあるが、分散しなかった場合と等しいことが照明されている。   In addition, as shown in FIG. 7, Distributed Source Coding (DSC) encodes a plurality of correlated information sources in a distributed manner without observing each other. This is a decoding system. DSC was originally established by the Slepian-Wolf theorem (D. Slepian and JK Wolf, "Noiseless coding of correlated information sources," IEEE Trans. Inform. Theory, vol. 19, no. 4, pp.471-480, 1973) and the Wyner-Ziv theorem established by Wyner and Ziv (A. Wyner and J, Ziv, "The rate-distortion function for source coding with side information at the decoder," IEEE Trans, Inform. Theory, vol.22, no.1, pp1-10 1976), and extends these theorems to actual systems. The Slepian-Wolf theorem gives an allowable compression rate region that can be decoded without distortion when two information sources are distributed coded. The Wyner-Ziv theorem A rate distortion region is given when distortion occurs. These theorems illuminate that the compression limit for distributed encoding is equal to the case of non-distributed, although within the limits of the Slepian-Wolf and Wyner-Ziv theorems. .

近年では、Turbo符号を用いてSlepian-Wolf定理(J. Bajcsy and P..Mitran, "Coding for the Slepian - Wolf problem with turbo codes," in Proc. IEEE Gloval communications Conf., vol.2, 2001, pp.1400-1404)やWyner-Ziv定理(A-Aaron and B. Girod, "Comprossion with oide information using turbo codes," in Proc. IEEE Data Compression Conf., 2002, pp.252-261)で与えられた限界にどの程度迫れるかが研究されている。   In recent years, using the Turbo code, the Slepian-Wolf theorem (J. Bajcsy and P..Mitran, "Coding for the Slepian-Wolf problem with turbo codes," in Proc. IEEE Gloval communications Conf., Vol.2, 2001, pp.1400-1404) and Wyner-Ziv theorem (A-Aaron and B. Girod, "Comprossion with oide information using turbo codes," in Proc. IEEE Data Compression Conf., 2002, pp.252-261) Research has been done on how close the limit is.

DVCの実際の構成方法は種々挙げられるが、図8に示すように、Wyner-Zivフレームの符号化及び復号にターボ符号を用いた方法が提案されている(例えば、非特許文献1参照)。この手法は、従来、MPEGに代表される符号化方式では予測誤差信号を情報源符号器を用いて圧縮/伸張していたが、DVCでは予測誤差信号をある種のエラーと捉え、通信路符号器で画像を保護すること、及び、エラーを訂正することで、圧縮/伸張を行う。その構造のために、DVCシステムでは、高負荷なフレーム間予測処理をデコーダ側に移行することができ、低負荷なエンコードを実現している。
B. Girod, A. Aaron, S. Rane and D. Rebollo-Monedero, "Distributed video coding," Proceedings of the IEEE, Pecial Issue on Video Coding and Delivery, vol. 93, no. 1, pp.71-83, January 2005.
Although there are various methods for actually configuring DVC, as shown in FIG. 8, a method using a turbo code for encoding and decoding a Wyner-Ziv frame has been proposed (see, for example, Non-Patent Document 1). Conventionally, in this encoding method represented by MPEG, the prediction error signal is compressed / decompressed by using an information source encoder. However, in DVC, the prediction error signal is regarded as a certain type of error. Compress / decompress the image by protecting the image with a device and correcting the error. Due to this structure, in the DVC system, high-load inter-frame prediction processing can be transferred to the decoder side, and low-load encoding is realized.
B. Girod, A. Aaron, S. Rane and D. Rebollo-Monedero, "Distributed video coding," Proceedings of the IEEE, Pecial Issue on Video Coding and Delivery, vol. 93, no. 1, pp.71-83 , January 2005.

上記で述べたように、DVCは多視点映像符号化やIPネットワーク等へのベストエフォート型の通信システムに対する符号化として効果が期待されている。しかし、DVCはMPEGなどに比べて符号化効率が悪いこと、また、DVCのデコード処理は高負荷なH.264のエンコード処理よりも更に高負荷になること等が報告されている(Z. M. Belkoura and T. Sikora, "Towards rate-decoder complexity optimization in Turbo-coder based distributed video coding," PCS2000 Apr, 2006)。特に、後者の問題は通信路符号器がメッセージ伝搬アルゴリズムを用いるために避けられず、DVCを実用化するためにはデコード処理の高速化が必要となる。   As described above, DVC is expected to be effective as multi-view video coding and coding for a best-effort communication system for an IP network or the like. However, DVC has poorer encoding efficiency than MPEG and the like. It has been reported that the load becomes even higher than the encoding processing of H.264 (Z. M. Belkoura and T. Sikora, “Towards rate-decoder complexity optimization in Turbo-coder based distributed video coding,” PCS2000 Apr, 2006). In particular, the latter problem is unavoidable because the channel encoder uses a message propagation algorithm, and in order to put DVC into practical use, it is necessary to speed up the decoding process.

本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、高負荷なDVCでコード処理を高い符号化効率を保ちつつ並列に処理することで高速処理することが可能な画像符号化・復号化方法及びシステ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 image encoding / decoding method capable of high-speed processing by processing code processing in parallel while maintaining high encoding efficiency with a high-load DVC, and an object of the present invention is to provide a system.

図1は、本発明の原理構成図である。   FIG. 1 is a principle configuration diagram of the present invention.

本発明(請求項1)は、DVCを用いて情報源からの動画像フレームを符号化するエンコーダ側と、符号化されたフレームを復号するデコーダ側からなる画像符号化・復号化システムであって、
エンコーダ側は、
前後のフレームの情報を用いずに圧縮され、前後のフレームを用いて伸長されるWyner-Zivフレームが情報源から入力されると、ビットプレーンに分割する量子化手段11と、
ビットプレーンに対するシンドロームビットを生成し、該ビットプレーンと共にデコーダ側に並列に送信する符号化手段12と、
有し、
デコーダ側は、
前後のフレームの情報を用いずに圧縮及び伸長されるKeyフレームが情報源から入力されると、Wyner-Zivフレームを復号するために、動き補償を用いてブロック単位の補助情報を生成し、該補助情報から並列化に適したビット尤度を求める動き補償手段15と、
エンコーダ側の符号化手段から受信したシンドロームビットと、ビット尤度を用いてビットプレーンを復号する復号手段13と、
復号手段で復号されたビットプレーンを補助情報を用いて再構成し、出力する再構成手段14と、を有する。
The present invention (Claim 1) is an image encoding / decoding system comprising an encoder side for encoding a moving image frame from an information source using DVC and a decoder side for decoding the encoded frame. ,
The encoder side
When a Wyner-Ziv frame that is compressed without using the information of the preceding and following frames and is decompressed using the preceding and following frames is input from the information source, the quantization unit 11 that divides into bit planes;
Encoding means 12 for generating a syndrome bit for a bit plane and transmitting it in parallel to the decoder side together with the bit plane;
Have
The decoder side
When a Key frame that is compressed and decompressed without using information of previous and subsequent frames is input from an information source, auxiliary information in units of blocks is generated using motion compensation in order to decode the Wyner-Ziv frame. Motion compensation means 15 for obtaining bit likelihoods suitable for parallelization from auxiliary information;
Decoding means 13 for decoding the bit plane using the syndrome bits received from the encoding means on the encoder side and the bit likelihood;
Reconstructing means 14 for reconstructing and outputting the bit plane decoded by the decoding means using auxiliary information.

本発明(請求項2)は、DVCを用いて情報源からの動画像フレームを符号化するエンコーダ側と、符号化されたフレームを復号するデコーダ側からなる画像符号化・復号化システムであって、
エンコーダ側は、
前後のフレームの情報を用いずに圧縮及び伸長されるKeyフレームが情報源から入力されると、該Keyフレームを圧縮してデコーダ側に送信する第1の符号化手段と、
前後のフレームの情報を用いずに圧縮され、前後のフレームを用いて伸長されるWyner-Zivフレームが情報源から入力されると、ビットプレーンに分割し、該ビットプレーン毎に誤り訂正符号を用いてシンドロームビットを生成し、該シンドロームビットのみを並列にデコーダ側に送信する第2の符号化手段と、を有し、
デコーダ側は、
第1の符号化手段から受信した圧縮されたKeyフレームを伸長し、2つのパスに分割し、一方を該Keyフレームの復号画像として出力する第1の復号手段と、
第1の復号手段から入力された分割されたもう一方のKeyフレームのパスが入力されると、Wyner-Zivフレームからブロック単位に動きベクトルを作成し、画像のレンジに合わせる処理を行うことで該Wyner-Zivフレームを復号するための補助情報を作成する動き補償手段と、
動き補償手段から補助情報が入力されると、各ビットプレーンのビット尤度を求めるビット尤度推定手段と、
第2の符号化手段から受信したシンドロームビットを、ビット尤度を用いてメッセージ確率伝搬アルゴリズムにより復号を行い、量子化されたWyner-Zivフレームを得る第2の復号手段と、
動き補償手段で生成された補償情報を用いて、量子化されたWyner-Zivフレームを逆量子化を行うことにより再構成し、出力する再構成手段と、を有する。
The present invention (Claim 2) is an image encoding / decoding system comprising an encoder side for encoding a moving image frame from an information source using DVC and a decoder side for decoding the encoded frame. ,
The encoder side
A first encoding means for compressing the Key frame and transmitting it to the decoder side when a Key frame to be compressed and decompressed without using the information of the preceding and following frames is input from the information source;
When a Wyner-Ziv frame that is compressed without using the information of the previous and subsequent frames and expanded using the previous and subsequent frames is input from the information source, it is divided into bit planes and an error correction code is used for each bit plane. Generating a syndrome bit and transmitting only the syndrome bit in parallel to the decoder side, and
The decoder side
First decoding means for decompressing the compressed Key frame received from the first encoding means, dividing it into two paths, and outputting one as a decoded image of the Key frame;
When the path of the other divided Key frame input from the first decoding means is input , a motion vector is created from the Wyner-Ziv frame in units of blocks, and the processing is performed according to the range of the image. Motion compensation means for creating auxiliary information for decoding the Wyner-Ziv frame ;
When auxiliary information is input from the motion compensation means, bit likelihood estimation means for obtaining the bit likelihood of each bit plane;
Second decoding means for decoding the syndrome bits received from the second encoding means using a message probability propagation algorithm using the bit likelihood to obtain a quantized Wyner-Ziv frame;
Reconstructing means for reconstructing and outputting quantized Wyner-Ziv frames by performing inverse quantization using the compensation information generated by the motion compensation means.

本発明(請求項3)は、DVCを用いて情報源からの動画像フレームを符号化するエンコーダ側と、符号化されたフレームを復号するデコーダ側からなる画像符号化・復号化システムであって、
エンコーダ側は、
前後のフレームの情報を用いずに圧縮及び伸長されるKeyフレームが情報源から入力されると、該Keyフレームを圧縮してデコーダ側に送信する第1の符号化手段と、
前後のフレームの情報を用いずに圧縮され、前後のフレームを用いて伸長されるWyner-Zivフレームが情報源から入力されると、2値変換を行い、ビットプレーンに分割し、該ビットプレーン毎に誤り訂正符号を用いてシンドロームビットを作成し並列にデコーダ側に送信する第2の符号化手段と、
第1の符号化手段から受信した圧縮されたKeyフレームを伸長し、2つのパスに分割し、一方を該Keyフレームの復号画像として出力する第1の復号手段と、
第1の復号手段のもう一方のパスが入力されると、Wyner-Zivフレームからブロック単位に動きベクトルを作成し、画像のレンジに合わせる処理を行うことで該Wyner-Zivフレームを復号するための補助情報を作成する補助情報を生成する動き補償手段と、
補助情報を2値変換し、各ビットプレーンのビット尤度を求めるビット尤度推定手段と、
第2の符号化手段から送信されたWyner-Zivフレームのシンドロームビットについて、ビット尤度を用いてメッセージ確率伝搬アルゴリズムにより復号し、量子化されたWyner-Zivフレームを得る第2の復号手段と、
量子化されたWyner-Zivフレームを逆2値変換を行い、動き補償手段で生成された補助情報を用いて逆量子化を行い、出力する再構成手段と、を有する。
The present invention (Claim 3) is an image encoding / decoding system comprising an encoder side for encoding a moving image frame from an information source using DVC and a decoder side for decoding the encoded frame. ,
The encoder side
A first encoding means for compressing the Key frame and transmitting it to the decoder side when a Key frame to be compressed and decompressed without using the information of the preceding and following frames is input from the information source;
When a Wyner-Ziv frame that is compressed without using the information of the previous and subsequent frames and is decompressed using the previous and subsequent frames is input from the information source, binary conversion is performed, and the bit plane is divided. A second encoding means for generating syndrome bits using an error correction code and transmitting them in parallel to the decoder side;
First decoding means for decompressing the compressed Key frame received from the first encoding means, dividing it into two paths, and outputting one as a decoded image of the Key frame;
When the other path of the first decoding means is input , a motion vector is generated in units of blocks from the Wyner-Ziv frame , and processing for matching the range of the image is performed to decode the Wyner-Ziv frame. Motion compensation means for generating auxiliary information for generating auxiliary information;
Bit likelihood estimation means for binary-converting the auxiliary information and obtaining the bit likelihood of each bit plane;
A second decoding means for decoding the syndrome bits of the Wyner-Ziv frame transmitted from the second encoding means using a message probability propagation algorithm using the bit likelihood and obtaining a quantized Wyner-Ziv frame;
A reconstruction unit that performs inverse binary conversion on the quantized Wyner-Ziv frame, performs inverse quantization using auxiliary information generated by the motion compensation unit, and outputs the result.

本発明(請求項4)は、DVCを用いて情報源からの動画像フレームを符号化するエンコーダ側と、符号化されたフレームを復号するデコーダ側からなる画像符号化・復号化システムであって、
エンコーダ側は、
前後のフレームの情報を用いずに圧縮及び伸長されるKeyフレームが情報源から入力されると、該Keyフレームを圧縮してデコーダ側に送信する第1の符号化手段と、
前後のフレームの情報を用いずに圧縮され、前後のフレームを用いて伸長されるWyner-Zivフレームが情報源から入力されると、復号に必要なビット量を求めるレート制御手段と、
Wyner-Zivフレームをビットプレーンに分割し、シンドロームビットを作成し、レート制御手段により求められた復号に必要なビット量に従って、並列にデコーダ側に送信する第2の符号化手段と、
第1の符号化手段から受信した圧縮されたKeyフレームを伸長し、2つのパスに分割し、一方を該Keyフレームの復号画像として出力する第1の復号手段と、
第1の復号手段のもう一方のパスが入力されると、Wyner-Zivフレームからブロック単位に動きベクトルを作成し、画像のレンジに合わせる処理を行うことで該Wyner-Zivフレームを復号するための補助情報を生成する動き補償手段と、
補助情報を用いて、各ビットプレーンのビット尤度を求めるビット尤度推定手段と、
第2の符号化手段から送信されたWyner-Zivフレームのシンドロームビットについて、ビット尤度を用いてメッセージ確率伝搬アルゴリズムにより復号し、量子化されたWyner-Zivフレームを得る第2の復号手段と、
量子化されたWyner-Zivフレームを、動き補償手段で生成された補助情報を用いて逆量子化を行い、出力する再構成手段と、を有する。
The present invention (Claim 4) is an image encoding / decoding system comprising an encoder side for encoding a moving image frame from an information source using DVC, and a decoder side for decoding the encoded frame. ,
The encoder side
A first encoding means for compressing the Key frame and transmitting it to the decoder side when a Key frame to be compressed and decompressed without using the information of the preceding and following frames is input from the information source;
When a Wyner-Ziv frame that is compressed without using the information of the preceding and following frames and is decompressed using the preceding and following frames is input from the information source, rate control means for obtaining the bit amount necessary for decoding,
Second encoding means for dividing the Wyner-Ziv frame into bit planes, creating syndrome bits, and transmitting in parallel to the decoder side according to the bit amount required for decoding determined by the rate control means;
First decoding means for decompressing the compressed Key frame received from the first encoding means, dividing it into two paths, and outputting one as a decoded image of the Key frame;
When the other path of the first decoding means is input , a motion vector is generated in units of blocks from the Wyner-Ziv frame , and processing for matching the range of the image is performed to decode the Wyner-Ziv frame. Motion compensation means for generating auxiliary information;
Bit likelihood estimation means for obtaining the bit likelihood of each bit plane using auxiliary information;
A second decoding means for decoding the syndrome bits of the Wyner-Ziv frame transmitted from the second encoding means using a message probability propagation algorithm using the bit likelihood and obtaining a quantized Wyner-Ziv frame;
Reconstructing means for performing inverse quantization on the quantized Wyner-Ziv frame using auxiliary information generated by the motion compensation means and outputting the result.

また、本発明(請求項5)は、第2の符号化手段において、
レート制御ステップで求められたビット量を用いてシンドロームビットを生成するための生成行列を生成し、該生成行列を用いてシンドロームビットを生成して、第2の復号手段に送信する手段を含み、
第2の復号手段において、
第2の符号化手段から送信されたシンドロームビットのビット数または推定ビット数に基づいて、検査行列を生成し、該検査行列を用いて該シンドロームビットを復号する手段を含む。
The present invention (Claim 5) provides the second encoding means,
Generating a generation matrix for generating syndrome bits using the bit amount determined in the rate control step, generating syndrome bits using the generation matrix, and transmitting the second generation means to the second decoding means;
In the second decoding means,
Means for generating a check matrix on the basis of the number of syndrome bits transmitted from the second encoding means or the estimated number of bits and decoding the syndrome bits using the check matrix ;

本発明(請求項6)は、DVCを用いて情報源からの動画像フレームを符号化するエンコーダ側と、符号化されたフレームを復号するデコーダ側からなる画像符号化・復号化システムにおける画像符号化・復号化方法であって、
エンコーダ側において、
量子化手段により、前後のフレームの情報を用いずに圧縮され、前後のフレームを用いて伸長されるWyner-Zivフレームが情報源から入力されると、ビットプレーンに分割し、
符号化手段により、ビットプレーンに対するシンドロームビットを生成し、該ビットプレーンと共にデコーダ側に並列に送信し、
デコーダ側において、
動き補償手段により、前後のフレームの情報を用いずに圧縮及び伸長されるKeyフレームが情報源から入力されると、Wyner-Zivフレームを復号するために、動き補償を用いてブロック単位の補助情報を生成し、該補助情報から並列化に適したビット尤度を求め、
復号手段により、エンコーダ側の符号化手段から受信したシンドロームビットと、ビット尤度を用いてビットプレーンを復号し、
再構成手段により、復号されたビットプレーンを補助情報を用いて再構成し、出力する。
According to the present invention (Claim 6), an image code in an image encoding / decoding system including an encoder side for encoding a moving image frame from an information source using DVC and a decoder side for decoding the encoded frame is provided. A decoding / decoding method,
On the encoder side
When the Wyner-Ziv frame compressed by the quantization means without using the information of the preceding and following frames and expanded using the preceding and following frames is input from the information source, it is divided into bit planes,
The encoding means generates a syndrome bit for the bit plane, and transmits it in parallel with the bit plane to the decoder side,
On the decoder side,
When a key frame that is compressed and decompressed without using the information of the previous and subsequent frames by the motion compensation means is input from the information source, auxiliary information in block units is used using motion compensation to decode the Wyner-Ziv frame. And obtaining a bit likelihood suitable for parallelization from the auxiliary information,
The decoding means decodes the bit plane using the syndrome bits received from the encoding means on the encoder side and the bit likelihood,
The reconstructing means reconstructs the decoded bit plane using auxiliary information and outputs it.

本発明(請求項7)は、DVCを用いて情報源からの動画像フレームを符号化するエンコーダ側と、符号化されたフレームを復号するデコーダ側からなる画像符号化・復号化システムにおける画像符号化・復号化方法であって、
エンコーダ側において、
第1の符号化手段により、前後のフレームの情報を用いずに圧縮及び伸長されるKeyフレームが情報源から入力されると、該Keyフレームを圧縮してデコーダ側に送信し、
第2の符号化手段により、前後のフレームの情報を用いずに圧縮され、前後のフレームを用いて伸長されるWyner-Zivフレームが情報源から入力されると、ビットプレーンに分割し、該ビットプレーン毎に誤り訂正符号を用いてシンドロームビットを生成し、該シンドロームビットのみを並列にデコーダ側に送信し、
デコーダ側において、
第1の復号手段により、第1の符号化手段から受信した圧縮されたKeyフレームを伸長し、2つのパスに分割し、一方を該Keyフレームの復号画像として出力し、
動き補償手段が、第1の復号手段から入力された分割されたもう一方のKeyフレームのパスが入力されると、Wyner-Zivフレームからブロック単位に動きベクトルを作成し、画像のレンジに合わせる処理を行うことで該Wyner-Zivフレームを復号するための補助情報を生成し、
ビット尤度推定手段により、動き補償手段から補助情報が入力されると、各ビットプレーンのビット尤度を求め、
第2の復号手段により、第2の符号化手段から受信したシンドロームビットを、ビット尤度を用いてメッセージ確率伝搬アルゴリズムにより復号を行い、量子化されたWyner-Zivフレームを取得し、
再構成手段が、動き補償手段で生成された補償情報を用いて、量子化されたWyner-Zivフレームを逆量子化を行うことにより再構成し、出力する。
According to the present invention (Claim 7), an image code in an image encoding / decoding system including an encoder side for encoding a moving image frame from an information source using DVC and a decoder side for decoding the encoded frame is provided. A decoding / decoding method,
On the encoder side
When a key frame that is compressed and decompressed without using the information of the preceding and following frames is input from the information source by the first encoding means, the key frame is compressed and transmitted to the decoder side,
When the Wyner-Ziv frame compressed by the second encoding means without using the information of the preceding and following frames and expanded using the preceding and following frames is input from the information source, it is divided into bit planes, Generate syndrome bits using an error correction code for each plane, send only the syndrome bits in parallel to the decoder side,
On the decoder side,
The first decoding means decompresses the compressed Key frame received from the first encoding means, divides it into two paths, and outputs one as a decoded image of the Key frame,
When the motion compensator receives the path of the other key frame divided from the first decoder, the motion compensator creates a motion vector in units of blocks from the Wyner-Ziv frame , and matches the range of the image To generate auxiliary information for decoding the Wyner-Ziv frame,
When the auxiliary information is input from the motion compensation unit by the bit likelihood estimation unit, the bit likelihood of each bit plane is obtained,
The second decoding means decodes the syndrome bits received from the second encoding means using the message likelihood propagation algorithm using the bit likelihood, and obtains a quantized Wyner-Ziv frame;
The reconstruction unit reconstructs the quantized Wyner-Ziv frame by performing inverse quantization using the compensation information generated by the motion compensation unit, and outputs the frame.

本発明(請求項8)は、DVCを用いて情報源からの動画像フレームを符号化するエンコーダ側と、符号化されたフレームを復号するデコーダ側からなる画像符号化・復号化システムにおける画像符号化・復号化方法であって、
エンコーダ側において、
第1の符号化手段により、前後のフレームの情報を用いずに圧縮及び伸長されるKeyフレームが情報源から入力されると、該Keyフレームを圧縮してデコーダ側に送信し、
第2の符号化手段により、前後のフレームの情報を用いずに圧縮され、前後のフレームを用いて伸長されるWyner-Zivフレームが情報源から入力されると、2値変換を行い、ビットプレーンに分割し、該ビットプレーン毎に誤り訂正符号を用いてシンドロームビットを作成し並列にデコーダ側に送信し、
第1の復号手段により、第1の符号化手段から受信した圧縮されたKeyフレームを伸長し、2つのパスに分割し、一方を該Keyフレームの復号画像として出力し、もう一方を動き補償手段に出力し、
動き補償手段が、第1の復号手段から入力された分割されたもう一方のKeyフレームのパスが入力されると、Wyner-Zivフレームからブロック単位に動きベクトルを作成し、画像のレンジに合わせる処理を行うことで該Wyner-Zivフレームを復号するための補助情報を生成し、
ビット尤度推定手段により、補助情報を2値変換し、各ビットプレーンのビット尤度を求め、
第2の復号手段により、第2の符号化手段から送信されたWyner-Zivフレームのシンドロームビットについて、ビット尤度を用いてメッセージ確率伝搬アルゴリズムにより復号し、量子化されたWyner-Zivフレームを取得し、
再構成手段により、量子化されたWyner-Zivフレームを逆2値変換を行い、動き補償手段で生成された補助情報を用いて逆量子化を行い、出力する。
The present invention (Claim 8) provides an image code in an image encoding / decoding system comprising an encoder side that encodes a moving image frame from an information source using DVC and a decoder side that decodes the encoded frame. A decoding / decoding method,
On the encoder side
When a key frame that is compressed and decompressed without using the information of the preceding and following frames is input from the information source by the first encoding means, the key frame is compressed and transmitted to the decoder side,
When the Wyner-Ziv frame compressed by the second encoding means without using the information of the previous and subsequent frames and expanded using the previous and subsequent frames is input from the information source, the binary conversion is performed, and the bit plane To generate a syndrome bit using an error correction code for each bit plane and transmit it in parallel to the decoder side,
The first decoding unit decompresses the compressed key frame received from the first encoding unit, divides the compressed key frame into two paths, outputs one as a decoded image of the key frame, and the other as a motion compensation unit. Output to
Motion compensation means and the path of the other Key frame divided input from the first decoding means are inputted, the motion to create a vector from W yner-Ziv frames into blocks, match the range of the image Auxiliary information for decoding the Wyner-Ziv frame is generated by performing processing ,
By the bit likelihood estimation means, the auxiliary information is binary-transformed to obtain the bit likelihood of each bit plane,
The second decoding means decodes the syndrome bits of the Wyner-Ziv frame transmitted from the second encoding means by the message probability propagation algorithm using the bit likelihood, and obtains a quantized Wyner-Ziv frame And
The reconstruction unit performs inverse binary conversion on the quantized Wyner-Ziv frame, performs inverse quantization using the auxiliary information generated by the motion compensation unit, and outputs the result.

本発明(請求項9)は、DVCを用いて情報源からの動画像フレームを符号化するエンコーダ側と、符号化されたフレームを復号するデコーダ側からなる画像符号化・復号化システムにおける画像符号化・復号化方法であって、
エンコーダ側において、
第1の符号化手段により、前後のフレームの情報を用いずに圧縮及び伸長されるKeyフレームが情報源から入力されると、該Keyフレームを圧縮してデコーダ側に送信する第1の符号化ステップと
レート制御手段により、前後のフレームの情報を用いずに圧縮され、前後のフレームを用いて伸長されるWyner-Zivフレームが情報源から入力されると、復号に必要なビット量を求めるレート制御ステップと
第2の符号化手段により、Wyner-Zivフレームをビットプレーンに分割し、シンドロームビットを作成し、復号に必要なビット量に従って、並列にデコーダ側に送信する第2の符号化ステップと
前記デコード側において、
第1の復号手段により、第1の符号化手段から受信した圧縮されたKeyフレームを伸長し、2つのパスに分割し、一方を該Keyフレームの復号画像として出力し、もう一方のパスを動き補償手段に出力する第1の復号ステップと
動き補償手段により、第1の復号手段からもう一方のパスが入力されると、Wyner-Zivフレームからブロック単位に動きベクトルを作成し、画像のレンジに合わせる処理を行うことで該Wyner-Zivフレームを復号するための補助情報を生成する動き補償ステップと
ビット尤度推定手段により、補助情報を用いて、各ビットプレーンのビット尤度を求めるビット尤度推定ステップと
第2の復号手段により、第2の符号化手段から送信されたWyner-Zivフレームのシンドロームビットについて、ビット尤度を用いてメッセージ確率伝搬アルゴリズムにより復号し、量子化されたWyner-Zivフレームを取得する第2の復号ステップと
再構成手段により、量子化されたWyner-Zivフレームを、動き補償手段で生成された補助情報を用いて逆量子化を行い、出力する再構成ステップと、を行う
The present invention (Claim 9) provides an image code in an image encoding / decoding system including an encoder side that encodes a moving image frame from an information source using DVC and a decoder side that decodes the encoded frame. A decoding / decoding method,
On the encoder side
When a key frame that is compressed and expanded without using the information of the previous and subsequent frames by the first encoding means is input from the information source, the first encoding is performed by compressing the key frame and transmitting it to the decoder side . Steps ,
The rate controlling means is compressed without using the information of the previous and subsequent frames, the Wyner-Ziv frames are extended using preceding and following frames is input from an information source, determined Ru rate control bit amount necessary for decoding Steps ,
A second encoding step that divides the Wyner-Ziv frame into bit planes by second encoding means, creates syndrome bits, and transmits them in parallel to the decoder side according to the amount of bits necessary for decoding;
On the decoding side,
The first decoding unit decompresses the compressed key frame received from the first encoding unit, divides it into two paths, outputs one as a decoded image of the key frame, and moves the other path. A first decoding step of outputting to the compensation means;
When the other path is input from the first decoding unit by the motion compensation unit, a motion vector is generated in units of blocks from the Wyner-Ziv frame, and the Wyner-Ziv frame is processed according to the range of the image. A motion compensation step for generating auxiliary information for decoding
The bit likelihood estimation means, using the auxiliary information, the bit likelihood estimation step asking you to bit likelihood of each bit plane,
The second decoding means decodes the syndrome bits of the Wyner-Ziv frame transmitted from the second encoding means by the message probability propagation algorithm using the bit likelihood, and obtains a quantized Wyner-Ziv frame A second decoding step ,
A reconstruction step of performing inverse quantization on the quantized Wyner-Ziv frame by using the auxiliary information generated by the motion compensation unit and outputting the result is performed by the reconstruction unit .

また、本発明(請求項10)は、第2の符号化ステップにおいて、レート制御ステップで求められたビット量を用いてシンドロームビットを生成するための生成行列を生成し、該生成行列を用いてシンドロームビットを生成して、第2の復号手段に送信し、
第2の復号ステップにおいて、第2の符号化手段から送信されたシンドロームビットのビット数または推定ビット数に基づいて、検査行列を生成し、該検査行列を用いて該シンドロームビットを復号する。
In the second encoding step, the present invention (claim 10) generates a generation matrix for generating syndrome bits using the bit amount obtained in the rate control step, and uses the generation matrix. Generating syndrome bits and sending them to the second decoding means;
In the second decoding step, a check matrix is generated based on the number of syndrome bits transmitted from the second encoding means or the estimated number of bits, and the syndrome bits are decoded using the check matrix .

上記のように、従来、DVCはデコード処理が非常に重いという問題がある。従来の非並列のDVCはビットプレーン毎に順々にエンコード/デコードが行われるが、デコード時に既に復号した上位のビットプレーン情報を下位のビットプレーンの復号に用いるため、並列化すると並列にビットプレーンを復号する必要があり、上位ビットプレーンの情報を用いることができないことにより符号化効率が悪くなるという問題があった。   As described above, the conventional DVC has a problem that the decoding process is very heavy. In conventional non-parallel DVC, encoding / decoding is sequentially performed for each bit plane. Since the upper bit plane information that has already been decoded at the time of decoding is used for decoding the lower bit plane, when parallel, the bit plane is parallelized. Therefore, there is a problem that the encoding efficiency is deteriorated because the information of the upper bit plane cannot be used.

これを解決するために、本発明では、エンコード側からデコード側に対してビットプレーンを並列に送信することにより、デコード処理時間を短縮し、符号化効率の低下を抑えた並列化を行うことにより、Distributed Video Coding (DVC)の高負荷なデコード処理の高速化が可能である。また、エンコーダ側でデコードに必要なビット量を推定し、当該ビット量に基づいてシンドロームビットを並列にデコード側に送信することにより、バッファを削減することができ、フィードバック制御の回数も削減することが可能となる。   In order to solve this, in the present invention, by transmitting the bit plane in parallel from the encoding side to the decoding side, the decoding processing time is shortened, and parallelization is performed by suppressing the decrease in encoding efficiency. , Distributed Video Coding (DVC) high-load decoding processing can be accelerated. In addition, the number of bits required for decoding can be estimated on the encoder side, and syndrome bits can be sent to the decoding side in parallel based on the bit amount, thereby reducing the number of buffers and reducing the number of feedback controls. Is possible.

以下、図面と共に本発明の実施の形態を説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

まず、本発明の概要を説明する。   First, the outline of the present invention will be described.

図2は、本発明の基本となるWyner-Ziv符号化システムの構成を示す。   FIG. 2 shows the configuration of a Wyner-Ziv encoding system that is the basis of the present invention.

同図に示す符号化システムは、通信路符号化部1、通信路復号部2、再構成部3、ビット尤度推定部4、補助情報作成部5、情報源符号化部6、情報源復号部7から構成される。   The coding system shown in the figure includes a channel coding unit 1, a channel decoding unit 2, a reconstruction unit 3, a bit likelihood estimation unit 4, an auxiliary information creation unit 5, an information source coding unit 6, and an information source decoding. It consists of part 7.

同図中の情報源符号化部7、情報源復号部6や、通信路符号化部1、通信路復号部2は様々な種類が考えられるが、論文等で議論される際によく用いられる動画像圧縮にDVCを適用した基本的な構成(空間領域のWyner-Ziv符号化システム)を図3に示す。   There are various types of information source encoding unit 7, information source decoding unit 6, channel encoding unit 1, and channel decoding unit 2 in the figure, but they are often used when discussed in papers and the like. FIG. 3 shows a basic configuration (a spatial domain Wyner-Ziv encoding system) in which DVC is applied to moving image compression.

図3に示すWyner-Ziv符号化システムは、スカラ量子化器11、RA−LDPC(Rate- Adaptive Low Density Parity Check)符号化器12、RA−LDPC復号器13、再構成器14、動き補償器15から構成される。図3に示すように、論文等ではDVCシステムの性能を決定するWyner-ZivフレームのデコードにKeyフレームが補助情報として与えられた場合が検討されている。これは、前述の文献「A. Wyner and J, Ziv, "The rate-distortion function for source coding with side information at the decoder, " IEEE Trans, Inform. Theory, vol.22, no.1,pp1-10 1976」で示されたモデルと同様である。   The Wyner-Ziv encoding system shown in FIG. 3 includes a scalar quantizer 11, an RA-LDPC (Rate-Adaptive Low Density Parity Check) encoder 12, an RA-LDPC decoder 13, a reconstructor 14, and a motion compensator. 15 is composed. As shown in FIG. 3, a case where a Key frame is given as auxiliary information for decoding a Wyner-Ziv frame that determines the performance of a DVC system is considered in a paper or the like. This is because the above-mentioned document “A. Wyner and J, Ziv,“ The rate-distortion function for source coding with side information at the decoder, ”IEEE Trans, Inform. Theory, vol.22, no.1, pp1-10. It is the same as the model shown in “1976”.

以下、図2をより具体的な検討モデルにした図3を用いて、空間領域のWyner-Ziv
符号化器の構成を例に説明する。DVCシステムにおいては、映像フレームはKeyフレーム及びWyner-Zivフレームに分割される。ここで、図3に従い、Keyフレームには奇数フレームX2i±1が割り当てられ、Wyner-Zivフレームには偶数フレームX2iが割り当てられたとする。KeyフレームはMPEGで用いられるIピクチャに相当する役割を果たし、前後のフレームの情報を用いずに圧縮/伸張される。
In the following, we will use Wyner-Ziv in the spatial domain using FIG.
The configuration of the encoder will be described as an example. In the DVC system, the video frame is divided into a Key frame and a Wyner-Ziv frame. Here, according to FIG. 3, the Key frame is assigned an odd frame X 2i ± 1, and even frame X 2i is assigned to the Wyner-Ziv frames. The Key frame plays a role corresponding to an I picture used in MPEG, and is compressed / expanded without using information of previous and subsequent frames.

一方、Wyner-Zivフレームは、MPEGで用いられるBピクチャに相当する役割を果たす。Wyner-Zivフレームは前後のフレームの情報を用いずに圧縮されるが前後のフレームを用いて伸張される特徴を持っている。以下にWyner-Zivフレームの圧縮/伸張処理の詳細を示す。   On the other hand, the Wyner-Ziv frame plays a role corresponding to a B picture used in MPEG. The Wyner-Ziv frame is compressed without using the information of the previous and subsequent frames, but has the feature of being expanded using the previous and next frames. Details of the Wyner-Ziv frame compression / decompression process are shown below.

Wyner-ZivフレームX2iは、2のスカラ量子化器11によりビットプレーンΚに分割される。各ビットプレーンは最上位ビット(MSB:Most Significant bit)からRA−LDPC符号器12((LDPC符号:R. G. Gallager, "Low density parity check codes," in Research Monograph series. Cambridge, MIT Press, 1963)をレート可変にしたもの)に送られ、それぞれのビットプレーンに対して十分なシンドロームビットCL,iが生成される。そして、従来の手法(前述の非特許文献1)では、それぞれのビットプレーンが順々にバッファに蓄えられ、デコーダ側からのリクエストにより上位ビットプレーンから順々に復号される。 The Wyner-Ziv frame X 2i is divided into bit planes L by the 2 M scalar quantizer 11. Each bit plane is converted from the most significant bit (MSB) to the RA-LDPC encoder 12 ((LDPC code: RG Gallager, "Low density parity check codes," in Research Monograph series. Cambridge, MIT Press, 1963). And a sufficient syndrome bit CL, i is generated for each bit plane. In the conventional method (Non-Patent Document 1 described above), each bit plane is stored in the buffer in order, and is decoded sequentially from the upper bit plane in response to a request from the decoder side.

これに対して、本発明では、エンコーダ側のRA−LDPC符号化器12から各ビットプレーンを並列にデコーダ側のRALDP復号器13にシンドロームビットと共に送信する。また、本発明では、動き補償器15において、デコーダ側で必要なシンドロームビット量を予め推定する。   In contrast, in the present invention, each bit plane is transmitted in parallel from the RA-LDPC encoder 12 on the encoder side together with the syndrome bits to the RALDP decoder 13 on the decoder side. In the present invention, the motion compensator 15 estimates in advance the amount of syndrome bits required on the decoder side.

一方、デコーダ側の動き補償器15では、KeyフレームX2i±1からブロック単位の補償情報(Side Information)Y 2iが次式で作成される。 On the other hand, in the motion compensator 15 on the decoder side, block unit compensation information (Side Information) Y b 2i is created from the Key frame X 2i ± 1 by the following equation.

Figure 0004819024
但し、上記の式の添え字bはブロック単位に処理しているそれぞれを表し、MVはブロック単位のKeyフレームから作成された動きベクトルであり、range[]は画像のレンジに合わせる処理を表している(例えば、画像が6ビット信号であるならば、補助情報も8ビットに収める事を表しており、この場合0〜255に収める)。
Figure 0004819024
However, the subscript b in the above formula represents each processed in units of blocks, MV represents a motion vector created from the key frame in units of blocks, and range [] represents processing for matching the range of the image. (For example, if the image is a 6-bit signal, the auxiliary information is also stored in 8 bits. In this case, it is stored in 0-255).

なお、補助情報の作成方法については、本発明の範囲外であるため、処理の詳細は、例えば、文献「J. Ascenso. C. Brites and F. Peraira, "Improving Frame Interpolation with Spatial Motion Smoothing for Pixel Domain Distributed Video Coding". 5th EURASIP, Slovak Republic, July 2005」等を参照されたい。 Note that the method of creating auxiliary information is outside the scope of the present invention, and details of the processing are described in, for example, the document “J. Ascenso. C. Brites and F. Peraira,“ Improving Frame Interpolation with Spatial Motion Smoothing for Pixel. Domain Distributed Video Coding ". 5 th EURASIP, Slovak Republic, see the July 2005", and the like.

次に、動き補償器15で作成された補助情報から並列化に適したビット尤度を推定し、RA−LDPC復号器13にそのビット尤度を与える。ビット尤度は、一般にWyner-ZivフレームX2iと補助情報Y2iの差分信号、すなわち、予測誤差信号は、ラプラス分布で近似されることから次式を用いて推定される。 Next, the bit likelihood suitable for parallelization is estimated from the auxiliary information created by the motion compensator 15, and the bit likelihood is given to the RA-LDPC decoder 13. The bit likelihood is generally estimated using the following equation because the difference signal between the Wyner-Ziv frame X 2i and the auxiliary information Y 2i , that is, the prediction error signal is approximated by a Laplace distribution.

Figure 0004819024
但し、αはラプラス分布のパラメータである。
Figure 0004819024
Where α is a parameter of the Laplace distribution.

RA−LDPC復号器13では、動き補償器15から取得したビット尤度とレート適応LDPC符号化器12から受信するシンドロームビットCL,iを用いて量子化されたビットプレーンq'2iを復号する。 The RA-LDPC decoder 13 decodes the bit plane q ′ 2i quantized using the bit likelihood acquired from the motion compensator 15 and the syndrome bits C L, i received from the rate adaptive LDPC encoder 12. .

最後に、RA−LDPC復号器13で復号されたビットプレーンは再構成器14に送られ、動き補償器15から入力された補助情報Y2iを用いて次式で再構成される。 Finally, the bit plane decoded by the RA-LDPC decoder 13 is sent to the reconstructor 14 and reconstructed by the following equation using the auxiliary information Y 2i input from the motion compensator 15.

Figure 0004819024
このようにして、本発明では、デコード処理時間を並列処理することで短縮し、また、それに適したビット尤度を推定することで、並列化に夜符号化効率の劣化を抑えている。すなわち、本発明では、デコード時間を短縮した高効率な並列化DVCが可能となる。
Figure 0004819024
In this way, in the present invention, the decoding processing time is shortened by performing parallel processing, and the bit likelihood suitable for the decoding processing time is estimated, thereby suppressing deterioration in night coding efficiency due to parallelization. That is, according to the present invention, highly efficient parallel DVC with reduced decoding time is possible.

また、本発明では、従来はバッファに蓄え、デコーダ側からのビットリクエストが必要だったものを、並列化されたDVCにおいて、デコードに必要なシンドロームビット量を予め高精度に予測することで、バッファの削減及びフィードバックの削減が可能となる。   Further, according to the present invention, what is conventionally stored in the buffer and requires a bit request from the decoder side is predicted by predicting the syndrome bit amount required for decoding in parallel DVC with high accuracy in advance. And feedback can be reduced.

以下、図面と共に具体的な例を説明する。   Hereinafter, specific examples will be described with reference to the drawings.

[第1の実施例]
図4は、本発明の第1の実施例の並列化DVCシステムの基本構成を示す。
[First embodiment]
FIG. 4 shows the basic configuration of the parallel DVC system according to the first embodiment of the present invention.

同図は、エンコーダ側にて複数のデータ列(Keyフレーム及びWyner-Zivフレーム)を符号化し、デコーダ側では複数データ列を受信し、Keyフレームを用いてWyner-Zivフレームを復号する補助情報を作成する機能を有するシステムを示している。   In the figure, a plurality of data sequences (Key frame and Wyner-Ziv frame) are encoded on the encoder side, and a plurality of data sequences are received on the decoder side, and auxiliary information for decoding the Wyner-Ziv frame using the Key frame is shown. The system which has the function to create is shown.

同図に並列化DVCシステムは、通信符号器を有する符号化部20、情報源符号化器を有する符号部21、情報源復号器を有する復号部22、KeyフレームからWyner-Zivフレームを復号するのに必要な補助情報を動き補償にて行う動き補償部23、補助情報からビット尤度を推定するビット尤度推定部24、通信路復号器を有する復号部25、補助情報を用いて逆量子化を行う再構成部26から構成される。   In the figure, the parallel DVC system decodes a Wyner-Ziv frame from a key frame, an encoder 20 having a communication encoder, an encoder 21 having an information source encoder, a decoder 22 having an information source decoder, and a key frame. Motion compensation unit 23 that performs auxiliary information necessary for the motion compensation, bit likelihood estimation unit 24 that estimates the bit likelihood from the auxiliary information, decoding unit 25 having a channel decoder, and inverse quantum using the auxiliary information It is comprised from the reconfiguration | reconstruction part 26 which converts.

以下それぞれの構成要素について説明する。   Each component will be described below.

情報源からKeyフレームとWyner-Zivフレームとに分けられ、Keyフレームは符号化部20に入力され、圧縮される。Wyner-Zivフレームは符号化部21に入力され、圧縮される。Keyフレームが入力された符号化部21では、JPEG2000等の国際標準規格で圧縮が行われ、復号部22に送られる。一方、Wyner-Zivフレームが入力された符号化部20では、ビットプレーン毎に誤り訂正符号が用いられる。そして、作成されたシンドロームビットのみが同時に(並列に)復号部25に送られる。   The information source is divided into a Key frame and a Wyner-Ziv frame, and the Key frame is input to the encoding unit 20 and compressed. The Wyner-Ziv frame is input to the encoding unit 21 and compressed. In the encoding unit 21 to which the Key frame is input, compression is performed according to an international standard such as JPEG2000, and the compressed data is sent to the decoding unit 22. On the other hand, in the encoding unit 20 to which the Wyner-Ziv frame is input, an error correction code is used for each bit plane. Then, only the generated syndrome bits are sent to the decoding unit 25 simultaneously (in parallel).

Keyフレームが入力された復号部22では、JPEG2000等の国際標準規格で伸長され、2つのパスに分けられる。1つのパスでは、Keyフレームの復号画像として出力され、もう一方は、動き補償部23に送られる。動き補償部23では、Wyner-Zivフレームとできるだけ等しい情報となるように、例えば、前述の式(1)に基づいて補助情報が作成される。   In the decoding unit 22 to which the Key frame is input, it is decompressed according to an international standard such as JPEG2000 and divided into two paths. In one pass, it is output as a decoded image of a Key frame, and the other is sent to the motion compensation unit 23. In the motion compensation unit 23, auxiliary information is created based on, for example, the aforementioned equation (1) so that the information is as equal as possible to the Wyner-Ziv frame.

作成された補助情報は、ビット尤度推定部24及び再構成部26に送られる。ビット尤度推定部24では、前述の式(2)を用いて次式で各ビットプレーンのビット尤度を推定する。   The created auxiliary information is sent to the bit likelihood estimation unit 24 and the reconstruction unit 26. The bit likelihood estimator 24 estimates the bit likelihood of each bit plane using the above equation (2) by the following equation.

Figure 0004819024
ただし、Zはあるビットが1を取り得る範囲を表しており、次式で与えられる。
Figure 0004819024
However, Z L represents a range in which a certain bit can take 1, and is given by the following equation.

Figure 0004819024
上記の式(4)及び式(5)より、本システムでは、上位ビットプレーンX2i j-1を用いないでビット尤度を推定しているために、並列処理を可能にしている。
Figure 0004819024
From the above equations (4) and (5), in this system, since the bit likelihood is estimated without using the upper bit plane X 2ij −1 , parallel processing is enabled.

ビット尤度推定部24において、式(4)により導出されたビット尤度を用いて、復号部25では、符号化部20で作成されたシンドロームビットをメッセージ確率伝搬アルゴリズムにより復号処理が行われ、量子化されたWyner-Zivフレームを得る。   In the bit likelihood estimation unit 24, using the bit likelihood derived by the equation (4), the decoding unit 25 decodes the syndrome bits created by the encoding unit 20 using a message probability propagation algorithm, Get the quantized Wyner-Ziv frame.

最後に、補助情報と量子化されたWyner-Zivフレームを用いて、できるだけオリジナルのWyner-Zivフレームに近くなるよう再構成部26で再構成が行われ、復号されたWyner-Zivフレームが出力される。この処理は、例えば式(3)に従い行われる。   Finally, reconstruction is performed by the reconstruction unit 26 using the auxiliary information and the quantized Wyner-Ziv frame as close as possible to the original Wyner-Ziv frame, and the decoded Wyner-Ziv frame is output. The This process is performed according to, for example, the equation (3).

以上の操作により、Wyner-Zivフレームの並列デコード処理ができ、高負荷なメッセージ確率伝搬アルゴリズムのデコード処理の高速化が期待できる。   Through the above operation, parallel decoding processing of Wyner-Ziv frames can be performed, and high-speed decoding processing of a heavy message probability propagation algorithm can be expected.

[第2の実施例]
図5は、本発明の第2の実施例の並列化DVCシステムの構成を示す。
[Second Embodiment]
FIG. 5 shows a configuration of a parallel DVC system according to the second embodiment of the present invention.

同図に示す並列化DVCシステムは、エンコーダ側にて複数のデータ列(Keyフレーム及びWyner-Zivフレーム)を符号化し、デコーダ側で複数データ列を受信し、Keyフレームを用いてWyner-Zivフレームを復号する補助情報を作成する機能を有するシステムを示す。   The parallel DVC system shown in the figure encodes a plurality of data sequences (Key frame and Wyner-Ziv frame) on the encoder side, receives the plurality of data sequences on the decoder side, and uses the Key frame to form a Wyner-Ziv frame. 2 shows a system having a function of creating auxiliary information for decoding.

並列化DVCシステムは、通信路符号器を有する符号化部30、情報源符号化器を有する符号化部31、情報源復号器を有する復号部32、KeyフレームからWyner-Zivフレームを復号するのに必要な補助情報を動き補償にて行う動き補償部33、補助情報からビット尤度を推定するビット尤度推定部34、通信路復号器を有する復号部35、補助情報を用いて逆量子化を行う再構成部36、2値変換部37,38、逆2値変換部39から構成される。   The parallel DVC system decodes a Wyner-Ziv frame from a key frame, an encoder 30 having a channel encoder, an encoder 31 having an information source encoder, a decoder 32 having an information source decoder, and a key frame. Motion compensation unit 33 for performing auxiliary information necessary for motion compensation, bit likelihood estimation unit 34 for estimating bit likelihood from auxiliary information, decoding unit 35 having a channel decoder, and inverse quantization using auxiliary information Are constituted by a reconstruction unit 36, binary conversion units 37 and 38, and an inverse binary conversion unit 39.

以下それぞれの構成要素について説明する。   Each component will be described below.

まず、情報源からKeyフレームとWyner-Zivフレームに分けられ、Wyner-Zivフレームは、2値変換部27に入力され、Gray Code(文献「Gray, F. "Pulse Code Communication." United States Patent Number 2632058. March 17, 1953」)と呼ばれる2値変換が行われ、符号化部30に送られる。   First, it is divided into a Key frame and a Wyner-Ziv frame from the information source, and the Wyner-Ziv frame is input to the binary conversion unit 27, and Gray Code (document “Gray, F.“ Pulse Code Communication. ”United States Patent Number. 2632058. March 17, 1953 ") is performed and sent to the encoding unit 30.

符号化部30では、ビットプレーン毎に誤り訂正符号が用いられ、作成されたシンドロームビットのみが同時に(並列に)復号部35(伸長装置)へと送信される。一方、Keyフレームは、符号化部31でJPEG2000等の国際標準規格で圧縮が行われ、復号部32(伸長装置)に送られる。   In the encoding unit 30, an error correction code is used for each bit plane, and only the generated syndrome bits are transmitted simultaneously (in parallel) to the decoding unit 35 (decompression apparatus). On the other hand, the Key frame is compressed by the encoding unit 31 according to an international standard such as JPEG2000, and sent to the decoding unit 32 (decompression apparatus).

Keyフレームは、復号部32(伸長装置)においてJPEG2000等の国際標準規格で伸長が行われ、2つのパスに分けられる。1つのパスでは、Keyフレームの復号画像として出力される。もう一方のパスは動き補償部23(補助情報作成装置)に送られる。動き補償部33では、Wyner-Zivフレームとできるだけ等しい情報となるように、例えば前述の式(1)に基づいて、補助情報が作成される。   The Key frame is decompressed by an international standard such as JPEG2000 in the decoding unit 32 (decompression apparatus) and divided into two paths. In one pass, it is output as a decoded image of a Key frame. The other path is sent to the motion compensation unit 23 (auxiliary information creation device). In the motion compensation unit 33, auxiliary information is created based on, for example, the above-described formula (1) so that the information is as equal as possible to the Wyner-Ziv frame.

作成された補助情報は、2値変換部38及び再構成部36に送られる。2値変換部38では、2値変換部37と同じ変換が行われ、ビット尤度推定部34に送られる。   The created auxiliary information is sent to the binary conversion unit 38 and the reconstruction unit 36. The binary conversion unit 38 performs the same conversion as the binary conversion unit 37 and sends the same to the bit likelihood estimation unit 34.

ビット尤度推定部34では、前述の式(2)を用いて次式で各ビットプレーンのビット尤度を推定する。   The bit likelihood estimator 34 estimates the bit likelihood of each bit plane by the following equation using the above equation (2).

Figure 0004819024
Figure 0004819024

Figure 0004819024
上記の式(6)、式(7)は、前述の式(4)及び式(5)とは異なり、劣化による符号化効率の低下を防ぐために2値変換部38においてGray Codeと呼ばれる2値変換を行うことにより、上位・下位ビット間の尤度推定誤差の影響を軽減している。
Figure 0004819024
The above formulas (6) and (7) are different from the above formulas (4) and (5), and the binary conversion unit 38 uses a binary code called Gray Code in order to prevent a decrease in coding efficiency due to deterioration. By performing the conversion, the influence of the likelihood estimation error between the upper and lower bits is reduced.

ビット尤度推定部34において式(6)により導出されたビット尤度を用いて、復号部35では、符号化部30で作成されたシンドロームビットを用いてメッセージ確率伝搬アルゴリズムを用いて復号処理が行われ、量子化されたWyner-Zivフレームを得る。量子化されたWyner-Zivフレームは逆2値変換部39に渡され、2値変換部37及び38の2値変換が解かれる。   Using the bit likelihood derived from the equation (6) in the bit likelihood estimator 34, the decoding unit 35 performs a decoding process using the message probability propagation algorithm using the syndrome bits created by the encoder 30. Done to get a quantized Wyner-Ziv frame. The quantized Wyner-Ziv frame is transferred to the inverse binary conversion unit 39, and the binary conversion of the binary conversion units 37 and 38 is solved.

最後に、再構成部36において、動き補償部33で生成された補助情報と逆2値変換部29から出力された復号部35で量子化されたWyner-Zivフレームを用いて、できるだけオリジナルのWyner-Zivフレームに近くなるように再構成が行われ、復号されたWyner-Zivフレームが出力される。この処理は、例えば、前述の式(3)に従い行われる。   Finally, the reconstruction unit 36 uses the auxiliary information generated by the motion compensation unit 33 and the Wyner-Ziv frame quantized by the decoding unit 35 output from the inverse binary conversion unit 29 as much as possible to the original Wyner. Reconstruction is performed so that it is close to a -Ziv frame, and a decoded Wyner-Ziv frame is output. This process is performed according to the above-described equation (3), for example.

以上の操作により、Wyner-Zivフレームの並列デコード処理ができ、高負荷なメッセージ確率伝搬アルゴリズムのデコード処理の高速化が期待できる。   Through the above operation, parallel decoding processing of Wyner-Ziv frames can be performed, and high-speed decoding processing of a heavy message probability propagation algorithm can be expected.

[第3の実施例]
図6は、本発明の第3の実施例の並列化DVCシステムの構成を示す。
[Third embodiment]
FIG. 6 shows the configuration of a parallel DVC system according to the third embodiment of the present invention.

同図に示す並列化DVCシステムは、エンコーダ側にて複数のデータ列(Keyフレーム及びWyner-Zivフレーム)を符号化し、デコーダ側では複数データ列を受信し、Keyフレームを用いてWyner-Zivフレームを復号する補助情報を作成する機能を有するシステムを示す。   The parallel DVC system shown in the figure encodes a plurality of data strings (Key frame and Wyner-Ziv frame) on the encoder side, receives a plurality of data strings on the decoder side, and uses the Key frame to generate a Wyner-Ziv frame. 2 shows a system having a function of creating auxiliary information for decoding.

並列化DVCシステムは、通信符号器を有する符号化部40、情報源符号化器を有する符号部41、情報源復号器を有する復号部42、KeyフレームからWyner-Zivフレームを復号するのに必要な補助情報を動き補償にて行う動き補償部43、補助情報からビット尤度を推定するビット尤度推定部44、通信路復号器を有する復号部45、補助情報を用いて逆量子化を行う再構成部46、レート制御部47から構成される。   The parallel DVC system is necessary for decoding a Wyner-Ziv frame from a Key frame, an encoder 40 having a communication encoder, an encoder 41 having an information source encoder, a decoder 42 having an information source decoder. Motion compensation unit 43 for performing auxiliary information by motion compensation, bit likelihood estimation unit 44 for estimating bit likelihood from auxiliary information, decoding unit 45 having a channel decoder, and inverse quantization using auxiliary information A reconfiguration unit 46 and a rate control unit 47 are included.

以下それぞれの構成要素について説明する。   Each component will be described below.

情報源からKeyフレームとWyner-Zivフレームとに分けられ、Keyフレームは符号化部41に入力され、Wyner-Zivフレームは符号化部40に入力され、圧縮される。Keyフレームが入力された符号化部41では、JPEG2000等の国際標準規格で圧縮が行われ、復号部42(伸長装置)に送られる。一方、Wyner-Zivフレームが入力された符号化部40では、ビットプレーン毎に誤り訂正符号が用いられる。その際に、レート制御部47で推定されるビット量に従い、シンドロームビットが並列に復号部45(伸長装置)に送られる。レート制御部47では、以下の式によりデコードに必要なビット量を推定する。   The information source is divided into a Key frame and a Wyner-Ziv frame. The Key frame is input to the encoding unit 41, and the Wyner-Ziv frame is input to the encoding unit 40 and compressed. In the encoding unit 41 to which the key frame is input, compression is performed according to an international standard such as JPEG2000, and the compressed data is sent to the decoding unit 42 (decompression apparatus). On the other hand, in the encoding unit 40 to which the Wyner-Ziv frame is input, an error correction code is used for each bit plane. At that time, according to the bit amount estimated by the rate control unit 47, syndrome bits are sent in parallel to the decoding unit 45 (decompression apparatus). The rate control unit 47 estimates the bit amount necessary for decoding by the following equation.

Figure 0004819024
但し、PL eは下記で与えられる。
Figure 0004819024
However, P L e is given by the following.

Figure 0004819024
復号部32(伸長装置)において、Keyフレームは、JPEG2000等の国際標準規格で伸長が行われ、2つのパスに分けられる。1つのパスではKeyフレームの復号画像として出力され、もう一方のパスは補助情報作成部33に送られる。補助情報作成部43では、Wyner-Zivフレームとできるだけ等しい情報となるように、例えば、前述の式(1)に基づいて補助情報が作成される。
Figure 0004819024
In the decoding unit 32 (decompression apparatus), the Key frame is decompressed according to an international standard such as JPEG2000 and divided into two paths. One pass is output as a decoded image of a Key frame, and the other pass is sent to the auxiliary information creation unit 33. In the auxiliary information creation unit 43, the auxiliary information is created based on, for example, the above-described formula (1) so that the information is as equal as possible to the Wyner-Ziv frame.

作成された補助情報は、ビット尤度推定部44及び再構成部46に送られる。ビット尤度推定部44では、式(2)用いて、次式で各ビットプレーンのビット尤度を推定する。   The created auxiliary information is sent to the bit likelihood estimation unit 44 and the reconstruction unit 46. The bit likelihood estimator 44 estimates the bit likelihood of each bit plane by using the following equation (2).

Figure 0004819024
但し、Zはあるビットが1を取る範囲を表しており、次式で与えられる。
Figure 0004819024
However, Z L represents a range where a certain bit takes 1 and is given by the following equation.

Figure 0004819024
復号部45では、上記の式(10)により、導出されたビット尤度を用いて、符号化部40で生成されたシンドロームビットを、メッセージ確率伝搬アルゴリズムにより復号し、量子化されたWyner-Zivフレームを得る。
Figure 0004819024
In the decoding unit 45, the syndrome bit generated by the encoding unit 40 is decoded by the message probability propagation algorithm using the derived bit likelihood according to the above equation (10), and quantized Wyner-Ziv Get the frame.

最後に、再構成部46において、動き補償部43から出力された補助情報と復号部45から出力された量子化されたWyner-Zivフレームを用いてできるだけオリジナルのWyner-Zivフレームに近くなるように再構成が行われ、復号されたWyner-Zivフレームを出力する。この処理は、例えば、式(3)に従い行われる。   Finally, the reconstruction unit 46 uses the auxiliary information output from the motion compensation unit 43 and the quantized Wyner-Ziv frame output from the decoding unit 45 so as to be as close to the original Wyner-Ziv frame as possible. Reconfiguration is performed and a decoded Wyner-Ziv frame is output. This process is performed according to, for example, the equation (3).

以上の操作により、Wyner-Zivフレームの並列デコード処理において、エンコーダ側でのレート制御が可能となる。   With the above operation, rate control on the encoder side can be performed in the parallel decoding process of the Wyner-Ziv frame.

<他の実施例>
また、上記の第3の実施例の他の実施例として、更に符号化効率を上げるための方法を説明する。
<Other embodiments>
As another embodiment of the third embodiment, a method for further increasing the coding efficiency will be described.

従来のDVCシステムでは、デコード側でどの程度のシンドロームビットが必要か推定できなかったため、非常に大きなサイズの行列を用いて十分なシンドロームビットを生成し、その一部を用いてデコードを行っていたため、符号化効率が低下する。そこで、前述の式(8)のシンドロームビットのレートの推定式を用いて、実際にデコード側で用いるであろうサイズの行列を用いるものである。   In the conventional DVC system, since it was not possible to estimate how much syndrome bits are required on the decoding side, sufficient syndrome bits were generated using a very large matrix, and decoding was performed using a part of them. The encoding efficiency is reduced. Therefore, a matrix of a size that will actually be used on the decoding side is used by using the syndrome bit rate estimation formula of the formula (8) described above.

上記の符号化部40は、上記の式(8)で求められたビット量   The encoding unit 40 calculates the bit amount obtained by the above equation (8).

Figure 0004819024
を用いて、シンドロームビットを生成するための生成行列を決定し、また、復号部45において、当該ビット量を用いて復号のための検査行列を決定する。符号化部40における生成行列は、
Figure 0004819024
Is used to determine a generation matrix for generating syndrome bits, and the decoding unit 45 determines a check matrix for decoding using the bit amount. The generator matrix in the encoding unit 40 is

Figure 0004819024
で求められる行列である。符号化部40は、生成された当該生成行列を用いてシンドロームビットを生成する。符号化部40は、シンドロームビットを復号部45に送信する。
Figure 0004819024
This is the matrix obtained by. The encoding unit 40 generates syndrome bits using the generated generation matrix. The encoding unit 40 transmits the syndrome bits to the decoding unit 45.

復号部45は、符号化部40からシンドロームビットを受信すると、当該シンドロームビットのビット数をカウントし、以下により検査行列を生成する。   When receiving the syndrome bits from the encoding unit 40, the decoding unit 45 counts the number of the syndrome bits and generates a parity check matrix as follows.

syndrome bit, k+syndrome bit
(但し、(syndrome bit)行、(k+syndrome bit)列を表す)
復号部45は、当該検査行列を用いてシンドロームビットを復号する。
syndrome bit, k + syndrome bit
(However, (syndrome bit) row, (k + syndrome bit) column)
The decoding unit 45 decodes the syndrome bits using the check matrix.

但し、符号化部40の生成行列及び復号部45の検査行列の大きさは、上記の大きさに固定されるのではなく、その行列に近い大きさの行列を用いることでも符号化効率の向上が可能となる。   However, the size of the generation matrix of the encoding unit 40 and the size of the check matrix of the decoding unit 45 are not fixed to the above-described size, and the encoding efficiency can be improved by using a matrix having a size close to the matrix. Is possible.

このように、符号化部40及び復号部45においてレート制御部47のビット量を用いてLDPCを設計することにより、符号化効率を向上させることが可能となる。   Thus, by designing the LDPC using the bit amount of the rate control unit 47 in the encoding unit 40 and the decoding unit 45, it is possible to improve the encoding efficiency.

なお、エンコード側の構成及びデコーダ側の構成毎に、それらの構成要素の動作をプログラムとして構築し、エンコード側の装置及びデコード側の装置として利用されるコンピュータにインストールして実行させる、または、ネットワークを介して流通させることが可能である。   In addition, for each of the configuration on the encoding side and the configuration on the decoder side, the operation of those components is constructed as a program and installed in a computer used as an encoding side device and a decoding side device for execution, or a network It is possible to circulate through.

また、構築されたプログラムをハードディスクや、フレキシブルディスク・CD−ROM等の可搬記憶媒体に格納し、コンピュータにインストールする、または、配布することが可能である。   Further, the constructed program can be stored in a portable storage medium such as a hard disk, a flexible disk, or a CD-ROM, and can be installed or distributed in a computer.

なお、本発明は、上記の実施の形態及び実施例に限定されることなく、特許請求の範囲内において種々変更・応用が可能である。   The present invention is not limited to the above-described embodiments and examples, and various modifications and applications can be made within the scope of the claims.

本発明は、画像の符号化通信システムの符号化・復号技術に適用可能である。   The present invention can be applied to an encoding / decoding technique of an image encoding communication system.

本発明の原理構成図である。It is a principle block diagram of this invention. 本発明の基本となるWyner-Ziv符号化システムの構成図である。[BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS] It is a block diagram of the Wyner-Ziv encoding system used as the basis of this invention. 本発明の空間領域のWyner-Ziv符号化システムの構成図である。It is a block diagram of the Wyner-Ziv encoding system of the spatial domain of this invention. 本発明の第1の実施例における並列化DVCシステムの構成図である。It is a block diagram of the parallelization DVC system in 1st Example of this invention. 本発明の第2の実施例における並列化DVCシステムの構成図である。It is a block diagram of the parallelization DVC system in the 2nd Example of this invention. 本発明の第3の実施例における並列化DVCシステムの構成図である。It is a block diagram of the parallelization DVC system in the 3rd Example of this invention. 従来のDSC(Distributted Source Coding)の構成図である。It is a block diagram of conventional DSC (Distributted Source Coding). DVC(Distributed Video Coding)にターボ符号を用いた例である。This is an example in which a turbo code is used for DVC (Distributed Video Coding).

符号の説明Explanation of symbols

1 通信路符号化部
2 通信路復号部
3 再構成部
4 ビット尤度推定部
5 補助情報作成部
6 情報源符号化部
7 情報源復号部
11 量子化手段、スカラ量子化器
12 符号化手段、レート適応LDPC符号化器
13 復号手段、レート適応LDPC復号器
14 再構成手段、再構成部
15 動き補償手段、動き補償器
20 符号化部
21 符号化部
22 復号部
23 動き補償部
24 ビット尤度推定部
25 復号部
26 再構成部
30 符号化部
31 符号化部
32 復号部
33 動き補償部
34 ビット尤度推定部
35 復号部
36 再構成部
37 2値変換部
38 2値変換部
39 逆2値変換部
40 符号化部
41 符号化部
42 復号部
43 動き補償部
44 ビット尤度推定部
45 復号部
46 再構成部
47 レート制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Communication path encoding part 2 Communication path decoding part 3 Reconstruction part 4 Bit likelihood estimation part 5 Auxiliary information preparation part 6 Information source encoding part 7 Information source decoding part 11 Quantization means, scalar quantizer 12 Encoding means , Rate adaptive LDPC encoder 13 decoding means, rate adaptive LDPC decoder 14 reconstruction means, reconstruction section 15 motion compensation means, motion compensator 20 encoding section 21 encoding section 22 decoding section 23 motion compensation section 24 bit likelihood Degree estimation unit 25 Decoding unit 26 Reconstruction unit 30 Encoding unit 31 Encoding unit 32 Decoding unit 33 Motion compensation unit 34 Bit likelihood estimation unit 35 Decoding unit 36 Reconstruction unit 37 Binary conversion unit 38 Binary conversion unit 39 Inverse Binary conversion unit 40 Encoding unit 41 Encoding unit 42 Decoding unit 43 Motion compensation unit 44 Bit likelihood estimation unit 45 Decoding unit 46 Reconfiguration unit 47 Rate control unit

Claims (10)

DVC(Distributed Video Coding)を用いて情報源からの動画像フレームを符号化するエンコーダ側と、符号化されたフレームを復号するデコーダ側からなる画像符号化・復号化システムであって、
前記エンコーダ側は、
前後のフレームの情報を用いずに圧縮され、前後のフレームを用いて伸長されるWyner-Zivフレームが前記情報源から入力されると、ビットプレーンに分割する量子化手段と、
前記ビットプレーンに対するシンドロームビットを生成し、該ビットプレーンと共に前記デコーダ側に並列に送信する符号化手段と、
有し、
前記デコーダ側は、
前後のフレームの情報を用いずに圧縮及び伸長されるKeyフレームが前記情報源から入力されると、前記Wyner-Zivフレームを復号するために、動き補償を用いてブロック単位の補助情報を生成し、該補助情報から並列化に適したビット尤度を求める動き補償手段と、
前記エンコーダ側の前記符号化手段から受信した前記シンドロームビットと、前記ビット尤度を用いて前記ビットプレーンを復号する復号手段と、
前記復号手段で復号されたビットプレーンを前記補助情報を用いて再構成し、出力する再構成手段と、
を有することを特徴とする画像符号化・復号化システム。
An image encoding / decoding system comprising an encoder side for encoding a moving image frame from an information source using DVC (Distributed Video Coding), and a decoder side for decoding the encoded frame,
The encoder side
When a Wyner-Ziv frame that is compressed without using the information of the preceding and following frames and is expanded using the preceding and following frames is input from the information source, quantization means that divides into bit planes;
Encoding means for generating syndrome bits for the bit plane and transmitting in parallel to the decoder side together with the bit plane;
Have
The decoder side
When a key frame that is compressed and decompressed without using the information of the previous and subsequent frames is input from the information source, auxiliary information in units of blocks is generated using motion compensation to decode the Wyner-Ziv frame. , Motion compensation means for obtaining a bit likelihood suitable for parallelization from the auxiliary information;
Decoding means for decoding the bit plane using the syndrome bits received from the encoding means on the encoder side and the bit likelihood;
Reconstructing means for reconstructing and outputting the bit plane decoded by the decoding means using the auxiliary information;
An image encoding / decoding system comprising:
DVC(Distributed Video Coding)を用いて情報源からの動画像フレームを符号化するエンコーダ側と、符号化されたフレームを復号するデコーダ側からなる画像符号化・復号化システムであって、
前記エンコーダ側は、
前後のフレームの情報を用いずに圧縮及び伸長されるKeyフレームが前記情報源から入力されると、該Keyフレームを圧縮して前記デコーダ側に送信する第1の符号化手段と、
前後のフレームの情報を用いずに圧縮され、前後のフレームを用いて伸長されるWyner-Zivフレームが前記情報源から入力されると、ビットプレーンに分割し、該ビットプレーン毎に誤り訂正符号を用いてシンドロームビットを生成し、該シンドロームビットのみを並列に前記デコーダ側に送信する第2の符号化手段と、を有し、
前記デコーダ側は、
前記第1の符号化手段から受信した圧縮された前記Keyフレームを伸長し、2つのパスに分割し、一方を該Keyフレームの復号画像として出力する第1の復号手段と、
前記第1の復号手段から入力された分割されたもう一方のKeyフレームのパスが入力されると、前記Wyner-Zivフレームからブロック単位に動きベクトルを作成し、画像のレンジに合わせる処理を行うことで該Wyner-Zivフレームを復号するための補助情報を作成する動き補償手段と、
前記動き補償手段から前記補助情報が入力されると、各ビットプレーンのビット尤度を求めるビット尤度推定手段と、
前記第2の符号化手段から受信したシンドロームビットを、前記ビット尤度を用いてメッセージ確率伝搬アルゴリズムにより復号を行い、量子化されたWyner-Zivフレームを得る第2の復号手段と、
前記動き補償手段で生成された前記補償情報を用いて、前記量子化されたWyner-Zivフレームを逆量子化を行うことにより再構成し、出力する再構成手段と、
を有することを特徴とする画像符号化・復号化システム。
An image encoding / decoding system comprising an encoder side for encoding a moving image frame from an information source using DVC (Distributed Video Coding), and a decoder side for decoding the encoded frame,
The encoder side
A first encoding means for compressing and transmitting the key frame to the decoder side when a key frame to be compressed and decompressed without using information of previous and subsequent frames is input from the information source;
When a Wyner-Ziv frame that is compressed without using the information of the preceding and following frames and is expanded using the preceding and following frames is input from the information source, it is divided into bit planes, and an error correction code is assigned to each bit plane. Generating syndrome bits and transmitting only the syndrome bits in parallel to the decoder side, and
The decoder side
First decoding means for decompressing the compressed Key frame received from the first encoding means, dividing it into two paths, and outputting one as a decoded image of the Key frame;
When a path of another divided Key frame input from the first decoding means is input , a motion vector is generated from the Wyner-Ziv frame in units of blocks, and processing to match the range of the image is performed. Motion compensation means for creating auxiliary information for decoding the Wyner-Ziv frame ,
When the auxiliary information is input from the motion compensation means, bit likelihood estimation means for obtaining the bit likelihood of each bit plane;
Second decoding means for decoding a syndrome bit received from the second encoding means using a message probability propagation algorithm using the bit likelihood to obtain a quantized Wyner-Ziv frame;
Reconstructing means for reconstructing and outputting the quantized Wyner-Ziv frame by performing inverse quantization using the compensation information generated by the motion compensation means;
An image encoding / decoding system comprising:
DVC(Distributed Video Coding)を用いて情報源からの動画像フレームを符号化するエンコーダ側と、符号化されたフレームを復号するデコーダ側からなる画像符号化・復号化システムであって、
前記エンコーダ側は、
前後のフレームの情報を用いずに圧縮及び伸長されるKeyフレームが前記情報源から入力されると、該Keyフレームを圧縮して前記デコーダ側に送信する第1の符号化手段と、
前後のフレームの情報を用いずに圧縮され、前後のフレームを用いて伸長されるWyner-Zivフレームが前記情報源から入力されると、2値変換を行い、ビットプレーンに分割し、該ビットプレーン毎に誤り訂正符号を用いてシンドロームビットを作成し並列に前記デコーダ側に送信する第2の符号化手段と、
前記第1の符号化手段から受信した圧縮されたKeyフレームを伸長し、2つのパスに分割し、一方を該Keyフレームの復号画像として出力する第1の復号手段と、
前記第1の復号手段のもう一方のパスが入力されると、前記Wyner-Zivフレームからブロック単位に動きベクトルを作成し、画像のレンジに合わせる処理を行うことで該Wyner-Zivフレームを復号するための補助情報を作成する補助情報を生成する動き補償手段と、
前記補助情報を2値変換し、前記各ビットプレーンのビット尤度を求めるビット尤度推定手段と、
前記第2の符号化手段から送信された前記Wyner-Zivフレームのシンドロームビットについて、前記ビット尤度を用いてメッセージ確率伝搬アルゴリズムにより復号し、量子化されたWyner-Zivフレームを得る第2の復号手段と、
前記量子化されたWyner-Zivフレームを逆2値変換を行い、前記動き補償手段で生成された前記補助情報を用いて逆量子化を行い、出力する再構成手段と、
を有することを特徴とする画像符号化・復号化システム。
An image encoding / decoding system comprising an encoder side for encoding a moving image frame from an information source using DVC (Distributed Video Coding), and a decoder side for decoding the encoded frame,
The encoder side
A first encoding means for compressing and transmitting the key frame to the decoder side when a key frame to be compressed and decompressed without using information of previous and subsequent frames is input from the information source;
When a Wyner-Ziv frame that is compressed without using the information of the preceding and following frames and is decompressed using the preceding and following frames is input from the information source, binary conversion is performed, and the bit plane is divided. Second encoding means for generating syndrome bits using an error correction code every time and transmitting the syndrome bits to the decoder side in parallel;
First decoding means for decompressing the compressed Key frame received from the first encoding means, dividing it into two paths, and outputting one as a decoded image of the Key frame;
When the other path of the first decoding means is input , a motion vector is generated in units of blocks from the Wyner-Ziv frame , and the Wyner-Ziv frame is decoded by performing processing that matches the range of the image. and motion compensation means for generating an auxiliary information for creating auxiliary information for,
A bit likelihood estimating means for binary-converting the auxiliary information to obtain a bit likelihood of each bit plane;
Second decoding to obtain a quantized Wyner-Ziv frame by decoding the syndrome bits of the Wyner-Ziv frame transmitted from the second encoding means using a message likelihood propagation algorithm using the bit likelihood Means,
Reconstructing means for performing inverse binary transformation on the quantized Wyner-Ziv frame, performing inverse quantization using the auxiliary information generated by the motion compensation means, and outputting the result;
An image encoding / decoding system comprising:
DVC(Distributed Video Coding)を用いて情報源からの動画像フレームを符号化するエンコーダ側と、符号化されたフレームを復号するデコーダ側からなる画像符号化・復号化システムであって、
前記エンコーダ側は、
前後のフレームの情報を用いずに圧縮及び伸長されるKeyフレームが前記情報源から入力されると、該Keyフレームを圧縮して前記デコーダ側に送信する第1の符号化手段と、
前後のフレームの情報を用いずに圧縮され、前後のフレームを用いて伸長されるWyner-Zivフレームが前記情報源から入力されると、復号に必要なビット量を求めるレート制御手段と、
前記Wyner-Zivフレームをビットプレーンに分割し、シンドロームビットを作成し、前記レート制御手段により求められた前記復号に必要なビット量に従って、並列に前記デコーダ側に送信する第2の符号化手段と、
前記第1の符号化手段から受信した圧縮されたKeyフレームを伸長し、2つのパスに分割し、一方を該Keyフレームの復号画像として出力する第1の復号手段と、
前記第1の復号手段のもう一方のパスが入力されると、前記Wyner-Zivフレームからブロック単位に動きベクトルを作成し、画像のレンジに合わせる処理を行うことで該Wyner-Zivフレームを復号するための補助情報を生成する動き補償手段と、
前記補助情報を用いて、前記各ビットプレーンのビット尤度を求めるビット尤度推定手段と、
前記第2の符号化手段から送信された前記Wyner-Zivフレームのシンドロームビットについて、前記ビット尤度を用いてメッセージ確率伝搬アルゴリズムにより復号し、量子化されたWyner-Zivフレームを得る第2の復号手段と、
前記量子化されたWyner-Zivフレームを、前記動き補償手段で生成された前記補助情報を用いて逆量子化を行い、出力する再構成手段と、
を有することを特徴とする画像符号化・復号化システム。
An image encoding / decoding system comprising an encoder side for encoding a moving image frame from an information source using DVC (Distributed Video Coding), and a decoder side for decoding the encoded frame,
The encoder side
A first encoding means for compressing and transmitting the key frame to the decoder side when a key frame to be compressed and decompressed without using information of previous and subsequent frames is input from the information source;
When a Wyner-Ziv frame that is compressed without using the information of the preceding and following frames and is decompressed using the preceding and following frames is input from the information source, rate control means for obtaining a bit amount necessary for decoding;
Second encoding means for dividing the Wyner-Ziv frame into bit planes, creating syndrome bits, and transmitting in parallel to the decoder side according to the bit amount required for the decoding obtained by the rate control means; ,
First decoding means for decompressing the compressed Key frame received from the first encoding means, dividing it into two paths, and outputting one as a decoded image of the Key frame;
When the other path of the first decoding means is input , a motion vector is generated in units of blocks from the Wyner-Ziv frame , and the Wyner-Ziv frame is decoded by performing processing that matches the range of the image. and motion compensation means for generating an auxiliary information for,
Bit likelihood estimation means for obtaining a bit likelihood of each bit plane using the auxiliary information;
Second decoding to obtain a quantized Wyner-Ziv frame by decoding the syndrome bits of the Wyner-Ziv frame transmitted from the second encoding means using a message likelihood propagation algorithm using the bit likelihood Means,
Reconstructing means for dequantizing and outputting the quantized Wyner-Ziv frame using the auxiliary information generated by the motion compensation means;
An image encoding / decoding system comprising:
前記第2の符号化手段は、
前記レート制御ステップで求められた前記ビット量を用いてシンドロームビットを生成するための生成行列を生成し、該生成行列を用いてシンドロームビットを生成して、前記第2の復号手段に送信する手段を含み、
前記第2の復号手段は、
前記第2の符号化手段から送信された前記シンドロームビットのビット数または推定ビット数に基づいて、検査行列を生成し、該検査行列を用いて該シンドロームビットを復号する手段を含む
請求項4記載の画像符号化・復号化システム。
The second encoding means includes
Means for generating a generation matrix for generating syndrome bits using the bit amount obtained in the rate control step, generating syndrome bits using the generation matrix, and transmitting the generation bits to the second decoding means; Including
The second decoding means includes
5. The means for generating a check matrix based on the number of bits of the syndrome bits transmitted from the second encoding means or the estimated number of bits and decoding the syndrome bits using the check matrix. Image encoding / decoding system.
DVC(Distributed Video Coding)を用いて情報源からの動画像フレームを符号化するエンコーダ側と、符号化されたフレームを復号するデコーダ側からなる画像符号化・復号化システムにおける画像符号化・復号化方法であって、
前記エンコーダ側において、
量子化手段により、前後のフレームの情報を用いずに圧縮され、前後のフレームを用いて伸長されるWyner-Zivフレームが前記情報源から入力されると、ビットプレーンに分割し、
符号化手段により、前記ビットプレーンに対するシンドロームビットを生成し、該ビットプレーンと共に前記デコーダ側に並列に送信し、
前記デコーダ側において、
動き補償手段により、前後のフレームの情報を用いずに圧縮及び伸長されるKeyフレームが前記情報源から入力されると、前記Wyner-Zivフレームを復号するために、動き補償を用いてブロック単位の補助情報を生成し、該補助情報から並列化に適したビット尤度を求め、
復号手段により、前記エンコーダ側の前記符号化手段から受信した前記シンドロームビットと、前記ビット尤度を用いて前記ビットプレーンを復号し、
再構成手段により、復号されたビットプレーンを前記補助情報を用いて再構成し、出力することを特徴とする画像符号化・復号化方法。
Image encoding / decoding in an image encoding / decoding system comprising an encoder side that encodes a moving image frame from an information source using DVC (Distributed Video Coding) and a decoder side that decodes the encoded frame A method,
On the encoder side,
When the Wyner-Ziv frame compressed by the quantization means without using the information of the preceding and following frames and expanded using the preceding and following frames is input from the information source, it is divided into bit planes,
The encoding means generates a syndrome bit for the bit plane, and transmits the syndrome bit together with the bit plane to the decoder side,
On the decoder side,
When a key frame that is compressed and decompressed without using information of previous and subsequent frames by the motion compensation means is input from the information source, in order to decode the Wyner-Ziv frame, block compensation is performed using motion compensation. Auxiliary information is generated, a bit likelihood suitable for parallelization is obtained from the auxiliary information,
The decoding means decodes the bit plane using the syndrome bits received from the encoding means on the encoder side and the bit likelihood,
An image encoding / decoding method, wherein a decoding bit plane is reconstructed by the reconstruction means using the auxiliary information and output.
DVC(Distributed Video Coding)を用いて情報源からの動画像フレームを符号化するエンコーダ側と、符号化されたフレームを復号するデコーダ側からなる画像符号化・復号化システムにおける画像符号化・復号化方法であって、
前記エンコーダ側において、
第1の符号化手段により、前後のフレームの情報を用いずに圧縮及び伸長されるKeyフレームが前記情報源から入力されると、該Keyフレームを圧縮して前記デコーダ側に送信し、
第2の符号化手段により、前後のフレームの情報を用いずに圧縮され、前後のフレームを用いて伸長されるWyner-Zivフレームが前記情報源から入力されると、ビットプレーンに分割し、該ビットプレーン毎に誤り訂正符号を用いてシンドロームビットを生成し、該シンドロームビットのみを並列に前記デコーダ側に送信し、
前記デコーダ側において、
第1の復号手段により、前記第1の符号化手段から受信した圧縮された前記Keyフレームを伸長し、2つのパスに分割し、一方を該Keyフレームの復号画像として出力し、
動き補償手段が、前記第1の復号手段から入力された分割されたもう一方のKeyフレームのパスが入力されると、前記Wyner-Zivフレームからブロック単位に動きベクトルを作成し、画像のレンジに合わせる処理を行うことで該Wyner-Zivフレームを復号するための補助情報を生成し、
ビット尤度推定手段により、前記動き補償手段から前記補助情報が入力されると、各ビットプレーンのビット尤度を求め、
第2の復号手段により、前記第2の符号化手段から受信したシンドロームビットを、前記ビット尤度を用いてメッセージ確率伝搬アルゴリズムにより復号を行い、量子化されたWyner-Zivフレームを取得し、
再構成手段が、前記動き補償手段で生成された前記補償情報を用いて、前記量子化されたWyner-Zivフレームを逆量子化を行うことにより再構成し、出力することを特徴とする画像符号化・復号化方法。
Image encoding / decoding in an image encoding / decoding system comprising an encoder side that encodes a moving image frame from an information source using DVC (Distributed Video Coding) and a decoder side that decodes the encoded frame A method,
On the encoder side,
When a key frame that is compressed and decompressed without using the information of the preceding and following frames by the first encoding means is input from the information source, the key frame is compressed and transmitted to the decoder side,
When the Wyner-Ziv frame compressed by the second encoding means without using the information of the preceding and following frames and decompressed using the preceding and following frames is input from the information source, it is divided into bit planes, Generating syndrome bits using an error correction code for each bit plane, and transmitting only the syndrome bits in parallel to the decoder side,
On the decoder side,
The first decoding means decompresses the compressed Key frame received from the first encoding means, divides it into two paths, and outputs one as a decoded image of the Key frame,
When the motion compensator receives the path of the other key frame divided from the first decoder, the motion compensator creates a motion vector in units of blocks from the Wyner-Ziv frame, and adds the motion vector to the image range. Generate auxiliary information for decoding the Wyner-Ziv frame by performing the matching process ,
When the auxiliary information is input from the motion compensation unit by the bit likelihood estimation unit, the bit likelihood of each bit plane is obtained,
The second decoding means decodes the syndrome bits received from the second encoding means by the message probability propagation algorithm using the bit likelihood, and obtains a quantized Wyner-Ziv frame;
Reconstructing means reconstructs the quantized Wyner-Ziv frame by performing inverse quantization using the compensation information generated by the motion compensation means, and outputs the image code. / Decoding method.
DVC(Distributed Video Coding)を用いて情報源からの動画像フレームを符号化するエンコーダ側と、符号化されたフレームを復号するデコーダ側からなる画像符号化・復号化システムにおける画像符号化・復号化方法であって、
前記エンコーダ側において、
第1の符号化手段により、前後のフレームの情報を用いずに圧縮及び伸長されるKeyフレームが前記情報源から入力されると、該Keyフレームを圧縮して前記デコーダ側に送信し、
第2の符号化手段により、前後のフレームの情報を用いずに圧縮され、前後のフレームを用いて伸長されるWyner-Zivフレームが前記情報源から入力されると、2値変換を行い、ビットプレーンに分割し、該ビットプレーン毎に誤り訂正符号を用いてシンドロームビットを作成し並列に前記デコーダ側に送信し、
第1の復号手段により、前記第1の符号化手段から受信した圧縮されたKeyフレームを伸長し、2つのパスに分割し、一方を該Keyフレームの復号画像として出力し、もう一方を動き補償手段に出力し、
前記動き補償手段が、前記第1の復号手段からもう一方のパスが入力されると、前記Wyner-Zivフレームからブロック単位に動きベクトルを作成し、画像のレンジに合わせる処理を行うことで該Wyner-Zivフレームを復号するための補助情報を作成する補助情報を生成し、
ビット尤度推定手段により、前記補助情報を2値変換し、前記各ビットプレーンのビット尤度を求め、
第2の復号手段により、前記第2の符号化手段から送信された前記Wyner-Zivフレームのシンドロームビットについて、前記ビット尤度を用いてメッセージ確率伝搬アルゴリズムにより復号し、量子化されたWyner-Zivフレームを取得し、
再構成手段により、前記量子化されたWyner-Zivフレームを逆2値変換を行い、前記動き補償手段で生成された前記補助情報を用いて逆量子化を行い、出力することを特徴とする画像符号化・復号化方法。
Image encoding / decoding in an image encoding / decoding system comprising an encoder side that encodes a moving image frame from an information source using DVC (Distributed Video Coding) and a decoder side that decodes the encoded frame A method,
On the encoder side,
When a key frame that is compressed and decompressed without using the information of the preceding and following frames by the first encoding means is input from the information source, the key frame is compressed and transmitted to the decoder side,
When the Wyner-Ziv frame compressed by the second encoding means without using the information of the preceding and following frames and expanded using the preceding and following frames is input from the information source, binary conversion is performed, Dividing into planes, creating syndrome bits using an error correction code for each bit plane and transmitting them in parallel to the decoder side,
The first decoding unit decompresses the compressed key frame received from the first encoding unit, divides the compressed key frame into two paths, outputs one as a decoded image of the key frame, and the other as motion compensation. Output to the means,
When the other path is input from the first decoding unit, the motion compensation unit creates a motion vector in units of blocks from the Wyner-Ziv frame , and performs processing to match the range of the image. -Generate auxiliary information to create auxiliary information for decoding the Ziv frame ,
The auxiliary likelihood information is subjected to binary conversion by a bit likelihood estimating means to obtain a bit likelihood of each bit plane,
The Wyner-Ziv, which is decoded by the message probability propagation algorithm using the bit likelihood with respect to the syndrome bits of the Wyner-Ziv frame transmitted from the second encoding means by the second decoding means, and is quantized. Get the frame,
An image which is subjected to inverse binary transformation on the quantized Wyner-Ziv frame by a reconstructing means, and is subjected to inverse quantization using the auxiliary information generated by the motion compensation means, and output. Encoding / decoding method.
DVC(Distributed Video Coding)を用いて情報源からの動画像フレームを符号化するエンコーダ側と、符号化されたフレームを復号するデコーダ側からなる画像符号化・復号化システムにおける画像符号化・復号化方法であって、
前記エンコーダ側において、
第1の符号化手段により、前後のフレームの情報を用いずに圧縮及び伸長されるKeyフレームが前記情報源から入力されると、該Keyフレームを圧縮して前記デコーダ側に送信する第1の符号化ステップと、
レート制御手段により、前後のフレームの情報を用いずに圧縮され、前後のフレームを用いて伸長されるWyner-Zivフレームが前記情報源から入力されると、復号に必要なビット量を求めるレート制御ステップと、
第2の符号化手段により、前記Wyner-Zivフレームをビットプレーンに分割し、シンドロームビットを作成し、前記レート制御ステップで求められた前記復号に必要なビット量に従って、並列に前記デコーダ側に送信する第2の符号化ステップと、を行い、
前記デコード側において、
第1の復号手段により、前記第1の符号化手段から受信した圧縮されたKeyフレームを伸長し、2つのパスに分割し、一方を該Keyフレームの復号画像として出力し、もう一方のパスを動き補償手段に出力する第1の復号ステップと、
前記動き補償手段により、前記第1の復号手段からもう一方のパスが入力されると、前記Wyner-Zivフレームからブロック単位に動きベクトルを作成し、画像のレンジに合わせる処理を行うことで該Wyner-Zivフレームを復号するための補助情報を作成する補助情報を生成する動き補償ステップと、
ビット尤度推定手段により、前記補助情報を用いて、前記各ビットプレーンのビット尤度を求めるビット尤度推定ステップと、
第2の復号手段により、前記第2の符号化手段から送信された前記Wyner-Zivフレームのシンドロームビットについて、前記ビット尤度を用いてメッセージ確率伝搬アルゴリズムにより復号し、量子化されたWyner-Zivフレームを取得する第2の復号ステップと、
再構成手段により、前記量子化されたWyner-Zivフレームを、前記動き補償手段で生成された前記補助情報を用いて逆量子化を行い、出力する再構成ステップと、
を行うことを特徴とする画像符号化・復号化方法。
Image encoding / decoding in an image encoding / decoding system comprising an encoder side that encodes a moving image frame from an information source using DVC (Distributed Video Coding) and a decoder side that decodes the encoded frame A method,
On the encoder side,
When a key frame that is compressed and decompressed without using information of preceding and following frames by the first encoding means is input from the information source, the key frame is compressed and transmitted to the decoder side. An encoding step;
Rate control that obtains the bit amount necessary for decoding when a Wyner-Ziv frame that is compressed without using the information of the previous and subsequent frames and is expanded using the previous and subsequent frames is input from the information source. Steps,
The second encoding means divides the Wyner-Ziv frame into bit planes, creates syndrome bits, and transmits them in parallel to the decoder side according to the bit amount required for the decoding obtained in the rate control step. Performing a second encoding step,
On the decoding side,
The first decoding means decompresses the compressed Key frame received from the first encoding means, divides it into two paths, outputs one as a decoded image of the Key frame, and sets the other path as A first decoding step for outputting to the motion compensation means;
When the other path is input from the first decoding unit by the motion compensation unit, a motion vector is generated from the Wyner-Ziv frame in units of blocks, and processing is performed according to the range of the image. A motion compensation step for generating auxiliary information for generating auxiliary information for decoding a -Ziv frame ;
A bit likelihood estimating step of obtaining a bit likelihood of each bit plane using the auxiliary information by a bit likelihood estimating means;
The Wyner-Ziv, which is decoded by the message probability propagation algorithm using the bit likelihood with respect to the syndrome bits of the Wyner-Ziv frame transmitted from the second encoding means by the second decoding means, and is quantized. A second decoding step to obtain a frame;
A reconstruction step of performing inverse quantization on the quantized Wyner-Ziv frame using the auxiliary information generated by the motion compensation unit and outputting the quantized Wyner-Ziv frame;
An image encoding / decoding method characterized by:
前記第2の符号化ステップにおいて、前記レート制御ステップで求められた前記ビット量を用いてシンドロームビットを生成するための生成行列を生成し、該生成行列を用いてシンドロームビットを生成して、前記第2の復号手段に送信し、
前記第2の復号ステップにおいて、前記第2の符号化手段から送信された前記シンドロームビットのビット数または推定ビット数に基づいて、検査行列を生成し、該検査行列を用いて該シンドロームビットを復号する
請求項9記載の画像符号化・復号化方法。
In the second encoding step, a generation matrix for generating syndrome bits is generated using the bit amount obtained in the rate control step, and syndrome bits are generated using the generation matrix, To the second decryption means,
In the second decoding step, a check matrix is generated based on the number of bits or the estimated number of the syndrome bits transmitted from the second encoding means , and the syndrome bits are decoded using the check matrix The image encoding / decoding method according to claim 9.
JP2007316142A 2007-12-06 2007-12-06 Image encoding / decoding method and system Active JP4819024B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007316142A JP4819024B2 (en) 2007-12-06 2007-12-06 Image encoding / decoding method and system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007316142A JP4819024B2 (en) 2007-12-06 2007-12-06 Image encoding / decoding method and system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009141688A JP2009141688A (en) 2009-06-25
JP4819024B2 true JP4819024B2 (en) 2011-11-16

Family

ID=40871857

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007316142A Active JP4819024B2 (en) 2007-12-06 2007-12-06 Image encoding / decoding method and system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4819024B2 (en)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5018582B2 (en) * 2008-03-21 2012-09-05 沖電気工業株式会社 Predicted value generation apparatus, predicted value generation method, and decoding apparatus
JP5233939B2 (en) * 2009-09-30 2013-07-10 沖電気工業株式会社 Moving picture encoding apparatus and program, and moving picture distribution system
KR101152519B1 (en) 2010-11-12 2012-06-01 성균관대학교산학협력단 Methods of encoding based on parallel processing, apparatuses for using the method, distributed video encoder including the appatuses and distributed video decoder
JP5484377B2 (en) * 2011-02-23 2014-05-07 日本電信電話株式会社 Decoding device and decoding method
JP5484378B2 (en) * 2011-02-23 2014-05-07 日本電信電話株式会社 Encoding apparatus, encoding and decoding system, encoding method, and encoding and decoding method
JP5871714B2 (en) * 2012-05-24 2016-03-01 日本電信電話株式会社 Distributed video encoding method and system, and decoding apparatus
JP6127487B2 (en) * 2012-12-10 2017-05-17 沖電気工業株式会社 Moving picture coding apparatus and program
JP6398149B2 (en) * 2013-04-12 2018-10-03 沖電気工業株式会社 Moving picture coding apparatus and program, and moving picture coding system
KR102161741B1 (en) 2013-05-02 2020-10-06 삼성전자주식회사 Method, device, and system for changing quantization parameter for coding unit in HEVC
CN110856014B (en) * 2019-11-05 2023-03-07 北京奇艺世纪科技有限公司 Moving image generation method, moving image generation device, electronic device, and storage medium

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3309278B2 (en) * 1999-11-12 2002-07-29 株式会社ワイ・アール・ピー移動通信基盤技術研究所 Decoding device and encoding device
JP2003008906A (en) * 2001-06-26 2003-01-10 Mitsubishi Electric Corp Processing method for bit modeling and processing circuit using it
US20060048038A1 (en) * 2004-08-27 2006-03-02 Yedidia Jonathan S Compressing signals using serially-concatenated accumulate codes
US7860158B2 (en) * 2004-08-27 2010-12-28 Mitsubishi Electric Research Laboratories Inc. Coding correlated images using syndrome bits
US20060123239A1 (en) * 2004-12-07 2006-06-08 Emin Martinian Biometric based user authentication with syndrome codes
JP4515378B2 (en) * 2005-11-14 2010-07-28 日本電信電話株式会社 Image decoding apparatus, program, and computer-readable recording medium
JP4605070B2 (en) * 2006-03-30 2011-01-05 Kddi株式会社 Image compression encoding apparatus, image decoding apparatus, program, and method
JP4878025B2 (en) * 2007-12-05 2012-02-15 独立行政法人情報通信研究機構 Imaging system

Also Published As

Publication number Publication date
JP2009141688A (en) 2009-06-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4819024B2 (en) Image encoding / decoding method and system
KR101511230B1 (en) Apparatus and Method for Distributed Video Encoding and Decoding Using Adaptive Quantization
KR102486026B1 (en) Method and apparatus for parallel entropy encoding/decoding
JP6210948B2 (en) Image estimation method
US20100166057A1 (en) Differential Data Representation for Distributed Video Coding
Zhou et al. Distributed video coding using interval overlapped arithmetic coding
JP4515378B2 (en) Image decoding apparatus, program, and computer-readable recording medium
Chien et al. BLAST-DVC: BitpLAne SelecTive distributed video coding
JP5004877B2 (en) Image encoder, image decoder, image encoding method, image decoding method, and program
Huchet et al. Distributed video coding without channel codes
JP6210949B2 (en) Image estimation method
JP4552049B2 (en) Moving picture compression coding apparatus, compressed data decompression apparatus, moving picture compression coding and / or compressed data decompression program, moving picture compression coding method, and compressed data decompression method
KR20100082700A (en) Wyner-ziv coding and decoding system and method
He et al. Wyner-Ziv video compression using rateless LDPC codes
Weerakkody et al. Enhanced reconstruction algorithm for unidirectional distributed video coding
JP2007074306A (en) Apparatus for generating supplementary pixel, decoding system, decoding method, image coding communication system, decoding program and computer-readable recording medium
Huang et al. Transform domain Wyner-Ziv video coding with refinement of noise residue and side information
Chien et al. Distributed video coding with lossy side information
Thambu et al. Dynamic algorithm for correlation noise estimation in distributed video coding
Chien et al. Rate-distortion based selective decoding for pixel-domain distributed video coding
Lei et al. Study for distributed video coding architectures
Shim et al. Adaptive reconstruction scheme using neighbour pixels in PDWZ coding
Chien et al. Transform-domain distributed video coding with rate–distortion-based adaptive quantisation
Badem et al. Transform domain residual coding technique for distributed video coding
KR101334269B1 (en) Method for distributed video encoding and decoding dependent on the number of bit planes

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100208

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110126

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110201

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110328

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110823

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110831

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140909

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4819024

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350