JPH0595545A - High efficiency coder-decoder for picture signal - Google Patents

High efficiency coder-decoder for picture signal

Info

Publication number
JPH0595545A
JPH0595545A JP35818491A JP35818491A JPH0595545A JP H0595545 A JPH0595545 A JP H0595545A JP 35818491 A JP35818491 A JP 35818491A JP 35818491 A JP35818491 A JP 35818491A JP H0595545 A JPH0595545 A JP H0595545A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
field
frame
mode
motion
prediction
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.)
Granted
Application number
JP35818491A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3092281B2 (en
Inventor
Katsuji Igarashi
勝治 五十嵐
Tomoyuki Sato
智之 佐藤
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.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony 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 Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to TW81105251A priority Critical patent/TW212235B/zh
Priority to TW081105254A priority patent/TW199257B/zh
Priority to KR1019920013244A priority patent/KR100272812B1/en
Priority to AT98203475T priority patent/ATE209422T1/en
Priority to EP20000201723 priority patent/EP1047270B1/en
Priority to CA002092295A priority patent/CA2092295C/en
Priority to EP98203474A priority patent/EP0898426B1/en
Priority to AT92916244T priority patent/ATE180374T1/en
Priority to DE69232357T priority patent/DE69232357T2/en
Priority to AT98203474T priority patent/ATE224627T1/en
Priority to EP20000201721 priority patent/EP1049335B1/en
Priority to PCT/JP1992/000956 priority patent/WO1993003578A1/en
Priority to EP92916244A priority patent/EP0598904B1/en
Priority to DE69229229T priority patent/DE69229229T2/en
Priority to EP19980203475 priority patent/EP0907289B1/en
Priority to DE69232784T priority patent/DE69232784T2/en
Priority to AU23467/92A priority patent/AU662548B2/en
Publication of JPH0595545A publication Critical patent/JPH0595545A/en
Priority to US08/312,434 priority patent/US5539466A/en
Priority to AU34430/95A priority patent/AU687632B2/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3092281B2 publication Critical patent/JP3092281B2/en
Priority to HK01102047A priority patent/HK1032871A1/en
Priority to HK01102698A priority patent/HK1033059A1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/134Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or criterion affecting or controlling the adaptive coding
    • H04N19/136Incoming video signal characteristics or properties
    • H04N19/137Motion inside a coding unit, e.g. average field, frame or block difference
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00Television systems
    • H04N7/24Systems for the transmission of television signals using pulse code modulation
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/103Selection of coding mode or of prediction mode
    • H04N19/105Selection of the reference unit for prediction within a chosen coding or prediction mode, e.g. adaptive choice of position and number of pixels used for prediction
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/103Selection of coding mode or of prediction mode
    • H04N19/107Selection of coding mode or of prediction mode between spatial and temporal predictive coding, e.g. picture refresh
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/103Selection of coding mode or of prediction mode
    • H04N19/112Selection of coding mode or of prediction mode according to a given display mode, e.g. for interlaced or progressive display mode
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/124Quantisation
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/134Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or criterion affecting or controlling the adaptive coding
    • H04N19/136Incoming video signal characteristics or properties
    • H04N19/137Motion inside a coding unit, e.g. average field, frame or block difference
    • H04N19/139Analysis of motion vectors, e.g. their magnitude, direction, variance or reliability
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/169Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding
    • H04N19/17Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object
    • H04N19/172Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object the region being a picture, frame or field
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/169Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding
    • H04N19/17Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object
    • H04N19/176Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object the region being a block, e.g. a macroblock
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/50Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
    • H04N19/503Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding involving temporal prediction
    • H04N19/51Motion estimation or motion compensation
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/50Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
    • H04N19/503Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding involving temporal prediction
    • H04N19/51Motion estimation or motion compensation
    • H04N19/527Global motion vector estimation
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/50Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
    • H04N19/503Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding involving temporal prediction
    • H04N19/51Motion estimation or motion compensation
    • H04N19/577Motion compensation with bidirectional frame interpolation, i.e. using B-pictures
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/60Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding
    • H04N19/61Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding in combination with predictive coding
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/90Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using coding techniques not provided for in groups H04N19/10-H04N19/85, e.g. fractals
    • H04N19/98Adaptive-dynamic-range coding [ADRC]
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/134Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or criterion affecting or controlling the adaptive coding
    • H04N19/146Data rate or code amount at the encoder output
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/134Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or criterion affecting or controlling the adaptive coding
    • H04N19/146Data rate or code amount at the encoder output
    • H04N19/152Data rate or code amount at the encoder output by measuring the fullness of the transmission buffer

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
  • Television Signal Processing For Recording (AREA)
  • Image Processing (AREA)

Abstract

PURPOSE:To perform the efficient field processing or frame processing even in the case of a picture with little movement, a picture with much movement, or picture consisting of both of them on the field dynamic picture. CONSTITUTION:The coder-decoder is provided with frame/field motion detecting circuits 22 and 21 detecting the motion vector between intra-frame and inter feed and the absolute value differential sum, frame/field mode decision circuit 33 discriminating the first and second modes for the blocking of the motion prediction and the orthogonal conversion, a coding processing mode decision circuit 34 discriminating the coding processing mode for the adaptive changeover of the blocking mode and the coding processing mode taking the blocking mode as the field, an address generator 35 controlling a frame memory group 10 based on the output of the circuit 33, and a frame memory group 20 with motion compensator operating based on the output of the circuits 33 and 34.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、画像信号を直交変換に
よって高能率符号化する画像信号の高能率符号化装置及
びその復号化装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high-efficiency coding apparatus for an image signal and a decoding apparatus for high-efficiency coding the image signal by orthogonal transformation.

【0002】[0002]

【従来の技術】画像信号を高能率符号化する方式とし
て、例えば、MPEG(Moving PictureExperts Grou
p)による標準化案では、いわゆるディジタルストレー
ジメディア用の画像信号の高能率符号化方式が規定され
ている。ここで、当該方式で対象としているストレージ
メディアは、いわゆるCD(コンパクトディスク)やD
AT(ディジタルオーディオテープ),ハードディスク
等のように、連続的な転送速度が約1.5Mbit/sec以
下のものである。また、これは、直接復号器に接続され
るだけでなく、コンピュータのバス,LAN(ローカル
・エリア・ネットワーク),テレコミュニケーション等
の伝送媒体を介して接続されることも想定されており、
更に、正順再生だけでなく、ランダムアクセスや高速再
生、逆順再生等のような特殊機能についても考慮されて
いる。
2. Description of the Related Art As a method for highly efficiently encoding an image signal, for example, MPEG (Moving Picture Experts Grou)
The standardization proposal by p) defines a high-efficiency coding method for image signals for so-called digital storage media. Here, the storage media targeted by this method are so-called CDs (Compact Discs) and D
A continuous transfer rate of about 1.5 Mbit / sec or less, such as an AT (digital audio tape) and a hard disk. It is also assumed that this is not only directly connected to the decoder, but also connected via a transmission medium such as a computer bus, LAN (local area network), and telecommunications.
Furthermore, not only the normal order reproduction but also special functions such as random access, high speed reproduction, reverse order reproduction, etc. are considered.

【0003】上記MPEGによる画像信号の高能率符号
化方式の原理は、以下に示すようなものである。
The principle of the high-efficiency encoding system of the image signal by the above-mentioned MPEG is as follows.

【0004】すなわち、この高能率符号化方式では、先
ず、画像間の差分を取ることで時間軸方向の冗長度を落
とし、その後、いわゆる離散コサイン変換(DCT)処
理と可変長符号とを使用して空間軸方向の冗長度を落と
すようにしている。
That is, in this high-efficiency coding system, the redundancy in the time axis direction is first reduced by taking the difference between the images, and then so-called discrete cosine transform (DCT) processing and variable length coding are used. To reduce the redundancy in the spatial axis direction.

【0005】先ず、上記時間軸方向の冗長度について以
下に述べる。
First, the redundancy along the time axis will be described below.

【0006】一般に、連続した動画では、時間的に前後
の画像と、ある注目している画像(すなわちある時刻の
画像)とは良く似ているものである。このため、例えば
図22に示すように、今から符号化しようとしている画
像と、時間的に前方の画像との差分を取り、その差分を
伝送するようにすれば、時間軸方向の冗長度を減らして
伝送する情報量を少なくすることが可能となる。このよ
うにして符号化される画像は、後述する前方予測符号化
画像(Predictive-coded picture、Pピクチャ或いはP
フレーム)と呼ばれる。同様に、上記今から符号化しよ
うとしている画像と、時間的に前方或いは後方若しく
は、前方及び後方から作られた補間画像との差分をと
り、それらのうち小さな値の差分を伝送するようにすれ
ば、時間軸方向の冗長度を減らして伝送する情報量を少
なくすることが可能となる。このようにして符号化され
る画像は、後述する両方向予測符号化画像(Bidirectio
nallyPredictive-coded picture、Bピクチャ或いはB
フレーム)と呼ばれる。なお、この図22において、図
中Iで示す画像は後述する画像内符号化画像(イントラ
符号化画像:Intra-coded picture 、Iピクチャ或いは
Iフレーム)を示し、図中Pで示す画像は上記Pピクチ
ャを示し、図中Bで示す画像は上記Bピクチャを示して
いる。
Generally, in a continuous moving image, temporally preceding and succeeding images are very similar to an image of interest (that is, an image at a certain time). For this reason, for example, as shown in FIG. 22, if the difference between the image to be encoded now and the image preceding in time is calculated and the difference is transmitted, the redundancy in the time axis direction can be obtained. It is possible to reduce the amount of information to be transmitted by reducing the amount. The image coded in this way is a forward predictive coded image (Predictive-coded picture, P picture or P picture, which will be described later).
Frame). Similarly, the difference between the image to be encoded from now on and the interpolated image formed from the front or the rear or the front and the rear in terms of time is calculated, and the difference of a smaller value among them is transmitted. For example, it becomes possible to reduce the amount of information to be transmitted by reducing the redundancy in the time axis direction. The image coded in this way is a bidirectional predictive coded image (Bidirectio
nallyPredictive-coded picture, B picture or B
Frame). In FIG. 22, the image indicated by I in the figure indicates an intra-coded image (Intra-coded picture: I picture or I frame) described later, and the image indicated by P in the figure is the above P A picture is shown, and an image shown by B in the figure shows the B picture.

【0007】また、各予測画像を作るためには、いわゆ
る動き補償が行われる。すなわちこの動き補償によれ
ば、例えば8×8画素の単位ブロックにより構成される
例えば16×16画素のブロック(以下マクロブロック
と呼ぶ)を作り、前画像の当該マクロブロックの位置の
近傍で一番差分の少ないところを探索し、この探索され
たマクロブロックとの差分をとることにより、送らなけ
ればならないデータを削減することができる。実際に
は、例えば、上記Pピクチャ(前方予測符号化画像)で
は、動き補償後の予測画と差分をとったものと、当該動
き補償後の予測画と差分をとらないものとのうち、デー
タ量の少ないものを上記16×16画素のマクロブロッ
ク単位で選択して符号化する。
Further, so-called motion compensation is performed in order to create each predicted image. That is, according to this motion compensation, for example, a block of 16 × 16 pixels (hereinafter, referred to as a macroblock) composed of a unit block of 8 × 8 pixels is created, and the block near the position of the macroblock of the previous image is the closest. It is possible to reduce the amount of data that needs to be sent by searching for a place with a small difference and taking the difference with the searched macroblock. Actually, for example, in the above P picture (forward predictive coded image), the data of the difference between the predicted image after motion compensation and the difference between the predicted image after motion compensation and the predicted image after motion compensation is not included. A small amount is selected and coded in units of the macro blocks of 16 × 16 pixels.

【0008】しかし、上述のような場合、例えば物体が
動いた後ろから出てきた部分(画像)に関しては、多く
のデータを送らなければならない。そこで、例えば上記
Bピクチャ(両方向予測符号化画像)では、既に復号化
された動き補償後の時間的に前方或いは後方の画像及
び、その両者を足して作った補間画像と上記今から符号
化しようとしている画像との差分と、当該差分を取らな
いものすなわち今から符号化しようとしている画像の四
者のうち、一番データ量の少ないものが符号化される。
However, in the above-mentioned case, a lot of data has to be transmitted with respect to, for example, a portion (image) coming out of the back of the moving object. Therefore, for example, in the above-mentioned B picture (bidirectional predictive coded image), the already decoded temporally forward or backward image after motion compensation, and an interpolated image created by adding both of them are encoded from now on. The difference between the image and the image to be encoded and the one that does not take the difference, that is, the one with the smallest data amount among the four images to be encoded from now on are encoded.

【0009】次に、上記空間軸方向の冗長度について以
下に述べる。
Next, the redundancy in the spatial axis direction will be described below.

【0010】画像データの差分は、そのまま伝送するの
ではなく、上記8×8画素の単位ブロック毎に離散コサ
イン変換(DCT)をかける。当該DCTは、画像を画
素レベルでなく、コサイン関数のどの周波数成分がどれ
だけ含まれているかで表現するものであり、例えば2次
元DCTにより、8×8画素の単位ブロックのデータ
は、2次元DCTにより8×8のコサイン関数の成分の
係数ブロックに変換される。例えば、テレビカメラで撮
影したような自然画の画像信号は滑らかな信号になるこ
とが多く、この場合、当該画像信号に対して上記DCT
処理を施すことにより効率良くデータ量を落とすことが
できる。
The difference of the image data is not transmitted as it is, but discrete cosine transform (DCT) is applied to each unit block of 8 × 8 pixels. The DCT represents an image not by the pixel level but by how many frequency components of the cosine function are included. For example, the data of a unit block of 8 × 8 pixels is two-dimensional by the two-dimensional DCT. The DCT transforms the coefficient block into the 8 × 8 cosine function component. For example, an image signal of a natural image as taken by a television camera is often a smooth signal. In this case, the DCT is applied to the image signal.
The amount of data can be efficiently reduced by performing the processing.

【0011】すなわち例えば、上述の自然画の画像信号
のような滑らかな信号の場合、上記DCTをかけること
により、ある係数の回りに大きな値が集中するようにな
る。この係数を量子化すると、上記8×8の係数ブロッ
クは殆どが0になり、大きな係数のみが残るようにな
る。そこで、この8×8の係数ブロックのデータを伝送
する際には、いわゆるジグザグスキャンの順で、非零係
数とその係数の前にどれだけ0が続いたかを示すいわゆ
る0ランを一組としたいわゆるハフマン符号で送るよう
にすることで、伝送量を減らすことが可能となる。ま
た、復号器側では、逆の手順で画像を再構成する。
That is, for example, in the case of a smooth signal such as the image signal of the above-mentioned natural image, by applying the DCT, large values are concentrated around a certain coefficient. When this coefficient is quantized, most of the 8 × 8 coefficient block becomes 0, and only large coefficients remain. Therefore, when transmitting the data of the 8 × 8 coefficient block, a non-zero coefficient and a so-called 0 run indicating how many 0s precede the coefficient are set in a so-called zigzag scan order. By transmitting the so-called Huffman code, the transmission amount can be reduced. On the decoder side, the image is reconstructed in the reverse procedure.

【0012】ここで、上述した符号化方式が取り扱うデ
ータの構造を図23に示す。すなわち、この図23に示
すデータ構造は、下から順に、ブロック層と、マクロブ
ロック層と、スライス層と、ピクチャ層と、グループオ
ブピクチャ(GOP:Groupof Picture)層と、ビデオ
シーケンス層とからなる。以下、この図23において下
の層から順に説明する。
FIG. 23 shows the structure of data handled by the above-mentioned coding system. That is, the data structure shown in FIG. 23 includes, in order from the bottom, a block layer, a macroblock layer, a slice layer, a picture layer, a group of picture (GOP) layer, and a video sequence layer. .. In the following, description will be made in order from the lower layer in FIG.

【0013】先ず、上記ブロック層において、当該ブロ
ック層のブロックは、輝度又は色差の隣合った8×8の
画素(8ライン×8画素の画素)から構成される。上述
したDCT(離散コサイン変換)は、この単位ブロック
毎にかけられる。
First, in the block layer, the block of the block layer is composed of 8 × 8 pixels (pixels of 8 lines × 8 pixels) adjacent to each other in luminance or color difference. The DCT (discrete cosine transform) described above is applied to each unit block.

【0014】上記マクロブロック層において、当該マク
ロブロック層のマクロブロックは、左右及び上下に隣合
った4つの輝度ブロック(輝度の単位ブロック)Y0 ,
Y1,Y2 ,Y3 と、画像上では上記輝度ブロックと同
じ位置に当たる色差ブロック(色差の単位ブロック)C
r ,Cbとの全部で6個のブロックで構成される。これ
らブロックの伝送の順は、Y0 ,Y1 ,Y2 ,Y3 ,C
r ,Cb の順である。ここで、当該符号化方式におい
て、予測画(差分をとる基準の画像)に何を用いるか、
或いは差分を送らなくても良いか等は、このマクロブロ
ック単位で判断される。
In the macroblock layer, the macroblocks in the macroblock layer are four luminance blocks (luminance unit blocks) Y0, which are adjacent to each other in the left-right direction and in the vertical direction.
Y1, Y2, Y3 and a color difference block (color difference unit block) C corresponding to the same position as the luminance block on the image
It is composed of a total of 6 blocks, r and Cb. The order of transmission of these blocks is Y0, Y1, Y2, Y3, C
The order is r and Cb. Here, in the encoding method, what is used for a prediction image (reference image for obtaining a difference),
Alternatively, whether or not the difference need not be sent is determined for each macro block.

【0015】上記スライス層は、画像の走査順に連なる
1つ又は複数のマクロブロックで構成されている。この
スライスの頭(ヘッダ)では、画像内における動きベク
トル及びDC(直流)成分の差分がリセットされ、ま
た、最初のマクロブロックは、画像内での位置を示すデ
ータを持っており、したがってエラーが起こった場合で
も復帰できるようになされている。そのため、上記スラ
イスの長さや始まる位置は任意となり、伝送路のエラー
状態によって変えられるようになっている。
The slice layer is composed of one or a plurality of macroblocks which are continuous in the scanning order of the image. At the beginning (header) of this slice, the difference between the motion vector and the DC (direct current) component in the image is reset, and the first macroblock has data indicating the position in the image, and thus the error is It is designed to be able to return even if it happens. Therefore, the length and starting position of the slice are arbitrary and can be changed depending on the error state of the transmission path.

【0016】上記ピクチャ層において、ピクチャすなわ
ち1枚1枚の画像は、少なくとも1つ又は複数の上記ス
ライスから構成される。そして、それぞれが符号化の方
式にしたがって、上述のようなイントラ符号化画像(I
ピクチャ或いはIフレーム),上記前方予測符号化画像
(Pピクチャ或いはPフレーム),両方向予測符号化画
像(Bピクチャ或いはBフレーム),DCイントラ符号
化画像(DC coded (D)picture)の4種類の画像に分類
される。
In the picture layer, each picture, that is, each picture is composed of at least one or a plurality of slices. Then, each of the intra-coded images (I
Picture or I frame), the forward predictive coded image (P picture or P frame), the bidirectional predictive coded image (B picture or B frame), and the DC intra coded image (DC coded (D) picture). Classified into images.

【0017】ここで、上記イントラ符号化画像(Iピク
チャ)においては、符号化される時に、その画像1枚の
中だけで閉じた情報のみを使用する。したがって、言い
換えれば、復号化する時にIピクチャ自身の情報のみで
画像が再構成できることになる。実際には、差分を取ら
ずにそのままDCT処理して符号化を行う。この符号化
方式は、一般的に効率が悪いが、これを随所に入れてお
けば、ランダムアクセスや高速再生が可能となる。
Here, in the above-mentioned intra-coded image (I picture), only the closed information in one image is used at the time of encoding. Therefore, in other words, the image can be reconstructed only by the information of the I picture itself when decoding. Actually, the DCT processing is performed as it is and the encoding is performed without taking the difference. This coding method is generally inefficient, but if this coding method is put everywhere, random access and high-speed reproduction are possible.

【0018】上記前方予測符号化画像(Pピクチャ)に
おいては、予測画像(差分をとる基準となる画像)とし
て、入力で時間的に前に位置し既に復号化されたIピク
チャ又はPピクチャを使用する。実際には、動き補償さ
れた予測画像との差を符号化するのと、差を取らずにそ
のまま符号化する(イントラ符号)のと何れか効率の良
い方を上記マクロブロック単位で選択する。
In the forward predictive coded image (P picture), an I picture or P picture which is located earlier in time at the input and has already been decoded is used as a predictive picture (picture serving as a reference for taking a difference). To do. In practice, either the encoding of the difference from the motion-compensated predicted image or the encoding without taking the difference (intra code) is selected, whichever is more efficient, in units of the above macroblocks.

【0019】上記両方向予測符号化画像(Bピクチャ)
においては、予測画像として時間的に前に位置し既に復
号化されたIピクチャ又はPピクチャ及び、その両方か
ら作られた補間画像の3種類を使用する。これにより、
上記3種類の動き補償後の差分の符号化とイントラ符号
との中で一番効率の良いものをマクロブロック単位で選
択できる。
The bidirectional predictive coded image (B picture)
In the above, three types of I-pictures or P-pictures, which have been previously decoded in time, and interpolated pictures made from both of them, are used as prediction pictures. This allows
It is possible to select the most efficient one of the three types of differential encoding after motion compensation and the intra code in macroblock units.

【0020】上記DCイントラ符号化画像は、DCTの
DC係数のみで構成されるイントラ符号化画像であり、
他の3種の画像と同じシーケンスには存在できないもの
である。
The DC intra-coded image is an intra-coded image composed only of DC coefficients of DCT,
It cannot exist in the same sequence as the other three types of images.

【0021】上記グループオブピクチャ(GOP)層
は、1又は複数枚のIピクチャと、0又は複数枚の非I
ピクチャとから構成されている。ここで、符号器への入
力順を、例えば、1I,2B,3B,4P*5B,6
B,7I,8B,9B,10I,11B,12B,13
P,14B,15B,16P*17B,18B,19
I,20B,21B,22Pのようにした時、当該符号
器の出力すなわち復号器の入力は、例えば、1I,4
P,2B,3B*7I,5B,6B,10I,8B,9
B,13P,11B,12B,16P,14B,15B
*19I,17B,18B,22P,20B,21Bと
なる。このように符号器の中で順序の入れ換えがなされ
るのは、例えば、上記Bピクチャを符号化又は復号化す
る場合には、その予測画像となる時間的には後方である
上記Iピクチャ又はPピクチャが先に符号化されていな
くてはならないからである。ここで、上記Iピクチャの
間隔(例えば9)及び、Iピクチャ又はBピクチャの間
隔(例えば3)は自由である。また、Iピクチャ又はP
ピクチャの間隔は、当該グループオブピクチャ層の内部
で変わってもよいものである。なお、グループオブピク
チャ層の切れ目は、上記*で表されている。また、上記
IはIピクチャ、上記PはPピクチャ、上記BはBピク
チャを示している。
The group of pictures (GOP) layer includes one or a plurality of I pictures and 0 or a plurality of non-I pictures.
And a picture. Here, the input order to the encoder is, for example, 1I, 2B, 3B, 4P * 5B, 6
B, 7I, 8B, 9B, 10I, 11B, 12B, 13
P, 14B, 15B, 16P * 17B, 18B, 19
When I, 20B, 21B and 22P are used, the output of the encoder, that is, the input of the decoder is, for example, 1I, 4
P, 2B, 3B * 7I, 5B, 6B, 10I, 8B, 9
B, 13P, 11B, 12B, 16P, 14B, 15B
* 19I, 17B, 18B, 22P, 20B, 21B. In this way, the order is changed in the encoder, for example, when the B picture is encoded or decoded, the I picture or P that is the temporally posterior part of the predicted image becomes the predicted image. This is because the picture must be encoded first. Here, the interval of the I picture (for example, 9) and the interval of the I picture or the B picture (for example, 3) are free. Also, I picture or P
The picture interval may change within the group of pictures layer. Note that the break in the group of picture layers is represented by * above. Further, the I is an I picture, the P is a P picture, and the B is a B picture.

【0022】上記ビデオシーケンス層は、画像サイズ、
画像レート等が同じ1又は複数のグループオブピクチャ
層から構成される。
The video sequence layer includes an image size,
It is composed of one or a plurality of group of picture layers having the same image rate and the like.

【0023】[0023]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、上記
MPEGによる高能率符号化方式で標準化された動画像
を伝送する場合には、先ず1枚の画像をピクチャ内で圧
縮した画像が送られ、次にこの画像を動き補償した画像
との差分が伝送される。
As described above, in the case of transmitting a moving image standardized by the high-efficiency encoding method based on MPEG, first, an image obtained by compressing one image within a picture is sent. Then, the difference between this image and the motion-compensated image is transmitted.

【0024】ところが、上記1枚の画像において、例え
ば、フィールドをピクチャとして処理する場合には、2
フィールドで交互に垂直位置が異なることになるため、
例えば静止画を伝送する時にも差分情報を伝送しなけれ
ばならなくなる。
However, in the above-mentioned one image, for example, when processing a field as a picture, 2
Since the vertical position will be different alternately in the field,
For example, when transmitting a still image, the difference information must be transmitted.

【0025】また、例えば、フレームをピクチャとして
処理する場合には、上記フレーム内で例えば動いている
部分についてはいわゆる櫛形にぶれた画像を処理しなけ
ればならなくなる。すなわち、例えば、図24に示すよ
うに、静止した背景の手前に自動車等の動体CAがある
場合、1フレームを観るとフィールド間で動きがあるた
め、そのような部分は櫛型KSの画像となってしまう。
Further, for example, when processing a frame as a picture, it is necessary to process a so-called comb-shaped blurred image for a moving portion in the frame. That is, for example, as shown in FIG. 24, when there is a moving body CA such as a car in front of a stationary background, when one frame is viewed, there is movement between fields, and such a portion is a comb-shaped image. turn into.

【0026】更に、例えば、静止部分や動画部分が混在
した画像を処理する場合には、上記フィールドをピクチ
ャとして処理する場合或いはフレームをピクチャとして
処理する場合のいずれの方法を用いたとしても、ピクチ
ャ内に圧縮効率の悪い部分の画像ができてしまうように
なる。
Furthermore, for example, when processing an image in which a still portion and a moving image portion are mixed, no matter which method is used for processing the field as a picture or a frame as a picture, the picture is used. An image of a portion with poor compression efficiency will be created inside.

【0027】そこで、本発明は、上述のような実情に鑑
みて提案されたものであり、フィールド構成の動画につ
いて、動きの少ない画像も動きの多い画像も、また、こ
れら両者が混在した画像であってもフィールド処理或い
はフレーム処理を効率よく行うことのできる画像信号の
高能率符号化装置及びその復号化装置を提供することを
目的とするものである。
Therefore, the present invention has been proposed in view of the above-mentioned circumstances, and in a moving image having a field structure, an image with little motion, an image with many motion, and an image in which both are mixed are used. It is an object of the present invention to provide a high-efficiency coding apparatus for image signals and a decoding apparatus therefor capable of efficiently performing field processing or frame processing even if there is any.

【0028】[0028]

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために、本発明による高能率符号化装置は、複数の画
素の2次元配列からなるマクロブロックを単位として符
号化を行う画像信号の高能率符号化装置において、上記
マクロブロック単位でフレーム間の動きベクトルと各画
素の絶対値差分和を検出する手段と上記マクロブロック
単位で上記フレームの画素のスキャンの奇数又は偶数で
分けたものからなるフィールド間の動きベクトルと各画
素の絶対値差分和を検出する手段とからなる動き検出手
段と、上記マクロブロックにおけるフレームを単位とし
て動き補償を行うフレーム予測モードと、上記マクロブ
ロックにおけるフィールドを単位として動き補償を行う
フィールド予測モードとの何れが動き補償をするに際し
て効率が良いかを判定し、効率の良い予測モードを選択
する第一のモード選択手段と、上記マクロブロックにお
けるフレームを単位として直交変換を行うようにブロッ
ク化するフレーム処理モードと上記マクロブロックにお
けるフィールドを単位として直交変換を行うようにブロ
ック化するフィールド処理モードとの何れが直交変換を
行うに際して効率が良いかを上記動き検出手段及び上記
第一のモード選択手段から出力される情報を用いて判定
し、効率の良いブロック化のモードを選択する第二のモ
ード選択手段と、1フレーム内の各マクロブロック毎に
上記ブロック化を上記フレーム処理モード又は上記フィ
ールド処理モードに適応的に切り換え、各モードに基づ
き各マクロブロックを符号化する第一の符号化処理モー
ドと、1フレーム内の全てのマクロブロックの上記ブロ
ック化を上記フィールド処理モードで行い、インタレー
スにおける奇数フィールドのスキャンを行う期間の奇数
サイクルでマクロブロックにおける奇数フィールドのみ
1フレーム分符号化し、次いでインタレースにおける偶
数フィールドのスキャンを行う期間の偶数サイクルでマ
クロブロックにおける偶数フィールドを1フレーム分符
号化する第二の符号化処理モードとの何れが符号化する
に際して効率が良いかを判定し、効率の良い符号化処理
モードを選択する第三のモード選択手段と、上記奇数サ
イクルか上記偶数サイクルかを認識し、上記符号化処理
モードが第一の符号化処理モードの場合には上記奇数サ
イクルで上記ブロック化モードに対応してブロック化さ
れたマクロブロックを出力するようにフレームメモリ群
を制御し、上記符号化処理モードが第二の符号化処理モ
ードの場合には上記奇数サイクル及び偶数サイクルで上
記フィールド処理モードに対応してブロック化されたマ
クロブロックを出力するようにフレームメモリ群を制御
するアドレス発生手段と、上記第一のモード選択手段で
選択された動き予測モード情報と上記第二のモード選択
手段で選択されたブロック化モード情報を受け取り、該
モード情報に対応して動き補償フレーム又はフィールド
間予測を実行する動き補償手段とを備えたものである。
In order to solve such a problem, a high-efficiency coding apparatus according to the present invention uses a macroblock consisting of a two-dimensional array of a plurality of pixels as a unit for coding an image signal. In the high-efficiency coding apparatus, from the means for detecting the motion vector between frames and the sum of the absolute difference of each pixel in the macro block unit, and the one divided by the odd number or the even number of the pixel scan of the frame in the macro block unit. Motion detection means including a motion vector between fields and a means for detecting the sum of absolute differences between pixels, a frame prediction mode for performing motion compensation in units of frames in the macroblock, and units in fields in the macroblock. Which of the field prediction modes for motion compensation is more efficient for motion compensation? First mode selecting means for selecting and selecting an efficient prediction mode, a frame processing mode for performing orthogonal transformation in units of frames in the macroblock, and orthogonal transformation in units of fields in the macroblocks Which of the field processing modes is divided into blocks so as to be efficient in performing the orthogonal transform is determined by using the information output from the motion detecting means and the first mode selecting means, and the efficiency is high. Second mode selecting means for selecting a blocking mode and adaptively switching the blocking to the frame processing mode or the field processing mode for each macroblock in one frame, and each macroblock based on each mode The first encoding processing mode that encodes all macros in one frame A period in which only the odd field in the macroblock is coded by one frame in the odd cycle of the period in which the odd field is scanned in the interlace, and the scan is performed in the even field in the interlace. Of the second encoding processing modes for encoding one frame of the even field in the macroblock in the even cycle of 1) is effective in encoding, and the efficient encoding processing mode is selected. The third mode selecting means and the odd cycle or the even cycle are recognized, and when the encoding processing mode is the first encoding processing mode, the odd-numbered cycle corresponds to the blocking mode to form a block. Frame memory group to output selected macroblocks When the encoding processing mode is the second encoding processing mode, the frame memory group is configured to output a macroblock that is blocked in the odd-numbered cycle and the even-numbered cycle corresponding to the field processing mode. For receiving the motion prediction mode information selected by the first mode selection means and the blocking mode information selected by the second mode selection means, and moving in accordance with the mode information. And a motion compensating means for executing a compensation frame or inter-field prediction.

【0029】言い換えれば、本発明の高能率符号化装置
は、2フィールドから1フレームが構成されている動画
像の符号化において、フレーム内の全ブロックについて
奇数フィールド(第1フィールド),偶数フィールド
(第2フィールド)を分割してブロック化し、第1フィ
ールドから第2フィールドを動き予測可能とした符号化
手段(第二の符号化処理モード)と、第1フィールド,
第2フィールドを分割する/分割しないをマクロブロッ
ク単位で切り換えてブロック化する符号化手段(第一の
符号化処理モード)とを有し、フレーム毎にこれらの符
号化手段を適応的に切り換えるようにしたものである。
更に、この場合、符号にこれらの符号化手段を示す1ビ
ットの情報(選択されたモードを示す情報)を付加する
ものである。
In other words, the high-efficiency coding apparatus of the present invention, in coding a moving image in which one frame is composed of two fields, has odd-numbered fields (first field) and even-numbered fields (first field) for all blocks in the frame. The second field) is divided into blocks, and a coding means (second coding processing mode) that enables motion prediction from the first field to the second field, the first field,
Coding means (first coding processing mode) for switching between division / non-division of the second field in units of macroblocks (first encoding processing mode) and adaptively switching these encoding means for each frame It is the one.
Further, in this case, 1-bit information indicating the encoding means (information indicating the selected mode) is added to the code.

【0030】また、本発明の高能率復号化装置は、再生
される画像符号化データ及び検出動きベクトル情報と動
き予測モード情報とブロック化モード情報と符号化処理
モード情報とを含むヘッダ情報を受信して復号化し、上
記復号化された画像復号化データと共に上記検出動きベ
クトル情報と動き予測モード情報とブロック化モード情
報と符号化処理モード情報とを出力する逆可変長符号化
手段と、上記符号化処理モード情報から上記画像復号化
データを蓄積するフレームバッファでのアドレス・イン
クリメント値を算出し、各々のマクロブロックの先頭ア
ドレスを求め、該先頭アドレスを上記フレームバッファ
に与えるアドレス発生手段と、上記先頭アドレス以外の
上記マクロブロックの相対アドレスを上記フレームバッ
ファに加えてデータをアクセスし、上記検出動きベクト
ル情報と上記動き予測モード情報と上記ブロック化モー
ド情報と上記符号化処理モード情報とを受け取り、該モ
ード情報に対応した動き補償を実行し、動き補償された
画像信号を上記フレームバッファに送るように構成した
動き補償手段とを備えたものである。
Further, the high-efficiency decoding apparatus of the present invention receives the reproduced image coded data and the header information including the detected motion vector information, the motion prediction mode information, the blocking mode information, and the coding processing mode information. And variable decoding means for outputting the detected motion vector information, the motion prediction mode information, the blocking mode information, and the coding processing mode information together with the decoded image decoded data, and the code. An address increment means for calculating an address increment value in the frame buffer for accumulating the image decoded data from the encoding processing mode information, obtaining a start address of each macroblock, and giving the start address to the frame buffer; Add the relative address of the macro block other than the start address to the frame buffer To receive the detected motion vector information, the motion prediction mode information, the blocking mode information, and the encoding processing mode information, perform motion compensation corresponding to the mode information, and perform a motion-compensated image signal. Is sent to the frame buffer.

【0031】[0031]

【作用】本発明によれば、第一の符号化処理モードと第
二の符号化処理モードとをマクロブロック単位で切り換
えることができる。第一の符号化処理モードでは、例え
ば画像の動きの大きさに応じてフレーム処理モードとフ
ィールド処理モードを適応的に選ぶことで、効率の良い
符号化ができる。第二の符号化処理モードでは、フレー
ム内の全てのマクロブロックのブロック化をフィールド
処理モードとすることで、例えば特に動きの大きいフレ
ームについて奇数フィールドから偶数フィールドの動き
予測ができるようになり、効率良く動画を符号化できる
ようになる。
According to the present invention, the first coding processing mode and the second coding processing mode can be switched in units of macroblocks. In the first encoding processing mode, efficient encoding can be performed by adaptively selecting the frame processing mode and the field processing mode according to the magnitude of the motion of the image. In the second encoding processing mode, by setting the block processing of all macroblocks in a frame to the field processing mode, for example, it becomes possible to predict motion from an odd field to an even field for a frame having particularly large motion, and to improve efficiency. You will be able to encode movies well.

【0032】[0032]

【実施例】以下、本発明を適用した実施例について図面
を参照しながら説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0033】図1は本発明の第一の実施例の画像信号の
高能率符号化装置を示すものであり、一画面より小なる
複数画素の2次元配列からなるマクロブロック(例えば
ラスタスキャン順の入力画像データの空間配置における
16×16の画素を1ブロックとするブロック)を単位
として符号化を行う画像信号の高能率符号化装置であ
る。
FIG. 1 shows a high-efficiency coding apparatus for image signals according to a first embodiment of the present invention, which is a macroblock (for example, in raster scan order) consisting of a two-dimensional array of a plurality of pixels smaller than one screen. This is a high-efficiency encoding apparatus for image signals that performs encoding in units of 16 × 16 pixels in the spatial arrangement of input image data as one block.

【0034】この図1に示す第一の実施例の画像信号の
高能率符号化装置は、上記16×16画素の単位ブロッ
ク(マクロブロック)が複数個集まったものからなるフ
レーム(一画面)が複数枚原画像としてメモリされるフ
レームメモリ群10と、上記マクロブロック単位でフレ
ーム間の動きベクトルと各画素の絶対値差分和を検出す
る手段であるフレーム動き検出回路22及び上記マクロ
ブロック単位で上記フレームの画素のスキャンの奇数又
は偶数で分けたものからなるフィールド間の動きベクト
ルと各画素の絶対値差分和を検出するフィールド動き検
出回路21とからなる動き検出手段を有する。
The high-efficiency coding apparatus for image signals of the first embodiment shown in FIG. 1 has a frame (one screen) made up of a plurality of unit blocks (macroblocks) of 16 × 16 pixels. A frame memory group 10 that is stored as a plurality of original images, a frame motion detection circuit 22 that is a unit that detects a motion vector between frames and a sum of absolute values of respective pixels in the macroblock unit, and the macroblock unit in the macroblock unit. It has a motion detecting means including a field motion detection circuit 21 for detecting a motion vector between fields, which is formed by dividing an image of a pixel of a frame by odd number or even number, and a sum of absolute difference of each pixel.

【0035】また、本実施例装置は、上記マクロブロッ
クにおけるフレームを単位として動き補償を行うフレー
ム予測モード(以下フレーム動き予測モードと呼ぶ)と
上記マクロブロックにおけるフィールドを単位として動
き補償を行うフィールド予測モード(以下フィールド動
き予測モードと呼ぶ)との何れが動き補償をするに際し
て効率が良いかを判定して効率の良い動き予測モードを
選択する第一のモード選択手段と、上記マクロブロック
におけるフレームを単位として直交変換(例えば離散コ
サイン変換;DCT)を行うようにブロック化するフレ
ーム処理モード(以下フレーム直交変換モードと呼ぶ)
と上記マクロブロックにおけるフィールドを単位として
直交変換を行うようにブロック化するフィールド処理モ
ード(以下フィールド直交変換モードと呼ぶ)との何れ
が直交変換を行うに際して効率が良いかを上記動き検出
手段及び上記第一のモード選択手段から出力される情報
を用いて判定して効率の良いブロック化のモードを選択
する第二のモード選択手段とからなるフレーム/フィー
ルドモード判定回路33を有する。
Further, the apparatus of the present embodiment uses a frame prediction mode (hereinafter referred to as a frame motion prediction mode) for performing motion compensation in units of frames in the macroblock and a field prediction for performing motion compensation in units of fields in the macroblock. The first mode selection means for determining which of the modes (hereinafter referred to as the field motion prediction mode) is efficient in motion compensation and selecting the efficient motion prediction mode, and the frame in the macroblock A frame processing mode (hereinafter referred to as a frame orthogonal transform mode) in which a block is formed so as to perform orthogonal transform (for example, discrete cosine transform; DCT) as a unit.
The motion detecting means and the field processing mode (hereinafter referred to as a field orthogonal transform mode) in which a block is formed so as to perform orthogonal transform in units of fields in the macroblock are efficient in performing the orthogonal transform. It has a frame / field mode determination circuit 33 including a second mode selection means for making a determination using the information output from the first mode selection means and selecting an efficient blocking mode.

【0036】さらに、本実施例装置は、上記動き検出手
段及びフレーム/フィールドモード判定回路33と共
に、1フレーム内の各マクロブロック毎に上記直交変換
のブロック化を上記フレーム直交変換モード又は上記フ
ィールド直交変換モードに適応的に切り換えて各モード
に基づき各マクロブロックを符号化する第一の符号化処
理モードと、1フレーム内の全てのマクロブロックの上
記直交変換のブロック化を上記フィールド直交変換モー
ドで行いインタレースにおける奇数フィールドのスキャ
ンを行う期間の奇数サイクル(オッドサイクル)でマク
ロブロックにおける奇数フィールドのみ1フレーム分符
号化し次いでインタレースにおける偶数フィールドのス
キャンを行う期間の偶数サイクル(イーブンサイクル)
でマクロブロックにおける偶数フィールドを1フレーム
分符号化する第二の符号化処理モードとの何れが符号化
するに際して効率が良いかを判定し、効率の良い符号化
処理モードを選択する第三のモード選択手段である符号
化処理モード判定回路34を有している。
Further, the apparatus of this embodiment, together with the motion detecting means and the frame / field mode determination circuit 33, makes the block of the orthogonal transform for each macroblock in one frame the frame orthogonal transform mode or the field orthogonal transform. A first coding processing mode in which adaptive switching to a transform mode is performed to code each macroblock based on each mode, and blocking of the orthogonal transform of all macroblocks in one frame is performed in the field orthogonal transform mode. Even-numbered cycle (even cycle) of the period in which only one odd-numbered field in the macroblock is coded for one frame in the odd-numbered cycle (odd cycle) of scanning the odd-numbered field in the interlaced
A third mode for determining which of the second coding processing modes for coding the even field in the macroblock for one frame is more efficient in coding and selecting the efficient coding processing mode It has an encoding processing mode determination circuit 34 which is a selection means.

【0037】またさらに、本実施例装置は、上記奇数サ
イクルか上記偶数サイクルかを認識し、上記符号化処理
モードが第一の符号化処理モードの場合には上記奇数サ
イクルで上記直交変換のブロック化のモードに対応して
ブロック化されたマクロブロックを出力するように上記
フレームメモリ群10を制御し、上記符号化処理モード
が第二の符号化処理モードの場合には上記奇数サイクル
及び偶数サイクルで上記フィールド直交変換モードに対
応してブロック化されたマクロブロックを出力するよう
に上記フレームメモリ群10を制御するアドレス発生器
35と、上記第一のモード選択手段で選択された動き予
測モード情報(フレーム/フィールド動き予測モードデ
ータ)と上記第二のモード選択手段で選択されたブロッ
ク化モード情報(フレーム/フィールド直交変換モード
データ)を受け取り、これらモード情報に対応して動き
補償フレーム又はフィールド間予測を実行する動き補償
手段である動き補償器付フレームメモリ群20とを備え
たものである。
Furthermore, the apparatus of the present embodiment recognizes whether the odd-numbered cycle or the even-numbered cycle, and when the coding processing mode is the first coding processing mode, the block of the orthogonal transformation is performed in the odd-numbered cycle. The frame memory group 10 is controlled so as to output a macroblock that has been divided into blocks according to the encoding mode. If the encoding processing mode is the second encoding processing mode, the odd cycle and the even cycle. , An address generator 35 for controlling the frame memory group 10 so as to output a macroblock which is divided into blocks corresponding to the field orthogonal transform mode, and motion prediction mode information selected by the first mode selecting means. (Frame / field motion prediction mode data) and the blocking mode information selected by the second mode selection means ( Frame / field orthogonal transform mode data) it receives, in which a motion compensator with a frame memory group 20 is a motion compensation means in response to these mode information to perform the motion compensation frame or inter-field prediction.

【0038】先ず、上記図1に示す本発明の第一の実施
例装置の具体的構成の説明に先立ち、本実施例装置で行
われる画像信号の高能率符号化処理について述べる。
First, prior to the description of the specific configuration of the first embodiment apparatus of the present invention shown in FIG. 1, the high-efficiency encoding processing of the image signal performed by the present embodiment apparatus will be described.

【0039】本実施例の符号化装置では、図2に示すよ
うに、例えば、フレーム内符号化(Iフレーム或いはI
ピクチャ),一方向予測フレーム間符号化(Pフレーム
或いはPピクチャ),双方向ピクチャ間符号化(Bフレ
ーム或いはBピクチャ)の3通りに符号化を行うことが
できる。なお、各ピクチャは、8×8の画素でブロック
化され、2×2ブロック(すなわち16×16の画素)
でマクロブロックを構成する。
In the encoding apparatus of this embodiment, as shown in FIG. 2, for example, intra-frame encoding (I frame or I
Picture), unidirectional prediction inter-frame coding (P frame or P picture), and bidirectional inter-picture coding (B frame or B picture). Each picture is divided into blocks of 8 × 8 pixels and 2 × 2 blocks (that is, 16 × 16 pixels).
Configure a macroblock with.

【0040】ここで、本実施例の符号化装置において
は、上述した第一のモード選択手段によって上記フレー
ム動き予測モードとフィールド動き予測モードの何れが
動き補償をするに際して効率が良いかを選択し、上記第
二のモード選択手段によって上記フレーム直交変換モー
ドとフィールド直交変換モードの何れが直交変換を行う
に際して効率が良いかを選択することができる。なお、
この第一,第二のモード選択は上述のフレーム/フィー
ルドモード判定回路33によりなされる。
Here, in the coding apparatus of this embodiment, the first mode selecting means described above selects which of the frame motion prediction mode and the field motion prediction mode is more efficient in motion compensation. The second mode selecting means can select which of the frame orthogonal transform mode and the field orthogonal transform mode is more efficient in performing orthogonal transform. In addition,
The first / second mode selection is performed by the frame / field mode determination circuit 33 described above.

【0041】また、本実施例装置は、上記第一,第二の
モード選択手段によるモード選択処理と共に、各フレー
ムについて2つの符号化処理モードの何れか効率の良い
方で符号化を行うようになされている。すなわち、上述
したように第一の符号化処理モードとしては、1フレー
ム内の各マクロブロック毎に上記フレーム直交変換モー
ドと上記フィールド直交変換モードとを適応的に切り換
えて各マクロブロックを符号化する。更に、上述したよ
うに第二の符号化処理モードとしては、1フレーム内の
全てのマクロブロックの直交変換のブロック化を上記フ
ィールド直交変換モードで行い、奇数フィールド(第1
フィールド)のスキャンを行う期間の奇数サイクルでマ
クロブロックにおける奇数フィールドのみ1フレーム分
符号化し、次いで偶数フィールド(第2フィールド)の
スキャンを行う期間の偶数サイクルでマクロブロックに
おける偶数フィールドを1フレーム分符号化する。上記
第三のモード選択手段によってこれら第一,第二の符号
化処理モードのうち何れが符号化するに際して効率が良
いかを判定し、効率の良い符号化処理モードを選択する
ようにしている。
Further, the apparatus of the present embodiment performs the mode selection processing by the first and second mode selection means, and performs the coding in each of the two coding processing modes, whichever is more efficient, for each frame. Has been done. That is, as described above, as the first encoding processing mode, each macroblock is encoded by adaptively switching between the frame orthogonal transform mode and the field orthogonal transform mode for each macroblock in one frame. . Further, as described above, as the second encoding processing mode, the block of the orthogonal transformation of all macroblocks in one frame is performed in the field orthogonal transformation mode, and the odd field (first
Only the odd field in the macroblock is coded for one frame in the odd cycle of the field scan period, and the even field in the macroblock is coded for one frame in the even cycle of the even field (second field) scan period. Turn into. The third mode selection means determines which of the first and second encoding processing modes is more efficient in encoding, and selects the efficient encoding processing mode.

【0042】すなわち、上記第一の符号化処理モードで
は、各フレームを第1フィールド(奇数フィールド)と
第2フィールド(偶数フィールド)に分割せずにブロッ
ク化して符号化するモード(上記フレーム直交変換モー
ド)と、各フレームを第1,第2フィールドに分割して
フィールドでブロック化して符号化するモード(上記フ
ィールド直交変換モード)とのうち、例えば画像の動き
の小さいマクロブロックでは上記フレーム直交変換モー
ドを用い、逆に例えば画像の動きの大きいマクロブロッ
クでは上記フィールド直交変換モードを用いるように適
応的に切り換える処理を行う。
That is, in the first encoding processing mode, each frame is not divided into the first field (odd field) and the second field (even field) but is divided into blocks and encoded (the frame orthogonal transform). Mode) and a mode in which each frame is divided into first and second fields and is divided into fields and coded (field orthogonal transform mode), for example, in the case of a macroblock having a small image motion, the frame orthogonal transform is performed. A mode is used, and conversely, for example, in a macroblock having a large image motion, processing for adaptively switching to use the field orthogonal transform mode is performed.

【0043】したがって、当該第一の符号化処理モード
において上記フレーム直交変換モードが選ばれた場合、
例えば上記P,Bフレームの動き予測では、前後のフレ
ームから動き予測がなされ、この予測画との差分画像が
直交変換(DCT)される。また、当該第一の符号化処
理モードにおいて上記フィールド直交変換モードが選ば
れた場合、例えば上記P,Bフレームの動き予測は、マ
クロブロックの第1フィールド,第2フィールドのそれ
ぞれについて前,後のフレームの第1又は第2フィール
ドから動き予測され、この予測画との差分画像がDCT
変換される。このようなことから、第一の符号化処理モ
ードは、フレーム内フィールド間予測無しの符号化とい
うことができる。また、この第一の符号化処理モードで
は、上記奇数サイクルで符号化処理がなされる。なお、
この第一の符号化処理モードは、フレーム内フィールド
間予測無しの符号化と言うことができる。
Therefore, when the frame orthogonal transform mode is selected in the first encoding processing mode,
For example, in the motion prediction of the P and B frames, motion prediction is performed from the preceding and subsequent frames, and the difference image from this predicted image is orthogonally transformed (DCT). When the field orthogonal transformation mode is selected in the first encoding processing mode, for example, the motion prediction of the P and B frames is performed before and after the first field and the second field of the macroblock, respectively. Motion prediction is performed from the first or second field of the frame, and the difference image from this prediction image is the DCT
To be converted. From this, it can be said that the first coding processing mode is coding without intra-frame inter-field prediction. Further, in this first encoding processing mode, the encoding processing is performed in the odd cycle. In addition,
This first coding processing mode can be said to be coding without intra-frame inter-field prediction.

【0044】ここで、上記第一の符号化処理モードにお
いては、フレーム内の各フィールド間(同一フレーム内
の奇数フィールドと偶数フィールドとの間の動き予測が
できないことになる。
Here, in the first encoding processing mode, it is impossible to predict motion between fields in a frame (odd field and even field in the same frame).

【0045】したがって、本実施例の上記第二の符号化
処理モードでは、上述したように、各フレーム内の全て
のマクロブロックの直交変換のブロック化を上記フィー
ルド直交変換モードで行うようにしており、奇数サイク
ルでマクロブロックにおける奇数フィールドのみ1フレ
ーム分符号化し、次いで偶数サイクルでマクロブロック
における偶数フィールドを1フレーム分符号化してい
る。したがって、この第二の符号化処理モードによれ
ば、奇数フィールド(第1フィールド)を先に符号化し
ているので、偶数フィールド(第2フィールド)はこの
奇数フィールド(第1フィールド)からの動き予測が可
能となる。なお、このようなことから、上記第二の符号
化処理モードは、フレーム内フィールド間予測有りのフ
レームの符号化と言うことができる。
Therefore, in the second encoding processing mode of the present embodiment, as described above, the block formation of the orthogonal transformation of all macroblocks in each frame is performed in the field orthogonal transformation mode. In the odd cycle, only the odd field in the macroblock is coded for one frame, and in the even cycle, the even field in the macroblock is coded for one frame. Therefore, according to the second coding processing mode, since the odd field (first field) is coded first, the even field (second field) is predicted from the odd field (first field). Is possible. From the above, it can be said that the second coding processing mode is coding of a frame with intra-frame inter-field prediction.

【0046】再び図1に戻って、この図1の構成を用い
て、本実施例の符号化装置において符号化処理される画
像データの主な流れについて説明する。
Returning to FIG. 1 again, the main flow of image data encoded by the encoding apparatus of the present embodiment will be described using the configuration of FIG.

【0047】すなわち、この図1において、入力端子1
にはディジタルの画像信号が供給され、上記フレームメ
モリ群10に格納される。当該フレームメモリ群10か
らは、上記16×16画素の単位マクロブロックのデー
タが後述するアドレス発生器35により制御されて読み
出され、差分検出器12に伝送される。当該差分検出器
12には、後述する動き補償器付フレームメモリ群20
からの動き補償された画像データも供給され、当該差分
検出器12でこれらの差分が検出される。
That is, in FIG. 1, the input terminal 1
Is supplied with a digital image signal and is stored in the frame memory group 10. Data of the unit macroblock of 16 × 16 pixels is read from the frame memory group 10 under the control of an address generator 35, which will be described later, and transmitted to the difference detector 12. The difference detector 12 includes a frame memory group 20 with a motion compensator described later.
The motion-compensated image data from is also supplied, and the difference detector 12 detects these differences.

【0048】上記差分検出器12の出力は、直交変換
(DCT)処理を行うDCT回路13に送られる。当該
DCT回路13でDCT処理されて得られたDCT係数
データは、量子化器14に送られる。当該量子化器14
からの量子化データは、例えばいわゆるハフマン符号化
やランレングス符号化等の可変長符号化処理を行う可変
長符号化回路15及びバッファ16を介して、出力端子
2から符号化データとして出力される。
The output of the difference detector 12 is sent to the DCT circuit 13 which performs orthogonal transform (DCT) processing. The DCT coefficient data obtained by the DCT processing in the DCT circuit 13 is sent to the quantizer 14. The quantizer 14
The quantized data from is output as encoded data from the output terminal 2 via the variable length coding circuit 15 and the buffer 16 that perform variable length coding processing such as so-called Huffman coding and run length coding. .

【0049】また、上記動き補償器付フレームメモリ群
20には、上記量子化器14からの量子化データが、当
該量子化器14での量子化処理の逆量子化処理を行う逆
量子化器17と上記DCT回路13でのDCT処理の逆
DCT処理を行う逆DCT回路18とを介し、更に加算
器19を介したデータが供給されるようになっている。
上記加算器19では、上記逆DCT回路18の出力と当
該動き補償器付フレームメモリ群20の出力との加算が
なされる。なお、バッファ16からは、当該バッファ1
6のオーバーフロウを防止するための情報が、上記量子
化器14にフィードバックされるようになっている。
In the frame memory group 20 with motion compensator, the quantized data from the quantizer 14 is inversely quantized by the inverse quantizer of the quantizing process in the quantizer 14. Data is supplied via 17 and an inverse DCT circuit 18 that performs inverse DCT processing of the DCT processing in the DCT circuit 13, and further via an adder 19.
The adder 19 adds the output of the inverse DCT circuit 18 and the output of the frame memory group 20 with the motion compensator. From the buffer 16, the buffer 1
The information for preventing the overflow of 6 is fed back to the quantizer 14.

【0050】一方、上記フレームメモリ群10から上記
マクロブロック単位で出力された画像データは、フレー
ム動き検出回路22及びフィールド動き検出回路21に
伝送される。
On the other hand, the image data output from the frame memory group 10 in units of the macro blocks is transmitted to the frame motion detection circuit 22 and the field motion detection circuit 21.

【0051】上記フレーム動き検出回路22は、上記マ
クロブロック単位でフレーム間の動きベクトルと各画素
の絶対値差分和を検出し、これらのデータ(フレーム間
の動きベクトルのデータFMMVと絶対値差分和のデータ
FMAD)を出力する。また、上記フィールド動き検出回
路21は、上記マクロブロック単位でフィールド間の動
きベクトルと各画素の絶対値差分和を検出し、これらの
データ(フィールド間の動きベクトルのデータFDMVと
絶対値差分和のデータFDAD)を出力する。これら動き
検出回路21及び22の各動きベクトルのデータFMMV
/FDMVは、上記セレクタ24に伝送される。
The frame motion detection circuit 22 detects the motion vector between frames and the sum of the absolute values of the respective pixels in the macroblock unit, and outputs these data (the motion vector data FMMV between the frames and the sum of the absolute values). Output data FMAD). Further, the field motion detection circuit 21 detects the motion vector between fields and the absolute value difference sum of each pixel in units of the above macroblocks, and outputs these data (data FDMV of the motion vector between fields and the absolute value difference sum). Data FDAD) is output. Data FMMV of each motion vector of these motion detection circuits 21 and 22
/ FDMV is transmitted to the selector 24.

【0052】また、上記フィールド動き検出回路21と
フレーム動き検出回路22からの各絶対値差分和のデー
タFMAD/FDAD及び各動きベクトルのデータFMMV/
FDMVは、上記フレーム/フィールドモード判定回路3
3にも送られる。
Further, the data FMAD / FDAD of the sum of absolute difference from the field motion detection circuit 21 and the frame motion detection circuit 22 and the data FMMV / of each motion vector.
FDMV is the frame / field mode determination circuit 3 described above.
Also sent to 3.

【0053】このフレーム/フィールドモード判定回路
33は、上記フレーム動き検出回路22からの絶対値差
分和データFMADと上記フィールド動き検出回路21か
らの絶対値差分和データFDADとに基づいて、後述する
動き補償器付フレームメモリ群20での動き予測処理の
際に上記フレーム単位で動き予測処理を行うか或いはフ
ィールド単位で動き予測処理を行うかの判定を行い、い
ずれか有利な方(効率の良い方)の動き予測モードを示
すデータを出力するようになっている。具体的にいう
と、このフレーム/フィールドモード判定回路33にお
いて、例えば上記絶対値差分和データFMADと絶対値差
分和データFDADとの差があるしきい値T1 よりも大き
い(FMAD−FDAD>T1 の時)と判定された場合は、
当該回路33から上記フィールド単位で動き予測処理を
行う方が効率が良いことを示すデータ(動き予測におけ
るフィールド動き予測モードのデータMPFD)を出力す
る。逆に、絶対値差分和データFMADと絶対値差分和デ
ータFDADとの差が上記しきい値T1 よりも小さいか或
いは等しい(FMAD−FDAD≦T1 の時)と判定された
場合は、上記フレーム単位で動き予測処理を行う方が効
率が良いことを示すデータ(動き予測におけるフレーム
動き予測モードのデータMPFM)を出力する。
The frame / field mode determination circuit 33 performs a motion described later on the basis of the absolute value difference sum data FMAD from the frame motion detection circuit 22 and the absolute value difference sum data FDAD from the field motion detection circuit 21. During the motion prediction process in the frame memory group with compensator 20, it is determined whether the motion prediction process is performed in the frame unit or in the field unit, whichever is more advantageous (the more efficient one). ) The data indicating the motion prediction mode is output. Specifically, in the frame / field mode determination circuit 33, for example, the difference between the absolute value difference sum data FMAD and the absolute value difference sum data FDAD is larger than a threshold value T1 (FMAD-FDAD> T1). Time),
The circuit 33 outputs the data (the data MPFD of the field motion prediction mode in the motion prediction) indicating that it is more efficient to perform the motion prediction process in the field unit. On the contrary, when it is determined that the difference between the absolute value difference sum data FMAD and the absolute value difference sum data FDAD is smaller than or equal to the threshold value T1 (when FMAD-FDAD≤T1), the frame unit is used. Outputs data (frame motion prediction mode data MPFM in motion prediction) indicating that it is more efficient to perform the motion prediction process.

【0054】これら何れかの動き予測モードデータMP
FM/MPFDは、上記動き補償器付フレームメモリ群20
に送られる。また、これら動き予測モードデータMPFM
/MPFDは、セレクタ24にも送られる。
Any one of these motion prediction mode data MP
FM / MPFD is a frame memory group 20 with the above motion compensator.
Sent to. Also, these motion prediction mode data MPFM
/ MPFD is also sent to the selector 24.

【0055】当該セレクタ24は、上記フレーム/フィ
ールドモード判定回路33からの動き予測モードデータ
MPFM/MPFDに応じて、上記フレーム動き検出回路2
2から供給されているフレーム間の動きベクトルのデー
タFMMVと、上記フィールド動き検出回路21から供給
されているフィールド間の動きベクトルのデータFDMV
のいずれかを選択出力する。すなわち、上記動き予測モ
ードデータがフィールド動き予測モードを示すデータM
PFDの時は上記フィールド動き検出回路21からの動き
ベクトルデータFDMVを選択して出力し、上記動き予測
モードデータがフレーム動き予測モードを示すデータM
PFMの時には上記フレーム動き検出回路22からの動き
ベクトルデータFMMVを選択して出力する。当該セレク
タ24で選択された動きベクトルデータFMMV/FDMV
は、上記動き補償器付フレームメモリ群20に送られる
ようになっている。これにより、当該フレームメモリ群
20では、上記動き予測モードデータMPFM/MPFDと
動きベクトルデータFMMV/FDMVとに基づいて、フレ
ーム単位或いはフィールド単位で動き補償を行うことが
可能となる。
The selector 24 is responsive to the motion prediction mode data MPFM / MPFD from the frame / field mode determination circuit 33 to select the frame motion detection circuit 2 described above.
2 between-frame motion vector data FMMV and between-field motion vector data FDMV supplied from the field motion detection circuit 21.
Select one of the output. That is, the motion prediction mode data is data M indicating the field motion prediction mode.
In the case of PFD, the motion vector data FDMV from the field motion detection circuit 21 is selected and output, and the motion prediction mode data is data M indicating the frame motion prediction mode.
In the case of PFM, the motion vector data FMMV from the frame motion detection circuit 22 is selected and output. Motion vector data FMMV / FDMV selected by the selector 24
Are sent to the frame memory group 20 with the motion compensator. This allows the frame memory group 20 to perform motion compensation in frame units or field units based on the motion prediction mode data MPFM / MPFD and the motion vector data FMMV / FDMV.

【0056】また更に、上記フレーム/フィールドモー
ド判定回路33には、上記フレームメモリ群10から読
み出された上記マクロブロック単位の画像データも供給
される。当該フレーム/フィールドモード判定回路33
では、上記動き予測モードデータMPFM/MPFD及び上
記動きベクトルデータFMMV/FDMVと、上記フレーム
メモリ群10からの画像データとを用いて差分画像を作
り、当該差分画像に基づいて、上記フレームメモリ群1
0から出力されて上記DCT回路13でDCT処理され
る画像に最も適する直交変換のブロック化の処理のモー
ド(上記フレーム直交変換モード/フィールド直交変換
モード)を選択する処理も同時に行われるようになって
いる。なお、前記Iピクチャ(或いはIフレーム)の場
合は、上記差分画像の代わりにフレームメモリ群10の
画像(原画)のデータを用いる。
Furthermore, the frame / field mode determination circuit 33 is also supplied with the image data of the macro block unit read from the frame memory group 10. Frame / field mode determination circuit 33
Then, a difference image is created using the motion prediction mode data MPFM / MPFD, the motion vector data FMMV / FDMV, and the image data from the frame memory group 10, and the frame memory group 1 is generated based on the difference image.
The processing for selecting the mode of the orthogonal transform blocking process (the frame orthogonal transform mode / field orthogonal transform mode) most suitable for the image output from 0 and DCT processed by the DCT circuit 13 is also performed at the same time. ing. In the case of the I picture (or I frame), data of the image (original image) of the frame memory group 10 is used instead of the difference image.

【0057】すなわちここで、上記差分画像の例えばマ
クロブロックが例えば図3に示すようなマクロブロック
であったとする(Iピクチャにおいては原画のマクロブ
ロック)。なお、図3において、奇数ライン(o1 ,o
2 ,o3 ,・・・oN 、ただしNはマクロブロックの場
合16)は実線で示し、偶数ライン(e1 ,e2 ,e3
,・・・eN 、ただしNはマクロブロックの場合1
6)は点線で示している。また、偶数ラインの各ピクセ
ルはe(i,j) と表現し、奇数ラインの各ピクセルo(i,
j) と表現している。この図3のような差分画像或いは
原画像(Iピクチャの画像)において、フィールド単位
の上記差分画像の差分EFDは数1の数式で示すことがで
き、フレーム単位の上記差分画像の差分EFMは数2の数
式で示すことができる。
That is, it is assumed here that, for example, the macroblock of the difference image is the macroblock as shown in FIG. 3 (in the I picture, the macroblock of the original picture). In FIG. 3, odd lines (o1, o
2, o3, ... oN, where N is a macroblock 16) is shown by a solid line, and even lines (e1, e2, e3)
, ・ ・ ・ EN, where N is 1 for macroblock
6) is shown by a dotted line. Also, each pixel in the even line is expressed as e (i, j), and each pixel in the odd line o (i, j)
j). In the difference image or the original image (image of I picture) as shown in FIG. 3, the difference EFD of the difference image in the field unit can be expressed by the mathematical formula 1, and the difference EFM of the difference image in the frame unit is It can be shown by the mathematical formula of 2.

【0058】[0058]

【数1】 [Equation 1]

【0059】[0059]

【数2】 [Equation 2]

【0060】上記フレーム/フィールドモード判定回路
33においては、具体的に、この数1及び数2の数式を
用いてフレームで求めた差分EFMとフィールドで求めた
差分EFDとの差があるしきい値T2 よりも大きい(EFM
−EFD>T2 の時)と判定された場合は、上記DCT回
路13でのDCTをフィールド単位で行うことを示すデ
ータ(直交変換のブロック化処理におけるフィールド直
交変換モードのデータMDFD)を出力する。逆に、上記
差分EFMと上記差分EFDとの差が上記しきい値T2 より
も小さいか或いは等しい(EFM−EFD≦T2 の時)と判
定された場合は、上記DCT回路13でのDCTを上記
フレーム単位で行うことを示すデータ(直交変換のブロ
ック化処理におけるフレーム直交変換モードのデータM
DFM)を出力する。
In the frame / field mode determination circuit 33, specifically, there is a threshold value having a difference between the difference EFM obtained in the frame and the difference EFD obtained in the field by using the mathematical expressions 1 and 2. Greater than T2 (EFM
-EFD> T2), the data indicating that the DCT in the DCT circuit 13 is performed in the unit of field (field MDFT in the orthogonal transformation block processing) is output. On the contrary, when it is determined that the difference between the difference EFM and the difference EFD is smaller than or equal to the threshold value T2 (when EFM-EFD≤T2), the DCT in the DCT circuit 13 is set to the above value. Data indicating to be performed in frame units (frame orthogonal transform mode data M in orthogonal transform block processing)
DFM) is output.

【0061】ここで、上記フレーム/フィールドモード
判定回路33からのフレーム直交変換モードデータMD
FM或いはフィールド直交変換モードデータMDFDの出力
は、上記符号化処理モード判定回路34からの第一の符
号化処理モード或いは第二の符号化処理モードに対応す
る符号化モードデータEN1/EN2に応じたものとな
される。
Here, the frame orthogonal transformation mode data MD from the frame / field mode determination circuit 33.
The output of the FM or field orthogonal transformation mode data MDFD corresponds to the coding mode data EN1 / EN2 corresponding to the first coding processing mode or the second coding processing mode from the coding processing mode determination circuit 34. To be made.

【0062】当該符号化処理モード判定回路34は、上
記フレームメモリ群10から読み出された上記マクロブ
ロック単位の画像データを用いて、上述したように、第
一の符号化処理モードと第二の符号化処理モードの何れ
が符号化するに際して効率が良いかを判定し、当該判定
結果に応じた上記符号化モードデータEN1又はEN2
を出力する。具体的にいうと、当該符号化処理モード判
定回路34では、例えば、各フレームの奇数フィールド
(第1フィールド)と偶数フィールド(第2フィール
ド)との間の各画素の絶対値差分和を演算し、この絶対
値差分和の値が例えばあるしきい値T0 未満(すなわち
画像の動きが小さい場合)ならば、上記第一の符号化処
理モードの符号化を行う方が効率が良いことを示す符号
化モードデータEN1を出力し、逆に、上記絶対値差分
和の値が上記しきい値T0 以上(画像の動きが大きい場
合)ならば、上記第二の符号化処理モードの符号化を行
う方が効率が良いことを示す符号化モードデータEN2
を出力するものである。
The encoding processing mode determination circuit 34 uses the image data of the macro block unit read from the frame memory group 10 as described above, and the first encoding processing mode and the second encoding processing mode. Which of the encoding processing modes is more efficient in encoding is determined, and the encoding mode data EN1 or EN2 corresponding to the determination result is determined.
Is output. Specifically, in the encoding processing mode determination circuit 34, for example, the absolute value difference sum of each pixel between the odd field (first field) and the even field (second field) of each frame is calculated. If the value of the sum of absolute difference is less than a certain threshold value T0 (that is, when the motion of the image is small), a code indicating that the encoding in the first encoding processing mode is more efficient If the value of the absolute value difference sum is greater than or equal to the threshold value T0 (when the motion of the image is large), the encoding mode data EN1 is output. Encoding mode data EN2 indicating that is efficient
Is output.

【0063】なお、上記符号化処理モード判定回路34
における判定の際には、上記フィールド動き検出回路2
1からの動きベクトルデータFDMVを用いて判定を行う
ことも可能である。すなわち、奇数フィールドと偶数フ
ィールドとの間の動きベクトルデータFDMVがあるしき
い値t0 未満ならば第一の符号化処理モードを選択し、
逆に上記しきい値t0 以上ならば第二の符号化処理モー
ドを選択するようなことも可能である。
The encoding processing mode determination circuit 34 described above is used.
When making a decision in
It is also possible to make a determination using the motion vector data FDMV from 1. That is, if the motion vector data FDMV between the odd field and the even field is less than a certain threshold value t0, the first encoding processing mode is selected,
On the contrary, if the threshold value is equal to or more than the threshold value t0, the second encoding processing mode can be selected.

【0064】当該符号化処理モード判定回路34からの
上記符号化モードデータEN1/EN2が、上記フレー
ム/フィールドモード判定回路33に送られることで、
当該フレーム/フィールドモード判定回路33からは、
上記符号化モードデータEN1/EN2に応じたフレー
ム直交変換モードデータMDFM或いはフィールド直交変
換モードデータMDFDが出力されるようになる。
By transmitting the coding mode data EN1 / EN2 from the coding processing mode judging circuit 34 to the frame / field mode judging circuit 33,
From the frame / field mode determination circuit 33,
The frame orthogonal transform mode data MDFM or the field orthogonal transform mode data MDFD according to the coding mode data EN1 / EN2 is output.

【0065】すなわち、上記符号化処理モード判定回路
34からの符号化モードデータが上記第一の符号化処理
モードを示すデータEN1であった場合、上記フレーム
/フィールドモード判定回路33は、1フレーム内の各
マクロブロック毎に上記フレーム直交変換モード或いは
フィールド直交変換モードが適応的に切り換える処理を
行う。したがって、当該フレーム/フィールドモード判
定回路33からは、当該適応的に切り換えられた上記フ
レーム直交変換モードMDFM或いはフィールド直交変換
モードデータMDFDが出力されるようになる。
That is, when the coding mode data from the coding processing mode determination circuit 34 is the data EN1 indicating the first coding processing mode, the frame / field mode determination circuit 33 determines whether the data is within one frame. The processing for adaptively switching the frame orthogonal transform mode or the field orthogonal transform mode is performed for each macro block. Therefore, the frame / field mode determination circuit 33 outputs the adaptively switched frame orthogonal transform mode MDFM or field orthogonal transform mode data MDFD.

【0066】これに対し、上記符号化処理モード判定回
路34からの符号化モードデータが上記第二の符号化処
理モードを示すデータEN2であった場合、上記フレー
ム/フィールドモード判定回路33では、上述したよう
に、1フレーム内の全てのマクロブロックの直交変換の
ブロック化が上記フィールド直交変換モードで行われ
る。したがって、当該フレーム/フィールドモード判定
回路33からは、上記フィールド直交変換モードデータ
MDFDが出力されるようになる。
On the other hand, when the coding mode data from the coding processing mode determination circuit 34 is the data EN2 indicating the second coding processing mode, the frame / field mode determination circuit 33 described above. As described above, all the macroblocks in one frame are converted into the blocks of the orthogonal transform in the field orthogonal transform mode. Therefore, the field / orthogonal mode data MDFD is output from the frame / field mode determination circuit 33.

【0067】当該フレーム/フィールドモード判定回路
33から出力されるフレーム/フィールド何れかの直交
変換のブロック化のモードデータMDFM/MDFD及び、
上記符号化処理モード判定回路34からの上記符号化モ
ードデータEN1/EN2は、上記アドレス発生器35
及び動き補償器付フレームメモリ群20に伝送される。
なお、上記直交変換モードデータ(MDFM/MDFD)と
上記動き予測モードデータ(MPFM/MPFD)と上記符
号化モードデータEN1/EN2と上記動きベクトルデ
ータ(FMMV/FDMV)とは、上述の可変長符号化回路
15にも送られている。
Mode data MDFM / MDFD for block formation of orthogonal transformation of either frame / field output from the frame / field mode determination circuit 33,
The encoding mode data EN1 / EN2 from the encoding processing mode determination circuit 34 is the address generator 35.
And to the frame memory group with motion compensator 20.
The orthogonal transform mode data (MDFM / MDFD), the motion prediction mode data (MPFM / MPFD), the coding mode data EN1 / EN2, and the motion vector data (FMMV / FDMV) are the variable length codes described above. It is also sent to the conversion circuit 15.

【0068】上記アドレス発生器35は、上記マクロブ
ロック単位で上記直交変換モードデータMDFM/MDFD
及び上記符号化モードデータEN1/EN2に応じてブ
ロック化されたマクロブロックの画像データを出力する
ようにフレームメモリ群10を制御する。すなわち、当
該アドレス発生器35は、上述したように、例えば上記
符号化モードデータEN1/EN2が上記第一の符号化
処理モードを示すデータEN1の場合には上記奇数サイ
クルで上記直交変換のブロック化のモード(データMD
FM/MDFD)に対応してブロック化されたマクロブロッ
クを出力するようにフレームメモリ群10を制御し、上
記第二の符号化処理モードを示すデータEN2の場合に
は上記奇数サイクル及び偶数サイクルで上記フィールド
直交変換モード(データMDFD)に対応してブロック化
されたマクロブロックを出力するようにフレームメモリ
群10を制御する。
The address generator 35 outputs the orthogonal transform mode data MDFM / MDFD in macroblock units.
Also, the frame memory group 10 is controlled so as to output the image data of the macroblock that is blocked according to the encoding mode data EN1 / EN2. That is, as described above, when the encoding mode data EN1 / EN2 is the data EN1 indicating the first encoding processing mode, the address generator 35 blocks the orthogonal transformation in the odd cycle as described above. Mode (data MD
FM / MDFD) controls the frame memory group 10 so as to output a macroblock divided into blocks, and in the case of the data EN2 indicating the second encoding processing mode, in the odd cycle and even cycle. The frame memory group 10 is controlled so as to output a macroblock that has been divided into blocks corresponding to the field orthogonal transformation mode (data MDFD).

【0069】言い換えれば、例えば、第一の符号化処理
モードが選ばれて上記アドレス発生器35に上記符号化
モードデータEN1が供給されている場合において、例
えば上記直交変換モードデータがフレーム単位でのDC
T処理を示すデータMDFMとなっているならば、当該ア
ドレス発生器35は図4に示すようにイーブンとオッド
が交互にスキャンされたマクロブロック(奇数フィール
ドと偶数フィールドとを合わせたフレーム単位のマクロ
ブロック)を出力するようにフレームメモリ群10を制
御する。すなわち、この場合の上記アドレス発生器34
は、上記図4に示すように、1ライン〜16ラインから
なるマクロブロックを1ライン〜8ラインと9ライン〜
16ラインのように分け、この8×8のブロック4個づ
つ(マクロブロック)出力されるように上記フレームメ
モリ群10を制御する。
In other words, for example, when the first encoding processing mode is selected and the encoding mode data EN1 is supplied to the address generator 35, for example, the orthogonal transformation mode data is in frame units. DC
If the data MDFM indicating the T processing is obtained, the address generator 35 is arranged so that as shown in FIG. The frame memory group 10 is controlled so that the block) is output. That is, the address generator 34 in this case
As shown in FIG. 4, the macro blocks consisting of 1 line to 16 lines are divided into 1 line to 8 lines and 9 lines to
The frame memory group 10 is controlled so that four 8 × 8 blocks (macroblocks) are output every 16 lines.

【0070】また、第一の符号化処理モードが選ばれて
上記アドレス発生器35に符号化モードデータEN1が
供給されている場合において、例えば上記直交変換モー
ドデータがフィールド単位でのDCT処理を示すデータ
MDFDとなっているならば、上記アドレス発生器35は
図5に示すようにイーブンとオッドのスキャンを別々に
分けてスキャンされたマクロブロック(奇数フィールド
と偶数フィールドのそれぞれフィールド単位のマクロブ
ロック)を出力するようにフレームメモリ群10を制御
する。すなわち、上記アドレス発生器34は、上記図5
に示すように、1ライン,3ライン,5ライン,7ライ
ン,9ライン,11ライン,13ライン,15ライン
(奇数フィールド或いは第1フィールドの各ライン)、
2ライン,4ライン,6ライン,8ライン,10ライ
ン,12ライン,14ライン,16ライン(偶数フィー
ルド或いは第2フィールドの各ライン)のように分割し
て、これら奇数フィールドと偶数フィールドとでそれぞ
れ8×8のブロック2個づつ(マクロブロック)出力さ
れるように上記フレームメモリ群10を制御する。
When the first encoding processing mode is selected and the encoding mode data EN1 is supplied to the address generator 35, for example, the orthogonal transformation mode data indicates DCT processing in field units. If the data is MDFD, the address generator 35 scans the even and odd scans separately as shown in FIG. The frame memory group 10 is controlled so as to output That is, the address generator 34 is the same as that shown in FIG.
1, 1 line, 3 lines, 5 lines, 7 lines, 9 lines, 11 lines, 13 lines, 15 lines (each line of the odd field or the first field),
It is divided into 2 lines, 4 lines, 6 lines, 8 lines, 10 lines, 12 lines, 14 lines, 16 lines (even lines or each line of the second field), and these odd fields and even fields are respectively divided. The frame memory group 10 is controlled so as to output two 8 × 8 blocks (macroblocks).

【0071】なお、上記図4,図5においては、奇数ラ
インは実線で示し、偶数ラインは点線で示している。
4 and 5, the odd lines are shown by solid lines and the even lines are shown by dotted lines.

【0072】また、例えば、第二の符号化処理モードが
選ばれて上記アドレス発生器35に符号化モードデータ
EN2が供給されている場合においては、上記アドレス
発生器35は上述したように上記奇数サイクル及び偶数
サイクルで上記フィールド直交変換モードに対応してブ
ロック化されたマクロブロックを出力するようにフレー
ムメモリ群10を制御する。すなわち、この第二の符号
化処理モードが選ばれている時の上記アドレス発生器3
5は、常に8×8のブロック2個分づつ(ただし後述す
るように輝度成分のみ)出力されるように上記フレーム
メモリ群10を制御する。具体的に言うと、当該アドレ
ス発生器35は、上記奇数サイクルでは奇数フィールド
のみ上記8×8のブロック2個分のマクロブロックが1
フレーム分(1画面分)出力されるように上記フレーム
メモリ群10を制御し、次いで、上記偶数サイクルでは
偶数フィールドのみ上記8×8のブロック2個分のマク
ロブロックが1フレーム分(1画面分)出力されるよう
に上記フレームメモリ群10を制御する。
In addition, for example, when the second encoding processing mode is selected and the encoding mode data EN2 is supplied to the address generator 35, the address generator 35 outputs the odd number as described above. The frame memory group 10 is controlled so as to output macroblocks that are blocked corresponding to the field orthogonal transform mode in cycles and even cycles. That is, the address generator 3 when the second encoding processing mode is selected
5 controls the frame memory group 10 so that two blocks of 8 × 8 are always output (however, only the luminance component is output as described later). Specifically, in the odd number cycle, the address generator 35 has one macro block for two 8 × 8 blocks only in the odd number field.
The frame memory group 10 is controlled so as to output one frame (one screen), and then, in the even cycle, only the even field has two macro blocks of 8 × 8 blocks for one frame (one screen). ) The frame memory group 10 is controlled to be output.

【0073】上述のようにして、アドレス発生器35に
よって制御されたフレームメモリ群10から出力された
画像データが、前述のようにDCT回路13でDCT処
理される。すなわち、例えば、上記第一の符号化処理モ
ードが選ばれてフレーム直交変換モードが選ばれている
場合、当該DCT回路13では、上述した図4のような
8×8画素の単位ブロックでDCT変換を行う。また、
例えば、上記第一の符号化処理モードが選ばれフィール
ド直交変換モードが選ばれている場合、上記DCT回路
13では、上述した図5のような8×8画素の単位ブロ
ックでDCT変換を行う。上記第二の符号化処理モード
が選ばれている場合には、上述したように、奇数サイク
ルのとき奇数フィールドのみ上記8×8のブロックでD
CT変換を行い、偶数サイクルのとき偶数フィールドの
み上記8×8のブロックでDCT変換を行う。
As described above, the image data output from the frame memory group 10 controlled by the address generator 35 is DCT processed by the DCT circuit 13 as described above. That is, for example, when the first coding processing mode is selected and the frame orthogonal transform mode is selected, the DCT circuit 13 performs DCT conversion in the unit block of 8 × 8 pixels as shown in FIG. I do. Also,
For example, when the first encoding processing mode is selected and the field orthogonal transform mode is selected, the DCT circuit 13 performs DCT conversion in the unit block of 8 × 8 pixels as shown in FIG. When the second encoding processing mode is selected, as described above, only the odd field in the odd-numbered cycle has the D in the 8 × 8 block.
CT conversion is performed, and in even cycles, DCT conversion is performed only in the even field in the above 8 × 8 block.

【0074】さらに、上記フレーム/フィールドモード
判定回路33からの動き予測モードデータMPFM/MP
FD及び直交変換モードデータMDFM/MDFDと、上記セ
レクタ24で選択された動きベクトルデータFMMV/F
DMVと、上記符号化処理モード判定回路34からの符号
化モードデータEN1/EN2とは、上記動き補償器付
フレームメモリ群20にも供給されるようになってい
る。したがって、当該動き補償器付フレームメモリ群2
0では、上記動き予測における動き予測モードデータM
PFM/MPFD及びDCT処理における直交変換モードデ
ータMDFM/MDFD及び符号化モードデータEN1/E
N2に応じると共に、上記動きベクトルデータFMMV/
FDMVを用いた動き補償が行われる。
In addition, the motion prediction mode data MPFM / MP from the frame / field mode determination circuit 33.
FD and orthogonal transformation mode data MDFM / MDFD and motion vector data FMMV / F selected by the selector 24.
The DMV and the encoding mode data EN1 / EN2 from the encoding processing mode determination circuit 34 are also supplied to the frame memory group 20 with motion compensator. Therefore, the frame memory group 2 with the motion compensator
At 0, the motion prediction mode data M in the above motion prediction.
Orthogonal transformation mode data MDFM / MDFD and coding mode data EN1 / E in PFM / MPFD and DCT processing
N2 and the motion vector data FMMV /
Motion compensation using FDMV is performed.

【0075】上述のようなことから、上記第一の符号化
処理モードでかつ上記フレーム直交変換モードの時の例
えば上記P,Bフレームの動き予測は、図6に示すよう
に、前,後のフレームから動き予測される。したがっ
て、上記DCT回路13では、当該予測画との差分画像
がDCT変換(8×8画素の単位ブロックでDCT変
換)されることになる。なお、図6には、前フレーム,
現フレーム,後フレームを示し、図中矢印は動きベクト
ルを、MBはマクロブロックを示している。また、上記
第一の符号化処理モードでかつ上記フィールド直交変換
モードの時の上記P,Bフレームの動き予測では、図7
に示すようにマクロブロックの奇数フィールドと偶数フ
ィールドのそれぞれについて前,後のフレームの奇数又
は偶数フィールド(第1又は第2フィールド)から動き
予測がなされる。したがって、上記DCT回路13で
は、当該予測画との差分画像がDCT変換(8×8画素
の単位ブロックでDCT変換)されることになる。な
お、図7には、前フレーム,現フレーム,後フレームの
それぞれの奇数フィールド及び偶数フィールドを示し、
図中矢印は動きベクトルを、MBはマクロブロックを示
している。
From the above, the motion prediction of, for example, the P and B frames in the first coding processing mode and the frame orthogonal transform mode is performed as shown in FIG. The motion is predicted from the frame. Therefore, in the DCT circuit 13, the difference image from the predicted image is DCT-transformed (DCT-transformed in a unit block of 8 × 8 pixels). In FIG. 6, the previous frame,
The current frame and the subsequent frame are shown, and arrows in the figure show motion vectors and MB shows macroblocks. In addition, in the motion prediction of the P and B frames in the first encoding processing mode and the field orthogonal transform mode, FIG.
As shown in, the motion prediction is performed from the odd or even field (first or second field) of the previous and subsequent frames for each of the odd field and the even field of the macroblock. Therefore, in the DCT circuit 13, the difference image from the predicted image is DCT-transformed (DCT-transformed in a unit block of 8 × 8 pixels). Note that FIG. 7 shows the odd field and even field of the previous frame, the current frame, and the subsequent frame, respectively.
In the figure, arrows indicate motion vectors, and MBs indicate macroblocks.

【0076】さらに、上記第二の符号化処理モードの場
合の上記フィールド直交変換モードの時の動き予測は、
例えば図8に示すように、マクロブロックの奇数フィー
ルドと偶数フィールドのそれぞれについて前,後のフレ
ームの奇数又は偶数フィールドから動き予測がなされる
と共に、各フレーム内の各フィールド間の動き予測も行
われる。したがって、上記DCT回路13では、当該予
測画との差分画像がDCT変換(8×8画素の単位ブロ
ックでDCT変換)されることになる。なお、図8に
は、前フレーム,現フレーム,後フレームのそれぞれの
奇数フィールド及び偶数フィールドを示し、図中矢印は
動きベクトルを、MBはマクロブロックを示している。
Further, the motion prediction in the field orthogonal transform mode in the case of the second encoding processing mode is
For example, as shown in FIG. 8, for each of the odd field and the even field of the macroblock, motion prediction is performed from the odd or even field of the previous and subsequent frames, and the motion prediction between each field in each frame is also performed. . Therefore, in the DCT circuit 13, the difference image from the predicted image is DCT-transformed (DCT-transformed in a unit block of 8 × 8 pixels). It should be noted that FIG. 8 shows odd fields and even fields of the previous frame, the current frame, and the subsequent frame, respectively, and arrows in the drawing indicate motion vectors and MBs indicate macroblocks.

【0077】上述したようなことから、第一の実施例の
画像信号の高能率符号化装置においては、第一,第二の
符号化処理モード(すなわち画像の動きの大きさ)に応
じて、フレーム内のフィールド間予測を行わない符号化
とフレーム内でフィールド間予測を行う符号化とを切り
換えているため、最も効率の良い符号化が可能となって
いる。特に、動きの大きいフレームでは、上記第二の符
号化処理モードが有効となる。
From the above, in the high-efficiency encoding apparatus for image signals of the first embodiment, according to the first and second encoding processing modes (that is, the magnitude of image movement), Since the coding without inter-field prediction in the frame and the coding with inter-field prediction in the frame are switched, the most efficient coding is possible. In particular, the second encoding processing mode is effective in a frame having a large motion.

【0078】ところで、上記第一の実施例の符号化装置
は、具体的には、例えばいわゆるディジタルVTRのフ
ォーマット毎に以下に示すような動き予測及びDCT変
換の処理を行っている。
By the way, specifically, the encoding apparatus of the first embodiment performs the following motion prediction and DCT conversion processing for each so-called digital VTR format, for example.

【0079】ここで、図10、図11、図12において
は、前記Iフレーム(Iピクチャ)のフレームを構成す
るフィールドをIo フィールド(Iフレームの奇数フィ
ールド)及びIe フィールド(Iフレームの偶数フィー
ルド)とし、上記Pフレーム(Pピクチャ)を構成する
フィールドをPo フィールド(奇数フィールド)及びP
e フィールド(偶数フィールド)とし、上記Bフレーム
(Bピクチャ)を構成するフィールドをBo フィールド
(奇数フィールド)及びBe フィールド(偶数フィール
ド)としている。
Here, in FIGS. 10, 11, and 12, the fields constituting the frame of the I frame (I picture) are the Io field (the odd field of the I frame) and the Ie field (the even field of the I frame). And the fields constituting the P frame (P picture) are Po field (odd field) and P field.
The e field (even field) is used, and the fields constituting the B frame (B picture) are Bo field (odd field) and Be field (even field).

【0080】また、本実施例において、直交変換のブロ
ック化のフレーム直交変換モードは、前述の図4に示し
たように奇数フィールドと偶数フィールドとを合わせて
前記マクロブロックを構成(すなわちフレーム毎にマク
ロブロックを構成)してこのマクロブロックを処理単位
とするモードであり、また、直交変換のブロック化のフ
ィールド直交変換モードは、前述の図5に示したように
奇数フィールドと偶数フィールドとで別々にマクロブロ
ックを構成(すなわちフィールド毎にマクロブロックを
構成)してこのマクロブロックを処理単位とするモード
である。このようなことから、例えば上記Iフレームで
は、上記マクロブロック毎にフレーム直交変換モードと
フィールド直交変換モードとが切り換えられることにな
る。
Further, in the present embodiment, in the frame orthogonal transform mode of the block formation of the orthogonal transform, the macro block is constructed by combining the odd field and the even field as shown in FIG. 4 (that is, for each frame). This is a mode in which a macroblock is configured) and this macroblock is used as a processing unit. In addition, the field orthogonal transform mode of blocking of orthogonal transform is divided into an odd field and an even field as shown in FIG. In this mode, a macroblock is configured (that is, a macroblock is configured for each field) and the macroblock is used as a processing unit. Therefore, for example, in the I frame, the frame orthogonal transform mode and the field orthogonal transform mode are switched for each macroblock.

【0081】さらに、本実施例においては、1つのフレ
ームについて、符号化の処理がインターレースにおける
奇数フィールドのスキャンを行う期間の上記奇数サイク
ル(オッドサイクル)と、偶数フィールドのスキャンを
行う期間の上記偶数サイクル(イーブンサイクル)とで
分けられている。
Furthermore, in the present embodiment, for one frame, the above-mentioned odd cycle (odd cycle) in the period in which the encoding process scans the odd field in the interlace and the above-mentioned even cycle in the period in which the scan of the even field is performed. It is divided into a cycle (even cycle).

【0082】したがって、本実施例の場合において、例
えば、いわゆる4:2:0 コンポーネントのディジタルVT
Rフォーマットを扱う際には、例えば図9に示すよう
に、上記直交変換のブロック化がフレーム直交変換モー
ドの時は、例えば、奇数フィールド及び偶数フィールド
からなる輝度ブロックY0 ,Y1 ,Y2 ,Y3 と奇数フ
ィールドの色差ブロックCb0,Cr1とからなるマクロブ
ロックの各単位ブロックのDCT処理が行われる。これ
に対し、上記直交変換のブロック化が上記フィールド直
交変換モードの時は、各奇数フィールドの輝度ブロック
Y02o ,Y13o と各偶数フィールドの輝度ブロックY02
e ,Y13e 及び上記奇数フィールドの色差ブロックCb
0,Cr1からなるマクロブロックの各単位ブロックのD
CT処理が行われる。
Therefore, in the case of this embodiment, for example, a so-called 4: 2: 0 component digital VT is used.
When the R format is handled, for example, as shown in FIG. 9, when the orthogonal transform is made into a block orthogonal transform mode, for example, luminance blocks Y0, Y1, Y2, Y3 composed of odd fields and even fields are used. DCT processing is performed on each unit block of a macroblock including color difference blocks Cb0 and Cr1 of odd fields. On the other hand, when the block of the orthogonal transform is the field orthogonal transform mode, the luminance blocks Y02o and Y13o of each odd field and the luminance block Y02 of each even field are included.
e, Y13e and the color difference block Cb of the odd field
D of each unit block of a macroblock consisting of 0 and Cr1
CT processing is performed.

【0083】また、本実施例の第一の符号化処理モード
において、上記フレーム動き予測モードの時は、図10
に示すように例えばIフレームとPフレーム間の動き予
測MCPが可能となる。これに対しフィールド動き予測
モードでは、Io フィールドとPo フィールドとの間の
動き予測MCo Poと、Io フィールドとPe フィール
ドとの間の動き予測MCoPe と、Ie フィールドとPo
フィールドとの間の動き予測MCe Po と、Ie フィ
ールドとPe フィールドとの間の動き予測MCe Pe と
が可能となる。すなわち、この図10の場合、動き予測
及び直交変換のモードがフレーム動き予測モード及びフ
レーム直交変換モードと、フィールド動き予測モード及
びフィールド直交変換モードとでそれぞれ独立に存在で
き、フレーム動き予測モードでは動きベクトルが1つ求
められ、フィールド動き予測モードでは動きベクトルが
それぞれ2つ求められる。
Further, in the first coding processing mode of this embodiment, when the frame motion prediction mode is used, FIG.
As shown in, for example, motion prediction MCP between I frame and P frame becomes possible. On the other hand, in the field motion prediction mode, the motion prediction MCo Po between the Io field and the Po field, the motion prediction MCoPe between the Io field and the Pe field, and the Ie field and the Po field.
A motion prediction MCe Po between the field and a motion prediction MCe Pe between the Ie field and the Pe field becomes possible. That is, in the case of FIG. 10, the motion prediction and orthogonal transform modes can exist independently in the frame motion prediction mode and frame orthogonal transform mode, and in the field motion prediction mode and field orthogonal transform mode. One vector is calculated, and two motion vectors are calculated in the field motion prediction mode.

【0084】従って、第一の実施例の第一の符号化処理
モードにおいては、例えば、Iフレームの上記直交変換
のブロック化が上記フレーム直交変換モードの時は、上
記奇数サイクル(オッドサイクル)で、上記Io フィー
ルドとIe フィールドとが組み合わされて上記マクロブ
ロックが構成され、例えば上記オッドサイクルで、当該
マクロブロック毎にDCT変換(ただしDCTは8×8
の上記単位ブロック毎になされる),量子化,可変長符
号化がなされる。これに対して、当該フレーム直交変換
モードのイーブンサイクルでは、何もデータは送らな
い。
Therefore, in the first encoding processing mode of the first embodiment, for example, when the blocking of the orthogonal transform of the I frame is the frame orthogonal transform mode, the odd cycle (odd cycle) is performed. , The Io field and the Ie field are combined to form the macroblock. For example, in the odd cycle, DCT conversion is performed for each macroblock (where DCT is 8 × 8).
Of each unit block), quantization, and variable length coding are performed. On the other hand, no data is sent in the even cycle of the frame orthogonal transform mode.

【0085】また、本実施例の第一の符号化処理モード
において上記直交変換のブロック化がフィールド直交変
換モードの時は、上記オッドサイクルでは上記Io フィ
ールドとIe フィールドとが別々に分かれた形で上記マ
クロブロックが構成され、当該マクロブロック毎にDC
T変換(ただしDCTは8×8の上記単位ブロック毎に
なされる),量子化,可変長符号化がなされる。これに
対して、このフィールド直交変換モードのイーブンサイ
クルでは、図9からも分かるように何もデータは送らな
い。
Further, in the first coding processing mode of the present embodiment, when the blocking of the orthogonal transformation is the field orthogonal transformation mode, the Io field and the Ie field are separately divided in the odd cycle. The macroblock is configured, and DC is provided for each macroblock.
T conversion (however, DCT is performed for each 8 × 8 unit block), quantization, and variable length coding are performed. On the other hand, in the even cycle of the field orthogonal transform mode, no data is sent as can be seen from FIG.

【0086】上述のようなことから、図11に示すよう
に、更に、上記第一の符号化処理モードで上記Pフレー
ムの場合は、以下の様な処理が行われる。例えば、Pフ
レームの直交変換のブロック化が上記フレーム直交変換
モードで、動き予測が上記フレーム動き予測モードの時
は、上記オッドサイクルでは参照画像を前方向の画像
(Iフレームの画像)としてフレーム間の動きベクトル
MVPを検出し、Io フィールドとIe フィールドが交
互に組み合わされた上記マクロブロックを予測画像とし
て原画像との差分を符号化する。一方、これらモードの
上記イーブンサイクルでは、何もデータは送らない。
From the above, as shown in FIG. 11, further, in the case of the P frame in the first encoding processing mode, the following processing is performed. For example, when the P-frame orthogonal transform is divided into blocks in the frame orthogonal transform mode and the motion prediction is in the frame motion prediction mode, the reference image is used as the forward image (I-frame image) in the inter-frame in the odd cycle. Of the motion vector MVP is detected, and the difference from the original image is encoded by using the macroblock in which the Io field and the Ie field are alternately combined as a prediction image. On the other hand, no data is sent in the even cycle in these modes.

【0087】また、上記第一の符号化処理モードでPフ
レームの直交変換のブロック化が上記フレーム直交変換
モードで、動き予測が上記フィールド動き予測モードの
時は、上記オッドサイクルではIo フィールドとIe フ
ィールド(又はPo フィールドとPe フィールド)をそ
れぞれ参照画像として、Io フィールドとPo フィール
ドとの間の動きベクトルMVo Po 、Ie フィールドと
Po フィールドとの間の動きベクトルMVe Po 、Io
フィールドとPe フィールドとの間の動きベクトルMV
o Pe 、Ie フィールドとPe フィールドとの間の動き
ベクトルMVePe を検出し、奇数フィールドの予測と
偶数フィールドの予測と両方の予測(例えば、偶数フィ
ールドの予測と奇数フィールドの予測の平均)の内、現
Pフレームとの予測誤差が最小となる予測を選択し、I
o フィールドとIe フィールドが組み合わされた上記マ
クロブロックを予測画像として原画像との差分を符号化
する。一方、このモードのイーブンサイクルでは何もデ
ータは送らない。
In the first encoding processing mode, when the P-frame orthogonal transform is blocked in the frame orthogonal transform mode and the motion prediction is in the field motion prediction mode, the Io field and Ie are used in the odd cycle. Using the fields (or Po field and Pe field) as reference images, the motion vectors MVo Po between the Io field and the Po field, and the motion vectors MVe Po and Io between the Ie field and the Po field.
Motion vector MV between field and Pe field
o Detect the motion vector MVePe between Pe, Ie and Pe fields, and predict the odd field, the even field, and both predictions (eg, the average of the even field prediction and the odd field prediction), Select the prediction with the smallest prediction error from the current P frame, and select I
The above macroblock in which the o field and the Ie field are combined is used as a prediction image to encode the difference from the original image. On the other hand, no data is sent in the even cycle in this mode.

【0088】さらに、上記第一の符号化処理モードでP
フレームの直交変換のブロック化が上記フィールド直交
変換モードで、動き予測が上記フレーム動き予測モード
の時は、上記オッドサイクルでは参照画像をIフレーム
の画像(又はPフレームの画像)として、フレーム間の
動きベクトルMVPを検出し、Io フィールドとIeフ
ィールドが別々に分かれて構成された上記マクロブロッ
クを予測画像として原画像(Po フィールドとPe フィ
ールドが別々に分かれて構成されたマクロブロック)と
の差分を符号化する。一方、このモードのイーブンサイ
クルでは上記同様何もデータは送らない。
Furthermore, in the first encoding processing mode, P
When the block of the orthogonal transform of the frame is in the field orthogonal transform mode and the motion prediction is in the frame motion prediction mode, in the odd cycle, the reference image is set as the image of the I frame (or the image of the P frame). The motion vector MVP is detected, and the difference from the original image (macroblock configured by separately dividing the Po field and Pe field) is used as a prediction image using the macroblock configured by separately dividing the Io field and the Ie field. Encode. On the other hand, in the even cycle in this mode, no data is sent as above.

【0089】また、上記第一の符号化処理モードでPフ
レームの直交変換のブロック化が上記フィールド直交変
換モードで、動き予測が上記フィールド動き予測モード
の時は、上記オッドサイクルではIo フィールドとIe
フィールド(又はPo フィールドとPe フィールド)を
それぞれ参照画像として、Io フィールドとPo フィー
ルドとの間の動きベクトルMVo Po 、Ie フィールド
とPo フィールドとの間の動きベクトルMVe Po 、I
o フィールドとPe フィールドとの間の動きベクトルM
Vo Pe 、Ie フィールドとPe フィールドとの間の動
きベクトルMVe Pe を検出し、奇数フィールドの予測
と偶数フィールドの予測と両方の予測(例えば、偶数フ
ィールドの予測と奇数フィールドの予測の平均)の内、
現Pフレームとの予測誤差が最小となる予測を選択し、
Io フィールドとIe フィールドが別々に分かれて構成
された上記マクロブロックを予測画像として原画像(P
oフィールドとPe フィールドが別々に分かれて構成さ
れたマクロブロック)との差分を符号化する。一方、こ
のモードのイーブンサイクルでは何もデータは送らな
い。
In the first coding processing mode, when the P-frame orthogonal transform is blocked in the field orthogonal transform mode and the motion prediction is in the field motion prediction mode, the Io field and Ie are used in the odd cycle.
A field (or Po field and Pe field) is used as a reference image, and a motion vector MVo Po between the Io field and the Po field, and a motion vector MVe Po between the Ie field and the Po field, I
Motion vector M between o field and Pe field
The motion vector MVe Pe between the Vo Pe, Ie and Pe fields is detected, and the prediction of the odd field, the prediction of the even field and both of the predictions (for example, the average of the prediction of the even field and the prediction of the odd field) are performed. ,
Select the prediction with the smallest prediction error from the current P frame,
The above macroblock, which is configured by separately dividing the Io field and the Ie field, is used as a prediction image for the original image (P
The difference between the o field and the Pe field (macroblock configured separately) is encoded. On the other hand, no data is sent in the even cycle in this mode.

【0090】さらに、上記第一の符号化処理モードで上
記Bフレームの場合は以下の様な処理が行われる。例え
ば、Bフレームの直交変換のブロック化が上記フレーム
直交変換モードで、動き予測が上記フレーム動き予測モ
ードの時は、上記オッドサイクルでは参照画像を前方と
後方の画像としてフレーム間の動きベクトル、即ち、I
フレームとBフレームとの間の動きベクトルFMVB及
びPフレームとBフレームとの間の動きベクトルBMV
Bを検出し、前方予測と後方予測と両方向予測(前方予
測と後方予測との平均)との内、現フレームとの予測誤
差が最小となる予測を選択し、奇数フィールドと偶数フ
ィールドが交互に組み合わされた上記マクロブロックを
予測画像として原画像との差分を符号化する。一方、こ
のモードのイーブンサイクルでは何もデータは送らな
い。
Further, in the case of the B frame in the first encoding processing mode, the following processing is performed. For example, when the B-frame orthogonal transform is blocked in the frame orthogonal transform mode and the motion prediction is in the frame motion predictive mode, in the odd cycle, the reference image is a forward and backward image and the motion vector between frames, that is, , I
Motion vector FMVB between frame and B frame and motion vector BMV between P frame and B frame
B is detected, and the prediction with the smallest prediction error from the current frame is selected from among the forward prediction, the backward prediction, and the bidirectional prediction (the average of the forward prediction and the backward prediction), and the odd field and the even field are alternated. A difference from the original image is encoded by using the combined macroblock as a prediction image. On the other hand, no data is sent in the even cycle in this mode.

【0091】また、上記第一の符号化処理モードでBフ
レームの直交変換のブロック化が上記フレーム直交変換
モードで、動き予測が上記フィールド動き予測モードの
時は、上記オッドサイクルでは参照画像を前方と後方の
画像としてこれらの画像について、それぞれ奇数フィー
ルドの予測と偶数フィールドの予測を行い、それぞれの
動きベクトル、即ち、Io フィールドとBo フィールド
との間の動きベクトルFMVo Bo 、Ie フィールドと
Bo フィールドとの間の動きベクトルFMVeBo 、Io
フィールドとBe フィールドとの間の動きベクトルF
MVo Be、Ie フィールドとBe フィールドとの間の
動きベクトルFMVe Be 、Po フィールドとBo フィ
ールドとの間の動きベクトルBMVo Bo 、Pe フィー
ルドとBo フィールドとの間の動きベクトルBMVe B
o 、Po フィールドとBe フィールドとの間の動きベク
トルBMVo Be 、Pe フィールドとBe フィールドと
の間の動きベクトルBMVe Be を検出し、それぞれの
ベクトルによる奇数フィールドの予測と偶数フィールド
の予測と両方の予測(例えば、偶数フィールドの予測と
奇数フィールドの予測の平均)の内、現フレームとの予
測誤差が最小となる予測を選択し、Io フィールドとI
e フィールド(又はPo フィールドとPeフィールド)
が組み合わされた上記マクロブロックを予測画像として
原画像との差分を符号化する。一方、このモードのイー
ブンサイクルでは何もデータは送らない。
Further, in the first coding processing mode, when the B-frame orthogonal transform is blocked in the frame orthogonal transform mode and the motion prediction is in the field motion prediction mode, the reference image is forwarded in the odd cycle. For these images as odd and backward images, odd field prediction and even field prediction are performed, and motion vectors FMVo Bo, Ie field and Bo field between Io field and Bo field are calculated. Between the motion vectors FMVeBo, Io
Motion vector F between field and Be field
MVo Be, motion vector FMVe Be between Ie field and Be field, motion vector BMVo Bo between Po field and Bo field, motion vector BMVe B between Pe field and Bo field
o, a motion vector BMVo Be between the Po field and the Be field, and a motion vector BMVe Be between the Pe field and the Be field are detected, and the prediction of the odd field and the prediction of the even field are performed by the respective vectors. (For example, the average of the prediction of the even field and the prediction of the odd field), the prediction with the smallest prediction error from the current frame is selected, and the Io field and the Io field are selected.
e field (or Po field and Pe field)
The above macroblocks combined with are used as a prediction image to encode the difference from the original image. On the other hand, no data is sent in the even cycle in this mode.

【0092】さらに、上記第一の符号化処理モードでB
フレームの直交変換のブロック化が上記フィールド直交
変換モードで、動き予測が上記フレーム動き予測モード
の時は、上記オッドサイクルでは参照画像を前方と後方
の画像としてフレーム間の動きベクトル、即ち、Iフレ
ームとBフレームとの間の動きベクトルFMVB及びP
フレームとBフレームとの間の動きベクトルBMVBを
検出し、前方予測と後方予測と両方向予測(前方予測と
後方予測との平均)との内、現フレームとの予測誤差が
最小となる予測を選択し、奇数フィールドと偶数フィー
ルドが別々に分かれて構成された上記マクロブロックを
予測画像として原画像との差分を符号化する。一方、こ
のモードのイーブンサイクルでは何もデータは送らな
い。
Further, in the first encoding processing mode, B
When the block of the orthogonal transform of the frame is in the field orthogonal transform mode and the motion prediction is in the frame motion prediction mode, in the odd cycle, the reference image is the forward and backward images and the motion vector between the frames, that is, the I frame. Motion vectors FMVB and P between B and B frames
A motion vector BMVB between a frame and a B frame is detected, and a prediction having the smallest prediction error from the current frame is selected from among the forward prediction, the backward prediction, and the bidirectional prediction (average of the forward prediction and the backward prediction). Then, the difference from the original image is encoded by using the above-mentioned macroblock composed of the odd field and the even field separately as the prediction image. On the other hand, no data is sent in the even cycle in this mode.

【0093】また、上記第一の符号化処理モードでBフ
レームの直交変換のブロック化が上記フィールド直交変
換モードで動き予測が上記フィールド動き予測モードの
時は、上記オッドサイクルでは参照画像を前方と後方の
画像としてこれらの画像について、それぞれ奇数フィー
ルドの予測と偶数フィールドの予測を行い、それぞれの
動きベクトル、即ち、Io フィールドとBo フィールド
との間の動きベクトルFMVo Bo 、Ie フィールドと
Bo フィールドとの間の動きベクトルFMVeBo 、Io
フィールドとBe フィールドとの間の動きベクトルF
MVo Be、Ie フィールドとBe フィールドとの間の
動きベクトルFMVe Be 、Po フィールドとBo フィ
ールドとの間の動きベクトルBMVo Bo 、Pe フィー
ルドとBo フィールドとの間の動きベクトルBMVe B
o 、Po フィールドとBe フィールドとの間の動きベク
トルBMVo Be 、Pe フィールドとBe フィールドと
の間の動きベクトルBMVe Be を検出し、それぞれの
ベクトルによる奇数フィールドの予測と偶数フィールド
の予測と両方の予測(例えば、偶数フィールドの予測と
奇数フィールドの予測の平均)の内、現フレームとの予
測誤差が最小となる予測を選択し、Io フィールドとI
e フィールド(又はPo フィールドとPeフィールド)
が別々に分かれて構成された上記マクロブロックを予測
画像として原画像との差分を符号化する。一方、このモ
ードのイーブンサイクルでは何もデータは送らない。
Further, in the first coding processing mode, when the B-frame orthogonal transform is blocked in the field orthogonal transform mode and the motion prediction is in the field motion prediction mode, the reference image is forward in the odd cycle. For these images as the rear images, odd field prediction and even field prediction are performed, and the respective motion vectors, that is, the motion vector FMVo Bo between the Io field and the Bo field, and the Ie field and the Bo field are calculated. Motion vector between FMVeBo and Io
Motion vector F between field and Be field
MVo Be, motion vector FMVe Be between Ie field and Be field, motion vector BMVo Bo between Po field and Bo field, motion vector BMVe B between Pe field and Bo field
o, a motion vector BMVo Be between the Po field and the Be field, and a motion vector BMVe Be between the Pe field and the Be field are detected, and the prediction of the odd field and the prediction of the even field are performed by the respective vectors. (For example, the average of the prediction of the even field and the prediction of the odd field), the prediction with the smallest prediction error from the current frame is selected, and the Io field and the Io field are selected.
e field (or Po field and Pe field)
The above-mentioned macroblocks, which are separately configured, are used as prediction images to encode the difference from the original image. On the other hand, no data is sent in the even cycle in this mode.

【0094】ただし、本実施例の第一の符号化処理モー
ドの場合、前記図10からもわかる様にIo フィールド
とIe フィールドとの間の動き予測と、Po フィールド
とPe フィールドとの間の動き予測と、Boフィールド
とBe フィールドとの間の動き予測ができない。
However, in the case of the first coding processing mode of the present embodiment, as can be seen from FIG. 10, the motion prediction between the Io field and the Ie field and the motion between the Po field and the Pe field are performed. Prediction and motion prediction between Bo field and Be field are not possible.

【0095】この場合、本実施例の上記第二の符号化処
理モードを用いれば、それぞれのピクチャにおいて、奇
数フィールドから偶数フィールドへの予測ができる。す
なわち、上記第二の符号化処理モードの際の上記フィー
ルド直交変換モードの時は、オッドサイクルで上記奇数
フィールドの各輝度ブロックY02o ,Y13o と上記奇数
フィールドの各色差ブロックCb0,Cr1との各単位ブロ
ックをDCT処理する。その後、イーブンサイクルで偶
数フィールドの各輝度ブロックY02e ,Y13eの各単位
ブロックをDCT処理する。
In this case, by using the second encoding processing mode of this embodiment, it is possible to predict from an odd field to an even field in each picture. That is, in the field orthogonal transformation mode in the second encoding processing mode, each unit of the luminance blocks Y02o and Y13o of the odd field and the color difference blocks Cb0 and Cr1 of the odd field in the odd cycle is used. DCT process the block. Then, in the even cycle, each unit block of each luminance block Y02e, Y13e of the even field is DCT processed.

【0096】この第二の符号化処理モードの場合の動き
予測は、図12に示すように、上記図10の各動き予測
MVP,MCo Po ,MCo Pe ,MCe Po ,MCe
Peの他に、Io フィールドとIo フィールドとの間の
動き予測SMCIと、Po フィールドとPe フィールド
との間の動き予測SMCPが可能となる。
As shown in FIG. 12, the motion prediction in the case of the second coding processing mode is carried out as shown in FIG.
In addition to Pe, motion prediction SMCI between Io and Io fields and motion prediction SMCP between Po and Pe fields are possible.

【0097】従って、上記第二の符号化処理モードの上
記フィールド直交変換モードの場合は、上記オッドサイ
クルでマクロブロックの奇数フィールドのみを符号化
し、イーブンサイクルでマクロブロックの偶数フィール
ドのみを符号化する。これにより例えば上記オッドサイ
クルの終わった時点では、後述する復号器側では上記I
o フィールドの全面が得られることになる。したがっ
て、Iフレームの上記イーブンサイクルでは、上記フィ
ールド直交変換モードによるIe フィールドのマクロブ
ロックについて、図11に示すように、上記Ioフィー
ルドを参照画像として動き予測を行い、その動きベクト
ルSMVI及び予測画像との差分画像を符号化すること
ができる。
Therefore, in the case of the field orthogonal transform mode of the second coding processing mode, only the odd field of the macroblock is coded in the odd cycle and only the even field of the macroblock is coded in the even cycle. . As a result, for example, at the end of the odd cycle, the I
o You will get the full field. Therefore, in the even cycle of the I frame, as shown in FIG. 11, with respect to the macroblock of the Ie field in the field orthogonal transform mode, motion prediction is performed using the Io field as a reference image, and a motion vector SMVI and a predicted image are obtained. The difference image of can be encoded.

【0098】また、図11に示すように、上記第二の符
号化処理モードのPフレームの場合は以下のような処理
が行われる。例えば、上記Pフレームの動き予測がフレ
ーム動き予測モードの時は、上記オッドサイクルとイー
ブンサイクルの後に参照画像を前方向の画像(Iフレー
ムの画像)としてフレーム間の動きベクトルMVPを検
出し、Io フィールドとIe フィールドが組み合わされ
た上記マクロブロックを予測画像として原画像との差分
を符号化する。
Further, as shown in FIG. 11, in the case of the P frame in the second coding processing mode, the following processing is performed. For example, when the P frame motion prediction is in the frame motion prediction mode, the inter-frame motion vector MVP is detected after the odd cycle and the even cycle, using the reference image as the forward image (I frame image), and Io The above macroblock in which the field and the Ie field are combined is used as a prediction image to encode the difference from the original image.

【0099】第二の符号化処理モードのPフレームの動
き予測がフィールド動き予測モードの時は、上記オッド
サイクルではIo フィールドとIeフィールドをそれぞ
れ参照画像像として、Io フィールドとPo フィールド
との間の動きベクトルMVoPo 、Ie フィールドとP
oフィールドとの間の動きベクトルMVe Poを検出す
る。このモードのイーブンサイクルでは、フィールド直
交変換モードのマクロブロックに対し、Ioフィールド
とPe フィールドとの間の動きベクトルMVoPe 及
び、Ie フィールドとPe フィールドとの間の動きベク
トルMVe Pe 及び、Po フィールドとPe フィールド
との間の動きベクトルSMVPを検出し、それぞれのベ
クトルによる奇数フィールドの予測と偶数フィールドの
予測と現フレームの奇数フィールドの予測とそれらの内
から2つの予測の平均による予測との中から予測誤差が
最小となる予測を選択し、その予測画像との差分を符号
化する。
When the P frame motion prediction in the second encoding processing mode is the field motion prediction mode, the Io field and the Ie field are used as reference image images in the above odd cycle, respectively, and the Io field and the Ie field are used as reference image images. Motion vector MVoPo, Ie field and P
The motion vector MVe Po with respect to the o field is detected. In the even cycle of this mode, the motion vector MVoPe between the Io field and the Pe field, the motion vector MVe Pe between the Ie field and the Pe field, and the Po field and the Pe for the macroblock in the field orthogonal transform mode. Detecting a motion vector SMVP between a field and a field, and predicting from among the prediction of the odd field and the prediction of the even field by each vector, the prediction of the odd field of the current frame, and the prediction based on the average of two predictions among them. The prediction with the smallest error is selected, and the difference from the predicted image is encoded.

【0100】更に例えば、第二の符号化処理モードで上
記Bフレームの動き予測がフレーム動き予測モードの時
は、上記オッドサイクルとイーブンサイクルの後に参照
画像を前方と後方の画像としてフレーム間の動きベクト
ルすなわちIフレームとBフレームとの間の動きベクト
ルFMVB及びPフレームとBフレームとの間の動きベ
クトルBMVBを検出し、前方予測と後方予測と両方向
予測(前方予測と後方予測との平均)との内、現フレー
ムとの予測誤差が最小となる予測を選択し、その予測画
像との差分を符号化する。
Further, for example, when the motion prediction of the B frame is the frame motion prediction mode in the second coding processing mode, the reference image is used as the forward and backward images after the odd cycle and the even cycle, and the motion between the frames is changed. A vector, that is, a motion vector FMVB between the I frame and the B frame and a motion vector BMVB between the P frame and the B frame are detected, and forward prediction, backward prediction, and bidirectional prediction (average of forward prediction and backward prediction) are performed. Among them, the prediction with the smallest prediction error from the current frame is selected, and the difference from the predicted image is encoded.

【0101】また、第二の符号化処理モードで上記Bフ
レームの動き予測がフィールド動き予測モードの時は、
上記オッドサイクルで参照画像を前方と後方としてこれ
ら画像についてそれぞれ奇数フィールドの予測と偶数フ
ィールドの予測を行い、それぞれの動きベクトルすなわ
ちIo フィールドとBo フィールドとの間の動きベクト
ルFMVo Bo ,Ie フィールドとBo フィールドとの
間の動きベクトルFMVe Bo ,Po フィールドとBo
フィールドとの間の動きベクトルBMVo Bo,Pe フ
ィールドとBo フィールドとの間の動きベクトルBMV
e Bo を検出する。以下上述と同様にして予測誤差が最
小となる予測を選択し、その予測画像との差分を符号化
する。更に、このモードのイーブンサイクルでは、Io
フィールドとBe フィールドとの間の動きベクトルFM
Vo Be ,Ie フィールドとBeフィールドとの間の動
きベクトルFMVe Be ,Po フィールドとBe フィー
ルドとの間の動きベクトルBMVo Be ,Peフィール
ドとBe フィールドとの間の動きベクトルBMVe Be
による各予測、更に、現フレームの奇数フィールドの予
測(すなわちBo フィールドBe フィールドとの間の動
きベクトルSMVBによる予測)も加えて行い、予測誤
差が最小となる予測を選択し、その予測画像との差分を
符号化する。
When the B frame motion prediction is the field motion prediction mode in the second encoding processing mode,
In the above-mentioned odd cycle, the reference image is forward and backward, the odd field prediction and the even field prediction are performed for these images, and the motion vectors FMVo Bo, Ie field and Bo between the Io field and the Bo field are calculated. Motion vector between the field FMVe Bo, Po field and Bo
Motion vector between the field BMVo Bo, Pe field and Bo field Motion vector BMV
Detect e Bo. In the same manner as described above, the prediction with the smallest prediction error is selected, and the difference from the predicted image is encoded. Furthermore, in the even cycle of this mode, Io
Motion vector FM between field and Be field
Vo Be, Motion vector FMVe Be between Ie field and Be field, Motion vector BMVo Be between Po field and Be field BMVe Be between Pe field and Be field
And the prediction of the odd field of the current frame (that is, the prediction by the motion vector SMVB between the Bo field and the Be field) is also performed, and the prediction with the minimum prediction error is selected and Encode the difference.

【0102】更に、本実施例の場合において、例えば、
いわゆる4:2:2 コンホーネントのディジタルVTRフォ
ーマットを扱う際には、例えば図13に示すように、上
記フレーム直交変換モードの時は、例えば奇数フィール
ド及び偶数フィールドからなる輝度ブロックY0 ,Y1
,Y2 ,Y3 及び奇数フィールドと偶数フィールドか
らなる色差ブロックCb01 ,Cr01 ,Cb23 ,Cr23 で
構成されるマクロブロックの各単位ブロックのDCT処
理が行われる。フィールド直交変換モードの時は、奇数
フィールドの各輝度ブロックY02o ,Y13o 及び各奇数
フィールドの色差ブロックCb0123o,Cr0123oと、偶数
フィールドの各輝度ブロックY02e ,Y13e 及び各偶数
フィールドの色差ブロックCb0123e,Cr0123eからなる
マクロブロックの各単位ブロックのDCT処理が行われ
る。
Further, in the case of this embodiment, for example,
When handling a so-called 4: 2: 2 content digital VTR format, for example, as shown in FIG. 13, in the frame orthogonal transform mode, for example, luminance blocks Y0 and Y1 composed of odd fields and even fields are used.
, Y2, Y3 and each unit block of the macro block composed of the color difference blocks Cb01, Cr01, Cb23, Cr23 composed of odd and even fields are subjected to DCT processing. In the field orthogonal transformation mode, the luminance blocks Y02o and Y13o of odd fields and the color difference blocks Cb0123o and Cr0123o of odd fields, and the luminance blocks Y02e and Y13e of even fields and the color difference blocks Cb0123e and Cr0123e of even fields are included. DCT processing is performed on each unit block of the macroblock.

【0103】また、この図13の例の場合の第一の符号
化処理モードにおける動き予測は、上述した図10に示
すようになる。ただし、この場合も上述同様に、Io フ
ィールドとIe フィールドとの間の動き予測と、Po フ
ィールドとPe フィールドとの間の動き予測と、Bo フ
ィールドとBe フィールドとの間の動き予測ができな
い。
Further, the motion prediction in the first coding processing mode in the case of the example of FIG. 13 is as shown in FIG. 10 described above. However, also in this case, similarly to the above, the motion prediction between the Io field and the Ie field, the motion prediction between the Po field and the Pe field, and the motion prediction between the Bo field and the Be field cannot be performed.

【0104】したがって、この場合は上述のように、第
二の符号化処理モードを用いればよい。すなわち、上記
第二の符号化処理モードの際の上記フィールド直交変換
モードの時は、オッドサイクルで上記奇数フィールドの
各輝度ブロックY02o ,Y13o と上記奇数フィールドの
各色差ブロックCb0123o,Cr0123oとの各単位ブロック
をDCT処理する。その後、イーブンサイクルで偶数フ
ィールドの各輝度ブロックY02e ,Y13e 及び偶数フィ
ールドの各色差ブロックCb0123e,Cr0123eの各単位ブ
ロックをDCT処理する。
Therefore, in this case, the second encoding processing mode may be used as described above. That is, in the field orthogonal transformation mode in the second encoding processing mode, each unit of each luminance block Y02o, Y13o of the odd field and each color difference block Cb0123o, Cr0123o of the odd field in an odd cycle is used. DCT process the block. Then, in the even cycle, the unit blocks of the luminance blocks Y02e and Y13e of the even field and the color difference blocks Cb0123e and Cr0123e of the even field are DCT processed.

【0105】この図13の例の場合の動き予測は、図1
1と同様になる。
Motion estimation in the case of the example of FIG.
Same as 1.

【0106】また更に、本実施例において、上記4:2:2
コンポーネントのディジタルVTRフォーマットを扱う
場合は、上述した図13のような処理の他に、例えば、
図14に示すように、フレームの動き予測はマクロブロ
ックMB単位で行うが、フィールドの動き予測をする場
合には、あるマクロブロックMB(i,j) と、その下に位
置するマクロブロックMB(i+1,j)とを組にして、この
マクロブロックの組MBg に対して奇数フィールドの動
き予測と偶数フィールドの動き予測を行うようにするこ
とも可能である。
Furthermore, in the present embodiment, the above 4: 2: 2 is used.
When handling the component digital VTR format, in addition to the processing shown in FIG.
As shown in FIG. 14, frame motion prediction is performed in units of macroblocks MB, but in the case of field motion prediction, a certain macroblock MB (i, j) and the macroblock MB ( It is also possible to make a combination of (i + 1, j) and perform the motion prediction of the odd field and the motion prediction of the even field for this macroblock group MBg.

【0107】この図14の例の場合のフレームの一部の
マクロブロックを抜き出したものを図15に示す。な
お、図15の図中矢印方向に処理が進むとする。すなわ
ち、この図15には、あるマクロブロックMB(i,j) に
対して次のマクロブロックMB(i,j+1) と、それらの下
に位置する(次のラインの)マクロブロックMB(i+1,
j) 及びMB(i+1,j+1) を示している。
FIG. 15 shows a part of macroblocks extracted from the frame in the case of the example of FIG. It is assumed that the process proceeds in the direction of the arrow in FIG. That is, in FIG. 15, for a certain macroblock MB (i, j), the next macroblock MB (i, j + 1) and the macroblock MB ((in the next line) located below them) i + 1,
j) and MB (i + 1, j + 1) are shown.

【0108】この図15に示すようなマクロブロックに
おいて、例えば、フレーム直交変換モードの場合は、各
マクロブロックMB(i,j) ,MB(i,j+1) ,・・・,M
B(i+1,j) ,MB(i+1,j+1) ・・・毎に、各輝度ブロッ
クY0 ,Y1及び色差ブロックCb01 ,Cr01 がDCT
処理される。このため、当該フレーム直交変換モードの
場合は、各マクロブロックの処理が他のマクロブロック
の直交変換モードに影響されない。
In the macroblock as shown in FIG. 15, for example, in the frame orthogonal transform mode, each macroblock MB (i, j), MB (i, j + 1), ..., M
For each B (i + 1, j), MB (i + 1, j + 1) ..., the luminance blocks Y0, Y1 and the color difference blocks Cb01, Cr01 are DCTs.
It is processed. Therefore, in the frame orthogonal transform mode, the processing of each macroblock is not affected by the orthogonal transform modes of other macroblocks.

【0109】これに対し、フィールド直交変換モードの
場合は、図16に示すように、上記マクロブロックの組
MBg に対して、当該マクロブロックの組MBg を構成
するマクロブロックを奇数フィールドのマクロブロック
MBgoと偶数フィールドのマクロブロックMBgeに分
け、上記奇数フィールドのマクロブロックMBgo内の各
輝度ブロックY0o ,Y1oと色差ブロックCb01o,Cr0
1oをDCT処理する。ここで、例えば当該マクロブロッ
クの組MBg が、上記図15のマクロブロックMB(i,
j) とMB(i+1,j) とで構成されているとすると、当該
マクロブロックMBg 内の上記奇数フィールドのマクロ
ブロックMBgo内の輝度ブロックY0o ,Y1oは、上記
マクロブロックMB(i,j) の奇数フィールドの輝度ブロ
ックと上記マクロブロックMB(i+1,j) の奇数フィール
ドの輝度ブロックからなるものであり、当該奇数フィー
ルドのマクロブロックMBgo内の色差ブロックCb01o,
Cr01oは、同じく上記マクロブロックMB(i,j) の奇数
フィールドの色差ブロックと上記マクロブロックMB(i
+1,j) の奇数フィールドの色差ブロックからなるもので
ある。同様なことから、上記偶数フィールドのマクロブ
ロックMBge内の輝度ブロックY0e ,Y1eは、上記マ
クロブロックMB(i,j) の偶数フィールドの輝度ブロッ
クと上記マクロブロックMB(i+1,j) の偶数フィールド
の輝度ブロックからなるものであり、当該偶数フィール
ドのマクロブロックMBge内の色差ブロックCb01e,C
r01eは、上記マクロブロックMB(i,j) の偶数フィール
ドの色差ブロックと上記マクロブロックMB(i+1,j) の
偶数フィールドの色差ブロックからなるものである。
On the other hand, in the case of the field orthogonal transformation mode, as shown in FIG. 16, the macroblocks MBg of the odd macroblocks MBgo are set to the macroblocks MBg of the macroblocks MBg. And macro blocks MBge of even fields, and each luminance block Y0o, Y1o and color difference blocks Cb01o, Cr0 in the macro block MBgo of the odd field.
DCT process 1o. Here, for example, the set of macroblocks MBg is the macroblock MB (i,
j) and MB (i + 1, j), the luminance blocks Y0o and Y1o in the macroblock MBgo of the odd field in the macroblock MBg are the macroblocks MB (i, j). ) Of the odd-field luminance block and the macroblock MB (i + 1, j) of the odd-field luminance block, and the chrominance block Cb01o in the odd-field macroblock MBgo,
Cr01o is also the color difference block of the odd field of the macro block MB (i, j) and the macro block MB (i
It consists of chrominance blocks of the odd fields of + 1, j). From the same, the luminance blocks Y0e and Y1e in the even-field macroblock MBge are the even-numbered luminance blocks of the macroblock MB (i, j) and the even-numbered macroblock MB (i + 1, j). The color difference blocks Cb01e, Cb in the macro block MBge of the even field
r01e is composed of the color difference block of the even field of the macro block MB (i, j) and the color difference block of the even field of the macro block MB (i + 1, j).

【0110】上述したようなことから、動き予測とDC
T変換の各モードとの関係は、以下に述べるようにな
る。すなわち、本実施例の符号化装置においては、例え
ば上記マクロブロックMB(i,j) について、フレーム直
交変換モードの動き予測で、フレーム直交変換モードの
DCT変換である場合、例えば、前記動き補償器付フレ
ームメモリ群20の中で復号化された画像を参照フレー
ムとし、この参照フレームから取り出した予測画像と、
入力画像(原画像)との差分をDCT変換する。そして
そのDCT係数とフレーム動きベクトルとを伝送する。
From the above, motion estimation and DC
The relationship with each mode of T conversion is as described below. That is, in the encoding apparatus according to the present embodiment, for example, when the macro block MB (i, j) is the motion prediction in the frame orthogonal transform mode and the DCT transform in the frame orthogonal transform mode, for example, the motion compensator is used. An image decoded in the attached frame memory group 20 is used as a reference frame, and a predicted image extracted from this reference frame,
DCT conversion is performed on the difference from the input image (original image). Then, the DCT coefficient and the frame motion vector are transmitted.

【0111】また、例えば、上記マクロブロックMB
(i,j) において、動き予測がフィールド動き予測モード
で、DCT変換がフィールド直交変換モードである場
合、当該マクロブロックMB(i,j) では、奇数フィール
ドから取り出した予測画像と奇数フィールドの原画像と
の差分と、奇数フィールドの動きベクトルとを符号化す
る。また、上記マクロブロックMB(i+1,j) では、偶数
フィールドから取り出した予測画像と偶数フィールドの
原画像との差分と、偶数フィールドの動きベクトルとを
符号化する。
Also, for example, the macroblock MB
In (i, j), when the motion prediction is the field motion prediction mode and the DCT transform is the field orthogonal transform mode, the predicted image extracted from the odd field and the original of the odd field in the macroblock MB (i, j). The difference from the image and the motion vector of the odd field are encoded. In the macro block MB (i + 1, j), the difference between the predicted image extracted from the even field and the original image in the even field and the motion vector in the even field are encoded.

【0112】更に、例えば、上記マクロブロックMB
(i,j) において、動き予測がフィールド動き予測モード
で、DCT変換がフレーム直交変換モードである場合、
当該マクロブロックMB(i,j) では、参照フレームから
取り出した当該マクロブロックMB(i,j) の位置に対す
る予測画像と入力画像とのフレーム差分と、奇数フィー
ルドの動きベクトルと偶数フィールドの動きベクトルを
伝送する。また、上記マクロブロックMB(i+1,j)で
は、参照フレームから取り出した当該マクロブロックM
B(i+1,j)の位置に対する予測画像と入力画像とのフレ
ーム差分を伝送する。
Further, for example, the above macroblock MB
In (i, j), when the motion prediction is the field motion prediction mode and the DCT transform is the frame orthogonal transform mode,
In the relevant macroblock MB (i, j), the frame difference between the predicted image and the input image for the position of the relevant macroblock MB (i, j) extracted from the reference frame, the motion vector of the odd field and the motion vector of the even field To transmit. In the macro block MB (i + 1, j), the macro block M extracted from the reference frame
The frame difference between the predicted image and the input image for the position of B (i + 1, j) is transmitted.

【0113】また更に、例えば、上記マクロブロックM
B(i,j) において、動き予測がフレーム動き予測モード
で、DCT変換がフィールド直交変換モードである場
合、当該マクロブロックMB(i,j) では、奇数フィール
ドから取り出した予測画像と奇数フィールドの原画像と
の差分と、当該マクロブロックMB(i,j) のフレーム動
きベクトルと、上記マクロブロックMB(i+1,j) のフレ
ーム動きベクトルを伝送する。また、上記マクロブロッ
クMB(i+1,j) では、奇数フィールドの予測画像と入力
画像との差分を伝送する。
Still further, for example, the macroblock M
In B (i, j), when the motion prediction is the frame motion prediction mode and the DCT transform is the field orthogonal transform mode, in the macroblock MB (i, j), the prediction image extracted from the odd field and the odd field are extracted. The difference from the original image, the frame motion vector of the macroblock MB (i, j), and the frame motion vector of the macroblock MB (i + 1, j) are transmitted. Further, in the macro block MB (i + 1, j), the difference between the predicted image of the odd field and the input image is transmitted.

【0114】ところで、本実施例の符号化装置では、従
来のマクロブロックタイプに拡張ビットを付加して従来
との互換性をとることにより本符号を実現している。
By the way, in the coding apparatus of the present embodiment, the main code is realized by adding extension bits to the conventional macroblock type and making it compatible with the conventional code.

【0115】即ち、第一の実施例の場合、例えばBフレ
ームにおいて、マクロブロックタイプは上述のように前
予測、後予測、両予測の3つがあるが、前予測について
フィールド動き予測モードの時は前フレームの奇数フィ
ールドと偶数フィールドからの予測の2通りが考えられ
るので、いずれかの予測か認識する拡張ビットを加える
ことにより本符号を実現している。この場合の予測は2
通りなので、拡張ビットは1つの方向(前、後予測)に
ついて、1ビット付加すればよい。例えば、前又は後予
測で奇数フィールドからの予測の場合は、符号“1”
を、偶数フィールドからの予測の場合は、符号“0”を
拡張ビットとして従来のマクロブロックタイプに付加す
ればよいのである。また、両予測では、前又は後予測に
ついて両方の拡張ビットが付加される。
That is, in the case of the first embodiment, for example, in the B frame, there are three macroblock types, that is, pre-prediction, post-prediction, and both predictions as described above. Since two types of prediction can be considered from the odd field and the even field of the previous frame, this code is realized by adding an extension bit for recognizing either prediction. The prediction in this case is 2
As described above, one bit may be added to the extension bit in one direction (forward and backward prediction). For example, in the case of the prediction from the odd field in the forward or backward prediction, the code "1"
In the case of prediction from an even field, the code “0” may be added as an extension bit to the conventional macroblock type. Also, in both predictions, both extension bits are added for the previous or subsequent prediction.

【0116】尚、フレーム動き予測モードであれば、拡
張ビットは付加せず、従来のビットストリーム(MPE
G)と同じ形式となる。
In the frame motion prediction mode, the extension bit is not added and the conventional bit stream (MPE
It has the same format as G).

【0117】以上のことは、Pフレームの場合でも同様
に適用される。
The above is similarly applied to the case of P frame.

【0118】次に、本実施例の場合、例えばBフレーム
において、マクロブロックタイプは、上述のように前予
測、後予測、両予測があるが、前予測についてフィール
ド動き予測モードの時、奇数フィールドからの予測か、
偶数フィールドからの予測か、自己のフレーム内の奇数
フィールドからの予測か認識させる拡張ビットをマクロ
ブロックタイプに付加しなければならない。即ち、前予
測のフィールド動き予測モードでは、自己フレーム内か
らの予測があるので、奇数・偶数を含め、3通りの予測
を拡張ビットで表現するためには、1又は2ビットの拡
張ビットが必要となり、後予測のフィールド動き予測モ
ードでは、奇数・偶数の2通りのみであるので、常に拡
張ビットは1ビット必要となる。例えば、前予測では、
前フレームの奇数フィールドからの予測の場合は符号
“1”、前フレームの偶数フィールドからの予測の場合
は符号“01”、現フレームの奇数フィールドからの予
測の場合は符号“11”を付加し、後予測では、後フレ
ームの奇数フィールドからの予測の場合は符号“1”、
後フレームの偶数フィールドからの予測の場合は符号
“0”を、拡張ビットとして従来のマクロブロックタイ
プに付加すればよいのである。
Next, in the case of the present embodiment, for example, in the B frame, the macro block type includes the pre-prediction, the post-prediction, and the both predictions as described above. Or the prediction from
An extension bit for recognizing whether the prediction is from the even field or the odd field in the own frame must be added to the macroblock type. That is, in the field motion prediction mode of pre-prediction, since there is prediction from within the self-frame, 1 or 2 extension bits are required to express three types of prediction with extension bits, including odd and even numbers. In the field motion prediction mode of post-prediction, since there are only two kinds of odd numbers and even numbers, one expansion bit is always required. For example, in the previous prediction,
A code "1" is added for prediction from the odd field of the previous frame, a code "01" is added for prediction from the even field of the previous frame, and a code "11" is added for prediction from the odd field of the current frame. , In the post-prediction, the code “1” in the case of the prediction from the odd field of the post-frame,
In the case of prediction from the even field of the subsequent frame, the code "0" may be added as an extension bit to the conventional macroblock type.

【0119】なお、フレームで処理するモードであれ
ば、拡張ビットは付加せず、従来のビットストリーム
(MPEG)と同じ形式となる。また、両予測では、前
又は後予測について両方の拡張ビットが付加される。
In the frame processing mode, the extension bit is not added and the format is the same as that of the conventional bit stream (MPEG). Also, in both predictions, both extension bits are added for the previous or subsequent prediction.

【0120】以上のことはPフレームの場合でも同様に
適用される。
The above is similarly applied to the case of P frame.

【0121】さらに、この変形として、上記前予測の場
合の拡張ビットを1ビットに減らすこともできる。即
ち、フィールド動き予測モードにおけるイーブンサイク
ルにおいて、図17に示すように、時間的及び位置的に
一番離れた前フレームの奇数フィールドからの図中一点
鎖線で示す予測を廃止することにより、前予測を2つに
減らし、1ビットの拡張で前動き予測モードを伝送でき
る。具体的には、オッドサイクルで前予測では、前フレ
ームの奇数フィールドからの予測の場合は符号“1”、
前フレームの偶数フィールドからの予測の場合は符号
“0”、又、イーブンサイクルで前予測では、現フレー
ムの奇数フィールドからの予測の場合は符号“1”、前
フレームの偶数フィールドからの予測の場合は符号
“0”、更に、後予測では、後フレームの奇数フィール
ドからの予測の場合は符号“1”、後フレームの偶数フ
ィールドからの予測の場合は符号“0”を、拡張ビット
として従来のマクロブロックタイプに付加すればよい。
Further, as a modification, the extension bit in the case of the above-mentioned prediction can be reduced to 1 bit. That is, in the even cycle in the field motion prediction mode, as shown in FIG. 17, the prediction indicated by the alternate long and short dash line in the figure from the odd field of the previous frame that is farthest in terms of time and position is abolished. To 2 and the forward motion prediction mode can be transmitted by extension of 1 bit. Specifically, in the previous prediction in the odd cycle, the code “1” is set in the case of the prediction from the odd field of the previous frame,
In the case of the prediction from the even field of the previous frame, the code "0", in the prediction of the even cycle, the code "1" in the prediction of the odd field of the current frame, and the prediction of the even field of the previous frame. In the case of post-prediction, the code "1" is used for the prediction from the odd field of the subsequent frame, and the code "0" is used for the prediction of the even field of the subsequent frame as the extension bit. It may be added to the macro block type of.

【0122】図18に第二の実施例の符号化装置の構成
例を示す。なお、この図18において、上述した図1と
同様の構成要素には同一の指示符号を付してその詳細な
説明については省略する。
FIG. 18 shows an example of the configuration of the coding apparatus of the second embodiment. 18, the same components as those in FIG. 1 described above are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0123】この第二の実施例装置の構成は、3パスに
よる符号化装置であり、1フレームを処理するのに3回
処理を行うものである。
The configuration of the apparatus of the second embodiment is a three-pass coding apparatus, and processing is performed three times for processing one frame.

【0124】すなわち、この第二の実施例装置において
は、1パス目は固定量子化幅による上記第二の符号化処
理モード(フレーム内フレーム間予測有り)の処理を行
い、2パス目は固定量子化幅による上記第一の符号化処
理モード(フレーム内フレーム間予測無し)の処理を行
い、3パス目は上記1パス,2パス目のうちで発生ビッ
ト数が少なかった処理を選択し、量子化幅を制御して処
理する。
That is, in the apparatus of the second embodiment, the processing of the second coding processing mode (with intra-frame prediction between frames) with the fixed quantization width is performed in the first pass, and the second pass is fixed. The processing of the first encoding processing mode (no intra-frame prediction between frames) by the quantization width is performed, and the processing in which the number of generated bits is small is selected from the first pass and the second pass in the third pass, The quantization width is controlled and processed.

【0125】ここで、第二の実施例装置においては、上
記フレームメモリ群10の後段に後述するマクロブロッ
ク化器55と切換スイッチ57とフィールドブロック化
変換回路56と切換スイッチ58とが挿入接続される。
また、フレームメモリ群10からの画像データは、フレ
ーム及びフィールド動き検出を行う動き検出回路51に
送られる。この動き検出回路51からの出力は、直交変
換のブロック化及び動き予測のフレーム/フィールドモ
ードを選択するモード判定回路52と前記フレームメモ
リ群20及び可変長符号化回路15に送られる。
Here, in the second embodiment, a macroblocking device 55, a changeover switch 57, a field blocking conversion circuit 56, and a changeover switch 58, which will be described later, are inserted and connected at the subsequent stage of the frame memory group 10. It
Further, the image data from the frame memory group 10 is sent to the motion detection circuit 51 which detects frame and field motion. The output from the motion detection circuit 51 is sent to a mode determination circuit 52 for selecting a frame / field mode for block formation and motion prediction for orthogonal transformation, the frame memory group 20 and the variable length coding circuit 15.

【0126】上記モード判定回路52からの出力モード
データは上記フレームメモリ群20及び可変長符号化回
路15に送られ、そのうちのフィールド直交変換モード
データは2入力ANDゲート53の一方の入力端子に送
られる。当該2入力ANDゲート53の他方の入力端子
には、インバータ54を介して上記1パス目,2パス
目,3パス目に応じて切り換えられる切換スイッチ59
の出力が供給されるようになっている。また、上記2入
力ANDゲートの出力端子は、上記切換スイッチ57,
58の切換制御端子と接続されている。
The output mode data from the mode judging circuit 52 is sent to the frame memory group 20 and the variable length coding circuit 15, and the field orthogonal transformation mode data among them is sent to one input terminal of the 2-input AND gate 53. Be done. The other input terminal of the two-input AND gate 53 is switched to another input terminal via the inverter 54 according to the first, second, and third paths.
The output of is supplied. The output terminal of the 2-input AND gate has the changeover switch 57,
It is connected to the switching control terminal 58.

【0127】上記可変長符号化回路15からは発生ビッ
ト数のデータが出力され、この発生ビット数のデータに
基づいて上記第一,第二の符号化処理モードのうち何れ
か発生ビット数の少ない方のモードを選択する選択回路
(フレーム内フィールド間予測有無判定回路)60に送
られる。更に、上記バッファ16からの蓄積量データ
は、上記可変長符号化回路15と共に、切換スイッチ6
1の一方の被切換端子に供給される。この切換スイッチ
61の他方の被切換端子には1,2パス目の固定値が供
給される。
Data of the number of generated bits is output from the variable length coding circuit 15, and the number of generated bits is smaller in either of the first and second coding processing modes based on the data of the number of generated bits. It is sent to a selection circuit (intra-frame inter-field prediction presence / absence determination circuit) 60 that selects one of the modes. Further, the accumulated amount data from the buffer 16 is transferred together with the variable length coding circuit 15 to the changeover switch 6
1 is supplied to one switched terminal. The fixed value of the first and second paths is supplied to the other switched terminal of the changeover switch 61.

【0128】このような第二の実施例装置において、端
子1に入力された画像は、1度フレームメモリ群10に
保存され、上記フレームメモリ群10から必要なフレー
ム又はフィールドのデータが呼び出されると共にこれら
画像データを用いて上記動き検出器51により動きベク
トルが求められる。上記モード判定回路52では、上記
動き検出器51からの動き予測残差からマクロブロック
毎にフィールド/フレームのモードの判定を行う。ま
た、フレームメモリ群10の後段に接続されるマクロブ
ロック化器55は、上記切換スイッチ59を介して1パ
ス目,2パス目,3パス目に対応する情報(すなわち上
記第一の符号化処理モード或いは第二の符号化処理モー
ドであるフレーム内フィールド間予測の有り/無しの情
報)を受け取り、この情報として第二の符号化処理モー
ドの情報を受け取った場合には奇数フィールド(第1フ
ィールド)のブロックのみを伝送してから偶数フィール
ド(第2フィールド)を伝送し、フレーム直交変換モー
ドのブロック化はOFFにする。また、上記マクロブロ
ック化器55において上記第一の符号化処理モードの情
報に基づいてマクロブロックがフレーム直交変換モード
のブロックとされた画像データは、動き検出器51から
の残差から上記モード判定回路52においてフィールド
モードと判定された場合にはフィールドブロック化変換
回路56でフレーム直交変換モードのブロックに変換さ
れる。
In the apparatus of the second embodiment, the image input to the terminal 1 is once stored in the frame memory group 10, and the necessary frame or field data is called from the frame memory group 10. The motion vector is obtained by the motion detector 51 using these image data. The mode determination circuit 52 determines the field / frame mode for each macroblock from the motion prediction residual from the motion detector 51. Further, the macroblocking unit 55 connected to the subsequent stage of the frame memory group 10 receives the information (that is, the first encoding process) corresponding to the first pass, the second pass, and the third pass via the changeover switch 59. Mode or the second coding processing mode, ie, the presence / absence of inter-field prediction in a frame), and when the information of the second coding processing mode is received as this information, an odd field (first field) ), The even field (second field) is transmitted, and the block in the frame orthogonal transform mode is turned off. Further, the image data in which the macroblock is the block in the frame orthogonal transform mode based on the information of the first coding processing mode in the macroblocking unit 55 determines the mode from the residual from the motion detector 51. If the circuit 52 determines that the mode is the field mode, the field block conversion circuit 56 converts the block into the frame orthogonal conversion mode block.

【0129】上記1パス目,2パス目でそれぞれ固定の
量子化幅で符号化してゆき、上記選択回路60でビット
発生量が比べられフレーム内フィールド間予測有り/無
しのうち発生量の少ないモードがフレーム毎に選択さ
れ、3パス目で実際の符号化が行われる。このとき選択
されたモードの情報はフレーム毎に1ビット付加され
る。
In the first pass and the second pass, encoding is performed with a fixed quantization width, the bit generation amounts are compared by the selection circuit 60, and the mode in which the intra-frame interfield prediction is present or not produced is the smallest. Is selected for each frame, and the actual encoding is performed in the third pass. At this time, 1 bit is added to the information of the selected mode for each frame.

【0130】図19には、画像信号の復号器のブロック
図を示す。すなわち、本実施例の高能率復号化装置は、
再生される画像符号化データ及び検出動きベクトル情報
と動き予測モード情報とブロック化モード情報(直交変
換モード情報)と符号化処理モード情報(符号化処理モ
ードデータ)とを含むヘッダ情報を受信して復号化し、
上記復号化された画像復号化データと共に上記ヘッダ情
報の検出動きベクトル情報と動き予測モード情報と直交
変換モード情報と符号化処理モードデータとを出力する
逆可変長符号化回路51と、上記符号化処理モードデー
タから上記画像復号化データを蓄積するフレームバッフ
ァ61,62,64でのアドレス・インクリメント値を
算出し、各々のマクロブロックの先頭アドレスを求め、
該先頭アドレスを上記フレームバッファ61,62,6
4に与えるアドレス発生器81,82,83と、上記先
頭アドレス以外の上記マクロブロックの相対アドレスを
上記フレームバッファ61,62,64に加えてデータ
をアクセスし、上記検出動きベクトルと上記動き予測モ
ード情報と上記直交変換モード情報と上記符号化処理モ
ードデータとを受け取り、これらモード情報に対応した
動き補償フレーム又はフィールド間予測を実行し、動き
補償された画像信号を上記フレームバッファ61,6
2,64に送るように構成した動き補償回路59,6
0,63,65,66とを備えたものである。
FIG. 19 shows a block diagram of an image signal decoder. That is, the high-efficiency decoding device of the present embodiment is
Receiving header information including reproduced image coded data, detected motion vector information, motion prediction mode information, blocking mode information (orthogonal transform mode information), and coding processing mode information (coding processing mode data) Decrypt,
An inverse variable length coding circuit 51 for outputting the detected motion vector information of the header information, the motion prediction mode information, the orthogonal transformation mode information, and the coding processing mode data together with the decoded image decoded data, and the coding From the processing mode data, the address increment value in the frame buffers 61, 62, 64 for accumulating the image decoded data is calculated, and the head address of each macroblock is calculated,
The head address is set to the frame buffers 61, 62, 6
4 and the address generators 81, 82, and 83, and the relative addresses of the macroblocks other than the start address are added to the frame buffers 61, 62, and 64 to access the data to detect the detected motion vector and the motion prediction mode. Information, the orthogonal transformation mode information, and the encoding processing mode data are received, motion compensation frame or inter-field prediction corresponding to the mode information is executed, and a motion compensated image signal is generated in the frame buffers 61 and 6.
Motion compensation circuit 59,6 configured to send to
0, 63, 65, 66.

【0131】この図20において、前記実施例の高能率
符号化装置により符号化されたデータは、一旦、CD等
のストレージメディアに記録される。このCD等から再
生されてきた符号化データは、入力端子50を介し、先
ず、逆可変長符号化回路51でシーケンス毎,フレーム
グループ毎,フレーム毎にヘッダ情報等が復号化され
る。上記フレームのオッドサイクルでは、スライス(マ
クロブロックのグループ)毎にヘッダ情報が復号化さ
れ、量子化幅はこのスライスのヘッダに含まれる。そし
てマクロブロック毎にマクロブロックのアドレスと、フ
レーム/フィールド動き予測モード及びフレーム/フィ
ールド直交変換モード情報と、符号化処理モードデータ
と、復号方式を示すマクロブロックタイプが復号化さ
れ、量子化幅は更新するときに復号化される。
In FIG. 20, the data encoded by the high-efficiency encoder of the above embodiment is once recorded on a storage medium such as a CD. The encoded data reproduced from the CD or the like is first decoded through the input terminal 50 by the inverse variable length encoding circuit 51 for the header information and the like for each sequence, each frame group, and each frame. In the odd cycle of the frame, the header information is decoded for each slice (group of macroblocks), and the quantization width is included in the header of this slice. Then, for each macroblock, the address of the macroblock, the frame / field motion prediction mode and the frame / field orthogonal transformation mode information, the encoding processing mode data, and the macroblock type indicating the decoding method are decoded, and the quantization width is Decrypted when updating.

【0132】尚、マクロブロックにおけるブロック化が
フレーム直交変換モードであった場合、オッドサイクル
でマクロブロック全体を復号し、イーブンサイクルでは
何も復号しない。また、ブロック化がフィールド直交変
換モードであった場合はマクロブロックの中の奇数フィ
ールドを含むブロックのみを奇数サイクルで復号し、イ
ーブンサイクルで偶数フィールドを含むブロックを復号
する。
When the block formation in the macroblock is the frame orthogonal transform mode, the entire macroblock is decoded in the odd cycle and nothing is decoded in the even cycle. When the block formation is in the field orthogonal transform mode, only the block including the odd field in the macroblock is decoded in the odd cycle, and the block including the even field is decoded in the even cycle.

【0133】画像情報は、逆量子化処理を行う逆量子化
器53と逆DCT変換処理を行う逆DCT回路54とを
介して復号化され、マクロブロックタイプにより、差分
画像であるかどうかの判定が行われ、この判定結果に応
じて、加算器56により(MPEG符号化の非イントラ
/イントラに対応する)参照画像に加算するか或いは加
算しないことを切り換えるモードスイッチ57を切り換
える。復号化された画像は、Iフレーム又はPフレーム
の場合はフレームバッファ64又は61に(Iフレー
ム,Pフレームを処理する度毎に交互に)入力され、B
フレームの場合はフレームバッファ62に入力される。
なお、各フレームバッファは、2つのフィールドバッフ
ァからなり、奇数/偶数フィールド画像は、それぞれの
フィールドバッファにわけて蓄えられる。また、このフ
レームバッファへの書き込みはスイッチ58の切り換え
により制御される。
The image information is decoded through the inverse quantizer 53 that performs the inverse quantization process and the inverse DCT circuit 54 that performs the inverse DCT conversion process, and it is determined whether it is a difference image or not by the macro block type. The adder 56 switches the mode switch 57 that switches addition or non-addition to the reference image (corresponding to non-intra / intra of MPEG encoding) according to the determination result. The decoded image is input to the frame buffer 64 or 61 (alternately every time I frame or P frame is processed) in the case of an I frame or a P frame, and B
In the case of a frame, it is input to the frame buffer 62.
Each frame buffer consists of two field buffers, and the odd / even field images are stored separately in the respective field buffers. The writing to the frame buffer is controlled by switching the switch 58.

【0134】このとき、フレームバツフア61,62,
64に書き込まれるアドレスはアドレス発生器81,8
2,83により与えられる。このアドレス発生器81,
82,83ではマクロブロックのヘッダ情報の中の符号
化処理モードデータからフレームバツフア61,62,
64でのアドレスインクリメント値を計算し、各々のマ
クロブロックの先頭アドレスを求めている。
At this time, the frame buffers 61, 62,
The address written in 64 is the address generator 81, 8
2,83. This address generator 81,
82 and 83, frame buffers 61 and 62, from the encoding process mode data in the header information of the macroblock,
The address increment value at 64 is calculated and the start address of each macroblock is obtained.

【0135】更に、量子化幅のデータは、それぞれ1フ
ィールド分メモリ52に記憶される。この量子化幅デー
タは、逆可変長符号化回路51の出力に応じて切り換え
られるスイッチ55を介して、逆量子化器53に送られ
る。ここで、イーブンサイクルでは、フィールド直交変
換モードで処理されたマクロブロックのみを復号するの
で、マクロブロック毎に復号化されるマクロブロックア
ドレスとのマクロブロックタイプとこれが示す予測方式
に必要な動きベクトルが復号され、参照フィールドから
動き補償された画像にさらに伝送されてくる差分画像が
加算され、再生画を得る。
Further, the quantization width data is stored in the memory 52 for one field, respectively. This quantized width data is sent to the inverse quantizer 53 via the switch 55 which is switched according to the output of the inverse variable length encoding circuit 51. Here, in the even cycle, since only the macroblock processed in the field orthogonal transform mode is decoded, the macroblock type with the macroblock address decoded for each macroblock and the motion vector required for the prediction method indicated by this are The differential image that is decoded and further transmitted from the reference field to the motion-compensated image is added to obtain a reproduced image.

【0136】また、上記各フレームバッファ64,6
2,61のデータは、各動き補償処理回路65,66,
59,60,63により動き補償される。このとき、各
動き補償回路はDCT処理における直交変換モード(フ
レーム/フィールド)によりフレームの動き補償/フィ
ールドの動き補償を切り換える。
Further, each of the frame buffers 64 and 6 described above
The data Nos. 2 and 61 correspond to the motion compensation processing circuits 65, 66,
Motion compensation is performed by 59, 60 and 63. At this time, each motion compensation circuit switches frame motion compensation / field motion compensation according to the orthogonal transform mode (frame / field) in the DCT processing.

【0137】これら動き補償された画像は切換選択スイ
ッチ67,68,71の各被選択端子に送られる。これ
ら切換選択スイッチ67,68,71は、マクロブロッ
クタイプの復号方式が示す参照フィールド又はフレーム
が取り出せるように切り換えられるものである。ここ
で、上記切換選択スイッチ71には、上記切換選択スイ
ッチ67及び68の出力を加算器69で加算した後に割
算器70で1/2とされた信号と、上記スイッチ67の
出力とが供給される。当該スイッチ71の出力は、上記
スイッチ57に送られる。
These motion-compensated images are sent to the selected terminals of the changeover selection switches 67, 68, 71. These changeover selection switches 67, 68, 71 are changed over so that the reference field or frame indicated by the macroblock type decoding system can be taken out. Here, the changeover selection switch 71 is supplied with a signal obtained by adding the outputs of the changeover selection switches 67 and 68 by an adder 69 and then halved by a divider 70, and the output of the switch 67. To be done. The output of the switch 71 is sent to the switch 57.

【0138】更に、各フレームバッファ64,61,6
2の出力は、切換選択スイッチ72を介してディスプレ
イ73に送られる。当該ディスプレイ73には、復号さ
れた順番ではなく、再生画像の順で表示されるように切
り換えられた上記切換選択スイッチ72の出力が供給さ
れる。これにより画像が得られる。
Further, each frame buffer 64, 61, 6
The output of No. 2 is sent to the display 73 via the changeover selection switch 72. The display 73 is supplied with the output of the changeover selection switch 72 which is switched so as to be displayed in the order of reproduced images, not in the order of decoding. This gives an image.

【0139】上述したようなことから、例えば、前述し
た図24に示したように静止した背景の手前で動体CA
があるものの場合には1フレームを観るとフィールド間
で動きがあるためこのような部分は櫛型KSとなるが、
本実施例装置によれば、このような動く部分は、フィー
ルド直交変換モードで符号化されるので、フィールド別
にされたぶれのない画像として処理でき、オッド/イー
ブン間の動き補償により高能率で、高画質の動画が再生
できる。すなわち、例えば図20に示すように、オッド
サイクルの時、動く部分はフィールド動き予測モードで
処理すると共に静止部分はフレーム直交変換モードで処
理する。なお、イーブンサイクルで既に画像ができてい
る部分は、図21の図中斜線で示す部分となる。この図
21の図中斜線部分以外はすなわち動く部分は動き補償
により復号化する。
From the above, for example, as shown in FIG. 24 described above, the moving object CA is displayed in front of the stationary background.
If there is one, there is movement between fields when one frame is viewed, so such a part becomes a comb type KS,
According to the apparatus of the present embodiment, since such a moving part is encoded in the field orthogonal transform mode, it can be processed as a blur-free image divided for each field, and highly efficient by motion compensation between odd / even, High quality video can be played. That is, for example, as shown in FIG. 20, in the odd cycle, the moving part is processed in the field motion prediction mode and the stationary part is processed in the frame orthogonal transform mode. Note that the portion in which an image has already been formed in the even cycle is the portion indicated by the diagonal lines in FIG. The portions other than the shaded portions in FIG. 21, that is, the moving portions are decoded by motion compensation.

【0140】ところで、本実施例においては、イーブン
サイクルではフィールド直交変換モードで処理されたマ
クロブロックのみを復号するのでマクロブロックアドレ
スを知る必要がある。このマクロブロックアドレスを知
る方法は、2つあり、1つは先に述べたイーブンサイク
ルのマクロブロック毎にマクロブロックのアドレスを伝
送する方法で、もう1つは、オッドサイクルで1フィー
ルド分フィールド直交変換モード/フレーム直交変換モ
ードの情報を記憶しておき、各直交変換モードの列から
フィールド直交変換モードになっているマクロブロック
のアドレスを換算する方法である。前者の利点はメモリ
の追加が必要ないことであり、後者の利点は伝送情報が
増えないことである。量子化幅も同様で先に述べたオッ
ドサイクルで1フィールド分記憶する方法を取らずにマ
クロブロック毎に伝送することで実現できる。
By the way, in the present embodiment, only the macroblock processed in the field orthogonal transform mode is decoded in the even cycle, so it is necessary to know the macroblock address. There are two methods of knowing this macroblock address. One is the method of transmitting the macroblock address for each macroblock of the even cycle described above, and the other is the field orthogonal for one field in the odd cycle. This is a method of storing information on the transform mode / frame orthogonal transform mode and converting the address of the macroblock in the field orthogonal transform mode from the column of each orthogonal transform mode. The advantage of the former is that no additional memory is required, and the advantage of the latter is that transmission information does not increase. The quantization width is similar, and can be realized by transmitting for each macroblock without using the method of storing one field in the odd cycle described above.

【0141】以上述べたようなことから、本実施例復号
装置によれば、第一,第二の符号化処理モードに応じ
て、マクロブロック単位でフレーム直交変換モードとフ
ィールド直交変換モードとを切り換えると共に、フレー
ム動き予測モードとフィールド動き予測モードをも切り
換えて、フレーム処理では奇数フィールドと偶数フィー
ルドを共に復号化し、フィールド処理では奇数フィール
ドのみを復号化し、更にこのサイクルでの量子化幅を記
憶しておき、次のイーブンサイクルではこの記憶した情
報を用いてフィールド直交変換モードのマクロブロック
のみを動き補償して再生画像を復号化するようにしてい
るため、効率のよい符号化データを伝送することができ
る。すなわち、少ない伝送情報で高画質の動画を再生す
ることが可能となる。
As described above, according to the decoding apparatus of this embodiment, the frame orthogonal transform mode and the field orthogonal transform mode are switched in macroblock units in accordance with the first and second coding processing modes. At the same time, switching the frame motion prediction mode and the field motion prediction mode, decoding both the odd field and the even field in the frame processing, decoding only the odd field in the field processing, and further storing the quantization width in this cycle. In the next even cycle, since the stored information is used to perform motion compensation on only the macroblocks in the field orthogonal transform mode to decode the reproduced image, efficient coded data can be transmitted. You can That is, it is possible to reproduce a high quality moving image with a small amount of transmission information.

【0142】[0142]

【発明の効果】上述のように、本発明の画像信号の高能
率符号化装置によれば、フィールド構成の動画につい
て、動きの少ない画像も動きの多い画像も、また、これ
ら両者が混在した画像であってもフィールド処理或いは
フレーム処理を効率よく行うことができるようになり、
したがって、少ない伝送情報で後の本発明の高能率復号
化装置における復号化の際に高画質の動画を再生するこ
とが可能となる。
As described above, according to the high-efficiency coding apparatus for image signals of the present invention, in a moving image having a field structure, an image with little motion, an image with many motion, and an image in which both of them are mixed. Even now, it becomes possible to efficiently perform field processing or frame processing,
Therefore, it becomes possible to reproduce a high-quality moving image with a small amount of transmission information at the time of decoding in the high-efficiency decoding device of the present invention.

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

【図1】第一の実施例の画像信号の高能率符号化装置の
概略構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a high-efficiency encoding apparatus for image signals according to a first embodiment.

【図2】本実施例の符号化を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining encoding according to the present embodiment.

【図3】マクロブロックを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a macro block.

【図4】フレーム直交変換モードのマクロブロックを示
す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a macroblock in a frame orthogonal transform mode.

【図5】フィールド直交変換モードのマクロブロックを
示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a macroblock in a field orthogonal transform mode.

【図6】第一の符号化処理モードでフレーム直交変換モ
ードの場合の動き予測を示す図である。
[Fig. 6] Fig. 6 is a diagram illustrating motion prediction in the frame orthogonal transform mode in the first encoding processing mode.

【図7】第一の符号化処理モードでフィールド直交変換
モードの場合の動き予測を示す図である。
[Fig. 7] Fig. 7 is a diagram illustrating motion prediction in the field orthogonal transform mode in the first encoding processing mode.

【図8】第二の符号化処理モードの場合の動き予測を示
す図である。
[Fig. 8] Fig. 8 is a diagram illustrating motion prediction in the second encoding processing mode.

【図9】ディジタルVTRの一具体例フォーマットにお
けるフレーム直交変換モード/フィールド直交変換モー
ドのDCT処理の単位ブロックを示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a unit block of DCT processing in a frame orthogonal transform mode / field orthogonal transform mode in a specific example format of a digital VTR.

【図10】第一の符号化処理モードでの動き予測の様子
を示す図である。
[Fig. 10] Fig. 10 is a diagram illustrating a state of motion prediction in a first encoding processing mode.

【図11】本実施例での動き予測の様子を示す図であ
る。
[Fig. 11] Fig. 11 is a diagram showing a state of motion prediction in the present embodiment.

【図12】第二の符号化処理モードでの動き予測の様子
を示す図である。
[Fig. 12] Fig. 12 is a diagram illustrating a state of motion prediction in a second encoding processing mode.

【図13】ディジタルVTRの他の具体例フォーマット
におけるフレーム直交変換モード/フィールド直交変換
モードのDCT処理の単位ブロックを示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing a unit block of DCT processing in a frame orthogonal transform mode / field orthogonal transform mode in another specific format of a digital VTR.

【図14】マクロブロックの組を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing a set of macroblocks.

【図15】図14の例におけるフレーム直交変換モード
での処理の様子を説明するための図である。
FIG. 15 is a diagram for explaining the manner of processing in the frame orthogonal transform mode in the example of FIG. 14;

【図16】図14の例におけるフィールド直交変換モー
ドでの処理の様子を説明するための図である。
FIG. 16 is a diagram for explaining the manner of processing in the field orthogonal transform mode in the example of FIG.

【図17】拡張ビット付加の変形例(前予測について)
説明するための図である。
FIG. 17 is a modification example of adding extension bits (for pre-prediction).
It is a figure for explaining.

【図18】第二の実施例の符号化装置の概略構成を示す
ブロック回路図である。
FIG. 18 is a block circuit diagram showing a schematic configuration of an encoding device according to a second embodiment.

【図19】復号器の構成を示すブロック図である。FIG. 19 is a block diagram showing a configuration of a decoder.

【図20】オッドサイクルの画像を示す図である。FIG. 20 is a diagram showing an image of an odd cycle.

【図21】イーブンサイクルの画像を示す図である。FIG. 21 is a diagram showing an image of an even cycle.

【図22】各予測画像を説明するための図である。FIG. 22 is a diagram for explaining each predicted image.

【図23】データ構造を示す図である。FIG. 23 is a diagram showing a data structure.

【図24】動く物体のある画像を示す図である。FIG. 24 is a diagram showing an image with a moving object.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10・・・・・・・・・フレームメモリ群 12・・・・・・・・・差分検出器 13・・・・・・・・・DCT回路 14・・・・・・・・・量子化器 15・・・・・・・・・可変長符号化回路 16・・・・・・・・・バッファ 17・・・・・・・・・逆量子化器 18・・・・・・・・・逆DCT回路 20・・・・・・・・・動き補償器付フレームメモリ群 21・・・・・・・・・フィールド動き検出回路 22・・・・・・・・・フレーム動き検出回路 24・・・・・・・・・セレクタ 33・・・・・・・・・フレーム/フィールドモード判
定回路 34・・・・・・・・・符号化処理モード判定回路 35・・・・・・・・・アドレス発生器
10 ・ ・ ・ ・ ・ ・ Frame memory group 12 ・ ・ ・ ・ ・ ・ Difference detector 13 ・ ・ ・ ・ ・ ・ DCT circuit 14 ・ ・ ・ ・ ・ ・ Quantization Device 15 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Variable length coding circuit 16 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Buffer 17 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Inverse quantizer 18 ・ ・ ・ ・ ・ ・Inverse DCT circuit 20 ..... Frame memory group with motion compensator 21 ..... Field motion detection circuit 22 ..... Frame motion detection circuit 24 ..... Selector 33 ..... Frame / field mode determination circuit 34 ..... Encoding processing mode determination circuit 35 .. ..Address generators

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の画素の2次元配列からなるマクロ
ブロックを単位として符号化を行う画像信号の高能率符
号化装置において、 上記マクロブロック単位でフレーム間の動きベクトルと
各画素の絶対値差分和を検出する手段と上記マクロブロ
ック単位で上記フレームの画素のスキャンの奇数又は偶
数で分けたものからなるフィールド間の動きベクトルと
各画素の絶対値差分和を検出する手段とからなる動き検
出手段と、 上記マクロブロックにおけるフレームを単位として動き
補償を行うフレーム予測モードと、上記マクロブロック
におけるフィールドを単位として動き補償を行うフィー
ルド予測モードとの何れが動き補償をするに際して効率
が良いかを判定し、効率の良い予測モードを選択する第
一のモード選択手段と、 上記マクロブロックにおけるフレームを単位として直交
変換を行うようにブロック化するフレーム処理モードと
上記マクロブロックにおけるフィールドを単位として直
交変換を行うようにブロック化するフィールド処理モー
ドとの何れが直交変換を行うに際して効率が良いかを上
記動き検出手段及び上記第一のモード選択手段から出力
される情報を用いて判定し、効率の良いブロック化のモ
ードを選択する第二のモード選択手段と、 1フレーム内の各マクロブロック毎に上記ブロック化を
上記フレーム処理モード又は上記フィールド処理モード
に適応的に切り換え、各モードに基づき各マクロブロッ
クを符号化する第一の符号化処理モードと、1フレーム
内の全てのマクロブロックの上記ブロック化を上記フィ
ールド処理モードで行い、インタレースにおける奇数フ
ィールドのスキャンを行う期間の奇数サイクルでマクロ
ブロックにおける奇数フィールドのみ1フレーム分符号
化し、次いでインタレースにおける偶数フィールドのス
キャンを行う期間の偶数サイクルでマクロブロックにお
ける偶数フィールドを1フレーム分符号化する第二の符
号化処理モードとの何れが符号化するに際して効率が良
いかを判定し、効率の良い符号化処理モードを選択する
第三のモード選択手段と、 上記奇数サイクルか上記偶数サイクルかを認識し、上記
符号化処理モードが第一の符号化処理モードの場合には
上記奇数サイクルで上記ブロック化モードに対応してブ
ロック化されたマクロブロックを出力するようにフレー
ムメモリ群を制御し、上記符号化処理モードが第二の符
号化処理モードの場合には上記奇数サイクル及び偶数サ
イクルで上記フィールド処理モードに対応してブロック
化されたマクロブロックを出力するようにフレームメモ
リ群を制御するアドレス発生手段と、 上記第一のモード選択手段で選択された動き予測モード
情報と上記第二のモード選択手段で選択されたブロック
化モード情報を受け取り、該モード情報に対応して動き
補償フレーム又はフィールド間予測を実行する動き補償
手段とを備えたことを特徴とする画像信号の高能率符号
化装置。
1. A high-efficiency coding apparatus for an image signal, which performs coding in units of a macroblock composed of a two-dimensional array of a plurality of pixels, wherein a motion vector between frames and an absolute value difference of each pixel in the macroblock unit. Motion detecting means including means for detecting a sum and means for detecting a sum of absolute value differences between pixels and a motion vector between fields formed by dividing the scan of pixels of the frame by the odd number or even number in the macro block unit And which of the frame prediction mode in which motion compensation is performed in units of frames in the macroblock and the field prediction mode in which motion compensation is performed in units of fields in the macroblock is more efficient in performing motion compensation. , A first mode selecting means for selecting an efficient prediction mode, and the macro block The frame processing mode in which the orthogonal transformation is performed in units of frames in the frame and the field processing mode in which the orthogonal transformation is performed in units of the fields in the macroblock are effective in performing the orthogonal transformation. Second mode selecting means for judging whether or not it is good using the information outputted from the motion detecting means and the first mode selecting means, and selecting an efficient block mode, and each macro in one frame A first coding processing mode in which the block formation is adaptively switched to the frame processing mode or the field processing mode for each block and each macroblock is coded based on each mode, and all macroblocks in one frame In the field processing mode, the above blocking of Only one odd field in the macroblock is coded for one frame in the odd cycle of scanning the odd field, and then one frame of the even field in the macroblock is coded in even cycle for the scanning of the even field in the interlace. The third mode selection means for determining which of the second encoding processing modes is efficient in encoding and selecting the efficient encoding processing mode and the odd cycle or the even cycle Recognizing, when the encoding processing mode is the first encoding processing mode, the frame memory group is controlled so as to output a macroblock that has been blocked corresponding to the blocking mode in the odd cycle, When the encoding processing mode is the second encoding processing mode, the odd number Address generating means for controlling the frame memory group so as to output the macroblocks which are divided into blocks corresponding to the field processing mode in the cycle and even cycles, and the motion prediction mode information selected by the first mode selecting means. And a motion compensation means for receiving the blocking mode information selected by the second mode selection means and executing motion compensation frame or inter-field prediction corresponding to the mode information. High efficiency encoder.
【請求項2】 再生される画像符号化データ及び検出動
きベクトル情報と動き予測モード情報とブロック化モー
ド情報と符号化処理モード情報とを含むヘッダ情報を受
信して復号化し、上記復号化された画像復号化データと
共に上記検出動きベクトル情報と動き予測モード情報と
ブロック化モード情報と符号化処理モード情報とを出力
する逆可変長符号化手段と、 上記符号化処理モード情報から上記画像復号化データを
蓄積するフレームバッファでのアドレス・インクリメン
ト値を算出し、各々のマクロブロックの先頭アドレスを
求め、該先頭アドレスを上記フレームバッファに与える
アドレス発生手段と、 上記先頭アドレス以外の上記マクロブロックの相対アド
レスを上記フレームバッファに加えてデータをアクセス
し、上記検出動きベクトル情報と上記動き予測モード情
報と上記ブロック化モード情報と上記符号化処理モード
情報とを受け取り、該モード情報に対応した動き補償を
実行し、動き補償された画像信号を上記フレームバッフ
ァに送るように構成した動き補償手段とを備えたことを
特徴とする画像信号の高能率復号化装置。
2. The reproduced image coded data, header information including detected motion vector information, motion prediction mode information, blocking mode information, and coding processing mode information are received and decoded, and the decoded information is received. Inverse variable length coding means for outputting the detected motion vector information, the motion prediction mode information, the blocking mode information and the coding processing mode information together with the image decoding data, and the image decoding data from the coding processing mode information Calculating the address increment value in the frame buffer for accumulating each of the macroblocks, obtaining the start address of each macroblock, and giving the start address to the frame buffer, and the relative address of the macroblock other than the start address. To the frame buffer to access the data and detect the motion To receive the motion information, the motion prediction mode information, the blocking mode information, and the encoding processing mode information, perform motion compensation corresponding to the mode information, and send the motion-compensated image signal to the frame buffer. And a motion compensation means configured as described above.
JP35818491A 1991-07-30 1991-12-27 Highly efficient encoding and decoding apparatus for image signals Expired - Lifetime JP3092281B2 (en)

Priority Applications (21)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW81105251A TW212235B (en) 1991-07-30 1992-07-02
TW081105254A TW199257B (en) 1991-07-30 1992-07-02
KR1019920013244A KR100272812B1 (en) 1991-07-30 1992-07-24 Video signal coder
EP19980203475 EP0907289B1 (en) 1991-07-30 1992-07-28 Efficient decoding apparatus for picture signal
CA002092295A CA2092295C (en) 1991-07-30 1992-07-28 Video coding and decoding method and apparatus for selecting between frame-based and field-based predictive modes
EP98203474A EP0898426B1 (en) 1991-07-30 1992-07-28 Encoder for encoding in frame or field mode
AT92916244T ATE180374T1 (en) 1991-07-30 1992-07-28 HIGH EFFICIENCY IMAGE SIGNAL CODING METHOD
DE69232357T DE69232357T2 (en) 1991-07-30 1992-07-28 High efficiency image signal decoding apparatus
AT98203474T ATE224627T1 (en) 1991-07-30 1992-07-28 ENCODER FOR ENCODING IN A FULL SCREEN OR HALF SCREEN MODE
EP20000201721 EP1049335B1 (en) 1991-07-30 1992-07-28 Video decoding apparatus
AT98203475T ATE209422T1 (en) 1991-07-30 1992-07-28 HIGH EFFICIENCY IMAGE SIGNAL CODING APPARATUS
EP92916244A EP0598904B1 (en) 1991-07-30 1992-07-28 Method for coding picture signal with high efficiency
DE69229229T DE69229229T2 (en) 1991-07-30 1992-07-28 IMAGE SIGNAL ENCODING METHOD WITH HIGH EFFICIENCY
EP20000201723 EP1047270B1 (en) 1991-07-30 1992-07-28 Efficient coding apparatus for picture signal
DE69232784T DE69232784T2 (en) 1991-07-30 1992-07-28 Encoder for coding in a frame or field mode
AU23467/92A AU662548B2 (en) 1991-07-30 1992-07-28 Apparatus for coding and decoding picture signal with high efficiency
PCT/JP1992/000956 WO1993003578A1 (en) 1991-07-30 1992-07-28 Apparatus for coding and decoding picture signal with high efficiency
US08/312,434 US5539466A (en) 1991-07-30 1994-09-26 Efficient coding apparatus for picture signal and decoding apparatus therefor
AU34430/95A AU687632B2 (en) 1991-07-30 1995-10-24 Efficient coding apparatus for picture signal and decoding apparatus therefor
HK01102047A HK1032871A1 (en) 1991-07-30 2001-03-21 Efficient coding apparatus for picture signal
HK01102698A HK1033059A1 (en) 1991-07-30 2001-04-17 Video decoding apparatus

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21138291 1991-07-30
JP3-211382 1991-07-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0595545A true JPH0595545A (en) 1993-04-16
JP3092281B2 JP3092281B2 (en) 2000-09-25

Family

ID=16605041

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP35399091A Expired - Lifetime JP3092280B2 (en) 1991-07-30 1991-12-19 Highly efficient encoding and decoding apparatus for image signals
JP35818491A Expired - Lifetime JP3092281B2 (en) 1991-07-30 1991-12-27 Highly efficient encoding and decoding apparatus for image signals

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP35399091A Expired - Lifetime JP3092280B2 (en) 1991-07-30 1991-12-19 Highly efficient encoding and decoding apparatus for image signals

Country Status (2)

Country Link
JP (2) JP3092280B2 (en)
KR (2) KR100233764B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002089491A1 (en) * 2001-04-25 2002-11-07 Sony Corporation Image processing device and image processing method
JP2013066016A (en) * 2011-09-16 2013-04-11 Univ Of Electro-Communications Outline extraction system, outline extraction device and outline extraction program

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2684941B2 (en) * 1992-11-25 1997-12-03 松下電器産業株式会社 Image encoding method and image encoding device
US5784107A (en) * 1991-06-17 1998-07-21 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method and apparatus for picture coding and method and apparatus for picture decoding
JP2925046B2 (en) * 1991-10-31 1999-07-26 ケイディディ株式会社 Motion compensation prediction method for moving images
JPH0620828U (en) * 1992-08-21 1994-03-18 タキゲン製造株式会社 Door latch device
KR100363588B1 (en) * 1993-03-25 2003-02-17 세이코 엡슨 가부시키가이샤 Image processing device
JPH0846971A (en) * 1994-07-29 1996-02-16 Sharp Corp Device for encoding moving picture
US5991447A (en) * 1997-03-07 1999-11-23 General Instrument Corporation Prediction and coding of bi-directionally predicted video object planes for interlaced digital video
KR20020000389A (en) * 2000-06-24 2002-01-05 박종섭 Control apparatus of receiving buffer
KR100450746B1 (en) 2001-12-15 2004-10-01 한국전자통신연구원 Apparatus and method for performing mixed motion estimation based on hierarchical Search
US7088776B2 (en) 2002-07-15 2006-08-08 Apple Computer, Inc. Method and apparatus for variable accuracy inter-picture timing specification for digital video encoding
US6728315B2 (en) 2002-07-24 2004-04-27 Apple Computer, Inc. Method and apparatus for variable accuracy inter-picture timing specification for digital video encoding with reduced requirements for division operations
US7864838B2 (en) 2002-10-01 2011-01-04 Panasonic Corporation Picture encoding device, image decoding device and their methods
US8064520B2 (en) 2003-09-07 2011-11-22 Microsoft Corporation Advanced bi-directional predictive coding of interlaced video
US7567617B2 (en) * 2003-09-07 2009-07-28 Microsoft Corporation Predicting motion vectors for fields of forward-predicted interlaced video frames
KR100543611B1 (en) * 2004-03-02 2006-01-20 엘지전자 주식회사 Intra coding method
KR100667806B1 (en) * 2005-07-07 2007-01-12 삼성전자주식회사 Method and apparatus for video encoding and decoding
KR100730689B1 (en) * 2005-07-29 2007-06-21 엠텍비젼 주식회사 Video Data Encoder and its control method
FR2903271A1 (en) * 2006-06-30 2008-01-04 Thomson Licensing Sa FRAME OR BITRAME MODE ENCODING METHOD
JP2009260421A (en) 2008-04-11 2009-11-05 Fujitsu Ltd Moving image processing system, encoding device, encoding method, encoding program, decoding device, decoding method and decoding program
KR101601062B1 (en) 2014-12-16 2016-03-22 박호동 Smat phone application's individuality expression pocket tpe eneral merchandise

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002089491A1 (en) * 2001-04-25 2002-11-07 Sony Corporation Image processing device and image processing method
JP2013066016A (en) * 2011-09-16 2013-04-11 Univ Of Electro-Communications Outline extraction system, outline extraction device and outline extraction program

Also Published As

Publication number Publication date
KR100233764B1 (en) 1999-12-01
KR930015863A (en) 1993-07-24
KR100272812B1 (en) 2000-11-15
KR930003745A (en) 1993-02-24
JPH0591500A (en) 1993-04-09
JP3092281B2 (en) 2000-09-25
JP3092280B2 (en) 2000-09-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3092281B2 (en) Highly efficient encoding and decoding apparatus for image signals
US5539466A (en) Efficient coding apparatus for picture signal and decoding apparatus therefor
EP0907289B1 (en) Efficient decoding apparatus for picture signal
JPH05268594A (en) Motion detector for moving picture
JP2005510984A (en) Picture-level adaptive frame / field coding for digital video content
KR100345968B1 (en) High efficient coder for picture signal, decoder and recording medium
JPH05308631A (en) Moving image encoder
JP3257052B2 (en) Highly efficient image signal encoding apparatus and method
JPH0541861A (en) Moving picture encoding equipment
WO2001045402A1 (en) Image reproducing method and image processing method, and image reproducing device, image processing device, and television receiver capable of using the methods
JPH0698311A (en) High efficiency coding and decoding device for picture signal
JP3381167B2 (en) Highly efficient image signal decoding apparatus and method
JP2883592B2 (en) Moving picture decoding apparatus and moving picture decoding method
JP3186406B2 (en) Image synthesis coding method and image synthesis apparatus
JPH0630332A (en) Coding and decoding device for moving image
JP2883585B2 (en) Moving picture coding apparatus and moving picture coding method
JP2758378B2 (en) Moving picture decoding apparatus and moving picture decoding method
JPH06343171A (en) Method and device for encoding picture
JP3415390B2 (en) Moving picture coding apparatus and moving picture coding method
JP3590976B2 (en) Video compression device
JPH07255056A (en) Moving picture reproducing method and device therefor
JP3496926B2 (en) Image data decoding method
JP2001177841A (en) Image signal transmission method and device, and image signal decoding method and device
JP2004304846A (en) Image coding method and apparatus
JPH11262011A (en) Device for decoding animation

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20000627

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080728

Year of fee payment: 8

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090728

Year of fee payment: 9

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090728

Year of fee payment: 9

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100728

Year of fee payment: 10

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100728

Year of fee payment: 10

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110728

Year of fee payment: 11

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120728

Year of fee payment: 12

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120728

Year of fee payment: 12