JPH06292028A - High efficient encoding and decoding device - Google Patents

High efficient encoding and decoding device

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JPH06292028A
JPH06292028A JP7465593A JP7465593A JPH06292028A JP H06292028 A JPH06292028 A JP H06292028A JP 7465593 A JP7465593 A JP 7465593A JP 7465593 A JP7465593 A JP 7465593A JP H06292028 A JPH06292028 A JP H06292028A
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JP
Japan
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compression
screen
frame
area
block
Prior art date
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Pending
Application number
JP7465593A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shuji Abe
修司 阿部
Takehiko Okuyama
武彦 奥山
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP7465593A priority Critical patent/JPH06292028A/en
Publication of JPH06292028A publication Critical patent/JPH06292028A/en
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Abstract

PURPOSE:To suppress propagation of an error and to attain high compression by making a code quantity constant. CONSTITUTION:An inter-frame prediction section 53 discriminates the similarity between inputted block data and a reference block to generate the reference clock thereby obtaining a prediction error. A compression mode selection section 50 gives data of an in-frame compression area to an orthogonal transformation section 16 as they are and data of an inter-frame compression area give a prediction error from the inter-frame prediction section 53 to the orthogonal transformation section 16. A quantization section 58 has an in-frame compression quantization table and an inter-frame compression quantization table, a quantization device selection section 54 selects a quantization means to quantize an orthogonal transformation coefficient. Since the inter-frame compression is adopted, high compression is attained.

Description

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

【0001】[発明の目的][Object of the Invention]

【産業上の利用分野】本発明は、直交変換を用いた高能
率符号化復号化装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high efficiency coding / decoding device using orthogonal transform.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、画像のディジタル圧縮が検討され
ている。特に、DCT(離散コサイン変換)を用いた高
能率符号化については、各種標準化案が提案されてい
る。高能率符号化技術は、ディジタル伝送及び記録等の
効率を向上させるために、より小さいビットレートで画
像データを符号化するものである。この方式では、1フ
レームを複数の小ブロック(m画素×n水平走査線)に
分割してDCT処理し、座標軸成分を直交する空間周波
数成分(直交成分)に変換することにより、空間軸方向
の冗長度を削減可能にする。直交変換された成分は量子
化することにより、小ブロックの信号の冗長度を低減す
る。
2. Description of the Related Art In recent years, digital compression of images has been studied. In particular, various standardization proposals have been proposed for high-efficiency coding using DCT (discrete cosine transform). The high-efficiency coding technique is for coding image data at a smaller bit rate in order to improve the efficiency of digital transmission and recording. In this method, one frame is divided into a plurality of small blocks (m pixels × n horizontal scanning lines), DCT processing is performed, and coordinate axis components are converted into orthogonal spatial frequency components (orthogonal components), whereby the spatial axis direction Redundancy can be reduced. The orthogonally transformed components are quantized to reduce the redundancy of the small block signal.

【0003】更に、量子化出力にハフマン符号化等の可
変長符号化を施すことにより、データ量を一層削減す
る。ハフマン符号化は、量子化出力の統計的符号量から
算出した結果に基づいて符号化を行うものであり、出現
確率が高いデータには短いビットを割当て、出現確率が
低いデータには長いビットを割当てる可変長符号化によ
って全体のデータ量を削減する。
Further, variable length coding such as Huffman coding is applied to the quantized output to further reduce the data amount. Huffman coding performs coding based on the result calculated from the statistical code amount of the quantized output, assigning short bits to data with a high appearance probability and long bits to data with a low appearance probability. The variable length coding to be assigned reduces the total amount of data.

【0004】このように、高能率符号化においては可変
長符号化を採用しているので、途中で1ビットでも誤り
が生じると符号同期が外れ、以降のデータを復号するこ
とができなくなって画質が著しく劣化する。また、可変
長符号化では絵柄によって圧縮符号量が相違してしまう
ので、圧縮データを蓄積メディアに記録する場合等には
フレーム単位で一定符号量にするために絵柄に応じてフ
ィードバック制御を行う。しかし、画面の前半と後半と
で絵柄の細かさに差異がある場合には、記録位置から圧
縮データの画面上の位置を把握することはできない。
As described above, since variable length coding is adopted in high efficiency coding, if an error occurs even in 1 bit on the way, the code synchronization is lost and it becomes impossible to decode the subsequent data, so that the picture quality is improved. Is significantly deteriorated. Further, in the variable length coding, the compression code amount differs depending on the pattern. Therefore, when recording the compressed data in the storage medium, feedback control is performed according to the pattern in order to make the code amount constant for each frame. However, if there is a difference in the fineness of the picture between the first half and the second half of the screen, the position on the screen of the compressed data cannot be grasped from the recording position.

【0005】これらの問題を解決するものとして、特開
平4−91587号公報において、画面上の離散した複
数位置のサンプルデータによって1つの大ブロックを構
成し、この大ブロック単位で符号量を一定にする装置が
提案されている。
As a solution to these problems, in Japanese Patent Laid-Open No. 4-91587, one large block is formed by sample data at a plurality of discrete positions on the screen, and the code amount is made constant in units of this large block. A device for doing so has been proposed.

【0006】図10はこの提案を示すブロック図であ
る。
FIG. 10 is a block diagram showing this proposal.

【0007】入力のディジタル映像信号は大ブロック化
部14に与える。大ブロック化部14は入力される映像信号
をフレーム化した後大ブロック化する。即ち、各画素の
画像データを水平及び垂直の8×8画素の小ブロック単
位の集まりであるマクロブロック単位に分割し、図11
に示すように、画面上の離散した複数の位置のマクロブ
ロック(斜線部)によって大ブロックを構成する。図1
1においては、画面をI0 乃至I4 の5つの部分に分割
し、各部分I0 乃至I4 の1マクロブロックずつを集め
て1つの大ブロックを構成する例を示している。他の大
ブロックも同様に構成する。小ブロックをシャフリング
して各大ブロックを構成しているので、各大ブロックの
情報量は絵柄に拘らず略等しくなるものと考えられる。
The input digital video signal is given to the large block forming section 14. The large block forming unit 14 forms an input video signal into a frame and then into a large block. That is, the image data of each pixel is divided into macroblock units, which are a group of horizontal and vertical 8 × 8 pixel small blocks.
As shown in, a large block is composed of macroblocks (hatched portions) at a plurality of discrete positions on the screen. Figure 1
1 shows an example in which the screen is divided into five parts I0 to I4 and one macroblock of each part I0 to I4 is collected to form one large block. Other large blocks are similarly constructed. Since each small block is shuffled to form each large block, the amount of information in each large block is considered to be substantially the same regardless of the pattern.

【0008】大ブロックのデータは小ブロック化部15に
与えて、小ブロック化した後直交変換部16に与える。直
交変換部16は入力されたデータを小ブロック単位で直交
変換して変換係数をバッファ17を介して量子化部20に出
力すると共に、データ長見積り部18にも出力する。
The data of a large block is supplied to the small block forming unit 15 and converted into small blocks, and then supplied to the orthogonal transforming unit 16. The orthogonal transformation unit 16 orthogonally transforms the input data in small block units and outputs the transform coefficient to the quantization unit 20 via the buffer 17 and also to the data length estimation unit 18.

【0009】量子化部20は各帯域毎に複数の量子化幅で
量子化する複数の量子化器を有しており、量子化器選択
部19によって指定された量子化器を用いて、バッファ17
からの変換係数を量子化して可変長符号化部21に出力す
る。データ長見積り部18は変換係数を所定の量子化幅で
量子化した場合のデータ量を各大ブロック毎に計算して
量子化器選択部54に出力する。
The quantizing unit 20 has a plurality of quantizers for quantizing with a plurality of quantizing widths for each band, and uses a quantizer designated by the quantizer selecting unit 19 for buffering. 17
Quantizes the transform coefficient from and outputs it to the variable length coding unit 21. The data length estimation unit 18 calculates the data amount when the transform coefficient is quantized with a predetermined quantization width for each large block, and outputs it to the quantizer selection unit 54.

【0010】このデータ量は量子化幅を変化させること
によって制御可能である。例えば、量子化幅を粗くする
と情報は劣化するが、量子化出力のダイナミックレンジ
は小さくなって符号量も小さくなる。量子化器選択部19
はデータ長見積り部18の出力に基づいて、量子化部20の
量子化器を選択することにより、大ブロック単位で符号
量を一定にする。なお、バッファ17は量子化部20の量子
化器が選択されるまで、直交変換係数を遅延させるよう
になっている。
This amount of data can be controlled by changing the quantization width. For example, if the quantization width is made coarse, the information deteriorates, but the dynamic range of the quantized output becomes small and the code amount also becomes small. Quantizer selection unit 19
Selects the quantizer of the quantizer 20 based on the output of the data length estimation unit 18 to make the code amount constant in large block units. The buffer 17 delays the orthogonal transform coefficient until the quantizer of the quantizer 20 is selected.

【0011】量子化部20からの量子化出力は可変長符号
化部21に与え、可変長符号化部21は量子化出力を可変長
符号化し、伝送部22を介して符号化出力を出力する。こ
のようにして、大ブロック単位で符号量を一定化してい
るので、符号化データの位置と画面位置との対応が明ら
かとなり、誤りが生じた場合でも以後のデータを再生可
能であり、VTRの特殊再生も可能となる。
The quantized output from the quantization unit 20 is given to the variable length coding unit 21, the variable length coding unit 21 variable length codes the quantized output, and outputs the coded output via the transmission unit 22. . In this way, since the code amount is made constant in units of large blocks, the correspondence between the position of the encoded data and the screen position becomes clear, and even if an error occurs, the subsequent data can be reproduced, and the VTR Special playback is also possible.

【0012】また、図12は各大ブロックの符号化デー
タの記録方法を説明するための説明図であり、特開平4
−156792号公報にて記載されたものである。図1
2(a)乃至(c)は夫々第1乃至第3シンクブロック
を示している。
FIG. 12 is an explanatory diagram for explaining a method of recording coded data of each large block.
No. 156792. Figure 1
Reference numerals 2 (a) to 2 (c) show first to third sync blocks, respectively.

【0013】大ブロックは2n個の小ブロックによって
構成されており、大ブロックの記録に3シンクブロック
(同期ブロック)が割当てられている。第1シンクブロ
ック及び第2シンクブロックのA1 乃至An及びB1 乃
至Bnは小ブロックの記録範囲を示している。各記録範
囲には各ブロックの固定データ量を記録する。これらの
第1及び第2シンクブロックには各ブロックの低域のデ
ータから順次高域のデータまで記録する。第1及び第2
のシンクブロックに書ききれなかった高域のデータは第
3シンクブロックに書込む。第3シンクブロックの記録
範囲An′,Bn′は夫々An,Bnブロックの高域デ
ータを示している。
The large block is composed of 2n small blocks, and 3 sync blocks (synchronous blocks) are allocated to the recording of the large block. A1 to An and B1 to Bn of the first sync block and the second sync block indicate the recording ranges of the small blocks. The fixed data amount of each block is recorded in each recording range. In the first and second sync blocks, the low band data to the high band data of each block are sequentially recorded. First and second
The high-frequency data that could not be written in the sync block of No. 3 is written in the third sync block. The recording ranges An 'and Bn' of the third sync block represent the high frequency data of the An and Bn blocks, respectively.

【0014】このように記録することにより、誤りが発
生した場合でも、また、VTRの高速再生等のように所
定のシンクブロックの全記録データが再生されない場合
であっても、再生した有効なシンクブロックのデータを
用いて画面を再現することが可能となる。
By recording in this way, even if an error occurs, or even if all recorded data of a predetermined sync block is not reproduced as in the case of high speed reproduction of a VTR, etc., the effective reproduced sync is reproduced. The screen can be reproduced by using the block data.

【0015】ところで、符号量を一層低減するために、
他の画像データとの相関を利用して符号化を行う予測符
号化が採用されることがある。この予測符号化において
は、前後のフレームの画像データが相関を有することを
利用して、前フレームと現フレームとの差分(予測誤
差)を求め、予測誤差を符号化することにより、データ
量を一層削減している。
By the way, in order to further reduce the code amount,
Predictive coding that performs coding by using the correlation with other image data may be adopted. In this predictive coding, the difference between the previous frame and the current frame (prediction error) is obtained by utilizing the fact that the image data of the preceding and following frames have a correlation, and the prediction error is coded to determine the data amount. It is reducing more.

【0016】しかしながら、図10の装置は、1枚の画
像内で小ブロックをシャフリングする方法であり、この
ままフレーム間圧縮を採用することができない。このた
め、高品位テレビジョン放送のように画面の情報量が極
めて多い画像を圧縮する場合等のように高圧縮を要する
場合には、データ量を十分に低減するために量子化幅を
極めて大きくしなければならず、再生画像の画質が劣化
してしまうという問題があった。
However, the apparatus of FIG. 10 is a method of shuffling small blocks in one image, and it is not possible to adopt interframe compression as it is. For this reason, when high compression is required, such as when compressing an image with a large amount of information on the screen such as high-definition television broadcasting, the quantization width is extremely large in order to sufficiently reduce the data amount. However, there is a problem that the quality of the reproduced image is deteriorated.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】このように、従来、シ
ャフリングによって大ブロック単位で符号量を均一化し
た装置では予測符号化を採用することができず、高圧縮
を必要とする場合には再生画像が極めて劣化してしまう
という問題点があった。
As described above, in the conventional apparatus in which the code amount is made uniform in a large block unit by the shuffling, the predictive coding cannot be adopted and the high compression is required. There is a problem that the reproduced image is extremely deteriorated.

【0018】本発明は、フレーム間圧縮によって高圧縮
を可能にすると共に、大ブロック単位で符号量を一定化
して誤りの伝播を抑制すると共に、VTRの特殊再生時
の画質を向上させることができる高能率符号化復号化装
置を提供することを目的とする。
According to the present invention, it is possible to achieve high compression by inter-frame compression, to suppress error propagation by making the code amount constant in large block units, and to improve the image quality during special reproduction of VTR. An object is to provide a high efficiency encoding / decoding device.

【0019】[発明の構成][Structure of the Invention]

【課題を解決するための手段】本発明に係る高能率符号
化復号化装置は、画面内に画面内圧縮領域と予測圧縮領
域とを設定しこれらの画面内圧縮領域及び予測圧縮領域
の位置を周期的に変化させる領域制御手段と、前記画面
内圧縮領域及び予測圧縮領域の複数のサンプルデータに
よって大ブロックを構成する大ブロック化手段と、前記
大ブロックを複数の変換単位に分割し変換単位が画面内
圧縮領域に基づくものである場合にはそのまま直交変換
し予測圧縮領域に基づくものである場合には予測誤差を
直交変換して変換係数を出力する直交変換手段と、前記
画面内圧縮領域に基づく変換係数を画面内圧縮に応じた
量子化幅で量子化し前記予測圧縮領域に基づく変換係数
を予測圧縮に応じた量子化幅で量子化する量子化手段
と、前記量子化幅を制御して前記量子化手段の出力に基
づく符号化出力の符号量を前記大ブロック単位で一定化
する量子化制御手段とを具備したものであり、また、画
面内に画面内圧縮領域と予測圧縮領域とを設定しこれら
の画面内圧縮領域及び予測圧縮領域領域のデータを夫々
画面内圧縮又は予測圧縮によって符号化する符号化手段
と、この符号化手段の符号化出力を複数のシンクブロッ
クに割当て、画面内圧縮に基づく出力を前記シンクブロ
ックの所定記録範囲に記録し、記録されずに残った前記
画面内圧縮に基づく出力を使用されていない他の記録範
囲に記録し、画面内圧縮に基づく出力が記録されていな
い記録範囲に前記予測圧縮に基づく出力を記録する記録
手段とを具備したものであり、また、n画面で1枚の画
面内圧縮画面と(n−1)枚の予測圧縮画面とを設定す
る画面設定手段と、前記画面内圧縮画面の離散した位置
のサンプルデータによって大ブロックを構成すると共に
前記予測圧縮画面の離散した位置のサンプルデータによ
って大ブロックを構成する大ブロック化手段と、前記大
ブロックを複数の変換単位に分割し変換単位が画面内圧
縮画面に基づくものである場合にはそのまま直交変換し
予測圧縮画面に基づくものである場合には予測誤差を直
交変換して変換係数を出力する直交変換手段と、前記画
面内圧縮領域に基づく変換係数を画面内圧縮に応じた量
子化幅で量子化し前記予測圧縮領域に基づく変換係数を
予測圧縮に応じた量子化幅で量子化する量子化手段と、
前記量子化幅を制御して前記量子化手段の出力に基づく
符号化出力の符号量を前記画面内圧縮に基づく大ブロッ
ク単位及び前記予測圧縮に基づく大ブロック単位で一定
化する量子化制御手段とを具備したものである。
A high-efficiency coding / decoding apparatus according to the present invention sets an intra-screen compression area and a prediction compression area within a screen, and sets the positions of these intra-screen compression area and prediction compression area. A region control unit that periodically changes, a large block forming unit that forms a large block by a plurality of sample data of the in-screen compression region and the prediction compression region, and a conversion unit that divides the large block into a plurality of conversion units. If it is based on the in-screen compression area, it is orthogonally transformed, and if it is based on the prediction compression area, it is orthogonal transformation means that orthogonally transforms the prediction error and outputs transform coefficients, and the in-screen compression area Quantizing means for quantizing the transform coefficient based on the quantization width according to the intra-screen compression and quantizing the transform coefficient based on the prediction compression region with the quantization width corresponding to the predictive compression; Control means for stabilizing the code amount of the coded output based on the output of the quantizing means in units of the large blocks, and further, it has an intra-screen compression area and a predictive compression within the screen. And an encoding means for setting the area and encoding the data of the in-screen compression area and the predictive compression area area by in-screen compression or predictive compression, respectively, and assigning the encoded output of this encoding means to a plurality of sync blocks. , An output based on the in-screen compression is recorded in a predetermined recording range of the sync block, and an output based on the in-screen compression left unrecorded is recorded in another unused recording range, and based on the in-screen compression A recording means for recording the output based on the predictive compression in a recording range in which no output is recorded is provided, and one in-screen compressed screen for n screens and (n-1) predicted pressures are provided. Screen setting means for setting a screen, and large block forming means for forming a large block by sample data at discrete positions of the in-screen compressed screen and forming a large block by sample data at discrete positions of the predictive compression screen When the large block is divided into a plurality of conversion units and the conversion unit is based on the intra-screen compression screen, the orthogonal conversion is performed as it is, and when the conversion unit is based on the prediction compression screen, the prediction error is orthogonally converted. An orthogonal transform unit for outputting a transform coefficient, and a transform coefficient based on the intra-screen compression area is quantized with a quantization width corresponding to intra-screen compression, and a transform coefficient based on the prediction compression area is quantized according to the prediction compression. Quantizing means for quantizing,
Quantization control means for controlling the quantization width to make the code amount of the encoded output based on the output of the quantization means constant in large block units based on the intra-picture compression and large block units based on the predictive compression. It is equipped with.

【0020】[0020]

【作用】本発明において、画面内に画面内圧縮領域と予
測圧縮領域とを設定して、これらの領域のサンプルデー
タによって大ブロックを構成する。量子化制御手段は量
子化幅を制御することにより大ブロック単位で符号量を
一定化する。予測圧縮領域のデータについては予測誤差
を直交変換することにより符号量を削減する。
In the present invention, the in-screen compression area and the prediction compression area are set in the screen, and the large block is constructed by the sample data of these areas. The quantization control unit controls the quantization width to make the code amount constant in large block units. For the data in the prediction compression area, the code amount is reduced by orthogonally converting the prediction error.

【0021】[0021]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。図1は本発明に係る高能率符号化復号化装
置の一実施例を示すブロック図である。本実施例におい
ては、フレーム内圧縮とフレーム間圧縮とを採用する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a high efficiency coding / decoding device according to the present invention. In this embodiment, intraframe compression and interframe compression are adopted.

【0022】入力されたディジタル映像信号は大ブロッ
ク化部14に与える。大ブロック化部14は、画面上で離散
した位置の複数のマクロブロックによって大ブロックを
構成して、大ブロック単位で画像データを小ブロック化
部15に出力する。なお、マクロブロックは例えば4つの
輝度小ブロックと2つの色差小ブロックによって構成す
る。
The input digital video signal is given to the large block forming section 14. The large block formation unit 14 forms a large block by a plurality of macro blocks at discrete positions on the screen, and outputs image data to the small block formation unit 15 in units of large blocks. The macroblock is composed of, for example, four luminance small blocks and two color difference small blocks.

【0023】小ブロック化部15は大ブロックのデータを
小ブロック単位でスイッチ52の端子aに出力すると共
に、フレーム間予測部53にも出力する。スイッチ52の端
子bにはフレーム間予測部53の出力を与える。スイッチ
52は圧縮モード選択部50によって制御する。圧縮モード
選択部50はフレーム内圧縮モード選択時にはスイッチ52
に端子aを選択させて、小ブロック化部15からのブロッ
クデータをそのまま直交変換部16に与える。また、圧縮
モード選択部50はフレーム間圧縮モード選択時にはスイ
ッチ52に端子bを選択させて、フレーム間予測部53の出
力を直交変換部16に与える。圧縮モード選択部50は、小
ブロック化部15からのデータが後述するフレーム内圧縮
領域に対応するデータである場合にはスイッチ53に端子
aを選択させ、後述するフレーム間圧縮領域に対応する
データである場合には端子bを選択させるようになって
いる。なお、フレーム間予測部53からは後述するように
前フレームの画像データとの予測誤差が出力されてい
る。
The small block forming section 15 outputs the large block data to the terminal a of the switch 52 in small block units and also to the inter-frame predicting section 53. The output of the inter-frame prediction unit 53 is given to the terminal b of the switch 52. switch
52 is controlled by the compression mode selection unit 50. The compression mode selection unit 50 has a switch 52 when the intra-frame compression mode is selected.
To select the terminal a and apply the block data from the small block forming unit 15 to the orthogonal transform unit 16 as it is. Further, the compression mode selection unit 50 causes the switch 52 to select the terminal b when the interframe compression mode is selected, and gives the output of the interframe prediction unit 53 to the orthogonal transformation unit 16. The compression mode selection unit 50 causes the switch 53 to select the terminal a when the data from the small block formation unit 15 is data corresponding to the intra-frame compression area described later, and the data corresponding to the inter-frame compression area described later. If so, the terminal b is selected. Note that the inter-frame prediction unit 53 outputs a prediction error with respect to the image data of the previous frame, as will be described later.

【0024】スイッチ52の出力は直交変換部16に与え
る。直交変換部16は小ブロック単位のデータを直交変換
して直交変換係数をデータ長見積り部57及びバッファ17
に出力する。データ長見積り部57は、予め定められたフ
レーム内圧縮ブロック用の量子化テーブル及びフレーム
間圧縮ブロック用の量子化テーブルを有している。デー
タ長見積り部57はフレーム内圧縮モード時にはフレーム
内圧縮ブロック用の量子化テーブルを用いて変換係数を
量子化して符号量を計算する。また、データ長見積り部
57はフレーム間圧縮モード時にはフレーム間圧縮ブロッ
ク用の量子化テーブルを用いて変換係数を量子化して符
号量を求める。データ長見積り部57は求めた符号量を大
ブロック単位で量子化器選択部54に与える。量子化器選
択部54は、データ長見積り部57の出力に基づいて、大ブ
ロックを一定符号量に抑えるために最適な量子化部57の
量子化手段を選択するようになっている。
The output of the switch 52 is given to the orthogonal transformation section 16. The orthogonal transformation unit 16 orthogonally transforms the data in small block units to obtain orthogonal transformation coefficients by the data length estimation unit 57 and the buffer 17.
Output to. The data length estimation unit 57 has a predetermined quantization table for the intra-frame compression block and a predetermined quantization table for the inter-frame compression block. In the intra-frame compression mode, the data length estimation unit 57 quantizes the transform coefficient using the quantization table for the intra-frame compression block to calculate the code amount. Also, the data length estimation section
In the inter-frame compression mode, 57 quantizes the transform coefficient using the quantization table for the inter-frame compression block to obtain the code amount. The data length estimation unit 57 gives the obtained code amount to the quantizer selection unit 54 in units of large blocks. The quantizer selection unit 54 is configured to select the optimum quantization unit of the quantization unit 57 based on the output of the data length estimation unit 57 in order to suppress a large block to a constant code amount.

【0025】図2は直交変換部16からの変換係数を説明
するための説明図であり、下記表1及び表2は夫々量子
化部58のフレーム内圧縮用量子化テーブル及びフレーム
間圧縮用量子化テーブルを説明するためのものである。
FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining the transform coefficients from the orthogonal transform unit 16. Tables 1 and 2 below show the quantization table for intraframe compression and the quantization frame for interframe compression of the quantization unit 58, respectively. It is for explaining the conversion table.

【0026】[0026]

【表1】 [Table 1]

【表2】 量子化部58は量子化手段1乃至8を有しており、量子化
手段1乃至8はフレーム内圧縮用量子化テーブル又はフ
レーム間圧縮用量子化テーブルを用いて変換係数を量子
化するようになっている。
[Table 2] The quantizer 58 includes quantizers 1 to 8, and the quantizers 1 to 8 quantize the transform coefficient using the intra-frame compression quantization table or the inter-frame compression quantization table. Has become.

【0027】上述したように、スイッチ52からの空間座
標成分は直交変換によって周波数成分に変換する。変換
係数は変換係数の平均を示すDC成分と交流成分とを有
し、図2に示すように水平及び垂直の低域から高域に向
けて配列する。フレーム内圧縮用量子化テーブルは、フ
レーム内圧縮モード時の変換係数に対して用いるもので
あり、変換係数の水平及び垂直の各帯域毎に量子化幅が
設定されている。変換係数を図2に示すように水平及び
垂直の低域から高域に向かって4つの帯域a,b,c,
dに分割すると、例えば量子化手段3は、フレーム内圧
縮モード時には、表1に示すように、帯域a,bの変換
係数に対する量子化幅はQ1 であり、帯域c,dの変換
係数に対する量子化幅はQ2 である。量子化幅Q1 乃至
Q4 はQ1 <Q4 の関係を有し、低域の変換係数ほど量
子化幅を小さく設定している。また、量子化手段1ほど
量子化幅が小さく、量子化手段8ほど量子化幅が大き
い。即ち、量子化手段1ほど量子化出力の符号量は増加
し、量子化手段8ほど符号量は小さくなる。
As described above, the spatial coordinate components from the switch 52 are transformed into frequency components by orthogonal transformation. The conversion coefficient has a DC component and an AC component indicating the average of the conversion coefficients, and is arranged from the horizontal and vertical low band to the high band as shown in FIG. The intra-frame compression quantization table is used for the transform coefficient in the intra-frame compression mode, and the quantization width is set for each horizontal and vertical band of the transform coefficient. As shown in FIG. 2, the conversion coefficient is divided into four bands a, b, c, from the horizontal and vertical low band to the high band.
When divided into d, for example, the quantizing means 3 has a quantization width Q1 for the transform coefficients in the bands a and b as shown in Table 1 in the intra-frame compression mode, and a quantum for transform coefficients in the bands c and d. The conversion width is Q2. The quantization widths Q1 to Q4 have a relationship of Q1 <Q4, and the quantization width is set smaller as the conversion coefficient in the lower frequency band. Further, the quantizing means 1 has a smaller quantizing width, and the quantizing means 8 has a larger quantizing width. That is, the code amount of the quantized output increases as the quantizing unit 1 decreases, and the code amount decreases as the quantizing unit 8 decreases.

【0028】一方、量子化手段1乃至8は、フレーム間
圧縮モード時の変換係数に対しては、フレーム間圧縮用
量子化テーブルを用いる。フレーム間圧縮用量子化テー
ブルもフレーム内圧縮用量子化テーブルと同様の構成で
あり、変換係数の帯域に応じた量子化幅q1 乃至q4 が
設定されている。量子化幅q1 乃至q4 はq1 <q4の
関係を有する。例えば量子化手段1は、フレーム間圧縮
モード時には、表2に示すように、全帯域の変換係数に
対して量子化幅q1 で量子化を行い、量子化手段8は帯
域a,b,cの変換係数に対して量子化幅q3 で量子化
を行うと共に、帯域dの変換係数に対して量子化幅q4
で量子化を行う。
On the other hand, the quantizers 1 to 8 use the interframe compression quantization table for the transform coefficients in the interframe compression mode. The inter-frame compression quantization table has the same structure as the intra-frame compression quantization table, and the quantization widths q1 to q4 are set according to the band of the transform coefficient. The quantization widths q1 to q4 have a relationship of q1 <q4. For example, in the interframe compression mode, the quantizing means 1 quantizes the transform coefficients in all the bands with the quantizing width q1 as shown in Table 2, and the quantizing means 8 performs the quantization in the bands a, b, c. The transform coefficient is quantized with a quantization width q3, and the transform coefficient in the band d is quantized with a quantization width q4.
Quantize with.

【0029】なお、一般的には、フレーム内圧縮用量子
化テーブルよりもフレーム間圧縮用量子化テーブルの方
が変換係数の低域成分と高域成分との量子化幅の差を小
さく設定することが多い。
Generally, the difference between the quantization widths of the low-frequency component and the high-frequency component of the transform coefficient is set smaller in the inter-frame compression quantization table than in the intra-frame compression quantization table. Often.

【0030】なお、表1及び表2においては、量子化幅
Q1 乃至Q4 の組合わせと、量子化幅q1 乃至q4 の組
合わせとを一致させているが、一致させる必要はない。
In Tables 1 and 2, the combination of the quantization widths Q1 to Q4 and the combination of the quantization widths q1 to q4 are matched, but it is not necessary to match them.

【0031】量子化部58の量子化出力は可変長符号化部
21に与える。可変長符号化部21は量子化出力を例えばハ
フマン符号化して可変長符号化出力を伝送部22を介して
出力するようになっている。
The quantized output of the quantizing unit 58 is a variable length coding unit.
Give to 21. The variable length coding unit 21 is adapted to, for example, Huffman-code the quantized output and output the variable-length coded output via the transmission unit 22.

【0032】また、量子化出力はフレーム間圧縮の参照
画像データを作成するために、逆量子化器55に出力す
る。逆量子化器55は量子化出力に対して逆量子化処理を
行って、量子化前のデータに戻して逆直交変換器56に出
力する。逆直交変換器56は逆量子化器55の出力を逆直交
変換し直交変換前のデータに戻してフレーム間予測部53
に出力する。
Further, the quantized output is output to the inverse quantizer 55 to create reference image data for inter-frame compression. The inverse quantizer 55 performs an inverse quantization process on the quantized output, restores the data before quantization, and outputs it to the inverse orthogonal transformer 56. The inverse orthogonal transformer 56 inversely orthogonally transforms the output of the inverse quantizer 55 into data before orthogonal transformation, and the interframe prediction unit 53
Output to.

【0033】図3は図1中のフレーム間予測部53の構成
を具体的に示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram specifically showing the structure of the inter-frame predicting section 53 in FIG.

【0034】フレーム間予測時には、前フレームの画像
を参照画像として現フレームの画像から減算することに
より予測誤差を得、予測誤差のみを符号化することによ
りデータ量を削減するようにしている。即ち、逆直交変
換器56からの前フレームのブロックデータはフレーム間
予測部53の加算器60に与える。フレーム間予測時には加
算器60に入力されるブロックデータは予測誤差であり、
加算器60は後述するように、スイッチ61から前フレーム
のブロックデータが与えられて、2入力を加算すること
により、前フレームの画像データを再生してフレームバ
ッファ62に出力する。
At the time of inter-frame prediction, a prediction error is obtained by subtracting the image of the previous frame from the image of the current frame as a reference image, and the amount of data is reduced by encoding only the prediction error. That is, the block data of the previous frame from the inverse orthogonal transformer 56 is given to the adder 60 of the interframe prediction unit 53. At the time of inter-frame prediction, the block data input to the adder 60 is a prediction error,
As will be described later, the adder 60 receives the block data of the previous frame from the switch 61 and adds the two inputs to reproduce the image data of the previous frame and output it to the frame buffer 62.

【0035】フレームバッファ62は入力されたブロック
データを1フレーム期間遅延させて参照ブロック(参照
画像)データとしてフレームメモリ63に与える。フレー
ムメモリ63は参照ブロックデータを記憶して予測器64に
与える。
The frame buffer 62 delays the input block data for one frame period and supplies it to the frame memory 63 as reference block (reference image) data. The frame memory 63 stores the reference block data and supplies it to the predictor 64.

【0036】予測器64には小ブロック化部15から現フレ
ームのブロックデータを与えている。予測器64の入力と
しては直交変換を行う単位である小ブロック又は複数個
の小ブロックの集合単位であってもよい。予測器64には
画面上の離散した位置のブロックデータが順次入力され
る。予測器64はフレームメモリ63に格納された参照ブロ
ックデータを参照して、入力されたブロックデータが参
照フレームのいずれの位置のブロックと最も類似してい
るかを判断して、参照ブロックデータを作成する。この
場合には、予測器64は、参照フレームのいずれの位置の
ブロックを参照ブロックとしたかを表わす動きベクトル
も作成する。
The block data of the current frame is given to the predictor 64 from the small block forming section 15. The input of the predictor 64 may be a small block, which is a unit for performing orthogonal transformation, or a set unit of a plurality of small blocks. Block data at discrete positions on the screen are sequentially input to the predictor 64. The predictor 64 refers to the reference block data stored in the frame memory 63, determines which position of the reference frame the input block data is most similar to, and creates reference block data. . In this case, the predictor 64 also creates a motion vector indicating which block of the reference frame is the reference block.

【0037】予測器64からの参照ブロックは減算器65に
与えると共に、スイッチ61を介して加算器60にも与え
る。減算器65は小ブロック化部15からの現フレームのブ
ロックデータから参照ブロックデータを減算して予測誤
差を求めて、スイッチ52の端子bに出力する。なお、減
算器65は複数個の小ブロックの集合単位で減算を行って
もよい。スイッチ61はフレーム間予測時にのみオンとな
って、予測器64からの参照ブロックデータを加算器60に
与える。即ち、フレーム内圧縮モード時には逆直交変換
器56からのブロックデータは予測誤差ではないので、加
算器60は参照ブロックとの加算を行うことなくそのまま
フレームバッファ62に出力する。
The reference block from the predictor 64 is given to the subtractor 65 and also to the adder 60 via the switch 61. The subtractor 65 subtracts the reference block data from the block data of the current frame from the small block forming unit 15 to obtain a prediction error, and outputs it to the terminal b of the switch 52. The subtractor 65 may perform the subtraction in units of a plurality of small blocks. The switch 61 is turned on only during inter-frame prediction, and supplies the reference block data from the predictor 64 to the adder 60. That is, in the intra-frame compression mode, since the block data from the inverse orthogonal transformer 56 does not have a prediction error, the adder 60 outputs it to the frame buffer 62 without adding it to the reference block.

【0038】次に、このように構成された実施例の動作
について図4の説明図を参照して説明する。図4は映像
フレームを示している。
Next, the operation of the embodiment thus constructed will be described with reference to the explanatory view of FIG. FIG. 4 shows a video frame.

【0039】入力映像信号は大ブロック化部14において
大ブロック化し、更に小ブロック化部15において小ブロ
ック化する。小ブロック化部15からのブロックデータは
そのままスイッチ52の端子aに与えると共に、フレーム
間予測部53によって前フレームとの予測誤差を求めてス
イッチ52の端子bに与える。
The input video signal is converted into a large block in the large block conversion section 14 and further into a small block in the small block conversion section 15. The block data from the small blocking unit 15 is given to the terminal a of the switch 52 as it is, and the inter-frame prediction unit 53 obtains a prediction error from the previous frame and gives it to the terminal b of the switch 52.

【0040】圧縮モード選択部50は、画面を複数の部分
に分割し、各部分毎にフレーム内圧縮モードを選択する
かフレーム間圧縮モードを選択するかを決定する。図
4,7,8の各領域I0 乃至I5 ,P0 乃至P5 は圧縮
モードを切換える単位を示しており、I0 乃至I5 はフ
レーム内圧縮を行う領域を示し、P0 乃至P5 はフレー
ム間圧縮を行う領域を示している。
The compression mode selection unit 50 divides the screen into a plurality of parts and determines for each part whether to select the intra-frame compression mode or the inter-frame compression mode. Regions I0 to I5 and P0 to P5 in FIGS. 4, 7 and 8 indicate units for switching compression modes, I0 to I5 indicate regions for intraframe compression, and P0 to P5 indicate regions for interframe compression. Is shown.

【0041】いま、第xフレームにおいて、大ブロック
化部14が図4(a)に示す領域I0乃至I2 ,P3 ,P4
から1マクロブロック(破線部)ずつ集めて5マクロ
ブロックで1大ブロックを構成するものとする。圧縮モ
ード選択部50は、この第xフレームの大ブロックのうち
領域I0 乃至I2 の小ブロックが小ブロック化部15から
出力された場合には、スイッチ52に端子aを選択させ
る。また、圧縮モード選択部50は、領域P3 ,P4 の小
ブロックが小ブロック化部15から出力された場合にはス
イッチ52に端子bを選択させる。
Now, in the x-th frame, the large block forming section 14 makes the areas I0 to I2, P3, P4 shown in FIG. 4 (a).
1 macroblock (broken line portion) is collected from 5 macroblocks to form one large block. The compression mode selection unit 50 causes the switch 52 to select the terminal a when the small blocks in the regions I0 to I2 of the large block of the xth frame are output from the small block formation unit 15. Further, the compression mode selection unit 50 causes the switch 52 to select the terminal b when the small blocks in the regions P3 and P4 are output from the small block formation unit 15.

【0042】直交変換部16には領域I0 乃至I2 の小ブ
ロックデータはそのまま与えられ、領域P3 ,P4 の小
ブロックデータは前フレームとの予測誤差のみが与えら
れる。即ち、領域P3 ,P4 の小ブロックデータがフレ
ーム間予測部53に入力されると、フレーム間予測部53は
前フレームの参照ブロックと入力された小ブロックデー
タとを比較して小ブロックデータの画面上の位置を類推
し、フレームメモリ63の内容を読出して参照ブロックデ
ータを作成する。減算器65は小ブロックデータから参照
ブロックデータを減算して予測誤差を求めてスイッチ52
の端子bを介して直交変換部16に出力する。直交変換部
16は入力されたデータを直交変換して変換係数をバッフ
ァ17を介して量子化部58に出力すると共に、データ長見
積り部57に与える。
The orthogonal transform section 16 is provided with the small block data of the areas I0 to I2 as it is, and the small block data of the areas P3 and P4 is provided with only the prediction error from the previous frame. That is, when the small block data of the areas P3 and P4 is input to the inter-frame prediction unit 53, the inter-frame prediction unit 53 compares the reference block of the previous frame with the input small block data and displays the screen of the small block data. By analogy with the upper position, the contents of the frame memory 63 are read and reference block data is created. The subtractor 65 subtracts the reference block data from the small block data to obtain the prediction error, and the switch 52
The signal is output to the orthogonal transformation unit 16 via the terminal b. Orthogonal transformation unit
16 orthogonally transforms the input data, outputs the transform coefficient to the quantizing unit 58 via the buffer 17, and supplies it to the data length estimating unit 57.

【0043】データ長見積り部57は各領域I0 乃至I2
及び領域P3 ,P4 に対する変換係数を量子化して可変
長符号化した場合の符号量を求めて大ブロック単位でデ
ータ長を出力する。量子化器選択部54は大ブロック単位
で求められたデータ長に基づいて、量子化部58に量子化
手段1乃至8のいずれかを選択させる。
The data length estimation unit 57 is arranged in each of the areas I0 to I2.
Also, the amount of code when the transform coefficients for the regions P3 and P4 are quantized and variable-length coded is obtained, and the data length is output in a large block unit. The quantizer selecting unit 54 causes the quantizing unit 58 to select one of the quantizing units 1 to 8 based on the data length obtained in a large block unit.

【0044】選択された量子化手段1乃至8のいずれか
は、領域I0 乃至I2 に対応する変換係数が入力される
と、表1に示す量子化テーブルを用いて変換係数を量子
化し、次いで、領域P3 ,P4 に対応する変換係数が入
力されると、表2に示す量子化テーブルを用いて変換係
数を量子化して可変長符号化部21に出力する。可変長符
号化部21は量子化出力を可変長符号化し、伝送部22を介
して出力する。
When any of the selected quantizing means 1 to 8 receives the transform coefficient corresponding to the region I0 to I2, it quantizes the transform coefficient using the quantization table shown in Table 1, and then, When the transform coefficients corresponding to the areas P3 and P4 are input, the transform coefficients are quantized using the quantization table shown in Table 2 and output to the variable length coding unit 21. The variable length coding unit 21 performs variable length coding on the quantized output and outputs it via the transmission unit 22.

【0045】一方、量子化出力は次フレームの参照画像
を作成するために逆量子化器55にも与える。逆量子化器
55は量子化出力を逆量子化し、逆直交変換器56は逆量子
化出力を逆直交変換してフレーム間予測部53に与える。
フレーム間予測部53は前フレームの画像データに基づく
参照ブロックデータを作成して、フレームメモリ63(図
3)に格納する。上述したように、フレーム間予測部53
の予測器64はフレームメモリ63に格納された参照ブロッ
クと入力されたブロックの類似に基づいて参照ブロック
を作成し、減算器65は入力ブロックと参照ブロックとの
差分を予測誤差として出力する。
On the other hand, the quantized output is also given to the inverse quantizer 55 to create a reference image for the next frame. Inverse quantizer
Reference numeral 55 inversely quantizes the quantized output, and inverse orthogonal transformer 56 inversely orthogonally transforms the inverse quantized output and provides the result to interframe prediction unit 53.
The inter-frame prediction unit 53 creates reference block data based on the image data of the previous frame and stores it in the frame memory 63 (FIG. 3). As described above, the inter-frame prediction unit 53
The predictor 64 creates a reference block based on the similarity between the reference block stored in the frame memory 63 and the input block, and the subtractor 65 outputs the difference between the input block and the reference block as a prediction error.

【0046】このように、フレーム間予測部53は、前フ
レームと現フレームの対応するブロック(動きベクトル
が0である場合には同一位置のブロック)のデータ同士
の減算によって予測誤差を求めており、予測誤差の符号
化出力の符号量は極めて小さい。
In this way, the inter-frame prediction section 53 obtains a prediction error by subtracting the data of the corresponding blocks (blocks at the same position when the motion vector is 0) of the previous frame and the current frame. , The code amount of the prediction error coded output is extremely small.

【0047】次の第x+1フレームにおいては、図4
(b)に示すように、大ブロック化部14は領域P0 ,P
1 ,I2 乃至I4 から1マクロブロック(破線部)ずつ
集めて5マクロブロックで1大ブロックを構成する。圧
縮モード選択部50は領域P0 ,P1 の小ブロックデータ
がスイッチ52に与えられると端子aを選択させ、領域I
2 乃至I4 の小ブロックデータがスイッチ52に与えられ
ると端子bを選択させる。他の動作は第xフレーム時と
同様である。
In the next (x + 1) th frame, FIG.
As shown in (b), the large block forming unit 14 has the areas P0 and P0.
One macroblock (broken line portion) is collected from 1 and I2 to I4 to form one large block. The compression mode selection unit 50 selects the terminal a when the small block data of the areas P0 and P1 is applied to the switch 52, and the area I is selected.
When the small block data of 2 to I4 is applied to the switch 52, the terminal b is selected. Other operations are the same as in the x-th frame.

【0048】次に、符号化出力によるシンクブロックの
構成を図5及び図6を参照して説明する。図5は図4の
第xフレームの符号化出力によるシンクブロックの構成
を示している。また、図6は図5(a)の領域I01,I
02,I03の具体的なデータ配列を示している。
Next, the structure of the sync block by the encoded output will be described with reference to FIGS. 5 and 6. FIG. 5 shows the structure of a sync block by the coded output of the xth frame in FIG. Further, FIG. 6 shows areas I01 and I of FIG.
The specific data sequences of 02 and I03 are shown.

【0049】上述したように、第xフレームはフレーム
内圧縮領域I0 乃至I2 及びフレーム間圧縮領域P3 ,
P4 のサンプルデータによって構成している。図5のI
pqはフレーム内圧縮領域Ip に含まれる小ブロックqの
符号化出力を配列する領域を示している。これらの領域
Ipqには符号の低中域成分から高域成分に向かって順次
配列する。これらの領域Ipqに書込めなかった符号は他
の領域で使用されていない部分に配列する。これらのデ
ータを配列して残った領域には、フレーム間圧縮領域P
p に含まれる小ブロックqの符号化出力を配列する。
As described above, the x-th frame includes the intra-frame compression areas I0 to I2 and the inter-frame compression area P3,
It is composed of P4 sample data. I in FIG.
pq indicates an area in which the encoded outputs of the small blocks q included in the intra-frame compression area Ip are arranged. These regions Ipq are sequentially arranged from the low and middle frequency components of the code to the high frequency components. Codes that could not be written in these areas Ipq are arranged in portions that are not used in other areas. An inter-frame compression area P is set in the remaining area after arranging these data.
Arrange the encoded output of the small block q contained in p.

【0050】例えば、図6(a)に示すように、第1シ
ンクブロックの領域I01には、先ず、フレーム内圧縮領
域I0 の小ブロック1の符号化出力を低域から高域まで
順次配列する。更に、領域I01の残りの部分には、フレ
ーム間圧縮領域P3 の小ブロック1の符号化出力を配列
する。また、図6(b)に示す第1シンクブロックの領
域I02 には、フレーム内圧縮領域I0 の小ブロック2
の符号化出力を低域から順に配列する。領域I03には、
図6(c)に示すように、先ず、フレーム内圧縮領域I
0 の小ブロック3の低域から高域までの全ての成分を配
列し、残った部分には、領域I02に書ききれなかったフ
レーム内圧縮領域I0 の小ブロック2の高域成分を配列
する。更に、残った領域に、フレーム間圧縮領域P3 の
小ブロック2の符号化出力を配列する。
For example, as shown in FIG. 6A, in the area I01 of the first sync block, first, the encoded outputs of the small blocks 1 of the intra-frame compression area I0 are sequentially arranged from the low band to the high band. . Further, the encoded output of the small block 1 of the inter-frame compression area P3 is arranged in the remaining part of the area I01. In the area I02 of the first sync block shown in FIG. 6B, the small block 2 of the intra-frame compression area I0 is recorded.
The encoded outputs of are arranged in order from the low frequency range. In the area I03,
As shown in FIG. 6C, first, the intra-frame compression area I
All the components from the low band to the high band of the small block 0 of 0 are arranged, and in the remaining part, the high band components of the small block 2 of the intra-frame compression area I0 that could not be written in the area I02 are arranged. Further, the encoded output of the small block 2 of the inter-frame compression area P3 is arranged in the remaining area.

【0051】このように、フレーム内圧縮領域の符号を
優先させて配列し、指定された領域に配列しきれなかっ
た符号については、他の領域の残った部分に、フレーム
内圧縮領域の低中域成分、高域成分及びフレーム間圧縮
領域の順で優先順位を設けて配列してシンクブロックを
構成することにより、VTRの高速再生等のように全シ
ンクブロックのデータを再生することができない場合で
も、再生したフレーム内圧縮ブロックのデータを用いて
画面上の広範囲の領域を再現することができる。
In this way, the codes in the intra-frame compression area are preferentially arranged, and if the codes cannot be arranged in the designated area, the middle and low compression areas of the intra-frame compression area are set in the remaining parts of other areas. In the case where data of all sync blocks cannot be played back like high speed playback of VTR by arranging the band component, high band component and inter-frame compression area in order of priority and configuring the sync block However, it is possible to reproduce a wide area on the screen by using the reproduced data of the compressed block in the frame.

【0052】このように、本実施例においては、画面上
の離散した位置の複数の小ブロックによって大ブロック
を構成し、大ブロック単位でデータ長を求めて量子化手
段を選択して符号量を均一化すると共に、フレーム間予
測部53が入力された小ブロックと前フレームのブロック
データとの類似を判断して参照ブロックデータを作成す
ることにより、フレーム間予測を可能にして高圧縮を可
能にしている。
As described above, in this embodiment, a large block is formed by a plurality of small blocks at discrete positions on the screen, the data length is obtained in units of large blocks, the quantizing means is selected, and the code amount is determined. In addition to homogenizing, the inter-frame prediction unit 53 creates the reference block data by determining the similarity between the input small block and the block data of the previous frame, thereby enabling inter-frame prediction and high compression. ing.

【0053】また、フレーム内圧縮を行う複数の小ブロ
ックとフレーム間圧縮を行う複数の小ブロックとを混在
させて大ブロックを構成しており、大ブロックの符号量
を略一定にすることができる。また、フレーム内圧縮領
域とフレーム間圧縮領域とを2フレーム周期で変化させ
ると共に、画面中央領域を常にフレーム内圧縮領域とす
ることによって、フレーム間圧縮ブロックの参照ブロッ
クをフレーム内圧縮ブロックとすることができ、誤りが
次のフレームまで伝播することを防止することができ
る。
Further, a large block is formed by mixing a plurality of small blocks for intra-frame compression and a plurality of small blocks for inter-frame compression, and the code amount of the large block can be made substantially constant. . Further, the reference block of the inter-frame compression block is made to be the intra-frame compression block by changing the intra-frame compression area and the inter-frame compression area in a two-frame cycle and always making the screen center area the intra-frame compression area. The error can be prevented from propagating to the next frame.

【0054】なお、図4では、フレーム内圧縮領域とフ
レーム間圧縮領域とを2フレーム周期で変化させている
が、他の周期で変化するようにしてもよい。また、図4
では画面を均等に5分割したが、他の分割法でもよい。
例えば、図7に示すように、中央の領域をフレーム間圧
縮領域とフレーム内圧縮領域とで更に2分割してもよ
い。また、例えば図8に示すように、画面を左右方向に
5分割すると共に、上下方向に2分割し、上下でフレー
ム内圧縮領域とフレーム間圧縮領域とを2フレーム周期
で切換えるようにしてもよい。
In FIG. 4, the intra-frame compression area and the inter-frame compression area are changed in two frame cycles, but they may be changed in other cycles. Also, FIG.
In the above, the screen is equally divided into five, but other division methods may be used.
For example, as shown in FIG. 7, the central area may be further divided into two areas, an inter-frame compression area and an intra-frame compression area. Further, for example, as shown in FIG. 8, the screen may be divided into five parts in the left-right direction and two parts in the up-and-down direction, and the intra-frame compression region and the inter-frame compression region may be switched at a two-frame cycle. .

【0055】ところで、上記実施例においては、1フレ
ーム中にフレーム内圧縮領域とフレーム間圧縮領域とを
設定したが、複数フレームのうちの所定フレームをフレ
ーム内圧縮領域で構成し、残りのフレームをフレーム間
圧縮領域で構成してもよい。図9は1フレームおきにフ
レーム内圧縮フレームとフレーム間圧縮フレームとを交
互に設けた例を示している。
By the way, in the above embodiment, the intra-frame compression area and the inter-frame compression area are set in one frame. However, a predetermined frame of a plurality of frames is constituted by the intra-frame compression area, and the remaining frames are It may be composed of an inter-frame compression area. FIG. 9 shows an example in which intraframe compressed frames and interframe compressed frames are alternately provided every other frame.

【0056】図9(a)に示す第xフレームは、5つの
フレーム内圧縮領域に分割し、各領域の1マクロブロッ
ク(斜線部)ずつによって大ブロックを構成する。ま
た、図9(b)に示す第x+1フレームは、5つのフレ
ーム間圧縮領域に分割し、各領域の1マクロブロック
(斜線部)ずつによって大ブロックを構成する。
The x-th frame shown in FIG. 9A is divided into five intra-frame compression areas, and one macro block (hatched portion) in each area constitutes a large block. Further, the (x + 1) th frame shown in FIG. 9B is divided into five inter-frame compression areas, and one macroblock (hatched portion) in each area constitutes a large block.

【0057】上述したように、フレーム内圧縮とフレー
ム間圧縮とでは、フレーム間圧縮の方が符号化効率が高
く高圧縮が可能である。このため、使用可能な符号量が
同一である場合には、フレーム間圧縮の方が高画質が得
られる。このため、フレーム内圧縮フレームとフレーム
間圧縮フレームとの画質を均質化するために、フレーム
で使用符号量を相違させた方がよいことがある。この場
合には、量子化部58の動作が図1の実施例と異なる。
As described above, in the intra-frame compression and the inter-frame compression, the inter-frame compression has higher coding efficiency and high compression is possible. Therefore, when the usable code amount is the same, the high image quality can be obtained by the inter-frame compression. Therefore, in order to make the image quality of the intra-frame compressed frame and the inter-frame compressed frame uniform, it may be better to use different code amounts in the frames. In this case, the operation of the quantizer 58 is different from that of the embodiment shown in FIG.

【0058】即ち、同一の絵柄に対する量子化部58の量
子化幅をフレーム内圧縮フレームとフレーム間圧縮フレ
ームとで変化させることにより、フレーム間圧縮フレー
ムの大ブロックの符号量をフレーム内圧縮フレームの大
ブロックの符号量よりも小さくする。これにより、フレ
ーム間圧縮フレームの符号量を減らして、その分の符号
量をフレーム内圧縮フレームに割当てることにより、画
質を均質化させて向上させる。なお、この場合には、図
3のフレームバッファ62を省略してもよい。
That is, by changing the quantization width of the quantization unit 58 for the same pattern between the intra-frame compression frame and the inter-frame compression frame, the code amount of the large block of the inter-frame compression frame is changed to that of the intra-frame compression frame. It is smaller than the code amount of a large block. This reduces the code amount of the inter-frame compressed frame and allocates the code amount to the intra-frame compressed frame, thereby homogenizing and improving the image quality. In this case, the frame buffer 62 of FIG. 3 may be omitted.

【0059】本発明は上記実施例に限定されるものでは
なく、例えば、上記実施例では、画面を5つの領域に分
割し、各領域からサンプルデータを集めて大ブロック化
した場合について説明したが、画面の分割数は限定され
ない。また、画面の分割法も限定されない。また、本実
施例では、フレーム間予測において用いる参照フレーム
を一枚として説明したが、複数の参照フレームを使用し
てもよく、この場合には、図3のフレームメモリ63を複
数個用意すれば対応可能である。
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above embodiment, the screen is divided into five areas and sample data is collected from each area to form a large block. The number of screen divisions is not limited. Also, the screen division method is not limited. Further, in the present embodiment, one reference frame is used in the inter-frame prediction, but a plurality of reference frames may be used. In this case, if a plurality of frame memories 63 of FIG. 3 are prepared. It is possible.

【0060】[0060]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、フ
レーム間圧縮によって高圧縮を可能にすると共に、大ブ
ロック単位で符号量を一定化して誤りの伝播を抑制する
と共に、VTRの特殊再生時の画質を向上させることが
できるという効果を有する。
As described above, according to the present invention, high compression is possible by inter-frame compression, the code amount is made constant in a large block unit to suppress error propagation, and VTR special reproduction is performed. There is an effect that the image quality at the time can be improved.

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

【図1】本発明に係る高能率符号化復号化装置の一実施
例を示すブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a high efficiency encoding / decoding device according to the present invention.

【図2】実施例を説明するための説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining an example.

【図3】図1中のフレーム間予測部の具体的な構成を示
すブロック図。
FIG. 3 is a block diagram showing a specific configuration of an interframe prediction unit in FIG.

【図4】実施例の動作を説明するための説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the operation of the embodiment.

【図5】実施例の動作を説明するための説明図。FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining the operation of the embodiment.

【図6】実施例の動作を説明するための説明図。FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining the operation of the embodiment.

【図7】実施例の動作を説明するための説明図。FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining the operation of the embodiment.

【図8】実施例の動作を説明するための説明図。FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining the operation of the embodiment.

【図9】実施例の動作を説明するための説明図。FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining the operation of the embodiment.

【図10】従来の高能率符号化復号化装置を示すブロッ
ク図。
FIG. 10 is a block diagram showing a conventional high efficiency encoding / decoding device.

【図11】図10の従来例を説明するための説明図。11 is an explanatory diagram for explaining the conventional example of FIG.

【図12】図10の従来例を説明するための説明図。12 is an explanatory diagram for explaining the conventional example of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

14…大ブロック化部、16…直交変換部、50…圧縮モード
選択部、52…スイッチ、53…フレーム間予測部、54…量
子化器選択部、58…量子化部
14 ... Large block conversion unit, 16 ... Orthogonal transformation unit, 50 ... Compression mode selection unit, 52 ... Switch, 53 ... Inter-frame prediction unit, 54 ... Quantizer selection unit, 58 ... Quantization unit

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 画面内に画面内圧縮領域と予測圧縮領域
とを設定しこれらの画面内圧縮領域及び予測圧縮領域の
位置を周期的に変化させる領域制御手段と、 前記画面内圧縮領域及び予測圧縮領域の複数のサンプル
データによって大ブロックを構成する大ブロック化手段
と、 前記大ブロックを複数の変換単位に分割し変換単位が画
面内圧縮領域に基づくものである場合にはそのまま直交
変換し予測圧縮領域に基づくものである場合には予測誤
差を直交変換して変換係数を出力する直交変換手段と、 前記画面内圧縮領域に基づく変換係数を画面内圧縮に応
じた量子化幅で量子化し前記予測圧縮領域に基づく変換
係数を予測圧縮に応じた量子化幅で量子化する量子化手
段と、 前記量子化幅を制御して前記量子化手段の出力に基づく
符号化出力の符号量を前記大ブロック単位で一定化する
量子化制御手段とを具備したことを特徴とする高能率符
号化復号化装置。
1. An area control unit for setting an in-screen compression area and a prediction compression area in a screen and periodically changing the positions of these in-screen compression area and prediction compression area, and the in-screen compression area and prediction. A large block forming means for forming a large block by a plurality of sample data of a compressed area, and dividing the large block into a plurality of conversion units, and if the conversion unit is based on an in-screen compressed area, performs orthogonal transform as it is and predicts Orthogonal transform means for orthogonally transforming the prediction error to output a transform coefficient when it is based on the compression region, and quantizing the transform coefficient based on the in-screen compression region with a quantization width according to the in-screen compression, Quantizing means for quantizing the transform coefficient based on the predictive compression region with a quantization width according to the predictive compression; and a coding output code based on the output of the quantizing means by controlling the quantization width. Wherein the amount high-efficiency coding and decoding apparatus characterized by comprising a quantization control means for constant at atmospheric block.
【請求項2】 前記領域制御手段は、画面の中央には常
時画面内圧縮領域を設定することを特徴とする請求項1
に記載の高能率符号化復号化装置。
2. The area control means always sets an in-screen compression area in the center of the screen.
A high-efficiency coding / decoding apparatus according to item 1.
【請求項3】 画面内に画面内圧縮領域と予測圧縮領域
とを設定しこれらの画面内圧縮領域及び予測圧縮領域領
域のデータを夫々画面内圧縮又は予測圧縮によって符号
化する符号化手段と、 この符号化手段の符号化出力を複数のシンクブロックに
割当て、画面内圧縮に基づく出力を前記シンクブロック
の所定記録範囲に記録し、記録されずに残った前記画面
内圧縮に基づく出力を使用されていない他の記録範囲に
記録し、画面内圧縮に基づく出力が記録されていない記
録範囲に前記予測圧縮に基づく出力を記録する記録手段
とを具備したことを特徴する高能率符号化復号化装置。
3. An encoding means for setting an in-screen compression area and a prediction compression area in a screen and encoding the data of these in-screen compression area and prediction compression area area by intra-screen compression or prediction compression, respectively. The encoded output of the encoding means is assigned to a plurality of sync blocks, the output based on the intra-screen compression is recorded in a predetermined recording range of the sync block, and the output based on the intra-screen compression left unrecorded is used. And a recording means for recording the output based on the predictive compression in a recording range where the output based on the intra-frame compression is not recorded. .
【請求項4】 n画面で1枚の画面内圧縮画面と(n−
1)枚の予測圧縮画面とを設定する画面設定手段と、 前記画面内圧縮画面の離散した位置のサンプルデータに
よって大ブロックを構成すると共に前記予測圧縮画面の
離散した位置のサンプルデータによって大ブロックを構
成する大ブロック化手段と、 前記大ブロックを複数の変換単位に分割し変換単位が画
面内圧縮画面に基づくものである場合にはそのまま直交
変換し予測圧縮画面に基づくものである場合には予測誤
差を直交変換して変換係数を出力する直交変換手段と、 前記画面内圧縮領域に基づく変換係数を画面内圧縮に応
じた量子化幅で量子化し前記予測圧縮領域に基づく変換
係数を予測圧縮に応じた量子化幅で量子化する量子化手
段と、 前記量子化幅を制御して前記量子化手段の出力に基づく
符号化出力の符号量を前記画面内圧縮に基づく大ブロッ
ク単位及び前記予測圧縮に基づく大ブロック単位で一定
化する量子化制御手段とを具備したことを特徴とする高
能率符号化復号化装置。
4. An in-screen compressed screen and (n-
1) A screen setting means for setting one predictive compressed screen, and a large block composed of sample data at discrete positions of the intra-compressed screen, and a large block made up of sample data at discrete positions of the predictive compressed screen. A large block forming unit that configures the large block, and if the large block is divided into a plurality of conversion units and the conversion unit is based on an in-screen compressed screen, orthogonal transform is performed as it is An orthogonal transformation unit that orthogonally transforms an error and outputs a transformation coefficient, and a transformation coefficient based on the intra-frame compression area is quantized with a quantization width according to intra-picture compression to transform the transformation coefficient based on the prediction compression area into prediction compression. Quantizing means for quantizing with a corresponding quantizing width, and controlling the quantizing width to compress the code amount of the coding output based on the output of the quantizing means in the screen. A high-efficiency coding / decoding device comprising: a large block unit based on the above and a quantization control unit that makes constant in the large block unit based on the predictive compression.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011199379A (en) * 2010-03-17 2011-10-06 Kddi R & D Laboratories Inc Moving image display method determination device

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