JPH06334985A - Picture encoding device - Google Patents

Picture encoding device

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Publication number
JPH06334985A
JPH06334985A JP12380493A JP12380493A JPH06334985A JP H06334985 A JPH06334985 A JP H06334985A JP 12380493 A JP12380493 A JP 12380493A JP 12380493 A JP12380493 A JP 12380493A JP H06334985 A JPH06334985 A JP H06334985A
Authority
JP
Japan
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signal
coding
image
unit
image signal
Prior art date
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Pending
Application number
JP12380493A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasuhiro Hirano
裕弘 平野
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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Publication of JPH06334985A publication Critical patent/JPH06334985A/en
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Abstract

PURPOSE:To efficiently encode a picture signal in a form adapted to visual characteristics. CONSTITUTION:A transformed coefficient S2 obtained by DCT transformation of the picture signal is weighted with space resolution characteristics, which are different by the center part and the peripheral part of the picture, in accordance with a control signal MD by an adaptive weighting part 3, and a generated transformed coefficient S3 is subjected to quantization, variable length code encoding, and run length code encoding by a quantizing part 4 and a Huffman code encoding part 5 to generate encoded data S5 whose information volume is considerably compressed. Consequently, picture encoding of high compression efficiency and less degradation in picture quality is realized because the picture is encoded with the spatial resolution characteristic adapted to visual characteristics in accordance with the area of the picture.

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高能率符号化
する画像符号化装置に係り、特に、視覚特性に適合した
形態で情報量を効率良く圧縮するに好適な画像符号化装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image coding apparatus for coding an image signal with high efficiency, and more particularly to an image coding apparatus suitable for efficiently compressing an information amount in a form adapted to visual characteristics.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、ディジタル化した画像信号は情
報量も膨大になるため、これをそのまま伝送路で通信し
たり、蓄積媒体に記録するには、スピードやコストの面
で問題がある。そこで、画像信号の冗長性に着目して、
情報量を数十分の一に圧縮する高能率符号化が行われ
る。
2. Description of the Related Art Generally, a digitized image signal has an enormous amount of information. Therefore, there is a problem in terms of speed and cost in communicating the image signal as it is through a transmission line or recording it in a storage medium. Therefore, paying attention to the redundancy of the image signal,
High-efficiency coding is performed to compress the information amount to several tenths.

【0003】この高能率符号化では、直交変換符号化,
予測符号化,ハフマン符号化、ならびにこれらの組み合
せによる種々の符号化方式が考案されている。これら符
号化方式は、画像の統計的性質に着目して、画像信号に
含まれる水平・垂直・時間方向の冗長度の除去を行い効
率の良い情報量の圧縮を図っている。そして、伝送・蓄
積に必要な情報量を数M〜数十Mビット程度まで圧縮す
ることができる。
In this high efficiency coding, orthogonal transform coding,
Predictive coding, Huffman coding, and various coding schemes by combining these have been devised. These encoding methods focus on the statistical properties of the image and remove redundancy in the horizontal, vertical, and temporal directions contained in the image signal to achieve efficient compression of the amount of information. Then, the amount of information required for transmission / accumulation can be compressed to about several M to several tens of Mbits.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記の高能率符号化で
は、主に画像の統計的な性質を利用した符号化であるた
め、画像によっては圧縮効率が悪い、あるいは符号化に
起因した画質劣化が目立ちやすくなる等の問題を有して
いる。
In the above-mentioned high efficiency coding, the coding efficiency is poor depending on the image or the image quality deterioration due to the coding is mainly performed because the coding is based on the statistical property of the image. Has a problem that it becomes conspicuous.

【0005】本発明の目的は、情報量の圧縮効率が高
く、かつ、符号化に伴う画質劣化が少ない画像符号化装
置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide an image coding apparatus which has a high compression efficiency of information amount and has little image quality deterioration due to coding.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明では、上記目的を
達成するため、画像信号をもとに水平・垂直の空間解像
度の異なる複数種類の画像信号系列を生成する手段を設
けた。そして、テレビ画面の中央部領域では空間解像度
の高い画像信号系列,周辺部領域では空間解像度の低い
画像信号系列を選択し、これらの画像信号系列で高能率
符号化を行う。
In order to achieve the above object, the present invention is provided with means for generating a plurality of types of image signal series having different horizontal and vertical spatial resolutions based on an image signal. Then, an image signal sequence having a high spatial resolution is selected in the central region of the television screen, and an image signal sequence having a low spatial resolution is selected in the peripheral region, and high efficiency encoding is performed using these image signal sequences.

【0007】また、画像信号系列の生成は、画像信号を
離散コサイン変換した変換係数に対して異なる特性の重
み付け処理により実現する。
Further, the generation of the image signal series is realized by the weighting process of different characteristics for the transform coefficient obtained by performing the discrete cosine transform of the image signal.

【0008】[0008]

【作用】本発明の原理を図2に示す。同図(a)は、本
発明におけるテレビ画面上での画像の空間解像度特性の
一例である。一般に、テレビ画像では主要な画像はほぼ
画面の中央部領域に占める様な形態で番組制作が行われ
ている。このため、視聴者の視点も画面の中央部領域に
集中し、この領域での空間解像度の低下や画質劣化は視
覚的にも目立ちやすい。反面、テレビ画面の周辺部領域
では、若干の空間解像度の低下や画質劣化が発生して
も、視覚的にはほとんど気にならず目立ちにくい性質が
ある。
The principle of the present invention is shown in FIG. FIG. 3A shows an example of the spatial resolution characteristic of the image on the television screen according to the present invention. Generally, in television images, program production is performed in such a manner that a main image occupies almost the central area of the screen. Therefore, the viewer's viewpoint is also concentrated in the central area of the screen, and the deterioration of the spatial resolution and the deterioration of the image quality in this area are visually conspicuous. On the other hand, in the peripheral area of the television screen, even if the spatial resolution is slightly lowered or the image quality is slightly deteriorated, it is hardly noticeable visually and is inconspicuous.

【0009】したがって、視覚特性が敏感な画面の中央
部領域では空間解像度の高いモードF、画面の周辺部領
域では空間解像度が、漸次、低くなるモードM,モード
Lの画像信号系列を用いて符号化した画像は、全画面を
全てモードFの画像信号系列で符号化した画像の場合と
同等な総合画質を得ることができる。一方、モードM,
Lの画像信号系列では、モードFと比較してより少ない
ビット数で符号化することができる。このため、本発明
では従来技術に較べて総合画質は同等で、符号化ビット
総数が少なく圧縮効率の良い画像符号化を実現すること
が可能になる。
Therefore, the code is encoded using the image signal series of mode F having a high spatial resolution in the central area of the screen where the visual characteristics are sensitive and mode M and mode L in which the spatial resolution gradually decreases in the peripheral area of the screen. The converted image can obtain the same overall image quality as that of an image in which the entire screen is encoded with the image signal sequence of mode F. On the other hand, mode M,
The L image signal sequence can be encoded with a smaller number of bits as compared with the mode F. Therefore, according to the present invention, it is possible to realize image coding with the same overall image quality as compared with the conventional technique, the total number of coded bits is small, and the compression efficiency is high.

【0010】また、本発明では、同図(b)(c)
(d)に示す様に、画像信号を離散コサイン変換した変
換係数に対して、モードF,M,Lの異なる特性の重み
付け処理を行い、空間解像度特性の異なる画像信号系列
を生成する。離散コサイン変換の変換係数は、水平・垂
直の周波数領域の直流成分から高域成分に対応してい
る。そこで、これら変換係数に重み付け処理を行うこと
で、水平・垂直の空間解像度の特性を制限した画像信号
系列に対する離散コサイン変換の変換係数と等価な変換
係数を簡単に生成することができる。すなわち、水平・
垂直の2次元フィルタによる周波数帯域制限などの複雑
な処理は不要で、単に変換係数の重み付けを行う簡単な
信号処理で、空間解像度の異なる画像信号系列に対する
変換係数を生成することができる。
Further, in the present invention, FIG.
As shown in (d), the transform coefficients obtained by performing the discrete cosine transform of the image signal are weighted with different characteristics in modes F, M, and L to generate image signal sequences having different spatial resolution characteristics. The transform coefficient of the discrete cosine transform corresponds to the direct current component to the high frequency component in the horizontal / vertical frequency domain. Therefore, by performing a weighting process on these transform coefficients, it is possible to easily generate transform coefficients equivalent to the transform coefficients of the discrete cosine transform for the image signal series with the limited horizontal / vertical spatial resolution characteristics. That is, horizontal
Complex processing such as frequency band limitation by a vertical two-dimensional filter is not necessary, and conversion coefficients for image signal sequences having different spatial resolutions can be generated by simple signal processing that simply weights conversion coefficients.

【0011】[0011]

【実施例】本発明による第1の実施例を、図1に示すブ
ロック図により説明する。これは、離散コサイン変換符
号化,ハフマン符号化を組み合わせたビデオ符号化に好
適なものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment according to the present invention will be described with reference to the block diagram shown in FIG. This is suitable for video coding in which discrete cosine transform coding and Huffman coding are combined.

【0012】コンポーネント形態の画像信号(輝度信号
Y,色差信号Cr,Cb)は、画像前処理部1に入力し、
ディジタル化,フレーム合成などのフォーマット変換,
ブロック分割などの信号処理を行い、例えば、8×8画
素のブロック信号S1を生成する。また、フレーム上で
の位置からブロックの空間解像度特性を指定するモード
信号MDを生成する。
Image signals in the form of components (luminance signal Y, color difference signals C r , C b ) are input to the image preprocessing unit 1,
Format conversion such as digitization and frame synthesis,
Signal processing such as block division is performed to generate, for example, a block signal S1 of 8 × 8 pixels. Further, a mode signal MD that specifies the spatial resolution characteristic of the block is generated from the position on the frame.

【0013】DCT演算部2では、8×8の離散コサイ
ン変換行列による行列演算を行い、変換係数S2を生成
する。そして、適応重み付け部3では、モード信号MD
に応じて、変換係数にモードF,M,Lのいずれかのモ
ードの重み付けを行い、所定の空間解像度特性の画像信
号系列に対応した変換係数を生成する。量子化部4で
は、変換係数を量子化して固定長の符号S4に変換す
る。なお、この量子化特性は、符号化制御部7の制御信
号CTで制御する。ハフマン符号化部5では、発生確率
の高い符号には符号長の短かい符号を割り当てる可変長
符号化の処理を行い、可変長符号S5を生成する。な
お、可変長符号化のパラメータは、制御信号CTで制御
する。そして、バッファ部6に入力する。一方、バッフ
ァ部6からは定速で信号の読み出しを行い、定ビットレ
ートの符号S6を出力する。また、バッファ容量の状態
を示す情報を符号化制御部7に入力し、この信号をもと
に、符号化パラメータを制御する制御信号CTを生成す
る。伝送路符号化部8では、パケット化,誤り訂正符号
の付加など所定の信号処理を行い、符号化ビットストリ
ーム信号BSを生成する。
The DCT calculator 2 performs a matrix calculation using an 8 × 8 discrete cosine transform matrix to generate a transform coefficient S2. Then, in the adaptive weighting unit 3, the mode signal MD
The conversion coefficient is weighted in any one of modes F, M, and L according to the above, and a conversion coefficient corresponding to an image signal sequence having a predetermined spatial resolution characteristic is generated. The quantizer 4 quantizes the transform coefficient to transform it into a fixed-length code S4. The quantization characteristic is controlled by the control signal CT of the encoding control unit 7. The Huffman coding unit 5 performs variable length coding processing in which a code having a short code length is assigned to a code having a high occurrence probability, and a variable length code S5 is generated. The variable length coding parameters are controlled by the control signal CT. Then, it is input to the buffer unit 6. On the other hand, a signal is read from the buffer unit 6 at a constant speed and a code S6 having a constant bit rate is output. Further, the information indicating the state of the buffer capacity is input to the coding control unit 7, and the control signal CT for controlling the coding parameter is generated based on this signal. The transmission path coding unit 8 performs predetermined signal processing such as packetization and addition of error correction code to generate a coded bit stream signal BS.

【0014】一方、復号化部では、符号化部とは逆の信
号処理を行い、画像信号を復号する。伝送路復号化部9
では、伝送路で発生した符号誤りの訂正を行い、定ビッ
トレートの符号S6を復号する。そして、バッファ部1
0および復号化制御部11に入力する。復号化制御部1
1では、この信号をもとに、バッファ部からの信号の読
み出し,復号化パラメータなどを制御する制御信号DT
を生成する。バッファ部10から読み出した可変長符号
S5は、ハフマン復号化部12でもとの固定長の符号S
4に復号する。逆量子化部13では、逆量子化の処理を
行い、変換係数S3に復号する。そして、IDCT演算
部14では、離散コサイン変換逆行列による行列演算を
行い、8×8画素のブロック信号S1を復号する。符号
誤り修整部15では、符号誤りを含むブロック信号を相
関の強い修整信号(例えば前フレームのブロック信号な
ど)で置換する誤り修整の処理を行った信号S1′を出
力する。そして、画像後処理部16では、所定の画像フ
ォーマットへの変換,アナログ信号への変換を行い、コ
ンポーネント形態の画像信号(輝度信号Y,色差信号C
r,Cb)を復号する。
On the other hand, in the decoding section, signal processing reverse to that in the encoding section is performed to decode the image signal. Transmission line decoding unit 9
Then, the code error generated in the transmission path is corrected and the constant bit rate code S6 is decoded. And the buffer unit 1
0 and the decoding control unit 11. Decryption control unit 1
1, the control signal DT for controlling the reading of the signal from the buffer unit, the decoding parameter, etc. based on this signal.
To generate. The variable-length code S5 read from the buffer unit 10 is the fixed-length code S5 originally used by the Huffman decoding unit 12.
Decrypt to 4. The inverse quantization unit 13 performs inverse quantization processing and decodes the transform coefficient S3. Then, the IDCT calculation unit 14 performs a matrix calculation using a discrete cosine transform inverse matrix to decode the block signal S1 of 8 × 8 pixels. The code error correction unit 15 outputs a signal S1 'which has been subjected to error correction processing for replacing a block signal containing a code error with a correction signal having a strong correlation (for example, a block signal of the previous frame). Then, the image post-processing unit 16 performs conversion into a predetermined image format and conversion into an analog signal, and an image signal (luminance signal Y, color difference signal C in component form.
Decode r , C b ).

【0015】以下、この主要なブロック部の実施例を説
明する。
An embodiment of this main block section will be described below.

【0016】図3は、画像前処理部1の一実施例の回路
図である。輝度信号Y,色差信号Cr,Cbは、A/D変
換部17でディジタルの信号に変換する。そして、色差
信号は、サブサンプル部18で標本点を水平・垂直方向
にそれぞれ1/2に間引く処理を行う。フレーム合成部
19では、例えば、インタレース走査の第1,第2フィ
ールドの信号を合成し、同図(b)に示すフレームの信
号をつくる。フレームの信号はマクロブロックに分割
し、各マクロブロックは輝度信号に対しては8×8画素
のブロックY0,Y1,Y2,Y3 、および8×8画素の
色差信号Cr,Cb のブロックで構成する。そして、こ
のブロックを単位に離散コサイン変換を行う。ブロック
系列発生部20では、このY0,Y1,Y2,Y3,Cr
bのブロック信号系列S1を生成する。また、重み付
けモード設定部21では、フレーム内での各マクロブロ
ックの位置を検出し、中央部領域では空間解像度の高い
モードF、周辺部領域では空間解像度が低いモードM,
Lを指定するモード信号MDを生成する。
FIG. 3 is a circuit diagram of an embodiment of the image preprocessing section 1. The luminance signal Y and the color difference signals C r and C b are converted into digital signals by the A / D converter 17. Then, the color difference signal is subjected to a process of thinning out the sampling points in the horizontal and vertical directions by 1/2 in the sub-sampling unit 18. The frame synthesizing unit 19 synthesizes, for example, the signals of the first and second fields of interlaced scanning to create the signal of the frame shown in FIG. The signal of the frame is divided into macroblocks, and each macroblock has 8 × 8 pixel blocks Y 0 , Y 1 , Y 2 , Y 3 and 8 × 8 pixel color difference signals C r , C for the luminance signal. It consists of blocks of b . Then, discrete cosine transform is performed in units of this block. In the block sequence generator 20, these Y 0 , Y 1 , Y 2 , Y 3 , C r ,
A block signal sequence S1 of C b is generated. Further, the weighting mode setting unit 21 detects the position of each macroblock in the frame, and the mode F having a high spatial resolution in the central region, the mode M having a low spatial resolution in the peripheral region,
A mode signal MD designating L is generated.

【0017】図4は、DCT演算部2の一実施例の回路
図である。離散コサイン変換では、変換係数f(u,
v)(u:水平,v:垂直)は水平,垂直方向の変換係
数fu,fvの積演算、すなわち、f(u,v)=fu
・fvの演算で生成できる。
FIG. 4 is a circuit diagram of an embodiment of the DCT calculator 2. In the discrete cosine transform, the transform coefficient f (u,
v) (u: horizontal, v: vertical) is a product operation of conversion coefficients fu and fv in the horizontal and vertical directions, that is, f (u, v) = fu
-It can be generated by the calculation of fv.

【0018】fu演算部22では、変換係数fuにより
水平方向の演算を行う。再配列部23では、垂直方向の
演算を行うために信号の並び換えを行い、fv演算部2
4で変換係数fvによる演算を行なって、変換係数S2
(f(u,v))を生成する。
The fu calculation unit 22 performs horizontal calculation using the conversion coefficient fu. The rearrangement unit 23 rearranges the signals in order to perform calculation in the vertical direction, and the fv calculation unit 2
In step 4, the calculation with the conversion coefficient fv is performed to obtain the conversion coefficient S2.
(F (u, v)) is generated.

【0019】図5は、適応重み付け部3の一実施例図で
ある。一般に、離散コサイン変換の変換係数は、主要な
成分が水平,垂直の低域に集中する。そこで、ジグザグ
走査部25では、同図(b)に示す様なジグザグ走査の
順で変換係数を配列する。重み付け加重部26,27,
28では、変換係数に同図(c)(d)(e)に示す特
性の重み付けを行い、モードF,M,Lの空間解像度に
対応する変換係数を生成する。この重み付け処理によ
り、空間解像度の高いモードFから低いモードLまでの
特性を実現する。スイッチ29は、モード信号MDによ
り、モードF,M,Lでそれぞれ端子a,b,cに接続
し、所定の空間解像度特性の変換係数S3を生成する。
FIG. 5 is a diagram showing an embodiment of the adaptive weighting unit 3. Generally, in the transform coefficient of the discrete cosine transform, main components are concentrated in the horizontal and vertical low bands. Therefore, the zigzag scanning unit 25 arranges the conversion coefficients in the zigzag scanning order as shown in FIG. Weighting and weighting units 26, 27,
At 28, the conversion coefficients are weighted with the characteristics shown in (c), (d) and (e) of the same figure, and the conversion coefficients corresponding to the spatial resolutions of the modes F, M and L are generated. By this weighting process, the characteristics from the mode F with high spatial resolution to the mode L with low spatial resolution are realized. The switch 29 is connected to the terminals a, b, and c in modes F, M, and L, respectively, by the mode signal MD, and generates a conversion coefficient S3 having a predetermined spatial resolution characteristic.

【0020】図6は、量子化部4の一実施例の回路図で
ある。これは量子化特性が2種類の場合である。量子化
回路30,31では、それぞれ異なる特性で変換係数を
量子化し、固定長の符号に変換する。スイッチ32は、
制御信号CTの量子化モードQMに従い、端子a,bの
いずれかに接続して信号S4を出力する。なお、量子化
回路30,31、およびスイッチ32の機能を一括し、
ROMによるテーブルルックアップの形態で実現するこ
ともできる。
FIG. 6 is a circuit diagram of an embodiment of the quantizer 4. This is the case where there are two types of quantization characteristics. The quantizing circuits 30 and 31 quantize the transform coefficient with different characteristics and convert it into a fixed-length code. The switch 32 is
According to the quantization mode QM of the control signal CT, the signal S4 is output by connecting to either of the terminals a and b. In addition, the functions of the quantizing circuits 30 and 31 and the switch 32 are collectively described as
It can also be realized in the form of a table lookup by ROM.

【0021】図7は、ハフマン符号化部5の一実施例の
回路図である。可変長符号化部33は、変換係数の固定
長符号を可変長の符号VLCに変換する。ランレングス
符号化部34では、零値の変換係数の個数をランレング
ス符号化した符号RLCを生成する。また、符号化パラ
メータ生成部35では、復号化に必要な符号化パラメー
タ類の情報CPを生成する。そして、多重化部36では
これらの信号を時分割で多重し、可変長符号系列S5を
生成する。同図(b)は、マクロブロック層(図3に記
載)における符号系列S5の一構成例を示す。各マクロ
ブロックは、MBヘッダ部とブロックデータ部で構成す
る。MBヘッダ部は、符号化パラメータ類の情報CP、
すなわち、同期符号,符号化タイプ,量子化タイプ,符
号化ブロックパターンなどを示す符号で形成する。ま
た、ブロックデータ部は符号VLC,RLCで形成する。
FIG. 7 is a circuit diagram of an embodiment of the Huffman encoder 5. The variable length coding unit 33 converts the fixed length code of the transform coefficient into the variable length code VLC. The run-length coding unit 34 generates a code RLC by run-length coding the number of zero-valued transform coefficients. In addition, the coding parameter generation unit 35 generates information CP of coding parameters necessary for decoding. Then, the multiplexing unit 36 time-divisionally multiplexes these signals to generate a variable-length code sequence S5. FIG. 11B shows an example of the configuration of the code sequence S5 in the macroblock layer (described in FIG. 3). Each macroblock is composed of an MB header part and a block data part. The MB header part includes information CP of encoding parameters,
That is, it is formed by a code indicating a synchronous code, a coding type, a quantization type, a coding block pattern, and the like. Further, the block data part is formed by the codes VLC and RLC.

【0022】図8は、画像後処理部16の一実施例の回
路図である。復号したブロック信号S1′は、フレーム
再生部37に入力し、所定のブロック領域に配列してフ
レームの信号を再生する。標本点補間部38では、色差
信号成分に対して標本点の補間処理を行い、もとの標本
化構造の信号を復号する。フォーマット変換部39で
は、フレームの信号を、例えば、インタレース走査の信
号に変換する画像フォーマット変換を行う。そして、D
/A変換部40で、アナログ信号に変換し、輝度信号
Y,色差信号Cr,Cbのコンポーネント形態の画像信号
を復号する。
FIG. 8 is a circuit diagram of an embodiment of the image post-processing section 16. The decoded block signal S1 'is input to the frame reproduction unit 37, arranged in a predetermined block area and reproduced as a frame signal. The sample point interpolation unit 38 performs sample point interpolation processing on the color difference signal components to decode the signal of the original sampling structure. The format conversion unit 39 performs image format conversion for converting a frame signal into an interlaced scanning signal, for example. And D
The / A converter 40 converts the analog signal and decodes the image signal in the component form of the luminance signal Y and the color difference signals C r and C b .

【0023】なお、コンポジット形態の画像信号、例え
ば、NTSCテレビジョン信号の場合にも、以下に述べ
る様な画像前処理部,後処理部の構成により、本実施例
が適用できる。
In the case of a composite type image signal, for example, an NTSC television signal, the present embodiment can be applied by the configuration of the image pre-processing section and post-processing section as described below.

【0024】図9は、コンポジット信号に対する画像前
処理部1の一実施例の回路図である。NTSCテレビジ
ョン信号VSは、A/D変換部17で色副搬送波fsc
4倍の周波数で標本化し、ディジタルの信号に変換す
る。YC分離部41では、例えば、2次元のYC分離処
理で、輝度信号Yと色信号Cを分離する。そして、色差
復調部42では色副搬波波fscによる同期検波を行い、
色差信号Cr,Cbを復調する。サブサンプル部18で
は、水平,垂直方向でそれぞれ標本点を1/2に間引く
処理を行う。フレーム合成部19では、インタレース走
査の第1,第2フィールドの信号を合成し、フレームの
信号を構成する。ブロック系列発生部20では、フレー
ムの信号を分割し、図3に示した様な輝度信号Y0
1,Y2,Y3、色差信号Cr,Cbのブロック信号S1
を生成する。一方、重み付けモード設定部21では、フ
レーム内でのブロック位置を検出し、中央部領域では空
間解像度の高いモードF、周辺部領域では空間解像度の
低いモードM,Lを指定するモード信号MDを生成す
る。
FIG. 9 is a circuit diagram of an embodiment of the image preprocessor 1 for the composite signal. The NTSC television signal VS is sampled by the A / D converter 17 at a frequency four times as high as the color subcarrier fsc and converted into a digital signal. The YC separation unit 41 separates the luminance signal Y and the color signal C by a two-dimensional YC separation process, for example. Then, the color difference demodulation unit 42 performs synchronous detection using the color sub-carrier wave f sc ,
The color difference signals C r and C b are demodulated. The sub-sampling unit 18 thins out the sampling points to 1/2 in the horizontal and vertical directions. The frame synthesizing unit 19 synthesizes the signals of the first and second fields of interlaced scanning to form a frame signal. The block sequence generation unit 20 divides the frame signal into the luminance signal Y 0 , as shown in FIG.
Y 1, Y 2, Y 3 , block signal S1 of the color difference signal C r, C b
To generate. On the other hand, the weighting mode setting unit 21 detects a block position in the frame and generates a mode signal MD that specifies a mode F having a high spatial resolution in the central region and a mode M or L having a low spatial resolution in the peripheral region. To do.

【0025】図10は、コンポジット信号に対する画像
後処理部16の一実施例の回路図である。復号したブロ
ック信号S1′はフレーム再生部37に入力し、所定の
ブロック領域に配置してフレームの信号を再生する。標
本点補間部38では、色差信号成分に対して標本点の補
間処理を行い、もとの標本化構造の信号を復号する。フ
ォーマット変換部39では、フレームの信号をもとのイ
ンタレース走査の信号への走査変換を行う。そして、色
差信号Cr,Cbは色差変換部43で色副搬送波fscによ
る直交振幅変調し、色信号Cを生成する。プロセス部4
4では、輝度信号Yに色信号Cを加算し、同期信号,バ
ースト信号など所定の信号を付加する。そして、D/A
変換部40でアナログの信号に変換し、コンポジット形
態のNTSCテレビジョン信号を復号する。
FIG. 10 is a circuit diagram of an embodiment of the image post-processing section 16 for the composite signal. The decoded block signal S1 'is input to the frame reproduction unit 37, arranged in a predetermined block area and reproduced as a frame signal. The sample point interpolation unit 38 performs sample point interpolation processing on the color difference signal components to decode the signal of the original sampling structure. The format conversion unit 39 scan-converts the frame signal into the original interlaced scanning signal. Then, the color difference signals C r and C b are subjected to quadrature amplitude modulation by the color subcarrier f sc in the color difference converter 43 to generate the color signal C. Process part 4
In step 4, the color signal C is added to the luminance signal Y, and a predetermined signal such as a synchronizing signal or a burst signal is added. And D / A
The converter 40 converts the signal into an analog signal and decodes a composite NTSC television signal.

【0026】図11は、符号誤り修整部15の一実施例
の回路図である。復号したブロック信号S1は、スイッ
チ45の端子aに入力する。一方、端子bには、修整信
号生成部46で生成した、例えば、1フレーム前のブロ
ック信号が修整信号ECSとして入力される。そして、
制御信号DTの誤りブロックフラグ信号EBFにより、
符号誤りのないブロックでは端子a、符号誤りを含むブ
ロックでは端子bにスイッチを接続して、修整信号で置
換する誤り修整処理を行ったブロック信号S1′を生成す
る。この信号S1′は、修整信号生成部46にも入力
し、次のフレームにおける修整信号に使用する。
FIG. 11 is a circuit diagram of an embodiment of the code error correction unit 15. The decoded block signal S1 is input to the terminal a of the switch 45. On the other hand, to the terminal b, for example, the block signal of one frame before generated by the correction signal generation unit 46 is input as the correction signal ECS. And
By the error block flag signal EBF of the control signal DT,
A switch is connected to the terminal a in the block having no code error and to the terminal b in the block containing the code error to generate the block signal S1 'which has been subjected to the error correction processing for replacing with the correction signal. This signal S1 'is also input to the modification signal generator 46 and used as a modification signal in the next frame.

【0027】このように、本実施例によれば、視覚特性
に適合した形態で、圧縮効率が高く、かつ、符号化に伴
う画質劣化も少ない画像信号の符号化装置を実現するこ
とができる。
As described above, according to the present embodiment, it is possible to realize an image signal encoding apparatus which is suitable for visual characteristics, has high compression efficiency, and has little image quality deterioration due to encoding.

【0028】つぎに、本発明の第2の実施例について、
図12に示すブロック図、ならびに図13の符号化処理
の説明図により説明する。本実施例は、CCITT勧告
H.261のビデオ符号化方式に準拠した符号化装置に
好適なものである。
Next, regarding the second embodiment of the present invention,
This will be described with reference to the block diagram shown in FIG. 12 and the explanatory diagram of the encoding process shown in FIG. This embodiment is based on CCITT Recommendation H.264. It is suitable for an encoding device compliant with the H.261 video encoding system.

【0029】まず、この実施例における符号化処理の説
明を図13で説明する。同図(a)は各符号化モードに
対する符号化処理のパラメータ、(b)は予測符号化処
理の形態を示す。Iピクチャの符号化モードでは、先の
第1の実施例と同様、フレーム内のDCT変換符号化を
行う。すなわち、散離コサイン変換の変換係数に対し
て、ブロックの領域に応じて異なる重み付け処理を行
い、モードF,M,Lに対応した空間解像度特性の変換
係数を生成し、これをハフマン符号化する。一方、Pピ
クチャの符号化モードでは、動き補償フレーム間予測符
号化,DCT変換符号化を行う。
First, the description of the encoding process in this embodiment will be given with reference to FIG. The figure (a) shows the parameter of the encoding process with respect to each encoding mode, and the figure (b) shows the form of the predictive encoding process. In the I-picture coding mode, in-frame DCT conversion coding is performed as in the first embodiment. That is, different weighting processing is performed on the transform coefficient of the scattered cosine transform depending on the area of the block, the transform coefficient of the spatial resolution characteristic corresponding to the modes F, M, and L is generated, and this is Huffman-encoded. . On the other hand, in the P picture coding mode, motion compensation interframe predictive coding and DCT transform coding are performed.

【0030】すなわち、同図(b)に示す様に、前フレ
ームの信号を動き補償処理して生成した予測信号と現フ
レームの信号との差分をとり予測誤差信号を抽出する。
そして、この予測誤差信号を離散コサイン変換し、その
変換係数をハフマン符号化する。したがって、Pピクチ
ャでは、重み付け処理は、例えば、スルー(全ての変換
係数の重みが1)の特性で行う。
That is, as shown in FIG. 3B, the difference between the prediction signal generated by subjecting the signal of the previous frame to motion compensation processing and the signal of the current frame is calculated to extract the prediction error signal.
Then, the prediction error signal is subjected to discrete cosine transform, and the transform coefficient is Huffman coded. Therefore, in the P picture, the weighting process is performed with, for example, a through characteristic (all transform coefficients have a weight of 1).

【0031】図12に示す符号化部では、Iピクチャの
符号化モードではスイッチ47,53は端子a,Pピク
チャの符号化モードでは端子bに接続して符号化の処理
を行う。
In the coding section shown in FIG. 12, the switches 47 and 53 are connected to the terminal a in the I picture coding mode and to the terminal b in the P picture coding mode to perform the coding process.

【0032】輝度信号Y,色差信号Cr,Cbのコンポー
ネント形態の画像信号は画像前処理部1に入力し、ディ
ジタル化,フレーム合成などの信号処理を行い、8×8
画素のブロック信号系列S1を生成する。減算部48で
は、信号S1より予測信号PSを減算し、予測誤差信号
PEを生成する。また、動きベクトル検出部52ではブ
ロックマッチングなどの手法で、動き補償処理に必要な
動きベクトルMVを抽出する。
The image signals in the component form of the luminance signal Y and the color difference signals C r , C b are input to the image preprocessing unit 1 and subjected to signal processing such as digitization and frame synthesis, and 8 × 8.
A block signal series S1 of pixels is generated. The subtractor 48 subtracts the prediction signal PS from the signal S1 to generate a prediction error signal PE. Further, the motion vector detection unit 52 extracts the motion vector MV required for the motion compensation process by a method such as block matching.

【0033】DCT演算部2では、8×8の離散コサイ
ン変換行列による行列演算を行い、変換係数S2を生成
する。適応重み付け部3では、Iピクチャの場合はモー
ド信号MDに応じた重み付けの処理を行い、モードF,
M,Lの空間解像度特性に対応する変換係数を生成す
る。一方、Pピクチャの場合は、スルーの特性で信号S
2と同一の信号を生成する。そして、量子化部4では、
変換係数を量子化し、固定長の符号S4に変換する。ハ
フマン符号化部5では、発生確率の高い符号には符号長
の短かい符号を割り当てる可変長符号化の処理,符号化
モード,符号化パラメータ,動きベクトル情報などの符
号化を行い、これらを時分割に多重し、可変長符号系列
の信号S5を生成する。そして、この信号はバッファ部
6に書き込む。一方、バッファ部6からは定ビットレー
トで信号を読み出し、伝送路符号化部8でパケット化,
誤り訂正符号の付加などの所定の信号処理を行い、符号
化ビットストリーム信号BSを生成する。また、符号化
制御部7では、バッファ部6のバッファ容量情報をもと
に、符号化パラメータ類を制御する制御信号CTを生成
する。
The DCT calculator 2 performs a matrix calculation using an 8 × 8 discrete cosine transform matrix to generate a transform coefficient S2. In the case of I picture, the adaptive weighting unit 3 performs weighting processing according to the mode signal MD,
Transform coefficients corresponding to the M and L spatial resolution characteristics are generated. On the other hand, in the case of a P picture, the signal S has a through characteristic.
Generates the same signal as 2. Then, in the quantizer 4,
The transform coefficient is quantized and converted into a fixed-length code S4. The Huffman coding unit 5 performs variable length coding processing in which a code having a short code length is assigned to a code having a high probability of occurrence, coding modes, coding parameters, motion vector information, and the like. Multiplexing is performed for division to generate a variable-length code sequence signal S5. Then, this signal is written in the buffer unit 6. On the other hand, a signal is read from the buffer unit 6 at a constant bit rate, packetized by the transmission path coding unit 8,
Predetermined signal processing such as addition of an error correction code is performed to generate a coded bitstream signal BS. In addition, the coding control unit 7 generates a control signal CT that controls coding parameters based on the buffer capacity information of the buffer unit 6.

【0034】また、予測信号を生成するため、固定長の
符号S4は、逆量子化部13,IDCT演算部14により復
号化し、加算部49でスイッチ53の出力信号を加算し
て、もとのブロックの信号S1を復号し、フレームメモ
リ50に入力する。そして、フレームメモリ50の出力
信号(1フレーム遅延信号)は、動き補償予測信号発生
部51に入力し、動きベクトル情報MVをもとに動き補
償の処理を行い、予測信号PSを生成する。
Further, in order to generate the prediction signal, the fixed-length code S4 is decoded by the dequantization unit 13 and the IDCT calculation unit 14, and the output signal of the switch 53 is added by the addition unit 49 to obtain the original signal. The block signal S1 is decoded and input to the frame memory 50. Then, the output signal (one frame delay signal) of the frame memory 50 is input to the motion compensation prediction signal generation unit 51, and the motion compensation process is performed based on the motion vector information MV to generate the prediction signal PS.

【0035】一方、復号化部では、符号化ビットストリ
ーム信号BSを伝送路復号化部9に入力し、符号誤りの
訂正など所定の復号処理を行う。そして、復号した信号
S6は、バッファ部10,復号化制御部11に入力す
る。復号化制御部11では、信号S6より符号化モー
ド,符号化パラメータの情報を検出し、バッファ部から
の読み出し、量子化タイプ等の復号化処理に必要な制御
信号DTを生成する。バッファ部10の出力信号S5
は、ハフマン復号化部12に入力し、もとの固定長の符
号系列S4、および動きベクトル情報MVを復号する。
逆量子化部13では逆量子化処理を行い、変換係数S3
を復号する。そして、IDCT演算部14で離散コサイ
ン変換逆行列による演算を行う。
On the other hand, in the decoding section, the coded bit stream signal BS is input to the transmission path decoding section 9 and a predetermined decoding process such as correction of code error is performed. Then, the decoded signal S6 is input to the buffer unit 10 and the decoding control unit 11. The decoding control unit 11 detects the information of the coding mode and the coding parameter from the signal S6 and generates the control signal DT necessary for the decoding process such as the reading from the buffer unit and the quantization type. Output signal S5 of buffer unit 10
Is input to the Huffman decoding unit 12 and decodes the original fixed-length code sequence S4 and the motion vector information MV.
The inverse quantization unit 13 performs inverse quantization processing, and transform coefficient S3
To decrypt. Then, the IDCT operation unit 14 performs an operation using a discrete cosine transform inverse matrix.

【0036】この出力信号は、符号化モードがIピクチ
ャではブロックの信号,Pピクチャでは予測誤差信号に
復号したものになる。そして、Pピクチャでは、加算部
49で予測信号PSと加算して、ブロックの信号を復号
する。スイッチ54は、Iピクチャ,Pピクチャでそれ
ぞれ端子a,bに接続し、復号したブロックの信号S1
を出力する。符号誤り修整部15では、符号誤りを含ん
だブロックの信号を修整信号(例えば、1フレーム前の
信号)で置換する誤り修整処理を行う。
This output signal is a block signal when the coding mode is I picture and a prediction error signal is decoded when it is P picture. Then, in the P picture, the addition unit 49 adds the prediction signal PS to decode the block signal. The switch 54 is connected to the terminals a and b for I picture and P picture, respectively, and the decoded block signal S1
Is output. The code error correction unit 15 performs an error correction process of replacing a signal of a block including a code error with a correction signal (for example, a signal one frame before).

【0037】この出力信号S1′の一方は、画像後処理
部16に入力し、画像フォーマット変換,アナログ信号
への変換などの所定の信号処理を行い、輝度信号Y,色
差信号Cr,Cbのコンポーネント形態の画像信号を復号
する。一方、フレームメモリ50の出力信号(1フレー
ム遅延信号)は動き補償予測信号発生部51に入力し、
動きベクトル情報MVにより動き補償処理を行い、予測
信号PSを生成する。
One of the output signals S1 'is input to the image post-processing unit 16 and subjected to predetermined signal processing such as image format conversion and conversion into analog signals to obtain a luminance signal Y and color difference signals C r , C b. The image signal in the component form of is decoded. On the other hand, the output signal (1 frame delay signal) of the frame memory 50 is input to the motion compensation prediction signal generation unit 51,
A motion compensation process is performed using the motion vector information MV to generate a prediction signal PS.

【0038】なお、本実施例における各ブロック部は、
第1の実施例と同様な構成で実現できる。また、コンポ
ジット形態の画像信号に対しては、図9の画像前処理
部、図10の画像後処理部の構成を採用することによ
り、本実施例をそのまま適用できる。
Each block section in this embodiment is
It can be realized with the same configuration as that of the first embodiment. Further, for the image signal in the composite form, this embodiment can be applied as it is by adopting the configurations of the image preprocessing unit in FIG. 9 and the image postprocessing unit in FIG.

【0039】このように、本実施例によれば、視覚特性
に適合し、符号化に起因する画質の劣化が少なく、か
つ、圧縮効率の高い形態で、CCITT勧告H.261
のビデオ符号化方式に準拠した符号化装置が実現でき
る。
As described above, according to the present embodiment, CCITT Recommendation H.264 is used in a form that is compatible with visual characteristics, has little deterioration in image quality due to encoding, and has high compression efficiency. 261
It is possible to realize an encoding device conforming to the video encoding method of.

【0040】つぎに、本発明の第3の実施例について、
図14ないし図16により説明する。これは、蓄積メデ
ィア用動画像符号化標準MPEGに準拠したビデオ符号
化の符号化装置に好適なもので、図14は符号化部のブ
ロック図、図15は符号化処理の説明図、図16は復号
化部のブロック図である。
Next, regarding the third embodiment of the present invention,
This will be described with reference to FIGS. 14 to 16. This is suitable for an encoding device for video encoding conforming to the moving image encoding standard MPEG for storage media. FIG. 14 is a block diagram of an encoding unit, FIG. 15 is an explanatory diagram of encoding processing, and FIG. FIG. 3 is a block diagram of a decoding unit.

【0041】はじめに、図15により符号化処理の概要
を説明する。同図(a)に示す様に、符号化モードはI
ピクチャ,Pピクチャ,Bピクチャの3種類である。I
ピクチャは、第1の実施例と同様、フレーム内のDCT
変換符号化を行う。そして、フレーム内のブロックの領
域に応じて空間解像度特性の異なるモードF,M,Lの
重み付け処理した変換係数をハフマン符号化する。Pピ
クチャは、第2の実施例と同様、同図(b)に示す動き
補償フレーム間前向き予測符号化の予測誤差信号をDC
T変換符号化,ハフマン符号化する。また、Bピクチャ
は、動き補償フレーム間前向き,後向き,前後平均予測
符号化の予測誤差信号をDCT変換符号化,ハフマン符
号化する。そして、Pピクチャ,Bピクチャのモードで
は、重み付け処理は例えばスルー(全ての変換係数の重
みが1)の特性で行う。
First, the outline of the encoding process will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 9A, the coding mode is I
There are three types: picture, P picture, and B picture. I
The picture is the DCT in the frame as in the first embodiment.
Transform coding is performed. Then, the weighted transform coefficients of the modes F, M, and L having different spatial resolution characteristics according to the area of the block in the frame are Huffman-encoded. As with the second embodiment, the P-picture is a DC-coded prediction error signal for motion-compensated interframe forward prediction coding shown in FIG.
T conversion coding and Huffman coding are performed. For the B picture, prediction error signals of forward, backward, and forward / backward average predictive coding between motion-compensated frames are subjected to DCT transform coding and Huffman coding. Then, in the P-picture and B-picture modes, the weighting process is performed with, for example, a through characteristic (all transform coefficients have a weight of 1).

【0042】図14に示す様に、符号化部では、輝度信
号Y,色差信号Cr,Cbのコンポーネント形態の画像信
号は画像前処理部1に入力し、ディジタル化,フレーム
合成など所定の信号処理を行い、8×8画素のブロック
信号系列S1を生成する。また、ブロック領域に応じて
空間解像度特性を指定するモード信号MDを生成する。
減算部48は、信号S1から予測信号PSを減算して、
予測誤差信号PEを生成する。また、動きベクトル検出
部52では、動き補償処理に必要な動きベクトル情報M
Vをブロックマッチング手法などで抽出する。
As shown in FIG. 14, in the encoding unit, the image signals in the component form of the luminance signal Y and the color difference signals C r and C b are input to the image preprocessing unit 1 and are subjected to predetermined processing such as digitization and frame synthesis. Signal processing is performed to generate a block signal series S1 of 8 × 8 pixels. Further, the mode signal MD that specifies the spatial resolution characteristic according to the block area is generated.
The subtraction unit 48 subtracts the prediction signal PS from the signal S1,
The prediction error signal PE is generated. In addition, the motion vector detection unit 52 has motion vector information M necessary for motion compensation processing.
V is extracted by a block matching method or the like.

【0043】Iピクチャの符号化モードでは、スイッチ
47,53は端子a,Pピクチャ,Bピクチャでは端子
bに接続する。また、スイッチ58は、Pピクチャでは
端子C,Bピクチャでは端子a,b,cのいずれかに接
続し、符号化処理を行う。
In the I picture coding mode, the switches 47 and 53 are connected to the terminal a, and to the terminal b for the P picture and B picture. Further, the switch 58 is connected to any one of the terminals C, P and B, and performs encoding processing.

【0044】DCT演算部2では、8×8の離散コサイ
ン変換行列による行列演算を行い、変換係数S2を生成
する。適応重み付け部3では、Iピクチャではモード信
号MDに応じた重み付けの処理を行い、モードF,M,
Lの空間解像度特性に対応した変換係数を生成する。一
方、Pピクチャ,Bピクチャではスルーの特性で入力と
同じ信号を出力する。そして、量子化部4は、変換係数
の量子化を行い、固定長の符号S4を生成する。また、
ハフマン符号化部5は発生確率の高い符号には符号長の
短かい符号を割り当てる可変長符号化の処理、および、
符号化モード,符号化パラメータ,動きベクトル情報な
どの符号化を行い、これらを時分割に多重して出力す
る。この信号はバッファ部6に入力し、定ビットレート
で読み出した信号は、伝送路符号化部8でパケット化,
誤り訂正符号の付加などの所定の信号処理を行い、符号
化ビットストリーム信号BSを生成する。また、符号化
制御部7は、バッファ容量の情報をもとに、符号化パラ
メータ類の制御に必要な制御信号CTを生成する。
The DCT calculator 2 performs a matrix calculation using an 8 × 8 discrete cosine transform matrix to generate a transform coefficient S2. The adaptive weighting unit 3 performs weighting processing on the I picture in accordance with the mode signal MD, and sets the modes F, M,
A conversion coefficient corresponding to the spatial resolution characteristic of L is generated. On the other hand, the P picture and the B picture output the same signal as the input due to the through characteristic. Then, the quantizer 4 quantizes the transform coefficient to generate a fixed-length code S4. Also,
The Huffman coding unit 5 assigns a code having a short code length to a code having a high occurrence probability, and a variable-length coding process,
The coding mode, coding parameters, motion vector information, etc. are coded, and these are time-division multiplexed and output. This signal is input to the buffer unit 6, and the signal read out at the constant bit rate is packetized by the transmission line coding unit 8.
Predetermined signal processing such as addition of an error correction code is performed to generate a coded bitstream signal BS. The coding control unit 7 also generates a control signal CT necessary for controlling coding parameters based on the information on the buffer capacity.

【0045】固定長の符号S4は、逆量子化部13,I
DCT演算部14で復号化し、加算部49でスイッチ5
3の出力と加算して、もとのブロック信号系列S1を復
号し、フレームメモリ50に入力する。そして、後向き
予測信号発生部55,前後平均予測信号発生部53,前
向き予測信号発生部57では、それぞれフレームメモリ
の出力信号を動きベクトル情報MVにより動き補償の処
理を行い予測信号を生成する。スイッチ58は、制御信
号CTに応じてこれらの一つを選択し、予測信号PSを
出力する。
The fixed length code S4 is an inverse quantizer 13, I
The DCT operation unit 14 decodes it, and the addition unit 49 switches 5
The original block signal sequence S1 is decoded by adding it to the output of 3 and input to the frame memory 50. Then, the backward prediction signal generation unit 55, the front-back average prediction signal generation unit 53, and the forward prediction signal generation unit 57 each perform motion compensation processing on the output signal of the frame memory using the motion vector information MV to generate a prediction signal. The switch 58 selects one of them according to the control signal CT and outputs the prediction signal PS.

【0046】一方、復号化部では、図16に示す様に、
符号化ビットストリーム信号は伝送路復号化部9に入力
し、符号誤りの訂正など所定の復号処理を行う。そし
て、復号した信号S6は、バッファ部10,復号化制御
部11に入力する。復号化制御部11は、信号S6より
符号化モード,符号化パラメータの情報を検出し、バッ
ファ部の読み出し制御,量子化タイプ等の復号化処理に
必要な制御信号DTを生成する。
On the other hand, in the decoding section, as shown in FIG.
The encoded bit stream signal is input to the transmission path decoding unit 9 and subjected to predetermined decoding processing such as correction of code error. Then, the decoded signal S6 is input to the buffer unit 10 and the decoding control unit 11. The decoding control unit 11 detects the information of the coding mode and the coding parameter from the signal S6, and generates the control signal DT necessary for the decoding control such as the reading control of the buffer unit and the quantization type.

【0047】ハフマン復号化部12では、固定長な符号
への復号、ならびに動きベクトル情報MVを復号する。
逆量子化部13は信号S4を逆量子化処理し、変換係数
S3を復号する。IDCT演算部14では離散コサイン
変換逆行列による行列演算を行う。この出力は、符号化
モードがIピクチャではブロック信号系列、P,Bピク
チャでは予測誤差信号になる。そして、P,Bピクチャ
では、加算部49で予測信号PSを加算してブロック信
号系列を復号する。スイッチ54は、Iピクチャでは端
子a、P,Bピクチャでは端子bに接続し、復号したブ
ロック信号系列S1を得る。符号誤り修整部15では、
符号誤りを含んだブロックの信号を修整信号(例えば1
フレーム前の信号)で置換する誤り修整処理を行う。そ
して、画像後処理部16は、画像フォーマット変換,ア
ナログ信号への変換などの所定の信号処理を行い、輝度
信号Y,色差信号Cr,Cbのコンポーネント形態の画像
信号を復号する。
The Huffman decoding unit 12 decodes the fixed-length code and the motion vector information MV.
The inverse quantization unit 13 inversely quantizes the signal S4 and decodes the transform coefficient S3. The IDCT calculation unit 14 performs matrix calculation using a discrete cosine transform inverse matrix. This output is a block signal series in the I picture coding mode and a prediction error signal in the P and B pictures. Then, in P and B pictures, the prediction signal PS is added by the adder 49 to decode the block signal sequence. The switch 54 is connected to the terminal a for the I picture and the terminal b for the P and B pictures to obtain the decoded block signal sequence S1. In the code error correction unit 15,
The signal of the block containing the code error is modified by the modified signal (for example, 1
Perform error correction processing that replaces with the signal before the frame). Then, the image post-processing unit 16 performs predetermined signal processing such as image format conversion and conversion into an analog signal to decode the image signal in the component form of the luminance signal Y and the color difference signals C r and C b .

【0048】一方、フレームメモリ50の出力は、後向
き予測信号発生部55,前後平均予測信号発生部56,
前向き予測信号発生部57に入力し、動きベクトル情報
MVを用いて動き補償処理を行い、予測信号を生成す
る。そして、スイッチ58は、Pピクチャでは端子C,
Bピクチャでは所定の端子a,b,cに接続し、予測信
号PSを生成する。
On the other hand, the output of the frame memory 50 is the backward prediction signal generator 55, the front-back average prediction signal generator 56,
The prediction signal is input to the forward prediction signal generation unit 57 and motion compensation processing is performed using the motion vector information MV to generate a prediction signal. The switch 58 is connected to the terminal C in the P picture,
In the B picture, it is connected to predetermined terminals a, b, and c to generate the prediction signal PS.

【0049】なお、本実施例における各ブロック部は、
第1の実施例と同様な構成で実現できる。また、コンポ
ジット形態の画像信号に対しては、図9の画像前処理
部、図10の画像後処理部の構成で、本実施例を適用す
ることができる。
Each block section in this embodiment is
It can be realized with the same configuration as that of the first embodiment. Further, the present embodiment can be applied to a composite type image signal by the configuration of the image preprocessing unit in FIG. 9 and the image postprocessing unit in FIG. 10.

【0050】この様に、本実施例によれば、視覚特性に
適合し、符号化に伴う画質の劣化が少なく、かつ、圧縮
効率の高い、蓄積メディア用動画像符号化標準MPEG
のビデオ符号化方式に準拠した符号化装置が実現でき
る。
As described above, according to the present embodiment, the moving image coding standard MPEG for storage media, which conforms to visual characteristics, has little deterioration in image quality due to coding, and has high compression efficiency.
It is possible to realize an encoding device conforming to the video encoding method of.

【0051】つぎに、本発明における重み付けモードの
領域配分の例を図17に示す。同図(a)(b)(c)
はアスペクト比4:3、(d)(e)(f)はアスペク
ト比16:9のテレビ画面上での各モードの領域を示
す。水平,垂直の空間解像度は、モードF,モードM,
モードLの順に悪くなる。いずれの場合にも、画面の中
央部領域では空間解像度が高いモードFを割り当てる。
そして、画面の周辺部に近づくにつれて、中間のモード
Mを割り当て、周辺部領域では空間解像度の最も低いモ
ードLを割り当てる。なお、これらのモードが占める領
域の比率は、伝送ビットレートにも依存し、一般的に
は、ビットレートの高い系ではモードFの比率を高く、
ビットレートの低い系では少ない比率で実現する。
Next, FIG. 17 shows an example of area distribution in the weighting mode in the present invention. The same figure (a) (b) (c)
Indicates an aspect ratio of 4: 3, and (d), (e), and (f) indicate areas of each mode on a television screen having an aspect ratio of 16: 9. Horizontal and vertical spatial resolutions are mode F, mode M,
It becomes worse in the order of Mode L. In either case, the mode F having a high spatial resolution is assigned to the central area of the screen.
Then, an intermediate mode M is allocated as the position approaches the peripheral portion of the screen, and a mode L having the lowest spatial resolution is allocated in the peripheral region. The ratio of the area occupied by these modes also depends on the transmission bit rate. Generally, in a system with a high bit rate, the ratio of mode F is high.
In a system with a low bit rate, a small ratio is realized.

【0052】また、図17では空間解像度を段階的に変
化させる場合について示したが、画面の中央部領域から
周辺部領域まで空間解像度が連続的に変化する形態で実
現することも考えられる。
Further, FIG. 17 shows the case where the spatial resolution is changed stepwise, but it is also conceivable that the spatial resolution is continuously changed from the central area to the peripheral area of the screen.

【0053】[0053]

【発明の効果】本発明によれば、情報量の圧縮効率が高
く、かつ、視覚特性に適合したビデオ符号化を行う画像
符号化情報装置を提供することができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to provide an image coded information apparatus which has high compression efficiency of information amount and which performs video coding adapted to visual characteristics.

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

【図1】本発明の第1の実施例のブロック図。FIG. 1 is a block diagram of a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の原理の説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram of the principle of the present invention.

【図3】画像前処理部の一実施例のブロック図。FIG. 3 is a block diagram of an embodiment of an image preprocessing unit.

【図4】DCT演算部の一実施例のブロック図。FIG. 4 is a block diagram of an embodiment of a DCT calculation unit.

【図5】適応重み付け部の一実施例の説明図。FIG. 5 is an explanatory diagram of an example of an adaptive weighting unit.

【図6】量子化部の一実施例のブロック図。FIG. 6 is a block diagram of an embodiment of a quantizer.

【図7】ハフマン符号化部の一実施例のブロック図。FIG. 7 is a block diagram of an embodiment of a Huffman encoding unit.

【図8】画像後処理部の一実施例のブロック図。FIG. 8 is a block diagram of an embodiment of an image post-processing unit.

【図9】コンポジット信号に対する画像前処理部の一実
施例のブロック図。
FIG. 9 is a block diagram of an embodiment of an image preprocessing unit for a composite signal.

【図10】コンポジット信号に対する画像後処理部の一
実施例のブロック図。
FIG. 10 is a block diagram of an embodiment of an image post-processing unit for composite signals.

【図11】符号誤り修整部の一実施例のブロック図。FIG. 11 is a block diagram of an embodiment of a code error correction unit.

【図12】本発明の第2の実施例のブロック図。FIG. 12 is a block diagram of a second embodiment of the present invention.

【図13】第2の実施例における符号化処理の説明図。FIG. 13 is an explanatory diagram of encoding processing according to the second embodiment.

【図14】本発明の第3の実施例の符号化部のブロック
図。
FIG. 14 is a block diagram of an encoding unit according to a third embodiment of the present invention.

【図15】第3の実施例における符号化処理の説明図。FIG. 15 is an explanatory diagram of encoding processing according to the third embodiment.

【図16】本発明の第3の実施例の復号化部のブロック
図。
FIG. 16 is a block diagram of a decoding unit according to a third embodiment of the present invention.

【図17】重み付けモードの領域配分例の説明図。FIG. 17 is an explanatory diagram of an example of area distribution in a weighting mode.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…画像前処理部、2…DCT演算部、3…適応重み付
け部、4…量子化部、5…ハフマン符号化部、6,10
…バッファ部、7…符号化制御部、8…伝送路符号化
部、9…伝送路復号化部、11…復号化制御部、12…
ハフマン復号化部、13…逆量子化部、14…IDCT
演算部、15…符号誤り修整部、16…画像後処理部。
1 ... Image preprocessing unit, 2 ... DCT calculation unit, 3 ... Adaptive weighting unit, 4 ... Quantization unit, 5 ... Huffman coding unit, 6, 10
... buffer section, 7 ... coding control section, 8 ... transmission path coding section, 9 ... transmission path decoding section, 11 ... decoding control section, 12 ...
Huffman decoding unit, 13 ... Inverse quantization unit, 14 ... IDCT
Calculation unit, 15 ... Code error correction unit, 16 ... Image post-processing unit.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】画像信号を高能率符号化する画像符号化装
置において、水平・垂直の空間解像度の異なる複数種類
の画像信号系列を生成する手段,テレビ画面上での画像
領域を検出する手段を設け、上記画像領域が上記テレビ
画面の中央部では空間解像度の高い画像信号系列,上記
テレビ画面の周辺部では空間解像度の低い画像信号系列
を選択し、上記選択した画像信号系列に対して高能率符
号化を行うことを特徴とする画像符号化装置。
1. An image coding apparatus for coding an image signal with high efficiency, comprising means for generating a plurality of types of image signal sequences having different horizontal and vertical spatial resolutions, and means for detecting an image area on a television screen. An image signal sequence having a high spatial resolution is selected in the central portion of the television screen and an image signal sequence having a low spatial resolution is selected in the peripheral portion of the television screen, and the image region is highly efficient with respect to the selected image signal sequence. An image encoding device characterized by performing encoding.
【請求項2】請求項1において、水平・垂直の空間解像
度の異なる複数種類の画像信号系列は、画像信号を離散
コサイン変換して得られる変換係数に対して異なる重み
付けで生成する画像符号化装置。
2. An image coding apparatus according to claim 1, wherein a plurality of types of image signal sequences having different horizontal and vertical spatial resolutions are generated with different weights for transform coefficients obtained by discrete cosine transform of the image signal. .
【請求項3】請求項1または2において、画像信号の高
能率符号化は、直交変換符号化,ハフマン符号化を組み
合わせたビデオ符号化である画像符号化装置。
3. The image coding apparatus according to claim 1, wherein the high-efficiency coding of the image signal is video coding in which orthogonal transform coding and Huffman coding are combined.
【請求項4】請求項1または2において、画像信号の高
能率符号化は、直交変換符号化,動き補償予測符号化ハ
フマン符号化を組み合せたビデオ符号化である画像符号
化装置。
4. The image coding apparatus according to claim 1, wherein the high-efficiency coding of the image signal is video coding in which orthogonal transform coding and motion compensation predictive coding Huffman coding are combined.
【請求項5】請求項1または2において、画像信号の高
能率符号化は、CCITT勧告H.261に準拠したビ
デオ符号化である画像符号化装置。
5. The high efficiency encoding of an image signal according to claim 1 or 2, according to CCITT Recommendation H.264. An image encoding apparatus that is video encoding compliant with H.261.
【請求項6】請求項1または2において、画像信号の高
能率符号化は、ISO/IEC JTC1/SC29/WG1
1(MPEG)の蓄積メディア用動画像符号化標準に準
拠したビデオ符号化である画像符号化装置。
6. The high-efficiency coding of an image signal according to claim 1 or 2, wherein ISO / IEC JTC1 / SC29 / WG1 is used.
1. An image coding apparatus that is video coding conforming to the moving picture coding standard for storage media of 1 (MPEG).
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