JPH06334995A - Moving picture encoding or decoding method - Google Patents

Moving picture encoding or decoding method

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JPH06334995A
JPH06334995A JP11861293A JP11861293A JPH06334995A JP H06334995 A JPH06334995 A JP H06334995A JP 11861293 A JP11861293 A JP 11861293A JP 11861293 A JP11861293 A JP 11861293A JP H06334995 A JPH06334995 A JP H06334995A
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picture
slice
signal
lines
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Abstract

PURPOSE:To realize an optimum processing compatible with the processing capability of constitution for decoding. CONSTITUTION:In the moving picture encoding method using motion compensation prediction, a picture signal in the picture frame consisting of N horizontal picture elements and M vertical lines as the encoding object is discriminated by an inner picture part G1 and its outer picture part G2 of a picture frame consisting of N1 picture elements and M1 lines (N1<=N, M1<=M), and these picture parts G1 and G2 are segmented in the unit of independent slice consisting of plural picture elements; and when a slice belonging to the outer picture part G2 among them is defined as an extra slice and encoded information of this extra slice is transmitted, a peculiar discrimination code is added to its header. At the time of motion compensation prediction, the inner picture part G1 of the present encoded picture inhibits from referring to the outer picture part G2 of a reference picture, and restrictions are not imposed on the reference picture in the case of motion compensation prediction for the outer picture part G2 of the present encoded 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、動画像を符号化又は復
号化する動画像符号化又は復号化装置に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a moving picture coding or decoding apparatus for coding or decoding a moving picture.

【0002】[0002]

【従来の技術】動画像の信号をディジタル化してそのデ
ィジタルデータを記録および伝送する場合、そのデータ
量が膨大となるために当該データに対して符号化(圧
縮)が行なわれる。その代表的な符号化方式として、い
わゆるMPEG(Moving PictureExpert Group) の方式
がある。このMPEGとは、ISO(国際標準化機構)
とIEC(国際電気標準会議)のJTC(Joint Techni
cal Committee )1のSC(Sub Committee )29のW
G(Working Group )11において進行してきた動画像
符号化方式の通称である。
2. Description of the Related Art When a moving image signal is digitized and the digital data is recorded and transmitted, the data amount is enormous, and therefore the data is encoded (compressed). As a typical encoding method, there is a so-called MPEG (Moving Picture Expert Group) method. This MPEG is ISO (International Organization for Standardization)
And IEC (International Electrotechnical Commission) JTC (Joint Techni
Cal Committee) 1 SC (Sub Committee) 29 W
It is a common name for a moving picture coding system that has been developed in G (Working Group) 11.

【0003】また、画像信号をディジタル信号で扱う場
合のフォーマットとして、広く知られているものにいわ
ゆるCCIR(国際無線通信諮問委員会)のRecommenda
tion601 (Rec.601)がある。このRec.601は、コ
ンポーネント(いわゆる4:2:2コンポーネント)符
号化方式に基づいたディジタル画像の世界統一のフォー
マットである。
In addition, a widely known format for handling an image signal as a digital signal is a so-called CCIR (Recommendation Committee for Radio Communications) Recommenda.
There is tion601 (Rec.601). This Rec. Reference numeral 601 is a worldwide unified format of digital images based on a component (so-called 4: 2: 2 component) encoding method.

【0004】上記MPEGでは、上記Rec.601フ
ォーマットが入出力画像フォーマットとして使われてお
り、走査線525ライン/30HzのNTSC圏では、
例えば図11のような入出力画像フォーマットが最も広
く用いられている。例えば、MPEG2(MPEG phase-
2)では、Rec.601フォーマットの720画素×
480ラインのフレーム画枠の画像が取り扱われ、その
縦横の解像度を半分に間引いた360画素×240ライ
ンのフレーム画枠(SIF)の画像をMPEG1(MPEG
phase-1)では取り扱われたりする。
In the MPEG, the Rec. The 601 format is used as the input / output image format, and in the NTSC area of 525 scan lines / 30 Hz,
For example, the input / output image format as shown in FIG. 11 is most widely used. For example, MPEG2 (MPEG phase-
In 2), Rec. 720 pixels in 601 format ×
An image of a frame image frame of 480 lines is handled, and an image of a frame image frame (SIF) of 360 pixels × 240 lines, which is obtained by decimating the vertical and horizontal resolutions by half, is converted to MPEG1 (MPEG
It is handled in phase-1).

【0005】この例のように、画像の伝送フォーマット
を解像度の違いに応じて、画枠の縦,横の比で1:2の
関係にすることは画像を階層的に取り扱う上で好都合で
ある。それは、以下の2つの理由に関係している。第1
に、1:2の比率の間引きフィルタや補間フィルタのハ
ードウエア構成が、その他の比率のものに比べれば、簡
単であるからである。
As in this example, it is convenient to handle images hierarchically that the image transmission format has a ratio of the aspect ratio of the image frame of 1: 2 according to the difference in resolution. . It is related to the following two reasons. First
In addition, the hardware configuration of the thinning filter and the interpolation filter with the ratio of 1: 2 is simpler than that with the other ratios.

【0006】第2に、画像符号化および復号化装置を構
成する場合に、その画像の2分の1の解像度の画像用の
LSIを4個並列にして処理することが可能となるため
である。なお、図12には、間引きフィルタ間引きフィ
ルタのフィルタ係数を表す。
Secondly, when an image encoding / decoding device is constructed, it becomes possible to process four image LSIs having a resolution of ½ of the image in parallel. . Note that FIG. 12 shows the filter coefficient of the thinning filter.

【0007】また、MPEGでは、画像を16画素×1
6ラインのマクロブロックと呼ばれる小ブロックに分割
して取り扱うため、符号化効率を考えた場合に画像の水
平,垂直サイズが16の倍数であることが好ましい。7
20(=16×45)画素×480(16×30)ライ
ンという画枠サイズはその上で好ましい大きさである。
以上のような理由から、NTSC圏では、Rec.60
1フォーマットの720画素×480ラインのフレーム
画枠の画像が広く取り扱われている。
In MPEG, an image has 16 pixels x 1
Since it is divided into small blocks called 6-line macroblocks and handled, it is preferable that the horizontal and vertical sizes of the image are multiples of 16 in consideration of coding efficiency. 7
The image frame size of 20 (= 16 × 45) pixels × 480 (16 × 30) lines is a preferable size.
For the reasons described above, Rec. 60
An image of a frame image frame of 720 pixels × 480 lines in one format is widely handled.

【0008】一方、CCIRは、NTSC圏での標準テ
レビ放送の際には、画像信号を483ライン以上(48
3〜486ライン程度)伝送しなければならないことを
放送局(テレビ局)へ勧告している。この時、従来通り
にMPEGで画像符号化を行なうならば、縦方向にマク
ロブロックを1列増やし、720画素×496(480
+16)ラインの処理をしなければならない。これは、
720画素×480ラインのフレームを取り扱う場合に
比べ、約3.5%の符号化処理能力の増加を求めること
になる。
[0008] On the other hand, CCIR is designed to transmit an image signal of 483 lines or more (48
It recommends to the broadcasting station (television station) that the transmission must be performed for 3 to 486 lines). At this time, if the image is encoded by MPEG as in the conventional case, the macro block is increased by one column in the vertical direction, and 720 pixels × 496 (480
+16) Lines must be processed. this is,
Compared with the case of handling a frame of 720 pixels × 480 lines, an increase in coding processing capacity of about 3.5% is required.

【0009】このことは、720画素×480ラインの
フレーム画枠の画像までしか取り扱うことのできない復
号化装置しか持っていないものにとっては不都合であ
る。例えば、ディジタル・ビデオ・ディスクの記録方式
とディジタル・テレビの放送方式が同じMPEGである
時、どちらか一方の復号化装置を持つだけでよい利点が
あると考えられるが、ビデオ・ディスク・プレーヤの復
号化装置が720画素×480ラインの画枠の処理能力
しか持たない場合には、その復号化装置ではディジタル
・テレビ放送は受信できないことになる。これは、ハー
ドウェア資源の有効利用という点で非常に無駄を生むこ
とになる。
This is inconvenient for those having only a decoding device capable of handling only an image of a frame picture frame of 720 pixels × 480 lines. For example, when the recording system of a digital video disc and the broadcasting system of a digital television are the same MPEG, it is considered that it is advantageous to have only one decoding device. When the decoding device has only the processing capability of the picture frame of 720 pixels × 480 lines, the decoding device cannot receive the digital television broadcast. This is very wasteful in terms of effective use of hardware resources.

【0010】ところで、CCIRは、NTSC圏での標
準テレビ放送の際の画像信号を483ライン以上(48
3〜486ライン程度)伝送しなければならないことを
勧告しているだけであり、受信側が480ライン以上の
ラインを復号するかしないかは自由である。その為、受
信側が720画素×480ラインの画枠の処理能力しか
ない復号化装置である場合には、それだけの画枠だけを
復号化することが可能であれば、それは非常に望まし
い。
By the way, CCIR uses the image signal for standard television broadcasting in the NTSC area with 483 lines or more (48
It is only recommended that the data should be transmitted (about 3 to 486 lines), and the receiving side is free to decode the lines of 480 lines or more. Therefore, in the case where the receiving side is a decoding device which has only the processing capability of an image frame of 720 pixels × 480 lines, it is very desirable if it is possible to decode only that many image frames.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】上記の要求を満たすた
めに、受信側が483ライン以上の画枠の処理能力を持
つ復号化装置である場合は、受信されたすべての画像信
号を再生でき、一方、受信側が480ラインの画枠の処
理能力しかない復号化装置である場合は、その復号可能
な画像部分だけを再生できるという、柔軟性(フレキシ
ビリティ)を持つ動画像符号化情報(放送)を提供する
ために必要な動画像符号化技術とその復号化方法が必要
となる。
In order to satisfy the above requirements, when the receiving side is a decoding device having a processing capability of an image frame of 483 lines or more, all the received image signals can be reproduced, while If the receiving side is a decoding device that has only a processing capacity of 480-line image frames, the moving image coding information (broadcasting) with flexibility that only the decodable image part can be reproduced is provided. The moving picture coding technology and its decoding method necessary for providing it are required.

【0012】その為には、以下に示す問題を解決する必
要がある。
Therefore, it is necessary to solve the following problems.

【0013】第1に、受信された符号化情報の中から、
再生可能な画枠の画像情報だけを取り出すことを識別で
きるようにしなければならない。
First, from the received coded information,
It must be possible to identify that only the image information of the reproducible image frame should be taken out.

【0014】第2に、MPEGなどの画像間の動き補償
予測を用いた符号化方法では時間方向に画像間が関係を
持っているため、図13に示す様に、再生可能な画枠の
外(例えば図中16本として示すライン部分)を動き補
償で参照した場合には、動き補償不能であるため、復号
できないことになる。したがって、この問題に対する対
策を考える必要がある。
Secondly, in an encoding method using motion compensation prediction between images such as MPEG, since the images have a relationship in the time direction, as shown in FIG. If (for example, the line portion shown as 16 lines in the figure) is referred to in the motion compensation, it cannot be decoded because the motion compensation cannot be performed. Therefore, it is necessary to consider measures against this problem.

【0015】すなわち、図13には、480ラインの画
枠の処理能力しかないデコーダで、496ライン分の符
号化情報を受け取った場合を例に挙げており、この図1
3の例の場合、過去画像或いは未来画像の480ライン
の画枠内から現在画像への図中の矢印a,bの方向の動
き補償はできるが、過去画像或いは未来画像の480ラ
インを越えるところ(図中16本として示すライン部
分)から現在画像への図中矢印c,dの方向の動き補償
はできない。
That is, FIG. 13 exemplifies a case where a decoder having only 480-line image frame processing capability receives 496-line encoded information.
In the case of example 3, motion compensation in the directions of arrows a and b in the figure from the 480-line image frame of the past image or the future image to the current image can be performed, but where 480 lines of the past image or the future image are exceeded. Motion compensation in the directions of arrows c and d in the figure from the (line portion shown as 16 lines in the figure) to the current image cannot be performed.

【0016】そこで、本発明の目的は、上記の要求を満
たすために、受信側が483ライン以上の画枠の処理能
力を持つ復号化装置である場合は、受信されたすべての
画像信号を再生でき、一方、受信側が480ラインの画
枠の処理能力しかない復号化装置である場合は、その復
号可能な画像部分だけを再生できるという、柔軟性(フ
レキシビリティ)を持つ動画像符号化情報(放送)を提
供するために必要な動画像符号化とそれに対応する復号
化方法を提供することにある。
Therefore, in order to satisfy the above requirements, it is an object of the present invention to reproduce all received image signals when the receiving side is a decoding device having a processing capability of an image frame of 483 lines or more. On the other hand, when the receiving side is a decoding device having only a processing capacity of 480-line image frame, it is possible to reproduce only the decodable image part, and the moving image coding information (broadcasting) ) Is provided to provide a moving picture coding and a corresponding decoding method.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】本発明は、上述の課題を
解決するために提案されたものであって、本発明の動画
像符号化方法は、符号化するN画素×Mライン(水平N
画素,垂直Mライン)の画枠の画像信号を、N1 画素×
1 ライン(N1 ≦N,M1 ≦M)なる画枠をもつ内部
画像部分である第1の画像部分と、この第1の画像部分
の外側の画像部分である第2の画像部分とで区別し、上
記第1の画像部分と第2の画像部分を複数の画素からな
る独立した所定の区分単位で区切り、上記第2の画像部
分に属する上記所定の区分単位の符号化情報を伝送する
際には、区分単位のヘッダに独特な識別コードを付加す
ることを特徴とするものである。
The present invention has been proposed in order to solve the above-mentioned problems, and a moving picture coding method according to the present invention is a method of coding N pixels × M lines (horizontal N pixels).
Pixel, vertical M line) image signal of the image frame, N 1 pixel ×
A first image portion which is an internal image portion having an image frame of M 1 lines (N 1 ≦ N, M 1 ≦ M), and a second image portion which is an image portion outside the first image portion. , The first image portion and the second image portion are separated by a predetermined unit of division consisting of a plurality of pixels, and the encoded information of the predetermined unit of division belonging to the second image portion is transmitted. In doing so, a unique identification code is added to the header of each division unit.

【0018】ここで、動き補償予測時には、現在符号化
画像の第1の画像部分が、参照画像の第2の画像部分を
参照することを禁止する。また、現在符号化画像の第2
の画像部分に対して行なう動き補償予測は、参照画像に
関して制限を加えない。
At the time of motion-compensated prediction, the first image portion of the current encoded image is prohibited from referring to the second image portion of the reference image. Also, the second of the current encoded image
The motion-compensated prediction that is performed on the image portion of ∘ does not limit the reference image.

【0019】なお、動き補償予測を行なう単位ブロック
の大きさを、N2 画素×M2 ラインとするとき、N1
2 の倍数とし、かつM1 はM2 の倍数とする。また、
1とM1 は共に16の倍数とする。
When the size of a unit block for motion compensation prediction is N 2 pixels × M 2 lines, N 1 is a multiple of N 2 and M 1 is a multiple of M 2 . Also,
N 1 and M 1 are both multiples of 16.

【0020】また、本発明の動画像復号化方法は、上記
1 画素×M1 ラインの画枠の復号化能力しかないとき
には、上記第1の画像部分だけを再生し、上記第2の画
像部分については当該第2の画像部分に属する複数の画
素からなる所定の区分単位のヘッダに付加されている独
特な識別コードを検出することにより識別し、当該第2
の画像部分の符号化情報を読み飛ばすことを可能として
いる。
Further, the moving picture decoding method of the present invention reproduces only the first image portion and reproduces the second image when only the decoding ability of the picture frame of N 1 pixels × M 1 lines is available. The portion is identified by detecting a unique identification code added to the header of a predetermined division unit composed of a plurality of pixels belonging to the second image portion,
It is possible to skip the coded information of the image part of.

【0021】この復号化方法においても、動き補償を行
なう単位ブロックの大きさをN2 画素×M2 ラインとす
るとき、N1 はN2 の倍数であり、かつM1 はM2 の倍
数である。また、N1 とM1 は共に16の倍数である。
Also in this decoding method, when the size of the unit block for motion compensation is N 2 pixels × M 2 lines, N 1 is a multiple of N 2 and M 1 is a multiple of M 2 . is there. N 1 and M 1 are both multiples of 16.

【0022】ところで、例えば、伝送すべきフレーム画
像信号が、NTSC方式のテレビジョン放送に必要とさ
れる483ライン以上の画像信号である場合には、前記
第1の内部画像部分は480ラインとなる。
By the way, for example, when the frame image signal to be transmitted is an image signal of 483 lines or more required for NTSC television broadcasting, the first internal image portion has 480 lines. .

【0023】この場合、NTSC方式のテレビジョン放
送に必要とされる483ライン以上のフレーム画像信号
を、480ラインの第1の画像部分とこの第1の画像部
分を除く画像の最上部又は最下部の画像部分である第2
の画像部分とで区別し、、480ラインの画枠の復号化
能力しかないときには、上記第1の画像部分だけを再生
し、上記第2の画像部分については当該第2の画像部分
に属する複数の画素からなる所定の区分単位のヘッダに
付加されている独特な識別コードを検出することにより
識別し、当該第2の画像部分の符号化情報を読み飛ばす
ようにする。
In this case, the frame image signal of 483 lines or more required for the television broadcasting of the NTSC system is used as the first image portion of 480 lines and the top or bottom of the image excluding this first image portion. The image part of the second
When the image frame has only 480 lines of image frame decoding capability, only the first image part is reproduced, and the second image part belongs to the second image part. The unique identification code added to the header of the predetermined divisional unit consisting of the pixels is identified and detected, and the encoded information of the second image portion is skipped.

【0024】[0024]

【作用】本発明によれば、動画像の符号化の際に、符号
化するN画素×Mライン(水平N画素,垂直Mライン)
の画枠の画像信号を、N1 画素×M1 ライン(N1
N,M1 ≦M)なる画枠をもつ内部画像部分である第1
の画像部分と画像部分1の外側の画像部分である第2の
画像部分とを区別し、画像部分1と画像部分2を複数の
画素からなる独立した所定の区分単位で区切り、上記第
2の画像部分に属する上記所定の区分単位の符号化情報
を伝送する際には、所定の区分単位のヘッダに独特な識
別コードを付加する。
According to the present invention, N pixels × M lines (horizontal N pixels, vertical M lines) to be encoded at the time of encoding a moving image.
The image signal of the image frame of N 1 pixel × M 1 line (N 1
N, M 1 ≦ M), which is the first internal image portion having an image frame
Image portion and a second image portion which is an image portion outside the image portion 1 are distinguished from each other, and the image portion 1 and the image portion 2 are separated by an independent predetermined division unit composed of a plurality of pixels, When transmitting the encoded information of the predetermined division unit belonging to the image portion, a unique identification code is added to the header of the predetermined division unit.

【0025】したがって、この符号化信号を復号化する
ときに、N1 画素×M1 ラインの画枠の復号化能力しか
ない場合は、第1の画像部分だけを再生し、第2の画像
部分については、その独特な識別コードを検出すること
により識別し、その画像部分の符号化情報を読み飛ばす
ことが可能となる。
Therefore, when decoding this coded signal, if only the decoding capability of the image frame of N 1 pixels × M 1 lines is available, only the first image portion is reproduced and the second image portion is reproduced. Can be identified by detecting the unique identification code, and the encoded information of the image portion can be skipped.

【0026】[0026]

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0027】本発明の動画像符号化方法が適用される第
1の実施例の動画像符号化装置(エンコーダ)について
図1に基づいて説明する。なお、本発明は、ピクチャ構
造がフレーム/フィールド構造の両方に適用できるが、
この実施例ではピクチャ構造をフレーム構造とした場合
を中心に説明する。
The moving picture coding apparatus (encoder) of the first embodiment to which the moving picture coding method of the present invention is applied will be described with reference to FIG. Although the present invention can be applied to both the frame / field structure of the picture structure,
In this embodiment, the case where the picture structure is a frame structure will be mainly described.

【0028】図1において、符号化される動画像は、画
像入力端子10より入力される。この画像入力端子10
より入力された画像信号は、フィールドメモリ群11へ
供給される。
In FIG. 1, the moving image to be encoded is input from the image input terminal 10. This image input terminal 10
The input image signal is supplied to the field memory group 11.

【0029】本実施例符号化装置では、入力された画像
を図2に示すようなMPEG1でのデータ構造に基づい
て符号化を行なう。
In the encoding apparatus of this embodiment, the input image is encoded based on the MPEG1 data structure as shown in FIG.

【0030】ここで、本実施例における図2に示すそれ
ぞれのデータ層について以下に簡単に説明する。
Here, each data layer shown in FIG. 2 in this embodiment will be briefly described below.

【0031】1.ブロック層 ブロック層のブロックは、輝度または色差の隣あった例
えば8ライン×8画素から構成される。例えば離散コサ
イン変換(DCT :Discrete Cosine Transform)はこの単
位で実行される。
1. Block Layer Blocks in the block layer are composed of, for example, 8 lines × 8 pixels adjacent to each other in luminance or color difference. For example, Discrete Cosine Transform (DCT) is executed in this unit.

【0032】2.MB(マクロブロック)層 マクロブロック層のマクロブロック(MB)は、例えば
画像のフォーマットが4:2:0(輝度と2つの色差信
号の情報量の比が4:2:0)である場合、左右及び上
下に隣あった4つの輝度ブロックと、画像上では同じ位
置にあたるCb,Cr それぞれの色差ブロックの全部で
6つのブロックで構成される。伝送の順はY0,Y1,Y2,
Y3,Cb,Cr である。動き補償モードに何を用いるか、
予測誤差を送らなくても良いかなどは、この単位で判断
される。
2. MB (macroblock) layer A macroblock (MB) in the macroblock layer is, for example, when the image format is 4: 2: 0 (the ratio between the luminance and the information amount of two color difference signals is 4: 2: 0). It is composed of four luminance blocks that are adjacent to each other on the left and right and the top and bottom, and a total of six color difference blocks of Cb and Cr corresponding to the same position on the image. The order of transmission is Y0, Y1, Y2,
Y3, Cb and Cr. What to use for motion compensation mode,
Whether or not the prediction error need not be sent is determined in this unit.

【0033】3.スライス層 スライス層は、画像の走査順に連なる1つまたは複数の
マクロブロックで構成される。スライスの頭では、最初
のマクロブロックは画像内での位置を示すデータを持っ
ており、エラーが起こった場合でも復帰できるように考
えられている。そのためスライスの長さ、始まる位置は
任意で、伝送路のエラー状態によって変えられるように
なっている。
3. Slice Layer The slice layer is composed of one or a plurality of macroblocks that are continuous in the scanning order of an image. At the beginning of the slice, the first macroblock contains data indicating its position in the image, and is designed so that it can be recovered even if an error occurs. Therefore, the length and starting position of the slice are arbitrary and can be changed depending on the error condition of the transmission path.

【0034】4.ピクチャ層 ピクチャすなわち1枚1枚の画像は、少なくとも1つ又
は複数のスライスから構成される。そして符号化される
方式にしたがって、Iピクチャ (Intra-codedpicture,
イントラ符号化画像)、Pピクチャ(Predictive-coded
picture ,前方向予測符号化画像) 、Bピクチャ(Bidir
ectionally Predictive-coded picture、両方向予測符
号化画像)に分類される。ここで、Iピクチャ、Pピク
チャ、Bピクチャについて図3を用いて説明する。この
図3において、まず、第1段目の処理として、数枚の画
像を飛び越して図中の”P”で示される画像を巡回型に
予測符号化を行う。次に、第2段目の処理として、P画
像またはI画像の間に挟まれた図中の”B”で示される
画像を前後のP画像またはI画像から予測する。なお、
図中の”I”で示される画像は、画像内符号化画像であ
り、動き補償を使用しないで作られる。また、図中矢印
は予測の方向を表している。
4. Picture layer A picture, that is, an image is composed of at least one or a plurality of slices. Then, according to the encoding method, an I picture (Intra-coded picture,
Intra-coded image), P picture (Predictive-coded
picture, forward predictive coded image), B picture (Bidir
sectionally Predictive-coded picture). Here, I pictures, P pictures, and B pictures will be described with reference to FIG. In FIG. 3, first, as a first-stage process, an image indicated by "P" in the drawing is skipped over several images and cyclically predictive-encoded. Next, as the second stage processing, the image indicated by "B" in the figure sandwiched between the P images or I images is predicted from the preceding and following P images or I images. In addition,
The image indicated by "I" in the figure is an intra-coded image and is created without using motion compensation. The arrows in the figure indicate the direction of prediction.

【0035】5.GOP層 GOP(グループオブピクチャ)は、1又は複数枚のI
ピクチャと0又は複数枚の非Iピクチャから構成され
る。
5. GOP layer GOP (group of pictures) is one or more I
It is composed of a picture and 0 or a plurality of non-I pictures.

【0036】6.ビデオシーケンス層 ビデオシーケンスは、画像サイズ、画像レート等が同じ
1または複数のGOPから構成される。
6. Video sequence layer A video sequence is composed of one or more GOPs having the same image size, image rate and the like.

【0037】図1に戻って、本実施例の符号化装置の基
本的な動作を制御するための情報は、画像符号化制御情
報入力部29から与えられ、メモリ30に記憶されてい
る。これらの情報は、画枠サイズ,符号化情報の出力ビ
ットレート,ピクチャ構造信号(ピクチャがフレーム構
造であるかフィールド構造であるかプログレッシブであ
るかの識別信号),ピクチャ符号化タイプ信号(I画像
かP画像かB画像かの識別信号)などである。これらの
情報は、画像符号化制御信号S25として出力される。
Returning to FIG. 1, the information for controlling the basic operation of the coding apparatus of this embodiment is given from the image coding control information input unit 29 and stored in the memory 30. These pieces of information include a picture frame size, an output bit rate of coding information, a picture structure signal (identification signal of whether a picture has a frame structure, a field structure, or a progressive structure), a picture coding type signal (I image). Or a P image or a B image). These pieces of information are output as the image coding control signal S25.

【0038】また、MPEG1でのデータ構造の内、ビ
デオシーケンス,GOP,ピクチャ,スライスの層は、
それぞれの層の先頭にそれらが始まることを示すスター
トコードを付加し、その後にヘッダ情報を伝送する。
In the data structure of MPEG1, the layers of video sequence, GOP, picture and slice are:
A start code indicating that they start is added to the beginning of each layer, and then header information is transmitted.

【0039】それぞれのスタートコードを伝送するタイ
ミングは、それぞれビデオシーケンススタートフラグS
20,GOPスタートフラグS21,ピクチャスタート
フラグS22,スライススタートフラグS23が立てら
れた時である。ビデオシーケンススタートフラグS2
0,GOPスタートフラグS21,ピクチャスタートフ
ラグS22は、ピクチャカウンタ27から出力され、ス
ライススタートフラグS23はMB(マクロブロック)
カウンタ28から出力される。
The timing of transmitting each start code is the video sequence start flag S.
20, when the GOP start flag S21, the picture start flag S22, and the slice start flag S23 are set. Video sequence start flag S2
0, GOP start flag S21, and picture start flag S22 are output from the picture counter 27, and slice start flag S23 is MB (macro block).
It is output from the counter 28.

【0040】ピクチャカウンタ27は、現在の符号化対
象でありフィールドメモリ群11から読み出される画像
(ピクチャ)の先頭を検出して出力される信号S30に
同期して、その数をカウントする。ピクチャカウンタ2
7は、符号化すべきビデオシーケンスの符号化が開始さ
れる時、リセットされ、その時、同時にビデオシーケン
ススタートフラグS20が立てられる。ピクチャスター
トフラグS22は、上記信号S30を受けると立てられ
る。GOPスタートフラグS21は、ピクチャカウンタ
数が予め決められたGOP長(GOPを作るピクチャの
数)の倍数になると立てられる。GOP長は、例えば1
2フレームや15フレームであることが普通であり、こ
の情報は、現在の画像符号化符号化のための制御情報が
記憶されているメモリ30にある。
The picture counter 27 detects the beginning of an image (picture) which is the current encoding target and is read from the field memory group 11 and counts the number thereof in synchronization with the signal S30 output. Picture counter 2
7 is reset when the coding of the video sequence to be coded is started, and at the same time, the video sequence start flag S20 is set. The picture start flag S22 is set when the signal S30 is received. The GOP start flag S21 is set when the number of picture counters becomes a multiple of a predetermined GOP length (the number of pictures that make up a GOP). GOP length is 1
It is usually 2 or 15 frames and this information is in the memory 30 in which the control information for the current picture coding coding is stored.

【0041】ここで、本実施例符号化装置は、ピクチャ
を図4の様に取り扱う。すなわち、符号化するN画素×
Mライン(水平N画素,垂直Mライン)の画枠の画像信
号を、画像部分G1 で示すN1 画素×M1 ライン(N1
≦N,M1 ≦M)なる画枠をもつ内部画像部分(第1の
画像部分)と、画像部分G2 で示す画像部分G1 の外側
の画像部分(第2の画像部分)とで区別し、画像部分G
1 を1個以上の一般のスライスで構成し、画像部分G2
を1個以上の Extra_Slice で構成する。なお、 Extra
_Slice とは、一般のスライスと区別するために本実施
例において採用している呼び名である。 Extra_Slice
の中は、一般のスライスと同じ様にマクロブロック(M
B)で構成される。
Here, the coding apparatus of this embodiment handles the picture as shown in FIG. That is, N pixels to be encoded ×
An image signal of an image frame of M lines (horizontal N pixels, vertical M lines) is represented by an image portion G 1 of N 1 pixels × M 1 lines (N 1
≦ N, distinguished out with internal image portion having a M 1 ≦ M) consisting picture frame (first image portion), outside the image portion of the image portion G 1 indicated by the image portion G 2 and the (second image portion) Image part G
1 is composed of one or more general slices, and the image portion G 2
Consists of one or more Extra_Slices. In addition, Extra
_Slice is a name used in this embodiment to distinguish it from general slices. Extra_Slice
The inside of a macro block (M
B).

【0042】MB(マクロブロック)カウンタ28は、
上記信号S30を受けてリセットされる。MBカウンタ
28は、現在の符号化対象でありフィールドメモリ群1
1から読み出されるMB画素信号S1の先頭を検出して
出力される信号S31に同期して、その数をカウントす
る。
The MB (macroblock) counter 28 is
The signal S30 is received and reset. The MB counter 28 is the current encoding target and is the field memory group 1
The head of the MB pixel signal S1 read from 1 is detected and the number is counted in synchronization with the output signal S31.

【0043】処理されるマクロブロック(MB)の位置
が、上記画像部分G1 から画像部分G2 へ移った場合に
は、スライススタートフラグS23が立ち、かつ上記Ex
tra_Slice _Status_FlagS28が立つ。また、処理
されるマクロブロック(MB)の位置が、画像部分G2
から画像部分G1 へ移った場合には、スライススタート
フラグS23が立ち、そしてExtra _Slice _Status_
FlagS28がリセットされる。これらのマクロブロック
(MB)の位置の移行時期は、MBカウンタ28でMB
カウンタ数を観察することにより、知ることができる。
When the position of the macro block (MB) to be processed is moved from the image portion G 1 to the image portion G 2 , the slice start flag S23 is set and the Ex
tra_Slice_Status_Flag S28 stands. Further, the position of the macro block (MB) to be processed is the image portion G 2
From the image portion G 1 to the image portion G 1 , the slice start flag S23 is turned on, and Extra _Slice _Status_
Flag S28 is reset. When the positions of these macro blocks (MB) are changed, the MB counter 28
It can be known by observing the number of counters.

【0044】MBカウンタ数が予め決められたスライス
長(スライスを作るマクロブロックの数)の倍数になっ
た場合にも、スライススタートフラグS23が立てられ
る。そうでない場合には、スライススタートフラグS2
3はリセットされる。スライス長は、ビットストリーム
の伝送路のエラー状態によって変えられるようになって
いる。一般的には、伝送路のエラー確率が高い場合ほ
ど、スライス長は短くなる。この時の指定されるスライ
ス長はメモリ30に記憶されている。
The slice start flag S23 is also set when the number of MB counters becomes a multiple of a predetermined slice length (the number of macroblocks that make up a slice). Otherwise, slice start flag S2
3 is reset. The slice length can be changed depending on the error state of the bit stream transmission path. Generally, the higher the error probability of the transmission path, the shorter the slice length. The designated slice length at this time is stored in the memory 30.

【0045】シーケンススタートフラグS20またはG
OPスタートフラグS21またはピクチャスタートフラ
グS22またはスライススタートフラグS23が立つ
と、それを受けてVLC器20は、それぞれの層のスタ
ートコードを出力する。そして、それに続いてメモリ3
0にあるそれぞれの層のデータを符号化するための制御
情報をヘッダ情報としてVLC器20から出力する。
Sequence start flag S20 or G
When the OP start flag S21, the picture start flag S22, or the slice start flag S23 is set, the VLC unit 20 receives the signal and outputs the start code of each layer. And, following that, memory 3
The VLC unit 20 outputs the control information for encoding the data of each layer in 0 as header information.

【0046】ここで、"Extra_Slice"を導入することに
より、従来のMPEG1と比較して、シーケンス層とス
ライス層のビット・ストリーム・シンタクスを変更す
る。
Here, by introducing "Extra_Slice", the bit stream syntax of the sequence layer and the slice layer is changed as compared with the conventional MPEG1.

【0047】なお、シーケンス層のビット・ストリーム
・シンタクスを表1に示す。
Table 1 shows the bit stream syntax of the sequence layer.

【0048】[0048]

【表1】 [Table 1]

【0049】シーケンス層では、画像部分G1 と画像部
分G2 の位置に関する情報を伝送する。これら情報につ
いて、図4を参照しながら、以下に説明する。なお、こ
こでは、図4において例えばマクロブロック(MB)の
サイズが16画素×16ラインの場合について説明して
いる。
In the sequence layer, information about the positions of the image parts G 1 and G 2 is transmitted. These pieces of information will be described below with reference to FIG. Note that, here, a case where the size of the macro block (MB) is 16 pixels × 16 lines in FIG. 4 is described.

【0050】この表1及び図4において、シーケンス層
では、"horizontal _size_value","vertical _size
_value " により、全画枠の横サイズ(すなわちN),
縦サイズ(すなわちM)を伝送し、また、"using_extr
a _slice _flag "というフラグにより、Extra _Slic
e を使用しているか、いないかを伝送する。ここで、Ex
tra _Slice を使用している場合には、" inner _mb_
width " ," inner _mb_height "により、画像部分G
1 の横サイズ,縦サイズを伝送する。なお、上記inner
_mb_width は画像部分G1 の横1列に入るマクロブロ
ック(MB)の数であり、上記inner _mb_heightは画
像部分G1 の縦1列に入るマクロブロックの数である。
すなわちマクロブロック(MB)のサイズが16画素×
16ラインの場合においては、mb_width =N/16,
mb_height=M/16で、inner_mb_width =N1/1
6,inner _mb_height=M1/16となる。
In Table 1 and FIG. 4, in the sequence layer, "horizontal_size_value", "vertical_size"
"_Value" allows the horizontal size of all image frames (ie N),
Transmits vertical size (ie M) and also uses "using_extr
Extra _Slic by the flag "a _slice _flag"
Transmit whether or not e is used. Where Ex
If you are using tra _Slice, use "inner _mb_
image part G by width "," inner _mb_height "
It transmits 1 horizontal size and 1 vertical size. In addition, the above inner
_Mb_width is the number of macroblocks (MB) in one horizontal row of the image portion G 1 , and inner mb_height is the number of macroblocks in one vertical column of the image portion G 1 .
That is, the size of the macro block (MB) is 16 pixels ×
In the case of 16 lines, mb_width = N / 16,
In mb_height = M / 16, inner_mb_width = N 1/1
6, the inner _mb_height = M 1/16.

【0051】さらに、 " offset _slice _horizontal
_position "," offset_slice _vertical_position
"により、全画枠のN画素×Mラインの中での画像部分
1の位置情報を伝送する。すなわち、"offset _slice
_horizontal_position"はN0 /16で、" offset_
slice _vertical_position "はM0 /16である。
Furthermore, "offset_slice_horizontal
_Position "," offset_slice _vertical_position
The position information of the image portion G 1 within N pixels × M lines of the entire image frame is transmitted by ". That is," offset_slice
_Horizontal_position "in the N 0/16," offset_
slice _vertical_position "is M 0/16.

【0052】次に、スライス層のビット・ストリーム・
シンタクスを表2に示す。"slice_start _code" は、
x00000101 〜 x000001AFであり、その下位8ビットは、
そのスライスの全画枠(N×M)上での垂直位置(Slice
Vertical Position) を表す。Extra _Slice を使用し
ている場合、そのスライスが Extra_Slice であるかど
うかを指示するフラグ"extra_slice _flag" が伝送さ
れる。Extra _Slice_Status_FlagS28が立ってい
るときには、この"extra_slice _flag" を”1”とす
る。
Next, the slice layer bit stream
The syntax is shown in Table 2. "slice_start_code" is
x00000101 to x000001AF, the lower 8 bits of which are
Vertical position (Slice) of the slice on all image frames (N × M)
Vertical Position). When Extra_Slice is used, a flag “extra_slice_flag” indicating whether the slice is Extra_Slice is transmitted. When Extra_Slice_Status_Flag S28 is set, this "extra_slice_flag" is set to "1".

【0053】[0053]

【表2】 [Table 2]

【0054】図1に戻って、入力端子26からは入力画
像同期信号である垂直同期信号が供給され、参照画像コ
ントロール器23に供給される。参照画像コントロール
器23は、この同期信号を受けると、後述する参照画像
指示信号S10を出力し、それをフィールドメモリ群1
1へ供給している。
Returning to FIG. 1, a vertical synchronizing signal which is an input image synchronizing signal is supplied from the input terminal 26 and supplied to the reference image controller 23. Upon receiving this synchronization signal, the reference image controller 23 outputs a reference image instruction signal S10, which will be described later, and outputs it to the field memory group 1
Supply to 1.

【0055】フィールドメモリ群11は、現在の符号化
対象であり、ここから読み出される画像(ピクチャ)の
先頭に同期して、ピクチャスタートフラグS22を立て
て、それを参照画像コントロール器24に供給する。参
照画像コントロール器24は、ピクチャスタートフラグ
S22が立つと、後述する参照画像指示信号S12,S
13を出力し、それらをフィールドメモリ群17へ供給
している。
The field memory group 11 is a current encoding target, sets a picture start flag S22 in synchronism with the head of an image (picture) read from this, and supplies it to the reference image controller 24. . When the picture start flag S22 is set, the reference image controller 24 causes reference image instruction signals S12 and S to be described later.
13 and outputs them to the field memory group 17.

【0056】また、ピクチャスタートフラグS22は、
出力画像コントロール器25にも供給されている。出力
画像コントロール器25は、ピクチャスタートフラグS
22が立つと、後述する出力画像指示信号S14を出力
し、それをフィールドメモリ群17へ供給している。
The picture start flag S22 is
It is also supplied to the output image controller 25. The output image controller 25 uses the picture start flag S
When 22 is set, an output image instruction signal S14 described later is output and supplied to the field memory group 17.

【0057】動き予測回路12は、フィールドメモリ群
11から供給される現在符号化対象のマクロブロック画
素信号S1の動き予測を過去画像と未来画像を参照して
行なう。動き予測は、マクロブロック画素信号S1のマ
クロブロックと参照される過去画像または未来画像の各
マクロブロックとのブロックマッチングである。この時
の過去および未来の参照画像は、参照画像コントロール
器23から出力される動き予測参照画像指示信号S10
に従ってフィールドメモリ群11の中から指定され、参
照画像の参照画像信号S11が動き予測回路12へ供給
される。動き予測回路12は、ブロックマッチングでの
予測誤差が最小である場合の参照画像中のブロック位置
を動きベクトル信号S7として、動き補償回路18へ供
給する。
The motion prediction circuit 12 predicts the motion of the macroblock pixel signal S1 to be currently encoded, which is supplied from the field memory group 11, by referring to the past image and the future image. The motion prediction is block matching between the macroblock of the macroblock pixel signal S1 and each macroblock of the past image or the future image that is referred to. The past and future reference images at this time are the motion prediction reference image instruction signal S10 output from the reference image controller 23.
The reference image signal S11 of the reference image specified from the field memory group 11 is supplied to the motion prediction circuit 12. The motion prediction circuit 12 supplies the block position in the reference image when the prediction error in the block matching is the minimum as the motion vector signal S7 to the motion compensation circuit 18.

【0058】ここで、上記画像部分G1 でのマクロブロ
ック(MB)の時、すなわち、一般のスライス内のマク
ロブロック(MB)であり、Extra _Slice _Status_
FlagS28が立っていない時には、動き予測回路12の
動作に制限が加えられる。この場合、動き予測時に画像
部分G2 、すなわち参照画像の画像部分G2 (Extra_S
lice 内)を参照することが禁止される。一方、画像部
分G2 でのマクロブロック(MB)の時、すなわち、Ex
tra _Slice 内のマクロブロック(MB)であり、上記
Extra_Slice _Status_FlagS28が立っている時に
は、動き予測回路12の動作に、必ずしも制限は加える
必要はない。
Here, when it is a macroblock (MB) in the image portion G 1, that is, a macroblock (MB) in a general slice, Extra_Slice_Status_
When Flag S28 is not set, the operation of the motion prediction circuit 12 is restricted. In this case, the image portion G 2 at the time of motion estimation, that is, the image portion G 2 (Extra_S
(in lice) is prohibited. On the other hand, at the time of a macroblock (MB) in the image portion G 2 , that is, Ex
Macro block (MB) in tra_Slice, above
When Extra_Slice_Status_Flag S28 is set, the operation of the motion prediction circuit 12 does not necessarily need to be limited.

【0059】動き補償回路18は、後述する既に復号再
生された画像が蓄えられているフィールドメモリ群17
から、動きベクトル信号S7で指定されたアドレスに位
置するブロック画像信号S3の出力を指示する。この時
の参照画像は、参照画像コントロール器24から出力さ
れる動き補償参照画像指示信号S12に従ってフィール
ドメモリ群17の中から指定される。この動き補償器1
8からのブロック画像信号S3の出力は、適応的な動作
となっており、ブロック単位で以下の4種類の動作から
最適なものに切替えることが可能である。
The motion compensation circuit 18 includes a field memory group 17 in which already decoded and reproduced images are stored, which will be described later.
To instruct to output the block image signal S3 located at the address designated by the motion vector signal S7. The reference image at this time is designated from the field memory group 17 according to the motion compensation reference image instruction signal S12 output from the reference image controller 24. This motion compensator 1
The output of the block image signal S3 from 8 is an adaptive operation, and it is possible to switch to the optimum operation from the following four types of operation in block units.

【0060】すなわち、この4種類の動作のモードは、
第1に、過去の再生画像からの動き補償モードと、第2
に、未来の再生画像からの動き補償モードと、第3に、
過去未来の両再生画像からの動き補償モード(過去の再
生画像からの参照ブロックと未来の再生画像からの参照
ブロックを1画素毎に線形演算(たとえば平均値計算)
をする。)と、第4に、動き補償なし(すなわち画像内
(イントラ)符号化モードである。この場合、ブロック
画像信号S3の出力は、零であることに等しい。)のモ
ードである。
That is, the four types of operation modes are:
First, a motion compensation mode from past reproduced images, and second
And the motion compensation mode from the future playback image, and third,
Motion compensation mode from both past and future reproduced images (linear calculation (for example, average value calculation) for each pixel of reference blocks from past reproduced images and reference blocks from future reproduced images)
do. ), And fourth, there is no motion compensation (that is, the intra-picture (intra) coding mode, in which case the output of the block picture signal S3 is equal to zero).

【0061】上記モードの切替えの際には、例えば上記
4種類のモードで出力されるそれぞれのブロック画素信
号S3と現在符号化対象のブロック画素信号S1との1
画素毎の差分値の絶対値の総和が最小であるモードが選
択される。ここで、選択されたモードは、動き補償モー
ド信号S9とその時の動きベクトル信号S8として出力
される。
At the time of switching the mode, for example, one of the block pixel signal S3 output in the four types of modes and the block pixel signal S1 currently to be encoded is set.
The mode in which the sum of the absolute values of the difference values for each pixel is the smallest is selected. Here, the selected mode is output as the motion compensation mode signal S9 and the motion vector signal S8 at that time.

【0062】フィールドメモリ群11から供給される現
在符号化対象のブロック画素信号S1と動き補償器18
から供給されるブロック画素信号S3は、減算器13に
て1画素毎の差分値が計算され、その結果、ブロック差
分信号S2が得られる。
The block pixel signal S1 currently to be encoded and supplied from the field memory group 11 and the motion compensator 18
From the block pixel signal S3 supplied from, the subtractor 13 calculates the difference value for each pixel, and as a result, the block difference signal S2 is obtained.

【0063】このブロック差分信号S2は、ブロック信
号符号化部14に供給され、符号化信号S4が得られ
る。符号化信号S4は、ブロック信号復号化部15に供
給され、ここで復号化されてブロック再生差分信号S5
となる。
The block difference signal S2 is supplied to the block signal coding section 14 to obtain a coded signal S4. The encoded signal S4 is supplied to the block signal decoding unit 15, where it is decoded and the block reproduction difference signal S5 is supplied.
Becomes

【0064】上記ブロック信号符号化部14の構成とし
ては、DCT(ディスクリートコサイン変換)器とその
出力係数をバッファメモリ21から指定される量子化テ
ーブル信号S15により量子化する量子化器からなる構
成を適用できる。この場合、ブロック信号復号化部15
の構成としては、量子化係数を量子化テーブル信号S1
5により逆量子化する逆量子化器とその出力係数を逆D
CTする逆DCT器からなる構成を適用する。
As the configuration of the block signal encoding unit 14, a configuration including a DCT (discrete cosine transform) device and a quantizer for quantizing its output coefficient by the quantization table signal S15 designated by the buffer memory 21 is used. Applicable. In this case, the block signal decoding unit 15
Of the quantization table signal S1.
The inverse quantizer for inverse quantization by 5 and its output coefficient are inverse D
A configuration including an inverse DCT device for CT is applied.

【0065】上記ブロック再生差分信号S5は、動き補
償器18から出力されるブロック画像信号S3と加算器
16にて、1画素毎に加算され、その結果、ブロック再
生信号S6が得られる。
The block reproduction difference signal S5 is added to the block image signal S3 output from the motion compensator 18 for each pixel by the adder 16, and as a result, the block reproduction signal S6 is obtained.

【0066】このブロック再生信号S6はフィールドメ
モリ群17の中から現在画像指示信号S13により指定
されるフィールドメモリへ格納される。フィールドメモ
リ群17に蓄えられた再生画像は、前述の出力画像指示
信号S14に従って、指定された再生画像が端子29か
ら出力される。
This block reproduction signal S6 is stored in the field memory designated by the current image instruction signal S13 from the field memory group 17. As for the reproduced image stored in the field memory group 17, the specified reproduced image is output from the terminal 29 in accordance with the output image instruction signal S14 described above.

【0067】一方、ブロック信号S4は、一次元信号化
部19に供給され、ここで1次元配列に格納され、一次
元符号化信号S16となる。
On the other hand, the block signal S4 is supplied to the one-dimensional signal conversion section 19 and stored therein in a one-dimensional array to become a one-dimensional encoded signal S16.

【0068】上記一次元信号化部19は、例えば、ブロ
ック量子化DCT係数を、低周波数から高周波数の係数
の順にいわゆるジグザグ・スキャンするスキャン・コン
バータ(走査変換器)からなるものである。
The one-dimensional signal conversion unit 19 is composed of, for example, a scan converter (scan converter) which scans the block quantized DCT coefficients in the order of low-frequency to high-frequency coefficients in a zigzag manner.

【0069】また、上記一次元符号化信号S16は、動
きベクトル信号S8と動き補償モード信号S9と量子化
テーブル信号S15などと共にVLC器(可変長符号化
器)20にてハフマン符号などに可変長符号化され、バ
ッファメモリ21に蓄積された後、出力端子22からビ
ットストリームが一定の伝送レートで送出される。
The one-dimensional coded signal S16, together with the motion vector signal S8, the motion compensation mode signal S9, the quantization table signal S15, etc., is converted into a variable length Huffman code or the like by the VLC unit (variable length coder) 20. After being encoded and stored in the buffer memory 21, the bit stream is sent out from the output terminal 22 at a constant transmission rate.

【0070】以上のようにして動画像符号化装置を構成
し、動画像の符号化とビットストリームの出力と符号化
画像の出力を行なう。
The moving picture coding apparatus is configured as described above, and the moving picture is coded, the bit stream is output, and the coded picture is output.

【0071】次に、上述の本発明の動画像符号化方法が
適用された実施例の符号化装置に対応する本発明の動画
像復号化方法が適用される動画像復号化装置(デコー
ダ)について図5に基づいて説明する。
Next, regarding a moving picture decoding apparatus (decoder) to which the moving picture decoding method of the present invention is applied, which corresponds to the coding apparatus of the embodiment to which the above-described moving picture coding method of the present invention is applied A description will be given based on FIG.

【0072】この図5において、入力端子50より入力
されたビットストリーム信号は、バッファメモリ51に
蓄積された後、そこから、逆VLC器52に供給され
る。
In FIG. 5, the bit stream signal input from the input terminal 50 is stored in the buffer memory 51 and then supplied to the inverse VLC unit 52.

【0073】ビットストリームは、符号化装置側で説明
したように、6つの層(レイヤー)、すなわちビデオシ
ーケンス,GOP,ピクチャ,スライス,マクロブロッ
ク,ブロックの各層から構成される。
As described on the encoding device side, the bit stream is composed of 6 layers (layers), that is, video sequence, GOP, picture, slice, macroblock and block layers.

【0074】ビデオシーケンス,GOP,ピクチャ,ス
ライスの層は、それぞれの層の先頭にそれらが始まるこ
とを示すスタートコードが受信され、その後に画像の復
号化を制御するヘッダ情報が受信される。
For the video sequence, GOP, picture and slice layers, a start code indicating that they start is received at the beginning of each layer, and then header information for controlling the decoding of the image is received.

【0075】逆VLC器52は、それぞれのスタートコ
ードを受信すると、それぞれの層のヘッダ情報を復号化
し、得られた画像復号化のための制御情報をメモリ20
1に記憶する。メモリ201に記憶されている情報は、
制御情報S104として動画像復号化装置を制御し、以
下に示すように画像を復号化する。
Upon receiving each start code, the inverse VLC unit 52 decodes the header information of each layer and stores the obtained control information for image decoding in the memory 20.
Store in 1. The information stored in the memory 201 is
As the control information S104, the moving picture decoding apparatus is controlled to decode the picture as shown below.

【0076】逆VLC器52は、復号化するシーケンス
の先頭を検出すると、シーケンススタートフラグS10
0を立て、ヘッダ情報を復号化する。シーケンス層での
ビット・ストリーム・シンタクスは前記表1に表されて
いる通りである。この場合においても、上記表1と前記
図4で示すように、" horizontal_size_value " ,"
vertical_size_value " により、画枠の横サイズ(す
なわちN),縦サイズ(すなわちM)が分かる。ま
た、"using_extra _slice _flag "というフラグによ
り、Extra _Slice を使用しているか、いないかが分か
る。ここで、Extra_Slice を使用している場合には、"
inner_mb_width ”,"inner_mb_height" により、
画像部分G1 の横サイズ,縦サイズが分かる。
When the inverse VLC unit 52 detects the beginning of the sequence to be decoded, the sequence start flag S10
0 is set and the header information is decoded. The bit stream syntax in the sequence layer is as shown in Table 1 above. Also in this case, as shown in Table 1 and FIG. 4 above, "horizontal_size_value", "
The "vertical_size_value" indicates the horizontal size (that is, N) and the vertical size (that is, M) of the image frame, and the flag "using_extra_slice_flag" indicates whether Extra_Slice is used or not. If you are using Extra_Slice,
inner_mb_width ”,“ inner_mb_height ”
The horizontal size and vertical size of the image portion G 1 can be known.

【0077】すなわち、 N1 =inner _mb_width ×16 M1 =inner _mb_height×16 である。これにより、受信側がN1 画素×M1 ラインの
処理能力しかない場合でも、画像部分G1 だけを再生す
ることが可能であることが判る。
That is, N 1 = inner _mb_width × 16 M 1 = inner _mb_height × 16 From this, it is understood that it is possible to reproduce only the image portion G 1 even when the receiving side has only the processing capability of N 1 pixels × M 1 lines.

【0078】さらに、 " offset _slice _horizontal
_position ", " offset_slice _vertical_positio
n" により、全画枠のN画素×Mラインの中での画像部
分G1の位置情報が判る。
Furthermore, "offset_slice_horizontal
_Position "," offset_slice _vertical_positio
The position information of the image portion G 1 in N pixels × M lines of the entire image frame can be known from n ″.

【0079】逆VLC器52は復号化するピクチャの先
頭を検出すると、ピクチャスタートフラグS102を立
てて、それを参照画像コントロール器58に供給する。
参照画像コントロール器58は、ピクチャスタートフラ
グS102が立つと、後述する参照画像指示信号S5
8,S59を出力し、それらをフィールドメモリ群57
へ供給している。
When the inverse VLC unit 52 detects the beginning of the picture to be decoded, it sets a picture start flag S102 and supplies it to the reference image controller 58.
When the picture start flag S102 is set, the reference image controller 58 sets a reference image instruction signal S5, which will be described later.
8 and S59 are output, and these are output to the field memory group 57
Supply to.

【0080】また、同様にして、ピクチャスタートフラ
グS102は、出力画像コントロール器59に供給され
ている。出力画像コントロール器59は、ピクチャスタ
ートフラグS102が立つと後述する出力画像指示信号
S60を出力し、それをフィールドメモリ群57へ供給
している。
Similarly, the picture start flag S102 is supplied to the output image controller 59. When the picture start flag S102 is set, the output image controller 59 outputs an output image instruction signal S60, which will be described later, and supplies it to the field memory group 57.

【0081】逆VLC器52は、スライスの先頭を検出
すると、スライススタートフラグS103を立てる。ス
ライス層のビット・ストリーム・シンタクスは前記表2
に示す通りである。ここでも、Extra _Slice を使用し
ている場合、そのスライスがExtra_Slice であるかど
うかを指示するフラグの"extra_slice _flag" が受信
される。この時、上記extra _slice _flagが”1”で
ある場合には、Extra_Slice _Status_FlagS105
が立つ、一方、extra _slice _flagが”0”である場
合には、Extra _Slice _Status_FlagS105がリセ
ットされる。
When the inverse VLC unit 52 detects the beginning of the slice, it sets the slice start flag S103. The bit stream syntax of the slice layer is shown in Table 2 above.
As shown in. Here again, when Extra_Slice is used, the flag “extra_slice_flag” indicating whether or not the slice is Extra_Slice is received. At this time, when the above-mentioned extra_slice_flag is "1", Extra_Slice_Status_FlagS105
Stands, on the other hand, when extra_slice_flag is “0”, Extra_Slice_Status_Flag S105 is reset.

【0082】ここで、受信側がN1 画素×M1 ラインの
画枠の処理能力しかない場合、上記Extra _Slice _St
atus_FlagS105が”1”の時、逆VLC52は、そ
のスライス層のデータを読み飛ばし、次のスタートコー
ドの探索を行なう。一方、上記Extra _Slice _Status
_FlagS105が”0”の時は、スライスデータの復号
を行なう。
Here, when the receiving side has only the processing capacity of N 1 pixel × M 1 line image frame, the above Extra_Slice_St
When atus_Flag S105 is "1", the inverse VLC 52 skips the data of the slice layer and searches for the next start code. On the other hand, the above Extra _Slice _Status
When _Flag S105 is "0", the slice data is decoded.

【0083】"slice_start _code" は、x00000101 〜
x000001AFであり、その下位8ビットはそのスライスの
全画枠(N×M)上での垂直位置(SVP:Slice Vert
icalPosition)を表す。またスライスの頭では、最初の
マクロブロックは全画枠(N×M)上での水平位置(S
HP:Slice _Horizontal_Position) を示すデータを
持っている。ここで得られる上記垂直位置,水平位置
(SVP,SHP)は、そのオフセット位置を取り除く
必要がある。このオフセット情報は、先にシーケンス・
レイヤで得られた"offset _slice _horizontal_posi
tion", "offset_slice _vertical_position" により
与えられる(図4参照)。
"Slice_start_code" is x00000101-
x000001AF, the lower 8 bits of which are the vertical position (SVP: Slice Vert) on the entire image frame (N × M) of the slice.
ical Position). At the head of the slice, the first macroblock has a horizontal position (S) on the entire image frame (N × M).
HP: Slice_Horizontal_Position). The offset position of the vertical position and the horizontal position (SVP, SHP) obtained here needs to be removed. This offset information is
"Offset _slice _horizontal_posi obtained in the layer
tion "," offset_slice_vertical_position "(see FIG. 4).

【0084】したがって、画像部分G1 だけを再生する
復号化装置は、スライスデータの復号時に、 SVP = SVP− offset _slice _vertical_po
sition SHP = SHP− offset _slice _horizontal_
position なる操作を行なう。
Therefore, the decoding device which reproduces only the image portion G 1 is: SVP = SVP−offset_slice_vertical_po when decoding the slice data.
sition SHP = SHP- offset _slice _horizontal_
Perform the operation of position.

【0085】なお、上記逆VLC器52からは、GOP
スタートフラグS101も出力される。
From the inverse VLC unit 52, the GOP
The start flag S101 is also output.

【0086】逆VLC器52から取り出された符号化ブ
ロック信号S50は、2次元信号化部53へ供給され、
ここで2次元ブロック信号S51となる。2次元ブロッ
ク信号S51はブロック信号復号化部54へ供給され、
ここで復号されブロック再生差分信号S52となる。
The coded block signal S50 extracted from the inverse VLC unit 52 is supplied to the two-dimensional signal conversion unit 53,
Here, it becomes the two-dimensional block signal S51. The two-dimensional block signal S51 is supplied to the block signal decoding unit 54,
The block reproduction difference signal S52 is decoded here.

【0087】ブロック信号復号化部54の構成として
は、逆VLC器52から取り出された量子化テーブル信
号S57により、量子化係数を逆量子化する逆量子化器
と、その出力係数を逆DCT(ディスクリートコサイン
変換)する逆DCT器からなる構成を適用できる。
The block signal decoding unit 54 has a configuration in which an inverse quantizer which inversely quantizes a quantized coefficient by the quantization table signal S57 extracted from the inverse VLC unit 52, and an inverse DCT ( A configuration including an inverse DCT device that performs discrete cosine transform) can be applied.

【0088】2次元信号化部53の構成としては、符号
化ブロック信号S50を低周波数から高周波数の係数の
順に逆ジグザグ・スキャンする逆スキャン・コンバータ
(走査変換器)からなる構成を適用できる。
As the configuration of the two-dimensional signal conversion unit 53, a configuration including an inverse scan converter (scan converter) that performs inverse zigzag scanning of the coded block signal S50 in the order of low frequency to high frequency coefficients can be applied.

【0089】一方、逆VLC器52から取り出された現
在復号化対象のマクロブロックに付属する動きベクトル
信号S55,動き補償モード信号S56は、動き補償器
56へ入力され、それを受けて動き補償器56は、既に
復号再生された画像が蓄えられているフィールドメモリ
群57の中から、ブロック画像信号の出力を指示する。
On the other hand, the motion vector signal S55 and the motion compensation mode signal S56 attached to the current decoding target macroblock extracted from the inverse VLC unit 52 are input to the motion compensator 56, which receives them. Reference numeral 56 designates an output of a block image signal from the field memory group 57 in which the images already decoded and reproduced are stored.

【0090】具体的には、前述の参照画像指示信号S5
8によりフィールドメモリ群57の中から指定される再
生画像を参照画像と認識し、動き補償モード信号S56
と動きベクトル信号S55により指定された参照画像内
のアドレスに位置するブロック画像信号の出力を指示す
る。
Specifically, the above-mentioned reference image instruction signal S5
The reproduced image designated from the field memory group 57 by 8 is recognized as the reference image, and the motion compensation mode signal S56 is recognized.
And an instruction to output the block image signal located at the address in the reference image designated by the motion vector signal S55.

【0091】動き補償器56から出力されるブロック画
像信号は、動き補償モード信号S56に応じた適応的な
動作となっており、ブロック単位で以下の4種類の動作
から最適なものに切替えることが可能である。ブロック
の大きさは例えば16×16画素である。
The block image signal output from the motion compensator 56 is an adaptive operation according to the motion compensation mode signal S56, and it is possible to switch from the following four types of operations to optimum ones in block units. It is possible. The block size is, for example, 16 × 16 pixels.

【0092】すなわち、4種類の動作のモードとして
は、前述同様に、第1に、過去の再生画像からの動き補
償モードと、第2に、未来の再生画像からの動き補償モ
ードと、第3に、過去未来の両再生画像からの動き補償
モード(過去の再生画像からの参照ブロックと未来の再
生画像からの参照ブロックを1画素毎に線形演算(たと
えば平均値計算)をする。)と、第4に、動き補償なし
(すなわち画像内(イントラ)符号化モードである。こ
の場合、ブロック画像信号S54の出力は、零であるこ
とに等しい。)のモードである。
That is, as the four types of operation modes, as described above, firstly, a motion compensation mode from a past reproduced image, secondly, a motion compensation mode from a future reproduced image, and a third mode. And a motion compensation mode from both past and future reproduced images (a reference block from the past reproduced image and a reference block from the future reproduced image are linearly calculated for each pixel (for example, average value calculation)). Fourth, there is no motion compensation (that is, the intra-picture (intra) coding mode. In this case, the output of the block picture signal S54 is equal to zero).

【0093】ブロック再生差分信号S52は、動き補償
器56から出力されるブロック画像信号S54と、加算
器55にて1画素毎に加算され、その結果、ブロック再
生信号S53が得られる。ブロック再生信号S53は、
フィールドメモリ群57の中から現在画像指示信号S5
9により指定されたフィールドメモリへ格納される。
The block reproduction difference signal S52 is added to the block image signal S54 output from the motion compensator 56 by the adder 55 for each pixel, and as a result, the block reproduction signal S53 is obtained. The block reproduction signal S53 is
The current image instruction signal S5 from the field memory group 57
It is stored in the field memory designated by 9.

【0094】以上のようにして動画像復号化装置を構成
し、ビット・ストリームから画像を再生する。この再生
画像が端子60から出力画像として出力される。
The moving picture decoding apparatus is configured as described above, and the picture is reproduced from the bit stream. This reproduced image is output from the terminal 60 as an output image.

【0095】次に、第2の実施例の動画像符号化装置
(エンコーダ)について、上述した第1の実施例との違
いに関して、図6及び図7に基づいて説明する。なお、
この図6の各構成要素は、図1と略同様であるため、そ
の説明については省略する。
Next, the moving picture coding apparatus (encoder) of the second embodiment will be described with reference to FIGS. 6 and 7 regarding the difference from the first embodiment described above. In addition,
Since the respective constituent elements in FIG. 6 are substantially the same as those in FIG. 1, description thereof will be omitted.

【0096】本実施例符号化装置は、ピクチャを図7の
A,Bに示す様に取り扱う。すなわち、ピクチャの上部
1 ライン(N1 は例えば480などの16の倍数であ
る)は、1個以上の一般のスライスで構成され、最下部
の16ラインは、1個以上のExtra _Slice で構成され
る。Extra _Slice の中は、一般のスライスと同じ様に
マクロブロック(MB)で構成される。なお、ピクチャ
の下部N1 ラインを一般のスライスで構成し、最上部1
6ラインを Extra_ Sliceとしてもよい。また、上記 E
xtra_Slice は、1画面上で1ストライプ(画面上での
マクロブロックの横の1列)しか許されない。
The encoding apparatus of this embodiment handles pictures as shown in A and B of FIG. That is, the upper N 1 line of the picture (N 1 is a multiple of 16 such as 480) is composed of one or more general slices, and the lowermost 16 line is composed of one or more Extra_Slice. To be done. The Extra_Slice is composed of macroblocks (MB) like a general slice. The lower N 1 line of the picture is composed of general slices, and the uppermost 1
You may use 6 lines as Extra_Slice. Also, the above E
Only one stripe (one column beside the macroblock on the screen) of xtra_Slice is allowed on one screen.

【0097】ここでのシーケンス層のビット・ストリー
ム・シンタクスを表3に示す。
Table 3 shows the bit stream syntax of the sequence layer.

【0098】[0098]

【表3】 [Table 3]

【0099】この表3において、 "vertical_size_va
lue"により、画枠の縦サイズを伝送する。また、"using
_extra _slice _flag" というフラグにより、Extra
_Sliceを使用しているか、いないかを伝送する。ま
た、" extra _slice _vertical_position" により、
Extra _Slice の画像上での位置を伝送する。上記" ex
tra_slice _vertical_position" の”1”,”0”
により、それぞれ画像の最上部が Extra_Slice である
か、画像の最下部が、Extra _Slice であるかを識別す
る。
In Table 3, "vertical_size_va
The vertical size of the picture frame is transmitted by "lue".
Extra _slice _flag "flag enables Extra
Whether or not _Slice is used is transmitted. Also, by "extra _slice _vertical_position",
The position of Extra_Slice on the image is transmitted. Above "ex
"1", "0" of tra_slice _vertical_position "
According to each, whether the top of the image is Extra_Slice or the bottom of the image is Extra_Slice is identified.

【0100】また、スライス層のビット・ストリーム・
シンタクスを表4に示す。
The slice layer bit stream
The syntax is shown in Table 4.

【0101】[0101]

【表4】 [Table 4]

【0102】さらに、表5にはスタートコード表を示
す。
Further, Table 5 shows a start code table.

【0103】[0103]

【表5】 [Table 5]

【0104】ここで、一般のスライスのスタートコード
は、x00000101 〜 x000001AFであり、Extra Slice のス
タートコードは、x000001B0 である。一般のスライスで
は、スタートコードの下位8ビットは、”Extra _Slic
e を除いた画像”上での、そのスライスの垂直位置(Sli
ce_Vertical_Position) を表す。
Here, the start codes of general slices are x00000101 to x000001AF, and the start code of Extra Slice is x000001B0. In general slices, the lower 8 bits of the start code are “Extra_Slic
The vertical position of the slice (Sli on the image excluding e)
ce_Vertical_Position).

【0105】Extra _Slice _Status_FlagS28が立
っているときには、Extra _Sliceのスタートコードを
伝送する。Extra _Slice _Status_FlagS28が立っ
ていないときは、一般のスライスのスタートコードを伝
送する。
When Extra_Slice_Status_Flag S28 is set, the start code of Extra_Slice is transmitted. When Extra_Slice_Status_Flag S28 is not set, a general slice start code is transmitted.

【0106】以上が、第2の実施例での符号化装置と第
1の実施例との違いである。
The above is the difference between the encoding apparatus of the second embodiment and the first embodiment.

【0107】上述した第2の実施例での符号化装置に対
応する動画像復号化装置(デコーダ)について、第1の
実施例の復号化装置との違いに関して、図8に基づいて
説明する。なお、この図8において、図5と同様の構成
要素には同一の指示符号を付してその説明については省
略する。
A moving picture decoding apparatus (decoder) corresponding to the above-described coding apparatus according to the second embodiment will be described with reference to FIG. 8 regarding differences from the decoding apparatus according to the first embodiment. In FIG. 8, the same components as those in FIG. 5 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

【0108】この図8において、逆VLC器52は、復
号化するシーケンスの先頭を検出すると、シーケンスス
タートフラグS100を立て、ヘッダ情報を復号化す
る。シーケンス層でのビット・ストリーム・シンタクス
は前記表3に示す通りである。ここで、”vertical_si
ze_value ”により、画枠の縦サイズがわかる。ま
た、”using _extra _slice _flag”というフラグに
より、Extra _Slice を使用しているか、いないかが判
る。
In FIG. 8, when detecting the beginning of the sequence to be decoded, the inverse VLC unit 52 sets the sequence start flag S100 and decodes the header information. The bit stream syntax in the sequence layer is as shown in Table 3 above. Where "vertical_si
The vertical size of the image frame can be found from "ze_value", and whether or not Extra_Slice is used can be found from the flag "using_extra_slice_flag".

【0109】"vertical _size_value"が496ライン
であり、"using_extra _slice _flag"が”1”であ
る時、受信側が480ラインの画枠の処理能力しかない
復号化装置であっても、その復号可能な画像部分だけを
再生できるということが分かる。
When the "vertical_size_value" is 496 lines and the "using_extra_slice_flag" is "1", even if the decoding device on the receiving side has only the processing capacity of 480 line image frames, the decoding can be performed. It can be seen that only the image part can be reproduced.

【0110】また、" extra _slice _vertical_posi
tion "により、Extra _Slice の画像上での位置がわか
る。" extra _slice _vertical_position "の”
1”,”0”により、それぞれ画像の最上部が Extra_
Slice であるか、画像の最下部がExtra _Slice である
かが判る。
In addition, "extra _slice _vertical_posi
The position of Extra _Slice on the image can be found by "tion". "of extra _slice _vertical_position"
1 ”and“ 0 ”indicate that the top of the image is Extra_
It can be seen whether it is Slice or the bottom of the image is Extra_Slice.

【0111】逆VLC器52は、一般のスライスまたは
Extra_Slice の先頭を検出すると、それぞれスライス
スタートフラグS103、若しくは Extra_Slice _St
art_FlagS105を立てる。スライス層のビットスト
リームシンタクスは、前記表4に示す通りである。ま
た、スタートコード表は、前記表5に示す通りである。
一般のスライスのスタートコードは、x00000101 〜 x00
0001AFであり、Extra _Slice のスタートコードは、x0
00001B0 である。一般のスライスでは、スタートコード
の下位8ビットは、”Extra _Slice を除いた画像”上
での、そのスライスの垂直位置(Slice_Vertical_Posi
tion) を表す。
The inverse VLC unit 52 uses a general slice or
When the beginning of Extra_Slice is detected, slice start flag S103 or Extra_Slice_St
Set up art_FlagS105. The bitstream syntax of the slice layer is as shown in Table 4 above. The start code table is as shown in Table 5 above.
General slice start codes are x00000101 to x00
0001AF, Extra _Slice start code is x0
It is 00001B0. In a general slice, the lower 8 bits of the start code are the vertical position (Slice_Vertical_Posi) of the slice on the “image excluding Extra_Slice”.
tion).

【0112】スライススタートフラグS103とExtra
_Slice _Status_FlagS105は、セット・リセット
・フリップフロップ101に供給されている。上記Extr
a _Slice _Status_FlagS105が”1”の時には、
フラグS106が”1”となる、一方、スライススター
トフラグS103が”1”の時には、フラグS106
が”0”となる。フラグS106が”1”である時、本
実施例復号化装置が、720画素×480ラインのフレ
ーム画枠の画像までしか取り扱うことのできない場合に
は、逆VLC器52は、Extra _Slice 層のデータを読
み飛ばし、次のスタートコードの探索を行なう。
Slice start flag S103 and Extra
_Slice_Status_Flag S105 is supplied to the set / reset flip-flop 101. Extr above
When a_Slice_Status_Flag S105 is "1",
The flag S106 becomes "1", while when the slice start flag S103 is "1", the flag S106
Becomes "0". When the flag S106 is "1" and the decoding apparatus of this embodiment can handle only the image of the frame image frame of 720 pixels × 480 lines, the inverse VLC unit 52 uses the data of the Extra _Slice layer. Skip over and search for the next start code.

【0113】以上が、第2の実施例での復号化装置と第
1の実施例との違いである。
The above is the difference between the decoding apparatus in the second embodiment and the first embodiment.

【0114】最後に第3の実施例として、入力画像がイ
ンタレース信号である場合、ピクチャ構造をフィールド
構造とした場合の Extra_Slice の伝送方法について、
上述の第2の実施例の変形例の符号化装置(エンコー
ダ)について説明する。
Finally, as a third embodiment, regarding the transmission method of Extra_Slice when the input image is an interlaced signal and the picture structure is a field structure,
An encoding device (encoder) of a modified example of the above-described second embodiment will be described.

【0115】ピクチャ構造がフィールド構造(図9のA
参照)である場合、従来は図9のBに示すようにフィー
ルドFD1 のピクチャとフィールドFD2 のピクチャは
別々に符号化している。したがって、例えばフレーム画
枠で486ラインのインタレース画像は、243ライン
のフィールドFD1 のピクチャとフィールドFD2 のピ
クチャとからなる。そのため、MPEGのような動き補
償予測符号化を用いて符号化を行なう場合には、図9の
Cに示すように、縦サイズを16の倍数とし、それぞれ
のピクチャを256ライン(240+16ライン)とし
て、扱っていた。これは、フレーム画枠で512ライン
(256+256)の処理を行なうことであるので、4
80ラインのフレームを取り扱う場合に比べ、約7%の
符号化処理能力の増加を求めることになり、問題があっ
た。
The picture structure is a field structure (A in FIG. 9).
In the conventional case, the picture of the field FD 1 and the picture of the field FD 2 are encoded separately as shown in FIG. 9B. Therefore, for example, an interlaced image of 486 lines in a frame image frame is composed of a picture of a field FD 1 and a picture of a field FD 2 of 243 lines. Therefore, when encoding is performed using motion compensation predictive encoding such as MPEG, the vertical size is set to a multiple of 16 and each picture is set to 256 lines (240 + 16 lines), as shown in C of FIG. I was dealing with it. This means that 512 lines (256 + 256) are processed in the frame image frame, so 4
There is a problem in that an increase in coding processing capacity of about 7% is required as compared with the case of handling a frame of 80 lines.

【0116】本実施例では、図10に示すように、ピク
チャ構造がフィールド構造である場合、図10のA及び
CのフィールドFD1 の8ラインとフィールドFD2
8ラインを合成し、図10のB及びDに示すように16
ラインのExtra _Slice を構成する。この時、Extra _
Slice は、フレーム構造とする場合と図10のAのよう
に上部8ラインがフィールドFD1 で図10のCに示す
ように下部8ラインがフィールドFD2 (またはその逆
の組合せ)とする場合が考えられるが、符号化効率の良
さと取扱の容易さから考えて、本実施例では Extra_Sl
ice をフレーム構造として扱う。
In this embodiment, as shown in FIG. 10, when the picture structure is a field structure, 8 lines of the field FD 1 and 8 lines of the field FD 2 of A and C of FIG. 16 as shown in B and D
Configure the Extra_Slice of the line. At this time, Extra_
The Slice may have a frame structure or a case where the upper 8 lines are the field FD 1 as shown in A of FIG. 10 and the lower 8 lines are the field FD 2 as shown in C of FIG. Although considered, Extra_Sl is used in this embodiment in consideration of good coding efficiency and easy handling.
Treat ice as a frame structure.

【0117】この場合、フレーム画枠で496ラインの
インタレース画像は、一般のスライスで構成される24
0ラインのフィールドFD1 のピクチャとフィールドF
2のピクチャと、16ラインのフレーム構造の Extra
_Slice からなる。 Extra_Slice は、フィールドFD
2 のピクチャの最上部または最下部で伝送される。な
お、 Extra_Slice は、1画面上で1ストライプ(画面
上でのマクロブロックの横の1列)しか許されない。
In this case, the interlaced image of 496 lines in the frame picture frame is composed of 24 general slices.
0-line field FD 1 picture and field F
Picture of D 2 and 16-line frame structure Extra
It consists of _Slice. Extra_Slice is the field FD
Transmitted at the top or bottom of the second picture. It should be noted that Extra_Slice is allowed only one stripe on one screen (one column beside the macroblock on the screen).

【0118】ここで、図6のブロック回路図に基づい
て、第3の実施例と第2の実施例との違いを説明をす
る。
Here, the difference between the third embodiment and the second embodiment will be described based on the block circuit diagram of FIG.

【0119】ここでのシーケンス層のビット・ストリー
ム・シンタクスは前記表3の通りである。" vertical_
size_value"により、画枠の縦サイズを伝送する。
The bit stream syntax of the sequence layer here is as shown in Table 3 above. "vertical_
The vertical size of the image frame is transmitted by "size_value".

【0120】また、"picture_structure"により、ピク
チャの構造についての識別子を伝送する。ピクチャの構
造は、"picture_structure"=”0”の場合、フレーム
構造であり、"picture_structure"=”1”の場合、フ
ィールド構造である。
[0120] Also, the "picture_structure" is used to transmit an identifier for the picture structure. The picture structure is a frame structure when "picture_structure" = "0" and a field structure when "picture_structure" = "1".

【0121】また、"using_extra _slice _flag" と
いうフラグにより、Extra _Sliceを使用しているか、
いないかを伝送する。また、”extra _slice _vertic
al_position”により、Extra _Slice の画像上での位
置を伝送する。”extra _ slice_vertical_positio
n”の”1”,”0”により、それぞれフィールドFD
2 のピクチャの最上部が Extra_Slice であるか、最下
部がExtra _Slice であるかを識別するコードを伝送す
る。
In addition, "using_extra_slice_flag"
According to the flag, whether Extra _Slice is used,
Or not to transmit. Also, "extra _slice _vertic
The position of Extra _Slice on the image by "al_position"
Transmission. "Extra _ slice_vertical_positio
The field FD depends on "1" and "0" of n ".
2The top of a picture in Extra_Slice, or the bottom
Transmits a code that identifies whether the part is Extra_Slice
It

【0122】なお、本実施例では Extra_Slice をフィ
ールドFD2 のピクチャに付加したが、これをフィール
ドFD1 のピクチャに付加する様にすることも可能であ
る。
Although Extra_Slice is added to the picture in the field FD 2 in this embodiment, it may be added to the picture in the field FD 1 .

【0123】以上が、第3の実施例での符号化装置と第
2の実施例との違いである。
The above is the difference between the coding apparatus in the third embodiment and the second embodiment.

【0124】上述の第3の実施例での符号化装置に対応
する動画像復号化装置(デコーダ)について、第2の実
施例との違いに関して、図8に基づいて説明する。
A moving image decoding apparatus (decoder) corresponding to the encoding apparatus in the above-mentioned third embodiment will be described based on FIG. 8 with respect to the difference from the second embodiment.

【0125】逆VLC器52は、復号化するシーケンス
の先頭を検出すると、シーケンススタートフラグS10
0を立て、ヘッダ情報を復号化する。シーケンス層での
ビット・ストリーム・シンタクスは前記表3に示す通り
である。”vertical_size_value ”により、画枠の縦
サイズがわかる。また、”using _extra _slice _fl
ag”というフラグにより、 Extra_Slice を使用してい
るか、いないかがわかる。
When the inverse VLC unit 52 detects the beginning of the sequence to be decoded, the sequence start flag S10
0 is set and the header information is decoded. The bit stream syntax in the sequence layer is as shown in Table 3 above. "Vertical_size_value" indicates the vertical size of the image frame. Also, "using _extra _slice _fl
The flag “ag” indicates whether Extra_Slice is used or not.

【0126】"vertical _size_value"が496ライン
であり、"using_extra _slice _flag”が”1”であ
る時、受信側が480ラインの画枠の処理能力しかない
復号化装置であっても、その復号可能な画像部分だけを
再生できるということが分かる。
When the "vertical_size_value" is 496 lines and the "using_extra_slice_flag" is "1", the decoding can be performed even if the receiving side has only a processing capacity of 480 line image frames. It can be seen that only the image part can be reproduced.

【0127】また、"extra_slice _vertical_positi
on”により、Extra _Slice の画像上での位置がわか
る。"extra_slice _vertical_position”の”
1”,”0”により、それぞれフィールドFD2 のピク
チャの最上部が Extra_Slice であるか、最下部が Ext
ra_Slice であるかを識別する。
In addition, "extra_slice_vertical_positi"
The position of Extra _Slice on the image can be known from "on". "of extra_slice _vertical_position"
Depending on 1 "and" 0 ", the top of the picture in the field FD 2 is Extra_Slice or the bottom is Ext.
Identify if it is ra_Slice.

【0128】以上が、第3の実施例での復号化装置と第
2の実施例との違いである。
The above is the difference between the decoding apparatus in the third embodiment and the second embodiment.

【0129】[0129]

【発明の効果】本発明においては、上述したようなこと
により、受信側が例えば483ライン以上の画枠の復号
化処理能力を持つ場合は、受信されたすべての画像信号
を再生でき、一方、受信側が480ラインの画枠の復号
化処理能力しかない場合は、その復号可能な画像部分だ
けを再生できるという、柔軟性(フレキシビリティ)を
持つ動画像符号化情報(放送)を提供することができる
ようになる。
According to the present invention, as described above, when the receiving side has the decoding processing capability of an image frame of 483 lines or more, for example, all the received image signals can be reproduced, while the receiving If the side has only the decoding processing capability of the image frame of 480 lines, it is possible to provide the moving image coding information (broadcasting) having the flexibility that only the decodable image portion can be reproduced. Like

【0130】従って、受信された符号化情報の中から、
再生可能な画枠の画像情報だけを取り出すことがきるよ
うになり、例えばMPEGなどの画像間の動き補償予測
を用いた符号化方法では時間方向に画像間が関係を持っ
ているため、再生可能な画枠の外を動き補償で参照した
場合には、動き補償不能とし、復号できないようにする
ことができる。
Therefore, from the received coded information,
Only the image information of the reproducible image frame can be extracted. For example, in an encoding method using motion compensation prediction between images such as MPEG, there is a relation between the images in the time direction, and therefore it can be reproduced. When a motion compensation is referred to outside the image frame, the motion compensation cannot be performed and the decoding cannot be performed.

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

【図1】本発明の第1の実施例での動画像符号化装置の
ブロック回路図である。
FIG. 1 is a block circuit diagram of a moving picture coding apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】MPEG1のデータ構造を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a data structure of MPEG1.

【図3】I,P,B画像について説明するするための図
である。
FIG. 3 is a diagram for explaining I, P, and B images.

【図4】本実施例でのピクチャの取扱いについて説明す
るための図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining how to handle pictures in this embodiment.

【図5】本発明の第1の実施例での動画像復号化装置の
ブロック回路図である。
FIG. 5 is a block circuit diagram of a moving picture decoding apparatus according to the first embodiment of the present invention.

【図6】第2の実施例での動画像符号化装置のブロック
回路図である。
FIG. 6 is a block circuit diagram of a moving picture coding apparatus according to a second embodiment.

【図7】第2の実施例でのフレーム構造でのピクチャの
取扱について説明する図である。
[Fig. 7] Fig. 7 is a diagram for describing handling of a picture with a frame structure according to the second embodiment.

【図8】第2の実施例での動画像復号化装置のブロック
回路図である。
FIG. 8 is a block circuit diagram of a moving picture decoding apparatus according to a second embodiment.

【図9】従来のフィールド構造のピクチャの取扱につい
て説明する図である。
[Fig. 9] Fig. 9 is a diagram for describing handling of a conventional field-structured picture.

【図10】本実施例でのフィールド構造のピクチャにお
ける Extra SLiceの取扱について説明する図である。
[Fig. 10] Fig. 10 is a diagram for describing handling of Extra SLice in a picture having a field structure according to the present embodiment.

【図11】Rec.601フォーマットとSIFフォー
マットを示す図である。
FIG. 11: Rec. It is a figure which shows the 601 format and the SIF format.

【図12】間引きフィルタのフィルタ係数を表す図であ
る。
FIG. 12 is a diagram illustrating filter coefficients of a thinning filter.

【図13】受信側が480ラインの画枠の処理能力しか
ない復号化装置である場合に、496ラインの画枠の符
号化情報を復号しようとした場合の問題点を説明するた
めの図である。
[Fig. 13] Fig. 13 is a diagram for explaining a problem when an attempt is made to decode coded information of an image frame of 496 lines in the case where the receiving side is a decoding device having only a processing capability of an image frame of 480 lines. .

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11,17,57・・・・・フィールドメモリ群 12・・・・・動き予測器 13・・・・・減算器 14・・・・・ブロック信号符号化器 15・・・・・ブロック信号復号化器 16,55・・・・・加算器 18,56・・・・・動き補償器 19・・・・・1次元信号化部 20・・・・・VLC器 21,51・・・・・バッファメモリ 23,24,58・・・・・参照画像コントロール器 25,59・・・・・出力画像コントロール器 27・・・・・ピクチャカウンタ 28・・・・・MBカウンタ 29・・・・・制御情報外部入力部 30・・・・・画像符号化制御情報記憶用メモリ 52・・・・・逆VLC器 53・・・・・2次元信号化部 54・・・・・ブロック信号復号化部 201・・・・復号化制御情報記憶用メモリ S1・・・・・MB画素信号 S2・・・・・ブロック差分信号 S3,S54・・・・・ブロック画像信号 S4・・・・・符号化信号 S5,S52・・・・・ブロック再生差分信号 S6,S53・・・・・ブロック再生信号 S7,S8,S55・・・・・動きベクトル信号 S9,S56・・・・・動き補償モード信号 S10,S11,S12,S13,S58,S59・・
・参照画像指示信号 S14,S60・・・・・出力画像指示信号 S15・・・・・量子化テーブル信号 S20,S100・・・・・シーケンススタートフラグ S21,S101・・・・・GOPスタートフラグ S22,S102・・・・・ピクチャスタートフラグ S23,S103・・・・・スライススタートフラグ S25・・・・・画像符号化制御信号 S26・・・・・MBカンウト数信号 S28,S105・・・・・Extra _Slice _Status_
Flag S50・・・・・符号化ブロック信号 S51・・・・・2次元ブロック信号 S57・・・・・逆量子化テーブル信号 S104・・・・・制御情報
11, 17, 57 ... Field memory group 12 ... Motion predictor 13 ... Subtractor 14 ... Block signal encoder 15 ... Block signal decoding Rectifier 16,55 ・ ・ ・ Adder 18,56 ・ ・ ・ ・ ・ Motion compensator 19 ・ ・ ・ One-dimensional signal conversion unit 20 ・ ・ ・ ・ ・ VLC device 21,51 ・ ・ ・ ・ ・Buffer memory 23, 24, 58 ... Reference image controller 25, 59 ... Output image controller 27 ... Picture counter 28 ... MB counter 29 ... External control information input unit 30 ... Image coding control information storage memory 52 ... Inverse VLC unit 53 ... Two-dimensional signal conversion unit 54 ... Block signal decoding unit 201 ... Memory for storing decryption control information S1 ... ..MB pixel signal S2 ... block difference signal S3, S54 ... block image signal S4 ... encoded signal S5, S52 ... block reproduction difference signal S6, S53 .... Block reproduction signal S7, S8, S55 ... Motion vector signal S9, S56 ... Motion compensation mode signal S10, S11, S12, S13, S58, S59 ...
Reference image instruction signal S14, S60 ... Output image instruction signal S15 ... Quantization table signal S20, S100 ... Sequence start flag S21, S101 ... GOP start flag S22 , S102 ... Picture start flag S23, S103 ... Slice start flag S25 ... Image coding control signal S26 ... MB count number signal S28, S105. Extra _Slice _Status_
Flag S50 ... Encoding block signal S51 ... Two-dimensional block signal S57 ... Inverse quantization table signal S104 ... Control information

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 動き補償予測を用いた動画像符号化方法
において、 符号化するN画素×Mライン(水平N画素,垂直Mライ
ン)の画枠の画像信号を、N1 画素×M1 ライン(N1
≦N,M1 ≦M)なる画枠をもつ内部画像部分である第
1の画像部分と、この第1の画像部分の外側の画像部分
である第2の画像部分とで区別し、 上記第1の画像部分と第2の画像部分を複数の画素から
なる独立した所定の区分単位で区切り、 上記第2の画像部分に属する上記所定の区分単位の符号
化情報を伝送する際には、区分単位のヘッダに独特な識
別コードを付加することを特徴とする動画像符号化方
法。
1. A moving picture coding method using motion compensation prediction, wherein an image signal of a picture frame of N pixels × M lines (horizontal N pixels, vertical M lines) to be coded is N 1 pixels × M 1 lines. (N 1
≦ N, M 1 ≦ M) The first image part which is an internal image part having an image frame and the second image part which is an image part outside the first image part are distinguished from each other. The first image portion and the second image portion are divided into independent predetermined divisional units composed of a plurality of pixels, and when the encoded information of the predetermined divisional unit belonging to the second image portion is transmitted, the division is performed. A moving image coding method characterized by adding a unique identification code to a unit header.
【請求項2】 動き補償予測時には、現在符号化画像の
第1の画像部分が、参照画像の第2の画像部分を参照す
ることを禁止することを特徴とする請求項1記載の動画
像符号化方法。
2. The moving image code according to claim 1, wherein the first image portion of the current encoded image is prohibited from referencing the second image portion of the reference image during motion compensation prediction. Method.
【請求項3】 現在符号化画像の第2の画像部分に対し
て行なう動き補償予測は、参照画像に関して制限を加え
ないことを特徴とする請求項2記載の動画像符号化方
法。
3. The moving picture coding method according to claim 2, wherein the motion-compensated prediction performed on the second picture part of the current coded picture does not impose any restriction on the reference picture.
【請求項4】 動き補償予測を用いた動画像の符号化信
号を復号化する動画像復号化方法において、 N画素×Mライン(水平N画素,垂直Mライン)の画枠
の画像信号を、N1 画素×M1 ライン(N1 ≦N,M1
≦M)なる画枠をもつ内部画像部分である第1の画像部
分とこの第1の画像部分の外側の画像部分である第2の
画像部分とで区別した場合に、上記N1 画素×M1 ライ
ンの画枠の復号化能力しかないときには、上記第1の画
像部分だけを再生し、上記第2の画像部分については当
該第2の画像部分に属する複数の画素からなる所定の区
分単位の符号化情報のヘッダに付加されている独特な識
別コードを検出することにより識別し、当該第2の画像
部分の符号化情報を読み飛ばすことを特徴とする動画像
復号化方法。
4. A moving picture decoding method for decoding a coded signal of a moving picture using motion compensated prediction, wherein an image signal of a picture frame of N pixels × M lines (horizontal N pixels, vertical M lines) is N 1 pixel x M 1 line (N 1 ≤ N, M 1
≦ M) When the first image portion which is an internal image portion having an image frame of ≦ M) and the second image portion which is an image portion outside the first image portion are distinguished, the above N 1 pixels × M When only the decoding capability of the image frame of one line is available, only the first image portion is reproduced, and the second image portion is reproduced in a predetermined division unit composed of a plurality of pixels belonging to the second image portion. A moving image decoding method, characterized in that a unique identification code added to a header of encoded information is detected to identify and skip the encoded information of the second image portion.
【請求項5】 動き補償予測を行なう単位ブロックの大
きさを、N2 画素×M 2 ラインとするとき、N1 はN2
の倍数であり、かつM1 はM2 の倍数であることを特徴
とする請求項1記載の動画像符号化方法。
5. A large unit block for motion-compensated prediction
Kisa, N2Pixel x M 2When the line, N1Is N2
Is a multiple of, and M1Is M2Is a multiple of
The moving picture coding method according to claim 1.
【請求項6】 動き補償を行なう単位ブロックの大きさ
をN2 画素×M2 ラインとするとき、N1 はN2 の倍数
であり、かつM1 はM2 の倍数であることを特徴とする
請求項4記載の動画像復号化方法。
6. When the size of a unit block for motion compensation is N 2 pixels × M 2 lines, N 1 is a multiple of N 2 and M 1 is a multiple of M 2. The moving picture decoding method according to claim 4.
【請求項7】 N1 とM1 は共に16の倍数であること
を特徴とする請求項1記載の動画像符号化方法。
7. The moving picture coding method according to claim 1, wherein N 1 and M 1 are both multiples of 16.
【請求項8】 N1 とM1 は共に16の倍数であること
を特徴とする請求項4記載の動画像復号化方法。
8. The moving picture decoding method according to claim 4, wherein N 1 and M 1 are both multiples of 16.
【請求項9】 伝送すべきフレーム画像信号は、NTS
C方式のテレビジョン放送に必要とされる483ライン
以上の画像信号であって、前記第1の画像部分のM1
インは480ラインであることを特徴とする請求項2記
載の動画像符号化方法。
9. The frame image signal to be transmitted is NTS.
3. The moving image coding according to claim 2, wherein the image signal has 483 lines or more required for C-system television broadcasting, and the M 1 line of the first image portion is 480 lines. Method.
【請求項10】 動き補償予測を用いた動画像の符号化
信号を復号化する動画像復号化方法において、 NTSC方式のテレビジョン放送に必要とされる483
ライン以上のフレーム画像信号を、480ラインの第1
の画像部分とこの第1の画像部分を除く画像の最上部又
は最下部の画像部分である第2の画像部分とで区別した
場合に、480ラインの画枠の復号化能力しかないとき
には、上記第1の画像部分だけを再生し、上記第2の画
像部分については当該第2の画像部分に属する複数の画
素からなる所定の区分単位の符号化情報のヘッダに付加
されている独特な識別コードを検出することにより識別
し、当該第2の画像部分の符号化情報を読み飛ばすこと
を特徴とする動画像復号化方法。
10. A moving picture decoding method for decoding a coded signal of a moving picture using motion compensation prediction, which is required for NTSC television broadcasting 483.
The frame image signal of more than one line is transferred to the first of 480 lines.
When the image portion of No. 2 and the second image portion which is the uppermost or lowermost image portion of the image excluding the first image portion are distinguished, and there is only the decoding capability of the 480-line image frame, Only the first image part is reproduced, and the second image part is a unique identification code added to the header of the coding information of a predetermined division unit consisting of a plurality of pixels belonging to the second image part. Is detected and the coded information of the second image portion is skipped, and a moving image decoding method is characterized.
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