JPH0846929A - Encoding/decoding system/device for picture signal - Google Patents

Encoding/decoding system/device for picture signal

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JPH0846929A
JPH0846929A JP17641294A JP17641294A JPH0846929A JP H0846929 A JPH0846929 A JP H0846929A JP 17641294 A JP17641294 A JP 17641294A JP 17641294 A JP17641294 A JP 17641294A JP H0846929 A JPH0846929 A JP H0846929A
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motion
interpolation
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裕弘 平野
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Abstract

PURPOSE:To receive the picture of high quality by executing video-encoding obtained by combining motion compensation prediction encoding and orthogonal conversion encoding on a picture signal, transmitting and receiving the signal, executing the scanning conversion processing of motion compensation on the decoded picture signal, interlacing/ scanning and displaying the signal. CONSTITUTION:A motion vector detection part 2 extracts a motion vector MV matching the scanning conversion processing of motion compensation in a decoding part in accordance with picture information PI. Namely, the motion vectors V0, V1 and V2 are extracted in inter-frame encoding as shown in scanning line interpolation in the interlacing scanning of the picture signal. In the non-interlacing scanning of the picture signal, the motion vector shown in scanning line interpolation is extracted. VLC parts 7 and 14 execute a prescribed variable length encoding processing on a coefficient quantization signal series S5 and the motion vector MV, and generate an encoding picture data series S11 and an encoding motion vector series 512. Then, an encoding bit stream signal PCD is generated through the series S12, the encoding data series S13 and a buffer part 16.

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
して送受信する画像信号の符号化・復号化方式および装
置に係り、特に、動き補償予測符号化と直交変換符号化
を組み合せたビデオ符号化の動きベクトルで、復号した
画像信号に対して動き補償の走査変換を行なって高品質
な岡像で受像するに好適な画像信号の符号化・復号化方
式および装置。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image signal coding / decoding system and apparatus for highly efficiently coding and transmitting an image signal, and more particularly to a video combining motion compensation predictive coding and orthogonal transform coding. An image signal encoding / decoding system and apparatus suitable for receiving a high-quality image by performing scan conversion for motion compensation on a decoded image signal using an encoded motion vector.

【0002】[0002]

【従来の技術】画像信号の高能率符号化の分野では、こ
れまで種々の符号化方式が考案されてきた。このうち、
動き補償予測符号化と直交変換符号化を組み合せたビデ
オ符号化方式は、前フレームの信号を動きベクトルで動
き補償した生成した予測信号と、現フレームの信号との
差分信号を予測誤差信号として抽出し、この予測誤差信
号をDCT変換(離散コサイン変換)した変換係数を符
号化することで、圧縮効率の高い符号化が実現できる。
そして、国際標準規格であるMPEG1、MPEG2の
ビデオ符号化に採用され、今後のティジタル放送やCA
TVやパッケージメディアを対象とした研究開発が進め
られている。この符号化方式を用いるディジタル放送で
は、20メガ前後のビットレートで、原画像と同等の高
品質な画像が受像できる。ただ、画像信号の多くはイン
タレース走査であるため、これに起因したラインフリッ
カやペアリングなどのインタレース妨害による画質劣化
が発生するという問題が残る。
2. Description of the Related Art In the field of high-efficiency coding of image signals, various coding methods have been devised so far. this house,
The video coding method that combines motion-compensated predictive coding and orthogonal transform coding is a prediction error signal that is the difference signal between the predicted signal generated by motion-compensating the previous frame signal with the motion vector and the current frame signal. Then, by encoding a transform coefficient obtained by subjecting this prediction error signal to DCT transformation (discrete cosine transformation), encoding with high compression efficiency can be realized.
It is adopted for video coding of MPEG1 and MPEG2, which are international standards, and will be used in future digital broadcasting and CA.
Research and development targeting TVs and package media is underway. In digital broadcasting using this encoding method, a high-quality image equivalent to the original image can be received at a bit rate of about 20 mega. However, since most of the image signals are interlaced scans, there remains a problem that the image quality is deteriorated due to interlace interference such as line flicker and pairing.

【0003】一方、インタレース妨害を低減する技術と
して、インタレース走査で抜けた走査線の信号を補間処
理で生成してノンインタレース走査の信号で表示するイ
ンタレース〜ノンインタレース変換が知られている。た
だ、補償信号の生成に、画像の動きに応じて特性を変化
させる動き適応の信号処理が必要になる。しかし、動き
の情報はインタレース走査の信号で検出するために検出
もれや誤検出が発生し、これに起因した画像劣化が発生
するという問題がある。
On the other hand, as a technique for reducing interlace interference, there is known interlace-non-interlace conversion in which a signal of a scanning line which is skipped in interlace scanning is generated by interpolation processing and displayed as a signal of non-interlaced scanning. ing. However, in order to generate the compensation signal, it is necessary to perform motion-adaptive signal processing that changes the characteristics according to the movement of the image. However, since the motion information is detected by the interlaced scanning signal, there is a problem in that a missed detection or an erroneous detection occurs, resulting in image deterioration.

【0004】したがって、ディジタル放送の復号画像に
対して上述のインタース妨害の低減技術をほどこして
も、画質改善の効果は少なく、高品質というディジタル
放送の特長を充分に生かすことができないという問題点
がある。
Therefore, even if the above-mentioned technique for reducing the interfering interference is applied to the decoded image of the digital broadcast, the effect of improving the image quality is small, and the feature of the high quality digital broadcast cannot be fully utilized. There is.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
の問題点の解決を図り、インタレース妨害の発生がほと
んどなく、高品質・高精細な画像で受像できる映像信号
の符号化・復号化方式および装置を提供することにあ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above problems and to encode / decode a video signal which can receive a high quality and high definition image with almost no interlace interference. To provide a method and device.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明においては、復号化部ではインタレース〜ノ
ンインタレース変換に動き補償の走査変換信号処理を採
用する。そして、この信号処理に必要な動き検出は、動
き補償予測符号化で使用する動きべクトルをもとに行な
う。
In order to achieve the above object, in the present invention, a decoding unit employs motion-compensated scan conversion signal processing for interlaced to non-interlaced conversion. The motion detection required for this signal processing is performed based on the motion vector used in the motion compensation predictive coding.

【0007】また、符号化部の動き補償予測符号化で
は、動き補償の走査変換処理にも適した形態の動きベク
トルを抽出する信号処理、あるいは、復号化部では復号
した動きベクトルから動き補償の走査変換処理に適した
形態の動きベクトルを選別する信号処理を採用する。
In the motion compensation predictive coding of the coding unit, signal processing for extracting a motion vector of a form suitable for the scan conversion process of motion compensation, or the decoding unit performs motion compensation from the decoded motion vector. The signal processing that selects the motion vector of a form suitable for the scan conversion processing is adopted.

【0008】さらに、動き補償のフレーム間差分信号の
絶対値の大小に応じて、動き補償の補間信号と、従来技
術の動画像の補間信号との混合比を変化させる適応処理
を採用する。
Further, adaptive processing is adopted in which the mixing ratio of the interpolation signal for motion compensation and the interpolation signal for moving image of the prior art is changed according to the magnitude of the absolute value of the inter-frame difference signal for motion compensation.

【0009】[0009]

【作用】本発明らおける動き補償の予測符号化および動
き補償の走査変換処理について、図1,図2の動作概略
図をもとに説明する。
The predictive coding for motion compensation and the scan conversion processing for motion compensation according to the present invention will be described with reference to the schematic operation diagrams of FIGS.

【0010】図1は、映像信号がインタレース走査で、
動きが垂直方向の時の動作を示す。
In FIG. 1, the video signal is interlaced scan,
It shows the movement when the movement is vertical.

【0011】同図(a)のフレーム間の予測符号化で
は、例えば、インタレース走査の第1フィールドの信号
系列、第2フィールドの信号系列に対して、1フレーム
期間での動きベクトルV(水平Vx,垂直Vy)を抽出す
る。なお、後述する動き補償の走査変換処理に整合する
様に、動きベクトルVは、Vx=2m,Vy=2n(m=
0,±1,±2,…,n=0,±1,±2,…)の組み
合せのもので抽出する。そしと、この動きベクトルVで
動き補償して生成した予測信号と、原信号との差分を予
測誤差信号として検出する。例えば、動きベクトルV0
では、走査線aと1,V1では走査線aと2,V2では走
査線aと3との信号の差分を予測誤差信号として検出す
る。
In the interframe predictive coding shown in FIG. 1A, for example, a motion vector V (horizontal) in one frame period is applied to the signal sequence of the first field and the signal sequence of the second field of interlaced scanning. V x , vertical V y ) are extracted. It should be noted that the motion vector V is V x = 2m, V y = 2n (m =
0, ± 1, ± 2, ..., N = 0, ± 1, ± 2 ,. Then, the difference between the prediction signal generated by motion compensation with the motion vector V and the original signal is detected as a prediction error signal. For example, the motion vector V 0
Then, the difference between the signals of the scanning lines a and 1, V 1 and the scanning lines a and 2 and V 2 is detected as the prediction error signal.

【0012】一方、動き補償の走査変換処理では、イン
タレース走査で抜けた走査線(図中の黒丸で示す補間走
査線)の信号を、動きベクトルVをもとに生成する。例
えば、第1(2)フィールドの補間走査線a(a′)
は、動きベクトルV0では第2(1)フィールドの走査
線αとα′から(α+α′)/2、V1では走査線βと
β′)/2,V2では走査線γとγ′から(γ+γ′)
/2の補間信号を生成する。そして、この補間信号で、
インタレース〜ノンインタレース変換を実現する。
On the other hand, in the scan conversion process for motion compensation, a signal of a scan line (interpolated scan line indicated by a black circle in the figure) that is missing in the interlaced scan is generated based on the motion vector V. For example, the interpolation scan line a (a ′) of the first (2) field
Is (α + α ′) / 2 from the scanning lines α and α ′ of the second (1) field in the motion vector V 0 , the scanning lines β and β ′ in V 1 , and the scanning lines γ and γ ′ in V 2. From (γ + γ ′)
Generate a 1/2 interpolation signal. And with this interpolation signal,
Interlace to non-interlace conversion is realized.

【0013】なお、予測符号化での動きベクトルVに対
してVx=2m,Vy=2nの制約をもうけない場合に
は、動き補償の走査変換処理では動きベクトルVのうち
x=2m,Vy=2nの条件を満すものを選別する。そ
して、この動きベクトルをもとに、上述した補間信号を
生成する。
[0013] Incidentally, V x = 2m relative motion vector V in the predictive coding, V y = a case without the constraints of 2n is, V x = 2m of the motion vector V in the scan conversion process of the motion compensation , V y = 2n are selected. Then, the above-described interpolation signal is generated based on this motion vector.

【0014】同図(b)に示すフィールド間の予測符号
化では第1(2)フィールドの信号系列に対して、1フ
ィールド期間での動きベクトルを抽出し、この動きベク
トルで動き補償して生成した予測信号と、第2(1)フ
ィールドの信号との差分を予測誤差信号として検出す
る。
In the inter-field predictive coding shown in FIG. 1B, a motion vector in a 1-field period is extracted from the signal sequence of the first (2) field, and motion compensation is performed using this motion vector. The difference between the predicted signal and the signal of the second (1) field is detected as a prediction error signal.

【0015】動き補償の走査変換処理では、動きベクト
ルVのうち、その成分がVx=m,Vy=nの条件を満す
ものを選択する。そして、選別した動きベクトルをもと
に、インタレース走査で抜けた走査線(図中の黒丸で示
す補間走査線)の信号を生成する。例えば第1(2)フ
ィールドの補間走査線a(a′)は、動きベクトルVV
0′では第2(1)フィールドの走査線α,V1′では走
査界線β,V2′では走査線αで、補間信号を生成す
る。
In the scan conversion process for motion compensation, a motion vector V whose components satisfy the conditions of V x = m and V y = n is selected. Then, based on the selected motion vector, a signal of a scanning line (interpolation scanning line indicated by a black circle in the figure) that is missing in the interlaced scanning is generated. For example, the interpolation scanning line a (a ′) in the first (2) field is the motion vector VV.
0 'In the second (1) Field of the scan line alpha, V 1', the scan boundary line beta, with V 2 'in the scan line alpha, generates an interpolation signal.

【0016】以上に述べた様に、本発明では動き補償の
走査変換処理に適した動きベクトルを用いることで、理
想に近い補間信号が生成できる。一方、動き補償の走査
変換処理の条件を満す動きベクトルがない場合は、従来
技術と同様の動き適応の信号処理で補間信号を生成す
る。
As described above, in the present invention, by using the motion vector suitable for the scan conversion processing of the motion compensation, the interpolation signal close to the ideal can be generated. On the other hand, when there is no motion vector that satisfies the condition of the scan conversion process of motion compensation, an interpolation signal is generated by the same motion adaptive signal process as the conventional technique.

【0017】なお、動き補償の走査変換処理では、補間
の精度は動きベクトルに左右される。このため、動きベ
クトルの精度が悪いと画像が劣化することが予想され
る。しかしながら、動き補償のフレーム間差分信号の成
分が大きい領域は、従来技術と同様に動き適応の信号処
理に変更することで、この種の画質の劣化は回避でき
る。そして、本発明では、従来技術に比較して、インタ
レース妨害が極めて少なく、かつ、解像度が高い高品質
な走査変換が達成できる。
In the scan conversion processing for motion compensation, the accuracy of interpolation depends on the motion vector. Therefore, if the accuracy of the motion vector is poor, the image is expected to deteriorate. However, in the area where the component of the motion compensation inter-frame difference signal is large, this kind of image quality deterioration can be avoided by changing to the motion adaptive signal processing as in the prior art. Further, according to the present invention, it is possible to achieve high-quality scan conversion in which interlace interference is extremely small and resolution is high as compared with the prior art.

【0018】さて、映像信号には、ノンインタレース走
査のものもある。例えばシネマ画像やコマーシャルフィ
ルムは毎秒24フレームもしくは30フレームのノンイ
ンタレース走査のシ信号とみなすことができる。この値
の信号では、大面積フリッカを回避するため、フレーム
数変換の処理で例えば毎秒60フレームの信号に変換し
て表示する。
Some video signals include those of non-interlaced scanning. For example, a cinema image or a commercial film can be regarded as a non-interlaced scanning serial signal of 24 frames or 30 frames per second. In order to avoid a large area flicker, a signal of this value is converted into a signal of 60 frames per second and displayed in the processing of converting the number of frames.

【0019】第2は、この種のノンインタレース走査の
映像信号に対する本発明の動き補償の予測符号化および
動き補償の走査変換の概略図である。
The second is a schematic diagram of the motion-compensating predictive coding and the motion-compensating scan conversion of the present invention for a video signal of this kind of non-interlaced scanning.

【0020】予測符号化では、フレーム間での動きベク
トルVを抽出し、この動きベクトルで動き補償した前フ
レームの信号と現フレームの信号との差分を予測誤差信
号として検出する。例えば、動きベクトルV0では走査
線aと1,V1では走査線aと2、V2では走査線aと3
との差分を予測誤差信号として検出する。
In predictive coding, a motion vector V between frames is extracted, and the difference between the signal of the previous frame and the signal of the current frame, which have been motion-compensated with this motion vector, is detected as a prediction error signal. For example, the scanning lines a and 1 for the motion vector V 0 , the scanning lines a and 2 for V 1 , and the scanning lines a and 3 for V 2.
The difference between and is detected as a prediction error signal.

【0021】一方、動き補償の走査変換処理では、同図
に示す動きベクトルで図中の黒丸で示す補間走査線の信
号を生成し、例えば標準モードはフレーム数の30〜6
0変換、シネマモードでは24〜60変換を実現する。
すなわち、標準モードでは、補間走査線aは、動きベク
トルV0では走査線αとα′から(α+α′)/2、V2
では走査線βとβ′から(βとβ′)/2、V4では走
査線γとγ′から(γ+γ′)/2の補間信号を生成す
る。一方、シネマモードでは、補間走査線aは、動きベ
クトルV0では走査線αとα′から(α+α′)/2、
3では走査線βとβ′から(β+β′)/2の補間信
号を生成する。また、補間走査線a′は、動きベクトル
0では走査線γとγ′から(γ+γ′)/2、V4では
走査線α′とα″から(α′+α″)/2の補間信号を
生成する。そして、動き補償の走査変換処理に適したこ
れら動きベクトルで、理想に近い補間信号を生成する。
On the other hand, in the scan conversion process of motion compensation, the signals of the interpolated scan lines indicated by black circles in the figure are generated by the motion vectors shown in FIG.
In 0 conversion and cinema mode, 24 to 60 conversion is realized.
That is, in the standard mode, the interpolated scan line a is (α + α ′) / 2, V 2 from the scan lines α and α ′ in the motion vector V 0.
At ( 4 and β '), (β and β') / 2 are generated, and at V 4 , scanning lines γ and γ'are generated (γ + γ ') / 2 interpolation signals. On the other hand, in the cinema mode, interpolation scanning line a is 'from (alpha + alpha' and the scanning lines in the motion vector V 0 α α) / 2,
At V 3 , an interpolation signal of (β + β ′) / 2 is generated from the scanning lines β and β ′. The interpolation scanning line a ′ is an interpolation signal of (γ + γ ′) / 2 from the scanning lines γ and γ ′ in the motion vector V 0 and (α ′ + α ″) / 2 from the scanning lines α ′ and α ″ in V 4. To generate. Then, with these motion vectors suitable for the scan conversion processing of motion compensation, an interpolation signal close to ideal is generated.

【0022】なお、この動き補償の走査変換処理を行な
うに適したう動きベクトルがない場合は、従来と同様
に、前フレームの信号、あるいは前後のフレームの信号
の平均値などで、補間信号を生成する。
When there is no suitable motion vector for performing the scan conversion process of this motion compensation, the interpolation signal is calculated by the signal of the preceding frame or the average value of the signals of the preceding and succeeding frames as in the conventional case. To generate.

【0023】また、動き補償の走査変換処理は、動き補
償のフレーム間差分信号の成分が小さな領域に対して行
なう。そして、動きベクトルの精度の悪さに起因する画
質の劣化を回避する。
Further, the scan conversion processing for motion compensation is performed on an area in which the component of the inter-frame difference signal for motion compensation is small. Then, the deterioration of the image quality due to the poor precision of the motion vector is avoided.

【0024】したがって、本発明では、従来に比較し
て、解像度が高く、かつ、ジャダー妨害(動きの滑らか
さが損なられる妨害)の少ないフレーム数変換の走査変
換が達成できる。
Therefore, according to the present invention, it is possible to achieve the scan conversion of the number of frames conversion having a higher resolution and less judder interference (interference that impairs the smoothness of motion) as compared with the prior art.

【0025】[0025]

【実施例】本発明の第1の実施例について、図3に示す
全体ブロック構成図により説明する。本実施例は、符号
化部の動き補償予測符号化で用いる動きベクトルを、動
き補償の走査変換処理に適した形態のものに制限して符
号化を行なうに好適なものである。なお、本実施例で
は、フレーム間の動き補償予測符号化とDCT変換(離
散コサイン変換)の直交変換符号化を組み合せたビデオ
符号化の場合を例に説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described with reference to the overall block diagram shown in FIG. The present embodiment is suitable for performing coding by limiting the motion vector used in the motion compensation predictive coding of the coding unit to a form suitable for the scan conversion processing of motion compensation. In the present embodiment, a case of video coding in which motion compensation predictive coding between frames and orthogonal transform coding of DCT transform (discrete cosine transform) are combined will be described as an example.

【0026】同図(a)の符号化部では、画像信号VS
は前処理部1に入力し、ディジタル化、および、画像情
報PI(画像フォーマットや符号化モードなどの情報)
にもとづいた所定の画像フォーマット変換を行ない、符
号化画像信号系列S1を生成する。例えば、MPEG
1,2に準拠したビデオ符号化では、S1は、6つのブ
ロック(4つの輝度信号ブロックと2つの色差信号ブロ
ック、ブロックサイズは8画素×8ライン)で構成され
るマクロブロックの信号系列になる。
In the encoding unit shown in FIG. 5A, the image signal VS
Is input to the preprocessing unit 1, digitized, and image information PI (information such as image format and encoding mode)
A predetermined image format conversion based on the above is performed to generate a coded image signal sequence S1. For example, MPEG
In video coding conforming to 1 and 2, S1 is a macroblock signal sequence composed of 6 blocks (4 luminance signal blocks and 2 color difference signal blocks, block size is 8 pixels × 8 lines). .

【0027】符号化画像信号系列S1は、所定の符号化
モードに従い、フレーム内符号化フレーム(Iピクチャ
と略称)はDCT変換符号化、フレーム間符号化フレー
ム(Pピクチャと略称)は動き補償フレーム間予測符号
化とDCT変換符号化する。図4は、インタレース走査
の画像信号に対する符号化モードの概略図である。同図
(a)の偶数/奇数フィールドの独立符号化では、第1
フィールドの信号、第2フィールドの信号でそれぞれ符
号化フレームの系列を構成して符号化する。また、同図
(b)の順次走査変換後の符号化では、第1フィールド
の信号と第2フィールドの信号とを合成して符号化フレ
ームの系列を構成し、符号化を行なう。一方、同図
(c)のフレーム間/フィールド間適応予測符号化で
は、第1フィールドの信号、第2フィールドの信号から
なる符号化フレームの系列に対して、フレーム間とフィ
ールド間の予測誤差信号の小さい方を選択して符号化す
る。以下では、同図(a)の独立符号化を例に、符号化
の動作を説明する。
The coded image signal sequence S1 is in accordance with a predetermined coding mode, the intra-frame coded frame (abbreviated as I picture) is DCT transform coded, and the inter-frame coded frame (abbreviated as P picture) is motion compensated frame. Inter-prediction coding and DCT transform coding are performed. FIG. 4 is a schematic diagram of a coding mode for an image signal of interlaced scanning. In the independent coding of the even / odd fields shown in FIG.
A field signal and a second field signal respectively form a sequence of encoded frames and are encoded. Further, in the coding after the progressive scan conversion in FIG. 9B, the first field signal and the second field signal are combined to form a series of coded frames, and the coding is performed. On the other hand, in the inter-frame / inter-field adaptive predictive coding of FIG. 6C, a prediction error signal between the inter-frame and the inter-field is added to the encoded frame sequence including the signal of the first field and the signal of the second field. The smaller one is selected and encoded. In the following, the encoding operation will be described by taking the independent encoding of FIG.

【0028】スイッチ4,11は、Iピクチャの符号化
モードでは端子a、Pピクチャの符号化モードでは端子
bに接続して符号化処理を行なう。すなわち、スイッチ
4は、Iピクチャの時は原画像の符号化画像信号系列S
1、Pピクチャ時は、減算部3で信号系列S1からMC
信号生成部13で生成するフレーム間動き補償予測信号
系列S10を減算して得られるフレーム間予測誤差信号
系列S2を、信号S3に出力する。
The switches 4 and 11 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 coding processing. That is, the switch 4 switches the encoded image signal sequence S of the original image when the I picture is used.
In the case of 1 and P pictures, the subtraction unit 3 converts the signal sequence S1 to MC.
The inter-frame prediction error signal sequence S2 obtained by subtracting the inter-frame motion compensation prediction signal sequence S10 generated by the signal generation unit 13 is output to the signal S3.

【0029】DCT部5は、信号S3の各ブロック(8
画素×8ライン)の信号に対して、8行×8列のDCT
変換行列との行列演算を行ない、変換係数信号系列S4
を生成する。量子化部6は、所定の特性で変換係数の量
子化処理を行ない、係数量子化信号系列S5を生成す
る。なお、量子化の特性は、バッファ部16のバッファ
滞留量に応じて制御し、所定の伝送ビットレートを確保
する。
The DCT section 5 includes blocks (8) for the signal S3.
Pixel x 8 lines) signal, 8 rows x 8 columns DCT
A matrix operation with the transform matrix is performed, and the transform coefficient signal sequence S4
Generate The quantizer 6 quantizes the transform coefficient with a predetermined characteristic to generate a coefficient quantized signal sequence S5. The quantization characteristic is controlled according to the buffer retention amount of the buffer unit 16 to secure a predetermined transmission bit rate.

【0030】逆量子化部8は、逆量子化処理で変換係数
信号系列S6を復号し、IDCT部9は8行×8列のD
CT変換逆行列との行列演算を行ない、Iピクチャ時は
符号化画像信号系列、Pピクチャ時はフレーム間予測誤
差信号系列の信号S7を復号する。そして、加算部10
は、フレーム間動き補償予測信号系列S10との加算を
行ない、Pピクチャ時の符号化画像信号系列を復号す
る。スイッチ11は、Iピクチャ時は端子a、Pピクチ
ャ時は端子bに接続し、復号した符号化画像信号系列S
8を出力する。フレームメモリ部12では1フレームの
期間遅延させた信号S9を生成する。
The inverse quantizing unit 8 decodes the transform coefficient signal sequence S6 by the inverse quantizing process, and the IDCT unit 9 decodes D of 8 rows × 8 columns.
A matrix operation with a CT transformation inverse matrix is performed, and a signal S7 of an encoded image signal sequence for an I picture and an inter-frame prediction error signal sequence for a P picture are decoded. Then, the addition unit 10
Adds the inter-frame motion compensation prediction signal sequence S10 to decode the coded image signal sequence for P picture. The switch 11 is connected to the terminal a for an I picture and to the terminal b for a P picture, and the decoded encoded image signal sequence S is decoded.
8 is output. The frame memory unit 12 generates the signal S9 delayed by one frame period.

【0031】動きベクトル検出部2は、画像情報PIに
応じて、復号化部での動き補償の走査変換処理にも整合
した動きベクトルMVを抽出する。すなわち、画像信号
がインタレース走査では図1の走査線補間に示した様
に、フレーム間符号化では動きベクトルV0,V1,V2
(Vx=2m,Vy=2n)を抽出する。また、画像信号
がノンインタレース走査では図2の走査線補間に示した
動きベクトルを抽出する。なお、動きベクトルは、ブロ
ックマッチング法などで抽出する。そして、MC信号生
成部13は、動きベクトルMVで信号S9に動きの補償
処理を行ない、フレーム間動き補償予測信号系列S10
を生成する。
The motion vector detection unit 2 extracts a motion vector MV that matches the scan conversion processing of motion compensation in the decoding unit, according to the image information PI. That is, as shown in the scanning line interpolation of FIG. 1 in the case where the image signal is interlaced scanning, the motion vectors V 0 , V 1 and V 2 are used in the inter-frame coding.
Extract (V x = 2 m, V y = 2 n). When the image signal is non-interlaced, the motion vector shown in the scanning line interpolation in FIG. 2 is extracted. The motion vector is extracted by a block matching method or the like. Then, the MC signal generation unit 13 performs motion compensation processing on the signal S9 with the motion vector MV, and the inter-frame motion compensation prediction signal sequence S10.
Generate

【0032】VLC部7,14は、係数量子化信号系列
S5と動きベクトルMVに所定の可変長符号化処理を行
ない、符号化画像データ系列S11と、符号化動きベク
トル系列S12とを生成する。そして、多重部15で
は、画像情報PIの符号化パラメタなどの各種データ
と、符号化画像データ系列S11と、符号化動きベクト
ル系列S12を時分割に多重する処理を行ない、生成し
た符号化データ系列S13をバッファ部16に入力す
る。
The VLC units 7 and 14 perform a predetermined variable length coding process on the coefficient quantized signal sequence S5 and the motion vector MV to generate a coded image data sequence S11 and a coded motion vector sequence S12. Then, the multiplexing unit 15 performs a process of time-divisionally multiplexing various data such as the coding parameter of the image information PI, the coded image data series S11, and the coded motion vector series S12 to generate the coded data series. Input S13 to the buffer unit 16.

【0033】バッファ部16から一定のビットレートで
信号を読み出し、符号化ビットストリーム信号PCDを
生成する。なお、図面には明示していないが、この信号
PCDは伝送媒体に応じた符号誤り対策やディジタル変
調などの所定のチャネル符号化(例えばディジタル放送
などでは多値QAMや多値VSBなどのディジタル変
調)して伝送する。
A signal is read from the buffer section 16 at a constant bit rate to generate a coded bit stream signal PCD. Although not shown in the drawing, this signal PCD is a predetermined channel coding such as a code error countermeasure or digital modulation depending on the transmission medium (for example, digital modulation such as multilevel QAM or multilevel VSB in digital broadcasting). ) And transmit.

【0034】同図(b)の復号化部では、チャネル復号
化して復号した復号化ビットストリーム信号PCDは、
バッファ部17に入力する。そして、バッファ部より読
み出した符号化データ系列S13は、DMPX部18
で、符号化画像データ系列S11と、符号化動きベクト
ル系列S12と、画像情報PIの符号化パラメタ等の各
種データとを分離する。
In the decoding section shown in FIG. 3B, the decoded bit stream signal PCD decoded by channel decoding is
Input to the buffer unit 17. Then, the encoded data sequence S13 read from the buffer unit is the DMPX unit 18
Then, the encoded image data series S11, the encoded motion vector series S12, and various data such as the encoding parameters of the image information PI are separated.

【0035】IVLC部19,20は、可変長符号の復
号処理を行ない、係数量子化信号系列S5と、動きベク
トルMVとを復号する。
The IVLC units 19 and 20 perform a variable length code decoding process to decode the coefficient quantized signal sequence S5 and the motion vector MV.

【0036】逆量子化部8は、逆量子化処理で変換係数
信号系列S4を復号し、IDCT部9は、8行×8列の
DCT変換逆行列との行列演算を行なう。そして、Iピ
クチャ時の復号では符号化画像信号系列、Pピクチャ時
の復号ではフレーム間予測誤差信号系列に対応する信号
S3を復号する。加算部21は、MC信号生成部24で
生成するフレーム間動き補償予測信号系列S10を加算
し、Pピクチャ時の符号化画像信号系列S14を復号す
る。スイッチ22は、Iピクチャ時は端子a、Pピクチ
ャ時は端子bに接続し、その出力に復号した符号化画像
信号系列S15を得る。
The inverse quantizing unit 8 decodes the transform coefficient signal sequence S4 by the inverse quantizing process, and the IDCT unit 9 performs matrix calculation with the DCT transform inverse matrix of 8 rows × 8 columns. Then, the signal S3 corresponding to the coded image signal sequence is decoded for the I picture, and the signal S3 corresponding to the inter-frame prediction error signal sequence is decoded for the P picture. The addition unit 21 adds the inter-frame motion compensation prediction signal sequence S10 generated by the MC signal generation unit 24, and decodes the coded image signal sequence S14 for P picture. The switch 22 is connected to the terminal a for the I picture and to the terminal b for the P picture, and obtains the decoded coded image signal sequence S15 at its output.

【0037】フレームメモリ部23は、1フレームの期
間遅延させた信号S9を生成し、MC信号生成部24
は、この信号に対して動きベクトルMVによる動きの補
償処理を行ない、フレーム間動き補償予測信号系列S1
0を生成する。
The frame memory section 23 generates the signal S9 delayed by one frame period, and the MC signal generation section 24.
Performs motion compensation processing on this signal using the motion vector MV to obtain an inter-frame motion compensation prediction signal sequence S1.
Generates 0.

【0038】MC補間部25は、動きベクトルMVと、
画像情報PIと、信号S3のフレーム間予測誤差信号系
列をもとに、図1′、あるいは図2に示す様な動き補償
の走査変換処理を行ない、メイン信号系列S16と補間
信号系列S17とを生成する。なお、この動作の詳細に
ついては後述する。
The MC interpolator 25 calculates the motion vector MV,
Based on the image information PI and the inter-frame prediction error signal series of the signal S3, the scan conversion processing of motion compensation as shown in FIG. 1'or FIG. 2 is performed, and the main signal series S16 and the interpolation signal series S17 are obtained. To generate. The details of this operation will be described later.

【0039】後処理部26は、画像フォーマットの変換
処理、インタレース〜ノンインタレース走査変換あるい
はフレーム数変換の処理、および、アナログ信号への変
換を行ない、ノンインタレース走査の画像信号VSDを
復号する。この信号はノンインタレース走査の画像表示
部(図面には明示せず)に呈示し、高品質・高精細な画
像を受像する。
The post-processing unit 26 performs image format conversion processing, interlace-non-interlace scanning conversion or frame number conversion processing, and conversion into an analog signal to decode the non-interlaced scanning image signal VSD. To do. This signal is presented on a non-interlaced scanning image display unit (not shown in the drawing) to receive a high quality and high definition image.

【0040】以上で全体ブロック構成による説明を終
え、つぎに、MC補間部25について、図5乃至図8に
示す実施例をもとに説明する。
The description of the overall block configuration is completed above, and then the MC interpolator 25 will be described with reference to the embodiments shown in FIGS.

【0041】図5は、この第1の構成例図で、動き補償
の走査変換処理に用いる動きベクトルの精度が極めて高
い場合に好適なものである。
FIG. 5 is a diagram of the first configuration example, which is suitable when the precision of the motion vector used in the scan conversion process of motion compensation is extremely high.

【0042】復号した符号化画像信号系列S15は、フ
ィールドメモリ部27−1と、MCIP部29とに入力
する。フィールドメモリ部は1フィールド期間の信号の
遅延を行なう。そして、この出力信号でメイン信号系列
S16を生成する。また、この信号をフィールドメモリ
部27−2で1フィールド期間遅延させ、信号S15に
対して1フレーム期間遅延した信号S9を生成する。な
お、同図の点線で囲んだ部分は、図1に示したフレーム
メモリ部23に相当する。したがって、この部分をフレ
ームメモリとして共用する形態で構成することもでき
る。
The decoded coded image signal sequence S15 is input to the field memory unit 27-1 and the MCIP unit 29. The field memory unit delays the signal for one field period. Then, the main signal sequence S16 is generated by this output signal. Further, this signal is delayed by one field period in the field memory unit 27-2 to generate a signal S9 delayed by one frame period with respect to the signal S15. The portion surrounded by the dotted line in the figure corresponds to the frame memory unit 23 shown in FIG. Therefore, this portion can be configured to be shared as a frame memory.

【0043】補間MV生成部28は、画像情報PIで動
き補償の走査変換がインタレース〜ノンインタレース走
査変換、フレーム数変換のいずれであるかを判別する。
そして、前者の場合は図1、後者の場合は図2に示した
様に、動きベクトルMVをもとに、動き補償の補間信号
の生成に必要な補間動きベクトルIMVを生成する。例
えば、図1(a)において、動きベクトルMVがV0
場合には信号S9の走査線αと信号S15の走査線α′
の信号、V1の場合には信号S9の走査部βと信号S1
5の走査線β′の信号とを指定する補間動きベクトルI
MVを生成する。
The interpolation MV generating unit 28 determines whether the scan conversion for motion compensation is interlace / non-interlace scan conversion or frame number conversion in the image information PI.
Then, as shown in FIG. 1 for the former case and as shown in FIG. 2 for the latter case, the interpolated motion vector IMV necessary for generating the interpolated signal for motion compensation is generated based on the motion vector MV. For example, in FIG. 1A, when the motion vector MV is V 0 , the scanning line α of the signal S9 and the scanning line α ′ of the signal S15.
Of the signal S1 and the signal S1 in the case of V 1
Interpolation motion vector I for specifying the signal of scanning line β ′
Generate MV.

【0044】MCIP部29は、信号S9とS15に対
して、補間動きベクトルIMVで指定する走査線の信号
を取り出し、この両者の信号の平均値で動き補償の補間
信号をつくり、補間信号系列S17を生成する。
The MCIP unit 29 takes out the signal of the scanning line designated by the interpolated motion vector IMV from the signals S9 and S15, creates an interpolated signal for motion compensation by the average value of both signals, and interpolated signal series S17. To generate.

【0045】つぎに、この第2の構成例を図6,図7に
示す。これは、動きベクトルの精度が若干悪い場合にも
好適なものである。
Next, FIGS. 6 and 7 show this second configuration example. This is suitable even when the accuracy of the motion vector is slightly poor.

【0046】図6に示す構成例図において、フィールド
メモリ部27−1と27−2とでフレームメモリを構成
し、第1の構成例と同様に、メイン信号系列S16の信
号と、動き補償の走査変換処理に使用する信号S15、
および、この信号に対して1フレーム期間遅延した信号
S9を生成する。なお、同図の点線で囲んだ部分は、図
3に示したフレームメモリ部23に相当するため、図3
の実施例ではこの部分を共用する形態で構成することも
できる。
In the configuration example shown in FIG. 6, the field memory units 27-1 and 27-2 form a frame memory, and like the first configuration example, the signal of the main signal sequence S16 and the motion compensation signal are used. The signal S15 used for the scan conversion processing,
And, a signal S9 delayed by one frame period with respect to this signal is generated. The portion surrounded by the dotted line in the figure corresponds to the frame memory unit 23 shown in FIG.
In this embodiment, this portion can be shared.

【0047】MC補間制御部30は、動きベクトルMV
と、画像情報PIと、信号S3で得られる動き補償のフ
レーム間差分信号成分とで、動き補償の補間信号の生成
に必要な補間動きベクトルIMVと、動き適応係数k
m,1−kmを生成する。画像情報PIで、動き補償の
走査変換がインタレース〜ノンインタレース走査変換か
フレーム数変換のいずれであるかを判別する。そして、
前者では図1、後者では図2に示した様に、動き補償の
補間信号の生成に必要な補間動きベクトルIMVを生成
する。ただし、第1の構成例とは異なり、この補間動き
ベクトルIMVは、図7(a)に示す特性で生成する。
ブロック(8画素×8ライン)単位に、信号S3の予測
誤差信号、すなわち、動き補償のフレーム間差分信号成
分の絶対値和Σ|S3|を計測する。そして、これが閾
値Th未満の時は動きベクトルの精度が高いと判断し、
第1の構成例と同様に、動きベクトルMVをもとに補間
動きベクトルIMVを生成する。一方、Σ|S3|が閾
値Th以上では動きベクトルの精度が悪いと判断し、補
間動きベクトルには0を生成する。また、動き適応係数
kmは、図7(b)に示す様に、Σ|S3|の値に応じ
て0から1まで変化する特性の係数値を生成する。
The MC interpolation controller 30 controls the motion vector MV.
, The image information PI, and the inter-frame difference signal component for motion compensation obtained by the signal S3, the interpolated motion vector IMV necessary for generating the interpolated signal for motion compensation, and the motion adaptation coefficient k.
Generate m, 1-km. The image information PI determines whether the scan conversion for motion compensation is interlace-non-interlace scan conversion or frame number conversion. And
In the former case, as shown in FIG. 1 and in the latter case, as shown in FIG. 2, an interpolating motion vector IMV necessary for generating an interpolating signal for motion compensation is generated. However, unlike the first configuration example, this interpolation motion vector IMV is generated with the characteristic shown in FIG.
For each block (8 pixels × 8 lines), the prediction error signal of the signal S3, that is, the sum of absolute values Σ | S3 | of the motion compensation inter-frame difference signal components is measured. Then, when this is less than the threshold Th, it is determined that the accuracy of the motion vector is high,
Similar to the first configuration example, the interpolation motion vector IMV is generated based on the motion vector MV. On the other hand, when Σ | S3 | is equal to or greater than the threshold Th, it is determined that the accuracy of the motion vector is poor, and 0 is generated as the interpolation motion vector. Further, as shown in FIG. 7B, the motion adaptive coefficient km generates a coefficient value of a characteristic that changes from 0 to 1 according to the value of Σ | S3 |.

【0048】MCIP部29は、信号S9とS15に対
して、補間動きベクトルで指定する走査線の信号を取り
出し、この両者の信号の平均値で動き補償の補間信号S
18を生成する。なお、動きベクトルの精度が悪い場合
はIMV=0であるので、信号S18は、従来技術の静
止モードの補間信号と同等のものになる。
The MCIP unit 29 takes out the signal of the scanning line designated by the interpolation motion vector from the signals S9 and S15, and calculates the motion compensation interpolation signal S by the average value of both signals.
18 is generated. Since IMV = 0 when the accuracy of the motion vector is poor, the signal S18 is equivalent to the interpolation signal in the still mode of the conventional technique.

【0049】フィールド内補間部31は、信号S16を
もとにフイールド内演算処理を行ない、同一フィールド
信号で従来技術の動画モードと同様な動画像の補間信号
S19を生成する。
The intra-field interpolating unit 31 performs intra-field arithmetic processing based on the signal S16, and generates the interpolating signal S19 of a moving image similar to that in the moving image mode of the prior art with the same field signal.

【0050】係数加重部32−1は、信号S18に動き
適応係数1−km,係数加算部32−2は信号S19に
動き適応係数kmをそれぞれ係数加重する。そして、加
算部33で両者の信号を加算し、補間信号系列S17を
生成する。
The coefficient weighting unit 32-1 weights the signal S18 with the motion adaptation coefficient 1-km, and the coefficient adding unit 32-2 weights the signal S19 with the motion adaptation coefficient km. Then, the addition unit 33 adds the both signals to generate an interpolated signal sequence S17.

【0051】つぎに、この第3の構成例を図8に示す。
これは、動きベクトルの精度が相当に悪い場合にも好適
なものである。
Next, FIG. 8 shows this third configuration example.
This is suitable even when the accuracy of the motion vector is considerably poor.

【0052】同図(a)の構成図において、フィールド
メモリ部27−1と27−2とでフレームメモリを構成
し、第1,第2の構成例と同様、メイン信号系列S16
の信号と、動き補償の走査変換処理に使用する信号S1
5と、この信号を1フレーム期間遅延させた信号S9と
を生成する。なお、同図の点線で囲んだ部分は、図3に
示したフレームメモリ部23に相当するので、図3の実
施例ではこの部分を共用する形態で構成することもでき
る。
In the configuration diagram of FIG. 9A, the field memory units 27-1 and 27-2 form a frame memory, and the main signal sequence S16 is used as in the first and second configuration examples.
Signal and the signal S1 used for the scan conversion process of motion compensation
5 and a signal S9 obtained by delaying this signal by one frame period are generated. Since the portion surrounded by the dotted line in the figure corresponds to the frame memory unit 23 shown in FIG. 3, the portion shown in FIG. 3 can be configured to be shared.

【0053】減算部34は、信号S15とS9との減算
を行ない、フレーム間の差分信号S20を生成する。
The subtractor 34 subtracts the signals S15 and S9 to generate an inter-frame difference signal S20.

【0054】MC補間制御部35は、動きベクトルMV
と、画像情報PIと、信号S3の動き補償のフレーム間
差分信号成分と、フレーム間の差分信号S20とで、補
間動きベクトルIMVと、動き適応係数km,1−km
を生成する。画像情報PIで、動き補償の走査変換がイ
ンタレース〜ノンインタレース走査変換かフレーム数変
換のいずれであるかを判別する。そして、前者の時は図
1、後者の時は図3に示した動き補償の補間信号の生成
に必要な補間動きベクトルを、同図(b)に示す特性で
生成する。すなわち、Iピクチャでは補間動きベクトル
にIMV=0を生成する。一方、Pピクチャでは、動き
補償のフレーム間差分信号成分の大小で生成する。すな
わち、ブロック(8画素×8ライン)単位に、信号S3
の絶対値和Σ|S3|を計測する。そして、これが閾値
Th未満の時は、動きベクトルの精度が高いと判定し、
動きベクトルMVをもとに対応する補間動きベクトルを
生成する。一方、閾値Th以上では動きベクトルの精度
は悪いと判定し、補間動きベクトルにはIMV=0を生
成する。また、動き適応係数kmは、PピクチャではΣ
|S3|の大小、Iピクチャではフレーム間の差分信号
の絶対値|S20|の大小で、0から1の範囲で変化す
る係数値を生成する。
The MC interpolation control unit 35 uses the motion vector MV.
, The image information PI, the inter-frame difference signal component of the motion compensation of the signal S3, and the inter-frame difference signal S20, the interpolated motion vector IMV and the motion adaptation coefficients km and 1-km.
Generate The image information PI determines whether the scan conversion for motion compensation is interlace-non-interlace scan conversion or frame number conversion. Then, in the former case, the interpolating motion vector necessary for generating the interpolating signal for motion compensation shown in FIG. 1 and in the latter case is generated with the characteristic shown in FIG. That is, IMV = 0 is generated for the interpolation motion vector in the I picture. On the other hand, the P picture is generated by the magnitude of the inter-frame difference signal component for motion compensation. That is, the signal S3 is set in block (8 pixels × 8 lines) units.
The absolute value sum Σ | S3 | Then, when this is less than the threshold Th, it is determined that the accuracy of the motion vector is high,
A corresponding interpolated motion vector is generated based on the motion vector MV. On the other hand, when the threshold value is equal to or higher than Th, it is determined that the accuracy of the motion vector is poor, and IMV = 0 is generated as the interpolated motion vector. Also, the motion adaptation coefficient km is Σ for P pictures.
The magnitude of | S3 |, and the magnitude of the absolute value | S20 | of the difference signal between frames for an I picture, generate a coefficient value that varies in the range of 0 to 1.

【0055】MCIP部29は、信号S9とS15に対
して、補間動きベクトルで指定する走査線の信号を取り
出し、この両者の信号の平均値で動き補償の補間信号S
18を生成する。なお、IピクチャおよびPピクチャで
動きベクトルの精度が悪い場合は、IMV=0であるの
で、信号S18は従来技術の静止モードの補間信号との
同等のものになる。
The MCIP unit 29 takes out the signal of the scanning line designated by the interpolation motion vector from the signals S9 and S15, and calculates the motion compensation interpolation signal S by the average value of the two signals.
18 is generated. If the motion vector of the I picture and P picture has poor accuracy, IMV = 0, and thus the signal S18 is equivalent to the conventional still mode interpolation signal.

【0056】フィールド内補間部31は、信号S16を
もとにフィールド内演算処理を行ない、従来技術と同様
に同一フィールドの信号で動画モードに対応する動画像
の補間信号S19を生成する。
The intra-field interpolating unit 31 performs intra-field arithmetic processing based on the signal S16, and generates the interpolating signal S19 of the moving image corresponding to the moving image mode with the signal of the same field as in the prior art.

【0057】係数加重部32−1と32−2では、信号
S18とS19にそれぞれ動き適応係数1−km,km
の係数値を加重し、加算部33で両者の信号を加算し
て、補間信号系列S17を生成する。
In the coefficient weighting units 32-1 and 32-2, the motion adaptive coefficients 1-km and km are added to the signals S18 and S19, respectively.
The coefficient values of 1 are weighted, and both signals are added by the adder 33 to generate an interpolated signal sequence S17.

【0058】なお、第2,第3の構成例における動き適
応係数kmは、図示した様に係数値が段階的に変化する
特性で実現することが望ましいが、場合によっては0か
1かの2値特性で実現することもできる。
It should be noted that the motion adaptive coefficient km in the second and third configuration examples is preferably realized by the characteristic that the coefficient value changes stepwise as shown in the figure, but depending on the case, 0 or 1 of 2 is used. It can also be realized by value characteristics.

【0059】つぎに、後処理部26の一構成例を図9に
より説明する。メイン信号系列S16と、補間信号系列
S17は、画像フォーマット変換部36−1,36−2
に入力し、符号化画像信号系列からもとの走査形態の画
像信号のフォーマットへの画像フォーマット変換処理を
行ない、輝度信号と2つの色差信号からなる画像系列V
MSとVIPとを復号する。水平時間圧縮部37−1,
37−2は、画像情報PIにより、インタレース〜ノン
インタレース走査変換では水平方向に時間軸を1/2に
圧縮する信号処理、フレーム数変換では例えば標準モー
ドの30〜60変換は時間方向に時間軸を1/2に圧縮
する信号処理を行なう。そして、時分割多重部38で
は、両者の信号を時分割に多重し、ノンインタレース走
査の形態の画像系列VPを生成する。RGB変換部39
は、所定のマトリクス演算の処理を行ない、3原色RG
B系の画像系列VRに変換する。そして、DA変換部4
0ではアナログ信号への変換を行ない、ノンインタレー
ス走査の画像信号VSDを復号する。
Next, a configuration example of the post-processing section 26 will be described with reference to FIG. The main signal sequence S16 and the interpolation signal sequence S17 are the image format conversion units 36-1 and 36-2.
And performs image format conversion processing from the encoded image signal series to the original scanning format image signal format, and an image series V including a luminance signal and two color difference signals
Decrypt MS and VIP. The horizontal time compression unit 37-1,
37-2 is a signal process for compressing the time axis in the horizontal direction by half in interlaced to non-interlaced scanning conversion according to the image information PI, and in frame number conversion, for example, 30 to 60 conversion in the standard mode is performed in the time direction. Signal processing is performed to compress the time axis in half. Then, the time division multiplexing unit 38 time-divisionally multiplexes both signals to generate an image sequence VP in the form of non-interlaced scanning. RGB converter 39
Performs the predetermined matrix calculation processing and the three primary colors RG
It is converted into the B series image series VR. Then, the DA converter 4
At 0, conversion into an analog signal is performed and the non-interlaced scanning image signal VSD is decoded.

【0060】なお、図3のその他のブロック部は、従来
のMPEG1,2のビデオ符号化の符号化部、復号化部
と同様に構成すればよいので、説明は省略する。
The other block parts in FIG. 3 may be configured in the same manner as the coding part and the decoding part of the conventional MPEG1 and 2 video coding, and the description thereof will be omitted.

【0061】以上に述べた様に、本実施例によれば、イ
ンタレース妨害あるいはジャダー妨害がなく、高品質・
高精細な画像で受像する画像信号の符号化・復号化装置
が実現でき、画質改善に顕著な効果が達成できる。
As described above, according to this embodiment, there is no interlace interference or judder interference, and high quality
An image signal encoding / decoding device for receiving a high-definition image can be realized, and a remarkable effect in image quality improvement can be achieved.

【0062】つぎに、本発明の第2の実施例について、
図10に示す全体ブロック構成図で説明する。本実施例
は、復号化部で動きベクトルのうちの動き補償の走査変
換処理に適したものを選別し、この選別した動きベクト
ルを用いてノンインタレース走査の画像信号を復号する
に好適なものである。なお、本実施例では、フレーム間
の動き補償予測符号化とDCT直交変換符号化を組み合
せたMPEG1,2に準拠するビデオ符号化の場合を例
に説明する。
Next, regarding the second embodiment of the present invention,
This will be described with reference to the overall block diagram shown in FIG. In the present embodiment, the decoding unit selects one of the motion vectors that is suitable for the scan conversion processing for motion compensation, and the one suitable for decoding the image signal of the non-interlaced scanning using the selected motion vector. Is. In the present embodiment, the case of video coding conforming to MPEG1 and MPEG2 in which motion compensation predictive coding between frames and DCT orthogonal transform coding are combined will be described as an example.

【0063】同図(a)の符号化部では、画像信号VS
は前処理部1でディジタル化、および所定の画像フォー
マット変換を行ない、符号化画像信号系列S1を生成す
る。すなわち、6つのブロック(4つの輝度信号ブロッ
クと2つの色差信号ブロック、ブロックサイズは8画素
×8ライン)で構成されるマクロブロックの信号系列を
生成する。
In the encoding unit shown in FIG. 9A, the image signal VS
Is digitized by the preprocessing unit 1 and subjected to predetermined image format conversion to generate an encoded image signal sequence S1. That is, a signal sequence of a macro block composed of 6 blocks (4 luminance signal blocks and 2 color difference signal blocks, block size is 8 pixels × 8 lines) is generated.

【0064】スイッチ4と11は、フレーム内のDCT
符号化を行なう符号化モードがIピクチャでは端子a、
動き補償フレーム間予測符号化とDCT符号化を行なう
符号化モードがPピクチャでは端子bに接続する。そし
て、DCT部5には、Iピクチャの時は原画像の符号化
画像信号系列S1、Pピクチャ時はフレーム間予測誤差
信号系列S2が、それぞれ、信号S3として入力され
る。なお、減算部3は、MC信号生成部13で生成する
フレーム間動き補償予測信号系列S10と符号化画像信
号系列S1との減算処理で、フレーム間予測誤差信号系
列S2を生成する。
The switches 4 and 11 switch the DCT in the frame.
If the encoding mode for encoding is I picture, the terminal a,
In the P picture, the coding mode for performing the motion compensation interframe predictive coding and the DCT coding is connected to the terminal b. Then, to the DCT unit 5, the encoded image signal sequence S1 of the original image for an I picture and the inter-frame prediction error signal sequence S2 for a P picture are input as a signal S3, respectively. The subtraction unit 3 generates an inter-frame prediction error signal sequence S2 by subtracting the inter-frame motion compensation prediction signal sequence S10 and the encoded image signal sequence S1 generated by the MC signal generation unit 13.

【0065】DCT部5は、信号S3の各ブロック(8
画素×8ライン)を単位に、8行×8列のDCT変換行
列との行列演算を行ない、変換係数信号系列S4を生成
する。量子化部6は、変換係数を量子化して係数量子化
信号系列S5を生成する。なお、所定の伝送ビットレー
トを確保するため、バッファ部16のバッファ滞留量に
応じて特性を変更して量子化処理を行なう。
The DCT section 5 includes each block (8
Matrix operation with a DCT transform matrix of 8 rows × 8 columns is performed in units of (pixel × 8 lines) to generate a transform coefficient signal sequence S4. The quantizer 6 quantizes the transform coefficient to generate a coefficient quantized signal sequence S5. In order to secure a predetermined transmission bit rate, the quantization processing is performed by changing the characteristics according to the buffer retention amount of the buffer unit 16.

【0066】逆量子化部8は、逆量子化の処理で変換係
数信号系列S6を復号し、IDCT部9は8行×8列の
DCT変換逆行列との行列演算を行なう。そして、エピ
クチャ時は符号化画像信号系列、Pピクチャ時はフレー
ム間予測誤差信号系列の信号S7を復号する。加算部1
0は、フレーム間動き補償予測信号系列S10との加算
処理を行ない、Pピクチャ時の符号化画像信号系列を復
号する。スイッチ11は、エピクチャ時は端子a、Pピ
クチャ時は端子bに接続し、その出力の復号した符号化
画像信号系列S8はフレームメモリ部12に入力し、そ
の出力に1フレーム期間遅延させた信号S9を得る。
The inverse quantization unit 8 decodes the transform coefficient signal sequence S6 by the inverse quantization process, and the IDCT unit 9 performs matrix operation with the DCT transform inverse matrix of 8 rows × 8 columns. Then, the signal S7 of the encoded image signal sequence at the time of e-picture and the inter-frame prediction error signal sequence at the time of P-picture are decoded. Adder 1
0 performs addition processing with the inter-frame motion compensation prediction signal sequence S10 to decode the coded image signal sequence for P picture. The switch 11 is connected to the terminal a for an e-picture and to the terminal b for a P-picture, and the decoded coded image signal sequence S8 of its output is input to the frame memory unit 12 and its output is delayed by one frame period. Obtain S9.

【0067】動きベクトル検出部41では、ブロックマ
ッチング法などで、1フレーム期間の動きベクトルMV
を抽出する。なお、第1の実施例とは異なり、復号化部
での動き補償の走査変換処理には不都合な動きベクトル
も含まれる。MC信号生成部13は、信号S9を動きベ
クトルMVで動きの補償処理を行ない、フレーム間動き
補償予測信号系列S10を生成する。
The motion vector detecting unit 41 uses the block matching method or the like to calculate the motion vector MV for one frame period.
To extract. Note that, unlike the first embodiment, the scan conversion process of motion compensation in the decoding unit also includes an inconvenient motion vector. The MC signal generation unit 13 performs motion compensation processing on the signal S9 using the motion vector MV to generate an inter-frame motion compensation prediction signal sequence S10.

【0068】VLC部7、14は、係数量子化信号系列
S5と動きベクトルMVに対して所定の可変長符号化の
処理を行ない、符号化画像データ系列S11と、符号化
動きベクトル系列S12を生成する。多重部15は、信
号系列S11と、S12と、画像情報PIの符号化パラ
メタなどの各種データとを所定の時系列に多重する処理
を行ない、その出力の符号化データ系列S13をバッフ
ァ部16に入力する。そして、バッファ部16から一定
のビットレートで読み出し、符号化ビットストリーム信
号PCDを生成する。なお、この信号PCDは、図面に
は明示していないが、伝送媒体に応じた符号誤り対策や
ディジタル変調など所定のチャネル符号化を行なって伝
送する。
The VLC units 7 and 14 perform a predetermined variable length coding process on the coefficient quantized signal sequence S5 and the motion vector MV to generate a coded image data sequence S11 and a coded motion vector sequence S12. To do. The multiplexing unit 15 performs a process of multiplexing the signal sequences S11 and S12 and various data such as the encoding parameter of the image information PI in a predetermined time series, and outputs the encoded data sequence S13 to the buffer unit 16. input. Then, the coded bit stream signal PCD is generated by reading from the buffer unit 16 at a constant bit rate. Although not shown in the drawing, the signal PCD is transmitted after performing a predetermined channel coding such as a code error countermeasure or digital modulation according to the transmission medium.

【0069】同図(b)の復号化部では、チャネル復号
化して復号した符号化ビットストリーム信号PCDは、
バッファ部17に入力する。そして、バッファ部より読
み出した符号化データ系列S13は、DMP×部18
で、符号化画像データ系列S11と、符号化動きベクト
ル系列S12と、画像情報PIの各種データとに分離す
る。
In the decoding section shown in FIG. 9B, the coded bit stream signal PCD decoded by channel decoding is
Input to the buffer unit 17. Then, the encoded data sequence S13 read from the buffer unit is the DMP × unit 18
Then, the coded image data series S11, the coded motion vector series S12, and various data of the image information PI are separated.

【0070】IVLC部19,20は、可変長符号の復
号化処理を行ない、係数量子化信号系列S5と、動きベ
クトルMVをそれぞれ復号する。
The IVLC units 19 and 20 perform a variable length code decoding process to decode the coefficient quantized signal sequence S5 and the motion vector MV, respectively.

【0071】逆量子化部8は、逆量子化の処理で変換係
数信号系列S4を復号し、IDCT部は、8行×8列の
DCT変換逆行列との行列演算を行なう。そして、エピ
クチャ時では符号化画像信号系列、Pピクチャ時ではフ
レーム間予測誤差信号系列にそれぞれ対応した信号S3
を復号する。また、加算部21は、MC信号生成部24
で生成したフレーム間動き補償予測信号系列S10を加
算し、その出力にPピクチャ時の符号化画像信号系列S
14を生成する。そして、スイッチ22は、エピクチャ
時は端子a、Pピクチャ時は端子bに接続し、その出力
には復号した符号化画像信号系列S15を得る。
The inverse quantizing unit 8 decodes the transform coefficient signal sequence S4 by the inverse quantizing process, and the IDCT unit performs matrix operation with the DCT transform inverse matrix of 8 rows × 8 columns. Then, the signal S3 corresponding to the coded image signal sequence at the time of e-picture and the inter-frame prediction error signal sequence at the time of P-picture, respectively.
To decrypt. In addition, the addition unit 21 includes the MC signal generation unit 24.
The inter-frame motion-compensated prediction signal sequence S10 generated in step S12 is added, and the encoded image signal sequence S for P picture is added to the output.
14 is generated. The switch 22 is connected to the terminal a for e-picture and the terminal b for P-picture, and obtains the decoded coded image signal sequence S15 at its output.

【0072】フレームメモリ部23は、入力信号を1フ
レーム期間遅延させた信号S9を生成する。そして、M
C信号生成部24は、この信号S9を動きベクトルMV
で動きの補償処理を行ない、フレーム間動き補償予測信
号系列S10を生成する。
The frame memory unit 23 delays the input signal by one frame period to generate a signal S9. And M
The C signal generation unit 24 outputs this signal S9 to the motion vector MV.
Then, motion compensation processing is performed to generate an inter-frame motion compensation prediction signal sequence S10.

【0073】MVセレクト部42は、画像情報PIに応
じて、動きベクトルMVのうち、動き補償の走査変換処
理に整合するものを選別する処理を行なう。すなわち、
画像信号がインタレース走査では、図11の走査線補間
に示した様な動きベクトルV 0,V1,V2を、ノンイン
タレース走査では図2の走査線補間に示した様な動きベ
クトルが選出される領域はH、選出されない領域はLの
信号の選別領域信号MCMを生成する。
The MV selector 42 responds to the image information PI.
Of the motion vector MV.
The process of selecting the one that matches the reason is performed. That is,
When the image signal is interlaced scan, scan line interpolation in FIG.
Motion vector V as shown in 0, V1, V2The non-in
In the tare scan, the motion vector as shown in the scan line interpolation in FIG.
The area where the cutout is selected is H, and the area where it is not selected is L.
A signal selection region signal MCM is generated.

【0074】MC補間部43は、選別動きベクトルM
V’と、選別領域信号MCMと、画像情報PIと、信号
S3のフレーム間予測誤差信号系列とで図1や図2に示
した動き補償の走査変換処理を行ない、メイン信号系列
S16と補間信号系列S17とを生成する。なお、この
構成ならびに動作については後に詳述する。
The MC interpolating unit 43 uses the selection motion vector M.
V ', the selection area signal MCM, the image information PI, and the inter-frame prediction error signal sequence of the signal S3 are subjected to the scan conversion processing of motion compensation shown in FIGS. 1 and 2, and the main signal sequence S16 and the interpolation signal. And the sequence S17. The configuration and operation will be described later in detail.

【0075】後処理部26は、画像フォーマットの変換
処理、メイン信号系列S16と補間信号系列S17とに
よるインタレース〜ノンインタレース走査変換やフレー
ム数変換の処理、アナログ信号への変換の処理を行な
い、ノンインタレース走査の画像信号VSDを復号す
る。そして、この信号は、ノンインタレース走査の画像
表示部(図面には明示せず)に表示して、高品質・高精
細な画像を受像する。
The post-processing unit 26 performs image format conversion processing, interlaced to non-interlaced scanning conversion by the main signal series S16 and the interpolation signal series S17, frame number conversion processing, and conversion into analog signals. , The non-interlaced scanning image signal VSD is decoded. Then, this signal is displayed on a non-interlaced scanning image display unit (not shown in the drawing) to receive a high quality and high definition image.

【0076】図11は、MC補間部43の一構成例図で
ある。フィールドメモリ部27−1と27−2は1フィ
ールド期間の信号遅延を行ない、同図の点線で囲んだ部
分がフレームメモリに相当する構成で、メイン信号系列
S16と、動き補償の走査変換処理に使用する信号S1
5、およびこの信号を1フレーム期間遅延させた信号S
9とを生成する。
FIG. 11 is a diagram showing an example of the configuration of the MC interpolation unit 43. The field memory units 27-1 and 27-2 delay the signal for one field period, and the portion surrounded by the dotted line in the figure corresponds to the frame memory. For the main signal sequence S16 and the scan conversion processing for motion compensation. Signal S1 to be used
5, and a signal S obtained by delaying this signal for one frame period
9 and.

【0077】動き検出部44は、信号S15とS9との
減算処理でフレーム間の差分成分を抽出し、この差分成
分をもとにフレーム間の動き情報MI(静止時は0)を
生成する。
The motion detector 44 extracts the difference component between frames by the subtraction processing of the signals S15 and S9, and generates the motion information MI between frames (0 when stationary) based on this difference component.

【0078】MC補間制御部45は、動き補償の補間信
号の生成に必要な補間動きベクトルIMVと、動き適応
係数km、1−kmを生成する。この動作概略図を図1
2に示す。同図(a)の第1の特性では補間動きベクト
ルは、選別領域信号MCMがHの時は、選別動きベクト
ルMV’をもとに、インタレース〜ノンインタレース走
査変換では図1、フレーム数変換では図2に示した動き
補償の補間信号の生成に必要なIMVを生成する。一
方、選別領域信号MCMがLの時は、補間動きベクトル
には0を生成する。また、動き適応係数kmは、選別領
域信号MCMがHの時はkm=0、Lの時にはフレーム
間の動き情報MIのレベルに応じて0から1まで変化す
る特性の係数値を生成する。したがって、この特性で
は、選別領域信号MCMがHの領域では動き補償の走査
変換処理、Lの領域では従来技術と同様の動き適応処理
で補間信号を生成する。
The MC interpolation control unit 45 generates the interpolation motion vector IMV and the motion adaptive coefficients km and 1-km required for generating the interpolation signal for motion compensation. This operation schematic is shown in FIG.
It is shown in FIG. In the first characteristic of FIG. 10A, when the selection area signal MCM is H, the interpolation motion vector is based on the selection motion vector MV ′, and in the interlaced to non-interlaced scan conversion, the interpolation motion vector shown in FIG. In the conversion, the IMV necessary for generating the interpolation signal for motion compensation shown in FIG. 2 is generated. On the other hand, when the selection area signal MCM is L, 0 is generated in the interpolation motion vector. Further, the motion adaptive coefficient km generates a coefficient value of a characteristic that changes from 0 to 1 according to the level of the motion information MI between frames when the selection area signal MCM is H, and when km = 0. Therefore, according to this characteristic, an interpolation signal is generated by the motion-compensating scan conversion process in the H region of the selection region signal MCM and by the motion adaptation process similar to the conventional technique in the L region.

【0079】一方、同図(b)の第2の特性では、補間
動きベクトルは、選別領域信号MCMがHで、信号S3
の予測誤差信号、すなわち、動き補償のフレーム間差分
信号成分の絶対値和Σ|S3|(例えば8画素×8ライ
ンのブロック単位)が閾値Th未満の場合に、選別動き
ベクトルMV’をもとに生成する。これ以外の場合に
は、補間動きベクトルには0を生成する。また、動き適
応係数kmは、選別領域信号がHの領域では、Σ|S3
|の値に対応して0から1まで変化する特性の係数値、
選別領域信号がLの領域では、フレーム間の動き情報M
Iに対応して0から1まで変化する特性の係数値を生成
する。
On the other hand, in the second characteristic of FIG. 9B, the interpolation motion vector is such that the selection area signal MCM is H and the signal S3 is
Prediction error signal, that is, when the sum of absolute values Σ | S 3 | (for example, a block unit of 8 pixels × 8 lines) of inter-frame difference signal components of motion compensation is less than a threshold Th, a selection motion vector MV ′ is also included. And generate. In other cases, 0 is generated in the interpolation motion vector. Further, the motion adaptive coefficient km is Σ | S 3 in the area where the selection area signal is H.
The coefficient value of the characteristic that changes from 0 to 1 corresponding to the value of |
In the area where the selection area signal is L, the motion information M between frames is
A coefficient value of a characteristic that changes from 0 to 1 corresponding to I is generated.

【0080】図11にもどり、MCIP部29は、補間
動きベクトルIMVで指定する信号S9と信号S15の
走査線の信号を取り出し、この両者の信号の平均値で動
き補償の補間信号S18を生成する。なお、IMV=0
の場合には、信号S18では従来技術における静止モー
ドと同等の補間信号を生成することになる。
Returning to FIG. 11, the MCIP unit 29 takes out the signals of the scanning lines of the signal S9 and the signal S15 designated by the interpolation motion vector IMV, and generates the motion compensation interpolation signal S18 by the average value of both signals. . IMV = 0
In this case, the signal S18 will generate an interpolation signal equivalent to that in the stationary mode in the prior art.

【0081】フィールド内補間部31は、信号S16を
もとにフィールド内演算処理を行ない、同一フィールド
の信号で従来技術の動画モードと同様な動画像の補間信
号S19を生成する。
The intra-field interpolating unit 31 performs intra-field arithmetic processing based on the signal S16, and generates a moving image interpolating signal S19 similar to that in the moving image mode of the prior art, using the same field signal.

【0082】係数加重部32−1は信号S18に動き適
応係数1−km、係数加重部32−2は信号S19に動
き適応係数kmをそれぞれ係数加重する。そして、両者
の信号は加算部33で加算して、補間信号系列S17を
生成する。
The coefficient weighting unit 32-1 weights the signal S18 with the motion adaptation coefficient 1-km, and the coefficient weighting unit 32-2 weights the signal S19 with the motion adaptation coefficient km. Then, the both signals are added by the adder 33 to generate the interpolated signal sequence S17.

【0083】なお、図中の点線で囲んだ部分は、図10
のフレームメモリ部23に相当する。このため、図10
の実施例において、この部分を共用する形態で構成する
こともできる。
The portion surrounded by the dotted line in the figure is shown in FIG.
Of the frame memory unit 23. Therefore, FIG.
In this embodiment, this part can be shared.

【0084】以上に述べた様に、本実施例によれば、イ
ンタレース妨害やジャダー妨害がなく、高品質・高精細
な画像で受像できる画像信号の符号化・復号化装置がで
き、画質改善に顕著な効果がえられる。また、本実施例
に示した復号化部の構成は、先の第1の実施例における
復号化部として用いることもできる。
As described above, according to this embodiment, an image signal encoding / decoding device capable of receiving a high-quality and high-definition image without interlace interference or judder interference can be provided, and the image quality can be improved. A remarkable effect can be obtained. Further, the configuration of the decoding unit shown in this embodiment can also be used as the decoding unit in the first embodiment.

【0085】さて、本発明においては、復号化部の構成
は第1、第2の実施例の他にも、様々な形態で実現する
ことが可能である。
In the present invention, the configuration of the decoding section can be realized in various forms other than the first and second embodiments.

【0086】図13は、復号化部の第3の実施例の全体
ブロック構成図である。
FIG. 13 is an overall block diagram of the third embodiment of the decoding unit.

【0087】チャネル復号化した符号化ビットストリー
ム信号PCDは、バッファ部17に入力する。そして、
バッファ部から読み出した符号化データ系列S13は、
ビデオ復号化部46に入力する。ビデオ復号化部は図
3、図10の点線で囲んだ部分に相当し、前述したビデ
オ復号化の処理を行ない、復号した符号化画像信号系列
S15と、動きベクトルMVと、信号S3のPピクチャ
時のフレーム間予測誤差信号系列と、画像情報PIとを
出力する。
The channel-decoded coded bit stream signal PCD is input to the buffer unit 17. And
The encoded data sequence S13 read from the buffer unit is
It is input to the video decoding unit 46. The video decoding unit corresponds to the portion surrounded by the dotted line in FIGS. 3 and 10, performs the above-described video decoding processing, and decodes the encoded image signal sequence S15, the motion vector MV, and the P picture of the signal S3. The inter-frame prediction error signal sequence at time and the image information PI are output.

【0088】画像フォーマット変換部47は、符号化画
像信号系列に対して画像フォーマット変換の処理を行な
い、もとの走査形態の画像信号系列VFCを生成する。
The image format conversion section 47 performs image format conversion processing on the coded image signal series to generate an image signal series VFC in the original scanning form.

【0089】MC補間部48は、インタレース〜ノンイ
ンタレース走査変換では図1、フレーム数変換では図2
に示した動き補償の走査変換処理を行ない、メイン信号
系列S16と補間信号系列S17とを生成する。すなわ
ち、図5乃至図8と同様な構成で、動きベクトルMVを
もとに生成した補間動きベクトルIMV、および信号S
3より検出する動き補償のフレーム間差分信号で生成し
た動き適応係数km、1−kmを用いて、補間信号系列
S17をつくる。
The MC interpolator 48 is shown in FIG. 1 for interlaced to non-interlaced scan conversion and is shown in FIG. 2 for frame number conversion.
The motion conversion scan conversion processing shown in (1) is performed to generate a main signal series S16 and an interpolation signal series S17. That is, the interpolation motion vector IMV generated based on the motion vector MV and the signal S with the same configuration as in FIGS.
An interpolating signal sequence S17 is created using the motion adaptive coefficients km and 1-km generated by the motion compensation inter-frame difference signal detected from 3.

【0090】ノンインタレース系列変換部49は、画像
情報PIにより、インタレース〜ノンインタレース走査
変換の場合はメイン信号系列S16と補間信号系列S1
7を水平方向に1/2に時間軸を圧縮する処理、フレー
ム数変換の例えば標準モードの30〜60変換の場合は
時間方向に1/2に時間軸を圧縮する処理を行なう。そ
して、圧縮した両者の信号を時系列に多重してノンイン
タレース走査の信号を生成し、3原色RGB変換、アナ
ログ変換を行ない、ノンインタレース走査の画像信号V
SDを復元する。
According to the image information PI, the non-interlaced sequence conversion unit 49, in the case of interlaced to non-interlaced scan conversion, the main signal sequence S16 and the interpolation signal sequence S1.
7, the time axis is horizontally compressed to 1/2, and in the case of the frame number conversion, for example, 30 to 60 conversion in the standard mode, the time axis is vertically compressed to 1/2. Then, both compressed signals are time-sequentially multiplexed to generate a non-interlaced scanning signal, RGB primary color RGB conversion and analog conversion are performed, and a non-interlaced scanning image signal V is generated.
Restore SD.

【0091】本実施例は、符号化部での動き補償予測符
号化において、動き補償の走査変換処理に適した形態の
動きベクトルでビデオ符号化したものに好適なもので、
インタレース妨害やジャダー妨害のない高品質・高精細
な画像で受像する復号化装置が実現できる。
The present embodiment is suitable for video encoding with a motion vector in a form suitable for scan conversion processing of motion compensation in the motion compensation predictive encoding in the encoding unit.
It is possible to realize a decoding device which receives a high-quality and high-definition image without interlace interference or judder interference.

【0092】図14は、復号化部の第4の実施例の全体
ブロック構成図である。
FIG. 14 is an overall block diagram of the fourth embodiment of the decoding section.

【0093】チャネル復号化した符号化ビットストリー
ム信号PCDは、バッファ部17に入力する。そして、
バッファ部から読み出した符号化データ系列S13は、
ビデオ復号化部46に入力する。これは、図3、図10
の点線で囲んだ部分に相当し、前述したビデオ復号化の
処理を行なって、復号した符号化画像信号系列S15
と、動きベクトルMVと、信号S3のPピクチャ時のフ
レーム間予測誤差信号系列(動き補償のフレーム間差分
信号に相当)と、画像情報PIとを出力する。
The channel-decoded coded bit stream signal PCD is input to the buffer unit 17. And
The encoded data sequence S13 read from the buffer unit is
It is input to the video decoding unit 46. This is shown in FIGS.
Corresponding to the part surrounded by the dotted line, and is subjected to the above-described video decoding processing to obtain the decoded encoded image signal sequence S15.
, The motion vector MV, the inter-frame prediction error signal sequence (corresponding to the inter-frame difference signal for motion compensation) at the time of the P picture of the signal S3, and the image information PI are output.

【0094】MVセレクト部42は、画像情報PIに応
じて、動きベクトルMVから動き補償の走査変換処理に
整合するものを選別する処理を行なう。すわなち、画像
信号がインタレース走査では図1の走査線補間に示した
動きベクトル、ノンインタレース走査では図2の走査線
補間に示した動きベクトルを選別動きベクトルMV’と
して生成する。また、動きベクトルの選出が行なわれた
領域はH、行なわれない領域はLの選別領域信号MCM
を生成する。
The MV selector 42 performs a process of selecting, from the motion vector MV, one that matches the scan conversion process of motion compensation, according to the image information PI. That is, when the image signal is an interlaced scan, the motion vector shown in the scan line interpolation of FIG. 1 is generated as the selected motion vector MV ′ and the motion vector shown in the scan line interpolation of FIG. 2 is generated as the non-interlaced scan. Further, the selection area signal MCM of H is used for the area where the motion vector is selected and L is used for the area where the motion vector is not selected.
Generate

【0095】画像フォーマット変換部47は、符号化画
像信号系列からもとの走査形態の信号系列に変換する画
像フォーマット変換の処理を行ない、画像信号系列VF
Cを生成する。
The image format conversion section 47 performs an image format conversion process for converting the encoded image signal sequence into the original scanning mode signal sequence, and outputs the image signal sequence VF.
Generate C.

【0096】MC補間部50は、動き補償の走査変換処
理、すなわち、インタレース〜ノンインタレース走査変
換では図1、フレーム数変換では図2に示した信号処理
を行ない、メイン信号系列S16と補間信号系列S17
とを生成する。これは、図11、12に示す構成、特性
によって実現できる。そして、補間動きベクトルIMV
と、動き適応係数km、1−kmを用いて、補間信号系
列S17を生成する。
The MC interpolator 50 performs the signal conversion process shown in FIG. 1 for the motion conversion scan conversion process, that is, the interlaced to non-interlaced scan conversion, and the frame number conversion shown in FIG. 2 to interpolate the main signal sequence S16. Signal sequence S17
Produces and. This can be realized by the configurations and characteristics shown in FIGS. Then, the interpolation motion vector IMV
And the motion adaptive coefficients km and 1-km are used to generate the interpolated signal sequence S17.

【0097】ノンインタレース系列変換部49は、メイ
ン信号系列S16と補間信号系列S17の時間軸圧縮の
処理を行なう。すなわち、画像情報PIにより、インタ
レース〜ノンインタレース走査変換の場合は水平方向に
1/2、フレーム数変換の例えば標準モードの30〜6
0変換では時間方向に1/2の圧縮を行なう。そして、
圧縮した両者の信号を時系列に多重してノンインタレー
ス走査の信号を生成し、3原色RGB変換、アナログ変
換を行ない、ノンインタレース走査の画像信号VSDを
復号する。
The non-interlaced sequence converter 49 performs a time axis compression process on the main signal sequence S16 and the interpolated signal sequence S17. That is, according to the image information PI, in the case of interlaced to non-interlaced scan conversion, it is 1/2 in the horizontal direction, for example, 30 to 6 in the standard mode of frame number conversion.
In the 0 conversion, 1/2 compression is performed in the time direction. And
Both compressed signals are time-sequentially multiplexed to generate a non-interlaced scanning signal, RGB primary color RGB conversion and analog conversion are performed, and the non-interlaced scanning image signal VSD is decoded.

【0098】本実施例によれば、インタレース妨害やジ
ャダー妨害のない高品質・高精細な画像で受像する復号
化装置が実現できる。
According to this embodiment, it is possible to realize a decoding device which receives a high-quality and high-definition image without interlace interference or judder interference.

【0099】以上に述べた実施例の説明では、ビデオ符
号化としてフレーム間の動き補償予測符号化とDCT変
換符号化の組み合せを例に述べたが、これに限定される
ことなく、種々の形態の動き補償予測符号化と直交変換
符号化との組み合せによる符号化にも適用できることは
明らかである。
In the above description of the embodiments, a combination of inter-frame motion compensation predictive coding and DCT transform coding has been described as an example of video coding, but the present invention is not limited to this, and various forms are possible. It is obvious that the present invention can also be applied to the coding by the combination of the motion compensation predictive coding and the orthogonal transform coding.

【0100】[0100]

【発明の効果】本発明によれば、インタレース妨害やジ
ャダー妨害のない高品質・高精細な画像を受像できる画
像信号の符号化・復号化方式および装置が実現でき、画
像の画質改善や向上に顕著な効果が得られる。
According to the present invention, an image signal encoding / decoding system and apparatus capable of receiving a high-quality and high-definition image free from interlace interference and judder interference can be realized, and the image quality of the image can be improved or improved. A remarkable effect is obtained.

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

【図1】本発明の第1の実施例の全体ブロック構成図。FIG. 1 is an overall block configuration diagram of a first embodiment of the present invention.

【図2】動き補償の予測符号化と走査線補間の原理概略
図。
FIG. 2 is a schematic diagram showing the principle of predictive coding for motion compensation and scan line interpolation.

【図3】動き補償の予測符号化と走査線補間の原理概略
図。
FIG. 3 is a schematic diagram of the principle of motion compensation predictive coding and scan line interpolation.

【図4】符号化モードの概略図。FIG. 4 is a schematic diagram of an encoding mode.

【図5】MC補間部の第1の構成例図。FIG. 5 is a first configuration example diagram of an MC interpolation unit.

【図6】MC補間部の第2の構成例図。FIG. 6 is a second configuration example diagram of an MC interpolation unit.

【図7】MC補間制御部の動作概略図。FIG. 7 is an operation schematic diagram of an MC interpolation control unit.

【図8】MC補間部の第3の構成例図。FIG. 8 is a third configuration example diagram of an MC interpolation unit.

【図9】後処理部の一構成例図。FIG. 9 is a diagram showing a configuration example of a post-processing unit.

【図10】本発明の第2の実施例の全体ブロック構成
図。
FIG. 10 is an overall block configuration diagram of a second embodiment of the present invention.

【図11】第2の実施例におけるMC補間部の一構成例
図。
FIG. 11 is a diagram showing a configuration example of an MC interpolating unit according to the second embodiment.

【図12】第2の実施例におけるMC補間制御部の特性
概略図。
FIG. 12 is a schematic characteristic diagram of an MC interpolation control unit in the second embodiment.

【図13】本発明の復号化部の第3の実施例の全体ブロ
ック構成図。
FIG. 13 is an overall block configuration diagram of a third embodiment of a decoding unit of the present invention.

【図14】本発明の復号化部の第4の実施例の全体ブロ
ック構成図。
FIG. 14 is an overall block configuration diagram of a fourth embodiment of a decoding unit of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…前処理部、2,41…動きベクトル検出部、3,3
4…減算部、4,1122…スイッチ、5…DCT部、
6…量子化部、7,14…VLC部、8…逆量子化部、
9…IDCT部、10,21,33…加算部、12,2
3…フレームメモリ部、13,24…MC信号生成部、
15…MPX部、16,17…バッファ部、18…DM
PX部、19,20…IVLC部、25,43,48,
50…MC補間部、26…後処理部、27…フィールド
メモリ部、28…補間MV生成部、29…MCIP部、
30,35,45…MC補間制御部、31…フィールド
内補間部、32…係数加重部、36,47…画像フォー
マット変換部、37…水平時間圧縮部、38…時分割多
重部、39…RGB変換部、40…DA変換部、42…
MVセレクト部、44…動き検出部、46…ビデオ復号
化部、49…ノンインタレース系列変換部。
1 ... Preprocessing unit, 2, 41 ... Motion vector detection unit, 3, 3
4 ... Subtraction unit, 4, 1122 ... Switch, 5 ... DCT unit,
6 ... Quantization unit, 7, 14 ... VLC unit, 8 ... Inverse quantization unit,
9 ... IDCT unit, 10, 21, 33 ... Addition unit, 12, 2
3 ... Frame memory unit, 13, 24 ... MC signal generation unit,
15 ... MPX section, 16, 17 ... Buffer section, 18 ... DM
PX section, 19, 20 ... IVLC section, 25, 43, 48,
50 ... MC interpolation unit, 26 ... Post-processing unit, 27 ... Field memory unit, 28 ... Interpolation MV generation unit, 29 ... MCIP unit,
30, 35, 45 ... MC interpolation control unit, 31 ... In-field interpolation unit, 32 ... Coefficient weighting unit, 36, 47 ... Image format conversion unit, 37 ... Horizontal time compression unit, 38 ... Time division multiplexing unit, 39 ... RGB Conversion unit, 40 ... DA conversion unit, 42 ...
MV selection unit, 44 ... Motion detection unit, 46 ... Video decoding unit, 49 ... Non-interlaced sequence conversion unit.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】画像信号を動き補償予測符号化と直交変換
符号化とを組み合せたヒデオ符号化で高能率符号化した
信号を送受信する画像信号の符号化・復号化方式および
装置において、 符号化部に、動き補償の走査変換処理に適する動きベク
トルを抽出する手段、復号化部に、復号した画像信号の
インタレース〜ノンインタレース変換もしくはフレーム
数前鉢を行なう走査変換の手段を設け、 上記走査変換では復号した動きベクトルをもとに補間走
査線の信号を生成する動き補償の走査変換信号処理を行
なうことを特徴とする画像信号の符号化・復号化方式お
よび装置。
1. An encoding / decoding system and apparatus for an image signal, which transmits and receives a high-efficiency encoded signal by video encoding in which motion compensation predictive encoding and orthogonal transform encoding are combined. The section is provided with means for extracting a motion vector suitable for the scan conversion processing for motion compensation, and the decoding section is provided with means for interlace-to-non-interlace conversion of the decoded image signal or scan conversion means for performing frame number advance conversion. An image signal encoding / decoding system and apparatus characterized by performing scan-compensated signal processing of motion compensation for generating an interpolated scan line signal based on a decoded motion vector in scan conversion.
【請求項2】画像信号を動き補償予測符号化と直交変換
符号化とを組み合せたビデオ符号化で高能率符号化した
信号を送受信する画像信号の符号化・復号化方式および
装置において、 復号化部に、復号した動きベクトルより動き補償の走査
変換に適する動きベクトルを選別する手段と、復号した
画像信号のインタレース〜ノンインタレース変換もしく
はフレーム数変換を行なう走査変換の手段とを設け、 上記走査変換では選別した動きベクトルをもとに補間走
査線の信号を生成する動き補償の走査変換信号処理を行
なうことを特徴とする画像信号の符号化・復号化方式お
よび装置。
2. An image signal encoding / decoding system and apparatus for transmitting and receiving a signal obtained by highly efficiently encoding an image signal by video encoding in which motion compensation predictive encoding and orthogonal transform encoding are combined. The section is provided with means for selecting a motion vector suitable for scanning conversion for motion compensation from the decoded motion vector, and means for scanning conversion for performing interlaced to non-interlaced conversion or frame number conversion of the decoded image signal, An image signal encoding / decoding system and apparatus characterized by performing scan conversion signal processing of motion compensation for generating an interpolation scanning line signal based on a selected motion vector in scan conversion.
【請求項3】請求項1項に記載の信号の動き補償の走査
変換信号処理とは、動き補償のフレーム間差分信号の絶
対値が閾値Th未満は復号した植きベクトル、閾値Th
以上は零の動きベクトルで生成する動き補償の補間信号
と、フィールド内の信号処理で生成する動画像の補償信
号とを、動き補償のフレーム間差分信号の絶対値の大小
に応じて、上記動き補償の補償の補間信号と上記動画像
の補間信号との混合快を変化させて補間走査線の生成を
行なうことを特徴とする画像信号の符号化・復号化方式
および装置。
3. The scan-converted signal processing for motion compensation of a signal according to claim 1, wherein when the absolute value of the inter-frame difference signal for motion compensation is less than a threshold Th, a decoded vegetation vector and a threshold Th.
The above is the motion compensation interpolation signal generated by the zero motion vector and the motion compensation signal generated by the signal processing in the field according to the magnitude of the absolute value of the inter-frame difference signal for motion compensation. An image signal encoding / decoding system and apparatus, wherein an interpolation scanning line is generated by changing a mixing comfort of an interpolation signal of compensation and an interpolation signal of the moving image.
【請求項4】符号化モードがフレーム内符号化(エピク
チャ)の画像信号ではフレーム間の差分信号の絶対値の
大小、符号化モードがフレーム間符号化(Pピクチャ)
の画像信号では動き補償のフレーム間差分信号の絶対値
の大小に応じて、動き補償の補間信号と動画像の補間信
号との混合比を変化させて補間走査線の信号の生成を行
なうことを特徴とする請求項3項に記載の画像信号の符
号化・復号化方式および装置。
4. In an image signal whose coding mode is intraframe coding (e-picture), the absolute value of the difference signal between frames is large or small, and the coding mode is interframe coding (P-picture).
In this image signal, an interpolating scan line signal is generated by changing the mixing ratio of the motion compensating interpolation signal and the moving image interpolating signal according to the magnitude of the absolute value of the motion compensation inter-frame difference signal. The image signal encoding / decoding system and apparatus according to claim 3.
【請求項5】請求項2項に記載の動き補償の走査変換信
号処理とは、動きベクトルを選別した領域は選別した動
きベクトル、選別されない領域は零の動きベクトルで生
成する動き補償の補間信号と、フィールド内の信号処理
で生成する動画像の補間信号とを、上記動きベクトルを
選別した領域は動き補償の補間信号、上記選別されない
領域はフレーム間の差分信号の絶対値の大小に応じて動
き補償の補間信号と動画像の補間信号との混合比を変化
させた信号、により補間走査線の信号の生成を行なうこ
とを特徴とする画像信号の符号化・復号化方式および装
置。
5. The motion-compensated scan conversion signal processing according to claim 2, wherein a motion vector-selected region is a motion vector selected, and a region not selected is a motion-compensated interpolation signal generated with a zero motion vector. And the interpolation signal of the moving image generated by the signal processing in the field, the area where the motion vector is selected is a motion compensation interpolation signal, and the area where the motion vector is not selected is determined according to the absolute value of the difference signal between frames. An image signal encoding / decoding system and apparatus, wherein an interpolation scanning line signal is generated by a signal in which a mixing ratio of a motion compensation interpolation signal and a moving image interpolation signal is changed.
【請求項6】請求項2に記載の動き補償の走査変換信号
処理とは、動きベクトルを選別し、かつ、動き補償のフ
レーム間差分信号の絶対値が閾値Th未満の領域は選別
した動きベクトル、上記以外の領域は零の動きベクトル
で生成する動き補償の補間信号と、フィールド内の信号
処理で生成する動画像の補間信号とを、動きベクトルを
選別した領域は動き補償のフレーム間差分信号の絶対値
の大小,動きベクトルが選別されない領域はフレーム間
の差分信号の絶対値の大小に応じて、動き補償の補間信
号と動画像の補間信号との混合比を変化させて補間走査
線の信号の生成を行なうことを特徴とする画像信号の符
号化・復号化方式および装置。
6. The motion-compensated scan conversion signal processing according to claim 2, wherein a motion vector is selected, and a motion vector is selected in an area in which an absolute value of a motion-compensation inter-frame difference signal is less than a threshold Th. In areas other than the above, the motion-compensated interpolation signal generated by a motion vector of zero and the interpolated signal of the moving image generated by the signal processing in the field are used. In the area where the absolute value of the motion vector is not selected and the motion vector is not selected, the mixing ratio of the interpolation signal for motion compensation and the interpolation signal for the moving image is changed according to the absolute value of the difference signal between frames to change the interpolation scanning line. An image signal encoding / decoding system and apparatus characterized by generating a signal.
【請求項7】動き補償予測符号化と直交変換符号化と組
み合せたビデオ符号化とは、国際標準規格のMPEG1
もしくはMPEF2のビデオ符号化方式に準拠した符号
化であることを特徴とする請求項1項乃至6項に記載の
画像信号の符号化・復号化方式および装置。
7. Video coding in combination with motion compensation predictive coding and orthogonal transform coding is an international standard MPEG1.
Alternatively, the image signal encoding / decoding system and apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the encoding is based on the MPEF2 video encoding system.
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