JPH0918878A - Image encoding device and method - Google Patents

Image encoding device and method

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Publication number
JPH0918878A
JPH0918878A JP18865495A JP18865495A JPH0918878A JP H0918878 A JPH0918878 A JP H0918878A JP 18865495 A JP18865495 A JP 18865495A JP 18865495 A JP18865495 A JP 18865495A JP H0918878 A JPH0918878 A JP H0918878A
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JP
Japan
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image
information amount
mode
quantization
data
Prior art date
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Application number
JP18865495A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshiro Ozawa
俊郎 小沢
Shoji Shiomoto
祥司 塩本
Masahiko Enari
正彦 江成
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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Publication of JPH0918878A publication Critical patent/JPH0918878A/en
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Abstract

PURPOSE: To encode the video signals of both high and standard fineness in a comparatively small scale constitution of an image encoding device. CONSTITUTION: The information content compression parts 41 to 44 are prepared for the standard fineness. When the video signals of high fineness of a single system are encoded, an image is divided into plural pieces by a division processing part 2 and the data on every divided image are compressed and encoded at the parts 41 to 44. When the quantization is carried out at the parts 41 to 44 under such conditions, the same quantization matrix is used among the data on those divided images. Then the detection range of movement compensation set for the data on the boundary part of every divided image includes even the boundary parts of other adjacent divided images.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、例えばテレビ放送信
号のビデオ信号を符号化する画像符号化装置および画像
符号化方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image encoding device and an image encoding method for encoding a video signal of a television broadcast signal, for example.

【0002】[0002]

【従来の技術】テレビ放送などのビデオ信号やオーディ
オ信号の圧縮、伝送などの分野においては、ビデオ信号
処理のデジタル化は、オーディオ信号処理のデジタル化
に比べて、その情報量の違いから遅れていた。しかし、
デジタル化技術の進歩、およびデジタル化処理のための
標準化作業の進展などに伴って、ビデオ信号処理のデジ
タル化が、急速に普及し始めている。
2. Description of the Related Art In the fields of compression and transmission of video signals and audio signals such as television broadcasting, the digitization of video signal processing is delayed compared with the digitization of audio signal processing due to the difference in the amount of information. It was But,
With the progress of digitization technology and the progress of standardization work for digitization processing, digitization of video signal processing has begun to spread rapidly.

【0003】ビデオ信号をデジタル化することにより、
画質の改善、ノイズ耐性の強化、新しいサービスの付
加、他のメディアとの結合など、多くのメリットを享受
することができるようになるが、このデジタル化された
ビデオ信号を伝送することを考えた時には、伝送帯域に
は限りがあるため、多くの場合、送信側は、ビデオ信号
を圧縮符号化して送信するようにする必要がある。これ
には、大規模で高速処理が可能なハードウエアが要求さ
れる。
By digitizing the video signal,
You will be able to enjoy many advantages such as improved image quality, enhanced noise immunity, addition of new services, coupling with other media, etc. Thought to transmit this digitized video signal Since the transmission band is sometimes limited, the transmission side often needs to compress and encode the video signal for transmission. This requires a large-scale hardware capable of high-speed processing.

【0004】しかし、NTSC方式などのいわゆる標準
精細度のビデオ信号については、符号化アルゴリズムの
標準化が進み、これにつれて必要な回路のIC化も進
み、これらを利用することにより、標準精細度のビデオ
信号用の符号化装置の設計が容易にできるようになって
きている。
However, for so-called standard definition video signals such as the NTSC system, the standardization of the encoding algorithm has progressed, and along with this, the necessary circuits have also been integrated into ICs, and by utilizing these, standard definition video is obtained. It is becoming easier to design an encoding device for signals.

【0005】ところで、例えばハイビジョン放送などの
アナログの高品位テレビジョン放送(アナログHDT
V)が実用化の段階に入ってきている。このアナログH
DTVのテレビ放送波についても、デジタル化して扱う
ことが考えられるが、アナログHDTVのビデオ信号
は、例えば、NTSC方式などの標準精細度のビデオ信
号に比べて、約5倍の情報量を有する高精細度のビデオ
信号である。
By the way, analog high-definition television broadcasting such as high-definition broadcasting (analog HDT
V) is entering the stage of practical application. This analog H
Although it may be possible to handle DTV television broadcast waves in a digitized manner, analog HDTV video signals have a high information content that is about five times that of standard definition video signals such as the NTSC system. It is a video signal of high definition.

【0006】このため、アナログHDTVのビデオ信号
を圧縮符号化する場合には、標準精細度用の符号化装置
より、さらに高速に符号化を行なう高価な高精細度用の
符号化装置が必要となる。そして、アナログHDTV
は、その実用化が始まったばかりで、応用分野も限られ
ているので、上記の高精細度用の符号化装置の導入はな
かなか進まないのが現状である。
Therefore, in the case of compressing and coding an analog HDTV video signal, an expensive high-definition coding device for coding at a higher speed than the standard-definition coding device is required. Become. And analog HDTV
Since its practical application has just begun and its application fields are limited, it is the current situation that the introduction of the above-mentioned encoding device for high definition is not progressing at all.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところで、例えば、放
送側が、標準精細度と、高精細度との両方のテレビ放送
のサービスをデジタル化したビデオ信号を用いて行なお
うとする場合には、上述のように、現状では、標準精細
度用と、高精細度用とに、それぞれ専用の信号圧縮のた
めの符号化装置が必要になる。このため、放送設備が大
規模になると共に、非常にコストがかかることになる。
By the way, for example, in the case where the broadcasting side attempts to perform services of both standard definition and high definition television broadcasting by using a digital video signal, As described above, at present, a coding device for signal compression dedicated to standard definition and a coding device dedicated to high definition are required. For this reason, the broadcasting facility becomes large in scale and very expensive.

【0008】例えば、標準精細度と、高精細度との両方
のテレビ放送サービスを行なう場合に、同じ伝送路を時
間を分けて利用することが考えられるが、この場合に、
高精細度のテレビ放送波を1系統分伝送できる伝送路で
あれば、当該伝送路で高精細度の1/5程度の情報量の
標準精細度のテレビ放送波は、4〜5系統分が伝送可能
である。今、4系統の標準精細度のテレビ放送を上記伝
送路を通じて伝送しようとすれば、符号化装置は、高精
細度用として1台、標準精細度用として4台の合計5台
の符号化装置が必要になる。
For example, when performing both standard definition and high definition television broadcasting services, it is conceivable to use the same transmission line at different times. In this case,
If the transmission line is capable of transmitting one line of high definition TV broadcast waves, 4 to 5 lines of standard definition TV broadcast waves with an information amount of about ⅕ of high definition will be transmitted on the transmission line. It can be transmitted. Now, if an attempt is made to transmit four standard definition television broadcasts through the above-mentioned transmission paths, there will be five encoding devices, one for high definition and four for standard definition. Will be required.

【0009】したがって、符号化装置を揃えるためにコ
ストがかかるばかりでなく、スイッチング装置や、放送
信号の調整装置が、各符号化装置に必要となり、放送側
の設備が大きくなり、設置スペースも問題になる。
Therefore, not only is it costly to arrange the coding devices, but also a switching device and a broadcast signal adjusting device are required for each coding device, the equipment on the broadcasting side becomes large, and the installation space is also a problem. become.

【0010】そして、放送しようとするビデオ信号が、
標準精細度か、高精細度かによって、2種の符号化装置
を使い分けなければならないので、これら2つの符号化
装置で操作方法が異なった場合などには、取り扱いが複
雑になったり、誤操作の原因にもなる。
Then, the video signal to be broadcast is
Two types of encoding devices must be used properly depending on whether standard definition or high definition. Therefore, when the operating methods are different between these two encoding devices, handling becomes complicated and erroneous operation is prevented. It can also be a cause.

【0011】以上のことにかんがみ、この発明は、1台
の画像符号化装置で、高精細度と標準精細度のように、
情報量が異なる2種のビデオ信号を符号化することでき
ると共に、高精細度のビデオ信号の場合であっても、標
準精細度のビデオ信号と同じ符号化処理速度で符号化で
きるようにすることを目的とする。
In view of the above, the present invention provides a single image coding apparatus, which has high definition and standard definition.
It is possible to encode two types of video signals having different amounts of information, and to enable encoding even with a high definition video signal at the same encoding processing speed as a standard definition video signal. With the goal.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、請求項1に記載の発明による画像符号化装置におい
ては、アナログビデオ信号を標本化して各標本値を画素
データとした画像データにした後、冗長成分を取り除い
て量子化して情報圧縮し、伝送するために符号化する画
像符号化装置において、前記画像データについて、水平
方向および垂直方向の複数画素データを1ブロックと
し、このブロックを最小の処理単位として情報圧縮を行
なうためのN(Nは2以上の整数)個の情報量圧縮部
と、前記N個の情報量圧縮部を第1のモードで動作させ
るか、第2のモードで動作させるかを選択制御する符号
化制御部とを備え、前記N個の情報量圧縮部のそれぞれ
は、前記冗長成分を取り除くために、前記ブロック毎
に、ビデオ信号の空間的な相関による情報圧縮のための
データ変換を行なう変換手段と、人間の視覚特性上の空
間周波数毎の量子化感度の違いに応じて前記空間周波数
毎に与えられる第1のパラメータと、量子化ステップ幅
を定めるための第2のパラメータとに基づいて前記変換
手段からのデータの量子化を行なう量子化手段とを有
し、前記符号化制御部は、前記N個の情報量圧縮部に、
前記第1および第2のパラメータあるいはこれらのパラ
メータを決定するための制御信号を供給すると共に、前
記第1のモードでは、前記N個の情報量圧縮部で、前記
第1のパラメータとして同じものを使用して前記量子化
を行なうようにし、前記第2のモードでは、前記N個の
情報量圧縮部において、前記第1のパラメータとして、
それぞれが独立のものを使用して前記量子化を行なうよ
うにすることを特徴とする。
In order to solve the above problems, in the image coding apparatus according to the present invention, an analog video signal is sampled to obtain image data in which each sample value is pixel data. Then, in an image coding apparatus for removing redundant components, quantizing, compressing information, and coding for transmission, in the image data, a plurality of pixel data in the horizontal direction and vertical direction are set as one block, and this block is set to the minimum. N (N is an integer greater than or equal to 2) information amount compression units for performing information compression as a processing unit, and the N information amount compression units are operated in the first mode or in the second mode. And a coding control unit that selectively controls whether to operate, and each of the N information amount compression units spatially removes the redundant component from the spatial signal of the video signal. Conversion means for performing data conversion for information compression by a function, a first parameter given for each spatial frequency according to a difference in quantization sensitivity for each spatial frequency in human visual characteristics, and a quantization step width And a quantizing means for quantizing the data from the transforming means based on a second parameter for determining
In addition to supplying the first and second parameters or control signals for determining these parameters, in the first mode, the same number of N-information amount compression units are used as the first parameters. In the second mode, the quantization is performed using the above-mentioned quantization.
It is characterized in that the quantization is performed by using independent ones.

【0013】請求項2に記載の発明による画像符号化装
置においては、1画面をN分割し、各分割画像の画像デ
ータを出力する分割処理部と、前記N個の情報量圧縮部
の前段に設けられ、前記分割処理部からの前記各分割画
像の画像データと、それぞれ独立の画像データとが供給
され、前記分割画像の画像データと前記独立の画像デー
タとの一方を、前記符号化制御部からの切り換え制御に
応じて取り出すN個の信号切換手段とを備え、前記第1
のモードにおいては、前記信号切換手段から前記各分割
画像の画像データが前記N個の情報量圧縮部のそれぞれ
に供給されて、圧縮処理が行なわれ、前記第2のモード
においては、前記信号切換手段からそれぞれ独立の画像
データが前記N個の情報量圧縮部のそれぞれに供給され
て、圧縮処理が行なわれることを特徴とする。
In the image coding apparatus according to the second aspect of the present invention, one screen is divided into N parts, and a division processing part for outputting image data of each divided image and a preceding stage of the N information amount compression parts. Image data of each divided image and independent image data are supplied from the division processing unit, and one of the image data of the divided image and the independent image data is supplied to the encoding control unit. And N signal switching means that are taken out according to the switching control from
In the mode 2, the image data of each divided image is supplied from the signal switching means to each of the N information amount compression units to perform compression processing. In the second mode, the signal switching is performed. Independent image data is supplied from each means to each of the N information amount compression units, and compression processing is performed.

【0014】また、請求項3に記載の発明による画像符
号化装置においては、請求項2に記載の画像符号化装置
において、前記N個の情報量圧縮部のそれぞれは、前記
符号化制御部からの制御信号により、前記第1のモード
では、前記各分割画像が隣り合う画像との境界領域のデ
ータに対しては、前記第2のパラメータをほぼ同じにし
て量子化を行ない、前記第2のモードでは、それぞれ独
立の前記第2のパラメータにより量子化を行なうように
したことを特徴とする。
Further, in the image coding apparatus according to the third aspect of the present invention, in the image coding apparatus according to the second aspect, each of the N number of information amount compression units is provided from the coding control unit. In the first mode, with respect to the data of the boundary area between each of the divided images with the adjacent image, the second parameter is made substantially the same to perform quantization in the first mode. In the mode, the quantization is performed by the second parameter independent of each other.

【0015】また、請求項4に記載の発明による画像符
号化装置においては、請求項2の発明において、前記N
個の情報量圧縮部は、圧縮符号化の際に前記ブロック単
位で動き補償の処理を行なう機能を備え、前記第1のモ
ードでは、前記N個の情報量圧縮部のそれぞれは、前記
各分割画像が隣り合う画像との境界領域のデータに対し
て、前記各分割画像の隣り合う画像領域に跨がった範囲
を前記動き補償の動きベクトルの探索範囲と設定して、
前記動き補償を行ない、前記第2のモードでは、前記N
個の情報量圧縮部のそれぞれは、自己の処理対象の画像
領域内を前記動き補償の動きベクトルの探索範囲とし
て、前記動き補償を行なうようにしたことを特徴とす
る。
Further, in the image coding apparatus according to the invention of claim 4, in the invention of claim 2, the N
Each of the N information amount compression units has a function of performing motion compensation processing in block units at the time of compression encoding, and in the first mode, each of the N information amount compression units is divided into each of the divisions. With respect to the data of the boundary area between the images adjacent to each other, the range spanning the adjacent image areas of each divided image is set as the search range of the motion vector of the motion compensation,
The motion compensation is performed, and in the second mode, the N
Each of the individual information amount compression units is characterized in that the motion compensation is performed by setting the inside of the image region of its own processing target as a search range of the motion vector of the motion compensation.

【0016】[0016]

【作用】上述した各請求項に記載の発明による画像符号
化装置により、第1のモードでは、例えば1系統の高精
細度のビデオ信号の圧縮符号化が、第2のモードでは、
例えばN系統(例えば4系統)の標準精細度のビデオ信
号の圧縮符号化が、それぞれ行なわれる。つまり、1台
の画像符号化装置において、第1のモードと第2のモー
ドとの切り換えにより、1系統の高精細度の圧縮符号化
と、N系統の標準精細度のビデオ信号の圧縮符号化が可
能になる。
With the image coding apparatus according to the invention described in each of the above claims, in the first mode, for example, compression coding of a high-definition video signal of one system, and in the second mode,
For example, N-system (for example, 4 system) standard-definition video signals are respectively compression-coded. That is, in one image encoding device, by switching between the first mode and the second mode, one system of high-definition compression encoding and N systems of standard-definition video signal compression encoding are performed. Will be possible.

【0017】すなわち、第1のモードにおいては、高精
細度のビデオ信号が、その1画面をN分割した各分割画
像の画像データにして、N個の情報量圧縮部に、分配供
給されて圧縮符号化処理され、第2のモードにおいて
は、N系統の標準精細度のビデオ信号のそれぞれが、各
情報量圧縮部に供給されて圧縮符号化される。
That is, in the first mode, a high-definition video signal is converted into image data of each divided image obtained by dividing one screen thereof into N image data, distributed and supplied to N information amount compression units, and compressed. In the second mode, each of the N systems of standard definition video signals is encoded and supplied to each information amount compression unit for compression encoding.

【0018】そして、請求項1に記載の発明によれば、
第1のモードでは、例えばMPEG1やMPEG2での
量子化マトリックスに相当する第1のパラメータが、N
個の情報量圧縮部で同じものが使用される。したがっ
て、N個の情報量圧縮部で別々に圧縮符号化される分割
画像について、人間の視覚特性上の空間周波数毎の量子
化感度の違いを考慮した特性を同じにした符号化処理が
行なわれ、合成したときに、分割画面間で差異が出るこ
とがない。
According to the invention described in claim 1,
In the first mode, for example, the first parameter corresponding to the quantization matrix in MPEG1 or MPEG2 is N
The same information compression unit is used. Therefore, with respect to the divided images that are separately compression-encoded by the N information amount compression units, the encoding process is performed with the same characteristics in consideration of the difference in the quantization sensitivity for each spatial frequency in the human visual characteristics. , When combining, there is no difference between split screens.

【0019】また、第2のモードでは、N系統の標準精
細度のビデオ信号のそれぞれが、各情報量圧縮部に供給
されて、独立の第1のパラメータで符号化処理される。
これにより、各1画面分の標準精細度のビデオ信号の画
像データは、それぞれの画像の特性を損なうことなく量
子化が行なわれ、画像を再生する場合にも、それぞれの
画像が適正に再生される。
Further, in the second mode, each of the N systems of standard definition video signals is supplied to each information amount compression unit and encoded by the independent first parameter.
As a result, the image data of the video signal of standard definition for each one screen is quantized without deteriorating the characteristics of each image, and each image is properly reproduced even when the image is reproduced. It

【0020】また、請求項3に記載の発明による画像符
号化装置によれば、第1のモードでは、高精細度の各分
割画像が隣り合う画像との境界領域のデータに対して
は、例えばMPEG1およびMPEG2における量子化
スケールに相当する第2のパラメータがほぼ同じにされ
て量子化が行なわれ、第2のモードでは、それぞれの標
準精細度の画像の画像データが、それぞれ独立の第2の
パラメータにより量子化が行なわれる。
According to the image coding apparatus of the third aspect of the present invention, in the first mode, for example, for the data of the boundary area between each of the high-definition divided images and the adjacent image, The second parameter corresponding to the quantization scale in MPEG1 and MPEG2 is made substantially the same and the quantization is performed. In the second mode, the image data of the images of the respective standard definition are separated by the independent second data. Quantization is performed according to the parameters.

【0021】したがって、高精細度のビデオ信号につい
て、本来1画面を構成する各分割画像の繋ぎ目に相当す
る境界領域においては、量子化ステップがほぼ同じとさ
れて量子化が行なわれるので、N個の分割画像データに
よって形成される1画面分の画像を、各分割画像の境界
部分を目立たせることなく再生することができる。
Therefore, for a high-definition video signal, in the boundary area corresponding to the joint between the divided images which originally form one screen, the quantization steps are almost the same and the quantization is performed, so N An image for one screen formed by the individual pieces of divided image data can be reproduced without making the boundary portion of each divided image conspicuous.

【0022】また、請求項4に記載の発明による画像符
号化装置によれば、第1のモードでは、N個に分割され
た各画像データの動き補償時において、隣接する他の分
割データとの境界部分では、動き補償のための動きベク
トルの検出範囲を、隣接する他の分割画像データの境界
部分をも含めて設定する。これにより、N個に分割され
た画像データのそれぞれが、1画面を構成する画像デー
タとして適正に符号化処理がされる。したがって、デコ
ードされてN個の分割画像によって形成される1画面分
の画像を自然な画像として再生することができる。
Further, according to the image coding apparatus of the present invention as defined in claim 4, in the first mode, when the motion compensation of each of the N divided image data is performed, the image data of the N divided image data is compared with other adjacent divided data. At the boundary part, the motion vector detection range for motion compensation is set including the boundary part of other adjacent divided image data. As a result, each of the N pieces of image data is properly encoded as image data forming one screen. Therefore, an image for one screen that is decoded and formed by N divided images can be reproduced as a natural image.

【0023】[0023]

【実施例】以下に、図を参照しながら、この発明による
画像符号化装置、および画像符号化方法の一実施例につ
いて説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the image coding apparatus and the image coding method according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0024】この例の画像符号化装置は、例えばハイビ
ジョンテレビ放送などの高精細度のビデオ信号(以下、
HDビデオ信号という)を符号化する第1のモード(以
下、HDモードという)と、例えばNTSC方式のテレ
ビジョン放送などの標準精細度のビデオ信号(以下、S
Dビデオ信号という)を符号化する第2のモード(以
下、SDモードという)とを備え、両モードをユーザー
の希望に応じて切り換えることができるものである。
The image coding apparatus of this example is a high-definition video signal (hereinafter referred to as a high-definition television broadcast, for example).
A first mode for encoding an HD video signal (hereinafter referred to as an HD mode) and a video signal of a standard definition such as an NTSC television broadcast (hereinafter referred to as S).
A second mode (hereinafter referred to as SD mode) for encoding a D video signal) is provided, and both modes can be switched according to the user's request.

【0025】なお、以下に説明する画像圧縮符号化は、
MPEG1あるいはMPEG2に準拠、またはそれらに
近似する圧縮符号化の場合の例である。
The image compression coding described below is as follows.
This is an example in the case of compression encoding conforming to MPEG1 or MPEG2, or close to them.

【0026】この例の画像符号化装置は、詳しくは、後
述するが、それぞれ1系統分のSDビデオ信号を圧縮符
号化することができる能力を備えるN個、この例では4
個の情報量圧縮部を備えている。このため、4系統の異
なるSDビデオ信号を同時に符号化することができるも
のである。
The image coding apparatus of this example will be described in detail later, but N pieces each having the ability to compress and code one system of SD video signal, four in this example.
It is provided with individual information amount compression units. Therefore, it is possible to simultaneously encode four different SD video signals.

【0027】そして、この例の画像符号化装置において
は、HDビデオ信号を符号化するときには、HDビデオ
信号を、その1画面を4分割した状態の分割画像の画像
データに分割して、これら4個の分割画像データを、前
記4個の情報量圧縮部のそれぞれにおいて圧縮符号化処
理を行なうようにする。すなわち、HDビデオ信号を分
割することで、各分割画像のデータ量をSDビデオ信号
用の情報量圧縮部で圧縮符号化処理が可能な程度に少な
くして、各分割画像のデータを、1つの情報量圧縮部で
処理することができるようにしている。つまり、HDビ
デオ信号であっても、SDビデオ信号の符号化処理速度
で、符号化処理を行なうことができるようにしている。
In the image coding apparatus of this example, when the HD video signal is coded, the HD video signal is divided into image data of a divided image in which one screen is divided into four, and these 4 are divided. The divided image data is compressed and encoded in each of the four information amount compression units. That is, by dividing the HD video signal, the data amount of each divided image is reduced to such an extent that compression encoding processing can be performed by the information amount compression unit for SD video signals, and the data of each divided image is reduced to one. The information amount compression unit can process the information. That is, even HD video signals can be coded at the coding speed of SD video signals.

【0028】図1は、この発明による画像符号化装置の
一実施例を説明するためのブロック図である。図1に示
すように、この例の画像符号化装置は、HDビデオ信号
用のA/D変換器1と、4つのSDビデオ信号用のA/
D変換器11〜14と、HDビデオ信号の分割処理部2
と、4つの信号切換器31〜34と、4つの情報量圧縮
部41〜44と、符号化制御部5と、マルチプレクサ6
と、通信路符号化部7とを備えている。
FIG. 1 is a block diagram for explaining an embodiment of an image coding apparatus according to the present invention. As shown in FIG. 1, the image coding apparatus of this example includes an A / D converter 1 for HD video signals and an A / D converter for four SD video signals.
D converters 11 to 14 and HD video signal division processing unit 2
, Four signal switches 31 to 34, four information amount compression units 41 to 44, an encoding control unit 5, and a multiplexer 6
And a channel encoding unit 7.

【0029】A/D変換器1は、これに供給されるアナ
ログHDビデオ信号V1を、このHDビデオ信号に応じ
た標本化周波数で標本化し、その標本値である画素サン
プルをデジタル信号に変換した画素データとして、デジ
タルHD画像データを形成する。形成されたデジタルH
D画像データは、分割処理部2に供給される。
The A / D converter 1 samples the analog HD video signal V1 supplied thereto at a sampling frequency corresponding to the HD video signal, and converts the sampled pixel values into digital signals. Digital HD image data is formed as pixel data. Formed digital H
The D image data is supplied to the division processing unit 2.

【0030】分割処理部2は、デジタルHD画像データ
を、1画面分のデータ単位で4分割する。すなわち、図
2に示すように、1画面を水平方向に2等分、垂直方向
に2等分した、それぞれ1/4画面分の4つの分割画像
データH1,H2,H3,H4に分ける。ただし、この
例では、後述するように、画像データの動き補償処理の
ための動きベクトル探索領域を隣接する分割画面にまで
渡ることができるように、この分割処理部2からの各出
力分割画像データH1〜H4は、隣接する他の分割画像
データの境界部分の画像データを含むようにされてい
る。
The division processing section 2 divides the digital HD image data into four in units of data for one screen. That is, as shown in FIG. 2, one screen is equally divided into two parts in the horizontal direction and two parts in the vertical direction, and is divided into four divided image data H1, H2, H3, and H4 for 1/4 screens. However, in this example, as will be described later, each output divided image data from this division processing unit 2 is arranged so that the motion vector search area for the motion compensation processing of the image data can be extended to the adjacent divided screens. H1 to H4 are designed to include image data of a boundary portion between other adjacent divided image data.

【0031】図2は、分割処理部2でのHDビデオ信号
の分割処理を説明するための概念図であり、領域80
は、1画面分のHDビデオ信号に応じた画像を表示する
領域を示しており、分割領域81〜84は、この1画面
の領域80を4分割した各分割画面の領域を示してい
る。
FIG. 2 is a conceptual diagram for explaining the division processing of the HD video signal in the division processing section 2, which is an area 80.
Indicates an area for displaying an image corresponding to the HD video signal for one screen, and divided areas 81 to 84 indicate areas of each divided screen obtained by dividing the area 80 of one screen into four.

【0032】図2に示すように、分割画面81は、1画
面の水平方向の左半分の幅a1および1画面の垂直方向
の上半分の幅b1の表示領域を有しており、分割画面8
2は、1画面の水平方向の右半分の幅a2(a2=a
1)および垂直方向の上半分の幅b1の表示領域を有し
ている。同様に、分割画面83は、1画面の水平方向の
左半分の幅a1および1画面の垂直方向の下半分の幅b
2(b2=b1)の表示領域を有しており、分割画面8
4は、1画面の水平方向の右半分の幅a2および1画面
の垂直方向の下半分の幅b2の表示領域を有している。
As shown in FIG. 2, the split screen 81 has a display area having a width a1 in the left half of one screen in the horizontal direction and a width b1 in the upper half in the vertical direction of one screen.
2 is the width a2 (a2 = a) of the right half of one screen in the horizontal direction.
1) and a display area having an upper half width b1 in the vertical direction. Similarly, the split screen 83 has a width a1 in the left half of one screen in the horizontal direction and a width b in the lower half in the vertical direction of one screen.
It has a display area of 2 (b2 = b1) and has a split screen 8
Reference numeral 4 has a display area having a width a2 in the right half of one screen in the horizontal direction and a width b2 in the lower half in the vertical direction of one screen.

【0033】そして、出力分割画像データH1は、処理
対象となる画素データとして、分割領域81内の画素デ
ータを含むと共に、動き補償処理のために、領域81の
隣接領域82〜84の図2で斜線を付した境界部分の画
素データを含み、図2において横Y1、縦T1で示す領
域の画像データとなる。出力分割画像データH2は、処
理対象となる画素データとして、分割領域82内の画素
データを含むと共に、動き補償処理のために、領域82
の隣接領域81、83、84の図2で斜線を付した境界
部分の画素データを含み、図2において横Y2、縦T1
で示す領域の画像データとなる。
The output divided image data H1 includes the pixel data in the divided area 81 as the pixel data to be processed, and the adjacent areas 82 to 84 of the area 81 in FIG. 2 are used for the motion compensation processing. It includes the pixel data of the boundary portion with diagonal lines, and becomes the image data of the area indicated by horizontal Y1 and vertical T1 in FIG. The output divided image data H2 includes the pixel data in the divided area 82 as the pixel data to be processed, and also the area 82 for the motion compensation processing.
2 including the pixel data of the boundary portion of the adjacent regions 81, 83, 84 of FIG.
It becomes the image data of the area shown by.

【0034】出力分割画像データH3は、処理対象とな
る画素データとして、分割領域83内の画素データを含
むと共に、動き補償処理のために、領域83の隣接領域
81、82、84の図2で斜線を付した境界部分の画素
データを含み、図2において横Y1、縦T2が示す領域
の画像データとなる。出力分割画像データH4は、処理
対象となる画素データとして、分割領域84内の画素デ
ータを含むと共に、動き補償処理のために、領域84の
隣接領域81、82、83の図2で斜線を付した境界部
分の画素データを含み、図2において横Y2、縦T2が
示す領域の画像データとなる。
The output divided image data H3 includes the pixel data in the divided area 83 as the pixel data to be processed, and for the motion compensation processing, the adjacent areas 81, 82 and 84 of the area 83 in FIG. The image data of the area including the pixel portion of the boundary with hatching is shown by the horizontal Y1 and vertical T2 in FIG. The output divided image data H4 includes the pixel data in the divided area 84 as the pixel data to be processed, and the adjacent areas 81, 82, and 83 of the area 84 are shaded in FIG. 2 for the motion compensation processing. The image data of the area including the boundary portion and the area indicated by horizontal Y2 and vertical T2 in FIG. 2 is obtained.

【0035】そして、分割処理部2において、前述のよ
うに分割されたHDビデオ信号の分割画像データH1〜
H4のそれぞれは、信号切換器31〜34のそれぞれに
供給される。
Then, in the division processing section 2, the divided image data H1 of the HD video signal divided as described above.
Each of H4 is supplied to each of the signal switchers 31 to 34.

【0036】一方、A/D変換器11〜14は、これに
アナログ信号として提供されるSDビデオ信号V11〜V
14を、それに応じた標本化周波数で標本化し、その標本
値である画素サンプルをデジタル信号に変換した画素デ
ータとして、デジタルSD画像データS11〜S14を形成
する。そして、これらのA/D変換器11〜14からの
デジタルSD画像データS11〜S14は、前記の信号切換
器31〜34に供給される。
On the other hand, the A / D converters 11-14 are provided with SD video signals V11-V provided as analog signals thereto.
14 is sampled at a sampling frequency corresponding to the sampling frequency, and the pixel samples that are the sampled values are converted into digital signals to form digital SD image data S11 to S14. Then, the digital SD image data S11 to S14 from these A / D converters 11 to 14 are supplied to the signal switchers 31 to 34.

【0037】信号切換器31〜34は、符号化制御部5
からのHDモードか、SDモードかの符号化モードに応
じた切換制御信号SWに基づいて、分割されて供給され
たHDビデオ信号を出力する(HDモード)か、SDビ
デオ信号を出力する(SDモード)かを切り換える。信
号切換器31〜34のそれぞれからの出力データは、情
報量圧縮部41〜44にそれぞれ供給される。
The signal switching units 31 to 34 are the coding control unit 5
Based on the switching control signal SW depending on the encoding mode of HD mode or SD mode, the divided HD video signal is supplied (HD mode) or the SD video signal is output (SD Mode). The output data from each of the signal switchers 31 to 34 is supplied to the information amount compression units 41 to 44, respectively.

【0038】4つの情報量圧縮部41〜44は、全く同
じ構成を有するものである。そして、情報量圧縮部41
〜44のそれぞれは、入力画像データの時間方向の冗長
度を削減するための処理の例としての動き補償や、画像
データの空間方向の冗長度を削減するための処理の例と
しての直交変換や、直交変換により得られた変換係数
を、小さい値で表現し、符号量を減らす量子化処理や、
量子化された変換係数を、その発生頻度に基づく符号長
で表わす可変長符号化処理などの一連の画像データの圧
縮処理を行なう。
The four information amount compression units 41 to 44 have exactly the same configuration. Then, the information amount compression unit 41
To 44 are motion compensation as an example of a process for reducing the redundancy of the input image data in the time direction, and an orthogonal transformation as an example of a process for reducing the redundancy of the image data in the spatial direction. , The transformation coefficient obtained by the orthogonal transformation is expressed by a small value, and the quantization processing for reducing the code amount,
A series of image data compression processing such as variable length coding processing in which the quantized transform coefficient is represented by a code length based on the occurrence frequency is performed.

【0039】この情報量圧縮部41〜44のそれぞれ
は、HDビデオ信号の分割画像データの処理を行なうH
DモードとSDビデオ信号の画像データの処理を行なう
SDモードとに応じて符号化制御部5から制御信号を受
け、それぞれのモードに応じた処理を行なう。詳しくは
後述するが、HDモードとSDモードとで基本となる圧
縮処理はほぼ同様であるが、動き補償の動き検出の探索
範囲の設定や、量子化時の量子化ステップの決め方など
が、HDモードとSDモードとで異なる。
Each of the information amount compression units 41 to 44 performs H processing for the divided image data of the HD video signal.
A control signal is received from the encoding control unit 5 according to the D mode and the SD mode for processing the image data of the SD video signal, and the processing according to each mode is performed. Although details will be described later, the basic compression processing is almost the same between the HD mode and the SD mode, but the setting of the search range for motion detection of motion compensation, the determination of the quantization step at the time of quantization, etc. The mode differs from the SD mode.

【0040】符号化制御部5は、図示しないが、CPU
やROM、RAMを備えたマイクロコンピュータを搭載
して構成される。そして、これに供給されるモード切換
信号MDにより、HDモードか、SDモードからを判断
し、各処理モードに応じて、信号切換器31〜34、情
報量圧縮部41〜44、マルチプレクサ6、通信路符号
化部7などの制御を行なう他、情報量圧縮部41〜44
を制御して発生符号量を通信路で伝送可能なように制御
する処理も行なう。
Although not shown, the encoding control unit 5 is a CPU.
And a microcomputer equipped with ROM, RAM. Then, the mode switching signal MD supplied thereto is used to determine whether the mode is the HD mode or the SD mode, and the signal switching units 31 to 34, the information amount compressing units 41 to 44, the multiplexer 6, and the communication according to each processing mode. In addition to controlling the path coding unit 7, the information amount compression units 41 to 44
Is also controlled so that the generated code amount can be transmitted through the communication path.

【0041】マルチプレクサ6は、符号化制御部5の制
御を受けて、HDモードでは、情報量圧縮部41〜44
から供給されたHD分割画像データを合成して1画面分
の画像データとする処理を行ない、SDモードのときに
は、それぞれのSD画像データを、例えば順次に並べて
伝送するためのデータを生成する処理を行なう。
The multiplexer 6, under the control of the encoding control unit 5, in the HD mode, the information amount compression units 41 to 44.
A process of synthesizing the HD divided image data supplied from to obtain one screen of image data is performed, and in the SD mode, a process of generating data for transmitting the respective SD image data arranged in order, for example, is performed. To do.

【0042】そして、通信符号化部7は、符号化制御部
5の制御を受けて、HDモードと、SDモードに応じ
て、それぞれHD画像データあるいはSD画像データを
通信路を通じて伝送するための付加情報の付加および所
定のデータフォーマットへの変換などの処理を行なう。
Then, under the control of the encoding control unit 5, the communication encoding unit 7 is an additional unit for transmitting HD image data or SD image data respectively through the communication path in accordance with the HD mode and the SD mode. Processing such as addition of information and conversion into a predetermined data format is performed.

【0043】次に、情報量圧縮部41〜44の内部構成
の一例を挙げて、情報量圧縮部41〜44について、さ
らに詳細に説明する。なお、前述したように、4つの情
報量圧縮部41〜44は、すべて同じ構成を有するの
で、以下の説明においては、情報量圧縮部41を代表さ
せて説明する。
Next, the information amount compression units 41 to 44 will be described in more detail by taking an example of the internal configuration of the information amount compression units 41 to 44. As described above, the four information amount compression units 41 to 44 all have the same configuration, and therefore, in the following description, the information amount compression unit 41 will be described as a representative.

【0044】情報量圧縮部41では、画像についての空
間的相関関係を利用した画面内圧縮処理を行なうととも
に、画面間すなわち時間方向の相関関係を利用した画面
間圧縮処理を行なう。前者の空間的圧縮処理のために
は、データを直交変換して周波数軸のデータに変換し、
各周波数成分の大きさに応じたを情報を量子化した後、
さらに可変長符号化(エントロピー符号化)を行なう。
この例では、直交変換には、DCT(離散コサイン変
換)を使用する。
The information amount compression unit 41 performs the intra-frame compression process using the spatial correlation of the images and the inter-frame compression process using the correlation between the screens, that is, the correlation in the time direction. For the former spatial compression processing, data is orthogonally transformed to frequency axis data,
After quantizing the information according to the magnitude of each frequency component,
Further, variable length coding (entropy coding) is performed.
In this example, DCT (discrete cosine transform) is used for orthogonal transform.

【0045】また、後者の圧縮のためには、動き補償の
処理を行なう。例えば、1画面の内の小さな面積領域を
単位として、その部分について例えば前画面と次画面の
画像を比較し、その面積領域の動きの量および方向を示
す動きベクトルと、その面積領域の変化量としての差分
を求め、それを伝送情報に含める。この場合、差分はD
CT演算を行ない、圧縮して伝送する。
For the latter compression, a motion compensation process is performed. For example, with a small area region within one screen as a unit, for example, images of the previous screen and the next screen are compared for that portion, and a motion vector indicating the amount and direction of movement of that area region and the amount of change in that area region are compared. And the difference is included in the transmission information. In this case, the difference is D
CT calculation is performed, compressed and transmitted.

【0046】図3は、情報量圧縮部41の構成の一例を
説明するためのブロック図であり、情報量圧縮部41
は、DCTおよび動き検出部401と、量子化部402
と、可変長符号化部403とを備える。
FIG. 3 is a block diagram for explaining an example of the configuration of the information amount compression unit 41. The information amount compression unit 41 is shown in FIG.
Is a DCT / motion detector 401 and a quantizer 402.
And a variable length coding unit 403.

【0047】DCTおよび動き検出部401では、DC
T演算と動き検出(動きベクトルの検出と差分の検出)
を行なうが、その前に、画像データを所定の大きさの面
積領域の画像処理単位に分割する。この例では、図4に
示すように、水平方向の8画素、垂直方向の8画素の合
計64画素からなる画像領域単位のブロックに分割す
る。以下、この画像領域単位のブロックを、単にブロッ
クと呼ぶ。
In the DCT and motion detector 401, the DC
T calculation and motion detection (motion vector detection and difference detection)
Before that, the image data is divided into image processing units of an area area of a predetermined size. In this example, as shown in FIG. 4, the image area is divided into blocks each having a total of 64 pixels, that is, 8 pixels in the horizontal direction and 8 pixels in the vertical direction. Hereinafter, the block of this image area unit is simply referred to as a block.

【0048】なお、図4に示すように、輝度成分につい
ての互いに隣接する4ブロック分(水平×垂直=16画
素×16画素=256画素)の領域をマクロブロックと
称する。このマクロブロックには、2種の色差信号成分
Cb,Crについてのそれぞれ1ブロック分の情報を含
む。
As shown in FIG. 4, an area of four blocks (horizontal × vertical = 16 pixels × 16 pixels = 256 pixels) adjacent to each other for the luminance component is called a macroblock. This macroblock includes information for one block for each of the two types of color difference signal components Cb and Cr.

【0049】DCTおよび動き検出部401では、ブロ
ック単位毎に、DCT演算により入力データを各周波数
成分毎のDCT係数に変換する。この場合、DCT演算
を行なう対象データとしては2種類ある。
The DCT / motion detecting section 401 converts the input data into DCT coefficients for each frequency component by DCT calculation for each block. In this case, there are two types of target data for DCT calculation.

【0050】すなわち、処理対象フレームが、1画面分
の画像データをそのまま圧縮処理するいわゆるイントラ
フレームの場合には、64個の画素データからなるブロ
ック単位の画像データをそれぞれDCT演算する。ま
た、処理対象フレームが、当該フレームと、その前フレ
ームまたは後フレームあるいは前後の両フレームとの間
で動きを検出して、その検出した動きに応じた情報を圧
縮処理するようにするいわゆるインターフレームの場合
には、ブロック単位の前後のフレームの対応するブロッ
クとの差分をDCT演算する。
That is, when the frame to be processed is a so-called intra frame in which the image data for one screen is compressed as it is, the image data in block units consisting of 64 pixel data are DCT-operated respectively. In addition, a so-called inter-frame in which a frame to be processed detects a motion between the frame and a preceding frame, a subsequent frame, or both frames before and after the frame, and compresses information according to the detected motion. In this case, the DCT calculation is performed on the difference between the preceding and following frames of the block unit and the corresponding blocks.

【0051】このため、DCTおよび動き検出部401
では、処理対象フレームがインターフレームであるとき
には、その前後のフレームを用いた動き検出を行なう。
この動き検出は、マクロブロック単位の動きベクトルの
検出と、ブロック単位の差分の検出とを含む。
Therefore, the DCT and motion detector 401
Then, when the processing target frame is an inter-frame, motion detection is performed using the frames before and after the inter-frame.
This motion detection includes detection of a motion vector on a macroblock basis and detection of a difference on a block basis.

【0052】この場合、動き検出処理は、当該処理対象
フレームと前フレームおよび/または後フレームとの同
一位置について行なうだけでなく、図6に示すように、
対象マクロブロックMBの位置を基準に、動き検出対象
のフレームの画面上において、水平方向および垂直方向
に±n画素、例えば、±15画素の範囲内で動きの探索
を行なうようにする。図6においては、点線で示す範囲
ASが動き探索範囲である。
In this case, the motion detection processing is performed not only at the same position of the processing target frame and the preceding frame and / or the succeeding frame, but also as shown in FIG.
Based on the position of the target macroblock MB, a motion search is performed within a range of ± n pixels, for example, ± 15 pixels in the horizontal and vertical directions on the screen of the frame to be motion-detected. In FIG. 6, a range AS indicated by a dotted line is a motion search range.

【0053】この場合、動き検出は、次のようにして行
なわれる。すなわち、対象マクロブロックMBと、その
前フレームおよび/または後フレームの対応するマクロ
ブロック領域との差分を求める。この場合、対象フレー
ムの対象マクロブロック近傍の前記探索範囲AS内にお
いて、例えば1画素に位置が異なるそれぞれのマクロブ
ロック領域と、その前フレームおよび/または後フレー
ムの対応するマクロブロック領域との差分をすべて求め
る。そして、差分が最小であるマクロブロック領域を検
出し、その検出したマクロブロック領域と、対象マクロ
ブロックMBとの間の動き量と動き方向とを検出して、
動きベクトルVeを検出する。
In this case, motion detection is performed as follows. That is, the difference between the target macroblock MB and the corresponding macroblock area of the previous frame and / or the subsequent frame is calculated. In this case, in the search range AS near the target macroblock of the target frame, for example, the difference between each macroblock area whose position is different by one pixel and the corresponding macroblock area of the previous frame and / or the subsequent frame is calculated. Ask for everything. Then, the macro block area having the smallest difference is detected, and the motion amount and the motion direction between the detected macro block area and the target macro block MB are detected,
The motion vector Ve is detected.

【0054】図5は、この動きベクトルの検出を説明す
るための図であり、処理対象フレームFLoのマクロブ
ロックMBについて、後フレームFLaとの間で動きベ
クトルの検出を行なう場合であり、図5の例では、マク
ロブロックMBがMBの位置に移動した場合を示して
いる。
FIG. 5 is a diagram for explaining the detection of this motion vector, which is a case of detecting the motion vector between the macroblock MB of the processing target frame FLo and the subsequent frame FLa. In the example of, the case where the macroblock MB moves to the position of MB * is shown.

【0055】前述したように、情報量圧縮部41〜44
のそれぞれでは、SDモードと、HDモードとで、動き
検出の範囲が異なることがある。このため、情報量圧縮
部41〜44の各DCTおよび動き検出部401には、
図4および図1に示すように、符号化制御部5から制御
信号MC1〜MC4が、それぞれ供給される。
As described above, the information amount compression units 41 to 44
In each of the above, the range of motion detection may differ between the SD mode and the HD mode. Therefore, the DCTs of the information amount compression units 41 to 44 and the motion detection unit 401 are
As shown in FIGS. 4 and 1, the control signals MC1 to MC4 are supplied from the encoding control unit 5, respectively.

【0056】SDモードでは、各情報量圧縮部41〜4
4では、それぞれ独立のSD画像データの情報圧縮処理
を行なうので、動き検出領域は、それぞれの1画面領域
の範囲内で行なわれる。したがって、1画面の上下左右
の端部のマクロブロックは、前述した領域ASより狭い
範囲が動き検出の探索領域となる。
In the SD mode, each of the information amount compression units 41 to 4
In 4, the information compression processing of the independent SD image data is performed, so that the motion detection area is performed within the range of each one screen area. Therefore, the macroblocks at the upper, lower, left, and right ends of one screen have a narrower range than the above-described area AS as a motion detection search area.

【0057】一方、HDモードでは、各情報量圧縮部4
1〜44では、前述したように、それぞれHD画像デー
タの1/4の画像領域のデータを処理対象としている。
しかし、この4つの1/4HD画像データは、本来、図
2および図7に示すように、各情報量圧縮部41〜44
で扱うデータは一つの処理単位として扱うべきものであ
る。
On the other hand, in the HD mode, each information amount compression unit 4
In 1 to 44, as described above, the data of the image area of ¼ of the HD image data is the processing target.
However, as shown in FIGS. 2 and 7, the four 1/4 HD image data are originally the information amount compression units 41 to 44.
The data handled in (1) should be handled as one processing unit.

【0058】このことから、この発明では、HDモード
においては、図2および図7に示すように、動き検出
は、1/4HD画像データの互いに隣接する境界領域に
おいては、当該隣接する1/4HD画像データの範囲に
跨がった範囲において行なうようにする。
Therefore, in the present invention, in the HD mode, as shown in FIG. 2 and FIG. 7, the motion detection is performed in the adjacent 1/4 HD image data in the mutually adjacent boundary areas. It should be performed in a range that straddles the range of image data.

【0059】すなわち、情報量圧縮部41の場合であれ
ば、図7で斜線を付して示した範囲も動き検出の探索領
域として利用する。このため、前述したように、分割処
理部2においては、この斜線を付した領域のデータを含
んで、それぞれの1/4HD画像データとして出力する
ようにした。この例の場合には、図7に示したように、
マクロブロックMBの領域よりも上下左右にn画素分だ
け余分の範囲を探索領域ASとしたので、図7の斜線部
の幅は、n画素分となり、分割処理部2では、このn画
素分の幅の領域の画素データを出力データH1に含めて
出力するようにしている。
That is, in the case of the information amount compression unit 41, the range shown by hatching in FIG. 7 is also used as a search area for motion detection. Therefore, as described above, the division processing unit 2 includes the data of the hatched area and outputs the data as 1/4 HD image data. In the case of this example, as shown in FIG.
Since the search area AS has an extra area of n pixels above, below, to the left and right of the area of the macroblock MB, the width of the hatched portion in FIG. The pixel data of the width area is included in the output data H1 and is output.

【0060】これにより、1/4HD画像データの互い
に隣接する境界領域のマクロブロックも、本来の1画面
分を処理するときと全く同じ探索領域において、動き検
出を行なうことができる(図7参照)。このため、分割
された画像の他の分割画像と隣接する境界部分において
も、適正に動き補償が行なわれ、4つの分割画像を接合
して1画面分のHDビデオ信号の画像を再生しても、画
像を劣化させることがない。
As a result, even in the macroblocks of the boundary areas adjacent to each other of the 1/4 HD image data, motion detection can be performed in the same search area as when processing one original screen (see FIG. 7). . Therefore, the motion compensation is appropriately performed even at the boundary portion of the divided images adjacent to the other divided images, and even if the four divided images are joined and the image of the HD video signal for one screen is reproduced. , Does not deteriorate the image.

【0061】以上のようにして、情報量圧縮部41のD
CTおよび動き検出部401で検出された動きベクトル
Veは、情報量圧縮部41から出力される。また、検出
されたブロック単位の差分は、DCT演算の処理対象と
され、上述したように、DCT係数に変換される。
As described above, D of the information amount compression unit 41
The motion vector Ve detected by the CT and motion detection unit 401 is output from the information amount compression unit 41. Further, the detected block unit difference is set as a processing target of the DCT calculation, and is converted into the DCT coefficient as described above.

【0062】この場合、得られるDCT係数は、図8に
示すように、直流成分のDC係数と、63個の交流成分
のAC係数(AC1〜AC63)からなる。これらは、
量子化部402において、それぞれ量子化される。
In this case, the obtained DCT coefficient is composed of the DC coefficient of the DC component and the AC coefficient of 63 AC components (AC1 to AC63) as shown in FIG. They are,
The quantizer 402 quantizes each.

【0063】DCT係数のうち、DC係数は、直前のブ
ロックのDC係数を予測値とした差分値を符号化する。
また、交流成分AC1〜AC63は、図8に示すよう
に、周波数が低いものから順にジグザグにスキャンして
順次に量子化を行なう。
Of the DCT coefficients, the DC coefficient encodes the difference value with the DC coefficient of the immediately preceding block as the predicted value.
Further, as shown in FIG. 8, the AC components AC1 to AC63 are quantized sequentially by scanning in a zigzag order from the lowest frequency.

【0064】量子化部402では、この量子化の際に、
符号化制御部5からの制御信号QC1により、量子化マ
トリックスと量子化スケールを定め、各係数についての
量子化ステップを決定して量子化を実行し、情報量を圧
縮する。
In the quantizing unit 402, at the time of this quantization,
The quantization signal and the quantization scale are determined by the control signal QC1 from the encoding control unit 5, the quantization step for each coefficient is determined, the quantization is executed, and the information amount is compressed.

【0065】量子化マトリックスは、人間の視覚特性上
の画像についての空間周波数ごとの量子化感度の違いを
利用した効率的な符号化を実現するために用いられるも
ので、この例では、ブロック単位でDCT演算されて得
られた図8に示したDCT係数、つまりDC係数および
AC係数AC1 〜AC63のそれぞれに対応して、図9
に示すように設定される値KdcおよびK1 〜K63のテー
ブルである。この場合、量子化マトリックスの値Kdcお
よびK1 〜K63は、係数AC1 〜AC63のうち、周波数
が高い成分ほど、大きい値とされ、最終的な量子化ステ
ップが大きくなるようにされている。
The quantization matrix is used to realize efficient coding using the difference in the quantization sensitivity for each spatial frequency for the image on the human visual characteristic. 9 corresponding to the DCT coefficients shown in FIG. 8 obtained by the DCT calculation in FIG. 8, that is, the DC coefficient and the AC coefficients AC1 to AC63, respectively.
9 is a table of values Kdc and K1 to K63 set as shown in FIG. In this case, the values Kdc and K1 to K63 of the quantization matrix are set to be larger as the frequency component of the coefficients AC1 to AC63 is larger, and the final quantization step is set to be larger.

【0066】この量子化マトリックスの各値は、DCT
係数のそれぞれについて、いわば第1段階の量子化をす
るための係数である。この量子化マトリックスは、量子
化部402に設けられる例えばROMなどのメモリに何
種類か用意されており、符号化制御部5からの制御信号
QC1により画像の性質によって、この例ではフレーム
ごとに切り換えることが可能である。
Each value of this quantization matrix is a DCT
Each coefficient is, so to speak, a coefficient for performing the first-stage quantization. Several kinds of this quantization matrix are prepared in a memory such as a ROM provided in the quantization unit 402, and are switched for each frame in this example according to the nature of the image by the control signal QC1 from the encoding control unit 5. It is possible.

【0067】なお、符号化制御部5側に量子化マトリッ
クスのメモリを設け、適宜、それを選択して各情報量圧
縮部41〜44に送るようにしてもよい。
It is also possible to provide a quantization matrix memory on the side of the encoding control unit 5, select it as appropriate, and send it to each of the information amount compression units 41 to 44.

【0068】量子化スケールは、量子化部402は、最
終的な量子化ステップの幅を決定するためのパラメータ
で、符号化制御部5からの制御信号QC1により、マク
ロブロック単位で変えることができる。この量子化スケ
ールの値は、後述するように、可変長符号化部403か
らの符号発生量の情報Qt1に基づいて、符号化制御部
5が決定し、制御信号QC1に含めて量子化部402に
供給する。このように量子化スケールが制御されること
により、発生符号量が、伝送容量に対して多すぎたり、
また、少なすぎることがなくて常に適切な符号量となる
ように制御される。
The quantization scale is a parameter for the quantization unit 402 to determine the width of the final quantization step, and can be changed in macroblock units by the control signal QC1 from the encoding control unit 5. . As will be described later, the value of the quantization scale is determined by the encoding control unit 5 based on the code generation amount information Qt1 from the variable length encoding unit 403 and is included in the control signal QC1 to be included in the quantization unit 402. Supply to. By controlling the quantization scale in this way, the generated code amount is too large for the transmission capacity,
Further, the code amount is controlled so that the code amount is not too small and is always appropriate.

【0069】量子化部402からの量子化されたDCT
係数は、可変長符号化部403に供給される。可変長符
号化部403は、量子化されたDCT係数をハフマン符
号などの発生頻度に基づく符号長(発生頻度が高い符号
ほど短い符号長とされる)を持つ可変長符号に符号化し
て、さらに情報圧縮する。そして、可変長符号化部40
3は、発生符号量を演算し、その情報Qtを符号化制御
部5に送る。
Quantized DCT from quantizer 402
The coefficient is supplied to the variable length coding unit 403. The variable-length encoding unit 403 encodes the quantized DCT coefficient into a variable-length code having a code length based on the occurrence frequency of Huffman code (a code having a higher occurrence frequency has a shorter code length), and further Compress information. Then, the variable length coding unit 40
3 calculates the generated code amount and sends the information Qt to the encoding control unit 5.

【0070】そして、前述したように、4個の情報量圧
縮部41〜44のそれぞれにおいて、SDモードと、H
Dモードとで、量子化部402での制御が異なるよう
に、符号化制御部5からの制御信号QC1〜QC4によ
り制御される。
Then, as described above, in each of the four information amount compression units 41 to 44, the SD mode and H
The quantization mode is controlled by the control signals QC1 to QC4 from the encoding control section 5 so that the control in the quantization section 402 is different between the D mode and the D mode.

【0071】すなわち、SDモードのときには、各情報
量圧縮部41〜44のそれぞれの量子化部402での量
子化処理は、それぞれ独立に行なうことができるように
されており、量子化マトリックスは、それぞれの情報量
圧縮部41〜44の量子化部402で独立の異なるもの
が使用可能である。また、量子化スケールも、それぞれ
の情報量圧縮部41〜44の可変長符号化部403から
の符号発生量の情報Qt1〜Qt4にそれぞれ応じた量
子化ステップとなるように制御され、発生符号量が適切
になる。
That is, in the SD mode, the quantization processing in the quantizing section 402 of each of the information amount compressing sections 41 to 44 can be performed independently, and the quantization matrix is Different independent quantizers 402 can be used in the respective information compressors 41 to 44. In addition, the quantization scale is also controlled so as to be a quantization step corresponding to the information Qt1 to Qt4 of the code generation amount from the variable length coding unit 403 of each of the information amount compression units 41 to 44, and the generated code amount. Will be appropriate.

【0072】一方、HDモードのときには、4個の情報
量圧縮部41〜44のそれぞれの量子化部402で使用
する量子化マトリックスは、すべて同じものとなるよう
に、符号化制御部5からの制御信号QC1〜QC4によ
り制御される。
On the other hand, in the HD mode, the quantizing matrix used by the quantizing section 402 of each of the four information amount compressing sections 41 to 44 is set to be the same by the encoding control section 5. It is controlled by the control signals QC1 to QC4.

【0073】また、このHDモードにおいて、量子化ス
ケールについては、図2において、斜線で示した境界部
分以外の画像データについては、SDモードと同様に、
4個の情報量圧縮部41〜44のそれぞれの量子化部4
02において、それぞれ独立に、符号発生量の情報Qt
1〜Qt4のそれぞれに応じた量子化ステップとなるよ
うに制御される。
In the HD mode, the quantization scale is the same as that in the SD mode except for the image data other than the hatched boundaries in FIG.
Quantization unit 4 of each of four information amount compression units 41 to 44
02, the code generation amount information Qt
The quantization step is controlled according to each of 1 to Qt4.

【0074】一方、HDモードにおいて、図2におい
て、斜線で示した境界部分の画像データについては、符
号化制御部5は、4個の情報量圧縮部41〜44からの
発生符号量Qt1〜Qt4のすべてを参照して、4個の
情報量圧縮部41〜44のすべての量子化部402で共
通の量子化スケールを設定し、または、それぞれの発生
符号量Qt1〜Qt4に応じた量子化スケールではある
が、ほぼ同一の量子化スケールを設定し、その量子化ス
ケールの情報を制御信号QC1〜QC4に含めて各量子
化部402に供給する。
On the other hand, in the HD mode, with respect to the image data at the boundary portion indicated by the diagonal lines in FIG. 2, the encoding control unit 5 causes the generated code amounts Qt1 to Qt4 from the four information amount compression units 41 to 44. , All four quantizers 402 of the information amount compressors 41 to 44 set a common quantizer scale, or a quantizer scale corresponding to each generated code amount Qt1 to Qt4. However, substantially the same quantization scale is set, and the information of the quantization scale is included in the control signals QC1 to QC4 and supplied to each quantization unit 402.

【0075】以上のように、この例の画像符号化装置
は、1画面分のHDビデオ信号を4分割して処理するH
Dモードの場合には、4個の情報量圧縮部41〜44の
各量子化部402において、共通の量子化マトリックス
を用いるように符号化制御部5によって制御されるの
で、4分割された各画像データについての各空間周波数
に対するDCT係数は、同じ量子化マトリックスで量子
化されることになり、4つ分割画像を、1画面分の画像
データとして取り扱ったのに等しく処理が、4つの情報
量圧縮部で行なわれたことになる。
As described above, the image coding apparatus of this example has an H video processing method in which the HD video signal for one screen is divided into four.
In the case of the D mode, each of the quantization units 402 of the four information amount compression units 41 to 44 is controlled by the encoding control unit 5 to use a common quantization matrix, and thus each of the four divided regions is divided. The DCT coefficient for each spatial frequency of the image data is quantized by the same quantization matrix, and the four divided images are treated as one screen of image data, but the processing is equivalent to four information amounts. It was done in the compression section.

【0076】したがって、4つの分割画像データの間
で、輝度平均レベルや色合いが異なることはなく、1画
面分のHDビデオ信号を、一つの情報量圧縮部で量子化
したものと等しくすることができる。このため、再生時
においても、各分割画像は、1画面を構成する画像とし
て、輝度レベルや色合いの統一の取れた画像として再生
することができる。
Therefore, the average luminance level and color tone do not differ among the four divided image data, and the HD video signal for one screen can be made equal to that quantized by one information amount compression unit. it can. Therefore, even at the time of reproduction, each divided image can be reproduced as an image forming one screen and having a uniform brightness level and hue.

【0077】また、量子化スケールは、各分割画像の境
界領域では、共通のもの、またはほぼ同一となるように
制御されるので、境界部分の繋ぎ目が目立つことが防止
できる。すなわち、量子化スケールを、各情報量圧縮部
41〜44のそれぞれで、独立にそれぞれの発生符号量
の情報Qt1〜Qt4に応じて定めたものを使用する場
合には、画像の内容によっては、分割画像間で量子化ス
テップが大きく異なり、繋ぎ目が目立つおそれがある
が、この例では、4つの情報量圧縮部41〜44の発生
符号量の情報Qt1〜Qt4のすべてを参照して共通の
量子化スケールあるいはほぼ同一の量子化スケールを決
定して、それを4つの情報量圧縮部41〜44で使用し
て量子化ステップ幅を決定するようにするので、繋ぎ目
が目立つことはない。
Further, since the quantization scale is controlled so as to be the same or substantially the same in the boundary area of each divided image, it is possible to prevent the seam of the boundary portion from being conspicuous. That is, when the quantization scale is used independently in each of the information amount compression units 41 to 44 according to the information Qt1 to Qt4 of the generated code amount, depending on the content of the image, Although the quantization step is greatly different between the divided images and the joints may be conspicuous, in this example, common information is obtained by referring to all the information Qt1 to Qt4 of the generated code amounts of the four information amount compression units 41 to 44. Since the quantization scale or almost the same quantization scale is determined and used by the four information amount compression units 41 to 44 to determine the quantization step width, the joint is not conspicuous.

【0078】このように、この例の画像符号化装置は、
HDビデオ信号と、SDビデオ信号との両方を符号化す
ることができるものであり、HDビデオ信号と、SDビ
デオ信号とでは、上述のように、動き補償と、量子化時
の処理が異なる。以上説明したこの例の画像符号化装置
の符号化制御部5の処理の流れを、図10のフローチャ
ートに示す。このフローチャートについて以下説明す
る。
Thus, the image coding apparatus of this example is
Both the HD video signal and the SD video signal can be encoded, and the HD video signal and the SD video signal have different motion compensation and quantization processing as described above. The flow of processing of the coding control unit 5 of the image coding apparatus of this example described above is shown in the flowchart of FIG. This flowchart will be described below.

【0079】例えば、この例の画像符号化装置にHDビ
デオ信号またはSDビデオ信号が供給されると、符号化
制御部5は、処理するビデオ信号は、HDビデオ信号か
否か、つまりHDモードか、SDモードかを判断する
(ステップ101)。ここでの判断処理は、例えば、こ
の例の画像符号化装置の操作者により入力されたビデオ
信号の種別を指定する情報に基づいて、符号化制御部5
に供給されるモード切換信号MDにより判断される。
For example, when an HD video signal or an SD video signal is supplied to the image coding apparatus of this example, the coding control section 5 determines whether the video signal to be processed is an HD video signal, that is, whether it is in the HD mode. , SD mode is determined (step 101). The determination process here is based on, for example, the information specifying the type of the video signal input by the operator of the image encoding device of this example.
It is determined by the mode switching signal MD supplied to the.

【0080】ステップ101の判断処理において、処理
するビデオ信号がHDビデオ信号であり、HDモードで
あると判断したときには、信号切換器31〜34を、分
割されたHDビデオ信号を選択するように切り替える
(ステップ102)。これにより、4分割されたHDビ
デオ信号の各分割画像データが、それぞれ4つ情報量圧
縮部41〜44の対応するものに供給される。
When it is determined in step 101 that the video signal to be processed is the HD video signal and is in the HD mode, the signal switches 31 to 34 are switched to select the divided HD video signal. (Step 102). As a result, each of the divided image data of the HD video signal divided into four is supplied to the corresponding one of the four information amount compression units 41 to 44.

【0081】次に、符号化制御部5は、情報量圧縮部4
1〜44のDCTおよび動き検出部401に対して、動
き補償時に、隣接する分割画像データをも含めて、動き
補償のための動き検出の探索領域を設定するように制御
し、動き補償とDCTとが行なわれる(ステップ10
3)。
Next, the encoding control unit 5 includes the information amount compression unit 4
The DCTs 1 to 44 and the motion detection unit 401 are controlled to set a search region for motion detection for motion compensation including adjacent divided image data at the time of motion compensation. And (step 10
3).

【0082】そして、符号化制御部5は、各情報量圧縮
部41〜44の量子化部402で、共通の量子化マトリ
ックスを使用するように制御し、また、隣接する分割画
像の境界部分では、量子化スケールが等しく、または、
ほぼ同じになるように制御する(ステップ104)。
Then, the coding control unit 5 controls the quantizing unit 402 of each of the information amount compressing units 41 to 44 to use a common quantizing matrix, and at the boundary portion between adjacent divided images. , The quantization scales are equal, or
The control is performed so that they are almost the same (step 104).

【0083】ステップ104の処理において、量子化ス
ケールの設定は、可変長符号化器403によって可変長
符号化された符号の発生量を考慮して行なわれるように
制御されるのは前述した通りである。
As described above, in the processing of step 104, the setting of the quantization scale is controlled so as to be performed in consideration of the generation amount of the variable length coded by the variable length encoder 403. is there.

【0084】そして、量子化器402での量子化が終了
すると、量子化されたデータ(変換係数)は、可変長符
号化器403に供給され、可変長符号化が行なわれ(ス
テップ105)、前述したように、マルチプレクサ6
と、通信路符号化器7を介して、送信される。
When the quantizer 402 completes the quantization, the quantized data (transform coefficient) is supplied to the variable length encoder 403, and variable length encoding is performed (step 105). As described above, the multiplexer 6
Is transmitted via the channel encoder 7.

【0085】一方、ステップ101の判断処理におい
て、HDビデオ信号でないと判断したときには、処理す
るビデオ信号はSDビデオ信号であり、SDモードであ
ると判断し、信号切換器31〜34を、A/D変換器1
1〜14から供給された、それぞれ独立のSDビデオ信
号を選択するように切り替える(ステップ106)。こ
れにより、各1画面分の4つのSDビデオ信号のそれぞ
れは、4つの情報量圧縮部41〜44のそれぞれ対応す
る情報量圧縮部に供給される。
On the other hand, when it is determined in step 101 that the video signal is not an HD video signal, it is determined that the video signal to be processed is the SD video signal and is in the SD mode, and the signal switches 31 to 34 are set to A / A. D converter 1
Switching is performed so as to select independent SD video signals supplied from 1 to 14 (step 106). As a result, each of the four SD video signals for one screen is supplied to the corresponding information amount compression units of the four information amount compression units 41 to 44.

【0086】次に、符号化制御部5は、情報量圧縮部4
1〜44のDCTおよび動き検出部401に対して、そ
れぞれのSD画像データの範囲内のみで動き補償を行な
うように制御する(ステップ107)。
Next, the encoding control unit 5 has the information amount compression unit 4
The DCTs 1 to 44 and the motion detection unit 401 are controlled to perform motion compensation only within the range of each SD image data (step 107).

【0087】そして、符号化制御部5は、各情報量圧縮
部41〜44の量子化部402に対して、量子化マトリ
ックスを独立に使用して量子化を行なうように制御する
(ステップ108)。このステップ108の処理では、
各情報量圧縮部41〜44の量子化部402で、処理す
る画像に応じて異なる量子化マトリックスを使用するこ
とができ、各1画面分のSDビデオ信号に対応する画像
データは、他のSDビデオ信号に対応する画像データに
影響されることなく量子化される。また、量子化スケー
ルについても、それぞれのSDビデオ信号について設定
される。
Then, the encoding control unit 5 controls the quantizing unit 402 of each of the information amount compressing units 41 to 44 so as to perform the quantization by independently using the quantization matrix (step 108). . In the processing of this step 108,
In the quantizing unit 402 of each of the information amount compressing units 41 to 44, different quantizing matrices can be used depending on the image to be processed, and the image data corresponding to the SD video signal for each one screen is the other SD. It is quantized without being affected by the image data corresponding to the video signal. The quantization scale is also set for each SD video signal.

【0088】そして、量子化されたデータは、可変長符
号化器403に供給され、ステップ105からの処理が
される。
Then, the quantized data is supplied to the variable length encoder 403, and the processing from step 105 is performed.

【0089】なお、以上のように、1画面分のHDビデ
オ信号の画像が4分割されて符号化された信号を受信す
る受信側では、4分割され、符号化された各分割画像デ
ータを符号化側と同じように、その隣接する分割画像デ
ータの境界部分をも考慮して、伸長、デコードすること
により、1画面分のHDビデオ信号の画像を再生するよ
うにする。
As described above, on the receiving side that receives a signal in which the image of the HD video signal for one screen is divided into four, and is encoded, each divided image data is divided into four and encoded. Similar to the conversion side, the image of the HD video signal for one screen is reproduced by expanding and decoding in consideration of the boundary portion of the adjacent divided image data.

【0090】また、4つの異なるSDビデオ信号が、伝
送帯域の広い1系統分のHDビデオ信号を伝送できる容
量の伝送路で同時に送信された場合には、受信側では、
その中の1つのSDビデオ信号の画像を選択して再生す
ることも可能であるし、受信側の受信装置の画像表示部
を4分割したり、2分割して、複数のSDビデオ信号の
画像を表示させるようにすることもできる。
Further, when four different SD video signals are simultaneously transmitted through a transmission line having a capacity capable of transmitting one system of HD video signals having a wide transmission band, the receiving side
It is also possible to select and reproduce one SD video signal image among them, or divide the image display unit of the receiving device on the receiving side into four or two to divide a plurality of SD video signal images. Can also be displayed.

【0091】なお、前述の例では、1画面分のHDビデ
オ信号を4分割する例として説明したが、伝送路の容量
に応じて、6分割、8分割などに分割することもでき
る。
In the above example, the HD video signal for one screen is divided into four, but it may be divided into six, eight or the like depending on the capacity of the transmission path.

【0092】[0092]

【発明の効果】以上説明したように、この発明による画
像符号化装置および画像符号化方法によれば、1系統の
HDビデオ信号(高精細度ビデオ信号)と、複数系統の
SDビデオ信号(標準精細度ビデオ信号)との両方を符
号化することができる。
As described above, according to the image coding apparatus and the image coding method of the present invention, one system of HD video signal (high definition video signal) and a plurality of systems of SD video signal (standard) Definition video signal).

【0093】この場合に、この発明によれば、HDビデ
オ信号の符号化にあたっては、1画面分のHDビデオ信
号を複数画面に分割し、処理対象となる画像データを少
なくして符号化処理を行なうため、HDビデオ信号であ
っても、SDビデオ信号の符号化に準じた処理により、
符号化することができる。
In this case, according to the present invention, when the HD video signal is encoded, the HD video signal for one screen is divided into a plurality of screens and the image data to be processed is reduced to perform the encoding process. Therefore, even if it is an HD video signal, the processing according to the encoding of the SD video signal
It can be encoded.

【0094】したがって、HDビデオ信号の符号化装置
を、従来からあるSDビデオ信号の符号化用のIC回路
を用いて形成することができる。また、比較的小規模
で、かつ、取り扱いが簡単な画像符号化装置を提供する
ことができる。
Therefore, the HD video signal encoding device can be formed by using the conventional IC circuit for encoding the SD video signal. Further, it is possible to provide an image encoding device that is relatively small and easy to handle.

【0095】また、HDビデオ信号の符号化を行なう場
合に、分割画像データのそれぞれについて、量子化マト
リックスを共通に使用するようにしたので、分割された
ものであっても、一つの画像データとして符号化処理し
たときと等しくなる。
Further, when the HD video signal is encoded, since the quantization matrix is commonly used for each of the divided image data, even if the divided image data is divided, it is regarded as one image data. It will be the same as when encoding was performed.

【0096】その上、量子化スケールは、分割画像の境
界領域においては、他の分割画面の境界領域のデータと
等しく、あるいはほぼ同じにするようにしたので、それ
ぞれの分割領域の境界領域でのばらつきを軽減でき、分
割画像間の繋ぎ目が目立つことを防止することができ
る。
In addition, since the quantization scale is set to be equal to or almost the same as the data in the boundary areas of the other divided screens in the boundary areas of the divided images, the quantization scales in the boundary areas of the respective divided areas are set. It is possible to reduce variations and prevent seams between divided images from becoming conspicuous.

【0097】また、動き検出の探索領域を、隣接する分
割画像領域の一部にも跨がった領域とするようにしたの
で、一つの画像データとして動き検出したときと同様の
動き検出が可能となる、分割画像の境界領域でばらつき
ができ、繋ぎ目が目立つようなことはない。
Further, since the search area for motion detection is made to extend over a part of the adjacent divided image areas, the same motion detection as that when motion is detected as one image data is possible. Therefore, there is no variation in the boundary area of the divided images, and the joint is not noticeable.

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

【図1】この発明による画像符号化装置の一実施例を説
明するためのブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram for explaining an embodiment of an image encoding device according to the present invention.

【図2】この発明による画像符号化装置の一実施例の画
像の分割処理を説明するための概念図である。
FIG. 2 is a conceptual diagram for explaining an image division process of an embodiment of an image encoding device according to the present invention.

【図3】この発明による画像符号化装置の一実施例の要
部の一例の構成のブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram of a configuration of an example of a main part of an embodiment of an image encoding device according to the present invention.

【図4】この発明による画像符号化装置の一実施例にお
いて、画像に対する符号化の処理単位を説明するための
図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining an encoding processing unit for an image in the embodiment of the image encoding device according to the present invention.

【図5】この発明による画像符号化装置の一実施例にお
いて実行される動き補償について説明するための図であ
る。
[Fig. 5] Fig. 5 is a diagram for describing motion compensation executed in an embodiment of the image encoding device according to the present invention.

【図6】この発明による画像符号化装置の一実施例にお
いて実行される動き補償の動き検出の探索範囲を説明す
るための図である。
[Fig. 6] Fig. 6 is a diagram for explaining a search range for motion detection of motion compensation executed in an embodiment of the image encoding device according to the present invention.

【図7】この発明による画像符号化装置の一実施例にお
いて実行される動き補償の動き検出の探索範囲を説明す
るための図である。
FIG. 7 is a diagram for explaining a search range for motion detection of motion compensation executed in an embodiment of the image encoding device according to the present invention.

【図8】画像データについての直交変換の例であるDC
Tにより得られる出力を説明するための図である。
FIG. 8 is a DC example of orthogonal transformation for image data.
It is a figure for demonstrating the output obtained by T.

【図9】量子化マトリックスの説明のための図である。FIG. 9 is a diagram for explaining a quantization matrix.

【図10】この発明による画像符号化装置の一実施例に
おいての処理の流れを説明するためのフローチャートで
ある。
FIG. 10 is a flowchart for explaining the flow of processing in an embodiment of the image encoding device according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 HDビデオ信号用のA/D変換器 2 分割処理部 11〜14 SDビデオ信号用のA/D変換器 31〜34 信号切換器 41〜44 情報量圧縮部 5 符号化制御部 6 マルチプレクサ 7 通信路符号化部 401 DCTおよび動き検出部 402 量子化部 403 可変長符号化部 1 A / D converter for HD video signal 2 Division processing part 11-14 A / D converter for SD video signal 31-34 Signal switcher 41-44 Information amount compression part 5 Encoding control part 6 Multiplexer 7 Communication Path coding unit 401 DCT and motion detection unit 402 Quantization unit 403 Variable length coding unit

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】アナログビデオ信号を標本化し各標本値を
画素データとした画像データにした後、冗長成分を取り
除いて量子化して情報圧縮し、伝送するために符号化す
る画像符号化装置において、 前記画像データについて、水平方向および垂直方向の複
数画素データを1ブロックとし、このブロックを最小の
処理単位として情報圧縮を行なうためのN(Nは2以上
の整数)個の情報量圧縮部と、 前記N個の情報量圧縮部を第1のモードで動作させる
か、第2のモードで動作させるかを選択制御する符号化
制御部とを備え、 前記N個の情報量圧縮部のそれぞれは、 前記冗長成分を取り除くために、前記ブロック毎に、ビ
デオ信号の空間的な相関による情報圧縮のためのデータ
変換を行なう変換手段と、 人間の視覚特性上の空間周波数毎の量子化感度の違いに
応じて前記空間周波数毎に与えられる第1のパラメータ
と、量子化ステップ幅を定めるための第2のパラメータ
とに基づいて前記変換手段からのデータの量子化を行な
う量子化手段とを有し、 前記符号化制御部は、 前記N個の情報量圧縮部に、前記第1および第2のパラ
メータあるいはこれらのパラメータを決定するための制
御信号を供給すると共に、 前記第1のモードでは、前記N個の情報量圧縮部で、前
記第1のパラメータとして同じものを使用して前記量子
化を行なうようにし、 前記第2のモードでは、前記N個の情報量圧縮部におい
て、前記第1のパラメータとして、それぞれが独立のも
のを使用して前記量子化を行なうようにすることを特徴
とする画像符号化装置。
1. An image coding apparatus for sampling an analog video signal to form image data in which each sample value is pixel data, removing redundant components, quantizing and compressing information, and coding for transmission, With respect to the image data, a plurality of pixel data in the horizontal direction and the vertical direction are set as one block, and N (N is an integer of 2 or more) information amount compression units for performing information compression with this block as a minimum processing unit, An encoding control unit that selectively controls whether to operate the N information amount compression units in the first mode or the second mode, and each of the N information amount compression units, In order to remove the redundant component, conversion means for performing data conversion for information compression by spatial correlation of video signals for each block, and an amount for each spatial frequency on human visual characteristics. Quantizing means for quantizing the data from the converting means based on a first parameter given for each spatial frequency according to a difference in quantization sensitivity and a second parameter for determining a quantization step width. And the encoding control unit supplies the first and second parameters or control signals for determining these parameters to the N information amount compression units, and In the mode, the N information amount compression units use the same parameter as the first parameter to perform the quantization, and in the second mode, the N information amount compression units, An image coding apparatus, wherein independent quantization parameters are used as the first parameters to perform the quantization.
【請求項2】1画面をN分割した各分割画像の画像デー
タを出力する分割処理部と、 前記N個の情報量圧縮部の前段に設けられ、前記分割処
理部からの前記各分割画像の画像データと、それぞれ独
立の画像データとが供給され、前記分割画像の画像デー
タと前記独立の画像データとの一方を、前記符号化制御
部からの切り換え制御に応じて取り出すN個の信号切換
手段とを備え、 前記第1のモードにおいては、前記信号切換手段から前
記各分割画像の画像データが前記N個の情報量圧縮部の
それぞれに供給されて、圧縮処理が行なわれ、 前記第2のモードにおいては、前記信号切換手段からそ
れぞれ独立の画像データが前記N個の情報量圧縮部のそ
れぞれに供給されて、圧縮処理が行なわれることを特徴
とする請求項1に記載の画像符号化装置。
2. A division processing unit that outputs image data of each divided image obtained by dividing one screen into N, and a division processing unit that is provided in front of the N information amount compression units and that outputs each divided image from the division processing unit. Image data and independent image data are supplied, and N signal switching means for extracting one of the image data of the divided image and the independent image data according to switching control from the encoding control unit. In the first mode, the image data of each divided image is supplied from the signal switching unit to each of the N information amount compression units to perform compression processing, and the second mode 2. The image coding according to claim 1, wherein in the mode, independent image data is supplied from the signal switching means to each of the N information amount compression units to perform compression processing. Location.
【請求項3】請求項2に記載の画像符号化装置におい
て、前記N個の情報量圧縮部のそれぞれは、前記符号化
制御部からの制御信号により、 前記第1のモードでは、前記各分割画像が隣り合う画像
との境界領域のデータに対しては、前記第2のパラメー
タをほぼ同じにして量子化を行ない、 前記第2のモードでは、それぞれ独立の前記第2のパラ
メータにより量子化を行なうようにしたことを特徴とす
る画像符号化装置。
3. The image coding apparatus according to claim 2, wherein each of the N information amount compression units receives the control signal from the coding control unit and, in the first mode, each of the divisions. For the data in the boundary area between the images adjacent to each other, the second parameter is made substantially the same and quantization is performed. In the second mode, the quantization is performed by the independent second parameters. An image coding apparatus characterized by being performed.
【請求項4】前記N個の情報量圧縮部は、前記ブロック
単位で動き補償の処理を行なう機能を備え、 前記第1のモードでは、前記N個の情報量圧縮部のそれ
ぞれは、前記各分割画像が隣り合う画像との境界領域の
データに対して、前記各分割画像の隣り合う画像領域に
跨がった範囲を前記動き補償の動きベクトルの探索範囲
と設定して、前記動き補償を行ない、 前記第2のモードでは、前記N個の情報量圧縮部のそれ
ぞれは、自己の処理対象の画像領域内を前記動き補償の
動きベクトルの探索範囲として、前記動き補償を行なう
ようにしたことを特徴とする請求項2に記載の画像符号
化装置。
4. The N information amount compression units have a function of performing motion compensation processing in block units, and in the first mode, each of the N information amount compression units includes With respect to the data of the boundary area between the divided images adjacent to each other, the range spanning the adjacent image areas of each divided image is set as the search range of the motion vector of the motion compensation, and the motion compensation is performed. In the second mode, each of the N information amount compression units performs the motion compensation by setting the inside of the image region to be processed by itself as the motion vector search range of the motion compensation. The image encoding device according to claim 2.
【請求項5】アナログビデオ信号を標本化し各標本値を
画素データとした画像データにした後、冗長成分を取り
除いて量子化して情報圧縮し、伝送するために符号化す
る画像符号化方法において、 前記画像データについて、水平方向および垂直方向の複
数画素データを1ブロックとし、このブロック毎に、ビ
デオ信号の空間的な相関による情報圧縮のためのデータ
変換を行ない、変換データについて、人間の視覚特性上
の空間周波数毎の量子化感度の違いに応じて前記空間周
波数毎に与えられる第1のパラメータと、量子化ステッ
プ幅を定めるための第2のパラメータとに基づいて前記
変換手段からのデータの量子化を行なうN(Nは2以上
の整数)個の情報量圧縮部を用意し、 情報量が標準的な画像信号よりも多い画像信号の符号化
を行なう第1のモードにおいては、1画面をN分割した
各分割画像の画像データを前記情報量圧縮部のそれぞれ
に分配して供給し、各情報量圧縮部において、前記第1
のパラメータとして、前記N個の情報量圧縮部で同じも
のを用いる前記量子化を行ない、 前記標準的な画像信号の符号化を行なう第2のモードに
おいては、N個の情報量圧縮部のそれぞれには、それぞ
れ独立の画像データが供給可能であり、前記第1のパラ
メータとして、前記N個の情報量圧縮部において、それ
ぞれが独立のものを使用する前記量子化を行なうように
したことを特徴とする画像符号化方法。
5. An image coding method in which an analog video signal is sampled to form image data in which each sample value is pixel data, redundant components are removed, quantization is performed, information is compressed, and coding is performed for transmission. With respect to the image data, a plurality of horizontal and vertical pixel data are set as one block, and data conversion for information compression is performed for each block by spatial correlation of video signals. Based on the first parameter given for each spatial frequency according to the difference in the quantization sensitivity for each spatial frequency and the second parameter for determining the quantization step width, the data from the conversion means is converted. N (where N is an integer of 2 or more) information quantity compression units for quantization are prepared to encode an image signal having more information quantity than a standard image signal. Cormorants In the first mode, the image data of each divided images to one screen has been divided into N supplied by distributing to each of the information amount of compression unit in each information volume compression unit, the first
In the second mode in which the same quantization is performed in the N information amount compression units and the standard image signal is encoded in each of the N information amount compression units, Independent image data can be supplied to each of the N.sub.1 and N.sub.2, and each of the N information amount compression units uses the independent one as the first parameter to perform the quantization. Image coding method.
【請求項6】前記第1のモードでは、前記N個の情報量
圧縮部のそれぞれは、前記各分割画像が隣り合う画像と
の境界領域のデータに対する量子化時の前記第2のパラ
メータは、ほぼ同じにして量子化を行なうようにし、 前記第2のモードでは、前記N個の情報量圧縮部のそれ
ぞれは、それぞれ独立の第2のパラメータで量子化を行
なうようにしたことを特徴とする請求項5に記載の画像
符号化方法。
6. In the first mode, each of the N information amount compression units sets the second parameter at the time of quantization of data in a boundary area between each of the divided images and an adjacent image, Quantization is performed in substantially the same manner, and in the second mode, each of the N information amount compression units performs quantization with an independent second parameter. The image encoding method according to claim 5.
【請求項7】前記N個の情報量圧縮部は、圧縮符号化の
際に前記ブロック単位で動き補償の処理を行なう機能を
備え、 前記第1のモードでは、前記N個の情報量圧縮部のそれ
ぞれは、前記各分割画像が隣り合う画像との境界領域の
データに対して、前記各分割画像の隣り合う画像領域に
跨がった範囲を前記動き補償の動きベクトルの探索範囲
と設定して、前記動き補償を行ない、 前記第2のモードでは、前記N個の情報量圧縮部のそれ
ぞれは、自己の処理対象の画像領域内に前記動き補償の
動きベクトルの探索範囲を制限して、前記動き補償を行
なうようにしたことを特徴とする請求項5に記載の画像
符号化方法。
7. The N information amount compression units have a function of performing motion compensation processing in block units at the time of compression encoding, and in the first mode, the N information amount compression units. For each of the divided images, for the data of the boundary region between the adjacent images, the range that spans the adjacent image regions of each divided image is set as the search range of the motion vector of the motion compensation. Then, the motion compensation is performed. In the second mode, each of the N information amount compression units limits a search range of the motion vector of the motion compensation within an image region to be processed by itself. The image coding method according to claim 5, wherein the motion compensation is performed.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100850722B1 (en) * 2006-11-21 2008-08-06 삼성전자주식회사 A method and system for quantization layer reduction in digital image processing
US8654850B2 (en) 2008-05-20 2014-02-18 Panasonic Corporation Image coding device and image coding method
JP2019087850A (en) * 2017-11-06 2019-06-06 日本放送協会 Region dividing device, divided region combining device, encoding device, decoding device, and program

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