JPH10322722A - Picture signal encoder and picture signal decoder - Google Patents
Picture signal encoder and picture signal decoderInfo
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- JPH10322722A JPH10322722A JP6673398A JP6673398A JPH10322722A JP H10322722 A JPH10322722 A JP H10322722A JP 6673398 A JP6673398 A JP 6673398A JP 6673398 A JP6673398 A JP 6673398A JP H10322722 A JPH10322722 A JP H10322722A
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- Color Television Systems (AREA)
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、画像信号を圧縮符
号化する画像信号符号化装置、および圧縮符号化された
画像信号を伸張復号する画像信号復号装置に関する。[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an image signal encoding device for compressing and encoding an image signal, and an image signal decoding device for decompressing and decoding the compressed and encoded image signal.
【0002】[0002]
【従来の技術】テレビジョン放送番組等の画像信号を記
録/再生する手段として、デジタルビデオテープレコー
ダ(VTR)が用いられている。デジタルVTRには数
種のフォーマットがあり、例えば、番組制作用途のD1
規格,放送局用途のD2規格などが代表的である。この
ような番組制作用や放送局用のデジタルVTRでは、記
録再生される画像には極めて高い品質が要求されるた
め、磁気テープに記録される画像信号は圧縮されていな
いか、データ量が1/2程度に圧縮される比較的低い圧
縮率が用いられるのが通常である。2. Description of the Related Art Digital video tape recorders (VTRs) are used as means for recording / reproducing image signals such as television broadcast programs. There are several types of digital VTRs, such as D1 for program production.
Standards and the D2 standard for broadcasting stations are typical. In such digital VTRs for program production and broadcasting stations, extremely high quality is required for recorded and reproduced images. Therefore, image signals recorded on a magnetic tape are not compressed or have a data amount of one. Typically, a relatively low compression ratio of about / 2 is used.
【0003】一方、デジタルVTRは、民生用としても
普及しはじめている。民生用デジタルVTRは、業務用
途のデジタルVTRにくらべて画質に対する要求は緩や
かであるが、小型のカセットテープを用いて長時間記録
が可能であることが求められるため、画像データ量が約
1/5に圧縮される比較的高い圧縮率で帯域圧縮して記
録する圧縮フォーマットが採用されている。この民生用
デジタルVTRの圧縮フォーマットは、高画質が得られ
ることから放送業務用のビデオ機器にも用いられてい
る。ここで用いられている高能率圧縮方法は、人間の視
覚特性が、画像の輝度情報に比べて色差情報に対しては
あまり敏感でないことを利用するものであり、色差信号
の情報量を削減している。なお、この画像データの圧縮
方法については後述する。On the other hand, digital VTRs have begun to spread for consumer use. Digital VTRs for consumer use have less demands on image quality than digital VTRs for business use, but are required to be able to record for a long time using a small cassette tape. A compression format is adopted in which the data is band-compressed at a relatively high compression ratio and recorded. The compression format of the consumer digital VTR is used for video equipment for broadcasting because of its high image quality. The high-efficiency compression method used here utilizes the fact that human visual characteristics are less sensitive to chrominance information than luminance information of an image, and reduces the amount of information of chrominance signals. ing. The method of compressing the image data will be described later.
【0004】前述した番組製作用や放送局用のデジタル
VTR規格の一つであるD1規格では、磁気テープに記
録されるデジタル画像データは圧縮されずに、輝度信号
Yと色差信号Cr およびCb が別々に記録される。この
輝度信号Yは画像の明るさを表す信号であり、色差信号
は画像の色度を表す信号である。色差信号は、R,G,
Bの3原色信号から輝度信号Yを除いて得られる信号で
あり、Cr =R−YおよびCb =B−Yの2つが用いら
れる。例えば、輝度信号Yのサンプリング周波数は1
3.5MHz,色差信号Cb およびCr のサンプリング
周波数は各々6.75MHzである。従って、これらの
信号のサンプリング周波数の比は4:2:2となる。According to the D1 standard, which is one of the digital VTR standards for program production and broadcasting stations, digital image data recorded on a magnetic tape is not compressed, and a luminance signal Y and color difference signals Cr and Cb are converted. Recorded separately. The luminance signal Y is a signal representing the brightness of the image, and the color difference signal is a signal representing the chromaticity of the image. The color difference signals are R, G,
This is a signal obtained by removing the luminance signal Y from the three primary color signals B, and two of Cr = RY and Cb = BY are used. For example, the sampling frequency of the luminance signal Y is 1
The sampling frequency of the color difference signals Cb and Cr is 3.5 MHz, and the sampling frequency of each of the color difference signals Cb and Cr is 6.75 MHz. Therefore, the ratio of the sampling frequencies of these signals is 4: 2: 2.
【0005】一方、前述の民生用デジタルVTR規格の
画像データについて、同様に表現すると、輝度信号Y
と、色差信号Cb およびCr のサンプリング周波数比
は、NTSC方式(525ライン)では4:1:1と表
現され、PAL方式(625ライン)では4:2:0と
表現される。すなわち、2つの色差信号のサンプリング
周波数を輝度信号のサンプリング周波数の半分にするこ
とにより、磁気テープに記録される画像データの情報量
を削減している。このように、民生用デジタルVTRの
規格では、ベースバンド信号のクロマ信号の帯域を狭め
た状態の信号を生成し、フレーム内DCTによるデジタ
ル圧縮を行って、画像データ量を約1/5に圧縮して記
録している。On the other hand, if the above-mentioned image data of the consumer digital VTR standard is similarly expressed, the luminance signal Y
And the sampling frequency ratio of the color difference signals Cb and Cr is expressed as 4: 1: 1 in the NTSC system (525 lines), and as 4: 2: 0 in the PAL system (625 lines). That is, by reducing the sampling frequency of the two color difference signals to half the sampling frequency of the luminance signal, the information amount of image data recorded on the magnetic tape is reduced. As described above, in the standard of the consumer digital VTR, a signal in which the band of the chroma signal of the baseband signal is narrowed is generated, and the digital compression by the DCT in the frame is performed to reduce the image data amount to about 1/5. And recorded.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】上述したように、デジ
タルVTRには互いに異なる画像データ圧縮方式(フォ
ーマット)が用いられており、複数のデータ圧縮フォー
マットに対応できるものはない。このため、例えば、前
述の4:1:1の圧縮画像データと4:2:2の圧縮画
像データを編集する際には、いずれか一方の圧縮画像デ
ータを一旦伸張してから編集作業を行わなければなら
ず、編集された画像データを再度圧縮する際に画質の劣
化が生じることを避けられなかった。As described above, different image data compression methods (formats) are used for digital VTRs, and none of them can support a plurality of data compression formats. For this reason, for example, when editing the above-described 4: 1: 1: compressed image data and 4: 2: 2 compressed image data, one of the compressed image data is once decompressed and then the editing operation is performed. Therefore, when the edited image data is compressed again, the deterioration of the image quality cannot be avoided.
【0007】さらに、高画質が要求される放送業務デジ
タルVTRにおいては、4:2:2のベースバンド帯域
が求められたり、より圧縮ノイズが少ない画像が求めら
れるなど、従来のデジタルVTRの性能を越える高画質
が要求されることもある。また、民生用デジタルVTR
においても、より高画質化された規格が採用されること
も予想される。Further, in a broadcasting digital VTR requiring high image quality, the performance of the conventional digital VTR is required, for example, a 4: 2: 2 baseband band is required or an image with less compression noise is required. In some cases, higher image quality is required. In addition, consumer digital VTR
Also, it is expected that a standard with higher image quality will be adopted.
【0008】本発明は、この問題を解決するためになさ
れたものであり、従来のデジタル画像データのフォーマ
ットに従う4:1:1または4:2:0の画像データ
と、4:2:2の高画質画像データとの間の互換性を有
する画像信号符号化装置および画像信号復号装置を提供
することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve this problem, and has been made to solve the problem of the conventional digital image data format of 4: 1: 1 or 4: 2: 0 image data and 4: 2: 2 image data. It is an object of the present invention to provide an image signal encoding device and an image signal decoding device having compatibility with high-quality image data.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに提案する本発明の画像信号符号化装置は、画像信号
を圧縮符号化する画像信号符号化装置において、輝度信
号と2つの色差信号との各サンプリング周波数の比が
4:2:2の基本画像信号を上記輝度信号と上記2つの
色差信号との各サンプリング周波数の比を4:1:1ま
たは4:2:0に変換し圧縮符号化して第1の圧縮デー
タを生成する第1の圧縮符号化手段と、上記基本画像信
号と上記圧縮データとの符号化残差を抽出する符号化残
差抽出手段と、上記抽出された符号化残差を圧縮符号化
して第2の圧縮データを生成する第2の圧縮符号化手段
とを備えることを特徴とするものである。According to the present invention, there is provided an image signal encoding apparatus for compressing and encoding an image signal, comprising a luminance signal and two color difference signals. A basic image signal whose sampling frequency ratio is 4: 2: 2 is converted to a ratio of each sampling frequency of the luminance signal and the two color difference signals to 4: 1: 1 or 4: 2: 0 and compressed. First compression encoding means for encoding to generate first compressed data, encoding residual extraction means for extracting an encoding residual between the basic image signal and the compressed data, and the extracted code And second compression encoding means for compressing and encoding the coded residual to generate second compressed data.
【0010】また、上記の課題を解決するために提案す
る本発明の画像信号復号装置は、圧縮符号化された画像
信号を伸張復号する画像信号復号装置であって、原画像
信号を圧縮符号化して輝度信号と2つの色差信号のサン
プリング周波数の比が4:1:1または4:2:0であ
る所定の信号規格の画像データを伸張復号する第1の伸
張復号手段と、輝度信号と2つの色差信号のサンプリン
グ周波数の比が4:2:2であるエンハンスメントデー
タを伸張復号する第2の伸張復号手段と、上記第1の伸
張復号手段と第2の伸張復号手段からの出力を合成して
輝度信号のサンプリング周波数と2つの色差信号のサン
プリング周波数の比が4:2:2である拡張画像データ
を生成する合成手段とを備えることを特徴とするもので
ある。An image signal decoding apparatus according to the present invention proposed to solve the above-mentioned problem is an image signal decoding apparatus for expanding and decoding a compression-encoded image signal. First decompression decoding means for decompressing image data of a predetermined signal standard in which the ratio between the sampling frequency of the luminance signal and the sampling frequency of the two color difference signals is 4: 1: 1 or 4: 2: 0; A second decompression decoding means for decompressing and decoding the enhancement data having a sampling frequency ratio of the two color difference signals of 4: 2: 2, and combining outputs from the first decompression decoding means and the second decompression decoding means. And synthesizing means for generating extended image data in which the ratio of the sampling frequency of the luminance signal to the sampling frequency of the two color difference signals is 4: 2: 2.
【0011】上記の画像信号符号化装置および画像信号
復号装置によれば、従来のデジタル画像データのフォー
マットに従う4:1:1または4:2:0の画像データ
と互換性を有する4:2:2の高画質画像データを圧縮
符号化および伸張復号することができる。According to the above-described image signal encoding apparatus and image signal decoding apparatus, 4: 2: 4 which is compatible with 4: 1: 1 or 4: 2: 0 image data according to the conventional digital image data format. 2, high-quality image data can be compression-encoded and decompressed.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】以下に、本発明の画像信号符号化
装置および画像信号復号装置の好ましい実施の形態につ
いて図面を参照しながら説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of an image signal encoding apparatus and an image signal decoding apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0013】図1は、従来のデジタルVTRの符号化装
置、および本発明の画像信号符号化装置における第1の
圧縮符号化手段の基本的な構成を示すブロック図であ
る。入力端子110から入力される4:2:2の拡張デ
ータである原画像信号の輝度信号Yは、ブロッキング部
111に送られる。また、入力端子120から入力され
る上記の原画像信号のクロマ信号Cの2つの色差信号C
r ,Cb は、LPF116を介してダウンコンバート部
117に送られ、色差信号のサンプリング周波数が1/
2になるように変換(ダウンコンバート)された後にブ
ロッキング111に送られる。FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of a conventional digital VTR coding apparatus and a first compression coding means in an image signal coding apparatus of the present invention. The luminance signal Y of the original image signal, which is the 4: 2: 2 extension data input from the input terminal 110, is sent to the blocking unit 111. Also, two color difference signals C of the chroma signal C of the original image signal input from the input terminal 120 are input.
r and Cb are sent to the down-conversion unit 117 via the LPF 116 and the sampling frequency of the color difference signal is 1 /
After being converted (down-converted) to 2, the signal is sent to the blocking 111.
【0014】ブロッキング部111では、入力端子11
0からの輝度信号Yと、ダウンコンバート部117から
のダウンコンバートされた2つの色差信号が共にマクロ
ブロック(以下MBと記す)単位にブロッキングされ
る。そして、ブロッキングされた画像信号は、DCT
(離散コサイン変換)部112でDCT係数に変換さ
れ、量子化部113で量子化され、VLC(可変長符号
化)部114で可変長符号化され、さらにフレーミング
部115でフレーミングされて、NTSC方式では4:
1:1の圧縮デジタル画像データとして、またPAL方
式では4:2:0の圧縮デジタル画像データとして、出
力端子210から出力される。In the blocking section 111, the input terminal 11
The luminance signal Y from 0 and the two down-converted chrominance signals from the down-conversion unit 117 are both blocked on a macroblock (hereinafter referred to as MB) unit. The blocked image signal is DCT
(Discrete cosine transform) unit 112 converts the DCT coefficients into DCT coefficients, quantizes them in quantization unit 113, performs variable length coding in VLC (variable length coding) unit 114, further performs framing in framing unit 115, and uses Then 4:
It is output from the output terminal 210 as 1: 1 compressed digital image data, or as 4: 2: 0 compressed digital image data in the PAL system.
【0015】図2は、図1に示したベースデータを生成
する第1の圧縮符号化手段と、その出力および4:2:
2の原画像信号から符号化残差を抽出してエンハンスメ
ントデータを生成する第2の圧縮符号化手段とを備える
本発明の画像信号符号化装置の全体の構成を示すブロッ
ク図である。FIG. 2 shows a first compression / encoding means for generating the base data shown in FIG. 1, its output and 4: 2:
FIG. 2 is a block diagram illustrating the overall configuration of an image signal encoding apparatus according to the present invention including: a second compression encoding unit that extracts an encoding residual from an original image signal of No. 2 and generates enhancement data.
【0016】この画像信号符号化装置は、輝度信号Yと
クロマ信号Cのサンプリング周波数の比が4:2:2の
原画信号の帯域を制限して圧縮を行い上述したベースデ
ータを生成すると共に、圧縮符号化されたデータと、原
画像データとの差分値から圧縮符号化で失われたデータ
(以下符号化残差のデータと記す。)であるエンハンス
メントデータを生成する。This image signal encoding apparatus performs compression by limiting the band of an original picture signal whose sampling frequency ratio of the luminance signal Y and the chroma signal C is 4: 2: 2, and generates the above-described base data. Enhancement data, which is data lost by compression encoding (hereinafter referred to as encoding residual data), is generated from a difference value between the compression-encoded data and the original image data.
【0017】入力端子110から入力された4:2:2
の原画像信号の輝度信号Yは、ブロッキング部111に
供給される。このブロッキング部111には、入力端子
120から入力された上記の原画像信号のクロマ信号C
も、LPF(ローパスフィルタ)116およびダウンコ
ンバート部117を介して供給される。4: 2: 2 input from input terminal 110
Is supplied to the blocking unit 111. The blocking section 111 includes a chroma signal C of the original image signal input from the input terminal 120.
Is also supplied via an LPF (low-pass filter) 116 and a down-conversion unit 117.
【0018】入力された原画像信号の輝度信号Yと、サ
ンプリング周波数が変換されたクロマ信号(Yと、クロ
マ信号の2つの色差信号Cb、Crの比が4:1:1
(PALの場合は4:2:0))とを用いて、1フレー
ムの画像データをDCT変換の基本単位である(8画素
×8ライン)のマクロブロックに分割する。ここで色差
信号は、輝度信号の4ブロック(4サンプル)に対して
1ブロック(1サンプル)しかないので、色差信号の1
DCTブロックは、輝度信号の4DCTブロックに相当
することになる。The ratio between the luminance signal Y of the input original image signal and the chroma signal (Y and two color difference signals Cb and Cr of the chroma signal) whose sampling frequency is converted is 4: 1: 1.
(In the case of PAL, 4: 2: 0)), one frame of image data is divided into (8 pixels × 8 lines) macroblocks, which are basic units of DCT conversion. Here, the color difference signal has only one block (one sample) for four blocks (four samples) of the luminance signal.
The DCT block corresponds to a 4DCT block of the luminance signal.
【0019】なお、上記のダウンコンバート部117
は、LPF116を介して供給される2つの色差信号C
r およびCb のサンプリング周波数を低い周波数に変換
(ダウンコンバート)するためのものであり、具体的に
はサンプリング周波数が1/2になるようにダウンコン
バートする。The above-mentioned down-conversion unit 117
Are two color difference signals C supplied through the LPF 116.
This is for converting (down-converting) the sampling frequencies of r and Cb to lower frequencies, and specifically down-converting the sampling frequencies to 1/2.
【0020】また、LPF116は、後段のダウンコン
バート部117でサンプリングする際に折り返しノイズ
等が発生することを避けるために、色差信号の帯域制限
を行うためのものである。The LPF 116 limits the band of the color difference signal in order to avoid the occurrence of aliasing noise or the like when sampling is performed by the down-converting section 117 at the subsequent stage.
【0021】DCT部112では、ブロッキング部11
1でブロック化されたDCTブロックに対して、直交変
換の一種であるDCT(離散コサイン)変換が施され
る。また、画像データの画素値は非相関化され、周波数
軸上の値に変換される。離散コサイン変換されたマクロ
ブロックは、5つのマクロブロックを1つの単位とする
セグメント単位で図示しないバッファに一旦格納され、
量子化部113に送られる。In the DCT section 112, the blocking section 11
DCT (discrete cosine) transformation, which is a type of orthogonal transformation, is performed on the DCT block divided into 1 blocks. Also, the pixel values of the image data are decorrelated and converted to values on the frequency axis. The macroblock subjected to the discrete cosine transform is temporarily stored in a buffer (not shown) in segments each having five macroblocks as one unit.
The data is sent to the quantization unit 113.
【0022】量子化部113では、上述したマクロブロ
ック毎に、DCT係数をある除数(量子化ステップ)で
除算し、余りを丸めて量子化を行う。このとき、人間の
視覚特性を考慮して、異なる量子化ステップを用いる適
応量子化が行われる。ここで考慮される視覚特性とは、
例えば、画像画面上で細精度が高い部分は粗く量子化し
ても量子化ひずみが目立たず、滑らかに変化する部分は
量子化ひずみが目立ち易いというものである。The quantization unit 113 divides the DCT coefficient by a certain divisor (quantization step) for each macroblock described above, rounds the remainder, and performs quantization. At this time, adaptive quantization using different quantization steps is performed in consideration of human visual characteristics. The visual characteristics considered here are:
For example, quantization distortion is not conspicuous even when coarsely quantized in a portion with high precision on an image screen, and quantization distortion is easily conspicuous in a portion that changes smoothly.
【0023】上記の適応量子化は、画像データのセグメ
ント内の各ブロックを、例えば4種類にクラス分けし、
量子化器を構成する異なる量子化ステップをクラス番号
に応じて割り当てることにより行われる。これにより、
画面上の視覚的に画質劣化が目立つブロックへのビット
割当を多くして画質を向上させることができる。このよ
うに量子化された画像データ(DCT係数)は、VLC
(可変長符号化)部114と後述する符号化残差抽出部
123とに送られる。In the above adaptive quantization, each block in a segment of image data is classified into, for example, four types,
This is performed by allocating different quantization steps constituting the quantizer according to the class number. This allows
The image quality can be improved by increasing the number of bits allocated to blocks on the screen where the image quality is visually noticeable. The image data (DCT coefficient) quantized in this way is converted to VLC
(Variable length coding) section 114 and coding residual extracting section 123 described later.
【0024】VLC部114では、2次元ハフマン符号
化などの可変長符号化が行われる。すなわち、データ量
推定に基づいて量子化器番号(QNo.)が選択される
と、前述のバッファに蓄積されていた画像データセグメ
ントは、このQNo.の量子化器により量子化され、その
後、可変長符号化される。The VLC unit 114 performs variable length coding such as two-dimensional Huffman coding. That is, when the quantizer number (QNo.) Is selected based on the data amount estimation, the image data segment stored in the buffer described above is replaced with the QNo. , And then variable-length coded.
【0025】フレーミング部115では、VLC部11
4で可変長符号化された画像データの各セグメントを、
それぞれ77バイトに割り当てるフレーミングと呼ばれ
る処理を行う。ここで、前述した5マクロブロックのう
ち、データ量が77バイトを越えるマクロブロックにつ
いては、オーバーフローしたデータを他のマクロブロッ
クの空き領域に割り当ててパッキングする。これによ
り、各マクロブロックのデータ量を等しくして、輝度信
号Yと2つの色差信号Cr ,Cb のサンプリング周波数
の比が4:1:1または4:2:0である基本画像デー
タ(ベースデータ)が、出力端子210から25Mbp
sのレートで出力される。このベースデータは、前述し
たように従来のデジタル画像データのフォーマット(D
Vフォーマット)に従う圧縮符号化されたデジタル画像
データである。In the framing section 115, the VLC section 11
Each segment of the image data variable-length coded in
A process called framing assigned to 77 bytes is performed. Here, of the five macroblocks described above, for a macroblock having a data amount exceeding 77 bytes, the overflowed data is allocated to a free area of another macroblock and packed. As a result, the data amount of each macro block is made equal, and the basic image data (base data) in which the ratio of the sampling frequency of the luminance signal Y and the two color difference signals Cr and Cb is 4: 1: 1 or 4: 2: 0. ) Is 25 Mbp from output terminal 210.
Output at the rate of s. As described above, this base data has the format (D
V-format digital image data.
【0026】一方、符号化残差抽出部123には、入力
端子110から入力された4:2:2の原画像信号の輝
度信号Yと、入力端子120から入力された上記の原画
像信号のクロマ信号Cと、量子化部113からの量子化
された画像データとが供給され、符号化残差が抽出され
る。On the other hand, the encoding residual extraction unit 123 has a luminance signal Y of the 4: 2: 2 original image signal input from the input terminal 110 and a luminance signal Y of the original image signal input from the input terminal 120. The chroma signal C and the quantized image data from the quantization unit 113 are supplied, and an encoding residual is extracted.
【0027】ここで抽出される符号化残差は、例えば、
輝度信号Yと2つの色差信号Cr およびCb のサンプリ
ング周波数比が4:2:2である原画像データと、これ
らのサンプリング周波数比が4:1:1または4:2:
0になるようにクロマ信号がダウンコンバートされた圧
縮画像データ(ベースデータ)のDCT係数とを用いて
抽出される。つまり、原画像データと、第1の圧縮手段
で量子化されたDCT係数とを用いて符号化残差、つま
り量子化されて失われたデータの抽出処理を行う。The coding residual extracted here is, for example,
Original image data in which the sampling frequency ratio of the luminance signal Y and the two color difference signals Cr and Cb is 4: 2: 2, and the sampling frequency ratio of these is 4: 1: 1 or 4: 2:
The chroma signal is extracted using the DCT coefficients of the down-converted compressed image data (base data) so as to become 0. That is, using the original image data and the DCT coefficient quantized by the first compression unit, the encoding residual, that is, the process of extracting the data lost by quantization is performed.
【0028】符号化残差符号化部124では、符号化残
差抽出部123で抽出された符号化残差である画像デー
タが符号化される。ここでは、DCT(離散コサイン変
換)やサブバンド符号化などの種々の符号化方法を用い
ることができる。The encoding residual encoding unit 124 encodes the image data which is the encoding residual extracted by the encoding residual extracting unit 123. Here, various coding methods such as DCT (discrete cosine transform) and subband coding can be used.
【0029】フレーミング部125では、符号化残差符
号化部124で符号化された上記の符号化残差に対して
フレーミング処理を行い、出力端子220からエンハン
スメントデータとして出力する。ここで、エンハンスメ
ントデータのレート(αMbps)は、必要に応じて設
定される値である。例えば、α=25Mbpsのときに
は、ベースデータとあわせて4:2:2の拡張画像デー
タを50Mbpsで符号化することになる。The framing unit 125 performs a framing process on the coded residual coded by the coded residual coding unit 124, and outputs the coded residual from an output terminal 220 as enhancement data. Here, the enhancement data rate (αMbps) is a value set as needed. For example, when α = 25 Mbps, 4: 2: 2 extended image data is encoded at 50 Mbps together with the base data.
【0030】このエンハンスメントデータは、ベースデ
ータには含まれていない、画像の細部を表現するために
必要な、輝度信号Yおよびクロマ信号Cの高域成分を含
む画像データである。このエンハンスメントデータを、
上記のベースデータに付加することにより、業務用途の
デジタルVTR等に用いられる4:2:2の高画質画像
データである拡張画像データを構成することができる。
なお、詳細については後述する。The enhancement data is image data that is not included in the base data but includes high-frequency components of the luminance signal Y and the chroma signal C necessary for expressing the details of the image. This enhancement data,
By adding to the above base data, extended image data, which is 4: 2: 2 high quality image data used for a digital VTR for business use or the like can be configured.
The details will be described later.
【0031】以後の説明においては、第2の圧縮符号化
手段である符号化残差符号化部124で符号化を行う方
法としてDCT符号化を例としているが、本発明の画像
信号符号化装置はDCT符号化にのみ対応するものでは
なく、ウェーブレット変換やサブバンド符号化、DPC
M(Differential Pulse Code Modulation;差分パルス
符号変調)など種々の符号化方式を用いることができ
る。すなわち、第2の圧縮符号化手段として用いる符号
化残差の符号化方法は任意である。In the following description, DCT coding is used as an example of a method for performing coding in the coding residual coding unit 124 as the second compression coding means. Does not correspond only to DCT coding, but includes wavelet transform, subband coding, DPC
Various coding methods such as M (Differential Pulse Code Modulation) can be used. That is, the encoding method of the encoding residual used as the second compression encoding means is arbitrary.
【0032】また、以下では、符号化残差抽出部123
における符号化残差の抽出、および符号化残差符号化部
124における符号化方式に種々のものを適用した場合
の実施の形態についても説明する。In the following, the encoding residual extracting unit 123
, And an embodiment in which various methods are applied to the encoding method in the encoding residual encoding unit 124.
【0033】図3は、上述した本発明の画像信号符号化
装置により画像信号を圧縮符号化して生成されるデジタ
ル画像データの構造を模式的に示す図である。すなわ
ち、本発明に係る画像信号符号化装置により生成される
圧縮画像データは、4:1:1(NTSC方式)または
4:2:0(PAL方式)の基本画像データであるベー
スデータに、輝度信号Yおよびクロマ信号Cの高域成分
を含むエンハンスメントデータを付加して構成されてい
る。FIG. 3 is a diagram schematically showing the structure of digital image data generated by compressing and encoding an image signal by the above-described image signal encoding apparatus of the present invention. In other words, the compressed image data generated by the image signal encoding apparatus according to the present invention is obtained by adding luminance to base data which is basic image data of 4: 1: 1 (NTSC system) or 4: 2: 0 (PAL system). It is configured by adding enhancement data including the high frequency components of the signal Y and the chroma signal C.
【0034】上記のベースデータは、従来のデジタル画
像データの圧縮フォーマットにも従う画像データであ
る。このベースデータの転送レートは、通常は25Mb
psとされる。また、上記のエンハンスメントデータの
転送レート(αMbps)は、必要に応じて適宜設定さ
れる。例えば、上記のベースデータに、このエンハンス
メントデータを付加して50Mbpsの4:2:2の拡
張画像データを構成する場合には、エンハンスメントデ
ータの転送レートは25Mbpsとされる(α=2
5)。The above-mentioned base data is image data that also conforms to the conventional digital image data compression format. The transfer rate of this base data is usually 25 Mb
ps. The transfer rate (α Mbps) of the enhancement data is appropriately set as needed. For example, when the enhancement data is added to the base data to form the extended image data of 4: 2: 2 of 50 Mbps, the transfer rate of the enhancement data is set to 25 Mbps (α = 2
5).
【0035】このようなデータ構造によれば、従来のデ
ジタル画像データのフォーマットとの互換性が必要な場
合、すなわち4:1:1または4:2:0の画像データ
が必要な場合にはベースデータのみを用いればよい。ま
た、より高画質を得るために、輝度信号Yおよびクロマ
信号Cの高域成分を含むエンハンスメントデータを上記
のベースデータに付加して、実質的に4:2:2の拡張
画像データを構成して用いればよい。すなわち、図示し
ない多重化器にベースデータとエンハンスメントデータ
が入力され、この2つのデータが多重化されて、拡張画
像データが出力される。拡張画像データは、所定の伝送
路に伝送され、また所定の記録媒体に記録されてもよ
い。伝送路に伝送される場合には、拡張画像データが伝
送路の伝送フォーマットに変換されて、例えばATM伝
送路であればATMフォーマットに変換されて出力され
る。もちろん、多重化器で多重化されず、ベースデータ
およびエンハンストメントデータのそれぞれが所定の伝
送路又は記録媒体に伝送されるようにしても構わない。According to such a data structure, when compatibility with the format of the conventional digital image data is required, that is, when image data of 4: 1: 1 or 4: 2: 0 is required, the base is used. Only data needs to be used. Further, in order to obtain higher image quality, enhancement data including the high frequency components of the luminance signal Y and the chroma signal C is added to the base data to substantially form 4: 2: 2 extended image data. Can be used. That is, base data and enhancement data are input to a multiplexer (not shown), and the two data are multiplexed to output extended image data. The extended image data may be transmitted to a predetermined transmission path and may be recorded on a predetermined recording medium. When transmitted over a transmission path, the extended image data is converted into the transmission format of the transmission path. For example, if the data is an ATM transmission path, the extended image data is converted into the ATM format and output. Of course, each of the base data and the enhancement data may be transmitted to a predetermined transmission path or a recording medium without being multiplexed by the multiplexer.
【0036】次に、本発明の画像信号復号装置の実施の
形態について説明する。図4は、従来のデジタルVTR
の復号装置、および本発明の画像信号符号化装置の実施
の形態における第1の圧縮符号化手段から出力されるベ
ースデータを復号する第1の伸張復号手段の基本的な構
成を示すブロック図である。入力端子130から入力さ
れる4:1:1または4:2:0の圧縮デジタル画像デ
ータは、デフレーミング部131でデフレーミングさ
れ、VLC(可変長符号)復号部132で復号され、逆
量子化部133で逆量子化され、逆DCT部134で逆
DCT変換が施される。そして、デブロッキング部13
6でデブロッキングされる。Next, an embodiment of the image signal decoding apparatus of the present invention will be described. FIG. 4 shows a conventional digital VTR.
FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of a decoding device and a first decompression decoding device for decoding base data output from a first compression encoding device in an embodiment of an image signal encoding device of the present invention. is there. 4: 1: 1 or 4: 2: 0 compressed digital image data input from the input terminal 130 is deframed by the deframing unit 131, decoded by the VLC (variable length code) decoding unit 132, and dequantized. The inverse quantization is performed by the unit 133, and the inverse DCT is performed by the inverse DCT unit 134. And the deblocking unit 13
6. Deblocking is performed.
【0037】デブロッキング部136からは、輝度信号
Yが出力端子230から出力され、クロマ信号Cはさら
にアップコンバート部152およびLPF153を介し
て、出力端子240から出力される。From the deblocking section 136, the luminance signal Y is output from the output terminal 230, and the chroma signal C is further output from the output terminal 240 via the up-convert section 152 and the LPF 153.
【0038】図5ないし図7は、図4に示したベースデ
ータを復号する第1の伸張復号手段と、エンハンスメン
トデータを復号する第2の伸張復号手段とを備える、本
発明の実施の形態の復号装置の全体の構成を示すブロッ
ク図である。FIG. 5 to FIG. 7 show an embodiment of the present invention comprising first expansion decoding means for decoding the base data shown in FIG. 4 and second expansion decoding means for decoding the enhancement data. It is a block diagram which shows the whole structure of a decoding device.
【0039】図5から図7まで、本発明の実施の形態の
復号装置の構成が異なるのは、図2に示した本発明の実
施の形態における符号化残差抽出部123の符号化残差
の抽出の仕方によって、符号が若干異なるためである。The configuration of the decoding apparatus according to the embodiment of the present invention is different from FIGS. 5 to 7 in that the coding residual extraction unit 123 in the embodiment of the present invention shown in FIG. Is slightly different depending on the extraction method.
【0040】すなわち、図5に示す復号装置は、4:
2:2の原画像と、ダウンコンバートされてDCT変換
+量子化して圧縮されたデータを一度伸長した(ローカ
ルデコード)データとの差分から符号化残差を抽出し
て、エンハンストメントデータを出力する符号化装置に
対する、復号装置の構成を示す。That is, the decoding device shown in FIG.
Encoding residuals are extracted from the difference between the 2: 2 original image and the data obtained by decompressing the data that has been down-converted, DCT-transformed and quantized and compressed (local decoding), and outputs enhancement data. 2 shows a configuration of a decoding device for an encoding device.
【0041】図6に示す復号装置は、原画像を4:1:
1にダウンコンバートしてマクロブロックにブロッキン
グされたデータと、上述のローカルデコードされたデー
タとの差分から符号化残差を抽出して、エンハンストメ
ントデータを出力する符号化装置に対する、復号装置の
構成を示す。The decoding device shown in FIG.
Configuration of a decoding apparatus for an encoding apparatus that extracts an encoding residual from a difference between data that has been down-converted into 1 and blocked into a macroblock and the above-described locally decoded data and outputs enhancement data Is shown.
【0042】図7は、原画像を4:1:1にダウンコン
バートしてDCT変換+量子化されたデータと、ローカ
ルデコードされたデータとの差分から符号化残差を抽出
して、エンハンストメントデータを出力する符号化装置
に対する、復号装置の構成を示す。FIG. 7 shows an enhancement in which the encoding residual is extracted from the difference between the DCT-transformed and quantized data obtained by down-converting the original image at a ratio of 4: 1: 1 and the locally decoded data. 3 shows a configuration of a decoding device for an encoding device that outputs data.
【0043】なお、符号化残差を抽出する符号化残差抽
出部123の具体的構成を含む符号化装置の詳細な説明
は、後述する。A detailed description of the encoding apparatus including the specific configuration of the encoding residual extracting unit 123 for extracting the encoding residual will be described later.
【0044】図5について説明する。Referring to FIG.
【0045】入力端子130にはサンプリング周波数比
が4:1:1または4:2:0の圧縮された画像データ
であるベースデータ(25Mbps)が入力され、入力
端子140にはエンハンスメントデータ(αMbps)
が入力される。Base data (25 Mbps), which is compressed image data having a sampling frequency ratio of 4: 1: 1 or 4: 2: 0, is input to an input terminal 130, and enhancement data (α Mbps) is input to an input terminal 140.
Is entered.
【0046】デフレーミング部131では、入力端子1
30から入力されたベースデータに対して、図2の画像
信号符号化装置のフレーミング部115におけるフレー
ミング処理の逆操作であるデフレーミングと呼ばれる処
理が施されてフレーミングが解かれ、可変長符号化され
た状態のDCT係数のデータに戻される。In the deframing section 131, the input terminal 1
The base data input from 30 is subjected to a process called deframing, which is a reverse operation of the framing process in the framing unit 115 of the image signal encoding device in FIG. The data is returned to the DCT coefficient data in the state of being reset.
【0047】VLC(可変長符号)復号部132は、図
2の画像信号符号化装置のVLC(可変長符号化)部1
14における符号化の逆操作を行うものであり、2次元
ハフマン復号等の復号処理を行い、可変長符号化された
データの復号を行う。The VLC (variable length code) decoding unit 132 is a VLC (variable length coding) unit 1 of the image signal coding apparatus shown in FIG.
The inverse operation of the encoding in 14 is performed, and decoding processing such as two-dimensional Huffman decoding is performed, and variable-length encoded data is decoded.
【0048】逆量子化部133は、図2の画像信号符号
化装置の量子化部113における量子化と逆の操作を行
う。すなわち、前述した(8×8)画素のブロック毎
に、各DCT係数に量子化ステップを乗算する。The inverse quantization unit 133 performs an operation opposite to the quantization performed by the quantization unit 113 of the image signal encoding apparatus shown in FIG. That is, each DCT coefficient is multiplied by a quantization step for each block of (8 × 8) pixels described above.
【0049】逆DCT(逆離散コサイン変換)部134
では、逆量子化されたブロック毎に、離散コサイン変換
(DCT)の逆変換である逆離散コサイン変換(逆DC
T)が施される。逆DCT部134の出力は、デブロッ
キング部111と逆の処理を行い、DCTブロック化さ
れたデータのデータのブロック化を解く。デブロッキン
グ部136の出力は、データ合成部150に出力され
る。Inverse DCT (Inverse Discrete Cosine Transform) section 134
Then, an inverse discrete cosine transform (inverse DCT), which is an inverse transform of a discrete cosine transform (DCT), is performed for each inverse-quantized block.
T) is performed. The output of the inverse DCT unit 134 performs a process reverse to that of the deblocking unit 111 to unblock the DCT-blocked data. The output of the deblocking unit 136 is output to the data combining unit 150.
【0050】一方、デフレーミング部141では、入力
端子140から入力されたエンハンスメントデータに対
してデフレーミング処理が施される。On the other hand, the deframing section 141 performs a deframing process on the enhancement data input from the input terminal 140.
【0051】そして、符号化残差復号部149では、図
2の画像信号符号化装置の符号化残差符号化部124に
おける符号化と逆の手順により、符号化残差を符号化し
たエンハンスメントデータが復号され、デブロッキング
部146でDCTブロックとされたデータのブロック化
が解かれる。デブロッキング部146の出力は、データ
合成部150に送られる。The encoding residual decoding unit 149 performs enhancement data encoding the encoding residual by the reverse procedure of the encoding performed by the encoding residual encoding unit 124 of the image signal encoding apparatus of FIG. Is decoded, and the deblocking unit 146 deblocks the data converted into DCT blocks. The output of the deblocking unit 146 is sent to the data combining unit 150.
【0052】そして、データ合成部150では、逆DC
T部134からの復号されたベースデータと、符号化残
差復号部149からの復号されたエンハンスメントデー
タとが合成され、出力端子250から4:2:2の再生
画像信号として出力される。In the data synthesizing section 150, the inverse DC
The decoded base data from the T unit 134 and the decoded enhancement data from the encoding residual decoding unit 149 are combined, and output from the output terminal 250 as a 4: 2: 2 reproduced image signal.
【0053】上記の画像信号復号装置は、4:2:2原
画像データと圧縮されたデータを一度伸長した(ローカ
ルデコード)データとを用いて符号化残差を抽出してエ
ンハンストメントデータとして出力するとともにベース
データを出力する符号化装置に対応する。The image signal decoding apparatus extracts an encoding residual by using 4: 2: 2 original image data and data obtained by expanding compressed data once (local decoding), and outputs the result as enhancement data. And an encoding device that outputs base data.
【0054】図6は、上述したように、図2に示した画
像信号符号化装置の符号化残差抽出部123において原
画像を4:1:1にダウンコンバートしてマクロブロッ
クにブロッキングされたデータと、ローカルデコードさ
れたデータとの差分値を符号化残差として抽出する場合
の画像信号復号装置の構成例を示している。この場合に
は、ベースデータおよびエンハンストメントデータのブ
ロッキング方法が同じであるので、データ合成部150
内にある共通のデブロッキング部を用いて、デブロッキ
ング処理が行われる。したがって、図5と比べ、デブロ
ッキング部136、146がデータ合成部150に含ま
れる点で異なる。FIG. 6 shows that the original image is down-converted 4: 1: 1 by the coding residual extracting unit 123 of the image signal coding apparatus shown in FIG. 13 shows a configuration example of an image signal decoding apparatus in a case where a difference value between data and locally decoded data is extracted as an encoding residual. In this case, since the blocking method of the base data and the enhancement data is the same, the data combining unit 150
The deblocking process is performed by using a common deblocking unit located inside. Therefore, the difference from FIG. 5 is that the deblocking units 136 and 146 are included in the data combining unit 150.
【0055】また、図7は、上述したように、図2に示
した画像信号符号化装置において、原画像をダウンコン
バートしマクロブロックにブロッキングされたブロック
をDCT変換+量子化したデータと、ローカルデコード
されたデータとの差分値を符号化残差として抽出する場
合の画像復号装置の構成を示す。FIG. 7 shows, as described above, in the image signal encoding apparatus shown in FIG. 2, data obtained by down-converting an original image and blocking the macroblocks by DCT transform + quantization, and local data. 14 shows a configuration of an image decoding apparatus in a case where a difference value between decoded data and a decoded data is extracted as an encoding residual.
【0056】この場合には、ベースデータを逆量子化し
たデータと符号化残差を復号したデータとを合成した
後、逆DCT部134で逆DCT変換され、デブロッキ
ング部136でブロッキングが解かれる構成となってい
る点で、上述の図5および図6とは異なる。In this case, after the data obtained by dequantizing the base data and the data obtained by decoding the coded residual are combined, inverse DCT is performed by the inverse DCT section 134, and blocking is released by the deblocking section 136. It differs from the above-described FIGS. 5 and 6 in that it has a configuration.
【0057】なお、画像信号符号化装置において符号化
残差の抽出を行うための方法として、上述したように、
原画像とダウンコンバートされた画像データを復号(ロ
ーカルデコード)した画像との差分(差分画像)を用い
る方法、原画像信号のDCT係数とダウンコンバートさ
れた後に量子化および逆量子化を施した画像データのD
CT係数との差分(係数差分)を用いる方法、画像信号
を帯域分割するためのサブバンド等の帯域分割フィルタ
および帯域分割された画像信号を再構成するための帯域
合成フィルタを用いる方法などがある。As a method for extracting an encoding residual in an image signal encoding apparatus, as described above,
A method using a difference (differential image) between an original image and an image obtained by decoding (local decoding) the down-converted image data, an image obtained by down-converting the DCT coefficient of the original image signal and then performing quantization and inverse quantization D of data
There are a method using a difference (coefficient difference) with the CT coefficient, a method using a band division filter such as a sub-band for dividing the image signal into bands, and a method using a band synthesis filter for reconstructing the band-divided image signal. .
【0058】次に、符号化残差を抽出する符号化残差抽
出部123の具体的な構成を含む符号化装置および対応
する復号装置の具体的な構成について図8から図13を
用いて詳細に説明する。Next, a specific configuration of an encoding device including a specific configuration of the encoding residual extracting unit 123 for extracting an encoding residual and a corresponding decoding device will be described in detail with reference to FIGS. Will be described.
【0059】図8は、4:2:2原画像と、ローカルデ
コードしたデータとの差分値を符号化残差として抽出す
る場合の符号化装置を示し、図9は図8に対応する復号
装置の詳細(図5の詳細)な構成を示す。FIG. 8 shows an encoding apparatus for extracting a difference value between a 4: 2: 2 original image and locally decoded data as an encoding residual, and FIG. 9 shows a decoding apparatus corresponding to FIG. (Details of FIG. 5) is shown.
【0060】図10は、4:1:1にブロッキングされ
たマクロブロックと、ローカルデコードされたデータと
の差分から符号化差分を抽出する場合の符号化装置の詳
細を示し、図11は図10に対応する復号装置の詳細
(図6の詳細を示す。)な構成を示す。FIG. 10 shows details of an encoding apparatus for extracting an encoding difference from a difference between a macroblock blocked at 4: 1: 1 and locally decoded data, and FIG. (Details of FIG. 6 are shown) of the decoding device corresponding to FIG.
【0061】図12は、DCT係数と、ローカルデコー
ドしたデータとの差分から符号化残差を抽出する場合の
符号化装置の具体的な構成を示し、図13は、図12に
対応する復号装置の具体的な構成(図7の詳細を示
す。)を示す。FIG. 12 shows a specific configuration of an encoding apparatus for extracting an encoding residual from a difference between DCT coefficients and locally decoded data. FIG. 13 shows a decoding apparatus corresponding to FIG. Is shown (showing details of FIG. 7).
【0062】図8から説明する。FIG. 8 will be described.
【0063】この画像信号符号化装置は、4:2:2の
原画像と、ローカルデコードされた画像との間の差分値
(差分画像)を符号化残差として用いてエンハンスメン
トデータを生成するものである。This image signal encoding apparatus generates enhancement data using a difference value (difference image) between a 4: 2: 2 original image and a locally decoded image as an encoding residual. It is.
【0064】この画像信号符号化装置において、LPF
116、ダウンコンバート部117、およびブロッキン
グ部111、DCT部112、量子化部113、VLC
部114、フレーミング部115は、ベースデータを生
成するための部分である。これら各部の構成および機能
は、図2に示すような前述の画像信号符号化装置におけ
る場合と同様であるので説明を省略し、エンハンスメン
トデータを生成するための部分について主に説明する。
なお、前述した画像信号符号化装置と共通する部分には
図8においても同一の指示符号を付し、それらについて
の説明を省略する。In this image signal encoding apparatus, the LPF
116, down-conversion unit 117, blocking unit 111, DCT unit 112, quantization unit 113, VLC
The unit 114 and the framing unit 115 are units for generating base data. The configurations and functions of these units are the same as those in the above-described image signal encoding apparatus as shown in FIG. 2, and thus the description thereof is omitted, and the units for generating enhancement data will be mainly described.
Note that the same reference numerals are given to the same parts as those in the above-described image signal encoding apparatus also in FIG. 8, and description thereof will be omitted.
【0065】この画像信号符号化装置は、4:2:2の
原画像信号のクロマ信号Cのサンプリング周波数を1/
2にダウンコンバートしたものを原画像信号の輝度信号
Yに加えて4:1:1または4:2:0の画像信号を生
成している。そして、この4:1:1または4:2:0
の画像信号をローカルデコードした信号のクロマ信号C
のサンプリング周波数を再び2倍に変換(アップコンバ
ート)した後に、原画像信号との差分値を符号化残差と
して抽出するものである。This image signal encoding apparatus sets the sampling frequency of the chroma signal C of the 4: 2: 2 original image signal to 1 /
2 is added to the luminance signal Y of the original image signal to generate an image signal of 4: 1: 1 or 4: 2: 0. And this 4: 1: 1 or 4: 2: 0
Signal C which is a signal obtained by locally decoding the image signal of
Is converted (up-converted) again to twice the sampling frequency, and a difference value from the original image signal is extracted as an encoding residual.
【0066】図8の画像信号符号化装置において上記の
符号化残差抽出を行う部分は、逆量子化部118,逆D
CT部119,デブロッキング部126,LPF部12
7,アップコンバート部128、加算部129を含んで
構成される部分である。すなわち、上記の部分は、図2
に示した画像信号符号化装置の残差抽出部123に相当
する部分である。In the image signal encoding apparatus shown in FIG. 8, the above-mentioned encoding residual extraction is performed by the inverse quantization unit 118, the inverse D
CT unit 119, deblocking unit 126, LPF unit 12
7, an up converter 128 and an adder 129. That is, the above-mentioned portion is the same as that in FIG.
Is a part corresponding to the residual extraction unit 123 of the image signal encoding device shown in FIG.
【0067】逆量子化部118では、ベースデータであ
る量子化済DCT係数に対して逆量子化が施され、逆D
CT部119に送られる。The inverse quantization unit 118 performs inverse quantization on the quantized DCT coefficient as base data, and performs inverse D
It is sent to the CT unit 119.
【0068】逆DCT部119では、逆量子化部118
で逆量子化された4:1:1または4:2:0の画像デ
ータのDCT係数に対して逆DCT(逆離散コサイン変
換)が施され、デブロッキング部126に送られる。In the inverse DCT section 119, the inverse quantization section 118
The inverse DCT (inverse discrete cosine transform) is performed on the DCT coefficient of the image data of 4: 1: 1 or 4: 2: 0, which is inversely quantized, and is sent to the deblocking unit 126.
【0069】ローカルデコードされた4:1:1または
4:2:0の画像信号のクロマ信号Cは、さらにアップ
コンバート部128およびLPF127に送られてアッ
プコンバートされる。そして、アップコンバートされた
クロマ信号Cは、ローカルデコードされた画像信号の輝
度信号Yに加えられて、加算部129に反転入力として
送られる。The locally decoded chroma signal C of the 4: 1: 1 or 4: 2: 0 image signal is further sent to the up-converting unit 128 and the LPF 127 to be up-converted. Then, the up-converted chroma signal C is added to the luminance signal Y of the locally decoded image signal, and sent to the addition unit 129 as an inverted input.
【0070】このアップコンバート部128は、加算部
129において、4:2:2の原画像信号と、ローカル
デコードされた4:1:1または4:2:0の画像信号
との差分値を演算するために、ローカルデコードされた
4:1:1の画像信号のクロマ信号Cのサンプリング周
波数を2倍に高めるものである。The up-converting unit 128 calculates the difference value between the 4: 2: 2 original image signal and the locally decoded 4: 1: 1 or 4: 2: 0 image signal in the adding unit 129. Therefore, the sampling frequency of the chroma signal C of the locally decoded 4: 1: 1 image signal is doubled.
【0071】加算部129では、入力端子120から入
力される4:2:2の原画像信号のクロマ信号Cから、
ローカルデコードされた画像データが減算され、その差
分値が符号化残差として抽出される。抽出された符号化
残差はブロッキング部124aに入力される。The adder 129 converts the chroma signal C of the 4: 2: 2 original image signal input from the input terminal 120 from
The locally decoded image data is subtracted, and the difference value is extracted as an encoding residual. The extracted coding residual is input to the blocking unit 124a.
【0072】加算部129で抽出された符号化残差は、
符号化されて出力端子220からエンハンスメントデー
タとして出力される。図8の画像信号符号化装置はDC
Tを用いて符号化残差を符号化する場合の構成例であ
り、この画像信号符号化装置において、この符号化残差
の符号化を行う部分は、ブロッキング部124a,DC
T部124b、量子化部124c、VLC部124dお
よびフレーミング部125から構成される部分である。
上記の部分は、前述した図2の画像信号符号化装置の符
号化残差符号化部124に相当する部分である。The coding residual extracted by the adding unit 129 is
The encoded data is output from the output terminal 220 as enhancement data. The image signal encoding device in FIG.
This is an example of a configuration in which an encoding residual is encoded using T. In this image signal encoding apparatus, a part that encodes the encoding residual includes a blocking unit 124a, DC
This is a part composed of a T unit 124b, a quantization unit 124c, a VLC unit 124d, and a framing unit 125.
The above-described portion is a portion corresponding to the above-described encoding residual encoding unit 124 of the image signal encoding device in FIG.
【0073】なお、上記のブロッキング部124aから
フレーミング部125までの各部は、前述した図2のブ
ロッキング部111からフレーミング部115までの各
部と同様であるので、ここでは説明を省略する。The components from the blocking unit 124a to the framing unit 125 are the same as the components from the blocking unit 111 to the framing unit 115 in FIG. 2 described above, and a description thereof will be omitted.
【0074】図9は、図8に示した本発明の画像信号符
号化装置の第1の実施の形態に対応する画像信号復号装
置の構成を示すブロック図である。FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of an image signal decoding apparatus corresponding to the first embodiment of the image signal encoding apparatus of the present invention shown in FIG.
【0075】なお、前述した図5の画像信号復号装置と
共通する部分には、図9においても同一の指示符号を付
している。また、この画像信号復号装置の入力端子13
0から入力されたベースデータを伸張復号するための部
分である、デフレーミング部131から逆DCT部13
4までの部分、およびデフレーミング部141から逆D
CT部144までの部分は、前述した図5の画像信号復
号装置と同様の構成であるので、これらについての説明
は省略する。The same parts as those in the image signal decoding apparatus shown in FIG. 5 are denoted by the same reference symbols in FIG. Also, the input terminal 13 of this image signal decoding device
0, which is a part for decompressing and decoding the base data input from 0, from the deframing unit 131 to the inverse DCT unit 13
4 and the reverse D from the deframing unit 141.
The components up to the CT unit 144 have the same configuration as that of the image signal decoding device in FIG. 5 described above, and thus description thereof will be omitted.
【0076】入力端子130から入力されるベースデー
タは、デフレーミング部131、VLC復号部132、
逆量子化部133、逆DCT部134、デブロッキング
部136およびアップコンバート部152、LPF15
3を経て伸張復号される。The base data input from the input terminal 130 is supplied to a deframing unit 131, a VLC decoding unit 132,
Inverse quantization section 133, inverse DCT section 134, deblocking section 136, up-convert section 152, LPF 15
3, the data is decompressed and decoded.
【0077】一方、入力端子140から入力されるエン
ハンスメントデータは、デフレーミング部141、VL
C復号部142、逆量子化部143、逆DCT部14
4、デブロッキング部146を経て復号されて差分信号
に戻される。On the other hand, the enhancement data input from the input terminal 140 is supplied to the deframing section 141, VL
C decoding section 142, inverse quantization section 143, inverse DCT section 14
4. The signal is decoded through the deblocking unit 146 and returned to the differential signal.
【0078】デブロッキング部136からの復号された
ベースデータの輝度信号Yはそのまま加算部155に送
られ、上記のベースデータのクロマ信号Cはアップコン
バート部152およびLPF153を介して、上記の輝
度信号Yに加えられる。これにより、4:2:2にされ
たベースデータの再生画像信号は加算部155に送られ
る。The luminance signal Y of the decoded base data from the deblocking unit 136 is sent to the adding unit 155 as it is, and the chroma signal C of the base data is supplied to the luminance signal Y via the up-conversion unit 152 and the LPF 153. Added to Y. Thus, the 4: 2: 2 reproduced image signal of the base data is sent to the adding section 155.
【0079】なお、アップコンバート部152およびL
PF153は、加算部155において4:2:2の原画
像信号とローカルデコードされた4:1:1の画像信号
とを加算するために、ローカルデコードされた画像信号
のサンプリング周波数を2倍に高めるものである。The up-conversion unit 152 and L
The PF 153 doubles the sampling frequency of the locally decoded image signal so that the adding section 155 adds the 4: 2: 2 original image signal and the locally decoded 4: 1: 1 image signal. Things.
【0080】加算部155では、デブロッキング136
からの復号されて4:2:2にアップコンバートされた
ベースデータと、デブロッキング部146からの復号さ
れたエンハンスメントデータとが加算される。そして、
加算部155からの画像信号は、出力端子250から再
生画像信号として出力される。In the adder 155, the deblocking 136
And the base data decoded up to 4: 2: 2 and the enhancement data decoded from the deblocking unit 146 are added. And
The image signal from the adder 155 is output from the output terminal 250 as a reproduced image signal.
【0081】次に、本発明の画像信号符号化装置および
画像信号復号装置の第2の実施の形態について説明す
る。Next, a description will be given of a second embodiment of the image signal encoding apparatus and the image signal decoding apparatus according to the present invention.
【0082】図10は、差分画像と帯域分割フィルタを
用いて符号化残差を抽出し、エンハンスメントデータを
生成する場合の画像信号符号化装置の構成例である。FIG. 10 shows an example of the configuration of an image signal encoding apparatus in which an encoding residual is extracted using a difference image and a band division filter to generate enhancement data.
【0083】入力端子120から入力された4:2:2
の原画像信号のクロマ信号Cは、周波数帯域を分割する
ための帯域分割フィルタであるLPF(ローパスフィル
タ)116とHPF(ハイパスフィルタ)216とによ
り2つの周波数帯域に分割される。LPF116から出
力されるクロマ信号Cの低域成分は、その帯域がベース
データとして出力されるなるデジタル画像データのクロ
マ信号の帯域と同じであるので、入力端子110から入
力される輝度信号Yと共に符号化を施されることにより
4:1:1または4:2:0のベースデータとして出力
端子210から出力される。すなわち、この帯域分割フ
ィルタのHPF216側において、ベースデータには含
まれないクロマ信号Cの高域成分が、残差として抽出さ
れることに相当する。4: 2: 2 input from input terminal 120
Is divided into two frequency bands by an LPF (low-pass filter) 116 and an HPF (high-pass filter) 216, which are band division filters for dividing a frequency band. The low-frequency component of the chroma signal C output from the LPF 116 has the same band as that of the chroma signal of the digital image data to be output as the base data. By performing the conversion, the data is output from the output terminal 210 as base data of 4: 1: 1 or 4: 2: 0. That is, on the HPF 216 side of the band division filter, this corresponds to extracting a high-frequency component of the chroma signal C not included in the base data as a residual.
【0084】また、加算部129では、ブロッキング部
111からの4:1:1または4:2:0の画像と、上
記の4:1:1または4:2:0の画像信号をDCT符
号化し、逆量子化部118、逆DCT部119によりロ
ーカルデコードした画像との間の差分値が、符号化残差
として抽出される。この抽出された符号化残差は、画像
信号の輝度信号Yとクロマ信号Cの低域成分の差分値で
ある。The adder 129 performs DCT coding on the 4: 1: 1 or 4: 2: 0 image from the blocking unit 111 and the above-mentioned 4: 1: 1 or 4: 2: 0 image signal. , The difference value between the image and the image locally decoded by the inverse DCT unit 119 is extracted as an encoding residual. The extracted coding residual is a difference value between the low frequency components of the luminance signal Y of the image signal and the chroma signal C.
【0085】上記の抽出された加算部129からの符号
化残差は、第2の圧縮符号化手段であるDCT部124
aでDCT符号化され、量子化部124cに送られる。The extracted coding residual from the adding section 129 is output to the DCT section 124 as the second compression coding means.
a, and is sent to the quantization unit 124c.
【0086】一方、HPF216から出力されるクロマ
信号Cの高域成分は、ダウンコンバート部217でダウ
ンコンバートされる。そして、ブロッキング部211で
ブロッキングされ、DCT部212でDCT符号化され
た後に、量子化部124cに送られる。On the other hand, the high-frequency component of the chroma signal C output from the HPF 216 is down-converted by the down-conversion unit 217. Then, after being blocked by the blocking unit 211 and subjected to DCT coding by the DCT unit 212, it is sent to the quantization unit 124c.
【0087】DCT部124aからの輝度信号Yおよび
クロマ信号Cの低域成分の残差のDCT係数と、DCT
部212からのクロマ信号Cの高域成分のDCT係数と
は、量子化部124cで共に量子化され、VLC部12
4dで可変長符号化され、フレーミング部125でフレ
ーミングされて出力端子220からエンハンスメントデ
ータとして出力される。The DCT coefficient of the residual of the low-frequency component of the luminance signal Y and the chroma signal C from the DCT section 124a,
The DCT coefficient of the high frequency component of the chroma signal C from the unit 212 is quantized together by the quantization unit 124c, and the VLC unit 12
The data is variable-length coded by 4d, framed by the framing unit 125, and output from the output terminal 220 as enhancement data.
【0088】図11は、図10に示した本発明の画像信
号符号化装置の第2の実施の形態に対応する画像信号復
号装置の構成例を示すブロック図である。FIG. 11 is a block diagram showing a configuration example of an image signal decoding device corresponding to the second embodiment of the image signal encoding device of the present invention shown in FIG.
【0089】入力端子130から入力されるベースデー
タは、デフレーミング部131、VLC復号部132、
逆量子化部133、逆DCT部134を経てデコードさ
れる。そして、加算部154において、逆DCT部13
4からのDCT係数とデフレーミング部141、VLC
復号部142、逆量子化部143、逆DCT部144を
経て符号化残差に戻されたエンハンスメントデータの一
部である輝度信号およびクロマ信号Cの低域成分の差分
値とが加算された後に、デブロッキング部136でデブ
ロッキングされて、出力端子230から輝度信号Yの出
力再生信号となる。一方、クロマ信号Cの低域成分は、
アップコンバート部152およびLPF153において
アップコンバートされた後に、加算部155において逆
DCT部144から出力されてデブロッキング部14
6、アップコンバート部162、HPF163を経たエ
ンハンスメントデータの一部であるクロマ信号Cの高域
成分と合成され、出力端子240からクロマ信号Cとし
て出力される。The base data input from the input terminal 130 is supplied to a deframing unit 131, a VLC decoding unit 132,
Decoding is performed via an inverse quantization unit 133 and an inverse DCT unit 134. Then, in the adding section 154, the inverse DCT section 13
4 and the DCT coefficient from the deframing unit 141, VLC
After the luminance signal and the low-frequency component difference value of the chroma signal C, which are a part of the enhancement data returned to the coding residual via the decoding unit 142, the inverse quantization unit 143, and the inverse DCT unit 144, are added. The signal is deblocked by the deblocking unit 136 and becomes an output reproduction signal of the luminance signal Y from the output terminal 230. On the other hand, the low frequency component of the chroma signal C is
After being up-converted by the up-converting unit 152 and the LPF 153, the signal is output from the inverse DCT unit 144 in the adding unit 155 and is output from the deblocking unit 14.
6. The signal is combined with the high-frequency component of the chroma signal C, which is a part of the enhancement data that has passed through the up-converting unit 162 and the HPF 163, and is output from the output terminal 240 as the chroma signal C.
【0090】これにより、ベースデータとエンハンスメ
ントデータとから4:2:2の高画質画像データが再生
される。Thus, 4: 2: 2 high-quality image data is reproduced from the base data and the enhancement data.
【0091】次に、本発明の画像信号符号化装置および
画像信号復号装置の第3の実施の形態について説明す
る。Next, a description will be given of a third embodiment of the image signal encoding apparatus and the image signal decoding apparatus according to the present invention.
【0092】図12は、係数差分と帯域分割フィルタを
用いて符号化残差を抽出し、エンハンスメントデータを
生成する場合の画像信号符号化装置の構成例である。FIG. 12 shows an example of the configuration of an image signal encoding apparatus in which an encoding residual is extracted by using a coefficient difference and a band division filter to generate enhancement data.
【0093】この画像信号符号化装置において、図10
に示した画像号符号化装置と異なる点は、エンハンスメ
ントデータを生成するための符号化残差として、原画像
信号と、ベースデータをローカルデコードした状態の画
像信号との差分値を用いるのではなく、原画像信号のD
CT係数とベースデータとのDCT係数レベルでの差分
値を用いている点である。In this image signal encoding apparatus, FIG.
The difference from the image signal encoding device shown in is that instead of using the difference value between the original image signal and the image signal in which the base data is locally decoded, as the encoding residual for generating the enhancement data, , D of the original image signal
The difference is that a difference value at the DCT coefficient level between the CT coefficient and the base data is used.
【0094】なお、この画像信号符号化装置において、
ベースデータを生成するための部分であるブロッキング
部111からフレーミング部115までの部分は、図1
0に示した画像符号化装置においてベースデータを生成
する手段と同様であるので、ここではこれらについての
説明を省略し、エンハンスメントデータを生成するため
の部分についてのみ説明する。In this image signal encoding apparatus,
The part from the blocking unit 111 to the framing unit 115, which is a part for generating base data, is shown in FIG.
Since it is the same as the means for generating the base data in the image coding apparatus shown in FIG. 0, the description thereof is omitted here, and only the part for generating the enhancement data will be described.
【0095】入力端子120から入力された4:2:2
の原信号のクロマ信号Cは、その周波数帯域を分割する
ための帯域分割フィルタであるLPF(ローパスフィル
タ)116とHPF(ハイパスフィルタ)216とによ
り2つの周波数帯域に分割される。LPF116から出
力されるクロマ信号Cの低域成分は、その帯域が4:
1:1または4:2:0のベースデータとして出力され
るデジタル画像データのクロマ信号Cの帯域と同じであ
るので、入力端子110から入力される上記の原信号の
輝度信号Yと共に符号化されることにより4:1:1ま
たは4:2:0のベースデータとして出力端子210か
ら出力される。4: 2: 2 input from input terminal 120
The original chroma signal C is divided into two frequency bands by an LPF (low-pass filter) 116 and an HPF (high-pass filter) 216, which are band division filters for dividing the frequency band. The low-frequency component of the chroma signal C output from the LPF 116 has a band of 4:
Since the band of the chroma signal C of the digital image data output as the base data of 1: 1 or 4: 2: 0 is the same as that of the luminance signal Y of the original signal input from the input terminal 110, As a result, the data is output from the output terminal 210 as base data of 4: 1: 1 or 4: 2: 0.
【0096】また、加算部129では、ブロッキング部
111でブロッキングされ、DCT部112でDCTが
施された4:1:1または4:2:0の画像のDCT係
数と、上記の4:1:1または4:2:0の画像信号を
DCT係数化し、逆量子化部118で逆量子化した量子
化済のDCT係数との間のDCT係数差分値が、符号化
残差として抽出される。そして、抽出された符号化残差
は、量子化部124cに送られる。In addition, in the adder 129, the DCT coefficient of the 4: 1: 1 or 4: 2: 0 image that has been blocked by the blocking unit 111 and subjected to DCT by the DCT unit 112, and the above 4: 1 :: The image signal of 1 or 4: 2: 0 is converted into a DCT coefficient, and a DCT coefficient difference value between the image signal and the quantized DCT coefficient inversely quantized by the inverse quantization unit 118 is extracted as an encoding residual. Then, the extracted coding residual is sent to the quantization unit 124c.
【0097】一方、HPF216から出力されるクロマ
信号Cの高域成分は、ダウンコンバート部217でダウ
ンコンバートされる。そして、ブロッキング部211で
ブロッキングされ、DCT部212でDCT符号化され
た後に、量子化部124cに送られる。On the other hand, the high-frequency component of the chroma signal C output from the HPF 216 is down-converted by the down-converting section 217. Then, after being blocked by the blocking unit 211 and subjected to DCT coding by the DCT unit 212, it is sent to the quantization unit 124c.
【0098】加算部129からのDCT係数とDCT部
212からのDCT係数とは、量子化部124cで共に
量子化され、VLC部124dで可変長符号化され、フ
レーミング部125でフレーミングされて出力端子22
0からエンハンスメントデータとして出力される。The DCT coefficient from the adder 129 and the DCT coefficient from the DCT unit 212 are quantized together by the quantization unit 124c, variable-length coded by the VLC unit 124d, framed by the framing unit 125, and output terminal. 22
0 is output as enhancement data.
【0099】図13は、図12に示した本発明の画像信
号符号化装置の第3の実施の形態に対応する画像信号復
号装置の構成例を示すブロック図である。FIG. 13 is a block diagram showing a configuration example of an image signal decoding apparatus corresponding to the third embodiment of the image signal encoding apparatus of the present invention shown in FIG.
【0100】入力端子130から入力される4:1:1
または4:2:0のベースデータは、デフレーミング部
131、VLC復号部132、逆量子化部133を経て
DCT係数に戻される。同様に、入力端子140から入
力されるエンハンスメントデータは、デフレーミング部
141、VLC復号部142、逆量子化部143を経て
DCT係数に戻される。そして、逆量子化部133から
のDCT係数と、逆量子化部143からのDCT係数
は、加算部154で加算され、逆DCT部134に送ら
れる。そして、デブロッキング部136でデブロッキン
グされて出力端子230から輝度信号Yとして出力され
る。4: 1: 1 input from input terminal 130
Alternatively, 4: 2: 0 base data is returned to DCT coefficients via a deframing unit 131, a VLC decoding unit 132, and an inverse quantization unit 133. Similarly, the enhancement data input from the input terminal 140 is returned to the DCT coefficient via the deframing unit 141, the VLC decoding unit 142, and the inverse quantization unit 143. Then, the DCT coefficient from the inverse quantization unit 133 and the DCT coefficient from the inverse quantization unit 143 are added by the addition unit 154 and sent to the inverse DCT unit 134. Then, the signal is deblocked by the deblocking unit 136 and output from the output terminal 230 as a luminance signal Y.
【0101】加算部154からの合成出力は、原画像信
号の輝度信号Yと、クロマ信号Cの低域成分との間の差
分値をデコードしたものである。The composite output from the adder 154 is obtained by decoding the difference value between the luminance signal Y of the original image signal and the low-frequency component of the chroma signal C.
【0102】また、デブロッキング部136の出力と、
デブロッキング146からの信号は、それぞれアップコ
ンバート部152とLPF153、およびアップコンバ
ート部162とHPF163によりアップコンバートさ
れた後に加算部155で加算されて、出力端子240か
らクロマ再生信号Cとして出力される。The output of the deblocking unit 136 and
The signal from the deblocking 146 is up-converted by the up-converting unit 152 and the LPF 153 and up-converted by the up-converting unit 162 and the HPF 163, respectively, added by the adding unit 155, and output as the chroma reproduction signal C from the output terminal 240.
【0103】これにより、4:2:2の拡張画像データ
が再生される。As a result, 4: 2: 2 extended image data is reproduced.
【0104】上記の各実施の形態においては、4:1:
1または4:2:0のベースデータに、輝度信号Yおよ
びクロマ信号Cの高域成分を含むエンハンスデータを付
加して、4:2:2の高画質な拡張画像データを構成す
る場合を例としたが、高画質画像データのサンプリング
周波数の比は4:2:2に限定されるものではなく、例
えば4:4:4などであってもよい。この場合には、ベ
ースデータに付加されるエンハンスメントデータの周波
数成分は、本実施の形態におけるサンプリング周波数よ
りもさらに高いものになる。In each of the above embodiments, 4: 1:
An example in which enhanced data including high-frequency components of a luminance signal Y and a chroma signal C is added to 1: or 2: 2: 0 base data to form 4: 2: 2 high-quality extended image data However, the ratio of the sampling frequency of the high-quality image data is not limited to 4: 2: 2, and may be, for example, 4: 4: 4. In this case, the frequency component of the enhancement data added to the base data is higher than the sampling frequency in the present embodiment.
【0105】[0105]
【発明の効果】本発明の画像信号符号化装置および画像
信号復号装置は、画像信号の輝度信号Yとクロマ信号C
の2つの色差信号のサンプリング周波数の比が4:1:
1または4:2:0である基本画像データを圧縮符号化
したベースデータに、クロマ信号Cの高域成分を含むエ
ンハンスメントデータを付加することにより、実質的に
4:2:2の圧縮画像データを構成するものである。こ
のデータ構成によれば、従来のデジタル画像データの
4:1:1または4:2:0のフォーマットに従う画像
信号との互換性が必要な場合にはベースデータのみを転
送すればよく、高細精の画像を得ることができる4:
2:2の拡張画像データが必要な場合には、上記のベー
スデータにエンハンスメントデータを付加すればよい。
これにより、圧縮フォーマットが異なるこれらのデジタ
ル画像データの間の互換性を有する高画質画像データ得
ることができる。According to the image signal encoding apparatus and the image signal decoding apparatus of the present invention, the luminance signal Y and the chroma signal C of the image signal are used.
Ratio of the sampling frequency of the two color difference signals is 4: 1:
By adding enhancement data including the high frequency component of the chroma signal C to the base data obtained by compressing and encoding the basic image data of 1: 2: 4: 2: 0, the compressed image data of substantially 4: 2: 2 is obtained. It constitutes. According to this data configuration, when compatibility with the conventional digital image data in accordance with the 4: 1: 1 or 4: 2: 0 image signal is required, only the base data needs to be transferred, and high definition You can get the image of the spirit 4:
When 2: 2 extended image data is required, enhancement data may be added to the base data.
As a result, high-quality image data having compatibility between these digital image data having different compression formats can be obtained.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図1】ベースデータを符号化するための本発明の第1
の符号化装置の構成を示すブロック図である。FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention for encoding base data.
2 is a block diagram illustrating a configuration of an encoding device.
【図2】本発明の実施の形態である画像信号符号化装置
の全体の構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating an overall configuration of an image signal encoding device according to an embodiment of the present invention.
【図3】本発明の画像信号符号化装置により生成される
圧縮デジタル画像データの構成を説明するための図であ
る。FIG. 3 is a diagram for explaining a configuration of compressed digital image data generated by the image signal encoding device of the present invention.
【図4】ベースデータを復号するための本発明の第1の
画像信号復号装置の構成を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of a first image signal decoding device of the present invention for decoding base data.
【図5】本発明の実施の形態である画像信号復号装置の
全体の構成を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram illustrating an overall configuration of an image signal decoding device according to an embodiment of the present invention.
【図6】本発明の実施の形態である画像信号復号装置の
構成の変形例を示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram illustrating a modification of the configuration of the image signal decoding device according to the embodiment of the present invention.
【図7】本発明の実施の形態である画像信号復号装置の
構成の別の変形例を示すブロック図である。FIG. 7 is a block diagram showing another modification of the configuration of the image signal decoding device according to the embodiment of the present invention;
【図8】本発明の画像信号符号化装置の第1の実施の形
態を示すブロック図である。FIG. 8 is a block diagram illustrating a first embodiment of an image signal encoding device according to the present invention.
【図9】本発明の画像信号復号装置の第1の実施の形態
を示すブロック図である。FIG. 9 is a block diagram illustrating a first embodiment of an image signal decoding device according to the present invention.
【図10】本発明の画像信号符号化装置の第2の実施の
形態を示すブロック図である。FIG. 10 is a block diagram showing a second embodiment of the image signal encoding device of the present invention.
【図11】本発明の画像信号復号装置の第2の実施の形
態を示すブロック図である。FIG. 11 is a block diagram showing a second embodiment of the image signal decoding device of the present invention.
【図12】本発明の画像信号符号化装置の第3の実施の
形態を示すブロック図である。FIG. 12 is a block diagram showing a third embodiment of the image signal encoding device of the present invention.
【図13】本発明の画像信号復号装置の第3の実施の形
態を示すブロック図である。FIG. 13 is a block diagram illustrating a third embodiment of the image signal decoding device according to the present invention.
110,120 入力端子、 111 ブロッキング
部、 112 DCT(離散コサイン変換)部、 11
3 量子化部、 114 VLC(可変長符号化)部、
115,125 フレーミング部、 116 LPF
(ローパスフィルタ)、 117 ダウンコンバート
部、 123 符号化残差抽出部、 124符号化残差
符号化部、 210,220 出力端子110, 120 input terminals, 111 blocking unit, 112 DCT (discrete cosine transform) unit, 11
3 Quantizer, 114 VLC (Variable Length Coding),
115, 125 Framing section, 116 LPF
(Low-pass filter), 117 down-converter, 123 coded residual extractor, 124 coded residual coder, 210, 220 output terminals
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 瀧塚 博志 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Hiroshi Takizuka 6-35 Kita Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Inside Sony Corporation
Claims (19)
化装置において、 輝度信号と2つの色差信号との各サンプリング周波数の
比が4:2:2の基本画像信号を上記輝度信号と上記2
つの色差信号との各サンプリング周波数の比を4:1:
1または4:2:0に変換し圧縮符号化して第1の圧縮
データを生成する第1の圧縮符号化手段と、 上記基本画像信号と上記圧縮データとの符号化残差を抽
出する符号化残差抽出手段と、 上記抽出された符号化残差を圧縮符号化して第2の圧縮
データを生成する第2の圧縮符号化手段とを備えること
を特徴とする画像信号符号化装置。1. An image signal encoding apparatus for compressing and encoding an image signal, comprising: a basic image signal having a sampling frequency ratio of 4: 2: 2 between a luminance signal and two color difference signals;
The ratio of each sampling frequency to one color difference signal is 4: 1:
First compression encoding means for converting the data to 1 or 4: 2: 0 and performing compression encoding to generate first compressed data; and encoding for extracting an encoding residual between the basic image signal and the compressed data. An image signal encoding apparatus comprising: a residual extracting unit; and a second compression encoding unit that compresses and encodes the extracted encoded residual to generate second compressed data.
のクロマ信号のサンプリング周波数を変換するサンプリ
ング周波数変換手段を備えることを特徴とする請求項1
記載の画像信号符号化装置。2. The apparatus according to claim 1, wherein said first compression encoding means includes sampling frequency conversion means for converting a sampling frequency of a chroma signal of the image signal.
An image signal encoding device according to claim 1.
圧縮符号化手段は、離散コサイン変換を用いて圧縮符号
化を行うことを特徴とする請求項1記載の画像信号符号
化装置。3. The image signal coding apparatus according to claim 1, wherein said first compression coding means and said second compression coding means perform compression coding using discrete cosine transform.
レット変換またはサブバンド帯域分割符号化を用いて圧
縮符号化を行うことを特徴とする請求項1記載の画像信
号符号化装置。4. The image signal coding apparatus according to claim 1, wherein said second compression coding means performs compression coding using wavelet transform or subband subdivision coding.
域を分割する帯域分割フィルタを更に備えることを特徴
とする請求項1記載の画像信号符号化装置。5. The image signal encoding apparatus according to claim 1, further comprising a band division filter for dividing a frequency band of a chroma signal of the original image signal.
サンプリング周波数と2つの色差信号のサンプリング周
波数の比が4:2:2である基本画像信号と、輝度信号
と2つの色差信号のサンプリング周波数の比が4:1:
1または4:2:0である復号された画像信号との間の
差分を抽出することを特徴とする請求項1記載の画像信
号符号化装置。6. The encoding residual extracting means includes a basic image signal in which a ratio of a sampling frequency of a luminance signal to a sampling frequency of two color difference signals is 4: 2: 2; Sampling frequency ratio of 4: 1:
2. The image signal encoding apparatus according to claim 1, wherein a difference between the decoded image signal and 1: 2: 0 is extracted.
2つの色差信号のサンプリング周波数の比が4:1:1
である復号された画像信号と、輝度信号と2つの色差信
号のサンプリング周波数の比が4:1:1にされた原画
像信号との間の差分を抽出することを特徴とする請求項
1記載の画像信号符号化装置。7. The encoding residual extracting means, wherein a ratio of a sampling frequency of the luminance signal to a sampling frequency of the two color difference signals is 4: 1: 1.
2. The method according to claim 1, wherein a difference between the decoded image signal and the original image signal in which the ratio of the sampling frequency of the luminance signal to the sampling frequency of the two color difference signals is set to 4: 1: 1 is extracted. Image signal encoding apparatus.
2つの色差信号のサンプリング周波数の比が4:2:0
である復号された画像信号と、輝度信号と2つの色差信
号のサンプリング周波数の比が4:2:0にされた原画
像信号との間の差分を抽出することを特徴とする請求項
1記載の画像信号符号化装置。8. The encoding residual extracting means, wherein a ratio of a sampling frequency of the luminance signal to a sampling frequency of the two color difference signals is 4: 2: 0.
2. The method according to claim 1, wherein a difference between the decoded image signal and the original image signal whose sampling frequency ratio of the luminance signal and the two chrominance signals is 4: 2: 0 is extracted. Image signal encoding apparatus.
2つの色差信号のサンプリング周波数の比が4:1:1
である画像信号のDCT係数と、輝度信号と2つの色差
信号のサンプリング周波数の比が4:1:1にされた原
画像信号のDCT係数との間の差分を抽出することを特
徴とする請求項1記載の画像信号符号化装置。9. The encoding residual extracting means according to claim 1, wherein a ratio between a sampling frequency of the luminance signal and a sampling frequency of the two chrominance signals is 4: 1: 1.
Extracting a difference between a DCT coefficient of the image signal and a DCT coefficient of an original image signal in which the ratio of the sampling frequency of the luminance signal to the sampling frequency of the two color difference signals is set to 4: 1: 1. Item 3. The image signal encoding device according to Item 1.
と2つの色差信号のサンプリング周波数の比が4:2:
0である画像信号のDCT係数と、輝度信号と2つの色
差信号のサンプリング周波数の比が4:2:0にされた
原画像信号のDCT係数との間の差分を抽出することを
特徴とする請求項1記載の画像信号符号化装置。10. The encoding residual extracting means, wherein a ratio of a sampling frequency of a luminance signal to a sampling frequency of two color difference signals is 4: 2:
A difference between a DCT coefficient of an image signal which is 0 and a DCT coefficient of an original image signal in which a ratio of a sampling frequency between a luminance signal and two color difference signals is set to 4: 2: 0 is extracted. The image signal encoding device according to claim 1.
TSC方式のテレビジョン信号であることを特徴とする
請求項1記載の画像信号符号化装置。11. The image signal of the predetermined signal standard is N
2. The image signal encoding apparatus according to claim 1, wherein the image signal is a TSC television signal.
AL方式のテレビジョン信号であることを特徴とする請
求項1記載の画像信号符号化装置。12. The image signal of the predetermined signal standard is P
2. The image signal encoding apparatus according to claim 1, wherein the image signal encoding apparatus is an AL television signal.
する画像信号復号装置であって、 原画像信号を圧縮符号化して輝度信号と2つの色差信号
のサンプリング周波数の比が4:1:1または4:2:
0である所定の信号規格の画像データを伸張復号する第
1の伸張復号手段と、 輝度信号と2つの色差信号のサンプリング周波数の比が
4:2:2であるエンハンスメントデータを伸張復号す
る第2の伸張復号手段と、 上記第1の伸張復号手段と第2の伸張復号手段からの出
力を合成して輝度信号のサンプリング周波数と2つの色
差信号のサンプリング周波数の比が4:2:2である拡
張画像データを生成する合成手段とを備えることを特徴
とする画像信号復号装置。13. An image signal decoding apparatus for decompressing an image signal which has been compression-encoded, wherein the ratio of the sampling frequency of a luminance signal to that of two color difference signals is 4: 1: 1 by compression-encoding an original image signal. Or 4: 2:
A first decompression decoding means for decompressing image data of a predetermined signal standard of 0, and a second decompression decoding means for decompressing enhancement data having a sampling frequency ratio of a luminance signal and two color difference signals of 4: 2: 2. And the ratio of the sampling frequency of the luminance signal to the sampling frequency of the two chrominance signals is 4: 2: 2 by combining the outputs from the first and second decompression decoding means. An image signal decoding device comprising: a synthesizing unit that generates extended image data.
のクロマ信号のサンプリング周波数を変換するサンプリ
ング周波数変換手段を備えることを特徴とする請求項1
3記載の画像信号復号装置。14. The apparatus according to claim 1, wherein said first decompression decoding means includes sampling frequency conversion means for converting a sampling frequency of a chroma signal of an image signal.
3. The image signal decoding device according to 3.
伸張復号手段は、逆離散コサイン変換を用いて伸張復号
を行うことを特徴とする請求項13記載の画像信号復号
装置。15. The image signal decoding apparatus according to claim 13, wherein said first and second expansion decoding means perform expansion decoding using inverse discrete cosine transform.
ブレット変換またはサブバンド帯域合成処理を用いて伸
張復号を行うことを特徴とする請求項13記載の画像信
号復号装置。16. The image signal decoding apparatus according to claim 13, wherein said second expansion decoding means performs expansion decoding using inverse wavelet transform or subband band synthesis processing.
伸張復号手段で伸張復号されたクロマ信号を合成する帯
域合成フィルタを更に備えることを特徴とする請求項1
3記載の画像信号復号装置。17. The apparatus according to claim 1, further comprising a band synthesizing filter for synthesizing the chroma signal expanded and decoded by said first expansion decoding means and said second expansion decoding means.
3. The image signal decoding device according to 3.
TSC方式のテレビジョン信号であることを特徴とする
請求項13記載の画像信号復号装置。18. The image signal of the predetermined signal standard is N
14. The image signal decoding apparatus according to claim 13, wherein the image signal is a TSC television signal.
AL方式のテレビジョン信号であることを特徴とする請
求項13記載の画像信号復号装置。19. The image signal of the predetermined signal standard is P
14. The image signal decoding device according to claim 13, wherein the image signal is an AL television signal.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6673398A JPH10322722A (en) | 1997-03-17 | 1998-03-17 | Picture signal encoder and picture signal decoder |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9-63626 | 1997-03-17 | ||
JP6362697 | 1997-03-17 | ||
JP6673398A JPH10322722A (en) | 1997-03-17 | 1998-03-17 | Picture signal encoder and picture signal decoder |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10322722A true JPH10322722A (en) | 1998-12-04 |
Family
ID=26404768
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6673398A Withdrawn JPH10322722A (en) | 1997-03-17 | 1998-03-17 | Picture signal encoder and picture signal decoder |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10322722A (en) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1998
- 1998-03-17 JP JP6673398A patent/JPH10322722A/en not_active Withdrawn
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