KR100943563B1 - Moving picture encoding device and moving picture decoding device - Google Patents

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Abstract

동화상을 부호화하는 영상 인코더(70)로서, 톱 필드와 보텀 필드를 포함하는 프레임의 화상 데이터를 격납하는 것이 가능한 다수의 메모리 영역을 갖는 버퍼(16 c)와, 메모리 영역에 격납된 화상 데이터를 필드 단위로 참조함으로써 움직임 예측과 움직임 보상을 행하면서 입력 화상을 필드 단위로 부호화하기 위한 움직임 예측부(19), 움직임 보상부(16d), 차분기(11), 변환부(13) 및 양자화부(14)와, 다수의 메모리 영역을 프레임 단위로 관리하는 메모리 관리부(71)와, 부호화된 필드의 화상 데이터를 복호화하고, 복호화한 필드의 화상 데이터를 메모리 관리부(71)에 의한 관리 하에서 다수의 메모리 영역 중 어느 하나에 격납하기 위한 역양자화부(16a) 및 역이산 코사인 변환부(16b) 등을 구비한다. A video encoder (70) for encoding a moving picture, comprising: a buffer (16c) having a plurality of memory areas capable of storing image data of a frame including a top field and a bottom field, and image data stored in the memory area. The motion prediction unit 19, the motion compensator 16d, the difference unit 11, the transform unit 13, and the quantization unit for encoding the input image in field units while performing motion prediction and motion compensation by referring to the unit 14), a memory management unit 71 for managing a plurality of memory areas on a frame basis, and a plurality of memories under the management by the memory management unit 71 to decode the image data of the coded field and manage the image data of the decoded field. The inverse quantization part 16a, the inverse discrete cosine transform part 16b, etc. for storing in any one area are provided.

Description

동화상 부호화 장치 및 동화상 복호화 장치{MOVING PICTURE ENCODING DEVICE AND MOVING PICTURE DECODING DEVICE}MOVING PICTURE ENCODING DEVICE AND MOVING PICTURE DECODING DEVICE

본 발명은 영상의 부호화 및 복호화에서의 참조용 화상 데이터의 격납에 이용되는 멀티 프레임 버퍼의 메모리 관리 제어에 관한 것으로, 특히 인터레이스 영상 데이터를 위한 메모리 관리 방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to memory management control of a multi-frame buffer used for storing reference picture data in video encoding and decoding, and more particularly, to a memory management method for interlaced video data.

동화상은 영상 기술이나 영상 회의에서 DVD나 디지털 텔레비전에 이르는 범위에 걸쳐 증대하고 있는 수많은 어플리케이션에 채용되고 있다. 동화상을 전송하기 위해서는 유효 주파수 대역이 한정된 종래의 전송로를 통하여 상당한 양의 데이터를 전송하는 것이 필요해진다. 한정된 전송 대역으로 디지털 데이터를 전송하기 위해서는, 전송 데이터의 양을 압축 또는 삭감하는 것이 불가결해진다. Motion pictures are being employed in a number of applications that range from video technology and video conferencing to DVDs and digital televisions. In order to transmit a moving picture, it is necessary to transmit a considerable amount of data through a conventional transmission path having a limited effective frequency band. In order to transmit digital data in a limited transmission band, it is essential to compress or reduce the amount of transmission data.

상이한 제조회사에 의해서 어플리케이션용으로 설계된 다수의 시스템간의 상호 이용이 가능해지도록, 공통된 방법으로 영상 데이터의 양을 압축하는 영상 부호화 규격이 책정되어 있다. 영상 부호화 규격은 ITU의 H.261, H.263과 ISO/IEC의 MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4이다. In order to enable mutual use among a number of systems designed for applications by different manufacturers, an image coding standard has been devised that compresses the amount of image data in a common manner. The video encoding standards are H.261, H.263 of ITU, and MPEG-1, MPEG-2 and MPEG-4 of ISO / IEC.

그 많은 규격에서의 기본이 되는 부호화의 어프로치는 이하의 주요한 스테이지로 이루어진다. The encoding approach that is the basis of many standards consists of the following main stages.                 

1. 영상을 구성하는 픽쳐의 처리를 블록 레벨로 하는 것이 가능해지도록, 각 픽쳐를 픽셀로 이루어지는 블록으로 분할한다. 픽쳐란 프레임 또는 필드를 나타낸다. 1. Each picture is divided into blocks composed of pixels so that processing of the pictures constituting the video can be made at the block level. A picture represents a frame or field.

2. 1개의 블록의 영상 데이터에 변환, 양자화 및 엔트로피 부호화를 실시함으로써, 픽쳐의 공간적인 용장성을 감소시킨다. 2. The spatial redundancy of the picture is reduced by performing transformation, quantization, and entropy encoding on the video data of one block.

3. 연속하는 픽쳐간의 상관을 이용하여, 연속하는 프레임간의 차분을 부호화한다. 3. The difference between successive frames is encoded using the correlation between successive pictures.

이는 움직임 예측 및 보상의 기술에 의해서 달성된다. 각 블록마다 프레임간에서 상관이 강한 예측 화상 데이터를 나타내는 움직임 벡터를 결정하기 위하여, 인코더에서는 부호화된 프레임 내에서 상관이 강한 화상 데이터 위치를 검색하는 움직임 검출이 행하여진다. 또한 인코더 및 디코더에서는 움직임 벡터에 대응하는 예측 화상 데이터를 추출하는 움직임 보상이 실행된다.This is accomplished by the technique of motion prediction and compensation. In order to determine the motion vector representing the predictive image data with strong correlation between frames for each block, the encoder performs motion detection for searching for a highly correlated image data position within the encoded frame. In addition, the encoder and the decoder perform motion compensation for extracting the predictive picture data corresponding to the motion vector.

영상 인코더(동화상 부호화 장치)의 구성예는 도 1에 도시되는 바와 같다. 도시된 영상 인코더는 공간 영상 데이터를 주파수 영역으로 변환하는 변환부(13)와, 변환부(13)에서 얻어진 변환 계수를 양자화하는 양자화부(14)와, 양자화된 변환 계수를 엔트로피 부호화하는 가변길이 부호화부(15)와, 가변 비트 레이트의 압축 영상 데이터를 전송 레이트에 맞추어 전송로에 공급하기 위한 영상 버퍼(17)와 디코더(16)와 움직임 예측부(19)를 구비한다. An example of the configuration of a video encoder (video encoding device) is as shown in FIG. The illustrated image encoder includes a transformer 13 for transforming spatial image data into a frequency domain, a quantizer 14 for quantizing transform coefficients obtained by the transformer 13, and a variable length for entropy encoding the quantized transform coefficients. The encoder 15 includes an image buffer 17, a decoder 16, and a motion predictor 19 for supplying the compressed video data having a variable bit rate to the transmission path in accordance with the transmission rate.

도 1에 도시되는 인코더의 영상 데이터(10)는 PCM(펄스부호변조)으로 화소값이 입력된다. 차분기(11)는 영상 데이터(10)와 움직임 보상 화상(12)의 차분값을 계산한다. 움직임 보상 화상(12)은 이미 부호화된 화상을 복호화하고, 움직임 보상함으로써 얻어진다(「대상의 복호화 화상」). 이는 영상 인코더에 대응하는 디코더(16)에 의하여 행하여진다. 디코더(16)는 부호화 순서를 반대로 행하는, 즉 디코더(16)는 역양자화부(Q-1)와 역변환부(IDCT)와 복호화된 차분을 움직임 보상 화상과 가산함으로써 복호 측에서 얻어지는 것과 동일한 전(前) 화상을 생성하는 가산기로 구성된다. In the video data 10 of the encoder shown in FIG. 1, pixel values are input to PCM (pulse code modulation). The difference unit 11 calculates a difference value between the image data 10 and the motion compensation image 12. The motion compensation image 12 is obtained by decoding the already encoded image and performing motion compensation ("decoded image of the object"). This is done by the decoder 16 corresponding to the video encoder. The decoder 16 reverses the encoding order, i.e., the decoder 16 adds the dequantized unit Q-1, the inverse transform unit IDCT, and the decoded difference with the motion compensation image to obtain the same transposition as that obtained at the decoding side. Before) an adder for generating an image.

움직임 보상 부호화에서는 대상 픽쳐의 움직임 보상 데이터는, 그 픽쳐와 복호화한 픽쳐 사이에서의 움직임의 예측에 근거하여, 대응하는 복호화한 픽쳐의 픽쳐 데이터로부터 생성된다. 움직임의 예측값은 복호화한 픽쳐와 대상 픽쳐의 사이의 픽셀의 변위를 나타내는 2차원 움직임 벡터로 표현된다. 통상적으로 움직임 예측은 블록 단위로 행하여진다. 즉 복호화한 픽쳐에서 대상 프레임의 블록과 가장 상관이 강한 블록이 움직임 보상 화상이 된다. 이 움직임 예측을 행하는 움직임 예측부(19)와, 움직임 벡터에 대응하여 복호화한 픽쳐로부터 움직임 보상 화상을 생성하는 움직임 보상부(MC)가 인코더에 포함된다. In motion compensation encoding, motion compensation data of a target picture is generated from picture data of a corresponding decoded picture based on prediction of motion between the picture and the decoded picture. The predicted value of the motion is represented by a two-dimensional motion vector representing the displacement of the pixel between the decoded picture and the target picture. In general, motion prediction is performed in units of blocks. In other words, the block having the strongest correlation with the block of the target frame in the decoded picture becomes a motion compensation image. The encoder includes a motion predictor 19 for performing motion prediction and a motion compensator MC for generating a motion compensated image from a picture decoded corresponding to the motion vector.

도 1에 도시되는 영상 인코더는 다음과 같이 동작한다. 영상 신호(10)의 영상 화상은 통상적으로 매크로 블록이라 불리는, 어떤 개수의 작은 블록군으로 분할된다. 예컨대 도 2에 도시된 영상 화상(20)은 다수의 매크로 블록(21)으로 분할된다. 각 매크로 블록은 통상 16×16의 화소 사이즈를 지니고 있다. The video encoder shown in FIG. 1 operates as follows. The video image of the video signal 10 is divided into a certain number of small block groups, commonly called macro blocks. For example, the video image 20 shown in FIG. 2 is divided into a plurality of macro blocks 21. Each macro block typically has a pixel size of 16x16.

또한 픽쳐는 어떤 개수의 슬라이스(22)로 분할된다. 각 슬라이스는 다수의 매크로 블록으로 이루어지며, 데이터 상실 시의 동기 복귀의 단위이다. 또한 1개 의 슬라이스를 구성하는 매크로 블록의 배열은, 도 2에 도시되는 바와 같이 같은 행의 매크로 블록만으로 구성될 필요는 없고, 다수의 행의 매크로 블록을 포함하거나, 행의 도중에서 상이한 슬라이스의 단락이 있어도 된다. The picture is also divided into any number of slices 22. Each slice consists of a number of macroblocks and is a unit of synchronization return in case of data loss. In addition, the arrangement of macroblocks constituting one slice need not be composed of only macroblocks in the same row as shown in FIG. 2, and includes macroblocks in multiple rows, or different slices in the middle of a row. There may be a short circuit.

화상 중의 공간적인 용장성을 감소시키는 것만으로써 영상의 화상 데이터를 부호화하였을 때에는, 그 결과 얻어지는 픽쳐는 Ⅰ픽쳐라고 불린다. I 픽쳐는 픽쳐 내의 화소값만을 참조하여 부호화된다. 부호화된 I 픽쳐는 데이터 양을 삭감하기 위한 시간적인 정보를 이용할 수 없기 때문에, 그 부호화된 데이터의 사이즈가 크다. When image data of an image is encoded only by reducing the spatial redundancy in the image, the resulting picture is called an I picture. The I picture is encoded with reference only to pixel values in the picture. Since the coded I picture cannot use temporal information for reducing the amount of data, the size of the coded data is large.

연속하는 픽쳐 간에 존재하는 시간적인 용장성을 이용하여 효율적인 압축을 행하기 위해서, 움직임 예측 및 보상에 근거하여 연속하는 픽쳐 사이에서의 예측 부호화가 행하여진다. 움직임 예측에서 선택된 참조 픽쳐가 이미 부호화하여 복호화된 1개의 픽쳐인 경우에는 P픽쳐라고 불린다. 또한 참조 픽쳐가 2개(통상은 표시 순서가 대상 픽쳐에 대하여 전방과 후방)인 경우에는 B픽쳐라고 불린다. In order to perform efficient compression using the temporal redundancy existing between successive pictures, predictive encoding is performed between successive pictures based on motion prediction and compensation. When the reference picture selected in the motion prediction is one picture that has already been encoded and decoded, it is called a P picture. In addition, when there are two reference pictures (normally, the display order is forward and backward with respect to a target picture), it is called B picture.

현재 책정중인 화상 부호화 방식인 H.26L 규격에서는, 각 16x16 매크로 블록에서의 움직임 보상은, 상이한 블록 사이즈를 이용하여 행할 수 있다. 개개의 움직임 벡터는, 움직임 보상의 블록 사이즈인 4×4, 4×8, 8×4, 8×8, 8×16, 또는 16×16화소의 블록에 대하여 결정할 수 있다. 작은 움직임 보상 블록으로 하는 것의 유용성은, 세밀한 움직임을 기술할 수 있다는 것이다. In the H.26L standard, which is currently being developed, the motion compensation in each 16x16 macroblock can be performed using a different block size. Individual motion vectors can be determined for blocks of 4x4, 4x8, 8x4, 8x8, 8x16, or 16x16 pixels, which are block sizes of motion compensation. The usefulness of making a small motion compensation block is that it can describe fine movement.

움직임 예측 처리의 결과에 근거하여, 움직임 보상 처리는 결정된 움직임 벡터에 근거하는 예측을 행한다. 그리고 예측된 블록으로부터 얻어지는 예측 오차 블록에 포함되는 정보는, 변환부(13)에서 변환 계수로 변환된다. 일반적으로 2차원 DCT(이산 코사인 변환)가 자주 이용된다. 얻어진 변환 계수는 양자화되고, 마지막으로 엔트로피 부호화부(15)에서 엔트로피 부호화(VLC)가 행하여진다. 또 움직임 예측부(19)에서 산출된 움직임 벡터는 움직임 보상에 이용되는 동시에, 가변길이 부호화부(15) 및 영상 버퍼(17)를 거쳐, 압축 영상 데이터(18)에 포함되어 출력된다. Based on the result of the motion prediction process, the motion compensation process performs prediction based on the determined motion vector. The information included in the prediction error block obtained from the predicted block is converted into a transform coefficient by the transform unit 13. In general, two-dimensional DCT (Discrete Cosine Transform) is often used. The obtained transform coefficients are quantized, and finally, entropy coding (VLC) is performed in the entropy coding unit 15. The motion vector calculated by the motion predictor 19 is used for motion compensation and is included in the compressed video data 18 via the variable length encoder 15 and the image buffer 17 and output.

압축 영상 데이터(18)의 전송 스트림은 디코더(동화상 복호화 장치)에 송신되고, 거기서 수신 데이터에 근거하여, 부호화된 영상 화상의 시퀀스가 재생된다. 디코더의 구성은 도 1에 도시된 영상 인코더가 구비하는 디코더(16)의 구성에 대응하고 있다. The transport stream of the compressed video data 18 is transmitted to a decoder (video decoding device), where a sequence of encoded video images is reproduced based on the received data. The configuration of the decoder corresponds to the configuration of the decoder 16 included in the video encoder shown in FIG.

새로운 영상 부호화 방식에서는 보다 효율적인 화상의 부호화를 가능하게 하기 위해, 픽쳐간의 다수 참조 픽쳐를 가질 수 있다. 그 때문에 움직임 예측부 및 움직임 보상부는 다양한 참조 픽쳐를 제공하기 위한 멀티 프레임 버퍼를 구비한다. 움직임 벡터에는 개개의 참조 화상을 나타내는 정보가 부가된다. In the new video encoding scheme, in order to enable more efficient encoding of an image, a plurality of reference pictures between pictures may be provided. For this reason, the motion predictor and the motion compensator include a multi-frame buffer for providing various reference pictures. Information representing individual reference pictures is added to the motion vector.

멀티 프레임 버퍼의 내부 구성은 도 3에 도시되는 바와 같으며, 참조 부호(30)가 전체를 나타내고 있다. 멀티 프레임 버퍼는 영상 신호의 프레임을 격납하는 다수의 메모리 영역(31, 32)로 구성된다. 멀티 프레임 버퍼(30)의 메모리 영역은, 2개의 상이한 종류의 메모리 영역, 즉 주로 단시간만 참조 화상으로서 사용되는 참조 픽쳐가 격납되는 단시간 영역(33) 및 주로 장시간에 걸쳐 사용되는 참조 픽쳐가 격납되는 장시간 영역(34)으로 분할된다. The internal structure of the multi-frame buffer is as shown in Fig. 3, and reference numeral 30 denotes the whole. The multi-frame buffer is composed of a plurality of memory areas 31 and 32 that store frames of video signals. The memory area of the multi-frame buffer 30 includes two different kinds of memory areas, namely, a short time area 33 in which a reference picture mainly used as a reference picture is stored, and a reference picture mainly used for a long time. It is divided into a long time region 34.                 

멀티 프레임 버퍼는 특별한 화상을 부호화 또는 복호화하기 위해서, 적절히 선택된 참조 픽쳐를 격납한다. 참조 픽쳐의 격납 순서는 2개의 처리 스테이지, 즉 (1)참조 픽쳐의 교체 및 (2)참조 픽쳐의 버퍼링으로 분할된다. The multi-frame buffer stores appropriately selected reference pictures for encoding or decoding a particular picture. The storage order of the reference picture is divided into two processing stages: (1) replacement of the reference picture and (2) buffering of the reference picture.

(1)참조 픽쳐는 슬라이스 레이어로 송신되어오는 참조 픽쳐 순서 정보에 근거하여 나열된다. 참조 픽쳐의 순서 설정은 1개의 슬라이스에 포함되는 매크로 블록군의 부호화 또는 복호화 처리에만 영향을 준다. 이 처리의 목적은 빈번하게 참조되는 픽쳐에 작은 번호를 할당하고, 작은 번호일수록 짧은 부호 길이의 부호를 할당함으로써, 움직임 보상 시에 참조하는 참조 화상을 나타내는 정보의 비트수를 삭감하는 것이다. (1) Reference pictures are listed based on reference picture order information transmitted to the slice layer. The order setting of the reference picture affects only the encoding or decoding processing of the macroblock group included in one slice. The purpose of this process is to reduce the number of bits of information indicating the reference picture to be referred to at the time of motion compensation by assigning a small number to a frequently referenced picture, and assigning a code having a shorter code length as the smaller number.

(2)참조 픽쳐의 버퍼링에서는 각 부호화/복호화 처리를 위해 멀티 프레임 버퍼에 격납된 참조 픽쳐를 갱신할 때에, 부호화 또는 복호화 대상의 픽쳐의 버퍼링을 제어한다. (2) In the buffering of the reference picture, the buffering of the picture to be encoded or decoded is controlled when updating the reference picture stored in the multi-frame buffer for each encoding / decoding process.

참조 픽쳐의 버퍼링을 위해 2개의 상이한 메모리 관리 제어모드 중 하나, 즉 「시프트 창 버퍼링 모드」 또는 「적응적 메모리 제어 버퍼링 모드」를 이용할 수 있다. One of two different memory management control modes, i.e., "shift window buffering mode" or "adaptive memory control buffering mode", can be used for buffering the reference picture.

시프트 창 버퍼링 모드에서는 대상의 각 부호화 또는 복호화 화상은 멀티 프레임 버퍼에 추가하여 격납된다. 멀티 프레임 버퍼의 단시간 영역의 픽쳐는 선입선출(FIFO)방식으로, 새로운 화상에 의하여 주기적으로 치환되어간다. 버퍼가 충분한 용량의 미사용 메모리 영역을 가지고 있는 한, 현재 처리되고 있는 화상의 화상 데이터를 격납하기 위해 어떠한 화상 데이터도 소거할 필요가 없다. 만약 멀티 프레임 버퍼의 미사용 영역이 이미 처리된 새로운 화상 데이터로 가득차게 되었을 때에는, 가장 빨리 격납된 화상 데이터가 현재 부호화/복호화된 새로운 화상의 화상 데이터로 치환되어간다.In the shift window buffering mode, each encoded or decoded image of the object is stored in addition to the multi frame buffer. The pictures in the short time region of the multi-frame buffer are periodically replaced by new images in a first-in first-out (FIFO) method. As long as the buffer has an unused memory area of sufficient capacity, it is not necessary to erase any image data in order to store image data of the image currently being processed. If the unused area of the multi-frame buffer becomes full with new image data that has already been processed, the earliest stored image data is replaced with image data of the new image currently encoded / decoded.

적응적 메모리 제어 버퍼링 모드에서는 멀티 프레임 버퍼에 추가하여 격납되는, 또는 거기에서 삭제되는 각 화상은 명시적으로 선택된다. 부호화 및 복호화 측에서의 대응하는 메모리 관리 제어를 확실히 하는 메모리 관리 제어 처리 파라미터에 따라서 메모리 제어가 행하여진다. 이러한 화상의 치환 처리를 행하기 위해서 각 메모리 영역에는 명시적으로 대상 픽쳐를 지정하기 위한 고유한 식별 번호가 할당되어 있다. 또 각 메모리 영역에는 상기 (1)의 참조 픽쳐의 교체를 행한 뒤의 순서를 나타내는 인덱스가 할당되어 있으며, 이를 참조 인덱스라 부른다. In the adaptive memory control buffering mode, each picture stored in addition to or deleted from the multi-frame buffer is explicitly selected. Memory control is performed in accordance with memory management control processing parameters which ensure the corresponding memory management control on the encoding and decoding side. In order to perform such image replacement processing, a unique identification number for explicitly designating a target picture is assigned to each memory area. In addition, an index indicating an order after replacing the reference picture of (1) is assigned to each memory area, which is called a reference index.

이상의 메모리 관리 제어 모드에는 몇 개의 문제가 남아 있다. 종래의 메모리 관리 제어 모드에서는 특히 인터레이스 영상 데이터를 효과적으로 다룰 수 없다. 인터레이스 영상 데이터는 각 프레임이 시간 및 수직 방향의 공간 위치가 상이한 2개의 필드(톱 필드 및 보텀 필드)로 구성되고, 필드 단위로 부호화될 수 있으므로, 메모리 관리가 복잡해져 버린다는 문제가 있다. Several problems remain in the above memory management control mode. In the conventional memory management control mode, interlace image data cannot be handled effectively. The interlaced video data has a problem that memory management is complicated because each frame is composed of two fields (top field and bottom field) having different spatial positions in time and vertical direction, and can be encoded in units of fields.

따라서 본 발명은 인터레이스 영상 데이터에 대한 부호화 및 복호화에서의 화상 메모리의 관리를 효율적으로 행할 수 있는 동화상 부호화 장치, 동화상 복호화 장치 및 메모리 관리 장치 등을 제공하는 것을 목적으로 한다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a moving picture encoding device, a moving picture decoding device, a memory management device, and the like capable of efficiently managing picture memory in encoding and decoding interlaced video data.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 관한 동화상 부호화 장치는, 톱 필드 와 보텀 필드를 포함하는 프레임의 화상 데이터를 격납하는 것이 가능한 다수의 메모리 영역을 갖는 기억 수단과, 상기 메모리 영역에 격납된 화상 데이터를 필드 단위로 참조함으로써 움직임 예측과 움직임 보상을 행하면서 입력 화상을 필드 단위로 부호화하는 부호화 수단과, 상기 다수의 메모리 영역을 프레임 단위로 관리하는 메모리 관리 수단과. 상기 부호화 수단에 의해 부호화된 필드의 화상 데이터를 복호화하고, 복호화한 필드의 화상 데이터를 상기 메모리 관리 수단에 의한 관리 하에서 상기 다수의 메모리 영역 중 어느 하나에 격납하는 격납 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, a moving picture encoding apparatus according to the present invention includes a storage means having a plurality of memory areas capable of storing image data of a frame including a top field and a bottom field, and image data stored in the memory area. Encoding means for encoding an input image on a field basis while performing motion prediction and motion compensation by referring to a field unit, and memory management means for managing the plurality of memory areas on a frame basis. And storing means for decoding the image data of the field encoded by the encoding means and storing the image data of the decoded field in any one of the plurality of memory areas under management by the memory management means. .

또한 본 발명에 관한 동화상 복호화 장치는, 톱 필드와 보텀 필드를 포함하는 프레임의 화상 데이터를 격납하는 것이 가능한 다수의 메모리 영역을 갖는 기억 수단과, 상기 메모리 영역에 격납된 화상 데이터를 필드 단위로 참조함으로써 움직임 보상을 행하면서 입력 화상을 필드 단위로 복호화하는 복호화 수단과, 상기 다수의 메모리 영역을 프레임 단위로 관리하는 메모리 관리 수단과, 상기 복호화 수단에 의해 복호화된 필드의 화상 데이터를 상기 메모리 관리 수단에 의한 관리 하에서 상기 다수의 메모리 영역 중 어느 하나에 격납하는 격납 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다. Furthermore, the moving picture decoding apparatus according to the present invention refers to storage means having a plurality of memory areas capable of storing image data of a frame including a top field and a bottom field, and image data stored in the memory area on a field basis. Decoding means for decoding an input image on a field basis while performing motion compensation, memory management means for managing the plurality of memory areas on a frame basis, and image data of a field decoded by the decoding means on the memory management means. And storage means for storing in any one of the plurality of memory areas under management by the controller.

또한 본 발명에 관한 메모리 관리 장치는 동화상을 부호화 또는 복호화하는 장치에서의 메모리 관리 장치로서, 톱 필드와 보텀 필드를 포함하는 프레임의 화상 데이터를 격납하는 것이 가능한 다수의 메모리 영역을 갖는 기억 수단과, 상기 다수의 메모리 영역을 프레임 단위로 관리하는 관리 수단과, 상기 관리 수단에 의한 관리 하에서 필드의 화상 데이터를 상기 다수의 메모리 영역 중 어느 하나에 격납 및 필드의 화상 데이터를 상기 다수의 메모리 영역 중 어느 하나로부터 독출하는 메모리 액세스 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다. Furthermore, the memory management apparatus according to the present invention is a memory management apparatus in an apparatus for encoding or decoding a moving image, comprising: storage means having a plurality of memory regions capable of storing image data of a frame including a top field and a bottom field; Management means for managing the plurality of memory areas on a frame-by-frame basis; and storing image data of a field in any one of the plurality of memory areas under management by the management means; And memory access means for reading from one.

이들 동화상 부호화 장치, 동화상 복호화 장치 및 메모리 관리 장치에 의하면, 1개의 프레임 데이터, 또는 2개의 필드 데이터(톱 필드 데이터 및 보텀 필드 데이터)를 격납하는 것이 가능한 각 메모리 영역으로의 화상 데이터의 격납 및 각 메모리 영역으로부터의 화상 데이터의 독출이 프레임 단위 및 필드 단위 중 어느 것으로 행해지더라도, 메모리 관리에 관해서는 항상 프레임 단위로 행하여지므로, 인터레이스 영상 데이터에 대한 부호화 및 복호화에서의 메모리 관리가 간소화되고 효율화된다. 특히 인터레이스 영상 데이터가 프레임 단위로 부호화되는 픽처와 필드 단위로 부호화되는 픽쳐가 혼재하는 경우는, 통일된 프레임 단위에서의 메모리 관리만으로 해결되므로, 효율적인 메모리 관리가 실현된다. According to these moving picture coding apparatuses, moving picture decoding apparatuses, and memory management apparatuses, the storage of image data into each memory area capable of storing one frame data or two field data (top field data and bottom field data), and each Regardless of whether the reading of the image data from the memory area is performed in either the frame unit or the field unit, memory management is always performed in the frame unit, so that memory management in encoding and decoding of interlaced video data is simplified and efficient. In particular, in the case where a picture encoded in interlace video data and a picture encoded in field units are mixed, only memory management in a unified frame unit is solved, so that efficient memory management is realized.

여기서 상기 메모리 관리 수단은 상기 다수의 메모리 영역 각각에 대하여, 화상 데이터의 격납이 가능한가 아닌가를 프레임 단위로 관리하고, 상기 격납 수단은 상기 메모리 관리 수단에 의해 격납이 가능하다고 관리되고 있는 메모리 영역에 상기 필드의 화상 데이터를 격납하여도 된다. 즉 상기 메모리 관리 수단은 상기 다수의 메모리 영역 각각에 대응시킨 격납 허가 플래그를 「사용」 또는 「미사용」에 세트함으로써 상기 메모리 영역을 관리하고, 상기 격납 수단은 상기 격납 허가 플래그가 「미사용」을 나타내는 메모리 영역에 상기 필드의 화상 데이터를 격납하여도 된다. 예컨대 상기 메모리 관리 수단은 상기 메모리 영역에 프레임, 톱 필드 또는 보텀 필드의 화상 데이터가 격납된 경우에, 해당 메모리 영역에 대응하는 격납 허가 플래그를 「사용」에 세트하고, 상기 메모리 영역에 화상 데이터가 격납되어 있지 않은 경우, 격납되어 있는 프레임이 불필요해진 경우, 또는 격납되어 있는 톱 필드 및 보텀 필드 양쪽이 불필요해진 경우에, 해당 메모리 영역에 대응하는 격납 허가 플래그를 「미사용」에 세트한다. 이에 의해 2개의 필드 데이터를 격납하는 메모리 영역에 대하여 1비트의 격납 허가 플래그가 할당되고, 그 1 트의 격납 허가 플래그의 상태를 판단하거나 변경하는 것만으로 각 메모리 영역으로의 화상 데이터의 격납 허가 여부에 관한 관리가 가능해져, 관리에 관한 처리가 간소화되는 동시에 관리를 위한 메모리 용량이 작게 해결된다. The memory management means manages whether or not image data can be stored for each of the plurality of memory areas on a frame-by-frame basis, and the storage means is stored in the memory area managed by the memory management means. You may store the image data of a field. That is, the memory management means manages the memory area by setting a storage permission flag corresponding to each of the plurality of memory areas to " use " or " unused, " and the storage means indicates that the storage permission flag indicates " unused. &Quot; You may store the image data of the said field in a memory area. For example, when the image management data of a frame, a top field or a bottom field is stored in the memory area, the memory management means sets a storage permission flag corresponding to the memory area to "use", and the image data is stored in the memory area. When not stored, when the stored frame becomes unnecessary, or when both the stored top field and the bottom field become unnecessary, the storage permission flag corresponding to the memory area is set to "unused". As a result, a 1-bit storage permission flag is allocated to the memory area storing the two field data, and whether or not the image data is allowed to be stored in each memory area only by determining or changing the state of the storage permission flag of the one bit. Management can be simplified, and the processing relating to management is simplified, and the memory capacity for management is reduced.

또한 상기 메모리 관리 수단은 상기 다수의 메모리 영역 각각에 대하여, 단시간 참조를 위한 「단시간 영역」인가 장시간 참조를 위한「장시간 참조」인가를 프레임 단위로 관리하여도 된다. 즉 상기 메모리 관리 수단은 상기 다수의 메모리 영역 각각에 대응시킨 장시간 플래그를, 「단시간 영역」 또는 「장시간 영역」에 세트함으로써 상기 메모리 영역을 관리하여도 된다. 예컨대 상기 메모리 관리 수단은 상기 장시간 플래그가 「단시간 영역」에 세트된 메모리 영역에 격납되어 있는 프레임, 톱 필드 또는 보텀 필드의 화상 데이터를 장시간 참조용으로 변경하는 경우에, 해당 장시간 플래그를 「장시간 영역」에 세트한다. 이에 의해 2개의 필드 데이터를 격납하는 메모리 영역에 대하여 1 비트의 장시간 플래그가 할당되고, 그 1비트의 장시간 플래그의 상태를 판단하거나 변경하는 것만으로 각 메모리 영역의 참조 속성(「단시간 참조용」인가 「장시간 참조용」인가)에 관한 관리가 가능 해져, 관리에 관한 처리가 간소화되는 동시에 관리를 위한 메모리 용량이 작아지게 된다. 또한 장시간 플래그를 「단시간 영역」에서 「단시간 영역」으로 변경하는 것만으로, 「단시간 영역」에 격납되어 있는 화상 데이터를 「장시간 영역」으로 이동시킬 수 있다. In addition, the memory management means may manage, for each of the plurality of memory regions, whether a "short time region" for a short time reference or a "long time reference" for a long time reference is performed on a frame basis. That is, the memory management means may manage the memory area by setting a long time flag corresponding to each of the plurality of memory areas in a "short time area" or a "long time area". For example, when the memory management means changes the image data of the frame, the top field, or the bottom field stored in the memory area in which the long time flag is set in the "short time area", for a long time reference, the long time flag is changed to "long time area." Set to "." As a result, a 1-bit long time flag is allocated to the memory area storing two field data, and the reference attribute of each memory area is determined by simply determining or changing the state of the 1-bit long time flag. Management for " long term reference " can be simplified, and the processing for management can be simplified and the memory capacity for management can be reduced. Moreover, the image data stored in the "short time area" can be moved to the "long time area" only by changing a long time flag from a "short time area".

또한 본 발명은 상기와 같은 동화상 부호화 장치, 동화상 복호화 장치 및 메모리 관리 장치로서 실현할 수 있을 뿐 아니라, 동화상 부호화 방법, 동화상 복호화 방법 및 메모리 관리 방법으로서 실현하거나, 프로그램으로서 실현하거나, 프로그램이 기록된 컴퓨터 독취 가능한 기록 매체로서 실현할 수도 있다. The present invention can be realized not only as the above-described moving picture coding apparatus, the moving picture decoding apparatus, and the memory management apparatus but also as the moving picture coding method, the moving picture decoding method, and the memory management method, as a program, or a computer on which a program is recorded. It can also be realized as a readable recording medium.

도 1은 움직임 보상된 DPCM 영상 인코더의 블록도를 도시한다. 1 shows a block diagram of a motion compensated DPCM image encoder.

도 2는 부호화 및 복호화 처리를 위한 영상 화상의 부차적인 분할을 도시한다.2 shows secondary division of a video image for encoding and decoding processing.

도 3은 움직임 예측 및 움직임 보상에 이용되는 멀티 프레임 버퍼의 전체 구성을 도시한다. 3 shows an overall configuration of a multi frame buffer used for motion prediction and motion compensation.

도 4는 1개의 메모리 영역에 관련시켜 격납되어 있는 데이터를 도시한다.4 shows data stored in association with one memory area.

도 5는 움직임 예측/움직임 보상부의 블록도를 도시한다. 5 shows a block diagram of a motion prediction / motion compensation unit.

도 6은 멀티 프레임 버퍼의 제어 방법의 예를 도시한다. 6 shows an example of a control method of a multi frame buffer.

도 7은 실시형태 2에서의 영상 인코더의 구성을 도시하는 블록도이다. FIG. 7 is a block diagram showing the structure of a video encoder in Embodiment 2. FIG.

도 8은 입력되는 영상 신호 또는 부호화의 단위의 종류를 도시하는 도면이며, 8 is a diagram illustrating a type of an input video signal or a coding unit.                 

도 8(a)는 프레임 단위로 부호화되는 영상 신호의 예를 도시하고, 8A illustrates an example of a video signal encoded in frame units.

도 8(b)는 필드 단위로 부호화되는 영상 신호의 예를 도시하고,8B illustrates an example of a video signal encoded in field units.

도 8(c)는 프레임과 필드가 혼재한 상태로 부호화되는 영상 신호의 예를 도시한다. 8C shows an example of a video signal encoded in a mixed state of a frame and a field.

도 9는 메모리 관리부의 동작 순서를 도시하는 플로우 챠트이다. 9 is a flowchart showing an operation procedure of the memory management unit.

도 10은 메모리 관리부에 의한 메모리 관리의 예를 도시하는 표이며,10 is a table showing an example of memory management by the memory manager;

도 10(a)는 도8(a)에 대응한 메모리 관리의 예를 도시하고, FIG. 10 (a) shows an example of memory management corresponding to FIG. 8 (a),

도 10(b)는 도8(b)에 대응한 메모리 관리의 예를 도시하고, FIG. 10 (b) shows an example of memory management corresponding to FIG. 8 (b),

도 10(c)는 도8(c)에 대응한 메모리 관리의 예를 도시한다. Fig. 10 (c) shows an example of memory management corresponding to Fig. 8 (c).

도 11은 버퍼에서의 참조 화상의 격납 상태를 도시하는 도면이며, 11 is a diagram illustrating a storage state of a reference picture in a buffer,

도 11(a)는 입력되는 영상 신호가 프레임 단위로 부호화되는 경우에서의 버퍼의 격납 상태를 도시하고, FIG. 11A shows a state of storing a buffer when an input video signal is encoded in units of frames.

도 11(b)는 입력되는 영상 신호가 필드 단위로 부호화되는 경우에서의 버퍼의 격납 상태를 도시하고, FIG. 11B shows a state of storing a buffer when an input video signal is encoded in units of fields.

도 11(c)는 입력되는 영상 신호가 프레임과 필드가 혼재한 상태로 부호화되는 경우에서의 버퍼의 격납 상태를 도시한다. FIG. 11C shows a state of storing a buffer when an input video signal is encoded in a state where a frame and a field are mixed.

도 12는 본 발명에 관한 영상 디코더의 구성을 도시하는 블록도이다. 12 is a block diagram showing the configuration of a video decoder according to the present invention.

도 13은 본 발명에 관한 영상 인코더 및 영상 디코더를 컴퓨터 시스템에 의해 실현하기 위한 프로그램을 격납하는 기록 매체에 관한 설명도이다. 13 is an explanatory diagram of a recording medium for storing a program for realizing a video encoder and a video decoder according to the present invention by a computer system.

도 14는 본 발명에 관한 콘텐츠 배송 서비스를 실현하는 콘텐츠 공급 시스템 의 전체 구성을 도시하는 블록도이다. 14 is a block diagram showing an overall configuration of a content supply system for realizing a content delivery service according to the present invention.

도 15는 본 발명에 관한 휴대전화의 일례를 도시하는 도면이다. 15 is a diagram showing an example of a mobile telephone according to the present invention.

도 16은 동 휴대전화의 구성을 도시하는 블록도이다. Fig. 16 is a block diagram showing the structure of the mobile telephone.

도 17은 본 발명에 관한 디지털 방송용 시스템의 구성을 도시하는 도면이다. 17 is a diagram showing the configuration of a digital broadcasting system according to the present invention.

(실시형태 1)(Embodiment 1)

이하 본 발명의 실시형태 1에서의 영상 인코더(동화상 부호화 장치)에 관하여 도면을 참조하면서 설명한다. 또 본 실시형태에서의 영상 인코더는 도 1에 도시되는 구성을 구비하는 동시에, 후술하는 도 5에 도시되는 특징적인 메모리 관리 기능을 구비한다. 이하 종래의 영상 인코더와 다른 점을 중심으로 설명한다. Hereinafter, the video encoder (video encoding device) according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the video encoder in the present embodiment has the configuration shown in FIG. 1 and the characteristic memory management function shown in FIG. 5 described later. The following description will focus on differences from the conventional video encoder.

상술한 바와 같이 도 3에는 멀티 프레임 버퍼의 전체 구성이 도시되어 있다. 멀티 프레임 버퍼(30)는 2개의 필드, 즉 톱 필드 및 보텀 필드로 이루어지는 참조 화상을 격납하는 다수의 메모리 영역(31, 32)을 구비한다. 메모리 영역(31, 32)의 각각에 격납된 데이터는 도 4에 도시되는 바와 같다. 각 메모리 영역(41)은 톱 필드(42) 및 보텀 필드(43)를 격납하는 데 이용되며, 거기서 각 필드 데이터가 독립하여 기입되거나 독출된다. As described above, FIG. 3 shows the overall configuration of the multi frame buffer. The multi-frame buffer 30 has a plurality of memory areas 31 and 32 for storing a reference picture consisting of two fields, namely, a top field and a bottom field. Data stored in each of the memory areas 31 and 32 is as shown in FIG. Each memory area 41 is used to store the top field 42 and the bottom field 43, where each field data is written or read independently.

움직임 예측 및 움직임 보상을 위한 적절한 참조 화상을 생성하는 것은, 도 5에 도시된 메모리 제어부(53)에 의하여 행하여진다. 각 화상의 부호화 또는 복호화가 종료되면, 메모리부(멀티프레임 버퍼)(52)는 메모리 제어 정보에 따라서 갱신된다. 새로운 화상 예컨대 부호화 또는 복호화의 대상이 되는 화상 데이터를 격납 하는 데 이용되는 메모리 영역은, 각 메모리 영역에 1개씩 할당된 격납 허가 플래그(44)를 세트함으로써 마크 첨부된다. 일련의 화상의 움직임 예측 또는 움직임 보상을 위해 필요해지는 참조 화상은, 격납 허가 플래그를 해제함으로써 프레임 버퍼에 유지된다. 메모리부(멀티 프레임 버퍼)(52)로부터 화상을 삭제할 때에는, 격납 허가 플래그(44)를 「미사용」상태에 세트한다. 프레임의 한 쪽 필드, 양 필드, 프레임 중 어느 것이 격납되어 있더라도, 격납 허가 플래그(44)가 사용 상태가 된다. 격납 허가 플래그(44)는 프레임의 상태를 나타내지만, 무엇이 격납되어 있는가는 각 메모리(필드) 단위로 관리되고 있으며, 톱 필드 또는 보텀 필드 중 한 쪽의 필드만이 격납되어 있는 경우는, 다른 쪽의 필드가 격납 가능한 것도 나타낼 수 있다.Generating an appropriate reference picture for motion prediction and motion compensation is performed by the memory control section 53 shown in FIG. When the encoding or decoding of each picture is completed, the memory unit (multiframe buffer) 52 is updated according to the memory control information. The memory area used to store a new image, for example, image data to be encoded or decoded, is marked by setting a storage permission flag 44 assigned to each memory area one by one. The reference picture required for motion prediction or motion compensation of the series of pictures is held in the frame buffer by releasing the storing permission flag. When deleting an image from the memory unit (multi-frame buffer) 52, the storage permission flag 44 is set to the "unused" state. Even if any one field, both fields, or a frame of a frame is stored, the storage permission flag 44 is in a use state. The storage permission flag 44 indicates the state of the frame, but what is stored is managed in each memory (field) unit. When only one of the top field or the bottom field is stored, the other side is stored. It can also indicate that the field of can be stored.

격납 허가 플래그는 메모리부(멀티 프레임 버퍼)(52), 또는 그 대신에 멀티 프레임이 대응하는 메모리 영역에 관련시켜진 메모리 제어부(53) 내에 격납해 둘 수 있다. 톱 및 보텀 필드 쌍마다 1개의 격납 허가 플래그(44)를 대응시키는 것만으로, 인터레이스 영상 데이터를 다루기 위한 하드웨어의 부가가 불필요해진다. The storage permission flag can be stored in the memory section (multi-frame buffer) 52 or in the memory control section 53 associated with the memory area corresponding to the multi-frame instead. Only one storage permission flag 44 is associated with each top and bottom field pair, so that addition of hardware for handling interlace video data is unnecessary.

또한 1개의 장시간 플래그(45)를 각 메모리 영역(41)에 할당하여도 된다. 이 플래그(45)는 메모리부 멀티 프레임 버퍼(52) 또는 각 메모리 영역에 관련시켜진 메모리 제어부(53) 내에 격납된다. 이 장시간 플래그(45)를 이용함으로써, 각 메모리 영역은 장시간 참조 화상에 격납되어 있음이 나타내어진다. 이와 같이 장시간 플래그(45)를 세트함으로써, 단시간 영역(33)으로부터 장시간 영역(34)으로의 화상의 시프트 처리(이동)가 실현된다. In addition, one long time flag 45 may be assigned to each memory area 41. This flag 45 is stored in the memory unit multi frame buffer 52 or the memory control unit 53 associated with each memory area. By using this long time flag 45, it is shown that each memory area is stored in a long time reference image. By setting the long time flag 45 in this manner, the shift processing (movement) of the image from the short time region 33 to the long time region 34 is realized.                 

또한 본 발명의 실시형태에서는 장시간 메모리 영역(34)은 톱 및 보텀 필드 위치(42, 43) 중 어느 하나에 톱 또는 보텀 필드를 격납하게 되어 있고, 그에 의해 장시간 화상 데이터의 효율적인 격납을 개선하고 있다. 이는 각 필드 위치가 「미사용」을 나타내는 것을 가능하게 하는 것과 같은 각 장시간 메모리 영역용의 2개의 격납 허가 플래그를 설치함으로써 달성된다. Further, in the embodiment of the present invention, the long time memory area 34 stores the top or bottom field in either of the top and bottom field positions 42 and 43, thereby improving the efficient storage of the long time image data. . This is achieved by providing two storage permission flags for each long time memory area, such as enabling each field position to indicate "unused".

메모리 관리 제어 방법의 예는 도 6에 도시된다. 스텝 61에서의 화상의 부호화 또는 복호화 처리가 종료되면, 스텝 62에 나타나는 바와 같이 멀티 프레임 버퍼를 위한 메모리 제어의 처리가 시작된다. 스텝 63에서 우선 나중의 필드 처리에서 필요해지지는 않는 2개의 필드를 격납하고 있는 메모리 영역이 선택되고, 이어서 스텝 64에서 격납 허가 플래그(44)가 「미사용」에 세트된다. 또한 동일 프레임을 구성하는 한 쪽의 필드 데이터가 격납되어 있는 메모리 영역이 있고, 그 메모리 영역의 다른 쪽의 필드 영역이 미사용이면, 그 미사용 필드 영역에 다른 쪽의 필드 데이터를 격납하여도 된다. 예컨대 같은 프레임의 톱 필드 데이터가 메모리 영역에 격납이 되고 보텀 필드 데이터가 미격납이면, 그 메모리 영역의 미격납 보텀 필드 영역에 보텀 필드를 격납하여도 된다. An example of the memory management control method is shown in FIG. When the encoding or decoding process of the image in step 61 ends, the process of memory control for the multi-frame buffer starts as shown in step 62. In step 63, first, a memory area storing two fields that are not required in later field processing is selected, and then in step 64, the storage permission flag 44 is set to "unused". If there is a memory area in which one field data constituting the same frame is stored, and the other field area of the memory area is unused, the other field data may be stored in the unused field area. For example, if the top field data of the same frame is stored in the memory area and the bottom field data is not stored, the bottom field may be stored in the uncontained bottom field area of the memory area.

이렇게 하여 미사용 필드 쌍의 메모리 공간마다 새로운 화상 데이터의 기입이 가능해진다. 이 선택은 영상 인코더로부터 보내져온 메모리 제어 정보에 근거하여 행하여진다. 영상 인코더는 채용되어 있는 부호화 규격에서의 정의에 근거하는 제어 정보를 생성할 수 있다. In this way, new image data can be written for each memory space of an unused field pair. This selection is made based on the memory control information sent from the video encoder. The video encoder can generate control information based on the definition in the coding standard employed.

또한 메모리 제어 정보는 장시간 화상 데이터를 가지는 메모리 영역을 선택 한다(스텝 65). 그리고 스텝 66에서 이들 메모리 영역의 장시간 플래그(45)가 세트된다. The memory control information also selects a memory area having image data for a long time (step 65). In step 66, the long time flag 45 of these memory areas is set.

스텝 67에서 메모리 제어 파라미터에 따라서 처리 대상인 필드는 메모리 영역의 각 「미사용」 필드 위치에 격납되고, 그 후 스텝 68에서 부호화 또는 복호화 처리가 재개된다. In step 67, the field to be processed in accordance with the memory control parameter is stored in each "unused" field position in the memory area, and then in step 68, the encoding or decoding process is resumed.

이상과 같이 본 발명은 다수의 참조 화상을 이용하는 움직임 예측 및 움직임 보상부에 관하여, 다수의 참조 화상은 각 참조 화상의 메모리 영역을 가지는 메모리부에 격납된다. 각 메모리 영역은 톱 필드 및 보텀 필드를 포함하는 1개의 프레임의 영상 데이터를 격납하도록 되어 있다. 메모리부로의 영상 데이터의 격납은 메모리 제어부에 의하여 제어된다. 2개의 연속하는 필드의 화상 데이터를 1개의 메모리 영역에 격납하는 것을 허가하는 1개의 격납 허가 플래그가 각 메모리 영역에 할당되어 있다. 이에 의하여 영상 신호가 인터레이스 영상 데이터인 경우에는 화상의 부호화 · 복호화 · 움직임 예측 · 움직임 보상은 필드 단위 또는 프레임 단위로 행하여지지만, 메모리부의 관리(「사용」/「미사용」의 관리 등)에 관해서는 항상 프레임 단위로 행하여지므로, 메모리 관리를 위한 관리 처리가 간단화된다. As described above, the present invention relates to a motion prediction and motion compensation unit using a plurality of reference pictures, and the plurality of reference pictures are stored in a memory unit having a memory area of each reference picture. Each memory area is configured to store video data of one frame including a top field and a bottom field. The storage of the video data into the memory unit is controlled by the memory control unit. One storage permission flag that permits storing image data of two consecutive fields in one memory area is assigned to each memory area. As a result, when the video signal is interlaced video data, the coding, decoding, motion prediction, and motion compensation of the image are performed on a field basis or on a frame basis. Since it is always performed on a frame basis, the management process for memory management is simplified.

또 실시형태 1에서 격납 허가 플래그(44)와 장시간 플래그(45)를 동시에 설명하였으나, 어느 한 쪽만을 사용하고 다른 쪽을 사용하지 않거나, 혹은 다른 방법으로 대용하여도 무방하다. In addition, although the storage permission flag 44 and the long time flag 45 were demonstrated simultaneously in Embodiment 1, only one of them may be used and the other may not be used, or it may substitute by another method.

(실시형태 2) (Embodiment 2)                 

다음으로 본 발명의 실시형태 2에서의 영상 인코더 및 영상 디코더에 대하여 설명한다. 본 실시형태는 실시형태 1을 상세화한 것에 상당하며, 메모리 관리를 프레임 단위로 행하는 점에서 실시형태 1과 공통된다. Next, a video encoder and a video decoder in Embodiment 2 of the present invention will be described. This embodiment corresponds to a detailed embodiment 1 and is common to the first embodiment in that memory management is performed in units of frames.

도 7은 실시형태 2에서의 영상 인코더(70)의 구성을 도시하는 블록도이다. 이 영상 인코더(70)는 입력된 영상 신호(10)의 구조 및 부호화의 단위가 프레임 단위, 필드 단위 및 그 혼재이더라도 멀티 프레임 버퍼에 대한 메모리 관리를 프레임 단위로 행하는 점에 특징을 가지며, 차분기(11), 변환부(13), 양자화부(14), 가변길이 부호화부(15), 영상 버퍼(17), 디코더(16), 움직임 예측부(19) 및 메모리 관리부(71)를 구비한다. 디코더(16)는 역양자화부(16a), 역이산 코사인 변환부(16b), 버퍼(16c) 및 움직임 보상부(16d)를 구비한다. 또한 도 1에 도시되는 종래의 영상 인코더 및 실시형태 1에서의 영상 인코더와 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다. 7 is a block diagram showing the configuration of the video encoder 70 according to the second embodiment. The video encoder 70 is characterized in that the memory management for the multi-frame buffer is performed frame by frame even if the structure and coding unit of the input video signal 10 are frame unit, field unit, and a mixture thereof. (11), a converter (13), a quantizer (14), a variable length encoder (15), an image buffer (17), a decoder (16), a motion predictor (19), and a memory manager (71). . The decoder 16 includes an inverse quantization unit 16a, an inverse discrete cosine transform unit 16b, a buffer 16c, and a motion compensation unit 16d. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same component as the conventional video encoder shown in FIG. 1, and the video encoder in Embodiment 1, and the description is abbreviate | omitted.

본 실시형태의 영상 인코더(70)는 특징적인 메모리 관리부(71)를 구비한다. 이 메모리 관리부(71)는 입력된 영상 신호(10)의 화상이 어떠한 단위(프레임 단위, 필드 단위, 또는 그 혼재)로 부호화되었는가를 나타내는 외부 정보에 근거하여, 그 단위와 동일한 처리 단위가 되도록 움직임 보상부(16d) 및 움직임 예측부(19)에 지시하는 동시에, 프레임 단위로 멀티 프레임 버퍼 즉 버퍼(16c)에 격납되는 참조 화상의 관리를 행한다. 구체적으로는 도 8(a)에 도시되는 바와 같이 입력된 영상 신호(10)의 픽쳐가 GOP(Group Of Picture, 또는 시퀀스) 등에서 프레임 단위로 부호화되는 경우에는, 움직임 보상부(16d) 및 움직임 예측부(19)에서의 처리가 프레임 단위로 행하여지도록 제어하는 동시에 메모리 관리에 대해서는 프레임 단위로 행하고, 한편 도 8(b)에 도시되는 바와 같이 입력된 영상 신호(10)의 픽쳐가 GOP(또는 시퀀스) 등에서 필드 단위로 부호화되는 경우에는, 움직임 보상부(16d) 및 움직임 예측부(19)에서의 처리가 필드 단위로 행하여지도록 제어하는 동시에 메모리 관리에 관해서는 프레임 단위로 행하고, 또 한편 도 8(c)에 도시되는 바와 같이 입력된 영상 신호(1O)의 픽쳐가 픽쳐 또는 GOP(또는 시퀀스) 등마다 프레임과 필드가 혼재하여 부호화되는 경우에는, 그 부호화 단위에 대응하도록 움직임 보상부(16d) 및 움직임 예측부(19)에서의 처리가 프레임 단위 또는 필드 단위로 행하여지도록 제어하는 동시에 메모리 관리에 관해서는 프레임 단위로 행한다. The video encoder 70 of the present embodiment includes a characteristic memory manager 71. The memory manager 71 moves to be the same processing unit as that unit based on external information indicating in which unit (frame unit, field unit, or mixture thereof) the image of the input video signal 10 is encoded. The compensator 16d and the motion predictor 19 are instructed, and the reference picture stored in the multi-frame buffer, that is, the buffer 16c, is frame-by-frame. Specifically, as shown in FIG. 8A, when the picture of the input video signal 10 is encoded in units of frames in a group of picture (GOP) or the like, the motion compensation unit 16d and the motion prediction While processing in the unit 19 is performed in units of frames, memory management is performed in units of frames, and as shown in Fig. 8B, the picture of the input video signal 10 is a GOP (or sequence). In the case of encoding in units of fields in the above, the control is performed so that the processing in the motion compensator 16d and the motion predictor 19 is performed in units of fields, and the memory management is performed in units of frames. As shown in c), when a picture of the input video signal 100 is encoded with a mixture of frames and fields for each picture, GOP (or sequence), etc., the picture may be corresponding to the coding unit. As at the same time, the processing in the motion compensation unit (16d) and the motion predicting unit 19 for performing control such that in a frame unit or a field unit to the memory management is performed on a frame-by-frame basis.

또한 메모리 관리의 내용은 기본적으로는 실시형태 1과 동일하며, 여기서는 1개의 프레임 데이터 또는 2개의 필드 데이터(톱 필드 데이터 및 보텀 필드 데이터)를 격납하는 단위인 메모리 영역마다 1비트의 격납 허가 플래그 및 1비트의 장시간 플래그를 할당하고, 화상 데이터마다(본 실시형태에서는 프레임마다, 또는 톱 필드와 보텀 필드의 쌍마다) 「사용」/「미사용」중 어느 상태인지, 보존 영역이 「장시간」/「단시간」영역 중 어느 쪽인지를 판단하거나 기록한다. 이들 플래그는 버퍼(16c) 또는 메모리 관리부(71) 내에 설치된다. 또 「미사용」 및 「사용」은 각각 대응하는 메모리 영역에 화상 데이터(프레임 데이터, 톱 필드 데이터 또는 보텀 필드 데이터)를 격납하는 것이 가능한 것 및 격납하는 것이 금지되어 있는 것을 나타낸다. 또한 「장시간 영역」 및 「단시간 영역」은 각각 버퍼(16c)를 2종류의 기억 영역으로 분류한 경우에서의 각 영역, 즉 주로 장기간 참조를 위한 격납 영역 및 주로 단기간 참조를 위한 격납 영역에 상당한다. The contents of the memory management are basically the same as those in the first embodiment, where a 1-bit storage permission flag for each memory area, which is a unit for storing one frame data or two field data (top field data and bottom field data), and The 1-bit long time flag is allocated, and the storage area is either "Long Time" / "Either of" Use "or" Unused "for each image data (in this embodiment, every frame or every pair of top and bottom fields). It is either determined or recorded in the "short time" area. These flags are provided in the buffer 16c or the memory manager 71. In addition, "unused" and "used" indicate that image data (frame data, top field data, or bottom field data) can be stored in the corresponding memory area, and that the storage is prohibited. The "long time area" and the "short time area" correspond to respective areas in the case where the buffer 16c is divided into two types of storage areas, that is, a storage area for mainly long-term reference and a storage area for mainly short-term reference. .

도 9는 메모리 관리부(71)의 동작 순서를 도시하는 플로우 차트이다. 메모리 관리부(71)는 입력된 외부 정보에 근거하여 입력되는 영상 신호(10)의 부호화의 단위를 판단하여(스텝 S70), 영상 신호(10)의 픽쳐가 프레임 단위로 부호화되는 경우에는(스텝 S70에서 「프레임 단위」), 움직임 보상부(16d)에 의한 움직임 보상 및 움직임 예측부(19)에 의한 움직임 예측에 대해서는 프레임 단위가 되도록 제어하는 동시에, 프레임 단위로 버퍼(16c)로의 참조 화상의 격납/제거 및 장시간 영역/단시간 영역으로의 격납을 행하고(스텝 S71), 한편 영상 신호(10)의 픽쳐가 필드 단위로 부호화되는 경우에는(스텝 S70에서 「필드 단위」), 움직임 보상부(16d)에의한 움직임 보상 및 움직임 예측부(19)에 의한 움직임 예측에 대해서는 필드 단위가 되도록 제어하는 동시에, 프레임 단위로 버퍼(16c)로의 참조 화상의 격납/제거 및 장시간 영역/단시간 영역으로의 격납을 행한다(스텝 S72). 9 is a flowchart showing an operation procedure of the memory manager 71. The memory manager 71 determines the unit of coding of the input video signal 10 based on the input external information (step S70), and when the picture of the video signal 10 is encoded in units of frames (step S70). (Frame unit)), the motion compensation by the motion compensator 16d and the motion prediction by the motion predictor 19 are controlled to be in units of frames, and the reference image is stored in the buffer 16c in units of frames. / Removal and storage in the long time area / short time area (step S71), and on the other hand, when the picture of the video signal 10 is encoded in field units ("field units" in step S70), the motion compensation unit 16d The motion compensation and the motion prediction by the motion prediction unit 19 are controlled to be in the field unit, and the storage / removal of the reference image to the buffer 16c in units of frames and the long time / short time area Storage is carried out (step S72).

도 10은 메모리 관리부(71)에 의한 메모리 관리의 예를 도시하는 테이블이다. 메모리 관리부(71)는 입력된 영상 신호(10)가 프레임 단위로 부호화되는 경우에는, 도 1O(a)에 도시되는 바와 같이 프레임(즉, 메모리 영역)마다 대응시킨 격납 허가 플래그 및 장시간 플래그 등을 이용함으로써, 프레임마다 「사용」/「미사용」 중 어느 상태에 있는지 및 「장시간」/「단시간」영역 중 어느 영역에 격납되어 있는지를 기록하거나 참조하거나 갱신한다. 10 is a table showing an example of memory management by the memory manager 71. When the input video signal 10 is encoded in units of frames, the memory manager 71 stores a storage permission flag and a long time flag corresponding to each frame (i.e., a memory area) as shown in FIG. By using it, it is recorded, referred to, or updated in which state of " use " / " unused " and in which " long time " / " short time "

한편 입력된 영상 신호(10)가 필드 단위로 부호화되는 경우에는, 메모리 관리부(71)는 도 10(b)에 도시되는 바와 같이 톱 필드와 보텀 필드의 쌍(즉, 메모리 영역)마다 대응시킨 격납 허가 플래그 및 장시간 플래그 등을 이용함으로써, 쌍마다 즉 프레임 단위로 「사용」/「미사용」중 어느 상태에 있는지 및 「장시간」/「단시간」영역 중 어느 영역에 격납되어 있는지를 기록하거나 참조하거나 갱신한다. 이 상세한 순서는 실시형태 1에서의 도 6의 플로우 차트에 도시되는 바와 같다. On the other hand, when the input video signal 10 is encoded in units of fields, the memory management unit 71 stores the top field and the bottom field corresponding to each pair (i.e., memory area) as shown in Fig. 10B. By using the permission flag and the long time flag, etc., it is recorded, referred to, or updated in which state of the "use" / "unused" state is stored for each pair, i.e., frame-by-frame, and which area is stored in the "long time" / "short time" area. do. This detailed procedure is as shown in the flowchart of FIG. 6 in Embodiment 1. FIG.

또한 입력된 영상 신호(10)가 프레임 단위와 필드 단위가 혼재하는 상태로 부호화되는 경우에는, 메모리 관리부(71)는 도 10(c)에 도시되는 바와 같이 프레임에 대해서는 프레임마다 대응시킨 격납 허가 플래그 및 장시간 플래그 등을 이용하고, 필드에 대해서는 톱 필드와 보텀 필드의 쌍마다 대응시킨 격납 허가 플래그 및 장시간 플래그 등을 이용함으로써, 프레임마다 또는 톱 필드와 보텀 필드의 쌍마다 즉 프레임 단위로, 「사용」/「미사용」 중 어느 상태에 있는지 및 「장시간」/「단시간」영역 중 어느 영역에 격납되어 있는지를 기록하거나 참조하거나 갱신한다. When the input video signal 10 is encoded in a state where the frame unit and the field unit are mixed, the memory management unit 71 stores the storage permission flag associated with each frame with respect to the frame as shown in Fig. 10C. And a long time flag or the like, and a storage permission flag and a long time flag corresponding to each pair of the top field and the bottom field for the field, and the like. Or "unused" and which one of the "long time" and "short time" areas is stored, referenced, or updated.

여기서 격납 허가 플래그의 구체적인 제어 순서는 다음과 같다. 즉 메모리 영역에 화상 데이터가 아직 격납되어 있지 않은 경우, 메모리 영역에 격납되어 있는 프레임 데이터가 불필요해진 경우(사용하지 않는 것이 확정된 경우), 또는 메모리 영역에 격납되어 있는 톱 필드 데이터 및 보텀 필드 데이터 양쪽이 불필요해진 경우(어느 필드 데이터도 사용하지 않는 것이 확정된 경우)에, 그 메모리 영역에 대응하는 격납 허가 플래그를「미사용」에 세트한다. 이에 의해 그 메모리 영역으로의 새로운 프레임 데이터 또는 필드 데이터의 격납이 가능하게 된다. Here, the specific control procedure of the storing permission flag is as follows. In other words, when image data is not yet stored in the memory area, frame data stored in the memory area becomes unnecessary (it is determined not to be used), or top field data and bottom field data stored in the memory area. When both are unnecessary (it is determined that neither field data is used), the storage permission flag corresponding to the memory area is set to "unused". This makes it possible to store new frame data or field data in the memory area.

한편 「미사용」의 메모리 영역에 새로운 프레임 데이터, 톱 필드 데이터 또는 보텀 필드 데이터를 격납한 경우에는, 그 메모리 영역에 대응하는 격납 허가 플 래그를「사용」에 세트한다. 이에 의해 그 메모리 영역으로의 다른 프레임 데이터 또는 필드 데이터의 격납이 금지되어, 이미 격납되어 있는 프레임 데이터 또는 필드 데이터가 메모리 영역에 유지되는 것이 확보된다. 또한 「미사용」의 메모리 영역에 톱 필드 데이터 또는 보텀 필드 데이터를 격납한 경우에는, 그 메모리 영역에 대응하는 격납 허가 플래그를 「사용」에 세트하지만, 동일 프레임을 구성하는 보텀 필드 또는 톱 필드의 데이터에 대해서는 그 메모리 영역의 다른 쪽의 필드 영역에 격납할 수 있도록 제어한다. On the other hand, when new frame data, top field data or bottom field data is stored in the "unused" memory area, the storage permission flag corresponding to the memory area is set to "used". As a result, the storage of other frame data or field data into the memory area is prohibited, and it is ensured that the frame data or field data already stored is held in the memory area. When the top field data or the bottom field data is stored in the "unused" memory area, the storage permission flag corresponding to the memory area is set to "used", but the data of the bottom field or the top field constituting the same frame is set. Is controlled to be stored in the field area on the other side of the memory area.

또한 장시간 플래그의 구체적인 제어 순서는 다음과 같다. 즉 메모리 영역에 격납된 화상 데이터(프레임 데이터가 격납되어 있는 경우에는 해당 프레임 데이터, 톱 필드 데이터만이 격납되어 있는 경우에는 해당 톱 필드 데이터, 보텀 필드 데이터만이 격납되어 있는 경우에는 해당 보텀 필드 데이터, 톱 필드 데이터와 보텀 필드 데이터 양쪽이 격납되어 있는 경우에는 해당 톱 필드 데이터와 보텀 필드 데이터 양쪽)를 단시간의 참조용으로서 이용하는 경우에, 그 메모리 영역에 대응하는 장시간 플래그를 「단시간 영역」에 세트한다. 이에 의해 다른 「단시간 영역」의 메모리 영역과 동시에, FIFO의 버퍼 메모리로서 사용할 수 있게 된다. In addition, the specific control procedure of a long time flag is as follows. In other words, the image data stored in the memory area (if frame data is stored, the corresponding frame data, if only the top field data is stored, the corresponding top field data, and if only the bottom field data is stored, the bottom field data is stored. When both the top field data and the bottom field data are stored, when the top field data and the bottom field data are both used for a short time reference, the long time flag corresponding to the memory area is set in the "short time area". do. This makes it possible to use the buffer memory of the FIFO at the same time as the memory areas of other "short-time areas".

한편 메모리 영역에 격납된 화상 데이터(프레임 데이터가 격납되어 있는 경우에는 해당 프레임 데이터, 톱 필드 데이터만이 격납되어 있는 경우에는 해당 톱 필드 데이터, 보텀 필드 데이터만이 격납되어 있는 경우에는 해당 보텀 필드 데이터, 톱 필드 데이터와 보텀 필드 데이터 양쪽이 격납되어 있는 경우에는 해당 톱 필드 데이터와 보텀 필드 데이터 양쪽)를 장시간의 참조용으로서 이용하는 경우에, 그 메모리 영역에 대응하는 장시간 플래그를 「장시간 영역」에 세트한다. 이에 의해 그 화상 데이터가 명시적으로 메모리 영역에서 삭제(「미사용」이 됨)까지, 메모리 영역에 유지되는 것이 확보된다. 또한 장시간 플래그가 「단시간 영역」에 세트된 메모리 영역에 격납되어 있는 프레임, 톱 필드 또는 보텀 필드의 화상 데이터를 장시간 참조용으로 변경하는 경우에는, 그 장시간 플래그를 「장시간 영역」에 세트한다. 이에 의해 간단하게 화상 데이터를 「단시간 영역」으로부터 「장시간 영역」으로 이동시킬 수 있다. On the other hand, the image data stored in the memory area (if frame data is stored, the corresponding frame data, if only the top field data is stored, the corresponding top field data, and if only bottom field data is stored, the corresponding bottom field data) When both the top field data and the bottom field data are stored, when the top field data and the bottom field data are both used for long-term reference, the long time flag corresponding to the memory area is set in the "long time area". do. This ensures that the image data is held in the memory area until it is explicitly deleted ("unused") in the memory area. Moreover, when changing the image data of the frame, the top field, or the bottom field stored in the memory area in which the long time flag is set in the "short time area" for long time reference, the long time flag is set in the "long time area". As a result, the image data can be easily moved from the "short time zone" to the "long time zone".

도 11은 버퍼에서의 참조 화상의 격납 상태를 도시하는 도면이다. 도11(a)는 입력되는 영상 신호(1O)가 프레임 단위로 부호화되는 경우에서의 버퍼(16c)의 격납 상태를 도시하고, 도 11(b)는 입력되는 영상 신호(10)가 필드 단위로 부호화되는 경우에서의 버퍼(16c)의 격납 상태를 도시하며, 도 11(c)는 입력되는 영상 신호(10)가 프레임과 필드가 혼재한 상태로 부호화되는 경우에서의 버퍼(16c)의 격납 상태를 도시한다. FIG. 11 is a diagram illustrating a storage state of a reference picture in a buffer. FIG. Fig. 11 (a) shows the storing state of the buffer 16c when the input video signal 100 is encoded in units of frames, and Fig. 11 (b) shows that the input video signal 10 is in units of fields. The storage state of the buffer 16c in the case of encoding is shown, and FIG. 11 (c) shows the storage state of the buffer 16c in the case where the input video signal 10 is encoded in a state in which frames and fields are mixed. Shows.

이상과 같이 본 실시형태에서의 영상 인코더(70)에 의하면, 입력된 영상 신호(10)의 부호화 단위가 프레임 단위, 필드 단위 및 그 혼재 중 어느 쪽이더라도, 메모리 관리에 대해서는 프레임 단위로 행하여진다. 따라서 프레임 단위와 필드 단위가 혼재하는 복잡한 메모리 관리방식에 비해, 메모리 관리를 위한 처리 부하나 회로 규모가 삭감된다. As described above, according to the video encoder 70 according to the present embodiment, even if the coding unit of the input video signal 10 is any of a frame unit, a field unit, and a mixture thereof, memory management is performed in a frame unit. As a result, the processing load and circuit size for memory management are reduced compared to the complicated memory management method in which the frame unit and the field unit are mixed.

또한 본 실시형태에서의 메모리 관리부(71)는 영상 인코더뿐만 아니라, 영상 디코더(동화상 복호화 장치)에도 적용할 수 있다. 도 12는 상술한 메모리 관리부(71)와 동일 기능을 갖는 메모리 관리부(109)를 구비하는 영상 디코더(100)의 구성을 도시하는 블록도이다. 영상 디코더(100)는 입력된 부호화 영상 신호(101)를 일시적으로 유지하는 입력 버퍼(102)와, 영상 인코더(70)가 구비하는 가변길이 부호화부(15)에 의한 부호화에 대응하는 복호화를 행하는 가변길이 복호기 (103)와, 영상 인코더(70)가 구비하는 양자화부(14)에 의한 양자화에 대응하는 역양자화를 행하는 역양자화부(104)와, 영상 인코더(70)가 구비하는 변환부(13)에 의한 변환의 역변환을 행하는 역이산 코사인 변환부(105)와, 화상의 가산을 행하여 영상 신호(110)를 출력하는 가산기(106)와, 참조 화상을 격납하는 멀티 프레임 버퍼로서의 버퍼(107)와, 부호화 영상 신호(101)에 포함되는 움직임 벡터를 가변길이 복호기(103)를 통하여 취득하고 그 움직임 벡터를 이용하여 버퍼(107)에 격납된 참조 화상에 대하여 움직임 보상을 행하는 움직임 보상부(108)와, 메모리 관리부(109)를 구비한다. In addition, the memory manager 71 according to the present embodiment can be applied not only to a video encoder but also to a video decoder (video decoding apparatus). FIG. 12 is a block diagram showing the configuration of the video decoder 100 including the memory manager 109 having the same function as the above-described memory manager 71. The video decoder 100 performs decoding corresponding to the encoding by the input buffer 102 temporarily holding the input encoded video signal 101 and the variable length encoder 15 included in the video encoder 70. A variable length decoder 103, an inverse quantization unit 104 for inverse quantization corresponding to quantization by the quantization unit 14 included in the video encoder 70, and a conversion unit included in the video encoder 70 ( 13, an inverse discrete cosine transform unit 105 that performs inverse transformation of the transformation by the transform unit, an adder 106 that adds an image to output the video signal 110, and a buffer 107 as a multi-frame buffer which stores the reference image. And a motion compensation unit for acquiring a motion vector included in the encoded video signal 101 through the variable length decoder 103 and performing motion compensation on the reference image stored in the buffer 107 using the motion vector ( 108), memory management And a 109.

메모리 관리부(109)는 입력된 부호화 영상 신호(101)의 픽쳐가 어떠한 단위(프레임 단위/필드 단위)로 부호화되어 있는가를 나타내는 외부 정보에 근거하여, 그 단위와 동일한 처리 단위가 되도록 움직임 보상부(108)에 지시하는 동시에, 프레임 단위로 멀티 프레임 버퍼, 즉 버퍼(107)에 격납되는 참조 화상의 관리를 행한다. 구체적으로는 입력된 부호화 영상 신호(101)의 픽쳐가 GOP(또는 시퀀스) 등에서 프레임 단위로 부호화되어 있는 경우에는, 움직임 보상부(108)에서의 처리가 프레임 단위로 행하여지도록 제어하는 동시에 메모리 관리에 대해서는 프레임 단위로 행하고, 한편 입력된 부호화 영상 신호(1O1)의 픽쳐가 GOP(또는 시퀀스) 등에서 필 드 단위로 부호화되어 있는 경우에는, 움직임 보상부(108)에서의 처리가 필드 단위로 행하여지도록 제어하는 동시에 메모리 관리에 대해서는 프레임 단위로 행한다. 또한 이 영상 디코더(100)에서의 메모리 관리의 상세에 관해서는, 입력된 부호화 영상 신호(101)에 포함되는 움직임 벡터를 이용하여 움직임 보상이 행하여지는 점을 제외하고, 영상 인코더(70)에서의 메모리 관리와 동일하다. The memory manager 109 based on the external information indicating in which unit (frame unit / field unit) the picture of the input encoded video signal 101 is encoded, the motion compensator 108 to be the same processing unit as the unit. ), And manages the reference image stored in the multi-frame buffer, that is, the buffer 107 on a frame-by-frame basis. Specifically, in the case where the input picture of the encoded video signal 101 is encoded in units of frames in a GOP (or sequence) or the like, the motion compensation unit 108 controls the processing to be performed in units of frames. Is performed in units of frames, and when the picture of the input coded video signal 101 is encoded in field units in a GOP (or sequence) or the like, the control in the motion compensator 108 is performed in units of fields. At the same time, memory management is performed in units of frames. Further, regarding the details of the memory management in the video decoder 100, except that the motion compensation is performed by using the motion vector included in the input encoded video signal 101, the video encoder 70 Same as memory management.

이상 본 발명에 관한 동화상 부호화 장치, 동화상 복호화 장치 및 메모리 관리에 대하여, 2개의 실시형태에 근거하여 설명하였으나, 본 발명은 이들 실시형태에 한정되는 것이 아니다. As mentioned above, although the moving picture coding apparatus, the moving picture decoding apparatus, and the memory management concerning the present invention have been described based on the two embodiments, the present invention is not limited to these embodiments.

본 실시형태와 같이 격납 허가 플래그(44)와 장시간 플래그(45)를 동시에 구비할 필요는 없고, 어느 한 쪽만을 사용하고 다른 쪽을 사용하지 않거나, 혹은 다른 방법으로 대용하여도 무방하다. It is not necessary to simultaneously provide the storing permission flag 44 and the long time flag 45 like this embodiment, and may use only one and do not use the other, or may substitute by another method.

또한 메모리 제어의 간이화보다도 메모리 관리의 고기능화 및 버퍼 프레임의 사용 효율의 향상을 중시한다면, 메모리 관리를 프레임 단위로 고정적으로 행하는 것이 아니라, 프레임 단위와 필드 단위를 혼재시켜도 된다. 예컨대 각 메모리 영역에 1비트의 격납 허가 플래그와 2비트의 장시간 플래그를 할당함으로써, 「사용」/「미사용」의 관리에 대해서는 프레임 단위로 행하고, 「단시간 영역」/「장시간 영역」의 관리에 대해서는 필드 단위로 행하여도 된다. If emphasis is placed on improving memory management and improving the use efficiency of buffer frames rather than simplifying memory control, memory management may not be fixed on a frame-by-frame basis, but frame units and field units may be mixed. For example, by assigning a 1-bit storage permission flag and a 2-bit long time flag to each memory area, the management of "used" / "unused" is carried out in units of frames, and the management of "short time area" / "long time area". It may be performed in field units.

또 상기 실시형태에서는 메모리 관리(「사용」/「미사용」,「장시간 영역」/「단시간 영역」)은, 픽쳐(프레임 또는 필드)에 대응하는 플래그에 의해서 실현되었으나, 본 발명은 플래그를 이용한 메모리 관리에 한정되는 것이 아니다. 예컨대 버퍼에 격납되어 있는 픽쳐 중, 「사용」(또는 「미사용」) 상태에 있는 픽쳐의 번호(또는 참조 인덱스, 또는 버퍼의 각 영역을 나타내는 번호)를 기록한 관리 테이블을 마련하거나, 「단시간 영역」(또는 「장시간 영역」)에 격납되어 있는 픽쳐의 번호(또는 참조 인덱스, 또는 버퍼의 각 영역을 나타내는 번호)를 기록한 관리 테이블을 마련함으로써, 같은 메모리 관리를 행하여도 된다. In the above embodiment, memory management ("use" / "not used", "long time area" / "short time area") is realized by a flag corresponding to a picture (frame or field). It is not limited to management. For example, a management table that records the number (or reference index or number representing each area of the buffer) in the "used" (or "unused") state among the pictures stored in the buffer, or the "short-term area" The same memory management may be performed by providing a management table which records the number (or reference index or number indicating each area of the buffer) stored in the picture (or "long time area").

또한 상기 실시형태에서 나타낸 메모리 관리 기능을 구비하는 영상 인코더 및 영상 디코더를 프로그램으로서 실현할 수도 있다. 그와 같은 프로그램을 플렉시블 디스크 등의 기록 매체에 기록하여 유통시킴으로써, 모든 장소에 설치된 범용 컴퓨터를 본 발명에 관한 영상 인코더 또는 영상 디코더로서 기능시킬 수 있다. The video encoder and video decoder having the memory management function shown in the above embodiments can also be realized as a program. By recording such a program on a recording medium such as a flexible disk and distributing it, a general-purpose computer installed at every place can function as the video encoder or video decoder according to the present invention.

도 13은 상기 실시형태의 영상 인코더 및 영상 디코더를 컴퓨터 시스템에 의해 실현하기 위한 프로그램을 격납하기 위한 기록 매체에 관한 설명도이다. 도 13(a)는 기록 매체 본체인 플렉시블 디스크의 물리 포맷의 예를 도시하고 있다. 도 13(b)는 플렉시블 디스크의 정면에서 본 외관, 단면 구조 및 플렉시블 디스크를 도시하고 있다. 플렉시블 디스크(FD)는 케이스(F) 내에 내장되고, 해당 디스크의 표면에는 동심원 형상으로 외주로부터는 내주를 향하여 다수의 트랙(Tr)이 형성되며, 각 트랙은 각도 방향으로 16개의 섹터(Se)로 분할되어 있다. 따라서 상기 프로그램을 격납한 플렉시블 디스크에서는 상기 플렉시블 디스크(FD) 상에 할당된 영역에, 상기 프로그램으로서의 영상 인코더 및 영상 디코더가 기록되어 있다. 또한 도13(c)는 플렉시블 디스크(FD)에 상기 프로그램의 기록 재생을 행하기 위한 구성을 도시한다. 상기 프로그램을 플렉시블 디스크(FD)에 기록하는 경우는, 컴퓨터 시스템(Cs)으로부터 상기 프로그램으로서의 영상 인코더 및 영상 디코더를 플렉시블 디스크 드라이브를 통하여 기입한다. 또한 플렉시블 디스크 내의 프로그램에 의해 상기 영상 인코더 및 영상 디코더를 컴퓨터 시스템 중에 구축하는 경우는, 플렉시블 디스크 드라이브에 의해 프로그램을 플렉시블 디스크로부터 독출하여 컴퓨터 시스템에 전송한다. 또 프로그램을 격납하는 기록 매체는 플렉시블 디스크에만 한정되지 않으며, CD-ROM, DVD-ROM 등의 광 디스크나 메모리 카드, ROM 카세트 등이어도 무방하다. FIG. 13 is an explanatory diagram of a recording medium for storing a program for realizing the video encoder and video decoder of the above embodiment by a computer system. Fig. 13A shows an example of a physical format of a flexible disk as a main body of a recording medium. Fig. 13B shows the appearance, the cross-sectional structure, and the flexible disk seen from the front of the flexible disk. The flexible disk FD is embedded in the case F, and a plurality of tracks Tr are formed on the surface of the disk in a concentric manner from the outer circumference toward the inner circumference, and each track has sixteen sectors Se in the angular direction. It is divided into Therefore, in the flexible disk which stores the said program, the video encoder and the video decoder as the said program are recorded in the area | region allocated on the said flexible disk FD. Fig. 13C shows a configuration for recording and reproducing the program on the flexible disk FD. When the program is recorded on the flexible disk FD, the video encoder and the video decoder as the program are written from the computer system Cs via the flexible disk drive. When the video encoder and the video decoder are built in the computer system by the program in the flexible disk, the program is read out from the flexible disk by the flexible disk drive and transferred to the computer system. The recording medium storing the program is not limited to a flexible disk, but may be an optical disk such as a CD-ROM or a DVD-ROM, a memory card, a ROM cassette, or the like.

또한 본 발명에 관한 영상 인코더 및 영상 디코더는 다양한 기기나 시스템에 적용할 수 있다. 이하 상기 실시형태에서의 영상 인코더 및 영상 디코더의 응용예를 설명한다. In addition, the video encoder and the video decoder according to the present invention can be applied to various devices or systems. An application example of the video encoder and the video decoder in the above embodiment will be described below.

도 14는 콘텐츠 배송 서비스를 실현하는 콘텐츠 공급 시스템(ex1OO)의 전체 구성을 도시하는 블록도이다. 통신 서비스의 제공 에어리어를 원하는 크기로 분할하고, 각 셀 내에 각각 고정 무선국인 기지국(ex107∼ex110)이 설치되어 있다. 이 콘텐츠 공급 시스템(ex1OO)은 예컨대 인터넷(ex1O1)에 인터넷 서비스 프로바이더(ex102) 및 전화망(ex104) 및 기지국(ex107∼ex110)을 통하여, 컴퓨터(ex111), PDA(personal digital assistant)(ex112), 카메라(ex113), 휴대전화(ex114), 카메라 부착 휴대전화(ex115) 등의 각 기기가 접속된다. 또 콘텐츠 공급 시스템(ex100)은 도 14와 같은 조합에 한정되지 않고, 어떠한 것으로도 조합하여 접속하도록 하여도 된다. 또한 고정 무선국인 기지국(ex107∼ex110)을 통하지 않고, 각 기기가 전화망(ex104)에 직접 접속되어도 된다. Fig. 14 is a block diagram showing the overall configuration of a content supply system ex1OO that realizes a content delivery service. The area for providing communication service is divided into cells of desired size, and base stations ex107 to ex110 which are fixed wireless stations are provided in respective cells. This content supply system ex1OO is connected to a computer ex111 and a PDA (personal digital assistant) ex112 via the Internet service provider ex102, the telephone network ex104, and the base stations ex107 to ex110, for example, to the Internet ex1O1. Each device such as a camera ex113, a mobile phone ex114, a mobile phone with a camera ex115 and the like is connected. The content supply system ex100 is not limited to the combination as shown in Fig. 14, and may be connected in any combination. Further, each device may be directly connected to the telephone network ex104 without passing through the base stations ex107 to ex110 which are fixed wireless stations.                 

카메라(ex113)는 디지털 비디오 카메라 등의 동화 촬영이 가능한 기기이다. 또한 휴대전화는 PDC(Personal Digital Communications) 방식, CDMA(Code Division Multiple Access) 방식, W-CDMA(Wideband-Code Division Multiple Access) 방식, 혹은 GSM(Global System for Mobile Communications) 방식의 휴대전화기, 또는 PHS(Personal Handyphone System) 등이며, 어느 것이든 무방하다. The camera ex113 is a device capable of shooting a moving picture such as a digital video camera. In addition, the mobile phone may be a personal digital communications (PDC) method, a code division multiple access (CDMA) method, a wideband-code division multiple access (W-CDMA) method, or a global system for mobile communications (GSM) method, or a PHS. (Personal Handyphone System) and the like, which may be any.

스트리밍 서버(ex103)는 카메라(ex113)로부터 기지국(ex109), 전화망(ex104)을 통하여 접속되어 있고, 카메라(ex113)를 이용하여 유저가 송신하는 부호화 처리된 데이터에 기초한 라이브 배송 등이 가능해진다. 촬영한 데이터의 부호화 처리는 카메라(ex113)로 행하여도, 데이터의 송신 처리를 하는 서버 등으로 행하여도 된다. 또한 카메라(ex116)로 촬영한 동화 데이터는 컴퓨터(ex111)를 통하여 스트리밍 서버(ex103)에 송신되어도 된다. 카메라(ex116)는 디지털 카메라 등의 정지화, 동화가 촬영 가능한 기기이다. 이 경우 동화 데이터의 부호화는 카메라(ex116)로 행하여도 컴퓨터(ex111)로 행하여도 어느 쪽이든 무방하다. 또한 부호화 처리는 컴퓨터(ex111)나 카메라(ex116)가 갖는 LSI(ex117)에서 처리하게 된다. 또 화상 부호화 · 복호화 용의 소프트웨어를 컴퓨터(ex111) 등으로 독출 가능한 기록 매체인 어떠한 축적 미디어(CD-ROM, 플렉시블 디스크, 하드 디스크 등)에 저장해도 된다. 또한 카메라 부착 휴대전화(ex115)로 동화 데이터를 송신하여도 된다. 이 때의 동화 데이터는 휴대전화(ex115)가 갖는 LSI에서 부호화 처리된 데이터이다. The streaming server ex103 is connected from the camera ex113 via the base station ex109 and the telephone network ex104, and live delivery based on the encoded data transmitted by the user using the camera ex113 can be performed. The encoding process of the photographed data may be performed by the camera ex113, or may be performed by a server or the like which performs the data transmission process. The moving picture data shot by the camera ex116 may be transmitted to the streaming server ex103 via the computer ex111. The camera ex116 is a device capable of capturing still images and moving pictures such as digital cameras. In this case, the encoding of the moving picture data may be performed by the camera ex116 or by the computer ex111. The encoding process is performed by the LSI ex117 included in the computer ex111 or the camera ex116. The software for picture coding and decoding may be stored in any storage medium (CD-ROM, flexible disk, hard disk, etc.) which is a recording medium that can be read by a computer ex111 or the like. The moving picture data may also be transmitted to the cellular phone ex115 with the camera. The moving picture data at this time is data encoded by the LSI included in the cellular phone ex115.

이 콘텐츠 공급 시스템(ex1OO)에서는 유저가 카메라(ex113), 카메라(ex116) 등으로 촬영하고 있는 콘텐츠(예컨대, 음악 라이브를 촬영한 영상 등)을 상기 실시형태와 마찬가지로 부호화 처리하여 스트리밍 서버(ex103)에 송신하는 한편, 스트리밍 서버(ex103)는 요청이 있었던 클라이언트에 대하여 상기 콘텐츠 데이터를 스트림 배송한다. 클라이언트로는 상기 부호화 처리된 데이터를 복호화하는 것이 가능한 컴퓨터(ex111), PDA(ex112), 카메라(ex113), 휴대전화(ex114) 등이 있다. 이와 같이 함으로써 콘텐츠 공급 시스템(ex1OO)은 부호화된 데이터를 클라이언트에서 수신하여 재생할 수 있고, 또한 클라이언트에서 리얼타임으로 수신하여 복호화하여 재생함으로써, 개인 방송도 실현 가능해지는 시스템이다. In the content supply system ex1OO, the streaming server ex103 performs a coding process on the content (for example, a video shot of music live, etc.) that the user is photographing with the camera ex113, the camera ex116, or the like as in the above embodiment. On the other hand, the streaming server ex103 streams the content data to the client that made the request. The client includes a computer ex111, a PDA ex112, a camera ex113, a mobile phone ex114 and the like capable of decoding the encoded data. In this manner, the content supply system ex100 can receive and reproduce the encoded data at the client, and can also receive and decode and reproduce the encoded data in real time at the client, thereby realizing personal broadcasting.

이 시스템을 구성하는 각 기기의 부호화, 복호화에는 상기 각 실시형태에서 나타낸 영상 인코더 또는 영상 디코더를 이용하도록 하면 된다. What is necessary is just to use the video encoder or video decoder shown by said each embodiment for the encoding and decoding of each device which comprises this system.

그 일례로서 휴대전화에 관하여 설명한다. 도 15는 상기 실시형태에서 설명한 영상 인코더와 영상 디코더를 이용한 휴대전화(ex115)를 도시하는 도면이다. 휴대전화(ex115)는 기지국(ex110)과의 사이에서 전파를 송수신하기 위한 안테나(ex201), CCD 카메라 등의 영상, 정지화를 찍을 수 있는 카메라부(ex203), 카메라부(ex203)에서 촬영한 영상, 안테나(ex201)로 수신한 영상 등이 복호화된 데이터를 표시하는 액정 디스플레이 등의 표시부(ex202), 조작 키(ex204)군으로 구성되는 본체부, 음성 출력을 하기 위한 스피커 등의 음성 출력부(ex208), 음성 입력을 하기 위한 마이크 등의 음성 입력부(ex205), 촬영한 동화 또는 정지화의 데이터, 수신한 메일의 데이터, 동화의 데이터 또는 정지화의 데이터 등, 부호화된 데이터 또는 복호화된 데이터를 보존하기 위한 기록 미디어(ex207), 휴대전화(ex115) 에 기록 미디어(ex207)를 장착 가능하게 하기 위한 슬롯부(ex206)를 갖고 있다. 기록 미디어(ex207)는 SD카드 등의 플라스틱 케이스 내에 전기적으로 고쳐쓰기나 소거가 가능한 비휘발성 메모리인 EEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read On1y Memory)의 일종인 플래시 메모리 소자를 격납한 것이다. As an example, a mobile phone will be described. Fig. 15 is a diagram showing the cell phone ex115 using the video encoder and video decoder described in the above embodiments. The mobile phone ex115 captures images of an antenna ex201 for transmitting and receiving radio waves between the base station ex110, a CCD camera, and the like, a camera unit ex203 capable of taking still images, and a camera unit ex203. , A display unit ex202 such as a liquid crystal display for displaying the decoded data such as an image received by the antenna ex201, a main body composed of a group of operation keys ex204, and an audio output unit such as a speaker for audio output ( ex208), to store encoded data or decoded data, such as a voice input unit ex205 such as a microphone for voice input, data of a captured moving picture or still picture, data of a received mail, data of a moving picture or still picture, etc. And a slot section ex206 for attaching the recording medium ex207 to the mobile phone ex115. The recording medium ex207 stores a flash memory device, which is a type of electrically erasable and programmable read on memory (EPEROM), which is a nonvolatile memory that can be electrically rewritten or erased in a plastic case such as an SD card.

또한 휴대전화(ex115)에 관하여 도 16을 이용하여 설명한다. 휴대전화(ex115)는 표시부(ex202) 및 조작 키(ex204)를 구비한 본체부의 각 부를 통괄적으로 제어하도록 된 주 제어부(ex311)에 대하여, 전원회로부(ex310), 조작 입력 제어부(ex304), 화상 부호화부(ex312), 카메라 인터페이스부(ex303), LCD(Liquid Crystal Display) 제어부(ex302), 화상 복호화부(ex309), 다중 분리부(ex308), 기록 재생부(ex307), 변복조 회로부(ex306) 및 음성 처리부(ex305)가 동기 버스(ex313)를 통하여 서로 접속되어 있다. The mobile phone ex115 will also be described with reference to FIG. The cellular phone ex115 controls the power supply circuit ex310, the operation input control unit ex304, and the power control unit ex310 to the main control unit ex311 which collectively controls each unit of the main body unit including the display unit ex202 and the operation key ex204. An image coding unit ex312, a camera interface unit ex303, an LCD (Liquid Crystal Display) control unit ex302, an image decoding unit ex309, a multiple separation unit ex308, a recording / reproducing unit ex307, a modulation / demodulation circuit unit ex306 ) And voice processing unit ex305 are connected to each other via a synchronization bus ex313.

전원회로부(ex310)는 유저의 조작에 의해 통화종료 및 전원 키가 온 상태가 되면, 배터리 팩으로부터 각 부에 대하여 전력을 공급함으로써 카메라 부착 디지털 휴대전화(ex115)를 동작 가능한 상태로 기동한다. When the call termination and the power key are turned on by the user's operation, the power supply circuit unit ex310 activates the digital cellular phone ex115 with the camera in an operable state by supplying power to each unit from the battery pack.

휴대전화(ex115)는 CPU, ROM 및 RAM 등으로 이루어지는 주 제어부(ex311)의 제어에 근거하여, 음성 통화 모드 시에 음성 입력부(ex205)로 집음한 음성 신호를 음성 처리부(ex305)에 의해서 디지털 음성 데이터로 변환하고, 이를 변복조 회로부(ex306)에서 스펙트럼 확산처리하고, 송수신 회로부(ex301)에서 디지털 아날로그 변환처리 및 주파수 변환처리를 실시한 후에 안테나(ex201)를 통하여 송신한다. 또한 휴대전화기(ex115)는 음성 통화 모드 시에 안테나(ex201)로 수신한 수신 데이터를 증폭하여 주파수 변환처리 및 아날로그 디지털 변환처리를 실시하고, 변복조 회로부(ex306)에서 스펙트럼 역확산처리하여, 음성 처리부(ex305)에 의해서 아날로그 음성 데이터로 변환한 뒤, 이를 음성 출력부(ex208)를 통하여 출력한다. The cellular phone ex115 uses the voice processing unit ex305 to collect a voice signal collected by the voice input unit ex205 in the voice call mode under the control of the main control unit ex311 including the CPU, ROM, RAM, and the like. The data is converted into data and subjected to spectrum spread processing by the modulation and demodulation circuit section ex306, and then subjected to digital analog conversion processing and frequency conversion processing by the transmission / reception circuit section ex301 and then transmitted via the antenna ex201. In addition, the mobile phone ex115 amplifies the received data received by the antenna ex201 in the voice call mode, performs frequency conversion processing and analog digital conversion processing, and performs a spectrum despreading process in the demodulation circuit unit ex306, thereby processing the voice processing unit. After conversion to analog voice data by ex305, it is output through the voice output unit ex208.

또한 데이터 통신 모드 시에 전자 메일을 송신하는 경우, 본체부의 조작 키(ex204)의 조작에 의해서 입력된 전자 메일의 텍스트 데이터는 조작 입력 제어부(ex304)를 통하여 주 제어부(ex311)에 송출된다. 주 제어부(ex311)는 텍스트 데이터를 변복조 회로부(ex306)에서 스펙트럼 확산처리하여, 송수신 회로부(ex301)에서 디지털 아날로그 변환처리 및 주파수 변환처리를 실시한 후에 안테나(ex201)를 통하여 기지국(ex11O)으로 송신한다. When the electronic mail is transmitted in the data communication mode, the text data of the electronic mail input by the operation of the operation key ex204 of the main body is sent out to the main control unit ex311 via the operation input control unit ex304. The main control unit ex311 performs spectrum spread processing on the text data by the modulation / demodulation circuit unit ex306 and transmits the digital data to the base station ex11O through the antenna ex201 after performing digital analog conversion processing and frequency conversion processing on the transmission / reception circuit unit ex301. .

데이터 통신 모드 시에 화상 데이터를 송신하는 경우, 카메라부(ex203)에서 촬영된 화상 데이터를 카메라 인터페이스부(ex303)를 통하여 화상 부호화부(ex312)에 공급한다. 또한 화상 데이터를 송신하지 않는 경우에는 카메라부(ex203)에서 촬영한 화상 데이터를 카메라 인터페이스부(ex303) 및 LCD 제어부(ex302)를 통하여 표시부(ex202)에 직접 표시하는 것도 가능하다. When image data is transmitted in the data communication mode, the image data shot by the camera unit ex203 is supplied to the image coding unit ex312 via the camera interface unit ex303. When the image data is not transmitted, it is also possible to display the image data shot by the camera unit ex203 directly on the display unit ex202 via the camera interface unit ex303 and the LCD control unit ex302.

화상 부호화부(ex312)는 본원 발명에서 설명한 영상 인코더를 구비한 구성이며, 카메라부(ex203)로부터 공급된 화상 데이터를 상기 실시형태에서 나타낸 영상 인코더에 이용한 부호화 방법에 의하여 압축 부호화함으로써 부호화 화상 데이터로 변환하여, 이를 다중 분리부(ex308)에 송출한다. 또한 이 때 동시에 휴대전화기(ex115)는 카메라부(ex203)에서 촬영 중에 음성 입력부(ex205)에서 집음한 음성을 음성 처리부(ex305)를 통하여 디지털 음성 데이터로서 다중 분리부(ex308)에 송출한다. The picture coding unit ex312 is configured with the video encoder described in the present invention, and compresses and encodes the picture data supplied from the camera unit ex203 by the coding method used for the video encoder shown in the above embodiment to convert the coded picture data into coded image data. It converts and sends it to the multiple separation part ex308. At this time, the mobile phone ex115 simultaneously transmits the voices collected by the voice input unit ex205 while recording in the camera unit ex203 to the multiplexing unit ex308 as digital voice data through the voice processing unit ex305.

다중 분리부(ex308)는 화상 부호화부(ex312)로부터 공급된 부호화 화상 데이터와 음성 처리부(ex305)로부터 공급된 음성 데이터를 소정의 방식으로 다중화하여, 그 결과 얻어지는 다중화 데이터를 변복조 회로부(ex306)에서 스펙트럼 확산처리하여, 송수신 회로부(ex301)에서 디지털 아날로그 변환처리 및 주파수 변환처리를 실시한 후에 안테나(ex201)를 통하여 송신한다. The multiplexer ex308 multiplexes the encoded image data supplied from the image encoder ex312 and the audio data supplied from the voice processor ex305 in a predetermined manner, and the resulting multiplexed data is subjected to the demodulation and demodulation circuit ex306. After spread spectrum processing, the transmission / reception circuit unit ex301 performs digital analog conversion processing and frequency conversion processing, and then transmits them through the antenna ex201.

데이터 통신 모드 시에 홈페이지 등에 링크된 동화상 파일의 데이터를 수신하는 경우, 안테나(ex201)를 통하여 기지국(ex110)으로부터 수신한 수신 데이터를 변복조 회로부(ex306)에서 스펙트럼 역확산처리하여, 그 결과 얻어지는 다중화 데이터를 다중 분리부(ex308)에 송출한다. In the case of receiving data of a moving picture file linked to a homepage or the like in the data communication mode, the received data received from the base station ex110 via the antenna ex201 is subjected to spectrum despreading by the modulation / demodulation circuit unit ex306, resulting in multiplexing. The data is sent to the multiple separator ex308.

또한 안테나(ex201)를 통하여 수신된 다중화 데이터를 복호화하기 위해서는, 다중 분리부(ex308)는 다중화 데이터를 분리함으로써 화상 데이터의 비트 스트림과 음성 데이터의 비트 스트림으로 나누고, 동기 버스(ex313)를 통하여 해당 부호화 화상 데이터를 화상 복호화부(ex309)에 공급하는 동시에 해당 음성 데이터를 음성 처리부(ex305)에 공급한다. In addition, in order to decode the multiplexed data received through the antenna ex201, the multiplexing unit ex308 divides the multiplexed data into a bit stream of image data and a bit stream of voice data, and the corresponding multiplexing unit via the sync bus ex313. The coded image data is supplied to the picture decoding unit ex309, and the voice data is supplied to the voice processing unit ex305.

화상 복호화부(ex309)는 상기 실시형태에서 설명한 영상 디코더를 구비한 구성을 가지며, 화상 데이터의 비트 스트림을 상기 실시형태에서 나타낸 부호화 방법에 대응한 복호화 방법으로 복호함으로써 재생 동화상 데이터를 생성하고, 이를 LCD 제어부(ex302)를 통하여 표시부(ex202)에 공급하고, 이에 의해 예컨대 홈페이지에 링크된 동화상 파일에 포함되는 동화 데이터가 표시된다. 이 때 동시에 음성 처리부(ex305)는 음성 데이터를 아날로그 음성 데이터로 변환한 후, 이를 음성 출력부(ex208)에 공급하고, 이에 의해 예컨대 홈페이지에 링크된 동화상 파일에 포함되는 음성 데이터가 재생된다. The picture decoding unit ex309 has a structure provided with the video decoder described in the above embodiments, generates reproduced moving picture data by decoding the bit stream of the picture data with a decoding method corresponding to the coding method shown in the above embodiments, and Moving data is supplied to the display unit ex202 via the LCD control unit ex302, whereby moving picture data included in, for example, a moving picture file linked to the home page is displayed. At this time, the voice processing unit ex305 converts the voice data into analog voice data, and then supplies it to the voice output unit ex208, whereby the voice data contained in, for example, the moving image file linked to the home page is reproduced.

또 상기 시스템의 예에 한정되지 않고, 최근에는 위성, 지상파에 의한 디지털 방송이 화제가 되고 있어, 도 17에 도시한 바와 같이 디지털 방송용 시스템에도 상기 실시형태의 적어도 영상 인코더 또는 영상 디코더 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 구체적으로는, 방송국(ex409)에서는 영상 정보의 비트 스트림이 전파를 통하여 통신 또는 방송위성(ex410)으로 전송된다. 이를 수신한 방송위성(ex410)은 방송용 전파를 발신하고, 이 전파를 위성방송 수신 설비를 가진 가정의 안테나(ex406)로 수신하여, 텔레비전(수신기)(ex401) 또는 셋톱박스(STB)(ex407) 등의 장치에 의해 비트 스트림을 복호화하여 이를 재생한다. 또한 기록 매체인 CD나 DVD 등의 축적 미디어(ex402)에 기록한 비트 스트림을 독출하고 복호화하는 재생장치(ex403)에도 상기 실시형태에서 나타낸 영상 디코더를 설치하는 것이 가능하다. 이 경우 재생된 영상 신호는 모니터(ex404)에 표시된다. 또한 케이블 TV용의 케이블(ex405) 또는 위성/지상파방송의 안테나(ex406)에 접속된 셋톱박스(ex407) 내에 영상 디코더를 패키징하고, 이를 텔레비전의 모니터(ex408)로 재생하는 구성도 고려할 수 있다. 이 때 셋톱박스가 아니라, 텔레비전 내에 영상 디코더를 포함시켜도 된다. 또한 안테나(ex411)를 가지는 자동차(ex412)에서 위성(ex410)으로부터 또는 기지국(ex107) 등으로부터 신호를 수신하여, 자동차(ex412)가 가지는 카 네비게이션(ex413) 등의 표시 장치에 동화를 재생하는 것도 가능하다. Moreover, not only the example of the said system but digital broadcasting by satellite and terrestrial wave has become a hot topic in recent years, As shown in FIG. It may include. Specifically, the broadcast station ex409 transmits the bit stream of the video information to the communication or broadcast satellite ex410 via radio waves. The broadcast satellite ex410 that has received this transmits a broadcast radio wave, and receives the radio wave through an antenna ex406 of a home having a satellite broadcast reception facility, thereby receiving a television (receiver) ex401 or a set-top box (STB) ex407. A device such as a device decodes a bit stream and reproduces it. In addition, the video decoder shown in the above-described embodiments can be provided in the reproducing apparatus ex403 which reads and decodes the bit stream recorded on the storage medium ex402 such as a recording medium CD or DVD. In this case, the reproduced video signal is displayed on the monitor ex404. In addition, a configuration may be considered in which a video decoder is packaged in a set-top box ex407 connected to a cable ex405 for cable TV or an antenna ex406 for satellite / terrestrial broadcasting, and reproduced by a television monitor ex408. In this case, the video decoder may be included in the television, not in the set top box. Also, in a car ex412 having an antenna ex411, a signal is received from a satellite ex410, a base station ex107, or the like to reproduce a moving picture on a display device such as car navigation ex413 of the car ex412. It is possible.                 

또한 화상 신호를 상기 실시형태에서 나타낸 영상 인코더로 부호화하여, 기록 매체에 기록할 수도 있다. 구체예로는 DVD 디스크(ex421)에 화상 신호를 기록하는 DVD 레코더나, 하드 디스크에 기록하는 디스크 레코더 등의 레코더(ex420)가 있다. 또한 SD 카드(ex422)에 기록할 수도 있다. 레코더(ex420)가 상기 실시형태에서 나타낸 영상 디코더를 구비하고 있으면, DVD 디스크(ex421)나 SD 카드(ex422(에 기록한 화상 신호를 재생하여, 모니터(ex408)로 표시할 수 있다. It is also possible to code an image signal with the video encoder shown in the above embodiment and record it on a recording medium. As a specific example, there is a recorder ex420 such as a DVD recorder for recording an image signal on a DVD disk ex421 or a disk recorder for recording on a hard disk. It is also possible to record to the SD card ex422. If the recorder ex420 includes the video decoder shown in the above embodiment, the picture signal recorded on the DVD disk ex421 or the SD card ex422 can be reproduced and displayed on the monitor ex408.

또한 카 네비게이션(ex413)의 구성은 예컨대 도 16에 도시하는 구성 중, 카메라부(ex203)와 카메라 인터페이스부(ex303), 화상 부호화부(ex312)를 제외한 구성을 고려할 수 있으며, 동일한 것이 컴퓨터(ex111)나 텔레비전(수신기)(ex401) 등에도 고려할 수 있다. In addition, the structure of the car navigation ex413 can be considered, for example, except for the camera unit ex203, the camera interface unit ex303, and the image coding unit ex312 among the components shown in FIG. 16. ), Television (receiver) ex401 and the like can also be considered.

또한 상기 휴대전화(ex114) 등의 단말은, 부호화기 · 복호화기를 모두 가지는 송수신형의 단말 외에, 부호화기뿐인 송신 단말, 복호화기뿐인 수신 단말의 3가지의 패키징 형식을 고려할 수 있다. In addition, the terminal of the mobile phone ex114 or the like may consider three types of packaging formats, in addition to a transmitting / receiving terminal having both an encoder and a decoder, a transmitting terminal having only an encoder and a receiving terminal having only a decoder.

이와 같이 상기 실시형태에서 나타낸 영상 인코더 또는 영상 디코더를 상술한 모든 기기 · 시스템에 이용하는 것은 가능하며, 그렇게 함으로써 상기 실시형태에서 설명한 효과를 얻을 수 있다. In this manner, the video encoder or video decoder shown in the above embodiments can be used for all the above-mentioned devices and systems, and the effects described in the above embodiments can be obtained by doing so.

또한 본 발명은 이러한 상기 실시형태에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 다양한 변형 또는 수정이 가능하다. In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation or correction is possible without deviating from the range of this invention.

본 발명에 관한 동화상 부호화 장치, 동화상 복호화 장치 및 메모리 관리 장 치 등은, LSI 등의 전자회로 또는 컴퓨터 상에서 실행되는 소프트웨어로 실현되는 영상 인코더 및 영상 디코더로서 이용할 수 있다. 예컨대 동화상을 부호화하거나, 부호화된 동화상을 복호화하여 재생하는 컴퓨터, PDA, 디지털 방송 송신기 및 휴대전화기 등에 구비되는 영상 인코더 및 영상 디코더로서 유용하다.
The video encoding device, the video decoding device, the memory management device, and the like according to the present invention can be used as an image encoder and a video decoder realized by software executed on an electronic circuit such as an LSI or a computer. For example, it is useful as a video encoder and a video decoder provided in a computer, a PDA, a digital broadcast transmitter, a mobile phone, etc. which encode a moving picture or decode and reproduce the encoded moving picture.

Claims (23)

동화상을 부호화 또는 복호화하는 장치에서의 픽쳐 데이터의 메모리로의 저장을 관리하는 장치로서,An apparatus for managing the storage of picture data into a memory in an apparatus for encoding or decoding a moving image. 1 프레임 분의 데이터를 저장할 수 있는 영역인 메모리 영역을 복수 갖는 메모리와,A memory having a plurality of memory areas which are areas for storing one frame of data; 데이터를 상기 메모리에 저장하는 저장 수단과,Storage means for storing data in the memory; 상기 메모리 영역마다, 데이터의 저장이 금지된 상태인지, 혹은 데이터의 저장이 가능한 상태인지를 관리하는 메모리 관리 수단을 가지며,Each memory area has memory management means for managing whether data is prohibited or whether data can be stored; 상기 메모리 관리 수단은, 데이터의 저장이 가능한 상태인 제1의 메모리 영역에 제1의 필드 데이터가 기록되었을 때에, 상기 제1의 필드 데이터와 쌍이 되는 제2의 필드 데이터가 기록되는 경우에는 상기 제1의 메모리 영역에 대한 추가의 데이터 기록을 허가하고, 상기 제1의 필드 데이터와 쌍이 되는 제2의 필드 데이터가 기록되지 않는 경우에는 상기 제1의 메모리 영역에 대한 추가의 데이터의 기록을 금지하는 것을 특징으로 하는 장치.The memory management means is adapted to record the second field data paired with the first field data when the first field data is recorded in the first memory area in which data can be stored. Allowing additional data writing to the first memory area and prohibiting writing of additional data to the first memory area when the second field data paired with the first field data is not recorded. Device characterized in that. 동화상을 부호화 또는 복호화하는 장치에서의 픽쳐 데이터의 메모리로의 저장을 관리하는 방법으로서,A method of managing the storage of picture data into a memory in an apparatus for encoding or decoding a moving picture, 1 프레임 분의 데이터를 저장할 수 있는 영역인 메모리 영역을 복수 갖는 메모리에, 데이터를 저장하는 저장 스텝과,A storage step of storing data in a memory having a plurality of memory areas which are areas for storing one frame of data; 상기 메모리 영역마다, 데이터의 저장이 금지된 상태인지, 혹은 데이터의 저장이 가능한 상태인지를 관리하는 메모리 관리 스텝을 가지며,Each memory area has a memory management step of managing whether data storage is prohibited or data can be stored; 상기 메모리 관리 스텝은, 데이터의 저장이 가능한 상태인 제1의 메모리 영역에 제1의 필드 데이터가 기록되었을 때에, 상기 제1의 필드 데이터와 쌍이 되는 제2의 필드 데이터가 기록되는 경우에는 상기 제1의 메모리 영역에 대한 추가의 데이터 기록을 허가하고, 상기 제1의 필드 데이터와 쌍이 되는 제2의 필드 데이터가 기록되지 않는 경우에는 상기 제1의 메모리 영역에 대한 추가의 데이터의 기록을 금지하는 것을 특징으로 하는 방법.The memory management step is performed when the second field data paired with the first field data is recorded when the first field data is recorded in the first memory area in which data can be stored. Allowing additional data writing to the first memory area and prohibiting writing of additional data to the first memory area when the second field data paired with the first field data is not recorded. Characterized in that the method. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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