WO2005104563A1 - 画像符号化装置及び画像復号装置 - Google Patents

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Daiki Kudo
Yoshihisa Yamada
Hirohumi Nishikawa
Yoshiaki Kato
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Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha
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    • H04N19/91—Entropy coding, e.g. variable length coding [VLC] or arithmetic coding

Definitions

  • the present invention relates to an image encoding device that encodes an image signal and an image decoding device that decodes the encoded image signal.
  • orthogonal transform is often used when encoding an image signal with high efficiency.
  • one image frame is divided into blocks of a predetermined size of, for example, 8 ⁇ 8 pixels, and a two-dimensional orthogonal transform such as DCT (Discrete Cosine Transform) is performed for each of the divided blocks.
  • DCT Discrete Cosine Transform
  • variable length code table Since the images are spatially correlated, the variable length code table is set to have a short code length when the difference value is small. Therefore, when the correlation with the adjacent block is strong, the difference value becomes small, and high-efficiency coding is possible. However, if the correlation between adjacent blocks is weak, the coding efficiency decreases.
  • the orthogonal transform When encoding the first block of an image frame, the orthogonal transform is used. The difference between the converted DC component and a predetermined default value is determined. This default value is determined by the encoding method to be used, and uses the central value 1 0 2 4 of the range 0 to 20 4 7 after the orthogonal transformation of the image signal, regardless of the input image. As a result, the coding efficiency similarly decreases.
  • the present invention has been made to solve the above problems, and is an image coding apparatus capable of performing high-efficiency coding when coding a block having a weak correlation with a leading block or an adjacent block. O to obtain
  • Another object of the present invention is to provide an image decoding device capable of decoding an image signal which has been highly efficiently coded by the image coding device. Disclosure of the invention
  • An image encoding apparatus includes: a conversion unit that receives an image signal, performs orthogonal transformation for each block of an image frame, and converts the image signal for each block into a DC component and an AC component; A prediction reference value generator that generates a prediction reference value for each image frame from each DC component obtained by orthogonally transforming each block at the left end of the image frame, and a DC component converted by the converter and the prediction reference value generator A differentiator for obtaining a difference value from the predicted reference value obtained, quantizing the difference value obtained by the differentiator and the AC component and performing variable-length coding, and quantizing the prediction reference value and performing variable-length coding. This is added to the header and output as a bitstream.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an image encoding device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a flowchart showing a processing flow of the image coding apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram showing a left end block of an image frame in the image encoding device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of an image encoding device according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 5 is a flowchart showing a processing flow of the image coding apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example in which an image frame in the image encoding device according to Embodiment 4 of the present invention is divided into slice regions.
  • FIG. 7 is a flowchart showing a processing flow of the image coding apparatus according to Embodiment 5 of the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram showing a left end block of each region of an image frame in an image encoding device according to Embodiment 5 of the present invention.
  • FIG. 9 is a flowchart showing a processing flow of the image coding apparatus according to the sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of an image decoding apparatus according to Embodiment 8 of the present invention.
  • FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of an image decoding apparatus according to Embodiment 9 of the present invention.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an image encoding device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • This image encoding device includes a converter 1, a prediction reference value generator 2, a differentiator 3, a quantizer 4, and a variable length encoder 5.
  • FIG. 2 is a flowchart showing a flow of processing of the image coding apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the converter 1 inputs an image signal of a still image or a moving image, performs orthogonal transformation for each predetermined block, and converts the image signal for each block into a DC component and an AC component.
  • the prediction reference value generator 2 receives the image signal, orthogonally transforms each block at the left end of the image frame, and obtains an average value of the converted DC components, thereby obtaining a prediction reference value for each image frame. Is generated, and the generated prediction reference value for each image frame is quantized and encoded, and the generated prediction reference value and the quantized and encoded prediction reference value for each image frame are output.
  • FIG. 3 is a diagram showing the leftmost blocks of the image frame, and the hatched portions indicate the leftmost blocks of the image frame. That is, the prediction reference value generator 2 generates, as a prediction reference value of the image frame, the average value of the DC components of the leftmost blocks indicated by the hatched portions of the image frame shown in FIG.
  • the average value of the DC component of each block is used, but the mode or the median value of the DC component of each block may be used.
  • the difference device 3 inputs the DC component and the AC component for each block output from the converter 1, and outputs the DC component for each block. And a difference value between the prediction reference value for each image frame generated by the prediction reference value generator 2. In this case, since the difference value is obtained from the prediction reference value generated from the average value of the DC components of the leftmost blocks of the image frame, the difference value is small even in a block having a weak correlation with the first block / adjacent block. ing. Then, the difference device 3 adds the prediction reference value quantized and encoded by the prediction reference value generator 2 to a header, and outputs the obtained difference value and the input AC component together with the header.
  • step ST 14 the quantizer 4 quantizes the difference value and the AC component from the differentiator 3, and converts the quantized difference value and the AC component into a header to which a prediction reference value for each image frame is added.
  • step ST15 the variable-length encoder 5 encodes the quantized difference value and AC component using a variable-length code table.
  • the code length when encoded using the variable-length code table is shortened, and high-efficiency encoding can be performed.
  • the variable-length encoder 5 outputs the encoded difference value and the AC component together with a header to which a prediction reference value for each image frame is added as a bitstream.
  • the prediction reference value generator 2 orthogonally transforms each block at the left end of the image frame, and generates a prediction reference value of the image frame based on an average value of the converted DC components.
  • One block at the upper left shown in FIG. 3 may be orthogonally transformed, and a prediction reference value of the image frame may be generated based on the value of the transformed DC component.
  • the DC component of each block orthogonally transformed by the converter 1 and the DC component of each block at the left end of the image frame generated by the prediction reference value generator 2 By coding the difference value from the prediction reference value obtained from the average value of When a block having a weak correlation with a lock is coded, an effect is obtained that high-efficiency coding can be performed.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of an image encoding device according to Embodiment 2 of the present invention.
  • This image coding apparatus includes a converter 1, a prediction reference value generator 2, a difference unit 3, a quantizer 4, a variable length encoder 5, and a prediction value selector 6.
  • FIG. 5 is a flowchart showing a flow of processing of the image coding apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the converter 1 inputs an image signal of a still image or a moving image, performs orthogonal transform for each predetermined block, and converts the image signal for each block into a DC component and an AC component.
  • the prediction reference value generator 2 receives the image signal, orthogonally transforms each block at the left end of the image frame, and obtains an average value of each divided DC component, thereby obtaining a prediction reference value for each image frame. Generate a value, quantize and encode the generated prediction reference value, and output the generated prediction reference value and the quantized and encoded prediction reference value.
  • the average value of the DC component of each block is used here, the mode or the median value of the DC component of each block may be used.
  • the prediction value selector 6 obtains a difference value between the DC component of the block from the converter 1 and the prediction reference value for each image frame from the prediction reference value generator 2, and The difference between the DC component of the block from unit 1 and the adjacent predicted value that is the DC component of the block immediately before from converter 1 is calculated, and when the two difference values are quantized and coded, the smaller amount of code is used.
  • select the prediction reference value or adjacent prediction value when calculating the difference value of select the prediction reference value or adjacent prediction value when calculating the difference value of Then, a prediction value for each selected block is output, and a flag for each block indicating whether a prediction reference value or an adjacent prediction value is selected as a prediction value is encoded, and each encoded block is encoded.
  • step ST2 the differentiator 3 inputs the DC component and AC component for each block output from the converter 1, and compares the DC component for each block with the predicted value selected by the predicted value selector 6. Find the difference value.
  • the difference value is obtained from the prediction reference value obtained from the average value of the DC components of the leftmost blocks in the image frame or the adjacent prediction value which is the DC component of the immediately preceding block. The value is small even for a block that has a weak correlation with the block adjacent to the block.
  • the differentiator 3 adds the prediction reference value for each quantized and coded image frame and the coded flag for each block or the fixed-length flags of "0" and "1" to the header to obtain the value.
  • the difference value and the input AC component are output together with the header.
  • step ST25 the quantizer 4 quantizes the difference value and the AC component from the differentiator 3, and quantizes the quantized difference value and the AC component into a prediction reference value for each image frame and a flag for each block. Is output together with the header with.
  • step ST26 the variable-length encoder 5 encodes the quantized difference value and AC component using a variable-length code table.
  • the variable-length encoder 5 since the difference value is small, even if the block has a weak correlation with the first block or adjacent block, the code length when encoded using the variable-length code table is shortened, and high-efficiency encoding can be performed. .
  • the variable-length encoder 5 outputs the encoded difference value and AC component as a bit stream together with a prediction reference value for each image frame and a header to which a flag for each block is added. To do.
  • the prediction reference value generator 2 orthogonally transforms each block at the left end of an image frame and generates a prediction reference value of the image frame based on an average value of the converted DC components.
  • One block at the upper left shown in Fig. 3 may be orthogonally transformed, and a prediction reference value of the image frame may be generated based on the value of the transformed DC component.
  • the DC component of each block orthogonally transformed by the converter 1 and the prediction reference value or the adjacent prediction value, which is the prediction value selected by the prediction value selector 6, By coding the difference value of the first block, it is possible to obtain an effect that high-efficiency coding can be performed when coding a block having a weak correlation with the leading block / adjacent block.
  • a block diagram showing the configuration of the image encoding device according to the third embodiment of the present invention is the same as FIG. 4 of the second embodiment.
  • the predicted value selector 6 selects a predicted value for each predetermined block in Step ST 23 of FIG. 5, but in Embodiment 3, the predicted value selector 6 Selects a prediction value for each macroblock that combines multiple blocks, for example, four blocks, and sets a flag indicating whether a prediction reference value or an adjacent prediction value is selected as a prediction value for each macroblock. create.
  • the predicted value selector 6 uses the total value of the code amount when quantizing and encoding the difference value when the prediction reference value is used for all four blocks in the macroblock and the adjacent predicted value.
  • the prediction reference value or the adjacent prediction value is selected for each macro block as the prediction value, and the prediction value for each selected macro block is output.
  • the same effects as those of the second embodiment can be obtained, and by selecting a prediction value for a macroblock ⁇ in which a plurality of blocks are combined, headers can be reduced. The effect is obtained that the data amount of the flag indicating which one is selected as the predicted value to be added can be reduced.
  • a block diagram showing a configuration of an image coding apparatus according to Embodiment 4 of the present invention is the same as FIG. 4 of Embodiment 2 described above.
  • the predicted value selector 6 selects a predicted value for each predetermined block in step ST 23 of FIG. 5, but in Embodiment 4, the predicted value selector 6 Is predicted for each area such as slices and objects A value is selected, and a flag is created for each region to indicate whether a prediction reference value or an adjacent prediction value has been selected as a prediction value.
  • the prediction value selector 6 quantizes the difference value when the prediction reference value is used for all the blocks in the region for each region, and calculates the total value of the code amount when the coding is performed and the adjacent prediction value. Calculates the total value of the code amount when quantizing the difference value in the case of using and encoding, and uses the prediction reference value or adjacent prediction value when calculating the total value of the smaller code amount as the prediction value for each region. Select and output the predicted value for each selected area.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example in which an image frame is divided for each slice area. In this way, by outputting the prediction value for each area such as a slice or an object, the flag data indicating whether the prediction reference value or the adjacent prediction value is selected as the prediction value to be added to the header is determined. Evening can be reduced.
  • the same effects as those of the second embodiment can be obtained, and the prediction value is added to the header by selecting the predicted value for each area such as a slice object. As a result, it is possible to reduce the amount of the flag indicating which one is selected as the predicted value to be reduced.
  • a block diagram showing the configuration of the image encoding device according to the fifth embodiment of the present invention is the same as FIG. 1 of the first embodiment.
  • FIG. 5 is a flowchart showing a flow of processing of the image coding apparatus according to Embodiment 5 of the present invention.
  • step ST31 converter 1 An image signal of a still image or a moving image is input, and orthogonal transformation is performed for each predetermined block to convert the image signal for each block into a DC component and an AC component.
  • the prediction reference value generator 2 inputs an image signal, orthogonally transforms each block at the left end of each region such as a slice or an object of an image frame, and uses the converted DC component value to transform each region.
  • a prediction reference value is generated, the generated prediction reference value for each region is quantized and encoded, and the generated prediction reference value and the quantized and encoded prediction reference value are output.
  • FIG. 8 is a diagram showing a left end block for each region of the image frame, and a hatched portion indicates each block at the left end of each region of the image frame. That is, the prediction reference value generator 2 generates the value of the DC component of each block at the left end of each region indicated by the hatched portion of the image frame in FIG. 8 as the prediction reference value for each region.
  • step ST33 in FIG. 7 the difference device 3 inputs the DC component and the AC component for each block output from the converter 1, and the DC component for each block and the correspondence generated by the prediction reference value generator 2.
  • the difference value from the prediction reference value for each region to be calculated is determined. In this case, since the difference value is obtained from the prediction reference value obtained from the DC component of each block at the left end of each region, the difference value is small even for a block having a weak correlation with the first block / adjacent block.
  • the difference unit 3 adds the prediction reference value for each region quantized and coded by the prediction reference value generator 2 to the header, and outputs the obtained difference value and the input AC component together with the header. .
  • step ST34 the quantizer 4 quantizes the difference value and the AC component from the difference device 3, and quantizes the quantized difference value and the AC component together with the header to which the prediction reference value for each region is added. Output.
  • step ST35 the variable-length encoder 5 encodes the quantized difference value and AC component using a variable-length code table.
  • the difference Since the value is small even in the first block and blocks with low correlation with adjacent blocks, the code length when coding using the variable-length code table is short, and high-efficiency coding can be performed.
  • the variable-length encoder 5 outputs the encoded difference value and the AC component as a bit stream together with the header to which the prediction reference value for each region is added.
  • the DC component of each block orthogonally transformed by the converter 1 and the DC component of each block at the left end of each region generated by the prediction reference value generator 2 By coding the difference value from the calculated prediction reference value, it is possible to obtain the effect that high-efficiency coding can be performed when coding a block whose correlation with the first block or adjacent block is weak.
  • a block diagram showing a configuration of an image encoding device according to Embodiment 6 of the present invention is the same as FIG. 4 of Embodiment 2 described above.
  • FIG. 9 is a flowchart showing a processing flow of the image coding apparatus according to the sixth embodiment of the present invention.
  • the converter 1 inputs an image signal of a still image or a moving image, performs orthogonal transform for each predetermined block, and converts the image signal for each block into a DC component and an AC component.
  • the prediction criterion value generator 2 inputs an image signal, orthogonally transforms each of the left end projects of each region such as a slice object of an image frame, and performs a prediction criterion for each region with the converted DC components. A value is generated, and the generated prediction reference value for each area is quantized and encoded, and the generated prediction reference value for each area and the quantized and encoded prediction reference value for each area are output.
  • step ST43 the predicted value selector 6
  • the difference between the DC component of the block and the prediction reference value for each area from the prediction reference value generator 2 is calculated, and the DC component of the block from the converter 1 and the DC of the immediately preceding block from the converter 1 are calculated.
  • the difference between the adjacent prediction value, which is the component, is calculated, and when the two difference values are quantized and coded, the prediction reference value or the adjacent prediction value when the difference value with the smaller code amount is calculated is used as the prediction value.
  • step ST44 the differentiator 3 inputs the DC component and the AC component for each block output from the converter 1, and calculates the difference between the DC component for each block and the predicted value selected by the predicted value selector 6. Find the difference value. In this case, since the difference value is obtained from the prediction reference value obtained from the DC component of each block at the left end of each region or the adjacent prediction value which is the DC component of the immediately preceding block, the difference value between the first block and the adjacent block is obtained. The value is small even for blocks with weak correlation. Then, the differentiator 3 provides a prediction reference value for each of the quantized and coded regions and a block indicating whether a prediction reference value or a neighboring prediction value has been selected as the quantized and coded prediction value. Each flag is added to the header, and the obtained difference value and the input AC component are output together with the header.
  • step ST45 the quantizer 4 quantizes the difference value and the AC component from the difference device 3, and the quantized difference value and the AC component are added with a prediction reference value for each region and a flag for each block.
  • step ST46 the variable-length encoder 5 encodes the quantized difference value and AC component using a variable-length code table.
  • the difference value is small even for the block at the beginning and the block with a weak correlation with the adjacent block. Since the value is a value, the code length when encoding using the variable length code table is shortened, and highly efficient encoding can be performed.
  • the variable-length encoder 5 outputs the encoded difference value and AC component together with a header to which a prediction reference value for each area and a flag for each block are added.
  • the prediction value is selected for each block.
  • the prediction value may be selected for each macroblock in which a plurality of blocks are combined as in the third embodiment.
  • a prediction value may be selected for each region such as a slice object.
  • the DC component of each block orthogonally transformed by the converter 1 and the prediction reference value or the adjacent prediction value, which is the prediction value selected by the prediction value selector, are calculated.
  • an effect is obtained in which, when coding a block having a weak correlation with the first block / adjacent block, high efficiency coding can be performed.
  • a block diagram showing the configuration of an image coding apparatus according to Embodiment 7 of the present invention is the same as FIG. 1 of Embodiment 1 or FIG. 4 of Embodiment 2 above. It is assumed that an image signal of an image is input. Next, the operation will be described.
  • a prediction value may be selected for each macroblock in which a plurality of blocks are grouped as in the third embodiment, and a slice object or the like may be selected as in the fourth embodiment.
  • a prediction value may be selected for each region.
  • the prediction criterion value generator 2 uses the prediction image generation unit 2 for each region such as a slice or an object of a past image frame or a future image frame.
  • Each block at the left end may be subjected to an orthogonal transform, and a predicted reference value for each area of the current image frame may be generated from the converted DC components.
  • the prediction reference value of the current image frame is generated from a past image frame or a future image frame, so that When coding a block having a weak correlation with the block ⁇ adjacent block, an effect is obtained that high-efficiency coding can be performed.
  • FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of an image decoding apparatus according to Embodiment 8 of the present invention.
  • This image decoding device includes a variable length decoder 11, an adder 12, an inverse quantizer 13 and an inverse transformer 14, and performs high-efficiency encoding by the image encoding device of the first embodiment. It decodes the decoded image signal.
  • the bit stream from the image coding apparatus includes the quantized and coded difference value and AC component for each block, and the quantized and coded data added to the header.
  • the prediction reference value for each image frame is included.
  • the variable length decoder 11 decodes the difference value and AC component of each block included in the bitstream and the prediction reference value of each image frame.
  • the adder 12 inputs the decoded block difference value and the AC component and the decoded prediction reference value for each image frame, and adds the difference value for each block and the prediction reference value for each image frame to add Then, the DC component of each block obtained and the AC component of the input block ⁇ are output.
  • the inverse quantizer 13 inversely quantizes the DC and AC components of each block, and the inverse transformer 14 inversely transforms the inversely quantized DC and AC components of each block and outputs a decoded image signal. I do.
  • the image signal that has been subjected to the high-efficiency encoding by the image encoding device of the first embodiment is decoded.
  • a highly efficient encoded image signal can be decoded with the same configuration.
  • Embodiment 9 As described above, according to the eighth embodiment, it is possible to obtain an effect that an image signal coded with high efficiency by the image coding apparatus can be decoded.
  • FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of an image decoding apparatus according to Embodiment 9 of the present invention.
  • This image decoding apparatus includes a variable-length decoder 11, an adder 12, an inverse quantizer 13, an inverse transformer 14, and a predicted value determiner 15. It decodes an image signal that has been highly coded by the device.
  • the bitstream transmitted from the image coding apparatus includes a quantized and coded difference value and AC component for each block, and The prediction reference value for each quantized and coded image frame added to the header, and the prediction reference value or the adjacent prediction value of the immediately preceding packet as the prediction value added to the header. Includes an encoded flag for each block that indicates whether or not it has been selected, or a fixed-length flag of "0" or "1".
  • variable-length decoder 11 decodes the difference value and AC component of each block included in the bitstream, the prediction reference value of each image frame, and the flag of each block, and decodes the decoded difference value and AC of each block.
  • the component is output to the adder 12, and the prediction reference value for each decoded image frame and the flag for each block are output to the prediction value determiner 15.
  • the prediction value decision unit 15 receives the prediction reference value for each image frame decoded from the variable length decoder 11 and the flag for each block, and outputs a DC signal from the inverse quantization unit 13 before the inverse quantization of the immediately preceding block. Input the adjacent predicted value that is a component, determine whether the predicted reference value or the adjacent predicted value of the immediately preceding block is selected as the predicted value based on the input flag, and determine the selected predicted reference value or the immediately preceding block. The adjacent prediction value is output to the adder 12 as a prediction value.
  • the adder 12 inputs the difference value and AC component for each block from the variable length decoder 11 and inputs the prediction reference value from the prediction value decision unit 15 or the adjacent prediction value of the immediately preceding block as the prediction value. Then, the input difference value for each block and the predicted value are added to obtain a DC component for each block, and the obtained DC component for each block and the input AC component for each block are output.
  • the inverse quantizer 13 inversely quantizes the DC and AC components of each block, and the inverse transformer 14 inversely transforms the inversely quantized DC and AC components of each block and outputs a decoded image signal. I do.
  • an image signal that has been encoded with high efficiency by the image encoding device of the second embodiment is decoded.
  • the image encoding device of the third embodiment to the seventh embodiment is decoded.
  • decoding can be performed with the same configuration.
  • the image coding apparatus is suitable for performing high-efficiency coding when coding a block having a low correlation with the first block ⁇ adjacent block.
  • the image decoding apparatus is suitable for decoding a highly efficient coded image signal.

Description

画像符号化装置及び画像復号装置 技術分野
この発明は画像信号を符号化する画像符号化装置及び符号化された画 像信号を復号する画像復号装置に関するものである。 背景技術
画像信号を高能率符号化する際に一般に直交変換が用いられることが 多い。 従来の画像符号化装置では、 一枚の画像フレームを例えば 8 X 8 画素の所定の大きさのブロックに分割し、 分割したブロック毎に D C T (D i s c r e t e C o s i n e T r a n s f o r m) 等の二次元 直交変換を行うことで、 画像信号を周波数領域に変換することにより直 流成分と交流成分に変換する。
そして、 例えば、 総合マルチメディア選書、 MP E G、 テレビジョン 学会編、 オーム社、 平成 8年 4月 2 0 日、 1 0 6ページに示すように、 比較的大きなエネルギーを持つ直流成分と、 隣接するプロックの予測値 としての直流成分との差分値を求め、 この差分値を可変長符号化するこ とで圧縮を行っている。
画像は空間的に相関があることから、 可変長符号テーブルは上記差分 値が小さいときに短い符号長になるように設定されている。 従って、 隣 接するプロックとの相関が強い場合、 差分値が小さくなり高能率符号化 が可能である。 しかし、 隣接するブロックとの相関が弱い場合には符号 化効率が低下する。
また、 画像フレームの先頭のブロックを符号化する場合には、 直交変 換後の直流成分と、 あらかじめ定められた所定のデフォルト値との差分 値を求めている。 このデフオルト値は使用する符号化方式で決められて おり、 入力される画像の如何にかかわらず、 画像信号の直交変換後の値 域 0〜 2 0 4 7の中央の値 1 0 2 4を使用しているため、 同様に符号化 効率が低下する。
従来の画像符号化装置は以上のように構成されているので、 先頭のブ 口ックゃ隣接プロックとの相関が弱いプロックを符号化する際に高能率 符号化が行えないという課題があった。
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、 先頭 のブロックや隣接ブロックとの相関が弱いブロックを符号化する際に、 高能率符号化を行うことができる画像符号化装置を得ることを目的とす る o
また、 この発明は上記画像符号化装置により高能率符号化された画像 信号を復号できる画像復号装置を得ることを目的とする。 発明の開示
この発明に係る画像符号化装置は、 画像信号を入力し画像フレームの プロック毎に直交変換を行いプロック毎の画像信号を直流成分と交流成 分に変換する変換部と、 上記画像信号を入力し画像フレームの左端の各 プロックを直交変換した各直流成分により画像フレーム毎の予測基準値 を生成する予測基準値生成器と、 上記変換器により変換された直流成分 と上記予測基準値生成器により生成された予測基準値との差分値を求め る差分器とを備え、 上記差分器により求めた差分値と上記交流成分を量 子化し可変長符号化し、 上記予測基準値を量子化し可変長符号化してへ ッダに付加してビッ トス ト リームとして出力するものである。
このことによって、 先頭のブロックや隣接ブロックとの相関が弱いブ 口ックを符号化する際に、 高能率符号化を行うことができるという効果 が得られる。 図面の簡単な説明
第 1図はこの発明の実施の形態 1による画像符号化装置の構成を示す ブロック図である。
第 2図はこの発明の実施の形態 1による画像符号化装置の処理の流れ を示すフローチヤ一トである。
第 3図はこの発明の実施の形態 1による画像符号化装置における画像 フ レームの左端のブロックを示す図である。
第 4図はこの発明の実施の形態 2による画像符号化装置の構成を示す ブロック図である。
第 5図はこの発明の実施の形態 2による画像符号化装置の処理の流れ を示すフローチヤ一トである。
第 6図はこの発明の実施の形態 4による画像符号化装置における画像 フ レームをスライ スの領域毎に分割した例を示す図である。
第 7図はこの発明の実施の形態 5による画像符号化装置の処理の流れ を示すフローチヤ一トである。
第 8図はこの発明の実施の形態 5による画像符号化装置における画像 フ レームの領域毎の左端のブロックを示す図である。
第 9図はこの発明の実施の形態 6による画像符号化装置の処理の流れ を示すフローチヤ一トである。
第 1 0図はこの発明の実施の形態 8による画像復号装置の構成を示す ブロック図である。
第 1 1図はこの発明の実施の形態 9による画像復号装置の構成を示す ブロック図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 この発明をより詳細に説明するために、 この発明を実施するた めの最良の形態について添付の図面に従って説明する。
実施の形態 1 .
第 1図はこの発明の実施の形態 1による画像符号化装置の構成を示す ブロック図である。 この画像符号化装置は変換器 1、 予測基準値生成器 2、 差分器 3、 量子化器 4及び可変長符号化器 5を備えている。
次に動作について説明する。
第 2図はこの発明の実施の形態 1による画像符号化装置の処理の流れ を示すフローチャートである。 ステップ S T 1 1において、 変換器 1は 静止画像又は動画像の画像信号を入力し所定のプロック毎に直交変換を 行いプロック毎の画像信号を直流成分と交流成分に変換する。
ステップ S T 1 2において、 予測基準値生成器 2は画像信号を入力し 画像フレームの左端の各プロックを直交変換し、 変換した各直流成分の 平均値を求めることにより、 画像フレーム毎の予測基準値を生成し、 生 成した画像フレーム毎の予測基準値を量子化し符号化し、 生成した予測 基準値と量子化し符号化した画像フレーム毎の予測基準値を出力する。 第 3図は画像フレームの左端のブロックを示す図であり、 斜線部が画 像フレームの左端の各ブロックを示している。 すなわち、 予測基準値生 成器 2は第 3図に示す画像フレームの斜線部で示す左端の各プロックの 直流成分の平均値をその画像フレームの予測基準値として生成する。 な お、 ここでは、 各ブロックの直流成分の平均値を使用しているが、 各ブ 口ックの直流成分の最頻値や中央値を使用しても良い。
第 2図のステップ S T 1 3において、 差分器 3は変換器 1から出力さ れるブ口ック毎の直流成分と交流成分を入力し、 プロック毎の直流成分 と予測基準値生成器 2により生成された画像フレーム毎の予測基準値と の差分値を求める。 この場合、 差分値は画像フ レームの左端の各プロッ クの直流成分の平均値から生成した予測基準値により求めているので、 先頭のプロックゃ隣接プロヅクとの相関が弱いブロックでも小さな値と なっている。 そして、 差分器 3は予測基準値生成器 2により量子化され 符号化された予測基準値をへッダに付加して、 求めた差分値と入力した 交流成分をヘッダと共に出力する。
ステップ S T 1 4において、 量子化器 4は差分器 3からの差分値及び 交流成分を量子化して、 量子化された差分値及び交流成分を画像フレー ム毎の予測基準値が付加されているヘッダと共に出力する。
ステップ S T 1 5において、 可変長符号化器 5は量子化された差分値 及び交流成分を可変長符号テ一ブルにより符号化する。 この場合、 差分 値は小さな値となっているので、 先頭のブロックや隣接ブロックとの相 関が弱いプロックでも、 可変長符号テーブルにより符号化した際の符号 長は短くなり高能率符号化が行える。 そして、 可変長符号化器 5は符号 化された差分値及び交流成分を画像フレーム毎の予測基準値が付加され ているヘッダと共にビヅ トス ト リームとして出力する。
この実施の形態 1では、 予測基準値生成器 2が画像フ レームの左端の 各ブロックを直交変換し、 変換した各直流成分の平均値によりその画像 フレームの予測基準値を生成しているが、 第 3図に示す左上端の 1つの ブロックを直交変換し、 変換した直流成分の値によりその画像フ レーム の予測基準値を生成しても良い。
以上のように、 この実施の形態 1によれば、 変換器 1により直交変換 された各プロックの直流成分と、 予測基準値生成器 2により生成された 画像フレームの左端の各プロックの各直流成分の平均値により求めた予 測基準値との差分値を符号化することにより、 先頭のプロックゃ隣接ブ ロックとの相関が弱いプロックを符号化する際に、 高能率符号化を行う ことができるという効果が得られる。 実施の形態 2 .
第 4図はこの発明の実施の形態 2による画像符号化装置の構成を示す プロック図である。 この画像符号化装置は変換器 1、 予測基準値生成器 2、 差分器 3、 量子化器 4、 可変長符号化器 5及び予測値選択器 6を備 えている。
次に動作について説明する。
第 5図はこの発明の実施の形態 2による画像符号化装置の処理の流れ を示すフローチャートである。 ステップ S T 2 1において、 変換器 1は 静止画像又は動画像の画像信号を入力し所定のプロック毎に直交変換を 行いプロック毎の画像信号を直流成分と交流成分に変換する。
ステップ S T 2 2において、 予測基準値生成器 2は、 画像信号を入力 し画像フレームの左端の各プロックを直交変換し、 分割した各直流成分 の平均値を求めることにより、 画像フレーム毎の予測基準値を生成し、 生成した予測基準値を量子化し符号化し、 生成した予測基準値と量子化 し符号化した予測基準値を出力する。 なお、 ここでは、 各ブロックの直 流成分の平均値を使用しているが、 各プロックの直流成分の最頻値や中 央値を使用しても良い。
ステップ S T 2 3において、 予測値選択器 6は、 変換器 1からのプロ ックの直流成分と予測基準値生成器 2からの画像フレーム毎の予測基準 値との差分値を求め、 また、 変換器 1からのブロックの直流成分と変換 器 1からの直前のブロックの直流成分である隣接予測値との差分値を求 めて、 両差分値を量子化し符号化した際に符号量の小さい方の差分値を 求めた際の予測基準値又は隣接予測値を予測値としてプロック毎に選択 して、 選択したブロック毎の予測値を出力すると共に、 予測値として予 測基準値を選択したか又は隣接予測値を選択したかを示すブロック毎の フラグを符号化し、 符号化されたプロック毎のフラグと予測基準値生成 器 2により量子化され符号化された画像フ レーム毎の予測基準値を出力 する。 なお、 フラグは " 0 " ， " 1 " の固定長フラグを用いても良い。 ステップ S T 2 4において、 差分器 3は変換器 1から出力されるプロ ック毎の直流成分と交流成分を入力し、 プロック毎の直流成分と予測値 選択器 6により選択された予測値との差分値を求める。 この場合、 差分 値は画像フ レームにおける左端の各プロックの直流成分の平均値から求 めた予測基準値、 又は直前のブロックの直流成分である隣接予測値によ り求めているので、 先頭のプロヅクゃ隣接ブロヅクとの相関が弱いブ口 ックでも小さな値となっている。 そして、 差分器 3は量子化され符号化 された画像フレーム毎の予測基準値と符号化されたプロック毎のフラグ 又は " 0 " ， " 1 " の固定長フラグをヘッダに付加して、 求めた差分値 と入力した交流成分をヘッダと共に出力する。
ステップ S T 2 5において、 量子化器 4は差分器 3からの差分値及び 交流成分を量子化して、 量子化された差分値及び交流成分を画像フ レー ム毎の予測基準値とブロック毎のフラグが付加されているヘッダと共に 出力する。
ステップ S T 2 6において、 可変長符号化器 5は量子化された差分値 及び交流成分を可変長符号テーブルにより符号化する。 この場合、 差分 値は小さな値となっているので、 先頭のブロックや隣接ブロックとの相 関が弱いプロックでも、 可変長符号テーブルにより符号化した際の符号 長は短くなり高能率符号化が行える。 そして、 可変長符号化器 5は符号 化された差分値及び交流成分を画像フ レーム毎の予測基準値とプロック 毎のフラグが付加されているヘッダと共にビッ トス ト リームとして出力 する。
この実施の形態 2では、 予測基準値生成器 2が画像フレームの左端の 各プロックを直交変換し、 変換した各直流成分の平均値によりその画像 フレームの予測基準値を生成しているが、 第 3図に示す左上端の 1つの プロックを直交変換し、 変換した直流成分の値によりその画像フレーム の予測基準値を生成しても良い。
以上のように、 この実施の形態 2によれば、 変換器 1により直交変換 された各プロックの直流成分と、 予測値選択器 6により選択された予測 値である予測基準値又は隣接予測値との差分値を符号化することにより 、 先頭のプロックゃ隣接プロヅクとの相関が弱いプロックを符号化する 際に、 高能率符号化を行うことができるという効果が得られる。 実施の形態 3 .
この発明の実施の形態 3による画像符号化装置の構成を示すプロック 図は上記実施の形態 2の第 4図と同じである。
次に動作について説明する。
上記実施の形態 2では、 第 5図のステップ S T 2 3において、 予測値 選択器 6は所定のプロック毎に予測値を選択しているが、 この実施の形 態 3では、 予測値選択器 6は複数のブロック、 例えば 4個のブロックを まとめたマクロブロック毎に予測値を選択し、 マクロブロック毎に予測 値として予測基準値を選択したか又は隣接予測値を選択したかを示すフ ラグを作成する。
すなわち、 予測値選択器 6は、 マクロブロック中の 4つのブロック全 てに予測基準値を用いた場合の差分値を量子化し符号化した場合の符号 量の合計値と、 隣接予測値を用いた場合の差分値を量子化し符号化した 場合の符号量の合計値を算出し、 小さい方の符号量の合計値を求めた際 の予測基準値又は隣接予測値を予測値としてマクロブ口ック毎に選択し 、 選択したマクロブロック毎の予測値を出力する。
このように、 マクロブロック毎の予測値を出力することにより、 へッ ダに付加する予測値として予測基準値を選択したか又は隣接予測値を選 択したかを示すフラグのデータ量を削減することができる。 例えば、 画 像フ レームが 3 2 0 x 2 4 0画素で構成され、 8 x 8画素のプロヅクの ブロックに分割した場合に、 ブロック数は 4 0 x 3 0 = 1 2 0 0プロヅ クとなり、 上記実施の形態 2において単純な " 0 " , " 1 " の固定長フ ラグを用いる場合、 フラグのビヅ ト数は 1 2 0 0 ビヅ ト必要となるが、 4つのブロックをまとめたマクロブロック毎の予測値を出力することに より、 フラグのビッ ト数は 1 4の 3 0 0 ビッ トとなり 9 0 0 ビッ ト削 減することができる。
その他の処理は実施の形態 2 と同様である。
以上のように、 この実施の形態 3によれば、 上記実施の形態 2 と同様 の効果が得られると共に、 複数のブロックをまとめたマクロブロック每 に予測値を選択することにより、 へッダに付加する予測値としてどちら を選択したかを示すフラグのデータ量を少なくすることができるという 効果が得られる。 実施の形態 4 .
この発明の実施の形態 4による画像符号化装置の構成を示すプロック 図は上記実施の形態 2の第 4図と同じである。
次に動作について説明する。
上記実施の形態 2では、 第 5図のステップ S T 2 3において、 予測値 選択器 6は所定のプロック毎に予測値を選択しているが、 この実施の形 態 4では、 予測値選択器 6はスライスやオブジェク ト等の領域毎に予測 値を選択し、 領域毎に予測値として予測基準値を選択したか又は隣接予 測値を選択したかを示すフラグを作成する。
すなわち、 予測値選択器 6は、 領域毎に領域内の全てのブロックに予 測基準値を用いた場合の差分値を量子化し符号化した場合の符号量の合 計値と、 隣接予測値を用いた場合の差分値を量子化し符号化した場合の 符号量の合計値を算出し、 小さい方の符号量の合計値を求めた際の予測 基準値又は隣接予測値を予測値として領域毎に選択し、 選択した領域毎 の予測値を出力する。
第 6図は画像フレームをスライスの領域毎に分割した例を示す図であ る。 このように、 スライスやオブジェク ト等の領域毎の予測値を出力す ることにより、 ヘッダに付加する予測値として予測基準値を選択したか 又は隣接予測値を選択したかを示すフラグのデ一夕量を削減することが できる。
その他の処理は上記実施の形態 2 と同様である。
以上のように、 この実施の形態 4によれば、 上記実施の形態 2 と同様 の効果が得られると共に、 スライスゃォブジェク ト等の領域毎に予測値 を選択することにより、 へッダに付加する予測値としてどちらを選択し たかを示すフラグのデ一夕量を少なくすることができるという効果が得 られる。 実施の形態 5 .
この発明の実施の形態 5による画像符号化装置の構成を示すプロック 図は上記実施の形態 1の第 1図と同じである。
次に動作について説明する。
第 Ί図はこの発明の実施の形態 5による画像符号化装置の処理の流れ を示すフローチャートである。 ステップ S T 3 1において、 変換器 1は 静止画像又は動画像の画像信号を入力し所定のプロック毎に直交変換を 行いプロック毎の画像信号を直流成分と交流成分に変換する。
ステップ S T 3 2において、 予測基準値生成器 2は画像信号を入力し 画像フ レームのスライスやオブジェク ト等の領域毎の左端の各ブロック を直交変換し、 変換した直流成分の値により領域毎の予測基準値を生成 し、 生成した領域毎の予測基準値を量子化し符号化し、 生成した予測基 準値と量子化し符号化した予測基準値を出力する。
第 8図は画像フレームの領域毎の左端のプロックを示す図であり、 斜 線部が画像フ レームの領域毎の左端の各ブロックを示している。 すなわ ち、 予測基準値生成器 2は第 8図の画像フ レームの斜線部で示す領域毎 の左端の各プロックの直流成分の値をその領域毎の予測基準値として生 成する。
第 7図のステップ S T 3 3において、 差分器 3は変換器 1から出力さ れるプロック毎の直流成分と交流成分を入力し、 プロック毎の直流成分 と予測基準値生成器 2により生成された対応する領域毎の予測基準値と の差分値を求める。 この場合、 差分値は領域毎の左端の各ブロックの直 流成分から求めた予測基準値により求めているので、 先頭のプロックゃ 隣接ブロックとの相関が弱いブロックでも小さな値となっている。 そし て、 差分器 3は予測基準値生成器 2により量子化され符号化された領域 毎の予測基準値をへッダに付加して、 求めた差分値と入力した交流成分 をヘッダと共に出力する。
ステップ S T 3 4において、 量子化器 4は差分器 3からの差分値及び 交流成分を量子化して、 量子化された差分値及び交流成分を領域毎の予 測基準値が付加されているヘッダと共に出力する。
ステップ S T 3 5において、 可変長符号化器 5は量子化された差分値 及び交流成分を可変長符号テーブルにより符号化する。 この場合、 差分 値は先頭のブロックや隣接ブロックとの相関が弱いブロックでも小さな 値となっているので、 可変長符号テーブルにより符号化した際の符号長 は短くなり高能率符号化が行える。 そして、 可変長符号化器 5は符号化 された差分値及び交流成分を領域毎の予測基準値が付加されているへッ ダと共にビッ トス ト リームとして出力する。
以上のように、 この実施の形態 5によれば、 変換器 1により直交変換 された各プロックの直流成分と、 予測基準値生成器 2により生成された 領域毎の左端の各プロックの各直流成分より求めた予測基準値との差分 値を符号化することにより、 先頭のブロックや隣接ブロックとの相関が 弱いプロックを符号化する際に、 高能率符号化を行うことができるとい う効果が得られる。 実施の形態 6 .
この発明の実施の形態 6による画像符号化装置の構成を示すプロック 図は上記実施の形態 2の第 4図と同じである。
次に動作について説明する。
第 9図はこの発明の実施の形態 6による画像符号化装置の処理の流れ を示すフローチヤ一トである。 ステップ S T 4 1において、 変換器 1は 静止画像又は動画像の画像信号を入力し所定のプロック毎に直交変換を 行いプロック毎の画像信号を直流成分と交流成分に変換する。
ステップ S T 4 2において、 予測基準値生成器 2は画像信号を入力し 画像フレームのスライスゃォブジェク ト等の領域毎の左端の各プロヅク を直交変換し、 変換した各直流成分により領域毎の予測基準値を生成し 、 生成した領域毎の予測基準値を量子化し符号化し、 生成した領域毎の 予測基準値と量子化し符号化した領域毎の予測基準値を出力する。
ステップ S T 4 3において、 予測値選択器 6は、 変換器 1からのプロ ックの直流成分と予測基準値生成器 2からの領域毎の予測基準値との差 分値を求め、 また、 変換器 1からのブロックの直流成分と変換器 1から の直前のプロックの直流成分である隣接予測値との差分値を求めて、 両 差分値を量子化し符号化した際に符号量の小さい方の差分値を求めた際 の予測基準値又は隣接予測値を予測値としてプロック毎に選択し、 選択 したプロック毎の予測値を出力すると共に、 予測値として予測基準値を 選択したか又は隣接予測値を選択したかを示すプロック毎のフラグを作 成し、 作成したフラグを符号化し、 符号化されたフラグと量子化され符 号化された領域毎の予測基準値を出力する。 なお、 フラグは " 0 " , " 1 " の固定長フラグを用いても良い。
ステップ S T 4 4において、 差分器 3は変換器 1から出力されるプロ ック毎の直流成分と交流成分を入力し、 プロック毎の直流成分と予測値 選択器 6により選択された予測値との差分値を求める。 この場合、 差分 値は領域毎の左端の各プロックの直流成分から求めた予測基準値、 又は 直前のプロックの直流成分である隣接予測値により求めているので、 先 頭のブロックや隣接ブロックとの相関が弱いブロックでも小さな値とな つている。 そして、 差分器 3は量子化され符号化された領域毎の予測基 準値と量子化され符号化された予測値として予測基準値を選択したか又 は隣接予測値を選択したかを示すプロック毎のフラグをへッダに付加し て、 求めた差分値と入力した交流成分をヘッダと共に出力する。
ステップ S T 4 5において、 量子化器 4は差分器 3からの差分値及び 交流成分を量子化し、 量子化された差分値及び交流成分を領域毎の予測 基準値とブロック毎のフラグが付加されているヘッダと共に出力する。
ステップ S T 4 6において、 可変長符号化器 5は量子化された差分値 及び交流成分を可変長符号テーブルにより符号化する。 この場合、 差分 値は先頭のプロックや隣接ブロックとの相関が弱いブロックでも小さな 値となっているので、 可変長符号テーブルにより符号化した際の符号長 は短くなり高能率符号化が行える。 そして、 可変長符号化器 5は符号化 された差分値及び交流成分を領域毎の予測基準値とプロック毎のフラグ が付加されているヘッダと共に出力する。
この実施の形態 6では、 プロック毎に予測値を選択しているが、 上記 実施の形態 3のように複数のブロックをまとめたマクロブロック毎に予 測値を選択しても良く、 また、 上記実施の形態 4のようにスライスゃォ ブジェク ト等の領域毎に予測値を選択しても良い。
以上のように、 この実施の形態 6によれば、 変換器 1により直交変換 された各プロックの直流成分と、 予測値選択器により選択された予測値 である予測基準値又は隣接予測値との差分値を符号化することにより、 先頭のプロックゃ隣接プロックとの相関が弱いブロックを符号化する際 に、 高能率符号化を行うことができるという効果が得られる。 実施の形態 7 .
この発明の実施の形態 7による画像符号化装置の構成を示すプロック 図は上記実施の形態 1の第 1図又は上記実施の形態 2の第 4図と同じで あり、 この画像符号化装置は動画像の画像信号を入力するものとする。 次に動作について説明する。
動画像の場合にはシーンチェンジの場合を除いて一般に時間的な相関 がある。 このことから、 上記実施の形態 1又は上記実施の形態 2に示し た画像符号化装置が動画像を符号化する場合、 第 1図又は第 4図の予測 基準値生成器 2は、 過去の画像フレーム又は未来の画像フレームの左端 の各プロックを直交変換して分割した各直流成分の平均値、 最頻値又は 中央値等を現在の画像フレームの予測基準値として生成する。 その他の 処理は上記実施の形態 1又は上記実施の形態 2 と同様である。 この実施の形態 7では、 上記実施の形態 3のように複数のプロックを まとめたマクロブロック毎に予測値を選択しても良く、 また、 上記実施 の形態 4のようにスライスゃォプジヱク ト等の領域毎に予測値を選択し ても良い。
また、 この実施の形態 7では、 上記実施の形態 5又は上記実施の形態 6 と同様に、 予測基準値生成器 2が過去の画像フレーム又は未来の画像 フレームのスライスやオブジェク ト等の領域毎の左端の各プロックを直 交変換し、 変換した各直流成分により現在の画像フレームの領域毎の予 測基準値を生成しても良い。
以上のように、 この実施の形態 7によれば、 動画像を符号化する場合 に、 過去の画像フレーム又は未来の画像フレームから現在の画像フレー ムの予測基準値を生成することにより、 先頭のプロックゃ隣接プロック との相関が弱いプロックを符号化する際に、 高能率符号化を行うことが できるという効果が得られる。 実施の形態 8 .
第 1 0図はこの発明の実施の形態 8による画像復号装置の構成を示す ブロック図である。 この画像復号装置は可変長復号器 1 1、 加算器 1 2 、 逆量子化器 1 3及び逆変換器 1 4を備えており、 上記実施の形態 1の 画像符号化装置により高能率符号化された画像信号を復号するものであ る。
次に動作について説明する。
上記実施の形態 1の画像符号化装置からのビッ トス ト リームには、 量 子化され符号化されたプロック毎の差分値及び交流成分と、 ヘッダに付 加されている量子化され符号化された画像フレーム毎の予測基準値が含 まれている。 可変長復号器 1 1はビッ トス ト リームに含まれるブロック毎の差分値 及び交流成分と画像フレーム毎の予測基準値を復号する。 加算器 1 2は 復号されたプロック每の差分値及び交流成分と復号された画像フレーム 毎の予測基準値を入力し、 プロック毎の差分値と画像フレーム毎の予測 基準値を加算してプロック毎の直流成分を求めて、 求めたブロック毎の 直流成分と入力したプロック每の交流成分を出力する。
逆量子化器 1 3はプロック毎の直流成分と交流成分を逆量子化し、 逆 変換器 1 4は逆量子化されたプロック毎の直流成分と交流成分を逆直交 変換して復号画像信号を出力する。
この実施の形態 8では、 上記実施の形態 1の画像符号化装置により高 能率符号化された画像信号を復号しているが、 上記実施の形態 5及び実 施の形態 7の画像符号化装置により高能率符号化された画像信号につい ても、 同様の構成で復号することができる。
以上のように、 この実施の形態 8によれば、 画像符号化装置により高 能率符号化された画像信号を復号することができるという効果が得られ る。 実施の形態 9 .
第 1 1図はこの発明の実施の形態 9による画像復号装置の構成を示す ブロック図である。 この画像復号装置は可変長復号器 1 1、 加算器 1 2 、 逆量子化器 1 3、 逆変換器 1 4及び予測値判定器 1 5を備えており、 上記実施の形態 2の画像符号化装置により高能率符号化された画像信号 を復号するものである。
次に動作について説明する。
上記実施の形態 2の画像符号化装置から伝送されたビッ トス ト リーム には、 量子化され符号化されたブロック毎の差分値及び交流成分と、 へ ッダに付加されている量子化され符号化された画像フレーム毎の予測基 準値と、 へッダに付加されている予測値として予測基準値又は直前のプ 口ックの隣接予測値を選択したかを示す符号化されたプロック毎のフラ グ又は " 0 " , " 1 " の固定長フラグが含まれている。
可変長復号器 1 1はビッ トス ト リームに含まれるブロック毎の差分値 及び交流成分と、 画像フレーム毎の予測基準値と、 ブロック毎のフラグ を復号し、 復号したプロック毎の差分値及び交流成分を加算器 1 2に出 力し、 復号した画像フレーム毎の予測基準値とブロック毎のフラグを予 測値判定器 1 5に出力する。
予測値判定器 1 5は、 可変長復号器 1 1から復号した画像フレーム毎 の予測基準値とブロック毎のフラグを入力し、 逆量子化器 1 3から直前 のプロックの逆量子化前の直流成分である隣接予測値を入力し、 入力し たフラグにより予測値として予測基準値又は直前のプロックの隣接予測 値が選択されているかを判定し、 選択されている予測基準値又は直前の プロックの隣接予測値を予測値として加算器 1 2に出力する。
加算器 1 2は可変長復号器 1 1からのプロック毎の差分値及び交流成 分を入力し、 予測値判定器 1 5からの予測基準値又は直前のプロックの 隣接予測値を予測値として入力し、 入力したプロック毎の差分値と予測 値を加算してプロック毎の直流成分を求め、 求めたプロック毎の直流成 分と入力したブロック毎の交流成分を出力する。
逆量子化器 1 3はプロック毎の直流成分と交流成分を逆量子化し、 逆 変換器 1 4は逆量子化されたプロック毎の直流成分と交流成分を逆直交 変換して復号画像信号を出力する。
この実施の形態 9では、 上記実施の形態 2の画像符号化装置により高 能率符号化された画像信号を復号しているが、 上記実施の形態 3から上 記実施の形態 7の画像符号化装置により高能率符号化された画像信号に ついても、 同様の構成で復号することができる。
以上のように、 この実施の形態 9によれば、 画像符号化装置により高 能率符号化された画像信号を復号することができるという効果が得られ る。 産業上の利用可能性
以上のように、 この発明に係る画像符号化装置は先頭のプロックゃ隣 接プロックとの相関が弱いプロックを符号化する際に高能率符号化を行 うのに適しており、 この発明に係る画像復号装置は高能率符号化された 画像信号を復号するのに適している。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 画像信号を入力し画像フレームのプロック毎に直交変換を行いブ 口ック毎の画像信号を直流成分と交流成分に変換する変換部と、
上記画像信号を入力し画像フレームの左端の各ブロックを直交変換し た各直流成分により画像フレーム毎の予測基準値を生成する予測基準値 生成器と、
上記変換器により変換された直流成分と上記予測基準値生成器により 生成された予測基準値との差分値を求める差分器とを備え、
上記差分器により求めた差分値と上記交流成分を量子化し可変長符号 化し、 上記予測基準値を量子化し可変長符号化してへッダに付加してビ ッ トス ト リームとして出力することを特徴とする画像符号化装置。
2 . 予測基準値生成器は、 画像フレームの左端の各プロックの直流成 分の平均値、 最頻値又は中央値を求めることにより、 画像フレーム毎の 予測基準値を生成することを特徴とする請求の範囲第 1項記載の画像符 号化装置。
3 . 予測基準値生成器は過去の画像フレーム又は未来の画像フレーム の左端の各プロックを直交変換した各直流成分により現在の画像フレー ム毎の予測基準値を生成することを特徴とする請求の範囲第 1項記載の 画像符号化装置。
4 . 画像信号を入力し画像フレームのプロック毎に直交変換を行いブ 口ック毎の画像信号を直流成分と交流成分に変換する変換部と、
上記画像信号を入力し画像フレームの左端の各プロックを直交変換し た各直流成分により画像フ レーム毎の予測基準値を生成する予測基準値 生成器と、
上記変換器により変換された直流成分と上記予測基準値生成器により 生成された予測基準値との差分値を求め、 また、 上記変換器により変換 された直流成分と上記変換器.により変換された直前のプロックの直流成 分である隣接予測値との差分値を求めて、 両差分値を量子化し符号化し たときの符号量が小さい方の差分値を求めた際の上記予測基準値又は上 記隣接予測値を予測値として選択すると共に、 上記予測値として上記予 測基準値を選択したか又は上記隣接予測値を選択したかを示すフラグを 作成する予測値選択器と、
上記変換器により変換された直流成分と上記予測値選択器により選択 された予測値との差分値を求める差分器とを備え、
上記差分器により求めた差分値と上記交流成分を量子化し可変長符号 化し、 上記予測基準値を量子化し可変長符号化して上記フラグとともに ヘッダに付加してビッ トス ト リームとして出力することを特徴とする画 像符号化装置。
5 . 予測基準値生成器は、 画像フ レームの左端の各ブロックの直流成 分の平均値、 最頻値又は中央値を求めることにより、 画像フ レーム毎の 予測基準値を生成することを特徴とする請求の範囲第 4項記載の画像符 号化装置。
6 . 予測値選択器はプロック毎に予測値を選択しブロック毎のフラグ を作成することを特微とする請求の範囲第 4項記載の画像符号化装置。
7 . 予測値選択器は複数のブロックをまとめたマクロブロック毎に予 測値を選択しマク口プロック毎のフラグを作成することを特徴とする請 求の範囲第 4項記載の画像符号化装置。
8 . 予測値選択器はスライスやオブジェク ト等の領域毎に予測値を選 択し領域毎のフラグを作成することを特徴とする請求の範囲第 4項記載 の画像符号化装置。
9 . 予測基準値生成器は過去の画像フレーム又は未来の画像フレーム の左端の各プロックを直交変換した各直流成分により現在の画像フレー ム毎の予測基準値を生成することを特徴とする請求の範囲第 4項記載の 画像符号化装置。
1 0 . 画像信号を入力し画像フ レームのブロック毎に直交変換を行い プロック毎の画像信号を直流成分と交流成分に変換する変換部と、 上記画像信号を入力し画像フレームのスライスゃォブジェク ト等の領 域の左端の各プロックを直交変換した各直流成分により領域毎の予測基 準値を生成する予測基準値生成器と、
上記変換器により変換された直流成分と上記予測基準値生成器により 生成された予測基準値との差分値を求める差分器とを備え、
上記差分器により求めた差分値と上記交流成分を量子化し可変長符号 化し、 上記予測基準値を量子化し可変長符号化してへッダに付加してビ ッ トス ト リームとして出力することを特徴とする画像符号化装置。
1 1 . 予測基準値生成器は過去の画像フ レーム又は未来の画像フ レー ムの領域の左端の各プロックを直交変換した各直流成分により現在の画 像フレームの領域毎の予測基準値を生成することを特徴とする請求の範 囲第 1 0項記載の画像符号化装置。
1 2 . 画像信号を入力し画像フレームのブロック毎に直交変換を行い プロック毎の画像信号を直流成分と交流成分に変換する変換部と、 上記画像信号を入力し画像フレームのスライスゃォブジェク ト等の領 域の左端の各プロックを直交変換した各直流成分により領域毎の予測基 準値を生成する予測基準値生成器と、
上記変換器により変換された直流成分と上記予測基準値生成器によ り 生成された予測基準値との差分値を求め、 また、 上記変換器により変換 された直流成分と上記変換器により変換された直前のプロックの直流成 分である隣接予測値との差分値を求めて、 両差分値を量子化し符号化し たときの符号量が小さい方の差分値を求めた際の上記予測基準値又は上 記隣接予測値を予測値として選択すると共に、 上記予測値として上記予 測基準値を選択したか又は上記隣接予測値を遽択したかを示すフラグを 作成する予測値選択器と、
上記変換器により変換された直流成分と上記予測値選択器により選択 された予測値との差分値を求める差分器とを備え、
上記差分器により求めた差分値と上記交流成分を量子化し可変長符号 化し、 上記予測基準値を量子化し可変長符号化して上記フラグとともに へッダに付加してビッ トス ト リームとして出力することを特徴とする画 像符号化装置。
1 3 . 予測値選択器はプロック毎に予測値を選択しプロック毎のフラ グを作成することを特徴とする請求の範囲第 1 2項記載の画像符号化装
1 4 . 予測値選択器は複数のプロックをまとめたマクロブロック毎に 予測値を選択しマクロブロック毎のフラグを作成することを特徴とする 請求の範囲第 1 2項記載の画像符号化装置。
1 5 . 予測値選択器はスライスやオブジェク ト等の領域毎に予測値を 選択し領域毎のフラグを作成することを特徴とする請求の範囲第 1 2項 記載の画像符号化装置。
1 6 . 予測基準値生成器は過去の画像フ レーム又は未来の画像フ レー ムの領域の左端の各プロックを直交変換した各直流成分により現在の画 像フレームの領域毎の予測基準値を生成することを特徴とする請求の範 囲第 1 2項記載の画像符号化装置。
1 7 . ビッ トス ト リームに含まれるプロック毎の差分値及び交流成分 を復号し、 へッダに付加されている画像フレームの左端の各プロックの 直流成分により生成された画像フレーム毎の予測基準値を復号する可変 長復号器と、
上記可変長復号器により復号された差分値と上記予測基準値とを加算 して直流成分を求める加算器とを備え、
上記加算器により求めた直流成分と上記交流成分を逆量子化し逆直交 変換して復号画像信号を出力することを特徴とする画像復号装置。
1 8 . ビッ トス ト リームに含まれるプロック毎の差分値及び交流成分 を復号し、 ヘッダに付加されている画像フ レームのスライスやオブジェ ク ト等の領域の左端の各プロックの直流成分により生成された領域毎の 予測基準値を復号する可変長復号器と、 上記可変長復号器により復号された差分値と上記予測基準値とを加算 して直流成分を求める加算器とを備え、
上記加算器により求めた直流成分と上記交流成分を逆量子化し逆直交 変換して復号画像信号を出力することを特徴とする画像復号装置。
1 9 . ビッ トス ト リームに含まれるプロック毎の差分値及び交流成分 を復号し、 ヘッダに付加されている画像フレームの左端の各ブロックの 直流成分により生成された画像フレーム毎の予測基準値を復号し、 へッ ダに付加されている予測値として上記予測基準値又は直前のプロックの 隣接予測値を選択したかを示すプロック毎のフラグを復号する可変長復 号器と、
上記フラグにより上記予測値として上記予測基準値又は上記隣接予測 値が選択されていたかを判定し、 選択されていた上記予測基準値又は上 記隣接予測値を上記予測値として出力する予測値判定器と、
上記可変長復号器により復号された差分値と上記予測値判定器からの 予測値とを加算して直流成分を求める加算器とを備え、
上記加算器により求めた直流成分と上記交流成分を逆量子化し逆直交 変換して復号画像信号を出力することを特徴とする画像復号装置。
2 0 . ビッ トス ト リームに含まれるプロック毎の差分値及び交流成分 を復号し、 ヘッダに付加されている画像フレームのスライスやオブジェ ク ト等の領域の左端の各プロックの直流成分により生成された領域毎の 予測基準値を復号し、 へッダに付加されている予測値として上記予測基 準値又は直前のプロックの隣接予測値を選択したかを示すプロック毎の フラグを復号する可変長復号器と、
上記フラグにより上記予測値として上記予測基準値又は上記隣接予測 値が選択されていたかを判定し、 選択されていた上記予測基準値又は上 記隣接予測値を上記予測値として出力する予測値判定器と、
上記可変長復号器により復号された差分値と上記予測値判定器からの 予測値とを加算して直流成分を求める加算器とを備え、
上記加算器により求めた直流成分と上記交流成分を逆量子化し逆直交 変換して復号画像信号を出力することを特徴とする画像復号装置。
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