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JP2011109390A - Device and method for encoding image, and device and method for decoding image - Google Patents

Device and method for encoding image, and device and method for decoding image Download PDF

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JP2011109390A
JP2011109390A JP2009262026A JP2009262026A JP2011109390A JP 2011109390 A JP2011109390 A JP 2011109390A JP 2009262026 A JP2009262026 A JP 2009262026A JP 2009262026 A JP2009262026 A JP 2009262026A JP 2011109390 A JP2011109390 A JP 2011109390A
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Japan
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encoding
decoding
orthogonal transform
lossless
information
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JP2009262026A
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Inventor
Toru Kumakura
徹 熊倉
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JVCKenwood Holdings Inc
Original Assignee
JVCKenwood Holdings Inc
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a means to perform encoding/decoding processing of a high-definition video without needing a high-speed arithmetic processor by subjecting one frame to parallel processing without degrading encoding efficiency. <P>SOLUTION: The device for encoding an image includes: an encoding object signal storage part 1101; a block division part 1102 for dividing an encoding object signal into encoding unit blocks; an orthogonal conversion/quantization part 1103 for subjecting signals of the encoding unit blocks to orthogonal conversion to be quantized; a coefficient group storage part 1104 for storing quantization orthogonal conversion coefficients of one or more encoding unit blocks; a division position determination part 1105 for determining division positions for dividing the quantization orthogonal conversion coefficients to be subjected to entropy encoding from the stored quantization orthogonal conversion coefficients of the one or more encoding unit blocks; a coefficient division part 1106 for dividing the quantization orthogonal conversion coefficients of the encoding unit blocks into a plurality of regions at the division positions; and a means to subject the plurality of divided quantization orthogonal conversion coefficients to entropy encoding independently of one another. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、動画像のエントロピー符号化、とくに算術符号化に関するものである。   The present invention relates to entropy coding of moving images, particularly arithmetic coding.

MPEG−4 AVCに代表される高効率動画像符号化の普及により、高精細なHD(High Definition)映像コンテンツを楽しむことが容易になった。映像の高精細化はさらに進み、また、携帯端末のような小型装置でHD映像を楽しむことも可能となる。しかしながら、高精細映像の符号化・復号には多大な演算量を要し、単一の演算処理装置により遅延なく再生を行うには、高速な演算処理装置による必要がある。高速な演算処理装置は高価であり、導入には障害がある。   With the widespread use of high-efficiency video coding represented by MPEG-4 AVC, it has become easier to enjoy high-definition HD (High Definition) video content. High definition video is further advanced, and HD video can be enjoyed with a small device such as a portable terminal. However, encoding and decoding of high-definition video requires a large amount of computation, and in order to reproduce without delay by a single arithmetic processing device, it is necessary to use a high-speed arithmetic processing device. High-speed arithmetic processing devices are expensive and there are obstacles to their introduction.

それに対しては、比較的低速な複数の演算処理装置を並列に動作させることにより、高精細映像を処理するという策がある。MPEG−4 AVCでは、1枚のフレームを、複数のスライスと呼ばれる単位に分割する仕組みを備えている。各スライスは依存関係を持たず、スライス間参照をすることは出来ない。そのため、各スライスに対し並列な処理をすることが可能であり、低コストで高精細映像の処理装置を構築することが可能となる。   For this, there is a measure of processing a high-definition video by operating a plurality of relatively low-speed arithmetic processing devices in parallel. MPEG-4 AVC has a mechanism for dividing one frame into a plurality of units called slices. Each slice has no dependency and cannot be referenced between slices. Therefore, parallel processing can be performed for each slice, and a high-definition video processing apparatus can be constructed at low cost.

MPEG−4 AVCの多大な演算量のうち、CABACと呼ばれるコンテキスト適応型の算術符号化が占める割合は大きい。CABACは、各構文要素に対し、コンテキストと呼ばれる該構文要素の確率モデルを複数保持する。各構文要素は保持している複数コンテキストのうち、処理対象の周辺ブロックを参照し、その符号化状況に応じたコンテキストをひとつ決定する。決定したコンテキストから、対象構文要素が取り得る各値の生起確率を計算する。そして、今とった値を元に、参照したコンテキストの更新を行う。   Of the tremendous amount of computation in MPEG-4 AVC, the ratio of arithmetic adaptation of context adaptive type called CABAC is large. CABAC holds a plurality of probability models of syntax elements called contexts for each syntax element. Each syntax element refers to a peripheral block to be processed among a plurality of held contexts, and determines one context corresponding to the coding status. The occurrence probability of each value that the target syntax element can take is calculated from the determined context. Then, the referenced context is updated based on the value taken now.

コンテキストにおいても、スライス間参照は出来ず、各スライスの先頭で初期化を行う必要がある。コンテキストの初期化は、予め定められた3種類の初期モデルのうち一つを選択する。そのため、スライスの先頭付近では、符号化対象映像に対し最適な確率モデルとはならず、符号化を進めることにより、最適な確率モデルに推移していくことになる。   Even in the context, reference between slices is not possible, and initialization must be performed at the head of each slice. In context initialization, one of three types of predetermined initial models is selected. For this reason, in the vicinity of the head of the slice, the optimal probability model for the video to be encoded is not used, but the state is shifted to the optimal probability model by proceeding with encoding.

特開2008−11204号公報JP 2008-11204 A

上述したように、1枚のフレームを複数のスライスで構成する、マルチスライス構造においては、各スライスの依存関係がない。そのため、各スライスの独立処理が可能となる一方、スライス間の参照ができなくなるため、画面内予測効率が低下する。また、CABACにおいても1枚のフレームを複数スライスに分割することは、スライスの先頭のコンテキスト初期化の増加につながり、最適な確率モデルを利用できる状況が大幅に制限される。   As described above, in a multi-slice structure in which one frame is composed of a plurality of slices, there is no dependency between each slice. As a result, independent processing of each slice is possible, but reference between slices cannot be performed, so that intra-screen prediction efficiency decreases. Also in CABAC, dividing one frame into a plurality of slices leads to an increase in context initialization at the head of the slice, and the situation in which an optimal probability model can be used is greatly limited.

スライス間参照は出来ず、スライス境界で初期化を行うために、スライスの先頭付近では、確率モデル構文要素の真の確率モデルを用いた処理をすることができない。   Since reference between slices cannot be performed and initialization is performed at a slice boundary, processing using a true probability model of a probability model syntax element cannot be performed near the head of a slice.

上記2点が原因となり、マルチスライス構造は1枚のフレームを単一スライスで表現するシングルスライス構造と比べ、符号化効率が大きく低下する。   Due to the above two points, the encoding efficiency of the multi-slice structure is greatly reduced compared to the single-slice structure in which one frame is expressed by a single slice.

特許文献1には、処理対象フレームの時間的に直前に位置するフレームを参照することにより、マルチスライス構造の効率低下を解決する技術が開示されている。特許文献1の技術によれば、
・スライス境界に位置するブロックに関しては、直前フレームの隣接ブロックを参照することにより予測効率を向上させる
・スライス先頭のコンテキストは、直前フレームの直前スライスの最終値を引き継ぐことにより、コンテキストの初期化を回避する
ことにより、マルチスライス構造をとった場合であっても、符号化効率の低下を回避することができる。
Patent Document 1 discloses a technique for solving a decrease in efficiency of a multi-slice structure by referring to a frame positioned immediately before a processing target frame. According to the technique of Patent Document 1,
-For blocks located at the slice boundary, improve the prediction efficiency by referring to the adjacent block of the previous frame.-The context at the beginning of the slice is initialized by taking over the final value of the previous slice of the previous frame. By avoiding this, it is possible to avoid a decrease in encoding efficiency even when a multi-slice structure is adopted.

しかしながら特許文献1の技術では、
・映像は動きを伴うものであるため、直前フレームの隣接ブロックを参照しても、必ずしも処理対象ブロックの符号化に有益な情報を取得できるとは言えない
・フレーム内で処理を完結する必要のあるIフレームでは、直前フレームの情報を利用することが出来ない
・時間的に直前のフレームを参照することしか出来ず、離れた位置のフレームを参照できない
という課題があり、特許文献1で開示された構成のまま、符号化効率を落とさずに並列処理を行うことは困難である。
However, in the technique of Patent Document 1,
・ Since the video is accompanied by motion, it cannot be said that information useful for encoding the block to be processed can be obtained by referring to the adjacent block of the previous frame. ・ Processing must be completed within the frame. The information of the immediately preceding frame cannot be used with a certain I frame. There is a problem that only the immediately preceding frame can be referred to in time, and a frame at a distant position cannot be referenced. It is difficult to perform parallel processing without reducing the coding efficiency with the above configuration.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、符号化効率を落とさずに、1フレームを並列処理することにより、高速演算処理装置を要さずとも高精細映像の符号化・復号処理を行う手段を提供するものである。   The present invention has been made in view of the above problems, and performs high-definition video encoding / decoding processing without requiring a high-speed arithmetic processing device by processing one frame in parallel without reducing the encoding efficiency. It provides a means for performing.

本発明の画像符号化装置は、符号化対象信号を格納する手段と、前記符号化対象信号を、符号化単位ブロックに分割する手段と、前記符号化単位ブロックの信号を直交変換して量子化する手段と、1つ以上の符号化単位ブロックの量子化直交変換係数を記憶する手段と、記憶された前記1つ以上の符号化単位ブロックの量子化直交変換係数から、量子化直交変換係数を分割しエントロピー符号化するための分割位置を決定する手段と、符号化単位ブロックの量子化直交変換係数を、分割位置で複数の領域に分割する手段と、分割された複数の量子化直交変換係数を独立でエントロピー符号化する手段とを有する。   An image encoding apparatus according to the present invention includes: means for storing a signal to be encoded; means for dividing the signal to be encoded into encoding unit blocks; and orthogonally transform and quantize the signal of the encoding unit block. Means for storing the quantized orthogonal transform coefficients of the one or more coding unit blocks, and the quantized orthogonal transform coefficients from the stored quantized orthogonal transform coefficients of the one or more coding unit blocks. Means for determining a division position for dividing and entropy coding; means for dividing the quantized orthogonal transform coefficient of the coding unit block into a plurality of regions at the division position; and a plurality of divided quantized orthogonal transform coefficients And independently entropy-encoding means.

また、本発明の画像復号装置は、1ブロックの直交変換係数が複数に分割され多重化された復号対象ストリームを格納する手段と、前記復号対象ストリームを、2つ以上から構成される直交変換係数ストリームと、分割位置ストリームに分離する多重化分離手段と、前記分割位置ストリームを復号し、1ブロックの直交変換係数の分割位置を作成する分割位置復号部と、前記2つ以上から構成される直交変換係数ストリームをそれぞれ独立に復号する量子化直交変換係数エントロピー復号手段と、エントロピー復号された2つ以上の量子化直交変換係数を、前記分割位置をもとに統治し、1ブロックの量子化直交変換係数を作成する手段と、統治された量子化直交変換係数を逆量子化して逆変換し復号信号を作成する逆量子化・逆変換部とを有する。   Also, the image decoding apparatus of the present invention stores a decoding target stream in which one block of orthogonal transformation coefficients is divided and multiplexed, and orthogonal transformation coefficients composed of two or more decoding target streams. A stream, a multiplexing / separating unit that separates the divided position stream, a divided position decoding unit that decodes the divided position stream and creates a divided position of an orthogonal transform coefficient of one block, and an orthogonal configuration including the two or more Quantized orthogonal transform coefficient entropy decoding means for independently decoding transform coefficient streams, and two or more quantized orthogonal transform coefficients subjected to entropy decoding are governed based on the division position, and one block of quantized orthogonal transform Means for creating transform coefficients, and an inverse quantization / inverse transform unit for inversely quantizing the governed quantized orthogonal transform coefficients to create a decoded signal. To.

また、本発明の画像符号化方法は、符号化対象信号を格納するステップと、前記符号化対象信号を、符号化単位ブロックに分割するステップと、前記符号化単位ブロックの信号を直交変換して量子化するステップと、1つ以上の符号化単位ブロックの量子化直交変換係数を記憶するステップと、記憶した前記1つ以上の符号化単位ブロックの量子化直交変換係数から、量子化直交変換係数を分割しエントロピー符号化するための分割位置を決定するステップと、符号化単位ブロックの量子化直交変換係数を、分割位置で複数の領域に分割するステップと、分割した複数の量子化直交変換係数を独立でエントロピー符号化するステップとを含む。   The image coding method of the present invention includes a step of storing a signal to be encoded, a step of dividing the signal to be encoded into encoding unit blocks, and orthogonally transforming the signal of the encoding unit block. A step of quantizing, a step of storing quantized orthogonal transform coefficients of one or more coding unit blocks, and a quantized orthogonal transform coefficient from the stored quantized orthogonal transform coefficients of the one or more coding unit blocks A division position for dividing and entropy encoding, a step of dividing the quantized orthogonal transform coefficient of the coding unit block into a plurality of regions at the division position, and a plurality of divided quantized orthogonal transform coefficients Independently entropy-encoding.

また、本発明の画像復号方法は、1ブロックの直交変換係数が複数に分割され多重化された復号対象ストリームを格納するステップと、前記復号対象ストリームを、2つ以上から構成される直交変換係数ストリームと、分割位置ストリームに分離する多重化分離ステップと、前記分割位置ストリームを復号し、1ブロックの直交変換係数の分割位置を作成するステップと、前記2つ以上から構成される直交変換係数ストリームをそれぞれ独立に復号する量子化直交変換係数エントロピー復号ステップと、エントロピー復号した2つ以上の量子化直交変換係数を、前記分割位置をもとに統治し、1ブロックの量子化直交変換係数を作成するステップと、統治した量子化直交変換係数を逆量子化して逆変換し復号信号を作成するステップとを含む。   The image decoding method of the present invention also includes a step of storing a decoding target stream in which one block of orthogonal transform coefficients is divided and multiplexed, and orthogonal transform coefficients configured by two or more decoding target streams. A stream, a demultiplexing step for separating the divided position stream, a step of decoding the divided position stream to create a divided position of one block of orthogonal transform coefficients, and an orthogonal transform coefficient stream composed of the two or more Quantized orthogonal transform coefficient entropy decoding step for decoding each independently, and entropy-decoded two or more quantized orthogonal transform coefficients are governed based on the division position to create one block of quantized orthogonal transform coefficients And a step of inversely quantizing the governed quantized orthogonal transform coefficient and performing inverse transform to generate a decoded signal.

また、本発明の画像符号化装置は、符号化対象画像を符号化単位に分割するブロック分割手段と、画面間予測をするための参照フレームバッファと、画面内予測をするための画面内参照符号化情報を格納する手段と、前記参照フレームバッファと前記画面内参照符号化情報により符号化対象ブロックを非可逆な予測符号化する手段と、前記予測符号化する手段で作成した符号化情報を、構文要素ごとに分割する手段と、前記構文要素ごとに分割手段によって分割された各構文要素それぞれを個別に可逆算術符号化する可逆符号化手段と、前記可逆符号化手段によって可逆符号化された各構文要素の可逆符号化情報を多重化する多重化手段とを有する。   In addition, the image encoding apparatus of the present invention includes a block dividing unit that divides an encoding target image into encoding units, a reference frame buffer for performing inter-screen prediction, and an intra-screen reference code for performing intra-screen prediction. Encoding information created by means for storing encoding information, means for irreversibly predictive encoding a block to be encoded by the reference frame buffer and the intra-screen reference encoding information, and means for predictively encoding, Means for dividing each syntax element; lossless encoding means for individually performing lossless arithmetic coding on each syntax element divided by the dividing means for each syntax element; and each losslessly encoded by the lossless encoding means Multiplexing means for multiplexing lossless encoding information of syntax elements.

また、本発明の画像符号化方法は、符号化対象画像を符号化単位に分割するブロック分割ステップと、画面内予測をするための画面内参照符号化情報を格納するステップと、画面間予測をするための参照フレームバッファと画面内参照符号化情報により符号化対象ブロックを非可逆な予測符号化するステップと、前記予測符号化するステップで作成した符号化情報を、構文要素ごとに分割するステップと、前記構文要素ごとに分割ステップにおいて分割された各構文要素それぞれを個別に可逆算術符号化する可逆符号化ステップと、前記可逆符号化ステップで可逆符号化した各構文要素の可逆符号化情報を多重化する多重化ステップとを含む。   In addition, the image coding method of the present invention includes a block dividing step for dividing an encoding target image into coding units, a step for storing intra-screen reference coding information for intra-screen prediction, and inter-screen prediction. A step of irreversibly predictive encoding a block to be encoded using a reference frame buffer and intra-screen reference encoding information, and a step of dividing the encoding information created in the predictive encoding step for each syntax element A lossless encoding step for individually lossless arithmetic encoding each syntax element divided in the division step for each syntax element, and lossless encoding information of each syntax element losslessly encoded in the lossless encoding step. And a multiplexing step for multiplexing.

また、本発明の画像復号装置は、復号対象ストリームを構文要素に応じて分割する手段と、前記構文要素におうじて分割する手段において分割された各構文要素の可逆符号化情報それぞれを個別に可逆算術復号する可逆復号手段と、前記可逆復号手段で作成したブロック単位の可逆復号情報を格納する手段と、画面間予測をするための参照フレームバッファと、画面内予測をするための画面内参照復号情報を格納する手段と、前記参照フレームバッファと、画面内参照復号情報より、復号対象ブロックを予測復号する手段とを有する。   Also, the image decoding apparatus of the present invention individually reversibly encodes each of the lossless encoding information of each syntax element divided by the means for dividing the decoding target stream according to the syntax element and the means for dividing according to the syntax element. Lossless decoding means for arithmetic decoding, means for storing lossless decoding information in block units created by the lossless decoding means, a reference frame buffer for inter-screen prediction, and intra-screen reference decoding for intra-screen prediction Means for storing information, the reference frame buffer, and means for predictively decoding a decoding target block from intra-screen reference decoding information.

また、本発明の画像復号方法は、復号対象ストリームを構文要素に応じて分割するステップと、前記構文要素に応じて分割ステップにおいて分割した各構文要素の可逆符号化情報それぞれを個別に可逆算術復号する可逆復号ステップと、前記可逆復号ステップにおいて作成したブロック単位の可逆復号情報を格納するステップと、画面内予測をするための画面内参照復号情報を格納するステップと、画面間予測をするための参照フレームバッファと、画面内参照復号情報より、復号対象ブロックを予測復号するステップとを含む。   The image decoding method of the present invention also includes a step of dividing a decoding target stream according to a syntax element, and lossless encoding information of each syntax element divided in the division step according to the syntax element individually. A lossless decoding step, a step of storing the block-based lossless decoding information created in the lossless decoding step, a step of storing intra-screen reference decoding information for intra-screen prediction, and an inter-screen prediction And a step of predictively decoding the decoding target block from the reference frame buffer and the intra-screen reference decoding information.

本発明によれば、1フレーム符号化・復号処理において、構文要素ごとに異なる算術符号化・復号装置を用いた符号化・復号処理を行うことが出来、特に処理演算量の大きい直交変換係数を独立処理への分割が可能となる。そのため、1フレームを複数のスライスに分割せずとも、CABACを構文要素単位で並列に処理することが可能となる。それにより、従来のマルチスライス構造の欠点である、参照候補減少による予測効率低下、CABAC初期化によるエントロピー符号化効率の低下を伴うことなく、1フレームを高速に符号化・復号することが可能となる。さらに本発明においては、直交変換係数を分割し、独立処理により、各エントロピー符号化・復号処理の演算量を均一化することができる。   According to the present invention, in one-frame encoding / decoding processing, encoding / decoding processing using different arithmetic encoding / decoding devices can be performed for each syntax element. Division into independent processing becomes possible. Therefore, it is possible to process CABAC in units of syntax elements in parallel without dividing one frame into a plurality of slices. As a result, it is possible to encode and decode one frame at a high speed without the disadvantages of the conventional multi-slice structure, that is, the prediction efficiency decreases due to a decrease in reference candidates and the entropy encoding efficiency decreases due to CABAC initialization. Become. Furthermore, in the present invention, the orthogonal transform coefficients can be divided and the amount of computation of each entropy encoding / decoding process can be made uniform by independent processing.

本発明の最良の実施形態における符号化装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the encoding apparatus in the best embodiment of this invention. 本発明の最良の実施形態における復号装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the decoding apparatus in the best embodiment of this invention. 直交変換係数の分割の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the division | segmentation of an orthogonal transformation coefficient. 本発明の最良の実施形態における符号化装置(図1)の動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating operation | movement of the encoding apparatus (FIG. 1) in the best embodiment of this invention. 本発明の最良の実施形態における復号装置(図2)の動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating operation | movement of the decoding apparatus (FIG. 2) in the best embodiment of this invention. 本発明の符号化装置により作成されるストリーム構造の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the stream structure produced by the encoding apparatus of this invention. ブロック分割の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of block division. ブロック分割の別の一例を示す図である。It is a figure which shows another example of block division. 符号化対象信号を符号化する手順を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the procedure which encodes an encoding object signal. 復号信号を得る手順を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the procedure which obtains a decoding signal. 本発明の符号化装置の一実施例の構成図である。It is a block diagram of one Example of the encoding apparatus of this invention. 本発明の復号装置の一実施例の構成図である。It is a block diagram of one Example of the decoding apparatus of this invention. 分割位置を決定する手順を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the procedure which determines a division position. 分割手順の一例を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating an example of a division | segmentation procedure.

(エンコーダ)
図11は、本発明の符号化装置の一実施例の構成図である。図11は、符号化対象信号格納部1101と、ブロック分割部1102と、直交変換・量子化部1103と、係数群記憶部1104と、分割位置決定部1105と、係数分割部1106と、係数前半部エントロピー符号化部1107と、係数後半部エントロピー符号化部1108と、分割位置符号化部1109と、多重化部1110により構成される。
(Encoder)
FIG. 11 is a block diagram of an embodiment of the encoding apparatus of the present invention. FIG. 11 shows an encoding target signal storage unit 1101, a block division unit 1102, an orthogonal transform / quantization unit 1103, a coefficient group storage unit 1104, a division position determination unit 1105, a coefficient division unit 1106, and a coefficient first half. A partial entropy encoding unit 1107, a coefficient latter half entropy encoding unit 1108, a division position encoding unit 1109, and a multiplexing unit 1110 are included.

符号化対象信号格納部1101は、符号化の対象となる信号を格納する機能を有する。符号化対象信号は、画像原信号、または、画面内・画面間予測信号との差分信号である。   The encoding target signal storage unit 1101 has a function of storing a signal to be encoded. The encoding target signal is a difference signal from the original image signal or the intra-screen / inter-screen prediction signal.

ブロック分割部1102は、符号化対象信号を所定の順序で、所定の大きさのブロックに分割し、符号化対象ブロックを作成する機能を有する。本構成では、ブロック分割の順序をラスタスキャン順とし、ブロックサイズを4×4とする。   The block dividing unit 1102 has a function of dividing the encoding target signal into blocks of a predetermined size in a predetermined order and creating an encoding target block. In this configuration, the block division order is the raster scan order, and the block size is 4 × 4.

直交変換・量子化部1103は、ブロック分割部1102で作成した符号化対象ブロックを直交変換・量子化し、量子化直交変換係数を作成する機能を有する。   The orthogonal transform / quantization unit 1103 has a function of performing orthogonal transform / quantization on the coding target block created by the block dividing unit 1102 to create a quantized orthogonal transform coefficient.

係数群記憶部1104は、直交変換・量子化部1103で作成した量子化直交変換係数を順次記憶する機能を有する。本構成では、係数群記憶部1104は、符号化対象信号すべての領域に対する量子化直交変換係数を記憶する。ただし、例えば符号化対象信号の最初から1ブロックラインだけのように、符号化対象信号の一部領域に対する量子化直交変換係数を記憶する構成であってもよい。   The coefficient group storage unit 1104 has a function of sequentially storing the quantized orthogonal transform coefficients created by the orthogonal transform / quantization unit 1103. In this configuration, the coefficient group storage unit 1104 stores quantized orthogonal transform coefficients for all regions to be encoded. However, for example, the configuration may be such that the quantized orthogonal transform coefficient for a partial region of the encoding target signal is stored, such as only one block line from the beginning of the encoding target signal.

分割位置決定部1105は、係数群記憶部1104に記憶されたすべてのブロックに対する量子化直交変換係数を参照し、量子化直交変換係数の分割位置を決定する機能を有する。   The division position determination unit 1105 has a function of referring to the quantized orthogonal transform coefficients for all the blocks stored in the coefficient group storage unit 1104 and determining the division positions of the quantized orthogonal transform coefficients.

分割位置を決定する手順を図13のフローチャートを用いて説明する。   A procedure for determining the division position will be described with reference to the flowchart of FIG.

処理前に分割位置候補配列divPosition[i](0<=i<15)を0に初期化する。   The division position candidate array divPosition [i] (0 <= i <15) is initialized to 0 before processing.

(ステップS1301)係数群記憶部1104に記憶されたすべてのブロックの量子化直交変換係数に対し、ステップS1302以下の処理を行ったらS1305へ進む。そうでなければS1302へ進む。   (Step S1301) If the process of step S1302 and subsequent steps is performed on the quantized orthogonal transform coefficients of all the blocks stored in the coefficient group storage unit 1104, the process proceeds to S1305. Otherwise, the process proceeds to S1302.

(ステップS1302)分割位置決定部1105が、係数群記憶部1104から、ラスタスキャン順で処理が完了していない最初の一ブロックの量子化直交変換係数を取得する。取得ブロックの全要素の絶対値和AbsSumBlock(0,15)を求め、ステップS1303へ進む。ここでAbsSumBlock(i,j)は対象ブロックのi番目の要素からj番目の要素の絶対値和を表すものとする。   (Step S1302) The division position determination unit 1105 acquires from the coefficient group storage unit 1104 the quantized orthogonal transform coefficient of the first block that has not been processed in the raster scan order. The absolute value sum AbsSumBlock (0, 15) of all elements of the acquisition block is obtained, and the process proceeds to step S1303. Here, AbsSumBlock (i, j) represents the sum of absolute values of the j-th element from the i-th element of the target block.

(ステップS1303)取得ブロックの先頭からの絶対値差分和AbsSumBlock(0,i)がAbsSumBlock(0,15)/2を超える最初の位置iを求める。そして、ステップS1304へ進む。   (Step S1303) The first position i where the absolute value difference sum AbsSumBlock (0, i) from the beginning of the acquired block exceeds AbsSumBlock (0, 15) / 2 is obtained. Then, the process proceeds to step S1304.

(ステップS1304)divPosition[i]の値を1増加させ、ステップS1301へ進む。   (Step S1304) The value of divPosition [i] is incremented by 1, and the process proceeds to Step S1301.

(ステップS1305)i=0から、i=15のすべてのiに対し、divPosition[i]の中で最大のiを分割位置とする。   (Step S1305) The maximum i in divPosition [i] is set as the dividing position for all i from i = 0 to i = 15.

本構成では、量子化直交変換係数の前半部と後半部を、絶対値差分和に対し均一化するため、係数値1ビットに対し定数時間を要するエントロピー符号化を行う際に、前半部・後半部の各エントロピー符号化の処理負荷を均一化することが出来る。   In this configuration, the first half and the second half of the quantized orthogonal transform coefficient are equalized with respect to the absolute value difference sum when entropy coding requiring a constant time is performed on one bit of the coefficient value. The processing load of each entropy encoding of the section can be made uniform.

図7に本構成で分割した例を示す。   FIG. 7 shows an example of division with this configuration.

図7の701は量子化直交変換係数を分割せずにエントロピー符号化する際の処理順である。   Reference numeral 701 in FIG. 7 denotes a processing order when entropy coding is performed without dividing the quantized orthogonal transform coefficient.

図7の702は分割位置i=2である場合の分割である。前半部703は、701の処理順で前半3個の量子化直交変換係数、後半部704は、701の処理順で後半13個の量子化直交変換係数である。各分割内では、701の処理順と同じ順序でエントロピー符号化を行う。   702 in FIG. 7 is a division when the division position i = 2. The first half 703 is the first three quantized orthogonal transform coefficients in the processing order of 701, and the second half 704 is the last 13 quantized orthogonal transform coefficients in the processing order of 701. Within each division, entropy encoding is performed in the same order as the processing order of 701.

図7の705は分割位置i=6である場合の分割である。前半部706は、701の処理順で前半6個の量子化直交変換係数、後半部707は、701の処理順で後半10個の量子化直交変換係数である。   In FIG. 7, reference numeral 705 denotes a division when the division position i = 6. The first half 706 is the first six quantized orthogonal transform coefficients in the processing order of 701, and the second half 707 is the second half 10 quantized orthogonal transform coefficients in the processing order of 701.

図7の708は分割位置i=0である場合の分割である。前半部709は、701の処理順で前半1個の量子化直交変換係数、後半部710は、701の処理順で後半15個の量子化直交変換係数である。   Reference numeral 708 in FIG. 7 denotes a division when the division position i = 0. The first half 709 is the first half quantized orthogonal transform coefficient in the processing order of 701, and the second half 710 is the second half 15 quantized orthogonal transform coefficient in the processing order of 701.

また、エントロピー符号化処理順が図7ではなく図8に示す順序である場合も同様である。802はi=3のときの分割の様子であり、前半部803、後半部804のように分割する。805はi=5のときの分割の様子であり、前半部806、後半部807のように分割する。808はi=1のときの分割の様子であり、前半部809、後半部810のように分割する。   The same applies when the entropy encoding processing order is the order shown in FIG. 8 instead of FIG. Reference numeral 802 denotes a state of division when i = 3, and division is performed as a first half 803 and a second half 804. Reference numeral 805 denotes a state of division when i = 5, which is divided into a first half 806 and a second half 807. Reference numeral 808 denotes a state of division when i = 1, which is divided into a first half 809 and a second half 810.

分割手順のもう一つの例を図14のフローチャートを用いて説明する。   Another example of the division procedure will be described with reference to the flowchart of FIG.

処理前に分割位置候補配列divPosition[i](0<=i<15)を0に初期化する。   The division position candidate array divPosition [i] (0 <= i <15) is initialized to 0 before processing.

(ステップS1401)係数群記憶部1104に記憶されたすべてのブロックの量子化直交変換係数に対し、ステップS1402以下の処理を行ったらS1405へ進む。そうでなければS1402へ進む。   (Step S1401) If the processing of step S1402 and subsequent steps is performed on the quantized orthogonal transform coefficients of all the blocks stored in the coefficient group storage unit 1104, the process proceeds to S1405. Otherwise, the process proceeds to S1402.

(ステップS1402)分割位置決定部1105が、係数群記憶部1104から、ラスタスキャン順で処理が完了していない最初の一ブロックの量子化直交変換係数を取得する。取得ブロックの全要素から非零となる係数の数NonZeroCount(0,15)を求め、ステップS1403へ進む。ここでNonZeroCount(i,j)は対象ブロックのi番目の要素からj番目の要素の非零係数の数を表すものとする。   (Step S1402) The division position determination unit 1105 acquires the quantized orthogonal transform coefficient of the first block that has not been processed in the raster scan order from the coefficient group storage unit 1104. The number of non-zero coefficients NonZeroCount (0, 15) is obtained from all elements of the acquisition block, and the process advances to step S1403. Here, NonZeroCount (i, j) represents the number of non-zero coefficients from the i-th element to the j-th element of the target block.

(ステップS1403)取得ブロックの先頭からの非零となる係数の数NonZeroCount(0,i)がNonZeroCount(0,15)/2を超える最初の位置iを求める。そして、ステップS1404へ進む。   (Step S1403) The first position i where the number of non-zero coefficients NonZeroCount (0, i) from the beginning of the acquired block exceeds NonZeroCount (0, 15) / 2 is obtained. Then, the process proceeds to step S1404.

(ステップS1404)divPosition[i]の値を1増加させ、ステップS1401へ進む。   (Step S1404) The value of divPosition [i] is incremented by 1, and the process proceeds to Step S1401.

(ステップS1405)i=0から、i=15のすべてのiに対し、divPosition[i]の中で最大のiを分割位置とする。   (Step S1405) The maximum i in divPosition [i] is set as the dividing position for all i from i = 0 to i = 15.

本構成では、量子化直交変換係数の前半部と後半部を、絶対値差分和に対し均一化するため、非零係数の個数に対し定数時間を要するエントロピー符号化を行う際に、前半部・後半部の各エントロピー符号化の処理負荷を均一化することが出来る。   In this configuration, the first half and the second half of the quantized orthogonal transform coefficients are made uniform with respect to the sum of absolute value differences, so when performing entropy coding that requires a constant time for the number of non-zero coefficients, The processing load of each entropy encoding in the latter half can be made uniform.

係数前半部エントロピー符号化部1107は、係数分割部1106において分割した量子化直交変換係数の前半部を、符号化対象ブロック順に取得し、エントロピー符号化を行い、係数前半部ストリームを作成する機能を有する。エントロピー符号化の基本構成は従来と同様である。   The coefficient first half entropy encoding unit 1107 has a function of acquiring the first half of the quantized orthogonal transform coefficients divided by the coefficient dividing unit 1106 in the order of encoding target blocks, performing entropy coding, and creating a coefficient first half stream. Have. The basic configuration of entropy coding is the same as that of the prior art.

係数後半部エントロピー符号化部1108は、係数分割部1106において分割した量子化直交変換係数の後半部を、符号化対象ブロック順に取得し、エントロピー符号化を行い、係数後半部ストリームを作成する機能を有する。係数後半部エントロピー符号化部1108は、処理対象ブロックの係数後半部に属する係数がすべて0であるかどうかの判定を行う。すべて0であるときは、ALL_ZERO情報のみを符号化し、後半部の係数の符号化を行わない。そうでないときは、NON_ZERO_EXIST情報を送った後、後半部の符号化を行う。後半部のエントロピー符号化の基本構成は従来と同様である。   The coefficient latter half entropy encoding unit 1108 has a function of acquiring the latter half of the quantized orthogonal transform coefficients divided by the coefficient dividing unit 1106 in the order of encoding target blocks, performing entropy coding, and creating a coefficient latter half stream. Have. The coefficient latter half entropy encoding unit 1108 determines whether all the coefficients belonging to the coefficient latter half of the processing target block are 0 or not. When all the values are 0, only the ALL_ZERO information is encoded, and the second half coefficient is not encoded. Otherwise, after sending NON_ZERO_EXIST information, the latter half is encoded. The basic configuration of the latter half of the entropy coding is the same as the conventional one.

分割位置符号化部1109は、係数分割部1106で作成した係数分割位置をエントロピー符号化し、係数分割位置ストリームを作成する機能を有する。   The division position encoding unit 1109 has a function of entropy encoding the coefficient division positions created by the coefficient division unit 1106 to create a coefficient division position stream.

多重化部1110は、係数前半部エントロピー符号化部1107で作成した係数前半部ストリームと、係数後半部エントロピー符号化部1108で作成した係数後半部ストリームと分割位置符号化部1109で作成した係数分割位置ストリームを取得し多重化する機能を有する。   The multiplexing unit 1110 includes the coefficient first half stream created by the coefficient first half entropy coding unit 1107, the coefficient second half stream created by the coefficient second half entropy coding unit 1108, and the coefficient division created by the division position coding unit 1109. It has a function to acquire and multiplex a position stream.

本構成で符号化対象信号を符号化する手順を図9のフローチャートを用いて説明する。   A procedure for encoding a signal to be encoded with this configuration will be described with reference to the flowchart of FIG.

(ステップ901)ブロック分割部1102が、符号化対象信号格納部1101から、ラスタスキャン順に、4x4サイズの符号化対象ブロックを取得する。さらに、直交変換・量子化部1103が、ブロック分割部1102から符号化対象ブロックを取得し、直交変換・量子化し、量子化直交変換係数を作成する。作成した量子化直交変換係数を係数群記憶部1104が記憶する。以上の動作を符号化対象信号のすべてのブロックに対し繰り返す。すべてのブロックに対し以上の動作が終了後、ステップS902へ進む。   (Step 901) The block dividing unit 1102 acquires 4 × 4 size encoding target blocks from the encoding target signal storage unit 1101 in the raster scan order. Further, the orthogonal transform / quantization unit 1103 acquires the block to be encoded from the block division unit 1102, performs orthogonal transform / quantization, and creates a quantized orthogonal transform coefficient. A coefficient group storage unit 1104 stores the created quantized orthogonal transform coefficient. The above operation is repeated for all blocks of the encoding target signal. After the above operation is completed for all blocks, the process proceeds to step S902.

(ステップS902) 分割位置決定部1105が、係数群記憶部1104に格納された量子化直交変換係数を取得し、分割位置を決定する。分割位置決定手順は前記図13または図14の手順を用いる。分割位置決定部1105は、図701で示す順序で、先頭から分割位置までで示される量子化直交変換係数前半部を係数前半部エントロピー符号化部1107へ送り、分割位置の次の位置から最終位置までで示される量子化直交変換係数後半部を係数後半部エントロピー符号化部1108へ送る。ステップS903へ進む。   (Step S902) The division position determination unit 1105 acquires the quantized orthogonal transform coefficient stored in the coefficient group storage unit 1104, and determines the division position. The division position determination procedure uses the procedure shown in FIG. 13 or FIG. The division position determination unit 1105 sends the first half of the quantized orthogonal transform coefficient shown from the head to the division position in the order shown in FIG. 701 to the coefficient first half entropy encoding unit 1107, and the final position from the position next to the division position. The quantized orthogonal transform coefficient latter half part shown above is sent to the coefficient latter half part entropy encoding part 1108. The process proceeds to step S903.

(ステップS903)分割位置符号化部1109で、決定した分割位置をエントロピー符号化する。ステップS904へ進む。   (Step S903) The division position encoding unit 1109 performs entropy encoding on the determined division position. The process proceeds to step S904.

(ステップS904)全ての処理対象ブロックに対し符号化処理が完了していればステップS907へ進む。そうでなければステップS905へ進む。   (Step S904) If the encoding process has been completed for all the processing target blocks, the process proceeds to Step S907. Otherwise, the process proceeds to step S905.

(ステップS905)係数前半部エントロピー符号化部1107で、処理対象ブロックの量子化直交変換係数前半部をエントロピー符号化し、係数前半部ストリームを作成する。ステップS906へ進む。   (Step S905) The coefficient first half entropy coding unit 1107 entropy codes the quantized orthogonal transform coefficient first half of the processing target block to create a coefficient first half stream. The process proceeds to step S906.

(ステップS906)係数後半部エントロピー符号化部1108で、処理対象ブロックの量子化直交変換係数後半部をエントロピー符号化し、係数後半部ストリームを作成する。量子化直交変換係数後半部の値がすべて0であるときは、ALL_ZERO情報のみを符号化し、後半部の係数の符号化を行わない。そうでないときは、NON_ZERO_EXIST情報を送った後、量子化直交変換係数後半部の符号化を行う。このような構成をとることにより、特に量子化ステップを大きくし、後半部が0のみで構成されるようなときに、後半部の符号化効率低下を回避することが出来る。ステップS904へ進む。   (Step S906) The coefficient latter half entropy coding section 1108 entropy codes the quantized orthogonal transform coefficient latter half of the processing target block to create a coefficient latter half stream. When the values of the latter half of the quantized orthogonal transform coefficients are all 0, only the ALL_ZERO information is encoded, and the coefficients of the latter half are not encoded. Otherwise, after sending NON_ZERO_EXIST information, the latter half of the quantized orthogonal transform coefficient is encoded. By adopting such a configuration, it is possible to avoid a decrease in the coding efficiency of the latter half, particularly when the quantization step is increased and the latter half is composed of only 0. The process proceeds to step S904.

(ステップS907)多重化部1110で、分割位置ストリーム、係数前半部ストリーム、係数後半部ストリームを多重化し外部へ伝送する。   (Step S907) The multiplexing unit 1110 multiplexes the division position stream, the coefficient first half stream, and the coefficient latter half stream and transmits them to the outside.

本動作中、ステップS905とステップS906は処理の依存関係がなく、独立した処理が可能である。並列的に処理することにより、高速な復号処理が可能となる。   During this operation, step S905 and step S906 have no processing dependency and can be processed independently. Processing in parallel enables high-speed decoding processing.

(デコーダ)
図12は、本発明の復号装置の一実施例の構成図である。図12は、ストリームバッファ1201と、多重化分離部1202と、直交係数前半部エントロピー復号部1203と、直交変換係数後半部エントロピー復号部1204と、直交変換係数統治部1205と、逆量子化・逆直交変換部1206と、復号信号バッファ1207と、分割位置復号部1208により構成される。
(decoder)
FIG. 12 is a block diagram of an embodiment of the decoding device of the present invention. FIG. 12 shows a stream buffer 1201, a demultiplexing unit 1202, an orthogonal coefficient first half entropy decoding unit 1203, an orthogonal transform coefficient second half entropy decoding unit 1204, an orthogonal transform coefficient governing unit 1205, an inverse quantization / inverse An orthogonal transform unit 1206, a decoded signal buffer 1207, and a division position decoding unit 1208 are configured.

ストリームバッファ1201は、復号対象ストリームを格納する機能を有する。   The stream buffer 1201 has a function of storing a decoding target stream.

多重化分離部1202は、ストリームバッファ1201に蓄えられた復号対象ストリームを、分割位置情報ストリームと、直交変換係数前半部ストリームと、直交変換係数後半部ストリームに分離する機能を有する。   The multiplexing / separating unit 1202 has a function of separating the decoding target stream stored in the stream buffer 1201 into a division position information stream, an orthogonal transform coefficient first half stream, and an orthogonal transform coefficient latter half stream.

直交係数前半部エントロピー復号部1203は、直交変換係数前半部ストリームをエントロピー復号し、直交変換係数前半部を作成する機能を有する。   The orthogonal coefficient first half entropy decoding unit 1203 has a function of entropy decoding the orthogonal transformation coefficient first half stream to create an orthogonal transformation coefficient first half.

直交変換係数後半部エントロピー復号部1204は、直交変換係数後半部ストリームをエントロピー復号し、直交変換係数後半部を作成する機能を有する。直交変換係数後半部エントロピー復号部1204は、ブロック後半非零係数存在情報を復号する。ブロック後半非零係数存在情報がALL_ZERO情報であったときは、対象ブロック後半部の係数を0と設定する。ブロック後半非零係数存在情報がNON_ZERO_EXIST情報であった場合、量子化直交変換係数後半部のエントロピー復号を行う。   The orthogonal transform coefficient latter half entropy decoding unit 1204 has a function of entropy decoding the orthogonal transform coefficient latter half stream to create an orthogonal transform coefficient latter half. The orthogonal transform coefficient latter half entropy decoding unit 1204 decodes the block latter half non-zero coefficient presence information. When the block latter half non-zero coefficient existence information is ALL_ZERO information, the coefficient of the latter half of the target block is set to zero. When the block non-zero coefficient existence information is NON_ZERO_EXIST information, entropy decoding of the latter half of the quantized orthogonal transform coefficient is performed.

直交変換係数統治部1205は、直交変換係数前半部と、直交変換係数後半部を、分割位置復号部1208で作成した分割位置に従い統治し、処理対象ブロックの量子化直交変換係数を作成する機能を有する。図7の701で示す順序の先頭から分割位置までを直交変換係数前半部と対応付け、分割位置の次の位置から最終位置までを直交変換係数後半部と対応付ける。   The orthogonal transform coefficient governing unit 1205 has a function of governing the first half of the orthogonal transform coefficient and the second half of the orthogonal transform coefficient according to the division position created by the division position decoding unit 1208 and creating a quantized orthogonal transform coefficient of the processing target block. Have. 7 is associated with the first half of the orthogonal transform coefficient in the order indicated by 701 in FIG. 7 and is associated with the latter half of the orthogonal transform coefficient from the next position to the final position of the divided position.

逆量子化・逆直交変換部1206は、直交変換係数統治部1205で作成した量子化直交変換係数に対し、所定の逆量子化・逆変換処理を行い、復号信号を作成する。   The inverse quantization / inverse orthogonal transform unit 1206 performs a predetermined inverse quantization / inverse transform process on the quantized orthogonal transform coefficient created by the orthogonal transform coefficient governing unit 1205 to create a decoded signal.

復号信号バッファ1207は、逆量子化・逆直交変換部1206で作成したブロック単位の復号信号を一画面分格納する機能を有する。   The decoded signal buffer 1207 has a function of storing the decoded signal in units of blocks created by the inverse quantization / inverse orthogonal transform unit 1206 for one screen.

分割位置復号部1208は、分割位置情報ストリームをエントロピー復号し、分割位置を作成する機能を有する。   The division position decoding unit 1208 has a function of entropy decoding the division position information stream and creating a division position.

本構成で復号対象ストリームを復号し、復号信号を得る手順を図10のフローチャートを用いて説明する。   A procedure for decoding a decoding target stream with this configuration and obtaining a decoded signal will be described with reference to the flowchart of FIG.

(ステップS1001)多重化分離部1202で、復号対象ストリームを、分割位置情報ストリームと、直交変換係数前半部ストリームと、直交変換係数後半部ストリームに分離する。分割位置情報ストリームを分割位置復号部1208へ、直交変換係数前半部ストリームを直交係数前半部エントロピー復号部1203へ、直交変換係数後半部ストリームを直交変換係数後半部エントロピー復号部1204へ送る。ステップS1002へ進む。   (Step S1001) The demultiplexing unit 1202 separates the decoding target stream into a division position information stream, an orthogonal transform coefficient first half stream, and an orthogonal transform coefficient latter half stream. The division position information stream is sent to the division position decoding unit 1208, the orthogonal transform coefficient first half stream is sent to the orthogonal coefficient first half entropy decoding unit 1203, and the orthogonal transform coefficient second half stream is sent to the orthogonal transform coefficient second half entropy decoding unit 1204. The process proceeds to step S1002.

(ステップS1002)分割位置復号部1208で、分割位置情報ストリームをエントロピー復号し、作成した分割位置を直交変換係数統治部1205へ送る。ステップS1003へ進む。   (Step S1002) The division position decoding unit 1208 entropy decodes the division position information stream, and sends the created division position to the orthogonal transform coefficient rule unit 1205. The process proceeds to step S1003.

(ステップS1003)復号対象ストリームのすべてのブロックについてステップS1004以下の処理が完了していればステップS1008へ進む。そうでなければステップS1004へ進む。   (Step S1003) If the processing in step S1004 and subsequent steps has been completed for all the blocks of the decoding target stream, the process proceeds to step S1008. Otherwise, the process proceeds to step S1004.

(ステップS1004)直交係数前半部エントロピー復号部1203で、直交変換係数前半部ストリームをエントロピー復号し、処理対象ブロックの量子化直交変換係数の前半部を作成する。ステップS1005へ進む。   (Step S1004) The orthogonal coefficient first half entropy decoding unit 1203 entropy decodes the orthogonal transformation coefficient first half stream to create the first half of the quantized orthogonal transformation coefficient of the processing target block. The process proceeds to step S1005.

(ステップS1005)直交変換係数後半部エントロピー復号部1204で、直交変換係数後半部ストリームをエントロピー復号し、処理対象ブロックの量子化直交変換係数の後半部を作成する。直交変換係数後半部エントロピー復号部1204は、ブロック後半非零係数存在情報を復号する。ブロック後半非零係数存在情報がALL_ZERO情報であったときは、対象ブロック後半部の係数を0と設定する。ブロック後半非零係数存在情報がNON_ZERO_EXIST情報であった場合、量子化直交変換係数後半部のエントロピー復号を行う。ステップS1006へ進む。   (Step S1005) The orthogonal transform coefficient latter half entropy decoding unit 1204 entropy decodes the orthogonal transform coefficient latter half stream to create the latter half of the quantized orthogonal transform coefficient of the processing target block. The orthogonal transform coefficient latter half entropy decoding unit 1204 decodes the block latter half non-zero coefficient presence information. When the block latter half non-zero coefficient existence information is ALL_ZERO information, the coefficient of the latter half of the target block is set to zero. When the block non-zero coefficient existence information is NON_ZERO_EXIST information, entropy decoding of the latter half of the quantized orthogonal transform coefficient is performed. The process proceeds to step S1006.

(ステップS1006)直交変換係数統治部1205で、処理対象ブロックの量子化直交変換係数の前半部と量子化直交変換係数の後半部を、分割位置に従い統治し、処理対象ブロックの量子化直交変換係数を作成する。図7の701で示す順序の先頭から分割位置までを直交変換係数前半部と対応付け、分割位置の次の位置から最終位置までを直交変換係数後半部と対応付ける。ステップS1007へ進む。   (Step S1006) The orthogonal transform coefficient governing unit 1205 governs the first half of the quantized orthogonal transform coefficient and the second half of the quantized orthogonal transform coefficient of the processing target block according to the division position, and the quantized orthogonal transform coefficient of the processing target block Create 7 is associated with the first half of the orthogonal transform coefficient in the order indicated by 701 in FIG. 7 and is associated with the latter half of the orthogonal transform coefficient from the next position to the final position of the divided position. The process proceeds to step S1007.

(ステップS1007)逆量子化・逆直交変換部1206で、処理対象ブロックの量子化直交変換係数を逆量子化・逆変換し、復号信号を作成する。作成した対象ブロックの復号信号を復号信号バッファに格納する。ステップS1003へ進む。   (Step S1007) The inverse quantization / inverse orthogonal transform unit 1206 performs inverse quantization / inverse transform on the quantized orthogonal transform coefficient of the processing target block to create a decoded signal. The decoded signal of the created target block is stored in the decoded signal buffer. The process proceeds to step S1003.

(ステップS1008)復号信号バッファ1207に格納された一画面分の復号信号を外部へ出力する。   (Step S1008) The decoded signal for one screen stored in the decoded signal buffer 1207 is output to the outside.

本動作中、ステップS1005とステップS1006は処理の依存関係がなく、独立した処理が可能である。並列的に処理することにより、高速な復号処理が可能となる。   During this operation, step S1005 and step S1006 have no processing dependency and can be processed independently. Processing in parallel enables high-speed decoding processing.

(エンコーダ)
図1は、本発明の符号化装置の一実施例の構成図である。
(Encoder)
FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of an encoding apparatus according to the present invention.

図1は、ブロック分割部101と、予測符号化部102と、参照フレームバッファ103と、構文要素分割部104と、可逆符号化部105と、ストリーム多重化部106と、ストリームバッファ107と、参照情報格納部108により構成される。さらに、可逆符号化部105は、ブロックタイプ情報可逆符号化部109と、動きベクトル情報可逆符号化部110と、直流成分可逆符号化部111と、低域成分可逆符号化部112と、高域成分可逆符号化部113により構成される。また、参照情報格納部108は、ブロックタイプ情報格納部114と、動きベクトル情報格納部115と、直流成分情報格納部116と、低域成分情報格納部117と、高域成分情報格納部118と、局所復号フレームバッファ119により構成される。以下で各ブロックの動作の説明をする。   FIG. 1 illustrates a block division unit 101, a prediction encoding unit 102, a reference frame buffer 103, a syntax element division unit 104, a lossless encoding unit 105, a stream multiplexing unit 106, a stream buffer 107, and a reference. The information storage unit 108 is configured. Further, the lossless encoding unit 105 includes a block type information lossless encoding unit 109, a motion vector information lossless encoding unit 110, a DC component lossless encoding unit 111, a low frequency component lossless encoding unit 112, The component lossless encoding unit 113 is configured. The reference information storage unit 108 includes a block type information storage unit 114, a motion vector information storage unit 115, a DC component information storage unit 116, a low frequency component information storage unit 117, and a high frequency component information storage unit 118. The local decoding frame buffer 119 is configured. The operation of each block will be described below.

ブロック分割部101は、符号化対象フレームに対し、所定の分割を行い、符号化対象ブロックの画像を得る。そして、符号化対象ブロック画像を逐次予測符号化部102へ送る。   The block division unit 101 performs predetermined division on the encoding target frame to obtain an image of the encoding target block. Then, the encoding target block image is sent to the sequential prediction encoding unit 102.

予測符号化部102は、ブロック分割部101より取得した符号化対象ブロック画像に対し、画面内予測または/および画面間予測、直交変換・量子化、逆量子化・逆直交変換といった一般的な画像符号化処理を行う。符号化に際しては、参照情報格納部108または/および参照フレームバッファ103から、既符号化情報を参照する。動作の詳細は一般的なものであるため説明を省略する。対象ブロックを符号化して生成した符号化情報を、参照情報格納部108と、構文要素分割部104へそれぞれ送る。   The prediction encoding unit 102 is a general image such as intra prediction or / and inter prediction, orthogonal transform / quantization, inverse quantization / inverse orthogonal transform, on the encoding target block image acquired from the block dividing unit 101. Perform the encoding process. In encoding, the already-encoded information is referred to from the reference information storage unit 108 and / or the reference frame buffer 103. The details of the operation are general and will not be described. Encoding information generated by encoding the target block is sent to the reference information storage unit 108 and the syntax element division unit 104, respectively.

参照フレームバッファ103は、予測符号化部102において画面間予測を行うための参照フレームを格納する。   The reference frame buffer 103 stores a reference frame for performing inter-screen prediction in the prediction encoding unit 102.

構文要素分割部104は、予測符号化部102で作成した符号化情報を分割し、可逆符号化部105に送る。本実施例においては、符号化情報を、ブロックタイプ情報、動きベクトル情報、直流成分情報、低域成分情報、高域成分情報に分割する。直流成分情報、低域成分情報、高域成分情報は、それぞれ、対象ブロックの予測残差に対し直交変換・量子化処理をした結果発生する量子化直交変換係数である。本構成における直交変換係数の分割手法を図3の304に示す。直交変換係数直交変換単位を4x4ブロックとし、図3の301を直流成分情報、302を低域成分情報、303を高域成分情報とする。本実施例においては、直交変換係数を図3の304の分割に固定するが、例えば図3の310で示すように、さらに分割を再分化してもよいし、また直交変換係数を分割せずひとつの情報として扱ってもよい。図3の310は、直交変換係数を305,306,307,308,309の5つに分割した場合の例である。また、直交変換係数の分割を、例えば量子化パラメータにより、適応的に行うことも可能である。分割の際は、各成分情報の情報量が出来るだけ均等になるように分割するのが望ましい。   The syntax element dividing unit 104 divides the encoded information created by the predictive encoding unit 102 and sends the divided information to the lossless encoding unit 105. In this embodiment, the encoded information is divided into block type information, motion vector information, DC component information, low frequency component information, and high frequency component information. The DC component information, the low-frequency component information, and the high-frequency component information are quantized orthogonal transform coefficients generated as a result of performing orthogonal transform / quantization processing on the prediction residual of the target block. The orthogonal transform coefficient division method in this configuration is shown at 304 in FIG. The orthogonal transform unit is defined as a 4 × 4 block, 301 in FIG. 3 is DC component information, 302 is low-frequency component information, and 303 is high-frequency component information. In this embodiment, the orthogonal transform coefficient is fixed to the division of 304 in FIG. 3, but the division may be further subdivided, for example, as indicated by 310 in FIG. 3, or the orthogonal transform coefficient is not divided. It may be handled as one piece of information. 310 in FIG. 3 is an example when the orthogonal transform coefficient is divided into five parts 305, 306, 307, 308, and 309. Further, it is possible to adaptively divide the orthogonal transform coefficient using, for example, a quantization parameter. In the division, it is desirable to divide so that the information amount of each component information is as uniform as possible.

可逆符号化部105は、構文要素分割部104より各構文要素を取得し、また、参照情報格納部108から対象となる参照情報を取得し、それぞれCABACによる可逆符号化を行う。可逆符号化部105内の各ブロックの処理はそれぞれ独立しており、並列的に符号化処理を行う。   The lossless encoding unit 105 acquires each syntax element from the syntax element dividing unit 104, acquires target reference information from the reference information storage unit 108, and performs lossless encoding by CABAC. The processing of each block in the lossless encoding unit 105 is independent and performs encoding processing in parallel.

ストリーム多重化部106は、可逆符号化部105から、各構文要素の可逆符号化情報を取得し、多重化を行い、ストリームバッファ107に送る。   The stream multiplexing unit 106 acquires the lossless encoding information of each syntax element from the lossless encoding unit 105, performs multiplexing, and sends the information to the stream buffer 107.

ストリームバッファ107は、ストリーム多重化部106から取得した多重化情報を格納し、また外部へ出力する。   The stream buffer 107 stores the multiplexing information acquired from the stream multiplexing unit 106 and outputs it to the outside.

参照情報格納部108は、画面内の符号化情報を保持する。予測符号化部102の符号化処理に際し、対象ブロックの参照既符号化情報を予測符号化部102に送り、予測符号化部102で生成した対象ブロックの符号化情報を格納する。また、可逆符号化部105の符号化処理に際し、対象ブロックの参照既符号化情報を可逆符号化部105に送る。   The reference information storage unit 108 holds the encoded information in the screen. In the encoding process of the predictive encoding unit 102, the reference already encoded information of the target block is sent to the predictive encoding unit 102, and the encoding information of the target block generated by the predictive encoding unit 102 is stored. In addition, in the encoding process of the lossless encoding unit 105, the reference already-encoded information of the target block is sent to the lossless encoding unit 105.

ブロックタイプ情報可逆符号化部109は、対象ブロックの符号化情報のうち、符号化ブロックタイプ(例えば、画面内予測or画面間予測、画面内予測であれば画面内予測モード)を可逆符号化する。符号化処理に際し、ブロックタイプ情報格納部114から、周辺参照領域のブロックタイプを取得し、コンテキストを決定し、符号化を行う。   The block type information lossless encoding unit 109 losslessly encodes the encoding block type (for example, intra prediction or inter prediction or intra prediction mode if intra prediction) in the encoding information of the target block. . In the encoding process, the block type of the peripheral reference area is acquired from the block type information storage unit 114, the context is determined, and encoding is performed.

動きベクトル情報可逆符号化部110は、対象ブロックが、画面間予測である場合にのみ動作し、対象ブロックの動きベクトル情報を可逆符号化する。符号化処理に際し、動きベクトル情報格納部115から、画面内周辺参照領域の動きベクトル情報を取得し、コンテキストを決定し、符号化を行う。   The motion vector information lossless encoding unit 110 operates only when the target block is inter-screen prediction, and performs lossless encoding of the motion vector information of the target block. In the encoding process, the motion vector information of the in-screen peripheral reference area is acquired from the motion vector information storage unit 115, the context is determined, and encoding is performed.

直流成分可逆符号化部111は、対象ブロックの残差成分の直流成分(301)を可逆符号化する。   The DC component lossless encoding unit 111 performs lossless encoding of the DC component (301) of the residual component of the target block.

低域成分可逆符号化部112は、対象ブロックの残差成分の低域成分(302)を可逆符号化する。   The low frequency component lossless encoding unit 112 performs lossless encoding of the low frequency component (302) of the residual component of the target block.

高域成分可逆符号化部113は、対象ブロックの残差成分の高域成分(302)を可逆符号化する。   The high frequency component lossless encoding unit 113 performs lossless encoding of the high frequency component (302) of the residual component of the target block.

ブロックタイプ情報格納部114は、符号化対象画面内のブロックタイプ情報を格納する。予測符号化部102の符号化処理において、対象ブロックの周辺参照領域のブロックタイプを、予測符号化部102に送り、予測符号化部102で生成した対象ブロックのブロックタイプ情報を格納する。また、ブロックタイプ情報可逆符号化部109の符号化処理に際し、対象ブロックの参照ブロックタイプ情報をブロックタイプ情報可逆符号化部109に送る。   The block type information storage unit 114 stores block type information in the encoding target screen. In the encoding process of the predictive encoding unit 102, the block type of the peripheral reference region of the target block is sent to the predictive encoding unit 102, and the block type information of the target block generated by the predictive encoding unit 102 is stored. In addition, when the block type information lossless encoding unit 109 performs the encoding process, the reference block type information of the target block is sent to the block type information lossless encoding unit 109.

動きベクトル情報格納部115は、符号化対象画面内の動きベクトル情報を格納する。予測符号化部102の符号化処理において、対象ブロックの周辺参照領域の動きベクトル情報を、予測符号化部102に送り、予測符号化部102で生成した対象ブロックの動きベクトル情報を格納する。また、動きベクトル情報可逆符号化部110の符号化処理に際し、対象ブロックの参照動きベクトル情報を動きベクトル情報可逆符号化部110に送る。   The motion vector information storage unit 115 stores motion vector information in the encoding target screen. In the encoding process of the predictive encoding unit 102, motion vector information of the peripheral reference region of the target block is sent to the predictive encoding unit 102, and the motion vector information of the target block generated by the predictive encoding unit 102 is stored. Further, in the encoding process of the motion vector information lossless encoding unit 110, the reference motion vector information of the target block is sent to the motion vector information lossless encoding unit 110.

直流成分情報格納部116は、符号化対象画面内の残差成分の直流成分情報を格納する。予測符号化部102の符号化処理において、予測符号化部102で生成した対象ブロックの残差成分の直流成分情報を格納する。また、直流成分可逆符号化部111の符号化処理に際し、対象ブロックの参照直流成分情報を直流成分可逆符号化部111に送る。   The DC component information storage unit 116 stores DC component information of residual components in the encoding target screen. In the encoding process of the prediction encoding unit 102, DC component information of the residual component of the target block generated by the prediction encoding unit 102 is stored. In addition, when the DC component lossless encoding unit 111 performs the encoding process, the reference DC component information of the target block is sent to the DC component lossless encoding unit 111.

低域成分情報格納部117は、符号化対象画面内の残差成分の低域成分情報を格納する。予測符号化部102の符号化処理において、予測符号化部102で生成した対象ブロックの残差成分の低域成分情報を格納する。また、低域成分可逆符号化部112の符号化処理に際し、対象ブロックの参照低域成分情報を低域成分可逆符号化部112に送る。   The low frequency component information storage unit 117 stores the low frequency component information of the residual component in the encoding target screen. In the encoding process of the predictive encoding unit 102, the low frequency component information of the residual component of the target block generated by the predictive encoding unit 102 is stored. In addition, when the low-frequency component lossless encoding unit 112 performs the encoding process, the reference low-frequency component information of the target block is sent to the low-frequency component lossless encoding unit 112.

高域成分情報格納部118は、符号化対象画面内の残差成分の高域成分情報を格納する。予測符号化部102の符号化処理において、予測符号化部102で生成した対象ブロックの残差成分の高域成分情報を格納する。また、高域成分可逆符号化部113の符号化処理に際し、対象ブロックの参照高域成分情報を高域成分可逆符号化部113に送る。   The high frequency component information storage unit 118 stores high frequency component information of the residual component in the encoding target screen. In the encoding process of the predictive encoding unit 102, the high frequency component information of the residual component of the target block generated by the predictive encoding unit 102 is stored. Further, in the encoding process of the high frequency component lossless encoding unit 113, the reference high frequency component information of the target block is sent to the high frequency component lossless encoding unit 113.

次に図4のフローチャートを用いて、本構成における1フレーム符号化手順を説明する。   Next, a one-frame encoding procedure in this configuration will be described using the flowchart of FIG.

符号化対象フレームを符号化単位となるブロックに分割し、ブロックのラスタスキャン順に符号化処理を行う。すべてのブロックの処理が完了したら符号化処理を完了する。処理対象ブロックが残っていればステップS402へ進む(ステップS401)。   The encoding target frame is divided into blocks as encoding units, and encoding processing is performed in the raster scan order of the blocks. When all the blocks have been processed, the encoding process is completed. If the processing target block remains, the process proceeds to step S402 (step S401).

符号化処理対象ブロックに対し、予測符号化処理を行う。予測符号化部102に、ブロック分割部101から符号化対象ブロック画像が供給され、参照フレームバッファ103から参照フレームが供給される。また、参照情報格納部108から、周辺参照領域の既符号化情報(ブロックタイプ情報、動きベクトル情報、直流・低域・高域成分情報)と、同一フレームの局所復号画像が供給される。予測符号化部102は、取得した情報を元に、画面内予測または/及び画面間予測と、直交変換・量子化処理を行い、符号化対象ブロックの符号化情報を生成する。さらに、生成した符号化情報を元に逆量子化・逆直交変換処理を行い符号化対象ブロックの局所復号画像を生成する。   Predictive encoding processing is performed on the encoding target block. An encoding target block image is supplied from the block dividing unit 101 to the predictive encoding unit 102, and a reference frame is supplied from the reference frame buffer 103. The reference information storage unit 108 supplies already-encoded information (block type information, motion vector information, DC / low band / high band component information) of the peripheral reference area and a locally decoded image of the same frame. The predictive encoding unit 102 performs intra prediction or / and inter prediction and orthogonal transform / quantization processing based on the acquired information, and generates encoding information of the encoding target block. Furthermore, the inverse quantization / inverse orthogonal transform process is performed based on the generated encoded information to generate a locally decoded image of the encoding target block.

生成した符号化情報を構文要素分割部104と、参照情報格納部108へ送り、局所復号画像を参照情報格納部108へ送る。構文要素分割部104は、予測符号化部102から符号化対象ブロックの符号化情報を取得し、各符号化情報を可逆符号化部105内のブロックタイプ情報可逆符号化部109、動きベクトル情報可逆符号化部110、直流成分可逆符号化部111、低域成分可逆符号化部112、高域成分可逆符号化部113へそれぞれ送る(ステップS402)。   The generated encoded information is sent to the syntax element dividing unit 104 and the reference information storage unit 108, and the locally decoded image is sent to the reference information storage unit 108. The syntax element division unit 104 obtains the encoding information of the block to be encoded from the predictive encoding unit 102, and converts each piece of encoded information into the block type information lossless encoding unit 109 and the motion vector information lossless in the lossless encoding unit 105. The data is sent to the encoding unit 110, the DC component lossless encoding unit 111, the low frequency component lossless encoding unit 112, and the high frequency component lossless encoding unit 113 (step S402).

ブロックタイプ情報可逆符号化部109は、構文要素分割部104から対象ブロックのブロックタイプを取得し、また、ブロックタイプ情報格納部114から、参照領域のブロックタイプ情報を取得する。取得情報を元にCABACによる可逆符号化を行いブロックタイプのストリームを生成し、ストリーム多重化部106に送る(ステップS403)。   The block type information lossless encoding unit 109 acquires the block type of the target block from the syntax element dividing unit 104, and acquires block type information of the reference area from the block type information storage unit 114. Based on the acquired information, lossless encoding by CABAC is performed to generate a block type stream, which is sent to the stream multiplexing unit 106 (step S403).

動きベクトル情報可逆符号化部110は、構文要素分割部104から対象ブロックの動きベクトル情報を取得し、また、動きベクトル情報格納部115から、参照領域の動きベクトル情報を取得する。取得情報を元にCABACによる可逆符号化を行い動きベクトル情報のストリームを生成し、ストリーム多重化部106に送る(ステップS404)。   The motion vector information lossless encoding unit 110 acquires the motion vector information of the target block from the syntax element dividing unit 104, and acquires the motion vector information of the reference area from the motion vector information storage unit 115. Based on the acquired information, lossless encoding by CABAC is performed to generate a motion vector information stream, which is sent to the stream multiplexing unit 106 (step S404).

直流成分可逆符号化部111は、構文要素分割部104から対象ブロックの直流成分情報を取得し、また、直流成分情報格納部116から、参照領域の直流成分情報を取得する。取得情報を元にCABACによる可逆符号化を行い直流成分のストリームを生成し、ストリーム多重化部106に送る(ステップS405)。   The DC component lossless encoding unit 111 acquires the DC component information of the target block from the syntax element dividing unit 104, and acquires the DC component information of the reference region from the DC component information storage unit 116. Based on the acquired information, lossless encoding by CABAC is performed to generate a DC component stream, which is sent to the stream multiplexing unit 106 (step S405).

低域成分可逆符号化部112は、構文要素分割部104から対象ブロックの低域成分情報を取得し、また、低域成分情報格納部117から、参照領域の低域成分情報を取得する。取得情報を元にCABACによる可逆符号化を行い低域成分のストリームを生成し、ストリーム多重化部106に送る(ステップS406)。   The low frequency component lossless encoding unit 112 acquires the low frequency component information of the target block from the syntax element dividing unit 104, and acquires the low frequency component information of the reference region from the low frequency component information storage unit 117. Based on the acquired information, lossless encoding by CABAC is performed to generate a low-frequency component stream, which is sent to the stream multiplexing unit 106 (step S406).

高域成分可逆符号化部113は、構文要素分割部104から対象ブロックの高域成分情報を取得し、また、高域成分情報格納部118から、参照領域の高域成分情報を取得する。取得情報を元にCABACによる可逆符号化を行い高域成分のストリームを生成し、ストリーム多重化部106に送る(ステップS407)。   The high frequency component lossless encoding unit 113 acquires the high frequency component information of the target block from the syntax element dividing unit 104, and also acquires the high frequency component information of the reference region from the high frequency component information storage unit 118. Based on the acquired information, lossless encoding by CABAC is performed to generate a high-frequency component stream, which is sent to the stream multiplexing unit 106 (step S407).

ストリーム多重化部106は、可逆符号化部105の各可逆符号化部からストリームを取得し、多重化を行い、ストリームバッファ107に格納する。ストリームバッファ107は、所定のタイミングでストリームを外部へ出力する(ステップS408)。   The stream multiplexing unit 106 acquires a stream from each lossless encoding unit of the lossless encoding unit 105, performs multiplexing, and stores the stream in the stream buffer 107. The stream buffer 107 outputs the stream to the outside at a predetermined timing (step S408).

本動作手順のステップS403からステップS407の処理はそれぞれ独立である。各ステップの処理手順が前後しても構わないし、並列的に処理しても構わない。   The processing from step S403 to step S407 of this operation procedure is independent. The processing procedure of each step may be mixed or processed in parallel.

図6に本構成により生成されるストリームの例を示す。図6の601は、本構成のストリーム例であり、607は従来のストリーム例である。607は、スライス内のブロックタイプ、動きベクトル情報、直交変換係数が直列的に配置され、CABACによる算術符号化・復号処理においては、直前処理結果を参照する必要があるため、先頭から逐次的にすべての構文要素を処理しなければならず、スライスの途中からの処理は不可能である。それに対し、本構成による601の構造は、スライスヘッダ、ブロックタイプ情報ストリーム602、動きベクトル情報ストリーム603、直流成分情報ストリーム604、低域成分情報ストリーム605、高域成分情報ストリーム606を持ち、各ストリームは独立にCABAC処理が可能である。各ストリームがID情報を保持することにより、対応するストリームを一意に特定することが出来る。本構成により、多大な演算量を要するCABAC処理を並列的に処理でき、マルチスライス構造による予測効率低下、コンテキスト情報の初期化による可逆符号化効率低下を伴うことなく、高速な符号化・復号処理を行うことが可能となる。   FIG. 6 shows an example of a stream generated by this configuration. 601 in FIG. 6 is a stream example of this configuration, and 607 is a conventional stream example. In 607, the block type, motion vector information, and orthogonal transform coefficient in the slice are arranged in series. In arithmetic coding / decoding processing by CABAC, it is necessary to refer to the immediately preceding processing result. All syntax elements must be processed and cannot be processed from the middle of the slice. On the other hand, the structure 601 according to this configuration has a slice header, a block type information stream 602, a motion vector information stream 603, a DC component information stream 604, a low frequency component information stream 605, and a high frequency component information stream 606. Can perform CABAC processing independently. Since each stream holds ID information, the corresponding stream can be uniquely identified. With this configuration, CABAC processing that requires a large amount of computation can be processed in parallel, and high-speed encoding / decoding processing can be performed without reducing prediction efficiency due to the multi-slice structure and lossless encoding efficiency due to initialization of context information. Can be performed.

(デコーダ)
図2は、本発明の復号装置の一実施例の構成図である。図2は、ストリームバッファ201と、構文要素分割部202と、可逆復号部203と、可逆復号情報格納部204と、予測復号部205と、参照フレームバッファ206と、フレームバッファ207と、参照情報格納部208により構成される。また、可逆復号部203は、ブロックタイプ情報可逆復号部209と、動きベクトル情報可逆復号部210と、直流成分可逆復号部211と、低域成分可逆復号部212と、高域成分可逆復号部213により構成される。さらに参照情報格納部208は、ブロックタイプ情報格納部214と、動きベクトル情報格納部215と、直流成分情報格納部216と、低域成分情報格納部217と、高域成分情報格納部218により構成される。
(decoder)
FIG. 2 is a block diagram of an embodiment of the decoding apparatus of the present invention. 2 shows a stream buffer 201, a syntax element division unit 202, a lossless decoding unit 203, a lossless decoding information storage unit 204, a prediction decoding unit 205, a reference frame buffer 206, a frame buffer 207, and reference information storage. The unit 208 is configured. Further, the lossless decoding unit 203 includes a block type information lossless decoding unit 209, a motion vector information lossless decoding unit 210, a DC component lossless decoding unit 211, a low frequency component lossless decoding unit 212, and a high frequency component lossless decoding unit 213. Consists of. Further, the reference information storage unit 208 includes a block type information storage unit 214, a motion vector information storage unit 215, a DC component information storage unit 216, a low frequency component information storage unit 217, and a high frequency component information storage unit 218. Is done.

ストリームバッファ201は、復号対象ビットストリームを格納し、また構文要素分割部202に送る。   The stream buffer 201 stores the decoding target bit stream and sends it to the syntax element division unit 202.

構文要素分割部202は、ストリームバッファ201より取得した復号対象ビットストリームを多重化分離し、ブロックタイプ情報ストリームと、動きベクトル情報ストリームと、直流成分情報ストリームと、低域成分情報ストリームと、高域成分情報ストリームにそれぞれ分割し、分割したストリームを可逆復号部203へ送る。   The syntax element division unit 202 multiplexes and separates the decoding target bit stream acquired from the stream buffer 201, and performs a block type information stream, a motion vector information stream, a DC component information stream, a low frequency component information stream, and a high frequency Each component information stream is divided, and the divided stream is sent to the lossless decoding unit 203.

可逆復号部203は、構文要素分割部202より取得したストリームに対し、CABACによる可逆復号処理を行う。復号結果を可逆復号情報格納部204へ送る。   The lossless decoding unit 203 performs a lossless decoding process using CABAC on the stream acquired from the syntax element dividing unit 202. The decoding result is sent to the lossless decoding information storage unit 204.

可逆復号情報格納部204は、可逆復号部203で可逆復号した、復号対象ブロックの可逆復号情報を格納し、予測復号部205へ送る。   The lossless decoding information storage unit 204 stores the lossless decoding information of the decoding target block that has been losslessly decoded by the lossless decoding unit 203, and sends the information to the prediction decoding unit 205.

予測復号部205は、可逆復号情報格納部204から復号対象ブロックの可逆復号情報を取得し、また、参照情報格納部208から、画面内の周辺参照領域の復号情報を、フレームバッファ207から周辺の復号画像を、参照フレームバッファ206から参照フレーム画像をそれぞれ取得する。取得した情報を元に、予測画像の作成とともに逆量子化・逆変換による残差情報を作成し、対象ブロックの復号画像を作成する。作成した復号画像をフレームバッファ207に送り、また、復号情報を参照情報格納部208へ送る。   The predictive decoding unit 205 acquires the lossless decoding information of the decoding target block from the lossless decoding information storage unit 204, and also receives the decoding information of the peripheral reference area in the screen from the reference information storage unit 208 from the frame buffer 207. The decoded image is acquired from the reference frame buffer 206, respectively. Based on the acquired information, a prediction image is created and residual information by inverse quantization / inverse transformation is created, and a decoded image of the target block is created. The generated decoded image is sent to the frame buffer 207, and the decoded information is sent to the reference information storage unit 208.

参照フレームバッファ206は、予測復号部205において画面間予測復号を行うための参照フレームを格納する。   The reference frame buffer 206 stores a reference frame for performing inter-screen predictive decoding in the predictive decoding unit 205.

フレームバッファ207は、対象フレームの復号画像を格納する。   The frame buffer 207 stores the decoded image of the target frame.

参照情報格納部208は、画面内の復号情報を保持する。予測復号部205の復号処理に際し、対象ブロックの参照既符号化情報を予測復号部205に送り、予測復号部205で生成した対象ブロックの復号情報を格納する。また、可逆復号部203の復号処理に際し、対象ブロックの参照復号情報を可逆復号部203に送る。   The reference information storage unit 208 holds the decryption information in the screen. In the decoding process of the predictive decoding unit 205, the reference encoded information of the target block is sent to the predictive decoding unit 205, and the decoding information of the target block generated by the predictive decoding unit 205 is stored. Further, reference decoding information of the target block is sent to the lossless decoding unit 203 in the decoding process of the lossless decoding unit 203.

ブロックタイプ情報可逆復号部209は、対象ブロックの符号化情報のうち、符号化ブロックタイプ(例えば、画面内予測or画面間予測、画面内予測であれば画面内予測モード)を可逆復号する。復号処理に際し、ブロックタイプ情報格納部214から、周辺参照領域のブロックタイプを取得し、コンテキストを決定し、復号を行う。   The block type information lossless decoding unit 209 performs lossless decoding of the coding block type (for example, intra prediction or inter prediction, or intra prediction mode if intra prediction) in the encoding information of the target block. In the decoding process, the block type of the peripheral reference area is acquired from the block type information storage unit 214, the context is determined, and decoding is performed.

動きベクトル情報可逆復号部210は、対象ブロックが、画面間予測である場合にのみ動作し、対象ブロックの動きベクトル情報を可逆復号する。復号処理に際し、動きベクトル情報格納部215から、画面内周辺参照領域の動きベクトル情報を取得し、コンテキストを決定し、復号を行う。   The motion vector information lossless decoding unit 210 operates only when the target block is inter-screen prediction, and performs lossless decoding of the motion vector information of the target block. In the decoding process, the motion vector information of the in-screen peripheral reference area is acquired from the motion vector information storage unit 215, the context is determined, and decoding is performed.

直流成分可逆復号部211は、対象ブロックの残差成分の直流成分(301)を可逆復号する。   The DC component lossless decoding unit 211 performs lossless decoding of the DC component (301) of the residual component of the target block.

低域成分可逆復号部212は、対象ブロックの残差成分の低域成分(302)を可逆復号する。   The low frequency component lossless decoding unit 212 performs lossless decoding of the low frequency component (302) of the residual component of the target block.

高域成分可逆復号部213は、対象ブロックの残差成分の高域成分(302)を可逆復号する。   The high frequency component lossless decoding unit 213 performs lossless decoding of the high frequency component (302) of the residual component of the target block.

ブロックタイプ情報格納部214は、復号対象画面内のブロックタイプ情報を格納する。予測復号部205の復号処理において、対象ブロックの周辺参照領域のブロックタイプを、予測復号部205に送り、予測復号部205で生成した対象ブロックのブロックタイプ情報を格納する。また、ブロックタイプ情報可逆復号部209の符号化処理に際し、対象ブロックの参照ブロックタイプ情報をブロックタイプ情報可逆復号部209に送る。   The block type information storage unit 214 stores block type information in the decoding target screen. In the decoding process of the predictive decoding unit 205, the block type of the peripheral reference area of the target block is sent to the predictive decoding unit 205, and the block type information of the target block generated by the predictive decoding unit 205 is stored. Further, in the encoding process of the block type information lossless decoding unit 209, the reference block type information of the target block is sent to the block type information lossless decoding unit 209.

動きベクトル情報格納部215は、復号対象画面内の動きベクトル情報を格納する。予測復号部205の復号処理において、対象ブロックの周辺参照領域の動きベクトル情報を、予測復号部205に送り、予測復号部205で生成した対象ブロックの動きベクトル情報を格納する。また、動きベクトル情報可逆復号部210の復号処理に際し、対象ブロックの参照動きベクトル情報を動きベクトル情報可逆復号部210に送る。   The motion vector information storage unit 215 stores motion vector information in the decoding target screen. In the decoding process of the predictive decoding unit 205, the motion vector information of the peripheral reference region of the target block is sent to the predictive decoding unit 205, and the motion vector information of the target block generated by the predictive decoding unit 205 is stored. Further, in the decoding process of the motion vector information lossless decoding unit 210, the reference motion vector information of the target block is sent to the motion vector information lossless decoding unit 210.

直流成分情報格納部216は、復号対象画面内の残差成分の直流成分情報を格納する。予測復号部205の復号処理において、予測復号部205で生成した対象ブロックの残差成分の直流成分情報を格納する。また、直流成分可逆復号部211の復号処理に際し、対象ブロックの参照直流成分情報を直流成分可逆復号部211に送る。   The DC component information storage unit 216 stores DC component information of residual components in the decoding target screen. In the decoding process of the predictive decoding unit 205, DC component information of the residual component of the target block generated by the predictive decoding unit 205 is stored. In addition, when the DC component lossless decoding unit 211 performs the decoding process, the reference DC component information of the target block is sent to the DC component lossless decoding unit 211.

低域成分情報格納部217は、符号化対象画面内の残差成分の低域成分情報を格納する。予測復号部205の復号処理において、予測復号部205で生成した対象ブロックの残差成分の低域成分情報を格納する。また、低域成分可逆復号部212の復号処理に際し、対象ブロックの参照低域成分情報を低域成分可逆復号部212に送る。   The low frequency component information storage unit 217 stores the low frequency component information of the residual component in the encoding target screen. In the decoding process of the predictive decoding unit 205, the low frequency component information of the residual component of the target block generated by the predictive decoding unit 205 is stored. In addition, in the decoding process of the low frequency component lossless decoding unit 212, the reference low frequency component information of the target block is sent to the low frequency component lossless decoding unit 212.

高域成分情報格納部218は、符号化対象画面内の残差成分の高域成分情報を格納する。予測復号部205の復号処理において、予測復号部205で生成した対象ブロックの残差成分の高域成分情報を格納する。また、高域成分可逆復号部213の復号処理に際し、対象ブロックの参照高域成分情報を高域成分可逆復号部213に送る。   The high frequency component information storage unit 218 stores high frequency component information of the residual component in the encoding target screen. In the decoding process of the predictive decoding unit 205, the high frequency component information of the residual component of the target block generated by the predictive decoding unit 205 is stored. In addition, in the decoding process of the high frequency component lossless decoding unit 213, the reference high frequency component information of the target block is sent to the high frequency component lossless decoding unit 213.

次に図5のフローチャートを用いて、本構成における1フレーム復号手順を説明する。   Next, a one-frame decoding procedure in this configuration will be described using the flowchart of FIG.

復号対象フレームのすべてのブロックに対し復号処理が完了したらステップS509へ進む。そうでなければステップS502へ進む(ステップS501)。   When the decoding process is completed for all the blocks of the decoding target frame, the process proceeds to step S509. Otherwise, the process proceeds to step S502 (step S501).

構文要素分割部202は、ストリームバッファ201から、ストリームを取得し、ブロックタイプ情報ストリームと、動きベクトル情報ストリームと、直流成分情報ストリームと、低域成分情報ストリームと、高域成分ストリームに分割する。各ストリームを可逆復号部203の、ブロックタイプ情報可逆復号部209、動きベクトル情報可逆復号部210、直流成分可逆復号部211、低域成分可逆復号部212、高域成分可逆復号部213へそれぞれ送る(ステップS502)。   The syntax element division unit 202 acquires a stream from the stream buffer 201 and divides the stream into a block type information stream, a motion vector information stream, a DC component information stream, a low frequency component information stream, and a high frequency component stream. Each stream is sent to the block type information lossless decoding unit 209, the motion vector information lossless decoding unit 210, the DC component lossless decoding unit 211, the low frequency component lossless decoding unit 212, and the high frequency component lossless decoding unit 213 of the lossless decoding unit 203, respectively. (Step S502).

ブロックタイプ情報可逆復号部209は、構文要素分割部202から、ブロックタイプ情報ストリームを取得し、また、参照情報格納部208のブロックタイプ情報格納部214から周辺参照ブロックのブロックタイプ情報を取得する。そして取得した情報を元にCABACによる算術復号処理を行い、対象ブロックのブロックタイプ情報を作成し、可逆復号情報格納部204へ送る(ステップS503)。   The block type information lossless decoding unit 209 acquires a block type information stream from the syntax element dividing unit 202 and acquires block type information of peripheral reference blocks from the block type information storage unit 214 of the reference information storage unit 208. Then, arithmetic decoding processing by CABAC is performed based on the acquired information, and block type information of the target block is created and sent to the lossless decoding information storage unit 204 (step S503).

動きベクトル情報可逆復号部210は、構文要素分割部202から、動きベクトル情報ストリームを取得し、また、参照情報格納部208の動きベクトル情報格納部215から周辺参照ブロックの動きベクトル情報を取得する。そして取得した情報を元にCABACによる算術復号処理を行い、対象ブロックの動きベクトル情報を作成し、可逆復号情報格納部204へ送る(ステップS504)。   The motion vector information lossless decoding unit 210 acquires a motion vector information stream from the syntax element division unit 202, and acquires motion vector information of neighboring reference blocks from the motion vector information storage unit 215 of the reference information storage unit 208. Then, arithmetic decoding processing by CABAC is performed based on the acquired information, motion vector information of the target block is created, and sent to the lossless decoding information storage unit 204 (step S504).

直流成分可逆復号部211は、構文要素分割部202から、直流成分情報ストリームを取得し、また、参照情報格納部208の直流成分情報格納部216から周辺参照ブロックの直流成分情報を取得する。そして取得した情報を元にCABACによる算術復号処理を行い、対象ブロックの直流成分情報を作成し、可逆復号情報格納部204へ送る(ステップS505)。   The DC component lossless decoding unit 211 acquires a DC component information stream from the syntax element dividing unit 202 and acquires DC component information of the peripheral reference block from the DC component information storage unit 216 of the reference information storage unit 208. Then, arithmetic decoding processing by CABAC is performed based on the acquired information, DC component information of the target block is created, and sent to the lossless decoding information storage unit 204 (step S505).

低域成分可逆復号部212は、構文要素分割部202から、低域成分情報ストリームを取得し、また、参照情報格納部208の低域成分情報格納部217から周辺参照ブロックの低域成分情報を取得する。そして取得した情報を元にCABACによる算術復号処理を行い、対象ブロックの低域成分情報を作成し、可逆復号情報格納部204へ送る(ステップS506)。   The low frequency component lossless decoding unit 212 acquires the low frequency component information stream from the syntax element dividing unit 202, and also acquires the low frequency component information of the peripheral reference block from the low frequency component information storage unit 217 of the reference information storage unit 208. get. Then, arithmetic decoding processing by CABAC is performed based on the acquired information, and low frequency component information of the target block is generated and sent to the lossless decoding information storage unit 204 (step S506).

高域成分可逆復号部213は、構文要素分割部202から、高域成分情報ストリームを取得し、また、参照情報格納部208の高域成分情報格納部218から周辺参照ブロックの高域成分情報を取得する。そして取得した情報を元にCABACによる算術復号処理を行い、対象ブロックの高域成分情報を作成し、可逆復号情報格納部204へ送る(ステップS507)。   The high frequency component lossless decoding unit 213 acquires the high frequency component information stream from the syntax element dividing unit 202, and also acquires the high frequency component information of the peripheral reference block from the high frequency component information storage unit 218 of the reference information storage unit 208. get. Then, arithmetic decoding processing by CABAC is performed based on the acquired information, and high frequency component information of the target block is generated and sent to the lossless decoding information storage unit 204 (step S507).

予測復号部205は、可逆復号情報格納部204から、可逆復号済みのブロックタイプ、動きベクトル情報、直交変換情報を取得し、また、参照フレームバッファ206から、参照フレームを取得し、また、フレームバッファ207から符号化対象フレームの既復号画像を取得し、また参照情報格納部208から、周辺ブロックの各復号情報を取得する。取得した情報を元に、画面内予測または/および画面間予測、逆量子化・逆直交変換処理を行い対象ブロックの復号画像を得る。参照情報格納部208に、対象ブロックの各復号情報を送り、また、フレームバッファに復号画像を送る(ステップS508)。   The predictive decoding unit 205 acquires the lossless decoded block type, motion vector information, and orthogonal transform information from the lossless decoding information storage unit 204, acquires a reference frame from the reference frame buffer 206, and also acquires a frame buffer. The already decoded image of the encoding target frame is acquired from 207, and each decoding information of the neighboring blocks is acquired from the reference information storage unit 208. Based on the acquired information, intra-screen prediction or / and inter-screen prediction, and inverse quantization / inverse orthogonal transform processing are performed to obtain a decoded image of the target block. The decoding information of the target block is sent to the reference information storage unit 208, and the decoded image is sent to the frame buffer (step S508).

対象フレームすべてのブロックに対し復号処理が完了したら、フレームバッファ207に保持された復号画像を外部へ出力する。   When the decoding process is completed for all the blocks of the target frame, the decoded image held in the frame buffer 207 is output to the outside.

上述したように、本発明は、ストリームの構文要素を独立に符号化・復号、伝送することにより、CABACの並列処理を可能とするような符号化装置・復号装置・ストリーム構成を提供することができる。   As described above, the present invention can provide an encoding device / decoding device / stream configuration that enables CABAC parallel processing by independently encoding / decoding and transmitting stream syntax elements. it can.

特に高精細・高品質画像では、CABAC処理に係る負担は大きい。本発明によれば、CABAC処理を並列的に処理することにより、不必要なスライス分割により発生する、
・参照候補の減少による予測効率の低下
・CABAC処理化の頻発によるエントロピー符号化効率の低下
を回避し、高符号化効率かつ要求時間内に処理可能な符号化装置・復号装置・ストリームを作成することが出来るようになる。
In particular, for high-definition and high-quality images, the burden on CABAC processing is large. According to the present invention, the CABAC processing is performed in parallel, which occurs due to unnecessary slice division.
-Decrease in prediction efficiency due to a decrease in reference candidates-Avoid reduction in entropy encoding efficiency due to frequent occurrence of CABAC processing, and create an encoding device, decoding device, and stream that can be processed within the required time with high encoding efficiency It will be possible.

101 ブロック分割部
102 予測符号化部
103 参照フレームバッファ
104 構文要素分割部
105 可逆符号化部
106 ストリーム多重化部
107 ストリームバッファ
108 参照情報格納部
109 ブロックタイプ情報可逆符号化部
110 動きベクトル情報可逆符号化部
111 直流成分可逆符号化部
112 低域成分可逆符号化部
113 高域成分可逆符号化部
114 ブロックタイプ情報格納部
115 動きベクトル情報格納部
116 直流成分情報格納部
117 低域成分情報格納部
118 高域成分情報格納部
119 局所復号フレームバッファ
201 ストリームバッファ
202 構文要素分割部
203 可逆復号部
204 可逆復号情報格納部
205 予測復号部
206 参照フレームバッファ
207 フレームバッファ
208 参照情報格納部
209 ブロックタイプ情報可逆復号部
210 動きベクトル情報可逆復号部
211 直流成分可逆復号部
212 低域成分可逆復号部
213 高域成分可逆復号部
214 ブロックタイプ情報格納部
215 動きベクトル情報格納部
216 直流成分情報格納部
217 低域成分情報格納部
218 高域成分情報格納部
301 直流成分
302 低域成分
303 高域成分
304 ブロック分割の例1
305 直流成分
306 交流成分1
307 交流成分2
308 交流成分3
309 交流成分4
310 ブロック分割の例2
601 本構成のストリーム構造の例
602 ブロックタイプ情報ストリーム
603 動きベクトル情報ストリーム
604 直流成分情報ストリーム
605 低域成分情報ストリーム
606 高域成分情報ストリーム
607 従来のストリーム構造の例
1101 符号化対象信号格納部
1102 ブロック分割部
1103 直交変換・量子化部
1104 係数群記憶部
1105 分割位置決定部
1106 係数分割部
1107 係数前半部エントロピー符号化部
1108 係数後半部エントロピー符号化部
1109 分割位置符号化部
1110 多重化部
1201 ストリームバッファ
1202 多重化分離部
1203 直交係数前半部エントロピー復号部
1204 直交変換係数後半部エントロピー復号部
1205 直交変換係数統治部
1206 逆量子化・逆直交変換部
1207 復号信号バッファ
1208 分割位置復号部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Block division part 102 Prediction encoding part 103 Reference frame buffer 104 Syntax element division part 105 Lossless encoding part 106 Stream multiplexing part 107 Stream buffer 108 Reference information storage part 109 Block type information lossless encoding part 110 Motion vector information lossless code Conversion unit 111 DC component lossless encoding unit 112 low frequency component lossless encoding unit 113 high frequency component lossless encoding unit 114 block type information storage unit 115 motion vector information storage unit 116 DC component information storage unit 117 low frequency component information storage unit 118 High-frequency component information storage unit 119 Local decoding frame buffer 201 Stream buffer 202 Syntax element division unit 203 Lossless decoding unit 204 Lossless decoding information storage unit 205 Predictive decoding unit 206 Reference frame buffer 207 Frame buffer 208 Reference information storage unit 209 Block type information lossless decoding unit 210 Motion vector information lossless decoding unit 211 DC component lossless decoding unit 212 Low band component lossless decoding unit 213 High band component lossless decoding unit 214 Block type information storage unit 215 Motion vector information storage unit 216 DC component information storage unit 217 Low frequency component information storage unit 218 High frequency component information storage unit 301 DC component 302 Low frequency component 303 High frequency component 304 Block division example 1
305 DC component 306 AC component 1
307 AC component 2
308 AC component 3
309 AC component 4
310 Block division example 2
601 Example of stream structure of this configuration 602 Block type information stream 603 Motion vector information stream 604 DC component information stream 605 Low frequency component information stream 606 High frequency component information stream 607 Example of conventional stream structure 1101 Encoding target signal storage unit 1102 Block division unit 1103 Orthogonal transform / quantization unit 1104 Coefficient group storage unit 1105 Division position determination unit 1106 Coefficient division unit 1107 Coefficient first half entropy coding unit 1108 Coefficient latter half part entropy coding unit 1109 Division position coding unit 1110 Multiplexing unit 1201 Stream buffer 1202 Demultiplexing unit 1203 Orthogonal coefficient first half entropy decoding unit 1204 Orthogonal transform coefficient latter half entropy decoding unit 1205 Orthogonal transform coefficient governing unit 1206 Inverse quantization / inverse orthogonal transformation Part 1207 decoded signal buffer 1208 division position decoding section

Claims (20)

符号化対象信号を格納する手段と、
前記符号化対象信号を、符号化単位ブロックに分割する手段と、
前記符号化単位ブロックの信号を直交変換して量子化する手段と、
1つ以上の符号化単位ブロックの量子化直交変換係数を記憶する手段と、
記憶された前記1つ以上の符号化単位ブロックの量子化直交変換係数から、量子化直交変換係数を分割しエントロピー符号化するための分割位置を決定する手段と、
符号化単位ブロックの量子化直交変換係数を、分割位置で複数の領域に分割する手段と、
分割された複数の量子化直交変換係数を独立でエントロピー符号化する手段と
を備える画像符号化装置。
Means for storing a signal to be encoded;
Means for dividing the encoding target signal into encoding unit blocks;
Means for orthogonally transforming and quantizing the signal of the coding unit block;
Means for storing quantized orthogonal transform coefficients of one or more coding unit blocks;
Means for determining a division position for dividing and entropy-encoding the quantized orthogonal transform coefficient from the stored quantized orthogonal transform coefficient of the one or more coding unit blocks;
Means for dividing a quantized orthogonal transform coefficient of a coding unit block into a plurality of regions at a division position;
Means for independently entropy encoding a plurality of divided quantized orthogonal transform coefficients.
前記分割位置を決定する手段は、
前記量子化直交変換係数を記憶する手段に記憶された全てのブロックの量子化直交変換係数に対し、
一符号化単位ブロックの全ての係数レベルの絶対値和と、エントロピー符号化順で一部分の係数レベルの絶対値和とを比較することにより、分割位置を決定する
請求項1に記載の画像符号化装置。
The means for determining the division position is:
For the quantized orthogonal transform coefficients of all blocks stored in the means for storing the quantized orthogonal transform coefficients,
The image coding according to claim 1, wherein the division position is determined by comparing the absolute value sum of all the coefficient levels of one coding unit block with the absolute value sum of a part of the coefficient levels in the entropy coding order. apparatus.
前記分割位置を決定する手段は、
前記量子化直交変換係数を記憶する手段に記憶された全てのブロックの量子化直交変換係数に対し、
一符号化単位ブロックの全ての非零係数の数と、エントロピー符号化順で一部分の非零係数の数とを比較することにより、分割位置を決定する
請求項1に記載の画像符号化装置。
The means for determining the division position is:
For the quantized orthogonal transform coefficients of all blocks stored in the means for storing the quantized orthogonal transform coefficients,
The image coding apparatus according to claim 1, wherein the division position is determined by comparing the number of all non-zero coefficients of one coding unit block with the number of non-zero coefficients of a part in the entropy coding order.
前記分割された複数の量子化直交変換係数を独立でエントロピー符号化する手段のうち、エントロピー符号化順で先頭でない量子化直交変換係数をエントロピー符号化する手段は、対象部分の量子化直交変換係数が全て0であるかどうかを判定し、全て0である場合、全て0であることを示す情報を符号化し、量子化直交変換係数を符号化しない
請求項1から3のいずれかに記載の画像符号化装置。
Of the means for independently entropy-encoding the plurality of divided quantized orthogonal transform coefficients, the means for entropy-encoding the quantized orthogonal transform coefficient that is not the first in the entropy coding order is the quantized orthogonal transform coefficient of the target portion. The image according to any one of claims 1 to 3, wherein whether or not all are 0 is determined, and if all are 0, information indicating that all are 0 is encoded, and the quantized orthogonal transform coefficient is not encoded. Encoding device.
1ブロックの直交変換係数が複数に分割され多重化された復号対象ストリームを格納する手段と、
前記復号対象ストリームを、2つ以上から構成される直交変換係数ストリームと、分割位置ストリームに分離する多重化分離手段と、
前記分割位置ストリームを復号し、1ブロックの直交変換係数の分割位置を作成する分割位置復号部と、
前記2つ以上から構成される直交変換係数ストリームをそれぞれ独立に復号する量子化直交変換係数エントロピー復号手段と、
エントロピー復号された2つ以上の量子化直交変換係数を、前記分割位置をもとに統治し、1ブロックの量子化直交変換係数を作成する手段と、
統治された量子化直交変換係数を逆量子化して逆変換し復号信号を作成する逆量子化・逆変換部と
を備える画像復号装置。
Means for storing a decoding target stream in which one block of orthogonal transform coefficients is divided and multiplexed;
Demultiplexing means for separating the decoding target stream into two or more orthogonal transform coefficient streams and a division position stream;
A division position decoding unit that decodes the division position stream and creates division positions of orthogonal transform coefficients of one block;
Quantized orthogonal transform coefficient entropy decoding means for independently decoding the orthogonal transform coefficient stream composed of the two or more,
Means for governing two or more quantized orthogonal transform coefficients subjected to entropy decoding based on the division position, and generating one block of quantized orthogonal transform coefficients;
An image decoding apparatus comprising: an inverse quantization / inverse transform unit that inversely quantizes and performs inverse transform on a governed quantized orthogonal transform coefficient to generate a decoded signal.
量子化直交変換係数エントロピー復号手段のうち、エントロピー復号順で先頭でない量子化直交変換係数をエントロピー復号する手段は、対象部分の量子化直交変換係数が全て0であるかどうかの部分非零係数存在情報を復号し、量子化直交変換係数が全て0である場合には、対象部分の量子化直交変換係数を全て0とし、そうでない場合にのみ、係数レベルをエントロピー復号する
請求項5に記載の画像復号装置。
Among the quantized orthogonal transform coefficient entropy decoding means, the means for entropy decoding the quantized orthogonal transform coefficient that is not the first in the entropy decoding order is a partial non-zero coefficient whether or not the quantized orthogonal transform coefficients of the target part are all zero 6. The information is decoded, and when the quantized orthogonal transform coefficients are all 0, the quantized orthogonal transform coefficients of the target part are all set to 0, and the coefficient level is entropy-decoded only when it is not. Image decoding device.
符号化対象信号を格納するステップと、
前記符号化対象信号を、符号化単位ブロックに分割するステップと、
前記符号化単位ブロックの信号を直交変換して量子化するステップと、
1つ以上の符号化単位ブロックの量子化直交変換係数を記憶するステップと、
記憶した前記1つ以上の符号化単位ブロックの量子化直交変換係数から、量子化直交変換係数を分割しエントロピー符号化するための分割位置を決定するステップと、
符号化単位ブロックの量子化直交変換係数を、分割位置で複数の領域に分割するステップと、
分割した複数の量子化直交変換係数を独立でエントロピー符号化するステップと
を含む画像符号化方法。
Storing a signal to be encoded;
Dividing the encoding target signal into encoding unit blocks;
Orthogonally transform and quantize the signal of the coding unit block;
Storing quantized orthogonal transform coefficients of one or more coding unit blocks;
Determining a division position for dividing the quantized orthogonal transform coefficient and entropy coding from the stored quantized orthogonal transform coefficient of the one or more coding unit blocks;
Dividing the quantized orthogonal transform coefficient of the coding unit block into a plurality of regions at the division position;
And a step of independently entropy-encoding the plurality of divided quantized orthogonal transform coefficients.
1ブロックの直交変換係数が複数に分割され多重化された復号対象ストリームを格納するステップと、
前記復号対象ストリームを、2つ以上から構成される直交変換係数ストリームと、分割位置ストリームに分離する多重化分離ステップと、
前記分割位置ストリームを復号し、1ブロックの直交変換係数の分割位置を作成するステップと、
前記2つ以上から構成される直交変換係数ストリームをそれぞれ独立に復号する量子化直交変換係数エントロピー復号ステップと、
エントロピー復号した2つ以上の量子化直交変換係数を、前記分割位置をもとに統治し、1ブロックの量子化直交変換係数を作成するステップと、
統治した量子化直交変換係数を逆量子化して逆変換し復号信号を作成するステップと
を含む画像復号方法。
Storing a decoding target stream in which one block of orthogonal transform coefficients is divided and multiplexed;
A demultiplexing step for separating the decoding target stream into two or more orthogonal transform coefficient streams and a divided position stream;
Decoding the split position stream to create a split position for one block of orthogonal transform coefficients;
A quantized orthogonal transform coefficient entropy decoding step for independently decoding the orthogonal transform coefficient stream composed of the two or more;
Governing two or more quantized orthogonal transform coefficients subjected to entropy decoding based on the division position, and generating a block of quantized orthogonal transform coefficients;
An image decoding method comprising: dequantizing and transforming the governed quantized orthogonal transform coefficient to generate a decoded signal.
符号化対象画像を符号化単位に分割するブロック分割手段と、
画面間予測をするための参照フレームバッファと、
画面内予測をするための画面内参照符号化情報を格納する手段と、
前記参照フレームバッファと前記画面内参照符号化情報により符号化対象ブロックを非可逆な予測符号化する手段と、
前記予測符号化する手段で作成した符号化情報を、構文要素ごとに分割する手段と、
前記構文要素ごとに分割手段によって分割された各構文要素それぞれを個別に可逆算術符号化する可逆符号化手段と、
前記可逆符号化手段によって可逆符号化された各構文要素の可逆符号化情報を多重化する多重化手段と
を備える画像符号化装置。
Block dividing means for dividing the encoding target image into encoding units;
A reference frame buffer for inter-screen prediction;
Means for storing intra-screen reference encoding information for intra-screen prediction;
Means for irreversibly predictive encoding a block to be encoded by the reference frame buffer and the intra-screen reference encoding information;
Means for dividing the encoded information created by the predictive encoding means for each syntax element;
Lossless encoding means for individually lossless arithmetic coding each syntax element divided by the dividing means for each syntax element;
An image encoding device comprising: a multiplexing unit that multiplexes the lossless encoding information of each syntax element that has been losslessly encoded by the lossless encoding unit.
前記可逆符号化手段は、符号化対象ブロックの予測方法が画面内予測であるか画面間予測であるかを示すブロックタイプを可逆符号化するブロックタイプ可逆符号化手段を含む
請求項9に記載の画像符号化装置。
The lossless encoding means includes block type lossless encoding means for losslessly encoding a block type indicating whether a prediction method of an encoding target block is intra prediction or inter prediction. Image encoding device.
前記可逆符号化手段は、符号化対象ブロックの動きベクトル情報を可逆符号化する動きベクトル可逆符号化手段を含む
請求項9又は10に記載の画像符号化装置。
The image encoding device according to claim 9 or 10, wherein the lossless encoding means includes motion vector lossless encoding means for losslessly encoding motion vector information of a block to be encoded.
前記可逆符号化手段は、符号化対象ブロックの量子化直交変換係数情報を可逆符号化する量子化直交変換係数可逆符号化手段を含む
請求項9から11のいずれかに記載の画像符号化装置。
The image encoding device according to any one of claims 9 to 11, wherein the lossless encoding means includes quantization orthogonal transform coefficient lossless encoding means for losslessly encoding the quantized orthogonal transform coefficient information of the encoding target block.
前記量子化直交変換係数可逆符号化手段は、複数の周波数成分可逆符号化手段を持つ
請求項12に記載の画像符号化装置。
The image coding apparatus according to claim 12, wherein the quantized orthogonal transform coefficient lossless encoding means includes a plurality of frequency component lossless encoding means.
符号化対象画像を符号化単位に分割するブロック分割ステップと、
画面内予測をするための画面内参照符号化情報を格納するステップと、
画面間予測をするための参照フレームバッファと画面内参照符号化情報により符号化対象ブロックを非可逆な予測符号化するステップと、
前記予測符号化するステップで作成した符号化情報を、構文要素ごとに分割するステップと、
前記構文要素ごとに分割ステップにおいて分割された各構文要素それぞれを個別に可逆算術符号化する可逆符号化ステップと、
前記可逆符号化ステップで可逆符号化した各構文要素の可逆符号化情報を多重化する多重化ステップと
を含む画像符号化方法。
A block division step for dividing the encoding target image into encoding units;
Storing intra-screen reference encoding information for intra-screen prediction;
A step of performing irreversible predictive encoding of a block to be encoded using a reference frame buffer for inter-screen prediction and intra-screen reference encoding information;
Dividing the encoding information created in the predictive encoding step into syntax elements;
A lossless encoding step for individually lossless arithmetic encoding each syntax element divided in the division step for each syntax element;
A multiplexing step of multiplexing lossless encoding information of each syntax element that has been losslessly encoded in the lossless encoding step.
復号対象ストリームを構文要素に応じて分割する手段と、
前記構文要素におうじて分割する手段において分割された各構文要素の可逆符号化情報それぞれを個別に可逆算術復号する可逆復号手段と、
前記可逆復号手段で作成したブロック単位の可逆復号情報を格納する手段と、
画面間予測をするための参照フレームバッファと、
画面内予測をするための画面内参照復号情報を格納する手段と、
前記参照フレームバッファと、画面内参照復号情報より、復号対象ブロックを予測復号する手段と
を備える画像復号装置。
Means for dividing the stream to be decoded according to syntax elements;
Lossless decoding means for individually performing lossless arithmetic decoding of each of the lossless encoding information of each syntax element divided in the means for dividing the syntax element;
Means for storing reversible decoding information in block units created by the lossless decoding means;
A reference frame buffer for inter-screen prediction;
Means for storing intra-screen reference decoding information for intra-screen prediction;
An image decoding apparatus comprising: the reference frame buffer; and means for predictively decoding a decoding target block from intra-screen reference decoding information.
前記可逆復号手段は、復号対象ブロックの予測方法が画面内予測であるか画面間予測であるかを示すブロックタイプを可逆復号するブロックタイプ可逆復号手段を含む
請求項15に記載の画像復号装置。
The image decoding apparatus according to claim 15, wherein the lossless decoding means includes block type lossless decoding means for losslessly decoding a block type indicating whether a prediction method of a decoding target block is intra prediction or inter prediction.
前記可逆復号手段は、復号対象ブロックの動きベクトル情報を可逆復号する動きベクトル可逆復号手段を含む
請求項15又は16に記載の画像復号装置。
The image decoding device according to claim 15 or 16, wherein the lossless decoding means includes motion vector lossless decoding means for losslessly decoding motion vector information of a decoding target block.
前記可逆復号手段は、復号対象ブロックの量子化直交変換係数情報を可逆復号する量子化直交変換係数可逆復号手段を含む
請求項15から17のいずれかに記載の画像復号装置。
The image decoding device according to any one of claims 15 to 17, wherein the lossless decoding means includes a quantized orthogonal transform coefficient lossless decoding means for losslessly decoding the quantized orthogonal transform coefficient information of a decoding target block.
前記量子化直交変換係数可逆復号手段は、複数の周波数成分可逆復号手段を持つ
請求項18に記載の画像復号装置。
The image decoding device according to claim 18, wherein the quantized orthogonal transform coefficient lossless decoding means includes a plurality of frequency component lossless decoding means.
復号対象ストリームを構文要素に応じて分割するステップと、
前記構文要素に応じて分割ステップにおいて分割した各構文要素の可逆符号化情報それぞれを個別に可逆算術復号する可逆復号ステップと、
前記可逆復号ステップにおいて作成したブロック単位の可逆復号情報を格納するステップと、
画面内予測をするための画面内参照復号情報を格納するステップと、
画面間予測をするための参照フレームバッファと、画面内参照復号情報より、復号対象ブロックを予測復号するステップと
を含む画像復号方法。
Dividing the stream to be decoded according to syntax elements;
A lossless decoding step of individually performing lossless arithmetic decoding of each lossless encoding information of each syntax element divided in the division step according to the syntax element;
Storing the block-based lossless decoding information created in the lossless decoding step;
Storing intra-screen reference decoding information for intra-screen prediction;
An image decoding method comprising: a reference frame buffer for performing inter-screen prediction; and a step of predictively decoding a decoding target block from intra-screen reference decoding information.
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