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JPH06105301A - System and device for encoding moving image - Google Patents

System and device for encoding moving image

Info

Publication number
JPH06105301A
JPH06105301A JP25435292A JP25435292A JPH06105301A JP H06105301 A JPH06105301 A JP H06105301A JP 25435292 A JP25435292 A JP 25435292A JP 25435292 A JP25435292 A JP 25435292A JP H06105301 A JPH06105301 A JP H06105301A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
motion vector
data
orthogonal transformation
circuit
determination
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP25435292A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Susumu Yoshida
進 吉田
Hideaki Suzuki
秀明 鈴木
Tadashi Saito
規 斉藤
Masahiro Yasuoka
正博 安岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP25435292A priority Critical patent/JPH06105301A/en
Publication of JPH06105301A publication Critical patent/JPH06105301A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 動画像符号化方式及び装置において、動きベ
クトルを利用して符号化処理における各種の判定を行
い、処理量を軽減する。 【構成】 フレーム/フィールド判定回路15は、動き
ベクトル検出回路14からの出力を用いて判定を行い、
その結果をもとに直交変換回路4は差分画像データに対
して直交変換を行う。また、符号化回路16は、動きベ
クトル検出回路14からの出力を用いて小ブロック内の
走査順を最適なものとし、量子化データの小ブロック内
の走査を前記走査順に従ったものとすることにより、可
変長符号を割当てる。 【効果】 DCTのフレーム/フィールド判定、または
走査順判定の際の処理量が軽減され、処理速度が向上す
ると共に、符号化データの発生量が低減される。
(57) [Abstract] [Purpose] To reduce the amount of processing in a moving image encoding system and apparatus by using motion vectors to make various determinations in encoding processing. [Structure] The frame / field determination circuit 15 performs determination using the output from the motion vector detection circuit 14,
Based on the result, the orthogonal transformation circuit 4 performs orthogonal transformation on the difference image data. Further, the encoding circuit 16 uses the output from the motion vector detection circuit 14 to optimize the scanning order within the small block, and the scanning within the small block of the quantized data according to the scanning order. Assigns a variable length code. [Effect] The processing amount in the DCT frame / field determination or the scanning order determination is reduced, the processing speed is improved, and the amount of encoded data generated is reduced.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、動画像信号について、
フレームあるいはフィールド間で動きを検出し、直交変
換により高能率符号化する動画像符号化方式及び装置に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a moving image signal,
The present invention relates to a moving picture coding system and apparatus for detecting a motion between frames or fields and performing high efficiency coding by orthogonal transformation.

【0002】[0002]

【従来の技術】動画像信号の符号化方式としては、テレ
ビ電話、テレビ会議用の符号化方式が、国際電信電話諮
問委員会(CCITT)を中心に規格化が進められ、ま
たCD−ROM等のディジタル蓄積媒体用の符号化方式
が国際標準化機構(ISO)を中心として規格化が進め
られている。それらの動画像符号化方式では、直交変換
により入力信号に対して帯域圧縮が行われる。最近はそ
の一つとして、離散コサイン変換(以降DCT〔Discre
te Cosine Transform〕と称す)を用いる方法が主流とな
っている。
2. Description of the Related Art As an encoding method for moving image signals, an encoding method for videophones and videoconferences has been standardized mainly by the International Telegraph and Telephone Consultative Committee (CCITT), and CD-ROM and the like. The encoding system for the digital storage medium is being standardized mainly by the International Standards Organization (ISO). In those moving image coding systems, band compression is performed on an input signal by orthogonal transformation. Recently, one of them is the discrete cosine transform (hereinafter DCT [Discre
te Cosine Transform]) is the mainstream method.

【0003】図5に、従来の動画像符号化方式の一例と
して、直交変換にDCTを用いた場合の動画像符号化方
式のブロック図を示し、以下各部の動作を説明する。
FIG. 5 shows a block diagram of a moving picture coding method using a DCT for orthogonal transformation as an example of a conventional moving picture coding method, and the operation of each part will be described below.

【0004】同図において、まず動画像信号の原画像デ
ータがインターレースされた形で端子1から入力され、
加算回路2において動き補償処理後の参照画像データと
の差分データが算出される。フレーム/フィールド判定
回路3は、前記差分データを元に、DCTをインターレ
ースされた状態(フレーム単位)で行うべきか、インタ
ーレースされない状態(フィールド単位)で行うべきか
の判定を行い、その判定結果を出力する。
In the figure, first, original image data of a moving image signal is input from a terminal 1 in an interlaced form,
The adder circuit 2 calculates difference data from the reference image data after the motion compensation processing. The frame / field determination circuit 3 determines, based on the difference data, whether the DCT should be performed in an interlaced state (frame unit) or in a non-interlaced state (field unit), and outputs the determination result. Output.

【0005】DCT回路4は、前記差分データに対し
て、フレーム/フィールド判定回路3からの前記判定出
力に従ってDCTを行い、得られた変換係数データは量
子化回路5において量子化処理される。前記量子化処理
後の量子化データは、符号化回路6においてその他のデ
ータと共に符号が割当てられ、得られた符号化データ
は、時間的に変動する符号化データの発生量を均一化す
るためにバッファメモリ7に一旦蓄積され、所定の伝送
レートで端子8から送出される。
The DCT circuit 4 performs DCT on the difference data in accordance with the judgment output from the frame / field judgment circuit 3, and the obtained transform coefficient data is quantized in the quantization circuit 5. A code is assigned to the quantized data after the quantization processing together with other data in the encoding circuit 6, and the obtained encoded data is used to equalize the generation amount of the encoded data that fluctuates with time. It is temporarily stored in the buffer memory 7 and sent from the terminal 8 at a predetermined transmission rate.

【0006】逆量子化回路9、逆DCT回路10は、そ
れぞれ量子化回路5、DCT回路4の逆処理を行う部分
であり、前記量子化データから元の差分データを復元す
る。加算回路11においては、前記差分データと動き補
償処理後の参照画像データとが加算され、その結果、局
所復号画像データが得られる。
The inverse quantization circuit 9 and the inverse DCT circuit 10 are the parts for performing the inverse processing of the quantization circuit 5 and the DCT circuit 4, respectively, and restore the original difference data from the quantized data. In the adder circuit 11, the difference data and the reference image data after the motion compensation processing are added, and as a result, locally decoded image data is obtained.

【0007】動きベクトル検出回路14は、端子1から
入力された動画像信号の原画像データをもとに、参照フ
レームあるいは参照フィールドとの間で動きを検出し、
後述する単位ブロック毎に動きベクトルを生成する。動
き補償回路12は、前記局所復号画像データを元に、前
記動きベクトルを参照して動き補償処理を行うものであ
り、これにより参照画像データが出力される。スイッチ
13は、入力信号がフレームあるいはフィールド内で符
号化される場合に、‘0’を選択して、動き補償処理を
行わない参照画像データを作り出すためのものである。
The motion vector detection circuit 14 detects a motion between the reference frame or the reference field based on the original image data of the moving image signal input from the terminal 1,
A motion vector is generated for each unit block described later. The motion compensation circuit 12 performs a motion compensation process by referring to the motion vector based on the locally decoded image data, and thus the reference image data is output. The switch 13 is for selecting '0' when the input signal is encoded within a frame or field to generate reference image data for which motion compensation processing is not performed.

【0008】ここで、前述のフレーム/フィールド判定
回路3における動作について、もう少し詳しく説明す
る。
Now, the operation of the frame / field determination circuit 3 will be described in more detail.

【0009】まず前記加算回路2からの1フレーム分の
入力差分データは、図2に示すように、DCTを行う小
ブロック(例えば水平8画素×垂直8ラインの正方ブロ
ック)を数個ひとまとまりにした、単位ブロック(例え
ば前記小ブロック4個で構成される水平16画素×垂直
16ラインの正方ブロック)に分割される。
First, as shown in FIG. 2, the input difference data for one frame from the adder circuit 2 is made up of several small blocks (for example, square blocks of horizontal 8 pixels × vertical 8 lines) for which DCT is performed. And is divided into unit blocks (for example, a square block of horizontal 16 pixels × vertical 16 lines composed of the four small blocks).

【0010】単位ブロック内は、図3に示すように第1
フィールド(斜線部)と第2フィールド(白抜き部)
が、交互に折り重なった(インターレースされた)状態
で構成される。DCTをフレーム単位で行うべきか、フ
ィールド単位で行うべきか、というのは、図3に示すよ
うに前記単位ブロックに含まれる4個の小ブロックに対
して、2つのフィールドをインターレースされた状態
(フレーム単位)で取り扱う方が効率が良いのか、それ
ともインターレースされない状態(フィールド単位)で
取り扱う方が効率が良いのか、ということである。
Inside the unit block, as shown in FIG.
Field (hatched area) and second field (white area)
, Are alternately folded (interlaced). Whether the DCT should be performed in frame units or field units means that two fields are interlaced with respect to four small blocks included in the unit block as shown in FIG. Is it more efficient to handle in frame units, or is it more efficient to handle in a non-interlaced state (in field units)?

【0011】そこで、フレーム/フィールド判定回路3
における前記判定は、単位ブロックの垂直方向の最高周
波数電力(Var1)と、その1/2の周波数電力(V
ar2)とを比較することにより行われる。
Therefore, the frame / field determination circuit 3
In the above determination, the highest frequency power (Var1) in the vertical direction of the unit block and a frequency power (V
ar2).

【0012】単位ブロック内の左上隅の画素位置を基準
として、右にi画素目、下にjライン目の画素位置のデ
ータ値をXijとすると、具体的には単位ブロックの垂直
方向の最高周波数電力は、次式により計算される。
When the data value of the pixel position of the i-th pixel on the right and the pixel position of the j-th line on the bottom is X ij with reference to the pixel position at the upper left corner in the unit block, specifically, the maximum value in the vertical direction of the unit block is obtained. The frequency power is calculated by the following formula.

【0013】[0013]

【数1】 [Equation 1]

【0014】また、その1/2の周波数電力は、次式に
より計算される。
The frequency power of 1/2 is calculated by the following equation.

【0015】[0015]

【数2】 [Equation 2]

【0016】これらの値から、Var1≧Var2+4
096の場合はフィールド単位でDCTを行い、Var
1<Var2+4096の場合はフレーム単位でDCT
を行う、というような判定を行う。
From these values, Var1 ≧ Var2 + 4
In the case of 096, DCT is performed in field units and Var
If 1 <Var2 + 4096, DCT in frame units
Is performed.

【0017】また、上記判定結果は符号化回路6に出力
され、符号が割当てられ、付加情報の一部として符号化
データにつけ加えられる。
Further, the above judgment result is output to the encoding circuit 6, a code is assigned, and added to the encoded data as a part of the additional information.

【0018】次に、前述の符号化回路6における動作
を、小ブロック内の走査順が図4に示す2種類である場
合について、図6を用いてより詳しく説明する。
Next, the operation of the above-described encoding circuit 6 will be described in more detail with reference to FIG. 6 in the case where the scanning order within a small block is the two types shown in FIG.

【0019】図6において、端子601から量子化デー
タが入力されると、符号割当て回路602は走査順テー
ブル603に従って走査順1により、また符号割当て回
路604は走査順テーブル605に従って走査順2によ
り小ブロック内を走査し、それぞれ可変長符号を割当て
る。比較判定回路606は、前記2種類の符号化データ
の発生量を単位ブロック毎に比較し、発生量の少ない方
の符号化データを出力する。
In FIG. 6, when the quantized data is input from the terminal 601, the code assignment circuit 602 is smaller than the scan order 1 according to the scan order table 603, and the code assignment circuit 604 is smaller than the scan order 2 according to the scan order table 605. The blocks are scanned and a variable length code is assigned to each. The comparison / determination circuit 606 compares the generated amounts of the two types of encoded data for each unit block, and outputs the encoded data having the smaller generated amount.

【0020】符号割当て回路607は、端子608から
入力されたフレーム/フィールド判定回路3からの判定
出力や、端子609から入力された動きベクトル検出回
路14からの動きベクトル、さらに前記比較判定回路6
06からの判定出力等の付加情報を受け取り、それぞれ
符号を割当てて、符号化データとして出力する。多重化
回路610は、比較判定回路606から出力された符号
化データと、符号割当て回路607から出力された符号
化データを多重化した後に、端子611からバッファメ
モリ7に出力する。
The code assignment circuit 607 receives the judgment output from the frame / field judgment circuit 3 input from the terminal 608, the motion vector from the motion vector detection circuit 14 input from the terminal 609, and the comparison judgment circuit 6 described above.
The additional information such as the determination output from 06 is received, the respective codes are assigned, and output as encoded data. The multiplexing circuit 610 multiplexes the coded data output from the comparison / determination circuit 606 and the coded data output from the code allocation circuit 607, and then outputs the multiplexed data from the terminal 611 to the buffer memory 7.

【0021】[0021]

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の方法で
は、直交変換をフレーム単位で行うのか、フィールド単
位で行うのかという判定を、単位ブロックの垂直方向の
最高周波数電力と、その1/2の周波数電力とを比較す
ることにより行うため、前記単位ブロック毎に数百回の
演算を行う必要があった。また、前記判定結果を示すフ
ラグを、符号として符号化データにつけ加える必要があ
った。
In the above-described conventional method, it is determined whether orthogonal transformation is performed in frame units or field units by using the maximum vertical frequency power of the unit block and 1/2 of the maximum frequency power. Since it is performed by comparing with the frequency power, it is necessary to perform the operation several hundred times for each unit block. Further, it is necessary to add a flag indicating the determination result to the encoded data as a code.

【0022】本発明の目的は、上記した従来の問題点を
解決し、前記判定の際の処理単位ブロック毎の演算回数
を減らすことができ、あわせて前記判定結果を示すフラ
グを、符号として符号化データに付加せずに済むよう
な、フレーム/フィールド判定手段を備えた、動画像符
号化方式及び装置を提供することにある。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems and to reduce the number of calculations for each processing unit block at the time of the determination, and also to use the flag indicating the determination result as a code. Another object of the present invention is to provide a moving picture coding system and apparatus provided with a frame / field determination means that does not need to be added to encoded data.

【0023】また上記した従来の方法では、量子化処理
後の量子化データに可変長符号を割当てる際の、小ブロ
ック内の走査順として、一旦数種類の走査方法で符号化
を行った後に、符号化データの発生量が少ない方法を選
択するというように、実際には必要のない(選択されな
い)処理を行う必要があった。さらに、前記小ブロック
内の走査順としてどの方法を選択したのかを示すフラグ
を、符号として符号化データにつけ加える必要があっ
た。
Further, in the above-mentioned conventional method, when a variable length code is assigned to the quantized data after the quantization processing, the scanning order within the small block is once encoded by several kinds of scanning methods, and then the code is encoded. It is necessary to perform a process that is not actually needed (not selected), such as selecting a method that generates less generated data. Further, it is necessary to add a flag indicating which method is selected as the scanning order within the small block to the encoded data as a code.

【0024】そこで本発明の目的は、上記した従来の問
題点を解決し、前記量子化データに可変長符号を割当て
る際に、小ブロック内の走査順として、必要のない処理
を行わずに最適な方法を決定でき、あわせて前記小ブロ
ック内の走査順として、どの方法を選択したのかを示す
フラグを、符号として符号化データにつけ加えずに済む
ような、走査順判定手段を備えた、動画像符号化方式及
び装置を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, and when assigning a variable-length code to the quantized data, the scanning order within a small block is optimal without performing unnecessary processing. A moving image provided with a scanning order determining means that can determine any of the methods, and does not need to add a flag indicating which method is selected as the scanning order in the small block to the encoded data as a code. An object is to provide an image coding system and apparatus.

【0025】[0025]

【課題を解決するための手段】本発明は、動きベクトル
を用いて、その大きさをある適当な閾値と比較すること
により、直交変換をフレーム単位で行うのか、フィール
ド単位で行うのかという判定出力を得られるようなフレ
ーム/フィールド判定手段を設ける。
According to the present invention, a motion vector is used to compare the magnitude of the motion vector with an appropriate threshold value to determine whether orthogonal transformation is performed in frame units or in field units. A frame / field determination means for obtaining the above is provided.

【0026】さらに本発明は、動きベクトルを用いて、
その大きさをある適当な閾値と比較することにより、量
子化処理後の量子化データに可変長符号を割当てる際
の、小ブロック内の最適な走査順を判定することのでき
るような、走査順判定手段を設ける。
Further, the present invention uses motion vectors to
By comparing its size with an appropriate threshold value, the scan order that can determine the optimum scan order within a small block when assigning a variable-length code to the quantized data after quantization processing Judgment means is provided.

【0027】[0027]

【作用】フレーム/フィールド判定手段は、動きベクト
ル検出手段から動きベクトルを受け取り、その値を用い
て、ある適当な閾値と比較することにより、直交変換を
フレーム単位で行うべきかフィールド単位で行うべきか
の判定を行う。直交変換手段は前記判定出力に基づき、
フレーム単位あるいはフィールド単位で直交変換を行
う。処理単位ブロック1つにつき、1組の動きベクトル
を用いて判定を行えば良いので、演算量が少なく済み、
処理速度の向上を図ることができる。
The frame / field determination means should receive the motion vector from the motion vector detection means, and use that value to compare it with a certain appropriate threshold value to perform the orthogonal transformation in frame units or in field units. Whether or not it is determined. The orthogonal transformation means is based on the determination output,
Orthogonal transformation is performed in frame units or field units. Since it is sufficient to make a determination using one set of motion vectors for each processing unit block, the amount of calculation is small,
The processing speed can be improved.

【0028】さらに、前記判定は、復号化側でも行うこ
とができるので、前記判定結果を示すフラグを符号化デ
ータに付加する必要がなくなるため、符号化データの発
生量を低減することができる。
Furthermore, since the determination can be performed on the decoding side, it is not necessary to add a flag indicating the determination result to the encoded data, so that the amount of encoded data generated can be reduced.

【0029】また、走査順判定手段は、動きベクトル検
出手段から動きベクトルを受け取り、その値を用いて、
ある適当な閾値と比較することにより、量子化処理後の
量子化データに可変長符号を割当てる際の、小ブロック
内の走査順について最適な方法を判定する。符号化手段
は決定した前記走査順により小ブロック内を走査し、可
変長符号を割当てることにより符号化データを生成す
る。走査順は唯一通りに決定されるので、それ以外の走
査順による符号化を行わなくて済み、処理速度の向上を
図ることができる。
Further, the scanning order determination means receives the motion vector from the motion vector detection means, and uses the value thereof,
By comparing with a certain suitable threshold value, the optimum method for the scanning order within the small block when allocating the variable length code to the quantized data after the quantization processing is determined. The encoding means scans a small block in the determined scanning order and allocates a variable length code to generate encoded data. Since the scanning order is uniquely determined, it is not necessary to perform encoding in other scanning orders, and the processing speed can be improved.

【0030】またさらに、前記小ブロック内の走査をど
のような走査順で行ったのかという判定は、復号化側で
も行うことができるので、前記判定結果を示すフラグを
符号化データに付加する必要がなくなるため、符号化デ
ータの発生量を低減することができる。
Furthermore, since the decoding side can determine the scanning order in which the scanning within the small blocks is performed, it is necessary to add a flag indicating the determination result to the encoded data. Since there is no problem, the amount of encoded data generated can be reduced.

【0031】[0031]

【実施例】まず、本発明の第1の実施例について説明す
る。
First, a first embodiment of the present invention will be described.

【0032】図1は本発明の第1の実施例としての動画
像符号化方式及び装置を示すブロック図であり、前述の
図5に対応する部分には同一符号を付けて重複する説明
を省略する。
FIG. 1 is a block diagram showing a moving picture coding system and apparatus as a first embodiment of the present invention. The same parts as those in FIG. To do.

【0033】図1に示すように、図5に示した従来の構
成に対し、フレーム/フィールド判定回路15が、本実
施例において新たな構成要素となる部分である。このフ
レーム/フィールド判定回路15は、DCTをフレーム
単位で行うべきか、フィールド単位で行うべきか、とい
う判定結果を出力するという点では、前述のフレーム/
フィールド判定回路3と同様であるが、入力として差分
画像データではなく、動きベクトル検出回路14からの
当該単位ブロックに対する動きベクトルを受け取るとい
う点で、動作が異なる。
As shown in FIG. 1, in comparison with the conventional configuration shown in FIG. 5, the frame / field determination circuit 15 is a new component in this embodiment. The frame / field determination circuit 15 outputs the determination result as to whether the DCT should be performed in frame units or in field units.
This is similar to the field determination circuit 3, but differs in that it receives not the difference image data but the motion vector for the unit block from the motion vector detection circuit 14 as an input.

【0034】ここで動画像信号を考えた場合、インター
レースの構造から、絵柄が静止しているか、あるいはほ
とんど動きがない場合、DCTはフレーム単位で行った
方が効率が良く、ある程度以上動きがある場合、DCT
はフィールド単位で行った方が効率が良いということが
考えられる。
Considering a moving image signal, if the pattern is stationary or hardly moves due to the interlaced structure, it is more efficient to perform DCT in frame units, and there is a certain amount of motion. If DCT
It is conceivable that it is more efficient to carry out in units of fields.

【0035】そこで、フレーム/フィールド判定回路1
5では、同回路に入力された前記動きベクトルの大きさ
を利用する。まず、動きベクトル検出回路14では、動
きベクトルの最大探索範囲は予め設定されているので、
その値を(水平成分,垂直成分)=(MVX,MVY)
とすると、動きベクトルの大きさ(絶対値)の最大値M
Vは次式で与えられる。
Therefore, the frame / field determination circuit 1
In 5, the magnitude of the motion vector input to the same circuit is used. First, in the motion vector detection circuit 14, since the maximum search range of motion vectors is set in advance,
The value is (horizontal component, vertical component) = (MVX, MVY)
Then, the maximum value M of the magnitude (absolute value) of the motion vector
V is given by the following equation.

【0036】[0036]

【数3】 [Equation 3]

【0037】この値を例えば20段階に等分割すること
により、0を含めた21個の正規価値(0〜20)を得
ることができる。そして、実際にフレーム/フィールド
判定回路15に入力された動きベクトルの絶対値が、例
えば前記正規価値5以下の場合にはフレーム単位でDC
Tを行い、正規価値5より大きい場合にはフィールド単
位でDCTを行う、というような判定を行う。このよう
な処理により、フレーム/フィールド判定回路3の場合
と、ほぼ同様な判定結果を得ることができる。
By dividing this value into 20 steps, for example, 21 normal values (0 to 20) including 0 can be obtained. Then, when the absolute value of the motion vector actually input to the frame / field determination circuit 15 is, for example, the normal value 5 or less, the DC value is increased in units of frames.
T is performed, and if it is greater than the normal value 5, DCT is performed in field units. By such processing, it is possible to obtain a determination result that is substantially the same as that of the frame / field determination circuit 3.

【0038】また前記判定では、一つの単位ブロックに
つき、それに対応する一組(水平成分、垂直成分)の動
きベクトルから、その大きさのみを求めれば良いので、
前述の従来の判定方法に比べ、大幅に演算量が減ること
になる。また、動きベクトルの値は、付加情報として符
号化データに含まれるので、前記判定は容易に復号化側
で行うことができる。つまり、従来の方法では単位ブロ
ック毎に付加する必要があった前記判定結果を示すフラ
グを、符号として符号化データに付け加える必要がなく
なる。
Further, in the above-mentioned determination, since it is necessary to obtain only the magnitude of one unit block from a set of motion vectors (horizontal component, vertical component) corresponding thereto,
Compared with the above-mentioned conventional determination method, the amount of calculation is greatly reduced. Further, since the value of the motion vector is included in the encoded data as additional information, the determination can be easily performed on the decoding side. That is, it is not necessary to add the flag indicating the determination result, which is required to be added for each unit block in the conventional method, to the encoded data as a code.

【0039】次に、本発明の第2の実施例について説明
する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described.

【0040】本実施例における全体構成は、基本的に前
述の図1に示した構成と同様であり、新たな構成要素と
して符号化回路6を、符号化回路16として置き換える
ことにより表される。そこで、以下図1を参照しつつ、
符号化回路16での動作を、図7を用いて説明する。な
お、前述の図6に対応する部分には同一符号を付けて重
複する説明を省略する。
The overall configuration of this embodiment is basically the same as the configuration shown in FIG. 1 described above, and is represented by replacing the encoding circuit 6 with an encoding circuit 16 as a new component. Therefore, referring to FIG. 1 below,
The operation of the encoding circuit 16 will be described with reference to FIG. It should be noted that parts corresponding to those in FIG.

【0041】図7において、比較判定回路612は、動
きベクトル検出回路14から出力された動きベクトルを
端子609から受け取り、その大きさ(絶対値)により
スイッチ613を切り換える。具体的には、動きベクト
ルの大きさをmvとしてある適当な閾値Tを設定し、m
v≦Tのときは走査順テーブル603を選択し、mv>
Tのときは走査順テーブル604を選択するような判定
結果を出力する。スイッチ613は、前記判定出力によ
り切り換えられ、決定した走査順により符号割当て回路
614において符号が割当てられる。ただし前記判定に
おいて、動きベクトルは単位ブロック毎に求められてい
るので、その単位ブロックに含まれる小ブロックは、全
て同一の走査順により符号が割り当てられる。
In FIG. 7, the comparison / determination circuit 612 receives the motion vector output from the motion vector detection circuit 14 from the terminal 609, and switches the switch 613 according to its magnitude (absolute value). Specifically, a certain threshold value T is set with the magnitude of the motion vector as mv, and m
When v ≦ T, the scan order table 603 is selected, and mv>
When it is T, a determination result for selecting the scan order table 604 is output. The switch 613 is switched according to the determination output, and the code is assigned in the code assignment circuit 614 according to the determined scanning order. However, in the above determination, since the motion vector is obtained for each unit block, all the small blocks included in the unit block are assigned codes in the same scanning order.

【0042】前記判定を行うことにより、実際には選択
されない走査順による符号の割当てを行う必要がなくな
るので、前述の従来の判定方法に比べ処理量を減らすこ
とができる。また、前述の第1の実施例の場合と同様
に、動きベクトルの値は、付加情報として符号化データ
に含まれるので、前記判定は容易に復号化側で行うこと
ができる。つまり、前記判定結果を示すフラグを、符号
として符号化データに付け加える必要がなくなる。
By performing the above determination, it is not necessary to assign a code in a scanning order that is not actually selected, so that the processing amount can be reduced as compared with the above-described conventional determination method. Further, as in the case of the above-described first embodiment, the value of the motion vector is included in the encoded data as additional information, so the determination can be easily performed on the decoding side. That is, it is not necessary to add the flag indicating the determination result to the encoded data as a code.

【0043】次に、本発明の第3の実施例について説明
する。
Next, a third embodiment of the present invention will be described.

【0044】本実施例における全体構成も、基本的に前
述の図1に示した構成と同様であり、新たな構成要素と
してフレーム/フィールド判定回路15を、判定回路1
7として置き換えることにより表される。そこで、以下
図1を参照して本実施例について説明する。
The overall configuration of this embodiment is basically the same as the configuration shown in FIG. 1 described above, and the frame / field determination circuit 15 and the determination circuit 1 are added as new components.
It is represented by being replaced by 7. Therefore, this embodiment will be described below with reference to FIG.

【0045】判定回路17は、動きベクトル検出回路1
4からの当該単位ブロックに対する動きベクトルを受け
取り、ある判定結果を出力するという点では、前述のフ
レーム/フィールド判定回路15と同様であるが、その
判定内容が異なる。
The determination circuit 17 is the motion vector detection circuit 1
4 is the same as the above-described frame / field determination circuit 15 in that it receives a motion vector for the unit block from 4 and outputs a certain determination result, but the determination content is different.

【0046】例えば判定回路17は、動きベクトル検出
回路14から動きベクトルを受け取り、その大きさ(絶
対値)をmvとして、ある適当な閾値Tを用い、mv≦
Tのときは前述のフレーム単位のDCTを行い、mv>
Tのときは図8のように当該小ブロックを分割して水平
方向1次元(8画素×1ライン)のDCTを行う、とい
うような判定結果を出力する。DCT回路4は前記判定
出力に従いDCTを行うことにより、単位ブロック毎に
DCTのやり方を切り換えることができる。ただし、前
記判定において、動きベクトルは単位ブロック毎に求め
られているので、その単位ブロックに含まれる小ブロッ
クは、全て同一の方法によりDCTが行われる。
For example, the determination circuit 17 receives the motion vector from the motion vector detection circuit 14, uses the magnitude (absolute value) of mv as a certain threshold value T, and mv≤
When T, the above-mentioned DCT in frame units is performed, and mv>
When T, as shown in FIG. 8, the small block is divided and a one-dimensional (8 pixels × 1 line) DCT in the horizontal direction is performed to output a determination result. The DCT circuit 4 can switch the DCT method for each unit block by performing DCT according to the determination output. However, in the above determination, since the motion vector is obtained for each unit block, DCT is performed by the same method for all the small blocks included in the unit block.

【0047】そして前述の第1及び第2の実施例の場合
と同様に、動きベクトルの値は付加情報として符号化デ
ータに含まれるので、前記判定は容易に復号化側で行う
ことができる。つまり、前記判定結果を示すフラグを、
符号として符号化データに付け加える必要はない。
As in the case of the first and second embodiments described above, the value of the motion vector is included in the encoded data as additional information, so that the determination can be easily performed on the decoding side. That is, the flag indicating the determination result is
It does not need to be added to the encoded data as a code.

【0048】このようにして本実施例によれば、単位ブ
ロック毎に動きベクトルを用いてDCTを切り換える等
の判定結果を得ることにより、処理量を軽減でき、さら
に判定結果を符号化データに付け加える必要がないた
め、符号化効率を向上することができる。
As described above, according to the present embodiment, the processing amount can be reduced by obtaining the determination result of switching the DCT using the motion vector for each unit block, and the determination result is added to the encoded data. Since there is no need, the coding efficiency can be improved.

【0049】以上説明した本発明の3つの実施例では、
処理を行う単位ブロックに対する動きベクトルが常に存
在する場合について述べたが、その単位ブロックがフレ
ーム内あるいはフィールド内で符号化するような、動き
ベクトルが存在しないモードの場合には、従来の方法に
より各種の判定を行う。
In the three embodiments of the present invention described above,
The case in which there is always a motion vector for the unit block to be processed has been described. However, in the case of a mode in which there is no motion vector such that the unit block is coded in a frame or in a field, various methods can be used by conventional methods. Is determined.

【0050】また前述の第2の実施例では、小ブロック
内の走査順が2種類である場合について述べたが、例え
ば2つの閾値を設定して動きベクトルの絶対値と比較す
ることにより、3種類の走査順から適当な走査順を選択
するというような判定も可能であり、走査順は前記2種
類に限らない。
In the second embodiment described above, the case where the scanning order in the small block is two types has been described. However, by setting two threshold values and comparing them with the absolute value of the motion vector, 3 It is possible to make a determination such that an appropriate scanning order is selected from the scanning orders of the types, and the scanning order is not limited to the above two types.

【0051】さらに前述の第3の実施例では、動きベク
トルの絶対値によりフレーム単位のDCTと水平方向1
次元のDCTとを切り換える場合について述べたが、例
えば条件によっては水平方向1次元のDCTではなく垂
直方向1次元(1画素×8ライン)のDCTを行うとい
うようなことも可能であり、DCTを行う小ブロックの
サイズはある特定な大きさに限定されるものではない。
Further, in the above-described third embodiment, the DCT in the frame unit and the horizontal direction 1 are determined by the absolute value of the motion vector.
Although the case of switching between the three-dimensional DCT and the one-dimensional DCT has been described, for example, it is possible to perform not the one-dimensional DCT in the horizontal direction but the one-dimensional DCT in the vertical direction (1 pixel × 8 lines). The size of the small block to be performed is not limited to a specific size.

【0052】[0052]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、動
きベクトルを用いて直交変換をフレーム単位で行うべき
かフィールド単位で行うべきかの判定を行い、直交変換
をそれに従ったものとすることにより、前記判定のため
の演算量を少なくすることができ、処理速度の向上を図
ることができる。さらに、前記判定は復号化側でも行う
ことができるので、前記判定結果を示すフラグを符号化
データに付加する必要がなくなり、符号化データの発生
量を低減することができる。
As described above, according to the present invention, it is determined whether or not orthogonal transformation should be performed on a frame-by-frame basis or on a field-by-field basis using a motion vector, and the orthogonal transformation should be performed accordingly. As a result, the amount of calculation for the determination can be reduced, and the processing speed can be improved. Furthermore, since the determination can be performed on the decoding side as well, it is not necessary to add a flag indicating the determination result to the encoded data, and the amount of encoded data generated can be reduced.

【0053】また、本発明によれば、動きベクトルを用
いて小ブロック内の走査順について最適な方法を判定
し、小ブロック内の走査を前記走査順により行い、可変
長符号の割当て行うことにより、前記走査順以外による
符号化を行わなくて済み、処理速度の向上を図ることが
できる。またさらに、前記判定は復号化側でも行うこと
ができるので、前記判定結果示すフラグを符号化データ
に付加する必要がなくなり、符号化データの発生量を低
減することができる。
Further, according to the present invention, the optimum method for the scanning order within the small block is determined using the motion vector, the scanning within the small block is performed according to the scanning order, and the variable length code is assigned. It is not necessary to perform encoding other than the scanning order, and the processing speed can be improved. Furthermore, since the determination can be performed on the decoding side, it is not necessary to add the flag indicating the determination result to the encoded data, and the amount of encoded data generated can be reduced.

【0054】加えて、本発明によれば、動きベクトルを
用いて、DCTを施す小ブロックのサイズを逐次切り換
えることにより、処理量の軽減と符号化効率の向上を図
ることができる。
In addition, according to the present invention, it is possible to reduce the processing amount and improve the coding efficiency by sequentially switching the sizes of the small blocks to which DCT is applied by using the motion vector.

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

【図1】本発明の第1の実施例としての動画像符号化方
式及び装置を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a moving picture coding system and apparatus as a first embodiment of the present invention.

【図2】1フレーム内の分割構造を説明するための図で
ある。
FIG. 2 is a diagram for explaining a division structure within one frame.

【図3】フレーム単位のDCTとフィールド単位のDC
Tの違いを説明するための図である。
FIG. 3 DCT in frame units and DC in field units
It is a figure for demonstrating the difference of T.

【図4】小ブロック内の走査順の例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of a scanning order within a small block.

【図5】従来の動画像符号化方式を示すブロック図であ
る。
FIG. 5 is a block diagram showing a conventional moving image coding system.

【図6】従来の符号化回路の動作を示すブロック図であ
る。
FIG. 6 is a block diagram showing an operation of a conventional encoding circuit.

【図7】本発明の第2の実施例としての符号化回路の動
作を示すブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing an operation of an encoding circuit as a second embodiment of the present invention.

【図8】水平方向1次元のDCTを説明するための図で
ある。
FIG. 8 is a diagram for describing a horizontal one-dimensional DCT.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3、15…フレーム/フィールド判定回路、4…DCT
回路、5…量子化回路、6、16…符号化回路、7…バ
ッファメモリ、12…動き補償回路、14…動きベクト
ル検出回路、17…判定回路、602、604、60
7、614…符号割当て回路、603、605…走査順
テーブル、606、612…比較判定回路、610…多
重化回路、613…スイッチ。
3, 15 ... Frame / field determination circuit, 4 ... DCT
Circuits, 5 ... Quantization circuits, 6, 16 ... Encoding circuits, 7 ... Buffer memories, 12 ... Motion compensation circuits, 14 ... Motion vector detection circuits, 17 ... Judgment circuits, 602, 604, 60
7, 614 ... Code assignment circuit, 603, 605 ... Scan order table, 606, 612 ... Comparison determination circuit, 610 ... Multiplexing circuit, 613 ... Switch.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安岡 正博 東京都千代田区神田駿河台四丁目6番地株 式会社日立製作所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Masahiro Yasuoka 4, 6 Kanda Surugadai, Chiyoda-ku, Tokyo Inside Hitachi, Ltd.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】動画像信号について、フレーム間あるいは
フィールド間で単位ブロック毎に動きベクトルを検出
し、当該単位ブロックを前記動きベクトル分だけずらす
ことにより動き補償を行い参照画像データを生成し、原
画像データと前記参照画像データとの差分データに対し
て、少なくとも直交変換を施し、可変長符号を割当てる
ことにより高能率符号化データを得るようにしてなる動
画像符号化方式において、 前記高能率符号化データを得るための処理における各種
の判定を、前記動きベクトルの大きさによって行うこと
を特徴とする動画像符号化方式。
1. A motion vector of a moving image signal is detected for each unit block between frames or fields, and motion compensation is performed by shifting the unit block by the motion vector to generate reference image data. In the moving picture coding system, which is configured to obtain at least highly efficient coded data by performing at least orthogonal transformation on the difference data between the image data and the reference image data and assigning a variable length code, A moving image coding method, wherein various determinations in a process for obtaining encoded data are performed based on the magnitude of the motion vector.
【請求項2】単位ブロック内の前記直交変換を施す小ブ
ロックに対して、直交変換をインターレースされた状態
(フレーム単位)で行うか、インターレースされない状
態(フィールド単位)で行うかを、当該小ブロックに関
する動きベクトルの大きさによって判定することを特徴
とする請求項1記載の動画像符号化方式。
2. A small block which is subjected to the orthogonal transformation in a unit block is subjected to the orthogonal transformation in an interlaced state (frame unit) or a non-interlaced state (field unit). The moving picture coding method according to claim 1, wherein the moving picture coding method is determined by the magnitude of the motion vector relating to.
【請求項3】前記可変長符号を割当てる際の小ブロック
内の走査順を、当該小ブロックに関する動きベクトルの
大きさによって判定することを特徴とする請求項1記載
の動画像符号化方式。
3. The moving picture coding system according to claim 1, wherein the scanning order within the small block when the variable length code is assigned is determined by the magnitude of the motion vector relating to the small block.
【請求項4】前記直交変換を施す小ブロックのサイズ
を、当該小ブロックに関する動きベクトルの大きさによ
って逐次切り換えることを特徴とする請求項1記載の動
画像符号化方式。
4. The moving picture coding system according to claim 1, wherein the sizes of the small blocks to which the orthogonal transformation is applied are sequentially switched according to the magnitude of the motion vector relating to the small blocks.
【請求項5】動画像信号のフレーム間あるいはフィール
ド間で単位ブロック毎に動き量を検出する動きベクトル
検出手段と、当該単位ブロックを前記動きベクトル分だ
けずらすことにより参照画像データを生成する動き補償
手段と、原画像データと前記参照画像データの差分デー
タに対して直交変換を施す直交変換手段と、前記直交変
換後の変換係数データを量子化する量子化手段と、前記
量子化後の量子化データに対して可変長符号を割当てて
高能率符号化データを生成する符号化手段とを具え、前
記高能率符号化データをバッファメモリに一旦書き込む
と共に、所定の伝送レートで送出するようにしてなる動
画像符号化装置において、 前記請求項1から4のいずれかの項に記載の方式を用い
て、動きベクトルの大きさによって符号化処理における
各種判定を行う判定手段を具えることを特徴とする動画
像符号化装置。
5. A motion vector detecting means for detecting a motion amount for each unit block between frames or fields of a moving image signal, and motion compensation for generating reference image data by shifting the unit block by the motion vector. Means, orthogonal transformation means for performing an orthogonal transformation on the difference data between the original image data and the reference image data, a quantization means for quantizing the transform coefficient data after the orthogonal transformation, and a quantization after the quantization. A coding means for allocating a variable-length code to the data to generate high-efficiency coded data, wherein the high-efficiency coded data is once written in a buffer memory and is transmitted at a predetermined transmission rate. In a moving picture coding device, a coding process is performed according to the magnitude of a motion vector, using the method according to any one of claims 1 to 4. 2. A moving picture coding device, comprising: a judging means for making various judgments in 1.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009239969A (en) * 2009-07-17 2009-10-15 Fujitsu Ltd Image coder

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