JPH0248885A - System and apparatus for hybrid decoding of moving picture signal - Google Patents

System and apparatus for hybrid decoding of moving picture signal

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JPH0248885A
JPH0248885A JP63115897A JP11589788A JPH0248885A JP H0248885 A JPH0248885 A JP H0248885A JP 63115897 A JP63115897 A JP 63115897A JP 11589788 A JP11589788 A JP 11589788A JP H0248885 A JPH0248885 A JP H0248885A
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Japan
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signal
orthogonal transform
waveform
interframe
image signal
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Takashi Mochizuki
孝志 望月
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NEC Corp
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NEC Corp
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  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Abstract

PURPOSE:To round off an orthogonal transform coefficient at coding and to prevent deterioration in the picture quality by eliminating a signal component corresponding to a part of the orthogonal transform coefficients to an inter-frame prediction signal of a decoding picture signal at a decoder side. CONSTITUTION:At the decoder side, a waveform 519 corresponding to a coefficient rounded off by the coder side from waveforms 518, 519 corresponding to each orthogonal transform coefficient included in inter-frame prediction signal 517 is rounded off as a waveform 514 and a waveform 522 being the inversion of the orthogonal transform coefficient corresponding to the waveforms 508, 509 from the coder side is added to obtain a picture signal of waveform 515. A waveform 507 corresponding to the transform coefficient rounded off by a quantizer 16 from component waveforms 506, 507 included in a prediction signal 505 at the coder side is rounded off to form a waveform 510 and it is added to a waveform 520 being the result of inverting the orthogonal transform coefficient corresponding to the waveforms 508, 509 obtained by the quantizer 16 to form a local decoding signal with a waveform 512. Through the constitution above, the level difference between the output waveform 515 and the input waveform 501 is decreased to suppress the deterioration in the decoded picture signal.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、高能率に圧縮符号化された動画像信号の復号
化方法およびその装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a method and apparatus for decoding a moving image signal compressed and encoded with high efficiency.

(従来の技術) 従来、フレーム間予測符号化と直交変換符号化とを組み
合せた動画像信号の符号化方式として、1986年度画
像符号化シンポジウム、4.12.pp、53−54.
1986年9月(文献1)に記載のものが知られている
。文献1の符号化ブロック図を、第7図に示す。
(Prior Art) Conventionally, as a coding method for video signals that combines interframe predictive coding and orthogonal transform coding, the 1986 Image Coding Symposium, 4.12. pp, 53-54.
The one described in September 1986 (Reference 1) is known. An encoding block diagram of Document 1 is shown in FIG.

この符号化方式においては、動画像信号の動き補償フレ
ーム間予測誤差信号を、直交変換符号化している。文献
1では、復号化画像信号の画質の劣化をできるだけ抑え
ながら、発生情報量を削減するために、直交変換係数を
量子化するときに、動きの大きさにもとづいた高域係数
の切り捨てと、孤立有意係数の切り捨ての2つのを行っ
ている。
In this encoding method, a motion compensated interframe prediction error signal of a moving image signal is orthogonally transformed encoded. In Document 1, in order to reduce the amount of generated information while suppressing the deterioration of the image quality of the decoded image signal as much as possible, when quantizing orthogonal transform coefficients, high-frequency coefficients are truncated based on the magnitude of movement, Two steps are performed: truncation of isolated significant coefficients.

(発明が解決しようとする問題点) 直交変換符号化では、符号化する直交変換係数を切り捨
てて数を減らすことにより、情報量を圧縮することがで
きる。このときフレーム間予測誤差を直交変換符号化す
る従来方式では、復号化信号において、符号化側で切り
捨てられた直交変換係数に対応する信号成分については
、前フレームの復号化信号から予測された予測信号に含
まれる信号成分がそのまま現フレームの復号化信号に出
てくることになる。たとえば、第7図のブロック図にお
いて、第6図(b)に示すような場合が考えられる。第
6図は、1次元の直交変換を用いる場合の例であり、四
角の枠の中に示した2つの波形は直交変換係数の内の2
つの係数に対応する波形を示してν)で、波形の振幅は
係数の大きさを表している。なお、直流成分は除いて示
している。第6図(b)において前フレームの符号化時
には、波形505のような局部復号化信号が得られ、復
号化側では波形517のような復号化信号が得られたと
する。フレーム間予測方法として単純に前フレームの信
号をそのまま用いる方法を用いるとすると、符号化側で
は波形505が現フレームの予測信号となり、復号化側
では波形517がフレーム間予測信号となる。現フレー
ムの符号化において、波形501のような入力信号を符
号化する場合、符号化側では波形501と波形505と
でフレーム間差分がとられ、誤差波形502が得られる
。この波形502を直交変換して波形503と504に
対応する直交変換係数が得られる。量子化器16におい
て、波形503に対応する直交変換係数は保存され、波
形504に対応する直交変換係数は切り捨てられると、
波形508と509に対応する直交変換係数が符号化さ
れることになる。量子化器16において、○印はその直
後変換係数は保持され、X印は切り捨てられることを表
わしている。復号化側では、まず波形508と509に
対応する直交変換係数を逆変換して波形522を得る。
(Problems to be Solved by the Invention) In orthogonal transform encoding, the amount of information can be compressed by cutting down orthogonal transform coefficients to be encoded to reduce the number. At this time, in the conventional method of orthogonal transform coding of the interframe prediction error, in the decoded signal, the signal component corresponding to the orthogonal transform coefficient that was truncated on the coding side is predicted from the decoded signal of the previous frame. The signal components included in the signal will appear as they are in the decoded signal of the current frame. For example, in the block diagram of FIG. 7, a case as shown in FIG. 6(b) can be considered. Figure 6 is an example of using one-dimensional orthogonal transformation, and the two waveforms shown in the square frame are two of the orthogonal transformation coefficients.
ν) indicates a waveform corresponding to one coefficient, and the amplitude of the waveform represents the magnitude of the coefficient. Note that the DC component is not shown. In FIG. 6(b), it is assumed that a locally decoded signal such as a waveform 505 is obtained when the previous frame is encoded, and a decoded signal such as a waveform 517 is obtained on the decoding side. If a method of simply using the previous frame signal as is is used as the interframe prediction method, the waveform 505 becomes the current frame prediction signal on the encoding side, and the waveform 517 becomes the interframe prediction signal on the decoding side. In encoding the current frame, when an input signal such as waveform 501 is encoded, an inter-frame difference is taken between waveform 501 and waveform 505 on the encoding side, and error waveform 502 is obtained. This waveform 502 is orthogonally transformed to obtain orthogonal transform coefficients corresponding to waveforms 503 and 504. In the quantizer 16, the orthogonal transform coefficients corresponding to the waveform 503 are saved, and the orthogonal transform coefficients corresponding to the waveform 504 are truncated.
Orthogonal transform coefficients corresponding to waveforms 508 and 509 will be encoded. In the quantizer 16, the symbol ◯ indicates that the transform coefficient is retained immediately afterward, and the symbol X indicates that it is truncated. On the decoding side, first, orthogonal transform coefficients corresponding to waveforms 508 and 509 are inversely transformed to obtain waveform 522.

この波形522にフレーム間予測信号517を加えるこ
とにより復号化信号523が得られる。次のフレームの
信号の予測には、符号化側では波形508と509に対
応する直交変換係数を逆変換して得られる波形520と
、フレーム間予測信号505との和である波形521が
用いられ、復号化側では波形523が用いられる。復号
化波形523を入力波形501と前フレームの復号化波
形517と比較すると、係数切捨ての影響により復号化
波形523は、入力波形501よりも斜面の立ちさがり
位置が右にずれており、前フレームの波形517に近い
形となっている。以上のように従来方式においては切捨
てられた直交変換係数に対応する前フレームの復号化波
形が、現フレームの復号化信号にそのまま残ることにな
り、大きな画質劣化が生じる。特に動きがある部分につ
いては、フレーム差分の高域の直交変換係数を切り捨て
ると、動く前の物体の広域信号成分すなわち輪郭が背景
に残る。
By adding the interframe prediction signal 517 to this waveform 522, a decoded signal 523 is obtained. To predict the signal of the next frame, the encoding side uses a waveform 520 that is obtained by inversely transforming the orthogonal transform coefficients corresponding to waveforms 508 and 509, and a waveform 521 that is the sum of the interframe prediction signal 505. , a waveform 523 is used on the decoding side. Comparing the decoded waveform 523 with the input waveform 501 and the decoded waveform 517 of the previous frame, the falling position of the slope in the decoded waveform 523 is shifted to the right compared to the input waveform 501 due to the effect of coefficient truncation, It has a shape similar to the waveform 517 of . As described above, in the conventional method, the decoded waveform of the previous frame corresponding to the truncated orthogonal transform coefficient remains as it is in the decoded signal of the current frame, resulting in significant image quality deterioration. Particularly for a moving part, if the high-frequency orthogonal transform coefficients of the frame difference are discarded, the wide-range signal component, that is, the outline of the object before it moves, remains in the background.

本発明の目的は、従来方式の以上のような欠点を解消し
、符号化時に直交変換係数を切り捨てても、復号化画像
信号に前フレームの信号による不要な影響が残るのを防
ぎ、より画質劣化の少ない動画像信号の復号化装置を提
供することにある。
The purpose of the present invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks of the conventional method, prevent unnecessary effects from the previous frame signal from remaining on the decoded image signal even if the orthogonal transform coefficients are truncated during encoding, and improve image quality. An object of the present invention is to provide a decoding device for a moving image signal with little deterioration.

(問題点を解決するための手段) 本発明の復号化方法は、符号化側においては、入力画像
信号と符号化側のフレーム間予測信号との差をとり、差
信号を直交変換して符号化画像信号とし、符号化画像信
号を逆直交変換した信号と前記フレーム間予測信号との
和をとって局部復号化信号とし、局部復号化信号から、
次のフレームの信号を予測して前記符号化側のフレーム
間予測信号とし、復号化側においては、符号化画像信号
を逆直交変換し、逆直交変換した信号と復号化側のフレ
ーム間予測信号との和をとって復号化画像信号とし、復
号化画像信号から次のフレームを予測し前記復号化側の
フレーム間予測信号とする動画像信号の符号化方法にお
いて、復号化側において、フレーム間予測信号かあるい
は復号化画像信号に対して、一部の直交変換係数に対応
する信号成分を除去することを特徴とする。
(Means for Solving the Problems) The decoding method of the present invention, on the encoding side, calculates the difference between the input image signal and the interframe prediction signal on the encoding side, orthogonally transforms the difference signal, and then encodes the signal. A locally decoded signal is obtained by adding a signal obtained by inverse orthogonal transformation of the encoded image signal and the interframe prediction signal, and from the locally decoded signal,
The signal of the next frame is predicted and used as the interframe predicted signal on the encoding side, and on the decoding side, the encoded image signal is inversely orthogonally transformed, and the inversely orthogonally transformed signal and the interframe predicted signal on the decoding side are In this video signal encoding method, the next frame is predicted from the decoded image signal and the interframe predicted signal on the decoding side is calculated. It is characterized in that signal components corresponding to some orthogonal transform coefficients are removed from the predicted signal or the decoded image signal.

本発明を実現する第1の復号化装置の構成は符号化画像
信号を逆直交変換する手段と、前記逆直交変換手段の出
力信号とフレーム間予測信号とを加算する手段と、前記
加算手段の出力信号を復号化画像信号として出力する手
段と、前記加算手段の出力信号から次のフレームの信号
を予測し、コノ予測信号から符号化装置で生成されるモ
ード情報をもとにして一部の直交変換係数に対応する信
号成分を切り捨ててフレーム間予測信号として出力する
か、あるいは前記加算手段の出力信号から符号化装置で
生成されるモード情報をもとにして一部の直交変換係数
に対応する信号成分を切り捨て、この成分切捨てを行っ
た信号から次のフレームの信号を予測してフレーム間予
測信号として出力するフレーム間予測器とからなること
を特徴とする。
The configuration of a first decoding device that realizes the present invention includes means for inversely orthogonally transforming a coded image signal, means for adding an output signal of the inversely orthogonal transformer and an interframe prediction signal, and a means for adding the output signal of the inversely orthogonal transformer and an interframe prediction signal, A means for outputting the output signal as a decoded image signal, and a means for predicting the signal of the next frame from the output signal of the adding means, and calculating a part of the signal based on the mode information generated by the encoding device from the Kono prediction signal. Either the signal component corresponding to the orthogonal transform coefficient is truncated and output as an interframe prediction signal, or the signal component corresponding to the orthogonal transform coefficient is handled based on the mode information generated by the encoding device from the output signal of the adding means. The present invention is characterized by comprising an inter-frame predictor that truncates signal components that are truncated, predicts the next frame signal from the truncated signal, and outputs the signal as an inter-frame predicted signal.

また本発明を実現する第2の復号化装置は、符号化画像
信号を逆直交変換する手段と、前記逆直交変換手段の出
力信号とフレーム間予測信号とを加算する手段と、前記
加算手段の出力信号から符号化装置で生成されるモード
情報をもとにして一部の直交変換係数に対応する信号成
分を切り捨てる手段と、前記成分切り捨て手段の出力信
号を復号化画像信号として出力する手段と、前記成分切
り捨て手段の出力信号から次のフレームの信号を予測し
て出力するフレーム間予測器とからなることを特徴とす
る (作用) 第6図(b)において復号化装置の出力信号523が、
前フレームの復号化信号517に近い形となったのは、
波形517に含まれている信号成分のうち符号化前で切
り捨てられた直交変換係数に対応する信号成分が、現フ
レームのフレーム復号化において修正されなかったのが
原因であった。符号化側で切り捨てられた直交変換係数
に対応する信号成分は、復号化装置においてもフレーム
間復号化のときに切り捨てることにより画質を改善する
ことができる。本発明では、復号化画像の信号において
符号化側で切り捨てられた直交変換係数に対応する信号
成分が現れないように、復号化側のフレーム間予測信号
またはフレーム間復号化信号に含まれている信号成分の
うち符号化側で切り捨てられた直交変換係数に対応する
信号成分を切り捨てている。この場合、第6図(b)に
あげた例は、第6図(a)のようになる。第6図(a)
は、本発明の復号化装置に対応する符号化装置の一例と
本発明の第1の構成の復号化装置を組み合わせた符号化
・復号化装置の各部の信号を示している。復号化側では
、フレーム間予測信号517に含まれる各直交変換係数
に対応する信号成分(波形518,519)のうち、符
号化側で切り捨てられた直交変換係数に対応する信号成
分(波形519)は切り捨てて波形514とし、この波
形514と、符号化側から送られてくる波形508と5
09に対応する直交変換係数を逆直交変換して得られる
波形522とを加算して、波形515の復号化画像信号
を得ている。
Further, a second decoding device realizing the present invention includes means for inversely orthogonally transforming a coded image signal, means for adding an output signal of the inversely orthogonal transforming means and an interframe prediction signal, and a means for adding an output signal of the inversely orthogonal transforming means and an interframe prediction signal, means for cutting off signal components corresponding to some of the orthogonal transform coefficients based on mode information generated by the encoding device from the output signal; and means for outputting the output signal of the component cutting means as a decoded image signal. , and an interframe predictor that predicts and outputs the signal of the next frame from the output signal of the component truncation means (Operation) In FIG. 6(b), the output signal 523 of the decoding device is ,
The shape that is similar to the decoded signal 517 of the previous frame is as follows.
This is because, among the signal components included in the waveform 517, the signal component corresponding to the orthogonal transform coefficient that was truncated before encoding was not modified during frame decoding of the current frame. The image quality can be improved by truncating the signal components corresponding to the orthogonal transform coefficients truncated on the encoding side during interframe decoding in the decoding device as well. In the present invention, in order to prevent signal components corresponding to orthogonal transform coefficients cut off on the encoding side from appearing in the decoded image signal, the signal components included in the interframe predicted signal or the interframe decoded signal on the decoding side are prevented from appearing in the decoded image signal. Among the signal components, the signal components corresponding to the orthogonal transform coefficients that were discarded on the encoding side are discarded. In this case, the example shown in FIG. 6(b) becomes as shown in FIG. 6(a). Figure 6(a)
1 shows signals of various parts of an encoding/decoding device that is a combination of an example of an encoding device corresponding to the decoding device of the present invention and a decoding device of the first configuration of the present invention. On the decoding side, among the signal components (waveforms 518 and 519) corresponding to each orthogonal transformation coefficient included in the interframe prediction signal 517, the signal component (waveform 519) corresponding to the orthogonal transformation coefficient that was truncated on the encoding side is is truncated to form waveform 514, and this waveform 514 and waveforms 508 and 5 sent from the encoding side are
A decoded image signal of waveform 515 is obtained by adding the waveform 522 obtained by inverse orthogonal transformation of the orthogonal transform coefficient corresponding to 09.

また符号化側では、フレーム間予測信号505に含まれ
る各直交変換係数に対応する信号成分(波形506.5
07)のうち量子化器16において切り捨てられた直交
変換係数に対応する信号成分(波形5o7)を切り捨て
て波形510とし、この波形510と、量子化器16で
得られる波形508と509に対応する直交変換係数を
逆直交変換して得られる波形520とを加算し、波形5
12の局部復号化信号を得ている。
Furthermore, on the encoding side, signal components (waveform 506.5) corresponding to each orthogonal transform coefficient included in the interframe prediction signal 505
07), the signal component (waveform 5o7) corresponding to the orthogonal transform coefficient truncated by the quantizer 16 is truncated to form a waveform 510, and this waveform 510 corresponds to waveforms 508 and 509 obtained by the quantizer 16. By adding the waveform 520 obtained by inverse orthogonal transformation of the orthogonal transform coefficients, waveform 5 is obtained.
12 locally decoded signals are obtained.

波形515は、波形523に比べ波形が立ちさがってレ
ベルゼロを交叉する位置に関し人力波形501に近く、
人力波形501とのレベル差が小さくなっている。この
傾向は現フレームで切り捨てられる係数の値とフレーム
間予測信号の対応する係数の値との差が大きいとより顕
著になる。以上のように本発明では、符号化時に復号化
側で直交変換係数に対応する信号成分の切捨てを行わな
い従来方式より復号化画像信号の劣化を抑えることがで
きる。
Compared to the waveform 523, the waveform 515 is closer to the manual waveform 501 in terms of the position where the waveform rises and crosses level zero;
The level difference with the human power waveform 501 is small. This tendency becomes more pronounced when the difference between the value of the coefficient to be discarded in the current frame and the value of the corresponding coefficient of the interframe prediction signal is large. As described above, in the present invention, deterioration of a decoded image signal can be suppressed compared to the conventional method in which signal components corresponding to orthogonal transform coefficients are not truncated on the decoding side during encoding.

本発明の復号化装置の第1の構成と第2の構成との違い
は、第1の構成においては、フレーム間予測を行うのに
用いる復号化信号に対してかあるいはフレーム間予測信
号に対して信号成分の切り捨てを行っており、第2の構
成においては復号化信号に対して信号成分の切捨てを行
っている。
The difference between the first configuration and the second configuration of the decoding device of the present invention is that in the first configuration, the decoding signal used for interframe prediction or the interframe prediction signal is In the second configuration, the signal components of the decoded signal are truncated.

(実施例) 第1図(a)、(b)は、本発明による復号化装置の構
成を示すブロック図であり、第8図(a)、(b)はそ
れらに対応する符号化装置の一例を示している。
(Example) FIGS. 1(a) and (b) are block diagrams showing the configuration of a decoding device according to the present invention, and FIGS. 8(a) and (b) are block diagrams of the corresponding encoding device. An example is shown.

本発明の復号化装置の実施例の説明をはじめる前にまず
符号化装置側の説明を行う。
Before starting to explain the embodiments of the decoding device of the present invention, the encoding device side will first be explained.

第8図(a)において、入力端子100から入力される
画像信号は、減算器3でフレーム間予測器2が出力する
フレーム間予測信号との差がとられる。この差信号は、
直交変換回路1で直交変換された後、符号化画像信号と
して出力端子200より出力される。
In FIG. 8(a), the subtracter 3 calculates the difference between the image signal input from the input terminal 100 and the interframe prediction signal output from the interframe predictor 2. In FIG. This difference signal is
After being orthogonally transformed by the orthogonal transform circuit 1, it is output from the output terminal 200 as an encoded image signal.

また、直交変換回路1の出力信号は逆直交変換回路で逆
変換された後、加算器4に加えられる。成分切捨て回路
6では、切捨て成分判定回路9の生成するモード情報を
もとにして、フレーム間予測器2が出力するフレーム間
予測信号から、一部の直交変換係数に対応する信号成分
を切り捨てる。加算器4では、逆直交変換回路8の出力
信号と、成分切捨て回路6の出力信号とを加算する。フ
レーム間予測器2では、加算器4の出力信号から次のフ
レームの画像信号を予測して出力する。切り捨て成分判
定回路9は、どの直交変換係数に対応する信号成分を切
り捨てるかを指示するモード情報を生成する。
Further, the output signal of the orthogonal transform circuit 1 is inversely transformed by the inverse orthogonal transform circuit and then added to the adder 4. The component truncation circuit 6 truncates signal components corresponding to some orthogonal transform coefficients from the interframe prediction signal output from the interframe predictor 2 based on the mode information generated by the truncation component determination circuit 9. The adder 4 adds the output signal of the inverse orthogonal transform circuit 8 and the output signal of the component truncation circuit 6. The interframe predictor 2 predicts and outputs the image signal of the next frame from the output signal of the adder 4. The truncation component determination circuit 9 generates mode information that instructs which signal component corresponding to the orthogonal transform coefficient is to be truncated.

モード情報は出力端子210より出力される。Mode information is output from output terminal 210.

第8図(b)においては、入力端子100から人力され
る画像信号は、減算器3でフレーム間予測器7の出力信
号との差がとられる。この差信号は、直交変換回路1で
直交変換された後、符号化画像信号として出力端子20
0より出力される。また、直交変換回路1の出力信号は
、逆直交変換回路8で逆直交変換された後、加算器4に
加えられる。加算器4では、逆直交変換回路8の出力信
号と、フレーム間予測器7の出力信号を加算する。フレ
ーム間予測器7では、切捨て成分判定回路9の生成する
モード情報をもとにして、加算器4の出力信号から一部
の直交変換係数に対応する信号成分を切捨て、この信号
から次のフレームの画像信号を予測して出力するか、あ
るいは加算器4の出力信号から次のフレームの画像信号
を予測して、この予測信号から切捨て成分判定回路9の
生成するモード情報をもとにして一部の直交変換係数に
対応する信号成分を切り捨てて出力する。
In FIG. 8(b), the subtracter 3 calculates the difference between the image signal input from the input terminal 100 and the output signal of the interframe predictor 7. This difference signal is orthogonally transformed in the orthogonal transform circuit 1, and then sent to the output terminal 20 as a coded image signal.
Output from 0. Further, the output signal of the orthogonal transform circuit 1 is subjected to inverse orthogonal transform in an inverse orthogonal transform circuit 8 and then added to an adder 4 . The adder 4 adds the output signal of the inverse orthogonal transform circuit 8 and the output signal of the interframe predictor 7. The interframe predictor 7 truncates signal components corresponding to some orthogonal transform coefficients from the output signal of the adder 4 based on the mode information generated by the truncated component determination circuit 9, and uses this signal to generate the next frame. The image signal of the next frame is predicted and outputted from the output signal of the adder 4, and the image signal of the next frame is predicted and output from this predicted signal based on the mode information generated by the truncated component determination circuit 9. The signal component corresponding to the orthogonal transform coefficient of the part is truncated and output.

次に、本発明の実施例についての説明を行なう。Next, embodiments of the present invention will be explained.

第1図(a)においては、入力端子300より人力され
る符号化画像信号は、逆直交変換回路13で逆直交変換
された後、加算器11に加えられる。加算器11でば、
逆直交変換回路13の出力信号と、フレーム間予測器1
2の出力信号とを加算して、復号化画像信号として出力
端子400より出力する。フレーム間予測器12では、
入力端子310より入力されるモード情報をもとにして
、前フレームの復号化画像信号から一部の直交変換係数
に対応する信号成分を切り捨てて、この信号から現フレ
ームの画像信号を予測して出力するか、あるいは、前フ
レームの復号化画像信号から現フレームの画像信号を予
測し、この予測信号から入力端子310より入力される
モード情報をもとにして一部の直交変換係数に対応する
信号成分を切り捨てて出力する。
In FIG. 1(a), an encoded image signal input manually from an input terminal 300 is subjected to inverse orthogonal transformation in an inverse orthogonal transformation circuit 13, and then applied to an adder 11. In the adder 11,
The output signal of the inverse orthogonal transform circuit 13 and the interframe predictor 1
The two output signals are added together and outputted from the output terminal 400 as a decoded image signal. In the interframe predictor 12,
Based on the mode information input from the input terminal 310, signal components corresponding to some orthogonal transform coefficients are discarded from the decoded image signal of the previous frame, and the image signal of the current frame is predicted from this signal. Alternatively, the image signal of the current frame is predicted from the decoded image signal of the previous frame, and based on the mode information input from the input terminal 310 from this predicted signal, it corresponds to some orthogonal transform coefficients. Truncates and outputs signal components.

第1図(b)においては、入力端子300より入力され
る符号化画像信号は、逆直交変換回路13で逆直交変換
された後、加算器11に加えられる。加算器11では、
逆直交変換回路13の出力信号と、フレーム間予測器1
5の出力信号とを加算する。成分切捨て回路14では、
入力端子310より入力されるモード情報をもとにして
、加算器11の出力信号から一部の直交変換係数に対応
する信号成分を切捨て、この信号を復号化画像信号とし
て出力端子400より出力する。フレーム間予測器15
では、前フレームのフレームの復号化画像信号から現フ
レームの画像信号を予測して出力する。
In FIG. 1(b), an encoded image signal inputted from an input terminal 300 is subjected to inverse orthogonal transformation in an inverse orthogonal transformation circuit 13, and then applied to an adder 11. In the adder 11,
The output signal of the inverse orthogonal transform circuit 13 and the interframe predictor 1
and the output signal of No. 5. In the component truncation circuit 14,
Based on the mode information input from the input terminal 310, signal components corresponding to some of the orthogonal transform coefficients are cut off from the output signal of the adder 11, and this signal is output from the output terminal 400 as a decoded image signal. . Interframe predictor 15
Then, the image signal of the current frame is predicted from the decoded image signal of the previous frame and output.

第1図(a)、(b)と従来方式との違いは、第1図(
a)ではフレーム間予測器12において、第1図(b)
では成分切捨て回路14において、一部の直交変換係数
に対応する信号成分を切り捨てている。
The difference between Figures 1 (a) and (b) and the conventional method is as shown in Figure 1 (
In a), in the interframe predictor 12, as shown in FIG.
In the component truncation circuit 14, signal components corresponding to some orthogonal transform coefficients are truncated.

復号化装置の入力端子310より入力されるモード情報
としては、どの直交変換係数に対応する信号成分を切り
捨てるかを直接指示する情報の他、切り捨てる信号成分
の直交変換係数のパターンをあらかしめ何種類か用意し
ておいてそのパターンの番号をモード情報とすることも
できる。モード情報は、切り捨てる信号成分を指示する
専用の情報でなくともよく、他の符号化情報がら導き出
せる信号としてもよい。
The mode information inputted from the input terminal 310 of the decoding device includes information that directly instructs which signal component corresponds to the orthogonal transform coefficient to be truncated, as well as information that outlines the pattern of the orthogonal transform coefficient of the signal component to be truncated. It is also possible to prepare a pattern and use the pattern number as mode information. The mode information does not have to be exclusive information that indicates which signal component to be truncated, and may be a signal that can be derived from other encoded information.

第1図(b)の成分切捨て回路14としては、たとえば
第2図(a)のブロック図の回路により実現することが
できる。第2図(a)においては、入力信号を直交変換
係数に直交変換し、モード情報をもとにして、−部の直
交変換係数を切り捨てた後、逆直交変換して出力信号と
している。
The component truncation circuit 14 shown in FIG. 1(b) can be realized, for example, by the circuit shown in the block diagram of FIG. 2(a). In FIG. 2(a), an input signal is orthogonally transformed into orthogonal transform coefficients, the negative part of the orthogonal transform coefficients is discarded based on the mode information, and then inverse orthogonal transform is performed to obtain an output signal.

第1図(a)のフレーム間予測器15としても、たとえ
ば第2図(b)、(c)、(d)、(e)のブロック図
の回路により実現することができる。第2図(b)、(
c)、(d)、(e)においては、第2図(a)のブロ
ック図にフレーム間予測器5oを挿入しており、(b)
、(c)、(d)、(e)り各図においては、フレーム
間予測器50の挿入位置が異なっている。フレーム間予
測器50は、第2図(b)、(e)においては画像信号
の振幅レベルでの予測を行い、第2図(C)、(d)に
おいては、直交変換係数レベルの予測を行うが、第2図
(b)、(c)、(d)、(e)り各回路全体として同
じ伝達特性となるようにすることができる。
The interframe predictor 15 in FIG. 1(a) can also be realized, for example, by the circuits shown in the block diagrams in FIGS. 2(b), (c), (d), and (e). Figure 2 (b), (
In c), (d), and (e), an interframe predictor 5o is inserted in the block diagram of FIG. 2(a), and (b)
, (c), (d), and (e), the insertion position of the interframe predictor 50 is different. The interframe predictor 50 performs prediction at the amplitude level of the image signal in FIGS. 2(b) and 2(e), and performs prediction at the orthogonal transform coefficient level in FIGS. 2(c) and 2(d). However, as shown in FIGS. 2(b), (c), (d), and (e), each circuit can be made to have the same transfer characteristic as a whole.

第1図(a)のフレーム間予測器12として第2図(b
)、(c)、(d)のブロック図の回路を用いる場合に
は、逆直交変換回路13と53は加算器11の後にもっ
ていってまとめることができる。この場合の実施例を第
3図(a)に示す。第3図では、逆直交変換回路13と
53の代わりに加算器llの後に逆直交変換回路57が
ある。またフレーム間予測器33は、第2図(b)、(
c)、(d)のブロック図の最後の逆直交変換回路53
を除いたフレーム間予測器50と直交変換回路51と係
数切捨て回路52とから構成されている。
As shown in FIG. 2(b), the interframe predictor 12 in FIG. 1(a)
), (c), and (d), the inverse orthogonal transform circuits 13 and 53 can be placed after the adder 11 and combined. An example in this case is shown in FIG. 3(a). In FIG. 3, in place of the inverse orthogonal transform circuits 13 and 53, there is an inverse orthogonal transform circuit 57 after the adder ll. In addition, the interframe predictor 33 performs the following functions as shown in FIG.
The last inverse orthogonal transform circuit 53 in the block diagrams c) and (d)
It consists of an interframe predictor 50 except for the above, an orthogonal transform circuit 51, and a coefficient truncation circuit 52.

第1図(b)の成分切捨て回路14として第2図(a)
のブロック図の回路を用いる場合には、逆直交変換回路
13と直交変換回路51の代わりに、第3図(b)のよ
うにフレーム間予測器15に直交変換回路を組み込んで
も実現することができる。第3図(b)のフレーム間予
測器34は、フレーム間予測器15と直交変換回路とか
ら構成されるが、フレーム間予測信号を直交変換しても
、直交変換してがらフレーム間予測を行ってもよい。
As shown in FIG. 2(a) as the component truncation circuit 14 in FIG. 1(b),
When using the circuit shown in the block diagram, it can also be realized by incorporating an orthogonal transform circuit into the interframe predictor 15 as shown in FIG. can. The interframe predictor 34 in FIG. 3(b) is composed of the interframe predictor 15 and an orthogonal transform circuit. You may go.

第4図は、第8図(a)の符号化装置と本発明の第1図
(a)の復号化装置を用いた符号化・復号化装置の実施
例を示すブロック図である。第4図においては、第1図
の符号化復号化装置の実施例に量子化器・逆量子化器と
マルチプレクサ・デマルチプレクサが加わっている。
FIG. 4 is a block diagram showing an embodiment of an encoding/decoding apparatus using the encoding apparatus of FIG. 8(a) and the decoding apparatus of FIG. 1(a) of the present invention. In FIG. 4, a quantizer/inverse quantizer and a multiplexer/demultiplexer are added to the embodiment of the encoding/decoding apparatus shown in FIG.

第4図(a)は、符号化装置のブロック図で、looは
入力端子、lは直交変換回路、2はフレーム間予測器、
3は減算器、4は加算器、6は直交変換成分の切捨て回
路、9は切捨て成分判定回路、16は量子化器、17は
逆量子化器、18は量子化器16の出力する符号化画像
信号と量子化器16における量子化特性の情報と切捨て
成分判定回路9の出方するモード情報とをマルチプレク
サし出力端子290に出力するマルチプレクサである。
FIG. 4(a) is a block diagram of the encoding device, where loo is an input terminal, l is an orthogonal transform circuit, 2 is an interframe predictor,
3 is a subtracter, 4 is an adder, 6 is an orthogonal transform component truncation circuit, 9 is a truncation component determination circuit, 16 is a quantizer, 17 is an inverse quantizer, 18 is an encoder output from the quantizer 16 This multiplexer multiplexes the image signal, information on the quantization characteristics in the quantizer 16, and mode information output from the truncated component determination circuit 9, and outputs the multiplexed information to the output terminal 290.

第4図(b)は復号化装置のブロック図で、390は入
力端子、19は入力端子390がらの信号を符号化画像
信号と量子化情報とモード情報とに分離するデマルチプ
レクサ、2oは逆量子化量、11は加算器、13は逆直
交変換回路、12はフレーム間予測直交変換成分の切捨
てを行う回路である。
FIG. 4(b) is a block diagram of the decoding device, where 390 is an input terminal, 19 is a demultiplexer that separates the signal from the input terminal 390 into a coded image signal, quantization information, and mode information, and 2o is an inverse Quantization amount, 11 is an adder, 13 is an inverse orthogonal transform circuit, and 12 is a circuit for truncating the inter-frame predicted orthogonal transform component.

第4図(b)の復号化装置におけるデマルチプレクサ1
9と逆量子化器29とは、第1図(b)の復号化装置に
も組み込むことができる。
Demultiplexer 1 in the decoding device of FIG. 4(b)
9 and the inverse quantizer 29 can also be incorporated into the decoding device shown in FIG. 1(b).

フレーム間予測器2あるいはフレーム間予測器7に含ま
れるフレーム間予測機能の一実施例としては、入力信号
を単純に次のフレームまで遅延して出力することにより
実現できる。このとき復号化装置のフレーム間予測器1
5あるいはフレーム間予測器12に含まれるフレーム間
予測機能としては、人力信号を単純に次のフレームまで
遅延して出力する。
An example of the interframe prediction function included in the interframe predictor 2 or 7 can be realized by simply delaying the input signal until the next frame and outputting the delayed signal. At this time, the interframe predictor 1 of the decoding device
5 or the interframe prediction function included in the interframe predictor 12, the human signal is simply delayed until the next frame and output.

この他フレーム間予測器2として動き補償の手法を用い
ることもできる。第5図(a)は、第8図(a)の符号
化装置においてフレーム間予測器2として動き補償の手
法を導入した実施例を示している。動き検出回路2にお
いては、入力画像信号から画像の移動量を計算し、動き
情報として回路22とマルチプレクサ18に出力する。
In addition, a motion compensation method can also be used as the interframe predictor 2. FIG. 5(a) shows an embodiment in which a motion compensation technique is introduced as the interframe predictor 2 in the encoding apparatus of FIG. 8(a). The motion detection circuit 2 calculates the amount of image movement from the input image signal and outputs it to the circuit 22 and the multiplexer 18 as motion information.

回路22では、動き検出回路21で検出された画像の移
動量分だけ加算器4の出力信号を補正して、次のフレー
ムの予測信号として出力する。マルチプレクサ18では
、動き検出回路21の出力する動き情報を他の信号とマ
ルチプレクサして出力端子290に出力する。第5図(
b)は、第1図(b)の復号化装置においてフレーム間
予測器15として動き補償の手法を導入した実施例を示
している。デマルチプレクサ19では入力端子390よ
り入力される信号より動き情報を分離し、回路23に伝
える。回路23では、動き情報にもとづいて前フレーム
の復号化画像信号を補正して現フレームの予測信号とし
て出力する。
The circuit 22 corrects the output signal of the adder 4 by the amount of image movement detected by the motion detection circuit 21 and outputs it as a predicted signal for the next frame. The multiplexer 18 multiplexes the motion information output from the motion detection circuit 21 with other signals and outputs the multiplexed signal to an output terminal 290. Figure 5 (
b) shows an embodiment in which a motion compensation technique is introduced as the interframe predictor 15 in the decoding device of FIG. 1(b). The demultiplexer 19 separates motion information from the signal input from the input terminal 390 and transmits it to the circuit 23. The circuit 23 corrects the decoded image signal of the previous frame based on the motion information and outputs it as a predicted signal of the current frame.

また、前記動き補償の手法は、第8図(b)の符号化装
置においてフレーム間予測器7として、第2図(b)、
(e)の構成を用いる場合と、第1図(a)の復号化装
置においてフレーム間予測器12として第2図(b)、
(e)の構成を用いる場合にも適用することができる。
Further, the motion compensation method is implemented as the interframe predictor 7 in the encoding device of FIG. 8(b), as shown in FIG. 2(b),
2(b) as the interframe predictor 12 in the decoding device of FIG. 1(a),
It can also be applied when using the configuration (e).

第8図(b)の符号化装置のフレーム間予測器7として
、第2図(C)、(d)の構成を用いる場合や、第1図
(a)の復号化装置のフレーム間予測器12として第2
図(c)、(d)の構成を用いる場合には、フレーム間
予測は、直交変換係数について行われるため、前記動き
補償の手法をそのまま適用することはできないが、イン
ターナショナル・コンファレンス・オン・アコースティ
クス・スピーチ・アンド・シグナル・プロセッシング(
International Conference 
on Acoustucs。
When the configurations of FIGS. 2(C) and (d) are used as the interframe predictor 7 of the encoding device of FIG. 8(b), or the interframe predictor of the decoding device of FIG. 1(a) 2nd as 12
When using the configurations in Figures (c) and (d), interframe prediction is performed on orthogonal transform coefficients, so the motion compensation method described above cannot be applied as is. Tix Speech and Signal Processing (
International Conference
on Acoustucs.

5peech、 and Signal Proces
sing)4.89.1. pp157−160.19
86年4月(文献2)に記載の直交変換係数における動
き補償の手法を用いて動き補償を行うことができる。
5peech, and Signal Processes
sing) 4.89.1. pp157-160.19
Motion compensation can be performed using the motion compensation method using orthogonal transform coefficients described in April 1986 (Reference 2).

(発明の効果) 従来方式では、符号化時に直交変化係数を切り捨てると
、切り捨てられた直交変換係数に対応する信号成分につ
いては修正が行われず、復号化画像信号に前フレームの
信号成分が残って大きな画質劣化となることがあったが
、本発明では、このような現象を抑えることができ画室
劣化を構成することができる。
(Effect of the invention) In the conventional method, when orthogonal transformation coefficients are truncated during encoding, the signal components corresponding to the truncated orthogonal transformation coefficients are not corrected, and the signal components of the previous frame remain in the decoded image signal. However, in the present invention, such a phenomenon can be suppressed and room deterioration can be avoided.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図(a)、(b)は本発明の復号化装置のブロック
図、第2図(a)〜(e)は本発明の成分切捨て回路の
実施例を示すブロック図、第3図(a)、(b)、第4
図(a)、(b)、第5図(a)、(b)は本発明の符
号化装置・復号化装置実施例を示すブロック図、第6図
(a)、(b)は本発明の詳細な説明する図、第7図は
従来方式の説明図、第8図(a)、(b)は本発明の復
号化装置に対応する符号化装置の例を示すブロック図で
ある。 図において、1は直交変換回路、2と15はフレーム間
予測器、3は減算器、4と11は加算器、6と14は成
分切捨て回路、7と12は成分切捨てとフレーム間予測
を行う回路、8と13は逆直交変換回路、9は切捨て成
分判定回路である。
FIGS. 1(a) and (b) are block diagrams of a decoding device of the present invention, FIGS. 2(a) to (e) are block diagrams showing an embodiment of a component truncation circuit of the present invention, and FIG. a), (b), 4th
Figures (a) and (b) and Figures 5 (a) and (b) are block diagrams showing embodiments of the encoding device and decoding device of the present invention, and Figures 6 (a) and (b) are block diagrams showing embodiments of the encoding device and decoding device of the present invention. FIG. 7 is an explanatory diagram of a conventional method, and FIGS. 8(a) and 8(b) are block diagrams showing an example of an encoding device corresponding to the decoding device of the present invention. In the figure, 1 is an orthogonal transform circuit, 2 and 15 are interframe predictors, 3 is a subtracter, 4 and 11 are adders, 6 and 14 are component truncation circuits, and 7 and 12 perform component truncation and interframe prediction. The circuits 8 and 13 are inverse orthogonal transform circuits, and 9 is a truncated component determination circuit.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)符号化側においては、入力画像信号と符号化側の
フレーム間予測信号との差をとり、差信号を直交変換し
て符号化画像信号とし、符号化画像信号を逆直交変換し
た信号と前記フレーム間予測信号との和をとって局部復
号化信号とし、局部復号化信号から、次のフレームの信
号を予測して前記符号化側のフレーム間予測信号とし、
復号化側においては、符号化画像信号を逆直交変換し、
逆直交変換した信号と復号化側のフレーム間予測信号と
の和をとって復号化画像信号とし、復号化画像信号から
次のフレームを予測し前記復号化側のフレーム間予測信
号とする動画像信号の符号化方法において、復号化側に
おいてフレーム間予測信号かあるいは復号化画像信号に
対して、一部の直交変換係数に対応する信号成分を除去
することを特徴とする動画像信号の復号化方法。
(1) On the encoding side, the difference between the input image signal and the interframe prediction signal on the encoding side is taken, the difference signal is orthogonally transformed to obtain a encoded image signal, and the encoded image signal is inversely orthogonally transformed. and the inter-frame predicted signal to obtain a locally decoded signal, predict a signal of the next frame from the locally decoded signal and use it as the inter-frame predicted signal on the coding side,
On the decoding side, the encoded image signal is inversely orthogonally transformed,
A moving image in which the sum of an inverse orthogonal transformed signal and an interframe predicted signal on the decoding side is obtained as a decoded image signal, and the next frame is predicted from the decoded image signal to become the interframe predicted signal on the decoding side. In a signal encoding method, decoding of a moving image signal is characterized in that signal components corresponding to some orthogonal transform coefficients are removed from an interframe prediction signal or a decoded image signal on the decoding side. Method.
(2)符号化画像信号を逆直交変換する手段と、前記逆
直交変化手段の出力信号とフレーム間予測信号とを加算
する手段と、前記加算手段の出力信号を復号化画像信号
として出力する手段と、前記加算手段の出力信号から次
の信号を予測し、この予測信号から符号化装置で生成さ
れるモード情報をもとにして一部の直交変換係数に対応
する信号成分を切り捨ててフレーム間予測信号として出
力するか、あるいは前記加算手段の出力信号から符号化
装置で生成されるモード情報をもとにして一部の直交変
換係数に対応する信号成分を切り捨て、この成分切り捨
てを行った信号から次のフレームの信号を予測してフレ
ーム間予測信号として出力するフレーム間予測器とから
なることを特徴とする動画像信号の復号化装置。
(2) means for inversely orthogonally transforming an encoded image signal; means for adding the output signal of the inverse orthogonal changing means and the interframe prediction signal; and means for outputting the output signal of the adding means as a decoded image signal. Then, the next signal is predicted from the output signal of the addition means, and the signal components corresponding to some orthogonal transform coefficients are discarded based on the mode information generated by the encoding device from this predicted signal, and the signal components corresponding to the orthogonal transform coefficients are A signal that is output as a prediction signal, or is obtained by truncating signal components corresponding to some orthogonal transform coefficients based on mode information generated by an encoding device from the output signal of the adding means, and truncating the components. 1. A decoding device for a moving image signal, comprising an interframe predictor that predicts a signal of a next frame from a predicted signal and outputs the predicted signal as an interframe prediction signal.
(3)符号化画像信号を逆直交変換する手段と、前記逆
直交変換手段の出力信号とフレーム間予測信号とを加算
する手段と、前記加算手段の出力信号から符号化装置で
生成されるモード情報をもとにして一部の直交変換係数
に対応する信号成分を切り捨てる手段と、前記成分切捨
て手段の出力信号を復号化画像信号として出力する手段
と、前記成分切捨て手段の出力信号から次のフレームの
信号を予測して出力するフレーム間予測器とからなるこ
とを特徴とする動画像信号の復号化装置。
(3) means for inversely orthogonally transforming an encoded image signal, means for adding the output signal of the inverse orthogonal transformer and the interframe prediction signal, and a mode generated by the encoding device from the output signal of the adding means means for cutting off signal components corresponding to some of the orthogonal transform coefficients based on the information; means for outputting the output signal of the component cutting means as a decoded image signal; A moving image signal decoding device comprising an interframe predictor that predicts and outputs a frame signal.
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