JPH08182000A - Image coder and image coding method - Google Patents

Image coder and image coding method

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JPH08182000A
JPH08182000A JP32477994A JP32477994A JPH08182000A JP H08182000 A JPH08182000 A JP H08182000A JP 32477994 A JP32477994 A JP 32477994A JP 32477994 A JP32477994 A JP 32477994A JP H08182000 A JPH08182000 A JP H08182000A
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JP
Japan
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signal
prediction
field
vector
image
Prior art date
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Application number
JP32477994A
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Japanese (ja)
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Junichi Kimura
淳一 木村
Takayuki Kobayashi
孝之 小林
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GRAPHICS COMMUN LAB KK
Original Assignee
GRAPHICS COMMUN LAB KK
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T9/00Image coding
    • G06T9/004Predictors, e.g. intraframe, interframe coding

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)

Abstract

PURPOSE: To suppress increase in a band width while minimizing the prediction efficiency deterioration by including a picture element to generate a predict picture element used for frame prediction to a picture element used to generate a predict image used for dual prime prediction. CONSTITUTION: A predict mode discrimination selection circuit 120 selects a signal with least prediction error among signals predicted by a frame predict signal, a field predict signal and a synchronization field and a 3rd predict signal obtained by averaging signals predicted from an inverted field and applies predict coding to a block signal. A motion vector to generate the frame predict signal is converted into a vector to generate an inverted field predict signal and an object of the inverted field signal is obtained. A dual prime vector detection dmv detection circuit 20 averages the frame predict signal and part of inverted field signal objects to generate plural 3rd predict signal objects and an object with least predict error is selected as a 3rd predict signal.

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、映像信号を符号化する
画像符号化装置及び方法に関し、特に、デジタル放送や
ケーブルテレビジョン等の映像符号化装置又はデジタル
ビデオディスクなどの記録装置若しくはテレビ会議装置
などに用いて好適な装置及び方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image coding apparatus and method for coding a video signal, and more particularly to a video coding apparatus such as digital broadcasting and cable television, a recording apparatus such as a digital video disc or a video conference. The present invention relates to an apparatus and method suitable for use in an apparatus or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】映像信号は、デジタル化して伝送あるい
は蓄積すると膨大な情報量になるため、これを圧縮する
ための技術検討が盛んに行われている。映像情報を多重
する方式の代表的なものに、インターナショナル・オー
ガニゼーション・スタンダーダイゼーション(ISO)が標
準化を行った、ISO/IEC 13818-2(94.11 、以下、MP
EG2 video)がある。なお、MPEG2 videoの詳細
については上記のISO/IECDIS 13818-2 あるいは渡辺
裕:「MPEG2/H.262」,テレビジョン学会誌Vol.48,
No.1, pp.44〜49 (1994.1) 等に詳しい説明が記載され
ているため、本説明では概略のみを説明する。
2. Description of the Related Art Since a video signal has an enormous amount of information when it is digitized and transmitted or stored, technical studies for compressing it are being actively conducted. ISO / IEC 13818-2 (94.11, hereinafter, MP, which was standardized by International Organization Standardization (ISO), is a typical method of multiplexing video information.
EG2 video). For details of MPEG2 video, refer to the above ISO / IECDIS 13818-2 or Yu Watanabe: “MPEG2 / H.262”, Journal of Television Society Vol.48,
No.1, pp.44-49 (1994.1), etc. have detailed explanations, so only the outline will be explained in this explanation.

【0003】現在放送等に用いられている画像信号は、
図1に示すようにインターレース走査されている。図1
は右方向が時間軸、下方向が画面の垂直軸であり、画像
の一部分を取り出して表示してある。図中の丸印は該当
する時刻に該当する垂直画面位置に画像信号、すなわ
ち、走査線が存在することを示す。画像信号の処理単位
はフレームであり、図では1および2で示した点線の部
分がそれぞれフレームになる。1つのフレームは2つの
フィールド3、4あるいは5、6から構成され、その垂
直位置が半走査線分ずれていることからインターレース
走査と呼ばれている。MPEG2 videoでは様々な画像
を扱うことが出来るが、その中でも主に用いられるのが
上記のフレーム単位の信号である。
Image signals currently used for broadcasting and the like are
Interlaced scanning is performed as shown in FIG. FIG.
Shows the time axis in the right direction and the vertical axis of the screen in the downward direction, and displays a part of the image. Circles in the figure indicate that an image signal, that is, a scanning line exists at a vertical screen position corresponding to a corresponding time. The processing unit of the image signal is a frame, and the dotted line portions indicated by 1 and 2 in the figure are frames. One frame is composed of two fields 3, 4 or 5, 6 and is called interlaced scanning because its vertical position is shifted by a half scanning line segment. Although various images can be handled by MPEG2 video, the above-mentioned signal in frame units is mainly used among them.

【0004】MPEG2 videoでは、一度符号化したフ
レーム画像を符号化装置内にてすぐに復号化(局所復号
化)し、復号化装置が保持している画像と同じ画像を常
に保持する。入力された画像を符号化するときは、この
局所復号化した画像から最も類似した部分を取り出して
予測画像として符号化を行う。具体的には、画面の動き
を検出し、その動きを補正した後に予測画像を生成する
動き補償フレーム間符号化が行われる。この時、画面の
動きの情報は輝度信号16×16画素(マクロブロッ
ク)単位に測定され、画面内での方向と大きさ、すなわ
ち、ベクトルで表す。このベクトルを動きベクトルと呼
ぶ。
In MPEG2 video, a frame image once encoded is immediately decoded (local decoding) in the encoding device, and the same image as the image held by the decoding device is always held. When encoding the input image, the most similar part is extracted from this locally decoded image and encoded as a predicted image. Specifically, the motion-compensated inter-frame coding is performed in which the motion of the screen is detected, the motion is corrected, and then the predicted image is generated. At this time, the information on the screen movement is measured in units of 16 × 16 pixels (macroblock) of the luminance signal, and is represented by the direction and size in the screen, that is, a vector. This vector is called a motion vector.

【0005】図2は、図1のいくつかの画素を動き補償
フレーム間予測した例である。図中の矢印が動きベクト
ル(図は時間−垂直の関係のみを示しているため実際の
動きベクトルの垂直成分に相当する)を示している。図
には2種類の予測が例示されているが、それぞれ左側の
フレーム1は局所復号画像の信号、右側のフレーム2は
これから符号化する画像の信号を表している。2種類の
予測のうち左側は、フレーム予測である。フレーム予測
では予測画素はすべて1つのベクトル(フレームベクト
ル)によって表される。一方、2種類の予測のうち右側
はフィールド予測であり、フィールド予測ではフレーム
信号1、2をフィールド3、4、5、6に分解し、それ
ぞれのフィールドの画素に対して1つのベクトル(フィ
ールドベクトル)により予測画素を表す。すなわち、1
つのマクロブロックに対し、2つのベクトルが必要で、
予測に用いられる画像は、16×8画素の画像が2つに
なる。なお、このベクトル情報の他に第1フィールド
(フィールド3)、第2フィールド(フィールド4)の
いずれから予測しているかを表す信号も付加される。
FIG. 2 shows an example of motion-compensated inter-frame prediction of some pixels shown in FIG. The arrows in the figure show the motion vector (which corresponds to the vertical component of the actual motion vector because the figure shows only the time-vertical relationship). Although two types of prediction are illustrated in the figure, the left frame 1 represents the signal of the locally decoded image, and the right frame 2 represents the signal of the image to be encoded. The left side of the two types of prediction is frame prediction. In frame prediction, all prediction pixels are represented by one vector (frame vector). On the other hand, the right side of the two types of prediction is field prediction. In field prediction, frame signals 1 and 2 are decomposed into fields 3, 4, 5, and 6, and one vector (field vector ) Represents a prediction pixel. That is, 1
Two vectors are needed for one macroblock,
There are two 16 × 8 pixel images used for prediction. In addition to this vector information, a signal indicating from which of the first field (field 3) and the second field (field 4) the prediction is made is added.

【0006】MPEG2 videoでは、動き補償の精度を
高めるためにハーフペル(半画素)予測を採用してい
る。ハーフペル予測は画素と画素の間を補間することに
より少数点精度の動き補償を実現している。図3はフィ
ールド予測におけるハーフペル予測の例である。図中白
丸は実際に画素が存在する位置(フルペルあるいは整数
ペル)、黒点はハーフペルの位置である。例えば画素5
を予測するとき垂直方向のベクトルが0.5、選択する
フィールドが第1フィールドであれば、フィールド3の
「0.5」と記した黒点Pの画素値が予測に用いられ
る。この値は実際には上下の点Q,Rを用いて、 P=(Q+R)/2 …… により計算される。なお、斜線(/)は四捨五入の割り
算を表している。第2フィールドからの予測、あるいは
第2フィールドへの予測の時も同様に計算される。ま
た、水平方向に対しても同様にハーフペルが定義されて
おり、水平垂直共にハーフペルの場合には隣接する4画
素の平均値が予測画素として用いられる。
In MPEG2 video, half-pel (half pixel) prediction is adopted in order to improve the accuracy of motion compensation. Half-pel prediction realizes motion compensation with decimal point accuracy by interpolating between pixels. FIG. 3 is an example of half-pel prediction in field prediction. In the figure, white circles are positions where pixels actually exist (full pels or integer pels), and black dots are positions of half pels. For example pixel 5
If the vector in the vertical direction is 0.5 and the field to be selected is the first field, the pixel value of the black dot P marked with “0.5” in field 3 is used for the prediction. This value is actually calculated by using the upper and lower points Q and R as follows: P = (Q + R) / 2. The diagonal line (/) indicates rounding division. The same calculation is performed at the time of the prediction from the second field or the prediction to the second field. Similarly, half pels are also defined in the horizontal direction, and in the case of both horizontal and vertical half pels, the average value of four adjacent pixels is used as a prediction pixel.

【0007】MPEG2 videoでは、予測効率をさらに
高めるために、デュアルプライム予測が採用されてい
る。図4にデュアルプライム予測の例を示す。デュアル
プライム予測では、例えば第1フィールドの画素5の予
測画素を生成するとき第1フィールドの1つの画素A
と、第2フィールドの1つの画素Dを平均して予測画素
とする。このとき、第2フィールドの画素は第1フィー
ルドの動きベクトルを1/2(実際には垂直方向ではイ
ンターレースの補正のためのオフセットがつく)にした
ときの画素Bを中心に上下左右±0.5画素以内の画素
(図では垂直方向のB、C、D)を選ぶことができる。
この±0.5画素以内の補正成分ベクトルは「dmv」
と呼ばれ、動きベクトルと同時に符号化される。図4の
右側は第2フィールドの画素7の予測画素生成の例であ
る。このとき、第2フィールド4からの動きベクトルを
3/2倍して第1フィールドからの予測のベクトルを生
成する。また、上記の場合と同様に3/2倍されたベク
トルによって示される画素Fの第1フィールドのFの上
下左右±0.5画素以内の画素(図では垂直方向のF、
G、H)から、dmvにより選択することができる。な
お、これらのデュアルプライムベクトルの定数倍の操作
をスケーリングと呼ぶ。ここで、マクロブロック内で
は、第1フィールドのベクトルと第2フィールドのベク
トルは同じベクトルでなければならない。また、第1フ
ィールドのベクトルと第2フィールドのベクトルのdm
vも同じベクトルでなければならない。すなわち、1つ
のマクロブロックに対して、1つのベクトルと1つのd
mvが符号化される。なお、以下、デュアルプライムベ
クトルによって示される信号(画素A、E)を同相フィ
ールド信号、デュアルプライムベクトルとdmvによっ
て示される信号(画素D、H)を逆相フィールド信号と
よぶ。
In MPEG2 video, dual prime prediction is adopted in order to further improve the prediction efficiency. FIG. 4 shows an example of dual prime prediction. In dual prime prediction, for example, when generating a prediction pixel for pixel 5 in the first field, one pixel A in the first field is generated.
Then, one pixel D in the second field is averaged to be a prediction pixel. At this time, the pixels in the second field are ± 0..0 vertically and horizontally with respect to the pixel B when the motion vector in the first field is halved (actually, an offset for interlace correction is added in the vertical direction). Pixels within 5 pixels (B, C, D in the vertical direction in the figure) can be selected.
The correction component vector within ± 0.5 pixels is “dmv”
, And is coded at the same time as the motion vector. The right side of FIG. 4 is an example of prediction pixel generation of the pixel 7 of the second field. At this time, the motion vector from the second field 4 is multiplied by 3/2 to generate a prediction vector from the first field. Also, as in the above case, pixels within ± 0.5 pixels above, below, to the left, and to the right of F of the first field of the pixel F indicated by the vector that is multiplied by 3/2 (in the figure, F in the vertical direction,
G, H) can be selected by dmv. The operation of multiplying these dual prime vectors by a constant is called scaling. Here, in the macroblock, the vector of the first field and the vector of the second field must be the same vector. In addition, dm of the vector of the first field and the vector of the second field
v must also be the same vector. That is, for one macroblock, one vector and one d
mv is encoded. Hereinafter, the signals (pixels A and E) indicated by the dual prime vector are referred to as in-phase field signals, and the signals (pixels D and H) indicated by the dual prime vector and dmv are referred to as anti-phase field signals.

【0008】画像を符号化するときは、上記で説明した
各予測に用いるベクトルを算出しなければならない。図
6に一般的な画像符号化装置の構成を示す。図6におい
てフレームベクトルおよびフィールドベクトルは外部に
て計算され、信号線134を介して符号化画像に同期し
て入力されるものとする。入力画像は信号線30より入
力される。一方局所復号化画像を格納したメモリ101
からは、まず、デュアルプライム予測のベクトルを計算
するために、フィールドのベクトルをもとに8種類の画
像をそれぞれバッファ104〜111に入力する。入力
に用いるベクトルについては後に詳述する。デュアルプ
ライム用の画像の入力が終わるとデュアルプライムベク
トル検出・dmv検出回路が起動され1のデュアルプラ
イムベクトルとdmvベクトルが信号線34に出力され
る。これと同時にメモリ101からはフレーム予測画
像、フィールド予測画像が読み出されそれぞれフレーム
予測バッファ102、フィールド予測バッファ103に
格納される。これらのメモリからの読み出しは、バッフ
ァ制御回路が行う。バッファ制御回路123は動きベク
トル等の情報を信号線135によりメモリ制御回路12
4に伝送し、メモリ制御回路124はアドレス及び制御
線136により該当するデータをメモリからバス130
に読み出す。これと同時にバッファ制御回路123は制
御線137−1〜8により所定のバッファに画像データ
を取り込む。フレーム予測画像、フィールド予測画像は
デュアルプライム予測画像36と共に予測モード判定選
択回路120に入力され、最も適した予測モードが選ば
れる。入力画像30は選択された予測画像131を用い
て予測符号化回路121にて差分が取られ、その差分画
像が符号化される。符号化の詳細については省略する。
符号化した符号は132より出力され、同時に局所復号
のための信号133が局所復号化回路122に入力され
局所復号画像が得られる。局所復号画像はバス130を
介して再びメモリ101に格納される。
When encoding an image, the vector used for each prediction described above must be calculated. FIG. 6 shows the configuration of a general image coding apparatus. In FIG. 6, it is assumed that the frame vector and the field vector are calculated externally and are input in synchronization with the encoded image via the signal line 134. The input image is input through the signal line 30. On the other hand, the memory 101 storing the locally decoded image
First, in order to calculate a vector of dual prime prediction, eight types of images are input to the buffers 104 to 111 based on the vector of the field. The vector used for input will be described in detail later. When the input of the image for dual prime is completed, the dual prime vector detection / dmv detection circuit is activated and the dual prime vector and dmv vector of 1 are output to the signal line 34. At the same time, the frame prediction image and the field prediction image are read from the memory 101 and stored in the frame prediction buffer 102 and the field prediction buffer 103, respectively. Reading from these memories is performed by the buffer control circuit. The buffer control circuit 123 sends information such as a motion vector to the memory control circuit 12 via the signal line 135.
4 and the memory control circuit 124 sends the corresponding data from the memory to the bus 130 via the address and control line 136.
Read to. At the same time, the buffer control circuit 123 takes in the image data into a predetermined buffer through the control lines 137-1 to 13-8. The frame prediction image and the field prediction image are input to the prediction mode determination selection circuit 120 together with the dual prime prediction image 36, and the most suitable prediction mode is selected. For the input image 30, a difference is calculated by the predictive coding circuit 121 using the selected predicted image 131, and the difference image is coded. Details of encoding are omitted.
The encoded code is output from 132, and at the same time, the signal 133 for local decoding is input to the local decoding circuit 122 to obtain a locally decoded image. The locally decoded image is stored in the memory 101 again via the bus 130.

【0009】図7はデュアルプライムのベクトル探索回
路の従来例である。図7では次の4つのフィールドベク
トルをもとに4つのデュアルプライム予測ベクトルの候
補を生成し、各候補ベクトルに対して全てdmv(9通
り)との組み合わせによる予測誤差を計算し、予測誤差
の最も小さい時のベクトルおよびdmvを採用する。探
索回路は4つのdmv検出回路20−1〜4と最小誤差
検出回路21からなる。dmv検出回路20−1は第1
フィールドから第1フィールドへの予測フィールドベク
トルをデュアルプライム予測ベクトルとしてdmvを求
める(図8(a))。符号化する画像信号は信号線30
より入力され、これと同時にデュアルプライム予測ベク
トルにより示される同相フィールド予測信号(フィール
ド1、フィールド2の順)が信号線31−1より、デュ
アルプライム予測ベクトルおよびdmvによって示され
る逆相フィールド信号(フィールド2、フィールド1の
順)が信号線32−1よりより入力される。また、これ
ら4つの信号の動きベクトル(実際にはデュアルプライ
ム予測ベクトルとデュアルプライム予測ベクトルおよび
dmvの2種類)が信号線35−1より入力される。同
様に、dmv検出回路20−2は第1フィールドから第
2フィールドへの予測フィールドベクトルを2/3倍
(垂直方向はインターレース補正のためのオフセットが
つく)をデュアルプライム予測ベクトルとしてdmvを
求め(図8(b))、dmv検出回路20−3は第2フ
ィールドから第1フィールドへの予測フィールドベクト
ルを2倍(垂直方向はインターレース補正のためのオフ
セットがつく)をデュアルプライム予測ベクトルとして
dmvを求め(図8(c))、dmv検出回路20−4
は第2フィールドから第2フィールドへの予測フィール
ドベクトルをデュアルプライム予測ベクトルとしてdm
vを求める(図8(d))。
FIG. 7 shows a conventional example of a dual prime vector search circuit. In FIG. 7, four dual prime prediction vector candidates are generated based on the following four field vectors, and prediction errors are calculated for each candidate vector in combination with dmv (9 ways). The smallest vector and dmv are adopted. The search circuit includes four dmv detection circuits 20-1 to 20-4 and a minimum error detection circuit 21. The dmv detection circuit 20-1 is the first
The dmv is obtained by using the prediction field vector from the field to the first field as the dual prime prediction vector (FIG. 8A). The image signal to be encoded is the signal line 30.
From the signal line 31-1, the in-phase field prediction signal (field 1, field 2 in this order) that is input by the dual prime prediction vector and dmv at the same time. 2 and the order of field 1) are input from the signal line 32-1. Also, the motion vectors of these four signals (actually two types of dual prime prediction vector and dual prime prediction vector and dmv) are input from the signal line 35-1. Similarly, the dmv detection circuit 20-2 obtains dmv by using 2/3 times the prediction field vector from the first field to the second field (with an offset for interlace correction in the vertical direction) as the dual prime prediction vector ( 8 (b)), the dmv detection circuit 20-3 uses dmv as a dual prime prediction vector by doubling the prediction field vector from the second field to the first field (with an offset for interlace correction in the vertical direction). Obtaining (FIG. 8C), dmv detection circuit 20-4
Uses dm as the prediction field vector from the second field to the second field as the dual prime prediction vector.
v is calculated (FIG. 8D).

【0010】図9にdmv検出回路の詳細図を示す。入
力された逆相フィールドの予測信号32は水平補間回路
50、垂直補間回路51により水平垂直それぞれ2倍に
アップサンプルされる。アップサンプルされた画像は、
可変遅延回路52−1〜9により所定時間遅延される。
一方、入力された同相フィールドの予測信号31は水平
ハーフペルフィルタ41、垂直ハーフペルフィルタ41
でハーフペルの処理が行われる。ハーフペルフィルタと
補間回路はほとんど同じ構成であり、ハーフペルフィル
タでは補間フィルタを用いて一旦アップサンプルした後
にハーフペルか否かにより所定の位相でダウンサンプル
を行う。補間回路は補間フィルタを用いてアップサンプ
ルした画素をそのまま出力する(出力画素数は2倍にな
る)。フィルタをかけた信号は可変遅延回路42により
逆相フィールドの遅延時間にあうよう遅延補正される。
FIG. 9 shows a detailed view of the dmv detection circuit. The input prediction signal 32 of the reverse phase field is upsampled by the horizontal interpolation circuit 50 and the vertical interpolation circuit 51 to double each in the horizontal and vertical directions. The upsampled image is
The variable delay circuits 52-1 to 52-9 delay the signals for a predetermined time.
On the other hand, the input prediction signal 31 of the in-phase field is the horizontal half-pel filter 41 and the vertical half-pel filter 41.
The half-pel processing is performed at. The half-pel filter and the interpolation circuit have almost the same configuration. In the half-pel filter, the interpolating filter is used for up-sampling and then down-sampling is performed at a predetermined phase depending on whether half-pel or not. The interpolator outputs the upsampled pixel as it is using the interpolation filter (the number of output pixels is doubled). The filtered signal is delay-corrected by the variable delay circuit 42 so as to match the delay time of the antiphase field.

【0011】図10に逆相信号の遅延量の説明を示す。
図は1つのフィールド予測画像をアップサンプルした様
子を示している。白丸は実在の画素、黒丸は補間した画
素である。図は逆相ベクトル(デュアルプライムベクト
ルをスケーリングしたベクトル)が水平垂直とも整数ペ
ルである場合の例である。点線で囲んだ内部の白丸の画
素がdmv=(0,0)の時の予測画素(16×8)の
位置である。画素に付した番号は可変遅延回路への入力
順であり、左上の画素から水平に順次入力される。この
とき可変遅延回路52−1〜9はそれぞれ、37、3
8、39、73、74、75、109、110、111
画素目の信号が同時に出力されるように遅延量が決定さ
れる。すなわち、可変遅延回路52−9の遅延量を0と
したとき、可変遅延回路52−1〜8はそれぞれ、7
4、73、72、38、37、36、2、1画素遅延す
る。一方可変遅延回路42もこれら9画素が出力される
タイミングに74番目の画素に対応する画素(同相予測
信号の第1画素)が出力されるように遅延され、さらに
符号化するデータの第1画素が信号線30より同時に入
力される。以上をまとめるとこの時点で、各信号線に
は、次表1に示す画素の信号が出力されている。
FIG. 10 shows an explanation of the delay amount of the reverse phase signal.
The figure shows a state in which one field prediction image is upsampled. White circles are real pixels and black circles are interpolated pixels. The figure shows an example in which the antiphase vector (a vector obtained by scaling the dual prime vector) is an integer pel in both horizontal and vertical directions. The white circled pixel inside the dotted line is the position of the predicted pixel (16 × 8) when dmv = (0,0). The numbers assigned to the pixels are in the order of input to the variable delay circuit, and are sequentially input horizontally from the upper left pixel. At this time, the variable delay circuits 52-1 to 52-9 are respectively 37, 3 and 3.
8, 39, 73, 74, 75, 109, 110, 111
The delay amount is determined so that the signal of the pixel is output at the same time. That is, when the delay amount of the variable delay circuit 52-9 is set to 0, each of the variable delay circuits 52-1 to 52-8 has 7
Delayed by 4, 73, 72, 38, 37, 36, 2 and 1 pixel. On the other hand, the variable delay circuit 42 is also delayed so that the pixel corresponding to the 74th pixel (the first pixel of the in-phase prediction signal) is output at the timing when these 9 pixels are output, and the first pixel of the data to be further encoded. Are simultaneously input from the signal line 30. To summarize the above, at this point, the signals of the pixels shown in Table 1 below are output to the respective signal lines.

【0012】 ここで、aは同相予測の第1画素、Aは符号化画像の第
1画素である。
[0012] Here, a is the first pixel of the in-phase prediction, and A is the first pixel of the encoded image.

【0013】逆相ベクトル(デュアルプライムベクトル
をスケーリングしたベクトル)の水平あるいは垂直成分
がハーフペルである場合も同様に処理をする。これらの
場合はdmv=(0、0)の時に対応する画素(図7の
点線部)が1画素分上あるいは左にずれた位置にあるた
め、上記の遅延量も1あるいは36あるいは37増加す
る。これらの処理を全ての第1フィールド画素(16×
8)および第2フィールド画素(16×8)に対し行う
とdmv9通りの誤差値(例えば誤差電力)が信号線6
7−1〜9に同時に出力される。最小誤差検出回路55
はこれら誤差のうち、最も小さいものを選択しその選択
結果の情報を信号線33に出力する。
The same processing is performed when the horizontal or vertical component of the anti-phase vector (vector obtained by scaling the dual prime vector) is half pel. In these cases, the corresponding pixel (dotted line part in FIG. 7) at the time of dmv = (0, 0) is displaced by one pixel up or left, so that the delay amount is also increased by 1, 36 or 37. . These processes are performed for all the first field pixels (16 ×
8) and the second field pixel (16 × 8), there are dmv9 error values (for example, error power).
It is simultaneously output to 7-1 to 9. Minimum error detection circuit 55
Selects the smallest of these errors and outputs the information of the selection result to the signal line 33.

【0014】上記の処理を4通りのベクトルに対して行
うが、これを1つの回路で時分割多重した場合には、N
TSCテレビジョン信号(水平720画素、480垂直
ライン、29.97Hz)の例では24.7μs(1つ
のマクロブロックの処理時間の単純計算)で4つの処理
をしなければならない。画素の読み出し数は1296
(=18×18×4)画素、補間後の画素数は5184
であるのに対して、処理クロックをサンプリングレート
の2倍の27MHzとしたときの処理時間のクロック数
は667クロックしかないため、単純には時分割処理で
きない。なお、図7のような4並列処理の場合でも27
MHzクロックでは、667クロックで1296画素
(補間後)を処理するため、内部で並列化あるいは処理
クロックの高速化を図らなければならない。
The above-mentioned processing is performed for four types of vectors. If this is time-division multiplexed by one circuit, N
In the example of TSC television signal (horizontal 720 pixels, 480 vertical lines, 29.97 Hz), 44.7 μs (a simple calculation of the processing time of one macroblock) must be performed. The number of pixels read out is 1296
(= 18 × 18 × 4) pixels, the number of pixels after interpolation is 5184
On the other hand, when the processing clock is 27 MHz, which is twice the sampling rate, the number of clocks for the processing time is only 667 clocks, and therefore, time division processing cannot be simply performed. Even in the case of four parallel processing as shown in FIG.
With the MHz clock, 1296 pixels (after interpolation) are processed with 667 clocks, so it is necessary to internally parallelize or speed up the processing clock.

【0015】また、第2の従来例では図7のdmv検出
回路20−4のみの構成、すなわち、フィールド2から
フィールド2へのベクトルのみを用いてデュアルプライ
ムベクトルおよびdmvを求めることにより回路規模の
縮小および、読み出しデータ量の低減を図っている。処
理速度に関しては、内部で並列化あるいは処理クロック
の高速化を図らなければならないのは第1の従来例と同
様である。
Further, in the second conventional example, the circuit size can be reduced by obtaining the dual prime vector and dmv by using only the dmv detection circuit 20-4 shown in FIG. 7, that is, using only the vector from field 2 to field 2. The reduction and the amount of read data are attempted. Regarding the processing speed, it is the same as in the first conventional example that parallelization or an increase in processing clock speed must be achieved internally.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】上記に示した従来の画
像符号化装置では、処理速度と画像メモリの単位時間に
アクセスするデータ量(バンド幅)に関して以下の課題
がある。処理速度に関しては上記に記したように内部で
並列化あるいは処理クロックの高速化を図らなければな
らない。一方バンド幅に関しては、1つのdmvを求め
るのに4通りの同相の予測画像と4通りの逆相の画像信
号を入力しなければならない。これら計8通りの画像は
すべて局所復号化の画像を格納するメモリから読み出さ
なければならなず、しかもその処理はマクロブロック処
理時間以内に終了しなければない。通常の予測符号化で
は1画素あたりの局所復号化画像のメモリのアクセス回
数(バンド幅はアクセス回数に比例)は、輝度信号のみ
の読み出しは輝度・色差信号の読み出しに比べ0.7倍
(正確には0.666倍)になると計算して、 (イ)フレーム予測候補画像の読み出し(予測モード判
定用:0.7回) (ロ)フィールド予測候補画像の読み出し(予測モード
判定用:0.7回) (ハ)デュアルフィールド予測候補画像の読み出し(予
測モード判定用:0.7回) (ニ)予測画像の読み出し(1または2回) (ホ)復号結果の書込(1回) の計最大5.1回となる。しかし、実際には(ニ)の予
測画像の読み出しは、それ以前に行われる予測モード判
定時に使った(イ)、(ロ)及び(ハ)の画像を一時的
に蓄える事により色差信号のみ(0.3回または0.6
回)にする事ができ、最終的には3.7回のアクセスで
済む。これに対し、dmvの検出を追加すると、dmv
検出で5.3回(8回×0.666)増加する。このう
ち0.7回分は上記2のフィールド予測候補画像の読み
出しと兼用できるため、実質4.6回増加し、合計で
8.3回と倍増する。
The above-mentioned conventional image coding apparatus has the following problems regarding the processing speed and the amount of data (bandwidth) to access per unit time of the image memory. Regarding the processing speed, it is necessary to internally parallelize or speed up the processing clock as described above. On the other hand, regarding the bandwidth, in order to obtain one dmv, four types of in-phase predicted images and four types of anti-phase image signals must be input. All of these eight types of images must be read from the memory storing the locally decoded image, and the processing must be completed within the macroblock processing time. In normal predictive coding, the number of times the locally decoded image memory is accessed per pixel (bandwidth is proportional to the number of accesses) is 0.7 times more accurate when reading a luminance signal than when reading a luminance / color difference signal (accurate). 0.666 times), (a) reading frame prediction candidate images (for prediction mode determination: 0.7 times) (b) reading field prediction candidate images (for prediction mode determination: 0. 7 times) (c) Reading of dual field prediction candidate image (for prediction mode determination: 0.7 times) (d) Reading of prediction image (1 or 2 times) (e) Writing of decoding result (1 time) The maximum is 5.1 times. However, in actuality, the reading of the prediction image of (d) is performed only by the color difference signal (temporarily storing the images of (a), (b), and (c) used in the prediction mode determination performed before that). 0.3 times or 0.6
It can be set to 3 times), and in the end 3.7 times will be enough. On the other hand, if dmv detection is added, dmv
Increase by 5.3 times (8 times x 0.666) in detection. Of these, 0.7 times can be shared with the reading of the field prediction candidate image of the above-mentioned 2, so that the number of times increases substantially 4.6 times, and doubles to 8.3 times in total.

【0017】第2の従来例ではバンド幅はdmv増加分
が1.4回(フィールド予測候補画像の読み出しとの兼
用は不可)合計で5.1回となり、バンド幅の増加は4
0%になる。また、処理速度に関して、内部で並列化あ
るいは処理クロックの高速化を図らなければならないの
は第1の従来例と同様である。なお、この時、符号化効
率は4つのベクトルを用いる場合に比べ若干劣化する。
In the second conventional example, the bandwidth is increased by dmv 1.4 times (cannot be used together with the reading of the field prediction candidate image) for a total of 5.1 times, and the bandwidth increase is 4 times.
It will be 0%. Further, regarding the processing speed, it is the same as in the first conventional example that the processing must be parallelized or the processing clock must be speeded up internally. At this time, the coding efficiency is slightly deteriorated as compared with the case of using four vectors.

【0018】[0018]

【目的】そこで、本発明は、符号化効率を大幅に劣化さ
せることなく、回路規模が小さく、バンド幅の少ないd
mv検出回路を備えた画像符号化装置を提供することを
目的とする。
[Object] Therefore, the present invention has a small circuit scale and a small bandwidth d without significantly deteriorating the coding efficiency.
An object is to provide an image coding device including an mv detection circuit.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、インターレース走査された画像信号を入
力し、該画像信号を複数の小ブロックに分割し、以前に
符号化および復号化して保持されている画像から生成し
た、フレーム予測信号、フィールド予測信号、同相フィ
ールドから予測した信号及び逆相フィールドから予測し
た信号を平均値化した第3の予測信号、の各予測信号の
うち、最も予測誤差の少ない信号を予測信号として選択
し、該ブロック信号を予測符号化する画像符号化装置に
おいて、フレーム予測信号を保持するための手段、フィ
ールド予測信号を保持するための手段、フレーム予測信
号を生成するための動きベクトルを、逆相フィールド予
測信号を生成するためのベクトルに変換する手段、該逆
相フィールド予測信号ベクトルにより得られる逆相フィ
ールド信号候補を保持する手段、保持されているフレー
ム予測信号及び保持されている逆相フィールド信号候補
の一部分を平均値化して複数の第3の予測信号候補を生
成する手段、該複数の第3の予測信号候補のうち、最も
予測誤差の少ない候補を第3の予測信号として選択する
手段を具備することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention inputs an interlaced-scanned image signal, divides the image signal into a plurality of small blocks, and previously encodes and decodes them. Of the respective prediction signals of the frame prediction signal, the field prediction signal, the signal predicted from the in-phase field, and the third prediction signal obtained by averaging the signals predicted from the anti-phase field, which are generated from the image held as In a picture coding apparatus that selects a signal with the smallest prediction error as a prediction signal and predictively codes the block signal, a means for holding a frame prediction signal, a means for holding a field prediction signal, and a frame prediction signal , A means for converting a motion vector for generating an anti-phase field prediction signal into a vector for generating an anti-phase field prediction signal, Means for holding the anti-phase field signal candidate obtained by the signal vector, the held frame prediction signal and a part of the held anti-phase field signal candidate are averaged to generate a plurality of third prediction signal candidates. Means for selecting a candidate with the smallest prediction error from the plurality of third prediction signal candidates as a third prediction signal.

【0020】逆相フィールド信号候補として、フレーム
予測信号を生成するための動きベクトルから変換したベ
クトルに垂直方向のオフセットを加えたベクトルを用い
て候補信号を生成する手段を具備してもよい。又は、イ
ンターレース走査された画像信号を入力し、該画像信号
を複数の小ブロックに分割し、以前に符号化および復号
化して保持されている画像から生成した、フレーム予測
信号、フィールド予測信号、同相フィールドから予測し
た信号及び逆相フィールドから予測した信号を平均値化
した第3の予測信号、の各予測信号のうち、最も予測誤
差の少ない信号を予測信号として選択し、該ブロック信
号を予測符号化する画像符号化方法において、フレーム
予測信号を保持するためのステップ、フィールド予測信
号を保持するためのステップ、フレーム予測信号を生成
するための動きベクトルを、逆相フィールド予測信号を
生成するためのベクトルに変換するステップ、該逆相フ
ィールド予測信号ベクトルにより得られる逆相フィール
ド信号候補を保持するステップ、保持されているフレー
ム予測信号及び保持されている逆相フィールド信号候補
の一部分を平均値化して複数の第3の予測信号候補を生
成するステップ、該複数の第3の予測信号候補のうち、
最も予測誤差の少ない候補を第3の予測信号として選択
するステップを含むことを特徴とする。
As the anti-phase field signal candidate, there may be provided means for generating a candidate signal using a vector obtained by adding a vertical offset to a vector converted from a motion vector for generating a frame prediction signal. Alternatively, an interlaced-scanned image signal is input, the image signal is divided into a plurality of small blocks, and a frame prediction signal, a field prediction signal, and an in-phase signal generated from an image that is previously encoded and decoded and held. Of the respective prediction signals of the signal predicted from the field and the third prediction signal obtained by averaging the signals predicted from the anti-phase field, the signal with the smallest prediction error is selected as the prediction signal, and the block signal is the prediction code. In the image coding method for encoding, a step for holding a frame prediction signal, a step for holding a field prediction signal, a motion vector for generating a frame prediction signal, and a step for generating an anti-phase field prediction signal. Converting into a vector, an anti-phase field signal obtained by the anti-phase field prediction signal vector , Averaging a part of the held frame prediction signal and the held reverse phase field signal candidate to generate a plurality of third prediction signal candidates, the plurality of third prediction signals Of the candidates
It is characterized by including the step of selecting the candidate with the smallest prediction error as the third prediction signal.

【0021】逆相フィールド信号候補として、フレーム
予測信号を生成するための動きベクトルから変換したベ
クトルに垂直方向のオフセットを加えたベクトルを用い
て候補信号を生成するステップを含めてもよい。
A step of generating a candidate signal using a vector obtained by adding a vertical offset to a vector converted from a motion vector for generating a frame prediction signal may be included as the anti-phase field signal candidate.

【0022】[0022]

【作用】デュアルプライム予測で用いる予測画像を生成
するための画素は、フレーム予測で用いる予測画像を生
成するための画素を包含するため、先に示したフレーム
予測候補画像の読み出しを省略することができ、バンド
幅を20%弱の増加(画素当たり4.4回アクセス)で
抑えることができる。また、水平方向のdmvの検出を
制限することにより処理する画素数が半分になり、内部
で並列化あるいは処理クロックの高速化を図る必要がな
くなり回路規模を低減できる。また、予測効率の低下
も、第2の従来例と同程度に抑えることができる。
Since the pixels for generating the prediction image used in the dual prime prediction include the pixels for generating the prediction image used in the frame prediction, the reading of the frame prediction candidate image described above can be omitted. Therefore, the bandwidth can be suppressed by a little less than 20% (4.4 accesses per pixel). Further, by limiting the detection of dmv in the horizontal direction, the number of pixels to be processed is halved, and there is no need to internally parallelize or speed up the processing clock, and the circuit scale can be reduced. Further, the decrease in prediction efficiency can be suppressed to the same level as in the second conventional example.

【0023】[0023]

【実施例】図11に本発明を用いた画像符号化装置の実
施例を示す。デュアルプライムベクトル検出・dmv検
出回路20の部分が本発明を適用した部分である。本発
明の適用によりバッファの数が大幅に減っている。基本
的な処理の流れは図6と同じである。
EXAMPLE FIG. 11 shows an example of an image coding apparatus using the present invention. The part of the dual prime vector detection / dmv detection circuit 20 is a part to which the present invention is applied. By applying the present invention, the number of buffers is greatly reduced. The basic processing flow is the same as in FIG.

【0024】図12にデュアルプライムベクトル検出・
dmv検出回路20の詳細図を示す。dmv検出回路7
0のみからなり、しかもフレームベクトルからデュアル
プライムベクトルを生成している。垂直方向の数え方が
フレームベクトルとデュアルプライムベクトル(フィー
ルドベクトル)と異なるため、デュアルプライムベクト
ル(Vdx,Vdy)のフレームベクトル(Vfx,V
fy)からの算出は以下の式のようになる。
FIG. 12 shows the dual prime vector detection
3 shows a detailed view of the dmv detection circuit 20. FIG. dmv detection circuit 7
It is composed of only 0, and the dual prime vector is generated from the frame vector. Since the counting method in the vertical direction is different from the frame vector and the dual prime vector (field vector), the frame vector (Vfx, Vdy) of the dual prime vector (Vdx, Vdy)
The calculation from fy) is as follows.

【0025】 Vdx=Vfx …… Vdy=DIV(Vfy、2、0.5) …… ここで「DIV(a、b,c)」はa/bの結果をcの
精度で0方向へ切り捨てることを示す。図11にdmv
検出回路70の詳細図を示す。第11の基本的な構成は
図8とほぼ同じである。異なる部分は逆位相フィールド
の画像の水平補間が水平ハーフペルフィルタになってい
る点と、予測値生成回路や誤差測定回路が3つになって
いる点である。逆相フィールド信号の水平ハーフペルフ
ィルタの出力位相は、同相フィールドの出力位相と同じ
である。すなわち、dmvのx成分が0に限定されてい
る。これにより可変遅延回路52−1〜3に入力される
信号は図14に示すように、従来の半分になる。図14
において、白丸はハーフペル処理をされた後の画素。黒
丸は補間操作により生成された画素を表す。可変遅延回
路52−1〜3の遅延量は逆相フィールドベクトルの垂
直成分が整数ペルの時はそれぞれ、32、16、0とな
り、逆相フィールドベクトルが垂直成分がハーフペルの
ときは48、32、16となる。以下、図8の場合と同
様に、それぞれのdmvに対する予測誤差が計算され、
最小誤差検出回路73にて誤差最小となるdmvが計算
される。本発明を用いた図12、図13の回路では、図
7、図9の回路に比べ、回路規模で8分の1以下、処理
速度で半分、バンド幅も約半分になっている。また、第
2の従来例に比べても、回路規模で約半分、処理速度で
半分、バンド幅も15%減になっている。一方予測効率
は、シミュレーション実験の結果、図7、図9に比べて
もわずかな低下に抑えられている。例えばMPEG2 v
ideoの代表的な符号化モードであるSP@MLモードに
て、4Mbit/sであるNTSC信号150フレーム
を符号化した時の輝度信号の平均ノイズの対信号比(平
均S/N比)は、次表2のようになる。 (以下余白)
Vdx = Vfx ... Vdy = DIV (Vfy, 2, 0.5) .. Here, “DIV (a, b, c)” means that the result of a / b is rounded down to the 0 direction with the precision of c. Indicates. Dmv in FIG.
The detailed view of the detection circuit 70 is shown. The eleventh basic configuration is almost the same as in FIG. The different points are that the horizontal interpolation of the image of the anti-phase field is a horizontal half-pel filter, and that there are three prediction value generation circuits and error measurement circuits. The output phase of the horizontal half-pel filter of the anti-phase field signal is the same as the output phase of the in-phase field. That is, the x component of dmv is limited to 0. As a result, the signals input to the variable delay circuits 52-1 to 52-3 are halved as compared with the prior art, as shown in FIG. 14
In, white circles are pixels after half-pel processing. Black circles represent pixels generated by the interpolation operation. The delay amounts of the variable delay circuits 52-1 to 52-3 are 32, 16, and 0 when the vertical component of the antiphase field vector is an integer pel, respectively, and 48, 32 when the vertical component of the antiphase field vector is a half pel, respectively. It will be 16. Hereinafter, as in the case of FIG. 8, the prediction error for each dmv is calculated,
The minimum error detection circuit 73 calculates dmv that minimizes the error. In the circuits of FIGS. 12 and 13 using the present invention, the circuit scale is one-eighth or less, the processing speed is half, and the bandwidth is about half, as compared with the circuits of FIGS. Also, compared with the second conventional example, the circuit scale is about half, the processing speed is half, and the bandwidth is also reduced by 15%. On the other hand, as a result of the simulation experiment, the prediction efficiency is suppressed to a slight decrease as compared with FIGS. 7 and 9. For example MPEG2 v
In SP @ ML mode, which is a typical encoding mode of video, the signal-to-noise ratio (average S / N ratio) of the average noise of the luminance signal when encoding 150 frames of 4 Mbit / s NTSC signal is It is as shown in Table 2 below. (Below margin)

【0026】 表2から、デュアルプライムによる効果が従来例に比
べ、S/N比の増分で17%、従来例に比べ6%程度の
低下で抑えられていることがわかる。
[0026] It can be seen from Table 2 that the effect of dual prime is suppressed by a decrease of 17% in the increase of the S / N ratio as compared with the conventional example and by about 6% as compared with the conventional example.

【0027】図15に図13の第2の実施例を示す。図
15ではデュアルプライムベクトルの垂直成分を整数ペ
ルに限定することにより垂直ハーフペルフィルタを省略
し回路規模の削減をはかっている。 Vdx=Vfx …… Vdy=DIV(Vfy、2、1.0) …… 第1の変形例の予測効率(符号時のS/N)を、次表3
に示す。
FIG. 15 shows the second embodiment of FIG. In FIG. 15, the vertical half-pel filter is omitted by limiting the vertical component of the dual prime vector to integer pels to reduce the circuit scale. Vdx = Vfx ... Vdy = DIV (Vfy, 2, 1.0) ... The prediction efficiency (S / N at the time of code) of the first modified example is shown in Table 3 below.
Shown in

【0028】 図16に図13の第3の実施例を示す。これはデュアル
プライム予測が選ばれるときのデュアルプライムベクト
ルの垂直成分が0に近い点、また、この時のdmvの垂
直成分が0の場合が少ない(+1あるいは−1)という
統計的な特徴を利用している。Vdy=0の時はdmv
y=+1の場合も、dmvy=−1の場合も垂直方向は
整数ペルを示す。したがって、逆相フィールド信号の垂
直補間処理が不要になる。同時にVdyが0以外にない
ときは信号線79によりデュアルプライムが選択されな
いような信号を出力するよう制御する。第1の変形例の
予測効率(符号時のS/N)は、次表4のようになり、
他の例よりも若干効率は低下している。
[0028] FIG. 16 shows the third embodiment of FIG. This uses the statistical feature that the vertical component of the dual prime vector when the dual prime prediction is selected is close to 0, and that the vertical component of dmv at this time is small (+1 or -1). are doing. Dmv when Vdy = 0
In the case of y = + 1 and dmvy = -1, the vertical direction indicates integer pels. Therefore, the vertical interpolation processing of the negative phase field signal becomes unnecessary. At the same time, when Vdy is not other than 0, the signal line 79 is controlled to output a signal such that dual prime is not selected. The prediction efficiency (S / N when coded) of the first modified example is as shown in Table 4 below.
The efficiency is slightly lower than the other examples.

【0029】 以上説明した実施例、第2の実施例、第3の実施例に対
して、以下の変形例も本発明に包含されることは明白で
ある。
[0029] It is obvious that the following modifications are included in the present invention with respect to the above-described embodiments, the second embodiment, and the third embodiment.

【0030】実施例、第2の実施例、第3の実施例に示
した方法ではdmvの検出を垂直方向のみに限定した
が、垂直水平9点すべてを探索しても構わない。またd
mv=(0,0)の点とその上下左右の計5点を探索し
ても構わない。いずれも場合にも予測効率は若干向上す
る。dmvの探索の時に整数ペルの画素か否かを判断し
て探索をしても構わない。例えば、フレームベクトルの
垂直成分の大きさによって、探索点を適応的に切り替え
てもよい。すなわち、垂直成分が0に近いときは静止あ
るいは水平方向の動きのため解像度が高いことが推定さ
れるため整数ペルが選択されるdmvのみの探索を行
う。垂直成分が大きいときは動きが大きいため解像度が
低下していることが推定されるためハーフペルが選択さ
れるdmvのみの探索を行う。
In the methods shown in the embodiments, the second embodiment and the third embodiment, the detection of dmv is limited to the vertical direction only, but all nine vertical and horizontal points may be searched. Also d
A point of mv = (0,0) and a total of 5 points above, below, left and right thereof may be searched. In both cases, the prediction efficiency is slightly improved. When searching for dmv, the search may be performed by determining whether the pixel is an integer pel. For example, the search points may be adaptively switched depending on the magnitude of the vertical component of the frame vector. That is, when the vertical component is close to 0, it is estimated that the resolution is high due to the motion in the still or horizontal direction, and therefore only the search for dmv in which the integer pel is selected is performed. When the vertical component is large, it is estimated that the motion is large and the resolution is lowered. Therefore, only dmv for which half pel is selected is searched.

【0031】実施例、第2の実施例、第3の実施例に示
した方法はソフトウェアで符号化を行う場合にも適用で
きる。ソフトウェア処理では並列処理が難しくなるため
本発明による処理量の低減による効果は特に大きい。実
施例、第2の実施例、第3の実施例に示した方法は従来
例の方法と組み合わせても効果がある。例えば、フレー
ムベクトルをもとに生成したデュアルプライムベクトル
と第2フィールド→第2フィールドのフィールドベクト
ルをもとに生成したデュアルプライムベクトルとの2通
りについてdmvを求め予測誤差の小さい方を選択する
ことも可能である。この場合、回路規模、バンド幅はや
や増加するが、符号化効率も向上する。なお、一連の画
像符号化処理中にバンド幅を可変とし、バンド幅に余裕
がある場合には複数通りののデュアルプライムベクトル
から計算を行い、バンド幅に余裕のない場合には実施例
等に示した方法を行うことにより符号化効率は平均的に
向上する。
The methods shown in the embodiments, the second embodiment and the third embodiment can be applied to the case where the encoding is performed by software. Since parallel processing becomes difficult in software processing, the effect of reducing the processing amount according to the present invention is particularly great. The methods shown in the embodiment, the second embodiment, and the third embodiment are effective even when combined with the method of the conventional example. For example, the dmv is calculated for two types of the dual prime vector generated based on the frame vector and the dual prime vector generated based on the field vector of the second field → second field, and the one having a smaller prediction error is selected. Is also possible. In this case, the circuit scale and the bandwidth are slightly increased, but the coding efficiency is also improved. Note that the bandwidth is variable during a series of image encoding processes, and when there is a margin in the bandwidth, calculation is performed from multiple dual prime vectors. By performing the method shown, the coding efficiency is improved on average.

【0032】本発明は動きベクトル検出回路と組み合わ
せることも可能である。従来の方法でフレームベクト
ル、フィールドベクトルを求めた後に本手法を用いてデ
ュアルプライムベクトルおよびdmvあるいは双方向予
測用の後方予測ベクトルを求める。動きベクトル検出回
路では画像メモリのバンド幅が非常に大きいが、本手法
を用いればバンド幅をさほど増加させずにデュアルプラ
イムベクトルおよびdmvあるいは双方向予測用の後方
予測ベクトルを求めることができる。
The present invention can be combined with a motion vector detection circuit. After obtaining the frame vector and the field vector by the conventional method, the present method is used to obtain the dual prime vector and the dmv or backward prediction vector for bidirectional prediction. In the motion vector detection circuit, the bandwidth of the image memory is very large, but by using this method, the dual prime vector and dmv or backward prediction vector for bidirectional prediction can be obtained without increasing the bandwidth so much.

【0033】[0033]

【発明の効果】本発明によれば、予測効率の低下を最小
限に抑えつつ、バンド幅の増加を抑えることができる。
また、内部で並列化あるいは処理クロックの高速化を図
る必要がなくなり、回路規模の低減が可能になる。
According to the present invention, it is possible to suppress an increase in bandwidth while minimizing a decrease in prediction efficiency.
Further, it is not necessary to internally parallelize or speed up the processing clock, and the circuit scale can be reduced.

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

【図1】インターレースの画像信号の構成を説明する図
である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an interlaced image signal.

【図2】フレーム予測及びフィールド予測を説明する図
である。
FIG. 2 is a diagram illustrating frame prediction and field prediction.

【図3】フィールド予測のハーフペル予測を説明する図
である。
FIG. 3 is a diagram illustrating half-pel prediction of field prediction.

【図4】垂直方向のデュアルプライム予測を説明する図
である。
FIG. 4 is a diagram illustrating vertical dual-prediction prediction.

【図5】水平方向のデュアルプライム予測を説明する図
である。
FIG. 5 is a diagram for explaining horizontal dual-prime prediction.

【図6】従来の画像符号化装置の構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram of a conventional image encoding device.

【図7】図6のデュアルプライムベクトル検出・dmv
検出回路の詳細図である。
FIG. 7: Dual prime vector detection / dmv of FIG.
It is a detailed view of a detection circuit.

【図8】図7のデュアルプライムベクトルを説明する図
である。
8 is a diagram illustrating the dual prime vector of FIG. 7. FIG.

【図9】図7のdmv検出回路の詳細図である。9 is a detailed diagram of the dmv detection circuit of FIG.

【図10】図9の処理画素のタイミング図である。FIG. 10 is a timing diagram of the processed pixel of FIG.

【図11】本発明を用いたの画像符号化装置の構成図で
ある。
FIG. 11 is a configuration diagram of an image encoding device using the present invention.

【図12】本発明を用いたのデュアルプライムベクトル
検出・dmv検出回路の詳細図である。
FIG. 12 is a detailed diagram of a dual prime vector detection / dmv detection circuit using the present invention.

【図13】本発明を用いたdmv検出回路の詳細図であ
る。
FIG. 13 is a detailed diagram of a dmv detection circuit using the present invention.

【図14】図13の処理画素のタイミング図である。FIG. 14 is a timing diagram of processing pixels of FIG.

【図15】本発明を用いたdmv検出回路の第2の実施
例の構成図である。
FIG. 15 is a configuration diagram of a second embodiment of a dmv detection circuit using the present invention.

【図16】本発明を用いたdmv検出回路の第3の実施
例の構成図である。
FIG. 16 is a configuration diagram of a third embodiment of a dmv detection circuit using the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:フレーム信号 2:第1フィールド信号 3:第2フィールド信号 10:デュアルプライムベクトル検出・dmv検出回路 20、70:dmv検出回路 30:符号化画像信号 31:同相フィールド予測信号 32:逆相フィールド予測信号 35:ベクトル情報 40:水平ハーフペルフィルタ 41:垂直ハーフペルフィルタ 42、52:可変遅延回路 50:水平補間回路 51:垂直補間回路 53:予測値生成回路 54:誤差測定回路 101:局所復号画像メモリ 121:予測符号化回路 122:局所復号化回路 1: Frame signal 2: First field signal 3: Second field signal 10: Dual prime vector detection / dmv detection circuit 20, 70: dmv detection circuit 30: Encoded image signal 31: In-phase field prediction signal 32: In-phase field Prediction signal 35: Vector information 40: Horizontal half-pel filter 41: Vertical half-pel filter 42, 52: Variable delay circuit 50: Horizontal interpolation circuit 51: Vertical interpolation circuit 53: Prediction value generation circuit 54: Error measurement circuit 101: Local decoding Image memory 121: Predictive coding circuit 122: Local decoding circuit

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】インターレース走査された画像信号を入力
し、該画像信号を複数の小ブロックに分割し、以前に符
号化および復号化して保持されている画像から生成し
た、フレーム予測信号、フィールド予測信号、同相フィ
ールドから予測した信号及び逆相フィールドから予測し
た信号を平均値化した第3の予測信号、の各予測信号の
うち、最も予測誤差の少ない信号を予測信号として選択
し、該ブロック信号を予測符号化する画像符号化装置に
おいて、フレーム予測信号を保持するための手段、フィ
ールド予測信号を保持するための手段、フレーム予測信
号を生成するための動きベクトルを、逆相フィールド予
測信号を生成するためのベクトルに変換する手段、該逆
相フィールド予測信号ベクトルにより得られる逆相フィ
ールド信号候補を保持する手段、保持されているフレー
ム予測信号及び保持されている逆相フィールド信号候補
の一部分を平均値化して複数の第3の予測信号候補を生
成する手段、該複数の第3の予測信号候補のうち、最も
予測誤差の少ない候補を第3の予測信号として選択する
手段を具備することを特徴とする画像符号化装置。
1. A frame prediction signal and field prediction generated by inputting an interlaced-scanned image signal, dividing the image signal into a plurality of small blocks, and encoding and decoding the image previously stored. The signal having the smallest prediction error is selected as the prediction signal from among the prediction signals of the signal, the signal predicted from the in-phase field, and the third prediction signal obtained by averaging the signals predicted from the in-phase field, and the block signal In a picture coding apparatus for predictively coding a frame prediction signal, a means for holding a frame prediction signal, a means for holding a field prediction signal, a motion vector for generating a frame prediction signal, and an anti-phase field prediction signal. Means for converting into a vector for storing the anti-phase field signal candidate obtained by the anti-phase field prediction signal vector. Means for generating a plurality of third predicted signal candidates by averaging a part of the held frame prediction signal and the held reverse phase field signal candidates, and a means for generating a plurality of third predicted signal candidates. An image coding apparatus, characterized by comprising means for selecting a candidate having the smallest prediction error as a third prediction signal.
【請求項2】逆相フィールド信号候補として、フレーム
予測信号を生成するための動きベクトルから変換したベ
クトルに垂直方向のオフセットを加えたベクトルを用い
て候補信号を生成する手段を具備することを特徴とする
請求項1記載の画像符号化装置。
2. A means for generating a candidate signal using a vector obtained by adding an offset in the vertical direction to a vector converted from a motion vector for generating a frame prediction signal as an anti-phase field signal candidate. The image coding apparatus according to claim 1.
【請求項3】インターレース走査された画像信号を入力
し、該画像信号を複数の小ブロックに分割し、以前に符
号化および復号化して保持されている画像から生成し
た、フレーム予測信号、フィールド予測信号、同相フィ
ールドから予測した信号及び逆相フィールドから予測し
た信号を平均値化した第3の予測信号、の各予測信号の
うち、最も予測誤差の少ない信号を予測信号として選択
し、該ブロック信号を予測符号化する画像符号化方法に
おいて、フレーム予測信号を保持するためのステップ、
フィールド予測信号を保持するためのステップ、フレー
ム予測信号を生成するための動きベクトルを、逆相フィ
ールド予測信号を生成するためのベクトルに変換するス
テップ、該逆相フィールド予測信号ベクトルにより得ら
れる逆相フィールド信号候補を保持するステップ、保持
されているフレーム予測信号及び保持されている逆相フ
ィールド信号候補の一部分を平均値化して複数の第3の
予測信号候補を生成するステップ、該複数の第3の予測
信号候補のうち、最も予測誤差の少ない候補を第3の予
測信号として選択するステップを含むことを特徴とする
画像符号化方法。
3. A frame prediction signal and field prediction generated by inputting an interlaced-scanned image signal, dividing the image signal into a plurality of small blocks, and encoding and decoding the image previously stored. The signal having the smallest prediction error is selected as the prediction signal from among the prediction signals of the signal, the signal predicted from the in-phase field, and the third prediction signal obtained by averaging the signals predicted from the in-phase field, and the block signal In the image coding method of predictively coding, a step for holding a frame prediction signal,
A step for holding a field prediction signal, a step for converting a motion vector for generating a frame prediction signal into a vector for generating an antiphase field prediction signal, and an antiphase obtained by the antiphase field prediction signal vector Holding a field signal candidate, averaging a part of the held frame prediction signal and the held negative phase field signal candidate to generate a plurality of third predicted signal candidates, and the plurality of third predicted signal candidates. Of the prediction signal candidates of, the step of selecting a candidate with the smallest prediction error as the third prediction signal.
【請求項4】逆相フィールド信号候補として、フレーム
予測信号を生成するための動きベクトルから変換したベ
クトルに垂直方向のオフセットを加えたベクトルを用い
て候補信号を生成するステップを含むことを特徴とする
請求項3記載の画像符号化方法。
4. A step of generating a candidate signal using a vector obtained by adding a vertical offset to a vector converted from a motion vector for generating a frame prediction signal, as a negative-phase field signal candidate. The image coding method according to claim 3.
JP32477994A 1994-12-27 1994-12-27 Image coder and image coding method Pending JPH08182000A (en)

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