JP3263582B2 - Encoding / decoding device - Google Patents
Encoding / decoding deviceInfo
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- JP3263582B2 JP3263582B2 JP31066795A JP31066795A JP3263582B2 JP 3263582 B2 JP3263582 B2 JP 3263582B2 JP 31066795 A JP31066795 A JP 31066795A JP 31066795 A JP31066795 A JP 31066795A JP 3263582 B2 JP3263582 B2 JP 3263582B2
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- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
- Compression Of Band Width Or Redundancy In Fax (AREA)
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
- Transmission Systems Not Characterized By The Medium Used For Transmission (AREA)
- Facsimile Transmission Control (AREA)
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば次世代画像
符号化方式(MPEG4等)の様に、アルゴリズム内に
多種多様な符号化/復号ツールが存在する場合におい
て、送信側と受信側とで能力の違う符号化/復号化装置
間の通信を行う際の符号化/復号技術に係り、特に階層
型符号化/復号ツールにおけるツール情報と符号化情報
の同時伝送を可能とした符号化/復号化装置に関するも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for transmitting data between a transmitting side and a receiving side when a variety of encoding / decoding tools exist in an algorithm, such as a next-generation image encoding method (MPEG4, etc.). The present invention relates to an encoding / decoding technique for performing communication between encoding / decoding apparatuses having different capacities, and particularly to an encoding / decoding that enables simultaneous transmission of tool information and encoded information in a hierarchical encoding / decoding tool. The present invention relates to a gasifier.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年ISDN(Integrated Services Di
gital Network:サービス総合ディジタル網)の普及によ
り新しい通信サービスとして画像通信サービスが実現さ
れている。テレビ電話やテレビ会議システム等がその例
である。また、PHSやFPLMTSに代表される無線
伝送網の発展に伴い、更なるサービスの高度化、多様
化、可搬化への要求が急速に高まっている。一般にテレ
ビ電話やテレビ会議システムのように、画像情報を伝送
する場合においては、画像の情報量が膨大なのに対し
て、伝送に用いる回線の回線速度やコストの点から、伝
送する画像の情報量を圧縮符号化し、情報量を少なくし
て伝送することが必要となってくる。2. Description of the Related Art In recent years, ISDN (Integrated Services Di
As a new communication service, an image communication service has been realized with the spread of a gital network (service digital network). Examples are a videophone and a video conference system. Also, with the development of wireless transmission networks represented by PHS and FPLMTS, demands for further advancement, diversification, and portability of services are rapidly increasing. In general, when transmitting image information as in a videophone or a video conference system, the amount of image information is enormous, whereas the amount of information of the image to be transmitted is reduced in view of the line speed and cost of the line used for transmission. It is necessary to perform compression encoding and transmission with a reduced amount of information.
【0003】画像情報を圧縮する符号化方式としては静
止画像符号化方式としてJPEG(Joint Photographic
Coding Experts Group)、動画像符号化方式として
H.261、蓄積用動画像符号化方式としてMPEG1
(Moving Picture Coding Expert Group 1)、MPE
G2がすでに国際標準化されている。さらに64kbp
s以下の超低ビットレートでの符号化方式としてMPE
G4の標準化活動が進められている。MPEG4では、
多種多様なアプリケーションに柔軟に対応でき、かつ各
アプリケーションに対して最適な方式で符号化できるた
めに、既存のJPEG、H.261、MPEG1、MP
EG2符号化方式のようにアルゴリズムに従って符号化
を行う方式ではなく、符号器の各ツール(変換器、量子
化器、逆変換器、逆量子化器等)を多数用意して、それ
らの適当な組み合わせによって符号化を行う方式である
ことが必要である。また、近年パソコン通信等で上述の
JPEGやMPEG1の各ツールをダウンロードして、
画像を受信して復号化することが可能となっているた
め、これからの映像通信において、復号並びに符号化の
各ツールをダウンロードして、通信を行うことが容易に
推測される。As a coding method for compressing image information, JPEG (Joint Photographic) is used as a still image coding method.
Coding Experts Group). 261, MPEG1 as a moving picture coding method for storage
(Moving Picture Coding Expert Group 1), MPE
G2 has already been internationally standardized. Further 64 kbp
MPE as an encoding method at an extremely low bit rate
G4 standardization activities are underway. In MPEG4,
In order to be able to flexibly cope with a wide variety of applications and to perform encoding in an optimal manner for each application, existing JPEG, H.264, and JPEG formats are used. 261, MPEG1, MP
Rather than a method of performing encoding according to an algorithm like the EG2 encoding method, a number of encoder tools (transformers, quantizers, inverse transformers, inverse quantizers, etc.) are prepared, and their appropriate It is necessary that the encoding be performed by a combination. In recent years, the above-mentioned JPEG and MPEG1 tools have been downloaded via personal computer communication, etc.
Since it is possible to receive and decode an image, it is easily presumed that in the future video communication, communication will be performed by downloading each of the decoding and encoding tools.
【0004】図4(a)は、H.261で符号化した符
号化出力情報のデータ列であり、図4(b)は、アルゴ
リズムがフレキシブルな符号化方式で符号化した符号化
出力情報のデータ列である。図4(b)の場合、符号器
の各ツールの組み合わせが自由選択可能であるため、ど
のツールを使用して符号化を行ったかというツールに関
する情報を符号化出力情報と合わせて送信する必要があ
る。この図で、動き補償ツールA101、逆変換ツール
B103、動き補償ツールC105、逆変換ツールD1
07、量子化ツールE109がツール情報でそれに続く
動きベクトル情報102、変換係数104、動きベクト
ル情報106、変換係数108、量子化ステップ110
が処理されたデータである。これらの符号化アルゴリズ
ムを実現するための構成を考えると専用のハードウェア
やソフトウェアを実装することにより実現する方法と、
汎用演算器で適当なソフトウェアを実行することにより
実現する方法とが考えられる。[0004] FIG. FIG. 4B shows a data string of encoded output information encoded by an encoding method with a flexible algorithm. In the case of FIG. 4B, since the combination of each tool of the encoder can be freely selected, it is necessary to transmit information on which tool is used to perform the encoding together with the encoded output information. is there. In this figure, a motion compensation tool A101, an inverse transformation tool B103, a motion compensation tool C105, and an inverse transformation tool D1
07, the quantization tool E 109 is tool information followed by motion vector information 102, transform coefficient 104, motion vector information 106, transform coefficient 108, quantization step 110
Is the processed data. Considering the configuration for implementing these encoding algorithms, a method that implements by implementing dedicated hardware and software,
A method that can be realized by executing appropriate software on a general-purpose arithmetic unit is considered.
【0005】図5は、H.261に従う符号器のブロッ
ク図であり、111は符号化制御を行う符号化制御部、
112はDCT変換を行う変換部、113は変換部11
2で変換された係数の量子化を行う量子化部、114は
量子化部113で量子化された係数の逆量子化を行う逆
量子化部、115は逆DCT変換を行う逆変換部であ
る。また、116は動き補償フレーム間予測の際に用い
る動き補償用可変遅延機能をもつメモリであり、117
はマクロブロックごとにon/offできるループ内フ
ィルタである。このアルゴリズムを専用のハードウェア
およびソフトウェアで実現する場合、各ツールである符
号化制御部111、変換部112、量子化部113、逆
量子化部114、逆変換部115、動き補償用遅延機能
を持つメモリ116、ループフィルタ117をそれぞれ
専用のハードウェアおよびソフトウェアで持つことにな
る。FIG. 26 is a block diagram of an encoder according to H.261, where 111 is an encoding control unit that performs encoding control;
Reference numeral 112 denotes a conversion unit that performs DCT conversion, and 113 denotes a conversion unit 11.
2, a quantization unit that quantizes the coefficient transformed in 2, an inverse quantization unit that performs inverse quantization of the coefficient quantized by the quantization unit 113, and an inverse transformation unit that performs inverse DCT transform. . Reference numeral 116 denotes a memory having a variable delay function for motion compensation used for motion compensation inter-frame prediction.
Is an in-loop filter that can be turned on / off for each macroblock. When this algorithm is implemented by dedicated hardware and software, the encoding control unit 111, the conversion unit 112, the quantization unit 113, the inverse quantization unit 114, the inverse transformation unit 115, and the motion compensation delay function, which are tools, are used. The memory 116 and the loop filter 117 are provided by dedicated hardware and software, respectively.
【0006】H.261の復号器は符号器に含まれる
が、図6にそのH.261復号器を示す。復号器は逆量
子化部114、逆変換部115、(動き補償用可変遅延
機能をもつ)メモリ116、ループ内フィルタ117で
構成される。符号化されたデータは、逆量子化部114
で逆量子化され、逆変換部115で逆DCT変換されて
復号される。(メモリ116およびループ内フィルタ1
17は動き補償予測符号化データを復号する場合に使用
する。) JPEG、H.261、MPEG1、MPEG2等の一
定のアルゴリズムで符号化を行う方式で数種類のアルゴ
リズムを処理させようとすると、それぞれのアルゴリズ
ムを実現するハードウェアおよびソフトウェアが必要と
なる。一つの端末で、例えばH.261で動画像を、J
PEGで静止画像を符号化する場合、図7のような構成
になる。図7の120はH.261符号器、121はJ
PEG符号器である。[0006] H. H.261 is included in the encoder, and FIG. 2 shows a H.261 decoder. The decoder includes an inverse quantization unit 114, an inverse transformation unit 115, a memory 116 (having a variable delay function for motion compensation), and an in-loop filter 117. The encoded data is supplied to the inverse quantization unit 114
Are inversely quantized, and are inversely DCT transformed and decoded by the inverse transform unit 115. (Memory 116 and in-loop filter 1
Reference numeral 17 is used when decoding motion compensation prediction encoded data. ) JPEG, H .; In order to process several types of algorithms by a method of performing encoding using a fixed algorithm such as H.261, MPEG1, and MPEG2, hardware and software for realizing each algorithm are required. With one terminal, for example, 261, the moving image
When a still image is encoded by PEG, the configuration is as shown in FIG. In FIG. 261 encoder, 121 is J
PEG encoder.
【0007】同様に、専用のハードウェアおよびソフト
ウェアで図4(b)のフレキシブルな符号化アルゴリズ
ムを実現させると、H.261での変換部、量子化部、
逆量子化部、逆変換部の各ツールが数種類あることにな
り、図5の118の部分が図8に示す構成となる。復号
器の構成は、図6の119の部分が図8の122の構成
になる。動作としては、図4(b)に示す動き補償ツー
ルA101、逆変換ツールB103、動き補償ツールC
105、逆変換ツールD107、量子化ツールE109
等のツール情報は制御部120へ、その後に続くデータ
である動きベクトル情報102、変換係数104、動き
ベクトル情報106、変換係数108はそれぞれの各ツ
ールへ送信される。制御部123では、それぞれのツー
ル情報からどのツールを使用するかの選択制御を行い、
各データは制御部123で選択されたツールで処理され
復号されることになる。Similarly, when the flexible encoding algorithm shown in FIG. 4B is realized by dedicated hardware and software, 261, a transform unit, a quantization unit,
There are several types of tools for the inverse quantization unit and the inverse transformation unit, and the portion 118 in FIG. 5 has the configuration shown in FIG. As for the configuration of the decoder, the portion 119 in FIG. 6 has the configuration 122 in FIG. The operation includes a motion compensation tool A101, an inverse transformation tool B103, and a motion compensation tool C shown in FIG.
105, inverse transformation tool D107, quantization tool E109
Are transmitted to the control unit 120, and the subsequent data, that is, the motion vector information 102, the transform coefficient 104, the motion vector information 106, and the transform coefficient 108 are transmitted to the respective tools. The control unit 123 controls selection of which tool to use from each tool information,
Each data is processed and decoded by the tool selected by the control unit 123.
【0008】次に、図4(b)を、汎用演算処理部とコ
ンパイラで復号する場合を図9を用いて説明する。図4
(b)に示す動き補償ツールA101、逆変換ツールB
103、動き補償ツールC105、変換ツールD10
7、量子化ツールE109等のツール情報はコンパイラ
125へ送信され、その後に続く各データである動きベ
クトル情報102、変換係数104、動きベクトル情報
106、変換係数108、量子化ステップ110は、汎
用演算部処理部124へ送信される。コンパイラ125
では汎用演算処理部124のための処理プログラムを生
成し、次に送信されてくるデータを汎用演算処理部12
4にて処理を行い復号されることになる。Next, the case of decoding FIG. 4B by a general-purpose operation processing unit and a compiler will be described with reference to FIG. FIG.
The motion compensation tool A101 and the inverse conversion tool B shown in FIG.
103, motion compensation tool C105, conversion tool D10
7. The tool information such as the quantization tool E109 is transmitted to the compiler 125, and the subsequent data, ie, the motion vector information 102, the conversion coefficient 104, the motion vector information 106, the conversion coefficient 108, and the quantization It is transmitted to the unit processing unit 124. Compiler 125
Generates a processing program for the general-purpose operation processing unit 124, and transmits the next transmitted data to the general-purpose operation processing unit 12.
4 and the data is decoded.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】上述の従来の方式の符
号化/復号化装置は、符号化/復号のアルゴリズムが限
定されたものでしか通信が行えない。しかし、次世代画
像符号化方式(MPEG4等)の様に、多種多様なアプ
リケーションに柔軟に対応でき、かつ各アプリケーショ
ンに対して最適な方式で符号化される場合において、J
PEG、H.261、MPEG1、MPEG2等の一定
のアルゴリズムで符号化を行う方式で、数種類のアルゴ
リズムの処理をさせようとすると、それぞれのアルゴリ
ズムを実現するハードウェア/ソフトウェアが必要とな
る。この様に、送信側にも受信側にも多種多様なアルゴ
リズムを全て保持すれば良いと考えられるが、全てのア
ルゴリズムに対応するツールを揃えると、膨大なハード
ウェアおよびソフトウェアの量となり、コスト的にも高
く、装置も大きくせざるを得なくなると考えられる。そ
して、コストを抑えたり、装置を縮小化して、能力を揃
えていない装置は通信不可能となる可能性が高くなる。The coding / decoding device of the above-mentioned conventional system can communicate only with a limited coding / decoding algorithm. However, in a case where a variety of applications can be flexibly supported and encoding is performed in an optimal method for each application, as in a next-generation image encoding method (MPEG4 or the like), J
PEG, H.P. In order to perform processing of several types of algorithms in a method of performing encoding using a fixed algorithm such as H.261, MPEG1, or MPEG2, hardware / software for realizing each algorithm is required. In this way, it is thought that it is sufficient to have all the various algorithms on both the transmitting side and the receiving side.However, if tools for all the algorithms are available, a huge amount of hardware and software will be required, resulting in cost reduction. It is thought that the device must be large. Then, it is more likely that a device that does not have the same capability will be unable to communicate if the cost is reduced or the device is reduced in size.
【0010】また、上記の能力を揃えていない符号化/
復号化装置は、受信側にアルゴリズムを構成するツール
をダウンロードして、多種多様なアプリケーションに柔
軟に対応させ復号を可能とすることが考えられるが、こ
のアルゴリズムを構成するツールをダウンロードし、前
回使用したツールを保存できるような符号化/復号化装
置において、保存したツールが、次回通信時に要求のツ
ールではない場合、符号化情報の伝送に先駆けて、再度
ツールをダウンロードしなければならず、このため符号
化情報を復号するまでの伝送開始遅延が大きくなる。[0010] In addition, encoding / decoding systems that do not have the above-mentioned capabilities are also required.
It is conceivable that the decoding device downloads a tool that configures an algorithm on the receiving side and enables decoding by flexibly corresponding to various applications, but the tool that configures this algorithm is downloaded and used last time. In an encoding / decoding device capable of storing the encoded tool, if the saved tool is not the requested tool at the next communication, the tool must be downloaded again prior to transmitting the encoded information. Therefore, the transmission start delay before decoding the encoded information becomes large.
【0011】また、上記の前回使用したツールを保存で
きるような符号化/復号化装置において、より高品質で
あるものを下位階層のツールとし、別のツールでは補え
ない最低限の品質であるツールを上位階層として、上位
互換性を持たせるような符号化/復号ツールが階層化さ
れている場合、能力の違う符号化/復号化装置間でも、
最低限のツールでの復号が可能となり、ツール情報のダ
ウンロードによる伝送開始遅延がなくなるが、要求の品
質での復号を行うことができない。この場合でも、要求
の品質のツールで復号しようとすると、要求の品質での
ツールを予めダウンロードする必要があり、ツールが階
層化されていない場合と同様に、符号化情報を復号する
までの伝送開始遅延が大きくなり、ツールを階層化した
特徴が失われる。本発明は、上記問題点に鑑みてなした
ものであり、これら問題点を解消した符号化/復号化装
置を提供するものである。[0011] In the encoding / decoding device capable of storing the previously used tool, a higher quality tool is used as a lower layer tool, and a tool having a minimum quality that cannot be compensated by another tool. Is used as an upper layer, and encoding / decoding tools for providing upper compatibility are hierarchized, even between encoding / decoding apparatuses having different capabilities.
Decoding with the minimum number of tools is possible, and transmission start delay due to download of tool information is eliminated, but decoding with the required quality cannot be performed. Even in this case, when trying to decode with a tool of the required quality, it is necessary to download the tool with the required quality in advance, and as in the case where the tool is not hierarchized, the transmission until the encoded information is decoded is performed. The start delay is large and the layered features of the tool are lost. The present invention has been made in view of the above-described problems, and provides an encoding / decoding device that solves these problems.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題を解
決するために、請求項1の発明においては、符号化装置
側から復号化装置へ符号化情報を送信する前に、その情
報を復号する手段であるアルゴリズムを構成するツール
を送信し、復号化装置側でそのツールをアルゴリズムと
して再構成し、それを用いて受信した符号化情報の復号
を行い、その後そのツールを保存して、再び同じツール
で符号化された符号化情報を受信した場合、既に保存し
てあるツールを使用して復号を行うとともに、ある階層
のツールの代わりに、それより上位のツールを使用して
も最低限の品質を保証できるように、ツールを階層的に
定義した符号化/復号化装置において、送信側の符号化
装置において、受信側の復号化装置に送信側の要求する
復号ツールが存在しない場合、復号ツール情報と符号化
情報を同時に送信するものである。また、請求項2の発
明においては、送信側の符号化装置において、受信側の
復号化装置に送信側の要求する復号ツールが存在しない
場合、受信側に存在する復号ツールに対応した符号化ツ
ールで、一時的に符号化方式を変更して符号化するもの
である。さらに、請求項3の発明においては、受信側の
復号化装置において、送信側の符号化装置より要求され
る復号ツールが存在しない場合、一時的に品質は低下す
るが復号可能な上位のツールで代用して、符号化情報を
復号しながら、同時に送信側から送られてくる復号ツー
ル情報をダウンロードして要求の復号ツールを構築する
ものである。また、請求項4の発明においては、上記要
求の復号ツールの構築が完了した後、要求の復号ツール
での復号を開始するものである。According to the present invention, in order to solve the above-mentioned problems, according to the first aspect of the present invention, before transmitting encoded information from an encoding apparatus to a decoding apparatus, the information is transmitted. Transmit a tool that constitutes an algorithm that is a means for decoding, reconfigure the tool as an algorithm on the decoding device side, decode the received encoded information using it, and then save the tool, When coded information received by the same tool is received again, decoding is performed using the tool that has already been stored, and it is at least possible to use a higher-level tool instead of a tool in a certain layer. In the encoding / decoding device in which the tools are defined hierarchically so that the maximum quality can be guaranteed, there is a decoding tool required by the transmission side for the reception side decoding device in the transmission side encoding device. If there is for transmitting decryption tool information and the encoded information simultaneously. Further, in the invention according to claim 2, when the decoding device on the transmitting side does not have the decoding tool requested by the transmitting side in the encoding device on the transmitting side, the encoding tool corresponding to the decoding tool existing on the receiving side Then, the encoding is temporarily changed to perform encoding. Further, in the invention according to claim 3, when there is no decoding tool required by the encoding device on the transmitting side in the decoding device on the receiving side, the quality temporarily decreases, but the decoding is performed by an upper-level tool capable of decoding. Instead, while decoding the encoded information, the decoding tool information sent from the transmitting side is downloaded at the same time to construct a request decoding tool. Further, in the invention according to claim 4, after the construction of the request decoding tool is completed, the decoding by the request decoding tool is started.
【0013】上記符号化/復号装置において、送信側あ
るいは受信側は、受信側に要求の品質のツールが初回通
信時に存在していなくとも、要求よりも品質は低下する
が代用できるツールを使用して符号化あるいは復号を開
始し、送信側は要求のツールをこの符号化情報と同時に
受信側に送信する。受信側は要求よりも品質が低下する
が代用できるツールを使用して符号化情報の復号をしな
がら、要求のツールをダウンロードして準備を整え、要
求の復号ツールの構築が完了した後、要求した高品質で
の画像通信を開始する。In the encoding / decoding device, the transmitting side or the receiving side uses a tool whose quality is lower than the request but which can be substituted, even if the receiving side does not have a tool of the required quality at the time of the first communication. To start encoding or decoding, and the transmitting side transmits the requested tool to the receiving side simultaneously with the encoded information. The receiving side downloads the request tool and prepares it while decoding the encoded information using a tool whose quality is lower than that of the request but can substitute it. Start high-quality image communication.
【0014】[0014]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。説明のため、具体的な階層
型の符号化/復号化ツールであるフレーム間予測符号化
/復号化方式を例にとり、上位側より1画素単位サンプ
リング方式、1/2画素単位サンプリング方式、1/4画素単
位サンプリング方式として説明する。図1は本発明の実
施の形態の一例のシステム構成を示したもので、1、2
が符号化/復号化装置、3が通信網である。符号化/復
号化装置1は、映像入力部11、スイッチ12、変換部
13、量子化部14、フレーム間予測符号化部15、送
信部16、ツール情報送受信部17、ツール情報及びダ
ウンロード制御部18からなり、符号化/復号化装置2
は、映像出力部21、スイッチ22、逆変換部23、逆
量子化部24、フレーム間予測復号化部25、受信部2
6、ツール情報送受信部27、ツール情報及びダウンロ
ード制御部28からなる。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. For explanation, an inter-frame prediction encoding / decoding method which is a specific hierarchical encoding / decoding tool is taken as an example, and a 1-pixel sampling method, a 1 / 2-pixel sampling method, A description will be given as a 4-pixel unit sampling method. FIG. 1 shows an example of a system configuration according to an embodiment of the present invention.
Is an encoding / decoding device, and 3 is a communication network. The encoding / decoding device 1 includes a video input unit 11, a switch 12, a conversion unit 13, a quantization unit 14, an inter-frame prediction encoding unit 15, a transmission unit 16, a tool information transmission / reception unit 17, a tool information and download control unit. Encoding / decoding device 2
Is a video output unit 21, a switch 22, an inverse transformation unit 23, an inverse quantization unit 24, an inter-frame prediction decoding unit 25, and a reception unit 2.
6, a tool information transmitting / receiving unit 27, a tool information and download control unit 28.
【0015】以下、入力された映像が符号化/復号化装
置1から送信され、通信網3を経由して符号化/復号化
装置2で受信された後、出力される場合について説明す
る。この時の符号化/復号化装置1のフローチャートを
図2に示し、符号化/復号化装置2のフローチャートを
図3に示す。符号化/復号化装置1では、映像入力部1
1に映像が入力されると、数種のツールが装備されてい
る変換部13、量子化部14、フレーム間予測符号化部
15で符号化が行われる。予め各ツールは、既に階層化
されており、別のツールで代用できるものを下位階層の
ツールとし、別のツールでは補えない最低限のツールを
上位階層としてある。本発明では、図1に示すとおり、
便宜的に上位側より下位側へ、ツールA、ツールB、ツ
ールCとしている。また、本例では、図1に示すよう
に、フレーム間予測符号化に注目し、上位側より下位側
へ、1画素単位のサンプリングによるフレーム間予測符
号化(ツールA)、1/2画素単位のサンプリングによる
フレーム間予測符号化(ツールB)、1/4画素単位のサ
ンプリングによるフレーム間予測符号化(ツールC)と
している。このため、符号化/復号化装置1の送信する
符号化映像データの品質に合わせて、変換部13、量子
化部14、フレーム間予測符号化部15の各ツールが、
スイッチ12を通して決定される。本例の場合は、より
高品質なものは、1/4画素単位のサンプリングによるフ
レーム間予測符号化であり、より低品質なものは、1画
素単位のサンプリングによるフレーム間予測符号化であ
る。Hereinafter, a case will be described where an input video is transmitted from the encoding / decoding device 1, received by the encoding / decoding device 2 via the communication network 3, and then output. A flowchart of the encoding / decoding device 1 at this time is shown in FIG. 2, and a flowchart of the encoding / decoding device 2 is shown in FIG. In the encoding / decoding device 1, the video input unit 1
When a video is input to 1, an encoding is performed by a conversion unit 13, a quantization unit 14, and an inter-frame prediction encoding unit 15 equipped with several tools. Each tool is previously hierarchized, and a tool that can be substituted by another tool is defined as a lower layer tool, and a minimum tool that cannot be supplemented by another tool is defined as an upper layer. In the present invention, as shown in FIG.
For convenience, the tool A, tool B, and tool C are arranged from the upper side to the lower side. In this example, as shown in FIG. 1, attention is paid to the inter-frame prediction coding, and from the upper side to the lower side, the inter-frame prediction coding by sampling of one pixel unit (tool A), the half-pixel unit , And inter-frame prediction coding (tool C) by sampling in quarter-pixel units. For this reason, according to the quality of the encoded video data transmitted by the encoding / decoding device 1, each tool of the conversion unit 13, the quantization unit 14, and the inter-frame prediction encoding unit 15
Determined through switch 12. In the case of this example, the higher quality is inter-frame predictive coding by sampling in 1/4 pixel units, and the lower quality is inter-frame predictive coding by sampling in 1 pixel units.
【0016】入力された映像は、本例によれば、スイッ
チ12により、高品質のツールである各ツールCを選択
し、特にフレーム間符号化方式では1/4画素単位のサン
プリングで符号化され、通信網3に送信される。そし
て、この符号化情報を符号化/復号化装置2で通信網3
より受信する。この際、符号化/復号化装置1は、送信
側のツール情報送受信部17と受信側のツール情報送受
信部27により、符号化/復号化装置2の状態を知り、
必要なツール情報をツール情報及びダウンロード制御部
18で構築し、ツール情報送受信部17より、符号化情
報を送信部16より、同時に送信する。この時点におい
て、符号化/復号化装置1は、符号化/復号化装置2の
ツールの準備が完了するまで、一時的に自装置のツール
を変更して符号化情報を送信できることが考えられる。
これにより、送信側では要求の高品質のツールを使用し
た処理よりも、低品質のツールを使用したより負荷の軽
い処理となるため、また、受信側では、わざわざ高品質
の符号化情報を処理して、低品質の符号化情報とする必
要がなくなるため、両方の装置の負荷が軽減される。本
例においては、フレーム間予測符号化の1画素単位のサ
ンプリングのツールで、一時的に符号化する。According to the present embodiment, the input video is selected by the switch 12 to select each tool C, which is a high-quality tool. In particular, in the inter-frame coding system, the input video is coded by sampling in quarter-pixel units. , To the communication network 3. Then, the encoded information is transmitted to the communication network 3 by the encoding / decoding device 2.
More to receive. At this time, the encoding / decoding device 1 knows the state of the encoding / decoding device 2 by the tool information transmitting / receiving unit 17 on the transmitting side and the tool information transmitting / receiving unit 27 on the receiving side.
Necessary tool information is constructed by the tool information and download control unit 18, and encoded information is simultaneously transmitted from the tool information transmitting / receiving unit 17 and the transmitting unit 16. At this point, it is conceivable that the encoding / decoding device 1 can temporarily change its own tool and transmit the encoded information until the preparation of the tool of the encoding / decoding device 2 is completed.
As a result, the processing on the transmission side is lighter than the processing using a high-quality tool requested, and the processing on the reception side is deliberately processing high-quality encoded information. Then, since there is no need to obtain low-quality encoded information, the load on both devices is reduced. In this example, encoding is temporarily performed by a sampling tool for each pixel in inter-frame prediction encoding.
【0017】本例において、図1より受信側である符号
化/復号化装置2の逆変換部23、逆量子化部24に、
要求される復号化ツールであるツールCが存在するが、
フレーム間予測復号化化部25には要求されるツールの
1/4画素単位のサンプリングが存在しない。このため、
図2のフローチャートに示すとおり、送信側の符号化/
復号化装置1は、符号化するツールを変更して品質を低
下した符号化情報か、または、そのままの品質の符号化
情報のどちらかと同時に、ツール情報を送信する。ま
た、図3に示すとおり、受信側の符号化/復号化装置2
は、要求のツールが存在しないため、要求よりは品質が
低下するが、上位のツールで復号し、同時に要求のツー
ル情報をツール情報送受信部27で受信して、ツール情
報及びダウンロード制御部28によりツールを構築す
る。この様にして、要求のツールの準備が整い次第、上
位のツールから要求のツールにスイッチ22で切り替え
て、要求の品質の符号化情報を復号でき、映像出力部2
1より映像を出力する。本例の場合は、1/4画素単位の
サンプリングによるフレーム間予測符号化で符号化され
た符号化情報を、一時的に1画素単位のサンプリングに
よるフレーム間予測復号化で復号しながら、1/4画素単
位のサンプリングによるフレーム間予測復号化のツール
をダウンロードして、ツールが完了次第、1/4画素単位
のサンプリングによるフレーム間予測復号化で復号する
ことになる。In this example, the inverse transform unit 23 and the inverse quantizer 24 of the encoding / decoding device 2 on the receiving side in FIG.
There is a required decryption tool, Tool C,
The inter-frame prediction decoding unit 25 has a required tool
There is no 1/4 pixel sampling. For this reason,
As shown in the flowchart of FIG.
The decoding device 1 transmits the tool information at the same time as either the coded information whose quality has been reduced by changing the tool to be coded or the coded information of the same quality. Also, as shown in FIG. 3, the encoding / decoding device 2 on the receiving side
Although the quality of the request is lower than that of the request because there is no tool of the request, the tool information is decoded by the upper tool, and the tool information of the request is received by the tool information transmitting / receiving unit 27 at the same time. Build tools. In this way, as soon as the requested tool is ready, the higher level tool can be switched to the requested tool by the switch 22 to decode the coded information of the requested quality.
1 outputs an image. In the case of this example, the coded information coded by the inter-frame predictive coding by sampling in 1/4 pixel units is temporarily decoded by the inter-frame predictive decoding by sampling in 1 pixel units, and 1 / A tool for inter-frame prediction decoding by sampling in units of four pixels is downloaded, and as soon as the tool is completed, decoding is performed by inter-frame prediction decoding by sampling in units of quarter pixels.
【0018】上記の通り、本発明は、(1)符号化情報
を送信する際に、受信側で品質は低下するが復号可能な
ツールが確認された場合、符号化情報を復号する手段で
あるアルゴリズムを構成する要求のツールと、符号化情
報とを同時に送信するものである。また、(2)送信側
では、上記の品質は低下するが復号が可能なツールに合
わせた符号化情報を、一時的にツール情報と同時に送信
するものである。さらに、(3)受信側では、品質は低
下するが復号可能なツールで復号しながら、同時に必要
なツールをダウンロードし、さらに、(4)受信側で
は、要求のツールの準備が整った後に、要求の品質の符
号化情報を復号するものである。As described above, the present invention is (1) means for decoding coded information when transmitting the coded information, if the receiving side confirms a decodable tool at the receiving side, but the quality is degraded. This is a tool for simultaneously transmitting a request tool constituting an algorithm and encoded information. (2) On the transmitting side, the above-mentioned encoded information, which is degraded in quality but adapted to a decodable tool, is temporarily transmitted simultaneously with the tool information. Further, (3) the receiving side downloads the necessary tools at the same time while decoding with a degradable tool while the quality is degraded, and (4) the receiving side prepares the requested tool, It decodes the encoded information of the required quality.
【0019】[0019]
【発明の効果】次世代画像符号化方式(MPEG4等)
の様に、アルゴリズム内に多種多様な符号化/復号ツー
ルが存在する場合、品質は低下するが別のツールで代用
される符号化/復号ツールをより高品質な下位階層のツ
ールとし、別のツールでは補えない最低限のツールを上
位階層として、上位互換性を持たせるように階層的に定
義し、このツール情報をダウンロードするようにしてい
るが、本発明によれば、このような符号化/復号化装置
において、受信側の復号化装置に送信側の要求する復号
ツールが存在しない場合、送信側の符号化装置から、復
号ツール情報と符号化情報を同時に送信するものである
から、初回にツール情報だけを送り、これをダウンロー
ドしてからこのダウンロードされた復号ツールに基づき
復号が行われるものに比べて、ツール情報だけを送りダ
ウンロードする時間を省くことができ、従って、符号化
情報の伝送開始時間を速めることができる。[Effect of the Invention] Next-generation image coding method (MPEG4 etc.)
When there is a wide variety of encoding / decoding tools in the algorithm as in the above, the encoding / decoding tool which is reduced in quality but is substituted by another tool is a higher quality lower layer tool, and another The minimum tools that cannot be complemented by the tools are defined hierarchically so as to have upward compatibility with the upper layer, and this tool information is downloaded. According to the present invention, such encoding In the case where the decoding device requested by the transmitting side does not exist in the decoding device on the receiving side in the decoding device, the decoding tool information and the encoded information are transmitted simultaneously from the encoding device on the transmitting side. When only the tool information is sent and downloaded, and only the tool information is downloaded compared to the one that is decrypted based on the downloaded decryption tool after downloading it It can be omitted, thus, it is possible to increase the transmission start time of the encoded information.
【0020】また、受信側の復号化装置に送信側の要求
する復号ツールが存在しない場合、送信側で受信側に存
在する復号ツールに対応した符号化ツールで一時的に符
号化方式を変更して符号化するものであるから、品質は
一時的に低下するが、復号開始時間の遅延を減少するこ
とができる。If the decoding device on the receiving side does not have a decoding tool requested by the transmitting side in the decoding device on the receiving side, the coding method is temporarily changed on the transmitting side by an encoding tool corresponding to the decoding tool present on the receiving side. Therefore, although the quality temporarily decreases, the delay of the decoding start time can be reduced.
【0021】また、受信側の復号化装置において送信側
の符号化装置より要求される復号ツールが存在しない場
合、一時的に品質は低下するが復号可能な上位のツール
で代用して、符号化情報を復号しながら、同時に送信側
から送られてくる復号ツール情報をダウンロードして要
求の復号ツールを構築するものであるから、早期に上位
階層のツールを利用でき、品質は一時的に低下するが、
復号開始時間の遅延を減少することができる。If the decoding device on the receiving side does not have a decoding tool required by the encoding device on the transmitting side, the quality temporarily deteriorates, but the higher-order decoding-capable tool is used instead. While decoding the information, the decoding tool information sent from the transmitting side is downloaded at the same time and the decoding tool for the request is constructed, so that the tools in the upper layer can be used early, and the quality temporarily decreases. But,
The delay of the decoding start time can be reduced.
【0022】さらに、上記要求の復号ツールの構築が完
了した後、要求の復号ツールでの復号を開始するもので
あるから、要求の復号ツールの構築が完了した後は品質
が保証される。Further, after the construction of the request decryption tool is completed, the decryption by the request decryption tool is started, so that the quality is guaranteed after the construction of the request decryption tool is completed.
【図1】本発明に係る符号化/復号化装置の一実施例を
示すシステム構成図である。FIG. 1 is a system configuration diagram showing an embodiment of an encoding / decoding device according to the present invention.
【図2】本発明に係る符号化/復号化装置の一実施例を
示す送信側のフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart on the transmission side showing an embodiment of the encoding / decoding device according to the present invention.
【図3】本発明に係る符号化/復号化装置の一実施例を
示す受信側のフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart on the receiving side showing one embodiment of the encoding / decoding device according to the present invention.
【図4】従来の符号化出力情報のデータ列を示す構成図
である。FIG. 4 is a configuration diagram showing a data string of conventional encoded output information.
【図5】H.261符号器のブロック図である。FIG. 261 is a block diagram of the 261 encoder. FIG.
【図6】H.261復号器のブロック図である。FIG. FIG. 26 is a block diagram of a H.261 decoder.
【図7】複数のアルゴリズムを持つ符号器の構成図であ
る。FIG. 7 is a configuration diagram of an encoder having a plurality of algorithms.
【図8】フレキシブルな符号化アルゴリズムによる符号
化出力情報を復号する復号化装置を、専用のハードウェ
ア及びソフトウェアを用いて実現する場合の構成図であ
る。FIG. 8 is a configuration diagram in a case where a decoding device that decodes encoded output information by a flexible encoding algorithm is realized using dedicated hardware and software.
【図9】フレキシブルな符号化アルゴリズムによる符号
化出力情報を復号する復号化装置を、汎用演算処理部と
コンパイラを用いて実現する場合の構成図である。FIG. 9 is a configuration diagram of a case where a decoding device that decodes encoded output information by a flexible encoding algorithm is realized using a general-purpose operation processing unit and a compiler.
1 符号化/復号化装置 11 映像入力部 12 スイッチ 13 変換部 14 量子化部 15 フレーム間予測符号化部 16 送信部 17 ツール情報送受信部 18 ツール情報及びダウンロード制御部 2 符号化/復号化装置 21 映像出力部 22 スイッチ 23 逆変化部 24 逆量子化部 25 フレーム間予測復号化部 26 受信部 27 ツール情報送受信部 28 ツール情報及びダウンロード制御部 3 通信網 REFERENCE SIGNS LIST 1 encoding / decoding device 11 video input unit 12 switch 13 conversion unit 14 quantization unit 15 inter-frame prediction encoding unit 16 transmission unit 17 tool information transmission / reception unit 18 tool information and download control unit 2 encoding / decoding device 21 Video output unit 22 Switch 23 Inverse change unit 24 Inverse quantization unit 25 Interframe predictive decoding unit 26 Receiving unit 27 Tool information transmitting / receiving unit 28 Tool information and download control unit 3 Communication network
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03M 7/48 Continuation of front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H03M 7/48
Claims (4)
報を送信する前に、その情報を復号する手段であるアル
ゴリズムを構成するツールを送信し、復号化装置側でそ
のツールをアルゴリズムとして再構成し、それを用いて
受信した符号化情報の復号を行い、その後そのツールを
保存して、再び同じツールで符号化された符号化情報を
受信した場合、既に保存してあるツールを使用して復号
を行うとともに、ある階層のツールの代わりに、それよ
り上位のツールを使用しても最低限の品質を保証できる
ように、ツールを階層的に定義した符号化/復号化装置
において、 送信側の符号化装置において、受信側の復号化装置に送
信側の要求する復号ツールが存在しない場合、復号ツー
ル情報と符号化情報を同時に送信することを特徴とする
符号化/復号化装置。Before transmitting encoded information from an encoding device to a decoding device, a tool that constitutes an algorithm as a means for decoding the information is transmitted, and the decoding device uses the tool as an algorithm. Reconstruct, use it to decode the received coded information, then save the tool, and if you receive coded information encoded with the same tool again, use the saved tool In an encoding / decoding device in which tools are defined in a hierarchical manner, a tool is hierarchically defined so that a minimum level of quality can be guaranteed even if a higher-level tool is used instead of a certain level of tool. In the encoding device on the transmitting side, if the decoding device on the receiving side does not have a decoding tool requested by the transmitting side, encoding is characterized by simultaneously transmitting decoding tool information and encoded information. Decoder.
復号化装置に送信側の要求する復号ツールが存在しない
場合、受信側に存在する復号ツールに対応した符号化ツ
ールで、一時的に符号化方式を変更して符号化すること
を特徴とする請求項1記載の符号化/復号化装置。2. In a coding apparatus on the transmitting side, when a decoding tool requested by the transmitting side does not exist in the decoding apparatus on the receiving side, a coding tool corresponding to the decoding tool present on the receiving side temporarily stores the decoding tool. 2. The encoding / decoding device according to claim 1, wherein encoding is performed by changing an encoding method.
符号化装置より要求される復号ツールが存在しない場
合、一時的に品質は低下するが復号可能な上位のツール
で代用して、符号化情報を復号しながら、同時に送信側
から送られてくる復号ツール情報をダウンロードして要
求の復号ツールを構築することを特徴とする請求項1記
載の符号化/復号化装置。3. If the decoding device on the receiving side does not have a decoding tool required by the encoding device on the transmitting side, the quality temporarily drops, but the code is replaced by a higher-order decoding-capable tool. 2. The encoding / decoding apparatus according to claim 1, wherein the decoding tool information sent from the transmitting side is downloaded at the same time as the decoding information is decoded, and the decoding tool requested is constructed.
後、要求の復号ツールでの復号を開始することを特徴と
する請求項3記載の符号化/復号化装置。4. The encoding / decoding apparatus according to claim 3, wherein after the construction of the request decoding tool is completed, decoding by the request decoding tool is started.
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