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JPH08130742A - Image decoding device - Google Patents

Image decoding device

Info

Publication number
JPH08130742A
JPH08130742A JP26583694A JP26583694A JPH08130742A JP H08130742 A JPH08130742 A JP H08130742A JP 26583694 A JP26583694 A JP 26583694A JP 26583694 A JP26583694 A JP 26583694A JP H08130742 A JPH08130742 A JP H08130742A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
decoding
data
memory
circuit
block
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP26583694A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koichi Kurihara
弘一 栗原
Shuji Abe
修司 阿部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Toshiba AVE Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba AVE Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toshiba AVE Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP26583694A priority Critical patent/JPH08130742A/en
Priority to EP95307609A priority patent/EP0710028A3/en
Priority to US08/548,487 priority patent/US5841475A/en
Priority to KR1019950037499A priority patent/KR100239260B1/en
Publication of JPH08130742A publication Critical patent/JPH08130742A/en
Pending legal-status Critical Current

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Landscapes

  • Image Processing (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】復号化処理に必要なメモリを低減して低コスト
化する。 【構成】入力されたI,Pピクチャはメモリ22に記憶さ
せる。Bピクチャを復号化する場合には、この復号化に
必要なブロックを動き補償回路38によって検出して、こ
のブロックのデータのみをメモリ22から読出して復号化
する。Bピクチャの復号化時には前方参照画像はフレー
ムメモリ11に記憶させ、後方参照画像はブロックバッフ
ァ37に記憶させる。ブロックバッファ37の参照画像デー
タはBピクチャの復号化処理に応じて順次更新する。こ
れにより、Bピクチャを復号化処理するための後方参照
画像を記憶するメモリとして、最大で4ブロック分の画
素データを記憶するブロックバッファ37を用いることが
できる。
(57) [Abstract] [Purpose] To reduce the cost by reducing the memory required for the decoding process. [Structure] Inputted I and P pictures are stored in a memory 22. When decoding a B picture, the block necessary for this decoding is detected by the motion compensation circuit 38, and only the data of this block is read from the memory 22 and decoded. When decoding a B picture, the forward reference image is stored in the frame memory 11, and the backward reference image is stored in the block buffer 37. The reference image data of the block buffer 37 is sequentially updated according to the decoding process of the B picture. As a result, the block buffer 37 that stores pixel data of up to four blocks can be used as a memory that stores the backward reference image for decoding the B picture.

Description

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

【0001】[発明の目的][Object of the Invention]

【産業上の利用分野】本発明は、両方向予測符号化デー
タを含む符号化データを復号化する画像復号化装置に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image decoding apparatus for decoding coded data including bidirectional predictive coded data.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、画像の高能率符号化技術の確立に
伴って、画像のディジタル処理が普及してきている。高
能率符号化技術は、ディジタル伝送及び記録等の効率を
向上させるために、少ないビットレートで画像データを
符号化するものである。この高能率符号化においては、
m×n画素のブロック単位でDCT(離散コサイン変
換)処理等の直交変換を行っている。直交変換は、入力
される標本値を空間周波数成分等の直交成分に変換する
ものである。これにより空間的な相関成分が削減可能と
なる。直交変換された成分は量子化することにより、ブ
ロックの信号の冗長度を削減する。
2. Description of the Related Art In recent years, digital processing of images has become popular with the establishment of high-efficiency image coding technology. The high-efficiency coding technique is for coding image data at a low bit rate in order to improve the efficiency of digital transmission and recording. In this high efficiency coding,
Orthogonal transformation such as DCT (discrete cosine transformation) processing is performed in block units of m × n pixels. Orthogonal transformation is to transform an input sample value into an orthogonal component such as a spatial frequency component. This makes it possible to reduce spatial correlation components. The orthogonally transformed components are quantized to reduce the redundancy of the signal of the block.

【0003】更に、量子化出力にハフマン符号化等の可
変長符号化を施すことにより、データ量を一層削減す
る。ハフマン符号化は、量子化出力の統計的符号量から
算出した結果に基づいて符号化を行うものであり、出現
確率が高いデータには短いビットを割当て、出現確率が
低いデータには長いビットを割当てる可変長符号化によ
って全体のデータ量を削減する。
Further, variable length coding such as Huffman coding is applied to the quantized output to further reduce the data amount. Huffman coding performs coding based on the result calculated from the statistical code amount of the quantized output, assigning short bits to data with a high appearance probability and long bits to data with a low appearance probability. The variable length coding to be assigned reduces the total amount of data.

【0004】更に、高能率符号化を行う装置において
は、MPEG(Moving Picture experts group)等など
で検討されているハイブリッド方式が主流となってい
る。この方式では、フレーム内の画像をDCT処理する
フレーム内圧縮の外に、フレーム間の相関を利用して時
間軸方向の冗長度を削減するフレーム間圧縮も採用す
る。フレーム間圧縮は、一般の動画像が前後のフレーム
でよく似ているという性質を利用して、前後のフレーム
の差分を求め差分値(予測誤差)を符号化することによ
って、ビットレートを一層低減させるものである。特
に、画像の動きを予測してフレーム間差を求めることに
より予測誤差を低減する動き補償フレーム間予測符号化
が有効である。
Further, in a device for performing high efficiency coding, a hybrid system which is being studied by MPEG (Moving Picture experts group) and the like is predominant. In this method, in addition to intraframe compression for DCT processing an image within a frame, interframe compression for reducing redundancy in the time axis direction by utilizing correlation between frames is also adopted. Inter-frame compression further reduces the bit rate by obtaining the difference between the previous and next frames and encoding the difference value (prediction error) by using the property that general moving images are similar to each other. It is what makes me. In particular, motion-compensated interframe predictive coding that reduces the prediction error by predicting the motion of an image and obtaining the interframe difference is effective.

【0005】このように、ハイブリッド方式では、所定
フレームの画像データをそのままDCT処理して符号化
するフレーム内符号化の外に、所定フレームの画像デー
タとこのフレーム前後のフレームの参照画像データとの
差分データのみをDCT処理して符号化する予測符号化
とを採用する。予測符号化方法としては、時間的に前方
向の参照画像データを動き補償して予測誤差を求める前
方予測符号化と、時間的に後方向の参照画像データを動
き補償して予測誤差を求める後方予測符号化と、符号化
効率を考慮して、前方若しくは後方のいずれか一方又は
両方向の平均を用いた両方向予測符号化とがある。
As described above, in the hybrid system, the image data of a predetermined frame and the reference image data of the frames before and after this frame are subjected to the intra-frame coding in which the image data of the predetermined frame is directly DCT processed and coded. Predictive coding in which only difference data is DCT processed and coded is adopted. The predictive coding method includes forward predictive coding for motion-compensating temporally forward reference image data to obtain a prediction error, and backward predictive coding for temporally motion-compensating backward-oriented reference image data to obtain a predictive error. There are predictive coding and bidirectional predictive coding using an average of either forward or backward or both directions in consideration of coding efficiency.

【0006】フレーム内符号化によって符号化されたフ
レーム(以下、Iピクチャという)はフレーム内情報の
みによって符号化されているので、単独の符号化データ
のみによって復号可能である。従って、MPEG規格に
おいては、エラー伝播防止等のために、Iピクチャを固
定周期(例えば12フレーム)に1枚挿入するようにな
っている。MPEG規格では、このIピクチャを用いた
前方予測符号化によってフレーム間符号化フレーム(以
下、Pピクチャという)を得る。なお、Pピクチャは前
方のPピクチャを前方予測符号化することによっても得
られる。また、前方若しくは後方のいずれか一方又は両
方向のI,Pピクチャを用いた両方向予測符号化によっ
て両方向予測適応切換フレーム(以下、Bピクチャとい
う)を得る。
Since a frame coded by intra-frame coding (hereinafter referred to as I picture) is coded only by intra-frame information, it can be decoded only by single coded data. Therefore, in the MPEG standard, one I picture is inserted in a fixed cycle (for example, 12 frames) to prevent error propagation. In the MPEG standard, an inter-frame coded frame (hereinafter referred to as P picture) is obtained by forward predictive coding using this I picture. The P picture can also be obtained by performing forward predictive coding on the forward P picture. Also, a bidirectional predictive adaptive switching frame (hereinafter referred to as a B picture) is obtained by bidirectional predictive coding using either forward or backward I or P pictures in both directions.

【0007】図7はこの方式の圧縮法を説明するための
説明図である。図7(a)は入力されるフレーム画像を
示し、図7(b)は符号化データを示し、図7(c)は
復号化データを示している。また、図8はブロック化を
説明するための説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining the compression method of this system. 7A shows an input frame image, FIG. 7B shows encoded data, and FIG. 7C shows decoded data. Further, FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining blocking.

【0008】フレーム番号0のフレーム画像はフレーム
内符号化する。このフレーム画像を参照画像として用い
てフレーム番号3のフレーム画像を前方予測符号化す
る。図7(b)の矢印はこのような符号化の予測方向を
示しており、フレーム番号6のフレーム画像も前方のフ
レーム番号3のフレーム画像を参照画像として前方予測
符号化する。また、フレーム番号1,2のフレーム画像
はフレーム番号0,3のフレーム画像を参照画像として
両方向予測符号化する。また、フレーム番号4,5のフ
レーム画像はフレーム番号3,6のフレーム画像を参照
画像として両方向予測符号化する。
The frame image of frame number 0 is intra-frame coded. Using this frame image as a reference image, the frame image of frame number 3 is forward predictively encoded. The arrow in FIG. 7B indicates the prediction direction of such encoding, and the frame image of frame number 6 is also subjected to forward predictive encoding using the frame image of frame number 3 ahead as a reference image. Further, the frame images with frame numbers 1 and 2 are bidirectionally predictively coded using the frame images with frame numbers 0 and 3 as reference images. The frame images with frame numbers 4 and 5 are bidirectionally predictively coded using the frame images with frame numbers 3 and 6 as reference images.

【0009】即ち、図7(b)に示すように、先ず、フ
レーム番号0の画像データをフレーム内符号化してIピ
クチャを得る。この場合には、フレーム番号0の画像デ
ータをメモリ等によってフレーム化すると共に、図8に
示すように、8画素×8ライン毎にブロック化し、ブロ
ック単位でDCT処理を施す。なお、図中、実線で示す
ODDは奇数フィールドの走査線を示し、破線で示すE
VENは偶数フィールドの走査線を示している。DCT
処理によって得たDCT変換係数は所定の量子化係数を
用いて量子化した後、可変長符号化を施して符号化デー
タを得る。
That is, as shown in FIG. 7B, first, the image data of frame number 0 is intra-coded to obtain an I picture. In this case, the image data of frame number 0 is framed by a memory or the like, and as shown in FIG. 8, it is divided into blocks of 8 pixels × 8 lines, and DCT processing is performed in block units. In the figure, ODD indicated by a solid line indicates a scan line of an odd field, and E indicated by a broken line.
VEN indicates a scan line of an even field. DCT
The DCT transform coefficient obtained by the processing is quantized by using a predetermined quantized coefficient, and then variable length coding is performed to obtain coded data.

【0010】次に入力されるフレーム番号1のフレーム
画像については、フレーム番号0,3のフレーム画像を
用いた両方向予測符号化を行うので、フレーム番号3の
フレーム画像を符号化するまではメモリに保持する。同
様に、フレーム番号2のフレーム画像についてもフレー
ム番号3のフレーム画像の符号化の後に符号化する。フ
レーム番号3のフレーム画像については、フレーム番号
0のフレーム画像を参照画像として用いた前方予測符号
化を行ってPピクチャを得る(図7(b))。即ち、フ
レーム番号0の画像データを動きベクトルを用いて動き
補償し、動き補償した参照画像データと現フレーム(フ
レーム番号3のフレーム)の画像データとの差分(予測
誤差)をDCT処理する。DCT変換係数を量子化した
後可変長符号化することはフレーム内符号化時と同様で
ある。
For the frame image with the frame number 1 input next, bidirectional predictive coding using the frame images with the frame numbers 0 and 3 is performed. Therefore, until the frame image with the frame number 3 is coded, it is stored in the memory. Hold. Similarly, the frame image of frame number 2 is also encoded after the frame image of frame number 3 is encoded. For the frame image of frame number 3, forward prediction coding is performed using the frame image of frame number 0 as a reference image to obtain a P picture (FIG. 7B). That is, the image data of frame number 0 is motion-compensated using the motion vector, and the difference (prediction error) between the motion-compensated reference image data and the image data of the current frame (frame of frame number 3) is subjected to DCT processing. The variable length coding after quantizing the DCT transform coefficient is the same as the intraframe coding.

【0011】次に、既に符号化したフレーム番号0,3
のIピクチャ,Pピクチャを用いてフレーム番号1,2
のフレーム画像を順次両方向予測符号化する。こうし
て、図7(b)に示すように、2つのBピクチャを得
る。以後同様にして、図7(b)に示すように、フレー
ム番号6,4,5,…のフレーム画像の順に符号化を行
って、Pピクチャ,Bピクチャ,Bピクチャ,…を得
る。
Next, the already encoded frame numbers 0, 3
I and P pictures of frame numbers 1 and 2
Frame images are sequentially bidirectionally predictively encoded. In this way, two B pictures are obtained as shown in FIG. Thereafter, similarly, as shown in FIG. 7B, the frame images of frame numbers 6, 4, 5, ... Are encoded in order to obtain P picture, B picture, B picture ,.

【0012】このように、符号化時においては、実際に
入力されるフレーム順と異なるフレーム順で符号化を行
う。復号化時には、符号化データの復号化順を元に戻し
てフレーム番号0,1,2,…の順に復号化データを出
力する必要がある。図9はこのような従来の画像復号化
装置を示すブロック図である。また、図10はフレーム
化を説明するための説明図であり、図10(a)はノン
インターレース走査時のフレーム化を示し、図10
(b)はインターレース走査時のフレーム化を示してい
る。
Thus, at the time of encoding, the encoding is performed in a frame order different from the actually input frame order. At the time of decoding, it is necessary to restore the decoding order of the encoded data and output the decoded data in the order of frame numbers 0, 1, 2, .... FIG. 9 is a block diagram showing such a conventional image decoding apparatus. 10 is an explanatory diagram for explaining framing, and FIG. 10A shows framing during non-interlaced scanning.
(B) shows framing during interlaced scanning.

【0013】符号バッファメモリ回路1には符号化デー
タを与える。この符号化データは図7(b)に示す符号
化順で、画像データ又は予測誤差をDCT処理して量子
化した後、可変長符号化したものである。符号バッファ
メモリ回路1は入力された符号化データを保持し、復号
化処理時間と出力処理時間との時間あわせを行って可変
長復号回路2に出力する。可変長復号回路2は符号化デ
ータを可変長復号化して逆量子化回路3及びバッファ制
御回路7に出力する。バッファ制御回路7によって符号
バッファメモリ回路1を制御する。
Encoded data is supplied to the code buffer memory circuit 1. The coded data is variable-length coded in the coding order shown in FIG. 7B after the image data or the prediction error is DCT processed and quantized. The code buffer memory circuit 1 holds the input coded data, adjusts the decoding processing time and the output processing time, and outputs them to the variable length decoding circuit 2. The variable length decoding circuit 2 performs variable length decoding on the encoded data and outputs it to the inverse quantization circuit 3 and the buffer control circuit 7. The buffer control circuit 7 controls the code buffer memory circuit 1.

【0014】可変長復号回路2の出力は逆量子化回路3
によって逆量子化し、逆DCT回路4によって逆DCT
処理して符号化側のDCT処理前のデータに戻す。い
ま、フレーム番号0の符号化データであるIピクチャが
入力されているものとする。この場合には、逆DCT回
路4の出力がフレーム番号0の復元画像であり、逆DC
T回路4の出力をそのままフレームメモリ6に与える。
The output of the variable length decoding circuit 2 is an inverse quantization circuit 3
Inverse quantization by the inverse DCT circuit 4
The data is processed and returned to the data before the DCT processing on the encoding side. Now, it is assumed that an I picture which is encoded data of frame number 0 is input. In this case, the output of the inverse DCT circuit 4 is the restored image of frame number 0,
The output of the T circuit 4 is given to the frame memory 6 as it is.

【0015】逆DCT回路4の出力はブロック単位の画
素データであり、フレームメモリ6は1フレーム分の画
素データを保持する。ノンインターレース表示を行う場
合には、図10(a)に示すように、フレームメモリ6
は逆DCT回路4の出力をフレーム順に配列して、ラス
タ順に出力する。また、インターレース表示を行う場合
には、図10(b)に示すように、フレームメモリ6は
逆DCT回路4の出力を奇数フィールドのデータと偶数
フィールドのデータとに分けて配列して、各フィールド
毎にラスタ順で出力する。フレームメモリ6の出力はス
イッチ16を介して復号化データとして出力する(図7
(c))。逆DCT回路4からのフレーム番号0の復元
画像データはP,Bピクチャの復号化のためにフレーム
メモリ12にも供給する。
The output of the inverse DCT circuit 4 is pixel data in block units, and the frame memory 6 holds pixel data for one frame. When performing non-interlaced display, as shown in FIG.
Outputs the output of the inverse DCT circuit 4 in frame order and outputs in raster order. Further, when performing interlaced display, as shown in FIG. 10B, the frame memory 6 divides the output of the inverse DCT circuit 4 into odd field data and even field data, and arranges each field. Output in raster order for each. The output of the frame memory 6 is output as decoded data via the switch 16 (see FIG. 7).
(C)). The restored image data of frame number 0 from the inverse DCT circuit 4 is also supplied to the frame memory 12 for decoding P and B pictures.

【0016】なお、DCTブロックがフレーム化後にブ
ロック化されている場合には、ノンインターレース表示
を行うものとすると、ライン方向の画素配列は変化させ
る必要がないので、出力順を変更するメモリとしては、
8ライン(1ブロックライン)分のデータを保持する容
量があればよい。しかし、インターレース表示を可能に
するためには、奇数フィールドと偶数フィールドとに分
けてデータを出力する必要があることから、更に多くの
メモリを必要とする。このため、一般的には、表示順を
変更するためのメモリとしてフレームメモリを採用して
フレーム化を行うことが多い。
If the DCT block is divided into blocks after being framed, assuming that non-interlaced display is performed, it is not necessary to change the pixel array in the line direction, and therefore, as a memory for changing the output order. ,
It suffices if there is a capacity for holding data for 8 lines (1 block line). However, in order to enable the interlaced display, it is necessary to separately output the data into the odd field and the even field, so that more memory is required. For this reason, in general, a frame memory is often used as a memory for changing the display order to perform framing.

【0017】次に、フレーム番号3のPピクチャを復号
化する。この場合には、逆DCT回路4の出力は予測誤
差である。一方、動きベクトル抽出回路8は可変長復号
化回路2の出力に含まれる動きベクトルを抽出して動き
補償回路10に与えており、動き補償回路10はフレームメ
モリ12からIピクチャの復元画像データを読出して、動
きベクトルを用いて動き補償する。動き補償回路10の出
力はスイッチ15を介して加算器5に与える。加算器5は
動き補償したフレーム番号0の復元画像データと逆DC
T回路4からの予測誤差とを加算してフレーム番号3の
復元画像データを得る。このデータはフレームメモリ11
に供給する。
Next, the P picture of frame number 3 is decoded. In this case, the output of the inverse DCT circuit 4 is a prediction error. On the other hand, the motion vector extraction circuit 8 extracts the motion vector contained in the output of the variable length decoding circuit 2 and supplies it to the motion compensation circuit 10. The motion compensation circuit 10 extracts the restored image data of the I picture from the frame memory 12. Read and perform motion compensation using the motion vector. The output of the motion compensation circuit 10 is given to the adder 5 via the switch 15. The adder 5 uses the motion-compensated restored image data of frame number 0 and the inverse DC
The restored image data of frame number 3 is obtained by adding the prediction error from the T circuit 4. This data is stored in the frame memory 11
Supply to.

【0018】次に、フレーム番号1のBピクチャを復号
化する。この場合にも、逆DCT回路4の出力は予測誤
差である。動きベクトル抽出回路8はフレーム番号3の
画像とフレーム番号1の画像との間の動きベクトルを可
変長復号出力から抽出して動き補償回路9に与え、動き
補償回路9はこの動きベクトルを用いて、フレームメモ
リ11からフレーム番号3の復元画像データを動き補償し
て加算器13に出力する。加算器13は符号化時の予測モー
ドに応じて、動き補償回路9,10の出力を加算し、スイ
ッチ15を介して加算器5に供給する。加算器5は予測誤
差にスイッチ15の出力を加算してフレーム番号1のBピ
クチャの復元画像データを得る。この画像データはフレ
ームメモリ6に与えてフレーム化した後、スイッチ16を
介して出力する(図7(c))。
Next, the B picture of frame number 1 is decoded. Also in this case, the output of the inverse DCT circuit 4 is a prediction error. The motion vector extraction circuit 8 extracts the motion vector between the image of frame number 3 and the image of frame number 1 from the variable length decoded output and supplies it to the motion compensation circuit 9, which uses the motion vector. , The restored image data of frame number 3 is motion-compensated from the frame memory 11 and output to the adder 13. The adder 13 adds the outputs of the motion compensation circuits 9 and 10 according to the prediction mode at the time of encoding, and supplies the outputs to the adder 5 via the switch 15. The adder 5 adds the output of the switch 15 to the prediction error to obtain the restored image data of the B picture of frame number 1. This image data is given to the frame memory 6 to be framed, and then output via the switch 16 (FIG. 7C).

【0019】次に、フレーム番号2のBピクチャを復号
化する。この場合にも、逆DCT回路4の出力とスイッ
チ15の出力とを加算してフレーム番号2のBピクチャの
復元画像データを得る。この画像データはフレームメモ
リ6に与えてフレーム化した後、スイッチ16を介して出
力する(図7(c))。次に、図7(c)に示すよう
に、フレームメモリ11に格納しているフレーム番号3の
復元画像データをスイッチ14及びスイッチ16を介して表
示順に復号化データとして出力する。
Next, the B picture of frame number 2 is decoded. Also in this case, the output of the inverse DCT circuit 4 and the output of the switch 15 are added to obtain the restored image data of the B picture of frame number 2. This image data is given to the frame memory 6 to be framed, and then output via the switch 16 (FIG. 7C). Next, as shown in FIG. 7C, the restored image data of frame number 3 stored in the frame memory 11 is output as decoded data in the display order via the switches 14 and 16.

【0020】以後、同様の動作を繰返して、図7(c)
の復号化順で復元した画像データ(復号化データ)を出
力する。なお、復号処理と出力処理とはメモリのオーバ
ラップ分とシステム中の動作時間とを考慮しながら制御
される。
After that, the same operation is repeated, and FIG.
The image data (decoded data) restored in the decoding order of is output. The decoding process and the output process are controlled in consideration of the memory overlap amount and the operating time in the system.

【0021】このように、Pピクチャは前方フレームの
参照画像を用いて復号化しており、復号化には参照画像
を保持するための1フレーム分のメモリが必要である。
また、Bピクチャは前方及び後方フレームの参照画像を
用いて復号化しており、これらの参照画像を保持するた
めの2フレーム分のメモリが必要である。更に、符号化
処理はDCTブロック単位で行っていることから、上述
したように、加算器5の出力をフレーム化してインタレ
ース表示又はノンインターレース表示を可能にする1フ
レーム分のメモリが必要である。この場合、I,Pピク
チャの復号化データはBピクチャの参照画像として用い
るためにフレームメモリ11,12に記憶させており、これ
らのフレームメモリ11,12からの読出しを制御して出力
することにより、これらのフレームメモリ11,12をフレ
ーム化用に兼用することができる。しかし、Bピクチャ
の復号化データは参照画像用として用いられることはな
くフレームメモリ11,12に記憶されないので、フレーム
化のためにフレームメモリ6を設ける必要がある。
As described above, the P picture is decoded by using the reference image of the front frame, and the decoding requires a memory for one frame to hold the reference image.
Further, the B picture is decoded using the reference images of the front and rear frames, and a memory for two frames is required to hold these reference images. Furthermore, since the encoding process is performed in DCT block units, as described above, a memory for one frame is required to frame the output of the adder 5 to enable interlaced display or non-interlaced display. . In this case, the decoded data of the I and P pictures is stored in the frame memories 11 and 12 to be used as the reference image of the B picture, and the read from these frame memories 11 and 12 is controlled and output. The frame memories 11 and 12 can also be used for framing. However, since the decoded data of the B picture is not used for the reference image and is not stored in the frame memories 11 and 12, it is necessary to provide the frame memory 6 for framing.

【0022】[0022]

【発明が解決しようとする課題】このように、上述した
従来の画像復号化装置においては、Bピクチャを含む画
像符号化データを復号化するためには、多数のメモリが
必要であり、回路規模が増大すると共にコスト高である
という問題点があった。
As described above, in the above-described conventional image decoding apparatus, a large number of memories are required to decode image coded data including B pictures, and the circuit scale is large. However, there is a problem in that the cost increases as the cost increases.

【0023】本発明は、Bピクチャを含む画像符号化デ
ータの復号化に必要なメモリを削減して回路規模を小さ
くし、低コスト化することができる画像復号化装置を提
供することを目的とする。
It is an object of the present invention to provide an image decoding apparatus capable of reducing the memory required for decoding image coded data including B pictures to reduce the circuit scale and cost. To do.

【0024】[発明の構成][Constitution of Invention]

【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に係る
画像復号化装置は、前方及び後方の参照画像を用いた両
方向予測符号化データを含む符号化データが入力され、
入力された符号化データを記憶する第1の記憶手段と、
前記入力された符号化データ又は前記第1の記憶手段か
ら読出した符号化データを所定のブロック単位で復号化
して復号化データを出力する第1の復号化手段と、前記
第1の復号化手段からの復号化データを参照画像データ
として記憶可能な第2の記憶手段と、前記第1の復号化
手段による前記符号化データの所定ブロックの復号化に
必要な参照画像のブロックを検出する検出手段と、この
検出手段によって指定されたブロックのデータを前記第
1の記憶手段から読出し前記第2の記憶手段に記憶され
ている参照画像データを用いて復号化処理することによ
り、前記第1の復号化手段が復号化する符号化データの
参照画像データを作成する第2の復号化手段と、この第
2の復号化手段からの参照画像データを記憶し、前記第
1の復号化手段の復号化処理における参照画像データと
して出力することが可能な第3の記憶手段と、前記第1
の復号化手段からの前記両方向予測符号化データに対す
る復号化データを記憶してフレーム化し表示順に出力す
る第4の記憶手段とを具備したものであり、
According to a first aspect of the present invention, an image decoding device receives coded data including bidirectional predictive coded data using forward and backward reference images,
First storage means for storing the input encoded data,
First decoding means for decoding the input coded data or the coded data read from the first storage means in a predetermined block unit and outputting the decoded data; and the first decoding means. Second storage means capable of storing the decoded data from the device as reference image data, and detection means for detecting a block of the reference image necessary for decoding the predetermined block of the encoded data by the first decoding means. And reading the data of the block designated by the detection means from the first storage means and performing a decoding process using the reference image data stored in the second storage means, thereby performing the first decoding. Second decoding means for creating reference image data of encoded data to be decoded by the decoding means, and reference image data from the second decoding means are stored, and the second decoding means stores the reference image data. A third storage means which can be output as reference image data in the No. process, the first
And a fourth storage means for storing the decoded data for the bidirectionally predictive coded data from the decoding means, framed and output in a display order,

【0025】[0025]

【作用】本発明において、第1の復号化手段が符号化デ
ータを復号化して得た復号化データを参照画像データと
して第2の記憶手段に記憶させる。両方向予測符号化デ
ータを復号化する場合には、検出手段によって復号化に
必要な参照画像のブロックを検出し、第2の復号化手段
によって、このブロックのデータを第1の記憶手段から
読出し、第2の記憶手段に記憶されている参照画像デー
タを用いて復号化する。例えば、この復号化データを第
3の記憶手段に格納しながら、第2の復号化手段による
復号化処理と並行させて第1の復号化手段に両方予測復
号化データを復号化させる。これにより、第3の記憶手
段に最大で4ブロック分の参照画像データを格納するこ
とによって両方向予測符号化データを復号化することが
できる。
In the present invention, the first decoding means stores the decoded data obtained by decoding the coded data in the second storage means as reference image data. When decoding bidirectional predictive coded data, the detection means detects a block of the reference image necessary for decoding, and the second decoding means reads the data of this block from the first storage means. Decoding is performed using the reference image data stored in the second storage means. For example, while storing this decoded data in the third storage means, the first decoding means is caused to decode both predictive decoded data in parallel with the decoding processing by the second decoding means. Thus, the bidirectional predictive encoded data can be decoded by storing the reference image data for up to 4 blocks in the third storage means.

【0026】[0026]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。図1は本発明に係る画像復号化装置の一実
施例を示すブロック図である。図1において図9と同一
の構成要素には同一符号を付してある。本実施例は符号
化データを復号化してインターレース表示の表示順で復
号化データを出力するものである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an image decoding apparatus according to the present invention. In FIG. 1, the same components as those in FIG. 9 are designated by the same reference numerals. In the present embodiment, the encoded data is decoded and the decoded data is output in the display order of interlaced display.

【0027】符号化データは符号バッファメモリ回路1
に供給する。この符号化データは、DCT処理、量子化
処理及び可変長符号化処理によって作成されたものであ
り、フレーム内の処理によるIピクチャ、前方又は後方
フレームの参照画像を用いたPピクチャ及び両方向フレ
ームの参照画像を用いたBピクチャを有している。ま
た、符号化データはP,Bピクチャ作成時に用いた動き
ベクトルの情報も含んでいる。なお、DCT処理はフレ
ーム化後にブロック化して得たブロック単位で行う。
The encoded data is the code buffer memory circuit 1
Supply to. This coded data is created by DCT processing, quantization processing, and variable length coding processing, and includes I-pictures by intra-frame processing, P-pictures using reference images of forward or backward frames, and bidirectional frames. It has a B picture using a reference image. The encoded data also includes information on the motion vector used when creating the P and B pictures. It should be noted that the DCT processing is performed on a block-by-block basis obtained by dividing the frame into blocks.

【0028】符号バッファメモリ回路1は入力された符
号化データを保持し、復号化処理時間と出力処理時間と
の時間あわせを行って出力する。本実施例においては、
符号バッファメモリ回路1の出力はスイッチ21の端子
a、メモリ22並びにピクチャ検出及び位置検出回路23に
供給するようになっている。ピクチャ検出及び位置検出
回路23は入力された符号化データのピクチャタイプを検
出して、検出信号をバッファ制御回路24に出力する。
The code buffer memory circuit 1 holds the input coded data, and outputs it after matching the decoding processing time and the output processing time. In this embodiment,
The output of the code buffer memory circuit 1 is supplied to the terminal a of the switch 21, the memory 22, and the picture detection and position detection circuit 23. The picture detection and position detection circuit 23 detects the picture type of the input encoded data and outputs a detection signal to the buffer control circuit 24.

【0029】バッファ制御回路24は検出信号に基づいて
符号バッファメモリ回路1を制御する。また、バッファ
制御回路24は、検出信号に基づいてメモリ22の書込み及
び読出しを制御すると共に、スイッチ21の切換えを制御
する。即ち、バッファ制御回路24は、検出信号によって
Iピクチャ又はPピクチャの符号化データが符号バッフ
ァメモリ回路1から出力されたことが示された場合に
は、これらの符号化データをメモリ22に記憶させ、Bピ
クチャの符号化データが出力されたことが示された場合
には、スイッチ21に端子aを選択させてBピクチャの符
号化データをそのまま可変長復号回路2に供給する。メ
モリ22はFIFO(fast-in fast-out)メモリであり、
I,Pピクチャの符号化データを格納可能な容量を有し
ている。なお、I,Pピクチャの符号量は1フレーム分
の画素データのデータ量よりも十分に小さく、メモリ22
は1フレーム分の画素データを記憶するフレームメモリ
の約1/4の容量があればよい。
The buffer control circuit 24 controls the code buffer memory circuit 1 based on the detection signal. Further, the buffer control circuit 24 controls writing and reading of the memory 22 based on the detection signal, and also controls switching of the switch 21. That is, the buffer control circuit 24 stores the coded data of the I picture or P picture in the memory 22 when the detected signal indicates that the coded data of the I picture or the P picture is output from the code buffer memory circuit 1. , If it is indicated that the encoded data of the B picture is output, the switch 21 selects the terminal a and supplies the encoded data of the B picture as it is to the variable length decoding circuit 2. The memory 22 is a FIFO (fast-in fast-out) memory,
It has a capacity capable of storing encoded data of I and P pictures. The code amount of I and P pictures is sufficiently smaller than the data amount of pixel data for one frame, and
Need only have a capacity of about 1/4 of the frame memory that stores pixel data for one frame.

【0030】図2は図1中のメモリ22の記憶領域を説明
するための説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining the storage area of the memory 22 in FIG.

【0031】メモリ22は、図2に示すように、ビット長
nの複数の領域を有しており、これらの各領域はアドレ
スa1 ,a2 ,…によって指定するようになっている。
符号化データはブロック単位で処理されており、メモリ
22にはこのブロック単位で書込みを行う。符号化データ
は可変長符号であり、各ブロックのブロック長は相互に
異なる。メモリ22には図2に示すように、1番目のブロ
ックのデータ(ブロック1)をアドレスa1 の先頭から
順次配列する。例えば、図2では、アドレスa1 の先頭
からb1 ビットだけブロック1のデータを書込み、続け
て、ブロック2のデータをアドレスa2 の先頭からb2
ビットまで配列することを示している。
As shown in FIG. 2, the memory 22 has a plurality of areas each having a bit length n, and each of these areas is designated by addresses a1, a2, ....
Encoded data is processed in blocks and memory
Data is written to 22 in block units. The encoded data is a variable length code, and the block lengths of the blocks are different from each other. In the memory 22, as shown in FIG. 2, the data of the first block (block 1) is sequentially arranged from the head of the address a1. For example, in FIG. 2, the data of the block 1 is written by b1 bits from the beginning of the address a1 and then the data of the block 2 is written from the beginning of the address a2 to b2
It indicates that bits are arranged.

【0032】本実施例においては、ピクチャ検出及び位
置検出回路23は、I,Pピクチャの符号化データから、
各ブロックのブロック長及びブロックスタート位置を検
出することにより、メモリ22に格納されているブロック
のメモリ上の位置(以下、スタート位置という)を検出
してメモリ25に書込むようになっている。
In the present embodiment, the picture detection and position detection circuit 23 uses the encoded data of I and P pictures to
By detecting the block length and the block start position of each block, the memory position of the block stored in the memory 22 (hereinafter referred to as the start position) is detected and written in the memory 25.

【0033】図3は図1中のメモリ25の記憶領域を説明
するための説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining the storage area of the memory 25 in FIG.

【0034】図3に示すように、メモリ25は各ブロック
に対応するアドレスを有しており、各アドレスには、図
3に示すように、各ブロックのメモリ22上のアドレスと
そのビットスタート位置とを記憶する。ピクチャ検出及
び位置検出回路23は、入力されたI,Pピクチャのブロ
ックの番号をメモリ25にアドレスとして供給すると共
に、このアドレスに、このブロックデータが記憶される
メモリ22のアドレス及びビットスタート位置のデータを
格納する。例えば、図3では、ブロック1のブロックデ
ータがメモリ22のアドレスa1 の先頭から記憶され、ブ
ロック2のブロックデータがメモリ22のアドレスa1 の
b1 ビット目から格納されることを示している。
As shown in FIG. 3, the memory 25 has an address corresponding to each block, and each address has an address on the memory 22 of each block and its bit start position as shown in FIG. And remember. The picture detection and position detection circuit 23 supplies the number of the block of the input I and P pictures as an address to the memory 25, and at this address, the address and bit start position of the memory 22 where this block data is stored. Store the data. For example, FIG. 3 shows that the block data of the block 1 is stored from the beginning of the address a1 of the memory 22, and the block data of the block 2 is stored from the b1 bit of the address a1 of the memory 22.

【0035】バッファ制御回路24は、符号バッファメモ
リ回路1からのI,Pピクチャの符号化データの書込み
と同時に、メモリ22に格納されているI,Pピクチャを
読出してスイッチ21の端子bを介して可変長復号回路2
に供給するようになっている。更に、バッファ制御回路
24は、符号バッファメモリ回路1からBピクチャの符号
化データが出力される場合には、メモリ25から供給され
るスタート位置の情報に基づいて、メモリ22に格納され
ているPピクチャの符号化データを読出して可変長復号
回路32に出力するようになっている。
The buffer control circuit 24 reads out the I and P pictures stored in the memory 22 at the same time as writing the encoded data of the I and P pictures from the code buffer memory circuit 1 and reads them through the terminal b of the switch 21. Variable length decoding circuit 2
To be supplied. Furthermore, the buffer control circuit
When the encoded data of the B picture is output from the code buffer memory circuit 1, the reference numeral 24 indicates the encoded data of the P picture stored in the memory 22 based on the start position information supplied from the memory 25. Is read out and output to the variable length decoding circuit 32.

【0036】可変長復号回路2はスイッチ21を介して符
号化データが与えられて、可変長復号化処理によって符
号化側の可変長符号化処理前のデータに戻す。可変長復
号回路2の出力は逆量子化回路3に供給すると共に、ス
イッチ36を介して動きベクトル抽出回路8に供給する。
動きベクトル抽出回路8には、スイッチ36を介して後述
する可変長復号回路32からの可変長復号出力も供給され
るようになっている。動きベクトル抽出回路8はP,B
ピクチャについては、可変長復号出力に含まれる動きベ
クトルを抽出して動き補償回路9に出力する。
The variable length decoding circuit 2 is supplied with the encoded data through the switch 21 and restores the data before the variable length encoding process on the encoding side by the variable length decoding process. The output of the variable length decoding circuit 2 is supplied to the inverse quantization circuit 3 and also to the motion vector extraction circuit 8 via the switch 36.
The motion vector extraction circuit 8 is also supplied with a variable length decoding output from a variable length decoding circuit 32 described later via a switch 36. The motion vector extraction circuit 8 has P, B
For the picture, the motion vector included in the variable length decoded output is extracted and output to the motion compensation circuit 9.

【0037】一方、逆量子化回路3は入力されたデータ
を逆量子化処理して逆DCT回路4に与え、逆DCT回
路4は逆量子化出力を逆DCT処理して加算器5に出力
する。
On the other hand, the inverse quantization circuit 3 inversely quantizes the input data and gives it to the inverse DCT circuit 4. The inverse DCT circuit 4 inversely DCT-processes the inverse quantized output and outputs it to the adder 5. .

【0038】加算器5にはスイッチ15の出力も与える。
スイッチ15は、逆DCT回路4の出力がIピクチャに基
づくものである場合には0を加算器5に与え、Pピクチ
ャに基づくものである場合には後述する動き補償回路9
の出力を加算器5に与え、Bピクチャに基づくものであ
る場合には動き補償回路9及び後述するブロックバッフ
ァ37の出力又は後述する加算器13の出力を加算器5に与
える。加算器5は逆DCT回路4の出力とスイッチ15の
出力とを加算することにより画像を復元して、フレーム
メモリ6,11に出力するようになっている。
The output of the switch 15 is also given to the adder 5.
The switch 15 gives 0 to the adder 5 when the output of the inverse DCT circuit 4 is based on an I picture, and when it is based on a P picture, a motion compensation circuit 9 described later.
Of the motion compensation circuit 9 and the block buffer 37 described later or the output of the adder 13 described later are given to the adder 5. The adder 5 restores the image by adding the output of the inverse DCT circuit 4 and the output of the switch 15, and outputs the image to the frame memories 6 and 11.

【0039】フレームメモリ11はI,Pピクチャの符号
化データに基づく加算器5からの符号化データを前方参
照画像として保持すると共に、保持した復号化データを
表示順で読出して復元画像データとしてスイッチ16を介
して出力する。また、フレームメモリ6はBピクチャの
復号化データに基づく加算器5の出力を保持してフレー
ム化し、保持した復号化データを表示順に読出して復元
画像データとしてスイッチ16を介して出力するようにな
っている。スイッチ16は画像の出力フレーム順に応じて
切換り、一連のフレームの復元画像データを復号化デー
タとして出力するようになっている。
The frame memory 11 holds the coded data from the adder 5 based on the coded data of I and P pictures as a forward reference image, reads the held decoded data in display order, and switches it as restored image data. Output through 16. Further, the frame memory 6 holds the output of the adder 5 based on the decoded data of the B picture, frames it, reads the held decoded data in the display order, and outputs it as restored image data via the switch 16. ing. The switch 16 is switched in accordance with the output frame order of the image and outputs the restored image data of a series of frames as decoded data.

【0040】フレームメモリ11は対応するP,Bピクチ
ャの復号タイミングで保持している参照画像データをス
イッチ40を介して動き補償回路9に出力するようになっ
ている。動き補償回路9はフレームメモリ11からの参照
画像データを動きベクトル抽出回路8からの動きベクト
ルに基づいて動き補償して出力する。動き補償回路9の
出力はスイッチ15に供給すると共に、加算器13,35にも
供給する。
The frame memory 11 outputs the reference image data held at the decoding timing of the corresponding P and B pictures to the motion compensation circuit 9 via the switch 40. The motion compensation circuit 9 motion-compensates the reference image data from the frame memory 11 based on the motion vector from the motion vector extraction circuit 8 and outputs it. The output of the motion compensation circuit 9 is supplied to the switch 15 and also to the adders 13 and 35.

【0041】本実施例においては、2系統の復号化処理
回路を有している。即ち、可変長復号回路2、逆量子化
回路3、逆DCT回路4及び加算器5を有する第1の復
号化処理系と、これらの回路と夫々同一構成の可変長復
号回路32、逆量子化回路33、逆DCT回路34及び加算器
35を有する第2の復号化処理系とを備える。なお、動き
ベクトル抽出回路8及び動き補償回路9は第1の復号化
処理系と第2の復号化処理系とで共用化する。第2の復
号化処理系は第1の復号化処理系の復号化処理に必要な
後方参照画像を作成するためのものである。
In this embodiment, there are two systems of decoding processing circuits. That is, the first decoding processing system having the variable length decoding circuit 2, the inverse quantization circuit 3, the inverse DCT circuit 4, and the adder 5, and the variable length decoding circuit 32 and the inverse quantization having the same configurations as these circuits, respectively. Circuit 33, inverse DCT circuit 34 and adder
And a second decoding processing system having 35. The motion vector extraction circuit 8 and the motion compensation circuit 9 are shared by the first decoding processing system and the second decoding processing system. The second decoding processing system is for creating a backward reference image necessary for the decoding processing of the first decoding processing system.

【0042】ところで、復号化における逆DCT処理及
び量子化処理は符号化時と同様にブロック単位で行う。
即ち、加算器5にスイッチ15から供給する参照画像はブ
ロックデータである。従って、所定のブロックの復号化
を行う場合には、そのブロックに対応する位置を含み、
動き補償範囲内のブロックの画像データを格納するメモ
リを有していればよい。更に、動き補正量及びその方向
が判明すれば、第1の復号化処理系の復号化においてメ
モリに格納しておく必要がある後方参照画像の範囲を一
層小さくすることができる。
By the way, the inverse DCT process and the quantization process in the decoding are performed in block units as in the encoding.
That is, the reference image supplied from the switch 15 to the adder 5 is block data. Therefore, when decoding a given block, including the position corresponding to that block,
It suffices to have a memory for storing image data of blocks within the motion compensation range. Furthermore, if the motion correction amount and its direction are known, the range of the backward reference image that needs to be stored in the memory in the decoding of the first decoding processing system can be further reduced.

【0043】この理由から、本実施例においては、復号
化ブロックの動きベクトルに基づいて、後方参照画像と
して用いるブロックを決定するようになっている。即
ち、可変長復号回路2が復号した動きベクトルは動き補
償回路38に与える。動き補償回路38は動きベクトルから
参照画像として必要なブロック番号を検出してメモリ25
にアドレスとして出力するようになっている。メモリ25
は指定されたアドレスに格納しているスタート位置の情
報をメモリ22に与えて、メモリ22から対応するブロック
データを出力させるようになっている。
For this reason, in this embodiment, the block used as the backward reference image is determined based on the motion vector of the decoded block. That is, the motion vector decoded by the variable length decoding circuit 2 is given to the motion compensation circuit 38. The motion compensation circuit 38 detects a block number required as a reference image from the motion vector and stores it in the memory 25.
It is designed to be output as an address to. Memory 25
The information on the start position stored at the specified address is given to the memory 22, and the corresponding block data is output from the memory 22.

【0044】可変長復号回路32はメモリ22からのPピク
チャの符号化データを可変長復号化して逆量子化回路33
に出力すると共に、スイッチ36を介して動きベクトル抽
出回路8にも出力する。逆量子化回路33は入力されたデ
ータを逆量子化処理して逆DCT回路34に与え、逆DC
T回路34は逆量子化出力を逆DCT処理して加算器35に
出力する。
The variable length decoding circuit 32 performs variable length decoding on the encoded data of the P picture from the memory 22 and performs the inverse quantization circuit 33.
And also to the motion vector extraction circuit 8 via the switch 36. The inverse quantization circuit 33 inversely quantizes the input data, gives it to the inverse DCT circuit 34, and inverse DC
The T circuit 34 performs inverse DCT processing on the inverse quantized output and outputs it to the adder 35.

【0045】一方、メモリ22から読出されたPピクチャ
についての前方参照画像は既に復号化されてフレームメ
モリ11に格納されるようになっている。上述したよう
に、第2の復号化処理系においても、動きベクトル抽出
回路8及び動き補償回路9を用いるようになっており、
第2の復号化処理系による復号化処理タイミングでは、
動き補償回路9はフレームメモリ11からの参照画像デー
タを読出し、動きベクトルに基づいて動き補償して加算
器35に出力する。即ち、動き補償回路9は、復号化ブロ
ックのブロック位置を動きベクトルに基づいて補正し、
補正した位置で参照画像をブロック化することにより、
動き補償した参照画像のブロックデータを得ている。加
算器35は逆DCT回路34の出力と動き補償回路9の出力
とを加算することにより、メモリ25によって選択したP
ピクチャのブロックについての復元画像をブロック単位
で得て、後方参照画像のブロックデータとしてブロック
バッファ37に出力するようになっている。
On the other hand, the forward reference image for the P picture read out from the memory 22 is already decoded and stored in the frame memory 11. As described above, the motion vector extraction circuit 8 and the motion compensation circuit 9 are also used in the second decoding processing system,
At the decoding processing timing by the second decoding processing system,
The motion compensation circuit 9 reads the reference image data from the frame memory 11, performs motion compensation based on the motion vector, and outputs it to the adder 35. That is, the motion compensation circuit 9 corrects the block position of the decoded block based on the motion vector,
By blocking the reference image at the corrected position,
The block data of the motion compensated reference image is obtained. The adder 35 adds the output of the inverse DCT circuit 34 and the output of the motion compensation circuit 9 to obtain P selected by the memory 25.
A restored image for a block of a picture is obtained in block units and is output to the block buffer 37 as block data of a backward reference image.

【0046】動きベクトルによっては、動き補償したブ
ロックデータは元の4つのブロックにまたがる。従っ
て、ブロックバッファ37は4ブロックのブロックデータ
を格納可能な容量を有していればよい。ブロックバッフ
ァ37は格納している後方参照画像データを動き補償回路
38からのブロック化位置情報に基づいてブロック化して
加算器13及びスイッチ15に出力する。加算器13は、予測
モードに応じて動き補償回路9及びブロックバッファ37
の出力を加算してスイッチ15に出力するようになってい
る。
Depending on the motion vector, the motion-compensated block data spans the original four blocks. Therefore, the block buffer 37 may have a capacity capable of storing block data of 4 blocks. The block buffer 37 is a motion compensation circuit for the stored backward reference image data.
Blocking is performed based on the blocking position information from 38 and output to the adder 13 and the switch 15. The adder 13 includes a motion compensation circuit 9 and a block buffer 37 according to the prediction mode.
The outputs of are added and output to the switch 15.

【0047】なお、フレームメモリ11の出力はメモリ39
にも与えるようになっている。メモリ39は、第1の復号
化処理系によってPピクチャを復号化する場合に、フレ
ームメモリ11からの画像データを前方参照画像データと
して記憶するようになっている。上述したように、メモ
リ39としては、動きベクトルによってブロック化位置が
補正されることを考慮して、加算器5の出力と同一のブ
ロック位置を含む所定範囲の参照画像データを格納する
容量を有していればよい。スイッチ40は、第1の復号化
処理系によってPピクチャを復号化する場合にのみ端子
bを選択して入力された画像データを動き補償回路9に
出力するようになっている。
The output of the frame memory 11 is the memory 39
Is also given to. The memory 39 stores the image data from the frame memory 11 as forward reference image data when the P picture is decoded by the first decoding processing system. As described above, the memory 39 has a capacity for storing reference image data in a predetermined range including the same block position as the output of the adder 5 in consideration of the fact that the block position is corrected by the motion vector. All you have to do is do it. The switch 40 selects the terminal b and outputs the input image data to the motion compensation circuit 9 only when the P picture is decoded by the first decoding processing system.

【0048】次に、このように構成された実施例の動作
について図4及び図5を参照して説明する。図4は実施
例の動作を説明するためのタイミングチャートであり、
図4(a)は入力される符号化データのフレーム番号を
示し、図4(b)はそのピクチャタイプを示し、図4
(c)は符号バッファメモリ回路1の出力を示し、図4
(d)はメモリ22の入出力を示し、図4(e)はブロッ
クバッファ37の後方参照画像を示し、図4(f)はメモ
リ39の参照画像を示し、図4(g)はフレームメモリ11
の前方参照画像を示している。また、図5は実施例の動
作を説明するための説明図である。図5(a)はPピク
チャ復号化時におけるフレームメモリ11からの読出しを
示し、図5(b)はこの場合のメモリ39への書込みを示
している。
Next, the operation of the embodiment thus constructed will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. 4 is a timing chart for explaining the operation of the embodiment,
FIG. 4A shows the frame number of the input encoded data, FIG. 4B shows its picture type, and FIG.
4C shows the output of the code buffer memory circuit 1, and FIG.
4D shows input / output of the memory 22, FIG. 4E shows a backward reference image of the block buffer 37, FIG. 4F shows a reference image of the memory 39, and FIG. 4G shows a frame memory. 11
3 shows a forward reference image of FIG. FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining the operation of the embodiment. FIG. 5A shows the reading from the frame memory 11 at the time of P picture decoding, and FIG. 5B shows the writing to the memory 39 in this case.

【0049】符号化データは符号バッファメモリ回路1
に供給する。符号化データはI,P,Bピクチャを有し
ており、例えば、図7(a)の予測方法で符号化され
て、図7(b)に示すフレーム順(図4(a))で入力
するものとする。符号バッファメモリ回路1は符号化処
理時間及び出力時間を考慮して、入力された符号化デー
タを保持してスイッチ21の端子a、メモリ22並びにピク
チャ検出及び位置検出回路23に出力する。先ず、図4
(a)に示すように、フレーム番号0のIピクチャの符
号化データを入力する。ピクチャ検出回路23はIピクチ
ャであることを検出して検出信号をバッファ制御回路24
に出力する。これにより、バッファ制御回路24は、符号
バッファメモリ回路1を制御すると共にメモリ22を制御
して、図4(c)に示すタイミングでフレーム番号0
(0フレーム)のIピクチャの符号化データを読出し
て、メモリ22に書込む(図4(d))。本実施例では、
この時点ではIピクチャは復号化しない。
The encoded data is the code buffer memory circuit 1
Supply to. The encoded data has I, P, and B pictures, and is encoded by, for example, the prediction method of FIG. 7A, and is input in the frame order shown in FIG. 7B (FIG. 4A). It shall be. The code buffer memory circuit 1 holds the input coded data in consideration of the coding processing time and the output time and outputs it to the terminal a of the switch 21, the memory 22, and the picture detection and position detection circuit 23. First, FIG.
As shown in (a), the encoded data of the I picture of frame number 0 is input. The picture detection circuit 23 detects that it is an I picture and outputs a detection signal to the buffer control circuit 24.
Output to. As a result, the buffer control circuit 24 controls the code buffer memory circuit 1 and the memory 22, and at the timing shown in FIG.
The encoded data of the I picture of (0 frame) is read and written in the memory 22 (FIG. 4 (d)). In this embodiment,
At this point, the I picture is not decoded.

【0050】次に、図4(a)に示すように、フレーム
番号3(3フレーム)のPピクチャの符号化データを入
力する。この符号化データは、バッファ制御回路24によ
って図4(c)に示すタイミングで符号バッファメモリ
回路1から読出して、メモリ22に書込む(図4
(d))。メモリ22はFIFOメモリであり、図4
(d)に示すように、バッファ制御回路24は、3フレー
ムのPピクチャの符号化データを書込むと同時に、0フ
レームのIピクチャの符号化データを読出して、スイッ
チ21の端子bを介して可変長復号回路2に出力する。一
方、ピクチャ検出及び位置検出回路23は、符号化データ
のブロック長とそのブロックのスタート位置を検出して
メモリ25に書込む。
Next, as shown in FIG. 4A, the encoded data of the P picture of frame number 3 (3 frames) is input. This encoded data is read from the code buffer memory circuit 1 by the buffer control circuit 24 at the timing shown in FIG. 4C and written in the memory 22 (FIG. 4).
(D)). The memory 22 is a FIFO memory and is shown in FIG.
As shown in (d), the buffer control circuit 24 writes the coded data of the P picture of 3 frames and at the same time, reads the coded data of the I picture of 0 frame, and outputs it via the terminal b of the switch 21. Output to the variable length decoding circuit 2. On the other hand, the picture detection and position detection circuit 23 detects the block length of encoded data and the start position of the block, and writes it in the memory 25.

【0051】可変長復号回路2は、Iピクチャの符号化
データを可変長復号化して逆量子化回路3に出力する。
更に、符号化データは逆量子化回路3によって逆量子化
し、逆DCT回路4によって逆DCT処理して、符号化
側のDCT処理前のデータに戻して加算器5に出力す
る。この場合には、逆DCT回路4の出力は0フレーム
の復元画像である。なお、これらの処理はブロック単位
で行う。スイッチ15は0を加算器5に与えており、加算
器5は逆DCT回路4の出力をそのままフレームメモリ
11に与えて前方参照画像として記憶させる(図4
(g))。また、フレームメモリ11に格納されている復
元画像データは表示順に読出して、スイッチ16を介して
出力する。
The variable length decoding circuit 2 variable length decodes the coded data of the I picture and outputs it to the inverse quantization circuit 3.
Further, the encoded data is inversely quantized by the inverse quantization circuit 3, inverse DCT processed by the inverse DCT circuit 4, restored to the data before DCT processing on the encoding side, and output to the adder 5. In this case, the output of the inverse DCT circuit 4 is a restored image of 0 frame. Note that these processes are performed in block units. The switch 15 gives 0 to the adder 5, and the adder 5 outputs the output of the inverse DCT circuit 4 as it is to the frame memory.
11 and store it as a forward reference image (see FIG. 4).
(G)). Further, the restored image data stored in the frame memory 11 is read in the order of display and output via the switch 16.

【0052】次に、図4(a)に示すように、フレーム
番号1(1フレーム)のBピクチャの符号化データを入
力する。バッファ制御回路24は、この符号化データを図
4(c)に示すタイミングで符号バッファメモリ回路1
から出力させ、スイッチ21の端子aを介して第1の復号
化処理系を構成する可変長復号回路2に与える。
Next, as shown in FIG. 4A, the coded data of the B picture of frame number 1 (1 frame) is input. The buffer control circuit 24 sends the coded data to the code buffer memory circuit 1 at the timing shown in FIG.
From the switch 21 and is given to the variable length decoding circuit 2 constituting the first decoding processing system via the terminal a of the switch 21.

【0053】可変長復号回路2はBピクチャの符号化デ
ータを可変長復号して動き補償回路38に出力する。動き
補償回路38は可変長復号出力から動きベクトルを抽出し
て動きベクトルによって示されるブロックをメモリ25の
アドレスとして出力する。この場合には、1復号化ブロ
ックに対して最大で4ブロックがアドレスとして指定さ
れる。
The variable length decoding circuit 2 variable length decodes the coded data of the B picture and outputs it to the motion compensation circuit 38. The motion compensation circuit 38 extracts a motion vector from the variable length decoded output and outputs the block indicated by the motion vector as an address of the memory 25. In this case, up to 4 blocks are designated as addresses for one decoded block.

【0054】メモリ25は指定されたアドレスに格納して
いるスタート位置の情報をメモリ25に出力する。例え
ば、1フレームの符号化データの最初の符号化ブロック
の動きベクトルによって、3フレームの参照画像の隣接
する3番目及びm番目のブロックが指定されるものとす
ると、メモリ25は、例えば図3に示すように、メモリ22
のアドレスa2 のb2 ビット目以降に格納されている3
番目のブロックを指定してそのブロックデータを出力さ
せると共に、m番目のブロックを格納している領域のブ
ロックデータを出力させる。メモリ22から読出したブロ
ックデータは可変長復号回路32に与える。
The memory 25 outputs the information of the start position stored at the designated address to the memory 25. For example, assuming that the motion vector of the first coded block of the coded data of one frame specifies the adjacent third and m-th blocks of the reference image of three frames, the memory 25 stores, for example, in FIG. As shown, memory 22
Stored at bit b2 and after of address a2 of
The block data is designated and the block data is output, and the block data of the area storing the m-th block is output. The block data read from the memory 22 is given to the variable length decoding circuit 32.

【0055】こうして、第1の復号化処理系による1フ
レームのBピクチャの復号化処理に若干先行させると共
に並行させて、第2の復号化処理系による3フレームの
後方参照画像の復号化処理を行う。可変長復号回路32は
入力されたPピクチャの符号化データを可変長復号し、
更に、逆量子化回路33及び逆DCT回路34によってDC
T処理前のデータに戻して加算器35に供給する。また、
動きベクトル抽出回路8はスイッチ36を介して可変長復
号化出力が与えられ、動きベクトルを抽出して動き補償
回路9に与える。図4(g)に示すように、この時点で
は、フレームメモリ11は3フレームのPピクチャの参照
画像である0フレームの復元画像データを格納してい
る。動き補償回路9はフレームメモリ11から読出した0
フレームの参照画像データを動きベクトルに基づいて動
き補償して加算器35に与える。加算器35は、逆DCT回
路34からの予測誤差に動き補償した参照画像データを加
算して、3フレームの所定ブロックの画像をブロック単
位で復元してブロックバッファ37に供給する(図4
(e))。同様にして、Bピクチャの復号化ブロックの
復号化処理に必要なPピクチャのブロックだけを復号化
処理して、ブロックバッファ37に格納する。
In this way, the decoding process of the backward reference image of 3 frames by the second decoding processing system is performed slightly in parallel with the decoding process of the B picture of 1 frame by the first decoding processing system. To do. The variable length decoding circuit 32 performs variable length decoding of the input P picture encoded data,
Further, the inverse quantization circuit 33 and the inverse DCT circuit 34 are used to
The data before the T processing is restored and supplied to the adder 35. Also,
The motion vector extraction circuit 8 is supplied with a variable length decoding output via the switch 36, extracts a motion vector and supplies it to the motion compensation circuit 9. As shown in FIG. 4G, at this time, the frame memory 11 stores the restored image data of 0 frame which is the reference image of the P picture of 3 frames. The motion compensation circuit 9 reads 0 from the frame memory 11.
The frame reference image data is motion-compensated based on the motion vector and given to the adder 35. The adder 35 adds the motion-compensated reference image data to the prediction error from the inverse DCT circuit 34, restores the image of a predetermined block of 3 frames in block units, and supplies it to the block buffer 37 (FIG. 4).
(E)). Similarly, only the P picture block necessary for the decoding processing of the B picture decoding block is decoded and stored in the block buffer 37.

【0056】一方、可変長復号回路2の出力は、逆量子
化回路3及び逆DCT回路4によってDCT処理前のデ
ータに戻して加算器5に供給する。また、動きベクトル
抽出回路8はスイッチ36を介して可変長復号化出力が与
えられ、動きベクトルを抽出して動き補償回路9に与え
る。フレームメモリ11には1フレームの画像の前方参照
画像である0フレームの復元画像データが格納されてい
る(図4(g))。また、1フレームの画像の後方参照
画像はブロックバッファ37に格納されている(図4
(e))。
On the other hand, the output of the variable length decoding circuit 2 is returned to the data before the DCT processing by the inverse quantization circuit 3 and the inverse DCT circuit 4 and supplied to the adder 5. The motion vector extraction circuit 8 is supplied with a variable length decoding output via the switch 36, extracts a motion vector, and supplies it to the motion compensation circuit 9. The frame memory 11 stores the restored image data of 0 frame which is the forward reference image of the image of 1 frame (FIG. 4 (g)). Further, the backward reference image of the image of one frame is stored in the block buffer 37 (FIG. 4).
(E)).

【0057】動き補償回路9は、動きベクトルに基づい
て、フレームメモリ11の復元画像データのブロック化位
置を補正して、動き補償したブロックデータをスイッチ
15及び加算器13に出力する。また、ブロックバッファ37
は、格納している後方参照画像データを動き補償回路38
からのブロック化位置情報に基づいてブロック化して、
動き補償したブロックデータをスイッチ15及び加算器13
に与える。
The motion compensation circuit 9 corrects the blocking position of the restored image data in the frame memory 11 based on the motion vector, and switches the motion-compensated block data.
Output to 15 and adder 13. Also, the block buffer 37
Is the motion compensation circuit 38 for the stored backward reference image data.
Block based on the location information from
The motion compensated block data is added to the switch 15 and the adder 13
Give to.

【0058】加算器13は動き補償回路9及びブロックバ
ッファ37の出力を加算してスイッチ15に出力する。スイ
ッチ15は、1フレームのBピクチャの予測方向が前方で
ある場合には動き補償回路9の出力を選択し、後方であ
る場合にはブロックバッファ37の出力を選択し、両方向
である場合には加算器13の出力を選択して、動き補償し
た参照ブロックデータとして加算器5に出力する。こう
して、加算器5は逆DCT回路4からのブロックデータ
とスイッチ15からのブロック単位の参照画像データとを
加算することにより、1フレームの画像データをブロッ
ク単位で復元してフレームメモリ6に出力する。
The adder 13 adds the outputs of the motion compensation circuit 9 and the block buffer 37 and outputs the result to the switch 15. The switch 15 selects the output of the motion compensation circuit 9 when the prediction direction of the B picture of one frame is forward, selects the output of the block buffer 37 when it is backward, and selects the output of the block buffer 37 when it is backward. The output of the adder 13 is selected and output to the adder 5 as motion-compensated reference block data. In this way, the adder 5 adds the block data from the inverse DCT circuit 4 and the reference image data in block units from the switch 15 to restore one frame of image data in block units and outputs it to the frame memory 6. .

【0059】以後同様の動作を繰返すことにより、加算
器5から1フレームのBピクチャの復元画像データをブ
ロック単位で出力させてメモリ6に格納する。メモリ6
によってBピクチャの復元画像データをフレーム化し、
表示順に読出してスイッチ16を介して出力する。
Thereafter, by repeating the same operation, the restored image data of one frame of B picture is output from the adder 5 in block units and stored in the memory 6. Memory 6
Frame the restored image data of B picture by
The data are read out in the order of display and output via the switch 16.

【0060】次に、図4(a)に示すように、フレーム
番号2(2フレーム)のBピクチャの符号化データを入
力する。バッファ制御回路24は図4(c)に示すタイミ
ングで2フレームのBピクチャの符号化データをスイッ
チ21を介して可変長復号回路2に供給する。この場合に
も、動き補償回路38は、動きベクトルに基づいて、2フ
レームの各ブロックデータの復号化処理に必要な後方参
照画像のブロックをメモリ25に指定する。メモリ25はメ
モリ22の読出し位置を指定し、メモリ22は指定された位
置からブロックデータを読出して可変長復号回路32に供
給する。
Next, as shown in FIG. 4A, the encoded data of the B picture of frame number 2 (2 frames) is input. The buffer control circuit 24 supplies the coded data of the B picture of two frames to the variable length decoding circuit 2 via the switch 21 at the timing shown in FIG. Also in this case, the motion compensation circuit 38 specifies the block of the backward reference image necessary for the decoding process of each block data of two frames in the memory 25 based on the motion vector. The memory 25 specifies the read position of the memory 22, and the memory 22 reads the block data from the specified position and supplies it to the variable length decoding circuit 32.

【0061】こうして、2フレームのBピクチャの所定
のブロックデータの復号化処理に先行させて、3フレー
ムのPピクチャの復号化処理を行う。ブロックバッファ
37に復号化処理に必要な後方参照画像を格納すると、第
1の復号化処理系において2フレームのBピクチャの復
号化処理を行う。2フレームの復号化データはフレーム
メモリ6から表示順に読出してスイッチ16を介して出力
する。
In this way, the decoding process of the P picture of 3 frames is performed prior to the decoding process of the predetermined block data of the B picture of 2 frames. Block buffer
When the backward reference image necessary for the decoding processing is stored in 37, the decoding processing of the B picture of 2 frames is performed in the first decoding processing system. The decoded data of two frames is read from the frame memory 6 in the order of display and output via the switch 16.

【0062】次に、図4(a)に示すように、フレーム
番号6(6フレーム)のPピクチャの符号化データを入
力する。この符号化データは、バッファ制御回路24によ
って、図4(c)に示すタイミングで符号バッファメモ
リ回路1から読出してメモリ22に書込む。メモリ22に格
納されていた3フレームのPピクチャの符号化データは
スイッチ21の端子bを介して可変長復号回路2に供給す
る。そして、可変長復号回路2、逆量子化回路3及び逆
DCT回路4によって予測誤差を復元する。
Next, as shown in FIG. 4A, the encoded data of the P picture of frame number 6 (6 frames) is input. The coded data is read from the code buffer memory circuit 1 and written in the memory 22 by the buffer control circuit 24 at the timing shown in FIG. The coded data of the 3-frame P-picture stored in the memory 22 is supplied to the variable length decoding circuit 2 via the terminal b of the switch 21. Then, the variable length decoding circuit 2, the inverse quantization circuit 3 and the inverse DCT circuit 4 restore the prediction error.

【0063】一方、フレームメモリ11は、この復号化処
理の若干前のタイミングで、0フレームの復元画像デー
タを参照画像としてメモリ39に与える。この場合には、
Bピクチャの復号化処理時と同様に、3フレームのPピ
クチャの復号化処理ブロックの位置に応じて、0フレー
ムの復元画像データのメモリ39への転送を行う。即ち、
例えば、3フレームのPピクチャの第1ブロックライン
のブロックの予測誤差が逆DCT回路4から出力される
タイミングまでには、第1ブロックラインを含む画面上
側の動き補償範囲の画像データまでをメモリ39に転送し
ておく。動き補償回路9はメモリ39からの画像データの
ブロック化位置を動きベクトルに基づいて補正して、動
き補償した参照画像のブロックデータをスイッチ15を介
して加算器5に出力する。加算器5は逆DCT回路4か
らの予測誤差と参照画像のブロックデータとを加算して
3フレームの画像をブロック単位で復元してフレームメ
モリ11に供給する。
On the other hand, the frame memory 11 supplies the restored image data of 0 frame to the memory 39 as a reference image at a timing slightly before this decoding process. In this case,
Similar to the decoding process of the B picture, the restored image data of 0 frame is transferred to the memory 39 according to the position of the decoding block of the P picture of 3 frames. That is,
For example, by the timing when the prediction error of the block of the first block line of the P picture of 3 frames is output from the inverse DCT circuit 4, the image data in the motion compensation range on the upper side of the screen including the first block line is stored in the memory 39. Forward to. The motion compensation circuit 9 corrects the block position of the image data from the memory 39 based on the motion vector, and outputs the motion-compensated reference image block data to the adder 5 via the switch 15. The adder 5 adds the prediction error from the inverse DCT circuit 4 and the block data of the reference image to restore the image of 3 frames in block units, and supplies it to the frame memory 11.

【0064】こうして、図5(a)に示すように、フレ
ームメモリ11に既に記憶されている0フレームの復元画
像データを3フレームの復元画像データによって順次更
新する。なお、図5(a)の斜線部は書込みを行ってい
るブロックラインを示している。この更新と共に、図5
(b)に示すように、フレームメモリ11に格納されてい
る0フレームの復元画像データを順次メモリ39に転送す
る。
Thus, as shown in FIG. 5A, the restored image data of 0 frame already stored in the frame memory 11 is sequentially updated by the restored image data of 3 frames. The shaded area in FIG. 5A indicates a block line in which writing is performed. With this update,
As shown in (b), the restored image data of 0 frame stored in the frame memory 11 is sequentially transferred to the memory 39.

【0065】以後同様の動作を繰返して、3フレームの
Pピクチャを復号化し、図4(g)に示すように、3フ
レームの復元画像データを、次に入力するフレーム番号
4,5のBピクチャの参照画像としてフレームメモリ11
に格納する。また、この復元画像データは表示順に読出
してスイッチ16を介して出力する。以後同様の動作を繰
返して、スイッチ16から表示順の復号化データを出力す
る。
Thereafter, the same operation is repeated to decode the P picture of 3 frames, and as shown in FIG. 4 (g), the restored picture data of 3 frames are input to the B pictures of the frame numbers 4 and 5 to be input next. Frame memory 11 as a reference image for
To be stored. The restored image data is read out in the order of display and output via the switch 16. After that, the same operation is repeated, and the decoded data in the display order is output from the switch 16.

【0066】このように、本実施例においては、B,P
ピクチャの符号化データを復号化処理する場合に必要な
後方参照画像用のメモリとして、動き補償範囲に基づく
最大で4ブロック分のブロックバッファ37を採用し、前
方参照画像用のメモリとして、フレームメモリ11と動き
補償範囲に基づく小容量のメモリ39とを採用して、B,
Pピクチャの復号化処理に対応させて後方参照画像の復
号化を行ってブロックバッファ37に格納しており、後方
参照画像用にフレームメモリを用いる場合よりもメモリ
容量を低減することができる。これにより、回路規模を
低減して低コスト化を図ることができる。
Thus, in this embodiment, B, P
As a memory for a backward reference image necessary for decoding encoded data of a picture, a block buffer 37 for up to 4 blocks based on a motion compensation range is adopted, and a frame memory is used as a memory for a forward reference image. 11 and a small capacity memory 39 based on the motion compensation range,
The backward reference image is decoded corresponding to the P picture decoding process and stored in the block buffer 37, and the memory capacity can be reduced as compared with the case where a frame memory is used for the backward reference image. As a result, the circuit scale can be reduced and the cost can be reduced.

【0067】図6は本発明の他の実施例を示すブロック
図である。図6において図1と同一の構成要素には同一
符号を付して説明を省略する。図1の実施例において
は、2系統の復号化処理回路を設けているが、各系統の
復号化処理回路の構成は同一であるので、時分割処理す
ることによって共用化可能である。本実施例は時分割処
理によって回路規模の増加を防止したものである。
FIG. 6 is a block diagram showing another embodiment of the present invention. 6, the same components as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. In the embodiment of FIG. 1, two systems of decoding processing circuits are provided, but since the decoding processing circuits of each system have the same configuration, they can be shared by performing time division processing. In this embodiment, an increase in circuit scale is prevented by time division processing.

【0068】本実施例は可変長復号回路32、逆量子化回
路33、逆DCT回路34及び加算器35を削除し、バッファ
制御回路24に代えてバッファ制御回路51を用いてメモリ
22から読出した符号化データをスイッチ21の端子bを介
して可変長復号回路2に供給するようにした点が図1の
実施例と異なる。バッファ制御回路51は検出信号に基づ
いて符号バッファメモリ回路1を制御する。また、バッ
ファ制御回路51は、検出信号によってIピクチャ又はP
ピクチャの符号化データが符号バッファメモリ回路1か
ら出力されたことが示された場合には、これらの符号化
データをメモリ22に記憶させ、Bピクチャの符号化デー
タが出力されたことが示された場合には、スイッチ21に
端子aを選択させてBピクチャの符号化データをそのま
ま可変長復号回路2に供給する。
In the present embodiment, the variable length decoding circuit 32, the inverse quantization circuit 33, the inverse DCT circuit 34 and the adder 35 are deleted, and a buffer control circuit 51 is used instead of the buffer control circuit 24 for memory.
It differs from the embodiment of FIG. 1 in that the encoded data read from 22 is supplied to the variable length decoding circuit 2 via the terminal b of the switch 21. The buffer control circuit 51 controls the code buffer memory circuit 1 based on the detection signal. In addition, the buffer control circuit 51 causes the I picture or P depending on the detection signal.
When it is shown that the coded data of the picture is output from the code buffer memory circuit 1, it is indicated that these coded data are stored in the memory 22 and the coded data of the B picture is output. In this case, the switch 21 selects the terminal a and supplies the coded data of the B picture as it is to the variable length decoding circuit 2.

【0069】また、バッファ制御回路51は、符号バッフ
ァメモリ回路1からのI,Pピクチャの符号化データの
書込みと同時に、メモリ22に格納されているI,Pピク
チャを読出してスイッチ21の端子bを介して可変長復号
回路2に供給するようになっている。
Further, the buffer control circuit 51 reads out the I and P pictures stored in the memory 22 at the same time as writing the encoded data of the I and P pictures from the code buffer memory circuit 1 and reads out the terminal b of the switch 21. Is supplied to the variable length decoding circuit 2 via.

【0070】本実施例においては、P,Bピクチャの復
号化処理とその後方参照画像のPピクチャの復号化処理
とを時分割で行うようになっている。例えば、NTSC
画像については、一般的には、サンプリング周波数が1
3.5MHzに設定されている。これに対し、現在の集
積回路の動作速度は十分に早く、本実施例における復号
化処理に従来と同一の回路を用いた場合でも、十分に時
分割処理が可能である。
In the present embodiment, the P and B picture decoding processing and the P reference picture decoding processing for the backward reference picture thereof are performed in a time division manner. For example, NTSC
Images typically have a sampling frequency of 1
It is set to 3.5 MHz. On the other hand, the current operating speed of the integrated circuit is sufficiently high, and even when the same circuit as the conventional one is used for the decoding processing in this embodiment, the time division processing can be sufficiently performed.

【0071】次に、このように構成された実施例の動作
について説明する。
Next, the operation of the embodiment thus constructed will be described.

【0072】本実施例においては、バッファ制御回路51
による制御とフレームメモリ11及びブロックバッファ37
の書込み及び読出し制御とが図1の実施例と異なる。符
号バッファメモリ回路1には図2(a),(b)に示す
符号化データを入力するものとする。本実施例において
は、符号バッファメモリ回路1からの読出しは、図1の
実施例と同様である。即ち、最初に入力された0フレー
ムのIピクチャの符号化データは、バッファ制御回路51
によって、図2(c)に示すタイミングで符号バッファ
メモリ回路1から読出す。バッファ制御回路51はこの符
号化データをメモリ22に書込む。次に、3フレームのP
ピクチャの符号化データが符号バッファメモリ回路1か
ら出力されると、バッファ制御回路51は、メモリ22から
Iピクチャの符号化データを読出しながら、3フレーム
のPピクチャの符号化データをメモリ22に書込む。ま
た、ピクチャ検出及び位置検出回路23は各ブロックデー
タのスタート位置を示す情報をメモリ25に与えて記憶さ
せる。
In this embodiment, the buffer control circuit 51
Control by frame memory 11 and block buffer 37
The write and read control of is different from the embodiment of FIG. It is assumed that the coded buffer memory circuit 1 receives the coded data shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b). In this embodiment, reading from the code buffer memory circuit 1 is the same as in the embodiment of FIG. That is, the first input encoded data of the 0-frame I picture is the buffer control circuit 51.
The data is read from the code buffer memory circuit 1 at the timing shown in FIG. The buffer control circuit 51 writes this encoded data in the memory 22. Next, P of 3 frames
When the coded data of the picture is output from the code buffer memory circuit 1, the buffer control circuit 51 reads the coded data of the I picture from the memory 22 and writes the coded data of the P picture of 3 frames to the memory 22. Put in. Further, the picture detection and position detection circuit 23 supplies information indicating the start position of each block data to the memory 25 to store it.

【0073】Iピクチャの符号化データはスイッチ21の
端子aを介して可変長復号回路2に与えて可変長復号す
る。こうして、逆DCT回路4から0フレームの復元画
像データを得る。この画像データはフレームメモリ11に
前方参照画像データとして記憶させると共に、フレーム
メモリ11から表示順に読出してスイッチ16から出力させ
る。
The coded data of the I picture is given to the variable length decoding circuit 2 via the terminal a of the switch 21 and variable length decoding is performed. In this way, the restored image data of 0 frame is obtained from the inverse DCT circuit 4. This image data is stored in the frame memory 11 as forward reference image data, read out in the display order from the frame memory 11, and output from the switch 16.

【0074】次に、バッファ制御回路51は、符号バッフ
ァメモリ回路1から1フレームのBピクチャの符号化デ
ータを出力させて、スイッチ21の端子aを介して可変長
復号回路2に与える。可変長復号回路2はBピクチャを
可変長復号化し、動き補償回路38は後方動きベクトルを
検出してBピクチャの復号化に必要な後方参照画像のブ
ロックを指定する。メモリ25は指定されたブロックのス
タート位置の情報をメモリ22に与え、メモリ22から3フ
レームのPピクチャのブロックデータを読出す。本実施
例においては、メモリ22からのPピクチャの符号化デー
タはスイッチ21の端子bを介して可変長復号回路2に供
給する。こうして、逆DCT回路4から3フレームのP
ピクチャの予測誤差を得る。一方、動き補償回路9はフ
レームメモリ11に格納されている0フレームの復元画像
データを動きベクトルに基づくブロック化位置でブロッ
ク化して、スイッチ15を介して加算器5に出力する。加
算器5は逆DCT回路4の出力とスイッチ15の出力とを
加算して3フレームの復元画像データをブロック単位で
出力する。
Next, the buffer control circuit 51 causes the code buffer memory circuit 1 to output the encoded data of the B picture of one frame, and supplies it to the variable length decoding circuit 2 via the terminal a of the switch 21. The variable length decoding circuit 2 performs variable length decoding of the B picture, and the motion compensation circuit 38 detects the backward motion vector and specifies the block of the backward reference image necessary for decoding the B picture. The memory 25 gives information on the start position of the designated block to the memory 22, and reads the block data of the P picture of 3 frames from the memory 22. In this embodiment, the encoded data of the P picture from the memory 22 is supplied to the variable length decoding circuit 2 via the terminal b of the switch 21. In this way, P of 3 frames from the inverse DCT circuit 4
Get the prediction error of a picture. On the other hand, the motion compensation circuit 9 blocks the restored image data of 0 frame stored in the frame memory 11 at the blocking position based on the motion vector, and outputs it to the adder 5 via the switch 15. The adder 5 adds the output of the inverse DCT circuit 4 and the output of the switch 15 and outputs the restored image data of 3 frames in block units.

【0075】この場合には、加算器5からの3フレーム
の復元画像データはブロックバッファ37に順次書込む。
こうして、1フレームのBピクチャの復号化に必要な最
大で4ブロックの後方参照画像の所定ブロックをブロッ
クバッファ37に書込むと、バッファ制御回路51は、符号
化バッファメモリ回路1からBピクチャを出力させてス
イッチ21の端子aを介して可変長復号回路2に供給す
る。こうして、逆DCT回路4から1フレームの第1ブ
ロックラインの最初のブロックの予測誤差を得る。1フ
レームの前方参照画像データはフレームメモリ11に格納
し、必要な後方参照画像データはブロックバッファ37に
格納しており、動き補償回路9及びブロックバッファ37
は動き補償したブロックデータを出力する。加算器5は
スイッチ15から動き補償された参照画像のブロックデー
タが与えられて、逆DCT回路4からの予測誤差に加算
することにより、最初のブロックの復元画像データを得
る。この画像データはフレームメモリ6に記憶させる。
In this case, the restored image data of 3 frames from the adder 5 is sequentially written in the block buffer 37.
In this way, when a predetermined block of backward reference images of up to 4 blocks necessary for decoding one frame of B picture is written in the block buffer 37, the buffer control circuit 51 outputs the B picture from the encoding buffer memory circuit 1. Then, it is supplied to the variable length decoding circuit 2 via the terminal a of the switch 21. In this way, the prediction error of the first block of the first block line of one frame is obtained from the inverse DCT circuit 4. One frame of forward reference image data is stored in the frame memory 11, and necessary backward reference image data is stored in the block buffer 37. The motion compensation circuit 9 and the block buffer 37 are stored in the block buffer 37.
Outputs motion-compensated block data. The adder 5 receives the block data of the motion-compensated reference image from the switch 15 and adds it to the prediction error from the inverse DCT circuit 4 to obtain the restored image data of the first block. This image data is stored in the frame memory 6.

【0076】次に、バッファ制御回路51は、符号バッフ
ァメモリ回路1からのBピクチャの2番目のブロックデ
ータを読出して可変長復号回路2に与え、動き補償回路
38によってこのブロックデータの復号化に必要なPピク
チャのブロックを検出する。スイッチ21は端子bを選択
して、メモリ22からPピクチャのブロックデータを読出
す。このブロックデータの復号化データをブロックバッ
ファ37に記憶させて後方参照画像とする。次に、バッフ
ァ制御回路51は、スイッチ21に端子aを選択させ、符号
バッファメモリ回路1からBピクチャの2番目のブロッ
クデータを読出して可変長復号回路2に与える。この時
点では、フレームメモリ11に前方参照画像データが格納
され、ブロックバッファ37に後方参照画像データが格納
されており、2番目のブロックデータの復号化処理が行
われる。
Next, the buffer control circuit 51 reads out the second block data of the B picture from the code buffer memory circuit 1 and supplies it to the variable length decoding circuit 2 for motion compensation circuit.
A block of P picture necessary for decoding this block data is detected by 38. The switch 21 selects the terminal b and reads the block data of the P picture from the memory 22. The decoded data of this block data is stored in the block buffer 37 and used as the backward reference image. Next, the buffer control circuit 51 causes the switch 21 to select the terminal a, reads the second block data of the B picture from the code buffer memory circuit 1, and supplies it to the variable length decoding circuit 2. At this time point, the forward reference image data is stored in the frame memory 11, the backward reference image data is stored in the block buffer 37, and the decoding process of the second block data is performed.

【0077】以後、1ブロック単位で符号バッファメモ
リ回路1とメモリ22とで読出しを切換えて、Bピクチャ
とその後方参照画像であるPピクチャとの復号化処理を
交互に行う。こうしてBピクチャを復号化して、復元画
像データをフレームメモリ6から表示順に読出す。以後
同様にして、2フレームのBピクチャも復号化する。
After that, the reading is switched between the code buffer memory circuit 1 and the memory 22 in units of one block, and the decoding processing of the B picture and the P picture which is the backward reference picture thereof is alternately performed. In this way, the B picture is decoded, and the restored image data is read from the frame memory 6 in the display order. After that, similarly, the B picture of 2 frames is also decoded.

【0078】6フレームのPピクチャを復号する場合に
は、フレームメモリ11に格納されている3フレームの参
照画像データを読出してメモリ39に記憶させる。こうし
て、6フレームのPピクチャの第1ブロックラインのブ
ロックを復号するために必要な範囲までメモリ39に書込
む。次に、Pピクチャの復号化を行って、復号化データ
をブロック単位でフレームメモリ11に書込む。この書込
みと同時に、フレームメモリ11から次のデータを読出し
てメモリ39に転送する。以後同様の動作を繰返すことに
より、6フレームのPピクチャの復号化を行う。
When decoding P pictures of 6 frames, the reference image data of 3 frames stored in the frame memory 11 is read out and stored in the memory 39. In this way, the memory 39 is written to the extent necessary for decoding the block of the first block line of the P picture of 6 frames. Next, the P picture is decoded, and the decoded data is written in the frame memory 11 in block units. Simultaneously with this writing, the next data is read from the frame memory 11 and transferred to the memory 39. After that, the same operation is repeated to decode the P picture of 6 frames.

【0079】このように、本実施例においても図1の実
施例と同様の効果を得ることができる。更に、回路の共
用化によって、図1の実施例よりも回路規模を低減する
ことができる。
As described above, also in this embodiment, the same effect as that of the embodiment of FIG. 1 can be obtained. Further, by sharing the circuit, the circuit scale can be reduced as compared with the embodiment of FIG.

【0080】[0080]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、B
ピクチャを含む画像符号化データの復号化に必要なメモ
リを削減して回路規模を小さくし、低コスト化すること
ができるという効果を有する。
As described above, according to the present invention, B
It is possible to reduce the memory required for decoding image coded data including a picture, reduce the circuit scale, and reduce the cost.

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

【図1】本発明に係る画像復号化装置の一実施例を示す
ブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an image decoding apparatus according to the present invention.

【図2】図1中のメモリ22の記憶領域を説明するための
説明図。
FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining a storage area of a memory 22 in FIG.

【図3】図1中のメモリ25の記憶領域を説明するための
説明図。
FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining a storage area of a memory 25 in FIG.

【図4】実施例の動作を説明するためのタイミングチャ
ート
FIG. 4 is a timing chart for explaining the operation of the embodiment.

【図5】実施例の動作を説明するための説明図。FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining the operation of the embodiment.

【図6】本発明の他の実施例を示すブロック図。FIG. 6 is a block diagram showing another embodiment of the present invention.

【図7】ハイブリッド方式の圧縮法を説明するための説
明図。
FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating a hybrid compression method.

【図8】ブロック化を説明するための説明図。FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining blocking.

【図9】従来の画像復号化装置を示すブロック図。FIG. 9 is a block diagram showing a conventional image decoding device.

【図10】フレーム化を説明するための説明図。FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining framing.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…符号バッファメモリ回路、6,11…フレームメモ
リ、21…スイッチ、22,25…メモリ、23…ピクチャ検出
及び位置検出回路、24…バッファ制御回路、37…ブロッ
クバッファ、38…動き補償回路
1 ... Code buffer memory circuit, 6, 11 ... Frame memory, 21 ... Switch, 22, 25 ... Memory, 23 ... Picture detection and position detection circuit, 24 ... Buffer control circuit, 37 ... Block buffer, 38 ... Motion compensation circuit

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 前方及び後方の参照画像を用いた両方向
予測符号化データを含む符号化データが入力され、入力
された符号化データを記憶する第1の記憶手段と、 前記入力された符号化データ又は前記第1の記憶手段か
ら読出した符号化データを所定のブロック単位で復号化
して復号化データを出力する第1の復号化手段と、 前記第1の復号化手段からの復号化データを参照画像デ
ータとして記憶可能な第2の記憶手段と、 前記第1の復号化手段による前記符号化データの所定ブ
ロックの復号化に必要な参照画像のブロックを検出する
検出手段と、 この検出手段によって指定されたブロックのデータを前
記第1の記憶手段から読出し前記第2の記憶手段に記憶
されている参照画像データを用いて復号化処理すること
により、前記第1の復号化手段が復号化する符号化デー
タの参照画像データを作成する第2の復号化手段と、 この第2の復号化手段からの参照画像データを記憶し、
前記第1の復号化手段の復号化処理における参照画像デ
ータとして出力することが可能な第3の記憶手段と、 前記第1の復号化手段からの前記両方向予測符号化デー
タに対する復号化データを記憶してフレーム化し表示順
に出力する第4の記憶手段とを具備したことを特徴とす
る画像復号化装置。
1. A first storage unit for inputting encoded data including bidirectional predictive encoded data using forward and backward reference images, and storing the input encoded data, and the input encoding. First decoding means for decoding data or coded data read from the first storage means in a predetermined block unit and outputting decoded data; and decoded data from the first decoding means. Second storage means capable of storing as reference image data, detection means for detecting a reference image block necessary for decoding the predetermined block of the encoded data by the first decoding means, and this detection means By reading the data of the designated block from the first storage means and performing a decoding process using the reference image data stored in the second storage means, the first decoding is performed. Storing a second decoding means for generating reference image data of the coded data which means for decoding the reference image data from the second decoding means,
Third storage means capable of outputting as reference image data in the decoding process of the first decoding means, and decoded data for the bidirectional predictive encoded data from the first decoding means is stored. And a fourth storage means for converting the data into frames and outputting them in display order.
【請求項2】 前記第2及び第4の記憶手段は、1フレ
ームの画素データを記憶するフレームメモリによって構
成し、前記第3の記憶手段は、4ブロックの画素データ
を記憶するメモリによって構成することを特徴とする請
求項1に記載の画像復号化装置。
2. The second and fourth storage means are constituted by a frame memory for storing one frame of pixel data, and the third storage means are constituted by a memory for storing four blocks of pixel data. The image decoding device according to claim 1, wherein
【請求項3】 前記検出手段は、前記第1の復号化手段
の復号化処理において検出した動きベクトルに基づいて
復号化に必要な参照画像のブロックを検出することを特
徴とする請求項1に記載の画像復号化装置。
3. The detection unit detects a block of a reference image required for decoding, based on the motion vector detected in the decoding process of the first decoding unit. The image decoding device described.
【請求項4】 前記第2の復号化手段は、前記第1の復
号化手段が前記第3の記憶手段に記憶されている参照画
像データを用いて復号化処理を行う場合には、前記第1
の復号化手段の処理に先行すると共に並行して復号化処
理を行うことを特徴とする請求項1に記載の画像復号化
装置。
4. The second decoding means, when the first decoding means performs decoding processing using reference image data stored in the third storage means, the second decoding means 1
2. The image decoding apparatus according to claim 1, wherein the decoding processing is performed in parallel with and before the processing of the decoding unit.
【請求項5】 前記第3の記憶手段は、前記第1の復号
化手段によって前記両方向予測符号化データを符号化す
る場合には前記第2の復号化手段からの復号化データを
後方参照画像データとして記憶することを特徴とする請
求項1に記載の画像復号化装置。
5. The third storage means stores the decoded data from the second decoding means in a backward reference image when the bidirectional predictive coded data is coded by the first decoding means. The image decoding apparatus according to claim 1, wherein the image decoding apparatus stores the data as data.
【請求項6】 前記第1の復号化手段が前記符号化デー
タのうち前方予測符号化データを符号化する場合には、
前記第2の記憶手段から少なくとも前記第1の復号化手
段の復号化処理が可能な範囲の参照画像データが転送さ
れ、転送された復号化データを前方参照画像データとし
て記憶するメモリを付加したことを特徴とする請求項1
に記載の画像復号化装置。
6. When the first decoding means encodes forward predictive encoded data of the encoded data,
At least reference image data within a range in which the decoding process of the first decoding unit is possible is transferred from the second storage unit, and a memory for storing the transferred decoded data as forward reference image data is added. Claim 1 characterized by the above-mentioned.
The image decoding device according to 1.
【請求項7】 前記第2の復号化手段は、前記第1の復
号化手段と共用化し、前記第1の復号化手段の復号化処
理と前記第2の復号化手段の復号化処理とを前記第1の
復号化手段によって時分割に行うことを特徴とする請求
項1に記載の画像復号化装置。
7. The second decoding means shares the same with the first decoding means, and performs the decoding processing of the first decoding means and the decoding processing of the second decoding means. The image decoding apparatus according to claim 1, wherein the first decoding means performs time division.
JP26583694A 1994-10-28 1994-10-28 Image decoding device Pending JPH08130742A (en)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26583694A JPH08130742A (en) 1994-10-28 1994-10-28 Image decoding device
EP95307609A EP0710028A3 (en) 1994-10-28 1995-10-25 Image decoding apparatus
US08/548,487 US5841475A (en) 1994-10-28 1995-10-26 Image decoding with dedicated bidirectional picture storage and reduced memory requirements
KR1019950037499A KR100239260B1 (en) 1994-10-28 1995-10-27 Picture decoder

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5946036A (en) * 1996-02-01 1999-08-31 Kabushiki Kaisha Toshiba Image decoding using read/write memory control based on display region setting

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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