JPH0759092A

JPH0759092A - 画像信号の伝送装置

Info

Publication number: JPH0759092A
Application number: JP5204920A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Hirano; 裕弘平野
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1993-08-19
Filing date: 1993-08-19
Publication date: 1995-03-03

Abstract

(57)【要約】【構成】インタレース走査の画像信号ＶＳをフレーム合
成したフレーム画像信号ＶＳＦの低域成分でメイン画像
信号ＳＭ，高域成分でサブ画像信号ＳＨを生成し、これ
を高能率符号化した符号化データＳＭＣ，ＳＨＣで伝送
データ信号ＴＤを生成する。受信部では、エラー情報Ｅ
Ｆにより、符号誤りの領域をメイン画像信号では修整処
理、サブ画像信号では零値で置換して復号し、フレーム
分解してインタレース走査の画像信号ＶＤを再生する。【効果】情報量の圧縮効率が高く、また、受信状況に応
じて階層的な画像再生が可能な耐エラー特性の優れた画
像信号の伝送装置が実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像信号を高能率符号
化により情報量を圧縮して画像の送受像を行う画像信号
の伝送装置に係り、特に、インタレース走査の画像信号
を効率よく圧縮して送受像するに好適な画像信号の伝送
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ディジタル化した画像信号では
情報量も膨大になり、これをそのま伝送路で通信した
り、蓄積媒体に記録するには、スピード，コスト等で問
題が多い。これを解決するため、画像信号の冗長度を効
率よく除去して情報量の圧縮を図る高能率符号化の処理
が行われる。そして、ＤＰＣＭ符号化，直交変換符号
化，予測符号化，サブバンド符号化など、種々の高能率
符号化が考案されてきた。

【０００３】このうち、ＣＣＩＴＴ勧告Ｈ．２６１のビ
デオ符号化，蓄積メディア用動画像符号化標準ＭＰＥＧ
では、離散コサイン変換行列による直交変換符号化，動
き補償のフレーム間予測符号化を組み合せた高能率符号
化を採用している。そして、フレーム画像を単位にフレ
ーム内，フレーム間の符号化モードを選択し、情報量を
数Ｍビット〜数十Ｍビットに圧縮する。

【０００４】画像信号は、多くの場合、インタレース走
査を採用し、二つのフィールド画像で一つのフレーム画
像の構成を行う。このため、動画像では、時間の異なる
二つの画像でフレーム画像が構成され、符号化効率が低
下するという問題がある。これを避けるため、フィール
ド画像を単位に符号化モードを選択、あるいは、静止画
部と動画部では異なる離散コサイン変換行列を使用する
などの考案が知られている。しかし、前者ではフィール
ド間での予測符号化の時には予測の精度が悪く静止画像
でも大きな誤差信号が発生すること、後者では静止領
域，動画領域の検出，動き適応処理など複雑な信号処理
が必要になること等の問題点がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、イン
タレース走査の画像信号に対しても情報量の圧縮効率が
良く、かつ、信号処理の簡単な画像信号の伝送装置を提
供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明では、上記目的を
達成するため、インタレース走査の画像信号で生成した
フレーム画像信号から低周波成分が主体のメイン画像信
号と高周波成分が主体のサブ画像信号をそれぞれ生成す
る。そして、メイン画像信号に対しては、離散コサイン
変換行列による直交変換符号化、あるいは、ＣＣＩＴＴ
勧告Ｈ．２６１のビデオ符号化，蓄積メディア用動画像
符号化標準ＭＰＥＧに準拠した符号化を行い、メイン画
像符号化データを生成する。一方、サブ画像信号に対し
ては、ＤＰＣＭ符号化，離散コサイン変換行列による直
交変換符号化，エントロピ符号化などの符号化を行い、
サブ画像符号化データを生成する。そして、メイン画像
符号化データ，サブ画像符号化データを時分割に多重し
て、伝送データ信号を生成する。

【０００７】また、本発明では、メイン画像信号の符号
化データに誤り訂正，検出の可能な検査符号を付加し
て、メイン画像符号化データを構成する。

【０００８】本発明では、また、サブ画像符号化データ
の復号化処理では、符号誤りの検出された符号化データ
領域は、零値の成分の信号でサブ画像信号を復号する。

【０００９】

【作用】本発明におけるメイン画像信号は、垂直周波数
あるいは時間周波数の低域成分，サブ画像信号は、その
高域成分によって生成する。このため、メイン画像信号
の離散コサイン変換した変換係数は、主要成分を垂直低
域の領域に集中でき、効率良く符号化が可能になる。ま
た、フレーム間予測符号化では予測精度の高い符号化が
可能になる。一方、サブ画像信号は垂直高域成分あるい
はフレーム間差分信号成分が主体になる。このため、直
交変換符号化では変換係数の主要成分は垂直高域の領域
に集中する特性をもち、この特性を活用することで効率
の良い符号化ができる。また、フレーム間差分信号成分
では、ＤＰＣＭ符号化，エントロピ符号化，ランレング
ス符号化などで効率よく情報量の圧縮を図ることができ
る。すなわち、本発明では、メイン画像信号，サブ画像
信号にそれぞれ最適な高能率符号化の処理できるため、
インタレース走査の画像信号に対して情報量の圧縮効率
の高い符号化が実現できる。

【００１０】また、本発明では、メイン画像信号のみで
もある程度の画質で画像再生することができる。したが
って、メイン画像信号の符号化データに誤り訂正，検出
の可能な検査符号を付加してメイン画像符号化データを
構成し、受信部では、符号誤りが多い場合にはメイン画
像信号，符号誤りの少ない場合にはメイン画像信号，サ
ブ画像信号で画像を受像し、受信状況に応じた階層的な
画質で画像再生を行うことができる。すなわち、本発明
では、符号誤りに起因した画質劣化の少ない、耐エラー
特性に優れた符号化が実現できる。

【００１１】

【実施例】本発明の第一の実施例について、図１に示す
ブロック図により説明する。

【００１２】同図（ａ）に示す送信部では、画像信号源
１より得られる２：１インタレース走査の画像信号ＶＳ
は、フレーム合成部２に入力し、インタレース走査の第
一フィールド，第二フィールドの信号を合成してフレー
ムの信号を生成し、フレーム画像信号ＶＳＦを出力す
る。

【００１３】前処理部３は、フレーム画像信号ＶＳＦを
垂直周波数、あるいは、時間周波数の低周波成分と高周
波成分に分け、低周波成分でメイン画像信号ＳＭ，高周
波成分でサブ画像信号ＳＨを生成する。

【００１４】メイン信号符号化部４では、離散コサイン
変換符号化，ＣＣＩＴＴ勧告Ｈ．２６１のビデオ符号
化，蓄積メディア用動画像符号化標準ＭＰＥＧの符号化
などでメイン画像信号の高能率符号化処理を行い、メイ
ン画像符号化データＳＭＣを生成する。サブ信号符号化
部５では、離散コサイン変換符号化，ＤＰＣＭ符号化，
エントロピ符号化などでサブ画像信号の高能率符号化処
理を行い、サブ画像符号化データＳＨＣを生成する。ま
た、音声信号源６より得られる音声信号ＡＳは音声符号
化部７で所定の高能率符号化処理（例えば、ＭＰＥＧオ
ーディオ符号化MUSICAM 等）を行い、音声符号化データ
ＡＳＣを生成する。

【００１５】多重部８では、各データを時分割に多重す
る処理を行い、符号化データストリーム信号ＤＳを生成
する。チャネル符号化部９では誤り訂正符号の付加，変
調（例えば、１６ＱＡＭなどのディジタル変調）等の所
定の信号処理を行い、伝送データ信号ＴＤを生成する。

【００１６】一方、同図（ｂ）に示す受信部では、チャ
ネル復号化部１０に伝送データ信号ＴＤを入力し、所定
の復調処理，誤り訂正処理を行い、符号化データストリ
ーム信号ＤＳを復号する。また、訂正不能な場合には符
号誤りの領域を示すエラー信号ＥＲを出力する。分離部
１１では時分割に多重されたデータを分離する処理を行
い、メイン画像符号化データＳＭＣ，サブ画像符号化デ
ータＳＨＣ，エラー情報ＥＦ，音声符号化データＡＳＣ
を復号する。

【００１７】メイン信号復号化部１２では、所定の復号
化処理、および、符号誤りの領域は相関の強い信号で置
換する誤り修整処理を行い、メイン画像信号ＳＭを復号
する。サブ信号復号化部１３では、所定の復号化処理、
および、符号誤りの領域は零値の成分の信号で置換する
処理を行い、サブ画像信号ＳＨを復号する。

【００１８】後処理部１４では、メイン画像信号とサブ
画像信号とを加算して、フレーム画像信号ＶＳＦを復号
する。フレーム分解部１５では、フレーム画像信号の奇
数走査線，偶数走査線の信号ではそれぞれ第一フィール
ド，第二フィールドの信号を再生し、２：１インタレー
ス走査の画像信号ＶＤを復号する。そして、画像再生部
１６にこの信号を表示し、受像画像を得る。

【００１９】一方、音声符号化データＡＳＣは、音声復
号化部１７で所定の復号化処理を行って音声信号ＡＳを
復号し、音声再生部１８で再生する。

【００２０】本実施例によれば、インタレース走査の画
像信号に対しても情報量の圧縮効率の高い高能率符号化
を行う画像信号の伝送装置が実現できる。

【００２１】つぎに、本発明の第二の実施例について、
図２に示すブロック図で説明する。

【００２２】同図（ａ）の送信部では、画像信号源１の
２：１インタレース走査の画像信号ＶＳは、フレーム合
成部２に入力する。そして、インタレース走査の第一フ
ィールド，第二フィールドの信号を合成し、フレーム画
像信号ＶＳＦを生成する。前処理部３では、この信号を
垂直周波数あるいは時間周波数の低周波成分と高周波成
分とに分け、低周波成分でメイン画像信号ＳＭ，高周波
成分でサブ画像信号ＳＨを生成する。

【００２３】メイン信号符号化部４では、離散コサイン
変換符号化，ＣＣＩＴＴ勧告Ｈ．２６１のビデオ符号
化，蓄積メディア用動画像符号化標準ＭＰＥＧの符号化
などでメイン画像信号の高能率符号化処理を行い、符号
化データＳＭＣを生成する。検査符号付加部１９では、
ビット誤り，バースト誤りの双方を効率よく訂正するた
めの検査符号を付加し、メイン画像符号化データＳＭＣ
Ｅを生成する。サブ信号符号化部５では、離散コサイン
変換符号化，ＤＰＣＭ符号化，エントロピ符号化などで
サブ画像信号の高能率符号化処理を行い、サブ画像符号
化データＳＨＣを生成する。また、音声信号源６の音声
信号ＡＳは音声符号化部７で、例えば、ＭＰＥＧオーデ
ィオ符号化MUSICAM 等の高能率符号化処理を行い、音声
符号化データＡＳＣを生成する。

【００２４】多重部８では、各データを時分割に多重す
る処理を行い、符号化データストリーム信号ＤＳを生成
する。そして、チャネル符号化部９では、誤り訂正符号
の付加，変調（例えば１６ＱＡＭなどのディジタル変
調）等の所定の信号処理を行い、伝送データ信号ＴＤを
生成する。

【００２５】一方、同図（ｂ）の受信部では、伝送デー
タ信号ＴＤをチャネル復号化部１０に入力し、所定の復
調処理，誤り訂正処理を行い、符号化データストリーム
信号ＤＳを復号する。また、訂正不能な場合には符号誤
りの領域を示すエラー信号ＥＲを出力する。そして、分
離部１１では、時分割に多重されたデータの分離処理を
行い、メイン画像符号化データＳＭＣＥ，サブ画像符号
化データＳＨＣ，エラー情報ＥＦ，音声符号化データＡ
ＳＣを復号する。

【００２６】誤り訂正部２０では、エラー情報ＥＦを併
用した符号誤りの訂正処理を行い、符号化データＳＭＣ
を復号する。また、訂正不能な符号誤りに対しては、誤
りの領域を示すエラー修整信号ＥＣを出力する。メイン
信号復号化部１２では、所定の復号化処理、および符号
誤りの領域を相関の強い信号で置換する誤り修整処理を
行い、メイン画像信号ＳＭを復号する。また、サブ信号
復号化部１３では、所定の復号化処理、ならびに、符号
誤りの領域は零値の成分の信号で置換する処理を行い、
サブ画像信号ＳＨを復号する。

【００２７】後処理部１４では、メイン画像信号とサブ
画像信号とを加算して、フレーム画像信号ＶＳＦを復号
する。フレーム分解部１５では、フレーム画像信号の奇
数走査線，偶数走査線の信号で第一フィールド，第二フ
ィールドの信号を再生し、２：１インタレース走査の画
像信号ＶＤを復号する。そして、画像再生部１６にこの
信号を表示して、受像画像を得る。

【００２８】一方、音声符号化データＡＳＣは、音声復
号化部１７で所定の復号化処理し、復号した音声信号Ａ
Ｓを音声再生部１８で再生する。

【００２９】以上、本実施例によれば、インタレース走
査の画像信号に対しても、情報量の圧縮効率の高い高能
率符号化を行い、かつ、受信状況に応じた階層的な画質
で画像再生を行う耐エラー特性に優れた画像信号の伝送
装置が実現できる。

【００３０】つぎに、各実施例における主要なブロック
部について、実施例をもとに説明する。

【００３１】図３はフレーム合成部２，フレーム分解部
１５における信号処理の説明図、図４はその一実施例図
である。

【００３２】図３に示す様に、画像信号源の画像信号Ｖ
Ｓは、２：１インタレース走査で、第一フィールドでは
実線で示す走査線、第二フィールドでは破線で示す走査
線の信号でフィールド画像を構成し、二つのフィールド
画像で一フレームの画像を構成する。したがって、フレ
ーム合成部では、第一フィールドの信号をフレームの奇
数走査線，第二フィールドの信号をフレームの偶数走査
線に配置するフレーム合成の処理を行い、フレーム画像
信号ＶＳＦを生成する。一方、フレーム分解部では、フ
レーム画像信号ＶＳＦの奇数走査線，偶数走査線の信号
をそれぞれ第一フィールド，第二フィールドに分配する
フレーム分解の処理を行い、２：１インタレース走査の
再生信号ＶＤを再生する。

【００３３】図４（ａ）にこの一実施例のブロック図、
（ｂ）にそのメモリ部の動作説明図を示す。フレーム合
成部２では、インタレース走査の画像信号ＶＳ（三原色
Ｒ，Ｇ，Ｂ信号）は、ＡＤ変換部２１で標本化し、ディ
ジタルの信号に変換する。

【００３４】ＹＵＶ変換部２２では、所定のマトリクス
演算で三原色ＲＧＢ系から輝度Ｙ，色差Ｕ，Ｖ系の信号
に変換する。そして、メモリ部２３に同図（ｂ）に示す
ＷＴ動作で信号を書き込む。一方、フレーム期間（１／
Ｔ秒）を周期とするＲＤ動作で、走査線単位に第一，第
二フィールドの信号を交互に読み出し、フレーム画像信
号ＶＳＦを生成する。メモリ制御部２４は、メモリの動
作に必要な信号類をつくる。

【００３５】フレーム分解部１５では、フレーム画像信
号ＶＳＦをフレーム期間(１／Ｔ秒)を周期とするＷＴ動
作でメモリ部２３に書き込む。そして、フィールド期間
を周期とするＲＤ動作で、第一フィールドでは奇数走査
線，第二フィールドでは偶数走査線の信号を順次読み出
し、インタレース走査の信号を生成する。これらメモリ
動作に必要な信号類はメモリ制御部２４でつくる。ＲＧ
Ｂ変換部２５では、所定のマトリクス演算で三原色ＲＧ
Ｂ系の信号に変換する。そして、ＤＡ変換部２６でアナ
ログ信号に変換し、インタレース走査の画像信号ＶＤを
再生する。

【００３６】つぎに、前処理部３，後処理部１４を図５
ないし図８で説明する。まず、図５はメイン画像信号，
サブ画像信号生成の信号処理の説明図である。同図
（ａ）の垂直分離処理では、フレーム画像信号の垂直周
波数の低域成分，高域成分でメイン画像信号とサブ画像
信号を生成する。すなわち、フレーム画像信号（垂直周
波数νの帯域は０〜ν₁cph）を垂直周波数νが０〜ν_c
の成分，ν_c〜ν₁の成分に分け、前者でメイン画像信号
ＳＭ、後者でサブ画像信号ＳＨを生成する。同図（ｂ）
の時間分離処理では、フレーム画像信号の時間周波数の
低域成分，高域成分でメイン画像信号，サブ画像信号を
生成する。すなわち、二つのフレーム画像信号（時間周
波数ｆの帯域は０〜ｆ₁Ｈｚ）のフレーム和演算で低域
成分０〜ｆ_1/2Ｈｚ，フレーム差演算で高域成分ｆ_1/2〜
ｆ₁Ｈｚに分け、前者でメイン画像信号ＳＭ（２／Ｔ秒
周期），後者でサブ画像信号ＳＨ（２／Ｔ秒周期）をそ
れぞれ生成する。

【００３７】図６は、垂直分離処理でメイン画像信号，
サブ画像信号を生成する場合の前処理部３，後処理部１
４の一実施例図である。前処理部３では、フレーム画像
信号ＶＳＦ（輝度信号Ｙ，色差信号Ｕ，Ｖ）はＶＬＰＦ
２７に入力し、垂直周波数０〜ν_cの低域成分を抽出す
る。減算部２８では、原信号からＶＬＰＦ２７の出力信
号を減算し、垂直周波数ν_c〜ν₁の高域成分を抽出す
る。そして、この信号でサブ画像信号ＳＨを生成する。
色差信号では視覚特性が輝度信号に比較して劣っている
ため、色差信号成分はサンプリング間引き部２９で水
平，垂直方向でそれぞれ標本点を１／２に間引く処理を
行う。そして、メイン画像信号ＳＭ（輝度信号Ｙ，色差
信号Ｕ，Ｖ）を生成する。

【００３８】後処理部１４では、メイン画像信号の輝度
信号とサブ画像信号ＳＨを加算部３０で加算し、フレー
ム画像信号ＶＳＦの輝度信号Ｙを復号する。一方、メイ
ン画像信号の色差信号Ｕ，Ｖは、サンプル補間部３１で
補間処理によりもとの標本化構造の信号に変換し、フレ
ーム画像信号の色差信号Ｕ，Ｖを復号する。

【００３９】図７は、ＶＬＰＦ２７の一構成例である。
一ライン遅延部３２，係数加重部３３，加算部３４を組
み合せたＦＩＲタイプのフィルタを構成する。そして、
一ライン遅延部３２で一ライン期間遅延させた信号に係
数加重部３３で係数値ａ_i（ｉ＝０，１，…，ｎ）を加
重し、加算部３４でこれらを加算して、垂直周波数の０
〜ν_cが通過域の特性の垂直ＬＰＦを実現する。

【００４０】図８は、時間分離処理でメイン画像信号，
サブ画像信号を生成する場合の、前処理部３，後処理部
１４の一実施例図で、同図（ａ）は構成、（ｂ）はその
動作説明を示す。

【００４１】同図（ａ）の前処理部では、フレーム画像
信号ＶＳＦの輝度信号Ｙは、加算部３０，フレーム遅延
部３５，減算部２８に入力する。フレーム遅延部３５で
は一フレーム期間遅延させた信号を出力し、加算部３
０，減算部２８に入力する。加算部３０では両者の信号
を加算し、係数加重部３３で係数１／２を加重する。ま
た、減算部２８では両者の信号を減算し、係数加重部３
３で係数１／２を加重する。スイッチ３６は、同図
（ｂ）に示す様に、フレーム周期毎にオン，オフの動作
を行い、メイン画像信号ＳＭ，サブ画像信号ＳＨの輝度
信号を生成する。一方、フレーム画像信号ＶＳＦの色差
信号Ｕ，Ｖは、サンプル間引き部２９で水平，垂直方向
にそれぞれ標本点の１／２の間引き処理を行った後に、
輝度信号と同様な処理を行い、メイン画像信号ＳＭ，サ
ブ画像信号ＳＨの色差信号Ｕ，Ｖを生成する。

【００４２】一方、後処理部１４では、メイン画像信号
ＳＭ，サブ画像信号ＳＨをそれぞれ加算部３０，減算部
２８に入力し、加算処理，減算処理を行う。そして、減
算部２８の出力信号はフレーム遅延部３５で１フレーム
期間遅延させる。スイッチ３７は同図（ｂ）に示す様
に、フレーム毎に交互に端子ａ，端子ｂに接続し、フレ
ーム画像信号ＶＳＦの輝度信号Ｙを復号する。一方、色
差信号は、サンプル補間部３１で補間処理によりもとの
標本化構造の信号に変換し、フレーム画像信号の色差信
号Ｕ，Ｖを復号する。

【００４３】つぎに、メイン信号符号化部４，メイン信
号復号化部１２，サブ信号符号化部５，サブ信号復号化
部１３について、図９ないし図１３により説明する。

【００４４】図９は、メイン信号符号化部４，メイン信
号復号化部１２の一実施例のブロック図である。

【００４５】同図（ａ）の符号化部では、メイン画像信
号ＳＭの輝度Ｙ，色差Ｕ，Ｖ信号は、符号化信号生成部
３８に入力し、後述する様な符号化画像のフォーマット
に変換して、符号化画像データＳ１を生成する。高能率
符号化部３９では、離散コサイン変換符号化，ＣＣＩＴ
Ｔ勧告Ｈ．２６１，蓄積メディア用動画像符号化標準Ｍ
ＰＥＧのビデオ符号化などを行い、符号化データＳ２を
生成する。なお、符号化パラメータ類は、バッファ部４
０のバッファ容量情報ＢＦで制御される。そして、バッ
ファ部４０からデータを読み出し、メイン画像符号化デ
ータＳＭＣを生成する。

【００４６】同図（ｂ）の復号化部では、メイン画像符
号化データＳＭＣ、およびエラー情報ＥＦ(ＥＣ)はバッ
ファ部４０に入力する。バッファ部４０より読み出した
符号化データＳ２は、高能率復号化部４１で所定の復号
化処理を行い、符号化画像データＳ１を復号する。符号
誤り修整部４２では、誤り修整情報ＥＣＴにより、符号
誤りの領域を相関の強い修整信号（例えば、前フレーム
の画像信号など）で置換する誤り修整処理を行う。復号
化信号生成部４３では、符号化画像データのフォーマッ
ト変換を行い、メイン画像信号ＳＭの輝度Ｙ，色差Ｕ，
Ｖ信号を復号する。

【００４７】図１０は、サブ信号符号化部５，サブ信号
復号化部１３の一実施例のブロック図である。

【００４８】同図（ａ）の符号化部では、サブ画像信号
ＳＨの輝度Ｙ，色差Ｕ，Ｖ信号を符号化信号生成部３８
に入力し、符号化画像のフォーマットに変換する処理を
行い、符号化画像データＳ３を生成する。高能率符号化
部４４では、離散コサイン変換符号化，ＤＰＣＭ符号
化，ランレングス符号化，エントロピ符号化などの符号
化を行い、符号化データＳ４を生成する。なお、バッフ
ァ部４０のバッファ容量情報ＢＦで符号化パラメータ類
の設定を制御する。そして、バッファ部４０からデータ
を読み出して、サブ画像符号化データＳＨＣを生成す
る。

【００４９】同図（ｂ）の復号化部では、サブ画像符号
化データＳＨＣ，エラー情報ＥＦはバッファ部４０に入
力する。バッファ部４０から読み出した符号化データＳ
４は、高能率復号化部４５で所定の復号化処理を行い、
符号化画像データＳ３を復号する。スイッチ４６は、誤
り修整情報ＥＣＴで符号誤りのない領域では端子ａに接
続して信号Ｓ３，符号誤りを含む領域では端子ｂに接続
して零値の信号を出力する。復号化信号生成部４３で
は、符号化画像データのフォーマット変換を行い、サブ
画像信号ＳＨの輝度Ｙ，色差Ｕ，Ｖ信号を復号する。

【００５０】図１１は、ＭＰＥＧビデオ符号化における
画像符号化の説明図である。同図（ａ）は離散コサイン
変換符号化の画像フォーマットで、フレーム画像は複数
のマクロブロックで構成し、各マクロブロックは四つの
輝度ブロックＹ０，Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３、二つの色差ブロ
ックＣ_B，Ｃ_Rで構成し、各ブロックは８画素×８ライン
で構成する。そして、各ブロックに対して８行８列の離
散コサイン変換行列の行列演算で得られた変換係数を符
号化する。

【００５１】同図（ｂ）は符号化モードを示し、三種類
のモードでフレーム画像を符号化する。Ｉモードでは、
フレーム内の離散コサイン変換符号化を行う。一方、
Ｐ，Ｂモードでは動き補償のフレーム間予測符号化，離
散コサイン変換符号化を行う。そして、Ｐモード時に
は、Ｉ，Ｐモードのフレーム画像から予測する前向き方
向予測で動き補償した予測信号をつくる。また、Ｂモー
ド時には、前後のフレーム画像から予測する双方向予測
で動き補償した予測信号をつくる。

【００５２】図１２は、高能率符号化部，高能率復号化
部の第一の実施例図で、ＣＣＩＴＴ勧告Ｈ，２６１，Ｍ
ＰＥＧによるビデオ符号化に好適なものである。

【００５３】同図（ａ）の送信部では、スイッチ６０
は、Ｉモード時には端子ｂ、それ以外の符号化モードで
は端子ａに接続して符号化の動作を行う。符号化画像デ
ータＳ１の一方は、減算部５５に入力し、予測信号ＰＳ
との減算を行い、予測誤差信号ＰＥを生成する。ＤＣＴ
演算部４７では８行８列の離散コサイン変換行列による
行列演算を行い、変換係数Ｓ１０を生成する。量子化部
４８では量子化の処理を行い、量子化変換係数Ｓ１１を
生成する。なお、量子化サイズは制御信号ＣＴで制御す
る。エントロピ符号化部４９では、可変長符号化，ラン
レングス符号化の処理を行い、可変長符号化データＳ１
２を生成する。マルチプレクス部５０では、復号化処理
で必要な符号化パラメータ情報ＣＰを時分割多重し、符
号化データＳ２を生成する。

【００５４】逆量子化部５１では量子化変換係数Ｓ１１
を逆量子化処理して変換数を復号し、ＩＤＣＴ演算部５
２で離散コサイン変換逆行列による行列演算を行い、予
測誤差信号ＰＥを復号する。そして、加算部５３で予測
信号ＰＳと加算して、符号化画像データＳ１を復号す
る。ＭＣ予測信号生成部５４では、動きベクトル情報Ｍ
Ｖ′を用いて符号化画像データＳ１の動き補償処理を行
い、予測信号を生成する。

【００５５】動きベクトル検出部５６では、動き補償に
必要な動きベクトルＭＶの抽出を行う。また、符号化制
御部５７は、バッファ容量情報ＢＦにより、符号化パラ
メータ，符号化制御信号など、符号化の動作に必要な信
号類をつくる。

【００５６】同図（ｂ）の復号化部では、スイッチ６０
を、Ｉモード時には端子ｂ、それ以外の符号化モードで
は端子ａに接続して復号化の処理を行う。

【００５７】デマルチプレクス部５８では、符号化デー
タＳ２より、可変長符号化データＳ１２，符号化パラメ
ータ情報ＣＰを分離する。復号化制御部６１では、符号
化パラメータ情報ＣＰをもとに、復号化の動作に必要な
信号類をつくる。

【００５８】エントロピ復号化部５９では、可変長符号
の復号化，ランレングス復号化の処理を行い、量子化変
換係数Ｓ１１を復号する。逆量子化部５１では量子化変
換係数を逆量子化し、変換係数Ｓ１０を復号する。ＩＤ
ＣＴ演算部５２では離散コサイン変換逆行列による行列
演算を行い、予測誤差信号ＰＥを復号する。そして、加
算部５３で予測信号ＰＳを加算し、符号化画像データＳ
１を復号する。また、ＭＣ予測信号生成部５４では、動
きベクトル情報ＭＶ′をもとに動き補償の処理を行い、
予測信号を生成する。

【００５９】図１３は、高能率符号化部，高能率復号化
部の第二の実施例図で、離散コサイン変換符号化に好適
なものである。

【００６０】同図（ａ）の符号化部では、符号化画像デ
ータＳ１はＤＣＴ演算部４７で離散コサイン変換行列に
よる行列演算を行い、変換係数Ｓ１０を生成する。量子
化部４８では変換係数の量子化処理を行い、量子化変換
係数Ｓ１１を生成する。エントロピ符号化部５０では、
可変長符号化，ランレングス符号化の処理を行い、可変
長符号化データＳ１２を生成する。そして、マルチプレ
クス部５０では、符号化パラメータ情報ＣＰとを時分割
に多重し、符号化データＳ２を生成する。符号化制御部
５７では、バッファ容量情報ＢＦをもとに、符号化パラ
メータなどの符号化の動作に必要な制御信号ＣＴをつく
る。

【００６１】同図（ｂ）の復号化部では、符号化データ
Ｓ２をデマルチプレクス部５８に入力し、可変長符号化
データＳ１２，符号化パラメータ情報ＣＰを分離する。
復号化制御部６１では、符号化パラメータ情報ＣＰをも
とに、復号化の動作に必要な制御信号ＣＴをつくる。

【００６２】エントロピ復号化部５９では、可変長符号
の復号化，ランレングス復号化の処理を行い、量子化変
換係数Ｓ１１を復号する。逆量子化部５１では逆量子化
の処理を行い、変換係数Ｓ１０を復号する。そして、Ｉ
ＤＣＴ演算部５２で離散コサイン変換逆行列による行列
演算を行い、符号化画像データＳ１を復号する。

【００６３】なお、以上に述べた高能率符号化の他に、
ＤＰＣＭ符号化，ハフマン符号化など種々の符号化も可
能である。これらの符号化部，復号化部は従来技術で容
易に実現できるため、説明は省略する。

【００６４】つぎに、チャネル符号化部９，チャネル復
号化部１０の一実施例を図１４に示す。

【００６５】同図（ａ）の符号化部では、データブロッ
ク分割部６２で符号化データストリーム信号ＤＳを所定
のビット長のデータブロックに分割し、伝送同期コード
等を付加する。誤り訂正符号付加部６３では定められた
誤り訂正符号の検査符号を付加する。そして、変調部６
４では、所定の変調処理（例えば１６ＱＡＭなどのディ
ジタル変調）を行い、伝送データ信号ＴＤを生成する。

【００６６】同図（ｂ）の復号化部では、復調部６５で
所定の復調処理を行う。誤り訂正処理部６６では検査符
号をもとに符号誤りの訂正処理を行う。なお、訂正不能
な符号誤りに対しては、符号誤りの領域を示すエラー信
号ＥＲを出力する。データブロック統合部６７では、分
割したデータブロックを結合して、符号化データストリ
ーム信号ＤＳを復号する。

【００６７】以上で主要なブロック部の説明を終える。

【００６８】最後に、本発明におけるメイン画像信号，
サブ画像信号の好ましい高能率符号化方式の一例を表１
にリストアップして示す。

【００６９】

【表１】

【００７０】メイン画像信号に対しては、図５（ａ）の
垂直分離処理、（ｂ）の時間分離処理のいずれの場合
も、離散コサイン変換符号化，ＣＣＩＴＴ勧告Ｈ．２６
１のビデオ符号化，蓄積メディア用動画像符号化標準Ｍ
ＰＥＧのビデオ符号化が好ましい。一方、サブ画像信号
に対しては、垂直分離処理ではＤＰＣＭ符号化や離散コ
サイン変換符号化，時間分離処理ではランレングス符号
化やエントロピ符号化が好ましい。しかし、表１以外の
高能率符号化方式で実現することも可能である。

【００７１】

【発明の効果】本発明によれば、インタレース走査の画
像信号に対しても情報量の圧縮効率が高く、また、受信
状況に応じて階層的な画質で画像を受像する耐エラー特
性に優れた画像信号の伝送装置が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例のブロック図。

【図２】本発明の第二の実施例のブロック図。

【図３】フレーム合成部，フレーム分解部における信号
処理の説明図。

【図４】フレーム合成部，フレーム分解部の一実施例の
説明図。

【図５】前処理部におけるメイン信号，サブ信号生成の
説明図。

【図６】前処理部，後処理部の第一の実施例のブロック
図。

【図７】ＶＬＰＦの一実施例のブロック図。

【図８】前処理部，後処理部の第二の実施例の説明図。

【図９】メイン信号符号化部，メイン信号復号化部の一
実施例のブロック図。

【図１０】サブ信号符号化部，サブ信号復号化部の一実
施例のブロック図。

【図１１】画像符号化の説明図。

【図１２】高能率符号化部，高能率復号化部の第一の実
施例のブロック図。

【図１３】高能率符号化部，高能率復号化部の第二の実
施例のブロック図。

【図１４】チャネル符号化部，チャネル復号化部の一実
施例のブロック図。

【符号の説明】

１…画像信号源、２…フレーム合成部、３…前処理部、
４…メイン信号符号化部、５…サブ信号符号化部、６…
音声信号源、７…音声符号化部、８…多重部、９…チャ
ネル符号化部、１０…チャネル復号化部、１１…分離
部、１２…メイン信号復号化部、１３…サブ信号復号化
部、１４…後処理部、１５…フレーム分解部、１６…画
像再生部、１７…音声復号化部、１８…音声再生部。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】高能率符号化により情報量を圧縮した信号
で画像の送受像を行う画像信号の伝送装置において、送
信部では、２：１インタレース走査の画像信号の第一フ
ィールド，第二フィールドの信号を合成してフレーム画
像信号を生成する手段、上記フレーム画像信号の低周波
成分，高周波成分によりメイン画像信号，サブ画像信号
を生成する手段、上記メイン画像信号，上記サブ画像信
号を高能率符号化してメイン画像符号化データ，サブ画
像符号化データを生成する手段、上記メイン画像符号化
データ，上記サブ画像符号化データを時分割多重，チャ
ネル符号化により伝送データ信号を生成する手段を設
け、受信部では、上記伝送データ信号のチャネル復号化
による上記メイン画像符号化データ，上記サブ画像符号
化データを復号する手段、上記メイン画像符号化デー
タ，上記サブ画像符号化データの高能率復号化による上
記メイン画像信号，上記サブ画像信号を復号する手段、
上記メイン画像信号，上記サブ画像信号との加算により
上記フレーム画像信号を復号する手段、上記フレーム画
像信号を上記第一フィールド，上記第二フィールドの信
号に分解して２：１インタレース走査の画像信号を復号
する手段を設けたことを特徴とする画像信号の伝送装
置。
【請求項２】請求項１において、上記メイン画像信号は
上記フレーム画像信号の垂直周波数の低域成分、上記サ
ブ画像信号は上記フレーム画像信号の垂直周波数の高域
成分で生成する画像信号の伝送装置。
【請求項３】請求項１において、上記メイン画像信号は
上記フレーム画像信号の時間周波数の低域成分、上記サ
ブ画像信号は上記フレーム画像信号の時間周波数の高域
成分で生成する画像信号の伝送装置。
【請求項４】請求項１，２または３において、上記メイ
ン画像信号の高能率符号化では、離散コサイン変換行列
による直交変換符号化、あるいはＣＣＩＴＴ勧告Ｈ．２
６１に準拠のビデオ符号化、もしくは蓄積メディア用動
画像符号化標準ＭＰＥＧに準拠のビデオ符号化のいずれ
かの符号化を行う画像信号の伝送装置。
【請求項５】請求項１，２，３または４において、上記
サブ画像信号の高能率符号化では、離散コサイン変換行
列による直交変換符号化，ＤＰＣＭ符号化，エントロピ
符号化のいずれか、あるいはこれらの組み合せによる符
号化を行う画像信号の伝送装置。
【請求項６】請求項１，２，３，４または５において、
上記メイン画像符号化データは、上記メイン画像信号を
高能率符号化した符号化データに、符号誤りの訂正が可
能な検査符号を付加して構成する画像信号の伝送装置。
【請求項７】請求項１，２，３，４，５または６におい
て、上記サブ画像符号化データの高能率復号化では、符
号誤りの検出された符号化データ領域は、サブ画像信号
を零値の成分の信号で復号する画像信号の伝送装置。