JP2010056600A - 映像信号符号化装置及び映像信号復号化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】映像信号の状態に応じてロスレス符号化とロッシー符号化とを効果的に使い分けて映像信号を符号化することができる映像信号符号化装置を提供する。
【解決手段】ロスレス符号化部２はＮビットの画素データをＮより小さいＭビットに符号化する。ロッシー符号化部３はＮビットの画素データをＭビットに符号化する。誤差判定部４は、一連の画素データを複数の画素データからなる群に分け、群内の画素データの符号化データを配置可能なＴビットを１つのブロックとしたとき、ブロック内に配置する全ての符号化データがロスレス符号化部２で実際にロスレス符号化が行われたデータであるか否かを判定する。選択部７は、ロスレス符号化が行われた場合にロスレス符号化部２の出力を選択し、一部でもロスレス符号化が行われなかった場合にロッシー符号化部３の出力を選択する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ロスレス符号化とロッシー符号化とを選択的に用いて映像信号を符号化する映像信号符号化装置及びその符号化装置で符号化したデータを復号する映像信号復号化装置に関する。

近年、デジタルハイビジョン放送の開始やハイビジョン対応のビデオカメラの登場に伴い、画像表示装置においては、水平方向の画素数１９２０、垂直方向のライン数１０８０のいわゆるフルハイビジョン（フルＨＤ）サイズの映像信号を表示するのが一般的となってきた。例えばエンハンサやフレームレート変換のような映像信号処理装置は、ＤＲＡＭ等の画像メモリを備える。フルハイビジョンサイズの映像信号に対して上記のような映像信号処理を施す際には、フルハイビジョンサイズの映像信号を複数フレーム分記憶することが必要な場合がある。従って、画像メモリの容量が多くなり、コストアップの要因となる。

そこで、画像圧縮装置（符号化装置）を用いて映像信号のデータのデータ容量を削減すれば、画像メモリの容量を少なくすることができる。画像圧縮装置の一例としては、特開平３−１４５８８７号公報（特許文献１）に記載のものがある。また、画像圧縮装置としては、符号化したデータを復号すると符号化前のデータをデータの欠損なく復元できるロスレスの符号化装置と、データの欠損はわずかに生じるが圧縮率の高いロッシーな符号化装置とが存在する。特許文献１に記載の画像圧縮装置はロッシーな符号化装置である。一例として特開２０００−０５９６０９号公報（特許文献２）には、ロスレス符号化とロッシー符号化とを選択的に用いてデータを符号化することが記載されている。
特開平３−１４５８８７号公報 特開２０００−０５９６０９号公報

画像表示装置の１つとして近年主流になっている液晶表示装置は、表現可能な階調数が低輝度部分で少ないため、ランプ波形のような滑らかに変化する映像信号を符号化する際には、符号化誤差のないロスレス符号化を用いることが好ましい。そこで、映像信号の状態に応じてロスレス符号化とロッシー符号化とを効果的に使い分けて映像信号を符号化することが望まれる。なお、特許文献２に記載の発明は、写真画像が存在する場合にはロッシー符号化を用い、写真画像が存在しない場合にはロスレス符号化を用いるスキャナ装置に関するものであり、テレビジョン信号のような映像信号に対しては採用することはできない。

本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであり、符号化の対象となっている輝度信号や色信号（色差信号を含む）のような映像信号を、映像信号の状態に応じてロスレス符号化とロッシー符号化とを効果的に使い分けて符号化することができる映像信号符号化装置及びその符号化装置で符号化したデータを復号することができる映像信号復号化装置を提供することを目的とする。

本発明は、上述した従来の技術の課題を解決するため、第１のビット数を有する画素データが順次入力され、各画素データに対して符号化誤差のないロスレス符号化を施して前記第１のビット数より少ない第２のビット数を有する第１の符号化データとして出力するロスレス符号化部（２）と、前記画素データが順次入力され、各画素データに対して符号化誤差のあるロッシー符号化を施して前記第２のビット数を有する第２の符号化データとして出力するロッシー符号化部（３）と、前記ロスレス符号化部または前記ロッシー符号化部に入力される一連の前記画素データを複数の画素データからなる群に分け、前記群内の前記画素データを符号化した第１または第２の符号化データを配置可能な第３のビット数を１つのブロックとしたとき、前記ブロック内に配置する全ての前記第１の符号化データが実際に符号化誤差のないロスレス符号化が行われたデータであるか否かを判定して判定信号を出力する誤差判定部（４）と、前記判定信号が、全ての前記第１の符号化データが符号化誤差のないデータであることを示す場合には、前記ブロック内に配置する符号化データとして前記群内の複数の前記第１の符号化データを選択し、前記判定信号が、少なくとも一部の前記第１の符号化データが符号化誤差のあるデータであることを示す場合には、前記ブロック内に配置する符号化データとして前記群内の複数の前記第２の符号化データを選択する選択部（７，７０）と、前記ブロック内に、前記選択部によって選択された複数の前記第１の符号化データと複数の前記第２の符号化データとのいずれか一方と、前記ブロック内に配置されているデータが前記第１の符号化データであるか前記第２の符号化データであるかを示すフラグとを配置して、ブロックデータとして出力するデータ発生部（８）とを備えることを特徴とする映像信号符号化装置を提供する。
ここで、前記ロスレス符号化部は差分ＰＣＭ回路であり、前記第２のビット数をＭとしたとき、前記誤差判定部は、前記差分ＰＣＭ回路に新たに入力された画素データを符号化した現符号化データと、その前に入力された画素データを符号化した前符号化データとの誤差が±（２^M-1−１）以内である場合に、前記現符号化データが符号化誤差のないデータであると判定することが好ましい。
また、前記ロスレス符号化部及び前記ロッシー符号化部は、前記群の先頭の画素データを符号化せず前記第１のビット数のまま出力し、前記データ発生部は、前記ブロック内に、前記先頭の画素データと、複数の前記第１の符号化データと複数の前記第２の符号化データとのいずれか一方と、前記ブロック内に配置されているデータが前記第１の符号化データであるか前記第２の符号化データであるかを示すフラグとを配置して、ブロックデータとして出力することが好ましい。
このとき、前記データ発生部は、前記先頭の画素データを前記ブロックの最下位ビット側に配置し、前記フラグを前記ブロックの最上位ビット側に配置することが好ましい。
さらに、前記ロッシー符号化部として、符号化方式が互いに異なる複数のロッシー符号化部（３１０，３２０）と、前記複数のロッシー符号化部それぞれに対して、前記群内の前記画素データと、前記群内の前記画素データを符号化した前記第２の符号化データを局部復号した復号データとの差分を前記ブロック毎に検出する差分検出回路（９１，９２）とを備え、前記選択部（７０）は、複数の前記第２の符号化データを選択する際に、前記第２の符号化データとして、前記差分検出回路によって検出した差分が小なる方のロッシー符号化部によって符号化された符号化データを選択することが好ましい。

本発明は、上述した従来の技術の課題を解決するため、それぞれ第１のビット数を有する複数の画素データを符号化したそれぞれ前記第１のビット数より少ない第２のビット数を有する複数の符号化データが第３のビット数からなる１つのブロック内に配置され、前記ブロック内に、前記ブロック内に配置されている前記複数の符号化データがロスレス符号化部によって符号化されたデータであるかロッシー符号化部によって符号化されたデータであるかを示すフラグが配置されているブロックデータが入力され、このブロックデータから前記フラグを抽出すると共に、前記複数の符号化データをそれぞれ抽出して順次出力する入力データ処理部（１１）と、前記入力データ処理部によって抽出された前記複数の符号化データのそれぞれを前記ロスレス符号化部によるロスレス符号化に対応するロスレス復号を施して、それぞれ前記第１のビット数を有する第１の復号データとして出力するロスレス復号化部（１２）と、前記入力データ処理部によって抽出された前記複数の符号化データのそれぞれを前記ロッシー符号化部によるロッシー符号化に対応するロッシー復号を施して、それぞれ前記第１のビット数を有する第２の復号データとして出力するロッシー復号化部（１３）と、前記入力データ処理部によって抽出された前記フラグに基づいて、前記第１の復号データと前記第２の復号データとを前記ブロック毎に選択的に出力する選択部（１６）とを備えることを特徴とする映像信号復号化装置を提供する。
ここで、前記ブロックデータは、前記ブロック内に、前記第１のビット数を有する画素データが前記ロスレス符号化部または前記ロッシー符号化部によって符号化されず前記第１のビット数のまま配置された非符号化データを有し、前記ロスレス復号化部及び前記ロッシー復号化部は、前記非符号化データをそのまま出力すると共に、前記非符号化データを用いて前記複数の符号化データを復号することが好ましい。

本発明の映像信号符号化装置によれば、符号化の対象となっている輝度信号や色信号（色差信号を含む）のような映像信号を、映像信号の状態に応じてロスレス符号化とロッシー符号化とを効果的に使い分けて符号化することができる。また、本発明の映像信号復号化装置によれば、本発明の映像信号符号化装置で符号化したデータを復号することができる。

以下、本発明の映像信号符号化装置及び映像信号復号化装置について、添付図面を参照して説明する。まず、本発明の映像信号符号化装置の各実施形態について説明し、その後、本発明の映像信号復号化装置の一実施形態について説明する。

≪映像信号符号化装置≫
＜第１実施形態＞
図１において、符号化の対象となっている入力データＳａはロスレス符号化部２とロッシー符号化部３とに入力される。入力データＳａは例えば輝度信号や色信号（色差信号を含む）のような映像信号の画素データである。図２（Ａ）は入力データＳａを模式的に示している。入力データＳａの各データ内の番号は１ラインの先頭の画素を１として順に付した画素の番号である。１ラインが１９２０画素であれば、入力データＳａは画素１から画素１９２０までの画素データとなる。各画素データはＮビット（Ｎは２以上の整数）のデジタル信号であり、例えば１０ビットである。なお、図示を省略しているが、図１の各部には画素データ単位のクロックが供給される。

タイミング信号発生部１には、図２（Ｂ）に示すように、映像信号の１ライン内で有効な画素データ（有効データ）が存在する期間にハイとなる有効データ期間識別信号Ｓｂが入力される。タイミング信号発生部１は、入力された有効データ期間識別信号Ｓｂに基づいて、予め定めた複数の画素データ毎にハイとなるタイミング信号を発生し、ロスレス符号化部２とロッシー符号化部３と誤差判定部４とに供給する。このタイミング信号は、画素データを所定のブロック単位で符号化する際の先頭を示すものであり、先頭識別信号Ｓｃと称することとする。

本実施形態の映像信号符号化装置は、後に詳述するように、入力される画素データをロスレス符号化部２またはロッシー符号化部３によって順次符号化して、所定のビット数（Ｔビット）を１ブロックとして出力するようになっている。タイミング信号発生部１が発生する先頭識別信号Ｓｃは、各ブロックの先頭を識別するためのものである。１ブロックを例えば１２８ビットとする。１ブロックを１２８ビットとした場合、本実施形態においては、後述のように、１ブロック内には１７画素分の画素データを符号化したデータを配置することができる。そこで、タイミング信号発生部１は、図２（Ｃ）に示すように、１７画素毎にハイとなる先頭識別信号Ｓｃを発生する。先頭識別信号Ｓｃが発生した時点の先頭の画素データから次の先頭識別信号Ｓｃが発生した時点の１つ前の画素データまでが一連の画素データを区分した１つの群となる。

ロスレス符号化部２は、入力データＳａの各画素データをロスレス符号化して、誤差判定部４及びフリップフロップ５に供給する。ロスレス符号化部２は一例として差分ＰＣＭ回路である。図３を用いて、ロスレス符号化部２が差分ＰＣＭ回路の場合の具体的構成について説明する。図３に示すように、ロスレス符号化部２は、減算器２１と選択部２２とフリップフロップ２３とを備える。Ｎビットである入力データＳａの各画素データは減算器２１及び選択部２２に順次入力される。減算器２１は入力された画素データからフリップフロップ２３の出力を減算して出力する。選択部２２には先頭識別信号Ｓｃが入力される。選択部２２は、先頭識別信号Ｓｃに基づいて、各ブロックの先頭となる画素データが入力された場合には入力された画素データを選択してそのまま出力し、他の画素データが入力された場合には減算器２１からの減算値を選択して出力する。選択部２２の出力はフリップフロップ２３によって１クロック分保持されて出力される。

減算器２１に各ブロックの先頭の画素データの次の画素データが入力された場合、減算器２１はその入力された次の画素データからフリップフロップ２３より出力された先頭の画素データを減算した第１の差分値を出力することになる。減算器２１にさらに次の画素データが入力された場合、減算器２１はその画素データからフリップフロップ２３より出力された第１の差分値を減算した第２の差分値を出力することになる。このように、減算器２１は入力された画素データとフリップフロップ２３より出力された差分値との差分を求め、フリップフロップ２３は差分値を順次出力する。

選択部２２が各ブロックの先頭の画素データをそのまま出力した場合には、フリップフロップ２３の出力データはＮビット（例えば１０ビット）であり、選択部２２が減算器２１からの減算値を出力した場合、には、フリップフロップ２３の出力データはＮビットより小なるビット数のＭビット（例えば７ビット）である。このように、ロスレス符号化部２は、各ブロックの先頭の画素データ以外は、入力された画素データのビット数を削減して出力する。各ブロックの先頭の画素データを符号化せず非圧縮の状態で出力するのは、符号化誤差の蓄積を防ぐと共にこの非圧縮（非符号化）データを復号時の基準とするためである。

図１に戻り、誤差判定部４は、ロスレス符号化部２で実際に符号化誤差のないロスレスな符号化が行われたかを判定するものである。誤差判定部４は、ロスレス符号化部２から順次入力される符号化データの少なくとも隣接する２画素分の符号化データを保持し、新たに入力された画素の符号化データ（現符号化データ）とその前に入力された画素の符号化データ（前符号化データ）との誤差が±（２^M-1−１）以内であるか否かを判定する。現符号化データと前符号化データとの誤差が±（２^M-1−１）以内であれば、現符号化データは符号化誤差のないビット数削減が行われたデータということである。１ブロック内の全体でそれぞれの符号化データが上記の条件を満たせば、１ブロック内の全体で符号化誤差のないビット数削減が可能である。

誤差判定部４は、１ブロック内に配置する画素の符号化データの全てが符号化誤差のないビット数削減が行われたか否かを示す判定信号Ｓｄを選択部７及びフリップフロップ８に供給する。判定信号Ｓｄは、例えば、１ブロック内に配置する画素の符号化データの全てに対してロスレス符号化が行われた場合に“１”、１ブロック内に配置する画素の符号化データの少なくとも一部に対してロスレス符号化が行われなかった場合に“０”であるとする。

一方、ロッシー符号化部３は、入力データＳａの各画素データに対して予測符号化等のロッシーな符号化を行ってフリップフロップ６に供給する。ロッシー符号化部３としては、特許文献１に記載されている予測符号化装置を採用することができ、高能率符号化回路と称されているような任意の符号化装置を採用してよい。また、単にＮビットの各画素データの下位ビットを除いてＭビットとすることによりビット数を削減する符号化装置であってもよい。

ロッシー符号化部３は、ロスレス符号化部２と同様、先頭識別信号Ｓｃに基づいて、各ブロックの先頭となる画素データが入力された場合には入力されたＮビットの画素データを選択してそのまま出力し、他の画素データが入力された場合にはＭビットの符号化データとして出力する。各ブロックの先頭の画素データを非符号化データとするのは、符号化誤差の蓄積を防ぐと共にこの非符号化データを復号時の基準とするためであることは上記と同様である。

フリップフロップ５は、ロスレス符号化部２より出力された１ブロック内に配置する全ての画素の符号化データを保持する。フリップフロップ６は、ロッシー符号化部３より出力された１ブロック内に配置する全ての画素の符号化データを保持する。選択部７は、誤差判定部４から供給された判定信号Ｓｄが“１”の場合にはフリップフロップ５の出力を選択し、“０”の場合にはフリップフロップ６の出力を選択する。選択部７の出力はフリップフロップ８に供給される。

フリップフロップ８は、入力された１ブロック内に配置する全ての画素の符号化データを用いて、一例として図４に示すようなビット列からなる１ブロックの出力データＳｅを生成して出力する。図４に示すように、Ｔビットからなる１ブロックの最下位ビット側に非圧縮のＮビットの先頭の画素データＤ０が配置され、画素データＤ０より上位ビット側にロスレス符号化部２またはロッシー符号化部３で符号化したＭビットの画素データＣ１，Ｃ２，…，Ｃｉが順次配置される。Ｔビットを１２８ビットとした場合、Ｍビットの画素データは１６画素分配置することができるので、Ｃｉのｉは１６である。例えば、図２（Ａ）における入力データＳａの画素１〜１７の符号化データを用いて１ブロック内に配置する場合、画素１の非圧縮（Ｎビット）のデータが画素データＤ０であり、画素２〜１７のＮビットのデータをＭビットに符号化したデータが画素データＣ１〜Ｃｉである。

さらに、図４に示すように、最上位の１ビットには、この１ブロックがロスレス符号化部２で符号化されたデータであるのか、ロッシー符号化部３で符号化されたデータであるのかを示すフラグＦが配置される。フラグＦは、例えばロスレス符号化部２で符号化されたデータである場合に“１”、ロッシー符号化部３で符号化されたデータである場合に“０”である。画素データＣｉとフラグＦとの間は余りのビット部分であり、無効データ（例えば０）が配置される。Ｔビットが１２８ビット、Ｎビットが１０ビット、Ｍビットが７ビットの場合、余りのＬ₁ビットは５ビットとなる。データ発生部であるフリップフロップ８は、以上説明した図４に示すようなＴビット単位の出力データＳｅを順次出力する。出力データ（符号化データ）Ｓｅは必要に応じて図示していない画像メモリに記憶される。

以上説明したように、第１実施形態においては、各ブロックの先頭の画素データを非符号化データとしたが、各ブロックの先頭の画素データも他の画素データと同様、Ｍビットに符号化する構成であってもよい。但し、各ブロックの先頭の画素データを非符号化データとするのは第１実施形態の好ましい構成例である。また、第１実施形態においては、１ブロックを１２８ビットとしたが、１ブロックのビット数はこれに限定されるものではなく、６４ビットとすることもでき、任意である。１ブロックのビット数に応じてフリップフロップ５，６，８で保持するビット数を設定すればよく、ビット数を可変にしてもよい。

＜第２実施形態＞
図５に示す第２実施形態の映像信号符号化装置は、互いに異なる符号化方式の２つのロッシー符号化部３１，３２を備えるものである。図５において、図１と同一部分には同一符号を付し、その説明を適宜省略することとする。図５において、Ｎビットの入力データＳａは、ロスレス符号化部２とロッシー符号化部３１，３２とに入力される。ロッシー符号化部３１，３２は互いに異なる符号化方式を用いてビット数を削減する符号化装置である。例えばロッシー符号化部３１を特許文献１に記載されている予測符号化装置とし、ロッシー符号化部３２を他の予測符号化装置とする。また、ロッシー符号化部３１，３２の一方を、単にＮビットの各画素データの下位ビットを除いてＭビットとすることによりビット数を削減する符号化装置としてもよい。

ロッシー符号化部３１，３２は、それぞれ局部復号部３１０，３２０を有する。ロッシー符号化部３１で符号化された画素データはフリップフロップ６１に供給されると共に、局部復号部３１０で局部復号されて差分検出回路９１に供給される。また、ロッシー符号化部３２で符号化された画素データはフリップフロップ６２に供給されると共に、局部復号部３２０で局部復号されて差分検出回路９２に供給される。差分検出回路９１，９２には、入力データＳａが入力される。差分検出回路９１，９２は、入力データＳａの各画素データと局部復号部３１０，３２０で局部復号した復号データとの差分をとり、上述した１ブロックの画素数分だけ積分することにより、入力データＳａと復号データとの差分をブロック毎にとる。

符号化選択部１０には、誤差判定部４より出力された判定信号Ｓｄと、差分検出回路９１，９２より出力されたブロック毎の差分値（差分積分値）とが入力される。符号化選択部１０は、判定信号Ｓｄが“１”の場合にはロスレス符号化部２による符号化データであるフリップフロップ５の出力を選択すべきことを示す選択信号Ｓｆを出力する。また、符号化選択部１０は、判定信号Ｓｄが“０”の場合には、ロッシー符号化部３１，３２による符号化データの内、差分検出回路９１，９２からのブロック毎の差分値が小さい方の符号化データであるフリップフロップ６１，６２のいずれかの出力を選択すべきことを示す選択信号Ｓｆを出力する。選択信号Ｓｆは２ビットのデータで表すことができる。

選択部７０は、符号化選択部１０からの選択信号Ｓｆに応じて、フリップフロップ５，６１，６２の出力の内のいずれか１つを選択して、１ブロック内に配置する全ての画素の符号化データをフリップフロップ８に供給する。フリップフロップ８は、入力された１ブロック内に配置する全ての画素の符号化データを用いて、一例として図６に示すようなビット列からなる１ブロックの出力データＳｅを生成して出力する。図６に示すように、最上位からの２ビットには、この１ブロックがロスレス符号化部２で符号化されたデータであるのか、ロッシー符号化部３１で符号化されたデータであるのか、ロッシー符号化部３２で符号化されたデータであるのかを示すフラグＦが配置される。図６の場合、画素データＣｉとフラグＦとの間の余りのＬ₂ビットは４ビットである。データ発生部であるフリップフロップ８は、図６に示すようなＴビット単位の出力データＳｇを順次出力する。出力データ（符号化データ）Ｓｇは必要に応じて図示していない画像メモリに記憶される。

≪映像信号復号化装置≫
次に、以上のように生成されたＴビット単位の符号化データを復号する映像信号復号化装置の一実施形態について説明する。図７は上述した第１実施形態の映像信号符号化装置によって符号化された出力データＳｅを復号する場合の構成例を示している。図７において、入力データ処理・タイミング信号発生部１１には、第１実施形態の映像信号符号化装置によって得られた符号化データＳｅがＴビット単位の入力データＳｅとして供給される。入力データ処理・タイミング信号発生部１１には、また、図８（Ａ）に示すタイミング信号Ｓｈが供給される。なお、図示を省略しているが、図７の各部には画素データ単位のクロックが供給される。

タイミング信号Ｓｈは、図２（Ｃ）に示す各ブロックの先頭を識別するため先頭識別信号Ｓｃと同等の信号である。入力データ処理・タイミング信号発生部１１へのＴビット単位の入力データＳｅ、即ち、１ブロックの入力データＳｅをＴａ，Ｔｂ，Ｔｃ…と呼ぶこととする。入力データ処理・タイミング信号発生部１１には、図８（Ａ），（Ｂ）に示すように、タイミング信号Ｓｈが入力されるタイミングで各ブロックのデータＴａ，Ｔｂ，Ｔｃ…が取り込まれる。入力データ処理・タイミング信号発生部１１は、タイミング信号Ｓｈに基づいて、図８（Ｃ）に示す各ブロックの先頭を識別するため先頭識別信号Ｓｇを生成して、ロスレス復号化部１２及びロッシー復号化部１３に供給する。先頭識別信号Ｓｇはタイミング信号Ｓｈを１または複数クロック分時間的にシフトした信号に相当する。

入力データ処理・タイミング信号発生部１１は、図８（Ｄ）に示すように、先頭識別信号Ｓｇに同期して各ブロックのデータＴａ，Ｔｂ，Ｔｃ…の先頭の画素データＤ０を抽出し、クロック毎に画素データＣ１，Ｃ２，…，Ｃｉを順次抽出して出力する。順次出力される画素データＤ０と画素データＣ１〜Ｃｉが画素データＳｉである。この画素データＳｉはロスレス復号化部１２及びロッシー復号化部１３に入力される。ロスレス復号化部１２は入力された画素データＳｉの内、Ｎビットの画素データＤ０はそのまま出力し、Ｍビットの画素データＣ１〜Ｃｉはロスレス符号化部２による符号化に対応する復号化方式にてＮビットに復号化して出力する。ロッシー復号化部１３も同様に、入力された画素データＳｉの内、Ｎビットの画素データＤ０はそのまま出力し、Ｍビットの画素データＣ１〜Ｃｉはロッシー符号化部３による符号化に対応する復号化方式にてＮビットに復号化して出力する。

フリップフロップ１４には、ロスレス復号化部１２より出力されたＮビットの各画素データが順次入力されて一旦保持された後、順次出力される。フリップフロップ１５には、ロッシー復号化部１３より出力されたＮビットの各画素データが順次入力されて一旦保持された後、順次出力される。選択部１６には、入力データ処理・タイミング信号発生部１１にて抽出されたフラグＦが供給される。選択部１６は、フラグＦに基づいて、ブロック単位でフリップフロップ１４からの画素データとフリップフロップ１５からの画素データとを選択的に出力する。選択部１６からは、各画素データがＮビットの出力データＳｋとして順次出力されることになる。

図９を用いて、図１のロスレス符号化部２が差分ＰＣＭ回路である場合のロスレス復号化部１２の構成例について説明する。図９に示すように、ロスレス復号化部１２は、加算器１２１と選択部１２２とフリップフロップ１２３とを備える。ＮまたはＭビットである画素データＳｉは加算器１２１及び選択部１２２に順次入力される。加算器１２１は入力された画素データＳｉとフリップフロップ１２３の出力とを加算して出力する。選択部１２２には先頭識別信号Ｓｊが入力される。選択部１２２は、先頭識別信号Ｓｊに基づいて、各ブロックの先頭となる画素データＤ０が入力された場合には入力された画素データＤ０を選択してそのまま出力し、他の画素データＣ１〜Ｃｉが入力された場合には加算器１２１からの加算値を選択して出力する。選択部１２２の出力はフリップフロップ１２３によって１クロック分保持されて出力される。

加算器１２１に各ブロックの先頭の画素データＤ０の次の画素データＣ１が入力された場合、加算器１２１はその入力された次の画素データＣ１とフリップフロップ１２３より出力された先頭の画素データＤ０とを加算した第１の加算値を出力することになる。加算器１２１にさらに次の画素データＣ２が入力された場合、加算器１２１はその画素データＣ２とフリップフロップ１２３より出力された第１の加算値とを加算した第２の加算値を出力することになる。このように、加算器１２１は入力された画素データとフリップフロップ１２３より出力された加算値との加算値を求め、フリップフロップ１２３は加算値を順次出力する。ロスレス復号化部１２はこのようにして入力された画素データＳｉをＮビットに復号する。

図示及び詳細説明を省略するが、図５に示す第２実施形態の映像信号符号化装置に対応した映像信号復号化装置も同様に構成することができる。

本発明の映像信号符号化装置及び映像信号復号化装置は、以上説明した各実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。

本発明の映像信号符号化装置の第１実施形態を示すブロック図である。 本発明の映像信号符号化装置の各実施形態の動作を説明するためのタイミングチャートである。 図１，図５中のロスレス符号化部２の構成例を示すブロック図である。 本発明の映像信号符号化装置の第１実施形態における出力データのビット列の一例を示す図である。 本発明の映像信号符号化装置の第２実施形態を示すブロック図である。 本発明の映像信号符号化装置の第２実施形態における出力データのビット列の一例を示す図である。 本発明の映像信号復号化装置の一実施形態を示すブロック図である。 本発明の映像信号復号化装置の一実施形態の動作を説明するためのタイミングチャートである。 図７中のロスレス復号化部１２の構成例を示すブロック図である。

符号の説明

１ タイミング信号発生部
２ ロスレス符号化部
３，３１，３２ ロッシー符号化部
４ 誤差判定部
５，６，１４，１５，６１，６２ フリップフロップ
７ 選択部
８ フリップフロップ（データ発生部）
１０ 符号化選択部
１１ 入力データ処理・タイミング信号発生部
１２ ロスレス復号化部
１３ ロッシー復号化部
９１，９２ 差分検出回路
３１０，３２０ 局部復号部

Claims (7)

1. 第１のビット数を有する画素データが順次入力され、各画素データに対して符号化誤差のないロスレス符号化を施して前記第１のビット数より少ない第２のビット数を有する第１の符号化データとして出力するロスレス符号化部と、
   前記画素データが順次入力され、各画素データに対して符号化誤差のあるロッシー符号化を施して前記第２のビット数を有する第２の符号化データとして出力するロッシー符号化部と、
   前記ロスレス符号化部または前記ロッシー符号化部に入力される一連の前記画素データを複数の画素データからなる群に分け、前記群内の前記画素データを符号化した第１または第２の符号化データを配置可能な第３のビット数を１つのブロックとしたとき、前記ブロック内に配置する全ての前記第１の符号化データが実際に符号化誤差のないロスレス符号化が行われたデータであるか否かを判定して判定信号を出力する誤差判定部と、
   前記判定信号が、全ての前記第１の符号化データが符号化誤差のないデータであることを示す場合には、前記ブロック内に配置する符号化データとして前記群内の複数の前記第１の符号化データを選択し、前記判定信号が、少なくとも一部の前記第１の符号化データが符号化誤差のあるデータであることを示す場合には、前記ブロック内に配置する符号化データとして前記群内の複数の前記第２の符号化データを選択する選択部と、
   前記ブロック内に、前記選択部によって選択された複数の前記第１の符号化データと複数の前記第２の符号化データとのいずれか一方と、前記ブロック内に配置されているデータが前記第１の符号化データであるか前記第２の符号化データであるかを示すフラグとを配置して、ブロックデータとして出力するデータ発生部と
   を備えることを特徴とする映像信号符号化装置。
2. 前記ロスレス符号化部は差分ＰＣＭ回路であり、
   前記第２のビット数をＭとしたとき、前記誤差判定部は、前記差分ＰＣＭ回路に新たに入力された画素データを符号化した現符号化データと、その前に入力された画素データを符号化した前符号化データとの誤差が±（２^M-1−１）以内である場合に、前記現符号化データが符号化誤差のないデータであると判定することを特徴とする請求項１記載の映像信号符号化装置。
3. 前記ロスレス符号化部及び前記ロッシー符号化部は、前記群の先頭の画素データを符号化せず前記第１のビット数のまま出力し、
   前記データ発生部は、前記ブロック内に、前記先頭の画素データと、複数の前記第１の符号化データと複数の前記第２の符号化データとのいずれか一方と、前記ブロック内に配置されているデータが前記第１の符号化データであるか前記第２の符号化データであるかを示すフラグとを配置して、ブロックデータとして出力することを特徴とする請求項１または２に記載の映像信号符号化装置。
4. 前記データ発生部は、前記先頭の画素データを前記ブロックの最下位ビット側に配置し、前記フラグを前記ブロックの最上位ビット側に配置することを特徴とする請求項３記載の映像信号符号化装置。
5. 前記ロッシー符号化部として、符号化方式が互いに異なる複数のロッシー符号化部と、
   前記複数のロッシー符号化部それぞれに対して、前記群内の前記画素データと、前記群内の前記画素データを符号化した前記第２の符号化データを局部復号した復号データとの差分を前記ブロック毎に検出する差分検出回路とを備え、
   前記選択部は、複数の前記第２の符号化データを選択する際に、前記第２の符号化データとして、前記差分検出回路によって検出した差分が小なる方のロッシー符号化部によって符号化された符号化データを選択することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の映像信号符号化装置。
6. それぞれ第１のビット数を有する複数の画素データを符号化したそれぞれ前記第１のビット数より少ない第２のビット数を有する複数の符号化データが第３のビット数からなる１つのブロック内に配置され、前記ブロック内に、前記ブロック内に配置されている前記複数の符号化データがロスレス符号化部によって符号化されたデータであるかロッシー符号化部によって符号化されたデータであるかを示すフラグが配置されているブロックデータが入力され、このブロックデータから前記フラグを抽出すると共に、前記複数の符号化データをそれぞれ抽出して順次出力する入力データ処理部と、
   前記入力データ処理部によって抽出された前記複数の符号化データのそれぞれを前記ロスレス符号化部によるロスレス符号化に対応するロスレス復号を施して、それぞれ前記第１のビット数を有する第１の復号データとして出力するロスレス復号化部と、
   前記入力データ処理部によって抽出された前記複数の符号化データのそれぞれを前記ロッシー符号化部によるロッシー符号化に対応するロッシー復号を施して、それぞれ前記第１のビット数を有する第２の復号データとして出力するロッシー復号化部と、
   前記入力データ処理部によって抽出された前記フラグに基づいて、前記第１の復号データと前記第２の復号データとを前記ブロック毎に選択的に出力する選択部と
   を備えることを特徴とする映像信号復号化装置。
7. 前記ブロックデータは、前記ブロック内に、前記第１のビット数を有する画素データが前記ロスレス符号化部または前記ロッシー符号化部によって符号化されず前記第１のビット数のまま配置された非符号化データを有し、
   前記ロスレス復号化部及び前記ロッシー復号化部は、前記非符号化データをそのまま出力すると共に、前記非符号化データを用いて前記複数の符号化データを復号することを特徴とする請求項６記載の映像信号復号化装置。

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