JP2634920B2 - 画像信号の復号化装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は予測符号化された画像信号を予測復号化する
画像信号の復号化装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来，受信側において復号・再生された画像，たとえ
ば，テレビ信号を，受信側にて用意されている基準信号
としての外部同期信号に引き込んで表示する場合には，
第６図に示すように，伝送路Ｌに接続された復号化装置
の後に，外部同期信号Ｓが入力されるフレームシンクロ
ナイザを使用するのが一般であった。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら，フレームシンクロナイザは現在でもな
お高価であるので，第６図に示すように復号化装置の後
にさらにフレームシンクロナイザを追加するのは経済的
でなく，かつまた，機器数が増加することにもなり，不
便であった。

［課題を解決するための手段］ 本発明による画像信号の復号化装置は，伝送路を介し
て受信した予測符号化された画像信号を外部同期信号に
同期して予測復号化して再生された画像信号を出力する
復号化装置に於いて， 前記予測符号化された画像信号を蓄え，通常はリクエ
スト信号に応じて蓄えた画像信号を読み出すが，制御信
号が空読みを指示しているときには空読みを行うことに
よって，前記伝送路の伝送速度と当該復号化装置におけ
る復号化速度との間で速度整合をとり，整合された画像
信号を出力し，前記制御信号が待機状態を指示している
時には，待機状態となるバッファメモリと， 前記リクエスト信号を出力し，前記制御信号が前記空
読みを指示している時には入力されたデータを全て無視
し，前記制御信号が定常読出しを指示している時には，
前記整合された画像信号を内部同期信号に同期して予測
復号化して前記再生された画像信号を出力し，前記制御
信号が待機状態を指示している時には，待機状態となる
予測復号化手段と， 前記整合された画像信号に含まれる同期信号を検出
し，検出された同期信号を出力する同期検出手段と， 前記外部同期信号に位相同期した前記内部同期信号を
発生すると共に，前記検出された同期信号が来ない間は
前記制御信号として空読みを指示する信号を発生し，前
記検出された同期信号が来た後に前記外部同期信号と同
期の取れた前記内部同期信号が来たときに，前記制御信
号として定常読出しを指示する信号を発生し，前記検出
された同期信号は来ているが前記正常動作可能を示して
いる前記比較結果信号が来ない間は前記制御信号として
待機状態を指示する信号を発生する制御手段と を有することを特徴とする。

［実施例］ 以下，本発明の実施例について説明する。

先ず，この発明の動作原理について説明する。

第１図に示すように，伝送路Ｌから供給され，原信号
よりも少ない情報量にて表現され符号化された画像信号
は一旦バッファメモリ30に蓄えられ，伝送路Ｌからの入
力速度と復号化部31での復号化速度との速度整合がとら
れる。一旦バッファメモリ30に蓄えられた情報は通常は
復号化部31からのリクエスト信号REQに応じて読み出さ
れ，画像信号が復号再生されるが，外部同期信号Ｓに引
き込むときには，復号化部31での復号のタイミングを外
部同期信号Ｓに合わせるように調整せねばならない。

まず，復号化装置の電源投入後や外部同期信号Ｓの付
加直後などの初期状態からの引き込みについて第１図と
第２図を参照して説明する。

最初バッファメモリ30からリクエスト信号REQに応じ
て内容を読み出すが（ステップ41），同期信号を表わす
同期符号の有無を調べ（ステップ42），もし無ければバ
ッファ30を空読み，すなわち次から次へとバッファ内容
の読出しを行ない（ステップ43），同期符号が検出され
ると空読みが停止される。この状態で所定のタイミング
を示す外部同期信号Ｓの到来を待つ（ステップ44）。ス
テップ45のNOPは実際は何もしない状態を示している。
外部同期信号Ｓを受けると通常の復号化動作を行なうが
（ステップ46），この動作の各画面における開始点はた
とえばテレビ信号の場合ではフレーム同期に一致するこ
とになり，すでに外部同期信号Ｓに引き込まれているこ
とになる。

なお，以上の動作は予測方式や変換符号化などの画像
信号の符号化アルゴリズムには無関係である。

以下に，第３図，第４図を参照して，本発明の実施例
について説明する。なお，第３図においては例として予
測符号化の場合について説明するが，これはたとえば直
交交換を用いた場合，あるいは両者を組合せた場合のい
ずれであっても，本発明の本質的効果には変わりはな
い。

先ず，送信側の動作を説明する。伝送線L11を介して
画像信号が入力され，この画像信号は予測器53から供給
される予測信号と減算器50により差がとられ，予測誤差
として量子化器51に供給される。量子化器51は予測誤差
のとり得るレベル数を通常は制限し，発生情報量を制限
する役割を果たす。量子化された予測誤差は加算器52と
可変長符号化器54へ供給される。加算器52は，この予測
誤差と予測信号を加算し，局部復号信号を発生し，予測
器53へ供給する。ここで予測器53としては前値予測など
のフレーム内予測，カラーテレビ信号に対する直接予測
や分離予測，フレーム間予測など，とくに制約はなく，
いずれも使用可能である。

可変長符号化器54は，量子化器51の出力をハフマン符
号などに代表される可変長符号を用いて符号変換する。
符号変換された予測誤差は次にバッファメモリ55に供給
される。バッファメモリ55は，符号化速度と伝送路L12
との間で速度整合をとった後に予測誤差を伝送路L12に
出力する。

次に，受信側の動作を説明する。バッファメモリ60
は，伝送路L12から供給された符号化された画像信号を
いったん記憶し，可変長復号化器61からのリクエスト信
号に従ってその読出しを行なう。このリクエスト信号は
伝送線L13を介して行なわれ，バッファ60から読み出さ
れた画像信号は伝送線L14を介して可変長復号化器61と
制御器64へ供給される。制御器64はこの画像信号の中の
同期信号を検出し，伝送線L15を介して外部同期信号発
生器63から供給される外部同期信号との位相関係を調
べ，伝送線L16を介してバッファメモリ60および可変長
復号化器61へ制御信号を供給する。また制御器64から伝
送線L19を介して予測器62へ外部装置に同期した信号を
供給する。

制御器64の動作の詳細は後述する。

可変長復号化器61は，送信側での可変長符号化の逆の
操作により，量子化された予測誤差を復元するが，その
間，復号化データが不足すると，追加するためにリクエ
スト信号を伝送線L13を介してバッファメモ60へ送出し
てバッファメモリ60からの出力を要求する。伝送線L16
を介して供給される制御信号がバッファメモリ60に対し
て空読みを指示している時には，可変長復号化器61は入
力されるデータを全て無視する。可変長復号化器61によ
り得られた予測誤差は加算器65において予測信号と加算
され，復号化信号が発生する。この復号化信号は伝送線
L17を介して外部へ出力されると同時に予測器62に供給
され，予測信号の発生に用いられる。

次に，第２図，第４図を参照して制御器64の動作につ
いて詳しく説明する。

まず，初期状態における引込みについて説明する。同
期検出器641は，伝送線L14を介して供給されるバッファ
メモリ60の出力から同期信号を検出し（第２図のステッ
プ41,42），同期信号が検出されたことを示す信号，た
とえば論理レベル「１」の信号を発生し，伝送線L18を
介して比較器642と空読制御回路643へ供給する。同期検
出器641が論理レベル「１」の状態では空読み指令は停
止され，待機状態となる（ステップ44,45）。ここで外
部から同期信号が来ると通常の復号動作に入るが（ステ
ップ46），来ない間は待機状態を続ける。

定常状態に入ると，伝送路誤りなどが無く復号動作が
正しく継続されている限り，所定の画面の復号が終了す
る前に必ず同期信号がバッファメモリ60から出力される
ので，ここで外部からの同期信号が来るのを待つ状態と
なる。

伝送路誤りなどで定常状態が破れると，前述の初期状
態の引込みが始まる。

なお，外部同期信号（正確には，外部同期信号に位相
同期した内部同期信号）が来ると，同期検出器641の出
力の論理レベルは「０」となる。

同期検出器641の論理レベルが「１」のときに，外部
同期信号を復号化部の基準動作をさせる発振器を持つ引
込回路644に入力することで外部同期信号と内部同期信
号との同期を取り，この同期の取れた信号が来ると比較
器642は正常動作可能と判断し，空読制御回路643は定常
読出しをバッファメモリ60に指示する。

一方，バッファメモリ60の出力について同期信号が検
出されないうちに，すなわち同期検出器641の論理レベ
ルが「０」の状態で外部同期信号が来た時には，比較器
642は異常状態を空読制御回路643に対して伝え，空読制
御回路643はバッファメモリ60の空読みを指示する。

なお，以上のような外部同期信号への引込みを実現す
るためには，引込み範囲とバッファ容量を適宜選ぶ必要
がある。実際には，バッファ容量を符号化された画像信
号の１画面分より少し多めにとれば，引込み範囲は大略
１画面となる。

次に第５図を参照して引込回路644の動作について詳
しく説明する。

電圧制御発振器6441で発生させた非常に短い周期の信
号を分周回路6442によって，復号化装置の同期信号とし
て有効的な周波数に分周する。

この分周された同期信号は，位相比較器6443に供給さ
れ，一方伝送線L15を介して外部同期信号発生器63から
外部同期信号を入力する。位相比較器6443は，この内部
同期信号と外部同期信号との位相差を比較し，一致して
いないときは，位相比較器6443より電圧制御発振器6441
へ供給される制御電圧を調節して電圧制御発振器6441の
発振周波数を変化させることにより，外部同期信号の位
相にほとんど一致した内部同期信号を発生させることが
可能となる。

この内部同期信号は伝送線L19を介して予測器62（第
３図）と間接的にではあるが可変長復号化化61に入力さ
れ，それによって外部装置と復号化部側がかなり正確に
同期が取れていることになる。このように，引込回路64
4は位相同期ループ回路で構成されている。

また，以上の説明では予測符号化方式を例にとった
が，この発明は，原画像の情報量を減少させて伝送する
符号化方式であれば，予測方式に限定されるものではな
い。

［発明の効果］ 以上説明したように，この発明は，外部同期信号にき
わめて類似した内部同期信号を発生することにより，フ
レームシンクロナイザを用いた場合と比べて遥かに正確
で容易に同じ効果を得ることができる。従って，機器数
が増加することもなく，経済的な復号化装置を得ること
ができる。とくに，多数の復号化装置に対して外部同期
への引込みを行なう時には，その効果が大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理を説明するための復号化装置の構
成を示すブロック図，第２図は第１図の制御部の動作を
説明するためのフローチャート，第３図は本発明の一実
施例による復号化装置と符号化装置とを有する通信シス
テムの構成を示すブロック図，第４図は第３図中の制御
器の構成を示すブロック図，第５図は第４図中の引込回
路の構成を示すブロック図，第６図は従来の画像信号の
復号化装置の構成を示すブロック図である。 60……バッファメモリ,61……可変長復号化器,63……外
部同期信号発生器,64……制御器,641……同期検出器,64
2……比較器,643……空読制御回路,644……引込回路。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】伝送路を介して受信した予測符号化された
   画像信号を外部同期信号に同期して予測復号化して再生
   された画像信号を出力する復号化装置に於いて， 前記予測符号化された画像信号を蓄え，通常はリクエス
   ト信号に応じて蓄えた画像信号を読み出すが，制御信号
   が空読みを指示しているときには空読みを行うことによ
   って，前記伝送路の伝送速度と当該復号化装置における
   復号化速度との間で速度整合をとり，整合された画像信
   号を出力し，前記制御信号が待機状態を指示している時
   には，待機状態となるバッファメモリと， 前記リクエスト信号を出力し，前記制御信号が前記空読
   みを指示している時には入力されたデータを全て無視
   し，前記制御信号が定常読出しを指示している時には，
   前記整合された画像信号を内部同期信号に同期して予測
   復号化して前記再生された画像信号を出力し，前記制御
   信号が待機状態を指示している時には，待機状態となる
   予測復号化手段と， 前記整合された画像信号に含まれる同期信号を検出し，
   検出された同期信号を出力する同期検出手段と， 前記外部同期信号に位相同期した前記内部同期信号を発
   生すると共に，前記検出された同期信号が来ない間は前
   記制御信号として空読みを指示する信号を発生し，前記
   検出された同期信号が来た後に前記外部同期信号と同期
   の取れた前記内部同期信号が来たときに，前記制御信号
   として定常読出しを指示する信号を発生し，前記検出さ
   れた同期信号が来た後であって前記外部同期信号と同期
   の取れた前記内部同期信号が来る前には，前記制御信号
   として待機状態を指示する信号を発生する制御手段と を有することを特徴とする画像信号の復号化装置。
2. 【請求項２】前記制御手段は，前記外部同期信号を引込
   んで前記内部同期信号を出力する引込手段と，前記検出
   された同期信号と前記内部同期信号とを受け，前記検出
   された同期信号が来た後に，前記外部同期信号と同期の
   取れた前記内部同期信号が来たときは比較結果信号とし
   て正常動作可能を示す信号を出力し，前記検出された同
   期信号が来ないうちに前記外部同期信号と同期の取れた
   前記内部同期信号が来たときには前記比較結果信号とし
   て異常状態を示す信号を出力する比較手段と，前記検出
   された同期信号が来ないとき又は前記比較結果信号が異
   常状態を示しているときに前記制御信号として空読みを
   指示する信号を発生し，前記比較結果信号が正常動作可
   能を示しているときに前記制御信号として定常読出しを
   指示する信号を発生し，前記検出された同期信号は来て
   いるが前記正常動作可能を示している前記比較結果信号
   が来ない間は前記制御信号として待機状態を指示する信
   号を発生する制御信号発生手段とを有する請求項１記載
   の画像信号の復号化装置。
3. 【請求項３】前記引込手段が位相同期ループ回路である
   請求項２記載の画像信号の復号化装置。