JP2646920B2 - 高能率符号化装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ディジタルビデオテー
プレコーダ等のようにディジタル画像信号を記録する装
置において用いられ、ディジタル画像信号のデータ量を
圧縮する高能率符号化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】アナログの画像信号をディジタル化した
ディジタル画像信号を、テープ等の記録媒体にそのまま
記録すると、データ量は膨大であって、一般的には記録
媒体に記録できる限界のデータ量を超えてしまう。従っ
て、ディジタルの画像信号をテープ等に記録する場合に
は、データ量がその限界を超えないように、画像信号を
圧縮する必要があり、従来から高能率符号化装置を用い
て画像信号の圧縮が行われている。

【０００３】ディジタル画像信号の圧縮を行なう、つま
りその符号化レートを低減する方法として、特開昭63─
38385 公報に開示されているように、サンプリングした
信号を周期的に間引く方法、つまりサブサンプリングを
用いた方法がある。図１, 図２は、このような方法をカ
ラービデオ信号に適用させた高能率符号化装置の送信側
（記録側），受信側（再生側）の構成を示すブロック図
である。

【０００４】まず、図１を参照して送信側について説明
する。入力端子31に例えばNTSC方式のカラービデオ信号
が入力される。このカラービデオ信号はＡ／Ｄ変換器32
に出力され、例えば４ fsc（ fsc：カラーサブキャリア
周波数）のサンプリング周波数で、１サンプルが８ビッ
トに量子化されたディジタルカラービデオ信号がＡ／Ｄ
変換器32から得られる。このディジタルカラービデオ信
号がサブサンプリング回路33へ出力され、サブサンプリ
ング回路33の出力信号がブロック化回路34に入力され
る。サブサンプリング回路33の前段には、帯域制限用の
プリフィルタが設けられず、入力されたカラービデオ信
号の高域成分が失われない。

【０００５】サブサンプリング回路33において、ディジ
タルカラービデオ信号が２ fscのサンプリング周波数で
サンプリングされる。また、ブロック化回路34により、
入力されたディジタルカラービデオ信号が、符号化の単
位である２次元ブロック毎に連続する信号に変換され
る。本例では、１フィールドの画面が分割されてなる１
ブロックの大きさは、８画素×４ライン＝32画素となっ
ている。図３は、この１ブロックを示しており、図３に
おいて、実線は奇数フィールドのラインを示し、破線は
偶数フィールドのラインを示す。なお、この例とは異な
り、例えば４フレームの各フレームに属する４個の２次
元領域から構成される３次元ブロックを１ブロックとし
てもよい。ブロック化回路34の前段に設けられたサブサ
ンプリング回路33によって、ブロック内の画素が図４に
示すように間引かれ、１ブロックの画素数が16画素とな
る。図４において、○がサブサンプリングされた画素を
示し、×は間引かれた画素を示す。

【０００６】ブロック化回路34の出力信号が、ダイナミ
ックレンジ（DR）検出回路35及び遅延回路36に入力され
る。DR検出回路35は、ブロック毎にダイナミックレンジ
DR及び最小値 MINを検出する。遅延回路36からの画素デ
ータPDが減算器37へ出力され、減算器37において、最小
値 MINが除去された画素データ PDIが形成される。

【０００７】量子化回路38には、サブサンプリングさ
れ、減算器37を介された最小値除去後の画素データ PDI
及びダイナミックレンジDRが入力される。量子化回路38
では、ダイナミックレンジDRに適応して画素データ PDI
の量子化が行われる。量子化回路38からは、１画素デー
タが４ビットに変換されたコード信号DTが得られる。

【０００８】この量子化回路38からのコード信号DTがフ
レーム化回路39へ出力される。フレーム化回路39には、
ブロック毎の付加コードとして、ダイナミックレンジDR
（８ビット）及び最小値 MIN（８ビット）が入力され
る。フレーム化回路39は、コード信号DT及び上述の付加
コードに誤り訂正符号化の処理を施し、また同期信号を
付加する。フレーム化回路39の出力端子40に送信データ
が得られ、この送信データがディジタル回線等の伝送路
に送出される。ディジタルビデオテープレコーダの場合
には、出力信号が、記録アンプ, 回転トランス等を介し
て回転ヘッドへ送給される。

【０００９】次に、図２を参照して受信側について説明
する。入力端子41からの受信データは、フレーム分解回
路42に入力される。フレーム分解回路42により、コード
信号DTと付加コードDR, MIN とが分離されると共に、誤
り訂正処理がなされる。コード信号DT及びダイナミック
レンジDRが復号化回路43に入力される。

【００１０】復号化回路43は、送信側の量子化回路38の
処理と逆の処理を行う。即ち、８ビットの最小レベル除
去後のデータが代表レベルに復号され、このデータと８
ビットの最小値 MINとが加算器44により加算され、元の
画素データが復号される。加算器44の出力データがブロ
ック分解回路45へ出力される。ブロック分解回路45は、
送信側のブロック化回路34と逆に、ブロックの順番の復
号データをテレビジョン信号の走査と同様の順番に変換
する。ブロック分解回路45の出力信号が補間回路46へ出
力される。補間回路46では、間引かれた画素のデータが
周囲のサブサンプリングデータにより補間される。補間
回路46からのサンプリング周波数４ fscのディジタルカ
ラービデオ信号がＤ／Ａ変換器47へ出力される。Ｄ／Ａ
変換器47の出力端子48にアナログカラービデオ信号が得
られる。なお、送信側でプリフィルタが設けられていな
い場合、折り返し歪みが例えば輝度レベルの急峻な変化
の点で発生するおそれがあるので、この歪みを除去する
ための回路を補間回路46の出力側に接続しても良い。

【００１１】図５は、例えばIEEE Transactions on Con
sumer Electronics,Vol.34,No.3(AUGUSUT,1988）の“AN
EXPERIMENTAL DIGITALVCR WITH 40MM DRUM,SINGLE ACT
UATOR AND DCT-BASED BIT-RATE REDUCTION ”に示され
ている従来の高能率符号化装置の構成を示すブロック図
である。図において71は、入力されるディジタル画像信
号を複数のブロックに分割するブロック化回路であり、
ブロック化回路71は、各ブロックの画像信号をDCT回路7
2へ出力する。DCT 回路72は、ブロック化回路71から出
力される画像信号の各ブロックに対して離散的コサイン
変換（DiscreteCosine Transform：ＤＣＴ）を施して、
変換係数をウェイティング回路73へ出力する。ウェイテ
ィング回路73は、各変換係数に対してウェイティング
（重み付け）を施した後、重み付けされた変換係数を適
応量子化回路74へ出力する。適応量子化回路74は、量子
化レベルが異なる複数の量子化テーブルを有し、重み付
けした変換係数を最適の量子化レベルにより量子化し、
量子化した変換係数を可変長符号化回路75へ出力する。
可変長符号化回路75は、量子化された変換係数を可変長
符号化し、可変長符号化したデータをバッファメモリ76
へ出力する。バッファメモリ76は、可変長符号化された
データを記憶し、固定の出力レートにて出力する。バッ
ファ制御器77は、バッファメモリ76がオーバフローしな
いように、適応量子化回路74での量子化レベルを切り換
えると共に可変長符号化回路75で符号化される変換係数
を選定する。

【００１２】次に、具体的な動作について説明する。入
力されるディジタル画像信号は例えば輝度信号と２つの
色差信号とからなり、これらの信号はブロック化回路71
において、時分割された後、例えば８画素×８ラインの
ブロックに分割されてDCT 回路72へ出力される。DCT 回
路72では、各ブロックの画像信号に対して、水平方向，
垂直方向の８点離散的コサイン変換が施される。まず、
画像信号をｘ（ｉ，ｊ）（ｉ，ｊ＝０，１，…，７）と
表すと、次式による水平方向の８点ＤＣＴが施される。

【００１３】

【数１】

【００１４】変換された画像信号ｆ（０，ｊ）, ｆ
（ｍ，ｊ）に対して次式による垂直方向の８点ＤＣＴが
施されて、画像信号は変換係数Ｆ（ｍ，ｎ）（ｍ，ｎ＝
０，１，…，７）として表され、ウェイティング回路73
へ出力される。

【００１５】

【数２】

【００１６】ウエイティング回路73に入力された各変換
係数はウエイティングを施される。具体的には、高い空
間周波数に対して人間の視覚が鈍いことを利用して、図
６に示すように、高い空間周波数成分が含まれる領域に
は小さなウエイティングを行い、低い空間周波数成分が
含まれる領域には大きなウエイティングを行う。ここ
で、ウェイティング係数Ｗ（ｍ，ｎ）は、以下のような
式で表される。

【００１７】

【数３】

【００１８】ウェイティング回路73の出力は、適応量子
化回路74にて量子化される。各ブロックにおける変換係
数とバッファ制御器77からの量子化パラメータとに基づ
いて、適応量子化回路74において最適な量子化レベルが
選定され、その最適な量子化レベルにより、ウェイティ
ングされた変換係数が量子化される。具体的には、高い
コントラストの立上がり部分の画像データである場合に
は粗い量子化レベルが選定され、小振幅のディテール部
分の画像データである場合には細かい量子化レベルが選
定される。

【００１９】量子化された変換係数は、可変長符号化回
路75において可変長符号化された後、バッファメモリ76
に蓄えられる。バッファメモリ76に蓄えられているデー
タ量は、バッファメモリ76がオーバフローしないように
バッファ制御器77により検知されている。バッファ制御
器77は、バッファメモリ76に蓄えられているデータ量に
応じて量子化パラメータを決定し、この量子化パラメー
タに基づいて適応量子化回路74における量子化レベルを
切り換えると共に、このデータ量に応じて可変長符号化
回路75で符号化される変換係数を選定する。つまり、バ
ッファ制御器77は、バッファメモリ76に蓄えられている
データ量が多い場合にはデータ圧縮率を高め、このデー
タ量が少ない場合にはデータ圧縮率を低めるように調節
し、バッファメモリ76がオーバフローすることを防止し
ている。バッファメモリ76に蓄えられたデータは、固定
の出力レートで読出される。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】従来の高能率符号化装
置は以上のように構成されているので、符号化レートを
低減できる。ところで、動画と静止画とを比較した場合
に、人間の視覚は動画よりも静止画に対して鋭敏であ
る。ところが、従来の高能率符号化装置では、このこと
を考慮せずに、動画と静止画とにおいて、同一条件にて
符号化を行ったり同一の重さのウェイティングを施して
いるので、有効な画像圧縮ではないという問題点があ
る。

【００２１】また、周波数帯域により画像信号をサブバ
ンド分割した後各サブバンドの画像信号をブロック化
し、得られる各サブバンドブロックを直交変換する場
合、各サブバンドにおいては、その周波数特性が異なる
ので、各サブバンドに適したウェイティングが必要であ
る。

【００２２】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
であり、本発明の１つの目的は、各ブロックが動画であ
るか静止画であるかを判定し、動画である場合には受信
側で画質劣化が目立たない一部のブロックを間引いて符
号化することにより、画質劣化が小さくかつ符号化レー
トを低減でき、有効な画像圧縮を行い得る高能率符号化
装置を提供することにある。

【００２３】本発明の他の目的は、各ブロックが動画で
あるか静止画であるかを判定し、動画である場合には、
全体の画像に対する影響が大きい、つまり画像信号の分
散値が所定値以上であるような有効画像ブロックのみを
符号化して他の画像ブロックは符号化しないことによ
り、復号側で画質劣化が小さくかつ符号化レートを低減
でき、有効な画像圧縮を行い得る高能率符号化装置を提
供することにある。

【００２４】本発明の更に他の目的は、動画と静止画と
において異なるウェイティングを実施し、また、各サブ
バンドブロックの周波数特性に適合したウェイティング
を実施することにより、ディジタル画像信号に対する有
効な情報圧縮を行い得る高能率符号化装置を提供するこ
とにある。

【００２５】本発明の更に他の目的は、画像が急に変化
する場合に生じるオーバーフローに伴う画質劣化を防止
でき、動画と静止画とをバランス良く配分して全画面で
統一された適正な量子化パラメータを選択できてブロッ
ク歪の低減を図れる高能率符号化装置を提供することに
ある。

【００２６】

【課題を解決するための手段】本願の第１発明に係る高
能率符号化装置は、ディジタル画像信号を複数の周波数
帯域に分割し、分割された各帯域の画像信号をブロック
化し、画像信号ブロックが動画ブロックであるか静止画
ブロックであるかを判別し、その判別結果に応じて各ブ
ロックの変換係数にウェイティングを施し、動画ブロッ
クであると判別した場合には一部の画像信号ブロックを
間引いた後に、各ブロックの画像信号を符号化し、複数
の帯域間の水平または垂直方向に滑らかにウェイティン
グがつながるようにウェイティング係数を決定するよう
に構成したことを特徴とする。

【００２７】本願の第２発明に係る高能率符号化装置
は、ディジタル画像信号を複数の周波数帯域に分割し、
分割された各帯域の画像信号をブロック化し、画像信号
ブロックが動画ブロックであるか静止画ブロックである
かを区分し、その区分け結果に応じて各ブロックの変換
係数にウェイティングを施し、動画ブロックであると区
分した場合にはその高周波数帯域を間引いた後に、各ブ
ロックの画像信号を符号化し、複数の帯域間の水平また
は垂直方向に滑らかにウェイティングがつながるように
ウェイティング係数を決定するように構成したことを特
徴とする。

【００２８】本願の第３発明に係る高能率符号化装置
は、ディジタル画像信号を複数の周波数帯域に分割し、
分割された各帯域の画像信号をブロック化し、画像信号
ブロックが動画ブロックであるか静止画ブロックである
かを判別し、その判別結果に応じて各ブロックの変換係
数にウェイティングを施し、各ブロックを垂直方向及び
水平方向の周波数に応じて４種のサブバンドに分割し、
垂直方向及び水平方向が低周波数であるＬＬバンドにお
ける垂直周波数方向，水平周波数方向及び斜め周波数方
向において、ウェイティング時のウェイトが低水平周波
数及び低垂直周波数から高水平周波数及び高垂直周波数
へ増加するように構成したことを特徴とする。

【００２９】

【００３０】

【００３１】

【００３２】

【００３３】

【作用】人間の視覚は、動画よりも静止画に対して鋭敏
である。従って、第１発明では、ブロック化により得ら
れる画像信号ブロックが動画であるか、静止画であるか
を判別し、動画であると判別した場合、画質劣化が目立
たない動画ブロックの一部を間引いて符号化する。この
ようにすると、画質劣化を小さく抑えて、符号化レート
の大幅な低減を実現できる。また、動画ブロックに対し
ては動画に適するウェイティングを施し、静止画ブロッ
クに対しては静止画に適するウェイティングを施す。具
体的には、人間の視覚は動画よりも静止画に対して鋭敏
であるので、動画ブロックに対しては小さなウェイティ
ングを行い、静止画ブロックに対しては大きなウェイテ
ィングを行う。しかも各帯域間でウェイティングが滑ら
かにつながるようにウェイティング係数を決定するの
で、帯域分割による高周波数帯域での周波数折り返しを
補正できる。

【００３４】人間の視覚は、動画よりも静止画に対して
鋭敏である。従って、第２発明では、ブロック化により
得られる画像信号ブロックが動画であるか、静止画であ
るかを区分し、動画であると区分けした場合、動画時の
画質劣化が目立たない高周波数帯域を間引いて符号化す
る。このようにすると、画質劣化を小さく抑えて、符号
化レートの大幅な低減を実現できる。また、動画ブロッ
クに対しては動画に適するウェイティングを施し、静止
画ブロックに対しては静止画に適するウェイティングを
施す。具体的には、人間の視覚は動画よりも静止画に対
して鋭敏であるので、動画ブロックに対しては小さなウ
ェイティングを行い、静止画ブロックに対しては大きな
ウェイティングを行う。しかも水平または垂直方向に関
して対をなす帯域間でウェイティングが滑らかにつなが
るようにウェイティング係数を決定するので、帯域分割
による高周波数帯域での周波数折り返しを補正できる。

【００３５】第３発明では、ブロック化により得られる
画像信号ブロックが動画であるか、静止画であるかを判
別し、動画ブロックに対しては動画に適するウェイティ
ングを施し、静止画ブロックに対しては静止画に適する
ウェイティングを施す。具体的には、人間の視覚は動画
よりも静止画に対して鋭敏であるので、動画ブロックに
対しては小さなウェイティングを行い、静止画ブロック
に対しては大きなウェイティングを行う。ＬＬサブバン
ドにおいて、ウェイティング時のウェイトを、低水平周
波数及び低垂直周波数から高水平周波数及び高垂直周波
数へ増加するように設定して、ウェイティングが滑らか
につながるようにする。また、複数の帯域に応じて量子
化レベルを変更する。具体的には、多くの情報量を含む
低周波数帯域では量子化係数を小さくして細かく量子化
を行い、少しの情報量しか含まない高周波数帯域では量
子化係数を大きくして粗い量子化を行う。このようにす
ると、より有効な画像圧縮を実現できる。

【００３６】

【００３７】

【００３８】

【実施例】以下、本発明の実施例について具体的に説明
する。

【００３９】（第１実施例）図７は、本発明に係る高能
率符号化装置の第１実施例の構成を示すブロック図であ
る。図において１はNTSC方式のカラーテレビジョン信号
の入力端子であり、NTSCデコーダ２はこのカラーテレビ
ジョン信号の輝度信号（Ｙ信号）と色信号（Ｉ，Ｑ信
号）とを分離する。分離されたＹ，Ｉ，Ｑ信号はマトリ
ックス回路３へ出力され、マトリックス回路３は、これ
らの信号を輝度信号（Ｙ信号）と色差信号（Ｒ−Ｙ，Ｂ
−Ｙ信号）とに変換し、これらの信号をＡ／Ｄ変換器４
へ出力する。Ａ／Ｄ変換器４はこれらのＹ，Ｒ−Ｙ，Ｂ
−Ｙ信号をディジタル信号に変換し、これらをサブバン
ド分割回路５へ出力する。サブバンド分割回路５はＹ，
Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ信号夫々を周波数に応じて４個のサブバ
ンドに帯域分割し、各サブバンド毎にブロック化してサ
ブバンドブロックを形成し、このサブバンドブロックを
３次元直交変換回路６へ出力する。３次元直交変換回路
６は、各サブバンドブロックに３次元DCT を施して変換
係数を得ると共に、各サブバンドブロックが動画である
か静止画であるかを判定し、得られた変換係数及び判定
結果を符号器７へ出力する。符号器７は、入力された変
換係数を量子化して符号化し、符号化したデータを出力
端子８を介して出力する。

【００４０】図７において、11〜18は復号化側の構成部
材を示している。11は以上のように符号化されたデータ
が入力される入力端子であり、入力端子11に接続される
復号器12は符号化されたデータを３次元データの形に復
元して、これを３次元逆直交変換回路13へ出力する。３
次元逆直交変換回路13は、３次元データに逆DCT を施
す。サブバンド合成回路14は、逆変換された各帯域の３
次元データを合成し、元のフィールド画像に戻し、ディ
ジタルのＹ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ信号をＤ／Ａ変換器15へ出
力する。Ｄ／Ａ変換器15は、これらの信号をアナログ信
号に変換してマトリックス回路16へ出力する。マトリッ
クス回路16は、アナログのＹ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ信号を
Ｙ，Ｉ，Ｑ信号に変換してNTSCエンコーダ17へ出力す
る。NTSCエンコーダ17は、これらのＹ，Ｉ，Ｑ信号をNT
SCカラーテレビジョン信号に変換し、その出力端子18を
介して出力する。

【００４１】図８は、サブバンド分割回路５の内部構成
を示すブロック図である。図中51,52, 53は、夫々Ａ／
Ｄ変換器４から出力されるＹ信号，Ｒ−Ｙ信号，Ｂ−Ｙ
信号の入力端子である。入力端子51, 52, 53には、Ｙ信
号サブバンド分割回路54,Ｒ−Ｙ信号サブバンド分割回
路55, Ｂ−Ｙ信号サブバンド分割回路56が、夫々接続さ
れている。これらの各分割回路54, 55, 56の内部構成は
すべて同じであり、図８ではＹ信号サブバンド分割回路
54の内部構成のみを図示している。Ｙ信号サブバンド分
割回路54は、垂直低域通過フィルタ（垂直LPF ）541
と、垂直高域通過フィルタ（垂直HPF ）542 と、垂直LP
F 541,垂直HPF 542 からの出力を、垂直方向の画素数が
１／２になるようにサンプリングする垂直２：１サブサ
ンプリング回路543a, 543bと、水平低域通過フィルタ
（水平LPF ）544a, 544bと、水平高域通過フィルタ（水
平HPF ）545a, 545bと、水平LPF 544a, 水平HPF 545a,
水平LPF 544b, 水平HPF 545bからの出力を、水平方向の
画素数が１／２になるようにサンプリングする水平２：
１サブサンプリング回路546a, 546b, 546c, 546dとから
構成されている。各分割回路54, 55, 56から出力される
データは、メモリ57に蓄積される。

【００４２】図９は、３次元直交変換回路６の内部構成
を示すブロック図である。３次元直交変換回路６は、サ
ブバンド分割回路５から入力端子61を介して出力される
各サブバンドブロックに対して、３次元DCT を施して変
換係数を得る直交変換回路62と、得られる変換係数に基
づいてそのサブバンドブロックが動画であるか静止画で
あるかを判定するための判定値を演算する動画・静止画
判定値演算回路63と、動画, 静止画の判定を行うための
判定基準値を収納しているメモリとしての判定基準値テ
ーブル65と、動画・静止画判定値演算回路63からの判定
値と判定基準値テーブル65からの判定基準値とを比較し
て動画であるか静止画であるかを判定する判定器64とか
ら構成されている。そして、得られた変換係数は出力端
子66を介して符号器７へ出力され、得られた判定結果は
出力端子67を介して符号器７へ出力される。

【００４３】図10は、サブバンド合成回路14の内部構成
を示すブロック図である。図中22は、入力端子21を介し
て３次元逆直交変換回路13から出力される３次元データ
を蓄積するメモリである。メモリ22には、Ｙ信号サブバ
ンド合成回路23, Ｒ−Ｙ信号サブバンド合成回路24, Ｂ
−Ｙ信号サブバンド合成回路25が、夫々接続されてい
る。これらの各合成回路23, 24, 25の内部構成はすべて
同じであり、図10ではＹ信号サブバンド合成回路23の内
部構成のみを図示している。Ｙ信号サブバンド合成回路
23は、値として０を補間することにより水平方向の画素
数を２倍にする水平１：２補間回路232a, 232b, 232c,
232dと、水平LPF 233a, 233bと、水平HPF234a, 234b
と、減算器235a, 235bと、値として０を補間することに
より垂直方向の画素数を２倍にする垂直１：２補間回路
236a, 236bと、垂直LPF 237 と、垂直HPF 238 と、減算
器239 とから構成されている。各合成回路23, 24, 25か
ら、Ｙ信号，Ｒ−Ｙ信号，Ｂ−Ｙ信号が、Ｄ／Ａ変換器
15へ夫々出力される。

【００４４】次に動作について説明する。

【００４５】一般に画像信号を圧縮するには、輝度信号
と色信号とを独立に取り扱うことが多い。そこで入力端
子１から入力されたNTSCカラーテレビジョン信号を、NT
SCデコーダ２で、Ｙ信号とＩ，Ｑ信号とに分離し、更に
マトリックス回路３で、Ｙ信号とＲ−Ｙ，Ｂ−Ｙ信号と
に変換した後、Ａ／Ｄ変換器４でディジタル信号に変換
する。この時のサンプリング周波数は、Ｙ信号が13.5 M
Hz、Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ信号が6.75 MHzである。従って、NT
SCカラーテレビジョン信号の場合、１水平ラインの有効
サンプル数は、例えばＹ信号が 704、Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ信
号が夫々 352となり、262.5 水平ラインで１フィールド
を構成している。この内、有効ラインとして例えば 240
ラインを１フィールドとして出力する。サブバンド分割
回路５においては、Ｙ信号，Ｒ−Ｙ信号，Ｂ−Ｙ信号の
各フィールドを夫々複数の周波数帯域に分割する。例え
ばＹ信号は図11のようなLL, HL, LH, HHの４つの周波数
帯域に分割し、Ｒ−Ｙ信号，Ｂ−Ｙ信号は図12のような
LL, HL, LH, HHの４つの周波数帯域に分割する。

【００４６】このサブバンド分割回路５の動作を図８に
従って説明する。入力端子51から入力されたＹ信号はＹ
信号サブバンド分割回路54において、４つの帯域に分割
される。入力されたＹ信号は図13のような周波数特性を
持つ垂直LPF 541 において、帯域制限された後、垂直
２：１サブサンプリング回路543aにおいて、垂直方向の
画素数が１／２に間引かれる。垂直２：１サブサンプリ
ング回路543aの出力は、図15のような周波数特性を持つ
水平LPF 544aに通され、水平２：１サブサンプリング回
路546aにおいて、水平方向の画素数が１／２に間引かれ
る。この水平２：１サブサンプリング回路546aの出力
は、図11のLLの帯域の信号であり、画素数は入力信号の
１／４となっている。この信号をＹ信号のLLバンドと呼
ぶ。一方、垂直２：１サブサンプリング回路543aの出力
は、図16のような周波数特性を持つ水平HPF 545aにも入
力され、水平２：１サブサンプリング回路546bにおい
て、水平方向の画素数が１／２に間引かれる。この水平
２：１サブサンプリング回路546bの出力は、図11のHLの
帯域の信号であり、画素数は入力信号の１／４となって
いる。この信号をＹ信号のHLバンドと呼ぶ。

【００４７】ところで、入力端子51から入力されたＹ信
号は図14のような周波数特性を持つ垂直HPF 542 にも入
力される。この垂直HPF 542 の出力は垂直２：１サブサ
ンプリング回路543bにおいて、垂直方向の画素数が１／
２に間引かれる。垂直２：１サブサンプリング回路543b
の出力は、図15のような周波数特性を持つ水平LPF 544b
において帯域制限された後、水平２：１サブサンプリン
グ回路546cにおいて、水平方向の画素数が１／２に間引
かれる。この水平２：１サブサンプリング回路546cの出
力は、図11のLHの帯域の信号であり、画素数は入力信号
の１／４となっている。この信号をＹ信号のLHバンドと
呼ぶ。一方、垂直２：１サブサンプリング回路543bの出
力は、図16のような周波数特性を持つ水平HPF 545bにも
入力され、水平２：１サブサンプリング回路546dにおい
て、水平方向の画素数が１／２に間引かれる。この水平
２：１サブサンプリング回路546dの出力は、図11のHHの
帯域の信号であり、画素数は入力信号の１／４となって
いる。この信号をＹ信号のHHバンドと呼ぶ。

【００４８】このように、Ｙ信号サブバンド分割回路54
において、Ｙ信号は４つのバンドLL, HL, LH, HHに分割
され、各サブバンドが出力される。

【００４９】入力端子52から入力されたＲ−Ｙ信号はＲ
−Ｙ信号サブバンド分割回路55において、図12に示した
ような４つのバンドLL,HL, LH, HHに分割される。ま
た、入力端子53から入力されたＢ−Ｙ信号はＢ−Ｙ信号
サブバンド分割回路56において、図12に示したような４
つのバンドLL, HL, LH, HHに分割される。これらのＲ−
Ｙ信号サブバンド分割回路55及びＢ−Ｙ信号サブバンド
分割回路56の動作は、Ｙ信号サブバンド分割回路54の動
作と同様である。

【００５０】Ｙ信号サブバンド分割回路54から出力され
るＹ信号のLLバンド, HLバンド, LHバンド, HHバンド、
Ｒ−Ｙ信号サブバンド分割回路55から出力されるＲ−Ｙ
信号のLLバンド, HLバンド, LHバンド, HHバンド及びＢ
−Ｙ信号サブバンド分割回路56から出力されるＢ−Ｙ信
号のLLバンド, HLバンド, LHバンド, HHバンドは、メモ
リ57に入力され、８フィールド分が蓄積される。メモリ
57は、次の８フィールド分が蓄積されるまでに、各バン
ドを、隣合う複数の画素からなる３次元ブロックにまと
めてブロック単位で出力する。例えば、隣合う８ライン
で、１ラインあたり８画素の近接画素を２次元ブロック
とし、連続する８フィールドの近接する２次元ブロック
をまとめて８画素×８ライン×８フィールドのサイズの
３次元ブロックを構成する。３次元にブロック化された
Ｙ信号，Ｒ−Ｙ信号及びＢ−Ｙ信号は、LLバンド, HLバ
ンド, LHバンド, HHバンドの順にメモリ57から出力され
る。このLLバンド, HLバンド, LHバンド, HHバンドによ
って構成されるブロックをサブバンドブロックと呼ぶ。

【００５１】サブバンド分割回路５から出力される各サ
ブバンドブロックは、３次元直交変換回路６により３次
元DCT が施される。この３次元直交変換回路６における
動作を、図９を参照して次に説明する。

【００５２】入力端子61から入力されたＹ信号，Ｒ−Ｙ
信号及びＢ−Ｙ信号の各サブバンドブロックは、直交変
換回路62により３次元DCT が施されて、その変換係数は
出力端子66を介して符号器７へ出力されると共に、動画
・静止画判定値演算回路63へ出力される。図17は８点DC
T 係数のシーケンシを示す。３次元DCT 係数をＤ（ｉ，
ｊ，ｋ）（ｉ，ｊ，ｋ＝０，１，…，７）とすると、３
次元DCT 係数の時間方向成分の高次成分のパワーが大き
いほどブロック内での時間方向の変化は激しいと考えら
れる。ところが、時間方向に連続する８画素×８ライン
×８フィールド分をまとめて８×８×８の３次元ブロッ
クを考えると、NTSC方式の信号の場合、各フィールド単
位での２次元ブロックは同一フレーム内で強い相関を持
っている。このため、時間方向の変化を調べるために
は、図17よりDCT 係数のシーケンシがフレーム毎に変化
するｋ＝４の場合の係数のパワーを調べればよい。従っ
て、LLバンドのサブバンドブロックのｋ＝４のDCT 係数
Ｄ_LL（ｉ，ｊ，４）の最大値により動画，静止画の判定
を行う。動画・静止画判定値演算回路63は、Ｙ信号，Ｒ
−Ｙ信号及びＢ−Ｙ信号のLLバンドに対する３次元DCT
係数Ｄ_LL（ｉ，ｊ，ｋ）に対して、下記（１）式で示さ
れるＡを判定値と演算し、その判定値Ａを判定器64へ出
力する。 Ａ＝Ｍａｘ（｜Ｄ_LL（ｉ，ｊ，４）｜） …（１） また、動画であるか静止画であるかの判定を行うための
Ｙ信号，Ｒ−Ｙ信号及びＢ−Ｙ信号夫々に対応した判定
基準値Ｂは、メモリである判定基準値テーブル65に収納
されており、必要に応じて判定器64へ出力される。判定
器64は、動画・静止画判定値演算回路63から出力される
判定値Ａと判定基準値テーブル65から出力される判定基
準値Ｂとを比較し、Ａ≧Ｂであればこのサブバンドブロ
ックは動画であると判定し、一方、Ａ＜Ｂであればこの
サブバンドブロックは静止画であると判定し、その判定
結果を出力端子67を介して符号器７へ出力する。

【００５３】符号器７では、この判定結果に基づいて、
３次元DCT 係数が量子化されて符号化される。人間の視
覚は、動画よりも静止画に対して鋭敏であるので、静止
画ブロックではどのサブバンドブロックのデータも間引
くことはできないが、動画ブロックでは人間の視覚が鈍
い高周波帯域について間引いても復号器側で画質劣化は
目立たない。３次元直交変換回路６にて静止画と判定さ
れた場合、符号器７は、このサブバンドブロックが静止
画であることを示すブロック情報を出力すると共に、LL
バンド, HLバンド, LHバンド, HHバンドの各サブバンド
における３次元DCT 係数をそのまま量子化して符号化す
る。一方、３次元直交変換回路６にて動画と判定された
場合、符号器７は、このサブバンドブロックが動画であ
ることを示すブロック情報を出力すると共に、Ｙ信号に
ついては、図18に示すように、LLバンド，HLバンド, LH
バンド, HLバンドの各サブバンドにおける３次元DCT 係
数のみを量子化して符号化し、Ｒ−Ｙ信号及びＢ−Ｙ信
号については、図19に示すように、LLバンドにおける３
次元DCT 係数のみを量子化して符号化する。

【００５４】次に、復号化側の動作について説明する。

【００５５】入力端子11から出力端子18までの復号化側
は、入力端子１から出力端子８までの符号化側と全く逆
のプロセスをたどる。入力端子11から入力されたデータ
は復号器12において元の３次元データの形に戻され、３
次元逆直交変換回路13において逆DCT 変換が施される。
逆直交変換された３次元ブロックは、サブバンド合成回
路14において、４つのサブバンドが合成されて１フィー
ルドずつ出力される。

【００５６】サブバンド合成回路14の動作は、サブバン
ド分割回路５の動作の全く逆である。入力端子21から入
力された３次元ブロックは、メモリ22に８フィールド分
蓄積される。メモリ22は、次の８フィールド分が蓄積さ
れるまでに、Ｙ信号のLL, HL，LH, HHバンドをＹ信号サ
ブバンド合成回路23に、Ｒ−Ｙ信号のLL, HL，LH,HHバ
ンドをＲ−Ｙ信号サブバンド合成回路24に、Ｂ−Ｙ信号
のLL, HL，LH, HHバンドをＢ−Ｙ信号サブバンド合成回
路25に夫々、１フィールドずつ入力される。

【００５７】ここで、Ｙ信号サブバンド合成回路23にお
ける動作について説明する。メモリ22から出力されたＹ
信号のLLバンドは水平１：２補間回路232aにおいて０を
補間することにより、水平方向の画素数を２倍とした
後、図15のような周波数特性を持つ水平LPF 233aに入力
される。また、メモリ22から出力されたＹ信号のHLバン
ドは、水平１：２補間回路232bにおいて、０補間された
後、図16のような周波数特性を持つ水平HPF 234aに入力
される。減算器235aは水平LPF 233aの出力から水平HPF
234aの出力を減算する。減算器235aの出力は、垂直１：
２補間回路236aにおいて０を補間することにより、垂直
方向の画素数が２倍にされた後、図13のような周波数特
性を持つ垂直LPF 237 に入力される。一方、メモリ22か
ら出力されたＹ信号のLHバンドは水平１：２補間回路23
2cにおいて０を補間することにより、水平方向の画素数
を２倍とした後、図15のような周波数特性を持つ水平LP
F 233bに入力される。また、メモリ22から出力されたＹ
信号のHHバンドは、水平１：２補間回路232dにおいて、
０補間された後、図16のような周波数特性を持つ水平HP
F 234bに入力される。減算器235bは水平LPF233bの出力
から水平HPF 234bの出力を減算する。減算器235bの出力
は、垂直１：２補間回路236bにおいて０を補間すること
により、垂直方向の画素数が２倍にされた後、図14のよ
うな周波数特性を持つ垂直HPF 238 に入力される。減算
器239 は、垂直LPF 237 の出力から垂直HPF 238 の出力
を減算して出力する。なお、Ｒ−Ｙ信号サブバンド合成
回路24及びＢ−Ｙ信号サブバンド合成回路25の動作は、
上述したＹ信号サブバンド合成回路23における動作と同
様である。

【００５８】以上のようにして、サブバンド合成回路14
から出力されたＹ信号, Ｒ−Ｙ信号及びＢ−Ｙ信号は、
Ｄ／Ａ変換器15においてアナログ信号に変換され、さら
にマトリックス回路16においてＹ信号, Ｉ信号及びＱ信
号に変換された後、NTSCエンコーダ17において、NTSCカ
ラーテレビジョン信号となって、出力端子18から出力さ
れる。

【００５９】ここで、あるサンプル画像を用いて符号
化, 復号化を行った例について説明する。サンプル画像
を水平, 垂直方向に４分割して得られるLLバンド, HLバ
ンド，LHバンド, HHバンドを夫々８画素×８ライン×８
フィールドの３次元ブロックに構成し、３次元直交変換
を行い、量子化した後、３次元逆直交変換，サブバンド
合成を行って元の画像を復元する。このようなサンプル
画像４フレーム分を符号化した結果を第１表に示す。な
お、Ｓ／Ｎ比は以下の式で計算している。

【００６０】

【表１】

【００６１】

【数４】

【００６２】方式１では、サブバンド分割した画像を３
次元直交変換し、得られた変換係数を周波数帯域に応じ
て適当な重み（１〜0.4 ）を乗じた後、１次元走査を行
ってハフマン符号化した。方式２は本発明の実施例であ
り、動画，静止画判定を行い、動画である場合には、Ｙ
信号のHHバンド, Ｒ−Ｙ信号及びＢ−Ｙ信号のHLバン
ド，LHバンド, HHバンドを間引きして符号化した。

【００６３】各バンドを見ると、LLバンドにはほとんど
主成分が集中し、LHバンド, HLバンド，HHバンドとこの
順にエネルギが減少していくことがわかる。本発明であ
る方式２では、方式１に比べて総ビットレートは10％以
上減少しており、特にＲ−Ｙ信号及びＢ−Ｙ信号では40
％近く総ビットレートが減少している。方式２では方式
１に比べて、Ｓ／Ｎ比は１〜２dB程度劣化しているが、
動画ブロックが多いような画像では、再生画像の劣化は
目視ではほとんど確認できない。

【００６４】なお、上述した実施例では、サブバンドブ
ロックが動画であると判定された場合に、各フィールド
において、Ｙ信号のHHバンドとＲ−Ｙ信号及びＢ−Ｙ信
号のLHバンド, HLバンド，HHバンドとを間引く例につい
て説明したが、図20に示すように一定の周期にて各バン
ドを間引くようにしてもよい。図20では８フィールド周
期でＹ信号の各バンドを間引く例を示しており、３，
４，７，８フィールドのLHバンド及びHLバンド、３，
４，５，６，７，８フィールドのHHバンドを間引いてい
る。

【００６５】（第２実施例）前述の第１実施例では、高
域のサブバンドブロックを間引いて符号化したが、画像
信号の分散値に基づいて、各サブバンドブロックが有効
画像ブロックか否かを判別し、有効画像ブロックでない
サブバンドブロックを間引いて符号化しても、復号器側
で画質劣化は目立たない。このようにした例が第２実施
例である。

【００６６】なお、第２実施例の高能率符号化装置の全
体構成は、図７に示す第１実施例の全体構成と同じであ
るが、３次元直交変換回路６の内部構成が少し異なって
いる。３次元直交変換回路６は、第１実施例と同様に、
各サブバンドブロック毎の変換係数を得て、各サブバン
ドブロックが動画であるか静止画であるかを判定するだ
けでなく、各サブバンドブロックが有効画像ブロックで
あるか否かも判定する。

【００６７】図21は、３次元直交変換回路６の内部構成
を示すブロック図である。図21において図９と同番号を
付した部分は同一, または相当する部材を示している。
図中68は、各サブバンドブロックにおける画像信号の大
きさに基づいてそのサブバンドブロックが有効画像ブロ
ックであるか否かを判定するための判定値Ｃを演算する
有効ブロック判定値演算回路である。メモリとしての判
定基準値テーブル65は、動画, 静止画の判定を行うため
の判定基準値Ｂと有効画像ブロックの判定を行うための
判定基準値Ｄとを収納している。判定器64は、動画・静
止画判定値演算回路63からの判定値Ａと判定基準値テー
ブル65からの判定基準値Ｂとを比較して動画であるか静
止画であるかを判定すると共に、有効ブロック判定値演
算回路68からの判定値Ｃと判定基準値テーブル65からの
判定基準値Ｄとを比較して有効画像ブロックであるか否
かを判定する。

【００６８】次に、動作について説明する。なお、３次
元直交変換回路６以外の動作は第１実施例と同じである
ので、その説明は省略する。

【００６９】入力端子61から入力されたＹ信号，Ｒ−Ｙ
信号及びＢ−Ｙ信号の各サブバンドブロックは、直交変
換回路62により３次元DCT が施されて、その変換係数は
出力端子66を介して符号器７へ出力されると共に、動画
・静止画判定値演算回路63へ出力される。動画・静止画
判定値演算回路63は、第１実施例と同様に、Ｙ信号，Ｒ
−Ｙ信号及びＢ−Ｙ信号のLLバンドに対する３次元DCT
係数Ｄ_LL（ｉ，ｊ，ｋ）に対して、前記（１）式で示さ
れるＡを判定値として演算し、その判定値Ａを判定器64
へ出力する。

【００７０】一方、Ｙ信号，Ｒ−Ｙ信号及びＢ−Ｙ信号
の各サブバンドブロックは、入力端子61を介して有効ブ
ロック判定値演算回路68にも入力される。有効ブロック
判定値演算回路68では、Ｙ信号，Ｒ−Ｙ信号及びＢ−Ｙ
信号の各サブバンドブロック内の画像信号の分散値に基
づいて、有効画像ブロックであるか否かを判定するため
の判定値Ｃを演算する。各サブバンドブロックにおける
分散値をσ_AC ² とすると、有効ブロック判定値演算回路
68は、下記（２）式で示されるＣを判定値として演算
し、その判定値Ｃを判定器64へ出力する。 Ｃ＝σ_AC ² ／５１２ …（２） ここで、分散値σ_AC ² は下記式で求められる。

【００７１】

【数５】

【００７２】動画であるか静止画であるかの判定を行う
ためのＹ信号，Ｒ−Ｙ信号及びＢ−Ｙ信号夫々に対応し
た判定基準値Ｂと、有効画像ブロックであるか否かの判
定を行うためのＹ信号，Ｒ−Ｙ信号及びＢ−Ｙ信号夫々
に対応した判定基準値Ｄとは、メモリである判定基準値
テーブル65に収納されており、必要に応じて判定器64へ
出力される。判定器64は、動画・静止画判定値演算回路
63から出力される判定値Ａと判定基準値テーブル65から
出力される判定基準値Ｂとを比較し、Ａ≧Ｂであればこ
のサブバンドブロックは動画であると判定し、一方、Ａ
＜Ｂであればこのサブバンドブロックは静止画であると
判定する。そして、判定器64は、静止画であると判定し
た場合には、このサブバンドブロックのすべてを有効画
像ブロックと判定する。動画であると判定した場合、判
定器64は、有効ブロック判定値演算回路68から出力され
る判定値Ｃと判定基準値テーブル65から出力される判定
基準値Ｄとを比較し、Ｃ≧Ｄであればこのサブバンドブ
ロックは有効画像ブロックであると判定し、一方、Ｃ＜
Ｄであればこのサブバンドブロックは有効画像ブロック
でないと判定する。そして、判定器64は、このようにし
て得られる判定結果を出力端子67を介して符号器７へ出
力する。

【００７３】符号器７では、この判定結果に基づいて、
３次元DCT 係数が量子化されて符号化される。人間の視
覚は、動画よりも静止画に対して鋭敏であるので、静止
画ブロックではどのサブバンドブロックのデータも間引
くことはできないが、動画ブロックでは全体の画像に影
響が少ないブロックであればそれを間引いても復号器側
で画質劣化は目立たない。３次元直交変換回路６にて有
効画像ブロックであると判定された場合、符号器７は、
このサブバンドブロックが有効画像ブロックであること
を示すブロック情報を出力すると共に、LLバンド, HLバ
ンド, LHバンド, HHバンドの各サブバンドにおける３次
元DCT 係数をそのまま量子化して符号化する。３次元直
交変換回路６にて有効画像ブロックでないと判定された
場合、符号器７は、Ｙ信号，Ｒ−Ｙ信号及びＢ−Ｙ信号
のLLバンドに対しては、このサブバンドブロックが有効
画像ブロックでないことを示すブロック情報を出力する
と共に、３次元DCT 係数のDC成分のみを量子化して符号
化する。またこの場合、Ｙ信号，Ｒ−Ｙ信号及びＢ−Ｙ
信号のHLバンド, LHバンド,HHバンドに対しては、符号
器７は、このサブバンドブロックが有効画像ブロックで
ないことを示すブロック情報のみを出力し、３次元DCT
係数を量子化しない。

【００７４】復号化側においては、有効画像ブロックで
ある場合には、変換係数はそのまま復号され、一方、有
効画像ブロックでない場合には、LLバンドに関しては変
換係数のDC成分のみが復号され、その他のAC成分は０と
して復号され、HL, LH, HHバンドに関しては変換係数を
すべて０として復号される。

【００７５】ここで、あるサンプル画像を用いて符号
化, 復号化を行った例について説明する。サンプル画像
を水平, 垂直方向に４分割して得られるLLバンド, HLバ
ンド，LHバンド, HHバンドを夫々８画素×８ライン×８
フィールドの３次元ブロックに構成し、３次元直交変換
を行い、量子化した後、３次元逆直交変換，サブバンド
合成を行って元の画像を復元する。このようなサンプル
画像４フレーム分を符号化した結果を第２表に示す。な
お、Ｓ／Ｎ比は第１実施例の場合と同じ式で計算してい
る。

【００７６】

【表２】

【００７７】方式１は、動画，静止画の判定、有効画像
ブロックの判定を行わないで符号化する従来の方法であ
る。方式２は本発明の第２実施例であり、動画，静止画
の判定及び有効画像ブロックの判定を行って、動画であ
って有効画像ブロックでない場合には、LLバンドのDC成
分を除くすべての変換係数を符号化しない。なお、有効
画像ブロックの判定に用いる判定基準値Ｄを、Ｙ信号の
LL，LHバンドでは０、HL，HHバンドでは0.2 とし、Ｒ−
Ｙ信号及びＢ−Ｙ信号のLLバンドでは０、LH，HL，HHバ
ンドでは0.2 とした。

【００７８】第２表の結果から、本発明である方式２で
は、方式１に比べて総ビットレートは17％程度減少して
いることがわかる。方式２では方式１に比べて、Ｓ／Ｎ
比は２〜３dB程度劣化しているが、動画ブロックが多い
ような画像では、再生画像の劣化は目視ではほとんど確
認できないので問題とはならない。

【００７９】なお、上述した例では、有効画像ブロック
か否かの判定を、各ブロックの分散値σ_AC ² に基づいて
行っいるが、各ブロックの最大値またはダイナミックレ
ンジに基づいて有効画像ブロックか否かの判定を行うよ
うにすることも考えられる。また、有効画像ブロックで
ないブロックについては、LLバンドのDC成分以外を符号
化しなかったが、他のLH, HL, HHバンドについてもDC成
分のみを符号化するようにしてもよい。

【００８０】また、上述した例では、動画, 静止画判定
を行った後、静止画と判定された場合にはすべて有効画
像ブロックであると判定しているが、静止画と判定され
た場合においても、動画に対する判定時とは異なる判定
基準値を用いて有効画像ブロックであるか否かの判定を
行うようにしてもよい。このような例について説明す
る。

【００８１】上述した例では、動画, 静止画判定を行っ
た後、動画と判定された場合についてのみ、Ｃ≧Ｄであ
れば有効画像ブロックであると判定したが、これに代え
て、動画と判定された場合にはＤ_A 、静止画と判定され
た場合にはＤ_S （Ｄ_A ≧Ｄ_S ）とする２種の判定基準値
を用いて有効画像ブロックか否かの判定を行うこととし
てもよい。この場合、判定器64は、サブバンド分割され
たLL, LH, HL, HHバンドの各サブバンドブロックに対し
て、動画の場合にはＣ≧Ｄ_A のときに有効画像ブロック
と判定し、静止画の場合にはＣ≧Ｄ_S のときに有効画像
ブロックと判定する。

【００８２】（第３実施例）次に、動画か静止画かの判
定結果に応じて、ウェイティング係数を変化させる第３
実施例について具体的に説明する。

【００８３】図22は、第３実施例における高能率符号化
装置の主要構成を示すブロック図であり、図において５
は、図７と同様のサブバンド分割回路である。サブバン
ド分割回路５は、ディジタル画像信号（Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ
−Ｙ信号）を、水平方向，垂直方向に各２段階に周波数
分離した後ブロック化し、得られたサブバンドブロック
を直交変換回路62a,62b,62c,62d へ出力する。各直交変
換回路62a,62b,62c,62d には、夫々LLバンド, HLバン
ド, LHバンド, HHバンドの各サブバンドブロックが出力
される。直交変換回路62a,62b,62c,62dは、３次元DCT
を各サブバンドブロックに施し、得られた変換係数をウ
ェイティング回路9a, 9b, 9c, 9dへ出力する。動画・静
止画判定回路69は、直交変換回路62a から出力される変
換係数に基づいて、そのブロックが動画であるか静止画
であるかを判定し、その判定結果を各ウェイティング回
路9a, 9b, 9c, 9dへ出力する。ウェイティング回路9a,
9b,9c, 9dは、この判定結果と各サブバンドの周波数特
性とに基づいて、直交変換回路62a,62b,62c,62dから出
力される変換係数にウェイティングを施し、重み付けさ
れた変換係数を可変長符号化回路7a, 7b, 7c, 7dへ出力
する。各可変長符号化回路7a, 7b, 7c, 7dは、ウェイテ
ィング回路9a, 9b, 9c, 9dの出力を可変長符号化する。

【００８４】動画・静止画判定回路69の内部構成を図23
に示す。動画・静止画判定回路69は、直交変換回路62a
から出力される変換係数に基づいてそのサブバンドブロ
ックが動画であるか静止画であるかを判定するための判
定値Ａを演算する動画・静止画判定値演算回路63と、動
画,静止画の判定を行うための判定基準値Ｂを収納して
いるメモリとしての判定基準値テーブル65と、動画・静
止画判定値演算回路63からの判定値Ａと判定基準値テー
ブル65からの判定基準値Ｂとを比較して動画であるか静
止画であるかを判定する判定器64とから構成されてい
る。これらの各構成部材は、第１，２実施例のものと同
じである。

【００８５】次に、動作について説明する。なお、サブ
バンド分割回路５の動作は、第１，２実施例と同じであ
るので、その説明は省略する。

【００８６】サブバンド分割回路５から出力された各サ
ブバンドブロックは、直交変換回路62a,62b,62c,62d へ
出力され、３次元DCT が施される。得られた変換係数
は、対応するウェイティング回路9a, 9b, 9c, 9dへ出力
される。なお、LLバンドにおける変換係数は、直交変換
回路62a から動画・静止画判定回路69へも出力される。
そして、第１，２実施例の場合と全く同様にして、その
サブバンドブロックが、動画であるか静止画であるかが
判定される。その判定結果はウェイティング回路9a, 9
b, 9c, 9dへ出力され、この判定結果に基づいて変換係
数にウェイティングが施される。ここで、ウェイティン
グ回路9aはLLバンドに対応し、ウェイティング回路9bは
HLバンドに対応し、ウェイティング回路9cはLHバンドに
対応し、ウェイティング回路9dはHHバンドに対応してい
る。各ウェイティング回路9a, 9b, 9c, 9dの出力は対応
する各可変長符号化回路7a, 7b, 7c, 7dにより可変長符
号化される。

【００８７】次に、各ウェイティング回路9a, 9b, 9c,
9dにおける動作、ウェイティングの大きさについて説明
する。

【００８８】まず、動画と静止画とにおけるウェイティ
ングの基準について説明する。人間の視覚は、動画より
も静止画に対して鋭敏であるので、静止画ブロックは動
画ブロックより大きなウェイティングを施すことが有効
である。このことは、各サブバンドブロックにおいて共
通している。従って、動画・静止画判定回路69において
動画であると判定された場合には、各ウェイティング回
路9a, 9b, 9c, 9dは小さなウェイティングを行い、静止
画であると判定された場合には、各ウェイティング回路
9a, 9b, 9c, 9dは大きなウェイティングを行う。

【００８９】あるサンプル画像のＹ信号の４個の各サブ
バンドブロックに対して３次元DCTを施した後、10ビッ
トに量子化し、各変換係数Ｘ（ｉ，ｊ，ｋ）の２乗平均
の平方根（RMS ）を求めた。このRMS の結果を参照し
て、各サブバンドブロックにおけるウェイティングの違
いについて説明する。

【００９０】第３表，第４表に、Ｙ信号のLLバンドにお
ける変換係数のRMS を示す。

【００９１】

【表３】

【００９２】

【表４】

【００９３】第３，４表の結果から、LLバンドでは２次
元平面内のブロックで見ると、（ｉ，ｊ）＝（０，０）
の周辺に電力が集中している。従って、LLバンドにおい
ては、図24（ａ）に示すように、水平，垂直の低次シー
ケンシである変換係数に大きなウェイティングを施し、
高次シーケンシである変換係数に小さなウェイティング
を施すことが適している。

【００９４】第５表，第６表に、Ｙ信号のHLバンドにお
ける変換係数のRMS を示す。

【００９５】

【表５】

【００９６】

【表６】

【００９７】第５，６表の結果から、HLバンドでは２次
元平面内のブロックで見ると、（ｉ，ｊ）＝（７，０）
の周辺に電力が集中している。これは、HLバンドの信号
は、水平方向に折り返された信号であるからである。従
って、HLバンドにおいては、図24（ｂ）に示すように、
水平方向が高次シーケンシであって垂直方向が低次シー
ケンシである変換係数には大きなウェイティングを施
し、水平方向が低次シーケンシであって垂直方向が高次
シーケンシである変換係数には小さなウェイティングを
施すことが適している。

【００９８】第７表，第８表に、Ｙ信号のLHバンドにお
ける変換係数のRMS を示す。

【００９９】

【表７】

【０１００】

【表８】

【０１０１】第７，８表の結果から、LHバンドでは２次
元平面内のブロックで見ると、（ｉ，ｊ）＝（０，７）
の周辺に電力が集中している。これは、図８に示すよう
な周波数特性を有する垂直HPF 542 を通した後、２：１
にてサンプリングされているからである。LH成分は、図
25に示すように、垂直方向に折り返された信号であり、
例えば120lphの信号は０lph の信号になる。この結果、
DCT 後の変換係数は本来低次シーケンシに電力が集中す
るはずであるが、このような場合には垂直方向に折り返
された信号であるので、垂直方向だけ高次シーケンシに
電力が集中する。従って、LHバンドにおいては、図24
（ｃ）に示すように、水平方向が低次シーケンシであっ
て垂直方向が高次シーケンシである変換係数には大きな
ウェイティングを施し、水平方向が高次シーケンシであ
って垂直方向が低次シーケンシである変換係数には小さ
なウェイティングを施すことが適している。

【０１０２】第９表，第10表に、Ｙ信号のHHバンドにお
ける変換係数のRMS を示す。

【０１０３】

【表９】

【０１０４】

【表１０】

【０１０５】第９，10表の結果から、HHバンドでは２次
元平面内のブロックで見ると、（ｉ，ｊ）＝（７，７）
の周辺に電力が集中している。従って、HHバンドにおい
ては、図24（ｄ）に示すように、水平，垂直方向が共に
高次シーケンシである変換係数に大きなウェイティング
を施し、水平，垂直方向が共に低次シーケンシである変
換係数に小さなウェイティングを施すことが適してい
る。

【０１０６】また、各表の数値において時間方向に注目
すると、いずれのバンドにおいてもｋ＝０の平面に電力
が集中し、ｋが高次になるほど電力が小さくなるので、
ｋが低次の変換係数に対しては大きなウェイティングを
施し、ｋが高次の変換係数に対しては小さなウェイティ
ングを施すことが適している。更に、人間の視覚が高い
空間周波数に対して鈍いので、低い空間周波数が集中す
るLLバンドに対しては大きなウェイティングを施し、高
い空間周波数が集中するHHバンドに対しては小さなウェ
イティングを施すことが適している。

【０１０７】以上のことを考慮し、また４個のサブバン
ドに対するウェイティングが水平及び垂直周波数方向で
滑らかに接続するように考えると、各サブバンドにおけ
るウェイティング係数は次のようになる。但し、α_s ＞
α_a とする。

【０１０８】動画・静止画判定回路69の判定結果が動画
である場合におけるLLバンド（ウェイティング回路9aに
対応）のウェイティング係数Ｗ _LLa（ｉ，ｊ，ｋ）は下
式のようになる。

【０１０９】

【数６】

【０１１０】動画・静止画判定回路69の判定結果が静止
画である場合におけるLLバンドのウェイティング係数Ｗ
_LLs（ｉ，ｊ，ｋ）は下式のようになる。

【０１１１】

【数７】

【０１１２】動画・静止画判定回路69の判定結果が動画
である場合におけるHLバンド（ウェイティング回路9bに
対応）のウェイティング係数Ｗ _HLa（ｉ，ｊ，ｋ）は下
式のようになる。

【０１１３】

【数８】

【０１１４】動画・静止画判定回路69の判定結果が静止
画である場合におけるHLバンドのウェイティング係数Ｗ
_HLs（ｉ，ｊ，ｋ）は下式のようになる。

【０１１５】

【数９】

【０１１６】動画・静止画判定回路69の判定結果が動画
である場合におけるLHバンド（ウェイティング回路9cに
対応）のウェイティング係数Ｗ _LHa（ｉ，ｊ，ｋ）は下
式のようになる。

【０１１７】

【数１０】

【０１１８】動画・静止画判定回路69の判定結果が静止
画である場合におけるLHバンドのウェイティング係数Ｗ
_LHs（ｉ，ｊ，ｋ）は下式のようになる。

【０１１９】

【数１１】

【０１２０】動画・静止画判定回路69の判定結果が動画
である場合におけるHHバンド（ウェイティング回路9dに
対応）のウェイティング係数Ｗ _HHa（ｉ，ｊ，ｋ）は下
式のようになる。

【０１２１】

【数１２】

【０１２２】動画・静止画判定回路69の判定結果が静止
画である場合におけるHHバンドのウェイティング係数Ｗ
_HHs（ｉ，ｊ，ｋ）は下式のようになる。

【０１２３】

【数１３】

【０１２４】以上示したように、動画，静止画を区別
し、また各サブバンド毎に異なるウェイティングを施す
ことにより、Ｙ信号に対してより有効な情報圧縮を行う
ことができる。

【０１２５】なお、輝度信号であるＹ信号について説明
したが、色差信号であるＲ−Ｙ信号，Ｂ−Ｙ信号におい
ても全く同様の処理を行えることは勿論である。

【０１２６】（第４実施例）図26は、本発明の第４実施
例の高能率符号化装置の符号化側の構成を示すブロック
図であり、図中４，５は図７と同様のＡ／Ｄ変換器，サ
ブバンド分割回路、図中62は図９，図21と同様の直交変
換回路、図中69は図22と同様の動画・静止画判定回路で
ある。

【０１２７】サブバンド分割回路５は、第１実施例と同
様に、Ａ／Ｄ変換器４にてディジタル化された画像信号
（Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ信号）を、周波数に応じて４個の
サブバンドに帯域分割した後ブロック化し、得たサブバ
ンドブロックをインターリーブ回路81及び動画・静止画
判定回路69へ出力する。インターリーブ回路81は、入力
時に隣合っているブロックが極力隣合わないように各サ
ブバンドブロックを並び変えた後、各サブバンドブロッ
クを直交変換回路62へ出力する。動画・静止画判定回路
69は、各サブバンドブロック単位にて動画か静止画かを
判別し、その判別結果を量子化パラメータ設定回路84へ
出力する。直交変換回路62は、各サブバンドブロックに
３次元DCT を施して変換係数を得、得られた変換係数を
量子化回路82及び量子化パラメータ設定回路84へ出力す
る。量子化回路82は入力された変換係数を、量子化パラ
メータ設定回路84にて設定される量子化パラメータに従
って量子化し、量子化データを可変長符号化回路83へ出
力する。可変長符号化回路83は、量子化データを符号化
する。

【０１２８】動画・静止画判定回路69において動画と判
定されたサブバンドブロックのブロック番号は動画ブロ
ックメモリ86に記憶され、動画・静止画判定回路69にお
いて静止画と判定されたサブバンドブロックのブロック
番号は静止画ブロックメモリ87に記憶される。動画・静
止画判定回路69において判定された動画ブロックの数と
静止画ブロックの数とはインターリーブ制御回路85にて
記憶され、インターリーブ回路81において動画ブロック
間及び静止画ブロック間で独立的にシャフリングが行わ
れるように、インターリーブ制御回路85は切替回路88を
制御する。

【０１２９】図27は、第４実施例の高能率符号化装置の
復号化側の構成を示すブロック図であり、図中13, 14,
15は図６と同様の３次元逆直交変換回路，サブバンド合
成回路，Ｄ／Ａ変換器である。91は符号化された可変長
画像信号を復号化する可変長符号復号化回路であり、可
変長符号復号化回路91は復号化データを逆量子化回路92
へ出力する。逆量子化回路92は、復号化データに逆量子
化処理を施して、元の変換係数を３次元逆直交変換回路
13へ出力する。３次元逆直交変換回路13は、変換係数に
逆DCT を施して、元のサブバンドブロックをデインター
リーブ回路93へ出力する。デインターリーブ回路93は、
各サブバンドブロックを元の順序に並び変えて、サブバ
ンド合成回路14へ出力する。サブバンド合成回路14は、
各帯域のサブバンドブロックを合成し、元のディジタル
の画像信号に戻してＤ／Ａ変換器15へ出力する。Ｄ／Ａ
変換器15は、アナログ信号に変換して元の画像信号を出
力する。

【０１３０】次に動作について説明する。なお、Ａ／Ｄ
変換器４及びサブバンド分割回路５における動作は、第
１実施例と同じであるので、その説明は省略する。

【０１３１】サブバンド分割回路５において、サブバン
ド分割後に、例えば、Ｙ信号を水平８画素×２×垂直８
画素、Ｒ−Ｙ信号とＢ−Ｙ信号とを水平８画素×垂直８
画素単位にブロック分けする場合には、全体として図28
に示すように水平22×垂直15の計330 ブロックに分割さ
れる。このようにブロック化されたＹ信号，Ｒ−Ｙ信
号，Ｂ−Ｙ信号の２次元サブバンドブロックは８フィー
ルド分がメモリ57に蓄積され、水平軸，垂直軸，時間軸
を有する水平８画素×垂直８画素×８フィールドを単位
とする３次元サブバンドブロックにまとめられる。構成
された３次元サブバンドブロックは、信号伝送時に受け
る信号欠落の危険性を分散させるために、インターリー
ブ回路81において入力時に隣合ったブロックが極力隣合
わないように並べ変えられた後、直交変換回路62へ出力
される。

【０１３２】そして、LLバンドが画像の基本となる信号
であることに着目し、前述の各実施例と同様にして、動
画・静止画判定回路69において、LLバンドのフレーム相
関を８フィールド単位で検出し、３次元サブバンドブロ
ック単位で動画か静止画かの判定を行う。動画・静止画
判定回路69により動画と判定されたサブバンドブロック
のブロック番号が動画ブロックメモリ86に、静止画と判
定されたサブバンドブロックのブロック番号が静止画ブ
ロックメモリ87に各々記憶される。また、動画／静止画
のブロック数がインターリーブ制御回路85に記憶され
る。インターリーブ回路81に入力されたサブバンド信号
はブロック単位でシャフリング処理が施されて、そのサ
ブバンドブロックの順序が並び変えられる。この際、信
号伝送時における信号欠落の危険性を分散させるために
入力時に隣合っているブロックが極力隣合わないよう
に、サブバンドブロックの信号が例えば図29に示すよう
な記録トラック（伝送単位）に動画ブロック，静止画ブ
ロックの順に配置されるように、サブバンドブロックの
順序が並び変えられる。

【０１３３】なお、静止画に対する３次元のDCT 係数
は、後述するように、ゼロ番目を除く偶数番目の係数が
ゼロになるので、３次元のDCT 係数を用いて動画／静止
画の判定を行って、DCT 係数のブロック単位でシャフリ
ング処理を施しても良い。

【０１３４】動画ブロック，静止画ブロックの順に並べ
変えられた各サブバンドブロックの信号は、直交変換回
路62において３次元DCT によりDCT 係数に変換される。
図30には、時間軸方向のDCT 係数のパワー分布を示す。
図30（ａ）は動画の場合を示しており、各係数はいずれ
もパワーを有しており情報量は多いことがわかる。図30
（ｂ）は静止画の場合を示しており、ゼロ番目を除く偶
数番目の係数はゼロであって奇数番目の係数のパワーも
小さいので情報量は少ないことがわかる。本来、静止画
では時間軸方向に情報変化はないはずであるが、飛び越
し走査により空間的変位が時間的変位に変換されるの
で、直流（DC）成分をゼロ番目とした場合に奇数番目の
DCT 係数にパワーが現れる。これはDCT の基底ベクトル
の次数Ｎと関係があり、２：１の飛び越し走査の場合に
は偶数番目の係数がパワーを持たない。

【０１３５】ここで、奇数番目のDCT 係数にのみパワー
が現れる理由を、DCT の定義式に基づいて説明する。Ｎ
点DCT は、以下の式にて定義される。

【０１３６】

【数１４】

【０１３７】ここで、奇数・偶数フィールドについて分
けて考えると、ｙ（ｉ）は次式で表される。

【０１３８】

【数１５】

【０１３９】静止画である場合には、奇数フィールド同
士、偶数フィールド同士ではその画像信号は同じである
ので、ｘ（０）＝ｘ（２）＝，…，＝ｘ（Ｎ−２）であ
り、ｘ（１）＝ｘ（３）＝，…，＝ｘ（Ｎ−１）とな
る。このことを利用すると、ｙ（ｉ）は更に次式で表さ
れる。

【０１４０】

【数１６】

【０１４１】また余弦関数では、 cosα＝− cos（π−
α）＝− cos（π＋α）＝ cos（２π−α）であるの
で、ｉ＝２，４，６，…，Ｎ−２の場合には、次の各式
が成立する。

【０１４２】

【数１７】

【０１４３】このように直流成分を除く偶数番目のDCT
係数はゼロとなり、奇数番目のDCT係数にはパワーが現
れる。

【０１４４】３次元サブバンドブロック単位で得られた
DCT 係数は、量子化回路82においてその情報量に応じた
量子化条件の下で量子化され、情報量の均一化が図られ
る。例えば量子化レベルが10.5bit 相当のDCT 係数（11
bit ）に対して量子化係数１／２を乗ずれば9.5bit相当
の量子化レベルが得られ、ルート２を乗ずれば11.0bit
相当の量子化レベルが得られる。静止画の場合は情報量
が少ないので量子化係数を大きく取って情報をできるだ
け多く伝送し、微細な画像情報も伝送できるようにす
る。一方、動画の場合は情報量が多くて全ての情報を伝
送しきれないときがあるので量子化係数を小さくして微
細な画像情報に相当する情報を落とし情報量の削減を行
う。量子化回路82におけるこのような量子化係数の決
定，サブバンドの高周波帯域成分の削除等の量子化パラ
メータは、動画・静止画判定回路69の判定結果または直
交変換回路62で得られるDCT 係数の偶数番目のパワーを
用いて量子化パラメータ設定回路84にて設定される。な
お、量子化パラメータの設定はサブバンドまたはDCT 係
数の情報量によっても影響される。

【０１４５】量子化回路６において量子化されたDCT 係
数は、可変長符号化回路83によりハフマン符号などを用
いて可変長符号化されて情報量の圧縮がなされ、可変長
符号化された画像信号（DCT 係数）が出力されて、一連
の高能率符号化動作は終了する。

【０１４６】この第４実施例では、動画，静止画の判定
が画像全体（８フィールド）で行われ、かつ、動画と静
止画との比率を知ることもできるので、静止画から動画
に変化する場合、またはシーンチェンジのように情報量
が急変する場合においても適切な量子化パラメータの設
定が可能である。

【０１４７】以下に、適切な量子化パラメータの設定例
とこの設定に伴う利点について説明する。静止画から画
面のほんの一部が動き始める場合は、動画部分の情報を
伝送できる程度に量子化係数を少し小さくする。この場
合、静止画部分の情報が伝送できないこともあるが、直
前の画像情報を置き換えることができるので実用上の問
題は生じない。従って、静止画部分の画質の急変を引き
起こす量子化レベルの急変を避けることができる。ま
た、静止画から画面の多くの部分（例えば１／３以上）
が動き始める場合は、量子化係数を大幅に小さくする。
この場合は、注視点が動画部分になるので静止画部分の
劣化は比較的分かりにくい。更に、動画から静止画に変
わる場合は、量子化係数を除々に大きくする。この場合
は、目が急に細部の情報を検知できるようにはならない
ので、実用上何等問題は生じない。以上のように第４実
施例では、状況に応じた量子化パラメータの設定が可能
になり、また、画像の変化と量子化係数の変更とに伴う
画質劣化も容易に避けられる。

【０１４８】なお、上述した例では画像信号をサブバン
ド分割した後に、複数のサブバンドブロックにブロック
化することとしたが、サブバンド分割を行なわずに画像
信号を直接ブロック化する場合にも、第４実施例は適用
できる。

【０１４９】なお、上述した各実施例では、サブバンド
分割回路５において、連続するフィールドに対して８画
素×８ライン×８フィールドのブロックにブロック化す
ることとしたが、連続するフレームに対して８画素×８
ライン×８フレームを単位とするブロック化を行っても
よい。この場合、ｋ＝７の場合の係数の振幅に基づい
て、動画であるか静止画であるかを判定すればよい。具
体的には、Ｙ信号（またはＲ−Ｙ信号，Ｂ−Ｙ信号）の
LLバンドにおける３次元DCT 係数Ｄ_LL（ｉ，ｊ，ｋ）
（ｉ，ｊ，ｋ＝０，１，…，７）に対して、下記（３）
式で示されるＡを判定値として判定器64へ出力し、この
判定値Ａと判定基準値Ｂとを比較して、動画か静止画か
を判定する。 Ａ＝Ｍａｘ（｜Ｄ_LL（ｉ，ｊ，７）｜） …（３）

【０１５０】

【発明の効果】第１発明では、動画ブロックの一部を間
引いて符号化するので、画質劣化を小さく抑えて、符号
化レートの大幅な低減を実現できる。また、動画ブロッ
ク，静止画ブロックでウェイティング係数を異ならせる
ので、夫々に適したウェイティングを施すことができ
る。しかも各帯域間でウェイティングが滑らかにつなが
るようにウェイティング係数を決定するので、帯域分割
による高周波数帯域での周波数折り返しを補正できる。

【０１５１】第２発明では、動画ブロックの高周波数帯
域を間引いて符号化するので、画質劣化を小さく抑え
て、符号化レートの大幅な低減を実現できる。また、動
画ブロック，静止画ブロックでウェイティング係数を異
ならせるので、夫々に適したウェイティングを施すこと
ができる。しかも水平または垂直方向に関して対をなす
帯域間でウェイティングが滑らかにつながるようにウェ
イティング係数を決定するので、帯域分割による高周波
数帯域での周波数折り返しを補正できる。

【０１５２】第３発明では、動画ブロック，静止画ブロ
ックとで異なるウェイティングを施し、しかもＬＬサブ
バンドにおいて、ウェイティング時のウェイトを、低水
平周波数及び低垂直周波数から高水平周波数及び高垂直
周波数へ増加するように設定するので、効率が良いウェ
イティングを行えると共に、ウェイティングを滑らかに
つなげることができる。また、複数の帯域に応じて量子
化レベルを変更するので、より有効な画像圧縮を実現で
きる。

【０１５３】

【０１５４】

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の高能率符号化装置の送信側の構成を示す
ブロック図である。

【図２】従来の高能率符号化装置の受信側の構成を示す
ブロック図である。

【図３】従来の高能率符号化装置におけるサンプリング
の一例を示す図である。

【図４】従来の高能率符号化装置におけるサブサンプリ
ングの一例を示す図である。

【図５】従来の高能率符号化装置の構成を示すブロック
図である。

【図６】従来の高能率符号化装置におけるウェイティン
グ回路のウェイティングを示す説明図である。

【図７】本発明の高能率符号化装置の第１実施例の構成
を示すブロック図である。

【図８】本発明の高能率符号化装置におけるサブバンド
分割回路の内部構成を示すブロック図である。

【図９】第１実施例の３次元直交変換回路の内部構成を
示すブロック図である。

【図１０】本発明の高能率符号化装置におけるサブバン
ド合成回路の内部構成を示すブロック図である。

【図１１】本発明の高能率符号化装置におけるＹ信号の
サブバンド分割を示す図である。

【図１２】本発明の高能率符号化装置におけるＲ−Ｙ信
号，Ｂ−Ｙ信号のサブバンド分割を示す図である。

【図１３】本発明の高能率符号化装置における垂直LPF
の周波数特性を示す図である。

【図１４】本発明の高能率符号化装置における垂直HPF
の周波数特性を示す図である。

【図１５】本発明の高能率符号化装置における水平LPF
の周波数特性を示す図である。

【図１６】本発明の高能率符号化装置における水平HPF
の周波数特性を示す図である。

【図１７】８点DCT 係数のシーケンシ特性を示す図であ
る。

【図１８】第１実施例において動画時に符号化すべきＹ
信号のサブバンドを示す図である。

【図１９】第１実施例において動画時に符号化すべきＲ
−Ｙ信号，Ｂ−Ｙ信号のサブバンドを示す図である。

【図２０】第１実施例において動画時に符号化すべきＹ
信号のサブバンドの他の例を示す図である。

【図２１】本発明の高能率符号化装置の第２実施例の３
次元直交変換回路の内部構成を示すブロック図である。

【図２２】本発明の高能率符号化装置の第３実施例の構
成を示すブロック図である。

【図２３】第３実施例の動画・静止画判定回路の内部構
成を示すブロック図である。

【図２４】第３実施例のウェイティング回路のウェイテ
ィングを示す説明図である。

【図２５】第３実施例における垂直方向ハイパスフィル
タの周波数の折り返し動作の説明図である。

【図２６】本発明における高能率符号化装置の第４実施
例の符号化側の構成を示すブロック図である。

【図２７】第４実施例の復号化側の構成を示すブロック
図である。

【図２８】第４実施例におけるブロック分割を説明する
ための図である。

【図２９】第４実施例における記録トラックへの画像ブ
ロックの割り付けを示す図である。

【図３０】動画と静止画とにおけるDCT 係数のパワー分
布図である。

【符号の説明】

４ Ａ／Ｄ変換器 ５ サブバンド分割回路 ６ ３次元直交変換回路 ７ 符号器 7a, 7b, 7c, 7d 可変長符号化回路 9a, 9b, 9c, 9d ウェイティング回路 62 直交変換回路 62a,62b,62c,62d 直交変換回路 63 動画・静止画判定値演算回路 64 判定器 65 判定基準値テーブル 68 有効ブロック判定値演算回路 69 動画・静止画判定回路 81 インターリーブ回路 82 量子化回路 83 可変長符号化回路 84 量子化パラメータ設定回路 86 動画ブロックメモリ 87 静止画ブロックメモリ 85 インターリーブ制御回路 88 切替回路

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディジタル画像信号を圧縮した形式に符
   号化する高能率符号化装置において、ディジタル画像信
   号を周波数に応じて複数の帯域に分割する帯域分割手段
   と、帯域分割された画像信号の複数の各帯域を夫々が複
   数の画素を有するブロックに構成するブロック構成手段
   と、各ブロックに直交変換を施して変換係数を得る直交
   変換手段と、得られた変換係数を符号化する符号化手段
   と、得られた変換係数に基づいて各ブロックが動画ブロ
   ックであるか静止画ブロックであるかを判別する判別手
   段と、得られた変換係数に前記判別手段の判別に応じて
   ウェイティングを施すウェイティング手段とを備え、前
   記符号化手段は、前記判別手段にて動画ブロックである
   と判別されたフレーム単位内の複数のブロックを間引い
   た後に、得られた変換係数を符号化し、前記ウェイティ
   ング手段は、水平または垂直方向に関して対をなす複数
   の帯域間でウェイティングが滑らかにつながるようにウ
   ェイティング係数を決定することにより複数の各帯域間
   で連続性をなすウェイティングを得られた変換係数に施
   して、複数の帯域の高周波数帯域にあって前記帯域分割
   手段により導入された周波数折り返しを補正するように
   構成したことを特徴とする高能率符号化装置。
2. 【請求項２】 ディジタル画像信号を圧縮した形式に符
   号化する高能率符号化装置において、ディジタル画像信
   号を周波数に応じて複数の帯域に分割する帯域分割手段
   と、帯域分割された画像信号の複数の各帯域を夫々が複
   数の画素を有するブロックに構成するブロック構成手段
   と、各ブロックに直交変換を施して変換係数を得る直交
   変換手段と、得られた変換係数を符号化する符号化手段
   と、得られた変換係数に基づいて各ブロックを動画ブロ
   ックまたは静止画ブロックの何れかに区分する判別手段
   と、得られた変換係数に前記判別手段の区分に応じてウ
   ェイティングを施すウェイティング手段とを備え、前記
   符号化手段が、前記判別手段にて動画ブロックであると
   区分されたフレーム単位内の高周波数帯域を間引いた後
   に、得られた変換係数を符号化し、前記ウェイティング
   手段が、水平または垂直方向に関して対をなす複数の帯
   域間でウェイティングが滑らかにつながるようにウェイ
   ティング係数を決定し、複数の帯域の高周波数帯域にあ
   って前記帯域分割手段により導入された周波数折り返し
   を補正するように構成したことを特徴とする高能率符号
   化装置。
3. 【請求項３】 ディジタル画像信号を符号化する高能率
   符号化装置において、ディジタル画像信号を複数の帯域
   に分割する帯域分割手段と、帯域分割された画像信号の
   複数の各帯域を夫々が複数の画素を有する複数のブロッ
   クに構成するブロック構成手段と、複数のブロックの夫
   々に直交変換を施して変換係数を得る直交変換手段と、
   複数のブロックの夫々が動画ブロックであるか静止画ブ
   ロックであるかを判別する判別する判別手段と、得られ
   た変換係数に該判別手段にてなされた判別に応じてウェ
   イティングを施すウェイティング手段と、ウェイティン
   グが施された変換係数を複数の帯域の夫々に適した量子
   化レベルに応じて量子化し、複数の帯域の夫々で独立的
   に符号化がなされるように、量子化されウェイティング
   が施された変換係数を複数のブロックの夫々について符
   号化する符号化手段とを備え、前記複数のブロックの夫
   々が垂直周波数方向及び水平周波数方向に配置された複
   数の値を有しており、垂直周波数方向及び水平周波数方
   向が高／低周波数のサブバンドに分割されて、ＬＬ，Ｈ
   Ｌ，ＬＨ及びＨＨサブバンドを生成し、ＬＬサブバンド
   について、前記ウェイティング手段で割り当てられたウ
   ェイトが、垂直周波数方向，水平周波数方向及び斜め周
   波数方向において、低水平周波数及び低垂直周波数から
   高水平周波数及び高垂直周波数へ増加するように構成し
   たことを特徴とする高能率符号化装置。