JP2883833B2 - 信号の符号化方法と装置 - Google Patents

信号の符号化方法と装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はビデオ信号の符号化に関
する。更に詳細には、本発明は低ビット伝送速度におけ
るビデオ通信で使用するためのビデオ信号の符号化に関
する。
【０００２】
【従来の技術】効率的な伝送及び／又は記憶のためのビ
デオ信号の符号化は最近特に注目されている。特に、Ｈ
ＤＴＶ（高品位テレビ）及び双方向テレビ（例えば、
“ビデオ・オン・デマンド”）のような技術への関心の
高まりに伴って大きな注目を集めている。
【０００３】実際、ビデオ符号化アルゴリズムは多数の
用途（例えば、ＭＰＥＧ−１及びＭＰＥＧ−２のような
モーション・ピクチャ・エキスパート・グループ規格）
について規格化されている。しかし、これらの用途は一
般的に、５６キロビット／秒超の符号化速度でビデオ信
号を符号化しなければならない。
【０００４】これらの用途で使用される技術は大抵、各
ビデオフレーム（すなわち、各個別的静止画像）を可変
ビット伝送速度で符号化し、次いで、伝送又は記憶のた
めの固定データ伝送速度を得るためにバッファリングを
使用する。連続的フレームの全体的平均伝送速度がバッ
ファのオーバーフローを起こさせる場合、符号化フレー
ムはドロップされる（すなわち、先行フレームは復号化
が繰返される）。その結果、復号化ビデオは、効率的に
可変させることができるフレーム伝送速度と、バッファ
による遅延（伝送遅延に加えて）を有する。
【０００５】映像通信用途（例えば、テレビ電話）で
は、利用可能帯域幅（すなわち、最大ビット伝送速度）
は、その他の用途で利用可能なビット伝送速度よりもか
なり小さい。符号化ビデオ信号を、常用のモデムを使用
する常用の電話線で伝送しようとする場合、ビット伝送
速度は、現在のモデム技術に基づいて、１９．２キロビ
ット／秒又は９．６キロビット／秒に限定される。
【０００６】しかし、５６キロビット／秒よりも遥かに
低いビット伝送速度で前記の技術を使用する場合、得ら
れた復号化ビデオはしばしば容認できない。例えば、バ
ッファ遅延は最大符号化伝送速度の逆数に比例するの
で、また、符号化フレーム伝送速度はしばしば低符号化
ビット伝送速度を得るために低下されるので、容認不可
能な遅延がもたらされる。
【０００７】更に、低符号化速度は一層頻繁なフレーム
反復を必要とするので、容認不可能な低平均フレーム伝
送速度を生じる。これらの問題点を解決するために、各
フレームを一定のビット伝送速度で符号化することが望
ましい。これにより、バッファリングの必要性が無くな
り、付随的な遅延が避けられ、生成復号化ビデオの一定
フレーム伝送速度が維持される。しかし、可変ビット伝
送速度相対物と同様に、常用の固定ビット伝送速度ビデ
オ符号化技術では、これらの低ビット伝送速度における
容認可能な品質レベルを得ることはできない。
【０００８】ビデオ信号符号化の共通のやり方は、ベク
トル量子化コードブックの使用を必要とする。ベクトル
量子化及びベクトル量子化コードブックの使用の一般的
原理は、A.Gersho and R.M.Gray,Vector Quantization
and Signal Compression, Kluwer Academic Publisher
s, Boston MA, 1992に詳細に説明されている。
【０００９】このようなやり方では、各フレームは一般
的に、“ベクトル“又は“ブロック”と呼ばれるフレー
ム部分に分割される。これらの各ブロックは、複数のピ
クセル（個別的な画素）に関する信号データを包含す
る。例えば、可変ビット伝送速度に応じて、これらのブ
ロックの一部又は全部が量子化され、コードブック内の
エントリと比較され、最良一致（ベストマッチ）を発見
する。
【００１０】次いで、ベストマッチングコードブックの
インデックスがデコーダに伝送される。このデコーダは
同じコードブックを包含する。従って、コードブックエ
ントリインデックスを使用し、所定のブロックを示す。
所定のフレームのピクセルは他のフレームの内容に無関
係であり、この符号化のフォームは、“イントラフレー
ム”符号化として公知である。
【００１１】大抵、符号化すべきブロックは量子化前に
周波数領域に変換され（例えば、離散コサイン変換を使
用することにより変換される）、対応する逆変換がデコ
ーダにより行われる。従って、コードブックエントリは
周波数領域エントリである。更に、コーダは、前記のイ
ントラフレームフ技術の他に、“インターフレーム”符
号化技術を使用することが好ましければ、この“インタ
ーフレーム”符号化技術を使用することもできる。
【００１２】インターフレーム符号化では、符号化され
るべき各ブロックは、先行フレームからの対応する画素
ブロック（又はその変換体）と比較され、両者の差が、
異なるエントリを包含する“インターフレーム”コード
ブックに対して量子化及び整合される。
【００１３】更に、先行フレームからの画素は、良好な
一致（すなわち、符号化されるべきブロックとの一層小
さな相違）を生成するために、“運動補正”することが
できる。すなわち、先行フレームの一部は映像内で再配
置され、現行フレームと比較され、シーン（情景又は場
面）の動きを示す“運動ベクトル”を決定する。
【００１４】一般的に、インターフレーム符号化を行う
場合、先行フレームデータを“再構成”するために、エ
ンコーダ内にデコーダ回路を組込むことが好ましい。こ
の方法では、エンコーダにより行われる相違分析は、
（デコーダにおける現行フレームの復号化もこの復号化
先行フレームに基づくので）復号化先行フレームに基づ
くことが好ましい。これにより、現在のフレームの一層
正確な符号化が得られる。
【００１５】或る信号符号化技術を取り入れた或る特定
のやり方は、A.Gersho and R.M.Gray の前掲書第１１章
に説明されている適応型コードブックを使用する。適応
型コードブックは、一層優れた一致を得るための試みの
タイミングを符号化される信号の局所統計量に切り替え
る。すなわち、コードブック及びこれによるコーダは信
号の特性に適合する。
【００１６】ビデオ用途では、このようなやり方は、高
品質な復号化ビデオを生成できる。なぜなら、コーダは
実際、所定のシーン（すなわち、これらに包含される特
定の物体及び動き）にそれ自体が適合するからである。
【００１７】順方向適応型コードブック方式は、符号化
すべきフレームからの情報を使用し、コードブックを改
変し、望むらくは、これによりコードブックを改良す
る。このような技術は一般的に、現行フレームの符号化
前に、一つ以上のコードブックエントリを新たなエント
リと置換する。
【００１８】申し分なく符号化された（すなわち、非常
に小さなエラーしか有しない）ブロックは、新たなコー
ドブックエントリの基礎を形成するので、これにより例
えば、所定のブロックの改善されたまたは全くエラーを
有しない符号化が得られる。
【００１９】しかし、デコーダにはコードブック更新を
供給しなければならないので、“副”情報として知られ
る追加情報を別に符号化し、そしてこれらの順方向適応
型コードブック技術により伝送しなければならない。そ
の結果、現行フレームをデコーダにより適正に復号化す
ることができる。従って、ビデオ用途で使用する場合、
コーダをシーンに適合させることができるにも拘わら
ず、これらの順方向適応型コードブック方式の使用は従
来、固定ビット伝送速度符号化の使用と相反していた。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、固定ビット数で各フレームを符号化すると同時に、
順方向適応型コードブック方式を使用することができる
符号化方法を提供することである。
【００２１】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、連続フ
レームの符号化を符号化されるシーンに適合させる機構
を使用する固定ビット伝送速度ビデオ技術は一定のフレ
ーム伝送速度と低ビット伝送速度における容認可能な品
質を維持できる。固定ビット数で各フレームを符号化す
ると同時に、順方向適応型コードブック方式を使用する
ために、本発明では、コードブック更新の符号化と所定
フレームのブロックの符号化との間の二律背反的分析を
行う。
【００２２】このようにする場合、すなわち全体的な符
号化品質が改善される場合、コードブック更新は必要な
ビット数及び一つ以上のフレームブロックを使用するこ
とにより符号化される。フレームブロックは符号化され
ないビットを使用することにより別の方法で符号化する
ことができる。
【００２３】特に、本発明の原理は、ベクトル量子化コ
ードブックの使用による信号の符号化方法で実現され
る。好都合なコードブック更新は、フレームの一次暫定
符号化に伴う符号化エラーと、フレームの二次暫定符号
化に伴う符号化エラーとを比較することにより決定され
る。
【００２４】未変更コードブックの使用によりフレーム
を符号化するために、一次暫定符号化は使用可能な固定
ビット数を使用する。これに対し、同じフレームを符号
化するために、二次暫定符号化は変更された（すなわ
ち、更新された）コードブックを使用する。
【００２５】しかし、二次暫定符号化は使用可能な固定
ビット数によりフレーム及びコードブック更新の両方を
符号化する。微細な符号化エラーしか有しない暫定符号
化は適合されるフレームの符号化として選択される。更
に、二次暫定符号化がこのように選択される場合、コー
ドブックは変更コードブックにより置き換えられる。こ
のようにして、コーダはコードブックをシーン（情景又
は場面）の特性に適合させる。
【００２６】
【実施例】以下、図面を参照しながら本発明を具体的に
説明する。
【００２７】図１は、本発明の実施例により動作される
ビデオ符号化システムの一例のブロック図である。図１
のビデオコーダは例えば、テレビ会議システム又はテレ
ビ電話の一部である。何れの場合でも、図１に示された
コーダ入力信号（“入力”）は、常用のアナログ／デジ
タルコンバータ（図示されていない）のような付属イン
ターフェース回路と共に、常用のビデオカメラ（図示さ
れていない）により供給される。更に、コーダ出力
（“符号化更新”，“符号化ブロック”及び“符号化運
動ベクトル”）は例えば、結合され、そして、例えば、
モデム（図示されていない）のような常用の伝送手段に
より本来の受信機に伝送される。
【００２８】更に、受信符号化ビデオ信号を受信する手
段（例えば、受信モデム）、受信ビデオ信号を復号化す
る対応デコーダ及び復号化信号を表示するビデオディス
プレイを配設し、双方向映像通信を行うこともできる。
図１に示されたビデオ符号化システムと共に動作させる
ことができる前記の構成部品は全て常用のデザインの部
品なので、図１からは省略されている。
【００２９】図１に示されたビデオ符号化システムは、
所定フレームの“最適”符号化を選択し、連続フレーム
の符号化で使用するためにそのコードブックを更新する
ために、使用可能帯域幅の動的ビット割当を行う。同一
のコードブックがエンコーダ及びデコーダで維持され、
そして各連続フレームにおける歪み（すなわち、エラ
ー）を最小にするために調整される。
【００３０】従って、コードブック更新は、所定のフレ
ームに関するブロックデータ及び運動ベクトルの符号化
の他に、デコーダへ連続伝送するために符号化される。
ＶＱ（量子化ベクトル）コードブックは連続的に（すな
わち、フレーム毎に）適合するので、シーン内の物体及
び運動を的確に表示するベクトルが保持される。
【００３１】図１に示されたシステムは、例えば、８〜
４０キロビット／秒に範囲内の低ビット伝送速度で動画
ビデオを符号化するのに使用することができる。コーダ
は一定のフレーム及びビット伝送速度を維持する。これ
により、復号化ビデオにおける滑らかな動きと音声／映
像同期（“口唇同期”）及び低遅延が得られる。
【００３２】コーダアーキテクチャは、その動的ビット
割当能力の他に、運動補償予測器（エンコーダ内のデコ
ーダのシミュレーションを使用する）及び適応型ベクト
ル量子化器を包含する。常用のエントロピー符号化技術
は、所定数の使用可能ビットで伝送できる符号化情報の
品質を更に高め、これにより復号化ビデオの品質を更に
高めるのに使用される。
【００３３】図１に示されたコーダへの入力信号は連続
フレームからなる。各フレームはベクトルに割当てら
れ、ブロックとも呼ばれる。各ブロックは例えば、８×
８画素平方（６４画素を含有する）からなる。符号化さ
れる各ブロックは“インターフレーム”ブロックとして
符号化することができる。この場合、現行ブロックの画
素データと先行フレームからの（運動補償された）対応
ブロックの画素データとの差が符号化される。
【００３４】図１において、常用の減算器１２はこの差
を生成する。差を生成することが好ましい場合には、ブ
ロックは代わりに“イントラフレーム”ブロックとして
符号化することもできる。この場合、ブロックの画素デ
ータは直接符号化される。
【００３５】何れの場合にも、符号化すべきブロックは
最初に常用の離散コサイン変換（ＤＣＴ）１４及び１６
により周波数領域に変換することが好ましい。周波数領
域への変換はその他の常用方法でも行うことができる。
ブロックデータの複数の周波数サブバンド（“サブバン
ド符号化”）への変換も使用できる。ビデオ信号の離散
コサイン変換及びサブバンド符号化を含む符号化を行う
様々なやり方は、当業者に公知の常用技術である。
【００３６】所定のブロックが符号化のために選別され
る場合、良好な符号化（すなわち、微細なエラー）を生
成する符号化技術（インターフレーム又はイントラフレ
ーム）が、所定のブロックについて常用のイントラ／イ
ンター選択器２６により選択される。従って、所定のフ
レーム内の幾つかのブロックはインターフレーム符号化
され、幾つかはイントラフレーム符号化される。
【００３７】低ビット伝送速度では、所定のフレームの
全てのブロックを符号化することはできないであろう。
従って、フレームの各ブロックは最初に分析され、先行
フレームからの対応する（運動補償された）ブロックに
基づいて、その“予測エラー）を決定する。ブロック記
憶及び優先化器１７はこの機能を果たす。各ブロックは
入力され、分析され、そして得られた（周波数変換され
た）ブロックデータ及び付随予測エラーが記憶される。
【００３８】ブロックの予測エラーは距離である。この
距離は、ブロックがコードブックの使用により明快に符
号化されなかった場合に生じるであろうエラーを数量化
する。すなわち、デコーダは、先行フレームからの運動
補償対応ブロックにのみ基づいて、所定のブロックを決
定する。
【００３９】フレームのブロックは、ブロック記憶及び
優先化器１７により集合され、そして予測エラーを減少
することにより順序付けられる。その後、ブロックはこ
の順序で符号化のために選択される。従って、全てのブ
ロックを符号化するのに十分なビットが存在するわけで
はないので、先行フレームからの予測が比較的優れた結
果を生じるこれらのブロックは、符号化されないブロッ
クである。
【００４０】予測エラーについて使用される距離は、平
均平方エラー（すなわち、差の平方の平均）のようなブ
ロック内の（周波数変換された）画素差の単純関数であ
るか、又は“被知覚”エラーをモデル化する知覚距離で
ある。知覚距離を含むこのような距離は常用のものであ
り、当業者に周知である。例えば、使用される予測エラ
ー距離が平均平方エラーである場合、ｋ番目のブロック
（ただし、８×８画素サイズのブロックと仮定する）に
関する予測エラーは次の数１により得られる。
【００４１】
【数１】
【００４２】前記数１において、Ｂk（ｊ）はブロック
内のｊ番目の画素であり、＾Ｂk（ｊ）は（運動補償さ
れた）予測ブロック内のｊ’番目の画素であり、合計は
ｊ＝１〜６４にわたって行われる。
【００４３】離散コサイン変換器１４及び１６の後より
もむしろ前に ブロック記憶及び優先化器１７を配置す
ることが望ましい。このようにして、非変換ブロックデ
ータが記憶され、予測エラーはこの非変換データに基づ
く。従って、符号化のために結局選択されるこれらのブ
ロックのついて離散コサイン変換を計算するだけでよ
い。
【００４４】このようなやり方は非常に効率的である。
なぜなら、離散コサイン変換の計算は比較的集中計算動
作だからである。しかし、大抵の常用の知覚距離は周波
数領域データに基づく。従って、このような知覚距離が
使用される場合、変換データが使用される。
【００４５】所定ブロックの符号化は、常用のベクトル
量子化（ＶＱ）コードブックを使用して行われる。特
に、インターフレームコードブック２４とイントラフレ
ームコードブック１８の二つのコードブックが使用され
る。インターフレーム符号化の場合、所定のブロック
と、先行フレームからの運動補償予測ブロックとの間の
周波数変換差は、インターフレームコードブックを使用
し、常用のインターフレームベクトル量子化器（インタ
ーＶＱ）２２により符号化される。換言すれば、予測エ
ラーの変換は符号化される特定のブロックデータであ
る。
【００４６】イントラフレーム符号化の場合、所定のブ
ロック自体は周波数変換され、この変換ブロックは、イ
ントラフレームコードブックを使用し、常用のイントラ
フレームベクトル量子化器（イントラＶＱ）２０により
直接符号化される。
【００４７】インターフレーム符号化及びイントラフレ
ーム符号化の両方とも、符号化されるべきブロックデー
タに対する“最適一致”コードブックエントリが識別さ
れ、対応するコードブックインデックスが、所定のブロ
ックの（可能な）符号化として使用すべきために抽出さ
れる。すなわち、最小エラーを生じるコードブックエン
トリは各コードブックから選択される。
【００４８】２つの生成エラーのうちの小さい方を生じ
る（従って、良好な符号化をもたらす）符号化技術（イ
ンターフレーム又はイントラフレーム）は、所定のブロ
ックについて、常用のイントラ／インター選択器２６に
より選択される。得られた符号化及び符号化の得られた
エラーは暫定符号化記憶装置２７に記憶される。所定の
コードブックエントリにより符号化から生じるエラーを
決定するために使用される距離は、平均平方エラー又は
知覚距離のような別の常用の距離である。
【００４９】例えば、使用される距離が平均平方エラー
である場合、ブロックを符号化するためのインターフレ
ームコードブックベクトルＶiは、次の数２により得ら
れるエラーｍｓｅkを最小にするために選択される。
【００５０】
【数２】
【００５１】前記数２において、合計はｊ＝１〜６４に
わたって行われ、Ｂk（ｊ）及び＾Ｂk（ｊ）は前記に定
義した通りのものである。
【００５２】エラーｍｓｅkを最小にするためにイント
ラフレームコードブックベクトルが同様に選択される。
この場合、所定のブロック自体は予測エラーではなく、
符号化されるブロックデータなので、エラーｍｓｅkは
次の数３により得られる。
【００５３】
【数３】
【００５４】これら二つの得られた最小値はその後比較
され、どちらの符号化技術（インターフレーム又はイン
トラフレーム）が所定のブロックについて選択されるか
決定し、得られた符号化エラーを決定する。
【００５５】従って、所定ブロックの全体的符号化は、
コードブック選択（インターフレーム又はイントラフレ
ーム）及びこのコードブック内のインデックスｉとこの
ブロックに関する予測で使用される対応する運動ベクト
ルデータからなる。しかし、ブロックがイントラフレー
ム符号化される場合、このブロックに関する運動ベクト
ルデータは無関係になり、従って、廃棄できる。ブロッ
クの符号化及び得られた符号化エラーの両方とも暫定符
号化記憶装置２７に記憶される。
【００５６】所定のフレームを符号化するために使用可
能な固定数のビット内ではもはやブロックが符号化され
ないことをビット伝送速度分析器１５が決定するまで、
ブロック記憶及び優先化器１７は、減少予測エラー順序
のインターフレームベクトル量子化器２２及びイントラ
フレームベクトル量子化器２０によりブロックが符号化
されることを管理する。
【００５７】ビット伝送速度分析器１５は、エントロピ
ーコーダ２８，４４及び４８により生成されるような符
号化フレームデータに基づいた決定を行う。これらのエ
ントロピーコーダは、符号化されたブロックデータ（す
なわち、コードブックインデックス）に関する常用のエ
ントロピー符号化、現行フレーム“予測”プロセス（下
記で説明する）で生成された運動ベクトルデータ及びコ
ードブックに対して為されるべき、従って、デコーダに
伝送されなければならない（下記で説明する）コードブ
ック更新を行う。
【００５８】特定の実施例では、２つ以上のエントロピ
ーコーダを結合し、異なるタイプのデータをそれぞれ個
別に符号化するのではなくむしろ、データの組合せに関
する結合エントロピー符号化を行うことにより、一層効
率的な符号化を生成することができる。例えば、運動ベ
クトル及びコードブックベクトル間の空間的相関関係に
より、一層効率的な符号化は両方のベクトルの位置を一
緒に結合エントロピー符号化することにより得られる。
【００５９】符号化されるブロックがもはや存在しない
ことをビット伝送速度分析器１５が決定する場合、暫定
符号化記憶装置２７は全ての符号化ブロックに関する符
号化（すなわち、被選択コードブックエントリインデッ
クス）を記憶する。これは、付随運動ベクトル符号化と
共に、一次暫定符号化を示す。（一次暫定符号化は非変
更コードブックを使用する。）
【００６０】更に、各符号化ブロックの場合、得られた
エラー（すなわち、ブロックが符号化された後に残るエ
ラー）は、暫定符号化記憶装置２７内に記憶される。従
来技術の固定ビット伝送速度システムでは、この一次暫
定符号化は、現行フレームに関する被適合符号化として
デコーダに伝送される。しかし、本発明によれば、動的
ビット割当器５２はコードブックの変更群を用いて代替
符号化を斟酌する。
【００６１】特に、動的ビット割当器５２は、現行フレ
ームの再符号化が再構成フレームにおける全体的歪み
（すなわち、総エラー）を減少するような方法でコード
ブックを変更しようとする。総エラーは、符号化されな
いブロックに関する全ての予測エラーの合計と符号化さ
れたブロックに関する全ての生成符号化エラーの合計と
からなる。
【００６２】換言すれば、現行フレームが、符号化され
ないブロックに関する運動補償先行フレームデータに基
づき、かつ、符号化されたブロックの符号化に基づき、
デコーダにより再構成される場合、総エラーは生成歪み
（すなわち、実際の現行フレームからのエラー）を評価
する。
【００６３】特に、暫定符号化記憶装置２７に記憶され
るような一次暫定符号化に基づき、最大エラーを有する
ブロックを殆どエラー無しに再符号化することができる
コードブック更新はエラーの減少順序であると見做され
る。ベクトル自体がコードブックに追加される場合、ベ
クトルはエラー無しに符号化することができる。
【００６４】しかし、実際上は、ベクトルをコードブッ
クに追加する前に、ベクトル（すなわち、ブロック）の
係数についてスケーラー量子化を行うことが好ましい。
例えば、この方法により、知覚的にゼロに近い係数は挿
入する必要はない。従って、このようなコードブック更
新は所定のブロックを殆どエラー無しに符号化すること
ができる。
【００６５】特に、最大エラーを有するブロックは概ね
エラー無しの符号化について指定される。このコードブ
ックは、最大予測エラーを有する非符号化ブロック又は
最大生成符号化エラーを有する符号化ブロックのいずれ
かで、エラーの大きい方である。
【００６６】ブロックの概ねエラーの無い符号化は、対
応する予測ブロックの（スケーラー量子化後の）インタ
ーフレームコードブックへの追加又はブロック自体の
（スケーラー量子化後の）イントラフレームコードブッ
クの追加により行うことができる。どのコードブックを
更新するかに関する決定は例えば、どのコードブック更
新がデコーダへの伝送について最も効率的に符号化する
ことができるかに基づいて行われる。
【００６７】コードブック更新により使用されるビット
を補償するための符号化ビットを得るために、先行符号
化ブロックの幾つかの符号化は、“二次暫定符号化”を
生成するために、動的ビット割当器５２により一次暫定
符号化から放棄される。特に、これらのブロックの符号
化は、これらの“符号化エラー改善”の増大順序で、
（暫定符号化記憶装置２７に記憶されるような）一次暫
定符号化から“除去”される。
【００６８】符号化ブロックｋの符号化エラー改善Δｍ
ｓｅkは、このブロックの符号化の結果として低下され
たエラーの量である。すなわち、Δｍｓｅk＝ｍｓｅp,k
−ｍｓｅkである。すなわち、符号化の結果としての改
善は、符号化無しにおける生成エラーである予測エラー
と、生成符号化エラーとの差である。従って、符号化が
最小利得を生じたブロックは、二次暫定符号化における
コードブック更新のための余地を形成するために、一次
暫定符号化から除去される。
【００６９】各符号化ブロックが符号化から除去される
につれて、エントロピーコーダ２８はブロックデータの
符号化を再生成し、次いで、ビット伝送速度分析器１５
は一つ以上のコードブック更新の符号化を包含する新た
な符号化が使用可能なビット数内で適合するかどうか決
定する。動的ビット割当器５２は、新たな符号化が使用
可能なビット数内で適合するまで、増加符号化エラー改
善順序で、符号化ブロックを一度に一つずつ除去するた
めに、暫定符号化記憶装置２７に指示し続ける。
【００７０】すなわち、符号化ブロックの除去により節
約された符号化ビット数がコードブック更新を符号化す
るのに必要なビット数と等しいか又はこのビット数を越
えるまで、この処理を繰り返す。これが起こったら、
“曖昧”符号化（すなわち、使用可能なビット数により
伝送することができる符号化）が生成される。この符号
化は二次暫定符号化である。
【００７１】この時点で、二次暫定符号化の総エラー
は、一次暫定符号化の総エラーと比較され、どちらの符
号化の方が良好か（すなわち、どちらの方が一層小さな
総エラーを有するか）を決定する。符号化から除去され
る全てのブロックｋに関する全符号化エラー改善Δｍｓ
ｅkの合計を、最大エラー（符号化された場合の生成エ
ラー又は符号化されなかった場合の予測エラー）を有し
ていた指定ブロックのエラーと比較される。
【００７２】一次暫定符号化が二次暫定符号化よりも優
れている（すなわち、低総エラーを有する）ことが照明
される場合、コードブックは更新されず、一次暫定符号
化は所定フレームの符号化として適合される。従って、
用途に応じて、一次暫定符号化はデコーダへ伝送される
か又は記憶される。
【００７３】他方、二次暫定符号化の方が優れた符号化
であることが照明される場合、動的ビット割当器５２は
コードブック更新５６に、前記のように適当な（インタ
ーフレーム又はイントラフレーム）コードブックの更新
させる。新たなベクトルは未使用記憶場所で又は現存エ
ントリの置換（すなわち、初期削除）によりコードブッ
クに挿入される。
【００７４】 現存コードブックエントリが置換される場
合、様々な技術を使用し、削除すべきエントリを選択す
ることができる。例えば、“最長時間未使用”方法を使
用することもできるし、所定のコードブックエントリの
“値”を決定する距離も使用できるし、あるいは、これ
らの２つの方法の組合せも使用できる。コードブックエ
ントリの“値”は、例えば、所定のエントリにより得ら
れる符号化エラー改善の実行時合計のような数量的基準
により示される。
【００７５】このような組合せ方法は、“使用カウン
ト”と、各コードブックエントリに関する時間重み付け
平均符号化エラー改善距離の両方を維持しなければなな
い。使用カウントは、最小及び最大値により結合させる
ことができる。この場合、ベクトルがコードブックに挿
入される場合、カウントは例えば、最大値に設定され、
ベクトルが使用される場合は各フレームについて増分さ
れ、ベクトルが使用されない場合各フレームについて減
分される。
【００７６】時間重み付け平均符号化エラー改善距離
は、所定のコードブックエントリの使用により最近のフ
レームのブロックに与えた相当な改善の度合いを計量す
る。例えば、コードブックベクトルｊの符号化エラー改
善ΔｍｓｅAvg,jは下記の数４により計算することがで
きる。
【００７７】
【数４】
【００７８】前記数４において、現行フレームはｎ番目
のフレームである。例えば、更新により置換されるコー
ドブックエントリは使用カウント回数ΔｍｓｅAvg,jの
最小積を有するエントリである。
【００７９】使用されるコードブック置換技術に拘わら
ず、現行フレームの符号化で使用されたエントリが全く
除去されないことを確保することが好ましい。なぜな
ら、エントリが除去されると動的ビット割当器５２の符
号化分析に悪影響を及ぼすからである。
【００８０】別の実施例では、コードブックは、現行及
び先行ブロックデータの一部又は全部を使用して“再設
計”（すなわち、更新するよりもむしろスクラッチから
再構成する）ことができる。あるいは、コードブック更
新及びコードブック再設計方法を併用することもでき
る。
【００８１】二次暫定符号化が優れた符号化であると決
定される場合、更なるコードブック更新は符号化を更に
一層改善できる。従って、この場合、二次暫定符号化は
一次暫定符号化になり、前記の処理が繰り返される。特
に、動的ビット割当器５２はエラー無し符号化について
最大エラーを有するブロックを再び指定する。しかし、
この場合のブロックは別のブロックである。なぜなら、
先行反復で指定されたブロックが先ずエラー無しで符号
化されるからである。
【００８２】所定の繰返しの一次暫定符号化と比較した
場合に、新たに生成された二次暫定符号化が総エラーの
増大を生じるまで、（各繰返しの二次暫定符号化が次の
繰返しの一次暫定符号化になるように）前記の処理を繰
返す。別のコードブックベクトルの追加が、コードブッ
ク更新の符号化を見込むのに必要な程度にまでブロック
の符号化の除去の結果として追加されるエラーよりも少
ない量までフレームの総エラーを低下させる場合に、こ
の繰返しが起こる。
【００８３】前記の繰返し処理が終了すると、（現行
の）一次暫定符号化は現行フレームの符号化として適合
される。しかし、図１のシステムは、“最終”再符号化
を行う。その結果、コードブック更新からの全ての副次
的利得が実現される。例えば、一つ以上の追加コードブ
ックエントリは、追加された指定ブロック以外のブロッ
クの改善符号化を生じる。
【００８４】更新コードブックで再符号化を行うことに
より、総エラーを増大させることはできない。なぜな
ら、現行フレームの符号化で既に使用されたコードブッ
クエントリは全く除去されていないからである。別の実
施例では、前記の手順の一回以上の反復は、更なるコー
ドブック更新が好ましいかどうか決定するために、“最
終”再符号化の後に再度行われる。
【００８５】前記のように、先行フレームを再生させる
ために、デコーダ回路をエンコーダ内に組込むことが好
ましい。これにより、現行フレームに関する“予測”が
生成される。特に、図１のシステムでは、逆ベクトル量
子化器（ＩＶＱ）３０は、（イントラ／インター選択器
２６により決定されるように）どのようにして所定のブ
ロックが符号化されたかに基づいて、適当なコードブッ
ク（インターフレームコードブック２４又はイントラフ
レームコードブック１８）からコードブックエントリを
検索する。
【００８６】その後、逆離散コサイン変換器（ＩＤＣ
Ｔ）３２は、逆離散コサイン変換を行うことにより画素
データを復元する。ブロックがインターフレーム符号化
された場合、加算器３４は、先行フレームからの運動補
償対応ブロックを複合化（及び逆周波数変換）された現
行フレームブロックに結合させ、そして、その結果をフ
レーム遅延メモリ３８に記憶する。従って、所定の再構
成フレームブロックは、（減算器１２による）符号化及
び後続フレームの（加算器３４）による復号化の双方で
使用できる。
【００８７】（イントラ／インター選択器３６により決
定されるように）所定のフレームがイントラフレーム符
号化された場合、逆変換ブロックはフレーム遅延メモリ
３８に直接記憶される。逆ベクトル量子化器３０，逆離
散コサイン変換器３２，加算器３４，インター／イント
ラ選択器３６及びフレーム遅延メモリ３８は全て常用の
デザインのものである。
【００８８】図１のシステムは、インターフレーム符号
化（すなわち、予測）で使用するための運動補償も編入
する。特に、所定の現行フレームブロックは、運動推定
器４２により、先行フレームからの対応ブロックの複数
の変位バージョンと比較される。更に、現行フレームブ
ロックは、次のフレームに関する運動推定で使用するた
めにフレーム遅延メモリ４０に記憶される。
【００８９】最小の予測エラーを生じる変位は運動推定
器４２により選択され、フィードバックのために運動補
償器４６へ、符号化のために減算器１２へ、また復号化
のために加算器３４へ供給される。このようにして、
“運動ベクトル”（すなわち、“最適”変位）は連続フ
レーム内の実際のフレームデータに基づいて決定され、
現行フレームの符号化は前記のように、先行フレームの
再構成（すなわち、復号化）バージョンに基づく。
【００９０】供給される運動補償は、（よくあるよう
に）垂直及び水平翻訳運動に限定することもできるし、
あるいは更に回転運動を包含することもできる。映像符
号化で使用される回転運動補償の使用は例えば、V.Sefe
ridis and M.Ghanbari, General Approach to Block-ma
tching Motion Estimation, Optical Engineering, Vo
l.32, No.7, July 1993に記載されている。運動推定器
４２，フレーム遅延メモリ４０及び運動補償器４６は全
て常用のデザインのものである。
【００９１】図２は図１に示された実施例に関連して説
明した方法の流れ図である。先ず、ステップ５８で、現
行フレームの各ブロックに関する周波数変換予測ブロッ
ク差データを生成し、（ブロック記憶及び優先化器１７
に）記憶する。予測ブロックは先行フレームの運動補償
再構成に基づいて決定される。ステップ６０で、各予測
ブロックに関する対応する予測エラーを計算し、（ブロ
ック記憶及び優先化器１７に）記憶する。ステップ５８
及び６０は結合させることもできる。（例えば、同時に
行うことができる。）
【００９２】ステップ５８及び６０により、全ての現行
フレームブロックが分析され、記憶された後、ステップ
６２で、最高予測エラーを有する（未だ符号化されてい
ない）ブロックを選択する。その後、このブロックはイ
ンターフレームコードブック２４を用いるインターフレ
ーム符号化技術（ステップ６４）、及びイントラフレー
ムコードブック１８を用いるイントラフレーム符号化技
術（ステップ６６）の双方により符号化される。
【００９３】ステップ６４及び６６の各々は、対応する
生成符号化エラーも計算する。ステップ６８で、２つの
生成符号化エラーを比較し、“一次暫定符号化”となる
ものを挿入するために、低エラーを生成した方の符号化
を選択する。ステップ７０で、この符号化を（予め符号
化されたブロックと共に）、一次暫定符号化の一部とし
て暫定符号化記憶装置２７に保存する。
【００９４】次いで、ステップ７２で、このように符号
化されたブロックのエントロピー符号化を行う。これに
より、ビット伝送速度分析器１５は、現行フレームの符
号化で使用された総ビット数を決定することができる。
ビット伝送速度分析器１５が、一層多数のブロックを符
号化するために一層多数のビットを使用できることを決
定する場合（決定ステップ７４）、制御はブロック記憶
及び優先化器１７及びステップ６２に戻り、符号化につ
いて未だ符号化されていないブロックとして別のブロッ
クを選択する。
【００９５】決定ステップ７４で、使用可能なビットが
存在しないと決定すると、一次暫定符号化は完了する。
その後、制御は動的ビット割当器５２へ通過する。ステ
ップ７６で、エラー無し符号化について、最高生成符号
化エラーを有する符号化ブロック又は最高予測エラーを
有する非符号化ブロックのうち何れか大きい方を指定す
る。換言すれば、指定ブロックは、一次暫定符号化を復
号化する結果として、最大再構成エラーを生じるブロッ
クである。
【００９６】この“最悪”ブロックはコードブック更新
の基礎として暫定的に使用される。これにより、コード
ブック更新を伝送するのに必要なビットを考慮する前
に、一次暫定符号化に対する可能な最高の改善が得られ
る。その後、指定ブロックのエラー無し符号化を可能に
するコードブック更新が案出され、そしてその符号化が
生成される。
【００９７】これらは両方とも、インターフレームコー
ドブック（ステップ７８）及びイントラフレームコード
ブック（ステップ８０）に関連する。生成された２つの
コードブック更新符号化のうち、最小のビット数を使用
する（すなわち、符号化が“最も安価”な）コードブッ
ク更新が選択され、“二次暫定符号化”に包含される
（ステップ８２）。
【００９８】暫定コードブック更新が選択されると、最
小符号化エラー改善を与える一次暫定符号化におけるコ
ードブックブロックが選択され（ステップ８４）、二次
暫定符号化から除外される（ステップ８６）。次いで、
ステップ８８で、新たなエントロピー符号化を行い、二
次暫定符号化により使用されるビット数を決定する。ビ
ット伝送速度分析器１５は、二次暫定符号化が所定フレ
ームを符号化するのに使用可能な固定ビット数よりも多
数のビット数を使用するか否か決定する（ステップ９
０）。
【００９９】使用する場合、ステップ８４に戻り、二次
暫定符号化から別の符号化ブロックを除外する。二次暫
定符号化に包含される全てのコードブック更新を符号化
するのに必要なビット数はこの計算に包含されなければ
ならない。なぜなら、現行フレームの符号化は全ての付
随コードブック更新の符号化を必ず包含するからであ
る。
【０１００】十分な符号化ブロックが除外され、そのた
め、二次暫定符号化が使用可能なビット数しか使用しな
いことが決定ステップ９０で決定されると、除去ブロッ
クに関する符号化エラー改善の和は、指定ブロックの元
々の生成符号化エラー（これが符号化ブロックであった
場合）又は予測エラー（これが非符号化ブであった場
合）未満であるか否か決定ステップ９２で決定する。
【０１０１】同義的に説明すれば、一次暫定符号化は二
次暫定符号化よりも小さな総エラーを有するか否か、従
って、どちらの方が優れた符号化であるか否かを決定す
る。二次暫定符号化のほうが優れた符号化であると決定
される場合、追加のコードブック更新は符号化を更に改
善できる。
【０１０２】従って、二次暫定符号化は一次暫定符号化
になり、動的ビット割当器５２はこの分析を繰り返す。
すなわち、制御はステップ７６に戻り、更に別のブロッ
クが更なるコードブック更新を生成するために指定され
る。
【０１０３】一次暫定符号化の方が優れた符号化である
と、決定ステップ９２が決定すると、ステップ９４で、
現に一次暫定符号化であるものに包含される任意のコー
ドブック更新によりコードブックを更新する。次いで、
これらの変更コードブックに基づいて、現行フレームに
関する符号化の最終再構成はステップ９６で行われ、こ
れにより、コードブック更新の所期の利益が完全に実現
される。特に、ステップ６２−７４が再び実施される。
【０１０４】しかし、この場合、決定ステップ７４は生
成された全てのコードブック更新を符号化するのに必要
なビットを考慮しなければならない。決定ステップ７４
が、使用可能なビットはもはや存在しないと決定する場
合、制御はステップ９８に戻る。最後に、特定の用途に
応じて、ステップ９８において、ステップ９６で生成さ
れた最終符号化を復号化用のデコーダに伝送するか又は
後で使用するために現行フレームの最終符号化を記憶す
る。
【０１０５】前記の実施例ではビデオ信号の符号化につ
いて説明してきたが、本発明の方法はこれに限定される
わけではない。前記の技術は、静止画像の符号化に関す
る他、音声信号の符号化にも応用できる。例えば、音声
信号の場合、符号化すべき信号からなるフレームは、前
記の二次元画像信号ではなく、“一次元”信号（すなわ
ち、所定の時間間隔にわたって変化する単一値の信号）
である。更に、音声符号化の場合は、個々に符号化され
るフレームの“部分”は一般的に、“ブロック”ではな
く、“サブフレーム”と呼ばれる。
【０１０６】説明の便宜上、本発明の実施例は個々の機
能ブロック（“プロセッサ”と表示される機能ブロック
を含む）からなるものとして説明されている。これらブ
ロックが示す機能は、共用又は専用ハードウエア及びソ
フトウエアを実行できるハードウエアの使用により与え
られる。例えば、図１に示されたプロセッサの機能は、
単一の共用プロセッサにより与えられる。（“プロセッ
サ”という用語はソフトウエアを実行できるハードウエ
アしか示さないと解釈すべきではない。）
【０１０７】前記の実施例は、本発明の方法の動作を行
うソフトウエアを記憶するためのＡＴ＆ＴＤＳＰ１６又
はＤＳＰ３２Ｃ、読出専用メモリ（ＲＯＭ）のようなデ
ジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）ハードウエア及びＤＳ
Ｐ結果を記憶するためのランダムアクセスメモリ（ＲＡ
Ｍ）からなる。超ＬＳＩ（ＶＬＳＩ）ハードウエア及び
汎用ＤＳＰ回路と併用されるカスタムＶＬＳＩ回路も使
用できる。
【０１０８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の符号化方
法によれば、固定ビット数で各フレームを符号化すると
同時に、順方向適応型コードブック方式を使用すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例によるビデオコーダの一例のブ
ロック図である。
【図２】本発明の実施例によるビデオ信号の符号化方法
の流れ図である。
【符号の説明】
１４，１６ ＤＣＴ（離散コサイン変換器） １５ ビット伝送速度分析器 １７ ブロック記憶及び優先化器 １８ イントラフレームコードブック ２０ イントラＶＱ ２２ インターＶＱ ２４ インターフレームコードブック ２６ イントラ／インター選択器 ２８ エントロピーコーダ ３０ ＩＶＱ ３２ ＩＤＣＴ（逆離散コサイン変換器） ４０ フレーム遅延 ４２ 運動推定器 ４４，４８ エントロピーコーダ ４６ 運動補償器 ５２ 動的ビット割当器 ５６ コードブック更新
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H04N 7/24 - 7/68 H03M 7/30 - 7/50

Claims (34)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ベクトル量子化コードブックの使用によ
    る信号の符号化方法であり、コードブックは複数のベク
    トルからなり、信号は一連のフレームからなり、各フレ
    ームは１つ以上のフレーム部分からなり、 前記信号の符号化方法は、 所定の一つ以上のフレームの一つ以上の部分の各々がコ
    ードブックの使用により符号化されている所定の一つ以
    上のフレームの一次暫定符号化を決定するステップと、
    ここで、一次暫定符号化はせいぜい固定された所定のビ
    ット数を使用する，コードブック内のベクトルを代替ベ
    クトルで置換することにより変更コードブックを生成す
    るステップと，所定の一つ以上のフレームの二次暫定符
    号化を決定するステップと，ここで、 (i)コードブック内の一つ以上のベクトルを置換した一
    つ以上の代替ベクトルが符号化され、 (ii)所定の一つ以上のフレームの一つ以上の部分の各々
    が変更コードブックの使用により符号化され、二次暫定
    符号化はせいぜい固定された所定のビット数を使用す
    る，一次暫定符号化に付随する第１の符号化エラーと二
    次暫定符号化に付随する第２の符号化エラーを決定する
    ステップと，所定の一つ以上のフレームの符号化とし
    て、より小さな付随符号化エラーを有する暫定符号化を
    選択するステップとからなることを特徴とする信号の符
    号化方法。
  2. 【請求項２】 第１の符号化エラーの方が第２の符号化
    エラーよりも大きい場合、コードブックを変更コードブ
    ックで置換するステップを更に有する請求項１の方法。
  3. 【請求項３】 各代替ベクトルは一つのフレーム部分か
    らなる請求項１の方法。
  4. 【請求項４】 フレーム部分の符号化は、前記フレーム
    部分の周波数領域への変換を行うことによりフレーム部
    分を量子化することからなる請求項１の方法。
  5. 【請求項５】 フレーム部分の変換は離散コサイン変換
    からなる請求項４の方法。
  6. 【請求項６】 各代替ベクトルは、一つのフレーム部分
    の周波数領域への変換からなる請求項１の方法。
  7. 【請求項７】 フレーム部分の符号化は、一つ以上のフ
    レームのうちの或るフレームのフレーム部分と一つ以上
    のフレームのうちの先行フレームの対応部分との間の差
    を周波数領域に変換することにより、この差を量子化す
    ることからなる請求項１の方法。
  8. 【請求項８】 差の変換は離散コサイン変換からなる請
    求項７の方法。
  9. 【請求項９】 各代替ベクトルは、一つ以上のフレーム
    のうちの或るフレームのフレーム部分と一つ以上のフレ
    ームのうちの先行フレームの対応部分との間の差の周波
    数領域への変換からなる請求項１の方法。
  10. 【請求項１０】 フレーム部分の符号化は、一つ以上の
    フレームのうちの或るフレームのフレーム部分と一つ以
    上のフレームのうちの先行フレームの対応運動補償部分
    との間の差を周波数領域に変換することにより、この差
    を量子化することからなる請求項１の方法。
  11. 【請求項１１】 差の変換は離散コサイン変換からなる
    請求項１０の方法。
  12. 【請求項１２】 各代替ベクトルは、一つ以上のフレー
    ムのうちの或るフレームのフレーム部分と一つ以上のフ
    レームのうちの先行フレームの対応運動補償部分との間
    の差の周波数領域への変換からなる請求項１の方法。
  13. 【請求項１３】 フレーム部分の符号化は、フレーム部
    分のサブバンド分解を行うことによりフレーム部分を量
    子化することからなる請求項１の方法。
  14. 【請求項１４】 フレーム部分の符号化は、一つ以上の
    フレームのうちの或るフレームのフレーム部分と一つ以
    上のフレームのうちの先行フレームの対応部分との間の
    差のサブバンド分解を行うことにより、この差を量子化
    することからなる請求項１の方法。
  15. 【請求項１５】 フレーム部分の符号化は、一つ以上の
    フレームのうちの或るフレームのフレーム部分と一つ以
    上のフレームのうちの先行フレームの対応運動補償部分
    との間の差のサブバンド分解を行うことにより、この差
    を量子化することからなる請求項１の方法。
  16. 【請求項１６】 ベクトル量子化コードブックの使用に
    よる信号の符号化装置であり、コードブックは複数のベ
    クトルからなり、信号は一連のフレームからなり、各フ
    レームは１つ以上のフレーム部分からなり、 前記信号の符号化装置は、 所定の一つ以上のフレームの一つ以上の部分の各々がコ
    ードブックの使用により符号化されている所定の一つ以
    上のフレームの一次暫定符号化を決定する手段と、ここ
    で、一次暫定符号化はせいぜい固定された所定のビット
    数を使用する，コードブック内の一つ以上のベクトルを
    一つ以上の代替ベクトルで置換することにより変更コー
    ドブックを生成する手段と，所定の一つ以上のフレーム
    の二次暫定符号化を決定する手段と，ここで、 (i)コードブック内の一つ以上のベクトルを置換した一
    つ以上の代替ベクトルが符号化され、 (ii)所定の一つ以上のフレームの一つ以上の部分の各々
    が変更コードブックの使用により符号化され、二次暫定
    符号化はせいぜい固定された所定のビット数を使用す
    る，一次暫定符号化に付随する第１の符号化エラーと二
    次暫定符号化に付随する第２の符号化エラーを決定する
    手段と，所定の一つ以上のフレームの符号化として、よ
    り小さな付随符号化エラーを有する暫定符号化を選択す
    る手段とからなることを特徴とする信号の符号化装置。
  17. 【請求項１７】 第１の符号化エラーの方が第２の符号
    化エラーよりも大きい場合、コードブックを変更コード
    ブックで置換する手段を更に有する請求項１６の装置。
  18. 【請求項１８】 一つ以上の代替ベクトルを生成する手
    段を更に有し、各代替ベクトルは一つのフレーム部分か
    らなる請求項１６の装置。
  19. 【請求項１９】 フレーム部分の周波数領域への変換を
    行う手段を更に有する請求項１６の装置。
  20. 【請求項２０】 変換は離散コサイン変換からなる請求
    項１９の装置。
  21. 【請求項２１】 一つ以上の代替ベクトルを生成する手
    段を更に有し、各代替ベクトルは一つのフレーム部分の
    周波数領域への変換からなる請求項１６の装置。
  22. 【請求項２２】 一つ以上のフレームのうちの或るフレ
    ームのフレーム部分と一つ以上のフレームのうちの先行
    フレームの対応部分との間の差を周波数領域に変換する
    ことにより、この差を量子化する手段を更に有する請求
    項１６の装置。
  23. 【請求項２３】 差の変換は離散コサイン変換からなる
    請求項２２の装置。
  24. 【請求項２４】 一つ以上の代替ベクトルを生成する手
    段を更に有し、各代替ベクトルは、一つ以上のフレーム
    のうちの或るフレームのフレーム部分と一つ以上のフレ
    ームのうちの先行フレームの対応部分との間の差の周波
    数領域への変換からなる請求項１６の装置。
  25. 【請求項２５】 一つ以上のフレームのうちの或るフレ
    ームのフレーム部分と一つ以上のフレームのうちの先行
    フレームの対応運動補償部分との間の差を周波数領域に
    変換することにより、この差を量子化する手段を更に有
    する請求項１６の装置。
  26. 【請求項２６】 差の変換は離散コサイン変換からなる
    請求項２５の装置。
  27. 【請求項２７】 一つ以上の代替ベクトルを生成する手
    段を更に有し、各代替ベクトルは、一つ以上のフレーム
    のうちの或るフレームのフレーム部分と一つ以上のフレ
    ームのうちの先行フレームの対応運動補償部分との間の
    差の周波数領域への変換からなる請求項１６の装置。
  28. 【請求項２８】 フレーム部分のサブバンド分解を行う
    ことによりフレーム部分を量子化する手段を更に有する
    請求項１６の装置。
  29. 【請求項２９】 一つ以上のフレームのうちの或るフレ
    ームのフレーム部分と一つ以上のフレームのうちの先行
    フレームの対応部分との間の差のサブバンド分解を行う
    ことにより、この差を量子化する手段を更に有する請求
    項１６の装置。
  30. 【請求項３０】 一つ以上のフレームのうちの或るフレ
    ームのフレーム部分と一つ以上のフレームのうちの先行
    フレームの対応運動補償部分との間の差のサブバンド分
    解を行うことにより、この差を量子化する手段を更に有
    する請求項１６の装置。
  31. 【請求項３１】 (イ)ビデオ入力信号を生成するビデオ
    カメラと，(ロ)ベクトル量子化コードブックの使用によ
    りビデオ信号を符号化する手段と、コードブックは複数
    のベクトルからなり、ビデオ信号は一連のフレームから
    なり、各フレームは１つ以上のフレーム部分からなり、 前記符号化手段は、 所定の一つ以上のフレームの一つ以上の部分の各々がコ
    ードブックの使用により符号化されている所定の一つ以
    上のフレームの一次暫定符号化を決定する手段と、ここ
    で、一次暫定符号化はせいぜい固定された所定のビット
    数を使用する，コードブック内の一つ以上のベクトルを
    一つ以上の代替ベクトルで置換することにより変更コー
    ドブックを生成する手段と，所定の一つ以上のフレーム
    の二次暫定符号化を決定する手段と，ここで、 (i)コードブック内の一つ以上のベクトルを置換した一
    つ以上の代替ベクトルが符号化され、 (ii)所定の一つ以上のフレームの一つ以上の部分の各々
    が変更コードブックの使用により符号化され、二次暫定
    符号化はせいぜい固定された所定のビット数を使用す
    る，一次暫定符号化に付随する第１の符号化エラーと二
    次暫定符号化に付随する第２の符号化エラーを決定する
    手段と，所定の一つ以上のフレームの符号化として、よ
    り小さな付随符号化エラーを有する暫定符号化を選択す
    る手段とからなり，(ハ)符号化ビデオ入力信号をビデオ
    受信機に伝送する手段とからなるテレビ会議システム。
  32. 【請求項３２】 受信符号化ビデオ信号を受信する手段
    と，復号化ビデオ信号を生成するための、受信符号化ビ
    デオ信号を復号化する手段と，復号化ビデオ信号を表示
    する表示手段とを更に有する請求項３１のテレビ会議シ
    ステム。
  33. 【請求項３３】 (イ)ビデオ入力信号を生成するビデオ
    カメラ手段と，(ロ)ベクトル量子化コードブックの使用
    によりビデオ信号を符号化する手段と、コードブックは
    複数のベクトルからなり、ビデオ信号は一連のフレーム
    からなり、各フレームは１つ以上のフレーム部分からな
    り、 前記符号化手段は、 所定の一つ以上のフレームの一つ以上の部分の各々がコ
    ードブックの使用により符号化されている所定の一つ以
    上のフレームの一次暫定符号化を決定する手段と、ここ
    で、一次暫定符号化はせいぜい固定された所定のビット
    数を使用する，コードブック内の一つ以上のベクトルを
    一つ以上の代替ベクトルで置換することにより変更コー
    ドブックを生成する手段と，所定の一つ以上のフレーム
    の二次暫定符号化を決定する手段と，ここで、 (i)コードブック内の一つ以上のベクトルを置換した一
    つ以上の代替ベクトルが符号化され、 (ii)所定の一つ以上のフレームの一つ以上の部分の各々
    が変更コードブックの使用により符号化され、二次暫定
    符号化はせいぜい固定された所定のビット数を使用す
    る，一次暫定符号化に付随する第１の符号化エラーと二
    次暫定符号化に付随する第２の符号化エラーを決定する
    手段と，所定の一つ以上のフレームの符号化として、よ
    り小さな付随符号化エラーを有する暫定符号化を選択す
    る手段とからなり，(ハ)符号化ビデオ入力信号を電気通
    信網に伝送する手段とからなるテレビ電話。
  34. 【請求項３４】 受信符号化ビデオ信号を受信する手段
    と，復号化ビデオ信号を生成するための、受信符号化ビ
    デオ信号を復号化する手段と，復号化ビデオ信号を表示
    する表示手段とを更に有する請求項３３のテレビ電話。
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