JP2959714B2 - 動きベクトル検出方法 - Google Patents

動きベクトル検出方法

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JP2959714B2
JP2959714B2 JP34707097A JP34707097A JP2959714B2 JP 2959714 B2 JP2959714 B2 JP 2959714B2 JP 34707097 A JP34707097 A JP 34707097A JP 34707097 A JP34707097 A JP 34707097A JP 2959714 B2 JP2959714 B2 JP 2959714B2
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潤 米満
陽一 矢ケ崎
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【目次】
以下の順序で本発明を説明する。
【0002】 産業上の利用分野 発明の概要 従来の技術 発明が解決しようとする問題点 問題点を解決するための手段(第1図及び第2図) 作用(第1図及び第2図) 実施例(第1図〜第26図) (G1)映像信号伝送の原理(第1図及び第2図) (G2)実施例の構成 (G2-1)送信装置の構成(第3図) (G2-2)並べ替え回路(第4図及び第5図) (G2-3)動きベクトル検出回路(第6図〜第11図) (G2-4)適応予測回路(第12図〜第14図) (G2-5)伝送データ合成回路(第15図〜第18図) (G2-6)受信装置の構成(第19図〜第21図) (G2-7)適応予測回路(第20図〜第22図) (G3)実施例の動作 (G4)実施例の効果 (G5)他の実施例(第23図〜第26図) 発明の効果
【0003】
【産業上の利用分野】本発明は動きベクトル検出方法に
関し、特に動画映像信号を伝送する場合に適用して好適
なものである。
【0004】
【発明の概要】デイジタル映像信号の入力フレームを伝
送する際に、フレーム群の伝送順位を、参照フレーム(I
/P) 、後予測符号フレーム(P)、及び選択予測フレー
ム(B)とすると共に、選択予測フレーム(B)の動き
ベクトルの検出結果に基づき、後予測符号フレーム
(P)の検出範囲を設定するようにしたことにより、動
きベクトルの探索範囲を適正に狭くすることができる。
【0005】
【従来の技術】従来、例えばテレビ会議システム、テレ
ビ電話システムなどのように動画映像でなる映像信号を
遠隔地に伝送するいわゆる映像信号伝送システムにおい
ては、伝送路の伝送容量を効率良く利用することにより
有意情報の伝送効率を高めるようになされている。
【0006】このため送信装置は、順次続くフレーム画
像の全部を伝送せずに、所定のフレームを間引くような
いわゆるフレーム落し処理をして映像信号を伝送する。
【0007】これに対して受信装置側においては、送信
装置側から当該フレーム落しされたフレームの映像信号
に代えて伝送されて来る動きベクトルを用いて、フレー
ム落し処理されたフレーム画像をその前後のフレーム画
像情報に基づいて補間演算をすることにより、元の映像
信号を再現する(特開昭60-28392号公報)。
【0008】
【発明が解決しようとする問題点】この手法によれば理
論上フレーム落し処理されたフレーム画像情報を伝送す
ることに代え、その情報量より小さい情報量の動きベク
トル情報を伝送するだけで済む分、映像信号の有意情報
を効率良く伝送できると考えられる。
【0009】従つて、フレーム落しすればする程、高能
率で映像信号を伝送し得る。
【0010】ところが、動きベクトル検出回路において
は、このようにフレームデータを所定フレーム群毎に分
割し、各フレーム群中のフレームデータをフレーム間符
号化処理して伝送する場合には、動きベクトルの検出範
囲が拡大になり、その分構成が煩雑になるおそれがあつ
た。
【0011】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、動きベクトルの検索範囲を一段とできるだけは狭く
できるようにした動きベクトル検出方法を提案しようと
するものである。
【0012】
【問題点を解決するための手段】かかる問題点を解決す
るため本発明においては、デイジタル映像信号の入力フ
レームを基準となる参照フレーム(F0X)と、参照フ
レームから後予測により符号化される後予測符号フレー
ム(F1X)と、参照フレームと後予測符号フレームと
の間にあつて、参照フレームと後予測符号フレームとか
ら、マクロ単位ブロツクごとに複数の予測方式から1つ
の予測方式を選択して符号化される選択予測フレーム
(F2X、F3X)と、の少なくとも3種類のフレーム
からフレーム群(GOP)を構成して符号化する符号化
方式に好適な動きベクトルの検出方法であつて、フレー
ム群の伝送順位を、参照フレーム(F0X)、後予測符
号フレーム(F1X)、及び選択予測フレーム(F2
X、F3X)とすると共に、選択予測フレーム(F2
X、F3X)の動きベクトルの検出結果に基づき、後予
測符号フレーム(F1X)の検出範囲を設定するように
する。
【0013】かくして、動きベクトルの探索範囲を適正
に狭くすることができる。IN、PIDを付加して伝送
すれば、当該識別データPIN、PIDに基づいて、簡
易に復号し得る。
【0014】
【実施例】以下図面について、本発明の一実施例を詳述
する。
【0015】(G1)映像信号伝送の原理 本発明による映像信号符号化方法を映像信号伝送システ
ムに適用した場合、第1図に示すような手法で、映像信
号を伝送する。
【0016】すなわち送信装置は、順次フレームデータ
F0、F1、F2、F3……の連続する映像信号D
V (第1図(A))を所定フレーム群に分割して処理す
る。
【0017】すなわちこの実施例において、送信装置
は、フレームデータF0、F1、F2、F3……を6フ
レーム単位のフレーム群に分割し、各フレーム群の先頭
フレームデータF0、F6をフレーム内符号化処理して
伝送する。
【0018】ここでフレーム内符号化処理は、画像を例
えば走査線方向に沿つて1次元的又は2次元的に隣合う
画素データ間の差分を求めるような圧縮処理を実行し、
これにより各画像についてデータ量を圧縮した伝送フレ
ームデータを形成する処理でなる。
【0019】従つて受信装置においては、フレーム内符
号化処理された伝送フレームデータについては、当該1
フレーム分の伝送フレームデータを順次加算処理するこ
とにより、1フレーム分のフレームデータを再現するこ
とができる。
【0020】これに対して送信装置は、各フレーム群の
先頭フレームデータF0、F6以外のフレームデータF
1、F2、F3……をフレーム間符号化処理して伝送す
る。
【0021】ここでフレーム間符号化処理は、始めに基
準となる予測フレームのフレームデータと符号化処理す
るフレームデータとの間で動きベクトルを検出した後、
動きベクトルの分だけ当該予測フレームのフレームデー
タを変位させたフレームデータ(以下予測結果のフレー
ムデータと呼ぶ)を形成し、当該予測結果のフレームデ
ータと符号化処理するフレームデータとの偏差データ
を、動きベクトルと共に符号化処理して伝送フレームデ
ータを形成する処理でなる。
【0022】従つて送信装置においては、各フレーム群
の先頭フレームデータF0、F6以外のフレームデータ
F1、F2、F3……について、所定の予測フレームに
対してそれぞれ動きベクトルを検出して、フレーム間符
号化処理するようになされている。
【0023】さらにこのとき送信装置においては、各フ
レームデータF1、F2、F3……について、それぞれ
2つの予測フレームが割り当てられるようになされ、各
予測フレームについて動きベクトルを検出する。
【0024】さらに送信装置においては、検出された2
つの動きベクトルに基づいて、それぞれ予測フレームの
フレームデータから予測結果のフレームデータを形成し
た後、その結果得られる2つの予測結果のフレームデー
タを補間して補間予測結果のフレームデータを形成し、
予測結果のフレームデータ及び補間予測結果のフレーム
データから偏差データが最も小さくなるフレームデータ
を選択してフレーム間符号化処理するようになされてい
る(すなわち選択予測化処理でなり、以下符号化処理す
るフレームデータに対して先行して入力されたフレーム
データを予測フレームとするものを前予測、符号化処理
するフレームデータに対して後行して入力されたフレー
ムデータを予測フレームとするものを後予測、補間予測
結果のフレームデータを用いるものを補間予測と呼
ぶ)。
【0025】これにより送信装置は、伝送フレームデー
タのデータ量が最も小さくなるように、選択的にフレー
ム間符号化処理するようになされ、かくして伝送効率を
向上して映像信号を伝送する。
【0026】さらに送信装置においては、フレーム間符
号化処理する際に、始めに各フレーム群の第4番目のフ
レームデータF3、F9について、その前後のフレーム
データF0及びF6、F6及びF12、……を予測フレ
ームに設定してフレーム間符号化処理した後(以下レベ
ル1の処理と呼ぶ)、続いて残りのフレームデータF
1、F2、F4、F5……をその前後のフレームデータ
F0及びF3、F3及びF6、……を予測フレームに設
定し、フレーム間符号化処理する(以下レベル2の処理
と呼ぶ)。
【0027】すなわちフレーム間符号化処理において
は、フレーム内符号化処理に比して伝送に供するデータ
量を低減し得る特徴があることから、映像信号を伝送す
る場合、フレーム間符号化処理するフレームデータを多
くすれば、その分映像信号全体として少ないデータ量で
伝送することができる。
【0028】ところがフレーム間符号化処理するフレー
ムデータが増加すると、その分基準となる予測フレーム
から、遠く離れたフレームのフレームデータをフレーム
間符号化処理しなければならない。
【0029】従つて、その分遠く離れたフレームデータ
間で動きベクトルを検出しなければならず、動きベクト
ルの検出処理等が煩雑になり、特に選択予測化処理する
場合、検出する動きベクトルが増加することから、送信
装置の構成が複雑化する。
【0030】ところがこの実施例のように、フレームデ
ータF0及びF6を予測フレームに設定してフレームデ
ータF3を始めにフレーム間符号化処理した後、当該フ
レームデータF3及びフレームデータF0、F6を予測
フレームに設定して、その間のフレームデータF1、F
2、F4、F5……をフレーム間符号化処理すれば、比
較的近接したフレームデータ間で動きベクトルを検出す
ればよく、その分簡易な構成で効率良く映像信号を伝送
することができる。
【0031】かくしてレベル1のフレーム間符号化処理
において、送信装置は、当該フレーム群の先頭フレーム
データF0及び続くフレーム群の先頭フレームデータF
6を、動きベクトル検出用の基準となる予測フレームに
設定し、それぞれ前予測及び後予測する。
【0032】すなわち送信装置は、当該フレームデータ
F0及びF6と、第4番目のフレームデータF3との間
で、それぞれ前予測用及び後予測用の動きベクトルMV
3P及びMV3Nを検出した後(第1図(B))、動き
ベクトルMV3P及びMV3Nの分だけ、予測フレーム
のフレームデータF0及びF6を変位させて、前予測及
び後予測用の予測結果のフレームデータFP及びFNを
形成する。
【0033】続いて送信装置はフレームデータFP及び
FNを直線補間して補間予測用の予測結果のフレームデ
ータFPNを形成する。
【0034】さらに送信装置は、フレームデータFP、
FN及びFPNと、フレームデータF3の偏差データΔ
FP、ΔFN及びΔFPNを得た後、当該偏差データΔ
FP、ΔFN及びΔFPNから、最も小さい偏差データ
ΔFP、ΔFN又はΔFPNを選択して、動きベクトル
MV3P及びMV3Nと共に、伝送フレームデータF3
Xに変換する(第1図(D))。
【0035】かくして受信装置においては、フレーム内
符号化処理して形成された伝送フレームデータF0X、
F6Xから元のフレームデータF0及びF6を再現した
後、再現されたフレームデータF0、F6及び伝送フレ
ームデータF3Xに基づいて、元のフレームデータF3
を再現することができる。
【0036】これに対して送信装置は、レベル2の処理
において、各フレーム群の第1番目及び第2番目のフレ
ームデータF1及びF2、F7及びF8、……につい
て、先頭フレームデータF0、F6及び第4番目のフレ
ームデータF3、F9を予測フレームに設定し、それぞ
れ前予測及び後予測する。
【0037】従つて送信装置においては、フレームデー
タF0及びF3に基づいて、動きベクトルMV1P及び
MV1N、MV2P及びMV2Nを検出した後(第1図
(C))、当該動きベクトルMV1P及びMV1N、M
V2P及びMV2Nに基づいて、それぞれ予測結果のフ
レームデータFP及びFNを形成すると共に、補間予測
結果のフレームデータFPNを形成する。
【0038】さらにフレームデータFP、FN及びFP
Nに基づいて、それぞれ偏差データΔFP、ΔFN及び
ΔFPNを得た後、当該偏差データΔFP、ΔFN及び
ΔFPNから、最も小さい偏差データΔFP、ΔFN又
はΔFPNを選択して、動きベクトルMV1P及びMV
1N、MV2P及びMV2Nと共に、伝送フレームデー
タF1X及びF2Xに変換する。
【0039】同様に、第5番目及び第6番目のフレーム
データF4及びF5、F10及びF11、……について
は、第4番目のフレームデータF3及び続くフレーム群
の先頭フレームデータF6を予測フレームに設定し、そ
れぞれ前予測及び後予測する。
【0040】ここで、それぞれ動きベクトルMV4P及
びMV4N、MV5P及びMV5Nが検出されると、送
信装置は動きベクトルMV4P及びMV4N、MV5P
及びMV5Nに基づいて、それぞれ予測結果のフレーム
データFP、FN及びFPNを形成して偏差データΔF
P、ΔFN及びΔFPNを得た後、当該偏差データΔF
P、ΔFN及びΔFPNから、最も小さい偏差データΔ
FP、ΔFN又はΔFPNを選択して、動きベクトルM
V4P及びMV4N、MV5P及びMV5Nと共に、伝
送フレームデータF4X及びF5Xに変換する。
【0041】かくして、フレームデータを6フレーム単
位に区切り、フレーム内符号化処理及びフレーム間符号
化処理を組み合わせて伝送したことにより、フレーム内
符号化処理して伝送したフレームデータF0、F6……
を再現して、残りのフレームデータを順次再現し得、か
くしてエラーが発生しても、他のフレーム群へのエラー
伝搬を防止することができ、その分コンパクトデイスク
等に適用して、高画質の映像信号を高い能率で伝送する
ことができる。
【0042】さらに逆転再生、ランダムアクセスして
も、確実にフレームデータを再現し得、その分画質劣化
を有効に回避して、映像信号を高い能率で伝送すること
ができる。
【0043】さらにこの実施例においては、伝送フレー
ムデータF0X〜F5Xを、各フレーム群中で、フレー
ム内符号化処理及びフレーム間符号化処理した順序で並
べ替えて伝送するようになされ(第1図(E))、この
とき各画像データF0X〜F5Xに、その予測フレーム
データ及びフレーム内符号化処理された伝送フレームデ
ータを表す識別データを付加して伝送するようになされ
ている。
【0044】すなわちフレームデータF1、F2及びF
4、F5においては、符号化及び復号化のためにそれぞ
れ予測フレームのフレームデータF0、F3及びF3、
F6が必要になる。
【0045】これに対してフレームデータF3において
は、符号化及び復号化のために予測フレームのフレーム
データF0、F6が必要になる。
【0046】従つて第2図に示すように、送信装置にお
いては、フレーム内符号化処理するフレームデータを記
号Aで、レベル1及び2で処理するフレームデータを記
号B及びCで表すと、伝送フレームデータDATA(第
2図(A))をフレームデータA0、B3、C1、C
2、C4、C5、A6、B9、……の順序で出力する。
【0047】このとき送信装置は、伝送フレームデータ
と共に、前予測、後予測、補間予測識別用の予測インデ
ツクスPINDEXそれぞれ前予測及び後予測の予測フ
レームを表す前予測基準インデツクスPID(第2図
(B))及び後予測基準インデツクスNID(第2図
(C))を伝送するようになされ、これにより受信装置
において簡易に伝送フレームデータを復号し得るように
なされている。
【0048】実際上、このように前予測、後予測又は補
間予測識別用の予測インデツクスPINDEXと予測フ
レームを表す前予測基準インデツクスPID及び後予測
基準インデツクスNIDを伝送フレームデータと共に伝
送すれば、受信装置側で簡易に復号し得るだけでなく、
この実施例とフレーム群の長さ、レベル1、レベル2の
処理フレーム等が異なるフオーマツトで伝送される場合
でも、元のフレームデータに簡易に復号することができ
る。
【0049】すなわち予測インデツクスPINDEXに
応じて、前予測基準インデツクスPID及び後予測基準
インデツクスNIDで表される予測フレームのフレーム
データを、その動きベクトルの分だけ変位させた後、伝
送された偏差データを加算すれば元のフレームデータを
復号することができる。
【0050】従つて、異なるフオーマツトで符号化され
た映像信号をも簡易に復号し得ることから、その分映像
信号伝送システム全体として使い勝手を向上することが
できる。
【0051】さらに必要に応じて、1つの映像信号の
中、1つの記録媒体の中で、フオーマツトを選択的に切
り換えることもでき、その分高い品質の動画映像信号を
簡易に伝送することができる。
【0052】(G2)実施例の構成 (G2-1)送信装置の構成 第3図において、1は上述の映像信号伝送方法を適用し
てなる映像信号伝送システムの送信装置を示し、入力映
像信号VDINを高能率符号化して伝送フレームデータD
ATAに変換した後、コンパクトデイスクに記録する。
【0053】送信装置1は、入力映像信号VDINを画像
データ入力部2に与え、ここで入力映像信号VDINを構
成する輝度信号及び色差信号をデイジタル信号に変換し
た後、データ量を 1/4に低減する。
【0054】すなわち画像データ入力部2は、デイジタ
ル信号に変換された輝度信号を片フイールド落し回路
(図示せず)に与えて1フールド分削除した後、残り1
フイールド分の輝度信号を1ラインおきに間引きする。
【0055】さらに画像データ入力部2は、デイジタル
信号に変換された2つの色差信号を1フールド分削除し
た後、1ライン毎に選択出力する。
【0056】さらに画像データ入力部2は、間引きされ
た輝度信号及び選択出力される色差信号を時間軸変換回
路を介して所定の伝送レートのデータに変換する。
【0057】これにより画像データ入力部2を介して、
入力映像信号VDINに予備的処理を施し、上述の順次フ
レームデータの連続する画像データDV を生成するよう
になされている。
【0058】並べ替回路4は、スタートパルス信号ST
が入力されると、順次フレームデータA0、C1、C
2、B3、C4、C5、A6、C7、……の順序で入力
される画像データDV を、6フレーム単位でフレーム群
に分割した後、符号化処理する順序A0、A6、B3、
C1、C2、C4、C5、A12、B9、C7、……に
並べ替えて出力する。
【0059】このように符号化処理する順序でフレーム
データを並べ替えて処理すれば、その分続くフレーム内
符号化処理及びフレーム間符号化処理を簡略化すること
ができる。
【0060】さらに並べ替回路4は、エンドパルス信号
ENDが立ち上がると、その直前まで入力されたフレー
ムデータまで並べ替えした後、フレームデータの出力を
停止する。
【0061】さらに並べ替回路4は、各フレーム群の先
頭で信号レベルが立ち上がるフレーム群インデツクスG
OF、前予測基準インデツクスPID、後予測基準イン
デツクスNID及びフレーム群中におけるフレームデー
タの順序を表すテンポラリインデツクスTRを出力す
る。
【0062】動きベクトル検出回路6は、並べ替えられ
た画像データDVNを受け、各フレームデータを所定のマ
クロ単位ブロツクに分割して処理する。
【0063】このとき動きベクトル検出回路6は、フレ
ーム内符号化処理するフレームデータA0、A6……に
ついては、所定時間だけ遅延させてマクロ単位ブロツク
ごとに続く減算回路8に出力するのに対し、フレーム間
符号化処理するフレームデータB3、C1、C2、C4
……については、各マクロ単位ブロツク毎に所定の予測
フレームを基準にして動きベクトルMVP及びMVNを
検出する。
【0064】さらにこのとき動きベクトル検出回路6
は、絶対値和回路において、予測結果のフレームデータ
と、フレーム間符号化処理するフレームデータとの偏差
データを得、当該偏差データの絶対値和でなる誤差デー
タERを得るようになされている。
【0065】かくしてこの実施例においては、当該誤差
データERを用いて、量子化ステツプサイズ等を切り換
えるようになされ、これにより画質の劣化を有効に回避
して映像信号を効率良く伝送し得るようになされてい
る。
【0066】さらに動きベクトル検出回路6は、並べ替
えられた画像データDVNと共に、フレーム群インデツク
スGOF、前予測基準インデツクスPID、後予測基準
インデツクスNID及びテンポラリインデツクスTR
を、動きベクトル検出処理時間の分だけ遅延させて続く
処理回路にマクロ単位ブロツクごとに出力する。
【0067】減算回路8は、適応予測回路10から出力
される予測データDPRI 及び画像データDVNの差データ
を得ることにより、偏差データDZ を作成してデイスク
リートコサイン変換回路12に出力する。
【0068】ここで適応予測回路10は、フレーム内符
号化処理においては、各マクロ単位ブロツク毎に各画素
の画像データの平均値を予測データDPRI として出力す
る。
【0069】これに対してフレーム間符号化処理におい
て、適応予測回路10は、選択予測化処理を実行して前
予測、後予測及び補間予測を選択した後、選択された予
測結果のフレームデータを予測フレームデータDPRI
してマクロ単位ブロツク毎に出力する。
【0070】これにより減算回路8を介して、フレーム
間符号化処理するフレームデータについて、偏差データ
Z (第1図においてデータ量が最も小さな偏差データ
ΔFP、ΔFNP、ΔFNに相当する)を得ることがで
きるのに対し、フレーム内符号化処理するフレームデー
タについて、平均値からの偏差データDZ を得ることが
できる。
【0071】デイスクリートコサイン変換回路12は、
DCT(discrete cosine transform)の手法を用いて、
マクロ単位ブロツク毎に偏差データDZ を変換する。
【0072】乗算回路14は、重み付け制御回路16か
ら出力される制御データに基づいてデイスクリートコサ
イン変換回路12の出力データを重み付け処理する。
【0073】すなわち人間の視覚は、例えば細かく明る
さが変化しているような表示画像については、当該映像
信号を荒く量子化して伝送しても、画質劣化を知覚し得
ない。
【0074】これに反して、明るさが緩やかに変化して
いるような領域については、当該領域の映像信号を荒く
量子化して伝送すると、顕著に画質の劣化を知覚し得
る。
【0075】従つて細かく明るさが変化しているような
領域については荒く量子化し、明るさが緩やかに変化し
ているような領域については量子化ステツプサイズを小
さくするれば、画質劣化を有効に回避して効率良く映像
信号を伝送し得る。
【0076】この場合空間周波数の高い部分について
は、量子化ステツプサイズを荒くし、空間周波数の低い
部分について量子化ステツプサイズを小さくすれば良
い。
【0077】従つてこの実施例においては、動きベクト
ル検出回路6から出力される誤差データERに基づい
て、デイスクリートコサイン変換回路12の出力データ
でなる係数を重み付け処理することにより、人間が知覚
しにくい成分について等価的に量子化ステツプサイズを
大きくし、これにより画質劣化を有効に回避して効率良
く映像信号を伝送するようになされている。
【0078】これに対して再量子化回路18は、乗算回
路14の出力データを再量子化し、このときデータ量制
御回路20から出力される制御データに基づいて量子化
ステツプサイズを切り換えるようになされている。
【0079】すなわち、人間の視覚は、表示画像におい
て物体の輪郭、境界がくつきりしている方が、画質が良
いと知覚することから、当該物体の輪郭、境界部分で量
子化ステツプサイズを小さくすれば、その分画質劣化を
有効に回避して効率良く映像信号を伝送し得る。
【0080】従つて、この実施例においては、デイスク
リートコサイン変換回路12の出力データ量、バツフア
回路21の入力データ量及び誤差データERに応じて量
子化ステツプサイズを切り換えるようになされ、これに
より画像の性質を反映してデイスクリートコサイン変換
回路12の出力データを再量子化するようになされ、か
くして画質劣化を有効に回避して各フレームデータを一
定のデータ量で伝送するようになされている。
【0081】逆再量子化回路22は、再量子化回路18
の出力データを受け、再量子化回路18と逆の再量子化
処理を実行し、これにより再量子化回路18の入力デー
タを再現する。
【0082】逆乗算回路24は、乗算回路14とは逆
に、逆再量子化回路22の出力データを乗算処理し、こ
れにより乗算回路14の入力データを再現する。
【0083】デイスクリートコサイン逆変換回路26
は、デイスクリートコサイン変換回路12とは逆に、逆
乗算回路24の出力データを変換し、これによりデイス
クリートコサイン変換回路12の入力データを再現す
る。
【0084】加算回路28は、適応予測回路10から出
力される予測データDPRI を、デイスクリートコサイン
逆変換回路26の出力データと加算した後、適応予測回
路10に出力する。
【0085】従つて適応予測回路10においては、加算
回路28を介して、減算回路8の入力データを再現して
なるフレームデータDF を得ることができ、これにより
当該フレームデータDF を選択的に取り込んで予測フレ
ームを設定し、続いて減算回路8に入力されるフレーム
データについて選択予測結果を得るようになされてい
る。
【0086】かくして、処理する順序でフレームデータ
を並び替えて入力したことにより、適応予測回路10に
おいては、フレームデータDF を順次選択的に取り込ん
で選択予測結果を検出すればよく、その分簡易な構成で
映像信号を伝送することができる。
【0087】ランレングスハフマン符号化回路30は、
再量子化回路18の出力データを、可変長符号化処理で
なるハフマン符号化処理した後、伝送データ合成回路3
2に出力する。
【0088】同様にランレングスハフマン符号化回路3
4は、動きベクトルMVN及びMVPを、ハフマン符号
化処理して伝送データ合成回路32に出力する。
【0089】伝送データ合成回路32は、フレームパル
ス信号SFPに同期して、ランレングスハフマン符号化回
路30及び34の出力データ、予測インデツクスPIN
DEX、前予測基準インデツクスPID、後予測基準イ
ンデツクスNID及びテンポラリインデツクスTRを、
重み付け制御回路16及びデータ量制御回路20の制御
情報等と共に、所定の順序で出力する。
【0090】並べ替回路33は、伝送データ合成回路3
2の出力データを、各フレーム群毎に符号化処理した順
序に並べ替えてバツフア回路21に出力し、これにより
バツフア回路21を介して、伝送フレームデータDAT
Aを出力する。
【0091】かくして入力映像信号VDINを高能率符号
化した伝送フレームデータDATAを得ることができ同
期信号等と共に当該伝送フレームデータDATAをコン
パクトデイスクに記録することにより、画質劣化を有効
に回避して映像信号を高密度記録することができる。
【0092】(G2-2)並べ替回路 第4図及び第5図に示すように、並べ替回路4は、フレ
ームパルス信号SFP(第5図(A))に同期して動作
し、スタートパルス信号ST(第5図(B))が立ち上
がつた後、エンドパルス信号END(第5図(C))が
立ち上がるまで入力された画像データDV (第5図
(D))を、フレーム内符号化処理及びフレーム間符号
化処理する順序に並べ替えて出力する(第5図
(E))。
【0093】すなわち並べ替回路4は、順次カウント値
が増加するカウンタ回路40のクリア端子Cに、オア回
路42を介してスタートパルス信号STを与え、これに
よりフレームパルス信号SFPに同期して順次値が切り換
わるカウントデータCOUNT(第5図(F))を生成
する。
【0094】デコーダ回路44は、カウントデータCO
UNTが値5に立ち上がると、オア回路46及び42を
介してカウンタ回路40のクリア端子Cを立ち上げる。
【0095】これによりカウントデータCOUNTにお
いては、値0から値5までの範囲で、フレームパルス信
号SFPに同期して順次循環的に値が切り換わるようにな
されている。
【0096】遅延回路48は、スタートパルス信号ST
を5フレーム周期だけ遅延させた後、オア回路46及び
42を介してカウンタ回路40のクリア端子Cに出力す
る。
【0097】従つてスタートパルス信号STが立ち上が
ると、5フレーム周期遅延してカウンタ回路42のクリ
ア端子Cが2フレーム周期連続して立ち上がるようにな
され、これにより値0が連続するカウントデータCOU
NTを得るようになされている。
【0098】さらにカウント回路40は、エンドパルス
信号ENDが立ち上がると、値1のデータDL をロード
し、これによりエンドパルス信号ENDが立ち上がつた
後においては、カウントデータCOUNTが値0を飛び
越して値1から値5まで順次切り換わるようになされて
いる。
【0099】オア回路50は、エンドパルス信号END
及びオア回路42の出力信号を受け、フリツプフロツプ
回路(F/F)52に出力信号を与える。
【0100】これによりフリツプフロツプ回路(F/
F)52は、最初のフレーム群の先頭の2フレーム周期
と、続く各フレーム群の先頭の1フレーム周期で、信号
レベルが立ち上がるようになされ、この実施例において
は当該出力信号をフレーム群インデツクスGOF(第5
図(G))として用いるようになされている。
【0101】これに対してリードオンリメモリ回路(R
OM)54、56、58は、カウントデータCOUNT
に基づいて、それぞれ前予測基準インデツクスPID、
後予測基準インデツクスNID、テンポラリインデツク
スTR(第5図(H)、(I)及び(J))を作成す
る。
【0102】すなわちリードオンリメモリ回路54は、
カウントデータCOUNTが値1、2及び3のとき、値
0の前予測基準インデツクスPIDを出力するのに対
し、カウントデータCOUNTが値4及び5のとき値3
の前予測基準インデツクスPIDを出力し、カウントデ
ータCOUNTが値0のとき前予測基準インデツクスP
IDの出力を停止する。
【0103】これに対してリードオンリメモリ回路56
は、カウントデータCOUNTが値1、4及び5のとき
値0の後予測基準インデツクスNIDを、カウントデー
タCOUNTが値2及び3のとき値3の後予測基準イン
デツクスNIDを出力し、カウントデータCOUNTが
値0のとき後予測基準インデツクスNIDの出力を停止
する。
【0104】さらにリードオンリメモリ回路58は、カ
ウントデータCOUNTがそれぞれ値0、1、2、3、
4、5のとき、値0、3、1、2、4、5のテンポラリ
インデツクスTRを出力する。
【0105】かくして各フレームデータに対応して、フ
レーム内符号化処理及びフレーム間符号化処理する基準
を表す前予測基準インデツクスPID、後予測基準イン
デツクスNIDと、フレーム群内でのフレームデータの
順序を表すテンポラリインデツクスTRを得ることがで
きる。
【0106】カウンタ回路60は、オア回路42の出力
信号に基づいて、メモリ回路61〜65の書き込みのタ
イミングを制御するようになされ、これによりメモリ回
路61〜65に順次フレームデータを格納する。
【0107】すなわちメモリ回路61は、各フレーム群
の第4番目のフレームデータB3、B9……が入力され
る期間の間、書き込みの状態に保持されのに対し、メモ
リ回路62は、第2番目のフレームデータC1、C7…
…が入力される期間の間、書き込みの状態に保持され
る。
【0108】同様にメモリ回路63、64、65は、そ
れぞれ第3番目、第5番目、第6番目のフレームデータ
C2、C8……、C4、C10……、C5、C11……
が入力される期間の間、書き込みの状態に保持される。
【0109】これに対してメモリ回路66は、スタート
パルス信号STが立ち上がるタイミングで書き込みの状
態に保持され、これによりスタートパルス信号STが立
ち上がつた直後のフレームデータA0を格納する。
【0110】選択回路68は、遅延回路48から出力さ
れる遅延スタートパルス信号DSTを基準にして動作
し、遅延スタートパルス信号DSTが立ち上がると、メ
モリ回路66に格納されたフレームデータA0を続く選
択回路70の入力端子に出力するのに対し、遅延スター
トパルス信号DSTが立ち下がると、当該並べ替回路4
に入力された画像データDV を直接選択回路70に出力
する。
【0111】選択回路70は、選択回路68から出力さ
れるフレームデータ、メモリ回路61〜65に格納され
たフレームデータを受け、順次カウントデータCOUN
Tに応じて選択出力するようになされ、これにより当該
並べ替回路4に入力されたフレームデータをフレーム内
符号化処理及びフレーム間符号化処理する順序に並べ替
えて出力する。
【0112】(G2-3)動きベクトル検出回路 第6図〜第9図に示すように、動きベクトル検出回路6
は、前予測基準インデツクスPID、後予測基準インデ
ツクスNID、テンポラリインデツクスTR(第8図
(A)、(B)及び(C))を基準にして、並べ替回路
4から出力される画像データDVNを処理する。
【0113】すなわち動きベクトル検出回路6におい
て、リードオンリメモリ回路72及び73は、それぞれ
前予測基準インデツクスPID及び後予測基準インデツ
クスNIDを受け、当該前予測基準インデツクスPID
及び後予測基準インデツクスNIDが値3のとき論理レ
ベルが立ち上がる切り換え制御データSW1及びSW2
(第8図(D)及び(E))を作成する。
【0114】リードオンリメモリ回路74は、テンポラ
リインデツクスTRを受け、当該テンポラリインデツク
スTRが値0のとき(すなわちフレーム内符号化処理す
るフレームデータに対応する)、論理レベルが立ち上が
るフレーム内符号化処理制御データPINTRA(第8
図(F))を作成する。
【0115】同様にリードオンリメモリ回路75、7
6、77、78、79は、それぞれテンポラリインデツ
クスTRが値3、1、2、4、5のとき(すなわちフレ
ーム間符号化処理のフレームデータB3、C1、C2、
C4、C5に対応する)、論理レベルが立ち上がるフレ
ーム間符号化処理制御データWB3、WC1、WC2、
WC4、WC5を作成する。
【0116】これに対して遅延回路80は、フレーム間
符号化処理制御データWC5を遅延させて、第2番目の
フレーム群から、順次各フレーム群の先頭で論理レベル
が立ち上がる切り換え制御データBON(第8図
(G))を作成する。
【0117】オア回路82は、フレーム間符号化処理制
御データWC5及びフレーム内符号化処理制御データP
INTRAを受け、これによりフレームメモリ制御デー
タWAP(第8図(H))を作成する。
【0118】かくして当該動きベクトル検出回路6は、
リードオンリメモリ回路73〜79、遅延回路80、オ
ア回路82で作成されたこれらの制御データに基づいて
動作する。
【0119】ブロツク化回路84は、フレームパルス信
号SFP(第8図(I))に同期して順次入力される画像
データDV (IN)(第8図(J))を受け、各フレー
ムデータを所定のマクロ単位ブロツクに分割する。
【0120】ここで第10図に示すように、各フレーム
データ(第10図(A))は、表示画面の垂直及び水平
方向に5×2分割されて10のブロツク単位グループに
区分される(第10図(B))。
【0121】さらに各ブロツク単位グループは、垂直及
び水平方向に3×11分割されて33のマクロ単位グル
ープ(第10図(C))に分割され、送信装置1におい
ては、当該マクロ単位グループ単位でフレームデータを
順次処理するようになされている。
【0122】因に1つのマクロ単位グループは、縦横に
それぞれ8画素分の画像データを1つのブロツクに割り
当て、全体で6ブロツク分の画像データを割り当てるよ
うになされている。
【0123】さらに当該6ブロツクに対して、4つのブ
ロツクに縦横2×2ブロツク分の輝度信号Y1 、Y2
3 、Y4 が割り当てられ、残りの2ブロツクにそれぞ
れ輝度信号Y1 、Y2 、Y3 、Y4 に対応する色差信号
R 、CB が割り当てられるようになされている。
【0124】かくしてブロツク化回路84を介して、1
5×22のマクロ単位ブロツクに分割されたフレームデ
ータを得ることができる。
【0125】遅延回路85は、ブロツク化回路84から
出力されるフレームデータを、動きベクトル検出処理に
要する5フレーム周期だけ遅延させて出力する。
【0126】かくして動きベクトル検出回路6において
は、マクロ単位ブロツクに分割して、動きベクトルの検
出に同期して画像データDV (OUT)(第8図
(K))を出力するようになされている。
【0127】遅延回路86は、フレーム群インデツクス
GOF(IN)(第9図(L))を5フレーム周期だけ
遅延させ、これにより動きベクトル検出回路6から出力
される画像データDV (OUT)に対して、タイミング
の一致したフレーム群インデツクスGOF(OUT)
(第9図(M))を出力する。
【0128】後予測フレームメモリ回路88、前予測フ
レームメモリ回路89及びインタフレームメモリ回路9
0は、それぞれ動きベクトル検出用の基準となるフレー
ムデータを格納する。
【0129】すなわち後予測フレームメモリ回路88
は、フレーム内符号化処理制御データPINTRAが立
ち上がると画像データDV を取り込むように制御され、
これにより当該後予測フレームメモリ回路88を介し
て、1フレーム周期の期間だけフレームデータA0が出
力された後、続く6フレーム周期の期間フレームデータ
A6が連続し、続く6フレーム周期の期間フレームデー
タA12が連続する画像データDNVを得ることができる
(第9図(N))。
【0130】これに対して前予測フレームメモリ回路8
9は、フレームメモリ制御データWAPが立ち上がると
後予測フレームメモリ回路88から出力されるフレーム
データを取り込むように制御される。
【0131】これにより前予測フレームメモリ回路89
を介して、後予測フレームメモリ回路88からフレーム
データA6が出力される6フレーム周期の内、始めの5
フレーム周期の期間、フレームデータA0が連続した
後、続く6フレーム周期の期間、フレームデータA6が
連続し、続く6フレーム周期の期間フレームデータA1
2が連続する画像データDPVを得ることができる(第9
図(O))。
【0132】これに対してインタフレームメモリ回路9
0は、フレーム間符号化処理制御データWB3が立ち上
がると画像データDVNを取り込むように制御される。
【0133】これによりインタフレームメモリ回路90
を介して、第4のフレームデータB3、B9、B15が
それぞれ6フレーム周期の期間ずつ連続する画像データ
INT (第9図(P))を得るようになされている。
【0134】選択回路92及び93は、それぞれ画像デ
ータDNV及びDINT 、画像データDPV及びDINT を受
け、切り換制御データSW1及びSW2に基づいて接点
を切り換える。
【0135】これにより選択回路92及び93は、続く
可変リードメモリ回路94及び95に、動きベクトル検
出の基準となるフレームデータA0、A6、B3……を
順次切り換えて出力する。
【0136】すなわちフレームデータB3の動きベクト
ルMV3N及びMV3Pを検出する場合は、可変リード
メモリ回路94及び95にそれぞれフレームデータA6
及びA0を出力する。
【0137】これに対してレベル2の処理の内、フレー
ムデータC1及びC2の動きベクトルMV1N、MV1
P及びMV2N、MV2Pを検出する場合は、可変リー
ドメモリ回路94及び95にそれぞれフレームデータB
3及びA0を出力し、フレームデータC4及びC5の動
きベクトルMV4N、MV4P及びMV5N、MV5P
を検出する場合は、可変リードメモリ回路94及び95
にそれぞれフレームデータA6及びB3を出力する。
【0138】ところで、フレームデータA0を基準にし
て、例えば上下左右8画素の範囲でフレームデータC1
の動きベクトルを検出する場合、フレームデータA0を
基準にして、フレームデータC2の動きベクトルを検出
するためには上下左右16画素の範囲で動きベクトルを
検出する必要がある。
【0139】同様にフレームデータA6を基準にして、
フレームデータC4及びC5の動きベクトルを検出する
ためには、それぞれ上下左右16画素及び8画素の範囲
で動きベクトルを検出する必要がある。
【0140】従つてレベル2の処理について、動きベク
トルを検出する場合、最大で上下左右16画素の範囲で
動きベクトルを検出する必要がある。
【0141】これに対してフレームデータA0及びA6
を基準にしてフレームデータB3の動きベクトルを検出
するためには、上下左右24画素の範囲で動きベクトル
を検出する必要がある。
【0142】従つて、動きベクトル検出回路6において
は、このようにフレームデータを所定フレーム群毎に分
割し、各フレーム群中のフレームデータをフレーム間符
号化処理して伝送する場合、動きベクトルの検出範囲が
広大になり、その分構成が煩雑になるおそれがあつた。
【0143】このためこの実施例においては、始めにレ
ベル2の動きベクトルを検出した後、当該検出結果を参
考にしてフレームデータB3の動きベクトル検出範囲を
設定するようになされ、その分動きベクトル検出回路6
全体の構成を簡略化するようになされている。
【0144】すなわち選択回路96は、レベル2の処理
対象でなるフレームデータC1、C2、C4及びC5を
減算回路KN0 〜KN255 及びKP0 〜KP255 に与え
る。
【0145】これに対してレベル1の処理においては、
選択回路95は、接点を切り換え、インターフレームメ
モリ回路90に一旦格納されたフレームデータB3を、
ブロツク化回路97を介して減算回路KN0 〜KN255
及びKP0 〜KP255 に与える。
【0146】ここでブロツク化回路97は、ブロツク化
回路84と同様にフレームデータB3をマクロ単位ブロ
ツクに分割して出力し、これにより減算回路KN0 〜K
255 及びKP0 〜KP255 にマクロ単位ブロツク毎に
フレームデータB3を与える。
【0147】これにより順次フレームデータC1、C
2、C4及びC5について動きベクトルを検出した後、
フレームデータB3について動きベクトルを検出するよ
うになされている。
【0148】選択回路92及び93は、動きベクトル検
出順序に応じて接点を切り換え、動きベクトル検出回路
6にフレームデータC1、C2、C4及びC5が入力さ
れたタイミングで、可変リードメモリ回路94及び95
にそれぞれフレームデータB3及びA0、B3及びA
0、A6及びB3、A6及びB3を順次出力した後、続
く1フレーム周期の期間、フレームデータA6及びA0
を出力する。
【0149】減算回路KN0 〜KN255 及びKP0 〜K
255 は、256×2個の減算回路が並列接続され、各
マクロ単位ブロツクを構成する輝度信号の画像データを
順次入力する。
【0150】これに対して可変リードメモリ回路94及
び95は、ベクトル発生回路98から出力される制御デ
ータDM に基づいて、選択回路92及び93を介して入
力されるフレームデータを、並列的に減算回路KN0
KN255 及びKP0 〜KP255 に出力する。
【0151】すなわち可変リードメモリ回路94及び9
5は、レベル2の処理において、第1のマクロ単位ブロ
ツクの第1の画像データが減算回路KN0 〜KN255
びKP0 〜KP255 に入力されると、当該画像データを
中心にした上下左右16画素の範囲の画像データ(すな
わち動きベクトル検出範囲の画像データでなる)を、減
算回路KN0 〜KN255 及びKP0 〜KP255 に出力す
る。
【0152】同様に可変リードメモリ回路94及び95
は、第1のマクロ単位ブロツクの第2の画像データが減
算回路KN0 〜KN255 及びKP0 〜KP255 に入力さ
れると、予測フレームのフレームデータから、当該第2
の画像データを中心にした上下左右16画素の範囲の画
像データを、減算回路KN0 〜KN255 及びKP0 〜K
255 に出力する。
【0153】かくして可変リードメモリ回路94及び9
5は、レベル2の処理において、減算回路KN0 〜KN
255 及びKP0 〜KP255 に入力される画像データに対
して、順次動きベクトル検出範囲の画像データを出力す
る。
【0154】これによりレベル2の処理においては、減
算回路KN0 〜KN255 及びKP0〜KP255 を介し
て、動きベクトルを検出するフレームデータの画像デー
タごとに、動きベクトル検出範囲で予測ベクトルを移動
させた際の偏差データを得ることができる。
【0155】これに対して、レベル1の処理において、
可変リードメモリ回路94及び95は、フレームデータ
C1及びC2、C4及びC5の検出結果に基づいて、減
算回路KN0 〜KN255 及びKP0 〜KP255 に入力さ
れた画像データに対して、当該画像データから所定量だ
け変位した画像データを中心にして上下左右16画素の
範囲の画像データを減算回路KN0 〜KN255 及びKP
0 〜KP255 に出力する。
【0156】これによりレベル1の処理においては、減
算回路KN0 〜KN255 及びKP0〜KP255 を介し
て、フレームデータB3の画像データごとに、所定量だ
け変位させた動きベクトル検出範囲で、予測フレームを
移動させた際の偏差データを得ることができる。
【0157】絶対値総和回路100及び101は、それ
ぞれ減算回路KN0 〜KN255 、KP0 〜KP255 の減
算データを受け、各減算回路KN0 〜KN255 及びKP
0 〜KP255 毎に減算データの絶対値和を検出した後、
マクロ単位ブロツク毎に当該絶対値和を出力する。
【0158】これにより絶対値総和回路100及び10
1を介して、レベル2の処理においては、マクロ単位ブ
ロツク毎に、当該マクロ単位ブロツクを中心にした動き
ベクトル検出範囲で、予測フレームを順次移動させた際
の、256個(すなわち16×16でなる)の偏差デー
タを得ることができる。
【0159】これに対して、レベル1の処理において
は、マクロ単位ブロツク毎に、当該マクロ単位ブロツク
を基準にして、所定量だけ変位した動きベクトル検出範
囲で、予測フレームを順次移動させた際の256個の偏
差データを得ることができる。
【0160】比較回路102及び103は、絶対値総和
回路100及び101から出力される256個の偏差デ
ータを受け、その内予測フレームの画像データを上下左
右に0画素分移動させた際(すなわち予測フレームを移
動させない状態でなる)の偏差データD00N 及びD00P
を比較回路105及び106に出力する。
【0161】さらに比較回路102及び103は、残り
の偏差データから最小値を検出し、誤差データER(E
N 及びERP )として出力すると共に、当該最小値の
偏差データの位置情報を検出する。
【0162】かくして比較回路102及び103を介し
て、偏差データが最小になるように予測フレームを移動
させる位置情報を検出することができ、これにより各マ
クロ単位ブロツクについて、順次動きベクトルを検出す
ることができる。
【0163】さらに誤差データER(ERN 及びE
P )においては、その値が大きい程、各マクロ単位ブ
ロツクで画像が大きく変化していると判断し得る。
【0164】従つて当該誤差データERに基づいて、動
きのある領域か否か判断し得る。
【0165】さらに、誤差データERは、輪郭、境界の
部分程、誤差データERの値が大きくなる。
【0166】従つて、当該誤差データERに基づいて、
データ量制御回路20で量子化ステツプサイズを切り換
えることにより、画像の性質を再量子化処理に反映し
得、画質劣化を有効に回避して映像信号を伝送し得る。
【0167】さらに誤差データERは、空間周波数の高
い領域程、誤差データERの値が大きくなると考えられ
る。
【0168】従つて当該誤差データERに基づいて、乗
算回路14で、デイスクリートコサイン変換回路12か
ら出力される変換結果を重み付け処理することにより、
画像の劣化を有効に回避して、高い効率で映像信号を伝
送することができる。
【0169】比較回路105、106は、誤差データE
N 及びERP と偏差データD00N及びD00P の比較結
果を得る。
【0170】このとき第9図に示すように、比較回路1
05及び106は、誤差データERN 及びERP と偏差
データD00N 及びD00P を、次式
【0171】
【数1】
【0172】
【数2】
【0173】で表されるように、1画素当たりの誤差及
び偏差量に変換し、当該誤差量及び偏差量が小さい範囲
においては、動きベクトルとして0ベクトルを優先的に
選択する。
【0174】すなわち誤差及び偏差量が小さい範囲にお
いては、比較回路102及び103で検出された動きベ
クトルに基づいて偏差データΔEN、ΔEP(第1図)
を生成しても、0ベクトルで偏差データΔEN、ΔEP
を生成した場合に比して、偏差データΔEN、ΔEPの
データ量としてはそれ程低減し得ず、却つて有意情報で
なる動きベクトルを伝送する分、全体としてデータ量が
増大する。
【0175】従つてこの実施例においては、比較回路1
05及び106で動きベクトルとして0ベクトルを優先
的に選択することにより、映像信号を全体として効率良
く伝送するようになされている。
【0176】かくして比較回路105及び106は、切
り換え信号を出力して選択回路107及び108の接点
を切り換え、第11図の優先度に従つて0ベクトルデー
タMVO 及び比較回路102及び103から出力される
検出された動きベクトルを選択出力し、これにより選択
回路107及び108を介して、動きベクトルMViN
及びMViP(第9図(Q)及び(R))を得ることが
できる。
【0177】動きベクトルメモリ回路110〜113及
び114〜117は、フレーム間符号化処理制御データ
WC1、WC2、WC4、WC5に応じて、動きベクト
ルMViN及びMViPを取り込み、これによりそれぞ
れレベル2で処理するフレームデータC1、C2、C
4、C5について、後予測及び前予測用の動きベクトル
MV1N、MV2N、MV4N、MV5N及びMV1
P、MV2P、MV4P、MV5Pを取り込む。
【0178】これに対して加算回路120〜122及び
123〜125は、動きベクトルメモリ回路110〜1
13及び114〜117に格納された動きベクトルMV
1N、MV2N、MV4N、MV5N及びMV1P、M
V2P、MV4P、MV5Pを受け、動きベクトルMV
1N、MV1P、MV2N及びMV2Pの加算結果と、
動きベクトルMV4N、MV4P、MV5N及びMV5
Pの加算結果とを、それぞれ1/2割算回路127及び
128に出力する。
【0179】すなわち上述のように、この実施例におい
ては、始めにレベル2の動きベクトルを検出した後、当
該検出結果を参考して予めフレームデータB3の動きベ
クトル検出範囲を設定することにより、最大で上下左右
16画素の範囲で動きベクトルを検出するようになさ
れ、その分動きベクトル検出回路6全体の構成を簡略化
するようになされている。
【0180】このため加算回路120〜125及び1/
2割算回路127、128は、動きベクトルMV1N〜
MV5Pについて値1/2の加算結果を得ることによ
り、次式
【0181】
【数3】
【0182】
【数4】
【0183】で表されるような予測動きベクトルMV3
NY及びMV3PYを作成した後、選択回路130及び
131を介して、当該予測動きベクトルMV3NY及び
MV3PYを加算回路132及び133に出力する。
【0184】ここで選択回路130及び131は、切り
換え制御データBONに応じて接点を切り換えることに
より、レベル2の処理対象でなるフレームデータC1、
C2、C4、C5については、値0のデータD0N及びD
0Pを選択出力するのに対し、レベル1の処理対象でなる
フレームデータB3については、予測動きベクトルMV
3NY及びMV3PYを選択出力する。
【0185】これに対して加算回路132及び133
は、選択回路130及び131の出力データMV3N
Y、D0N及びMV3PY、D0Pを、ベクトル発生回路9
8から出力される制御データDM に加算する。
【0186】これによりフレームデータC1、C2、C
4、C5については、各マクロ単位ブロツクを中心にし
た動きベクトル検出範囲で、動きベクトルを検出するの
に対し、フレームデータB3については、各マクロ単位
ブロツクから、予測動きベクトルMV3NY及びMV3
PYの分だけ変位した動きベクトル検出範囲で、動きベ
クトルを検出する。
【0187】加算回路135及び136は、レベル1の
処理において選択回路107及び108から出力される
動きベクトルに予測動きベクトルMV3NY及びMV3
PYに加算して出力し、これにより動きベクトルMV3
P及びMV3Nを得るようになされ、かくして全体とし
て簡易な構成で、遠くはなれたフレームデータ間の動き
ベクトルMV3N及びMV3Pを検出することができ
る。
【0188】カウンタ回路138は、フレーム間符号化
処理制御データWC5でクリヤされた後、フレームパル
ス信号SFPを順次カウントするようになされた5進のカ
ウンタ回路で構成され、値0から値4まで順次循環する
動きベクトル選択データMVSEL(第9図(S))を
出力する。
【0189】選択回路139及び140は、動きベクト
ル選択データMVSELに応じて順次接点を切り換え、
これにより加算回路135及び136から出力される動
きベクトルMV3N及びMV3P、動きベクトルメモリ
回路110〜117に格納された動きベクトルMV1N
〜MV5Pを順次選択出力し、かくして当該動きベクト
ル検出回路6を介して、順次動きベクトルMVN及びM
VP(第9図(T)及び(U))を得ることができる。
【0190】(G2-4)適応予測回路 第12図に示すように、適応予測回路10は、前予測基
準インデツクスPID、後予測基準インデツクスNI
D、テンポラリインデツクスTRを基準にして、フレー
ムデータB3、C1、C2、C4、C5を選択予測化処
理する。
【0191】すなわち第13図に示すように、適応予測
回路10において、リードオンリメモリ回路142、1
43及び144は、テンポラリインデツクスTRを受
け、それぞれフレーム内符号化処理制御データPINT
RA(第13図(A))、フレーム間符号化処理制御デ
ータWB3及びWC5を作成する。
【0192】またリードオンリメモリ回路146及び1
47は、前予測基準インデツクスPID及び後予測基準
インデツクスNIDを受け、当該前予測基準インデツク
スPID及び後予測基準インデツクスNIDの値が0の
とき、論理レベルが立ち上がる切り換え制御データSW
3及びSW4(第13図(B)及び(C))を作成す
る。
【0193】オア回路148は、フレーム内符号化処理
制御データPINTRA及びフレーム間符号化処理制御
データWC5を受け、フレームメモリ制御データWAP
を作成する。
【0194】かくして当該適応予測回路10は、リード
オンリメモリ回路142〜147、オア回路148で作
成されるこれら制御データに基づいて動作するようにな
されている。
【0195】平均値メモリ回路150は、動きベクトル
検出回路6からフレームパルス信号SFP(第13図
(D))に同期して出力される画像データDVN(第13
図(E))を受け、マクロ単位ブロツク毎に輝度信号、
クロマ信号の画像データの平均値を得た後、当該平均値
データを直流データDCとして伝送データ合成回路32
(第3図)に出力する。
【0196】さらに平均値メモリ回路150は、選択回
路152を介して、フレーム内処理するフレームデータ
A0、A6……が減算回路8(第3図)に入力するタイ
ミングで、当該フレームデータA0、A6の直流データ
DCを予測データDPRI として減算回路8に出力する。
【0197】従つて減算回路8を介して、フレームデー
タA0、A6……について、画像データDVNの平均値か
らの偏差データDZ を得ることができ、当該偏差データ
Zが順次デイスクリートコサイン変換回路12、乗算
回路14、再量子化回路18、ランレングスハフマン符
号化回路30を介してデータ圧縮された後、伝送データ
合成回路32に出力される。
【0198】これに対して、後予測フレームメモリ回路
154、前予測フレームメモリ回路155及びインタフ
レームメモリ回路156は、加算回路28で再現された
画像データDF (第13図(F))を受け、そのうち後
予測、前予測の基準となる予測フレームのフレームデー
タを格納する。
【0199】すなわち後予測フレームメモリ回路154
は、フレーム内符号化処理制御データPINTRAが立
ち上がると画像データDF を取り込む。
【0200】これにより前予測フレームメモリ回路15
4を介して、1フレーム周期の期間だけ再現されたフレ
ームデータSA0が出力された後、続く6フレーム周期
の期間同様に再現されたフレームデータSA6が連続
し、続く12フレーム周期の期間再現されたフレームデ
ータSA12が連続する画像データDNVF を得ることが
できる(第13図(G))。
【0201】これに対して前予測フレームメモリ回路1
55は、フレームメモリ制御データWAPが立ち上がる
と、後予測フレームメモリ回路154から出力されるフ
レームデータを取り込む。
【0202】これにより前予測フレームメモリ回路15
5を介して、後予測フレームメモリ回路154から再現
されたフレームデータSA6が出力される6フレーム周
期の内、始めの5フレーム周期の期間再現されたフレー
ムデータSA0が連続した後、続く6フレーム周期の期
間再現されたフレームデータSA6が連続し、続く6フ
レーム周期の期間再現されたフレームデータSA12が
連続する画像データDPVF を得ることができる(第13
図(H))。
【0203】これに対してインタフレームメモリ回路1
56は、フレーム間符号化処理制御データWB3が立ち
上がると画像データDF を取り込む。
【0204】これによりインタフレームメモリ回路15
6を介して、再現された第4番目のフレームデータSB
3、SB9、SB15がそれぞれ6フレーム周期の期間
づつ連続する画像データDINTF(第13図(I))を得
るようになされている。
【0205】選択回路158及び159は、それぞれ画
像データDNVF 及びDINTF、画像データDPVF 及びD
INTFを受け、切り換え制御データSW4及びSW3に基
づいて接点を切り換え、これにより続く可変リードメモ
リ回路160及び161に、前予測及び後予測の規準と
なる再現されたフレームデータSA0、SA6、SB3
……を順次出力する。
【0206】すなわち選択回路158及び159は、フ
レーム群の第4番目のフレームデータB3が当該適応予
測回路10に入力されるタイミングで、再現されたフレ
ームデータSA6及びSA0を可変リードメモリ回路1
60及び161に出力する。
【0207】続いて選択回路158及び159は、フレ
ーム群の第2及び第3のフレームデータC1及びC2が
適応予測回路10に入力されるタイミングで、再現され
たフレームデータSB3及びSA0を可変リードメモリ
回路160及び161に出力するのに対し、第4及び第
5のフレームデータC4及びC5が入力されるタイミン
グで、再現されたフレームデータSA0及びSB3を出
力する。
【0208】可変リードメモリ回路160及び161
は、入力されたフレームデータを、動きベクトル検出回
路6で検出された動きベクトルMVN及びMVPの分だ
け変位させて選択回路163に出力する。
【0209】かくして再現されたフレームデータを動き
ベクトルMVN及びMVPの分だけ変位させ出力するこ
とにより、可変リードメモリ回路160及び161を介
して、それぞれ後予測及び前予測結果のフレームデータ
FN及びFP(第1図)を得ることができる。
【0210】これに対して、加算回路164は、可変リ
ードメモリ回路160及び161から出力されるフレー
ムデータを加算した後、1/2割算回路165を介して
選択回路163に出力する。
【0211】かくして1/2割算回路165を介して、
後予測及び前予測したフレームデータFN及びFPを直
線補間した補間予測結果のフレームデータFNP(第1
図)を得ることができる。
【0212】減算回路165、166及び167は、可
変リードメモリ回路160及び161から出力されるフ
レームデータ、1/2割算回路165から出力されるフ
レームデータを、それぞれ画像データDVNでなるフレー
ムデータから減算する。
【0213】従つて減算回路165、166及び167
を介して、それぞれ後予測、前予測、補間予測の偏差デ
ータΔFN、ΔFP、ΔFNP(第1図)をマクロ単位
ブロツクごとに得ることができる。
【0214】絶対値和回路168、169、170は、
減算回路165、166及び167から出力される偏差
データを絶対値化した後、マクロ単位ブロツクごとに累
積加算して出力する。
【0215】かくして絶対値和回路168、169、1
70を介して、それぞれ後予測、前予測、補間予測の偏
差データΔFN、ΔFP、ΔFNP(第1図)につい
て、そのデータ量を検出することができる。
【0216】比較回路171は、偏差データΔFN、Δ
FP、ΔFNPの絶対値和を受け、その最小値を検出す
る。
【0217】さらに比較回路171は、選択回路163
に制御信号を出力し、これによりデータ量が最も小さく
なる偏差データΔFN、ΔFP又はΔFNPが得られる
後予測、前予測又は補間予測したフレームデータFN、
FP又はFNPを選択して、選択回路152に出力す
る。
【0218】かくしてフレーム内符号化処理する場合
は、選択回路152を介してフレームデータA0、A6
の平均値データが予測データDPRI として減算回路8に
出力されるのに対し、フレーム内符号化処理する場合
は、偏差データΔFN、ΔFP、ΔFNPのデータ量が
最も小さくなるフレームデータFN、FP又はFNPが
マクロ単位ブロツクごとに選択され、予測データDPRI
として減算回路8に出力される。
【0219】これにより、フレーム間符号化処理におい
ては、減算回路8を介して、選択予測化された後予測、
前予測又は補間予測結果のフレームデータFN、FP又
はFNPと、符号化処理するフレームデータB3、C
1、C2……との偏差データD Z を得ることができ、当
該偏差データDZ が順次デイスクリートコサイン変換回
路12、乗算回路14、再量子化回路18、ランレング
スハフマン符号化回路30を介して、データ圧縮された
後、伝送データ合成回路32に出力される。
【0220】選択回路172は、比較回路171に制御
されて接点を切り換えるようになされ、これにより偏差
データΔFN、ΔFP、ΔFNPの内、データ量が最も
小さくなる偏差データΔINTRAを選択して比較回路
174に出力する。
【0221】減算回路176は、画像データDVN及び直
流データDCを受け、その差データを絶対値和回路17
7に出力する。
【0222】絶対値和回路177は、絶対値和回路16
8〜170と同様に、入力データの絶対値をマクロ単位
ブロツク毎に累積加算した後、その累積加算値ΔINT
ERを比較回路174に出力する。
【0223】比較回路174は、累積加算値ΔINTE
R及び偏差データΔINTRAの比較結果に基づいて、
マクロ単位ブロツク毎に切り換え信号を出力する。
【0224】オア回路178は、比較回路174から出
力される切り換え信号及び符号化処理制御データPIN
TRAを受け、選択回路152の接点を切換制御する。
【0225】このとき比較回路174は、累積加算値Δ
INTER及び偏差データΔINTRAの比較結果に基
づいて、フレーム間符号化処理するよう割り当てられた
フレームデータB3、C1、C2、C4、C5であつて
も、フレーム内符号化処理した方が全体として少ないデ
ータ量で伝送し得るマクロ単位ブロツクが存在する場合
は、当該マクロ単位ブロツクについてはフレーム内符号
化処理を選択するように、オア回路178を介して選択
回路152に切り換え信号を出力する。
【0226】すなわち累積加算値ΔINTERは、画像
データDVN及び直流データDCの差データを絶対値化し
た後、マクロ単位ブロツク毎に累積加算してなることか
ら、フレーム間符号化処理するよう割り当てられたフレ
ームデータB3、C1、C2、C4、C5をマクロ単位
ブロツク毎にフレーム内符号化処理した際のデータ量を
表す。
【0227】従つて、累積加算値ΔINTER及び偏差
データΔINTRAの比較結果を得ることにより、各マ
クロ単位ブロツクをフレーム内符号化処理した方が全体
として少ないデータ量で伝送し得るか否か判断し得、当
該比較結果に基づいてフレーム間符号化処理するように
割り当てられたフレームデータB3、C1、C2、C
4、C5であつても、当該フレームデータのマクロ単位
ブロツクをフレーム内符号化処理することにより、全体
として少ないデータ量で映像信号を伝送することができ
る。
【0228】かくして第14図に示すように、選択回路
152においては、フレーム間符号化処理するように割
り当てられたフレームデータB3、C1、C2、C4、
C5であつても、フレーム内符号化処理した方が全体と
して少ないデータ量で伝送し得るマクロ単位ブロツクの
場合は、直流データDCを選択出力するようになされ、
これによりフレーム内処理したマクロ単位ブロツクの伝
送フレーム画像データを伝送対象に伝送するようになさ
れている。
【0229】さらにこのとき、比較回路174において
は、累積加算値ΔINTER及び偏差データΔINTR
Aのデータ量が小さい範囲においては、フレーム内符号
化処理を優先選択するようになされ、これによりエラー
伝搬を有効に回避して、高い品質の映像信号を伝送する
ようになされている。
【0230】すなわちフレーム間符号化処理した映像信
号を伝送する場合は、フレーム間符号化処理の基準とな
つたフレームデータに伝送エラーが発生すると、エラー
伝搬を避け得ない特徴がある。
【0231】従つてこのように、フレーム内符号化処理
した方が全体として少ないデータ量で伝送し得る場合だ
けでなく、フレーム内符号化処理及びフレーム間符号化
処理双方でデータ量が小さい場合、フレーム間符号化処
理するように割り当てられたフレームデータB3、C
1、C2、C4、C5であつても、フレーム内符号化処
理を優先選択して伝送するようにすれば、その分データ
量の増加及びエラー伝搬を有効に回避して、高い品質の
映像信号を伝送することができる。
【0232】選択回路180は、比較回路171の出力
データ(この場合後予測、前予測又は補間予測をそれぞ
れ表す値1、2、3の識別データでなる)及びフレーム
内符号化処理したマクロ単位ブロツクを表す識別データ
PINDEX0 (この場合値0の識別データでなる)を
受け、オア回路178の出力信号に基づいて選択出力す
るようになされ、かくして当該選択回路180を介し
て、選択予測化の予測結果を表す予測データPINDE
Xを得ることができる。
【0233】(G2-5)伝送データ合成回路 伝送データ合成回路32は、フレームパルス信号SFP
同期して、ランレングスハフマン符号化回路30及び3
4の出力データ、予測インデツクスPINDEX、前予
測基準インデツクスPID、後予測基準インデツクスN
ID、テンポラリインデツクスTR及びフレーム群イン
デツクスGOF、重み付け制御回路16及びデータ量制
御回路20の制御情報を所定フオーマツトで並べ替回路
33に出力し、これにより伝送フレームデータDATA
を生成する。
【0234】すなわち第15図及び第16図に示すよう
に、伝送データ合成回路32は、ランレングスハフマン
符号化回路30からマクロ単位ブロツク単位で出力され
る画像データに、マクロ単位ヘツダHMを付加する(第
15図(C))。
【0235】ここでマクロ単位ヘツダHMは、フレーム
内符号化処理したフレームデータについては、各マクロ
単位ブロツク識別用のヘツダTYPEに続いて、フレー
ム内符号化処理、後予測処理、前予測処理又は補間予測
処理を表すプリデイクテイブインデツクスPI(識別デ
ータPINDEXに基づいて生成される)が付加される
(第16図(A))。
【0236】さらに、データ量制御回路20の制御情報
に基づいて、当該各マクロ単位ブロツクの量子化ステツ
プサイズを表すデータQUANTが付加された後、前予
測及び後予測の動きベクトルを表す動きベクトルデータ
MVD−P及びMVD−Nが加えられる。
【0237】さらに動きベクトル検出回路6における0
ベクトルの優先選択のデータ等が、付加データCBPと
して付加される。
【0238】これに対して、フレーム間符号化処理する
フレームデータのマクロ単位ブロツクにおいては(第1
6図(B))、各マクロ単位ブロツク識別用のヘツダT
YPEに続いて、適応予測回路10で検出された輝度信
号、クロマ信号の直流レベルのデータDCM−Y、DC
M−U、DCM−V(DC)が付加された後、続いて各
マクロ単位ブロツクの量子化ステツプサイズを表すデー
タQUANTが付加される。
【0239】かくして、各マクロ単位ブロツクごとにマ
クロ単位ヘツダHMが付加されることにより、当該マク
ロ単位ヘツダHMに基づいて各マクロ単位ブロツクを復
号し得るようになされている。
【0240】これに対して、縦横それぞれ3×11のマ
クロ単位ブロツクが集合してブロツク単位グループ(第
15図(B))が形成され、第17図に示すように、各
ブロツク単位グループの先頭にブロツク単位グループヘ
ツダHGOBが付加されるようになされている。
【0241】ここでブロツク単位グループヘツダHGO
Bは、各ブロツク単位グループの開始を表す識別用のヘ
ツダGBSCに続いて、各ブロツク単位グループ識別用
のヘツダGNが付加される。
【0242】さらに、縦横それぞれ5×2のブロツク単
位グループが集合して1フレーム分の伝送フレームデー
タが形成され(第15図(A))、各伝送フレームデー
タの先頭にピクチヤヘツダPHが付加される。
【0243】ここで第18図に示すように、ピクチヤヘ
ツダPHは、動きベクトル検出回路6から出力されるフ
レーム群インデツクスGOFに基づいて各フレーム群の
先頭を表現するスタートインデツクスPSCが付加され
た後、続いてテンポラリインデツクスTRに基づいて、
各フレーム群におけるフレームデータの順序を表すカレ
ントインデツクスCIDが付加される。
【0244】さらに、フレーム内符号化処理、レベル1
のフレーム間符号化処理、レベル2のフレーム間符号化
処理を識別するモードインデツクスPMが付加された
後、前予測基準インデツクスPID及び後予測基準イン
デツクスNIDが付加される。
【0245】かくして伝送フレームデータ毎に、前予測
及び後予測用のフレームデータを表す前予測基準インデ
ツクスPID及び後予測基準インデツクスNIDを付加
すると共に、フレーム内符号化処理、レベル1のフレー
ム間符号化処理、レベル2のフレーム間符号化処理を識
別するモードインデツクスPMを付加して伝送したこと
により、当該インデツクスPID、後予測基準インデツ
クスNID、モードインデツクスPMに基づいて、伝送
フレームデータを簡易に復号することができる。
【0246】さらにこのようにすれば、受信装置側で簡
易に復号し得るだけでなく、フレーム群の長さ、レベル
1、レベル2の処理フレーム等がこの実施例と異なるフ
オーマツトで伝送される場合でも、元のフレームデータ
に簡易に復号することができ、その分動画信号伝送シス
テム全体として使い勝手を向上して、高い品質の映像信
号を簡易に伝送することができる。
【0247】(G2-6)受信装置の構成 第19図において、200は全体として受信装置を示
し、コンパクトデイスクを再生して得られる再生データ
PBを受信回路201に受ける。
【0248】受信回路201は、スタートインデツクス
PSCに基づいて、各フレーム群の先頭を検出した後、
画像データDVPB と共に当該検出結果を出力する。
【0249】これにより第20図に示すように、並べ替
え回路203は、順次フレーム内符号化処理及びフレー
ム間符号化処理したフレームデータPA0、PB3、P
C1、PC2……の連続する画像データDVPB (第20
図(A))を得ることができる。
【0250】並べ替え回路203は、フレーム間符号化
処理した伝送フレームデータPB3、PC1、PC2…
…を7フレーム周期だけ遅延して出力し、これにより送
信装置1側でフレーム内符号化処理及びフレーム間符号
化処理した順序(すなわち復号化処理する順序と一致す
る)にフレームデータPA0、PA6、PB3、PC
1、PC2……を並べ替えて出力する(第20図
(B))。
【0251】バツフア回路204は、並べ替え回路20
3から出力される画像データDVPBNを一旦格納した後、
所定の伝送レートで続く分離回路206に出力する。
【0252】分離回路206は、ピクチヤヘツダPI、
ブロツク単位グループヘツダHGOB、マクロ単位ヘツ
ダHMに基づいて、フレーム群インデツクスGOF、前
予測基準インデツクスPID、後予測基準インデツクス
NID、テンポラリインデツクスTR、予測インデツク
スPINDEX、データDC(DCM−Y、DCM−
U、DCM−V)、QUANT、動きベクトルデータM
VD−P及びMVD−Nを再現して所定の回路に出力す
る。
【0253】このとき分離回路206は、制御回路20
7にピクチヤヘツダPI、ブロツク単位グループヘツダ
HGOB、マクロ単位ヘツダHMを出力し、これにより
制御回路207は、コンパクトデイスク駆動再生系を制
御してフレーム群単位でフレームデータの連続する再生
データを得るようになされている。
【0254】すなわちノーマル再生においては、第20
図について上述したように、コンパクトデイスクに順次
記録されたデータを再生して、画像データDVPBNを得
る。
【0255】これに対して第21図に示すように、逆転
再生時においては、ノーマル再生時と同一方向にコンパ
クトデイスクを回転させた状態で、ノーマル再生時と逆
方向に光ピツクアツプを移動させ、記録時とは逆にフレ
ーム群を配列した画像データDVPBNを得る(第21図
(A))。
【0256】ここで記録時においては、第1番目のフレ
ーム群(PA0〜PC5)に続いて、第2番目のフレー
ム群(PA6〜PC11)、第3番目のフレーム群(P
A12〜PC17)が連続して受信装置200に入力さ
れるのに対し、逆転再生においては、第3番目のフレー
ム群(PA12〜PC17)に続いて、第2番目のフレ
ーム群(PA6〜PC11)、第1番目のフレーム群
(PA0〜PC5)が連続して入力される。
【0257】従つて、並べ替え回路203で、フレーム
間符号化処理したフレームデータを7フレーム周期だけ
遅延させることにより、フレームデータPA12に対し
て、フレームデータPA6が6フレーム周期だけ遅延し
た後、フレームデータPA12に続くフレームデータ
(PB15〜PC17)が連続し、フレームデータPA
0、フレームデータPA6に続くフレームデータ(PB
9〜PC11)が連続する(第21図(B))。
【0258】かくして、並べ替え回路203を介して、
逆転再生時もノーマル再生時と同様に、フレーム内符号
化処理したフレームデータが連続した後、レベル1、レ
ベル2の処理したフレームデータが連続し、続いてフレ
ーム内符号化処理したフレームデータが連続するように
配列される。
【0259】従つて、この実施例においては、各フレー
ムデータにフレーム群インデツクスGOF、前予測基準
インデツクスPID、後予測基準インデツクスNID、
テンポラリインデツクスTR等を付加して伝送している
ことから、当該インデツクスに基づいて、続くランレン
グスハフマン逆符号化回路210、逆量子化回路21
1、逆乗算回路212、デイスクリートコサイン逆変換
回路213、予測化回路214で、順次復号処理するこ
とにより、逆転再生時においても、ノーマル再生時と同
様に、簡易に伝送フレームデータを復号することができ
る。
【0260】さらに分離回路206は、画像データD
VPBNからピクチヤヘツダPI、ブロツク単位グループヘ
ツダHGOB、マクロ単位ヘツダHMを除去してランレ
ングスハフマン逆符号化回路210に出力する。
【0261】ランレングスハフマン逆符号化回路210
は、ランレングスハフマン符号化回路30((第3図)
の逆処理を実行し、これにより受信装置200側におい
て、ランレングスハフマン符号化回路30の入力データ
を再現する。
【0262】逆再量子化回路211は、ランレングスハ
フマン逆符号化回路210の出力データ及び各マクロ単
位ヘツダHMに付加された量子化ステツプサイズを表す
データQUANTを受け、逆再量子化回路22(第3
図)と同様に再量子化回路18と逆の再量子化処理を実
行し、これにより受信装置200側において、再量子化
回路18の入力データを再現する。
【0263】これに対して逆乗算回路212は、逆再量
子化回路211の出力データを受け、各マクロ単位ヘツ
ダHMに付加されたデータに基づいて、乗算回路14
(第3図)の逆乗算処理を実行し、これにより受信装置
200側において、乗算回路14の入力データを再現す
る。
【0264】デイスクリートコサイン逆変換回路213
は、逆乗算回路212の出力データをデイスクリートコ
サイン変換回路12(第3図)と逆変換し、これにより
デイスクリートコサイン変換回路12の入力データを再
現する。
【0265】加算回路218は、適応予測回路214か
ら出力される予測データDPRI を、デイスクリートコサ
イン逆変換回路213の出力データと加算して、適応予
測回路214に出力する。
【0266】これに対してランレングスハフマン逆符号
化回路220は、送信装置1のランレングスハフマン符
号化回路34で可変長符号化処理された前予測及び後予
測の動きベクトルMVP及びMVNを復号して、適応予
測回路214に出力する。
【0267】適応予測回路214は、加算回路218の
出力データDTIN 及び動きベクトルMVP、MVN等に
基づいて、送信装置1の適応予測回路10から出力され
る予測データDPRI を再現する。
【0268】これにより適応予測回路214を介して、
伝送された元のフレームデータを再現し得、かくして映
像信号DV を再生することができる。
【0269】受信装置200は、補間回路(図示せず)
を有し、再生されたフレームデータに基づいて、補間演
算の手法により元の入力映像信号VDINを再現するよう
になされている。
【0270】かくしてコンパクトデイスクに高能率符号
化処理して記録された映像信号を再生することができ
る。
【0271】(G2-7)適応予測回路 第22図に示すように、適応予測回路214において
は、分離回路206で分離された前予測基準インデツク
スPID、後予測基準インデツクスNID、テンポラリ
インデツクスTR、直流レベルのデータDCを基準にし
て、予測データDPRI を作成する。
【0272】すなわち適応予測回路214は、復号され
た識別データPINDEX(後予測処理、前予測処理、
補間予測処理及びフレーム内符号化処理したマクロ単位
ブロツクの識別データでなる)に基づいて接点を切り換
える選択回路230に直流レベルのデータDCを与え、
加算回路218にフレーム内符号化処理されたマクロ単
位ブロツクのフレームデータが入力されるタイミング
で、当該直流レベルのデータDCを加算回路218に出
力する。
【0273】すなわちフレーム内符号化処理したフレー
ムデータPA0、PA6……に対して、順次マクロ単位
ブロツクで、直流レベルのデータDCを予測データD
PRI として出力する。
【0274】さらに、フレーム間符号化処理が割り当て
られているにもかかわらずフレーム内符号化処理が優先
選択されたマクロ単位ブロツクに対して、その直流レベ
ルのデータDCを加算回路218に出力する。
【0275】かくして加算回路218を介して、デイス
クリートコサイン逆変換回路213の出力データと予測
データDPRI を加算することにより、フレーム内符号化
処理したフレームデータPA0、PA6……及びフレー
ム間符号化処理が割り当てられているにもかかわらずフ
レーム内符号化処理が優先選択されたマクロ単位ブロツ
クについて、元のフレームデータを再現することができ
る。
【0276】適応予測回路214は、このようにして再
現された加算回路218の出力データDTIN を後予測フ
レームメモリ回路232及び前予測フレームメモリ回路
234に与え、続くフレームデータの予測データDPRI
を再現する。
【0277】すなわち後予測フレームメモリ回路232
及び前予測フレームメモリ回路234は、それぞれフレ
ーム内符号化処理制御データPINTRA及びフレーム
メモリ制御データWAPに基づいて書き込み状態に切り
換わり、これにより再現されたフレームデータの内、フ
レーム群の先頭のフレームデータA0を前予測フレーム
メモリ回路234に格納すると共に、続くフレーム群の
フレームデータA6を後予測フレームメモリ回路232
に格納する(第20図(C)及び(D))。
【0278】選択回路236及び238は、フレーム内
符号化処理制御データPINTRAに基づいて生成され
た切り換え信号SEL3及びSEL4に応じて接点を切
り換え、これにより後予測フレームメモリ回路232及
び前予測フレームメモリ回路234に格納されたフレー
ムデータを、それぞれ後予測及び前予測用のフレームデ
ータとして、続く可変リードメモリ回路240及び24
2に出力する。
【0279】可変リードメモリ回路240及び242
は、選択回路244及び246を介して、マクロ単位ブ
ロツク毎に動きベクトルMVN及びMVPを受け、それ
ぞれ後予測及び前予測のフレームデータを、当該動きベ
クトルMVN及びMVPの分だけ変位させて出力する。
【0280】これにより、可変リードメモリ回路240
及び242を介して、レベル1のフレーム間符号化処理
対象のフレームデータB3、B9について、それぞれ後
予測及び前予測結果のフレームデータを得ることがで
き、当該フレームデータを選択回路230に出力する。
【0281】加算回路248は、可変リードメモリ回路
240及び242から出力されるフレームデータを加算
した後、1/2割算回路250を介して選択回路230
に出力する。
【0282】これにより選択回路230においては、フ
レームデータB3、B9について、フレーム内符号化処
理したマクロ単位ブロツクについては、第1の入力端子
0に直流レベルDCが入力するのに対し、第2、第3、
第4の入力端子1、2、3に、それぞれ後予測、補間予
測、前予測結果のフレームデータが入力する。
【0283】かくして選択回路230において、第1〜
第4の入力端子0〜3の入力データを、識別データPI
NDEXに基づいて、選択出力することにより、レベル
1の処理に割り当てられたフレームデータB3、B9に
ついて、予測データDPRI を再現することができる。
【0284】従つて予測データDPRI を、加算回路21
8に出力してデイスクリートコサイン逆変換回路213
の出力データと加算することにより、フレームデータP
A0、PA6に続いて伝送されるフレームデータPB
3、PB9を復号して元のフレームデータを再現するこ
とができる。
【0285】インタフレームメモリ回路252は、フレ
ーム間符号化処理制御データWB3に基づいて加算回路
218の出力データDTIN を取り込み、これにより当該
インタフレームメモリ回路252に再現されたフレーム
データの内、レベル1で処理されたフレームデータB
3、B9を格納する。
【0286】これにより、インタフレームメモリ回路2
52を介して、記録時と同様に、レベル2の処理対象で
なるフレームデータC1、C2、C4、C5が連続する
期間の間、当該フレームデータC1、C2、C4、C5
の予測フレームでなるフレームデータB3を得ることが
できる(第20図(E))。
【0287】かくして選択回路236及び238を介し
て、フレームデータB3及びA0が可変リードメモリ回
路240及び242に出力され、これにより可変リード
メモリ回路240、242及び1/2割算回路250を
介してそれぞれ後予測、前予測、補間予測結果のフレー
ムデータを得ることができる。
【0288】従つて選択回路230を介して、フレーム
データC1、C2についての予測データDPRI を再現す
ることができ、これにより加算回路218において、フ
レームデータC1、C2を再現することができる。
【0289】これに対して、フレームデータC1、C2
に続く2フレーム周期の期間の間、選択回路236及び
238を介して、フレームデータA6及びB3が可変リ
ードメモリ回路240及び242に出力され可変リード
メモリ回路240、242及び1/2割算回路250を
介して後予測、前予測、補間予測結果のフレームデータ
を得ることができる。
【0290】従つて選択回路230を介して、フレーム
データC4、C5についての予測データDPRI を再現す
ることができ、これにより加算回路218において、フ
レームデータC4、C5を再現することができる。
【0291】かくして順次再現されたフレームデータが
加算回路218から加算データDTIN として出力され
る。
【0292】選択回路260は、加算データDTIN を、
直接入力すると共に遅延回路262を介して入力する。
【0293】これに対して選択回路264は、遅延回路
262の出力データを、直接入力すると共に遅延回路2
66を介して入力する。
【0294】さらに選択回路260及び264は、切り
換え信号SEL2に基づいて接点を切り換え、その選択
出力を選択回路268に出力する。
【0295】選択回路268は、選択回路260及び2
64の選択出力の他に、前予測フレームメモリ回路23
4及びインタフレームメモリ回路252から出力される
フレームデータを入力し、切り換え信号SEL1に基づ
いて接点を切り換える。
【0296】ここで、切り換え信号SEL1及びSEL
2は、各フレームデータに付加されて伝送されたカレン
トインデツクスCIDに基づいて生成され、これにより
復号されたフレームデータを、元の順序に配列し直して
画像データDV (第20図(F))を再現するようにな
されている。
【0297】かくして、フレームデータを所定のフレー
ム群毎に分割して、順次フレーム内符号化処理及びフレ
ーム間符号化処理して伝送したこにより、画質劣化を有
効に回避して、映像信号を効率良く伝送することができ
る。
【0298】さらにこの実施例においては、選択回路2
44及び246を介して動きベクトルMVN、MVPを
出力することにより、逆転再生時、可変リードメモリ回
路240及び242に動きベクトルMVN、MVPを切
り換えて出力するようになされている。
【0299】すなわち並べ替え回路203で、フレーム
間符号化処理したフレームデータを7フレーム周期だけ
遅延させたことにより、逆転再生においては、フレーム
データPA12に対して、フレームデータPA6が6フ
レーム周期だけ遅延した後、フレームデータPB15〜
PC17、PA0、PB9〜PC11が連続する。
【0300】従つてこの場合レベル1の処理結果でなる
フレームデータPB15、PB9、PB3が加算回路2
08に入力されるタイミングで、後予測フレームメモリ
回路232にフレームデータA6、A0が、前予測フレ
ームメモリ回路234にフレームデータA12、A6、
A0が格納された状態になる(第21図(C)及び
(D))。
【0301】すなわち後予測フレームメモリ回路232
及び前予測フレームメモリ回路234に、ノーマル再生
の場合とは予測フレームのフレームデータが入れ替わつ
て格納される結果となる。
【0302】従つて逆転再生時、可変リードメモリ回路
240及び242に動きベクトルMVN、MVPを切り
換えて出力することにより、ノーマル再生時とは逆に、
可変リードメモリ回路240及び242から、それぞれ
前予測及び後予測結果のフレームデータを出力すること
ができる。
【0303】かくして、動きベクトルMVN、MVPの
切り換えに応動して選択回路230の切り換え動作を、
前予測及び後予測で入れ換えることにより、簡易な構成
で、逆転再生することができる。
【0304】すなわちフレームデータを伝送する際、前
予測、後予測の予測フレーム、フレーム群中での順番を
表すデータを付加して伝送したことから、逆転再生時に
おいても、伝送フレームデータをノーマル再生時と同様
に簡易に復号することができる。
【0305】さらにレベル2の処理対象でなるフレーム
データC1、C2、C4、C5が入力するタイミングに
おいては、インタフレームメモリ回路252にフレーム
データが格納された状態で(第21図(E))、後予測
フレームメモリ回路232及び前予測フレームメモリ回
路234に、予測フレームが入れ替わつて格納される結
果となることから、この場合も同様に動きベクトルMV
N、MVP、選択回路230の切り換え動作を、前予測
及び後予測で入れ換えることにより、簡易な構成で、逆
転再生することができる。
【0306】かくしてノーマル再生及び逆転再生して元
の映像信号を再生することができる。
【0307】(G3)実施例の動作 以上の構成において、入力映像信号VDINは、画像デー
タ入力部2で、デイジタル信号に変換された後、データ
量が 1/4に低減されて、順次フレームデータA0、C
1、C2、B3……の連続する映像信号VD(第1図
(A))に変換される。
【0308】映像信号VDは、並べ替回路4で、フレー
ムデータA0、C1、C2、B3……が6フレーム単位
のフレーム群に分割された後、符号化処理する順序A
0、A6、B3、C1、C2、C4、C5……(すなわ
ちフレーム内符号化処理するフレームデータA0、A
6、レベル1のフレーム間符号化処理するフレームデー
タB3、レベル2のフレーム間符号化処理するフレーム
データC1、C2、C4、C5の順序でなる)に並べ替
えられる。
【0309】さらに並べ替回路4で、フレーム群インデ
ツクスGOF、前予測基準インデツクスPID、後予測
基準インデツクスNID及びフレーム群中の順序を表す
テンポラリインデツクスTRが生成され、フレームデー
タA0、A6、B3、C1、C2、C4……に同期して
出力される。
【0310】かくして符号化処理する順序A0、A6、
B3、C1、C2、C4、C5、C7、……に並べ替え
た後、所定の識別データGOF、PID、NID、TR
を付加して出力したことにより、続くフレーム内符号化
処理及びフレーム間符号化処理を簡略化することができ
る。
【0311】並べ替えられた画像データDVNは、動きベ
クトル検出回路6のブロツク化回路84で、マクロ単位
ブロツクに分割された後、所定のタイミングで、適応予
測回路10に出力される。
【0312】さらに並べ替えられた画像データDVN
内、各フレーム群の先頭でなるフレーム内符号化処理す
るフレームデータA0、A6、A12は、直接減算回路
8に出力される。
【0313】これに対して、フレームデータA0、A
6、B3は、それぞれ前予測フレームメモリ回路89、
後予測フレームメモリ回路88及びインタフレームメモ
リ回路90に格納され、後予測及び前予測の動きベクト
ル検出用の基準とされる。
【0314】すなわち前予測フレームメモリ回路89及
びインタフレームメモリ回路90に格納されたフレーム
データA0、B3は、可変リードメモリ回路94及び9
5に出力され、フレームデータC1、C2が減算回路K
0 〜KN255 及びKP0 〜KP255 に入力されるタイ
ミングで、当該フレームデータC1、C2の画像データ
に対して、所定の動きベクトル検出範囲の画像データが
並列的に減算回路KN0 〜KN255 及びKP0 〜KP
255 に出力される。
【0315】減算回路KN0 〜KN255 、KP0 〜KP
255 の減算結果は、絶対値総和回路100及び101
で、マクロ単位ブロツク毎にその絶対値が累積加算さ
れ、これによりフレームデータC1、C2の各マクロ単
位ブロツクを中心にした動きベクトル検出範囲で、予測
フレームを順次移動させた際の偏差データが得られる。
【0316】同様に、インタフレームメモリ回路90及
び後予測フレームメモリ回路88に格納されたフレーム
データB3、A6は、可変リードメモリ回路94及び9
5に出力され、フレームデータC4、C5が減算回路K
0 〜KN255 及びKP0 〜KP255 に入力されるタイ
ミングで、当該フレームデータC4、C5の画像データ
に対して、所定の動きベクトル検出範囲の画像データが
並列的に減算回路KN0 〜KN255 及びKP0 〜KP
255 に出力される。
【0317】これにより絶対値総和回路100及び10
1を介して、フレームデータC4、C5の各マクロ単位
ブロツクを中心にした動きベクトル検出範囲で、予測フ
レームを順次移動させた際の偏差データが得られる。
【0318】フレームデータC1、C2、C4、C5の
偏差データは、比較回路102及び103で最小値が検
出され、これによりそれぞれ前予測及び後予測の動きベ
クトルが検出される。
【0319】このとき予測フレームを移動させない状態
で得られる偏差データは、比較回路105及び106
で、比較回路102及び103を介して得られる最小値
の偏差データとの間で、優先比較結果が得られ、これに
より第11図の優先度に従つて0ベクトルデータMVO
及び比較回路102及び103から出力される検出され
た動きベクトルを選択出力し、全体として効率良く映像
信号を伝送し得るように動きベクトルが選択される。
【0320】フレームデータC1、C2、C4、C5に
ついての動きベクトルは、選択回路139及び140を
介して出力されると共に、加算回路120〜125及び
1/2割り算回路128に与えられ、これにより(3)
及び(4)式の演算処理が実行されて、フレームデータ
B3の動きベクトルの予測動きベクトルMV3PY、M
V3NYが検出される。
【0321】かくしてフレームデータB3については、
当該予測動きベクトルMV3PY、MV3NYを基準に
した動きベクトル検出範囲で、その動きベクトルが検出
される。
【0322】すなわちフレームデータB3については、
前予測フレームメモリ回路89及び後予測フレームメモ
リ回路88に格納されたフレームデータA0、A6が、
可変リードメモリ回路94及び95に出力され、可変リ
ードメモリ回路94及び95から、フレームデータB3
の画像データに対して、予測動きベクトルMV3PY、
MV3NYの分だけ変位した動きベクトル検出範囲の画
像データが並列的に減算回路KN0 〜KN255 及びKP
0 〜KP255 に出力される。
【0323】これにより絶対値総和回路100及び10
1を介して、予測動きベクトルMV3PY、MV3NY
を基準にした偏差データが得られ、加算回路135及び
136で、選択回路107及び108の選択出力に予測
動きベクトルMV3PY、MV3NYを加算出力するこ
とにより、フレームデータB3の動きベクトルが検出さ
れる。
【0324】これに対して適応予測回路10に出力され
た画像データDVNは、平均値メモリ回路150を介し
て、マクロ単位ブロツク毎に輝度信号、クロマ信号の画
像データの平均値が得られ、当該平均値データが直流デ
ータDCとして伝送データ合成回路32及び選択回路1
52に出力される。
【0325】さらに適応予測回路10に出力された画像
データDVNは、前予測フレームメモリ回路155、後予
測フレームメモリ回路154及びインターフレームメモ
リ回路156に格納されたフレームデータA0、A6、
B3(加算回路28で再現されたフレームデータでな
る)を基準にして、選択予測化処理される。
【0326】すなわちフレームデータB3について選択
予測する際には、前予測フレームメモリ回路155及び
後予測フレームメモリ回路154に格納されたフレーム
データA0、A6が、選択回路158及び159を介し
て可変リードメモリ回路160及び161に出力され、
ここで動きベクトルの分だけ変位して後予測及び前予測
結果のフレームデータFN及びFPが作成される。
【0327】これに対してフレームデータB3は、減算
回路165、166、167に出力され、ここで後予測
及び前予測結果のフレームデータFN及びFP、当該フ
レームデータFN及びFPから作成される補間予測結果
のフレームデータFNP(1/2割り算回路165から
出力される)との間で減算結果が得られる。
【0328】当該減算結果は、絶対値和回路168、1
69、170で絶対値化された後、マクロ単位ブロツク
ごとに累積加算され、これにより絶対値和回路168、
169、170を介して、それぞれ後予測、前予測、補
間予測の偏差データΔFN、ΔFP、ΔFNP(第1
図)が得られる。
【0329】偏差データΔFN、ΔFP、ΔFNPは、
比較回路171で最小値が検出される。
【0330】当該最小値は、比較回路174で、直流デ
ータDCに対する偏差データとの間で、第12図に示す
優先比較がなされ、これより比較回路174を介して、
後予測、前予測、補間予測、フレーム内符号化処理の予
測選択結果が、マクロ単位ブロツク毎に検出される。
【0331】これに対してフレームデータC1、C2に
ついて選択予測する際には、前予測フレームメモリ回路
155及びインターフレームメモリ回路156に格納さ
れたフレームデータA0、B3が、可変リードメモリ回
路160及び161に出力され、ここで後予測及び前予
測結果のフレームデータFN及びFPが作成される。
【0332】かくしてフレームデータB3と同様に、フ
レームデータC1、C2は、減算回路165〜166
で、後予測、前予測、補間予測の偏差データΔFN、Δ
FP、ΔFNPが得られ、これにより比較回路174を
介して、後予測、前予測、補間予測、フレーム内符号化
処理の予測選択結果が、マクロ単位ブロツク毎に検出さ
れる。
【0333】これに対してフレームデータC4、C5に
ついて選択予測する際には、インターフレームメモリ回
路156及び後予測フレームメモリ回路154に格納さ
れたフレームデータB3、A0が、可変リードメモリ回
路160及び161に出力され、ここで動きベクトルの
分だけ変位して予測結果のフレームデータが生成され
る。
【0334】かくしてフレームデータB3、C1、C2
と同様に、比較回路174を介して、フレームデータC
4、C5の予測選択結果が、マクロ単位ブロツク毎に検
出される。
【0335】後予測、前予測、補間予測結果のフレーム
データFN、FP、FNP及び直流レベルのデータDC
は、選択回路152を介して、予測選択結果に応じて選
択出力され、これにより予測データDPRI が作成されて
減算回路8に出力される。
【0336】これに対して、予測選択結果は、選択回路
180から、予測インデツクスPINDEXとして伝送
データ合成回路32に出力される。
【0337】予測データDPRI は、減算回路8におい
て、画像データDVNと減算され、これにより偏差データ
Z が作成される。
【0338】偏差データDZ は、デイスクリートコサイ
ン変換回路12で、DCTの手法を用いて、マクロ単位
ブロツク毎に変換される。
【0339】デイスクリートコサイン変換回路12の出
力データは、乗算回路14で、動きベクトル検出回路6
から出力される誤差データERに応じて、重み付け処理
された後、再量子化回路18で、当該誤差データER、
デイスクリートコサイン変換回路12の出力データ量、
バツフア回路21の入力データ量に応じた量子化ステツ
プサイズで再量子化される。
【0340】かくして、重み付け処理すると共に、誤差
データER、デイスクリートコサイン変換回路12の出
力データ量、バツフア回路21の入力データ量に応じた
量子化ステツプサイズで再量子化することにより、映像
信号を高品質で、かつ各フレームデータを所定のデータ
量で伝送することができる。
【0341】再量子化された画像データは、ランレング
スハフマン符号化回路30で可変化長符号化処理された
後、伝送データ合成回路32で、所定のフオーマツト
(第15図〜第18図)に従つて、可変化長符号化処理
された動きベクトルMVN及びMVPのデータ、予測イ
ンデツクスPINDEX、前予測基準インデツクスPI
D、後予測基準インデツクスNID、テンポラリインデ
ツクスTR等が付加されて伝送データDATAに変換さ
れ、コンパクトデイスクに記録される。
【0342】さらに再量子化された画像データは、逆再
量子化回路22、逆乗算回路24、デイスクリートコサ
イン逆変換回路26を介して、デイスクリートコサイン
変換回路12の入力データに逆変換された後、加算回路
28で適応予測回路10から出力される予測データD
PRI と加算処理されることにより、減算回路8の入力デ
ータを再現してなるフレームデータDF に変換される。
【0343】かくして当該フレームデータDF は、適応
予測回路10の前予測フレームメモリ回路155、後予
測フレームメモリ回路154及びインターフレームメモ
リ回路156に格納され、それぞれ前予測、後予測のフ
レームデータとして用いられる。
【0344】これにより続いて減算回路8に入力される
フレームデータについて予測データDPRI が作成され、
順次伝送フレームデータDATAを得ることができる。
【0345】これに対して受信装置200において、コ
ンパクトデイスクを再生して得られる再生データD
PBは、受信回路201に入力され、各フレーム群の先頭
が検出された後、当該検出結果と共に並べ替回路203
に出力され、順次フレーム内符号化処理及びフレーム間
符号化処理したフレームデータPA0、PA6、PB
3、PC1、PC2……の連続する画像データDVPBN
並べ替えられる。
【0346】並べ替えられたフレームデータは、バツフ
ア回路204を介して分離回路206に出力され、ここ
でフレームデータに付加されて伝送されたフレーム群イ
ンデツクスGOF、前予測基準インデツクスPID、後
予測基準インデツクスNID等が再現される。
【0347】分離回路206から出力されるフレームデ
ータは、ランレングスハフマン逆符号化回路210、逆
再量子化回路211、逆乗算回路212、デイスクリー
トコサイン逆変換回路213を介して逆変換され、これ
によりデイスクリートコサイン変換回路12の入力デー
タが再現される。
【0348】デイスクリートコサイン逆変換回路213
の出力データは、加算回路218で、適応予測回路21
4から出力される予測データDPRI と加算され、その結
果得られる加算データDTIN が適応予測回路214に出
力される。
【0349】適応予測回路214において、フレーム内
符号化処理された伝送フレームデータについては、伝送
された直流レベルのデータDCが選択回路230を介し
て予測データDPRI として出力され、これにより加算回
路218を介して、フレームデータA0、A6、A12
を順次再現してなる出力データDTIN を得ることができ
る。
【0350】加算回路218の出力データDTIN の内、
フレームデータA0、A6は、後予測フレームメモリ回
路232及び前予測フレームメモリ回路234に格納さ
れ、続くフレームデータB3、C1、C2、C4……の
復号に用いられる。
【0351】すなわち、後予測フレームメモリ回路23
2及び前予測フレームメモリ回路234に格納されたフ
レームデータA0、A6は、選択回路236及び238
を介して可変リードメモリ回路240及び242に出力
される。
【0352】ここでフレームデータA0、A6は、マク
ロ単位ブロツク毎に動きベクトルMVN及びMVPの分
だけ変位されて出力され、これによりフレームデータB
3について、それぞれ後予測及び前予測結果のフレーム
データが作成される。
【0353】さらに可変リードメモリ回路240及び2
42から出力されるフレームデータは、加算回路248
及び1/2割り算回路250に入力され、これにより補
間予測結果のフレームデータが形成される。
【0354】後予測、前予測及び補間予測結果のフレー
ムデータは、直流データDCと共に選択回路230に出
力され、フレームデータに付加されて伝送された識別デ
ータPINDEXに応じて選択出力され、これによりフ
レームデータB3について、予測データDPRI が作成さ
れる。
【0355】かくして当該予測データDPRI が加算回路
218に出力されて、フレームデータB3が復号され
る。
【0356】復号されたフレームデータB3は、インタ
フレームメモリ回路252に格納され、後予測フレーム
メモリ回路232及び前予測フレームメモリ回路234
に格納されたフレームデータA6、A0と共に、フレー
ムデータC1、C2、C4……復号用のフレームデータ
に用いられる。
【0357】すなわち前予測フレームメモリ回路234
及びインタフレームメモリ回路252に格納されたフレ
ームデータA6及びB3は、選択回路236及び238
を介して可変リードメモリ回路240及び242に出力
され、これによりフレームデータC1、C2について、
それぞれ後予測、前予測及び補間予測結果のフレームデ
ータが生成される。
【0358】これに対して、インタフレームメモリ回路
252及び後予測フレームメモリ回路232に格納され
たフレームデータB3及びA0は、可変リードメモリ回
路240及び242に出力され、これによりフレームデ
ータC4、C5について、それぞれ後予測、前予測及び
補間予測結果のフレームデータが生成される。
【0359】かくして、選択回路230を介して、フレ
ームデータC1、C2、C4……についての予測データ
PRI が得られ、加算回路218に出力されて、フレー
ムデータC1、C2、C4……が復号される。
【0360】復号されたフレームデータA0、A6、B
3、C1、C2、C4……は、遅延回路262、26
6、選択回路260、264、268を介して、元の順
序に配列された後出力され、かくして高能率符号化して
伝送した映像信号を再生することができる。
【0361】これに対して、逆転再生の場合は、可変リ
ードメモリ回路240及び242に前予測及び後予測の
動きベクトルが切り換えられて入力され、同時に選択回
路23の接点切り換え動作を前予測及び後予測で切り換
えることにより、ノーマル再生時と同様に、予測データ
PRI が得られ、元のフレームデータが再現される。
【0362】(G4)実施例の効果 以上の構成によれば、フレームデータを6つのフレーム
単位のフレーム群に分割し、各フレーム群の先頭のフレ
ームデータをフレーム内符号化処理し、当該フレームデ
ータ及び続くフレーム群のフレーム内符号化処理して伝
送するフレームデータを予測フレームに設定して、当該
フレーム群の第4番目のフレームデータをフレーム間符
号化処理して伝送することにより、簡易な構成で画質劣
化を有効に回避して効率良く符号化処理し得、かくして
高い品質の映像信号を効率良く伝送することができる。
【0363】さらに残りのフレームデータを、当該フレ
ーム群の第4番目のフレームデータ、各フレーム群及び
続くフレーム群のフレーム内符号化処理して伝送するフ
レームデータを予測フレームに設定してフレーム間符号
化処理して伝送することにより、画質劣化を有効に回避
してさらに一段と効率良く符号化処理することができ
る。
【0364】さらにフレーム間符号化処理して伝送する
フレームデータに、各予測フレームを表すデータを付加
して伝送したことにより、簡易な構成で伝送されたデー
タを復号することができる。
【0365】(G5)他の実施例 (1) なお上述の実施例においては、フレームデータを6
フレーム単位のフレーム群に分割し、その先頭のフレー
ムデータをフレーム内符号化処理し、第4番目のフレー
ムデータをレベル1のフレーム間符号化処理、第2番
目、第3番目、第5番目及び第6番目のフレームデータ
をレベル2のフレーム間符号化処理して伝送する場合に
ついて述べたが、本発明はこれに限らず、必要に応じて
フレーム内符号化処理、レベル1及びレベル2のフレー
ム間符号化処理を種々に組み合わせることができる。
【0366】例えば、第23図に示すように、6フレー
ム単位のフレーム群に分割し、その先頭のフレームデー
タA0、A6をフレーム内符号化処理し、第3番目及び
第5番目のフレームデータB2及びB4をレベル1でフ
レーム間符号化処理し、第2番目、第4番目及び第6番
目のフレームデータC1、C3及びC5をレベル2でフ
レーム間符号化処理してもよい。
【0367】この場合は、フレームデータC1、B2、
C3、B4、C5で、それぞれフレームデータA0及び
B2、A0及びA6、B2及びB4、A0及びA6、B
4及びA6を予測フレームに選定して、第24図に示す
ような適応予測回路で予測化することができる。
【0368】すなわち第25図に示すように予め、フレ
ームデータA0、C1、B2、C3……の配列を処理す
る順序A0、A6、B2、C1、B4、C3、C5……
に並べ替えて画像データDV (第25図(A))を作成
し、このとき同時に前予測基準インデツクスPID(第
25図(B))及び後予測基準インデツクスNID(第
25図(C))を作成する。
【0369】ここで前予測基準インデツクスPID及び
後予測基準インデツクスNIDの値0、2、4は、それ
ぞれフレーム内符号化処理するフレームデータA0及び
A6、フレームデータB2、フレームデータB4が予測
フレームであることを表す。
【0370】さらに当該画像データDV に基づいて、再
現された画像データDF を後予測フレームメモリ回路1
54及びインタフレームメモリ回路156に与え、イン
タフレームメモリ回路156の出力データをインタフレ
ームメモリ回路302に与える。
【0371】ここで選択回路300の接点は、後予測フ
レームメモリ回路154側に保持する。
【0372】これにより、フレーム内符号化処理するフ
レームデータA0及びA6が入力されるタイミングで後
予測フレームメモリ回路154及び前予測フレームメモ
リ回路155を書き込み状態に切り換えた後、第3及び
第5番目のフレームデータB2、B4が入力されるタイ
ミングでインタフレームメモリ回路156及び302を
書き込み状態に切り換えることにより、各フレームメモ
リ回路154〜156、302にフレームデータA0、
A6、B2、B4を格納することができる(第25図
(D)、(E)、(F)及び(G))。
【0373】従つて選択回路304及び305の接点
を、切り換え信号SW8、SW9(第25図(H)及び
(I))に応じて順次切り換え、その選択出力を可変リ
ードメモリ回路160及び161に出力することによ
り、フレーム間符号化処理するフレームデータB3、C
1、B4、C3……について、順次予測結果のフレーム
データFN、FNP、FPを生成することができる。
【0374】かくして、このようにフレームデータの処
理手順を切り換えるようにしても、各フレームデータに
予測フレームを表現する前予測基準インデツクスPID
及び後予測基準インデツクスNIDを付加して伝送すれ
ば、受信装置側で簡易に復号処理し得る。
【0375】さらに第1図に示すようなフレームデータ
の処理順序でフレームデータを処理する場合でも、前予
測基準インデツクスPID及び後予測基準インデツクス
NIDを基準にしてフレームデータを順次処理すること
により、第24図に示すような適応予測回路を用いて選
択予測化処理し得る。
【0376】さらに動きベクトル検出回路、受信装置側
の適応予測回路も、第24図と同様に構成して、前予測
基準インデツクスPID及び後予測基準インデツクスN
IDを基準にして動作を切り換えることにより、第1図
に示すようなフレームデータの処理順序でフレームデー
タを伝送する場合に適用し得、かくしてその分送信装置
及び受信装置の適用範囲を拡大することができる。
【0377】さらに選択回路300の接点を切り換え
て、前予測フレームメモリ回路155に直接画像データ
F を入力し、前予測基準インデツクスPID及び後予
測基準インデツクスNIDを基準にして動作を切り換え
るようにすれば、第26図に示すような処理順序でフレ
ームデータを処理する場合でも、当該適応予測回路30
0を適応することができる。
【0378】すなわち第1番目のフレームデータA0を
フレーム内符号化処理して伝送し、当該フレームデータ
A0を予測フレームにして第3のフレームデータB2を
伝送する。
【0379】さらに、第5番目、第7番目のフレームデ
ータB4、B6を、順次その2フレーム前のフレームデ
ータB2、B4を予測フレームに設定して伝送すると共
に、その間のフレームデータC1、C3……を前後のフ
レームデータA0及びB2、B2及びB4を予測フレー
ムにして伝送する。
【0380】従つて、選択回路300の接点を切り換え
て、前予測フレームメモリ回路154、後予測フレーム
メモリ回路154、インタフレームメモリ回路156及
び302に、所定の予測フレームデータを、前予測基準
インデツクスPID及び後予測基準インデツクスNID
を基準にして取り込むことにより、当該伝送フオーマツ
トの映像信号も適応予測化することができる。
【0381】(2) さらに上述の実施例においては、映像
信号を予め 1/4のデータ量に圧縮した後、フレーム内符
号化処理、フレーム間符号化処理する場合について述べ
たが、データ圧縮量はこれに限らず、必要に応じて種々
の値に設定し得、例えばデータ圧縮を省略して直接フレ
ーム内符号化処理、フレーム間符号化処理するようにし
てもよい。
【0382】(3) さらに上述の実施例においては、コン
パクトデイスクに映像信号を記録する場合について述べ
たが、本発明はこれに限らず、磁気テープ等、種々の記
録媒体に映像信号を記録する場合、さらには所定の伝送
路を介して直接受信装置に伝送する場合に広く適応する
ことができる。
【0383】
【発明の効果】デイジタル映像信号の入力フレームを伝
送する際に、フレーム群の伝送順位を、参照フレーム
(F0X)、後予測符号フレーム(F1X)、及び選択
予測フレーム(F2X、F3X)とすると共に、選択予
測フレーム(F2X、F3X)の動きベクトルの検出結
果に基づき、後予測符号フレーム(F1X)の検出範囲
を設定するようにしたことにより、動きベクトルの探索
範囲を適正に狭くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例による映像信号伝送方式の説
明に供する略線図である。
【図2】その動作の説明に供する略線図である。
【図3】伝送装置の全体構成を示すブロツク図である。
【図4】並べ替回路を示すブロツク図である。
【図5】その動作の説明に供する略線図である。
【図6】動きベクトル検出回路を示すブロツク図であ
る。
【図7】動きベクトル検出回路を示すブロツク図であ
る。
【図8】図6及び図7の動作の説明に供する略線図であ
る。
【図9】図7及び図8の動作の説明に供する略線図であ
る。
【図10】フレームデータの説明に供する略線図であ
る。
【図11】動きベクトルの優先検出の説明に供する特性
曲線図である。
【図12】適応予測回路を示すブロツク図である。
【図13】その動作の説明に供する略線図である。
【図14】フレーム内符号化処理及びフレーム間符号化
処理の優先選択の説明に供する特性曲線図である。
【図15】伝送フレームデータの説明に供する略線図で
ある。
【図16】ヘツダの説明に供する略線図である。
【図17】ヘツダの説明に供する略線図である。
【図18】ヘツダの説明に供する略線図である。
【図19】受信装置を示すブロツク図である。
【図20】ノーマル再生時の動作の説明に供する略線図
である。
【図21】逆転再生時の動作の説明に供する略線図であ
る。
【図22】適応予測回路を示すブロツク図である。
【図23】他の実施例を示す略線図である。
【図24】その適応予測回路を示すブロツク図である。
【図25】その動作の説明に供する略線図である。
【図26】適応予測回路の他の適用例を示す略線図であ
る。
【符号の説明】
1……送信装置、4、33、203……並べ替回路、6
……動きベクトル検出回路、10、214……適応予測
回路、18……再量子化回路、22、211……逆再量
子化回路、200……受信装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マーク、フエルトマン 東京都品川区北品川6丁目7番35号ソニ ー株式会社内 (56)参考文献 1989年テレビジョン学会全国大会講演 予稿集,p.19−20「蓄積系メディアに 適した前後フレーム適応予測符号化方 式、P.485−486(平成1年7月発行) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H04N 7/24 - 7/68 H04N 5/91 - 5/956

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】デイジタル映像信号の入力フレームを基準
    となる参照フレーム(F0X)と、 上記参照フレームから後予測により符号化される後予測
    符号フレーム(F1X)と、 上記参照フレームと上記後予測符号フレームとの間にあ
    つて、上記参照フレームと上記後予測符号フレームとか
    ら、マクロ単位ブロツクごとに複数の予測方式から1つ
    の予測方式を選択して符号化される選択予測フレーム
    F2X、F3X)と、 の少なくとも3種類のフレームからフレーム群(GO
    P)を構成して符号化する符号化方式に好適な動きベク
    トルの検出方法であつて、 上記フレーム群の伝送順位を、上記参照フレーム(F0
    )、上記後予測符号フレーム(F1X)、及び上記選
    択予測フレーム(F2X、F3X)とすると共に、 上記選択予測フレーム(F2X、F3X)の動きベクト
    ルの検出結果に基づき、上記後予測符号フレーム(F1
    )の検出範囲を設定することを特徴とする動きベクト
    ル検出方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1989年テレビジョン学会全国大会講演予稿集,p.19−20「蓄積系メディアに適した前後フレーム適応予測符号化方式、P.485−486(平成1年7月発行)

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