JP3159310B2 - 映像信号符号化方法及び映像信号符号化装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 以下の順序で本発明を説明する。

Ａ産業上の利用分野 Ｂ発明の概要 Ｃ従来の技術 Ｄ発明が解決しようとする問題点 Ｅ問題点を解決するための手段（第１図、第２図、第14
図及び第16図） Ｆ作用（第１図及び第２図） Ｇ実施例（第１図〜第24図） （G1）映像信伝送の原理（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９図） （G2−４）適応予測回路（第10図〜第12図） （G2−５）伝送データ合成回路（第13図〜第16図） （G2−６）受信装置の構成（第17図〜第19図） （G2−７）適応予測回路（第18図〜第20図） （G3）実施例の動作 （G4）実施例の効果 （G5）他の実施例（第21図〜第24図） Ｈ発明の効果 Ａ産業上の利用分野 本発明は映像信号符号化方法及び映像信号符号化装置
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。

B.発明の概要 本発明は、フレーム内符号化された第１のフレームの
後に、当該第１のフレームから動きベクトル及び差分デ
ータによる予測符号化処理を用いてフレーム間符号化さ
れた複数の第２のフレームを形成すると共に、第１及び
第２のフレーム間に、動きベクトル及び差分データによ
つて表されかつ前予測又は後予測された予測符号化マク
ロ単位ブロツク若しくはフレーム内処理されたマクロ単
位ブロツクを有する第３のフレームを形成する。

Ｃ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。

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。

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）。

Ｄ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。

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。

ところが実際上、コンパクトデイスク等の記録媒体に
映像信号を高能率符号化して記録する場合、エラーの発
生を避け得ず、又記録された映像信号を逆転再生、ラン
ダムアクセスすることから、フレーム落しが多くなる
と、高い品質で映像信号を再生することが困難になる問
題があつた。

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、効率的
に高画質の映像信号を伝送することができる映像信号符
号化方法及び映像信号符号化装置を提案しようとするも
のである。

Ｅ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、デジ
タル映像信号をマクロ単位ブロツクに分割して符号化
し、伝送データに変換する映像信号符号化方法におい
て、最初の第１のフレーム（A0）をフレーム内符号化に
より符号化されるフレームによつて構成し、その後の第
２のフレーム（B2、B4）を、フレーム内符号化されるフ
レーム（A0）、または前の第２のフレーム（B2）から動
きベクトルと偏差データとによつて表される、フレーム
間予測符号化により符号化されるフレームによつて構成
し、フレーム内符号化された第１のフレーム（A0）とフ
レーム間予測符号化された第２のフレーム（B2）との間
に、前のフレーム内符号化されるフレーム（A0）から
の偏差データ及び動きベクトルにより、前予測符号化さ
れたマクロ単位ブロツク、次のフレーム間予測符号化
されるフレーム（B2）からの偏差データ及び動きベクト
ルにより、後予測符号化されたマクロ単位ブロツク、
前のフレーム内符号化されるフレーム（A0）からの偏差
データ及び動きベクトルと、次のフレーム間予測符号化
されるフレーム（B2）からの偏差データ及び動きベクト
ルとにより、補間予測符号化されたマクロ単位ブロツ
ク、ないしのマクロ単位ブロツクから選択されたマ
クロ単位ブロツクからなるフレームとして予測符号化さ
れた第３のフレーム（C1）を設け、フレーム間予測符号
化された第２のフレーム（B2、B4）同士の間に、前の
フレーム間予測符号化されるフレーム（B2）からの偏差
データ及び動きベクトルにより、前予測符号化されたマ
クロ単位ブロツク、次のフレーム間予測符号化される
フレーム（B4）からの偏差データ及び動きベクトルによ
り、後予測符号化されたマクロ単位ブロツク、前のフ
レーム間符号化されるフレーム（B2）からの偏差データ
及び動きベクトルと、次のフレーム間予測符号化される
フレーム（B4）からの偏差データ及び動きベクトルとに
より、補間予測符号化されたマクロ単位ブロツク、な
いしのマクロ単位ブロツクから選択されたマクロ単位
ブロツクからなるフレームとして予測符号化された第４
のフレーム（C3）を設け、第２のフレーム（B2、B4）及
び又は第３、第４のフレーム（C1、C3）は、予測符号化
されたマクロ単位ブロツクに代えて、フレーム内処理さ
れたマクロ単位ブロツクを選択できるようにする。

Ｆ作用 フレーム内符号化された第１のフレーム（A0）の後
に、当該第１のフレーム（A0）から動きベクトル及び差
分データによる予測符号化処理を用いてフレーム間符号
化された複数の第２のフレーム（B2、B4）を形成すると
共に、第１及び第２のフレーム間、並びに複数の第２の
フレーム間に、動きベクトル及び差分データによつて表
されかつ前予測又は後予測、又は補間予測された予測符
号化マクロ単位ブロツク若しくはフレーム内処理された
マクロ単位ブロツクを有する第３、第４のフレーム（C
1、C3）を形成することにより、１枚の画像の部分的な
特徴に適応した画質をもつ実用上画質の改善度が大きい
符号化映像データを得ることができる。

Ｇ実施例 以下図面について、本発明の一実施例を詳述する。

（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。

すなわち送信装置は、順次フレームデータF0、F1、F
2、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。

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。

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次元的に隣合う画像データ
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。

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。

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F1、F2、F3……を
フレーム間符号化処理して伝送する。

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。

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。

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。

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）。

これにより送信装置は、伝送フレームデータのデータ
量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。

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F
6、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F1、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）。

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。

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。

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。

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、F2、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。

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F6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。

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MV3P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。

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。

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ΔFP、ΔFN及びΔFP
N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MV3P及びMV3Nと共に、伝送フレームデ
ータF3Xに変換する（第１図（Ｄ））。

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。

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。

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、MV2P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。

さらにフレームデータFP、FN及びFPN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M
V1P及びMV1N、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。

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。

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MV4P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。

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。

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。

さらにこの実施例においては、伝送フレームデータF0
X〜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。

すなわちフレームデータF1、F2及びF4、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。

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。

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、C2、C4、C5、A6、B9、……
の順序で出力する。

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PIND
EX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。

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。

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。

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。

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。

（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VD_INを高能率符号化して伝送フレームデータDA
TAに変換した後、コンパクトデイスクに記録する。

送信装置１は、入力映像信号VD_INを画像データ入力部
２に与え、ここで入力映像信号VD_IN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。

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。

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。

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。

これにより画像データ入力部２を介して、入力映像信
号VD_IN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D_Vを生成するようになされてい
る。

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、C2、B3、C4、C5、A6、
C7、……の順序で入力される画像データD_V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。

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。

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。

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。

動きベクトル検出回路６は、並べ替えられた画像デー
タD_VN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。

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。

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。

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。

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D_VN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。

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D_PRI及び画像データD_VNの差データを得ることによ
り、偏差データD2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。

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D_PRIとして出力する。

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D_PRIとしてマクロ単位
ブロツク毎に出力する。

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D₂（第１図
においてデータ量が最も小さな偏差データΔFP、ΔFN
P、ΔFNに相当す）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D₂を得ることができる。

デイスクリートコサイン変換回路12は、DCT（discret
e 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D2を変換する。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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D_PRI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。

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D_Fを得ることができ、これにより当該フレームデー
タD_F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。

かくして、処理する順序でフレームデータを並べ替え
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D_F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。

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32に出力する。

同様にランレングスハフマン符号化回路34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。

伝送データ合成回路32は、フレームパルス信号S_FP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PINDEX、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。

並べ替回路33は、伝送データ合成回路32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DATAを出力する。

かくして入力映像信号VD_IN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。

（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S_FP（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D_V（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））。

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S_FP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。

デコーダ回路44は、カウントデータCOUNT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。

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S_FP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。

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。

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COUNTを得るようにな
されている。

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D_L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。

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。

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。

これに対してリードオンリメモリ回路（ROM）54、5
6、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NI
D、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。

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COU
NTが値４及び５のとき値３の前予測基準インデツクスPI
D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PIDの出力を停止する。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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、当然並べ替回路４に入力された画像データD_Vを直
接選択回路70に出力する。

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COUNT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。

（G2−３）動きベクトル検出回路 第６図及び第７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７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D_VNを処理する。

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ク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下がる切り換え制
御データSW1及びSW2（第７図（Ｄ）及び（Ｅ））を作成
する。

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７図（Ｆ））を作成する。

同様にリードオンリメモリ回路75、76、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WB
3、WC1、WC2、WC4、WC5を作成する。

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７図（Ｇ））を作成する。

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PINTRAを受け、こ
れによりフレームメモリ制御データWAP（第７図
（Ｈ））を作成する。

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。

ブロツク化回路84は、フレームパルス信号S_FP（第７
図（Ｉ））に同期して順次入力される画像データD_V（I
N）（第７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。

ここで第８図に示すように、各フレームデータ（第８
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ブロツク単位グループに区分される（第８図
（Ｂ））。

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８図
（Ｃ））に分割され、当該送信装置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。

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。

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、Y₃、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C_R、C_Bが割り当てられるよう
になされている。

かくしてブロツク化回路84を介して、15×22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。

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。

かくして当該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D_V（OUT）（第７図（Ｋ））を出力す
るようになされている。

遅延回路86は、フレーム群インデツクスGOF（IN）
（第７図（Ｌ））を５フレーム周期だけ遅延させ、これ
により当該動きベクトル検出回路６から出力される画像
データD_V（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７図（Ｍ））を出力
する。

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90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。

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
D_V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D_NVを
得ることができる（第７図（Ｎ））。

これに対して前予測フレームメモリ回路89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。

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A12が連続する画像データD_PV
を得ることができる（第７図（Ｏ））。

これに対してインタフレームメモリ回路90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D_VNを取り込むように制御される。

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D_INT（第７図
（Ｐ））を得るようになされている。

選択回路92及び93は、それぞれ画像データD_NV及びD
_INT、画像データD_PV及びD_INT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。

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。

すなわちフレームデータB3の動きベクトルMV3N及びMV
3P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。

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、MV1P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B3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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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〜KN₂₅₅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。

これにより順次フレームデータC1、C2、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。

選択回路92及び93は、当該動きベクトル検出順序に応
じて接点を切り換え、当該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A0、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。

減算回路KN₀〜KN₂₅₅及びKP₀〜KP₂₅₅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。

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D_M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。

すなわち可変リードメモリ回路94及び95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及び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〜KP
₂₅₅に出力する。

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〜KN
₂₅₅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〜K
N₂₅₅及びKP₀〜KP₂₅₅に出力する。

かくして可変リードメモリ回路94及び95は、レベル２
の処理において、減算回路KN₀〜KN₂₅₅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。

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。

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KP
₀〜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KP₀〜KP₂₅₅に出力する。

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。

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K
N₀〜KN₂₅₅及びKP₀〜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。

これにより絶対値総和回路100及び101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。

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。

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D_00N及びD_00Pを比較回路105及び106に出力す
る。

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（ER_N及びER_P）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。

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。

さらに誤差データER（ER_N及びER_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。

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。

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。

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。

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。

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。

比較回路105、106は、誤差データER_N及びER_Pと偏差デ
ータD_00N及びD_00Pの比較結果を得る。

このとき第９図に示すように、比較回路105及び106
は、誤差データER_N及びER_Pと偏差データD_00N及びD
_00Pを、次式 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。

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。

従つてこの実施例においては、比較回路105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。

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９図の優
先度に従つて０ベクトルデータMV₀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７図（Ｑ）及び（Ｒ））を得るこ
とができる。

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、
C4、C5について、後予測及び前予測用の動きベクトルMV
1N、MV2N、MV4N、MV5N及びMV1P、MV2P、MV4P、MV5Pを取
り込む。

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110〜113及び114〜117に格納された
動きベクトルMV1N、MV2N、MV4N、MV5N及びMV1P、MV2P、
MV4P、MV5Pを受け、動きベクトルMV1N、MV1P、MV2N及び
MV2Pの加算結果と、動きベクトルMV4N、MV4P、MV5N及び
MV5P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。

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。

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 で表されるような予測動きベクトルMV3NY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。

ここで選択回路130及び131は、切り換え制御データBO
N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D_0N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MV3NY及びMV3PYを選択出力する。

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MV3NY、D_0N及びMV3PY、D_0Pを、ベク
トル発生回路98から出力される制御データD_Mに加算す
る。

これによりフレームデータC1、C2、C4、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MV3PY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。

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MV3PYに加算して出力し、これにより
動きベクトルMV3P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。

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S_FP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７図（Ｓ））を出力する。

選択回路139及び140は、動きベクトル選択データMVSE
L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MVP
（第７図（Ｔ）及び（Ｕ））を得ることができる。

（G2−４）適応予測回路 第10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NID、テンポ
ラリインデツクスTRを規準にして、フレームデータB3、
C1、C2、C4、C5を選択予測化処理する。

すなわち第11図に示すように、適用予測回路10におい
て、リードオンリメモリ回路142、143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PINTRA（第11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。

またリードオンリメモリ回路146及び147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、論理レベルが立ち下が
る切り換え制御データSW3及びSW4（第11図（Ｂ）及び
（Ｃ））を作成する。

オア回路148は、フレーム内符号化処理制御データPIN
TRA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。

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。

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S_FP（第11図（Ｄ））に同期して
出力される画像データD_VN（第11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。

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D_PRIとし
て減算回路８に出力する。

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D_VNの平均値からの偏差データD
₂を得ることができ、当該偏差データD₂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。

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及びインターフレームメモリ
回路156は、加算回路28で再現された画像データD_F（第1
1図（Ｆ））を受け、そのうち後予測、前予測の規準と
なる予測フレームのフレームデータを格納する。

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D_Fを取り込む。

これにより当該前予測フレームメモリ回路154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D_NVFを得ることができる（第11図
（Ｇ））。

これに対して前予測フレームメモリ回路155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。

これにより前予測フレームメモリ回路155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D_PVFを
得ることができる（第11図（Ｈ））。

これに対してインタフレームメモリ回路156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D_Fを取り込む。

これによりインタフレームメモリ回路156を介して、
再現された第４番目のフレームデータSB3、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
D_INTF（第11図（Ｉ））を得るようになされている。

選択回路158及び159は、それぞれ画像データD_NVF及び
D_INTF、画像データD_PVF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、SA
6、SB3……を順次出力する。

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160及び161に出力する。

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。

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。

かくして再現されたフレームデータを動きベクトルMV
N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。

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。

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。

減算回路165、166及び167は、可変リードメモリ回路1
60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D_VNでなるフレームデータから減算する。

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、Δ
FNP（第１図）をマクロ単位ブロツクごとに得ることが
できる。

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。

かくして絶対値和回路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、ΔF
P、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。

比較回路171は、偏差データΔFN、ΔFP、ΔFNPの絶対
値和を受け、その最小値を検出する。

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Δ
FN、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。

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D_PRIとして減算回路８に出力されるのに対し、
フレーム間符号化処理する場合は、偏差データΔFN、Δ
FP、ΔFNPのデータ量が最も小さくなるフレームデータF
N、FP又はFPNがマクロ単位ブロツクごとに選択され、予
測データD_PRIとして減算回路８に出力される。

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、C1、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D_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。

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、ΔF
P、ΔFNPの内、データ量が最も小さくなる偏差データΔ
INTRAを選択して比較回路174に出力する。

減算回路176は、画像データD_VN及び直流データDCを受
け、その差データを絶対値和回路177に出力する。

絶対値和回路177は、絶対値和回路168〜170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ΔINTERを比較回路174に出
力する。

比較回路174は、累積加算値ΔINTER及び偏差データΔ
INTRA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。

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PINTRAを受け、選択回路
152の接点を切換制御する。

このとき比較回路174は、累積加算値ΔINTER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。

すなわち累積加算値ΔINTERは、画像データD_VN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。

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、C4、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。

かくして第12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。

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ΔINTRA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。

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規準となつたフレー
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。

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、C1、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。

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PINDEXを得ることができる。

（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S_FP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PINDEX、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。

すなわち第13図及び第14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13図（Ｃ））。

ここでマクロ単位ヘツダHMは、フレーム間符号化処理
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14図（Ａ））。

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。

さらにマクロ単位ブロツクに割り当てられた輝度信号
Y₁、Y₂、Y₃、Y₄及び色差信号C_R、C_Bの各ブロツクについ
て、伝送データを有しているか否かを表す付加データCB
Pが付加される これに対して、フレーム内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14図
（Ｂ））、各マクロ単位ブロツク識別用のヘツダTYPE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、DCM−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。

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。

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13図（Ｂ））
が形成され、第15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。

ここでブロツク単位グループヘツダHGOB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。

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13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。

ここで第16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。

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。

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。

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。

（G2−６）受信装置の構成 第17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D_PB
を受信回路201に受ける。

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D_VPB
と共に当該検出結果を出力する。

これにより第18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、PC1、PC2……の連続す
る画像データD_VPB（第18図（Ａ））を得ることができ
る。

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、PC1、PC2……を並び替えて出力する
（第18図（Ｂ））。

バツフア回路204は、並べ替え回路203から出力される
画像データD_VPBN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。

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、予測インデツクスPINDEX、データDC（DCM−Ｙ、D
CM−Ｕ、DCM−Ｖ）、QUANT、動きベクトルデータMVD−
Ｐ及びMVD−Ｎを再現して所定の回路に出力する。

このとき分離回路206は、制御回路207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。

すなわちノーマル再生においては、第18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D_VPBNを得る。

これに対して第19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D_VPBNを得る（第19図（Ａ））。

ここで記録時においては、第１番目のフレーム群（PA
0〜PC5）に続いて、第２番目のフレーム群（PA6〜PC1
1）、第３番目のフレーム群（PA12〜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。

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PA0、フレームデータPA6に続くフレーム
データ（PB9〜PC11）が連続する（第19図（Ｂ））。

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。

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P
ID、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211、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。

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。

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。

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20
0側において、再量子化回路18の入力データを再現す
る。

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。

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1
2（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。

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D_PRI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。

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。

適応予測回路214は、加算回路218の出力データD_TIN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D_PRIを再現す
る。

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D_Vを再
生することができる。

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VD_INを再現するようになされてい
る。

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。

（G2−７）適応予測回路 第20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T
R、直流レベルのデータDCを規準にして、予測データD
_PRIを作成する。

すなわち適応予測回路214は、復号された識別データP
INDEX（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。

すなわちフレーム内符号化処理したフレームデータPA
0、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。

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。

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D_PRI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。

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D_TINを後予測フレームメモリ回路2
32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D_PRIを再現する。

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18図（Ｃ）及び
（Ｄ））。

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242に出力する。

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M
VN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。

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。

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。

これにより選択回路230においては、フレームデータB
3、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。

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PINDEX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D
_PRIを再現することができる。

従つて予測データD_PRIを、加算回路218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PA0、PA6に続いて伝
送されるフレームデータPB3、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。

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
D_TIN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B3、B9を格納する。

これにより、当該インタフレームメモリ回路252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18図（Ｅ））。

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。

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D_PRI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。

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。

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D_PRI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。

かくして順次再現されたフレームデータが加算回路21
8から加算データD_TINとして出力される。

選択回路260は、加算データD_TINを、直接入力すると
共に遅延回路262を介して入力する。

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266を介して入力す
る。

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。

選択回路268は、選択回路260及び264の選択出力の他
に、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。

ここで、切り換え信号SEL1及びSEL2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D_V（第18図
（Ｆ））を再現するようになされている。

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。

さらにこの実施例においては、選択回路244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。

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。

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208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19図
（Ｃ）及び（Ｄ））。

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。

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24
0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。

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。

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。

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19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MVN、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。

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。

（G3）実施例の動作 以上の構成において、入力映像信号VD_IN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、C1、C
2、B3……の連続する映像信号VD（第１図（Ａ））に変
換される。

映像信号VDは、並べ替回路４で、フレームデータA0、
C1、C2、C3……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A0、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、A6、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。

さらに並べ替回路４で、フレーム群インデツクスGO
F、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。

かくして符号化処理する順序A0、A6、B3、C1、C2、C
4、C5、C7、……に並べ替えた後、所定の識別データGO
F、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。

並べ替えられた画像データD_VN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。

さらに並べ替えられた画像データD_VNの内、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。

これに対して、フレームデータA0、A6、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。

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95に出力され、フレー
ムデータC1、C2が減算回路KN₀〜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〜KP₂₅₅
に出力される。

減算回路KN₀〜KN₂₅₅、KP₀〜KP₂₅₅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。

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95に出力され、フレー
ムデータC4、C5が減算回路KN₀〜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〜KP₂₅₅
に出力される。

これにより絶対値総和回路100及び101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。

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。

このとき予備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９図の優先度に従
つて０ベクトルデータMV₀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。

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MV
3PY、MV3NYが検出される。

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。

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
KP₀〜KP₂₅₅に出力される。

これにより絶対値総和回路100及び101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。

これに対して適応予測回路10に出力された画像データ
D_VN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152に出力される。

さらに適応予測回路10に出力された画像データD
_VN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。

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。

これに対してフレームデータB3は、減算回路165、16
6、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。

当該減算結果は、絶対値和割回路168、169、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。

偏差データΔFN、ΔFP、ΔFNPは、比較回路171で最小
値が検出される。

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。

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A
0、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。

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、ΔFP、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。

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B
3、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。

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C4、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。

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D_PRIが作成されて減算回路８に出力される。

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。

予測データD_PRIは、減算回路８において、画像データ
D_VNと減算され、これにより偏差データD_Zが作成され
る。

偏差データD_Z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。

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。

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。

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13図〜第16
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。

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D_Fに変換される。

かくして当該フレームデータD_F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。

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D_PRI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。

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、PB3、PC1、PC2……の連続する画像デ
ータD_VPBNに並べ替えられる。

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GO
F、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。

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。

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214から出力される予
測データD_PRIと加算され、その結果得られる加算データ
D_TINが適応予測回路214に出力される。

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D_PRI
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D_TINを得ることができる。

加算回路218の出力データD_TINの内、フレームデータA
0、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B
3、C1、C2、C4……の復号に用いられる。

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に格納されたフレームデータA
0、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。

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B3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。

さらに可変リードメモリ回路240及び242から出力され
るフレームデータは、加算回路248及び1/2割り算回路25
0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。

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D_PRIが作成される。

かくして当該予測データD_PRI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。

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。

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。

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。

かくして、選択回路230を介して、フレームデータC
1、C2、C4……についての予測データD_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。

復号されたフレームデータA0、A6、B3、C1、C2、C4…
…は、遅延回路262、266、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。

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D_PRIが得られ、元の
フレームデータが再現される。

（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。

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。

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。

（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。

例えば、第21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。

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B
4、A0及びA6、B4及びA6を予測フレームに選定して、第2
2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。

すなわち第23図に示すように予め、フレームデータA
0、C1、B2、C3……の配列を処理する順序A0、A6、B2、C
1、B4、C3、C5……に並べ替え画像データD_V（第23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23図（Ｂ））及び後予測基準インデツクスN
ID（第23図（Ｃ））を作成する。

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。

さらに当該画像データD_Vに基づいて、再現された画像
データD_Fを後予測フレームメモリ回路154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。

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。

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23図
（Ｄ）、（Ｅ）、（Ｆ）及び（Ｇ））。

従つて選択回路304及び305の接点を、切り換え信号SW
8、SW9（第23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、C1、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。

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。

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22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。

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22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NID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。

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D_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24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300を適応することができる。

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。

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。

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。

（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。

（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。

Ｈ発明の効果 上述のように本発明によれば、フレーム内符号化され
た第１のフレームの後に、当該第１のフレームから動き
ベクトル及び差分データによる予測符号化処理を用いて
フレーム間符号化された複数の第２のフレームを形成す
ると共に、第１及び第２のフレーム間、並びに複数の第
２のフレーム間に、動きベクトル及び差分データによつ
て表されかつ前予測、又は後予測、又は補間予測された
予測符号化マクロ単位ブロツク若しくはフレーム内処理
されたマクロ単位ブロツクを有する第３、第４のフレー
ムを形成することにより、１枚の画像の部分的な特徴に
適応した画質をもつ実用上画質の改善度が大きい符号化
映像データを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は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、第２図はその動作の説明に供する略
線図、第３図は伝送装置の全体構成を示すブロツク図、
第４図は並べ替回路を示すブロツク図、第５図はその動
作の説明に供する略線図、第６図（１）及び（２）は動
きベクトル検出回路を示すブロツク図、第７図（１）及
び（２）及び（３）はその動作の説明に供する略線図、
第８図はフレームデータの説明に供する略線図、第９図
は動きベクトルの優先検出の説明に供する特性曲線図、
第10図は適応予測回路を示すブロツク図、第11図はその
動作の説明に供する略線図、第12図はフレーム内符号化
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、第13図は伝送フレームデータの説明に供
する略線図、第14図、第15図及び第16図はそのヘツダの
説明に供する略線図、第17図は受信装置を示すブロツク
図、第18図はそのノーマル再生時の動作の説明に供する
略線図、第19図は逆転再生時の動作の説明に供する略線
図、第20図は適応予測回路を示すブロツク図、第21図は
他の実施例を示す略線図、第22図はその適応予測回路を
示すブロツク図、第23図はその動作の説明に供する略線
図、第24図は適応予測回路の他の適用例を示す略線図で
ある。 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 五十嵐 勝治 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソ ニー株式会社内 (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 特開 昭53−82219（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−193383（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−145988（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−123383（ＪＰ，Ａ) 1989年テレビジョン学会全国大会講演 予稿集，19−20「蓄積メディアに適した 前後フレーム適応予測符号化方式」Ｐ. 485−486（平成元年７月19日発行)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】デジタル映像信号をマクロ単位ブロツクに
   分割して符号化し、伝送データに変換する映像信号符号
   化方法において、 最初の第１のフレーム（A0）をフレーム内符号化により
   符号化されるフレームによつて構成し、 その後の第２のフレーム（B2、B4）を、上記フレーム内
   符号化されるフレーム（A0）、または前の第２のフレー
   ム（B2）から動きベクトルと偏差データとによつて表さ
   れる、フレーム間予測符号化により符号化されるフレー
   ムによつて構成し、 上記フレーム内符号化された上記第１のフレーム（A0）
   と上記フレーム間予測符号化された上記第２のフレーム
   （B2）との間に、 前のフレーム内符号化される上記フレーム（A0）か
   らの偏差データ及び動きベクトルにより、前予測符号化
   されたマクロ単位ブロツク、 次のフレーム間予測符号化される上記フレーム（B
   2）からの偏差データ及び動きベクトルにより、後予測
   符号化されたマクロ単位ブロツク、 前のフレーム内符号化される上記フレーム（A0）か
   らの偏差データ及び動きベクトルと、次のフレーム間予
   測符号化される上記フレーム（B2）からの偏差データ及
   び動きベクトルとにより、補間予測符号化されたマクロ
   単位ブロツク、 上記ないしのマクロ単位ブロツクから選択されたマ
   クロ単位ブロツクからなるフレームとして予測符号化さ
   れた第３のフレーム（C1）を設け、 フレーム間予測符号化された上記第２のフレーム（B2、
   B4）同士の間に、 前のフレーム間予測符号化される上記フレーム（B
   2）からの偏差データ及び動きベクトルにより、前予測
   符号化されたマクロ単位ブロツク、 次のフレーム間予測符号化される上記フレーム（B
   4）からの偏差データ及び動きベクトルにより、後予測
   符号化されたマクロ単位ブロツク、 前のフレーム間予測符号化される上記フレーム（B
   2）からの偏差データ及び動きベクトルと、次のフレー
   ム間予測符号化される上記フレーム（B4）からの偏差デ
   ータ及び動きベクトルとにより、補間予測符号化された
   マクロ単位ブロツク、 上記ないしのマクロ単位ブロツクから選択されたマ
   クロ単位ブロツクからなるフレームとして予測符号化さ
   れた第４のフレーム（C3）を設け、 上記第２のフレーム（B2、B4）及び又は上記第３、第４
   のフレーム（C1、C3）は、予測符号化されたマクロ単位
   ブロツクに代えて、フレーム内処理されたマクロ単位ブ
   ロツクを選択できる ことを特徴とする映像信号符号化方法。
2. 【請求項２】デジタル映像信号をマクロ単位ブロツクに
   分割して符号化し、伝送データに変換する映像信号符号
   化装置において、 最初の第１のフレーム（A0）をフレーム内符号化により
   符号化されるフレームによつて構成する手段と、 その後の第２のフレーム（B2、B4）を、上記フレーム内
   符号化されるフレーム（A0）、または前の第２のフレー
   ム（B2）から動きベクトルと偏差データとによつて表さ
   れる、フレーム間予測符号化により符号化されるフレー
   ムによつて構成する手段と、 フレーム内符号化された上記第１のフレーム（A0）とフ
   レーム間予測符号化された上記第２のフレーム（B2）と
   の間に、 前のフレーム内符号化される上記フレーム（A0）か
   らの偏差データ及び動きベクトルにより、前予測符号化
   されたマクロ単位ブロツクと、 次のフレーム間予測符号化される上記フレーム（B
   2）からの偏差データ及び動きベクトルにより、後予測
   符号化されたマクロ単位ブロツクと、 前のフレーム内符号化される上記フレーム（A0）か
   らの偏差データ及び動きベクトルと、次のフレーム間予
   測符号化される上記フレーム（B2）からの偏差データ及
   び動きベクトルとにより、補間予測符号化されたマクロ
   単位ブロツク、 上記ないしのマクロ単位ブロツクから選択されたマ
   クロ単位ブロツクからなるフレームとして予測符号化さ
   れた第３のフレーム（C1）を設ける手段と、 フレーム間予測符号化された上記第２のフレーム（B2、
   B4）同士の間に、 前のフレーム間予測符号化される上記フレーム（B
   2）からの偏差データ及び動きベクトルにより、前予測
   符号化されたマクロ単位ブロツク、 次のフレーム間予測符号化される上記フレーム（B
   4）からの偏差データ及び動きベクトルにより、後予測
   符号化されたマクロ単位ブロツク、 前のフレーム間符号化される上記フレーム（B2）か
   らの偏差データ及び動きベクトルと、次のフレーム間予
   測符号化される上記フレーム（B4）からの偏差データ及
   び動きベクトルとにより、補間予測符号化されたマクロ
   単位ブロツク、 上記ないしのマクロ単位ブロツクから選択されたマ
   クロ単位ブロツクからなるフレームとして予測符号化さ
   れた第４のフレーム（C3）を設ける手段と、 上記第２のフレーム（B2、B4）及び又は上記第３、第４
   のフレーム（C1、C3）は、予測符号化されたマクロ単位
   ブロツクに代えて、フレーム内処理されたマクロ単位ブ
   ロツクを選択する手段と、 を具えることを特徴とする映像信号符号化装置。