JP3307969B2 - 映像信号伝送装置 - Google Patents

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。 産業上の利用分野 従来の技術（図５〜図１１） 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段（図１及び図４） 作用 実施例（図１及び図４） 発明の効果

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は映像信号伝送装置に関
し、デイスクリートコサイン変換等の直交変換方式によ
つて、例えば放送局内伝送のように一対多の伝送形態で
高画質の映像を伝送する映像信号伝送装置に適用して好
適なものである。

【０００３】

【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、伝送路を効率良く利用するため、映像信号の相関
を利用して映像信号を符号化し、これにより有意情報の
伝送効率を高めるようになされている。

【０００４】例えばフレーム内符号化処理は、図５に示
すように、時点ｔ＝ｔ1 、ｔ2 、ｔ3 ……において動画
を構成する各画像ＰＣ１、ＰＣ２、ＰＣ３……を伝送し
ようとする場合、伝送処理すべき画像データを同一走査
線内で一次元符号化して伝送するものである。またフレ
ーム間符号化処理は、時間軸に対する映像信号の自己相
関を利用して順次隣合う画像ＰＣ１及びＰＣ２、ＰＣ２
及びＰＣ３……間の画素データの差分でなる画像データ
ＰＣ１２、ＰＣ２３……を求めることにより圧縮率を向
上させるものである。

【０００５】これにより映像信号伝送システムは、画像
ＰＣ１、ＰＣ２、ＰＣ３……をその全ての画像データを
伝送する場合と比較して格段的にデータ量が少ないデイ
ジタルデータに高能率符号化して伝送路に送出すること
ができるようになされている。

【０００６】すなわち図６に示すように、画像データ伝
送装置１は、デイジタル化された入力映像信号ＶＤにつ
いて前処理回路（図示せず）によつて帯域制限及び送出
順序変換等を行い、入力画像データＳ１として出力す
る。ここで入力画像データＳ１として順次送出される画
像データは、図７に示すような手法でフレーム画像デー
タＦＲＭから抽出される。

【０００７】一枚のフレーム画像データＦＲＭは、例え
ば図７（Ａ）に示すように２個（水平方向）×６個（垂
直方向）のブロツクグループＧＯＢに分割され、各ブロ
ツクグループＧＯＢが図７（Ｂ）に示すように１１個
（水平方向）×３個（垂直方向）のマクロブロツクＭＢ
を含むようになされ、各マクロブロツクＭＢは図７
（Ｃ）に示すように８×８画素分の輝度信号データＹ１
〜Ｙ４の全画素データに対応する色差信号データでなる
色差信号データＣb 及びＣr を含んでなる。

【０００８】このときブロツクグループＧＯＢ内の画像
データの配列は、マクロブロツクＭＢ単位で画像データ
が連続するようになされており、マクロブロツクＭＢ内
ではラスタ走査の順で微小ブロツク単位で画像データが
連続するようになされている。

【０００９】なおここでマクロブロツクＭＢは、輝度信
号に対して、水平及び垂直走査方向に連続する16×16画
素の画像データ（Ｙ１〜Ｙ４）を１つの単位とするのに
対し、これに対応する２つの色差信号においては、デー
タ量が低減処理された後時間軸多重化処理され、それぞ
れ１つの微小ブロツクＣr、Ｃb に16×16画素分のデー
タが割り当てられる。

【００１０】画像データ伝送装置１は、フイールド内符
号化処理部２又はフレーム間符号化処理部３を介して入
力画像データＳ１を係数データＳ２又はＳ３に変換する
と、当該係数データＳ２又はＳ３を切換回路４、量子化
回路５及び後段の処理回路を順次介して出力する。

【００１１】ここでフイールド内符号化処理部２は、デ
イスクリートコサイン（ＤＣＴ：discrete cosine tran
sform ）変換回路６を介して入力画像データＳ１をフイ
ールド内符号化して係数データＳ２に変換し、当該係数
データＳ２を遅延回路７を介して切換回路４に供給する
ようになされている。また画像データ伝送装置１は、差
データ生成回路８、デイスクリートコサイン変換回路９
を介して入力画像データＳ１をフレーム間符号化し、係
数データＳ３を遅延回路１０を介して切換回路４に供給
するようになされている。

【００１２】ここで差データ生成回路８は、入力画像デ
ータＳ１と共に前フレームメモリ１１に格納されている
前フレームの前フレームデータＳ４を入力すると、入力
画像データＳ１との差分を求めてフレーム間符号化デー
タを発生し（以下これをフレーム間符号化モードとい
う）、当該差分データＳ５をデイスクリートコサイン変
換回路９に出力するようになされている。

【００１３】またデイスクリートコサイン変換回路６及
び９は、映像信号の２次元相関を利用すべく、入力画像
データＳ１又は差分データＳ５を微小ブロツク単位でデ
イスクリートコサイン変換し、その結果得られる係数デ
ータＳ２及びＳ３を遅延回路７、１０及び絶対値回路１
２、１３に出力するようになされている。

【００１４】ここで積分回路１４、１５は、絶対値回路
１２、１３より入力される係数データＳ２、Ｓ３の総和
を各ブロツク毎に求めると総和係数データＳ６、Ｓ７と
して出力し、減算回路１６で当該総和係数データＳ６、
Ｓ７の差分を求めて係数差分データＳ８として切換判定
回路１７に出力する。

【００１５】切換判定回路１７は、当該係数差分データ
Ｓ８により総和係数データＳ６、Ｓ７の大小を判別して
切換制御信号Ｓ９を切換回路４に出力し、ブロツク単位
で係数データの絶対値和が小さくなる方の係数データＳ
２又はＳ３を量子化回路５に出力させるようになされて
いる。

【００１６】すなわち切換回路４は、切換制御信号Ｓ９
に基づいてフイールド内符号化して伝送した方が少ない
データ量で伝送できる可能性が高いと判断される場合に
は、係数データＳ２を出力し、フレーム間符号化して伝
送した方が少ないデータ量で伝送できる可能性が高いと
判断される場合には係数データＳ３を出力する。

【００１７】因みにあるブロツクに着目すると、図８の
状態遷移モデルに示すように、各ブロツクデータは伝送
データ量に基づいて符号化方式を切り換えられて伝送さ
れるが、このときフレーム間符号化して伝送される場合
には誤差が複数フレームに亘つて伝搬されるため、所定
間隔（以下リフレツシユ間隔という）ごとにフイールド
内符号化して伝送されるようになされている。

【００１８】量子化回路５は、ブロツクグループＧＯＢ
毎に定まる量子化ステツプサイズで係数データＳ２及び
Ｓ３を量子化し（図９）、その結果出力端に得られる量
子化データＳ１０を逆量子化回路２０及び後段の可変長
符号化回路（ＶＬＣ：variable length code）（図示せ
ず）に供給するようになされている。

【００１９】逆量子化回路２０は、量子化回路５から送
出される量子化データＳ１０を代表値に逆量子化して逆
量子化データＳ１１に変換し、量子化回路５における量
子化前の変換データを復号し、逆量子化データＳ１１を
デイスクリートコサイン逆変換（ＩＤＣＴ：inverse di
screte cosinetransform ）回路２１に供給するように
なされている。

【００２０】デイスクリートコサイン逆変換回路２１
は、逆量子化回路２０で復号された逆量子化データＳ１
１をデイスクリートコサイン変換回路６、９とは逆の変
換処理で復号画像データＳ１２に変換し、前フレームデ
ータ生成回路２２及び切換回路２３に出力するようにな
されている。これによりデイスクリートコサイン逆変換
回路２１は、伝送路を介して出力され、受信側で再現さ
れる出力データのデイスクリートコサイン変換回路６、
９での変換前の入力画像データＳ１又は差分データＳ５
を伝送側で復号することができるようになされている。

【００２１】すなわちデイスクリートコサイン逆変換回
路２１は、映像信号ＶＤがフイールド内符号化処理され
て伝送される場合には入力画像データＳ１を再現するの
に対し、映像信号ＶＤがフレーム間符号化処理されて伝
送される場合には差分データＳ５を復元するようになさ
れている。

【００２２】前フレームデータ生成回路２２は、前フレ
ームメモリ１１から遅延回路２４を介してフイードバツ
クされる前フレームデータＳ４と復号画像データＳ１２
を加算して出力データとして出力された前フレームの画
像データを復元し、切換回路２３を介して前フレームメ
モリ１１に出力するようになされている。これにより前
フレームメモリ１１は、受信側に伝送される伝送画像を
順次再現して格納するようになされている。

【００２３】ここで切換回路２３は、遅延回路２５を介
することにより係数データＳ２又はＳ３が量子化されて
からデイスクリートコサイン逆変換されるまでに要する
時間遅延された制御信号Ｓ９により切り換え制御される
ようになされている。これにより画像データ伝送装置１
は、デイスクリートコサイン変換による係数データの発
生情報量に基づいて伝送される入力画像データＳ１の符
号化方式に基づいて前フレームメモリ１１への出力を切
り換えるようになされている。

【００２４】また図６との対応部分に同一符号を付して
示す図１０において、画像データ伝送装置３０は、デイ
スクリートコサイン変換回路６及び９によるデイスクリ
ートコサイン変換後の係数データＳ２及びＳ３の量子化
データＳ３１、Ｓ３２を量子化回路３１及び３２により
それぞれ求めた後、量子化発生情報量シミユレート回路
３３、３４により量子化データの情報量を求めて切換判
定回路１７に出力するようになされている。

【００２５】ここで量子化発生情報量シミユレート回路
３３、３４は、図１１に示すように、可変長符号化処理
をシミユレートするようになされている。すなわち量子
化発生情報量シミユレート回路３３、３４は、リードオ
ンリメモリ３５を介して量子化データＳ３１、Ｓ３２の
符号長を求めると、加算回路３６及び２段のデータフリ
ツプフロツプ３７、３８を介して発生情報量をシミユレ
ートし、発生情報量データＳ３３、Ｓ３４として出力す
るようになされている。

【００２６】因みにデータフリツプフロツプ３７、３８
のクロツク入力端には、サンプルクロツクＳ３６、ブロ
ツククロツクＳ３７がそれぞれ入力されるようになされ
ている。このとき切換判別回路１７は、伝送される係数
データＳ２及びＳ３の発生情報量が小さくなる方の係数
データを切換回路４より出力するようになされている。

【００２７】

【発明が解決しようとする課題】ところが従来の画像デ
ータ伝送装置１及び３０においては、伝送対象である入
力画像データＳ１の発生情報量を基準とし、ブロツク単
位毎に発生情報量が少なくなる符号化方式の画像を判別
して伝送するようになされているが、フレーム間符号化
デイスクリートコサイン変換方式においては、フレーム
間で誤差の伝搬があるために１時点の発生情報量が小さ
くなる符号化方式を選択しても複数ブロツクに亘る合計
での発生情報量や歪みが必ずしも最小になるとは限らな
かつた。また発生情報量に判別では伝送画像によつて
は、発振による伝搬誤差の影響で発生情報量及び歪量が
双方共に増大したり、局所的に大きな歪みが発生して却
つて画質の劣化が生ずる場合があつた。

【００２８】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、歪みの発生しやすい画像と歪みの発生し難い画像が
混在する変化の激しい入力画像が入力される場合にも、
歪み量が小さくなる方の符号化方式により符号化された
入力画像を選択して伝送することにより、伝送画像全体
としての画質を一段と向上することができる。

【００２９】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、映像信号Ｓ１を直交変換した後に
量子化する映像信号伝送装置６０において、ブロツクＭ
Ｂ複数個で単位ブロツク群ＧＯＢを形成する映像信号Ｓ
１をブロツクＭＢ単位でフイールド内直交変換すること
により第１の係数データＳ２を生成する第１のＤＣＴ(D
iscrete CosineTransform)モードと、映像信号Ｓ１をブ
ロツクＭＢ単位でフイールド間予測直交変換又はフレー
ム間予測直交変換することにより第２の係数データＳ３
を生成する第２のＤＣＴモードとを有する直交変換手段
６、９と、第１のＤＣＴモード及び第２のＤＣＴモード
に対応し、第１の係数データＳ２及び第２の係数データ
Ｓ３をそれぞれ量子化／逆量子化（４３、４６）した
後、逆直交変換（４４、４７）する第１の局部復号手段
４１Ａ及び第２の局部復号手段４１Ｂと、当該第１の局
部復号手段４１Ａ及び第２の局部復号手段４１Ｂとで復
号された第１の局部復号データＳ４１及び第２の局部復
号データＳ４３とに対応する原映像信号Ｓ１との差分を
それぞれ求めることにより実際の歪量に相当する第１の
歪データＳ４４及び第２の歪データＳ４５を予め検出す
る第１の差分データ検出手段４５及び第２の差分データ
検出手段４９と、第１の局部復号データＳ４１及び第２
の局部復号データＳ４３をそれぞれ可変長符号化処理し
たときに発生すると予測される第１の発生情報量データ
Ｓ６３及び第２の発生情報量データＳ６４を予め検出す
る第１の発生情報量データ検出手段３４及び第２の発生
情報量データ検出手段３５と、第１の歪データＳ４４及
び第２の歪データＳ４５の比較結果に基づいて伝送画像
データの１フレームに対するブロツク間歪の歪量が小さ
い方の第１のＤＣＴモード又は第２のＤＣＴモードのい
ずれかを選択し、かつ歪量に差が無い場合には第１の発
生情報量データＳ６３及び第２の発生情報量データＳ６
４の比較結果に基づいて発生情報量の少ない方の第１の
ＤＣＴモード又は第２のＤＣＴモードのいずれかを選択
制御する切換制御手段４２とを備えるようにする。ま
た、本発明においては、映像信号Ｓ１を直交変換した後
に量子化する映像信号伝送装置４０において、ブロツク
ＭＢ複数個で単位ブロツク群ＧＯＢを形成する映像信号
Ｓ１をブロツクＭＢ単位でフイールド内直交変換するこ
とにより第１の係数データＳ２を生成する第１のＤＣＴ
(Discrete Cosine Transform)モードと、映像信号Ｓ１
をブロツクＭＢ単位でフイールド間予測直交変換又はフ
レーム間予測直交変換することにより第２の係数データ
Ｓ３を生成する第２のＤＣＴモードとを有する直交変換
手段６、９と、第１のＤＣＴモード及び第２のＤＣＴモ
ードに対応し、第１の係数データＳ２及び第２の係数デ
ータＳ３をそれぞれ量子化／逆量子化（４３、４６）し
た後、逆直交変換（４４、４７）する第１の局部復号手
段４１Ａ及び第２の局部復号手段４１Ｂと、当該第１の
局部復号手段４１Ａ及び第２の局部復号手段４１Ｂとで
復号された第１の局部復号データＳ４１及び第２の局部
復号データＳ４３とに対応する原映像信号Ｓ１との差分
をそれぞれ求めることにより実際の歪量に相当する第１
の歪データＳ４４及び第２の歪データＳ４５を予め検出
する第１の差分データ検出手段４５及び第２の差分デー
タ検出手段４９と、第１の局部復号データＳ４１及び第
２の局部復号データＳ４３をそれぞれ可変長符号化処理
したときに発生すると予測される第１の発生情報量デー
タＳ６３及び第２の発生情報量データＳ６４を予め検出
する第１の発生情報量データ検出手段３４及び第２の発
生情報量データ検出手段３５と、第１の歪データＳ４４
及び第２の歪データＳ４５の比較結果に基づいて伝送画
像データの１フレームに対するブロツク間歪の歪量が小
さい方の第１のＤＣＴモード又は第２のＤＣＴモードの
いずれかを選択し、かつ歪量に差が無い場合には発生情
報量に係わらず第１のＤＣＴモードを選択制御する切換
制御手段４２とを備えるようにする。

【００３０】

【作用】映像信号伝送装置６０は、ブロツク間歪に対し
て最も影響の大きな直交変換段階で予測した実際に発生
するであろう歪量に基づいて第１のＤＣＴモード又は第
２のＤＣＴモードを選択すると共に、歪量に差が無い場
合でも直交変換段階で予測した実際の発生情報量に基づ
いて当該発生情報量の少ない方の第１のＤＣＴモード又
は第２のＤＣＴモードのいずれかを選択制御することに
より、ブロツク間歪に対して最も影響の大きな直交変換
段階で正確にＤＣＴモードを選択することができるの
で、一段と高画質で発生情報量の少ない圧縮符号化デー
タを生成して効率良く伝送することができる。また映像
信号伝送装置６０は、ブロツク間歪に対して最も影響の
大きな直交変換段階で予測した実際に発生するであろう
歪量に基づいて第１のＤＣＴモード又は第２のＤＣＴモ
ードを選択すると共に、歪量に差が無い場合には直交変
換段階で予測した実際の発生情報量に係わらず第１のＤ
ＣＴモードを選択制御することにより、ブロツク間歪に
対して最も影響の大きな直交変換段階でＤＣＴモードを
選択する際、歪量に差が無い場合には強制的に第１のＤ
ＣＴモードを選択することになるので、ブロツク歪を効
果的に低減した一段と高画質な圧縮符号化データを生成
して伝送することができる。

【００３１】

【実施例】以下図面について、本発明の一実施例を詳述
する。

【００３２】図６との対応部分に同一符号を付して示す
図１において、４０は全体として画像データ伝送装置を
示し、第１の局部復号回路系４１Ａに加えて第２の局部
復号回路系４１Ｂを有すると共に、当該第１及び第２の
局部復号回路系４１Ａ及び４１Ｂから出力される出力結
果に基づいて伝送データを切り換える出力制御回路４２
を有することを除いて同様の構成を有している。

【００３３】ここで第１及び第２の局部復号回路系４１
Ａ及び４１Ｂは、量子化回路５が係数データＳ２、Ｓ３
を量子化して出力する前に、デイスクリートコサイン変
換回路６及び９から出力される係数データＳ２、Ｓ３の
復号値を求めることにより、原画像データに対する歪を
検出するようになされている。

【００３４】第１の局部復号回路系４１Ａは、デイスク
リートコサイン変換回路６を介して変換された係数デー
タＳ２を量子化／逆量子化回路（ＱＱ- ）４３、デイス
クリートコサイン逆変換回路４４を順次介して係数デー
タＳ２の復号値を求め、歪み量算出回路４５に出力す
る。

【００３５】また第２の局部復号回路系４１Ｂは、デイ
スクリートコサイン変換回路９から出力される係数デー
タＳ３を量子化／逆量子化回路４６、デイスクリートコ
サイン逆変換回路４７、加算回路４８を順次介して係数
データＳ３の復号値を求め、歪み量算出回路４９に出力
するようになされている。

【００３６】ここで量子化／逆量子化回路４３、４６
は、ブロツクグループＧＯＢ毎に定まる量子化特性に基
づいて、デイスクリートコサイン変換後の係数を量子化
（すなわちクラス分け）及び逆量子化（すなわち代表値
化）し、デイスクリートコサイン逆変換回路４４、４７
に出力するようになされている。

【００３７】デイスクリートコサイン逆変換回路４４、
４７は、代表値をそれぞれ逆変換し、局部復号データＳ
４１及び逆変換データＳ４２をそれぞれ歪み量算出回路
４５及び加算回路４８に出力するようになされている。
ここで加算回路４８は、前フレームメモリ１１に蓄積さ
れている前フレームの前フレームデータＳ４に逆変換デ
ータＳ４２を加算することにより、所定量子化ステツプ
サイズで伝送されるであろう画像データを局部復号し、
局部復号データＳ４３として歪み量算出回路４９に出力
するようになされている。

【００３８】歪み量算出回路４５及び４９は、遅延回路
５０を介して入力される原画像としての入力画像データ
Ｓ１と局部復号データＳ４１及びＳ４３との差を算出す
ることにより同一サンプルに対する歪量を算出し、当該
歪量を歪データＳ４４及びＳ４５として出力制御回路４
２に出力する。ここで遅延回路５０は、ＦＩＦＯ（firs
t in first out）メモリ構成等でなり、入力画像データ
Ｓ１をデイスクリートコサイン変換回路６及び９を介し
て局部復号回路４１Ａ及び４１Ｂで信号処理するのに要
する時間分、原画像としての入力画像データＳ１の出力
を遅延するようになされている。

【００３９】出力制御回路４２は、絶対値回路１２及び
１３により歪データＳ４４及びＳ４５の絶対値を求める
と、積分回路１４及び１５によりブロツク毎の総和を求
めた後、減算回路１６で当該総和係数データＳ４６、Ｓ
４７の差分を求め、係数差分データＳ４８として切換判
定回路５１に出力する。

【００４０】ここで切換判定回路５１は、リードオンリ
メモリ構成でなり、伝送画像の歪みが小さくなる方の符
号化方式を選択して切換制御信号Ｓ５０を切換回路４に
出力し、歪みが小さくなる符号化方式に対応する係数デ
ータＳ２又はＳ３を切換回路４から出力させることによ
り、伝送路を介して出力される際画質がほぼ一定になる
ように制御するようになされている。

【００４１】因に遅延回路７及び１０は、それぞれデイ
スクリートコサイン変換回路６、９から出力された係数
データＳ２、Ｓ３を切換判定回路５１で処理するまでに
要する時間遅延させた後、量子化回路５に供給するよう
になされている。また遅延回路２４は、画像データ伝送
装置４０が伝送画像を差分データ生成回路８からデイス
クリートコサイン逆変換回路２１で処理するまでに要す
る時間分前フレームデータＳ４を遅延させて出力するよ
うになされており、これにより画像データ発生回路４０
が、現に伝送される画像の性質に基づいたフイードフオ
ワード処理ができるようになされている。

【００４２】以上の構成において、画像データ伝送装置
４０は、入力画像データＳ１をデイスクリートコサイン
変換回路６及び９によりそれぞれフイールド内符号化又
はフレーム間符号化して係数データＳ２又はＳ３に変換
し、遅延回路７及び１０で所定時間遅延させる。

【００４３】この間画像データ伝送装置４０は、第１及
び第２の局部復号回路系４１Ａ及び４１Ｂにより伝送対
象である入力画像データＳ１の局部復号データＳ４１及
びＳ４３を求め、遅延回路５０を介して入力される原画
像としての入力画像データＳ１との差分を歪み量算出回
路４５及び４９で求める。

【００４４】かかる後画像データ伝送装置４０は、各歪
みデータＳ４４及びＳ４５の絶対値和を積分回路１４及
び１５で求め、減算回路１６で求められる当該総和係数
データＳ４６、Ｓ４７の差分を歪み差分データＳ４８と
して切換判定回路５１に出力する。

【００４５】このとき切換判定回路５１は、伝送画像の
歪みが小さくなる符号化方式を判別し、切換回路４から
の出力を係数データＳ２又はＳ３に切り換える。このよ
うにブロツク毎の歪みが小さくなる方の符号化方式を選
択すると、図２に示すように、同一の発生情報量に対し
て歪み量の割合を減少させることができ、一段と高画質
の画像データを伝送することができる。

【００４６】すなわちフイールド内符号化方式により発
生される第１フレーム伝送画像の発生情報量Ｉ及び歪み
量Ｄ（以下Ｉ／Ｄで表す）が「３／４」であり、フレー
ム間符号化方式により発生される発生情報量Ｉ及び歪み
量Ｄが「４／２」の場合には、歪み量の小さいフレーム
間符号化による係数データＳ３を選択する（図２におい
て斜線で示す）。続く第２、第３フレームの伝送画像に
ついてもフイールド内符号化方式による発生情報量Ｉ及
び歪み量Ｄがそれぞれ「３／４」であり、フレーム間符
号化方式による発生情報量Ｉ及び歪み量Ｄが「３／
２」、「２／２」であることより、歪み量の小さいフレ
ーム間符号化による係数データＳ３を選択し、量子化回
路５に出力する。

【００４７】これに対して第４フレームの伝送画像が第
３フレームの伝送画像に対して動きが大きく、発生情報
量Ｉ及び歪み量Ｄが「４／５」となり、フイールド内符
号化方式による歪み量Ｄ「４」に対して大きくなると、
切換判定回路５１は係数データＳ２を選択する。

【００４８】第５、第６フレームについても同様に判別
して、歪み量Ｄの小さい係数データＳ３を選択すると、
６フレーム全体での総発生情報量Ｉ及び総歪量Ｄは「17
／15」となる。この歪み量Ｄの値は、発生情報量Ｉの小
さくなる符号化方式による係数データを選択して出力す
る従来の画像データ伝送装置１及び３０での出力結果
「17／24」に対して（図３）、歪み量Ｄを同じ発生情報
量Ｉのまま一段と小さい値である。

【００４９】このように複数フレーム全体での発生情報
量Ｉ及び歪み量Ｄを従来の伝送方式に比較すると、画像
データ伝送装置４０は、伝搬誤差の影響を最小限に抑制
することができ、伝送される係数データＳ２又はＳ３の
選択の妥当性を従来に比して一段と向上することができ
る。これにより発生情報量と歪み量の双方が増大し、ま
た局所的に大きな歪みが発生して全体としての画質が劣
化するおそれを有効に回避することができる。

【００５０】以上の構成によれば、伝送される画像デー
タの量子化に先立つて、実際に伝送される画像データの
局部復号値を前もつて求め、この局部復号値の原画像デ
ータに対する歪量を各ブロツク毎に求めた後、当該歪量
が小さくなる符号化方式で符号化された係数データＳ２
又はＳ３を伝送画像データとして選択することにより、
同一ブロツクグループ内で局所的かつ急激に歪量が増減
しやすい画像が入力された場合にも、伝送画像データに
対する誤差の伝搬及び局所的な大きな歪の発生を一段と
抑制することができ、画質の劣化を防止することができ
る。

【００５１】なお上述の実施例においては、画像データ
伝送装置４０（図１）により入力画像データＳ１をフイ
ールド内符号化又はフレーム間符号化して伝送する場合
について述べたが、本発明はこれに限らず、図４に示す
画像データ伝送装置６０により入力画像データＳ１を符
号化し、伝送するようにしても良い。

【００５２】すなわち図１との対応部分に同一符号を付
して示す図４において、画像データ伝送装置６０は、量
子化／逆量子化回路４３及び４６を介して復号された局
部復号係数データＳ６１及びＳ６２を発生情報量シミユ
レート回路３４及び３５を介して出力制御回路４２に入
力することを除いて同様の構成を有している。ここで出
力制御回路４２は、発生情報量シミユレート回路３４及
び３５より求められた伝送画像の発生情報量データＳ６
３及びＳ６４をそれぞれ減算回路６１に入力し、減算結
果をリードオンリメモリ構成の切換判定回路６２に入力
する。

【００５３】このとき切換判定回路６２は、発生情報量
が小さくなる符号化方式を判別し、切換制御信号Ｓ６６
を第３の切換判定回路６３に供給する。ここで切換判定
回路６３は、第１及び第２の切換判定回路５１及び６２
から入力される切換制御信号Ｓ５０及びＳ６６に基づい
て発生歪量が小さくなる符号化方式の係数データＳ２又
はＳ３を判別し、対応する係数データＳ２又はＳ３に切
り換えるように切換制御信号Ｓ６７を切換回路４に出力
するようになされている。

【００５４】またこのとき切換判定回路６３は、切換制
御信号Ｓ５０から発生歪み量に有為な差が認められない
場合には、切換制御信号Ｓ６６で与えられる発生情報量
が小さくなる方の符号化方式に対応する係数データＳ２
又はＳ３を切り換えて出力する。これにより従来に比し
て一段と効率良く、画質の劣化の少ない画像を伝送する
ことができる。

【００５５】また上述の実施例においては、切換判定回
路５１としてフイールド内符号化データ及びフレーム間
符号化データのうち発生歪み量が小さくなる符号化方式
の係数データＳ２又はＳ３を選択するように切換制御信
号Ｓ５０を出力する場合について述べたが、本発明はこ
れに限らず、発生歪量がほぼ一定の場合には、フイール
ド内符号化による係数データＳ２を選択するようにして
も良い。このようにすれば、伝送誤差の影響を小さくす
ることができる。

【００５６】さらに上述の実施例においては、画像デー
タ伝送装置４０及び６０は、それぞれ入力画像データＳ
１をフイールド内符号化又はフレーム間符号化デイクリ
ートコサイン変換し、当該変換後の係数データＳ２又は
Ｓ３の発生歪量が小さくなる方を選択する場合について
述べたが、本発明はこれに限らず、種々の符号化方式で
符号化された係数データのうちの１つを選択する場合に
広く適用し得る。

【００５７】すなわちフイールド内符号化方式及びフイ
ールド間予測符号化方式、フイールド内符号化方式及び
フレーム間予測符号化方式、フイールド内符号化方式及
びフイールド間予測符号化方式及びフレーム間予測符号
化方式のうちの一つで符号化された係数データを選択す
る場合にも広く適用し得る。

【００５８】ここでフイールド間予測符号化方式には、
いわゆるフイールド間予測符号化及び動き補償フイール
ド間予測符号化があり、またフレーム間予測符号化方式
には、いわゆるフレーム間予測符号化及び動き補償フレ
ーム間予測符号化がある。

【００５９】さらに上述の実施例においては、絶対値回
路１２及び１３で原画像データとしての入力画像信号Ｓ
１と局部復号画像データＳ４１及びＳ４３との同一サン
プルに対する差データＳ４４及びＳ４５の絶対値を求め
る場合について述べたが、本発明はこれに限らず、各差
データＳ４４及びＳ４５の二乗和を求めても良く、また
非線型に重み付けた値を求める等種々の場合に適用し得
る。

【００６０】さらに上述の実施例においては、出力制御
回路４２として図１及び図４に示す構成の処理回路を用
いる場合について述べたが、本発明はこれに限らず、原
画像データでなる入力画像信号Ｓ１と局部復号画像デー
タＳ４１及びＳ４３との同一サンプルに対する差データ
Ｓ４４及びＳ４５に基づいて歪量が小さくなるよう制御
する種々の処理回路に広く適用し得る。

【００６１】さらに上述の実施例においては、入力映像
信号Ｓ１と局部復号画像データＳ４１、Ｓ４３との差デ
ータＳ４４、Ｓ４５に基づいて伝送される係数データＳ
２又はＳ３を選択する場合について述べたが、本発明は
これに限らず、伝送画像データを信号処理してなる他の
処理信号を用いる場合にも広く適用し得る。

【００６２】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、ブロツク
間歪に対して最も影響の大きな直交変換段階で予測した
実際に発生するであろう歪量に基づいて第１のＤＣＴモ
ード又は第２のＤＣＴモードを選択すると共に、歪量に
差が無い場合でも直交変換段階で予測した実際の発生情
報量に基づいて当該発生情報量の少ない方の第１のＤＣ
Ｔモード又は第２のＤＣＴモードのいずれかを選択制御
することにより、ブロツク間歪に対して最も影響の大き
な直交変換段階で正確にＤＣＴモードを選択することが
できるので、一段と高画質で発生情報量の少ない圧縮符
号化データを生成して効率良く伝送することができ、か
くして簡易な構成で歪の影響を最小限に抑制した高画質
な映像信号を少ない発生情報量で効率良く伝送し得る映
像信号伝送装置を実現することができる。また本発明に
よれば、ブロツク間歪に対して最も影響の大きな直交変
換段階で予測した実際に発生するであろう歪量に基づい
て第１のＤＣＴモード又は第２のＤＣＴモードを選択す
ると共に、歪量に差が無い場合には直交変換段階で予測
した実際の発生情報量に係わらず第１のＤＣＴモードを
選択制御することにより、ブロツク間歪に対して最も影
響の大きな直交変換段階でＤＣＴモードを選択する際、
歪量に差が無い場合には強制的に第１のＤＣＴモードを
選択することになるので、ブロツク歪を効果的に低減し
た一段と高画質な圧縮符号化データを生成して伝送する
ことができ、かくして簡易な構成で歪の影響を最小限に
抑制した高画質な映像信号を伝送し得る映像信号伝送装
置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による画像データ伝送装置の一実施例を
示すブロツク図である。

【図２】その動作の説明に供する状態遷移図である。

【図３】従来の伝送方式による動作の説明に供する状態
遷移図である。

【図４】他の実施例の説明に供するブロツク図である。

【図５】フレーム内／フレーム間符号化処理の説明に供
する略線図である。

【図６】従来の画像データ伝送装置の説明に供するブロ
ツク図である。

【図７】フレーム画像データの構成を示す略線図であ
る。

【図８】画像データ伝送装置の動作の説明に供する状態
遷移図である。

【図９】量子化ステツプの説明に供する略線図である。

【図１０】従来の画像データ伝送装置の説明に供するブ
ロツク図である。

【図１１】発生情報量シミユレート回路の説明に供する
ブロツク図である。

【符号の説明】

１、３０、４０、６０……画像データ伝送装置、６、９
……デイスクリートコサイン変換回路、５……量子化回
路、８……差分データ生成回路、１２、１３……絶対値
回路、１４、１５……積分回路、１６、６１……減算回
路、３４、３５……発生情報量シミユレート回路、４１
Ａ、４１Ｂ……局部復号回路系、４２……出力制御回
路、４３、４６……量子化／逆量子化回路、４４、４７
……デイスクリートコサイン逆変換回路、４８……加算
回路、４５、４９……歪量算出回路、５１、６２、６３
……切換判定回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 7/24 - 7/68 H04N 1/41 - 1/419

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】映像信号を直交変換した後に量子化する映
   像信号伝送装置において、 ブロツク複数個で単位ブロツク群を形成する上記映像信
   号をブロツク単位でフイールド内直交変換することによ
   り第１の係数データを生成する第１のＤＣＴ(Discrete
   Cosine Transform)モードと、上記映像信号をブロツク
   単位でフイールド間予測直交変換又はフレーム間予測直
   交変換することにより第２の係数データを生成する第２
   のＤＣＴモードとを有する直交変換手段と、 上記第１のＤＣＴモード及び上記第２のＤＣＴモード に
   対応し、上記第１の係数データ及び上記第２の係数デー
   タをそれぞれ量子化／逆量子化した後、逆直交変換する
   第１の局部復号手段及び第２の局部復号手段と、 上記第１の局部復号手段及び上記第２の局部復号手段と
   で復号された第１の局部復号データ及び第２の局部復号
   データとに対応する原映像信号との差分をそれぞれ求め
   ることにより実際の歪量に相当する第１の歪データ及び
   第２の歪データを予め検出する第１の差分データ検出手
   段及び第２の差分データ検出手段と、 上記第１の局部復号データ及び第２の局部復号データを
   それぞれ可変長符号化処理したときに発生すると予測さ
   れる第１の発生情報量データ及び第２の発生情報量デー
   タを予め検出する第１の発生情報量データ検出手段及び
   第２の発生情報量データ検出手段と、 上記第１の歪データ及び第２の歪データの比較結果に基
   づいて伝送画像データの１フレームに対するブロツク間
   歪の歪量が小さい方の上記第１のＤＣＴモード又は上記
   第２のＤＣＴモードのいずれかを選択し、かつ上記歪量
   に差が無い場合には上記第１の発生情報量データ及び第
   ２の発生情報量データの比較結果に基づいて発生情報量
   の少ない方の上記第１のＤＣＴモード又は上記第２のＤ
   ＣＴモードのいずれかを選択制御する切換制御手段とを
   具えることを特徴とする映像信号伝送装置。
2. 【請求項２】映像信号を直交変換した後に量子化する映
   像信号伝送装置において、 ブロツク複数個で単位ブロツク群を形成する上記映像信
   号をブロツク単位でフ イールド内直交変換することによ
   り第１の係数データを生成する第１のＤＣＴ(Discrete
   Cosine Transform)モードと、上記映像信号をブロツク
   単位でフイールド間予測直交変換又はフレーム間予測直
   交変換することにより第２の係数データを生成する第２
   のＤＣＴモードとを有する直交変換手段と、 上記第１のＤＣＴモード及び上記第２のＤＣＴモード に
   対応し、上記第１の係数データ及び上記第２の係数デー
   タをそれぞれ量子化／逆量子化した後、逆直交変換する
   第１の局部復号手段及び第２の局部復号手段と、 上記第１の局部復号手段及び上記第２の局部復号手段と
   で復号された第１の局部復号データ及び第２の局部復号
   データとに対応する原映像信号との差分をそれぞれ求め
   ることにより実際の歪量に相当する第１の歪データ及び
   第２の歪データを予め検出する第１の差分データ検出手
   段及び第２の差分データ検出手段と、 上記第１の局部復号データ及び第２の局部復号データを
   それぞれ可変長符号化処理したときに発生すると予測さ
   れる第１の発生情報量データ及び第２の発生情報量デー
   タを予め検出する第１の発生情報量データ検出手段及び
   第２の発生情報量データ検出手段と、 上記第１の歪データ及び第２の歪データの比較結果に基
   づいて伝送画像データの１フレームに対するブロツク間
   歪の歪量が小さい方の上記第１のＤＣＴモード又は上記
   第２のＤＣＴモードのいずれかを選択し、かつ上記歪量
   に差が無い場合には上記発生情報量に係わらず上記第１
   のＤＣＴモードを選択制御する切換制御手段とを具える
   ことを特徴とする映像信号伝送装置。