JP3368164B2 - 符号化復号化システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧縮データを符号
化・復号化する符号化・復号化システムの改良に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】映像信号の圧縮方式として、ＪＰＥＧ
（Joint Photo-graphic Coding ExpertsGroup)方式が有
名である。ＪＰＥＧ方式は、大きく２つに分類される。
１つは、可逆方式(Lossless)である。この特徴は、原
画像の品質を完全に保つが、一定圧縮率の動作は保証さ
れない。もう１つは、非可逆方式(Lossy）であり、原画
像の品質は、完全には保たれないが、高い圧縮率が得ら
れる。 一般的にＪＰＥＧ方式の圧縮とは、非可逆方式
を指す。 ＪＰＥＧ方式は、本来は、静止画像を対象と
した方式であるが、静止画像が、６０フィールド／秒
あるいは３０フレーム／秒 で連続した状態とみなし、
連続的に各フィールド毎あるいは各フレーム毎に、圧縮
処理を行うことにより、動画像圧縮の用途にも用いられ
る。 ここで、この圧縮処理は、動画像信号の信号形式
に基づく１画面相当の画像単位で行うものであれば、フ
ィールド毎あるいはフレーム毎のいずれでもよい。以下
の説明では、説明を簡略化するため、フィールド毎に圧
縮処理を行うものについて説明する。

【０００３】非可逆方式のＪＰＥＧ方式について、さら
に説明する。 ＪＰＥＧ方式の処理は、ＤＣＴ(Discret
e Cosine Transform）処理、量子化処理、エントロピー
符号化処理とマーカ付加の３段階からなる。１段目のＤ
ＣＴ処理とは、入力画像を、横８画素×縦８ラインの計
６４画素の小ブロックに分け、各ブロック画像に対し周
波数分解を行う。即ち、各ブロックにおける二次元的な
輝度値の変化を波の変化としてとらえ、この波がどのよ
うな周波数成分から構成されているかを求める。 この
場合は、６４個の周波数成分に分解し、各周波数成分の
構成比率をそれぞれ係数値に変換し、６４個のＤＣＴ係
数として出力するものである。２段目の量子化処理と
は、ＤＣＴ変換処理にて生じた各ＤＣＴ係数を、量子化
精度(圧縮率に対応)を決めるスケールファクタ値(以
後、ＳＦ値と称す)にて除算することで、各ＤＣＴ係数
の下位ビットを切り捨てたり、丸めて粗い精度に変換す
るものである。３段目のエントロピー符号化処理とは、
発生頻度の高いＤＣＴ係数値は、短いコード表現の符号
に、発生頻度の低い係数値は、長いコード表現の符号
に、変換するものである。ここで、値０のＤＣＴ係数が
続く場合は、連続する値０の係数の数をコード化するこ
とにより、８ビット×６４画素の画像データを、数ビッ
ト程度のコードの符号にて表現できる場合もある。

【０００４】一方、発生頻度の低い係数値は、例えば、
約２０ビットに達するような、長いコードの符号に変換
しなければならない。従って、ＳＦ値が１等の場合、元
々の入力画像データは、８ビット×６４画素＝５１２ビ
ットであるのに、最悪、約２０ビット×６４画素＝１２
８０ビットものコードを出力しなければならないことも
生じる。 このため、発生頻度の低い係数値が連続する
絵柄に対しては、長いコードの連続となる。 これらを
動画像圧縮用途に用いる場合、ハードウェア構成による
処理では、その処理速度の関係で、入力画像の取り込み
を一時停止してエントロピー符号化を行う必要が生じ、
リアルタイム動作が困難になるケースもある。マーカ付
加とは、作成した圧縮データの先頭位置や最終位置を示
す特有のコード群を圧縮データに付加する処理であり、
ＪＰＥＧの規格上からも必要である。ここで、１段目の
ＤＣＴ処理と３段目のエントロピー符号化処理において
は、失われる情報は全くない。しかし、２段目の量子化
処理では、ＤＣＴ係数の除算による下位ビットの切り捨
て、丸め処理が行われるため、微少な係数情報が消失
し、この情報を完全に再現出来ないため、復号時の画質
劣化が生じる。

【０００５】ところで、圧縮率は、この量子化処理のＳ
Ｆ値の設定に依存して変化する。つまり、基本的に、除
算によるＤＣＴ係数の下位ビットの切り捨て量が増える
ような量子化設定(ＳＦ値：大)にすれば、値０となるＤ
ＣＴ係数が増え、残りの係数値も小さな値となり、エン
トロピー符号化による効果で、高い圧縮率の符号化とな
る。一方、切り捨て量が少ない量子化設定(ＳＦ値：小)
にすれば、値０となる係数は減り、かつ、大きな値の係
数が残るため、エントロピー符号化による情報量の減少
は少なく、低い圧縮率の符号化となる。即ち、ＳＦ値が
大きければ圧縮データ量は減少し、ＳＦ値が小さけれ
ば、圧縮データ量は増大する。なお、入力画像の状態に
よりＤＣＴ係数の発生状況は異なるため、仮に、同一の
量子化設定としても、入力画像の絵柄が異なれば、量子
化による切り捨て量も変化する。即ち、量子化設定を一
定とした場合、圧縮データ量は絵柄に依存して変化す
る。量子化設定が一定時の圧縮データ量と絵柄の関係
は、一般的な傾向として、明るさの変化しない部分が多
い単純な絵柄の画像では、圧縮データ量は減少し、逆に
変化の多い複雑な絵柄の画像では、圧縮データ量が増大
する。

【０００６】ＪＰＥＧ方式は、本来は、静止画像を対象
とした方式であるが、静止画像が、６０フィールド／秒
で連続した状態とみなし、各フィールド毎に圧縮処理を
連続的に行う動画像圧縮の用途に用いられことは既に述
べた。このような場合、量子化設定を固定したままで
は、入力画像の絵柄に応じて圧縮データ量が大きく変動
してしまうため、蓄積、伝送何れの用途に対しても利用
しずらいシステムになってしまう。 従って、このよう
なシステムでは、絵柄によらず、ほぼ一定な圧縮データ
量が得られる方式が望まれている。このような点を配慮
して、昨今、以下に述べる機能を内蔵したＪＰＥＧチッ
プが開発された。その機能とは、前回作成した圧縮デー
タ量とあらかじめ設定された目標データ量を比較し、例
えば、以下のように、量子化設定を変更して出力するも
のである。 圧縮データ量＞目標データ量→次フィールドのＳＦ値
を、圧縮データ量と目標データ量の差に対応した値だけ
大きくする。 圧縮データ量＝目標データ量→次フィールドのＳＦ値
を、そのままとする。 圧縮データ量＜目標データ量→次フィールドのＳＦ値
を、圧縮データ量と目標データ量の差に対応した値だけ
小さくする。 このＳＦ値制御は、前回の圧縮データ量の結果に基づき
ＳＦ値を修正し、目標の圧縮データ量、すなわち、目標
の圧縮率に到達するようにしたものである。

【０００７】そのため、対象とする入力映像が静止画像
であれば、同一絵柄に対し、何回も圧縮処理とＳＦ値の
修正を実施でき、目標の圧縮率に確実に到達できる。し
かし、対象が動画像の場合は、連続的に処理を行う必要
性から、同一絵柄に対し、複数回の圧縮処理を行う時間
的余裕は確保できない。その結果、前フィールドの圧縮
結果に基づき、修正したＳＦ値にて、次のフィールドの
画像を圧縮する形となる。フィールド間の絵柄変化が少
ない場合は、前回の結果にて修正したＳＦ値にて、ほぼ
目標とする圧縮率を得られる。 しかしながら、シーン
チェンジ等が入り、フィールド間での絵柄変化が大きい
場合は、異なる絵柄の前フィールドで定めたＳＦ値に
て、新たな絵柄を圧縮処理するため、結果的に目標の圧
縮データ量とは大きく異なる、圧縮データ量となってし
まう。

【０００８】ここで、複雑な絵柄から単純な絵柄にシー
ンチェンジする場合、前フィールドのＳＦ値が大きいの
ため、高圧縮率で単純な画像を処理することとなり、目
標のデータ量を下回る圧縮データが出力されるため、実
害はほとんど無い。一方、単純な絵柄から複雑な絵柄に
シーンチェンジする場合は、前フィールドのＳＦ値が小
さいため、逆に低圧縮率で複雑な画像を処理することと
なり、目標のデータ量を上回る圧縮データが出力される
こととなる。圧縮データを所定期間(例えば、１フィー
ルド)内に伝送するシステムの場合、目標データ量はデ
ータ伝送路の最大伝送量に合せて設定しているので、予
定した量よりも多いデータが発生すると、圧縮データの
後半部分が伝送できなくなる。また、圧縮データを蓄積
するシステムの場合、圧縮データの後半部分を蓄積でき
ないことになる。このように、伝送、蓄積、どちらの場
合も、復号時に全データが揃わず、画像を完全に復号出
来ない画像破綻が生じる。

【０００９】また、画像の大部分は単純な絵柄だが、ご
く一部に複雑な絵柄が存在する画像の場合、トータルの
圧縮データ量は小さく、ＳＦ値は小さな値となる。 Ｓ
Ｆ値が小さくなると、ＤＣＴ係数は量子化処理にて小さ
な除数にて割り算されるため大きな係数値のままとな
る。ここで、複雑な絵柄部分はごく一部であるため、対
応するＤＣＴ係数の発生頻度は低い。 従って、このよ
うなごく一部の複雑な絵柄部分に相当する発生頻度の低
いＤＣＴ係数をエントロピー符号化処理する場合、前述
のようにエントロピー符号化は、入力ビット数よりも多
くのビット数のコードに変換することとなり、エントロ
ピー符号化処理に手間取り、ＤＣＴ変換や量子化処理も
含めた全体処理を一時停止する必要が生じる。通常、入
力される動画像の１フィールドは、１６．６msec周期で
あり、約１msec程度のブランキング期間を持つ。しか
し、圧縮処理上は、該ブランキング期間もＳＦ値の変換
など、次のフィールドの圧縮処理開始の事前準備等の処
理を行っているため、余裕時間は非常に少ない。そのた
め、前述のような特定フィールドにおいて生じる一時停
止が度々発生し、その総和が該余裕時間を越えると、時
間内にそのフィールドの圧縮データを最後まで作成でき
ず、また、次フィールドの処理を開始出来ないこととな
る。その結果として、コマ落ちが発生し、６０フィール
ド／秒の純粋な動画像処理が行えない。

【００１０】図４に、従来の符号化器の構成を示し、動
作説明をする。符号化は符号化部１０により行われ、伝
送路１１を経て復号化部１２において、復号される。
符号化部１０は、大別して、データ圧縮部１５とデータ
量制御部１６からなり、符号化部１０のＳＦ１端子はＳ
Ｆ２端子に接続される。 また、あらかじめ設定される
前述の目標データ量の値は、端子ＴＡＧに印加される。
ここで、目標データ量は、伝送路１１の最大伝送量に合
わせてある。画像入力データは、端子１に印加され、Ｄ
ＣＴ処理部２に入力される。 前述のようなＤＣＴ処理
で得られたＤＣＴ係数は、量子化部３に入力される。量
子化部３には、端子ＳＦ２を介し、ＳＦ発生部９で作成
された前フィールドのＳＦ値も入力される。前述のよう
な量子化処理により、量子化部３にて得られた量子化済
ＤＣＴ係数はハフマン処理部４に入力され、前述のよう
なエントロピー符号化及びマーカ付加が施される。 前
述のように、ハフマン処理では出力されるコード長が一
定していないため、この処理による出力は間欠的に生じ
る。

【００１１】このハフマン処理されたデータは、バッフ
ァメモリ５およびカウンタ６に与えられる。 バッファ
メモリ５は、所定の期間(少なくとも、１フィールド期
間)のデータを圧縮データとして記憶する。 カウンタ
６は、１フィールド毎の画像の圧縮データ量の値を算出
する。 カウンタ６により得られた圧縮データ量の値は
比較部７に入力される。 また、目標データ量８は端子
ＴＡＧを経由して比較部７のもう一つの端子に入力され
る。比較部７は、これら２つの数値の大小を調べ、ＳＦ
発生部９で発生するＳＦ値を以下のように変更する。
なお、ＳＦ発生部９で発生するＳＦ値は、動作開始時、
所定の初期値に設定されている。 圧縮データ量＞目標データ量→次フィールドのＳＦ値
を、上記２つの数値の差に対応する値だけ大きくする。 圧縮データ量＝目標データ量→次フィールドのＳＦ値を
そのままとする。 圧縮データ量＜目標データ量→次フィールドのＳＦ値
を、上記２つの数値の差に対応する値だけ小さくする。

【００１２】このようにして変更されたＳＦ値は、端子
ＳＦ１に出力される。以上述べた構成において、カウン
タ６は、１フィールド毎に初期化される。ここで、比較
部７とＳＦ発生部９によるＳＦ値の変更は、圧縮データ
作成中ではなく、１フィールドの圧縮データ作成後、次
フィールドの圧縮を開始するまでの期間(ブランキング
期間)に行うものである。バッファメモリ５に貯えられ
た圧縮データは、例えば、１フィールド毎に端子ＤＯか
ら出力される。この圧縮データは伝送路１１を経て、復
号化部１２のＤＩ端子に入力され、復号後、映像信号に
戻り、出力される。なお、実際には、クロック信号およ
び制御信号等のやりとりが必要であるが、周知のことで
あるため、ここでは記載、説明を省略する。動画像を圧
縮し符号化して伝送する図４に示すようなシステムで
は、例えば、１フィールド分の画像圧縮データを、所定
期間内に、完全に伝送完了する必要があるため、書込み
と読出しが同時に行えるＦｉＦｏメモリ等のバッファメ
モリ５により、圧縮データの書込みおよび読出しの制御
を行う。

【００１３】以下、図５の波形図を用いて、バッファメ
モリ５のアクセス制御について説明する。まず、書き込
み制御の場合は、１フィールドの画像圧縮データの作成
開始直前のタイミングにより、１フィールド周期のライ
トリセットパルスWRSTがバッファメモリ５に印加され
る。 そして、ライトリセットパルスWRSTのハイレベル
期間で、ハフマン処理部４より有効なデータが間欠的に
出力される度に、ローレベルのライトイネーブルパルス
WEが、バッファメモリ５に印加される。 このライトイ
ネーブルパルスWEに同期して、バッファメモリ５は、ハ
フマン処理部４からの出力コードデータを、アドレス０
から順次、アドレスＡまでに書き込む。読み出し制御の
場合は、１フィールド周期で、リードリセットパルスRR
STが、バッファメモリ５に印加される。 そして、伝送
路１１のデータ伝送可能期間にローレベルのリードイネ
ーブルパルスREが、バッファメモリ５に印加される。そ
して、バッファメモリ５からは、アドレス０から順次ア
ドレスＡまでのデータが読み出され、伝送路１１に出力
される。 ここで、以上述べたライトリセットパルスWR
ST、ライトイネーブルパルスWE、リードリセットパルス
RRST及びリードイネーブルパルスREは、例えば図示しな
いタイミング発生器から出力される。

【００１４】このような制御において、仮に、データ圧
縮処理で発生した所定フィールドの圧縮データ量が、目
標データ量Ａよりも少ない、例えば、０．６Ａであった
場合には、この０．６Ａ分のデータがバッファメモリ５
から出力された後、メモリに残っている０．４Ａ分の前
フィールドの不要データが出力されることになるが、所
定フィールドの必要とする圧縮データは全て読み出され
るため、復号化部１２での復号処理に破綻が生じること
がない。 しかし、逆に、発生した圧縮データ量が、目
標データ量Ａよりも多い、例えば、１．３Ａであった場
合は、１．０Ａ以降のデータについては、バッファメモ
リ５から読み出されずに終るため、復号化部１２におけ
る復号処理において、所定フィールドの圧縮データが
０．３Ａ分不足することとなり、画像破綻が生じる結果
となる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】従来方法によるＳＦ値
制御は、予定した量よりも多いデータが発生した場合、
圧縮データの後半部が伝送できない、または、蓄積でき
ないケースが生じる。したがって、必要な全データが揃
わず、画像を完全に復号出来ないため、画像破綻が生じ
る。 また、全体的には単純な絵柄だが、一部に複雑な
絵柄が存在する画像の場合、ＳＦ値が小さな値となり、
一部の複雑な部分のエントロピー符号化処理に手間取
り、全体動作にて一時停止が発生する。 その結果、作
成されるデータ量は目標量以下でも、圧縮データの完成
が遅れ、結果的に画像の後半部が伝送もしくは記録でき
ず、さらに画像破綻の頻度が高くなる欠点がある。本発
明はこれらの欠点を除去し、圧縮データの伝送または蓄
積において、入力画像が変化した場合、例えば、単純な
絵柄から複雑な絵柄にシーンチェンジした場合でも、圧
縮データの一部を失うケースを無くし、画像破綻するこ
との無い、動画像の符号化復号化システムの実現を目的
とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するため、各種信号を圧縮符号化し、伝送もしくは蓄
積後、復号化する符号化復号化システムであって、前回
の圧縮符号化処理により得られたデータ量に基づき圧縮
条件を調整制御するシステムにおいて、各圧縮符号化に
より得られる圧縮データ量が予め定めた所定の目標デー
タ量を超えているか否かを判定する手段と、当該判定結
果に基づき、上記圧縮符号化により得られた現在の圧縮
データを保持して出力するか当該以前に保持されている
圧縮データを出力するかを選択する手段を設けたもので
ある。また、各種信号を圧縮符号化するデータ圧縮部
と、圧縮符号化により得られる圧縮データ量と予め定め
た所定の目標データ量との比較結果に基づき上記データ
圧縮部の圧縮条件を調整制御する制御値を発生するデー
タ量制御部よりなる符号化部と、該符号化出力を伝送も
しくは蓄積する伝送もしくは蓄積部と、当該伝送もしく
は蓄積データを復号化する復号化処理部とを有する符号
化復号化システムにおいて、該各圧縮符号化により得ら
れる圧縮データ量と上記所定の目標データ量を比較し、
いずれのデータ量が大きいかを判定する判定手段と、該
判定結果に基づき、上記圧縮符号化により得られた現在
の圧縮データを保持して出力するか当該以前に保持され
ている圧縮データを出力するかを選択する選択手段を設
け、当該圧縮データ量が上記所定の目標データ量を超え
た場合、上記選択手段に保持されている上記所定の目標
データ量を超えていない圧縮データを出力するようにし
たものである。その結果、例えば、単純な絵柄から複雑
な絵柄にシーンチェンジし、圧縮データ量が所定の目標
データ量を超えた場合には、選択手段に保持されている
所定の目標データ量を超えていない圧縮データが出力さ
れるため、圧縮データの一部を失うケースを無くし、画
像破綻することの無い、動画像の符号化復号化システム
が実現できる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を実現する符号化復
号化システムの一実施例を図１に示し、説明する。符号
化部１０のＳＦ発生部９で発生したＳＦ値は、ＳＦ１端
子、ＳＦ２端子を介して量子化部３に入力される。 伝
送路１１の最大伝送量、もしくは復号化部１２側で記録
可能な圧縮データ量に合わせて設定された目標データ量
８は、符号化部１０のＴＡＧ端子と、後述の判定器１３
のＩ２端子に入力される。また、符号化部１０のカウン
タ６から出力される各フィールドの圧縮データ量は、Ｃ
ＮＴ端子を介して判定器１３のＩ１端子に入力される。
判定器１３のＯ端子は、後述の選択回路１４のＣＴＲ端
子に接続される。 符号化部１０のＤＯ端子は、選択回
路１４のＩ端子に接続される。 選択回路１４のＯ端子
は、伝送路１１を経て復号化部１２のＤＩ端子に接続さ
れる。判定器１３は、符号化部１０のＣＮＴ端子から得
られる、各フィールドの圧縮データ量(以下、実圧縮デ
ータ量という)と目標データ量８とを比較し、当該比較
結果に応じた判定信号を選択回路１４に与え、当該回路
を制御するものである。選択回路１４は、上記の判定信
号に応じて、符号化部１０のＤＯ端子から出力される現
フィールドの圧縮データ(以下、新圧縮データという)の
データ量が目標データ量８を超えていない場合、当該新
圧縮データを選択して出力するとともに一時保持し、当
該データ量が目標データ量８を超えている場合、当該新
圧縮データを一時保持せず、この時、選択回路１４に保
持されている前フィールドの圧縮データ(以下、旧圧縮
データという)を選択して出力する。

【００１８】次に、図１に示す本発明のシステムの全体
の動作について説明する。符号化部１０は、第ｎ(ｎは
任意の正の整数)フィールド目の入力映像を、ＳＦ２端
子に入力された１つ前のフィールドのＳＦ値である、値
ＳＦ_n-1 を用いて圧縮処理し、圧縮データをＤＯ端子に
出力する。この際、カウンタ６は、第ｎフィールド目の
圧縮データ量をカウントし、この時の実圧縮データ量の
値ＢをＣＮＴ端子に出力する。第ｎフィールド目の圧縮
処理を完了後、符号化部１０の比較器７は、カウンタ６
が算出した第ｎフィールドの圧縮データ量Ｂと、ＴＡＧ
端子に与えられた目標データ量８の値Ａとを比べ、両者
の差に応じた値を出力する。ＳＦ発生部９は、この差に
対応した(差が小さくなるような)新たなＳＦ値である値
ＳＦ_n を、ＳＦ１端子に出力する。 そして、符号化部
１０は、次の第ｎ＋１フィールド目を、この値ＳＦ_n 値
を用いて圧縮処理する。

【００１９】判定器１３は、Ｉ１端子に入力される実圧
縮データ量Ｂと、Ｉ２端子に入力される目標データ量Ａ
とを比較し、比較結果に対応した判定信号をＯ端子から
選択回路１４に出力する。 この判定信号は、例えば、
以下に示す信号である。 実圧縮データ量Ｂ≦目標データ量Ａ の場合： ローレベ
ルの判定信号 実圧縮データ量Ｂ＞目標データ量Ａ の場合： ハイレベ
ルの判定信号 選択回路１４は、上記判定信号に基づき、以下に示すよ
うな選択動作を行う。 実圧縮データ量Ｂ≦目標データ量Ａを表す判定信号(ロ
ーレベル)の場合：この時、Ｉ端子に入力された符号化
部１０からの新圧縮データを選択し、Ｏ端子から出力す
るとともに、これを選択回路１４内に一時保持する。 実圧縮データ量Ｂ＞目標データ量Ａを表す判定信号(ハ
イレベル)の場合：この時、Ｉ端子に入力された符号化
部１０からの新圧縮データは選択せず(一時保持もしな
い)、選択回路１４に保持されている旧圧縮データを選
択してＯ端子に出力する。

【００２０】ここで、シーンチェンジ等により、第ｍ−
１(ｍは任意の正の整数)フィールド目までの単純な絵柄
の画像が、第ｍフィールド目に複雑な絵柄の画像に変化
した場合を例として、本発明の動作を説明する。この場
合、第ｍフィールド目のＳＦ値は、第ｍ−１フィールド
の単純な絵柄である画像を処理した際の小さな値ＳＦ
_m-1（低圧縮率)が用いられる。このため、本来、高圧縮
率で処理すべき第ｍフィールド目の複雑な絵柄の画像
を、小さなＳＦ値を用いて低圧縮率で処理することとな
り、前述のように、目標データ量Ａを上回る圧縮データ
が発生し、このままでは圧縮データの後半部分を伝送で
きなくなってしまい、画像破綻を引き起こす要因とな
る。しかしながら、本実施例では、この様に、実圧縮デ
ータ量Ｂ＞目標データ量Ａとなった場合、判定器１３か
らの判定信号(ハイレベル)により、選択回路１４は目標
データ量Ａを上回った第ｍフィールドの新圧縮データを
選択せず、この時、選択回路１４に保持されている旧圧
縮データ、すなわち、第ｍ−１フィールド目の圧縮デー
タを選択して出力する。 ここで、第ｍ−１フィールド
目は、単純な絵柄である画像に対応した適正なＳＦ値
(圧縮率)で処理されており、この時発生する圧縮データ
量は、目標データ量Ａを越えていない。したがって、シ
ーンチェンジ等により、単純な絵柄の画像から、複雑な
絵柄の画像に変化した場合においても、選択回路１４か
らは、目標データ量Ａを上回った圧縮データが出力され
ることが無くなり、画像破綻の発生を防止できる。

【００２１】一方、第ｍフィールドの圧縮データ量は、
上記の様に目標データ量Ａを越えているため、この時の
ＳＦ値(ＳＦ_m )は、両者の差に相当する分、大きな値に
変更される。そして、第ｍ＋１フィールドでは、上記Ｓ
Ｆ値(ＳＦ_m )が用いられ、第ｍ＋１フィールド目の複雑
な絵柄の画像は、これに対応した高圧縮率で圧縮処理が
行われるため、この時発生する圧縮データは、目標デー
タ量Ａを越えなくなる。従って、目標データ量Ａを越え
ていない第ｍ＋１フィールド目の圧縮データが、そのま
ま、選択回路１４から出力されるため、画像破綻は発生
しない。

【００２２】次に、判定器１３の一実施例を図２に示
し、説明する。これは、Ｉ１端子に入力される符号化部
１０のＣＮＴ端子からの実圧縮データ量Ｂと、Ｉ２端子
に入力される目標データ量Ａとを比較する比較器１３−
１によって構成されている。ここで、比較器１３−１
は、入力された実圧縮データ量Ｂと目標データ量Ａを比
較し、実圧縮データ量Ｂ≦目標データ量Ａの場合は、例
えばローレベルの判定信号を、実圧縮データ量Ｂ＞目標
データ量Ａの場合は、例えばハイレベルの判定信号を、
判定器１３のＯ端子から選択回路１４に出力する。次
に、選択回路１４の一実施例を図３に示し、説明する。
これは、バッファメモリ１４−１と選択回路１４−２か
ら構成されている。選択回路１４に入力される符号化部
１０出力の圧縮データ(新圧縮データ)Ｚは、バッファメ
モリ１４−１と選択回路１４−２とに供給される。 バ
ッファメモリ１４−１の出力は、選択回路１４−２に入
力される。 選択回路１４に入力される判定器１３から
の判定信号Ｄは、バッファメモリ１４−１と選択回路１
４−２に与えられる。 選択回路１４−２の出力は、選
択回路１４から圧縮データＭとして出力される。

【００２３】ここで、選択回路１４は、判定器１３から
ローレベルの判定信号Ｄが入力されると、即ち、実圧縮
データ量Ｂ≦目標データ量Ａであった場合、この時入力
された圧縮データＺを、正常なデータと判断してバッフ
ァメモリ１４−１に記憶し、かつ選択回路１４−２で圧
縮データＺを選択し、圧縮データＭとして出力する。そ
して、判定器１３からハイレベルの判定信号Ｄが入力さ
れると、即ち、実圧縮データ量Ｂ＞目標データ量Ａであ
った場合、この時入力された圧縮データＺを、異常な圧
縮データと判断し、バッファメモリ１４−１の記憶・書
替えを禁止し、かつ選択回路１４−２でバッファメモリ
１４−１から読み出された前フィールドの正常な圧縮デ
ータ(旧圧縮データ)を選択し、圧縮データＭとして出力
する。

【００２４】以上の説明では、各フィールドの圧縮デー
タを、即、出力する実施例について説明したが、出力が
数フィールド遅延しても影響の無いシステムでは、Firs
t-InFirst-Out メモリ(以下、ＦＩＦＯメモリ)を用い、
異常な圧縮データが出力されている間はＦＩＦＯメモリ
に書き込まないようにし、その前のフィールドで記憶さ
れた正常な圧縮データを読み出すようにすれば、簡単に
実現が可能となる。また、ここで、符号化部１０のバッ
ファメモリ５と選択回路１４は圧縮データを記憶すると
いう点で同様の動作・機能を有するので、バッファメモ
リ５の機能を選択回路１４で兼用する事により、バッフ
ァメモリ５を削除することも可能である。判定器１３の
第２の実施例として、マイクロコンピュータを利用して
も良い。昨今のマイクロコンピュータは処理能力が向上
しているため、判定器１３の処理をこなすことは、たや
すい。

【００２５】以上説明したように、本発明では、シーン
チェンジ等により、作成される圧縮データ量が目標デー
タ量を上回った場合、そのフィールドの画像は再生され
ず、前フィールドの画像が再び再生されることになる
が、数フィールドの画像抜けは人間の目には認識出来な
いので、実用上問題となるケースは少ない。また、デー
タ量制御部１６内の比較部７と判定器１３に同一の目標
データ量８を与える構成を例として説明してきたが、本
発明を適用するシステムに合わせて各々の値を異なる値
に設定しても良い。なお、通常の画像データは走査線構
造であり、ジグザグな並びに画素配列を変更する処理
後、ＤＣＴ変換を行う形が一般的であるが、本例ではこ
れらの処理がＤＣＴ処理部に含まれるものとして説明し
た。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したごとく、本発明によれば、
動画像を符号化し、伝送もしくは記録後に復号する符号
化復号化システムにおいて、動画像から圧縮データを得
る符号化処理において、最終的に出力される圧縮データ
量が、伝送もしくは記録可能なデータ量を越えることを
無くし、かつ、符号化処理時間の増大を防止できる。そ
の結果、伝送もしくは蓄積において、圧縮データの一部
を失うケースが無くなり、画像が破綻する事の無い動画
像の符号化復号化システムを実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の符号化復号化システムの全体構成の一
実施例を示すブロック図

【図２】本発明に用いる判定器１３の一実施例を示すブ
ロック図

【図３】本発明に用いる選択回路１４の一実施例を示す
ブロック図

【図４】従来の符号化復号化システムを示すブロック図

【符号の説明】

１：映像信号入力端子、２：ＤＣＴ処理部、３：量子化
部、４：ハフマン処理部、５：バッファメモリ、６：カ
ウンタ、７：比較部、８：目標データ量、９：ＳＦ発生
部、１０：符号化部、１１：伝送路、１２：復号化部、
１３：判定器、１４：選択回路。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各種信号を圧縮符号化するデータ圧縮部
   と、該圧縮符号化により得られる圧縮データ量と予め定
   めた所定の目標データ量との比較結果に基づき上記デー
   タ圧縮部の圧縮条件を調整制御する制御値を発生するデ
   ータ量制御部よりなる符号化部と、当該符号化出力を伝
   送もしくは蓄積する伝送もしくは蓄積部と、当該伝送も
   しくは蓄積データを復号化する復号化処理部とを有する
   符号化復号化システムにおいて、当該各圧縮符号化によ
   り得られる圧縮データ量と上記所定の目標データ量を比
   較し、いずれのデータ量が大きいかを判定する判定手段
   と、当該判定結果に基づき、上記圧縮符号化により得ら
   れた現在の圧縮データを保持して出力するか当該以前に
   保持されている圧縮データを出力するかを選択する選択
   手段を設け、当該圧縮データ量が上記所定の目標データ
   量を超えた場合、上記選択手段に保持されている上記所
   定の目標データ量を超えていない圧縮データを出力する
   ようにしたことを特徴とする符号化復号化システム。
2. 【請求項２】 請求項１において、対象となる信号を動
   画像信号とし、上記判定手段及び上記選択手段における
   判定及び選択動作を、当該動画像信号の信号形式に基づ
   く１画面相当の画像単位で行うことを特徴とする符号化
   復号化システム。