JP3432886B2 - 階層符号化/復号化装置及び方法及び送受信方式 - Google Patents
階層符号化/復号化装置及び方法及び送受信方式Info
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Description
号化して伝送する場合、階層化して伝送し、また復号す
る階層符号化伝送方式とその送受信装置に関するもので
ある。
次走査信号と飛び越し走査信号に階層化し、順次走査信
号を高階層信号として、飛び越し走査信号を低階層信号
として、符号化して伝送する階層符号化システムがあ
る。
テムである。端子501からは、順次走査信号となって
いる映像信号が入力される。端子501から入力された
原信号は、垂直ローパスフィルタ510と減算器515
に入力される。垂直ローパスフィルタ510に入力され
た映像信号は、帯域制限され、ライン間引き回路511
に入力される。ライン間引き回路511では、ラインを
1本おきに間引くことにより飛び越し走査信号を作り出
している。ライン間引き回路511から出力された飛び
越し走査信号は、低階層符号化器512に入力され、符
号化される。
を図10を用いて説明する。図10において、端子10
01からは、図9に示すライン間引き回路511の出力
信号である飛び越し走査信号が入力される。端子100
1に入力された映像信号は、前処理回路1010に入力
され、水平方向8画素、垂直方向8ラインのブロック単
位で並べ換え処理が行われる。ブロック単位で並べ換え
られた映像信号は、減算器1011と動きベクトル検出
回路1021と予測切り換え回路1022に入力され
る。減算器1011を介した映像信号は、DCT回路1
012に入力される。DCT回路1012では、前述し
たブロック単位で信号を取り込み、画素配列を時間領域
から周波数領域へ変換した係数を出力する。DCT回路
1012から出力された各係数は、量子化回路1013
で、有限レベルに量子化される。量子化回路1013で
量子化されたデータは、単位ブロック毎に低域より高域
へジグザグスキャンされ、可変長符号化回路1014と
逆量子化回路1016に出力される。可変長符号化回路
1014では、可変長符号化が施され、バッファ101
5に入力される。バッファ1015は、可変長符号化回
路1014から入力される可変レートのデータを固定レ
ートのデータとし、端子1003に出力する。また、バ
ッファ1015は、量子化回路1013を制御すること
により、バッファ1015自身がオーバーフローしない
ようにしている。端子1003の出力信号は、図9に示
す低階層FEC符号化器518に入力される。
逆量子化回路1016に入力され、逆量子化を施され、
逆DCT回路1017に入力される。逆DCT回路10
17では、逆DCT処理が行われ、ブロック単位の映像
信号に戻される。逆DCT回路1017の出力であるブ
ロック単位の映像信号は、加算器1018を介して、フ
レームメモリ1019と後処理回路1024に入力され
る。フレームメモリ1019では、映像信号を1フレー
ム分遅延し、動き補償回路1020と動きベクトル検出
回路1021に入力する。動きベクトル検出回路102
1は、前処理回路1010の出力信号と、フレームメモ
リ1019の出力信号を比較し、ブロック単位で、フレ
ーム間の動きを検出し、動きベクトルとして出力し、動
き補償回路1020を制御し、動き補償回路1020か
ら出力される信号の位相位置を調整する。動き補償回路
1020の出力は、映像信号を1フレーム遅延し、動き
ベクトルにより動き補償した予測信号となっている。動
き補償回路1020の出力信号は、スイッチ1030を
介して減算器1011に、スイッチ1031を介して加
算器1018に、また、予測切り換え回路1022に供
給される。スイッチ1030とスイッチ1031は、論
理和回路1023から出力されるリフレッシュ信号によ
って、ON、OFFが制御される。
号化とフレーム間圧縮符号化がある。フレーム内圧縮符
号化が行われるときは、スイッチ1030、スイッチ1
031は共にOFF状態となる。このとき、前処理回路
1010の出力であるブロック単位の映像信号は、DC
T回路1012、量子化回路1013、可変長符号化回
路1014、バッファ1015を介し符号化され、端子
1003に出力される。一方、量子化回路1013の出
力信号は、逆量子化回路1016、逆DCT回路101
7を介し、ブロック単位の映像信号に戻される。このブ
ロック単位の映像信号は、加算器1018を介し、フレ
ームメモリ1019で1フレーム遅延される。したがっ
て、フレーム内圧縮符号化は、端子1001からの入力
映像信号をそのまま符号化するのと等価である。
スイッチ1030、スイッチ1031は共にON状態と
なる。このとき、前処理回路1010の出力であるブロ
ック単位の映像信号は、減算器1011において、1フ
レーム前の映像信号を動きベクトルにより動き補償され
た予測信号と差を取る。よって、減算器1011から出
力される差分信号は、予測誤差信号となる。減算器10
11から出力される予測誤差信号は、DCT回路101
2、量子化回路1013、可変長符号化回路1014、
バッファ1015を介し符号化され、端子1003に出
力される。一方、量子化回路1013の出力信号は、逆
量子化回路1016、逆DCT回路1017を介し、予
測誤差信号に戻される。この予測誤差信号は、加算器1
018において、1フレーム前の映像信号を動きベクト
ルにより動き補償された予測信号と和を取り、端子10
01に入力される映像信号を予測した予測映像信号が作
られてフレームメモリ1019に入力される。
あり、1つは、シーンチェンジの時など予測誤差信号よ
りも原信号を符号化した方がデータ量が少なくなる場合
である。これは、予測切り換え回路1022により、前
処理回路1010の出力と動き補償回路1020の出力
から、原信号と予測誤差信号を比較する。その比較結果
より、データ量が少なくなる方を判断し、フレーム内圧
縮符号化した方がデータ量が少ないと判断したときは、
予測切り換え回路1022より、フレーム内圧縮フラグ
を発生する。もう1つは、予測誤差信号のみを伝送し続
けると、あるフレームで誤りが発生すると、それ以降の
フレームにも誤りが伝搬していく。これを防ぐために、
周期的(例えば、10フレームに1回)に強制的にフレ
ーム内圧縮符号化を行う。これは、端子1002から強
制リフレッシュ信号を入力することにより行うことがで
きる。論理和回路1023では、端子1002より入力
される強制リフレッシュ信号と、予測切り換え回路10
22より出力されるフレーム内圧縮フラグの論理和を取
り、リフレッシュ信号として、スイッチ1030とスイ
ッチ1031を制御する。論理和回路1023の出力信
号であるリフレッシュ信号は、映像信号の符号化データ
に多重され伝送される。
映像信号を並べ換えて、画面を走査する順番にし、元の
映像信号に復号する。復号された映像信号は、端子10
04に出力される。端子1004に出力された復号映像
信号は、図9に示す0ライン挿入回路513に入力され
る。
号化された映像信号は、低階層FEC符号化器518に
入力され、誤り訂正符号化が施され、マルチプレクス回
路519に入力される。一方、低階層符号化器512か
らは、一度符号化した信号を再び元に戻した復号映像信
号が0ライン挿入回路513に入力される。0ライン挿
入回路513には、復号された飛び越し走査信号が入力
されることになり、ライン間に0データが挿入される。
ライン間に0データが挿入された映像信号は、垂直ロー
パスフィルタ514に入力され、順次走査信号となる。
この順次走査信号は、端子501から入力された順次走
査信号に比べて帯域制限された信号となっている。減算
器515では、端子501から入力された順次走査信号
と、垂直ローパスフィルタ514から出力される帯域制
限された順次走査信号との差を取る。減算器515から
出力される差分信号は、高階層符号化器516で符号化
される。高階層符号化器516で符号化された順次走査
信号は、高階層FEC符号化器517で誤り訂正符号化
を施される。誤り訂正符号化を施されたデータは、マル
チプレクス回路519に入力される。マルチプレクス回
路519では、低階層符号化データと高階層符号化デー
タを多重し、変調回路520へ出力する。変調回路52
0で、変調されたデータは、端子502に出力され、送
信信号となって、受信側の端子503に入力される。
03で、受信信号として受け、復調回路530で復調す
る。復調されたデータは、デマルチプレクス回路531
で、低階層符号化データと高階層符号化データに分けら
れ、低階層符号化データは、低階層FEC復号器539
に入力され、高階層符号化データは、高階層FEC復号
器532に入力される。低階層FEC復号器539で
は、FEC復号され、低階層復号器540に入力され
る。また、低階層FEC復号器539からは、エラーフ
ラグが低階層復号器540に入力される。エラーフラグ
は、受信信号に誤りが発生したかどうかを示す信号であ
る。
図11に従って説明する。図11において、端子110
1に低階層FEC復号器539の出力信号が入力され
る。端子1101より入力された信号は、バッファ11
10、可変長復号回路1111、逆量子化回路111
2、逆DCT回路1113を介し、復号される。復号さ
れた映像信号は、加算器1114に入力される。フレー
ム内圧縮符号化のときは、端子1103から入力される
リフレッシュ信号により、スイッチ1130がOFFと
なり、加算器1114では、逆DCT回路1113から
出力される復号された映像信号が入力されるだけであ
る。加算器1114から出力される映像信号は、スイッ
チ1131を介し、後処理回路1118とフレームメモ
リ1115に入力される。フレームメモリ1115で
は、入力された映像信号を1フレーム分遅延させ、動き
補償回路1116とスイッチ1131に入力する。動き
補償回路1116では、端子1104から入力される動
きベクトルによって、動き補償を施され、スイッチ11
30に入力される。また、フレーム間圧縮符号化のとき
は、逆DCT回路1113から出力される映像信号は、
予測誤差信号となっている。このときは、端子1103
から入力されるリフレッシュ信号により、スイッチ11
30はONとなる。したがって、加算器1114に入力
される信号は、逆DCT回路1113の出力信号である
予測誤差信号と、スイッチ1130を介して入力される
1フレーム前の予測映像信号である。加算器1114で
は、前記2つの信号を加算し、スイッチ1131を介し
て、後処理回路1118とフレームメモリ1115に入
力する。後処理回路1118では、水平方向8画素、垂
直方向8ラインで構成されるブロック単位の復号映像信
号を画面を走査する順番に並び換えて、端子1105に
出力する。
エラーフラグは、端子1102に入力され、そのままエ
ラー補償判定回路1117に供給される。一方、端子1
103から入力されるリフレッシュ信号もエラー補償判
定回路1117に入力される。エラー補償判定回路11
17は、データの誤りがある一定値以上になると前フレ
ーム補間信号を発生させ、スイッチ1131を端子11
07側につなげる。この動作により、後処理回路111
8には、フレームメモリ1115から出力される1フレ
ーム前の映像信号が、入力されることになる。
て、図12のタイムチャートを参照しながら説明する。
図12(a)は、図5に示す低階層FEC復号器539
に入力される符号化映像信号である。図12(b)は低
階層FEC復号器539より出力されるエラーフラグを
示している。今、フレームP12でエラーが発生してい
る。このエラーフラグを図11に示す端子1102よ
り、エラー補償判定回路1117に取り込み、エラー補
償判定回路1117の内部カウンタでエラーフラグをカ
ウントし、ある一定値以上になると内部カウンタの出力
値は“H”となる。この内部カウンタの出力値は、図1
2(c)に示してある。内部カウンタは、リフレッシュ
期間毎にリセットされるが、そのリセット信号は、図1
2(d)に示してある。図12(e)は、端子1106
に入力される復号された映像信号を示している。図12
(f)は、内部カウンタの出力信号から作られた前フレ
ーム補間信号であり、エラー補償判定回路1117から
出力される。この前フレーム補間信号が“H”の期間
は、スイッチ1131は、端子1107の方に倒れ、フ
レームメモリ1115から前フレームの映像信号が後処
理回路1118に入力される。今、フレームP12から
フレームP19まで前フレーム補間信号が“H”である
ため、この期間は、エラー補償が施され、前フレームで
あるP11が補間されることになる。したがって、エラ
ー補償が施された後の映像信号は、図12(h)とな
る。図12(g)に示してある信号は、端子1103か
ら入力されるリフレッシュ信号であり、このリフレッシ
ュ信号で、前フレーム補間信号をリセットする。
は、低階層復号器540の出力信号となり、この信号
は、飛び越し走査信号となっている。この飛び越し走査
信号は、図9の端子505と0ライン挿入回路538に
入力される。 図9に戻って、ライン挿入回路538で
は、ライン間に0データを挿入し、垂直ローパスフィル
タ537に出力している。垂直ローパスフィルタ537
では、ライン間に0データが挿入された信号に対して、
ローパスフィルタをかけ、順次走査信号を作り出してい
る。垂直ローパスフィルタ537から出力された順次走
査信号は、帯域制限された信号となっていて、この信号
は、加算器536に入力される。
れた高階層符号化データは、FEC復号を施され、高階
層復号器533に入力される。また、高階層FEC復号
器532から出力されるエラーフラグは、判定回路53
4に入力される。判定回路534では、指定された値T
h1を越える頻度でエラーフラグが発生したときに、ス
イッチ535をOFFにし、エラーフラグの発生頻度が
指定された値Th2を下回ったときは、スイッチ535
をONにする制御信号を出力する。通常Th1>Th2
として判定回路534には、ヒステリシス特性を持たせ
ている。高階層復号器533は、符号化された映像信号
を復号し、スイッチ535を介し、加算器536に入力
される。加算器536では、高階層復号器533から出
力される高階層映像信号と垂直ローパスフィルタ537
から出力される低階層映像信号を足すことにより、元の
順次走査信号を端子504に出力している。ここで、エ
ラーが発生したと判定回路534が判断し、スイッチ5
35をOFFにすると、端子504には、垂直ローパス
フィルタ537の出力信号である帯域制限された順次走
査信号が供給されることになる。
で階層化を行い符号化する階層符号化システムの従来例
である。この従来例であると、送り側において、低階層
信号である飛び越し走査信号を補間して順次走査信号を
作る際に、飛び越し走査信号をフィールド内で補間する
ことにより順次走査信号を作っているので、補間されて
作られた順次走査信号は、端子501から入力される原
信号である順次走査信号に比べて、帯域制限されて画質
劣化し、ぼけた映像となっている。そのため、減算器5
15から出力される差分値は、大きな値となっている。
これを符号化して伝送すると、伝送レートが高くなって
しまう。
越し走査信号を補間して順次走査信号を作る際に、飛び
越し走査信号をフィールド内で補間することにより順次
走査信号を作っているので、補間されて作られた順次走
査信号は、原信号の順次走査信号に比べて、ぼけた映像
となっている。そのため、エラーが発生して、スイッチ
535がOFFになり、高階層信号が加算器536に供
給されなくなると、低階層信号を補間して作った順次走
査信号のみで映像の表示を行うことになる。すると、エ
ラー発生時における画質劣化が目立つことになる。
は、飛び越し走査信号と順次走査信号で階層化して符号
化し伝送するシステムにおいて、送り側において、飛び
越し走査信号を補間して順次走査信号を作る際に、フィ
ールド内で補間を行っていたために、補間された順次走
査信号は、原信号である順次走査信号に比べて、帯域制
限されぼけた映像となっていた。そのため、原信号であ
る順次走査信号と補間された順次走査信号の差分を取っ
て、その差分値を高階層信号として伝送するときに、差
分値が、大きな値となるので、伝送レートが高くなると
いう欠点があった。
号をフィールド内で補間して順次走査信号を作っている
ので、補間されて作られた順次走査信号は、原信号であ
る順次走査信号に比べて、帯域制限され、ぼけた映像と
なっている。このため、高階層信号の方にエラーが発生
して、高階層信号が供給されなくなると、補間されて作
られた順次走査信号のみで映像の表示を行うことにな
る。すると、エラー発生時における画質劣化が目立つこ
とになる。
トの低減を得ることができ、また受信側ではエラー発生
時の画質劣化を抑えることができる階層符号化伝送方式
とその送受信装置を提供することを目的とする。
信号を伝送用順次走査信号とし、前記原順次走査信号を
ライン間引きした信号を、ライン間引きで得た伝送用飛
び越し走査信号とする階層符号化装置であって、前記ラ
イン間引きで得た伝送用飛び越し走査信号が入力される
低階層符号化器を有し、前記低階層符号化器は、前記ラ
イン間引きで得た伝送用飛び越し走査信号が入力され、
画像動きベクトルを検出する動きベクトル検出回路と、
フレームメモリから読み出された信号であってかつ前記
ライン間引きで得た伝送用飛び越し走査信号の1フィー
ルド前の信号を利用して再現した動き補償前の伝送用飛
び越し走査信号が供給され、この動き補償前の伝送用飛
び越し走査信号に対して、前記動きベクトル検出回路か
らの動きベクトルにより、画像の動きを補償し、動き補
償後の伝送用飛び越し走査信号を出力する動き補償回路
と、前記動き補償後の伝送用飛び越し走査信号と前記ラ
イン間引きで得た伝送用飛び越し走査信号との差分を
得、この差分信号の離散コサイン変換処理、量子化処理
を行い、さらに量子化処理された信号を可変長符号化し
て低階層側の可変長符号化信号として出力する手段と、
前記量子化処理された信号を逆量子化し、この逆量子化
した信号を逆離散コサイン変換し、この逆離散コサイン
変換した信号に前記動き補償後の伝送用飛び越し走査信
号を加算し、この加算出力を、前記動き補償前の伝送用
飛び越し走査信号として前記フレームメモリに入力する
手段とを有し、 前記動きベクトル検出回路からの動きベ
クトルが示す画像動き量に応じて係数K(0≦K≦1)を
決定する係数回路手段と、前記動き補償前の伝送用飛び
越し走査信号を用いてフィールド内で垂直補間を行い、
第1の補間信号を作るフィールド内補間手段と、前記動
き補償前の伝送用飛び越し走査信号を用いてフィールド
遅延を行い、第2の補間信号を作るフィールド遅延手段
と、前記フィールド内補間手段から出力される前記第1
の補間信号を、前記係数回路手段からの係数を用いてK
倍する手段と、前記フィールド遅延手段から出力される
前記第2の補間信号を、前記係数回路手段からの係数を
用いて1−K倍する手段と、前記K倍する手段と前記1−
K倍する手段との出力を加算し第3の補間信号を得る手
段と、前記 第3の補間信号と、前記動き補償前の伝送用
飛び越し走査信号を用いて低域順次走査信号を作る手段
と、前記低域順次走査信号を前記伝送用順次走査信号か
ら減算し前記高階層信号を作る手段と、前記高階層信号
を符号化し、高階層側の可変長符号化信号を得る高階層
符号化器と、前記低階層側の可変長符号化信号と前記高
階層側の可変長符号化信号を多重するマルチプレクス回
路とを備えるものである。
して順次走査信号を作る際に、低階層符号化器から出力
される復号映像信号から動き検出を行い、この動き検出
の結果を用い、この動き量の大きさが指定された値Th
Aより大きいときはフィールド内での補間、動き量の大
きさが指定された値ThB(<ThA)より小さいとき
は前フィールドを用いたフィールド間での補間、動き量
の大きさがThAとThBの間にあるときはフィールド
内補間とフィールド間補間を合わせた補間を用いて順次
走査信号を作る補間手段を用いる。
号を補間して作った順次走査信号の画質劣化を抑えるこ
とができる。そのため、送り側において、高階層信号と
なる原信号の順次走査信号と補間されて作られた順次走
査信号との差分値は、小さくなり、伝送レートを低くす
ることができる。また、受け側において、エラー発生時
に高階層信号が供給されなくなったときは、飛び越し走
査信号を補間した作った順次走査信号で映像を表示しな
ければならないが、そのときの急激な画質劣化を防ぐこ
とができる。
する。 (実施例1)図1は、飛び越し走査信号と順次走査信号
で階層化し符号化し伝送する階層符号化伝送システムを
示す。
像信号が原信号として入力される。この端子101から
入力された順次走査信号は、垂直ローパスフィルタ11
0と減算器122に入力される。垂直ローパスフィルタ
110に入力された映像信号は、帯域制限され、ライン
間引き回路111に入力される。ライン間引き回路11
1では、ラインを1本おきに間引くことにより飛び越し
走査信号を作り出している。ライン間引き回路111か
ら出力された飛び越し走査信号は、低階層符号化器11
2に入力され符号化される。
を示す。図2において、端子601には、図1に示すラ
イン間引き回路111の出力信号である飛び越し走査信
号が入力される。端子601に入力された映像信号は、
前処理回路610に入力され、水平方向8画素、垂直方
向8ラインのブロック単位で並べ換え処理が行われる。
ブロック単位で並べ換えられた映像信号は、減算器61
1と動きベクトル検出回路621と予測切り換え回路6
22に入力される。減算器611を介した映像信号は、
DCT回路612に入力される。DCT回路612で
は、前述したブロック単位で信号を取り込み、画素配列
を時間領域から周波数領域へ変換した係数を出力する。
DCT回路612から出力された各係数は、量子化回路
613で、有限レベルに量子化される。量子化回路61
3で量子化されたデータは、単位ブロック毎に低域より
高域へジグザグスキャンされ、可変長符号化回路614
と逆量子化回路616に入力される。可変長符号化回路
614では、可変長符号化が施され、その出力はバッフ
ァ615に入力される。バッファ615は、可変長符号
化回路614からの可変レートのデータを固定レートの
データとし、端子603に出力する。また、バッファ6
15は、量子化回路613を制御することにより、バッ
ファ615自身がオーバーフローしないようにしてい
る。端子603の出力信号は、図1に示す低階層FEC
符号化器113に入力される。量子化回路613のもう
一つの出力は、逆量子化回路616に入力され、逆量子
化を施され、その出力は逆DCT回路617に入力され
る。逆DCT回路617では、逆DCT処理が行われ、
ブロック単位の映像信号に戻される。逆DCT回路61
7の出力であるブロック単位の映像信号は、加算器61
8を介して、フレームメモリ619と端子604に入力
される。フレームメモリ619では、映像信号を1フレ
ーム分遅延し、その出力を動き補償回路620と動きベ
クトル検出回路621に入力する。動きベクトル検出回
路621は、前処理回路610の出力信号と、フレーム
メモリ619の出力信号とを比較し、ブロック単位で、
フレーム間の画像動きを検出し動きベクトルを得、この
動きベクトルにより動き補償回路620を制御し、動き
補償回路620から出力される信号の位相位置を調整す
る。また、動き検出回路621の出力である動きベクト
ルは、端子605に導出される。動き補償回路620の
出力は、映像信号を1フレーム遅延し、動きベクトルに
より動き補償した予測信号となっている。動き補償回路
620の出力信号は、スイッチ630を介して減算器6
11に供給され、またスイッチ631を介して加算器6
18に供給され、さらにまた、予測切り換え回路622
に供給される。スイッチ630とスイッチ631は、論
理和回路623から出力されるリフレッシュ信号によっ
て、ON、OFFが制御される。フレーム内圧縮符号化
を行うときは、論理和回路623から出力されるリフレ
ッシュ信号によって、スイッチ630、スイッチ631
は、OFFとなり、前処理回路610から出力される原
信号をそのまま符号化することになる。また、フレーム
間圧縮符号化を行うときは、論理和回路623から出力
されるリフレッシュ信号によって、スイッチ630、ス
イッチ631は、ONとなり、減算器611において、
前処理回路610から出力される原信号と、動き補償回
路620から出力される1フレーム前の映像信号に動き
補償を施した信号との差が取られ、予測誤差信号として
出力され、符号化されることになる。
610の出力と動き補償回路620の出力から、前処理
回路610の出力と動き補償回路620の出力の差分値
である予測誤差信号と、原信号である前処理回路610
の出力を比較する。その比較結果より、データ量が少な
くなる方を判断し、フレーム内圧縮符号化した方がデー
タ量が少ないと判断したときは、予測切り換え回路62
2より、フレーム内圧縮フラグを発生する。また、周期
的にフレーム内圧縮符号化を行うために端子602から
強制リフレッシュ信号が入力される。論理和回路623
では、端子602より入力される強制リフレッシュ信号
と、予測切り換え回路622より出力されるフレーム内
圧縮フラグの論理和を取り、リフレッシュ信号として、
スイッチ630とスイッチ631を制御する。論理和回
路623の出力信号であるリフレッシュ信号は、映像信
号の符号化データに多重され伝送される。
化された映像信号は、低階層FEC符号化器113に入
力され、誤り訂正符号化が施され、マルチプレクス回路
125に入力される。
符号化した信号を再び元に戻した復号映像信号がブロッ
ク単位でフィールドメモリ115、垂直補間フィルタ1
16、選択回路120に入力される。また、低階層符号
化器112から出力される動きベクトルは、係数回路1
14に入力される。係数回路114は、動きベクトルの
大きさに応じて、係数を出力する回路であり、動きベク
トルの大きさと係数の値Kの関係は図3に示してある。
図3に示す係数の値Kは、演算回路118に入力される
係数の値であり、これに対して演算回路117に入力さ
れる係数の値は1ーKである。図3において、動きベク
トルの値が、指定された値Aよりも低いときは、係数の
値はK=0であり、指定された値AとB(>A)の間の
ときは、係数の値は0<k<1であり、指定された値B
よりも大きいときは、係数の値はK=1となる。
ック単位の映像信号は、1フィールド遅延され、演算回
路117に入力される。演算回路117では、係数回路
114から出力される係数とフィールドメモリ115の
出力信号を掛け合わせ、加算器119に出力する。一
方、垂直補間フィルタ116に入力されたブロック単位
の映像信号は、フィールド内で垂直補間フィルタ処理を
掛けられ、演算回路118に出力される。演算回路11
8では、係数回路114から出力される係数と垂直補間
フィルタ116の出力信号を掛け合わせ、加算器119
に出力する。加算器119では、演算回路117の出力
信号と演算回路118の出力信号の和を取り、補間映像
信号として、選択回路120へ出力する。
号は、係数回路114から出力される係数値により、3
つの補間方法がある。1つ目の方法は、演算回路117
に出力される係数が1で、演算回路118に出力される
係数が0のときである。これは、低階層符号化器112
から出力される動きベクトルの大きさが指定された値A
よりも小さいときである。動きベクトルと係数の値の関
係は前述してある。このときは、フィールドメモリ11
5から出力される1フィールド前の信号が補間信号とな
る。この状態を図4(a−1)に示してある。図4にお
いて、水平方向は、時間軸方向を示し、垂直方向は、画
面の垂直方向を示している。この図4(a−1)のよう
に補間すると選択回路120から出力される補間されて
作られた映像信号は、図4(a−2)のようになる。
れる係数が0で、演算回路118に出力される係数が1
のときである。これは、低階層符号化器112から出力
される動きベクトルの大きさが指定された値B(>A)
よりも大きいときである。このときは、垂直補間フィル
タ116から出力される信号が補間信号となる。この状
態を図4(c−1)に示してある。図4(c−1)のよ
うに補間すると選択回路120から出力される補間され
て作られた映像信号は、図4(c−2)のようになる。
れる係数がK(0<K<1)で、演算回路117に出力
される係数が1ーKのときである。これは、低階層符号
化器112から出力される動きベクトルの大きさが指定
された値AとBの間のときである。このときは、垂直補
間フィルタ116から出力される信号をK倍した信号
と、フィールドメモリ115から出力される1フィール
ド前の信号を1ーK倍した信号との和を取った信号が補
間信号となる。この状態を図4(b−1)に示してあ
る。この図4(b−1)のように補間すると選択回路1
20から出力される補間されて作られた映像信号は、図
4(b−2)のようになる。以上の3つの補間方法は、
低階層符号化器112から出力される動きベクトルの大
きさによって決定される。
2の出力信号であるブロック単位の映像信号と、加算器
119の出力信号であるブロック単位の補間映像信号を
1ライン毎交互に選択して、ブロックラスタ変換回路1
21に出力している。ブロックラスタ変換回路121に
入力される信号は、ブロック単位の補間されて作られた
順次走査信号となっている。ブロックラスタ変換回路1
21では、ブロック単位の映像信号を並べ換えて、画面
を走査する順番にして減算器122に出力している。
路121から出力される補間されて作られた順次走査信
号と、端子101から入力された原信号である順次走査
信号が入力され、差分値を出力する。減算器122から
出力される差分信号は、高階層符号化器123で符号化
される。高階層符号化器123で符号化された順次走査
信号は、高階層FEC符号化器124で誤り訂正符号化
を施される。誤り訂正符号化を施されたデータは、マル
チプレクス回路125に入力される。マルチプレクス回
路125では、低階層符号化データと高階層符号化デー
タを多重し、変調回路126へ出力する。変調回路12
6で、変調されたデータは、端子102に出力され、送
信信号となって、受信側の端子103に入力される。
03で、受信信号として受け、復調回路140で復調す
る。復調されたデータは、デマルチプレクス回路141
で、低階層符号化データと高階層符号化データに分けら
れ、低階層符号化データは、低階層FEC復号器147
に入力され、高階層符号化データは、高階層FEC復号
器142に入力される。低階層FEC復号器147で
は、FEC復号が行われ、その出力は低階層復号器14
8に入力される。また、低階層FEC復号器147から
は、エラーフラグが低階層復号器148に入力される。
エラーフラグは、受信信号に誤りが発生したかどうかを
示す信号である。
示している。図5において、端子701に低階層FEC
復号器147の出力信号が入力される。端子701より
入力された信号は、バッファ710、可変長復号回路7
11、逆量子化回路712、逆DCT回路713を介し
て復号される。復号された映像信号は、加算器714に
入力される。フレーム内圧縮符号化のときは、端子70
3から入力されるリフレッシュ信号により、スイッチ7
30がOFFとなり、加算器714では、逆DCT回路
713からの復号された映像信号が入力されるだけであ
る。加算器714から出力される映像信号は、スイッチ
731を介し、後処理回路715とフレームメモリ71
6及び端子706に入力される。端子706からの出力
信号は、図1におけるフィールドメモリ150、垂直ロ
ーパスフィルタ151、選択回路155に入力される。
フレームメモリ716では、入力された映像信号を1フ
レーム分遅延させ、動き補償回路717とスイッチ73
1に入力する。動き補償回路717では、端子704か
ら入力される動きベクトルによって動き補償が施され、
その出力映像信号はスイッチ730に入力される。端子
704から入力される動きベクトルは、端子707にも
供給され、端子707の出力は、図1における係数回路
149に入力される。また、フレーム間圧縮符号化のと
きは、逆DCT回路713から出力される映像信号は、
予測誤差信号となっている。このときは、端子703か
ら入力されるリフレッシュ信号により、スイッチ730
はONとなる。したがって、加算器714に入力される
信号は、逆DCT回路713の出力信号である予測誤差
信号と、スイッチ730を介して入力される1フレーム
前の予測映像信号である。加算器714では、前記2つ
の信号を加算し、スイッチ731を介して、後処理回路
715とフレームメモリ716に入力する。後処理回路
715では、水平方向8画素、垂直方向8ラインで構成
されるブロック単位の復号映像信号を画面を走査する順
番に並び換えて、端子705に出力する。
エラーフラグは、端子702に入力されており、そのま
まエラー補償判定回路718に供給される。一方、端子
703から入力されるリフレッシュ信号もエラー補償判
定回路718に入力される。エラー補償判定回路718
は、データの誤りがある一定値以上になると前フレーム
補間信号を発生させ、スイッチ731を端子709側に
つなげる。この動作により、後処理回路715には、フ
レームメモリ716から出力される1フレーム前の映像
信号が入力されることになる。
低階層復号器148の出力信号となり、この信号は、飛
び越し走査信号となっている。この飛び越し走査信号
は、端子105へと出力される。端子706から出力さ
れるブロック単位の復号映像信号は、低階層復号器14
8の出力信号となり、フィールドメモリ150と垂直補
間フィルタ151と選択回路155に入力される。ま
た、端子707から出力される動きベクトルは、低階層
復号器148の出力信号となり、係数回路149に入力
される。
ベクトルの大きさを検出し、図3に示す特性に従って係
数Kを演算回路153に出力し、演算回路152には係
数1ーKが出力される。演算回路153では、垂直補間
フィルタ151の出力と係数回路149から出力される
係数Kを掛け合わせ、加算器154に出力する。また、
演算回路152では、フィールドメモリ150から出力
される1フィールド遅延された映像信号と係数回路14
9から出力される係数1ーKを掛け合わせ、加算器15
4に出力する。加算器154では、演算回路152と演
算回路153の出力信号の和を取り、選択回路155に
入力する。選択回路155では、低階層復号器148の
出力信号であるブロック単位の映像信号と、加算器15
4の出力信号であるブロック単位の補間映像信号を1ラ
イン毎交互に選択して、ブロックラスタ変換回路156
に出力している。ブロックラスタ変換回路156に入力
される信号は、ブロック単位の補間されて作られた順次
走査信号となっている。ブロックラスタ変換回路156
では、ブロック単位の映像信号を並べ換えて、画面を走
査する順番にして加算器146に出力している。
れた高階層符号化データは、FEC復号を施され、高階
層復号器143に入力される。また、高階層FEC復号
器142から出力されるエラーフラグは、判定回路14
4に入力される。判定回路144では、指定された値T
h1を越える頻度でエラーフラグが発生したときに、ス
イッチ145をOFFにし、エラーフラグの発生頻度が
指定された値Th2を下回ったときは、スイッチ145
をONにする制御信号を出力する。通常Th1>Th2
として判定回路144には、ヒステリシス特性を持たせ
ている。高階層復号器143は、符号化された映像信号
を復号し、スイッチ145を介し、加算器146に入力
される。加算器146では、高階層復号器143から出
力される高階層映像信号とブロックラスタ変換回路15
6から出力される補間映像信号を足すことにより、元の
順次走査信号を端子104に出力している。ここで、エ
ラーが発生したことを判定回路144が判断し、スイッ
チ145をOFFにすると、端子104には、ブロック
ラスタ変換回路156の出力信号である補間されて作ら
れた順次走査信号が供給されることになる。
で説明した装置を用いることにより、飛び越し走査信号
を補間して作った順次走査信号の画質劣化を抑えること
ができるため、送り側において、原信号の順次走査信号
と補間されて作られた順次走査信号との差分値は小さく
なり、伝送レートを低くすることができる。また、受け
側において、エラー発生時に高階層信号が供給されなく
なり、元の順次走査信号を復元できなくなったとき、飛
び越し走査信号を補間して作った順次走査信号で映像を
表示しなければならないが、そのときの急激な画質劣化
を防ぐことができる。
なっている映像信号を順次走査信号と飛び越し走査信号
に階層化し、順次走査信号を高階層信号として、飛び越
し走査信号を低階層信号として、符号化して伝送する階
層符号化システムにおける第2の実施例を示している。
いる映像信号が入力される。端子201から入力された
映像信号は、垂直ローパスフィルタ210と減算器21
6に入力される。垂直ローパスフィルタ210に入力さ
れた映像信号は、帯域制限され、ライン間引き回路21
1に入力される。ライン間引き回路211では、ライン
を1本おきに間引くことにより飛び越し走査信号を作り
出している。ライン間引き回路211から出力された飛
び越し走査信号は、低階層符号化器212に入力され、
符号化される。階層符号化器212から低階層FEC符
号化器213に入力される信号は、符号化された信号と
なっている。低階層FEC符号化器213では、誤り訂
正符号化が施され、その出力はマルチプレクス回路21
9に供給される。
挿入回路214に対しては、一度符号化した信号を再び
元に戻した復号映像信号が入力される。0ライン挿入回
路214には、復号された飛び越し走査信号が入力され
ることになり、ライン間に0データが挿入される。ライ
ン間に0データが挿入された映像信号は、垂直ローパス
フィルタ215に入力され、順次走査信号となる。この
順次走査信号は、端子201から入力された順次走査信
号に比べて帯域制限された信号となっている。減算器2
16では、端子201から入力された順次走査信号と、
垂直ローパスフィルタ215から出力される帯域制限さ
れた順次走査信号との差を取る。減算器216から出力
される差分信号は、高階層符号化器217で符号化され
る。高階層符号化器217で符号化された順次走査信号
は、高階層FEC符号化器218で誤り訂正符号化を施
される。誤り訂正符号化を施されたデータは、マルチプ
レクス回路219に入力される。マルチプレクス回路2
19では、低階層符号化データと高階層符号化データを
多重し、変調回路220へ出力する。変調回路220
で、変調されたデータは、端子202に出力され、送信
信号となって、受信側の端子203に入力される。
03で受信信号として受け、復調回路240で復調す
る。復調されたデータは、デマルチプレクス回路241
で低階層符号化データと高階層符号化データに分けら
れ、低階層符号化データは、低階層FEC復号器246
に入力され、高階層符号化データは、高階層FEC復号
器242に入力される。低階層FEC復号器246では
FEC復号が行われ、その出力は低階層復号器247に
入力される。また、低階層FEC復号器246からは、
エラーフラグが低階層復号器247に入力される。
イン挿入回路248に入力される信号は、復号された映
像信号であり、飛び越し走査信号となっている。低階層
復号器247からフィールドメモリ251、垂直補間フ
ィルタ252、選択回路256に入力される信号は、ブ
ロック単位の復号された映像信号である。また、低階層
復号器247から係数回路250には、動きベクトルが
入力される。係数回路250は、画像動きベクトルの大
きさを検出し、図3に示す特性に従って係数Kを演算回
路254に与えし、演算回路253には係数1ーKを与
える。演算回路254では、垂直補間フィルタ252の
出力と係数回路250から出力される係数Kを掛け合わ
せ、加算器255に出力する。また、演算回路253で
は、フィールドメモリ251から出力される1フィール
ド遅延された映像信号と係数回路250から出力される
係数1ーKを掛け合わせ、加算器255に出力する。加
算器255では、演算回路253と演算回路254の出
力信号の和を取り、選択回路256に入力する。選択回
路256では、低階層復号器247の出力信号であるブ
ロック単位の映像信号と、加算器255の出力信号であ
るブロック単位の補間映像信号を1ライン毎交互に選択
して、ブロックラスタ変換回路257に出力している。
ブロックラスタ変換回路257に入力される信号は、ブ
ロック単位の補間されて作られた順次走査信号となって
いる。ブロックラスタ変換回路257では、ブロック単
位の映像信号を並べ換えて、画面を走査する順番にして
選択回路258に出力している。
248に入力された飛び越し走査信号は、ライン間に0
データが挿入され、垂直ローパスフィルタ249に入力
され順次走査信号となる。この補間されて作られた順次
走査信号は、加算器244に入力される。
れた高階層符号化データは、FEC復号を施され、高階
層復号器243に入力される。また、高階層FEC復号
器242から出力されるエラーフラグは、判定回路24
5に入力される。判定回路245は、指定された値Th
1を越える頻度でエラーフラグが発生したときに、スイ
ッチ259をOFFにし、選択回路258においてブロ
ックラスタ変換回路257の出力信号が選択されるよう
に制御信号を出力する。このときは、端子204には、
ブロックラスタ変換回路257の出力信号である補間さ
れた順次走査信号が出力される。また、エラーフラグの
発生頻度が指定された値Th2を下回ったときは、スイ
ッチ259をONにし、選択回路258において加算器
244の出力信号を選択するような制御信号を出力す
る。このときは、高階層復号器243から出力される復
号された高階層信号がスイッチ259を介して加算器2
44に入力される。加算器244では、高階層復号器2
43から出力される高階層映像信号と垂直ローパスフィ
ルタ249から出力される補間映像信号を足すことによ
り、元の順次走査信号を選択回路258に出力してい
る。選択回路258では、加算器244の出力の方を選
択し、端子204に元の順次走査信号を出力している。
通常Th1>Th2として判定回路245には、ヒステ
リシス特性を持たせている。
で説明した装置を用いることにより、受け側において、
エラー発生時に高階層信号が供給されなくなり、元の順
次走査信号を復元できなくなったとき、飛び越し走査信
号を補間した作った順次走査信号で映像を表示しなけれ
ばならないが、そのときに、動きベクトルの大きさに応
じてフィールド内補間とフィールド間補間を適応的に切
り換えて作った順次走査信号を表示するために、急激な
画質劣化を防ぐことができる。
なっている映像信号を順次走査信号と飛び越し走査信号
に階層化し、順次走査信号を高階層信号として、飛び越
し走査信号を低階層信号として、符号化して伝送する階
層符号化システムにおける第3の実施例を示している。
いる映像信号が入力される。端子301から入力された
映像信号は、垂直ローパスフィルタ310と減算器31
6に入力される。垂直ローパスフィルタ310に入力さ
れた映像信号は、帯域制限され、ライン間引き回路31
1に入力される。ライン間引き回路311では、ライン
を1本おきに間引くことにより飛び越し走査信号を作り
出している。ライン間引き回路311から出力された飛
び越し走査信号は、低階層符号化器312に入力され、
符号化される。階層符号化器312から低階層FEC符
号化器313に入力される信号は、符号化された信号と
なっている。低階層FEC符号化器313では、誤り訂
正符号化が施され、その出力はマルチプレクス回路31
9に入力される。一方、低階層符号化器312から0ラ
イン挿入回路314に対しては、一度符号化した信号を
再び元に戻した復号映像信号が入力される。0ライン挿
入回路314には、復号された飛び越し走査信号が入力
されることになり、ライン間に0データが挿入される。
ライン間に0データが挿入された映像信号は、垂直ロー
パスフィルタ315に入力され、順次走査信号となる。
この順次走査信号は、端子301から入力された順次走
査信号に比べて帯域制限された信号となっている。減算
器316では、端子301から入力された順次走査信号
と、垂直ローパスフィルタ315から出力される帯域制
限された順次走査信号との差を取る。減算器316から
出力される差分信号は、高階層符号化器317で符号化
される。高階層符号化器317で符号化された順次走査
信号は、高階層FEC符号化器318で誤り訂正符号化
を施される。誤り訂正符号化を施されたデータは、マル
チプレクス回路319に入力される。マルチプレクス回
路319では、低階層符号化データと高階層符号化デー
タを多重し、変調回路320へ出力する。変調回路32
0で、変調されたデータは、端子302に出力され、送
信信号となって、受信側の端子303に入力される。
03で、受信信号として受け、復調回路340で復調す
る。復調されたデータはデマルチプレクス回路341
で、低階層符号化データと高階層符号化データに分けら
れ、低階層符号化データは、低階層FEC復号器346
に入力され、高階層符号化データは、高階層FEC復号
器342に入力される。低階層FEC復号器346で
は、FEC復号され、低階層復号器347に入力され
る。また、低階層FEC復号器346からは、エラーフ
ラグが低階層復号器347に入力される。低階層復号器
347は、符号化された低階層信号を復号し、その復号
信号は、飛び越し走査信号となっている。
し走査信号は、端子305、0ライン挿入回路348、
動き検出回路350、フィールドメモリ352、垂直補
間フィルタ353、選択回路357に入力される。動き
検出回路350は、復号された飛び越し走査信号より、
フィールド間の動き量を画素毎に検出している。動き検
出回路350で検出された動き量は、係数回路351に
入力され、図3に示す動き量と係数K(0≦K≦1)の
特性に従って、係数Kを演算回路355に出力し、演算
回路354には係数1ーKを出力している。演算回路3
55では、垂直補間フィルタ353の出力と係数回路3
51から出力される係数Kを掛け合わせ、加算器356
に出力する。また、演算回路354では、フィールドメ
モリ352から出力される1フィールド遅延された映像
信号と係数回路351から出力される係数1ーKを掛け
合わせ、加算器356に出力する。加算器356では、
演算回路354と演算回路355の出力信号の和を取
り、選択回路357に入力する。選択回路357では、
低階層復号器347の出力信号である飛び越し走査信号
と、加算器356の出力信号である補間映像信号を1ラ
イン毎交互に選択して、選択回路358に出力してい
る。選択回路358に入力される信号は、補間されて作
られた順次走査信号となっている。
348に入力された飛び越し走査信号は、ライン間に0
データが挿入され、垂直ローパスフィルタ349に入力
され、順次走査信号となる。この補間されて作られた順
次走査信号は、加算器344に入力される。
れた高階層符号化データは、FEC復号を施され、高階
層復号器343に入力される。また、高階層FEC復号
器342から出力されるエラーフラグは、判定回路34
5に入力される。判定回路345は、指定された値Th
1を越える頻度でエラーフラグが発生したときに、スイ
ッチ359をOFFにし、選択回路358において選択
回路357の出力信号を選択するような制御信号を出力
する。このときは、端子304には、選択回路357の
出力信号である補間された順次走査信号が出力される。
また、エラーフラグの発生頻度が指定された値Th2を
下回ったときは、スイッチ359をONにし、選択回路
358において加算器344の出力信号を選択するよう
な制御信号を出力する。このときは、高階層復号器34
3から出力される復号された高階層信号がスイッチ35
9を介して加算器344に入力される。加算器344で
は、高階層復号器343から出力される高階層映像信号
と垂直ローパスフィルタ349から出力される補間映像
信号を足すことにより、元の順次走査信号を選択回路3
58に出力している。選択回路358では、加算器34
4の出力の方を選択し、端子304に元の順次走査信号
を出力している。通常Th1>Th2として判定回路3
45には、ヒステリシス特性を持たせている。 (第3の実施例の効果)上記第3の実施例で説明した装
置を用いることにより、受け側において、エラー発生時
に高階層信号が供給されなくなり、元の順次走査信号を
復元できなくなったとき、飛び越し走査信号を補間した
作った順次走査信号で映像を表示しなければならない
が、そのときに、動き量の大きさに応じてフィールド内
補間とフィールド間補間を適応的に切り換えて作った順
次走査信号を表示するために、急激な画質劣化を防ぐこ
とができる。
ている映像信号を順次走査信号と飛び越し走査信号に階
層化し、順次走査信号を高階層信号として、飛び越し走
査信号を低階層信号として、符号化して伝送する階層符
号化システムにおける第4の実施例を示している。
いる映像信号が入力される。端子401から入力された
映像信号は、垂直ローパスフィルタ410と減算器42
2に入力される。垂直ローパスフィルタ410に入力さ
れた映像信号は、帯域制限され、ライン間引き回路41
1に入力される。ライン間引き回路411では、ライン
を1本おきに間引くことにより飛び越し走査信号を作り
出している。ライン間引き回路411から出力された飛
び越し走査信号は、低階層符号化器412に入力され、
符号化される。階層符号化器412から低階層FEC符
号化器413に入力される信号は、符号化された信号と
なっている。低階層FEC符号化器413では、誤り訂
正符号化が施され、マルチプレクス回路425に入力さ
れる。一方、低階層符号化器412から動き検出回路4
14、フィールドメモリ416、垂直補間フィルタ41
7、選択回路421には、一度符号化した信号を再び元
に戻した復号映像信号が入力される。
し走査信号より、フィールド間の動き量を画素毎に検出
している。動き検出回路414で検出された動き量は、
係数回路415に入力され、図3に示す動き量と係数K
(0≦K≦1)の特性に従って、係数Kを演算回路41
9に出力し、演算回路418には係数1ーKを出力して
いる。演算回路419では、垂直補間フィルタ417の
出力と係数回路415から出力される係数Kを掛け合わ
せ、加算器420に出力する。また、演算回路418で
は、フィールドメモリ416から出力される1フィール
ド遅延された映像信号と係数回路415から出力される
係数1ーKを掛け合わせ、加算器420に出力する。加
算器420では、演算回路418と演算回路419の出
力信号の和を取り、選択回路421に入力する。選択回
路421では、低階層復号器412の出力信号である飛
び越し走査信号と、加算器420の出力信号である補間
映像信号を1ライン毎交互に選択して、減算器422に
出力している。減算器422に入力される信号は、補間
されて作られた順次走査信号となっている。
れた順次走査信号と、選択回路421から出力される補
間されて作られた順次走査信号との差を取る。減算器4
22から出力される差分信号は、高階層符号化器423
で符号化される。高階層符号化器423で符号化された
順次走査信号は、高階層FEC符号化器424で誤り訂
正符号化を施される。誤り訂正符号化を施されたデータ
は、マルチプレクス回路425に入力される。マルチプ
レクス回路425では、低階層符号化データと高階層符
号化データを多重し、変調回路426へ出力する。変調
回路426で、変調されたデータは、端子402に出力
され、送信信号となって、受信側の端子403に入力さ
れる。
03で、受信信号として受け、復調回路440で復調す
る。復調されたデータは、デマルチプレクス回路441
で、低階層符号化データと高階層符号化データに分けら
れ、低階層符号化データは、低階層FEC復号器446
に入力され、高階層符号化データは、高階層FEC復号
器442に入力される。低階層FEC復号器446で
は、FEC復号され、低階層復号器447に入力され
る。また、低階層FEC復号器446からは、エラーフ
ラグが低階層復号器447に入力される。低階層復号器
447は、符号化された低階層信号を復号し、その復号
信号は、飛び越し走査信号となっている。
し走査信号は、端子405、動き検出回路448、フィ
ールドメモリ450、垂直補間フィルタ451、選択回
路455に入力される。動き検出回路448は、復号さ
れた飛び越し走査信号より、フィールド間の動き量を画
素毎に検出している。動き検出回路448で検出された
動き量は、係数回路449に入力され、図3に示す動き
量と係数K(0≦K≦1)の特性に従って、係数Kを演
算回路453に出力し、演算回路452には係数1ーK
を出力している。演算回路453では、垂直補間フィル
タ451の出力と係数回路449から出力される係数K
を掛け合わせ、加算器454に出力する。また、演算回
路452では、フィールドメモリ450から出力される
1フィールド遅延された映像信号と係数回路452から
出力される係数1ーKを掛け合わせ、加算器454に出
力する。加算器454では、演算回路452と演算回路
453の出力信号の和を取り、選択回路455に入力す
る。選択回路455では、低階層復号器447の出力信
号である飛び越し走査信号と、加算器454の出力信号
である補間映像信号を1ライン毎交互に選択して、加算
器444に出力している。加算器444に入力される信
号は、補間されて作られた順次走査信号となっている。
れた高階層符号化データは、FEC復号を施され、高階
層復号器443に入力される。また、高階層FEC復号
器442から出力されるエラーフラグは、判定回路44
5に入力される。判定回路445では、指定された値T
h1を越える頻度でエラーフラグが発生したときに、ス
イッチ456をOFFにし、エラーフラグの発生頻度が
指定された値Th2を下回ったときは、スイッチ456
をONにする制御信号を出力する。通常Th1>Th2
として判定回路445には、ヒステリシス特性を持たせ
ている。高階層復号器443は、符号化された映像信号
を復号し、スイッチ456を介し、加算器444に入力
される。加算器444では、高階層復号器443から出
力される高階層映像信号と選択回路455から出力され
る補間映像信号を足すことにより、元の順次走査信号を
端子404に出力している。ここで、エラーが発生した
と判定回路445が判断し、スイッチ456をOFFに
すると、端子404には、選択回路455の出力信号で
ある補間されて作られた順次走査信号が供給されること
になる。
以下のような利点を得る。動きベクトルを用い、ブロッ
ク単位(例えば8画素×8ライン)で動きに応じてフィ
ールド内補間とフィールド間補間を切り換えて補間され
た順次走査信号を作っているので、補間された順次走査
信号の画質劣化を抑えることができる。そのため、原信
号である順次走査信号と補間された順次走査信号の差分
値は小さくなり、伝送レートを低くすることができる。
とフィールド間補間を切り換えて補間された順次走査信
号を作っているので、回路規模は大きくなるが、補間さ
れた順次走査信号の画質劣化をさらに抑えることができ
る。そのため、原信号である順次走査信号と補間された
順次走査信号の差分値は小さくなり、伝送レートを低く
することができる。
になると、高階層信号が供給されなくなり、原信号であ
る順次走査信号を表示できなくなり、低階層信号である
飛び越し走査信号を補間して作った順次走査信号を表示
することになる。このとき、ブロック単位で動きに応じ
てフィールド内補間とフィールド間補間を切り換えて補
間された順次走査信号を作っているので、補間された順
次走査信号の画質劣化を抑えることができる。そのた
め、高階層信号の誤りが基準値以上になり、原信号であ
る順次走査信号の表示から、補間された順次走査信号の
表示に切り換わったときの急激な画質劣化を防止でき
る。
になると、高階層信号が供給されなくなり、原信号であ
る順次走査信号を表示できなくなり、低階層信号である
飛び越し走査信号を補間して作った順次走査信号を表示
することになる。このとき、画素単位で動きに応じてフ
ィールド内補間とフィールド間補間を切り換えて補間さ
れた順次走査信号を作っているので、回路規模は大きく
なるが、補間された順次走査信号の画質劣化をさらに抑
えることができる。そのため、高階層信号の誤りが基準
値以上になり、原信号である順次走査信号の表示から、
補間された順次走査信号の表示に切り換わったときの急
激な画質劣化を防止できる。
ブロック単位で動きに応じてフィールド内補間とフィー
ルド間補間を切り換えて補間された順次走査信号を作っ
ているので、補間された順次走査信号の画質劣化を抑え
ることができる。そのため、原信号である順次走査信号
と補間された順次走査信号の差分値は小さくなり、伝送
レートを低くすることができる。また、受け側において
も送り側と同様に動きベクトルを用い、ブロック単位で
動きに応じてフィールド内補間とフィールド間補間を切
り換えて補間された順次走査信号を作っているので、補
間された順次走査信号の画質劣化を抑えることができ、
そのため、高階層信号の誤りが基準値以上になり、原信
号である順次走査信号の表示から、補間された順次走査
信号の表示に切り換わったときの急激な画質劣化を防止
できる。
てフィールド内補間とフィールド間補間を切り換えて補
間された順次走査信号を作っているので、補間された順
次走査信号の画質劣化をさらに抑えることができる。そ
のため、原信号である順次走査信号と補間された順次走
査信号の差分値は小さくなり、伝送レートを低くするこ
とができる。また、受け側においても送り側と同様に画
素単位で動きに応じてフィールド内補間とフィールド間
補間を切り換えて補間された順次走査信号を作っている
ので、補間された順次走査信号の画質劣化を抑えること
ができ、そのため、高階層信号の誤りが基準値以上にな
り、原信号である順次走査信号の表示から、補間された
順次走査信号の表示に切り換わったときの急激な画質劣
化を防止できる。
高階層信号の伝送レートの低減を得ることができ、また
受信側ではエラー発生時の画質劣化を抑えることができ
る階層符号化伝送方式とその送受信装置を得ることがで
きる。
成を示す図。
係を示した図。
る過程を示した図。
を示す図。
図。
1…ライン間引き回路、112、212…低階層符号化
器、113、213…低階層FEC符号化器、114、
214…係数回路、115、215…フィールドメモ
リ、116、216…垂直補間フィルタ、117、11
8…演算回路、119…加算器、120…選択回路、1
21…ブロックタスタ変換回路、122…減算器、12
3、218…高階層符号化器、124、217…高階層
FEC符号化器、125、219…マルチプレクス回
路、126、220…変調回路、140、240…復調
回路、141、241…デマルチプレクス回路、14
2、242…高階層FEC復号器、143、243…高
階層復号器、144、245…判定回路、145、25
9…スイッチ、146、244…加算器、147、24
6…低階層FEC復号器、148、247…低階層復号
器、149、250…係数回路、150、251…フィ
ールドメモリ、151、252…垂直補間フィルタ、1
53、154、253、254…演算回路、154、2
55…加算器、155、256…選択回路、156、2
57…ブロックラスタ変換回路。
Claims (4)
- 【請求項1】原順次走査信号を伝送用順次走査信号と
し、前記原順次走査信号をライン間引きした信号を、ラ
イン間引きで得た伝送用飛び越し走査信号とする階層符
号化装置であって、 前記ライン間引きで得た伝送用飛び越し走査信号が入力
される低階層符号化器を有し、 前記低階層符号化器は、前記ライン間引きで得た伝送用
飛び越し走査信号が入力され、画像動きベクトルを検出
する動きベクトル検出回路と、フレームメモリから読み
出された信号であってかつ前記ライン間引きで得た伝送
用飛び越し走査信号の1フィールド前の信号を利用して
再現した動き補償前の伝送用飛び越し走査信号が供給さ
れ、この動き補償前の伝送用飛び越し走査信号に対し
て、前記動きベクトル検出回路からの動きベクトルによ
り、画像の動きを補償し、動き補償後の伝送用飛び越し
走査信号を出力する動き補償回路と、前記動き補償後の
伝送用飛び越し走査信号と前記ライン間引きで得た伝送
用飛び越し走査信号との差分を得、この差分信号の離散
コサイン変換処理、量子化処理を行い、さらに量子化処
理された信号を可変長符号化して低階層側の可変長符号
化信号として出力する手段と、前記量子化処理された信
号を逆量子化し、この逆量子化した信号を逆離散コサイ
ン変換し、この逆離散コサイン変換した信号に前記動き
補償後の伝送用飛び越し走査信号を加算し、この加算出
力を、前記動き補償前の伝送用飛び越し走査信号として
前記フレームメモリに入力する手段とを有し、 前記動きベクトル検出回路からの動きベクトルが示す 画
像動き量に応じて係数K(0≦K≦1)を決定する係数回
路手段と、 前記動き補償前の伝送用飛び越し走査信号を用いてフィ
ールド内で垂直補間を行い、第1の補間信号を作るフィ
ールド内補間手段と、 前記動き補償前の伝送用飛び越し走査信号を用いてフィ
ールド遅延を行い、第2の補間信号を作るフィールド遅
延手段と、 前記フィールド内補間手段から出力される前記第1の補
間信号を、前記係数回路手段からの係数を用いてK倍す
る手段と、 前記フィールド遅延手段から出力される前記第2の補間
信号を、前記係数回路手段からの係数を用いて1−K倍
する手段と、前記K倍する手段と前記1−K倍する手段との出力を加算
し第3の補間信号を得る 手段と、前記第3の補間信号と、前記動き補償前の伝送用飛び越
し走査信号を用いて低域順次走査信号を作る 手段と、 前記低域順次走査信号を前記伝送用順次走査信号から減
算し前記高階層信号を作る手段と、前記高階層信号を符号化し、高階層側の可変長符号化信
号を得る高階層符号化器と、 前記低階層側の可変長符号化信号と前記高階層側の可変
長符号化信号を多重するマルチプレクス回路と 、 を備えた階層符号化装置。 - 【請求項2】高階層信号と低階層信号を処理する階層復
号装置において、 送り側は、 原順次走査信号を伝送用順次走査信号とし、前記原順次
走査信号をライン間引きした信号を、ライン間引きで得
た伝送用飛び越し走査信号とする階層符号化装置であっ
て、 前記ライン間引きで得た伝送用飛び越し走査信号が入力
される低階層符号化器を有し、 前記低階層符号化器は、前記ライン間引きで得た伝送用
飛び越し走査信号が入力され、画像動きベクトルを検出
する動きベクトル検出回路と、第1フレームメモリから
読み出された信号であってかつ前記ライン間引きで得た
伝送用飛び越し走査信号の1フィールド前の信号を利用
して再現した動き補償前の伝送用飛び越し走査信号が供
給され、この動き補償前の伝送用飛び越し走査信号に対
し、前記動きベクトル検出回路からの動きベクトルによ
り、画像の動きを補償し、動き補償後の伝送用飛び越し
走査信号を出力する動き補償回路と、前記動き補償後の
伝送用飛び越し走査信号と前記ライン間引きで得た伝送
用飛び越し走査信号との差 分を得、この差分信号の離散
コサイン変換処理、量子化処理を行い、さらに量子化処
理された信号を可変長符号化して低階層側の可変長符号
化信号として出力する手段と、前記量子化処理された信
号を逆量子化し、この逆量子化した信号を逆離散コサイ
ン変換し、この逆離散コサイン変換した信号に前記動き
補償後の伝送用飛び越し走査信号を加算し、この加算出
力を、前記動き補償前の伝送用飛び越し走査信号として
前記第1フレームメモリに入力する手段とを有し、 前記動きベクトル検出回路からの動きベクトルが示す画
像動き量に応じて係数K(0≦K≦1)を決定する係数回
路手段と、 前記動き補償前の伝送用飛び越し走査信号を用いてフィ
ールド内で垂直補間を行い、第1の補間信号を作るフィ
ールド内補間手段と、 前記動き補償前の伝送用飛び越し走査信号を用いてフィ
ールド遅延を行い、第2の補間信号を作るフィールド遅
延手段と、 前記フィールド内補間手段から出力される前記第1の補
間信号を、前記係数回路手段からの係数を用いてK倍す
る手段と、 前記フィールド遅延手段から出力される前記第2の補間
信号を、前記係数回路手段からの係数を用いて1−K倍
する手段と、 前記K倍する手段と前記1−K倍する手段との出力を加算
し第3の補間信号を得る手段と、 前記第3の補間信号と、前記動き補償前の伝送用飛び越
し走査信号を用いて低域順次走査信号を作る手段と、 前記低域順次走査信号を前記伝送用順次走査信号から減
算し前記高階層信号を作る手段と、 前記高階層信号を符号化し、高階層側の可変長符号化信
号を得る高階層符号化器と、 前記低階層側の可変長符号化信号と前記高階層側の可変
長符号化信号を多重した多重化信号を出力するマルチプ
レクス回路とを有し、 受側では、 前記高階層信号と低階層信号とを復号するために、前記
多重化信号をデマルチプレクスし、前記前記低階層側の
可変長符号化信号と前記高階層側の可変長符号 化信号を
得るデマルチプレクス回路と、 前記高階層側の可変長符号化信号を復号して復号された
高階層信号を得る高階層復号手段と、 前記低階層側の可変長符号化信号を復号して復号された
低階層側の飛び越し走査信号を得る低階層復号手段であ
り、この低階層復号手段は、前記低階層側の可変長符号
化信号を可変長復号し、この復号出力を逆量子化し、こ
の逆量子化出力を逆離散コサイン変換して変換出力を得
る手段を有し、さらに、第2フレームメモリから読み出
された信号であってかつ前記変換出力の1フィールド前
の信号を利用して再現した動き補償前の復号側飛び越し
走査信号が供給され、この動き補償前の復号側飛び越し
走査信号に対し、伝送されてきた前記動きベクトルによ
り、画像の動きを補償し、動き補償後の復号側飛び越し
走査信号を出力する動き補償回路と、前記動き補償後の
復号側飛び越し走査信号と前記変換出力を加算し、前記
第2フレームメモリに入力するための動き補償前の復号
側飛び越し走査信号である前記低階層側の飛び越し走査
信号を得る加算手段とを有し、 前記動き補償前の復号側飛び越し走査信号を用いて、フ
ィールド内補間処理を行い第1の復号補間信号を作るフ
ィールド内補間手段と、 前記動き補償前の復号側飛び越し走査信号を用いてフィ
ールド遅延を行い、第2の復号補間信号を作るフィール
ド間補間手段と 、 前記動きベクトルの大きさから係数K(0≦K≦1)を決
定する手段と、 前記係数Kを用いて、前記第1の復号補間信号をK倍する
手段と、 前記係数Kを用いて、前記第2の復号補間信号を1−K倍
する手段と、 前記K倍された信号と1−K倍された信号の和により得ら
れた第3の補間信号と、前記動き補償前の復号側飛び越
し走査信号とを用いて、復元された低域順次走査信号を
作る手段と、 前記復元された低域順次走査信号を前記復号順次走査信
号に加算して復元された前記原順次走査信号を得る手段
と、 前記高階層復号手段で復号された前記高階層信号に基準
値以上の誤りが発生したことが検出されたときは、前記
高階層信号をオフして前記復元された前記低域順次走査
信号を出力する手段とを備えたことを特徴とする階層復
号装置。 - 【請求項3】低階層と高階層の信号を伝送する方法にお
いて、 原順次走査信号を伝送用順次走査信号とし、前記原順次
走査信号をライン間引きした信号を、ライン間引きで得
た伝送用飛び越し走査信号とする階層符号化方法であっ
て、 前記ライン間引きで得た伝送用飛び越し走査信号が入力
される低階層符号化器を有し、前記低階層符号化器は、
前記ライン間引きで得た伝送用飛び越し走査信号が入力
され、画像動きベクトルを検出する動きベクトル検出回
路と、フレームメモリから読み出された信号であってか
つ前記ライン間引きで得た伝送用飛び越し走査信号の1
フィールド前の信号を利用して再現した動き補償前の伝
送用飛び越し走査信号が供給され、この動き補償前の伝
送用飛び越し走査信号に対して、前記動きベクトル検出
回路からの動きベクトルにより、画像の動きを補償し、
動き補償後の伝送用飛び越し走査信号を出力する動き補
償回路と、前記動き補償後の伝送用飛び越し走査信号と
前記ライン間引きで得た伝送用飛び越し走査信号との差
分を得、この差分信号の離散コサイン変換処理、量子化
処理を行い、さらに量子化処理された信号を可変長符号
化して低階層側の可変長符号化信号として出力する手段
と、前記量子化処理された信号を逆量子化し、この逆量
子化した信号を逆離散コサイン変換し、この逆離散コサ
イン変換した信号に前記動き補償後の伝送用飛び越し走
査信号を加算し、この加算出力を、前記動き補償前の伝
送用飛び越し走査信号として前記フレームメモリに入力
する手段とを有し、 上記の高階層側の符号化信号と低階層側の符号化信号を
得る場合、 前記動きベクトル検出回路からの動きベクトルが示す画
像動き量に応じて係数K(0≦K≦1)を決定し、 前記動き補償前の伝送用飛び越し走査信号を用いてフィ
ールド内で垂直補間を行い、第1の補間信号を作り、 前記動き補償前の伝送用飛び越し走査信号を用いてフィ
ールド遅延を行い、第2の補間信号を作り、 前記フィールド内補間手段から出力される前記第1の補
間信号を、前記決定さ れた係数Kを用いてK倍し、 前記フィールド遅延で得られた前記第2の補間信号を、
前記決定された係数Kを用いて1−K倍し、 前記K倍した出力とと前記1−K倍した出力とを加算し第
3の補間信号を得、 前記第3の補間信号と、前記動き補償前の伝送用飛び越
し走査信号を用いて低域順次走査信号を作り、 前記低域順次走査信号を前記伝送用順次走査信号から減
算し前記高階層信号を作り、 前記高階層信号を符号化し、高階層側の可変長符号化信
号を得、 前記低階層側の可変長符号化信号と前記高階層側の可変
長符号化信号を多重して伝送するようにした ことを特徴
とする階層符号化方法。 - 【請求項4】高階層信号と低階層信号を処理する階層復
号方法において、 送り側は、原順次走査信号を伝送用順次走査信号とし、
前記原順次走査信号をライン間引きした信号を、ライン
間引きで得た伝送用飛び越し走査信号とする階層符号化
方法であって、 前記ライン間引きで得た伝送用飛び越し走査信号が入力
される低階層符号化器を有し、前記低階層符号化器は、
前記ライン間引きで得た伝送用飛び越し走査信号が入力
され、画像動きベクトルを検出する動きベクトル検出回
路と、第1フレームメモリから読み出された信号であっ
てかつ前記ライン間引きで得た伝送用飛び越し走査信号
の1フィールド前の信号を利用して再現した動き補償前
の伝送用飛び越し走査信号が供給され、この動き補償前
の伝送用飛び越し走査信号に対し、前記動きベクトル検
出回路からの動きベクトルにより、画像の動きを補償
し、動き補償後の伝送用飛び越し走査信号を出力する動
き補償回路と、前記動き補償後の伝送用飛び越し走査信
号と前記ライン間引きで得た伝送用飛び越し走査信号と
の差分を得、この差分信号の離散コサイン変換処理、量
子化処理を行い、さらに量子化処理された信号を可変長
符号化して低階層側の可変長符号化信号として出力する
手段と、前記量子化処理された信号を逆量子化し、この
逆量子化した信号を逆離散コサイン変換し、この逆離散
コサイン変換した信号に前記動き補償後 の伝送用飛び越
し走査信号を加算し、この加算出力を、前記動き補償前
の伝送用飛び越し走査信号として前記第1フレームメモ
リに入力する手段とを有し、 上記の高階層側の符号化信号と低階層側の符号化信号を
得る場合、 前記動きベクトル検出回路からの動きベクトルが示す画
像動き量に応じて係数K(0≦K≦1)を決定し、 前記動き補償前の伝送用飛び越し走査信号を用いてフィ
ールド内で垂直補間を行い、第1の補間信号を作り、 前記動き補償前の伝送用飛び越し走査信号を用いてフィ
ールド遅延を行い、第2の補間信号を作り、 前記フィールド内補間手段から出力される前記第1の補
間信号を、前記決定された係数Kを用いてK倍し、 前記フィールド遅延で得られた前記第2の補間信号を、
前記決定された係数Kを用いて1−K倍し、 前記K倍した出力とと前記1−K倍した出力とを加算し第
3の補間信号を得、 前記第3の補間信号と、前記動き補償前の伝送用飛び越
し走査信号を用いて低域順次走査信号を作り、 前記低域順次走査信号を前記伝送用順次走査信号から減
算し前記高階層信号を作り、 前記高階層信号を符号化し、高階層側の可変長符号化信
号を得、 前記低階層側の可変長符号化信号と前記高階層側の可変
長符号化信号を多重して伝送し、 受側では、 前記高階層信号と低階層信号とを復号するために、前記
多重化信号をデマルチプレクスし、前記前記低階層側の
可変長符号化信号と前記高階層側の可変長符号化信号を
得、 前記高階層側の可変長符号化信号を復号して復号された
高階層信号を得、 前記低階層側の可変長符号化信号を復号して復号された
低階層側の飛び越し走査信号を得る処理であり、この処
理では、前記低階層側の可変長符号化信号を可変長復号
し、この復号出力を逆量子化し、この逆量子化出力を逆
離散コサイン変 換して変換出力を得、さらに、第2フレ
ームメモリから読み出された信号であってかつ前記変換
出力の1フィールド前の信号を利用して再現した動き補
償前の復号側飛び越し走査信号が供給され、この動き補
償前の復号側飛び越し走査信号に対し、伝送されてきた
前記動きベクトルにより、画像の動きを補償し、動き補
償後の復号側飛び越し走査信号を出力し、 前記動き補償後の復号側飛び越し走査信号と前記変換出
力を加算し、前記第2フレームメモリに入力するための
動き補償前の復号側飛び越し走査信号である前記低階層
側の飛び越し走査信号を得、 前記動き補償前の 復号側飛び越し走査信号を用いて、フ
ィールド内補間処理を行い第1の復号補間信号を作り、前記動き補償前の復号側飛び越し走査信号を用いてフィ
ールド遅延を行い 、第2の復号補間信号を作り、 前記動きベクトルの大きさから係数K(0≦K≦1)を決
定し、 前記係数Kを用いて、前記第1の復号補間信号をK倍し、 前記係数Kを用いて、前記第2の復号補間信号を1−K倍
し、 前記K倍された信号と1−K倍された信号の和により得ら
れた第3の補間信号と、前記動き補償前の復号側飛び越
し走査信号とを用いて、復元された低域順次走査信号を
作り、 前記復元された低域順次走査信号を前記復号順次走査信
号に加算して復元された前記原順次走査信号を得、前記復号された 前記高階層信号に基準値以上の誤りが発
生したことが検出されたときは、前記高階層信号をオフ
して前記復元された前記低域順次走査信号を出力する階
層復号方法。
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---|---|---|---|
JP06142994A JP3432886B2 (ja) | 1994-03-30 | 1994-03-30 | 階層符号化/復号化装置及び方法及び送受信方式 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06142994A JP3432886B2 (ja) | 1994-03-30 | 1994-03-30 | 階層符号化/復号化装置及び方法及び送受信方式 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH07274163A JPH07274163A (ja) | 1995-10-20 |
JP3432886B2 true JP3432886B2 (ja) | 2003-08-04 |
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ID=13170823
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP06142994A Expired - Lifetime JP3432886B2 (ja) | 1994-03-30 | 1994-03-30 | 階層符号化/復号化装置及び方法及び送受信方式 |
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Country | Link |
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-
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- 1994-03-30 JP JP06142994A patent/JP3432886B2/ja not_active Expired - Lifetime
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