JP3526410B2 - 映像信号符号化装置 - 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、映像信号を符号化
する映像信号符号化装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、デジタル映像信号を圧縮する技術
が開発されている。しかし、圧縮方式の規格化および圧
縮アルゴリズムのハード化（ＬＳＩ化）には、莫大な資
金と労力が必要となるために、既存の規格および既に市
販の映像機器等でハード化された圧縮アルゴリズムを用
いて、小変更することにより新たな映像信号符号化装置
が開発されている。

【０００３】図５は従来の映像信号符号化装置を説明す
るための図であり、４：２：２のサンプリングの信号
を、４：１：１のサンプリングを符号化するための機器
を用いて符号化することを実現する装置である。ここ
に、上記４：１：１のサンプリングを符号化するための
機器が、既存の規格および既に市販の映像機器等でハー
ド化された圧縮アルゴリズムに該当する。

【０００４】図５において、５０１はデジタル映像信号
を入力する映像信号入力端子、５０２は入力信号の有効
領域のみをブロックに分割して、２チャンネルに出力す
る有効領域ブロック化器、５０３および５０４は入力さ
れた有効領域のブロックを高能率符号化する有効領域符
号化器である。ここで、有効領域について簡単に説明す
る。即ち、デジタル映像信号が、例えば、５２５／６０
ｓｙｓｔｅｍに基づいて送信された信号である場合、送
信されてくる信号の内の映像信号の全領域は、メインの
４８０ラインと、それに付随する、３ライン又は７．５
ラインから構成されている。本明細書では、前者の４８
０ラインを有効領域と呼び、後者の付随するラインを追
加領域と呼ぶものである。従来の映像信号符号化装置
は、上記有効領域の映像信号のみを処理する装置であ
る。尚、デジタル映像信号が、例えば、６２５／５０ｓ
ｙｓｔｅｍに基づいて送信された信号である場合、送信
されてくる信号の内の映像信号の全領域は、メインの５
７６ラインと、それに付随する、９ラインから構成され
ている。

【０００５】以上のように構成される従来の映像信号符
号化器において、その動作を説明する。

【０００６】即ち、入力端子５０１からは４：２：２の
サンプリングを持つデジタル映像信号が入力される。有
効領域ブロック化器５０２は、先ず入力された信号の
内、有効領域のみをマクロブロックに分割する。

【０００７】４：１：１信号サンプル時のマクロブロッ
クは、画面上で水平方向に連続する４個の輝度信号のＤ
ＣＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｃｏｓｉｎｅ Ｔｒａｎｓｆｏ
ｒｍ）ブロックと、前記４個の輝度信号のＤＣＴブロッ
クと画面上で同位置にある２個の色差信号のＤＣＴブロ
ックとから構成されるが、４：２：２信号サンプル時の
マクロブロックは、画面上で水平方向に連続する２個の
輝度信号のＤＣＴブロックと、前記２個の輝度信号のＤ
ＣＴブロックと画面上で同位置にある２個の色差信号の
ＤＣＴブロックとから構成される。

【０００８】従って、４：２：２信号の１フレームあた
りのマクロブロック数は、４：１：１信号の２倍となる
ので、図５に示すように４：１：１信号対応の有効領域
符号化器の２チャンネル構成となっている。

【０００９】しかしながら、先述したように、４：１：
１信号と４：２：２信号では、１マクロブロック内のＤ
ＣＴブロック数が異なるため、そのままでは４：１：１
信号の有効領域符号化器５０３および５０４を使用する
ことが出来ない。従って、有効領域ブロック化器５０２
において、ダミーデータからなる２個のＤＣＴブロック
を付加することにより、１マクロブロック内のＤＣＴブ
ロック数を４：１：１信号の場合と同数にして、４：
１：１信号の有効領域符号化器５０３および５０４を使
用している。

【００１０】以上より、有効領域ブロック化器５０２で
は、１フレームのデータを、画素値が全て同じであるダ
ミーのＤＣＴブロックを含むマクロブロックに分割し、
さらに１フレーム分のマクロブロック数を２チャンネル
に分割して有効領域符号化器５０３および５０４に出力
する。有効領域符号化器５０３および５０４では、４：
１：１信号が入力されたときと同じように、有効領域ブ
ロック化器５０２の出力を符号化する。図６は、ダミー
データを含む４：２：２信号のマクロブロックを４：
１：１信号と同じ符号化をして得られるデータ並びを示
している。

【００１１】図６に示すように、４：２：２信号を符号
化する場合は、本来は、４：１：１信号を符号化したデ
ータを入力するために設けられた領域０から領域５の６
個のエリアの中の、領域０、領域２、領域４、領域５の
４個のエリアのそれぞれに確保されているＡＣ成分を入
力する領域および、先述したダミーのＤＣＴブロックを
記録するための領域１と領域３のそれぞれに確保されて
いるＡＣ成分を入力する領域を使用する。

【００１２】但し、ダミーのＤＣＴブロックは、ＤＣＴ
ブロック内のデータが全て同じ画素値となっているの
で、ＤＣＴを用いた符号化を行うと、ＤＣ値のみとな
り、ＡＣ成分は出てこない。従って、この場合、ＤＣＴ
を行ったデータにＶＬＣ（Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｌｅｎｇ
ｔｈ Ｃｏｄｉｎｇ）を行ったデータは、ＤＣ成分と符
号化終了コードのＥＯＢのみとなる。そこで、図６にお
いて、Ｒｅｓｅｒｖｅｄ領域６０１，６０２は、通常
は、ＤＣ９ｂｉｔと付加情報３ｂｉｔとＡＣ４ｂｉｔを
入力するエリアであるが、４：２：２信号を扱う場合に
は、ダミーのＤＣＴブロックのＤＣ９ｂｉｔと付加情報
３ｂｉｔと符号化終了コード（ＥＯＢ）４ｂｉｔを入力
する領域となっている。

【００１３】尚、領域１，２のＡＣ成分を格納するため
に確保された領域には、他の領域におさまりきらなかっ
たＡＣ成分のデータを記録するのに利用される。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
方法では、４：２：２信号を符号化する場合に生じるダ
ミーのＤＣＴブロックのＤＣ値および付加情報は、符号
化されたデータから映像信号を復号するために必要なデ
ータではないため、符号化データ内に無駄なデータが含
まれており、符号化データを有効に活用出来ないという
課題があった。

【００１５】本発明は、このような従来の課題を考慮
し、符号化データをより有効に利用出来、又、エラー耐
性をより高く出来る映像信号符号化装置を提供すること
を目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】第１の本発明は、入力さ
れたデジタル映像信号の１フレームのデータの内、所定
の記録装置で記録可能な領域である第１領域と前記第１
領域以外の領域である第２領域とに分割する分割手段
と、前記第１領域を第１ブロック単位に分割する第１ブ
ロック化手段と、前記第１ブロックを高能率符号化して
第１圧縮ブロックを作成する第１圧縮手段と、前記第２
領域を高能率符号化して第２圧縮データを作成する第２
圧縮手段と、（１）複数画素の輝度信号と、（２）それ
ら複数画素と画面上同じ位置の画素の少なくとも一つの
色差信号と、を含む第２圧縮ブロック単位に、前記第２
圧縮データを分割する第２ブロック化手段と、前記第２
圧縮ブロックにより、同一の前記第１圧縮ブロック内の
所定の位置に格納されている復号時に必要とされないデ
ータを置換する置換手段と、を備えることを特徴とする
映像信号符号化装置である。

【００１７】以上の構成により、例えば、符号化データ
は全て有効なデータとなるとともに、画面上で同位置に
ある複数画素の輝度信号および色差信号が同一ブロック
内に入力されているので、エラーが発生した場合にも、
その影響は、従来の場合は上記複数画素以上の画素に及
んでいたものが、本発明では上記複数画素のみにとどま
り、実質上、エラー耐性が上がり、復号時の画質に影響
が少なくてすむ。

【００１８】第２の本発明は、入力されたデジタル映像
信号の１フレームのデータの内、所定の記録装置で記録
可能な領域である第１領域と前記第１領域以外の領域で
ある第２領域とに分割する分割手段と、前記第１領域を
複数の第１ブロックに分割するとともに、前記複数の第
１ブロックを、ｘ（ｘ≧２）個のチャンネルに分割して
出力する第１ブロック化手段と、前記第１ブロックを高
能率符号化して第１圧縮ブロックを作成する第１圧縮手
段と、前記第２領域を高能率符号化して第２圧縮データ
を作成する第２圧縮手段と、（１）複数画素の輝度信号
と、（２）それら複数画素と画面上同じ位置の画素の少
なくとも一つの色差信号と、を含む第２圧縮ブロック単
位に、前記第２圧縮データを分割するとともに、複数の
前記第２圧縮ブロックを前記ｘ個のチャンネルに分割し
て出力する第２ブロック化手段と、前記ｘ個のチャンネ
ルの各々において、前記第２圧縮ブロックにより、同一
の前記第１圧縮ブロック内の所定の位置に格納されてい
る復号時に必要とされないデータを置換する置換手段
と、を備えることを特徴とする映像信号符号化装置であ
る。

【００１９】上記構成により、例えば、第１の発明と同
じ効果を複数チャンネル構成で実現することが出来る。

【００２０】第３の本発明は、入力された、４：２：２
のサンプリングを持つデジタル映像信号の１フレームの
データの内、所定の記録装置で記録可能な領域である第
１領域と前記第１領域以外の領域である第２領域とに分
割する分割手段と、前記第１領域を第１ブロック単位に
分割する第１ブロック化手段と、前記第１ブロックを高
能率符号化して第１圧縮ブロックを作成する第１圧縮手
段と、前記第２領域を高能率符号化して追加圧縮データ
を作成する第２圧縮手段と、（１）輝度信号の２画素
と、（２）それら２画素と画面上同位置の画素の色差信
号の２画素と、を含む第２圧縮ブロック単位に、前記第
２圧縮データを分割する第２ブロック化手段と、前記第
２圧縮ブロックにより、同一の前記第１ブロック内の所
定の位置に格納されている復号時に必要とされないデー
タを置換する置換手段と、を備えることを特徴とする映
像信号符号化装置である。

【００２１】以上の構成により、例えば、画面上で同位
置にある２画素の輝度信号および色差信号が同一ブロッ
ク内に入力されているので、エラーが発生した場合に
も、その影響は、従来の場合は２画素を越えた複数画素
に及んでいたものが、本発明では２画素のみにとどま
り、実質上、エラー耐性が上がり、復号時の画質に影響
が少なくてすむ。

【００２２】第４の本発明は、入力された、４：２：２
のサンプリングを持つデジタル映像信号の１フレームの
データの内、所定の記録装置で記録可能な領域である第
１領域と前記第１領域以外の領域である第２領域とに分
割する分割手段と、前記第１領域を第１ブロック単位に
分割する第１ブロック化手段と、前記第１ブロックを高
能率符号化して第１圧縮ブロックを作成する第１圧縮手
段と、前記第２領域を高能率符号化して各データが６ビ
ットのデータ長を持つ第２圧縮データを作成する第２圧
縮手段と、（１）輝度信号の２画素と、（２）それら２
画素と画面上同じ位置の画素の色差信号の２画素と、を
含む第２圧縮ブロック単位に、前記第２圧縮データを分
割する第２ブロック化手段と、前記第２圧縮ブロック内
の輝度信号の２画素の１２ビットにより、同一の前記第
１ブロック内の所定の領域に格納されたデータを置換
し、且つ、前記第２圧縮ブロック内の色差信号の２画素
の１２ビットにより、前記同一の第１ブロック内の別の
領域に格納されている復号時に必要とされないデータを
置換する置換手段と、を備えることを特徴とする映像信
号符号化装置である。

【００２３】以上の構成により、例えば、第３の発明の
効果を発揮し、また、追加した領域の画像は元々８ビッ
トのデータを６ビットに圧縮したものであるので、復号
時に高画質を維持することができる。

【００２４】第５の本発明は、入力されたデジタル映像
信号の１フレームのデータの内、所定の記録装置で記録
可能な領域である第１領域と前記第１領域以外の領域で
ある第２領域とに分割する分割手段と、前記第１領域を
第１ブロック単位に分割する第１ブロック化手段と、前
記第１ブロックを高能率符号化して第１圧縮ブロックを
作成する第１圧縮手段と、（１）複数画素の輝度信号
と、（２）それら複数画素と画面上同じ位置の画素の少
なくとも一つの色差信号と、を含む第２ブロック単位
に、前記第２領域を分割する第２ブロック化手段と、前
記第２ブロックを高能率符号化して第２圧縮データを作
成し、第２圧縮ブロックとして出力する第２圧縮手段
と、前記出力された第２圧縮ブロックにより、同一の前
記第１圧縮ブロック内の所定の位置に格納されている復
号時に必要とされないデータを置換する置換手段と、を
備えることを特徴とする映像信号符号化装置である。

【００２５】第６の本発明は、入力されたデジタル映像
信号の１フレームのデータの内、所定の記録装置で記録
可能な領域である第１領域と前記第１領域以外の領域で
ある第２領域とに分割する分割手段と、前記第１領域を
第１ブロック単位に分割する第１ブロック化手段と、前
記第１ブロックを符号化して第１符号化ブロックを作成
する第１符号化手段と、前記第２領域を符号化して第２
符号化データを作成する第２符号化手段と、（１）複数
画素の輝度信号と、（２）それら複数画素と画面上同じ
位置の画素の少なくとも一つの色差信号と、を含む第２
符号化ブロック単位に、前記第２符号化データを分割す
る第２ブロック化手段と、前記第２符号化ブロックによ
り、同一の前記第１符号化ブロック内の所定の位置に格
納されている復号時に必要とされないデータを置換する
置換手段と、を備えることを特徴とする映像信号符号化
装置である。

【００２６】第７の本発明は、入力されたデジタル映像
信号の１フレームのデータの内、所定の記録装置で記録
可能な領域である第１領域と前記第１領域以外の領域で
ある第２領域とに分割する分割手段と、前記第１領域を
第１ブロック単位に分割する第１ブロック化手段と、前
記第１ブロックを符号化して第１符号化ブロックを作成
する第１圧縮手段と、（１）複数画素の輝度信号と、
（２）それら複数画素と画面上同じ位置の画素の少なく
とも一つの色差信号と、を含む第２ブロック単位に、前
記第２領域を分割する第２ブロック化手段と、前記第２
ブロックを符号化して第２符号化データを作成し、第２
符号化ブロックとして出力する第２圧縮手段と、前記出
力された第２符号化ブロックにより、同一の前記第１符
号化ブロック内の所定の位置に格納されている復号時に
必要とされないデータを置換する置換手段と、を備える
ことを特徴とする映像信号符号化装置である。

【００２７】又、第８の本発明（請求項８記載の発明に
対応）は、上記入力されたデジタル映像信号が、（１）
５２５／６０ｓｙｓｔｅｍに基づいて送信された信号で
ある場合、前記第１領域は、４８０ラインであり、且
つ、前記第２領域は、７．５ラインであり、又、（２）
６２５／５０ｓｙｓｔｅｍに基づいて送信された信号で
ある場合、前記第１領域は、５７６ラインであり、且
つ、前記第２領域は、９ラインである上記第１から７の
本発明のいずれか一つの映像信号符号化装置である。

【００２８】又、第９の本発明（請求項９記載の発明に
対応）は、上記第１圧縮手段における高能率符号化が変
換符号化を伴う符号化であり、前記第２圧縮手段におけ
る高能率符号化が非線型量子化である上記第１から第５
の本発明のいずれか一つの映像信号符号化装置である。

【００２９】

【発明の実施の形態】（実施の形態１）以下本発明の実
施の形態１を図面を用いて説明する。

【００３０】図１は本発明の実施の形態１を説明するた
めの図で、１０１は映像信号を入力する映像信号入力端
子、１０２は入力映像信号を有効領域と追加領域とに分
割する分割器、１０３は入力映像信号内で従来の映像信
号記録装置で記録できる領域である有効領域をブロック
化する有効領域ブロック化器、１０４はブロック化した
有効領域を高能率符号化する有効領域符号化器、１０５
は映像信号の有効領域以外の領域である追加領域を高能
率符号化する追加領域符号化器、１０６は高能率符号化
した追加領域のデータをブロック化する追加領域ブロッ
ク化器、１０７は有効ブロックのデータを追加領域のブ
ロックのデータで置換する置換器である。尚、本発明の
第１領域、第２領域は、有効領域、追加領域に対応して
いる。又、本発明の第１ブロック化手段、第１圧縮手段
は、有効領域ブロック化器１０３，有効領域符号化器１
０４に対応する。又、本発明の第２ブロック化手段、第
２圧縮手段は、追加領域ブロック化器１０６，追加領域
符号化器１０５に対応する。

【００３１】以上の構成における本発明の映像信号符号
化装置の動作を説明する。

【００３２】映像信号入力端子１０１より入力されたデ
ジタル映像信号は、分割器１０２で有効領域の画素と追
加領域の画素に分割される。有効領域の画素は、有効領
域ブロック化器１０３でブロック化されて、有効領域符
号化器１０４で高能率符号化（例えばＤＣＴを用いた符
号化）されて、置換器１０７に出力される。追加領域の
画素は、追加領域符号化器１０５で高能率符号化（例え
ば非線型量子化）されて、追加領域ブロック化器１０６
でブロック化されて、置換器１０７に出力される。置換
器１０７は、上記有効領域符号化器１０４で高能率符号
化された有効領域のブロック内に含まれる、符号化した
有効領域の復号時（図示せず）に必要となるデータ以外
のデータを、上記追加領域ブロック化器１０６が出力し
た追加領域のブロックのデータで置換する。

【００３３】以上のように、本発明の映像信号符号化装
置は、有効ブロック内のデータを追加領域のデータで置
換する。これにより、例えば４：１：１信号を符号化す
る機器を用いて４：２：２信号を符号化する場合には、
従来符号化データ内に含まれていた無駄なデータを、追
加領域の画素のデータで置換するので、符号化データを
全て有効なデータとして利用出来る。ここで、無駄なデ
ータとは、符号化された有効領域を復号するために必要
となるデータ以外のデータをいう。

【００３４】従って、有効領域のみを対象とした従来の
符号化装置では、デジタル映像信号の有効領域のライン
数（例えば、４８０ライン）しか記録できなかったが、
本実施の形態の構成によれば、特定の規格のデジタル映
像信号の全領域のライン数（例えば、５２５／６０ｓｙ
ｓｔｅｍの場合、４８７．５ライン）をも記録出来る。

【００３５】即ち、本発明の符号化装置を用いることに
より、従来の符号化装置で発生していた無駄な領域に、
追加領域のデータを格納するため、復号可能なライン数
を従来に比べて増やすことができる。そのため、新たに
符号化装置を作成しなくても上記規格の全ての有効ライ
ンを記録することが可能となる。

【００３６】なお、本発明の効果は、４：２：２信号以
外の信号に対しても同様の効果を得ることが可能であ
る。

【００３７】また、本発明における追加領域のブロック
の数は、有効領域のブロックの数以下であればよい。

【００３８】（実施の形態２）以下本発明の実施の形態
２を図面を用いて説明する。

【００３９】図２は本発明の実施の形態２を説明するた
めの図で、２０１はデジタル映像信号を入力する映像信
号入力端子、２０２は入力信号を分割する分割器、２０
３は入力映像信号内で従来の映像信号記録装置で記録で
きる領域である有効領域をブロック化する有効領域ブロ
ック化器、２０４および２０５はブロック化した有効領
域を高能率符号化する有効領域符号化器、２０６は映像
信号の追加領域を高能率符号化する追加領域符号化器、
２０７は高能率符号化した追加領域のデータをブロック
化する追加領域ブロック化器、２０８は有効ブロックの
データを追加領域のブロックのデータで置換する置換器
である。

【００４０】以上の構成における本発明の映像信号符号
化装置の動作を説明する。

【００４１】映像信号入力端子２０１より入力された映
像信号は、分割器２０２で有効領域の画素と追加領域の
画素に分割される。有効領域の画素は、実施の形態１の
場合同様に、有効領域ブロック化器２０３でブロック化
されるが、本発明においてはブロック化されたデータは
２チャンネルに分割して出力され、有効領域符号化器２
０４および有効領域符号化器２０５で高能率符号化（例
えばＤＣＴを用いた符号化）されて、置換器２０８に出
力される。追加領域の画素は、追加領域符号化器２０６
で高能率符号化（例えば非線型量子化）されて、追加領
域ブロック化器２０７でブロック化されて、置換器２０
８に出力される。置換器２０８では、高能率符号化した
有効領域のブロック内に含まれている、符号化した有効
領域を復号するために必要となるデータ以外のデータ
を、追加領域のブロックのデータで置換する。

【００４２】本実施の形態において、有効領域のブロッ
クは２チャンネルで出力されてくる。即ち、所定の手順
に従って２チャンネルに分割されて有効領域符号化器２
０４および２０５とから出力されるブロックのデータに
より、追加領域のブロックが置換される。ここで、上記
手順は、後段の画像出力のための（図示せず）復号時に
おける手順と対応していればよく、２チャンネル分割の
手順自体は、１ブロックずつ交互に分割、あるいは、複
数ブロックずつ交互に分割等、任意である。

【００４３】以上のように、本発明の映像信号符号化装
置は、複数チャンネルの構成でも実施の形態１と同じ効
果を実現でき、例えば、高レートの信号を、従来の映像
信号を符号化する機器を複数個使用することにより符号
化する場合にも同様に適用することが可能できる。

【００４４】なお、本実施の形態におけるチャンネル分
割は、３チャンネル以上の多チャンネルに拡張できる。

【００４５】また、本発明における各チャンネルあたり
の追加領域のブロックの数は、有効領域のブロックの数
以下であればよい。

【００４６】（実施の形態３）以下、本発明の実施の形
態３を図面を用いて説明する。

【００４７】本発明の映像信号符号化装置の構成は、図
１と同じである。以下、図１を用いて説明する。映像信
号入力端子１０１より入力された４：２：２のサンプリ
ングを持つ映像信号は、実施の形態１の場合と同様で、
分割器１０２で有効領域の画素と追加領域の画素に分割
される。有効領域の画素は、実施の形態１同様に、有効
領域ブロック化器１０３でブロック化され、有効領域符
号化器１０４で高能率符号化されて、置換器１０７へ出
力される。追加領域は追加領域符号化器１０５で高能率
符号化されて、追加領域ブロック化器１０６へ出力され
る。追加領域１０６では、本実施の形態の場合、入力信
号のサンプリングが４：２：２のサンプルを持つ信号で
あるから、図３に示すように、輝度信号（Ｙ信号）の２
画素(Ｃｐｉｘ０，Ｃｐｉｘ１)と、その２画素と画面上
で同位置にある画素の色差信号Ｃｂの１画素（Ｃｐｉｘ
２）と、その同位置にある画素の色差信号Ｃｒの１画素
（Ｃｐｉｘ３）とから、１つのブロックを形成して、置
換器１０７へ出力する。この１つのブロックは、後述す
る図４のデータブロック４０１ａと４０２ａに対応す
る。置換器１０７は、実施の形態１の場合と同様、上記
有効領域符号化器１０４で高能率符号化された有効領域
のブロック内に含まれる、符号化した有効領域の復号時
（図示されず）に必要となるデータ以外のデータを、上
記追加領域ブロック化器１０６が出力した追加領域のブ
ロックのデータで置換する。図４では、置換前に領域４
０１,４０２に記録されていたデータが不要なデータに
該当する。尚、本発明の第２ブロックは、追加領域ブロ
ック化器１０６から出力される一つのブロックに対応す
る。

【００４８】以上のように、本発明の映像信号符号化装
置は、実施の形態１と同じ効果に加え、次の様な効果を
発揮する。

【００４９】即ち、上述した通り、輝度信号の２画素
（Ｃｐｉｘ０，Ｃｐｉｘ１）と、それと画面上で同位置
にある画素の色差信号Ｃｂの１画素（Ｃｐｉｘ２）と、
それと同位置にある色差信号Ｃｒの１画素（Ｃｐｉｘ
３）とが（図３参照）、同一のブロック内（即ち、図４
に示す、領域０〜領域５からなるデータ記録領域）に入
力されている。そのため、万一、エラーが発生して記録
した１つのブロックが復号出来なくなった場合でも、そ
の影響が従来の場合は２画素を越えた複数画素に及んで
いたものが、本発明では２画素のみにとどまるので、実
質上、エラー耐性が上がり、復号時の画質に影響が少な
くてすむ。なお、復号できなかった画素については、画
面上で１フレーム前の同位置の画素と置換し表示するこ
とにより、便宜的に補間できる。尚、本発明の第１ブロ
ックは、図４に示す、領域０〜領域５からなるデータ記
録領域に対応する。

【００５０】この様な相違が生じる理由について更に説
明する。例えば、輝度信号の２画素（Ｃｐｉｘ０，Ｃｐ
ｉｘ１）と、それと同位置にある色差信号Ｃｂの１画素
（Ｃｐｉｘ２）と、それと同位置にある色差信号Ｃｒの
１画素（Ｃｐｉｘ３）とが、同じデータ記録領域内に記
録されていない構成を考える。この場合、例えば、画面
上でそれぞれ位置の異なる画素についての色差信号Ｃｂ
とＣｒとが同じデータ記録領域内に記録されていると、
記録媒体（例えば、磁気テープなど）の表面上の傷や汚
れによりエラーが発生し、一つのデータ記録領域全体が
復号出来なくなった場合、上記異なる位置の全ての画素
の範囲にまでその影響が及ぶことになるのである。

【００５１】なお、本発明の効果は実施の形態２の構成
により、２チャンネル以上の多チャンネルに拡張しても
得られる。

【００５２】また、本発明における追加領域のブロック
の数は、有効領域のブロックの数以下であればよい。

【００５３】（実施の形態４）以下、本発明の実施の形
態４を図面を用いて説明する。

【００５４】本発明の映像信号符号化装置の構成は、図
２と同じである。以下、図２を用いて説明する。映像信
号入力端子２０１より入力された４：２：２のサンプリ
ングを持つ映像信号は、実施の形態２の場合と同様で、
分割器２０２で有効領域の画素と追加領域の画素に分割
される。有効領域の画素は、実施の形態２同様に、有効
領域ブロック化器２０３でブロック化および分割され、
有効領域符号化器２０４と有効領域符号化器２０５で高
能率符号化されて、置換器２０８へ出力される。追加領
域は、追加領域符号化器２０６で例えば非線型量子化に
より各画素が６ビットの符号長を持つように符号化され
て、追加領域ブロック化器２０７へ出力される。

【００５５】追加領域ブロック化器２０７は、実施の形
態３の場合と同様、図３に示すように、輝度信号（Ｙ信
号）の２画素(Ｃｐｉｘ０，Ｃｐｉｘ１)と、その２画素
と画面上で同位置にある画素の色差信号Ｃｂの１画素
（Ｃｐｉｘ２）と、その同位置にある画素の色差信号Ｃ
ｒの１画素（Ｃｐｉｘ３）とから、１つのブロックを形
成して、置換器２０８へ出力する。この１つのブロック
は、図４のデータブロック４０１ａと４０２ａに対応す
る。

【００５６】図４はこの置換器２０８での置換の方法を
示す図である。置換器２０８では、図４内の網掛けで示
す領域４０１、４０２に記録されている、高能率符号化
した有効領域のブロック内のデータの一部を、追加領域
のブロックのデータで置換する。図４内の網掛けの領域
４０１，４０２は、従来例で説明した図６のＲｅｓｅｒ
ｖｅｄのエリア６０１，６０２と同じであり、本実施の
形態において、追加領域ブロック化器２０７からの出力
されたデータと置換する領域である。尚、本発明の第１
ブロック内の所定の領域及び別の領域は、図４に示す領
域４０１，４０２に対応する。

【００５７】本実施の形態の置換方法は、圧縮した追加
領域のブロック内の輝度信号２画素(Ｃｐｉｘ０，Ｃｐ
ｉｘ１)の１２ビット（図４のデータブロック４０１
ａ）を、網掛け領域４０１内のデータと置換し、色差信
号の２画素（Ｃｐｉｘ２，Ｃｐｉｘ３）の１２ビット
（図４のデータブロック４０２ａ）を、網掛け領域４０
２内のデータと置換する。尚、ここでは、追加領域ブロ
ック化器２０７から出力される１つのブロックを、２つ
のデータブロック４０１ａ，４０２ａに分割して、それ
ぞれ、別の領域４０１,４０２に記録しているが、これ
ら領域４０１,４０２は、何れも同じデータ記録領域内
である。図４における置換する画素は、図３のブロック
の画素と一意に対応している。

【００５８】以上の様に本発明の映像信号符号化装置
は、第１および第３の発明の効果を有す。また、追加し
た領域の画像は元々８ビットのものを６ビットに圧縮し
ただけであるので、復号化した際に高画質を維持するこ
とができる。

【００５９】なお、本発明における追加領域のブロック
の数は、有効領域のブロックの数以下であればよく、本
実施の形態においては、各チャンネルあたりの追加領域
のブロックの数が、有効領域のブロックの数以下になれ
ばよい。

【００６０】尚、上記実施の形態では、高能率符号化を
用いた場合について述べたが、これに限らず例えば、非
圧縮符号化を用いても良い。この場合、一画素当たりも
ともの８ビットであるから、上記と同様に４画素分のデ
ータを記録するためには、４バイトの領域が必要とな
る。従って、この場合、図４のＥＯＢを含む斜線部分の
領域４０１，４０２の合計は、４バイトであるから、Ａ
Ｃ成分の記録領域の一部をＥＯＢの記録領域とすること
により、対応出来る。

【００６１】又、上記実施の形態では、追加領域を符号
化した後に、ブロック化する構成について述べたが、こ
れに限らず例えば、ブロック化の後に、符号化しても良
い。即ち、この場合の映像信号符号化装置は、入力され
たデジタル映像信号を第１領域と第２領域とに分割する
分割手段と、前記第１領域を第１ブロック単位に分割す
る第１ブロック化手段と、前記第１ブロックを高能率符
号化して第１圧縮ブロックを作成する第１圧縮手段と、
（１）複数画素の輝度信号と、（２）それら複数画素と
画面上同じ位置の画素の少なくとも一つの色差信号と、
を含む第２ブロック単位に、前記第２領域を分割する第
２ブロック化手段と、前記第２ブロックを高能率符号化
して第２圧縮データを作成し、第２圧縮ブロックとして
出力する第２圧縮手段と、前記出力された第２圧縮ブロ
ックにより、同一の前記第１圧縮ブロック内の所定の位
置に格納されたデータを置換する置換手段とを備えた構
成である。この場合、図１，２で述べた追加領域符号化
器１０５（又は２０６）と、追加領域ブロック化器１０
６（又は、２０７）の配置が逆になる。この場合でも上
記と同様の効果を発揮する。

【００６２】尚、上記第１の実施の形態では、エラー耐
性を高く出来る構成については限定していないが、上記
実施の形態と同様に、画面上で同位置にある複数画素の
輝度信号および色差信号が同一ブロック内に入力されて
いる構成としても勿論良い。この場合の映像信号符号化
装置は、入力されたデジタル映像信号を第１領域と第２
領域とに分割する分割手段と、前記第１領域を第１ブロ
ック単位に分割する第１ブロック化手段と、前記第１ブ
ロックを高能率符号化して第１圧縮ブロックを作成する
第１圧縮手段と、前記第２領域を高能率符号化して第２
圧縮データを作成する第２圧縮手段と、（１）複数画素
の輝度信号と、（２）それら複数画素と画面上同じ位置
の画素の少なくとも一つの色差信号と、を含む第２圧縮
ブロック単位に、前記第２圧縮データを分割する第２ブ
ロック化手段と、前記第２圧縮ブロックにより、同一の
前記第１圧縮ブロック内の所定の位置に格納されたデー
タを置換する置換手段とを備える構成である。これによ
り、エラーが発生した場合にも、その影響は、上記複数
画素のみにとどまり、実質上、エラー耐性が上がり、復
号時の画質に影響が少なくてすむ。

【００６３】又、上記第２の実施の形態では、エラー耐
性を高く出来る構成については限定していないが、上記
実施の形態と同様に、画面上で同位置にある複数画素の
輝度信号および色差信号が同一ブロック内に入力されて
いる構成としても勿論良い。この場合の映像信号符号化
装置は、入力されたデジタル映像信号を第１領域と第２
領域とに分割する分割手段と、前記第１領域を複数の第
１ブロックに分割するとともに、前記複数の第１ブロッ
クを、ｘ（ｘ≧２）個のチャンネルに分割して出力する
第１ブロック化手段と、前記第１ブロックを高能率符号
化して第１圧縮ブロックを作成する第１圧縮手段と、前
記第２領域を高能率符号化して第２圧縮データを作成す
る第２圧縮手段と、（１）複数画素の輝度信号と、
（２）それら複数画素と画面上同じ位置の画素の少なく
とも一つの色差信号と、を含む第２圧縮ブロック単位
に、前記第２圧縮データを分割するとともに、複数の前
記第２圧縮ブロックを前記ｘ個のチャンネルに分割して
出力する第２ブロック化手段と、前記ｘ個のチャンネル
の各々において、前記第２圧縮ブロックにより、同一の
前記第１圧縮ブロック内の所定の位置に格納されたデー
タを置換する置換手段とを備えた構成となる。これによ
り、エラーが発生した場合にも、その影響は、上記複数
画素のみにとどまり、実質上、エラー耐性が上がり、復
号時の画質に影響が少なくてすむという効果を複数チャ
ンネル構成においても実現することが出来る。

【００６４】又、上記実施の形態では、有効領域と追加
領域について説明したが、これに限らず、第１領域、第
２領域は上記以外の領域でもかまわない。

【００６５】又、上記実施の形態では、色差信号とし
て、ＣｂとＣｒの２つの色差信号を用いる場合について
述べたが、これに限らず例えば、色差信号が１つであっ
てもかまわないし、又、３つ以上あっても良い。以上の
様に上記実施の形態によれば、符号化データを置換する
手段を設けることにより、例えば４：１：１信号を符号
化する機器を用いて４：２：２信号を符号化する場合に
は、従来符号化データ内に存在していた、符号化した有
効領域を復号するために必要とされない、いわゆる無駄
なデータを、復号時に利用される追加領域の画素で置換
することが可能となる。即ち、符号化データを全て有効
なデータとすることが可能となり、従来の有効領域符号
化器で記録できる有効領域のライン数が、特定規格の有
効領域のライン数に対して不足している場合などは、本
発明の符号化装置を用いることにより、有効ライン数を
増加して記録することができ、新たに符号化器を作成し
なくても前記規格の全ての有効ラインを記録することが
可能となった。

【００６６】

【発明の効果】以上述べたところから明らかなように本
発明は、符号化データをより有効に利用出来、しかも、
エラー耐性をより高く出来るという長所を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１のブロック図

【図２】本発明の実施の形態２のブロック図

【図３】本発明の実施の形態３における画面上で同位置
にある２画素の輝度信号および色差信号を示した図

【図４】本発明の実施の形態４の高能率符号化された映
像信号等のデータ構造説明図

【図５】従来例のブロック図

【図６】従来例の説明図

【符号の説明】

１０１，２０１，５０１ 映像信号入力端子 １０２，２０２ 分割器 １０３，２０３，５０２ 有効領域ブロック化器 １０４，２０４，２０５，５０３，５０４ 有効領域符
号化器 １０５，２０６ 追加領域符号化器 １０６，２０７ 追加領域ブロック化器 １０７，２０８ 置換器

フロントページの続き (72)発明者 和気 一博 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平10−145812（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−55623（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−46628（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 11/04 H04N 5/92 H04N 7/24 - 7/68

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力されたデジタル映像信号の１フレー
   ムのデータの内、所定の記録装置で記録可能な領域であ
   る第１領域と前記第１領域以外の領域である第２領域と
   に分割する分割手段と、 前記第１領域を第１ブロック単位に分割する第１ブロッ
   ク化手段と、 前記第１ブロックを高能率符号化して第１圧縮ブロック
   を作成する第１圧縮手段と、 前記第２領域を高能率符号化して第２圧縮データを作成
   する第２圧縮手段と、 （１）複数画素の輝度信号と、（２）それら複数画素と
   画面上同じ位置の画素の少なくとも一つの色差信号と、
   を含む第２圧縮ブロック単位に、前記第２圧縮データを
   分割する第２ブロック化手段と、 前記第２圧縮ブロックにより、同一の前記第１圧縮ブロ
   ック内の所定の位置に格納されている復号時に必要とさ
   れないデータを置換する置換手段と、 を備えることを特徴とする映像信号符号化装置。
2. 【請求項２】 入力されたデジタル映像信号の１フレー
   ムのデータの内、所定の記録装置で記録可能な領域であ
   る第１領域と前記第１領域以外の領域である第２領域と
   に分割する分割手段と、 前記第１領域を複数の第１ブロックに分割するととも
   に、前記複数の第１ブロックを、ｘ（ｘ≧２）個のチャ
   ンネルに分割して出力する第１ブロック化手段と、 前記第１ブロックを高能率符号化して第１圧縮ブロック
   を作成する第１圧縮手段と、 前記第２領域を高能率符号化して第２圧縮データを作成
   する第２圧縮手段と、 （１）複数画素の輝度信号と、（２）それら複数画素と
   画面上同じ位置の画素の少なくとも一つの色差信号と、
   を含む第２圧縮ブロック単位に、前記第２圧縮データを
   分割するとともに、複数の前記第２圧縮ブロックを前記
   ｘ個のチャンネルに分割して出力する第２ブロック化手
   段と、 前記ｘ個のチャンネルの各々において、前記第２圧縮ブ
   ロックにより、同一の前記第１圧縮ブロック内の所定の
   位置に格納されている復号時に必要とされないデータを
   置換する置換手段と、 を備えることを特徴とする映像信号符号化装置。
3. 【請求項３】 入力された、４：２：２のサンプリング
   を持つデジタル映像信号の１フレームのデータの内、所
   定の記録装置で記録可能な領域である第１領域と前記第
   １領域以外の領域である第２領域とに分割する分割手段
   と、 前記第１領域を第１ブロック単位に分割する第１ブロッ
   ク化手段と、 前記第１ブロックを高能率符号化して第１圧縮ブロック
   を作成する第１圧縮手段と、 前記第２領域を高能率符号化して追加圧縮データを作成
   する第２圧縮手段と、 （１）輝度信号の２画素と、（２）それら２画素と画面
   上同位置の画素の色差信号の２画素と、を含む第２圧縮
   ブロック単位に、前記第２圧縮データを分割する第２ブ
   ロック化手段と、 前記第２圧縮ブロックにより、同一の前記第１ブロック
   内の所定の位置に格納されている復号時に必要とされな
   いデータを置換する置換手段と、 を備えることを特徴とする映像信号符号化装置。
4. 【請求項４】 入力された、４：２：２のサンプリング
   を持つデジタル映像信号の１フレームのデータの内、所
   定の記録装置で記録可能な領域である第１領域と前記第
   １領域以外の領域である第２領域とに分割する分割手段
   と、 前記第１領域を第１ブロック単位に分割する第１ブロッ
   ク化手段と、 前記第１ブロックを高能率符号化して第１圧縮ブロック
   を作成する第１圧縮手段と、 前記第２領域を高能率符号化して各データが６ビットの
   データ長を持つ第２圧縮データを作成する第２圧縮手段
   と、 （１）輝度信号の２画素と、（２）それら２画素と画面
   上同じ位置の画素の色差信号の２画素と、を含む第２圧
   縮ブロック単位に、前記第２圧縮データを分割する第２
   ブロック化手段と、 前記第２圧縮ブロック内の輝度信号の２画素の１２ビッ
   トにより、同一の前記第１ブロック内の所定の領域に格
   納されたデータを置換し、且つ、前記第２圧縮ブロック
   内の色差信号の２画素の１２ビットにより、前記同一の
   第１ブロック内の別の領域に格納されている復号時に必
   要とされないデータを置換する置換手段と、 を備えることを特徴とする映像信号符号化装置。
5. 【請求項５】 入力されたデジタル映像信号の１フレー
   ムのデータの内、所定の記録装置で記録可能な領域であ
   る第１領域と前記第１領域以外の領域である第２領域と
   に分割する分割手段と、 前記第１領域を第１ブロック単位に分割する第１ブロッ
   ク化手段と、 前記第１ブロックを高能率符号化して第１圧縮ブロック
   を作成する第１圧縮手段と、 （１）複数画素の輝度信号と、（２）それら複数画素と
   画面上同じ位置の画素の少なくとも一つの色差信号と、
   を含む第２ブロック単位に、前記第２領域を分割する第
   ２ブロック化手段と、 前記第２ブロックを高能率符号化して第２圧縮データを
   作成し、第２圧縮ブロックとして出力する第２圧縮手段
   と、 前記出力された第２圧縮ブロックにより、同一の前記第
   １圧縮ブロック内の所定の位置に格納されている復号時
   に必要とされないデータを置換する置換手段と、 を備えることを特徴とする映像信号符号化装置。
6. 【請求項６】 入力されたデジタル映像信号の１フレー
   ムのデータの内、所定の記録装置で記録可能な領域であ
   る第１領域と前記第１領域以外の領域である第２領域と
   に分割する分割手段と、 前記第１領域を第１ブロック単位に分割する第１ブロッ
   ク化手段と、 前記第１ブロックを符号化して第１符号化ブロックを作
   成する第１符号化手段と、 前記第２領域を符号化して第２符号化データを作成する
   第２符号化手段と、 （１）複数画素の輝度信号と、（２）それら複数画素と
   画面上同じ位置の画素の少なくとも一つの色差信号と、
   を含む第２符号化ブロック単位に、前記第２符号化デー
   タを分割する第２ブロック化手段と、 前記第２符号化ブロックにより、同一の前記第１符号化
   ブロック内の所定の位置に格納されている復号時に必要
   とされないデータを置換する置換手段と、 を備えることを特徴とする映像信号符号化装置。
7. 【請求項７】 入力されたデジタル映像信号の１フレー
   ムのデータの内、所定の記録装置で記録可能な領域であ
   る第１領域と前記第１領域以外の領域である第２領域と
   に分割する分割手段と、 前記第１領域を第１ブロック単位に分割する第１ブロッ
   ク化手段と、 前記第１ブロックを符号化して第１符号化ブロックを作
   成する第１圧縮手段と、 （１）複数画素の輝度信号と、（２）それら複数画素と
   画面上同じ位置の画素の少なくとも一つの色差信号と、
   を含む第２ブロック単位に、前記第２領域を分割する第
   ２ブロック化手段と、 前記第２ブロックを符号化して第２符号化データを作成
   し、第２符号化ブロックとして出力する第２圧縮手段
   と、 前記出力された第２符号化ブロックにより、同一の前記
   第１符号化ブロック内の所定の位置に格納されている復
   号時に必要とされないデータを置換する置換手段と、 を備えることを特徴とする映像信号符号化装置。
8. 【請求項８】 前記入力されたデジタル映像信号が、
   （１）５２５／６０ｓｙｓｔｅｍに基づいて送信された
   信号である場合、前記第１領域は、４８０ラインであ
   り、且つ、前記第２領域は、７．５ラインであり、又、
   （２）６２５／５０ｓｙｓｔｅｍに基づいて送信された
   信号である場合、前記第１領域は、５７６ラインであ
   り、且つ、前記第２領域は、９ラインであることを特徴
   とする請求項１から７のいずれか一つに記載の映像信号
   符号化装置。
9. 【請求項９】 前記第１圧縮手段における高能率符号化
   が変換符号化を伴う符号化であり、前記第２圧縮手段に
   おける高能率符号化が非線型量子化であることを特徴と
   する請求項１から５のいずれか一つに記載の映像信号符
   号化装置。