JP3657965B2 - 符号化方法及び装置 - Google Patents
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Description
(第1の実施形態)
図1は、動き補償適応予測と直交変換符号化の一種である離散コサイン変換符号化を用いた高能率圧縮符号化装置に、本発明による誤り訂正/検出符号切り替え機能を有する符号化装置を組み合わせた動画像符号化装置の一実施形態を示すブロック図である。動き補償適応予測と離散コサイン変換符号化を組み合わせた符号化方式については、例えば文献1:安田浩編著、“マルチメディア符号化の国際標準”、丸善、(平成3年6月)等に詳しいので、動作の概略のみを説明する。また、本実施形態で用いられる誤り訂正/検出符号は、BCH符号のように情報ビットと検査ビットが分離されているものとする。
0< total_len mod sync_period≦sync_0_len
となる区間で多重化符号列201中の“1”の数を計数し、この区間に“1”が全くなければ1ビットの“1”を挿入する。ここで、Amod BはAをBで除したときの剰余を表す。
0< total_len mod sync_period≦sync_0_len −(2*N+1)
となる区間での“1”の数(=n0とする)を計数し、n0が2*n+1以下であったら2*n+1−n0ビットの“1”を多重化符号列201に挿入する。
bit_count mod sync_period<sync_period− check_len
の時は情報ビット631を出力し、
sync_period− check_len ≦total _bits mod sync_period<sync_period
の時には、バッファ702に記憶された検査ビット713を出力する。以降、情報ビット631と検査ビット632を入力しながら、以上の処理を繰り返す。
stuffing_len =sync_period−last_check _len −( total_len mod sync_period)
となる。なお、縮退符号を用いない場合は、最後の情報ビットlast_into_len の通常の情報ビットinto_len からの不足分(into_len −last_into_len )ビットのビット挿入を行い、さらに検査ビットの位置ずらしを行うためのビット挿入を行う必要がある。このため、縮退符号を用いる場合に比べinto_len −last_into_len +(into_len −last_into_len )mod sync_periodビット多くの挿入ビットが必要となってしまう。
図8は、図1の動画像符号化装置に対応した動画像復号化装置の構成を示すブロック図である。図1の動画像符号化装置から出力された出力符号列205は伝送/蓄積系を経た後、入力符号列205′として入力復号化装置800に入力される。本実施形態においては、入力復号化装置800が本発明に係る復号化装置に相当する。
0< bit_count %sync_period≦sync_len
の時のみ同期検出を行う。
ここで、同期符号の誤りを考慮した同期符号の検出を行っても良い。
check _start =(bit _count /sync_period+1)*sync_period−check _len
となり、検査ビット終了位置check _end は、
check _end =(bit _count /sync_period+1)*sync_period
となる。制御器1001は、計数値911が check_start から check_end までの間、切替器1002を検査ビット913が出力されるように制御する。
last_inf0_len = total_count −last_check _len −pre _last_count −pre _last_check _len
である。last_info_len が誤り訂正符号の情報長info_len より短いときには縮退符号であると判定し、計数値1023がlast_info_len からinfo_len までは切替器1021を挿入ビット発生器1015から出力されるビットパターンに切り替えて、縮退による情報ビットの不足分を補う。この挿入ビット発生器1015からの出力ビットパターンは、符号化器の図7中の挿入ビット発生器705と同一のビットパターンを発生する。
total _count −check _len <bit _count ≦total _count
の時の出力符号列205を検査ビットとして出力するように切替器1002を制御する。
次に、図12〜図14を参照して本発明に係る第2の実施形態について説明する。本実施形態による動画像符号化装置および動画像復号化装置は、ビット列の一部が消失してビット数が減少したり、余分なビットが付加されてビット数が増加するような伝送路/蓄積媒体で符号列の伝送/蓄積を行っても、同期検出を確実に行うことができるようにしたものである。
sync_0_len −3*Nid
ビットである。従って、復号側で同期符号挿入位置の±Nidビットの範囲で同期検出を行い、この区間に含まれる“1”の数が上記の値以下だったらば同期符号と判定すればよい。また、符号化装置では図12(b)〜(d)のビットパターンが生じないように符号列の変換を行う。
total _len mod sync_period=sync_period−Nid
(mod:剰余演算)
から、
total_len mod sync_period=sync_0_len −1−3*Nid
の区間での“1”の数(=n0とする)を計数し、n0が3*Nid+1未満であったら3*Nid+1−n0ビットの“1”を挿入する。
bit_count mod sync_period=sync_period−Nid
から、
bit_count mod sync_period=sync_0_len −1+Nid
の間の“0”の数(=ns0とする)をカウントし、n0が3*Nid以下であたら、この区間に同期符号があると判定する。
シフトビット数= first_1_pos −(sync_0_len +1+Nid)
(負の場合は前方シフト、正の場合は後方シフト)
として求める。図14の例では first_1_pos =10であるから、
シフトビット数=10−(9+1+1)=−1
となり、前方に1ビットシフトしていることが分かる。
bit_count mod sync_period=sync_period−Nid
から、
bit_count mod sync_period=sync_0_len −1−3*Nid
の区間での“1”の数(=n0とする)を計数し、n0が3*Nid+1以下であったら、3*Nid+1−n0ビットの“1”を除去する。
次に、本発明に係る第3の実施形態について説明する。本実施形態は、誤り訂正/検出符号を用いないことが第1および第2の実施形態と異なる。
図21は、図18の動画像符号化装置に対応した動画像復号化装置の構成を示すブロック図である。図8と相対応する部分に同一符号を付して第1の実施形態との相違点を中心に説明すると、本実施形態では入力符号化装置800の構成および動作が異なる。また、入力復号化装置800から逆多重器811に入力される信号は符号列801および同期符号検出信号803のみであり、逆多重器811から入力復号化装置800に入力される信号が無い。
0< bit_count mod sync_period≦sync_len
の時のみ同期検出を行う。ここで、A mod BはAをBで除したときの剰余を表す。同期検出器1901は、同期符号を検出すると同期符号検出信号803を出力する。
次に、本発明に係る第4の実施形態について説明する。
本実施形態に係る動画像符号化装置はその全体構成は図18の動画像符号化装置と同一であり、出力符号化装置の動作が第3の実施形態と異なる。
0< total_len _ mod_sync_period≦sync_0_len
となる区間で多重化符号列201中の“1”の数を計数し、この区間に“1”が全く無くなければ1ビットの“1”を挿入する。ここで、A mod BはAをBで除したときの剰余を表す。
0< total_len _ mod_sync_period≦sync_0_len −(2×n+1)
となる区間での“1”の数(=n0とする)を計数し、n0が2×n+1未満であったら2×n+1−n0ビットの“1”を多重化符号列201に挿入する。
total_len mod sync_period
=(sync_0_len −1)mod sync_period (1)
となったとき、そのときの出力ビットから(sync_0_len −1)ビット前までの出力ビット中の“1”の数(n1とする)を計数し、“1”が全くなかったら(すなわち、n1=0であったら)1ビットの“1”を挿入する。
total_len mod sync_period
=(sync_0_len −(2×n+1))mod sync_period (2)
となったとき、そのときの出力ビットから(sync_0_len −(2×n+1))ビット前までの出力ビット中の“1”の数(n1とする)を計数し、“1”の数が(2×n+1)未満、すなわち
n1<2×n+1
であったら、(2×n+1−n1)ビット“1”を挿入する。
n1<(2×n+1)
であったら(2×n+1−n1)ビット削除する。
次に、本発明に係る第5の実施形態について説明する。
本実施形態による動画像符号化装置および動画像復号化装置の全体の構成は第1の実施形態と同様であり、出力符号化装置200および入力復号化装置800の1同期区間の最初および最後の部分での処理がこれまでの実施形態と異なっている。
次に、本発明に係る第6の実施形態について説明する。
図35は、本実施形態における動画像符号化装置の出力符号列の一例を示す図である。この出力符号列では、誤りによる同期符号の誤検出確率を低くするために、前述の実旅例で述べたようなビット挿入処理を行っている。また、予め定められた位置、あるいは同期符号から相対的にみて予め定められた位置に、ヘッダ情報等の情報が入っている。
102…フレームメモリ
104…離散コサイン変換器
105…量子化器
107…逆量子化器
108…逆離散コサイン変換器
111…多重化器
131…入力動画像信号
200…出力符号化装置
201…多重化符号列
205…出力符号列
301…同期符号
302…ピクチャヘッダ
303…予測モード情報
304…動きベクトル情報
305…予測残差信号のDCT係数
402…同期符号挿入位置
212…ビット挿入器
211…符号列組立器
603…ラッチ回路
604…誤り訂正/検出符号化器
701…カウンタ
702…バッファ
705…挿入ビット発生器
801…動き補償適応予測器
820…フレームメモリ
807…逆量子化器
808…逆離散コサイン変換器
811…逆多重化器
800…入力復号化装置
850…再生画像信号
901,1901…同期符号検出器
902,1902…カウンタ
903…符号列分解器
904…誤り訂正/検出符号復号化器
905,1905…挿入ビット除去器
1005…カウンタ
1006…比較器
1015…挿入ビット発生器
1101〜1104…ヘッダ情報
1211…ビット挿入器
Claims (9)
- 画像信号を圧縮符号化して生成される複数種類の可変長符号を複数のレイヤ毎に多重化して多重化符号列を生成し、前記多重化符号列を入力として出力符号列を組み立て、該出力符号列中の予め周期的に定められた複数の同期符号挿入位置のいずれかに前記レイヤに応じて異なる長さの同期符号を挿入することを特徴とする符号化方法。
- 画像信号を可変長符号化して生成される複数種類の可変長符号を複数のレイヤ毎に多重化して多重化符号列を生成する多重化手段と、
前記多重化符号列を入力として出力符号列を組み立てる符号列組立手段とを有し、
前記符号列組立手段は、前記出力符号列中の予め周期的に定められた複数の同期符号挿入位置のいずれかに前記レイヤに応じて異なる長さの同期符号を挿入することを特徴とする符号化装置。 - 前記多重化手段は、前記可変長符号を前記画像信号のフレーム単位で多重化することを特徴とする請求項2に記載の符号化装置。
- 前記多重化手段は、前記可変長符号を前記画像信号のフレームの部分領域単位で多重化することを特徴とする請求項2に記載の符号化装置。
- 前記多重化手段は、前記可変長符号を前記画像信号のフレーム単位で多重化し、
前記符号列組立手段は、前記多重化符号列の前記フレーム単位で多重化された各多重化単位の終りの部分の直前または直後に位置する同期符号挿入位置に同期符号を挿入することを特徴とする請求項2に記載の符号化装置。 - 前記多重化手段は、前記可変長符号を前記画像信号のフレームの部分領域単位で多重化し、
前記符号列組立手段は、前記多重化符号列の前記部分領域単位で多重化された各多重化単位の終りの部分の直前または直後に位置する同期符号挿入位置に同期符号を挿入することを特徴とする請求項2に記載の符号化装置。 - 前記出力符号列中の前記同期符号挿入位置にある前記同期符号以外の符号列を該同期符号とのハミング距離が予め定められた値以上となるように変換する符号列変換手段をさらに有することを特徴とする請求項2乃至6のいずれか1項に記載の符号化装置。
- 前記符号列組立手段は、前記出力符号列中に前記同期符号およびその一部との間のハミング距離が予め定められた値以上であるスタッフィングビットを挿入することを特徴とする請求項2に記載の符号化装置。
- 前記符号列組立手段は、前記スタッフィングビットを前記同期符号の直前に配置することを特徴とする請求項8に記載の符号化装置。
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