JPH01205667A

JPH01205667A - 動画像信号符号装置

Info

Publication number: JPH01205667A
Application number: JP63030381A
Authority: JP
Inventors: Katsuya Oshima; 勝也大島; Kaoru Mihashi; 薫三橋; Shichiro Tsuruta; 鶴田　七郎; Toshio Koga; 古閑　敏夫
Original assignee: NEC Home Electronics Ltd; NEC Corp; Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Home Electronics Ltd; NEC Corp
Priority date: 1988-02-12
Filing date: 1988-02-12
Publication date: 1989-08-18

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、伝送路誤りに強い、動画像信号の予測符号化
装置に関するものである。

（従来の技術）従来、画像信号の符号化装置として、例えば、第９図に
示すような予測符号化装置がある。第９図において、破
線で示した伝送路の左側は符号器、右側は復号器を示し
ている。符号器では、入力信号５１と予測器７１によっ
て予測された信号の差分（予測誤差信号）を量子化器２
にて量子化し、量子化器２の出力信号５２を伝送する。

一方、量子化器２の出力信号５２は、代表値設定回路３
で代表値５５に変換され、加算器８にて予測器７１の出
力との和を取ることにより局部復号信号５６が得られる
。局部復号信号５６は、減算器７にフィードバンクされ
る。予測器としては、１サンプル遅延するもの（前値予
測）や、１フレーム遅延するもの（フレーム間予測）等
が用いられる。符号器内の代表値設定回路３、加算器８
、予測器７１の構成は局部復号信号５６を得るための局
部復号器となっている。復号器では、符号器に含まれて
いる局部復号器と同じ構成で画像信号を復元する。

この様な構成にすることにより、伝送信号のビット数は
原画素のビット数より少なくすることができ、１画素当
たりの平均ビット数を低減してデータ圧縮を可能とする
。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、従来の予測符号化装置においては、伝送
信号すなわち第９図における予測誤差信号５２が伝送路
で誤ると、第１０図に示すようにそれ以後復号器で復元
される画素信号に誤りが波及し、画質劣化を生じさせる
という欠点があった。また、従来の予測符号化装置での
誤り波及の対策として、伝送路誤りに起因する誤り波及
を減衰させるリーキー積分型予測符号化や、復号器で誤
り検出を行い誤りを含むラインは直上のラインで置換す
る方法などが採られているが、す゛−キー積分型予測符
号化では効率が低下し、誤り検出型で誤り検出回路が必
要となりハードウェア規模が増え、また、誤り検出のた
めの冗長ビットが増えるなどの欠点がある。本発明は、
伝送信号が伝送路で誤っても、誤りの波及が小さなブロ
ック内にとどめ、画質劣化が目立たない画像信号を復元
でき、かつ、ブロックの位置を画面毎に変え、符号化に
よりブロックの境界が目立つことのない動画像信号符号
化装置を実現することを目的とする。

（問題を解決するための手段）第１の発明の動画像信号符号化装置は、現在符号化中の
画素の位置を検出する画素位置検出回路と、画面を定め
られた大きさの複数のブロックに分割するように前記画
素位置検出回路で発生される画素位置情報によって符号
化する方法を制御し、かつ、フレームあるいはフィール
ド毎に前記ブロックの位置が変わるように制御する制御
回路と、前記制御回路により符号化信号を選択する選択
器と、複数の予測器と、量子化器及び代表値設定回路、
減算器、加算器から構成され、前記ブロック内の画素の
うち、１画素はＰＣＭ信号のまま伝送し、他の画素は前
記ＰＣＭ信号または同ブロック内の既に符号化済みの画
素の局部復号信号を使って予測した値と原画素の値との
誤差を量子化して伝送するものである。

第２の発明の動画像信号符号化装置は、現在符号化中の
画素の位置を検出する画素位置検出回路と、画面を定め
られた大きさの複数のブロックに分割するように前記画
素位置検出回路で発生される画素位置情報によって符号
化する方法を制御し、かつ、フレームあるいはフィール
ド毎に前記ブロックの位置が変わるように制御する制御
回路と、前記制御回路により符号化信号を選択する選択
器と、複数の予測器と、前記予測器で予測される方法に
適した量子化特性をそれぞれ与える複数の量子化器及び
代表値設定回路と、減算器、加算器から構成され、前記
ブロック内の画素のうち、１画素はＰＣＭ信号のまｉ伝
送し、他の画素は前記ＰＣＭ信号または同ブロック内の
既に符号化済みの画素の局部復号信号を使って予測した
値と原画素の値との誤差を予測方法に適した量子化特性
で量子化して伝送するものである。

第３の発明の動画像信号符号化装置は、現在符号化中の
画素の位置を検出する画素位置検出回路と、画面を定め
られた大きさの複数のブロックに分割するように前記画
素位置検出回路で発生される画素位置情報によって符号
化する方法を制御し、かつ、フレームあるいはフィール
ド毎に前記ブロックの位置が変わるように制御する制御
回路と、前記制御回路により符号化信号を選択する選択
器と、前記選択器で選択される信号のうち、量子化器を
通らない信号に対する誤り訂正符号器及び復号器と、複
数の予測器と、前記予測器で予測される方法に適した量
子化特性をそれぞれ与える複数の量子化器及び代表値設
定回路と、減算器、加算器から構成され、前記ブロック
内の画素のうち、１画素はＰＣＭ信号を誤り訂正符号化
して伝送し、他の画素は前記ＰＣＭ信号または同ブロッ
ク内の既に符号化済みの画素の局部復号信号を使って予
測した値と原画素の値との誤差を予測方法に適した量子
化特性で量子化して伝送するものである。

（作用）本発明の構成を第１図に示す。図中破線で示した伝送路
の左側は符号器、右側は復号器である。

先ず、符号器の動作について説明する。入力信号５１は
ＰＣＭ信号である。入力信号５１と選択器６の出力信号
を減算器７で差分をとり量子化器２にて量子化した信号
５２と、入力信号５１の両方が選択器４に入力される。

一方、画素位置検出回路１では、現在符号化中の画素の
位置を検出し、制御回路７３へ信号を出力する。制御回
路７３では、画素位置検出回路１の出力信号から、画素
の位置によりどの様な符号化を行うか制御する。選択器
４では、制御回路７３の出力信号５３により、現在符号
化中の画素を量子化せずにそのまま伝送するときには入
力信号５１を選択し、量子化した信号を伝送するときに
は信号５２を選択する。選択器４の出力信号５４は伝送
路に出力される。一方、選択器４の出力信号５４は、選
択器５及び代表値設定回路３に入力され、代表値設定回
路３の出力信号は選択器５に入力される。選択器５では
、選択器４において入力信号５１を選択したなら信号５
４を選択し、選択器４で量子化器２の出力信号５２を選
択したなら代表値設定回路３の出力信号５５を選択する
。選択器５の出力は、加算器８に入力される。加算器８
において選択器６の出力信号と加算され、加算器８の出
力は、局部復号信号５６となる。局部復号信号５６は複
数の予測器に入力される。第１図において予測器９．１
０．１１に入力され、それぞれ異なった予測関数で以後
の画素の予測を行う。予測器９．１０．１１の出力は、
選択器６に入力される。選択器６では、制御回路７３の
出力信号５３によってどの予測器の出力を選択するかを
決める。選択器６の出力信号は、減算器７及び加算器８
に入力される。代表値設定回路３、選択器５．６、加算
器８、予測器９．１０．１１の構成は局部復号信号５６
を発生するための局部復号器である。

次に復号器の動作であるが、これは、符号器内の局部復
号器と同じ動作であるため、説明は省略する。

本発明の動画像信号符号化装置によれば、画素単位で、
異なった予測゛方法を用いたり入力信号をそのまま出力
したりすることが可能となり、例えば、第２図に示すよ
うに画像をある定められた大きさのブロックに区切り、
あるブロック内の画素子測するときは必ず同じブロック
内の画素を用いて、他ブロツク画素は用いないようにす
ることができる（ブロック化）。すなわち、第３図（ａ
）、　（ｂ）に示すように、伝送路において予測誤差信
号やＰＣＭ信号が誤っても、その誤りの波及をブロック
内にとどめ、画質劣化を最小限に抑えることが出来る。

また、ブロック化の際、前画面とブロックの位置が一致
しないように制御することもでき、符号化によりブロッ
クの境界が目だってしまうような画像でも、動画像では
ブロックの境界が固定の位置に止まっていることができ
ないので、ブロックの境界を目だたないようにすること
ができる。

（実施例）第１の発明の具体例として、３種類の予測方法を用いて
ブロック化を行った場合について、第４図を用いて説明
する。

第４図において破線で示した伝送路の左側は符号器、右
側は復号器である。

先ず、符号器から説明する。入力信号５１は、選択器４
及び減算器７に入力される。減算器７に入力された人力
信号５１は、選択器６の出力信号との差分をとられ、予
測誤差信号となり、量子化器２で量子化され、選択器４
に入力される。サンプル数うイン数カウンタ２０では、
現在符号化中の画素の位置に関する情報を表す信号を発
生し、制御回路７５に出力する。制御回路７５では、サ
ンプル数うイン数カウンタ２０からの信号と、メモリ７
６からの信号から符号化方法選択信号５３を発生し、信
号５３は選択器４．５．６に出力される。メモリ７６に
予め画素の位置と符号化方法に関する情報記憶されてい
て、第２図に示すように、必ず前画面とブロックの位置
が一致しないように符号化方法が定められている。選択
器４は、符号化方法選択信号５３から、入力信号５１ま
たは量子化器２の出力信号５２の何れかを選択する。

すなわち、第２図において画素の位置が領域６１に含ま
れるなら入力信号５１を選択し、画素の位置が領域６１
に含まれないなら量子化器２の出力信号５２を選択する
。選択器４の出力信号５４は、出力バッファ２１を通し
て回定データレートに変換されて伝送路に出力される。

一方、選択器４の出力信号５４は選択器５及び代表値設
定回路３にも入力される。代表値設定回路３において代
表値を定められ出力信号５５は選択器５に入力される。

選択器５では、信号５３により選択器４の出力信号５４
または代表値設定回路３の出力信号５５の何れかを選択
するが、この選択方法は選択器４のおける方法と同じで
ある。すなわち、第２図における画素の位置が領域６１
に含まれるなら選択器４の出力信号５４を選択し、画素
の位置が領域６１に含まれないなら代表値設定回路の出
力信号５５を選択する。選択器５の出力信号は加算器８
に入力される。加算器８では、選択器６の出力信号との
和を取り、局部復号信号５６を出力する。局部復号信号
５６は、１サンプル遅延器２２及び１ライン遅延器２３
に入力される。１サンプル遅延器２２では局部復号信号
５６を−１サンプル時間（１クロック時間）遅延させて
出力し、１ライン遅延器２３では、局部復号信号５６を
１ライン時間遅延させて出力する。１サンプル遅延器２
２の出力信号は選択器６及び除算器２４に入力され、１
ライン遅延器２３の出力信号は選択器６及び除算器２５
に入力される。除算器２４．２５では何れも２で除算を
行い、両方の除算器の出力信号は加算器２６に入力され
て加算され、その後選択器６に入力される。選択器６で
は、信号５３にしたがい、画素の位置が第２図において
領域６２に含まれるなら１サンプル遅延器２２の出力信
号を選択し、画素の位置が領域６３に含まれるなら１ラ
イン遅延器２３の出力信号を選択し、画素の位置が領域
６４に含まれるなら加算器２６の出力信号を選択する。

選択器６の出力信号は、減算器７及び加算器８に入力さ
れる。

次に、復号器について説明する。伝送路からの信号は入
力バッファ２７に入力され、符号器内の信号５４と同じ
データレートに変換される。大力バッファ２７以外の構
成及び動作は、符号器内の局部復号器と同じである。

なお、この例において現在符号化中の画素の位置の情報
を発生させる回路としてカウンタを用いたが、これはカ
ウンタである必要はなく、現在符号化中の画素の位置の
情報を発生出来る回路であればよい。また、予測方法と
して、この例では前値予測、前ライン予測、前値と前ラ
インとの平均値予測を用いたが、他の予測方法、例えば
フレーム間予測などを用いることも可能である。また、
第２図に示した例においては、ブロックの大きさは水平
４サンプル、垂直４ラインであり、前画面に対してブロ
ックの位置は垂直方向に２ラインずれる様に示したが、
更に大きな或は小さなブロックとなるように制御しても
よく、また、前画面に対してブロックの位置が一致しな
ければ、ブロックのずれはどの様に選んでもよい。

符号器及び復号器をこの様な構成にすることにより、第
２図に示すように領域６１ではＰＣＭ信号が伝送され、
領域６２では前サンプルによる予測が行われ、領域６３
では前ラインによる予測が行われ、領域６４では、前サ
ンプルと全ラインの平均値による予測を行うことになる
。従って、領域６１〜６４を１ブロツクとすると、ブロ
ック内で閉じた予測を行い、他ブロックとは独立になる
。

以上述べてきたように、本発明によれば、ある定められ
たブロック内で閉じた予測を行うため、伝送路で誤りを
生じても、その誤りの影響すなわち誤り波及がブロック
内にとどまり画質劣化を最小限に抑えることができ、更
に、符号化によりブロックの境界が目だってしまうよう
な画像でも、動画像ではブロックの境界が固定の位置に
止まっていることがないので、ブロックの境界を目だた
ないようにすることができる動画像信号符号化装置を提
供できる。

第１の発明では、第１図に示したように、複数の予測方
法を使っているが、与えられる量子化特性は１種類しか
なく、予測方法によって量子化特性が全く合致せず、画
質を劣化させる恐れがある。そこで、どの様な予測方法
を用いて常に最適な量子化特性を与えることが出来る第
２の発明について、以下説明する。

第５図は、第２の発明の動画像信号符号化装置のブロッ
ク図である。第５図において破線で示した伝送路の左側
は符号器、右側は復号器を示している。

先ず、符号器から説明する。図中、量°子化器３３と代
表値設定回路３６と予測器９は何れも′”ａ′”という
添え字をつけであるが、これは量子化器３３により量子
化された信号は代表値設定回路３６により代表値が決定
され、また量子化器３３に含まれる量子化特性は予測器
９における予測方法に最適化されているという対応関係
を示すためのものであり、同様にｌ１ｂＩｔ、ｔｓｃｎ
という添え字がついている量子化器、代表値設定回路、
予測器についてもそれぞれ対応が取れているものとする
。なお、これは復号器での代表値設定回路、予測器につ
いても同様である。

符号器において、入力信号５１は、選択器４及び減算器
７に入力される。減算器７では、入力信号５１と選択器
６の出力信号との差分を取り、減算器７の出力信号は複
数の量子化器に入力される。第５図では、量子化器３３
．３４．３５に入力されている。各量子化器出力信号は
、選択器４に入力される。一方、画素位置検出回路１で
は、現在符号化中の画素の位置を検出し、制御回路７３
へ信号を出力する。制御回路７３では、画素位置検出回
路１の出力信号から、画素の位置によりどの様な符号化
を行うか制御する。選択器４では、制御回路７３の出力
信号５３により、入力信号５１または各量子化器出力信
号のうちの１種類を選択する。すなわち、画素の位置に
より、入力信号をそのまま伝送したいときは入力信号５
１を選択し、予測誤差信号を伝送したいときは、予測方
法に最適化された量子化特性を持つ量子化器の出力信号
を選択する。選択器４の出力信号５４は伝送路に出力さ
れる一方、選択器５及び複数の代表値設定回路にも入力
される。第５図では、代表値設定回路３６．３７．３８
に入力されている。各代表値設定回路の出力信号は、選
択器５に入力される。

選択器５では、信号５３によって、各入力信号を選択す
るが、選択器４で入力信号５１が選択されたなら選択器
５では選択器４の出力信号５４を選択し、選択器４で量
子化器の出力信号が選択されたなら、その量子化器出力
に対応する代表値設定回路の出力信号が選択器５で選択
される。選択器５の出力信号は、加算器８に入力される
。加算器８では、選択器６の出力信号との和を求め、局
部復号信号５６を出力する。局部復号信号５６は、複数
の予測器に入力される。第５図では予測器９．１ｏ、１
１に入力されている。各予測器において以後の画素の予
測値を求める。各予測器の出力信号は選択器６に入力さ
れる。

選択器６では、制御回路７３の出力信号５３により、各
予測器の出力信号のうち１つを選択する。選択器６の出
力信号は、減算器７及び加算器８に入力される。第５図
中で、代表値設定回路３６．３７．３８、選択器５．６
、加算器８、予測器９．１ｏ、１１の構成は局部復号信
号５６を発生するための局部復号器である。

次に復号器の動作であるが、これは、符号器内の局部復
号器と同じ動作であるため、説明を省略する。

第２の発明の動画像信号符号化装置では、予め用意した
予測方法の各々に対応した量子化器、代表値設定回路を
用いるため、常に予測方法に最適化された量子化特性が
与えられるので、量子化による画質劣化を少なくするこ
とが出来る。第２の発明の具体例として３種類の予測器
、量子化器、代表値設定回路を用いた場合について第６
図を使って説明する。

第６図において、伝送路の左側は符号器、右側は復号器
を示している。第６図の例は第４図に示した例と同様に
前サンプル予測、前ライン予測、前サンプルと前ライン
との平均値予測という３種類の予測方法を用いる。”ａ
′”の添え字がついている量子化器及び代表値設定回路
は前サンプル予測に対応し、ｂ′”の添え字は前ライン
予測に、Ｉｔｃｌｌの添え字は前サンプルと前ラインと
の平均値予測に対応しているものとする。

先ず、符号器から説明する。入力信号５１は、選択器４
及び減算器７に入力される。減算器７に入力された入力
信号５１は、選択器６の出力信号との差分をとられ、予
測誤差信号となり、３種類の量子化器３３．３４．３５
で量子化され、それぞれ選択器４に入力される。サンプ
ル数うイン数カウンタ２０では、現在符号化中の画素の
位置に関する情報を表す信号を発生し、制御回路７５に
出力する。制御回路７５では、サンプル数うイン数カウ
ンタ２０からの信号と、メモリ７６からの信号から符号
化方法選択信号５３を発生し、信号５３は、選択器４．
５．６に出力される。メモリ７６には予め画素の位置と
符号化方法に関する情報が記憶されていて、第２図に示
すように、必ず前画面とブロックの位置が一致しないよ
うに符号化方法が定められている。選択器４では、符号
化方法選択信号５３から、入力信号５１または量子化器
３３．３４．３５の出力信号のうち１つを選択する。す
なわち、第２図において画素の位置が領域６１に含まれ
るなら入力信号５１を選択し、画素の位置が領域６２に
含まれるなら、前サンプル予測であるので量子化器３３
の出力信号を選択し、画素の位置が領域６３に含まれる
なら、前ライン予測であるので量子化器３４の出力信号
を選択し、画素の位置が領域６４に含まれるなら、前サ
ンプルと前ラインとの平均値予測であるので量子化器３
５の出力信号を選択する。選択器４の出力信号５４は、
出力バッファ２１を通して回定データレートに変換され
て伝送路に出力される。一方、選択器４の出力信号５４
は選択器５及び代表値設定回路３６．３７．３８にも入
力される。各代表値設定回路３６．３７．３８において
代表値を定められ、それぞれの出力信号は選択器５に入
力される。選択器５では、信号５３により選択器４の出
力信号５４または各代表値設定回路の出力信号の何れか
を選択するが、この選択方法は選択器４のおける方法と
同じである。すなわち、第２図における画素の位置が領
域６１に含まれるなら選択器４の出力信号５４を選択し
、画素の位置が領域６２に含まれるなら前サンプル予測
であるので代表値設定回路３６の出力信号を選択し、画
素の位置が領域６３に含まれるなら前ライン予測である
ので代表値設定回路３７の出力信号を選択し、画素の位
置が領域６４に含まれるなら前サンプルと前ラインとの
平均値予測であるので代表値設定回路３８の出力信号が
選択される。選択器５の出力信号は加算器８に入力され
る。加算器８は、選択器６の出力信号との和を取り、局
部復号信号５６を出力する。局部復号信号５６は、１サ
ンプル遅延器２２及び１ライン遅延器２３に入力される
。１サンプル遅延器２２では局部復号信号５６を１サン
プル時間（１クロック時間）遅延させて出力し、１ライ
ン遅延器では、局部復号信号５６を１ライン時間遅延さ
せて出力する。１サンプル遅延器２２の出力信号は選択
器６及び除算器２４に入力され、１ライン遅延器の出力
信号は選択器６および除算器２５に入力される。除算器
２４．２５では何れも２で除算を行い、両方の除算器の
出力信号は加算器２６に入力されて加算され、その後選
択器６に入力される。選択器６では、信号５３にしたが
い、画素の位置が第２図において領域６２に含まれるな
ら１サンプル遅延器２２の出力信号を選択し、画素の位
置が領域６３に含まれるなら１ライン遅延２３の出力信
号を選択し、画素の位置が領域６４に含まれるなら加算
器２″６の出力信号を選択する。選択器６の出力信号は
、減算器７及び加算入力される。

次に、復号器について説明する。伝送路からの信号は大
力バッファ２７に入力され、符号器内の信号５４と同じ
データレートに変換される。入力バッファ２７以外の構
成及び動作は、符号器内の局部復号器と同じである。

なお、この例においては現在符号化中の画素の位置の情
報を発生させる回路としてカウンタを用いたが、これは
カウンタである必要はなく、現在符号化中の画素の位置
の情報を発生出来る回路であればよい。また、予測方法
として、この例では前値予測、前ライン予測、前値と前
ラインとの平均値予測を用いたが、他の予測方法、例え
ばフレーム間予測などを用いることも可能である。また
、第２図に示した例においては、ブロックの大きさは水
平４サンプル、垂直４ラインであり、前画面に対してブ
ロックの位置は垂直方向に２ラインずれる様に示したが
、更に大きな或いは小さなブロックとなるように制御し
てもよく、また、前画面に対してブロックの位置が一致
しなければ、ブロックのずれはどの様に選んでもよい。

符号器及び復号器をこの様な構成にすることにより、第
２図に示すように、領域６１ではＰＣＭ信号が伝送され
、領域６２では前サンプルによる予測が行われ、領域６
３では前ラインによる予測が行われ、領域６４では、前
サンプルと全ラインの平均値による予測を行うことにな
り、しかも、各々の予測方法に最適な量子化特性を与え
ることができる。

以上述べてきたように、本発明によれば、ある定められ
たブロック内で閉じた予測を行うため、伝送路で誤りを
生じても、その誤りの影響すなわち誤り波及をブロック
内にとどめることができ、また、予測方法に適した量子
化を行うため、画質劣化を最小限に抑えることができ、
更に、符号化によりブロックの境界が目だってしまうよ
うな画像でも、動画像ではブロックの境界が固定の位置
に止まっていることがないので、ブロックの境界を目だ
たないようにすることができる動画像信号符号化装置を
提供できる。

第２の発明では、ＰＣＭ信号も、予測誤差信号も同じ様
にして伝送しているが、伝送路においてＰＣＭ信号に誤
りが発生した場合、誤ったＰＣＭ信号を用いて予測して
いる画素はすべて誤ることになり、第２の発明の具体例
に挙げる装置ではブロック内のすべての画素が誤ること
になる。また、一般にＰＣＭ信号の方が予測誤差信号よ
り値が大きく、ＰＣＭ信号の上位のビットが誤った場合
は大きな劣化となる可能性がある。そこで、伝送路にお
いては、ＰＣＭ信号は出来るだけ誤らないようにするこ
とが出来る第３の発明について、以下説明する。

第７図は、第３の発明の動画像信号符号化装置のブロッ
ク図である。第７図において、伝送路の左側は符号器、
右側は復号器である。

先ず、符号器から説明する。図中、量子化器３３と代表
値設定回路３６と予測器９は何れも”ａ”という添え字
をつけであるが、これは量子化器３３により量子化され
た信号は代表値設定回路３６により代表値が決定され、
また量子化器３３に含まれる量子化特性は予測器９にお
ける予測方法に最適化されているという対応関係を示す
ためのものであり、同様にｂ゛、′Ｃ”という添え字が
ついている量子化器、代表値設定回路、予測器について
もそれぞれ対応が取れているものとする。なお、これは
復号器での代表値設定回路、予測器についても同様であ
る。

符号器において、入力信号５１は、誤り訂正符号器４２
及び減算器７に入力される。誤り訂正符号器４２では、
伝送路における誤りに対して復号器で訂正が行えるよう
に、入力信号５１に誤り訂正符号を付加するためのもの
である。誤り訂正符号器４２の出力は、選択器４に入力
される。減算器７では、入力信号５１と選択器６の出力
信号との差分を取り、減算器７の出力信号は複数の量子
化器に入力される。

第７図では、量子化器３３．３４．３５に入力されてい
る。各量子化器出力信号は、選択器４に入力される。一
方、画素位置検出回路１では、現在符号化中の画素の位
置を検出し、制御回路７３へ信号を出力する。制御回路
７３では、画素位置検出回路１の出力信号から、画素の
位置によりどの様な符号化を行うか制御する。選択器４
では、制御回路７３の出力信号５３により、入力信号５
１または各量子化器出力信号のうちの１種類を選択する
。すなわち、画素の位置により、入力信号をそのまま伝
送したいときは誤り訂正符号器４２の出力信号を選択し
、予測誤差信号を伝送したいときは、予測方法に最適化
された量子化特性を持つ量子化器出力信号を選択する。

選択器４の出力信号５４は伝送路に出力される一方、誤
り訂正復号器４３及び複数の代表値設定回路にも入力さ
れる。第７図では、代表値設定回路３６．３７．３８に
入力されている。各代表値設定回路の出力信号は、選択
器５に入力される。誤り訂正復号器４３は、誤り訂正符
号器４２で付加された誤り訂正符号から、もとの入力信
号５１に戻すためのものである。誤り訂正符号器４３の
出力は選択器５に入力される。選択器５では、信号５３
によって、各入力信号を選択するが、選択器４で誤り訂
正符号器４２の出力信号が選択されたなら選択器５では
誤り訂正復号器４３の出力信号を選択し、選択器４で量
子化器の出力信号が選択されたなら、その量子化器出力
に対応する代表値設定回路の出力信号が選択器５で選択
される。選択器５の出力信号は、加算器８に入力される
。加算器８では、選択器６の出力信号との和を求め、局
部復号信号５６を出力する。局部復号信号５６は、複数
の予測器に入力される。第７図では予測器９．１０．１
１に入力されている。各予測器において以後の画素の予
測値を求める。各予測器の出力信号は選択器６に入力さ
れる。選択器６では、制御回路７３の出力信号５３によ
り、各予測器の出力信号のうち１つを選択する。選択器
６の出力信号は、減算器７及び加算器８に入力される。

第７図中で、代表値設定回路３６．３７．３８、選択器
５．６、加算器８、予測器９．１０．１１の構成は局部
復号信号５６を発生するための局部復号器である。

第３の発明の動画像信号符号化装置では、ＰＣＭ信号に
対して、特に誤り訂正符号化を施すため、第１、第２の
発明よりさらに伝送路での誤りによる画質劣化を少なく
することが出来る。第３の発明の具体例として３種類の
予測器、量子化器、代表値設定回路を用いた場合につい
て第８図を使って説明する。

第８図において、伝送路の左側は符号器、右側は復号器
を示す。第８図の例は第４図に示した例と同様に前サン
プル予測、前ライン予測、前サンプルと前ラインとの平
均値予測という３種類の予測方法を用いる。ａ′′の添
え字がついている量子化器及び代表値設定回路は前サン
プル予測に対応し、１９ｂ１１の添え字は前ライン予測
に、ｎｃｎの添え字は前サンプルと前ラインとの平均値
に対応しているものとする。

先ず、符号器から説明する。入力信号５１は誤り訂正符
号器４５及び減算器７に入力される。誤り訂正符号器４
５に入力された信号は、復号器で伝送中の発生した誤り
を訂正できるように、誤り訂正符号を付加される。第８
図においては、ＰＣＭ信号は複数回、例えば３回伝送す
ることにする。カウンタ４８は、３回をカウントするた
めのものである。誤り訂正符号器４５の出力信号は、選
択器４に入力される。減算器７に入力された入力信号５
１は、選択器６の出力信号との差分をとられ、予測誤差
信号となり、３種類の量子化器３３．３４．３５で量子
化され、それぞれ選択器４に入力される。サンプル数う
イン数カウンタ２０では、現在符号化中の画素の位置に
関する情報を表す信号を発生し、制御回路７５に出力す
る。制御回路７５では、サンプル数うイン数カウンタ２
０からの信号と、メモリ７６からの信号から符分化方法
選択信号５３を発生し、信号５３は、選択器４．５．６
に出力される。メモリ７６には予め画素の位置と符号化
方法に関する情報が記憶されていて、第２図に示すよう
に、必ず前画面とブロックの位置が一致しないように符
号化方法が定められている。選択器４では、符号化方法
選択信号５３から、誤り訂正符号器４５の出力信号また
は量子化器３３．３４．３５の出力信号のうち１つを選
択する。すなわち、第２図において画素の位置が領域６
１に含まれるなら誤り訂正符号器４５の出力信号を選択
し、画素の位置が領域６２に含まれるなら、前サンプル
予測であるので量子化器３３の出力信号を選択し、画素
の位置が領域６３に含まれるなら、前ライン予測である
ので量子化器３４の出力信号を選択し、画素の位置が領
域６４に含まれるなら、前サンプルと前ラインとの平均
値予測であるので量子化器３５の出力信号を選択する。

選択器４の出力信号５４は、出力バッファ２１を通して
回定データレートに変換されて伝送路に出力される。一
方、選択器４の出力信号５４は誤り訂正復号器４６及び
代表値設定回路３６．３７．３８にも入力される。誤り
訂正復号器４６では、誤り訂正符号器４５で符号化され
た信号を、もとの入力信号５１に戻すためのものである
。誤り訂正復号器４６の出力は選択器５に入力される。

また各代表値設定回路３６．３７．３８において代表値
を定めそれぞれの出力信号は選択器５に入力される。選
択器５では、信号５３により誤り訂正復号器４６の出力
信号または各代表値設定回路の出力信号の何れかを選択
するが、この選択方法は選択器４のおける方法と同じで
ある。すなわち、第２図における画素の位置が領域６１
に含まれるなら誤り訂正復号器４６の出力信号を選択し
、画素の位置が領域６２に含まれるなら前サンプル予測
であるので代表値設定回路３６の出力信号を選択し、画
素の位置が領域６３に含まれるなら前ライン予測である
ので代表値設定回路３７の出力信号を選択し、画素の位
置が領域６４に含まれるなら前サンプルと前ラインとの
平均値予測であるので代表値設定回路３８の出力信号が
選択される。選択器５の出力信号は加算器８に入力され
る。加算器８では、選択器６の出力信号との和を取り、
局部復号信号５６を出力する。局部復号信号５６は、１
サンプル遅延器２２及び１ライン遅延器２３に入力され
る。１サンプル遅延器２２では局部復号信号５６を１サ
ンプル時間（１クロツタ時間）遅延させて出力し、１ラ
イン遅延器２３では、局部復号信号５６を１ライン時間
遅延させて出力する。１サンプル遅延器２２の出力信号
は選択器６及び除算器２４に入力され、１ライン遅延器
２３の出力信号は選択器６及び除算器２５に入力される
。除算器２４．２５では何れも２で除算を行い、両方の
除算器の出力信号は加算器２６に入力されて加算され、
その後選択器６に入力される。

選択器６では、信号５３にしたがい、画素の位置が第２
図において領域６２に含まれるなら１サンプル遅延器２
２の出力信号を選択し、画素の位置が領域６３に含まれ
るなら１ライン遅延器２３の出力信号を選択し、画素の
位置が領域６４に含まれるなら加算器２６の出力信号を
選択する。選択器６の出力信号は、減算器７及び加算８
に入力される。

なお、この例においては現在符号化中の画素の位置の情
報を発生させる回路としてカウンタを用いたが、これは
カウンタである必要はなく、現在符号化中の画素の位置
の情報を発生出来る回路であればよい。また、予測方法
として、この例では前値予測、前ライン予測、前値と前
ラインとの平均値予測を用いたが、他の予測方法、例え
ばフレーム間予測などを用いることも可能である。さら
に、この例では、誤り訂正符号として、ＰＣＭ信号を複
数回伝送するとしたが、これは複数回伝送する方法であ
る必要はなく、伝送路で発生した誤りを復号器で訂正で
きる符号であればいずれでもよい。また、第２図に示し
た例においては、ブロックの大きさは水平４サンプル、
垂直４ラインであり、前画面に対してブロックの位置は
垂直方向に２ラインずれる様に示したが、更に大きな或
いは小さなブロックとなるように制御してもよく、また
、前画面に対してブロックの位置が一致しなければ、ブ
ロックのずれはどの様に選んでもよい。

符号器及び復号器をこの様な構成にすることにより、第
２図に示すように、領域６１では伝送路での誤りに対し
て、誤り制御が施されたＰＣＭ信号が伝送され、領域６
２では前サンプルによる予測が行われ、領域６３では前
ラインによる予測が行われ、領域６４では、前サンプル
と全ラインの平均値による予測を行うことになり、しか
も、各々の予測方法に最適な量子化特性を与えることが
できる。

（発明の効果）以上述べてきたように、本発明によれば、ある定められ
たブロック内で閉じた予測を行うため、伝送路で誤りを
生じても、その誤りの影響、すなわち誤り波及をブロッ
ク内にとどめることができ、また、ブロック内において
特に重要な画素、すなわちＰＣＭ信号については伝送路
誤りに対して特に誤り制御を施すことが出来、しかも、
予測方法に適した量子化を行い、画質劣化を最小限に抑
えることができ、さらに、符号化によりブロックの境界
が目だってしまうような画像でも、動画像ではブロック
の境界が固定の位置に止まっていることがないので、ブ
ロックの境界を目だたないようにすることができる極め
て実用的な動画像信号符号化装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のうち第１の発明の画像信号符号化装
置のブロック図、第２図は、画素の位置により異なる予
測方法を行い前画面と異なるブロック化を行った説明図
、第３図（ａ）、（ｂ）は本発明の画像信号符号化装置
において、伝送路で誤りが発生した場合の説明図、第４
図は第１の発明の実施例のブロック図、第５図は第２の
発明の画像信号符号化装置のブロック図、第６図は第２
の発明の実施例のブロック図、第７図は第３の発明の画
像信号符号化装置のブロック図、第８図は第３の発明の
実施例のブロック図、第９図は従来の画像信号符号化装
置のブロック図、第１０図は、従来の画像信号符号化装
置において、伝送路で誤りが発生した場合の説明図であ
る。図中で、１．１２は画素位置検出回路、２．３３．３４
．３５は量子化器、３．１３．３６．３７．３８．３９
．４０．４１は代表値設定回路、４．５．６．１４．１
５は選択器、７は減算器、８．１９．２６．３１は加算
器、９．１０．１１．１６．１７．１８．７１．７２は
予測器、２０．３２はサンプル数とライン数をカウント
するカウンタ、２２．４９は１サンプル遅延器、２３．
２８は１ライン遅延器、２４．２５．２９．３０は除算
器、４２．４５は誤り訂正符号器、４３．４４．４６．
４７は誤り訂正復号器、４８はカウンタ、７３．７４．
７５．７８は制御回路、７６．７７はメモリである。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）現在符号化中の画素の位置を検出する画素位置検
出回路と、画面を定められた大きさの複数のブロックに
分割するように前記画素位置検出回路で発生される画素
位置情報によって符号化する方法を制御し、かつ、フレ
ームあるいはフィールド毎に前記ブロックの位置が変わ
るように制御する制御回路と、前記制御回路により符号
化信号を選択する選択器と、複数の予測器と、量子化器
及び代表値設定回路、減算器、加算器から構成され、前
記ブロック内の画素のうち、１画素はＰＣＭ信号のまま
伝送し、他の画素は前記ＰＣＭ信号または同ブロック内
の既に符号化済みの画素の局部復号信号を使って予測し
た値と原画素の値との誤差を量子化して伝送することを
特徴とする、動画像信号符号化装置。
（２）現在符号化中の画素の位置を検出する画素位置検
出回路と、画面を定められた大きさの複数のブロックに
分割するように前記画素位置検出回路で発生される画素
位置情報によって符号化する方法を制御し、かつ、フレ
ームあるいはフィールド毎に前記ブロックの位置が変わ
るように制御する制御回路と、前記制御回路により符号
化信号を選択する選択器と、複数の予測器と、前記予測
器で予測される方法に適した量子化特性をそれぞれ与え
る複数の量子化器及び代表値設定回路と、減算器、加算
器から構成され、前記ブロック内の画素のうち、１画素
はＰＣＭ信号のまま伝送し、他の画素は前記ＰＣＭ信号
または同ブロック内の既に符号化済みの画素の局部復号
信号を使って予測した値と原画素の値との誤差を予測方
法に適した量子化特性で量子化して伝送することを特徴
とする、動画像信号符号化装置。
（３）現在符号化中の画素の位置を検出する画素位置検
出回路と、画面を定められた大きさの複数のブロックに
分割するように前記画素位置検出回路で発生される画素
位置情報によって符号化する方法を制御し、かつ、フレ
ームあるいはフィールド毎に前記ブロックの位置が変わ
るように制御する制御回路と、前記制御回路により符号
化信号を選択する選択器と、前記選択器で選択される信
号のうち、量子化器を通らない信号に対する誤り訂正符
号器及び復号器と、複数の予測器と、前記予測器で予測
される方法に適した量子化特性をそれぞれ与える複数の
量子化器及び代表値設定回路と、減算器、加算器から構
成され、前記ブロック内の画素のうち、１画素はＰＣＭ
信号を誤り訂正符号化して伝送し、他の画素は前記ＰＣ
Ｍ信号または同ブロック内の既に符号化済みの画素の局
部復号信号を使って予測した値と原画素の値との誤差を
予測方法に適した量子化特性で量子化して伝送すること
を特徴とする、動画像信号符号化装置。