JPH03209991A - 映像信号の高能率符号化装置 - Google Patents

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 本発明は映像信号の高能率符号化装置に関する。

従来の技術 映像信号の高能率符号化方法の−っに直交変換によるも
のがある。

これは画面を小ブロックに分割し、各ブロック内を直交
変換し、この係数を符号化するものである。一般に映像
信号では、画素間の相関性が強く、小ブロックに分割し
たものに直交変換を施すと、値の大きな係数は低周波部
分、すなわち２次元の行列で示した場合の左上の部分に
集中する傾向がある。また、ブロック内に特徴的な周波
数成分がみられる場合には、その周波数に相当する部分
の係数が大きく現われる。このように集中した係数の付
近のみに量子化する範囲を限定したり、量子化の幅を可
変にすることにより、係数の符号化に要するビット数を
小さくすることができる。

第２図は従来の直交変換を用いた映像信号の高能率符号
化方法を説明するための符号器、復号器の構成図である
。同図において（ａ）は符号器の構成図であり、２２ば
ブロック化器、２３．２４はバッファメモリ、２５は直
交変換器、２６は量子化器である。

バッファメモリ２３に蓄えられた画像は、ブロック化器
２２により縦８画素＊横８画素などのブロックに分割さ
れる。それぞれのブロックの信号は直交変換器２５、量
子化器２６により順に符号化される。量子化結果はバッ
ファメモリ２４に蓄えられた後、出力される。

第２図（ｂ）は復号器の構成図である。図において２７
．３１はバッファメモリ、２８は逆量子化器、２９は逆
直交変換器、３０は逆ブロツク化器である。

符号化入力はバッファメモリ２７に蓄えられた後、逆量
子化器２８、逆直交変換器２９により復号化する。復号
化結果はバッファメモリ３１に蓄えられた後、逆ブロツ
ク化器３０により元の配列に戻され出力される。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、従来の方法では、符号化データ量を小さ
くした場合、高域成分が正しく復元されなくなり、それ
ぞれのブロックの間に不連続が生じ、ブロックノイズと
呼ばれる劣化が生じる。

本発明はかかる点に鑑ノ、従来よりもブロックノイズが
目立たず、より効率の高い映像信号の高能率符号化方法
を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段 本発明は画面を小ブロックに分割して符号化を行なう装
置において、縦ｉ番目、横ｊ番目の位置にあるブロック
のうち１＋ｊが偶数となるブロックに対して第１の符号
化手段を適用して、符号化データを得るとともに、前記
第１の符号化手段に対応した第１の復号化手段を設けて
ブロックの復号データを得、残りｊ＋ｊが奇数のブロッ
クの各々に対しては、その４辺に接する前記のブロック
の復号データから予測値を計算する手段を設けて予測値
を得、前記予測値と真価との差分値を符号化する第２の
符号化手段を設けて１画面の符号化を実行し、同様に復
号に際しては、縦ｉ番目、横ｊ番目の位置にあるブロッ
クのうちｊ＋Ｊが偶数となるブロックに対して第１の復
号化手段を適用して、復号データを得、残り１＋ｊが奇
数のブロックの各々に対しては、その４辺に接する前記
のブロックの復号データから符号化時と同様の予測値を
計算する手段を設けて予測値を得るとともに、第２の符
号化手段に対応した復号化手段を設けて差分値の復号デ
ータを得、前記予測値と差分値の復号データとの和を求
めることにより１画面の復号化を実行することを特＠よ
する映像信号の高能率符号化装置である。

作用 本発明は前記した装置により、ブロック境界における誤
差を小さく抑えることができ、より効率の高い符号化を
行なうことができる。

また、第１の復号化と残りのブロックの予測により、第
２の復号化を行なうことなく簡易的に画面を再生できる
ため、早送りなどの特殊再生に適した符号化方法を実現
できる。

実施例 第１図は本発明の第１の実施例における映像信号の高能
率符号化方法を説明するための符号器、復号器の構成図
である。同図において（ａ）は符号器の構成図であり、
１はブロック化器、２，３．１４はバッファメモリ、４
は切り替え器、５はアドレス発生器、６は直交変換器、
７は量子化器、８は逆量子化器、９は逆直交変換器、１
０は内挿信号発生器、１１は減算器、１２ば直交変換（
離散サイン変換）器、１３は量子化器である。

ブロック化器１は縦８画素×横８画素を１ブロック単位
として画面を分割する。画面が縦にＶ個、横にｈ個のブ
ロックに分割されたとして、各々のブロックＢ　（ｉ、
　　ｊ）　（ｉ　：　１〜ｈ、　　ｊ　：　１〜ｖ）は
、切り替え器４によりｉ＋ｊが偶数の組と奇数の組に分
けられ、それぞれバッファメモリ２．３に入れられる。

第１の符号化として、へソファメモリ２中のブロックは
直交変換器６、量子化器７、逆量子化器８、逆直交変換
器９により順に符号化、復号化される。量子化結果はバ
ッファメモリ１４に蓄えられた後、出力される。復号化
結果は再びバッファメモリ２に入れられ、バッファメモ
リ３に入れられたブロックの予測に用いられる。

次にバッファメモリ３に入れられたブロックの符号化を
行なう。

バッファメモリ３から読みだされるそれぞれのブロック
に対し、その４辺に接して取り囲む位置、すなわち元の
ブロック位置において１ブロツク前、ｌブロック後、ｈ
ブロック前、ｈブロック後のブロックをアドレス発生器
４からのアドレスを元にバッファメモリ１から読み出す
。

読みだされた４つのブロックの信号値より、求めるブロ
ックの信号値を内挿信号発生器１０を用いて予測する。

第２の符号化として、予測値と実際値との差分を減算器
１１によって算出し、差分値を直交変換器１２、量子化
器１３によって符号化する。この場合、周辺の情報を用
いて内挿するため、差分値はブロック境界付近で小さく
、中心付近で大きくなると考えられる。離散サイン変換
はサイン関数で近位するため、境界でＯ１中心で大きく
なる信号の近催に適している。このため、直交変換器１
２には離散サイン変換を用いることにより効率よい量子
化ができる。

符号化結果はバッファメモリ１４に蓄えられた後、出力
される。

第１図（ｂ）は本発明の第１の実施例における復号器の
構成図である。同図において１５，１６．１９はバッフ
ァメモリ、１７は逆量子化器、１８は逆直交変換器、２
０は加算器、２１は逆ブロツク化器である。

第１の符号化により符号化された部分、すなわちｉ＋ｊ
が偶然のブロック部分を読みだしバッファメモリ１５に
蓄えた後、第１の復号化として、逆量子化器８、逆直交
変換器９により復号化する。

復号化結果はバッファメモリ１８に蓄えられる。

復号化されたブロックの信号値より、４つのブロックに
取り囲まれるブロックの信号値を内挿信号発生器１０を
用いて予測する。

次に第２の復号化として、第２の符号化により符号化さ
れた部分、すなわちｉ＋ｊが奇数のプロ■１ ツク部分を読みだしバッファメモリ１６に蓄えた後、逆
量子化器１７、逆直交変換器１８によって差分値を復号
化する。復号化された差分値を、予測された信号値に加
算器２０により加えて復号値とする。復号化結果はバッ
ファメモリ１９に蓄えられ、第１の復号結果とともに逆
ブロツク化器２２により元の配列に戻された後出力され
る。

ここで、第１の復号化結果と残りのブロックの予測結果
を直接バッファメモリ１９に送り、出力することにより
、第２の復号化の手順、すなわち符号化入力の読み出し
、逆量子化、逆直交変換、加算の手順を行なうことなく
簡易的に画面を再生できる。この場合、簡易再生に要す
る時間は、データの読みだし時間、演算時間とも通常再
生の約半分となり、早送りなどの特殊再生に適した符号
化方法を実現できる。

有効画面の最も外周のブロックについては、例えば次の
ような対応が考えられる。

第１の方法として、第２の符号化および復号化を行なう
ブロックのうち、角にあるものは角を形２ 成する２辺を除く残りの２辺に接する２つのブロックか
ら予測を行なう、また外周の１辺に接するブロックに対
しては外周の１辺を除く３辺に接する３つのブロックか
ら予測を行なう方法がある。

第２の方法としては、ｉ＋ｊが偶数となるようなブロッ
クに加えて、最も外周のブロックをすべて第１の符号化
および復号化のグループに入れる方法である。この場合
、第２の符号化および復号化を行なうすべてのブロック
に対して、４辺に接するブロックが存在することになり
、すべて同一の予測方法で処理できる。

なお、本実施例においてブロックの分割を８×８画素毎
としたが、ブロックの大きさは任意である。また、第１
の符号化をｉ＋ｊが偶数のブロック、第２の符号化をｉ
＋ｊが奇数のブロックに適用したが、これば第１の符号
化を奇数ブロックに、第２の符号化を偶数ブロックに適
用してもよい。

また、量子化器の前に直交変換器を設けたが、これは予
測符号化器のような他の方法を用いてもよい。また、第
２の変換の方法は離散サイン変換を用いるとしたが、こ
れは他の方法を用いてもよい。

発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、ブロックノイズが
目立たず、より効率の高い符号化を行なうことができる
。

また、第１の復号化と残りのブロックの予測により、第
２の復号化を行なうことなく簡易的に画面を再生できる
ため、早送りなどの特殊再生に適した符号化方法を実現
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例におりる映像信号の高能
率符号化方法を説明するための符号器、復号器の構成図
、第２図は従来の直交変換による映像信号の高能率符号
化方法を説明するための符号器、復号器の構成図である
。 １．２１・・・・・・ブロック化器、２，３．１４，１
５１６　１９　２３．２４，２７．３１・・・・・・バ
ッファメモリ、４・・・・・・切り替え器、５・・・・
・・アドレス発生器、６．１２．２５・・・・・・直交
変換器、７．１３２６・・・・・・量子化器、８，１７
．２８・・・・・・逆量子化器、９．１８．２９・・・
・・・逆直交変換器、１０・・・・内挿信号発生器、１
１・・・・・・減算器、２０・・・・・・加算器、２１
．３０・・・・・・逆ブロツク化器。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）画面を小ブロックに分割して符号化を行なう装置
   において、縦ｉ番面、横ｊ番目の位置にあるブロックの
   うちｉ＋ｊが偶数となるブロックに対して第１の符号化
   手段を適用して、符号化データを得るとともに、前記第
   １の符号化手段に対応した第１の復号化手段を設けてブ
   ロックの復号データを得、残りｉ＋ｊが奇数のブロック
   の各々に対しては、その４辺に接する前記のブロックの
   復号データから予測値を計算する手段を設けて予測値を
   得、前記予測値と真値との差分値を符号化する第２の符
   号化手段を設けて１画面の符号化を実行し、同様に復号
   に際しては、縦ｉ番目、横ｊ番目の位置にあるブロック
   のうちｉ＋ｊが偶数となるブロックに対して第１の復号
   化手段を適用して、復号データを得、残りｉ＋ｊが奇数
   のブロックの各々に対しては、その４辺に接する前記の
   ブロックの復号データから符号化時と同様の予測値を計
   算する手段を設けて予測値を得るとともに、第２の符号
   化手段に対応した復号化手段を設けて差分値の復号デー
   タを得、前記予測値と差分値の復号データとの和を求め
   ることにより１画面の復号化を実行することを特徴とす
   る映像信号の高能率符号化装置。
2. （２）画面を小ブロックに分割して符号化を行なう装置
   において、縦ｉ番目、横ｊ番目の位置にあるブロックの
   うちｉ＋ｊが偶数となるブロック及び有効画面のもっと
   も外側の画素を含むブロックに対して第１の符号化手段
   を適用して、符号化データを得るとともに、前記第１の
   符号化手段に対応した第１の復号化手段を設けてブロッ
   クの復号データを得、残りｉ＋ｊが奇数のブロックのう
   ち有効画面のもっとも外側の画素を含むブロックを除く
   ブロックの各々に対しては、その４辺に接する前記のブ
   ロックの復号データから予測値を計算する手段を設けて
   予測値を得、前記予測値と真値との差分値を符号化する
   第２の符号化手段を設けて１画面の符号化を実行し、同
   様に復号に際しては、縦ｉ番目、横ｊ番目の位置にある
   ブロックのうちｉ＋ｊが偶数となるブロックに対して第
   １の復号化手段を適用して、復号データを得、残りｉ＋
   ｊが奇数のブロックのうち有効画面のもっとも外側の画
   素を含むブロックを除くブロックの各々に対しては、そ
   の４辺に接する前記のブロックの復号データから復号化
   時と同様の予測値を計算する手段を設けて予測値を得る
   とともに、第２の符号化手段に対応した復号化手段を設
   けて差分値の復号データを得、前記予測値と差分値の復
   号データとの和を求めることにより１画面の復号化を実
   行することを特徴とする映像信号の高能率符号化装置。
3. （３）分割されたブロックのうちｉ＋ｊが奇数となるブ
   ロックに対し第１の符号化手段及び復号化手段を適用し
   、残りのｉ＋ｊが偶数となるブロックに対し第２の符号
   化手段及び復号化手段を適用することを特徴とする請求
   項（１）記載の映像信号の高能率符号化装置。
4. （４）分割されたブロックのうちｉ＋ｊが奇数となるブ
   ロック及び有効画面のもっとも外側の画素を含むブロッ
   クに対して第１の符号化手段及び復号化手段を適用し、
   残りのｉ＋ｊが偶数となるブロックのうち有効画面のも
   っとも外側の画素を含むブロックを除くブロックに対し
   第２の符号化手段及び復号化手段を適用することを特徴
   とする請求項（２）記載の映像信号の高能率符号化装置
   。
5. （５）第１及び第２の符号化手段及び復号化手段におい
   て、直交変換を用いることを特徴とする請求項（１）、
   （２）、（３）又は（４）記載の映像信号の高能率符号
   化装置。
6. （６）第２の符号化手段及び復号化手段において、離散
   サイン変換を用いることを特徴とする請求項（１）、（
   ２）、（３）又は（４）記載の映像信号の高能率符号化
   装置。