JPH03226193A - 映像信号伝送装置 - Google Patents

映像信号伝送装置

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JPH03226193A
JPH03226193A JP2020923A JP2092390A JPH03226193A JP H03226193 A JPH03226193 A JP H03226193A JP 2020923 A JP2020923 A JP 2020923A JP 2092390 A JP2092390 A JP 2092390A JP H03226193 A JPH03226193 A JP H03226193A
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JP
Japan
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data
circuit
frame
frame data
prediction
Prior art date
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Pending
Application number
JP2020923A
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English (en)
Inventor
Katsuji Igarashi
五十嵐 勝治
Jun Yonemitsu
潤 米満
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Publication of JPH03226193A publication Critical patent/JPH03226193A/ja
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  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

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】 以下の順序で本発明を説明する。
A産業上の利用分野 B発明の概要 C従来の技術(第13図) D発明が解決しようとする問題点(第13図)E問題点
を解決するための手段(第1図、第6図、第7図〜第1
0図) F作用(第1図、第6図、第7図〜第10図)G実施例
(第1図〜第9図) (G1)映像信号伝送の原理(第1図及び第2図)(G
2)実施例の構成 (G2−1)送信装置の構成(第3図及び第4図)(G
2−2)ランレングスノ1フマン符号化回路(第5図〜
第10図) (G2−3)受信装置の構成(第11図及び第12図)
(G3)実施例の動作 (G4)実施例の効果 (G5)他の実施例 H発明の効果 A産業上の利用分野 本発明は映像信号伝送装置に関し、特に動画映像信号を
高能率符号化処理して伝送する場合に通用して好適なも
のである。
B発明の概要 本発明は、映像信号伝送装置において、ブロック単位で
動きベクトルを検出して当該動きベクトルと共に映像信
号を伝送する際に、フレーム間相関を利用して動きベク
トルを伝送することにより、効率良く映像信号を伝送す
ることができる。
C従来の技術 従来、例えばテレビ会議システム、テレビ電話システム
などのように動画映像でなる映像信号を遠隔地に伝送す
るいわゆる動画映像通信システムにおいては、伝送路の
伝送容量を効率良く利用するため、映像信号のフレーム
間相関を利用するようになされ、これにより有意情報の
伝送効率を高めるようになされている。
すなわち送信装置側においては、フレーム間で動きベク
トルを検出し、当該動きベクトルで再現されるフレーム
画像と元フレーム画像の偏差データを動きベクトルと共
に伝送する。
受信装置においては、動きベクトル検出の基準となった
フレーム画像(以下基準フレームと呼ぶ)を動きベクト
ルの分だけ変位させた後、伝送された偏差データを加算
することにより元フレーム画像を再現する。
このようにすれば、映像信号においては、フレーム間で
相関があることから、元のフレーム画像を直接伝送する
場合に比しで、伝送効率を格段的に向上し得る。
第13図に示すように、さらにこのとき1つのフレーム
画像を複敞のブロックに分割し、各ブロック単位で動き
ベクトルを検出して偏差データを伝送することにより、
*X劣化を有効に回避して効率良(映像信号を伝送する
さらに動きベクトルを伝送する際には、水平走査方向に
動きベクトルの差分データを得、当該差分データを伝送
することにより、フレーム内相関を利用して動きベクト
ルを伝送する。
すなわち伝送するブロックの動きベクトルをVとおいて
、その直前のブロックの動きベクトルを予測ベクトルv
8に設定し、次式 %式% (1) で表される差分データVを伝送する。
このようにすれば、例えば単にパンニングしているだけ
の映像信号においては、水平方向の走査開始のブロック
だけについて動きベクトルを伝送し、残りのブロックに
ついては値0の差分データを伝送するだけで、全てのブ
ロックについて動きベクトルを伝送することができる。
かくして、例えば可変長符号化方式の1つでなるランレ
ングスハフマン符号化法を用いて差分データを伝送する
ことにより、効率良く動きベクトルを伝送し得、全体と
して効率良く映像信号を伝送し得るようになされている
D発明が解決しようとする問題点 ところでこのようにして動きベクトルを伝送する場合、
水平方向の走査開始のブロックについては動きベクトル
を伝送する必要があり、この場合他のブロックに比して
伝送効率が低下する。
従ってその分全体として映像信号を効率良く伝送する点
で未だ不十分な問題があった。
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、従来に比
して効率良く映像信号を伝送することができる映像信号
伝送装置を提案しようとするものである。
E問題点を解決するためを手段 かかる問題点を解決するため本発明においては、所定の
基準フレームAO1B3、A6、・・・・・・からフレ
ームデータB3、C1、C2、C4、C5、・・・・・
・の動きベクトルMV3PSMV3N、MVIPS M
VIN、MV2P、MV2N、MV4P。
MV4N、MV5P、MV5N、・・・・・・を順次検
出し、動きくクトルMV 3 P、 MV 3 N、 
MV I P、MV I N、MV2 PS MV2N
、MV4 P、、MV4N、MV5PSMV5N、・・
・・・・を用いて順次フレームデータB3、CI、C2
、C4、C5、・・・・・・をフレーム間符号化処理し
て映像信号V D I Nを伝送する映像信号伝送装置
lにおいて、所定のフレームデータB3の動きベクトル
MV3P、MV3Nに基づいて、フレームデータB3と
異なるフレームデータC1、C2、C4、C5、・旧・
・の予測ベクトル173Mv3P、−1/3MV3P、
2/3MV3P、−2/3MV3P、1/3MV3N、
−1/3MV3N、2/3MV3N、−2/3MV3N
を生成する予測ベクトル生成手段60.62.64.9
2.94.96と、異なるフレームデータC1、C2、
C4、C5、・・・・・・ノ動きベクトルMvIP、M
VIN、MV2P、MV2N、MV4P、MV4N、M
V5P、MV5N、・・・・・・及び予測ベクトル1/
3M V 3 p、−1/3MV 3 P、 2/3M
V 3 P、−2/3MV3P、  1/3MV3N、
−1/3MV3N、2/3MV3N、−2/3MV 3
 Nノ差分テータ(MVIP−1/3MV3P)、 (
MV I N+  2/3MV3P)、 (MV 2 
P−2/3MV 3 P)、 (MV2N+  1/3
MV3 F)、 (MV4 P+  1/3MV3N)
、 (MV 4 N−2/3MV 3 N)、 (MV
5P+2/3MV3N)、 (MV 5 N−1/3M
V 3 N)、・・・・・・を検出する差分データ検出
手段66.72.80.82.98.100.110.
112と、差分データ(MVI P−1/3MV3P)
、(MVIN+2/3MV3P)、(MV2P−2/3
MV3P)、(MY 2 N+ 1/3MV 3 P)
、(MV4P+1/3MV3N)、(MV 4 N−2
/3MV 3 N)、(MV5P+ 2/3MV3N)
、(MV5N−1/3MV3N)、・・・・・・を符号
化処理して伝送する符号化手段50.52とを備えるよ
うにする。
F作用 所定のフレームデータB3の動きベクトルMY3P、、
MV3Nに基づイテ、フレームデータB3と異なるフレ
ームデータC1、C2、C4、C5、・・・・・・の予
測ベクトル1/3MV 3 P、−1/3MV 3P、
2/3MV 3 P、 −2/3MV 3 P、  1
/3MV 3N、−1/3MV3N、2/3MV3N、
−2/3MV3Nを生成し、フレームデータC1、C2
、C4、C5、・・・・・・の動きベクトルMVIP、
MVIN、MV2P、MV2N、MV4PSMV4N、
MV5P、MV5N、・・・・・・及び予測ベクトル1
/3MV3P、−1/3MV 3 F、  2/3MV
 3 P、 −2/3MV3P、1/3MV3N、−1
/3MV3N、2/3MV 3 N、 −2/3MV 
3 Pノ差分7’−タ(MVIP−1/3MV3P)、
(MV I N+ 2/3MV 3 P)、(MV 2
 P−2/3MV 3 P)、(MV2N+1/3MV
3P)、(MV 4 P + 1/3MV 3 N)、
(MV 4 N−2/3MV 3 N)、(MV5 P
+ 2/3MV3N)、(MV 5 N−1/3MV 
3 N) 、・”’を検出して符号化処理すれば、フレ
ーム間相関を利用して動きベクt−ルMV I P、 
MV I N、 MV 2 P、MV2N、MV4P、
、MV4N、MV5P、MV5N、・・・・・・を伝送
し得、動きベクトルMVIP、MVIN、MV2P、M
V2N、MV4PS MV4N、MV5P、MV5N、
・・・・・・の伝送効率を向上することができる。
G実施例 以下図面について、本発明の一実施例を詳述する。
(G1)映像信号伝送の原理 本発明による映像信号符号化方法を映像信号伝送システ
ムに適用した場合、第1図に示すような手法で映像信号
を伝送する。
すなわち送信装置は、順次フレームデータFO1F1、
F2、F3・・・・・・の連続する映像信号Dマ (第
1図(A))を所定フレーム群に分割して処理する。
すなわちこの実施例において、送信装置は、フレームデ
ータFOSFl、F2、F3−・・・・・を6フレ一ム
単位のフレーム群に分割し、各フレーム群の先頭フレー
ムデータFOSF6をフレーム内符号化処理して伝送す
る。
ここでフレーム内符号化処理は、画像を例えば走査線方
向に沿って1次元的又は2次元的に隣合う画素データ間
の差分を求めるような圧縮処理を実行し、これにより各
画像についてデータ量を圧縮した伝送フレームデータを
形成する。
従って受信装置においては、フレーム内符号化処理され
た伝送フレームデータについて、当該1フレ一ム分の伝
送フレームデータを順次加算処理することにより、lフ
レーム分のフレームデータを再現することができる。
これに対して送信装置は、各フレーム群の先頭フレーム
データFO1F6以外のフレームデータF1、F2、F
3・・・・・・をフレーム間符号化処理して伝送する。
ここでフレーム間符号化処理は、始めに基準となる予測
フレームのフレームデータと符号化処理するフレームデ
ータとの間で動きベクトルを検出した後、動きベクトル
の分だけ当該予測フレームのフレームデータを変位させ
たフレームデータ(以下予測結果のフレームデータと呼
ぶ)を形成し、当該予測結果のフレームデータと符号化
処理するフレームデータとの偏差データを、動きベクト
ルと共に符号化処理して伝送フレームデータを形成する
処理でなる。
従って送信装置においては、各フレーム群の先頭フレー
ムデータFO1F6以外のフレームデータF1、F2、
F3・・・・・・について、所定の予測フレームに対し
てそれぞれ動きベクトルを検出し、フレーム間符号化処
理するようになされている。
さらにこのとき送信装置においては、各フレームデータ
F1、F2、F3・・・・・・について、それぞれ2つ
の予測フレームが割り当てられるようになされ、各予測
フレームについて動きベクトルを検出する。
さらに送信装置においては、検出された2つの動きベク
トルに基づいて、それぞれ予測フレームのフレームデー
タから予測結果のフレームデータを形成した後、2つの
予測結果のフレームデータを補間して補間予測結果のフ
レームデータを形成する。
さらに予測結果のフレームデータ及び補間予測結果のフ
レームデータから偏差データのデータ量が最も小さくな
るフレームデータを選択してフレーム間符号化処理する
(すなわち選択予測化処理でなり、以下符号化処理する
フレームデータに対して先行して入力されたフレームデ
ータを予測フレームとするものを前予測、符号化処理す
るフレームデータに対して後行して入力されたフレーム
データを予測フレームとするものを後予測、補間予測結
果のフレームデータを用いるものを補間予測と呼ぶ)。
これにより送信装置は、伝送フレームデータのデータ量
が最も小さくなるように、選択的にフレーム間符号化処
理し、効率良く映像信号を伝送するようになされている
さらに送信装置においては、フレーム間符号化処理する
際に、始めに各フレーム群の第4番目のフレームデータ
F3、F9について、その前後のフレームデータFO及
びF6、F6及びF12を予測フレームに設定してフレ
ーム間符号化処理した後(以下レベル1の処理と呼ぶ)
、続いて残りのフレームデータF1、F2、F4、F5
・・・・・・をその前後のフレームデータFO及びF3
、F3及びF6、・・・・・・を予測フレームに設定し
、フレーム間符号化処理する(以下レベル2の処理と呼
ぶ)。
すなわちフレーム間符号化処理においては、フレーム内
符号化処理に比して伝送に供するデータ量を低減し得る
特徴があることから、映像信号を伝送する場合、フレー
ム間符号化処理するフレームデータを多くすれば、その
分院像信号全体として少ないデータ量で伝送することが
できる。
ところがフレーム間符号化処理するフレームデータが増
加すると、その分基準となる予測フレームから、遠く離
れたフレームのフレームデータをフレーム間符号化処理
しなければならない。
従って、その分遠く離れたフレームデータ間で動きベク
トルを検出しなければならず、動きベクトルの検出処理
等が煩雑になり、特に選択予測化処理する場合、検出す
る動きベクトルが増加することから、送信装置の構成が
複雑化する。
ところがこの実施例のように、フレームデータFO及び
F6を予測フレームに設定してフレームデータF3を、
始めにフレーム間符号化処理した後、当該フレームデー
タF3及びフレームデータFO1F6を予測フレームに
設定して、その間のフレームデータF1、F2、F4、
F5・・・・・・をフレーム間符号化処理すれば、比較
的近接したフレームデータ間で動きベクトルを検出すれ
ばよく、その分簡易な構成で効率良く映像信号を伝送す
ることができる。
かくしてレベル1のフレーム間符号化処理において、送
信装置は、フレーム群の先頭フレームデータFO及び続
くフレーム群の先頭フレームデータF6を、動きベクト
ル検出用の基準となる予測フレームに設定し、それぞれ
前予測及び後予測する。
すなわち送信装置は、当該フレームデータFO及びF6
と、第4番目のフレームデータF3との間で、それぞれ
前予測用及び後予測用の動きベクトルMV3P及びMV
3Nを検出した後(第1図(B))、動きベクトルMV
3P及びMV3Nの分だけ、予測フレームのフレームデ
ータFO及びF6を変位させて前予測用及び後予測用の
予測結果のフレームデータFP及びFNを形成する。
続いて送信装置は、フレームデータFP及びFNを直線
補間して補間予測用の予測結果のフレームデータFPN
を形成する。
さらに送信装置は、フレームデータFP、FN及びFP
Nと、フレームデータF3の偏差データΔFP、ΔFN
及びΔFPNを得た後、当該偏差データΔFP、ΔFN
及びΔFPNから、データ量が最も小さい偏差データΔ
FP、ΔFN又はΔFPNを選択して、動きベクトルM
V3F及びMV3Nと共に、伝送フレームデータF3X
に変換する(第1図(D))。
かくして受信装置においては、フレーム内符号化処理し
て形成された伝送フレームデータFOX、F6Xから元
のフレームデータFO及びF6を再現した後、再現され
たフレームデータFO1F6及び伝送フレームデータF
3Xに基づいて、元のフレームデータF3を再現するこ
とができる。
これに対して送信装置は、レベル2の処理において、各
フレーム群の第1番目及び第2番目のフレームデータF
1及びF2、F7及びF8、・・・・・・について、先
頭フレームデータFO,F6及び第4番目のフレームデ
ータF3.F9を予測フレームに設定し、それぞれ前予
測及び後予測する。
従って送信装置においては、フレームデータFO及びF
3に基づいて、動きベクトルMVIP及びMVIN、M
V2F及びMV2Nを検出した後(第1図(C)L当該
動きベクトルMVIP及びMVIN、MV2P及びMV
 2 Nニ基ツイテ、それぞれ予測結果のフレームデー
タFP及びFNを形成すると共に、補間予測結果のフレ
ームデータFPNを形成する。
さらにフレームデータFP、FN及びFPNに基づいて
、それぞれ偏差データΔFP、ΔFN及びΔFPNを得
た後、当該偏差データΔFP、ΔFN及びΔFPNから
、データ量が最も小さい偏差データΔFP、ΔFN又は
ΔFPNを選択して、動きベクトルMvIP及びMVI
N、MV2P及びMV2Nと共に、伝送フレームデータ
FIX及びF2Xに変換する。
同様に、第5番目及び第6番目のフレームデータF4及
びF5、FIO及びFil、・・・・・・については、
第4番目のフレームデータF3及び続くフレーム群の先
頭フレームデータF6を予測フレームに設定し、それぞ
れ前予測及び後予測する。
ここで、それぞれ動きベクトルMV4P及びMV4N、
、MV5P及びMV5Nが検出されると、送信装置は動
きベクトルMV4P及びMV4N、MV5P及びMV5
Nに基づいて、それぞれ予測結果のフレームデータFP
、FN及びFPNを形成して偏差データΔFP、ΔFN
及びΔFPNを得た後、当該偏差データΔFP、ΔFN
及びΔFPNから、データ量が最も小さい偏差データΔ
FP1ΔFN又はΔFPNを選択して、動きベクトルM
V4P及びMV4N、MV5P及びMV5Nと共に伝送
フレームデータF4X及びF5Xに変換する。
カ<シて、フレームデータを6フレ一ム単位に区切り、
フレーム内符号化処理及びフレーム間符号化処理を組み
合わせて伝送することにより、フレーム内符号化処理し
て伝送するフレームデータFO,F6・・・・・・を再
現して、残りのフレームデータを順次再現し得、かくし
てエラーが発生しても、他のフレーム群へのエラー伝搬
を防止することができ、その分コンパクトディスク等に
適用して、高品質の映像信号を効率良く伝送することが
できる。
さらに逆転再生、ランダムアクセスしても、確実にフレ
ームデータを再現し得、その分画質劣化を有効に回避し
て、映像信号を効率良く伝送することができる。
さらにこの実施例においては、各フレーム群の中で伝送
フレームデータFOX−F5Xをフレーム内符号化処理
及びフレーム間符号化処理した順序で並べ替えて伝送す
るようになされ(第1図(E))、このとき各伝送フレ
ームデータFOX〜FSXに、その予測フレームデータ
及びフレーム内符号化処理された伝送フレームデータを
表す識別データを付加して伝送するようになされている
すなわちフレームデータF1、F2及びF4、F5にお
いては、符号化及び復号化のためにそれぞれ予測フレー
ムのフレームデータFO,F3及びF3、F6が必要に
なる。
これに対してフレームデータF3においては、符号化及
び復号化のために予測フレームのフレームデータFO5
F6が必要になる。
従って第2図に示すように、送信装置においては、フレ
ーム内符号化処理するフレームデータを記号Aで、レベ
ルl及び2で処理するフレームデータを記号B及びCで
表すと、伝送フレームデータDATA ((第2図(A
))を、フレームデータAO1B3、C1、C2、C4
、C5の順次で出力する。
このとき送信装置は、伝送フレームデータと共に、前予
測、後予測、補間予測識別用の予測インデックスP I
NDEX、それぞれ前予測及び後予測の予測フレームを
表す前予測基準インデックスPID(第2図(B))及
び後予測基準インデックスNID (第2図(C))を
伝送するようになされ、これにより受信装置において簡
易に伝送フレームデータを復号し得るようになされてい
る。
(G2)実施例の構成 (G2−1)送信装置の構成 第3図において、1は上述の映像信号伝送方法を適用し
てなる映像信号伝送システムの送信装置を示し、入力映
像信号V D I Nを高能率符号化して伝送フレーム
データDATAに変換した後、コンパクトディスクに記
録する。
送信装置1は、入力映像信号V D Iwを画像データ
入力部2に与え、ここで当該入力映像信号VDI)1を
構成する輝度信号及び色差信号をディジタル信号に変換
した後、データ量を174に低減する。
すなわち画像データ入力部2は、ディジタル信号に変換
された輝度信号を片フィールド落し回路(図示せず)に
与えて1フ一ルド間隔で間引きした後、残り1フイ一ル
ド分の輝度信号を1ラインおきに間引きする。
さらに画像データ入力部2は、ディジタル信号に変換さ
れた2つの色差信号を1フ一ルド間隔で間引きした後、
1ライン毎に交互に選択出力する。
さらに画像データ入力部2は、間引きされた輝度信号及
び選択出力される色差信号を時間軸変換回路を介して所
定の伝送レートのデータに変換する。
これにより画像データ入力部2を介して、入力映像信号
VD、Hに予備的処理を施し、上述の順次フレームデー
タの連続する画像データDvを生成する。
並べ替回路4は、スタートパルス信号STが入力される
と、順次フレームデータAO,CI、C2、B3、C4
、C5、A6、C7、・・・・・・の順序で入力される
画像データDvを6フレ一ム単位のフレーム群に分割し
た後、符号化処理する順序AO1A6、B3、C1、C
2、C4、C5、A12、B9、C7、・・・・・・に
並べ替えて出力する。
このように符号化処理する順序でフレームデータを並べ
替えて処理すれば、その分続くフレーム内符号化処理及
びフレーム間符号化処理を簡略化することができる。
さらに並べ替回路4は、エンドパルス信号ENDが立ち
上がると、その直前まで入力されたフレームデータまで
並べ替えした後、フレームデータの出力を停止する。
さらに並べ替回路4は、各フレーム群の先頭で信号レベ
ルが立ち上がるフレーム群インデックスGOFに加えて
、前予測基準インデックスPID、後予測基準インデッ
クスNID及びフレーム群中におけるフレームデータの
順序を表すテンポラリインデックスTRを出力する。
動きベクトル検出回路6は、並べ替えられた画像データ
DVNを受け、各フレームデータを所定のマクロ単位ブ
ロックに分割して処理する。
このとき動きベクトル検出回路6は、フレーム内符号化
処理するフレームデータAO%A6・・・・・・につい
ては、所定時間だけ遅延させてマクロ単位ブロックごと
に続く減軍回路8に出力するのに対し、フレーム間符号
化処理するフレームデータB3、CL C2、C4・・
・・・・については、各マクロ単位ブロック毎に所定の
予測フレームを基準にして動きベクトルMVP及びMV
Nを検出する。
すなわちレベル1の処理でなるフレームデータB3にお
いては、フレームデータA6及びAOを予測フレームに
設定し、それぞれ動きベクトルMV3N及びMV3Pを
検出する。
これに対してレベル2の処理の内、フレームデータC1
及びC2においては、フレームデータB3及びAOを予
測フレームに設定し、それぞれ動きベクトルMVINS
MVI P及びMV2NSMV2Pを検出し、フレーム
データC4及びC5においては、フレームデータA6及
びB3を予測フレームに設定し、それぞれ動きベクトル
MV4N。
MV4P及びMV5N、MV5Pを検出する。
ここで第4図に示すように、動きベクトル検出回路6は
、各フレームデータ(第4図(A))を、表示画面の垂
直及び水平方向に5×2区分し、10のブロック単位グ
ループに分割する(第4図(B))。
さらに各ブロック単位グループを、垂直及び水平方向に
3×11分割して33のマクロ単位ブロック(第4図(
C))に分割し、各マクロ単位ブロック毎にフレームデ
ータを処理する。
これにより当該送信装置1においては、各マクロ単位ブ
ロックの動きベクトルを基準にして当該マクロ単位ブロ
ック単位でフレームデータを順次処理するようになされ
ている。
因に1つのマクロ単位ブロックは、縦横にそれぞれ8画
素分の画像データを1つのブロックに割り当て、全体で
6ブロツク分の画像データを割り当てるようになされて
いる。
さらに当該6ブロツクに対して、4つのブロックに縦横
2×2ブロック分の輝度信号Yt 、Y*Y3、Y4が
割り当てられ、残りの2ブロツクにそれぞれ輝度信号Y
1、Y!、Yl、Y4に対応する色差信号CI 、CI
が割り当てられるようになされている。
かくして動きベクトル検出回路6を介して、15×22
のマクロ単位ブロックに分割されたフレームデータを得
ることができる。
さらにこのとき動きベクトル検出回路6は、絶対値和回
路において、予測結果のフレームデータと、フレーム間
符号化処理するフレームデータとの偏差データを得、当
該偏差データの絶対値和でなる誤差データERを得るよ
うになされている。
かくしてこの実施例においては、重み付は制御回路16
及びデータ量制御回路20に当該誤差データERを出力
することにより、当該誤差データERに応じて量子化ス
テップサイズ等を切り換えるようになされ、これにより
画質の劣化を有効に回避して映像信号を効率良く伝送し
得るようになされている。
さらに動きベクトル検出回路6は、動きベクトル検出処
理時間の分だけフレーム群インデックスGOF、前予測
基準インデックスPID、後予測基準インデックスNI
D及びテンポラリインデックスTRを遅延させ、並べ替
えられた画像データDVNと共にマクロ単位ブロックご
とに出力する。
減算回路8は、適応予測回路10から出力される予測デ
ータD□、及び画像データDVNの差データを得ること
により、偏差データD2を作成してディスクリートコサ
イン変換回路12に出力する。
ここで適応予測回路10は、フレーム内符号化処理にお
いては、各マクロ単位ブロック毎に画像データの平均値
を予測データD□8として出力する。
これに対してフレーム間符号化処理において、適応予測
回路10は、選択予測化処理を実行して、前予測、後予
測又は補間予測を選択した後、選択された予測結果のフ
レームデータを予測フレームデータD□1としてマクロ
単位ブロック毎に出力する。
これにより減算回路8を介して、フレーム間符号化処理
するフレームデータについて、偏差データDi  (第
1図においてデータ量が最も小さな偏差データΔFP、
ΔFNP、ΔFNに相当する)を得ることができるのに
対し、フレーム内符号化処理するフレームデータについ
て、平均値からの偏差データDiを得ることができる。
ディスクリートコサイン変換回路12は、DCT (d
iscrete cosine transform)
の手法を用いて、マクロ単位ブロック毎に偏差データD
2を変換する。
乗算回路14は、重み付は制御回路16から出力される
制御データに基づいてディスクリートコサイン変換回路
12の出力データを重み付は処理する。
かくしてこの実施例においては、ディスクリートコサイ
ン変換回路12の出力データでなる係敞を重み付は処理
することにより、画質劣化を有効に回避して効率良く映
像信号を伝送するようになされている。
再量子化回路18は、乗算回路14の出力データを再量
子化する。
このとき再量子化回路18は、データ制御回路20から
出力される制御データに基づいて量子化ステップサイズ
を切り換えることにより、ディスクリートコサイン変換
回路12の出力データ量、バッファ回路21の入力デー
タ量及び誤差データERに基づいて量子化ステップサイ
ズを切り換える。
これにより再量子化回路18は、画像の性質を反映して
ディスクリートコサイン変換回路12の出力データを再
量子化し、画質劣化を有効に回避して各フレームデータ
を一定のデータ量で伝送するようになされている。
逆再量子化回路22は、再量子化回路18の出力データ
を受け、再量子化回路18と逆の再量子化処理を実行し
、これにより再量子化回路180入カデータを再現する
逆乗真回路24は、乗算回路14とは逆に逆再量子化回
路22の出力データを乗算処理し、これにより乗算回路
14の入力データを再現する。
ディスクリートコサイン逆変換回路26は、ディスクリ
ートコサイン変換回路12とは逆に逆乗夏回路24の出
力データを変換し、これによりディスクリートコサイン
変換回路12の入力データを再現する。
加算回路28は、適応予測回路10から出力される予測
データD PI+を、ディスクリートコサイン逆変換回
路26の出力データと加算した後、適応予測回路10に
出力する。
従って適応予測回路10においては、加算回路28を介
して減算回路8の入力データを再現してなるフレームデ
ータD2を得ることができ、これにより当該フレームデ
ータD、を選択的に取り込んで予測フレームに設定し、
続いて減算回路8に入力されるフレームデータについて
選択予測結果を得るようになされている。
かくして、処理する順序でフレームデータを並べ替えた
ことにより、適応予測回路10においては、フレームデ
ータDFを順次選択的に取り込んで選択予測結果を検出
すればよく、その分簡易な構成で映像信号を伝送するこ
とができる。
ランレングスハフマン符号化回路30は、再量子化回路
18の出力データを、可変長符号化処理でなるハフマン
符号化処理した後、伝送データ合成回路32に出力する
同様にランレングスハフマン符号化回路34は、マクロ
単位ブロック毎に動きベクトルMVN及びMVPを、最
適化処理されたハフマン符号に変換した後、伝送データ
合成回路32に出力する。
伝送データ合成回路32は、フレームパルス信号SFP
に同期して、ランレングスハフマン符号化回路30及び
34の出力データ、予測インデックスP INDEX、
前予測基準インデックスPID、後予測基準インデック
スNID及びテンポラリインデックスTRを、重み付は
制御回路16及びデータ量制御回路20の制御情報等と
共に、所定の順序で出力する。
このとき伝送データ合成回路32は、マクロ単位ブロッ
ク毎、ブロック単位グループ毎、各フレームデータ毎、
フレーム群毎に所定のヘッダを配置し、当該ヘッダに予
測インデックスP I NDEX等のデータを付加する
これにより受信装置側において、ヘッダ及び当該ヘッダ
に付加されたデータに基づいて、伝送データを復号し得
るようになされている。
並べ替回路33は、伝送データ合成回路32の出力デー
タを、各フレーム群毎に符号化処理した順序に並べ替え
てバッファ回路21に出力し、これによりバッファ回路
21を介して、画質劣化を有効に回避して映像信号を高
密度記録することができる。
(G2−2) ランレングスハフマン符号化回路ランレ
ングスハフマン符号化回路34は、動きベクトルを符号
化処理する際に、所定の予測ベクトルを設定し、当該予
測ベクトルを基準にした差分データの形で動きベクトル
を符号化処理する。
すなわち第5図及び第6図に示すように、レベル1の処
理でなるフレームデータB3において、前予測の動きベ
クトルMV3Pについては、従来通り符号化処理する。
すなわち各マクロ単位ブロックの動きベクトルMV3P
について、水平走査方向の1つ前の動きベクトルP!、
lIを予測ベクトルに設定し、当該予測ベクトルPB1
及び動きベクトルMV3Pの差分データ(MV3P−P
□)を検出する。
さらに当該差分データ(MV3P  PSX)をランレ
ングスハフマン符号化処理し、伝送データ合成回路32
に出力する。
このとき適応予測回路10において、後予測が選択され
た場合、ランレングスハフマン符号化回路34は、当該
差分データの符号化処理を中止する。
これに対して後予測の動きベクトルMV3Nを符号化処
理するとき、適応予測回路10において補間予測が選択
された場合、前予測の動きベクトルMV3Pの正負が反
転したベクトル−MV3Pを予測ベクトルに設定し、差
分データ(MV3N+MV3P)を符号化処理する。
さらに適応予測回路10において、後予測が選択された
場合は従来と同様に差分データを符号化処理する。
すなわち各マクロ単位ブロックの動きベクトルベクトル
MV3Nについて、水平走査方向の1つ前の動きベクト
ルN、を予測ベクトルに設定し、当該予測ベクトルN3
.l+及び動きベクトルMV3Nの差分データ(MV3
N−N□)を検出する。
さらに当該差分データ(M V 3 N  N5x)を
ランレングスハフマン符号化処理し、伝送データ合成回
路32に出力する。
これに対して適応予測回路10で前予測が選択された場
合、当該差分データの符号化処理を中止する。
すなわち第7図及び第8図に示すように、選択回路50
は、適応予測回路10の選択結果に応じて接点を切り換
え、レベル1の処理でなるフレームデータB3において
は、前予測の選択予測結果が得られた場合は、動きベク
トル補間回路51を介して水平方向の走査開始のマクロ
単位ブロックで、動きベクトル検出回路6で検出された
前予測の動きベクトルMV3Pの選択出力を符号化回路
52に出力する。
さらに選択回路50は、続くマクロ単位ブロックにおい
て、減算回路53から出力される差分デ−タ(MV3P
−P□)を選択出力する。
ここで減算回路53は、1ブロック遅延回路54を介し
て水平走査方向に1マクロ単位ブロック分遅延して出力
される動きベクトルp3xと動きベクトル検出回路6か
ら出力される動きベクトルMV3Pとの差分データ(M
V3PP3X)を出力するようになされている。
これによりランレングスハフマン符号化回路34におい
ては、動きベクトルMV3P及び差分データ(MV3P
  P3x)を符号化処理し、フレームデータB3の前
予測に必要な動きベクトルMV3Pを伝送する。
これに対して選択回路50は、フレームデータB3につ
いて後予測の選択予測結果が得られた場合、水平方向の
走査開始のマクロ単位ブロックで、動きベクトル検出回
路6で検出された後予測の動きベクトルMV3Nの選択
出力を符号化回路52に出力する。
さらに選択回路50は、続(マクロ単位ブロックにおい
て、fiX回路55から出力される差分データ(MY 
3 N  N5x)を選択出力する。
ここで減算回路55は、1ブロック遅延回路56を介し
て水平走査方向に1マクロ単位ブロック分遅延して出力
される動きベクトルN、xと動きベクトル検出回路6か
ら出力される動きベクトルMv3Nとの差分データ(M
V3N  N5x)を出力するようになされている。
これによりランレングスハフマン符号化回路34におい
ては、フレームデータB3の後予測に必要な動きベクト
ルMV3Nを符号化処理して伝送する。
これに対して選択回路50は、フレームデータB3につ
いて補間予測の選択予測結果が得られた場合、前予測の
動きベクトルMV3Pについては、前予測の場合と同様
に選択出力を符号化回路52に出力し、これにより補間
予測に必要な前予測の動きベクトルMV3Pをマクロ単
位ブロックで伝送する。
これに対して後予測の動きベクトルMV3Nにおいては
、加算回路57を介して得られる動きベクトルMV3P
及びMV3Nの加算結果を符号化回路52に選択出力す
る。
これにより選択回路50においては、補間予測が選択さ
れたとき、前予測の動きベクトルMV3Pを基準にして
予測ベクトルを設定し、後予測の動きベクトルMV3N
を直接伝送する代わりに当該予測ベクトルからの差分デ
ータを伝送するようになされている。
これに対してレベル2の処理においては、レベル1の処
理で得られた動きベクトルMV3P及びMV3Nを基準
にして予測ベクトルを設定し、差分データを伝送するこ
とにより、各動きベクトルMVIP及びMVIN、MV
2P及びMV2N。
MV4F及びMV4N、MV5P及びMV5Nを伝送す
る。
すなわちレベル2の処理でなるフレームデータC1にお
いては、動きベクトルMV3Pの値をそれぞれ1/3及
び−273にして予測ベクトル(1/3MV3P)及び
(−2/3MV3P)を設定する。
これにより前予測及び後予測の動きベクトルMVIP及
びMVINにおいては、差分データ(MV I P−1
/3MV3P)及び(MV I N+2/3MV3P)
を符号化処理して伝送する。
さらに前予測又は後予測が選択された場合は、それぞれ
前予測又は後予測に必要としない後予測又は前予測の動
きベクトルの符号化処理を中止する。
このようにすれば、フレームデータAO及びCI、C1
及び83間の相関を利用して動きベクトルを伝送するこ
とができ、水平方向の走査開始のマクロ単位ブロックに
おいても、予測ベクトルを用いて動きベクトルMVIP
及びMVINを差分データの形で伝送することができる
従って、その分従来に比して効率良く動きベクトルを伝
送することができ、効率良く映像信号を伝送することが
できる。
さらに動きベクトルを効率良く伝送し得る分、映像信号
の伝送に要するデータ量を偏差データの伝送により多く
割り当てることができ、その分高品質の映像信号を伝送
することができる。
なおこの実施例においてフレームデータB3について、
前予測又は後予測が選択された場合、動きベクトルMV
3N又はMV3Pが符号化処理されずフレームデータC
1の予測ベクトルを受信装置側で再現し得なくなる。
すなわち動きベクトルMV3N又はMV3Pを基準にし
て予測ベクトルを生成し、動きベクトルMVIP及びM
VINを伝送するようにしても、伝送対象側で動きベク
トルMVIP及びMVINを再現し得な(なる。
このためこの実施例においては、この場合従来のように
フレーム内相関を利用して動きベクトルMVIP及びM
VINを符号化処理するようになされている(第7図に
おいて前ブロツク予測で表す)。
すなわちランレングスハフマン符号化回路34は、フレ
ームメモリ回路60に動きベクトルMV3Pを一旦格納
し、動きベクトルMVIP及びMVINの入力に同期し
て動きベクトルMV3Pを順次マクロ単位ブロックで1
73割算回路62及び273割算回路64に出力する。
従って、それぞれ173割算回路62及び273割算回
路64を介して、予測ベクトル(1/3MV3P)及び
(−2/3MV 3 P)を得ルコとカテきる。
これにより第9図に示すように、動きベクトル補間回路
65の減算回路66を介して、予測ベクトル(1/3M
V3P)及び動きベクトルMvIPの差分データ(MV
I P−1/3MV3 P) を得ることができる。
かくしてフレームデータC1において、前予測の選択結
果が得られた場合、選択回路5oは、当該差分データ(
MVI P−1/3MV3P) を1択出力する。
このときフレームデータB3において、後予測が選択さ
れて前予測の動きベクトルMV3Fが伝送されていない
場合、選択回路5oは水平方向の走査開始のマクロ単位
ブロックで動きベクトルMVIPを伝送した後、続くマ
クロ単位ブロックで1ブロック遅延回路68及び減算回
路70を介して得られる差分データ(M V I P 
 P IM)を伝送する。
これに対してフレームデータC1において、後予測の選
択結果が得られた場合、加算回路72を介して得られる
予測ベクトル(−2/3MV3P)及び動きベクトルM
VINの差分データ(MVIN+ 2/3MV3P)を
選択出力する。
このときフレームデータB3において、後予測が選択さ
れて前予測の動きベクトルMV3Pが伝送されていない
場合、選択回路50は水平方向の走査開始のマクロ単位
ブロックで動きベクトルMVINを伝送した後、続くマ
クロ単位ブロックで1ブロック遅延回路71及び減算回
路76を介して得られる差分データ(MV I N  
N1x)を伝送する。
これに対してフレームデータC1において、補間予測の
選択結果が得られた場合は、減算回路66及び加算回路
72を介して得られる差分データ(MVIP−1/3M
V3P)及び(MVIN+2/3MV3P)を選択出力
する。
このときフレームデータB3において、前予測の動きベ
クトルMV3Pが伝送されていない場合、前予測及び後
予測が選択された場合と同様に、差分データ(MVI 
P−1/3MV3P)及び(MVIN+2/3MV3P
)に代えて水平方向の走査開始のマクロ単位ブロックで
動きベクトルMVIP及びMVINを伝送した後、続く
マクロ単位ブロックで減算回路70及び76を介して得
られる差分データ(MVIPPIx>及び(M V N
  N + x)を伝送する。
かくしてこの実施例においては、フレーム間相関を利用
して動きベクトルを伝送するとき、その基準となる動き
ベクトルMV3Pが伝送されていない場合、フレーム内
相関に切り換えて動きベクトルを伝送するようになされ
ている。
か(してフレーム間相関及びフレーム内相関を切り換え
て動きベクトルを伝送することにより、全体として効率
良く動きベクトルを伝送することができる。
これに対して、レベル2の処理でなるフレームデータC
2においては、フレームデータC1と同様に予測ベクト
ル(−1/3MV3P)及び(2/3MV3P)を設定
し、差分データを伝送する。
すなわち減算回路80及び加算回路82にそれぞれ27
3割算回路64及び173割算回路62の出力を与え、
これによりそれぞれ予測ベクトル(2/3MV3P)及
び(−1/3MV3P)を基準にして差分データ(MV
2P−2/3MV3P)及び(MV2N+ 1/3MV
3 P)を生成する。
選択回路50は、フレームデータC2において、前予測
の選択結果が得られた場合は、減算回路80を介して得
られる差分データ(MV2F−2/3MV3P)を選択
出力するのに対し、後予測の選択結果が得られた場合は
、加算回路82を介し得られる差分データ(MV2N+
 1/3MV3P)を選択出力する。
このときフレームデータB3において、前予測の動きベ
クトルMV3Pが伝送されていない場合、差分データ(
MV2P−2/3MV3P)及び(MV2N+ 1/3
MV3P) に代えて、水平方向の走査開始のマクロ単
位ブロックで動きベクトルMV2P又はMV2Nを伝送
した後、1ブロック遅延回路84及び減X回路86と1
ブロック遅延回路88及び減算回路90を介して得られ
る差分データ(MV2P  Ptx)及び(MV2NN
gx)を伝送する。
これに対してフレームデータc2において、補間予測の
選択結果が得られた場合は、差分データ(MV2P−2
/3MV3P)及び(MV2N+1/3MV3P)を選
択出力するのに対し、フレームデータB3において、前
予測の動きベクトルMV3Pが伝送されていない場合、
差分データ(MV2P−2/3MV3P)及び(MV2
N+ 1/3MV3F)に代えて、水平方向の走査開始
のマクロ単位ブロックで動きベクトルMV2P又はMV
2Nを伝送した後、差分データ(MV2P−P□)及び
(MV2N−N□)を伝送する。
かくしてフレームデータC2においても、フレームデー
タAO及びC2、C2及び83間の相関を利用して動き
ベクトルを伝送することができ、水平方向の走査開始の
マクロ単位プロ・ンクにおいても、予測ベクトルを用い
て動きベクトルMV2P及びMV2Nを伝送することが
できる。
従って、その分従来に比して効率良く動きベクトルを伝
送することができ、効率良く映像信号を伝送することが
できる。
これに対し、同様にレベル2の処理でなるフレームデー
タC4及びC5においては、フレームデータB3の後予
測動きベクトルMV3Nを基準にして予測ベクトルを生
成し、当該予測ベクトルを基準にしてそれぞれ動きベク
トルムMV4P及びMV4N、MV5P及びMV5Nを
伝送する。
すなわちランレングスハフマン符号化回路34は、動き
ベクトルMV3Pと同様に動きベクトルMV3Nをフレ
ームメモリ回路92に与え、その出力を1/3割算回路
94及び273割1回路96に出力する。
従って、それぞれ173割算回路94及び273割算回
路96を介して、予測ベクトル(1/3MV3N)、(
−2/3MV 3 N)又は(−1/3MV3N)、(
2/3MV3N)を得ルコとがテキル。
第10図に示すように選択回路50は、フレームデータ
C4において、前予測の選択結果が得られた場合は、加
算回路98を介して得られる差分データ(MV 4 P
 + 1/3MV 3 N)を選択出力するのに対し、
後予測の選択結果が得られた場合は、減算回路100を
介して得られる差分データ(MV4N−2/3MV3N
)li択出出力る。
このときフレームデータB3において、後予測の動きベ
クトルMV3Nが伝送されていない場合、差分データ(
MV4F+ 1/3MV3N) 及び(MV 4 N−
2/3MV 3 N) ニ代エテ、水平方向ノ走査開始
のマクロ単位ブロックで動きベクトルMV4P又はMV
4Nを伝送した後、1ブロック遅延回路102及び減算
回路104と1ブロック遅延回路106及び減算回路1
08を介して得られる差分データ(MV4P  Pat
)及び(MV4N−N4菖)を伝送する。
これに対してフレームデータC4において、補間予測の
選択結果が得られた場合は、差分データ(MV4 P+
 1/3MV3N)及び(MV4N−2/3MV3N)
を選択出力するのに対し、フレームデータB3において
、後予測の動きベクトルMV3Nが伝送されていない場
合、差分データ(MV4P+ 1/3MV3N)及び(
MV 4 N−2/3MV3N)に代えて、水平方向の
走査開始のマクロ単位ブロックで動きベクトルMV4P
及びMV4Nを伝送した後、差分データ(MV4PP4
K)及び(MV 4 N  N4X)を伝送する。
かくしてフレームデータC4においても、フレームデー
タB3及びC4、C4及びA6間の相関を利用して動き
ベクトルを伝送することができ、水平方向の走査開始の
マクロ単位ブロックにおいても、予測ベクトルを用いて
動きベクトルMV4P及びMV4Nを伝送することがで
きる。
従って、その分従来に比して効率良く動きベクトルを伝
送することができ、効率良く映像信号を伝送することが
できる。
これに対してフレームデータC5において、前予測の選
択結果が得られた場合、選択回路50は、加算回路11
0を介して得られる差分データ(MV 5 P+ 2/
3MV 3 N) ヲ選択出力tル(7)ニ対し、後予
測の選択結果が得られた場合、減算回路112を介して
得られる差分データ(MV5N−1/3MV 3 N)
を選択出力する。
このときフレームデータB3において、後予測の動きベ
クトルMV3Nが伝送されていない場合、差分データ(
MV5P+ 2/3MV3N)及び(MV 5 N−1
/3MV、3 N) ニ代エテ、水平方向ノ走査開始の
マクロ単位ブロックで動きベクトルMY5P又はMV5
Nを伝送した後、1ブロック遅延回路114及び減算回
路116と1ブロック遅延回路118及びfiX回路1
20を介して得られる差分データ(MV5P  Psi
)及び(MV 5 N−N5x)を伝送する。
これに対してフレームデータC5において、補間予測の
選択結果が得られた場合は、差分データ(MV5P+ 
2/3MV3N)及び(MV5N−1/3MV3N)を
選択出力するのに対し、フレームデータB3において、
後予測の動きベクトルMV3Nが伝送されていない場合
、差分データ(MV5 P + 2/3MV 3 N)
及び(MV 5 N−1/3MV3N)に代えて、水平
方向の走査開始のマクロ単位ブロックで動きベクトルM
V5P又はMV5Nを伝送した後、差分データ(MV5
P−P□)及び(MV 5 N  N5x)を伝送する
かくしてフレームデータC5においても、フレームデー
タB3及びC5、C5及びA6間の相関を利用して動き
ベクトルを伝送することができ、水平方向の走査開始の
マクロ単位ブロックにおいても、予測ベクトルを用いて
動きベクトルMV5P及びMV5Nを伝送して従来に比
して効率良く映像信号を伝送することができる。
ランレングスハフマン符号化回路34は、このようにし
て生成された動きベクトル及び差分データをハフマン符
号化処理した後、伝送データ合成回路32に出力し、こ
れにより効率良く映像信号を記録する。
か(してこの実施例において、フレームメモリ回路60
.92.173割夏回路62.94.2X3割算回路6
4.96は、フレームデータB3の動きベクトルMV3
P、MV3Nに基づいて、フレームデータB3と異なる
フレームデータC1、C2、C4、C5、・・・・・・
の予測ベクトル1/3MV3P、−1/3MV3 P、
2/3MV3 P、−2/3MV3P、1/3MV3N
、−1/3MV3N、2/3MV3N、−2/3MV3
Nを生成する予測ベクトル生成手段を構成するのに対し
、加算回路72.82.98.110、減算回路66.
80.100.112は、フレームデータC1、C2、
C4、C5、・・・・・・の動きベクトルMVIP、M
VINSMV2P、MV2NSMV4P、MV4NSM
V5P。
MV5N、・・・・・・及び予測ベクトル1/3MV3
P。
−1/3MV 3 P、2/3MV3P、−2/3MV
 3 P、1/3 MV 3 N、 −1/3MV 3
 N、  2/3MV 3 N。
−2/3MV3N(7)差分チー9 (MV I P 
−1/3MV3P)、(MV I N+ 2/3MV 
3 P)、(MV2P−2/3MV3P)、(MV 2
 N+ 1/3MV 3P)、(MV4 P+ 1/3
MV3N)、(MV4N−2/3MV3N)、(MV 
5 P+ 2/3MV 3 N)、(MV 5 N−1
/3MV 3 N) 、−−−−−−を検出する差分デ
ータ検出手段を構成する。
さらに選択回路50及び符号化回路51は、差分チー9
 (MV I P −1/3M V 3 F )、(M
VIN+2/3MV3P)、(MV 2 P−2/3M
V 3 P)、(MV2N+ 1/3MV3P)、(M
V4P+1/3MV3N)、(MY 4 N−2/3M
V 3 N)、(MV 5 P + 2/3MV 3 
N)、(MV5N−1/3MV3N)、・・・・・・を
符号化処理して伝送する符号化手段を構成する。
(G2−3)受信装置の構成 第11図において、200は全体として受信装置を示し
、コンパクトディスクを再生して得られる再生データD
□を受信回路201に受ける。
受信回路201は、伝送データに付加されたデータに基
づいて、各フレーム群の先頭を検出した後、画像データ
Dvr■と共に当該検出結果を出力する。
これにより第12図に示すように、並べ替回路203は
、順次フレーム内符号化処理及びフレーム間符号化処理
した伝送フレームデータPAO1PB3、PCI、PO
2・・・・・・の連続する画像データDv□ (第12
図(A))を得ることができる。
並べ替回路203は、フレーム間符号化処理した伝送フ
レームデータPB3、PCI、PO2・・・・・・を6
フレ一ム周期だけ遅延して出力し、これにより送信装置
1側でフレーム内符号化処理及びフレーム間符号化処理
した順序(すなわち復号化処理する順序と一致する)に
フレームデータPAO1PA6、PB3、Pct、PO
2・・・・・・を並び替えて出力する(第12図(B)
)。
バッファ回路204は、並べ替回路203から出力され
る画像データDvア□を一旦格納した後、所定の伝送レ
ートで続く分離回路206に出力する。
分離回路206は、伝送データに付加されたデータに基
づいて、フレーム群インデックスGOF。
前予測基準インデックスPrD、後予測基準インデック
スN I D、テンポラリインデックスTR1予測イン
デツクスP I NDEX、動きベクトルMVP及びM
VNを再現して所定の回路に出力する。
これにより制御回路207は、コンパクトディスク駆動
再生系を制御するようになされ、コンパクトディスクに
順次記録されたデータを再生して、画像データ[)vp
□を得るようになされている。
さらに分離回路206は、画像データD VFIからヘ
ッダを除去した後、ランレングスハフマン逆符号化回路
210に出力する。
ランレングスハフマン逆符号化回路210は、ランレン
グスハフマン符号化回路30(第3図)の逆処理を実行
し、これにより受信装置200側において、ランレング
スハフマン符号化回路30の入力データを再現する。
逆再量子化回路211は、ランレングスハフマン逆符号
化回路210の出力データ及びマクロ単位ブロック毎に
付加さて伝送された量子化ステップサイズを表すデータ
QUANTを受け、逆再量子化回路22(第3図)と同
様に再量子化回路18と逆の再量子化処理を実行し、こ
れにより受信装置200側において、再量子化回路18
の入力データを再現する。
逆乗算回路212は、逆再量子化回路211の出力デー
タを受け、各マクロ単位ブロックに付加されたデータに
基づいて、乗算回路14(第3図)の逆乗算処理を実行
し、これにより受信装置200側において、乗算回路1
4の入力データを再現する。
ディスクリートコサイン逆変換回路213は、逆乗算回
路212の出力データをディスクリートコサイン変換回
路12(第3図)と逆変換し、これによりディスクリー
トコサイン変換回路12の入力データを再現する。
加算回路218は、適応予測回路214から出力される
予測データDP□を、ディスクリートコサイン逆変換回
路213の出力データと加算して、適応予測回路214
に出力する。
ランレングスハフマン逆符号化回路220は、送信装置
1のランレングスハフマン符号化回路34で可変長符号
化処理された前予測及び後予測の動きベクトルMVP、
MVNを復号して、適応予測回路214に出力する。
適応予測回路214は、加算回路218の出力データI
)y+N及び動きベクトルMVP、MVN等に基づいて
、送信装置1の適応予測回路10から出力される予測デ
ータD□1を再現する。
すなわち適応予測回路214は、フレーム内符号化処理
されたフレームデータAO1A6については、予測デー
タD□、として各マクロ単位ブロックの平均値を表すデ
ータDCを加算回路218に出力する。
これにより、加算回路218を介して、フレーム内符号
化処理されたフレームデータAO,A6を再現すること
ができる。
さらに適応予測回路214は、送信側の適応予測回路1
0と同様に再現されたフレームデータAO1A6を取り
込んで(第12図(C)及び(D))、フレームデータ
B3の予測データDPI11を作成する。
これにより加算回路218を介して、レベル1のフレー
ム間符号化処理されたフレームデータB3を再現するこ
とができる。
さらに適応予測回路214は、再現されたフレームデー
タB3を取り込んで(第12図(E))、フレームデー
タC1、C2、C4、C5の予測データD□1を作成し
、かくして加算回路218を介して、レベル2のフレー
ム間符号化処理されたフレームデータC1、C2、C4
、C5を再現することができる。
さらに適応予測回路214は、再現されたフレームデー
タAO,A6、B3・・・・・・を、元の配列順序に戻
して出力する(第12図(F))。
受信装置200は、補間回路(図示せず)を有し、再現
されたフレームデータに基づいて、送信装置側1で間引
かれたライン、フレームを補間して出力するようになさ
れ、これにより元の入力映像信号V D + wを再現
する。
かくしてコンパクトディスクに高能率符号処理して記録
された映像信号を再生することができる。
(G3)実施例の動作 以上の構成において、入力映像信号V D r sは、
画像データ入力部2で、ディジタル信号に変換された後
、データ量が1/4に低減されて、順次フレームデータ
AO1CI、C2、B3・・・・・・の連続する映像信
号VD(第1図(A))に変換される。
映像信号VDは、並べ替回路4で、フレームデータAO
,CI、C2、B3・・・・・・が6フレ一ム単位のフ
レーム群に分割された後、符号化処理する順序AO,A
6、B3、C1、C2、C4、C5・・・・・・(すな
わちフレーム内符号化処理するフレームデータAO1A
6、レベル1のフレーム間符号化処理するフレームデー
タB3、レベル2のフレーム間符号化処理するフレーム
データC1、C2、C4、C5の順序でなる)に並べ替
えられ、所定の識別データGOF、PIDSNID、T
Rと共に出力される。
かくして符号化処理する順序AO1A6、B3、C1、
C2、C4、C5、C7、・・・・・・に並べ替えた後
、所定の識別データGOF、、P ID、NID。
TRを付加して出力したことにより、続くフレーム内符
号化処理及びフレーム間符号化処理を簡略化することが
できる。
並べ替えられた画像データI)vHは、動きベクトル検
出回路6で、マクロ単位ブロックに分割された後、所定
のタイミングで、適応予測回路10に出力される。
さらに並べ替えられた画像データI)vsの内、フレー
ム間符号化処理するフレームデータB3、C1、C2、
は、順次動きベクトルMv3PSM■3N、MVIP、
MVIN、MV2P、MV2N・・・・・・が検出され
る。
これに対して適応予測回路10に出力された画像データ
DVNは、マクロ単位ブロック毎に輝度信号、色差信号
の画像データの平均値が得られ、当該平均値データが直
流データDCとして伝送データ合成回路32に出力され
る。
さらに適応予測回路10に入力された画像データI)v
Nは、フレームデータAO,A6、B3(加算回路28
で再現されたフレームデータでなる)を基準にして、選
択予測化処理され、マクロ単位ブロックごとに、それぞ
れ後予測、前予測、補間予測の偏差データΔFN、ΔF
P、ΔFNP (第1図)が得られる。
偏差データΔFN、ΔFP、ΔFNPは、データ量の最
も小さいものが検出され、これより選択予測結果が、マ
クロ単位ブロック毎に検出される。
後予測、前予測、補間予測したフレームデータFN、F
PSFNPは、予測選択結果に応じて選択出力され、こ
れにより予測データD、、、が作成されて減算回路8に
出力される。
これに対して、選択予測結果は、識別データPINDE
Xとして伝送データ合成回路32に出力される。
予測データD□1は、減算回路8において画像データD
vsから減算され、これにより偏差データD2が作成さ
れる。
偏差データD2は、ディスクリートコサイン変換回路1
2で、OCTの手法を用いてマクロ単位ブロック毎に変
換される。
ディスクリートコサイン変換回路12の出力データは、
乗夏回路14で動きベクトル検出回路6から出力される
誤差データERに応じて、重み付は処理された後、再量
子化回路I8で当該誤差データER、ディスクリートコ
サイン変換回路12の出力データ量、バッファ回路21
の入力データ量に応じた量子化ステップサイズで再量子
化される。
か(して、重み付は処理すると共に、誤差データER、
ディスクリートコサイン変換回路12の出力データ量、
バッファ回路21の入力データ量に応じた量子化ステッ
プサイズで再量子化することにより、動画映像信号を高
品質で、かつ各フレームデータを所定のデータ量で伝送
することができる。
再量子化された画像データは、ランレングスハフマン符
号化回路30で可変化長符号化処理された後、伝送デー
タ合成回路32を介して、所定のフォーマットでコンパ
クトディスクに記録される。
これに対して、動きベクトル検出回路6で検出された動
きベクトルは、ランレングスハフマン符号化回路34に
出力される。
ここで動きベクトルは、レベル2の処理において、フレ
ームデータB3の動きベクトルMV3P又はMV3Nを
基準にして予測ベクトルが設定され、当該予測フレーム
を基準にした差分データに変換されて符号化処理される
これにより動きベクトルは、フレーム間相関を利用して
効率良く符号化処理された後、前予測基準インデックス
P I D、後予測基準インデックスNID、テンポラ
リインデックスTR等と共にコンパクトディスクに記録
され、かくして映像信号を効率良く伝送することができ
る。
このとき再量子化された画像データは、逆再量子化回路
22、逆乗算回路24、ディスクリートコサイン逆変換
回路26を介して、ディスクリートコサイン変換回路1
2の入力データに逆変換された後、加算回路28で適応
予測回路10から出力される予測データDPII と加
算処理されることにより、減X回路8の入力データを再
現してなるフレームデータD、に変換される。
かくして当該フレームデータD2は、適応予測回路10
に格納され、それぞれ前予測、後予測の予測フレームと
して用いられる。
これにより続いて減算回路8に入力されるフレームデー
タについて予測データDPIIが作成され、順次伝送フ
レームデータDATAを得ることができる。
これに対して受信装置200において、コンパクトディ
スクを再生して得られる再生データDP11は、受信回
路201に入力され、各フレーム群の先頭が検出された
後、当該検出結果と共に並べ替回路203に出力され、
順次フレーム内符号化処理及びフレーム間符号化処理し
たフレームデータPAOSPB3、PCI、PC2・・
・・・・の連続する画像データDVFINに並べ替えら
れる。
並べ替えられたフレームデータは、バッファ回路204
を介して分離回路206に出力され、ここでフレームデ
ータに付加されて伝送されたフレーム群インデックスG
OF、前予測基準インデックスPID、後予測基準イン
デックスNID等が再現される。
分離回路206から出力されるフレームデータは、ラン
レングスハフマン逆符号化回路210、逆再量子化回路
211、逆乗算回路212、ディスクリートコサイン逆
変換回路213を介して逆変換され、これによりディス
クリートコサイン変換回路12の入力データが再現され
る。
ディスクリートコサイン逆変換回路213の出力データ
は、加算回路218で、適応予測回路214から出力さ
れる予測データI)rlt と加算され、その結果得ら
れる加算データDTtNが適応予測回路214に出力さ
れる。
適応予測回路214において、フレーム内符号化処理し
たフレームデータについては、伝送された直流レベルの
データDCが予測データDPI+ として出力され、こ
れにより加算回路218を介して、フレームデータAO
,A6、A12を順次再現してなる出力データDTIN
を得ることができる。
加算回路218の出力データDi■の内、フレームデー
タAO1A6は、適応予測回路214において、続くフ
レームデータB3、CI、C2、C4・・・・・・の復
号に用いられ、その復号されたフレームデータAO1A
6、B3、C1、C2、C4・・・・・・が、適応予測
回路214で、元の順序に配列されて出力され、かくし
て高能率符号化して伝送した動画映像信号を再生するこ
とができる。
(G4)実施例の効果 以上の構成によれば、マクロ単位ブロックで動きベクト
ルを伝送する際に、フレーム間相関を利用して差分デー
タに変換して伝送することにより、走査開始のマクロ単
位ブロックについても効率良く動きベクトルを符号化し
て伝送する門とができる。
従ってその分合体として効率良く動きベクトルを伝送し
得、映像信号の伝送効率を向上することができる。
(G5)他の実施例 (1)なお上述の実施例においては、 レベル1で処 理されるフレームデータB3の動きベクトルMV3P及
びMV3Nを基準にして予測ベクトルを生成し、フレー
ム間相関を利用して動きベクトルを伝送する場合につい
て述べたが、本発明はこれに限らず、必要に応じて種々
のフレームデータの動きベクトルを基準にして予測ベク
トルを生成する場合に広く適用することができる。
この場合例えばフレームデータC1の後予測動きベクト
ルMVINにおいては、前予測動きベクトルMV I 
P及びフレームデータB3の前予測動きベクトルMV3
Pの差ベクトルMV I P−MV3Pを予測ベクトル
に設定してもよい。
同様にフレームデータC2の後予測動きベクトルMV2
Nにおいては、前予測動きベクトルMV2P及びフレー
ムデータB3の前予測動きベクトルMV3Pの差ベクト
ルMV2P−MV3Pを予測ベクトルに設定してもよい
(2)さらに上述の実施例においては、順次連続するフ
レームデータを6フレ一ム単位で区切り、その中で検出
された動きベクトルを伝送する場合について述べたが、
本発明はこれに限らず、複数フレーム離れたフレーム間
の動きベクトルを伝送する場合に広く適応することがで
きる。
(3)  さらに上述の実施例においては、コンパクト
ディスクに映像信号を記録する場合について述べたが、
本発明はこれに限らず、磁気テープ等、種々の記録媒体
に映像信号を記録する場合、さらには直接受信装置に伝
送する場合に広く適応することができる。
H発明の効果 上述のように本発明によれば、所定フレームの動きベク
トルを、フレーム間相関を利用して符号化処理して伝送
することにより、従来に比して効率良く動きベクトルを
伝送し得、その分院像信号の伝送効率を向上し得る映像
愛伝送装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例による映像信号伝送方式の説
明に供する路線図、第2図はその動作の説明に供する路
線図、第3図は伝送装置の全体構成を示すブロック図、
第4図はフレームデータの分割の説明に供する路線図、
第5図は動きベクトルとフレームデータの関係を示す路
線図、第6図は動きベクトルの符号化処理の説明に供す
る図表、第7図はランレングスハフマン符号化回路を示
すブロック図、第8図〜第10図はその詳細構成を示す
ブロック図、第11図は受信装置を示すブロック図、第
12図はその動作の説明に供する路線図、第13図は問
題点の説明に供する路線図である。 1・・・・・・送信装置、4.33.203・・・・・
・並べ替回路、6・・・・・・動きベクトル検出回路、
10.214・・・・・・適応予測回路、18・・・・
・・再量子化回路、22.211・・・・・・逆再量子
化回路、30.34・・・・・・ランレングスハフマン
符号化回路、50・・・・・・選択回路、200・・・
・・・受信装置。 h=べ′クトルの符号化 第 6  図 第 8 図 動きベクトルの右d笈 #+ 13   因 第 ? 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 所定の基準フレームからフレームデータの動きベクトル
    を順次検出し、上記動きベクトルを用いて順次上記フレ
    ームデータをフレーム間符号化処理して映像信号を伝送
    する映像信号伝送装置において、 所定のフレームデータの動きベクトルに基づいて、上記
    フレームデータと異なるフレームデータの予測ベクトル
    を生成する予測ベクトル生成手段と、 上記異なるフレームデータの動きベクトル及び上記予測
    ベクトルの差分データを検出する差分データ検出手段と
    、 上記差分データを符号化処理して伝送する符号化手段と を具えることを特徴とする映像信号伝送装置。
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