JPH05153570A

JPH05153570A - 符号化および復号化装置

Info

Publication number: JPH05153570A
Application number: JP31628391A
Authority: JP
Inventors: Toyohiko Matsuda; 豊彦松田; Shoichi Nishino; 正一西野; Shigeru Awamoto; 繁粟本
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1991-11-29
Filing date: 1991-11-29
Publication date: 1993-06-18
Anticipated expiration: 2013-12-16
Also published as: JP2837771B2

Abstract

(57)【要約】【目的】画面の縦横比が９：１６の画像、さらに高品
位ＴＶ信号のような広帯域な画像のいずれの信号が入力
さた場合でも符号化することが可能で、かつ、広帯域な
画像を符号化した信号はいずれの信号を復号する復号化
装置でも復号することが可能な符号化および復号化装置
を提供することを目的とする。【構成】画面の縦横比が９：１６の画像Ａと画面の縦
横比が９：１６で垂直画素数が画像Ａの２倍の画像Ｂに
対し、画像Ｂを時間軸上で画像Ｃと画像Ｄに２分割する
分割器１２と、画像Ｃまたは画像Ａに対し同一の方法で
高能率符号化する第１の符号化手段１４と、画像Ｄに対
し第１の符号化手段と同一の高能率符号化する第２の符
号化手段１５とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、映像信号および高品位
映像信号の符号化および復号化装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、映像信号は情報量が非常に大き
いため記録あるいは伝送を行なうにあたって、高能率符
号化によって画質劣化が視覚的に目だたないように情報
量を削減する方法が用いられる。

【０００３】従来の符号化装置として、例えば、直交変
換を用いた符号化装置がある。図７はこの従来の符号化
装置の構成を示すブロック図である。以下その動作につ
いて図７を参照しながら説明する。

【０００４】まず、入力端子１から入力された信号をブ
ロック化回路２により所定の大きさのブロックにブロッ
ク化する。次に、各ブロックに対し直交変換器３で直交
変換を行なった後、符号化器４によって符号化する。こ
こで、符号化後のデータ量は予め定められているため、
符号化器５では符号化後のデータ量が予め定められた量
以下になるような制御を行なう。例えば、ｍ個のブロッ
クのデータ量をｘ、ｍ個のブロックを符号化した後のデ
ータ量をｙ、予め定められたデータ量をｚとし、常にｘ
＞ｚ≧ｙとなるような制御を行なう。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の構成では以下に示す課題を有している。

【０００６】すなわち、入力される信号として単一の形
態の信号つまり標準映像信号または広帯域の高品位映像
信号が入力された場合、それぞれ独自の符号化データ形
態となる。よって、異なった形態の映像信号に対応した
符号化および復号化装置を別個に用意しなければならな
いことになっている。

【０００７】本発明は上記従来の符号化、復号化装置の
課題を解決するもので、入力信号が標準映像信号、高品
位映像信号のいずれの場合にも対応することが可能な符
号化および復号化装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の符号化および復号化装置は、画像Ａと垂直画
素数が画像Ａの２倍の画像Ｂとを入力し、画像Ｂを時間
軸上で分割し画像Ｃと画像Ｄとを得る分割器と、画像Ａ
または画像Ｃを高能率符号化する第１の符号化手段と、
画像Ｄを高能率符号化する第２の符号化手段と、第１の
符号化手段により符号化された信号を復号する第１の復
号化手段と、第２の符号化手段により符号化された信号
を復号する第２の復号化手段と、第１の復号化手段の出
力と第２の復号化手段の出力とを合成する合成器との構
成を有している。

【０００９】

【作用】本発明は上記した構成により、第１の符号化手
段は画像Ａおよび画像Ｂについて共通の符号化処理を行
なうので、いずれの入力画像の符号化データでも、その
符号化データはいずれの復号化装置によっても復号が可
能となる。つまり画像Ｂを符号化しても、前記第１の符
号化手段により符号化された符号化データのみを用いれ
ば画像Ａの専用復号化装置でも復号が可能となる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【００１１】図１は本発明の第１の実施例における符号
化装置の構成を示すブロック図である。図において、入
力端子１０は、画面の縦横比が９：１６の画像Ａを入力
する端子、入力端子１１は、画面の縦横比が９：１６で
垂直画素数が前記画像Ａの２倍の画像Ｂを入力する端
子、分割器１２は、前記画像Ｂを時間軸上でフィールド
分割し画像Ｃと画像Ｄを得る、スイッチ１３は、画像Ａ
を符号化するモードでは画像Ａを出力し、画像Ｂを符号
化するモードでは画像Ｃを出力するスイッチ、第１の符
号化手段１４は、スイッチ１３の出力を高能率符号化し
て符号化信号Ｘを出力する手段、第２の符号化手段１５
は、前記画像Ｄを高能率符号化して符号化信号Ｙを出力
する手段、出力端子１６は、前記符号化信号Ｘを出力す
る端子、出力端子１７は、符号化信号Ｙを出力する端子
である。

【００１２】図２は、本発明の第１の実施例における復
号化装置の構成を示すブロック図である。図において、
入力端子３０は、符号化信号Ｘを入力するための端子、
入力端子３１は、符号化信号Ｙを入力するための端子、
第１の復号化手段３２は、第１の符号化手段１４の逆処
理であって符号化信号Ｘを復号して前記画像Ａ，Ｃの再
生画像である画像Ａ′を得る手段、第２の復号化手段３
３は、前記第２の符号化手段１８の逆処理であって符号
化信号Ｙを復号して前記画像Ｄの再生画像を得る手段、
スイッチ３４は、符号化信号Ｘが画像Ａを符号化した場
合と画像Ｂを符号化した場合とを選択するためのスイッ
チ、合成器３５は、符号化装置での時分割の逆処理で、
もとの時間軸に合成する合成器、出力端子３６は、前記
画像Ａ′を出力する端子、出力端子３７は、前記画像
Ｂ′を出力する端子である。

【００１３】図３および図４は上記本実施例の動作を説
明するための前記画像Ａ，Ｂの垂直画素の関係を示す図
である。

【００１４】図３に示すように、画像Ａはフィールド間
でインターリーブ関係を持つ信号である。この信号を第
１の符号化手段１４においてフレーム単位で扱うため、
ノンインターリーブの信号にする。これが図３に示すフ
レーム化された信号である。そして、第１の復号化手段
３４でもとのインターリーブ関係の信号にする。これが
図３に示す画像Ａ′である。

【００１５】一方、図４に示すように、画像Ｂは画像Ａ
の２倍の垂直画素を有する。つまり、画像Ａは標準ＴＶ
信号のワイド版を意味し、画像Ｂは広帯域の高品位ＴＶ
信号を意味する。この画像Ｂを分割器１２でフィールド
単位で時分割することにより、分割して得られる画像Ｃ
は図３に示されたフレーム化された信号と同一の形態と
する事が出来る。よって、第１の符号化手段１４は、画
像Ａおよび画像Ｃに対して全く同一の処理を行なうこと
ができる。

【００１６】また、復号化装置においては画像Ｃを画像
Ｄと合成して画像Ｂ′を得るが、画像Ｃを画像Ａ′とし
て出力することも可能である。この場合図４の画像Ａ′
として示したように画像Ｂの第１フィールドが、画像Ａ
の２フィールド分の信号として出力される。

【００１７】以上説明した図１の符号化装置および図２
の復号化装置において、画像Ａ，Ｂの両モードに対して
第１の符号化手段１４と第１の復号化手段３２が共通構
成要素であって両モードで全く同じ回路である。その他
の構成要素は画像Ｂのモードのみに必要な回路である。
よって、画像Ｂのモードで符号化した信号は画像Ａのモ
ード専用の復号化装置でも復号が可能となる。つまり、
画像Ｂを本実施例の符号化装置で符号化すれば、図２の
復号化装置で画像Ｂ′を得るのはもちろんであるが、第
１の復号化手段３２しか持たない画像Ａのモード専用の
復号化装置でも、その符号化信号Ｘのみを用いて画像
Ａ′を得ることができる。

【００１８】以上説明したように、本実施例によれば、
第１の符号化手段１４および第１の復号化手段３２は画
像Ａ、画像Ｂについて共通構成要素であって、両モード
で全く別の回路を構成する必要がなく、かつ、いずれの
入力画像の符号化信号でも、その符号化信号はいずれの
復号化装置によっても復号が可能となる。

【００１９】次に本発明における第２の実施例の符号化
および復号化装置について説明する。本実施例の構成ブ
ロック図は前述の第１の実施例の構成と同等であるので
省略する。異なるのは、画像Ｂの分割の方法である。図
５に本実施例の動作を説明するための画像Ｂの垂直画素
の関係を示す。

【００２０】図５に示すように、画像Ｂを分割器１２で
１ラインごとに時分割することにより、分割して得られ
る画像Ｃは、図３に示されたフレーム化された信号と同
一の形態となる。よって、第１の符号化手段１４は、画
像Ａおよび画像Ｃに対して全く同一の処理を行なうこと
ができる。

【００２１】また、復号化装置において、第１の実施例
と同様に画像Ｃを画像Ａ′として出力することも可能で
ある。この場合、図５の画像Ａ′として示したように画
像Ｂのラインを間引いた信号が画像Ａの信号として出力
される。

【００２２】以上説明したように、本実施例によれば、
第１の符号化手段１４および第１の復号化手段３２は画
像Ａ、画像Ｂについて共通構成要素であり、かつ、いず
れの入力画像の符号化信号でも、その符号化信号はいず
れの復号化装置によっても復号が可能となる。

【００２３】また、以上説明した第１および第２の実施
例によれば、画像Ｂをフィールド分割またはライン分割
した場合、符号化信号Ｘと符号化信号Ｙは各々同じフレ
ーム内の信号を持つ。よって、伝送路において誤りが生
じた場合に符号化信号Ｘか符号化信号Ｙかの信号を用い
てフレーム内の誤り修整が可能となる。同様に、ＶＴＲ
等に応用した場合、可変速再生などの特殊再生などでデ
ータが失われた場合にも有用である。

【００２４】次に本発明のおける第３の実施例の符号化
および復号化装置について説明する。本実施例の構成ブ
ロック図は前述の第１の実施例と同等であるので省略す
る。異なるのは画像Ｂの分割方法である。

【００２５】本実施例では、画像Ｂを分割器１２で１フ
レームごとに時分割する。画像Ｂの第１フィールド目を
考えた場合、第１の実施例の場合と同様であり、図４に
示した垂直画素の関係となる。第１の実施例と異なるの
は、第１の実施例のフィールド分割の場合、画像Ｃは第
１フィールド、第３フィールド、第５フィールドと奇数
（あるいは偶数）フィールドから成るのに対し、本実施
例の場合、フレーム分割なので第１フィールド、第２フ
ィールドで１フレームを構成し、第５フィールド、第６
フィールドで１フレームを構成し、第９フィールド、第
１０フィーフドで１フレームを構成し、・・・、このよう
に奇数（あるいは偶数）フレームから成る。

【００２６】以上説明したように、本実施例によれば、
第１の符号化手段１４および第１の復号化手段３２は画
像Ａ、画像Ｂについて共通構成要素であり、かつ、いず
れの入力画像の符号化信号でも、その符号化信号はいず
れの復号化装置によっても復号が可能となる。

【００２７】また、上述した各実施例によれば、第１の
符号化手段１４と第２の符号化手段１５、および第１の
復号化手段３２と第２の復号化手段３３は、各々同一の
回路であるので、新たに高品位ＴＶ信号用としての符号
化手段や復号化手段を作る必要がない。

【００２８】次に本発明の第４の実施例の復号化装置に
ついて説明する。本実施例の復号化装置の構成ブロック
図を図６に示す。

【００２９】図６において、入力端子４０は符号化信号
Ｘを入力するための端子、復号化手段４１は符号化信号
Ｘを復号して前記画像Ａ，Ｃの再生画像である画像Ａ′
を得るための手段、フィルタ４２は前記画像Ａ′を帯域
制限するフィルタ、スイッチ４３は、画像Ａを符号化し
た信号を復号する場合は前記復号手段４１の出力を選択
し、画像Ｂを符号化した信号を復号する場合は前記フィ
ルタ４２の出力を選択するスイッチ、出力端子４４は復
号された画像Ａ′を出力する端子である。

【００３０】本実施例は、画像Ｂを符号化した符号化信
号Ｘを画像Ａ′として出力する場合の画質改善手段を施
したものであり、復号化手段４１は上述の実施例におけ
る第１の復号化手段３２と同一のものである。

【００３１】図４または図５に示すように画像Ｃを画像
Ａ′として出力する場合、もとの画像Ｂに対して垂直画
素を単純に１／２に間引いた信号となる。そのため、間
引きによる折返しのため視覚的に不自然さが目立つ。よ
って、フィルタ４２によって帯域制限することにより、
視覚的な改善を図ることができる。また、このフィルタ
４２は、その出力が画像Ａ′としてインターリーブの関
係を持てば良く、フィルタ自体のタップ数、係数および
遅延時間等は制限されるものではない。

【００３２】以上説明したように、本実施例によれば、
画像Ｂを符号化した信号を復号化手段４１しか持たない
画像Ａ専用の復号化装置で復号しても、視覚的に改善さ
れた画像Ａ′を得ることができる。

【００３３】なお、各実施例においては、入力画像を縦
横比９：１６の標準ＴＶ信号および広帯域の高品位ＴＶ
信号としたがこの限りではない。

【００３４】また、第４の実施例におけるフィルタ４２
は、上述の第１、第２および第３の実施例における復号
化装置においても用いることができる。

【００３５】また、各実施例における分割器１２は、半
導体メモリを使用してメモリへの書き込みクロックに対
し１／２の周期の読み出しクロックを用いれば簡単に構
成することができる。

【００３６】また、第１の符号化手段は第２の符号化手
段と同一構造のものを用いることが出来る。

【００３７】

【発明の効果】以上のように本発明は、標準ＴＶ信号あ
るいは高品位ＴＶ信号のいずれの画面の場合にも対応し
て符号化を行なうことができ、しかも第１の符号化手段
および第１復号化手段が各信号に共通であるので回路の
互換性はもちろんのこと、高品位ＴＶ信号に対応した符
号化信号はその他の画像専用の復号化装置でも復号化可
能であるのでデータの互換性もある。

【００３８】本発明をＶＴＲ（ビデオ・テープ・レコー
ダ）に利用すれば、高品位ＴＶ信号を記録したデープは
標準ＴＶ信号専用ＶＴＲでも標準ＴＶ信号として再生可
能というテープ互換が実現でき、その実用的効果は非常
に大きいものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における符号化装置の構成を
示すブロック図である。

【図２】本発明の一実施例における復号化装置の構成を
示すブロック図である。

【図３】本発明の一実施例における入力画像Ａの垂直画
素の関係図である。

【図４】本発明の第１の実施例における入力画像Ｂの垂
直画素の関係図である。

【図５】本発明の第２の実施例における入力画像Ｂの垂
直画像の関係図である。

【図６】本発明の第４の実施例における復号化装置の構
成を示すブロック図である。

【図７】従来の符号化装置の構成を示すブロック図であ
る。

【符号の説明】

１２分割器（手段）１４第１の符号化手段１５第２の符号化手段３２第１の復号化手段３３第２の復号化手段３５合成器（手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像Ａを入力する第１の入力手段と、垂
直画素数が前記画像Ａの２倍である画像Ｂとを入力する
第２の入力手段と、その第２の入力手段によって入力さ
れた前記画像Ｂを時間軸上で分割し画像Ｃと画像Ｄとを
得る分割手段と、前記画像Ａまたは前記画像Ｃを高能率
符号化する第１の符号化手段と、前記画像Ｄを高能率符
号化する第２の符号化手段とを備えていることを特徴と
する符号化装置。
【請求項２】第２の符号化手段は前記第１の符号化手
段と同一とする請求項１記載の符号化装置。
【請求項３】分割手段は、前記画像Ｂの奇数番目のフ
ィールドと偶数番目のフィールドとに分割するものであ
ることを特徴とする請求項１記載の符号化装置。
【請求項４】分割手段は、前記画像Ｂの奇数番目のラ
インと偶数番目のラインとに分割するものであることを
特徴とする請求項１記載の符号化装置。
【請求項５】分割手段は、前記画像Ｂの奇数番目のフ
レームと偶数番目のフレームとに分割するものであるこ
とを特徴とする請求項１記載の符号化装置。
【請求項６】請求項１の第１の符号化手段により符号
化された信号Ｘを復号する第１の復号化手段と、請求項
１の第２の符号化手段により符号化された信号Ｙを復号
する第２の復号化手段と、前記第１の復号化手段の出力
と前記第２の復号化手段の出力とを合成する合成手段と
を備えることを特徴とする復号化装置。
【請求項７】第２の復号化手段は第１の復号化手段と
同一とする請求項６記載の復号化装置。
【請求項８】合成手段は、前記符号化手段における時
間軸上での分割処理をもとの時間軸に合成するものであ
ることを特徴とする請求項６記載の復号化装置。
【請求項９】請求項１の第１の符号化手段により符号
化された信号Ｘを復号する復号化手段と、前記復号化手
段の出力を帯域制限するフィルタとを備えた復号化装
置。
【請求項１０】復号化手段に入力される符号化信号Ｘ
が前記画像Ａを符号化した信号の場合、前記復号化手段
の出力を復号化装置の出力とすることを特徴とする請求
項９記載の復号化装置。
【請求項１１】復号化手段に入力される符号化信号Ｘ
は画像Ｂを符号化した信号の場合、帯域制限されたフイ
ルタの出力を復号化装置の出力とすることを特徴とする
請求項９記載の復号化装置。