JPH05219490A - ディジタルビデオ信号符号化・復号化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 サブバンド分割と直交変換とを組み合わせた
符号化方式において、１次元走査がすべてのバンドに共
通化できるようにする。また、サブバンド分割により周
波数帯域が反転したバンドの符号化レートを低減する。 【構成】 ディジタルビデオ信号をサブバンド分割回路
25により複数のバンドにサブバンド分割し、分割された
バンドのうち、周波数帯域が元の周波数帯域と逆方向に
射影されているバンドについては、帯域反転回路39a に
より対応する画素方向に１画素毎に−１を乗算した後、
直交変換回路27により直交変換を施す。また、このよう
に符号化されたデータを復号する際には、このデータに
逆直交変換を施した後、符号化時と同一の画素方向に１
画素毎に−１を乗算し、サブバンド合成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ディジタルビデオ信号
を複数の周波数帯域にサブバンド分割し、分割された各
帯域の信号を符号化する装置及び／または復号化する装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ディジタルビデオ信号を符号化す
る方法として、特開平1-253382号公報及び米国特許出願
第4,394,774 号に示すものがあった。以下、これらの公
報を例にとり、説明する。

【０００３】図１は、特開平1-253382号公報に示された
従来のディジタルビデオ信号符号化装置の構成を示すブ
ロック図である。主要運動評価回路１は、先行映像に対
して、映像対映像差が最小である主要変位ベクトルを各
映像に対して規定し、走査変換回路２と符号化回路５と
に出力する。走査変換回路２は、８画素×８ラインの２
次元ブロックを構成し、そして、４個の連続する映像の
４個の２次元ブロックより３次元ブロックを構成する。
各３次元ブロックにおいて、８画素×８ラインの４個の
２次元ブロックは、主要運動評価回路１から出力され
た、各映像についての変位ベクトルにより、１つの映像
から次の映像にわたって空間的にシフトされている。走
査変換回路２から出力された３次元ブロックは、３次元
直交変換回路３において、直交変換される。量子化・正
規化回路４は、３次元直交変換回路３から出力された変
換係数の正規化と量子化とを実行する。正規化動作は、
速度制御メモリ６の充填速度及び変換係数自身と関連す
るパラメータにより、変換係数を乗算するか、それらを
割り算することによって、変換係数を加重している。量
子化は浮動点で表現された各変換係数の正規化された値
を整数値に変換する。

【０００４】量子化・正規化回路４の出力は符号化回路
５に入力され、符号化回路５は、ハフマンコードとして
示されかつメモリに蓄積されたワードのあらかじめ規定
された組の間でのワードと、符号化された値のアドレス
を表す別のワードとを、各非零量子値に対して速度制御
メモリ６へ伝送する。このアドレスは零値のシーケンス
の長さを符号化することにより３次元ブロックの１次元
走査と共に規定されている。可変長符号化機能を有する
このような符号化回路５はありふれたタイプのものであ
る。速度制御メモリ６は、出力の速度が一定であること
を保証する。そして、米国特許出願第4,394,774 号に
は、この速度制御メモリ６からの零値のシーケンスの符
号化の速度を低減する方法が示されている。

【０００５】図２は符号化回路５の構成例を示してお
り、図２に示す符号化回路は、その各々が符号化すべき
すべての値を受信するよう並列のｍ個の通路を備えてい
る。さらに特定すると、これらの値は通路に従って各メ
モリ化回路に印加され、この回路はそれ自身フリップフ
ロップとして機能する２つのメモリを有している。与え
られた３次元ブロックに対して値はこれら２つのメモリ
の１つに書き込まれ、一方、先行ブロックの値は新しい
走査に対応する順序で他のメモリで読み取られる。図３
（ａ）と図３（ｂ）とはこの読み取り動作の２つの走査
タイプを示している。図３（ａ）に示されたタイプは静
止画のブロックのレートを最小化し、一方、図３（ｂ）
に示されたタイプは動画部分に適している。各メモリ化
回路11a 〜11m の出力は結合回路12a 〜12m に入力さ
れ、この結合回路は米国特許出願第4,394,774 号に記載
された態様で可変長符号化を実現する符号化回路であ
る。回路12a 〜12m の各出力は計数・選択回路13に入力
されている。この回路は各３次元ブロックに対して各走
査によりにブロックを符号化するよう使用されたビット
の数を計数し、それから各３次元ブロックのレートを最
小化する走査を決定し、各符号化回路からのビットを蓄
積する分岐回路14の出力を制御し、かつ分岐回路14から
多重化回路15に３次元ブロックの最良符号化に対応する
ビットの転送を保証している。多重化回路15は選ばれた
走査インデックスによりこれらのビットを多重化し、こ
れはブロックの再構成用の復号装置に伝送しなければな
らないし、また４個の映像の各グループの開始において
これらの映像を決定する主要変位ベクトルの伝送も行な
う。

【０００６】従来のディジタルビデオ信号の符号化方法
では、３次元直交変換後の変換係数を１次元走査する際
に、静止部分に対しては図３（ａ）の走査タイプ、動い
ている部分に対しては図３（ｂ）の走査タイプを選択す
ることにより、符号量の削減を図っている。しかしなが
ら、サブバンド分割と直交変換とを組み合わせた場合、
すなわち、ディジタルビデオ信号を複数の周波数帯域に
分割した後、各バンドに対して直交変換を適用した場
合、特に高域周波数を含む成分に関しては、図３（ａ）
及び図３（ｂ）のような走査タイプは、最良の走査タイ
プとはならないという問題点がある。

【０００７】この問題点を具体的に示すために、サブバ
ンド分割と直交変換とを組み合わせた従来の他の符号化
・復号化装置の構成例を図４，５に示す。図４はこの装
置の符号化側の構成を、図５は復号化側の構成を示して
いる。

【０００８】図４において21はNTSC方式のカラーテレビ
ジョン信号の入力端子であり、NTSCデコーダ22はこのカ
ラーテレビジョン信号の輝度信号（Ｙ信号）と色信号
（Ｉ，Ｑ信号）とを分離する。分離されたＹ，Ｉ，Ｑ信
号はマトリックス回路23へ出力され、マトリックス回路
23は、これらの信号を輝度信号（Ｙ信号）と色差信号
（Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ信号）とに変換し、これらの信号をＡ
／Ｄ変換器24へ出力する。Ａ／Ｄ変換器24は、Ｙ，Ｒ−
Ｙ，Ｂ−Ｙ信号をディジタル信号に変換し、これらをサ
ブバンド分割回路25へ出力する。サブバンド分割回路25
は、Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ信号夫々を周波数に応じて４個
のサブバンドに帯域分割し、各バンド信号をメモリ26へ
出力する。メモリ26は、各バンド信号を蓄積し、複数画
素毎にブロック化してブロックを直交変換回路27へ出力
する。直交変換回路27は、各ブロックに直交変換を施し
て変換係数を得、得られた変換係数を符号器28へ出力す
る。符号器28は、入力された変換係数を量子化して符号
化し、符号化したデータを出力端子29を介して出力す
る。

【０００９】図５において、30は以上のように符号化さ
れたデータが入力される入力端子であり、入力端子30に
接続される復号器31は符号化されたデータを復号化して
逆量子化し、複合化されたデータを逆直交変換回路32へ
出力する。逆直交変換回路32は、入力データに逆直交変
換を施す。メモリ33は逆直交変換回路32から出力される
ブロックを蓄積し、各バンド毎にサブバンド合成回路34
へ出力する。サブバンド合成回路34は、メモリ33の出力
を元のフィールド画像に戻し、ディジタルのＹ，Ｒ−
Ｙ，Ｂ−Ｙ信号をＤ／Ａ変換器35へ出力する。Ｄ／Ａ変
換器35は、これらの信号をアナログ信号に変換してマト
リックス回路36へ出力する。マトリックス回路36は、ア
ナログのＹ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ信号をＹ，Ｉ，Ｑ信号に変
換してNTSCエンコーダ37へ出力する。NTSCエンコーダ37
は、これらのＹ，Ｉ，Ｑ信号をNTSCカラーテレビジョン
信号に変換し、出力端子38を介して出力する。

【００１０】図６は、サブバンド分割回路25の内部構成
を示すブロック図である。図中40,49, 52は、夫々Ａ／
Ｄ変換器24から出力されるＹ信号，Ｒ−Ｙ信号，Ｂ−Ｙ
信号の入力端子である。入力端子40, 49, 52には、Ｙ信
号サブバンド分割回路47, Ｒ−Ｙ信号サブバンド分割回
路50, Ｂ−Ｙ信号サブバンド分割回路53が、夫々接続さ
れている。これらの各分割回路47, 50, 53の内部構成は
すべて同じであり、図６ではＹ信号サブバンド分割回路
47の内部構成のみを図示している。Ｙ信号サブバンド分
割回路47は、垂直低域通過フィルタ（垂直LPF ）41と、
垂直高域通過フィルタ（垂直HPF ）42と、垂直LPF 41,
垂直HPF 42からの出力を、垂直方向の画素数が１／２に
なるようにサンプリングする垂直２：１サブサンプリン
グ回路43a, 43bと、水平低域通過フィルタ（水平LPF ）
44a, 44bと、水平高域通過フィルタ（水平HPF ）45a, 4
5bと、水平LPF 44a,水平HPF 45a,水平LPF 44b,水平HPF
45b からの出力を、水平方向の画素数が１／２になるよ
うにサンプリングする水平２：１サブサンプリング回路
46a, 46b, 46c, 46dとから構成される。Ｙ信号の４個の
バンドは出力端子48a, 48b, 48c, 48dを介してメモリ26
へ出力される。また、Ｒ−Ｙ信号サブバンド分割回路50
で分割されたＲ−Ｙ信号の４個のバンドは出力端子51a,
51b, 51c, 51dを介して、Ｂ−Ｙ信号サブバンド分割回
路53で分割されたＢ−Ｙ信号の４個のバンドは出力端
子、54a, 54b, 54c, 54dを介して、メモリ26へ出力され
る。

【００１１】図７は、サブバンド合成回路34の内部構成
を示すブロック図である。図中60a,60b, 60c, 60dはメ
モリ33から出力されるＹ信号の４個のバンドの入力端
子、71a, 71b, 71c, 71dはメモリ33から出力されるＲ−
Ｙ信号の４個のバンドの入力端子、74a, 74b, 74c, 74d
はメモリ33から出力されるＢ−Ｙ信号の４個のバンドの
入力端子であり、入力端子60a, 60b, 60c, 60d、入力端
子71a, 71b, 71c, 71d、入力端子74a, 74b, 74c, 74dに
は、Ｙ信号サブバンド合成回路69、Ｒ−Ｙ信号サブバン
ド合成回路73、Ｂ−Ｙ信号サブバンド合成回路76が、夫
々接続されている。これらの各合成回路69, 73, 76の内
部構成はすべて同じであり、図７ではＹ信号サブバンド
合成回路69の内部構成のみを図示している。Ｙ信号サブ
バンド合成回路69は、値として０を補間することにより
水平方向の画素数を２倍にする水平１：２補間回路61a,
61b, 61c, 61dと、水平LPF 62a, 62bと、水平HPF 63a,
63bと、減算器64a, 64bと、値として０を補間すること
により垂直方向の画素数を２倍にする垂直１：２補間回
路65a, 65bと、垂直LPF 66と、垂直HPF 67と、減算器68
とから構成されている。各合成回路69, 73, 76から、Ｙ
信号，Ｒ−Ｙ信号，Ｂ−Ｙ信号が、出力端子70, 73, 76
を介してＤ／Ａ変換器35へ夫々出力される。

【００１２】次に、動作について説明する。

【００１３】一般に画像信号を圧縮するには、輝度信号
と色信号とを独立に取り扱うことが多い。そこで入力端
子21から入力されたNTSCカラーテレビジョン信号を、NT
SCデコーダ22で、Ｙ信号とＩ，Ｑ信号とに分離し、更に
マトリックス回路23で、Ｙ信号とＲ−Ｙ，Ｂ−Ｙ信号と
に変換した後、Ａ／Ｄ変換器24でディジタル信号に変換
する。この時のサンプリング周波数は、Ｙ信号が13.5 M
Hz、Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ信号が6.75 MHzである。従って、NT
SCカラーテレビジョン信号の場合、１水平ラインの有効
サンプル数は、例えばＹ信号が 704、Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ信
号が夫々 352となり、262.5 水平ラインで１フィールド
を構成している。この内、有効ラインとして例えば 240
ラインを１フィールドとして出力する。サブバンド分割
回路25においては、Ｙ信号，Ｒ−Ｙ信号，Ｂ−Ｙ信号の
各フィールドを夫々複数の周波数帯域に分割する。例え
ばＹ信号は図８のようなLL, HL, LH, HHの４つの周波数
帯域に分割し、Ｒ−Ｙ信号，Ｂ−Ｙ信号は図９のような
LL, HL, LH, HHの４つの周波数帯域に分割する。

【００１４】このサブバンド分割回路25の動作を図６に
従って説明する。入力端子40から入力されたＹ信号はＹ
信号サブバンド分割回路47において、４つの帯域に分割
される。入力されたＹ信号は図10のような周波数特性を
持つ垂直LPF 41において、帯域制限された後、垂直２：
１サブサンプリング回路43a において、垂直方向の画素
数が１／２に間引かれる。垂直２：１サブサンプリング
回路43a の出力は、図12のような周波数特性を持つ水平
LPF 44a に通され、水平２：１サブサンプリング回路46
a において、水平方向の画素数が１／２に間引かれる。
この水平２：１サブサンプリング回路46a の出力は、図
８のLLの帯域の信号であり、画素数は入力信号の１／４
となっている。この信号をＹ信号のLLバンドと呼ぶ。一
方、垂直２：１サブサンプリング回路43a の出力は、図
13のような周波数特性を持つ水平HPF 45a にも入力さ
れ、水平２：１サブサンプリング回路46b において、水
平方向の画素数が１／２に間引かれる。この水平２：１
サブサンプリング回路46b の出力は、図８のHLの帯域の
信号であり、画素数は入力信号の１／４となっている。
この信号をＹ信号のHLバンドと呼ぶ。

【００１５】ところで、入力端子40から入力されたＹ信
号は図11のような周波数特性を持つ垂直HPF 42にも入力
される。この垂直HPF 42の出力は垂直２：１サブサンプ
リング回路43b において、垂直方向の画素数が１／２に
間引かれる。垂直２：１サブサンプリング回路43b の出
力は、図12のような周波数特性を持つ水平LPF 44b にお
いて帯域制限された後、水平２：１サブサンプリング回
路46c において、水平方向の画素数が１／２に間引かれ
る。この水平２：１サブサンプリング回路46cの出力
は、図８のLHの帯域の信号であり、画素数は入力信号の
１／４となっている。この信号をＹ信号のLHバンドと呼
ぶ。一方、垂直２：１サブサンプリング回路43b の出力
は、図13のような周波数特性を持つ水平HPF 45b にも入
力され、水平２：１サブサンプリング回路46d におい
て、水平方向の画素数が１／２に間引かれる。この水平
２：１サブサンプリング回路46d の出力は、図８のHHの
帯域の信号であり、画素数は入力信号の１／４となって
いる。この信号をＹ信号のHHバンドと呼ぶ。

【００１６】このように、Ｙ信号サブバンド分割回路47
において、Ｙ信号は４つのバンドLL, HL, LH, HHに分割
され、夫々が出力端子48a,48b,48c,48d からメモリ26へ
出力される。

【００１７】入力端子49から入力されたＲ−Ｙ信号はＲ
−Ｙ信号サブバンド分割回路50におて、図９に示したよ
うな４つのバンドLL, HL, LH, HHに分割され、夫々が出
力端子51a,51b,51c,51d からメモリ26へ出力される。ま
た、入力端子52から入力されたＢ−Ｙ信号はＢ−Ｙ信号
サブバンド分割回路53において、図９に示したような４
つのバンドLL, HL, LH, HHに分割され、夫々が出力端子
54a,54b,54c,54d からメモリ26へ出力される。これらの
Ｒ−Ｙ信号サブバンド分割回路50及びＢ−Ｙ信号サブバ
ンド分割回路53の動作は、Ｙ信号サブバンド分割回路47
の動作と同様である。

【００１８】メモリ26は、各信号の各バンドの８フィー
ルド分のデータを蓄積し、次の８フィールド分が蓄積さ
れるまでに、各バンドについて、隣合う複数の画素から
なる３次元ブロックにまとめてブロック単位で出力す
る。例えば、隣合う８ラインで、１ラインあたり８画素
の近接画素を２次元ブロックとし、連続する８フィール
ドの近接する２次元ブロックをまとめて８画素×８ライ
ン×８フィールドのサイズの３次元ブロックを構成す
る。３次元にブロック化されたＹ信号，Ｒ−Ｙ信号及び
Ｂ−Ｙ信号は、LLバンド, HLバンド, LHバンド, HHバン
ドの順にメモリ26から出力される。

【００１９】メモリ26から出力される各ブロックは、直
交変換回路27により直交変換が施される。この直交変換
回路27から出力される変換係数は、符号器28で量子化さ
れ、１次元走査されて、各非零値に対して、その値とそ
の値までの零値のシーケンスの長さとを示す２次元のハ
フマン符号が出力端子29から出力される。

【００２０】ある自然動画像のＹ信号の４個のバンドの
各ブロック（１ブロックは８画素×８ライン×８フィー
ルド）に対して、直交変換の一例である３次元離散的コ
サイン変換（Discrete Cosine Transform:以下DCT とい
う）を施した後、９ビットに量子化し、各変換係数ｄ
（ｉ，ｊ，ｋ）（ｉ，ｊ，ｋ＝１，２，…，８）の２乗
平均の平方根（RMS ）を求めた。

【００２１】第１表，第２表に、Ｙ信号のLLバンドにお
ける変換係数のRMS を示す。

【００２２】

【表１】

【００２３】

【表２】

【００２４】第１，２表の結果から、LLバンドでは２次
元平面内のブロックで見ると、（ｉ, ｊ）＝（１，１）
の周辺に電力が集中している。従って、LLバンドにおい
ては、図14（ａ）に示すように、水平，垂直の低次シー
ケンシである変換係数から高次シーケンシである変換係
数に向かう１次元走査が適している。３次元ブロックに
対しては、このような２次元ブロックに対する走査を、
図15（ａ）に示すように各フィールド毎に８回繰り返せ
ばよい。なお、図15（ｂ）に示すようにフィールド方向
の走査を優先してもよい。

【００２５】第３表，第４表に、Ｙ信号のHLバンドにお
ける変換係数のRMS を示す。

【００２６】

【表３】

【００２７】

【表４】

【００２８】第３，４表の結果から、HLバンドでは２次
元平面内のブロックで見ると、（ｉ，ｊ）＝（８，１）
の周辺に電力が集中している。これは、図13に示すよう
な周波数特性を有するHPF 245aを通した後、２：１にて
サンプリングされているからである。HLバンドは、図16
に示すように、水平方向に折り返された信号であり、例
えば6.75 MHzの信号は０ MHzの信号になる。この結果、
DCT 後の変換係数は本来低次シーケンシに電力が集中す
るはずであるが、このような場合には水平方向に折り返
された信号であるので、水平方向だけ高次シーケンシに
電力が集中する。従って、HLバンドにおいては、図14
（ｂ）に示すように、水平方向が高次シーケンシであっ
て垂直方向が低次シーケンシである図の右上の変換係数
から左下の変換係数にに向かう１次元走査が適してい
る。

【００２９】第５表，第６表に、Ｙ信号のLHバンドにお
ける変換係数のRMS を示す。

【００３０】

【表５】

【００３１】

【表６】

【００３２】第５，６表の結果から、LHバンドでは２次
元平面内のブロックで見ると、（ｉ，ｊ）＝（１，８）
の周辺に電力が集中している。これは、LHバンドは、垂
直方向に折り返された信号であるからである。従って、
LHバンドにおいては、図14（ｃ）に示すように、水平方
向が低次シーケンシであって垂直方向が高次シーケンシ
である図の左下の変換係数から右上の変換係数に向かう
１次元走査が適している。

【００３３】第７表，第８表に、Ｙ信号のHHバンドにお
ける変換係数のRMS を示す。

【００３４】

【表７】

【００３５】

【表８】

【００３６】第７，８表の結果から、HHバンドでは２次
元平面内のブロックで見ると、（ｉ，ｊ）＝（８，８）
の周辺に電力が集中している。従って、HHバンドにおい
ては、図14（ｄ）に示すように、水平，垂直方向が共に
高次シーケンシである変換係数から水平，垂直方向が共
に低次シーケンシである変換係数に向かう１次元走査が
適している。

【００３７】以上のことから、符号器28において、直交
変換回路27から出力される変換係数が量子化された後、
LLバンドの場合は図14（ａ）のような１次元走査が８回
繰り返され、HLバンドの場合は図14（ｂ）のような１次
元走査が８回繰り返され、LHバンドの場合は図14（ｃ）
のような１次元走査が８回繰り返され、HHバンドの場合
は図14（ｄ）のような１次元走査が８回繰り返されて、
８画素×８ライン×８フィールドの３次元ブロックが１
次元のデータ列に直された後、非零の量子化値に対し
て、その値とその値までの零値のシーケンスの長さとを
示す２次元のハフマン符号が出力端子29から出力され
る。

【００３８】次に、復号化側の動作について説明する。

【００３９】入力端子30から出力端子38までの復号化側
は、入力端子21から出力端子29までの符号化側と全く逆
のプロセスをたどる。入力端子30から入力されたデータ
は復号器31において元の３次元データの形に戻され、逆
直交変換回路32において逆直交変換が施される。逆直交
変換された３次元ブロックは、メモリ33に蓄積されて、
各信号のバンド毎に出力される。各信号の４個のバンド
は、サブバンド合成回路34において合成されて、１フィ
ールドずつ出力される。

【００４０】サブバンド合成回路34の動作は、サブバン
ド分割回路25の動作の全く逆である。メモリ33から出力
されたＹ信号のLL，HL，LH，HHバンドは、それぞれ入力
端子60a,60b,60c,60d より、Ｙ信号サブバンド合成回路
69に入力される。入力端子60a から入力されたＹ信号の
LLバンドは、水平１：２補間回路61a において、０を補
間することにより水平方向の画素数を２倍にされた後、
図12のような周波数特性をもつ水平LPF 62a に入力され
る。また、入力端子60b から入力されたＹ信号のHLバン
ドは、水平１：２補間回路61b において、０を補間する
ことにより水平方向の画素数を２倍にされた後、図13の
ような周波数特性を持つ水平HPF 63a に入力される。減
算器64a は水平LPF 62a の出力から水平HPF 63a の出力
を減算する。減算器64a の出力は、垂直１：２補間回路
65a において、０を補間することにより垂直方向の画素
数が２倍にされた後、図10のような周波数特性を持つ垂
直LPF 66に入力される。一方、入力端子60c から入力さ
れたＹ信号のLHバンドは、水平１：２補間回路61c にお
いて水平方向に０補間された後、図12のような周波数特
性を持つ水平LPF 62b に入力される。また、入力端子60
d から入力されたＹ信号のHHバンドは、水平１：２補間
回路61d において水平方向に０補間された後、図13のよ
うな周波数特性を持つ水平HPF 63b に入力される。減算
器64b は水平LPF 62b の出力から、水平HPF 63b の出力
を減算する。減算器64b の出力は、垂直１：２補間回路
65b において垂直方向に０補間されて、図11のような周
波数特性を持つ垂直HPF 67に入力される。減算器68は垂
直LPF 66の出力から垂直HPF 67の出力を減算し、出力す
る。

【００４１】以上のようにして、Ｙ信号サブバンド合成
回路69は、Ｙ信号のLL，HL，LH，HHバンドを合成し、出
力端子70から出力する。

【００４２】一方、メモリ33より出力されたＲ−Ｙ信号
のLL，HL，LH，HHバンドは、それぞれ、入力端子71a,71
b,71c,71d よりＲ−Ｙ信号サブバンド合成回路72に入力
され、合成されたＲ−Ｙ信号が出力端子73から出力され
る。また、メモリ33より出力されたＢ−Ｙ信号のLL，H
L，LH，HHバンドは、それぞれ、入力端子74a,74b,74c,7
4d よりＢ−Ｙ信号サブバンド合成回路75に入力され、
合成されたＢ−Ｙ信号が出力端子76から出力される。こ
れらＲ−Ｙ信号サブバンド合成回路72とＢ−Ｙ信号サブ
バンド合成回路75との動作は、Ｙ信号サブバンド合成回
路69の動作と同様である。

【００４３】以上がサブバンド合成回路34の動作であ
り、サブバンド合成回路34から出力されたＹ，Ｒ−Ｙ，
Ｂ−Ｙ信号は、Ｄ／Ａ変換器35においてアナログ信号に
変換され、さらに、マトリックス回路36においてＹ，
Ｉ，Ｑ信号に変換された後、NTSCエンコーダ37においてNTSC
カラーテレビジョン信号となって、出力端子38から出力
される。

【００４４】

【発明が解決しようとする課題】従来の符号化・復号化
装置は以上のように構成されているので、前述したよう
にサブバンド分割により帯域が反転されるバンドが生
じ、特に直交変換と組み合わせた符号化方式の場合、分
割されたバンド毎に全く異なる１次元走査を用意しなく
てはならないという問題がある。

【００４５】本発明はこのような問題を解消するために
なされたものであり、サブバンド分割後に直交変換を用
いた場合に、すべてのバンドに対して同一の１次元走査
が有効であるディジタルビデオ信号符号化・復号化装置
を提供することを目的とする。

【００４６】また、本発明の他の目的は、サブバンド分
割により帯域が反転されたバンドの符号化レートを低減
することにある。

【００４７】

【課題を解決するための手段】本願の第１発明に係るデ
ィジタルビデオ信号符号化装置は、入力ディジタルビデ
オ信号をサブバンド分割し、分割されたバンドのうち、
サブバンド分割によって周波数帯域が反転しているバン
ドについては、その周波数に対応する画素方向に、１画
素毎に−１を乗算するように構成したことを特徴とす
る。

【００４８】本願の第２発明に係るディジタルビデオ信
号復号化装置は、第１発明の符号化装置により符号化さ
れたデータについて、符号化時に１画素毎に−１を乗算
する処理を行なったバンドに対しては、同じ画素方向に
１画素毎に−１を乗算し、その後、サブバンド合成を行
なうように構成したことを特徴とする。

【００４９】本願の第３発明に係るディジタルビデオ信
号符号化装置は、入力ディジタルビデオ信号をサブバン
ド分割し、分割されたバンドのうち、サブバンド分割に
よって周波数帯域が反転しているバンドについては、そ
の周波数に対応する画素方向に、１画素毎に−１を乗算
し、その後直交変換を施すように構成したことを特徴と
する。

【００５０】本願の第４発明に係るディジタルビデオ信
号復号化装置は、第３発明の符号化装置により符号化さ
れたデータについて、逆直交変換を施し、符号化時に１
画素毎に−１を乗算する処理を行なったバンドに対して
は、同じ画素方向に１画素毎に−１を乗算し、その後、
サブバンド合成を行なうように構成したことを特徴とす
る。

【００５１】本願の第５発明に係るディジタルビデオ信
号符号化・復号化装置は、第１発明の符号化装置と第２
発明の復号化装置とを備えることを特徴とする。

【００５２】本願の第６発明に係るディジタルビデオ信
号符号化・復号化装置は、第３発明の符号化装置と第４
発明の復号化装置とを備えることを特徴とする。

【００５３】

【作用】本発明において、複数の周波数帯域にサブバン
ド分割されたビデオ信号の各バンドのうち、周波数帯域
が元の周波数帯域と逆方向に射影されているバンドにつ
いては、その周波数に対応する画素方向に、１画素毎に
−１を乗算する事によって、周波数帯域を反転させて元
の方向に戻すので、正の相関が強くなって圧縮しやすく
なり、この結果符号化レートは低減する。

【００５４】また、請求項３，６記載の発明では、複数
の周波数帯域にサブバンド分割されたビデオ信号の各バ
ンドのうち、周波数帯域が元の周波数帯域と逆方向に射
影されているバンドについては、その周波数に対応する
画素方向に、１画素毎に−１を乗算することによって、
周波数帯域を反転させて元の方向に戻した後、直交変換
を行なうので、すべてのバンドに対して同様の１次元走
査が有効となる。

【００５５】また、第２，第４，第５，第６発明では、
符号化時に−１を乗算する処理が行なわれたバンドにつ
いては、復号化時に符号化時と同一の画素方向に−１を
乗算する処理を行なうので、正確に元のディジタルビデ
オ信号を再生できる。

【００５６】

【実施例】以下、本発明の実施例について具体的に説明
する。

【００５７】図17, 18は本発明に係る符号化・復号化装
置の構成例を示すブロック図であり、図17はこの装置の
符号化側の構成を、図18は復号化側の構成を示してい
る。

【００５８】図17において21はNTSC方式のカラーテレビ
ジョン信号の入力端子であり、NTSCデコーダ22はこのカ
ラーテレビジョン信号の輝度信号（Ｙ信号）と色信号
（Ｉ，Ｑ信号）とを分離する。分離されたＹ，Ｉ，Ｑ信
号はマトリックス回路23へ出力され、マトリックス回路
23は、これらの信号を輝度信号（Ｙ信号）と色差信号
（Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ信号）とに変換し、これらの信号をＡ
／Ｄ変換器24へ出力する。Ａ／Ｄ変換器24は、Ｙ，Ｒ−
Ｙ，Ｂ−Ｙ信号をディジタル信号に変換し、これらをサ
ブバンド分割回路25へ出力する。サブバンド分割回路25
は、Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ信号夫々を周波数に応じて４個
のサブバンドに帯域分割し、各バンド信号を帯域反転回
路39a へ出力する。帯域反転回路39a は、高域周波数を
含むバンドに対してその周波数帯域を反転させ、各バン
ド毎にブロック化してブロックを直交変換回路27へ出力
する。直交変換回路27は、各ブロックに直交変換を施し
て変換係数を得、得られた変換係数を符号器28a へ出力
する。符号器28a は、入力された変換係数を量子化して
符号化し、符号化したデータを出力端子29を介して出力
する。

【００５９】図18において、30は以上のように符号化さ
れたデータが入力される入力端子であり、入力端子30に
接続される復号器31a は符号化されたデータを復号化し
て逆量子化し、複合化されたデータを逆直交変換回路32
へ出力する。逆直交変換回路32は、入力データに逆直交
変換を施す。帯域反転回路39b は、帯域反転回路39aに
て帯域反転が施されたバンドに対してその周波数帯域を
反転させ、各バンド毎にサブバンド合成回路34へ出力す
る。サブバンド合成回路34は、帯域反転回路39b の出力
を元のフィールド画像に戻し、ディジタルのＹ，Ｒ−
Ｙ，Ｂ−Ｙ信号をＤ／Ａ変換器35へ出力する。Ｄ／Ａ変
換器35は、これらの信号をアナログ信号に変換してマト
リックス回路36へ出力する。マトリックス回路36は、ア
ナログのＹ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ信号をＹ，Ｉ，Ｑ信号に変
換してNTSCエンコーダ37へ出力する。NTSCエンコーダ37
は、これらのＹ，Ｉ，Ｑ信号をNTSCカラーテレビジョン
信号に変換し、出力端子38を介して出力する。

【００６０】図19は帯域反転回路39a の内部構成を示す
ブロック図である。図中80a,80b,80c,80d はサブバンド
分割回路25（内部構成は図６に示す従来例と同じ）から
出力されるＹ信号の４つのバンドの入力端子であり、ま
た、84a,84b,84c,84d はサブバンド分割回路25から出力
されるＲ−Ｙ信号の４つのバンドの入力端子、86a,86b,
86c,86d はサブバンド分割回路25から出力されるＢ−Ｙ
信号の４つのバンドの入力端子である。入力端子80a,80
b,80c,80d 、入力端子84a,84b,84c,84d 、入力端子86a,
86b,86c,86d にはＹ信号帯域反転回路83、Ｒ−Ｙ信号帯
域反転回路85、Ｂ−Ｙ信号帯域反転回路87がそれぞれ接
続されている。これらの各帯域反転回路83, 85, 87の内
部構成はすべて同じであり、図19ではＹ信号帯域反転回
路83の内部構成のみを図示している。これらの各帯域反
転回路83, 85, 87はメモリ88に接続され、メモリ88は各
帯域反転回路83, 85, 87から出力されるデータを蓄積
し、複数画素毎にブロックを構成し、構成したブロック
を出力端子89を介して直交変換回路27へ出力する。LLバ
ンドが入力される入力端子80a は直接メモリ88に接続さ
れ、HLバンドが入力される入力端子80b は、水平方向の
１画素毎に−１をかける水平帯域反転回路81a を介して
メモリ88に接続され、LHバンドが入力される入力端子80
c は、垂直方向の１画素毎に−１をかける垂直帯域反転
回路82a を介してメモリ88に接続され、HHバンドが入力
される入力端子80d は、水平帯域反転回路81b,垂直帯域
反転回路82b を介してメモリ88に接続されている。

【００６１】図20は帯域反転回路39b の内部構成を示す
ブロック図である。図中91は、入力端子90を介して逆直
交変換回路32から出力されるデータを蓄積するメモリで
ある。メモリ91には、バンド毎の４個の出力端子93a,93
b,93c,93d を備えたＹ信号帯域反転回路92、同じく４個
の出力端子95a,95b,95c,95d を備えたＲ−Ｙ信号帯域反
転回路94、同じく４個の出力端子97a,97b,97c,97d を備
えたＢ−Ｙ信号帯域反転回路96が接続されている。な
お、これらの各各帯域反転回路92, 94, 96の内部構成
は、図19に示すＹ信号帯域反転回路83の内部構成と同一
である。

【００６２】次に動作について説明する。

【００６３】入力端子21からサブバンド分割回路25まで
の動作は、図４に示した従来例と全く同様なので説明を
省略する。

【００６４】サブバンド分割回路25から出力されたＹ，
Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ信号のLL，HL，LH，HHバンドは帯域反転
回路39a に入力される。以下、図19に従って、この帯域
反転回路39a の動作を説明する。

【００６５】サブバンド分割回路25から出力されたＹ信
号のLL，HL，LH，HHバンドは、それぞれ入力端子80a,80
b,80c,80d を経てＹ信号帯域反転回路83に入力される。
入力端子80a から入力されたLLバンドの信号はそのまま
メモリ88へ出力され、入力端子80b から入力されたHLバ
ンドの信号は水平帯域反転回路81a に通され、入力端子
80c から入力されたLHバンドの信号は垂直帯域反転回路
82a に通され、入力端子80d から入力されたHHバンドの
信号は水平帯域反転回路81b と垂直帯域反転回路82b と
に通される。水平帯域反転回路81a, 81bでは入力された
２次元データに対し、水平方向の１画素毎に−１がかけ
られる。即ち、入力端子80b から入力されたHLバンドの
信号を

【００６６】

【数１】

【００６７】と表すと、水平帯域反転回路81a は、

【００６８】

【数２】

【００６９】を出力する。これは、HLバンドの水平周波
数帯域が元の周波数帯域と逆方向に射影されているの
を、補正する働きをする。つまり、HLバンドは図13のよ
うな特性を有する水平HPF 45a に通された後２：１に間
引かれているため、図21（ｂ）に示したように水平方向
に折り返された信号となっており、たとえば、もともと
6.75 MHzの信号は０MHz となっている。そこで周波数領
域で考えると、サブバンド分割回路25から出力されるＨ
Ｌバンドの信号の水平方向のフーリエ変換は、

【００７０】

【数３】

【００７１】であり、一方、水平帯域反転回路81a の出
力信号の水平フーリエ変換は、

【００７２】

【数４】

【００７３】となり、図21（ｃ）のように周波数帯域が
反転することが解る。従って、この水平帯域反転回路81
a により、HLバンドの周波数帯域は元の周波数帯域と同
じ方向となる。また、水平帯域反転回路81b の動作は、
水平帯域反転回路81a と全く同様であり、HHバンドの水
平周波数帯域を元の周波数帯域と同じ方向に射影する。

【００７４】垂直帯域反転回路82a, 82bでは入力された
２次元データに対し、垂直方向の１画素毎に−１がかけ
られる。即ち、入力端子80c から入力されたLHバンドの
信号を

【００７５】

【数５】

【００７６】と表すと、垂直帯域反転回路82a は、

【００７７】

【数６】

【００７８】を出力する。これは、LHバンドの垂直周波
数帯域が元の周波数帯域と逆方向に射影されているの
を、補正する働きをする。同様に、垂直帯域反転回路82
b はHHバンドの垂直周波数帯域を元の周波数帯域と同じ
方向に射影する。

【００７９】以上のようにして、Ｙ信号帯域反転回路83
により、Ｙ信号の各バンドの周波数帯域が本来の周波数
帯域と同方向になるように変換され、メモリ88へ出力さ
れる。

【００８０】一方、サブバンド分割回路25から出力され
たＲ−Ｙ信号の各バンドは、入力端子84a,84b,84c,84d
よりＲ−Ｙ信号帯域反転回路85に入力され、周波数帯域
が本来の周波数帯域と逆方向に射影されているバンド
は、その周波数に対応する画素方向に、１画素毎に−１
を乗算することによって、周波数帯域を反転させた後、
メモリ88へ出力される。また、サブバンド分割回路25よ
り出力されたＢ−Ｙ信号の各バンドは、入力端子86a,86
b,86c,86d よりＢ−Ｙ信号帯域反転回路87に入力され、
周波数帯域が本来の周波数帯域と逆方向に射影されてい
るバンドは、その周波数に対応する画素方向に、１画素
毎に−１を乗算することによって、周波数帯域を反転さ
せた後、メモリ88へ出力される。これらＲ−Ｙ信号帯域
反転回路85、Ｂ−Ｙ信号帯域反転回路87の動作はＹ信号
帯域反転回路83と全く同様である。

【００８１】メモリ88には、Ｙ信号帯域反転回路83、Ｒ
−Ｙ信号帯域反転回路85、Ｂ−Ｙ信号帯域反転回路87か
ら出力される各信号の各バンドのデータが蓄積され、各
々が複数画素毎のブロックに構成されて、出力端子89か
ら出力される。

【００８２】帯域反転回路39a から出力された各ブロッ
クは、直交変換回路27で直交変換が施される。この直交
変換回路27から出力される変換係数は、符号器28a で量
子化され、１次元走査されて、各非零値に対して、その
値とその値までの零値のシーケンスの長さとを示す２次
元のハフマン符号等の可変長符号が出力端子29から出力
される。

【００８３】ここで、従来例で用いたのと同一の自然動
画像を、以上のような構成でサブバンド分割し、帯域反
転回路39a に通し、直交変換を行った例について述べ
る。直交変換としては、従来例と同じく、８画素×８ラ
イン×８フィールドの３次元DCT を用いている。第９表
から第16表は、帯域反転回路39a に通した後のＹ信号の
各バンドに対して、８画素×８ライン×８フィールドの
３次元ＤＣＴを行い、９ビットに一様量子化した場合の
各変換係数ｄ（ｉ，ｊ，ｋ）（ｉ，ｊ，ｋ＝１，
２，．．．, ８）のRMS を示している。

【００８４】

【表９】

【００８５】

【表１０】

【００８６】まず、第９，10表はＹ信号のLLバンドの変
換係数ｄ（ｉ，ｊ，ｋ）について、そのRMS を示してい
る。このようにＹ信号のLLバンドは、帯域反転回路39a
で何も処理を行っていないので、従来例の第１，２表と
全く同じになる。従って、図14（ａ）に示したように、
LLバンドは、水平・垂直の低次シーケンシである図の左
上の変換係数から水平・垂直の高次シーケンシである図
の右下の変換係数に向かう１次元走査が適している。３
次元ブロックに対しては、このような２次元ブロックに
対する走査を図15（ａ）のように８回繰り返す。なお、
従来例と同様に、図15（ｂ）のようにフィールド方向の
走査を優先してもよい。

【００８７】

【表１１】

【００８８】

【表１２】

【００８９】次に、第11, 12表は、Ｙ信号のHLバンドの
変換係数ｄ（ｉ，ｊ，ｋ）について、そのRMS を示して
いる。このように、HLバンドは、帯域反転回路39a(水平
帯域反転回路81a)で水平方向の周波数帯域も本来と同じ
向きに射影されているので、従来例の第３, ４表とは異
なり、２次元ブロックでみると、（ｉ，ｊ）＝（１，
１）の成分の周辺に電力が集中している。従って、LLバ
ンドと同様に、水平・垂直の低次シーケンシから水平・
垂直の高次シーケンシに向かう１次元走査が適してい
る。

【００９０】

【表１３】

【００９１】

【表１４】

【００９２】次に、第13, 14表は、Ｙ信号のLHバンドの
変換係数ｄ（ｉ，ｊ，ｋ）について、そのRMS を示して
いる。帯域反転回路39a(垂直帯域反転回路82a)に通して
いるので、LHバンドは、従来例の第５, ６表とは異な
り、２次元ブロックでみると、（ｉ，ｊ）＝（１，１）
の成分の周辺に電力が集中する。従って、LHバンドに対
しても、図14（ａ）に示したように、水平・垂直の低次
シーケンシから、水平・垂直の高次シーケンシに向かう
１次元走査が適している。

【００９３】

【表１５】

【００９４】

【表１６】

【００９５】また、第15, 16表は、Ｙ信号のHHバンドの
変換係数ｄ（ｉ，ｊ，ｋ）について、そのRMS を示して
いる。帯域反転回路39a(水平帯域反転回路81b 及び垂直
帯域反転回路82b)に通しているので、HHバンドは、従来
例の第７, ８表とは異なり、２次元ブロックでみると、
（ｉ，ｊ）＝（１，１）の成分の周辺に電力が集中す
る。従って、HHバンドに対しても、図14（ａ）に示した
ように、水平・垂直の低次シーケンシから、水平・垂直
の高次シーケンシに向かう１次元走査が適している。

【００９６】以上のことから、符号器28a は、直交変換
回路27から出力される係数を量子化した後、すべてのバ
ンドに対して、図14（ａ）のような１次元走査を８回繰
り返すことにより、８画素×８ライン×８フィールドの
３次元ブロックを１次元のデータ列に直した後、非零の
量子化値に対して、その値とその値までの零値のシーケ
ンスの長さとを示す２次元のハフマン符号等の可変長符
号を出力端子29を介して出力する。

【００９７】入力端子30から出力端子38までの復号化側
では、入力端子21から出力端子29までの符号化側と全く
逆のプロセスをたどる。即ち、入力端子30から入力され
たデータは、復号器31a において元の３次元ブロックの
データの形に戻され、逆直交変換回路32において逆直交
変換が施される。逆直交変換された３次元ブロックは、
帯域反転回路39b に入力される。

【００９８】以下、帯域反転回路39b の動作を図20に従
って説明する。

【００９９】逆直交変換回路32から出力された３次元ブ
ロックは、入力端子90を介してメモリ91に入力される。
メモリ91では、入力された３次元ブロックが蓄積され、
Ｙ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ信号の各バンド毎に出力する。メモ
リ91より出力されたＹ信号のLL，HL，LH，HHバンドは、
Ｙ信号帯域反転回路92に入力される。Ｙ信号帯域反転回
路92の動作は、図19に示した符号化側のＹ信号帯域反転
回路83と全く同じである。従って、符号化側のＹ信号帯
域反転回路83では、図21（ｂ）から図21（ｃ）のように
帯域を反転されたＹ信号のＨＬバンドは、このＹ信号帯
域反転回路92でもう一度、帯域が反転されて、図21
（ｂ）の様な信号に戻る。即ち、符号化側で帯域を反転
されたバンドは、このＹ信号帯域反転回路92でもう一度
反転され、元の信号に戻る。このようにして、Ｙ信号帯
域反転回路92では、Ｙ信号の各バンドが、符号化側のサ
ブバンド分割回路25の出力信号と同じ信号に戻され、そ
れぞれ、出力端子93a,93b,93c,93d から出力される。

【０１００】一方、メモリ91から出力されたＲ−Ｙ信号
のLL，HL，LH，HHバンドは、Ｒ−Ｙ信号帯域反転回路94
に入力され、それぞれ、出力端子95a,95b,95c,95d から
出力される。また、メモリ91から出力されたＢ−Ｙ信号
のLL，HL，LH，HHバンドは、Ｂ−Ｙ信号帯域反転回路96
に入力され、それぞれ、出力端子97a,97b,97c,97d から
出力される。これらＲ−Ｙ信号帯域反転回路94とＢ−Ｙ
信号帯域反転回路96との動作は、Ｙ信号帯域反転回路92
と同じである。

【０１０１】以上のようにして、帯域反転回路39b から
出力されたＹ，Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ信号の各バンドは、サブ
バンド合成回路34に入力される。

【０１０２】サブバンド合成回路34から出力端子38まで
の動作は、図５に示した従来例と全く同様である。

【０１０３】なお、上記実施例においては、符号器28a
は図15（ａ）または図15（ｂ）のような１次元走査を用
いて符号化を行なっているが、１次元走査は、水平・垂
直の低次シーケンシから水平・垂直の高次シーケンシに
向かうものであればその間の走査はどのようなものでも
良く、また、複数の１次元走査を用意し、ブロック毎に
使用する１次元走査を切り換えるように構成しても良
い。

【０１０４】また、上記実施例においては、直交変換を
３次元DCT としたが、直交変換はDCT に限定されるもの
ではなく、また、３次元に限らず、２次元でも１次元で
も、さらに複数の信号を第４の次元として一緒にブロッ
キングする場合にも適用できる。

【０１０５】ここで、図17, 18において直交変換を水平
方向８画素の１次元DCT とした場合の例について述べ
る。第17表は、ある自然動画像を、図17, 18に示した本
発明の実施例に従い、サブバンド分割し、帯域反転回路
に通した後、水平方向のDCT を行ない、８ビットに量子
化した場合の、Ｙ信号のHHバンドの変換係数のエントロ
ピーと逆変換したときのS/N とを示している。一方、第
18表は、同一の自然動画像を、図４，５に示した従来例
の構成に従い、サブバンド分割し、水平DCT を行い、８
ビットに量子化した場合の、Ｙ信号のHHバンドの変換係
数のエントロピーとS/N とを示している。

【０１０６】

【表１７】

【０１０７】

【表１８】

【０１０８】第17表と第18表とを比較すると、本発明の
実施例の方が、変換係数のエントロピーの偏りが大き
く、平均エントロピーも小さいことがわかる。さらにS/
N も改善されることがわかる。即ち、本実施例によりS/
N を改善し、かつ、レートを低減することができる。一
般に自然動画像の場合、水平・垂直・時間方向とも、低
域周波数にパワーが集中することが知られており、DCT
をはじめとする高能率符号化方式は自然画像のこの性質
を利用したものである。ところが、サブバンド分割によ
り帯域が反転されると、逆に高域周波数にパワーが集中
することになり、圧縮しにくくなる。従って、周波数帯
域が本来と逆方向になっているバンドに対しては、帯域
反転回路39a により、帯域を反転して元の方向に戻すこ
とにより、符号化レートの低減を図ることができる。つ
まり、この方式は直交変換だけでなく、予測符号化, 動
き補償付予測符号化等の符号化方式を、サブバンド分割
後に適用する場合にも効果を発揮する。

【０１０９】また、上記実施例においては、入力ディジ
タル画像信号の水平・垂直周波数帯域をそれぞれ２分割
して、４つのバンドにサブバンド分割したが、サブバン
ド分割はこの様な４分割に限らず、幾つのバンドに分割
する場合でも適用できる。

【０１１０】図22は、水平周波数帯域をｍ等分（ｍ：自
然数）する場合の、サブバンド分割を示している。この
ような場合、周波数の低いバンドから１，２，
３，．．．，ｍと数えることにすると、2n番目（ｎ：自
然数）のバンドは、サブサンプリングにより、周波数帯
域が本来の周波数帯域と逆方向に射影される。そこで、
２ｎ番目のバンドは水平方向の１画素毎に−１を乗算し
て帯域を反転し、符号化を行なう。

【０１１１】なお、上記実施例においては、入力信号を
NTSCカラーテレビジョン信号としたが、入力信号はこれ
に限らず、どんなビデオ信号に対しても同様に適用する
ことが出来ることは言うまでもない。

【０１１２】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、サブバ
ンド分割によって周波数帯域が本来の周波数帯域と逆方
向に射影されたバンドに対しては、その周波数に対応す
る画素方向に１画素毎に−１をかけて帯域を反転した
後、符号化を行なうので符号化レートの低減を図ること
が出来る。

【０１１３】また、請求項３，６記載の発明によれば、
サブバンド分割によって周波数帯域が本来の周波数帯域
と逆方向に射影されたバンドに対しては、その周波数に
対応する画素方向に１画素毎に−１をかけて帯域を反転
した後、直交変換を行なうので、すべてのバンドに対し
て同様の１次元走査が有効となり、回路構成が簡単にな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のディジタルビデオ信号符号化装置の構成
を示すブロック図である。

【図２】図１における符号化回路の内部構成を示すブロ
ック図である。

【図３】図２の符号化回路における走査を示す概念図で
ある。

【図４】従来の他のディジタルビデオ信号符号化装置の
構成を示すブロック図である。

【図５】従来のディジタルビデオ信号復号化装置の構成
を示すブロック図である。

【図６】図４におけるサブバンド分割回路の内部構成を
示すブロック図である。

【図７】図５におけるサブバンド合成回路の内部構成を
示すブロック図である。

【図８】図６のサブバンド分割回路におけるＹ信号のサ
ブバンド分割を示す図である。

【図９】図６のサブバンド分割回路におけるＲ−Ｙ信
号，Ｂ−Ｙ信号のサブバンド分割を示す図である。

【図１０】図４のサブバンド分割回路及び図５のサブバ
ンド合成回路に使用する垂直低域通過フィルタの周波数
特性を示す図である。

【図１１】図４のサブバンド分割回路及び図５のサブバ
ンド合成回路に使用する垂直高域通過フィルタの周波数
特性を示す図である。

【図１２】図４のサブバンド分割回路及び図５のサブバ
ンド合成回路に使用する水平低域通過フィルタの周波数
特性を示す図である。

【図１３】図４のサブバンド分割回路及び図５のサブバ
ンド合成回路に使用する水平高域通過フィルタの周波数
特性を示す図である。

【図１４】図４に示す従来の他のディジタルビデオ信号
符号化装置における１次元走査を示す図である。

【図１５】図４に示す従来の他のディジタルビデオ信号
符号化装置における１次元走査を示す図である。

【図１６】図４に示す従来の他のディジタルビデオ信号
符号化装置における水平高域通過フィルタの周波数の折
り返し動作の説明図である。

【図１７】本発明のディジタルビデオ信号符号化装置の
構成を示すブロック図である。

【図１８】本発明のディジタルビデオ信号復号化装置の
構成を示すブロック図である。

【図１９】図17における帯域反転回路の内部構成を示す
ブロック図である。

【図２０】図18における帯域反転回路の内部構成を示す
ブロック図である。

【図２１】図17における帯域反転回路の動作を説明する
ための概念図である。

【図２２】本発明の他の実施例におけるサブバンド分割
を説明するための概念図である。

【符号の説明】

25 サブバンド分割回路 27 直交変換回路 28a 符号器 39a 帯域反転回路 31a 復号器 32 逆直交変換回路 34 サブバンド合成回路 39b 帯域反転回路

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力されるディジタルビデオ信号を符号
   化する符号化装置において、前記ディジタルビデオ信号
   を周波数に応じて複数のバンドにサブバンド分割する手
   段と、分割されたバンドのうち周波数帯域が元の周波数
   帯域と逆方向に射影されているバンドについては、その
   周波数に対応する画素方向に１画素毎に−１を乗算する
   手段とを備えたことを特徴とするディジタルビデオ信号
   符号化装置。
2. 【請求項２】 ディジタルビデオ信号を複数のバンドに
   サブバンド分割し、分割されたバンドのうち周波数帯域
   が元の周波数帯域と逆方向に射影されているバンドにつ
   いては、その周波数に対応する画素方向に１画素毎に−
   １を乗算する処理を行なって符号化された信号を入力と
   し、入力された信号を復号化して元のディジタルビデオ
   信号を得る復号化装置であって、符号化時に１画素毎に
   −１を乗算する処理を行なったバンドについては、符号
   化時と同一の画素方向に１画素毎に−１を乗算する手段
   と、乗算処理後にすべてのバンドをサブバンド合成する
   手段とを備えたことを特徴とするディジタルビデオ信号
   復号化装置。
3. 【請求項３】 入力されるディジタルビデオ信号を符号
   化する符号化装置において、前記ディジタルビデオ信号
   を周波数に応じて複数のバンドにサブバンド分割する手
   段と、分割されたバンドのうち周波数帯域が元の周波数
   帯域と逆方向に射影されているバンドについては、その
   周波数に対応する画素方向に１画素毎に−１を乗算する
   手段と、乗算処理後にすべてのバンドの信号に対して直
   交変換を施す手段とを備えたことを特徴とするディジタ
   ルビデオ信号符号化装置。
4. 【請求項４】 ディジタルビデオ信号を複数のバンドに
   サブバンド分割し、分割されたバンドのうち周波数帯域
   が元の周波数帯域と逆方向に射影されているバンドにつ
   いては、その周波数に対応する画素方向に１画素毎に−
   １を乗算する処理を行ない、直交変換を施して符号化さ
   れた信号を入力とし、入力された信号を復号化して元の
   ディジタルビデオ信号を得る復号化装置であって、入力
   される信号に逆直交変換を施す手段と、符号化時に１画
   素毎に−１を乗算する処理を行なったバンドについて
   は、符号化時と同一の画素方向に１画素毎に−１を乗算
   する手段と、乗算処理後にすべてのバンドをサブバンド
   合成する手段とを備えたことを特徴とするディジタルビ
   デオ信号復号化装置。
5. 【請求項５】 入力されるディジタルビデオ信号を周波
   数に応じて複数のバンドにサブバンド分割する手段、及
   び分割されたバンドのうち周波数帯域が元の周波数帯域
   と逆方向に射影されているバンドについては、その周波
   数に対応する画素方向に１画素毎に−１を乗算する手段
   を有し、前記ディジタルビデオ信号を符号化する符号化
   装置と、符号化時に１画素毎に−１を乗算する処理を行
   なったバンドについては、符号化時と同一の画素方向に
   １画素毎に−１を乗算する手段、及びその後すべてのバ
   ンドをサブバンド合成する手段を有し、前記符号化装置
   により符号化された信号を復号化して元のディジタルビ
   デオ信号を得る復号化装置とを備えたことを特徴とする
   ディジタルビデオ信号符号化・復号化装置。
6. 【請求項６】 入力されるディジタルビデオ信号を周波
   数に応じて複数のバンドにサブバンド分割する手段、分
   割されたバンドのうち周波数帯域が元の周波数帯域と逆
   方向に射影されているバンドについては、その周波数に
   対応する画素方向に１画素毎に−１を乗算する手段、及
   び乗算処理後にすべてのバンドの信号に対して直交変換
   を施す手段を有し、前記ディジタルビデオ信号を符号化
   する符号化装置と、入力される信号に逆直交変換を施す
   手段、符号化時に１画素毎に−１を乗算する処理を行な
   ったバンドについては、符号化時と同一の画素方向に１
   画素毎に−１を乗算する手段、及びその後すべてのバン
   ドをサブバンド合成する手段を有し、前記符号化装置に
   より符号化された信号を復号化して元のディジタルビデ
   オ信号を得る復号化装置とを備えたことを特徴とするデ
   ィジタルビデオ信号符号化・復号化装置。