JPH06112910A - 復号信号の伝送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 符号化、復号化を繰り返してもＳＮ比の低下
を生じなく、従来の伝送方法との互換性を維持できる復
号信号の伝送装置を提供することを目的とする。 【構成】 高能率符号の復号信号を入力とし、前記復号
信号に対しその振幅を所定の範囲内に制限して第１の信
号を得るリミッタ手段１０２と、前記復号信号と前記第
１の信号との差分を得る差分手段１０３と、前記差分を
符号化した第２の信号を得る符号化手段１０５とを備
え、前記第１の信号と前記第２の信号を伝送するもので
ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高能率符号の復号出力
である復号信号を伝送する装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】高能率符号化方法は音声、画像等の記録
伝送においてそのコストを低減できるので各種方法が考
案され実用化されている。注目されている画像の符号化
方法としてはＤＣＴ符号化があり、国際標準方式に採用
されている。

【０００３】ＤＣＴ符号化方式は画像を水平および垂直
方向それぞれ８画素の矩形領域（以下ブロックと称す
る）に分割し、各ブロック内の６４個の画像データに対
しＤＣＴ（ディスクリート・コサイン・トランスフォー
メーション）変換を行って６４個のＤＣＴ係数を得、各
ＤＣＴ係数を例えば所定の量子化ステップサイズで割る
ことによって量子化し、量子化したＤＣＴ係数を例えば
ハフマン符号により符号化するものである。復号化処理
は符号化と逆の処理によって実現される。復号処理によ
って得られる復号信号の振幅のピークが、符号化歪の影
響によって符号化前の信号より大きくなって入力の語長
で定まる所定の範囲を越える場合がある。この場合、従
来の復号信号の伝送装置においてはリミッタ処理すなわ
ちその値を前記所定の範囲内に制限する処理を行なって
他の機器へ伝送している。

【０００４】例えばデータ語長が８ビットで符号付き整
数表現のとき、表わせる値の範囲は−１２８から＋１２
７まであり、リミッタ処理では復号信号の値が１２８以
上の値（オーバーフロー）であれば上限値の＋１２７を
出力し、−１２９以下の値（アンダーフロー）であれば
下限値−１２８を出力する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、復号信
号をリミッタ処理して伝送すると符号化、復号化を繰り
返した場合、信号劣化が累積するという課題を有してい
た。これはリミッタ処理の非線形性により、もとの信号
データにはなかった周波数成分（ＤＣＴ係数）が発生す
るからである。文献「安藤大ほか：”ＤＣＴ符号化の繰
り返しによる画質劣化の累積回避”，電子情報通信学会
論文誌 B-1 Vol.J75-B1 No.3 pp.165-1721992年3月」
によれば、ＪＰＥＧ規格の推奨の量子化ステップで量子
化した場合、リミッタ処理なしであれば１回の処理で収
束するのに対し、リミッタ処理ありであれば画像データ
例では収束するのに１５回も要している。

【０００６】そこでリミッタ処理しないで伝送する方法
が考えられる。映像信号の機器間ディジタル伝送（イン
ターフェース）においては１ワード１０ビット語長まで
対応できるものがあるので、前記復号信号に対し８ビッ
トに制限するリミッタ処理を行なわず、上位に１ビット
語長を拡張して９ビットとし、前記１０ビット中の９ビ
ットに配置して伝送すれば、前記信号劣化をなくすこと
ができる。この方法では９ビット映像信号を下位方向１
ビットシフトした後にデータを配置することになる。

【０００７】しかしながら機器間ディジタル伝送の１０
ビット映像信号は８ビット映像信号を下位方向に２ビッ
ト拡張したものであるため、振幅が１／２となって互換
性を維持できないという課題を有していた。

【０００８】本発明は上記課題に鑑み、符号化、復号化
を繰り返してもＳＮ比の低下を生じなく、従来の伝送方
法との互換性を維持できる復号信号の伝送装置を提供す
ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の復号信号の伝送
装置は、高能率符号の復号信号を入力とし、前記復号信
号に対しその振幅を所定の範囲内に制限して第１の信号
を得るリミッタ手段と、前記復号信号と前記第１の信号
との差分を得る差分手段と、前記差分を符号化した第２
の信号を得る符号化手段とを備え、前記第１の信号およ
び第２の出力信号を伝送することを特徴とするものであ
る。

【００１０】

【作用】本発明は、前記した構成により、受信側におい
ては従来通りリミッタ処理した復号信号が得られるので
従来の伝送装置との互換性を有し、リミッタ処理なしの
復号信号を再現できるので符号化復号化の繰り返しによ
る信号劣化をなくすことのできるものである。

【００１１】

【実施例】（図１）は本発明の復号信号の伝送装置（送
信装置と受信装置）における一実施例のブロック構成図
である。１１５は復号信号の送信装置、１１６は復号信
号の受信装置のブロック構成図である。

【００１２】送信装置１１５において、１０１はＤＣＴ
符号化された画像信号を復号しリミッタ処理せず出力す
る復号装置から供給される復号信号の入力端子、１０２
はリミッタ回路、１０３は減算回路、１０４は検出回
路、１０５はエンコーダ回路、１０６は遅延回路、１０
７は１０ビット語長入力のディジタル映像信号を伝送す
るディジタル伝送（インターフェース）用の送信回路、
１０８は出力端子である。

【００１３】受信装置１１６において、１０９は入力端
子、１１０は送信回路１０７と逆の処理を行なう受信回
路、１１１は検出回路、１１２はデコーダ、１１３は加
算回路、１１４は出力端子である。

【００１４】以上のように構成された本実施例の画像復
号信号の伝送装置について、以下その動作について説明
する。

【００１５】送信装置１１５において、入力端子１０１
より復号信号が入力される。前記復号信号は８ビットに
リミッタ処理されていない、その語長が９ビットの信号
である。前記復号信号はリミッタ回路１０２によりその
値が−１２８から１２７の範囲に制限されて８ビット語
長の第１の信号となる。すなわち−１２９以下の値は−
１２８となり、１２８以上の値は１２７となる。減算回
路１０３において前記復号信号より前記第１の信号が減
算されて差分信号が得られる。前記差分信号はエンコー
ダ１０５において符号化されて第２の信号（２ビット単
位の出力）が得られる。前記第１の信号が−１２７以上
１２６以下の場合には前記差分信号は必ず０となるの
で、前記差分信号を伝送する必要がない。従って検出回
路１０４は−１２８または１２７に等しい前記第１の信
号のみを検出し、これらが検出された場合のみ前記差分
信号を符号化して前記第２の信号を生成するように前記
エンコーダ回路１０５を制御する。送信回路１０７の入
力の上位８ビットにはタイミング調整用の遅延回路を介
して前記第１の信号の８ビットデータが供給され、前記
入力の下位２ビットには前記第２の信号データが供給さ
れる。伝送回路１０７は前述のように前記第１の信号、
前記第２の信号をいっしょにして１０ビットディジタル
映像信号として入力し、所定の伝送フォーマットの信号
に変換して端子１０８より出力する。

【００１６】受信回路１１０は送信回路１０７と逆の処
理を行なうので端子１０９からの信号は１０ビット語長
のディジタル信号となる。前記ディジタル信号の上位８
ビットと下位２ビットが分離されてそれぞれ前記第１の
信号、前記第２の信号となる。前記第１の信号は検出回
路１１１および加算回路１１３に供給される。前記第２
の信号はデコーダ１１２に供給されて差分信号となる。
前記差分信号は前記第１の信号が−１２８または１２７
の場合にのみ伝送されているので、検出回路１１１は−
１２８および１２７の第１の信号を検出して、−１２８
および１２７の第１の信号に対応した前記差分信号が得
られるように前記デコーダ１１１を制御している。加算
回路１１３において前記第１の信号と前記差分信号とは
加算されてもとの９ビット語長の復号信号となって端子
１１４より出力される。

【００１７】次にエンコーダ１０５、デコーダ１１２の
処理について述べる。第１の信号が−１２８のとき前記
差分信号は殆ど０から−１５の範囲内にあり、第１の信
号が１２７であるとき前記差分信号は殆ど０から１５の
範囲にあるので、エンコーダ１０５は前記差分信号をこ
の範囲内に振幅制限し、４ビット固定語長の符号化デー
タ（以下第２の信号と称する。）としている。前記第２
の信号を１ライン毎に内部のメモリに蓄え、その各デー
タの上位ビットから１ビットづつ取り出し、２ビットず
つまとめて出力して、送信回路１０７の１０ビット入力
の下位２ビットに入力している。各ラインの半分以上の
第１の信号が−１２８または１２７であると前記４ビッ
トデータの一部下位ビットが送れなくなるが、通常この
ような場合は希であるので、実用上問題を生じない。前
記差分信号は前記第１の信号より１ライン分時間遅れを
生じるため、第１の信号を遅延回路１０６により遅延さ
せて送信回路１０７に入力している。デコーダ１１２に
おいては受信回路１０９の１０ビット出力の下位２ビッ
トを取り出して、１ライン毎に前記２ビットデータを内
部のメモリに蓄え、データの並び替えを行なって４ビッ
ト固定長の符号化データを再生し、復号して前記差分信
号を得ている。デコーダ１１２内において第２の信号を
得る際に１ライン分の時間遅延を生じるが、符号化装置
内の遅延回路１０６はデコーダ１１２における遅延も考
慮して第１の信号の遅延時間を設定しているので、受信
装置内の遅延回路を不要である。

【００１８】以上のように本実施例においてはリミッタ
処理しない復号信号が受信装置出力（受信側の機器の入
力）として得られるので、受信側において再びＤＣＴ符
号化を行なっても信号劣化を生じることがなく、また従
来の送信装置（送信回路１０７のみで構成される）と互
換性のある信号（第１の信号）を本実施例の送信装置は
出力するので、従来の受信装置（受信回路１１０のみか
ら構成される）で受信しても従来と同じ８ビットの復号
信号が得られる。

【００１９】また上記各実施例においては高能率符号化
としてＤＣＴ符号化を取り上げたがこれに限定されず、
他の符号化方法を用いてもよいことは明らかである。ま
た上記実施例においては差分信号の符号化方法は４ビッ
トの固定長データであったが、これに限定されるもので
はなく、ハフマン符号などの各種符号化が考えられる。
また、エンコーダ１０６内において符号化の前に量子化
を行なってから前記符号化を行なってもよい。

【００２０】さらに付加情報として復号信号の語長が８
ビットか１０ビットかを表わすフラグをも伝送するよう
にすれば、受信装置の出力において前記第２の信号を伝
送している前記ディジタル信号の下位２ビットが映像信
号データとして出力されるのを完全に防止でき、これに
より復号信号の品質を向上することも可能である。

【００２１】

【発明の効果】本発明の復号信号の伝送方法は、リミッ
タ処理した信号を出力しているので、従来の伝送装置と
互換性があり、リミッタ処理前と後との差分信号をも伝
送するので、リミッタ処理前の復号信号が再生でき、符
号化復号化の繰り返しによる信号劣化をなくすことがで
きるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の復号信号の伝送装置の送信装置及び受
信装置のブロック構成図

【符号の説明】

１０１ 復号信号の入力端子 １０２ リミッタ回路 １０３ 減算回路 １０４ 検出回路 １０５ エンコーダ １０６ 遅延回路 １０７ 送信回路 １０８ 伝送路への出力端子 １０９ 伝送路からの入力端子 １１０ 受信回路 １１１ 検出回路 １１２ デコーダ １１３ 加算回路 １１４ 復号信号の出力端子

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】高能率符号の復号信号を入力とし、前記復
   号信号に対しその振幅を所定の範囲内に制限して第１の
   信号を得るリミッタ手段と、前記復号信号と前記第１の
   信号との差分を得る差分手段と、前記差分を符号化した
   第２の信号を得る符号化手段とを備え、前記第１の信号
   および第２の信号を伝送することを特徴とする復号信号
   の伝送装置。
2. 【請求項２】第１の出力信号のワード語長をＮビット、
   伝送フォーマットの伝送ワード語長を（Ｎ＋Ｍ）ビット
   とするとき、前記伝送ワードの上位Ｎビットに前記第１
   の出力信号のワードを配置し、前記伝送ワードの下位Ｍ
   ビットに第２の出力信号のデータを配置することを特徴
   とする請求項１記載の復号信号の伝送装置。