JPH06125544A - 直交変換符号化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 時間軸方向の相関が低い場合においても、直
交変換回路および符号化回路の動作の適応制御を必要と
しない直交変換符号化装置を提供する。 【構成】 フレーム相関検出回路１４により１フレーム
期間離れた画面上の同一位置のブロック間の相関値の高
低を判定し、その結果を制御信号として出力する。この
制御信号により時間軸方向の処理を選択回路１５により
選択する。また、直交変換回路１７の出力に対して、時
間軸方向の処理が行われていない場合に対となるブロッ
クの一方の直流成分を差分処理する直流成分処理回路１
８と、時間軸方向の相関に関わらず直交変換係数の並び
を振幅値の大きい成分から小さい成分の並びに換える並
び換え回路１９を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル映像信号を
直交変換を用いて高能率符号化し、記録あるいは伝送す
る際に用いられる直交変換符号化装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ディジタル映像信号は、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立たな
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４はこの従来の直交変
換符号化装置の構成を示したブロック図であり、１は入
力端子、２はブロック化回路、３は直交変換回路、４は
並び換え回路、５は符号化回路、６は出力端子である。

【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回路３で直
交変換を行った後、並び換え回路４で直交変換回路３の
出力の係数を低周波数成分から高周波数成分の順に並び
換える。並び換え回路４の出力は符号化回路５で符号化
し、出力端子６より符号化信号として出力される。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
号化回路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う。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来の構成にお
いて、符号化効率を高めるためには直交変換回路３を水
平、垂直、時間方向の３次元直交変換とする方法があ
る。

【０００６】しかしながら、３次元直交変換では、時間
軸方向の相関が低い場合に変換効率が悪くなるという課
題を有している。

【０００７】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、時間軸方向の相関が低い場合においても、符号化効
率の良い直交変換符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
に本発明の直交変換符号化装置は、ディジタル映像信号
を所定の大きさのブロックとした信号を入力として、入
力信号を１フレーム期間遅延するフレームメモリと、こ
のフレームメモリと入力信号との対となるブロックのフ
レーム間の相関を検出し制御信号を出力するフレーム相
関検出回路と、前記対となるブロックに対して時間軸方
向の処理を行う時間軸方向処理手段と、制御信号により
時間軸方向処理手段の出力か時間軸方向の処理をしてい
ないブロックかを選択する選択回路と、この選択回路の
出力のブロックに対して直交変換する直交変換回路と、
時間軸方向の処理をしていない直交変換回路の出力のブ
ロックの直流成分を差分処理する直流成分処理回路と、
制御信号により直流成分処理回路の出力のブロック内の
係数並びの順番を切り換える並び換え回路と、並び換え
回路の出力を可変長符号化する符号化回路との構成を有
している。

【０００９】

【作用】本発明は上記した構成により、時間軸方向の処
理を行わない場合でも、直流成分の一方を交流成分と同
じ扱いにすることができ、かつ、時間軸方向の相関に関
わらずに、符号化回路に入力される直交変換係数の並び
を低周波数成分から高周波数成分への並びにすることが
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
しながら説明する。図１は本発明の実施例における直交
変換符号化装置の構成を示すブロック図であり、以下そ
の動作について図１を参照しながら説明する。

【００１１】図１において、１０はブロック化されたデ
ィジタル映像信号を入力する入力端子、１１は入力信号
を１フレーム期間遅延するためのフレームメモリ、１２
はフレーム間の和を取る加算器、１３はフレーム間の差
を取る減算器、１４はフレーム間の相関の高低を検出し
て制御信号を出力するフレーム相関検出回路、１５は選
択回路、１６は選択回路１５の出力を時間軸多重する時
間軸多重回路、１７は直交変換回路、１８は直流成分処
理回路、１９は並び換え回路、２０は符号化回路、２１
は符号化された信号を出力する出力端子である。

【００１２】同図において、フレーム相関検出回路１４
は、ブロック毎にフレーム間の相関の高低を求め、フレ
ーム間の相関の高低を示す制御信号を出力する。この制
御信号により、選択回路１５の出力信号Ａは、フレーム
間相関が低い場合にフレームメモリ１１の出力となり、
フレーム間相関が高い場合に加算器１２の出力となる。
同様に選択回路１５の出力信号Ｂは、フレーム間相関が
低い場合に入力端子１０からの信号となり、フレーム間
相関が高い場合に減算器１３の出力となる。つまり、フ
レーム相関が高い場合には、時間軸方向に処理された信
号となり、フレーム間相関が低い場合には、時間軸方向
に処理されてない信号となる。

【００１３】この信号ＡおよびＢは、時間軸多重回路１
６において、ブロック毎にＡ、Ｂの順番で時間軸多重さ
れる。時間軸多重回路１６の出力は各ブロック毎に直交
変換回路１７において直交変換される。

【００１４】直交変換回路１７の出力は、直流成分処理
回路１８に入力される。この直流成分処理回路１８は、
フレーム相関検出回路１４の出力の制御信号が相関の低
い場合を示すとき、直流成分を差分処理する。図２を用
いて、この直流成分処理回路の動作を説明する。同図
（ａ）は、直交変換回路１７の出力信号Ｃを示す。ここ
では、一例として水平８画素、垂直８画素のブロックを
直交変換した場合を示す。直交変換された信号は、左か
ら右に向かって高周波数成分を示し、同様に上から下に
向かって高周波成分を示す。つまり、左上の斜線部分が
直流成分を示す。直流成分処理回路１８は、この直流成
分の差分処理を行う。その結果、同図（ｂ）に示すよう
に、一方の直流成分のみを差分値として出力する。

【００１５】並び換え回路１９においては、フレーム相
関検出回路１４の出力の制御信号により、並び換えの順
番を適応的に制御する。図３にその並び換えの順番を示
す。フレーム間相関が高い場合は、同図（ａ）に示す様
に、フレーム間和されたブロックの低域成分から高域成
分の順に並び換え、その後にフレーム間差されたブロッ
クの低域成分から高域成分の順に並び換える。一方、フ
レーム間相関が低い場合は、同図（ｂ）に示す様に、各
ブロック内においては、低域成分から高域成分の順に並
び換え、かつ、フレーム間で交互に出力される。よっ
て、どちらの場合も、係数振幅値の大きい成分から小さ
い成分の順番に並び換えられて出力される。

【００１６】以上のように本実施例によれば、時間軸方
向の対となるブロックにおける直流成分は、直流成分処
理回路１７によって予測符号化の形態をとることができ
る。また、並び換え回路１９によって、符号化回路２０
の入力は、フレーム間の相関によらずに振幅の大きい成
分から順次小さくなる傾向を持つような係数並びとなる
ため、同一の符号化手法を用いることが可能となる。こ
のことから、フレーム間の相関によって符号化効率が低
下することがない。

【００１７】なお、本実施例において、時間軸方向の対
となるブロックとして、フレーム間の信号としたが、数
フレーム分のブロックを組とすることは容易である。

【００１８】また、本実施例において、各ブロックは水
平８画素、垂直８画素としたが、その画素数はこの限り
ではない。

【００１９】

【発明の効果】以上のように本発明は、直交変換回路１
７および符号化回路２０がフレーム間の相関の有無に関
わらず同じ処理を行うため、符号化効率を落とすことな
く安定した高能率符号化を行うことができ、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】本発明の実施例における直交変換符号化装置の
構成を示すブロック図

【図２】本発明の実施例における直流成分処理回路の動
作を示す信号概念図

【図３】本発明の実施例における並び換え回路の動作を
示す信号概念図

【図４】従来の直交変換符号化装置の構成を示すブロッ
ク図

【符号の説明】

１１ フレームメモリ １４ フレーム相関検出回路 １５ 選択回路 １６ 時間軸多重回路 １７ 直交変換回路 １８ 直流成分処理回路 １９ 並び換え回路 ２０ 符号化回路

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ディジタル映像信号を所定の大きさのブロ
   ックに分割した信号を入力として、 入力信号を１フレーム期間遅延するフレームメモリと、 前記フレームメモリと前記入力信号との対となるブロッ
   クのフレーム間の相関を検出し制御信号を出力するフレ
   ーム相関検出回路と、 前記フレームメモリと前記入力信号との対となるブロッ
   クに対して時間軸方向の処理を行う時間軸方向処理手段
   と、 前記制御信号により前記時間軸方向処理手段の出力か時
   間軸方向の処理をしていないブロックかを選択する選択
   回路と、 前記選択回路の出力のブロックに対して直交変換する直
   交変換回路と、 前記制御信号がフレーム間の相関が低いことを示す場合
   に前記直交変換回路の出力のブロックの直流成分を差分
   処理する直流成分処理回路と、 前記制御信号により前記直流成分処理回路の出力のブロ
   ック内の係数並びの順番を切り換える並び換え回路と、 前記並び換え回路の出力を可変長符号化する符号化回路
   とを備えていることを特徴とする直交変換符号化装置。
2. 【請求項２】フレーム相関検出回路は、１フレーム期間
   離れた画面上の同一位置のブロックの対における相関値
   を検出し、相関の高低を判定した結果の制御信号を出力
   することを特徴とする請求項１記載の直交変換符号化装
   置。
3. 【請求項３】直流成分処理回路は、時間軸方向の相関が
   低い場合に、直交変換されたブロックの直流成分を時間
   軸方向に対して差分を取ることを特徴とする請求項１記
   載の直交変換符号化装置。
4. 【請求項４】並び換え回路は、時間軸方向の相関が低い
   場合に、直交変換されたブロックの各係数に対して、時
   間軸方向に対となるブロックの係数を交互に並び換え、
   かつ、各ブロック内においては、低周波数成分から高周
   波数成分の順番に並び換えることを特徴とする請求項１
   記載の直交変換符号化装置。
5. 【請求項５】時間軸方向処理手段は、時間軸方向に対と
   なるブロックに対して加算処理および減算処理を行うこ
   とを特徴とする請求項１記載の直交変換符号化装置。