JPH06165150A - 動画像符号化／復号化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 入力に低いビットレートの符号化データを前
提としている動画像復号化装置でも再生できる高いビッ
トレートの符号化データを生成する。 【構成】 低速伝送用符号化手段１では、前処理手段に
より入力画像データのサブサンプル及びブロック化を行
い、奇数フィールドのブロックデータは画像符号化手段
で符号化して低速伝送用符号化データとする。高速伝送
用符号化手段２では、前処理手段からの偶数フィールド
のブロックデータを符号化して高速伝送用付加データと
する。データ多重化手段３は、同一ビットレートで送ら
れてくる低速伝送用符号化データと高速伝送用付加デー
タを一定量毎に多重化し、各々のデータの２倍のビット
レートで符号化データを出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は動画像信号を帯域圧縮伝
送符号化／復号化する動画像符号化／復号化装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、通信分野を中心にディジタル動画
像の伝送及びその符号化、復号化が検討されている。こ
れら動画像符号化／復号化装置の基本動作の一例につい
て以下図面を参照しながら説明する。

【０００３】図１３は従来の動画像符号化装置のブロッ
ク図である。図１３において、８０は前処理手段、８１
は画像符号化手段、８２は判定手段、８３は直交変換符
号化手段、８４は量子化手段、８５は逆量子化手段、８
６は直交変換復号化手段、８７は動き補償フレーム間符
号化手段、８８は動き検出手段、８９は可変長符号化手
段、９０は出力バッファ、９１は出力バッファ制御手段
である。この例では画像符号化手段８１は判定手段８
２、直交変換符号化手段８３、量子化手段８４、逆量子
化手段８５、直交変換復号化手段８６、動き補償フレー
ム間符号化手段８７、動き検出手段８８、可変長符号化
手段８９、出力バッファ９０、出力バッファ制御手段９
１で構成されている。

【０００４】まず、入力画像データは前処理手段８０に
入力される。前処理手段８０では入力画像データのサブ
サンプル及びブロック化を行う。サブサンプルは入力画
像データの輝度データについて縦横それぞれ２分の１、
色差データについて縦横それぞれ４分の１にそれぞれ間
引いて行われる。縦方向を２分の１にするには偶数フィ
ールドと奇数フィールドの内、偶数フィールドを棄却す
ることによって行われる。サブサンプルされ、ブロック
化された入力画像データは画像符号化手段８１の判定手
段８２に入力される。

【０００５】判定手段８２はブロックデータをフレーム
間符号化、フレーム内符号化の何れで符号化するかを判
定する。フレーム間符号化の場合、ブロックデータと動
き補償フレーム間符号化手段８７で予測された予測デー
タとのブロック差分データを、フレーム内符号化の場
合、ブロックデータをそのままそれぞれ直交変換符号化
手段８３に送る。

【０００６】一方、動き検出手段８８はブロックデータ
と動き補償フレーム間符号化手段８７内の前フレームの
フレームバッファ内の予測データを参照して前フレーム
との間の動き情報を検出する。

【０００７】直交変換符号化手段８３はブロックデータ
あるいはブロック差分データを２次元直交変換し変換係
数に変換する。変換係数は画像データの空間的な相関を
除去され、一般的に低次の係数にエネルギーが集中す
る。量子化手段８４はバッファ制御手段４１が示す量子
化単位で変換係数の内エネルギーが集中している低次の
係数に重み付けをして量子化を行い、可変長符号化手段
８９に送る。量子化のために画像の高周波成分は棄却さ
れる。

【０００８】可変長符号化手段８９は量子化出力それぞ
れに対して平均符号長が短くなるように符号割当を行
う。その後、符号割当された主情報は判定手段８２から
の符号化方式判定情報や動き検出手段８８からの動き情
報、量子化手段８４からの量子化単位等の副情報と結合
され、出力バッファ９０に書き込まれる。出力バッファ
制御手段９１は出力バッファ９０から符号化されたデー
タを読み出して定ビットレートで送り出す。

【０００９】また、出力バッファ制御手段９１は出力バ
ッファ９０がオーバーフロー、アンダーフローしないよ
うに監視する。出力バッファ９０内のデータが一定量を
越えたら、量子化手段８４に示す量子化単位を大きく
し、データが一定量を下回ったら量子化手段８４に示す
量子化単位を小さくして出力バッファ９０内のデータ量
を制御する。

【００１０】一方、逆量子化手段８５では量子化手段８
４からの量子化単位を用いて量子化出力を逆量子化し、
局部復号変換係数を作る。直交変換復号化手段８６では
局部復号変換係数を直交変換復号し局部復号出力を得
る。

【００１１】局部復号出力は判定手段８２でフレーム間
符号化と判定された場合、予測データと加算されて動き
補償フレーム間符号化手段８７に送られる。フレーム内
符号化と判断された場合、そのまま動き補償フレーム間
符号化手段８７に送られる。動き補償フレーム間符号化
手段８７では動き検出手段８８で検出された動き情報を
用いて動き補償を行い、予測データを出力する。

【００１２】図１４は従来の動画像復号化装置のブロッ
ク図である。図１４において、９２は分離手段、９３は
画像復号化手段、９４は可変長復号化手段、９５は逆量
子化手段、９６は直交変換復号化手段、９７は動き補償
フレーム間／内復号化手段、９８は補間手段である。

【００１３】以上の様に構成された動画像復号化装置に
ついて以下図面を用いて従来の動画像復号化装置の詳細
な動作を説明する。

【００１４】動画像符号化装置で符号化され伝送路を介
して到着した符号化データは、画像復号化手段９３に送
られる。本実施例では画像復号化手段９３は分離手段９
２、可変長復号化手段９４、逆量子化手段９５、直交変
換復号化手段９６、動き補償フレーム間／内復号化手段
９７で構成されている。画像復号化手段９３に送られた
符号化データは分離手段９２で主情報と副情報に分離さ
れる。主情報はまず可変長復号化手段９４で可変長復号
出力に変換される。逆量子化手段９５では可変長復号出
力を副情報の量子化単位を用いて逆量子化し、復号変換
係数を作る。直交変換復号化手段９６では復号変換係数
を直交変換復号し復号ブロック出力を得る。

【００１５】動き補償フレーム間／内復号化手段９７は
少なくとも２フレーム分のフレームバッファを持ってい
る。動き補償フレーム間／内復号化手段９７では副情報
のうちの符号化方式判定情報を用いて復号ブロック出力
の符号化方法がフレーム間符号化かフレーム内符号化か
を検出する。フレーム内符号化の場合、復号ブロック出
力をそのまま復号ブロックデータとして現フレームのフ
レームバッファの指定された位置に書き込む。フレーム
間符号化の場合、副情報の動き情報を用いて前フレーム
のフレームバッファ内の動き情報が指定する前フレーム
のブロックデータと復号ブロック出力とを加算して復号
ブロックデータを作り、現フレームのフレームバッファ
の指定された位置に書き込む。

【００１６】このようにして１フレーム分の再生画像デ
ータが動き補償フレーム間／内復号化手段９７内のフレ
ームバッファに形成されると、前フレーム、現フレーム
と順に補間手段９８に送られる。。

【００１７】補間手段９８は復号画像データを順次動画
像符号化装置の前処理手段８０で間引かれて失われたデ
ータで補間する。補間した再生画像データを両フィール
ド用のデータとしてノンインタレースで表示タイミング
に従って、順次表示する。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成では、動画像符号化装置で出力される符号化デ
ータは定ビットレートで出力され、また動画像復号化装
置では動画像符号化装置が出力するビットレートでしか
再生できない。つまり、高いビットレートで符号化され
た符号化データは、入力に低いビットレートの符号化デ
ータを前提としている動画像復号化装置では再生できな
いという問題点を有していた。

【００１９】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、入力に低いビットレートの符号化データを前提とし
ている動画像復号化装置でも再生できる高いビットレー
トの符号化データを生成する動画像符号化装置と、その
高いビットレートの符号化データをそのまま復号する動
画像復号化装置とを提供することを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の動画像符号化装置は、入力画像データを低速
伝送用符号化データに符号化する低速伝送用符号化手段
と、低速伝送用符号化手段で棄却されるデータを高速伝
送用付加データに符号化する高速伝送用符号化手段と、
低速伝送用符号化データと高速伝送用付加データとを適
宜切り換えて多重化し出力するデータ多重化手段とを具
備したものである。

【００２１】また、本発明の動画像符号化装置は、入力
画像データを低速伝送用符号化データに符号化する低速
伝送用符号化手段と、入力画像データを低速伝送用符号
化データを用いて高速伝送用付加データに符号化する高
速伝送用符号化手段と、低速伝送用符号化データと高速
伝送用付加データとを適宜切り換えて多重化し出力する
データ多重化手段とを具備したものである。

【００２２】上記課題を解決するために本発明の動画像
復号化装置は、入力される符号化データを低速伝送用符
号化データと高速伝送用付加データとに分配するデータ
分配手段と、低速伝送用符号化データを低速伝送用復号
画像データに復号する低速伝送用復号化手段と、高速伝
送用付加データを高速伝送用復号画像データに復号する
高速伝送用復号化手段と、低速伝送用復号画像データと
高速伝送用復号画像データを用いて画像を再生する画像
再生手段とを具備したものである。

【００２３】また、本発明の動画像復号化装置は、入力
される符号化データを低速伝送用符号化データと高速伝
送用付加データとに分配するデータ分配手段と、低速伝
送用符号化データと高速伝送用付加データを用いて高速
伝送用復号画像データに復号する高速伝送用復号化手段
とを具備したものである。

【００２４】

【作用】本発明は上記した構成によって、低速な画像動
画像復号化装置では多重化されたデータの内、低速伝送
用符号化データのみを取り出して再生でき、また、高速
な画像動画像復号化装置では多重化されたデータの内、
低速伝送用符号化データ、高速伝送用付加データをそれ
ぞれ取り出して復号し、画像の詳細な部分まで再現、表
示することによって、より品位の高い画像の再生を可能
とする動画像符号化装置と動画像復号化装置を提供する
ものである。

【００２５】

【実施例】（実施例１）以下、本発明の第１の実施例に
おける動画像符号化装置について、図面を参照しながら
説明する。図１は本発明の第１の実施例における動画像
符号化装置のブロック図である。図２は第１の実施例に
おける低速伝送用符号化手段のブロック図である。

【００２６】図１において、１は低速伝送用符号化手
段、２は高速伝送用符号化手段、３はデータ多重化手段
である。図２において、４は前処理手段、５は画像符号
化手段である。高速伝送用符号化手段２は低速伝送用符
号化手段１の画像符号化手段５と同じもので構成され
る。また、低速伝送用符号化手段１の画像符号化手段
５、高速伝送用符号化手段２は従来例の動画像符号化装
置の画像符号化手段８１と構成、動作ともに同じであ
る。

【００２７】まず、入力画像データは低速伝送用符号化
手段１に入力される。入力された入力画像データは前処
理手段４で処理される。前処理手段４では入力画像デー
タのサブサンプル、及びブロック化を行う。サブサンプ
ルは入力画像データの輝度データについて縦横それぞれ
２分の１、色差データについて縦横それぞれ４分の１に
それぞれ間引いて行われる。縦方向を２分の１にするに
は偶数フィールドと奇数フィールドの内、偶数フィール
ドを棄却することによって行われる。前処理手段４は奇
数フィールドのみをブロック化し、画像符号化手段５に
送る。

【００２８】また、前処理手段４は低速伝送用としては
棄却した偶数フィールドをブロック化し、高速伝送用と
して高速伝送用符号化手段２に送る。

【００２９】画像符号化手段５は前処理手段４から送ら
れた奇数フィールドのブロックデータを従来例の動画像
符号化装置の画像符号化手段８１と同様に符号化して低
速伝送用符号化データとしてデータ多重化手段３に送
る。

【００３０】次に、高速伝送用符号化手段２では低速伝
送用符号化手段１の前処理手段４から送られた偶数フィ
ールドのブロックデータを従来例の動画像符号化装置の
画像符号化手段８１と同様に符号化して高速伝送用付加
データとして低速伝送用符号化データと同一のビットレ
ートでデータ多重化手段３に送る。

【００３１】データ多重化手段３ではそれぞれ同一の定
ビットレートで送られてくる低速伝送用符号化データと
高速伝送用付加データを一定量毎に多重化し、各々のデ
ータの２倍のビットレートで送り出す。

【００３２】次に、本発明の第１の実施例における動画
像符号化装置で符号化された符号化データを復号し、画
像データを再生する動画像復号化装置について以下図面
を用いて説明する。

【００３３】図３は本発明の第１の実施例における動画
像復号化装置のブロック図である。図３において、１０
はデータ分配手段、１１は低速伝送用復号化手段、１２
は高速伝送用復号化手段、１３は低速伝送用補間手段、
１４は高速伝送用補間手段、１５は画像再生手段であ
る。

【００３４】本実施例における動画像復号化装置の低速
伝送用復号化手段１１、高速伝送用復号化手段１２の構
成及び動作は従来の動画像復号化装置の画像復号化手段
９３と同じである。

【００３５】以上の様に構成された本発明の第１の実施
例における動画像復号化装置について以下図面を用いて
詳細な動作を説明する。

【００３６】第１の実施例における動画像符号化装置で
符号化され、伝送路を介して到着した符号化データは、
データ分配手段１０で低速伝送用符号化データと高速伝
送用付加データに分けられる。低速伝送用符号化データ
は入力画像データの奇数フィールドを、また高速伝送用
付加データは入力画像データの偶数フィールドをそれぞ
れ符号化したものである。

【００３７】低速伝送用符号化データは低速伝送用復号
化手段１１に、高速伝送用付加データは高速伝送用復号
化手段１２にそれぞれ送られる。

【００３８】低速伝送用復号化手段１１は入力された低
速伝送用符号化データを従来例の動画像復号化装置の画
像復号化手段９３と同様に復号し、低速伝送用補間手段
１３に入力する。低速伝送用補間手段１３では第１の実
施例における動画像符号化装置の前処理手段４で間引か
れて失われたデータを補間する。補間したデータを低速
伝送用復号画像データとして画像再生手段１５に送る。

【００３９】また、高速伝送用復号化手段１１では低速
伝送用復号化手段１０と同様、入力された高速伝送用付
加データを従来例の動画像復号化装置の画像復号化手段
９３と同様に復号し、高速伝送用補間手段１４に入力す
る。高速伝送用補間手段１４では第１の実施例における
動画像符号化装置の前処理手段４で間引かれて失われた
データを補間する。補間したデータを高速伝送用復号画
像データとして画像再生手段１５に送る。

【００４０】画像再生手段１５では送られてきた低速伝
送用復号画像データと高速伝送用復号画像データをそれ
ぞれ奇数フィールド用データ、偶数フィールド用データ
としてインタレースで表示する。

【００４１】以上のように第１の実施例では、低速伝送
用符号化手段では入力画像の奇数フィールドを符号化
し、高速伝送用符号化手段では入力画像の偶数フィール
ドを符号化してそれらを多重化して伝送するため、低速
な画像動画像復号化装置では多重化されたデータの内、
低速伝送用符号化データのみを取り出して再生できる。
また、高速な画像動画像復号化装置では多重化されたデ
ータの内、低速伝送用符号化データ、高速伝送用付加デ
ータをそれぞれ取り出して復号し、インタレース表示す
ることによってより品位の高い画像を再生できる。

【００４２】（実施例２）次に、本発明の第２の実施例
における動画像符号化装置について、図面を参照しなが
ら説明する。本発明の第２の実施例における動画像符号
化装置の構成は第１の実施例における動画像符号化装置
の構成と同様である。図４は第２の実施例における低速
伝送用符号化手段のブロック図である。図５は第２の実
施例における高速伝送用符号化手段のブロック図であ
る。

【００４３】図４において、２０は前処理手段、２１は
判定手段、２２は直交変換符号化手段、２３は量子化手
段、２４は逆量子化手段、２５は直交変換復号化手段、
２６は動き補償フレーム間符号化手段、２７は動き検出
手段、２８は可変長符号化手段、２９は出力バッファ、
３０は出力バッファ制御手段である。

【００４４】図５において、３１はブロック差分手段、
３２は可変長符号化手段、３３は出力バッファ、３４は
出力バッファ制御手段、３５は量子化手段である。

【００４５】まず、入力画像データは低速伝送用符号化
手段１に入力される。入力された入力画像データは前処
理手段２０で処理される。前処理手段２０では入力画像
データのサブサンプル、及びブロック化を行う。サブサ
ンプルは入力画像データの輝度データについて縦横それ
ぞれ２分の１、色差データについて縦横それぞれ４分の
１にそれぞれ間引いて行われる。縦方向を２分の１にす
るには偶数フィールドと奇数フィールドの内、偶数フィ
ールドを棄却することによって行われる。サブサンプル
され、ブロック化された入力画像データは判定手段２１
に入力される。

【００４６】判定手段２１はブロックデータをフレーム
間符号化、フレーム内符号化の何れで符号化するかを判
定する。フレーム間符号化の場合、ブロックデータと動
き補償フレーム間符号化手段２６で予測された予測デー
タとのブロック差分データを、フレーム内符号化の場
合、ブロックデータをそのままそれぞれ直交変換符号化
手段２２に送る。

【００４７】一方、動き検出手段２７はブロックデータ
と動き補償フレーム間符号化手段２６内の前フレームの
フレームバッファ内の予測データを参照して前フレーム
との間の動き情報を検出する。

【００４８】直交変換符号化手段２２はブロックデータ
あるいはブロック差分データを２次元直交変換し変換係
数に変換し、量子化手段２３と高速伝送用符号化手段２
に送る。変換係数は画像データの空間的な相関を除去さ
れ、一般的に低次の係数にエネルギーが集中する。量子
化手段２３は出力バッファ制御手段３０が示す量子化単
位で変換係数の内エネルギーが集中している低次の係数
に重み付けをして量子化を行い、可変長符号化手段２８
と高速伝送用符号化手段２とに送る。量子化のために画
像の高周波成分は棄却される。

【００４９】可変長符号化手段２８は量子化出力それぞ
れに対して平均符号長が短くなるように符号割当を行
う。その後、符号割当された主情報は判定手段２１から
の符号化方式判定情報や動き検出手段２７からの動き情
報、量子化手段２３からの量子化単位等の副情報と結合
され、出力バッファ２９に書き込まれる。出力バッファ
制御手段３０は出力バッファ２９から符号化されたデー
タを読みだして定ビットレートで低速伝送用符号化デー
タとしてデータ多重化手段３に送る。

【００５０】また、出力バッファ制御手段３０は出力バ
ッファ２９がオーバーフロー、アンダーフローしないよ
うに監視する。出力バッファ２９内のデータが一定量を
越えたら、量子化手段２３に示す量子化単位を大きく
し、データが一定量を下回ったら量子化手段２３に示す
量子化単位を小さくして出力バッファ２９内のデータ量
を制御する。

【００５１】一方、逆量子化手段２４では量子化手段２
３からの量子化単位を用いて量子化出力を逆量子化し、
局部復号変換係数を作る。直交変換復号化手段２５では
局部復号変換係数を直交変換復号し局部復号出力を得
る。

【００５２】局部復号出力は判定手段２１でフレーム間
符号化と判定された場合、予測データと加算されて動き
補償フレーム間符号化手段２６に送られる。フレーム内
符号化と判断された場合、そのまま動き補償フレーム間
符号化手段２６に送られる。動き補償フレーム間符号化
手段２６では動き検出手段２７で検出された動き情報を
用いて動き補償を行い、予測データを出力する。

【００５３】次に、高速伝送用符号化手段２では低速伝
送用符号化手段１の直交変換符号化手段２２から送られ
てきた変換係数と、量子化手段２３から送られてきた量
子化係数をブロック差分手段３１で差分を取り、量子化
手段３５に送る。この差分出力は低速伝送用符号化手段
１で棄却される画像の高周波成分である。

【００５４】量子化手段３５は出力バッファ制御手段３
４が示す量子化単位で差分出力の量子化を行い、可変長
符号化手段３２に送る。

【００５５】可変長符号化手段３２は量子化された差分
出力それぞれに対して平均符号長が短くなるように符号
割当を行い、量子化単位等の副情報とともに出力バッフ
ァ３３に書き込む。

【００５６】また、出力バッファ制御手段３４は出力バ
ッファ３３がオーバーフロー、アンダーフローしないよ
うに監視する。出力バッファ３３内のデータが一定量を
越えたら、量子化手段３５に示す量子化単位を大きく
し、データが一定量を下回ったら量子化手段３５に示す
量子化単位を小さくして出力バッファ３３内のデータ量
を制御する。出力バッファ制御手段３４は出力バッファ
３３から符号化されたデータを読み出して定ビットレー
トで高速伝送用付加データとしてデータ多重化手段３に
送る。

【００５７】データ多重化手段３ではそれぞれ同一の定
ビットレートで送られてくる低速伝送用符号化データと
高速伝送用付加データを一定量毎に多重化し、各々のデ
ータの２倍のビットレートで送り出す。

【００５８】次に、本発明の第２の実施例における動画
像符号化装置で符号化された符号化データを復号し、画
像データを再生する動画像復号化装置について以下図面
を用いて説明する。

【００５９】図６は本発明の第２の実施例における動画
像復号化装置のブロック図である。図７は第２の実施例
における低速伝送用復号化手段のブロック図である。図
８は第２の実施例における高速伝送用復号化手段のブロ
ック図である。

【００６０】図６において、４０はデータ分配手段、４
１は低速伝送用復号化手段、４２は高速伝送用復号化手
段、４９は補間手段である。

【００６１】図７において、４３は分離手段、４４は可
変長復号化手段、４５は逆量子化手段、４６は加算手
段、４７は直交変換復号化手段、４８は動き補償フレー
ム間／内復号化手段である。

【００６２】図８において、５３は分離手段、５１は可
変長復号化手段、５２は逆量子化手段である。

【００６３】以上の様に構成された本発明の第２の実施
例における動画像復号化装置について以下図面を用いて
詳細な動作を説明する。

【００６４】第２の実施例における動画像符号化装置で
符号化され伝送路を介して到着した符号化データは、デ
ータ分配手段４０で低速伝送用符号化データと高速伝送
用付加データに分けられる。低速伝送用符号化データは
入力画像データを直交変換符号化したもので、また、高
速伝送用付加データは第２の実施例における動画像符号
化装置の低速伝送用符号化手段１で棄却される直交変換
係数の高次成分をそれぞれ符号化したものである。

【００６５】低速伝送用符号化データは低速伝送用復号
化手段４１に、高速伝送用付加データは高速伝送用復号
化手段４２にそれぞれ送られる。

【００６６】高速伝送用復号化手段４２に送られた高速
伝送用付加データは、まず分離手段５３で主情報と副情
報に分離される。主情報は可変長復号化手段５１で可変
長復号出力に変換される。逆量子化手段５２では副情報
である量子化単位を用いて可変長復号出力を逆量子化
し、復号差分変換係数を作り、低速伝送用復号化手段４
１の加算手段４６に送る。

【００６７】一方、低速伝送用復号化手段４１に送られ
た低速伝送用符号化データは分離手段４３で主情報と副
情報に分離される。主情報はまず可変長復号化手段４４
で可変長復号出力に変換される。逆量子化手段４５では
可変長復号出力を副情報の量子化単位を用いて逆量子化
し、復号変換係数を作る。加算手段４６では復号変換係
数と高速伝送用復号化手段４２からの復号差分変換係数
と加算し、直交変換復号化手段４７に送る。復号差分変
換係数は画像の詳細な部分を符号化した高周波成分であ
る。

【００６８】直交変換復号化手段４７では加算された復
号変換係数を直交変換復号し復号ブロック出力を得る。

【００６９】動き補償フレーム間／内復号化手段４８は
少なくとも２フレーム分のフレームバッファを持ってい
る。動き補償フレーム間／内復号化手段４８では副情報
のうちの符号化方式判定情報を用いて復号ブロック出力
の符号化方法がフレーム間符号化かフレーム内符号化か
を検出する。フレーム内符号化の場合、復号ブロック出
力をそのまま復号ブロックデータとして現フレームのフ
レームバッファの指定された位置に書き込む。フレーム
間符号化の場合、副情報の動き情報を用いて前フレーム
のフレームバッファ内の動き情報が指定する前フレーム
のブロックデータと復号ブロック出力とを加算して復号
ブロックデータを作り、現フレームのフレームバッファ
の指定された位置に書き込む。

【００７０】このようにして１フレーム分の再生画像デ
ータが動き補償フレーム間／内復号化手段４８内のフレ
ームバッファに形成されると、前フレーム、現フレーム
と順に補間手段４９に送られる。

【００７１】補間手段４９は復号画像データから第２の
実施例における動画像符号化装置の前処理手段２０で間
引かれて失われたデータを補間する。補間した再生画像
データを両フィールド用のデータとしてノンインタレー
スで表示タイミングに従って、順次表示する。

【００７２】以上のように第２の実施例では、高速伝送
用符号化手段で低速伝送用符号化手段で棄却する画像の
高周波成分を符号化してそれらを多重化して伝送するた
め、低速な画像動画像復号化装置では多重化されたデー
タの内、低速伝送用符号化データのみを取り出して再生
できる。また、高速な画像動画像復号化装置では多重化
されたデータの内、低速伝送用符号化データ、高速伝送
用付加データをそれぞれ取り出して高周波成分までを含
んだ変換係数に復号することによってより品位の高い画
像を再生できる。

【００７３】（実施例３）次に、本発明の第３の実施例
における動画像符号化装置について、図面を参照しなが
ら説明する。図９は本発明の第３の実施例における動画
像符号化装置のブロック図である。図１０は第３の実施
例における高速伝送用符号化手段のブロック図である。

【００７４】図９において、６０は低速伝送用符号化手
段、６１は高速伝送用符号化手段、６２はデータ多重化
手段である。図１０において、６３は低速伝送用復号化
手段、６４は画像データ差分手段、６５は直交変換符号
化手段、６６は量子化手段、６７は可変長符号化手段、
６８は出力バッファ、６９は出力バッファ制御手段、５
０は補間手段である。

【００７５】低速伝送用符号化手段６０は従来例の動画
像符号化装置の画像符号化手段８１と構成、動作ともに
同じである。

【００７６】まず、入力画像データは低速伝送用符号化
手段６０、高速伝送用符号化手段６１にそれぞれ入力さ
れる。

【００７７】低速伝送用符号化手段６０では入力画像デ
ータは従来例の動画像符号化装置の画像符号化手段８１
と同様に符号化して低速伝送用符号化データとして高速
伝送用符号化手段６１とデータ多重化手段６２に送る。

【００７８】次に高速伝送用符号化手段６１では、まず
低速伝送用復号化手段６３で低速伝送用符号化手段６０
からの低速伝送用符号化データを復号画像データに復号
する。本実施例の低速伝送用復号化手段６３の構成及び
動作は従来の動画像復号化装置の画像復号化手段９３と
同じである。補間手段５０は復号画像データから第３の
実施例における低速伝送用符号化手段６０で間引かれて
失われたデータを補間する。

【００７９】補間された復号画像データは入力画像デー
タをある程度忠実に再現しているが、高周波成分が欠落
したり、符号化時に生じた歪などを含んでいる。画像デ
ータ差分手段６４では復号した復号画像データと入力画
像データとの差分をとり、直交変換符号化手段６５に送
る。差分データは全体的にエネルギーが低く、入力画像
データの高周波成分や歪を補正するデータ等が含まれて
いる。

【００８０】直交変換符号化手段６５は差分データを２
次元直交変換し変換係数に変換し、量子化手段６６に送
る。変換係数は画像データの空間的な相関を除去され
る。量子化手段６６は出力バッファ制御手段６９が示す
量子化単位で変換係数の内エネルギーが集中している係
数に重み付けをして量子化を行い、可変長符号化手段６
７に送る。

【００８１】可変長符号化手段６７は量子化出力それぞ
れに対して平均符号長が短くなるように符号割当を行
い、量子化単位等の副情報とともに出力バッファ６８に
書き込む。

【００８２】また、出力バッファ制御手段６９は出力バ
ッファ６８がオーバーフロー、アンダーフローしないよ
うに監視する。出力バッファ６８内のデータが一定量を
越えたら、量子化手段６６に示す量子化単位を大きく
し、データが一定量を下回ったら量子化手段６６に示す
量子化単位を小さくして出力バッファ６８内のデータ量
を制御する。出力バッファ制御手段６９は出力バッファ
６８から符号化されたデータを読み出して定ビットレー
トで高速伝送用付加データとしてデータ多重化手段６２
に送る。

【００８３】データ多重化手段６２ではそれぞれ同一の
定ビットレートで送られてくる低速伝送用符号化データ
と高速伝送用付加データを一定量毎に多重化し、各々の
データの２倍のビットレートで送り出す。

【００８４】次に、本発明の第３の実施例における動画
像符号化装置で符号化された符号化データを復号し、画
像データを再生する動画像復号化装置について以下図面
を用いて説明する。

【００８５】図１１は本発明の第３の実施例における動
画像復号化装置のブロック図である。

【００８６】図１２は第３の実施例における高速伝送用
復号化手段のブロック図である。図１１において、７０
はデータ分配手段、７１は低速伝送用復号化手段、７２
は高速伝送用復号化手段、７３は低速伝送用補間手段、
７４は画像再生手段である。図１２において、７５は可
変長復号化手段、７６は逆量子化手段、７７は直交変換
復号化手段、７８は画像記憶手段、７９は分離手段であ
る。

【００８７】本実施例における動画像復号化装置の低速
伝送用復号化手段７１の構成及び動作は従来の動画像復
号化装置の画像復号化手段９３と同じである。

【００８８】以上の様に構成された本発明の第３の実施
例における動画像復号化装置について以下図面を用いて
詳細な動作を説明する。

【００８９】第３の実施例における動画像符号化装置で
符号化され伝送路を介して到着した符号化データは、デ
ータ分配手段７０で低速伝送用符号化データと高速伝送
用付加データに分けられる。低速伝送用符号化データは
入力画像データの奇数フィールドをサブサンプルして間
引いたデータを符号化したもので、従来例の動画像符号
化装置で符号化されたものと同じである。また、高速伝
送用付加データは低速伝送用符号化データを復号画像デ
ータに復号し、入力画像データとの差分データを符号化
したものである。

【００９０】低速伝送用符号化データは低速伝送用復号
化手段７１に、高速伝送用付加データは高速伝送用復号
化手段７２にそれぞれ送られる。

【００９１】低速伝送用復号化手段７１は入力された低
速伝送用符号化データを従来例の動画像復号化装置の画
像復号化手段９３と同様に復号し、低速伝送用補間手段
７３に入力する。低速伝送用補間手段７３では第３の実
施例における動画像符号化装置の前処理手段で間引かれ
て失われたデータを補間する。補間したデータを低速伝
送用復号画像データとして画像再生手段７４に送る。

【００９２】また、高速伝送用復号化手段７２では入力
された高速伝送用付加データはまず分離手段７９で主情
報と副情報に分離される。主情報は可変長復号化手段７
５に送られる。可変長復号化手段７５では高速伝送用付
加データを可変長復号出力に変換する。逆量子化手段７
６では副情報である量子化単位を用いて可変長復号出力
を逆量子化し、復号変換係数を作り、直交変換復号化手
段７７に送る。

【００９３】直交変換復号化手段７７は復号変換係数を
復号ブロック出力に直交変換復号し、そのまま画像記憶
手段７８に書き込む。

【００９４】このようにして１フレーム分の差分画像デ
ータが画像記憶手段７８に形成されると、前フレーム、
現フレームと順に画像再生手段７４に送る。

【００９５】画像再生手段７４では送られてきた低速伝
送用復号画像データと高速伝送用復号画像データを加算
して表示する。

【００９６】以上のように第３の実施例では、高速伝送
用符号化手段で低速伝送用符号化データを復号し、入力
画像データとの差分を高速伝送用付加データとして符号
化し、低速伝送用符号化データと多重化して伝送するた
め、低速な画像動画像復号化装置では多重化されたデー
タの内、低速伝送用符号化データのみを取り出して再生
できる。また、高速な画像動画像復号化装置では多重化
されたデータの内、低速伝送用符号化データ、高速伝送
用付加データをそれぞれ取り出して復号し、加算して表
示することによってより品位の高い画像を再生できる。

【００９７】なお、以上説明した実施例では、画像デー
タを動画像符号化装置で符号化し伝送路によって動画像
復号化装置に伝送される例について述べたが、符号化装
置によって符号化された画像データを光ディスクなどの
蓄積メディアに記録し、再生装置で蓄積メディアを読み
出して、復号化装置で復号する場合等その他の装置につ
いても同様の効果が得られることは言うまでもない。

【００９８】

【発明の効果】以上のように本発明の動画像符号化装置
は、入力に低いビットレートの符号化データを前提とし
ている動画像復号化装置でも再生できる高いビットレー
トの符号化データを生成できる。

【００９９】低速な画像動画像復号化装置では多重化さ
れた符号化データの内、低速伝送用符号化データのみを
取り出して再生でき、また本発明の高速な画像動画像復
号化装置では多重化されたデータの内、低速伝送用符号
化データ、高速伝送用付加データをそれぞれ取り出して
復号し、画像の詳細な部分まで再現、表示することによ
って、より品位の高い画像の再生を可能とするものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における動画像符号化装
置の構成を示すブロック図

【図２】同第１の実施例における低速伝送用符号化手段
の内部構成を示すブロック図

【図３】同第１の実施例における動画像復号化装置の構
成を示すブロック図

【図４】本発明の第２の実施例における低速伝送用符号
化手段の内部構成を示すブロック図

【図５】同第２の実施例における高速伝送用符号化手段
の内部構成を示すブロック図

【図６】同第２の実施例における動画像復号化装置の構
成を示すブロック図

【図７】同第２の実施例における低速伝送用復号化手段
の内部構成を示すブロック図

【図８】同第２の実施例における高速伝送用復号化手段
の内部構成を示すブロック図

【図９】本発明の第３の実施例における動画像符号化装
置の構成を示すブロック図

【図１０】同第３の実施例における高速伝送用符号化手
段の内部構成を示すブロック図

【図１１】同第３の実施例における動画像復号化装置の
構成を示すブロック図

【図１２】同第３の実施例における高速伝送用復号化手
段の内部構成を示すブロック図

【図１３】従来の動画像符号化装置の構成を示すブロッ
ク図

【図１４】従来の動画像復号化装置の構成を示すブロッ
ク図

【符号の説明】

１ 低速伝送用符号化手段 ２ 高速伝送用符号化手段 ３ データ多重化手段 ４ 前処理手段 ５，１５ 画像符号化手段 １０ データ分配手段 １１ 低速伝送用復号化手段 １２ 高速伝送用復号化手段 １３ 低速伝送用補間手段 １４ 高速伝送用補間手段

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力画像データを低速伝送用符号化デー
   タに符号化する低速伝送用符号化手段と、 前記低速伝送用符号化手段で棄却されるデータを高速伝
   送用付加データに符号化する高速伝送用符号化手段と、 前記低速伝送用符号化データと前記高速伝送用付加デー
   タとを適宜切り換えて多重化し出力するデータ多重化手
   段と、 を具備することを特徴とする動画像符号化装置。
2. 【請求項２】 入力画像データを低速伝送用符号化デー
   タに符号化する低速伝送用符号化手段と、 前記入力画像データを前記低速伝送用符号化データを用
   いて高速伝送用付加データに符号化する高速伝送用符号
   化手段と、 前記低速伝送用符号化データと前記高速伝送用付加デー
   タとを適宜切り換えて多重化し出力するデータ多重化手
   段と、 を具備することを特徴とする動画像符号化装置。
3. 【請求項３】 低速伝送用符号化手段は入力画像データ
   の内一方のフィールドを符号化し、高速伝送用符号化手
   段は前記低速伝送用符号化手段で棄却される他方のフィ
   ールドを符号化する事を特徴とする請求項１記載の動画
   像符号化装置。
4. 【請求項４】 低速伝送用符号化手段は直交変換を用
   い、高速伝送用符号化手段は前記低速伝送用符号化手段
   の前記直交変換で棄却される直交変換係数を符号化する
   事を特徴とする請求項１記載の動画像符号化装置。
5. 【請求項５】 高速伝送用符号化手段は、低速伝送用符
   号化データを復号して得られる復号画像データと入力画
   像データとの差分を符号化する事を特徴とする請求項２
   記載の動画像符号化装置。
6. 【請求項６】 入力される符号化データを低速伝送用符
   号化データと高速伝送用付加データとに分配するデータ
   分配手段と、 前記低速伝送用符号化データを低速伝送用復号画像デー
   タに復号する低速伝送用復号化手段と、 前記高速伝送用付加データを高速伝送用復号画像データ
   に復号する高速伝送用復号化手段と、 前記低速伝送用復号画像データと前記高速伝送用復号画
   像データを用いて画像を再生する画像再生手段と、 を具備することを特徴とする動画像復号化装置。
7. 【請求項７】 入力される符号化データを低速伝送用符
   号化データと高速伝送用付加データとに分配するデータ
   分配手段と、 前記低速伝送用符号化データと前記高速伝送用付加デー
   タを用いて高速伝送用復号画像データに復号する高速伝
   送用復号化手段と、 を具備することを特徴とする動画像復号化装置。
8. 【請求項８】 高速伝送用復号化手段は、請求項３記載
   の動画像符号化装置で符号化された高速伝送用付加デー
   タを復号することを特徴とする請求項６記載の動画像復
   号化装置。
9. 【請求項９】 高速伝送用復号化手段は、請求項５記載
   の動画像符号化装置で符号化された高速伝送用付加デー
   タを復号することを特徴とする請求項６記載の動画像復
   号化装置。
10. 【請求項１０】 高速伝送用復号化手段は、請求項４記
    載の動画像符号化装置で符号化された高速伝送用付加デ
    ータを復号することを特徴とする請求項７記載の動画像
    復号化装置。