JPH0622147A - 階層型符号化装置及び復号化装置 - Google Patents
階層型符号化装置及び復号化装置Info
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- Compression Of Band Width Or Redundancy In Fax (AREA)
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 異なった解像度の画像システムに対応する階
層型符号化装置,復号化装置を提供するものである。 【構成】 低域は垂直方向のみサブサンプルし、高域も
水平方向をサブサンプルし、低域高域ともサンプル数を
同等とすることで、低域と高域の処理量が同等になり、
低域のみの処理能力を持つ符号化や復号化の装置をふた
つ用いることで全域の装置が構成できる。
層型符号化装置,復号化装置を提供するものである。 【構成】 低域は垂直方向のみサブサンプルし、高域も
水平方向をサブサンプルし、低域高域ともサンプル数を
同等とすることで、低域と高域の処理量が同等になり、
低域のみの処理能力を持つ符号化や復号化の装置をふた
つ用いることで全域の装置が構成できる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】ディジタル信号の処理を行なう記
録,伝送,表示装置において、信号をより少ない符号量
で効率的に符号化する高能率符号化で、特に異なった解
像度のシステムに対応する階層型符号化の符号化装置及
び復号化装置に関する。
録,伝送,表示装置において、信号をより少ない符号量
で効率的に符号化する高能率符号化で、特に異なった解
像度のシステムに対応する階層型符号化の符号化装置及
び復号化装置に関する。
【0002】
【従来の技術】<階層符号化>異なった解像度のシステ
ムに対応する画像の高能率符号化で、低解像度の場合は
データ量や復号処理量を少なくするために、画像をあら
かじめ階層的に符号化しておく方法がある。具体的に
は、原画像をサブサンプルしてから符号化したものを低
解像度の画像のデータとし、サブサンプルされた画像を
補間して原画像と同じサンプル数にし、原画像から減算
した差信号を符号化したものを高解像度の画像の差デー
タとする。低解像度の画像のデータのみを復号すれば低
解像度の画像が得られ、それを補間して現画像と同じサ
ンプル数にし、さらに差データを復号し、差信号を加算
すれば高解像度の画像が得られる。階層化する際に、差
信号を局部復号された低解像度の画像を用いて作れば、
低解像度の画像の符号化復号化で生じる誤差が差信号の
符号化で補償されることになる。このような階層化の方
法はピラミッド符号化とも呼ばれ、符号化される信号の
サンプル数は原画像より多くなる。
ムに対応する画像の高能率符号化で、低解像度の場合は
データ量や復号処理量を少なくするために、画像をあら
かじめ階層的に符号化しておく方法がある。具体的に
は、原画像をサブサンプルしてから符号化したものを低
解像度の画像のデータとし、サブサンプルされた画像を
補間して原画像と同じサンプル数にし、原画像から減算
した差信号を符号化したものを高解像度の画像の差デー
タとする。低解像度の画像のデータのみを復号すれば低
解像度の画像が得られ、それを補間して現画像と同じサ
ンプル数にし、さらに差データを復号し、差信号を加算
すれば高解像度の画像が得られる。階層化する際に、差
信号を局部復号された低解像度の画像を用いて作れば、
低解像度の画像の符号化復号化で生じる誤差が差信号の
符号化で補償されることになる。このような階層化の方
法はピラミッド符号化とも呼ばれ、符号化される信号の
サンプル数は原画像より多くなる。
【0003】<符号化装置>従来例の符号化装置の構成
を図7に示す。画像入力1より入力信号は2次元サブサ
ンプラ71で垂直及び水平方向に1/2に帯域制限され
た後、垂直及び水平方向に1/2にサブサンプルされ
る。そのサブサンプルされた信号はDCT3で離散コサ
イン変換(DCT)が行われ、変換された信号が量子化
器4で量子化される。量子化された信号は可変長符号化
器5で圧縮された低域のデータとなり、Lデータ出力6
より出力される。一方、サブサンプルされた信号は2次
元オーバーサンプラ72にも与えられる。2次元オーバ
ーサンプラ72では垂直及び水平方向に補間が行われ、
入力信号と同じサンプル数のオーバーサンプル信号が作
られる。この信号は、サンプル数は入力信号と同じであ
るが、周波数成分は垂直及び水平方向とも1/2に制限
されたものとなっている。
を図7に示す。画像入力1より入力信号は2次元サブサ
ンプラ71で垂直及び水平方向に1/2に帯域制限され
た後、垂直及び水平方向に1/2にサブサンプルされ
る。そのサブサンプルされた信号はDCT3で離散コサ
イン変換(DCT)が行われ、変換された信号が量子化
器4で量子化される。量子化された信号は可変長符号化
器5で圧縮された低域のデータとなり、Lデータ出力6
より出力される。一方、サブサンプルされた信号は2次
元オーバーサンプラ72にも与えられる。2次元オーバ
ーサンプラ72では垂直及び水平方向に補間が行われ、
入力信号と同じサンプル数のオーバーサンプル信号が作
られる。この信号は、サンプル数は入力信号と同じであ
るが、周波数成分は垂直及び水平方向とも1/2に制限
されたものとなっている。
【0004】減算器8の減算入力にはオーバーサンプル
信号が、被減算入力には入力信号が入力され、その減算
結果が高域信号として出力される。高域信号の周波数成
分は垂直水平とも低い周波数の部分が抑圧されたものと
なっている。高域信号はDCT10、量子化器11、可
変長符号化器12で高域のデータとなり、Hデータ出力
13から出力される。DCT10、量子化器11、可変
長符号化器12の動作はDCT3、量子化器4、可変長
符号化器5と同様であるが、被符号化サンプル数が4倍
になっているので処理量は4倍になる。全体の合計した
被符号化サンプル数は、サブサンプルされたものとそう
でないものが重複して存在するので、階層化しないで入
力信号をそのまま符号化した場合の1.25倍となる。
信号が、被減算入力には入力信号が入力され、その減算
結果が高域信号として出力される。高域信号の周波数成
分は垂直水平とも低い周波数の部分が抑圧されたものと
なっている。高域信号はDCT10、量子化器11、可
変長符号化器12で高域のデータとなり、Hデータ出力
13から出力される。DCT10、量子化器11、可変
長符号化器12の動作はDCT3、量子化器4、可変長
符号化器5と同様であるが、被符号化サンプル数が4倍
になっているので処理量は4倍になる。全体の合計した
被符号化サンプル数は、サブサンプルされたものとそう
でないものが重複して存在するので、階層化しないで入
力信号をそのまま符号化した場合の1.25倍となる。
【0005】低域と高域の周波数構成を図9(B)に示
す。図でμは水平周波数、νは垂直周波数で、fhは入
力信号の水平最高周波数、fvは入力信号の垂直最高周
波数である。図で低域は高域に含まれており、すべて高
域と重複する。なお、高域信号で低域と重複する部分
は、サブサンプルおよびオーバーサンプル処理で生じる
周波数特性の劣化や歪み分のみが存在する。したがっ
て、符号化データ量は1.25倍とはならず、階層化し
ない場合よりやや多い程度で済む。
す。図でμは水平周波数、νは垂直周波数で、fhは入
力信号の水平最高周波数、fvは入力信号の垂直最高周
波数である。図で低域は高域に含まれており、すべて高
域と重複する。なお、高域信号で低域と重複する部分
は、サブサンプルおよびオーバーサンプル処理で生じる
周波数特性の劣化や歪み分のみが存在する。したがっ
て、符号化データ量は1.25倍とはならず、階層化し
ない場合よりやや多い程度で済む。
【0006】<復号化装置>従来例の復号化装置の構成
を図8に示す。Lデータ入力21より入力された低域デ
ータは、可変長復号器22で可変長符号が固定長符号に
戻され、逆量子化器23で符号が量子化代表値に変換さ
れ、量子化代表値は逆DCT24で離散コサインの逆変
換が行われて再生低域信号になる。逆DCT24の出力
はサブサンプルされた状態なので、2次元オーバーサン
プラ72で補間され、逆DCT30の出力と同じサンプ
ル数に戻される。同様にHデータ入力27より入力され
た高域データは、可変長復号器28、逆量子化器29、
逆DCT30で再生高域信号になる。再生高域信号は低
域信号である2次元オーバーサンプラ72の出力と、加
算器25で加算され、再生画像信号として画像出力26
より出力される。ここで、逆DCT24の出力である低
域信号は低解像度の画像になり、それだけを取り出すこ
ともできる。その場合、データはLデータだけで良く、
2次元オーバーサンプラ72、可変長復号器28、逆量
子化器29、逆DCT30は必要無くなる。このような
階層型符号化によれば、異なった解像度の信号が合理的
に復号できる。
を図8に示す。Lデータ入力21より入力された低域デ
ータは、可変長復号器22で可変長符号が固定長符号に
戻され、逆量子化器23で符号が量子化代表値に変換さ
れ、量子化代表値は逆DCT24で離散コサインの逆変
換が行われて再生低域信号になる。逆DCT24の出力
はサブサンプルされた状態なので、2次元オーバーサン
プラ72で補間され、逆DCT30の出力と同じサンプ
ル数に戻される。同様にHデータ入力27より入力され
た高域データは、可変長復号器28、逆量子化器29、
逆DCT30で再生高域信号になる。再生高域信号は低
域信号である2次元オーバーサンプラ72の出力と、加
算器25で加算され、再生画像信号として画像出力26
より出力される。ここで、逆DCT24の出力である低
域信号は低解像度の画像になり、それだけを取り出すこ
ともできる。その場合、データはLデータだけで良く、
2次元オーバーサンプラ72、可変長復号器28、逆量
子化器29、逆DCT30は必要無くなる。このような
階層型符号化によれば、異なった解像度の信号が合理的
に復号できる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従来の階層型符号化
は、高域のサンプル数が低域より必ず多くなるので、高
域と低域の処理量でアンバランスを生じ、低域用と高域
用で処理能力の異なった装置が必要になる。そのため、
高域用の装置を低域で使うと処理能力が無駄になり、低
域用の装置は高域では処理能力が不足する。低域と高域
を時分割で処理する場合も構成が複雑になる。
は、高域のサンプル数が低域より必ず多くなるので、高
域と低域の処理量でアンバランスを生じ、低域用と高域
用で処理能力の異なった装置が必要になる。そのため、
高域用の装置を低域で使うと処理能力が無駄になり、低
域用の装置は高域では処理能力が不足する。低域と高域
を時分割で処理する場合も構成が複雑になる。
【0008】本発明は以上の点に着目してなされたもの
で、低域は垂直方向のみサブサンプルし、高域も水平方
向をサブサンプルし、低域高域ともサンプル数を同等と
することで低域と高域の処理量が同等になり、低域のみ
の処理能力を持つ符号化装置や復号化装置をふたつ用い
ることで合理的に全体の装置化が実現できる階層型符号
化装置及び復号化装置を提供することを目的とするもの
である。
で、低域は垂直方向のみサブサンプルし、高域も水平方
向をサブサンプルし、低域高域ともサンプル数を同等と
することで低域と高域の処理量が同等になり、低域のみ
の処理能力を持つ符号化装置や復号化装置をふたつ用い
ることで合理的に全体の装置化が実現できる階層型符号
化装置及び復号化装置を提供することを目的とするもの
である。
【0009】
【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めに、本発明は、例えば図1に示すように、画像を階層
化して符号化する階層型符号化装置であって、入力信号
をサブサンプルして第一の被符号化信号を出力するサブ
サンプル手段(2)と、前記第一の被符号化信号を符号
化して第一の符号化データを出力する符号化手段(3,
4,5)と、前記第一の被符号化信号を補間して入力信
号と同じサンプル数のオーバーサンプル信号を出力する
オーバーサンプル手段(7)と、入力信号から前記オー
バーサンプル信号を減算して差信号を出力する減算手段
(8)と、前記差信号を、水平及び垂直方向で、一方向
は前記第一の被符号化信号よりサンプル数が多くサブサ
ンプルし、他方向は前記第一の被符号化信号より少なく
サブサンプルして、第二の被符号化信号を出力するサブ
サンプル手段(9)と、前記第二の被符号化信号を符号
化して第二の符号化データを出力する符号化手段(1
0,11,12)とからなることを特徴とする階層型符
号化装置を提供するものである。
めに、本発明は、例えば図1に示すように、画像を階層
化して符号化する階層型符号化装置であって、入力信号
をサブサンプルして第一の被符号化信号を出力するサブ
サンプル手段(2)と、前記第一の被符号化信号を符号
化して第一の符号化データを出力する符号化手段(3,
4,5)と、前記第一の被符号化信号を補間して入力信
号と同じサンプル数のオーバーサンプル信号を出力する
オーバーサンプル手段(7)と、入力信号から前記オー
バーサンプル信号を減算して差信号を出力する減算手段
(8)と、前記差信号を、水平及び垂直方向で、一方向
は前記第一の被符号化信号よりサンプル数が多くサブサ
ンプルし、他方向は前記第一の被符号化信号より少なく
サブサンプルして、第二の被符号化信号を出力するサブ
サンプル手段(9)と、前記第二の被符号化信号を符号
化して第二の符号化データを出力する符号化手段(1
0,11,12)とからなることを特徴とする階層型符
号化装置を提供するものである。
【0010】さらに、例えば図3に示すように、第一の
符号化データを復号して局部復号信号を出力する局部復
号手段(35,36)を備え、オーバーサンプル手段
(7)は、前記局部復号信号を補間して入力信号と同じ
サンプル数のオーバーサンプル信号を出力することを特
徴とする上記記載の階層型符号化装置を提供するもので
ある。
符号化データを復号して局部復号信号を出力する局部復
号手段(35,36)を備え、オーバーサンプル手段
(7)は、前記局部復号信号を補間して入力信号と同じ
サンプル数のオーバーサンプル信号を出力することを特
徴とする上記記載の階層型符号化装置を提供するもので
ある。
【0011】さらに、例えば図2に示すように、階層化
され符号化された画像を復号する階層型復号化装置であ
って、階層型符号化装置からの第一の符号化データを復
号して第一の復号信号を出力する復号手段(22,2
3,24)と、前記第一の復号信号を補間して再生信号
と同じサンプル数の第一のオーバーサンプル信号を出力
するオーバーサンプル手段(7)と、階層型符号化装置
からの第二の符号化データを復号して第二の復号信号を
出力する復号手段(28,29,30)と、前記第二の
復号信号を補間して再生信号と同じサンプル数の第二の
オーバーサンプル信号を出力するオーバーサンプル手段
(31)と、前記第一のオーバーサンプル信号と第二の
オーバーサンプル信号を加算して再生信号を出力する加
算手段(25)とからなることを特徴とする階層型復号
化装置を提供するものである。
され符号化された画像を復号する階層型復号化装置であ
って、階層型符号化装置からの第一の符号化データを復
号して第一の復号信号を出力する復号手段(22,2
3,24)と、前記第一の復号信号を補間して再生信号
と同じサンプル数の第一のオーバーサンプル信号を出力
するオーバーサンプル手段(7)と、階層型符号化装置
からの第二の符号化データを復号して第二の復号信号を
出力する復号手段(28,29,30)と、前記第二の
復号信号を補間して再生信号と同じサンプル数の第二の
オーバーサンプル信号を出力するオーバーサンプル手段
(31)と、前記第一のオーバーサンプル信号と第二の
オーバーサンプル信号を加算して再生信号を出力する加
算手段(25)とからなることを特徴とする階層型復号
化装置を提供するものである。
【0012】
【作用】上記のように構成された階層型符号化装置及び
復号化装置によれば、階層型符号化で低域は垂直方向の
みサブサンプルし、高域も水平方向をサブサンプルし、
低域と高域のサンプル数を同等とすることで、低域と高
域の処理量が同等になる。これにより低域のみの処理能
力を持つ符号化装置や復号化装置をふたつ用いることで
全域の装置が構成できるので、低域のみの装置と、全域
のものの両方が合理的に実現できる。
復号化装置によれば、階層型符号化で低域は垂直方向の
みサブサンプルし、高域も水平方向をサブサンプルし、
低域と高域のサンプル数を同等とすることで、低域と高
域の処理量が同等になる。これにより低域のみの処理能
力を持つ符号化装置や復号化装置をふたつ用いることで
全域の装置が構成できるので、低域のみの装置と、全域
のものの両方が合理的に実現できる。
【0013】一方、低域と高域が周波数的に重複するの
は水平垂直とも低い周波数部分で、低域高域それぞれの
半分程度になる。水平垂直とも高い周波数部分(斜め高
域)は低域でも高域でも伝送されないが、その帯域は視
覚的に重要度が低く、むしろ合理的である。高域は帯域
が狭くなる分のデータ量も少なくなり、低域に対して半
分ぐらいとなり、したがって、全域の場合のデータ量は
低域だけに対して1.5倍程度になる。
は水平垂直とも低い周波数部分で、低域高域それぞれの
半分程度になる。水平垂直とも高い周波数部分(斜め高
域)は低域でも高域でも伝送されないが、その帯域は視
覚的に重要度が低く、むしろ合理的である。高域は帯域
が狭くなる分のデータ量も少なくなり、低域に対して半
分ぐらいとなり、したがって、全域の場合のデータ量は
低域だけに対して1.5倍程度になる。
【0014】
【実施例】<実施例1の符号化装置>図1は本発明の階
層型符号化装置の第1の実施例を示すブロック図であ
る。図7の従来例と同一部分には同一符号を付して示
す。図7の符号化装置とは、2次元サブサンプラ71、
2次元オーバーサンプラ72の代わり、垂直サブサンプ
ラ2、垂直オーバーサンプラ7があり、水平サブサンプ
ラ9が追加されている点が異なる。図1において、画像
入力1より入力された入力信号は、垂直サブサンプラ2
で垂直方向に1/2に帯域制限された後、1/2にサブ
サンプルされる。そのサブサンプルされた信号はDCT
3、量子化器4、可変長符号化器5で従来例と同様に圧
縮されたデータとなり、Lデータ出力6より出力され
る。一方、サブサンプルされた信号は垂直オーバーサン
プラ7にも与えられる。垂直オーバーサンプラ7では垂
直方向の補間が行われ、入力信号と同じサンプル数に戻
されオーバーサンプル信号が出力される。減算器8では
減算入力にオーバーサンプル信号が、被減算入力に入力
信号が入力され、その減算結果が高域信号として出力さ
れる。
層型符号化装置の第1の実施例を示すブロック図であ
る。図7の従来例と同一部分には同一符号を付して示
す。図7の符号化装置とは、2次元サブサンプラ71、
2次元オーバーサンプラ72の代わり、垂直サブサンプ
ラ2、垂直オーバーサンプラ7があり、水平サブサンプ
ラ9が追加されている点が異なる。図1において、画像
入力1より入力された入力信号は、垂直サブサンプラ2
で垂直方向に1/2に帯域制限された後、1/2にサブ
サンプルされる。そのサブサンプルされた信号はDCT
3、量子化器4、可変長符号化器5で従来例と同様に圧
縮されたデータとなり、Lデータ出力6より出力され
る。一方、サブサンプルされた信号は垂直オーバーサン
プラ7にも与えられる。垂直オーバーサンプラ7では垂
直方向の補間が行われ、入力信号と同じサンプル数に戻
されオーバーサンプル信号が出力される。減算器8では
減算入力にオーバーサンプル信号が、被減算入力に入力
信号が入力され、その減算結果が高域信号として出力さ
れる。
【0015】高域信号は水平サブサンプラ9で水平方向
に1/2に帯域制限された後、1/2にサブサンプルさ
れる。サブサンプルされた高域信号はDCT10、量子
化器11、可変長符号化器12で符号化され、Hデータ
出力13から出力される。ここで、垂直サブサンプラ2
の出力も、水平サブサンプラ9の出力も信号のサンプル
数は原信号の1/2である。したがって、低域に対する
DCT3、量子化器4、可変長符号化器5の処理量も、
高域に対するDCT10、量子化器11、可変長符号化
器12の処理量も同じになる。合計の被符号化サンプル
数は1/2がふたつで、原信号と同じであり、従来例よ
り少ない。
に1/2に帯域制限された後、1/2にサブサンプルさ
れる。サブサンプルされた高域信号はDCT10、量子
化器11、可変長符号化器12で符号化され、Hデータ
出力13から出力される。ここで、垂直サブサンプラ2
の出力も、水平サブサンプラ9の出力も信号のサンプル
数は原信号の1/2である。したがって、低域に対する
DCT3、量子化器4、可変長符号化器5の処理量も、
高域に対するDCT10、量子化器11、可変長符号化
器12の処理量も同じになる。合計の被符号化サンプル
数は1/2がふたつで、原信号と同じであり、従来例よ
り少ない。
【0016】本実施例における低域と高域の様子を図9
(A)に示す。垂直水平とも低い周波数の部分が重複し
ており、逆に垂直水平とも高い周波数の部分(斜め高
域)は両方とも存在しない。したがって、階層化しない
場合と再生画像の品質は同じにはならないが、垂直水平
とも高い周波数の部分は、アナログ伝送での帯域圧縮で
は抑圧することが多い様に視覚的に重要度が低い。
(A)に示す。垂直水平とも低い周波数の部分が重複し
ており、逆に垂直水平とも高い周波数の部分(斜め高
域)は両方とも存在しない。したがって、階層化しない
場合と再生画像の品質は同じにはならないが、垂直水平
とも高い周波数の部分は、アナログ伝送での帯域圧縮で
は抑圧することが多い様に視覚的に重要度が低い。
【0017】<実施例1の復号化装置>図1に対応する
実施例復号装置の構成を図2に示す。図8の従来例と同
一部分には同一符号を付して示す。図8の復号化装置と
は、2次元オーバーサンプラ72の代わりに垂直オーバ
ーサンプラ7があり、水平オーバーサンプラ31が追加
されている点が異なる。Lデータ入力21より入力され
たデータは、可変長復号器22、逆量子化器23、逆D
CT24で従来例と同様に復号され、垂直オーバーサン
プラ7で垂直方向に補間され、原画像と同じサンプル数
に戻される。同様にHデータ入力27より入力されたデ
ータは、可変長復号器28、逆量子化器29、逆DCT
30で従来例と同様に復号され、水平オーバーサンプラ
31で水平方向に補間され、原画像と同じサンプル数に
戻される。垂直オーバーサンプラ7の出力と、水平オー
バーサンプラ31の出力は加算器25で加算され、再生
画像信号として画像出力26より出力される。逆DCT
24の出力である低域成分だけを取り出すのなら、デー
タはLだけで、可変長復号器22、逆量子化器23、逆
DCT24があれば良いのは従来例と同じである。
実施例復号装置の構成を図2に示す。図8の従来例と同
一部分には同一符号を付して示す。図8の復号化装置と
は、2次元オーバーサンプラ72の代わりに垂直オーバ
ーサンプラ7があり、水平オーバーサンプラ31が追加
されている点が異なる。Lデータ入力21より入力され
たデータは、可変長復号器22、逆量子化器23、逆D
CT24で従来例と同様に復号され、垂直オーバーサン
プラ7で垂直方向に補間され、原画像と同じサンプル数
に戻される。同様にHデータ入力27より入力されたデ
ータは、可変長復号器28、逆量子化器29、逆DCT
30で従来例と同様に復号され、水平オーバーサンプラ
31で水平方向に補間され、原画像と同じサンプル数に
戻される。垂直オーバーサンプラ7の出力と、水平オー
バーサンプラ31の出力は加算器25で加算され、再生
画像信号として画像出力26より出力される。逆DCT
24の出力である低域成分だけを取り出すのなら、デー
タはLだけで、可変長復号器22、逆量子化器23、逆
DCT24があれば良いのは従来例と同じである。
【0018】ここで、低域と高域の被符号化サンプル数
は同じなので、低域の復号系(可変長復号器22、逆量
子化器23、逆DCT24)と高域の復号系(可変長復
号器28、逆量子化器29、逆DCT30)の処理量は
同じであり、全域の場合は、低域のみの場合のちょうど
2倍の処理量になる。したがって、装置化では復号系と
して低域のものを作っておけば、それを2系統用意する
ことで全域に対応できる。このように異なった解像度に
対して合理的なシステム構成ができる。
は同じなので、低域の復号系(可変長復号器22、逆量
子化器23、逆DCT24)と高域の復号系(可変長復
号器28、逆量子化器29、逆DCT30)の処理量は
同じであり、全域の場合は、低域のみの場合のちょうど
2倍の処理量になる。したがって、装置化では復号系と
して低域のものを作っておけば、それを2系統用意する
ことで全域に対応できる。このように異なった解像度に
対して合理的なシステム構成ができる。
【0019】<実施例2の符号化装置>図3は本発明の
階層型符号化装置の第2の実施例を示すブロック図であ
る。第1の実施例との相違は、まず、動画像に対してフ
レーム間予測を行っている。さらに、階層化処理は符号
化処理前で済ませるものでなく、局部復号された画像が
使われる。画像入力1より入力された入力信号は垂直サ
ブサンプラ2で垂直方向に1/2に帯域制限された後、
1/2にサブサンプルされる。その低域信号は予測減算
器32でフレームメモリから来る予測信号が減算され、
予測残差信号としてフレーム内符号化器33に与えられ
る。フレーム内符号化器33の中身は、図1のDCT
3、量子化器4、可変長符号化器5と同様で、予測残差
信号は圧縮されたデータとなり、Lデータ出力6より出
力されると共にフレーム内復号化器36に与えられる。
フレーム内復号化器の中身は、図2の可変長復号器2
2、逆量子化器23、逆DCT24と同様で、デ−タは
再生予測残差信号となり、加算器35に与えられる。加
算器35はフレームメモリ34から来るフレーム間予測
信号が加算され、再生画像をフレームメモリ34に与え
る。フレームメモリ34は再生画像を1フレーム遅延さ
せ、予測信号を予測減算器32と加算器35に供給す
る。
階層型符号化装置の第2の実施例を示すブロック図であ
る。第1の実施例との相違は、まず、動画像に対してフ
レーム間予測を行っている。さらに、階層化処理は符号
化処理前で済ませるものでなく、局部復号された画像が
使われる。画像入力1より入力された入力信号は垂直サ
ブサンプラ2で垂直方向に1/2に帯域制限された後、
1/2にサブサンプルされる。その低域信号は予測減算
器32でフレームメモリから来る予測信号が減算され、
予測残差信号としてフレーム内符号化器33に与えられ
る。フレーム内符号化器33の中身は、図1のDCT
3、量子化器4、可変長符号化器5と同様で、予測残差
信号は圧縮されたデータとなり、Lデータ出力6より出
力されると共にフレーム内復号化器36に与えられる。
フレーム内復号化器の中身は、図2の可変長復号器2
2、逆量子化器23、逆DCT24と同様で、デ−タは
再生予測残差信号となり、加算器35に与えられる。加
算器35はフレームメモリ34から来るフレーム間予測
信号が加算され、再生画像をフレームメモリ34に与え
る。フレームメモリ34は再生画像を1フレーム遅延さ
せ、予測信号を予測減算器32と加算器35に供給す
る。
【0020】一方、再生画像である加算器35の出力は
垂直オーバーサンプラ7にも与えられる。垂直オーバー
サンプラ7、減算器8、サブサンプラ9の動作は図1の
ものと同じである。サブサンプラ9の出力は予測減算器
37、フレーム内符号化器38、フレーム内復号化器3
9、加算器40、フレームメモリ39で低域と同様にフ
レーム間予測符号化され、Hデータ出力13より出力さ
れる。
垂直オーバーサンプラ7にも与えられる。垂直オーバー
サンプラ7、減算器8、サブサンプラ9の動作は図1の
ものと同じである。サブサンプラ9の出力は予測減算器
37、フレーム内符号化器38、フレーム内復号化器3
9、加算器40、フレームメモリ39で低域と同様にフ
レーム間予測符号化され、Hデータ出力13より出力さ
れる。
【0021】このように、垂直オーバーサンプラ7に与
えられる信号は、形式的には図1と同じであるが、入力
信号がサブサンプルされたものでなく、符号化され復号
化された再生画像が用いられる。この場合、低域の符号
化復号化で生じる量子化誤差が高域で補償されることに
なる。フレーム間予測符号化では階層化しない場合でも
局部復号が行われるのが一般的なので、それによる再生
画像を用いることができる。
えられる信号は、形式的には図1と同じであるが、入力
信号がサブサンプルされたものでなく、符号化され復号
化された再生画像が用いられる。この場合、低域の符号
化復号化で生じる量子化誤差が高域で補償されることに
なる。フレーム間予測符号化では階層化しない場合でも
局部復号が行われるのが一般的なので、それによる再生
画像を用いることができる。
【0022】<実施例2の復号化装置>図3に対応する
第2の実施例復号装置の構成を図4に示す。図2の実施
例と同一部分には同一符号を付して示す。図2の復号化
装置とは、加算器35、40、フレームメモリ34、3
9ある点が異なる。図4で加算器35、40、フレーム
メモリ34、39、フレーム内復号化器36、41の動
作は図3と同じである。加算器35、40の出力は、そ
れぞれの垂直オーバーサンプラ7、水平オーバーサンプ
ラ31で補間され、加算器25で加算されて、再生画像
として画像出力26より出力される。
第2の実施例復号装置の構成を図4に示す。図2の実施
例と同一部分には同一符号を付して示す。図2の復号化
装置とは、加算器35、40、フレームメモリ34、3
9ある点が異なる。図4で加算器35、40、フレーム
メモリ34、39、フレーム内復号化器36、41の動
作は図3と同じである。加算器35、40の出力は、そ
れぞれの垂直オーバーサンプラ7、水平オーバーサンプ
ラ31で補間され、加算器25で加算されて、再生画像
として画像出力26より出力される。
【0023】このように、復号化装置では階層化処理が
再生画像から行われていても、特に関係ない。低域と高
域の被復号化サンプル数は同じなので、低域の復号系
(加算器35、フレームメモリ34、フレーム内復号化
器36)と高域の復号系(加算器40、フレームメモリ
29、フレーム内復号化器41)の処理量、メモリ量は
同じである。
再生画像から行われていても、特に関係ない。低域と高
域の被復号化サンプル数は同じなので、低域の復号系
(加算器35、フレームメモリ34、フレーム内復号化
器36)と高域の復号系(加算器40、フレームメモリ
29、フレーム内復号化器41)の処理量、メモリ量は
同じである。
【0024】<実施例3の符号化装置>図5は本発明の
階層型符号化装置の第3の実施例を示すブロック図であ
る。図3と同一部分には同一符号を付して示す。図3に
示す第2の実施例との相違点は、動き補償フレーム間予
測符号化で、フレーム間処理は階層化されず、フレーム
内処理のみが階層化されている。動き補償処理は、サン
プル密度の細かな状態で行う方がより正確にでき予測で
きるので、このようにサブサンプルする前に行う。構成
的にはMV検出器51、動き補償器52が追加されてお
り、予測減算器32、フレームメモリ34はひとつづつ
である。
階層型符号化装置の第3の実施例を示すブロック図であ
る。図3と同一部分には同一符号を付して示す。図3に
示す第2の実施例との相違点は、動き補償フレーム間予
測符号化で、フレーム間処理は階層化されず、フレーム
内処理のみが階層化されている。動き補償処理は、サン
プル密度の細かな状態で行う方がより正確にでき予測で
きるので、このようにサブサンプルする前に行う。構成
的にはMV検出器51、動き補償器52が追加されてお
り、予測減算器32、フレームメモリ34はひとつづつ
である。
【0025】画像入力1より入力された画像信号は予測
減算器32で動き補償器52から来る予測信号が減算さ
れ、予測残差信号が垂直サブサンプラ2と減算器8に与
えられる。垂直サブサンプラ2、フレーム内符号化器3
3、フレーム内復号化器36、垂直オーバーサンプラ7
で低域の処理が行われる。符号化された低域のデータは
Lデータ出力6より出力され、低域の再生残差が減算器
8と加算器25に与えられる。減算器8では予測残差信
号の高域信号が出力され、水平サブサンプラ9、フレー
ム内符号化器38、フレーム内復号化器41、水平オー
バーサンプラ31で高域の処理が行われる。符号化され
た高域のデータはHデータ出力13より出力され、高域
の再生残差が加算器25に与えられる。加算器25は低
域と高域が加算され、再生予測残差信号を得て加算器3
5に与えられる。
減算器32で動き補償器52から来る予測信号が減算さ
れ、予測残差信号が垂直サブサンプラ2と減算器8に与
えられる。垂直サブサンプラ2、フレーム内符号化器3
3、フレーム内復号化器36、垂直オーバーサンプラ7
で低域の処理が行われる。符号化された低域のデータは
Lデータ出力6より出力され、低域の再生残差が減算器
8と加算器25に与えられる。減算器8では予測残差信
号の高域信号が出力され、水平サブサンプラ9、フレー
ム内符号化器38、フレーム内復号化器41、水平オー
バーサンプラ31で高域の処理が行われる。符号化され
た高域のデータはHデータ出力13より出力され、高域
の再生残差が加算器25に与えられる。加算器25は低
域と高域が加算され、再生予測残差信号を得て加算器3
5に与えられる。
【0026】加算器35では、予測残差信号と動き補償
器52から来る予測信号が加算され、再生画像となり、
フレームメモリ34に与えられる。フレームメモリ34
は再生画像を1フレーム遅延させ、MV検出器51と動
き補償器52に供給する。MV検出器51はフレームメ
モリ34の出力と入力信号からブロックごとに動きベク
トル(MV)を検出し動き補償器52に与える。動き補
償器52ではMVに応じて動き補償された1フレーム前
の画像信号を得て、予測減算器32と加算器35へ供給
している。このMV情報は復号側でも必要なので、MV
出力53より出力し復号側に伝送している。
器52から来る予測信号が加算され、再生画像となり、
フレームメモリ34に与えられる。フレームメモリ34
は再生画像を1フレーム遅延させ、MV検出器51と動
き補償器52に供給する。MV検出器51はフレームメ
モリ34の出力と入力信号からブロックごとに動きベク
トル(MV)を検出し動き補償器52に与える。動き補
償器52ではMVに応じて動き補償された1フレーム前
の画像信号を得て、予測減算器32と加算器35へ供給
している。このMV情報は復号側でも必要なので、MV
出力53より出力し復号側に伝送している。
【0027】<実施例3の復号化装置>図6は本発明の
図5の符号化装置に対応する復号化装置の実施例を示す
ブロック図である。図4の実施例と同一部分には同一符
号を付して示す。図4の復号化装置とは、動き補償器5
2がある点が異なる。図でフレーム内復号化器36、4
1の出力は、それぞれ垂直オーバーサンプラ7と水平オ
ーバーサンプラ31で補間された後、加算器25で加算
され、加算器35に与えられる。加算器35、動き補償
器52、フレームメモリ34の動作は符号化器のそれと
同じである。加算器35の出力は再生画像信号として画
像出力26より出力される。
図5の符号化装置に対応する復号化装置の実施例を示す
ブロック図である。図4の実施例と同一部分には同一符
号を付して示す。図4の復号化装置とは、動き補償器5
2がある点が異なる。図でフレーム内復号化器36、4
1の出力は、それぞれ垂直オーバーサンプラ7と水平オ
ーバーサンプラ31で補間された後、加算器25で加算
され、加算器35に与えられる。加算器35、動き補償
器52、フレームメモリ34の動作は符号化器のそれと
同じである。加算器35の出力は再生画像信号として画
像出力26より出力される。
【0028】低域だけを取り出すためにはフレーム内復
号化器41、水平オーバーサンプラ31、加算器25は
必要ないが、加算器35、動き補償器52、フレームメ
モリ34などの画像間予測処理は必要になる。
号化器41、水平オーバーサンプラ31、加算器25は
必要ないが、加算器35、動き補償器52、フレームメ
モリ34などの画像間予測処理は必要になる。
【0029】
【発明の効果】本発明の階層型符号化装置及び復号化装
置は、低域は垂直方向のみサブサンプルし、高域も水平
方向をサブサンプルし、低域高域ともサンプル数を同等
とすることで、低域と高域の処理量が同等になる。これ
により低域のみの処理能力を持つ符号化装置や復号化装
置をふたつ用いることで全域の装置が構成できる。した
がって、低域用の装置を作っておけば、低域だけの装置
と全域のものの両方が合理的に実現でき、装置のコスト
ダウンが可能になる。
置は、低域は垂直方向のみサブサンプルし、高域も水平
方向をサブサンプルし、低域高域ともサンプル数を同等
とすることで、低域と高域の処理量が同等になる。これ
により低域のみの処理能力を持つ符号化装置や復号化装
置をふたつ用いることで全域の装置が構成できる。した
がって、低域用の装置を作っておけば、低域だけの装置
と全域のものの両方が合理的に実現でき、装置のコスト
ダウンが可能になる。
【0030】視覚的に重要度の低い斜め方向の高い周波
数成分の符号化を行わないことで、被符号化信号のサン
プル数は階層化しない場合と同じであり、符号化復号化
処理量も同じで済む。以上説明の如く、本発明の階層型
符号化装置及び復号化装置は、実用上極めて優れた効果
を有するものである。
数成分の符号化を行わないことで、被符号化信号のサン
プル数は階層化しない場合と同じであり、符号化復号化
処理量も同じで済む。以上説明の如く、本発明の階層型
符号化装置及び復号化装置は、実用上極めて優れた効果
を有するものである。
【図1】本発明の階層型符号化装置の第1の実施例を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図2】本発明の階層型復号化装置の第1の実施例を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図3】本発明の階層型符号化装置の第2の実施例を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図4】本発明の階層型復号化装置の第2の実施例を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図5】本発明の階層型符号化装置の第3の実施例を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図6】本発明の階層型復号化装置の第3の実施例を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図7】階層型符号化装置の従来例を示すブロック図で
ある。
ある。
【図8】階層型復号化装置の従来例を示すブロック図で
ある。
ある。
【図9】実施例と従来例の帯域の構成を比較して示す図
で、(A)は実施例の帯域構成を示す図、(B)は従来
例の帯域構成を示す図である。
で、(A)は実施例の帯域構成を示す図、(B)は従来
例の帯域構成を示す図である。
1…画像信号入力端子、2…垂直サブサンプラ、3,1
0…DCT、4,11…量子化器、5,12…可変符号
化器、6…Lデータ出力、7…垂直補間器、8…減算
器、9…水平サブサンプラ、13…Hデータ出力、21
…Lデータ入力、22,28…可変復号化器、23,2
9…逆量子化器、24,30…逆DCT、25,35…
加算器、26…画像出力、27…Hデータ入力、31…
水平オーバーサンプラ、32,37…予測減算器、3
3,38…フレーム内符号化器、34,39…フレーム
メモリー、36,41…フレーム内復号化器、51…M
V検出器、52…動き補償器、53…MV出力、71…
2次元サブサンプラ、72…2次元補間器。
0…DCT、4,11…量子化器、5,12…可変符号
化器、6…Lデータ出力、7…垂直補間器、8…減算
器、9…水平サブサンプラ、13…Hデータ出力、21
…Lデータ入力、22,28…可変復号化器、23,2
9…逆量子化器、24,30…逆DCT、25,35…
加算器、26…画像出力、27…Hデータ入力、31…
水平オーバーサンプラ、32,37…予測減算器、3
3,38…フレーム内符号化器、34,39…フレーム
メモリー、36,41…フレーム内復号化器、51…M
V検出器、52…動き補償器、53…MV出力、71…
2次元サブサンプラ、72…2次元補間器。
Claims (3)
- 【請求項1】画像を階層化して符号化する階層型符号化
装置であって、 入力信号をサブサンプルして第一の被符号化信号を出力
するサブサンプル手段と、前記第一の被符号化信号を符
号化して第一の符号化データを出力する符号化手段と、 前記第一の被符号化信号を補間して入力信号と同じサン
プル数のオーバーサンプル信号を出力するオーバーサン
プル手段と、入力信号から前記オーバーサンプル信号を
減算して差信号を出力する減算手段と、 前記差信号を、水平及び垂直方向で、一方向は前記第一
の被符号化信号よりサンプル数が多くサブサンプルし、
他方向は前記第一の被符号化信号より少なくサブサンプ
ルして、第二の被符号化信号を出力するサブサンプル手
段と、前記第二の被符号化信号を符号化して第二の符号
化データを出力する符号化手段とからなることを特徴と
する階層型符号化装置。 - 【請求項2】第一の符号化データを復号して局部復号信
号を出力する局部復号手段を備え、オーバーサンプル手
段は、前記局部復号信号を補間して入力信号と同じサン
プル数のオーバーサンプル信号を出力するようにしたこ
とを特徴とする請求項1記載の階層型符号化装置。 - 【請求項3】階層化され符号化された画像を復号する階
層型復号化装置であって、 階層型符号化装置からの第一の符号化データを復号して
第一の復号信号を出力する復号手段と、前記第一の復号
信号を補間して再生信号と同じサンプル数の第一のオー
バーサンプル信号を出力するオーバーサンプル手段と、 階層型符号化装置からの第二の符号化データを復号して
第二の復号信号を出力する復号手段と、前記第二の復号
信号を補間して再生信号と同じサンプル数の第二のオー
バーサンプル信号を出力するオーバーサンプル手段と、 前記第一のオーバーサンプル信号と第二のオーバーサン
プル信号を加算して再生信号を出力する加算手段とから
なることを特徴とする階層型復号化装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19497592A JP2666662B2 (ja) | 1992-06-29 | 1992-06-29 | 階層型符号化装置及び復号化装置 |
DE69322815T DE69322815T2 (de) | 1992-06-29 | 1993-06-29 | Hierarchische Vorrichtung zur Kodierung/Dekodierung |
EP19930305088 EP0577395B1 (en) | 1992-06-29 | 1993-06-29 | Hierarchy type encoding/decoding apparatus |
US08/446,319 US5748787A (en) | 1992-06-29 | 1995-05-22 | Hierarchy type encoding/decoding apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19497592A JP2666662B2 (ja) | 1992-06-29 | 1992-06-29 | 階層型符号化装置及び復号化装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0622147A true JPH0622147A (ja) | 1994-01-28 |
JP2666662B2 JP2666662B2 (ja) | 1997-10-22 |
Family
ID=16333463
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19497592A Expired - Lifetime JP2666662B2 (ja) | 1992-06-29 | 1992-06-29 | 階層型符号化装置及び復号化装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5748787A (ja) |
EP (1) | EP0577395B1 (ja) |
JP (1) | JP2666662B2 (ja) |
DE (1) | DE69322815T2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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WO2013121609A1 (ja) * | 2012-02-14 | 2013-08-22 | Nttエレクトロニクス株式会社 | 画像処理装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP3670754B2 (ja) * | 1996-04-15 | 2005-07-13 | オリンパス株式会社 | 信号処理装置 |
JPH10224794A (ja) * | 1997-02-10 | 1998-08-21 | Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> | 動画像符号化データの階層化方法および装置 |
JP4251675B2 (ja) * | 1997-07-30 | 2009-04-08 | ソニー株式会社 | 記憶装置およびアクセス方法 |
JP4236713B2 (ja) * | 1997-07-30 | 2009-03-11 | ソニー株式会社 | 記憶装置およびアクセス方法 |
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