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 Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
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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 |
|---|---|---|---|---|
| JP2012090060A (ja) * | 2010-10-19 | 2012-05-10 | Sharp Corp | 放送送信装置、放送受信装置及び放送送受信システム |
| 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 |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2956464B2 (ja) * | 1993-12-29 | 1999-10-04 | 日本ビクター株式会社 | 画像情報圧縮伸長装置 |
| US5731840A (en) * | 1995-03-10 | 1998-03-24 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Video coding/decoding apparatus which transmits different accuracy prediction levels |
| 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 |
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