JPH06225285A - ディジタル信号を符号化する少なくとも１つの符号器とディジタル信号を復号する少なくとも１つの復号器とを備えるシステムおよび、本発明によるシステムに使用される符号器と復号器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ディジタル信号を符号化する少なくとも１つ
の符号器と、符号化ディジタル信号を復号する少なくと
も１つの復号器とを備えるシステムを提供すること。 【構成】 層状符合化と復号化にもとずく既知システム
は、低分解能で符号化され、導出される従来のピクチャ
ーの小さい表面積と比較して、高分解能で符号化される
ＨＤＴＶピクチャーの大きい表面積は考慮していない。
符号化と復号化の能率の改善は、本発明によるシステム
についてこれを実際に考慮し、ピクチャー要素が２つの
ピクチャーの相当部分に位置していれば符号化と復号化
における２層間に結合を維持し、さらにピクチャー要素
が２つのピクチャーの相部分間に位置していれば結合を
阻止することによって達成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル信号を符号
化する少なくとも１つの符号器と符号化ディジタル信号
を復号する少なくとも１つの復号器とを備える装置（即
ちシステム）において、符号器は、ディジタル信号を受
信する入力と、入力に結合され、第１符号化ディジタル
信号を発生する第１データ処理手段と、第１符号器記憶
手段を備え、第１データ処理手段の少なくとも１部分を
フィードバックする第１符号器フィードバック手段と、
入力に結合され、受信ディジタル信号を減少する減少手
段と、減少手段に結合され、第２符号化ディジタル信号
を発生する第２データ処理手段と、第２符号器記憶手段
を備え、第２データ処理手段の少なくとも１部分をフィ
ードバックする第２符号器フィードバック手段と、符号
器予報手段を備え、第２符号器フィードバック手段を第
１符号器フィードバック手段に結合する符号器結合手段
とを備え、復号器は、第１符号化ディジタル信号を処理
する第１データ再処理手段と、第１データ再処理手段に
結合される第１復号器記憶手段と、第２符号化ディジタ
ル信号を処理する第２データ再処理手段と、第２データ
再処理手段に結合される第２復号器記憶手段と、復号器
予報手段を備え、第２復号器記憶手段を第１復合器手段
に結合する復号器結合手段とを備えるシステムに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】このようなシステムは、Ｉ．パーク（Ｐ
ａｒｋｅ）によるＩＳＯＩＥＣ／ＪＴＣ１／ＳＣ２９／
ＷＧ１１，ＭＰＥＧ９２／２９１，“ピクチャー・オー
ジイオ情報の符号化表示”、特にその第１図（符号器）
と第２図（復号器）より知られている。層状符号化にも
とずく符号器は、たとえば、ピクチャー要素（ピクセル
またはペル）から構成されるテレビジョン信号等符号化
されるディジタル信号を受信する入力と、入力に結合さ
れ（上記第１図の“Ｔ”，“Ｑ”で示される）第１符号
化ディジタル信号を発生する第１データ処理手段とを備
える。符号器はさらに、符号化をさらに能率的にするた
め、第１データ処理手段の少なくとも１部分をフィード
バックする第１符号器フィードバック手段を備える。第
１符号器フィードバック手段は、符号器記憶手段と、こ
れと直列配置される（上記第１図の“Ｍｃ”で全体とし
て示す）第１符号器移動予報手段とを備える。符号器は
また、入力に結合されて受信ディジタル信号を減少する
減少手段と、減少手段に結合されて第２符号化ディジタ
ル信号を発生する第２データ処理手段と、符号化をさら
に能率的にするための第２データ処理手段の少なくとも
１部分をフィードバックする第２符号器フィードバック
手段とを備える。第２符号器フィードバック手段は、第
２符号器記憶手段と、これと直列に配置され、符号器結
合手段を介し第１符号器フィードバック手段に結合され
る第２符号器移動予報手段とを備え（減少手段と、第２
データ処理手段と第２符号器一次手段は上記第１図に直
接示されていないが、符号“ＭＰＥＧ−１”で示されて
いるので、当業者に周知の仕方で、第１図から明らかで
ある。）、符号器結合手段は（上記第１図に“Ｕｃ”で
示す）符号器予報手段を備える。

【０００３】第１および第２データ処理手段を備えるこ
のようなシステムは、いわば、つぎの２つの層より構成
される。第１データ処理手段は、第１符号化ディジタル
信号は受信ディジタル信号を処理することによって得ら
れるから最高分解能を有する前記第１符号化ディジタル
信号を発生し、第２データ処理手段は、第２符号化ディ
ジタル信号は減少手段により減少された受信ディジタル
信号を処理することにより得られるから最低分解能を有
する前記第２符号化ディジタル信号を発生する。ついで
２つの信号は多重化と脱多重化によって復号器に伝送さ
れ、この復号器は、層復号化にもとずいており、さら
に、高分解能にもとずく符号化の場合は両信号を使用
し、低分解能にもとずく符号化の場合は第２符号化ディ
ジタル信号のみを使用する。復号器は、（上記第２図で
夫々、“Ｑ^−１”，“Ｔ^−１”と“ＭＰＥＧ−２ビッ
ト”で示す）第１符号化ディジタル信号を処理する第１
データ再処理手段と、第１データ再処理手段に結合され
る、第１復号器記憶手段（および、上記第２図に“Ｍ
ｃ”で全体として示す前記手段と直列配置される復号器
移動補償手段）と、（上記第２図で夫々、“Ｑ^−１”，
“Ｔ^−１”と“ＭＰＥＧ−１ビット”で示す）第２符号
化ディジタル信号を処理する第２データ再処理手段と、
第２データ再処理手段に結合されまた復号器結合手段を
介し第１復号器記憶手段に結合される第２復号器記憶手
段（および、これと直列に配置され上記第２図で“Ｍ
ｃ”で全体として示す第２復号器移動補償手段）とを備
える。復号器結合手段は（上記第２図で“Ｕｃ”により
示す）復号器予報手段を備える。

【０００４】周知のシステムは、高分解能で符号化する
層が例えばＨＤＴＶピクチャーに相当する信号を符号化
したり、低分解能で符号化する層がＨＤＴＶピクチャー
から導出される通常のｔｖピクチャーに相当する信号を
符号化する場合は、符号化および復号化が非能率である
欠点を有する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、一定
の、異なるｔｖ基準の場合、より能率的に符号化および
復号する、序文で述べた形式のシステムを提供すること
にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この目的のため、本発明
によるシステムは、符号器が入力に結合される符号化手
段を備えて、ディジタル信号から位置コードを導出し、
位置コードを少なくとも１つの調節可能なコードと比較
し、比較結果により、第２符号器フィードバック手段と
第１符号器フィードバック手段とを脱結合することを特
徴とする。

【０００７】〔作用〕ＨＤＴＶ（高鮮明度テレビ）基準
によれば、符号化前は符号化されるディジタル信号に相
当し、符号化後は第１符号化ディジタル信号（高分解能
信号）に相当するＨＤＴＶピクチャーは１６：９比の寸
法を有するが、符号化前は符号化される減少ディジタル
信号に相当し、符号化後は第２符号化ディジタル信号
（低分解能信号）に相当する従来のピクチャーは４：３
比の寸法を有する。このような条件では、ＨＤＴＶピク
チャーの表面積は、従来のピクチャーの表面積を一般に
越え、この場合、ＨＤＴＶは従来のピクチャー（相当部
分）に相当する部分にまた（越え部分）を越える部分に
分割される。ピクチャー要素が相当部分またはＨＤＴＶ
ピクチャーの越え部分に位置するかどうかは、符号器手
段で、符号化されるディジタル信号から位置コードを導
出し、これを調節可能なコードと比較して決定される。
ピクチャー要素が相当部分に位置していれば、低分解能
で符号化する層は予報として、必要に応じて作用できる
ようにするための高分解能で符号化する層に結合される
のは、両層が異なる分解能を有する相当ピクチャー要素
を符号化するので予報が可能性の中にあるからである。
ピクチャー要素がＨＤＴＶピクチャーの越え部分に位置
していれば、低分解能で符号化する層が高分解能で結合
する層に結合されてはならないのは、（ピクチャー要素
が低分解能で符号化する層の実作動領域外にあり予報が
可能性の中にないので）低分解能で符号化する層は予報
として作用してはならないからであり、これは第１符号
器フィードバック手段から第２符号器フィードバック手
段を脱結合することで達成される。

【０００８】これに関し、脱結合はきわめて広い意味で
解すべきである。たとえば、システムがさらに、符号器
予報手段が、復号器にループが重ならないようにするた
め第１データ処理手段の入力と第１符号器フィードバッ
ク手段の入力の両方に接続される、まで公開されていな
いオランダ特許出願第９２００４９９号（優先権日１９
９２年３月７日）に記載されているように構成されれ
ば、脱結合は結合において、非導通状態にセットされる
スイッチを設けることにより達成され、この場合、復号
器にもこのようなスイッチを設けねばならない。脱結合
はまた、結合において、制御信号に応答して、低分解能
で符号化する層より発し低分解能で符号化する層のため
の信号（任意数）を無意味信号（たとえば、０の数）に
変換する論理回路を設けることによっても達成できる。
この場合、復号器もこのような論理回路を備えねばなら
ない。

【０００９】位置コードが（ｘ，ｙ）座標を有しＨＤＴ
Ｖピクチャーのコーナ点が通常のｔｖピクチャーのコー
ナ点と一致していれば、ピクチャー要素が相当または越
え部分に位置しているかどうか決定できるようにするた
めに前記位置コードを調節可能なコード（他の（ｘ，
ｙ）座標と比較すればよい。２つのコーナ点が一致しな
ければ、少なくとも２つの調節可能なコードが必要とな
る。位置コードが単一数であれば、ＨＤＴＶピクチャー
で識別される（たとえば左から右へついで上から下へ）
ピクチャー要素を番号付けする方法があり、両コーナ点
が一致するかしないかをいくつの調節可能なコードで決
定し、比較しなければならない。調節可能なコードは符
号器の場合、たとえば、操縦桿でＨＤＴＶピクチャーの
どの部分が通常のピクチャーとして可視すべきかを決定
することにより調節される。システムは低分解能で符号
化し、低分解能で符号化される信号にもとずいて高分解
能で符号化を予報する際に位置するピクチャー要素を無
視するため、本発明によるシステムの符号化および復号
化の能率の向上が可能になる。

【００１０】本発明は、ＨＤＴＶピクチャーを代表する
ディジタル信号が高分解能で符号化され、そこから導出
され通常の小さいピクチャーを代表する信号が低分解能
で符号化されれば、低分解能を有するＨＤＴＶの全表面
積にわたる導出信号を符号化することと、これを高分解
能での符号化を予測するのに使用することには不能率で
ある。

【００１１】本発明によるシステムの第１実施例は、符
号器は、主接点が入力に結合され、第１スイッチ接点が
第１符号器記憶手段に結合され、第２スイッチ接点が符
号予報手段を介し第２符号器記憶手段に結合される、符
号器手段を介し制御可能な符号器切換え手段を備え、復
号器結合手段は、主接点が第１データ再処理手段に結合
され、第１スイッチ接点が第１復号器記憶手段に結合さ
れ、第２スイッチ接点が復号器予報手段を介して第２復
号器記憶手段に結合される、復号器手段を介して制御可
能な復号器切換え手段を備えることを特徴とする。

【００１２】この場合、符号器切換え手段と復号器切換
え手段とは、たとえば、切り換え手段として構成され、
すなわち、主接点は第１スイッチ接点または第２スイッ
チ接点のいずれかに接続される。“システム・コントロ
ーラ”の場合、符号器切り換え手段は第１スイッチ接点
に接続され、第１符号器記憶手段に記憶される前の高分
解能ピクチャーは新たな高分解能ピクチャーを予報する
ために使用される。“システム・コントローラ”の場
合、符号器切り換え手段の主接点が第２スイッチ接点に
接続されれば、現低分解能ピクチャーは新たな高分解能
ピクチャーを予報するのに使用される。“システム・コ
ントローラ”から生ずる、このために必要な情報も多重
および脱多重によって復号器へ伝達されて復号器切り換
え手段は符号器切り換え手段と同期状態となる。符号器
においてまた復号器において、２つの層は切り換え手段
の主接点を第１スイッチ接点に接続することによって脱
結合される。この目的のため、符号器手段は、たとえ
ば、“システム・コントローラ”と符号器切り換え手段
間に設けられる論理回路を介し、“システム・コントロ
ーラ”から生ずる制御情報に影響を与えることができ
る。これに関し、“システム・コントローラ”が符号器
手段を備えることも想像できる。

【００１３】符号器切り換え手段と復号器切り換え手段
はさらにまた、第１スイッチ接点と第２スイッチ接点に
存在する信号比を調節してからこのように調節された２
つの信号を結合する手段として構成される。まだ公開さ
れていない、オランダ特許出願第９２０１５９４号（優
先権日１９９２年９月１４日）に記載されているよう
に、切り換え手段は第１スイッチ接点に存在する信号に
ｘ値を掛け、第２スイッチ接点に存在する信号に１−ｘ
値（ここで０≦ｘ＜１）を掛けるように設備される。こ
の場合、また、ｘ＝１を設定することによって、符号器
と復号器の２層が脱結合される結果を達成できる。

【００１４】本発明によるシステムの第２実施例は、復
号器は復号器手段を備えて、符号化ディジタル信号から
位置コードを導出し、調節可能なコードを受け入れ、位
置コードを調節可能なコードと比較し、比較結果によ
り、第２復号器記憶手段と第１復号器記憶手段を脱結合
することを特徴とする。

【００１５】ピクチャー要素が相当部分にまたはＨＤＴ
Ｖピクチャーの越え部分に位置するかどうかは、復号手
段で、符号化ディジタル信号から位置コードを導出し、
これを調節可能なコードと比較することによって決定さ
れる。ピクチャー要素が相当部分に位置していれば、低
分解能で符号化する層が、必要に応じ、予報として作用
できるために高分解能で復号する層に結合しなければな
らないのは、２層が異なる分解能で相当ピクチャー要素
を復号するからである。ピクチャー要素がＨＤＴＶピク
チャーの越え部分に位置していれば、低分解能で復号す
る層が高分解能で復号する層に結合されてはならないの
は、低分解能で復号する層が、（ピクチャー要素が、低
分解能で復号する層の実作動領域外に位置しているため
可能性の中にいないので）予報として作用できず、これ
が第１復号器記憶手段から第２復号器記憶手段を脱結合
することにより達成されるためである。

【００１６】これがシステムによる符号化と復号化の能
率の最大の向上を達するのは、調節可能なコードのみが
マルチプレクサとデマルチプレクサによって符号器から
復号器へ伝送されなければならないためと、その結果、
符号器と復号器は、導出位置コードと調節可能コードの
関数としてのみＨＤＴＶピクチャーと通常のピクチャー
間の表面積の差を考慮しなければならないためである。
復号器に復合器手段を備えていなければ、符号器はまた
あらゆる種類の入念な制御情報を伝送して、復号化プロ
セスがやはり、復号器の種々層において同期的に行わね
ばならない（異なる表面積を有するピクチャーに相当す
る信号の復号化は、結局、層間の非同時性となる）。復
号器が復号器手段を備えていれば、内部同時性は、同時
に伝送されねばならない入念な制御情報なしに自動的に
確保され、これは確実な能率効果を有する。

【００１７】本発明はさらに、本発明によるシステムに
使用される符号器において、ディジタル信号を受信する
入力と、入力に結合されて第１符号化ディジタル信号を
発生する第１データ処理手段と、第１符号器記憶手段を
備え、第１データ処理手段の少なくとも１部分をフィー
ドバックする第１符号器フィードバック手段と、入力に
結合され、受信ディジタル信号を減少する減少手段と、
減少手段に結合され、第２符号化ディジタル信号を発生
する第２データ処理手段と、第２符号器記憶手段を備
え、第２データ処理手段の少なくとも１部分をフィード
バックする第２符号器フィードバック手段と、符号器予
報手段を備え、第２符号器フィードバック手段を第１符
号器フィードバック手段に結合する符号器結合手段とを
備える符号器に関する。

【００１８】本発明による符号器は、符号器が入力に結
合された符号器手段を備えて、ディジタル信号から位置
コードを導出し、位置コードを少なくとも１つの調節可
能なコードと比較し、比較結果により、第２符号器フィ
ードバック手段と第２符号器フィードバック手段を脱結
合することを特徴とする。

【００１９】本発明による符号器の第１実施例は、符号
器結合手段が、主接点が入力に結合され、第１スイッチ
接点が第１符号器記憶手段に結合され、第２スイッチ接
点が符号器予報手段を介し第２符号器記憶手段に結合さ
れ、符号器手段を介し制御可能な符号器切り換え手段を
備えることを特徴とする。

【００２０】本発明はさらに、本発明によるシステムに
使用される復号器において、第１符号化ディジタル信号
を処理する第１データ再処理手段と、第１データ再処理
手段に結合される第１復号器記憶手段と、第２符号化デ
ィジタル信号を処理する第２データ再処理手段と、第２
データ再処理手段に結合される第２復号器記憶手段と、
復号器予報手段を備え、第２復号器記憶手段を第１復号
器記憶手段に結合する復号器結合手段とを備える復号器
に関する。

【００２１】本発明による復号器は、復号器が復号器手
段を備えて、符号化ディジタル信号から位置コードを導
出し、さらに調節可能なコードを受け入れ、位置コード
を調節可能なコードと比較し、比較結果により、第２復
号器記憶手段と第１復号器記憶手段を脱結合することを
特徴とする。

【００２２】本発明による復号器の第１実施例は、復号
器結合手段が、主接点が第１データ再処理手段に結合さ
れ、第１スイッチ接点が第１復号器記憶手段に結合さ
れ、第２スイッチ接点が復号器予報手段を介し第２復号
器記憶手段に結合された、復号器手段を介し制御可能な
復号器切り換え手段を備えることを特徴とする。

【００２３】文献 “Ｉ．パークによるＩＳＯ−ＩＥＣ／ＪＴＣ１／ＳＣ２
９／ＷＧ１１，ＭＰＥＧ９２／２９１；“ピクチャー・
オージオ情報の符号化表示”、“ＴＭＩ両立性実験”。

【００２４】

【実施例】本発明を図に示す実施例を参照してさらに詳
細に説明する。

【００２５】図１に示す符号器は２つの層より構成され
る。第１層（１０−２１）は最高分解能にもとずき信号
を符号化し、第２層（３０−４１）は最低分解能にもと
ずいて信号を符号化する。

【００２６】第１層はデータ処理手段１０を備え、これ
らは、変成手段１１と、量子化手段１２と符号化手段１
３との直列回路と、逆量子化手段１４と逆変成手段１５
の、量子化手段１２と符号化手段１３間に位置する分岐
点に結合される直列回路とより構成される。変成手段１
１の入力は、減算回路１６の出力に結合されるデータ処
理手段１０の入力を形成する。符号化手段１３の出力
は、高分解能にもとずき第１符号化ディジタル信号を発
生するデータ処理手段１０の符号化出力を形成し、符号
化出力はマルチプレクサ６の第１入力に結合される。逆
変成手段１５の出力は、前記データ処理手段１０を（少
なくとも１部）フィードバックするデータ処理手段１０
のフィードバック出力を形成し、フィードバック出力は
加算回路１９の第１（プラス）入力に結合される。加算
回路１９の出力は第１符号器記憶手段２０の入力に結合
される。これらは、第１ベクトル信号を発生するベクト
ル出力がマルチプレクサ６の第２入力に結合される第１
符号器移動予報手段２１に可逆結合される。符号器移動
予報手段２１の入力は符号器の入力１に結合され、入力
１はさらに減算回路１６の第１（プラス）入力に結合さ
れる。減算回路の第２（マイナス）入力は加算回路１９
の第２（プラス）入力にまた、第１入力（第１スイッチ
接点）が符号器移動予報手段２１のもう１つの出力に結
合される、符号器切り換え手段７の出力（主接点）に結
合される。符号器切り換え手段７の制御入力はマルチプ
レクサ６の第５入力にまた、入力が入力１に結合される
システム・コントローラ８の出力に結合される。システ
ム・コントローラ８は値ｘを表わすｘ信号を符号器切り
換え手段７とマルチプレクサ６に伝送し、ついでｘ信号
を多重状に復号器に伝送する。符号器切り換え手段７
は、（第１符号器移動予報手段２１から発生する）第１
入力に存在する信号に値ｘを掛け、符号器予報手段３か
ら発生する）第２入力に存在する信号に値１−ｘを掛け
てからこのようにして得られた２つの信号を加算するこ
とによって、第１入力と第２入力に存在する信号の比を
調節するものである。値ｘでは、０≦ｘ≦１の場合で、
この値は、後述の仕方でシステム・コントローラ８によ
り決定され、符号器切り換え手段７の制御入力によって
調節される。第１符号器記憶手段２０と第１符号器移動
予報手段２１は一体として第１符号器フィードバック手
段を形成する。

【００２７】第２層は第２データ処理手段３０を備え、
これらは、変成手段３１と、量子化手段３２と符号化手
段３３との直列接続と、逆量子化手段３４と逆変成手段
３５との、量子化手段３２と符号化手段３３間に位置す
る分岐点に結合される直列接続とにより構成される。変
成手段３１の入力は、減算回路３６の出力に結合される
データ処理手段３０の入力を形成する。符号化手段３３
の出力は低分解能にもとずいて第２符号化ディジタル信
号を発生するデータ処理手段３０の符号化出力を形成
し、符号化出力はマルチプレクサ６の第３入力に結合さ
れる。逆変成手段５５の出力は前記データ処理手段３０
を（少なくとも１部）フィードバックするデータ処理手
段３０のフィードバック出力を形成し、フィードバック
出力は加算回路３９の第１（プラス）入力に結合され
る。加算回路３９の出力は第２符号器記憶手段４０の入
力に結合される。これらは、第２ベクトル信号を発生す
るベクトル出力がマルチプレクサ６の第４入力に結合さ
れる第２符号器移動予報手段４１に可逆結合される。符
号器移動予報手段４１の入力は受信信号を減少する減少
手段２の出力に結合され、その出力はさらに減算回路３
６の第１（プラス）入力に結合される。減算回路の第２
（マイナス）入力は符号器移動予報手段４１のもう１つ
の出力に結合され、このもう１つの出力はさらに加算回
路３９の第２（プラス）入力に結合される。入力が符号
器の入力１に結合される減少手段２はフィルタリング手
段とサブサンプリング手段とを備える。加算回路３９の
出力はさらに、データ処理手段１０にデータ処理手段３
０を結合する符号器手段３の入力に結合される。符号器
予報手段３の出力は符号器切り換え手段７の第２入力
（第２スイッチ接点）に結合される。符号器予報手段３
は補間手段とアップサンプリング手段とを備える。同時
に、第２符号器記憶手段４０と第２符号器移動予報手段
４１は一体として第２符号器フィードバック手段を形成
する。

【００２８】図１に示す符号器の作動はつぎの通りであ
る。符号化されるディジタル信号をビット・ストリーム
として入力１に送る。各場合、一定のビット数はピクチ
ャー要素（ピクセルまたはペル）を形成する。符号器切
り換え手段をｘ＝１で調節し、第１符号器記憶手段２０
の中身が空と推定すると、第１群のペルは減算回路１６
を介しデータ処理手段１０に達する。変成手段１１は、
たとえば、対群について別々の余弦変成を行い、各周波
数成分の関連係数を決定する。量子化手段１２は得られ
た信号を量子化する。つぎに、たとえば、平均して、進
入ワードより短かい長さを有しマルチプレクサ６に送ら
れる新たなコードワードを発生する２次元テーブルにも
とずいて符号化手段１３によって、量子化信号は符号化
される。その結果、この変成され、量子化され符号化さ
れた第１群のペルは高分解能にもとずいて符号化された
信号の第１部分を形成する。変成、量子化された後、第
１群のペルは逆量子化手段１４によって逆量子化され、
逆変成手段１５によって逆変成され、加算回路１９を介
し、符号器記憶手段２０の第１位置に記憶される。第２
群のペルは第１群のペルと同じルートを横断し、同じ処
理を受けて、一完成ピクチャー（第１ピクチャー）のす
べての群のペルが記憶されるまで、符号器記憶手段２０
の第２位置に記憶される。

【００２９】つぎに、次の（第２）ピクチャーの第１群
のペルが入力１に現われ符号器移動予報手段２１に送ら
れ、ここで、符号器記憶手段２０に記憶された前の（第
１）ピクチャーにもとずいて、移動の可能性の有無を調
べる。もしあれば、前記移動は第１ベクトル信号として
マルチプレクサ６へ送られる。同時に、符号器記憶手段
２０は前の（第１）ピクチャーの第１群のペルを発生
し、第１群のペルは、減算回路１６によって符号化され
る第（２）ピクチャーの第１群のペルから符号器移動予
報手段２１を介しまた符号器切り換え手段７（ｘ＝１で
調節されるから）を介し減算される。つぎに、第２ピク
チャーの第１群のペルと第１ピクチャーの第１群のペル
との差がデータ処理手段１０に送られるため、符号化が
さらに能率的に進む。符号器予報手段がつぎのピクチャ
ーの内容の移動可能性を考慮することは能率をさらに向
上させる。もちろん、他の予報方法にもとずいて決定さ
れた他の予報パラメータも伝送してよい。

【００３０】上記説明は、データ処理手段１０を中心に
構成される第１層についての符号器の作動であり、符号
器切り換え手段はｘ＝１で調節される。データ処理手段
３０を中心に構成される第２層についての作動は原則と
して、以下を除き、（調節ｘ＝１が与えられ）同じであ
る。データ処理手段３０は減算回路３６を介し受信信号
を受入れ、これは減少手段２を介し減少されておりか
つ、フィルタリングとサブサンプリングの結果、入力１
に現われる信号よりも低い分解能を有する。その結果、
データ処理手段３０により発生した符号化信号は低分解
能にもとずいて符号化される。

【００３１】符号器手段がｘ＝１により調節されれば、
前の（第１）ピクチャーの第１群のペルは、減算回路１
６によって符号化される（第２）ピクチャーの第１群の
ペルから減算される。その結果、符号化される新たな高
分解能ピクチャーの部分を予報するために記憶された前
の高分解能ピクチャー部分が使用される。記憶された前
の高分解能ピクチャーの部分が、符号化される新たな高
分解能ピクチャーの相当部分にわずかに似ているかまた
は似ていなければ、予報が新たな低分解能ピクチャーの
部分にもとずくかについて決定する。その場合、符号器
切り換え手段はｘ＝０で調節すべきである。ｘ＝１の場
合、第２ピクチャーの第１群のペルと第１ピクチャーの
第１群のペルとの差を符号化するだけが必要であったた
めデータ処理手段の能率は向上したが、ｘ＝０の場合、
符号器予報手段３を介する第１層にたいする第２層の結
合の結果、第２層に荒く符号化されるペル群のみが第１
層でさらに微細に符号化されねばならないため、データ
処理手段１０の能率も向上する。２層間の分解能レベル
が異なるので符号器予報手段３による補間とアップサン
プリングが必要である。

【００３２】０と１間の値をｘに選べば、２種類の予報
が結合される。ｘ＝１／２であれば、２種類の予報は同
じ重さである。ｘ＜１／２であれば、現低分解能ピクチ
ャーにもとずく予報はさらに重く、ｘ＞１／２であれ
ば、前の高分解能ピクチャーにもとずく予報はさらに重
い。正しく選んだ値ｘにより、符号器切り換え手段が切
り換えスイッチとして構成される（すなわち、ｘ＝０ま
たはｘ＝１の可能性のみ）、システムにたいする予報に
おいて３ｄＢ利得を達することができる。最適値ｘはシ
ステム・コントローラ８により決定され、このシステム
・コントローラは、たとえば、あらゆる可能性のある値
ｘについて、ピクチャーの符号化部分を再生するために
データ処理手段１０の符号化出力にいくつビットが必要
かを調べる。この場合、もっとも少ないビットを必要と
する値ｘが最適値となる。図１に示されないシステム・
コントローラ８のもう１つの入力も減算回路１６の出力
に結合され、得られた信号（差信号またはエラー信号）
の２乗が各値ｘのため計算されねばならない出力に現わ
れる。最小エラーを生ずる値ｘは最適値となる。

【００３３】図１に示す符号器において、システム・コ
ントローラ８は符号器手段を備え、ディジタル信号から
位置コードを導出し、任意コードを少なくとも１つの調
節可能なコードと比較し、比較結果により、第２符号器
フィードバック手段とは第１フィードバック手段を脱結
合する。

【００３４】この目的のため、符号器手段は入力１に結
合され、たとえば、符号化されるビット・ストリームか
ら位置コードを導出するカウンタを備える。さらにま
た、符号器手段は、たとえば、ジョイスチック（ｊｏｙ
ｓｔｉｃｋ）に結合され、このジョイスチックは（１
６：９ＨＤＴＶピクチャーのどの部分が４：３通常ピク
チャーとして低分解能で符号化すべきかを決定するた
め）人間により作動され、さらに符号器手段に送られる
調節可能コードを発生する。さらに、符号器手段は、た
とえば、カウンタを使用して導出される位置コードをジ
ョイスチックから発生する調節可能なコードと比較する
コンパレータを備える。比較結果により、コンパレータ
は、たとえば、夫々ピクチャー要素（位置コードと云
う）が通常ピクチャーの外側（またはＨＤＴＶピクチャ
ーの越え部分）に位置していれば、論理１を発生し、コ
ンパレータは、たとえば、夫々ピクチャー要素（位置コ
ードと云う）が通常ピクチャーの内側（またはＨＤＴＶ
ピクチャーの相当部分）に位置していれば、論理０を発
生する。コンパレータの出力信号がＯＲゲートの第１入
力に、ｘ信号がその第２入力に送られれば、ｘ信号は、
夫々ピクチャー要素が相当部分にあればＯＲゲートの出
力に現われ、論理１は、夫々ピクチャー要素が越え部分
にあれば出力に現われる。ＯＲゲートから出力信号を新
たなｘ信号として符号器切り換え手段７に送ると、夫々
ピクチャー要素が越え部分に位置すれば、符号器切り換
え手段は（システム・コントローラ８により発生される
値ｘと関係なく）ｘ＝１で調節される結果、第１と第２
符号器フィードバック手段は脱結合されることになる。
もちろん、切り換え手段として構成され、結果として値
ｘ＝０とｘ＝１のみを有する符号器切り換え手段につい
ても同じである。

【００３５】符号器予報手段３が、復号器でループが重
ならないようにするため第１データ処理手段１０の入力
と第１符号器記憶手段２０の入力の両入力に接続されさ
らに、符号器切り換え手段７が不在である、まだ公開さ
れていないオランダ特許出願第９２００４９９号（優先
権日１９９２年３月１７日）に記載されているようにシ
ステムが構成されていれば、脱結合は、（たとえば、符
号器記憶手段４０と符号器予報手段３の間の）結合にお
いて、不導通状態にセットされるスイッチを設けること
により達成される。脱結合はまた、結合において、制御
信号に応答して、低分解能で符号化する層から発生しか
つ高分解能で符号化する層のための信号（任意数）を無
意味信号（たとえば０）に変換する論理回路を設けるこ
とによっても達成できる。この場合、スイッチの不導通
状態への設定は、制御信号をさらに供給する上記コンパ
レータによって制御できる。

【００３６】符号器は２層以下であってはならず、この
場合、高分解能の符号化信号は、たとえば、所謂高鮮明
度テレビ・ピクチャーを再生するのに適し、低分解能の
符号化信号は標準テレピ・ピクチャーを再生するのに適
する。符号器が３層より成れば、信号は、たとえば、さ
らに低い分解能で十分な所謂ビデオホン用ピクチャーを
再生する第３層で符号化される。

【００３７】図２に示す復号器は多重信号を受信する入
力を有するデマルチプレクサ７０を備え、多重信号は符
号器から発生しかつ、最高分解能を有する第１符号化デ
ィジタル信号と、第１ベクトル信号と、低分解能を有す
る第２符号化ディジタル信号と、第２ベクトル信号と、
ｘ信号と調節可能なコードとを有する。デマルチプレク
サ７０の出力に、第１符号化ディジタル信号が現われ、
デマルチプレクサ７０の第２出力に第１ベクトル信号が
現われ、デマルチプレクサ７０の第３出力に第２符号化
ディジタル信号が現われ、デマルチプレクサ７０の第４
出力に第２ベクトル信号が現われ、デマルチプレクサ７
０の第５出力に第２ベクトル信号が現われ、デマルチプ
レクサ７０の第５出力にｘ信号と調節可能なコードが現
われる。デマルチプレクサ７０の第１出力は第１データ
再処理手段８９の入力に結合され、この再処理手段８９
は逆符号化手段８１と、逆量子化手段８２と逆変成手段
８３との直列接続より成り、その出力は加算回路８４の
第１入力に結合される。加算回路８４の出力は復号器の
第１（高分解能）出力を形成し、第１復号器記憶手段８
５の入力に結合され、記憶手段８５の出力は第１復号器
移動補償手段８６の入力に結合される。補償手段８６の
ベクトル入力は、（第１）ベクトル信号を受信するデマ
ルチプレクサ７０の第２出力に結合され、出力は、出力
が加算回路８４の第２入力に結合される復号器切り換え
手段８７の第１入力（第１スイッチ接点）に結合され
る。復号器回路手段８７の制御入力は復号器手段９０の
出力に結合され、この復号器手段９０の第１入力はｘ信
号と調節可能なコードを受入れるデマルチプレクサ７０
の第５出力に結合され、第２入力は第１符号化ディジタ
ル信号を受信しかつ位置コードを導出するデマルチプレ
クサ７０の第１出力に結合される。

【００３８】デマルチプレクサ７０の第３出力は、逆符
号化手段７１と、逆量子化手段７２と逆変成手段７３と
の直列接続より成る第２データ再処理手段７９の入力に
結合される。逆変成手段７３の出力は加算回路７４の第
１入力に結合され、加算回路７４の出力は、補間手段と
アップサンプリング手段とより成る復号器予報手段７７
を介し復号器切り換え手段８７の第２入力（第２スイッ
チ接点）に結合される。復号器の第２（低分解能）出力
を形成する加算回路７４の出力も第２復号器記憶手段７
５の入力に結合され、記憶手段７５の出力は第２復号器
移動補償手段７６の入力に結合される。補償手段７６の
出力は加算回路７４の第２入力に結合され、ベクトル入
力は（第２）ベクトル信号を受信するデマルチプレクサ
７０の第４出力に結合される。

【００３９】図２に示す復号器の作動はつぎの通りであ
る。第１データ再処理手段８９は、逆符号化手段８１を
介し、たとえばテーブルにもとずき、第１符号化ディジ
タル信号について逆符号化を行ってから、可量子化手段
８２を介し、逆量子化を行い、その後、逆変成手段を介
し、逆変成、たとえば逆別個余弦変成を行う。第２デー
タ再処理手段７９は、逆符号化手段７１を介し、たとえ
ばテーブルにもとずいて、第２符号化ディジタル信号に
ついて逆符号化を行ってから、逆量子化手段７２を介
し、逆変成を行い、その後、逆変成手段を介し、逆変
成、たとえば逆別個余弦変成を行う。第２データ再処理
手段７９により発生された信号は低分解能を有し、特定
ピクチャーの特定ペル群とその前のピクチャーの特定ペ
ル群との差を形成する。減算回路７４、第２復号器記憶
手段７５、および第２復号器補償手段７６の助けによ
り、特定ピクチャーの特定ペル群は復号器の第２（低分
解能）出力に現われる。この信号は復号器予報手段７７
の助けにより補間されアップサンプルされ、その後任意
に復号器切り換え手段８７の第２入力に送られる。

【００４０】第１データ再処理手段８９により発生した
信号は高分解能を有し、特定ピクチャーの特定ペル群と
その前のピクチャーの特定ペル群との差を形成する。加
算回路８４、第１復号器記憶手段８５、第１復号器移動
補償手段８６および復号器切り換え手段８７の助けによ
り、特定ピクチャーの特定ペル群は復号器の第１（高分
解能）出力に現われる。

【００４１】復号器切り換え手段８７がデマルチプレク
サ７０の第５出力を介しｘ信号を受信するのは、切り換
え手段８７が、夫々ピクチャー要素がＨＤＴＶピクチャ
ーの相当部分に位置されることを暗示する位置コードを
検出している限り、復号器手段９０によりｘ信号を不変
のまま通すためである。復号器手段９０が、夫々ピクチ
ャー要素が越え部分に位置されていることを暗示する位
置コードを検出すると直ぐに、ｘ信号をｘ＝１に変え、
その結果復号器における両層は脱結合される。位置コー
ドの導出、位置コードと調節可能なコードとの比較およ
びｘ信号への介在は符号器手段で述べた方法と同じ方法
で行い、これに関連して述べた変型も復号器手段９０に
適用する。

【００４２】マルチプレクサ６とデマルチプレクサ７０
の使用は、もちろん、一例にすぎない。従って、たとえ
ば、ビデオ・レコーダで、符号器から復号器への信号の
伝送が通常の個々接続を介し行われ、異なる信号も伝送
できるマルチプレクシングとデマルチプレクシング以外
の方法（変調および復調技術等）があることが考えられ
る。さらにまた、別個のマルチプレクサが符号器の各層
について使用でき、別個のデマルチプレクサが復号器の
各層について使用できる。

【００４３】図３に示すＨＤＴＶピクチャー（１６：
９）は３２区分で構成され、各区分に２次元位置コード
を有し、上左に１，１、下左に４，１、上右に１，８、
下右に４，８である。従来のピクチャー（４：３）は２
４区分で構成され、各区分に２次元位置コードを有し、
上左に１，２、下左に４，２、上右に１，７、下右に
４，７である。この図で、相当部分は位置コード１，２
…１，７、２，２…２，７、３，２…３，７、４，２…
４，７で表わされる。越え部分は位置コード１，１、
１，８、２，１、２，８、３，１、３，８、４，１、
４，８で表わされる。ジョイステックによってＨＤＴＶ
ピクチャーにたいし従来のピクチャーの位置を固定し、
調節可能なコード、たとえば、従来のピクチャーの上左
コーナと下右コーナを選ぶことによって、どの区分で
も、位置コードを２つの調節可能なコードと比較し、そ
れが相当部分かまたは越え部分にあるかを決定できる。
従来のピクチャーのコーナー点がＨＤＴＶピクチャーの
コーナー点と一致すれば、位置コードを調節可能なコー
ドと比較すれば十分である。さらにまた、たとえば、１
次元数等ここで述べた２次元コード以外の位置コード
も、もちろん、考えられ、そのその場合、位置コードは
一般に種々の調節可能なコードと比較されねばならな
い。

【００４４】なお、図３に示す８×４＝３２区分（比
８：４または１６：８）は（正しい比で）ＨＤＴＶピク
チャーを正しく描くには不十分である。この目的のた
め、結局、１６×９＝１４４区分以上が必要である。そ
の場合、従来のピクチャーは１２×９＝１０８区分より
成る一方、このピクチャーは図３において６×４＝２４
区分（比３：２または６：４）より成る。しかし、図３
は、できるだけ簡単にされている任意の設計のみを示
す。さらにまた、図３は、本発明によるシステムおよび
本発明による符号器と復号器は制限的に解してはなら
ず、システムおよび符号器と復号器は原則として、（第
１次元のピクチャーに相当する）高分解能信号や（異な
る次元のピクチャーに相当する）それから導出された低
分解能信号を符号化・復号するのに適している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による符号器を示す。

【図２】本発明による復号器を示す。

【図３】ＨＤＴＶピクチャーと、位置コードを備える従
来のピクチャーとを示す。

【符号の説明】

１：入力、２：減少手段、３：符号器予報手段、６：マ
ルチプレクサ、７：符号器切り換え手段、８：システム
・コントローラ、１０：第１データ処理手段、１１，３
１：変成手段、１２，３２：量子化手段、１３，３３：
符号化手段、１４，３４，７２，８２：逆量子化手段、
１５，３５，５５，７３，８３：逆変成手段、１６，３
６：減算手段、１９，３９，７４，８４：加算回路、２
０，８５：第１符号器記憶手段、２１，４１：第１符号
器移動予報手段、３０：第２データ処理手段、４０：第
２符号器記憶手段、７０：デマルチプレクサ、７１：逆
符号化手段、７５：第２復号器記憶手段、７６：第２復
号器移動補償手段、７９：第２データ再処理手段、８
１：逆符号化手段、８６：第１復号器移動補償手段、８
７：復号器切り換え手段、８９：第１データ再処理手
段、９０：復号器手段。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディジタル信号を符号化する少なくとも
   １つの符号器と符号化ディジタル信号を復号する少なく
   とも１つの復号器とを備える装置において、符号器は、 ディジタル信号を受信する入力と、 入力に結合され、第１符号化ディジタル信号を発生する
   第１データ処理手段と、 第１符号器記憶手段を備え、第１データ処理手段の少な
   くとも１部分をフィードバックする第１符号器フィード
   バック手段と、 入力に結合され、受信ディジタル信号を減少する減少手
   段と、 減少手段に結合され、第２符号化ディジタル信号を発生
   する第２データ処理手段と、 第２符号器記憶手段を備え、第２データ処理手段の少な
   くとも１部分をフィードバックする第２符号器フィード
   バック手段と、 符号器予報手段を備え、第２符号器フィードバック手段
   を第１符号器フィードバック手段に結合する符号器結合
   手段とを備え、復号器は、 第１符号化ディジタル信号を処理する第１データ再処理
   手段と、 第１データ再処理手段に結合される第１復号器記憶手段
   と、 第２符号化ディジタル信号を処理する第２データ再処理
   手段と、 第２データ再処理手段に結合される第２復号器記憶手段
   と、 復号器予報手段を備え、第２復号器記憶手段を第１復号
   器手段に結合する復号器結合手段とを備え、 符号器は入力に結合される符号器手段を備えて、 ディジタル信号から位置コードを導出し、 位置コードを少なくとも１つの調節可能なコードと比較
   し、さらに比較結果により、第２符号器フィードバック
   手段と第１符号器フィードバック手段とを脱結合するこ
   とを特徴とする装置。
2. 【請求項２】 符号器結合手段は、主接点が入力に結合
   され、第１スイッチ接点が第１符号器記憶手段に結合さ
   れ、第２スイッチ接点が符号器予報手段を介し第２符号
   器記憶手段に結合される、符号器手段を介し制御できる
   符号器切換手段を備え、復号器結合手段は、主接点が第
   １データ再処理手段に結合され、第１スイッチ接点が第
   １復号器記憶手段に結合され、第２スイッチ接点が復号
   器予報手段を介し第２復号器記憶手段に結合される、復
   号器手段を介し制御可能な復号器切換え手段を備えるこ
   とを特徴とする請求項１記載の装置。
3. 【請求項３】 復号器は復号器手段を備えて、 符号化ディジタル信号から位置コードを導出し少なくと
   も１つの調節可能なコードを受入れ、 位置コードを調節可能なコードと比較し、 比較結果により、第２復号器記憶手段と第１復号器記憶
   手段とを脱結合することを特徴とする請求項１または２
   記載の装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載のシステムに使用されるデ
   ィジタル信号を符号化する符号器において、 ディジタル信号を受信する入力と、 入力に結合され、第１符号化ディジタル信号を発生する
   第１データ処理手段と、 第１符号器記憶手段を備え、第１データ処理手段の少な
   くとも１部分をフィードバックする第１符号器フィード
   バック手段と、 入力に結合され、受信ディジタル信号を減少する減少手
   段と、 減少手段に結合され、第２符号化ディジタル信号を発生
   する第２データ処理手段と、 第２符号器記憶手段を備え、第２データ処理手段の少な
   くとも１部分をフィードバックする第２符号器フィード
   バック手段と、 符号器予報手段を備え、第２符号器フィードバック手段
   を第１符号器フィードバック手段に結合する符号器結合
   手段とを備え、 符号器は、入力に結合される符号器手段を備えて、 ディジタル信号から位置コードを導出し、 位置コードを少なくとも１つの調節可能なコードと比較
   し、さらに、 比較結果により、第２符号器フィードバック手段と第１
   符号器フィードバック手段とを脱結合することを特徴と
   する符号器。
5. 【請求項５】 符号器結合手段は、主接点が入力に結合
   され、第１スイッチ接点が第１符号器記憶手段に結合さ
   れ、第２スイッチ接点が符号器予報手段を介し第２符号
   器記憶手段に結合される、符号器手段を介し制御可能な
   符号器切換手段を備えることを特徴とする請求項４記載
   の符号器。
6. 【請求項６】 請求項１記載のシステムに使用される符
   号化ディジタル信号を復号する復号器において、 第１符号化ディジタル信号を処理する第１データ再処理
   手段と、 第１データ再処理手段に結合される第１復号器記憶手段
   と、 第２符号化ディジタル信号を処理する第２データ再処理
   手段と、 第２データ再処理手段に結合される第２復号器記憶手段
   と、 復号器予報手段を備え、第２復号器記憶手段を第１復号
   器記憶手段に結合する復号器結合手段とを備え、 復号器は、復号器手段を備えて、 符号化ディジタル信号から位置コードを導出しかつ少な
   くとも１つの調節可能なコードを受入れ、 位置コードを調節可能なコードと比較し、 比較結果により、第２復号器記憶手段と第１復号器記憶
   手段とを脱結合することを特徴とする復号器。
7. 【請求項７】 復号器結合手段は、主接点が第１データ
   再処理手段に結合され、第１スイッチ接点が第１復号器
   記憶手段に結合され、第２スイッチ接点が復号器予報手
   段を介し第２復号器記憶手段に結合される、復号器手段
   を介し制御可能な復号器切換え手段を備えることを特徴
   とする請求項７記載の復号器。