JPH06326994A

JPH06326994A - 画像符号化および復号化装置

Info

Publication number: JPH06326994A
Application number: JP11597593A
Authority: JP
Inventors: Masuo Oku; 万寿男奥; Yukitoshi Tsuboi; 幸利坪井; Susumu Takahashi; 将高橋; Yukio Fujii; 藤井　　由紀夫; Kenji Ichige; 健志市毛; Nobuyoshi Tsukiji; 伸芳築地
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1993-05-18
Filing date: 1993-05-18
Publication date: 1994-11-25

Abstract

(57)【要約】【目的】画像データ信号と伝送データ信号との変換を
行う画像符号化および復号化装置に関し、シャフリング
を行う部分の品質および製造コストを他の部分と同程度
に抑えるとともに、各並列処理系統ごとにシャフリング
ルールを定められるようにする。【構成】本発明の画像符号化装置は、３系統のメモリ
および圧縮回路と、サブブロックの水平長（横幅）単位
の分割データ信号を各系統に振り分ける分配回路と、各
系統ごとに独立して設けられ、各系統個別のシャフリン
グルールにしたがってメモリに蓄積された分割データ信
号をブロック化するＨＤＴＶアドレス制御回路と、圧縮
回路から出力される圧縮データ信号を多重化して伝送デ
ータ信号を生成する多重回路とを有する。これにより、
製造コストの低減と最適な圧縮符号化処理とを両立させ
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は画像符号化および復号化
装置に係り、特に画面表示するための画像データ信号と
伝送または記録再生のための伝送データ信号との変換を
行う画像符号化および復号化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】画像データ信号の通信伝送や記録媒体へ
の記録などを行うための画像符号化および復号化装置に
おいては、様々な解像度の画像データ信号を同一の装置
で符号化および復号化することが望まれている。そこ
で、特開平３−１３０８７号公報に記載された画像符号
化（復号化）装置では、高解像度の画像データ信号（Ｈ
ＤＴＶ信号など）に対する符号化（復号化）処理と、標
準解像度の画像データ信号（現行のＴＶ信号など）に対
する符号化（復号化）処理とを可能な限り共通化して、
画像符号化（復号化）装置を構成するハードウェアを一
部共用化するとともに、ＨＤＴＶ信号などについては、
フィールド画面を構成する画像データ信号を振り分け手
段によって複数のラインからなるいくつかの分割画面に
対応する複数系統に振り分けて、振り分けられた各系統
の画像データ信号を各メモリで並列化してから、シャフ
リングおよび符号化（復号化）を行うことにより、比較
的低い回路動作速度で符号化（復号化）処理ができるよ
うにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の画像符号化
（復号化）装置においては、振り分け手段は単にフィー
ルド画面を複数のラインからなる分割画面に分割して各
系統に振り分けているだけであり、画像データ信号のラ
ンダム化に相当する機能は有していない。また、画像デ
ータ信号を保持するメモリは順に振り分けられた分割画
面を時間的に並列化させるだけであり、やはり画像デー
タ信号のランダム化に相当する機能は有していない。さ
らに、シャフリングは専用のシャフリング装置によって
並列処理の各系統間にまたがって行われ、各系統ごとに
独立したランダム化は行われていなかった。

【０００４】このため、画像符号化（復号化）装置の正
常動作を保証するためにはシャフリング装置（逆シャフ
リング装置）の動作速度を他の部分よりも大きくする必
要があり、したがってシャフリング装置（逆シャフリン
グ装置）の構成部品の品質および製造コストを他の部分
よりも高水準に維持しなければならないという問題点が
あった。

【０００５】また、シャフリングによる画像データ信号
のランダム化の効果は、シャフリング装置（逆シャフリ
ング装置）におけるシャフリングルールのみによって画
一的に定まってしまうため、並列処理の各系統において
画像データ信号が異なる特性を示すことが予想される場
合などに必ずしも最適な圧縮符号化を行うことができな
いという問題点があった。

【０００６】したがって本発明の目的は、上記の問題点
を解決して、シャフリング（逆シャフリング）を行う部
分を構成する部品の品質および製造コストを他の部分と
同程度に抑えるとともに、並列処理の各系統ごとに独立
のシャフリングルール（逆シャフリングルール）を定め
ることができる画像符号化および復号化装置を提供する
ことにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の画像符号化装置は、画面を構成する画像デ
ータ信号を複数系統の圧縮符号化手段で並列的に圧縮お
よび符号化して伝送データ信号を生成する画像符号化装
置において、前記画像データ信号を時分割して前記複数
系統の圧縮符号化手段に振り分ける画像分配手段と、各
系統の圧縮符号化手段から出力される圧縮データ信号を
時分割多重して前記伝送データ信号を生成する多重伝送
手段とを具備し、前記各系統の圧縮符号化手段は、前記
画像分配手段の出力をそれぞれ書き込みその順序を並び
換えて読み出すことによって画像ブロック信号を生成す
るメモリを含むブロック化手段と、前記画像ブロック信
号を圧縮符号化して前記圧縮データ信号を生成する圧縮
回路とを具備する構成としたものである。

【０００８】また、本発明の画像復号化装置は、伝送デ
ータ信号を複数系統の伸長復号化手段で並列的に伸長お
よび復号化して画面を構成する画像データ信号を復元す
る画像復号化装置において、前記伝送データ信号を時分
割して得られた圧縮データ信号を前記複数系統の伸長復
号化手段に振り分ける分配伝送手段と、各系統の伸長復
号化手段から出力される分割データ信号を時分割多重し
て前記画像データ信号を合成する画像合成手段とを具備
し、前記各系統の伸長復号化手段は、前記分配伝送手段
から入力される前記圧縮データ信号を伸長復号化して画
像ブロック信号を生成する伸長回路と、前記画像ブロッ
ク信号を書き込みその順序を並び換えて読み出すことに
よって前記分割データ信号を生成するメモリを含むデブ
ロック化手段とを具備する構成としたものである。

【０００９】

【作用】上記構成に基づく作用を説明する。

【００１０】本発明の画像符号化装置では、画面を構成
する画像データ信号を複数系統の圧縮符号化手段で並列
的に圧縮および符号化して伝送データ信号を生成する画
像符号化装置において、前記画像データ信号を時分割し
て前記複数系統の圧縮符号化手段に振り分ける画像分配
手段と、各系統の圧縮符号化手段から出力される圧縮デ
ータ信号を時分割多重して前記伝送データ信号を生成す
る多重伝送手段とを具備し、前記各系統の圧縮符号化手
段は、前記画像分配手段の出力をそれぞれ書き込みその
順序を並び換えて読み出すことによって画像ブロック信
号を生成するメモリを含むブロック化手段と、前記画像
ブロック信号を圧縮符号化して前記圧縮データ信号を生
成する圧縮回路とを具備する構成としたため、画像デー
タ信号の並び換えすなわちシャフリングによるブロック
化の機能を各系統毎に独立して設けられたメモリ自体に
持たせることにより、従来技術のような専用のシャフリ
ング手段を設ける必要がなくなる。また、シャフリング
が行われる画像分配手段およびブロック化手段を構成す
る部品の品質および製造コストを他の部分と同程度に抑
えるとともに、圧縮符号化手段の各系統ごとに独立して
設けられたブロック化手段によって各系統個別のシャフ
リングルールを定めることにより、製造コストの低減と
最適な圧縮符号化処理とを両立させることができる。

【００１１】本発明の画像復号化装置では、伝送データ
信号を複数系統の伸長復号化手段で並列的に伸長および
復号化して画面を構成する画像データ信号を復元する画
像復号化装置において、前記伝送データ信号を時分割し
て得られた圧縮データ信号を前記複数系統の伸長復号化
手段に振り分ける分配伝送手段と、各系統の伸長復号化
手段から出力される分割データ信号を時分割多重して前
記画像データ信号を合成する画像合成手段とを具備し、
前記各系統の伸長復号化手段は、前記分配伝送手段から
入力される前記圧縮データ信号を伸長復号化して画像ブ
ロック信号を生成する伸長回路と、前記画像ブロック信
号を書き込みその順序を並び換えて読み出すことによっ
て前記分割データ信号を生成するメモリを含むデブロッ
ク化手段とを具備する構成としたため、画像符号化装置
の場合と同様に専用の逆シャフリング手段を設ける必要
がなくなる。また、逆シャフリングが行われる画像合成
手段およびデブロック化手段を構成する部品の品質およ
び製造コストを他の部分と同程度に抑えるとともに、伸
長復号化手段の各系統ごとに独立して設けられたデブロ
ック化手段によって各系統個別の逆シャフリングルール
を定めることにより、製造コストの低減と最適な圧縮符
号化処理に対応する伸長復号化処理とを両立させること
ができる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の画像符号化および復号化装置
の実施例を図面を用いて詳細に説明する。

【００１３】図１は、本発明の画像符号化装置の一実施
例を示す構成図である。同図中、１は画面を構成する画
像データ信号の分配回路、２は分配回路１を制御するデ
ータ分配制御回路であり、請求項中の画像分配手段を構
成する。また、３ａ，３ｂ，３ｃはメモリ、４ａ，４
ｂ，４ｃは圧縮回路、５ａ，５ｂ，５ｃは高解像度画像
信号（以下“ＨＤＴＶ信号”と記す）に対するメモリ３
ａ，３ｂ，３ｃのＨＤＴＶアドレス制御回路、６は標準
解像度画像信号（以下“ＣＴＶ信号”と記す）に対する
前記メモリ３ａのＣＴＶアドレス制御回路、７は、画像
データ信号がＨＤＴＶ信号であるかＣＴＶ信号であるか
に応じて、ＨＤＴＶアドレス制御回路５ａまたはＣＴＶ
アドレス制御回路６からのアドレス制御信号を選択する
選択器である。また、８は伝送データ信号を生成する多
重回路、９は多重回路８を制御するデータ多重制御回路
であり、請求項中の多重伝送手段を構成する。

【００１４】そして、画面を構成する画像データ信号が
ＨＤＴＶ信号である場合には、メモリ３ａ（３ｂ，３
ｃ），圧縮回路４ａ（４ｂ，４ｃ），ＨＤＴＶアドレス
制御回路５ａ（５ｂ，５ｃ）が３系統の圧縮符号化手段
を構成し、メモリ３ａ，３ｂ，３ｃとＨＤＴＶアドレス
制御回路５ａ，５ｂ，５ｃがそれぞれ請求項中のブロッ
ク化手段に相当する。また、画面を構成する画像データ
信号がＣＴＶ信号である場合には、メモリ３ａ，圧縮回
路４ａ，ＣＴＶアドレス制御回路６が１系統の圧縮符号
化手段を構成し、メモリ３ａとＣＴＶアドレス制御回路
６が請求項中のブロック化手段に相当する。

【００１５】図２は、図１中の圧縮回路の具体的な構成
を示す図であり、４１はＤＣＴ（離散コサイン変換）回
路、４２は情報発生量プリチェック回路、４３は量子化
回路、４４は可変長符号化回路である。また、図３は画
像分配手段およびブロック化手段によって実現されるシ
ャフリング機能について説明するための図である。図３
全体はひとつの画面であり、画面はＭ個例えば16個の分
割画面(0,0),(0,1),…,(3,2),(3,3)に分けられる。各分
割画面はさらにいくつかのサブブロック(A,B,C,D,…)に
分けられ、各サブブロックは例えば16ライン×16＝ 256
ドットの画素から構成されている。なお、１つのサブブ
ロックは、４個のＤＣＴブロック（１ＤＣＴブロック＝
８×８ドット）からなっている。画像データ信号は、通
常のように、ひとつの画面を構成する各ライン（走査
線）の左から右へ、かつ、上から下へライン順に入力さ
れる。この入力画像データ信号は、以下に述べるよう
に、分配回路１により各サブブロックの水平長（横幅）
を単位として分割データ信号に分割されて各系統に振り
分けられる。以後の文中においては、“分割画面(2，0)
におけるサブブロックＢ”を“サブブロックB(2,0)”と
記述し、“サブブロックB(2,0)を構成する５番目のライ
ン”を“ラインB(2,0):5”と記述する。

【００１６】図１および図３において、画面を構成する
画像データ信号がＨＤＴＶ信号であるとき、画像のラス
ター走査順に前記分配回路１に入力された画像データ信
号は、データ分配制御回路２の指令にしたがって上記サ
ブブロックの水平長（横幅）単位に各系統のメモリ３
ａ，３ｂ，３ｃに振り分けられる。本実施例の画像符号
化装置においては、Ｍ個例えば16個の分割画面中のＬ個
例えば８個（Ｌ＜Ｍ）の分割画面(0,0),(0,2),(1,1),
(1,3),(2,0),(2,2),(3,1),(3,3) を構成する画像データ
信号と、（Ｍ−Ｌ）個例えば８個の分割画面(0,1),(0,
3),(1,0),(1,2),(2,1),(2,3),(3,0),(3,2) を構成する
画像データ信号とをサブブロック水平長単位で、順次各
系統に振り分ける。なお、分割画面(0,1),(0,3),……,
(3,2)のそれぞれも、同様にいくつかのサブブロック
Ａ',Ｂ',Ｃ',Ｄ',……（簡単のため図示せず）に分けら
れている。例えば、分割画面(0,0),(0,2),……,(3,3)に
ついてみると、分割データ信号は、ラインA(0,0):1→ラ
インB(0,0):1→ラインC(0,0):1→……→ラインA(0,2):1
→ラインB(0,2):1→ラインC(0,2):1→……→ラインA(0,
0):2→ラインB(0,0):2→ラインC(0,0):2→…………→ラ
インA(3,1):15→ラインB(3,1):15→ラインC(3,1):15→
……→ラインA(3,3):15→ラインB(3,3):15→ラインC(3,
3):15→……→ラインA(3,1):16→ラインB(3,1):16→ラ
インC(3,1):16→……→ラインA(3,3):16→ラインB(3,
3):16→ラインC(3,3):16→……のように、分配回路１に
ラスター走査順に（各ラインの左から右へ、かつ、上か
ら下へライン順に）連続的に入力され、分配回路１は各
サブブロックの水平長（横幅）単位に出力先系統の切り
換えを行う。なお、残りの分割画面(0,1),(0,3),……,
(3,2)についても、同様の切り換えが行われる。

【００１７】この結果、前記８個の分割画面(0,0),(0,
2),……,(3,3)のすべてのついて、メモリ３ａにはサブ
ブロックＡ,Ｄ,…を構成するすべてのラインが蓄積さ
れ、メモリ３ｂにはサブブロックＢ,Ｅ,…を構成するす
べてのラインが蓄積され、メモリ３ｃにはサブブロック
Ｃ,Ｆ,…を構成するすべてのラインが蓄積される。ま
た、前記残りの８個の分割画面(0,1),(0,3),……,(3,2)
のすべてについても同様に、メモリ３ａにはサブブロッ
クＡ',Ｄ',…を構成するすべてのラインが蓄積され、メ
モリ３ｂにはサブブロックＢ',Ｅ',…を構成するすべて
のラインが蓄積され、メモリ３ｃにはサブブロックＣ',
Ｆ',…を構成するすべてのラインが蓄積される。なお、
サブブロックＥ以降については図示していない。例え
ば、分割画面(0,0),(0,2),……,(3,3)を構成する画像デ
ータ信号については、メモリ３ａには、ラインA(0,0):1
→ラインD(0,0):1→……→ラインA(0,2):1→ラインD(0,
2):1→……→ラインA(0,0):2→ラインD(0,0):2→………
…→ラインA(3,1):15→ラインD(3,1):15→……→ライン
A(3,3):15→ラインD(3,3):15→……→ラインA(3,1):16
→ラインD(3,1):16→……→ラインA(3,3):16→ラインD
(3,3):16→……のように、メモリ３ｂには、ラインB(0,
0):1→ラインE(0,0):1→……→ラインB(0,2):1→ライン
E(0,2):1→……→ラインB(0,0):2→ラインE(0,0):2→…
………→ラインB(3,1):15→ラインE(3,1):15→……→ラ
インB(3,3):15→ラインE(3,3):15→……→ラインB(3,
1):16→ラインE(3,1):16→……→ラインB(3,3):16→ラ
インE(3,3):16→……のように、メモリ３ｃには、ライ
ンC(0,0):1→ラインF(0,0):1→……→ラインC(0,2):1→
ラインF(0,2):1→……→ラインC(0,0):2→ラインF(0,
0):2→…………→ラインC(3,1):15→ラインF(3,1):15→
……→ラインC(3,3):15→ラインF(3,3):15→……→ライ
ンC(3,1):16→ラインF(3,1):16→……→ラインC(3,3):1
6→ラインF(3,3):16→……のように、それぞれ分割デー
タ信号が入力順に蓄積される。

【００１８】上記によってメモリ３ａ，３ｂ，３ｃにそ
れぞれ蓄積された分割データ信号は、ＨＤＴＶアドレス
制御回路５ａ，５ｂ，５ｃから供給されるアドレス制御
信号によって並べ換えられて、画像ブロックごとにまと
めて読み出される。ここで、圧縮単位を構成するため、
同一英文字で示すサブブロックを複数個まとめたものを
画像ブロックという。例えば、サブブロックA(0,0)〜A
(3,3)をまとめて画像ブロックＡ、サブブロックB(0,0)
〜B(3,3)をまとめて画像ブロックＢという。以下、同様
に画像ブロックＣ,Ｄ,……という。ここでは、それぞれ
の画像ブロックＡ,Ｂ,Ｃ,Ｄ,……は、それぞれまとめて
読みだされる。なお、分割画面(0,1),(0,3),……,(3,2)
から得られるサブブロックについても同様の処理が行わ
れ、画像ブロックＡ',Ｂ',Ｃ',……が得られる。例え
ば、メモリ３ａ内の分割データ信号は、ラインA(0,0):1
→…→ラインA(0,0):16→ラインA(0,2):1→…→ラインA
(0,2):16→……→ラインA(3,3):1→…→ラインA(3,3):1
6→ラインD(0,0):1→…→ラインD(0,0):16→ラインD(0,
2):1→…→ラインD(0,2):16→……→ラインD(3,3):1→
…→ラインD(3,3):16→……のように並べ換えて読み出
される。すなわち、サブブロックA(0,0)→サブブロック
A(0,2)→…→サブブロックA(3,3)→サブブロックD(0,0)
→サブブロックD(0,2)→…→サブブロックD(3,3)→……
のように、分割データ信号のブロック化が行われる。そ
して、圧縮回路４ａにおいては、サブブロックA(0,0)〜
A(3,3)，D(0,0)〜D(3,3)，……を一括して画像ブロック
Ａ，Ｄ，……とし、各画像ブロックを構成する画像ブロ
ック信号をそれぞれＡ圧縮単位，Ｄ圧縮単位，……のよ
うに一単位として、各圧縮単位を対象として圧縮回路４
ａによって圧縮符号化が行われる。

【００１９】上述したブロック化はメモリ３ｂおよび３
ｃについても同様に行われる。すなわち、画像ブロック
Ｂ,Ｅ,……を構成する画像ブロック信号をそれぞれＢ圧
縮単位,Ｅ圧縮単位,……として圧縮回路４ｂにより、画
像ブロックＣ,Ｆ,……を構成する画像ブロック信号をそ
れぞれＣ圧縮単位,Ｆ圧縮単位,……として圧縮回路４ｃ
により、各系統ごとに圧縮符号化が行われる。また、分
割画面(0,1),(0,3),……,(3,2)を構成する画像データ信
号についても、同様の処理が行われる。

【００２０】以上は、圧縮単位が画像ブロックＡ,Ｂ,
Ｃ,Ｄ,……からなり、Ａ圧縮単位，Ｂ圧縮単位，Ｃ圧縮
単位，Ｄ圧縮単位，……の順に伝送を行うようにシャフ
リングルールを定め、Ａ圧縮単位の画像データはメモリ
３ａに、Ｂ圧縮単位の画像データはメモリ３ｂに、Ｃ圧
縮単位の画像データはメモリ３ｃに、というように各系
統に画像データ信号を振り分けるようにした場合の一例
を示したものであるが、画像データ信号の振り分け方法
や画像ブロックの伝送順序はこれのみに限定されるもの
ではなく、例えば、画像ブロックＡ,Ｂ,Ｃ,Ｄ,……間の
順序やＡ,Ａ'間の順序などは任意である。

【００２１】メモリ３ａから出力される画像ブロック信
号は、圧縮回路４ａ（または４ｂ，４ｃ）内でＤＣＴ変
換回路４１を経てから情報発生量プリチェック回路４２
に入力され、画像ブロック信号を圧縮符号化した結果得
られる情報量が伝送容量などから決まる予め定められた
所定値に概ね等しくなるような符号化条件を求める。そ
して、量子化回路４３および可変長符号化回路４４によ
り、この符号化条件に基づいて画像ブロック信号の圧縮
および符号化を行って圧縮データ信号を生成する。多重
回路８は、３つの圧縮回路４ａ，４ｂ，４ｃからそれぞ
れ出力される圧縮データ信号をデータ多重制御回路９に
したがってＡ圧縮単位，Ｂ圧縮単位，Ｃ圧縮単位，Ｄ圧
縮単位，……の順に多重化することにより、その順に伝
送データ信号を生成する。

【００２２】なお、画面を構成する画像データ信号がＣ
ＴＶ信号であるときには、選択器７によってＣＴＶアド
レス制御回路６からのアドレス制御信号が選択されて、
メモリ３ｂ，３ｃと圧縮回路４ｂ，４ｃは使用されず、
メモリ３ａ，圧縮回路４ａ，ＣＴＶアドレス制御回路６
からなる１系統の圧縮符号化手段によってすべての画像
データ信号に対して上記と同様のブロック化および圧縮
符号化を行う。したがって、伝送データ信号もすべて圧
縮回路４ａから出力されるものとなる。

【００２３】以上により、本実施例ではシャフリングに
あたる動作が行われる画像分配手段（分配回路とデータ
分配制御回路）およびブロック化手段（メモリと、ＨＤ
ＴＶアドレス制御回路またはＣＴＶアドレス制御回路の
いずれか）を構成する部品の品質および製造コストを他
の部分と同程度に抑えるとともに、画像データ信号がＨ
ＤＴＶとＣＴＶのいずれである場合にも圧縮符号化手段
を共用化することを可能として、圧縮符号化手段の各系
統ごとに独立して設けられたブロック化手段によって各
系統個別のシャフリングルールを定めることにより、製
造コストの低減と最適な圧縮符号化処理とを両立させる
ことができる。

【００２４】図４は、本発明の画像符号化装置の他の実
施例を示す構成図であり、図１の実施例が３系統の構成
例であったのに対し、２系統の構成例である。同図中、
図１と同一構成部分については同一符号を付し、その説
明を省略する。また、本実施例を構成する各部分は、図
１の実施例に対して３／２倍の高速動作を行う能力を有
する必要がある。本実施例においては、ラスター走査順
に（各ラインの左から右に、かつ、上から下へライン順
に）入力された分割データ信号が分配回路１によってメ
モリ３ａおよび３ｂの２系統に振り分けられ、Ａ圧縮単
位，Ｃ圧縮単位，……の画像データはメモリ３ａから、
Ｂ圧縮単位，Ｄ圧縮単位，……の画像データはメモリ３
ｂから、それぞれまとめて読み出されるほかは、図１の
実施例と同様の動作を行う。したがって、並列処理の系
統数がいくつの場合にも、図１の実施例と同様の効果を
得ることができる。

【００２５】図５は、本発明の画像復号化装置の一実施
例を示す構成図であり、図１に示した画像符号化装置に
よって生成された伝送データ信号から画面を構成する画
像データ信号を復元するための装置である。同図中、１
１は伝送データ信号を分配して各系統毎の圧縮データ信
号を生成する分配回路、１２は分配回路１１を制御する
データ分配制御回路であり、請求項中の分配伝送手段を
構成する。また、１３ａ，１３ｂ，１３ｃは伸長回路、
１４ａ，１４ｂ，１４ｃはメモリ、１５ａ，１５ｂ，１
５ｃはＨＤＴＶ信号に対するメモリ１４ａ，１４ｂ，１
４ｃのＨＤＴＶアドレス制御回路、１６はＣＴＶ信号に
対するメモリ１４ａのＣＴＶアドレス制御回路、１７は
画像データ信号がＨＤＴＶ信号であるかＣＴＶ信号であ
るかに応じて、ＨＤＴＶアドレス制御回路１５ａまたは
ＣＴＶアドレス制御回路１６からのアドレス制御信号を
選択する選択器である。また、１８は画面を構成する画
像データ信号を合成する多重回路、１９は多重回路１８
を制御するデータ多重制御回路であり、請求項中の画像
合成手段を構成する。

【００２６】そして、復元しようとする画像データ信号
がＨＤＴＶ信号である場合には、伸長回路１３ａ（１３
ｂ，１３ｃ），メモリ１４ａ（１４ｂ，１４ｃ），ＨＤ
ＴＶアドレス制御回路１５ａ（１５ｂ，１５ｃ）が３系
統の伸長復号化手段を構成し、メモリ１４ａ，１４ｂ，
１４ｃとＨＤＴＶアドレス制御回路１５ａ，１５ｂ，１
５ｃが請求項中のデブロック化手段に相当する。また、
復元しようとする画像データ信号がＣＴＶ信号である場
合には、伸長回路１３ａ，メモリ１４ａ，ＣＴＶアドレ
ス制御回路１６が１系統の伸長復号化手段を構成し、メ
モリ１４ａとＣＴＶアドレス制御回路１６が請求項中の
デブロック化手段に相当する。

【００２７】図６は、図５中の伸長回路の具体的な構成
を示す図であり、１３１は可変長復号化回路、１３２は
逆量子化回路、１３３は逆ＤＣＴ回路である。

【００２８】図５において、復元しようとする画像デー
タ信号がＨＤＴＶ信号であるとき、図１および図３の説
明で述べたように、伝送データ信号は圧縮単位でまとま
った順番となっている。分配回路１１およびデータ分配
制御回路１２は、この伝送データ信号を図１中の多重回
路８とは逆に圧縮単位ごとに分配して、前述した（３系
統の）圧縮データ信号を生成する。それぞれの伸長回路
１３ａ，１３ｂ，１３ｃでは、入力される圧縮データ信
号に対して最初に可変長復号回路１３１で可変長符号の
復号化を行い、次に逆量子化回路１３２で逆量子化演算
を行って、最後に逆ＤＣＴ変換回路で逆ＤＣＴ演算を行
うことにより、各系統毎に図１の実施例で示した画像ブ
ロック信号を生成する。各画像ブロック信号はメモリ１
４ａ，１４ｂ，１４ｃにそれぞれ蓄積されて画像ブロッ
クを構成してから、ＨＤＴＶアドレス制御回路１５ａ，
１５ｂ，１５ｃから供給されるアドレス制御信号に基づ
いて並び換えられ（デブロック化され）て、図１中の分
配回路１によって振り分けられた直後の分割データ信号
と同じ順序に配列された画像データ信号となる。多重回
路１８およびデータ多重制御回路１９は３系統のメモリ
１４ａ，１４ｂ，１４ｃから出力される分割データ信号
を多重化することにより、目的とする元の画面を構成す
る画像データ信号を合成する。

【００２９】また、復元しようとする画像データ信号が
ＣＴＶ信号であるとき、選択器１７によってＣＴＶアド
レス制御回路１６からのアドレス制御信号が選択され
て、伸長回路１３ａ，メモリ１４ａ，ＣＴＶアドレス制
御回路１６からなる１系統の伸長復号化手段によって上
記と同様の伸長復号化およびデブロック化を行う。

【００３０】以上により、本実施例では逆シャフリング
にあたる動作が行われる画像合成手段（多重回路および
データ多重制御回路）およびデブロック化手段（メモリ
と、ＨＤＴＶアドレス制御回路またはＣＴＶアドレス制
御回路のいずれか）を構成する部品の品質および製造コ
ストを他の部分と同程度に抑えるとともに、画像データ
信号がＨＤＴＶとＣＴＶのいずれである場合にも圧縮符
号化手段を共用化することを可能として、伸長復号化手
段の各系統ごとに独立して設けられたデブロック化手段
によって各系統個別の逆シャフリングルールを定めるこ
とにより、製造コストの低減と最適な圧縮符号化処理に
対応する伸長復号化処理とを両立させることができる。

【００３１】図７は、本発明の画像符号化および復号化
装置の適用例を示す図であり、磁気テープなどの記録媒
体に対する画像の記録再生装置の一例である。同図中、
２１は、記録時には画像データ信号をサブブロックの水
平長（横幅）単位に分割した分割データ信号を各系統に
振り分け、再生時には分割データ信号を合成して画像デ
ータ信号を復元する分配／多重回路であり、２２は分配
／多重回路２１を制御するデータ分配／多重制御回路で
ある。２３ａ，２３ｂ，２３ｃは各系統に振り分けられ
た分割データ信号およびブロック化された画像ブロック
信号を蓄積するメモリ、２４ａ，２４ｂ，２４ｃは画像
ブロック信号と圧縮データ信号の変換を行う圧縮／伸長
回路であり、２５ａ，２５ｂ，２５ｃはＨＤＴＶアドレ
ス制御回路、２６はＣＴＶアドレス制御回路、２７は選
択器である。２８ａ，２８ｂは複数系統の圧縮データ信
号と伝送データ信号との変換を行う多重／分配回路であ
り、２９は多重／分配回路２８ａ，２８ｂを制御するデ
ータ多重／分配制御回路である。３０ａ，３０ｂは記録
媒体に対する伝送データ信号の入出力を行う磁気ヘッド
であり、３１は記録媒体である磁気テープである。

【００３２】本実施例においては、記録媒体への記録再
生（符号化および復号化）が同時には行われないことに
着目して、符号化装置と復号化装置の各構成部分を可能
な限り共用化している。すなわち、分配／多重回路２１
およびデータ分配／多重制御回路２２は、記録時には画
像符号化装置の画像分配手段として、再生時には画像復
号化装置の画像合成手段として、それぞれ作用する。ま
た、メモリ２３ａ，２３ｂ，２３ｃは、ブロック化され
ない分割データ信号とブロック化された画像データ信号
を蓄積し、ＨＤＴＶアドレス制御回路２５ａ，２５ｂ，
２５ｃまたはＣＴＶアドレス制御回路２６から記録再生
（符号化または復号化）に必要なアドレス制御信号の供
給を受けて、ブロック化またはデブロック化を行う。さ
らに圧縮／伸長回路２４ａ，２４ｂ，２４ｃは、記録時
（符号化時）には画像ブロック信号を圧縮して圧縮デー
タ信号を生成する動作を、再生時（復号化時）には圧縮
データ信号を伸長して画像ブロック信号を復元する動作
を、それぞれ行うが、その構成部分のうち、ＤＣＴ変換
回路と逆ＤＣＴ変換回路、量子化と逆量子化など共通処
理の多いものはハードウェア上も共通化して、回路規模
をより小さくすることができる。

【００３３】また、多重／分配回路２８ａ，２８ｂおよ
びデータ多重／分配制御回路２９は、記録時（符号化
時）には各系統の圧縮データ信号を多重化して伝送デー
タ信号を生成する動作を、再生時（復号化時）には伝送
データ信号を分配して複数系統の圧縮データ信号を生成
する動作を、それぞれ行う。そして本実施例では、２つ
の磁気ヘッド３０ａ，３０ｂを用いて２チャンネル伝送
を行うことにより、磁気テープ３１に対する伝送データ
信号の記録再生を行う。すなわち、多重／分配回路２８
ａが接続された磁気ヘッド３０ａによって画像ブロック
Ａ，Ｃ，……を圧縮単位とした圧縮データ信号の記録再
生を行うのと同時に、多重／分配回路２８ｂが接続され
た磁気ヘッド３０ｂによって画像ブロックＢ，Ｄ，……
を圧縮単位とした圧縮データ信号の記録再生を行う。

【００３４】以上により、本実施例では、図１および図
５の実施例に示したのと同様の画像データ信号がＨＤＴ
ＶとＣＴＶのいずれである場合にも圧縮／伸長回路を共
用化できるなどの効果に加えて、画像分配手段と画像合
成手段，ブロック化手段とデブロック化手段をそれぞれ
共用化したため、当該共用化部分を構成する部品の製造
コストをさらに低減させることができる。

【００３５】

【発明の効果】以上詳しく説明したように、本発明の画
像符号化装置では、画面を構成する画像データ信号を複
数系統の圧縮符号化手段で並列的に圧縮および符号化し
て伝送データ信号を生成する画像符号化装置において、
前記画像データ信号を時分割して前記複数系統の圧縮符
号化手段に振り分ける画像分配手段と、各系統の圧縮符
号化手段から出力される圧縮データ信号を時分割多重し
て前記伝送データ信号を生成する多重伝送手段とを具備
し、前記各系統の圧縮符号化手段は、前記画像分配手段
の出力をそれぞれ書き込みその順序を並び換えて読み出
すことによって画像ブロック信号を生成するメモリを含
むブロック化手段と、前記画像ブロック信号を圧縮符号
化して前記圧縮データ信号を生成する圧縮回路とを具備
する構成としたため、画像データ信号の並び換えすなわ
ちシャフリングによるブロック化の機能を各系統毎に独
立して設けられたメモリ自体に持たせることにより、従
来技術のような専用のシャフリング手段を設ける必要が
なくなる。また、シャフリングが行われる画像分配手段
およびブロック化手段を構成する部品の品質および製造
コストを他の部分と同程度に抑えるとともに、圧縮符号
化手段の各系統ごとに独立して設けられたブロック化手
段によって各系統個別のシャフリングルールを定めるこ
とにより、製造コストの低減と最適な圧縮符号化処理と
を両立させることができるという効果が得られる。

【００３６】また、本発明の画像復号化装置では、伝送
データ信号を複数系統の伸長復号化手段で並列的に伸長
および復号化して画面を構成する画像データ信号を復元
する画像復号化装置において、前記伝送データ信号を時
分割して得られた圧縮データ信号を前記複数系統の伸長
復号化手段に振り分ける分配伝送手段と、各系統の伸長
復号化手段から出力される分割データ信号を時分割多重
して前記画像データ信号を合成する画像合成手段とを具
備し、前記各系統の伸長復号化手段は、前記分配伝送手
段から入力される前記圧縮データ信号を伸長復号化して
画像ブロック信号を生成する伸長回路と、前記画像ブロ
ック信号を書き込みその順序を並び換えて読み出すこと
によって前記分割データ信号を生成するメモリを含むデ
ブロック化手段とを具備する構成としたため、画像符号
化装置の場合と同様に専用の逆シャフリング手段を設け
る必要がなくなる。また、逆シャフリングが行われる画
像合成手段およびデブロック化手段を構成する部品の品
質および製造コストを他の部分と同程度に抑えるととも
に、伸長復号化手段の各系統ごとに独立して設けられた
デブロック化手段によって各系統個別の逆シャフリング
ルールを定めることにより、製造コストの低減と最適な
圧縮符号化処理に対応する伸長復号化処理とを両立させ
ることができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像符号化装置の一実施例を示す構成
図である。

【図２】図１中の圧縮回路の具体的な構成を示す図であ
る。

【図３】画像分配手段およびブロック化手段によって実
現されるシャフリング機能について説明するための図で
ある。

【図４】本発明の画像符号化装置の他の実施例を示す構
成図である。

【図５】本発明の画像復号化装置の一実施例を示す構成
図である。

【図６】図５中の伸長回路の具体的な構成を示す図であ
る。

【図７】本発明の画像符号化および復号化装置の適用例
を示す図である。

【符号の説明】

１，１１分配回路（画像分配手段）３ａ，３ｂ，３ｃ，１４ａ，１４ｂ，１４ｃメモリ４ａ，４ｂ，４ｃ圧縮回路５ａ，５ｂ，５ｃ，１５ａ，１５ｂ，１５ｃＨＤＴＶ
アドレス制御回路（ブロック化手段）６，１６ＣＴＶアドレス制御回路７，１７選択器８，１８多重回路１３ａ，１３ｂ，１３ｃ伸長回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者藤井由紀夫神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所映像メディア研究所内 (72)発明者市毛健志神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所映像メディア研究所内 (72)発明者築地伸芳神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所映像メディア研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画面を構成する画像データ信号を複数系
統の圧縮符号化手段で並列的に圧縮および符号化して伝
送データ信号を生成する画像符号化装置において、前記画像データ信号を時分割して前記複数系統の圧縮符
号化手段に振り分ける画像分配手段と、各系統の圧縮符号化手段から出力される圧縮データ信号
を時分割多重して前記伝送データ信号を生成する多重伝
送手段とを具備し、前記各系統の圧縮符号化手段は、前記画像分配手段の出
力をそれぞれ書き込みその順序を並び換えて読み出すこ
とによって画像ブロック信号を生成するメモリを含むブ
ロック化手段と、前記画像ブロック信号を圧縮符号化して前記圧縮データ
信号を生成する圧縮回路とを具備する構成としたことを
特徴とする画像符号化装置。
【請求項２】伝送データ信号を複数系統の伸長復号化
手段で並列的に伸長および復号化して画面を構成する画
像データ信号を復元する画像復号化装置において、前記伝送データ信号を時分割して得られた圧縮データ信
号を前記複数系統の伸長復号化手段に振り分ける分配伝
送手段と、各系統の伸長復号化手段から出力される分割データ信号
を時分割多重して前記画像データ信号を合成する画像合
成手段とを具備し、前記各系統の伸長復号化手段は、前記分配伝送手段から
入力される前記圧縮データ信号を伸長復号化して画像ブ
ロック信号を生成する伸長回路と、前記画像ブロック信
号を書き込みその順序を並び換えて読み出すことによっ
て前記分割データ信号を生成するメモリを含むデブロッ
ク化手段とを具備する構成としたことを特徴とする画像
復号化装置。