JPH07107464A - 画像符号化装置および復号化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ＳＤＴＶとＨＤＴＶにおいて、階層的符号化、
復号化を行なう。 【構成】ＨＤＴＶにウィンドウを設け、符号化する。 【効果】ＨＤＴＶの符号化データにＳＤＴＶの符号化デ
ータが含まれるか、ＳＤＴＶとＨＤＴＶとで符号化、復
号化のハードウェアが共通化できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像信号の伝送・記録
に際し、画像データを圧縮し符号化する、あるいは伸張
し、復号する方法ならびにその装置に係り、特に解像度
が異なる複数種類の画像に対し、互換性や共用性の高い
方法および装置に関する。

【０００２】

【従来技術】 テレビ電話・会議などに画像圧縮装置
が用いられており、国際標準としてＣＣＩＴＴ勧告Ｈ．
２６１がよく知られている。またディジタルＶＴＲなど
の画像蓄積においても画像圧縮装置を用いることは有用
である。これらの画像圧縮装置は、例えば「画像符号化
の到達点と課題：沢田著、１９９３年テレビジョン学会
年次大会予稿集４２５〜４２６頁」に紹介されているよ
うに、 ・離散コサイン変換（ＤＣＴ：Discrete Cosine Transf
orm）と変換係数の量子化 ・量子化された係数に対するランレングスのハフマン符
号化 が主な構成要素となっている。

【０００３】一方、現行の標準ＴＶ（ＳＤＴＶ：Standa
rd Definition TV）に加え、高精細ＴＶ（ＨＤＴＶ：Hi
gh Definition TV）のテレビ会議やＨＤＴＶのＶＴＲ記
録という要求も高い。この場合、ＳＤＴＶとＨＤＴＶの
階層的取り扱い、即ちＨＤＴＶのテレビ会議システムに
てＳＤＴＶのテレビ会議も可能であること、ＨＤＴＶの
ＶＴＲでＳＤＴＶの記録も可能であることが必須であ
る。

【０００４】しかしながら、従来技術はＳＤＴＶに関す
るものであり、ＨＤＴＶとＳＤＴＶの両方に対応するこ
と、即ち、階層的な画像圧縮方法については何ら明示さ
れていない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ＳＤ
ＴＶとＨＤＴＶの階層的画像圧縮を実現する符号化ある
いは復号化方法ならびに符号化／復号化装置（コーデッ
ク）を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために本発明では、ＨＤＴＶの一部の画像データよりウ
ィンドウを生成するウィンドウ処理手段を設け、さら
に、該ウィンドウ内の画像データからＳＤＴＶと同じ画
素サイズを有する第３の画像データを生成する第３画像
の生成手段と、該第３の画像データとＳＤＴＶの画像デ
ータを圧縮し、符号化する第１の符号化手段と、前記ウ
ィンドウ内の画像データと第３の画像データより得る画
像データとの差分データを得る差分手段と、該差分デー
タと前記ウィンドウ外の画像データを圧縮し、符号化す
る第２の符号化手段とを設けた第１の画像符号化装置と
するか、もしくはＳＤＴＶの画像データとＨＤＴＶの前
記ウィンドウ内の画像データとで共通の規則を有する画
像データの並び換えを行なうシャフリング手段とＳＤＴ
ＶとＨＤＴＶの画像データを共通な方法で圧縮し、符号
化する符号化手段とを設けた第２の画像符号化装置とす
る。

【０００７】また、第１の画像データの符号化データと
前記第３の画像データの符号化データを伸張し、復号す
る第１の復号手段と、前記差分データの符号化データと
前記ウィンドウ外の画像データの符号化データを伸張
し、復号化する第２の復号化手段と、前記復号した第３
の画像データと差分データを加算し、ウィンドウ内の復
号した画像データを得る加算手段と、前記ウィンドウ内
の復号した画像データとウィンドウ外の復号した画像デ
ータとを合成する画像合成手段を設けた第１の画像復号
装置とするか、もしくは、ＳＤＴＶの符号化データとＨ
ＤＴＶの符号化データを共通の方法で復号する復号手段
と、復号したＳＤＴＶの画像データとＨＤＴＶのウィン
ドウ内の画像データとを共通の規則を有する並び換えを
行なうデシャフリング手段を設けるかすると共に、前記
ウィンドウ内の復号した画像データとウィンドウ外の復
号した画像データとを合成する画像合成手段を設けた第
２の画像復号装置とする。

【０００８】

【作用】第１の画像符号化装置では、ウィンドウ生成手
段ならびに第３画像生成手段により、ＨＤＴＶの画像デ
ータからＳＤＴＶと同じ画素数の第３の画像を得る。第
１の符号化手段は、ＳＤＴＶと該第３の画像を符号化
し、符号化データを得る。差分手段は、ウィンドウ内の
ＨＤＴＶの画像データと第３の画像データの差分データ
を得、該差分データとウィンドウ外の画像データは、第
２の符号化手段で符号化し、符号化データを得る。従っ
て、ＨＤＴＶの符号化データには、ＳＤＴＶと同じ画素
サイズの第３の画像の符号化データが含まれ、該第３の
画像に対応した符号化データのみの復号も可能な符号化
が実現できる。

【０００９】また第２の画像符号化装置では、シャフリ
ング手段はＳＤＴＶとＨＤＴＶのウィンドウ内の画像デ
ータとで共通な規則に基づき、さらには符号化手段はＳ
ＤＴＶとＨＤＴＶの画像データに対し共通な方法であ
る。従ってＳＤＴＶとＨＤＴＶとの圧縮、符号化が共通
のハードウェアで実現できる。

【００１０】さらに第１の画像復号化装置において、第
１の復号手段は、第１の画像データの符号化データと前
記第３の画像データの符号化データを伸張し、復号す
る。また第２の復号化手段は、前記差分データの符号化
データと前記ウィンドウ外の画像データの符号化データ
を伸張し、復号化する。加算手段は、前記復号した第３
の画像データと差分データを加算し、ウィンドウ内の復
号した画像データを得、画像合成手段は、前記ウィンド
ウ内の復号した画像データとウィンドウ外の復号した画
像データとを合成する。従って、ＨＤＴＶの符号化デー
タだけでなく、ＳＤＴＶの符号化データも第１の画像復
号化装置は、復号可能となる。

【００１１】また第２の画像復号化装置において、復号
手段は、ＳＤＴＶの符号化データとＨＤＴＶの符号化デ
ータを共通の規則を有し復号し、デシャフリング手段
は、復号したＳＤＴＶの画像データとＨＤＴＶのウィン
ドウ内の画像データとで共通の規則を有するデシャフリ
ングを行なう。さらに画像合成手段は、前記ウィンドウ
内の復号した画像データとウィンドウ外の復号した画像
データとを合成するを設ける。従って第２の画像復号装
置もまた、ＨＤＴＶの符号化データだけでなく、ＳＤＴ
Ｖの符号化データも復号可能となる。

【００１２】

【実施例】本発明の実施例を、添付図面により説明す
る。

【００１３】図１は、ＴＶ電話・会議等の画像符号化装
置の例であり、図にて、１はウィンドウ処理回路、２は
デシメーション回路、３、１０はセレクタ、４はＳＤＴ
Ｖ符号化回路、５はインタポレーション回路、６は差分
器、７、９はマルチプレクサ、８はＨＤＴＶ符号化回
路、１１は送信インタフェース回路である。

【００１４】また図２は符号化回路の例であり、図１の
ＳＤＴＶ符号化回路４、ＨＤＴＶ符号化回路８に共通す
るものである。ＳＤＴＶとＨＤＴＶの画素数の違いによ
りＨＤＴＶ符号化回路８のほうがＳＤＴＶ符号化回路４
より高速に動作する。図２にて、１２は遅延回路、１３
は差分器、１４はＤＣＴ回路、１５は量子化回路、１６
は可変長符号化回路（ＶＬＣ：Variable Length Code
r）、１７はバッファ回路、１８は符号化制御回路、１
９は逆量子化器、２０は逆ＤＣＴ回路、２１は加算器、
２２は予測回路、２３は動きベクトル検出回路である。

【００１５】図１の画像符号化装置の説明に先立ち、図
２の符号化回路の説明を行なう。端子Ｄより１画素毎に
明るさを示す輝度信号データと輝度信号４画素に対して
１画素の割合で色彩を示す２つの色差信号データよりな
る画像データを遅延回路１２、動きベクトル検出回路２
３に入力する。動きベクトル検出回路２３は、入力画像
データと前フレームもしくはフィールド（以下単にフレ
ームと記す）の画像データとの比較により画像の動き情
報、すなわち動きベクトルを検出し、予測回路２２、バ
ッファ回路１７に供給する。遅延回路１２は、該動きベ
クトル検出に伴う処理時間だけ前記入力画像データを遅
延させる。

【００１６】予測回路２２は、前記動きベクトルや後述
する前フレームのローカル復号画像データを用いて、現
入力画像データを予測し、差分器１３で、前記遅延した
画像データと予測画像データの差分を計算し、差分画像
データとして情報量を低減させる。

【００１７】該差分画像データは、ＤＣＴ回路１４にて
周知の周波数係数データに変換する。該ＤＣＴ変換は、
縦横８データづつの合計６４データを１つのブロックと
して行なう。さらに量子化回路１５では符号化制御回路
１８で指示する量子化幅により該周波数係数データを量
子化し、さらに可変長符号化回路１６にて、該量子化し
た周波数係数データにハフマン符号等の符号化を行な
い、情報量を低減させる。該符号化した符号化データ
は、バッファ回路１７を介し、端子Ｅより出力する。該
バッファ回路１７では、出力する符号化データのレート
が一定になるようにデータ発生頻度の平滑化を行なうと
共に、前記動きベクトル等の符号化のためのヘッダ情報
を多重させる。また該バッファ回路１７のオーバーフロ
ーやアンダーフロー等の状況を回避するよう、前記符号
化制御回路１８は、該バッファ回路１６状態に応じて、
前記量子化幅を計算し、量子化回路１５に指示を与え、
符号化データレートの制御を行なう。

【００１８】さらに前記量子化した周波数係数データは
逆量子化器１９で逆量子化を行ない、逆ＤＣＴ回路２０
で周波数係数データから画素データを復元し、前記予測
画像データと加算器２１で加算し、ローカル復号画像を
生成する。該ローカル復号画像は、端子Ｆより出力する
と共に、予測回路２２に入力し、該予測回路２２では、
ローカル復号画像を内部のフレームメモリに記憶し、次
のフレームの画像の予測に用いる。

【００１９】図１の画像符号化装置では、ＳＤＴＶは図
２により説明したＳＤＴＶ符号化回路４で、ＨＤＴＶは
ＳＤＴＶ符号化回路４とＨＤＴＶ符号化回路８の両方で
画像データの圧縮を行なう。

【００２０】ＳＤＴＶは端子Ａより入力し、前述したよ
うに、セレクタ３を介し、ＳＤＴＶ符号化回路４で画像
圧縮を行なう。さらにセレクタ１０を介し、送信インタ
フェース回路１１で送信データとして、端子Ｃより出力
する。

【００２１】ＨＤＴＶは端子Ｂより、ウィンドウ処理回
路１に入力する。図３は、該ウィンドウ処理回路１の動
作を説明するための図であり、画像データの１フレーム
あたりの画素と走査ライン（以下ラインと記す）数を示
している。入力画像は（ａ）に示すように放送局の規格
で定められている１９２０画素×１０３５ライン（アス
ペクト比１６：９）の画像に対し、圧縮・符号化処理の
負担を軽くするために水平方向の画素間隔を５／３倍に
した（ｂ）の１１５２画素×１０３５ライン（アスペク
ト比１６：９）の画像である。ウィンドウ処理回路１
は、に示したように、全画像からその一部分（１０８０
画素×９６０ライン）を取りだし、ウィンドウとする。
該ウィンドウ内の画像データはデシメーション回路２に
入力し、ウィンドウ外の画像データはマルチプレクサ７
に入力する。

【００２２】デシメーション回路２は前記ウィンドウの
画像データを水平方向には５：３に、垂直方向には８：
３に間引き処理を行ない、図３（ｄ）に示した７２０画
素×３６０ラインの画像とし、これに無画像部を付け加
えて、７２０画素×４８０ライン（アスペクト比４：
３）のＳＤＴＶ画像を生成する。該ＳＤＴＶ画像は、セ
レクタ３を介し、ＳＤＴＶ符号化回路４で圧縮・符号化
し、ＳＤＴＶの符号化データをマルチプレクサ９へ入力
する。またＳＤＴＶ符号化回路４からは、ローカル復号
画像をインタポレーション回路５に供給する。

【００２３】インタポレーション回路５では、前記ＳＤ
ＴＶ符号化回路４より出力するローカル復号画像を補間
処理して、前記ウィンドウと同じサイズの１０８０画素
×９６０ラインの画像に変換し、差分器６で前記ウィン
ドウの画像データと差分を取り、差分データを得る。さ
らにマルチプレクサ７では、該差分データと前記ウィン
ドウ外の画像データを多重してＨＤＴＶ符号化回路８へ
供給し、ＨＤＴＶの符号化データを得る。

【００２４】マルチプレクサ９では、該ＨＤＴＶの符号
化データと前記ＳＤＴＶの符号化データを多重し、送信
インターフェース回路１１を介し、端子Ｃより送信デー
タを出力する。

【００２５】図４は、図１に示した画像符号化装置の前
記送信データを受信して、復号する画像復号化装置の例
である。ＳＤＴＶとＨＤＴＶの画素数の違いによりＨＤ
ＴＶ復号化回路２８のほうがＳＤＴＶ復号化回路２６よ
り高速に動作する。図にて、２４は受信インタフェー
ス、２５はデマルチプレクサ、２６はＳＤＴＶ復号化回
路、２７はインタポレーション回路、２８はＨＤＴＶ復
号化回路、２９は加算器、３０はウィンドウ合成回路で
ある。また図５は復号化回路の例であり、図４のＳＤＴ
Ｖ復号化回路２６、ＨＤＴＶ復号化回路２８に共通する
ものである。図５にて、３１はバッファ回路、３２は復
号化制御回路、３３は可変長復号化回路（ＶＬＤ：Vari
able Length Decoder）、３４は逆量子化回路、３５は
逆ＤＣＴ回路、３６は加算器、３７は予測器である。

【００２６】図５の復号化回路の説明を先に行なう。符
号化データは端子Ｊよりバッファ回路３１に入力する。
該バッファ回路３１からは、前記符号化データのヘッダ
を復号化制御回路３２に供給し、逆量子化回路３４、予
測回路３７の動作を制御する。ヘッダを除く符号化デー
タは可変長復号回路３３へ入力し、逆量子化回路３４、
逆ＤＣＴ回路３５にて前記周波数係数データより前記差
分データを復号する。該差分データは予測回路３７から
の予測画像データと加算器３６で加算して画像データを
復元し、端子Ｋより出力する。

【００２７】図４の画像復号装置において、受信データ
は端子Ｇより、受信インタフェース回路２４に入力す
る。受信インタフェース回路２４では伝送誤り等の除去
を行ない、デマルチプレクサ２５で前記ＳＤＴＶの符号
化データをＳＤＴＶ復号化回路２６に、前記ＨＤＴＶの
符号化データをＨＤＴＶ復号化回路２８に分配する。も
し送信データがＳＤＴＶの符号化データのみの時は、Ｈ
ＤＴＶ復号化回路２８に供給するＨＤＴＶの符号化デー
タは無く、ＳＤＴＶ復号化回路２６で復号した画像デー
タを端子Ｈより出力する。

【００２８】受信データがＨＤＴＶに対応した画像デー
タである場合には、前記復号したＳＤＴＶのデータをイ
ンタポレーション回路２７で補間処理を行ない、前記１
０８０画素×９６０ラインの画像に戻す。また、前記Ｈ
ＤＴＶの符号化データはＨＤＴＶ復号化回路２８で復号
し、該復号した画像データのうち前記ウィンドウ内にあ
る画像データは、前記インタポレーション回路２７の出
力データと加算器２９で加算し、さらにウィンドウ合成
回路３０で、前記ウィンドウ外の復号画像データと合成
し、１１５２画素×１０３５ラインのＨＤＴＶ画像デー
タとして、端子Ｉより出力する。

【００２９】以上説明したように本実施例は、ＨＤＴＶ
画像にウィンドウを設定し、このウィンドウ内の画像デ
ータからＳＤＴＶ画像を得るようにしているため、ＨＤ
ＴＶからＳＤＴＶを得る変換規則が簡単であるという特
徴を有している。さらにはＨＤＴＶ符号化データの一部
にＳＤＴＶの符号化データを含んでいるため、ＳＤＴＶ
の画像復号化装置を用いてもＨＤＴＶ符号化データから
画像の内容が確認できる。

【００３０】図６は、ディジタルＶＴＲの画像符号化装
置の例である。図１４にディジタルＶＴＲの記録トラッ
クの一例を示すが、説明をわかりやすくするために、以
下では本例に基づき説明する。すなわち図１４にて、Ｓ
ＤＴＶは１０本の記録トラックにＨＤＴＶはその倍の２
０本の記録トラックに記録する。一本の記録トラック
は、１３５個の記録ユニットが画像データの記録領域と
して存在する。

【００３１】図６にて、３８はウィンドウ処理回路、３
９はマルチプレクサ、４０はセレクタ、４１はＳＤＴＶ
／ＨＤＴＶ符号化回路、４２は記録インタフェース回路
である。

【００３２】また図８は、ウィンドウ処理回路３８の動
作を説明するための図であり、画像データの１フレーム
あたりの画素とライン数を示している。図８にて、図３
と同様（ａ）は放送局規格のＨＤＴＶ画像の画素数とラ
イン数を示しており、図１の画像符号化装置への入力画
像は、（ｂ）に示した１１５２画素×１０３５ラインの
画像としている。ＨＤＴＶのウィンドウは、図８（ｃ）
に示すように１１２０画素×９６０ラインの画像であ
り、また図中には示していないが、ＳＤＴＶは、図３の
場合と同じく７２０画素×４８０ラインである。

【００３３】図６の画像符号化装置において、端子Ｌよ
りＳＤＴＶの画像データを、端子ＭよりＨＤＴＶの画像
データを入力する。ＳＤＴＶの画像データは、セレクタ
４０を介して、ＳＤＴＶ／ＨＤＴＶ符号化回路４１に入
力し、圧縮・符号化する。該ＳＤＴＶ／ＨＤＴＶ符号化
回路４１の構成については、後述する。圧縮・符号化し
得たＳＤＴＶの符号化データは、記録インタフェース回
路で記録媒体の記録特性に適した信号形態に変換し、記
録データをＮとＯの２つの端子のうち一方の決められた
端子より出力する。

【００３４】一方、ＨＤＴＶの画像データに対しては、
ウィンドウ処理回路３８で、前述した図８（ｃ）に示す
ウィンドウ内の画像データとウィンドウ外の画像データ
に分離し、マルチプレクサ３９で、図８（ｄ）のように
ウィンドウ内の画像データの後でウィンドウ外の画像デ
ータが引き続くように多重する（無効データを付加し
て、図８（ｄ）とする）。該多重化した画像データは、
ＳＤＴＶ／ＨＤＴＶ符号化回路４１で圧縮・符号化した
符号化データとし、記録インタフェース回路４２を介し
て、端子ＮとＯより出力する。即ちＨＤＴＶの符号化デ
ータのレートは、記録データとしては、ＳＤＴＶの符号
化データのレートのほぼ２倍として記録する。

【００３５】次に図７に示した、ＳＤＴＶ／ＨＤＴＶ符
号化回路４１について説明する。図７にて、４３はシャ
フリング回路、４４はＤＣＴ回路、４５は量子化回路、
４６は可変長符号化回路、４７はバッファ回路、４８は
符号量制御回路である。

【００３６】ＳＤＴＶもしくはＨＤＴＶの画像データ
は、端子Ｐよりシャフリング回路４３に入力する。該シ
ャフリング回路４３は、画像データをＤＣＴブロックの
複数個単位（以下マクロブロックもしくはＭＢと記す）
で、図１０ならびに図１１に示した規則で並べ換えを行
ない、疑似ランダムな順序で圧縮・符号化を実施させる
ためのものである。

【００３７】図９に、前記マクロブロックの一例を示
す。本例では、色差信号（Ｃ）の画素密度は、輝度信号
（Ｙ）の画素密度の１／４であり、これゆえにマクロブ
ロックは１６画素×１６ラインのサイズとしており、８
画素×８ラインのＤＣＴブロックを、輝度信号で４個、
色差信号で２個（１個づつ）含む。

【００３８】図１０は、ＳＤＴＶのシャフリングの規則
を示した図である。上述したマクロブロックを基準とす
れば、ＳＤＴＶの画像サイズは４５ＭＢ×３０ＭＢであ
り、縦をＳＤＴＶの符号化データを記録するトラック数
の１０で等分し、後述する符号量制御のサイズである５
ＭＢに対応して、横を５で等分する。図１０では、分割
した９ＭＢ×３ＭＢのエリアの位置を示すものとして、
（ｉ、ｊ）ｉ、ｊは整数の番号を付している。シャフリ
ングの規則は、ｊ＝０〜４のストライプ（（ｉ、ｊ）に
て、ｉ＝０〜９）から１つずつのマクロブロックを選択
することであり、この選択した５つのマクロブロックの
画像データを順次、圧縮・符号化する。また各ストライ
プから１つのマクロブロックを選択するにあたっては、
隣り合うストライプで垂直方向の位置のオフセットが丁
度前記横に分割した３ＭＢの整数倍（図では１２ＭＢ）
としており、この結果、画面全体の分散した位置からマ
クロブロックを選択が可能となる。図示した組み合わせ
では、（０、０）、（４、１）、（８、２）、（３、
３）、（７、４）より一つづつマクロブロックを選択し
ており、この他の組み合わせも該位置関係（画面のサイ
ズを法とする演算をした結果として）を保持する。

【００３９】図６のＳＤＴＶ／ＨＤＴＶ符号化回路４１
の符号量制御回路４８は、該５つの選択したマクロブロ
ックの符号量が前記図１４の５つの記録ユニットの記録
容量以下となるように制御する。これはＶＴＲなどの誤
りが発生しやすい状況において、誤りを伝搬しにくする
ためであり、これゆえにシャフリングは、符号発生量が
前記選択した５マクロブロック間で大きくばらつかさせ
ないという役割を果たしており、圧縮．符号化により局
所的に画質が劣化するのを防止する。 以上の規則で
シャフリングした画像データは、ＤＣＴ回路４４、量子
化回路４５、可変長符号化回路４６で圧縮・符号化し、
符号化データを得る。この時、前述したように符号量制
御回路４８は、５つのマクロブロックで符号量が一定値
以下となるよう、量子化回路４５を制御し、該制御パラ
メータを符号化のためのヘッダとして、バッファ回路４
７で前記符号化データと多重して、端子Ｑより出力す
る。

【００４０】次に、ＨＤＴＶの画像データのシャフリン
グ規則を図１１を用いて説明する。前記ウィンドウ内の
画像データ（７０ＭＢ×６０ＭＢ）に対しては、ＳＤＴ
Ｖと同様のシャフリング規則を適用する。すなわち縦を
記録トラック数の２０で分割し、符号量制御の単位を７
ＭＢとして、横を７つに等分割する。符号量制御の単位
を７ＭＢとするのは、前述した記録ユニットとの関係に
おいて、７ＭＢで発生する符号化データを４つの記録ユ
ニットに記録させることによって、エラー伝搬の少ない
記録が実現できると共に、符号化データを記録しない記
録ユニットを少なくして、記録の効率を高めることがで
きるためである。ＳＤＴＶの場合と同様に、ＨＤＴＶの
場合も前記分割したストライプより一つづつのマクロブ
ロックを選択する。選択するそれぞれのマクロブロック
は、縦を分割した３ＭＢの整数倍（図では１８ＭＢ）の
位置オフセットを持たせて、画面の分散した位置から７
つのマクロブロックを選択する。またウィンドウ外の画
素データに対しては、図示した１ＭＢ×７ＭＢを一組の
符号量制御の単位とする。

【００４１】この結果ＨＤＴＶの画像データに対しても
大部分は、ＳＤＴＶと全く同様な考え方でシャフリング
が行なえる。これは画像データの数や記録トラック数お
よび前記前記符号量制御の単位となるマクロブロック数
を変更するだけで、ＳＤＴＶ、ＨＤＴＶのハードウェア
の共通化が容易に達成できるという特徴となる。またＤ
ＣＴ回路４４、量子化回路４５、可変長符号化回路４
６、バッファ回路４７、符号量制御回路４８も画像デー
タ数の違いによる処理速度等の違いを除いてＳＤＴＶ／
ＨＤＴＶの符号化処理に共通であり、同一のハードウェ
アが使用できるという特徴がある。

【００４２】図１２は、図６の画像符号化装置に対応し
た画像復号装置の例であり、また図１３は、該画像復号
化装置に用いるＳＤＴＶ／ＨＤＴＶ復号化回路の例であ
る。

【００４３】図１２にて、４９は再生インタフェース回
路、５０はＳＤＴＶ／ＨＤＴＶ復号化回路、５１はウィ
ンドウ合成回路である。再生データは、ＳＤＴＶの場合
は端子ＲとＳのいずれかを、ＨＤＴＶの場合は端子Ｒと
Ｓの両方を介し、再生インタフェース回路４９に入力す
る。再生インタフェース回路４９では、記録での誤りを
除去するなどした後、符号化データをＳＤＴＶ／ＨＤＴ
Ｖ復号化回路５０に供給し、該ＳＤＴＶ／ＨＤＴＶ復号
化回路５０では、符号化データを伸張・復号して画像デ
ータを得る。該画像データは、ＳＤＴＶの場合は、端子
Ｔより直接出力し、ＨＤＴＶの場合には、さらにウィン
ドウ合成回路５１にて、前記ウィンドウ内の画像データ
とウィンドウ外の画像データとを正規の順序になるよう
多重して、端子Ｕより出力する。

【００４４】また図１３にて、５２はバッファ回路、５
３は可変長復号回路、５４は逆量子化回路、５５は逆Ｄ
ＣＴ回路、５６はデシャフリング回路である。端子Ｖよ
り入力する符号化データは、バッファ回路５２で前記符
号化のためのヘッダの抽出等を行なった後、可変長復号
化回路５３、逆量子化回路５４、逆ＤＣＴ回路５５で、
符号化データを伸張・復号化し、画像データを得る。該
画像データは、前記シャフリングの行なわれたものであ
り、デシャフリング回路５６を経て、端子Ｗより出力す
る。また本ＳＤＴＶ／ＨＤＴＶ復号化回路５０でも前記
ＳＤＴＶ／ＨＤＴＶ符号化回路４１と同様にＳＤＴＶと
ＨＤＴＶとでハードウェアが共用化できる事は言うまで
もない。

【００４５】さらに本実施例の説明にて、画像データの
サイズ等を具体的な数値の一例を用いて説明したが、本
発明の適用がこれに限定されるものではないことも明ら
かである。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように本発明では、ＨＤＴ
Ｖの画像に対し、ウィンドウを設定し、該ウィンドウの
画像のサイズとＳＤＴＶの画像のサイズとを簡単な整数
比とすることにより、階層的な符号化が容易に実現で
き、ハードウェア等のの共用化も図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】画像符号化装置の第一の例

【図２】図１の画像符号化装置に用いる符号化回路の例

【図３】 ウィンドウ処理方法を示す図

【図４】 図１の画像符号化装置に対応した画像復号化
装置の例

【図５】 図４の画像復号化装置に用いる復号化回路の
例

【図６】 画像符号化装置の第二の例

【図７】 図６の画像符号化装置に用いる符号化回路の
例

【図８】 ウィンドウ処理方法を示す図

【図９】 マクロブロックの例を示す図

【図１０】 ＳＤＴＶのシャフリング規則を示す図

【図１１】 ＨＤＴＶのシャフリング規則を示す図

【図１２】 図６の画像符号化装置に対応した画像復号
化装置の例

【図１３】 図１２の画像復号化装置に用いる復号化回
路の例

【図１４】 ＶＴＲの記録トラックのパターンを示す図

【符号の説明】

１、３８……ウィンドウ処理回路、２……デシメーショ
ン回路、３、２７……インタポレーション回路、４……
ＳＤＴＶ符号化回路、８……ＨＤＴＶ符号化回路、２６
……ＳＤＴＶ復号化回路、２８……ＨＤＴＶ復号化回
路、３０、５１……ウィンドウ合成回路、４１……ＳＤ
ＴＶ／ＨＤＴＶ符号化回路、５０……ＳＤＴＶ／ＨＤＴ
Ｖ復号化回路、４３……シャフリング回路、５６……デ
シャフリング回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１の画像データもしくは該第１の画像デ
   ータより高い解像度を有する第２の画像データを圧縮
   し、符号化する画像符号化装置であって、 第２の画像データの一部をウィンドウとして切り出すウ
   ィンドウ処理手段と、該ウィンドウ内の画像データを間
   引いて第３の画像データを生成するデシメーション手段
   と、前記第１の画像データもしくは第３の画像データを
   圧縮し、符号化する第１の符号化手段と、前記ウィンド
   ウ内の画像データと第３の画像データもしくは該３の画
   像から生成する画像データとの差分データを得る差分手
   段と、該差分データおよび前記第２の画像データのウィ
   ンドウ外の画像データとを圧縮し、符号化する第２の符
   号化手段とを備えたことを特徴とする画像符号化装置
2. 【請求項２】第１の画像データもしくは該第１の画像デ
   ータより高い解像度を有する第２の画像データを圧縮
   し、符号化した符号化データを伸張し、復号する画像復
   号装置であって、 第１の画像データの符号化データもしくは、第２の画像
   データの一部をウィンドウとして、該ウィンドウ内の画
   像データから生成した第３の画像データの符号化データ
   を伸張し、復号化する第１の復号化手段と、前記ウィン
   ドウ内の画像データと前記第３の画像データもしくは該
   ３の画像から生成する画像データとの差分の符号化デー
   タおよび前記ウィンドウ外の画像データの符号化データ
   を伸張し、復号化する第２の復号手段と、前記第１の復
   号化手段にて得る第３の画像データの復号データを補間
   し、補間画像データを得るインタポレーション手段と前
   記第２の復号化手段にて得る前記差分の復号データと前
   記補間データとを加算し、前記ウィンドウ内の復号画像
   データを得る加算手段と、該ウィンドウ内の復号画像デ
   ータと前記第２の復号手段により得るウィンドウ外の復
   号画像データとを合成し、復号した前記第２の画像デー
   タを得る画像合成手段とを備えたことを特徴とする画像
   復号化装置。
3. 【請求項３】第１の画像データもしくは該第１の画像デ
   ータより高い解像度を有する第２の画像データを圧縮
   し、符号化する画像符号化装置であって、 第２の画像データの一部をウィンドウとして切り出すウ
   ィンドウ処理手段と、第１の画像データおよび第２の画
   像データを圧縮し、符号化する符号化手段とを備え、 該符号化手段が、第１の画像データおよび第２の画像デ
   ータの前記ウィンドウ内の画像データに対し、複数の画
   像データより成る画像ブロックの符号化順序を並び換え
   るシャフリング手段を有し、 該シャフリング手段の並び換え規則が、前記第１の画像
   データと前記第２の画像データのウィンドウ内の画像デ
   ータに対し、共通の規則を有することを特徴とする画像
   符号化装置。
4. 【請求項４】第１の画像データもしくは該第１の画像デ
   ータより高い解像度を有する第２の画像データを圧縮
   し、符号化した符号化データを伸張し、復号する画像復
   号装置であって、 第１の画像データの符号化データもしくは、第２の画像
   データの一部をウィンドウとして、該ウィンドウ内の画
   像データを、前記第１の画像データと共通の規則を有す
   るシャフリング方法により、符号化順序を並び換えて得
   る第２の画像データの符号化データを伸張し、復号化す
   る復号化手段を備え、 該復号手段が、前記シャフリング方法と逆の並び換えを
   行なうデシャフリング手段を有することを特徴とする画
   像復号化装置。