JPH08111867A - 動画像符号化方法及び動画像復号方法 - Google Patents
動画像符号化方法及び動画像復号方法Info
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Abstract
をできるだけ少なくできる動画像符号化方法及び復号方
法を提供する。 【構成】 動画像符号化方法において、復号処理で、符
号化されたデータ系列に誤りが生じた場合にも、同期回
復が早まり誤りが生じたデータ以降の符号語をできるだ
け多く切り出せるように、可変長符号化する全てのデー
タ種類MBA、MTYPE、MVD、CBP、TCOE
FF等に対し、自己同期回復機能を持つ可変長符号を用
いて符号化する。動画像復号方法において、自己同期回
復機能を持つ可変長符号を用いて符号化されている先頭
にフレーム開始符号が付加されているデータ系列に誤り
が生じた場合に、誤りが生じたデータ以降の符号語を切
り出してメモリに記憶させ、そのフレームのデータ系列
内で同期回復してから次のフレーム開始符号の直前まで
のデータ系列を復号する。
Description
復号する動画像符号化方法及び動画像復号方法に関する
ものである。
大な情報量を持つデータを送信しようとする場合には、
データは情報圧縮を施され、冗長を削られる。しかし、
動画像圧縮データに誤りが生じた場合には、たとえ誤っ
ている部分が一部分だけであったとしても、そのまま復
号を続けていくことが困難であり、誤りが生じた時点以
降の誤りのないデータでさえも捨てざるを得ない。実
際、文献(1)で規定されているような動画像符号化・
復号方法において、誤りが生じた場合には、次のフレー
ムの先頭を表すためのフレーム開始符号を検索し、誤り
が生じてから検出されたフレーム開始符号までの間のデ
ータは捨てられてしまう。動画像圧縮符号化データは、
時間的に前のフレームとの差分をとって符号化されてい
ることが多く、誤りにより捨てられたデータにより影響
を受けて、誤りは後のフレームに伝搬していくことが予
想される。捨てられるデータを少しでも減少させること
が、復号された画像データの信頼性を向上させるための
重要な課題である。
ロトコル符号化方式)JT-H.261勧告』 文献(1)で規定されている符号器・復号器の構成を図
2に示す。動画像の原データであるビデオ信号は、世界
共通の中間フォーマット(CIF、QCIF)で表され
ており、この動画像データ(1ピックチャー分;1フレ
ーム分)を符号化する場合には、図3(a)に示すよう
に、グループオブブロック(以下、GOB(group of b
lock)と略称する)、マクロブロック(Macroblock)、
8×8画素のブロック(Block )に階層的に分割する。
場合、ビデオ信号を入力とし、情報源符号器201で情
報源符号化される。情報源符号器201では、まずマク
ロブロック毎に動き補償フレーム間予測を行ない、次
に、その予測誤差をブロック毎に直交変換した後に量子
化する。予測は通常フレーム間で行なわれるが、シーン
チェンジのときなどは、動画像の原データがそのまま直
交変換される。動き補償フレーム間予測誤差を直交変換
するか又は動画像の原データをそのまま直交変換するか
の判断は、例えば予測誤差データと原データとの分散値
を比較することにより決定される。直交変換には、離散
コサイン変換(DCT;Discrete CosineTransform )
が用いられ、画素領域の表現から周波数領域の表現に変
換する。周波数領域の表現に変換され量子化されたデー
タは、ビデオ信号多重化符号器202に入力されて、可
変長符号化され、ヘッダ情報の多重化が行なわれる。情
報源符号器201、ビデオ信号多重化符号器202で情
報源符号化、多重化されたデータは、送信バッファ20
3を通って、伝送路符号器204において、後述する図
4に示す順で伝送路符号化されて送信される。送信符号
量を制御するために送信バッファ203からバッファの
中の状態を符号化制御205に伝え、符号化制御205
は、情報源符号器201及びビデオ信号多重化符号器2
02に制御信号を出す。
された符号化ビット列と符号化シンタックスを表す。符
号化シンタックスとは、可変長符号化テーブル、挿入す
るヘッダ情報、送信順序を規定するものである。
固定長符号化されるデータ種類であり、それ以外の要素
はそれぞれ異なる可変長符号化テーブルを用いて可変長
符号化されるデータ種類である。
開始符号PSCは固定長の特殊な符号であり、フレーム
開始符号PSCと同じビット系列が、フレーム開始符号
PSC以外の符号化されたデータの中に出現しないよう
になっている。フレームヘッダ情報PHEADはフレー
ム番号やピクチャータイプ情報などの1フレーム全体に
ついての情報を含み、固定長符号化される。
符号GBSCは固定長符号化される。GOBヘッダ情報
GHEADは、GOBのピックチャー(Picture )の中
の位置を表すGOB番号やGOBの量子化特性情報等、
1つのGOBについての情報を含み、固定長符号化され
る。
は、GOBの中のマクロブロックの位置を表すものであ
り、そのマクロブロックアドレスと前に符号化されたマ
クロブロックアドレスとの差分値が可変長符号化された
ものである。マクロブロックは、情報がない場合(例え
ば前フレームと同一の場合)には符号化されず、マクロ
ブロックアドレスMBA、マクロブロックタイプ情報M
TYPE、マクロブロック量子化特性MQUANT、動
きベクトル情報MVD、及び、そのマクロブロックのブ
ロック情報(TCOEFF、EOB)は伝送されない。
マクロブロックタイプ情報MTYPEは、予測がフレー
ム間であるか(以下、INTERモードと呼ぶ)、原信
号が直交変換されるか(以下、INTRAモードと呼
ぶ)などを表し、可変長符号化される。マクロブロック
量子化特性MQUANTは、そのマクロブロックの量子
化ステップサイズを表し、前に符号化されたマクロブロ
ックの量子化ステップサイズと異なる場合に固定長符号
化される。動きベクトル情報MVDは、対象マクロブロ
ックの動きベクトルから一つ前のマクロブロックの動き
ベクトルを減算することで得られるものであり、可変長
符号化される。有意ブロックパターンCBPは、少なく
とも一つの変換係数が伝送されるブロック(有意ブロッ
ク)の位置を表すものであり、可変長符号化される。
号化される。ブロックの終わりを示すブロック終了符号
EOBは固定長符号化されるが、変換係数TCOEFF
の可変長符号の符号語の1つである。
れるデータ種類の可変長符号化テーブルを示すものであ
り、各データ種類はこの可変長テーブルに従って可変長
符号化される。ここで、変換係数TCOEFFは、直交
変換して量子化した8×8画素のブロックデータを図3
(b)で表されるような水平及び垂直方向の低周波成分
ほど先になる順序に並べ替え、そのデータの0が続く個
数(0ラン)と、その直後にくる0でない値(レベル)
の組により可変長符号化される。
符号器202の多重化処理系統図を示している。
ック層、ブロック層では、矢印の方向にたどって多重化
される。矢印が分岐しているところは、モード(INT
RA、INTER等)により、いずれかの矢印が選択さ
れる。ループになっている部分は、そのデータ(GOB
層、マクロブロック層、ブロック層、変換係数TCOE
FF)が終わるまではループ側の矢印が選ばれ、そのデ
ータが終了すると、ループでない方の矢印が選ばれる。
フレームの中のGOB、GOBの中のマクロブロック、
マクロブロックの中のブロックには、それぞれ図3
(a)に示すように、左上から順番に、GOB番号、マ
クロブロックアドレス、ブロック番号が付加されてい
る。GOB層、マスクブロック層、ブロック層は、それ
ぞれ番号(アドレス)の小さい順に符号化され、多重化
される。
合には、送られてきた順に伝送路復号器209で伝送路
復号を行ない、受信バッファ208を通して、ビデオ信
号多重化復号器207に入力する。ビデオ信号多重化複
合部207では、ヘッダ情報などを分離し、可変長符号
の復号を行なって、情報源復号器206に出力する。情
報源復号器206では、逆量子化、逆離散コサイン変換
(逆DCT)、動き補償を行なって、ビデオ信号を出力
する。
重化復号器207の可変長符号の復号において判断する
ことができる。例えば、可変長符号化テーブルの可変長
符号語に存在しないような系列が入力されたときに、誤
りを検出したとすることができる。また、変換係数部分
の可変長符号の復号した際に、復号した結果、8×8=
64個以上のデータが得られた場合、誤りが生じている
と判断できる。誤りが発生した場合には、可変長符号の
境界を見失い、同期を喪失してしまう。
例のビデオ信号多重化復号器207の動作を説明する。
力される符号系列からヘッダ情報の分離及び可変長符号
の復号を行なう(ステップB1)。その後、可変長符号
の復号で誤りが発生したか否かを判定する(ステップB
2)。ここで、誤りが生じていると、次のGOB開始符
号GBSC又はフレーム開始符号PSCを検索し(ステ
ップB3)、次のGOB開始符号GBSC又はフレーム
開始符号PSCを検出したならば(ステップB4)、誤
り発生時点から、検出したGOB開始符号GBSC又は
フレーム開始符号PSCまでのデータを捨てる(ステッ
プB5)。このように誤りが生じて次のGOB開始符号
GBSC又はフレーム開始符号PSCまでのデータを捨
てた場合、及び、上記ステップB2の判断で誤りがない
と判断された場合には、復号結果を出力し(ステップB
6)、さらに入力が終了したか否かを判断する(ステッ
プB7)。入力が終了した場合には一連の処理を終了
し、入力が継続していると上述したステップB1に戻
る。
始符号GBSC又はフレーム開始符号PSCまでのデー
タは捨てられるが、その誤りによって捨てられた画像デ
ータの復号結果としては、前フレーム画像のデータをそ
のまま出力する(ステップB6)。
号化シンクタックス及び図7のようなビデオ信号多重化
復号の動作をする復号方法では、誤りが生じた場合に
は、可変長符号の復号において可変長符号語の境界を見
失い、同期を喪失した状態になって復号が不可能にな
る。従って、次のフレーム開始符号PSC又はGOB開
始符号GBSCを検出するまでの情報を復号することが
できず、復号することができない部分に誤りが生じてい
なくても、その部分のデータを捨てざるを得ないという
問題がある。
場合は、誤りが生じた時点から、次のGOB開始符号G
BSC又はフレーム開始符号PSCを検出するまでは、
復号することができない理由を詳述すると、以下の通り
である。
BA、マクロブロックタイプ情報MTYPE、動きベク
トル情報MVD、有意ブロックパターンCBP、変換係
数TCOEFFは、図5のようなそれぞれ異なる可変長
符号化テーブルで可変長符号化されているので、誤りが
生じて可変長符号の同期を喪失した場合には、どの可変
長符号で復号すべきか判断できない。
BAは、そのマクロブロックアドレスと前に符号化され
たマクロブロックアドレスとの差分値を符号化したもの
であるから、仮に可変長符号の同期を回復できたとして
も、マクロブロックアドレスの絶対値を得ることができ
ない。
始符号GBSC又はフレーム開始符号PSCまでのデー
タは捨てられることになり、その誤りによって捨てられ
た画像データの部分は前フレーム画像のデータをそのま
ま出力しなければならず、上述した問題が生じる。
いると、捨てられたデータの部分の誤差がそのまま伝搬
してしまうので、捨てられるデータをできるだけ少なく
しなければならない。
られるデータをできるだけ少なくできる動画像符号化方
法及び動画像復号方法が望まれている。
め、第1の本発明においては、可変長符号を用いて動画
像を符号化する動画像符号化方法において、可変長符号
化する全てのデータ種類に対し、自己同期回復機能を持
つ可変長符号を用いて符号化することを特徴とする。
号化する全てのデータ種類に対し、自己同期回復機能を
持つ可変長符号を用いて符号化されている先頭にフレー
ム開始符号が付加されているデータ系列を復号する動画
像復号方法において、符号化されたデータ系列に誤りが
生じた場合に、誤りが生じたデータ以降の符号語を切り
出してメモリに記憶させ、そのフレームのデータ系列内
で同期を回復してから次のフレーム開始符号の直前まで
のデータ系列を復号することを特徴とする。
復号処理で、符号化されたデータ系列に誤りが生じた場
合にも、同期回復が早まり、誤りが生じたデータ以降の
符号語をできるだけ多く切り出せるように、可変長符号
化する全てのデータ種類に対し、自己同期回復機能を持
つ可変長符号を用いて符号化する。
は、可変長符号化する全てのデータ種類に対し、自己同
期回復機能を持つ可変長符号を用いて符号化されている
先頭にフレーム開始符号が付加されているデータ系列に
誤りが生じた場合に、誤りが生じたデータ以降の符号語
を切り出してメモリに記憶させ、そのフレームのデータ
系列内で同期を回復してから次のフレーム開始符号の直
前までのデータ系列を復号し、データ系列に誤りが生じ
ても一部のデータを復号できるようにし、復号画像の画
質を向上させるようにした。
法の第1実施例を図面を参照しながら詳述する。
び復号器の概略構成は、上述した図2に示す通りであ
り、動画像の原データであるビデオ信号(例えば世界共
通の中間フォーマット(CIF・QCIF))をGO
B、マクロブロック、8×8画素のブロックに階層的に
分割して符号化し、その符号化データを復号するもので
ある。
同期回復機能を持つ単一の可変長符号を用いること、符
号化シンタックスでGOBデータの終端に最後に符号化
されたマクロブロックのアドレスの絶対値EMBAを挿
入すること、復号側でのビデオ多重化復号器の動作等
が、従来例と相違している。以下、相違点を中心にして
第1実施例を説明する。
合には、ビデオ信号を入力とし、情報源符号器で情報源
符号化され、情報源符号化されたデータは、ビデオ信号
多重化符号器に入力されて可変長符号化され、ヘッダ情
報の多重化が行なわれ、その後、送信バッファを通っ
て、伝送路符号器において、図1の順で伝送路符号化さ
れて送信される。送信符号量を制御するために送信バッ
ファからバッファの中の状態を符号化制御部に伝え、符
号化制御部は、情報源符号器及びビデオ信号多重化符号
器に制御信号を出力する。
照)によってこのようにして符号化された符号化ビット
列と符号化シンタックスを示すものである。また、図8
は、第1実施例に係る符号器による多重化処理系統図を
示している。
れている要素は固定長符号化されるデータ要素であり、
それ以外の全ての要素は、自己同期回復機能を持つ1種
類の可変長符号の可変長符号化テーブル(図9参照)を
用いて可変長符号化される。自己同期回復機能とは、こ
の機能を持つ可変長符号で符号化されたデータ系列に誤
りが生じ、復号時に可変長符号の境界を見失って同期喪
失しても、復号を続けていくうちに、同期回復するとい
う機能である(文献(2)、(3)参照)。
hua H.Rabinowitz:"Self-Synchronizing Huffman Code
s",IEEE Trans.Inform. Theory, vol.IT-30, no.4, pp.
678-693,JULY 1984』 文献(3):『滝嶋康弘、和田正裕、村上仁己:“可変
長符号の同期回復”、1989年度画像符号化シンポジウム
(PCSJ89)予稿集,pp.103-0.4,Oct.1989 』 図1及び図8において、フレーム(ピックチャー)層に
対する符号化は、フレーム開始符号PSC及びフレーム
ヘッダ情報PHEADを多重した後、GOB層の符号化
を繰返し、1フレームの処理が終了すると次のフレーム
の処理を行なうことでなされる。
PCSも、固定長の特殊な符号であり、フレーム開始符
号PSCと同じ系列が符号化されたデータの中に出現し
ないようになっている。例えば、フレーム開始符号PS
Cとしては、 0000 0000 0000 0001 0000 を適用できる(文献(1)参照)。第1実施例のフレー
ムヘッダ情報PHEADも、フレーム番号やピクチャー
タイプ情報などの情報を含み、固定長符号化される。
符号化は、GOB開始符号GBSC及びGOBヘッダ情
報GHEADを多重した後、マクロブロック層の符号化
を繰返し、最終のマクロブロック層の処理終了後にその
最終マクロブロックのアドレス絶対値EMBAを付加す
ることでなされる。
Cも固定長符号化される。GOB開始符号GBSCとし
ては、例えば、下記のようなフレーム開始符号PSCの
前16ビットの部分と等しい系列を適用できる(文献
(1)参照)。 0000 0000 0000 0001 GOB開始符号GBSCをこのような系列にすると、フ
レーム開始符号PSCと同様に、符号化されたデータの
中にはGOB開始符号GBSCと同じ系列がフレーム開
始符号PSC以外には出現しないようになっている。第
1実施例のGOBヘッダ情報GHEADも、GOBのピ
クッチャーの中の位置を表すGOB番号や、GOBの量
子化特性情報などの情報を含み、固定長符号化される。
上述したように、従来例と異なり、GOBデータの終端
に、そのGOBの中で最後に符号化されたマクロブロッ
クのアドレス絶対値EMBAが付加される。最終マクロ
ブロックアドレス絶対値EMBAは、図9に示す単一の
可変長符号テーブルの自己同期回復機能を持つ可変長符
号で符号化される。
に対する符号化は、マクロブロックに情報がない場合に
は符号化されず、マクロブロックに情報がある場合に
は、マクロブロックアドレス相対値MBA、マクロブロ
ックタイプ情報MTYPEを付加した後、そのマクロブ
ロックのタイプに応じて各種データが符号化される。マ
クロブロックのタイプに応じた符号化としては、動きベ
クトル情報MVDのみを付加する場合や、動きベクトル
情報MVD及び有意ブロックパターンCBPを付加した
後ブロック層の処理を繰返す場合や、有意ブロックパタ
ーンCBPを付加した後ブロック層の処理を繰返す場合
や、単にブロック層の処理を繰返す場合等がある。
値MBAも、GOBの中のマクロブロックの位置を表す
ものであり、前に符号化されたマクロブロックアドレス
との差分値を、マクロブロックアドレス絶対値EMBA
と同じ可変長符号で可変長符号化したものである。第1
実施例のマクロブロックタイプ情報MTYPEも、予測
がフレーム間であるか(INTERモード)、原信号が
直交変換されるか(INTRAモード)などを表し、図
9に示す単一の可変長符号化テーブルで可変長符号化さ
れる。この第1実施例の場合、1つのGOBのマクロブ
ロックは全て同じ量子化特性で量子化することにしてお
り、そのため、従来例で述べたマクロブロック量子化特
性MQUANTはデータ系列から削除している。このよ
うにしたのは、誤りが発生した後同期を自己回復して
も、マクロブロック量子化特性MQUANTがあると
(マクロブロック毎に量子化特性を変えていると)、復
号できないデータが多くなるためである。第1実施例の
動きベクトル情報MVDも、対象マクロブロックの動き
ベクトルから一つ前のマクロブロックの動きベクトルを
減算することで得られるものであり、図9に示す単一の
可変長符号化テーブルで可変長符号化される。第1実施
例の有意ブロックパターンCBPも、少なくとも一つの
変換係数が伝送されるブロック(有意ブロック)の位置
を表すものであり、図9に示す単一の可変長符号化テー
ブルで可変長符号化される。
る符号化は、変換係数TCOEFFの符号化を繰返した
後、ブロック終了符号EOBを付加することで行なう。
変換係数TCOEFFは1以上あれば、図9に示す単一
の可変長符号化テーブルで可変長符号化される。ブロッ
クの終わりを示すブロック終了符号EOBは、変換係数
TCOEFFの一要素として図9に示す可変長符号化テ
ーブルで可変長符号化される。
変長符号化される各種のデータ種類は、図9に示す自己
同期回復機能を持つ単一の可変長符号化テーブルを用い
て可変長符号化される。
が入力される復号器の全体構成は、従来と同様に図2
(b)に示す構成を有し、大きく見た場合の復号処理は
従来と同様である。
で伝送路復号を行ない、受信バッファを通して、ビデオ
信号多重化復号器に入力し、ビデオ信号多重化復号部に
おいて、ヘッダ情報などを分離し、可変長符号の復号を
行なって、情報源復号器に出力し、情報源復号器におい
て、逆量子化、逆DCT、動き補償を行なってビデオ信
号を出力する。
重化復号器において、誤りが生じているか否かを可変長
符号の復号によって判断するが、可変長符号に誤りが存
在する場合の処理が従来とは異なっている。すなわち、
従来では、可変長符号に誤りが存在して、可変長符号の
境界を見失い、同期を喪失したときには、その誤りによ
って捨てられた画像データの部分として前フレーム画像
のデータをそのまま出力していたが、第1実施例では、
可変長符号の復号で誤りを検出しても、1ビットずつ系
列をずらしながら、同期回復するまでの可変長符号の復
号を続けて行なう。また、予めメモリを用意しておき、
可変長符号の同期回復した時点から、次のGOB開始符
号GBSC又はフレーム開始符号PSCまでの可変長符
号語のデータをメモリに蓄えておく。マクロブロックの
アドレス絶対値EMBAを挿入しているので、マクロブ
ロックアドレスを相対値MBAで符号化していても、同
期を回復した時点から次のGOB開始符号GBSC又は
フレーム開始符号PSCの直前までのマクロブロックア
ドレスの絶対値を知ることができ、メモリに蓄えられた
可変長符号語(同期を回復した時点から次のGOB開始
符号GBSC又はフレーム開始符号PSCの直前までの
データ)の部分の画像を復元することができる。
実施例の復号器構成も従来と同様であるが、そのビデオ
信号多重化復号器の動作、特に、誤り発生時の処理は、
第1実施例と従来とでは大きく異なる。
器(図2参照;207)の動作を図10に示すフローチ
ャートを参照しながら説明する。
る符号化されたデータ系列からヘッダ情報の分離及び可
変長符号の復号を行なう(ステップA1)。その後、可
変長符号の復号で誤りが発生したか否かを判定する(ス
テップA2)。
トずつずらしながら可変長符号の復号を引き続き行ない
(ステップA3)、可変長符号の同期を回復したか否か
を判定する(ステップA4)。同期回復という判定結果
が得られるまで、ステップA3及びA4でなる処理ルー
プを繰り返す。
りやがて同期回復という判定結果が得られ、これ以降、
そのまま可変長符号の復号(分離)を行なって、可変長
符号語をメモリに蓄えると共に(ステップA5)、次の
GOB開始符号GBSC又はフレーム開始符号PSCを
検出したか否を判定し(ステップA6)、次のGOB開
始符号GBSC又はフレーム開始符号PSCが検出され
るまで、これらステップA5及びA6の処理ループを繰
り返す。
開始符号PSCが検出されたときには、検出したGOB
開始符号GBSC又はフレーム開始符号PSCから、可
変長符号の同期回復した時点までのメモリに蓄えられた
データを復号し(ステップA7)、復号結果を出力する
(ステップA8)。
いない場合には(ステップA2で否定結果)、復号結果
を出力する(ステップA8)。
合、可変長符号の復号で誤りが発生していない場合のい
ずれであろうと、復号結果を出力した後は、入力が終了
したか否かを判断し(ステップA9)、入力が終了した
場合には一連の処理を終了し、入力が継続していると上
述したステップA1に戻る。
出した次のGOB開始符号GBSC又はフレーム開始符
号PSCから、可変長符号の同期回復した時点までのメ
モリに蓄えられたデータを復号する処理を図11のフロ
ーチャートを参照しながら詳述する。なお、以下の説明
において、MBA(i)は、マクロブロックアドレス相
対値MBAから復号されたマクロブロックアドレス(従
って絶対値)を示している。
し、検出したGOB開始符号GBSC又はフレーム開始
符号PSCの直前のマクロブロックアドレス絶対値EM
BAをメモリから取出し復号して、マクロブロックアド
レスMBA(i)の初期値とする(ステップC1)。す
なわちMBA(0)=EMBAとする。
ータから時間的に前の方に向かって(時間的に逆方
向)、マクロブロックアドレス相対値MBAを検索する
(ステップC2)。
が検出されたらマクロブロックアドレス相対値MBAを
復号し、MBA(i+1)=MBA(i)−MBAとす
る(ステップC3)。マクロブロックアドレス相対値M
BAが全く検出されなければ終了する(ステップC
5)。
対値MBAを復号すると、マクロブロックパラメータi
を1インクリメントして、引き続き、メモリに蓄えられ
たデータの時間的に前の方に向かってマクロブロックア
ドレス相対値MBAを検索する(ステップC3)。
データのところ(最初にメモリに蓄えられたデータ)ま
で繰り返す(ステップC4)。
メモリに蓄えられたデータ)から、時間的に後の方に向
かって(時間的に順方向)、マクロブロックアドレス相
対値MBAを検索し、最初のマクロブロックアドレス相
対値MBAが検出されたら復号を始める(ステップC
6、C7)。
BA又は最終マクロブロックアドレス絶対値EMBAに
きたら、復号されたデータをマクロブロックアドレスM
BA(i)の部分のデータとした画像を得る(ステップ
C8、C9)。
リメントし、このパラメータiが負ならばメモリを初期
状態(データが蓄えられていない状態)にして終了し、
負以外ならば、引き続き、時間的に後の方に向かって復
号を行なう(ステップC10)。
が負になるまで繰り返す(ステップC10)。
自己同期回復機能を持つ1種類の可変長符号を用いて符
号化すると共に、GOBデータの終端に最終マクロブロ
ックアドレス絶対値EMBAを付加するようにしたの
で、誤りが生じて可変長符号の同期を喪失しても、復号
を続けていくと同期を回復し、可変長符号の同期回復し
た時点から、次に検出されたGOB開始符号GBSC又
はフレーム開始符号PSCまでのデータを復号すること
ができ、従来例では捨ててしまっていたデータの一部分
を復号で得ることができる。
GBSC又はフレーム開始符号PSCから次のGOB開
始符号GBSC又はフレーム開始符号PSCまでの間)
の中で、従来例で誤りにより捨ててしまう部分(マクロ
ブロック)と、第1実施例で復号できる部分(マクロブ
ロック)との関係を図示する。このようにデータが破棄
され、前フレームのデータが用いられるマクロブロック
が従来より大幅に減少する。
る場合には、後に続くフレームへの誤差の伝搬を少しで
も防ぐためには、できるだけデータを捨てないことが望
ましく、第1実施例では、捨ててしまうデータを減らす
ことができるため、より誤りの少ない良好な復号画像を
得ることができる。
法の第2実施例を図面を参照しながら詳述する。
ても、その符号器及び復号器の概略構成は、上述した図
2に示す通りであり、動画像の原データであるビデオ信
号(例えば世界共通の中間フォーマット(CIF・QC
IF))をGOB、マクロブロック、8×8画素のブロ
ックに階層的に分割して符号化し、その符号化信号を復
号するものである。
同期回復機能を持つ単一の可変長符号を用いること、符
号化シンタックスでマクロブロックアドレス相対値MB
Aを挿入せずに全てのマクロブロックについてそのマク
ロブロックが符号化されたか否かを表す符号化マクロブ
ロックフラグCODを挿入すること、復号側でのビデオ
多重化復号器の動作等が、従来例と相違している。以
下、相違点を中心にして第2実施例を説明する。
参照)によってこのようにして符号化された符号化ビッ
ト列と符号化シンタックスを示すものであり、図14
は、第2実施例に係る符号器による多重化処理系統図を
示している。さらに、図15は、この第2実施例に係る
可変長符号の単一の可変長符号化テーブルを示すもので
ある。
による符号化も、大きく見た場合には、従来及び第1実
施例と同様である。しかし、ビデオ信号多重化符号器
(図2参照;符号202)の処理が異なっている。
観点からの符号化は、従来及び第1実施例と同様であ
る。GOB層及びブロック層の観点からの符号化は、従
来と同様である。そこで、これら階層段階での符号化の
説明は省略する。
層での符号化は、第1実施例とは異なって、マクロブロ
ックに情報がない場合には行なわれ、符号化マクロブロ
ックフラグCOD(例えば情報なしを表す1)だけが挿
入される。マクロブロックに情報がある場合には、情報
があることを表す符号化マクロブロックフラグCOD
と、マクロブロックタイプ情報MTYPEとが付加され
た後、第1実施例と同様に、そのマクロブロックのタイ
プに応じて各種データが符号化される。なお、この第2
実施例においても、第1実施例と同様な理由により、1
つのGOBのマクロブロックは全て同じ量子化特性で量
子化することにしており、そのため、従来例で述べたマ
クロブロック量子化特性MQUANTはデータ系列から
削除している。
画像データの階層的分割を前提としており、従って、1
個のGOBについては、マクロブロックの情報があろう
となかろうと、33個の符号化マクロブロックCODが
挿入されることとなる。従って、符号化マクロブロック
CODをカウントすることにより、マクロブロックのア
ドレス絶対値を復号器において得ることができるので、
第2実施例においては、マクロブロックアドレス相対値
MBAや最終マクロブロックアドレス絶対値EMBAの
符号は出力するデータ系列に挿入しないようにしてい
る。
ように、符号化マクロブロックフラグCOD、マクロブ
ロックタイプ情報MTYPE、動きベクトル情報MV
D、有意ブロックパターンCBP及び変換係数TCOE
FF等が可変長符号であるが、自己同期回復機能を持つ
図15に示す単一の可変長符号化テーブルを用いて可変
長符号化するようになされている。
が入力される復号器の全体構成は、従来と同様に図2
(b)に示す構成を有し、大きく見た場合の復号処理は
従来と同様である。また、そのビデオ信号多重化復号器
の動作、特に、誤り発生時の処理を大きく見た場合に
は、第1実施例の説明で用いた図10のフローチャート
に示す通りである。
SC又はフレーム開始符号PSCから、可変長符号の同
期回復した時点までのメモリに蓄えられたデータを復号
する処理(図10、ステップA7参照)が第1実施例と
は異なっており、以下では、第2実施例におけるかかる
処理を図16のフローチャートを参照しながら詳述す
る。なお、以下の説明において、MBA(i)は、復号
されたマクロブロックアドレス(絶対値)を示してい
る。
し、復号されたマクロブロックアドレスMBA(i)=
MBA(0)=33とする(ステップD1)。この場合
の復号されたマクロブロックアドレスMBA(0)は、
検出されたGOB開始符号GBSC又はフレーム開始符
号PSCの直前のマクロブロックについてのものであ
る。また、数値33は、上述したように、1GOB当り
のマクロブロック数である(図3参照)。
タから時間的に前の方に向かって(時間的に逆方向)、
フラグ値に関係なく、符号化マクロブロックフラグCO
Dを検索する(ステップD2)。
検出されたら、復号されたマクロブロックアドレスMB
A(i)を1デクリメントする(ステップD3)。すな
わち、MBA(i+1)=MBA(i)−1とする。な
お、符号化マクロブロックフラグCODが全く検出され
なければ終了する(ステップD5)。
クリメントして、引き続き、メモリに蓄えられたデータ
の時間的に前の方に向かって符号化マクロブロックフラ
グCODを検索する(ステップD3)。
タのところ(最初にメモリに蓄えられたデータ)まで繰
り返す(ステップD4)。
メモリに書かれたデータ)から、時間的に後ろの方に向
かって(時間的に順方向)、符号化マクロブロックフラ
グCODを検索し、最初の符号化マクロブロックフラグ
CODが検出されたら、マクロブロックパラメータiを
1デクリメントして復号を始める(ステップD6、D
7)。
D又はメモリの最新のデータにきたら、復号されたデー
タをマクロブロックアドレスMBA(i)の部分のデー
タとした画像を得る(ステップD8、D9)。
リメントとし、その値iが負ならばメモリを初期状態
(データが蓄えられていない状態)にして終了し、負以
外ならば、引き続き、時間的に後ろの方に向かって復号
を行なう(ステップD9、D10)。
ラメータiが負になって終了するまで繰り返す(ステッ
プD10)。
号化マクロブロックフラグCODを用いて、マクロブロ
ックアドレス(絶対値)を得て、可変長符号の同期回復
した時点以降のメモリに蓄えられたデータを復号する。
同期回復機能を持つ1種類の可変長符号を用いて符号化
し、符号化マクロブロックフラグCODを用いることに
より、第1実施例と同様に、誤りが生じて可変長符号の
同期を喪失しても、復号を続けていくと同期が回復し、
可変長符号の同期回復した時点から、次に検出されたG
OB開始符号GBSC又はフレーム開始符号PSCまで
のデータを復号することができ、従来例では捨ててしま
っていたデータの一部分を得ることができる。
っていても、後に続くフレームへの誤差の伝搬を最小限
に止どめることができ、より誤りの少ない良好な復号動
画像を得ることができる。
法の第3実施例を図面を参照しながら詳述する。
ても、その符号器及び復号器の概略構成は、上述した図
2に示す通りであり、動画像の原データであるビデオ信
号(例えば世界共通の中間フォーマット(CIF・QC
IF))をGOB、マクロブロック、8×8画素のブロ
ックに階層的に分割して符号化し、その符号化信号を復
号するものである。
同期回復機能を持つ可変長符号を複数のデータ種類で重
複して用いること、符号化シンタックスでマクロブロッ
クアドレス相対値MBAを用いないでマクロブロックデ
ータの終端にマクロブロック終了符号EOMBを挿入す
ること、復号側でのビデオ多重化復号器の動作等が、従
来例と相違している。以下、相違点を中心にして第3実
施例を説明する。
参照)によってこのようにして符号化された符号化ビッ
ト列と符号化シンタックスを示すものであり、図18
は、第3実施例に係る符号器による多重化処理系統図を
示している。さらに、図19は、この第3実施例に係る
可変長符号の可変長符号化テーブルの構成を示すもので
ある。
による符号化も、大きく見た場合には、従来、第1実施
例及び第2実施例と同様である。しかし、ビデオ信号多
重化符号器(図2参照;符号202)の処理が異なって
いる。
観点からの符号化は、従来、第1実施例及び第2実施例
と同様である。GOB層の観点からの符号化は、従来及
び第2実施例と同様である。これら階層段階での符号化
の説明は省略する。
層での符号化は、マクロブロックに情報がない場合にも
行なわれ、マクロブロック終了符号EOMBだけが挿入
される。マクロブロック終了符号EOMBは、固定長符
号(例えば3ビット)であるが、図19に示すように、
自己同期回復機能を持つ可変長符号の1個の符号語が割
り当てられており、この符号語は他のデータ種類要素で
は用いられないものとなっている。マクロブロックに情
報がある場合には、マクロブロックタイプ情報MTYP
Eが付加された後、第1、第2実施例と同様に、そのマ
クロブロックのタイプに応じて各種データが符号化さ
れ、その後、マクロブロック終了符号EOMBが付加さ
れる。なお、この第3実施例においても、第1、第2実
施例と同様な理由により、1つのGOBのマクロブロッ
クは全て同じ量子化特性で量子化することにしており、
そのため、従来例で述べたマクロブロック量子化特性M
QUANTはデータ系列から削除している。
タの階層的分割を前提としており、従って、1個のGO
Bについては、マクロブロックの情報があろうとなかろ
うと、33個のマクロブロック終了符号EOMBが挿入
されることとなる。従って、マクロブロック終了符号E
OMBをカウントすることにより、マクロブロックのア
ドレス絶対値を復号器において得ることができるので、
第3実施例においては、マクロブロックアドレス相対値
MBAや最終マクロブロックアドレス絶対値EMBAの
符号は出力符号系列に挿入しないようにしている。
例のブロック層の観点からの符号化は、大きくは、ブロ
ック単位の変換係数の符号化を繰り返した後、ブロック
終了符号EOBを付加することで行なう。しかしなが
ら、変換係数TCOEFFの符号化の詳細は第1、第2
実施例と若干異なっている。
符号化テーブルに従って可変長符号化されるが、可変長
符号化テーブルに存在しない変換係数の0ランとレベル
の組合せが現れたときには、エスケープコードESCを
挿入した後、0ランとレベルを固定長符号化したものを
続けて挿入する。また、原信号を直交変換した変換係数
を符号化するINTRAモードの場合、その変換係数T
COEFFにおける直流成分は一般的に固定長で符号化
されるが、固定長の部分が途中にあると、可変長符号語
の切り出しができなくなる。そこで、INTRAモード
の変換係数TCOEFFの直流成分の前にエスケープコ
ード(以下、直流成分エスケープコードと呼ぶ)ESC
DCを付加する。
ドESC及び直流成分エスケープコードESCDCはそ
れぞれ、固定長符号化されるが、図19に示す自己同期
回復機能を持つ可変長符号の1個の符号語が割り当てら
れ、エスケープコードESC及び直流成分エスケープコ
ードESCDCの符号語は他のデータ種類では用いられ
ないものとなっている。
ように、マクロブロックタイプ情報MTYPE、動きベ
クトル情報MVD、有意ブロックパターンCBP及び変
換係数TCOEFFが可変長符号であるが、自己同期回
復機能を持つ図19に示す可変長符号によって符号化さ
れる。この図19に示すように、マクロブロックタイプ
情報MTYPE、動きベクトル情報MVD、有意ブロッ
クパターンCBP及び変換係数TCOEFFについて、
自己同期回復機能を持つ同じ可変長符号が用いられてい
る。同一の可変長符号を異なるデータ種類で重ねて用い
るようにしているのは、復号の際に、データ種類が異な
っても自己同期回復機能が有効に働くと共に、可変長符
号の最長符号語をできるだけ短くするためになされてい
る。
が入力される復号器の全体構成は、従来と同様に図2
(b)に示す構成を有し、大きく見た場合の復号処理は
従来と同様である。また、そのビデオ信号多重化復号器
の動作、特に、誤り発生時の処理を大きく見た場合に
は、第1、第2実施例の説明で用いた図10のフローチ
ャートに示す通りである。なお、ステップA1における
ヘッダ情報の分離、可変長符号の復号処理で、エスケー
プコードESC及び直流成分エスケープコードESCD
Cを適宜用いる点は第1、第2実施例と異なっている。
のGOB開始符号GBSC又はフレーム開始符号PSC
から、可変長符号の同期回復した時点までのメモリに蓄
えられたデータを復号する処理は、第1、第2実施例と
は大きく異なっており、以下では、第3実施例における
かかる処理を図20のフローチャートを参照しながら詳
述する。なお、以下の説明においても、MBA(i)
は、復号されたマクロブロックアドレス(絶対値)を示
している。
し、復号されたマクロブロックアドレスMBA(i)=
MBA(0)=34とする(ステップE1)。この場合
の復号されたマクロブロックアドレスMBA(0)は、
検出されたGOB開始符号GBSC又はフレーム開始符
号PSCの直前のマクロブロックについてのものであ
る。また、数値34は、上述したように、1GOB当り
のマクロブロック数(33)より1だけ多い値である
(図3参照)。
タから時間的に前の方に向かって(時間的に逆方向)、
マクロブロック終了符号EOMBを検索する(ステップ
E2)。
出されたら、復号されたマクロブロックアドレスMBA
(i)を1デクリメントし、すなわち、MBA(i+
1)=MBA(i)−1とし、そこからメモリに蓄えら
れた可変長符号語の時間的後ろの方に向かって、マクロ
ブロック1つ分の復号を始める(ステップE3、E
4)。なお、検出されたGOB開始符号GBSC又はフ
レーム開始符号PSCの直前のマクロブロック終了符号
EOMBの検出時には復号を省略する。復号に成功した
ら、マクロブロックアドレス値MBA(i)をマクロブ
ロックアドレスとした画像を得る(ステップE5、E
6)。再び誤りにより復号に失敗したら終了する。ま
た、メモリに蓄えられた可変長符号語の中でマクロブロ
ック終了符号EOMBが全く検出されなければ、何もせ
ずに終了する(ステップE8)。終了をするときは、メ
モリを初期状態(データが蓄えられていない状態)にす
る。
クリメントして、引き続き、メモリに蓄えられたデータ
の時間的に前の方に向かってマクロブロック終了符号E
OMBを検索する(ステップE7)。
初にメモリに蓄えられた可変長符号語まで繰り返す(ス
テップE8)。
処理を補間する説明図である。誤りが生じた時点以降、
自己同期回復するまでは可変長符号語(可変長符号系列
に従う固定長符号語を含む)を切り出せないが、それ以
降は、可変長符号語や固定長符号語を切り出してメモリ
に格納する。
からGOB開始符号GBSCが検出され、ここから時間
を前に遡って、マクロブロック終了符号EOMBの検出
が行なわれる。最初のマクロブロック終了符号EOMB
を検出したときのマクロブロックアドレスMBA(i)
は34であるが、その時間的後ろにはデータがないの
で、復号されずに、さらに時間を前に遡って、マクロブ
ロック終了符号EOMBの検出が行なわれる。次に、マ
クロブロック終了符号EOMBを検出すると、マクロブ
ロックアドレスMBA(i)を33とし、それ以降に存
在するデータを復号する。さらに時間を前に遡って、マ
クロブロック終了符号EOMBの検出が行なわれる。こ
のときには、マクロブロックアドレスMBA(i)を3
2とするが、それ以降にデータが存在しないので、さら
に時間を前に遡って、マクロブロック終了符号EOMB
の検出を行なう。このときには、マクロブロックアドレ
スMBA(i)を31とし、それ以降に存在するデータ
を復号し、さらに時間を前に遡って、マクロブロック終
了符号EOMBの検出を行なう。このときには、自己同
期回復した最初のデータに達したので、検出を終了す
る。
クロブロック終了符号EOMBを用いて、マクロブロッ
クアドレス(絶対値)を得て、可変長符号の同期回復し
た時点以降のメモリに蓄えられたデータを復号する。
能を持つ1種類の可変長符号を用いて符号化し、さらに
マクロブロックデータの終端にマクロブロック終了符号
EOMB、INTRAモードの直流成分の前に直流成分
エスケープコードESCDCを付加することにより、誤
りが生じて可変長符号の同期を喪失しても、復号を続け
ていくと同期を回復し、可変長符号の同期回復すること
ができ、誤りが生じてから、次に検出されたGOB開始
符号GBSC又はフレーム開始符号PSCまでのデータ
の一部分を復号することができ、従来例では捨ててしま
っていたデータの一部分を得ることができる。
っていても、後に続くフレームへの誤差の伝搬を最小限
に止どめることができ、より誤りの少ない良好な復号動
画像を得ることができる。
法の第4実施例を図面を参照しながら詳述する。
ても、その符号器及び復号器の概略構成は、上述した図
2に示す通りであり、動画像の原データであるビデオ信
号(例えば世界共通の中間フォーマット(CIF・QC
IF))をGOB、マクロブロック、8×8画素のブロ
ックに階層的に分割して符号化し、その符号化信号を復
号するものである。
同期回復機能を持つ可変長符号を複数のデータ要素で重
複して用いること、符号化シンタックスでマクロブロッ
クアドレス相対値MBAを用いないで符号化マクロブロ
ックフラグCOD(第2実施例と同様)を挿入するこ
と、1つのGOBの中のマクロブロックのヘッダをまと
めてGOBヘッダ情報の直後に挿入すること、まとめる
マクロブロックヘッダ情報はマクロブロックデータを伝
送する順序とは逆の順序で並べて挿入すること、復号側
でのビデオ多重化復号器の動作等が、従来例と相違して
いる。以下、相違点を中心にして第4実施例を説明す
る。
序が、従来例や上記各実施例と同様に、マクロブロック
アドレスの小さい方から大きい方に向かう順序であるな
らば、マクロブロックヘッダ情報は、マクロブロックア
ドレスの大きい方から小さい方に向かう順序で並べられ
る。また逆に、マクロブロックデータを伝送する順序
が、マクロブロックアドレスの大きい方から小さい方に
向かう順序であるならば、マクロブロックヘッダ情報
は、マクロブロックアドレスの小さい方から大きい順序
で並べられる。以下では、前者であるとして説明を行な
う。
敗時点から自己同期回復時点までの使用できないデータ
量に比べて、画像が得られないマクロブロックの数を相
対的に少なくするためである。
参照)によって符号化された符号化ビット列と符号化シ
ンタックスを示すものであり、図23は、第4実施例に
係る符号器による多重化処理系統図を示している。さら
に、図24は、この第4実施例に係る可変長符号の可変
長符号化テーブルの構成を示すものである。
びGOB層の観点からの符号化は、上記各実施例と同様
である。また、ブロック層の観点からの符号化は、上記
第3実施例と同様である。これら階層段階での符号化の
説明は省略する。
層での符号化は、各マクロブロックのヘッダ情報の符号
化が繰り返されて終了した後、ブロック層の符号化が繰
り返される。ヘッダ情報の符号化は、マクロブロックに
情報がない場合には行なわれ、符号化マクロブロックフ
ラグCODだけが挿入される。符号化マクロブロックフ
ラグCODは、1ビットの固定長符号である。マクロブ
ロックに情報がある場合には、マクロブロックタイプ情
報MTYPEが付加された後、第1〜第3実施例と同様
に、そのマクロブロックのタイプに応じて各種データ
(ヘッダのデータ種類)が符号化される。
タの階層的分割を前提としており、従って、1個のGO
Bについては、マクロブロックの情報があろうとなかろ
うと、33個の符号化マクロブロックフラグCODが挿
入されることとなり、このフラグCODは、上記第2実
施例と同様に復号器側で用いられる。そのため、マクロ
ブロックアドレス相対値MBAや最終マクロブロックア
ドレス絶対値EMBAの符号は削除される。
が終了すると、マクロブロックデータの符号化に進む
が、このとき、上述したように、マクロブロックヘッダ
情報は、マクロブロックアドレスの大きい方から小さい
方に向かう順序で並べられるので、マクロブロックデー
タは、マクロブロックアドレスの小さい方から大きい方
に向かう順序で符号化される。
長符号化テーブルに存在しない変換係数TCOEFFの
0ランとレベルの組合せが現れたときには、エスケープ
コードESCを挿入した後、0ランとレベルを固定長符
号化したものを続けて挿入する。また、INTRAモー
ドの変換係数TCOEFFの直流成分の前にエスケープ
コードESCDCを付加する。ブロック終了符号EO
B、エスケープコードESC及び直流成分エスケープコ
ードESCDCはそれぞれ、固定長符号化されるが、図
24に示す自己同期回復機能を持つ可変長符号系列の1
個の符号が割り当てられる。ブロック終了符号EOB、
エスケープコードESC及び直流成分エスケープコード
ESCDCの符号は他のデータ要素では用いられないも
のとなっている。図24に示すように、直流成分エスケ
ープコードESCDCとブロック終了符号EOBは同じ
可変長符号語を用いているが、ブロック終了符号EOB
は2つ続けて現れることがないので、可変長符号の復号
中にその符号「10」が2つ続けて現れたならば、前の
「10」は、ブロック終了符号EOBを表し、後ろの
「10」は直流成分エスケープコードESCDCを表す
ことが分かる。従って、直流成分エスケープコードES
CDCとブロック終了符号EOBは同じ可変長符号語を
用いても、不都合なく復号できる。
ように、マクロブロックタイプ情報MTYPE、動きベ
クトル情報MVD、有意ブロックパターンCBP及び変
換係数TCOEFFは可変長符号であるが、自己同期回
復機能を持つ図24に示す可変長符号に符号化される。
この図24に示すように、マクロブロックタイプ情報M
TYPE、動きベクトル情報MVD、有意ブロックパタ
ーンCBP及び変換係数TCOEFFについて、自己同
期回復機能を持つ同じ可変長符号が用いられている。同
一の可変長符号を異なるデータ種類で重ねて用いるよう
にしているのは、復号の際に、データ種類が異なっても
自己同期回復機能が有効に働くと共に、可変長符号の最
長符号語をできるだけ短くするためになされている。
が入力される復号器の全体構成は、図2(b)に示す構
成を有し、大きく見た場合の復号処理は第3実施例と同
様である。また、ビデオ信号多重化復号器の詳細処理も
第3実施例と同様である。
ロブロックヘッダ情報がまとめて送られてくるので、こ
のマクロブロックヘッダ情報をメモリに蓄えておく必要
がある。誤りが生じているか否かは、第3実施例と同
様、ビデオ信号多重化復号器における可変長符号の復号
において判断することができる。可変長符号に誤りが存
在する場合には、可変長符号の境界を見失い、同期を喪
失してしまう。誤りの生じる場所により次の2通りの場
合分けを行なうことができる。
ッダの部分に誤りが生じた場合 この場合もまた、1ビットずつ系列をずらしながら、可
変長符号語を検索し、可変長符号語を検出した後、可変
長符号の復号を続けて行なう。予めメモリを用意してお
き、最初に可変長符号語を検出した時点から、次のGO
B開始符号GBSC又はフレーム開始符号PSCまでの
可変長符号語をメモリに蓄えておく。まとめられたマク
ロブロックヘッダ情報は、マクロブロックデータと逆順
に送られているので、バッファメモリに蓄えられている
可変長符号語は、マクロブロックヘッダ情報では伝送さ
れたはじめの部分に対応する。マクロブロックヘッダ情
報の部分が誤っても、誤る前までのマクロブロックヘッ
ダ情報に対応する部分は、バッファメモリに蓄えられた
可変長符号語を復号することにより、画像データを復元
することができる。
ッダの部分以外(すなわち、ブロックデータ(TCOE
FF、EOB)の部分)に誤りが生じた場合 この場合は、第3実施例と同様、1ビットずつ系列をず
らしながら、可変長符号語を検索し、可変長符号語を検
出した後、可変長符号の復号を続けて行なう。予めメモ
リを用意しておき、最初に可変長符語を検出した時点か
ら、次のGOB開始符号GBSC又はフレーム開始符号
PSCまでの可変長符号語をメモリに蓄えておく。マク
ロブロックアドレスやINTER/INTRAモードや
有意ブロックパターン等のマクロブロックヘッダ情報
は、すでに受けとって復号済みなので、それらの情報に
従ってメモリに蓄えられた可変長符号語を復号してい
く。
C又はフレーム開始符号PSCから、可変長符号の同期
回復した時点までのメモリに蓄えられたデータを復号す
る処理(図10ステップA7参照)を、図25のフロー
チャートを参照しながら詳述する。但し、まとめて送ら
れてきたマクロブロックヘッダ情報は、復号してメモリ
に蓄えられていて、マクロブロックアドレスMBAの符
号化マクロブロックフラグCOD、マクロブロックタイ
プ情報MTYPE、有意ブロックパターンCBP、動き
ベクトル情報MVDはそれぞれ、COD(MBA)、M
TYPE(MBA)、CBP(MBA)、MVD(MB
A)で参照できるものとする。
とする。すなわち、初期状態として、最終マクロブロッ
クアドレスを指示するものとする(ステップF1)。
ータから時間的に前の方に向かって(時間的に逆方
向)、ブロック終了符号EOBを検索する(ステップF
2)。
ら符号化マクロブロックフラグCOD(MBA)を参照
する(ステップF3)。
(MBA)がそのマクロブロックに情報がないことを表
しているならば(「1」とする)、マクロブロックアド
レスMBAを1デクリメントする(ステップF4、F
5)。なお、参照できない場合にも、この場合と同様に
取り扱う。符号化マクロブロックフラグCOD(MB
A)がそのマクロブロックに情報があることを表すよう
になるまで(「0」とする)、マクロブロックアドレス
MBAの1デクリメント動作を繰り返す(ステップF
6)。この繰り返し動作によって、マクロブロックアド
レスMBAが0以下になったらメモリを初期状態にして
終了する(ステップF6)。
(MBA)がそのマクロブロックに情報があることを表
すようになったならば、メモリの検出されたブロック終
了符号EOBの後から、時間的後ろの方に向かって、ブ
ロック1つ分の復号を始める(ステップF7)。この復
号時には、当然に、マクロブロックタイプ情報MTYP
E(MBA)や動きベクトル情報MVD(MBA)が参
照される。復号に成功したら有意ブロックパターンCB
P(MBA)を参照して、復号されたデータを対応する
ブロックのデータとした画像を得る(ステップF9)。
このとき有意ブロックパターンCBP(MBA)で表さ
れた全ての有意ブロックの復号が完了していたら、マク
ロブロックアドレスMBAを1デクリメントして、上記
処理(4) に行く(ステップF10、F5)。復号に失敗
したらメモリを初期状態にして終了する(F8)。
らの処理の中で終了されるまで繰り返す(ステップF1
0)。
処理を補間する説明図である。誤りが生じた時点以降、
自己同期回復するまでは可変長符号語(可変長符号に従
う固定長符号語を含む)を切り出せないが、それ以降
は、可変長符号語や固定長符号語を切り出してメモリに
格納する。
から、GOB開始符号GBSCが検出され、ここから時
間を前に遡って、ブロック終了符号EOMの検出が行な
われる。ブロック終了符号EOMを検出すると、このブ
ロック終了符号EOMに係るブロックの次のブロックが
どのマクロブロック(アドレスMBA)に属しているも
のであるかを符号化マクロブロックフラグCOD(MB
A)に基づいて捕らえてマクロブロックタイプ情報MT
YPE(MBA)や動きベクトル情報MVD(MBA)
を参照して復号し、復号に成功したら有意ブロックパタ
ーンCBP(MBA)を参照して、復号されたデータを
対応するブロックのデータとした画像を得る。図26の
場合、どのマクロブロック内のブロックかは明らかでな
いが自己同期回復後のデータから2個のブロックについ
ての画像が得られる。
号化マクロブロックフラグCODを用いて、マクロブロ
ックアドレス(絶対値)を得て、可変長符号の同期回復
した時点以降のメモリに蓄えられたデータを復号する。
能を持つ1種類の可変長符号を用いて符号化し、マクロ
ブロックアドレス情報MBAの代わりに符号化マクロブ
ロックフラグCODを用いて1つのGOBの中のマクロ
ブロックヘッダ情報をまとめてGOBヘッダ情報の直後
に挿入し、さらにINTRAモードの直流成分の前にE
SCDCを付加することにより、第3実施例と同様、誤
りが生じて可変長符号の同期を喪失しても、復号を続け
ていくと同期を回復し、誤りが生じてから、次に検出さ
れたGOB開始符号GBSC又はフレーム開始符号PS
Cまでのデータの一部分を復号することができ、従来例
では捨ててしまっていたデータの一部分を得ることがで
きる。
号が動き補償フレーム間予測を行なっている場合には、
後に続くフレームへの誤差の伝搬を防止できてより誤り
の少ない良好な復号画像を得ることができる。
テーブルとして、第3実施例及び第4実施例のような各
可変長符号語が複数のデータ種類に重ねて用いられてい
るものを適用しても良い。また逆に、第3実施例及び第
4実施例において、その可変長符号化テーブルとして、
第1実施例及び第2実施例のような各可変長符号語がそ
れぞれ、いずれかのデータ種類に対応しているものを適
用しても良い。
情報の部分は、可変長符号の自己同期回復機能を利用し
ないので、変換係数TCOEFFの可変長符号語にマク
ロブロックタイプ情報MTYPE、有意ブロックパター
ンCBP、動きベクトル情報MVDの情報を割り当てる
ことをせずに、従来例と同様、それぞれの情報に応じ
て、平均符号長が小さくなるような異なる可変長符号を
用いることもできる。請求項2の表現は、文章そのもの
からはこの場合を含まないようにも読めるが、請求項2
の文章はこの場合を含むものとする。
マクロブロック量子化情報MQUANTをデータ系列か
ら削除していたが、マクロブロックヘッダ情報を先に復
号することができるので、第1実施例で述べたようなマ
クロブロック量子化情報MQUANTを挿入することに
よる問題は生じない。従って、第4実施例の場合、マク
ロブロック毎の量子化ステップサイズの制御を行なうよ
うにしても良い。
各実施例のものに限定されるものではない。例えば、マ
クロブロックタイプ情報MTYPE、有意ブロックパタ
ーンCBP、動きベクトル情報MVD等の1以上のデー
タ種類に固定長符号を割当てても良い。
レームの分割方法を前提としたものであったが、1フレ
ームの分割はこれに限定されるものではない。
符号化する全てのデータ種類に対し、自己同期回復機能
を持つ可変長符号を用いて符号化し、それを復号側で復
号するようにしたので、復号時に誤りが生じて可変長符
号の同期を喪失しても、復号を続けていくと同期を回復
し、可変長符号の同期回復した時点以降のデータを復号
することができ、従来例では捨ててしまっていたデータ
の一部分を復号で得ることができ、復号画像の画質を向
上できる。
ックスを示す説明図である。
順序の説明図である。
を示す説明図である。
る。
明図である。
る。
示す説明図である。
図である。
ートである。
を示すフローチャートである。
ックの相違を示す図である。
タックスを示す説明図である。
を示す説明図である。
明図である。
を示すフローチャートである。
タックスを示す説明図である。
を示す説明図である。
明図である。
を示すフローチャートである。
る。
タックスを示す説明図である。
を示す説明図である。
明図である。
を示すフローチャートである。
る。
器、203…送信バッファ、204…伝送路符号器、2
05…符号化制御部、206…情報源復号器、207…
ビデオ信号多重化復号器、208…受信バッファ、20
9…伝送路復号器。
Claims (12)
- 【請求項1】 可変長符号を用いて動画像を符号化する
動画像符号化方法において、 可変長符号化する全てのデータ種類に対し、自己同期回
復機能を持つ可変長符号を用いて符号化することを特徴
とする動画像符号化方法。 - 【請求項2】 各可変長符号語がそれぞれ、いずれかの
データ種類に対応していることを特徴とする請求項1に
記載の動画像符号化方法。 - 【請求項3】 各可変長符号語が、複数のデータ種類に
重ねて用いられていることを特徴とする請求項1に記載
の動画像符号化方法。 - 【請求項4】 固定長符号と可変長符号の両方を用いて
動画像を符号化する請求項1〜3のいずれかに記載の動
画像符号化方法において、 1個の可変長符号語に独立してエスケープコードを割り
当て、所定種類の固定長符号化データの直前にエスケー
プコードを付与して符号化することを特徴とする動画像
符号化方法。 - 【請求項5】 動画像1フレームをある一定の大きさの
領域に分割し、フレーム内での領域の位置情報を表す領
域番号を割当て、所定条件を満たす領域を符号化する請
求項1〜4のいずれかに動画像符号化方法において、 フレーム開始符号をフレームの符号化系列の先頭に付加
し、符号化された領域及びその前の符号化された領域の
領域番号間の差分値を領域特定情報として付加し、符号
化された最後の領域の領域番号をフレームの符号化系列
の最後尾側に付加することを特徴とする動画像符号化方
法。 - 【請求項6】 動画像1フレームをある一定の大きさの
領域に分割し、フレーム内での領域の位置情報を表す領
域番号を割当て、所定条件を満たす領域を符号化する請
求項1〜5のいずれかに動画像符号化方法において、 領域の終端を示す領域終了符号として1個の可変長符号
語を独立して割当て、領域データの終わりに挿入するこ
とを特徴とする動画像符号化方法。 - 【請求項7】 動画像1フレームをある一定の大きさの
領域に分割し、フレーム内での領域の位置情報を表す領
域番号を割当て、所定条件を満たす領域を符号化する請
求項1〜6のいずれかに動画像符号化方法において、 1フレーム内の全ての領域のヘッダ情報をまとめて、複
数の領域データでなる符号化フレームデータの先頭に付
加することを特徴とする動画像符号化方法。 - 【請求項8】 請求項7に記載の動画像符号化方法にお
いて、 領域ヘッダ情報は、符号化されて伝送される領域データ
の領域順序とは逆の順序で並べて付加することを特徴と
する動画像符号化方法。 - 【請求項9】 請求項1〜8のいずれかに記載の動画像
符号化方法で符号化された先頭にフレーム開始符号が付
加されているデータ系列を復号する動画像復号方法にお
いて、 符号化されたデータ系列に誤りが生じた場合に、誤りが
生じたデータ以降の符号語を切り出してメモリに記憶さ
せ、そのフレームのデータ系列内で同期を回復してから
次のフレーム開始符号の直前までのデータ系列を復号す
ることを特徴とする動画像復号方法。 - 【請求項10】 請求項5に記載の動画像符号化方法で
符号化されたデータ系列を復号する請求項9に記載の動
画像復号方法において、 符号化されたデータ系列に誤りが生じた場合に、メモリ
に格納されている次のフレーム開始符号の前にある符号
化された最後の領域の領域番号と、符号化された領域及
びその前の符号化された領域の領域番号間の差分値でな
る領域特定情報とから、各領域データの領域を認識して
復号することを特徴とする動画像復号方法。 - 【請求項11】 請求項3に記載の動画像符号化方法で
符号化されたデータ系列を復号する請求項9に記載の動
画像復号方法において、 符号化されたデータ系列に誤りが生じた場合、メモリに
格納されている符号語の中から領域終了符号を検出し
て、その領域終了符号以降の領域データを復号すること
を繰返し実行することを特徴とする動画像復号方法。 - 【請求項12】 請求項7又は8に記載の動画像符号化
方法で符号化されたデータ系列を復号する請求項9に記
載の動画像復号方法において、 符号化されたデータ系列に誤りが生じた場合、先に復号
した領域のヘッダ情報に従って、メモリに格納されてい
る領域データを復号することを特徴とする動画像復号方
法。
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