JPH08116536A - 映像信号符号/復号化装置 - Google Patents

映像信号符号/復号化装置

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JPH08116536A
JPH08116536A JP24661195A JP24661195A JPH08116536A JP H08116536 A JPH08116536 A JP H08116536A JP 24661195 A JP24661195 A JP 24661195A JP 24661195 A JP24661195 A JP 24661195A JP H08116536 A JPH08116536 A JP H08116536A
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signal
frame signal
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video
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Sang-Ho Kim
相昊 金
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Daiu Denshi Kk
WiniaDaewoo Co Ltd
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Daiu Denshi Kk
Daewoo Electronics Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 画質を低下させることなく、かつ伝送デー
タのオーバフローの発生なしに、符号化された映像信号
を効果的に伝送し得る映像信号符号化/復号化装置を提
供すること。 【解決手段】 映像フレーム信号を格納する手段と、
映像フレーム信号を空間領域から周波数領域に変換する
手段と、変換データを量子化する手段と、量子化された
変換データを統計的に符号化する手段と、符号化された
映像フレーム信号を一時格納し一定の伝送レートにて伝
送する手段と、符号化された映像フレーム信号の伝送完
了時に格納手段内に格納されている映像フレーム信号が
変換手段に供給されて処理されるようにするための制御
信号を供給する制御手段とを含む映像信号符号化装置が
提供される。伝送された符号化された映像信号を復号化
するための復号化装置も提供される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は映像信号を符号/復
号化するための装置に関し、特に、符号化された映像信
号の画質を維持しながら伝送データのオーバフローの発
生をもたらすことなく、符号化された映像信号を効果的
に伝送し得る改善された符号化装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のテレビ電話、通信会議あるいは高
精細度テレビシステムのようなディジタルディジタルシ
ステムに於いては、映像フレーム信号に於ける映像ライ
ン信号は「画素」と呼ばれる一連のディジタルデータよ
り成るため、各映像フレーム信号を規定するのに大量の
ディジタルデータが必要である。しかし、通常の伝送チ
ャンネル上の利用可能な周波数帯域幅は制限されている
ので、それを介して大量のディジタルデータを送るため
には、様々なデータ圧縮技法を用いてデータの量を圧縮
するか、或いは減らすことが不可避である。特に、テレ
ビ電話或いは通信会議システムのような低ビットレート
の映像コデック(符号/復号化)システムの場合、その
ような圧縮技法が必要である。
【0003】低ビットレートの映像コデックシステムに
於いては、2次元離散的コサイン変換(DCT)、DC
T係数の量子化(Q)、及び可変長符号化(VLC)な
どの符号化技法が用いられる。
【0004】映像データ間の空間的冗長性を減少させる
2次元DCTは、映像データを同一の大きさのブロック
(例えば、8×8画素のブロック)に分けると共に、各
ブロックを空間領域から周波数領域に変換する。その結
果、1つのDC係数と複数(63個)のAC係数が得ら
れる。ブロックのDC係数はブロック内の画素の平均強
さを表す。一般に、1フレームに於ける映像信号は、0
乃至255の範囲の値を有するが、DC変換係数に対す
るダイナミックレンジは0乃至2040の範囲(これは
11ビットで表現され得る)であり、AC変換係数に対
する最大のダイナミックレンジは−1000乃至100
0の範囲である。この技法は、例えば、Chen及びP
rattの論文、“「Scene Adaptive
Coder」,IEEE Transactions
on Communications,COM−32,
No.3(1984年3月)”に開示されている。その
ような変換係数を量子化器、ジグザグ走査及びVLCに
て扱うことによって、伝送するべきデータの量を効果的
に減縮することができる。
【0005】変換係数データの量子化を行う際、量子化
器ステップサイズ(或いは、量子化ステップサイズ)が
小さいほど映像信号を表すためにより多くのコードビッ
トを必要とし大量のデータが必要となり、大きな量子化
器ステップサイズでは、必要とされるコードビットの数
も少なく、データ量も少ない。一方、コードビットの数
が多いほど、コードビット数が少ない場合に比べてより
正確に映像を表すことができる。従って、伝送チャネル
上のデータ量あるいは負荷量と伝送される映像の画質と
の間には、トレードオフが存在する。
【0006】当技術分野では、量子化器ステップサイズ
の制御に対する多様な技法が提案されている。これらの
方法においては、量子化ステップサイズは量子化器スケ
ールから求められる。このような量子化器スケールは、
符号化された映像信号を一時格納して一定の伝送レート
で伝送するバッファメモリ内に格納されているデータの
量に基づいて求められる。それによって、データのオー
バフローが防止される。即ち、データ占有度(バッファ
メモリ内に残留するデータの量/バッファメモリ容量)
が増加すればするほど量子化ステップサイズは大きくな
る。
【0007】従って、符号化された映像信号のコードビ
ットの数が、量子化器スケールにて変更されるため、符
号化された映像信号の画質を常に一定に保持することが
できないという問題点がある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の主な
目的は、低ビットレートの映像コデックシステムに用い
られ、符号化された映像信号の画質を低下させることな
く、かつ伝送データのオーバフローが発生しないよう
に、符号化された映像信号を効果的に伝送し得る改善さ
れた映像信号符号/復号化装置を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明によると、フレーム単位で前記映像フレーム
信号を逐次格納する格納手段と、前記格納された映像フ
レーム信号を空間領域から周波数領域に変換し、変換デ
ータを求める変換手段と、予め定められた量子化器スケ
ールに基づいて、前記変換データを量子化し、量子化さ
れた変換データを求める量子化手段と、前記量子化され
た変換データを統計的に符号化し、符号化された映像フ
レーム信号を求める統計的符号化手段と、前記符号化さ
れた映像フレーム信号を一時格納し、一定の伝送レート
にて前記符号化された映像フレーム信号を伝送する伝送
手段と、前記符号化された映像フレーム信号の伝送完了
時に前記格納手段内に格納されている映像フレーム信号
が前記変換手段に供給されて処理されるようにするため
の制御信号を供給する制御手段とを含むことを特徴とす
る映像信号符号化装置が提供される。
【0010】また、本発明によると、前述した映像信号
符号化装置を用いて符号化されて伝送された映像信号を
復号化するため、前記伝送された符号化された映像フレ
ーム信号を統計的に復号化することによって、量子化さ
れた変換データを求める手段と、前記量子化された変換
データを逆量子化して変換データを求める手段と、前記
変換データを逆変換することによって、再構成された映
像フレーム信号を求める手段と、前記再構成された映像
フレーム信号を格納すると共に、再構成された次の映像
フレーム信号の格納が完了するまで、前記格納された再
構成された映像フレーム信号を表示する表示手段とを含
むことを特徴とする映像信号復号化装置が提供される。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施例につ
いて図面を参照しながらより詳しく説明する。
【0012】図1には、本発明によって、入力ディジタ
ル映像信号を符号化する映像信号符号化装置10のブロ
ック図が示されている。ここで、入力ディジタル映像信
号は複数の映像フレーム信号を有する。グラバー(grab
ber)100は映像フレーム信号をフレーム単位で順次
格納する。各々の映像フレーム信号は、複数の同一の大
きさのブロック、例えば、8×8画素のブロックからな
る。
【0013】コントローラ180からの制御信号に応じ
て、グラバー100は格納されたフレーム信号を符号化
ブロック120へ供給する。
【0014】この符号化ブロック120において、グラ
バー100から入力されたフレーム信号は離散的コサイ
ン変換(DCT)法、量子化法及びエントロピー符号化
法を用いて符号化される。この符号化ブロック120
は、DCTブロック121、量子化(Q)ブロック12
3及び可変長符号化(VLC)ブロック125から成
る。
【0015】映像フレーム信号をブロック単位でDCT
処理することによって、空間領域から周波数領域に変換
するDCTブロック121は、8×8画素より成る同一
の大きさの各ブロックに対し、1つのDC係数及び63
個のAC係数からなる1組の変換係数を生成する。
【0016】Qブロック123は、予め定められた量子
化器スケールに基づいて、DCTブロック121からの
映像フレーム信号に対する変換係数の組を量子化し、量
子化された変換係数データをVLCブロック125へ与
える。
【0017】量子化された変換係数データ及びフレーム
の開始点を表す見出し情報は、VLCブロック125に
てエントロピー符号化法により符号化され、符号化され
た映像信号はビットストリームの形態でバッファ140
及びカウンタ160へ与えられる。
【0018】バッファ140は、入力された符号化され
た映像フレーム信号を一時格納すると共に、一定の伝送
レートで伝送機(図示せず)へ伝送する。
【0019】一方、カウンタ160は、符号化ブロック
120から入力された符号化された映像フレーム信号の
ビット数をカウントすると共に、全ビット数Bをコント
ローラ180へ与える。
【0020】このコントローラ180は、次式(1)の
ようにして全ビット数Bの伝送完了時間Tを計算する。
【0021】T=B/b 式(1)
【0022】ここで、bは1秒当りに伝送される平均ビ
ット数、即ち、一定の伝送レートである。
【0023】その後、符号化された映像フレーム信号の
伝送開始から時間Tが経過したとき、コントローラ18
0は制御信号をグラバー100へ与え、グラバー100
内に格納されている映像フレーム信号がDCTブロック
121へ供給されるようにグラバー100をイネーブル
する。
【0024】即ち、本発明によると、符号された映像フ
レーム信号が伝送されている間は、グラバー100内に
格納されている映像フレーム信号は符号化されない。そ
の結果、オーバフローの発生なしに符号化された映像フ
レーム信号を伝送することができる。
【0025】図2には、図1に示した本発明の映像信号
符号化装置10に対応する映像信号復号化装置20が示
されている。映像信号符号化装置10から伝送される符
号化された映像フレーム信号は、復号化ブロック200
へ入力される。
【0026】この復号化ブロック200は可変長復号化
(VLD)ブロック201、逆量子化(IQ)ブロック
203及び逆離散的コサイン変換(IDCT)ブロック
205から成る。
【0027】最初、符号化された映像フレーム信号は、
入力信号を復号化して、量子化された変換係数データを
IQブロック203へ、見出し情報をコントローラ22
0へ供給する働きをするVLDブロック201へ入力さ
れる。
【0028】IQブロック203においては、量子化さ
れた変換係数データは変換係数の組に再度変換される。
しかる後に、その変換係数の組はIDCTブロック20
5へ与えられて、再構成された映像フレーム信号に変換
されて、第1及び第2フレームメモリ240及び260
へ供給される。
【0029】一方、コントローラ220はVLDブロッ
ク201からの見出し情報に応じて、書込みイネーブル
信号W及び読出しイネーブル信号Rを第1及び第2フレ
ームメモリ240及び260へ供給する。より詳しく
は、コントローラ220は最初に見出し情報に応じて、
書込みイネーブル信号を第1フレームメモリ240へ与
えることによって、再構成された全映像フレーム信号が
第1フレームメモリ240に書込まれるようにする。第
1フレームメモリ240内に再構成された映像フレーム
信号全体が書込まれた後、コントローラ220は、書込
みイネーブル信号の代わりに、読出しイネーブル信号を
続いて第1フレームメモリ240へ供給し、再構成され
た映像フレーム信号が第1フレームメモリ240から表
示装置(図示せず)へ供給されるようにする。
【0030】その後、VLDブロック201から次フレ
ームの見出し情報が入力されると、コントローラ220
は第2フレームメモリ260へ書込みイネーブル信号を
供給し再構成された次の映像フレーム信号が第2フレー
ムメモリ260に書込まれるようにする。再構成された
次の映像フレーム信号が第2フレームメモリ260に書
込まれた後、コントローラ220は第1フレームメモリ
240への読出しイネーブル信号の供給を停止すると共
に、第2フレームメモリ260へ読出しイネーブル信号
を供給することによって、再構成された次の映像フレー
ム信号が第2フレームメモリ260から表示装置(図示
せず)へ供給されるようにする。このような過程は、再
構成されたその次の映像フレーム信号に対しても繰り返
して行われる。従って、再構成されたその次の映像フレ
ーム信号の表示準備が完了するまで、その時表示されて
いる再構成された映像フレーム信号は続けて表示され
る。
【0031】上記において、本発明の特定の実施例につ
いて説明したが、本発明の請求範囲を逸脱することな
く、当業者は種々の改変をなし得るであろう。
【0032】
【発明の効果】従って、本発明によれば、符号化された
映像信号の画質を低下させることなく、かつ伝送データ
のオーバフローが発生しないように、符号化された映像
信号を効果的に伝送することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の映像信号符号化装置を示したブロック
図である。
【図2】本発明の映像信号復号化装置を示したブロック
図である。
【符号の説明】
10 映像信号符号化装置 20 映像信号復号化装置 100 グラバー 120 符号化ブロック 121 離散的コサイン変換(DCT)ブロック 123 量子化(Q)ブロック 125 可変長符号化(VLC)ブロック 140 バッファ 160 カウンタ 180、220 コントローラ 200 復号化ブロック 201 可変長復号化(VLD)ブロック 203 逆量子化(IQ)ブロック 205 逆離散的コサイン変換(IDCT)ブロック 240 第1フレームメモリ 260 第2フレームメモリ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H03M 7/40 9382−5K

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 映像信号符号化器に用いられ、複数の
    映像フレーム信号を有する入力映像信号を符号化するた
    めの映像信号符号化装置であって、 フレーム単位で前記映像フレーム信号を逐次格納する格
    納手段と、 前記格納された映像フレーム信号を空間領域から周波数
    領域に変換し、変換データを求める変換手段と、 予め定められた量子化器スケールに基づいて、前記変換
    データを量子化し、量子化された変換データを求める量
    子化手段と、 前記量子化された変換データを統計的に符号化し、符号
    化された映像フレーム信号を求める統計的符号化手段
    と、 前記符号化された映像フレーム信号を一時格納し、一定
    の伝送レートにて前記符号化された映像フレーム信号を
    伝送する伝送手段と、 前記符号化された映像フレーム信号の伝送完了時に前記
    格納手段内に格納されている映像フレーム信号が前記変
    換手段に供給されて処理されるようにするための制御信
    号を供給する制御手段とを含むことを特徴とする映像信
    号符号化装置。
  2. 【請求項2】 前記制御手段が、 前記符号化された映像フレーム信号の全ビット数をカウ
    ントする手段と、前記全ビット数及び一定の伝送レート
    に基づいて符号化された映像フレーム信号の伝送完了時
    間を計算する手段とをさらに含むことを特徴とする請求
    項1に記載の映像信号符号化装置。
  3. 【請求項3】 フレーム単位で前記映像フレーム信号
    を逐次格納する格納手段と、前記格納された映像フレー
    ム信号を空間領域から周波数領域に変換し、変換データ
    を求めるための変換手段と、予め定められた量子化器ス
    ケールに基づいて、前記変換データを量子化し、量子化
    された変換データを求める量子化手段と、前記量子化さ
    れた変換データを統計的に符号化し、符号化された映像
    フレーム信号を求める統計的符号化手段と、前記符号化
    された映像フレーム信号を一時格納し、一定の伝送レー
    トにて前記符号化された映像フレーム信号を伝送する伝
    送手段と、前記符号化された映像フレーム信号の伝送完
    了時に前記格納手段内に格納されている映像フレーム信
    号が前記変換手段に供給されて処理されるようにするた
    めの制御信号を供給する制御手段とを含む映像信号符号
    化装置を用いて符号化されて伝送された映像信号を復号
    化するための映像信号復号化器で用いられる映像信号復
    号化装置であって、 前記伝送された符号化された映像フレーム信号を統計的
    に復号化することによって、量子化された変換データを
    求める手段と、 前記量子化された変換データを逆量子化して変換データ
    を求める手段と、 前記変換データを逆変換することによって、再構成され
    た映像フレーム信号を求める手段と、 前記再構成された映像フレーム信号を格納すると共に、
    再構成された次の映像フレーム信号の格納が完了するま
    で、前記格納された再構成された映像フレーム信号を表
    示する表示手段とを含むことを特徴とする映像信号復号
    化装置。
JP24661195A 1994-08-31 1995-08-31 映像信号符号/復号化装置 Pending JPH08116536A (ja)

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KR1994P21675 1994-08-31

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KR (1) KR0134476B1 (ja)
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