JPH08279985A

JPH08279985A - 画像符号化復号化装置

Info

Publication number: JPH08279985A
Application number: JP8117895A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Mochizuki; 一彦望月; Mineo Masamitsu; 峰夫正満; Takaaki Akimoto; 高明秋本; Yoshio Nakano; 愼夫中野; Hisashi Ibaraki; 久茨木
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1995-04-06
Filing date: 1995-04-06
Publication date: 1996-10-22

Abstract

(57)【要約】【目的】シーケンス毎に復号速度を設定する手間をか
けず、自動的に符号化の時の符号化速度で復号できる符
号化復号化装置を実現する。【構成】符号化部でビデオ入力を符号化する際に、符
号化制御部１２の制御によって出力バッファ１６の空き
状態により、駒落とし器１１でビデオ入力のフレームの
駒落としを行う。ここで、駒落としされたフレーム数を
駒落としカウンタ１１２でカウントし、フレーム番号付
与器１１１を設けて、符号化されたフレーム毎にフレー
ム番号を付与する。一方、復号部における復号の際に、
フレーム番号を基に、タイミングを図って再生画像を出
力する。これにより、復号速度を設定することなく、元
の符号化速度で復号可能とする。また、復号の際にフレ
ーム番号を変更することにより、画像の表示速度を変更
可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、動画の符号化方式に関
するものであり、特に、蓄積伝送時等において伝送速度
に制限されることなく高い符号化速度で符号化される場
合に好適な画像の符号化及び復号化装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来の動画像符号化装置では、画像デー
タを伝送する伝送速度に合わせ発生する符号化データを
制御し、リアルタイムでの動画像伝送を行っていた。こ
のような従来技術では、復号画像の品質は伝送速度によ
り制限され、品質の良い画像を伝送するのは困難であっ
た。

【０００３】これに対し蓄積伝送時等においては、伝送
速度に関係なく指定された符号化速度で符号化し、受信
側で一旦蓄積した後に指定された復号速度で復号するた
め、伝送速度に制限されない画像通信が可能となる。例
えば、動きの少ないシーケンスでは符号化速度を低く設
定し、逆に動きの激しいシーケンスでは符号化速度を高
く設定するなどして画質と伝送効率を向上させていた。

【０００４】動きの多いあるいは少ないという点に関
し、シーケンス毎に符号化速度を変更し伝送または蓄積
した場合、復号するときには符号化速度のとおりに復号
速度を設定しなければならず、例えば、特開平７−７５
０９３号（特願平５−２１５４９６号）による蓄積画像
伝送装置では、シーケンス毎の復号速度の設定は復号器
のパラメータを変更することで行っていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このため、上記従来の
蓄積画像伝送装置による実時間性を要求されない蓄積型
映像通信サービス等では、伝送する映像を作成する際に
シーケンス毎に動きに見合った符号化速度を設定し、受
信側（再生）端末においても同様に、設定された符号化
速度に基づいて復号速度を設定した値を、画像ファイル
とは別に用意する必要があり、それを復号器に伝えるこ
とで復号速度を可変にすることが必要になり、そのため
の装置及び制御のためのソフトウェアが必要であり、構
成が複雑であった。

【０００６】本発明の目的は、このようにシーケンス毎
に復号速度を設定するといった手間をかけず、自動的
に、シーケンス毎に符号化速度が変わっても符号化の時
の符号化速度で復号することができる符号化及び復号化
装置を実現することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の第１の発明は、符号化側と復号化側から
成り、符号化側では画像信号を圧縮・符号化して伝送
し、復号化側では圧縮・符号化された画像信号を復号す
る画像符号化復号化装置において、符号化側では、発生
する符号量を制御可能な符号化制御部と、前記符号量の
制御結果に基づいて符号化された画像フレーム単位に該
画像フレームの再生時間を示す再生時間情報を付与する
再生時間情報付与部と、を有し、復号化側では、符号化
された画像フレームの符号ビットシーケンス中から再生
時間情報を検出する再生時間情報検出部と、前記検出し
た再生時間情報に示された値により該画像フレームの復
号及び再生時間を制御する復号再生制御部と、を有する
構成の画像符号化復号化装置を手段とする。

【０００８】また、本発明の第２の発明では、上記の第
１の発明において、復号化側の再生時間情報検出部で検
出された再生時間情報間の差をｎ倍あるいは１／ｎ倍に
変更する再生時間情報変更部を有する構成の画像符号化
復号化装置を手段とする。

【０００９】さらに、上記の第１、第２の発明において
は、再生時間情報として画像フレーム番号を用いるのが
好適である。

【００１０】

【作用】本発明の画像符号化復号化装置では、符号化の
際にフレーム毎にフレーム番号等により再生時間情報を
付与し、復号の時にフレーム番号等の再生時間情報の通
りに画像を出力することによって、符号化制御によりシ
ーケンス毎に符号化速度が変わっても、シーケンス毎に
復号速度を設定する手間をかけず、自動的に、符号化の
時の符号化速度で復号可能とする。これにより、復号速
度を復号化部に伝えるための装置やそれを制御するソフ
トウェアを不要にする。

【００１１】また、復号の際に、フレーム番号等の再生
時間情報間の差をｎ倍に変更することにより、画像の表
示速度を１／ｎ倍に変更し、フレーム番号等の再生時間
情報間の差を１／ｎ倍に変更することにより、画像の表
示速度をｎ倍に変更し、可変速再生を可能とする。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を、図面を参照して詳
細に説明する。

【００１３】《実施例１》図１は、本発明の第１の発明
に対応する第１の実施例の符号化部を示す構成図であ
り、ＣＣＩＴＴ勧告のＨ．２６１を利用した場合の符号
化部の構成を示している。図１において、１１は駒落と
し器、１２は符号化制御部、１３は変換器、１４は量子
化器、１５は可変長符号化器、１６は出力バッファ、１
７は逆量子化器、１８は逆変換器、１９はフレームメモ
リ、１１０は動き補償器、１１１はフレーム番号付与
器、１１２は駒落としカウンタである。

【００１４】図１を用いて第１の実施例の符号化部の各
部の機能と信号あるいは情報の流れを説明する。まず、
通常のＨ．２６１の符号化では、駒落とし器１１を通し
て入力されたビデオ入力の最初のフレームは変換器１３
でＤＣＴ変換され、量子化器１４で量子化され、可変長
符号化器１５で可変長符号化され、出力バッファ１６に
送られた後、伝送・蓄積される。また、一方では次のフ
レームの符号化のため量子化されたデータは逆量子化器
１７で逆量子化され、逆変換器１８で逆ＤＣＴ変換さ
れ、フレームメモリ１９に蓄えられる。２枚目以降のフ
レームは、出力バッファ１６の空き具合による符号化制
御部１２の制御で駒落とし器１１で駒落としされなかっ
たフレームが、１つ前のフレームと動き補償器１１０の
動き補償で予測したデータと差分をとりＤＣＴ変換、量
子化された後、動き補償器１１０より発生した動きベク
トルとともに可変長符号化器１５にて可変長符号化され
る。

【００１５】本発明の第１の実施例の符号化部では、出
力バッファ１６の空き具合による符号化制御部１２の制
御で駒落とし器１１で駒落としされたフレーム数を駒落
としカウンタ１１２でカウントし、可変長符号化器１５
で可変長符号化される際にフレーム番号付与器１１１に
より駒落としされたフレーム数から計算されたフレーム
番号を該フレームの符号化データに付加し出力バッファ
１６に送られる。なお、出力バッファ１６の空き具合に
よる符号化制御部１２の制御は入力シーケンス毎に設定
される符号化速度（伝送速度）により変更される。例え
ば、符号化速度が高かった場合は、低い場合に比べて符
号化制御による駒落としの数が少なくなり、フレーム速
度があがる。

【００１６】以上により、フレーム番号の付加された符
号化データが出来、送信あるいは蓄積される。

【００１７】図２は本発明の第１の発明に対応する第１
の実施例の復号部を示す構成図であり、ＣＣＩＴＴ勧告
のＨ．２６１を利用した場合の復号部の構成を示してい
る。図２において、２１はフレーム検出器、２２はフレ
ーム番号解読器、２３は逆可変長符号化器、２４は逆量
子化器、２５は逆変換器、２６は出力制御部、２７はフ
レームメモリである。

【００１８】図２を用いて第１の実施例の復号部の各部
の機能と信号あるいは情報の流れを説明する。通常の
Ｈ．２６１の復号では、受け取ったデータからフレーム
検出器２１でフレームの取り出しを行い、逆可変長符号
化器２３で可変長復号化され、逆量子化器２４で逆量子
化され、逆変換器２５で逆ＤＣＴ変換され、フレームメ
モリ２７に蓄えられていた一つ前のデータと合成されて
出力される。また、この出力は、次のフレームのために
フレームメモリ２７に蓄えられる。

【００１９】本発明の第１の実施例の復号部では、符号
化部で付与されたフレーム番号を検出・解読するため
に、フレーム検出器２１と逆可変長符号化器２３の間に
フレーム番号解読器２２が設けられ、最終段の出力制御
部２６に検出したフレーム番号を送出している。これに
よりフレーム毎のフレーム番号がわかり、出力制御部２
６ではこれに基づきフレーム毎の出力のタイミングを制
御する。

【００２０】以上のように構成された第１の実施例の作
用を述べる。

【００２１】まず、符号化部側では、設定された符号化
速度で動作中、出力バッファ１６の空き具合から符号化
制御部１２の符号化制御により駒落とし器１１で駒落と
しされるフレーム枚数を駒落としカウンタ１１２でカウ
ントし、その結果に基づいてフレーム番号付与器１１１
により符号化したデータにフレーム番号を付与する（例
えば０、６、１２、１８…）。また、シーケンスが変わ
って別の符号化速度に変更しても同様にフレーム毎にフ
レーム番号を付与する（例えば２０、２２、２４…）。
これによりフレーム毎にフレーム番号を付与された符号
化データが、送信、あるいは蓄積される。ここで、この
フレーム番号間の差は、駒落としの状況を表しているの
で、フレーム間の時間間隔を表わしている。つまり、フ
レーム番号は再生時間情報を示す。

【００２２】次に、受信側（再生）端末では、復号部に
おいて、読み込んだ符号化データからフレーム毎にフレ
ーム番号をフレーム番号解読器２２で検出・解読し、復
号されたデータを出力制御部２６からフレーム番号の示
すタイミングで画像を出力（例えば０、６、１２、１
８、２０、２２、…）する。上記したように、フレーム
番号間の差はフレームの時間間隔を表しているので、フ
レーム番号の示すタイミングで表示を行えば、復号速度
をシーケンス毎に設定することなく、元の符号化速度で
表示することが出来る。

【００２３】以上のように、符号化された画像フレーム
単位にフレーム番号を付与し、復号の時にそれに基づい
て画像を出力することにより、復号部では符号化部でシ
ーケンス毎にどのような符号化速度で符号化されても特
別に操作・設定を行わなくても元の符号化速度で表示す
ることが出来るようになる。したがって、符号化部で設
定される最速の符号化速度で動作している符号化部であ
れば、特に復号速度を設定することなく元の符号化速度
で再生できる復号部を構成することが出来、復号速度を
復号部に伝えるための装置やそれを制御するためのソフ
トウェアが不要になる。

【００２４】なお、本実施例ではＨ．２６１を用いて動
作を説明したが、もちろんこれ以外の方式と組み合わ
せ、例えばＭＰＥＧ（ムービッグピクチャエキスパ
ーツグループ）と呼ばれる方式であってもよい。また、
Ｈ．２６１のフレーム番号（ＴＲ）に対応するものが無
いような場合でも符号化された各フレームにフレーム番
号等の再生時間情報を格納するフィールドを設ければよ
い。

【００２５】《実施例２》図３は本発明の第２の発明に
対応する第２の実施例を示す構成図であり、Ｈ．２６１
を利用した場合の復号部の構成を示している。図３にお
いて、３１はフレーム検出器、３２はフレーム番号解読
器、３３は逆可変長符号化器、３４は逆量子化器、３５
は逆変換器、３６は出力制御部、３７はフレームメモ
リ、３８はフレーム番号変更器、３９は速度指示器であ
る。第２の実施例の複合部の基本構成は、第１の実施例
とほぼ同様であるが、相違する点は、フレーム番号解読
器３２から出力制御部３６への間にフレーム番号変更器
３８を設け、それに速度指示器３９を接続している点で
ある。

【００２６】図３を用いて本発明の第２の実施例の各部
の機能と信号あるいは情報の流れを説明する。復号する
データは第１の実施例によるものと同一なので説明は省
略する。第１の実施例ではフレーム番号を解読した後、
そのままフレーム番号をもとに出力制御しているが、第
２の実施例では利用者がスロー、早送りなど表示速度を
変更したいときに、速度指示器３９を操作することによ
り、フレーム番号変更器３８において一つ前のフレーム
と今のフレームのフレーム番号の差をとり、その数を速
度指示器３９の示す値によりフレーム番号を変更し出力
制御部３６に伝えることで、復号されたデータは利用者
の意図する表示速度で表示することが出来る。例えば、
フレーム番号を解読した後に、フレーム番号の差、すな
わち表示するフレームの間隔を、２倍あるいは１／２倍
にするようにフレーム番号を変更する事により、シーケ
ンス毎の符号化速度に関係なく１／２倍速あるいは２倍
速で表示することが出来る。

【００２７】なお、本実施例ではＨ．２６１を用いて動
作を説明したが、もちろんこれ以外の方式と組み合わ
せ、例えばＭＰＥＧと呼ばれる方式であってもよい。ま
た、Ｈ．２６１のフレーム番号（ＴＲ）に対応するもの
が無いような場合でも符号化された各フレームにフレー
ム番号等の再生時間情報を格納するフィールドを設けれ
ばよい。

【００２８】

【発明の効果】以上で説明したように、本発明の画像符
号化復号化装置によれば、符号化側で符号化された画像
フレーム毎に再生時間情報を付与し、復号化側で再生時
間情報に基づき画像の出力タイミングを制御することに
より、画像の符号化においてシーケンス毎に符号化速度
を変更しても、復号化側では特別に操作・設定を行わな
くても元の符号化速度で再生することが出来る。

【００２９】また、復号の際にフレーム番号を変更する
ようにした場合には、特に、利用者の意図で早送り・ス
ローなどの可変速再生が符号化速度に関係なく出来る。

【００３０】さらに、再生時間情報としてフレーム番号
を用いた場合には、特に、簡単な構成で、上記の再生速
度の自動化および可変速再生表示が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の符号化部の構成図

【図２】上記第１の実施例の復号部の構成図

【図３】本発明の第２の実施例の復号部の構成図

【符号の説明】

１１…駒落とし器１２…符号化制御部１３…変換器１４…量子化器１５…可変長符号化器１６…出力バッファ１７…逆量子化器１８…逆変換器１９…フレームメモリ２１…フレーム検出器２２…フレーム番号解読器２３…逆可変長符号化器２４…逆量子化器２５…逆変換器２６…出力制御部２７…フレームメモリ３１…フレーム検出器３２…フレーム番号解読器３３…逆可変長符号化器３４…逆量子化器３５…逆変換器３６…出力制御部３７…フレームメモリ３８…フレーム番号変更器３９…速度指示器１１０…動き補償器１１１…フレーム番号付与器１１２…駒落としカウンタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中野愼夫東京都千代田区内幸町１丁目１番６号日本電信電話株式会社内 (72)発明者茨木久東京都千代田区内幸町１丁目１番６号日本電信電話株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】符号化側と復号化側から成り、符号化側
では画像信号を圧縮・符号化して伝送し、復号化側では
圧縮・符号化された画像信号を復号する画像符号化復号
化装置において、符号化側では、発生する符号量を制御可能な符号化制御
部と、前記符号量の制御結果に基づいて符号化された画
像フレーム単位に該画像フレームの再生時間を示す再生
時間情報を付与する再生時間情報付与部と、を有し、復号化側では、符号化された画像フレームの符号ビット
シーケンス中から再生時間情報を検出する再生時間情報
検出部と、前記検出した再生時間情報に示された値によ
り該画像フレームの復号及び再生時間を制御する復号再
生制御部と、を有することを特徴とする画像符号化復号
化装置。
【請求項２】請求項１記載の画像符号化復号化装置に
おいて、復号化側の再生時間情報検出部で検出された再生時間情
報間の差をｎ倍あるいは１／ｎ倍に変更する再生時間情
報変更部を有することを特徴とする画像符号化復号化装
置。
【請求項３】請求項１または請求項２記載の画像符号
化復号化装置において、再生時間情報がフレーム番号であることを特徴とする画
像符号化復号化装置。