JPH08317388A - 画像信号の符号化装置及び復号装置 - Google Patents

画像信号の符号化装置及び復号装置

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JPH08317388A
JPH08317388A JP29931795A JP29931795A JPH08317388A JP H08317388 A JPH08317388 A JP H08317388A JP 29931795 A JP29931795 A JP 29931795A JP 29931795 A JP29931795 A JP 29931795A JP H08317388 A JPH08317388 A JP H08317388A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 復号画質の劣化を最小限に抑え、伝送・蓄積
効率を高めることができる画像信号の符号化装置及び復
号装置を提供する。 【解決手段】 ディジタル画像信号を複数の画素からな
るブロックに分割し、このブロックを直交変換して生成
される係数をその重要度ごとに複数の階層に分割して符
号化する画像信号の符号化装置において、ある閾値より
大きい絶対値を有する係数を重要係数として優先階層で
符号化する符号化手段101、723と、重要係数以外の係数
を非重要係数として非優先階層で符号化する符号化手段
102、714とを設ける。そのため、低い空間周波数に対応
した量子化係数のみならず、高い空間周波数に対応した
量子化係数でも値が大きければ優先階層に配置される。
同時に、絶対値が閾値より小さい量子化係数はすべて非
優先階層に配置されるので、優先階層の情報が全体に対
して占める割合は小さくなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、テレビ電話やテレ
ビ会議などに応用されるディジタル画像信号の符号化装
置及び復号装置に関し、特に、復号画質の劣化を低く抑
えられるように構成したものである。
【0002】
【従来の技術】従来の画像信号の符号化装置は、入力さ
れたディジタル画像信号を複数画素からなるブロックに
分割し、このブロックを単位として動き検出、動き補
償、直交変換、量子化、可変長符号化といった処理を行
なって可変長符号列を出力する。
【0003】一方、従来の画像信号の復号装置は、符号
化装置の逆の処理、即ち、可変長符号の復号、逆量子
化、逆直交変換、動き補償といった処理によって複数画
素からなるブロックを再生し、これを再配置することに
よってディジタル画像信号を再生する。
【0004】このような画像信号の符号化装置及び復号
装置は、画像信号が持つ空間的、時間的冗長性を除去
し、少ない符号量で効率的に画像信号の伝送、蓄積を行
なうことを可能にするものである。
【0005】ところで、一般に画像信号の符号化装置か
ら出力される符号列は可変長符号列であるので、原理的
に符号列の途中から復号は開始できない。これは、可変
長符号列が伝送路で、または蓄積媒体中で1ビットでも
誤ってしまった場合、画像信号の復号装置は、その誤り
ビット以後正常な復号が不可能になることを意味してい
る。
【0006】そのため、従来の画像信号の符号化装置で
は、符号列に一定の間隔でユニークな固定長の同期語を
挿入して出力し、もし符号列にビット誤りが発生しても
その同期語から再度正常な復号が可能なようにしてい
る。
【0007】しかし、それでも画像信号の復号装置は、
誤りビット以後初めて同期語が現われるまでの可変長符
号列について復号することができないため相当量の画像
情報が失われることになり、主観的に復号画質を大きく
劣化させてしまう。また、画像信号の符号化装置から出
力される可変長符号列に誤り訂正符号化を行なえばビッ
ト誤りの発生頻度を低く抑えられるが、誤り訂正符号を
付加することにより伝送、蓄積効率が大きく低下してし
まう。
【0008】このような問題に対して、例えば次の文献
にあるように、直交変換係数を低周波成分と高周波成分
とに分離してそれぞれ可変長符号化し、視覚的に重要と
される低周波成分の可変長符号には高い優先度をもたせ
て伝送、蓄積し、一方、視覚的にあまり重要でないとさ
れる高周波成分の可変長符号には低い優先順位をもたせ
て伝送、蓄積する階層符号化方法が提案されている。
【0009】文献名:(1)アイ・イー・イー・イー
ジャーナル オン セレクテッドエリアズ イン コミ
ュニケーションズ 第7巻 第5号 1989年6月
(IEEE Journal on Selected Areas in Communications
Vol.7, No.5, June, 1989)第801頁から第806
頁、(2)アイ・イー・イー・イー グローブコム91
コンファレンス レコード 第1巻 1991年 12
月(IEEE GLOBECOM '91 Conference Record Vol.1, Dec
ember, 1991)第9頁から第15頁、(3)アイ・エス
・オー/アイ・イー・シー 国際勧告草案13818ー
2 1994年5月(ISO/IEC DIS 13818-2)第113
頁から第114頁及び第172頁。
【0010】これらの文献に示された優先度つき階層符
号化方法で画像信号を符号化する装置は、図7に示すよ
うに、入力するディジタル動画像信号のフレームから例
えば8×8画素のブロックを順次切り出すブロック化回
路702と、切り出されたブロックが前のフレームのどこ
から移動したものであるかを検出する動き検出回路711
と、前フレームの移動元のブロックを予測ブロックとし
て出力する動き補償回路710と、現ブロックと予測ブロ
ックとの差分に相当する予測誤差ブロックを出力する差
分回路703と、予測誤差ブロックを直交変換する直交変
換回路704と、直交変換されたブロックを量子化する量
子化回路705と、現フレームを復号するために量子化さ
れた量子化係数ブロックを逆量子化する逆量子化回路70
6と、逆直交変換を行なって予測誤差ブロックを復号す
る逆直交変換回路707と、復号された予測誤差ブロック
と予測ブロックとを加算して現ブロックを復号する加算
回路708と、復号ブロックの集合から成るフレームを記
憶するフレームメモリ709と、量子化回路705で量子化さ
れた量子化係数ブロックを1次元の量子化係数系列に変
換する走査回路712と、量子化係数系列を優先する系列
部分と非優先の系列部分とに分割するプライオリティ選
択回路713と、優先する系列部分または非優先の系列部
分を可変長符号化する2次元可変長符号化回路714、723
と、量子化係数系列の分割の基準となるプライオリティ
ブレークポイントを設定するプライオリティブレークポ
イント制御回路727と、プライオリティブレークポイン
トを符号化するプライオリティブレークポイント符号化
回路718と、量子化ステップを設定する量子化ステップ
制御回路726と、量子化ステップを符号化する量子化ス
テップ符号化回路724と、動きベクトルを符号化する動
きベクトル符号化回路725と、プライオリティブレーク
ポイント、量子化ステップ及び動きベクトルから成る符
号列制御情報と優先する可変長符号列とを多重化する多
重化回路719と、2次元可変長符号化回路714または多重
化回路719の出力を一時格納するバッファ715、720と、
非優先の可変長符号列に低精度の誤り訂正符号を付加す
る誤り訂正符号化回路716、優先の可変長符号列と符号
列制御信号とに高精度の誤り訂正符号を付加する訂正符
号化回路721とを備えている。
【0011】この符号化装置では、入力端子701よりデ
ィジタル動画像信号の1フレームが現フレームとして入
力すると、ブロック化回路702は現フレームから、例え
ば8×8画素で構成される現ブロックを順次切り出し、
差分回路703及び動き検出回路711に出力する。
【0012】動き検出回路711は、フレームメモリ709に
ストアされている復号前フレームとブロック化回路702
から入力した現ブロックとを比較し、動きベクトルを出
力する。動きベクトルは、この現ブロックが復号前フレ
ームのどこから移動したのかを示す、空間的な変位量で
ある。
【0013】次いで、この動きベクトルは動き補償回路
710に入力され、フレームメモリ709にストアされている
復号前フレームから、動きベクトルで指し示される8×
8画素のブロックが切り出され、予測ブロックとして差
分回路703に出力される。
【0014】差分回路703は現ブロックの画素値から予
測ブロックの画素値を各々差し引いて、8×8画素の予
測誤差ブロックを出力する。動き検出が巧く行なわれる
限り、予測ブロックは現ブロックに非常に似ている筈で
あり、従って予測誤差ブロックに含まれる画素のエネル
ギーは現ブロックのそれに比し極めて小さくなる。
【0015】予測誤差ブロックは直交変換回路704に入
力されて直交変換が施され、8×8の係数ブロックとし
て出力される。この直交変換としては、離散コサイン変
換が専ら用いられる。一般に高い相関を有する定常的な
信号に対し離散コサイン変換を行なうと、極少数の低次
係数にエネルギーが集中しエントロピーを下げることが
できる。厳密な意味において離散コサイン変換は、離散
フーリエ変換のような周波数軸への写像ではないが、低
次の係数は低い空間周波数に対応し、高次の係数は高い
空間周波数に対応する。
【0016】次いで8×8の係数ブロックは量子化回路
705に入力され、ブロック内の各係数は、量子化ステッ
プ制御回路726の設定する量子化ステップで量子化され
て8×8の量子化係数ブロックとして出力される。この
時、多くの量子化係数は0となる。
【0017】この量子化回路705の出力する8×8の量
子化係数ブロックから、次フレームの予測に用いる復号
現フレームを得るための処理が逆量子化回路706、逆直
交変換回路707及び加算回路708で行なわれる。この処理
はローカルデコード処理と呼ばれ、次のように行なわれ
る。
【0018】まず、逆量子化回路706は、量子化回路705
から入力した8×8の量子化係数ブロックに対して、量
子化回路705と同じ量子化ステップで逆量子化を行な
い、8×8の復号係数ブロックを出力する。
【0019】次に逆直交変換回路707は、8×8の復号
係数ブロックに逆直交変換を施し、復号予測誤差ブロッ
クを出力する。
【0020】加算回路708は、この復号予測誤差ブロッ
クの画素値と、動き補償回路710の出力する予測ブロッ
クの画素値とを各々加算し、8×8画素の復号現ブロッ
クを生成する。
【0021】加算回路708の生成した復号現ブロック
は、順次フレームメモリ709にストアされ、現フレーム
から切り出された現ブロックの全てが復号された段階
で、フレームメモリ709には、次フレームの予測に用い
るための復号現フレームが蓄積される。
【0022】さて、量子化回路705で量子化されたブロ
ックは、次に、従来の優先度つき階層符号化方法に従っ
て、以下に示す手順で、優先度により分割され、優先度
に応じた処理が行なわれる。
【0023】まず、量子化回路705の出力である8×8
の量子化係数ブロックは走査回路712に入力される。走
査回路712は、図8に示すように、量子化係数ブロック
を左上の低次量子化係数からジグザグに右下の高次量子
化係数に向かう順で走査し、1次元の量子化係数系列に
変換する。言い換えれば、低い空間周波数に対応する量
子化係数から高い空間周波数に対応する量子化係数へ順
に並んだ量子化係数系列を出力する。
【0024】次いで、量子化係数系列はプライオリティ
選択回路713に入力され、優先階層と非優先階層とに分
割される。分割の基準はプライオリティブレークポイン
トと呼ばれ、プライオリティブレークポイント制御回路
727からプライオリティ選択回路713に入力される。
【0025】量子化係数系列に含まれる、ある非0量子
化係数値(レベル)とその非0量子化係数値の直前に連
なる0量子化係数の数(0ラン長)の1セット(0ラン
長、レベル)を2次元イベントと呼んでいるが、プライ
オリティブレークポイントは、量子化係数系列の2次元
イベントを出現順に数えたときの優先階層に割り当てる
べき2次元イベント数を示しており、出現の順番がその
数に達するまでの2次元イベントによって構成される符
号列が優先階層に割り当てられる。
【0026】例えば、プライオリティ選択回路713に入
力される量子化係数系列が{3、0、1、0、0、−
2、0、0、‥、0、0}でありプライオリティブレー
クポイントが2を示す場合には、第1番目の2次元イベ
ント(0、3)と第2番目の2次元イベント(1、1)
とに対応する量子化係数系列{3、0、1}が優先階層
に出力される。一方、非優先階層には第3番目の2次元
イベント(2、−2)以降に対応する量子化係数系列
{0、0、−2、0、0、‥、0、0}が出力される。
【0027】このように階層化を行なうと、視覚的に重
要とされる低い空間周波数に対応する情報は優先階層に
割り当てられ、あまり重要でないとされる高い空間周波
数に対応する情報は非優先階層に割り当てられる。
【0028】プライオリティ選択回路713より出力され
た非優先階層の量子化係数系列は2次元可変長符号化回
路714に入力される。
【0029】2次元可変長符号化回路714は、入力され
た量子化係数系列の2次元イベントを可変長符号に符号
化して出力する。可変長符号の符号長は、高い出現頻度
を持つ2次元イベントほど短く定められるため、符号量
を削減することができる。一般に、レベルの絶対値が小
さいほど、また0ラン長が短いほど符号長は短く定めら
れる。前述の例で説明すると、2次元イベント(2、−
2)は00001001と符号化され、この2次元イベ
ント以降の量子化係数系列に他の2次元イベントがない
ときは、それを示すEOB(End Of Block)符号10が
付加され、2次元可変長符号化回路714からは、000
0100110という可変長符号列として出力される。
【0030】そして、2次元可変長符号化回路714より
出力された非優先階層の可変長符号列はバッファ715を
経て速度平滑化され、誤り訂正符号化回路716に入力さ
れる。ここでは誤り訂正符号化を行ない、誤り訂正符号
を可変長符号列に付加する。非優先階層の誤り訂正符号
は、例えば符号化率3/4のリードソロモン符号RS
(64、48)である。誤り訂正符号を付加された非優
先階層の可変長符号列は出力端子717より出力される。
【0031】一方、プライオリティ選択回路713より出
力された優先階層の量子化係数系列も2次元可変長符号
化回路723で可変長符号化される。前述の例で説明する
と、2次元イベント(0、3)は001010と符号化
され、続く2次元イベント(1、1)は0110と符号
化されるので、2次元可変長符号化回路723の出力は0
010100110という可変長符号列になる。なお、
優先階層に割り当てられる2次元イベント数はプライオ
リティブレークポイントによって決まるのでEOB符号
は付加されない。
【0032】さらに、2次元可変長符号化回路723より
出力された優先階層の可変長符号列は、まず多重化回路
719に入力される。多重化回路719は他に、プライオリテ
ィブレークポイント符号化回路718によって符号化され
たプライオリティブレークポイント、量子化ステップ符
号化回路724によって符号化された量子化ステップ、動
きベクトル符号化回路725によって符号化された動きベ
クトルなどの符号化制御情報が入力され、これらを全て
1つの可変長符号列に多重化して出力する。符号化制御
情報は画像信号の復号装置において正しい復号を行なう
ための重要な情報なので、このように優先階層に割り当
てられる。
【0033】多重化回路719より出力された優先階層の
可変長符号列はバッファ720を経て速度平滑化され、誤
り訂正回路721に入力し、ここで誤り訂正符号化が行な
われ、誤り訂正符号が可変長符号列に付加される。優先
階層の誤り訂正符号は、例えば符号化率1/2のリード
ソロモン符号RS(64、32)である。誤り訂正符号
を付加された優先階層の可変長符号列は出力端子722よ
り出力される。
【0034】また、量子化ステップ制御回路726及びプ
ライオリティブレークポイント制御回路727はそれぞ
れ、量子化ステップとプライオリティブレークポイント
とを計算し出力する。この量子化ステップは量子化回路
705及び逆量子化回路706に与えられ、プライオリティブ
レークポイントはプライオリティ選択回路713に与えら
れる。例えば、非優先階層のバッファ715から出力され
る可変長符号列の速度が24kbps、優先階層のバッファ
720から出力される可変長符号列の速度が16kbpsと一
定であるとき、量子化ステップ制御回路726及びプライ
オリティブレークポイント制御回路727は、どちらの階
層のバッファもアンダーフローやオーバーフローを発生
しないように量子化ステップ及びプライオリティブレー
クポイントを制御する。
【0035】量子化ステップは、大きくすれば優先階
層、非優先階層ともに符号量が減少し、小さくすれば増
加する。プライオリティブレークポイントは、大きくす
れば優先階層の符号量が増加し、小さくすれば非優先階
層の符号量が増加する。なお、この例の場合、出力端子
717、722より出力される誤り訂正符号を含んだ可変長符
号列の速度は合わせて64kbpsとなる。
【0036】出力端子717、722より出力された非優先階
層と優先階層の可変長符号列は伝送または蓄積される。
特に無線で伝送することを前提とする場合、最も問題に
なるのは伝送路におけるビット誤りの頻度が極めて高い
ことである。しかし例えば次の文献にあるように、伝送
路のビット誤り率が1%程度と高くても、誤りのバース
ト性が十分抑え込まれている事を仮定すれば、非優先階
層のRS(64、48)符号では約0.0001%ま
で、優先階層のRS(64、32)符号ではエラーフリ
ーとみなせる約0.000000000001%までビ
ット誤り率を低下させることができる。文献名:信学技
報(衛星通信) SAT89-19 1989年第5頁から第1
0頁。
【0037】一方、従来の優先度つき階層符号化方法で
符号化された画像信号を復号する復号装置は、図9に示
すように、非優先階層または優先階層の可変長符号列の
誤りを訂正する誤り訂正回路902、905と、訂正された各
可変長符号列を一時格納するバッファ903、906と、優先
階層の可変長符号列を量子化係数系列に対応する可変長
符号列と符号化された各符号化制御情報とに分離する分
離回路907と、可変長符号列を非優先階層または優先階
層の量子化係数系列に復号する2次元可変長符号復号回
路908、909と、プライオリティブレークポイントを復号
するプライオリティブレークポイント復号回路910と、
量子化ステップを復号する量子化ステップ復号回路911
と、動きベクトルを復号する動きベクトル復号回路912
と、非優先階層の量子化係数系列と優先階層の量子化係
数系列とを合成するプライオリティ合成回路913と、合
成された量子化係数系列を量子化係数ブロックに復号す
る逆走査回路914と、逆量子化を施して係数ブロックを
復号する逆量子化回路915と、逆直交変換を施して予測
誤差ブロックを復号する逆直交変換回路916と、予測ブ
ロックを出力する動き補償回路919と、予測ブロックと
予測誤差ブロックとを加算して現ブロックを復号する加
算回路917と、復号された現ブロックを順次ストアする
フレームメモリ918と、復号された現ブロックから復号
現フレームを再構成するフレーム化回路920とを備えて
いる。
【0038】この復号装置では、まず、非優先階層の可
変長符号列が入力端子901より入力されると誤り訂正回
路902は可変長符号列の誤りを訂正し、誤り訂正符号を
除去する。
【0039】次に、誤り訂正回路902より出力された可
変長符号列はバッファ903を経て2次元可変長符号復号
回路908に入力される。2次元可変長符号復号回路908は
入力された可変長符号列に含まれる可変長符号を2次元
イベントに復号し、その2次元イベントに対応した量子
化係数系列を出力する。例えば、入力された可変長符号
列が0000100110である場合、まず00001
001より2次元イベント(2、−2)が、次いで10
よりEOBが復号され、これらに対応した量子化係数系
列{0、0、−2、0、0、‥、0、0}が出力され
る。このように、非優先階層の可変長符号列にはEOB
符号が含まれているので、2次元可変長符号復号回路90
8は1量子化係数ブロックに対応した非優先階層の量子
化係数系列を出力できる。
【0040】一方、優先階層の可変長符号列が入力端子
904より入力されると、誤り訂正回路905は可変長符号列
の誤りを訂正し、誤り訂正符号を除去する。
【0041】次に、誤り訂正回路905より出力された可
変長符号列はバッファ906を経て分離回路907に入力さ
れ、量子化係数系列に対応する可変長符号列と、符号化
されたプライオリティブレークポイントと、符号化され
た量子化ステップと、符号化された動きベクトルとに分
離される。
【0042】さらに、分離回路907の出力のうち量子化
係数系列に対応する可変長符号列は2次元可変長符号復
号回路909に入力され、2次元可変長符号復号回路909
は、この可変長符号列を復号して、量子化係数系列を出
力する。例えば、入力された可変長符号列が00101
00110である場合、量子化係数系列{3、0、1}
が出力される。優先階層の可変長符号列にはEOB符号
が含まれていないので、2次元可変長符号復号回路909
は連続的に優先階層の量子化係数系列の出力を行なう。
【0043】こうして2次元可変長符号復号回路908よ
り出力された非優先階層の量子化係数系列と、2次元可
変長符号復号回路909より出力された優先階層の量子化
係数系列とはプライオリティ合成回路913に入力し、そ
こで1つの量子化係数系列に合成される。プライオリテ
ィ合成回路913は、この合成を、プライオリティブレー
クポイント復号回路910から入力するプライオリティブ
レークポイントを用いて実行する。プライオリティブレ
ークポイントが例えば2を示している場合には、優先階
層の量子化係数系列から2次元イベント2つ分の量子化
係数系列を取出し、この後に非優先階層の量子化係数系
列を合成する。このすることで1量子化係数ブロックに
対応した量子化係数系列を合成し出力することができ
る。前述の例では、優先階層の量子化係数系列より取出
された2次元イベント2つ分の量子化係数系列{3、
0、1}の後に非優先階層の量子化係数系列{0、0、
−2、0、0、‥、0、0}が合成され、量子化係数系
列{3、0、1、0、0、−2、0、0、‥、0、0}
が出力される。なお、この量子化係数系列は1量子化係
数ブロックに対応するので、その要素数は64個であ
る。
【0044】なお、非優先階層の誤り訂正回路902で訂
正できない誤りが検出された場合には、プライオリティ
合成回路913は、プライオリティブレークポイントが示
す優先階層の量子化係数系列の後に0系列を合成して出
力する。上述の例では、優先階層の量子化係数系列
{3、0、1}の後に0系列が合成され、{3、0、
1、0、0、0、0、0、‥、0、0}という量子化係
数が出力される。この場合も量子化係数系列の要素数は
64個である。
【0045】プライオリティ合成回路913から出力され
た量子化係数系列は、逆走査回路914で図8のようにジ
グザグに2次元に配置され、8×8の量子化係数ブロッ
クとなる。
【0046】次いで8×8の量子化係数ブロックは逆量
子化回路915に入力し、量子化ステップ復号回路911の出
力する量子化ステップで逆量子化され、8×8の復号係
数ブロックに変換される。逆直交変換回路916は、この
8×8の復号係数ブロックに逆直交変換を施し、復号予
測誤差ブロックを出力する。
【0047】動き補償回路919は、フレームメモリ918に
ストアされている復号された前フレームから、動きベク
トル復号回路912の復号した動きベクトルの指し示す8
×8画素のブロックを切り出し、予測ブロックとして加
算回路917へ出力する。
【0048】加算回路917は、この予測ブロックの画素
値と逆直交変換回路916から出力された復号予測誤差ブ
ロックの画素値とをそれぞれ加算し、8×8画素の復号
現ブロックを生成する。
【0049】加算回路917から出力された復号現ブロッ
クは、次フレームの予測に用いるために順次フレームメ
モリ918にストアされるとともに、フレーム化回路920で
復号現フレームに再構成され、出力端子921から出力さ
れる。
【0050】このように、従来の優先度つき階層符号化
方法を用いて画像信号を符号化する符号化装置及びそれ
を復号する復号装置では、重要な情報、すなわち復号装
置において正しい復号を行なうために重要な符号化制御
情報と視覚的に重要とされる低い空間周波数に対応する
情報とを優先階層に配置し、これらの情報が、伝送先や
再生機器の復号装置で誤りなく復号できるようにするこ
とにより復号画質の劣化を抑えている。
【0051】また、このように優先階層の情報だけに対
して強い誤り訂正符号を付加することによって、画像情
報全体の伝送効率や蓄積効率を上げることができる。こ
の伝送効率や蓄積効率をさらに上げるためには、プライ
オリティブレークポイントを小さくし優先階層の符号量
を減少させればよい。
【0052】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の優先度
つき階層符号化方法を用いる画像信号の符号化装置及び
復号装置では、プライオリティブレークポイントで示さ
れる幾つかの低い空間周波数に対応する非0量子化係数
については、優先階層に配置して伝送や蓄積の過程で発
生する誤りに対する防御を固めることができるが、高い
空間周波数に対応する量子化係数については、その値が
大きくて復号画質に重要な影響を与える場合であって
も、優先階層に配置することができない。特に、良好な
動き検出や予測ができなかった場合の予測誤差信号に
は、高い空間周波数領域に大きな値の量子化係数が現わ
れることがあり、これらの量子化係数が非優先階層に配
置され、伝送や蓄積時の誤りで失われてしまうと復号画
質の劣化が顕著となる。
【0053】また、小さな値の量子化係数のみが高い空
間周波数領域に散在するような場合、これらが失われて
も復号画質の劣化にはあまり深刻な影響が現れないにも
関わらず、従来の符号化装置では、プライオリティブレ
ークポイントに達するまでは、これらの情報について
も、優先階層に配置されることになる。そのため、優先
階層の情報の占める割合を小さくすることができず、伝
送効率や蓄積効率の向上に限界がある。
【0054】また、2次元可変長符号系列に、伝送誤り
などに起因する符号誤りが誤り訂正されずに残るときに
は、可変長復号処理が正常に行なわれても、誤り箇所の
多い量子化係数系列が復号され、再生される画質に著し
い劣化をもたらす場合がある。この点を実例を挙げて説
明する。
【0055】符号化側において、次の量子化係数系列を
符号化するものとする。 {3、0、1、−1、0、−2、−1、0、0、0、
0、‥、0} これを前述の2次元イベントに変換すると、 (0、3)(1、1)(0、−1)(1、−2)(0、
−1)EOB となる。この各イベントに対して、可変長符号化を行な
うと、 001010 0110 111 0001101 1
11 10 となる。この符号列が符号化側から出力される。
【0056】これらの符号列が復号側に至るまでの間
に、何らかの原因で誤りが生じた場合を考える。ここで
は、先頭から数えて4番目のビットが、誤りにより0か
ら1に反転したと仮定する。つまり、復号側では、 001110 0110 111 0001101 1
11 10 という符号列を受信する。これを2次元イベントに復号
すると、 (3、1)(1、1)(0、−1)(1、−2)(0、
−1)EOB となる。これを量子化係数系列に復号すると、 {0、0、0、1、0、1、−1、0、−2、−1、
0、‥、0} となり、第1、3、4、6、9、10番目の量子化係数
が、符号化側で出力されたものと変わってしまっている
ことが分かる。
【0057】このように、伝送途中での誤りを含む符号
列が2次元可変長復号回路に入力した場合には、2次元
可変長復号回路は、誤りの発生を認識しないまま、誤っ
た量子化係数系列を復号し、後続する回路において、こ
の誤った量子化係数を用いて画像信号の復号が行なわれ
る。
【0058】その結果、符号化側と復号側との再生画像
にミスマッチが生じ、その再生画像が次のフレームの予
測に順次用いられるために、その影響が時間方向に伝搬
し、著しい画質劣化を引き起こすことになる。
【0059】伝送誤りを低く抑え込むために強力な誤り
訂正符号化を行なおうとすると、符号化効率が大きく低
下する。そのため、符号化効率の低下をもたらさずに、
符号誤りを検出し、対処する方法が求められる。
【0060】本発明は、こうした従来の問題点を解決す
るものであり、大きな値を持つ量子化係数については、
高い空間周波数に対応するものであっても優先階層に配
置することができ、また、復号画質に大きな影響を及ぼ
さない情報については全て優先階層の対象から外して伝
送・蓄積効率を高めることができ、また、簡単な構成に
より符号誤りを検出して対処することができる、符号化
効率が高く、優れた画質の再生が可能な、画像信号の符
号化装置及び復号装置を提供することを目的としてい
る。
【0061】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、デ
ィジタル画像信号を複数の画素からなるブロックに分割
し、このブロックを直交変換して生成される係数をその
重要度ごとに複数の階層に分割して符号化する画像信号
の符号化装置において、ある閾値より大きい絶対値を有
する係数を重要係数として優先階層で符号化し、重要係
数以外の係数を非重要係数として非優先階層で符号化し
ている。
【0062】そのため、低い空間周波数に対応した量子
化係数のみならず、高い空間周波数に対応した量子化係
数でも値が大きければ優先階層に配置される。同時に、
絶対値が閾値より小さい量子化係数はすべて非優先階層
に配置されるので、優先階層の情報が全体に対して占め
る割合は小さくなる。
【0063】また、復号された非優先階層の量子化係数
系列の絶対値と閾値との大小を比べる大小比較手段、あ
るいは、復号された優先階層の量子化係数と同じ位置に
ある非優先階層の量子化係数とを比較する量子化係数検
査手段を設けており、非優先階層の量子化係数が閾値よ
り大きい場合に、また、優先階層の量子化係数と非優先
階層の量子化係数とが共に0でない値を有している場合
に、符号誤りがあるものと識別する。
【0064】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、ディジタル画像信号を複数の画素からなるブロック
に分割し、このブロックを直交変換して生成される係数
をその重要度ごとに複数の階層に分割して符号化する画
像信号の符号化装置において、ある閾値より大きい絶対
値を有する係数を重要係数として優先階層で符号化する
符号化手段と、重要係数以外の係数を非重要係数として
非優先階層で符号化する符号化手段とを設けたものであ
り、低い空間周波数に対応した量子化係数のみならず、
高い空間周波数に対応した量子化係数でも、その値が閾
値より大きければ優先階層に配置され、また、絶対値が
閾値より小さい量子化係数はすべて非優先階層に配置さ
れる。
【0065】また、請求項2に記載の発明は、重要係数
の符号化手段を、量子化係数系列に含まれる量子化係数
のうち絶対値が閾値より大きいものを重要係数としてそ
のまま出力しそれ以外の量子化係数を0に置き換えて出
力する重要係数選択手段と、重要係数選択手段より出力
された量子化係数系列を2次元可変長符号列に符号化す
る2次元可変長符号化手段とで構成し、重要係数以外の
係数の符号化手段を、重要係数選択手段に入力される量
子化係数系列から重要係数選択手段より出力された量子
化係数系列を差し引く量子化係数減算手段と、この量子
化係数減算手段より出力された量子化係数系列を2次元
可変長符号列に符号化する2次元可変長符号化手段とで
構成したものであり、閾値より大きい量子化係数は優先
階層で符号化され、閾値より小さい量子化係数は非優先
階層で符号化される。
【0066】また、請求項3に記載の発明は、重要係数
の符号化手段を、量子化係数系列に含まれる量子化係数
のうち絶対値が閾値より大きいものを重要係数としてそ
のまま出力しそれ以外の量子化係数を0に置き換えて出
力する重要係数選択手段と、重要係数選択手段より出力
された量子化係数系列に含まれる0でない量子化係数の
絶対値から閾値を減算する閾値減算手段と、閾値減算手
段より出力された量子化係数系列を2次元可変長符号列
に符号化する2次元可変長符号化手段とで構成したもの
であり、閾値を減算することにより、2次元可変長符号
化で発生する優先階層の符号量が小さくなり、符号化効
率が向上する。
【0067】また、請求項4に記載の発明は、重要係数
以外の係数の符号化手段を、重要係数の符号化手段に入
力される量子化係数系列の中から重要係数を除去する量
子化係数除去手段と、量子化係数除去手段より出力され
た量子化係数系列を2次元可変長符号列に符号化する2
次元可変長符号化手段とで構成したものであり、重要係
数の符号化手段で重要係数とされたものを除いて非優先
階層の量子化係数系列を形成しているため、2次元可変
長符号化で発生する非優先階層の符号量が小さくなり、
符号化効率が向上する。
【0068】また、請求項5に記載の発明は、優先階層
と非優先階層とに分割された符号列を復号してディジタ
ル画像信号を再構成する画像信号の復号装置において、
入力された優先階層の符号列から2次元可変長符号列と
閾値符号とを分離する分離手段と、この2次元可変長符
号列を量子化係数系列に復号する2次元可変長符号復号
手段と、閾値符号から閾値を復号する閾値復号手段と、
復号された量子化係数系列に含まれる0でない量子化係
数の絶対値に閾値を加算する閾値加算手段とを設け、閾
値加算手段から出力された量子化係数系列と、入力され
た非優先階層の符号列から復号した量子化係数系列とを
合成し、得られた量子化係数系列を基にディジタル画像
信号を再構成するようにしたものであり、請求項3に記
載の符号化装置で符号化されたディジタル画像信号を復
号する。
【0069】また、請求項6に記載の発明は、優先階層
と非優先階層とに分割された符号列を復号してディジタ
ル画像信号を再構成する画像信号の復号装置において、
入力された優先階層の符号列から優先階層の量子化係数
系列を復号する復号手段と、入力された非優先階層の符
号列から非優先階層の量子化係数系列を復号する2次元
可変長符号復号手段と、復号された非優先階層の量子化
係数系列に対し、復号された優先階層の量子化係数系列
の中で0でない量子化係数が存在する位置と同じ位置に
0を挿入する量子化係数付加手段とを設け、この量子化
係数付加手段から出力された量子化係数系列と、復号さ
れた優先階層の量子化係数系列とを合成し、得られた量
子化係数系列を基にディジタル画像信号を再構成するよ
うにしたものであり、請求項4に記載の符号化装置で符
号化されたディジタル画像信号を復号する。
【0070】また、請求項7に記載の発明は、優先階層
と非優先階層とに分割された符号列を復号してディジタ
ル画像信号を再構成する画像信号の復号装置において、
入力された優先階層の符号列から2次元可変長符号列と
閾値符号とを分離する分離手段と、この2次元可変長符
号列から優先階層の量子化係数系列を復号する2次元可
変長符号復号手段と、閾値符号から閾値を復号する閾値
復号手段と、入力された非優先階層の2次元可変長符号
列から非優先階層の量子化係数系列を復号する2次元可
変長符号復号手段と、非優先階層の量子化係数系列の絶
対値と閾値との大小を比較する大小比較手段とを設け、
この大小比較手段の比較結果を用いて非優先階層の2次
元可変長符号列の誤り検出を行なうようにしたものであ
り、非優先階層の量子化係数の絶対値が大きかった場合
に、非優先階層の2次元可変長符号列内に誤りがあった
ことが分かる。
【0071】また、請求項8に記載の発明は、優先階層
と非優先階層とに分割された符号列を復号してディジタ
ル画像信号を再構成する画像信号の復号装置において、
入力された優先階層の2次元可変長符号列から優先階層
の量子化係数系列を復号する2次元可変長符号復号手段
と、入力された非優先階層の2次元可変長符号列から非
優先階層の量子化係数系列を復号する2次元可変長符号
復号手段と、優先階層の量子化係数と同じ位置にある非
優先階層の量子化係数とを比較する量子化係数検査手段
とを設け、この量子化係数検査手段の検査結果を用いて
入力された2次元可変長符号系列の誤り検出を行なうよ
うにしたものであり、同じ位置にある優先階層と非優先
階層の量子化係数が共に非ゼロである場合に、2次元可
変長符号列に誤りがあったことが分かる。
【0072】以下、本発明の実施の形態について、図面
を用いて説明する。
【0073】(実施の形態1)第1実施形態の符号化装
置は、図1に示すように、走査回路712の出力する量子
化係数系列から閾値を超える係数の量子化係数系列を抜
き出して優先階層の量子化係数系列として出力する重要
係数選択回路101と、走査回路712の出力する量子化係数
系列から優先階層の量子化係数系列を差し引いて非優先
階層の量子化係数系列として出力する量子化係数減算回
路102と、重要係数選択回路101の閾値を設定する閾値制
御回路103とを備えている。その他の構成は従来の装置
(図7)と変わりがない。
【0074】図2は、図1の特徴的な部分を抜き出した
ものであり、この図を用いて第1実施形態の装置の動作
を説明する。
【0075】走査回路712は、従来の装置と同様に、8
×8の量子化係数ブロックを、図8に示す順序で走査
し、1次元の量子化係数系列を出力する。この64個の
量子化係数からなる量子化係数系列が{3、0、1、−
1、0、−2、−1、0、‥、0、0}であるとする。
【0076】走査回路712より出力された量子化係数系
列は重要係数選択回路101に入力される。重要係数選択
回路101には、また、閾値制御回路103より閾値が入力さ
れる。この閾値が1であるとする。重要係数選択回路10
1は、入力された量子化係数系列に含まれる量子化係数
のうち絶対値が閾値1より大きいものは重要係数として
そのまま出力し、それ以外の量子化係数は0に置き換え
て出力する。従って、重要係数選択回路101の出力は
{3、0、0、0、0、−2、0、0、‥、0、0}と
なる。この重要係数選択回路101より出力された量子化
係数系列は優先階層の量子化係数系列である。
【0077】優先階層の量子化係数系列は、2次元可変
長符号化回路723に入力される。2次元可変長符号化回
路723は、従来の符号化装置と同様に、入力された優先
階層の量子化係数系列の2次元イベントを可変長符号に
符号化して出力する。ただし、出力する可変長符号列の
最後に、優先階層の量子化係数系列にはこれ以上の2次
元イベントはないことを示すEOB符号が付加される。
この例では、優先階層の量子化係数系列の2次元イベン
トは(0、3)、(4、−2)、EOBであり、対応す
る可変長符号をそれぞれ001010、0000001
1111、10とすれば、2次元可変長符号化回路723
の出力は0010100000001111110とい
う可変長符号列になる。
【0078】2次元可変長符号化回路723より出力され
た優先階層の可変長符号列は、多重化回路104により量
子化ステップ符号及び動きベクトル符号と多重化され、
バッファ720、誤り訂正符号化回路721を経て出力端子72
2より出力される。
【0079】一方、量子化係数減算回路102は、走査回
路712より出力された量子化係数系列から重要係数選択
回路101の出力した量子化係数系列を差し引いて出力す
る。従って、量子化係数減算回路102の出力は{0、
0、1、−1、0、0、−1、0、‥、0、0}とな
る。この量子化係数減算回路102より出力された量子化
係数系列は非優先階層の量子化係数系列である。
【0080】非優先階層の量子化係数系列は、2次元可
変長符号化回路714に入力される。2次元可変長符号化
回路714は、従来の符号化装置同様に、入力された非優
先階層の量子化係数系列の2次元イベントを可変長符号
に符号化して出力する。従って、非優先階層の量子化係
数系列の2次元イベントは(2、1)、(0、−1)、
(2、−1)、EOBであり、対応する可変長符号をそ
れぞれ01010、111、01011、10とすれ
ば、2次元可変長符号化回路714の出力は010101
110101110という可変長符号列になる。
【0081】2次元可変長符号化回路714より出力され
た非優先階層の可変長符号列は、バッファ715、誤り訂
正符号化回路716を経て出力端子717より出力される。
【0082】また、閾値制御回路103は、重要係数選択
回路101に与える閾値の大きさを変更することで、優先
階層のバッファ720と非優先階層のバッファ715とにオー
バーフローやアンダーフローを発生させないように制御
する。すなわち、優先階層のバッファ720にオーバーフ
ローが発生しそうな場合、または非優先階層階層のバッ
ファ715にアンダーフローが発生しそうな場合は閾値を
大きくして優先階層の符号量を減少し、非優先階層の符
号量を増加させる。逆に、優先階層のバッファ720にア
ンダーフローが発生しそうな場合、または非優先階層階
層のバッファ715にオーバーフローが発生しそうな場合
は閾値を小さくして優先階層の符号量を増加し、非優先
階層の符号量を減少させる。
【0083】また、図2の走査回路712から出力される
量子化係数系列が、小さな値の量子化係数のみから成る
{0、0、−1、0、0、0、1、0、‥、0、0}で
ある場合には、重要係数選択回路101から出力される優
先階層の量子化係数系列は{0、0、0、0、0、0、
0、0、‥、0、0}となる。従って、優先階層の量子
化係数系列の2次元イベントはEOBのみであり、対応
する符号10が2次元可変長符号化回路723より出力さ
れる。
【0084】また、量子化係数減算回路102から出力さ
れる非優先階層の量子化係数系列は{0、0、−1、
0、0、0、1、0、‥、0、0}となる。従って、非
優先階層の量子化係数系列の2次元イベントは(2、−
1)、(3、1)、EOBであり、対応する可変長符号
列0101100111010が2次元可変長符号化回
路714より出力される。
【0085】このように、第1実施形態の符号化装置で
は、低い空間周波数に対応する量子化係数のみならず、
高い空間周波数に対応する量子化係数でも、閾値より大
きな絶対値を持つ場合には優先階層に配置できるので、
非優先階層の量子化係数が伝送または蓄積時の誤りによ
り失われても復号画質の劣化を常に最小限に抑えること
ができる。
【0086】また、閾値以下の小さな絶対値をもつ量子
化係数のみが高い空間周波数領域に散在するような場合
には、これらの量子化係数は非優先階層に配置されるの
で、優先階層の情報の全体に占める割合が小さくなり伝
送効率や蓄積効率を高めることができる。
【0087】なお、第1実施形態では、重要係数選択回
路101において絶対値が閾値より大きい量子化係数はす
べて重要係数としてそのまま出力しているが、絶対値が
閾値より大きい量子化係数の所定個のみを重要係数とし
て出力するように構成してもよい。この場合、重要係数
選択回路101に入力される量子化係数系列に、絶対値が
閾値より大きい量子化係数が所定個以上あったとき、優
先階層の2次元可変長符号化回路723ではEOB符号を
付与する必要がなくなることは明らかである。
【0088】また、第1実施形態の符号化装置で符号化
された画像信号を復号する復号装置は、従来の復号装置
(図9)におけるプライオリティ合成回路913を、2次
元可変長符号復号回路909で復号された優先階層の量子
化係数系列と2次元可変長符号復号回路908で復号され
た非優先階層の量子化係数系列とを加算する加算回路に
代えることによって実現することができる。また、この
装置ではプライオリティブレークポイント復号回路910
は不要になる。
【0089】(実施の形態2)第2実施形態の符号化装
置は、符号化効率を高めるための改良を施している。こ
の装置は、図3に示すように、走査回路712の出力する
量子化係数系列から優先階層の量子化係数系列を出力す
る重要係数選択回路301と、重要係数選択回路301の出力
する優先階層の量子化係数系列から閾値を減算する閾値
減算回路304と、走査回路712の出力する量子化係数系列
から重要係数を除去して非優先階層の量子化係数系列を
出力する量子化係数除去回路302と、重要係数選択回路3
01に与える閾値を計算し出力する閾値制御回路303と、
この閾値を符号化する閾値符号化回路305とを備えてい
る。その他の構成は従来の装置(図7)と変わりがな
い。
【0090】図5は、図3の特徴的な部分を抜き出した
ものであり、この図を用いて第2実施形態の符号化装置
の動作を説明する。
【0091】走査回路712は、8×8の量子化係数ブロ
ックを図8に示す順序で走査し、1次元の量子化係数系
列を出力する。この64個の量子化係数からなる量子化
係数系列が{3、0、1、−1、0、−2、−1、0、
‥、0、0}であるとする。重要係数選択回路301は、
第1実施形態と同じように、この系列の量子化係数のう
ち、閾値制御回路303の出力した閾値(1とする)より
も絶対値が大きい重要係数はそのままにして、それ以外
の量子化係数を0に置き換え、{3、0、0、0、0、
−2、0、0、‥、0、0}を出力する。この重要係数
選択回路301より出力された量子化係数系列は優先階層
の量子化係数系列である。
【0092】重要係数選択回路301の出力した量子化係
数系列は閾値減算回路304に入力し、閾値減算回路304
は、この量子化係数系列に含まれる0でない量子化係数
の絶対値から閾値を減算する。従って、閾値減算回路30
4の出力は、{2、0、0、0、0、−1、0、0、
‥、0、0}となる。
【0093】閾値減算回路304より出力された優先階層
の量子化係数系列は、2次元可変長符号化回路723に入
力し、2次元可変長符号化回路723は、従来の符号化装
置と同様に、優先階層の量子化係数系列の2次元イベン
トを可変長符号に符号化して出力する。ただし、出力す
る可変長符号列の最後には、優先階層の量子化係数系列
にこれ以上の2次元イベントがないことを示すEOB符
号を付加する。優先階層の量子化係数系列の2次元イベ
ントは(0、2)、(4、−1)、EOBであり、対応
する可変長符号をそれぞれ01000、001101、
10とすれば、2次元可変長符号化回路723の出力は0
100000110110という可変長符号列になる。
【0094】重要係数選択回路301で用いられた閾値は
閾値符号化回路305で符号化され、2次元可変長符号化
回路723の出力や符号化された量子化ステップ及び動き
ベクトルとともに多重化回路306で多重化され、バッフ
ァ720に出力される。
【0095】一方、量子化係数除去回路302は、走査回
路712より出力された量子化係数系列に含まれる量子化
係数のうち重要係数選択回路301で重要係数とされたも
のを除去して出力する。従って、走査回路712の出力し
た量子化係数系列{3、0、1、−1、0、−2、−
1、0、‥、0、0}の中から、重要係数選択回路301
で重要係数とされた量子化係数3、−2が除去され、
{0、1、−1、0、−1、0、‥、0、0}が出力さ
れる。この量子化係数除去回路302から出力される量子
化係数系列は非優先階層の量子化係数系列である。
【0096】量子化係数除去回路302より出力された非
優先階層の量子化係数系列は2次元可変長符号化回路71
4に入力し、2次元可変長符号化回路714は、従来の符号
化装置と同様に、この量子化係数系列の2次元イベント
を可変長符号に符号化して出力する。この非優先階層の
量子化係数系列の2次元イベントは(1、1)、(0、
−1)、(1、−1)、EOBであり、対応する可変長
符号をそれぞれ、0110、111、0111、10と
すれば、2次元可変長符号化回路714の出力は0110
111011110という可変長符号列になる。
【0097】また、閾値制御回路303は重要係数選択回
路301に与える閾値の大きさを変更することで、優先階
層のバッファ720と非優先階層のバッファ715とにオーバ
ーフローやアンダーフローを発生させないように制御す
る。
【0098】この符号化装置では、優先階層の量子化係
数系列に対して、閾値を減算した後、2次元可変長符号
化しているので、発生する符号量が小さい。また、非優
先階層の量子化係数系列に対しても、重要係数を除去し
たのち2次元可変長符号化しているので、やはり発生す
る符号量が減り、符号化効率が向上する。
【0099】一方、この符号化装置で符号化された画像
信号を復号する復号装置は、図4に示すように、バッフ
ァ906の出力する優先階層の可変長符号列から2次元可
変長符号列と閾値符号とを分離する分離回路401と、分
離された閾値符号を閾値に復号する閾値復号回路402
と、2次元可変長符号復号回路909の出力する優先階層
の量子化係数系列に閾値を加算する閾値加算回路403
と、2次元可変長符号復号回路908の出力する非優先階
層の量子化係数系列に重要係数を付加する量子化係数付
加回路404と、量子化係数付加回路404の出力する非優先
階層の量子化係数系列と閾値加算回路403の出力する優
先階層の量子化係数系列とを加算する量子化係数加算回
路405とを備えている。その他の構成は従来の復号装置
(図9)と変わりがない。
【0100】図6は、図4の特徴的な部分を抜き出した
ものであり、この図を用いてこの復号装置の動作を説明
する。
【0101】入力端子904より入力された優先階層の可
変長符号列は、誤り訂正回路905、バッファ906を経て分
離回路401に入力される。分離回路401は入力された符号
列から2次元可変長符号列と閾値符号とを分離する。分
離回路401より出力された優先階層の2次元可変長符号
列は、2次元可変長符号復号回路909によって量子化係
数系列に復号される。優先階層の2次元可変長符号列を
0100000110110とすると、2次元可変長符
号復号回路909の出力は64個の量子化係数からなる量
子化係数系列{2、0、0、0、0、−1、0、0、
‥、0、0}である。
【0102】また、分離回路401より出力された閾値符
号は閾値復号回路402に入力され閾値に復号される。こ
の閾値を1とする。
【0103】2次元可変長符号復号回路909より出力さ
れた優先階層の量子化係数系列と閾値復号回路402より
出力された閾値とは閾値加算回路403に入力する。閾値
加算回路403は入力された量子化係数系列に含まれる0
でない量子化係数の絶対値に閾値を加算して出力する。
従って、優先階層の量子化係数系列に含まれる0でない
量子化係数2、−1の絶対値に閾値1が加算されて、閾
値加算回路403の出力は{3、0、0、0、0、−2、
0、0、‥、0、0}となる。一方、入力端子901より
入力された非優先階層の可変長符号列は、誤り訂正回路
902、バッファ903を経て2次元可変長符号復号回路908
に入力され、量子化係数系列に復号される。非優先階層
の2次元可変長符号列を0110111011110と
すると、2次元可変長符号復号回路908の出力は{0、
1、−1、0、−1、0、‥、0、0}となる。
【0104】次いで、2次元可変長符号復号回路908よ
り出力された非優先階層の量子化係数系列は量子化係数
付加回路404に入力される。量子化係数付加回路404は、
入力した量子化係数系列に対し、2次元可変長符号復号
回路909より出力された優先階層の量子化係数系列の中
で0でない量子化係数が存在する位置と同じ位置に0を
挿入して出力する。従って、入力した非優先階層の量子
化係数系列{0、1、−1、0、−1、0、‥、0、
0}の1番目と6番目に0が挿入され、量子化係数付加
回路404の出力は{0、0、1、−1、0、0、−1、
0、‥、0、0}となる。量子化係数付加回路404より
出力された量子化係数系列は64個の量子化係数からな
る。
【0105】閾値加算回路403より出力された優先階層
の量子化係数系列と、量子化係数付加回路404より出力
された非優先階層の量子化係数系列とは、量子化係数加
算回路405に入力される。量子化係数加算回路405は入力
した優先階層の量子化係数系列と非優先階層の量子化係
数系列とを加算し合成量子化係数系列を出力する。この
量子化係数加算回路405の出力は{3、0、1、−1、
0、−2、−1、0、‥、0、0}となる。
【0106】量子化係数加算回路405より出力された合
成量子化係数系列は、逆走査回路914で図8のようにジ
グザグに2次元に配置され、8×8の量子化係数ブロッ
クが再構成されることになる。
【0107】また、非優先階層の誤り訂正回路902で訂
正できない誤りが検出された場合は、量子化係数加算回
路405は優先階層の量子化係数系列のみを出力する。上
述の例では、優先階層の量子化係数系列{3、0、0、
0、0、−2、0、0、‥、0、0}のみが逆走査回路
914で8×8の量子化係数ブロックに再構成される。こ
のとき、大きな値をもつ量子化係数は全て優先階層の量
子化係数系列に含まれているため、復号画質における劣
化は極く僅かである。
【0108】このように、第2実施形態の符号化装置及
び復号装置では、低い空間周波数に対応する量子化係数
のみならず、高い空間周波数に対応する量子化係数でも
閾値よりも大きな絶対値を持つ場合は優先階層に配置で
きるので、非優先階層の量子化係数が伝送、蓄積時の誤
りにより失われても復号画質の劣化を常に最小限に抑え
ることができる。
【0109】また、閾値以下の小さな絶対値をもつ量子
化係数のみが高い空間周波数領域に散在するような場合
には、これらの量子化係数は非優先階層に配置されるの
で、優先階層の情報が全体に占める割合を小さくし伝送
・蓄積効率を向上することができる。
【0110】さらに、優先階層の量子化係数系列は閾値
が減算されたのち2次元可変長符号化され、また、非優
先階層の量子化係数系列は重要係数とされた量子化係数
を除いて2次元可変長符号化されるので、発生する符号
量は小さくなり、符号化効率が向上する。
【0111】なお、第2実施形態では、優先階層の量子
化係数系列から閾値を減算して2次元可変長符号化する
構成、及び、非優先階層の量子化係数系列から重要係数
とされた量子化係数を除いて2次元可変長符号化する構
成の両方を符号化装置に組込んでいるが、そのいずれか
一方だけを用いる場合でも、符号化効率の向上を図るこ
とができる。
【0112】(実施の形態3)第3実施形態の復号装置
は、伝送誤りを検出するための改良を施している。この
復号装置は、図10に示すように、2次元可変長符号復
号回路908から出力される非優先階層の量子化係数系列
の絶対値と閾値復号回路402から出力される閾値との大
小を比較する大小比較回路1001と、大小比較回路1001の
比較結果を用いて適応的に非優先階層の量子化係数を0
に置換する係数置換回路1002とを備えている。その他の
構成は、第1実施形態の復号装置または第2実施形態の
復号装置の構成(図4)と変わりがない。
【0113】図11は、図10の特徴的な部分を抜き出
し、また、大小比較回路1001と係数置換回路1002との詳
細な構成を示している。大小比較回路1001は、入力する
量子化係数系列の絶対値を計算する絶対値演算回路1101
と、絶対値演算回路1101の出力値と閾値との大小を比較
する比較回路1102とを具備しており、また、係数置換回
路1002は、2次元可変長符号復号回路908から入力する
量子化係数をそのまま出力するか0を出力するかを選択
する係数選択回路1105と、入力する量子化係数系列の係
数の数を計数する計数カウンタ1103と、比較回路1102の
出力値と係数カウンタ1103の出力値とを用いて、係数選
択回路1105の選択を指令する制御信号を出力する制御信
号発生回路1104とを具備している。
【0114】この図11を用いて第3の実施形態の復号
装置の動作を説明する。
【0115】まず、符号化側から、次の量子化係数系列
が伝送されたとする。 {3、0、1、−1、0、−2、−1、0、0、‥、
0} これを閾値1で優先階層と非優先階層とに分離すると、
優先階層の量子化係数系列は、 {3、0、0、0、0、−2、0、0、0、‥、0} 非優先階層の量子化係数系列は、 {0、0、1、−1、0、0、−1、0、0、‥、0} となる。
【0116】それぞれの量子化係数系列を2次元イベン
トに変換すると、優先階層は、 (0、3)(4、−2)EOB となり、非優先階層は、 (2、1)(0、−1)(2、−1)EOB となる。
【0117】さらに、これらの2次元イベントを可変長
符号に符号化すると、優先階層は、 001010 00000011111 10 となり、非優先階層は、 01010 111 01011 10 となる。
【0118】ここで、非優先階層の符号列の第4番目の
符号に伝送誤りが発生し、それが誤り訂正されずに、そ
のまま2次元可変長符号復号回路909に入力したとする
と、2次元可変長符号復号回路908には、 01000 111 01011 10 が入力する。4番目の符号は、誤りにより反転してい
る。
【0119】一方の優先階層の2次元可変長符号復号回
路909には、符号化側で出力されたものと同じ符号列 001010 00000011111 10 が入力する。
【0120】優先階層の2次元可変長符号復号回路909
は、この符号列を次の2次元イベントに復号する。 (0、3)(4、−2)EOB これは、符号化側で符号化した2次元イベントと同じで
あり、2次元可変長符号復号回路909は、これを基に、
符号化側で優先階層としたものと同じ量子化係数系列 {3、0、0、0、0、−2、0、0、0、‥、0} を出力する。
【0121】一方、非優先階層の2次元可変長符号復号
回路908は、第4番目の符号に誤りがあるため、入力し
た符号列を次の2次元イベントに復号する。 (0、2)(0、−1)(2、−1)EOB 符号化側で符号化した2次元イベントは、 (2、1)(0、−1)(2、−1)EOB であるから、符号化側で符号化した2次元イベントを、
復号装置で復号することができないことが分かる。2次
元可変長符号復号回路908は、復号した2次元イベント
を基に量子化係数系列 {2、0、−1、0、0、−1、0、0、‥、0} を出力する。
【0122】2次元可変長符号復号回路908によって復
号された非優先階層の量子化係数系列は、絶対値演算回
路1101に入力し、絶対値演算回路1101は、各量子化係数
の絶対値を演算し、その演算結果を比較回路1102に出力
する。比較回路1102は、この出力値を閾値と比較し、閾
値よりも大きい値の量子化係数が入力された場合に
“1”を出力する。この例では、第1番目の量子化係数
が2であるから、第1番目の量子化係数の比較結果に基
づいて“1”を出力する。それ以降の量子化係数の絶対
値は閾値以下であるから、“0”を出力する。
【0123】非優先階層の量子化係数系列は、閾値以下
の係数しか存在し得ないので、閾値よりも大きい量子化
係数が入力された場合、その2次元可変長符号列に誤り
があることが分かる。
【0124】係数カウンタ1103は、入力される非優先階
層の量子化係数系列の数をカウントし、そのカウント値
を出力する。量子化係数の数は、8×8ブロックの場
合、64個となるので、64進のカウンタとなる。つま
り64までカウントすると1に戻る計数動作を行なう。
制御信号発生回路1104は、比較回路1102からの出力値が
1となってから、係数カウンタ1103のカウント値が64
になるまでの間、“1”を出力し続ける。
【0125】係数選択回路1105は、制御信号発生回路11
04から“1”が入力された場合は、2次元可変長符号復
号回路908から入力される量子化係数を出力せずに、代
わりに0を量子化係数として出力する。制御信号発生回
路1104から“0”が入力された場合は、入力された量子
化係数をそのまま出力する。
【0126】このように、この復号装置では、復号した
非優先階層の量子化係数系列に閾値よりも大きい量子化
係数が含まれる場合に、その8×8ブロックの非優先階
層の量子化係数をすべて0に置き換えて、優先階層の量
子化係数のみで再生画像を復号するようにしており、そ
れにより必要以上に画質が劣化することを抑えることが
できる。
【0127】なお、優先階層には、一般的に、訂正能力
の高い誤り訂正符号が付与されるため、非優先階層にお
ける符号誤りの発生に特に配慮すれば足りる。また、こ
の復号装置の符号誤りの検出手段を設けることにより、
非優先階層の誤り訂正符号化に、符号化率のより高い誤
り訂正符号を用いることが可能となり、符号化効率をさ
らに高めることができる。
【0128】また、符号誤りを検出した場合の処理とし
て、この復号装置では、その8×8ブロックの非優先階
層の量子化係数を0に置き換えているが、この検出結果
を用いて、他の処理を適用することも可能である。
【0129】(実施の形態4)第4実施形態の復号装置
は、伝送誤りを検出するための別の改良を施したもので
ある。この復号装置は、図12に示すように、優先階層
の2次元可変長符号復号回路909からの量子化係数系列
と非優先階層の2次元可変長符号復号回路908からの量
子化係数系列とを比較し、同じ位置に非ゼロの係数が存
在しないかどうかを検査する係数検査回路1201と、係数
検査回路1201の検査結果に基づいて非優先階層の量子化
係数系列の量子化係数を置き換える係数置換回路1002と
を備えている。その他の構成は、第1実施形態の復号装
置または第2実施形態の復号装置の構成(図4)と変わ
りがない。
【0130】図13は、図12の特徴的な部分を抜き出
し、また、係数検査回路1201及び係数置換回路1002の詳
細な構成を示している。係数検査回路1201は、非優先階
層の量子化係数が非ゼロであるかどうかを判定する非ゼ
ロ判定回路1301と、優先階層の量子化係数が非ゼロであ
るかどうかを判定する非ゼロ判定回路1302と、非ゼロ判
定回路1301、1302からの判定結果の論理積を演算するア
ンド回路1303とを具備している。係数置換回路1002の構
成は第3実施形態の場合(図11)と同じである。
【0131】この図13を用いて、第4実施形態の復号
装置の動作を説明する。
【0132】伝送される量子化係数系列は、第3実施形
態と同じとする。つまり、優先階層の量子化係数は
{3、0、0、0、0、−2、0、0、0、‥、0}、
可変長符号列は 001010 0000001111
1 10、非優先階層の量子化係数は{0、0、1、−
1、0、0、−1、0、0、‥、0}、可変長符号列は
01010 111 01011 10である。
【0133】ここで、非優先階層の可変長符号列の第
2、5、8番目の符号に誤りが発生し、誤り訂正されな
いまま、非優先階層の2次元可変長符号復号回路908に
入力したと仮定する。このとき2次元可変長符号復号回
路908には、 00011 110 01011 10 という可変長符号列が入力する。2次元可変長符号復号
回路908は、この可変長符号を2次元イベントとして (5、−1)(0、−3)EOB と復号する。符号化側での非優先階層の2次元イベント
は、 (2、1)(0、−1)(2、−1)EOB であったから、符号化側で符号化した2次元イベント
を、復号装置で復号することができないことが分かる。
【0134】復号装置の2次元可変長符号復号回路908
は、復号した2次元イベントを基に、非優先階層の量子
化係数系列 {0、0、0、0、0、−1、3、0、‥、0} を出力する。
【0135】また、2次元可変長符号復号回路909は、
優先階層の量子化係数系列として、符号化側と同じ {3、0、0、0、0、−2、0、0、‥、0} を出力する。
【0136】優先階層の量子化係数系列と非優先階層の
量子化係数系列とは、それぞれ非ゼロ判定回路1301、13
02に入力される。非ゼロ判定回路では、入力された量子
化係数が“0でない”時は“1”を出力し、それ以外の
時は“0”を出力する。この場合、非ゼロ判定回路1301
は、優先階層の判定結果として、 [1、0、0、0、0、1、0、0、‥、0] を出力し、非ゼロ判定回路1302は、非優先階層の判定結
果として、 [0、0、0、0、0、1、1、0、‥、0] を出力する。アンド回路1303は、この非ゼロ判定回路13
01、1302の出力の論理積を演算する。この演算結果は、 [0、0、0、0、0、1、0、0、‥、0] となる。
【0137】優先階層と非優先階層の同じ位置に非ゼロ
の量子化係数が存在することは有り得ないので、アンド
回路1303の出力が“1”となることは、符号誤りが存在
することを表している。この場合、優先階層にも非優先
階層にも第6番目に非ゼロの係数が存在するので、どち
らかの階層に符号誤りが発生したと考えられる。一般的
に、優先階層には、訂正能力の高い誤り訂正符号を付与
するため、このような場合には、非優先階層に符号誤り
が発生したと考えるべきである。
【0138】そのため、係数置換回路1002は、第6番目
以降の非優先階層の量子化係数を0に置換し、画質劣化
を抑さえる。この係数置換回路1002の動作は、第3実施
形態で説明したものと同じである。
【0139】このように、この復号装置では、復号した
優先階層の量子化係数系列の量子化係数と非優先階層の
量子化係数系列の量子化係数とが同時に0でない値を取
る場合に、その8×8ブロックの非優先階層の量子化係
数をすべて0に置き換えて、優先階層の量子化係数のみ
で再生画像を復号するようにしており、それにより必要
以上に画質が劣化することを抑えることができる。
【0140】また、第3実施形態と同様、この復号装置
による誤り検出結果を用いて、他の画像処理を行なうこ
とも可能である。
【0141】また、第3実施形態及び第4実施形態の誤
り検出手段を組み合わせた場合には、さらに誤りの検出
精度を向上させることが可能となる。
【0142】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の符号化装置及び復号装置では、低い空間周波数に対応
する量子化係数のみならず、高い空間周波数に対応する
量子化係数であっても閾値より大きな絶対値を持つ場合
には優先階層に配置されるので、非優先階層の量子化係
数が伝送や蓄積時の誤りにより失われても復号画質の劣
化を最小限に抑えることができる。
【0143】また、閾値以下の小さな絶対値をもつ量子
化係数のみが高い空間周波数領域に散在するような場合
に、これらの量子化係数は非優先階層に配置されるの
で、優先階層の情報の全体に占める割合が小さくなり、
伝送・蓄積効率を高めることができる。
【0144】また、優先階層の量子化係数系列から閾値
を減算して2次元可変長符号化し、また、非優先階層の
量子化係数系列から重要係数に対応する0量子化係数を
除去して2次元可変長符号化する装置では、発生する符
号量が減少し、符号化効率が向上する。
【0145】また、非優先階層の量子化係数と閾値との
大小比較や、優先階層及び非優先階層の量子化係数の非
0状態から、復号された量子化係数系列の誤りを検出す
る復号装置は、簡単で安価な算術演算器や、それと論理
演算器との簡単な組合せを用いて、符号誤りを検出する
ことができ、この検出結果に基づいて再生画像の画質劣
化を抑えることができる。
【0146】特に、量子化係数を閾値によって優先階層
または非優先階層に区別するこの符号化方式では、低い
空間周波数に対応する非0量子化係数であっても非優先
階層に振り分けられる場合があり、こうした2次元可変
長符号列の始の方に位置する量子化係数に符号誤りが発
生すると、復号後に合成された量子化係数系列の後続す
る係数の位置にずれが生じ、連鎖的に符号誤りを拡げる
可能性があるが、この復号装置では、こうした場合で
も、簡単な構成の検出手段で符号誤りを検出し、再生画
像の画質劣化を避けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態の画像信号の符号化装置
の構成を示す図、
【図2】本発明の第1実施形態の画像信号の符号化装置
の動作を説明する図、
【図3】本発明の第2実施形態の画像信号の符号化装置
の構成を示す図、
【図4】本発明の第2実施形態の画像信号の復号装置の
構成を示す図、
【図5】本発明の第2実施形態の画像信号の符号化装置
の動作を説明する図、
【図6】本発明の第2実施形態の画像信号の復号装置の
動作を説明する図、
【図7】従来の画像信号の符号化装置を説明する図、
【図8】走査回路及び逆走査回路の動作を説明する図、
【図9】従来の画像信号の復号装置を説明する図、
【図10】本発明の第3実施形態の画像信号の復号装置
の構成を示す図、
【図11】本発明の第3実施形態の画像信号の復号装置
の動作を説明する図、
【図12】本発明の第4実施形態の画像信号の復号装置
の構成を示す図、
【図13】本発明の第4実施形態の画像信号の復号装置
の動作を説明する図である。
【符号の説明】
101、301 重要係数選択回路 102 量子化係数減算回路 103、303 閾値制御回路 104、306、719 多重化回路 302 量子化係数除去回路 304 閾値減算回路 305 閾値符号化回路 401、907 分離回路 402 閾値復号回路 403 閾値加算回路 404 量子化係数付加回路 405 量子化係数加算回路 701、901、904 入力端子 702 ブロック化回路 703 差分回路 704 直交交換回路 705 量子化回路 706 逆量子化回路 707 逆直交変換回路 708 加算回路 709、918 フレームメモリ 710、919 動き補償回路 711 動き検出回路 712 走査回路 713 プライオリティ選択回路 714、723 2次元可変長符号化回路 715、720 バッファ 716、721 誤り訂正符号化回路 717、722、921 出力端子 718 プライオリティブレークポイント符号化回路 724 量子化ステップ符号化回路 725 動きベクトル符号化回路 726 量子化ステップ制御回路 727 プライオリティブレークポイント制御回路 902、905 誤り訂正回路 903、906 バッファ 908、909 2次元可変長符号復号回路 910 プライオリティブレークポイント復号回路 911 量子化ステップ復号回路 912 動きベクトル復号回路 913 プライオリティ合成回路 914 逆走査回路 915 逆量子化回路 916 逆直交変換回路 917 加算回路 920 フレーム化回路 1001 大小比較回路 1002 係数置換回路 1101 絶対値演算回路 1102 比較回路 1103 係数カウンタ 1104 制御信号発生回路 1105 係数選択回路 1201 係数検査回路 1301、1302 非ゼロ判定回路 1303 論理積回路

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ディジタル画像信号を複数の画素からな
    るブロックに分割し、前記ブロックを直交変換して生成
    される係数をその重要度ごとに複数の階層に分割して符
    号化する画像信号の符号化装置において、 ある閾値より大きい絶対値を有する係数を重要係数とし
    て優先階層で符号化する符号化手段と、前記重要係数以
    外の係数を非重要係数として非優先階層で符号化する符
    号化手段とを備えることを特徴とする画像信号の符号化
    装置。
  2. 【請求項2】 前記重要係数の符号化手段が、量子化係
    数系列に含まれる量子化係数のうち絶対値が閾値より大
    きいものを重要係数としてそのまま出力しそれ以外の量
    子化係数を0に置き換えて出力する重要係数選択手段
    と、前記重要係数選択手段より出力された量子化係数系
    列を2次元可変長符号列に符号化する2次元可変長符号
    化手段とを備え、 前記重要係数以外の係数の符号化手段が、前記重要係数
    選択手段に入力される量子化係数系列から前記重要係数
    選択手段より出力された量子化係数系列を差し引く量子
    化係数減算手段と、前記量子化係数減算手段より出力さ
    れた量子化係数系列を2次元可変長符号列に符号化する
    2次元可変長符号化手段とを備えることを特徴とする請
    求項1に記載の画像信号の符号化装置。
  3. 【請求項3】 前記重要係数の符号化手段が、量子化係
    数系列に含まれる量子化係数のうち絶対値が閾値より大
    きいものを重要係数としてそのまま出力しそれ以外の量
    子化係数を0に置き換えて出力する重要係数選択手段
    と、前記重要係数選択手段より出力された量子化係数系
    列に含まれる0でない量子化係数の絶対値から閾値を減
    算する閾値減算手段と、前記閾値減算手段より出力され
    た量子化係数系列を2次元可変長符号列に符号化する2
    次元可変長符号化手段とを備えることを特徴とする請求
    項1に記載の画像信号の符号化装置。
  4. 【請求項4】 前記重要係数以外の係数の符号化手段
    が、前記重要係数の符号化手段に入力される量子化係数
    系列の中から前記重要係数を除去する量子化係数除去手
    段と、前記量子化係数除去手段より出力された量子化係
    数系列を2次元可変長符号列に符号化する2次元可変長
    符号化手段とを備えることを特徴とする請求項1に記載
    の画像信号の符号化装置。
  5. 【請求項5】 優先階層と非優先階層とに分割された符
    号列を復号してディジタル画像信号を再構成する画像信
    号の復号装置において、 入力された優先階層の符号列から2次元可変長符号列と
    閾値符号とを分離する分離手段と、前記2次元可変長符
    号列を量子化係数系列に復号する2次元可変長符号復号
    手段と、前記閾値符号から閾値を復号する閾値復号手段
    と、復号された前記量子化係数系列に含まれる0でない
    量子化係数の絶対値に前記閾値を加算する閾値加算手段
    とを備え、 前記閾値加算手段から出力された量子化係数系列と、入
    力された非優先階層の符号列から復号した量子化係数系
    列とを合成し、得られた量子化係数系列を基にディジタ
    ル画像信号を再構成することを特徴とする画像信号の復
    号装置。
  6. 【請求項6】 優先階層と非優先階層とに分割された符
    号列を復号してディジタル画像信号を再構成する画像信
    号の復号装置において、 入力された優先階層の符号列から優先階層の量子化係数
    系列を復号する復号手段と、 入力された非優先階層の符号列から非優先階層の量子化
    係数系列を復号する2次元可変長符号復号手段と、復号
    された前記非優先階層の量子化係数系列に対し、復号さ
    れた前記優先階層の量子化係数系列の中で0でない量子
    化係数が存在する位置と同じ位置に0を挿入する量子化
    係数付加手段とを備え、 前記量子化係数付加手段から出力された量子化係数系列
    と、復号された前記優先階層の量子化係数系列とを合成
    し、得られた量子化係数系列を基にディジタル画像信号
    を再構成することを特徴とする画像信号の復号装置。
  7. 【請求項7】 優先階層と非優先階層とに分割された符
    号列を復号してディジタル画像信号を再構成する画像信
    号の復号装置において、 入力された優先階層の符号列から2次元可変長符号列と
    閾値符号とを分離する分離手段と、 前記2次元可変長符号列から優先階層の量子化係数系列
    を復号する2次元可変長符号復号手段と、 前記閾値符号から閾値を復号する閾値復号手段と、 入力された非優先階層の2次元可変長符号列から非優先
    階層の量子化係数系列を復号する2次元可変長符号復号
    手段と、 前記非優先階層の量子化係数系列の絶対値と前記閾値と
    の大小を比較する大小比較手段とを備え、前記大小比較
    手段の比較結果を用いて前記非優先階層の2次元可変長
    符号列の誤り検出を行なうことを特徴とする画像信号の
    復号装置。
  8. 【請求項8】 優先階層と非優先階層とに分割された符
    号列を復号してディジタル画像信号を再構成する画像信
    号の復号装置において、 入力された優先階層の2次元可変長符号列から優先階層
    の量子化係数系列を復号する2次元可変長符号復号手段
    と、 入力された非優先階層の2次元可変長符号列から非優先
    階層の量子化係数系列を復号する2次元可変長符号復号
    手段と、 前記優先階層の量子化係数と同じ位置にある前記非優先
    階層の量子化係数とを比較する量子化係数検査手段とを
    備え、前記量子化係数検査手段の検査結果を用いて入力
    された2次元可変長符号系列の誤り検出を行なうことを
    特徴とする画像信号の復号装置。
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ES96301785T ES2191739T3 (es) 1995-03-16 1996-03-15 Codificador y decodificador video jerarquico.
CA 2171927 CA2171927C (en) 1995-03-16 1996-03-15 Encoding apparatus for hierarchically encoding image signal and decoding apparatus for decoding the image signal hierarchically encoded by the encoding apparatus
DE1996625945 DE69625945T2 (de) 1995-03-16 1996-03-15 Hierarchischer Bildkodierer und -dekodierer
EP19960301785 EP0732856B1 (en) 1995-03-16 1996-03-15 Hierarchical video encoder and decoder
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005046244A1 (ja) * 2003-11-11 2005-05-19 Media Glue Corporation 符号化信号分離装置、符号化信号合成装置および符号化信号分離合成システムならびにそれらの方法
JP2008501251A (ja) * 2004-05-31 2008-01-17 松下電器産業株式会社 デジタル放送システムおよびデジタル放送送受信方法
JP2011109390A (ja) * 2009-11-17 2011-06-02 Jvc Kenwood Holdings Inc 画像符号化装置、画像符号化方法、画像復号装置、及び、画像復号方法

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10234014A (ja) * 1997-02-20 1998-09-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd 画像復号化方法、画像復号化装置、画像多重化方法、画像多重化装置、及び記録媒体
US6295380B1 (en) * 1997-02-27 2001-09-25 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Object data processing apparatus, object data recording apparatus, data storage media, data structure for transmission
JP3217987B2 (ja) * 1997-03-31 2001-10-15 松下電器産業株式会社 動画像信号の復号方法および符号化方法
US6819658B1 (en) * 1997-07-15 2004-11-16 Comsat Corporation Method and apparatus for segmentation, reassembly and inverse multiplexing of packets and ATM cells over satellite/wireless networks
US6175944B1 (en) * 1997-07-15 2001-01-16 Lucent Technologies Inc. Methods and apparatus for packetizing data for transmission through an erasure broadcast channel
US6477202B1 (en) * 1997-09-03 2002-11-05 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Apparatus of layered picture coding, apparatus of picture decoding, methods of picture decoding, apparatus of recording for digital broadcasting signal, and apparatus of picture and audio decoding
US6859442B1 (en) * 1997-10-20 2005-02-22 Comsat Corporation Method and system for transport of frame relay traffic over satellite/wireless networks
JPH11127138A (ja) * 1997-10-24 1999-05-11 Sony Corp 誤り訂正符号化方法及びその装置並びにデータ伝送方法
KR100299484B1 (ko) * 1997-12-31 2001-10-27 구자홍 영상부호화및복호화방법과장치
US6405338B1 (en) * 1998-02-11 2002-06-11 Lucent Technologies Inc. Unequal error protection for perceptual audio coders
EP1045593A4 (en) * 1998-11-04 2007-06-06 Mitsubishi Electric Corp DECODER AND IMAGE ENCODER
KR100617407B1 (ko) * 1999-02-04 2006-08-31 큐비스, 인크. 품질 우선 순위 이미지 저장 및 통신
US6397368B1 (en) * 1999-12-06 2002-05-28 Intellon Corporation Forward error correction with channel adaptation
JP3932244B2 (ja) * 2000-05-15 2007-06-20 株式会社ハドソン 画像符号/復号方法及びその装置並びにそのプログラムを記録した記録媒体
JP2002094386A (ja) * 2000-09-12 2002-03-29 Mitsubishi Electric Corp 符号化装置、復号装置、符号化方法および復号方法
US7082221B1 (en) * 2000-09-29 2006-07-25 Intel Corporation Bandwidth determination for multiple layer digital video
US7958532B2 (en) * 2001-06-18 2011-06-07 At&T Intellectual Property Ii, L.P. Method of transmitting layered video-coded information
US7219333B2 (en) * 2002-11-22 2007-05-15 Texas Instruments Incorporated Maintaining coherent synchronization between data streams on detection of overflow
US6646578B1 (en) * 2002-11-22 2003-11-11 Ub Video Inc. Context adaptive variable length decoding system and method
KR100508119B1 (ko) * 2003-03-14 2005-08-10 엘지전자 주식회사 영상데이터를 처리하는 장치 및 그 방법
US7400681B2 (en) 2003-11-28 2008-07-15 Scientific-Atlanta, Inc. Low-complexity motion vector prediction for video codec with two lists of reference pictures
EP1790170A2 (en) * 2004-09-14 2007-05-30 Gary Demos High quality wide-range multi-layer compression coding system
RU2007128067A (ru) * 2004-12-22 2009-01-27 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. (Nl) Масштабируемое кодирование
JP4725127B2 (ja) * 2005-02-16 2011-07-13 ソニー株式会社 復号装置および方法、記録媒体、並びにプログラム
EP1720356A1 (en) * 2005-05-03 2006-11-08 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. A frequency selective video compression
KR101045205B1 (ko) * 2005-07-12 2011-06-30 삼성전자주식회사 화상 데이터 부호화 및 복호화 장치 및 방법
KR100813258B1 (ko) * 2005-07-12 2008-03-13 삼성전자주식회사 화상 데이터 부호화 및 복호화 장치 및 방법
US8705617B2 (en) * 2005-09-27 2014-04-22 Qualcomm Incorporated Multiple layer video encoding
JP4947145B2 (ja) * 2007-06-20 2012-06-06 富士通株式会社 復号装置、復号方法、及びプログラム
US8914697B2 (en) * 2009-08-26 2014-12-16 Seagate Technology Llc Data corruption detection
EP2696343B1 (en) 2011-04-05 2016-12-21 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Encoding an acoustic signal
US10366698B2 (en) 2016-08-30 2019-07-30 Dts, Inc. Variable length coding of indices and bit scheduling in a pyramid vector quantizer

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4447886A (en) * 1981-07-31 1984-05-08 Meeker G William Triangle and pyramid signal transforms and apparatus
JPH02226886A (ja) * 1989-02-28 1990-09-10 Sony Corp データ伝送装置及び伝送方法
US5140417A (en) * 1989-06-20 1992-08-18 Matsushita Electric Co., Ltd. Fast packet transmission system of video data
US5164963A (en) * 1990-11-07 1992-11-17 At&T Bell Laboratories Coding for digital transmission
US5105442A (en) * 1990-11-07 1992-04-14 At&T Bell Laboratories Coded modulation with unequal error protection
US5128756A (en) * 1990-12-11 1992-07-07 At&T Bell Laboratories High definition television coding arrangement with graceful degradation
ES2143136T3 (es) * 1990-12-28 2000-05-01 Canon Kk Aparato para el proceso de imagenes.
US5122875A (en) * 1991-02-27 1992-06-16 General Electric Company An HDTV compression system
US5148272A (en) * 1991-02-27 1992-09-15 Rca Thomson Licensing Corporation Apparatus for recombining prioritized video data
JP3304989B2 (ja) * 1991-04-22 2002-07-22 ソニー株式会社 高能率符号化方法
JPH04358486A (ja) * 1991-06-04 1992-12-11 Toshiba Corp 高能率符号化信号処理装置
JPH05103212A (ja) * 1991-10-03 1993-04-23 Sony Corp データ伝送装置
US5231486A (en) * 1992-07-27 1993-07-27 General Electric Company Data separation processing in a dual channel digital high definition television system
US5481554A (en) * 1992-09-02 1996-01-02 Sony Corporation Data transmission apparatus for transmitting code data
JP2979900B2 (ja) * 1993-05-26 1999-11-15 日本ビクター株式会社 記録媒体
JPH0799646A (ja) * 1993-05-31 1995-04-11 Sony Corp ディジタル画像信号の階層符号化および復号装置
JPH0767105A (ja) * 1993-08-20 1995-03-10 Sony Corp 画像符号化方法
EP0667716B1 (en) * 1993-08-30 1999-11-24 Sony Corporation Device and method for encoding image
NO942080D0 (no) * 1994-06-03 1994-06-03 Int Digital Tech Inc Bildekoder
KR0134299B1 (ko) * 1994-07-11 1998-04-29 김광호 가변장디코딩장치의 동기 복원방법 및 장치

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005046244A1 (ja) * 2003-11-11 2005-05-19 Media Glue Corporation 符号化信号分離装置、符号化信号合成装置および符号化信号分離合成システムならびにそれらの方法
JP2008501251A (ja) * 2004-05-31 2008-01-17 松下電器産業株式会社 デジタル放送システムおよびデジタル放送送受信方法
JP4863873B2 (ja) * 2004-05-31 2012-01-25 パナソニック株式会社 デジタル放送システム、送信装置、受信装置およびデジタル放送送受信方法
JP2011109390A (ja) * 2009-11-17 2011-06-02 Jvc Kenwood Holdings Inc 画像符号化装置、画像符号化方法、画像復号装置、及び、画像復号方法

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