JPH08317407A - 映像信号伝送方法及び映像信号伝送装置 - Google Patents

映像信号伝送方法及び映像信号伝送装置

Info

Publication number
JPH08317407A
JPH08317407A JP7354978A JP35497895A JPH08317407A JP H08317407 A JPH08317407 A JP H08317407A JP 7354978 A JP7354978 A JP 7354978A JP 35497895 A JP35497895 A JP 35497895A JP H08317407 A JPH08317407 A JP H08317407A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
frame
data
circuit
prediction
frame data
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7354978A
Other languages
English (en)
Inventor
Jun Yonemitsu
潤 米満
Yoichi Yagasaki
陽一 矢ヶ崎
Katsuji Igarashi
勝治 五十嵐
Fuerutoman Maaku
マーク、フエルトマン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP7354978A priority Critical patent/JPH08317407A/ja
Publication of JPH08317407A publication Critical patent/JPH08317407A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T9/00Image coding
    • G06T9/004Predictors, e.g. intraframe, interframe coding

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Transmission Systems Not Characterized By The Medium Used For Transmission (AREA)
  • Television Signal Processing For Recording (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】映像信号を高能率符号化すると、復号時に復元
画質が劣化する問題があつた。 【解決手段】複数のフレームで形成されるデイジタル映
像信号DV を複数のフレーム群に分割し、各フレーム群
の中の少なくとも1フレームをそれぞれイントラ符号化
処理し、各フレーム群の中の残りのフレームの内の少な
くとも1部のフレームに所定のフレームを基準にして第
1のインター符号化処理を行い、各フレーム群のイント
ラ符号化処理されるフレーム及び第1のインター符号化
処理されるフレーム以外のフレームに前後のフレームを
基準にして第2のインター符号化処理を行い、当該前後
のフレームの内の少なくとも1つは第1のインター符号
化処理されるフレームであるにようにし、かつ複数のフ
レームにそれぞれ対応する符号化データを元の複数フレ
ームの順序とは異なる順序で伝送するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【目次】以下の順序で本発明を説明する。 発明の属する技術分野 従来の技術 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段(図1、図2及び図18) 発明の実施の形態(図1〜図26) (1)映像信号伝送の原理(図1及び図2) (2)実施例の構成 (2−1)送信装置の構成(図3) (2−2)並べ替え回路(図4及び図5) (2−3)動きベクトル検出回路(図6〜図11) (2−4)適応予測回路(図12〜図14) (2−5)伝送データ合成回路(図15〜図18) (2−6)受信装置の構成(図19〜図21) (2−7)適応予測回路(図22) (3)実施例の動作 (4)実施例の効果 (5)他の実施例(図23〜図26) 発明の効果
【0002】
【発明の属する技術分野】本発明は映像信号伝送方法及
び映像信号伝送装置に関し、特に動画像信号を伝送する
場合に適用して好適なものである。
【0003】
【従来の技術】従来、例えばテレビ会議システム、テレ
ビ電話システムなどのように動画映像でなる映像信号を
遠隔地に伝送するいわゆる映像信号伝送システムにおい
ては、伝送路の伝送容量を効率良く利用することにより
有意情報の伝送効率を高めるようになされている。
【0004】このため送信装置は、順次続くフレーム画
像の全部を伝送せずに、所定のフレームを間引くような
いわゆるフレーム落し処理をして映像信号を伝送する。
これに対して受信装置側においては、送信装置側から当
該フレーム落しされたフレームの映像信号に代えて伝送
されて来る動きベクトルを用いて、フレーム落し処理さ
れたフレーム画像をその前後のフレーム画像情報に基づ
いて補間演算をすることにより、元の映像信号を再現す
る(特開昭60-28392号公報)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した手
法によれば理論上フレーム落し処理されたフレーム画像
情報を伝送することに代え、その情報量より小さい情報
量の動きベクトル情報を伝送するだけで済む分、映像信
号の有意情報を効率良く伝送できると考えられる。従つ
て、フレーム落しすればする程、高能率で映像信号を伝
送し得る。
【0006】ところが実際上、コンパクトデイスク等の
記録媒体に映像信号を高能率符号化して記録する場合、
エラーの発生を避け得ず、又記録された映像信号を逆転
再生、ランダムアクセスすることから、フレーム落しが
多くなると、高い品質で映像信号を再生することが困難
になる問題があつた。
【0007】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、効率的に高画質の映像信号を伝送することができる
映像信号伝送方法及び装置を提案しようとするものであ
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】かかる問題点を解決する
ため本発明においては、デイジタル映像信号を形成する
複数のフレームを複数のフレーム群に分割し、各フレー
ム群の中の少なくとも1フレームをそれぞれイントラ符
号化処理し、各フレーム群の中の残りのフレームの内の
少なくとも1部のフレームに所定のフレームを基準にし
て第1のインター符号化処理を行い、各フレーム群のイ
ントラ符号化処理されるフレーム及び第1のインター符
号化処理されるフレーム以外のフレームに前後のフレー
ムを基準にして第2のインター符号化処理を行い、上記
前後のフレームの内の少なくとも1つは第1のインター
符号化処理されるフレームであるようにし、かつ複数の
フレームにそれぞれ対応する符号化データを元の複数フ
レームの順序とは異なる順序で伝送するようにする。
【0009】
【発明の実施の形態】以下図面について、本発明の一実
施例を詳述する。
【0010】(1)映像信号伝送の原理 本発明による映像信号伝送方法を映像信号伝送システム
に適用した場合、図1に示すような手法で、映像信号を
伝送する。すなわち送信装置は、順次フレームデータF
0、F1、F2、F3……の連続する映像信号DV (図
1(A))を所定フレーム群に分割して処理する。
【0011】すなわちこの実施例において、送信装置
は、フレームデータF0、F1、F2、F3……を6フ
レーム単位のフレーム群に分割し、各フレーム群の先頭
フレームデータF0、F6をフレーム内符号化処理して
伝送する。ここでフレーム内符号化処理は、画像を例え
ば走査線方向に沿つて1次元的又は2次元的に隣合う画
素データ間の差分を求めるような圧縮処理を実行し、こ
れにより各画像についてデータ量を圧縮した伝送フレー
ムデータを形成する処理でなる。
【0012】従つて受信装置においては、フレーム内符
号化処理された伝送フレームデータについては、当該1
フレーム分の伝送フレームデータを順次加算処理するこ
とにより、1フレーム分のフレームデータを再現するこ
とができる。これに対して送信装置は、各フレーム群の
先頭フレームデータF0、F6以外のフレームデータF
1、F2、F3……をフレーム間符号化処理して伝送す
る。
【0013】ここでフレーム間符号化処理は、始めに基
準となる予測フレームのフレームデータと符号化処理す
るフレームデータとの間で動きベクトルを検出した後、
動きベクトルの分だけ当該予測フレームのフレームデー
タを変位させたフレームデータ(以下予測結果のフレー
ムデータと呼ぶ)を形成し、当該予測結果のフレームデ
ータと符号化処理するフレームデータとの偏差データ
を、動きベクトルと共に符号化処理して伝送フレームデ
ータを形成する処理でなる。
【0014】従つて送信装置においては、各フレーム群
の先頭フレームデータF0、F6以外のフレームデータ
F1、F2、F3……について、所定の予測フレームに
対してそれぞれ動きベクトルを検出して、フレーム間符
号化処理するようになされている。さらにこのとき送信
装置においては、各フレームデータF1、F2、F3…
…について、それぞれ2つの予測フレームが割り当てら
れるようになされ、各予測フレームについて動きベクト
ルを検出する。
【0015】さらに送信装置においては、検出された2
つの動きベクトルに基づいて、それぞれ予測フレームの
フレームデータから予測結果のフレームデータを形成し
た後、その結果得られる2つの予測結果のフレームデー
タを補間して補間予測結果のフレームデータを形成し、
予測結果のフレームデータ及び補間予測結果のフレーム
データから偏差データが最も小さくなるフレームデータ
を選択してフレーム間符号化処理するようになされてい
る(すなわち選択予測化処理でなり、以下符号化処理す
るフレームデータに対して先行して入力されたフレーム
データを予測フレームとするものを前予測、符号化処理
するフレームデータに対して後行して入力されたフレー
ムデータを予測フレームとするものを後予測、補間予測
結果のフレームデータを用いるものを補間予測と呼
ぶ)。
【0016】これにより送信装置は、伝送フレームデー
タのデータ量が最も小さくなるように、選択的にフレー
ム間符号化処理するようになされ、かくして伝送効率を
向上して映像信号を伝送する。
【0017】さらに送信装置においては、フレーム間符
号化処理する際に、始めに各フレーム群の第4番目のフ
レームデータF3、F9について、その前後のフレーム
データF0及びF6、F6及びF12、……を予測フレ
ームに設定してフレーム間符号化処理した後(以下レベ
ル1の処理と呼ぶ)、続いて残りのフレームデータF
1、F2、F4、F5……をその前後のフレームデータ
F0及びF3、F3及びF6、……を予測フレームに設
定し、フレーム間符号化処理する(以下レベル2の処理
と呼ぶ)。
【0018】すなわちフレーム間符号化処理において
は、フレーム内符号化処理に比して伝送に供するデータ
量を低減し得る特徴があることから、映像信号を伝送す
る場合、フレーム間符号化処理するフレームデータを多
くすれば、その分映像信号全体として少ないデータ量で
伝送することができる。ところがフレーム間符号化処理
するフレームデータが増加すると、その分基準となる予
測フレームから、遠く離れたフレームのフレームデータ
をフレーム間符号化処理しなければならない。
【0019】従つて、その分遠く離れたフレームデータ
間で動きベクトルを検出しなければならず、動きベクト
ルの検出処理等が煩雑になり、特に選択予測化処理する
場合、検出する動きベクトルが増加することから、送信
装置の構成が複雑化する。ところがこの実施例のよう
に、フレームデータF0及びF6を予測フレームに設定
してフレームデータF3を始めにフレーム間符号化処理
した後、当該フレームデータF3及びフレームデータF
0、F6を予測フレームに設定して、その間のフレーム
データF1、F2、F4、F5……をフレーム間符号化
処理すれば、比較的近接したフレームデータ間で動きベ
クトルを検出すればよく、その分簡易な構成で効率良く
映像信号を伝送することができる。
【0020】かくしてレベル1のフレーム間符号化処理
において、送信装置は、当該フレーム群の先頭フレーム
データF0及び続くフレーム群の先頭フレームデータF
6を、動きベクトル検出用の基準となる予測フレームに
設定し、それぞれ前予測及び後予測する。
【0021】すなわち送信装置は、当該フレームデータ
F0及びF6と、第4番目のフレームデータF3との間
で、それぞれ前予測用及び後予測用の動きベクトルMV
3P及びMV3Nを検出した後(図1(B))、動きベ
クトルMV3P及びMV3Nの分だけ、予測フレームの
フレームデータF0及びF6を変位させて、前予測及び
後予測用の予測結果のフレームデータFP及びFNを形
成する。
【0022】続いて送信装置はフレームデータFP及び
FNを直線補間して補間予測用の予測結果のフレームデ
ータFPNを形成する。さらに送信装置は、フレームデ
ータFP、FN及びFPNと、フレームデータF3の偏
差データΔFP、ΔFN及びΔFPNを得た後、当該偏
差データΔFP、ΔFN及びΔFPNから、最も小さい
偏差データΔFP、ΔFN又はΔFPNを選択して、動
きベクトルMV3P及びMV3Nと共に、伝送フレーム
データF3Xに変換する(図1(D))。
【0023】かくして受信装置においては、フレーム内
符号化処理して形成された伝送フレームデータF0X、
F6Xから元のフレームデータF0及びF6を再現した
後、再現されたフレームデータF0、F6及び伝送フレ
ームデータF3Xに基づいて、元のフレームデータF3
を再現することができる。
【0024】これに対して送信装置は、レベル2の処理
において、各フレーム群の第1番目及び第2番目のフレ
ームデータF1及びF2、F7及びF8、……につい
て、先頭フレームデータF0、F6及び第4番目のフレ
ームデータF3、F9を予測フレームに設定し、それぞ
れ前予測及び後予測する。
【0025】従つて送信装置においては、フレームデー
タF0及びF3に基づいて、動きベクトルMV1P及び
MV1N、MV2P及びMV2Nを検出した後(図1
(C))、当該動きベクトルMV1P及びMV1N、M
V2P及びMV2Nに基づいて、それぞれ予測結果のフ
レームデータFP及びFNを形成すると共に、補間予測
結果のフレームデータFPNを形成する。
【0026】さらにフレームデータFP、FN及びFP
Nに基づいて、それぞれ偏差データΔFP、ΔFN及び
ΔFPNを得た後、当該偏差データΔFP、ΔFN及び
ΔFPNから、最も小さい偏差データΔFP、ΔFN又
はΔFPNを選択して、動きベクトルMV1P及びMV
1N、MV2P及びMV2Nと共に、伝送フレームデー
タF1X及びF2Xに変換する。
【0027】同様に、第5番目及び第6番目のフレーム
データF4及びF5、F10及びF11、……について
は、第4番目のフレームデータF3及び続くフレーム群
の先頭フレームデータF6を予測フレームに設定し、そ
れぞれ前予測及び後予測する。
【0028】ここで、それぞれ動きベクトルMV4P及
びMV4N、MV5P及びMV5Nが検出されると、送
信装置は動きベクトルMV4P及びMV4N、MV5P
及びMV5Nに基づいて、それぞれ予測結果のフレーム
データFP、FN及びFPNを形成して偏差データΔF
P、ΔFN及びΔFPNを得た後、当該偏差データΔF
P、ΔFN及びΔFPNから、最も小さい偏差データΔ
FP、ΔFN又はΔFPNを選択して、動きベクトルM
V4P及びMV4N、MV5P及びMV5Nと共に、伝
送フレームデータF4X及びF5Xに変換する。
【0029】かくして、フレームデータを6フレーム単
位に区切り、フレーム内符号化処理及びフレーム間符号
化処理を組み合わせて伝送したことにより、フレーム内
符号化処理して伝送したフレームデータF0、F6……
を再現して、残りのフレームデータを順次再現し得、か
くしてエラーが発生しても、他のフレーム群へのエラー
伝搬を防止することができ、その分コンパクトデイスク
等に適用して、高画質の映像信号を高い能率で伝送する
ことができる。
【0030】さらに逆転再生、ランダムアクセスして
も、確実にフレームデータを再現し得、その分画質劣化
を有効に回避して、映像信号を高い能率で伝送すること
ができる。さらにこの実施例においては、伝送フレーム
データF0X〜F5Xを、各フレーム群中で、フレーム
内符号化処理及びフレーム間符号化処理した順序で並べ
替えて伝送するようになされ(図1(E))、このとき
各画像データF0X〜F5Xに、その予測フレームデー
タ及びフレーム内符号化処理された伝送フレームデータ
を表す識別データを付加して伝送するようになされてい
る。
【0031】すなわちフレームデータF1、F2及びF
4、F5においては、符号化及び復号化のためにそれぞ
れ予測フレームのフレームデータF0、F3及びF3、
F6が必要になる。これに対してフレームデータF3に
おいては、符号化及び復号化のために予測フレームのフ
レームデータF0、F6が必要になる。
【0032】従つて図2に示すように、送信装置におい
ては、フレーム内符号化処理するフレームデータを記号
Aで、レベル1及び2で処理するフレームデータを記号
B及びCで表すと、伝送フレームデータDATA(図2
(A))をフレームデータA0、B3、C1、C2、C
4、C5、A6、B9、……の順序で出力する。
【0033】このとき送信装置は、伝送フレームデータ
と共に、前予測、後予測、補間予測識別用の予測インデ
ツクスPINDEXそれぞれ前予測及び後予測の予測フ
レームを表す前予測基準インデツクスPID(図2
(B))及び後予測基準インデツクスNID(図2
(C))を伝送するようになされ、これにより受信装置
において簡易に伝送フレームデータを復号し得るように
なされている。
【0034】実際上、このように前予測、後予測又は補
間予測識別用の予測インデツクスPINDEXと予測フ
レームを表す前予測基準インデツクスPID及び後予測
基準インデツクスNIDを伝送フレームデータと共に伝
送すれば、受信装置側で簡易に復号し得るだけでなく、
この実施例とフレーム群の長さ、レベル1、レベル2の
処理フレーム等が異なるフオーマツトで伝送される場合
でも、元のフレームデータに簡易に復号することができ
る。
【0035】すなわち予測インデツクスPINDEXに
応じて、前予測基準インデツクスPID及び後予測基準
インデツクスNIDで表される予測フレームのフレーム
データを、その動きベクトルの分だけ変位させた後、伝
送された偏差データを加算すれば元のフレームデータを
復号することができる。従つて、異なるフオーマツトで
符号化された映像信号をも簡易に復号し得ることから、
その分映像信号伝送システム全体として使い勝手を向上
することができる。
【0036】さらに必要に応じて、1つの映像信号の
中、1つの記録媒体の中で、フオーマツトを選択的に切
り換えることもでき、その分高い品質の動画映像信号を
簡易に伝送することができる。
【0037】(2)実施例の構成 (2−1)送信装置の構成 図3において、1は上述の映像信号伝送方法を適用して
なる映像信号伝送システムの送信装置を示し、入力映像
信号VDINを高能率符号化して伝送フレームデータDA
TAに変換した後、コンパクトデイスクに記録する。
【0038】送信装置1は、入力映像信号VDINを画像
データ入力部2に与え、ここで入力映像信号VDINを構
成する輝度信号及び色差信号をデイジタル信号に変換し
た後、データ量を 1/4に低減する。すなわち画像データ
入力部2は、デイジタル信号に変換された輝度信号を片
フイールド落し回路(図示せず)に与えて1フールド分
削除した後、残り1フイールド分の輝度信号を1ライン
おきに間引きする。
【0039】さらに画像データ入力部2は、デイジタル
信号に変換された2つの色差信号を1フールド分削除し
た後、1ライン毎に選択出力する。さらに画像データ入
力部2は、間引きされた輝度信号及び選択出力される色
差信号を時間軸変換回路を介して所定の伝送レートのデ
ータに変換する。これにより画像データ入力部2を介し
て、入力映像信号VDINに予備的処理を施し、上述の順
次フレームデータの連続する画像データDV を生成する
ようになされている。
【0040】並べ替回路4は、スタートパルス信号ST
が入力されると、順次フレームデータA0、C1、C
2、B3、C4、C5、A6、C7、……の順序で入力
される画像データDV を、6フレーム単位でフレーム群
に分割した後、符号化処理する順序A0、A6、B3、
C1、C2、C4、C5、A12、B9、C7、……に
並べ替えて出力する。このように符号化処理する順序で
フレームデータを並べ替えて処理すれば、その分続くフ
レーム内符号化処理及びフレーム間符号化処理を簡略化
することができる。
【0041】さらに並べ替回路4は、エンドパルス信号
ENDが立ち上がると、その直前まで入力されたフレー
ムデータまで並べ替えした後、フレームデータの出力を
停止する。さらに並べ替回路4は、各フレーム群の先頭
で信号レベルが立ち上がるフレーム群インデツクスGO
F、前予測基準インデツクスPID、後予測基準インデ
ツクスNID及びフレーム群中におけるフレームデータ
の順序を表すテンポラリインデツクスTRを出力する。
【0042】動きベクトル検出回路6は、並べ替えられ
た画像データDVNを受け、各フレームデータを所定のマ
クロ単位ブロツクに分割して処理する。このとき動きベ
クトル検出回路6は、フレーム内符号化処理するフレー
ムデータA0、A6……については、所定時間だけ遅延
させてマクロ単位ブロツクごとに続く減算回路8に出力
するのに対し、フレーム間符号化処理するフレームデー
タB3、C1、C2、C4……については、各マクロ単
位ブロツク毎に所定の予測フレームを基準にして動きベ
クトルMVP及びMVNを検出する。
【0043】さらにこのとき動きベクトル検出回路6
は、絶対値和回路において、予測結果のフレームデータ
と、フレーム間符号化処理するフレームデータとの偏差
データを得、当該偏差データの絶対値和でなる誤差デー
タERを得るようになされている。かくしてこの実施例
においては、当該誤差データERを用いて、量子化ステ
ツプサイズ等を切り換えるようになされ、これにより画
質の劣化を有効に回避して映像信号を効率良く伝送し得
るようになされている。
【0044】さらに動きベクトル検出回路6は、並べ替
えられた画像データDVNと共に、フレーム群インデツク
スGOF、前予測基準インデツクスPID、後予測基準
インデツクスNID及びテンポラリインデツクスTR
を、動きベクトル検出処理時間の分だけ遅延させて続く
処理回路にマクロ単位ブロツクごとに出力する。減算回
路8は、適応予測回路10から出力される予測データD
PRI 及び画像データDVNの差データを得ることにより、
偏差データDZ を作成してデイスクリートコサイン変換
回路12に出力する。
【0045】ここで適応予測回路10は、フレーム内符
号化処理においては、各マクロ単位ブロツク毎に各画素
の画像データの平均値を予測データDPRI として出力す
る。これに対してフレーム間符号化処理において、適応
予測回路10は、選択予測化処理を実行して前予測、後
予測及び補間予測を選択した後、選択された予測結果の
フレームデータを予測フレームデータDPRI としてマク
ロ単位ブロツク毎に出力する。
【0046】これにより減算回路8を介して、フレーム
間符号化処理するフレームデータについて、偏差データ
Z (図1においてデータ量が最も小さな偏差データΔ
FP、ΔFNP、ΔFNに相当する)を得ることができ
るのに対し、フレーム内符号化処理するフレームデータ
について、平均値からの偏差データDZ を得ることがで
きる。
【0047】デイスクリートコサイン変換回路12は、
DCT(discrete cosine transform)の手法を用いて、
マクロ単位ブロツク毎に偏差データDZ を変換する。乗
算回路14は、重み付け制御回路16から出力される制
御データに基づいてデイスクリートコサイン変換回路1
2の出力データを重み付け処理する。
【0048】すなわち人間の視覚は、例えば細かく明る
さが変化しているような表示画像については、当該映像
信号を荒く量子化して伝送しても、画質劣化を知覚し得
ない。これに反して、明るさが緩やかに変化しているよ
うな領域については、当該領域の映像信号を荒く量子化
して伝送すると、顕著に画質の劣化を知覚し得る。
【0049】従つて細かく明るさが変化しているような
領域については荒く量子化し、明るさが緩やかに変化し
ているような領域については量子化ステツプサイズを小
さくするれば、画質劣化を有効に回避して効率良く映像
信号を伝送し得る。この場合空間周波数の高い部分につ
いては、量子化ステツプサイズを荒くし、空間周波数の
低い部分について量子化ステツプサイズを小さくすれば
良い。
【0050】従つてこの実施例においては、動きベクト
ル検出回路6から出力される誤差データERに基づい
て、デイスクリートコサイン変換回路12の出力データ
でなる係数を重み付け処理することにより、人間が知覚
しにくい成分について等価的に量子化ステツプサイズを
大きくし、これにより画質劣化を有効に回避して効率良
く映像信号を伝送するようになされている。
【0051】これに対して再量子化回路18は、乗算回
路14の出力データを再量子化し、このときデータ量制
御回路20から出力される制御データに基づいて量子化
ステツプサイズを切り換えるようになされている。すな
わち、人間の視覚は、表示画像において物体の輪郭、境
界がくつきりしている方が、画質が良いと知覚すること
から、当該物体の輪郭、境界部分で量子化ステツプサイ
ズを小さくすれば、その分画質劣化を有効に回避して効
率良く映像信号を伝送し得る。
【0052】従つて、この実施例においては、デイスク
リートコサイン変換回路12の出力データ量、バツフア
回路21の入力データ量及び誤差データERに応じて量
子化ステツプサイズを切り換えるようになされ、これに
より画像の性質を反映してデイスクリートコサイン変換
回路12の出力データを再量子化するようになされ、か
くして画質劣化を有効に回避して各フレームデータを一
定のデータ量で伝送するようになされている。
【0053】逆再量子化回路22は、再量子化回路18
の出力データを受け、再量子化回路18と逆の再量子化
処理を実行し、これにより再量子化回路18の入力デー
タを再現する。逆乗算回路24は、乗算回路14とは逆
に、逆再量子化回路22の出力データを乗算処理し、こ
れにより乗算回路14の入力データを再現する。デイス
クリートコサイン逆変換回路26は、デイスクリートコ
サイン変換回路12とは逆に、逆乗算回路24の出力デ
ータを変換し、これによりデイスクリートコサイン変換
回路12の入力データを再現する。
【0054】加算回路28は、適応予測回路10から出
力される予測データDPRI を、デイスクリートコサイン
逆変換回路26の出力データと加算した後、適応予測回
路10に出力する。従つて適応予測回路10において
は、加算回路28を介して、減算回路8の入力データを
再現してなるフレームデータDF を得ることができ、こ
れにより当該フレームデータDF を選択的に取り込んで
予測フレームを設定し、続いて減算回路8に入力される
フレームデータについて選択予測結果を得るようになさ
れている。
【0055】かくして、処理する順序でフレームデータ
を並び替えて入力したことにより、適応予測回路10に
おいては、フレームデータDF を順次選択的に取り込ん
で選択予測結果を検出すればよく、その分簡易な構成で
映像信号を伝送することができる。
【0056】ランレングスハフマン符号化回路30は、
再量子化回路18の出力データを、可変長符号化処理で
なるハフマン符号化処理した後、伝送データ合成回路3
2に出力する。同様にランレングスハフマン符号化回路
34は、動きベクトルMVN及びMVPを、ハフマン符
号化処理して伝送データ合成回路32に出力する。
【0057】伝送データ合成回路32は、フレームパル
ス信号SFPに同期して、ランレングスハフマン符号化回
路30及び34の出力データ、予測インデツクスPIN
DEX、前予測基準インデツクスPID、後予測基準イ
ンデツクスNID及びテンポラリインデツクスTRを、
重み付け制御回路16及びデータ量制御回路20の制御
情報等と共に、所定の順序で出力する。
【0058】並べ替回路33は、伝送データ合成回路3
2の出力データを、各フレーム群毎に符号化処理した順
序に並べ替えてバツフア回路21に出力し、これにより
バツフア回路21を介して、伝送フレームデータDAT
Aを出力する。かくして入力映像信号VDINを高能率符
号化した伝送フレームデータDATAを得ることができ
同期信号等と共に当該伝送フレームデータDATAをコ
ンパクトデイスクに記録することにより、画質劣化を有
効に回避して映像信号を高密度記録することができる。
【0059】(2−2)並べ替え回路 図4及び図5に示すように、並べ替回路4は、フレーム
パルス信号SFP(図5(A))に同期して動作し、スタ
ートパルス信号ST(図5(B))が立ち上がつた後、
エンドパルス信号END(図5(C))が立ち上がるま
で入力された画像データDV (図5(D))を、フレー
ム内符号化処理及びフレーム間符号化処理する順序に並
べ替えて出力する(図5(E))。
【0060】すなわち並べ替回路4は、順次カウント値
が増加するカウンタ回路40のクリア端子Cに、オア回
路42を介してスタートパルス信号STを与え、これに
よりフレームパルス信号SFPに同期して順次値が切り換
わるカウントデータCOUNT(図5(F))を生成す
る。デコーダ回路44は、カウントデータCOUNTが
値5に立ち上がると、オア回路46及び42を介してカ
ウンタ回路40のクリア端子Cを立ち上げる。これによ
りカウントデータCOUNTにおいては、値0から値5
までの範囲で、フレームパルス信号SFPに同期して順次
循環的に値が切り換わるようになされている。
【0061】遅延回路48は、スタートパルス信号ST
を5フレーム周期だけ遅延させた後、オア回路46及び
42を介してカウンタ回路40のクリア端子Cに出力す
る。従つてスタートパルス信号STが立ち上がると、5
フレーム周期遅延してカウンタ回路42のクリア端子C
が2フレーム周期連続して立ち上がるようになされ、こ
れにより値0が連続するカウントデータCOUNTを得
るようになされている。
【0062】さらにカウント回路40は、エンドパルス
信号ENDが立ち上がると、値1のデータDL をロード
し、これによりエンドパルス信号ENDが立ち上がつた
後においては、カウントデータCOUNTが値0を飛び
越して値1から値5まで順次切り換わるようになされて
いる。
【0063】オア回路50は、エンドパルス信号END
及びオア回路42の出力信号を受け、フリツプフロツプ
回路(F/F)52に出力信号を与える。これによりフ
リツプフロツプ回路(F/F)52は、最初のフレーム
群の先頭の2フレーム周期と、続く各フレーム群の先頭
の1フレーム周期で、信号レベルが立ち上がるようにな
され、この実施例においては当該出力信号をフレーム群
インデツクスGOF(図5(G))として用いるように
なされている。
【0064】これに対してリードオンリメモリ回路(R
OM)54、56、58は、カウントデータCOUNT
に基づいて、それぞれ前予測基準インデツクスPID、
後予測基準インデツクスNID、テンポラリインデツク
スTR(図5(H)、(I)及び(J))を作成する。
すなわちリードオンリメモリ回路54は、カウントデー
タCOUNTが値1、2及び3のとき、値0の前予測基
準インデツクスPIDを出力するのに対し、カウントデ
ータCOUNTが値4及び5のとき値3の前予測基準イ
ンデツクスPIDを出力し、カウントデータCOUNT
が値0のとき前予測基準インデツクスPIDの出力を停
止する。
【0065】これに対してリードオンリメモリ回路56
は、カウントデータCOUNTが値1、4及び5のとき
値0の後予測基準インデツクスNIDを、カウントデー
タCOUNTが値2及び3のとき値3の後予測基準イン
デツクスNIDを出力し、カウントデータCOUNTが
値0のとき後予測基準インデツクスNIDの出力を停止
する。さらにリードオンリメモリ回路58は、カウント
データCOUNTがそれぞれ値0、1、2、3、4、5
のとき、値0、3、1、2、4、5のテンポラリインデ
ツクスTRを出力する。
【0066】かくして各フレームデータに対応して、フ
レーム内符号化処理及びフレーム間符号化処理する基準
を表す前予測基準インデツクスPID、後予測基準イン
デツクスNIDと、フレーム群内でのフレームデータの
順序を表すテンポラリインデツクスTRを得ることがで
きる。
【0067】カウンタ回路60は、オア回路42の出力
信号に基づいて、メモリ回路61〜65の書き込みのタ
イミングを制御するようになされ、これによりメモリ回
路61〜65に順次フレームデータを格納する。
【0068】すなわちメモリ回路61は、各フレーム群
の第4番目のフレームデータB3、B9……が入力され
る期間の間、書き込みの状態に保持されのに対し、メモ
リ回路62は、第2番目のフレームデータC1、C7…
…が入力される期間の間、書き込みの状態に保持され
る。同様にメモリ回路63、64、65は、それぞれ第
3番目、第5番目、第6番目のフレームデータC2、C
8……、C4、C10……、C5、C11……が入力さ
れる期間の間、書き込みの状態に保持される。これに対
してメモリ回路66は、スタートパルス信号STが立ち
上がるタイミングで書き込みの状態に保持され、これに
よりスタートパルス信号STが立ち上がつた直後のフレ
ームデータA0を格納する。
【0069】選択回路68は、遅延回路48から出力さ
れる遅延スタートパルス信号DSTを基準にして動作
し、遅延スタートパルス信号DSTが立ち上がると、メ
モリ回路66に格納されたフレームデータA0を続く選
択回路70の入力端子に出力するのに対し、遅延スター
トパルス信号DSTが立ち下がると、当該並べ替回路4
に入力された画像データDV を直接選択回路70に出力
する。
【0070】選択回路70は、選択回路68から出力さ
れるフレームデータ、メモリ回路61〜65に格納され
たフレームデータを受け、順次カウントデータCOUN
Tに応じて選択出力するようになされ、これにより当該
並べ替回路4に入力されたフレームデータをフレーム内
符号化処理及びフレーム間符号化処理する順序に並べ替
えて出力する。
【0071】(2−3)動きベクトル検出回路 図6〜図9に示すように、動きベクトル検出回路6は、
前予測基準インデツクスPID、後予測基準インデツク
スNID、テンポラリインデツクスTR(図8(A)、
(B)及び(C))を基準にして、並べ替回路4から出
力される画像データDVNを処理する。
【0072】すなわち動きベクトル検出回路6におい
て、リードオンリメモリ回路72及び73は、それぞれ
前予測基準インデツクスPID及び後予測基準インデツ
クスNIDを受け、当該前予測基準インデツクスPID
及び後予測基準インデツクスNIDが値3のとき論理レ
ベルが立ち下がる切り換え制御データSWI及びSW2
(図8(D)及び(E))を作成する。
【0073】リードオンリメモリ回路74は、テンポラ
リインデツクスTRを受け、当該テンポラリインデツク
スTRが値0のとき(すなわちフレーム内符号化処理す
るフレームデータに対応する)、論理レベルが立ち上が
るフレーム内符号化処理制御データPINTRA(図8
(F))を作成する。
【0074】同様にリードオンリメモリ回路75、7
6、77、78、79は、それぞれテンポラリインデツ
クスTRが値3、1、2、4、5のとき(すなわちフレ
ーム間符号化処理のフレームデータB3、C1、C2、
C4、C5に対応する)、論理レベルが立ち上がるフレ
ーム間符号化処理制御データWB3、WC1、WC2、
WC4、WC5を作成する。
【0075】これに対して遅延回路80は、フレーム間
符号化処理制御データWC5を遅延させて、第2番目の
フレーム群から、順次各フーム群の先頭で論理レベルが
立ち上がる切り換え制御データBON(図8(G))を
作成する。
【0076】オア回路82は、フレーム間符号化処理制
御データWC5及びフレーム内符号化処理制御データP
INTRAを受け、これによりフレームメモリ制御デー
タWAP(図8(H))を作成する。かくして当該動き
ベクトル検出回路6は、リードオンリメモリ回路73〜
79、遅延回路80、オア回路82で作成されたこれら
の制御データに基づいて動作する。
【0077】ブロツク化回路84は、フレームパルス信
号 SFP(図8(I))に同期して順次入力される画像
データDV (IN)(図8(J))を受け、各フレーム
データを所定のマクロ単位ブロツクに分割する。ここで
図10に示すように、各フレームデータ(図10
(A))は、表示画面の垂直及び水平方向に5×2分割
されて10のブロツク単位グループに区分される(図1
0(B))。
【0078】さらに各ブロツク単位グループは、垂直及
び水平方向に3×11分割されて33のマクロ単位グル
ープ(図10(C))に分割され、当該送信装置1にお
いては、当該マクロ単位グループ単位でフレームデータ
を順次処理するようになされている。因に1つのマクロ
単位グループは、縦横にそれぞれ8画素分の画像データ
を1つのブロツクに割り当て、全体で6ブロツク分の画
像データを割り当てるようになされている。
【0079】さらに当該6ブロツクに対して、4つのブ
ロツクに縦横2×2ブロツク分の輝度信号Y1 、Y2
3 、Y4 が割り当てられ、残りの2ブロツクにそれぞ
れ輝度信号Y1 、Y2 、Y3 、Y4 に対応する色差信号
R 、CB が割り当てられるようになされている。かく
してブロツク化回路84を介して、15×22のマクロ
単位ブロツクに分割されたフレームデータを得ることが
できる。
【0080】遅延回路85は、ブロツク化回路84から
出力されるフレームデータを、動きベクトル検出処理に
要する5フレーム周期だけ遅延させて出力する。かくし
て当該動きベクトル検出回路6においては、マクロ単位
ブロツクに分割して、動きベクトルの検出に同期して画
像データDV (OUT)(図8(K))を出力するよう
になされている。
【0081】遅延回路86は、フレーム群インデツクス
GOF(IN)(図9(L))を5フレーム周期だけ遅
延させ、これにより当該動きベクトル検出回路6から出
力される画像データDV (OUT)に対して、タイミン
グの一致したフレーム群インデツクスGOF(OUT)
(図9(M))を出力する。
【0082】後予測フレームメモリ回路88、前予測フ
レームメモリ回路89及びインタフレームメモリ回路9
0は、それぞれ動きベクトル検出用の基準となるフレー
ムデータを格納する。すなわち後予測フレームメモリ回
路88は、フレーム内符号化処理制御データPINTR
Aが立ち上がると画像データDV を取り込むように制御
され、これにより当該後予測フレームメモリ回路88を
介して、1フレーム周期の期間だけフレームデータA0
が出力された後、続く6フレーム周期の期間フレームデ
ータA6が連続し、続く6フレーム周期の期間フレーム
データA12が連続する画像データDNVを得ることがで
きる(図9(N))。
【0083】これに対して前予測フレームメモリ回路8
9は、フレームメモリ制御データWAPが立ち上がると
後予測フレームメモリ回路88から出力されるフレーム
データを取り込むように制御される。これにより前予測
フレームメモリ回路89を介して、後予測フレームメモ
リ回路88からフレームデータA6が出力される6フレ
ーム周期の内、始めの5フレーム周期の期間、フレーム
データA0が連続した後、続く6フレーム周期の期間、
フレームデータA6が連続し、続く6フレーム周期の期
間フレームデータA12が連続する画像データDPVを得
ることができる(図9(O))。
【0084】これに対してインタフレームメモリ回路9
0は、フレーム間符号化処理制御データWB3が立ち上
がると画像データDVNを取り込むように制御される。こ
れによりインタフレームメモリ回路90を介して、第4
のフレームデータB3、B9、B15がそれぞれ6フレ
ーム周期の期間ずつ連続する画像データDINT (図9
(P))を得るようになされている。
【0085】選択回路92及び93は、それぞれ画像デ
ータDNV及びDINT 、画像データDPV及びDINT を受
け、切り換制御データSW1及びSW2に基づいて接点
を切り換える。これにより選択回路92及び93は、続
く可変リードメモリ回路94及び95に、動きベクトル
検出の基準となるフレームデータA0、A6、B3……
を順次切り換えて出力する。
【0086】すなわちフレームデータB3の動きベクト
ルMV3N及びMV3Pを検出する場合は、可変リード
メモリ回路94及び95にそれぞれフレームデータA6
及びA0を出力する。これに対してレベル2の処理の
内、フレームデータC1及びC2の動きベクトルMV1
N、MV1P及びMV2N、MV2Pを検出する場合
は、可変リードメモリ回路94及び95にそれぞれフレ
ームデータB3及びA0を出力し、フレームデータC4
及びC5の動きベクトルMV4N、MV4P及びMV5
N、MV5Pを検出する場合は、可変リードメモリ回路
94及び95にそれぞれフレームデータA6及びB3を
出力する。
【0087】ところで、フレームデータA0を基準にし
て、例えば上下左右8画素の範囲でフレームデータC1
の動きベクトルを検出する場合、フレームデータA0を
基準にして、フレームデータC2の動きベクトルを検出
するためには上下左右16画素の範囲で動きベクトルを
検出する必要がある。同様にフレームデータA6を基準
にして、フレームデータC4及びC5の動きベクトルを
検出するためには、それぞれ上下左右16画素及び8画
素の範囲で動きベクトルを検出する必要がある。
【0088】従つてレベル2の処理について、動きベク
トルを検出する場合、最大で上下左右16画素の範囲で
動きベクトルを検出する必要がある。これに対してフレ
ームデータA0及びA6を基準にしてフレームデータB
3の動きベクトルを検出するためには、上下左右24画
素の範囲で動きベクトルを検出する必要がある。
【0089】従つて、動きベクトル検出回路6において
は、このようにフレームデータを所定フレーム群毎に分
割し、各フレーム群中のフレームデータをフレーム間符
号化処理して伝送する場合、動きベクトルの検出範囲が
広大になり、その分構成が煩雑になるおそれがあつた。
【0090】このためこの実施例においては、始めにレ
ベル2の動きベクトルを検出した後、当該検出結果を参
考にしてフレームデータB3の動きベクトル検出範囲を
設定するようになされ、その分動きベクトル検出回路6
全体の構成を簡略化するようになされている。
【0091】すなわち選択回路96は、レベル2の処理
対象でなるフレームデータC1、C2、C4及びC5を
減算回路KN0 〜KN255 及びKP0 〜KP255 に与え
る。これに対してレベル1の処理においては、選択回路
95は、接点を切り換え、インターフレームメモリ回路
90に一旦格納されたフレームデータB3を、ブロツク
化回路97を介して減算回路KN0 〜KN255 及びKP
0 〜KP255 に与える。
【0092】ここでブロツク化回路97は、ブロツク化
回路84と同様にフレームデータB3をマクロ単位ブロ
ツクに分割して出力し、これにより減算回路KN0 〜K
255 及びKP0 〜KP255 にマクロ単位ブロツク毎に
フレームデータB3を与える。これにより順次フレーム
データC1、C2、C4及びC5について動きベクトル
を検出した後、フレームデータB3について動きベクト
ルを検出するようになされている。
【0093】選択回路92及び93は、当該動きベクト
ル検出順序に応じて接点を切り換え、当該動きベクトル
検出回路6にフレームデータC1、C2、C4及びC5
が入力されタイミングで、可変リードメモリ回路94及
び95にそれぞれフレームデータB3及びA0、B3及
びA0、A6及びB3、A6及びB3を順次出力した
後、続く1フレーム周期の期間、フレームデータA6及
びA0を出力する。
【0094】減算回路KN0 〜KN255 及びKP0 〜K
255 は、256×2個の減算回路が並列接続され、各
マクロ単位ブロツクを構成する輝度信号の画像データを
順次入力する。これに対して可変リードメモリ回路94
及び95は、ベクトル発生回路98から出力される制御
データDM に基づいて、選択回路92及び93を介して
入力されるフレームデータを、並列的に減算回路KN0
〜KN255 及びKP0 〜KP255 に出力する。
【0095】すなわち可変リードメモリ回路94及び9
5は、レベル2の処理において、第1のマクロ単位ブロ
ツクの第1の画像データが減算回路KN0 〜KN255
びKP0 〜KP255 に入力されると、当該画像データを
中心にした上下左右16画素の範囲の画像データ(すな
わち動きベクトル検出範囲の画像データでなる)を、減
算回路KN0 〜KN255 及びKP0 〜KP255 に出力す
る。
【0096】同様に可変リードメモリ回路94及び95
は、第1のマクロ単位ブロツクの第2の画像データが減
算回路KN0 〜KN255 及びKP0 〜KP255 に入力さ
れると、予測フレームのフレームデータから、当該第2
の画像データを中心にした上下左右16画素の範囲の画
像データを、減算回路KN0 〜KN255 及びKP0 〜K
255 に出力する。
【0097】かくして可変リードメモリ回路94及び9
5は、レベル2の処理において、減算回路KN0 〜KN
255 及びKP0 〜KP255 に入力される画像データに対
して、順次動きベクトル検出範囲の画像データを出力す
る。これによりレベル2の処理においては、減算回路K
0 〜KN255 及びKP0〜KP255 を介して、動きベ
クトルを検出するフレームデータの画像データごとに、
動きベクトル検出範囲で予測ベクトルを移動させた際の
偏差データを得ることができる。
【0098】これに対して、レベル1の処理において、
可変リードメモリ回路94及び95は、フレームデータ
C1及びC2、C4及びC5の検出結果に基づいて、減
算回路KN0 〜KN255 及びKP0 〜KP255 に入力さ
れた画像データに対して、当該画像データから所定量だ
け変位した画像データを中心にして上下左右16画素の
範囲の画像データを減算回路KN0 〜KN255 及びKP
0 〜KP255 に出力する。
【0099】これによりレベル1の処理においては、減
算回路KN0 〜KN255 及びKP0〜KP255 を介し
て、フレームデータB3の画像データごとに、所定量だ
け変位させた動きベクトル検出範囲で、予測フレームを
移動させた際の偏差データを得ることができる。
【0100】絶対値総和回路100及び101は、それ
ぞれ減算回路KN0 〜KN255 、KP0 〜KP255 の減
算データを受け、各減算回路KN0 〜KN255 及びKP
0 〜KP255 毎に減算データの絶対値和を検出した後、
マクロ単位ブロツク毎に当該絶対値和を出力する。
【0101】これにより絶対値総和回路100及び10
1を介して、レベル2の処理においては、マクロ単位ブ
ロツク毎に、当該マクロ単位ブロツクを中心にした動き
ベクトル検出範囲で、予測フレームを順次移動させた際
の、256個(すなわち16×16でなる)の偏差デー
タを得ることができる。これに対して、レベル1の処理
においては、マクロ単位ブロツク毎に、当該マクロ単位
ブロツクを基準にして、所定量だけ変位した動きベクト
ル検出範囲で、予測フレームを順次移動させた際の25
6個の偏差データを得ることができる。
【0102】比較回路102及び103は、絶対値総和
回路100及び101から出力される256個の偏差デ
ータを受け、その内予測フレームの画像データを上下左
右に0画素分移動させた際(すなわち予測フレームを移
動させない状態でなる)の偏差データD00N 及びD00P
を比較回路105及び106に出力する。
【0103】さらに比較回路102及び103は、残り
の偏差データから最小値を検出し、誤差データER(E
N 及びERP )として出力すると共に、当該最小値の
偏差データの位置情報を検出する。かくして比較回路1
02及び103を介して、偏差データが最小になるよう
に予測フレームを移動させる位置情報を検出することが
でき、これにより各マクロ単位ブロツクについて、順次
動きベクトルを検出することができる。
【0104】さらに誤差データER(ERN 及びE
P )においては、その値が大きい程、各マクロ単位ブ
ロツクで画像が大きく変化していると判断し得る。従つ
て当該誤差データERに基づいて、動きのある領域か否
か判断し得る。さらに、誤差データERは、輪郭、境界
の部分程、誤差データERの値が大きくなる。
【0105】従つて、当該誤差データERに基づいて、
データ量制御回路20で量子化ステツプサイズを切り換
えることにより、画像の性質を再量子化処理に反映し
得、画質劣化を有効に回避して映像信号を伝送し得る。
さらに誤差データERは、空間周波数の高い領域程、誤
差データERの値が大きくなると考えられる。
【0106】従つて当該誤差データERに基づいて、乗
算回路14で、デイスクリートコサイン変換回路12か
ら出力される変換結果を重み付け処理することにより、
画像の劣化を有効に回避して、高い効率で映像信号を伝
送することができる。比較回路105、106は、誤差
データERN 及びERP と偏差データD00N及びD00P
の比較結果を得る。
【0107】このとき図11に示すように、比較回路1
05及び106は、誤差データERN 及びERP と偏差
データD00N 及びD00P を、次式
【数1】 で表されるように、1画素当たりの誤差及び偏差量に変
換し、当該誤差量及び偏差量が小さい範囲においては、
動きベクトルとして0ベクトルを優先的に選択する。
【0108】すなわち誤差及び偏差量が小さい範囲にお
いては、比較回路102及び103で検出された動きベ
クトルに基づいて偏差データΔEN、ΔEP(図1)を
生成しても、0ベクトルで偏差データΔEN、ΔEPを
生成した場合に比して、偏差データΔEN、ΔEPのデ
ータ量としてはそれ程低減し得ず、却つて有意情報でな
る動きベクトルを伝送する分、全体としてデータ量が増
大する。
【0109】従つてこの実施例においては、比較回路1
05及び106で動きベクトルとして0ベクトルを優先
的に選択することにより、映像信号を全体として効率良
く伝送するようになされている。かくして比較回路10
5及び106は、切り換え信号を出力して選択回路10
7及び108の接点を切り換え、図11の優先度に従つ
て0ベクトルデータMVO 及び比較回路102及び10
3から出力される検出された動きベクトルを選択出力
し、これにより選択回路107及び108を介して、動
きベクトルMViN及びMViP(図9(Q)及び
(R))を得ることができる。
【0110】動きベクトルメモリ回路110〜113及
び114〜117は、フレーム間符号化処理制御データ
WC1、WC2、WC4、WC5に応じて、動きベクト
ルMViN及びMViPを取り込み、これによりそれぞ
れレベル2で処理するフレームデータC1、C2、C
4、C5について、後予測及び前予測用の動きベクトル
MV1N、MV2N、MV4N、MV5N及びMV1
P、MV2P、MV4P、MV5Pを取り込む。
【0111】これに対して加算回路120〜122及び
123〜125は、動きベクトルメモリ回路110〜1
13及び114〜117に格納された動きベクトルMV
1N、MV2N、MV4N、MV5N及びMV1P、M
V2P、MV4P、MV5Pを受け、動きベクトルMV
1N、MV1P、MV2N及びMV2Pの加算結果と、
動きベクトルMV4N、MV4P、MV5N及びMV5
Pの加算結果とを、それぞれ1/2割算回路127及び
128に出力する。
【0112】すなわち上述のように、この実施例におい
ては、始めにレベル2の動きベクトルを検出した後、当
該検出結果を参考して予めフレームデータB3の動きベ
クトル検出範囲を設定することにより、最大で上下左右
16画素の範囲で動きベクトルを検出するようになさ
れ、その分動きベクトル検出回路6全体の構成を簡略化
するようになされている。
【0113】このため加算回路120〜125及び1/
2割算回路127、128は、動きベクトルMV1N〜
MV5Pについて値1/2の加算結果を得ることによ
り、次式
【数2】 で表されるような予測動きベクトルMV3NY及びMV
3PYを作成した後、選択回路130及び131を介し
て、当該予測動きベクトルMV3NY及びMV3PYを
加算回路132及び133に出力する。
【0114】ここで選択回路130及び131は、切り
換え制御データBONに応じて接点を切り換えることに
より、レベル2の処理対象でなるフレームデータC1、
C2、C4、C5については、値0のデータD0N及びD
0Pを選択出力するのに対し、レベル1の処理対象でなる
フレームデータB3については、予測動きベクトルMV
3NY及びMV3PYを選択出力する。
【0115】これに対して加算回路132及び133
は、選択回路130及び131の出力データMV3N
Y、D0N及びMV3PY、D0Pを、ベクトル発生回路9
8から出力される制御データDM に加算する。これによ
りフレームデータC1、C2、C4、C5については、
各マクロ単位ブロツクを中心にした動きベクトル検出範
囲で、動きベクトルを検出するのに対し、フレームデー
タB3については、各マクロ単位ブロツクから、予測動
きベクトルMV3NY及びMV3PYの分だけ変位した
動きベクトル検出範囲で、動きベクトルを検出する。
【0116】加算回路135及び136は、レベル1の
処理において選択回路107及び108から出力される
動きベクトルに予測動きベクトルMV3NY及びMV3
PYに加算して出力し、これにより動きベクトルMV3
P及びMV3Nを得るようになされ、かくして全体とし
て簡易な構成で、遠くはなれたフレームデータ間の動き
ベクトルMV3N及びMV3Pを検出することができ
る。
【0117】カウンタ回路138は、フレーム間符号化
処理制御データWC5でクリヤされた後、フレームパル
ス信号SFPを順次カウントするようになされた5進のカ
ウンタ回路で構成され、値0から値4まで順次循環する
動きベクトル選択データMVSEL(図9(S))を出
力する。
【0118】選択回路139及び140は、動きベクト
ル選択データMVSELに応じて順次接点を切り換え、
これにより加算回路135及び136から出力される動
きベクトルMV3N及びMV3P、動きベクトルメモリ
回路110〜117に格納された動きベクトルMV1N
〜MV5Pを順次選択出力し、かくして当該動きベクト
ル検出回路6を介して、順次動きベクトルMVN及びM
VP(図9(T)及び(U))を得ることができる。
【0119】(2−4)適応予測回路 図12に示すように、適応予測回路10は、前予測基準
インデツクスPID、後予測基準インデツクスNID、
テンポラリインデツクスTRを規準にして、フレームデ
ータB3、C1、C2、C4、C5を選択予測化処理す
る。
【0120】すなわち図12に示すように、適応予測回
路10において、リードオンリメモリ回路142、14
3及び144は、テンポラリインデツクスTRを受け、
それぞれフレーム内符号化処理制御データPINTRA
(図13(A))、フレーム間符号化処理制御データW
B3及びWC5を作成する。またリードオンリメモリ回
路146及び147は、前予測基準インデツクスPID
及び後予測基準インデツクスNIDを受け、当該前予測
基準インデツクスPID及び後予測基準インデツクスN
IDの値が0のとき、論理レベルが立ち下がる切り換え
制御データSW3及びSW4(図13(B)及び
(C))を作成する。
【0121】オア回路148は、フレーム内符号化処理
制御データPINTRA及びフレーム間符号化処理制御
データWC5を受け、フレームメモリ制御データWAP
を作成する。かくして当該適応予測回路10は、リード
オンリメモリ回路142〜147、オア回路148で作
成されるこれら制御データに基づいて動作するようにな
されている。
【0122】平均値メモリ回路150は、動きベクトル
検出回路6からフレームパルス信号SFP(図13
(D))に同期して出力される画像データDVN(図13
(E))を受け、マクロ単位ブロツク毎に輝度信号、ク
ロマ信号の画像データの平均値を得た後、当該平均値デ
ータを直流データDCとして伝送データ合成回路32
(図3)に出力する。さらに平均値メモリ回路150
は、選択回路152を介して、フレーム内処理するフレ
ームデータA0、A6……が減算回路8(図3)に入力
するタイミングで、当該フレームデータA0、A6の直
流データDCを予測データDPRI として減算回路8に出
力する。
【0123】従つて減算回路8を介して、フレームデー
タA0、A6……について、画像データDVNの平均値か
らの偏差データDZ を得ることができ、当該偏差データ
Zが順次デイスクリートコサイン変換回路12、乗算
回路14、再量子化回路18、ランレングスハフマン符
号化回路30を介してデータ圧縮された後、伝送データ
合成回路32に出力される。
【0124】これに対して、後予測フレームメモリ回路
154、前予測フレームメモリ回路155及びインター
フレームメモリ回路156は、加算回路28で再現され
た画像データDF (図13(F))を受け、そのうち後
予測、前予測の規準となる予測フレームのフレームデー
タを格納する。
【0125】すなわち後予測フレームメモリ回路154
は、フレーム内符号化処理制御データPINTRAが立
ち上がると画像データDF を取り込む。これにより当該
前予測フレームメモリ回路154を介して、1フレーム
周期の期間だけ再現されたフレームデータSA0が出力
された後、続く6フレーム周期の期間同様に再現された
フレームデータSA6が連続し、続く12フレーム周期
の期間再現されたフレームデータSA12が連続する画
像データDNVF を得ることができる(図13(G))。
【0126】これに対して前予測フレームメモリ回路1
55は、フレームメモリ制御データWAPが立ち上がる
と、後予測フレームメモリ回路154から出力されるフ
レームデータを取り込む。これにより前予測フレームメ
モリ回路155を介して、後予測フレームメモリ回路1
54から再現されたフレームデータSA6が出力される
6フレーム周期の内、始めの5フレーム周期の期間再現
されたフレームデータSA0が連続した後、続く6フレ
ーム周期の期間再現されたフレームデータSA6が連続
し、続く6フレーム周期の期間再現されたフレームデー
タSA12が連続する画像データDPVF を得ることがで
きる(図13(H))。
【0127】これに対してインタフレームメモリ回路1
56は、フレーム間符号化処理制御データWB3が立ち
上がると画像データDF を取り込む。これによりインタ
フレームメモリ回路156を介して、再現された第4番
目のフレームデータSB3、SB9、SB15がそれぞ
れ6フレーム周期の期間づつ連続する画像データDINTF
(図13(I))を得るようになされている。
【0128】選択回路158及び159は、それぞれ画
像データDNVF 及びDINTF、画像データDPVF 及び D
INTFを受け、切り換え制御データSW4及びSW3に基
づいて接点を切り換え、これにより続く可変リードメモ
リ回路160及び161に、前予測及び後予測の規準と
なる再現されたフレームデータSA0、SA6、SB3
……を順次出力する。
【0129】すなわち選択回路158及び159は、フ
レーム群の第4番目のフレームデータB3が当該適応予
測回路10に入力されるタイミングで、再現されたフレ
ームデータSA6及びSA0を可変リードメモリ回路1
60及び161に出力する。続いて選択回路158及び
159は、フレーム群の第2及び第3のフレームデータ
C1及びC2が適応予測回路10に入力されるタイミン
グで、再現されたフレームデータSB3及びSA0を可
変リードメモリ回路160及び161に出力するのに対
し、第4及び第5のフレームデータC4及びC5が入力
されるタイミングで、再現されたフレームデータSA0
及びSB3を出力する。
【0130】可変リードメモリ回路160及び161
は、入力されたフレームデータを、動きベクトル検出回
路6で検出された動きベクトルMVN及びMVPの分だ
け変位させて選択回路163に出力する。かくして再現
されたフレームデータを動きベクトルMVN及びMVP
の分だけ変位させ出力することにより、可変リードメモ
リ回路160及び161を介して、それぞれ後予測及び
前予測結果のフレームデータFN及びFP(図1)を得
ることができる。
【0131】これに対して、加算回路164は、可変リ
ードメモリ回路160及び161から出力されるフレー
ムデータを加算した後、1/2割算回路165を介して
選択回路163に出力する。かくして1/2割算回路1
65を介して、後予測及び前予測したフレームデータF
N及びFPを直線補間した補間予測結果のフレームデー
タFNP(図1)を得ることができる。
【0132】減算回路165、166及び167は、可
変リードメモリ回路160及び161から出力されるフ
レームデータ、1/2割算回路165から出力されるフ
レームデータを、それぞれ画像データ DVNでなるフレ
ームデータから減算する。従つて減算回路165、16
6及び167を介して、それぞれ後予測、前予測、補間
予測の偏差データΔFN、ΔFP、ΔFNP(図1)を
マクロ単位ブロツクごとに得ることができる。
【0133】絶対値和回路168、169、170は、
減算回路165、166及び167から出力される偏差
データを絶対値化した後、マクロ単位ブロツクごとに累
積加算して出力する。かくして絶対値和回路168、1
69、170を介して、それぞれ後予測、前予測、補間
予測の偏差データΔFN、ΔFP、ΔFNP(図1)に
ついて、そのデータ量を検出することができる。
【0134】比較回路171は、偏差データΔFN、Δ
FP、ΔFNPの絶対値和を受け、その最小値を検出す
る。さらに比較回路171は、選択回路163に制御信
号を出力し、これによりデータ量が最も小さくなる偏差
データΔFN、ΔFP又はΔFNPが得られる後予測、
前予測又は補間予測したフレームデータFN、FP又は
FNPを選択して、選択回路152に出力する。
【0135】かくしてフレーム内符号化処理する場合
は、選択回路152を介してフレームデータA0、A6
の平均値データが予測データDPRI として減算回路8に
出力されるのに対し、フレーム間符号化処理する場合
は、偏差データΔFN、ΔFP、ΔFNPのデータ量が
最も小さくなるフレームデータFN、FP又はFNPが
マクロ単位ブロツクごとに選択され、予測データDPRI
として減算回路8に出力される。
【0136】これにより、フレーム間符号化処理におい
ては、減算回路8を介して、選択予測化された後予測、
前予測又は補間予測結果のフレームデータFN、FP又
はFNPと、符号化処理するフレームデータB3、C
1、C2……との偏差データDZ を得ることができ、当
該偏差データDZ が順次デイスクリートコサイン変換回
路12、乗算回路14、再量子化回路18、ランレング
スハフマン符号化回路30を介して、データ圧縮された
後、伝送データ合成回路32に出力される。
【0137】選択回路172は、比較回路171に制御
されて接点を切り換えるようになされ、これにより偏差
データΔFN、ΔFP、ΔFNPの内、データ量が最も
小さくなる偏差データΔINTRAを選択して比較回路
174に出力する。減算回路176は、画像データDVN
及び直流データDCを受け、その差データを絶対値和回
路177に出力する。
【0138】絶対値和回路177は、絶対値和回路16
8〜170と同様に、入力データの絶対値をマクロ単位
ブロツク毎に累積加算した後、その累積加算値ΔINT
ERを比較回路174に出力する。比較回路174は、
累積加算値ΔINTER及び偏差データΔINTRAの
比較結果に基づいて、マクロ単位ブロツク毎に切り換え
信号を出力する。
【0139】オア回路178は、比較回路174から出
力される切り換え信号及び符号化処理制御データPIN
TRAを受け、選択回路152の接点を切換制御する。
このとき比較回路174は、累積加算値ΔINTER及
び偏差データΔINTRAの比較結果に基づいて、フレ
ーム間符号化処理するよう割り当てられたフレームデー
タB3、C1、C2、C4、C5であつても、フレーム
内符号化処理した方が全体として少ないデータ量で伝送
し得るマクロ単位ブロツクが存在する場合は、当該マク
ロ単位ブロツクについてはフレーム内符号化処理を選択
するように、オア回路178を介して選択回路152に
切り換え信号を出力する。
【0140】すなわち累積加算値ΔINTERは、画像
データDVN及び直流データDCの差データを絶対値化し
た後、マクロ単位ブロツク毎に累積加算してなることか
ら、フレーム間符号化処理するよう割り当てられたフレ
ームデータB3、C1、C2、C4、C5をマクロ単位
ブロツク毎にフレーム内符号化処理した際のデータ量を
表す。
【0141】従つて、累積加算値ΔINTER及び偏差
データΔINTRAの比較結果を得ることにより、各マ
クロ単位ブロツクをフレーム内符号化処理した方が全体
として少ないデータ量で伝送し得るか否か判断し得、当
該比較結果に基づいてフレーム間符号化処理するように
割り当てられたフレームデータB3、C1、C2、C
4、C5であつても、当該フレームデータのマクロ単位
ブロツクをフレーム内符号化処理することにより、全体
として少ないデータ量で映像信号を伝送することができ
る。
【0142】かくして図14に示すように、選択回路1
52においては、フレーム間符号化処理するように割り
当てられたフレームデータB3、C1、C2、C4、C
5であつても、フレーム内符号化処理した方が全体とし
て少ないデータ量で伝送し得るマクロ単位ブロツクの場
合は、直流データDCを選択出力するようになされ、こ
れによりフレーム内処理したマクロ単位ブロツクの伝送
フレーム画像データを伝送対象に伝送するようになされ
ている。
【0143】さらにこのとき、比較回路174において
は、累積加算値ΔINTER及び偏差データΔINTR
Aのデータ量が小さい範囲においては、フレーム内符号
化処理を優先選択するようになされ、これによりエラー
伝搬を有効に回避して、高い品質の映像信号を伝送する
ようになされている。すなわちフレーム間符号化処理し
た映像信号を伝送する場合は、フレーム間符号化処理の
基準となつたフレームデータに伝送エラーが発生する
と、エラー伝搬を避け得ない特徴がある。
【0144】従つてこのように、フレーム内符号化処理
した方が全体として少ないデータ量で伝送し得る場合だ
けでなく、フレーム内符号化処理及びフレーム間符号化
処理双方でデータ量が小さい場合、フレーム間符号化処
理するように割り当てられたフレームデータB3、C
1、C2、C4、C5であつても、フレーム内符号化処
理を優先選択して伝送するようにすれば、その分データ
量の増加及びエラー伝搬を有効に回避して、高い品質の
映像信号を伝送することができる。
【0145】選択回路180は、比較回路171の出力
データ(この場合後予測、前予測又は補間予測をそれぞ
れ表す値1、2、3の識別データでなる)及びフレーム
内符号化処理したマクロ単位ブロツクを表す識別データ
PINDEX0 (この場合値0の識別データでなる)を
受け、オア回路178の出力信号に基づいて選択出力す
るようになされ、かくして当該選択回路180を介し
て、選択予測化の予測結果を表す予測データPINDE
Xを得ることができる。
【0146】(2−5)伝送データ合成回路 伝送データ合成回路32は、フレームパルス信号SFP
同期して、ランレングスハフマン符号化回路30及び3
4の出力データ、予測インデツクスPINDEX、前予
測基準インデツクスPID、後予測基準インデツクスN
ID、テンポラリインデツクスTR及びフレーム群イン
デツクスGOF、重み付け制御回路16及びデータ量制
御回路20の制御情報を所定フオーマツトで並べ替回路
33に出力し、これにより伝送フレームデータDATA
を生成する。
【0147】すなわち図15及び図16に示すように、
伝送データ合成回路32は、ランレングスハフマン符号
化回路30からマクロ単位ブロツク単位で出力される画
像データに、マクロ単位ヘツダHMを付加する(図15
(C))。
【0148】ここでマクロ単位ヘツダHMは、フレーム
間符号化処理したフレームデータについては、各マクロ
単位ブロツク識別用のヘツダTYPEに続いて、フレー
ム内符号化処理、後予測処理、前予測処理又は補間予測
処理を表すプリデイクテイブインデツクスPI(識別デ
ータPINDEXに基づいて生成される)が付加される
(図16(A))。
【0149】さらに、データ量制御回路20の制御情報
に基づいて、当該各マクロ単位ブロツクの量子化ステツ
プサイズを表すデータQUANTが付加された後、前予
測及び後予測の動きベクトルを表す動きベクトルデータ
MVD−P及びMVD−Nが加えられる。さらにY1
2 、Y3 、Y4 、CR 、CB の各ブロツクが伝送デー
タを有しているかどうかを示すCBPが付加される。
【0150】これに対して、フレーム内符号化処理する
フレームデータのマクロ単位ブロツクにおいては(図1
6(B))、各マクロ単位ブロツク識別用のヘツダTY
PEに続いて、適応予測回路10で検出された輝度信
号、クロマ信号の直流レベルのデータDCM−Y、DC
M−U、DCM−V(DC)が付加された後、続いて各
マクロ単位ブロツクの量子化ステツプサイズを表すデー
タQUANTが付加さる。
【0151】かくして、各マクロ単位ブロツクごとにマ
クロ単位ヘツダHMが付加されることにより、当該マク
ロ単位ヘツダHMに基づいて各マクロ単位ブロツクを復
号し得るようになされている。
【0152】これに対して、縦横それぞれ3×11のマ
クロ単位ブロツクが集合してブロツク単位グループ(図
15(B))が形成され、図17に示すように、各ブロ
ツク単位グループの先頭にブロツク単位グループヘツダ
HGOBが付加されるようになされている。
【0153】ここでブロツク単位グループヘツダHGO
Bは、各ブロツク単位グループの開始を表す識別用のヘ
ツダGBSCに続いて、各ブロツク単位グループ識別用
のヘツダGNが付加される。さらに、縦横それぞれ5×
2のブロツク単位グループが集合して1フレーム分の伝
送フレームデータが形成され(図15(A))、各伝送
フレームデータの先頭にピクチヤヘツダPHが付加され
る。
【0154】ここで図18に示すように、ピクチヤヘツ
ダPHは、動きベクトル検出回路6から出力されるフレ
ーム群インデツクスGOFに基づいて各フレーム群の先
頭を表現するスタートインデツクスPSCが付加された
後、続いてテンポラリインデツクスTRに基づいて、各
フレーム群におけるフレームデータの順序を表すカレン
トインデツクスCIDが付加される。さらに、フレーム
内符号化処理、レベル1のフレーム間符号化処理、レベ
ル2のフレーム間符号化処理を識別するモードインデツ
クスPMが付加された後、前予測基準インデツクスPI
D及び後予測基準インデツクスNIDが付加される。
【0155】かくして伝送フレームデータ毎に、前予測
及び後予測用のフレームデータを表す前予測基準インデ
ツクスPID及び後予測基準インデツクスNIDを付加
すると共に、フレーム内符号化処理、レベル1のフレー
ム間符号化処理、レベル2のフレーム間符号化処理を識
別するモードインデツクスPMを付加して伝送したこと
により、当該インデツクスPID、後予測基準インデツ
クスNID、モードインデツクスPMに基づいて、伝送
フレームデータを簡易に復号することができる。
【0156】さらにこのようにすれば、受信装置側で簡
易に復号し得るだけでなく、フレーム群の長さ、レベル
1、レベル2の処理フレーム等がこの実施例と異なるフ
オーマツトで伝送される場合でも、元のフレームデータ
に簡易に復号することができ、その分動画信号伝送シス
テム全体として使い勝手を向上して、高い品質の映像信
号を簡易に伝送することができる。
【0157】(2−6)受信装置の構成 図19において、200は全体として受信装置を示し、
コンパクトデイスクを再生して得られる再生データDPB
を受信回路201に受ける。受信回路201は、スター
トインデツクスPSCに基づいて、各フレーム群の先頭
を検出した後、画像データDVPB と共に当該検出結果を
出力する。これにより図20に示すように、並べ替え回
路203は、順次フレーム内符号化処理及びフレーム間
符号化処理したフレームデータPA0、PB3、PC
1、PC2……の連続する画像データDVPB (図20
(A))を得ることができる。
【0158】並べ替え回路203は、フレーム間符号化
処理した伝送フレームデータPB3、PC1、PC2…
…を7フレーム周期だけ遅延して出力し、これにより送
信装置1側でフレーム内符号化処理及びフレーム間符号
化処理した順序(すなわち復号化処理する順序と一致す
る)にフレームデータPA0、PA6、PB3、PC
1、PC2……を並び替えて出力する(図20
(B))。バツフア回路204は、並べ替え回路203
から出力される画像データDVPBNを一旦格納した後、所
定の伝送レートで続く分離回路206に出力する。
【0159】分離回路206は、ピクチヤヘツダPI、
ブロツク単位グループヘツダHGOB、マクロ単位ヘツ
ダHMに基づいて、フレーム群インデツクスGOF、前
予測基準インデツクスPID、後予測基準インデツクス
NID、テンポラリインデツクスTR、予測インデツク
スPINDEX、データDC(DCM−Y、DCM−
U、DCM−V)、QUANT、動きベクトルデータM
VD−P及びMVD−Nを再現して所定の回路に出力す
る。
【0160】このとき分離回路206は、制御回路20
7にピクチヤヘツダPI、ブロツク単位グループヘツダ
HGOB、マクロ単位ヘツダHMを出力し、これにより
制御回路207は、コンパクトデイスク駆動再生系を制
御してフレーム群単位でフレームデータの連続する再生
データを得るようになされている。すなわちノーマル再
生においては、図20について上述したように、コンパ
クトデイスクに順次記録されたデータを再生して、画像
データDVPBNを得る。
【0161】これに対して図21に示すように、逆転再
生時においては、ノーマル再生時と同一方向にコンパク
トデイスクを回転させた状態で、ノーマル再生時と逆方
向に光ピツクアツプを移動させ、記録時とは逆にフレー
ム群を配列した画像データDVPBNを得る(図21
(A))。
【0162】ここで記録時においては、第1番目のフレ
ーム群(PA0〜PC5)に続いて、第2番目のフレー
ム群(PA6〜PC11)、第3番目のフレーム群(P
A12〜PC17)が連続して受信装置200に入力さ
れるのに対し、逆転再生においては、第3番目のフレー
ム群(PA12〜PC17)に続いて、第2番目のフレ
ーム群(PA6〜PC11)、第1番目のフレーム群
(PA0〜PC5)が連続して入力される。
【0163】従つて、並べ替え回路203で、フレーム
間符号化処理したフレームデータを7フレーム周期だけ
遅延させることにより、フレームデータPA12に対し
て、フレームデータPA6が6フレーム周期だけ遅延し
た後、フレームデータPA12に続くフレームデータ
(PB15〜PC17)が連続し、フレームデータPA
0、フレームデータPA6に続くフレームデータ(PB
9〜PC11)が連続する(図21(B))。
【0164】かくして、並べ替え回路203を介して、
逆転再生時もノーマル再生時と同様に、フレーム内符号
化処理したフレームデータが連続した後、レベル1、レ
ベル2の処理したフレームデータが連続し、続いてフレ
ーム内符号化処理したフレームデータが連続するように
配列される。
【0165】従つて、この実施例においては、各フレー
ムデータにフレーム群インデツクスGOF、前予測基準
インデツクスPID、後予測基準インデツクスNID、
テンポラリインデツクスTR等を付加して伝送している
ことから、当該インデツクスに基づいて、続くランレン
グスハフマン逆符号化回路210、逆量子化回路21
1、逆乗算回路212、デイスクリートコサイン逆変換
回路213、予測化回路214で、順次復号処理するこ
とにより、逆転再生時においても、ノーマル再生時と同
様に、簡易に伝送フレームデータを復号することができ
る。
【0166】さらに分離回路206は、画像データD
VPBNからピクチヤヘツダPI、ブロツク単位グループヘ
ツダHGOB、マクロ単位ヘツダHMを除去してランレ
ングスハフマン逆符号化回路210に出力する。ランレ
ングスハフマン逆符号化回路210は、ランレングスハ
フマン符号化回路30(図3)の逆処理を実行し、これ
により受信装置200側において、ランレングスハフマ
ン符号化回路30の入力データを再現する。
【0167】逆再量子化回路211は、ランレングスハ
フマン逆符号化回路210の出力データ及び各マクロ単
位ヘツダHMに付加された量子化ステツプサイズを表す
データQUANTを受け、逆再量子化回路22(図3)
と同様に再量子化回路18と逆の再量子化処理を実行
し、これにより受信装置200側において、再量子化回
路18の入力データを再現する。
【0168】これに対して逆乗算回路212は、逆再量
子化回路211の出力データを受け、各マクロ単位ヘツ
ダHMに付加されたデータに基づいて、乗算回路14
(図3)の逆乗算処理を実行し、これにより受信装置2
00側において、乗算回路14の入力データを再現す
る。デイスクリートコサイン逆変換回路213は、逆乗
算回路212の出力データをデイスクリートコサイン変
換回路12(図3)と逆変換し、これによりデイスクリ
ートコサイン変換回路12の入力データを再現する。
【0169】加算回路218は、適応予測回路214か
ら出力される予測データDPRI を、デイスクリートコサ
イン逆変換回路213の出力データと加算して、適応予
測回路214に出力する。これに対してランレングスハ
フマン逆符号化回路220は、送信装置1のランレング
スハフマン符号化回路34で可変長符号化処理された前
予測及び後予測の動きベクトルMVP及びMVNを復号
して、適応予測回路214に出力する。
【0170】適応予測回路214は、加算回路218の
出力データDTIN 及び動きベクトルMVP、MVN等に
基づいて、送信装置1の適応予測回路10から出力され
る予測データDPRI を再現する。これにより適応予測回
路214を介して、伝送された元のフレームデータを再
現し得、かくして映像信号DV を再生することができ
る。
【0171】受信装置200は、補間回路(図示せず)
を有し、再生されたフレームデータに基づいて、補間演
算の手法により元の入力映像信号VDINを再現するよう
になされている。かくしてコンパクトデイスクに高能率
符号化処理して記録された映像信号を再生することがで
きる。
【0172】(2−7)適応予測回路 図22に示すように、適応予測回路214においては、
分離回路206で分離された前予測基準インデツクスP
ID、後予測基準インデツクスNID、テンポラリイン
デツクスTR、直流レベルのデータDCを規準にして、
予測データDPRI を作成する。
【0173】すなわち適応予測回路214は、復号され
た識別データPINDEX(後予測処理、前予測処理、
補間予測処理及びフレーム内符号化処理したマクロ単位
ブロツクの識別データでなる)に基づいて接点を切り換
える選択回路230に直流レベルのデータDCを与え、
加算回路218にフレーム内符号化処理されたマクロ単
位ブロツクのフレームデータが入力されるタイミング
で、当該直流レベルのデータDCを加算回路218に出
力する。
【0174】すなわちフレーム内符号化処理したフレー
ムデータPA0、PA6……に対して、順次マクロ単位
ブロツクで、直流レベルのデータDCを予測データD
PRI として出力する。さらに、フレーム間符号化処理が
割り当てられているにもかかわらずフレーム内符号化処
理が優先選択されたマクロ単位ブロツクに対して、その
直流レベルのデータDCを加算回路218に出力する。
【0175】かくして加算回路218を介して、デイス
クリートコサイン逆変換回路213の出力データと予測
データDPRI を加算することにより、フレーム内符号化
処理したフレームデータPA0、PA6……及びフレー
ム間符号化処理が割り当てられているにもかかわらずフ
レーム内符号化処理が優先選択されたマクロ単位ブロツ
クについて、元のフレームデータを再現することができ
る。
【0176】適応予測回路214は、このようにして再
現された加算回路218の出力データDTIN を後予測フ
レームメモリ回路232及び前予測フレームメモリ回路
234に与え、続くフレームデータの予測データDPRI
を再現する。
【0177】すなわち後予測フレームメモリ回路232
及び前予測フレームメモリ回路234は、それぞれフレ
ーム内符号化処理制御データPINTRA及びフレーム
メモリ制御データWAPに基づいて書き込み状態に切り
換わり、これにより再現されたフレームデータの内、フ
レーム群の先頭のフレームデータA0を前予測フレーム
メモリ回路234に格納すると共に、続くフレーム群の
フレームデータA6を後予測フレームメモリ回路232
に格納する(図20(C)及び(D))。
【0178】選択回路236及び238は、フレーム内
符号化処理制御データPINTRAに基づいて生成され
た切り換え信号SEL3及びSEL4に応じて接点を切
り換え、これにより後予測フレームメモリ回路232及
び前予測フレームメモリ回路234に格納されたフレー
ムデータを、それぞれ後予測及び前予測用のフレームデ
ータとして、続く可変リードメモリ回路240及び24
2に出力する。
【0179】可変リードメモリ回路240及び242
は、選択回路244及び246を介して、マクロ単位ブ
ロツク毎に動きベクトルMVN及びMVPを受け、それ
ぞれ後予測及び前予測のフレームデータを、当該動きベ
クトルMVN及びMVPの分だけ変位させて出力する。
これにより、可変リードメモリ回路240及び242を
介して、レベル1のフレーム間符号化処理対象のフレー
ムデータB3、B9について、それぞれ後予測及び前予
測結果のフレームデータを得ることができ、当該フレー
ムデータを選択回路230に出力する。
【0180】加算回路248は、可変リードメモリ回路
240及び242から出力されるフレームデータを加算
した後、1/2割算回路250を介して選択回路230
に出力する。これにより選択回路230においては、フ
レームデータB3、B9について、フレーム内符号化処
理したマクロ単位ブロツクについては、第1の入力端子
0に直流レベルDCが入力するのに対し、第2、第3、
第4の入力端子1、2、3に、それぞれ後予測、補間予
測、前予測結果のフレームデータが入力する。
【0181】かくして選択回路230において、第1〜
第4の入力端子0〜3の入力データを、識別データPI
NDEXに基づいて、選択出力することにより、レベル
1の処理に割り当てられたフレームデータB3、B9に
ついて、予測データDPRI を再現することができる。
【0182】従つて予測データDPRI を、加算回路21
8に出力してデイスクリートコサイン逆変換回路213
の出力データと加算することにより、フレームデータP
A0、PA6に続いて伝送されるフレームデータPB
3、PB9を復号して元のフレームデータを再現するこ
とができる。
【0183】インタフレームメモリ回路252は、フレ
ーム間符号化処理制御データWB3に基づいて加算回路
218の出力データDTIN を取り込み、これにより当該
インタフレームメモリ回路252に再現されたフレーム
データの内、レベル1で処理されたフレームデータB
3、B9を格納する。これにより、当該インタフレーム
メモリ回路252を介して、記録時と同様に、レベル2
の処理対象でなるフレームデータC1、C2、C4、C
5が連続する期間の間、当該フレームデータC1、C
2、C4、C5の予測フレームでなるフレームデータB
3を得ることができる(図20(E))。
【0184】かくして選択回路236及び238を介し
て、フレームデータB3及びA0が可変リードメモリ回
路240及び242に出力され、これにより可変リード
メモリ回路240、242及び1/2割算回路250を
介してそれぞれ後予測、前予測、補間予測結果のフレー
ムデータを得ることができる。従つて選択回路230を
介して、フレームデータC1、C2についての予測デー
タDPRI を再現することができ、これにより加算回路2
18において、フレームデータC1、C2を再現するこ
とができる。
【0185】これに対して、フレームデータC1、C2
に続く2フレーム周期の期間の間、選択回路236及び
238を介して、フレームデータA6及びB3が可変リ
ードメモリ回路240及び242に出力され可変リード
メモリ回路240、242及び1/2割算回路250を
介して後予測、前予測、補間予測結果のフレームデータ
を得ることができる。
【0186】従つて選択回路230を介して、フレーム
データC4、C5についての予測データDPRI を再現す
ることができ、これにより加算回路218において、フ
レームデータC4、C5を再現することができる。かく
して順次再現されたフレームデータが加算回路218か
ら加算データDTIN として出力される。
【0187】選択回路260は、加算データDTIN を、
直接入力すると共に遅延回路262を介して入力する。
これに対して選択回路264は、遅延回路262の出力
データを、直接入力すると共に遅延回路266を介して
入力する。さらに選択回路260及び264は、切り換
え信号SEL2に基づいて接点を切り換え、その選択出
力を選択回路268に出力する。
【0188】選択回路268は、選択回路260及び2
64の選択出力の他に、前予測フレームメモリ回路23
4及びインタフレームメモリ回路252から出力される
フレームデータを入力し、切り換え信号SEL1に基づ
いて接点を切り換える。ここで、切り換え信号SEL1
及びSEL2は、各フレームデータに付加されて伝送さ
れたカレントインデツクスCIDに基づいて生成され、
これにより復号されたフレームデータを、元の順序に配
列し直して画像データDV (図20(F))を再現する
ようになされている。
【0189】かくして、フレームデータを所定のフレー
ム群毎に分割して、順次フレーム内符号化処理及びフレ
ーム間符号化処理して伝送したこにより、画質劣化を有
効に回避して、映像信号を効率良く伝送することができ
る。
【0190】さらにこの実施例においては、選択回路2
44及び246を介して動きベクトルMVN、MVPを
出力することにより、逆転再生時、可変リードメモリ回
路240及び242に動きベクトルMVN、MVPを切
り換えて出力するようになされている。すなわち並べ替
え回路203で、フレーム間符号化処理したフレームデ
ータを7フレーム周期だけ遅延させたことにより、逆転
再生においては、フレームデータPA12に対して、フ
レームデータPA6が6フレーム周期だけ遅延した後、
フレームデータPB15〜PC17、PA0、PB9〜
PC11が連続する。
【0191】従つてこの場合レベル1の処理結果でなる
フレームデータPB15、PB9、PB3が加算回路2
08に入力されるタイミングで、後予測フレームメモリ
回路232にフレームデータA6、A0が、前予測フレ
ームメモリ回路234にフレームデータA12、A6、
A0が格納された状態になる(図21(C)及び
(D))。
【0192】すなわち後予測フレームメモリ回路232
及び前予測フレームメモリ回路234に、ノーマル再生
の場合とは予測フレームのフレームデータが入れ替わつ
て格納される結果となる。従つて逆転再生時、可変リー
ドメモリ回路240及び242に動きベクトルMVN、
MVPを切り換えて出力することにより、ノーマル再生
時とは逆に、可変リードメモリ回路240及び242か
ら、それぞれ前予測及び後予測結果のフレームデータを
出力することができる。
【0193】かくして、動きベクトルMVN、MVPの
切り換えに応動して選択回路230の切り換え動作を、
前予測及び後予測で入れ換えることにより、簡易な構成
で、逆転再生することができる。すなわちフレームデー
タを伝送する際、前予測、後予測の予測フレーム、フレ
ーム群中での順番を表すデータを付加して伝送したこと
から、逆転再生時においても、伝送フレームデータをノ
ーマル再生時と同様に簡易に復号することができる。
【0194】さらにレベル2の処理対象でなるフレーム
データC1、C2、C4、C5が入力するタイミングに
おいては、インタフレームメモリ回路252にフレーム
データが格納された状態で(図21(E))、後予測フ
レームメモリ回路232及び前予測フレームメモリ回路
234に、予測フレームが入れ替わつて格納される結果
となることから、この場合も同様に動きベクトルMV
N、MVP、選択回路230の切り換え動作を、前予測
及び後予測で入れ換えることにより、簡易な構成で、逆
転再生することができる。かくしてノーマル再生及び逆
転再生して元の映像信号を再生することができる。
【0195】(3)実施例の動作 以上の構成において、入力映像信号VDINは、画像デー
タ入力部2で、デイジタル信号に変換された後、データ
量が 1/4に低減されて、順次フレームデータA0、C
1、C2、B3……の連続する映像信号VD(図1
(A))に変換される。
【0196】映像信号VDは、並べ替回路4で、フレー
ムデータA0、C1、C2、B3……が6フレーム単位
のフレーム群に分割された後、符号化処理する順序A
0、A6、B3、C1、C2、C4、C5……(すなわ
ちフレーム内符号化処理するフレームデータA0、A
6、レベル1のフレーム間符号化処理するフレームデー
タB3、レベル2のフレーム間符号化処理するフレーム
データC1、C2、C4、C5の順序でなる)に並べ替
えられる。
【0197】さらに並べ替回路4で、フレーム群インデ
ツクスGOF、前予測基準インデツクスPID、後予測
基準インデツクスNID及びフレーム群中の順序を表す
テンポラリインデツクスTRが生成され、フレームデー
タA0、A6、B3、C1、C2、C4……に同期して
出力される。
【0198】かくして符号化処理する順序A0、A6、
B3、C1、C2、C4、C5、C7、……に並べ替え
た後、所定の識別データGOF、PID、NID、TR
を付加して出力したことにより、続くフレーム内符号化
処理及びフレーム間符号化処理を簡略化することができ
る。
【0199】並べ替えられた画像データDVNは、動きベ
クトル検出回路6のブロツク化回路84で、マクロ単位
ブロツクに分割された後、所定のタイミングで、適応予
測回路10に出力される。さらに並べ替えられた画像デ
ータDVNの内、各フレーム群の先頭でなるフレーム内符
号化処理するフレームデータA0、A6、A12は、直
接減算回路8に出力される。
【0200】これに対して、フレームデータA0、A
6、B3は、それぞれ前予測フレームメモリ回路89、
後予測フレームメモリ回路88及びインタフレームメモ
リ回路90に格納され、後予測及び前予測の動きベクト
ル検出用の基準とされる。すなわち前予測フレームメモ
リ回路89及びインタフレームメモリ回路90に格納さ
れたフレームデータA0、B3は、可変リードメモリ回
路94及び95に出力され、フレームデータC1、C2
が減算回路KN0 〜KN255 及びKP0 〜KP255 に入
力されるタイミングで、当該フレームデータC1、C2
の画像データに対して、所定の動きベクトル検出範囲の
画像データが並列的に減算回路KN0 〜KN255 及びK
0 〜KP255 に出力される。
【0201】減算回路KN0 〜KN255 、KP0 〜KP
255 の減算結果は、絶対値総和回路100及び101
で、マクロ単位ブロツク毎にその絶対値が累積加算さ
れ、これによりフレームデータC1、C2の各マクロ単
位ブロツクを中心にした動きベクトル検出範囲で、予測
フレームを順次移動させた際の偏差データが得られる。
【0202】同様に、インタフレームメモリ回路90及
び後予測フレームメモリ回路88に格納されたフレーム
データB3、A6は、可変リードメモリ回路94及び9
5に出力され、フレームデータC4、C5が減算回路K
0 〜KN255 及びKP0 〜KP255 に入力されるタイ
ミングで、当該フレームデータC4、C5の画像データ
に対して、所定の動きベクトル検出範囲の画像データが
並列的に減算回路KN0 〜KN255 及びKP0 〜KP
255 に出力される。
【0203】これにより絶対値総和回路100及び10
1を介して、フレームデータC4、C5の各マクロ単位
ブロツクを中心にした動きベクトル検出範囲で、予測フ
レームを順次移動させた際の偏差データが得られる。フ
レームデータC1、C2、C4、C5の偏差データは、
比較回路102及び103で最小値が検出され、これに
よりそれぞれ前予測及び後予測の動きベクトルが検出さ
れる。
【0204】このとき予測フレームを移動させない状態
で得られる偏差データは、比較回路105及び106
で、比較回路102及び103を介して得られる最小値
の偏差データとの間で、優先比較結果が得られ、これに
より図11の優先度に従つて0ベクトルデータMVO
び比較回路102及び103から出力される検出された
動きベクトルを選択出力し、全体として効率良く映像信
号を伝送し得るように動きベクトルが選択される。
【0205】フレームデータC1、C2、C4、C5に
ついての動きベクトルは、選択回路139及び140を
介して出力されると共に、加算回路120〜125及び
1/2割り算回路128に与えられ、これにより(3)
及び(4)式の演算処理が実行されて、フレームデータ
B3の動きベクトルの予測動きベクトルMV3PY、M
V3NYが検出される。かくしてフレームデータB3に
ついては、当該予測動きベクトルMV3PY、MV3N
Yを基準にした動きベクトル検出範囲で、その動きベク
トルが検出される。
【0206】すなわちフレームデータB3については、
前予測フレームメモリ回路89及び後予測フレームメモ
リ回路88に格納されたフレームデータA0、A6が、
可変リードメモリ回路94及び95に出力され、可変リ
ードメモリ回路94及び95から、フレームデータB3
の画像データに対して、予測動きベクトルMV3PY、
MV3NYの分だけ変位した動きベクトル検出範囲の画
像データが並列的に減算回路KN0 〜KN255 及びKP
0 〜KP255 に出力される。
【0207】これにより絶対値総和回路100及び10
1を介して、予測動きベクトルMV3PY、MV3NY
を基準にした偏差データが得られ、加算回路135及び
136で、選択回路107及び108の選択出力に予測
動きベクトルMV3PY、MV3NYを加算出力するこ
とにより、フレームデータB3の動きベクトルが検出さ
れる。
【0208】これに対して適応予測回路10に出力され
た画像データDVNは、平均値メモリ回路150を介し
て、マクロ単位ブロツク毎に輝度信号、クロマ信号の画
像データの平均値が得られ、当該平均値データが直流デ
ータDCとして伝送データ合成回路32及び選択回路1
52に出力される。
【0209】さらに適応予測回路10に出力された画像
データDVNは、前予測フレームメモリ回路155、後予
測フレームメモリ回路154及びインターフレームメモ
リ回路156に格納されたフレームデータA0、A6、
B3(加算回路28で再現されたフレームデータでな
る)を基準にして、選択予測化処理される。
【0210】すなわちフレームデータB3について選択
予測する際には、前予測フレームメモリ回路155及び
後予測フレームメモリ回路154に格納されたフレーム
データA0、A6が、選択回路158及び159を介し
て可変リードメモリ回路160及び161に出力され、
ここで動きベクトルの分だけ変位して後予測及び前予測
結果のフレームデータFN及びFPが作成される。
【0211】これに対してフレームデータB3は、減算
回路165、166、167に出力され、ここで後予測
及び前予測結果のフレームデータFN及びFP、当該フ
レームデータFN及びFPから作成される補間予測結果
のフレームデータFNP(1/2割り算回路165から
出力される)との間で減算結果が得られる。
【0212】当該減算結果は、絶対値和回路168、1
69、170で絶対値化された後、マクロ単位ブロツク
ごとに累積加算され、これにより絶対値和回路168、
169、170を介して、それぞれ後予測、前予測、補
間予測の偏差データΔFN、ΔFP、ΔFNP(図1)
が得られる。
【0213】偏差データΔFN、ΔFP、ΔFNPは、
比較回路171で最小値が検出される。当該最小値は、
比較回路174で、直流データDCに対する偏差データ
との間で、図14に示す優先比較がなされ、これより比
較回路174を介して、後予測、前予測、補間予測、フ
レーム内符号化処理の予測選択結果が、マクロ単位ブロ
ツク毎に検出される。
【0214】これに対してフレームデータC1、C2に
ついて選択予測する際には、前予測フレームメモリ回路
155及びインターフレームメモリ回路156に格納さ
れたフレームデータA0、B3が、可変リードメモリ回
路160及び161に出力され、ここで後予測及び前予
測結果のフレームデータFN及びFPが作成される。か
くしてフレームデータB3と同様に、フレームデータC
1、C2は、減算回路165〜166で、後予測、前予
測、補間予測の偏差データΔFN、ΔFP、ΔFNPが
得られ、これにより比較回路174を介して、後予測、
前予測、補間予測、フレーム内符号化処理の予測選択結
果が、マクロ単位ブロツク毎に検出される。
【0215】これに対してフレームデータC4、C5に
ついて選択予測する際には、インターフレームメモリ回
路156及び後予測フレームメモリ回路154に格納さ
れたフレームデータB3、A0が、可変リードメモリ回
路160及び161に出力され、ここで動きベクトルの
分だけ変位して予測結果のフレームデータが生成され
る。かくしてフレームデータB3、C1、C2と同様
に、比較回路174を介して、フレームデータC4、C
5の予測選択結果が、マクロ単位ブロツク毎に検出され
る。
【0216】後予測、前予測、補間予測結果のフレーム
データFN、FP、FNP及び直流レベルのデータDC
は、選択回路152を介して、予測選択結果に応じて選
択出力され、これにより予測データDPRI が作成されて
減算回路8に出力される。
【0217】これに対して、予測選択結果は、選択回路
180から、予測インデツクスPINDEXとして伝送
データ合成回路32に出力される。予測データD
PRI は、減算回路8において、画像データDVNと減算さ
れ、これにより偏差データDZ が作成される。
【0218】偏差データDZ は、デイスクリートコサイ
ン変換回路12で、DCTの手法を用いて、マクロ単位
ブロツク毎に変換される。デイスクリートコサイン変換
回路12の出力データは、乗算回路14で、動きベクト
ル検出回路6から出力される誤差データERに応じて、
重み付け処理された後、再量子化回路18で、当該誤差
データER、デイスクリートコサイン変換回路12の出
力データ量、バツフア回路21の入力データ量に応じた
量子化ステツプサイズで再量子化される。
【0219】かくして、重み付け処理すると共に、誤差
データER、デイスクリートコサイン変換回路12の出
力データ量、バツフア回路21の入力データ量に応じた
量子化ステツプサイズで再量子化することにより、映像
信号を高品質で、かつ各フレームデータを所定のデータ
量で伝送することができる。
【0220】再量子化された画像データは、ランレング
スハフマン符号化回路30で可変化長符号化処理された
後、伝送データ合成回路32で、所定のフオーマツト
(図15〜図18)に従つて、可変化長符号化処理され
た動きベクトルMVN及びMVPのデータ、予測インデ
ツクスPINDEX、前予測基準インデツクスPID、
後予測基準インデツクスNID、テンポラリインデツク
スTR等が付加されて伝送データDATAに変換され、
コンパクトデイスクに記録される。
【0221】さらに再量子化された画像データは、逆再
量子化回路22、逆乗算回路24、デイスクリートコサ
イン逆変換回路26を介して、デイスクリートコサイン
変換回路12の入力データに逆変換された後、加算回路
28で適応予測回路10から出力される予測データD
PRI と加算処理されることにより、減算回路8の入力デ
ータを再現してなるフレームデータDF に変換される。
【0222】かくして当該フレームデータDF は、適応
予測回路10の前予測フレームメモリ回路155、後予
測フレームメモリ回路154及びインターフレームメモ
リ回路156に格納され、それぞれ前予測、後予測のフ
レームデータとして用いられる。これにより続いて減算
回路8に入力されるフレームデータについて予測データ
PRI が作成され、順次伝送フレームデータDATAを
得ることができる。
【0223】これに対して受信装置200において、コ
ンパクトデイスクを再生して得られる再生データD
PBは、受信回路201に入力され、各フレーム群の先頭
が検出された後、当該検出結果と共に並べ替回路203
に出力され、順次フレーム内符号化処理及びフレーム間
符号化処理したフレームデータPA0、PA6、PB
3、PC1、PC2……の連続する画像データDVPBN
並べ替えられる。
【0224】並べ替えられたフレームデータは、バツフ
ア回路204を介して分離回路206に出力され、ここ
でフレームデータに付加されて伝送されたフレーム群イ
ンデツクスGOF、前予測基準インデツクスPID、後
予測基準インデツクスNID等が再現される。
【0225】分離回路206から出力されるフレームデ
ータは、ランレングスハフマン逆符号化回路210、逆
再量子化回路211、逆乗算回路212、デイスクリー
トコサイン逆変換回路213を介して逆変換され、これ
によりデイスクリートコサイン変換回路12の入力デー
タが再現される。デイスクリートコサイン逆変換回路2
13の出力データは、加算回路218で、適応予測回路
214から出力される予測データDPRI と加算され、そ
の結果得られる加算データDTIN が適応予測回路214
に出力される。
【0226】適応予測回路214において、フレーム内
符号化処理された伝送フレームデータについては、伝送
された直流レベルのデータDCが選択回路230を介し
て予測データDPRI として出力され、これにより加算回
路218を介して、フレームデータA0、A6、A12
を順次再現してなる出力データDTIN を得ることができ
る。
【0227】加算回路218の出力データDTIN の内、
フレームデータA0、A6は、後予測フレームメモリ回
路232及び前予測フレームメモリ回路234に格納さ
れ、続くフレームデータB3、C1、C2、C4……の
復号に用いられる。すなわち、後予測フレームメモリ回
路232及び前予測フレームメモリ回路234に格納さ
れたフレームデータA0、A6は、選択回路236及び
238を介して可変リードメモリ回路240及び242
に出力される。
【0228】ここでフレームデータA0、A6は、マク
ロ単位ブロツク毎に動きベクトルMVN及びMVPの分
だけ変位されて出力され、これによりフレームデータB
3について、それぞれ後予測及び前予測結果のフレーム
データが作成される。さらに可変リードメモリ回路24
0及び242から出力されるフレームデータは、加算回
路248及び1/2割り算回路250に入力され、これ
により補間予測結果のフレームデータが形成される。
【0229】後予測、前予測及び補間予測結果のフレー
ムデータは、直流データDCと共に選択回路230に出
力され、フレームデータに付加されて伝送された識別デ
ータPINDEXに応じて選択出力され、これによりフ
レームデータB3について、予測データDPRI が作成さ
れる。かくして当該予測データDPRI が加算回路218
に出力されて、フレームデータB3が復号される。
【0230】復号されたフレームデータB3は、インタ
フレームメモリ回路252に格納され、後予測フレーム
メモリ回路232及び前予測フレームメモリ回路234
に格納されたフレームデータA6、A0と共に、フレー
ムデータC1、C2、C4……復号用のフレームデータ
に用いられる。
【0231】すなわち前予測フレームメモリ回路234
及びインタフレームメモリ回路252に格納されたフレ
ームデータA6及びB3は、選択回路236及び238
を介して可変リードメモリ回路240及び242に出力
され、これによりフレームデータC1、C2について、
それぞれ後予測、前予測及び補間予測結果のフレームデ
ータが生成される。
【0232】これに対して、インタフレームメモリ回路
252及び後予測フレームメモリ回路232に格納され
たフレームデータB3及びA0は、可変リードメモリ回
路240及び242に出力され、これによりフレームデ
ータC4、C5について、それぞれ後予測、前予測及び
補間予測結果のフレームデータが生成される。かくし
て、選択回路230を介して、フレームデータC1、C
2、C4……についての予測データDPRI が得られ、加
算回路218に出力されて、フレームデータC1、C
2、C4……が復号される。
【0233】復号されたフレームデータA0、A6、B
3、C1、C2、C4……は、遅延回路262、26
6、選択回路260、264、268を介して、元の順
序に配列された後出力され、かくして高能率符号化して
伝送した映像信号を再生することができる。
【0234】これに対して、逆転再生の場合は、可変リ
ードメモリ回路240及び242に前予測及び後予測の
動きベクトルが切り換えられて入力され、同時に選択回
路23の接点切り換え動作を前予測及び後予測で切り換
えることにより、ノーマル再生時と同様に、予測データ
PRI が得られ、元のフレームデータが再現される。
【0235】(4)実施例の効果 以上の構成によれば、フレームデータを6つのフレーム
単位のフレーム群に分割し、各フレーム群の先頭のフレ
ームデータをフレーム内符号化処理し、当該フレームデ
ータ及び続くフレーム群のフレーム内符号化処理して伝
送するフレームデータを予測フレームに設定して、当該
フレーム群の第4番目のフレームデータをフレーム間符
号化処理して伝送することにより、簡易な構成で画質劣
化を有効に回避して効率良く符号化処理し得、かくして
高い品質の映像信号を効率良く伝送することができる。
【0236】さらに残りのフレームデータを、当該フレ
ーム群の第4番目のフレームデータ、各フレーム群及び
続くフレーム群のフレーム内符号化処理して伝送するフ
レームデータを予測フレームに設定してフレーム間符号
化処理して伝送することにより、画質劣化を有効に回避
してさらに一段と効率良く符号化処理することができ
る。
【0237】さらにフレーム間符号化処理して伝送する
フレームデータに、各予測フレームを表すデータを付加
して伝送したことにより、簡易な構成で伝送されたデー
タを復号することができる。
【0238】(5)他の実施例 (5−1)なお上述の実施例においては、フレームデー
タを6フレーム単位のフレーム群に分割し、その先頭の
フレームデータをフレーム内符号化処理し、第4番目の
フレームデータをレベル1のフレーム間符号化処理、第
2番目、第3番目、第5番目及び第6番目のフレームデ
ータをレベル2のフレーム間符号化処理して伝送する場
合について述べたが、本発明はこれに限らず、必要に応
じてフレーム内符号化処理、レベル1及びレベル2のフ
レーム間符号化処理を種々に組み合わせることができ
る。
【0239】例えば、図23に示すように、6フレーム
単位のフレーム群に分割し、その先頭のフレームデータ
A0、A6をフレーム内符号化処理し、第3番目及び第
5番目のフレームデータB2及びB4をレベル1でフレ
ーム間符号化処理し、第2番目、第4番目及び第6番目
のフレームデータC1、C3及びC5をレベル2でフレ
ーム間符号化処理してもよい。
【0240】この場合は、フレームデータC1、B2、
C3、B4、C5で、それぞれフレームデータA0及び
B2、A0及びA6、B2及びB4、A0及びA6、B
4及びA6を予測フレームに選定して、図24に示すよ
うな適応予測回路で予測化することができる。
【0241】すなわち図25に示すように予め、フレー
ムデータA0、C1、B2、C3……の配列を処理する
順序A0、A6、B2、C1、B4、C3、C5……に
並べ替えて画像データDV (図25(A))を作成し、
このとき同時に前予測基準インデツクスPID(図25
(B))及び後予測基準インデツクスNID(図25
(C))を作成する。ここで前予測基準インデツクスP
ID及び後予測基準インデツクスNIDの値0、2、4
は、それぞれフレーム内符号化処理するフレームデータ
A0及びA6、フレームデータB2、フレームデータB
4が予測フレームであることを表す。
【0242】さらに当該画像データDV に基づいて、再
現された画像データDF を後予測フレームメモリ回路1
54及びインタフレームメモリ回路156に与え、イン
タフレームメモリ回路156の出力データをインタフレ
ームメモリ回路302に与える。ここで選択回路300
の接点は、後予測フレームメモリ回路154側に保持す
る。
【0243】これにより、フレーム内符号化処理するフ
レームデータA0及びA6が入力されるタイミングで後
予測フレームメモリ回路154及び前予測フレームメモ
リ回路155を書き込み状態に切り換えた後、第3及び
第5番目のフレームデータB2、B4が入力されるタイ
ミングでインタフレームメモリ回路156及び302を
書き込み状態に切り換えることにより、各フレームメモ
リ回路154〜156、302にフレームデータA0、
A6、B2、B4を格納することができる(図25
(D)、(E)、(F)及び(G))。
【0244】従つて選択回路304及び305の接点
を、切り換え信号SW8、SW9(図25(H)及び
(I))に応じて順次切り換え、その選択出力を可変リ
ードメモリ回路160及び161に出力することによ
り、フレーム間符号化処理するフレームデータB3、C
1、B4、C3……について、順次予測結果のフレーム
データFN、FNP、FPを生成することができる。
【0245】かくして、このようにフレームデータの処
理手順を切り換えるようにしても、各フレームデータに
予測フレームを表現する前予測基準インデツクスPID
及び後予測基準インデツクスNIDを付加して伝送すれ
ば、受信装置側で簡易に復号処理し得る。
【0246】さらに図1に示すようなフレームデータの
処理順序でフレームデータを処理する場合でも、前予測
基準インデツクスPID及び後予測基準インデツクスN
IDを基準にしてフレームデータを順次処理することに
より、図24に示すような適応予測回路を用いて選択予
測化処理し得る。
【0247】さらに動きベクトル検出回路、受信装置側
の適応予測回路も、図24と同様に構成して、前予測基
準インデツクスPID及び後予測基準インデツクスNI
Dを基準にして動作を切り換えることにより、図1に示
すようなフレームデータの処理順序でフレームデータを
伝送する場合に適用し得、かくしてその分送信装置及び
受信装置の適用範囲を拡大することができる。
【0248】さらに選択回路300の接点を切り換え
て、前予測フレームメモリ回路155に直接画像データ
F を入力し、前予測基準インデツクスPID及び後予
測基準インデツクスNIDを基準にして動作を切り換え
るようにすれば、図26に示すような処理順序でフレー
ムデータを処理する場合でも、当該適応予測回路300
を適応することができる。
【0249】すなわち第1番目のフレームデータA0を
フレーム内符号化処理して伝送し、当該フレームデータ
A0を予測フレームにして第3のフレームデータB2を
伝送する。さらに、第5番目、第7番目のフレームデー
タB4、B6を、順次その2フレーム前のフレームデー
タB2、B4を予測フレームに設定して伝送すると共
に、その間のフレームデータC1、C3……を前後のフ
レームデータA0及びB2、B2及びB4を予測フレー
ムにして伝送する。
【0250】従つて、選択回路300の接点を切り換え
て、前予測フレームメモリ回路154、後予測フレーム
メモリ回路154、インタフレームメモリ回路156及
び302に、所定の予測フレームデータを、前予測基準
インデツクスPID及び後予測基準インデツクスNID
を基準にして取り込むことにより、当該伝送フオーマツ
トの映像信号も適応予測化することができる。
【0251】(5−2)さらに上述の実施例において
は、映像信号を予め 1/4のデータ量に圧縮した後、フレ
ーム内符号化処理、フレーム間符号化処理する場合につ
いて述べたが、データ圧縮量はこれに限らず、必要に応
じて種々の値に設定し得、例えばデータ圧縮を省略して
直接フレーム内符号化処理、フレーム間符号化処理する
ようにしてもよい。
【0252】(5−3)さらに上述の実施例において
は、コンパクトデイスクに映像信号を記録する場合につ
いて述べたが、本発明はこれに限らず、磁気テープ等、
種々の記録媒体に映像信号を記録する場合、さらには所
定の伝送路を介して直接受信装置に伝送する場合に広く
適応することができる。
【0253】
【発明の効果】上述のように本発明によれば、複数のフ
レームで形成されたデイジタル映像信号を複数のフレー
ム群に分割し、各フレーム群の中の少なくとも1フレー
ムをそれぞれイントラ符号化処理し、各フレーム群の中
の残りのフレームの内の少なくとも1部のフレームに所
定のフレームを基準にして第1のインター符号化処理を
行い、各フレーム群のイントラ符号化処理されるフレー
ム及び第1のインター符号化処理されるフレーム以外の
フレームに前後のフレームを基準にして第2のインター
符号化処理を行い、上記前後のフレームの内の少なくと
も1つは第1のインター符号化処理されるフレームであ
るようにし、かつ複数のフレームにそれぞれ対応する符
号化データを元の複数フレームの順序とは異なる順序で
伝送するようにしたことにより、高い品質の映像信号を
効率良く伝送することができると共に、復号側で容易に
復元し得る形で映像信号を伝送することができる映像信
号伝送方法及び装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例による映像信号伝送方式の説明に供する
略線図である。
【図2】その動作の説明に供する略線図である。
【図3】実施例による伝送装置の全体構成を示すブロツ
ク図である。
【図4】並べ替回路の構成を示すブロツク図である。
【図5】その動作の説明に供する略線図である。
【図6】動きベクトル検出回路の構成を示すブロツク図
である。
【図7】動きベクトル検出回路の構成を示すブロツク図
である。
【図8】動きベクトル検出回路の動作の説明に供する略
線図である。
【図9】動きベクトル検出回路の動作の説明に供する略
線図である。
【図10】フレームデータの説明に供する略線図であ
る。
【図11】動きベクトルの優先検出の説明に供する特性
曲線図である。
【図12】適応予測回路の構成を示すブロツク図であ
る。
【図13】その動作の説明に供する略線図である。
【図14】フレーム内符号化処理及びフレーム間符号化
処理の優先選択の説明に供する特性曲線図である。
【図15】伝送フレームデータの説明に供する略線図で
ある。
【図16】伝送フレームデータのヘツダの説明に供する
略線図である。
【図17】伝送フレームデータのヘツダの説明に供する
略線図である。
【図18】伝送フレームデータのヘツダの説明に供する
略線図である。
【図19】受信装置の構成を示すブロツク図である。
【図20】ノーマル再生時の動作の説明に供する略線図
である。
【図21】逆転再生時の動作の説明に供する略線図であ
る。
【図22】適応予測回路の構成を示すブロツク図であ
る。
【図23】他の実施例による予測フレームの説明に供す
る略線図である。
【図24】それを実現する適応予測回路の構成を示すブ
ロツク図である。
【図25】その適応予測回路の動作の説明に供する略線
図である。
【図26】適応予測回路の他の適用例を示す略線図であ
る。
【符号の説明】
1……送信装置、4、33、203……並べ替回路、6
……動きベクトル検出回路、10、214……適応予測
回路、18……再量子化回路、22、211……逆再量
子化回路、200……受信装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マーク、フエルトマン 東京都品川区北品川6丁目7番35号ソニー 株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数のフレームでなるデイジタル映像信号
    を符号化することにより生成された符号化データを伝送
    するための映像信号伝送方法において、 上記符号化データは、 上記複数のフレームを、複数のフレーム群に分割し、 上記各フレーム群の中の少なくとも1フレームを、それ
    ぞれイントラ符号化処理し、 上記各フレーム群の中の残りのフレームの内の少なくと
    も1部のフレームに、所定のフレームを基準にして第1
    のインター符号化処理を行い、 上記各フレーム群の上記イントラ符号化処理されるフレ
    ーム及び上記第1のインター符号化処理されるフレーム
    以外のフレームに、前後のフレームを基準にして第2の
    インター符号化処理を行い、 上記前後のフレームの内の少なくとも1つは、上記第1
    のインター符号化処理されるフレームであるようにして
    生成され、 上記複数のフレームにそれぞれ対応する符号化データ
    が、元の上記複数フレームの順序とは異なる順序で伝送
    されることを特徴とする映像信号伝送方法。
  2. 【請求項2】上記複数のフレームにそれぞれ対応する符
    号化データ毎に、上記各フレーム群内での元のフレーム
    順序を示す識別データが伝送されることを特徴とする請
    求項1に記載の映像信号伝送方法。
  3. 【請求項3】複数のフレームでなるデイジタル映像信号
    を複数のフレーム群に区分して伝送するための映像信号
    伝送装置において、 上記各フレーム群の中の少なくとも1フレームを、それ
    ぞれイントラ符号化処理して第1の符号化データを生成
    する手段と、 上記各フレーム群の中の残りのフレームの内の少なくと
    も1部のフレームに、所定のフレームを基準にして第1
    のインター符号化処理を行つて第2の符号化データを生
    成する手段と、 上記各フレーム群の上記イントラ符号化処理されるフレ
    ーム及び上記第1のインター符号化処理されるフレーム
    以外のフレームに、前後のフレームを基準にして第2の
    インター符号化処理を行つて第3の符号化データを生成
    する手段とを具え、上記前後のフレームの内の少なくと
    も1つは、上記第1のインター符号化処理されるフレー
    ムであり、 上記複数のフレームにそれぞれ対応する符号化データ
    が、元の上記複数フレームの順序とは異なる順序となる
    ように上記第1、第2及び第3の符号化データを送信す
    る手段を具えることを特徴とする映像信号伝送装置。
  4. 【請求項4】上記複数のフレームにそれぞれ対応する符
    号化データ毎に、上記各フレーム群内での元のフレーム
    順序を示す識別データを送信する手段を具えることを特
    徴とする請求項3に記載の映像信号伝送装置。
JP7354978A 1995-12-29 1995-12-29 映像信号伝送方法及び映像信号伝送装置 Pending JPH08317407A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7354978A JPH08317407A (ja) 1995-12-29 1995-12-29 映像信号伝送方法及び映像信号伝送装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7354978A JPH08317407A (ja) 1995-12-29 1995-12-29 映像信号伝送方法及び映像信号伝送装置

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP26704489A Division JP3159310B2 (ja) 1989-10-14 1989-10-14 映像信号符号化方法及び映像信号符号化装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08317407A true JPH08317407A (ja) 1996-11-29

Family

ID=18441157

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7354978A Pending JPH08317407A (ja) 1995-12-29 1995-12-29 映像信号伝送方法及び映像信号伝送装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH08317407A (ja)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
USRE37222E1 (en) Video signal transmitting system
EP0584840B1 (en) Apparatus for adaptive interframe predictive decoding of a video signal
EP0881835B1 (en) Interlaced video signal encoding and decoding method, using conversion of periodically selected fields to progressive scan frames
EP1280356A2 (en) Apparatus and method for compressing multiplexed video signals
EP0658053B1 (en) Apparatus for decoding time-varying image
JP2712645B2 (ja) 動きベクトル伝送方法及びその装置並びに動きベクトル復号化方法及びその装置
JPH0937243A (ja) 動画像符号化装置及び復号装置
JP3676525B2 (ja) 動画像符号化復号化装置及びその方法
JPH09168148A (ja) 動画像符号化方法及び装置、並びに記録媒体
JP3159310B2 (ja) 映像信号符号化方法及び映像信号符号化装置
JPH03226193A (ja) 映像信号伝送装置
JP2830183B2 (ja) 動きベクトル検出装置及び動きベクトル検出方法
US6430221B1 (en) Transmitter, receiver, transmitting method and receiving method
JPH08102908A (ja) 再生装置
JP2959714B2 (ja) 動きベクトル検出方法
JPH08317407A (ja) 映像信号伝送方法及び映像信号伝送装置
JPH08331510A (ja) 映像信号記録媒体
JPH08317408A (ja) 映像信号復号化方法及び映像信号復号化装置
KR100233419B1 (ko) 동벡터전송방법, 동벡터전송장치, 동벡터복호화방법 및 동벡터복호화장치
CA2027659C (en) Video signal transmitting system
JP3480980B2 (ja) 画像信号伝送方法及び装置、並びに画像信号復号化方法及び装置
JP3910606B2 (ja) 映像データ圧縮装置、映像記録再生装置および映像データの圧縮符号化方法
KR19990058626A (ko) 엠펙 디코더
JP2002305723A (ja) データ記録装置
KR19990041941A (ko) 영상 부호화 시스템의 부호화 모드 절환 제어 장치