JPH0846965A - 動画像符号化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】１つの復号化装置を有する端末で複数の動画表
示を可能とする符号化データを生成する動画像符合化装
置を提供することを目的とする。 【構成】複数の端末から送信される符号化された複数の
動画像データを入力する可変長復号化部１０１ａ，１０
１ｂと、可変長復号化部１０１ａ，１０１ｂの出力を入
力とする逆量子化部１０２ａ，１０２ｂと、複数の画像
フレームと一つの画像フレームのマッピング情報を保持
するマッピング情報保持部１０３と、複数の逆量子化部
１０２ａ，１０２ｂからの出力を入力しマッピング情報
保持部１０３からの情報に基づいて複数の画像フレーム
を合成する合成部１０４と、合成部１０４の出力を入力
する量子化部１０５と、量子化部１０５の出力から符号
化データを生成し、各端末へ出力する可変長符号化部１
０６から構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、動画像符号化装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年、符号化データの蓄積、処理、伝送
において、ノイズの影響を軽減できるとの観点から、動
画像データも符号化されて処理されることが多くなって
きている。

【０００３】動画像は、連続するフレームで構成されて
おり、前後のフレーム間の差分が少ないため、前後の差
分のみを符号化すれば符号量は削減できるといった特徴
を有している。また、動画像の各フレームは隣接する画
素間の相関が高く、直交変換により周波数成分に分ける
と低周波成分が大きな値を持ち、可変長符号化と組み合
わせることにより符号量の低減が計られている。

【０００４】従来の動画像符号化装置は図５に示すよう
に、フレームメモリ５０１と、前記フレームメモリ５０
１の出力と動画像を入力しその差分を出力する差分器５
２と、前記差分器５２の出力を入力とする変換部５３
と、前記変換部５３の出力を入力とする量子化部５４
と、前記量子化部５４の出力を入力とする逆量子化部５
５と、前記逆量子化部５５の出力を入力とする逆変換部
５６と、前記逆変換部５６の出力と前記フレームメモリ
５０１の出力とを入力とし前記フレームメモリ５０１へ
出力する加算器５７と、前記量子化部５４の出力を入力
とし符号化データを出力する可変長符号化部５８とから
構成される。

【０００５】また、動画像復号化装置は図６に示すよう
に、符号データを入力する可変長復号化部６１と、前記
可変長復号化部６１の出力を入力とする逆量子化部６２
と、前記逆量子化部６２の出力を入力とする逆変換部６
３と、前記逆変換部６３の出力を入力とする加算器６４
と、前記加算器６４の出力を入力とし前記加算器６４へ
出力するフレームメモリ６５とから構成されている。

【０００６】図５を用いて説明した上記構成において、
動画像の符号化は以下のように行なわれる。

【０００７】すなわち、入力された動画像の各フレーム
はフレームメモリ５０１に保持された前記フレームの直
前、あるいは直後のフレームと差分器５２で比較され、
両フレームの差分フレームが出力される。前記差分器５
２から出力された差分フレームは変換部５３により直交
変換され、変換されたデータは量子化部５４により量子
化される。量子化されたデータは逆量子化部５５により
逆量子化され、さらに逆変換部５６により逆変換され、
加算器５７へ送られる。前記加算器５７は前記フレーム
メモリ５０１に蓄えられた直前、あるいは直後のフレー
ムと前記逆変換されたデータを入力し、元の画像に戻さ
れたデータを出力する。出力されたデータはフレームメ
モリ５０１に保持される。保持された画像はその前後の
フレームとの比較に用いられる。量子化部５４から出力
されたデータは可変長符号化部５８へ送られ、可変長符
号化されて出力される。出力された符号化データはデー
タ蓄積装置に蓄積されたり、通信路に送出される。

【０００８】一方、図６を用いて説明した上記構成にお
いて、動画像の復号化は以下のように行なわれる。

【０００９】すなわち、データ蓄積装置に蓄えられた符
号化データ、あるいは通信路を通じて受けとった符号化
データが入力される。入力された符号化データは可変長
復号化部６１により復号化され、続いて逆量子化部６２
により逆量子化され、逆変換部６３により逆変換され
る。逆変換の結果生成されたフレームがフレームメモリ
６５に保持されているフレームとの差分フレームであっ
た場合、前記フレームメモリ６５に保持されているフレ
ームと前記逆変換の結果生成されたフレームが加算器６
４により加算され前記フレームメモリ６５に保持され
る。前記フレームメモリ４４から動画の順にフレームが
出力される。

【００１０】そこで、動画像を入力し符号化データを出
力する端末が例えば、Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５の
複数あり、各端末で自端末以外で入力された複数の動画
を同時に表示する必要のあるビデオ会議システムの場合
の例について説明する。

【００１１】すなわち、例えば、端末Ｔ１に関して言え
ば、１個の動画像符号化装置と４個の動画像復号化装置
を備えており、端末Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５から送信さ
れてくる４種類の符号化データを各々の復号化装置を用
いて一旦復号する。その後、端末Ｔ１は、その復号され
た４種類の画像データを合成して、一つの表示部に同時
に表示していた。端末Ｔ２〜Ｔ５に関しても、同様の構
成で、同様の動作を行っていた。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
動画像符号化装置では、入力される動画像は、１つであ
り、それに対応する１つの符号化データが出力される。
一方、従来の動画像復号化装置が同時に復号できる符号
化データは１つなので、１つの動画像復号化装置しか持
たない端末では、複数の動画を表示することはできな
い。

【００１３】従って、上述した、動画像を入力し符号化
データを出力する端末が複数あり、各端末で自端末以外
で入力された複数の動画を同時に表示する必要のあるビ
デオ会議システムの場合、各端末は、各々、同時に表示
する必要のある動画像の数に応じて、動画像復号化装置
を複数保持する必要があり、端末コストの増大を招くと
いう課題を有していた。

【００１４】本発明は、従来の装置のこのような課題を
考慮し、一つの動画像復号化装置を備えた端末を複数使
用する場合に、それら各端末において、複数種類の動画
を同時に表示することが出来る動画像符号化装置を提供
することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１の本発明は、符
号化され、複数の端末から送信される複数種類の動画像
データを各々復号化するための複数の復号化部と、前記
複数の復号化部の各出力に基づき生成される複数の画像
フレームデータを用いて新たな一つの画像フレームデー
タを合成する合成部と、前記一つの画像フレームデータ
を任意の端末に送信するために符号化する符号化部とを
備えた動画像符号化装置である。

【００１６】請求項２の本発明は、上記符号化され、前
記複数の端末から送信される複数種類の動画像データ
は、所定のサイズに縮小されたデータである動画符号化
装置である。

【００１７】

【作用】本発明では、複数の復号化部が、複数の端末か
ら符号化され送信される複数種類の動画像データを各々
復号化し、合成部が、前記複数の復号化部の各出力に基
づき生成される複数の画像フレームデータを用いて新た
な一つの画像フレームデータを合成し、符号化部が、前
記一つの画像フレームデータを任意の端末に送信するた
めに符号化する。このような構成により、例えば、前記
合成された一つの画像フレームデータが動画像の順に次
々と符号化されて、前記各端末に送信され、各端末で
は、その合成されたデータを一つの画像復号化装置で復
号し、表示する。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。

【００１９】図１は、本発明にかかる一実施例の動画像
符号化装置を用いた画像データの符号化システムの構成
図であり、同図を用いて本実施例の構成を説明する。

【００２０】同図において、伝送路１１０は、符号化デ
ータを伝送するためのものであり、本発明にかかる一実
施例の動画像符号化装置１を中心として、従来の動画符
号化装置２、動画復号化装置４、及び表示装置（図示省
略）等を各々１個づつ備えた端末５が、２個（図示省
略）接続されている。又、伝送路１１０にはデータ蓄積
装置３が接続されている。

【００２１】更に、動画像符号化装置１の内部におい
て、本発明の復号化部としての可変長復号化部１０１
ａ，１０１ｂは、各端末５から送信されてくる符号化さ
れた画像データを各々復号するためのものである。１０
２ａと１０２ｂは逆量子化部であり、マッピング情報保
持部１０３は、後述する複数の画像データの合成の際に
必要な画像領域を特定するためのマッピング情報を保持
するためのものである。合成部１０４は、各端末から送
信されてくる複数の画像データを一つの画像データとし
て合成するためのものである。１０５は量子化部であ
り、本発明の符号化部としての可変長符号化部１０６
は、合成された画像データを再び符号化して、各端末５
へ送信するためのものである。

【００２２】以上の構成において、次に、本実施例の動
作を図１，図２を用いて説明する。

【００２３】図２において、ＡとＢはそれぞれ上記逆量
子化部１０２ａと逆量子化部１０２ｂから出力されるフ
レームデータ、Ｃは上記合成部１０４により出力される
フレームデータ、２１ａと２１ｂは上記マッピング情報
保持部１０３に保持される座標値、２ａと２ｂと３ａと
３ｂは上記マッピング情報保持部１０３に保持されるサ
イズ値、４ａと４ｂは上記マッピング情報保持部１０３
に保持される座標値を示す。 図１において、ある端末
５の動画符号化装置２に入力された動画像は動画像符号
化されて出力される。出力された符号化データは、一旦
データ蓄積装置３に蓄積され、あるいは直接、動画像符
号化装置１において画像データの合成処理、及び符号化
処理が施され、各端末５に送信される。各端末５では、
動画復号化装置４により、合成され送信されてきたデー
タが復号され、その端末５における表示装置に動画像が
出力される。

【００２４】すなわち、データ蓄積装置３により蓄積さ
れた符号化データ、あるいは各端末５の動画符号化装置
２により符号化された符号化データは、伝送路１１０を
介して動画像符号化装置１に送信される。動画像符号化
装置１では、可変長復号化部１０１ａと可変長符号化部
１０１ｂが、それら２種類の符号化データを入力とし、
それぞれ可変長復号化する。可変長復号部１０１ａと可
変長復号部１０１ｂにより可変長復号化されたそれぞれ
のデータは逆量子化部１０２ａと逆量子化部１０２ｂに
よりそれぞれ逆量子化される。合成部１０４はマッピン
グ情報保持部１０３から、マッピング情報としての、座
標値２１ａと座標値２１ｂとサイズ値２ａ、サイズ値２
ｂ、サイズ値３ａ、サイズ値３ｂと座標値４ａと座標値
４ｂを読みだす（図２参照）。そして、これらマッピン
グ情報にもとづいて、合成部１０４は、逆量子化部１０
２ａと逆量子化部１０２ｂから各々出力されるフレーム
データＡとフレームデータＢとを利用して新たな一つの
フレームデータＣを合成する。合成部１０４の出力は量
子化部１０５により量子化され可変長符号化部１０６に
送られ、可変長符号化部１０６は可変長符号化した符号
化データを各端末５に向けて出力する。尚、出力された
符号化データは蓄積装置３により蓄積される場合もあ
る。各端末５では、このようにして、送信されてきた合
成された符号化データが画像復号化装置４により復号化
され、表示装置に出力される。

【００２５】このように符号化された動画像データがエ
ントロピー復号化部により可変長復号化され、次に可変
長復号化されたデータは逆量子化部により逆量子化され
たデータとして出力され、合成部に送られる。そして、
複数の画像フレームと一つの画像フレームのマッピング
情報を保持するマッピング情報保持部と、複数の前記逆
量子化部からの出力を入力し前記マッピング情報保持部
と接続された合成部と、前記合成部の出力を入力し符号
化データを出力する可変長符号化部とを備える本実施例
の動画像符号化装置１によれば、複数の動画像を一つに
合成した新たな符号化データを出力でき、一つの復号化
装置を有する端末であっても同時に複数の動画を表示す
ることができる。

【００２６】次に、本発明にかかる他の実施例につい
て、その構成を図３を用いて説明する。 同図におい
て、本発明にかかる他の実施例の画像データの符号化シ
ステムの構成図を示す。尚、図１と同じものは、同じ符
号を付した。

【００２７】動画像符号化装置１は、可変長復号化部１
０１ａ，１０１ｂ、逆量子化部１０２ａ，１０２ｂ、マ
ッピング情報保持部１０３、合成部１０４、量子化部１
０５、可変長符号化部１０６を備える。

【００２８】２０１ａと２０１ｂはそれぞれ縮小部、２
０２ａと２０２ｂはそれぞれ従来の動画符号化装置であ
り、それぞれが各端末に備えられている。これら各端末
における従来の動画符号化装置２０２ａ，２０２ｂは、
各々伝送経路１１０ａ，１１０ｂを介して可変長復号化
部１０１ａ，１０１ｂと接続されている。尚、上述した
伝送路１１０は、これら伝送経路１１０ａ，１１０ｂを
含むものである。

【００２９】以上の構成において、次に、本実施例の動
作を図３，図４を用いて説明する。

【００３０】図４において、ＡとＢとＣとａとｂはそれ
ぞれフレームデータ、１ａと１ｂと２ａと２ｂはそれぞ
れ画像サイズ値、４３ａと４３ｂはそれぞれ座標値であ
る。

【００３１】図３に示すように、各端末の縮小部２０１
ａと縮小部２０１ｂにそれぞれ動画像Ａと動画像Ｂが入
力される。縮小部２０１ａと縮小部２０１ｂは、図４に
示すように、各々入力された動画像Ａ，Ｂを画像サイズ
１ａ、２ａ、１ｂ、２ｂにしたがって縮小しフレームデ
ータａ、フレームデータｂを生成する。従来の符号化装
置２０２ａ，２０２ｂが各々有する動画圧縮装置は、フ
レームデータａ、フレームデータｂを入力し符号化デー
タを生成する。このようにして生成された符号化データ
は、各端末から伝送路１１０を介して、動画像符号化装
置１に送信される。すなわち、複数種類の符号化データ
が可変長復号化部１０１ａと可変長符号化部１０１ｂ
に、各々伝送経路１１０ａ，１１０ｂから入力され、そ
れぞれ可変長復号化される。それぞれ可変長復号部１０
１ａと可変長復号部１０１ｂにより可変長復号化された
データは逆量子化部１０２ａと逆量子化部１０２ｂによ
りそれぞれ逆量子化される。合成部１０４はマッピング
情報保持部１０３からサイズ値１ａ、サイズ値１ｂ、サ
イズ値２ａ、サイズ値２ｂと座標値４３ａと座標値４３
ｂを読みだし、フレームデータＣを合成する。合成部１
０４の出力は量子化部１０５により量子化され可変長符
号化部１０６に送られ、可変長符号化部１０６は可変長
符号化した符号化データを出力する。各端末５では、こ
のようにして、送信されてきた合成された符号化データ
が画像復号化装置４により復号化され、表示装置に出力
される。

【００３２】このように本実施例の動画像符号化装置に
よれば、各端末から送信されてくる予め縮小された複数
の動画像から一つの符号化データを合成して符号化し、
出力することができ、一つの復号装置を有する端末であ
っても複数の動画を表示できる。

【００３３】尚、上記実施例では、端末が２個の場合に
ついて説明したが、端末の数が更に多くなる程、端末コ
ストの低減効果がより一層顕著に表れる。例えば、端末
が８個存在して、それら全ての端末を用いて、上述した
ビデオ会議をするような場合を考える。この場合、従来
の構成であれば、各端末が自端末以外からの７種類の動
画像データを復号するために、７個の復号装置を備えて
おかなければならない。従って、全体としては、７（個
／端末）×８（端末）＝５６（個）、すなわち、５６個
の復号化装置を備える必要がある。これに対して、本発
明の構成による動画像符号化装置は、端末の数と同じ８
個の復号化部を必要とするが、各端末は、各々１個の復
号装置を備えればよい。このことから全体としては、８
（個）＋１（個／端末）×８（端末）＝１６（個）、す
なわち、１６個の復号化部を必要とするものであり、端
末コストの低減効果は著しい。更に、本発明の場合、各
端末は、１個の復号化装置を備えておりさえすればよい
ことから、各端末の復号装置そのものも、普及タイプの
安価な例えばパソコン等を利用出来るという点において
も、端末コスト低減への貢献度が極めて高い。

【００３４】

【発明の効果】以上述べたところから明らかなように、
本発明は、一つの動画像復号化装置を備えた端末を複数
使用する場合に、それら各端末において、複数種類の動
画を同時に表示することが出来るという長所を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる一実施例の動画像符号化装置を
用いた画像データの符号化システムの構成図である。

【図２】本発明にかかる一実施例で操作されるデータを
示す説明図である。

【図３】本発明にかかる他の実施例の画像データの符号
化システムの構成図である。

【図４】本発明にかかる他の実施例で操作されるデータ
を示す説明図である。

【図５】従来の動画符号化装置の構成図である。

【図６】従来の動画復号化装置の構成図である。

【符号の説明】

１ 動画像符号化装置 ２ 従来の動画符号化装置 ３ データ蓄積装置 ４ 動画復号化装置 ５ 端末 １０１ａ，１０１ｂ 可変長復号化部 １０２ａ，１０２ｂ 逆量子化部 １０３ マッピング情報保持部 １０４ 合成部 １０５ 量子化部 １０６ 可変超符号化部 １１０ 伝送路 ２０１ａ，２０１ｂ 縮小部 ２０２ａ，２０２ｂ 従来の動画符号化装置 Ａ，Ｂ，Ｃ フレームデータ ４ａ，４ｂ，２１ａ，２１ｂ 座標値 ２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂ サイズ値 ５０１，６０１ フレームメモリ ５０２ 差分器 ５０３ 変換部 ５０４ 量子化部 ５０５，６０２ 逆量子化部 ５０６，６０３ 逆変換部 ５０７，６０４ 加算器 ５０８ 可変長符号化部 ６０１ 可変長復号化部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 符号化され、複数の端末から送信される
   複数種類の動画像データを各々復号化するための複数の
   復号化部と、 前記複数の復号化部の各出力に基づき生成される複数の
   画像フレームデータを用いて新たな一つの画像フレーム
   データを合成する合成部と、 前記一つの画像フレームデータを任意の端末に送信する
   ために符号化する符号化部と、 を備えたことを特徴とする動画像符号化装置。
2. 【請求項２】 符号化され、前記複数の端末から送信さ
   れる複数種類の動画像データは、所定のサイズに縮小さ
   れたデータであることを特徴とする請求項１記載の動画
   符号化装置。