JPH10136357A - 符号化装置および復号化装置並びに符号化・復号化システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 符号化・復号化システム内における符号化領
域と割当て領域とを一致させることができるとともに、
前段システムの割当て領域と後段システムの符号化領域
とを一致させることができるようにする。 【解決手段】 入力端子１１には、割当て領域表示情報
が挿入された画像信号が供給される。割当て領域表示情
報検出器１２は、この画像信号から割当て領域表示情報
を検出する。この検出出力は、スイッチ１３に制御信号
として供給されるとともに、加算器１５に符号化領域表
示情報として供給される。スイッチ１３は、割当て領域
表示情報によって示される割当て領域の期間は、オン状
態となり、そのほかの期間は、オフ状態になる。これに
より、画像信号は、割当て領域の期間だけ符号化器１４
により圧縮符号化される。加算器１５は、この圧縮符号
化出力に対して割当て領域表示情報検出器１２の検出出
力を符号化領域表示情報として挿入する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像信号の有効領
域の一部を圧縮符号化する符号化装置に関する。また、
本発明は、画像信号の有効領域の一部を圧縮符号化する
ことにより得られた符号化データ信号を復号化する復号
化装置に関する。さらに、本発明は、画像信号の有効領
域の一部を圧縮符号化するとともに、この圧縮符号化に
より得られた符号化データ信号を復号化する符号化・復
号化システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、画像、音声、データといった各種
情報を統合的に扱うマルチメディアが実用化されつつあ
る。このマルチメディアを実現するためには、画像信号
を圧縮符号化する圧縮符号化方式が必要になる。この圧
縮符号化方式としては、通常、ＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ
Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｅｅｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）２規
格の圧縮符号化方式が用いられる。

【０００３】このＭＰＥＧ２規格の圧縮符号化方式は、
ＤＣＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｃｏｓｉｎｅ Ｔｒａｎｓ
ｆｏｒｍ、離散コサイン変換）符号化、動き補償符号
化、可変長符号化等を併用することにより、画像信号を
高効率に圧縮符号化するようになっている。

【０００４】ここで、ＤＣＴ符号化とは、画像の統計的
性質に適合する圧縮符号化方式である。また、動き補償
符号化とは、前後するフレーム画像間での時間的な相関
関係を利用する圧縮符号化方式である。さらに、可変長
符号化とは、エントロピー符号化とも呼ばれ、出現確率
が高い値ほど短い符号を、出現確率の低い値ほど長い符
号を割り当てることにより情報量を圧縮する圧縮符号化
方式である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ＤＣＴ符号
化および動き補償符号化は、画像信号をｎ×ｍ（ｎ，ｍ
は２以上の整数）画素の四角形の画素ブロックに分割し
て圧縮符号化する方式である。したがって、これらの圧
縮符号化方式により圧縮符号化される領域の大きさは、
画素ブロックの大きさの整数倍に限られる。その結果、
これらの圧縮符号化方式により符号化される領域は、画
像信号の有効領域の一部となる場合がある。

【０００６】例えば、ＭＰＥＧ−２規格の圧縮圧縮化方
式により、ＩＴＵ−Ｒ Ｒｅｃ．６０１の５２５ライン
相当の画像信号を圧縮符号化する場合の最大符号化領域
の大きさは、水平方向７２０画素、垂直方向４８０ライ
ンで規定される大きさである。一方、ＩＴＵ−Ｒ Ｒｅ
ｃ．６０１の画像信号の有効領域の大きさは、水平方向
７２０画素、垂直方向５０５ラインで規定される大きさ
である。したがって、ＭＰＥＧ−２規格の圧縮符号化方
式によりＩＴＵ−Ｒ Ｒｅｃ．６０１の画像信号を圧縮
符号化する場合は、垂直方向の５０５ライン分の有効領
域のうち、４８０ライン分の領域しか圧縮符号化されな
いことになる。

【０００７】この場合、垂直方向の５０５ライン分の有
効領域のうち、どこの４８０ライン分の領域を圧縮符号
化するかは、符号化側に委ねられている。また、復号化
された４８０ライン分の領域を５０５ライン分の有効領
域のどこに割り当てるかは、復号化側に委ねられてい
る。したがって、符号化側の処理位置と復号化側の処理
位置とが異なると、符号化領域と割当て領域とがずれる
という問題が生じる。その結果、符号化された画像（符
号化領域の画像）の位置が符号化前と復号化後とでずれ
てしまう。

【０００８】図７は、符号化された画像の位置が符号化
前と復号化後とでずれる場合の一例を示す図である。図
中、右側は、符号化領域（斜線を付す領域）の位置を示
し、左側は、割当て領域（斜線を付す領域）の位置を示
す。図には、符号化領域として画像の有効領域の下端か
ら４８０ライン分の領域を設定し、割当て領域として画
像の有効領域の上端から４８０ライン分の領域を設定す
る場合を示す。このような構成では、符号化された画像
の位置は、符号化前と復号化後とでは２５ライン分ずれ
る。

【０００９】また、符号化領域と割当て領域とが異なる
と、符号化器と復号化器とからなる符号化・復号化シス
テムを複数カスケード接続した場合、符号化と復号化と
を繰り返すたびに有効画像領域が狭められるという問題
が生じる。

【００１０】図８は、有効画像領域が狭められる場合の
一例を示す図である。図には、図７に示すような符号化
領域を有する符号化器と割当て領域を有する復号化器と
からなる符号化・復号化システムを４段カスケード接続
した場合を示す。図において、斜線を付す部分は、有効
画像を示し、黒く塗り潰した部分は、無効データ領域を
示す。ここで、無効データ領域とは、画像の有効領域と
符号化領域（割当て領域）との大きさの違いにより、無
効データ信号（例えば、黒を表示する黒データ信号）が
挿入される領域である。図示のごとく、符号化と復号化
とを繰り返すと、無効データ領域が徐々に大きくなり、
有効画像領域が徐々に小さくなる。

【００１１】なお、有効画像領域が狭められる問題は、
各符号化・復号化システム内の符号化領域と割当て領域
とが同じ場合であって、隣接する２つの符号化・復号化
システム間で、前段システムの割当て領域と後段システ
ムの符号化領域とが異なる場合も生じる。

【００１２】図９は、各符号化・復号化システム内の符
号化領域と割当て領域とが同じであるにもかかわらず、
前段の符号化・復号化システムの割当て領域と後段の符
号化・復号化システムの符号化領域とが異なるために有
効画像領域が狭められる場合の一例を示す図である。図
には、前段の符号化・復号化システムの符号化領域と割
当て領域は、画像の有効領域の下方に設定され、後段の
符号化・復号化システムの符号化領域と割当て領域は、
画像の有効領域の上方に設定される場合を示す。このよ
うな構成によれば、後段の符号化・復号化システムで、
前段の符号化・復号化システムの割当て領域とは異なる
領域が圧縮符号化されるため、有効画像領域が狭められ
る。

【００１３】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、符号化・復号化システム内における
符号化領域と割当て領域とを一致させることができると
ともに、前段の符号化・復号化システムの割当て領域と
後段の符号化・復号化システムの符号化領域とを一致さ
せることができる符号化装置および復号化装置並びに符
号化・復号化システムを提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、符号化側で
は、画像信号の有効領域の一部を圧縮符号化することに
よって得られた符号化データ信号に対して、その符号化
領域を示す符号化領域表示情報を挿入し、復号化側で
は、符号化データ信号を復号化することにより得られた
復号化データ信号を画像信号の有効領域のうち符号化領
域表示情報によって示される符号化領域に割り当てるよ
うにしたものである。

【００１５】このような構成においては、符号化側から
復号化側に対して、符号化領域表示情報が挿入された符
号化データ信号が供給される。この復号化側に供給され
た符号化データ信号は、復号化された後、画像信号の有
効領域のうち符号化領域表示情報により示される領域に
割り当てられる。これにより、１つの符号化・復号化シ
ステム内で、符号化領域と復号化領域とを一致させるこ
とができる。

【００１６】また、本発明は、復号化側では、有効領域
の一部に復号化データ信号が割り当てられた画像信号に
対して、その割当て領域を示す割当て領域表示情報を挿
入し、符号化側では、画像信号の有効領域のうち割当て
領域表示情報によって示される割当て領域を圧縮符号化
するようにしたものである。

【００１７】このような構成においては、前段の符号化
・復号化システムの復号化側から後段の符号化・復号化
システムの符号化側に対して、割当て領域表示情報が挿
入された画像信号が供給される。この符号化側に供給さ
れた画像信号は、有効領域のうち割当て領域表示情報に
よって示される割当て領域を圧縮符号化される。これに
より、前段の符号化・復号化システムの割当て領域と後
段の符号化・復号化システムの符号化領域とを一致させ
ることができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明の実施の形態を詳細に説明する。

【００１９】図１は、本発明に係る符号化・復号化シス
テムを構成する符号化装置の一実施の形態の構成を示す
ブロック図であり、図２は、同じく復号化装置の一実施
の形態の構成を示すブロック図である。

【００２０】図１に示す符号化装置は、画像信号が入力
される入力端子１１と、この画像信号から割当て領域表
示情報を検出する割当て領域表示情報検出器１２と、こ
の割当て領域表示情報検出器１２の検出出力に基づい
て、オン、オフが制御されるスイッチ１３と、このスイ
ッチ１３を介して与えられる画像信号を圧縮符号化する
符号化器１４と、この符号化器１４から出力される符号
化データ信号、すなわち、ビットストリーム信号に対し
て、割当て領域表示情報検出器１２の検出出力を符号化
領域表示情報として挿入する加算器１５と、この加算器
１５の加算出力が供給される出力端子１６とを有する。

【００２１】図２に示す復号化装置は、圧縮符号化によ
り得られたされたビットストリーム信号が入力される入
力端子２１と、このビットストリーム信号から符号化領
域表示情報を検出する符号化領域表示情報検出器２２
と、上記ビットストリーム信号を復号化する復号化器２
３と、無効データ信号が供給される入力端子２４と、符
号化領域表示情報検出器２２の検出出力に基づいて、復
号化器２３から出力される復号化データ信号と入力端子
２４に供給される無効データ信号のいずれか一方を選択
する切替えスイッチ２５と、この切替えスイッチ２５の
選択出力に対して、符号化領域表示情報検出器２２の検
出出力を割当て領域表示情報として挿入する加算器２６
と、この加算器２６の加算出力が供給される出力端子２
７とを有する。

【００２２】上記構成において、動作を説明する。な
お、以下の説明では、図１に示す符号化装置と図２に示
す復号化装置とからなる符号化・復号化システムが、カ
スケード接続された３つ以上の符号化・復号化システム
のうち、初段のシステムと最終段のシステムとの間にあ
るシステムであるものとして説明する。

【００２３】まず、図１に示す符号化装置の動作を説明
する。図１において、入力端子１１には、前段の符号化
・復号化システム（図示せず）から出力される画像信号
が供給される。この画像信号には、割当て領域表示情報
が挿入されている。ここで、割当て領域表示情報とは、
前段の符号化・復号化システムにおいて、復号化データ
信号を画像信号の有効領域のどの部分に割り当てたかを
示す情報である。

【００２４】この画像信号は、割当て領域表示情報検出
器１２とスイッチ１３とに供給される。割当て領域表示
情報検出器１２は、入力信号から割当て領域表示情報を
検出する。この検出出力は、スイッチ１３に制御信号と
して供給されるとともに、加算器１５に符号化領域表示
情報として供給される。

【００２５】スイッチ１３は、割当て領域表示情報検出
器１２で検出された割当て領域表示情報によって示され
る割当て領域の期間は、オン状態となり、そのほかの期
間は、オフ状態になる。これにより、入力端子１１に供
給される画像信号は、割当て領域の期間だけ符号化器１
４に供給され、そのほかの期間は供給されない。符号化
器１４は、入力信号をＭＰＥＧ２規格に従って圧縮符号
化する。その結果、画像信号は、有効領域のうち割当て
領域だけ圧縮符号化される。

【００２６】この圧縮符号化により得られたビットスト
リーム信号は、加算器１５に供給される。加算器１５
は、このビットストリーム信号に対して、割当て領域表
示情報検出器１２で検出された割当て領域表示情報を符
号化領域表示情報として挿入する。ここで、符号化領域
表示情報とは、画像信号の有効領域のうち符号化された
領域を示す情報である。符号化領域表示情報が挿入され
たビットストリーム信号は出力端子１６に供給される。
この出力端子１６に供給されたビットストリーム信号
は、図２に示す復号化装置に供給される。以上が図１に
示す符号化装置の動作である。

【００２７】次に、図２に示す復号化装置の復号化動作
を説明する。図２において、入力端子２１には、図１の
符号化装置から出力されるビットストリーム信号が供給
される。このビットストリーム信号は、符号化領域表示
情報検出器２２と復号化器２３とに供給される。

【００２８】符号化領域表示情報検出器２２は、入力さ
れるビットストリーム信号から符号化領域表示情報を検
出する。この検出出力は、切替えスイッチ２４に制御信
号として供給されるとともに、加算器２５に割当て領域
表示情報として供給される。復号化器２３は、入力され
るビットストリーム信号をＭＥＰＧ２規格に従って復号
化する。この復号化により得られた復号化データ信号
は、切替えスイッチ２５に供給される。この切替えスイ
ッチ２５には、さらに、入力端子２４に供給される無効
データ信号が供給される。

【００２９】この切替えスイッチ２５は、符号化領域表
示情報検出器２２により検出された符号化領域表示情報
によって示される符号化領域の期間は、復号化器２３か
ら出力される復号化データ信号を選択し、そのほかの期
間は、入力端子２４に供給される無効データ信号を選択
する。これにより、有効領域のうちの符号化領域に復号
化データ信号が割り当てられた画像信号が得られる。こ
の画像信号は加算器２６に供給される。

【００３０】この加算器２６は、切替えスイッチ２４か
ら供給される画像信号に対して、符号化領域表示情報検
出器２２により検出された符号化領域表示情報を割合て
領域表示情報として挿入する。この割当て領域表示情報
が挿入された画像信号は、出力端子２７に供給される。
この出力端子２７に供給された画像信号は、次段の符号
化・復号化システムの符号化装置に供給される。以上
が、図２に示す復号化装置の動作である。

【００３１】なお、図１に示す符号化装置が初段の符号
化・復号化システムの符号化装置である場合は、割当て
領域表示情報検出器１２の代りに、予め定めた符号化領
域を示す符号化領域表示情報を発生する符号化領域表示
情報発生器を設けなければならないことがある。これ
は、このような場合は、符号化装置に対して、割当て領
域表示情報が挿入されていない画像信号が入力されるこ
とがあるからである。このような場合、スイッチ１３
は、符号化領域表示情報発生器から出力される符号化領
域表示情報に従ってオン、オフを制御される。また、加
算器１５は、画像信号に対してこの符号化領域表示情報
を挿入する。

【００３２】なお、このような処理は、割当て領域表示
情報検出器１２に対して、割当て領域表示情報が検出さ
れない場合に、予め定めた符号化領域を示す符号化領域
表示情報を発生する機能を設けることによっても実現す
ることができる。このようにすれば、すべての段の符号
化・復号化システムにおいて、同じ符号化装置を用いる
ことができる利点が得られる。

【００３３】また、図２に示す復号化装置が最終段の符
号化・復号化システムの復号化装置である場合は、加算
器２６は必ずしも必要ではない。これは、このような場
合は、復号化装置から出力される画像信号がその後再び
圧縮符号化されるとは限らないからである。但し、この
ような場合であっても、画像信号に対して割当て領域表
示情報を挿入しても何ら問題がない。むしろ、挿入する
ようにした方がすべての段の符号化・復号化システムに
おいて、同じ復号化装置を用いることができるので都合
がよい。

【００３４】なお、以上の点は、１つの符号化・復号化
システムを単独で用いる場合についてもいえる。

【００３５】図３は、上述した画像信号のフォーマット
の一例を示す図である。図には、例えば、シルアルディ
ジタルデータインタフェース（ＳＤＤＩ）フォーマット
と呼ばれる信号フォーマットを示す。

【００３６】図示の画像信号は、セパレータ部と、タイ
プ部と、ワードカウント部と、１ＧＯＰ（Ｇｒｏｕｐ
ｏｆ Ｐｉｃｔｕｒｅ）部とを有する。１ＧＯＰ部は、
ダミー部と、第１フレーム部と、第２フレーム部と、エ
ンドコード部とを有する。第１フレーム部は、フレーム
ヘッダ部と、システム部と、第１フィールドのビデオイ
ンデックス部と、第２フィールドのビデオインデックス
部と、画像データ部とを有する。第２フレーム部も、図
には示さないが、第１フレーム部と同じようなフォーマ
ットを有する。

【００３７】上述した割当て領域表示情報は、例えば、
ビデオインデックス部に挿入されている。この場合、こ
の割当て領域表示情報は、第１，第２フィールドのビデ
オインデックス部のどちらか一方あるいは両方に挿入さ
れている。

【００３８】また、この割当て領域表示情報は、例え
ば、最初のＧＯＰのビデオインデックス部にだけ挿入さ
れている。言い換えれば、この割当て領域表示情報は、
画像信号に１回だけ挿入されている。これは、１つの画
像信号では、割当て領域が固定されているからである。
但し、この場合、割当て領域表示情報を一定周期（例え
ば、１０秒周期）で挿入するようにしてもよいことは勿
論である。このようにすれば、あるタイミングで割当て
領域表示情報の検出に失敗した場合でも、次のタイミン
グで割当て領域表示情報を検出することができるので、
割当て領域表示情報の検出精度を高めることができる。

【００３９】図４は、ビットストリーム信号のフォーマ
ットを示す図である。図示のごとく、ビットストリーム
信号は、ＳＨ（Ｓｅｑｕｅｎｃｅ Ｈｅａｄｅｒ、シー
ケンスヘッダ）部と、ＧＯＰ部とを有する。ＳＨ部に
は、ユーザデータ領域が設けられている。

【００４０】上述した符号化領域表示情報は、例えば、
ユーザデータ領域に挿入されている。この場合も、符号
化領域表示情報は、１回だけ挿入してもよいし、一定の
周期で繰り返し挿入してもよい。

【００４１】図５は、図１に示す符号化器１４の具体的
構成の一例を示すブロック図である。図示の符号化器１
４は、差分回路１０１と、ＤＣＴ回路１０２と、量子化
回路１０４と、逆量子化回路１０４と、逆ＤＣＴ回路１
０５と、加算回路１０６と、フレームメモリ１０７と、
動き検出回路１０８と、動き補償回路１０９と、可変長
符号化回路１１０とを有する。

【００４２】図６は、図２に示す復号化器２３の具体的
構成の一例を示すブロック図である。図示の符号化器２
３は、可変長復号化回路２０１と、逆量子化回路２０２
と、逆ＤＣＴ回路２０３と、加算回路２０４と、フレー
ムメモリ２０５とを有する。

【００４３】上記構成において、動作を説明する。ま
ず、図５に示す符号化器１４の動作を説明する。図示の
符号化器１４は、図１のスイッチ１３から出力される動
画像データを表す画像信号Ｓ１をＤＣＴ符号化、動き補
償符号化、可変長符号化を併用して圧縮符号化するよう
になっている。

【００４４】すなわち、スイッチ１３から出力される画
像信号Ｓ１は、差分回路１０１を介してＤＣＴ回路１０
２に供給されるとともに、動き検出回路１０３に供給さ
れる。ＤＣＴ回路１０２は、画像信号Ｓ１で示される動
画像データ内の各フレーム画像を複数の画素ブロックに
分割するとともに、各ブロックごとに離散コサイン変換
を施す。ＤＣＴ回路１０２は、この離散コサイン変換に
より得られた係数を変換信号Ｓ２として量子化回路１０
３に送出する。

【００４５】量子化回路１０３は、変換信号Ｓ２を量子
化することによって情報の丸め処理を施して量子化信号
Ｓ３を生成する。すなわち、ＤＣＴ回路１０２による変
換処理によって生成された変換信号Ｓ２においては、画
像信号Ｓ１で表される動画像データの画素値を示す係数
が低周波成分側に偏っている。このため、量子化回路１
０３は、変換信号Ｓ２内の各係数を所定の除数で除算し
て余りを丸め処理することにより、低周波成分側に偏っ
た画素値以外の高周波成分を取り除く。これにより、情
報圧縮がなされて量子化信号Ｓ３が生成される。量子化
回路１０３は、このようにして得られた量子化信号Ｓ３
を逆量子化回路１０４と可変長符号化回路１１０とに送
出する。

【００４６】このように符号化器１４は、画像信号Ｓ１
に対して、離散コサイン変換と量子化処理とを施すこと
により、ＤＣＴ符号化を用いて情報圧縮した量子化信号
Ｓ３を得ている。

【００４７】また、符号化器１４は、逆量子化回路１０
４以降の回路によって量子化信号Ｓ３に対して動き補償
符号化処理を施している。すなわち、逆量子化回路１０
４は、量子化信号Ｓ３を逆量子化処理することにより、
量子化前の変換信号Ｓ２とほぼ同じデータからなる変換
信号Ｓ４を生成する。また、逆ＤＣＴ回路１０５は、こ
の変換信号Ｓ４を逆離散コサイン変換することによって
画像信号Ｓ５を生成する。

【００４８】具体的には、逆量子化回路１０５は、量子
化回路１０３で施した処理と逆の手順で量子化信号Ｓ３
を処理することにより、変換信号Ｓ４を生成する。ま
た、逆ＤＣＴ回路１０７は、ＤＣＴ回路１０２で施した
処理と逆の手順で、変換信号Ｓ４を処理することによ
り、画像信号Ｓ５を生成する。

【００４９】すなわち、逆量子化回路１０４は、量子化
信号Ｓ３に、量子化の際に除算で用いた除数を乗数とし
て乗算することにより、変換信号Ｓ４を生成する。ま
た、逆ＤＣＴ回路１０５は、変換信号Ｓ４に逆離散コサ
イン変換を施すことにより、画像信号Ｓ５を生成する。
符号化器１４は、このような変換処理によって、画像信
号Ｓ１をほぼ復元したと言えるデータ内容からなる画像
信号Ｓ５を得ている。

【００５０】逆ＤＣＴ回路１０５で生成された画像信号
Ｓ５は、加算器１０６を介してフレームメモリ１０７に
与えられる。フレームメモリ１０７は、入力される画像
信号Ｓ５で示される各フレーム画像を記憶して動き検出
回路１０８と動き補償回路１０９にそれぞれ供給する。

【００５１】動き検出回路１０８は、上述した画像信号
Ｓ１で示されるフレーム画像とフレームメモリ１０７か
ら与えられる画像信号Ｓ５で示されるフレーム画像とを
複数の画素ブロック（マクロブロック）に分割して比較
し、動きベクトルを有する領域を検出する。そして、こ
の検出結果を検出信号Ｓ６として動き補償回路１０９に
送出する。

【００５２】動き補償回路１０９は、フレームメモリ１
０７から与えられる画像信号Ｓ５で示されるフレーム画
像を検出信号Ｓ６に基づいて動き補正することにより、
検出した動きベクトル量だけ画像内の動き物体をシフト
させた画像信号Ｓ７を生成して送出する。送出された画
像信号Ｓ７は、加算回路１０６にフィードバックされて
以前のフレーム画像の画像信号に加えられる。この加算
出力は、フレームメモリ１０７に記憶される。これによ
り、フレームメモリ１０７の内容が更新される。

【００５３】一方、画像信号Ｓ７は、差分回路１０１に
与えられる。差分回路１０１は、以前のフレーム画像と
原フレーム画像との動き部分の差分領域を抽出し、抽出
部分の画素データのみを後段の回路に送出する。

【００５４】このように符号化器１４は、各フレーム画
像間の動きベクトルを検出して、原フレーム画像との差
分でなる差分データのみを抽出するようになっている。
これにより、基準となる原フレーム画像以降のフレーム
画像では、差分部分のみを用いて画像信号を復元し得る
画像データを得ることができ、より効率の良い情報圧縮
を施すことができる。

【００５５】こうしてＤＣＴ符号化および動き補償符号
化を用いることによって得られた量子化信号Ｓ３は、可
変長符号化回路１１０に供給される。可変長符号化回路
１１０は、量子化信号Ｓ３を形成する各符号に対して、
可変長符号化処理を施すことにより、さらに情報圧縮を
行うようになっている。すなわち、可変長符号化回路１
１０は、入力される量子化信号Ｓ３で表されるＤＣＴ係
数や動きベクトル値等に対して、出現確率の高いもの程
短い符号を割り当てるようにして符号を割り当てる。こ
れにより、情報圧縮を施したデータ信号（符号化データ
信号、ビットストリーム信号）Ｓ８が得られる。

【００５６】符号化器１４は、このような可変長符号化
処理を施すことにより、出力するデータ信号Ｓ８をより
情報圧縮している。かくして、符号化器１４は、ＤＣＴ
符号化、動き補償符号化および可変長符号化を用いるこ
とにより、入力される画像信号Ｓ１に高効率な情報圧縮
を施して出力データ信号Ｓ８を生成する。以上が、図５
に示す符号化器１４の動作である。

【００５７】次に、図６に示す復号化器２３の動作を説
明する。上記のようにして得られたデータ信号Ｓ８は、
復号化器２３で画像信号Ｓ１とほぼ同じデータ内容から
なる画像信号Ｓ１２に復号化される。

【００５８】すなわち、図６に示す復号化器２３におい
ては、データ信号Ｓ８は可変長復号化回路２０１に入力
される。この可変長復号化回路２０１は、可変長符号化
されているデータ信号Ｓ８を復号化して固定長符号から
なる量子化信号Ｓ９を生成し、この量子化信号Ｓ９を逆
量子化回路２０２に送出する。

【００５９】逆量子化回路２０２は、量子化信号Ｓ９を
逆量子化して変換信号Ｓ１０を生成し、この変換信号Ｓ
１０を逆ＤＣＴ回路２０３に送出する。この逆ＤＣＴ回
路２０３は、変換信号Ｓ１０に対して逆離散コサイン変
換を施して画像信号Ｓ１１を生成する。こうして得られ
た画像信号Ｓ１１において、フレーム内のみで符号化さ
れている動画像データは、加算回路２０４を介してその
まま出力される。

【００６０】なお、ここで、加算回路２０４から出力さ
れる画像信号Ｓ１２は、フレームメモリ２０５に記憶さ
れる。フレーム間相関を用いて現フレーム画像との差分
部分のみが符号化されている動画象データは、フレーム
メモリ２０５に記憶された以前のフレーム画像のデータ
に加えられる。これにより、１フレームの画像データと
して出力画像を得ることができる。

【００６１】かくして復号化器２３は、画像信号Ｓ１と
ほぼ同じデータ内容でなる画像信号Ｓ１２を復号するこ
とができる。以上が、復号化器２３の動作である。

【００６２】以上詳述した本実施の形態によれば、符号
化側では、画像信号の有効領域の一部を圧縮符号化する
ことによって得られた符号化データ信号に対して、その
符号化領域を示す符号化領域表示情報を挿入し、復号化
側では、符号化データ信号を復号化することにより得ら
れた復号化データ信号を画像信号の有効領域のうち符号
化領域表示情報によって示される符号化領域に割り当て
るようにしたので、１つの符号化・復号化システム内
で、符号化領域と復号化領域とを一致させることができ
る。

【００６３】また、本実施の形態によれば、復号側で
は、有効領域の一部に復号化データ信号信号が割り当て
られた画像信号に対して、その割当て領域を示す割当て
領域表示情報を挿入し、符号化側では、画像信号の有効
領域のうち割当て領域表示情報によって示される割当て
領域を圧縮符号化するようにしたので、前段の符号化・
復号化システムの割当て領域と後段の符号化・復号化シ
ステムの符号化領域とを一致させることができる。

【００６４】以上から、本実施の形態によれば、符号化
された画像の符号化前の位置と復号化後の位置とを一致
させることができる。また、複数の符号化・復号化シス
テムをカスケード接続する場合において、符号化と復号
化とを繰り返すたびに有効画像領域が狭められることを
防止することができる。さらに、複数の符号化・復号化
システムをカスケード接続する場合において、すべての
段の符号化領域と割当て領域とを一致させることができ
るので、符号化による画質の劣化を最小限に抑えること
ができる。

【００６５】以上、本発明の一実施の形態を詳細に説明
したが、本発明は、上述したような実施の形態に限定さ
れるものではない。

【００６６】例えば、先の実施の形態では、符号化領域
表示情報を符号化データ信号に挿入する場合、ユーザデ
ータ領域に挿入する場合を説明した。しかしながら、本
発明は、符号化領域表示情報を挿入可能な領域ならユー
ザデータ領域以外の領域に挿入するようにしてもよい。

【００６７】また、先の実施の形態では、割当て領域表
示情報を画像信号に挿入する場合、ビデオインデックス
部に挿入する場合を説明した。しかしながら、本発明
は、割当て領域表示情報を挿入可能な領域ならビデオイ
ンデックス部以外の領域に挿入するようにしてもよい。

【００６８】また、先の実施の形態では、本発明を、画
像信号をｍ×ｎ画素の画素ブロックに分割して圧縮符号
化する符号化・復号化システムに適用する場合を説明し
た。しかしながら、本発明は、画像信号の有効領域の一
部を圧縮符号化する符号化・復号化システム一般に適用
することができる。したがって、本発明は、画像信号を
画素ブロックに分割しなくても、何らかの理由で画像信
号の有効領域の一部のみを圧縮符号化する符号化・復号
化システムにも適用することができる。

【００６９】このほかにも、本発明は、その要旨を逸脱
しない範囲で種々様々変形実施可能なことは勿論であ
る。

【００７０】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、符
号化側では、画像信号の有効領域の一部を圧縮符号化す
ることによって得られた符号化データ信号に対して、そ
の符号化領域を示す符号化領域表示情報を挿入し、復号
化側では、符号化データ信号を復号化することにより得
られた復号化データ信号を画像信号の有効領域のうち符
号化領域表示情報によって示される符号化領域に割り当
てるようにしたので、１つの符号化・復号化システム内
で、符号化領域と復号化領域とを一致させることができ
る。

【００７１】また、本発明によれば、復号側では、有効
領域の一部に復号化データ信号が割り当てられた画像信
号に対して、その割当て領域を示す割当て領域表示情報
を挿入し、符号化側では、画像信号の有効領域のうち割
当て領域表示情報によって示される割当て領域を圧縮符
号化するようにしたので、前段の符号化・復号化システ
ムの割当て領域と後段の符号化・復号化システムの符号
化領域とを一致させることができる。

【００７２】以上から、本実施の形態によれば、符号化
された画像の符号化前の位置と復号化後の位置とを一致
させることができる。また、複数の符号化・復号化シス
テムをカスケード接続する場合において、符号化と復号
化とを繰り返すたびに有効画像領域が狭められることを
防止することができる。さらに、複数の符号化・復号化
システムをカスケード接続する場合において、すべての
段の符号化領域と割当て領域とを一致させることができ
るので、符号化による画質の劣化を最小限に抑えること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る符号化装置の一実施の形態の構成
を示すブロック図である。

【図２】本発明に係る復号化装置の一実施の形態の構成
を示すブロック図である。

【図３】割込み領域表示情報の挿入領域を説明するため
の図である。

【図４】符号化領域表示情報の挿入領域を説明するため
の図である。

【図５】符号化装置に含まれる符号化器の構成を示すブ
ロック図である。

【図６】復号化装置に含まれる復号化器の構成を示すブ
ロック図である。

【図７】従来の問題を説明するための図である。

【図８】従来の問題を説明するための図である。

【図９】従来の問題を説明するための図である。

【符号の説明】

１１，２１，２４…入力端子、１２…割当て領域表示情
報検出器、１３…スイッチ、１４…符号化器、１５…加
算器、１６，２７…出力端子、２２…符号化領域表示情
報検出器、２３…復号化器、２５…切替えスイッチ、２
６…加算器、１０１…差分回路、１０２…ＤＣＴ回路、
１０３…量子化回路、１０４…逆量子化回路、１０５…
逆ＤＣＴ回路、１０６，２０４…加算回路、１０７，２
０５…フレームメモリ、１０８…動き検出回路、１０９
…動き補償回路、２０１…可変長復号化回路、２０２…
逆量子化回路、２０３…逆ＤＣＴ回路。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力される画像信号の有効領域の一部を
   圧縮符号化する符号化手段と、 この符号化手段の圧縮符号化処理により得られた符号化
   データ信号に対して、その符号化領域を示す符号化領域
   表示情報を挿入する符号化領域表示情報挿入手段とを備
   えたことを特徴とする符号化装置。
2. 【請求項２】 有効領域の一部に復号化データ信号が割
   り当てられるとともに、その割当て領域を示す割当て領
   域表示情報が挿入された画像信号から前記割当て領域表
   示情報を検出する割当て領域表示情報検出手段と、 前記画像信号の有効領域のうち前記割当て領域表示情報
   検出手段により検出された割当て領域表示情報によって
   示される割当て領域を圧縮符号化する符号化手段とを備
   えたことを特徴とする符号化装置。
3. 【請求項３】 画像信号の有効領域の一部を圧縮符号化
   することにより得られるとともに、その符号化領域を示
   す符号化領域表示情報が挿入された符号化データ信号を
   復号化する復号化手段と、 前記符号化データ信号から前記符号化領域表示情報を検
   出する符号化領域表示情報検出手段と、 前記復号化手段の復号化処理により得られた復号化デー
   タ信号を画像信号の有効領域のうち前記符号化領域表示
   情報検出手段により検出された符号化領域表示情報によ
   って示される符号化領域に割り当てる復号化データ割当
   て手段とを備えたことを特徴とする復号化装置。
4. 【請求項４】 画像信号の有効領域の一部を圧縮符号化
   することにより得られ符号化データ信号を復号化する復
   号化手段と、 この復号化手段の復号化処理により得られた復号化デー
   タ信号を画像信号の有効領域の一部に割り当てる復号化
   データ割当て手段と、 前記復号化データ信号の割当て領域を示す割当て領域表
   示情報をこの復号化データ信号が割り当てられた画像信
   号に対して挿入する割当て領域表示情報挿入手段とを備
   えたことを特徴とする復号化装置。
5. 【請求項５】 入力される画像信号の有効領域の一部を
   圧縮符号化する符号化手段と、 この符号化手段の圧縮符号化処理により得られた符号化
   データ信号に対して、その符号化領域を示す符号化領域
   表示情報を挿入する符号化領域表示情報挿入手段と、 この符号化領域表示情報挿入手段により符号化領域表示
   情報が挿入された符号化データ信号を復号化する復号化
   手段と、 前記符号化領域表示情報挿入手段により符号化領域表示
   情報が挿入された符号化データ信号から前記符号化領域
   表示情報を検出する符号化領域表示情報検出手段と、 前記復号化手段の復号化処理により得られた復号化デー
   タ信号を画像信号の有効領域のうち前記符号化領域表示
   情報検出手段により検出された符号化領域表示情報によ
   って示される符号化領域に割り当てる復号化データ割当
   て手段とを備えたことを特徴とする符号化・復号化シス
   テム。
6. 【請求項６】 画像信号の有効領域の一部を圧縮符号化
   することにより得られた符号化データ信号を復号化する
   復号化手段と、 この復号化手段の復号化処理により得られた復号化デー
   タ信号を画像信号の有効領域の一部に割り当てる復号化
   データ割当て手段と、 この復号化データ割当て手段により割り当てられた復号
   化データ信号の割当て領域を示す割当て領域表示情報を
   この復号化データ信号が割り当てられた画像信号に対し
   て挿入する割当て領域表示情報挿入手段と、 この割当て領域表示情報挿入手段により割当て領域表示
   情報が挿入された画像信号から前記割当て領域表示情報
   を検出する割当て領域表示情報検出手段と、 前記割当て領域表示情報挿入手段により割当て領域表示
   情報が挿入された画像信号の有効領域のうち前記割当て
   領域表示情報検出手段により検出された割当て領域表示
   情報によって示される割当て領域を圧縮符号化する符号
   化手段とを備えたことを特徴とする符号化・復号化シス
   テム。