JPH10136376A - ブロック間予測符号化復号化装置及びその方法 - Google Patents
ブロック間予測符号化復号化装置及びその方法Info
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- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 画像を効率的に伝送、蓄積、表示するため
に、より少ない符号量で画像をディジタル信号にする高
能率符号化において、特にブロック単位で画像を符号化
する手法を提供する。 【解決手段】 画像をブロック単位に分割し順次符号化
処理を行なうブロック間予測符号化装置を、符号化済み
のブロックと遊離した独立ブロックをブロック内独立で
符号化する第１の符号化手段 (６) と、前記符号化済み
のブロックと前記独立ブロックに挟まれた予測ブロック
内の各画素に対し、前記符号化済みのブロックと前記独
立ブロックから内挿予測信号を生成する予測手段( ８〜
１３) と、前記内挿予測信号を予測ブロック内の各画素
信号から減算し予測残差信号を得る予測減算手段（４）
と、前記予測残差信号を符号化する第２の符号化手段
（６）とを有して構成する。
に、より少ない符号量で画像をディジタル信号にする高
能率符号化において、特にブロック単位で画像を符号化
する手法を提供する。 【解決手段】 画像をブロック単位に分割し順次符号化
処理を行なうブロック間予測符号化装置を、符号化済み
のブロックと遊離した独立ブロックをブロック内独立で
符号化する第１の符号化手段 (６) と、前記符号化済み
のブロックと前記独立ブロックに挟まれた予測ブロック
内の各画素に対し、前記符号化済みのブロックと前記独
立ブロックから内挿予測信号を生成する予測手段( ８〜
１３) と、前記内挿予測信号を予測ブロック内の各画素
信号から減算し予測残差信号を得る予測減算手段（４）
と、前記予測残差信号を符号化する第２の符号化手段
（６）とを有して構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】画像を効率的に伝送、蓄積、
表示するために、より少ない符号量で画像をディジタル
信号にする高能率符号化において、特にブロック単位で
画像を符号化する手法に関する。
表示するために、より少ない符号量で画像をディジタル
信号にする高能率符号化において、特にブロック単位で
画像を符号化する手法に関する。
【０００２】
＜ブロック間予測符号化＞画像の符号化において、ＤＣ
Ｔ（離散コサイン変換）等を用いて画像をブロック単位
で符号化する手法が最も一般的に用いられている。そこ
で、各ブロックを独立に符号化するのではなく、符号済
みのブロックから被符号化ブロックの各画素を予測し、
その予測残差を符号化する方法がある。これは例えば、
「外挿予測−離散サイン変換による画像の高能率符号
化」電子情報通信学会論文誌 (B)，J71-No.6，pp.717-7
24( 昭和63年６月）などに記載されている。
Ｔ（離散コサイン変換）等を用いて画像をブロック単位
で符号化する手法が最も一般的に用いられている。そこ
で、各ブロックを独立に符号化するのではなく、符号済
みのブロックから被符号化ブロックの各画素を予測し、
その予測残差を符号化する方法がある。これは例えば、
「外挿予測−離散サイン変換による画像の高能率符号
化」電子情報通信学会論文誌 (B)，J71-No.6，pp.717-7
24( 昭和63年６月）などに記載されている。
【０００３】前記文献の場合、符号化処理はブロック単
位で順次行なわれるので、符号化済みのブロックは被符
号化ブロックの片側にのみ存在する。従って、ブロック
間予測は符号化済みブロックの存在する片方向からだけ
になり、すなわち外挿予測となる。この様なブロック間
予測の残差信号を符号化するには、ＤＣＴよりＤＳＴ
（離散サイン変換）の方が符号化効率が高いことが知ら
れている。この方法は、ブロック間の相関が符号化に利
用されるので、ブロック毎に独立に符号化するより符号
化効率がよい。また、予測信号は隣接ブロックから連続
した信号値で得られるので、予測残差が完全に符号化さ
れなくとも、ブロック間の連続性がよくなり、ブロック
歪みが起こり難い。
位で順次行なわれるので、符号化済みのブロックは被符
号化ブロックの片側にのみ存在する。従って、ブロック
間予測は符号化済みブロックの存在する片方向からだけ
になり、すなわち外挿予測となる。この様なブロック間
予測の残差信号を符号化するには、ＤＣＴよりＤＳＴ
（離散サイン変換）の方が符号化効率が高いことが知ら
れている。この方法は、ブロック間の相関が符号化に利
用されるので、ブロック毎に独立に符号化するより符号
化効率がよい。また、予測信号は隣接ブロックから連続
した信号値で得られるので、予測残差が完全に符号化さ
れなくとも、ブロック間の連続性がよくなり、ブロック
歪みが起こり難い。
【０００４】＜従来例ブロック間予測符号化装置＞図７
に前記ブロック間予測符号化装置の構成例を示す。画像
入力端子１から供給される画像信号は、ブロック変換器
７１でラスタースキャン構造の画像信号をブロック単位
の構造にして予測減算器４に出力する。予測減算器４
は、ブロック予測器７３から与えられるブロック間予測
信号を符号化ブロックの画像信号から減算し、予測残差
信号を符号化器７２に与える。符号化器７２は、ＤＳＴ
の変換処理を行ない、得られた変換係数を量子化して符
号とする。得られた符号は符号出力端子７より出力され
ると共に復号化器７５に与えられる。
に前記ブロック間予測符号化装置の構成例を示す。画像
入力端子１から供給される画像信号は、ブロック変換器
７１でラスタースキャン構造の画像信号をブロック単位
の構造にして予測減算器４に出力する。予測減算器４
は、ブロック予測器７３から与えられるブロック間予測
信号を符号化ブロックの画像信号から減算し、予測残差
信号を符号化器７２に与える。符号化器７２は、ＤＳＴ
の変換処理を行ない、得られた変換係数を量子化して符
号とする。得られた符号は符号出力端子７より出力され
ると共に復号化器７５に与えられる。
【０００５】復号化器７５は、逆量子化で再生係数を
得、逆ＤＳＴで再生予測残差信号を得て予測加算器１４
に与える。予測加算器１４では、ブロック予測器７３か
ら与えられるブロック間予測信号信号を再生予測残差信
号に加算し、得られた再生画像信号をブロックラインメ
モリ７４に与える。ブロックラインメモリ７４は、ブロ
ック単位で画像の右から左までの分（ブロックライン）
の再生画像信号を蓄積しており、予測に必要な情報をブ
ロック予測器７３に出力する。ブロック予測器７３は、
符号化ブロックの各画素の予測信号を生成し予測減算器
４に与える。なお、予測信号形成の具体的手法は前記文
献に記載されている。
得、逆ＤＳＴで再生予測残差信号を得て予測加算器１４
に与える。予測加算器１４では、ブロック予測器７３か
ら与えられるブロック間予測信号信号を再生予測残差信
号に加算し、得られた再生画像信号をブロックラインメ
モリ７４に与える。ブロックラインメモリ７４は、ブロ
ック単位で画像の右から左までの分（ブロックライン）
の再生画像信号を蓄積しており、予測に必要な情報をブ
ロック予測器７３に出力する。ブロック予測器７３は、
符号化ブロックの各画素の予測信号を生成し予測減算器
４に与える。なお、予測信号形成の具体的手法は前記文
献に記載されている。
【０００６】＜従来例ブロック間予測復号化装置＞図７
のブロック間予測符号化装置に対応するブロック間予測
復号化装置について説明する。図８は、その構成を示し
たものである。符号入力端子２１より供給される符号は
復号化器７５で、逆量子化、逆ＤＳＴの処理が行なわ
れ、予測残差信号が再生される。再生された予測残差信
号は予測加算器１４でブロック予測器７３から与えられ
るブロック間予測信号が加算され再生画像となる。
のブロック間予測符号化装置に対応するブロック間予測
復号化装置について説明する。図８は、その構成を示し
たものである。符号入力端子２１より供給される符号は
復号化器７５で、逆量子化、逆ＤＳＴの処理が行なわ
れ、予測残差信号が再生される。再生された予測残差信
号は予測加算器１４でブロック予測器７３から与えられ
るブロック間予測信号が加算され再生画像となる。
【０００７】この様にして得られた再生画像は、ラスタ
ー変換器８３に与えられると共にブロックラインメモリ
７４に与えられる。ラスター変換器８３は、ブロック変
換器７１の逆処理であり、ブロック単位の再生画像をラ
スタースキャン構造の通常のテレビジョン信号に変換
し、画像出力端子２３より画像を出力する。ブロックラ
インメモリ７４とブロック間予測器７３の動作は符号化
装置と同じである。ブロック間予測器７３で得られたブ
ロック間予測信号は、予測加算器１４に与えられる。
ー変換器８３に与えられると共にブロックラインメモリ
７４に与えられる。ラスター変換器８３は、ブロック変
換器７１の逆処理であり、ブロック単位の再生画像をラ
スタースキャン構造の通常のテレビジョン信号に変換
し、画像出力端子２３より画像を出力する。ブロックラ
インメモリ７４とブロック間予測器７３の動作は符号化
装置と同じである。ブロック間予測器７３で得られたブ
ロック間予測信号は、予測加算器１４に与えられる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来のブロック間予測
は符号化済みの片方向のブロックからのみ予測される。
この場合、画像の変化はうまく予測出来ず、符号化効率
の改善は十分でない。また、巡回型予測となっているた
め、伝送路で符号誤りが生じた場合は、それ以降の画像
に影響を及ぼす。
は符号化済みの片方向のブロックからのみ予測される。
この場合、画像の変化はうまく予測出来ず、符号化効率
の改善は十分でない。また、巡回型予測となっているた
め、伝送路で符号誤りが生じた場合は、それ以降の画像
に影響を及ぼす。
【０００９】本発明は以上の点に着目してなされたもの
で、符号化済みのブロックから遊離したブロック、また
は画素を独立に符号化し、それと符号化済ブロック間に
挟まれるブロックをそれらで内挿予測し、残差を符号化
することで、符号誤りが波及せず、高い符号化効率が得
られるブロック間予測符号化装置及び復号化装置を提供
することを目的とする。
で、符号化済みのブロックから遊離したブロック、また
は画素を独立に符号化し、それと符号化済ブロック間に
挟まれるブロックをそれらで内挿予測し、残差を符号化
することで、符号誤りが波及せず、高い符号化効率が得
られるブロック間予測符号化装置及び復号化装置を提供
することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、画像をブロッ
ク単位で順次符号化及び復号化処理を行なう際に、符号
化済みのブロックと遊離したブロックまたは画素を独立
に符号化し、符号化済みのブロックとその独立ブロック
または独立画素に挟まれた予測ブロック内の各画素に対
して内挿予測信号を生成し、それによる予測残差信号を
得て符号化するブロック間予測符号化装置である。ま
た、復号化済みのブロックと遊離したブロックまたは画
素をブロック内独立で復号化し、さらに予測ブロックの
予測残差信号を復号化し、符号化済みのブロックと独立
ブロックまたは独立画素に挟まれた予測ブロック内の各
画素に対して内挿予測信号を生成し、予測ブロックの予
測残差信号と加算するブロック間予測復号化装置であ
る。
ク単位で順次符号化及び復号化処理を行なう際に、符号
化済みのブロックと遊離したブロックまたは画素を独立
に符号化し、符号化済みのブロックとその独立ブロック
または独立画素に挟まれた予測ブロック内の各画素に対
して内挿予測信号を生成し、それによる予測残差信号を
得て符号化するブロック間予測符号化装置である。ま
た、復号化済みのブロックと遊離したブロックまたは画
素をブロック内独立で復号化し、さらに予測ブロックの
予測残差信号を復号化し、符号化済みのブロックと独立
ブロックまたは独立画素に挟まれた予測ブロック内の各
画素に対して内挿予測信号を生成し、予測ブロックの予
測残差信号と加算するブロック間予測復号化装置であ
る。
【００１１】作 用 本発明では、符号化済みのブロックから遊離したブロッ
クまたは画素を独立に符号化し、それと符号化済ブロッ
ク間に挟まれるブロックをそれらで内挿予測し、残差を
符号化することで、挟まれるブロックに関しては上下又
は左右の符号化済みブロックまたは画素から内挿予測さ
れることになり、画像の変化にある程度適合した予測信
号が得られる。一方、ブロック間予測処理を行なってい
るが、予測は符号化済みのブロックとそれから遊離した
ブロックまたは画素の間のみで行なわれるので、符号誤
りによる復号処理の誤り波及は隣接ブロックまでとな
る。
クまたは画素を独立に符号化し、それと符号化済ブロッ
ク間に挟まれるブロックをそれらで内挿予測し、残差を
符号化することで、挟まれるブロックに関しては上下又
は左右の符号化済みブロックまたは画素から内挿予測さ
れることになり、画像の変化にある程度適合した予測信
号が得られる。一方、ブロック間予測処理を行なってい
るが、予測は符号化済みのブロックとそれから遊離した
ブロックまたは画素の間のみで行なわれるので、符号誤
りによる復号処理の誤り波及は隣接ブロックまでとな
る。
【００１２】
＜第１の実施例のブロック間予測符号化装置＞本発明の
第１の実施例の動画像符号化装置について、以下に図と
共に説明する。図１は、その構成を示したもので、図７
の従来例と同一構成要素には同一番号を記してある。画
像入力端子１、予測減算器４、符号出力端子７、加算器
１４の動作は基本的に図７の従来例の動作と同じであ
る。
第１の実施例の動画像符号化装置について、以下に図と
共に説明する。図１は、その構成を示したもので、図７
の従来例と同一構成要素には同一番号を記してある。画
像入力端子１、予測減算器４、符号出力端子７、加算器
１４の動作は基本的に図７の従来例の動作と同じであ
る。
【００１３】一方、図１には、図７に対しブロック予測
器７３の代わりに予測制御器８、ブロックメモリ９、加
算器１１、乗算器１０、１２があり、スイッチ３、５、
１５が追加されている。また、ブロック変換器２、符号
化器６、ブロックラインメモリ１３、復号化器１６の動
作は従来例とは異なる。画像入力端子１から供給される
画像信号は、ブロック変換器２でブロック化され、次の
スイッチ３に出力される。
器７３の代わりに予測制御器８、ブロックメモリ９、加
算器１１、乗算器１０、１２があり、スイッチ３、５、
１５が追加されている。また、ブロック変換器２、符号
化器６、ブロックラインメモリ１３、復号化器１６の動
作は従来例とは異なる。画像入力端子１から供給される
画像信号は、ブロック変換器２でブロック化され、次の
スイッチ３に出力される。
【００１４】この際ブロックの順番は、従来例の様に単
純な順次ではなく、図３のステップ１に示した縦２個づ
つの４個単位で図の番号順に出力される。また、ブロッ
ク変換器２は、この順番に従ってスイッチ３、５、１５
の制御信号を出力する。なお、この様なブロックを４個
単位で統合する処理は、画像フォーマットが４：２：０
タイプの符号化における輝度信号に対する処理法として
一般的なものである。
純な順次ではなく、図３のステップ１に示した縦２個づ
つの４個単位で図の番号順に出力される。また、ブロッ
ク変換器２は、この順番に従ってスイッチ３、５、１５
の制御信号を出力する。なお、この様なブロックを４個
単位で統合する処理は、画像フォーマットが４：２：０
タイプの符号化における輝度信号に対する処理法として
一般的なものである。
【００１５】スイッチ３は、制御信号によって (1)の独
立ブロックはスイッチ５に、 (2)(3)(4)の予測ブロック
は予測減算器４に、夫々接続される。予測ブロックは予
測減算器４で加算器１１からの内挿予測信号が減算され
予測残差信号となり、スイッチ５に与えられる。スイッ
チ５は、スイッチ３と同様に制御され、独立ブロックは
そのままの信号を、予測ブロックは予測残差信号を符号
化器６に与える。
立ブロックはスイッチ５に、 (2)(3)(4)の予測ブロック
は予測減算器４に、夫々接続される。予測ブロックは予
測減算器４で加算器１１からの内挿予測信号が減算され
予測残差信号となり、スイッチ５に与えられる。スイッ
チ５は、スイッチ３と同様に制御され、独立ブロックは
そのままの信号を、予測ブロックは予測残差信号を符号
化器６に与える。
【００１６】符号化器６は、各ブロックの符号化を行な
うものであるが、独立ブロックと予測ブロックで処理が
異なる。基本的にはＤＣＴされた信号が量子化され、可
変長符号化で情報圧縮された符号が符号出力端子７と復
号化器１６に与えられる。ここで、予測ブロックではＤ
ＣＴの代わりにＤＳＴを用い、ＤＣ成分が少ないので可
変長符号化はＡＣ成分と同様な処理としてもよい。この
符号出力端子７からの出力信号は、例えば、ディスク状
の記録媒体（図示せず）に記録される。
うものであるが、独立ブロックと予測ブロックで処理が
異なる。基本的にはＤＣＴされた信号が量子化され、可
変長符号化で情報圧縮された符号が符号出力端子７と復
号化器１６に与えられる。ここで、予測ブロックではＤ
ＣＴの代わりにＤＳＴを用い、ＤＣ成分が少ないので可
変長符号化はＡＣ成分と同様な処理としてもよい。この
符号出力端子７からの出力信号は、例えば、ディスク状
の記録媒体（図示せず）に記録される。
【００１７】復号化器１６は、符号化器６の逆処理を行
ない、再生画像及び再生予測残差信号を得て、予測加算
器１４に与える。予測加算器１４は、予測ブロックでは
スイッチ１５を介して内挿予測信号を得て、再生残差信
号と加算して再生画像を得る。一方、独立ブロックでは
何も加算しない。この様にして得られた再生画像は、予
測ブロックではブロックラインメモリ１３のみに与えら
れ、独立ブロックではブロックラインメモリ１３の他に
ブロックメモリ９にも与えられる。
ない、再生画像及び再生予測残差信号を得て、予測加算
器１４に与える。予測加算器１４は、予測ブロックでは
スイッチ１５を介して内挿予測信号を得て、再生残差信
号と加算して再生画像を得る。一方、独立ブロックでは
何も加算しない。この様にして得られた再生画像は、予
測ブロックではブロックラインメモリ１３のみに与えら
れ、独立ブロックではブロックラインメモリ１３の他に
ブロックメモリ９にも与えられる。
【００１８】ブロックラインメモリ１３は、次の独立ブ
ロックの再生画像信号が来るまでそれを保持する。ブロ
ックラインメモリ１３の基本動作は従来例と同じである
が、予測方法の違いに対応して最大２倍のブロックの信
号を保持する必要がある。ここで、実際に予測に使われ
るのはブロックの端の画素だけなので、各メモリで保持
する画素はそれだけでもよい。
ロックの再生画像信号が来るまでそれを保持する。ブロ
ックラインメモリ１３の基本動作は従来例と同じである
が、予測方法の違いに対応して最大２倍のブロックの信
号を保持する必要がある。ここで、実際に予測に使われ
るのはブロックの端の画素だけなので、各メモリで保持
する画素はそれだけでもよい。
【００１９】ブロックメモリ９とブロックラインメモリ
１３は予測に用いる予測ブロックに隣接するブロック端
の画素の画像信号を出力する。画像信号は、夫々乗算器
１０、１２で係数ｋと( １−ｋ) が夫々乗じられ、加算
器１１で加算され内挿予測信号となる。このｋは予測制
御器８によって、ブロックと画素の位置に応じて決めら
れ、出力される。具体的予測方法は、図４に示される様
な線形予測であり、ｋは予測される画素と参照画素の位
置関係によって１／９〜８／９となる。この様にして作
られた内挿予測信号は予測減算器４とスイッチ１５に与
えられる。
１３は予測に用いる予測ブロックに隣接するブロック端
の画素の画像信号を出力する。画像信号は、夫々乗算器
１０、１２で係数ｋと( １−ｋ) が夫々乗じられ、加算
器１１で加算され内挿予測信号となる。このｋは予測制
御器８によって、ブロックと画素の位置に応じて決めら
れ、出力される。具体的予測方法は、図４に示される様
な線形予測であり、ｋは予測される画素と参照画素の位
置関係によって１／９〜８／９となる。この様にして作
られた内挿予測信号は予測減算器４とスイッチ１５に与
えられる。
【００２０】予測の手順は、図３のステップ２に示され
ている。ここで、(2) の予測ブロックは上下に再生画像
が存在するので、上下方向の隣接画素で線形内挿予測を
行ない、 (3)の予測ブロックは左右に再生画像が存在す
るので、左右方向の隣接画素で線形内挿予測を行なう。
(4) の予測ブロックは片側にしか隣接再生画像が存在し
ないので、隣接する(2) のブロックの予測値または (3)
のブロックの予測値を用いる。図は(2) を用いて左右方
向に予測する。これは間接的に (1)を用いているのと同
じである。
ている。ここで、(2) の予測ブロックは上下に再生画像
が存在するので、上下方向の隣接画素で線形内挿予測を
行ない、 (3)の予測ブロックは左右に再生画像が存在す
るので、左右方向の隣接画素で線形内挿予測を行なう。
(4) の予測ブロックは片側にしか隣接再生画像が存在し
ないので、隣接する(2) のブロックの予測値または (3)
のブロックの予測値を用いる。図は(2) を用いて左右方
向に予測する。これは間接的に (1)を用いているのと同
じである。
【００２１】＜第１の実施例のブロック間予測復号化装
置＞本発明の第１の実施例のブロック間予測符号化装置
に対応する復号化装置について説明する。図２は、その
構成を示したもので、従来例と同一構成要素には同一番
号を記してある。符号入力端子２１、予測加算器１４、
画像出力端子２３の動作は基本的に同じである。
置＞本発明の第１の実施例のブロック間予測符号化装置
に対応する復号化装置について説明する。図２は、その
構成を示したもので、従来例と同一構成要素には同一番
号を記してある。符号入力端子２１、予測加算器１４、
画像出力端子２３の動作は基本的に同じである。
【００２２】一方、図２には、図８に対し予測器７３の
代わりに、予測制御器２４、ブロックメモリ９、加算器
１１、乗算器１０、１２がある。また、スイッチ３、５
が追加されている。復号化器１６、ラスター変換器２
２、ブロックラインメモリ１３は従来例と動作が異な
る。例えば、記録媒体を介して符号入力端子２１より供
給される符号は、復号化器１６で、符号化装置の復号化
器１６と同様に符号化器５の逆処理を行ない、再生画像
信号及び再生予測残差信号を得て、スイッチ３に与え
る。
代わりに、予測制御器２４、ブロックメモリ９、加算器
１１、乗算器１０、１２がある。また、スイッチ３、５
が追加されている。復号化器１６、ラスター変換器２
２、ブロックラインメモリ１３は従来例と動作が異な
る。例えば、記録媒体を介して符号入力端子２１より供
給される符号は、復号化器１６で、符号化装置の復号化
器１６と同様に符号化器５の逆処理を行ない、再生画像
信号及び再生予測残差信号を得て、スイッチ３に与え
る。
【００２３】スイッチ３は、ブロックの順番によって決
められる制御信号によって (1)の独立ブロックはスイッ
チ５に、 (2)(3)(4)の予測ブロックは予測加算器１４
に、接続される。予測ブロックは予測加算器１４で加算
器１１からので内挿予測信号が予測残差信号に加算され
再生画像となり、スイッチ５に与えられる。スイッチ５
は、スイッチ３と同様に制御され、独立ブロックはその
ままの信号を、予測ブロックは予測加算器１４の出力を
ラスター変換器２２とブロックラインメモリ１３に与え
る。さらに、独立ブロックではブロックメモリ９にも与
えられる。
められる制御信号によって (1)の独立ブロックはスイッ
チ５に、 (2)(3)(4)の予測ブロックは予測加算器１４
に、接続される。予測ブロックは予測加算器１４で加算
器１１からので内挿予測信号が予測残差信号に加算され
再生画像となり、スイッチ５に与えられる。スイッチ５
は、スイッチ３と同様に制御され、独立ブロックはその
ままの信号を、予測ブロックは予測加算器１４の出力を
ラスター変換器２２とブロックラインメモリ１３に与え
る。さらに、独立ブロックではブロックメモリ９にも与
えられる。
【００２４】ブロックメモリ９、乗算器１０、１２、加
算器１１、ブロックラインメモリ１３の動作は図１の符
号化装置と同じである。この様にして得られた内挿予測
信号は予測加算器１４に与えられる。予測制御器２４の
動作は、基本的に図１の符号化装置のものと同じだが、
画像信号ではなく、受信された符号に合わせて制御信号
を出力する。以上説明した第１の動画像符号化装置と第
１の動画像復号化装置とを一体化して使用することも可
能である。装置が小形化出来れば、可搬型として使用す
ることも可能となる。この場合には、符号化して記録し
た、例えばディスク状の記録媒体を即座に復号化して再
生することが出来るし、出先でも再生することが出来
る。
算器１１、ブロックラインメモリ１３の動作は図１の符
号化装置と同じである。この様にして得られた内挿予測
信号は予測加算器１４に与えられる。予測制御器２４の
動作は、基本的に図１の符号化装置のものと同じだが、
画像信号ではなく、受信された符号に合わせて制御信号
を出力する。以上説明した第１の動画像符号化装置と第
１の動画像復号化装置とを一体化して使用することも可
能である。装置が小形化出来れば、可搬型として使用す
ることも可能となる。この場合には、符号化して記録し
た、例えばディスク状の記録媒体を即座に復号化して再
生することが出来るし、出先でも再生することが出来
る。
【００２５】＜第２の実施例のブロック間予測符号化装
置＞本発明の第２の実施例のブロック間予測符号化装置
について、以下に図と共に説明する。図５は、その構成
を示したもので、図１の第１の実施例と同一構成要素に
は同一番号を記してある。画像入力端子１、ブロック変
換器２、予測減算器４、符号出力端子７、加算器１１、
乗算器１０、１２、ブロックラインメモリ１３の動作は
基本的に第１の実施例と同じである。
置＞本発明の第２の実施例のブロック間予測符号化装置
について、以下に図と共に説明する。図５は、その構成
を示したもので、図１の第１の実施例と同一構成要素に
は同一番号を記してある。画像入力端子１、ブロック変
換器２、予測減算器４、符号出力端子７、加算器１１、
乗算器１０、１２、ブロックラインメモリ１３の動作は
基本的に第１の実施例と同じである。
【００２６】一方、図５には、図１のブロックメモリ９
の代わりに画素メモリ５４、スイッチ３、５の代わりに
スイッチ５２がある。また、符号化器５１、予測制御器
５３、復号化器５５の動作が異なる。処理としての第１
の実施例との違いは、第１の実施例が独立符号化するの
を１ブロックとしたのに対し、１画素のみとする点であ
る。画像入力端子１より供給される画像信号は、ブロッ
ク変換器２に与えられると共に、独立画素がスイッチ５
２を介して画素メモリ５４と符号化器５１に与えられ
る。
の代わりに画素メモリ５４、スイッチ３、５の代わりに
スイッチ５２がある。また、符号化器５１、予測制御器
５３、復号化器５５の動作が異なる。処理としての第１
の実施例との違いは、第１の実施例が独立符号化するの
を１ブロックとしたのに対し、１画素のみとする点であ
る。画像入力端子１より供給される画像信号は、ブロッ
ク変換器２に与えられると共に、独立画素がスイッチ５
２を介して画素メモリ５４と符号化器５１に与えられ
る。
【００２７】ブロック変換器２の動作は図１と同じで、
予測減算器４で内挿予測信号が減算され、予測残差が符
号化器５１に与えられる。この符号化器５１の符号出力
端子７からの出力信号は、例えば、ディスク状の記録媒
体（図示せず）に記録される。符号化器５１は、基本的
に予測残差信号に対する処理で、図７の従来例の符号化
器７２に類似する。独立画素を符号化してその情報を多
重化する必要があるが、独立画素は画素値がそのままと
なるので、単なる多重化である。符号化器５１に対応す
る復号化器５５も同様で、再生された残差信号が予測加
算器に与えられる。乗算器１０、１２、加算器１１、ブ
ロックラインメモリ１３、予測加算器１４の動作は基本
的に第１の実施例と同じである。
予測減算器４で内挿予測信号が減算され、予測残差が符
号化器５１に与えられる。この符号化器５１の符号出力
端子７からの出力信号は、例えば、ディスク状の記録媒
体（図示せず）に記録される。符号化器５１は、基本的
に予測残差信号に対する処理で、図７の従来例の符号化
器７２に類似する。独立画素を符号化してその情報を多
重化する必要があるが、独立画素は画素値がそのままと
なるので、単なる多重化である。符号化器５１に対応す
る復号化器５５も同様で、再生された残差信号が予測加
算器に与えられる。乗算器１０、１２、加算器１１、ブ
ロックラインメモリ１３、予測加算器１４の動作は基本
的に第１の実施例と同じである。
【００２８】一方、独立画素は４ブロックに対して１画
素だけで、符号化済みブロックから最も離れた画素とす
る。画素メモリはそれを蓄え、予測ブロックの処理の間
保持する。独立画素予測信号の生成の仕方は第１の実施
例と異なり、図１０に示した様に、各符号化済みブロッ
クの予測ブロックに隣接する画素と独立画素の間で線形
予測が行なわれる。予測制御器５３の動作も上記予測方
法に合わせたものとなる。ここで、独立画素を含むブロ
ックも予測ブロックのため他のブロックと同様に処理さ
れる。独立画素は予測残差０の画素として他の画素と同
様に扱われる。
素だけで、符号化済みブロックから最も離れた画素とす
る。画素メモリはそれを蓄え、予測ブロックの処理の間
保持する。独立画素予測信号の生成の仕方は第１の実施
例と異なり、図１０に示した様に、各符号化済みブロッ
クの予測ブロックに隣接する画素と独立画素の間で線形
予測が行なわれる。予測制御器５３の動作も上記予測方
法に合わせたものとなる。ここで、独立画素を含むブロ
ックも予測ブロックのため他のブロックと同様に処理さ
れる。独立画素は予測残差０の画素として他の画素と同
様に扱われる。
【００２９】以上の処理により、４個のブロックが予測
ブロックとなり、第１の実施例と比較して予測の割合が
多くなる。ただし、線形予測の距離は約２倍となり、予
測精度はやや劣る。第２の実施例の場合、処理は必ずし
も４ブロック単位である必要はなく、従来例と同様に１
ブロック単位としてもよい。すべてのブロックが、独立
画素を含む予測ブロックの処理となる。
ブロックとなり、第１の実施例と比較して予測の割合が
多くなる。ただし、線形予測の距離は約２倍となり、予
測精度はやや劣る。第２の実施例の場合、処理は必ずし
も４ブロック単位である必要はなく、従来例と同様に１
ブロック単位としてもよい。すべてのブロックが、独立
画素を含む予測ブロックの処理となる。
【００３０】＜第２の実施例のブロック間予測復号化装
置＞本発明の第２の実施例のブロック間予測復号化装置
について、以下に図と共に説明する。図６は、その構成
を示したもので、図２の第１の実施例と同一構成要素に
は同一番号を記してある。
置＞本発明の第２の実施例のブロック間予測復号化装置
について、以下に図と共に説明する。図６は、その構成
を示したもので、図２の第１の実施例と同一構成要素に
は同一番号を記してある。
【００３１】符号入力端子２１、予測加算器１４、ラス
ター変換器２２、乗算器１０、１２、加算器１１、ライ
ンブロックメモリ１３の動作は第１の実施例と同じであ
る。復号化器６１では予測残差信号が復号されて加算器
１４に与えられると共に、独立画素信号も復号し、画素
メモリ５４に与える。予測残差信号は予測加算器１４で
内挿予測信号が加算され、再生画像信号となってラスタ
ー変換２２で通常の画像信号に戻され、画像出力端子よ
り出力される。
ター変換器２２、乗算器１０、１２、加算器１１、ライ
ンブロックメモリ１３の動作は第１の実施例と同じであ
る。復号化器６１では予測残差信号が復号されて加算器
１４に与えられると共に、独立画素信号も復号し、画素
メモリ５４に与える。予測残差信号は予測加算器１４で
内挿予測信号が加算され、再生画像信号となってラスタ
ー変換２２で通常の画像信号に戻され、画像出力端子よ
り出力される。
【００３２】画素メモリ５４は、独立画素を保持し、画
素メモリ５４、乗算器１０、１２、加算器１１、ライン
ブロックメモリ１３によって図５の符号化装置と同様に
内挿予測信号が作られる。予測制御器６２の動作も基本
的には符号化装置と同じだが、入力符号に基づいて制御
を行なう。以上説明した第２の動画像符号化装置と第２
の動画像復号化装置とを一体化して使用することも可能
である。装置が小形化出来れば、可搬型として使用する
ことも可能となる。この場合には、符号化して記録し
た、例えばディスク状の記録媒体を即座に復号化して再
生することが出来るし、出先でも再生することが出来
る。
素メモリ５４、乗算器１０、１２、加算器１１、ライン
ブロックメモリ１３によって図５の符号化装置と同様に
内挿予測信号が作られる。予測制御器６２の動作も基本
的には符号化装置と同じだが、入力符号に基づいて制御
を行なう。以上説明した第２の動画像符号化装置と第２
の動画像復号化装置とを一体化して使用することも可能
である。装置が小形化出来れば、可搬型として使用する
ことも可能となる。この場合には、符号化して記録し
た、例えばディスク状の記録媒体を即座に復号化して再
生することが出来るし、出先でも再生することが出来
る。
【００３３】
【発明の効果】本発明では、符号化済みのブロックから
遊離したブロックまたは画素を独立に符号化し、それと
符号化済ブロック間に挟まれるブロックをそれらで内挿
予測し、残差を符号化することで、挟まれるブロックに
関しては内挿予測となり、予測効率が改善される。これ
により、符号化器での発生符号量が減少し、符号化効率
が改善される。転送レートが一定になるように符号化器
を制御した場合は再生画質が改善される。
遊離したブロックまたは画素を独立に符号化し、それと
符号化済ブロック間に挟まれるブロックをそれらで内挿
予測し、残差を符号化することで、挟まれるブロックに
関しては内挿予測となり、予測効率が改善される。これ
により、符号化器での発生符号量が減少し、符号化効率
が改善される。転送レートが一定になるように符号化器
を制御した場合は再生画質が改善される。
【００３４】一方、ブロック間予測処理を行なっている
が、誤り波及は隣接ブロックまでで止まるので、伝送路
での符号誤りが再生画質に与える問題が少なくなる。
が、誤り波及は隣接ブロックまでで止まるので、伝送路
での符号誤りが再生画質に与える問題が少なくなる。
【００３５】絵柄の空の部分など、画像がなだらかに変
化している部分は、内挿予測で予測がほぼ当たり、予測
誤差は極めて少なくなる。この場合、予測ブロックは符
号化されないので、予測誤差を荒く符号化することによ
って発生するブロック毎の量子化歪みもなくなり、再生
画像のブロック歪がより軽減される。
化している部分は、内挿予測で予測がほぼ当たり、予測
誤差は極めて少なくなる。この場合、予測ブロックは符
号化されないので、予測誤差を荒く符号化することによ
って発生するブロック毎の量子化歪みもなくなり、再生
画像のブロック歪がより軽減される。
【００３６】また、本発明の符号化復号化装置は、符号
化して記録した、例えばディスク状の記録媒体を即座に
復号化して再生することが出来る。
化して記録した、例えばディスク状の記録媒体を即座に
復号化して再生することが出来る。
【図１】本発明のブロック間予測符号化装置の第１の実
施例の構成例を示す図である。
施例の構成例を示す図である。
【図２】本発明のブロック間予測復号化装置の第１の実
施例の構成例を示す図である。
施例の構成例を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施例の処理の様子を示す図で
ある。
ある。
【図４】本発明の内挿予測の様子を示す図である。
【図５】本発明のブロック間予測符号化装置の第２の実
施例の構成例を示す図である。
施例の構成例を示す図である。
【図６】本発明のブロック間予測復号化装置の第２の実
施例の構成例を示す図である。
施例の構成例を示す図である。
【図７】従来例のブロック間予測符号化装置の構成例を
示す図である。
示す図である。
【図８】従来例のブロック間予測復号化装置の構成例を
示す図である。
示す図である。
【図９】従来例の処理の様子を示す図である。
【図１０】本発明の第２の実施例の処理の様子を示す図
である。
である。
１ 画像入力端子 ２，７１ ブロック変換器 ３，５，１５，５２ スイッチ ４ 予測減算器 ６，５１，７２ 符号化器 ７ 符号出力端子 ８，２４，５３，６２ 予測制御器 ９ ブロックメモリ １０，１２ 乗算器 １３，７４ ブロックラインメモリ １１，１４ 加算器 １６，５５，７５ 復号化器 ２１ 符号入力端子 ２２，８１ ラスター変換器 ２３ 画像出力 ５４ 画素メモリ ７３ ブロック予測器
Claims (8)
- 【請求項１】画像をブロック単位に分割し順次符号化処
理を行なうブロック間予測符号化装置において、 符号化済みのブロックと遊離した独立ブロックをブロッ
ク内独立で符号化する第１の符号化手段と、 前記符号化済みのブロックと前記独立ブロックに挟まれ
た予測ブロック内の各画素に対し、前記符号化済みのブ
ロックと前記独立ブロックから内挿予測信号を生成する
予測手段と、 前記内挿予測信号を予測ブロック内の各画素信号から減
算し予測残差信号を得る予測減算手段と、 前記予測残差信号を符号化する第２の符号化手段とを有
することを特徴とするブロック間予測符号化装置。 - 【請求項２】画像をブロック単位に分割し順次復号化処
理を行なうブロック間予測復号化装置において、 復号化済みのブロックと遊離した独立ブロックをブロッ
ク内独立で復号化する第１の復号化手段と、 前記符号化済みのブロックと前記独立ブロックに挟まれ
た予測ブロック内の各画素信号に対し、前記符号化済み
のブロックと前記独立ブロックから内挿予測信号を生成
する予測手段と、 前記予測ブロックの予測残差信号を復号化する第２の復
号化手段と、 前記内挿予測信号を予測ブロック内の予測残差信号に加
算する予測加算手段とを有することを特徴とするブロッ
ク間予測復号化装置。 - 【請求項３】画像をブロック単位に分割し順次符号化処
理を行なうブロック間予測符号化装置において、 符号化済みのブロックと遊離した独立画素を画素内独立
で復号化する第１の復号化手段と、 前記符号化済みのブロックと前記独立画素に挟まれた予
測ブロック内の各画素に対し、前記符号化済みのブロッ
クと前記独立画素から内挿予測信号を生成する予測手段
と、 前記内挿予測信号を予測ブロック内の各画素から減算し
予測残差を得る予測減算手段と、 前記予測残差信号を符号化する第２の符号化手段とを有
することを特徴とするブロック間予測符号化装置。 - 【請求項４】画像をブロック単位に分割し順次復号化処
理を行なうブロック間予測復号化装置において、 復号化済みのブロックと遊離した独立画素を画素内独立
で復号化する第１の復号化手段と、 前記符号化済みのブロックと前記独立画素に挟まれた予
測ブロック内の各画素に対し、前記符号化済みのブロッ
クと前記独立画素から内挿予測信号を生成する予測手段
と、 前記予測ブロックの予測残差を復号化する第２の復号化
手段と、 前記内挿予測信号を予測ブロック内の予測残差に加算す
る予測加算手段とを有することを特徴とするブロック間
予測復号化装置。 - 【請求項５】画像をブロック単位に分割し順次符号化処
理を行なうブロック間予測符号化方法において、 符号化済みのブロックと遊離した独立ブロックをブロッ
ク内独立で符号化し、前記符号化済みのブロックと前記
独立ブロックに挟まれた予測ブロック内の各画素に対
し、前記符号化済みのブロックと前記独立ブロックから
内挿予測信号を生成し、前記内挿予測信号を予測ブロッ
ク内の各画素信号から減算し予測残差信号を得、前記予
測残差信号を符号化するようにしたことを特徴とするブ
ロック間予測符号化方法。 - 【請求項６】画像をブロック単位に分割し順次復号化処
理を行なうブロック間予測復号化方法において、 復号化済みのブロックと遊離した独立ブロックをブロッ
ク内独立で復号化し、前記符号化済みのブロックと前記
独立ブロックに挟まれた予測ブロック内の各画素信号に
対し、前記符号化済みのブロックと前記独立ブロックか
ら内挿予測信号を生成し、前記予測ブロックの予測残差
信号を復号化し、前記内挿予測信号を予測ブロック内の
予測残差信号に加算するようにしたことを特徴とするブ
ロック間予測復号化方法。 - 【請求項７】画像をブロック単位に分割し順次符号化処
理を行なうブロック間予測符号化信号が記録されている
ブロック間予測符号化信号記録媒体において、 符号化済みのブロックと遊離した独立ブロックをブロッ
ク内独立で符号化し、前記符号化済みのブロックと前記
独立ブロックに挟まれた予測ブロック内の各画素に対
し、前記符号化済みのブロックと前記独立ブロックから
内挿予測信号を生成し、前記内挿予測信号を予測ブロッ
ク内の各画素信号から減算し予測残差信号を得、前記予
測残差信号を符号化した信号が記録されていることを特
徴とするブロック間予測符号化信号記録媒体。 - 【請求項８】画像をブロック単位に分割し順次符号化処
理を行なうブロック間予測符号化復号化装置において、 符号化済みのブロックと遊離した独立ブロックをブロッ
ク内独立で符号化する第１の符号化手段と、前記符号化
済みのブロックと前記独立ブロックに挟まれた予測ブロ
ック内の各画素に対し、前記符号化済みのブロックと前
記独立ブロックから内挿予測信号を生成する予測手段
と、前記内挿予測信号を予測ブロック内の各画素信号か
ら減算し予測残差信号を得る予測減算手段と、前記予測
残差信号を符号化する第２の符号化手段とを有するブロ
ック間予測符号化部と、 復号化済みのブロックと遊離した独立ブロックをブロッ
ク内独立で復号化する第１の復号化手段と、前記符号化
済みのブロックと前記独立ブロックに挟まれた予測ブロ
ック内の各画素信号に対し、前記符号化済みのブロック
と前記独立ブロックから内挿予測信号を生成する予測手
段と、前記予測ブロックの予測残差信号を復号化する第
２の復号化手段と、前記内挿予測信号を予測ブロック内
の予測残差信号に加算する予測加算手段とを有するブロ
ック間予測復号化部とより構成したことを特徴とするブ
ロック間予測符号化復号化装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30740896A JP3348612B2 (ja) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | ブロック間予測符号化装置、ブロック間予測復号化装置、ブロック間予測符号化方法、ブロック間予測復号化方法、及びブロック間予測符号化復号化装置 |
| KR1019970016773A KR100364312B1 (ko) | 1996-10-31 | 1997-04-30 | 블록간예측부호화복호화장치및그방법 |
| EP19970308449 EP0840516B1 (en) | 1996-10-31 | 1997-10-23 | Apparatus and method for predictive coding and decoding |
| DE1997636654 DE69736654T2 (de) | 1996-10-31 | 1997-10-23 | Vorrichtung und Verfahren zur Prädiktionskodierung und -dekodierung |
| CNB971262233A CN1186943C (zh) | 1996-10-31 | 1997-10-31 | 块间预测编码/译码的装置和方法 |
| US08/962,349 US6028637A (en) | 1996-10-31 | 1997-10-31 | Apparatus and method of inter-block predictive coding/decoding and storage medium storing coded signal |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30740896A JP3348612B2 (ja) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | ブロック間予測符号化装置、ブロック間予測復号化装置、ブロック間予測符号化方法、ブロック間予測復号化方法、及びブロック間予測符号化復号化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10136376A true JPH10136376A (ja) | 1998-05-22 |
| JP3348612B2 JP3348612B2 (ja) | 2002-11-20 |
Family
ID=17968701
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30740896A Expired - Fee Related JP3348612B2 (ja) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | ブロック間予測符号化装置、ブロック間予測復号化装置、ブロック間予測符号化方法、ブロック間予測復号化方法、及びブロック間予測符号化復号化装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6028637A (ja) |
| EP (1) | EP0840516B1 (ja) |
| JP (1) | JP3348612B2 (ja) |
| KR (1) | KR100364312B1 (ja) |
| CN (1) | CN1186943C (ja) |
| DE (1) | DE69736654T2 (ja) |
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| WO2009122463A1 (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-08 | 富士通株式会社 | 画像データ圧縮装置、復元装置、圧縮方法、復元方法及びプログラム |
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| JP2016129391A (ja) * | 2016-02-22 | 2016-07-14 | 日立マクセル株式会社 | 画像復号化方法 |
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