JPS5862946A - 符号化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はＴ　Ｖ　（Ｔｅ１ｅｖｉａｉｏｒｔ）信号等の
画像信号を予測変換して求めた予測誤差信号を不等長符
号化する符号化装置に関するものである。

近年ＴＶ信号用機器のディジタル化が進められておシ、
またＶＴＲ（Ｖｉｄｅｏ　Ｔａｐｅ　Ｒａｃｏｄｅｒ　
）もディナログＶＴＲでは、ダビングを〈シ返すりその
たびにＳＡが劣化し、多くの回数のダビングは行なえな
いという欠点があった。一方ディゾタルＶＴＲを用いて
画像信号をＰＣＭ　（Ｐｕ１ｓｅ　Ｃｏｄｓ　Ｍｏｄｕ
ｌａｔｉｏｎ　）信号等のディ、ジタル信号に変換して
ディジタルＶＴＲに記録するようにすれば、ディジタル
信号ベースでダビングをくシ返してもダ・ピングによる
劣化は生じない。しかしアナログの画像信号をＰＣＭ信
号に変換する場合１例えばＮＴＳＣカラーＴＶ信号では
標本化周波数はｌ　Ｑ　ＭＨｚ以上で量子化は８ピット
程度の精度は必要と言われているところから。

ＰＣＭ信号をそのままディジタルＶＴＲに記録すると記
録速度が高速でかつ記録容量が大きいものを必要とする
。そこでディジタルの画像信号を圧縮符号化してディジ
タルＶＴＲに記録するようにすれば記録容量を減少させ
ることかで配、る。例えば１画素当り４ビツトに圧縮す
れば記録容量を半分にできる。

画像信号を圧縮符号化する方法の中で代表的なものとし
てＤＰＣＭ　（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ　Ｐｕ１ｓｅ
　ＣｏｄｅＭｏｄｕｌａＨＯｎ　）が良く知られている
。通常ＤＰｅＭ方式は入力信号から予測信号を減算して
予測誤差信号を求め、求められた予測誤差信号を視覚特
性を利用して定めた非均−な量子化特性を有する量子化
器で量子化した後、量子化した予測誤差信号を符号化し
て伝送する方法である。しかしこのような方法では復号
された一イジタルの（局部）復号信号は量子化器による
量子化雑音を含んだ信゛号とな９　、　ＤＰＣＭ符号器
へ入力されたディジタルの画像信号とは一致しない。し
たがってゝこの圧縮符号化を用いた場合にダビングをく
り返すと、いいかえればディジタルペースでＤＰＣＭ符
号化復号化をくり返すと、量子化器によって生ずる量子
化雑音が復号信号に重畳されることとな′シ、しだいに
画質が悪く力っていく性質を持っている。

ところがＴＶ信号用機器やＶＴＲのディジタル化が一般
に普及してくると、ディジタルペースで□ＤＰＣＭ符号
化復号化を繰返す必要が生じる。しかしＴＶ信号と圧縮
符号で記憶しているＶＴＲ信号、或いは同様に圧縮して
いるＶＴＲ信号とｖ’ｒＲ信号を切換え的に受け、これ
を圧縮符号でＶＴＲに記録するか又は伝送路に送出する
ためには、それらの切換えは復号化された信号の段階で
行なう必要がある。

このことは切換器の前後で別々にＤＰＣＭ−符号化復号
化を行なう必要力（あることを意味する。しかし従来の
量子化器を有した圧縮符号化方式を直列に配置すれば、
前述のように画質劣化が増大していく欠点を有している
。

したがって本発明の目的は符号化復号化を繰返しても再
成画偉の画質劣化を増大させない符号化復号化方式に用
いられる。圧縮符号化を行う符号礼装御飯を得ようとす
るものである。

本発明によれば、ディジタルの画像信号とその〜特性を
表わすモード信号とを入力して前記画像信号を圧縮符号
化する符号化装置であって、前処理制御用モード信号に
応じて前記ディジタルの画像信号の情報量の制御を行な
う前処理の手段と、前処理を受けたディジタルの画像信
号を予測誤差信号に変換する予測変換手段と、前記前処
理制御用モード信号の情報を用いて前記予測誤差信号を
不等長符号に変換する手段と、前記不等長符号化および
復号化に必要なモード信号をバッファーメモリーニ一旦
蓄え圧縮データとして送り出す手段と。

前記バッファーメモリーに蓄えられる符号化につ少なく
とも前記バッファーメモリーがオーバーフローあるい紘
アンダーフローを生じないように構成した制御手段とを
備えた符号化装置が得られる。

更に本発明によれば、上記の発明による符号化装置の前
に、ディジタルの画像信号から過去に印加されたと推定
される前処理特性を検出しその特性を表わすモード信号
とこのモード信号に対応するように遅延させたディジタ
ルの画像信号とを出力するモード極比の手段を付加して
成る符号化装置が得られる。

上記の圧縮符号化装置において、その前処理の手段から
出力される前処理を受けたディジタルの画像信号は、可
逆的にいいかえると情報保存じて符号化されるため、圧
縮符号化信号を復号化して再生した信号は前処理を受け
たディジタルの画像信号と等しい。したがって再生され
たディジタル段で情報量の制限を何も加えないで、前の
圧縮符号化装置或いは前のＶＴＲの圧縮データを作った
圧縮符号化装置と同じ符号化特性で予測変換および不等
長符号化を行なうので、前め圧縮符号化装置から出力さ
れる圧縮データと同じ信号が出力される。従ってこの圧
縮データな復号化して得る画像信号は前処理を受けたデ
ィジタルの画像信号を再生したことになる。

すなわち本発明の符号化装置は、前とは別の表現を扇い
れば、前処理で情報量の制御を行なって符号化する第１
の符号化モードと、再生画像信号の特性を表わすモード
信号の制御のもとに符号化を行ない情報保存して符号化
する第２の符号化モードとを有している。そして通常の
場合は、再生されたディジタルの画像信号Ｖを再び符号
化するに際して、再生されたモード信号ま邂はモード検
出の手段で検出されたモード信号を用いて前の圧縮符号
化装置で符号化したと同じ符号化特性で画像信号を予測
変換および不等長符号化する。いいかえると第２の符号
化モードで符°号化するように制御を行なうため符号化
復号化をくシ返しても画質劣化を増大しない。また通常
でない場合、すなわち入力の画像信号が切゛シ換えられ
た場合やバラ□ ファーメモリーがオーバーフローやアンダーフローを生
じそうな場合には、前処理の手段を用いて情報量の制御
を行なって符号化する第１の符号化モードにする。そし
て、前処理で情報量の制御を行なって情報蓄積量の制御
、いいかえると初期化（あとに詳しく説明する）を行な
い、符号化を止めることなくなめらかな画像の切換を行
なうことができる。また再生画像信号だけでなく、圧縮
符号化されていないＰＣＭの原画僚信号が切換えられて
入力した場合でも、前処理の手段を用いることによって
圧縮符号化がそのまま行なえるようになっている。

次に図面を参照して詳細に説明する。

第１図は本発明（第１の発明）による符号化装置を用い
て構成する２画像信号を符号化復号化するシステムの第
１の例を示すブロック図であり。

これによシ単にこの符号化装置の配置ばかりでなく、該
符号化装置自身の持つべき特性その他について予め説明
しようとするものである。第１図において、切換器ＳＷ
ＭおよびＳＷｖが共に図に示すように端子ａ側に接続さ
れているとする。入力端子１０１へ入力されたアナログ
の画像信号は、Ｎ小麦換器１０２でディジタルの画像信
号たとえば８ビツトのＰＣＭ信号に変換され、前処理手
段を設けた第１の圧縮符号化装置１０３へ供給され、与
えられたデータレート例えば一定の値に定められたデー
タレート或いは外から制御を受けて成る範囲で時間的に
変動するデータレートに等しくなるように圧縮符号化さ
れる。

上記の第１の圧縮符号化装置１０３は、あとに説明する
本発明による第２の圧縮符号化装置とほとんど同じで、
制御手段からの制御信号に応じて情報量の制御を行なう
前処理の手段と、前処理を受けたディジタルの画像信号
Ｖを可逆な論理により予測誤差信号に変換する予測変換
の手段と、前記の予測誤差信号を前処理特性を表わすモ
ード信号Ｍの制御のもとに不等長符号に変換する手段と
。

前記不等長符号および復号化に必要な同期およびモード
信号Ｍをバッファーメモリーに一旦蓄え平滑化した圧縮
データＣとして送り出す手段と、前記バッファーメモリ
ーに蓄えられる符号化情報の発生量を監視することによ
って前処理の挙段の制御を行ない２発生する情報量の平
滑化制御を行なう制御手段とから構成されていて、その
動作の概要を述べれば、バッファーメモリーに蓄えられ
る符号化情報の発生量を監視して前処理の手段の制御を
行ない、前処理に応動させて予測誤差信号を不等長符号
化する圧縮符号化の制御を行なうようになっている。

このような第１の圧縮符号化装置１０３から出力された
圧縮データＣは、伝送路またはディジタルＶＴＲ等の記
憶装置１０４を経て第１の復号化装置１０５へ供給され
る。第１の復号化装置１０５では、あとに詳しく説明す
るが、圧縮符号化信号を復号化し、第１の圧縮符号化装
置１０３の前処理の手段で得られたディジタルの画像信
号Ｖと。

前処理特性を示すモード信号Ｍとを再生する。再符号化
装置１０６へ供給されて再び圧縮符号化される。

第２の圧縮符号化装置１０６は第１の発明による装置で
あって、その構造は先に説明した第１の圧縮符号化装置
１０３を改良したものである。この装装置の構造につい
てはあとに図面を用いて詳しく説明するのでここでは省
略し、その動作について説明すると９通常は再生された
ディジタルの画像信号Ｖを予測変換によって予測誤差信
号に変換し、予測誤差信号を再生されたモード信号Ｍの
制御のもとに不等長符号化し、装置内バッファーメモリ
ーで平滑化することによシ再び圧縮データＣを得る。こ
の場合、従来のようなバッファーメモリーに蓄えられる
符号化情報の発生量監視と制御を行なわなくても、モー
ド信号Ｍの制御のもとに符号化を行なえば第１の圧縮符
号化装置１０３と同じ符号化ができ、圧縮データは第１
の圧縮符号化装置１０３から出力されるものと等しくな
る。

そして前記の予測変換社可逆的であるので、再生された
ディジタルの画像信号Ｖは情報保存されて符号化される
。　　。

第２の圧縮符号４Ｆ、装置１０６から出力された圧縮デ
ータは伝送路またはディジタルＶＴＲ等の記憶装置１０
７を経て第２の復号化装置１０８へ供給される。第２９
復号化装置１０８では圧縮符号化信号、いいかえると圧
縮データ、を復号化して第１の復号化装置１０５で復号
したと同じディジタルの画像信号Ｖを再生する。再生さ
れたディジタルの画像信号ＶはＤ／Ａ変換器１０９へ供
給され。

アナログ信号に変換されたのち出力端子１１０から出力
される。すなわち符号化復号化を繰り返してもこの繰返
しによる画質劣化は何にも生じない。

次に切換器ＳＷＭとＳＷｖが図とは逆にいずれも端子す
に接続されている場合について説明する。デ４　ＪＩｌ
ｋＶＴＲ２０４にはＶＴＲ１０４又は１０７で圧縮符号
化した圧縮データが記憶されている。この圧縮データは
読み出されて復号化装置２０５へ供給される。この復号
化装置は１０５で示した復号化装置と同じ構成であり、
供給された圧縮データの復号化が行なわれモード信号Ｍ
と画像信号Ｖを再生する。そして再生された両信号Ｍと
Ｖは第２の圧縮符号化装置１０６へ供給され、以下光の
場合と同じように動作する。したがってこの場合も符号
化復号化を繰り返してもこの繰返しによる画質劣化は起
らない。

次に切換器ＳＷＭとｓｗｖが同時に端子ａから端子すに
選択的に切り換えられた時点における状態について説明
すると、切換えが生じた時の符号化装置１０６のバッフ
ァーメモリーの情報蓄積量は。

切換えσれた画像信号を第１の圧縮符号化装置１０３で
圧縮符号化した時におけるパラ・ファーメモリーの情報
蓄積量、いいかえると切換えられたモード信号Ｍから、
推定される情報蓄積量、と一致しない。そこで一致する
ようにノぐツファーメモリーの初期化を行なうため第１
の符号化のモードが選択されて前処理の手段を用いて情
報量の制御を行ない、符号化を止めることなりノクツフ
ァーメモリーの情報蓄積量の制御を行なう。したがって
切換等によって前処理での情報量の制御が行なわれた部
分の画像信号については情報保存の符号化は行なわない
。

本発明の符号化装置１０６．詳しく言えば第１の発明の
符号化装置６は、情報量の制御が必要な場合は第１のモ
ードで符号化が行なわれ、そうでない通常の場合は第２
の符号化モーＰでモード信号Ｍを用いて情報保存して符
号化が行なわれ２画像信号Ｖを圧縮符号化した圧縮デー
タを出力する。

そしてディジタルＶＴＲ１０７へ供給し、記憶される。

ディジタルＶＴＲ１０７に記憶された圧縮データは、読
み出されて再び編集が行なわれるか、或いは第２の復号
化装置１０８で復号化され、　Ｄ／Ａ変換器１０９でＤ
／Ａ変換されてアナログの画像信号が復号される。すな
わち編集等によって再生画像信号Ｖが切換えられた場合
、前処理の機能を備えているため、切換えが行なわれた
部分では符号化を止めることなくバッファーメモリーの
情報蓄積量の制御を、いいかえると情報蓄積量のリセッ
トを行なうことができ、他の部分では情報保存し　　。

て符号化を行なうことができる。この情報蓄積量のリセ
ット動作が本発明における重要な特徴であって、先に説
明した第１の圧縮符号化装置１０３の動作とは全く異っ
ている。　　・・、１なお上の説明から分るように、第
１の復号化装置１０５と第２の復号化装置１０８の違い
はモード信号Ｍを出力するかしないかの違いである。而
もこの信号Ｍは基本となる復号回路の線路の成る部分か
ら取り出すことのできるものであるので。

実際には第１の復号化装置１０５に相当するものを２つ
用意し、第２の復号化装置１０８としては信号Ｍを出力
する端子を遊ばしておけばよい。

次に上に簡単に説明したバッファーメモリーの初期化す
なわち蓄積量の制御について詳しく説明する。第２の圧
縮符号化装置１０６は第１の圧縮符号化装置１０３と同
じ符号化を行なって同じ圧縮データＣを出力するが、い
いかえると同じ符号化情報量を出力するが、符号化を始
める時や再生画像信号を切換えた時のバッファーメモリ
ーの情報蓄積量の初期値は何らかの方法で定めてやらな
いと不定であり、第１の圧縮符号化装置１０３の初期値
と一致させることはできない。したがって第２の圧縮符
号化装置１０６ではノ々ツファーメモリーの情報蓄積量
の切崩・値の制御または画像信号の適当な部分での情報
蓄積量が一致するような制御を行なわないと、２つの圧
縮符号化装置間で情報蓄積量は一致しては変動せず、オ
ーバーフローあるいはアンダーフローを生ずることがあ
る。

上記のオーバーフローあるいはアンダーフローの発生を
防止するために・々ツファーメモリーの情報蓄積量の初
期化を行なう方法としては、符号化の始めあるいは適当
な期間ごとに情報蓄積量のリセットを行なう方法や、バ
ッファーメモリーがオーバーフローあるいはアンダーフ
ローを生じそうな場合には第１の符号化モードにして前
処理の手段で情報量の制御を行ないながら符号化してオ
ーバーフローあるいはアンダーフローが生じないように
する方法等がある。アンダーフローが生じそうな場合は
例えばダミーの情報を付は加えるようにする方法もある
。

情報蓄積量のリセットの方法としては情報蓄積量の値を
伝えてリセットを行なう方法や、モード信号Ｍよ多情報
蓄積量を推定してリセットする方法がある。本発明によ
る符号化装置は後者のモード信号Ｍを用いてリセット行
なう方式を利用したもので９次にこれを説明する。第１
の圧縮符号化装置１０３ではバッファーメモリーの情報
蓄積量を用いて前処理特性を定めていることより情報蓄
積量とモード信号Ｍとはある対応関係にある。したがっ
て第２の圧縮符号化装置１０６ではモード信号Ｍから推
定される情報蓄積量とバッファーメモリーの情報蓄積量
との違いが成る範囲を越えた場合は第１の符号化モーら
に切換え、前処理の手段を用いることによシ発生する情
報量の制御を行なって情報蓄積量が一致するよう制御し
、情報蓄積量のリセットを行なう。なおリセットは情報
蓄積量を完全に一致させるようにする必要はない。

第２Ａ図は本発明による符号化装置（第１図の１０６相
当）の第１の実施例の構成を示すブロック図である。本
実施例は前処理手段として均一量子化を行う量子化回路
を用いた場合のものである。

なお前処理手段として間引処理を行なう場合については
あとに説明する。また説明にあたっては第１図を併せ参
照する。

さきに説明したように１本発明の符号化装置による符号
化において、第２の符号化モー、ドの場合（通常の場合
）は前処理の手段１では情報量の制限を何も行なわない
が、この第２の符号化モードの場合の前処理の仕方とし
ては２つの方法が考えられる。１つの方法は前処理の手
段への入力画像信号をそのまま出力する方法で、他の方
法は、前処理として均一量子化や間引き処理が用いられ
る場合２画像信号が有する特性と同じ特性の前処理を再
び加えても、情報量は伺も制限されず入力と同じ信号が
得られるをいうことを利用する方法である。ここに画像
信号の特性とは２画像信号が過去において受けた前処理
の特性を指している。

これから説明する本実施例の前処理の手段は。

第２の符号化モードの場合も、入力画像信号の特性を表
わすモード信号Ｍを用いて、入力画像信号が有すると同
じ均一量子化特性で入力画像信号を量子化するように構
成した量子化回路７を用いて本発明の符号化装置１０６
で第１の復号化回路１０５からスイッチｓｗＭとｓ′ｗ
ｖを経て供給されたディジタルの画像信号Ｖ例えば−１
２８〜１２７のレベルをとる８ピツトの画像信号は、入
力端子４を経て前処理の手段の量子化回路７へ供給され
。

又第１の復号化回路１０５からスイッチうを経１３へ供
給される−なおこれらの信号Ｍ（！：Ｖを供給する前置
の第１の復号化装置についてはあとに説明する。

量子化回路７はあらかじめ定められた何種類かの均一量
子化の量子化特性、すなわち前処理特性。

を有し、制御回路１３からの前処理制御用モード信号Ｍ
′によって選択された量子化特性に従って画像信号Ｖを
均一量子化して前処理を受けたディジタルの画像信号Ｖ
、（量子化されていることをあられす）を出力し、ノン
リカーシブタイプの予測符号器６４の予測器８と減算器
１０とへ供給する。

予測器８ではあら□かじめ定められた予測特性に従って
予測信号Ｐを出力し、減算器１０へ供給する。減算器１
０で杖量手化回路７から送られてきた画像信号ｖ０から
予測器ｉｐを減算して予測誤差信号ｅ（＝ｖＱ−Ｐ）を
得、不等長符号化回路１１へ供給する。不等長符号化回
路１１は前処理の量子化特性に対応した何種類かの符号
変換特性を有し、後述の制御回路１３からのモード信号
Ｍ＃の制−御のもとに量子化特性に対応した符号変換特
性を選択し９選択された符号変換特性に従って予測誤差
信号ｅを不等長符号に変換し、不等長符号および復号化
に必要な同期およびモード信号とからなる圧縮符号化信
号りをパッブアーメモリー１２へ供給する。

バッファーメモリー１２へ送られてくる圧縮符号化信号
りの情報量は符号化装置１０６へ入力される画像信号Ｖ
に依存して時々刻々と変化する。

従って／？クファーメモリー１２では圧縮符号化信号り
を一旦記憶し伝送路の伝送速度に合うように平滑した後
、圧縮データＣとして出力端子１４から記憶装置又は伝
送路１０７に送り出す。一方・９ッファーメモ＋７−１
２でハハッファーメモリーに貯えられる情報蓄積量を監
視しておシ、情報蓄積量ＢＯＣは制御回路１３へ供給さ
れる。なお伝送路又は記憶装置１０７に送シ出された圧
縮データＣは第２の復号化装置１０８に送られるが、こ
の装置についてはちとに説明する。

制御回路１３はバッファーメモリー１２に蓄えられる情
報蓄積量をアラわす信号ＢＯＣと入力のモード信号Ｍと
を監視して、適当な周期で判定を行なって前処理制御用
モード信号ｙｔｌ／を発生し、量子化回路７と不等長符
号化回路１１へ供給する。以上が本発明による符号化装
置１０６０゛動作説明である。なお第２Ａ図で説明され
てない記号はあとで説明する。

次に前述のモード信号Ｍおよび再生画像信号Ｖを供給す
る第１の復号化装置１０５と、符号化装置１０６で出力
した圧縮符号を復号する第２の復号化装置１０８につい
て説明するが、これら２つの復号化装置は先にも述べた
ように実質的には同じ回路であるので、以下同時に説明
する。

第２Ｂ図は第１および第２の復号化装置１０５と１０８
の構成をあられした図である。伝送路または記憶装置１
０３，１０５から送られてきた圧縮データＣが入力端子
１５を経てバッファーメモリー１７へ供給され、一旦記
憶される。バッファーメモリー１７は自身に貯えられて
いる情報蓄積量を監視していてそれに関する情報を不等
長復号化回路１８へ自発的に供給し、またこのバクファ
ーメモり−１７に７旦記憶された圧縮データＣは不等長
復号化回路１８からの要求に従って読み出され該回路１
８に供給される。この不等長復号化回路１８の圧縮デー
タ読出しの要求はそれまでに受けた圧縮データ中の同期
信号やモード信号などの制御情報と情報蓄積量に関する
情報とによって決められる。

上記のようにして圧縮データを受けた不等長復号化回路
１８は、モード信号Ｍを抽出して予測復号器６５中の量
子化回路２１と出力端子２４とへ供給すると共に、不等
長符号の情報の復号化を行って次のような形で予測誤差
信号、を：再生する。す号化装置１０６の不等長符号化
回路１１の有する何種類かの符号変換特性に対応した符
号逆変換特性を有し、モード信号Ｍによって選択された
符号変換特性に従って不等長符号の情報を符号逆変換し
、モード信号Ｍ“が表わす量子化特性の精度に量子化さ
れた予測誤差信号ｅ、を再生する。一方端子２４に出力
されたモード信号Ｍは、この復号化装置が第１の復号化
装置１０５として用いられるときはその出力を本発明に
よる符号化装置へ送り。

第２の復号化装置１０８として用いられるときは外部へ
出力する必要はない。

上記のようにして再生された予測誤差信号ｅ、は予測復
号器６５の加算器２０へ供給され、量子化回路２１から
の量子化された予測信号と加算して加算器２０の出力に
復号した画像信号ｖＱを出力する。再生された画像信号
Ｖ、は、符号化装置１０６の予測符号器６４へ供給され
た画像信号Ｖ、に一致しており、出力端子２３と予測器
２２へ供給される。予測器２２は第２め１”；圧縮符号
化回路１０６の予測器８と同°じ機能を有し２次の予測
信号を求めて量子化回路２１へ供給する。量子化回路２
１は第２の符号化装置１０６の量子化回路７と同じ機能
を有し、モード信号Ｍによって選択された量子化特性に
従って予測信号を量子化し、加算器２゜へ供給する。出
力端子２３に供給された再生画像信号ｖＱは９本復号化
装置が第１および第２のいずれの復号化装置１０５，１
０８として用いられても装置出力として使用される。

上記の前処理として均一量子化を用いた場合における第
２の符号化モードでの符号化は次の様な形で行なわれる
。すなわち、均一量子化の前処理を有する符号化装置で
圧縮符号化された信号を復号して再生した画像信号を本
発明の符号化装置で再び符号化する場合、・再生画像信
号の特性を表わすモード信号が８ピツト均一量子化の特
性を表わす時は再生画像信号を予測変換して求めた予測
誤差信号を８ピツト用の符号変換特性で不等長符号化す
る。モード信号が７ビツト均一量子化特性を表わす時は
予測誤差信号を７ピツト用の符号変換特性で不等長符号
化する。このようにモード信号に従って不等長符号化す
れば前と同じ符号化が行なえる。前処理として間引き処
理を受けて再生された画像信号を再び符号化する場合は
、モード信号に従って間引き処理されない所だけを不等
長符号化するようにする。なお第２Ｂ図のうち説明され
てない記号はあとで説明する。

次に第２Ａ図の本発明の符号化装置１０６の各構成要素
について説明する。

第３図は本発明の符号化装置１０６に用いられる量子化
回路７の具体的な回路例を示す図である。

この回路例は２の補数で表わされた８ビツトの画像信号
Ｘ　（ＬＳＢ　（Ｌｅａｓｔ　５１ｇｎ１ｆｉｃａｎｔ
　Ｂｉｔ　）はＸＩで、その大きさは１である。）がモ
ード信号Ｍ＃の制御のもとに５〜８ビツトのいずれかの
均一量子化特性で切捨ての量子化を受けて出力される場
合について示しである。

量子化回路７に入力された８ビツトの画像信号Ｘは、入
力端子ｘ４〜ｘ８までの上位５ビツトはそのまま出力端
子ｙ４〜ｙ８へ供給され、ｘｌ　。

ｘ２およびｘ３の各ビットは論理積回路２７゜２８また
は２９へ供給される。制御回路１３から供給されるモー
ド信号Ｍ′′は３ビツトの信号で符号逆変換器２７へ供
給されて逆変換が行々わわ。

ＱＳＩ、Ｑ８２およびＱ８３で表わされる３ピツトの量
子化選択信号を出力する。

第４図はモード信号Ｍ″と量子化選択信号ＱＳＩ。

ＱＳ２およびＱＳ３と量子化特性の関係を表した図であ
る。この図からすぐ分るように２例えばモード信号Ｍ″
が２の場合は、量子化選択信号ＱＳＩが「０」でｔ　Ｑ
　Ｓ　２およびＱＳ３が「１」となり。

その結果量子化回路７では７ピツト情報の均一量子化特
性が選択されるようになる。

ここで第３図に戻って、量子化選択信号ＱＳ３は論理積
回路２７．２８および２９へ、ＱＳ２は同回路２７およ
び２８へ、ＱＳＩは同回路２７へ供給される。論理積回
路２７．２８および２９は各々の入力信号の論理積をと
った一１信号を出力し。

出力端子”Ｉｘ＊’１２およびｙ３へ供給する。したが
って量子化回路７の出力にはモード信号Ｍ′によって選
択された量子化特性の精度に均一量子化された画像信号
Ｙが出力される。

第５図は本発明の第１の実施例における符号化装置ＩＱ
６の予測器８の具体的３回路例を示す図である。本回路
例においては、標本化周波数へがサブキャリア“の周波
数ｆ０の３倍である時にＮＴ８ＣカラーＴＶ信号を能率
よく予測できる予測関数として２′）の予測関数を定め
、２つの予測関数を適応的に切換選択して予測信号を求
めるように構成されている。

第１の予測関数Ｐｓ（ｚ）は１次元の関数であって。

ｚ　＝　ｅｘｐ（−ｊ２　ｘｆ／　／ｓ　）とすると。

Ｐｌ（ｚ）＝０．５ｚ−’＋ｚ−’−０．５ｚ−’　　
　＝”−”−＝（１）であられされ、又第２の予測関数
Ｐｚ（ｚ）は２ライン前から予測する関数であって。

Ｐ２（ｚ）＝　ｚ−２Ｈ・・・・・・・・・・・・・・
・（２）であられされる。但しＨは１水平走査周期のサ
ンプル数を示し＝ｆｓ＝３ｆｔｓｃの時Ｉ（＝６８２．
５である。選択の方法は２つの予測関数による予測信号
と局部復号信号いらかえると予測器８への入力画像信号
（本実施例ではノンリカーシブタイプ予測符号器を用い
て情報保存符号化が行なわれているため９局部慎号信号
に相当するものは予測符号器６４への入力画像信号に一
致する。）とを比較し。

入力画像信号に近い予測信号を出力した予測関数を次の
予測に用いるものである。

予測器８に供給された画像信号は（１）式の予測関数の
特性を有する第１の予測回路３０と、（２）式の予測関
数の特性を有する第２の予測回路３１と。

判定回路３２とへ送られる。第１の予測回路３０から出
力される第１の予測信号は切換回路３４の端子ａおよび
判定回路３２へ、第２の予測回路３１から出力される第
２の予測信号は切換回路３４の端子すおよび判定回路３
２へ送られる。判定回路３２では画像信号に対してどち
らの予測信号が近いかを判定し、第１の予測信号が画像
信号に近い場合は「０」の選択信号を出力し、第２の予
測信号が近い場合は「１」の選択信号を出力する。出力
した選択信号はレジスター３３で１標本化クロックの周
期遅延されたのち切換回路３４へ送られ、切換回路３４
では選択信号が「０」の場合は端子ａの第１の予測信号
が選択され１選択信号が「１」の場合は端子すの第２の
予測信号が選択されて出力され、予測信号が得られる。

第２の予測回路３１は入力信号を１３６５の標本化クロ
ック周期だけ遅延して出力する遅延回路で構成される。

第６図は第５図の第１の予測回路３０の具体的な回路例
を示す図である。第１の予測回路３０は（１）式の関数
で示される予測特性を有し、０．５の係数を有する乗算
器３５および４０と、入力信号を１標本化周期遅延させ
て出力するレジスター３６３８．３９および４２と、減
算器３７と、加算器４１とから構成されるノンリカーシ
プタイゾのディノタルフィルターである。なお第１の復
号化装置１０５の予測器２２も同様に構成される。

次に第２Ａ図における本発明による符号化装置１０６の
不等長符号化回路１１の符号変換と、復号化装置１０５
又は１０８の不等長復号化回路１８の符号逆変換につい
て、第２Ａ図、第２Ｂ図図の説明において■９と名づけ
られているが、更に予測器８および２２から出力される
予測信号をＰ。

量子化回路２１で信号ｖＱと同じ精度に量子化された予
測信号をＰ、とすると、量子化回路２１で生じる量子化
雑音ｑはｑ＝ｐ−Ｐ、（量子化回路２１は第３図に示す
ように切捨てによる量子化となっているので量子化雑音
ｑはＱで表わされる量子化特性の量子化の精度より小さ
い正の値をとる。）となる。予測符号器６４の減算器１
０では量子化された画像信号Ｖ、から予測信号Ｐを減算
して予測誤差信号ｅ＝＝ｖ；、−ｐを出力して不等長符
号化回路１１へ供給する。ｑ＝ｐ−Ｐ、を用いると予測
誤差信号はｅ−＝ＶＱ−Ｐ、−ｑで表わされる。したが
って不等長符号化回路１１で符号変換を行なうには。

まず予測誤差信号ｅ（＝ｖＱ−ｐＱ−ｑ）を量子化され
た画像信号ｖＱの精度と等しくなるように量子化を行な
い、量子化された予測誤差信号”Ｑ”ｖＱ−Ｐを得てか
ら符号変換を行ない、−：方予測復号器６５では符号逆
変換によって再生された予測誤差信号ｅＱと量子化され
た予測信号ＰＱを加算して（ＩＩＩＱ　＋　ＰＱ　＝Ｖ
Ｑ　）予測符号器６４へ入力された画像信号ｖＱと等し
い画像信号を再生する。

上記において、予測誤差信号ｅから−ｑを除く量子化は
切上げによる量子化となる。すなわち不等長符号化回路
１１は予測誤差信号ｅを画像信号ｖＱの量子化の精度と
等しくなるように切上げによる量子化を行なう機能とこ
のあと量子化された予測誤差信号ｅ、を不等長符号に符
号変換する機能とを有している。なお予測符号器６４で
は量子化器を用いていないため、予測符号器６４０減算
器１０および予測復号器６５の加算器２０では桁上げを
無視してモジエロー演算を行なっても可逆な符号化が行
なえ、予測符号器６４へ入力される量子化された画像信
号と予測復号器６５で復号される画像信号社一致する。

したがって予測誤差信号に対してもモジエロー演算が行
なえる。

次に画像信号Ｖ、を８ビツトの語長とした場合において
量子化された予廁゛゛誤差信号ｅＱを不等長符号に符号
変換する符号変換特性の作成の仕方の一例を示す。８ビ
ツトの精度に量子化した予測誤差信号ｅＱの分布の統計
量から２５６個の不等長の符号語からなる不等長符号を
１種類定め、予測誤差信号ｅ、量子化の精度、すなわち
前処理の手段の量子化回路７の量子化の精度、に対応し
た種類だけ予測誤差信号を゛不等長符号に変換する変換
特性をそなえておき９選択された符号変換特性で予測誤
差信号を不等長符号に変換する。量子化の精度が８ビツ
トの時は−１２８〜１２７までの整数の予測誤差信号ｅ
、に対して２５６個の符号語を割り当て。

７ビツトの時は−１２８〜：２６までの偶数の予測誤差
信号ｅ、に対して符号長が短か応力から１２８個の符号
語を割当て、同様に６ピツトまたは５ビツトの時には−
１２８〜１２４までの４または８の倍数の予測誤差信号
ｅ、に対して６４または３２個の符号語を割当てるよう
に符号変換特性を定める。

他の例どしては量子化特性に従ってあらかじめ予測誤差
信号ｅ、を８ビツトの時は１で、７ビツトの時は２で、
６ピツトの時は４で、５ビツトの時は８で割算してから
８ビツト用の符号変換特性で不等長符号に変換し、復号
側では８ビツト用の符号逆変換特性の出力を量子化特性
に従って１，２゜４、又は８倍して予測誤差信号を出力
する。また他の珂としては８ビツト、７ビツト、６ピツ
ト。

５ビツトの量子化特性の種類に対応して各々２５６個、
１２８個、６４個、３２個の各符号語からなる４種類の
不等長符号を用いて不等長符号化復号化を行なう。この
様にすればハードウェアーは増加するが、符号化能率は
上がる。なおオーバーフローモード用として５ビツト等
長、アンダーフローモード用として８ビツト等長の符号
変換特性も用意して訃欠。

第７図は符号化装置１６６の制御回路１３の具体的な回
路例を示す図である。バッファーメモリー回路１２から
の情報蓄積量ＢＯＣはモード発生回路３０１と検出回路
３０２へ供給される。モード発生回路３０１は情報蓄積
量ＢＯＣを監視し、あらかじめ定められた制御特性に従
って量子化回路７で情報量の制御を行なうよう指示をす
るモード信号Ｍ′を出力する。

第８図は制御回路１３の制御特性の一例を示す。

バッファーメモリー１２の大きさは規格化した値で６の
大きさを有するとしている。情報蓄積量ＢＯＣが０−−
１の間で非常に少ない値の場合はモニド信号Ｍ′はアン
ダーフローモードを示す０の値をとる。モード信号がＯ
の時は量子化特性は８ピレトを選択し、符号変換特性は
８ビツト等長符号を選択する。情報蓄積量ＢＯＣが５〜
６の間の値でオーバーフローが生じそうな場合は、モー
ド信号Ｍ′はオーバーフローモードを示す５の値をとる
。モード信号が５の時は量子化特性は５ピツト均一量子
化を選択しく但し伝送ビットレートは５ビツト／画素よ
り大きいものとする。）、符号変換特性は５ビツト等長
符号を選択する。情報蓄積量ＢＯＣが１〜２，２〜３，
３〜４，４〜５の場合、モード信号Ｍ′は１，２，３，
４．５の値奪それぞれとり。

量子化特性は８，７，６，５ビツトの量子化特性をそれ
ぞれ選択し・符号変換特性も各ｈｃｖ量子イし特性に対
応したものを選択することにする。得られたモード信号
Ｍ′は切換回路３０３の入−力端子ａに供給される。

検出回路３０２は情報蓄積量ＢＯＣを監視してお’り、
　オーバー７０−またはアンダーフローモードそうな場
合、すなわち１以下または５以上の場合には切換信号Ｓ
を「０」とし、そうでない場合は「１」として切換回路
３０３へ供給する。

第９図はオーバーフローおよびアンダーフローを検出す
る上記の検出回路３０２の有する入出力特性の一例を示
した図である。

制御回路１３へ供給されたモード信号Ｍは切換回路３０
３の端子すへ送られる。切換回路３０３では切換信号Ｓ
が「０」の場合は端子ａの信号すなわちモード信号Ｍ′
が選択され、「１」の場合は端子すの信号すなわちモー
ド信号Ｍが選択され。

切換回路３０３の出力にモード信号Ｍ′として出力する
。この場合モード信号Ｍ′が選択されモード信号Ｍ′の
制御のも１とに符号化する場合が第１の符号化モードで
あり１．キード信号Ｍが選択されモード信号Ｍの制御の
もとに符号化すする場合が第２の符号化モードである。

なおモード信号Ｍ′の発生はあちかしめ定められた周期
ごとに行なわれる。

第１０図は符号化装置１０６の制御回路１３の別な具体
的な回路例を示す図である。参照数字３０４．３０２，
３０３は第７図の各参照数字の部分と同じ機能を有し同
様の動作を行なう。本回路例はモード信号Ｍを用いて情
報蓄積量ＢＯＣの制御を行ない、送受のバッファーメモ
リーの情報蓄積量が大きくずれないようにしたものであ
る。

推定回路３０６はモード信号Ｍ力１ら送信側のバッファ
ーメモリーの情報蓄積量の推定値、すなわち推定情報蓄
積量ＢＯＣ’　、を出力し、比較回路３０５へ供給する
。情報蓄積量の推定は第８図の特性を用いて行なう。例
えばモード信号Ｍが３の時は推定情報蓄積量ＢＯＣ’は
ＢＯＣの変域の中心をとって３．５とする。

比較回路３０５では情報蓄積量ＢＯＣと推定情報！ 蓄積量ＢＯＣ’とを比較しく　ＢＯＣ−ＢＯＣ’　）の
値がある値２例えば２．より大きい場合はリセットを行
なう切換信号Ｓ＃を「０」としく　ＢＯＣ−ＢＯＣ’　
）、の値がある値１例えば１．以下になるまで「０」を
保持する。他の場合は切換信号Ｓ“を「１」とする。論
理積回路３０４は切換信号Ｓ′およびＳＮの信号の論理
積をとシ、得られた切換信号Ｓを切換回路３０３へ供給
する。

論理゛積回路３０４を切換信号Ｓ′およびＳＮの信号で
はなく圧縮符号化されてない原画像信号が入力された場
合は何らかの方法２例えばスイッチ、で切換信号Ｓ″を
「０」に保持するようにすれば１本発明の符号化装置は
第１図の第１の圧縮符号化装置１０３と同じ機能となり
、原画像信号を圧縮符号化することができる。たとえば
モード信号Ｍが７の場合は、第１の符号化モードで圧縮
符号化するものと定めておき、モード信号Ｍが７である
場合は「０」の切換信号Ｓ″′を、モード信号Ｍが７で
ない場合は「１」の切換信号Ｓ＃を出力する回路を付は
加えれば、モード信号Ｍを用いて切換制御をすることに
よって、再生画像信号の他に原画像信号も圧縮符号化で
きるようになる。

なお第１０図の制御回路１３を用いた場合、ｌ度モード
信号Ｍ′が選択されて情報蓄積量のリセットが行なわれ
れば９画像信号の切換や伝送路エラー等が生ずるまでリ
セットは行なう必要はない。

第１１図は符号化装置１０６の量子化回路７の別な構成
例を示す図ヤある。本構成例の量子化回路拳４は、第２
の符号化モードの場合の前処理の仕方として前処理の手
段の入力信号Ｖをそのまま出力できるように構成したも
のである。すなわち切換回路７１において、第１の符号
化モードの場゛合は端子ａに供給されている量子化回路
７で前処理を受けた画像信号Ｖ；を選択し、第２の符号
化モードの場合は端子すに供給されている入力画像信号
Ｖを選択し、その出力として前処理を受けた画像信号Ｖ
′を出力するようになっている。なおこの場合は制御回
路として第１０図のものを使用し。

更にその論理積回路３０４の出力Ｓを回路外に皐シ出せ
るようにしておく。以上を舅に詳しく説明すれば、制御
回路１３で求められた前処理制御用モード信号Ｍ′は量
子化回路７へ供給され、論理積回路、３０４から取り出
された切換信号Ｓは、切換回路７１へ供給される。切換
回路７１の端子ａにはモード信号Ｍ′の制御のもとに量
子化回路７で量子化された画像信号Ｖ′が供給され、端
子すには入力画像信号Ｖが供給される。切換信号Ｓが「
０」の場合すなわち第１の符号化モードの場合はモード
信号Ｍ′はモード信号Ｍ′の値をとシ、モード信号Ｍ′
の制御のもとに量子化の前処理を受けた画像信号Ｖ′が
前処理を受けた画像信号ｖ″として出力される。

切換信号Ｓが「１」の場合す表わち第２の符号化モード
の場合はモード信号Ｍ′はモード信号Ｍの値をとり９画
像信号Ｖが前処理を受けた画像信号Ｖ′として出力され
る。

第１２Ａ図は本発明による符号化装置の第２の実施例の
構成を示すブロック図である。本実施例は第２Ａ図の符
号化装置１０６の不等長符号化回路１１で切上けによる
量子化と符号変換め２つの機能の中、切上げによる量子
化の機能を予測符号器６４へ含めた構成としている。こ
の実施例の装置に用いられている構成要素で第２Ａ図に
用いられている構成費；素と、実質的に同じものには第
２Ａ図におけると同じ参照数字を付しである。

予測符号器６４中の量子化回路９は量子化回路７と同じ
機能を有し、制御回路１３からのモード信号Ｍ′によっ
て量子化回路７と同じ量子化特性を選択して、予測器８
からの予測信号Ｐを量子化して出力し減算器１０へ供給
する。減算器１０は量′子化された画像信号ｖＱから量
子化された予測信号゛Ｐを減算して量子化された予測信
号ｅＱを求め、不等長符号化回路１１へ供給する。

不等長符号化回路１１は量子化特性に対応した符号変換
特性をいく種類か有し、制御回路１３からのモード信号
Ｍ′の制御のもとに、量子化回路７から出力される画像
信号ｖＱの有する量子化特性に対応した符号変換特性を
選択して、予測誤差信号ｅ、を不等長符号に変換する。

第１２Ｂ図は第１２Ａ図の本発明の符号化装置１０６に
信号Ｍ、！：Ｖを与える第１の復号化装置１０５又は該
符号化装置の出力を復号化する第２の復号化装置１０８
の構成をブロックであられし六回である。この装置に用
いられている構成要素で第２Ｂ図に用いられている構成
要素と実質的に同じものには第２Ｂ図におけると同じ参
照符号を付しである。本復号化装置が第２Ｂ図の装置と
異るところは、量子化回路２１の位置を等価的に変えた
構成となっているところであシ２機能の点については第
１２Ｂ図の符号化装置についての説明から容易に類推で
きるので、詳細な説明は省略する。

第１３Ａ図は本発明による符号化装置の第３の実施例の
構成をブロックであられした図である。

この装置が第１の実施例（第２Ａ図）の装量と構成は第
２Ａ図のものと同じであるから同じ参照数字を付しであ
る。間引処理は等価的に行表われればよく、始めに間引
きを行なってサンプル数を減少させて予測変換するか、
または間引きする画素だけを定めて′おくだけでそのま
ま予測変換を行ない、不等長符号化回路１１で実際に間
引きを行なって符号変換を行なうかする方法がある。本
実施例では後者の構成としている。

入力端子４へ供給された画像信号Ｖは間引き補間処理回
路４３へ供給され、入力端子５へ供給された画像信号の
特性を表わすモード信号Ｍは制御回路１３へ供給される
。間引き補間処理回路４３は間引きを何も行なわない特
性を含めてあらかじめ定められた何種類かの間引き特性
を有し、制御回路１３からの制御信号すなわちモード信
号Ｍ′によって選択された間引き特性にしたがって２間
引きされない画素と間引きされる画素を定める。なお次
の予測符号器６４の予測器８は間引かれる画素を含んだ
近傍の画素を用いて予測を行なう回路例となっているた
め１間引きされる画素の信号はまわシの間引きされない
画素の信号を用いてあらかじめ補間される。

間引き補間処理回路４３で補間処理を受けた画像信号ｖ
′（量子化されていな％Ａ）は予測符号器６４へ供給さ
れ、予測符号器６４゛では予測誤差信号が求められ不等
長符号化回路１１へ供給される。

不等長符号化回路１１はあらかじめ定められた符号変換
特性９例えば第１の実施例の不等長符号化回路１１が有
する８ピツトの量子化特性用の符号変換特性と同じもの
、を有しており２間引き補間処理回路４３から出力され
る画像信号Ｖ“の間引き特性を表わすモード信号ＭＩの
制御のもとに２間引きされない画素に対応した予測誤差
信号のみを符号変換特性にしたがって不等長符号に変換
し。

不等長符号と復号に必要な同期および間引き特性を表わ
すモード信号ＭＩからなる圧縮符号化信号をバッファー
メモリー１２へ送る。

バッファーメモリー１２では符号化情報を平滑化して圧
縮データＣとして出力端子１４から出力するとともに、
情報蓄積量ＢＯＣを制御回路１３へ供給する。

制御回路１３はモード信号Ｍとバッファーメモリー１２
から供給される情報蓄積量ＢＯＣを用いて間引き処理の
前処層特性の切換制御を打力うモード信号Ｍ′を出力し
１発生する情報量の平滑化制御を行なう。制御回路１３
から出力されるモード信号Ｍ′は間引き補間処理回路４
３および不等長符号化回路１１へ供給される。以上が符
号化装置１０６の動作説明である。

第１３Ｂ図は第１３Ａ図の本発明の符号化装置１０６に
信号ＭとＶを与える第１又は第２の復号化回路１０５か
１０８の構成をブロックをあられした図である。こ℃装
置が第２Ｂ図の装置と異るのは量子化回路２１の代シに
補間処理回路４４を用いたものである。他の構成は第２
Ｂ図のものと実質的に同じであり、同じ参照数字を用い
ている。

入力端子１５へ供給された圧縮データＣはバッファーメ
モリー１７に一旦蓄えられたのち、不等長復号化回路１
８で符号逆変換特性にしたがって逆変換が行なわれて予
測誤差信号を出力し、加算器２０へ供給する。間引き所
行なわれた画素に対しては適当な値２例えば０の値の予
測誤差信号を出力する。加算器２０では予測器２２から
送られてくる予測信号と予測誤差信号を加算して加算器
２０の出力に復号信号を出力し、補間処理回路４４へ供
給する。

補間処理回路４４は符号化装置の間引き補間処理回路４
３と同様の機能を有し、不等長復号化回路１８からのモ
ード信号によって選択された間引き特性に従って間引き
された画素を、まわりの間引きされていない画素の復号
信号を用いて補間を行ない、補間処理を行なった復号画
像信号を出力する。補間処理を受けた復号信号は出力端
子２３および予測器２２へ供給される。又第１の復号器
１０５として用いられる場合に必要なモード信号Ｍは不
等長復号化回路１８の出力を出力端子２４を経て取り出
す。

第１４図は第１３Ａ図の符号化装置１０６の間引き補間
処理回路４３での間引き特性を表わすための標本化され
た画素の配置を３つの場合（１）　、　（Ｉ［）。

および（至）について示す図である。標本化周波数をｆ
ｓ＝３ｆｓｃ、とした時の１フイールドの第（ｔ−３）
ラインから第ｔラインまでの画面の一部の画素配置１間
引きなし、の特性／を示すと、（■）における丸印の様
になる。（Ｉｆ）は第１の間引き特性を示す図であって
、ばつ印の画素が間引かれる画素を示し。

水平方向には３サンプルごとに、垂直方向には１ライン
おきに間引きが行なわれ、有効なサンプル数は５Ａに減
少される。そして（至）は第２の間引き特性を示す図で
あって、全ラインに対して水平方向に３サンプルごとに
間引きが行なわれ有効なサンプル数は２／３に減少する
。間引きが行なわれる画素Ｙの信号の補間は（２）に示
すよう間引かれない画素Ａ−Ｅを用いて行なう。画素Ｙ
の信号は次式で補間する。

Ｙ＝０．５Ａ＋０．２５Ｂ−０，５０＋０．５Ｄ＋０．
２５Ｅ　　　（３）これを２関数の補間フィルターＨｙ
（ｚ）で示せば次式％式％ （４） 第１５図゛は第１３Ａ図の本発明の符号化装置　　“１
０６の間引き補間処理回路４３の具体的な回路例を示す
図である。入力端子５１へ供給された画像信号Ｖは切換
回路５３の端子轟と補間フィルター回路５２へ供給され
る。補間フィルター回路°５２は（４）式で示される補
間フィルターの特性を有するノンリカーシブタイゾのデ
ィジタルフィルターで構成されており、補間フィルター
回路５２の出力に補間信号を出力し切換回路５３の端子
すへ供給する。

入力信号５４には第１４図（１）〜ＩＤＫ示す間引き特
性の中から選択された間引き特性に従って間引き処理を
行なうための制御信号Ｍ′が制御回路１３から供給され
る。間引きをｉなわない場合あるいは間引きが行なわれ
ない画素に対しては端子ａの信号が選択され２間引きが
行なわれる画素に対しては端子すの信号が選択されて信
号Ｖ＃とじて出力端子５５から出力される。なお間引き
される画素に対する画像信号を予測器８で必要としない
場合は補間を行なう必要はない。

補間処理回路４４は間引き補間処理回路４３と以上の説
明から明らかなように前処理と可逆的な予測変換と不等
長符号化の各手段からなる第２の圧縮符号化装置１〇二
を用いて符号化された圧縮データを復号化して再生した
デーイジタルの画像信号Ｖは、前処理の手段の出力信号
と同じである。

したがって再生したディジタルの画像信号Ｖを再び符号
化するのに符号化装置１０６では前処理による制限は行
遂わず、前処理特性を表わすモード信号Ｍを用いて第１
の圧縮符号化装置と同じ符号化特性で符号化を行なって
同じ圧縮データを出力することができるため、第２０種
゛号゛化装置では再び画像信号Ｖを復号でき符号化をく
り返したことによる画質劣化は何にも生じない。

第１６図は、これまで説明した第１の符号化モードにリ
セット機能と圧縮符号化機能とを持たせた本発明の符号
化装置を用いたシステムの他の例である。ディジタルＶ
ＴＲの編集を行なうシステムの構成を示した図である。

このシステムの構成要素で第１図のシステムにおける構
成要素と同じものには同じ参照数字を付しである。この
第１６図のシステムは、第１の復号化装置１０５で再生
した画像信号Ｖと〜生変換器１０２の出力である原画像
信号とを切換えて符号化する場合を示しており、構成上
からいうと圧縮モード信号発生器１３０を用いることが
第１図の場合と異なっている。

第１６図において、切換回路ＳＷＭとｓｗｖがａ接点に
接続しているとき、即ち圧縮符号化された信号を記憶し
ているＶＴＲ（１０４）・から読出された信号が符号化
装置１０６に送られるときは、圧縮符号化を表わすモー
ドを付加したモード信号Ｍが第１の復号化装置１０５か
ら送られるが、切換回路も−とｓＷｖがｂ接点に接続し
ているとき、即ち原画像信号が符号化装置に送られると
きは、上に説明した圧縮モード信号発生器１３０から圧
縮モード信号を送るようになっている。従って第２の符
号化装置１０６は第１図の場合と同じように動作する。

このあとの動作も同様である。

次に符号化装置として、今まで説明したものとは若干異
なり、装置そのものの構成は若干複雑になるが、これを
使用した符号化復号化システムとしては同程度か双は有
利になるような第２の発明による符号化装置について説
明する。ただ第１図を用いた符号化復号化システムにつ
いて説明する。

第１７図および第１８図はこれから詳細に説明する符号
化装置を用いた符号化復号化システムの２つの例を示し
たもので、第１図および第１６図・のシステムにそれぞ
れ対応するものである。これらの図からすぐ分るように
２画像信号Ｖの特性をあられすモード信号Ｍを符号化装
置１１２（第１図の１０６）に送る必要がなくなってい
る。これはこれから説明するように、符号化装置１１２
内部に画像信号Ｖの特性を検出する機能を有する構成と
なっているからである。その結果いずれのシステムにお
いてもスイッチの構造が簡略になり。

特に第１８図のシステムでは圧縮モード信号発生回路１
３０が不要となる利点がある。

第１９図は第２の発明による符号化装置の一実施例の構
成をブロックであられした図である。この第１９図の装
置が第２Ａ図゛の装置と異るところは、前処理手段であ
る量子化回路７の前にモード検出−路７２を備えていて
、入力画像信号Ｖから量子化特性をあられすモード信号
Ｍ″を検出するようにしたものである。なおこれに関連
して制御回路１３の構成も若干変更されている。ほかの
構成要素は第２Ａ図の場合と同じであり、同じ参照数字
を付しである。

第１９図の符号化装置において、モード検出回路７２は
入力端子４から供給される画像信号Ｖを監視し、あらか
じめ定められたブロック毎に各ブロック内の画像信号の
有する量子化特性を検出して、量子化特性を表わすモー
ド信号Ｍを各ブロック単位に出力して制御回路１３へ供
給する。画像信号Ｖは、制御回路１３へ供給されるブロ
ック毎のモード信号と画像信号のブロックとが対応する
ように遅延されたのち、量子化回路７へ供給され２゜こ
れ以降は第２Ａ図の符号化装置１０６と同様の動作を行
なう。

第、２０図は第１９図の符号化装置のモード検出回路７
２の具体的な回路の一例を示す図である。

本回路例は量子化特性が８ビツト、７ピツト、６ビツト
、５ピツトの均一量子化の量子化特性のい１ ずれであるかを検出する回路構成となっている。

入力端子７３に入力された８ビツトの画像信号Ｘ（Ｘ　
、ｉｆ　Ｘ　ｔ〜Ｘ８のビットを有しＸｌのビット力Ｌ
８Ｂである）は遅延回路７７へ供給されるとともにｘｌ
のピットがフリップフロップ７４のＳ入力へ、同様にｘ
２およびｘ３の各ピットがフリップフロップ７５および
８１のＳ入力へそれぞれ供給され−る６ フリツゾフロツｆ７４．７５および８１は「１」（正論
理でｈｉｇｈ　１ｅｖｅｌ　）の信号がＳまたはＲに入
゛力された時セットまたはリセットされるフリップフロ
ップである。フリップフロップ７４．７５および８１０
Ｒ入力にはあらかじめ定められたある周期ごとにリセッ
ト信号Ｒ８が供給される。ｆｌｌ制御回路１３で量子化
特性の切換制御がＴＶ倍信号１水平走査ラインの周期ご
とに行なわれ兎ようｋなっていれば、リセット信号Ｒ８
もこれに同期して出力される。

１水平走査ラインの周期の間でＸｌのビット力；「１」
の値をとると、フリップフロップ７４はセットされ出力
Ｆｌは「１」の値をとる。同様にＸ　ｚ　　ｒ　Ｘ　ｓ
の各ビットが「１」の値をとると各フリップフロップ７
５．８１はセットされ出力Ｆ２あるいはＦ３は「１」の
値をとる。リセット信号Ｒ８が入力されるとリセットが
行なわれ、出力Ｆ１．Ｆ、およびＦ３は「０」となる。

判定回路７６ではフリップフロップ７４．７５および、
８１から供給されるＦ１ｔＦ！およびＦ３の信号を用い
て量子化特性のモードの判定を各水平走査周期の終シで
行なって、ラインごとにモード信号を出力する。Ｆｌが
「１」の時は８ビツトの均一量子化特性、Ｆｌが「０」
でＦ２が「１」の時は７ビツトの均一量子化特性、Ｆｌ
およびＦ２が「０」でＦ３が「１」の時は６ビツトの均
一量子化特性＊Ｆ１＊Ｆ２およびＦ３が「０」の時は５
ｒツトの均一量子化特性と判定し、モード信号Ｍを出力
して出力端子７９へ供給する。したがってモード信号は
入力画像信号に対して１水平走査周期遅延している。

遅延回路７７は入力画像信号を１水平走査周期遅延して
出力する遅延回路１例えばシフトレゾスター、で構成さ
れる。したがってモード検出回路７２の出力端子７〜８
には遅延された画像信号が。

出力端子７９には遅延された画像信号の量子化特性を表
わすモード信号Ｍが出力される。

しかし乍ら第１８図に示すように、再生された８ビツト
の画像信号と圧縮符号化復号化処理を受けていない８ピ
ツ）　ＰＣＭの原画像信号とが切換られて入力される場
合、８ビツト轡で量子、化か原画像信号であるかの区別
はＬＳＢのピッ）　Ｘ　ｔを１水平走査周期監視するだ
けでは区別できない。原画像信号であるとの判定を行な
う方法の１つとして検出されたモード信号を何ラインか
にわたって監視して判定を行なうようにする。これを次
に説明する。

第２１図は符号化装置１１２のモード検出回路７２の別
な具体的な回路例を示す図である。本回路例は第２０図
の回路例にも用いられていた判定回路７６（第１の判定
回路）の出力側に原画像信号か否かの判定をする第２判
定回路８０を付は加えた構成となっている。なお他の回
路は、第２０図のモード検出回路７２の回路と同じで、
いずれも同じ参照数字を付しである。

第２判定回路８０は第１の判定回路７６から１水平走査
ラインごとに供給されるモード信号をあらかじめ定めら
れたライン数だけ蓄えておき、蓄えられた各ラインのモ
ード信号を監視することによって原画像信号であるか否
かの判定を行なう。

判定条件は次のことを考慮して定められる。

（１）再生画像信号が入力の場合、情報量制御が行なわ
へているので、成る時間たてば８♂ツトから７ビツトの
量子化モードへ変るはずである。

（２）原画像信号が入力の場合、　ＬＳＢのビットＸ１
はほぼランダムに変化するので、各ラインは８ビツトの
量子化モードと判定され、８ビツトの量子化モードが連
続するはずである。

（３）再生画像信号が入力されていてアンダーフローの
モード時も８ビツトの量子化モードが連続するが、この
場合は原画像信号であると判定して量子化による前処理
の手門ｉ’−！　ｍいて再び圧縮符号化を行なっても情
報量は制限°されず、情報はいいかえると画像信号は保
存される。

例えば３２？インのモード信号を監視し、すべてが８ビ
ツトの量子化モードの場合は、原画像信号と判定する。

原画像信号と判定した場合は、原画像信号のモードを表
わすモード信号を、そうでない場合は判定回路７６から
供給されたモード信号を出力する。

より確からしい判定を行なう方法として、・々ツファー
メモリーの情報蓄積量と検出されたモード信号とを監視
して原画像信号か否かの判定を行なう方法がある。例え
ば原画像信号にかたよりがあって（例えばＸｌがいつで
も「０」となるような原画像信号）誤まって再生画像信
号と判定され。

検出モードに従って符号化を行なったために・９ノフア
ーメモリーの情報蓄積量のリセットが頻繁に生ずる場合
は、原画像信号であるとの判定を行なうようにする。− 以上は前処理が量子化の場合について示したが。

前処理が間引き処理の場合も符号化装置は第１９図と同
様に構成できる。

以上の説明から明らかなように１本発明の符号化装置は
前処理の手段を有しておシ、入力される再生画像信号が
切換られた場合等で情報蓄積量のリセットが必要な場合
は、再生画像信号に前処理を行なりて発生する情報量の
制御を行なうことによって情報蓄積量のリセットができ
、符号化を止めることなくなめらかな画像の切換が行な
うことができ、そうでない場合には入力されたモード信
゛号あるいは検出されたモード信号の制御のもとに情報
保存して符号化を行なうことができる。また切換によっ
て原画像信号が入力されても、スムースに切換を行なっ
てそのまま原画像信号を圧縮符号化することができる。

したがって本発明の符号化装置を用いて圧縮符号化した
圧縮データをディジタルＶＴＲに記録し。

読み出して復号化して再生するようにすれば、記憶容量
を少なくでき且つダビングを何回性なっても画質劣化が
増大していかないようにすることができる。

なお本発明の詳細な説明においては、予測変換、の手段
は可逆な論理でおる場合について示したが、復号信号の
誤差が小さくて視覚的あるいは客観的に許容できる範囲
であれば、完全に可逆な論理でなくてもよい。そして予
測変換の手段としては予測符号器６４を用いて予測符号
化する場合について示したがこれに限定されることはな
く、予測符号器のかわりに予測順位符号器を用い、予測
順位を示す信号を予測誤差信号として出力する予測順位
符号化でもよい。また予測誤差信号を不等長符号に変換
する手段は不等長符号化回路１１を用いて１画素ごとに
不等長符号化する場合について示したが、これに限定さ
れることはなく、複数の画素ごとに不等長符号化しても
よい。さらに予測誤差信号を不等長符号に変換する手段
として。

ランレングス符号化、ピットプレーン符号化、レベルプ
レーン符号化、或いはブロック符号化等を用いてもよい
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による符号化−置を用いて構成する１画
像信号を符号化復号化するシステムの第１の例を示すブ
ロック図、第２Ａ図は本発明による符号化装置の第１の
実施例の構成を示すブロック図、第２Ｂ図は第２Ａ図の
符号化装置と関連して用いられる復号化装置の構成をあ
られすブロック図、第３図は本発明による符号化装置に
用いられる量−子化回路の具体的な回路例を示した図、
第４図は第３図の回路におけるモード信号と量子化選択
信号と量子化特性の関係を表した図、第５図は本発明に
よる符号化装置に用いられる予測器の具体的な回路ブロ
ック図、第６図は第５図の予測器に用いられる予測回路
の具体的な回路ブロック図、第７図は本発明の符号化装
置に用いられる制御回路の回路ブロック図、第８図は第
７図の制御回路の制御特性の一例を示した図、第９図は
第８図の制御回路に用いられるオーバーフローとアンダ
ーフローを検出する回路の特性の一例を示した図、第１
０図は本発明によ不符号化回路に用いられる制御回路の
他の例の構成を示したブロック図。 第１１図は同じく量子化回路の他の例の構成をブロック
であられした図、第１２Ａ図は第１の本発明による符号
化装置の第２の実施例の構成を示したブロック図２．第
１２Ｂ図は第１２Ａ図の符号化装置に関連して用いられ
る復号化装置の構成を示すブロック図、第１３Ａ図は本
発明による符号化装置の第３の実施例の構成のブロック
−１第１３Ｂ図は第１３Ａ図の符号化装置と関連して用
いられる復号化装置の構成をブロックであられした図。 第１４図は第１３Ａ図の符号化装置に用いられる間引き
補間処理回路の間引特性をあられす図、第１５図は第１
３Ａ図の符号化装置の間引き補間処理回路の構成をあら
れした図、第１６図は本発明による符号化装置を用いて
ディジタルＶＴＲの編集を行なうシステムの例を示す図
、第１７図および第１８図は第２の発萌による符号化装
置を用いた符号化復号化システムの２つの例をあられし
た図。 第１９図は第２の発明による符号化装置の一実施例の構
成をあられした図１第２０図および第２１図は第１９図
の符号化装置に用いられるモード検出回路の２つの例を
示したブロック図である。 記号の説明：４は画像信号Ｖ入力端子、５はモ長符号化
回路、１２はバッファーメモリー、１３は制御回路、１
４は圧縮データ出力端子、１５は圧縮データ入力端子、
１７はバッファーメモリー。 １８は不等長復号化回路、２０は加算器、２１は量子化
回路、２２は予測器、２３は画像信号出力端子□、２４
はモード信号出力端子、４３は間引き補間処理回路、４
４は補間処理回路、６４は予測符号器、６５は予測復号
器、７２はモード検出回１の復号化装置、１０６は第２
の圧縮符号化装置。 １０７は記憶装置又は伝送路、１０８は第２の復号化装
置、１０９はい変換器、１３０は圧縮モード信号発振器
、２０４はＶＴＲ、２０５は復号化装置、　ＳＷＭはモ
ード信号切換器＋　ＳＷｖは画像信号切換器をそれぞれ
あられしている。 第２Ａ図 第３Ｉ２］ 第７図 第８Ｇ！］ 第９図 Ｄυし 第１１図 第１２Ａ図 ９ ｄ′ 第１２Ｂ図 ４ 第１３Ａ図 第１３Ｂ図 ４ 第１４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　ディジタルの画像信号とその特性を表わすモード
   信号とを入力して前記画像信号を圧縮符号化する符号化
   装置であって、前処理制御用モード信号に応じて前記デ
   ィジタルの陽像信号の情報量の制御を行なう前処理の手
   段と、前処理を受けたディジタルの画像信号を予測誤差
   信号に変換する予測変換の手段と、前記前処理制御用モ
   ード信号の情報を用いて前記予測誤差信号を不等長符号
   に変換する手段と、前記不等長符号化および復号化に必
   要なモード信号をバッファーメモリーに一旦蓄え圧縮デ
   ータとし女送シ出す手段と、、前記・ぐツファーメモリ
   ーに蓄えられる符号化についての情モ前記バッファーメ
   モリーがオーバーフローあるいはアンダーフローを生じ
   ないように構成した制御手段とを備えた符号化装置。 ２、ディジタルの画像信号を圧縮符号化する符号化装置
   であって、ディジタルの画像信号から過去に印加された
   と推定される前処理特性をあらかじめ定められた時間単
   位に検出し、その特性を表わすモード信号およびこの舌
   −ド信号に対応するように遅延させたディジタルの画像
   信号とを出力するモード検出の手段と、前処理制御用モ
   ード信号に応じて前記遅延されたｒイノタルの画像信号
   の情報量の制御を行なう前処理の手段と、この前処理の
   手段により前処理を受けたディジタル・の画像信号を予
   測誤差信号に変換する予測変換の手段と、前記前処理制
   御用モード信号の情報を用いて前記予測誤差信号を不等
   長符号に置換する手段と。 前記不等長符号および復号に必要なモード信号をバッフ
   ァーメモリーに一旦蓄え圧縮データとして送り出す手段
   と、前記バッファーメモリーに蓄えられる符号化につい
   ての情報の発生量および前記モ前記バッファーメモリー
   がオーバーフローあるいはアンダーフローを生じないよ
   うに構成した制御手段とを備えた符号化装置。