JPS5887987A - 差分デイジタルデ−タ符号化−復号化方法及びその装置 - 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】 （発明の分野） 本発明は差分ティジタルテータ符号化−復号化方法及び
その装置に関し、更に詳細には、伝送誤りの伝播を減少
させる符号化−復号化方法及びその装置に関する。本発
明は映像信号の伝送に係り、特にその流れが符号化によ
って減少するようなデータを用い１こテレビジョン画像
信号の伝送に係り、不適当な伝送が行なわれ１こ場合に
は誤りの伝播を制限する差分データ符号化−復号化方法
及びその装置に係るもので・ある。

（背景技術） データの流れを圧縮するために、ディジタル形に処理さ
れ伝送されろテレビジョン信号の差動パルス符号変調方
式（１）ＰＣＭ　）が知られている。

この種の符号化システムでは標本の映像信号の値と既に
符号化された過去の標本から計算され１こ該映像信号値
の推定値もしくは予測値との差分を符号化している。「
予測誤差」と称されろ差分は零のまわりのゾーンに分類
され、これらのゾーンは閾値によって制限される。同一
の量子化レベルに該当する、２つの閾値間にあるすべて
の差分値は、前記２つの閾値の間に存在するランク１の
ゾーンに対応する一定の符号化組合せＣ３に従って符号
化されろ。このようなゾーンの巾の変動は０以上である
そのランク１に依存し、圧縮特性もしくは量子化特性と
みなされろものが決定される。

このような符号化によって解決されるべき問題は、伝送
誤りに係るものである。

何の予備束も取らない場合、この種の方法は伝播点りに
対して極端にセノシティブであり、１個の誤りが後続の
すべての復号化される標本な誤ら一＋！：る。

この問題を解決するために種々の方法が提案されてきて
いる。

その１つの方法は、量子化レベルの符号化に対する誤り
訂正コードを使用することで゛ある。この誤り訂正コー
ドは伝送前にデータ・ビットに冗長ビットを付加する○ 別の方法においては、予測値を計算する１こめに損失を
含んだ積分化の如き特殊な予測関数が使用され、誤りが
一定の距離以上伝達するのを防止する。

第３の方法は、誤りによって生じる統計特性中のいかな
る変化も検出するために受信される信号を解析し、後に
該誤りを訂正する方法である。

（７） 最後の方法は、予測系の差分ま１こは誤りを符号化する
のみならず、予測誤差関数及び予測値そのものを符号化
する方法である。

上述の方法は、いずれも誤りを訂正する１こめにデータ
の流れを増加させるか、もしくは再生映像信号から伝送
誤りの伝播に起因するあらゆる欠陥を除去する１こめに
十分な訂正をすることができない。

フランス国特許第２，４０８，９４．５号及びその追加
の特許第２．４．４３，７６９号には、先行技術のシス
テムではＯに関して対称である量子化閾値及びレベルの
数及び値を持つ量子化特性に代えて、それらがＯに関し
て非対称である量子化特性を選択することによって特徴
づけられ１こ差分符号化ディジタル・テレビジョン信号
の圧縮（符号化）及び伸張（復号化）方法が開示されて
いる。追加の特許の発明は、上記量子化特性が予測値に
応じて変化し、予測値の変化する範囲が複数の予測ゾー
ンに分割され、１つのゾーンから次のゾーンに移るとき
にその特性も変化するような量子化特性を各シーツに対
して（８） あてがい、各量子化特性が同数の閾値及び同数の再生レ
ベルを含んでおり、負の両極端レベルが１つの予測ゾー
ンと次のゾーンで変化している方法に関する。

上記の方法は、同数の伝送ビットに対して取り得ろ再生
レベルの数を２倍にするので、伝送された標本から再生
されろ映像信号を改良する。しかし、上記の方法では伝
送誤りの伝播を防ぐことはで・きない。

（発明の課題） 本発明は、予測変動領域が複数のゾーンに分割されろと
いう点で、上述の追加の特許に記載された方法と関連し
ている差分符号化−復号化システムに係るものである。

しかしながら、自己前正形符号化（ｓｅｌｆ−ｃｏｒｒ
ｅｃｔｉｎｇ　ｃｏｄｉｎｇ　）を保証する１こめに、
符号化されるべき予測差分もしくは予測誤差に関連する
コード配分が量子化特性と関連し、該コード配分は１つ
の予測ゾーンから別のゾーンに移ると変化するが、単一
の予測シーツ「１」に含まれろすべての予測値に対して
は不変である。この量子化特性は閾値及び再生レベルの
数に関してＯに対して対称かま１こは非対称であり、レ
ベルは互いに等間隔である。同様に、予測変動領域は大
きさの等しいまたは大きさの異なった複数のゾーンに分
割される。

誤りの伝播は個々のコードを割当てろことによって制限
される。このコードは１つの予測ゾーンから次のゾーン
に移ると再生レベルが変化するようなものであり、連続
している予測ゾーンの正と負の両極端レベル間では同一
状に保１これている。

本発明は、符号化されるべきディジタル量と１つ前の標
本からの再生値に基づいて計算される前記ディジタル量
に対する予測値との間の予測誤差を量子化する工程と、
２１３個のコード・ワードから選ばれてなる１個のコー
ド・ワードを前記量子化予測誤差に割当てろ工程と、前
記コード・ワードを伝送する工程を具備する符号化方法
と、受取った前記コード・ワードから対応する前記予測
誤差を演紳する工程と、１つ前の標本から再生値より符
号化の場合と同じ方法で計算された予測値に対応する再
生値を演紳する工程を具備する復号化方法とから成る伝
送誤りの伝播を減少さ七ろ差分ディジタルデータ符号化
−復号化方法において、符号化及び復号化の際に前記予
測値を量子化させる工程をそれぞれ具備し、符号化の際
に前記量子化予測値に基づいて前記コード・ワードを前
記量子化予測誤差に割当て、復号化の際に前記量子化予
測値に基づいて前記予測誤差を計算し、復号化の際に次
の値に対する量子化予測値に誤差を生じさせろ伝送誤り
が前記量子化予測値を考慮に入れ１こ前記予測誤差の計
算によって補償されることを特徴とする差分ディジタル
データ符号化−復号化方法及びこの方法を実施する符号
化−復号化装置に係るものである。

（発明の構成及び作用） 第１図は、従来のｉ）ＰＣＭ符号化−復号化システムの
ブロック図である。なお、後の説明に川てくる図面にお
いて、同一要素には同一符号を付している。このシステ
ムは、符号化用のディジタル量Ｘを受取る符号化部を具
備している。このディジ（１１） タル量Ｘは、例えば８ビツト・ワードの形で伝送される
２８個の異なった値のうちの１つであって良い。ディジ
タル量Ｘは引算器ＩＶｃおいて予測値Ｐを差引かれ、そ
の差分（ま１こは予測誤差）（１が予測誤差量子化回路
２に供給される。量子化回路２は入力される差分ｄＫ応
じて、量子化特性（Ｑ　ｕａ　−ｎｔｉｚａｔｉｏｎ　
ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ　）　Ｑ　（ｄｉの関数
であるｎ個の量子化レベルの１つであるＥｌ（ｉ＝Ｑ〜
ｎ−１）を持つ量子化され１こ差分ｄｑを形成する。唯
１つの再生値もしくは再生レベルＥ１が２つの閾値Ｓ１
と８１１１の間にあるすべての差分ｄ−Ｘ−Ｐに割当て
られるので、上記の操作はデータの流れを縮小する操作
である。Ｓｌ〈ｄ＜８１＋１の場合、再生レベルはＥｌ
となる。量子化回路２の出力は、符号アロケータ（ＡＣ
）３０入力に接続されていて、符号アロケータ３は可変
コードＣを供給する。そして、各量子化レベルＥ１に対
して所定の符号Ｃ１が伝送線−ヒを伝送されろ。符号が
固定長である場合、ｋビットの符号なｎ　−＝　２に個
のレベルを持つ量子化特性に割当てろ・二とができる。

（１２） 符号化部において、予測値Ｐは加算器４の入力に供給さ
れる１つ前の標本に対する量子化レベルｄｑ及び予測値
Ｐから形成されろ再生値Ｘｒｅより得られろ。加算器４
の出力は予測関数Ｆｐを持つ予測回路５の入力に接続さ
れている。最もシンプルな予測関数は１つ前の標本に対
応する再生値Ｘｒｅを次の標本に対する予測値Ｐにあて
がうものである。

復号化部は、受信側の入力に接続されていて符号化され
たワード（コード・ワード）を再生レベルに変換する符
号変換回路（”Ｉ”Ｃ）１３を具備している。再生され
１こ量子化レベルｄｑは加算器１１の第１の入力に供給
され、加算器１１のもう一方の入力は予測値Ｐを受取る
。そして加算器１１は再生値Ｘｒｒを供給する。予測値
Ｐは、予測回路５と同じ予測関数Ｆ、を持つ予測回路１
５の入力に供給されろ再生値Ｘｒｒから計算される。

従って、このようなシステムでは、予測値Ｐは符号化部
においては再生値Ｘｒ８より、復号化部においては再生
値Ｘｒｒより確立されろ。何らかの伝送誤りがある場合
、再生され１こ量子化レベル、従つて再生された変数値
及び予測値が誤りを含み、それが次の値に伝えられる。

従って、この種のシステムで゛は誤り率を減少させるこ
とはできない。

所定ノコード・ワードＣ１は種々の予測誤差ゾーン、従
って予測ゾーンと関連する種々の再生レベルに割当てら
れる。予測変動領域は予測誤差のダイナミック（ｄｙｎ
ａｍｉｃ　）が誤りの全ダイナミックの半分であるよう
なゾーンに分割されろ。このことは、所定のコードを常
に同じ再生レベルに割当て゛ろ場合に必要なコードの数
と比べろと、わずか半数のコードでよいことを意味する
。ｋビット（例えばに−３）のワードから成るコードで
は、全ダイナミックＸ−Ｐをカバーする２に＋１　１個
のレベル（スナわち１５個のレベル）を持つ１こ単一の
総合量子化特性を定義することが可能であり、各種コー
ドをそれぞれ予測ゾーンの関数として伝達することが可
能である。従って、２に個の異なったコードが各予測ゾ
ーンに対して必要となる。

１くビットのワードから成るコードでは、予測ゾーンの
数がもはやコード中のビット数に依存しないので、予測
ゾーンと同数の２に個のレベルを持った量子化特性を定
めろことが可能である。

本発明において提案される新規な符号化−復号化システ
ムは、予測ゾーンを定めろと共に予測値と関係する再生
レベルにコード・ワードを割当てる特殊な方法を用いて
おり、伝送誤りの伝播を制限するのに役立つ。

すべての予測ゾーンにつき、その最大及び最小再生レベ
ル間の一連の量子化ゾーンに対して常に同じ順序でコー
ドが割当てられており、このシステムは誤りの伝播を減
少させる。

第２図は本発明による新規な符号化−復号化システムの
第１の実施例を示す図であり、予測値とは無関係で１）
リコード配分のみが予測誤差の計算に関連している単一
の総合量子化特性（ｓｉｎｇｌｅｏｖｅｒａｌｌ　ｑｕ
ａｎｔｉｚａｔｉｏｎ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ
　）を用い１こシステムを示すものでパある。

第１図に示し１こと同じように、第２図のシステムの符
号化部は引算器ｌの第１の入力にて符号化用データＸを
受取り、引算器１の第２の入力は予（１５） 副回路５によって供給される予測値Ｐを受取る。符号化
部は予測誤差量子化回路２０を具備しており、この量子
化回路２０の第１の出力は量子化された差分ｄｑを供給
し、第２の出力は２に＋１個の閾値によって２に＋１−
１個のゾーンに分割されている量子化特性のうちの対応
する量子化ゾーンに対するインデックスＩ（ｄｑ）を供
給する。量子化回路２０の第１の出力は加算器４の第１
の入力に接続されており、加算器４の第２の入力は予測
値Ｐを受取る。加算器４は前述のシステムと同様に予測
回路５の入力に再生値Ｘｒｅを供給する。符号化部は更
に予測値量子化回路６を具備しており、この予測値量子
化回路６の入力は予測回路５の出力に接続されている。

予測値量子化回路６は予測値量子化特性Ｑ、と関連する
量子化予測値のゾーン・インデックスＩ（Ｐ９）を供給
する。

この量子化回路６の出力は加算器７の第１の入力に接続
され、加算器７の第２の入力は量子化された予測誤差の
ゾーン・インデックスＨｄｑ）を受取る。

加算器７の出力は、符号アロケータ（ＡＣ）３０の入力
に接続されており、符号アロケータ３〔）はインテ（１
６） ックスＨｄｑ）及びＩ（Ｐ、）の和に基づいて伝送線に
沿って伝送されるコードＣを供給する。

以下余白 第３図は単一の総合素子化特性を持つ符号化−復号化シ
ステムに対する１（＝３の場合のコード配分表である。

予測誤差量子化回路２０の量子化特性Ｑ　（ｄ）は図面
中等間隔にある２に−１−１個の閾値を含んでに＋１− おり、この量子化回路２０は２　　１個のレベル（Ｅ、
（’ｌリー２に−１、Ｅ−２に、”””　ＥＯ、”””
　、Ｅ２に、　Ｅ２に＋＋　）、但し１は集合Ａ−（−
（２に＋１）、・・・・・・、　（２１＜４−１）　１
に属する〕に量子化された２１（＋１−１個のゾーンを
形成し、所定の時刻においてｄｑ＝Ｅ、及びＩ（（Ｉｑ
）−１を供給する。

同様に、互いに等間隔でありかつ予測誤差ゾーンと同じ
巾のい個のゾーンを含む量子化％＋Ａｉ　Ｑ　（ＰＪ値 を刹する予測量子化回路６は量子化された予測値Ｐｊ（
但しＪは集合Ｂ−（Ｏ２・・・、２に−１１に属する）
を形成する。Ｐｏ−０で゛あり、第１ゾーンの巾は次の
ゾーンの巾の半分に等しい。この量子化回路６はインデ
ックスＴ（１’ｑ）＝」を供給する。

あてがわれるコードＣはインデックスｍ＝　ｉ　−１−
ｊ（但ｔ、　ｍ−（０，１，２，−２に−１）　）　ト
関係カｈ　’）、それはインデックスｍが加算器７の出
力において得られる場合には伝送されるコードかＣｍで
あることを意味する。

換りすれば、・・・・・・（Ｅｌ−２，］’３＋２Ｌ（
１・’１１　＋　”’３＋１　）　＋（−”：ｌ　＋　
ＰＪ　？　＋　ＣＥｌ　＋＋　ｒ　Ｐ　Ｊ　１片・・・
・・とじて定義されるコード・ゾーンに対しては同じコ
ード・ナンバーか伶られ、同じコードが伝送される。

第３図のコード配分の例では、１（−３の２進成分を持
つ符号化部はＯ〜７で表わされる２３−８個のコード・
ワードを形成する。そして予測誤差Ｘ−Ｐの量子化特性
は２計１１個のゾーン、すなわち第３図において同等な
１５個のゾーンから成り、等間隔になるように選択され
た１５個のレベル■！８−７゜Ｅ−６，・・・・・・１
℃。＋Ｅ’ｌ・・・・・・均を持って℃・る。なお、こ
のシステムにおいてゾーンは必ずしも同等である必要は
な（、また内生レベルは必ずしも等間隔である必要はな
い。予測領域は等間隔の量子化予測１＋Ｎ　ｌ’０・・
・・・・１３７に対応する２′−８個の予測ゾーンに分
割されろ。その結果、色々なコード・ゾーンに割当てら
れるコードは、該コード・ゾーンに対応する量子化レベ
ルのインデックス１と量子化予測値のインテックスＪを
加えることにより形成される。

第２図に示した符号化−復号化システムの復号化部は杓
号変換回路（ＴＣ）１３０を具備しており、この符号変
換回路１３０は受取るコードに基づいて該コードに対応
するインテックスハＣ）を供給する。

符号変換回路１３０の出力は引算器１７の第１の入力に
接続されている。この引算器１７の第２の入力は量子化
予測値のインデックスＩ　（Ｐ、）を量子化回路６と同
じ予測機能Ｑ、を持つ予測量子化回路１６から受取る。

引算器１７の出力はインデックス変換回路（ＴＩ）１８
の入力に接続されており、変換回路１８はインデックス
Ｔ　（ｄｑ　）を予測誤差ｄｑに変換する。この変換回
路１８の出力は加算器１１の第１の入力に接続され、加
算器１１の出力は再生値Ｘｒｒを供給する。

第１図のシステムと同様に、加算器１１の出力は予測回
路５と同じ予測機能Ｆ、を持つ予測回路１５の入力に接
続されており、予測回路１５の出力は加舞器１１の第２
の入力に接続されると共に予測値量子化回路１６の入力
に接続されている。

第４図の符号化−復号化システムは、差分符号化ループ
中の予測回路５からの予測値Ｐを用いろ代わりに量子化
予測値Ｐ９を用いていることを除けば第２図に示したシ
ステムと類似している。

同図において、予測値量子化回路６（第２図）は別の予
測値量子化回路６ｏに置換えられており、この量子化回
路６０は予測値ゾーン・インデックスＩＩ　（Ｐ９）と
共に量子化予測値Ｐ９を供給する。この量子化予測値Ｐ
９は予測値Ｐの代わりに供給されるものであり、引算器
１の第２の入力に供給されると共に加算器４の第２の入
力に供給される。加算器４の出力は再生値Ｘｒｅを供給
する。符号化部のその他の要素は第２図に示したと同様
に接続されている。

第４図のシステムの復号化部においては、再生値を計算
するために予測値そのものは使用されておらず量子化予
測値が使用されて℃・ることを除けば、各要素は第２図
と同様な関係である。従って予測値量子化回路１６０は
符号化部の予測値量子化回路６０と同様に、量子化予測
値Ｐ９を供給する第２の出力を具備する。この第２の出
力は再生値Ｘｒｒを供給する加算器１１の第２の入力に
接続されている。

上記の２つの実施例の符号化−ゆ号化システムは伝送誤
りを著しく減少させることかできる。

時刻ｔ１において伝送誤りがあると仮定する。この結果
、復号化部の出力における再生値か符号化部において符
号化された値に対して間違ってくる。

この誤りは引続いて存在する。更に、予測値Ｐの計算に
おいて誤りが生じろ。従って、時刻ｔ２において送信器
と受信器において計算される予測値は　・互いに異なっ
てきて、送信器側でＰ、受信器側でＰ′となる。伝送さ
れるべき次の値は送信器において、入力される数値Ｘ及
び予測値Ｐかも確立される。この伝送値が受信器におい
て受信されたとすると、受信器における再生値は受信さ
れた正しい値及び間違った予測＋ｉ、ｔ　］）／かも計
算される。Ｐｊ及びＰイＩはそれぞれ符号化部及び復号
化部における予測値量子化回路６０及び１６０からの出
力によって供給されろ量子化予測値である。コードＣｍ
が伝送されると、符号化部の再生レベルはｉ＝ｍ−ｊで
あるＥｌとなり、俣号化部における再生レベルはｉ’−
ｍ−ｊ’であるＥ／、となる。符号化部における再生値
は、差分符号化ループにおいて予測値が使用される場合
にはＸｒｅ−Ｐ十Ｅ１となり、量子化予測値が使用され
ろ場合にはＸｒ８二Ｅ１＋Ｐ、となる。

復号化部における杓生値はＸｒｒ−Ｐ′十Ｅ１もしくは
Ｘｒｒ−Ｉ？、’Ｈ′十Ｐ’、Ｉであり、これは差分符
号化ループにおいて予測値を使用するか或いは量子化予
測値を使用するかに依存する。

再生値間の差はＸｒｅ　　Ｘｒｒ−，１’　　Ｐ’　十
ＦＩｍｇ　　Ｆｒｙ−３’またはＰＪ−Ｐ’　十Ｅｍ−
ｊＩ号、　：ｔ　で゛ある。

１゛−１°””（Ｐｊ＋（Ｊ−（ＰＳ／十ｅ／）で゛あ
り、ここでＣ及びｅ′は量子化による予測誤差もしくは
童子化「雑音」で゛ある。

Ｊ、）、　　ｐ’、／及びＥｍ−ｊ−一−３／は通常絶
対値がほぼ同じであり、内方の値は互に反対符号である
。従ってこの差は打消される傾向にある。一方、第１図
の従来のンステムにおいては、伝達誤り中の丙生値間の
差Ｘｒｅ−ＸｒｒはＰ−Ｐ′に等しい。

第３図に示す例の如く、量子化予測誤差レベル及び量子
化予測値をそれぞれＥｉ　”＝　ａ　！　＋１１　（但
し１は前述の集合Ａに属する）、Ｐｊ−ａＪ十〇（但し
ｊは前述の集合Ｂに属する）と表わすならば、予測値を
差分符号化ループにおいて使用する場合（再生誤差は高
々−量子化間隔の長さである）にはＸｒ８−Ｘｒｒ−ｅ
−ｅ′となり、量子化予１ｊｌｌｌ　１［ヲ使用する場
合にはＸｒｅ　　Ｘｒｒ　＝　０　　となる。

例えは、第３図の衣を参照して、時刻ｔ１のとき、送信
器と受信器の予測値をＰ」−Ｐ２とする。送信器におい
て値Ｘから再生レベルＥ１に量子化される差分ｄ＝Ｘ−
Ｐ２が形成されろとする。予測値Ｐ２を持つレベルＦ４
はｍ＝３の伝送コードＣｍに対応する。

次の標本に対する予測値は過去の予測値Ｐ２及び過去の
再生レベルＥ１に基づいて計算される。例えば予測値が
過去の再生値と同じであるとすると、予測値はＪ−３の
Ｐｊとなる。時刻ｔ１において伝送誤りがあると仮定し
、例えばｍ’−５のコードＣ謔が受取られるとする。予
測値Ｐ２を持つコードＣ５はｉ＝ｍ’−Ｊ＝３である再
生レベルＥ１すなわち１→３を与える。受信器において
次の標本に対して計算される予測値はＥ３　十Ｐ２、す
なわちＪ′−５のＰ、となる。

一方、時刻ｔ２のとき、予測血は送信器において」−３
のＰｊとなり、受信器においてＪ′−５のｐＨどなる。

送信器において」−３である予測値Ｐ３を持つ次の標本
Ｘは、例えば所定の区間に再生レベル１シー１に量子化
される差分ｄを与えるとする。予測値Ｐ３を持つこのレ
ベルは１１１＝３−１＝２の伝送コードＣｍを与えろ。

従って、再生値はＸ、８−Ｆ）３＋Ｅ−４すなわちＥ２
となる。時刻１２において、伝送誤りがないと仮定する
と、コードＣ２が受取られる。この時の予測値はＰ５と
なり、再生レベルはｉ’＝＋η−Ｊ／＝２−５−−３で
あるＥｌとなる。再生値Ｘｒ、はＰ５十Ｅ−３二■Ｃ２
と等しくなる。量子化予測値を差分符号化ループにおし
・て使用する場合、明らかに誤りは次の標本に対して完
全に打消される。

すべての予測値量子化ゾーンに対して却−の総合量子化
特性を選択する代わりに、多重式量子化特性（ｔｒｕ市
１ｐｌｃ　ｃ１ｔ＋ａｎｔｉｚａｔｉｏｎ　ｃｈａｒａ
ｃｔｅｒｉｓｔｉｃ）を使用すること、すなわち１つの
予測ゾーンから次のゾーンに移るとその閾値及び再生レ
ベルが変化するがその形状はすべての予測区間に対して
等しくなるような量子化特性を使用することも可能であ
る。

ｋビット・コードすなわち２に個のコード・ワードを使
用する場合、予測誤差量子化のスケールは２に個の再生
レベルから成る。このスケールは関連する予測ゾーンに
依存する最大及び最小レベルを単にすらすことにより全
てのゾーンに対して同一とみなされる。予測値量子化は
量子化間隔の配列及びその数の両方に関していかなる適
当な形をとっても良い。

第５図に示す例において、コードは２つの２構成分、す
なわち１り＝２でありｍ＝ｏ〜３のインデックスによっ
て特定される４つのコード・ワードを含んでいる。任意
の形状の予測値量子化が使われて号・る。所定の予測値
Ｐ、に対して、４つの予測誤差量子化レベルを独立に選
択することができる。

この部分的量子化特性を一度決めれば、それが同様なコ
ード配分ですべての予測区間に対して同様に繰返される
。　Ｅｌを予測誤差量子化ゾーン１と予測ゾーン」にお
ける量子化された予測誤差とする。例えば、第５図は１
−０〜３、Ｊ二〇〜５であるＥＡ　、　Ｅｊ　、　Ｉ’
２？　＋及びＥ”のレベルを含んでいる。

既述の如く、再生レベルまたは量子化予測誤差はいかな
る形をとっても良いか、そのスクールはＥ４がＩＣ１″
−１よりも大きくなるようなものでなげればならない。

この条件下では、ｐＨ」述のケースと同じように伝送誤
りは伝播されない。（ｉｌ故ならば差Ｘｒｅ−Ｘｒｒは
次の符号化及び俵号化の操作の間に打消されるからであ
る。

更に、量子化誤差再生レベルか量子化予測値と関連して
Ｅｊ−Ｅ？　　ＰＪ（第１式）であるならば、差分符号
化ループにおいて量子化予測値を使用するかまたは予測
値を使用するかにより、伝送誤りは次の標本に対して完
全に打消されるか、もしくは筒々−量子化区間の巾に等
しくなる。

伝送誤りか時刻ｔ１において生じた場合、量子化予測値
Ｐ３とＰＪ１は異なってくる。次の値を計算するために
、送信器において差分ｄがレベルＩ８１によって量子化
され、インテックスｌを持つコードの伝送を引起こし、
そして実際このコードか伝送さく２７） れる。

そして受信器における量子化差分は予測値ＰＪ／を持つ
Ｅ１′となる。送信器における再生値Ｘ、ｅ及び受信器
におけるＸｒｒはそれぞれＸｒｅ　”　Ｐｊ　＋　Ｅｉ
’　、　　　。

Ｌｒ−Ｐ；’　十Ｅｙ’　　となり、これらは特性値の
構成（第１式参照）のために、両方ともＥ？に等しくな
る。

単なる予測値をループ中で用いる場合、Ｘｒｅ−Ｘｒ。

−ｅ　−ｅ’となる。

例えは、第５図を参照して、時刻ｔ１のとき送信器及び
受信器の予測値をＰ、＝Ｐ２とする。符号化用の量Ｘは
送信器において例えばレベルＥ（として量子化される差
分ｄ−Ｘ−Ｐ２を形成し、その結果インデックス３を持
つコードが伝送される。次の値に対する予測値はＰ２及
びＥ２かも計算され、再生値Ｘｒｅ　＝　’Ｐ２　＋　
Ｅ’３−１焔　と等しくなり、すなわち予測値Ｐ３とな
る。

例えば、伝送誤りのためインデックス１を持つコードが
受取られたとすると、予測値Ｐ２を持つ再生量子化レベ
ルはＥ’＞となり、内生値は＆１＝　ＦｒＦ　＋Ｐ２（
２８） ”＝Ｆｒ１、すなわち予測値Ｐ１となる。

時刻ｔ２のとき予測値Ｐ３と値Ｘが送信器において、例
えば量子化レベルＥ”ｈを形成したとする。従ってイン
デックス１を持つコードが伝送され正しく受取られる。

送信器における再生値はＸｒ６＝　Ｅ？→Ｐ３＝　Ｅ？
　　となる。

受１宮器において予測値Ｐ１かもの再生値、すなわち再
生レベルＥ）かもの再生値はＸ１１＝　Ｂ；−１，ｐ、
＝　Ｅ？どなる。２つの再生値は等しくなり、これらか
次回の予測値となる。

単なる予測値を差分符号化ループにおいて使用する、多
重式特性を利用した符号化−復号化システムを第６図に
示す。同図において前出の図中の要素と同一の要素には
同一の符号が付しである。

同図にお℃・て、符号化用数値Ｘは引算器１の正の入力
に供給され、引算器１の負の入力は予測機能Ｆ、を持つ
予測回路５かも予測値Ｐを受取る。差分ｘ−Ｐ−＝ｃ＋
が予測誤差量子化回路２００の入力に供給され、量子化
回路２００の量子化機能Ｑ（ｄ＋は量子化予測値のイン
デックスｉ（Ｐ、）に応じて変化する。

このため、量子化回路２００は予測値量子化回路６から
量子化予測値のインテックス■（Ｐｑ）を受取る第２の
入力を具備している。予測値量子化回路６の入力は予測
値Ｐを受取る。この予測誤差量子化回路２００は第１の
ｌｔｆ力において量子化予測誤差（Ｉｑを供給し、第２
の出力にお（・て量−ト化予測誤差のインデックスを供
給する。予（１１１］誤差量子化回路２００の第１の出
力は加算器４の第１の入力に接続されており、加算器４
の第２の出力は予測値Ｐを受取る。加算器４の出力は再
生値Ｘｒ８を予測回路５の入力に供給する。予測誤差量
子化回路２００の第２の出力は符号アロケータ３０の入
力に接続され、符号アロケータ３０の出力はＣｍ（ｍ−
Ｏ〜２１０で表わされるコードのうちの１つのコードＣ
を供給する。

この符号化−復号化システムの復号北部は、コードＣを
受取り該コードに対するインデックスＴ　（Ｃ）−ｍを
供給する符号変換器１３を具備して還・る。この血はイ
ンテックス／予測誤差変換回路１８０の第１の入力に供
給され、変換回路１８０の第２の入力は予測値量子化回
路】６の出力から供給される量子化予測値インテックス
Ｔ　（Ｐ、）を受取る。変換器１８０の出力は量子化誤
差ｄｑを加算器１１の第１０入　　　　。

力に供給し、加算器１１の出力は予測回路５と同様な予
測回路１５０入力に再生値Ｘｒｒを供給する。一方、予
測値Ｐを供給する予測回路５の出力は加算器１１の第２
の入力に接続されると共に予測値量子化回路１６の入力
に接続されている。

上述の如く、この符号化−復号化システムは、予測誤差
量子化回路２００が再生レベル及び予測値Ｐに関連する
インデックス、とりわけ量子化予測値のインテックスを
決定することを除いて第２図に示したシステムと非常に
類似したものである。

同様に、受信器において変換器１８０は先ず受取ったコ
ード・インデックスを評価し、次（・で量子化予測値イ
ンテックスを評価する。

第７図は、差分符号ループに関しては量子化予測値を使
用している点で第４図のシステムと類似し、予測誤差量
子化特性に関しては量子化特性が多重式でありかつ予測
値と関連している点で第６図のシステムと類似している
符号化−復号化シス（３１） テムな示す。

このシステムは符号化用量Ｘ及び量子化予測値Ｐ９を受
取る引算器１を具備している。引算器１の出力は予測誤
差量子化回路２００の第１の入力に接続され、量子化回
路２００の第２の入力は予測量子化回路６０の第１の出
力より量子化予測値インデックスＩ（Ｐ、）を受取る。

予測誤差量子化回路２００は２つの出力を具備しており
、その一つは誤差ｄに基づいて量子化予測誤差ｄｑを供
給し、もう一つは対応する予測値インデックスＩ（Ｐ９
）に関連する量子化誤差インデックスｒ（ｄｑ）を供給
する。量子化回路２００の第１の出力は加算器４の第１
の入力に接続されている。

予測値量子化回路６０の第２の出力は量子化予測値Ｐ、
を加算器４の第２の入力に供給すると共に引勇器１の第
２の入力にも供給する。上述の如く、再生値Ｘｒｅを供
給する加算器４の出力は予測回路５０入力に接続されて
おり、予測回路５の出力は予測値Ｐを予測値量子化回路
６０の入力に供給する。

量子化差分インデックスＩ（ｄｑ）を供給する予測量（
３２） 差量子化回路２００の第２の出力は符号アロケータ３０
の入力に接続されており、アロケータ３０の出力は伝送
コードＣを供給する。

このシステムの符号化部は受取ったコートＣを符号変換
器１３の入力に供給し、符号変換器１３の出力は受取っ
たコードのインテックスＩ　（Ｃ）をインテックス／予
測誤差変換回路１８０の第１の入力に供給し、そして変
換回路１８０の第２の入力は予測値量子化回路１６０の
第１の出力によって供給される量子化回路１６０の第２
の出力は上述したように加Ｓ器１１の第２の入力に接続
されており、加算器１１の第１の入力は変換器１８０か
も量子化誤差ｄｑを受取る。加算器１１は再生値Ｘｒｒ
を予測回路１５の入力に供給する。予測回路１５の出力
は予測値量子化回路１６０の入力に接続されている。

本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、本発
明の技術的思想に基づき種々の変形、修正が可能である
。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の差分符号化−復号化システムを示す図、
第２図は単一の総合量子化特性を用いた本発明による符
号化−復号化システムの第１の実施例を示す図、第３図
は単一の総合量子化特性を用いた第１の実施例のシステ
ムにおけるコード配分の第１の代表的例を示す図、第４
図は符号化のために量子化予測値を使用し、単一の総合
量子化特性を用いた本発明による符号化−復号化システ
ムの第２の実施例を示す図、第５図は多重式量子化特性
を用いたコード配分の第２の代表的例を示す図、第６図
は多重式量子化特性を用いた本発明による符号化−復号
化システムの第３の実施例を示す図、第７図は符号化の
ために量子化予測値を使用し、多重式量子化特性を用い
た本発明による符号化−復号化システムの第４の実施例
を示す図である。 ■、１７・引算器 ４、．７．１１・・・加算器 ５．１５・・・予測回路 ６．１６　予測値量子化回路 １８・インデックス／予測誤差変換回路２０・・予測誤
差量子化回路 ３０・・・符号アロケータ １３０・・・符号変換回路 特許出願人 トムソン−セーエスエフ 特許出願代理人 升埋士　　　山　本　恵　− ４７２−

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）符号化されるべきディジタル量と１つ前の標本か
   らの再生値に基づいて計算されろ前記ディジタル量に対
   １−る予測値との間の予測誤差を量子化１−石工程と、
   ２個のコード・ワードから選ばれてなる１個のコード・
   ワードを前記量子化予測誤差に割当てる工程と、前記コ
   ード・ワードを伝送する工程を具備する符号化方法と、
   受取っ１こ前記コード・ワードから対応する前記予測誤
   差を演紳する工程と、１つ前の標本からの阿生値より符
   号化の場合と同じ方法で計算された予測値に対応する再
   生値を演紳する工程を具備する復号化方法とから成る伝
   送誤りの伝播を減少さ−ぜる差分ディジタルデータ符号
   化−復号化方法において、符号化及び復号化の際に前記
   予測値を量子化させる工程をそれぞれ具備し、符号化の
   際に前記量子化予測値に基づいて前記コード・ワードを
   前記量子化予測誤差に割当て、復号化の際に前記量子化
   予測値に基づいて前記予測誤差を計算し、復号化の際に
   次の値に対する量子化予測値に誤りを生じさせる伝送誤
   りか前記量子化予測値を考慮に入れ１こ前記予測誤差の
   計算によって補償されることを特徴とてる差分ディジタ
   ルデータ符号化−復号化方法。
2. （２）前記予測誤差の量子化特性が前記予測誤差の取り
   得る丁べての値をカバーする単一の総合特性であり、前
   記量子化予測誤差の計算が前記量子化予測値とは無関係
   であり、コード配分のみが前記量子化予測値と関係して
   いる特許請求の範囲第１項に記載の符号化−復号化方法
   。
3. （３）２に個のレベルを持つ部分的量子化特性が前記量
   子化予測値のそれぞれに対して定められ、前記量子化予
   測誤差が前記量子化予測値及び前記予測誤差に基づいて
   計算され、コード配分が可変量子化予測誤差と一定の予
   測誤差を持つ前記予測値とに基づいて行なわれる特許請
   求の範囲第１項に記載第１項に記載の符号化−復号化方
   法。
4. （４）符号化されるべきディジタル量Ｘを受取る第１の
   入力と、予測値を受取る第２の入力と、所定の予測誤差
   量子化レベルを形成する予測誤差量子化回路の入力に接
   続されろ出力とをそれぞれ有する引算器と、量子化予測
   誤差ｄｑを受取る第１の入力と、前記予測値を受取る第
   ２の入力と、予測値Ｐを供給する第１の予測回路に接続
   されろ出力とをそれぞれ有てろ第１の加算器と、前記第
   １の予測回路の出力に接続され量子化予測値を形成する
   第１の予測値量子化回路とを具備てる送信器と、符号／
   予測誤差変換回路と、該変換回路のｌｉ力に接続される
   第１の入力及び予測値を受取る第２の入力を有する第２
   の加算器と、前記第２の力０算器の出力に接続される送
   信器側Ｉの前記第１の予測回路と同様な第２の予測回路
   と、前記第２の予測回路の出力に接続される送信器側の
   前記第ｌの予測値量子化回路と同様な第２の予測値量子
   化回路とを具備する受信器とから成る符号化−復号化装
   置において、前記予測誤差量子化回路及び前記第１の予
   測値量子化回路に接続されておりかつ前記量（３） 子化予測値に基づいて前記予測誤差量子化レベルに２に
   個のコード・ワードの中から選ばれてなる１個のコード
   ・ワードを割当てる符号アロケータを具備し、両極端レ
   ベル間にて分割されかつ前記２１＜個のコード・ワード
   によって符号化されり２に個の予測誤差量子化レベルと
   前記各量子化予測値が関連し、それぞれの量子化予測値
   と関連てるそれぞれの両極端レベル間において前記コー
   ト・ワードが常に同じ順序で連続した量子化レベルに割
   当てられ、受信器中の前記変換回路の１つの入力が前記
   第２の予測値量子化回路の出力に接続されろことを特徴
   と１−ろ伝送誤りの伝播を減少させろ差分ティジタルデ
   ータ符号化−復号化装置。
5. （５）所定の量子化予測値に対する前記２１（個の予測
   誤差レベルが、取り得るてべての予測誤差値をカバーす
   る２に＋１−１個のレベルＥ、（但しＩは集合１−（２
   に＋１）、・・・・・・、　（２に＋１．　）　ｌに属
   てろ）を有する単一の総合量子化特性の一部を形成し、
   前記予測誤差量子化回路が前記引算器の出力に接続され
   ろ唯１つの入力を具備し、予測誤差量子化レベ（４） ルＥ１及び予測値量子化レベルＰｊ（但しＪは集合（０
   ，・・・・・、２に−１１に属する）がそれぞれＥｌ−
   旧＋ｂ及びＰ３＝ａＪ＋ｃ（但しａ　、　ｌ）　、　Ｃ
   は所定の係数）であ）る特許請求の範囲第４項に記載の
   符号化−復号化装置。
6. （６）所定の量子化予測値Ｐｊに対する２に個の予測誤
   差量子化レベルＥ１（但しＩは集合（０，・・・・・・
   ２に−１）に属する）が１つの部分的量子化特性を形成
   し、該部分的量子化特性は第１の量子化予測区間Ｐｏに
   対応する部分的量子化特性をずらすことによって前記所
   定の量子化予測値Ｐ、に対して形成されるものであり、
   前記予測誤差量子化回路の第１の入力が前記引算器の出
   力に接続され、前記予測誤差量子化回路の第２の入力が
   前記第１の予測値量子化回路の出力に接続されろ特許請
   求の範囲第４項に記載の符号化−復号化装置。
7. （７）送信器において前記第１の予測回路の出力が前記
   引算器の第２の入力に接続されると共に前記第１のカロ
   算器の第２の入力に接続され、受信器において前記第２
   の予測回路の出力が前記第２の加算器の第２の入力に接
   続され、差分符号化及び復号化に使用されろ予測値が前
   記予測回路の出力によって供給される予測値Ｐである特
   許請求の範囲槙４項〜第６項のうちのいずれか１項に記
   載の符耕化−復号化装置。
8. （８）送信器において前記第１の予測値量子化回路の第
   １の出力が前記引算器の第２の入力に接続されると共に
   前記第１の加算器の第２の入力に接続され、受信器にお
   いて前記第２の予測値量子化回路の第１の出力が前記第
   ２の加算器の第２の入力に接続され、差分符号化に使用
   される予測値が前記予測値量子化回路によって供給され
   ろ量子化予測値Ｐ、である特許請求の範囲第４項〜第６
   項のうちのいずれか１項に記載の符号化−復号化装置。