JPS61269480A

JPS61269480A - 画像信号符号化復号化装置

Info

Publication number: JPS61269480A
Application number: JP60110107A
Authority: JP
Inventors: Hideo Kuroda; 英夫黒田
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1985-05-24
Filing date: 1985-05-24
Publication date: 1986-11-28

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】（産業上の利用分野）本発明はテレビ信号の高能率な符号化復号化装置に関す
る。

（従来の技術）テレビ信号の高能率符号化方式にフレーム間符号化方式
あるいはフィールド間符号化方式がある。

これらは入力テレビ信号に対し、符号化済みの１フレー
ム前あるいはｌフィールド前のテレビ信号をメモリに記
憶しておき、人力信号とメモリ出力の差信号を符号化伝
送するものであり、テレビ信号が１フレーム前あるいは
ｌフィールド前のイブ１とＪ１常に似通っているため、
伝送すべき差信号の値が小さくなることを利用して伝送
速度の低減を図っている。受信側では送信側から送られ
てくるフレーム１ｉＪＩ　（フィールド間）差分値を累
算することによりテレビ信号を再生することができる。

このような符号化方式では送拳受信部のメモリの内容が
一致していることが前提となるものである。従って、伝
送路符号誤りが発生すると、受信側では誤復号を生じ、
メモリの内容が送信部のそれとは異ってしまう。そして
、この誤りの影響はメモリに記憶されるため以後、正常
な再生画像を１’Ｊることかできなくなる。

このような状態から脱出するためには、送拳受信部のメ
モリの内容を強制的に同じ値にリフレッシュする必要が
ある。

メモリの内容をリフレッシュする方法としては、先ず受
信部において、１画面を複数のブロックに分割したブロ
ック毎に符号誤りを検出し、誤りの発生したブロックの
画面内位置情報を送信部に伝送しリフレッシュの要求を
行う。送信部ではこのリフレッシュ要求信号を受けて、
符号誤りの発生したブロックに対して前記メモリの出力
を用いることなく、入力画像信号−のＰＣＭデータある
いはフレーム内符号化データを伝送し、また、受信部で
このデータを復号することにより、送受のメモリの内容
を同じ伯にリフレッシュする。この方法を用いたこの種
の装置に特開昭５７−Ｅ１３９７８　　ｒ画像信号伝送
装置」がある。

（発明が解決しようとする問題点）本引例においては符号誤りが発生したブロックの画面内
位置情報を受信部から送信部に伝送し、送信部において
、この位置情報を画像の１フレーム当り１回しか取り込
まなかったため、複数ブロックに誤りが生じている場合
でもｌフレーム当りｌブロックしかりフレッシュできず
符号誤りに対する回復時間が長くなる欠点があった。ま
た、この方法では送信側で発生するリフレッシュ要求信
号取込用フレームパルスの位相が固定であるためこのフ
レームパルスの☆」二かり（あるいは立−ドリ　）のタ
イミングで処理できるブロックしかりフレッシュを行う
のが困難であるという欠点があった。

本発明の目的は、ｌフレーム当りｌブロックしかりフレ
ッシュできなかった点を解決した画像信号符号化・復号
化装置を提供することにある。

（問題点を解決するための手段）１：記目的を達成するための本発明の特徴は、送信部は
、ディジタル化された入力画像信号に対する予測信号を
記憶する記憶回路と、入力画像信号と予Ａ１１ｌ信号と
の相対値を符号化する回路と、入力画像信号をｍライン
Ｘｎ画素（ｍ、ｎは正の整数）から成るブロック毎に分
割し、各ブロックの画面内における位置を表わすブロッ
ク情報と当該ブロックの中の符号化データとを時分割多
重する時分割多重回路を含み、受信部は、前記送信部から送られてくる信号を受けて前
記ブロック情報と符号化データを分離する回路と、予測
信号を記憶する記憶回路と、前記分離回路から供給ξれ
る符号化データを復号して記憶回路出力と加算すること
により画像信号を再生ずる復号化回路と、復号信号に対
し復号誤りの有無をブロック毎に検出し、誤りを含むブ
ロックに対するリフレッシュ要求信号を発生する手段と
を含み、受信部で符号誤りを検１ｔｉ　した場合に、誤
りの発生したブロック毎にリフレッシュ要求信号を送１
Ｈシ、送信部では、受信部から送られてくるリフレッシ
ュ要求信号を受けて、リフレッシュが可能な複数個のブ
ロックに対してリフレッシュを行うことを特徴とする画
像信号符号化復号化装置。

（実施例）第１図は本発明の実施例であって、■はディジタル化さ
れたビデオ信号の入力端子、２は減算回路、３．２４は
スイッチ、４は量子化回路、５，２３は加算回路、６，
２５は１画素遅延回路、７，２日はフレームメモリ、８
は可変長符号化回路、９は多重回路、１０．１９はバッ
フ７メモリ、１１は符号化データ出力端子、１２はビデ
オ信号入力端子、１３はクロック発生回路、１４はリフ
レッシュ要求信号入力端子、１５はリフレッシュ制御回
路、１８．１７は伝送路、１８は符号化データ入力端子
、２０は分離回路、２１はクロツクＦＳ生回路、２２は
ｎ丁変長復号化回路、２７はディジタル化されたビデオ
信号の出力端子、２８は誤り検出回路、２８はリフレッ
シュ要求何時出力端子である。

まず、ディジタル化されたビデオ信号の入力端（−１か
ら人力されるビデオ信号は減算回路２において、スイッ
チ３の出力信号、すなわち入力信号に対する予測信号を
減算され、その減算結果が量子化回路４において縫子化
される。量子化回路４は減算回路２の出力値を縫子化し
、縫子化代表値を加算回路５に、縫子化代表値を表わす
縫子化レベルを口ｆ変長符号化回路８に出力する。加算
回路５はスイッチ３の出力と前記緻子化代表値を加える
ことにより局部復号信号を得、これを１画素遅延回路６
及びフレームメモリ７に供給する。１画素遅延回路６は
例えばフリップフロップで構成され、入力信号を１タイ
ムスロット期間保持する。

フレームメモリ７は人力信号を記憶し、ｌフレーム後に
出力する。スイッチ３は１画素遅延回路６およびフレー
ムメモリ７の縫用力を切替える。スイッチ３が１画素遅
延回路６の出力を接続する場合はフレーム内前値予測方
式が実現Ｓれ、一方フレームメモリ７の出力を接続する
場合はフレーム間予測方式が実現される。可変長符号化
回路８は量子化回路４の出力を、所定の大きさのブロッ
ク（例えば７ラインスフ画素から成るブロック）毎に監
視し、ブロック内の量子化レベルが全て零（すなわち、
縫子化代表値が全て零）の時、これを無効ブロックとし
、ブロック識別情報１ビツトのみを伝送する。その他の
ブロックを有効ブロックとし、ブロック識別情報１ビツ
トに続けて、当該ブロック内全画素に対する可変長符号
を出力する。この可変長符号は量子化レベルの発生確率
に応じてあらかじめ割当てられたものである。可変長符
号化回路８の出力は多重回路９において、その他の信号
と時分割多重された後、バッファメモリｌＯにおいて、
速度平滑され符号化データ出力端子１１を介して伝送路
１６に送出される。バッファメモリ１０の記憶情報酸が
増大してオー／＜−フローしそうな時には例えば量子化
回路４の特性を粗くするように制御して以後の情報発生
間を圧縮する。多重回路９で多重される信号は前記可変
長符号化回路８の出力の他、クロック発生回路１３の出
力、フレームメモリ７の出力、リフレッシュ制御回路１
５の出力である。クロック発生回路１３は、ビデオ信号
入力端子１２から入力されるビデオ信号（装置がアナロ
グビデオ信号を入力信号とする場合はアナログビデオ信
号であり、ディジタルビデオ信号を入力信号とする場合
はディジタルビデオ信号である）を受信し、これからビ
デオ同期信号例えば水平回期信号を抽出して、この信号
に位相同期した標本化クロック及び符号化に必要な各種
クロックを発生し、各回路に供給する。また、受信側で
標本化クロックを再生する際に必要となる標本化クロッ
ク情報を多重回路９に供給し、ここで多重化して受信側
に伝送する。フレームメモリ７は所定の大きさのブロッ
ク例えば７ライン毎のブロックに分割し、各ブロック毎
にフレームメモリ７の人力信号のパリティ情報を演算し
、得られ　゛たパリティ情報を多重回路９に送出する。

このパリティ情報は受信側で誤りを検出するために伝送
される。リフレッシュ制御回路１５は、受信側で誤りを
検出した時にフレームメモリ７の内容をリフレッシュす
ることを要求して送られてくるリフレッシュ要求信号を
受信し、これを基にスイッチ３を制御して１画素遅延回
路６の出力を接続させる。この結果、符号化方式はフレ
ーム内前値予測方式となり、フレームメモリ７の出力を
用いることなく得られた局部復合信号、すなわち加算回
路５の出力をフレームメモリ７に書込むことによりフレ
ームメモリ７の内容をリフレッシュスル。

またリフレッシュ制御回路１５はフレームメモリ７の内
容をリフレッシュしたブロックを受信側に伝えるため強
制フレーム内符号化モード情報を出力し、これを多重回
路９において多重化して伝送する。

受信側においては、符号化データ入力端子１８より入力
されるデータはバッファメモリ１８において復合速度に
変換され１分離回路２０において各種の信号に分離され
る。分離された信号のうち、標本化クロック情報はクロ
ー２り再生回路２１に供給され、ここで送信側と同じ周
波数の標本化クロックを再生し、復号に必要な回路に夫
々供給される。

ｒＩｆ変長符号化データは、分離回路２０で分１ｌｋＳ
れた後、可変長復号化回路２２において、前記縫子化代
表値に変換され、加算回路２３においてスイッチ２４の
出力すなわち予測信号に加えられ復号信号となってビデ
オ信号出力端子２７，１画素遅延回路２５及びフレーム
メモリ２６に出力される。

また、送信側フレームメモリ７で演算されたパリティ情
報が分離回路２０により分離され誤り検出回路２８に供
給される。受信側のパリティ情報はフレームメモリ２６
においてその人力信号に対して行われる。このようにし
て得られた送信部と受信部の両パリティ情報が誤り検出
回路２８において照合される。もし誤りが生じていれば
照合結果に不一致を生じ、この結果、フレームメモリの
内容をリフレッシュするためにリフレッシュ要求信号が
リフレッシュ要求信号出力端子２９．伝送路１７を介し
て送信側に伝送される。このリフレッシュ要求に応じて
送信側で伝送した強制フレーム内符号化モード情報が分
離回路２０において分離されスイッチ２４を制御して１
画素遅延回路２５の出力を接続し、受信側でも強制フレ
ーム内復号化が行われる。この結果得られた復号信号が
フレームメモリ２６に書込まれることにより、送信側フ
レームメモリ７と同じ内容でリフレッシュされ、誤りの
影響が除去される。

次に本発明の特徴であるリフレッシュ制御回路１５の構
成について説明する。第２図はリフレッ。

シュ制御回路１５の実施例であって、１４はリフレッシ
ュ要求信号入力端子、１０１はリフレッシュ要求信号解
読回路、１０２はメモリ、１０３は切替回路、１０４は
リフレッシュ要求レベル端子、１０５はリフレッシュ解
除レベル端子、１０Ｂは水平同期パルス入力端子、１０
７は映像フレーム同期パルス入力端子、１０８はゲート
回路、１０８はリードアドレス発生回路、１１０はカウ
ンタ、Ｉｌｌはデコーダである。まずリフレッシュ要求
信号入力端子１４から供給される信号はリフレッシュ要
求信号解読回路＋０１において解読される。この解読結
果、リフレッシュが要求されている場合は切替回路１０
３を制御してリフレッシュ要求レベル端子１０４を選択
し、このレベルをメモリ１０２に書込む。この場合の書
込アドレスはリフレッシュ要求信号解読回路１０１から
出力される。このアドレスはリフレッシュを要求されて
いるブロックの画面内アドレスを表わす。書込まれたリ
フレッシュ要求レベル信号はリードアドレス発生回路１
０１１により当該アドレスが指定された時読出され、ス
イッチ３及び多重回路９．切替回路１０５．カウンタ１
１０へ出力される。前記リードアドレスは、水平同期パ
ルス入力端子１０６．ゲート回路１０Ｂを介して供給さ
れる水平同期パルスをリードアドレス発生回路１０９に
おいてカウントすることにより得られる。この際、リフ
レッシュを実行したブロックの数をカウンタ１１０にお
いてカウントし、カウント結果をデコーダ１１１でデコ
ーダする。デコーダ０１はｌフレーム当りでリフレッシ
ュ可能なブロック数がデコードされたら制御信号をゲー
ト回路１０８に供給して、以後、そのフレームが終わる
まで水平同期パルスを禁止し、リードアドレス発生回路
１０９でのアドレスの更新を止めてしまう。デコーダＩ
１１でデコードするパターンを大きくしておけばｌフレ
ーム当り全ブロックに対してもリフレッシュが可能とな
る。カウンタ１１０は映像フレーム同期パルス入力端子
１０７からの大力パルスによりフレーム毎にクリアされ
る。また、メモリ１０２からリフレッシュ要求レベルが
読出された直後に切替回路１０３を制御してリフレッシ
ュ解除レベル端子１０５を選択することにより、同一ア
ドレス内にこのリフレッシュ解除レベルを書込む。

以」−の説明では、メモリ１０２のアドレスをブロック
の画面内アドレスとし、入出力データをリフレッシュの
要求、解除レベルとする構成について述べたが、当該メ
モリをエラスティックメモリで構成し、リフレッシュを
要求されるブロックのアドレス信号そのものをエラステ
ィックメモリの入出力データとして構成し得ることは容
易に類推できる。また、伝送されてきたリフレッシュ要
求情報のうち、エラスティックメモリの容量に応じて記
ｔａ　Ｉ＋（能なデータのみを＃枯し、他は受信側から
自送することもｎ（能である。

また、本発明ではフレーム間符号化方式について述べた
が、すｔに、この方式のみでなく、動き補償予測や背Ｊ
Ｊ　’ｆΔ１城を導入したフレーム間符号化方式にも適
用でき、更に予測符号化方式のみならず直交変換行号化
方式にも適用できることは明らかである。

更に、本発明ではフレームメモリのリフレッシュをフレ
ーム内符号化方式により行う方法について述べたが、Ｐ
ＣＭデータそのものを伝送してリフレッシュを行うこと
ができるのも明らかである。

以１−の説明においてはリフレッシュ要求信号を受信側
から送信側に伝送する狭帯域伝送路を別に設け、ビデオ
信号の伝送は片方向のみとする片方向通信の場合につい
て述べたが、本発明がビデオ伝送を双方向に行う双方向
通信においては、前記狭帯域伝送路を別に設ける必要は
なく、ビデオの逆方向回線にリフレッシュ要求信号を時
分割多重して伝送できることは明らかである。

（発明の効果）以−１−説明したように、伝送路符号誤りが発生したブ
ロックについて、ｌフレーム当り複数個のブロックをリ
フレッシュするようにしたため、誤りに対する回復時間
を短縮できる利点がある。

また、受信側から送られてきたリフレッシュ要求信号を
、送信側において一〇蓄積し、順次に読山し並びにリフ
レッシュ処理を施すようにしたため確実にリフレッシュ
できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例、第２図は本発明の特徴である
リフレッシュ制御回路の実施例である。 ■・・・ディジタル化されたビデオ信号の入力端子、２
・・・減算回路、　　　　　　３，２４・・・スイッチ
、４・・・量子化回路　　　　　５，２３・・・加算回
路、６．２５・・・１画素遅延回路、７，２６・・・フ
レームメモリ、８・・・可変長符号化回路、　　９・・
・多重回路、１０．１９・・・バッファメモリ・１１・・・符号化データ出力端子、１２・・・ビデオ信号入力端子、１３・・・クロック発生回路、１４・・・リフレッシュ要求何時入力端子、１５・・・
リフレッシュ制御回路、１８．＋？・・・伝送路、１８
・・・符号化データ入力端子、２０・・・分離回路、２
１・・・クロック再生回路、２２・・・可変長復号化回路、２７・・・ディジタル化されたビデオ信号の出力端子、
２８・・・誤り検出回路、２９・・・リフレッシュ要求信号出力端子、１０１・・
・リフレッシュ要求信号解読回路、１０２・・・メモリ
、　　　　　　１０３・・・切替回路、＋０４・・・リ
フレッシュ要求レベル端子、＋０５・・・リフレッシュ
解除レベル端子、１０６・・・水平同期パルス入力端子
、１０７・・・映像フレーム同期パルス入力端子、１０
８・・・ゲート回路、１０１１・・・リードアドレス発生回路、１１０・・・
カウンタ、　　　　　Ｉｌｌ・・・デコーダ゛。鷺叔明−にゐ狽切欠廿コ峠）１勝１第１図

Claims

【特許請求の範囲】（ａ）送信部は、ディジタル化された入力画像信号に対
する予測信号を記憶する記憶回路と、入力画像信号と予
測信号との相対値を符号化する回路と、入力画像信号を
ｍライン×ｎ画素（ｍ、ｎは正の整数）から成るブロッ
ク毎に分割し、各ブロックの画面内における位置を表わ
すブロック情報と当該ブロックの中の符号化データとを
時分割多重する時分割多重回路を含み、（ｂ）受信部は、前記送信部から送られてくる信号を受
けて前記ブロック情報と符号化データを分離する回路と
、予測信号を記憶する記憶回路と、前記分離回路から供
給される符号化データを復合して記憶回路出力と加算す
ることにより画像信号を再生する復号化回路と、復号信
号に対し符号誤りの有無をブロック毎に検出し、誤りを
含むブロックに対するリフレッシュ要求信号を発生する
手段とを含み、（ｃ）受信部で符号誤りを検出した場合に、誤りの発生
したブロック毎にリフレッシュ要求信号を送出し、（ｄ）送信部では、受信部から送られてくるリフレッシ
ュ要求信号を受けて、リフレッシュが可能な複数個のブ
ロックに対してリフレッシュを行うことを特徴とする画
像信号符号化復号化装置。