JPS62176279A - 映像符号化復号化装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、映像信号の高能率符号化伝送を行う映像符
号化復号化装置に関するものである。

〔従来の技術〕

第４図、第５図は１例えば電子通信学会枝根Ｃ！８８５
−３”テレビ会議用カラー動画像伝送方式”に示された
従来の映像符号化復号化装置の符号化部、復号化部の構
成を示すブロック図である。第３図において、（１）は
Ａ　／　Ｄ変換器、（２ｚは入力駒落しすなわち符号化
オン・オフ切替を行うスイッチ。

１３１４２　Ａ　／　Ｄ　Ｋ換されたラスター形式のデ
イジタル画像信号をｍ１画画素ｍ２ライン（ｌ］ｌｌ＋
、ｍ２は整数）ずつブロック化するラスター／ブロック
走査変換口％　、　（４＋は前記ラスター／ブロック走
査変換回路より供給される入力ブロックデータをダイナ
ミックコードブックを用いてベクトル量子化するダイナ
ミックベクトル量子化符号化器、（５１は前記ダイナミ
ックベクトル簀子化符号化器より供給されるダイナミッ
ク出力ベクトルインデックスを復号し出力ベクトルを再
生するダイナミックベクトル量子化復号化器、（６）は
前記ダイナミックベクトル量子化復号化器により得られ
るダイナミックベクトル遊子化再生画像信号系列に平滑
化処理を施す適応空間フィルタ、　＋７１＆’！前記入
カブロックデータと該ブロックに対するダイナミック出
力ベクトルとの差を残差イｇ号系列として求める減算器
、（８１は前記残差信号系列のｎ１×ｎ２サンプル（ｎ
＋、ｎ２は整数、ｎ＋（ｍ＋かつｎ２（ｍ２）毎にブロ
ック識別を行い１条件付画素補充と汎用コードブックを
用いたベクトル量子化符号化を実行する適応ベクトル簀
子化符号化器、（９）は前記適応ベクトル量子化符号化
器より供給される符号化データを復号し。

ベクトル量子化残差信号系列を再生する適応ベクトル量
子化復号化器、　Ｑｌはブロック識別情報によってダイ
ナミックベクトル量子化再生画像信号系列と該信号系列
に平滑化処理を施した画像信号系列を選択するセレクタ
、αＢは前記セレクタ出力信号系列と前記ベクトル量子
化残差信号系列を加算し、入力ブロックデータに対する
再生ブロックデータを求める加算器、　　（１２１））
は映像１フレーム分の容量を持つフレームメモリ、Ｉ２
３ｔ’ｚ前記ダイナミツク出力ベクトルインデツクスお
よび前記適応ベクトル量子化符号化出力データを適当な
符号語に変換する可変長符号化器、（財）は前記可変長
符号化出力データを映像クロックに同期した速度で映像
１フレーム分蓄え、伝送路クロックに同期した一定の速
度で伝送路に送出する送信バックァメモリ。

（ハ）は前記送信バッファメモリの蓄積量に応じて入力
駆落し、ブロック識別等の符号化動作をフィードバック
制御する符号化制御回路である。

第５図において、＠は伝送路より伝送路クロックに同期
した速度で供給される符号列を符号語に分離し、該符号
語を符号化データに逐次逆斐換する可変長復号化器、＠
は前記復号された符号化データを１映像フレーム分蓄え
、映像クロックに同期した速度で出力する受信バックア
メモリ、α９は復号再生された再生ブロックデータをラ
スター形式の画像信号に逆変換するブロック／ラスター
走査変換回路、　Ｑｌ）はＤ　／　Ａ変換器、鏝は復号
化クロック生成回路である。

第８６．！＠９図はそれぞれダイナミックベクトル−予
信符分化器、復号化器の構成を示すブロック図であり、
＠は２つのベクトルの多次元空間上の距離すなわち歪を
算出する歪演算回路、四は複数個の出力ベクトルに基づ
く歪の中から最小歪を検出してストローブ信号を出力す
る最小歪検出回路すｔ；ダイナミックコードブック、０
υは複数個の固定ベクトル（例えば平均値ベクトル）か
ら収る出力ベクトルセット、ＣＩ′４ハフレームメモリ
から読出される複数１ｕ８］のベクトルから成る呂カベ
クトルセット、（２）はダイナミックコードブックのア
ドレスを与えるアドレスカウンタ、（ロ）はダイナミッ
クコードブックのアドレスに対応するインデックスを最
小歪検出時に取込むインデックスラッチである。

第１１図、第１２図はそれぞれ適応ベクトル量子化符号
化器、復号化器の構成を示すブロック図であり、＠は入
力ベクトルを３つの成分すなわち平均値、振幅、正規化
ベクトルに分解する平均値分離正規化回路、Ｇηは汎用
コードブック、ｏａは条件付画素補充のためのしきい値
処理を行うブロック識別回路、（至）はブロック識別イ
ンデックス’Ｅ例えば２次元配列に基づき小ブロック（
、ＪＸｎ２゜ｎ＋、ｎ２に２整数）毎にまとめて符号化
するブロック情報符号化回路、　（４ｒｍ前値予測差分
ＰＯＭ符号化回路、儲りはブロック識別インデックスを
復号するブロック情報４号化回路、（６）は前値予測差
分ＰＣＭ復号化回路、Ｑ３＆’！平均値加算回路、０４
）は振幅乗算回路である。

次に動作について説明する。第４図において。

入力画像信号（１０っは画面の左から右へ、かつ上方か
ら下方ヘラスター走査されるアナログ信号である。この
ラスク形式のアナログ信号をＡ　／　Ｄ変換器（１１に
よりディジタル信号系列に変換したのちラスター／ブロ
ック走査変換回路（３）においてラスター形式のディジ
タル信号系列をｍ１画画素　Ｉｎ２ライン＜、　ｍ＋　
、　ｍ２ｈｓ整数）毎にブロック化し、さらにブロック
内の画素サンプルを１次元の配列に並べ換えて入力ベク
トル（１０２）を得る。前記入力ベクトル（１０２））
２まず、フレームメモリ画像の位置シフトされたベクト
ルおよび平均値ベクトルからなるダイナミック、コード
ブックを備えたダイナミックベクトル量子化符号化器（
４）においてベクトル量子化され、複数個の動ベクトル
および平均値を示すダイナミック出力ベクトルインデッ
クス（１０３）に変換される。該ダイナミック出力ベク
トルインデックス（１０５）ｋｌｄｋ記可質長符号化回
路（至）において適当な符号語に変換されるとともに、
適応空間フィルタ（６）およびダイナミックベクトル砿
予信復分化器（５１に・供給される。前記ダイナミック
ベクトルに予信復分化器（５１では当該ダイナミック出
力ベクトルインデックス（１０３）に対応するダイナミ
ック出力ベクトル（１０りをダイナミックベクトル量子
化符号器と同一の内容のダイナミックコードブックから
読み出し、復号再生する。該ダイナミック出力ベクトル
（１０９は次に適応空間フィルタ（６）によって前記邑
該ダイナミック出力ベクトルインデックスに基づき適応
的に平滑化処理が施される。

平滑化するサンプルＸ、Ｘに対し二次元配列上でそれぞ
れ上下左右に位置する隣接サンプルＡ、Ｂ。

Ｃ，Ｄとすると、前記適応空間フィルタは次式で表され
る二次元平滑化の係数αをダイナミック出力ベクトルイ
ンデックスに基づき適応的に制御する。例えば、ダイナ
ミック出力ベクトルインデックスに対応する動ベクトル
の大きさが小さいときはαを１に近づける。

（ｏ＜αく１） △ （又は平滑化されたサンプル値を表すり前記処理により
平滑化さｎたダイナミック出力ベクトル（１ｏ５）Ｔｅ
ｌ減算器（７）に入力される。該減算器（７）では前記
入力ベクトル（１０２）と前記平滑化されたダイナミッ
ク出力ベクトル（１０５）との差を求め、残差信号系列
（１０６）をｆｌＪ　×Ｉｎ２サンプルを単位として出
力する。前記残差信号系列（１０６）ハ適応ベクトル量
子化符号化器（８）においてｎ１×ｎ２サンプル（ｎｌ
ｎ２は整数、ｎｌりｍｌかつｎ２＜ｍｌ）毎に小ブロッ
ク化され、残差信号ベクトルに変換される。ｍ１＝　１
６　、　ｍｌ　＝８　、　Ｊ　：ｎ２　＝＝４の場合の
入力ベクトルと残差信号ベクトルの関係を第５図に示す
。適応ベクトル量子化符号化器（８）は。

該残差信号ベクトルに対して平均値分離正規化処理を施
し、得られた平均値と振幅成分および後記符号化制御回
路（至）より供給されるしきい値（１０υを用いて有効
・無効ブロック識別を行う。有効ブロックに対しては、
さらに正規化された残差信号ベクトルを汎用コードブッ
クを用いてベクトル量子化し、正規化出力ベクトルイン
デックスに変換する。ブロック識別インデックスおよび
有効ブロックの平均値、振幅、正規化出力ベクトルイン
デックスが適応ベクトル量子化符号化データ（１０８）
として出力される。可変長符号化回路（ハ）においては
、上記ダイナミック出力ベクトルインデックス（１０３
）と前記適応ベクトル量子化符号化データ（１０８）を
それぞれ適当な符号語に変換し、映像１フレーム分の全
符号化データ（１０９）として第７図に示すフォーマッ
トで出力する。送信バッファメモリ（２）は前記映像１
フレーム分の全符号化データ（１０９）を映像クロック
に同期した速度で誉き込み蓄えたのち、伝送路クロック
に同期した一定の速度で該符号化データ（１０９）を読
み出し、伝送路に送出する。さらに、前記全符号化デー
タ（１０９）に対し、１映像フレーム期間に送出した残
りの蓄積１（１１０）を算出し符号化制御回路（ハ）に
供給する。

該符号化制御回路（至）では、前記送信バッファ蓄積輩
に基づき、入力駆落し指示信号（１１りを符号化オン・
オフスイッチ（２３に、ブロック識別しきい値（１０７
）を前記適応ベクトル量子化符号化器（８；に供給する
ことにより、符号化フィードバック制御を実行する。

また、適応ベクトル量子化符号化器＋８１　、Ｃり出力
される符号化データ（１０８）＆’！適応ベクトル量子
化予信化分化９）において符号化の逆処理に従って復号
され、再生残差信号ベクトル（１１２）が復号再生され
る。得られた再生残差信号ベクトル（１１２，）は加算
器αＤにおいてセレクタ出力信号系列（１１６）と加算
され、該加算器出力信号系列が再生ベクトル（１１りと
して復号され、フレームメモリ（１２ｂ）に書き込まれ
る。セレクタ（ｌＧは前記ブロック識別インデックス（
ｉｉｓ）にしたがって、無効フ゛ロックのときは前記ダ
イナミック出力ベクトル（１０りを。

有効ブロックのときは前記平滑化されたダイナミック出
力ベクトル（１０５）を遇択し、出力する。

次に復号化動作について第５図を用いて説明する。伝送
路から送出される受信データ（１１りは伝送路クロック
に同期した一定の速度で可変長復号化器（ホ）において
順次符号語から各符号化データに変換され、１映像フレ
ーム分全ての符号化データ（１０９）が受信バックアメ
モリに薔き込まれ、蓄えられる。適応ベクトル墳予信復
分化器以降は第３図の符号化部の一部と同様の符号化ル
ープを形成しており、受信パンツアメモリから映像クロ
ックに同期した速度で読み出されるダイナミック出刃ベ
クトルインデックス（１０３）および適応ベクトル量子
化符号化データ（１０８）から再生ベクトル（１１４）
を復号再生し、フレームメモリ（１２ｂ）に誉き込むこ
とにより、該フレームメモリは符号化部のフレームメモ
リと同一の内容になる。フレームメモリ（１ｚに曹き込
まれる再生ベクトル（１１りは、ブロック／ラスｐ−４
：ｆ変換回路（２１においてラスター形式のディジタル
信号系列に逆変換され、Ｄ／Ａ変換器ＱｆＪによりアナ
ログ再生画像信号（１１υが出力される。受信バッファ
メモリ以降の復号化動作は全て復号化クロック生成回路
６Ｑより供給される。

映像クロックに同期したｊ分化クロンクの速度で行われ
る。

次にダイナミックベクトル量子化符号化器、復号化器の
動作について、第８図、第８図を用いて説明する。Ｊ　
×Ｉｎ２サンプル毎にブロック化さｎた入力ベクトル（
１０２）が歪演算回路（至）に入力される時点で、アド
レスカウンタ（至）ｔｊ　１１＝１．２．・・・、Ｎ壕
で順次カウントアツプして、ダイナミックコードブック
（７）からアドレス情報１１（２０１）に対応するハ ・・、灸１の１負に読み出す。ダイナミックコードブッ
クωハ複数個のインデックスを付された平均値ベクトル
として定義される出力ベクトル七ツ［１）と、前記入力
ベクトルと画面内で同一位置に存在するブロックおよび
該ブロックを中心として例えば第９図で示される配列の
動ベクトルに割当てたインデックスよって指示される複
数個のブロックをフレームメモリ（ｉ　２ｂ）から読み
出し、逐次生成サレる出力ベクトルセット０３により構
成される。

次に入力ベクトル（１０２）と順次ダイナミックコード
ブックから読み出されるＮ個のダイナミック出力ベクト
ルＳ’＋　＋、２０ηとの歪（２０３）を歪演算回路（
至）においてノー次算出する。入力ベクトル旦とすると
、歪演算は次式に従って実行される。

（、ｋｌ　＝ｍｌ　Ｘ　ｆｆ１２　、　　ｊ　＝　１．
２．−、　　ｋｌ）または近似式として。

を用いてもよい。

最小歪検出回路四では上記演算によって求められたＮ個
の歪のうち最小歪を検出し、ストローブ信号（２０りを
出力する。そのときアドレスカウンタが指示するダイナ
ミックコードブック内のダイナミック出力ベクトルアド
レス情報１＋（，２０１）ラインデックスラッチ（ロ）
において取り込み、ダイナミック出力ベクトルインデッ
クス（，１０５）として出力する。

復号化動作では、まず復号され次ダイナミック出力ベク
トルインデックス（１０３）がインデックスランチ（ロ
）に取り込まれる。そして符号化過程と同一の手法で生
成したダイナミックコードブック（至）において上記イ
ンデックス１ｌ（１０３）が指示するアドレスのダイナ
ミック出力ベクトル（１０４）を読み出し、再生する。

次に適応ベクトル量子化符号化器、復号化器の動作につ
いて第１１図、第１２図を用いて説明する。入力信号で
ある残差信号ベクトル（１０６）に対し、平均値分離正
規化回路（至）において以下の演算を行い、平均値、振
幅、正規化ベクトルの３成分に分離する。残差信号ベク
トル＝＝［ε１．ε２．・・・εに２〕（ｋ２＝ｎ１×
ｎ２）とし、該ブロック内平均値をμ、撮幅をσ、正規
化ベクトルを！＝（Ｘｌ。

ｘ２．・・・＋　ｘｋ２　）とする。

σの近似式として。

コＪ 等を用いることもできる。

Ｘｊ　＝　（、εｊ−μ）／σ 王＝〔ｘ１１ｘ２．・・・１ｘｋ２〕 得られた平均値μ（３０１）および振幅σ（３０２）　
ｋｊブロック識別回路（至）に入力され、符号化制御回
路（ハ）から供給されるしきい値ＴＯ，Ｔ、　（１０７
）との比較により以下の条件に従って有効・無効ブロッ
クの判定を行う。

ブロック識別インデックスジ（３０３）　ｔ’！　、ブ
ロック情報符号化回路（至）において例えば′α′１′
パターンの二次元配列に基づく符号化や、−次元ランレ
ングス符号化等により符号化される。平均値μ（３０り
および振幅σ（３０２）は、それぞれ前値予測差分ＰＣ
Ｍ符号化回路＋４１において符号化される。このとき、
ブロック識別インデックスジ（５０５）が′０′ならば
平均値μと振幅σの前値予測差分ＰＣＭ符号化データ（
３０す、　　（３Ｏ５）は出力されない。また。

以下のベクトル量子化符号化処理はブロック識別インデ
ックスジ（３０３）が′１′のときのみ実行される。

まず、正規化ベクトルｘ（３０６）の統計的性質に基づ
くクラスタリング手法等を用いて生成した複数個の正規
化出力ベクトル７１２　（３０７ン（１２＝　１．　Ｚ
・・・、Ｌ）のセットを汎用コードブックＧηに書き込
んでおく。前記正規化ベクトルｘ　（３０６）　Ｋ’！
歪演算回路（２）に入力され、ダイナミックベクトル量
子化符号化と同様の処理により歪演算、最小歪検出が実
行され、正規化出力ベクトルインデックス１２（３０８
）が出力される。ただし、１のとき前記ブロック識別イ
ンデックスが１０Ｉならば該正規化出力ベクトルインデ
ックス１２（３０８）は出力されない。

−万、適応ベクトル量子化復号化器では、まずブロック
情報復号化回路η旧とおいてブロック識別インデックス
ジ（３０３）が復号される。νが′１′すなわち有効ブ
ロックのとき、復号された正規化出力ベクトルインデッ
クス１２（３０８）がインデックスランチ（ロ）に取り
込まれる。そして、適応ベクトル量子化符号化器の汎用
コードブックと同一の内容が書き込まれている汎用コー
ドブック（ロ）において前記正規化出力ベクトルインデ
ックス１２（３０８）が指示するアドレスの正規化出力
ベクトル７１２（３０９）を読み出す。また、νが′１
′のときは平均値μ（３１０）　、振幅σ（５１１）が
それぞれ前値予測差分ＰＣＭ復号化回路Ｏ３において復
号再生される。

前記正規化出力ベクトル７１２（３０９月こ対し、振幅
乗算器（４３において前記復号された振幅σ（３１１）
を乗じ、さらに平均値加算器（財）において平均値μ（
３１０）を加えることにより再生残差信号ベクトルｇ　
（１１２）を復号再生する。すなわち９次式の処理を実
行する。

Ｑ　　＝＝　　（ε　１．　　ε　２．　・・−εに２
〕会ｊ＝σ・ｇｊ十μ　（ｊ＝１．Ｚ・・・、に２）こ
のときνがＩＯＩすなわち無効ブロックならばμ＝０．
σ＝０としてεを復号再生する。

△ ヱ＝　（：　０．０．・・・、ｏ） 〔発明が解決しようとする問題点〕 従来の映像符号化復号化装置は以上のように構成されて
いるので、符号化部のＡ／Ｄ変換器〜送信バッツァメモ
リ部分および復号化部の受信バッファメモリ〜Ｄ　／　
Ａ変換器部分を映像クロックに同ル」した実時間で処理
しなければならず、高速化のための並列処理等に伴い装
置規模が増大し、また、符号化制御回路に入力されるｔ
Ｋ報が送信バッファメモリ蓄積振のみであるから、動き
に追従したブロック識別しきい値制御が困難である。ま
た符号化ループ内のフレームメモリの容量が１映像フィ
ールド°分しかない場合、１映像フレーム分の入力デー
タを全て符号化することができない、情報発生量が大き
いとき伝送遅延量が増大するなどの問題点があった。

この発明し了上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、符号化復号化の処理速度を低下させること
かでさ、ｌＥｌ］きに追従した符号化制御を容易にする
とともに符号化ループ内のフレームメモリの容量を１映
像フィールド分に削減しても１フレーム分の入力データ
を符号化することができ、さらに従来の装置に比べて伝
送遅延量を減少させることができる映像符号化復号化装
置を得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る映像符号化復号化装置は、符号化部ＯＡ
／Ｄ変換器の出力段に１映像フレーム分の入力画像デー
タを記憶する速度変換入力フレームメモリを挿入し、可
変長符号化処理を入力プロツク単位に行い、ブロック毎
の符号化を順次実行する可変長符号化器を使用し、符号
化ループ内のフレームメモリアドレスを入力データ数に
したがって制御し、符号化制御回路に前回符号化および
前々回符号化時に発生した有効ブロック数としきい値を
用いるとともに復号化部のＤ　／　Ａ変換器の入力段に
１フレーム分の復号再生画像データを記憶する速度変換
出力フレームメモリを挿入し、可変長復号化処理を入力
ブロック単位に行い、ブロック毎の復号化を順次実行す
る可変長復号化器を使用したものである。

〔作用〕

この発明に係る映像符号化復号化装置は、映像クロック
に同期した速度で入力画像データを曹込み、回送路クロ
ックに同期した速度で該画像データを読出す速度変換入
力メモリおよび回送路クロックに同期した速度で復号再
生画像データを書込み、映像クロックに同期した速度で
該画像データを読出す速度変換メモリにより符号化復号
化の処理時間に余裕を持たせ、装置規模の縮少化を可能
にする。ま几、符号化ループ内のフレームメモリのアド
レスを入力データ数により制御することで該メモリの容
量を１映像フィールド分にしても１映像フレーム分の入
力画像データを符号化することができる。さらに符号化
制御回路におけるブロック識別しきい値制御に前回、前
々回符号化時の有効ブロック数としきい値を利用するこ
とにより動きに対する符号化制御の追従性が向上され、
可変長符号化、復号化処理を入力ブロック単位で実行す
ることにより伝送遅延量が減少される。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例を（２）について説明する。

第１図において、（１）および（３）〜συ、α’Ｊ、
ｅ！１）。

■は従来のものと同一である。（１）はＡ／Ｄ裳換器。

（２）は入力映像クロックに同期した速度で入力画像デ
ータを書き込み、該画像データを少くとも１フレーム分
記憶し、回送路クロックの逓倍のクロックに同期した符
号化速度で前記入力画像データを読出す速度変換入力メ
モリ、　＋３））’！シラスターブロック走査変換回路
、（４）はダイナミックベクトル量子化符号化器、　ｆ
５Ｈ２ダイナミックベクトル量子化量子化器、（６）は
適応空間フィルタ、（７）は減算器。

（８）は適応ベクトル量子化符号化器、（９）は適応ベ
クトル量子化復号化器、（ＩＩ’！セレクタ、αＤは加
算器。

（１２ａ）は映像１フィールド分の記憶容量を持ち。

入力画像データ数を示す解像度制御信号により書込み読
出し動作を制御される符号化フレームメモリ、０３１に
！ダイナミック出力ベクトルインデックスと適応ベクト
ル量子化符号化データを入力ブロック単位に適当な符号
語にに換し、該符号語を入力ブロック単位に区切られた
フォーマットで順次出力するとともに適応ベクトル量子
化符号化器にて発生した有効ブロック数を１映像フレー
ム分カウントする機能を持つ可変長符号化器、　１１１
４１は前記符号飴をシリアルな符号列として前記符号化
速度で書込みながら伝送レートに同期した速度で順次読
出すとともに入力映像フレームパルスに同期したタイミ
ングで逐次データの蓄積量を算出する送信データバッフ
ァ、α９は１回の符号化単位を入力１映像フレーム（ま
たはフィールド）としたとき。

前回および前々回符号化時に発生した有効ブロック数お
よびブロック識別しきい値を用いて動き量を推定し、該
動き量から新しいしきい値を決定するとともに前記送信
データバッファの蓄積量に基づき上記速度変換入力メモ
リの書込み読出し制御を行う符号化制御回路、顧は前記
推定された動き量を視認するための表示機能を持つ動き
表示回路でおる。

第２図において、ｌｔηは受信データの符号列を入力ブ
ロック単位に区切られたフォーマットで順次ダイナミッ
ク出力ベクトルインデックスと適応ベクトル量子化符号
化データに復号する可変長復号化器、α８１＆工前記復
号されたデータを前記伝送レートに同期した速度で沓き
込みながら、伝送路クロックの逓倍のクロックに同期し
念復号化速度で順次読出しを行う受信データバッファ、
α９はブロック／ラスター走査変換回路、■は前記復号
化速度で復号再生画像データを１込み、該画伶データを
少くとも１フレーム分記憶し、出力映像クロックに同期
した速度で復号再生画像データを読出す速度変換出力メ
モＩＪ、Ｇ！１）はＤ　／　Ａ変換器である。

次に動作について説明する。第１図において入力画像信
号（１０っけ画面の左から右へ、かつ上方から下方へラ
スター走査されるアナログ信号である。このラスタ形式
のアナログ信号をＡ／Ｄ変換器（１）によりディジタル
信号系列に変換したのち。

速度変換入力メモリ（２）は所定のフィールドまたはフ
レームのディジタル信号系列を間引きながら取込む。該
メモリは前記ディジタル信号系列すなわち入力画像デー
タを入力映像クロックに同期し友速度で書込み、所定数
例えば１映像フレーム分だけ記憶したのち、伝送レート
によって決まる伝送路クロックの韮陪の符号化速度に同
期して読出すことにより入力画像データの速度変換を行
う。また、読出した同時に次の新しい１映像フレーム分
の入力画像データを書込むことができる機能を持ってい
る。前記速度変換された入力画像データは前記符号化速
度で従来と同様の符号化処理が行わｎる。ここで、マニ
ュアルスイッチ等により選択される解像度切替信号（５
０りが１映像フィールド分の解像度を示すときは、符号
化フレームメモリ（１２０は従来のものと同様に１映像
フィールド分の内容が１フレーム期間毎に更新される。

しかし前記解像度切替信号が１映像フレーム分の解像度
を示すとき、第１フイールドについては前記符号化フレ
ームメモリを用いてフィールド間符号化したのち、引き
続き第２フイールドは前記符号化処理にて局部復号され
た再生画像を前記符号化フレームメモリの先頭アドレス
から順に読出しながらフィールド間符号化を行うように
前記符号化フレームメモリの書込み読出しをフィールド
単位に制御する。この制御により、入力画像データ数が
１映像フレーム分であっても、符号化フレームメモリ容
量は半分の１映像フィールド分あれば、符号化を行うこ
とができる。すなわち、１映像フレーム分の入力画像デ
ータに対し、解像度１映像フイールドのときはフレーム
間の処理、解像度冨映像フレームのときはフィールド間
の処理を行うものである。前記解像度切替信号（５０り
は伝送路を通して伝送される。

ラスター／ブロック走査変換回路にてブロック化された
入力ベクトルは、従来のものと同様にしてダイナミック
ベクトル量子化符号化器（４）、ダイナミックベクトル
量子化復号化器（５１，適応空間フィルタ（６）、減算
器（７）、および適応ベクトル量子化符号化器１８１を
通して符号化さｎる。該符号化データハ入カブロック（
例えば１６×８サンプル）毎に出力されるダイナミック
出力ベクトルインデックス１（１１，入力ブロックをさ
らに分割した小ブロック（例えば４×４サンプル）毎に
出力されるブロック識別情報ν、および有効ブロックの
みについて出力される平均値μ、振幅σ、正規化出力ベ
クトルインデックス１（２）である。可変長符号化回路
ａ３では上記符号化データを各々適当な符号語に変換し
、入力ブロック毎に区切ったフォーマットで順次出力す
る。該フォーマットを入力ブロックサイズが１６×８サ
ンプル、小ブロックサイズが４×４サンプルの場会を例
にとり第３図に示す。

入力ブロック内のブロック識別情報は例えば８個まとめ
て１０／、　　／１／のパターン情報として符号化する
こともできる。さらに、ブロック識別情報が′１′とな
る有効ブロック数（５０２）を１映像フレーム（または
フィールド〕符号化期間中カウントし符号化制御回路α
９に供給する。送信デニタバッファα←了前記可変長符
号化回路αりより供給される符号語をシリアルな符号列
に変換し、前記符号化速度に同期した速度で該符号列を
順次書込むとともに伝送レートによって決まる伝送路ク
ロックに同期した速度で前記書込んだ符号列を直ちに順
次読出すことにより符号化速度と回送レートの速度変換
を行う。さらに、１映像フレーム（またはフィールドク
符号化期間中に読出した後の残さｎた符号量すなわち蓄
積値（５０３）を算出し、該蓄積値を入力映像フレーム
パルスに同期したタイミングで符号化制御回路０５に供
給する。符号化制御回路σ四は、前記可変長符号化回路
より供給される有効ブロック数とそのときのブロック識
別しきい値を過去２映像フレーム（またはフィールド）
分すなわち前回、前々回符号化時について記憶し、２つ
の有効ブロック数およびそれらに対応する２つのブロッ
ク識別しきい値の変動に着目して動き量を推定し、該動
き量に基づき次の映像フレーム（また＆ボッイールド〕
符号化に際して使用される新しいブロック識別しきい値
（１０７）を決定し、適応ベクトル量子化符号化器（８
１に供給する。また、前記送信データバッファα荀より
供給される蓄積量に基づき、該蓄積量が定められた址よ
りも多いときは前記速度変換入力メモリ（２）に対し、
一定期間読出しを禁止することで、入力画像の駆落しを
行うよ５に速度変換入力メモリ制御信号（５０りを供給
する。

動き量表示回路住ｅでは、前記符号化制御回路ＱＳより
供給される動き量（ＳＯＳ）を人間が視認できるように
例えばＬ■Ｄ素子等を用いたインジケータに表示するＤ
　／　Ａ変換機能を有する動き量表示回路である。

一方、適応ベクトル茸子化符号化データ（１０８）は、
従来のものと同様にして適応ベクトル量子化復号化器（
９）にて復号され、再生残差ベクトル（１１２）が得ら
れる。該再生残差信号ベクトル（１１２）とセレクタ（
１Ｇの出力信号系列（１１３）とを加算器αυにて加算
することにより再生ベクトル（１１りが復号再生さｎ、
符号化フレームメモリ（１２ａ）に舎き込まイする。

第２図において、伝送路より供給される符号化データは
まず、可変長後分化器αηにおいて伝送路クロックに同
期した速度で入力ブロック単位に各符号化データが符号
語から逆変換され、復号される。該符号化データは伝送
路クロックに同期した速度で受信データバッファ１１ａ
に書込まれ、直ちに伝送路クロックの通信のクロックに
同期しｆｃ復号化速度で入力ブロック単位に読出される
。ダイナミック出力ベクトルインデックス（１０５，Ｈ
）ダイナミックベクトル量子化復号化器（５１と適応空
間フィルタ（６）に供給され、ブロック識別情報、平均
値。

振幅、正規化出力ベクトルインデックス等の適応ベクト
ル量子化符号化データ（１０８））ｊ適応ベクトル量子
化復号化器（９）に供給され、前記復号化速度に周期し
て従来のものと同様の復号動作により。

再生ベクトル（１１４）が復号再生され、復号化フレー
ムメモリ（１２ａ）に書込まれる。復号化フレームメモ
リに記憶された再生ベクトル（１１リレコブロック／ラ
スタ一走査変換回路（１９を通してラスター形式のディ
ジタル信号系列に逆変換され、１映像フレーム分の再生
画像データが速度変換出力メモリ■に前記復号化速度に
同期して書込まれる。このとき、前記解像度切替信号（
５０１）が１映像フイールドを示す場曾ハ次のフィール
ドを補間する。速度変換出力メモＩＪ　Ｃ１１ｌは、前
記再生画像データを所定数例えば１映像フレーム分記憶
したのち、符号化部と非同期の映像クコツクに同期した
速度で読出し、Ｄ／Ａ変換器Ｃ２１１を通して出力する
。

なお、上記実施例で＆Ｕ符号分化（財）画路霞において
動き量を推定するために１映像フレームおよび２眠像フ
レーム前の符号化にて発生した有効プロツク数を用いた
が、有効ブロック数の代りにダイナミック出力ベクトル
インデックスの総符号量あるいは送信データバンファ蓄
積憧を用い−Ｃもよい。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば符号化部のＡ／Ｄ変換
器出力段に速度変換入力メモリ、復号化部のＤ　／　Ａ
変換器の入力段に速度変換出力メモリをそれぞれ挿入す
ることにより符号化復号化の処理速度を低下させるよう
に構成し、また、符号化ループ内のフレームメモリのア
クセスを入力映像信号の解像度にしたがって切替え、１
映像フィールド分の容量で１映像フレーム分の入力映像
信号を符号化できるように構成したので、装置の小形化
、抵価格化が可能になる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による映像符号化復号化装
置の符号化部の構成を示すブロック図。 第２［Ｆ］はこの発明の一実施例による映像符号化復号
化装置の復号化部の構成を示すブロック図、第３図はこ
の発明の一実施例による映像符号化復号化装置の符号化
部の可変長符号化におけるデータフォーマットを示す説
明図、第４図は従来の映像符号化復号化装置の符号化部
の構成を示すブロック図、第５図は従来の映像符号化復
号化装置の復号化部の構成を示すブロック図、第６図は
従来の映像符号化復号化装置の符号化処理の単位となる
ブロックを示す説明図、第７図は従来の映像符号化復号
化装置の符号化部の可変長符号化におけるデータフォー
マットを示す説明図、第８図は従来の映像符号化復号化
装置の符号化部のダイナミックベクトル量子化符号化器
の構成を示すブロック図、第８図は従来の映像符号化復
号化装置の符号化、復号化部のダイナミックベクトル量
子化復号化器の構成を示すブロック図、第１０図はダイ
ナミック出力ベクトル生成のための動ベクトルの配置例
を示す説明図、第１１図は従来の映像符号化復号化装置
の符号化部の適応ベクトル量子化符号化器の構成を示す
ブロック図、第１２図は従来の映像符号化復号化装置の
符号化、復号化部の適応ベクトル量子化復号化器の構成
を示すブロック図である。 （１１はＡ／Ｄ変換器、　［２＋！？速度変換入カメモ
リ。 （３）はラスター／ブロック走査変換回路、（４）はダ
イナミックベクトル量子化符号化器、（５１はダイナミ
ックベクトル量子化復号化器、（６）は適応空間フィル
タ、　（７）ｉｘ減算器、（８１は適応ベクトル量子化
符号化器、（９）は適応ベクトル量子化復号化器、αＧ
はセレクタ、（Ｌυは加算器、　　（１２ａ）＆）符号
化フレームメモリ、　　（１２ｋｌ）＆２復号化フレー
ムメモリ、０は可変長符号化器、α尋ハ送信データバッ
ファ、　Ｑ！９＆’！符号化制御回路、αｅは動き表示
回路、０７）は可変長復号化ｉ、、　（１ｇは受信デー
タバッファ、（１！Ｊｔ）ブロック／ラスター走査変換
回路、翰ハ速度変換出カメモリ。 ＱＩＩはＤ／Ａ変換器、Ｆｌｔ）は映像クロツク生成回
路。 １２’Ｊはスイッチ、（ハ）は可変長符号化器、弼は送
信バッファメモリ　＠は符号化制御回路、（イ）は司変
長後分化器、（２ηは受信バッファメモリ、＠は歪演算
回路、＠は最小壺伏出回路、（７）はダイナミックコー
ドブック、６υ、ｕａｔ”ｚ出力ベクトルセット、（至
）はアドレスカウンタ、（ロ）はインデックスラッチ、
（至）は平均値分離正規化回路、　ｏ７１は汎用コード
ブック。 Ｃ３１ｋ２ブロック識別回路、　Ｃ（Ｉはブロック情報
符号化回路、顛は前値予測差分ＰＣＭ符号化回路、　（
４１）はブロック情報復号化回路、（６）は前値予測差
分ＰＣＭ復号化回路、１：Ｈ２平均値加算回路、　（４
４）は振幅乗算回路である。 なお９図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力映像信号を所定の標本化周波数にて標本化し
   、量子化した映像信号系列を少くとも１フレーム分記憶
   し、かつ前記入力映像信号から生成される映像クロック
   に同期した速度で前記映像信号系列を所定のフィールド
   だけ間引きながら１フィールド分書込み、伝送路によつ
   て定まる伝送路クロックを逓倍した符号化クロックに同
   期した速度で前記映像信号系列を読出し動作を後記速度
   変換入力メモリ制御信号に基づき同時に実行する速度変
   換入力メモリと、該速度変換入力メモリから読出される
   前記映像信号系列をＫ個（Ｋは整数）毎まとめて入力ブ
   ロックを構成するラスター／ブロック走査変換回路と、
   映像信号系列を少くとも１フィールド分記憶する容量を
   持つ符号化フレームメモリと、該フレームメモリ中で画
   面上当該入力ブロック位置を所定の画素だけ変位した複
   数個の映像信号系列のブロックからなる複数個の出力ベ
   クトルと、前記入力ブロックの静的な統計的性質に基づ
   きあらかじめ生成された複数個の出力ベクトルと、前記
   入力ブロックの長周期の統計的性質に基づき動的に生成
   される複数個の出力ベクトルをダイナミック出力ベクト
   ルセットとして用いて前記入力ブロックを入力ベクトル
   として最小歪となるダイナミック出力ベクトルのインデ
   ックスに符号化するダイナミックベクトル量子化符号化
   器と、前記ダイナミックベクトル量子化符号化器におい
   て生成される手法と同一の手法にて得られるダイナミッ
   ク出力ベクトルセットを備え、前記ダイナミック出力ベ
   クトルインデックスにより当該入力ブロックに対するダ
   イナミック出力ベクトルを復号再生するダイナミックベ
   クトル量子化復号化器と、該復号再生されたダイナミッ
   ク出力ベクトルを前記入力ブロックと同様の二次元配列
   として１サンプルずつ読出し、当該入力サンプルと該サ
   ンプルに対し二次元配列上で周辺に位置する複数個の周
   辺サンプルを用いて、前記ダイナミック出力ベクトルイ
   ンデックスに基づき前記入力サンプルに対する係数と前
   記周辺サンプルに対する係数を制御しながら荷重加算を
   行うことにより平滑化特性を切替える適応空間フィルタ
   と、該フィルタ出力信号系列のブロックを前記入力ブロ
   ックから減算することにより残差信号ブロックを算出す
   る減算器と、該残差信号ブロック内のサンプルをＮ（Ｎ
   ＝ｋ／ｎかつＮ、ｎは整数）個ずつまとめてｎ個の小ブ
   ロックを形成し、該小ブロックを平均値分離正規化する
   ことにより３つの成分すなわち平均値、振幅および正規
   化ベクトルに変換した後前記平均値、振幅に対し、後記
   符号化制御回路より供給されるブロック識別しきい値と
   比較することにより前記小ブロックを有効、無効ブロッ
   クのどちらかに識別し、該ブロック識別インデックスを
   出力し、有効ブロックに対しては前記平均値、振幅を出
   力するとともに有効ブロックの正規化ベクトルを正規化
   入力ベクトルとしてあらかじめ正規化入力ベクトルの確
   率密度に基いて正規化入力ベクトルとの歪の総和が最小
   となるように生成された正規化出力ベクトルのセットを
   記憶した汎用の出力ベクトルコードテーブルから前記有
   効ブロックの正規化ベクトルに対し最小歪となる正規化
   出力ベクトルを探索し、該正規化出力ベクトルのインデ
   ックスを出力する適応ベクトル量子化符号化器と、前記
   ダイナミック出力ベクトルインデックスと前記適応ベク
   トル量子化符号化データすなわちブロック識別インデッ
   クス、前記有効ブロックにおける平均値、振幅および正
   規化出力ベクトルインデックスをそれぞれ適当な符号語
   に変換し、該符号語を上記入力ブロックを１単位とする
   所定のフォーマットにしたがつて順次出力するとともに
   、上記１フィールド分の符号化処理過程で発生した前記
   有効ブロックの総数すなわち有効ブロック数を算出し、
   出力する可変長符号化回路と前記可変長符号化回路より
   供給される符号語をシリアルな符号別に変換し、該符号
   列を上記符号化クロックに同期した速度で順次書込むと
   同時に伝送路によつて定まる伝送路クロックに同期した
   速度で前記書込まれた符号列を直ちに読出し、順次出力
   するとともに上記１フィールド分の符号化処理が終了す
   る直前の前記符号列の総残量すなわち蓄積量を出力する
   送信データバッファと、前記可変長符号化回路より供給
   される前記有効ブロック数を駒落しを除く２フィールド
   分記憶し、該２フィールドの符号化処理において用いら
   れたブロック識別しきい値と前記２フイールド分の各々
   の有効ブロック数に基づき前記２フィールドにわたる動
   き量を推定し、該動き量を数値データに変換して出力す
   るとともに該動き量に基づき次のフィールドの符号化処
   理に用いるブロック識別しきい値を決定し、該しきい値
   を出力し、さらに前記送信データバッファより供給され
   る蓄積量に基づき、上記速度変換入力メモリの書込み読
   出し動作を制御することにより入力駒落しを実行するた
   めの速度変換入力メモリ制御信号を出力する符号化制御
   回路と、上記適応ベクトル量子化符号化器の汎用の出力
   ベクトルコードテーブルと同一の内容の出力ベクトルコ
   ードテーブルを備え、上記小ブロックに対して出力され
   たブロック識別インデックスが無効ブロックを示す場合
   は該小ブロック内の全てのサンプル値を零として上記残
   差信号ブロックを復号再生し、前記ブロック識別インデ
   ックスが有効ブロックを示す場合は前記小ブロックに対
   して出力された正規化出力ベクトルインデックスに対応
   する正規化出力ベクトルを前記汎用の出力ベクトルコー
   ドテーブルから読出し、前記小ブロックに対して出力さ
   れた平均値および振幅を用いて前記小ブロック単位に上
   記残差信号ブロックを復号再生する適応ベクトル量子化
   復号化器と、上記ダイナミックベクトル量子化復号化器
   より出力される上記入力ブロックに対するダイナミック
   出力ベクトルと、該出力ベクトルに対する適応空間フィ
   ルタ出力信号系列とを前記小ブロック単位に入力し、ブ
   ロック識別インデックスが有効を示すときは前記適応空
   間フィルタ出力信号系列を、該ブロック識別インデック
   スが無効を示すときは前記ダイナミック出力ベクトルに
   基づく信号系列を選択、出力するセレクタと、前記復号
   再生された残差信号ブロックと前記セレクタ出力信号系
   列とを加算することにより前記入力ブロックに対する再
   生ブロックを復号する加算器とで構成される符号化部と
   、伝送路より供給される前記符号列を前記伝送路クロッ
   クに同期した速度で受信し、前記ダイナミック出力ベク
   トルインデックスと前記適応ベクトル量子化符号化デー
   タを前記入力ブロックを１単位として順次復号する可変
   長復号化器と、前記復号された入力ブロック単位の前記
   ダイナミック出力ベクトルインデックスおよび前記適応
   ベクトル量子化符号化データを前記伝送路クロックに同
   期した速度で書込み所定の符号量分を蓄えたのち、前記
   伝送路クロックを逓倍した復号化クロックに同期した速
   度で前記ダイナミック出力ベクトルインデックスと前記
   適応ベクトル量子化符号化データを直ちに読出す受信デ
   ータバッファと、前記適応ベクトル量子化復号化器と、
   前記ダイナミックベクトル量子化復号化器と、前記適応
   空間フィルタと、前記セレクタと、前記加算器と、前記
   加算器出力である前記復号された再生ブロックを少くと
   も１フィールド分記憶する復号化フィールドメモリと、
   前記再生ブロック内のサンプルの配列を並ベ換えてラス
   ター形式の映像信号系列を再生するブロック／ラスター
   走査変換回路と、該再生された映像信号系列を少くとも
   １フレーム分記憶し、かつ前記再生された映像信号系列
   を１フィールド分前記復号化クロックに同期した速度で
   書込み、前記記憶された１フィールド分の書込み動作が
   完了するまで符号化部と非同期の映像クロックに同期し
   た速度で読出すとともに前記記憶された１フィールド分
   の映像信号系列を用いて１フレーム分の映像信号系列を
   補間再生し、出力する速度変換出力メモリとで構成され
   る復号化部を備えたことを特徴とする映像符号化復号化
   装置。
2. （２）符号化部において、入力映像信号の解像度をマニ
   ュアルスイッチ等で切替選択し、該解像度を示す解像度
   切替信号に基づき１フィールド分の記憶容量を持つ符号
   化フレームメモリの書込み読出し制御を行う、すなわち
   前記解像度切替信号が１フィールド分の解像度を示すと
   きは前記フレームメモリの内容を予測信号として１フレ
   ーム時間遅延して読出しながらフレーム間符号化処理を
   行い、前記解像度切替信号が１フレーム分すなわち２フ
   ィールド分の解像度を示すときは前記フレームメモリの
   内容を予測信号として１フィールド時間遅延して読出し
   ながらフィールド間符号化処理を第１、第２フイールド
   にわたり連続して行うとともに前記解像度切替信号を受
   信側に伝送し、かつ、復号化部において受信された前記
   解像度切替信号に基づき復号化フレームメモリの書込み
   読出し制御を前記符号化部と同様に制御することにより
   、１フィールド分の容量を持つ前記符号化フレームメモ
   リおよび前記復号化フレームメモリを用いて１フレーム
   分の解像度を持つ入力映像信号を符号化復号化する手段
   を備えたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   映像符号化復号化装置。
3. （３）符号化部において、入力映像信号の解像度をマニ
   ュアルスイッチ等で切替選択し、該解像度を示す解像度
   切替信号が１フレーム分の解像度を表わすときは、前記
   入力映像信号を１フレームおきに間引きながら符号化し
   、前記解像度切替信号が１フィールド分の解像度を表す
   ときは、前記入力映像信号を１フレームおきに間引きな
   がら符号化するように速度変換制御を行うことにより符
   号化情報発生量を一定に平滑化する手段を備えたことを
   特徴とする特許請求の範囲第２項記載の映像符号化復号
   化装置。