JPS622721A

JPS622721A - 画像信号の符号化・復号化装置

Info

Publication number: JPS622721A
Application number: JP14173585A
Authority: JP
Inventors: Toshio Koga; 古閑　敏夫
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1985-06-28
Filing date: 1985-06-28
Publication date: 1987-01-08

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）本発明は画像信号の符号化に関する。

（従来の技術）変換符号化、とくに直交変換を用いた符号化は画像信号
の冗長性を大巾に除去でき能率が高いことが知られてい
る。しかしながら、変換を行うための演算が膨大なため
、各種の高速演算法が提案されるほどである。フーリエ
変換の場合を例にとるとクーリーとチューキイ（Ｃｏｏ
ｌｅｙ　ａｎｄ　Ｔｕｋｅｙ）による高速フーリエ変換
（ＦＦＴ）やライノブラード（Ｗｉｎｏｇｒａｄ）によ
るＦＦＴが良く知られている。画像信号の符号化におい
てはその実部を用いるコサイン変換が用いられることが
多いが、これに対しても高速演算法が考案されている。

たとえば、ウェン・シラン・チェ７　（Ｗｅｎ−Ｈｓｉ
ｕｎｇ　Ｃｈｅｎ）他による論文［アファーストコンビ
ュテイショナルアルゴリズムフォーザディスクリートコ
サイントランスフォーム」（’Ａ　Ｆａｓｔ　Ｃｏｍｐ
ｕｔａｔｉｏｎａｌ　Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ　ｆｏｒ　ｔ
ｈｅＤｉｓｃｒｅｔｅ　Ｃｏ５１ｎｅ　Ｔｒａｎｓｆｏ
ｒｍ”、　ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ　ｏｎ
Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ、　ｖｏｌ、　Ｃ０Ｍ−
２５，Ｎｏ、９．　Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ１９７７　）に
高速離散コサイン変換の算法が述べられている。

（発明が解決しようする問題点）これらの高速算法は、いずれにせよ全ての変換係数を求
めるための算法であるため、画像の低ビツトレート符号
化において頻繁に行われる微小な値をもつ変換係数の切
捨てにより特定の値（通常はゼロ）となることが多い場
合には無駄な演算をしていることになる。また、高速演
算法を用いても所要演算法は依然として多く、これをハ
ードウェアにて実現すると相当複雑でかつ大きなものと
なる。本発明は変換に要する演算を大幅に減らしハード
ウェア化が容易な符号化・復号化装置を提供することを
目的とする。

（問題点を解決するための手段）本発明によれば、画像信号における画面間あるいは画面
内の相関を用いて動きを補償した予測信号を発生する手
段、該予測信号と前記画像信号とから予測誤差信号を得
る手段、複数個の画素からなるブロック内に含まれる画
素に対してあらかじめ定められた次数のシーケンシのみ
を用いて直交変換し変換係数を得、該シーケンシに対応
しない変換係数についてはあらかじめ定められた特定の
値を与える直交変換手段、該直交変換手段の出力を量子
化する手段、該量子化手段の出力を直交逆変換する手段
、該直交逆変換手段の出力と前記予測信号とを加算し、
前記予測信号を発生する手段に該加算結果を供給する手
段、少なくとも前記量子化手段の出力を符号変換する手
段、からなる画像信号の符号化装置が得ら°れる。また
、本発明によれば、符号逆変換を行う手段、該符号逆変
換手段により得られる変換係数に対し符号化時に用いら
れた次数のシーケンシのみを用いて直交逆変換する手段
、からなる画像信号の符号化装置が得られる。さらに本
発明によれば、符号変換された画像信号に対し、あらか
じめ定められたシーケンシにより得られる変換係数以外
をあらかじめ定められた特定の値に置換することができ
る符号逆変換手段、該符号逆変換手段により得られる変
換係数に対して、適用された直交逆変換を実行する直交
逆変換手段、からなる画像信号の復号化装置が得られる
。

（作用）任意の２次元変換（Ｃ）を用いてＮライン×Ｎ画素毎に
ブロック化された画像（Ｘ）を変換した結果をＦとする
時、ＦとＸの関係は一般にＦ＝ｃ、ｘ−ｃＴ’ で表わされる。Ｆは２次元の変換係数行列（以下変換係
数と略記する。）である。通常の符号化ではこのＦは量
子化されて取り得る値に制限を受ける。また、この量子
化した結果を伝送する場合にはとくにゼロが多いと情報
量が少なくなり都合が良い。

変換係数Ｆは、画像自身のもつスペクトル特性を周波数
に対応付ける時、低周波領域にエネルギーが集中し、高
周波領域のエネルギーは小さいのが普通であり、この高
域成分を表わす変換係数の値は小さく量子化によりゼロ
となることが多い。この高域成分に対応する係数は、複
雑な柄をもつ画面を変換した場合にのみ大きくなること
がある。これは、動き補償予測誤差に適用した時にも同
様のことが言える。すなわち、動き補償がうまく動作す
る速さの動きに対してはその予測誤差はきわめて振巾は
小さくかつほとんどがゼロとなる。動き補償が十分効果
を発揮できなくなるのは、動きの速さが非常に速い場合
で、この時は通常テレビカメラの蓄積効果により入力画
像は動き部分がボケることになる。この時、高周波領域
に対する成分（係数）を除くと、再生される画像のボケ
は少し強くなるが、速い動きの場合であるので人間の補
償特性から見るとほとんど妨害とはならない。

したがって、複雑な柄の画像が入力された時に高域成分
に対応する係数がゼロとなった時の、逆変換後の再生画
像の若干のボケを許容するとこの高域成分に対応する係
数を得るに必要な演算は省略することができる。たとえ
ば、第１図に例として示すように変換係数Ｆの左上隅（
ＤＣ成分に相当）を含むｎＸｎの領域（斜線部）に含ま
れる低域成分のみ符号化すれば良いものとするとＮライ
ン×Ｎ画素のブロックからなる画像（Ｘ）に対して変換
マトリックスＣは斜線で示した部分以外は全てゼロとす
ることができる。ＣＴはマトリックスＣの転置である。

すなわち、第１図に示すようにＣ−Ｘ、ＣＴなる行列演
算を行った結果は左辺のＦの斜線部以外はすべてゼロと
なる。この時のＸ−ＣＴの演算数、たとえば乗算数はＣ
の斜線部に含まれたものだけで済むため、ｎＸＮＸＮ回
である。したが゛ってＣ−Ｘ、ＣＴの演算に現われる乗
算数は２ｎＸＮＸＮ回である。全ての係数を算出するも
のと仮定すると、Ｃ−Ｘ−ＣＴの演算には２Ｎ３の乗算
が含まれることになる。

また、信号の変換を実行するに際してはたとえばフーリ
エ変換におけるＦＦＴのように、高速演算が適用される
ことが多い。変換として１６次の離散コサイン変換（Ｄ
ＣＴ）を用いた時の、チェ２（Ｗ、Ｈ，Ｃｈｅｎ。

Ｕ、Ｓ、Ｐａｔｅｎｔ　４．３８５．３６３．　Ｍａｙ
　２４．１９８３）による高速ＤＣＴ算法の例を第２図
に示す。Ａ’ｏ−Ｘｘ５は一次元の入力信号で、Ｆｏ−
Ｆ１５は一次元のＤＣＴにより得られる係数を表わす。

第２図に示されている計算は、たとえば第１図における
変換マトリックスＣを画像Ｘの中の任意の１行に対して
適用した場合を示す。したがってＸ−ＣＴの演算におい
ては、第２図の例をＮ回にわたり順次異なる画像Ｘの行
に適用することになる。ＣＴにおいて、左側のｎ列のみ
ゼロでない場合には第２図における演算結果Ｆ１５から
Ｆｎまでの変換結果は結果として全てゼロにされるため
計算する必要がない。

Ｆ１５からＦｎまでの演算にのみ用いられている乗算は
第２図によると、ｎ＝４として合計２４回になり、Ｆ１
５からＦｏまでの全てを計算した時の乗算数（４８）の
１／２となる。すなわち、チェ２による高速算法を用い
た時で画像Ｘの各行に対する計算ではｎ＝４すなわち一
＝ＩＩ４の時に乗算数は１／２となる。高速算法を用い
ずに直接計算すると２ｎＸ　Ｎ２／２Ｎ３＝　ｎ／Ｎ　
＝　１／４となる。以上はＸ−ＣＴの演算について説明
したが、Ｃ・Ｘ−ＣＴについても同様に高速算法を用い
ると１７２、直接計算すると１／４となる。他の例とし
て、ｎ＝８のときには高速算法では乗算数は、１６回だ
け減少できるので（４８−１６）／４８　＝　２７３と
なる。直接計算すると８７１６＝１１２となる。この演
算回数の減少は、変換回路を構成する場合には使用する
乗算器の数の減少に対応する。

（実施例）以下図面を参照しながら実施例について詳しく説明する
。また画面間の相関を用いる予測方法として動き補償フ
レーム間予測を例にとり説明する。第３，４図に本発明
に関る符号化・復号化装置の全体ブロック図をそれぞれ
示す。第３図の符号化装置において、画像信号は線１０
００を介して走査変換回路１０に入力され、ブロック化
される。ブロックの大きさは一般的にはＮＸＮの正方形
でかつＮは２のべｌｅがよく用いられる。このブロック
化された画像信号は減算器８０において予測信号と差が
とられ、得られた予測誤差信号は線２０００を介して直
交変換回路２０へ供給され、ＮＸＮの直交変換をうける
。この時、第１図に示したように左上隅のｎＸｎの係数
を得るに必要な計算のみ実行される。この直交変換回路
２０については後に詳述する。直交変換回路２０の出力
である変換係数は線３０００を介して、量子化器３０へ
供給され、量子化される。この時、左上隅のｎＸｎの変
換係数以外は常にゼロとなっている。量子化された変換
係数は線４０００を介して符号変換回路４０に供給され
、たとえばハフマン符号のような能率の良い符号で表現
される。符号変換回路４０については後に詳述する。量
子化された変換係数は同時に直交逆変換回路６０へも供
給され、ここで直交変換回路２０にて使用された直交変
換の逆変換が実行される。ここにおける直交逆変換は、
全ての変換係数について演算すると前述の理由により、
無駄な演算を行うことになるので特定の値に置換されて
いる変換係数についての逆変換に要する演算は初めから
省略することができる。

直交逆変換により得られた信号（予測誤差信号）は、加
算器９０において前述の予測信号と加えられ、局部復号
信号として可変遅回路１００に供給される。この可変遅
回路１００はおよそ１画面記憶できるメモリから成って
おり、線１２００を介して供給される動きを表わす動ベ
クトルに対応して遅延時間を変化させ、動きを補償した
前記の予測信号を発生する。

動ベクトルは、入力画像信号に対し動ベクトル検出器１
２０において検出され、可変遅回路１００と符号変換回
路４０に同時に供給される。符号変換回路４０において
は動ベクトルの能率の良い符号変換が行われる。符号変
換された変換係数と動ベクトルは線５０００を介して受
信側の符号逆変換回路５０に供給される。

第４図に受信側の構成例を示す。線５０００は、伝送シ
ステムにおいては伝送路であり、記録・再生システムに
おいては記録媒体である。この符号逆変換回路５０につ
いても後に詳述する。符号逆変換された変換係数は線６
０００を介して直交逆変換回路６０において直交逆変換
され、時間領域の予測誤差信号に復元される。この復元
された予測誤差信号は線７０００を介し、加算器１５０
に供給され、予測信号との加算により復号された後緑１
５７０を介して走査逆変換回路７０に供給され、ここで
ブロック化されている信号は元の時系列に従った画像信
号に走査逆変換される。そして、受信側における復号さ
れた画像信号として線８０００を介して出力される。ま
た、加算器１５０の出力は可変遅延回路１１０に供給さ
れ動き補償された前記予測信号の発生に用いられる。

この可変遅延回路１１０は送信側の可変遅延回路１００
と同一構成にて実現できる。可変遅延回路１１０の遅延
時間を実効的に示す動ベクトルは符号逆変換回路５０か
ら線５０１１を介して供給される。符号逆変換回路５０
構成、動作については後述する。

つぎに、第５図及び第６図を参照しながら、直交変換回
路２０の構成について説明する。簡単のため、Ｘ、ＣＴ
の演算においてＸの第１，２行（各々Ｘ１ｊ、　Ｘ２ｊ
ｋする。ただし１≦ｊ≦Ｎとする。）とＣＴ（ｊ行、ｉ
列にある要素をＣｊｉと略記する）との演算について説
明する。

ある時刻においてシフトレジスタａ（ＳＲａと略記）２
１０にＸｌｌ〜ＸＩＮなるＸの第１行の画像信号が格納
されているものとする。ここで５Ｒａ２１０は画素信号
を１サンプルづつ直列にシフトし、Ｎサンプルづつ並列
に出力可能な構成になっているものとする。このＮサン
プルの画像信号は線２１００を介して並列にスイッチ２
２０に供給される。スイッチ２２０では、５Ｒａ２１０
からの画像信号が選択され、線２０３０を介して積和回
路２３０に供給される。積和回路２３０においては、係
数メモリ２４０から線４０３０を介して並列に供給され
る第１列の係数と画像信号Ｘとの間で積和演算、たとえ
ばＸの第１行とＣＴの第１列の場合にはを実行し、その
結果を線３０５０を介してバッファメモリ２５０へ供給
する。第５図の例ではΣｘ５・Ｃ１１ＪコｌなどのＮ個の積和計算（正確にはＮ個の積と（Ｎ−１）
個の和）が一度に並列に実行される場合を例にとってい
る。このＸの第１行についてＣＴの第２列から第ｎ列ま
での積和演算が続けて実行されるが、この間にＸの第２
行の画像信号がシフトレジスタｂ（ＳＲｂと略記）２１
１に線２０００を介して供給され直列にシフトされた後
に線２１１０を介してＮサンプル並列出力をする。そし
て、Ｘの第１行についての演算が終了すると、スイッチ
２２０は５Ｒｂ２１１の出力を選択し、Ｘの第１行に対
するのと同様の積和演算を行い演算結果を線３０５０を
介して出力する。こうして得られる画像信号ＸのＸ、Ｃ
Ｔによる変換結果は−たんバッファメモＩ７２５０に格
納され、つぎに行われるＣ・（Ｘ−ＣＴ）の演算時に線
５０６０を介して出力される。このバッファメモリ２５
０は、Ｘ−ＣＴの演算結果が、１〜Ｎの順序の各列につ
いてまず行方向に実行されて得られるものであれば、い
わゆるｆｉｒｓｔ−ｉｎ　ｆｉｒｓｔ−ｏｕｔメモリで
実現できるが、もし反対に１〜Ｎの順序の各行について
まず列方向に実行されて得られる場合には入力データと
出力データの関係が２次元マトリックスの転置関係にな
るようにして読みだされる。いわば、走査線を変換する
機能をもったメモリで実現される。

このバッファメモリ２５０の出力は線５０６０を介して
シフトレジスタｃ（ＳＲｃと略記）２６０またはシフト
レジスタｄ（ＳＲｄ）２６１のいずれかに供給され、直
列シフトがなされる。５Ｒｃ２６０と５Ｒｄ２６１は５
Ｒａ２１０と５Ｒｂ２１１の関係と同一の動作を行う。

すなわちＳ＆２６０が入力および直列シフトで用いられ
ている時には５Ｒｄ２６１はＮデータを線２１６０を介
して並列出力し、逆に５Ｒｄ２６１が入力直列シフトで
用いられている時にはＳ＆２６０はＮデータを線２６０
０を介して並列出力することになる。スイ、ツチ２７０
はこの２系統のＮデータの並列出力を選択し、線７０８
０を介して積和回路２８０へ供給する。積和回路２８０
の動作は先の積和回路２３０と同一で、Ｘ−ＣＴの演算
結果と係数メモリ２９０より線９０８０を介して供給さ
れる係数ＣｉｊとのＮ個の積和演算を行う。こうして得
られた変換係数Ｆは、線３０００を介して量子化器３０
へ供給される。

次に第６図を用いて、係数メモリ２４０の構成と動作に
ついて説明する。簡単のために第１図におけるｎ＝４と
して説明するが、４以外でも勿論以下の説明は当てはま
る。メモリＡ２４２にはＣｊｌ（ｊ：１〜Ｎ）が、メモ
リＢ２４３　Ｊ、：はＣｊ２、メモリＣ２４４Ｊ、：　
ハＣｊ３、メモリＤ２４５にはＣｊ４、がそれぞれ格納
されている。Ｘ−ＣＴの演算において、まず第１行、第
１列目の演算を行う、時には、メモリＡ２４２がセレク
タ２４１により選択され、線４２４１および線４０３０
を介してＮ個の係数Ｃｊｌ（ｊ＝１〜Ｎ）が出力され、
ｘｌｊ（ｊ＝１〜Ｎ）と積和演算がなされる。以下同様
に、たとえば第１行、第２列目の演算を行う時にはメモ
リＢ２４３が選択され線４３４１と４０３０を介してＮ
個の係数が出力される。この係数メモリＡ−Ｄにおいて
は、加算あるいは減算のみを実行する場合には該当する
係数を＋１あるいは−１とすれば良いということは明ら
がである。

つぎに、第７図及び８図を参照して前述のチェ２による
高速アルゴリズムに対して本発明を適用した場合の実施
例について説明する。

走査変換されてブロック化された画像信号は線２０００
を介してまずバッファ８１０に供給される。このバッフ
ァ８１０ハ第５図中（７）ＳＲａ２１０．５Ｒｂ２１１
およヒスイッチ２２０からなっており、Ｎデータを並列
出力し、次の演算器ａ８２０に供給する。演算器ａ８２
０〜演算器ｅ８２４と演算器ａ’　８４０〜演算器ｅ’
　８４４の各演算器はすべて第８図に示す基本構成で実
現することができる。すなわち、入力信号（Ｎ並列）を
分配８０１により振り分けて出力し、これに対して係数
器８０３より供給される係数（最大で２Ｎ並列）を乗算
器８０２において乗じ、その結果は加算器８０４におい
て加算され、１段分の演算が終了する。これを、第２図
を用いて説明する。第１段においては、入力データＸ。

〜ｘ１５（Ｎ＝１６とする）の並びかえを分配器８０１
において行い、加算に対しては＋１、減算に対しては−
１なる係数を与えて乗算および加算を行うことにより処
理が終了する。この分配器８０１はＮデータの並列入力
に対し、並び換えた後に最大で２Ｎデータの並列出力が
可能であることが必要である。また乗算器８０２は最大
で２Ｎ並列の乗算が実行可能とする。同様に加算器８０
４も最大でＮ並列の加算が可能なものとする。第２図を
実現するための構成としては、第１゜２．４段について
は分配器８０１の分配規則を変更するだけで、第８図の
乗算器がそれぞれ演算器ａ８２０、演算器ｂ８２１、演
算器ｄ８２３として使用できる。この時の係数は＋１か
−１のみでよい。第３段については、第２図中に示すよ
うに係数としては＋１．−１．　＋Ｃ４゜−Ｃ４，＋Ｃ
８，−Ｃ８，＋８４を係数器８０３に用意しておく。第
５段も同様である。とくに第５段においてｎ＝４とする
場合には第９図に示すようにＦ４〜Ｆ１５の出力は固定
的にゼロにされるため、これを計算するのに必要な積、
和は不要である。

したがって、第７図と第９図とを対比させると演算器ａ
８２０〜演算器ｅ８２４は第１〜５段目の各演算を実行
することになる。バッファ８３０はこうして得られるＦ
ｏ−Ｆ１５（Ｆ４〜Ｆｔｓはゼロ）の計１６（Ｎ＝１６
の場合）の係数を−たん記憶し、中間結果としてＮデー
タ並列に演算器ａ’　８４０に供給する。以下、演算器
ａ’　８４０〜演算器ｅ’　８４４の動作は第９図に従
い、かつ演算器ａ８２０〜演算器ｅ８２４と同一で、演
算器ｅ’　８４４より出力されるデータが２次元の直交
変換を行った時の最終的な変換結果である。この係数は
Ｎ並列で出力されるため、バッファ８５０においては並
列−直列変換を行い係数を１個づつ順に線３０００を介
して出力し、量子化器３０に供給する。直交変換が省略
された変換係数に対しては特定の値たとえばゼロを出力
すればよい。

本発明の近似的な直交変換に対する直交逆変換としては
、近似していない逆変換と近似した逆変換のいずれも適
用可能である。近似していない逆変換は通常の場合と同
じである。近似した逆変換も、近似した直交変換を実行
する第５図あるいは第７図における係数を逆変換用に置
換するだけでよく、直交変換時に演算されない係数に対
応する逆変換マトリックス内の要素は特定の値たとえば
ゼロにしておいて、実効的に演算を省略できる。

つぎに第１０図及び第１１図を参照してこの不等長符号
への表現方法とその復号方法について説明する。第１０
図に、符号変換回路４０の構成例を示す、１個づつ直列
に出力される変換係数（量子化後）は線４０００を介し
て係数符号器４１０とゼロ検出器４２０へ同時に供給さ
れる。係数符号器４１０は、多数の画像信号に対して統
計的に求めた係数の分布より得られるハフマン符号など
の高能率符号をゼロでない入力変換係数に対応付けて出
力する符号変換を行い、多重化５４７０に供給する。ゼ
ロ検出器４２０は入力変換係数がゼロであるか否かを判
定し、その結果を線４２００を介してラン長計数器４３
０と多重化器４７０に供給する。ラン長計数４３０は、
線４２００を介して供給される信号がゼロを検出してい
ることを示している時には、そのゼロの連続する数を計
数し、計数結果を線４３４４を介してラン長符号器４４
０に供給する。ラン長符号器４４０は、線４３４４を介
して供給されるラン長を符号に変換して多重化Ｇ４７０
へと出力する。このラン長を表わす符号とゼロでない係
数を表わす符号は互いに区別できることが必要であるこ
とは言うまでもない。同期信号符号器４６０は、同期信
号が存在する時これを表わす符号を多重化器４７０に出
力する。

また、線１２００を介して供給される動ベクトルは動ベ
クトル符号器４８０により、たとえば動ベクトルの分布
に合ったハフマン符号などの能率の良い符号に変換され
、その変換結果は多重化器４７０に供給される。多重化
器４７０は、供給される４種の符号を多重化して線５０
００を介して出力するが、その選択は線４２００と４５
４７を介してそれぞれ供給される、入力された係数がゼ
ロが否かを表わす信号、同期信号および動ベクトルの存
在を表わす信号に従う。

すなわち、同期信号が存在する時には同期信号を表わす
符号、動ベクトルが存在する時には動ベクトルを表わす
符号、係数がゼロでない時には係数の符号変換結果（係
数符号器４１０の出力）、そしてゼロの時にはラン長の
符号変換結果がそれぞれ選択され多重化される。

なお、ゼロなる係数が多数連続し、その後に同期信号が
来る場合にはこの最後のラン長は符号化しなくても復号
時には正しく復号することが出来るので省略することが
可能である。この時には制御回路４５０より線４５４３
を介して同期信号の発生をラン長計数器４３０に知らせ
、その計数値をリセットする。また、多重化５４７０に
対してはさらに最後のラン長を表わす符号は無視するよ
うに線４５４７を介して指令する。

つぎに、符号逆変換回路５０の構成について第１１図を
参照して説明する。

線５０００を介して供給される変換された符号は係数復
号器５１０、ラン長復号器５４０、同期信号復号器５６
０動ベクトル復号器５８０に供給される。係数復号器５
１０はゼロでない係数の符号逆変換を行い、その結果を
線５１５７を介してスイッチ５７０へ、また逆変換中で
あることを示す信号を線５１５５を介して制御回路５５
０へそれぞれ供給する。ラン長復号器５４０はゼロなる
変換係数が連続する長さくラン長）を表わす符号を逆変
換し、その長さに応じてゼロなる信号を発生し線５４５
７を介してスイッチ５７０に供給すると同時に、線５４
５５を介してラン長を復号している最中であることを示
す信号を線５４５５を介して、それぞれ供給する。同期
信号復号器５６０は符号化された同期信号の存在を検出
し、その結果を制御回路５５０に伝える。制御回路５５
０は、これら同期信号を表わす信号、線５１５５．５４
５５をそれぞれ介して供給される信号を用いてスイッチ
５７０の選択を制御する。また同期信号の直前にあるラ
ンが符号変換されなかった場合には、最後のゼロでない
係数のつぎから同期信号が発生する直前までの時間はス
イッチ５７０がゼロを出力するように指令するが、この
指令およびスイッチ５７０での選択は線５５５７を介し
て行われる。

動ベクトル復号５５８０は線５０００を介して供給され
る符号に含まれている符号変換された動ベクトルの復号
を行うが、その復号の開始と、線５０１１を介しての出
力の時期は線５５５８を介して供給される動ベクトル復
号制御信号に従う。符号変換された動ベクトルは、同じ
く符号変換された同期信号を基準にする時に、一定の場
所に配置されているものとする。

つぎに第１２図及び１３図を参照して本発明の復号化装
置の他の例について説明する。

本例においては線５０００を介して供給される符号変換
された変換係数は通常と同じく全てのシーケンシについ
て演算を行う直交変換によって得られたものであるとす
る。すなわち、第１２図に示す変換係数配置を含みＮＸ
Ｎの変換係数が供給されているものとする。この時、本
復号化装置は第１３図の左上部のｎＸｎの変換係数（斜
線部）についてのみの近似的直交逆変換を適用する。

本復号化装置における係数復号器５１０、ラン長復号器
５４０、同期信号復号器５６０、スイッチ５７０、動ベ
クトル復号器の動作は第１１図の場合と同じであるので
説明を省略する。制御回路５５０は、スイッチ５７０の
選択制御および動ベクトル復号器５８０の制御について
は第１１図の制御回路５５０と同じであるが、他に符号
逆変換されスイッチ回路５７０から出力された変換係数
に対し、第１３図の斜線部分以外の変換係数をあらかじ
め定められた特定の値（たとえばゼロ）に置換するよう
にゲート回路５８０に指示する機能が追加されている。

ゲート回路５８０は線５５５８を介して供給されるこの
指示信号に従って、第１３図の斜線部内に含まれる変換
係数に対しては入力を叩出力とし、斜線部以外の変換係
数に対しては前述のとうり、たとえばゼロを出力する。

このようにすると、変換符号化装置において完全な、あ
るいは近似的な直交変換のいずれが用いられていても、
交信性のある復号化装置が実現される。また以上の説明
では、画像信号内の動きに適応する動き補償フレーム間
予測をフレーム間相関を用いる予測の例としたが、動き
補償を行わない通常のフレーム間予測に対しても本発明
が適用され得ることは言うまでもないことである。また
、フレーム内予測を適用しても構わないことは勿論であ
る。

（発明の効果）本発明を実用に供すると、符号化能率は高いがこれを実
現するのに複雑なハードウェア、あるいは多数の加算、
乗算が必要な直交変換が大巾に簡略化できるようになる
。また、符号化装置における簡略化された直交変換の適
用の有無に拘らず受信可能な復号化装置が実現できるな
ど本発明を実用に供するとその効果きわめて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の詳細な説明する図、第２図は離散コサ
イン変換の高速算法の１例を示す図、第３図。第４図、第５図、第６図、第７図、第８図、第１０図、
第１１図は本発明に関る符号化・復号化装置の実施例を
示す図、第９図は本発明に関る離散コサイン変換の高速
算法の１例を示す図、第１２図、第１３図は復号化装置
の他の実施例を示す図である。図において、１０は走査変換回路、２０は直交変換回路、３０は量子
化器、４０は符号変換回路、６０は直交逆変換回路、８
０は減算器、９０は加算器、１００は可変遅延回路、１
２０は動ベクトル検出回路、５０は符号逆変換回路、７
０は走査逆変換回路、１１０は可変遅延回路、１５０は
加算器、１６０は直交逆変換回路、である。ＣＩＩ　　　　　　　”　　１１ｅ　Ｑ　’）　ｔｙ　ｌｌ’Ｉ　Ｎ　−＊　（６（ＦＩ
　Ｎ　口ｗ’）　９　？　：　＠Ｘ　　Ｘ　　Ｘ　　Ｘ
　　Ｘ　　Ｘ　　Ｘ　　Ｘ　　Ｘ　　Ｘ　　Ｘ　　Ｘ　
　Ｘ　　Ｘ　　Ｘ　　Ｘ■ 大オ　１０　図オ　１１　図オ　１２　図７１’　　１３　　図

Claims

【特許請求の範囲】１、画像信号の符号化に当り、画面間あるいは画面内の
相関を用いて予測信号を発生する手段、該予測信号と前
記画像信号とから予測誤差を得る手段、該予測誤差につ
いて複数個の画素からなるブロック内に含まれる画素に
対してあらかじめ定められた次数のシーケンシのみを用
いて直交交換し変換係数を得、該シーケンシに対応しな
い変換係数についてはあらかじめ定められた特定の値を
与える直交変換手段、該直交変換手段の出力を量子化す
る手段、該量子化手段の出力を直交逆変換する手段、該
直交逆変換手段の出力と前記予測信号とを加算し、前記
予測信号を発生する手段に該加算結果を供給する手段、
少なくとも前記量子化手段の出力を符号変換する手段、
とを具備することを特徴とする画像信号の符号化装置。２、画像信号における画面間あるいは画面内の相関を用
いる予測符号化により得られる予測誤差信号について複
数の画素からなるブロック毎にあらかじめ定められた次
数のシーケンシを用いて直交変換され、少なくとも得ら
れた変換係数に対し符号変換された画像信号の復号化に
当り、少なくとも変換係数の符号逆変換を行う手段、該
符号逆変換手段により得られる変換係数に対し符号化時
に用いられた次数のシーケンシを用いて直交逆変換する
手段、予測信号と前記直交逆変換手段の出力を加算する
手段、該加算手段の出力を画像信号のおよそ１画面を記
憶し画面間あるいは画面内の相関を用いて前記予測信号
を発生する手段、を具備することを特徴とする画像信号
の復号化装置。３、画像信号における画面間あるいは画面内の相関を用
いる予測符号化により得られる予測誤差信号について複
数の画素からなるブロック毎に直交変換され、少なくと
も得られた変換係数に対し符号変換された画像信号の復
号化に当り、符号変換された画像信号に対し、あらかじ
め定められたシーケンシにより得られる変換係数以外を
あらかじめ定められた特定の値に置換することができる
符号逆変換手段、該符号逆変換手段により得られる変換
係数に対して、適用された直交変換に対応する逆変換を
実行する直交逆変換手段、予測信号と前記直交逆変換手
段の出力を加算する手段、該加算手段の出力を画像信号
のおよそ１画面を記憶し、画面間あるいは画面内の相関
を用いて前記予測信号を発生する手段、を具備すること
を特徴とする画像信号の復号化装置。