JPS63100889A

JPS63100889A - 動画像信号の符号化方法とその符号化装置

Info

Publication number: JPS63100889A
Application number: JP61246657A
Authority: JP
Inventors: Takashi Mochizuki; 孝志望月
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1986-10-17
Filing date: 1986-10-17
Publication date: 1988-05-02
Also published as: JPH0551236B2

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、動画像信号を高能率圧縮符号化する符号化方
法およびその装置に関するものである。

（従来の技術）従来、直交変換符号化とフレーム間予測符号化とを組み
合わせた動画像信号の符号化方式として、ＩＥＥＥ　）
ランザクションズ・オン・コミュニケーションズ（ＩＥ
ＥＥ　Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ　ｏｎ　Ｃｏｍｍｕｎ
ｉｃａｔｉｏｎｓ）誌、　Ｖｏｌ、Ｃ０Ｍ−３３，ｐｐ
、１２９１−１３０２（１９８５年１２月）（文献１）
に記載のものが知られている。この文献１に記載の符号
化方式の構成を第６図に示す。即ち符号化側では直交変
換係数をフレーム間符号化し、復号化側では直交変換係
数をフレーム間復号化しこれを逆直交変換して復号化画
像を得ている。直交変換のフレーム間差分値を符号化す
る時には、全直交変換係数を同一の量子化特性で量子化
しており、発生情報量の制御は、量子化特性のステップ
サイズとデッドゾーンの大きさを変えて行っている。こ
の他、第２回インターナショナル・テクニカル・シンポ
ジウム・オン・オプティカル・アンド・エレクトロオプ
ティカル・アプライド・サイエンス・アンド・エンジニ
アリング（２ｎｄ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｔｅ
ｃｈｎｉｃａｌ　Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍｏｎ　０ｐｔｉｃ
ａｌ　ａｎｄ　Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｏｐｔｉｃａｌ　Ａｐ
ｐｌｉｅｄ　５ｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄＥｎｇｉｎｅｒｉ
ｎｇ）ＳＰＩＥ　Ｃｏｎｆ、Ｂ５９４　Ｉｍａｇｅ　Ｃ
ｏｄｉｎｇ（１９８５年１２月）（文献２）には、フレ
ーム間差分信号を直交変換符号化する符号化方式が記載
されている。この符号化方式の構成を第７図（ａ）、　
（ｂ）に示す。この直交変換係数の符号化方法は、文献
１の直交変換係数のフレーム間差分値の符号化にそのま
ま適用することができる。文献２の直交変換係数の符号
化方法においては、まず直交変換係数をいくつかの組に
分けて分散を測り、分散の小さな直交変換係数を切り捨
ててしまうことで、復号化画像信号の画質の劣化をでき
るだけ抑えなから、一定のビットレートで符号化が行わ
れるように工夫されている。

（発明が解決しようとする問題点）符号化する直交変換係数を切り捨てて数を減らすことに
より、情報量を圧縮することができる。

このとき従来方式では、切り捨てによりフレーム間予測
誤差が零として符号化された係数については、復号化側
においては、前フレームの係数がそのまま現フレームに
おける直交変換係数として復号化される。たとえば、第
６図のブロック図において、第８図（ｂ）に示すような
場合が考えられる。第８図は１次元の直交変換を用いる
場合の例であり、四角の中の２つの波形は、直交変換係
数の内の２つの係数に対応する波形を示していて、波形
の振幅は係数の大きさを表している。なお直流成分は除
いて示しである。第８図（ｂ）において前フレームの符
号化の時には波形５０８のような局部復号化信号が得ら
れ、波形５０８の成分である波形５０６と波形５０７に
対応する直交変換係数が復号化側に送られ、波形５１７
が復号化信号として得られたとする。フレーム間符号化
として単純な前フレームの信号との差分をとる方式を用
いる場合、符号化側では、第６図の予測器９１から出力
される現フレームの予測信号としては波形５０６と波形
５０７に対応する直交変換係数が用いられ、復号化側で
も第６図の予測器９２の出力として波形５１７の成分で
ある波形５１５と波形５１６に対応する直交変換係数が
フレーム間予測信号として用いられる。現フレームにお
いて、波形５０１のような入力信号を符号化する場合、
波形５０１の成分である波形５０２と波形５０３に対応
する直交変換係数と波形５０６と波形５０７に対応する
直交変換係数との間でフレーム間差分がとられる。この
フレーム間差分操作により、波形５０４と波形５０５に
対応する直交変換係数が得られる。係数切り捨て回路５
において、波形５０４に対応する直交変換係数は保存さ
れ、波形５０５に対応する直交変換係数は切り捨てられ
ると、波形５１１と波形５１２とに対応する係数が符号
化されることになる。係数切り捨て回路５におけるＯ印
はその係数を保存し、×「旧よ切り捨てることを示す。

復号化側では、前フレームの係数から予測される波形５
１５と波形５１６に対応する直交変換係数が第６図の予
測器９２より出力され波形５１３と５１４に対応する現
フレームの直交変換係数が復号化される。波形５１３と
波形５１４に対応する直交変換係数を逆直交変換して波
形５２３の復号化信号が得られる。次のフレームの信号
の予測に用いられる直交変換係数は、符号化側では波形
５０９と波形５１０に対応する直交変換係数であり、復
号化側では波形５１８と波形５１９に対応する直交変換
係数であり、それぞれ第６図の予測器９１と９２に入力
される。復号化波形５２３を、入力波形５０１と前フレ
ーム復号化波形５１７と比較すると、係数切り捨ての影
響により、復号化波形５２３は、入力波形５０１よりも
斜面の立ち下がりの位置が右にずれており、前フレーム
の波形５１７に近い形となっている。このように、従来
方式においては、切り捨てられた係数に対応する前フレ
ームの信号波形が現フレームの復号化信号にそのまま残
ることになり、大きな画質劣化が生じる。特に動きがあ
る部分については、フレーム差分の高域の係数を切り捨
てると、動く前の物体の高域成分すなわち輪部が背景に
残る。

本発明の目的は、従来方式のこのような欠点を解消し、
符号化時に直交変換係数が切り捨てられても、復号化画
像信号に前フレームの信号による不要な影響が残るのを
防ぎ、より画質劣化の少ない動画像信号の符号化装置・
復号化装置を提供することになる。

（問題点を解決するための手段）本発明の符号化方法は、符号化側においては、入力画像
信号に直交変換を施し、この直交変換係数と前フレーム
の直交変換係数から予測される現フレームの変換係数す
なわち符号化側の予測直交変換係数との差をとり、この
差信号と前記予測直交変換係数との和をとって現フレー
ムの直交変換係数を局部復号化して、次のフレームの直
交変換係数を予測するのに用い、前記差信号を符号化画
像信号として出力し、復号化側においては、符号化側が
出力する符号化画像信号と、すでに復号化した前フレー
ムの直交変換係数から予測される現フレームの変換係数
すなわち復号化側の予測直交変換係数との和をとって現
フレームの直交変換係数を復号化し、この復号化した現
フレームの直交変換係数または復号化側の予測直交変換
係数を逆直交変換し、これを復号化画像信号として出力
する動画像信号の符号化方法において、符号化側におい
ては、入力画像信号を直交変換した直交変換係数か、ま
たはこの直交変換係数と予測直交変換係数との差信号か
のいずれかに対して係数の一部切り捨てを行い、かつ前
記予測直交変換係数が、または前記現フレームの局部復
号化された直交変換係数かのうちの少なくとも１つに対
しては、前記切り捨てられた係数に関連する係数を切り
捨て、あるいは、入力画像信号を直交変換した直交変換
係数の一部を切り捨て、がっ直交変換係数のフレーム間
予測により得られるフレーム間予測誤差信号に対して前
記切り捨てられた係数に関連する係数を切り捨て、復号
化側においては、すでにフレーム間復号化した前フレー
ムの直交変換係数から予測される現フレームの直交変換
係数か、またはフレーム間復号化して得られる現フレー
ムの直交変換係数であって次のフレームの直交変換係数
の予測にも使われる信号かのいずれかに対して符号化側
が出力するモード情報にもとづく係数切り捨てを行うこ
とを特徴としている。

本発明を実現する第１の符号化装置の構成は、入力画像
信号を直交変換する手段と、前記直交変換により得られ
る直交変換係数とフレーム間予測器の出力信号との差を
とる手段と、前記差をとる手段の出力信号の一部の係数
を切り捨てる第１の切り捨て手段と、前記第１の切り捨
て手段において切り捨てられた係数に関連する係数を前
記フレーム間予測器の出力信号から切り捨てる第２の切
り捨て手段と、前記第１の切り捨て手段の出力信号と前
記第２の切り捨て手段の出力信号との和をとる手段と、
前記和をとる手段の出力信号から次のフレームのり捨て
手段の出力信号を符号化画像信号として出力する手段と
、前記切り捨て手段においてどの係数を切り捨てるかを
指示するモード情報を発生する手段とからなることを特
徴とする。

また、本発明を実現する第２の符号化装置の構成は、入
力画像信号を直交変換する手段と、前記直交変換により
得られる直交変換係数とフレーム間予測器の出力信号と
の差をとる手段と、前記差をとる手段の出力信号のうち
の一部の係数を切り捨てる手段と、前記切り捨て手段の
出力信号と前記フレーム間予測器の出力信号との和をと
る手段と、前記和をとる手段の出力信号から前記切り捨
て手段において切り捨てられた係数に関連する係数を切
り捨て、この信号から次のフレームの信号を予測するか
または、前記和をとる手段の出力信号力ら次のフレーム
の信号を予測しこの信号から前記切り捨て手段において
切り捨てられた係数に関連する係数を切り捨てて出力す
るフレーム間予測器と、前記切り捨て手段の出力信号を
符号化画像信号として出力する手段と、前記切り捨て手
段においてどの係数を切り捨てるかを指示するモード情
報を発生する手段とからなることを特徴とする。

また本発明を実現する第３の符号化装置の構成は入力画
像信号を直交変換する手段と、前記直交変換により得ら
れる直交変換係数の一部の係数を切り捨てる手段と、前
記切り捨て手段の出力信号とフレーム間予測器の出力信
号との差をとる手段と、前記差をとる手段の出力信号と
前記フレーム間予測器の出力信号との和をとる手段と、
前記和をとる手段の出力信号から前記切り捨て手段にお
いて切り捨てられた係数に関連する係数を切り捨ててこ
の信号から次のフレームの信号を予測するかまたは、前
記和をとる手段の出力信号から次のフレームの信号を予
測しこの信号から前記切り捨て手段において切り捨てら
れた係数に関連する係数を切り捨てて出力するフレーム
間予測器と、前記差をとる手段の出力信号を符号化画像
信号として出力する手段と、前記切り捨て手段において
どの係数を切り捨てるかを指示するモード情報を発生す
る手段とからなることを特徴とする。

また本発明を実現する第４の符号化装置の構成は、入力
画像信号を直交変換する手段と、前記直交変換により得
られる直交変換係数とフレーム間予測器の出力信号との
差をとる手段と、前記差をとる手段の出力信号から一部
の係数を切り捨てる手段と、前記差をとる手段の出力信
号と前記フレーム間予測器の出力信号との和をとる手段
と、前記和をとる手段の出力信号から前記切り捨て手段
において切り捨てられた係数に関連する係数を切り捨て
この信号から次のフレームの信号を予測するかまたは、
前記和をとる手段の出力信号から次のフレームの信号を
予測しこの信号から前記切り捨て手段において切り捨て
られた係数に関連する係数を切り捨てて出力するフレー
ム間予測器と、前記切り捨て手段の出力信号を符号化画
像信号として出力する手段と、前記切り捨て手段におい
てどの係数を切り捨てるがを指示するモード情報を発生
する手段とかちなることを特徴とする特また、本発明を
実現する第５の符号化装置の構成は、入力画像信号を直
交変換する手段と、前記直交変換により得られる直交変
換係数の一部の係数を切り捨てる手段と、前記切り捨て
手段の出力信号とフレーム間予測器の出力信号との差を
とる手段と、前記差をとる手段の出力信号から前記切り
捨て手段において切り捨てられた係数に関連する係数を
切り捨てる手段と、前記差をとる手段の出力信号と前記
フレーム間予測器の出力信号との和をとる手段と、前記
和をとる手段の出力信号から次のフレームの信号を予測
するフレーム間予測器と、前記切り捨て手段の出力信号
を符号化画像信号として出力する手段と、前記切り捨て
手段においてどの係数を切り捨てるかを指示するモード
情報を発生する手段とからなることを特徴とする。

また本発明による符号化方法を実現する復号化装置の第
１の構成は符号化装置が出力する符号化画像信号にフレ
ーム間予測器の出力信号を加算する手段と、前記加算手
段の出力信号を符号化装置が出力するモード情報に基づ
いて係数の切り捨てを行う手段と、前記切り捨て手段の
出力信号から次のフレームの信号を予測する前記フレー
ム間予測器と、前記切り捨て手段の出力信号または前記
フレーム間予測器の出力信号を逆直交変換する手段と、
前記逆直交変換の手段の出力信号を復号化画像信号とし
て出力する手段とからなることを特徴とする。

また、本発明の復号化装置の第２の構成は、符号化装置
が出力する符号化画像信号とフレーム間予測器の出力信
号を加算する手段と、前記加算手段の出力信号から次の
フレームの信号を予測しこの信号から符号化装置が出力
するモード情報に基づいて係数を切り捨てて出力するか
または、前記加算手段の出力信号から符号化装置が出力
するモード情報に基づいて係数を切り捨ててこの信号か
ら次のフレームの信号を予測するフレーム間予測器と、
前記加算手段の出力信号または前記フレーム間予測器の
出力信号を逆直交変換する手段と、前記逆直交変換手段
の出力信号を復号化画像信号として出力する手段とから
なることを特徴とする。

（作用）第８図（ｂ）において、復号化装置の出力信号５２３が
、前フレームの復号化信号５１７に近い形となったのは
、前フレームの直交変換係数である波形５１６に対応す
る直交変換係数が現フレームのフレーム間復号化におい
て修正されなかったのが原因であった。そこで本発明で
は、符号化側で切り捨てられた変換係数は、復号化装置
においてもフレーム間復号化する時に、切り捨てている
。この場合、第８図（ｂ）にあげた例は、第８図（ａ）
のようになる。第８図（ａ）は、本発明の特許請求の範
囲（２）に記載の符号化装置と、特許請求の範囲（７）
に記載の復号化装置を組み合わせた符号化、復号化装置
である。

第８図（ａ）と（ｂ）の違いは、第８図（ａ）において
は復号化では現フレームのフレーム間復号化信号である
波形５１３と５１４に対応する直交変換係数を復号化し
たところで、符号化装置側で切り捨てられている波形５
０５に対応する変換係数は係数切り捨て回路１４によっ
て切り捨てて、波形５２０と５２１に対応する直交変換
係数とした後逆直交変換して出力信号波形５２２を得て
おり、また符号化側でも現フレームの直交変換係数を局
部復号化するときに、切り捨てられている波形５０５に
対応する直交変換係数は係数切り捨て回路６によって切
り捨てて、波形５３０と５３１に対応する直交変換係数
を得ている。波形５２２は波形５２３に比べ、波形が立
ち下がり、レベルゼロな交叉する位置に関し、入力波形
５０１に近く、入力波形５０１とのレベルの差が小さく
なっている。この傾向は現フレームで切り捨てられる係
数の値と、前フレームの対応する係数の値との差が大き
いとより顕著になる。以上のように本発明では、符号化
時に復号化側で係数の切り捨てを行わない従来方式より
復号化画像信号の劣化を抑えることができる。ここで、
符号化装置の第１の構成と第２の構成との違いは、第１
の構成においては現フレームの直交変換係数を局部復号
化するときに前フレームの直交変換係数を切り捨ててい
たが、第２の構成においては現フレームの直交変換係数
を局部復号化した後に係数の切り捨てを行うか、または
、フレーム間予測により得ちれる現フレームのｉｆ交変
埠係数に対して係数切り捨てを行っている。第１．第２
の構成においては、同じ入力画像信号に対して同じ符号
化画像信号を得ることができる。符号化装置の第２．第
３．第４のｔ（Ｗ成の違いは、第２の構成においては、
直交変換係数のフレーム間予測誤差信号に対して行って
いた直交変換係数の切り捨てを、第３の構成においては
、フレーム間予測誤差をとる前の信号に対して行ってお
り、第４の構成においてはフレーム間予測ループの後で
行っている。第２．第３゜第４の構成は、同じ入力画像
信号に対して同じ符号化画像信号を得ることができる。

符号化装置の第５の構成は、第３の構成と比較すると、
第３の構成において局部復号化信号に対してかまたはフ
レーム間予測信号に対して行っていた直交変換係数の切
り捨てがなくなって、フレーム間ループの後に行ってい
る。ある直交変換係数が切り捨てられた時点を考えると
、第３の構成場合には符号化画像信号としてもその直交
変換係数は切り捨てられており、またフレーム間予測の
もとになる現フレームの直交変換係数においても切り捨
てられているが、第５の構成の場合には符号化画像信号
としてはその直交変換係数は切り捨てられているが、フ
レーム間予測のもとになる現フレームの直交変換係数は
切り捨てられていない。しかし、次のフレームの符号化
においてもその直交変換係数が切り捨てられる場合には
その直交変換係数はフレーム間局部復号化したところで
打ち消されてフレーム間予測器に入ることになり、また
フレーム間予測ループを出たところでは係数切り捨て手
段において切り捨てられるので、復号化側に送られるこ
とはなく、第３の構成の符号化装置と同じ符号化画像信
号を得ることができる。

復号化装置第１の構成と第２の構成との違いは、第１の
構成においては現フレームの直交変換係数を復号化した
ところで直交変換係数の切り捨てを行っており、第２の
構成では復号化した現フレームの直交変換係数に対しそ
係数切り捨てを行うかまたは、フレーム間予測により得
られる現フレームの直交変換係数に対して係数の切り捨
てを行っている。第２の構成においてフレーム間予測に
より得られる現フレームの直交変換係数に対して係数の
切り捨てを行う場合には、第１の構成の復号化装置と同
じ復号化画像信号を得ることができる。第２の構成にお
いて、復号化した直交変換係数に対して係数切り捨てを
行いそれからフレーム間予測を行う場合には、各手段の
動作順序によっては、復号化画像信号が異なる場合があ
る。このうち、まず前フレームで復号化した直交変換係
数に対して現フレームにおけるモード情報にもとづいて
係数の切り捨てを行い、その後フレーム間予測を行い、
現フレームの直交変換係数をフレーム間復号化する場合
には、第１の構成の復号化装置と同じ復号化画像信号を
得ることがきる。

（実施例）第１図は、本発明による符号化装置・復゛号化装置の構
成を示すブロック図であり、（ａ）〜（ｅ）は符号化装
置、（ｆ）（ｇ）は復号化装置である。

第１図（ａ）において、入力端子１００から入力される
画像信号は、直交変換回路１で直交変換され、減算回路
３でフレーム間予測器２の出力信号との差がとられる。

この差信号に対して、係数切り捨て回路５では切り捨て
係数判定回路８１の発生するモード情報をもとにして係
数の一部を切り捨てる。係数切り捨て回路５の出力信号
は、符号化画像信号として出力端子２００より出力され
る。切り捨て係数判定回路８１では、どの係数を切り捨
てるかを指示するモード情報を生成する。モード情報は
出力端子２１０より出力される。係数切り捨て回路６は
係数切り捨て回路５で切り捨てられた係数に関連する係
数をフレーム間予測器２の出力信号から切り捨てる。

加算器４においては、係数切り捨て回路５と６の出力信
号を加算する。フレーム間予測器２は、加算器４の出力
信号から次のフレームの信号を予測し出力する。

第１図（ｂ）においては、入力端子１００から入力され
る画像信号は、直交変換回路１で直交変換され、減算器
３で回路７の出力信号との差がとられる。この差信号に
対して、係数切り捨て回路５では切り捨て係数判定回路
８１が生成するモード情報をもとにして係数の一部を切
り捨てる。係数切り捨て回路５の出力信号は、符号化画
像信号として出力端子２００より出力される。切り捨て
係数判定回路８１では、どの係数を切り捨てるかを指示
するモード情報を生成する。モード情報は出力端子２１
０より出力される。加算器４においては、係数切り捨て
回路５の出力信号と回路７の出力信号との和をとる。回
路７では、加算器４の出力信号に対して係数切り捨て回
路５で切り捨てられた係数に関連する係数を切り捨てこ
の信号から次のフレームの信号を予測して出力するか、
または加算器４の出力信号から次のフレームの信号を予
測し、この信号に対して係数切り捨て回路５で切り捨て
られた係数に関連する係数を切り捨ててから出力する。

第１図（Ｃ）においては、入力端子１００から入力され
る画像信号は直交変換回路１において直交変換されたの
ち、係数切り捨て回路５において切り捨て係数判定回路
８１が生成するモード情報にもとづいて係数の一部が切
り捨てられる。係数切り捨て回路５の出力信号は、減算
器３において、回路７の出力信号との差がとられる。減
算器３の出力信号は、符号化捨て係数判定回路８１では
、どの係数を切り捨てるかを指示するモード情報を生成
する。モード情報は出力端子２１０より出力される。加
算器４においては、減算器３の出力信号と回路７の出力
信号との和をとる。回路７では、加算器４の出力信号に
対して係数切り捨て回路５で切り捨てられた係数に関連
する係数を切り捨てこの信号から次のフレームの信号を
予測し出力するかまたは、加算器４の出力信号から次の
フレームの信号を予測しこの信号に対して係数切り捨て
回路５で切り捨てられた係数に関連する係数を切り捨て
てから出力する。

第１図（ｄ）においては、入力端子１００から入力され
る画像信号は、直交変換回路１で直交変換され、減算器
３で回路７の出力信号との差がとられる。この差信号に
対して、係数切り捨て回路５では、切り捨て係数判定回
路８１が生成するモード情報をもとにして係数の一部を
切り捨てる。係数切り捨て回路５の出力信号は、符号化
画像信号として出力端子２００より出力される。切り捨
て係数判定回路８１では、どの係数を切り捨てるかを指
示するモード情報を生成する。モード情報は、出力端子
２１０より出力される。加算器４では、減算器３の出力
信号と回路７の出力信号との和をとる。回路７では、加
算器４の出力信号に対して、係数切り捨て回路５で切り
捨てられた係数に関連する係数を切り捨て、この信号か
ら次のフレーム信号を予測して出力するか、または加算
器４の出力信号から次のフレームの信号を予測し、この
信号に対して係数切り捨て回路５で切り捨てられた係数
に関連する係数を切り捨ててから出力する。

第１図（ｅ）においては、入力端子１００から入力され
る画像信号は、直交変換回路１において直交変換された
のち、係数切り捨て回路５において切り捨て係数判定回
路８１が生成するモード情報にもとづいて係数の一部が
切り捨てられる。係数切り捨て回路５の出力信号は、減
算器３において、フレーム間予測器２の出力信号との差
がとられる。減算器３の出力信号は、係数切り捨て回路
６において、係数切り捨て回路５で切り捨てられた係数
に関連する係数を切り捨てられる。係数切り捨て回路６
の出力信号は符号化画像信号として出力端子２００より
出力される。切り捨て係数判定回路８１では、どの係数
を切り捨てるかを指示するモード情報を生成する。

モード情報は、出力端子２１０より出力される。加算器
４では、減算器３の出力信号と、フレーム間予測器２の
出力信号との和をとる。フレーム間予測器２では、加算
器４の出力信号から次のフレームの信号を予測して出力
する。

符号化装置第１図（ａ）〜（ｅ）においては、各々２つ
の係数切り捨て回路が含まれている。この２つの係数切
り捨て回路において切り拾でちれる係数は、同じであっ
ても、異なってもよい。

第１図（Ｏにおいては、入力端子３００から入力され符
号化画像信号に対して、加算器１１でフレーム間予測器
１５の出力信号との和をとり、係数切り捨て回路１４で
は入力端子端子３１０より入力されるモード情報にもと
づいて係数の一部を切り捨てる。係数切り捨て回路１４
の出力信号は、逆直交変換回路１３で４並許交守埠さす
１ナーブも　；夏−跡（１−百ＩＱＩ盾妥とＬで端子４
００より出力される。フレーム間予ｆｌｌｉ器１５は、
係数切り捨て回路１４の出力信号より次のフレームの信
号を予測し出力する。

第１図（ｇ）においては、入力端子３００から入力され
る符号化画像信号に対して、加算器１１で回路１２の出
力信号との和をとり、逆直交変換回路１３において逆直
交変換した後、復号化画像信号として端子４００より出
力する。回路１２では、加算器１１の出力信号に対して
、入力端子３１０より入力されるモード情報にもとづい
て係数の一部を切り捨て、この信号から次のフレームの
信号を予測し出力するか、または加算器１１の出力信号
から次のフレームの信号を予測し、この信号に対して入
力端子３１０より入力されるモード情報にもとづいて係
数の一部を切り捨てて出力する。

第１図（ａ）と（ｂ）の違いは、（ａ）においては現フ
レームの直交変換係数を加算器４で局部復号化するとき
に係数切り捨て回路６により前フレームの直交変換係数
を切り捨てていたが、（ｂ）においては現フレームの直
交変換係数を加算器４で局部復号化した後回路７におい
て切り捨てている。（ａ）と（ｂ）においては、同じ入
力画像信号に対して同じ符号化画像信号を得ることがで
きる。第１図（ｂ）、　（ｃ）、　（ｄ）の違いは、（
ｂ）においては減算器３の出力である直交変換係数のフ
レーム間予測誤差信号に対して行っていた直交変換係数
の切り捨てを、（ｃ）においては減算器３でフレーム間
予測誤差をとる前の信号に対して行っており、（ｄ）に
おいては加算器４への信号を分岐した後のフレーム間予
測ループの後で行っている。（ｂ）、　（Ｃ）。

（ｄ）は、同じ入力画像信号に対して同じ符号化画像信
号を得ることができる。第１図（ｅ）は、第１図（ｃ）
と比較すると、（Ｃ）において回路７で行っていた直交
変換係数の切り捨てがなくなって、フレーム間予測ルー
プの後の係数切り捨て回路６で行っている。ある直交変
換係数が切り捨てられた時点を考えると、（Ｃ）の場合
には符号化画像信号としてもその直交変換係数は切り捨
てられており、またフレーム間予測のもとになる現フレ
ームの直交変換係数においても切り捨てられているが、
（ｅ）の場合には符号化画像信号としてはその直交交換
係数は切り捨てられているが、フレーム間予測のもとに
なる現フレームの直交交換係数においては切り捨てられ
ていない。しかし、次のフレームの符号化においてもそ
の直交変換係数が切り捨てられる場合には、その直交変
換係数はフレーム間局部復号化したところでは打ち消さ
れてフレーム間予測回路２に入ることになり、またフレ
ーム間予測ループを出たところでは係数切り捨て回路６
において切り捨てられるので、復号化側に送られること
はなく、第１図（Ｃ）の符号化装置と同じ符号化画像信
号を得ることができる。

第１図（Ｏと（ｇ）の復号化装置の違いは、（Ｏにおい
ては現フレームの直交変換係数を加算器１１で復号化し
たところの係数切り捨て回路１４で直交変換係数の切り
捨てを行っており、（ｇ）では回路１２で係数の切り捨
てを行っている。（ｇ）において回路１２でフレーム間
予測により得られる現フレームの直交変換係数に対して
係数の切り捨てを行う場合には、（ｆ）の復号化装置と
同じ復号化画像信号を得ることができる。（ｇ）におい
て、回路１２で復号化した直交変換係数に対して係数切
り捨てを行いそれからフレーム間予測を行う場合には、
各回路の動作順序によっては、復号化画像信号が異なる
場合がある。このうち、回路１２でまず前フレームで復
号化した直交変換係数に対して現フレームにおけるモー
ド情報にもとづいて係数の切り捨てを行い、その後フレ
ーム間予測を行い、現フレームの直交変換係数をフレー
ム間復号化する場合には、第１図（Ｏの復号化装置と同
じ復号化画像信号を得ることができる。

端子２１０より符号化装置から出力され、端子３１０よ
り復号化装置に入力されるモード情報としては、どの係
数を切り捨てるかを直接指示する情報の他、切り捨てる
係数のパターンをあらかじめ何種類か用意しておいてそ
のパターンの番号をモード情報とすることができる。モ
ード情報は、係数切り捨てを指示する専用の情報である
必要はなく、他の符号化情報から導き出せる信号であっ
てもよい。

第２図は、本発明の第１図（ａ）の符号化装置と第１図
（Ｏの復号化装置を用いた符号化復号化装置の一実施例
を示すブロック図である。第２図においては、第１図の
符号化復号化装置の実施例に量子化器・逆量子化器と、
マルチプレクサ・デマルチプレクサが加わっている。第
２図（ａ）は、符号化装置のブロック図で、１００は入
力端子、１は直交変換器、３は減算器、５と６は係数切
り捨て回路、５３は量子化器、７１は逆量子化器、４は
加算器、２はフレーム間予測器、８１は切り捨て係数判
定回路、６０は量子化器５３の出力する符号化画像信号
と量子化器５３における量子化特性の情報と切り捨て係
数判定回路８１の出力するモード情報とを、出力端子２
９０に出力するためのマルチプレクサである。第２図（
ｂ）は、復号化装置のブロック図で、３９０は入力端子
、６１は入力端子３９０からの信号を符号化画像信号と
量子化情報とモード情報とに分離するデマルチプレクサ
、７２は逆量子化器、１１は加算器、１２はモード情報
にもとづいて加算器１１の出力信号の一部を切り捨て、
その信号から次のフレームの信号を予測して出力するか
、または加算器１１の出力信号から次のフレームの信号
を予測し、その信号からモード情報にもとづいて一部の
係数を切り捨てて出力する回路、１３は逆直交変換器で
あり、逆直交変換器１３の出力信号は復号化画像信号と
して出力端子４００より出力される。第２図（ａ）の符
号化装置における量子化器５３と逆量子化器７１とマル
チプレクサ６０は、第１図の他の符号化装置第１図（ｂ
）〜（ｅ）にも組み込むことができる。また、第２図（
ｂ）の復号化装置におけるデマルチプレクサ６１と逆量
子化器７２を、第１図（ｇ）の復号化装置に組み込んで
使うことができる。

フレーム間予測器２、あるいは回路７に含まれるフレー
ム間予測機能の一実施例としては、入力信号を単純に次
のフレームまで遅延して出力することにより実現できる
。このとき復号化側のフレーム間予測器１５、あるいは
回路１２に含まれるフレーム間予測機能としては、入力
信号を単純に次のフレームまで遅延して出力する。第３
図（ａ）は第１図（ａ）の符号化装置に°おいて、フレ
ーム間予測器２として動き補償の手法を導入した実施例
を示している。

加算器４の出力信号は、逆直交変換器３１で逆直交変換
される。回路３３においては、逆直交変換器３１の出力
信号に、動き検出回路３４で検出される画像の移動量分
だけ補正して、次のフレームの信号として出力する。回
路３３の出力信号は、直交変換器３２で直交変換される
。この直交変換器３２の出力信号が、フレーム間予測器
２の出力画像信号となる。

動き検出回路３４では、入力画像信号から画像の移動量
を計算し、動き情報として回路３２やマルチプレクサ６
０に出力する。マルチプレクサ６０で゛は動き情報を他
の情報と、マルチプレクサして出力する。第３図（ｂ）
は、第１図（Ｏの復号化装置においてフレーム間予測器
１５として、動き補償の手法を導入した実施例を示して
いる。係数切り捨て回路１４の出力信号は、逆直交変換
器４１で逆直交変換される。回路４３においては、テ゛
マルチプレクサ６エより出力される動き情報にもとづい
て、逆直交変換回路４１の出力信号を補正し、次のフレ
ームの予測信号として出力する。回路４３の出力信号は
、直交変換器４２で直交変換される。この直交変換器４
２の出力信号が、フレーム間予測器１５の出力信号とな
る。動き補償は、フレーム間予測と係数切り捨てを行う
回路７，１２にも適用することができる。第４図（ａ）
、（ｂ）は、回路７に動き補償を適用した実施例、第５
図（ａ）、（ｂ）は、回路１２に動き補償を適用した実
施例である。第４図（ａ）、　（ｂ）において、端子５
１１からは加算器４の出力信号が入力され、端子５１３
からは切り捨て係数判定回路８１の出力するモード情報
が入力され、端子５１４からは入力画像信号が入力され
、端子５１２からは回路７により処理された画像信号が
出力され、端子５１５からは動き情報が出力される。第
４図（ａ）、　（ｂ）において、逆直交変換器３１と、
直交変換器３２とフレームメモリと可変遅延回路を組み
合わせた回路３３と、動き検出回路３４とからなる回路
３０は、第３図（ａ）における回路２と同じ動イ答とす
る。

第４図（ａ）では、入力端子５１１より入力される信号
を係数切り捨て回路３５で処理してから、回路３ｏで処
理して出力端子５１２に出力し、第４図（ｂ）では、入
力端子５１１より入力される信号を回路３０で処理して
から、係数切り捨て回路３６で処理して出力端−１−Ｒ
１？！に出力している。第５図（ａ）、　（ｂ）におい
て、逆直交変換器４１と、直交変換器４２と、フレーム
メモリと可変遅延回路を組み合わせた回路４３とからな
る回路４０は、第３図（ｂ）における回路１５と同じ動
作でする。

第５図（ａ）では、入力端子６１１より入力される信号
を係数切り捨て回路４６で処理してから、回路４０で処
理して出力端子６１２に出力し、第５図（ｂ）では、入
力端子６１１より入力される信号を回路４０で処理して
から、係数切り捨て回路４１で処理して出力端子６１２
に出力している。

（発明の効果）従来方式では、現フレームの復号化信号に前フレームの
変換係数による信号波形がそのまま残ることがあり、大
きな画質劣化となっていた。本発明ではこのような現象
を抑えることができ、画質劣化を軽減することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｅ）は本発明の符号化装置のブロック
図、第１図（ｆ）、（ｇ）は本発明の復号化装置のブロ
ック図、第２図（ａ）、（ｂ）と第３図（ａ）、（ｂ）
は本発明の符号化装置、復号化装置の実施例を示すブロ
ック図、第４図（ａ）、　（ｂ）、第５図（ａ）、　（
ｂ）は本発明の係数切り捨てと動き補償フレーム間予測
を行う回路の実施例を説明するブロック図、第６図、第
７図（ａ）、（ｂ）は従来方式の説明図、第８図（ａ）
、　（ｂ）は本発明の詳細な説明する図である。図において、１は直交変換回路、２と１５はフレーム間
予測器、３は減算器、４と１１は加算器、５と６と１４
は係数切り捨て回路、１３は逆直交変換回路、７と１２
は係数切り捨てとフレーム間予測を行う回路、（ａ）（ｂ）ｆ隼　　２　　　図（ａ）（ｂ）享　　４　　図（ａ）（ｂ）享　　５　　　図（ｂ）不　　７　　図（ａ）（ｂ）亭　　８図一〇て

Claims

【特許請求の範囲】

（１）符号化側においては、入力画像信号に直交変換を
施し、この直交変換係数と前フレームの直交変換係数か
ら予測される現フレームの変換係数すなわち符号化側の
予測直交変換係数との差をとり、この差信号と前記予測
変換係数との和をとって現フレームの直交変換係数を局
部復号化して、次のフレームの直交変換係数を予測する
のに用い、前記差信号を符号化画像信号として出力し、
復号化側においては、符号化側が出力する符号化画像信
号と、すでに復号化した前フレームの直交変換係数から
予測される現フレームの変換係数すなわち復号化側の予
測直交変換係数との和をとって現フレームの直交変換係
数を復号化し、この復号化した現フレームの直交変換係
数または復号化側の予測直交変換係数を逆直交変換し、
これを復号化画像信号として出力する動画像信号の符号
化方法において、符号化側においては、入力画像信号を
直交変換した直交変換係数か、またはこの直交変換係数
と予測直交変換係数との差信号かのいずれかに対して係
数の一部切り捨てを行い、かつ前記予測直交変換係数か
、または前記現フレームの局部復号化された直交変換係
数かのうちの少なくとも１つに対しては、前記切り捨て
られた係数に関連する係数を切り捨て、あるいは、入力
画像信号を直交変換した直交変換係数の一部を切り捨て
、かつ直交変換係数のフレーム間予測により得られるフ
レーム間予測誤差信号に対して前記切り捨てられた係数
に関連する係数を切り捨て、復号化側においては、すで
にフレーム間復号化した前フレームの直交変換係数から
予測される現フレームの直交変換係数か、またはフレー
ム間復号化して得られる現フレームの直交変換係数であ
って、次のフレームの直交変換係数の予測にも使われる
信号のいずれかに対して符号化側が出力するモード情報
にもとづく係数切り捨てを行うことを特徴とする動画像
信号の符号化方法。
（２）入力画像信号を直交変換する手段と、前記直交変
換により得られる直交変換係数とフレーム間予測器の出
力信号との差をとる手段と、前記差をとる手段の出力信
号の一部の係数を切り捨てる第１の切り捨て手段と、前
記第１の切り捨て手段において切り捨てられた係数に関
連する係数を前記フレーム間予測器の出力信号から切り
捨てる第２の切り捨て手段と、前記第１の切り捨て手段
の出力信号と前記第２の切り捨て手段の出力信号との和
をとる手段と、前記和をとる手段の出力信号から次のフ
レームの信号を予測するフレーム間予測器と、前記第１
の切り捨て手段の出力信号を符号化画像信号として出力
する手段と、前記切り捨て手段においてどの係数を切り
捨てるかを指示するモード情報を発生する手段とからな
ることを特徴とする動画像信号と符号化装置。
（３）入力画像信号を直交変換する手段と、前記直交変
換により得られる直交変換係数とフレーム間予測器の出
力信号との差をとる手段と、前記差をとる手段の出力信
号のうちの一部の係数を切り捨てる手段と、前記切り捨
て手段の出力信号と前記フレーム間予測器の出力信号と
の和をとる手段と、前記和をとる手段の出力信号から前
記切り捨て手段において切り捨てられた係数に関連する
係数を切り捨て、この信号から次のフレームの信号を予
測するかまたは、前記和をとる手段の出力信号から次の
フレームの信号を予測しこの信号から前記切り捨て手段
において切り捨てられた係数に関連する係数を切り捨て
て出力するフレーム間予測器と、前記切り捨て手段の出
力信号を符号化画像信号として出力する手段と、前記切
り捨て手段においてどの係数を切り捨てるかを指示する
モード情報を発生する手段とからなることを特徴とする
動画像信号の符号化装置。
（４）入力画像信号を直交変換する手段と、前記直交変
換により得られる直交変換係数の一部の係数を切り捨て
る手段と、前記切り捨て手段の出力信号とフレーム間予
測器の出力信号との差をとる手段と、前記差をとる手段
の出力信号と前記フレーム間予測器の出力信号との和を
とる手段と、前記和をとる手段の出力信号から前記切り
捨て手段において切り捨てられた係数に関連する係数を
切り捨ててこの信号から次のフレームの信号を予測する
かまたは、前記和をとる手段の出力信号から次のフレー
ムの信号を予測しこの信号から前記切り捨て手段におい
て切り捨てられた係数に関連する係数を切り捨てて出力
するフレーム間予測器と、前記差をとる手段の出力信号
を符号化画像信号として出力する手段と、前記切り捨て
手段においてどの係数を切り捨てるかを指示するモード
情報を発生する手段とからなることを特徴とする動画像
信号の符号化装置。
（５）入力画像信号を直交変換する手段と、前記直交変
換により得られる直交変換係数とフレーム間予測器の出
力信号との差をとる手段と、前記差をとる手段の出力信
号から一部の係数を切り捨てる手段と、前記差をとる手
段の出力信号と前記フレーム間予測器の出力信号との和
をとる手段と、前記和をとる手段の出力信号から前記切
り捨て手段において切り捨てられた係数に関連する係数
を切り捨てこの信号から次のフレームの信号を予測する
かまたは、前記和をとる手段の出力信号から次のフレー
ムの信号を予測しこの信号から前記切り捨て手段におい
て切り捨てられた係数に関連する係数を切り捨てて出力
するフレーム間予測器と、前記切り捨て手段の出力信号
を符号化画像信号として出力する手段と、前記切り捨て
手段においてどの係数を切り捨てるかを指示するモード
情報を発生する手段とからなることを特徴とする動画像
信号の符号化装置。
（６）入力画像信号を直交変換する手段と、前記直交変
換により得られる直交係数の一部の係数を切り捨てる手
段と、前記切り捨て手段の出力信号とフレーム間予測器
の出力信号との差をとる手段と、前記差をとる手段の出
力信号から前記切り捨て手段において切り捨てられた係
数に関連する係数を切り捨てる手段と、前記差をとる手
段の出力信号と前記フレーム間予測器の出力信号との和
をとる手段と、前記和をとる手段の出力信号から次のフ
レームの信号を予測するフレーム間予測器と、前記切り
捨て手段の出力信号を符号化画像信号として出力する手
段と、前記切り捨て手段においてどの係数を切り捨てる
かを指示するモード情報を発生する手段とからなること
を特徴とする動画像信号の符号化装置。
（７）符号化装置が出力する符号化画像信号にフレーム
間予測器の出力信号を加算する手段と、前記加算手段の
出力信号を符号化装置が出力するモード情報に基づいて
係数の切り捨てを行う手段と、前記切り捨て手段の出力
信号から次のフレームの信号を予測する前記フレーム間
予測器と、前記切り捨て手段の出力信号または前記フレ
ーム間予測器の出力信号を逆直交変換する手段と、前記
逆直交変換手段の出力信号を復号化画像信号として出力
する手段とからなることを特徴とする動画像信号の復号
化装置。
（８）符号化装置が出力する符号化画像信号にフレーム
間予測器の出力信号を加算する手段と、前記加算手段の
出力信号から次のフレームの信号を予測しこの信号から
符号化装置が出力するモード情報に基づいて係数を切り
捨てて出力するかまたは前記加算手段の出力信号から符
号化装置が出力するモード情報に基づいて係数を切り捨
てこの信号から次のフレームの信号を予測するフレーム
間予測器と、前記加算手段の出力信号または前記フレー
ム間予測器の出力信号を逆直交変換する手段と、前記逆
直交変換手段の出力信号を復号化画像信号として出力す
る手段とからなることを特徴とする動画像信号の復号化
装置。