JPS63155896A - 画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９画像の符号化復号化装置に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

第６図、第７図はそれぞれ従来の画像符号化復号化装置
における符号化部、復号化部のブロック図である。図に
８いて、（ｌ）はアナログ入力画像信号、（２）はＡ／
Ｄ変換３．＋３１はディジタル入力画像信号、（４）は
面フレーム再生画像信号、（５）はディジタル入力画像
信号を前フレーム再生画像信号を用いて符号化復号化を
行なう符号化復号化回路、（６）は画像符号化情報、（
７）は前記画像符号化情報を復号化して得る現フレーム
の再生画像信号、（８）は画像符号化情報（６；を−担
蓄え、一定法送速度で送出する送信バッツァメモリ、（
９）は伝送情報、ａＱはフレームメモＩＪ、Ｑυはバッ
ファ蓄積情報量、α２は受信バッファメモリ、α３は復
号化回路、α４１１；！Ｄ／Ａ変換器、１１５はアナロ
グ出力画像信号である。

次に動作について説明する。送信側に２いてアナログ入
力画像信号ｉｌｌをＡ／Ｄ変換器（２；により。

一定のサンプリング周期でディジタル入力画像信号（３
）に変換し、符号化復号化回路（５）にて符号化を行な
う。前記符号化復号化回路（５）では、前記ディジタル
入力画像信号（３）と、面フレーム再生！＠像信号（４
）とを画素単位またはある一定の大きさのブロツク単位
で比較し、その相違の程度がある値のしきい値以上のと
き９入力信号の当該画素またはブロックを符号化し、そ
の符号化情報と而記相違の程度としきい値との比較結果
を示す判定信号とを送信バッファメモリ（８）へと出力
する。続いて直配符号化情報（６）を復号化し当該画素
またはブロックの再生信号（７］としてフレームメモＩ
Ｊ　Ｑｌへ出力し。

直配相違の程度が前記しきい値より小のときは該判定信
号のみを送信バッファメモリ（８）へ出力するとともに
、当該画素またはブロックの位置に相当する訂フレーム
再生信号の画素またはブロックの信号により現フレーム
再生信号の当該位置の信号（７）を画素補充してフレー
ムメモリα〔へと出力する。

このようにして得られた現フレーム再生信号（７）は。

フレームメモリＱｌに記憶された後９次回符号化時に前
フレーム再生信号（４）として使用される。また。

符号化復号化回路（５）では、バッファ蓄積情報ｍａｎ
に基づいて前記しきい値を制御し、または駒落しにより
符号化発生情報量を平滑化する。

一方、受信側では、送信側から送られてくる伝送清報＋
９＋を受信バッファメモリａ３に一担蓄えた後。

而記判定信号と符号化情報に基づいて、送信側復号化操
作と同様にして再生信号（７］を得る。この再生信号（
７）はＤ／Ａ変換器０着によりアナログ出力画像信号α
９に変換される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の画像符号化復号化装置は以上のように溝成されて
いるので９発生情報量を平滑化するためには、しきい値
制御や駒落し制御により単位時間当りの符号化画素数を
ある範囲内に抑える必要があり、そのため解像度固定の
条件下では、′画像の動き量が大きい場合でも符号化画
素率を上げることができず、再生画像に不自然なブロッ
ク状境界線や粒状雑音が目立ち、または駒落し数増加に
より、動きの再現性が低下するという問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、伝送レートが低い場合や９画像の動きが大き
い場合でも、動きの再現性を低下させることな（再生画
像品質の劣化を抑えることのできる画像符号化装置を得
ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る画像符号化復号化装置は、ディジタル画
像信号に対しサブサンプルを行ない、伝送レートおよび
画像の動き童に応じて解像度を変換することにより符号
化対象画素数を制御し９発生情報量制御を行なうととも
に、復号時に補間を行なうことにより画像を再生するよ
うにしたものである。

〔作　用〕

この発明に８ける画像符号化復号化装置は、伝送レート
および画像の動き量に応じて解像度変換を行なうことに
より発生情報量を制御でき、また駒落しを増加させるこ
となく符号化画素率を画像の動き量に追従させることに
より再生画像品質が向上される。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図ｊｌｉいて、（１６りはディ２タル入力画像信号（３
）に対する解像度変換器、　　（１６２）は面フレーム
再生画像信号（４）に対する解像度変換器、■は画素補
間により解像度を前記ディジタル入力画像信号＋３Ｊの
解像度と同一にする画素補間器、（２１りはバッファ蓄
積情報量、　　（２１２）は伝送レート、２３は解像度
変換器、　ｌＸ！３は解像度割部信号である。第２図に
おいて、　　（１６２）は受信側における府フレーム再
生画像信号（４）に対する解像度変換器、■は受信側画
素補間器である。第３図は解像度変換器の内部構成ブロ
ック図であり、（財）は解像度に応じて特性を変化させ
るフィルタ、■はサブサンプリング器である。第４図は
画素補間器の内部悔成ブロック図であり、鰭、は低域ろ
波特性を持つディジタルフィルタ、１２１は画素補間を
行なう補間器である。

以下、動作について説明する。Ａ／Ｄ変換器（２）によ
りディジタル化された画像信号（３）の水平走査線当り
のサンプル数をＮｓとし、この値が解像度の最大値とな
る。またフレームメモリａ旧ζ記憶す・る面フレーム再
生画像の解像度についてもＮｓとする。

そこで解像度変換器（１６りでは解像度制御信号（至）
に基づいて、走査線当りのサンプル数が最大サンプル数
Ｎｓの約数となるよう、サブサンプルし解像度変換した
入力信号σηを、符号化復号化回路（５）へと人力する
。一方、フレームメモＩＪ　［１Ｇの出力である面フレ
ーム再生画像信号（４）についても同様に解像度変換器
（１６２）により、油泥解像度変換入力信号Ｑ？）と同
一の解像度に変換し、該解像度制御信号賭を符号化復号
化回路（５）へと人力する。符号化復号化回路（５）で
は従来と同様に符号化復号化を行ない、このとき出力さ
れる再生画像信号ａ９を画素補間２；■により画素捕間
を行ない、走査線当りのサンプル数を油泥Ｎｓにもどし
た再生画像信号（７）を、フレームメモＩＪ　（ＩＩへ
と記憶する。受信側に３いても、面フレーム再生画像の
解像度変換。

復号化２画素補間を同様に行なう。

第３図に解像度変換器（１６１）、　２よび（１６２）
の構成の一実施例を示す。図においてフィルタＣ！瘤は
１入力信号（３）をサブサンプルするにあたって周波数
領域における折り返し雑音防止のためのローパスフィル
タであり、その特性は解像度制御信号のに基づいて切替
える。サブサンプリング器のは。

而記フィルタ＠を通過した信号（ハ）のサンプル系列の
中から直配解像度制御信号四に基づいて走査線当りのサ
ンプル数がＮＳの約数となる株間引きを行なうことによ
り解像度変換を行なう。第１図において、解像度制御器
Ｑはバッファ蓄積情報量（２１１）　　２よび伝送レー
ト（２１２）により解像度を決定し＋前記解像度変換器
（１６１）、　（１６２）　＄よび画素補間器■を制御
する解像度制御信号Ｑを発生する。第５図に解像度制御
の一実施例を示す。図において、伝送レートが大の場合
、解像度を高（し９反対に小の場合解像度を低くするこ
とにより。

各伝送レートに応じた標準的発生情報量を設定できる。

さらにバッファ蓄積情報量（２１りが大のとき解像度を
低クシ、逆に小のとき解像度を高くすることにより１画
像の動き量に適応して発生情報型を制御する。従来の解
像度固定の場合には、伝送レートが大のケースに合わせ
て解像度を設定しているため、低伝送レートにおいては
符号化対象画素数が多過ぎ“、符号化画素率（符号化画
素率＝しを増加せざるを得ない。また９発生情報に平滑
化の必要性から符号化画素率を画像の動き量に追従させ
ることができない。したがって伝送レートが小の場合ま
たは画像の動き量が大の場合２画像の動き量に対し符号
化画素率を低く抑えられるため、符号化と画素補充の違
いによりブロック状境界線や粒状雑音が発生する。また
は防落し数増加により動きの再現性が低下するという問
題点があった。

しかし上記の解像度制御を行なう事により、符号化画素
率の画像の動き鈑に対する追従性を向上させることがで
き、また上記問題点である画像品質劣化、動き再現性の
低下を防ぐことができる。

な２．上記解像度制御は、従来のしきい値制御と組合せ
ることにより、より精度の高い再生画像品質や動きの制
（財）が可能となる。

なお、上記実施例では、伝送レート２よびバッファ蓄積
情報屋により解像度の制御を行なうものを示したが、バ
ッファ蓄積量の替わりに符号化画素数を用いてもよ（、
さらに受信側に３ける表示形態１こより解像度を切替え
る機能を設けてもよい。

また、上記解像度制御にしきい値制御を組入れることに
より、より精度の高い再生画像品質の制御、または動き
の再現性の制御が可能となる。

更に上記実施例で１入力信号１こ対し輝度信号と色信号
の分離を行ない、この輝度信号と色信号に対する解像度
を別々に設定する構成としてもよい。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、解像度を伝送レート
や画像の動き量に応じて制御する構成にしたので、＃４
伝送レートや動き量大の場合における再生画像品質の劣
化や、動き再現性の低下を抑える効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による画像符号化復号化装
置の送信部の構成を示すブロック図＋７？ａ２図はこの
発明の一実施例による画像符号化復号化装置の受信部の
構成を示すブロック図、第３図はこの発明の一実施例に
よる解像度変換器の構成を示すブロック図、第４図はこ
の発明の一実施例による画素補間器の構成を示すブロッ
ク図、第５図はこの発明の一実施例による解像度側倒の
特性図、第６図は従来の画像符号化復号化装置の送信部
の構成を示すブロック図、第７図は従来の画像符号化復
号化装置の受信部の構成を示すブロック図である。 図中（２）はＡ　／　Ｄ変換２Ｌ　（５１は符号化復号
化回路。 （８）は送信バッファメモリ、α１はフレームメモリ。 ａｚは受Ｍバッファメモ！Ｊ、Ｑ３は復号化回路、α４
はＤ／Ａ変換器、　　（１６１）・（１６２）は解像度
変換器。 ■は画素補間器、■は解像度制圓５．Ｃ’４はフィルタ
、■はサブサンプリング器、＠はフィルタ、＠は補間器
である。 なお９図中、同一符号は同一、または相当品分を示す。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）送信部において時間的に連続して変化する画像信
   号を所定のフレーム周期毎に区切つてフレーム毎に一定
   標本化周波数でデイジタル入力信号を生成するＡ／Ｄ変
   換器と、前記デイジタル入力信号をサブサンプルするこ
   とにより水平方向および垂直方向の画素数を１／ｎは正
   の整数）に削減する第１の解像度変換器と、前フレーム
   再生画像信号をサブサンプルし再生画像信号における水
   平方向および垂直方向の画素数を前記解像度変換済入力
   信号の画素数と同一にする第２の解像度変換器と、前記
   解像度変換済入力信号と前記解像度変換済前フレーム再
   生画像信号とを画素単位またはブロック単位で比較し、
   その相違の程度が予め設定されたしきい値以上の場合、
   当該画素またはブロックを符号化し符号化情報を出力す
   るとともに復号化し、それ以外の場合符号化を行なわず
   前フレーム再生画像信号で現フレーム再生信号に置き換
   える符号化復号化回路と、該符号化復号化回路より出力
   される現フレーム再生信号に対して、ｎ倍の画素補間を
   行うことによつて水平及び垂直方向の画素数が解像度変
   換前の前記デイジタル入力信号の画素数と同一となる様
   画素補間を行なう第１の画素補間器と、前記画素補間済
   現フレーム再生信号を記憶するフレームメモリと、前記
   第１及び第２の解像度変換器と、前第１の画素補間器に
   制御の内容を示す解像度制御信号を与える解像度制御器
   と、前記相違の程度としきい値との比較結果を示す判定
   信号と画像の符号化情報と前記解像度制御器の出力信号
   とを一担蓄え一定速度で送出する送信バツフアメモリと
   を備え、受信部において、送信部における符号化情報復
   号化機能と同一の機能を持つ復号化回路と、同じく送信
   部と同一の動作を行う第３の解像度変換器、および第２
   の画素補間器と、受信再生画像信号を記憶するフレーム
   メモリとを備えた事を特徴とする画像符号化復号化装置
   。
2. （２）前記第１、第２、第３の解像度変換器において、
   低域ろ波特性を持ち、該解像度変換器の入力画像信号に
   対しフイルタ処理を行なうデイジタルフイルタと、該解
   像度変換器への入力画像信号の水平方向画素数をＮ（正
   の整数）、垂直方向画素数をＭ（正の整数）、前記Ｎの
   複数個の約数をｎ＿ｉ（ｉは２以上の整数）、前記Ｍの
   複数個の約数をｍ＿ｊ（ｊは２以上の整数）とした場合
   、該解像度変換器の出力画像信号の水平方向画素数がＮ
   ／ｎ＿ｉ、垂直方向画素数がＭ／ｍ＿ｊとなるように前
   記デイジタルフイルタ出力信号系列に対し、一定周期で
   サブサンプルを行なうサブサンプル器とを備え、前記解
   像度制御信号により前記デイジタルフイルタの特性と前
   記ｎ＿ｉと前記ｍ＿ｊとを切り替える機能を持ち更に、
   前記第１、第２の画素補間器において、前記解像度制御
   信号により特性を切替える低域ろ波特性を持ち、該画素
   補間器の入力信号に対しフイルタ処理を行なうデイジタ
   ルフイルタと、該デイジタルフイルタの出力信号に対し
   前記解像度制御信号に基づいて水平方向にｎ＿ｉ倍垂直
   方向にｍ＿ｊ倍の画素補間処理を行なう補間器とを備え
   、該画素補間器の出力信号の水平および垂直方向画素数
   を前記第１、第２、第３の解像度変換器への入力画像信
   号の水平および垂直方向画素数とそれぞれ同一にする機
   能を持つことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   画像符号化復号化装置。
3. （３）前記第１、第２、第３の解像度変換器において、
   テレビ映像信号を色副搬送波周波数ｆ＿ｓ＿ｃの４倍の
   サンプリング周波数でＡ／Ｄ変換し、更に符号化対象画
   素数を水平方向６４×Ｋ（Ｋは正の整数）、垂直方向６
   ０×Ｌ（Ｌは正の整数）に限定したデイジタル信号系列
   に対して、出力画像信号の水平方向画素数を６４×Ｋ（
   ＫはＫ以下の正の整数）、垂直方向画素数を６０×ｌ（
   ｌはＬ以下の正の整数）となるように前記解像度制御信
   号に応じて、前記におよび前記ｌの値を切り替えてサブ
   サンプルを行なうことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項、第２項記載の画像符号化装置。
4. （４）前記解像度制御器において、前記第１、第２、第
   ３の解像度変換器と前記第１、第２の画素補間器とを制
   御する解像度制御信号を出力し、前記解像度変換器の出
   力画像信号の全画素数が、伝送レートが低くなるにした
   がつて少なくなるように、また画像の動き量が大きくな
   るにしたがつて少なくなるように制御を行なうことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項、２項、３項記載の画像
   符号化復号化装置。
5. （５）前記解像度制御器において、送信バツフア蓄積情
   報量の大小、または前フレームにおける符号化対象とな
   る全画素数に対する符号化画素数の比率の大小により、
   前記画像の動き量の大小を判定することを特徴とする特
   許請求の範囲第４項記載の画像符号化復号化装置。