JPS6343024B2 - - Google Patents
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- JPS6343024B2 JPS6343024B2 JP56160341A JP16034181A JPS6343024B2 JP S6343024 B2 JPS6343024 B2 JP S6343024B2 JP 56160341 A JP56160341 A JP 56160341A JP 16034181 A JP16034181 A JP 16034181A JP S6343024 B2 JPS6343024 B2 JP S6343024B2
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はTV(Television)信号等の画像信号
を予測変換して求めた予測誤差信号を不等長符号
化する符号化装置に関するものである。
を予測変換して求めた予測誤差信号を不等長符号
化する符号化装置に関するものである。
近年TV信号用機器のデイジタル化が進められ
ており、またVTR(Video Tape Recoder)もデ
イジタルVTRが開発されつつある。そして従来
のアナログVTRでは、ダビングをくり返すとそ
のたびにS/Nが劣化し、多くの回数のダビング
は行なえないという欠点があつた。一方デイジタ
ルVTRを用いて画像信号をPCM(Pulse Code
Modulation)信号等のデイジタル信号に変換し
てデイジタルVTRに記録するようにすれば、デ
イジタル信号ベースでダビングをくり返してもダ
ビングによる劣化は生じない。しかしアナログの
画像信号をPCM信号に変換する場合、例えば
NTSCカラーTV信号では標本化周波数は10MHz
以上で量子化は8ビツト程度の精度は必要と言わ
れているところから、PCM信号をそのままデイ
ジタルVTRに記録すると記録速度が高速でかつ
記録容量が大きいものを必要とする。そこでデイ
ジタルの画像信号を圧縮符号化してデイジタル
VTRに記録するようにすれば記録容量を減少さ
せることができる。例えば1画素当り4ビツトに
圧縮すれば記録容量を半分にできる。
ており、またVTR(Video Tape Recoder)もデ
イジタルVTRが開発されつつある。そして従来
のアナログVTRでは、ダビングをくり返すとそ
のたびにS/Nが劣化し、多くの回数のダビング
は行なえないという欠点があつた。一方デイジタ
ルVTRを用いて画像信号をPCM(Pulse Code
Modulation)信号等のデイジタル信号に変換し
てデイジタルVTRに記録するようにすれば、デ
イジタル信号ベースでダビングをくり返してもダ
ビングによる劣化は生じない。しかしアナログの
画像信号をPCM信号に変換する場合、例えば
NTSCカラーTV信号では標本化周波数は10MHz
以上で量子化は8ビツト程度の精度は必要と言わ
れているところから、PCM信号をそのままデイ
ジタルVTRに記録すると記録速度が高速でかつ
記録容量が大きいものを必要とする。そこでデイ
ジタルの画像信号を圧縮符号化してデイジタル
VTRに記録するようにすれば記録容量を減少さ
せることができる。例えば1画素当り4ビツトに
圧縮すれば記録容量を半分にできる。
画像信号を圧縮符号化する方法の中で代表的な
ものとしてDPCM(Differential Pulse Code
Modulation)が良く知られている。通常DPCM
方式は入力信号から予測信号を減算して予測誤差
信号を求め、求められた予測誤差信号を視覚特性
を利用して定めた非均一な量子化特性を有する量
子化器で量子化した後、量子化した予測誤差信号
を符号化して伝送する方法である。しかしこのよ
うな方法では復号されたデイジタルの(局部)復
号信号は量子化器による量子化雑音を含んだ信号
となり、DPCM符号器へ入力されたデイジタル
の画像信号とは一致しない。したがつてこの圧縮
符号化を用いた場合にダビングをくり返すと、い
いかえればデイジタルベースでDPCM符号化復
号化をくり返すと、量子化器によつて生ずる量子
化雑音が復号信号に重畳されることとなり、しだ
いに画質が悪くなつていく性質を持つている。
ものとしてDPCM(Differential Pulse Code
Modulation)が良く知られている。通常DPCM
方式は入力信号から予測信号を減算して予測誤差
信号を求め、求められた予測誤差信号を視覚特性
を利用して定めた非均一な量子化特性を有する量
子化器で量子化した後、量子化した予測誤差信号
を符号化して伝送する方法である。しかしこのよ
うな方法では復号されたデイジタルの(局部)復
号信号は量子化器による量子化雑音を含んだ信号
となり、DPCM符号器へ入力されたデイジタル
の画像信号とは一致しない。したがつてこの圧縮
符号化を用いた場合にダビングをくり返すと、い
いかえればデイジタルベースでDPCM符号化復
号化をくり返すと、量子化器によつて生ずる量子
化雑音が復号信号に重畳されることとなり、しだ
いに画質が悪くなつていく性質を持つている。
ところがTV信号用機器やVTRのデイジタル
化が一般に普及してくると、デイジタルベースで
DPCM符号化復号化を繰返す必要が生じる。し
かしTV信号と圧縮符号で記憶しているVTR信
号、或いは同様に圧縮しているVTR信号とVTR
信号を切換え的に受け、これを圧縮符号でVTR
に記録するか又は伝送路に送出するためには、そ
れらの切換えは復号化された信号の段階で行なう
必要がある。このことは切換器の前後で別々に
DPCM符号化復号化を行なう必要があることを
意味する。しかし従来の量子化器を有した圧縮符
号化方式を直列に配置すれば、前述のように画質
劣化が増大していく欠点を有している。
化が一般に普及してくると、デイジタルベースで
DPCM符号化復号化を繰返す必要が生じる。し
かしTV信号と圧縮符号で記憶しているVTR信
号、或いは同様に圧縮しているVTR信号とVTR
信号を切換え的に受け、これを圧縮符号でVTR
に記録するか又は伝送路に送出するためには、そ
れらの切換えは復号化された信号の段階で行なう
必要がある。このことは切換器の前後で別々に
DPCM符号化復号化を行なう必要があることを
意味する。しかし従来の量子化器を有した圧縮符
号化方式を直列に配置すれば、前述のように画質
劣化が増大していく欠点を有している。
したがつて本発明の目的は符号化復号化を繰返
しても再成画像の画質劣化を増大させない符号化
復号化方式に用いられる、圧縮符号化を行う符号
化装置を得ようとするものである。
しても再成画像の画質劣化を増大させない符号化
復号化方式に用いられる、圧縮符号化を行う符号
化装置を得ようとするものである。
本発明によれば、デイジタルの画像信号とその
特性を表わすモード信号とを入力して前記画像信
号を圧縮符号化する符号化装置であつて、前処理
制御用モード信号に応じて前記デイジタルの画像
信号の情報量の制御を行なう前処理の手段と、前
処理を受けたデイジタルの画像信号と予め定めら
れた予測特性の予測信号の差をとり予測誤差信号
として出力するノンリカーシブタイプの予測変換
手段と、前記前処理制御用モード信号の情報を用
いて前記予測誤差信号を不等長符号に変換する手
段と、前記不等長符号化および復号化に必要なモ
ード信号をバツフアーメモリーに一旦蓄え圧縮デ
ータとして送り出す手段と、前記バツフアーメモ
リーに蓄えられる符号化についての情報の発生量
および前記入力したモード信号を監視して前記前
処理制御用モード信号を発生し、少なくとも前記
バツフアーメモリーがオーバーフローあるいはア
ンダーフローを生じないように構成した制御手段
とを備えた符号化装置が得られる。
特性を表わすモード信号とを入力して前記画像信
号を圧縮符号化する符号化装置であつて、前処理
制御用モード信号に応じて前記デイジタルの画像
信号の情報量の制御を行なう前処理の手段と、前
処理を受けたデイジタルの画像信号と予め定めら
れた予測特性の予測信号の差をとり予測誤差信号
として出力するノンリカーシブタイプの予測変換
手段と、前記前処理制御用モード信号の情報を用
いて前記予測誤差信号を不等長符号に変換する手
段と、前記不等長符号化および復号化に必要なモ
ード信号をバツフアーメモリーに一旦蓄え圧縮デ
ータとして送り出す手段と、前記バツフアーメモ
リーに蓄えられる符号化についての情報の発生量
および前記入力したモード信号を監視して前記前
処理制御用モード信号を発生し、少なくとも前記
バツフアーメモリーがオーバーフローあるいはア
ンダーフローを生じないように構成した制御手段
とを備えた符号化装置が得られる。
更に本発明によれば、上記の発明による符号化
装置の前に、デイジタルの画像信号から過去に印
加されたと推定される前処理特性を検出しその特
性を表わすモード信号とこのモード信号に対応す
るように遅延させたデイジタルの画像信号とを出
力するモード検出の手段を付加して成る符号化装
置が得られる。
装置の前に、デイジタルの画像信号から過去に印
加されたと推定される前処理特性を検出しその特
性を表わすモード信号とこのモード信号に対応す
るように遅延させたデイジタルの画像信号とを出
力するモード検出の手段を付加して成る符号化装
置が得られる。
上記の圧縮符号化装置において、その前処理の
手段から出力される前処理を受けたデイジタルの
画像信号は、可逆的にいいかえると情報保存して
符号化されるため、圧縮符号化信号を復号化して
再生した信号は前処理を受けたデイジタルの画像
信号と等しい。したがつて再生されたデイジタル
の画像信号Vを再び符号化する場合、前処理の手
段で情報量の制限を何も加えないで、前の圧縮符
号化装置或いは前のVTRの圧縮データを作つた
圧縮符号化装置と同じ符号化特性で予測変換およ
び不等長符号化を行なうので、前の圧縮符号化装
置から出力される圧縮データと同じ信号が出力さ
れる。従つてこの圧縮データを復号化して得る画
像信号は前処理を受けたデイジタルの画像信号を
再生したことになる。
手段から出力される前処理を受けたデイジタルの
画像信号は、可逆的にいいかえると情報保存して
符号化されるため、圧縮符号化信号を復号化して
再生した信号は前処理を受けたデイジタルの画像
信号と等しい。したがつて再生されたデイジタル
の画像信号Vを再び符号化する場合、前処理の手
段で情報量の制限を何も加えないで、前の圧縮符
号化装置或いは前のVTRの圧縮データを作つた
圧縮符号化装置と同じ符号化特性で予測変換およ
び不等長符号化を行なうので、前の圧縮符号化装
置から出力される圧縮データと同じ信号が出力さ
れる。従つてこの圧縮データを復号化して得る画
像信号は前処理を受けたデイジタルの画像信号を
再生したことになる。
すなわち本発明の符号化装置は、前とは別の表
現を用いれば、前処理で情報量の制御を行なつて
符号化する第1の符号化モードと、再生画像信号
の特性を表わすモード信号の制御のもとに符号化
を行ない情報保存して符号化する第2の符号化モ
ードとを有している。そして通常の場合は、再生
されたデイジタルの画像信号Vを再び符号化する
に際して、再生されたモード信号またはモード検
出の手段で検出されたモード信号を用いて前の圧
縮符号化装置で符号化したと同じ符号化特性で画
像信号を予測変換および不等長符号化する。いい
かえると第2の符号化モードで符号化するように
制御を行なうため符号化復号化をくり返しても画
質劣化を増大しない。また通常でない場合、すな
わち入力の画像信号が切り換えられた場合やバツ
フアーメモリーがオーバーフローやアンダーフロ
ーを生じそうな場合には、前処理の手段を用いて
情報量の制御を行なつて符号化する第1の符号化
モードにする。そして前処理で情報量の制御を行
なつて情報蓄積量の制御、いいかえると初期化
(あとに詳しく説明する)を行ない、符号化を止
めることなくなめらかな画像の切換を行なうこと
ができる。また再生画像信号だけでなく、圧縮符
号化されていないPCMの原画像信号が切換えら
れて入力した場合でも、前処理の手段を用いるこ
とによつて圧縮符号化がそのまま行なえるように
なつている。
現を用いれば、前処理で情報量の制御を行なつて
符号化する第1の符号化モードと、再生画像信号
の特性を表わすモード信号の制御のもとに符号化
を行ない情報保存して符号化する第2の符号化モ
ードとを有している。そして通常の場合は、再生
されたデイジタルの画像信号Vを再び符号化する
に際して、再生されたモード信号またはモード検
出の手段で検出されたモード信号を用いて前の圧
縮符号化装置で符号化したと同じ符号化特性で画
像信号を予測変換および不等長符号化する。いい
かえると第2の符号化モードで符号化するように
制御を行なうため符号化復号化をくり返しても画
質劣化を増大しない。また通常でない場合、すな
わち入力の画像信号が切り換えられた場合やバツ
フアーメモリーがオーバーフローやアンダーフロ
ーを生じそうな場合には、前処理の手段を用いて
情報量の制御を行なつて符号化する第1の符号化
モードにする。そして前処理で情報量の制御を行
なつて情報蓄積量の制御、いいかえると初期化
(あとに詳しく説明する)を行ない、符号化を止
めることなくなめらかな画像の切換を行なうこと
ができる。また再生画像信号だけでなく、圧縮符
号化されていないPCMの原画像信号が切換えら
れて入力した場合でも、前処理の手段を用いるこ
とによつて圧縮符号化がそのまま行なえるように
なつている。
次に図面を参照して詳細に説明する。
第1図は本発明(第1の発明)による符号化装
置を用いて構成する、画像信号を符号化復号化す
るシステムの第1の例を示すブロツク図であり、
これにより単にこの符号化装置の配置ばかりでな
く、該符号化装置自身の持つべき特性その他につ
いて予め説明しようとするものである。第1図に
おいて、切換器SWMおよびSWVが共に図に示す
ように端子a側に接続されているとする。入力端
子101へ入力されたアナログの画像信号は、
A/D変換器102でデイジタルの画像信号たと
えば8ビツトのPCM信号に変換され、前処理手
段を設けた第1の圧縮符号化装置103へ供給さ
れ、与えられたデータレート例えば一定の値に定
められたデータレート或いは外から制御を受けて
或る範囲で時間的に変動するデータレートに等し
くなるように圧縮符号化される。
置を用いて構成する、画像信号を符号化復号化す
るシステムの第1の例を示すブロツク図であり、
これにより単にこの符号化装置の配置ばかりでな
く、該符号化装置自身の持つべき特性その他につ
いて予め説明しようとするものである。第1図に
おいて、切換器SWMおよびSWVが共に図に示す
ように端子a側に接続されているとする。入力端
子101へ入力されたアナログの画像信号は、
A/D変換器102でデイジタルの画像信号たと
えば8ビツトのPCM信号に変換され、前処理手
段を設けた第1の圧縮符号化装置103へ供給さ
れ、与えられたデータレート例えば一定の値に定
められたデータレート或いは外から制御を受けて
或る範囲で時間的に変動するデータレートに等し
くなるように圧縮符号化される。
上記の第1の圧縮符号化装置103は、あとに
説明する本発明による第2の圧縮符号化装置とほ
とんど同じで、制御手段からの制御信号に応じて
情報量の制御を行なう前処理の手段と、前処理を
受けたデイジタルの画像信号Vを可逆な論理によ
り予測誤差信号に変換する予測変換の手段と、前
記の予測誤差信号を前処理特性を表わすモード信
号Mの制御のもとに不等長符号に変換する手段
と、前記不等長符号および復号化に必要な同期お
よびモード信号Mをバツフアーメモリーに一旦蓄
え平滑化した圧縮データCとして送り出す手段
と、前記バツフアーメモリーに蓄えられる符号化
情報の発生量を監視することによつて前処理の手
段の制御を行ない、発生する情報量の平滑化制御
を行なう制御手段とから構成されていて、その動
作の概要を述べれば、バツフアーメモリーに蓄え
られる符号化情報の発生量を監視して前処理の手
段の制御を行ない、前処理に応動させて予測誤差
信号を不等長符号化する圧縮符号化の制御を行な
うようになつている。
説明する本発明による第2の圧縮符号化装置とほ
とんど同じで、制御手段からの制御信号に応じて
情報量の制御を行なう前処理の手段と、前処理を
受けたデイジタルの画像信号Vを可逆な論理によ
り予測誤差信号に変換する予測変換の手段と、前
記の予測誤差信号を前処理特性を表わすモード信
号Mの制御のもとに不等長符号に変換する手段
と、前記不等長符号および復号化に必要な同期お
よびモード信号Mをバツフアーメモリーに一旦蓄
え平滑化した圧縮データCとして送り出す手段
と、前記バツフアーメモリーに蓄えられる符号化
情報の発生量を監視することによつて前処理の手
段の制御を行ない、発生する情報量の平滑化制御
を行なう制御手段とから構成されていて、その動
作の概要を述べれば、バツフアーメモリーに蓄え
られる符号化情報の発生量を監視して前処理の手
段の制御を行ない、前処理に応動させて予測誤差
信号を不等長符号化する圧縮符号化の制御を行な
うようになつている。
このような第1の圧縮符号化装置103から出
力された圧縮データCは、伝送路またはデイジタ
ルVTR等の記録装置104を経て第1の復号化
装置105へ供給される。第1の復号化装置10
5では、あとに詳しく説明するが、圧縮符号化信
号を復号化し、第1の圧縮符号化装置103の前
処理の手段で得られたデイジタルの画像信号V
と、前処理特性を示すモード信号Mとを再生す
る。再生されたデイジタルの画像信号Vとモード
信号Mは切換器SWVとSWMの端子aを通つて第
2の圧縮符号化装置106へ供給されて再び圧縮
符号化される。
力された圧縮データCは、伝送路またはデイジタ
ルVTR等の記録装置104を経て第1の復号化
装置105へ供給される。第1の復号化装置10
5では、あとに詳しく説明するが、圧縮符号化信
号を復号化し、第1の圧縮符号化装置103の前
処理の手段で得られたデイジタルの画像信号V
と、前処理特性を示すモード信号Mとを再生す
る。再生されたデイジタルの画像信号Vとモード
信号Mは切換器SWVとSWMの端子aを通つて第
2の圧縮符号化装置106へ供給されて再び圧縮
符号化される。
第2の圧縮符号化装置106は第1の発明によ
る装置であつて、その構造は先に説明した第1の
圧縮符号化装置103を改良したものである。こ
の装置の構造についてはあとに図面を用いて詳し
く説明するのでここでは省略し、その動作につい
て説明すると、通常は再生されたデイジタルの画
像信号Vを予測変換によつて予測誤差信号に変換
し、予測誤差信号を再生されたモード信号Mの制
御のもとに不等長符号化し、装置内バツフアーメ
モリーで平滑化することにより再び圧縮データC
を得る。この場合、従来のようなバツフアーメモ
リーに蓄えられる符号化情報の発生量監視と制御
を行なわなくても、モード信号Mの制御のもとに
符号化を行なえば第1の圧縮符号化装置103と
同じ符号化ができ、圧縮データは第1の圧縮符号
化装置103から出力されるものと等しくなる。
そして前記の予測変換は可逆的であるので、再生
されたデイジタルの画像信号Vは情報保存されて
符号化される。
る装置であつて、その構造は先に説明した第1の
圧縮符号化装置103を改良したものである。こ
の装置の構造についてはあとに図面を用いて詳し
く説明するのでここでは省略し、その動作につい
て説明すると、通常は再生されたデイジタルの画
像信号Vを予測変換によつて予測誤差信号に変換
し、予測誤差信号を再生されたモード信号Mの制
御のもとに不等長符号化し、装置内バツフアーメ
モリーで平滑化することにより再び圧縮データC
を得る。この場合、従来のようなバツフアーメモ
リーに蓄えられる符号化情報の発生量監視と制御
を行なわなくても、モード信号Mの制御のもとに
符号化を行なえば第1の圧縮符号化装置103と
同じ符号化ができ、圧縮データは第1の圧縮符号
化装置103から出力されるものと等しくなる。
そして前記の予測変換は可逆的であるので、再生
されたデイジタルの画像信号Vは情報保存されて
符号化される。
第2の圧縮符号化装置106から出力された圧
縮データは伝送路またはデイジタルVTR等の記
憶装置107を経て第2の復号化装置108へ供
給される。第2の復号化装置108では圧縮符号
化信号、いいかえると圧縮データ、を復号化して
第1の復号化装置105で復号したと同じデイジ
タルの画像信号Vを再生する。再生されたデイジ
タルの画像信号VはD/A変換器109へ供給さ
れ、アナログ信号に変換されたのち出力端子11
0から出力される。すなわち符号化復号化を繰り
返してもこの繰返しによる画質劣化は何にも生じ
ない。
縮データは伝送路またはデイジタルVTR等の記
憶装置107を経て第2の復号化装置108へ供
給される。第2の復号化装置108では圧縮符号
化信号、いいかえると圧縮データ、を復号化して
第1の復号化装置105で復号したと同じデイジ
タルの画像信号Vを再生する。再生されたデイジ
タルの画像信号VはD/A変換器109へ供給さ
れ、アナログ信号に変換されたのち出力端子11
0から出力される。すなわち符号化復号化を繰り
返してもこの繰返しによる画質劣化は何にも生じ
ない。
次に切換器SWMとSWVが図とは逆にいずれも
端子bに接続されている場合について説明する。
デイジタルVTR204にはVTR104又は10
7で圧縮符号化した圧縮データが記憶されてい
る。この圧縮データは読み出されて復号化装置2
05へ供給される。この復号化装置は105で示
した復号化装置と同じ構成であり、供給された圧
縮データの復号化が行なわれモード信号Mと画像
信号Vを再生する。そして再生された両信号Mと
Vは第2の圧縮符号化装置106へ供給され、以
下先の場合と同じように動作する。したがつてこ
の場合も符号化復号化を繰り返してもこの繰返し
による画質劣化は起らない。
端子bに接続されている場合について説明する。
デイジタルVTR204にはVTR104又は10
7で圧縮符号化した圧縮データが記憶されてい
る。この圧縮データは読み出されて復号化装置2
05へ供給される。この復号化装置は105で示
した復号化装置と同じ構成であり、供給された圧
縮データの復号化が行なわれモード信号Mと画像
信号Vを再生する。そして再生された両信号Mと
Vは第2の圧縮符号化装置106へ供給され、以
下先の場合と同じように動作する。したがつてこ
の場合も符号化復号化を繰り返してもこの繰返し
による画質劣化は起らない。
次に切換器SWMとSWVが同時に端子aから端
子bに選択的に切り換えられた時点における状態
について説明すると、切換えが生じた時の符号化
装置106のバツフアーメモリーの情報蓄積量
は、切換えられた画像信号を第1の圧縮符号化装
置103で圧縮符号化した時におけるバツフアー
メモリーの情報蓄積量、いいかえると切換えられ
たモード信号Mから推定される情報蓄積量、と一
致しない。そこで一致するようにバツフアーメモ
リーの初期化を行なうため第1の符号化のモード
が選択されて前処理の手段を用いて情報量の制御
を行ない、符号化を止めることなくバツフアーメ
モリーの情報蓄積量の制御を行なう。したがつて
切換等によつて前処理での情報量の制御が行なわ
れた部分の画像信号については情報保存の符号化
は行なわない。
子bに選択的に切り換えられた時点における状態
について説明すると、切換えが生じた時の符号化
装置106のバツフアーメモリーの情報蓄積量
は、切換えられた画像信号を第1の圧縮符号化装
置103で圧縮符号化した時におけるバツフアー
メモリーの情報蓄積量、いいかえると切換えられ
たモード信号Mから推定される情報蓄積量、と一
致しない。そこで一致するようにバツフアーメモ
リーの初期化を行なうため第1の符号化のモード
が選択されて前処理の手段を用いて情報量の制御
を行ない、符号化を止めることなくバツフアーメ
モリーの情報蓄積量の制御を行なう。したがつて
切換等によつて前処理での情報量の制御が行なわ
れた部分の画像信号については情報保存の符号化
は行なわない。
本発明の符号化装置106、詳しく言えば第1
の発明の符号化装置6は、情報量の制御が必要な
場合は第1のモードで符号化が行なわれ、そうで
ない通常の場合は第2の符号化モードでモード信
号Mを用いて情報保存して符号化が行なわれ、画
像信号Vを圧縮符号化した圧縮データを出力す
る。そしてデイジタルVTR107へ供給し、記
憶される。デイジタルVTR107に記憶された
圧縮データは、読み出されて再び編集が行なわれ
るか、或いは第2の復号化装置108で復号化さ
れ、D/A変換器109でD/A変換されてアナ
ログの画像信号が復号される。すなわち編集等に
よつて再生画像信号Vが切換えられた場合、前処
理の機能を備えているため、切換えが行なわれた
部分では符号化を止めることなくバツフアーメモ
リーの情報蓄積量の制御を、いいかえると情報蓄
積量のリセツトを行なうことができ、他の部分で
は情報保存して符号化を行なうことができる。こ
の情報蓄積量のリセツト動作が本発明における重
要な特徴であつて、先に説明した第1の圧縮符号
化装置103の動作とは全く異つている。
の発明の符号化装置6は、情報量の制御が必要な
場合は第1のモードで符号化が行なわれ、そうで
ない通常の場合は第2の符号化モードでモード信
号Mを用いて情報保存して符号化が行なわれ、画
像信号Vを圧縮符号化した圧縮データを出力す
る。そしてデイジタルVTR107へ供給し、記
憶される。デイジタルVTR107に記憶された
圧縮データは、読み出されて再び編集が行なわれ
るか、或いは第2の復号化装置108で復号化さ
れ、D/A変換器109でD/A変換されてアナ
ログの画像信号が復号される。すなわち編集等に
よつて再生画像信号Vが切換えられた場合、前処
理の機能を備えているため、切換えが行なわれた
部分では符号化を止めることなくバツフアーメモ
リーの情報蓄積量の制御を、いいかえると情報蓄
積量のリセツトを行なうことができ、他の部分で
は情報保存して符号化を行なうことができる。こ
の情報蓄積量のリセツト動作が本発明における重
要な特徴であつて、先に説明した第1の圧縮符号
化装置103の動作とは全く異つている。
なお上の説明から分るように、第1の復号化装
置105と第2の復号化装置108の違いはモー
ド信号Mを出力するかしないかの違いである。而
もこの信号Mは基本となる復号回路の線路の或る
部分から取り出すことのできるものであるので、
実際には第1の復号化装置105に相当するもの
を2つ用意し、第2の復号化装置108としては
信号Mを出力する端子を遊ばしておけばよい。
置105と第2の復号化装置108の違いはモー
ド信号Mを出力するかしないかの違いである。而
もこの信号Mは基本となる復号回路の線路の或る
部分から取り出すことのできるものであるので、
実際には第1の復号化装置105に相当するもの
を2つ用意し、第2の復号化装置108としては
信号Mを出力する端子を遊ばしておけばよい。
次に上に簡単に説明したバツフアーメモリーの
初期化すなわち蓄積量の制御について詳しく説明
する。第2の圧縮符号化装置106は第1の圧縮
符号化装置103と同じ符号化を行なつて同じ圧
縮データCを出力するが、いいかえると同じ符号
化情報量を出力するが、符号化を始める時や再生
画像信号を切換えた時のバツフアーメモリーの情
報蓄積量の初期値は何らかの方法で定めてやらな
いと不定であり、第1の圧縮符号化装置103の
初期値と一致させることはできない。したがつて
第2の圧縮符号化装置106ではバツフアーメモ
リーの情報蓄積量の初期値の制御または画像信号
の適当な部分での情報蓄積量が一致するような制
御を行なわないと、2つの圧縮符号化装置間で情
報蓄積量は一致しては変動せず、オーバーフロー
あるいはアンダーフローを生ずることがある。
初期化すなわち蓄積量の制御について詳しく説明
する。第2の圧縮符号化装置106は第1の圧縮
符号化装置103と同じ符号化を行なつて同じ圧
縮データCを出力するが、いいかえると同じ符号
化情報量を出力するが、符号化を始める時や再生
画像信号を切換えた時のバツフアーメモリーの情
報蓄積量の初期値は何らかの方法で定めてやらな
いと不定であり、第1の圧縮符号化装置103の
初期値と一致させることはできない。したがつて
第2の圧縮符号化装置106ではバツフアーメモ
リーの情報蓄積量の初期値の制御または画像信号
の適当な部分での情報蓄積量が一致するような制
御を行なわないと、2つの圧縮符号化装置間で情
報蓄積量は一致しては変動せず、オーバーフロー
あるいはアンダーフローを生ずることがある。
上記のオーバーフローあるいはアンダーフロー
の発生を防止するためにバツフアーメモリーの情
報蓄積量の初期化を行なう方法としては、符号化
の始めあるいは適当な期間ごとに情報蓄積量のリ
セツトを行なう方法や、バツフアーメモリーがオ
ーバーフローあるいはアンダーフローを生じそう
な場合には第1の符号化モードにして前処理の手
段で情報量の制御を行ないながら符号化してオー
バーフローあるいはアンダーフローが生じないよ
うにする方法等がある。アンダーフローが生じそ
うな場合は例えばダミーの情報を付け加えるよう
にする方法もある。
の発生を防止するためにバツフアーメモリーの情
報蓄積量の初期化を行なう方法としては、符号化
の始めあるいは適当な期間ごとに情報蓄積量のリ
セツトを行なう方法や、バツフアーメモリーがオ
ーバーフローあるいはアンダーフローを生じそう
な場合には第1の符号化モードにして前処理の手
段で情報量の制御を行ないながら符号化してオー
バーフローあるいはアンダーフローが生じないよ
うにする方法等がある。アンダーフローが生じそ
うな場合は例えばダミーの情報を付け加えるよう
にする方法もある。
情報蓄積量のリセツトの方法としては情報蓄積
量の値を伝えてリセツトを行なう方法や、モード
信号Mより情報蓄積量を推定してリセツトする方
法がある。本発明による符号化装置は後者のモー
ド信号Mを用いてリセツト行なう方式を利用した
もので、次にこれを説明する。第1の圧縮符号化
装置103ではバツフアーメモリーの情報蓄積量
を用いて前処理特性を定めていることより情報蓄
積量とモード信号Mとはある対応関係にある。し
たがつて第2の圧縮符号化装置106ではモード
信号Mから推定される情報蓄積量とバツフアーメ
モリーの情報蓄積量との違いが或る範囲を越えた
場合は第1の符号化モードに切換え、前処理の手
段を用いることにより発生する情報量の制御を行
なつて情報蓄積量が一致するよう制御し、情報蓄
積量のリセツトを行なう。なおリセツトは情報蓄
積量を完全に一致させるようにする必要はない。
量の値を伝えてリセツトを行なう方法や、モード
信号Mより情報蓄積量を推定してリセツトする方
法がある。本発明による符号化装置は後者のモー
ド信号Mを用いてリセツト行なう方式を利用した
もので、次にこれを説明する。第1の圧縮符号化
装置103ではバツフアーメモリーの情報蓄積量
を用いて前処理特性を定めていることより情報蓄
積量とモード信号Mとはある対応関係にある。し
たがつて第2の圧縮符号化装置106ではモード
信号Mから推定される情報蓄積量とバツフアーメ
モリーの情報蓄積量との違いが或る範囲を越えた
場合は第1の符号化モードに切換え、前処理の手
段を用いることにより発生する情報量の制御を行
なつて情報蓄積量が一致するよう制御し、情報蓄
積量のリセツトを行なう。なおリセツトは情報蓄
積量を完全に一致させるようにする必要はない。
第2A図は本発明による符号化装置(第1図の
106相当)の第1の実施例の構成を示すブロツ
ク図である。本実施例は前処理手段として均一量
子化を行う量子化回路を用いた場合のものであ
る。なお前処理手段として間引処理を行なう場合
についてはあとに説明する。また説明にあたつて
は第1図を併せ参照する。
106相当)の第1の実施例の構成を示すブロツ
ク図である。本実施例は前処理手段として均一量
子化を行う量子化回路を用いた場合のものであ
る。なお前処理手段として間引処理を行なう場合
についてはあとに説明する。また説明にあたつて
は第1図を併せ参照する。
さきに説明したように、本発明の符号化装置に
よる符号化において、第2の符号化モードの場合
(通常の場合)は前処理の手段では情報量の制限
を何も行なわないが、この第2の符号化モードの
場合の前処理の仕方としては2つの方法が考えら
れる。1つの方法は前処理の手段への入力画像信
号をそのまま出力する方法で、他の方法は、前処
理として均一量子化や間引き処理が用いられる場
合、画像信号が有する特性と同じ特性の前処理を
再び加えても、情報量は何も制限されず入力と同
じ信号が得られるということを利用する方法であ
る。ここに画像信号の特性とは、画像信号が過去
において受けた前処理の特性を指している。
よる符号化において、第2の符号化モードの場合
(通常の場合)は前処理の手段では情報量の制限
を何も行なわないが、この第2の符号化モードの
場合の前処理の仕方としては2つの方法が考えら
れる。1つの方法は前処理の手段への入力画像信
号をそのまま出力する方法で、他の方法は、前処
理として均一量子化や間引き処理が用いられる場
合、画像信号が有する特性と同じ特性の前処理を
再び加えても、情報量は何も制限されず入力と同
じ信号が得られるということを利用する方法であ
る。ここに画像信号の特性とは、画像信号が過去
において受けた前処理の特性を指している。
これから説明する本実施例の前処理の手段は、
第2の符号化モードの場合も、入力画像信号の特
性を表わすモード信号Mを用いて、入力画像信号
が有すると同じ均一量子化特性で入力画像信号を
量子化するように構成した量子化回路7を用いて
いる。また予測変換の手段としては、ノンリカー
シブタイプの予測符号器64を用いている。
第2の符号化モードの場合も、入力画像信号の特
性を表わすモード信号Mを用いて、入力画像信号
が有すると同じ均一量子化特性で入力画像信号を
量子化するように構成した量子化回路7を用いて
いる。また予測変換の手段としては、ノンリカー
シブタイプの予測符号器64を用いている。
本発明の符号化装置106へ第1の復号化回路
105からスイツチSWMとSWVを経て供給され
たデイジタルの画像信号V例えば―128〜127のレ
ベルをとる8ビツトの画像信号は、入力端子4を
経て前処理の手段の量子化回路7へ供給され、又
第1の復号化回路105からスイツチSWMを経
て供給されたデイジタルの画像信号Vの特性を表
わすモード信号Mは、入力端子5から制御回路1
3へ供給される。なおこれらの信号MとVを供給
する前置の第1の復号化装置についてはあとに説
明する。
105からスイツチSWMとSWVを経て供給され
たデイジタルの画像信号V例えば―128〜127のレ
ベルをとる8ビツトの画像信号は、入力端子4を
経て前処理の手段の量子化回路7へ供給され、又
第1の復号化回路105からスイツチSWMを経
て供給されたデイジタルの画像信号Vの特性を表
わすモード信号Mは、入力端子5から制御回路1
3へ供給される。なおこれらの信号MとVを供給
する前置の第1の復号化装置についてはあとに説
明する。
量子化回路7はあらかじめ定められた何種類か
の均一量子化の量子化特性、すなわち前処理特
性、を有し、制御回路13からの前処理制御用モ
ード信号M″によつて選択された量子化特性に従
つて画像信号Vを均一量子化して前処理を受けた
デイジタルの画像信号VQ(量子化されていること
をあらわす)を出力し、ノンリカーシブタイプの
予測符号器64の予測器8と減算器10とへ供給
する。
の均一量子化の量子化特性、すなわち前処理特
性、を有し、制御回路13からの前処理制御用モ
ード信号M″によつて選択された量子化特性に従
つて画像信号Vを均一量子化して前処理を受けた
デイジタルの画像信号VQ(量子化されていること
をあらわす)を出力し、ノンリカーシブタイプの
予測符号器64の予測器8と減算器10とへ供給
する。
予測器8ではあらかじめ定められた予測特性に
従つて予測信号Pを出力し、減算器10へ供給す
る。減算器10では量子化回路7から送られてき
た画像信号VQから予測信号Pを減算して予測誤
差信号e(=VQ−P)を得、不等長符号化回路1
1へ供給する。不等長符号化回路11は前処理の
量子化特性に対応した何種類かの符号変換特性を
有し、後述の制御回路13からのモード信号
M″の制御のもとに量子化特性に対応した符号変
換特性を選択し、選択された符号変換特性に従つ
て予測誤差信号eを不等長符号に変換し、不等長
符号および復号化に必要な同期およびモード信号
とからなる圧縮符号化信号Lをバツフアーメモリ
ー12へ供給する。
従つて予測信号Pを出力し、減算器10へ供給す
る。減算器10では量子化回路7から送られてき
た画像信号VQから予測信号Pを減算して予測誤
差信号e(=VQ−P)を得、不等長符号化回路1
1へ供給する。不等長符号化回路11は前処理の
量子化特性に対応した何種類かの符号変換特性を
有し、後述の制御回路13からのモード信号
M″の制御のもとに量子化特性に対応した符号変
換特性を選択し、選択された符号変換特性に従つ
て予測誤差信号eを不等長符号に変換し、不等長
符号および復号化に必要な同期およびモード信号
とからなる圧縮符号化信号Lをバツフアーメモリ
ー12へ供給する。
バツフアーメモリー12へ送られてくる圧縮符
号化信号Lの情報量は符号化装置106へ入力さ
れる画像信号Vに依存して時々刻々と変化する。
従つてバツフアーメモリー12では圧縮符号化信
号Lを一旦記憶し伝送路の伝送速度に合うように
平滑した後、圧縮データCとして出力端子14か
ら記憶装置又は伝送路107に送り出す。一方バ
ツフアーメモリー12ではバツフアーメモリーに
貯えられる情報蓄積量を監視しており、情報蓄積
量BOCは制御回路13へ供給される。なお伝送
路又は記憶装置107に送り出された圧縮データ
Cは第2の復号化装置108に送られるが、この
装置についてはあとに説明する。
号化信号Lの情報量は符号化装置106へ入力さ
れる画像信号Vに依存して時々刻々と変化する。
従つてバツフアーメモリー12では圧縮符号化信
号Lを一旦記憶し伝送路の伝送速度に合うように
平滑した後、圧縮データCとして出力端子14か
ら記憶装置又は伝送路107に送り出す。一方バ
ツフアーメモリー12ではバツフアーメモリーに
貯えられる情報蓄積量を監視しており、情報蓄積
量BOCは制御回路13へ供給される。なお伝送
路又は記憶装置107に送り出された圧縮データ
Cは第2の復号化装置108に送られるが、この
装置についてはあとに説明する。
制御回路13はバツフアーメモリー12に蓄え
られる情報蓄積量をあらわす信号BOCと入力の
モード信号Mとを監視して、適当な周期で判定を
行なつて前処理制御用モード信号M″を発生し、
量子化回路7と不等長符号化回路11へ供給す
る。以上が本発明による符号化装置106の動作
説明である。なお第2A図で説明されてない記号
はあとで説明する。
られる情報蓄積量をあらわす信号BOCと入力の
モード信号Mとを監視して、適当な周期で判定を
行なつて前処理制御用モード信号M″を発生し、
量子化回路7と不等長符号化回路11へ供給す
る。以上が本発明による符号化装置106の動作
説明である。なお第2A図で説明されてない記号
はあとで説明する。
次に前述のモード信号Mおよび再生画像信号V
を供給する第1の復号化装置105と、符号化装
置106で出力した圧縮符号を復号する第2の復
号化装置108について説明するが、これら2つ
の復号化装置は先にも述べたように実質的には同
じ回路であるので、以下同時に説明する。
を供給する第1の復号化装置105と、符号化装
置106で出力した圧縮符号を復号する第2の復
号化装置108について説明するが、これら2つ
の復号化装置は先にも述べたように実質的には同
じ回路であるので、以下同時に説明する。
第2B図は第1および第2の復号化装置105
と108の構成をあらわした図である。伝送路ま
たは記憶装置103,105から送られてきた圧
縮データCが入力端子15を経てバツフアーメモ
リー17へ供給され、一旦記憶される。バツフア
ーメモリー17は自身に貯えられている情報蓄積
量を監視していてそれに関する情報を不等長復号
化回路18へ自発的に供給し、またこのバツフア
ーメモリー17に一旦記憶された圧縮データCは
不等長復号化回路18からの要求に従つて読み出
され該回路18に供給される。この不等長復号化
回路18の圧縮データ読出しの要求はそれまでに
受けた圧縮データ中の同期信号やモード信号など
の制御情報と情報蓄積量に関する情報とによつて
決められる。
と108の構成をあらわした図である。伝送路ま
たは記憶装置103,105から送られてきた圧
縮データCが入力端子15を経てバツフアーメモ
リー17へ供給され、一旦記憶される。バツフア
ーメモリー17は自身に貯えられている情報蓄積
量を監視していてそれに関する情報を不等長復号
化回路18へ自発的に供給し、またこのバツフア
ーメモリー17に一旦記憶された圧縮データCは
不等長復号化回路18からの要求に従つて読み出
され該回路18に供給される。この不等長復号化
回路18の圧縮データ読出しの要求はそれまでに
受けた圧縮データ中の同期信号やモード信号など
の制御情報と情報蓄積量に関する情報とによつて
決められる。
上記のようにして圧縮データを受けた不等長復
号化回路18は、モード信号Mを抽出して予測復
号器65中の量子化回路21と出力端子24とへ
供給すると共に、不等長符号の情報の復号化を行
つて次のような形で予測誤差信号を再生する。す
なわち、不等長復号化回路18は本発明による符
号化装置106の不等長符号化回路11の有する
何種類かの符号変換特性に対応した符号逆変換特
性を有し、モード信号Mによつて選択された符号
変換特性に従つて不等長符号の情報を符号逆変換
し、モード信号M″が表わす量子化特性の精度に
量子化された予測誤差信号eQを再生する。一方端
子24に出力されたモード信号Mは、この復号化
装置が第1の復号化装置105として用いられる
ときはその出力を本発明による符号化装置へ送
り、第2の復号化装置108として用いられると
きは外部へ出力する必要はない。
号化回路18は、モード信号Mを抽出して予測復
号器65中の量子化回路21と出力端子24とへ
供給すると共に、不等長符号の情報の復号化を行
つて次のような形で予測誤差信号を再生する。す
なわち、不等長復号化回路18は本発明による符
号化装置106の不等長符号化回路11の有する
何種類かの符号変換特性に対応した符号逆変換特
性を有し、モード信号Mによつて選択された符号
変換特性に従つて不等長符号の情報を符号逆変換
し、モード信号M″が表わす量子化特性の精度に
量子化された予測誤差信号eQを再生する。一方端
子24に出力されたモード信号Mは、この復号化
装置が第1の復号化装置105として用いられる
ときはその出力を本発明による符号化装置へ送
り、第2の復号化装置108として用いられると
きは外部へ出力する必要はない。
上記のようにして再生された予測誤差信号eQは
予測復号器65の加算器20へ供給され、量子化
回路21からの量子化された予測信号として加算
して加算器20の出力に復号した画像信号VQを
出力する。再生された画像信号VQは、符号化装
置106の予測符号器64へ供給された画像信号
VQに一致しており、出力端子23と予測器22
へ供給される。予測器22は第2の圧縮符号化回
路106の予測器8と同じ機能を有し、次の予測
信号を求めて量子化回路21へ供給する。量子化
回路21は第2の符号化装置106の量子化回路
7と同じ機能を有し、モード信号Mによつて選択
された量子化特性に従つて予測信号を量子化し、
加算器20へ供給する。出力端子23に供給され
た再生画像信号VQは、本復号化装置が第1およ
び第2のいずれの復号化装置105,108とし
て用いられても装置出力として使用される。
予測復号器65の加算器20へ供給され、量子化
回路21からの量子化された予測信号として加算
して加算器20の出力に復号した画像信号VQを
出力する。再生された画像信号VQは、符号化装
置106の予測符号器64へ供給された画像信号
VQに一致しており、出力端子23と予測器22
へ供給される。予測器22は第2の圧縮符号化回
路106の予測器8と同じ機能を有し、次の予測
信号を求めて量子化回路21へ供給する。量子化
回路21は第2の符号化装置106の量子化回路
7と同じ機能を有し、モード信号Mによつて選択
された量子化特性に従つて予測信号を量子化し、
加算器20へ供給する。出力端子23に供給され
た再生画像信号VQは、本復号化装置が第1およ
び第2のいずれの復号化装置105,108とし
て用いられても装置出力として使用される。
上記の前処理として均一量子化を用いた場合に
おける第2の符号化モードでの符号化は次の様な
形で行なわれる。すなわち、均一量子化の前処理
を有する符号化装置で圧縮符号化された信号を復
号して再生した画像信号を本発明の符号化装置で
再び符号化する場合、再生画像信号の特性を表わ
すモード信号が8ビツト均一量子化の特性を表わ
す時は再生画像信号を予測変換して求めた予測誤
差信号を8ビツト用の符号変換特性で不等長符号
化する。モード信号が7ビツト均一量子化特性を
表わす時は予測誤差信号を7ビツト用の符号変換
特性で不等長符号化する。このようにモード信号
に従つて不等長符号化すれば前と同じ符号化が行
なえる。前処理として間引き処理を受けて再生さ
れた画像信号を再び符号化する場合は、モード信
号に従つて間引き処理されない所だけを不等長符
号化するようにする。なお第2B図のうち説明さ
れてない記号はあとで説明する。
おける第2の符号化モードでの符号化は次の様な
形で行なわれる。すなわち、均一量子化の前処理
を有する符号化装置で圧縮符号化された信号を復
号して再生した画像信号を本発明の符号化装置で
再び符号化する場合、再生画像信号の特性を表わ
すモード信号が8ビツト均一量子化の特性を表わ
す時は再生画像信号を予測変換して求めた予測誤
差信号を8ビツト用の符号変換特性で不等長符号
化する。モード信号が7ビツト均一量子化特性を
表わす時は予測誤差信号を7ビツト用の符号変換
特性で不等長符号化する。このようにモード信号
に従つて不等長符号化すれば前と同じ符号化が行
なえる。前処理として間引き処理を受けて再生さ
れた画像信号を再び符号化する場合は、モード信
号に従つて間引き処理されない所だけを不等長符
号化するようにする。なお第2B図のうち説明さ
れてない記号はあとで説明する。
次に第2A図の本発明の符号化装置106の各
構成要素について説明する。
構成要素について説明する。
第3図は本発明の符号化装置106に用いられ
る量子化回路7の具体的な回路例を示す図であ
る。この回路例は2の補数で表わされた8ビツト
の画像信号X(LSB(Least Significant Bit)は
x1で、その大きさは1である。)がモード信号
M″の制御のもとに5〜8ビツトのいずれかの均
一量子化特性で切捨ての量子化を受けて出力され
る場合について示してある。
る量子化回路7の具体的な回路例を示す図であ
る。この回路例は2の補数で表わされた8ビツト
の画像信号X(LSB(Least Significant Bit)は
x1で、その大きさは1である。)がモード信号
M″の制御のもとに5〜8ビツトのいずれかの均
一量子化特性で切捨ての量子化を受けて出力され
る場合について示してある。
量子化回路7に入力された8ビツトの画像信号
Xは、入力端子x4〜x8までの上位5ビツトはその
まま出力端子y4〜y8へ供給され、x1,x2およびx3
の各ビツトは論理積回路27,28または29へ
供給される。制御回路13から供給されるモード
信号M″は3ビツトの信号で符号逆変換器27へ
供給されて逆変換が行なわれ、QS1,QS2およ
びQS3で表わされる3ビツトの量子化選択信号
を出力する。
Xは、入力端子x4〜x8までの上位5ビツトはその
まま出力端子y4〜y8へ供給され、x1,x2およびx3
の各ビツトは論理積回路27,28または29へ
供給される。制御回路13から供給されるモード
信号M″は3ビツトの信号で符号逆変換器27へ
供給されて逆変換が行なわれ、QS1,QS2およ
びQS3で表わされる3ビツトの量子化選択信号
を出力する。
第4図はモード信号M″と量子化選択信号QS
1,QS2およびQS3と量子化特性の関係を表し
た図である。この図からすぐ分るように、例えば
モード信号M″が2の場合は、量子化選択信号QS
1が「0」で、QS2およびQS3が「1」とな
り、その結果量子化回路7では7ビツト情報の均
一量子化特性が選択されるようになる。
1,QS2およびQS3と量子化特性の関係を表し
た図である。この図からすぐ分るように、例えば
モード信号M″が2の場合は、量子化選択信号QS
1が「0」で、QS2およびQS3が「1」とな
り、その結果量子化回路7では7ビツト情報の均
一量子化特性が選択されるようになる。
ここで第3図に戻つて、量子化選択信号QS3
は論理積回路27,28および29へ、QS2は
同回路27および28へ、QS1は同回路27へ
供給される。論理積回路27,28および29は
各々の入力信号の論理積をとつた信号を出力し、
出力端子y1,y2およびy3へ供給する。したがつて
量子化回路7の出力にはモード信号M″によつて
選択された量子化特性の精度に均一量子化された
画像信号Yが出力される。
は論理積回路27,28および29へ、QS2は
同回路27および28へ、QS1は同回路27へ
供給される。論理積回路27,28および29は
各々の入力信号の論理積をとつた信号を出力し、
出力端子y1,y2およびy3へ供給する。したがつて
量子化回路7の出力にはモード信号M″によつて
選択された量子化特性の精度に均一量子化された
画像信号Yが出力される。
第5図は本発明の第1の実施例における符号化
装置106予測器8の具体的な回路例を示す図で
ある。本回路例においては、標本化周波数sがサ
ブキヤリアの周波数scの3倍である時にNTSC
カラーTV信号を能率よく予測できる予測関数と
して2つの予測関数を定め、2つの予測関数を適
応的に切換選択して予測信号を求めるように構成
されている。
装置106予測器8の具体的な回路例を示す図で
ある。本回路例においては、標本化周波数sがサ
ブキヤリアの周波数scの3倍である時にNTSC
カラーTV信号を能率よく予測できる予測関数と
して2つの予測関数を定め、2つの予測関数を適
応的に切換選択して予測信号を求めるように構成
されている。
第1の予測関数P1(z)は1次元の関数であつ
て、z=exp(−j2π/s)とすると、 P1(z)=0.5z-1+z-3−0.5z-4 ……(1) であらわされ、又第2の予測関数P2(z)は2ラ
イン前から予測する関数であつて、 P2(z)=z-2H ……(2) であらわされる。但しHは1水平走査周期のサン
プル数を示し、s=3scの時H=682.5である。選
択の方法は2つの予測関数による予測信号と局部
復号信号いいかえると予測器8への入力画像信号
(本実施例ではノンリカーシブタイプ予測符号器
を用いて情報保存符号化が行なわれているため、
局部復号信号に相当するものは予測符号器64へ
の入力画像信号に一致する。)とを比較し、入力
画像信号に近い予測信号を出力した予測関数を次
の予測に用いるものである。
て、z=exp(−j2π/s)とすると、 P1(z)=0.5z-1+z-3−0.5z-4 ……(1) であらわされ、又第2の予測関数P2(z)は2ラ
イン前から予測する関数であつて、 P2(z)=z-2H ……(2) であらわされる。但しHは1水平走査周期のサン
プル数を示し、s=3scの時H=682.5である。選
択の方法は2つの予測関数による予測信号と局部
復号信号いいかえると予測器8への入力画像信号
(本実施例ではノンリカーシブタイプ予測符号器
を用いて情報保存符号化が行なわれているため、
局部復号信号に相当するものは予測符号器64へ
の入力画像信号に一致する。)とを比較し、入力
画像信号に近い予測信号を出力した予測関数を次
の予測に用いるものである。
予測器8に供給された画像信号は(1)式の予測関
数の特性を有する第1の予測回路30と、(2)式の
予測関数の特性を有する第2の予測回路31と、
判定回路32とへ送られる。第1の予測回路30
から出力される第1の予測信号は切換回路34の
端子aおよび判定回路32へ、第2の予測回路3
1から出力される第2の予測信号は切換回路34
の端子bおよび判定回路32へ送られる。判定回
路32では画像信号に対してどちらの予測信号が
近いかを判定し、第1の予測信号が画像信号に近
い場合は「0」の選択信号を出力し、第2の予測
信号が近い場合は「1」の選択信号を出力する。
出力した選択信号はレジスター33で1標本化ク
ロツクの周期遅延されたのち切換回路34へ送ら
れ、切換回路34では選択信号が「0」の場合は
端子aの第1の予測信号が選択され、選択信号が
「1」の場合は端子bの第2の予測信号が選択さ
れて出力され、予測信号が得られる。第2の予測
回路31は入力信号を1365の標本化クロツク周期
だけ遅延して出力する遅延回路で構成される。
数の特性を有する第1の予測回路30と、(2)式の
予測関数の特性を有する第2の予測回路31と、
判定回路32とへ送られる。第1の予測回路30
から出力される第1の予測信号は切換回路34の
端子aおよび判定回路32へ、第2の予測回路3
1から出力される第2の予測信号は切換回路34
の端子bおよび判定回路32へ送られる。判定回
路32では画像信号に対してどちらの予測信号が
近いかを判定し、第1の予測信号が画像信号に近
い場合は「0」の選択信号を出力し、第2の予測
信号が近い場合は「1」の選択信号を出力する。
出力した選択信号はレジスター33で1標本化ク
ロツクの周期遅延されたのち切換回路34へ送ら
れ、切換回路34では選択信号が「0」の場合は
端子aの第1の予測信号が選択され、選択信号が
「1」の場合は端子bの第2の予測信号が選択さ
れて出力され、予測信号が得られる。第2の予測
回路31は入力信号を1365の標本化クロツク周期
だけ遅延して出力する遅延回路で構成される。
第6図は第5図の第1の予測回路30の具体的
な回路例を示す図である。第1の予測回路30は
(1)式の関数で示される予測特性を有し、0.5の係
数を有する乗算器35および40と、入力信号を
1標本化周期遅延させて出力するレジスター3
6,38,39および42と、減算器37と、加
算器41とから構成されるノンリカーシブタイプ
のデイジタルフイルターである。なお第1の復号
化装置105の予測器22も同様に構成される。
な回路例を示す図である。第1の予測回路30は
(1)式の関数で示される予測特性を有し、0.5の係
数を有する乗算器35および40と、入力信号を
1標本化周期遅延させて出力するレジスター3
6,38,39および42と、減算器37と、加
算器41とから構成されるノンリカーシブタイプ
のデイジタルフイルターである。なお第1の復号
化装置105の予測器22も同様に構成される。
次に第2A図における本発明による符号化装置
106の不等長符号化回路11の符号変換と、復
号化装置105又は108の不等長復号化回路1
8の符号逆変換について、第2A図、第2B図そ
の他の参照して説明する。予測符号器64へ入力
される量子化の前処理を受けた画像信号は第2A
図の説明においてVQと名づけられているが、更
に予測器8および22から出力される予測信号を
P、量子化回路21で信号VQと同じ精度に量子
化された予測信号をPQとすると、量子化回路2
1で生じる量子化雑音qはq=P−PQ(量子化回
路21は第3図に示すように切捨てによる量子化
となつているので量子化雑音qはQで表わされる
量子化特性の量子化の精度より小さい正の値をと
る。)となる。予測符号器64の減算器10では
量子化された画像信号VQから予測信号Pを減算
して予測誤差信号e=VQ−Pを出力して不等長
符号化回路11へ供給する。q=P−PQを用い
ると予測誤差信号はe=VQ−PQ−qで表わされ
る。したがつて不等長符号化回路11で符号変換
を行なうには、まず予測誤差信号e(=VQ−PQ−
q)を量子化された画像信号VQの精度と等しく
なるように量子化を行ない、量子化された予測誤
差信号eQ=VQ−PQを得てから符号変換を行ない、
一方予測復号器65では符号逆変換によつて再生
された予測誤差信号eQと量子化された予測信号PQ
を加算して(eQ+PQ=VQ)予測符号器64へ入
力された画像信号VQと等しい画像信号を再生す
る。
106の不等長符号化回路11の符号変換と、復
号化装置105又は108の不等長復号化回路1
8の符号逆変換について、第2A図、第2B図そ
の他の参照して説明する。予測符号器64へ入力
される量子化の前処理を受けた画像信号は第2A
図の説明においてVQと名づけられているが、更
に予測器8および22から出力される予測信号を
P、量子化回路21で信号VQと同じ精度に量子
化された予測信号をPQとすると、量子化回路2
1で生じる量子化雑音qはq=P−PQ(量子化回
路21は第3図に示すように切捨てによる量子化
となつているので量子化雑音qはQで表わされる
量子化特性の量子化の精度より小さい正の値をと
る。)となる。予測符号器64の減算器10では
量子化された画像信号VQから予測信号Pを減算
して予測誤差信号e=VQ−Pを出力して不等長
符号化回路11へ供給する。q=P−PQを用い
ると予測誤差信号はe=VQ−PQ−qで表わされ
る。したがつて不等長符号化回路11で符号変換
を行なうには、まず予測誤差信号e(=VQ−PQ−
q)を量子化された画像信号VQの精度と等しく
なるように量子化を行ない、量子化された予測誤
差信号eQ=VQ−PQを得てから符号変換を行ない、
一方予測復号器65では符号逆変換によつて再生
された予測誤差信号eQと量子化された予測信号PQ
を加算して(eQ+PQ=VQ)予測符号器64へ入
力された画像信号VQと等しい画像信号を再生す
る。
上記において、予測誤差信号eから−qを除く
量子化は切上げによる量子化となる。すなわち不
等長符号化回路11は予測誤差信号eを画像信号
VQの量子化の精度と等しくなるように切上げに
よる量子化を行なう機能とこのあと量子化された
予測誤差信号eQを不等長符号に符号変換する機能
とを有している。なお予測符号器64では量子化
器を用いていないため、予測符号器64の減算器
10および予測復号器65の加算器20では桁上
げを無視してモジユロー演算を行なつても可逆な
符号化が行なえ、予測符号器64へ入力される量
子化された画像信号と予測復号器65で復号され
る画像信号は一致する。したがつて予測誤差信号
に対してもモジユロー演算が行なえる。
量子化は切上げによる量子化となる。すなわち不
等長符号化回路11は予測誤差信号eを画像信号
VQの量子化の精度と等しくなるように切上げに
よる量子化を行なう機能とこのあと量子化された
予測誤差信号eQを不等長符号に符号変換する機能
とを有している。なお予測符号器64では量子化
器を用いていないため、予測符号器64の減算器
10および予測復号器65の加算器20では桁上
げを無視してモジユロー演算を行なつても可逆な
符号化が行なえ、予測符号器64へ入力される量
子化された画像信号と予測復号器65で復号され
る画像信号は一致する。したがつて予測誤差信号
に対してもモジユロー演算が行なえる。
次に画像信号VQを8ビツトの語長とした場合
において量子化された予測誤差信号eQを不等長符
号に符号変換する符号変換特性の作成の仕方の一
例を示す。8ビツトの精度に量子化した予測誤差
信号eQの分布の統計量から256個の不等長の符号
語からなる不等長符号を1種類定め、予測誤差信
号eQ量子化の精度、すなわち前処理の手段の量子
化回路7の量子化の精度、に対応した種類だけ予
測誤差信号を不等長符号に変換する変換特性をそ
なえておき、選択された符号変換特性で予測誤差
信号を不等長符号に変換する。量子化の精度が8
ビツトの時は−128〜127までの整数の予測誤差信
号eQに対して256個の符号語を割り当て、7ビツ
トの時は−128〜126までの偶数の予測誤差信号eQ
に対して符号長が短かい方から128個の符号語を
割当て、同様に6ビツトまたは5ビツトの時には
−128〜124までの4または8の倍数の予測誤差信
号eQに対して64または32個の符号語を割当てるよ
うに符号変換特性を定める。
において量子化された予測誤差信号eQを不等長符
号に符号変換する符号変換特性の作成の仕方の一
例を示す。8ビツトの精度に量子化した予測誤差
信号eQの分布の統計量から256個の不等長の符号
語からなる不等長符号を1種類定め、予測誤差信
号eQ量子化の精度、すなわち前処理の手段の量子
化回路7の量子化の精度、に対応した種類だけ予
測誤差信号を不等長符号に変換する変換特性をそ
なえておき、選択された符号変換特性で予測誤差
信号を不等長符号に変換する。量子化の精度が8
ビツトの時は−128〜127までの整数の予測誤差信
号eQに対して256個の符号語を割り当て、7ビツ
トの時は−128〜126までの偶数の予測誤差信号eQ
に対して符号長が短かい方から128個の符号語を
割当て、同様に6ビツトまたは5ビツトの時には
−128〜124までの4または8の倍数の予測誤差信
号eQに対して64または32個の符号語を割当てるよ
うに符号変換特性を定める。
他の例としては量子化特性に従つてあらかじめ
予測誤差信号eQを8ビツトの時は1で、7ビツト
の時は2で、6ビツトの時は4で、5ビツドの時
は8で割算してから8ビツト用の符号変換特性で
不等長符号に変換し、復号側では8ビツト用の符
号逆変換特性の出力を量子化特性に従つて1,
2,4,又は8倍して予測誤差信号を出力する。
また他の例としては8ビツト、7ビツト、6ビツ
ト、5ビツトの量子化特性の種類に対応して各々
256個、128個、64個、32個の各符号語からなる4
種類の不等長符号を用いて不等長符号化復号化を
行なう。この様にすればハードウエアーは増加す
るが、符号化能率は上がる。なおオーバーフロー
モード用として5ビツト等長、アンダーフローモ
ード用として8ビツト等長の符号変換特性も用意
しておく。
予測誤差信号eQを8ビツトの時は1で、7ビツト
の時は2で、6ビツトの時は4で、5ビツドの時
は8で割算してから8ビツト用の符号変換特性で
不等長符号に変換し、復号側では8ビツト用の符
号逆変換特性の出力を量子化特性に従つて1,
2,4,又は8倍して予測誤差信号を出力する。
また他の例としては8ビツト、7ビツト、6ビツ
ト、5ビツトの量子化特性の種類に対応して各々
256個、128個、64個、32個の各符号語からなる4
種類の不等長符号を用いて不等長符号化復号化を
行なう。この様にすればハードウエアーは増加す
るが、符号化能率は上がる。なおオーバーフロー
モード用として5ビツト等長、アンダーフローモ
ード用として8ビツト等長の符号変換特性も用意
しておく。
第7図は符号化装置106の制御回路13の具
体的な回路例を示す図である。バツフアーメモリ
ー回路12からの情報蓄積量BOCはモード発生
回路301と検出回路302へ供給される。モー
ド発生回路301は情報蓄積量BOCを監視し、
あらかじめ定められた制御特性に従つて量子化回
路7で情報量の制御を行なうよう指示をするモー
ド信号M′を出力する。
体的な回路例を示す図である。バツフアーメモリ
ー回路12からの情報蓄積量BOCはモード発生
回路301と検出回路302へ供給される。モー
ド発生回路301は情報蓄積量BOCを監視し、
あらかじめ定められた制御特性に従つて量子化回
路7で情報量の制御を行なうよう指示をするモー
ド信号M′を出力する。
第8図は制御回路13の制御特性の一例を示
す。バツフアーメモリー12の大きさは規格化し
た値で6の大きさを有するとしている。情報蓄積
量BOCが0〜1の間で非常に少ない値の場合は
モード信号M′はアンダーフローモードを示す0
の値をとる。モード信号が0の時は量子化特性は
8ビツトを選択し、符号変換特性は8ビツト等長
符号を選択する。情報蓄積量BOCが5〜6の間
の値でオーバーフローが生じそうな場合は、モー
ド信号M′はオーバーフローモードを示す5の値
をとる。モード信号が5の時は量子化特性は5ビ
ツト均一量子化を選択し(但し伝送ビツトレート
は5ビツト/画素より大きいものとする。)、符号
変換特性は5ビツト等長符号を選択する。情報蓄
積量BOCが1〜2,2〜3,3〜4,4〜5の
場合、モード信号M′は1,2,3,4,5の値
をそれぞれとり、量子化特性は8,7,6,5ビ
ツトの量子化特性をそれぞれ選択し、符号変換特
性も各々の量子化特性に対応したものを選択する
ことにする。得られたモード信号M′は切換回路
303の入力端子aに供給される。
す。バツフアーメモリー12の大きさは規格化し
た値で6の大きさを有するとしている。情報蓄積
量BOCが0〜1の間で非常に少ない値の場合は
モード信号M′はアンダーフローモードを示す0
の値をとる。モード信号が0の時は量子化特性は
8ビツトを選択し、符号変換特性は8ビツト等長
符号を選択する。情報蓄積量BOCが5〜6の間
の値でオーバーフローが生じそうな場合は、モー
ド信号M′はオーバーフローモードを示す5の値
をとる。モード信号が5の時は量子化特性は5ビ
ツト均一量子化を選択し(但し伝送ビツトレート
は5ビツト/画素より大きいものとする。)、符号
変換特性は5ビツト等長符号を選択する。情報蓄
積量BOCが1〜2,2〜3,3〜4,4〜5の
場合、モード信号M′は1,2,3,4,5の値
をそれぞれとり、量子化特性は8,7,6,5ビ
ツトの量子化特性をそれぞれ選択し、符号変換特
性も各々の量子化特性に対応したものを選択する
ことにする。得られたモード信号M′は切換回路
303の入力端子aに供給される。
検出回路302は情報蓄積量BOCを監視して
おり、オーバーフローまたはアンダーフローが生
じそうな場合、すなわち1以下または5以上の場
合には切換信号Sを「0」とし、そうでない場合
は「1」として切換回路303へ供給する。
おり、オーバーフローまたはアンダーフローが生
じそうな場合、すなわち1以下または5以上の場
合には切換信号Sを「0」とし、そうでない場合
は「1」として切換回路303へ供給する。
第9図はオーバーフローおよびアンダーフロー
を検出する上記の検出回路302の有する入出力
特性の一例を示した図である。
を検出する上記の検出回路302の有する入出力
特性の一例を示した図である。
制御回路13へ供給されたモード信号Mは切換
回路303の端子bへ送られる。切換回路303
では切換信号Sが「0」の場合は端子aの信号す
なわちモード信号M′が選択され、「1」の場合は
端子bの信号すなわちモード信号Mが選択され、
切換回路303の出力にモード信号M″として出
力する。この場合モード信号M′が選択されモー
ド信号M′の制御のもとに符号化する場合が第1
の符号化モードであり、モード信号Mが選択され
モード信号Mの制御のもとに符号化する場合が第
2の符号化モードである。なおモード信号M″の
発生はあらかじめ定められた周期ごとに行なわれ
る。
回路303の端子bへ送られる。切換回路303
では切換信号Sが「0」の場合は端子aの信号す
なわちモード信号M′が選択され、「1」の場合は
端子bの信号すなわちモード信号Mが選択され、
切換回路303の出力にモード信号M″として出
力する。この場合モード信号M′が選択されモー
ド信号M′の制御のもとに符号化する場合が第1
の符号化モードであり、モード信号Mが選択され
モード信号Mの制御のもとに符号化する場合が第
2の符号化モードである。なおモード信号M″の
発生はあらかじめ定められた周期ごとに行なわれ
る。
第10図は符号化装置106の制御回路13の
別な具体的な回路例を示す図である。参照数字
301,302,303は第7図の各参照数字の部分と同
じ機能を有し同様の動作を行なう。本回路例はモ
ード信号Mを用いて情報蓄積量BOCの制御を行
ない、送受のバツフアーメモリーの情報蓄積量が
大きくずれないようにしたものである。
別な具体的な回路例を示す図である。参照数字
301,302,303は第7図の各参照数字の部分と同
じ機能を有し同様の動作を行なう。本回路例はモ
ード信号Mを用いて情報蓄積量BOCの制御を行
ない、送受のバツフアーメモリーの情報蓄積量が
大きくずれないようにしたものである。
推定回路306はモード信号Mから送信側のバ
ツフアーメモリーの情報蓄積量の推定値、すなわ
ち推定情報蓄積量BOC′、を出力し、比較回路3
05へ供給する。情報蓄積量の推定は第8図の特
性を用いて行なう。例えばモード信号Mが3の時
は推定情報蓄積量BOC′はBOCの変域の中心をと
つて3.5とする。
ツフアーメモリーの情報蓄積量の推定値、すなわ
ち推定情報蓄積量BOC′、を出力し、比較回路3
05へ供給する。情報蓄積量の推定は第8図の特
性を用いて行なう。例えばモード信号Mが3の時
は推定情報蓄積量BOC′はBOCの変域の中心をと
つて3.5とする。
比較回路305では情報蓄積量BOCと推定情
報蓄積量BOC′とを比較し(BOC―BOC′)の値
がある値、例えば2、より大きい場合はリセツト
を行なう切換信号S″を「0」とし(BOC―
BOC′)の値がある値、例えば1、以下になるま
で「0」を保持する。他の場合は切換信号S″を
「1」とする。論理積回路304は切換信号S′お
よびS″の信号の論理積をとり、得られた切換信
号Sを切換回路303へ供給する。
報蓄積量BOC′とを比較し(BOC―BOC′)の値
がある値、例えば2、より大きい場合はリセツト
を行なう切換信号S″を「0」とし(BOC―
BOC′)の値がある値、例えば1、以下になるま
で「0」を保持する。他の場合は切換信号S″を
「1」とする。論理積回路304は切換信号S′お
よびS″の信号の論理積をとり、得られた切換信
号Sを切換回路303へ供給する。
論理積回路304を切換信号S′およびS″の信号
の他にさらに切換信号Sも入力されるように構
成し(図示せず)、通常の場合は切換信号Sを
「1」とし、そうではなく圧縮符号化されてない
原画像信号が入力された場合は何らかの方法、例
えばスイツチ、で切換信号Sを「0」に保持す
るようにすれば、本発明の符号化装置は第1図の
第1の圧縮符号化装置103と同じ機能となり、
原画像信号を圧縮符号化することができる。たと
えばモード信号Mが7に場合は、第1の符号化モ
ードで圧縮符号化するものと定めておき、モード
信号Mが7である場合は「0」の切換信号S
を、モード信号Mが7でない場合は「1」の切換
信号Sを出力する回路を付け加えれば、モード
信号Mを用いて切換制御をすることによつて、再
生画像信号の他に原画像信号も圧縮符号化できる
ようになる。
の他にさらに切換信号Sも入力されるように構
成し(図示せず)、通常の場合は切換信号Sを
「1」とし、そうではなく圧縮符号化されてない
原画像信号が入力された場合は何らかの方法、例
えばスイツチ、で切換信号Sを「0」に保持す
るようにすれば、本発明の符号化装置は第1図の
第1の圧縮符号化装置103と同じ機能となり、
原画像信号を圧縮符号化することができる。たと
えばモード信号Mが7に場合は、第1の符号化モ
ードで圧縮符号化するものと定めておき、モード
信号Mが7である場合は「0」の切換信号S
を、モード信号Mが7でない場合は「1」の切換
信号Sを出力する回路を付け加えれば、モード
信号Mを用いて切換制御をすることによつて、再
生画像信号の他に原画像信号も圧縮符号化できる
ようになる。
なお第10図の制御回路13を用いた場合、1
度モード信号M′が選択されて情報蓄積量のリセ
ツトが行なわれれば、画像信号の切換や伝送路エ
ラー等が生ずるまでリセツトは行なう必要はな
い。
度モード信号M′が選択されて情報蓄積量のリセ
ツトが行なわれれば、画像信号の切換や伝送路エ
ラー等が生ずるまでリセツトは行なう必要はな
い。
第11図は符号化装置106の量子化回路7の
別な構成例を示す図である。本構成例の量子化回
路は、第2の符号化モードの場合の前処理の仕方
として前処理の手段の入力信号Vをそのまま出力
できるように構成したものである。すなわち切換
回路71において、第1の符号化モードの場合は
端子aに供給されている量子化回路7で前処理を
受けた画像信号V′を選択し、第2の符号化モー
ドの場合は端子bに供給されている入力画像信号
Vを選択し、その出力として前処理を受けた画像
信号V″を出力するようになつている。なおこの
場合は制御回路として第10図のものを使用し、
更にその論理積回路304の出力Sを回路外に取
り出せるようにしておく。以上を更に詳しく説明
すれば、制御回路13で求められた前処理制御用
モード信号M″は量子化回路7へ供給され、論理
積回路304から取り出された切換信号Sは、切
換回路71へ供給される。切換回路71の端子a
にはモード信号M″の制御のもとに量子化回路7
で量子化された画像信号V′が供給され、端子b
には入力画像信号Vが供給される。切換信号Sが
「0」の場合すなわち第1の符号化モードの場合
はモード信号M″はモード信号M′の値をとり、モ
ード信号M′の制御のもとに量子化の前処理を受
けた画像信号V′が前処理を受けた画像信号V″と
して出力される。切換信号Sが「1」の場合すな
わち第2の符号化モードの場合はモード信号
M″はモード信号Mの値をとり、画像信号Vが前
処理を受けた画像信号V″として出力される。
別な構成例を示す図である。本構成例の量子化回
路は、第2の符号化モードの場合の前処理の仕方
として前処理の手段の入力信号Vをそのまま出力
できるように構成したものである。すなわち切換
回路71において、第1の符号化モードの場合は
端子aに供給されている量子化回路7で前処理を
受けた画像信号V′を選択し、第2の符号化モー
ドの場合は端子bに供給されている入力画像信号
Vを選択し、その出力として前処理を受けた画像
信号V″を出力するようになつている。なおこの
場合は制御回路として第10図のものを使用し、
更にその論理積回路304の出力Sを回路外に取
り出せるようにしておく。以上を更に詳しく説明
すれば、制御回路13で求められた前処理制御用
モード信号M″は量子化回路7へ供給され、論理
積回路304から取り出された切換信号Sは、切
換回路71へ供給される。切換回路71の端子a
にはモード信号M″の制御のもとに量子化回路7
で量子化された画像信号V′が供給され、端子b
には入力画像信号Vが供給される。切換信号Sが
「0」の場合すなわち第1の符号化モードの場合
はモード信号M″はモード信号M′の値をとり、モ
ード信号M′の制御のもとに量子化の前処理を受
けた画像信号V′が前処理を受けた画像信号V″と
して出力される。切換信号Sが「1」の場合すな
わち第2の符号化モードの場合はモード信号
M″はモード信号Mの値をとり、画像信号Vが前
処理を受けた画像信号V″として出力される。
第12A図は本発明による符号化装置の第2の
実施例の構成を示すブロツク図である。本実施例
は第2A図の符号化装置106の不等長符号化回
路11で切上げによる量子化と符号変換の2つの
機能の中、切上げによる量子化の機能を予測符号
器64へ含めた構成としている。この実施例の装
置に用いられている構成要素で第2A図に用いら
れている構成要素と実質的に同じものには第2A
図におけると同じ参照数字を付してある。
実施例の構成を示すブロツク図である。本実施例
は第2A図の符号化装置106の不等長符号化回
路11で切上げによる量子化と符号変換の2つの
機能の中、切上げによる量子化の機能を予測符号
器64へ含めた構成としている。この実施例の装
置に用いられている構成要素で第2A図に用いら
れている構成要素と実質的に同じものには第2A
図におけると同じ参照数字を付してある。
予測符号器64中の量子化回路9は量子化回路
7と同じ機能を有し、制御回路13からのモード
信号M″によつて量子化回路7と同じ量子化特性
を選択して、予測器8からの予測信号Pを量子化
して出力し減算器10へ供給する。減算器10は
量子化された画像信号VQから量子化された予測
信号PQを減算して量子化された予測信号eQを求
め、不等長符号化回路11へ供給する。
7と同じ機能を有し、制御回路13からのモード
信号M″によつて量子化回路7と同じ量子化特性
を選択して、予測器8からの予測信号Pを量子化
して出力し減算器10へ供給する。減算器10は
量子化された画像信号VQから量子化された予測
信号PQを減算して量子化された予測信号eQを求
め、不等長符号化回路11へ供給する。
不等長符号化回路11は量子化特性に対応した
符号変換特性をいく種類か有し、制御回路13か
らのモード信号M″の制御のもとに、量子化回路
7から出力される画像信号VQの有する量子化特
性に対応した符号変換特性を選択して、予測誤差
信号eQを不等長符号に変換する。
符号変換特性をいく種類か有し、制御回路13か
らのモード信号M″の制御のもとに、量子化回路
7から出力される画像信号VQの有する量子化特
性に対応した符号変換特性を選択して、予測誤差
信号eQを不等長符号に変換する。
第12B図は第12A図の本発明の符号化装置
106に信号MとVを与える第1の復号化装置1
05又は該符号化装置の出力を復号化する第2の
復号化装置108の構成をブロツクであらわした
図である。この装置に用いられている構成要素で
第2B図に用いられている構成要素と実質的に同
じものには第2B図におけると同じ参照符号を付
してある。本復号化装置が第2B図の装置と異る
ところは、量子化回路21の位置を等価的に変え
た構成となつているところであり、機能の点につ
いては第12B図の符号化装置についての説明か
ら容易に類推できるので、詳細な説明は省略す
る。
106に信号MとVを与える第1の復号化装置1
05又は該符号化装置の出力を復号化する第2の
復号化装置108の構成をブロツクであらわした
図である。この装置に用いられている構成要素で
第2B図に用いられている構成要素と実質的に同
じものには第2B図におけると同じ参照符号を付
してある。本復号化装置が第2B図の装置と異る
ところは、量子化回路21の位置を等価的に変え
た構成となつているところであり、機能の点につ
いては第12B図の符号化装置についての説明か
ら容易に類推できるので、詳細な説明は省略す
る。
第13A図は本発明による符号化装置の第3の
実施例の構成をブロツクであらわした図である。
この装置が第1の実施例(第2A図)の装置と異
るのは前処理手段として量子化回路7の代りに間
引補間処理回路43を用いたことにある。他の構
成は第2A図のものと同じであるから同じ参照数
字を付してある。間引処理は等価的に行なわれれ
ばよく、始めに間引きを行なつてサンプル数を減
少させて予測変換するか、または間引きする画素
だけを定めておくだけでそのまま予測変換を行な
い、不等長符号化回路11で実際に間引きを行な
つて符号変換を行なうかする方法がある。本実施
例では後者の構成としている。
実施例の構成をブロツクであらわした図である。
この装置が第1の実施例(第2A図)の装置と異
るのは前処理手段として量子化回路7の代りに間
引補間処理回路43を用いたことにある。他の構
成は第2A図のものと同じであるから同じ参照数
字を付してある。間引処理は等価的に行なわれれ
ばよく、始めに間引きを行なつてサンプル数を減
少させて予測変換するか、または間引きする画素
だけを定めておくだけでそのまま予測変換を行な
い、不等長符号化回路11で実際に間引きを行な
つて符号変換を行なうかする方法がある。本実施
例では後者の構成としている。
入力端子4へ供給された画像信号Vは間引き補
間処理回路43へ供給され、入力端子5へ供給さ
れた画像信号の特性を表わすモード信号Mは制御
回路13へ供給される。間引き補間処理回路43
は間引きを何も行なわない特性を含めてあらかじ
め定められた何種類かの間引き特性を有し、制御
回路13からの制御信号すなわちモード信号
M″によつて選択された間引き特性にしたがつて、
間引きされない画素と間引きされる画素を定め
る。なお次の予測符号器64の予測器8は間引か
れる画素を含んだ近傍の画素を用いて予測を行な
う回路例となつているため、間引きされる画素の
信号はまわりの間引きされない画素の信号を用い
てあらかじめ補間される。
間処理回路43へ供給され、入力端子5へ供給さ
れた画像信号の特性を表わすモード信号Mは制御
回路13へ供給される。間引き補間処理回路43
は間引きを何も行なわない特性を含めてあらかじ
め定められた何種類かの間引き特性を有し、制御
回路13からの制御信号すなわちモード信号
M″によつて選択された間引き特性にしたがつて、
間引きされない画素と間引きされる画素を定め
る。なお次の予測符号器64の予測器8は間引か
れる画素を含んだ近傍の画素を用いて予測を行な
う回路例となつているため、間引きされる画素の
信号はまわりの間引きされない画素の信号を用い
てあらかじめ補間される。
間引き補間処理回路43で補間処理を受けた画
像信号V″(量子化されていない)は予測符号器6
4へ供給され、予測符号器64では予測誤差信号
が求められ不等長符号化回路11へ供給される。
像信号V″(量子化されていない)は予測符号器6
4へ供給され、予測符号器64では予測誤差信号
が求められ不等長符号化回路11へ供給される。
不等長符号化回路11はあらかじめ定められた
符号変換特性、例えば第1の実施例の不等長符号
化回路11が有する8ビツトの量子化特性用の符
号変換特性と同じもの、を有しており、間引き補
間処理回路43から出力される画像信号V″の間
引き特性を表わすモード信号M″の制御のもとに、
間引きされない画素に対応した予測誤差信号のみ
を符号変換特性にしたがつて不等長符号に変換
し、不等長符号と復号に必要な同期および間引き
特性を表わすモード信号M″からなる圧縮符号化
信号をバツフアーメモリー12へ送る。
符号変換特性、例えば第1の実施例の不等長符号
化回路11が有する8ビツトの量子化特性用の符
号変換特性と同じもの、を有しており、間引き補
間処理回路43から出力される画像信号V″の間
引き特性を表わすモード信号M″の制御のもとに、
間引きされない画素に対応した予測誤差信号のみ
を符号変換特性にしたがつて不等長符号に変換
し、不等長符号と復号に必要な同期および間引き
特性を表わすモード信号M″からなる圧縮符号化
信号をバツフアーメモリー12へ送る。
バツフアーメモリー12では符号化情報を平滑
化して圧縮データCとして出力端子14から出力
するとともに、情報蓄積量BOCを制御回路13
へ供給する。
化して圧縮データCとして出力端子14から出力
するとともに、情報蓄積量BOCを制御回路13
へ供給する。
制御回路13はモード信号M′とバツフアーメ
モリー12から供給される情報蓄積量BOCを用
いて間引き処理の前処理特性の切換制御を行なう
モード信号M″を出力し、発生する情報量の平滑
化制御を行なう。制御回路13から出力されるモ
ード信号M″は間引き補間処理回路43および不
等長符号化回路11へ供給される。以上が符号化
装置106の動作説明である。
モリー12から供給される情報蓄積量BOCを用
いて間引き処理の前処理特性の切換制御を行なう
モード信号M″を出力し、発生する情報量の平滑
化制御を行なう。制御回路13から出力されるモ
ード信号M″は間引き補間処理回路43および不
等長符号化回路11へ供給される。以上が符号化
装置106の動作説明である。
第13B図は第13A図の本発明の符号化装置
106に信号MとVを与える第1又は第2の復号
化回路105か108の構成をブロツクをあらわ
した図である。この装置が第2B図の装置と異る
のは量子化回路21の代りに補間処理回路44を
用いたものである。他の構成は第2B図のものと
実質的に同じであり、同じ参照数字を用いてい
る。
106に信号MとVを与える第1又は第2の復号
化回路105か108の構成をブロツクをあらわ
した図である。この装置が第2B図の装置と異る
のは量子化回路21の代りに補間処理回路44を
用いたものである。他の構成は第2B図のものと
実質的に同じであり、同じ参照数字を用いてい
る。
入力端子15へ供給された圧縮データCはバツ
フアーメモリー17に一旦蓄えられたのち、不等
長復号化回路18で符号逆変換特性にしたがつて
逆変換が行なわれて予測誤差信号を出力し、加算
器20へ供給する。間引きが行なわれた画素に対
しては適当な値、例えば0の値の予測誤差信号を
出力する。加算器20では予測器22から送られ
てくる予測信号を予測誤差信号を加算して加算器
20の出力に復号信号を出力し、補間処理回路4
4へ供給する。
フアーメモリー17に一旦蓄えられたのち、不等
長復号化回路18で符号逆変換特性にしたがつて
逆変換が行なわれて予測誤差信号を出力し、加算
器20へ供給する。間引きが行なわれた画素に対
しては適当な値、例えば0の値の予測誤差信号を
出力する。加算器20では予測器22から送られ
てくる予測信号を予測誤差信号を加算して加算器
20の出力に復号信号を出力し、補間処理回路4
4へ供給する。
補間処理回路44は符号化装置の間引き補間処
理回路43と同様の機能を有し、不等長復号化回
路18からのモード信号によつて選択された間引
き特性に従つて間引きされた画素を、まわりの間
引きされていない画素の復号信号を用いて補間を
行ない、補間処理を行なつた復号画像信号を出力
する。補間処理を受けた復号信号は出力端子23
および予測器22へ供給される。又第1の復号器
105として用いられる場合に必要なモード信号
Mは不等長復号化回路18の出力を出力端子24
を経て取り出す。
理回路43と同様の機能を有し、不等長復号化回
路18からのモード信号によつて選択された間引
き特性に従つて間引きされた画素を、まわりの間
引きされていない画素の復号信号を用いて補間を
行ない、補間処理を行なつた復号画像信号を出力
する。補間処理を受けた復号信号は出力端子23
および予測器22へ供給される。又第1の復号器
105として用いられる場合に必要なモード信号
Mは不等長復号化回路18の出力を出力端子24
を経て取り出す。
第14図は第13A図の符号化装置106の間
引き補間処理回路43での間引き特性を表わすた
めの標本化された画素の配置を3つの場合(),
(),および()について示す図である。標本
化周波数をs=3scとした時の1フイールドの第
(l―3)ラインから第lラインまでの画面の一
部の画素配置、間引きなしの特性を示すと、()
における丸印の様になる。()は第1の間引き
特性を示す図であつて、ばつ印の画素が間引かれ
る画素を示し、水平方向には3サンプルごとに、
垂直方向には1ラインおきに間引きが行なわれ、
有効なサンプル数は5/6に減少される。そして
()は第2の間引き特性を示す図であつて、全
ラインに対して水平方向に3サンプルごとに間引
きが行なわれ有効なサンプル数は2/3に減少する。
間引きが行なわれる画素Yの信号の補間は()
に示すよう間引かれない画素A〜Eを用いて行な
う。画素Yの信号は次式で補間する。
引き補間処理回路43での間引き特性を表わすた
めの標本化された画素の配置を3つの場合(),
(),および()について示す図である。標本
化周波数をs=3scとした時の1フイールドの第
(l―3)ラインから第lラインまでの画面の一
部の画素配置、間引きなしの特性を示すと、()
における丸印の様になる。()は第1の間引き
特性を示す図であつて、ばつ印の画素が間引かれ
る画素を示し、水平方向には3サンプルごとに、
垂直方向には1ラインおきに間引きが行なわれ、
有効なサンプル数は5/6に減少される。そして
()は第2の間引き特性を示す図であつて、全
ラインに対して水平方向に3サンプルごとに間引
きが行なわれ有効なサンプル数は2/3に減少する。
間引きが行なわれる画素Yの信号の補間は()
に示すよう間引かれない画素A〜Eを用いて行な
う。画素Yの信号は次式で補間する。
Y=0.5A+0.25B−0.5C+0.5D+0.25E ……(3)
これをz関数の補間フイルターHY(z)で示せ
ば次式のようになる。
ば次式のようになる。
HY(z)=0.5z-1+0.5z-681
−0.5z-682+0.5z-684+0.25z-1365 ……(4)
第15図は第13A図の本発明の符号化装置1
06の間引き補間処理回路43の具体的な回路例
を示す図である。入力端子51へ供給された画像
信号Vは切換回路53の端子aと補間フイルター
回路52へ供給される。補間フイルター回路52
は(4)式で示される補間フイルターの特性を有する
ノンリカーシブタイプのデイジタルフイルターで
構成されており、補間フイルター回路52の出力
に補間信号を出力し切換回路53の端子bへ供給
する。
06の間引き補間処理回路43の具体的な回路例
を示す図である。入力端子51へ供給された画像
信号Vは切換回路53の端子aと補間フイルター
回路52へ供給される。補間フイルター回路52
は(4)式で示される補間フイルターの特性を有する
ノンリカーシブタイプのデイジタルフイルターで
構成されており、補間フイルター回路52の出力
に補間信号を出力し切換回路53の端子bへ供給
する。
入力信号54には第14図()〜()に示
す間引き特性の中から選択された間引き特性に従
つて間引き処理を行なうための制御信号M″が制
御回路13から供給される。間引きを行なわない
場合あるいは間引きが行なわれない画素に対して
は端子aの信号が選択され、間引きが行なわれる
画素に対しては端子bの信号が選択されて信号
V″として出力端子55から出力される。なお間
引きされる画素に対する画像信号を予測器8で必
要としない場合は補間を行なう必要はない。
す間引き特性の中から選択された間引き特性に従
つて間引き処理を行なうための制御信号M″が制
御回路13から供給される。間引きを行なわない
場合あるいは間引きが行なわれない画素に対して
は端子aの信号が選択され、間引きが行なわれる
画素に対しては端子bの信号が選択されて信号
V″として出力端子55から出力される。なお間
引きされる画素に対する画像信号を予測器8で必
要としない場合は補間を行なう必要はない。
補間処理回路44は間引き補間処理回路43と
同じに構成される。
同じに構成される。
以上の説明から明らかなように前処理と可逆的
な予測変換と不等長符号化の各手段からなる第2
の圧縮符号化装置106を用いて符号化された圧
縮データを復号化して再生したデイジタルの画像
信号Vは、前処理の手段の出力信号と同じであ
る。したがつて再生したデイジタルの画像信号V
を再び符号化するのに符号化装置106では前処
理による制限は行なわず、前処理特性を表わすモ
ード信号Mを用いて第1の圧縮符号化装置と同じ
符号化特性で符号化を行なつて同じ圧縮データを
出力することができるため、第2の復号化装置で
は再び画像信号Vを復号でき符号化をくり返した
ことによる画質劣化は何にも生じない。
な予測変換と不等長符号化の各手段からなる第2
の圧縮符号化装置106を用いて符号化された圧
縮データを復号化して再生したデイジタルの画像
信号Vは、前処理の手段の出力信号と同じであ
る。したがつて再生したデイジタルの画像信号V
を再び符号化するのに符号化装置106では前処
理による制限は行なわず、前処理特性を表わすモ
ード信号Mを用いて第1の圧縮符号化装置と同じ
符号化特性で符号化を行なつて同じ圧縮データを
出力することができるため、第2の復号化装置で
は再び画像信号Vを復号でき符号化をくり返した
ことによる画質劣化は何にも生じない。
第16図は、これまで説明した第1の符号化モ
ードにリセツト機能と圧縮符号化機能とを持たせ
た本発明の符号化装置を用いたシステムの他の例
である、デイジタルVTRの編集を行なうシステ
ムの構成を示した図である。このシステムの構成
要素で第1図のシステムにおける構成要素と同じ
ものには同じ参照数字を付してある。この第16
図のシステムは、第1の復号化装置105で再生
した画像信号VとA/D変換器102の出力であ
る原画像信号とを切換えて符号化する場合を示し
ており、構成上からいうと圧縮モード信号発生器
130を用いることが第1図の場合と異なつてい
る。
ードにリセツト機能と圧縮符号化機能とを持たせ
た本発明の符号化装置を用いたシステムの他の例
である、デイジタルVTRの編集を行なうシステ
ムの構成を示した図である。このシステムの構成
要素で第1図のシステムにおける構成要素と同じ
ものには同じ参照数字を付してある。この第16
図のシステムは、第1の復号化装置105で再生
した画像信号VとA/D変換器102の出力であ
る原画像信号とを切換えて符号化する場合を示し
ており、構成上からいうと圧縮モード信号発生器
130を用いることが第1図の場合と異なつてい
る。
第16図において、切換回路SWMとSWVがa
接点に接続しているとき、即ち圧縮符号化された
信号を記憶しているVTR104から読出された
信号が符号化装置106に送られるときは、圧縮
符号化を表わすモードを付加したモード信号Mが
第1の復号化装置105から送られるが、切換回
路SWMとSWVがb接点に接続しているとき、即
ち原画像信号が符号化装置に送られるときは、上
に説明した圧縮モード信号発生器130から圧縮
モード信号を送るようになつている。従つて第2
の符号化装置106は第1図の場合と同じように
動作する。このあとの動作も同様である。
接点に接続しているとき、即ち圧縮符号化された
信号を記憶しているVTR104から読出された
信号が符号化装置106に送られるときは、圧縮
符号化を表わすモードを付加したモード信号Mが
第1の復号化装置105から送られるが、切換回
路SWMとSWVがb接点に接続しているとき、即
ち原画像信号が符号化装置に送られるときは、上
に説明した圧縮モード信号発生器130から圧縮
モード信号を送るようになつている。従つて第2
の符号化装置106は第1図の場合と同じように
動作する。このあとの動作も同様である。
次に符号化装置として、今まで説明したものと
は若干異なり、装置そのものの構成は若干複雑に
なるが、これを使用した符号化複合化システムと
しては同程度か又は有利になるような第2の発明
による符号化装置について説明する。ただ第1図
におけると同じように、その符号化装置の持つべ
き特性の説明をし易くするため、はじめにこの符
号化装置を用いた符号化復号化システムについて
説明する。
は若干異なり、装置そのものの構成は若干複雑に
なるが、これを使用した符号化複合化システムと
しては同程度か又は有利になるような第2の発明
による符号化装置について説明する。ただ第1図
におけると同じように、その符号化装置の持つべ
き特性の説明をし易くするため、はじめにこの符
号化装置を用いた符号化復号化システムについて
説明する。
第17図および第18図はこれから詳細に説明
する符号化装置を用いた符号化復号化システムの
2つの例を示したもので、第1図および第16図
のシステムにそれぞれ対応するものである。これ
らの図からすぐ分るように、画像信号Vの特性を
あらわすモード信号Mを符号化装置112(第1
図の106)に送る必要がなくなつている。これ
はこれから説明するように、符号化装置112内
部に画像信号Vの特性を検出する機能を有する構
成となつているからである。その結果いずれのシ
ステムにおいてもスイツチの構造が簡略になり、
特に第18図のシステムでは圧縮モード信号発生
回路130が不要となる利点がある。
する符号化装置を用いた符号化復号化システムの
2つの例を示したもので、第1図および第16図
のシステムにそれぞれ対応するものである。これ
らの図からすぐ分るように、画像信号Vの特性を
あらわすモード信号Mを符号化装置112(第1
図の106)に送る必要がなくなつている。これ
はこれから説明するように、符号化装置112内
部に画像信号Vの特性を検出する機能を有する構
成となつているからである。その結果いずれのシ
ステムにおいてもスイツチの構造が簡略になり、
特に第18図のシステムでは圧縮モード信号発生
回路130が不要となる利点がある。
第19図は第2の発明による符号化装置の一実
施例の構成をブロツクであらわした図である。こ
の第19図の装置が第2A図の装置と異るところ
は、前処理手段である量子化回路7の前にモード
検出回路72を備えていて、入力画像信号Vから
量子化特性をあらわすモード信号M″を検出する
ようにしたものである。なおこれに関連して制御
回路13の構成も若干変更されている。ほかの構
成要素は第2A図の場合と同じであり、同じ参照
数字を付してある。
施例の構成をブロツクであらわした図である。こ
の第19図の装置が第2A図の装置と異るところ
は、前処理手段である量子化回路7の前にモード
検出回路72を備えていて、入力画像信号Vから
量子化特性をあらわすモード信号M″を検出する
ようにしたものである。なおこれに関連して制御
回路13の構成も若干変更されている。ほかの構
成要素は第2A図の場合と同じであり、同じ参照
数字を付してある。
第19図の符号化装置において、モード検出回
路72は入力端子4から供給される画像信号Vを
監視し、あらかじめ定められたブロツク毎に各ブ
ロツク内の画像信号の有する量子化特性を検出し
て、量子化特性を表わすモード信号Mを各ブロツ
ク単位に出力して制御回路13へ供給する。画像
信号Vは、制御回路13へ供給されるブロツク毎
のモード信号と画像信号のブロツクとが対応する
ように遅延されたのち、量子化回路7へ供給され
る。これ以降は第2A図の符号化装置106と同
様の動作を行なう。
路72は入力端子4から供給される画像信号Vを
監視し、あらかじめ定められたブロツク毎に各ブ
ロツク内の画像信号の有する量子化特性を検出し
て、量子化特性を表わすモード信号Mを各ブロツ
ク単位に出力して制御回路13へ供給する。画像
信号Vは、制御回路13へ供給されるブロツク毎
のモード信号と画像信号のブロツクとが対応する
ように遅延されたのち、量子化回路7へ供給され
る。これ以降は第2A図の符号化装置106と同
様の動作を行なう。
第20図は第19図の符号化装置のモード検出
回路72の具体的な回路の一例を示す図である。
本回路例は量子化特性が8ビツト、7ビツト、6
ビツト、5ビツトの均一量子化の量子化特性のい
ずれであるかを検出する回路構成となつている。
入力端子73に入力された8ビツトの画像信号X
(XはX1〜X8のビツトを有しX1のビツトがLSB
である)は遅延回路77へ供給されるとともに
X1のビツトがフリツプフロツプ74のS入力へ、
同様にX2およびX3の各ビツトがフリツプフロツ
プ75および81のS入力へそれぞれ供給され
る。
回路72の具体的な回路の一例を示す図である。
本回路例は量子化特性が8ビツト、7ビツト、6
ビツト、5ビツトの均一量子化の量子化特性のい
ずれであるかを検出する回路構成となつている。
入力端子73に入力された8ビツトの画像信号X
(XはX1〜X8のビツトを有しX1のビツトがLSB
である)は遅延回路77へ供給されるとともに
X1のビツトがフリツプフロツプ74のS入力へ、
同様にX2およびX3の各ビツトがフリツプフロツ
プ75および81のS入力へそれぞれ供給され
る。
フリツプフロツプ74,75および81は
「1」(正論理でhigh level)の信号がSまたはR
に入力された時セツトまたはリセツトされるフリ
ツプフロツプである。フリツプフロツプ74,7
5および81のR入力にはあらかじめ定められた
ある周期ごとにリセツト信号RSが供給される。
制御回路13で量子化特性の切換制御がTV信号
の1水平走査ラインの周期ごとに行なわれるよう
になつていれば、リセツト信号RSもこれに同期
して出力される。
「1」(正論理でhigh level)の信号がSまたはR
に入力された時セツトまたはリセツトされるフリ
ツプフロツプである。フリツプフロツプ74,7
5および81のR入力にはあらかじめ定められた
ある周期ごとにリセツト信号RSが供給される。
制御回路13で量子化特性の切換制御がTV信号
の1水平走査ラインの周期ごとに行なわれるよう
になつていれば、リセツト信号RSもこれに同期
して出力される。
1水平走査ラインの周期の間でX1のビツトが
「1」の値をとると、フリツプフロツプ74はセ
ツトされ出力F1は「1」の値をとる。同様にX2,
X3の各ビツトが「1」の値をとると各フリツプ
フロツプ75,81はセツトされ出力F2あるい
はF3は「1」の値をとる。リセツト信号RSが入
力されるとリセツトが行なわれ、出力F1,F2お
よびF3は「0」となる。
「1」の値をとると、フリツプフロツプ74はセ
ツトされ出力F1は「1」の値をとる。同様にX2,
X3の各ビツトが「1」の値をとると各フリツプ
フロツプ75,81はセツトされ出力F2あるい
はF3は「1」の値をとる。リセツト信号RSが入
力されるとリセツトが行なわれ、出力F1,F2お
よびF3は「0」となる。
判定回路76ではフリツプフロツプ74,75
および81から供給されるF1,F2およびF3の信
号を用いて量子化特性のモードの判定を各水平走
査周期の終りで行なつて、ラインごとにモード信
号を出力する。F1が「1」の時は8ビツトの均
一量子化特性、F1が「0」でF2が「1」の時は
7ビツトの均一量子化特性、F1およびF2が「0」
でF3が「1」の時は6ビツトの均一量子化特性、
F1,F2およびF3が「0」の時は5ビツトの均一
量子化特性と判定し、モード信号Mを出力して出
力端子79へ供給する。したがつてモード信号は
入力画像信号に対して1水平走査周期遅延してい
る。
および81から供給されるF1,F2およびF3の信
号を用いて量子化特性のモードの判定を各水平走
査周期の終りで行なつて、ラインごとにモード信
号を出力する。F1が「1」の時は8ビツトの均
一量子化特性、F1が「0」でF2が「1」の時は
7ビツトの均一量子化特性、F1およびF2が「0」
でF3が「1」の時は6ビツトの均一量子化特性、
F1,F2およびF3が「0」の時は5ビツトの均一
量子化特性と判定し、モード信号Mを出力して出
力端子79へ供給する。したがつてモード信号は
入力画像信号に対して1水平走査周期遅延してい
る。
遅延回路77は入力画像信号を1水平走査周期
遅延して出力する遅延回路、例えばシフトレジス
ター、で構成される。したがつてモード検出回路
72の出力端子78には遅延された画像信号が、
出力端子79には遅延された画像信号の量子化特
性を表わすモード信号Mが出力される。
遅延して出力する遅延回路、例えばシフトレジス
ター、で構成される。したがつてモード検出回路
72の出力端子78には遅延された画像信号が、
出力端子79には遅延された画像信号の量子化特
性を表わすモード信号Mが出力される。
しかし乍ら第18図に示すように、再生された
8ビツトの画像信号と圧縮符号化復号化処理を受
けていない8ビツトPCMの原画像信号とが切換
られて入力される場合、8ビツト均一量子化か原
画像信号であるかの区別はLSBのビツトX1を1
水平走査周期監視するだけでは区別できない。原
画像信号であるとの判定を行なう方法の1つとし
て検出されたモード信号を何ラインかにわたつて
監視して判定を行なうようにする。これを次に説
明する。
8ビツトの画像信号と圧縮符号化復号化処理を受
けていない8ビツトPCMの原画像信号とが切換
られて入力される場合、8ビツト均一量子化か原
画像信号であるかの区別はLSBのビツトX1を1
水平走査周期監視するだけでは区別できない。原
画像信号であるとの判定を行なう方法の1つとし
て検出されたモード信号を何ラインかにわたつて
監視して判定を行なうようにする。これを次に説
明する。
第21図は符号化装置112のモード検出回路
72の別な具体的な回路例を示す図である。本回
路例は第20図の回路例にも用いられていた判定
回路76(第1の判定回路)の出力側に原画像信
号か否かの判定をする第2判定回路80を付け加
えた構成となつている。なお他の回路は第20図
のモード検出回路72の回路と同じで、いずれも
同じ参照数字を付してある。
72の別な具体的な回路例を示す図である。本回
路例は第20図の回路例にも用いられていた判定
回路76(第1の判定回路)の出力側に原画像信
号か否かの判定をする第2判定回路80を付け加
えた構成となつている。なお他の回路は第20図
のモード検出回路72の回路と同じで、いずれも
同じ参照数字を付してある。
第2判定回路80は第1の判定回路76から1
水平走査ラインごとに供給されるモード信号をあ
らかじめ定められたライン数だけ蓄えておき、蓄
えられた各ラインのモード信号を監視することに
よつて原画像信号であるか否かの判定を行なう。
判定条件は次のことを考慮して定められる。
水平走査ラインごとに供給されるモード信号をあ
らかじめ定められたライン数だけ蓄えておき、蓄
えられた各ラインのモード信号を監視することに
よつて原画像信号であるか否かの判定を行なう。
判定条件は次のことを考慮して定められる。
(1) 再生画像信号が入力の場合、情報量制御が行
なわれているので、或る時間たてば8ビツトか
ら7ビツトの量子化モードへ変るはずである。
なわれているので、或る時間たてば8ビツトか
ら7ビツトの量子化モードへ変るはずである。
(2) 原画像信号が入力の場合、LSBのビツトX1
はほぼランダムに変化するので、各ラインは8
ビツトの量子化モードと判定され、8ビツトの
量子化モードが連続するはずである。
はほぼランダムに変化するので、各ラインは8
ビツトの量子化モードと判定され、8ビツトの
量子化モードが連続するはずである。
(3) 再生画像信号が入力されていてアンダーフロ
ーのモード時も8ビツトの量子化モードが連続
するが、この場合は原画像信号であると判定し
て量子化による前処理の手段を用いて再び圧縮
符号化を行なつても情報量は制限されず、情報
はいいかえると画像信号は保存される。
ーのモード時も8ビツトの量子化モードが連続
するが、この場合は原画像信号であると判定し
て量子化による前処理の手段を用いて再び圧縮
符号化を行なつても情報量は制限されず、情報
はいいかえると画像信号は保存される。
例えば32ラインのモード信号を監視し、すべて
が8ビツトの量子化モードの場合は、原画像信号
と判定する。原画像信号と判定した場合は、原画
像信号のモードを表わすモード信号を、そうでな
い場合は判定回路76から供給されたモード信号
を出力する。
が8ビツトの量子化モードの場合は、原画像信号
と判定する。原画像信号と判定した場合は、原画
像信号のモードを表わすモード信号を、そうでな
い場合は判定回路76から供給されたモード信号
を出力する。
より確からしい判定を行なう方法として、バツ
フアーメモリーの情報蓄積量と検出されたモード
信号とを監視して原画像信号か否かの判定を行な
う方法がある。例えば原画像信号にかたよりがあ
つて(例えばX1がいつでも「0」となるような
原画像信号)誤まつて再生画像信号と判定され、
検出モードに従つて符号化を行なつたためにバツ
フアーメモリーの情報蓄積量のリセツトが頻繁に
生ずる場合は、原画像信号であるとの判定を行な
うようにする。
フアーメモリーの情報蓄積量と検出されたモード
信号とを監視して原画像信号か否かの判定を行な
う方法がある。例えば原画像信号にかたよりがあ
つて(例えばX1がいつでも「0」となるような
原画像信号)誤まつて再生画像信号と判定され、
検出モードに従つて符号化を行なつたためにバツ
フアーメモリーの情報蓄積量のリセツトが頻繁に
生ずる場合は、原画像信号であるとの判定を行な
うようにする。
以上は前処理が量子化の場合について示した
が、前処理が間引き処理の場合も符号化装置は第
19図と同様に構成できる。
が、前処理が間引き処理の場合も符号化装置は第
19図と同様に構成できる。
以上の説明から明らかなように、本発明の符号
化装置は前処理の手段を有しており、入力される
再生画像信号が切換られた場合等で情報蓄積量の
リセツトが必要な場合は、再生画像信号に前処理
を行なつて発生する情報量の制御を行なうことに
よつて情報蓄積量のリセツトができ、符号化を止
めることなくなめらかな画像の切換が行なうこと
ができ、そうでない場合には入力されたモード信
号あるいは検出されたモード信号の制御のもとに
情報保存して符号化を行なうことができる。また
切換によつて原画像信号が入力されても、スムー
スに切換を行なつてそのまま原画像信号を圧縮符
号化することができる。
化装置は前処理の手段を有しており、入力される
再生画像信号が切換られた場合等で情報蓄積量の
リセツトが必要な場合は、再生画像信号に前処理
を行なつて発生する情報量の制御を行なうことに
よつて情報蓄積量のリセツトができ、符号化を止
めることなくなめらかな画像の切換が行なうこと
ができ、そうでない場合には入力されたモード信
号あるいは検出されたモード信号の制御のもとに
情報保存して符号化を行なうことができる。また
切換によつて原画像信号が入力されても、スムー
スに切換を行なつてそのまま原画像信号を圧縮符
号化することができる。
したがつて本発明の符号化装置を用いて圧縮符
号化した圧縮データをデイジタルVTRに記録し、
読み出して復号化して再生するようにすれば、記
憶容量を少なくでき且つダビングを何回行なつて
も画質劣化が増大していかないようにすることが
できる。
号化した圧縮データをデイジタルVTRに記録し、
読み出して復号化して再生するようにすれば、記
憶容量を少なくでき且つダビングを何回行なつて
も画質劣化が増大していかないようにすることが
できる。
なお本発明の実施例の説明においては、予測変
換の手段は可逆な論理である場合について示した
が、復号信号の誤差が小さくて視覚的あるいは客
観的に許容できる範囲であれば、完全に可逆な論
理でなくてもよい。そして予測変換の手段として
は予測符号器64を用いて予測符号化する場合に
ついて示したがこれに限定されることはなく、予
測符号器のかわりに予測順位符号器を用い、予測
順位を示す信号を予測誤差信号として出力する予
測順位符号化でもよい。また予測誤差信号を不等
長符号に変換する手段は不等長符号化回路11を
用いて1画素ごとに不等長符号化する場合につい
て示したが、これに限定されることはなく、複数
の画素ごとに不等長符号化してもよい。さらに予
測誤差信号を不等長符号に変換する手段として、
ランレングス符号化、ピツトプレーン符号化、レ
ベルプレーン符号化、或いはブロツク符号化等を
用いてもよい。
換の手段は可逆な論理である場合について示した
が、復号信号の誤差が小さくて視覚的あるいは客
観的に許容できる範囲であれば、完全に可逆な論
理でなくてもよい。そして予測変換の手段として
は予測符号器64を用いて予測符号化する場合に
ついて示したがこれに限定されることはなく、予
測符号器のかわりに予測順位符号器を用い、予測
順位を示す信号を予測誤差信号として出力する予
測順位符号化でもよい。また予測誤差信号を不等
長符号に変換する手段は不等長符号化回路11を
用いて1画素ごとに不等長符号化する場合につい
て示したが、これに限定されることはなく、複数
の画素ごとに不等長符号化してもよい。さらに予
測誤差信号を不等長符号に変換する手段として、
ランレングス符号化、ピツトプレーン符号化、レ
ベルプレーン符号化、或いはブロツク符号化等を
用いてもよい。
第1図は本発明による符号化装置を用いて構成
する、画像信号を符号化復号化するシステムの第
1の例を示すブロツク図、第2A図は本発明によ
る符号化装置の第1の実施例の構成を示すブロツ
ク図、第2B図は第2A図の符号化装置と関連し
て用いられる復号化装置の構成をあらわすブロツ
ク図、第3図は本発明による符号化装置に用いら
れる量子化回路の具体的な回路例を示した図、第
4図は第3図の回路におけるモード信号と量子化
選択信号と量子化特性の関係を表した図、第5図
は本発明による符号化装置に用いられる予測器の
具体的な回路ブロツク図、第6図は第5図の予測
器に用いられる予測回路の具体的な回路ブロツク
図、第7図は本発明の符号化装置に用いられる制
御回路の回路ブロツク図、第8図は第7図の制御
回路の制御特性の一例を示した図、第9図は第8
図の制御回路に用いられるオーバーフローとアン
ダーフローを検出する回路の特性の一例を示した
図、第10図は本発明による符号化回路に用いら
れる制御回路の他の例の構成を示したブロツク
図、第11図は同じく量子化回路の他の例の構成
をブロツクであらわした図、第12A図は第1の
本発明による符号化装置の第2の実施例の構成を
示したブロツク図、第12B図は第12A図の符
号化装置に関連して用いられる復号化装置の構成
を示すブロツク図、第13A図は本発明による符
号化装置の第3の実施例の構成のブロツク図、第
13B図は第13A図の符号化装置と関連して用
いられる復号化装置の構成をブロツクであらわし
た図、第14図は第13A図の符号化装置に用い
られる間引き補間処理回路の間引特性をあらわす
図、第15図は第13A図の符号化装置の間引き
補間処理回路の構成をあらわした図、第16図は
本発明による符号化装置を用いてデイジタル
VTRの編集を行なうシステムの例を示す図、第
17図および第18図は第2の発明による符号化
装置を用いた符号化復号化システムの2つの例を
あらわした図、第19図は第2の発明による符号
化装置の一実施例の構成をあらわした図、第20
図および第21図は第19図の符号化装置に用い
られるモード検出回路の2つの例を示したブロツ
ク図である。 記号の説明:4は画像信号V入力端子、5はモ
ード信号M入力端子、7は量子化回路、8は予測
器、9は量子化回路、10は減算器、11は不等
長符号化回路、12はバツフアーメモリー、13
は制御回路、14は圧縮データ出力端子、15は
圧縮データ入力端子、17はバツフアーメモリ
ー、18は不等長復号化回路、20は加算器、2
1は量子化回路、22は予測器、23は画像信号
出力端子、24はモード信号出力端子、43は間
引き補間処理回路、44は補間処理回路、64は
予測符号器、65は予測復号器、72はモード検
出回路、102はA/D変換器、103は第1の
圧縮符号化装置、104は記憶装置又は伝送路、
105は第1の復号化装置、106は第2の圧縮
符号化装置、107は記憶装置又は伝送路、10
8は第2の復号化装置、109はD/A変換器、
130は圧縮モード信号発振器、204はVTR、
205は復号化装置、SWMはモード信号切換器、
SWVは画像信号切換器をそれぞれあらわしてい
る。
する、画像信号を符号化復号化するシステムの第
1の例を示すブロツク図、第2A図は本発明によ
る符号化装置の第1の実施例の構成を示すブロツ
ク図、第2B図は第2A図の符号化装置と関連し
て用いられる復号化装置の構成をあらわすブロツ
ク図、第3図は本発明による符号化装置に用いら
れる量子化回路の具体的な回路例を示した図、第
4図は第3図の回路におけるモード信号と量子化
選択信号と量子化特性の関係を表した図、第5図
は本発明による符号化装置に用いられる予測器の
具体的な回路ブロツク図、第6図は第5図の予測
器に用いられる予測回路の具体的な回路ブロツク
図、第7図は本発明の符号化装置に用いられる制
御回路の回路ブロツク図、第8図は第7図の制御
回路の制御特性の一例を示した図、第9図は第8
図の制御回路に用いられるオーバーフローとアン
ダーフローを検出する回路の特性の一例を示した
図、第10図は本発明による符号化回路に用いら
れる制御回路の他の例の構成を示したブロツク
図、第11図は同じく量子化回路の他の例の構成
をブロツクであらわした図、第12A図は第1の
本発明による符号化装置の第2の実施例の構成を
示したブロツク図、第12B図は第12A図の符
号化装置に関連して用いられる復号化装置の構成
を示すブロツク図、第13A図は本発明による符
号化装置の第3の実施例の構成のブロツク図、第
13B図は第13A図の符号化装置と関連して用
いられる復号化装置の構成をブロツクであらわし
た図、第14図は第13A図の符号化装置に用い
られる間引き補間処理回路の間引特性をあらわす
図、第15図は第13A図の符号化装置の間引き
補間処理回路の構成をあらわした図、第16図は
本発明による符号化装置を用いてデイジタル
VTRの編集を行なうシステムの例を示す図、第
17図および第18図は第2の発明による符号化
装置を用いた符号化復号化システムの2つの例を
あらわした図、第19図は第2の発明による符号
化装置の一実施例の構成をあらわした図、第20
図および第21図は第19図の符号化装置に用い
られるモード検出回路の2つの例を示したブロツ
ク図である。 記号の説明:4は画像信号V入力端子、5はモ
ード信号M入力端子、7は量子化回路、8は予測
器、9は量子化回路、10は減算器、11は不等
長符号化回路、12はバツフアーメモリー、13
は制御回路、14は圧縮データ出力端子、15は
圧縮データ入力端子、17はバツフアーメモリ
ー、18は不等長復号化回路、20は加算器、2
1は量子化回路、22は予測器、23は画像信号
出力端子、24はモード信号出力端子、43は間
引き補間処理回路、44は補間処理回路、64は
予測符号器、65は予測復号器、72はモード検
出回路、102はA/D変換器、103は第1の
圧縮符号化装置、104は記憶装置又は伝送路、
105は第1の復号化装置、106は第2の圧縮
符号化装置、107は記憶装置又は伝送路、10
8は第2の復号化装置、109はD/A変換器、
130は圧縮モード信号発振器、204はVTR、
205は復号化装置、SWMはモード信号切換器、
SWVは画像信号切換器をそれぞれあらわしてい
る。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 デイジタルの画像信号とその特性を表わすモ
ード信号とを入力して前記画像信号を圧縮符号化
する符号化装置であつて、前処理制御用モード信
号に応じて前記デイジタルの画像信号の情報量の
制御を行なう前処理の手段と、前処理を受けたデ
イジタルの画像信号と予め定められた予測特性の
予測信号の差をとり予測誤差信号として出力する
ノンリカーシブタイプの予測変換の手段と、前記
前処理制御用モード信号の情報を用いて前記予測
誤差信号を不等長符号に変換する手段と、前記不
等長符号化および復号化に必要なモード信号をバ
ツフアーメモリーに一旦蓄え圧縮データとして送
り出す手段と、前記バツフアーメモリーに蓄えら
れる符号化についての情報の発生量および前記入
力したモード信号を監視して前記前処理制御用モ
ード信号を発生し、少なくとも前記バツフアーメ
モリーがオーバーフローあるいはアンダーフロー
を生じないように構成した制御手段とを備えた符
号化装置。 2 デイジタルの画像信号を圧縮符号化する符号
化装置であつて、デイジタルの画像信号から過去
に印加されたと推定される前処理特性をあらかじ
め定められた時間単位に検出し、その特性を表わ
すモード信号およびこのモード信号に対応するよ
うに遅延させたデイジタルの画像信号とを出力す
るモード検出の手段と、前処理制御用モード信号
に応じて前記遅延されたデイジタルの画像信号の
情報量の制御を行なう前処理の手段と、前処理を
受けたデイジタル画像信号と予め定められた予測
特性の予測信号の差をとつて予測誤差信号として
出力するノンリカーシブタイプの予測変換の手段
と、前記前処理制御用モード信号の情報を用いて
前記予測誤差信号を不等長符号に変換する手段
と、前記不等長符号および復号に必要なモード信
号をバツフアーメモリーに一旦蓄え圧縮データと
して送り出す手段と、前記バツフアーメモリーに
蓄えられる符号化についての情報の発生量および
前記モード検出の手段で求められたモード信号を
監視して前記前処理制御用モード信号を発生し、
少なくとも前記バツフアーメモリーがオーバーフ
ローあるいはアンダーフローを生じないように構
成した制御手段とを備えた符号化装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56160341A JPS5862946A (ja) | 1981-10-09 | 1981-10-09 | 符号化装置 |
CA000412339A CA1197005A (en) | 1981-09-29 | 1982-09-28 | System comprising a preliminary processing device controlled in accordance with an amount of information stored in a buffer |
US06/428,501 US4517596A (en) | 1981-09-29 | 1982-09-29 | System comprising a preliminary processing device controlled in accordance with an amount of information stored in a buffer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56160341A JPS5862946A (ja) | 1981-10-09 | 1981-10-09 | 符号化装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5862946A JPS5862946A (ja) | 1983-04-14 |
JPS6343024B2 true JPS6343024B2 (ja) | 1988-08-26 |
Family
ID=15712883
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP56160341A Granted JPS5862946A (ja) | 1981-09-29 | 1981-10-09 | 符号化装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5862946A (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61135284A (ja) * | 1984-12-06 | 1986-06-23 | Nec Corp | 画像の符号化方式 |
JPS61140290A (ja) * | 1984-12-12 | 1986-06-27 | Nec Corp | フレ−ム間符号化方式 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS50114913A (ja) * | 1974-02-18 | 1975-09-09 | ||
JPS5648737A (en) * | 1979-09-28 | 1981-05-02 | Nec Corp | Coding-decoding device |
-
1981
- 1981-10-09 JP JP56160341A patent/JPS5862946A/ja active Granted
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS50114913A (ja) * | 1974-02-18 | 1975-09-09 | ||
JPS5648737A (en) * | 1979-09-28 | 1981-05-02 | Nec Corp | Coding-decoding device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5862946A (ja) | 1983-04-14 |
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