WO1992019074A1

WO1992019074A1 - Encoder and decoder

Info

Publication number: WO1992019074A1
Application number: PCT/JP1992/000432
Authority: WO
Inventors: Hidetoshi Mishima; Takashi Itow
Original assignee: Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha
Priority date: 1991-04-10
Filing date: 1992-04-07
Publication date: 1992-10-29
Also published as: EP1330129A2; EP0869681A3; DE69233530D1; EP1995964A3; EP1995964B1; US5488418A; US5793432A; EP1331825A3; EP1995962A3; EP0533947B1; DE69233530T2; DE69228641T2; HK1002228A1; EP1995964A2; EP0869681A2; EP0533947A1; JP3215952B2; EP1995962A2; US5990963A; EP1331825A2

Description

明細書

符号化装置及び復号化装置

技術分野

本発明は、テレビジョン等の映像信号を符号化する符号化装置、及び記録媒体に記録された符号化データを復号化する復号化装置に関する。背景技術

テレビジョン信号のような動画の映像信号を、低ビットレートで伝送する場合、雕散コサイン変換（DCT) を利用することが一般的になってきており、例えば、国際標準化機関（略称 I SO) の M PEG (Moving Picture Experts Group) で 1 99 0年 9月に固めた勧告案にも DCTが採用されている。 MPEGでは、さらに可変長符号化の一種であるハフマン符号化を利用することも考えており, DCTと可変長符号化とを併用して情報量を圧縮し、伝送することにしている。

しかし、この可変長符号化方法では、 1つの誤りが発生すると、その誤りが D CTのブロックをまたがって波及してしまうこともある。通常は、誤り訂正符号が付加されているのでこのような誤りはまず問題なく発生しないのであるが、例えば、ディジタル VTRのように、バースト誤りが比較的頻繁に発生するような伝送路の場合、誤り訂正能力を越えるパースト誤りが発生することがあり、このとき、誤り伝播がブロックを越えてしまうという問題があった。以下、図を示してその例を具体的に説明する。

第 1図（A) ， (B) は、従来の符号化装置と復号化装置との構成を示すブロック図である。符号化装置は、各ブロックに DCTを施す DCT回路 101 と、 DCT回路 101 からの変換係数を量子化する量子化器 102 と、量子化器 102 の出力をハフマン符号化するハフマン符号化回路 103 とを有する。また、復号化装置は、入力されるデータをハフマン復号化するハフマン復号化回路 104 と、ハフマン復号化回路 104 の出力を逆量子化する逆量子化器 105 と、逆量子化器 105 の出力に逆 DCTを施す逆 DCT回路 106 とを有する。

次に動作について具体的に説明する。例えば 8 X 8画素のプロッキングを行い、 DCT回路 101 において変換した結果が第 2図のように並んでいるとし、これを第 3図に示したようにジグザグにスキヤンしてランレングス符号化を行なう。例えば、第 4図のような具体的なデータ例の場合、ランレングス符号化を行なうと第 5図左のようなデータに変換される。これを第 6図に示したハフマン符号化テーブルでハフマン符号化すると、第 5図右側に示したように、符号長が様々な符号に変換される。通常、ブロックの終了後、 EOB (Bnd of Block) と称されるブロックの区切りを表すデータが付加される。

次に例えばラン長（0の値が連続する長さ） 0, 値（非 0の値） 1 6の 1 0 1 1 1 0 1 0のデータ中に、 1ビットの誤りが発生して 1 1 1 1 1 0 1 0となった場合、どのように復号化されるかを考える。まず、このデータより前のデータについては、正常に復号化されていることは確かであるから考えなくて良い。この 1 1 1 1 1 0 1 0のデータは、第 6図に示したハフマン符号化テーブルでは、 1 1， 1 1, 1 0 1 0に分解される。 1 1はラン長が 0で値が 1のものであるので、もとのデータとは異なったものになってしまう。さらに、 1 0 1 0というデータは、ハフマン符号化テーブルにはないので、次のデータである 1 0 1 1 1 0 1 1 1のうちから順に 1 0 1 0に付加して復号化する。すると、 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1の最初の 1 0 1 0 1が、第 6図のハフマン符号化テーブルでは、ラン長 0, 値 5に復号化される。

次に 1 0 1 0 1をとつた 0 1 1 1 0 1 1 1のうち、 0 1 1 1 0が第 6図では、ラン長 0，値 7に復号化される。残った 1 1 1は、最初の 1 1がラン長 0, 値 1に複合され、最後に残った 1は、ハフマン符号化テーブルにはなく、次のデータである 1 0 1 1 0 1 1 1をうしろにくつつけて 1 1 0 1 1 0 1 1 1 として復号化処理を行い、まず、最初の 1 1がラン長 0 , 値 1、次に 0 1 1 0 1がラン長 5，値 1に復号化される。以上の処理によって、復号化データは、第 7 図のようになってしまい、 EOBの情報がなくなつてしまう。

通常、復号化処理は EOBを 1つの処理の切れ目としており、この情報がなくなつてしまうと、 E 0 Bに続く隣のブロックのデータまで、現在処理中のプロックのデータと考えて復号化してしまう。すなわち、上述の復号化処理で復号化したデータ（第 7図）は、 8 X 8のブロックに直すと第 8図に示したような状態になってしまい, 両者に大きな違いが生じる。しかも、第 8図に示した空白の部分には、次のブロックのデータが入り込んでしまう。このため、次のブ口ックのデータまで誤って復号化してしまい、誤りがプロック内にとどまらず、多大な影響を及ぼすことになる。

第 9図は、近年非常に多く用いられる 2重リ一ドソロモンと呼ばれる誤り訂正の符号構成を示したものである。 mバイト X nビットのデータに対し、まず、タテ方向に C„ xmバイトの誤り訂正符号を付加し、さらにョコ方向に C» X (n + Cn ) バイトの誤り訂正符号を付加して 2重の誤り訂正がかけられるようにして符号化データを伝送する。

第 1 0図に具体的に伝送する場合の一例を示す。第 1 0図の m + Cn, バイトの符号を単位にしてそれを（n + C» ) x 8回繰り返すのが最も単純な伝送法である（ 1バイトは 8ビット）。ここで C_m バイトの誤り訂正符号を C 1パリティ、 C n 行の誤り訂正符号を C

2ノ、 'リティと称す。通常さらに、 1 ビット単位の伝送となることが通常のディジタル伝送系であるので、バイト単位に変換するために同期をとるためのシンクデータ（以下 S Y N Cと称す）と第 9図のうちの上から第何行目か（縦方向のどの位置のものか）を表わすァイデンティティデータ及びそれらのパリティデータ（以下それらをまとめて I Dデータと称す）とを m + C _m バイトに付加し伝送する。また、第 1 0図に示したように（.n + C _n ) 8サイクル全体の前に、復号系の P L Lの引き込みを良くするためにプリアンブルと呼ぶこともある同期エリアを付加して伝送することもある。

近年業務用途または民生用途で磁気テープに多量のデータ（特に映像データ）を記録するものとして、ヘリカルスキャン方式レコーダがある。第 1 1図はそのテープパターンの一例である。第 1 1図に示したようにテープ走行方向に対して斜めのトラックパターンが形成されており、この方式は、テープの走行方向に対して平行に記録する場合より面記録密度を比較的容易に向上させることができ非常に有効な方法である。しかし、第 1 1図からもわかるように、各トラック間での時閭的な連続性は、ミクロな意味では実現が難しく、例えば民生用途の V T R等では、この各トラック問のつなぎ目は、呋像信号中の垂直ブランキング期間と呼ばれるダメージを受けても影嚳が少ない部分にあてられたりしている。つまり、このような 2 重の誤り訂正は、このような V T R用途の場合、 1 トラック内で閉じてトラック間をまたぐことがない誤り訂正符号のプロックサイズにとることが普通である。

さて、冗長性が高いデータを能率良くデータ変換する手段の 1つに可変長符号化と呼ばれる手段がある。これを第 1 2図で説明する。第 1 2図に示した A〜Fはシンボルと称されるもので、圧縮されるべきデータの状態を表わす。ランレングス符号化を組合わせる場合は、 0ラン長がシンボルとなるし、多階調の映像信号の場合は、値そのものがシンボルとなるし、映像信号の高能率符号化では、直交変換とランレングス符号化と値そのものとを組み合わせてシンポルとする場合もある。各シンボルはその発生頻度に応じて符号が割り当てられている。第 1 2図では Aから Fにかけて、その発生頻度が低くなつているような場合の一例である。 Aの符号長は 1 ビヅトであるのに対し、 Fの符号長は 5 ビットとなっており、発生頻度が高いほど短い符号長の符号が割り当てられる。このようにすれば、全体の符号長は短くなり、能率良く符号化ができる。通常良く用いられる可変長符号化はハフマン符号を用いたものである。このようにして符号化した可変長符号化データに誤り訂正符号を付加する符号化装置のブ αック図を第 1 3図に示す。

第 1 3図に示す符号化装置は可変長符号化を行なぅコード変換器 111 と、第 9図に示した m x ηバイトの容量を貯えるバッファメモリ 112 と、 C 1パリティ， C 2パリティの誤り訂正符号を付加する誤り訂正符号化器 113 とを有する。動作としては、例えば第 1 2図に示したような符号化テーブルを用い R O M等によりコード変換を行ない、 1誤り訂正符号単位の容量のバッファメモリ 112 にコード変換後のデータを貯え、バッファメモリ 112 の出力に誤り訂正符号化器 113 により誤り訂正用の符号を付加して伝送路に送出する。ヘリカルスキャン型のテープレコーダを伝送媒体として使用する場合、下記のような問題があった。

第 1 4図はヘリカルスキャン型のテープレコーダの早送り等のトリツクプレ一の状態のへッドトレースの軌跡を示したものである。第 1 4図において L， Rの表示は、隣接トラックのクロストーク成分を排除する目的のアジマス記録の方向を表わしたもので、 Lアジマスと Rアジマスとはトラヅク長手方向と直交する軸に対して対称になっている。 Lアジマスのトラックは Rアジマスのへヅドでは再生できないし、 Rアジマスのトラックは Lアジマスのへッドでは再生できない。第 1 4図は、テープ送り速度を通常走行の 8倍にあげて高速再生を行なった場合のへッドトレース軌跡をテープパターン上に表現したものである。このへッドのアジマスが Lアジマスであつたとすると Rアジマストラックは再生不能であるので、第 1 4図の斜線部のみへッド再生出力が得られる。この出力を第 1 5図に示す。第 1 5図に示したように高速再生時、満足できる出力は、ある一定期間だけに限られており、その期間の中に C 1プロックが 1つ以上含まれていなければ C 1方向の誤り訂正でさえかけることができず、通常 C 1ブロックは 1つ以上含まれている。このようなトリタクプレーの場合、 2重積の符号であるにもかかわらず、 1つの方向の誤り訂正しかできずトリックブレー時の復号化も通常 C 1を 1 単位として行なわれる。この時、例えば第 1 6図に示したデータが記録されていて、点線の部分より前は、逆アジマストレース時であり復号化できず点線の部分以降を復号化すると仮定すると、点線の部分から第 1 2図の符号化テーブルを用いて復号化すると、本来の F , Aというシンボルが Dというシンボルに化けて復号化されてしまうという問題がある。例えば呋像信号を符号化する場合、第 3図に示したように周波数領域への D C T変換を施し、矢印に示したようにランレングスコーディングを行なって可変長符号化を施す。このような符号化の場合、シンボル化けの問題は異なる周波数領域へのデータ化けになってしまい、全く異質の面像に変化してしまう。また、音声信号の髙能率符号化等に多く用いられるサブバンド符号化では、第 1 7図（A) のような信号を、周波数分割されるべくサブバンドフィルタに通され、第 1 7図（B ) のように帯域分割されて符号化されてしまうので、復号シンボルの化けは全く異なる帯域のデータに変化してしまうという問題があり、高能率符号化と誤り訂正のプロツク化との問題は、テープ媒体の伝送系において特にトリックプレ一等で重大な問題をかかえている。

ディジタル信号に変換した映像データを、テープ等の記録媒体にそのまま記録すると、データ量は膨大であって、一般的には記録媒体に記録できる限界のデータ量を超えてしまう。従って、ディジタルの映像信号をテープ等に記録する場合には、データ量がその限界を超えないように、映像信号を圧縮する必要があり、従来から高能率符号化装置を用いて映像信号の圧縮が行われている。

現在一般的に研究されている髙能率符号化方式は、例えば I E 86 - 100 (電子通信学会画像工学研究会技術報告）に開示された「動き補僙コサイン変換符号化における符号化ループ内フィルタのー検討」等の中に示されているような動き捕僂コサイン変換符号化方式である。この方式を実施する符号化装置のブロック図を第 1 8図に示す。第 1 8図において、 124 は D C T回路、 125 は逆 D C T回路、 126 はフレームメモリ、 128 は動きベクトル抽出器、 122 は減算器、 127 は加算器、 123, 129はスィッチである。

次に動作について説明する。 8画素 X 8面素の 2次元 D C Tが通常良く用いられるため、 D C T回路 124 には 8 X 8にブロッキングされたデータが順次入力されることを想定している。スィツチ 123 が上側に接銃されているときは入力データがそのまま D C T処理される。一方、逆特性を有する逆 D C T回路 125 を経て、入力信号とほぼ同じ信号が得られてフレームメモリ 126 に記憶される。ただしこのときはスィッチ 129 は右側に接続される。次のフレームではスイッチ 123 は下側、スィッチ 129 は左側に接続される。そして、まず、現フレームの信号と前フレームの信号とが動きべクトル抽出器 128 に入力され、面像が動いている部分の動きべクトルが抽出され, フレームメモリ 126 からその動き分シフトして前フレームの信号が読み出される。この信号と現フレームの信号とが減算器 122 に入力され、引き算されてスィッチ 123 を経て D C T回路 124 にて D C T 処理が施され、第 3図に示したようにジグザグにスキャンして符号化される。一方この信号と逆 D C T回路 125 にて逆特性を得、動き分シフトした前フレームの信号とが加算器 127 にて加算され、入力信号と同じ信号にされてフレームメモリ 126 に貯えられる。このように、フレーム間方向では動き捕僂差分処理、フレーム内では 2次元 D C Tを行なうことによって、非常に効率よく符号化される。

ところで、このような符号化処理を施した場合の発生符号量の一例を第 1 9図に示す。第 1 9図の横軸はフレームナンバーを表わしており破線で示してあるフレームは、第 1 8図のスィッチ 123 が上側、スィッチ 129 が右側に接続されたフレームである（イントラフレームと称す）。それ以外は、スィツチ 123 及びスィツチ 129 が逆に接続されたフレームである（インターフレームと称す）。第 1 9 図のようにインターフレームとイントラフレームとでは、大きく符号量が異なる。また、第 1 1図に示すような通常のへリカルスキヤン方式の記録パターンでは、各フィールドで 1 トラックを生成し、 1 トラックの長さは固定であるので符号量が各フレームで大きく異なる場合、大きな不具合が生じる。すなわち、イントラフレームの符号量にあわせてトラックの長さを割り当てると、インターフレームでのトラックの長さは余分を生じ、その逆では、イントラフレームのトラック長に不足分が生じる。これを解決するためには、イントラフレームの生起する割合をあらかじめ決めておき、何トラック (ィントラフレームが生起するスパンのフレーム数のトラック）かで固定の長さになるようにして、各トラックに割り当てるという方法も考えられるが、このようにするとフレーム毎の編集作業をしたい場合に、トラックの途中から書き換えるという必要が生じ、その実現には、非常に精密で高価な機構系部品と制御系回路とが必要となる。また、それらが仮に実現できたとしても第 2 0図に示したように、両方向からの予測をして符号化しているような処理が通常であり、第 2 0図の F 3以後、別の動画を挿入するような編集作業をする際、第 2 1図の F ' 3， F ' 4におきかえると第 2 1図に X印で示したところの予測は使用できず、 F l， F 2は編集する必要がないにもかかわらず、 F l , F 2を復号化し、新たに F l， F 2 , F ' 3， F ' 4 としてから再符号化する必要があり、フレーム単位の編集作業には不向きである。

また、カメラ入力等では、入力信号の S /Nが非常に劣悪な場合も想定されるが、 S ZNが悪い信号のときには動きべクトル抽出器 128 で誤検出等があり、符号量が急にふえたりするという問題がある 0

本発明の 1つの目的は、可変長符号化データ内に誤りが発生しても、その誤りの波及をプロック内にとどめることができる符号化装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、トリックプレーの如き、間欠的なデータ伝送系において復号化時の誤りをなくすことができる符号化装置及び復号化装置を提供することにある。

本発明の更に他の目的は、 1 フレーム単位での編集作業が容易であり、なおかつ入力信号の S ZNが悪い場合でもノイズによる符号量の増大を防止できる符号化装置及び復号化装置を提供することにあ 0 発明の開示本発明の 1つの符号化装置は、可変長符号のデータ長をカウントし、そのデータ長の情報を可変長符号化データと時分割多重して符号化する。 E O Bコードの位置が検索可能になって、 E O Bの復号化が正確になり、誤りの波及が E O Bコードを超えることがなく、誤り訂正能力を超えた誤りが発生しても誤りがプロック閭にまたがつて波及することがない。

本発明の他の符号化装置は、可変長符号化時に符号量をカウントし、 C 1ブロックの最初の無視ビット数を計算し、その情報を時分割多重して誤り訂正符号を付加するか、または、可変長符号化時に符号量をカウントし、 C 1プロックの最初の無視ビット数を計算し、誤り訂正符号を付加した後にその情報を時分割多重する。無視ビット数情報を時分割多重するので、この無視ビット数情報が復号化時に利用可能となる。

本発明の 1つの復号化装置は、符号化時に時間軸多重された無視ビット数情報に基づき、 C 1方向に誤り訂正復号化されたデータのうち先頭の数ビツトを可変長復号化器に送出せずに残りを可変長復号化器に送るようなモードを設ける。先頭の数ビットを無視して可変長復号化を行なうので、復号^時にシンボル化けすることを防止できる。

本発明の他の符号化装置は、 C 1ブ口ックをまたぐように可変長符号化する場合、 C 1プロックの残りすべてに符号化テーブルに存在しない特殊なデータ（ダミーデータ）を割り当てて挿入する。従つて、復号化系においてそのデータは復号化されることがなく、復号化時にシンボル化けはない。

本発明の他の符号化装置は、 C 1ブロックをまたぐように可変長符号化する場合、またいだ可変長符号化データは、次の C 1ブロックの先頭から再び可変長符号を追加挿入する。従って、 C 1ブロックをまたぐ際に次の C 1ブ π Vクの先頭では、改めて新たな可変長符号の先頭になっているので、復号化時にシンボル化けはない。本発明の他の復号化装置は、 C 1プロックの最後のデータでなおかつ可変長復号が成立しなかったデータを廃棄する。従って、復号化時に C 1プロックの終了時点で可変長復号が成立しないデータは, 次の C 1プロックの可変長復号化時に考慮されないので、復号化時にシンボル化けはない。

本発明の他の符号化装置は、可変長符号化データ中のあらかじめ設定された位置に、数十フレームのうちのあるフレームの高能率符号化データ，各フレームの圧縮率が高められたデータ等のようなある特定の重要な情報を挿入する。従って、トリックプレ一等の特殊再生時において、トレース対象のある決められた位置に重要なデー夕を配置することができるので、重要なデータのみは特殊再生時にすべて再生できる。

本発明の他の符号化装置は、誤り訂正復号化後のあらかじめ設定された位置のある特定の情報のみを復号化するモードを備える。従つて、トリックプレ一等の超高速再生時にも重要なデータのみは確実に復号化できるので、良好な再生画像が得られる。

本発明の他の符号化装置は、後続のデータが使用不能におちいり、なおかつプロックの区切りのデータが可変長復号化できない場合、プロックの中の他のデータに 0を挿入して直交逆変換を施す。従つて、後続のデータが使用不能状態におちいったにもかかわらず E 0 Bコードに到達できなかった際に、残りのブロックデータに 0を挿入して復号化するので、異常な復号化結果となることなく復号化を行なえる。

本発明の他の符号化装置は、後続のデータが使用不能におちいり, なおかつプロヅクの区切りのデータが可変長復号化できない場合、そのブロックのデータを廃棄する。従って、後続のデータが使用不能状態におちいったにもかかわらず E O Bコードに到達できなかつた際に、そのブロックデータは廃棄されるので、異常な復号化結果となることなく復号化を行なえる。

本発明の他の符号化装置は、 1 フレーム内の奇数フィールドと偶数フィールドとの和及び差をとつて、映像信号を符号化する。従つて、フレーム内で閉じた符号化を行なうので、単純に 1 フレームを符号化するより場合に比べて圧縮率が高い符号化が可能であり、しかも 1フレーム単位の編集は容易である。

本発明の他の符号化装置は、抉像信号の S ZNの悪さを検出し、フィールド間差の量子化レベルを制御する。映像信号の S ZNが悪い場合に、特に符号量の増大の顕著なフィールド間差の量子化ビット数を粗くして符号化するので、ノイズによる符号量の増大を防止できる。

本発明の他の符号化装置は、フィールド間和，差を求めてブ αック化する場合と、フィールド内でブロック化する場合と、フレーム内でプロック化する場合との中から符号量が最も小さくなる場合を選択して、符号化を行なう。従って、符号化の効率は常に最適とな 0

本発明の 1つの符号化，復号化装置は、フィールド間和，差のうちいずれかを、他方より 1ビット少なく量子化し、復号化時に、その正負 ·奇偶を判別して各々のフィールドデータに復号化する。従つて、いずれか一方を 1ビツト削っても高忠実な復号化が可能である。

本発明の他の符号化装置は、帯域分割をした後にフィールド間和とフィールド間差とを求め、フィールド間差で高域の成分ほど粗く量子化して符号化する。従って、視覚上の劣化を検知することなく圧縮率は向上する。図面の簡単な説明

第 1図は従来の符号化装置及び復号化装置の構成を示すプロック図、第 2図は D C Tのブロックを示す図、第 3図は可変長符号化する際にランレングス符号化を行なうためのジグザグスキャン順序を示す図、第 4図は D C T係数の一具体例を示す図、第 5図は第 4図をランレングス符号化して第 6図のハフマン符号化テーブルでハフマン符号化を行なったデータを示す図、第 6図はハフマン符号化テ一ブルの一部（一例）を示す図、第 7図は第 4図のデータで 1 ビット誤りが生じたときの復号化データを示す図、第 8図は第 7図のデ一夕を D C T係数まで復号化したデータを示す図、第 9図は二重リードソロモン符号の構成図、第 1 0図は伝送される従来の符号構成例を示す図、第 1 1図はへリカルスキャン型テープレコーダのテーブパターンを示す図、第 1 2図は従来の可変長符号化テーブルの一例を示す図、第 1 3図は従来の符号化装置の構成を示すブロック図、第 1 4図はトリックプレ一の状態のへツド軌跡を示す図、第 1 5図はヘリカルスキヤン型テープレコーダで高速再生をしたときの再生エンベロープの一例を示す図、第 1 6図は従来の符号化装置の問題点を指摘する図、第 1 7図は音声データをサブバンド符号化することを示した図、第 1 8図は従来の符号化装置の構成を示すブロック図、第 1 9図は従来の符号化装置による発生符号量を示す図、第 2

0図はフレーム間予測と編集要求とを示す図、第 2 1図は従来の符号化装置の問題点を措摘した図、第 2 2図は本発明の第 1実施例による符号化装置及び復号化装置の構成を示すブロック図、第 2 3図は第 2 2図におけるデータ長確認回路のプロック図、第 2 4図は第

2 2図における他のデータ長確認回路のブロック図、第 2 5図は第 1実施例の変形例の符号化装置の構成を示すブロック図、第 2 6図は第 2実施例の符号化装置の構成を示すブロック図、第 2 7図は第 2 6図の符号化装置にて符号化した場合の符号構成を示す図、第 2 8図は第 2実施例の符号化装置の他の構成を示すプロック図、第 2 9図は第 2 8図の符号化装置に符号化した場合の符号構成を示す図、第 3 0図は第 3実施例の復号化装置の構成を示すブロック図、第 3 1図は第 4実施例の符号化装置の構成を示すブロック図、第 3 2図は第 3 1図の符号化装置にて符号化した場合の符号構成を示す図、第 3 3図は第 4実施例の符号化装置における符号化テーブルを示す図、第 3 4図は第 5実施例の符号化装置の構成を示すプロ、ク図、第 3 5図は第 6実施例の復号化装置の構成を示すブロック図、第 3 6図は第 7実施例の符号化装置の構成を示すブロック図、第 3 7図は第 8実施例の復号化装置の特徵部分の構成を示すプロ Vク図、第 3 8図は第 8実施例の動作を説明する図、第 3 9図は第 8実施例における他の工夫を説明する図、第 4 0図は第 9実施例の復号化装置の構成を示すブロック図、第 4 1図は第 1 0実施例の復号化装置の構成を示すブ αック図、第 4 2図は第 1 1実施例の符号化装置の構成を示すブロック図、第 4 3図は第 4 2図の符号化装置に対応する復号化装置の構成を示すブロック図、第 4 4図はインタレース走查を示す図、第 4 5図は動画のインタレース構造を示した図、第 4 6図は第 1 1実施例の効果を示すためのデータの一例を示す図、第 4 7図は第 1 1実施例の効果を示すためのデータの一例を示す図、第 4 8図は第 1 1実施例の効果を示すためのデータの一例を示す図、第 4 9図は第 1 2実施例の符号化装置の特徵部分の構成を示すプロック図、第 5 0図は第 1 3実施例の符号化装置の構成を示すブ πック図、第 5 1図は第 1 4実施例の符号化 ·復号化装置におけるアルゴリズムを示す図、第 5 2図は第 1 4実施例における演算方法を示す図、第 5 3図は第 1 5実施例の符号化装置の構成を示すプロック図である。発明を実施するための最良の形態

(第 1実施例）

第 2 2図は第 1実施例の構成を示すブロック図である。第 2 2図 ( A ) に示された符号化装置は、ブロック化された映像信号に D C Tを施す D C T回路 1 と、 D C T面路 1の出力を量子化する量子化器 2と、ハフマン符号化テーブルに従って量子化器 2の出力を符号化するハフマン符号化回路 3 と、ハフマン符号化回路 3からの出力を一時貯えるバッファ 4 と、ハフマン符号化回路 3からの出力に基づいて発生したデータ長をカウントする発生データ長カウンタ 5と，バッファ 4からの出力と発生データ長カウンタ 5からの出力とを切り換えるスィッチ 6 とを有する。また、第 2 2図（B ) に示された復号化装置は、ハフマン符号化テーブルに従って入力データを復号化するハフマン復号化回路 7と、入力データからそのデータ長を確認するデータ長確認回路 8 と、ハフマン復号化回路 7の出力を逆量子化する逆量子化器 9と、逆量子化器 9の出力に逆 D C Tを施す逆 D C T回路 10とを有する。

次に、符号化装置の動作について説明する。映像信号は、例えば， (水平方向 8面素） X (垂直方向 8画素）でブロック化され、 D C T回路 1に入力される。 D C T回路 1の出力は、量子化器 2に入力されて量子化される。この量子化器 2は、面像の状態によって適応的に量子化するものでも良い。次に、量子化されたデータは、ハフマン符号化回路 3に入力され、まず、第 3図に示すようにジグザグにスキャンされ、ランレングス符号化される。次に、ラン長と値との 2次元のデータを、第 6図に示したようなハフマン符号化テープルに照らして符号長が一定でない符号化が施されてハフマン符号化回路 3から出力される。

他方、発生データ長カウンタ 5は、 1つの 8 X 8面素のブロック内でどれだけのデータ長が発生したかをカウントする。これは、例えば、第 6図のデータ長を R O M等でテーブル化しておき、ハフマン符号化すると同時に、そのデータの発生長を出力して、それを累積加算するという構成で容易に実現できる。バッファ 4は、単にデ一夕を貯えておくだけであり、スィッチ 6には、ハフマン符号化したデータとその発生データ長を表わす情報とが供給される。

例えば、ブ π クの一番初めにデータ長を表わす情報がスィツチ 6によって選択され、次に、可変長符号化されたデータが選択されると、受信側（復号化装置側）は、その時分割多重されたデータのうち、まず、そのブロックのデータ長がわかることになる。そのため、たとえ可変長符号化されたデータ中に誤りが発生して E 0 Bコ一ドが失われるような場合でも、データ長の最後のところに E O B コードがあるのは確実であるので、そのデータ長の情報から E O B コードの位置を割りだすことができる。すなわち、このような符号化装置では E 0 Bが失われることがない。

次に、第 2 2図（B ) に示した復号化装置の動作を説明する。デ一夕長確認回路 8は、データ長を表わす上述の情報を認識し、 E O Bコードの位置を検索する回路であり、ハフマン復号化回路 7が E O Bコードを消失してしまうことがないように監視する回路であり、具体的には、例えば、第 2 3図のように構成されている。データ長確認回路 8は、入力データ長をカウントするカウンタ 12と、受信した上述のデータ長の情報を格納する R AM 13とを有し、入力データ長がデータ長を表わす上述の情報と一致したとき、ハフマン復号化が終わらなくても中断させるフラグを立てる。ハフマン復号化回路 7は、そのフラグでハフマン復号化処理を中断すれば良い。

誤りの伝播をもっと小さくするためには、 E O Bコードから逆にさかのぼって復号化するプロセスを行なえばよい。なお、データ長の情報は、可変長データに対して極めて短いため、データ長の情報が誤る可能性は非常に低い。また、第 2 4図のように、データ長確認回路 8を構成すると、 E O Bコ.一ドの実データと 2重にチユックされることになる。

データ長を表わす情報は、固定長で伝送しても可変長で伝送しても良く、また E O Bコードのおおまかな位置がわかれば、データ長確認回路 8で E 0 Bコードの位置を検索することは可能であるので, そのデータ長を表わす情報は、おおまかな情報（例えば、最下位ビットを省略するなど）でも良いことはいうまでもない。但し、おおまかな情報しか伝送されない場合は、 E O Bコードを検索するのに時間がかかるので、第 2 5図に示すように、受信データを一度バッファ 11へ貯える構成にしなければならない。

上記実施例では、プロック変換符号化として D C Tについて具体的に述べ、可変長符号化についてはハフマン符号化について述べたが、それ以外のブロック変換符号化，可変長符号化法でも良いことはいうまでもない。また、上記実施例では、可変長符号化法として E O Bコードを伝送するものについて述べたが、本実施例によれば, データ長の情報が伝送されるため E O Bを伝送する必要がなくなるので省略することも可能になるという効果もある。また、第 2 2図の実施例では、発生データ長の情報と可変長符号化データとを、時間的に分割してシリアルに多重するためにスィツチ 6を用いたが、バッファ 4のある固定ァドレスにデータ長情報を書き込み、シリアルに読みだすようにしても良いことはいうまでもない。

(第 2実施例) l δ 第 2 6図は、第 2実施例における符号化装置の構成を示すブロック図である。第 2 6図において符号化装置は、所定の符号化テープルに従ってコード変換を行なうコード変換器 16と、発生した可変長符号化データの符号長を検出する符号長検出器 17と、コード変換器 16の出力を貯えるバッファメモリ 18と、符号長検出器 17の出力に基づいて無視ビット数データを作成する無視ビット数データ作成回路 14と、バッファメモリ 18からの出力と無視ビット数データ作成回路 14からの出力とを切り換えるスィツチ 22と、スィツチ 22の出力に誤り訂正符号を付加する誤り訂正符号化器 23とを有する。また、無視ビット数データ作成回路 14は、符号長検出器 17からの出力を累積加算する累積加算器 19と、累積加算器 19の出力と外部から入力される定数 Cとのうちの小さい方を出力する最小値回路（以下 M I Νと称す） 20と、累積加算器 19の出力から M I Ν20の出力を減算する減算器 21とから構成されている。

次に動作について説明する。入力されるデータは、ハフマン符号のように発生頻度が高くなるほど符号長が短くなるように設計された符号化テーブルに従ってコード変換を行なうコード変換器 16によつて可変長符号化され、ノッファメモリ 18に貯えられると共に、符号長検出器 17によつて発生した可変長符号化の符号長が検出され、その符号長が累積加算器 19で累積加算されて M I N20に通される。

M I N20に入力される定数 Cとしては、例えば C 1パリティの付加単位である mバイ卜すなわち、 m x 8ビツ卜から、無視ビツト数デ一夕作成回路 14によって作成されるデータのビット数（可変長符号化の 1シンボル当りの符号長は 30ビットよりは少ないのが普通なので、通常 5ビット程度あれば無視ビット数データを作成できる）を引いた値が与えられている。

C =m X 8 - 5 累積加算器 19の値がこの Cよりも大きな値をとると M I N 20の出力は Cを選択する。そして減算器 21の出力は m x 8― 5— Cとなるので、次の C 1プロックにあふれたデータビット数と等しくなる。この値を次の C 1プロ、ックの先頭の 5 ビットの間はスィツチ 22で選択して時分割多重することによって第 2 7図に示されたデータ並びにすることができる。このとき、スィッチ 22で無視ビット数データを選択している閭は、バッファメモリ 18の読み出しを行なわないように制御されている。そして、次の C 1プロツクに移ったとき累積加算器 19は、初期動作を行なう。その初期値は、 m x 8 - 5 - Cの値とすれば良い。

従って無視ビットデータ作成のための回路は第 2 6図に限定されたものである必要は全くなく、例えば、累積加算結果を Cで割って余りを求めるような演算でも良いことはいうまでもない。また、無視ビット数データとして前の C 1ブ αックに配置された符号のビット数を求めても良い。

またバファメモリ 18の配置，スィツチ 22の有無についても同様である。上述のような動作をするだけならバップアメモリ 18は mバィトあれば最低限の動作は可能であり、 m x nバイトのデータに誤り訂正符号を付加するためのデータ蓄積機能は、誤り訂正符号化器 23にもたせれば良いが、例えば、減算器 21の出力である無視ピット数データを貯える領域をバッファメモリ 18に設けて書き込んでも同様の事を実現できるし、減算器 21の出力である無視ビット数データを貯えるメモリを別途設けてバッファメモリ 18との読み出し制御によっても同様である。そのような構成をとるならぱバッファメモリ 18は m X nパイトの容量をもっている方が都合が良い。

また、このような無視ビット数データは、 mバイト中のデータとしてもっている必要はなく、第 2 9図の中の I Dデータエリアに所持していても良い。このように mパイトのデータの外に無視ビット数データを時間軸多重するための符号化装置の構成を第 2 8図に示す。第 2 8図において、 24はスィッチ、 25はメモリである。

次に動作について説明する。基本的には、第 2 6図の動作と同じであるので、異なるところのみ説明を加える。 M I N20の片方の入力値は、第 2 6図では（m X 8 - 5 ) であつたが、第 2 8図では m X 8となる。なぜなら、無視ビット数データを mバイトの外にもつので mバイトのデータは目一杯使用可能である。このため第 2 8図において C， ==m X 8となる。また、減算器 21の出力は誤り訂正符号を付加した後に時分割多重するため一度メモリに貯える必要性が髙くなる。メモリ 25はそのためのメモリであり、スイッチ 24にてメモリ 25に貯えられたデータと誤り訂正符号化器 23の出力とが切り換えられる構成となっている。ただし、スィッチ 24がー方とつながつているとき他方は、必ず出力（読み出し）を止めている必要がある。このように動作する回路から出力されるデータは、第 2 9図に示すようになっている。

なお、メモリ 25には、本来の I Dデータ， S Y N Cデータを付加して記憶していても良いことはいうまでもなく、そうでない場合は、他のどこかに I Dデータ， S Y N Cデータを付加するプロックが存在する。また、第 2 8図は、 I Dデータに無視ビット数データを多重したが、例えば I E E B Transactions on Information Theory の1976年，1^0. 4，卩462〜？468に記載の「New Classes of Binary Code s Constructed on the Basis of Concatenated Codes and Product Codes J に開示された重畳符号等の技術を使って C 1パリティの中に多重する方法をとつても良い。また、上述の可変長符号化は固定長にエスケープするようなモードをもった可変長符号でも良いことはいうまでもない。 (第 3実施例）

第 3 0図は、例えば第 2 6図の符号化装置で符号化してテープ等の伝送媒体を経た符号化データを復号化する際に使用する第 3実施例の復号化装置の構成を示すプロツク図である。テープ媒体のような伝送系では、再生のみの製品というものが存在し得るので、復号化装置を使った製品も存在し得る。第 3 0図に示される復号化装置は、誤り訂正復号化を行なう誤り訂正復号化器 29と、 mバイトのデ一夕中からある特定の位置にある無視ビット数データをとり込む無視ビット数データ認識回路 26と、無視ビット数データ認識回路 26からの制御信号によりオン/オフが制御されるスィツチ 27と、スイツチ 27の出力をコード逆変換するコード逆変換器 28とを有する。

次に動作について説明する。伝送媒体を通過した信号（テープレコーダでは再生出力）は誤り訂正復号化器 29にて、伝送路の S / N の劣悪さが原因で生じた誤りが訂正され、正しいデータとなって出力される。テープレコーダ等において特殊な高速再生等がなされる場合は、 C 1ブロック単位での復号化を行なうと都合が良いが、 C 1プロック単位で誤り訂正復号化を行なった後、何ビット分のデータを無視して可変長復号化するかをコントロールするための制御信号が無視ビット数データ認識回路 26からスィッチ 27に送られ、コ一ド逆変換器 28への入力が制御される。第 2実施例における説明では、無視ビット数データを 5 ビヅトとったため、無視ビツト数を kビットとすると、 k + 5 ビット分のデータをコード逆変換しないようにスィツチ 27を O F Fすれば良い。また、コード逆変換器 28はスィツチ 27が O Nになってから可変長復号化動作を行なえば良い。なお、コード逆変換器 28が、復号化禁止マスク動作をすることができるようにすれば、マスク動作をするビットのフラグを k + 5 ビット分立てれば良く、その際は、スィッチ 27はなくても誤った動作をすることがない。このような構成にすれば、例えば第 1 6図の点線以降の 3ビットは、可変長復号化されず、 4ビット目から正しい復号化が行なえるようになるので、シンボル化けといった問題は生じない。

また、符号化装置として第 2 8図のような構成例をとつた場合には、無視ビツト数データ認識回路 26の入力は、誤り訂正復号化器 29 の前からとり出した信号で良い。

また、第 2 , 第 3実施例では、可変長符号化のみを行なう場合について説明したが、固定長符号化と可変長符号化とを組み合わせたような符号化でも、可変長符号化手法を複数使用した符号化でも良く、また誤り訂正符号も二重リードソロモン符号をとりあげたが、ブロック単位で長さが可変でない固定長データに対する誤り訂正符号なら何でも良く、例えば B C H符号，クロスインターリーブ符号、ある程度符号長が可変なトレリス符号化等の符号化でも良いことはいうまでもない。また実施例では C 1ブロックに 1つ無視ビット数データを付加することとしたが、誤り訂正ブロックサイズを小さくとった場合 m x nバイトに 1つの無視ビット数データを付加するだけでも良い。可変長符号化手法を（固定長符号化手法も含めて）複数使用するような場合は符号化器で無視ビツト数データ及びその手法を表す情報を付加して符号化し、復号化装置側でその情報を認識して（固定長復号化も含めて）可変長復号化する復号化器で復号化すれば良い。その最も簡単な例は、あるケース（例えば統計的な意味での出現頻度に偏りがなくなった場合）では固定長符号化器を使い、そうではない場合には可変長符号化器を使って符号化するかまたは可変長符号化テーブルをいくつか使用して符号化する。また、その他のヘッダ情報があれば、それと多重するのも良い。

(第 4実施例）

第 3 1図は、第 4実施例における符号化装置の構成を示すブロック図であり、第 3 1図において第 2実施例を示す第 2 6図と同番号を付した部分は同一部分を示す。第 3 1図において、 15は、累積加算器 19と、累積加算器 19からの出力と外部から入力される定数 C ' とを比較するコンパレータ 30とからなる特殊コード挿入可否判定回路であり、 32はコード変換器 16からの出力を一時的に貯える退避用バッファであり、 31は特殊コード挿入可否判定回路 15 (コンパレー夕 30) からの制御信号によりオン Zオフがコントロールされるスィツチである。

次に動作について説明する。人力されたデータはコード変換器 16 によつて可変長符号化され、一時的に退避用バッファ 32に記憶される。一方、符号長検出器 17によって、発生した変換コードの符号長を検出し、累積加算器 19にて発生した符号長を累積加算して、発生したトータル符号長を計数し、累積加算器 19の出力と定数 C ' とをコンパレータ 30にて比較し、累積加算器 19の出力が定数 C ' を超えないかどうかを判定する。もし、累積加算器 19の出力が定数 C ' を超えた場合、スィッチ 31に制御信号を送り、そのあふれる原因となつた可変長符号の 1 シンボルがバップアメモリ 18に送出されないようにスィッチ 31を O F Fすると、同時に、あふれる原因となった可変長符号の 1 シンポルの 1つ前のシンボルを読み出した後、退避用バッファ 32の読み出しをストップする。ノッファメモリ 18は、 m X nバイトのデータを書き込める容量を有しており、 m x nバイトのデータを誤り訂正符号化器 23に送出が完了するたびにオール 0のデ一夕に初期化される。通常バッファメモリ 18は D R AM等で構成し, m x nバイトのメモリを 2つ有して、読み出し用で使うメモリと書き込み用で使うメモリとを選択的に切り換えるように構成するので，この切り換えのときに、メモリ切換動作以後書き込み側に割り当てられたメモリは、データを書き込む前にオール 0のデータに初期化すると良い。以上のような動作では、可変長符号化データが mバイトの境界をまたぐようになった場合を検出して、その原因となる 1 シンボル分の可変長符号は次の mパイトにまわされるようになり、余白には 0が挿入されたことと等価になる。つまり、その符号化装置の出力のデータは、第 3 2図に示したようなパターンになる。第 3 2図では 0 0 0 1という可変長符号化データがコード変換された後のシンボルが 3ビット以上だった場合、 0 0という 2ビットの 0 が揷入された形となっている。もちろん、その 3ビット以上だったというシンボルに相当する可変長符号は次の mバイトのデータ作成時に退避用バッファ 32から読み出され、その mバイトのデータの先頭に配置される。

なお、上述の説明では、オール 0のデータを余白に挿入したが、これには、符号化テーブル作成時に、少し工夫を要する。すなわち、オール 0に枏当するシンボルが実際には存在しないように符号化テ一ブルを作成するという工夫である。このことを第 3 3図で説明する。第 3 3図は、第 1 2図と同じシンボルを可変長符号化するための可変長符号化テーブルを示している。第 1 2図では Fというシンボルに 0 0 0 0 0を割り当てているが第 3 3図ではダミーデータと称しているシンボルを 1個増加し、オール 0となるシンボルをダミ一データに割り当てている。このような可変長符号化テーブルに基づいて可変長符号化を施すことが、第 4実施例の前提となる。このオール 0という特殊なダミーデータを可変長符号化テーブルに盛り込んであるが必ずしもオール 0でなくてもオール 1のデータがダミ一データとなるように第 1 2図の 2進木表現の枝変換を行なっても良いし、すべてが同じ値でなくても、そのダミーデータが割り当てられた符号の先頭から任意ビットをとりだしてきてそれが他シンポルで同じビット数のいかなる符号とも絶対に一致しないような符号であれば、どのような値でも良い。なおダミーデータがオール 1のときは、上述の初期化動作時に m x nバイト分すべてに 1のデータを書き込めば良い。

次にこのような符号化装置に対する復号化装置の動作について説明する。特殊再生時のように極めて特殊な場合は、このような符号化装置では mバイトの先頭が必ず可変長符号の先頭ビットとなっているため使用可能な C 1プロックでは可変長復号化の開始を mバイト毎に設定するようにすれば良い。なぜなら mバイトの後尾部分の特殊符号については、あてはまるシンボルが存在しないからである < 具体的に述べると、第 3 2図において 0 0という最後の 2ビットのデータはあてはまるシンボルが存在しないし、次の mバイトの先頭は、別のシンボルの可変長符号化の先頭であることが保障されているため、この 2 ビットの 0 0というデータを廃棄すれば良い。すなわち、 mパイトの境界であることを認識して最後に可変長復号化が成功しなかったデータを廃棄するデータ廃棄回路を設ければ復号化できる。またこのデータ廃棄回路は、コード逆変換器の逆変換禁止ビットマスクを生成する回路として実現される。このデータ廃棄回路が仮りに存在しなかったならば、連続した C 1ブ πックを復号化する場合、前の C 1プロクの特殊データが廃棄されずにコード逆変換器に残存しており、このデータと次の C 1ブロックの先頭のデ一タとで別のシンボルのデータに化けるといつた問題が新たに生じる。例えば 0 0という最後尾の 2ビットのデータが廃棄されずに残存したまま、例えば次のシンボルが Aであるような可変長符号である 1があった場合、コード逆変換器にて 0 0 1 というデータに対してコード逆変換が成立し、シンボル Cとなってシンボル化けとなつてしまう。以上のような復号化装置は、後述する第 6実施例の一例となるものである。 (第 5実施例）

第 3 4図は第 5実施例における符号化装置の構成を示すブロック図であり、図中前述の実施例の符号化装置と同番号を付した部分は、同一または相当部分を示す。

入力データはコード変換器 16によつて可変長符号化され退避用バッファ 32に一時的に記億される。一方、符号長検出器 17によって発生符号長を検出し、累積加算器 19によって累積加算により計数された発生符号長がコンパレータ 30に入力される。コンパレータ 30は、発生符号長とある定数 C ' とを比較し、発生符号長がある定数 C ' を超えると退避用バヅファ 32に再送要求のフラグを立てる。コンパレータ 30から再送要求のフラグが入力されると、退避用バッファ 32 からその可変長符号が符号の先頭からもう一度読み出される。具体的に例をあげて説明する。例えば、第 3 2図で 0 0 0 1 (シンボル D ) というデータの後のデータは mバイト長で固定長に制御されるので残り 2ビツト分の余裕がある。その次にコード変換されるシンボルが Eであった場合を考えると Eの先頭ビットから 2ビット分、すなわち 0 0 0 0 1のコードのうち最初の 2 ビットである 0 0がシンボル Dの 0 0 0 1の後に付加される。この直後再送要求をしなければ、シンボル Eの 0 0 0 0 1のうち残りの 3 ビットである 0 0 1 が次の mバイトの C 1ブロックの先頭に配置されることになるが、 0 0 0 0 1のコードのうちの最初の 2ビットである 0 0が付加され C 1ブ口ックが一杯になったことをコンパレータ 30が検出して再送要求のフラグが立てられるため、退避用バッファ 32はシンボル Eの 0 0 0 0 1のデータが次の C 1ブ口ツクでまたふたたび先頭ビヅトから読み出されるように動作する。つまり C 1ブロックの余白ビットにはシンボル Eの先頭 2ビットが配置され、次の C 1ブ口ックにはシンボル Eの先頭から 5 ビット分が配置されることになり、先頭 2ビツトはこのような例では重複しているが、 C 1プロックの先頭では可変長符号の先頭が保証されている。

(第 6実施例）

第 3 5図は第 6実施例における復号化装置の構成を示すプロック図である。第 3 5図において、 34は誤り訂正復号化器 29からの出力に基づき復号化が成立するか否かを判定するコード逆変換可否判定回路、 35は誤り訂正復号化器 29の出力を貯えるバッファ、 36はコード逆変換可否判定回路 34の制御によりオンオフがコントロールされるスイツチである。

次に動作について説明する。動作の基本原理は、第 4実施例における符号化装置に相対する復号化装置の基本原理と同じであるのでその説明は省略する。第 3 5図の入力は、符号化装置で符号化されたデータを伝送媒体に通した信号である。第 3 5図の入力信号は誤り訂正復号化器 29により伝送路で生じた誤りを検出、訂正され、最小 mバイト単位の符号となってコード逆変換可否判定回路 34及びバッファ 35に出力され、バッファ 35には一時的に貯えられる。一方、コード逆変換可否判定回路 34では、 mバイトのデータの先頭 1 ビットずつを監視して可変長復号（コード逆変換）が成立するかどうかが判定され、成立すると判定された場合、スィッチ 36を O Nにしバッファ 35から成立する可変長符号を読み出して、各シンボル毎遂次にコード逆変換器 28で可変長復号化する。第 4及び第 5実施例の符号化装置は、 mバイトの後尾の処理手法は異なるが、いずれも後尾で可変長復号化が成立しないまま mバイトのデータの処理が終了した場合、データ廃棄を行なえば良い。この第 6実施例では、可変長復号化が成立しない間はスィツチ 36が O F F状態になっており、コ一ド逆変換器 28に可変長符号が送られることはないので、 mバイトのデータの処理が終了したり、スィッチ 360 F Fのまま mバイトのデータをすベて初期化して次の mバイトのデータを貯えるという動作をする。このようにすれば、上述のデータ廃棄回路と同等の動作が可能となる。

上述の第 4実施例では、符号化テーブルを作成する場合から工夫して作成し、特殊コードを余白に挿入し、第 5実施例は、何もそのような操作はせず次の C 1ブロックで操作するように符号化したが、第 6実施例における復号化装置により、シンボル化けの問題なく復号化が可能となる。なお、この復号化は、トリックプレーの時のみならず通常伝送時も同様の動作を行なう必要がある。

(第 7実施例）

第 3 6図は第 7実施例における符号化装置の構成を示すプロ _yク図である。第 3 6図において、 37はコード変換器 16に特殊なデータが入力された場合にのみオンとなるスィツチ、 39はコ一ド変換器 16 の出力を貯える第 1バッファメモリ， 40はスィッチ 37を介して入力されるデータを貯える第 2バッファメモリ、 38は第 1バッファメモリ 39，第 2バッファメモリ 40の出力を切り換えるスィッチである。次に動作について説明する。入力された信号は、コード変換器 16 により可変長符号化され第 1バッファメモリ 39に貯えられる一方、特殊なデータが符号化されるときにはスィツチ 37は O Nされてその特殊なデータは第 2バッファメモリ 40に貯えられる。スィツチ 38は通常は上側（第 1バッファメモリ 39側）に接続されているが、 m x nパイトのうちある特定の位置になったときに下側（第 2バッファメモリ 40側）に接続されて第 2バッファメモリ 40の読み出しがスタートし、ある固定データ長だけ第 2バッファメモリ 40の内容が時分割多重されて誤り訂正符号化器 23に供給される。当然第 2バッファメモリ 40が読み出されるのはスィッチ 38が下側に接続されている藺であり、その間第 1バッファメモリ 39の読み出しはストツプされている。スィッチ 38の接続が変わった時には、バッファメモリ 39の読み出しはストップしたアドレスからスタートし、第 2バッファメモリ 40の読み出しはストッブするよう動作する。

さて、スィツチ 37は具体的にどういう場合にオンするかについて具体的に例をあげて説明する。映像信号を符号化する場合は D C T を施し、 D C T係数を可変長符号化することが普通であるが、通常 D C T係数の低次シーケンスほど重要な意味をもっため、低次シーケンスだけで画像の大雑把な認識は可能である。スィツチ 37はこのような場合低次シーケンスの符号化結果のみ送出するようにォンするような動作を行なえば、低次シーケンスのデータは、時間軸多重状態で 2度書きするようなィメジとなる。極端な場合、低次シーケンスは D C成分だけでも良く、 D C成分だけでもシーンの理解ぐらいは可能であるので D C成分のみが 2度書きされる。伝送容量を鑑みれば、この 2度書きされるデータは少ないほど都合が良いので、 D C成分のうち上位数ビットのみを符号化しても良い。ただし、このような場合は、コード変換を行なう前の固定長符号をスィツチ 37 に接続する構成にすれば良い。また、 N T S C， P A L方式のような走査形態の場合 1 フレーム内の奇数フィールドと偶数フィールドとは似かよった信号であるため、 D C成分のフィールド閭和を求める演算手段を設けても良いし、 D C Tブロックを 4ブロックまとめて D C成分の平均値を求める演算手段を設けて、それらの演算結果を第 2バッファメモリ 40に貯えても良い。例えば、 D C Tブロックを 4ブロックまとめて D C成分を平均し、フィールド間和を求めて 5 ビツトに丸めて第 2バッファメモリ 40に貯えれば、全データ（誤り訂正符号を除く）の 3 %程度の符号量で、面像の根幹のデータは存在できる。このデータを第 1 4図の斜線部に位置するように時閭軸多重すれば、ある一定の高速再生で、この根幹のデータを得ることが可能である。計算では 20倍速程度の超高速再生までは、このデ一夕を再生することが可能なようにデータを配置することが可能である。またこの 2度書きデータは必ずしもすべてのフレームについて書かれている必要はなく、何十フレームかの問のある 1フレームのみの符号化結果を第 2バッファメモリ 40に貯えておいてその何十フレームかの間に相当する時問に、少しずつスィツチ 38で時間軸多重するようにスィツチングしても、超高速再生時にデータを再生できるように配置できる。さらに何十フレーム中の 1 フレームのみの D C成分よりは高次であるがある程度の低次シーケンスまでを符号化するような、上述の例を適当に組み合わせたようなことでも良い。なお、上述の説明では、特殊再生を重点的に説明したが、訂正できない誤りが生じた場合、その 2度書きされたデータをもとに捕間するような誤りデータの捕閭作業に使用しても良いことはいうまでもなく、例えば、 D C成分のデータを使用する等の方法を使っても良い。

(第 8実施例）

第 3 7図は第 8実施例における復号化装置の特徵部分の構成を示すブロック図であり、第 3 7図において、 41は入力される D C成分のみに逆 D C Tを施す逆 D C T回路、 42はプロックの境界を目立たなくするオーバーラッブ平滑化回路である。

次に動作について説明する。通常の復号化装置と異なるところは、超高速再生等の動作状態になつた場合、 2度書きされたデータのみから面像を復号化するようなモードを有しているところであり、符号化時にどのようなデータが 2度書きされていたかによって少しァブローチ手法が異なる。例えば上述の第 7実施例の符号化装置において D C成分のみが 2度書きされている場合、 D C Tブロック 1つ (あるいは 4つ）に 1つしかデータが存在しないため、 D C Tプロックの境界を明確に検知でき、このプロックの境界の形状が長方形であることから、かえって面像のシーン認識にとって邪魔になったりする。それを軽減するための回路が第 3 7図である。逆 DCT回路 41により DC成分のみに逆 DCTを施し、第 3 8図（A) に示したようなブ πツク状の面像を得る。第 3 8図（A) では、プロック Eを中心とした 8ブロック A〜 Jを示してある。このブロック Eのサイズは、 00丁の各ブロックのデータが 2度書きされている場合は DCTブ αックサイズ（通常 8 X 8画素）と一致するし、 4 DC Tブロックの DC平均値が付されている場合は 4 DCTブロックサィズと一致する。このようなブロック状の再生画面となるデータを得たのち、オーバーラップ平滑化回路 42にてプロツクの境界を目立たなくして、超高速再生画面として TVモニタに出力される基礎デ一夕が得られる。

以下、オーバーラップ平滑化回路 42の動作を説明する。第 3 8図 (A) における各プロック A〜 Jの復号化データは例えば自分のブ口ックより面積で 4倍、長さで 2倍に自分を中心に押し広げられたブロックであると考える。そのようにするとすきまなく配置された第 3 8図（A) の 9つのブロックは重なり合って、第 3 8図（B) のようにブロックがオーバーラップしてしまうことになる。第 3 8 図（B) の A' は第 3 8図（A) の Aが押し広げられたブロックであり、 B' は B、 C は C、 D' は D、 Ε' は Εがそれぞれ押し広げられたたブロックであることを示している。そのようにしておいて、例えばブ口ツク Ε (点線で第 3 8図（Β) に示す）の斜線部の値をどのようにすればプロツク境界を目立たなくすることができるかを示す。第 3 8図（Β) の斜線部のうちブロック Εの中心に近い部分は、第 8 8図（Α) のブロック Εをそのまま通過させ、ブロック Εの境界に近い部分はブ αツク Εのデータを半減させ、他プロ、ヌクからのオーバーラップ分と加算するようにして平均化する。具体的には、 E，のブロックに正弦閼数等の窓関数をかけ、オーバーラップ分のデータと加算する。このときに注意しておかなければならないことは、オーバーラップ分を加算したとき、ダイナミックレンジが広がらないようにすることである。つまり、 1以下の値をもつ関数をかけて加算した結果が、 1以上になってしまうことを防ぐようにしなければならない。

また、オーバーラップ平滑を行なう以外の平滑化手段として、第 3 9図（A ) に示したような隣接したブロックの D C T係数から自分の D C T係数を補間するようにして逆 D C Tを施すようにしても同様な効果が得られる。例えば D C成分のみから次の高次シーゲンシを捕問するための例を以下に示す。例えば、 Eブロックの C _{2 1}成分（第 3 9図（B ) に図示）は、 Bブロックの D C成分から Hプロックの D C成分を減算して、ある係数 pをかければ良いし、 C _{1 2}成分は Dブロックの D C成分から Fブ πックの D C成分を減算してある係数 Pをかければ良い。これは D C Tの基底関数を考えるとこのような補間がうまくいくことが理解できる。

(第 9実施例）

第 4 0図は第 9実施例における復号化装置の構成を示すプロック図である。第 4 0図において 43は、各 C 1ブロックが有効であるか否かを判定する C 1プロックの有効判定回路である。

次に、動作について説明する。例えば上述の実施例における符号化装置は固定長のデータに対して誤り訂正符号を付加するので、誤り訂正ブロックの単位で誤りがなければシンボル化けなく可変長復号化できる。ところが、例えば映像信号の符号化のようにブロック化して可変長符号化する場合、 E O Bコードが存在することが常であり、このようなコードが復号化されない限り、逆 D C Tを施すベき D C T係数はそろわない。例えば C 1プロックで誤りが発生していたことが C 1プロックの有効判定回路 43で検出された場合、 E 0 Bコードまで到達しないことがある。このような場合、残りのシーケンシに 0を挿入して逆 D C Tを施して、再生面像を得る。このようにすると最後のプロツクはとりあえず復号化されることになり、しかも、高次シーケンスは 0を代入することで、異常なデータに復号化されることを防止できる。

(第 1 0実施例）

第 4 1図は第 1 0実施例における復号化装置の構成を示すブロック図である。第 4 1図において 44は C 1プロックの有効判定回路 43 の制御によりオンオフがコントロールされるスィッチ、 45はコード逆変換器 28の出力を貯えるバッファである。

次に動作について説明する。この回路の動作は上述の第 9実施例と非常に良く似ている。 C 1ブロック有効判定回路 43にて後続の C 1ブ口ツクに訂正しきれない誤りがあると判定された場合で、かつ、 E O Bコードに到達できなかった場合、バッファ 45に貯えていたその E O Bコードが欠けた D C Tプロックの D C T係数はスィツチ 44 のオフ動作により廃棄される。この結果、異常な復号化結果を招くことを回避することができる。

なお、第 9 , 第 1 0実施例は、映像信号の可変長符号が m x nバィトのデータが連続で再生されることを前提としているような具体例であつたが、 m x nバイトのデータのうち、ある固定の位置の情報は別のデータが入れられているような第 2実施例または第 7実施例における符号化装置のような場合、そのようなデータは、逆 D C T回路に接続する必要がなく、その位置でのスィツチング動作によりオフするよう構成しても良いことはいうまでもない。

また、第 2〜第 1 0実施例において、 2重リードソロモンの誤り訂正では得られた m x nバイトのデータをシャフリングして誤り訂正符号化することが通常であるが、 C 1単位の誤り訂正をするような場合が存在し、そのデータが可変長符号化であるような場合は、データシャフリングは無秩序に行なわない方が良い。更に、上述の実施例では、梃めて限定された符号化手法を扱っているが、前述のとおり、誤り訂正符号は固定長のデータに対して付加するものなら他の符号で良いし、可変長符号はハフマン符号化以外の例えばファノの符号等でも良く、 D C Tは他の直交変換でも良いことは言うまでもない。またシャフリングについても可変長符号の秩序をくずすことがないように例えば E O Bを 1つの単位としたシャフリングをかけても特に問題はないし、また映像信号のプロックの位置を示す情報などを時間軸多重しても良い。

(第 1 1実施例）

第 4 2図は第 1 1実施例におげる符号化装置の構成を示すブロック図である。第 4 2図において、 51， 52は入力信号を 1 フィールド分だけ遅延して出力するフィールドメモリ、 55は現在の入力信号とフィールドメモリ 51の出力（1 フィールド遅延した信号）とを加算する加算器、 56は現在の入力信号とフィールドメモリ 51の出力との差を演算する減算器、 54は加算器 55の出力とフィールドメモリ 52の出力とを切り換えるスィツチ、 53は D C Tを施す D C T回路である。次に動作を説明する。まず入力信号はフィールドメモリ 51に貯えられ 1フィールド分遅延される。加算器 55は、 1フィールド分の時間差がある信号の和を求める。一方減算器 56は 1フィールド分の時閬差がある信号の差を求め、フィールドメモリ 52に供給され加算器 55の出力より 1 フィールド分遅延されて読み出される。スィッチ 54 は 1 フィールド毎に、加算器 55の出力とフィールドメモリ 52の出力とを切り換え、 1 フィールド毎にフィールド閭和とフィールド閬差が切り換えられて D C T回路 53に入力される。フィールド間和とフィールド間差との各成分は、 D C T回路 53により D C T処理が施され符号化される。

このように 1フレームの中でフィールド間演算をするだけなので、フレーム間演算は生じることがなく 1 フレーム単位に編集作業が容易である。すなわち第 2 0図の F 3以降に F 3 ' ， F 4 ' を挿入する際に、 F l， F 2を再符号化する必要がない。

また、第 4 3図は、上述の符号化装置の逆の動作をする復号化装置の構成を示しており、 57は逆 D C T回路、 58， 59はフィールドメモリ、 61は加算器、 62は減算器、 60はスィッチである。なお、この復号化装置の動作は上述の符号化装置の動作と全く逆であるので説明は省略する。

以下、第 4 4図〜第 4 8図を使用してこの第 1 1実施例の符号化装置のすぐれている点について述べる。第 4 4図は、現行の T Vで最も良く使われている走査方法であり、インターレース走査と呼ばれている。これは 1 フレームを奇数フィールドと偶数フィールドとに分けて構成されており、それぞれ少しずつずれて走査される。時間的には奇数フィールドが伝送されてから偶数フィールドが伝送きれるため、 1フレーム内には、ほとんど同じ信号の 2つのフィールドが存在している。奇数フィールドと偶数フィールドとで異なる信号となるのは、画像の垂直解像度が高い場合と、動いている画像の動いている部分と、ノイズ成分との 3つの場合である。第 1 1実施例では、フィールド間和を求めるので、画面の垂直解像度が低い部分または動きが少ない部分またはノイズが平坦化された信号が、フィールド間和として出力され符号化される。このように、フィールド間和は周波数分布として低周波部分に集中するので、 D C T処理を施すと符号化の効率はフィールド間和をとらない場合よりも高くなっている場合が多い。またフィールド間差は動面でない場合、ほとんど 0となってしまうので、符号化効率が良い。

次に動面の動いている部分について第 4 5図〜第 4 8図によって説明する。第 4 5図（A) は、ステップ状の信号が次のフィールドで動いてしまったことで生じた各フィ一ルドの様子を示している。これを T V画面上で見た状態を第 4 5図（B ) に示す。このように動きが生じると T V面面で細かく観察するとギザギザになったようになっており、これが目の残像効果により動きとなって知覚できる < このような信号のデータを数字で表わしたのが第 4 6図である。これをそのままフレーム内でブ πッキングして 2次元 D C Tを施すと第 4 7図に示したようになり、これにそのまま逆 D C Tを施すと M S E ( 2乗誤差の総和の平方根）は 12. 5となる。しかし、これをフィールド間和とフィールド間差とを求めた後に 2次元 D C Tを施すと第 4 8図に示した数値となり、これにこのまま逆 D C Tを施すと M S Eは 8. 9 となり、フィールド間和，差をとつた後に D C Tを施した方が S ZNが良いことがわかる。また、 D C T結果の数値を比ベると、 0の数が占める割合はフィールド間和，差をとつた方が圧倒的に多いことがわかる。これは、ランレングスコーディング時に非常に有利であり、エントロピーが低いことを示しており、発生符号量は、第 4 8図の場合の方が少ないことを示している。第 4 8図では、 8 X 8のテーブルが 2つありデータ量が一見増加しているように見えているが、フィールド閭和とフィールド閭差とは、フィールド毎に選択的に出力されており、実際の画素数は増加していないため、実質的にェント αピーの減少分だけ発生符号量が少なくなる。このように動いている部分でも発生符号量が減少する場合が多く、第 1 1実施例による方法は非常に効率が良い方法であるといえる。なお、上述の説明ではフィールド間和とフィールド間差とがフィールド毎に選択されている場合を例にとり説明したが、 D C Tのブ口ック毎あるいは数プロック毎に選択的に出力しても良いことはいうまでもない。また、直交変換は必らずしも D C Tの必要はなく K - L変換等他の直交変換でも同様の効果を奏する。

(第 1 2実施例）

第 4 2図に示す構成と第 4 9図に示す構成（入力される映像信号の S Z Nの悪さを検知する回路）とを組み合わせて、フィールド間差の量子化レベルをコントロールした例が、第 1 2実施例である。第 4 9図において、 63は帯域制限を行なうハイパスフィルタ（以下 H P F ) 、 64は入力される信号の絶対値をとる絶対値回路、 65は振幅制限を行なうリミッタ、 66は累積加算演算を行なう累積加算器、 67は量子化ビツト数を制御する制御信号を第 4 2図に示す符号化装置に出力する量子化制御信号作成回路である。

次に動作について説明する。第 4 9図の回路で映像信号の S Z N の悪さを検知して、第 4 2図の符号化の際の量子化ビット数を変化させる。ノイズは一般に小振幅信号であるので量子化ビット数が粗くなると量子化ノイズに埋もれてしまい符号化の際にノイズにより符号量が増大するということがなくなってしまう。量子化ピット数が粗くなると一般には符号量が少なくなるので、ノイズによる符号量の増加に対して非常に有効である。第 4 9図の入力は、フィールド間差の信号でも映像信号でもどちらでも良く、その入力信号を H P F 63に通し、低周波成分による影響を取除き、累積加算をとるとノィズが大きいほど値が大きくなるように絶対値回路 64により入力信号の絶対値を求める。もともと振幅が大きい高周波の映像信号による誤検出を防止するためにリミッタ 65を通過させて振幅制限を行なつた後、累積加算器 66にてある一定の時間累積加算演算を行なう < 累積加算器 66での演算値を参照し、その演算値が所定値以上になれば量子化ビット数を粗くするような制御信号を量子化制御信号作成回路 67にて作成し、この制御信号を第 4 2図の符号化装置に送る < なお、上述の説明では、フィールド閭差の信号の量子化ビット数を粗くすることにより符号量の増大を防ぐように説明したが、実際にはこのような手段の他に、フィールド問差の高周波成分を抽出し、振幅制限をした後、もとのフィールド間差と減算するといういわゆるノイズリダクションを行なってから符号化するというように構成しても良いことは言うまでもない。

さらに、量子化ビット数を制御する際に、 D C T回 53の前で量子化する量子化ビット数を制御する場合でも、 D C T回路 53の後で D C T係数を量子化制御する場合でも同様な効果を奏する。

(第 1 3実施例）

前述したように、フィールド間和，差を求めた後に D C Tを施して符号化することは符号化効率の観点から見ても有利な場合が非常に多い。しかし、垂直解像度が高い静止面またはフィールド間でシーンチェンジが生じるような場合、必らずしも上述の符号化が有利であるとは限らない。このような場合に対応して遽応的に符号化のためのプロッキングを変化させ、それぞれの場合にもっとも適したブロッキングを選択することが、符号化効率にとつて最適化された状態といえる。このような内容を実現した符号化装置が第 1 3実施例である。第 5 0図（A ) ，（B ) はこの第 1 3実施例の符号化装置の構成を示している。この第 1 3実施例の一例の構成を示す第 5 0図（A ) において、 68はフィールド間和 ·差ブロッキング回路、 69はフレーム内プロッキング回路、 70はフィ一ルド内ブロッキング回路、 71は各ブロッキング回路 68， 69, 70からの出力に基づき発生符号量を予測して比較する発生符号量予測及び比較器、 72は各プロッキング回路 68， 69, 70からの出力を切り換えるスィッチ、 73は D CTを施す DCT回路である。また、この第 1 3実施例の他の構成を示す第 5 0図（B) において、 74はフィールド間和，差ブロッキング回路、 75はフレーム内ブロッキング回路、 76はフィールド内ブロッキング回路、 77は DCTを施す DCT回路、 78は各 DCT回路 77からの出力に基づき発生符号量を比較する発生符号量比較器、 72 は各 DCT回路 77からの出力を切り換えるスィッチである。第 5 0 図（A) は、 DCT回路 73を共有して、ブロッキング状態をスイツチ 72で切り換えるという実施例であり、第 5 0図（B) は、 DCT 回路 77の出力をスィツチ 79で切り換えるという実施例である。両実施例とも符号量が小さくなるように切り換えを行なうので、符号化効率は常に最適となる。この切り換え基準は様々な実施例が考えられ、ここでは、発生符号量予測及び比較器 71と、発生符号量比較器 78としてブロック図中に示した。その具体的な実施例は、例えば、発生符号量予測では、そのブ口ック中にエッジとトランジェントとが共存しているような場合を検出すれば良く、 HPFと LPFとの組合せで判断可能である。また、.発生符号量比較器 78では、例えば、 0になる DCT係数の個数が最も多いものを選択する等の方法が考えられる。

なお、上述の説明では、ブロッキングの 3状態を切り換えるようにしているが、そのうちの 2状態のみの切り換えにしても良いことはいうまでもない。

(第 1 4実施例）

この第 1 4実施例は、高忠実度の符号化 '復号化のためのフィールド間和，差後の DC T処理前での量子化ビツト数の割りふり方について示した実施例である。第 5 1図にその例を示す。第 5 1図において奇数フィールドのある画素の値とそれに対応する偶数フィ一ルドとの値がそれぞれ 120 , 121 ( 8ビットのデータであるので 0 〜255 の値）であるとする。フィールド間和を求めた場合 241、フィールド間差は 120—121 ==— 1である。このとき、フィールド間和のデータのダイナミツクレンジは 0〜511 の 9 ビット、フィールド間差のデータのダイナミックレンジは一 255 〜255 の 9 ビットである。さらに、フィールド閭和の最下位ビットを切り捨てて（丸めて） 8 ビットにすると、フィールド間和は 120 となり、フィールド間差はそのまま 9 ビットにしておいて D C Tを施し符号化する。仮りに符号化部、復号化部で誤差が発生しないとすると復号化部出力はフィールド間和 120 、フィールド閭差は— 1 となる。フィールド間和の最下位ビットの下に 1 ビジト 0を付加すると 240という数字になる。これは符号化時の 241という数字と 1の誤差を生じており、このままでは、低忠実度な復号化結果となってしまう。

この場合、フィールド間差が奇数であるので奇数フィールドか偶数フィールドのデータのうちどちらかが奇数であることを示しており、しかも、フィールド間差が— 1 というデータであるため偶数フィールドの方が 1大きなデータであることが判明する。そのようなデータは 120と 121 との 1つの組合わせしか存在しない。例えば、

119と 120 との組合わせはフィールド間和を 8 ビット化すると 119 になってしまうし、 121と 122 との組合わせはフィールド閭和を 8 ビット化すると 121になってしまう。すなわち、 8 ビット化フィールド間和を a , 9 ビットフィールド閬差を bとすると、第 5 2図に示されたようなまとめられた演算を行なって入力信号のデータが忠実度良く復号化される。

また、上述の例はフィールド間和の方を 1 ビヅト少なく量子化する例について説明したが、その逆にフィールド間差の方を 1 ビット少なく量子化しても第 5 2図のように 1対 1対応のフィールドデー夕が得られることはいうまでもない。このようにどちらか一方を 1 ビット削っても高忠実度の復号化結果が得られるため、高い S ZN の符号化が可能である。またこれは、髙忠実な符号化なら直交変換にたよる必要もないことはいうまでもない。

(第 1 5実施例）

第 5 3図は第 1 5実施例における符号化装置の構成を示すブロック図であり、この第 1 5実施例は、映像信号を帯域分割した後にフィールド間和，差をとつて符号化する。第 5 3図の 81， 82, 83， 84 は Q M F (直交ミラーフィルタ）バンク等を利用した帯域分割 ·間引きフィルタ、 85は各フィルタ 81〜84の出力を切り換えるスィツチであり、他の構成は第 4 2図に示した第 1 1実施例と同じであるので同一部分には同一符号を付してその説明は省略する。 L Lバンドフィルタ 81は、水平，垂直共に低周波帯域の信号を抽出し、 L Hバンドフィルタ 82は、水平は低域，垂直は高域の信号を抽出し、 H L バンドフィルタ 83は、水平は高域，垂直は低域の信号を抽出し、 H Hバンドフィルタ 84は、水平，垂直共に高周波帯域の信号を抽出する。各フィルタ 81〜84は間引きによるエリアジングを合成時に打ち消すような特徴があり、帯域分割して符号化するには非常に都合が良い。

次に、動作について説明する。これらのフィルタ 81〜84により 2 次元画像に帯域分割を施し、フィールド間和，差をとつて D C T回路 53に通すことにより符号化する。この際、例えば人間の視覚情報処理の特性を使うことで視感上の劣化を目立たせることなくさらに符号化効率を上げることができる。すなわち、人間の目は、高周波成分のダイナミックレンジが小さく、量子化レベルを粗くしても検知できない。このことを使うと、 Q M Fによって分けられた髙域成分は D C Tを施して粗く量子化しても、ほとんど劣化を検知できなくなるということであり、このことにより、見かけ上の劣化をほとんど検知できないので、量子化レベルを粗くしたことによる符号量の減少が期待できるため有効である。さらに、髙域成分のフィールド間差の成分は、かなり量子化レベルを粗くしても、その劣化はほとんど検知できない。すなわち、第 1 5実施例では、 Q M Fを使つて髙域成分のフィールド閭差の成分の符号化を大雑把にすることにより、視感上の特性を保持したまま符号量の減少を促すということでめる。産業上の利用可能性

以上のように、本発明によれば、可変長符号化によって発生するデータ長をカウントしてデータ長の情報を得、このデータ長の情報を可変長符号化後のデータに時分割多重して伝送するように構成したので、誤り訂正能力を超えた誤りが発生しても誤りがプロック間にまたがつて波及することがないという効果がある。

また本発明によれば、 C 1ブ口ックの最初の無視ビット数データを時分割多重するように構成したので、復号化時にこの無視ビット数データを容易に認識できるという効果がある。

また本発明によれば、復号化時にこの無視ビット数データを認識し、可変長符号化しないデータを無視して復号化するようにしたので、復号化時にシンボル化けすることを防止できるという効果があまた本発明によれば、 1つのシンボルの可変長符号が C 1プロックをまたぐような配置になるような場合に、その C 1ブロックに特殊なコ一ドを揷入するようにしたので、復号化時にシンボル化けが起こらないという効果がある。

また本発明によれば、 1つのシンポルの可変長符号が C 1ブ πックをまたぐような配置になるような場合に、次の C 1ブロックの先頭でそのシンボルの可変長符号をもう一度先頭ビットから配置するようにしたので、復号化時にシンボル化けが起こらないという効果がある。

また本発明によれば、復号化時に C 1プロックの終了時点で可変長復号が成立しないデータは、次の C 1プロヅクの可変長復号化時に考慮しないようにするので、復号化時にシンボル化けを防止することができるという効果がある。

また本発明によれば、符号化時にある特定の位置に、圧縮率が高いデータをもう一度挿入するようにしたので、特殊再生時において必ず再生する位置に重要なデータを入れることができ、重要なデー夕のみは特殊再生時にすべて再生できるという効果がある。

また本発明によれば、復号化時に、重要なデータのみを復号化するモードを設けたので、超高速再生時にも良好な再生画像を得ることができる効果がある。

また本発明によれば、映像信号等のように直交変換符号化するような符号化の場合において、 E O Bコードに到達しないまま、後続のデータに訂正不能の誤りが存在することが検知された場合、そのデータは使用せずに 0挿入して復号化するようにしたので、異常な復号化結果となることなく復号化できるという効果がある。

また本発明によれば、映像信号等のように直交変換符号化するような符号化の場合において、 E O Bコードに到達しないまま、後続のデータに訂正不能の誤りが存在することが検知された場合、その. プロックのデータは廃棄するようにしたので、異常な復号化結果となることなく復号化できるという効果がある。

また本発明によれば、 1 フレーム内の奇数フィールドと偶数フィ一ルドとの和，差をとり符号化したので、単純に 1 フレームを符号化するよりほとんどの場合、圧縮率高く符号化可能であり、なおかつ、 1フレーム単位の編集が容易になるという効果がある。

また本発明によれば、映像信号の S ZNが悪い場合、特に符号量の増大が顕著なフィールド閭差の量子化ビット数を粗く、または、ノイズリダクションをかけて符号化するようにしたので、ノイズによる符号量の増大を防止できるという効果がある。

また本発明によれば、フィールド間和，差をとるようにしてプロッキングする場合と、フィールド内でブロッキングする場合と、フレーム内でブロッキングする場合とを選択するように構成したので、符号化の効率が常に最適になるという効果がある。

また本発明によれば、フィールド間和，差のうちいずれかを、他方より 1ビット少なく量子化し、復号化時に、その正負，奇偶を判別して各々のフィールドデータに復号化するようにしたので、髙忠実な復号化を行なえるという効果がある。

更に本発明によれば、帯域分割とフィールド閭和，差とを併用し、フィールド間差で髙域の成分ほど粗く量子化をするように構成したので、視覚上の劣化を検知することなく圧縮率を向上させることができるという効果がある。

Claims

請求の範囲

1 . ディジタルの映像信号にブロック化，直交変換処理を施して可変長符号化する符号化装置において、ブロック毎に可変長符号化データ長をカウントする手段と、このデータ長の情報を可変長符号化データに時分割多重する手段とを備えたことを特徵とする符号化装置。

2 . 可変長符号化と誤り訂正符号化とによってディジタルデータを符号化する符号化装置において、ディジタルデータを可変長符号化データに変換する手段と、可変長符号化データが含まれるデータ列に対してある一定の長さで区切って誤り訂正符号を付加する手段と、誤り訂正符号化の際の区切りの後から可変長符号化データの先頭ビットまでのビツト数に関する情報である無視ビット数データを求める手段と、求められた無視ビット数データを可変長符号化データに時間軸多重する手段とを備えたことを特徵とする符号化装置。

3 . 請求の範囲第 2項記載の符号化装置によって得られる、符号化した可変長符号化データと、該可変長符号化データに時間軸多重された無視ビット数データとを有するデータ列を復号化する復号化装置であって、伝送路において生じた誤りを検出 ·訂正する手段と、前記データ列から前記無視ビット数データを抽出する手段と、抽出された無視ビット数データに基づいて前記データ列の一部のみを逆変換して復号化する手段とを備えたことを特徴とする復号化装置。

' 4 . 可変長符号化と誤り訂正符号化とによってディジタルデータを符号化する符号化装置において、ディジタルデータを可変長符号化データに変換する手段と、可変長符号化データが含まれるデータ列に対してある一定の長さで区切って誤り訂正符号を付加する手段と、誤り訂正符号化の際の区切りの前後にまたがつて可変長符号化の 1 シンボル分の可変長符号が配置されるか否かを検出する手段と、 1シンボル分の可変長符号がまたがって配置される場合に区切りの前に特殊符号を挿入する手段とを備えたことを特徵とする符号化装置 0

5 . 可変長符号化と誤り訂正符号化とによってディジタルデータを符号化する符号化装置において、ディジタルデータを可変長符号化データに変換する手段と、可変長符号化データが含まれるデータ列に対してある一定の長さで区切って誤り訂正符号を付加する手段と、誤り訂正符号化の際の区切りの前後にまたがつて可変長符号化の 1シンボル分の可変長符号が配置されるか否かを検出する手段と、 1シンボル分の可変長符号がまたがって配置される場合にこのまたがつた可変長符号の先頭ビットが次の区切りの先頭になるようにデ一タ列を再配置する手段とを備えたことを特徴とする符号化装置。

6 . ディジタルデータを可変長符号化と誤り訂正符号化とによつて符号化した可変長符号化データを含むデータ列を復号化する復号化装置において、伝送路において生じた誤りを検出 ·訂正する手段と、データ列の可変長符号化データを逆変換して復号化する手段とを備え、誤り訂正符号化の際の区切りに相当する位置まで逆変換処理が進んでも逆変換が成立しない場合にそのデータを廃棄し、次の区切りにおいてはその先頭から再び逆変換処理を始めるように構成したことを特徵とする復号化装置。

7 . 可変長符号化と誤り訂正符号化とによってディジタルデータを符号化する符号化装置において、ディジタルデータを可変長符号化データに変換する手段と、可変長符号化データが含まれるデータ列に対してある一定の長さで区切って誤り訂正符号を付加する手段と、前記ディジタルデータの一部に対応する可変長符号化データを前記データ列の特定の位置に多重する手段とを備えたことを特徵とする符号化装置。

8 . ディジタルデータを可変長符号化と誤り訂正符号化とによつて符号化した可変長符号化データを含むデータ列を復号化する復号化装置において、前記データ列の予め設定された特定の位置の可変長符号化データのみを逆変換して復号化するモードを有することを特徴とする復号化装置。

9 . ディジタルデータがブロック化，直交変換処理されて可変長符号化され、ある一定の長さで区切られて伝送されるデータ列を復号化する復号化装置において、後続のデータ列が使用不能であり、かつ、プロックの終了を示すデータを復号化できないことを検出する検出手段と、該検出手段がこのような状況を検出した場合、このブ□ックのデータの残りのデータに 0を挿入して逆直交変換を施す手段とを備えたことを特徴とする復号化装置。

1 0 . ディジタルデータがブロック化，直交変換処理されて可変長符号化され、ある一定の長さで区切られて伝送されるデータ列を復号化する復号化装置において、後続のデータ列が使用不能であり, かつ、プロックの終了を示すデータを復号化できないことを検出する検出手段と、該検出手段がこのような状況を検出した場合、このプロ、タクのデータを廃棄する手段とを備えたことを特徵とする復号化装置。

1 1 . ディジタルの映像信号を直交変換を利用して髙能率符号化する符号化装置において、フィールド間和及びフィールド間差を求めるべくフィールド閬演算を行なう手段と、所定数の画素を単位としてフィールド間和またはフィールド間差に直交変換を施して高能率符号化する手段とを備えたことを特徵とする符号化装置。

1 2 . 請求の範囲第 1 1項記載の符号化装置によって得られる符号化データを復号化する復号化装置であつて、符号化データに所定数の画素を単位として逆直交変換を施してフィールド間和またはフィールド間差を求める手段と、求められたフィールド閭和またはフィールド間差に基づいて元の各フィールドの映像信号を得る手段とを備えたことを特徵とする復号化装置。

1 3 . ディジタルの映像信号を直交変換を利用して髙能率符号化する符号化装置において、映像信号の S ZNを検出する検出手段と，フィールド間和及びフィールド閭差を求めるべくフィールド間演算を行なう手段と、所定数の面素を単位としてフィールド間和またはフィールド問差に直交変換を施す手段と、前記検出手段の出力に応じて量子化レベルを制御する手段とを備えたことを特徵とする符号化装置。

1 4 . ディジタルの映像信号を直交変換を利用して高能率符号化する符号化装置において、フィールド間和及びフィールド間差を求めるべくフィールド閭演算を行なって複数の面素毎にプロ yク化する手段と、フィールド内で複数の面素毎にブ口ック化する手段と、フレーム内でブ πック化する手段と、各プロックに直交変換を施す手段と、符号化後の符号量またはその予測量に基づいて前記 3つのプロック化手段の直交変換結果を切り換える手段とを備えたことを特徵とする符号化装置。

1 5 . ディジタルの映像信号を直交変換を利用して髙能率符号化する符号化装置において、フィールド間和及びフィールド簡差を求めるべくフィールド間演算を行なう手段と、フィールド間和，フィ一ルド間差のいずれか一方のビット数を他方のビット数より 1 ビット少なくする切捨て手段と、該切捨て手段の出力を高能率符号化する手段とを備えたことを特徵とする符号化装置。

1 6 . 請求の範囲第 1 5項記載の符号化装置により符号化されたデータを復号化する復号化手段と、該復号化手段からの復号化デー夕の正，負，奇数，偶数を判別して各フィールドデータを求める手段とを備えたことを特徵とする復号化装置。

1 7 . ディジタルの映像信号を直交変換を利用して高能率符号化する符号化装置において、映像信号の帯域分割を行なう手段と、フィールド間和及びフィールド間差を求めるべくフィールド閬演算を行なう手段と、所定数の面素を単位としてフィールド簡和またはフィールド間差に直交変換を施して高能率符号化する手段とを備えたことを特徴とする符号化装置。

1 8 . ディジタルの映像信号を符号化する符号化装置において、フィールド間和及びフィールド間差を求めるべく映像信号にフィ一ルド閭演算を施す手段と、所定数の画素を単位としてフィールド閭和またはフィールド間差に直交変換を施す手段と、直交変換後のデ一タを可変長符号化データに変換する手段と、可変長符号化データが含まれるデータ列に対してある一定の長さで区切って誤り訂正符号を付加する手段と、誤り訂正符号化の際の区切りの後から可変長符号化データの先頭ビットまでのビット数に関する情報である無視ビット数データを求める手段と、求められた無視ビツト数データを可変長符号化データに時間軸多重する手段とを備えたことを特徵とする符号化装置。

1 9 . ディジタルの映像信号を符号化する符号化装置において、フィールド間和及びフィールド間差を求めるべく映像信号にフィ一ルド間演算を施す手段と、所定数の画素を単位としてフィールド間和またはフィールド間差に直交変換を施す手段と、直交変換後のデ一夕を可変長符号化データに変換する手段と、可変長符号化データが含まれるデータ列に対してある一定の長さで区切って誤り訂正符号を付加する手段と、誤り訂正符号化の際の区切りの前後にまたがつて可変長符号化の 1 シンポル分の可変長符号が配置されるか否かを検出する手段と、 1 シンボル分の可変長符号がまたがって配置される場合に区切りの前に特殊符号を挿入する手段とを備えたことを特徵とする符号化装置。

2 0 . ディジタルの映像信号を符号化する符号化装置において、フィールド閭和及びフィールド間差を求めるべく映像信号にフィ一ルド閬演算を施す手段と、所定数の面素を単位としてフィールド間和またはフィールド間差に直交変換を施す手段と、直交変換後のデ一タを可変長符号化データに変換する手段と、可変長符号化データが含まれるデータ列に対してある一定の長さで区切って誤り訂正符号を付加する手段と、誤り訂正符号化の際の区切りの前後にまたがつて可変長符号化の 1シンボル分の可変長符号が配置されるか否かを検出する手段と、 1シンボル分の可変長符号がまたがって配置される場合にこのまたがつた可変長符号の先頭ビットが次の区切りの先頭になるようにデータ列を再配置する手段とを備えたことを特徵とする符号化装置。

2 1 . ディジタルの陕像信号を符号化する符号化装置において、フィールド問和及びフィールド間差を求めるべく映像信号にフィ一ルド問演算を施す手段と、所定数の画素を単位としてフィールド閭和またはフィールド間差に直交変換を施す手段と、直交変換後のデ一夕を可変長符号化データに変換する手段と、可変長符号化データが含まれるデータ列に対してある一定の長さで区切って誤り訂正符号を付加する手段と、前記映像信号の一部に対応する可変長符号化データを前記データ列の特定の位置に多重する手段とを備えたことを特徴とする符号化装置。

2 2 . ディジタルの映像信号を符号化する符号化装置において、映像信号の帯域分割を行なう手段と、フィールド間和及びフィールド間差を求めるべく帯域分割処理後の映像信号にフィールド間演算を施す手段と、所定数の爾素を単位としてフィールド閭和またはフィールド間差に直交変換を施す手段と、直交変換後のデータを可変長符号化データに変換する手段と、可変長符号化データが含まれるデータ列に対してある一定の長さで区切って誤り訂正符号を付加する手段と、誤り訂正符号化の際の区切りの後から可変長符号化デー夕の先頭ビットまでのビット数に関する情報である無視ビット数デ一夕を求める手段と、求められた無視ビット数データを可変長符号化データに時間軸多重する手段とを備えたことを特徵とする符号化

2 3 . ディジタルの映像信号を符号化する符号化装置において、映像信号の帯域分割を行なう手段と、フィールド間和及びフィールド間差を求めるべく帯域分割処理後の映像信号にフィールド間演算を施す手段と、所定数の画素を単位としてフィールド間和またはフィールド閭差に直交変換を施す手段と、直交変換後のデータを可変長符号化データに変換する手段と、可変長符号化データが含まれるデータ列に対してある一定の長さで区切って誤り訂正符号を付加する手段と、誤り訂正符号化の際の区切りの前後にまたがって可変長符号化の 1 シンボル分の可変長符号が配置されるか否かを検出する手段と、 1 シンボル分の可変長符号がまたがって配置される場合に区切りの前に特殊符号を挿入する手段とを備えたことを特徵とする符号化装置。

2 4 . ディジタルの映像信号を符号化する符号化装置において、映像信号の帯域分割を行なう手段と、フィールド間和及びフィールド間差を求めるべく帯域分割処理後の映像信号にフィールド間演算を施す手段と、所定数の雨素を単位としてフィールド間和またはフィールド間差に直交変換を施す手段と、直交変換後のデータを可変長符号化データに変換する手段と、可変長符号化データが含まれるデータ列に対してある一定の長さで区切って誤り訂正符号を付加する手段と、誤り訂正符号化の際の区切りの前後にまたがって可変長符号化の 1シンボル分の可変長符号が配置されるか否かを検出する手段と、 1シンボル分の可変長符号がまたがって配置される場合にこのまたがつた可変長符号の先頭ビットが次の区切りの先頭になるようにデータ列を再配置する手段とを備えたことを特徵とする符号化装置。

2 5 . ディジタルの呋像信号を符号化する符号化装置において、映像信号の帯域分割を行なう手段と、フィールド間和及びフィールド間差を求めるべく帯域分割処理後の映像信号にフィールド間演算を施す手段と、所定数の画素を単位としてフィールド間和またはフィールド間差に直交変換を施す手段と、直交変換後のデータを可変長符号化データに変換する手段と、可変長符号化データが含まれるデータ列に対してある一定の長さで区切って誤り訂正符号を付加する手段と、前記映像信号の一部に対応する可変長符号化データを前記データ列の特定の位置に多重する手段とを備えたことを特徵とする符号化装置。

2 6 . ディジタルの映像信号を直交変換と可変長符号化と誤り訂正符号化とによつて符号化した可変長符号化データと、誤り訂正符号化の際の区切りの後から可変長符号化デー夕の先頭ビットまでのビツト数に関する情報である無視ビット数データとを含むデータ列を復号化する復号化装置であつて、伝送路において生じた誤りを検出 ·訂正する手段と、前記データ列から前記無視ビット数データを抽出する手段と、抽出された無視ビット数データに基づいて前記デ一夕列の一部のみに逆直交変換を施してフィールド間和またはフィールド間差を求める手段と、求められたフィールド問和またはフィールド間差に基づいて元の各フィールドの映像信号を得る手段とを備えたことを特徵とする復号化装置。

2 7 . ディジタルの映像信号を直交変換と可変長符号化と誤り訂正符号化とによつて符号化した可変長符号化データを含むデータ列を復号化する復号化装置であって、伝送路において生じた誤りを検出 ·訂正する手段と、前記データ列の可変長符号化データに逆直交変換を施してフィールド間和またはフィールド間差を求める逆直交変換手段と、誤り訂正符号化の際の区切りに相当する位置まで逆直交変換処理が進んでも逆直交変換が成立しない場合にそのデータを廃棄し、次の区切りにおいてはその先頭から再び逆直交変換処理を始めるように前記逆直交変換手段を制御する手段と、求められたフィールド問和またはフィールド間差に基づいて元の各フィールドの映像信号を得る手段とを備えたことを特徵とする復号化装置。

2 8 . ディジタルの映像信号を記録媒体に記録すべく符号化し、該記録媒体から元の映像信号を再生すベく符号化データを復号化する符号化 ·復号化装置において、映像信号をを可変長符号化データに変換する手段と、可変長符号化データが含まれるデータ列に対してある一定の長さで区切って誤り訂正符号を付加する手段と、誤り訂正符号化の際の区切りの後から可変長符号化データの先頭ビツトまでのビット数に関する情報である無視ビット数データを求める手段と、求められた無視ビット数データを可変長符号化データに時間軸多重する手段と、伝送路において生じた誤りを検出 ·訂正する手段と、前記データ列から前記無視ビット数データを抽出する手段と, 抽出された無視ビット数データに基づいて前記データ列の一部のみを逆変換して復号化する手段とを備えたことを特徵とする符号化 · 復号化装置。

2 9 . ディジタルの映像信号を記録媒体に記録すべく符号化し、該記録媒体から元の映像信号を再生すベく符号化データを復号化する符号化 ·復号化装置において、映像信号を可変長符号化データに変換する手段と、可変長符号化データが含まれるデータ列に対してある一定の長さで区切って誤り訂正符号を付加する手段と、誤り訂正符号化の際の区切りの前後にまたがって可変長符号化の 1 シンボル分の可変長符号が配置されるか否かを検出する手段と、 1シンポル分の可変長符号がまたがって配置される場合に区切りの前に特殊符号を挿入する手段と、伝送路において生じた誤りを検出 ·訂正する手段と、データ列の可変長符号化データを逆変換して復号化する手段とを備え、誤り訂正符号化の際の区切りに相当する位置まで逆変換処理が進んでも逆変換が成立しない場合にそのデータを廃棄し、次の区切りにおいてはその先頭がら再び逆変換処理を始めるように構成したことを特徴とする符号化 ·復号化装置。

3 0 . ディジタルの映像信号を記録媒体に記録すべく符号化し、該記録媒体から元の块像信号を再生すベく符号化データを復号化する符号化 ·復号化装置において、映像信号を可変長符号化データに変換する手段と、可変長符号化データが含まれるデータ列に対してある一定の長さで区切って誤り訂正符号を付加する手段と、誤り訂正符号化の際の区切りの前後にまたがって可変長符号化の 1シンポル分の可変長符号が配置されるか否かを検出する手段と、 1シンポル分の可変長符号がまたがつて配置される場合にこのまたがった可変長符号の先頭ビットが次の区切りの先頭になるようにデータ列を再配置する手段と、伝送路において生じた誤りを検出 ·訂正する手段と、データ列の可変長符号化データを逆変換して復号化する手段とを備え、誤り訂正符号化の際の区切りに相当する位置まで逆変換処理が進んでも逆変換が成立しない場合にそのデータを廃棄し、次の区切りにおいてはその先頭から再び逆変換処理を始めるように構成したことを特徵とする符号化 ·復号化装置。

3 1 . ディジタルの映像信号を記録媒体に記録すべく符号化し、該記録媒体から元の映像信号を再生すベく符号化データを復号化する符号化 ·復号化装置において、映像信号を可変長符号化データに変換する手段と、可変長符号化データが含まれるデータ列に対してある一定の長さで区切って誤り訂正符号を付加する手段と、前記ディジタルデータの一部に対応する可変長符号化データを前記データ列の特定の位置に多重する手段と、前記データ列の特定の位置の可変長符号化データのみを逆変換して復号化する手段とを備えたことを特徵とする符号化 ·復号化装置。