JP2001292451A - 動画像信号圧縮装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
号化器と圧縮動画像信号伸長装置とのミスマッチ誤差を
防止する。 【手段】 直交変換における変換係数のブロックを前処
理した後に逆直交変換することにより、ミスマッチ誤差
を防止する。ブロック内の変換係数の和を求め、この和
のパリティ(奇数又は偶数)を判定する。和のパリティ
が偶数のときは、ブロック内の変換係数のうちの1つの
パリティを反転し、パリティ反転変換係数を生成する。
これにより、和のパリティは奇数になる。そして、パリ
ティ反転変換係数を含む変換係数のブロックを逆直交変
換する。
Description
置及び方法、並びに圧縮動画像信号伸長装置に関する。
装置において、様々な用途に用いられている。直交変換
は周波数領域での信号処理を行うことを可能とするもの
である。直交変換としては、高速フーリエ変換(FF
T:Fast Fourier Transform)、離散コサイン変換(D
CT:Discrete Cosine Transform)などが広く知られ
ている。直交変換は、例えば、時間領域の信号成分を、
時間領域の元の信号成分のスペクトル(すなわち、エネ
ルギーの周波数に対する分布)を示す周波数成分(直交
変換関数によって異なる)に分解する。信号成分を直交
変換することにより得られる周波数成分(一般に変換係
数と呼ばれる)に種々の処理を施すことにより、元の信
号成分の冗長度を削減することができる。すなわち、直
交変換は、元の信号成分を直交変換し、得られる変換係
数に処理を施すことにより、元の信号成分を表すビット
数をよりも少ないビット数とすることができる。また、
変換係数を逆直交変換することにより、元の信号成分を
得ることができる。
理装置の一例として動画像信号の圧縮装置及び伸長装置
がある。
波数領域に信号電力が集中することが知られている。あ
る特定の座標軸(例えば周波数軸)への信号電力の集中
度が高ければ高いほど、冗長度の削減が可能であり、信
号圧縮効率が向上する。
相関性を有するので、直交変換を行って特定の座標軸に
電力を集中させ、動画像信号の高能率圧縮を実現するこ
とができる。
代表される動画像信号は、情報量が極めて多く、動画像
信号を長時間記録するには、大容量の記録媒体が必要で
あった。さらに、このような記録媒体に対して動画像信
号を記録再生する際の情報レートも非常に高かった。こ
のため、動画像信号の記録には、大型の磁気テープや光
ディスクが必要であった。
記録する場合には、動画像信号に信号圧縮処理を施して
記録情報量を削減することが不可欠である。さらに、小
型の記録媒体から再生される圧縮動画像信号を伸長する
装置が必要である。
を構成する各画像を表す動画像信号間や動画像信号の各
部分間の相関を利用した様々な動画像信号圧縮方式が提
案されている。例えば、MPEG(Moving Picture Exp
erts Group)により提案された動画像信号圧縮方式が広
く知られている。このMPEG方式については、各種文
献にて広く紹介されているので、ここでは詳細な説明は
割愛する。
こで説明する信号処理技術は、動画像を表す動画像信号
の処理に関するものであり、一般には、ここで言う「画
像」は、動画像の1つの画像を表す動画像信号の部分の
ことである。また、1つの動画像信号は、動画像の1つ
の画像をフレームあるいはフィールドとして表すことが
できる。特に記述のない場合、「画像」とはフィールド
あるいはフレームのことである。
構成する画像間の差分を求め、動画像信号の時間軸方向
の冗長度を低減する。その後、MPEG方式は、画像間
差分のブロックに空間軸方向の直交変換処理を施すこと
により、動画像信号の空間軸方向の冗長度を低減する。
MPEG方式は、直交変換処理として離散コサイン変換
(DCT)処理を用いている。時間軸及び空間軸の両方
向の冗長度を低減すことにより、動画像は極めて効率よ
く圧縮される。このような圧縮処理によって得られる圧
縮動画像信号は、記録媒体に記録され、あるいは伝送媒
体を介して伝送される。
るいは伝送媒体を介して受信する場合には、DCT変換
により得られる変換係数のブロックを圧縮動画像信号か
ら抽出する。変換係数を逆直交変換(MPEG方式にお
ける逆離散コサイン変換(IDCT:Inverse Discrete
Cosine Transform))を用いて処理し、画像間差分の
ブロックを再生して、元の動画像信号の画像を再生す
る。
置の構成例を図1に示す。この図1に示す動画像信号圧
縮装置では、ディジタル動画像信号がブロック化回路1
01に入力され、例えばNTSC方式などの標準ビデオ
フォーマットからブロックフォーマットに変換されて、
ブロック化動画像信号が生成される。ここで、動画像信
号の各画像は、空間軸方向、すなわち水平方向及び垂直
方向に16×16画素のマクロブロックに分割される。
マクロブロックはさらに8×8画素のブロックに細分割
される。
構成するブロック全てが処理されるまで、動画像信号の
各画像をブロック単位で圧縮する。つぎに、この動画像
信号圧縮装置は、動画像信号の別の画像を処理するが、
この別の画像は、動画像を構成する一連の画像における
次の画像であってもよく、なくてもよい。以下に、図1
に示す動画像信号圧縮装置における1つの画像内の画素
の1ブロックの圧縮について説明する。圧縮される画素
のブロックは現画像ブロックである。ブロック化動画像
信号は動き予測器102に供給される。動き予測器10
2は、現画像ブロックS1を含む現画像をブロック単位で
差分ブロック算出回路103に供給する。
器102から現画像ブロックS1を受信するときに、動き
予測器102からの現画像ブロックS1に対応するマッチ
ングブロックS2を受信する。このマッチングブロックS2
は、ピクチャメモリ群112に記憶された再生画像から
予測器113によって得られる。差分ブロック算出回路
103は、現画像ブロックS1と、これに対応するマッチ
ングブロックS2との画素単位の差分をとる。得られる差
分ブロックS3は直交変換回路104に供給される。
あり、差分ブロックS3を直交変換し、得られる変換係数
のブロックを量子化器105に供給する。量子化器10
5は、変換係数のブロックを量子化して量子化変換係数
のブロックを生成する。可変長符号化器106は、量子
化器105からの量子化変換係数のブロックに、ハフマ
ン符号化、ランレングス符号化等の可変長符号化を施
す。そして、得られる符号化変換係数のブロックは出力
バッファ107を介して、例えばディジタル伝送路に出
力される。
を示す制御信号は、量子化器105にフィードバックさ
れる。量子化器105は、この制御信号に応じて量子化
ステップサイズを調整して、そのオーバフローやアンダ
フローを防止する。
化器105から逆量子化器108に送られる。逆量子化
器108は、この動画像信号圧縮装置での予測符号化の
際に用いられる再生画像を量子化変換係数から生成する
局部復号化器の一部である。逆量子化器108は、量子
化器105による量子化処理と相補的な処理を行うこと
により、量子化変換係数のブロックを逆量子化する。得
られる変換係数のブロックは、逆直交変換回路109に
送られ、そこで直交変換回路104による直交変換処理
と相補的な処理を行うことによって、逆直交変換され
る。得られる再生差分ブロックS4は加算器110に供給
される。
リ群112のうちの予測器113によって選択された1
つのピクチャメモリから、現画像ブロックS1に対応した
マッチングブロックS2が供給されている。加算器110
は、逆直交変換回路109からの再生差分ブロックS4
と、ピクチャメモリ群112からのマッチングブロック
S2との画素単位の加算を行い、再生画像ブロックS5を生
成する。再生画像ブロックS5は、セレクタ111により
選択されたピクチャメモリ112A〜112Dのうち何
れか1つに供給されて、記憶される。
ャメモリに記憶され、そのピクチャメモリ内の再生され
る画像の(現画像ブロックに対応する)1ブロックをブ
ロック単位で形成する。その後、再生画像は、動画像信
号の他の画像を圧縮する予測符号化のためのマッチング
ブロックS2を得るのに用いられる。
ック毎に、現画像のマクロブロックと、記憶されている
動画像信号の他の画像の異なるマクロブロックとの動き
ベクトルを決定する。また、動き予測器102は、現画
像の各マクロブロック内の画素と、他の画像の異なるマ
クロブロック内の画素との差分の絶対値和(絶対値差分
和)を生成する。各絶対値差分和は、現画像の各マクロ
ブロックと、他の画像のマクロブロックとのマッチング
の度合を示す。動き予測器102は、各動きベクトルと
それに対応する絶対値差分和を予測モード決定回路11
5に供給する。
102からのデータを用いて、1以上の他の再生画像に
基づいて現画像を予測符号化するのに用いられる予測モ
ードを決定する。現画像は、以下の予測モードの何れか
1つを用いて予測符号化することができる。
される画像内モード。このように符号化された画像はI
ピクチャと称せられる。
生画像を参照して予測を行う前方予測モード。このよう
に符号化された画像はPピクチャと称せられる。
生画像と動画像において時間的に後行する再生画像を参
照して、あるいは、先行する再生画像と後行する再生画
像の画素単位の線形演算(例えば、平均値計算)を行う
ことにより、ブロック単位の予測を行う両方向予測モー
ド。このように符号化された画像はBピクチャと称せら
れる。
符号化が完結する画像である。Pピクチャは、動画像に
おいて時間的に前にある再生Iピクチャ又はPピクチャ
より予測される。Bピクチャは、時間的に前又は後にあ
る再生Iピクチャ又はPピクチャを用いてブロック単位
で予測されるか、あるいは、動画像において時間的に前
にある再生Iピクチャ又はPピクチャと時間的に後にあ
る再生Iピクチャ又はPピクチャから線形演算によって
得られるブロックを用いて予測される。
測モード信号PMとそれに対応する動きベクトルを予測器
113及び読出アドレス発生器114に供給する。読出
アドレス発生器114は、動きベクトルに応じて、ピク
チャメモリ群112に読出アドレスを供給し、ピクチャ
メモリ112A乃至112Dから記憶されている再生画
像のブロックを読み出させる。再生画像の読出ブロック
の位置は、動きベクトルにより指定される。予測器11
3は、予測モード決定回路115からの予測モード信号
PMに基づいて、ピクチャメモリ112A乃至112Dか
ら読み出されたブロックのうちの1つを選択する。選択
された読出ブロックは、現画像ブロックS1に対するマッ
チングブロックS2である。現画像ブロックがBピクチャ
の一部である場合、予測器113は、ピクチャメモリ1
12A乃至112Dからの読出ブロックに対して線形演
算を行い、必要なマッチングブロックS2を生成する。予
測器113は、マッチングブロックS2を差分ブロック算
出回路103と加算器110に供給する。
構成例を図2に示す。この動画像信号伸長装置では、動
画像信号圧縮装置から直接、あるいは記録媒体から再生
された圧縮動画像信号は、ビットストリームとして入力
バッファ121に供給され、一時的に記憶される。圧縮
動画像信号は、符号化変換ブロック(現画像ブロックを
表す符号化変換係数のブロックを含む)、及び各ブロッ
クの予測モード情報、量子化ステップサイズ情報、動き
ベクトルからなる。
ら1画像毎に読み出されて、逆可変長符号化器(IVL
C)122に供給される。この逆可変長符号化器122
は、圧縮動画像信号に逆可変長符号化を施して、圧縮動
画像信号を量子化変換係数のブロック、及び各ブロック
の予測モード情報、量子化ステップサイズ情報、動きベ
クトルからなる成分に分離する。
器123に供給され、この逆量子化器123は、ブロッ
クの量子化ステップサイズを用いて量子化変換係数のブ
ロックを逆量子化し、変換係数のブロックを生成する。
逆直交変換回路124は、変換係数のブロックに逆直交
変換処理、通常IDCT処理を施して、再生差分ブロッ
クを生成する。逆量子化器123と逆直交変換回路12
4はそれぞれ、図1に示す動画像信号圧縮装置の量子化
器105と直交変換回路104による処理と相補的な処
理を行う。
号化器122から供給される現画像ブロックの動きベク
トルに応じて、ピクチャメモリ128A乃至128Dに
読出アドレスを供給する。各ピクチャメモリ128A乃
至128Dは、読出アドレスに基づいて、記憶されてい
る再生画像のブロックを読み出す。予測器129は、予
測モード信号PMに応じて、ピクチャメモリ128A乃至
128Dからの読出ブロックの何れか1つを選択する。
選択された読出ブロックは、現画像ブロックを再生する
ためのマッチングブロックである。現画像ブロックがB
ピクチャとして符号化された画像の一部をなす場合、予
測器129は、ピクチャメモリ112A乃至112Dか
らの読出ブロックに対して線形演算を行って、マッチン
グブロックを生成する。予測器129は、マッチングブ
ロックを加算器125に供給する。
らの再生差分ブロックと、予測器129からのマッチン
グブロックとの画素単位の加算を行って、現画像の現画
像ブロックを再生する。セレクタ126は、再生現画像
ブロックをピクチャメモリ128A乃至128Dの何れ
か1に送って記憶させ、そこで現画像が再生される。再
生現画像ブロックは、選択されたピクチャメモリ内の再
生現画像の現画像ブロックの位置に記憶される。現画像
の再生ブロック全てが、選択されたピクチャメモリ12
8A乃至128Dに記憶されると、再生現画像は、読出
が可能となり、動画像における時間的に前又は後にある
他の画像を再生するのに参照される。
憶されている再生画像は、表示アドレス発生器127が
発生する読出アドレスに応じて、セレクタ126を介
し、出力動画像信号として読み出される。この出力動画
像信号は、スキャンコンバータ(図示せず)によりピク
チャメモリ128A乃至128Dから、例えばNTSC
等の所定のビデオ信号フォーマットのラスタフォーマッ
トで読み出される。得られる出力動画像信号は、例えば
CRT等のディスプレイに表示される。この例では、同
期信号発生器131は、外部同期発生器にロックされ、
周期的にフレーム同期信号を発生し、これを表示アドレ
ス発生器127に供給している。表示アドレス発生器1
27は、このフレーム同期信号に同期して読出アドレス
を発生する。
圧縮装置や動画像信号伸長装置で用いられているDCT
回路やIDCT回路等は、整数で表される画素値や変換
係数に対して有限ビット数でそれぞれ演算を行う。その
結果、これらの直交変換回路での直交変換では、ビット
数の打ち切りが生じることがある。このため、実数を用
いた直交変換の精度や、直交変換を行う回路構成が異な
り、直交変換の結果が異なってしまう。これにより、動
画像信号圧縮装置と動画像信号伸長装置間や共通の圧縮
信号を伸長する動画像信号伸長装置間でミスマッチが生
じる。
画像信号を生成する過程において、動画像信号から得ら
れる差分ブロックは直交変換され、得られる変換係数
は、所定の処理である量子化が施される。そして、動画
像信号伸長装置においては、逆直交変換回路の実数演算
精度や回路構成が動画像信号圧縮装置のものに対応して
いない場合、動画像信号伸長装置の出力が、動画像信号
圧縮装置の入力と異なる可能性がある。すなわち、動画
像信号伸長装置の出力は、動画像信号伸長装置に用いら
れている回路の演算精度や構成に依存する。
交変換を行う装置によって異なる。例えば、変換係数の
ブロックを、2つの異なる回路構成の同種の逆直交変換
回路を用いて逆変換すると、結果は異なることがある。
このような結果の差異は、逆直交変換ミスマッチ誤差
(ミスマッチ誤差)と呼ばれる。
精度を規定しているが、演算方法や回路構成については
何も規定していない。これは、MEPG方式の規格が決
定される以前に、DCTやIDCTを行う回路や方法が
開発されたためである。
動画像信号圧縮装置は、例えば動画像信号に対して画像
間動き補償予測符号化を行う。ここで、動画像信号はブ
ロックに分割され、現画像ブロックと、再生画像に動き
補償を行うことにより得られるマッチングブロックとか
ら差分ブロックが生成され、この差分ブロックがDCT
処理により直交変換される。得られる変換係数は量子化
され、量子化変換係数は可変長符号化が施され、そし
て、符号化変換係数は、予測モード情報、量子化ステッ
プサイズ情報及び動きベクトルとともに組み込まれて、
圧縮動画像信号が生成される。
逆可変長符号化を施し、逆可変長符号化により得られる
量子化変換係数に逆量子化を行い、そして、逆量子化に
より得られる変換係数にIDCT処理を施す。得られる
再生差分ブロックは、動きベクトルに応じて再生画像に
動き補償を施すことにより得られるマッチングブロック
に加算される。これにより得られる再生画像ブロック
は、動画像出力信号を出力するための再生画像のブロッ
クとして記憶され、参照画像としても使用される。
ための再生画像を量子化変換係数から再生する局部復号
化器を内部に備える。この局部復号化器は、逆量子化器
と逆直交変換回路を備える。
CT回路と動画像信号伸長装置のIDCT回路の構成が
異なると、動画像信号圧縮装置の局部復号化器で得られ
る再生画像が、動画像信号伸長装置で得られる再生画像
と異なることがある。こうしたIDCT処理の実行によ
る差異は、MPEG規格に準拠した動画像信号圧縮装置
により生成した圧縮動画像信号を光ディスクなどの記録
媒体に記録して販売する場合に問題を生じる。この光デ
ィスクから再生された圧縮動画像信号を他の製造者によ
り製造、販売された動画像信号伸長装置で伸長すると、
再生画像が元の画像と異なることがある。しかも、その
差異は、実際に使用された動画像信号伸長装置に依存す
る場合がある。圧縮動画像信号が、地上又は衛星放送、
電話システム、ISDNシステム、ケーブル又は光配信
システム等の配信システムにより配信される場合、異な
る動画像信号伸長装置間で上述のような非互換性が生じ
る虞がある。
像間予測符号化を行う場合である。画像間予測符号化
は、フィールド間符号化やフレーム間符号化である。画
像間予測符号化では、次第にこのミスマッチ誤差は累積
されてしまい、再生画像に致命的な破綻を生じる可能性
がある。
ては、各ビデオシーケンスは、例えば8又は12画像を
単位とする画像群(GOP:Group OfPictures)に分割
されている。各画像は、上述したようにIピクチャ、P
ピクチャ、Bピクチャに分類される。
使用されない。したがって、Bピクチャで生じるミスマ
ッチ誤差により他の画像に誤差が生じることはない。
ミスマッチ誤差を有する画像が、予測符号化を行うため
にピクチャメモリに記憶されることとなる。したがっ
て、画像間予測符号化を行うと、ピクチャメモリ内に記
憶されたPピクチャの誤差が次第に大きくなり、予測符
号化により得られるPピクチャやBピクチャにも及ぶ。
この誤差は、誤差の無いIピクチャ又はPピクチャによ
り置換されるまで累積されていく。
生した場合、ミスマッチ誤差のある再生画像が、予測符
号化を行うためにピクチャメモリに記憶されることとな
る。したがって、画像間予測符号化を行うと、ピクチャ
メモリ内に記憶されたIピクチャの誤差が、次第に大き
くなり、予測符号化により得られるPピクチャやBピク
チャにも及ぶ。この誤差は、誤差の無いIピクチャによ
り置換されるまで累積されていく。
Iピクチャを復号化する際に発生したミスマッチ誤差を
EI、PピクチャP1を復号する際に発生したミスマッ
チ誤差をEP1とすると、再生されたPピクチャP1に
含まれる誤差の値はEI+EP1となる。またPピクチ
ャP2を復号する際に発生したミスマッチ誤差をEP2
とすれば、再生されたPピクチャP2に含まれる誤差の
値はEI+EP1+EP2となる。このように、個々の
ミスマッチ誤差は小さい値でも次第に累積していくと、
大きな値の誤差となる。
号伸長装置のMPEG復号化器で用いられるIDCT処
理によって発生したミスマッチ誤差には、次の2つのも
のが存在する。
差。
るが、この規格は完全にミスマッチ誤差を発生させない
ほど十分ではなく、この規格を満たしているIDCT回
路同士においても(1)のミスマッチ誤差が発生する可
能性がある。
DCT処理の実数演算を行った後、演算結果を整数に丸
めなければならない。一般的には、最も近い整数に丸め
られる。しかし、ここで問題となるのは演算結果が*.
5(*は整数)という数となった場合である。MPEG
方式では演算結果である*.5の丸め方法を規定してい
ない。すなわち、あるIDCT回路ではこれを切り上げ
る処理を行うであろうし、またあるIDCT回路ではこ
れを切り捨てる処理を行う。また、演算結果の正負の符
号により、丸め方法が異なる場合もある。この丸め方法
の違いによって発生するミスマッチ誤差は、(2)のミ
スマッチ誤差である。
ムに発生するのに対し、(2)のミスマッチ誤差は体系
的であるという点で、(1)のミスマッチ誤差は、
(2)のミスマッチ誤差とは異なる。(1)のミスマッ
チ誤差はランダムに発生するので、正の誤差と負の誤差
がほぼ同じ確立で発生する。したがって、長時間予測符
号化を行った場合、(1)のミスマッチ誤差は平均化さ
れていくと考えられる。
あり、そのIDCT処理に固有のミスマッチ誤差である
ので、一定して同一方向のミスマッチ誤差となる。した
がって、長時間予測符号化を行うと、一方向に累積され
ていく。個々のミスマッチ誤差はわずか+1又は−1で
あるが、一方向に累積されていくと、その値は次第に大
きな値となる。
時的には発生するものの、平均化されていくために、そ
れほど大きな問題とはならない。一方、(2)のミスマ
ッチ誤差は、一方向に累積するため、大きな問題とな
る。このため、累積する性質を有する(2)のミスマッ
チ誤差を防止する必要がある。
誤差を防止するために、IDCT処理を行う前に、処理
を行うことが提案されている。この処理は、画像内符号
化画像(イントラマクロブロックという。)におけるマ
クロブロックの(0,0)成分以外の全変換係数の成分
を奇数とする処理である。例えば図4に示すように、
(0,1)成分、(7,1)成分、(2,3)成分、
(5,3)成分、(1,5)成分、(6,5)成分、
(3,7)成分、(4,7)成分は何れも変換係数が5
68であり、偶数であるので、これを前処理により、例
えば奇数である567とする。この前処理を行った変換
係数に対してIDCT処理を行うと、常に端数が出なく
なる。
は、圧縮動画像信号から得られる画像において、視覚的
に重要な信号であるので、その精度は8ビットに制限す
るのみにとどめておく。また、イントラマクロブロック
のDC成分は、この重要成分の精度を低下させないため
に、奇数への変換は行わない。一方、画像間符号化を用
いた符号化画像のマクロブロック(以下、ノンイントラ
マクロブロックという。)を変換することにより得られ
る変換係数は全て、イントラマクロブロックのDC成分
以外の成分の変換係数と同様の処理を行い、変換係数を
奇数のみに制限している。
係数の値を奇数に制限する処理を、奇数化処理と呼ぶ。
動画像信号圧縮装置と動画像信号伸長装置のIDCT処
理が共通のルールで丸め処理を行い、画質の互換性を維
持することができる。
DCT処理により*.5(*は整数)という結果が生じ
ることがあるため、MPEG1の処理では、累積する性
質を有する(2)のミスマッチ誤差が発生する。*.5
という結果が生じる状況について、例えばMPEG方式
における8×8の2次元IDCTを用いて以下に説明す
る。
れる。
元IDCTが施されるDCT係数を示す。式1におい
て、IDCTの各出力値は実数、すなわち有理数や無理
数である。*.5は有理数であるので、IDCTの出力
値を無理数にすることにより、累積する性質を有するミ
スマッチ誤差の発生を防ぐことができる。また、出力値
が有理数である場合、その出力値を*.5にすることが
できる。
4)、F(4,0)、F(4,4)は、特殊なDCT係
数である。これらのDCT係数の何れかが非零値をとる
場合、IDCTの出力値は有理数となる。この場合のI
DCTの出力値は式2により表される。
0)、F(0,4)、F(4,0)、F(4,4)の1
つでも、4の倍数であって、8の倍数でない非零値をと
る場合、出力値は*.5となる。
値をとる係数である場合、IDCTの出力値は式3によ
り表させる。
(x,y)は以下の値をとる。
式4で表される値の何れかが4の倍数であり8の倍数で
ないという値をとれば、結果は*.5となる。
値をとれば、IDCTの出力値が*.5となる可能性が
高い。
非零値をとるDCT係数を対称的に種々に組み合わせる
ことにより、*.5という結果が得られる。例えば、 (1)DCT係数の組X(2n+1,2m+1)、X
(2m+1,2n+1)が同一の非零値をとり、その値
が4の倍数であり8の倍数でない場合。
+1)、X(8−2n−1,8−2n−1)が同一の非
零値をとり、その値が4の倍数であり8の倍数でない場
合。
×8の2次元DCTの成分である変換係数である。
た動画像信号圧縮装置により圧縮される場合、非零DC
T係数は上記のパターンで得られることが多く、これに
よりIDCT出力値は*.5となる。しかも、4つの特
殊なDCT係数の値は、殆どの場合が非零である。
させるDCT係数のパターンは、上述の4つのDCT係
数が非零の値を有するときであるので、これらの場合に
対策を施すことにより、ミスマッチ誤差の発生確率を下
げることができる。
ク及びノンイントラマクロブロックの逆量子化方法を図
5に示す。図5において、QAC(i,j)はDCT係数の
(i,j)成分、Wi(i,j)は重み行列の(i,j)成
分、mquantは量子化係数、rec(i,j)は逆量子化されたD
CT係数の(i,j)成分を示す。逆量子化方法はC言
語の構文で記述されている。C言語の構文については、
Herbert Schildt, Using Turbo C, Osborne McGraw Hil
l (1988), p.83-87に記載されている。
た後、IDCT処理が施されるが、MPEG1では、D
CT係数が偶数であった場合、+1又は−1を加えてI
DCT処理が施される値を全て奇数となるように処理を
行う。この処理によると、例えば、4つのDCT係数の
うちF(0,0)のみが非零の値を有する場合、F
(0,0)が4の倍数でかつ8の倍数でないときにミス
マッチ誤差を起こすので、DCT係数が全て奇数値を有
するように処理を施して、IDCT変換すると、その結
果は*.5とはなり得ない。同様に、4つの特殊なDC
T係数の他のDCT係数F(0,4)、F(4,0)、
F(4,4)のどれか1つのみが非零の値を有する場
合、ミスマッチ誤差を発生させない。しかし、図4から
分かるように、上述の4つのDCT係数の内、複数個の
係数が非零の値を有する場合、あるいは上述の(1)、
(2)のように対称的なDCT係数の組がある場合に
は、全DCT係数を奇数にしても、ミスマッチ誤差の発
生を防ぐことができない。
非零の値を有するDCT係数が2個以上の場合、ミスマ
ッチ誤差の発生を防ぐことができない。しかも、MPE
G1では、偶数値を有する変換係数が存在してはならな
いので、MPEG1の奇数化処理は、量子化変換係数の
分解能を劣化する。これにより、画質が低下し、高画質
が求められる場合に問題となる。すなわち、累積する性
質を有するミスマッチ誤差の防止方法であって、MPE
G1の規格で提案されているものより優れた方法が切望
されている。
題を解決するために、本発明の目的は、変換係数を逆直
交変換する際に、累積する性質を有するミスマッチ誤差
の発生を効果的に防ぐことができ、かつ、変換係数の分
解能を劣化させない動画像信号圧縮装置及び方法、並び
に圧縮動画像信号伸長装置を提供することである。
無い動画像信号圧縮装置及び方法、並びに圧縮動画像信
号伸長装置を提供することである。
縮装置を提供する。動画像信号は画像からなり、各画像
はブロックに分割される。この動画像信号圧縮装置は、
参照画像のマッチングブロックを用いて動画像信号のブ
ロックを予測符号化して、差分ブロックを生成する予測
符号化器を備える。差分ブロック符号化器は、予測符号
化器からの差分ブロックを圧縮して、圧縮動画像信号を
生成する。差分ブロック符号化器は、予測符号化器から
の差分ブロックを直交変換して、変換係数ブロックを生
成する直交変換回路と、直交変換回路からの変換係数ブ
ロックを量子化して、圧縮信号ブロックを生成する量子
化器とを備える。この圧縮信号ブロックから、圧縮動画
像信号が得られる。
ロック符号化器からの圧縮信号ブロックを、この圧縮信
号ブロックが逆直交変換される際の丸め誤差を発生させ
ずに伸長して、再生差分ブロックを生成する局部復号化
器を備える。この局部復号化器は、差分ブロック符号化
器からの圧縮信号ブロックを逆量子化して、再生変換係
数ブロックを生成する逆量子化器を備える。アキュムレ
ータは、この逆量子化器からの各変換係数ブロックの再
生変換係数の和を求め、この和のパリティがパリティ判
定回路により判定される。和奇数化器は、パリティ判定
回路により和のパリティが偶数であると判定されたとき
に動作し、ブロック内の再生変換係数のうちの1つのパ
リティを反転して、パリティ反転変換係数を生成する。
このパリティ反転変換係数により、和は奇数になる。そ
して、和奇数化器は、パリティ反転変換係数を含む再生
変換係数のブロックを逆直交変換回路に供給する。逆直
交変換回路は、再生変換係数のブロックを逆直交変換し
て、再生差分ブロックを生成する。
号化器からの再生差分ブロックを予測復号化して、動画
像信号のブロックに対応する画像ブロックを再生する予
測復号化器を備える。また、この動画像信号圧縮装置
は、予測復号化器からの再生画像ブロックを、動画像信
号の他の画像を予測符号化するための参照画像として用
いる再生画像ブロックとして記憶するピクチャメモリを
備える。
復号化器内のアキュムレータ、パリティ判定回路及び和
奇数化器の代わりに、各再生変換係数の最下位ビットを
判定する最下位ビット判定回路、各ブロック内の値が1
の最下位ビットを有する再生変換係数をカウントするカ
ウンタ、カウンタからのカウント値が偶数であるかを判
定するカウント判定回路、及びこのカウント判定回路に
よりカウント値が偶数であると判定されたときに動作
し、ブロック内の再生変換係数のうちの1つを変更し
て、カウント値を奇数にする変更変換係数を生成するカ
ウント奇数化器を用いてもよい。
る圧縮動画像信号伸長装置を提供する。圧縮動画像信号
は、動画像出力信号の画像をそれぞれ表す信号成分から
なり、これらの信号成分は、可変長符号化された圧縮信
号ブロックからなる。この圧縮動画像信号伸長装置は、
可変長符号化された圧縮信号ブロックを逆可変長符号化
して、圧縮信号ブロックを生成する逆可変長符号化器を
備える。
信号ブロックを、この圧縮信号ブロックが逆直交変換さ
れるときの丸め誤差を発生させずに伸長して、再生差分
ブロックを生成する。この復号化器は、逆可変長符号化
器からの各圧縮信号ブロックを逆量子化して再生変換係
数ブロックを生成する逆量子化器を備える。アキュムレ
ータは、この逆量子化器からの変換係数ブロック内の再
生変換係数の和を求め、この和のパリティはパリティ判
定回路により判定される。和奇数化器は、パリティ判定
回路により和のパリティが偶数であると判定されときに
動作し、ブロック内の再生変換係数のうちの1つのパリ
ティを反転して、和のパリティを奇数にするパリティ反
転変換係数を生成する。逆直交変換回路は、和奇数化器
からパリティ反転変換係数を含む再生変換係数のブロッ
クが供給され、再生差分ブロックを生成する。
号化器からの再生差分ブロックを予測復号化して、画像
ブロックを再生する予測復号化器と、予測復号化器から
の再生画像ブロックを、再生画像のブロックとして記憶
するピクチャメモリとを備える。また、この圧縮動画像
信号伸長装置は、このピクチャメモリから動画像出力信
号を読み出す回路を備える。
復号化器内のアキュムレータ、パリティ判定回路及び和
奇数化器の代わりに、各再生変換係数の最下位ビットを
判定する最下位ビット判定回路、各ブロックの値が1の
最下位ビットを有する再生変換係数をカウントして、カ
ウント値を出力するカウンタ、カウンタからのカウント
値が偶数であるかを判定するカウント判定回路、及びこ
のカウント判定回路によりカウント値が偶数であると判
定されたときに動作し、ブロック内の再生変換係数のう
ちの1つを変更して、カウント値を奇数にする変更変換
係数を生成するカウント奇数化器を用いてもよい。
する動画像信号圧縮方法を提供する。この動画像信号圧
縮方法においては、動画像信号ブロックに対して予測符
号化及び直交変換処理が施され、変換係数ブロックが生
成され、この変換係数ブロックから圧縮動画像信号が得
られる。変換係数ブロックは、和が奇数化された後、逆
直交変換及び予測復号化処理が施されて、動画像信号の
他の画像を予測符号化するための参照画像として用いら
れる再生画像のブロックが生成される。
る動画像信号圧縮方法を提供する。この動画像信号圧縮
方法においては、動画像信号の1画像のブロックと、参
照画像としての再生画像信号のブロック間の動きが検出
され、検出された動きに応じて、参照画像に動き補償が
施され、参照画像のマッチングブロックが生成される。
参照画像のマッチングブロックは、動画像信号のブロッ
クを予測符号化するのに用いられ、差分ブロックが生成
される。この差分ブロックは直交変換されて、変換係数
ブロックが生成される。量子化及び可変長符号化を行う
ことにより、この変換係数ブロックから圧縮動画信号が
生成される。逆直交変換処理における丸め誤差を防ぐた
めに、各変換係数ブロックの和を奇数化した後、変換係
数ブロックに逆直交変換処理が施され、再生差分ブロッ
クが再生される。そして、再生差分ブロックが予測復号
化され、動画像信号の他の画像を予測符号化するための
参照画像として用いられる再生画像のブロックが生成さ
れる。
縮装置及び方法、並びに圧縮動画像信号伸長装置につい
て、図面を参照しながら説明する。
ミスマッチ誤差の防止について説明する。
(2n+1)/2(nは整数)である場合にミスマッチ
誤差が発生することが分かる。
のパターンは、 f(x,y) = 1/8 ACC = (2n+1)/2 = 1/8(4*(2n+1)) である。
スマッチ誤差は発生しないことが分かる。
を逆量子化し、DCT係数の和を計算し、その後、ID
CT処理を行う方式をとっている。DCT係数の和が偶
数(すなわち、和のパリティが偶数)である場合、DC
T係数のうちの1つのパリティを変更して、DCT係数
の和を奇数(すなわち、和のパリティを奇数)にする。
DCT係数の和を奇数化するには、1つのDCT係数の
パリティを変更するだけで十分である。しかも、IDC
Tの出力値に最小の影響しか与えないDCT係数パリテ
ィであるから、変更することができる。つまり、本発明
によれば、IDCT処理前にDCT係数の和のパリティ
をチェックすることにより、そして、和のパリティが偶
数である場合、DCT係数の1つのパリティを変更して
DCT係数の和を奇数化することにより、ミスマッチ誤
差の発生を効果的に防ぐことができる。
数の和を奇数化するのに、1つのDCT係数のパリティ
を変更するだけで十分であるということである。MPE
G1は、全DCT係数を奇数化し、その結果、IDCT
処理が施されるDCT係数の分解能を劣化させてしまっ
ている。これに対し、本発明によるミスマッチ誤差防止
法は、IDCT回路の入出力値の精度を余り低下させず
に、DCT係数の和を奇数化する。本発明の方法を動画
像信号圧縮装置、圧縮動画像信号伸長装置、あるいは圧
縮動画像信号伝送装置に適用すれば、画質の低下を最小
限に抑えることができる。
用すれば、最小量子化ステップが2である従来技術に対
し、最小量子化ステップを1にすることができる。
号化と離散コサイン変換(DCT:Discrete Cosine Tr
ansform)を組み合わせたハイブリッド(hybrid)符号
化方式に適用したものである。このハイブリッド符号化
方式は、動画像の符号化規格のための国際的な委員会で
ある、CCITT(国際電信電話諮問委員会)のH.261のISO-
IEC/JTC1/SC2/WG11(通称MPEGという)で検討され
ており、蓄積メディア用の動画像信号の圧縮などにおい
ても採用されており、広く知られた方式である。WG11の
報告には、ここで用いられる語の用語集が記載されてい
る。
軸方向の相関を利用して動画像信号が有する冗長度を削
減する方法である。既に復号化されている別の画像を参
照画像として、現在の符号化対象である画像の信号を動
き補償予測し、得られる動き補償予測誤差が動きベクト
ル、予測モードなどとともに圧縮信号に含まれる。これ
により、現在の画像を表すのに必要な圧縮動画像信号の
情報量を大幅に削減する。
画像を構成する各画像の空間軸方向の相関を利用する差
分信号圧縮器により圧縮される。この差分信号圧縮器の
一例としては、DCT回路などの直交変換回路と量子化
器を組み合わせたものが代表的である。DCTは、直交
変換の一種で、画像信号の有する画像内(フレーム内又
はフィールド内)2次元相関性により、特定の周波数成
分に信号電力を集中させる。この集中分布したDCT係
数のみは、そのままあるいは追加圧縮後、圧縮信号に含
まれる。これにより、現在の画像を表すのに必要な圧縮
動画像信号の情報量をさらに削減する。
のフレーム間で行うこともできる。またインタレース画
像信号のような場合には、フィールド間でも行うことが
できる。また、フレーム間符号化とフィールド間符号化
を動画像信号の性質に応じて、適応的に切り換えること
も可能である。
な構成を示す。図6に示す動画像信号圧縮装置において
は、動画像信号が画像に分割され、画像単位で圧縮され
る。各画像は画像ブロックに分割され、ブロック単位で
圧縮される。圧縮される画像ブロックは現画像ブロック
と呼ばれる。現画像ブロックは現画像と呼ばれる画像の
ブロックである。
のピクチャメモリ群2に供給され、複数の画像が一旦記
憶される。メモリコントローラ3は、第1のピクチャメ
モリ群2及び第2のピクチャメモリ群4の読出を制御す
る。また、メモリコントローラ3は、スライススタート
信号SS及びマクロブロックスタート信号BSをスライス/
マクロブロック・カウンタ5に供給する。メモリコント
ローラ3は、現在符号化の対象である第1のピクチャメ
モリ群2から読み出される画像のスライス又はマクロブ
ロックに同期して、これらの信号を出力する。スライス
は、画像の幅にわたるブロックの水平列である。
2に記憶されている現画像ブロックと、過去の画像と未
来の画像の各ブロックとのブロックマッチングを行うこ
とによって、動き予測を行う。ブロックマッチングは、
例えば16×16画素のブロックを用いて行う。現画像
とブロックマッチされる過去の画像と未来の画像の各ブ
ロックは、メモリコントローラ3から出力される動き予
測参照画像指示信号に従って、第1のピクチャメモリ群
2の中から選択される。そして、動き予測器6は、選択
されたブロックと現画像ブロックとの差、すなわち動き
予測誤差が最小となる第1のピクチャメモリ群2内の過
去又は未来の画像中のブロック位置を、動きベクトルMV
として動き補償器7に供給する。
て、第2のピクチャメモリ群4に記憶されている各再生
画像のブロックを潜在的なマッチングブロックとして読
み出させる。これらの潜在的なマッチングブロックが読
み出される再生画像の位置は、動きベクトルMVにより指
定される。そして、第2のピクチャメモリ群4から読み
出された潜在的なマッチングブロックのうちの1つが、
メモリコントローラ3から出力される動き補償参照画像
指示信号MAに従って、現画像ブロックに対するマッチン
グブロックとして選択される。第2のピクチャメモリ群
4に記憶されている再生画像は、後述するように、差分
ブロック符号化器9から出力される量子化DCT係数を
局部復号化することにより再生された画像である。
ングブロックが選択される再生画像は、現画像の予測モ
ードによって異なる。前方向予測モードでは、マッチン
グブロックが過去の再生画像から選択される。両方行予
測モードでは、マッチングブロックは、過去の再生画像
又は未来の再生画像から選択されるか、あるいは過去の
再生画像と未来の再生画像の各ブロックに対して線形演
算(例えば、平均値計算)を行うことにより得ることが
できる。そして、現画像が画像内符号化モードで符号化
される場合、すなわち画像が予測なしで符号化される場
合、全画素値が零である零ブロックがマッチングブロッ
クとして用いられる。第2のピクチャメモリ群4から読
み出されるマッチングブロックは適応的であり、これに
より、動画像信号の各ブロックについて最適なマッチン
グブロックの選択が行われる。
と、異なる予測モードで得られる潜在的なマッチングブ
ロックとの画素毎の差分の絶対値総和を計算することに
より、各画像の予測モードを選択する。そして、この絶
対値総和が最小である予測モードを選択する。動き補償
器7は、選択された予測モードを示す動き補償モード信
号MMを、後述する可変長符号化器17に供給する。ま
た、動き補償器7は、第2のピクチャメモリ群4に、選
択された予測モードのマッチングブロックS2を差分発生
回路8に供給させる。
モリ群2から読み出された動画像信号の現画像ブロック
S1を受け取り、現画像ブロックS1とマッチングブロック
S2との差分を画素単位で計算する。差分発生回路8は、
得られる差分ブロックS3を差分ブロック符号化器9に供
給する。差分ブロック符号化器9は、差分ブロックS3を
圧縮して、量子化変換係数SCのブロックを生成する。量
子化変換係数SCのブロックは、局部復号化器10に供給
され、伸長されて再生差分ブロックS4が生成される。こ
の動画像信号圧縮装置内の局部復号化器10は、後述す
る圧縮動画像信号伸長装置と類似した構成を有するが、
詳細においては区別される。
部復号化器10について説明する。
に、DCT回路11と量子化器12とを備える。DCT
回路11は、差分発生回路8から供給される差分ブロッ
クS3をDCT変換して、DCT係数を量子化器12に供
給する。量子化器12は、DCT係数を量子化して、量
子化DCT係数SCのブロックを出力する。
逆量子化器13と、和奇数化回路14と、IDCT回路
15とを備えている。逆量子化器13は、量子化器12
からの量子化DCT係数SCのブロックを量子化テーブル
を用いて逆量子化する。和奇数化回路14は、DCT係
数の和が奇数でないときに、DCT係数に対してパリテ
ィ反転を行う。これにより、和が奇数化されたDCT係
数のブロックを逆直交変換する際には、ミスマッチ誤差
が生じない。IDCT回路15は、和奇数化回路14か
らのDCT係数の和が奇数化されたブロックに対して逆
離散コサイン変換(IDCT変換)を行って、再生差分
ブロックS4を生成する。
について説明する。量子化は8×8DCT係数からなる
ブロック単位で行われる。画像内符号化モードで圧縮さ
れる画像(Iピクチャ)の各ブロックはイントラマクロ
ブロックと呼ばれる。画像間符号化モードで圧縮される
各ブロックは、ノンイントラマクロブロックと呼ばれ
る。イントラマクロブロックが直交変換されると、
(0,0)成分のDCT係数はDC係数となる。DC係
数については、四捨五入により、8ビット精度での量子
化の際にはDC係数を8で割り、9ビット精度での量子
化の際にはDC係数を4で割り、10ビット精度での量
子化の際にはDC係数を2で割り、11ビット精度での
量子化の際にはDC係数を1で割ることにより、量子化
される。すなわち、イントラマクロブロックのDC係数
は、以下の式に従って量子化される。なお、以下の式は
Cプログラミング言語の構文で表されている。 QDC = dc // 8 (8 bits) QDC = dc // 4 (9 bits) QDC = dc // 2 (10 bits) (5) QDC = dc // 1 (11 bits) ここで、dcはDC係数、QDCは量子化されたDC係
数をそれぞれ表す。
とにより得られるDCT係数であって、DC成分以外の
成分である各DCT係数(以下、AC係数という。)
は、以下の式に従い、重み付け行列WiによってDCT係
数ac(i,j)を重み付けして、量子化ファクタac
(i,j)を求めることにより、量子化する。 ac (i,j) = (16*ac(i,j)) // Wi(i,j)(6) 重み付け行列Wiの係数を以下に示す。 Wi = 8 16 19 22 26 27 29 34 16 16 22 24 27 29 34 37 19 22 26 27 29 34 34 38 22 22 26 27 29 34 37 40 22 26 27 29 32 35 40 48 26 27 29 32 35 40 48 58 (7) 26 27 29 34 38 46 56 69 つぎに、以下の式により、量子化ファクタac (i,j)を
量子化して、各AC係数の量子化レベルQAC(i,j)を求め
る。
り、例えばp=3、q=4を用いる。mquantは量子化係
数である。
ラマクロブロック)の直交変換により得られるDCT係
数は、以下の式に従い、ノンイントラマクロブロックを
変換して得られる全てのDCT係数を、重み付け行列Wn
によって重み付けして、量子化ファクタac (i,j)を求
めることにより、量子化する。 ac (i,j) = (16*ac(i,j)) // Wn(i,j)(9) 重み付け行列Wnの係数を以下に示す。 Wn = 16 17 18 19 20 21 22 23 17 18 19 20 21 22 23 24 18 19 20 21 22 23 24 25 19 20 21 22 23 24 26 27 20 21 22 23 25 26 27 28 21 22 23 24 26 27 28 30 22 23 24 26 27 29 30 31 (10) 23 24 25 27 28 30 31 33 つぎに、以下の式により、量子化ファクタac (i,j)を
量子化して、各AC係数の量子化レベルQACを求める。 mquant==odd ならば、 QAC(i,j) = ac (i,j) / (2*mquant) mquant==even かつ ac-<0 ならば、 = (ac (i,j)+1) / (2*mquant) mquant==even かつ ac->0 ならば、 = (ac (i,j)-1) / (2*mquant) (11) このようにして得られる量子化レベルQAC(i,j)は、上述
した量子化DCT係数SCのブロックとして可変長符号化
器17と局部復号化器10に供給される。
ックを量子化して得られる量子化DCT係数SCのブロッ
クを可変長符号化する。可変長符号化器17は、各マク
ロブロックを構成する4つの輝度ブロックにおける量子
化変換係数と、各イントラマクロブロックのDC係数と
の差分を求め、得られる差分値を可変長符号化テーブル
を用いて可変長符号化する。これは、隣接する4つの輝
度ブロックでは、相関が高く、DC係数が殆ど同じ値を
有するからである。また、可変長符号化器17は、2つ
の色差ブロックの量子化係数の差分を求め、得られる差
分値を可変長符号化テーブルを用いて可変長符号化す
る。なお、輝度用の可変長符号化テーブルと色差用の可
変長符号化テーブルは異なるテーブルである。
に、(0,0)成分のDCT係数を先頭とするジグザグ
スキャンにより、量子化DCT係数を読み出して、量子
化DCT係数ブロックを可変長符号化する。DCT変換
により得られる非零DCT係数は、一般的に、(0,
0)成分近傍に値が集中することから、量子化DCT係
数SCのブロックはジグザグスキャンにより読み出され
る。すなわち、量子化DCT係数ブロックをジグザグス
キャンによって読み出すことにより、各非零DCT係数
間の連続した零DCT係数の個数(ラン)が増加し、可
変長符号化の効率が向上する。
をジグザグスキャンの順で読み出し、各非零DCT係数
の値(レベル)と、それに先行する零DCT係数の個数
(ラン)を求めて、量子化DCT係数ブロックを2次元
可変長符号化する。符号化の後、ブロック内のDCT係
数はランとレベルとの組合せにより表される。また、可
変長符号化器17は、最後の非零DCT係数を示す2ビ
ット符号EOBを付加する。また、可変長符号化器17
は、またジグザグスキャンの順の最後の非零DCT係数
のアドレスを、アドレス変換器(図示せず)に供給し、
アドレス変換器は、ジグザグスキャンでのアドレスをラ
スタスキャンにおけるアドレスEOB_adrsに変換する。可
変長符号化器17は、このアドレスEOB_adrsを和奇数化
回路14に供給する。
アドレスEOB_adrsを、例えば図8に示す後述のレジスタ
25に記憶させる。
る。逆量子化器13は、差分ブロック符号化器9からの
量子化DCT係数SCのブロックを受け取り、逆量子化し
て、DCT係数のブロックを生成する。具体的には、逆
量子化器13は、イントラマクロブロックを直交変換し
て得られる量子化DC係数を、式12により逆量子化し
て、各DC係数を生成する。また、逆量子化器13は、
ノンイントラマクロブロックを直交変換して得られるA
C係数を、式13により逆量子化する。また、逆量子化
器13は、ノンイントラマクロブロックを直交変換して
得られるの全ての量子化係数を、式14により逆量子化
する。 rec(0,0) = 8*QDC rec(0,0) = 4*QDC (9 bits) rec(0,0) = 2*QDC (10 bits) rec(0,0) = 1*QDC (11 bits) (12) rec(i,j) = (mquant*2*QAC(i,j)*Wi(i,j)) / 16 QAC(i,j) == 0 ならば、 rec(i,j) = 0 (13) QAC(i,j) > 0 ならば、 rec(i,j) = ((2*QAC(i,j)+1)mquant*Wn(i,j)) / 16 QAC(i,j) < 0 ならば、 rec(i,j) = ((2*QAC(i,j)-1)*mquant*Wn(i,j)) / 16 QAC(i,j) == 0 ならば、 rec(i,j) = 0 (14) このようにして得られるDCT係数は、逆量子化器13
から和奇数化回路14に供給される。和奇数化回路14
の具体的な構成を図8に示す。
Aと、パリティ判定回路21と、パリティインバータ2
8とを備えている。アキュムレータ23Aは、逆量子化
器13からのDCT係数ブロックにおけるDCT係数の
和を求める。パリティ判定回路21は、アキュムレータ
23AからのDCT係数の和が偶数又は奇数の何れか、
すなわち、DCT係数の和のパリティが偶数又は奇数の
何れかを判定する。DCT係数の和のパリティが偶数で
あるとパリティ判定回路21が判定したときのみ、ブロ
ック内のDCT係数の少なくとも1つのパリティを変更
して、DCT係数の和のパリティを奇数にする。すなわ
ち、DCT係数の和を奇数化する。これにより、和奇数
化回路14からの和奇数化されたDCT係数のブロック
がIDCT回路15により逆直交変換された場合に、ミ
スマッチ誤差の発生を防止する。
されるDCT係数の数をカウントし、得られるカウント
値coeff_adrsをパリティ判定回路21、メモリセレクタ
22に供給する。
ジスタ24を備える。加算器23は、逆量子化器13か
ら供給されるDCT係数のブロックの各DCT係数と、
レジスタ24中に保存されているブロック内の先行する
DCT係数の和とを加算する。各DCT係数ブロックの
和が求められると、レジスタ24はリセットされる。得
られるDCT係数の和は加算器23からレジスタ24と
パリティ判定回路21に供給される。パリティ判定回路
21がDCT係数の和のパリティが偶数又は奇数である
と判定するのに適した結果を得るためには、アキュムレ
ータ23Aは、ブロック内のDCT係数の最下位ビット
のみの和を求めればよい。
ら供給されるカウント値coeff_adrsに応じて、DCT係
数ブロック内のDCT係数の和のパリティが奇数である
か偶数であるかを判定する。アキュムレータ23Aにブ
ロック内の全てのDCT係数が供給されたとき、カウン
ト値coeff_adrsは、アキュムレータ23Aがブロック内
の全てのDCT係数の和を求めたことを示す。カウント
値coeff_adrsに応じて、パリティ判定回路21は、アキ
ュムレータ23AからのDCT係数の和のパリティが奇
数であるか偶数であるかを判定する。例えば、8×8の
2次元DCT変換の場合、カウント値coeff_adrsがブロ
ック内の64個のDCT係数の和がアキュムレータ23
Aに供給されたことを示すとき、パリティ判定回路21
はアキュムレータ23AからのDCT係数の和のパリテ
ィが偶数であるか奇数であるかを判定する。
表現されていると、パリティ判定回路21は、アキュム
レータ23Aから供給されるDCT係数の和の最下位ビ
ット(LSB)を判定する。LSBが零のとき、和のパ
リティが偶数であることを示す。この場合、パリティ判
定回路21は、パリティ反転を行うために処理要求信号
REQ1をパリティインバータ28に出力する。この処理要
求信号REQ1に応じて、パリティインバータ28は、DC
T係数の少なくとも1つ(すなわち、奇数)のパリティ
を変更してDCT係数の和を奇数化する。一方、最下位
ビットが1であるとき、和のパリティは奇数である。こ
の場合、パリティ判定回路21は処理要求信号REQ1を出
力せず、パリティインバータ28はブロック内の全ての
DCT係数のパリティをそのままにしておく。
係数は、メモリセレクタ22を介して第1のメモリ26
又は第2のメモリ27に記憶される。すなわち、メモリ
セレクタ22は、カウンタ20から供給されるカウント
値coeff_adrsに基づいて動作する。例えばメモリセレク
タ22は、第1のメモリ26に全てのDCT係数が記憶
されたと判定したとき、第2のメモリ27に次のブロッ
クのDCT係数が記憶されるようにメモリを指定する。
このようにして、DCT係数の連続したブロックが交互
に第1のメモリ26、第2のメモリ27に記憶される。
ブロック内の全てのDCT係数が第1のメモリ26又は
第2のメモリ27の何れかに記憶された場合、全てのD
CT係数が記憶されたメモリはメモリフル信号FULL1又
はメモリフル信号FULL2をパリティインバータ28に出
力する。
号FULL1又はメモリフル信号FULL2を受け取ると、そのメ
モリフル信号を発生したメモリにリードイネーブル信号
RD_EN1又はリードイネーブル信号RD_EN2を供給する。こ
れにより、DCT係数ブロックが、メモリフル信号を発
生したメモリからパリティインバータ28に供給され
る。パリティインバータ28は、パリティ判定回路21
からの処理要求信号REQ1の有無に基づいて、メモリから
読み出されたDCT係数ブロックを処理する。パリティ
インバータ28は、処理要求信号REQ1を受け取ると、ブ
ロック内のDCT係数のうちの1つ、例えばジグザグス
キャンにおける最後の非零のDCT係数の最下位ビット
を反転する。パリティインバータ28は、レジスタ25
に記憶されているパリティ反転が可能なDCT係数のア
ドレスを用いて、パリティ反転が可能なDCT係数を識
別する。例えば、図11は、パリティインバータ28の
具体的な構成を示すブロック図である。比較器62に
は、最後の非零のDCT係数のアドレスEOB_adrsが供給
される。したがって、パリティ反転が可能なDCT係数
は、最後の非零のDCT係数となる。パリティインバー
タ28がパリティ反転が可能なDCT係数のパリティを
反転すると、ブロック内の先頭から最後までの非零のD
CT係数の和のパリティは奇数となる。パリティインバ
ータ28は、LSBが反転されたDCT係数以外の全て
のDCT係数を、LSBはそのままの状態で、IDCT
回路15に供給する。また、このパリティインバータ2
8は、パリティ反転が可能なDCT係数を、パリティイ
ンバータ28が処理要求信号REQ1を受け取ったか否かで
LSBが異なる状態で、IDCT回路15に供給する。
示すフローチャートに従って動作するコンピュータ又は
ディジタル信号処理器を備えてもよい。この例では、パ
リティ反転可能なDCT係数は最後の非零のDCT係数
とする。ステップS1において、パリティインバータ2
8は、アドレスEOB_adrsに基づいて、そのDCT係数が
LSB反転によりパリティ反転が可能であるかを判定
し、該当する(YESの)ときはステップS2に進み、
該当しない(NOの)ときは後述するステップS5に進
む。
タ28は、処理要求信号REQ1の有無を判定し、処理要求
信号REQ1が有ることを示すYESのときはステップS3
に進み、処理要求が無いときはステップS5に進む。
タ28は、パリティ反転可能なDCT係数のLSBを反
転してパリティを反転し、DCT係数の和のパリティを
変更する。そして、ステップS4に進み、パリティ反転
したDCT係数をIDCT回路15(図8)に供給す
る。その後、ステップS1に戻り、次のDCT係数ブロ
ックを処理する。
DCT係数でないとき、あるいはパリティ反転すべきD
CT係数がパリティ反転されないとき、すなわち処理要
求信号REQ1が受け取られていないときは、ステップS5
に進む。ステップS5において、DCT係数はそのまま
IDCT回路15に供給される。その後、ステップS1
に戻り、次のDCT係数を処理する。
合、LSBも2の補数表現のLSBとなる。また、DC
T係数が符号と絶対値に分けて表現される場合、そのL
SBは絶対値のLSBとなる。
述の図8に示す構成に限定されるものではなく、例えば
図10Aに示すように、図8に示す和奇数化回路14に
おいて、LSB検出器29を付加し、加算器23の代わ
りに排他的論理和ゲート30を用いてもよい。なお、図
8に示す回路の構成要素に対応する図10Aに示す回路
の構成要素には、同じ指示符号を付して、説明は割愛す
る。
DCT係数のブロック内の各DCT係数のLSBを検出
する。排他的論理和ゲート30は、ブロック内の各DC
T係数と、レジスタ24に記憶されいる処理済みのDC
T係数のLSBの排他的論理和との排他的論理和演算を
行う。排他的論理和ゲート30とレジスタ24は、各ブ
ロックのDCT係数のLSBの排他的論理和を算出す
る。排他的論理和ゲート30とレジスタ24との組合せ
により、値が1のLSBを有するDCT係数をカウント
することにもなる。そして、ブロック内の全てのDCT
係数が受け取られたとき、排他的論理和ゲート30の出
力の状態は、値が1のLSBを有するDCT係数のカウ
ント値が偶数であるか奇数であるかを示す。そして、パ
リティ判定回路21は、値が1のLSBを有するDCT
係数のカウント値が偶数である場合、処理要求信号REQ1
を発生する。
ジスタ24の代わりに用いることができる別の回路構成
を示す。ここで、逆量子化器13から供給された各DC
T係数のLSBは、LSB検出器29からANDゲート
88に供給される。ANDゲート88は、値が1のLS
Bのみをカウンタ89に送る。カウンタ89は、DCT
係数の各ブロックの初めにリセットされ、供給される値
が1の各LSBをカウントする。カウンタ89からのカ
ウント値COUNTのLSBは、パリティ判定回路21に供
給される。各ブロックの終わりで、パリティ判定回路2
1は、カウンタ89からのカウント値COUNTのLSBの
パリティを求める。カウント値COUNTのLSBのパリテ
ィが奇数(例えば、COUNTのLSBが1)である場合、
ブロック内の値が1のLSBを有するDCT係数が奇数
個有り、ブロック内のDCT係数の和のパリティが奇数
であることを示す。一方、カウント値COUNTのLSBの
パリティが偶数(例えば、COUNTのLSBが0)である
場合、ブロック内の値が1のLSBを有するDCT係数
が偶数個有り、ブロック内のDCT係数の和のパリティ
が偶数であることを示す。
けるパリティインバータ28の第1の実施例の具体的な
構成を、図11を参照して説明する。パリティインバー
タ28は、読出カウンタ61、比較器62、LSBイン
バータ63、ANDゲート64、65、67、68、O
Rゲート66、69、インバータ71、72を備えてい
る。
ように動作する。読出カウンタ61が第1のメモリ26
又は第2のメモリ27からメモリフル信号FULLを受け取
ると、第1のメモリ26又は第2のメモリ27にリード
イネーブル信号RD_ENを送る。このリードイネーブル信
号RD_ENにより、記憶されたDCT係数ブロックのDC
T係数は順次、信号線RDATAを介して第1のANDゲー
ト67に供給される。
ウンタ61は、受け取ったDCT係数のカウントを開始
するとともに、このDCT係数の数を示すカウント値を
比較器62に供給する。比較器62は、カウント値とレ
ジスタ25から供給されるアドレスを比較して、第1の
ANDゲート67に供給されているDCT係数がパリテ
ィ反転を行うDCT係数であるか、すなわちLSB反転
を行うDCT係数であるかを判定をする。図11に示す
例では、パリティ反転を行うDCT係数は、レジスタ2
5に記憶されたアドレスEOB_adrsにより認識された最後
の非零のDCT係数である。比較器62は、カウント値
がパリティ反転を行うDCT係数のアドレスに一致した
とき、すなわちこの例ではアドレスEOB_adrsに一致した
とき、パリティ反転を行うDCT係数と判定して、その
出力を0から1に変更する。
ート68に供給されるとともに、インバータ72を介し
て第1のANDゲート67に供給される。そして、カウ
ント値がアドレスEOB_adrsと一致しないとき、第1のA
NDゲート67が開き、第2のANDゲート68が閉じ
る。これにより、DCT係数が、そのまま第1のAND
ゲート67とORゲート69を介してIDCT回路15
に出力される。
たDCT係数がパリティ反転を行うDCT係数であり、
カウント値がパリティ反転を行うDCT係数のアドレ
ス、例えばEOB_adrsと一致したときは、比較器62の出
力が上述のように変化する。これにより、第1のAND
ゲート67が閉じ、第2のANDゲート68が開き、O
Rゲート66を介して供給されるLSB反転されたDC
T係数が、第2のANDゲート68とORゲート69を
介してIDCT回路15に出力される。
数を信号線RDATAを介して第3のANDゲート64とL
SBインバータ63に供給することにより、処理要求信
号REQ1に応じて、選択的にIDCT回路15に供給され
る。処理要求信号REQ1は、パリティ判定回路21から直
接第4のANDゲート65に供給されるとともに、イン
バータ71を介して第3のANDゲート64に供給され
ている。LSBインバータ63は、信号線RDATAを介し
て供給される各DCT係数のLSBを反転し、得られる
LSB反転されたDCT係数を第4のANDゲート65
に供給する。
なわち処理要求信号REQ1が0のとき、パリティ反転を行
うDCT係数は、LSB反転されずにIDCT回路15
に送られる。具体的には、この0の処理要求信号REQ1に
より、第3のANDゲート64が開き、第4のANDゲ
ート65が閉じ、LSBが反転されない、すなわちパリ
ティを変更しないDCT係数は、信号線RDATAから第3
のANDゲート64、ORゲート66、第2のANDゲ
ート68及びORゲート69を介してIDCT回路15
に供給される。
わち処理要求信号REQ1が1のとき、パリティ反転を行う
DCT係数は、LSB反転されてIDCT回路15に供
給され、DCT係数の和のパリティを変更する。具体的
には、この1の処理要求信号REQ1により、第3のAND
ゲート64が閉じ、第4のANDゲート65が開き、L
SB反転されたパリティ反転を行うDCT係数が、LS
Bインバータ63から第4のANDゲート65、ORゲ
ート66、第2のANDゲート68及びORゲート69
を介してIDCT回路15に供給される。
2の実施例について、図12を参照しながら説明する。
このパリティインバータ28の第2の実施例は、処理要
求信号REQ1が入力されると、パリティ反転を行うDCT
係数に1を加算してDCT係数の和を奇数化するもので
ある。
して、図12に示すフローチャートに従って動作するコ
ンピュータ又はディジタル信号処理器を用いてもよい。
図12に示すフローチャートは、ステップS3での処理
を除けば、図9に示すフローチャートと同じである。ス
テップS3において、パリティインバータ28の第2の
実施例では、パリティ反転を行うDCT係数のLSBを
反転する代わりに、パリティ反転を行うDCT係数に1
を加算してDCT係数の和を奇数化する。パリティ反転
を行うDCT係数は、例えば、ブロック内の最後の非零
のDCT係数であるか、最高周波数成分のDCT係数で
あってもよい。
2の実施例の具体的な回路構成は、パリティ反転を行う
DCT係数に1を加算してブロック内のDCT係数の和
を奇数化するものであり、その具体的な回路について、
図13を参照して説明する。図13に示すパリティイン
バータ28の第2の実施例は、図11に示すパリティイ
ンバータ28の第1の実施例と略同じ構成を有する。図
11に示す回路の構成要素に対応する図13に示す回路
の構成要素は、同一符号を付して、説明は割愛する。
図11に示すLSBインバータ63の代わりに+1加算
器73を備える。この+1加算器73は、第1のメモリ
26又は第2のメモリ27から読み出され、信号線RDAT
Aを介して供給された各DCT係数に1を加算する。1
が加算されたDCT係数のうちの1つが、処理要求信号
REQ1に応じて選択され、DCT係数の和を奇数化する。
理は、+1加算器73が信号線RDATAを介して得られる
各DCT係数に1を加算すること以外は、図11に示す
回路の処理と同じである。また、処理要求信号REQ1が有
り、パリティ反転を行うDCT係数が検出されると、1
が加算されたDCT係数は、+1加算器73から第4の
ANDゲート65、ORゲート66、第2のANDゲー
ト68及びORゲート69を介してIDCT回路15に
供給される。
施例について、図14及び15を参照して説明する。
例は、処理要求信号REQ1が入力されると、パリティ反転
を行うDCT係数の代わりに、DCT係数の符号が正で
あるとき1を引算し、負であるとき1を加算してパリテ
ィ反転されたDCT係数を用い、ブロック内のDCT係
数の和を奇数化する。この処理により、パリティ反転を
行うDCT係数のパリティを反転するのみならず、この
DCT係数の大きさを削減する。すなわち、パリティ反
転を行うDCT係数を0に近づける。パリティ反転を行
うDCT係数に施す処理は以下の式により求められる。 rec > 0 ならば、 rec = rec - 1 rec < 0 ならば、 rec = rec + 1 (15) ここで、recはパリティ反転を行うDCT係数を示す。
は、例えば図14に示すフローチャートに従って動作す
るコンピュータ又はディジタル信号処理器を用いてもよ
い。ステップS1において、パリティインバータ28
は、アドレスEOB_adrsに基づいて、そのDCT係数がパ
リティ反転すべきDCT係数かを判定する。例えば、パ
リティインバータ28は、DCT係数が最後の非零DC
T係数であるか否かを判定する。結果がYESであり、
DCT係数がパリティ反転を行うDCT係数であるとき
はステップS2に進む。これに該当せず、DCT係数が
パリティ反転を行わないDCT係数であるときはステッ
プS8に進む。
タ28は、処理要求信号REQ1の有無を判定し、処理要求
信号REQ1が有る(YESの)ときはステップS3に進
み、無いときはステップS8に進む。ステップS2にお
けるYESの結果は、ステップS1でYESとなるとき
のみ得られるので、DCT係数がパリティ反転を行うD
CT係数であることを示す。
タ28は、パリティ反転を行うDCT係数の極性を判定
する。結果が、正であることを示すYESのときはステ
ップS4に進み、0又は負のときはステップS6に進
む。
タ28は、パリティ反転を行うDCT係数から1を減算
(−1を加算)した後、ステップS5に進み、パリティ
反転したDCT係数をIDCT回路15(図10A)に
出力する。その後、ステップS1に戻り、次のDCT係
数を処理する。
ンバータ28は、パリティ反転を行うDCT係数に1を
加算した後、ステップS7に進み、パリティ反転したD
CT係数をIDCT回路15に出力する。その後、ステ
ップS1に戻り、次のDCT係数を処理する。
いとき、又はパリティ反転すべきDCT係数がパリティ
反転されないとき、すなわち処理要求信号REQ1が無いと
きは、ステップS8に進む。ステップS8では、DCT
係数はそのままIDCT回路15に供給される。その
後、ステップS1に戻り、次のDCT係数を処理する。
の大きさを削減する、すなわちDCT係数を0に近づけ
るパリティインバータ28の第3の実施例の回路構成に
ついての具体例を示す。
図11に示すパリティインバータ28と略同じ構成を有
する。図11に示す回路の構成要素に対応する図15に
示す回路構成要素には、同一の指示符号を付し、説明は
割愛する。図15に示すパリティインバータ28は、L
SBインバータ63に代えて規模削減回路80を備える
点で、図11のパリティインバータ28と異なる。
信号線RDATAを介して第1のメモリ26又は第2のメモ
リ27から供給された各DCT係数の極性が判定され
る。この規模削減回路80は、DCT係数の極性が正の
ときはDCT係数から1を減算し、0又は負のときは1
を加算する。図15に示すパリティインバータ28は、
規模削減回路80からのパリティ反転されたDCT係数
を選択し、パリティ反転を行うDCT係数の代わりに、
大きさが削減されるとともに、パリティ反転されたDC
T係数を用いることにより、ブロック内のDCT係数の
和を奇数化する。
ート84を制御するとともに、インバータ87を介して
第6のANDゲート85を制御する極性判定回路81を
備えている。また、規模削減回路80は、信号線RDATA
上のDCT係数から1を減算する−1減算器82と、1
を加算する+1加算器83を備える。−1減算器82又
は+1加算器83の出力が、極性判定回路81の出力に
応じて第5のANDゲート84又は第6のANDゲート
85により選択される。ANDゲート84、85の出力
はORゲート86に送られ、大きさが削減され、選択さ
れたDCT係数が第4のANDゲート65に供給され
る。ブロック内のDCT係数の和のパリティを反転する
必要がある場合、第4のANDゲート65は、大きさが
削減され、パリティ反転された規模削減回路80の出力
を選択して、パリティ反転を行うDCT係数の代わりに
IDCT回路15に供給する。
て供給されるDCT係数SCのブロック内の各DCT係数
の極性を判定し、その極性の正負により、出力を1又は
0とする。極性判定回路81が、DCT係数の極性が正
であると判定した場合、極性判定回路81の出力は第5
のANDゲート84を開き、第6のANDゲート85を
閉じる。これにより、−1減算器82の出力、すなわち
1が減算されたDCT係数が、第5のANDゲート84
及びORゲート86を介して第4のANDゲート65に
供給される。
と判定したときは、極性判定回路81の出力により第5
のANDゲート84が閉じ、第6のANDゲート85が
開く。これにより、+1加算器83の出力、すなわち1
が加算されたDCT係数が、第6のANDゲート85及
びORゲート86を介して第4のANDゲート65に供
給される。
REQ1に応じて、パリティ反転され、大きさが削減された
DCT係数を、規模削減回路80から第2のANDゲー
ト68に供給する。比較器62が、信号線RDATA上のD
CT係数をパリティ反転を行うDCT係数であると判定
したとき、大きさが削減され、パリティ反転されたDC
T係数が、図15に示すように、規模削減回路80から
IDCT回路15(図10A)に送られる。一方、図1
5に示すパリティインバータ28の第3の実施例で処理
要求信号REQ1が無い場合、パリティ反転を行うDCT係
数はそのままIDCT回路15に送られる。
とき、図15に示すパリティインバータ28の第3の実
施例では、極性が正のとき1を減算してパリティ反転
し、負のときには1を加算してパリティ反転したDCT
係数が、IDCT回路15に供給される。この処理によ
り、パリティを反転し、パリティ反転を行うDCT係数
の大きさを削減して、DCT係数の和を奇数化する。
施例について、図16及び17を参照して説明する。
例は、処理要求信号REQ1が入力されると、パリティ反転
を行うDCT係数の代わりに、極性が正のとき1を加算
し、負のとき1を減算してパリティ反転を行うDCT係
数を用いて、DCT係数の和を奇数化している。この処
理により、パリティ反転を行うDCT係数のパリティを
反転するのみならず、このDCT係数の大きさを増大す
る。すなわち、パリティ反転するDCT係数を0からさ
らに反転する。このパリティ反転を行うDCT係数に施
す処理は、以下の式により求められる。 rec > 0 ならば、 rec = rec + 1 rec < 0 ならば、 rec = rec - 1 (16) ここで、recはパリティ反転を行うDCT係数を示す。
は、図16に示すフローチャートに従って動作するコン
ピュータ又はディジタル信号処理器を用いてもよい。ス
テップS1において、パリティインバータ28は、アド
レスEOB_adrsに基づいて、そのDCT係数がパリティ反
転すべきDCT係数かを判定する。例えば、パリティイ
ンバータ28は、DCT係数が最後の非零のDCT係数
であるか否かを判定する。結果がYESであり、DCT
係数がパリティ反転を行うDCT係数であるときはステ
ップS2に進む。これに該当せず、DCT係数がパリテ
ィ反転を行わないDCT係数であるときはステップS8
に進む。
タ28は、処理要求信号REQ1の有無を判定し、処理要求
信号REQ1が有る(YESの)ときはステップS3に進
み、無いときはステップS8に進む。ステップS2にお
けるYESの結果は、ステップS1でYESとなるとき
のみ得られるので、DCT係数がパリティ反転を行うD
CT係数であることを示す。
タ28は、パリティ反転を行うDCT係数の極性を判定
する。結果が、正であることを示すYESのときはステ
ップS4に進み、0又は負のときはステップS6に進
む。
タ28は、パリティ反転を行うDCT係数に1を加算し
た後、ステップS5に進み、パリティ反転したDCT係
数をIDCT回路15(図10A)に出力する。その
後、ステップS1に戻り、次のDCT係数を処理する。
ンバータ28は、パリティ反転を行うDCT係数から1
を減算(−1を加算)した後、ステップS7に進み、パ
リティ反転したDCT係数をIDCT回路15に出力す
る。その後、ステップS1に戻り、次のDCT係数を処
理する。
いとき、又はパリティ反転すべきDCT係数がパリティ
反転されないとき、すなわち処理要求信号REQ1が無いと
きは、ステップS8に進む。ステップS8では、DCT
係数はそのままIDCT回路15に供給される。その
後、ステップS1に戻り、次のDCT係数を処理する。
の大きさを増大する、すなわちDCT係数を0からさら
に反転するパリティインバータ28の第4の実施例の回
路構成について具体例を示す。
図11に示すパリティインバータ28と略同じ構成を有
する。図11に示す回路の構成要素に対応する図17に
示す回路構成要素には、同一の指示符号を付し、説明は
割愛する。図17に示すパリティインバータ28は、L
SBインバータ63に代えて規模増大回路90を備える
点で、図11のパリティインバータ28と異なる。
信号線RDATAを介して第1のメモリ26又は第2のメモ
リ27から供給された各DCT係数の極性が判定され
る。この規模増大回路90は、DCT係数の極性が正の
ときはDCT係数に1を加算し、0又は負のときは1を
減算する。図17に示すパリティインバータ28は、規
模増大回路90からのパリティ反転されたDCT係数を
選択し、パリティ反転を行うDCT係数の代わりに、大
きさが増大されたDCT係数を用いることにより、ブロ
ック内のDCT係数の和を奇数化する。
ート94を制御するとともに、インバータ97を介して
第6のANDゲート95を制御する極性判定回路91を
備えている。また、規模増大回路90は、DCT係数に
1を加算する+1加算器92と、1を減算する−1減算
器93を備える。+1加算器92又は−1減算器93の
何れかの出力が、極性判定回路91の出力に応じて第5
のANDゲート94又は第6のANDゲート95により
選択される。ANDゲート94、95の出力はORゲー
ト96に送られ、大きさが増大され、選択されたDCT
係数が第4のANDゲート65に供給される。ブロック
内のDCT係数の和のパリティを反転する必要がある場
合、第4のANDゲート65は、パリティ反転され、大
きさが増大された規模増大回路90の出力を選択して、
パリティ反転を行うDCT係数の代わりにIDCT回路
15に供給する。
て供給されるDCT係数のブロック内の各DCT係数の
極性を判定し、その極性の正負により、出力を1又は0
とする。極性判定回路91が、DCT係数の極性が正で
あると判定した場合、極性判定回路91の出力は、第5
のANDゲート94を開き、第6のANDゲート95を
閉じる。これにより、+1加算器92の出力、すなわち
1が加算されたDCT係数が、第5のANDゲート94
及びORゲート96を介して第4のANDゲート65に
供給される。
と判定したときは、極性判定回路91の出力により第5
のANDゲート94が閉じ、第6のANDゲート95が
開く。これにより、−1減算器93の出力、すなわち1
が減算されたDCT係数が、第6のANDゲート95及
びORゲート96を介して第4のANDゲート65に供
給される。
REQ1に応じて、パリティ反転され、大きさが増大された
DCT係数を、規模増大回路90から第2のANDゲー
ト68に供給する。比較器62が、信号線RDATA上のD
CT係数をパリティ反転を行うDCT係数であると判定
したとき、DCT係数が、図11に示すように、規模増
大回路90からIDCT回路15(図10A)に送られ
る。
8の第4の実施例において、処理要求信号REQ1が無い場
合、パリティ反転を行うDCT係数はそのままIDCT
回路15に送られる。
とき、図17に示すパリティインバータ28の第4の実
施例では、極性が正のとき1を加算し、負のときには1
を減算してパリティ反転したDCT係数が、IDCT回
路15に供給される。この処理により、パリティを反転
し、パリティ反転を行うDCT係数の大きさを増大させ
て、DCT係数の和を奇数化する。
インバータ28と、図9、12、14、16に示す演算
処理は、ジグザグスキャンにより読み出される最後の非
零のDCT係数以外のDCT係数のパリティを変更する
ことにより、DCT係数の和を奇数化するように変更し
てもよい。例えば、8×8の2次元DCT変換におい
て、DC成分のDCT係数、最高周波数成分である
(7,7)成分のDCT係数、右上隅の(7,0)成分
のDCT係数、又は左下隅の(0,7)成分のDCT係
数としてもよい。特に最高周波数成分である(7,7)
成分のDCT係数は画質に与える影響が小さいため、パ
リティ変更を行うDCT係数としては最良である。
インバータ28において、比較器62に供給されるアド
レスEOB_adrsに代えてDCT係数のアドレスを用いるこ
とにより、別のDCT係数を選択することも可能であ
る。また、最高周波数成分のDCT係数のパリティが変
更すべきものである場合、読出カウンタ61と比較器6
2は省略してもよく、パリティ変更を行うDCT係数と
して最高周波数成分のDCT係数を認識するのに、メモ
リフル信号FULLを用いてもよい。
14は、ある特定のDCT係数、例えば(0,0)成
分、(4,0)成分、(0,4)成分、(4,4)成分
のDCT係数の和を求め、この和が奇数になるようにパ
リティ反転を行うこともできる。図18に、図8に示す
和奇数化回路14の変更例を示す。ここでは、特定のD
CT係数の和を求めて、パリティ反転が必要であるかを
判定する。図8に示す和奇数化回路の構成要素に対応す
る図18に示す和奇数化回路の構成要素には同一の指示
符号を付し、説明は割愛する。
化器13とアキュムレータ23Aとの間にセレクタ51
を備える。セレクタ51は、カウンタ20から、逆量子
化器13に供給されたブロック内のDCT係数の数を示
すカウント値coeff_adrsを受け取る。
ら供給されるカウント値coeff_adrsに基づいて、逆量子
化器13から供給されている各DCT係数が特定のDC
T係数であるか、及びアキュムレータ23Aにより求め
られる和に含まれるべきかを判定する。したがって、例
えばセレクタ51は、カウント値coef_adrsが(0,
0)成分、(4,0)成分、(0,4)成分、あるいは
(4,4)成分に相当する値であるかを判定する。セレ
クタ51は、DCT係数が特定のDCT係数であると判
定したとき、DCT係数をアキュムレータ23Aに供給
する。これにより、図18に示すこの和奇数化回路14
は、ブロック内の特定のDCT係数の和を求め、この和
のパリティが偶数である場合、奇数となるように、少な
くとも1つのDCT係数のパリティを変更する。図18
に示す和奇数化回路14は、このパリティが処理された
DCT係数のブロックをIDCT回路15に供給する。
と同様に変更することができ、その回路により特定のD
CT係数のLSBの排他的論理和を求めるような構成に
してもよい。すなわち、図18に示す和奇数化回路を、
加算器23を図10Aに示すLSB検出器29及び排他
的論理和ゲート30に置き換えた構成とする。
T係数は、上述のように、和奇数化回路14からIDC
T回路15に供給される。和奇数化回路14からのDC
T係数の和は奇数である。逆量子化器13からのDCT
係数の和が偶数のとき、和奇数化回路14はDCT係数
の少なくとも1つのパリティを変更して、IDCT回路
15に供給するDCT係数の和を奇数化する。IDCT
回路15は、ブロック内のDCT係数にIDCT処理を
施し、再生差分ブロックS4を生成する。再生差分ブロッ
クS4は加算器16に供給される。
のピクチャメモリ群4から供給されるマッチングブロッ
クS2とを1画素毎に加算する。得られる再生画像ブロッ
クS5は、第2のピクチャメモリ群4に供給され、メモリ
コントローラ3により指定されるピクチャメモリの1つ
に記憶されて、再生画像のブロックを再生する。
化器9からの量子化されたDCT係数SCの各ブロック
や、その動きベクトルMV、動き補償モードMM及び量子化
テーブルのデータに対して、ハフマン符号化などの可変
長符号化を行う。また、可変長符号化器17は、可変長
符号化データを、MPEG規格のスタートコードや各層
のヘッダ情報とともに組み合わせて、圧縮動画像信号を
生成する。
は、第1のピクチャメモリ群2から読み出される画像の
各スライス及び各マクロブロックのスタートに同期し
て、メモリコントローラ3から出力されるスライス・ス
タート信号SS及びマクロブロックスタート信号BSをカウ
ントする。スライス/マクロブロック・カウンタ5は、
そのカウント値が予め決められた値となったら、スター
ト信号S0を可変長符号化器17に出力する。
化器17は、圧縮動画像信号を出力バッファ19に出力
し、出力バッファ19は、圧縮動画像信号を一時的に記
憶する。この圧縮動画像信号は、所定のビットレートで
ビットストリームとして出力バッファ19から読み出さ
れる。圧縮動画像信号のビットストリームは、伝送路を
介して、あるいは光ディスク等の適当な記録媒体に記録
することにより、相補型の圧縮動画像信号伸長装置に供
給される。
とともに離散コサイン変換された動画像信号から得られ
る圧縮動画像信号が記録されている記録媒体である。予
測符号化において参照画像として使用される再生画像の
各ブロックは、圧縮動画像信号を構成する量子化DCT
係数のブロックを逆量子化し、得られるDCT係数ブロ
ックのDCT係数の和を奇数化して、和が奇数化された
DCT係数ブロックを逆DCT変換することにより再生
される。
た本発明に係る動画像信号圧縮装置を備えている。
ック符号化器9において和の奇数化を行う方が好適であ
ると考えられる。和の奇数化により、圧縮動画像信号を
構成する各量子化DCT係数ブロックのDCT係数の和
は奇数となる。このように圧縮動画像信号を処理するこ
とにより、圧縮動画像信号伸長装置においてDCT係数
の和を奇数化する必要がなくなると考えられる。しか
し、このような構成では、DCT係数が動画像信号圧縮
装置において量子化され、圧縮動画像信号伸長装置にお
いて逆量子化された後、圧縮動画像信号伸長装置のID
CT回路に入力されるDCT係数の和は奇数でなくな
る。よって、和の奇数化処理は、圧縮動画像信号伸長装
置のIDCT処理の前に行い、ミスマッチ誤差が発生し
ないようにしなければならない。
伸長装置について、図19を用いて説明する。図19に
おいて、圧縮動画像信号は、動画像圧縮装置から伝送路
を介して、あるいは光ディスク等の適当な記録媒体から
圧縮動画像信号を再生することにより、ビットストリー
ムとして受信される。このビットストリームは入力バッ
ファ31に供給され、一時的に記憶された後、読み出さ
れて、画像毎に逆可変長符号化器(IVLC)32に供
給される。逆可変長符号化器32は、MPEG符号のそ
れぞれの層のヘッダ情報を圧縮動画像信号から抽出し、
このヘッダ情報から画像復号化制御情報PHをメモリコン
トローラ33に供給する。
号化されたDCT係数のブロックを逆可変長符号化し
て、量子化DCT係数の現画像ブロックCbを含む量子化
DCT係数のブロックを再生し、この量子化DCT係数
ブロックCbを差分ブロック復号化器34に供給する。差
分ブロック復号化器34は、量子化DCT係数ブロック
Cbを復号化して、再生差分ブロックBSを再生し、この再
生差分ブロックBSを加算器39に供給する。
像信号から動きベクトルMV及び量子化DCT係数ブロッ
クCbの動き補償モードMMを抽出して、動き補償器37に
供給する。この動き補償器37により、ピクチャメモリ
群38から、再生差分ブロックBSに対応するマッチング
ブロックが読み出される。
モリからなり、ピクチャメモリはそれぞれ既に再生され
た画像を記憶している。マッチングブロックは、ピクチ
ャメモリの1つに記憶されている動きベクトルMVで指定
されたアドレスに位置する再生画像のブロックである。
このマッチングブロックが読み出される再生画像が記憶
されているピクチャメモリは、メモリコントローラ33
によってピクチャメモリ群38の中から指定される。
測、後行する再生画像からの予測、及び先行する再生画
像と後行する再生画像に対する画素毎の線形演算を行う
ことにより得られるブロックからの予測により、画像が
符号化される。また、画像を予測なしで符号化すること
もできる。この場合、ピクチャメモリ群38から供給さ
れるマッチングブロックは、零ブロック、すなわち全画
素値が零となっているブロックである。ピクチャメモリ
群38から出力される動き補償されたマッチングブロッ
クは、適応的なものとなっており、ブロック単位で最適
なものが選択される。なお、ここでのブロックの大きさ
は16×16画素である。
マッチングブロックは、加算器39に供給される。加算
器39は、差分ブロック復号化器34から供給される再
生差分ブロックBSとピクチャメモリ群38から供給され
るマッチングブロックとを1画素毎に加算する。この結
果、再生画像ブロックが再生され、この再生画像ブロッ
クは、メモリコントローラ33により指定されたピクチ
ャメモリ群38の中のピクチャメモリに記憶される。加
算器39から供給される再生画像ブロックは、先にピク
チャメモリに記憶された再生画像に上書きされ、選択さ
れたピクチャメモリに1つずつ記憶されて、新たな再生
画像を形成する。
像は、メモリコントローラ33からの出力画像指示信号
によって制御される順で読み出される。読み出された画
像は、再生動画像信号として、ビデオモニターのような
画像表示装置に供給される。画像表示装置は、この再生
動画像信号に応じた動画像を表示する。
ついて図19を参照して説明する。差分ブロック復号化
器34は、逆量子化器40と、和奇数化回路35と、逆
離散コサイン変換回路36とを備える。逆量子化器40
は、逆可変長符号化器32から供給される量子化DCT
係数ブロックCbを量子化テーブルを用いて逆量子化す
る。和奇数化回路35は、逆量子化器40からのDCT
係数ブロックを受け取り、IDCT回路36でのIDC
T処理におけるミスマッチ誤差の発生を防ぐ。IDCT
回路36は、和奇数化回路35からの和が奇数化された
DCT係数ブロックをIDCT変換する。
す。この逆量子化器40は、主として、ラン/レベル復
号化器41と、アドレスカウンタ47と、アドレス変換
器48と、セレクタ49と、第1のブロックメモリ42
と、第2のブロックメモリ43と、逆量子化回路(以
下、IQ回路という。)46により構成される。
号化器32から量子化DCT係数ブロックCbを受け取
り、動画像信号圧縮装置の可変長符号化器17において
量子化DCT係数に施されたラン/レベル符号化を復号
化する。得られる量子化DCT係数ブロックは、ジグザ
グスキャンの順で、第1のブロックメモリ42又は第2
のブロックメモリ43に供給される。第1のブロックメ
モリ42又は第2のブロックメモリ43は、量子化DC
T係数ブロックを記憶する。
8は、それぞれ、第1のブロックメモリ42と第2のブ
ロックメモリ43の書込アドレスと読出アドレスとを出
力する。量子化DCT係数ブロックは、第1のブロック
メモリ42と第2のブロックメモリ43に対し交互に書
き込まれ、読み出される。各量子化DCT係数ブロック
は、アドレスカウンタ47から供給される書込アドレス
に応じて、ジグザグスキャンの順でブロックメモリの1
つに書き込まれ、アドレス変換器48から供給される読
出アドレスに応じてラスタスキャンの順でブロックメモ
リから読み出される。書込と読出のアドレス順の違いに
より、ブロック内の量子化DCT係数の順がジグザグス
キャンからラスタスキャンに変換される。
ンの順で書込アドレスを発生する。アドレス変換器48
は、アドレスカウンタ47からジグザグスキャンの順の
書込アドレスを受け取り、これをアドレス変換テーブル
を用いてラスタスキャンの順の読出アドレスに変換す
る。アドレスカウンタ47とアドレス変換器48が発生
したアドレスは、セレクタ49により選択され、アドレ
スadrs1、adrs2として第1のブロックメモリ42及び第
2のブロックメモリ43に供給される。ラン/レベル復
号化器41からの量子化DCT係数ブロックが第1のブ
ロックメモリ42又は第2のブロックメモリ43に書き
込まれると、各アドレスadrs1、adrs2は、アドレスカウ
ンタ47によりセレクタ49を介してジグザグスキャン
の順で供給される。量子化DCT係数ブロックが第1の
ブロックメモリ42又は第2のブロックメモリ43から
IQ回路46に読み出されると、各アドレスadrs1,adr
s2は、アドレス変換器48からセレクタ49を介してラ
スタスキャンの順で供給される。
ックメモリ43に全ての量子化DCT係数が記憶される
と、量子化DCT係数ブロックはラスタスキャンの順で
読み出され、IQ回路46に供給される。IQ回路46
は、ブロック内の量子化DCT係数を逆量子化し、得ら
れるDCT係数ブロックを和奇数化回路35に供給す
る。このIQ回路46での逆量子化は、図6に示す動画
像信号圧縮装置の局部復号化器を構成する逆量子化器1
3での逆量子化と同じである。
のDCT係数ブロックのDCT係数の和のパリティが偶
数であると判定したときは、DCT係数の和が奇数とな
るように、少なくとも1つのDCT係数に処理を施す。
和奇数化回路35は、この和が奇数化されたDCT係数
のブロックをIDCT回路36に供給する。なお、この
和奇数化回路35での奇数化処理は、図6に示す動画像
信号圧縮装置の局部復号化器を構成する和奇数化回路1
4での奇数化処理と同じである。
CT係数ブロックをIDCT変換して、再生差分ブロッ
クBSを再生し、この再生差分ブロックBSを加算器39に
供給する。
作を、図21A乃至21Iに示すタイミングチャートを
用いて説明する。逆可変長符号化器32は、圧縮動画像
信号から量子化されたDCT係数のブロックCbを取り出
し、ラン/レベル復号化器41に対して量子化DCT係
数ブロックを読み出すように指示するイベントイネーブ
ル信号EV_EN(図21Aに示す)を発生する。量子化D
CT係数ブロックのDCT係数は、ラン/レベル符号化
されている。
に示すように、イベント数信号EVENT_NOをラン/レベル
復号化器41に出力する。イベント数信号EVENT_NOは、
量子化DCT係数ブロックCb内のラン/レベルの組合せ
の数、すなわちランとレベルを示すデータの組合せの数
を示すものである。
ト数信号EVENT_NOを受け取ると、図21Cに示すよう
に、各ラン/レベルの組合せについて読出要求信号RE_R
EQを逆可変長符号化器32に出力する。逆可変長符号化
器32は、この読出要求信号RE_REQが入力されると、図
21D、21Eに示すように、ラン/レベルの1組をラ
ン/レベル復号化器41に出力し、これを受信した読出
要求信号RE_REQの数だけ繰り返す。
ル符号化された量子化DCT係数を復号化し、図21G
に示すように、量子化されたDCT係数のブロックをWD
ATAとしてジグザグスキャンの順に第1のブロックメモ
リ42に供給する。これと同時に、図21Fに示すよう
に、アドレスカウンタ47はラン/レベル復号化器41
からの量子化DCT係数をカウントし、各量子化DCT
係数の書込アドレスを示すアドレス信号adrs1を、セレ
クタ49を介してジグザグスキャンの順で第1のブロッ
クメモリ42に供給する。
後の非零のDCT係数を受信したことを示す符号EOBを
逆可変長符号器32から受け取ると、符号EOBに対応す
る量子化DCT係数を設定し、すなわち符号EOB以降の
DCT係数データは全て0として、この0のDCT係数
データを第1のブロックメモリ42に供給する。
EOBを受け取ると、図21Hに示すように、信号EOB_EN
を位置(POS)レジスタ44、45に出力する。この
信号EOB_ENは、符号EOBが受け取られたことをPOSレ
ジスタ44、45に示すためのものである。POSレジ
スタ44、45は、第1と第2のブロックメモリ42、
43に供給された各量子化DCT係数のアドレスを、ア
ドレスカウンタ47からアドレス変換器48を介して受
け取る。ラン/レベル復号化器41が符号EOBを受け取
ると、アドレスカウンタ47により出力されるアドレス
は最後の非零のDCT係数のアドレスとなる。信号EOB_
ENにより、アドレス変換器48によりラスタスキャンア
ドレスに変換された最後の非零のDCT係数のアドレス
EOB_POSは、量子化DCT係数ブロックが書き込まれて
いるブロックメモリのPOSレジスタに書き込まれる。
このようにして、POSレジスタ44、45の何れかが
量子化DCT係数ブロックの最後の非零のDCT係数の
アドレスを記憶する。
係数ブロックを全て第1のブロックメモリ42又は第2
のブロックメモリ43に供給すると、アドレスカウンタ
47は、バンク切換信号BANKを第1のブロックメモリ4
2と第2のブロックメモリ43に供給する。バンク切換
信号BANKは、ブロックメモリのモードを切り換えて、書
込モードであった第1のブロックメモリ42が読出モー
ドに、第2のブロックメモリ43が書込モードに切り換
えられる。したがって、ラン/レベル復号化器41が次
の量子化DCT係数ブロックの復号化を開始すると、得
られる量子化DCT係数は第2のブロックメモリ43に
書き込まれることになる。また、バンク切換信号BANKは
セレクタ49を切り換えて、書込モードでブロックメモ
リに供給されていたアドレスをアドレスカウンタ47か
らのジグザグスキャンの順のアドレスとし、読出モード
でブロックメモリに供給されていたアドレスをアドレス
変換器48からのラスタスキャンの順のアドレスとす
る。
DCT係数ブロックを全て第1のブロックメモリ42に
供給すると、第1のブロックメモリ42はメモリフル信
号FULL1をIQ回路46に出力する。メモリフル信号FUL
L1は、全ての量子化DCT係数が記憶されたことを示す
ものである。IQ回路46は、メモリフル信号FULL1を
受けとると、読出要求信号RD_EN1を第1のブロックメモ
リ42に送る。この読出要求信号RD_EN1により、第1の
ブロックメモリ42は、記憶している量子化DCT係数
を、アドレス変換器48からセレクタ49を介してラス
タスキャンの順で供給されるアドレスadrs1に応じて、
読み出す。したがって、ブロック内の量子化DCT係数
は第1のブロックメモリ42から読み出される。各アド
レスに応じて読み出された量子化DCT係数はIQ回路
46に供給される。ブロック内の量子化DCT係数が第
1のブロックメモリ42から読み出されるのと同時に、
次のブロックの量子化DCT係数が、アドレスカウンタ
47からのアドレスに応じてジグザグスキャンの順で第
2のブロックメモリ43に書き込まれる。
縮装置の逆量子化器13と同様に、ブロックの量子化D
CT係数を逆量子化して、得られるDCT係数を和奇数
化回路35に供給する。
ティが偶数のとき、和奇数化回路35は、上述の動画像
信号圧縮装置の和奇数化回路14と同様に、DCT係数
の少なくとも1つを処理して、DCT係数の和を奇数化
し、和が奇数化されたDCT係数のブロックをIDCT
回路36に供給する。
スタ44、45を参照し、ジグザグスキャン順での最後
の非零のDCT係数かどうかの判定を行い、最後の非零
のDCT係数のパリティを処理してブロックのDCT係
数の和を奇数化する。また、和奇数化回路35は、最高
周波数成分のDCT係数を処理して、DCT係数の和を
奇数化することもできる。最高周波数成分は画質に与え
る影響が小さく、また、最後の非零のDCT係数を探索
する必要がないため、最高周波数成分のDCT係数のパ
リティを反転することが最良である。また、スキャン順
がジグザグスキャン以外の場合も同様である。
信号圧縮装置と圧縮動画像信号伸長装置での奇数化処理
は同一でなければならないことは言うまでもない。
す。この第2の実施例は、本発明の好適な実施例であ
る。図22に示す動画像信号圧縮装置を構成する和奇数
化回路50の構成を図23に示す。図6に示す動画像信
号圧縮装置の第1の実施例の構成要素に対応する第2の
実施例の構成要素には、同一の指示符号を付して、説明
を割愛する。第2の実施例における動画像信号圧縮装置
は、和奇数化回路50を除いて、第1の実施例と同じ構
成を有する。
すように、カウンタ20が、逆量子化器13から供給さ
れる量子化DCT係数の数をカウントし、得られるカウ
ント値coeff_adrsをパリティ判定回路21に供給する。
ジスタ24とを備える。加算器23は、逆量子化器13
から供給されるDCT係数ブロックの各DCT係数と、
レジスタ24中に保存されている先行するDCT係数の
和とを加算する。各DCT係数ブロックについての和が
求められると、レジスタ24はリセットされる。得られ
るDCT係数の和が加算器23からレジスタ24とパリ
ティ判定回路21に供給される。アキュムレータ23A
は、パリティ判定回路21がDCT係数の和の偶奇を判
定するのためには、ブロックのDCT係数の最下位ビッ
トのみの和をとればよい。
てカウンタ20から供給されるカウント値coeff_adrsに
応じて動作する。アキュムレータ23Aにより全てのD
CT係数が加算されたことをカウント値coeff_adrsが示
すとき、パリティ判定回路21は、アキュムレータ23
Aから供給されたDCT係数の和のパリティが偶数か奇
数かを判定する。例えば8×8の2次元DCT変換の場
合、ブロックの64個のDCT係数の和が求められたこ
とをカウント値coeff_adrsが示すとき、パリティ判定回
路21は、アキュムレータ23Aから供給されるDCT
係数の和のパリティが偶数であるか、奇数であるかを判
定する。
れているとき、パリティ判定回路21は、アキュムレー
タ23Aから供給されるDCT係数の和の最下位ビット
(LSB)を判定する。LSBが0であるとき、和のパ
リティは偶数である。この場合、パリティ判定回路21
は、パリティ反転を行うために処理要求信号REQ1をパリ
ティインバータ53に出力する。この処理要求信号REQ1
に応じて、パリティインバータ53は、ブロックのDC
T係数の少なくとも1つ(例えば、奇数)のパリティを
変更して、DCT係数の和を奇数化する。一方、LSB
が1であるとき、和のパリティは奇数である。この場
合、DCT係数の和のパリティが奇数なので、パリティ
判定回路21は処理要求信号REQ1を出力せず、パリティ
インバータ53はブロックの全てのDCT係数のパリテ
ィをそのままにする。
は、アキュムレータ23Aに送られる他に、遅延回路5
2を介してパリティインバータ53にも送られる。この
遅延回路52は、処理要求信号REQ1がパリティインバー
タ53に入力されるときに、最後のDCT係数、すなわ
ち最高周波数成分のDCT係数(例えば8×8DCT変
換では、(7,7)成分のDCT係数)がパリティイン
バータ53に入力されるように、アキュムレータ23A
及びパリティ判定回路21での処理時間に相当する時
間、DCT係数を遅延する。
最高周波数成分のDCT係数以外の全てのDCT係数
を、そのままIDCT回路15に送る。パリティ判定回
路21が処理要求信号REQ1を発生しないとき、パリティ
インバータ53は最高周波数成分のDCT係数もそのま
ま出力する。パリティ判定回路21が処理要求信号REQ1
を発生したときのみ、パリティインバータ53は、最高
周波数成分のDCT係数のLSBを反転し、パリティ反
転した最高周波数成分のDCT係数をIDCT回路15
に送る。
数であることをパリティ判定回路21が示すとき、パリ
ティインバータ53は、ブロックの最高周波数成分のD
CT係数(8×8DCT変換では、(7,7)成分のD
CT係数)を処理する。パリティインバータ53は、最
高周波数成分のDCT係数のパリティを反転し、これに
より、IDCT回路15に送るブロックのDCT係数の
和を奇数化する。かくして、DCT係数ブロックのDC
T係数の和は常に奇数となる。なお、(7,7)成分の
DCT係数はIDCTの出力値に与える影響が最も小さ
いDCT係数である。
数化回路50の具体例について説明する。
B検出器29と排他的論理和ゲート30を用いた例を、
図24に示す。図23の和奇数化回路の構成要素に対応
する図24の和奇数化回路の構成要素には、同一の指示
符号を付して、説明は割愛する。LSB検出器29は、
ブロック内のDCT係数のLSBを検出し、排他的論理
和ゲート30はレジスタ24とともに、ブロック内のD
CT係数のLSBの排他的論理和を求める。図10A及
び23を参照して上述のように、この排他的論理和のパ
リティは、パリティ判定回路21によって判定される。
0及びレジスタ24に代えて、図10Bに示すANDゲ
ート88及びカウンタ89を用いることもできる。
逆量子化器13と、図23に示す和奇数化回路50を構
成するアキュムレータ23Aとの間にセレクタ51を備
える構成とする。図23の回路の構成要素に対応する図
25の回路の構成要素には、同一の指示符号を付し、説
明は割愛する。図25に示す和奇数化回路50は、例え
ばある特定のDCT係数、例えば(0,0)成分、
(4,0)成分、(0,4)成分、(4,4)成分のみ
のDCT係数の和を求め、和の奇数化が必要であるかを
判定する。セレクタ51は、カウンタ20からカウント
値coeff_adrsを受け取り、逆量子化器13から供給され
ている各DCT係数が加算すべき特定のDCT係数かを
判定する。セレクタ51は、DCT係数が加算すべき係
数であると判定したとき、すなわちカウント値coeff_ad
rsが例えば(0,0)成分、(4,0)成分、(0,
4)成分、(4,4)成分に相当する値のとき、DCT
係数をアキュムレータ23Aに供給する。図25の和奇
数化回路50は,セレクタ51の制御により、特定のD
CT係数の和を求める。そして、パリティインバータ5
3は、必要に応じてこの特定のDCT係数の和が奇数と
なるように、少なくとも1つのDCT係数を処理して、
特定のDCT係数の和を奇数にする。和が奇数化された
DCT係数のブロックは、IDCT回路15に供給され
る。
4に示す和奇数化回路50の逆量子化器13とLSB検
出器29の間に設けるようにしてもよい。このように変
形することで、図24に示す和奇数化回路50は、セレ
クタ51により選択される特定のDCT係数のLSBの
排他的論理和を求めることになる。
しては、逆量子化器13から供給される最後のDCT係
数がDC成分のDCT係数の場合、すなわちラスタスキ
ャンの順が上述の実施例と逆の場合、パリティ反転が行
われるDCT係数は、最高周波数成分ではなくDC成分
のDCT係数となる。
な回路構成について図26を参照しながら説明する。パ
リティインバータ53は、図11に示すパリティインバ
ータ28を簡素化したものである。パリティインバータ
53は、LSBインバータ63と、第3及び第4のAN
Dゲート64、65と、ORゲート66と、インバータ
71とから構成される。
化器13から供給されたDCT係数ブロックの各DCT
係数のLSBを反転する。これにより、各DCT係数の
パリティが反転する。通常、処理要求信号REQ1は無く、
パリティインバータ53は、供給された各DCT係数を
第3のANDゲート64とORゲート69を介してID
CT回路15(図23)に送る。
の最高周波数成分のDCT係数を受け取ると、カウンタ
20からのカウント値coeff_adrsは、パリティ判定回路
21に対して、このパリティ判定回路21が受け取った
値は全てのDCT係数の和であることを示す。これに応
じて、パリティ判定回路21は、DCT係数の和のパリ
ティが奇数か偶数かを判定する。
CT係数の和のパリティが偶数であると判定すると、処
理要求信号REQ1をパリティインバータ53に送る。処理
要求信号REQ1は、最高周波数成分のDCT係数と同時
に、遅延回路52を介してパリティインバータ53に供
給される。この処理要求信号REQ1により、第3及び第4
のANDゲート64、65の状態が変化する。これによ
り、LSB反転された最高周波数成分のDCT係数が、
LSBインバータ63から第4のANDゲート65とO
Rゲート69を介してIDCT回路15に供給される。
このLSB反転された最高周波数成分のDCT係数は、
通常の最高周波数成分のDCT係数の代わりにIDCT
回路15に供給され、IDCT回路15に送られるDC
T係数の和を奇数化する。
内のDCT係数の和のパリティが奇数であると判定する
と、処理要求信号REQ1を発生しない。DCT係数ブロッ
クの和の奇数化は必要ないので、パリティインバータ5
3は、通常の最高周波数成分のDCT係数をANDゲー
ト64とORゲート69を介してIDCT回路15に送
る。
した具体例を、図27乃至図29に示す。
成するLSBインバータ63の代わりに用いる、図13
に示す+1加算器73と同じ+1加算器73を図27に
示す。それ以外は、このパリティインバータ53は変わ
らない。図27に示すように変形されたパリティインバ
ータ53は、1を加算することによりブロック内の各D
CT係数のパリティを反転する。したがって、パリティ
判定回路21が処理要求信号REQ1をパリティインバータ
53に送ると、パリティインバータ53は、通常の最高
周波数成分のDCT係数の代わりに、最高周波数成分の
DCT係数に1を加算したものをIDCT回路15に供
給する。これにより、ブロック内のDCT係数の和は奇
数化される。
ィインバータ53のLSBインバータ63の代わりに、
図15に示す規模削減回路80を用いているようにして
もよい。それ以外は、図26に示すパリティインバータ
53は変わらない。図28に示すように変形された図2
6のパリティインバータ53は、上記の式15に従って
DCT係数の和を奇数化する。パリティ判定回路21が
処理要求信号REQ1を発生すると、ブロック内のDCT係
数の和は、パリティ反転された最高周波数成分のDCT
係数をIDCT回路15に送ることにより奇数化され
る。最高周波数成分のDCT係数のパリティは、以下の
方法で反転する。すなわち、最高周波数成分のDCT係
数が正のときは−1減算器82により1を減算し、0又
は負のときは+1加算器83により1を加算して、DC
T係数の和の奇数化を行うになっている。
LSBインバータ63の代わりに、図17に示す規模増
大回路90を用いているようにしてもよい。それ以外
は、図26に示すパリティインバータ53は変わらな
い。図29に示すように変形された図26のパリティイ
ンバータ53は、上記の式16に基づいてDCT係数の
和を奇数化する。パリティ判定回路21が処理要求信号
REQ1を発生すると、ブロック内のDCT係数の和は、パ
リティ反転された最高周波数成分のDCT係数をIDC
T回路15に送ることにより奇数化される。最高周波数
成分のDCT係数のパリティは、以下の方法で反転す
る。すなわち、最高周波数成分のDCT係数が0又は負
のときは−1減算器93により1を減算し、正のときは
+1加算器92により1を加算して、DCT係数の和の
奇数化を行うになっている。
実施例について図30を用いて説明する。
上述の図19に示す圧縮動画像信号伸長装置の第1の実
施例の和奇数化回路35の代わりに、図23に示す和奇
数化回路50を用いている。それ以外は、図19に示す
圧縮動画像信号伸長装置と変わらない。この圧縮動画像
信号伸長装置の第2の実施例では、DCT係数の和を奇
数化する処理は、上述の図22に示す第2の実施例の動
画像信号圧縮装置と同様に行われる。したがって、逆可
変長符号化器32から和奇数化回路50にアドレスEOB_
adrsを送る必要がなくなる。
したが、本発明はこれらの実施例に限定されるもので
は、特許請求の範囲内で種々の変更が可能である。
コサイン変換を行う際のミスマッチ誤差が生じる確率が
低く、実用的にはミスマッチ誤差の無い動画像信号圧縮
装置及び方法、並びに圧縮動画像信号伸長装置を実現す
ることができる。
おいて離散コサイン変換を用い、圧縮動画像信号の伸長
において逆離散コサイン変換を用いる場合、逆離散コサ
イン変換におけるミスマッチ誤差の発生を防止すること
ができ、画質の劣化を小さくすることができる。したが
って、本発明を適用した動画像信号圧縮装置及び方法、
並びに圧縮動画像信号伸長装置では、動画像信号圧縮装
置の局部デコード画像と、圧縮動画像信号伸長装置の再
生画像とが異なることがなく、高品位の画像を提供する
ことができる。
成を示すブロック図である。
の構成を示すブロック図である。
シーケンスを説明するための図である。
ク及びノンイントラマクロブロックの逆量子化処理を説
明するための図である。
例の構成を示すブロック図である。
る。
構成を示すブロック図である。
のフローチャートである。
その変形例の構成を示すブロック図である。
例の構成を示すブロック図である。
フローチャートである。
示すブロック図である。
説明するためのフローチャートである。
示すブロック図である。
説明するためのフローチャートである。
示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
の実施例の構成を示す図である。
る逆量子化器及び和奇数化器の構成を示すブロック図で
ある。
ためのタイミングチャートである。
施例の構成を示すブロック図である。
施例における和奇数化回路の第1の実施例の構成を示す
ブロック図である。
施例における和奇数化回路の第2の実施例の構成を示す
ブロック図である。
施例における和奇数化回路の第3の実施例の構成を示す
ブロック図である。
パリティインバータの一実施例の構成を示すブロック図
である。
形例の構成を示すブロック図である。
形例の構成を示すブロック図である。
形例の構成を示すブロック図である。
の実施例の構成を示すブロック図である。
ラ、4 第2のピクチャメモリ群、5 スライス/マク
ロブロック・カウンタ、6 動き予測器、7 動き補償
器、8 差分発生回路、9 差分ブロック符号化器、1
0 局部復号化器、11 DCT回路、12 量子化
器、13 逆量子化器、14 和奇数化回路、15 I
DCT回路、16 加算器、17 可変長符号化器、1
9 出力バッファ
Claims (26)
- 【請求項1】 ブロックに分割される画像を有する動画
像信号を圧縮する動画像信号圧縮装置において、 参照画像のマッチングブロックを用いて動画像信号のブ
ロックを予測符号化して、差分ブロックを生成する予測
符号化手段と、 上記予測符号化手段からの差分ブロックを圧縮して、圧
縮動画像信号を生成する差分ブロック符号化手段と、 上記差分ブロック符号化手段からの圧縮信号ブロック
を、該圧縮信号ブロックが逆直交変換される際の丸め誤
差を発生させずに伸長して、再生差分ブロックを生成す
る局部復号化手段と、 上記局部復号化手段からの再生差分ブロックを予測復号
化して、上記動画像信号のブロックに対応する画像ブロ
ックを再生する予測復号化手段と、 上記予測復号化手段からの再生画像ブロックを、上記動
画像信号の他の画像の予測符号化のための参照画像とし
て用いる再生画像のブロックとして記憶する画像メモリ
とを備え、 上記差分ブロック符号化手段は、上記予測符号化手段か
らの差分ブロックを直交変換して、変換係数ブロックを
生成する直交変換手段と、上記直交変換手段からの変換
係数ブロックを量子化して、上記圧縮動画像信号が得ら
れる圧縮信号ブロックを生成する量子化手段と備え、 上記局部復号化手段は、上記差分ブロック符号化手段か
らの圧縮信号ブロックを逆量子化して、パリティを有す
る再生変換係数のブロックを生成する逆量子化手段と、
上記逆量子化手段からの各変換係数ブロック内の再生変
換係数を加算して、パリティを有する和を求める手段
と、上記和のパリティを判定するパリティ判定手段と、
上記パリティ判定手段が上記和のパリティを偶数と判定
したときに動作し、上記ブロック内の再生変換係数のう
ちの1つのパリティを反転して、上記和を奇数にするパ
リティ反転変換係数を生成する和奇数化手段と、上記和
奇数化手段から、上記パリティ反転変換係数を含む再生
変換係数のブロックが供給され、上記再生差分ブロック
を生成する逆直交変換回路とを備えることを特徴とする
動画像信号圧縮装置。 - 【請求項2】 上記圧縮信号ブロックを可変長符号化し
て圧縮動画像信号を生成する手段と、 上記圧縮動画像信号から記録信号を生成する手段と、 上記記録信号を記録媒体に記録する手段とを備え、 上記圧縮動画像信号を上記記録媒体に記録することを特
徴とする請求項1記載の動画像信号圧縮装置。 - 【請求項3】 上記圧縮信号ブロックを可変長符号化し
て圧縮動画像信号を生成する手段と、 上記圧縮動画像信号から伝送信号を生成する手段と、 上記伝送信号を伝送媒体を介して伝送する手段とを備
え、 上記圧縮動画像信号を上記伝送媒体を介して伝送するこ
とを特徴とする請求項1記載の動画像信号圧縮装置。 - 【請求項4】 上記画像メモリは第2の画像メモリであ
り、 上記動画像信号を一時的に記憶する第1の画像メモリ
と、 上記第1の画像メモリから読み出される上記動画像信号
のブロックを予測符号化する予測符号化手段と、 上記差分ブロック符号化手段からの圧縮信号ブロックを
可変長符号化することによって上記圧縮動画像信号を生
成する可変長符号化手段と、 上記第2の画像メモリに記憶されている再生画像と上記
第1の画像メモリに記憶されている動画像信号間の動き
を検出し、検出された動きに応じて既に再生された第2
の画像メモリに記憶されている画像を動き補償し、参照
画像として選択された再生画像のうちの1つのブロック
を得て、該参照画像のブロックを上記予測符号化手段に
供給する動き補償手段とを備える請求項1記載の動画像
信号圧縮装置。 - 【請求項5】 上記圧縮動画像信号から記録信号を生成
する手段と、 上記記録信号を記録媒体に記録する手段とを備え、 上記圧縮動画像信号を上記記録媒体に記録することを特
徴とする請求項4記載の動画像信号圧縮装置。 - 【請求項6】 上記圧縮動画像信号から伝送信号を生成
する手段と上記伝送信号を伝送媒体を介して伝送する手
段とを備え、 上記圧縮動画像信号を上記伝送媒体を介して伝送するこ
とを特徴とする請求項4記載の動画像信号圧縮装置。 - 【請求項7】 ブロックに分割される画像を有する動画
像信号を圧縮する動画像信号圧縮装置において、 参照画像のマッチングブロックを用いて動画像信号のブ
ロックを予測符号化して、差分ブロックを生成する予測
符号化手段と、 上記予測符号化手段からの差分ブロックを圧縮して、圧
縮動画像信号を生成する差分ブロック符号化手段と、 上記差分ブロック符号化手段からの圧縮信号ブロック
を、該圧縮信号ブロックが逆直交変換される際の丸め誤
差を発生させずに伸長して、再生差分ブロックを生成す
る局部復号化手段と、 上記局部復号化手段からの再生差分ブロックを予測復号
化して、上記動画像信号ブロックに対応する画像ブロッ
クを再生する予測復号化手段と、 上記予測復号化手段からの再生画像ブロックを、上記動
画像信号の他の画像の予測符号化のための参照画像とし
て用いる再生画像のブロックとして記憶する画像メモリ
とを備え、 上記差分ブロック符号化手段は、上記予測符号化手段か
らの差分ブロックを直交変換して、変換係数ブロックを
生成する直交変換手段と、上記直交変換手段からの変換
係数ブロックを量子化して、上記圧縮動画像信号が得ら
れる圧縮信号ブロックを生成する量子化手段とを備え、 上記局部復号化手段は、上記差分ブロック符号化手段か
らの圧縮信号ブロックを逆量子化して、最下位ビットを
含む2進数で表現される再生変換係数のブロックを生成
する逆量子化手段と、上記各再生変換係数の最下位ビッ
トを判定する最下位ビット判定手段と、各ブロック内の
値が1の最下位ビットを有する再生変換係数をカウント
して、カウント値を出力するカウント手段と、上記カウ
ント手段からのカウント値が偶数であるかを判定するカ
ウント判定手段と、上記カウント判定手段が上記カウン
ト値を偶数と判定したときに動作し、上記ブロック内の
再生変換係数のうちの1つを変更して、上記カウント値
を奇数にする変更変換係数を生成するカウント奇数化手
段と、上記カウント奇数化手段から、上記変更変換係数
を含む各再生変換係数ブロックが供給され、上記再生差
分ブロックを生成する逆直交変換回路とを備えることを
特徴とする動画像信号圧縮装置。 - 【請求項8】 上記圧縮信号ブロックを可変長符号化し
て上記圧縮動画像信号を生成する手段と、 上記圧縮動画像信号から記録信号を生成する手段と、 上記記録信号を記録媒体に記録する手段とを備え、 上記動画像信号を上記記録媒体に記録することを特徴と
する請求項7記載の動画像信号圧縮装置。 - 【請求項9】 上記圧縮信号ブロックを可変長符号化し
て上記圧縮動画像信号を生成する手段と、 上記圧縮動画像信号から伝送信号を生成する手段と、 上記伝送信号を伝送媒体を介して伝送する手段とを備
え、 上記圧縮動画像信号を上記伝送媒体を介して伝送するこ
とを特徴とする請求項7記載の動画像信号圧縮装置。 - 【請求項10】 上記画像メモリは第2の画像メモリで
あり、 上記動画像信号を一時的に記憶する第1の画像メモリ
と、 上記第1の画像メモリから読み出される動画像信号のブ
ロックを予測符号化する予測符号化手段と、 上記差分ブロック符号化手段からの圧縮信号ブロックを
可変長符号化することにより上記圧縮動画像信号を生成
する可変長符号化手段と、 上記第2の画像メモリに記憶されている再生画像と上記
第1の画像メモリに記憶されている動画像信号間の動き
を検出し、検出された動きに応じて既に再生された第2
の画像メモリに記憶されている画像を動き補償し、参照
画像として選択された再生画像のうちの1つのブロック
を得て、該参照画像のブロックを上記予測符号化手段に
供給する動き補償手段とを備える請求項7記載の動画像
信号圧縮装置。 - 【請求項11】 上記圧縮画像信号から記録信号を生成
する手段と、 上記記録信号を上記記録媒体に記録する手段とを備え、 上記圧縮動画像信号を上記記録媒体に記録することを特
徴とする請求項10記載の動画像信号圧縮装置。 - 【請求項12】 上記圧縮画像信号から伝送信号を生成
する手段と、 上記伝送信号を伝送媒体を介して伝送する手段とを備
え、 上記圧縮動画像信号を上記伝送媒体を介して伝送するこ
とを特徴とする請求項10記載の動画像信号圧縮装置。 - 【請求項13】 可変長符号化された圧縮信号ブロック
を有する信号成分からなり、動画像出力信号の画像をそ
れぞれ表す圧縮動画像信号を伸長して、上記動画像出力
信号を再生する圧縮動画像信号伸長装置において、 上記可変長符号化された圧縮信号ブロックを逆可変長符
号化して、圧縮信号ブロックを生成する逆可変長符号化
手段と、 上記逆可変長符号化手段からの圧縮信号ブロックを、該
圧縮信号ブロックが逆直交変換される際の丸め誤差を発
生させずに伸長して、再生差分ブロックを生成する復号
化手段とを備え、 上記復号化手段は、上記逆可変長符号化手段からの各圧
縮信号ブロックを逆量子化して、パリティを有する再生
変換係数のブロックを生成する逆量子化手段と、上記逆
量子化手段からの変換係数のブロック内の再生変換係数
を加算して、パリティを有する和を求める手段と、上記
和のパリティを判定するパリティ判定手段と、上記パリ
ティ判定手段が上記和のパリティを偶数と判定したとき
に動作し、上記ブロック内の再生変換係数のうちの1つ
のパリティを反転して、上記和のパリティを奇数にする
パリティ反転変換係数を生成する和奇数化手段と、上記
和奇数化手段から、上記パリティ反転変換係数を含む再
生変換係数のブロックが供給され、上記再生差分ブロッ
クを生成する逆直交変換回路とを備えることを特徴とす
る圧縮動画像信号伸長装置。 - 【請求項14】 上記逆可変長符号化手段は、動きベク
トルと動き補償モードデータを出力し、 上記復号化手段からの再生差分ブロックを予測復号化し
て、画像ブロックを再生する予測復号化手段と、 上記予測復号化手段からの再生画像ブロックを、上記動
画像信号の他の画像の予測復号化のための参照画像とし
て用いる再生画像のブロックとして記憶する画像メモリ
と、 上記逆可変長符号化手段からの動きベクトルと動き補償
モードに応じて動作し、既に再生された画像メモリに記
憶されている画像を動き補償し、参照画像として選択さ
れた再生画像のうちの1つから参照画像のブロックを得
て、該参照画像のブロックを上記予測復号化手段に供給
する手段と、 上記画像メモリから上記動画像出力信号を読み出す手段
とを備える請求項13記載の圧縮動画像信号伸長装置。 - 【請求項15】 可変長符号化された圧縮信号ブロック
を有する信号成分からなり、動画像出力信号の画像をそ
れぞれ表す圧縮動画像信号を伸長して、動画像出力信号
を再生する圧縮動画像信号伸長装置において、 上記可変長符号化された圧縮信号ブロックを逆可変長符
号化して、圧縮信号ブロックを生成する逆可変長符号化
手段と、 上記逆可変長符号化手段からの圧縮信号ブロックを、該
圧縮信号ブロックが逆直交変換される際の丸め誤差を発
生させずに伸長して、再生差分ブロックを生成する復号
化手段とを備え、 上記復号化手段は、上記逆可変長符号化手段からの各圧
縮信号ブロックを逆量子化して、状態を有する最下位ビ
ットを含む2進数で表現された各再生変換係数のブロッ
クを生成する逆量子化手段と、上記各再生変換係数の最
下位ビットの状態を判定する最下位ビット判定手段と、
上記最下位ビット判定手段により、ブロック内の最下位
ビットが1の状態にあると判定された変換係数をカウン
トして、カウント値を出力するカウント手段と、上記カ
ウント手段からのカウント値が偶数であるかを判定する
カウント判定手段と、上記カウント判定手段が上記カウ
ント値を偶数と判定したときに動作し、上記再生変換係
数のうちの1つを変更して、上記カウント値を奇数にす
る変更変換係数を生成するカウント奇数化手段と、上記
カウント奇数化手段から、上記変更係数を含む再生変換
係数のブロックが供給され、上記再生差分ブロックを生
成する逆直交変換回路とを備えることを特徴とする圧縮
動画像信号伸長装置。 - 【請求項16】 上記逆可変長符号化手段は、動きベク
トルと動き補償モードデータを出力し、 上記復号化手段からの再生差分ブロックを予測復号化し
て、画像ブロックを再生する予測復号化手段と、 上記予測復号化手段からの再生画像ブロックを、上記動
画像信号の他の画像の予測復号化のための参照画像とし
て用いる再生画像のブロックとして記憶する画像メモリ
と、 上記逆可変長符号化手段からの動きベクトルと動き補償
モードデータに応じて動作し、既に再生された上記画像
メモリに記憶されている画像を動き補償し、参照画像と
して選択された再生画像のうちの1つから参照画像のブ
ロックを得て、該参照画像のブロックを上記予測復号化
手段に供給する手段と、 上記画像メモリから上記動画像出力信号を読み出す手段
とを備える請求項15記載の圧縮動画像信号伸長装置。 - 【請求項17】 動画像信号のブロックを予測符号化及
び直交変換して、圧縮動画像信号が得られる変換係数の
ブロックを生成するステップと、 上記ブロックの変換係数の和を奇数化した後、逆直交変
換及び予測復号化して、上記動画像信号の他の画像の予
測符号化のための参照画像として用いられる再生画像の
ブロックを生成するステップとを有し、 上記圧縮動画像信号を出力することを特徴とする動画像
信号圧縮方法。 - 【請求項18】 上記ブロックの変換係数の和を奇数化
するステップは、 上記各ブロックのそれぞれパリティを有する変換係数を
加算して、パリティを有する和を求めるステップと、 上記和のパリティが偶数であるかを判定するステップ
と、 上記和のパリティが偶数と判定されたとき、上記ブロッ
クの変換係数のうちの1つのパリティを反転して、上記
和のパリティを奇数にするステップとを有することを特
徴とする請求項17記載の動画信号圧縮方法。 - 【請求項19】 上記各変換係数は、最下位ビットを含
む2進数で表現され、上記ブロックの変換係数の和を奇
数化するステップは、 上記各変換係数の最下位ビットを判定するステップと、 ブロック内の値が1の最下位ビットを有する変換係数を
カウントして、カウント値を出力するステップと、 上記カウント値が偶数のとき、上記ブロックの変換係数
のうちの1つを1で変更するステップとを有することを
特徴とする請求項17記載の動画像信号圧縮方法。 - 【請求項20】 上記圧縮動画像信号から記録信号を生
成するステップと、 上記記録信号を記録媒体に記録するステップとを有し、 上記圧縮動画像信号を上記記録媒体に記録することを特
徴とする請求項17乃至19のいずれか1項記載の動画
像信号圧縮方法。 - 【請求項21】 上記圧縮動画像信号から伝送信号を生
成するステップと、 上記伝送信号を伝送媒体を介して伝送するステップとを
有し、 上記圧縮動画像信号を上記伝送媒体を介して伝送するこ
とを特徴とする請求項17乃至19のいずれか1項記載
の動画像信号圧縮方法。 - 【請求項22】 動画像信号の画像のブロックと参照画
像としての再生画像信号のブロック間の動きを検出する
ステップと、 上記検出された動きに応じて、上記参照画像を動き補償
し、上記参照画像のマッチングブロックを生成するステ
ップと、 上記再生画像のマッチングブロックを用いて、上記動画
像信号のブロックを予測符号化し、差分ブロックを生成
するステップと、 上記差分ブロックを直交変換して、変換係数のブロック
を生成するステップと、 上記変換係数のブロックから、量子化及び可変長符号化
により、圧縮動画信号を生成するステップと、 逆直交変換処理における丸め誤差を防ぐために、各変換
係数の和を奇数化した後、上記変換係数のブロックを逆
直交変換して再生差分ブロックを生成するステップと、 上記再生差分ブロックを予測復号化し、上記動画像信号
の他の画像の予測符号化のための参照画像として用いら
れる再生画像のブロックを生成するステップとを有し、 上記圧縮動画像信号を出力する動画像信号圧縮方法。 - 【請求項23】 上記ブロックの変換係数の和を奇数化
するステップは、 上記各ブロックのそれぞれパリティを有する変換係数を
加算して、パリティを有する和を求めるステップと、 上記和のパリティが偶数であるかを判定するステップ
と、 上記和のパリティが偶数と判定されたとき、上記ブロッ
クの変換係数のうちの1つのパリティを反転して、上記
和のパリティを奇数にするステップとを有することを特
徴とする請求項22記載の動画像信号圧縮方法。 - 【請求項24】 上記各変換係数は、最下位ビットを含
む2進数で表現され、 上記各ブロックの変換係数の和を奇数化するステップ
は、 上記各変換係数の最下位ビットを判定するステップと、 ブロック内の値が1の最下位ビットを有する変換係数を
カウントしてカウント値を出力するステップと、 上記カウント値が偶数のとき、上記ブロックの変換係数
のうちの1つを1で変更するステップとを有することを
特徴とする請求項22記載の動画像信号圧縮方法。 - 【請求項25】 上記圧縮動画像信号から記録信号を生
成するステップと、 上記記録信号を記録媒体に記録するステップとを有し、 上記圧縮動画像信号を上記記録媒体に記録することを特
徴とする請求項22乃至24のいずれか1項記載の動画
像信号圧縮方法。 - 【請求項26】 上記圧縮動画像信号から伝送信号を生
成するステップと、 上記伝送信号を伝送媒体を介して伝送するステップとを
有し、 上記圧縮動画像信号を上記伝送媒体を介して伝送するこ
とを特徴とする請求項22乃至24のいずれか1項記載
の動画像信号圧縮方法。
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