JP3044749B2 - 映像信号符号化装置 - Google Patents

映像信号符号化装置

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JP3044749B2 JP16446790A JP16446790A JP3044749B2 JP 3044749 B2 JP3044749 B2 JP 3044749B2 JP 16446790 A JP16446790 A JP 16446790A JP 16446790 A JP16446790 A JP 16446790A JP 3044749 B2 JP3044749 B2 JP 3044749B2
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Description

【発明の詳細な説明】 以下の順序で本発明を説明する。
Ａ産業上の利用分野 Ｂ発明の概要 Ｃ従来の技術（第11図及び第12図） Ｄ発明が解決しようとする課題 Ｅ課題を解決するための手段（第１図〜第10図） Ｆ作用（第１図〜第10図） Ｇ実施例 （G1）実施例の全体構成（第１図〜第４図） （G2）タイムスロツト挿入回路14A（第５図〜第８図） （G3）タイムスロツト削除回路25A（第９図） （G4）実施例の効果（第９図） （G5）他の実施例（第10図） Ｈ発明の効果 Ａ産業上の利用分野 本発明は映像信号符号化装置に関し、特に映像信号を
高能率符号化して画像データに変換処理する場合に適用
して好適なものである。
Ｂ発明の概要 本発明は、映像信号符号化装置において、デイスクリ
ートコサイン変換係数データが割り当てられた複数のタ
イムスロツトの列に高能率符号化処理の付随情報を表す
付加データを割り当てる付加データタイムスロツトを挿
入するようにしたことにより、デイスクリートコサイン
変換係数に割り当てる可変長符号のワード長に制限を与
えたり、処理回路の回路規模を大きくしたりするおそれ
がないような映像信号符号化装置を実現できる。
Ｃ従来の技術 従来のテレビ電話システム、会議電話システム等にお
いて、動画映像でなる映像信号をフレーム内符号化デー
タ及びフレーム間符号化データによつて高能率符号化す
ることにより差分データに変換し、これにより伝送容量
に比較的厳しい制限がある伝送路を通じて動画映像信号
を伝送する際のデータ伝送量を圧縮する映像信号伝送シ
ステムが提案されている（特開昭63-1183号公報）。
この映像信号伝送システムは、例えば第11図（Ａ）に
示すように、時点ｔ＝t1、t2、t3……において動画を構
成する各画像PC1、PC2、PC3……を伝送しようとする場
合、映像信号には時間の経過に従つて自己相関が大きい
特徴がある点を利用して伝送処理すべき画像データの情
報量を圧縮処理することにより伝送効率を高めるような
処理をするもので、フレーム内符号化処理は画像PC1、P
C2、PC3……を例えば画素データを所定の基準値と比較
して差分を求めるような圧縮処理を実行し、かくして各
画像PC1、PC2、PC3……について同一フレーム内におけ
る画像データ間の相互相関を利用して圧縮されたデータ
量の画像データを伝送する。
またフレーム間符号化処理は第11図（Ｂ）に示すよう
に、順次隣合う画像PC1及びPC2、P2及びPC3……間の画
素データの差分でなる画像データPC12、PC23……を求
め、これを時点ｔ＝t1における初期画像PC1についてフ
レーム内符号化処理された画像と共に伝送する。
かくして画像PC1、PC2、PC3……をその全ての画像デ
ータを伝送する場合と比較して格段的にデータ量が少な
いデイジタルデータに高能率符号化して伝送することが
できる。
かかる映像信号の符号化処理は、第12図に示すような
映像信号伝送システム１において、映像信号符号化装置
２において符号化処理することにより得られる映像信号
データを伝送路３を介して映像信号復号化装置４に伝送
する場合に適用し得る。
映像信号符号化装置２は入力映像信号VDINをアナログ
／デイジタル変換処理部11において前処理することによ
り、入力映像信号VDINを構成する輝度信号及びクロマ信
号を所定画素数（例えば水平方向に８画素×垂直方向に
８画素分のデータでなる）の伝送単位ブロツクデータS1
1に変換して画像データ符号化回路12に供給する。
画像データ符号化回路12は予測符号化回路13において
形成される予測現フレームデータS12を受けて伝送単位
ブロツクデータS11との差分データS13を求めることによ
つてフレーム間符号化データを発生し（これをフレーム
間符号化モードと呼ぶ）、又は予測現フレームデータS1
2として基準値データを受けて伝送単位ブロツクデータS
11との差分データS13を求めることによりフレーム内符
号化データを形成し（これをフレーム内符号化モードと
呼ぶ）、かくして画像データ符号化回路12においてフレ
ーム間符号化又はフレーム内符号化して得られる差分デ
ータS13をデイスクリートコサイン変換回路（DCT変換回
路）14に供給する。
デイスクリートコサイン変換回路14は差分データS13
を直交変換することによつて高能率符号化してなる変換
符号化データS14を量子化回路15に与えることにより量
子化画像データS15を送出させる。
かくして量子化回路15から得られる量子化画像データ
S15は可変長符号化回路（VLC回路）16において圧縮処理
された後、伝送画像データS16として伝送バツフアメモ
リ17に供給される。
伝送バツフアメモリ17は、可変長符号化回路16から与
えられる伝送画像データS16を一旦受け入れた後、これ
を所定のデータ伝送速度でインターフエイス回路18を介
して伝送路３に伝送データS17として送出することによ
り映像信号復号化装置４側に伝送する。
これに加えて量子化画像データS15は予測符号化回路1
3において逆量子化処理、デイスクリートコサイン送変
換処理されることにより差分データに復号化され、予測
符号化回路13のフラグメモリに保持されている予測前フ
レームデータを当該復号化された差分データによつて修
正演算することにより新たな予測前フレームデータを形
成してフレームメモリに保存する。
これに加えて予測符号化回路13は当該保存された新た
な予測前フレームデータと、伝送単位ブロツクデータS1
1との相関を演算することにより動き検出データを求め
る処理を実行し、動きが小さいと判断したとき予測前フ
レームデータのうち当該伝送単位ブロツクデータS11に
対応するブロツクデータを読み出して動き検出データと
共に予測現フレームデータS12として画像データ符号化
回路12に供給し、これによりフレーム間符号化処理され
た差分データS13を得るようになされている。
これに対して動き検出データを検出できなかつたとき
（このことは当該伝送単位ブロツクデータに対応する伝
送単位ブロツクの画像の変化が激しいことを意味す
る）、予測符号化回路13は所定の基準データを予測現フ
レームデータS12として画像データ符号化回路12に供給
し、これによりフレーム内符号化処理された差分データ
S13を形成するようになされている。
映像信号復号化装置４は伝送路３を通じて映像信号符
号化装置２から伝送されて来る伝送データS17をインタ
ーフエイス回路21を介して受信バツフアメモリ22に取り
込んだ後、可変長復号化回路23、逆量子化回路24及びデ
イスクリートコサイン逆変換回路（DCT逆変換回路）25
において伝送単位ブロツクごとに伝送されて来る伝送デ
ータS17を伝送単位ブロツク復号化データS18に復号化し
た後デイジタル／アナログ変換処理部26において映像信
号に変換して出力映像信号VDOUTとして送出する。
第12図の構成において、第11図について上述した動画
像を伝送する場合、先ず第11図（Ａ）の時点ｔ＝t1にお
いて画像PC1の画像データが伝送単位ブロツクデータS11
として与えられたとき画像データ符号化回路12はフレー
ム内符号化モードになつて伝送単位ブロツクデータS11
をフレーム内符号化処理して差分データS13としてデイ
スクリートコサイン変換回路14に供給し、これにより量
子化回路15、可変長符号化回路16を介して伝送バツフア
メモリ17に伝送画像データS16を供給する。
これと共に、量子化回路15の出力端に得られる量子化
画像データS15が予測符号化回路13において予測符号化
処理されることにより伝送バツフアメモリ17に送出され
た伝送画像データS16を表す予測前フレームデータが予
測符号化回路13に設けられているフレームメモリに保持
される。
続いて時点ｔ＝t2において画像PC2を表す伝送単位ブ
ロツクデータS11が画像データ符号化回路12に供給され
たとき、この新たに供給された伝送単位ブロツクデータ
S11の画像の変化がない場合、又は変化が小さい場合に
は、予測符号化回路13は予測前フレームデータに動きベ
クトルデータを付加してなる予測現フレームデータS12
を画像データ符号化回路12に供給し、これにより画像デ
ータ符号化回路12からフレーム間符号化処理された差分
データS13が送出される。
これに対して新たに供給された伝送単位ブロツクデー
タS11の変化が激しいとき、予測符号化回路13は所定の
基準データを予測現フレームデータS12として画像デー
タ符号化回路12に供給することにより、画像データ符号
化回路12からフレーム内符号化処理された差分データS1
3を送出させる。
かくして時点ｔ＝t2において画像データ符号化回路12
はフレーム間符号化処理又はフレーム内符号化処理され
た差分データS13をデイスクリートコサイン変換回路14
に供給し、これにより当該フレーム間又はフレーム内の
画像の変化を表す差分データS13が伝送画像データS16と
して伝送バツフアメモリ17に供給される。
伝送バツフアメモリ17はこのようにして供給される伝
送画像データS16を受け入れた後、伝送路３の伝送容量
によつて決まる所定のデータ伝送速度で、記憶されてい
る伝送画像データS16を順次伝送データS17として引き出
して伝送路３に伝送して行く。
これと同時に伝送バツフアメモリ17は、残留している
データ量を検出して当該残留データ量に応じて変化する
残量ステイタスデータS19を量子化回路15にフイードバ
ツクして残量データS19に応じて量子化ステツプサイズ
を制御することにより、伝送画像データS16として発生
されるデータ量を調整し、これにより伝送バツフアメモ
リ17内に適正な残量（オーバーフロー又はアンダーフロ
ーを生じさせないようなデータ量）のデータを保持でき
るようになされている。
Ｄ発明が解決しようとする課題 このように入力映像信号VDINを伝送単位ブロツクデー
タS11に変換した後得られる差分データS13をデイスクリ
ートコサイン変換回路14において直交変換し、その結果
得られる変換符号化データS14に基づいて映像信号復号
化装置４への伝送データS17を発生させようとする場
合、画像データ符号化回路12において差分データS13を
得る際に、現在伝送しようとする伝送単位ブロツクデー
タS11の画像が激しく変化した場合にはフレーム内符号
化処理をすることによつて伝送すべきデータ量を増大さ
せ、これに対して伝送単位ブロツクデータS11の画像の
変化がない場合若しくは少ない場合にはフレーム間符号
化処理をすることによつて伝送すべきデータ量を減少さ
せるようにしたことにより、入力映像信号VDINの画像の
変化に適応させるようにデータ伝送量を効率良く制御す
ることができる。
ところで実際上画像データ符号化回路12において適応
的に選択される符号化方式を用いるようにする場合に
は、伝送単位ブロツクデータS11が１単位ブロツクずつ
送出されるごとに、当該１ブロツク分のデータの符号化
方式を表す識別フラグを、その後デイスクリートコサイ
ン変換回路14から当該変換符号化データS14が送出され
るまでの間に、変換符号化データS14に挿入して伝送す
る必要がある。
因に１単位の伝送単位ブロツクデータS11をデイスク
リートコサイン変換回路14において変換符号化データS1
4に変換して映像信号復号化装置４に伝送した場合、映
像信号復号化装置４は当該伝送されて来た伝送データS1
7がフレーム間符号化方式によつて符号化されたもので
あるか、又はフレーム内符号化方式によつて符号化され
たものであるかを各伝送単位ブロツクデータS11が到来
したときには知つていなければ映像信号復号化装置４に
おいて復号化データS18を符号化方式に対応したものと
して形成することができなくなると考えられる。
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、画像デ
ータ符号化方式についての識別フラグを容易に挿入でき
るようにし、かくするにつき、処理回路の構成を複雑に
しないようにできるようにした映像信号符号化装置を提
案しようとするものである。
Ｅ課題を解決するための手段 かかる課題を解決するため本発明においては、入力映
像信号VDINを画像データに変換し、変換された画像デー
タを所定数Ｎ単位で画像データブロツクに形成して出力
する変換処理手段11と、変換処理手段11の出力S13の画
像データの量を、相異なる複数の符号化方式のうちの選
択された符号化方式によつて圧縮する符号化手段12と、
符号化手段12の出力を画像データブロツクごとにデイス
クリートコサイン変換し、その結果得られる所定数Ｎと
同数のデイスクリートコサイン変換係数を所定数Ｎごと
に、このデイスクリートコサイン変換係数を伝送するた
めの信号の時系列上に設けたタイムスロツト列TPICTXの
各タイムスロツトT1〜T64に割り当てて出力するデイス
クリートコサイン変換手段14とを有し、デイスクリート
コサイン変換手段14の出力を量子化し、可変長符号化し
て出力とするように成した映像信号符号化装置におい
て、タイムスロツト列ごとにタイムスロツトT1〜T64と
は別の付加タイムスロツトT0を挿入し、この付加タイム
スロツトT0に符号化手段12による符号化方式に関連する
付随情報を付加データとして割り当てる付加データ挿入
手段14Aを設けるようにする。
Ｆ作用 デイスクリートコサイン変換によつて得られるデイス
クリートコサイン変換係数データCoeff（ｉ）（ｉ＝１
〜64）が割り当てられている複数のタイムスロツトT1〜
T64に対して、付加データタイムスロツトT0が挿入さ
れ、この付加データタイムスロツトT0に対して高能率符
号化処理条件を表す付加データF/F、MVが割り当てられ
る。
かくすることにより、デイスクリートコサイン変換係
数データを復号化する際に必要とされる例えばコントロ
ール信号等の付加データをデイスクリートコサイン変換
係数データの伝送回路系を複雑にしたり、データ量に制
限を与えたりするような悪影響を与えることなく簡易に
復号化できるような映像信号符号化装置を実現できる。
Ｇ実施例 以下図面について、本発明を高精細度テレビジヨン
（HDTV）方式のテレビジヨン映像信号の伝送システムに
適用した場合の実施例として詳述する。
（G1）実施例の全体構成 第12図との対応部分に同一符号を付して示す第１図に
おいて、デイスクリートコサイン変換回路14が付加デー
タスロツト挿入手段としてタイムスロツト挿入回路14A
を有すると共に、デイスクリートコサイン逆変換回路25
は付加データ削除手段としてタイムスロツト削除回路25
Aを有する。
デイスクリートコサイン変換回路14はアナログ／デイ
ジタル変換処理部11から１単位ブロツク分の伝送単位ブ
ロツクデータS11が与えられるごとに、これに対応する
差分データS13をデイスクリートコサイン変換して所定
個数例えば64個の変換係数データを発生し、これを対応
するタイムスロツトに順次割り当てることにより変換符
号化データS14として送出する。
この実施例の場合アナログ／デイジタル変換処理部11
はデイスクリートコサイン変換回路14においてデイスク
リートコサイン変換処理を実行させるための単位ブロツ
ク、すなわちデイスクリートコサイン変換ブロツク（DC
Tブロツクと呼ぶ）として、第２図（Ｂ）に示すよう
に、８×８画素分のデータにブロツク化する。
すなわちアナログ／デイジタル変換処理部11は、第２
図（Ａ）に示すように、入力映像信号VDINから得た画素
データを８本の水平走査ラインずつ大ブロツクHBLK1、H
BLK2……に分割し、各大ブロツクに含まれる第０番目〜
第3519番目の画素をその順序で８×８画素分のDCTブロ
ツクDCTBLK1、DCTBLK2……に小ブロツク化する。
かくして、DCTブロツクDCTBLK1、DCTBLK2……は８×
８＝64個の画素データによつて２次元の画素データ配列
を形成することができ、デイスクリートコサイン変換回
路14は各DCTブロツクDCTBLK1、DCTBLK2……ごとにデイ
スクリートコサイン変換処理をすることにより、第３図
に示すように、変換係数Coeff（ｉ）（ｉ＝１〜64）の
変換係数行列を形成する。
ここで、変換係数行列（第３図）はDCTブロツクDCT
BLK1、DCTBLK2……を構成する画素データ配列の空間周
波数成分の信号レベルを意味し、左上隅の座標位置に示
されている、ｉ＝１番目の変換係数Coeff（１）は伝送
単位ブロツクデータS11の画像の明るさを表す直流信号
成分（DC成分）を表しているのに対して、その他の変換
係数、すなわちジグザグするように順次隣接するｉ＝
２、３……64番目の変換係数Coeff（２）、Coeff（３）
……Coeff（64）は伝送単位ブロツクデータS11における
各空間周波数成分の信号レベルすなわち伝送単位ブロツ
クデータS11を構成する画素データ相互間の変化（すな
わち画像の絵柄の変化）を表す変化信号成分（AC成分）
を表している。
デイスクリートコサイン変換回路14は変換係数行列を
構成する変換係数データCoeff（ｉ）（ｉ＝１〜64）を
所定周期のクロツク信号のタイミングで、ｉ＝１番目か
ら順次ｉ＝64番目までジグザグスキヤンするように読み
出して行く。その結果デイスクリートコサイン変換回路
14は、DCTブロツクDCTBLK1、DCTBLK2……の画像平面に
おける画像の明るさ及び絵柄の変化に対応する空間周波
数位置にある変換係数データを64個のタイムスロツト
T1、T2……T64（第４図（Ａ））を用いて時間直列的に
変換符号化データS14として送出して行く。
かくしてデイスクリートコサイン変換回路14はタイム
スロツト挿入回路14Aを設けない場合には、第４図
（Ａ）に示すように、ｉ＝１番目の変換係数Coeff
（１）の値でなるDCデータを先頭にして、以下順次ｉ＝
２、３……64番目の変換係数Coeff（２）、Coeff（３）
……Coeff（64）の値でなるACデータを送出して行く。
これに対してタイムスロツト挿入回路14Aは、第４図
（Ｂ）に示すように、ｉ＝１番目のDCデータの直前に付
加データタイムスロツトT0を挿入すると共に、当該付加
データタイムスロツトT0に対して付加データとして符号
化方式識別フラグデータF/Fを割り当てる。
符号化方式識別フラグデータF/Fは現在伝送しようと
するDCTブロツクDCTBLKj（ｊ＝１、２……）について画
像データ符号化回路12が画像の内容に応じて適応的に実
行した符号化方式を表している。
この実施例の場合、画像データ符号化回路12は、伝送
単位ブロツクデータS11の画像の変化がないとき又は小
さいとき、DCTブロツクDCTBLKjをフレーム間符号化方式
で符号化することにより差分データS13を形成する。
これに対して画像データ符号化回路12はDCTブロツクD
CTBLKjの画像変化が激しいときには、フイールド内符号
化方式で符号化処理を実行することにより、フイールド
内にある各画素データと基準データとの差を差分データ
S13として送出する。
符号化方式識別フラグデータF/Fは画像データ符号化
回路12がフレーム間符号化処理を実行したか、又はフイ
ールド内符号化処理を実行したかの区別を識別フラグと
して表している。
かくして変換符号化データS14は第４図（Ｂ）に示す
ように、各DCTブロツクDCTBLKj（ｊ＝１、２……）に対
応するブロツク変換期間TBKの先頭にある第０番目のタ
イムスロツトT0において当該DCTブロツクDCTBLKj（ｊ＝
１、２……）の符号化方式を表すフラグ情報を送出した
後これに続く第１番目のタイムスロツトT1においてDC変
換係数データを送出し、さらにこれに続く第２、第３…
…第64番目のタイムスロツトに第１、第２……第64のAC
変換係数データを送出するようなデータ配列をもつこと
になる。
この場合ブロツク変換期間TBKは第０番目のタイムス
ロツトT0が挿入された分第４図（Ａ）の場合より長くな
る（第４図（Ｂ））。
このように映像符号化装置２は入力映像信号VDINの画
像データを画像データ符号化回路12において差分データ
S13に高能率符号化する際に、付加データタイムスロツ
トT0を挿入してこの付加データタイムスロツトT0に対し
て符号化方式を表す符号化方式識別フラグデータF/Fを
割り当てるようにしたことにより、デイスクリートコサ
イン変換を施す対象の画像データの符号化方式を表わす
識別情報をデイスクリートコサイン変換係数データCoef
f（ｉ）と同じ時系列上で伝送することができる。
（G2）タイムスロツト挿入回路14A タイムスロツト挿入回路14Aは第５図に示すように、F
IFO（first-in first-out）メモリで構成されたデータ
メモリ31を有し、データ入力端DINに与えられる変換係
数入力データS20を書込制御回路32のライトイネーブル
信号S21が与えられている状態においてクロツク信号CK
のタイミングで読み込むと共に、当該読み込んだ変換係
数入力データS20の各データを読出制御回路33からリー
ドイネーブル信号S22が与えられている状態においてク
ロツク信号CKのタイミングで順次先頭のデータからデー
タ出力端DOUTを通じて変換係数出力データS23として読
み出すようになされている。
第５図の実施例の場合、タイムスロツト挿入回路14A
はアナログ／デイジタル変換処理部11が入力映像信号VD
INをブロツク化してDCTブロツクDCTBLKjを形成する際に
発生されるブロツクラインパルスS24をインバータ34を
介して例えば12ビツトカウンタでなるアドレスカウンタ
回路35のロード入力端LOADに与えられたときクロツク信
号CKをカウントするようになされている。
アドレスカウンタ回路35のカウント出力S25は書込制
御回路32に直接与えられると共に、遅延回路36を介して
読出制御回路33に与えられ、これによりブロツクライン
パルスS24が所定ライン数分（この実施例の場合８ライ
ン分）の画素データでなる大ブロツクHBLKh（ｈ＝１、
２……）ごとに間欠的に到来するまでの間のタイムスロ
ツトを、クロツク信号CKの周期を基準にして形成すると
共に、各タイムスロツトに変換係数入力データS20の各
データを割り当てて変換係数データS23として送出でき
るようになされている。
この実施例の場合書込制御回路32及び読出制御回路33
はROM（read only memory）で構成され、アドレスカウ
ンタ回路35のアドレスカウント出力S25によつて所定の
タイミングで予め格納しているライトイネーブル信号S2
1及びリードイネーブル信号S22を読み出すようになされ
ている。
かくして、データメモリ31のデータ出力端DOUTに得ら
れる変換係数データS23は選択回路37の一方の入力端SL1
に与えられると共に、選択回路37の他方の入力端SL2に
第４図（Ｂ）について上述した符号化方式識別フラグデ
ータF/Fでなる付加データS26が遅延回路38を通じて与え
られる。
選択回路37の選択信号入力端にはリードイネーブル信
号S22が与えられ、これにより第４図（Ｂ）について上
述したように、ブロツク変換期間TBKのうち、DCデータ
ないしACデータを読み出すタイムスロツトT1〜T64の
間、リードイネーブル信号S22をイネーブル信号レベル
に立ち上げることによりデータメモリ31から第１〜第64
番目の変換係数データCoeff（ｉ）（ｉ＝１〜64）を順
次読み出すと共に、これを選択信号として用いて選択回
路37を一方の入力端SL1側に切り換えることにより当該
第１〜第64番目の変換係数データCoeff（ｉ）（ｉ＝１
〜64）を変換係数出力データS27として送出するように
なされている。
これに加えて読出制御回路33は第４図（Ｂ）の付加デ
ータタイムスロツトT0のタイミングでリードイネーブル
信号S22をデイスイネーブル信号レベルに立ち下げるこ
とにより、データメモリ31の読出動作を禁止すると共に
選択回路37を他方の入力端SL2側に切り換えるようにな
され、かくして選択回路37は付加データS26を変換係数
出力データS27として送出する。
第５図の構成において、大ブロツクHBLK1、HBLK2……
（第２図）にそれぞれ含まれるDCTブロツクDCTBLK1、DC
TBLK2……がデイスクリートコサイン変換回路14におい
てデイスクリートコサイン変換されることにより得られ
る係数データが変換係数入力データS20（第４図
（Ａ））として到来すると、データメモリ31は第１〜第
64番目の変換係数データCoeff（ｉ）（ｉ＝１〜64）を
その順序で読み込んで行く。
これに対して読出制御回路33は、各DCTブロツクDCT
BLK1、DCTBLK2……についての変換係数入力データS20を
読み出す際に、その先頭にある付加データタイムスロツ
トT0（第４図（Ｂ））においてデータメモリ31から変換
係数データS23を読み出す動作を禁止し、この状態にお
いてリードイネーブル信号S22によつて選択回路37を他
方の入力端SL2側に切り換えることにより当該付加デー
タタイムスロツトT0の間に付加データS26を送出させ、
その後続くタイムスロツトT1のタイミングにおいて選択
回路37を一方の入力端SL1側に戻すと共にデータメモリ3
1の変換係数データS23の読出動作を開始させる。
この動作は、読出制御回路33が１つのDCTブロツクDCT
BLK1、DCTBLK2……に対応するデータを読み出すごとに
繰り返され、かくして第４図（Ｂ）について上述したよ
うに、変換係数出力データS27に対して第１〜第64番目
の変換係数データを送出するタイムスロツトT1〜T64に
先立つて付加データタイムスロツトT0を挿入することが
できる。
従つてデイスクリートコサイン変換回路14から送出さ
れる変換符号化データS14は、各DCTブロツクDCTBLK1、D
CTBLK2……のデイスクリートコサイン変換係数データCo
eff（ｉ）（ｉ＝１〜64）を伝送する際に、その先頭位
置に当該DCTブロツクの符号化方式を表す符号化方式識
別フラグデータF/Fを付加することができ、これにより
映像信号復号化装置４における復号化処理を容易にし得
る。
かくするにつき、符号化方式識別フラグデータF/Fを
伝送する際にそれ専用のタイムスロツトT0を設けるよう
にしたことにより、変換係数データCoeff（ｉ）（ｉ＝
１〜64）を伝送するための信号処理系を大規模にする必
要性を生じさせないようにできる。
因に付加データタイムスロツトT0を挿入せずに符号化
方式識別フラグデータF/Fを伝送しようとする場合、変
換符号化データS14を処理する後段の回路、例えば可変
長符号化回路16において複雑な信号処理をしなければな
らなくなるおそれがあるが、上述のように構成すればこ
のような問題を生じさせないようにできる。
すなわち可変長符号化回路16は第６図に示すように、
伝送しようとするデータのうち、発生確率が大きいデー
タについては短い語長の可変長符号化ワード（VLCワー
ド）を割り当てるようにすることにより効率的に伝送す
べき情報量を圧縮できるようになされている。
これに対して伝送しようとするデイスクリートコサイ
ン変換係数データCoeff（ｉ）（ｉ＝１〜64）と一緒に
符号化方式識別フラグデータF/Fのような付加データを
伝送する際に、専用のタイムスロツトT0を設けずにその
一部のデータに当該付加データを重畳して伝送すること
が考えられる。
例えば第７図（Ａ）に示すように、ブロツク変換期間
TBKのうちDC変換係数データCoeff（１）が割り当てられ
た第１番目のタイムスロツトT1に対して当該DC変換係数
データCoeff（１）を下位ビツトに割り当てると共に上
位ビツトに付加データすなわち符号化方式識別フラグデ
ータF/Fを重畳して伝送するようにすることが考えられ
る。
ところがこのようにすると、第１に、本来画像データ
を構成するDC変換係数データCoeff（１）を伝送するた
めに可変長符号化回路16において可変長符号化データを
割り当てる際に、データバスが許容する最大ワード長V
DL（すなわちデータバス幅）まで可変長ワードを割り当
てるような画像データを伝送することができなくなり、
その分伝送できる画像の画質を劣化させるおそれがあ
る。
また第２に、第７図（Ｃ）に示すように、DC変換係数
データCoeff（１）に対して許容されるVLC最大ワード長
VDLとしてデータバス幅BWとの関係においてVDL＝BWのよ
うに選定された場合、又はVLC最大ワード長VDLと付加デ
ータのビツト数との和がデータバス幅BWより大きい場
合、すなわち（VDL＋付加データのビツト数）＞BWのよ
うに選定した場合には、データバス幅BWを越えたビツト
数分のデータを処理するために余分な回路を追加しなけ
ればならなくなり、その結果可変長符号化回路16を含め
てその後段の回路規模を大きくしなければならない問題
がある。
これに対して上述の実施例のように、変換係数データ
Coeff（ｉ）（ｉ＝１〜64）のタイムスロツトT1〜T64に
先立つて付加データタイムスロツトT0を設けるようにす
れば、第７図（Ｂ）に示すようにDC係数データとして最
大限データバス幅BWまで取るような画像データを伝送で
き、かくするにつき、画像データを構成をする変換係数
データのワード長に制限を与えるような不都合を生じさ
せないようにできる。
このようにして付加データタイムスロツトT0を付加し
てなる変換符号化データS14に基づいて伝送データS17を
形成した場合、挿入された付加データタイムスロツトT0
の期間は、入力映像信号VDINに含まれているブランキン
グ期間に吸収させることができ、かくして伝送データS1
7の単位時間当たりの伝送フイールド数を入力映像信号V
DINと同じにし得る。
すなわち入力映像信号VDINにおいては、第８図（Ａ）
に示すように、1H区間の間に有効画素データDATAが有効
画素期間TPICの間に到来した後、ブランキング期間TBNK
を介して次の1H区間の有効画素データDATAが到来して来
るような関係にある。
このような入力画像信号VDINをアナログ／デイジタル
変換処理部11において伝送単位ブロツクデータS11にブ
ロツク化した後、第２図について上述したように、８ラ
イン分の大ブロツクHBLKh（ｈ＝１、２……）について
デイスクリートコサイン変換回路14においてDCTブロツ
クDCTBLKj（ｊ＝１、２……）にブロツク化したとする
と、大ブロツクHBLKh（ｈ＝１、２……）を単位として
考えたとき、第８図（Ｂ）に示すように、大ブロツクH
BLKh（ｈ＝１、２……）を構成するDCTブロツクDCTBLKj
（ｊ＝１、２……）のトータル有効画素期間TPICTは、
入力映像信号VDINの各1H区間の有効画素期間TPICを合計
した期間と等しくなる。
これに対して大ブロツクHBLKh（ｈ＝１、２……）の
トータル期間TBLKTのうちトータル有効画素期間TPICT以
外の期間は入力映像信号VDINにおいて各1H期間に含まれ
ているブランキング期間TBNKの和の期間と等しいトータ
ルブランキング期間TBNKTが残ることになる。
このように付加データタイムスロツトT0を付加しない
ときには、入力映像信号VDINのブランキング期間TBNKの
総和に等しいトータルブランキング期間TBNKTが発生す
るはずである（第８図（Ｂ））。ところが実際上デイス
クリートコサイン変換回路14は第８図（Ｃ）に示すよう
に、各DCTブロツクDCTBLK1、DCTBLK2……ごとに付加デ
ータタイムスロツトT0を付加して行くので、変換係数出
力データS27、従つて変換符号化データS14はトータル有
効画素期間TPICTXに対して付加データタイムスロツトT0
が挿入された分だけ長くなる。
しかしながら付加データタイムスロツトT0が挿入され
たことにより長くなつた期間は、トータルブランキング
期間TBNKTXがなくならない限り信号処理上問題を生ずる
ことなく許容でき、その結果入力映像信号VDINの単位時
間当たりのフイールド数と同じ伝送速度で伝送データS1
7を映像信号符号化装置２から映像信号復号化装置４に
伝送することができると共に、同じ伝送速度で出力映像
信号VDOUTを復号化することができる。
（G3）タイムスロツト削除回路25A デイスクリートコサイン逆変換回路25のタイムスロツ
ト削除回路25Aは、第９図において第５図との対応部分
に同一符号に添字Ｘを付して示すように、タイムスロツ
ト挿入回路14A（第５図）のうち選択回路37による付加
データ挿入回路部をもたない構成と同様の構成を有す
る。
かくしてタイムスロツト削除回路25Aは、第４図
（Ｂ）について上述したように、付加データタイムスロ
ツトT0が挿入された変換符号化データS14に基づく伝送
データS17が伝送されて来たとき、これを変換係数入力
データS20Xとしてデータメモリ31Xに書き込む。
ところがこの書込モード時、書込制御回路32Xは付加
データタイムスロツトT0が到来する期間の間データメモ
リ31Xに対するライトイネーブル信号S21Xをデイスイネ
ーブル信号レベルに立ち下げることにより、付加データ
タイムスロツトT0において到来する付加データ、すなわ
ち符号化方式識別フラグデータF/Fをデータメモリ31Xに
は書き込まないように制御する。
その結果データメモリ31Xから読み出された変換係数
出力データS23Xは付加データタイムスロツトT0のデータ
を削除して、第４図（Ａ）について上述した変換係数入
力データS20と同様にして、DC変換係数データ及びAC変
換係数データだけを含む信号に戻される。
（G4）実施例の効果 第９図の構成によれば、DCTブロツクDCTBLKj（ｊ＝
１、２……）ごとに差分データS13を形成する際に用い
た符号化方式を表す符号化方式識別フラグデータF/Fを
伝送するにつき、デイスクリートコサイン変換係数デー
タCoeff（ｉ）（ｉ＝１〜64）に割り当てるべきタイム
スロツトT1〜T64とは別個の付加データタイムスロツトT
0を挿入するようにしたことにより、デイスクリートコ
サイン変換係数データの可変長符号化ワード長に制限を
加えたり、当該デイスクリートコサイン変換係数データ
を伝送処理するための信号処理系の回路規模を拡大させ
たりするような問題を有効に回避させ得るような映像信
号符号化装置を実現できる。
（G5）他の実施例 （１）上述の実施例おいては、挿入した付加データタイ
ムスロツトT0に割り当てるべき付加データとして、符号
化方式識別フラグデータF/Fを割り当てるようにした場
合について述べたが、これに代え、又はこれに加えて例
えば動きベクトルデータ等のコントロールデータを割り
当てるようにしても、上述と同様の効果を得ることがで
きる。
この場合例えば符号化方式識別フラグデータF/F及び
動きベクトルMVを挿入するとき、第10図（Ａ）に示すよ
うに、１つの付加データタイムスロツトT0に２つの付加
データ、すなわち符号化方式識別フラグデータF/F及び
動きベクトルデータMVをそれぞれ下位ビツト及び上位ビ
ツトに割り当てるよう重畳しても良く、また場合によつ
ては、第10図（Ｂ）に示すように、複数例えば２つの付
加データタイムスロツトT01、T02を挿入すると共に、動
きベクトルデータMV及び符号化方式識別フラグデータF/
Fをそれぞれ別個の付加データタイムスロツトT01及びT
02に割り当てるようにしても良い。
このようにすれば、付加データのワード長がデータバ
ス幅BWを越えるような場合にもこれを複数の付加データ
タイムスロツトに分散的に割り当てるようにすることに
より、所定のデータバス幅の制限条件の範囲で必要なコ
ントロールデータを伝送することができる。
（２）上述の実施例においては、本発明をHDTV方式のテ
レビジヨン映像信号を伝送する場合に適用した実施例に
ついて述べたが、テレビジヨン映像信号の標準方式とし
ては、これに限らず、NTSC方式、PAL方式、SECAM方式等
種々のテレビジヨン映像信号を高能率符号化して伝送す
る場合に広く適用し得る。
（３）上述の実施例においては、画像データ符号化回路
12における高能率符号化処理として、フレーム間符号化
処理及びフイールド内符号化処理を適応的に実行するよ
うにした場合について述べたが、符号化方式としてはこ
れに限らず、フイールド間符号化方式、フレーム内符号
化方式に基づいて差分データS13を形成するような場合
にも、本発明を広く適用し得る。
Ｈ発明の効果 上述のように本発明によれば、映像信号をデイスクリ
ートコサイン変換ブロツクごとに高能率符号化する際
に、当該高能率符号化処理する際に生じた符号化方式に
関連する付随情報をデイスクリートコサイン変換係数デ
ータに割り当てられたタイムスロツトに加えて挿入され
た付加タイムスロツトに割り当てるようにしたことによ
り、デイスクリートコサイン変換係数に割り当てられる
可変長符号のワード長に制限を与えたり、変換係数デー
タを処理するための回路系の回路規模を大規模にするよ
うなおそれを有効に回避できる映像信号符号化装置を容
易に実現できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による映像信号符号化装置の一実施例を
示すブロツク図、第２図はデイスクリートコサイン変換
ブロツクの説明に供する図表、第３図はデイスクリート
コサイン変換回路14によつて得られる変換係数データを
示す図表、第４図は変換係数データに割り当てられるタ
イムスロツトの説明に供するタイムチヤート、第５図は
第１図のタイムスロツト挿入回路14Aの詳細構成を示す
接続図、第６図は第１図の可変長符号化回路16の動作の
説明に供する図表、第７図は付加データタイムスロツト
を挿入した効果の説明に供するタイムチヤート、第８図
は付加データタイムスロツトとブランキング期間との関
係を示すタイムチヤート、第９図は第１図の付加データ
スロツト削除回路25Aの詳細構成を示す接続図、第10図
は本発明の他の実施例の説明に供するタイムチヤート、
第11図は高能率符号化方式の説明に供する略線図、第12
図は従来の映像信号伝送システムを示す系統図である。 １……映像信号伝送システム、２……映像信号符号化装
置、３……伝送路、４……映像信号復号化装置、14……
デイスクリートコサイン変換回路、14A……タイムスロ
ツト挿入回路、25……デイスクリートコサイン逆変換回
路、25A……タイムスロツト削除回路。

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】入力映像信号を画像データに変換し、変換
    された上記画像データを所定数Ｎ単位で画像データブロ
    ツクに形成して出力する変換処理手段と、 上記変換処理手段の出力の画像データの量を、相異なる
    複数の符号化方式のうちの選択された符号化方式によつ
    て圧縮する符号化手段と、 上記符号化手段の出力を上記画像データブロツクごとに
    デイスクリートコサイン変換し、その結果得られる上記
    所定数Ｎと同数のデイスクリートコサイン変換係数を上
    記所定数Ｎごとに、このデイスクリートコサイン変換係
    数を伝送するための信号の時系列上に設けたタイムスロ
    ツト列の各タイムスロツトに割り当てて出力するデイス
    クリートコサイン変換手段と を有し、上記デイスクリートコサイン変換手段の出力を
    量子化し、可変長符号化して出力とするように成した映
    像信号符号化装置において、 上記タイムスロツト列ごとに上記タイムスロツトとは別
    の付加タイムスロツトを挿入し、この付加タイムスロツ
    トに上記符号化手段による上記符号化方式に関連する付
    随情報を付加データとして割り当てる付加データ挿入手
    段 を具えたことを特徴とする映像信号符号化装置。
  2. 【請求項２】上記付加データとして、上記相異なる符号
    化方式のうちの選択された符号化方式を示す識別フラグ
    データを上記付加タイムスロツトに割り当てたことを特
    徴とする特許請求の範囲第１項に記載の映像信号符号化
    装置。
  3. 【請求項３】上記映像信号符号化装置は、さらに上記変
    換処理手段の出力についての動きベクトルを検出する動
    きベクトル検出手段を有し、上記付加データとして、上
    記動きベクトル検出手段の出力の動きベクトルデータを
    上記付加タイムスロツトに割り当てたことを特徴とする
    特許請求の範囲第１項に記載の映像信号符号化装置。
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