JP3191935B2 - 画像符号化方法、画像符号化装置、画像復号化方法 - Google Patents
画像符号化方法、画像符号化装置、画像復号化方法Info
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- JP3191935B2 JP3191935B2 JP33711990A JP33711990A JP3191935B2 JP 3191935 B2 JP3191935 B2 JP 3191935B2 JP 33711990 A JP33711990 A JP 33711990A JP 33711990 A JP33711990 A JP 33711990A JP 3191935 B2 JP3191935 B2 JP 3191935B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、テレビジョン信号（以下TV信号）や画像信
号の通信に係り、特に、TV会議装置やTV電話装置に関す
る。
号の通信に係り、特に、TV会議装置やTV電話装置に関す
る。
TV信号をデジタル的に圧縮し64kb/s程度の伝送路を用
いて伝送するTV電話,TV会議が普及しつつある。しか
し、画面のフォーマットや圧縮方式等が各メーカー，機
関によって異なるため相互の通信は不可能であった。そ
こで、国際電信電話諮問委員会（CCITT）において圧縮
方式や画面のフォーマットの標準化が検討され、勧告化
に至った。
いて伝送するTV電話,TV会議が普及しつつある。しか
し、画面のフォーマットや圧縮方式等が各メーカー，機
関によって異なるため相互の通信は不可能であった。そ
こで、国際電信電話諮問委員会（CCITT）において圧縮
方式や画面のフォーマットの標準化が検討され、勧告化
に至った。
以下、CCITTの標準方式の概略を説明する。
標準化方式では、第２図に示すように、TV方式の異な
る国間でも相互通信ができるように中間フォーマット
（以下CIF:Common Intermediate Format）と呼ばれる画
像フォーマットを採用している。CIFはTV画面の１フレ
ームを輝度信号352×288画素、色信号CB176×144画素、
色信号CR 176×144画素にディジタル的に分割し、これ
を最大30フレーム／秒で伝送するものである。CIFは、
日米中心のTV方式であるNTSCの画像フォーマットと欧州
中心のPALのフォーマットの中間にあたる。
る国間でも相互通信ができるように中間フォーマット
（以下CIF:Common Intermediate Format）と呼ばれる画
像フォーマットを採用している。CIFはTV画面の１フレ
ームを輝度信号352×288画素、色信号CB176×144画素、
色信号CR 176×144画素にディジタル的に分割し、これ
を最大30フレーム／秒で伝送するものである。CIFは、
日米中心のTV方式であるNTSCの画像フォーマットと欧州
中心のPALのフォーマットの中間にあたる。
CIFの１フレームは第３図のように、12個のGOB（Grou
p Of Block）と呼ぶ領域に分割される。GOBは更に33個
のマクロブロック（MB）に分割される。すなわちMBは16
×16画素の輝度信号と８×８画素の色信号CBと８×８画
素の色信号CRとからなる。輝度信号は更に４つの８×８
画素のブロックに分割され、２つの色信号と合わせて、
６つの８×８画素のブロックになる。
p Of Block）と呼ぶ領域に分割される。GOBは更に33個
のマクロブロック（MB）に分割される。すなわちMBは16
×16画素の輝度信号と８×８画素の色信号CBと８×８画
素の色信号CRとからなる。輝度信号は更に４つの８×８
画素のブロックに分割され、２つの色信号と合わせて、
６つの８×８画素のブロックになる。
圧縮符号化処理は、MBを基本単位として、第11図のソ
ース符号化回路６およびビデオマルチプレクス回路７に
より行う。ソース符号化回路６は画像の冗長性を抑圧
し、ビデオマルチプレクス符号化回路７は冗長性を取り
除いた画素信号を符号化し、伝送する。
ース符号化回路６およびビデオマルチプレクス回路７に
より行う。ソース符号化回路６は画像の冗長性を抑圧
し、ビデオマルチプレクス符号化回路７は冗長性を取り
除いた画素信号を符号化し、伝送する。
ソース符号か並びにビデオマルチプレクス符号化の詳
細については、電子情報通信学会画像符号化シンポジウ
ム主催「PCSJ89画像符号化講演会」45ページからに詳細
に記述されている。
細については、電子情報通信学会画像符号化シンポジウ
ム主催「PCSJ89画像符号化講演会」45ページからに詳細
に記述されている。
ソース符号化では直前に符号化し伝送した画面（参照
画面）を、自ら再生し保持しておく。符号化するMB毎に
参照画面から最も類似した部分（大きさはMBと同じ。以
下参照MB）を探し、符号化するMBと参照MBの差分を伝送
する。差分とは符号化MB内の各画素の値から、参照MB内
の対応する画素の値を引いた信号を表す。この差分信号
は８×８画素ごとに、離散コサイン変換（DCT）と呼ば
れる直交変換を施される。宮原誠著「系統的画像符号
化」（アイピーシー、1990.7）の222ページからに、お
よび、同書の250ページからに記述があるように、DCTは
周波数変換の一種であり、画像信号あるいはその差分信
号を周波数（DCT係数）に分解する。こうして得られたD
CT係数の低周波成分を中心に伝送することによって圧縮
を行っている。
画面）を、自ら再生し保持しておく。符号化するMB毎に
参照画面から最も類似した部分（大きさはMBと同じ。以
下参照MB）を探し、符号化するMBと参照MBの差分を伝送
する。差分とは符号化MB内の各画素の値から、参照MB内
の対応する画素の値を引いた信号を表す。この差分信号
は８×８画素ごとに、離散コサイン変換（DCT）と呼ば
れる直交変換を施される。宮原誠著「系統的画像符号
化」（アイピーシー、1990.7）の222ページからに、お
よび、同書の250ページからに記述があるように、DCTは
周波数変換の一種であり、画像信号あるいはその差分信
号を周波数（DCT係数）に分解する。こうして得られたD
CT係数の低周波成分を中心に伝送することによって圧縮
を行っている。
DCT係数を伝送するのと同時に参照MBの相対的な位置
も「動きベクトル」として伝送する。もし、符号化する
MBと参照MBの各対応する画素の値がほとんど等しけれ
ば、DCT係数は全て零になるため伝送しない（NOCODE
D）。NOCODEDのうち、特に動きベクトルが零、すなわ
ち、その部分の画像に変化がないときは、変化のないMB
（無効MB）という情報のみを伝送する。
も「動きベクトル」として伝送する。もし、符号化する
MBと参照MBの各対応する画素の値がほとんど等しけれ
ば、DCT係数は全て零になるため伝送しない（NOCODE
D）。NOCODEDのうち、特に動きベクトルが零、すなわ
ち、その部分の画像に変化がないときは、変化のないMB
（無効MB）という情報のみを伝送する。
ビデオマルチプレクス符号化ではDCTの結果の信号,MB
の属性（NOCODEDか否か等），動きベクトル等を可変長
符号で符号化し伝送する。
の属性（NOCODEDか否か等），動きベクトル等を可変長
符号で符号化し伝送する。
以上が標準化方式の概略である。
一般にNTSC信号をディジタル化する場合NTSC内部の基
準信号である約3.58MHzの整数倍（通常４倍の約14.3MH
z）の周波数でサンプリングをおこなうため、１走査線
あたり910画素となる。１フレームの走査線数（垂直方
向の解像度）は525ラインである。TV電話やTV会議等で
はこれらの信号のうち垂直・水平同期信号などを除いた
有効領域のみを伝送する。すなわち、水平768画素×垂
直480ライン、あるいはその水平垂直半分の解像度の384
画素×240ラインのフォーマットが用いられる。とくに6
4kb/sから384kb/s程度の非常に速度の遅い伝送路を用い
るときには後者の384×240のフォーマットがよく用いら
れる。このため、標準化方式で通信を行う場合には、NT
SCのTV信号をCIFに変換し圧縮・符号化しなければなら
ない。逆に、受信した側でも再生したCIFの信号をNTSC
信号に変換して表示しなければならない。
準信号である約3.58MHzの整数倍（通常４倍の約14.3MH
z）の周波数でサンプリングをおこなうため、１走査線
あたり910画素となる。１フレームの走査線数（垂直方
向の解像度）は525ラインである。TV電話やTV会議等で
はこれらの信号のうち垂直・水平同期信号などを除いた
有効領域のみを伝送する。すなわち、水平768画素×垂
直480ライン、あるいはその水平垂直半分の解像度の384
画素×240ラインのフォーマットが用いられる。とくに6
4kb/sから384kb/s程度の非常に速度の遅い伝送路を用い
るときには後者の384×240のフォーマットがよく用いら
れる。このため、標準化方式で通信を行う場合には、NT
SCのTV信号をCIFに変換し圧縮・符号化しなければなら
ない。逆に、受信した側でも再生したCIFの信号をNTSC
信号に変換して表示しなければならない。
代表的な符号化装置の例を第11図に示す。入力された
TV信号（NTSC）は、まず色輝度分離・サンプリング回路
２で水平方向の画素数がCIF（352画素）に変換される。
この変換の方法には幾つもの方法が考えられるが、代表
的なものには第７図や第８図のような方法がある。第７
図は、アナログのTV信号を色輝度分離回路20で分離した
後、A/D変換21,24においてCIFに合った周波数（輝度約
6.7MHz、色約3.4MHz）でサンプリングする方法、第８図
はA/D変換21によってディジタル化されたTV信号をディ
ジタル色輝度分離回路23で色信号と輝度信号を分離し、
ディジタルフィルタ22,25によってサンプリング数を変
換する方法である。
TV信号（NTSC）は、まず色輝度分離・サンプリング回路
２で水平方向の画素数がCIF（352画素）に変換される。
この変換の方法には幾つもの方法が考えられるが、代表
的なものには第７図や第８図のような方法がある。第７
図は、アナログのTV信号を色輝度分離回路20で分離した
後、A/D変換21,24においてCIFに合った周波数（輝度約
6.7MHz、色約3.4MHz）でサンプリングする方法、第８図
はA/D変換21によってディジタル化されたTV信号をディ
ジタル色輝度分離回路23で色信号と輝度信号を分離し、
ディジタルフィルタ22,25によってサンプリング数を変
換する方法である。
このようにサンプリングされた信号は、輝度信号，色
信号CB、色信号CRの順に垂直方向に順次読み出され、走
査線数変換フィルタ60によって５対６の割合で新たな画
素が追加される。
信号CB、色信号CRの順に垂直方向に順次読み出され、走
査線数変換フィルタ60によって５対６の割合で新たな画
素が追加される。
走査線数変換フィルタでは垂直方向に読み出された５
つの画素から６つの画素を作り出す。第13図に線形補間
による走査線数変換の原理を示す。第13図においてCIF
のｊライン、（ｊ＋６）ラインについては、それぞれNT
SCのｉライン、（ｉ＋５）ラインの値をそのまま出力す
る。（ｊ＋１）〜（ｊ＋５）ラインについてはそれぞれ
空間的に上下のラインの値の加重平均によって計算す
る。例えば、（ｊ＋１）ラインはNTSCのｉラインと（ｉ
＋１）ラインの間、5/6の位置にある。そこで、（ｉラ
イン）の信号の1/6倍と（ｉ＋１）ラインの信号の5/6倍
を加えることによってCIF（ｊ＋１）ラインの信号を得
る。走査線数変換フィルタの例を第12図に示す。
つの画素から６つの画素を作り出す。第13図に線形補間
による走査線数変換の原理を示す。第13図においてCIF
のｊライン、（ｊ＋６）ラインについては、それぞれNT
SCのｉライン、（ｉ＋５）ラインの値をそのまま出力す
る。（ｊ＋１）〜（ｊ＋５）ラインについてはそれぞれ
空間的に上下のラインの値の加重平均によって計算す
る。例えば、（ｊ＋１）ラインはNTSCのｉラインと（ｉ
＋１）ラインの間、5/6の位置にある。そこで、（ｉラ
イン）の信号の1/6倍と（ｉ＋１）ラインの信号の5/6倍
を加えることによってCIF（ｊ＋１）ラインの信号を得
る。走査線数変換フィルタの例を第12図に示す。
垂直方向に読み出された240ラインTV信号102は遅延回
路70に保持されている１つ前の信号121と共に、先に説
明した加重平均の計算に使用される。信号102,121は、
重み発生回路71において画像信号の読みだし垂直アドレ
ス114に対応して生成した重み係数124,125とそれぞれ積
算器72,73,加算器74において加重平均計算され、288ラ
インTV信号104に変換される。この処理は入力の240ライ
ン信号５ライン周期に完結し、遅延回路70に保持されて
いるデータもこの周期に同期して信号線126によってク
リアされる。
路70に保持されている１つ前の信号121と共に、先に説
明した加重平均の計算に使用される。信号102,121は、
重み発生回路71において画像信号の読みだし垂直アドレ
ス114に対応して生成した重み係数124,125とそれぞれ積
算器72,73,加算器74において加重平均計算され、288ラ
インTV信号104に変換される。この処理は入力の240ライ
ン信号５ライン周期に完結し、遅延回路70に保持されて
いるデータもこの周期に同期して信号線126によってク
リアされる。
この走査線数変換の別の方法として、垂直方向に補間
フィルタをかける方法や、現在クリアビジョン受像機に
見られるように順次走査化によって走査線数480ライン
の画面を作り出し、フィルタによって480ラインから５
対３に間引いて288ラインの走査線を作り出す方法など
もある。
フィルタをかける方法や、現在クリアビジョン受像機に
見られるように順次走査化によって走査線数480ライン
の画面を作り出し、フィルタによって480ラインから５
対３に間引いて288ラインの走査線を作り出す方法など
もある。
受信側では、288ライン伝送されてきた走査線を６対
５に間引いて240ラインにして出力する。
５に間引いて240ラインにして出力する。
このようにNTSC方式同士の通信でも走査線数を変換し
なければならず、変換による画質の劣化、ならびに変換
装置自体の回路規模，コスト等が問題となる。
なければならず、変換による画質の劣化、ならびに変換
装置自体の回路規模，コスト等が問題となる。
従って、本発明の目的は、走査線数変換による画質劣
化なしに、標準化に合致した方法でTV信号を符号化する
ことにある。
化なしに、標準化に合致した方法でTV信号を符号化する
ことにある。
上記目的は、CIFで伝送する画面（288ライン）のうち
240ラインにのみ有効なTV信号を伝送し、残りの部分（4
8ライン）には無効な情報を詰めることにより、達成さ
れる。
240ラインにのみ有効なTV信号を伝送し、残りの部分（4
8ライン）には無効な情報を詰めることにより、達成さ
れる。
上記の方法により、NTSC同士の通信時には走査線数変
換による画質の劣化がなくなり、回路規模も走査線数変
換回路をつけた場合に比べ減少する。さらに、符号化し
て伝送する画素数が減るために、１画素あたりの情報量
を増やし、さらによい画質のTV信号を伝送することがで
きる。また、１画素あたりの処理時間も長い時間がかけ
られるため、従来よりも低速の素子、あるいは従来より
も簡素な回路構成をとることができたり、従来と同じ素
子，同じ回路構成で従来よりも単位時間に多くのフレー
ム数を符号化・復号化することが可能となる。
換による画質の劣化がなくなり、回路規模も走査線数変
換回路をつけた場合に比べ減少する。さらに、符号化し
て伝送する画素数が減るために、１画素あたりの情報量
を増やし、さらによい画質のTV信号を伝送することがで
きる。また、１画素あたりの処理時間も長い時間がかけ
られるため、従来よりも低速の素子、あるいは従来より
も簡素な回路構成をとることができたり、従来と同じ素
子，同じ回路構成で従来よりも単位時間に多くのフレー
ム数を符号化・復号化することが可能となる。
以下、画面を用いて本発明を詳細に説明する。
第１図は本発明を取り入れたTV信号符号化装置のブロ
ック図である。10の部分が本発明の部分である。入力さ
れたNTSC信号１は色輝度分離およびサンプリング回路２
においてディジタルTV信号101に変換される。ディジタ
ルTV信号は信号並び換え回路３において有効領域の部分
（240ライン）のみ切り出される。信号並び換え回路３
は第９図のように１フレームを記憶できるメモリ30が内
蔵されており、一度記憶されたディジタルTV信号101は
輝度信号，色信号CB,色信号CRの順に時間軸変換され240
ラインディジタルTV信号102に変換される。一方、固定
値送出回路４では任意のディジタルの固定値を固定値信
号103に出力する。固定値送出回路４は第10図のよう
に、任意の値を繰り返し出力できるように、固定領域の
画素の値を記憶しているROM40が入っている。このデー
タはアドレス信号112で指定される。この固定値は画像
のダイナミックレンジ内に入っていればどのような値で
もよい。240ラインディジタルTV信号102と固定値信号10
3はスイッチ５によって切り替え合成をし、288ラインに
なる。この切り替え信号110はタイミング回路９により
生成される。スイッチ５で生成された288ラインディジ
タルTV信号104は、ソース符号化回路６およびマルチプ
レクス符号化回路７により圧縮され伝送路８に出力され
る。
ック図である。10の部分が本発明の部分である。入力さ
れたNTSC信号１は色輝度分離およびサンプリング回路２
においてディジタルTV信号101に変換される。ディジタ
ルTV信号は信号並び換え回路３において有効領域の部分
（240ライン）のみ切り出される。信号並び換え回路３
は第９図のように１フレームを記憶できるメモリ30が内
蔵されており、一度記憶されたディジタルTV信号101は
輝度信号，色信号CB,色信号CRの順に時間軸変換され240
ラインディジタルTV信号102に変換される。一方、固定
値送出回路４では任意のディジタルの固定値を固定値信
号103に出力する。固定値送出回路４は第10図のよう
に、任意の値を繰り返し出力できるように、固定領域の
画素の値を記憶しているROM40が入っている。このデー
タはアドレス信号112で指定される。この固定値は画像
のダイナミックレンジ内に入っていればどのような値で
もよい。240ラインディジタルTV信号102と固定値信号10
3はスイッチ５によって切り替え合成をし、288ラインに
なる。この切り替え信号110はタイミング回路９により
生成される。スイッチ５で生成された288ラインディジ
タルTV信号104は、ソース符号化回路６およびマルチプ
レクス符号化回路７により圧縮され伝送路８に出力され
る。
タイミング回路９は同時にアドレス111,112をそれぞ
れ信号並び換え回路３と固定値送出回路４に送出してい
る。タイミング回路９のタイミングチャートを第４図に
示す。輝度信号の上部240ラインは240ラインディジタル
TV信号102の信号を選択し（タイミングチャートでは切
り替え信号110がハイレベル）、輝度信号の内残りの48
ラインは固定値信号103を選択する（タイミングチャー
トではローレベル）。色信号についても輝度信号に対応
して上部120ラインをハイレベル、残り24ラインをロー
レベルにする。このようにしてCIFのTV信号104を得る。
符号化処理は従来例と同様に、標準化に完全に合致した
方法で行う。符号化される画像は第５図のように上部24
0ラインには通常の画像信号が入り、下部48ラインには
固定値信号103によって定まる画像が入る。この固定部
の画像は、例えば輝度信号を128固定（ダイナミックレ
ンジ０〜255），色信号０固定とした場合には灰色の一
定値になる。
れ信号並び換え回路３と固定値送出回路４に送出してい
る。タイミング回路９のタイミングチャートを第４図に
示す。輝度信号の上部240ラインは240ラインディジタル
TV信号102の信号を選択し（タイミングチャートでは切
り替え信号110がハイレベル）、輝度信号の内残りの48
ラインは固定値信号103を選択する（タイミングチャー
トではローレベル）。色信号についても輝度信号に対応
して上部120ラインをハイレベル、残り24ラインをロー
レベルにする。このようにしてCIFのTV信号104を得る。
符号化処理は従来例と同様に、標準化に完全に合致した
方法で行う。符号化される画像は第５図のように上部24
0ラインには通常の画像信号が入り、下部48ラインには
固定値信号103によって定まる画像が入る。この固定部
の画像は、例えば輝度信号を128固定（ダイナミックレ
ンジ０〜255），色信号０固定とした場合には灰色の一
定値になる。
このとき伝送路８に送出される符号106は第６図のよ
うに上部240ラインに対応するGOB（１から10）には画像
の符号が入り、GOB11とGOB12には固定値信号103を符号
化した符号が入る。この固定領域の符号量は一般に画像
の符号量よりもはるかに少ない。例えば、一度固定領域
を符号化伝送してしまい、さらにソース符号化回路が前
画像との差分を伝送するモードになっている場合（通常
の符号化モード）には、画像と変化がないため符号量は
０ビットになる。これにより、288ライン全てが有効な
画像である場合に比べて伝送する情報量は1/6（約17
％）削減される。
うに上部240ラインに対応するGOB（１から10）には画像
の符号が入り、GOB11とGOB12には固定値信号103を符号
化した符号が入る。この固定領域の符号量は一般に画像
の符号量よりもはるかに少ない。例えば、一度固定領域
を符号化伝送してしまい、さらにソース符号化回路が前
画像との差分を伝送するモードになっている場合（通常
の符号化モード）には、画像と変化がないため符号量は
０ビットになる。これにより、288ライン全てが有効な
画像である場合に比べて伝送する情報量は1/6（約17
％）削減される。
受信側においては、標準化方式に従い伝送されてきた
符号を解読し288ラインの再生画像を得る。これを走査
線数変換により240ラインに変換し、表示すれば第５図
に示したような下に灰色の帯の入った画像が得られる
（288ライン表示モード）。もし、相手が240ラインしか
有効領域がないことが分かれば、その有効領域のみを表
示すればよい（240ライン表示モード）。有効領域の大
きさを相手に知らせる手段としては、特定（例えば11番
目）のGOBヘッダの後に特殊な符号を挿入したり、ピク
チャヘッダの中で知らせたり、通信開始時に伝送する符
号化装置のメーカー名等により自動的に判定したりする
事が考えられる。また、下部２つのGOBが連続して変化
がない場合に自動的に切り替えることや、装置に切り替
えのスイッチ等をつけ、ユーザーに選択をさせる方法も
ある。
符号を解読し288ラインの再生画像を得る。これを走査
線数変換により240ラインに変換し、表示すれば第５図
に示したような下に灰色の帯の入った画像が得られる
（288ライン表示モード）。もし、相手が240ラインしか
有効領域がないことが分かれば、その有効領域のみを表
示すればよい（240ライン表示モード）。有効領域の大
きさを相手に知らせる手段としては、特定（例えば11番
目）のGOBヘッダの後に特殊な符号を挿入したり、ピク
チャヘッダの中で知らせたり、通信開始時に伝送する符
号化装置のメーカー名等により自動的に判定したりする
事が考えられる。また、下部２つのGOBが連続して変化
がない場合に自動的に切り替えることや、装置に切り替
えのスイッチ等をつけ、ユーザーに選択をさせる方法も
ある。
以下の変形例も本発明に含まれることは明かである。
また、以下の変形例の組み合わせも本発明に含まれる。
また、以下の変形例の組み合わせも本発明に含まれる。
上記実施例では、伝送する画面の有効領域は352×240
の大きさとしていたが、この画面の大きさは水平方向35
2画素以下、垂直方向288ライン以下であれば任意の大き
さで構わない。
の大きさとしていたが、この画面の大きさは水平方向35
2画素以下、垂直方向288ライン以下であれば任意の大き
さで構わない。
上記実施例では、固定領域として直流値を用いたが、
フレーム間で変化のない画像であれば、上記の実施例と
同じ効率で通信が可能になる。また、固定領域の一部分
に変化があっても変化する面積が小さければ効率をあま
り落とさずに通信が可能となる。
フレーム間で変化のない画像であれば、上記の実施例と
同じ効率で通信が可能になる。また、固定領域の一部分
に変化があっても変化する面積が小さければ効率をあま
り落とさずに通信が可能となる。
上記実施例では、固定領域は画面下部に配置していた
が、画面上部でも、あるいは画面上部と下部に分離して
も、あるいは伝送する画面の有効領域（240ラインのTV
信号）を複数に分離し、分離したそれぞれの領域の間に
固定領域を配置してもかまわない。
が、画面上部でも、あるいは画面上部と下部に分離して
も、あるいは伝送する画面の有効領域（240ラインのTV
信号）を複数に分離し、分離したそれぞれの領域の間に
固定領域を配置してもかまわない。
通信開始前あるいは通信中に、送信・受信双方でGOB1
1およびGOB12を伝送しない取り決めを行えば、GOB11と1
2のGOBヘッダは送らなくてもよい。この場合、伝送の効
率はさらによくなる。
1およびGOB12を伝送しない取り決めを行えば、GOB11と1
2のGOBヘッダは送らなくてもよい。この場合、伝送の効
率はさらによくなる。
288ライン画像出力モードでは画面内に固定領域が表
示される。この固定領域部分を、受信側で生成する画像
で置き換えて表示してもよい。
示される。この固定領域部分を、受信側で生成する画像
で置き換えて表示してもよい。
固定領域は48走査線単位に画面の（48×Ｎ＋１）ライ
ン目（Ｎは整数）、すなわちGOBの境界を跨がないよう
に配置した場合が、伝送効率が最も高くなる。しかし、
16走査線単位に（16×Ｎ＋１）ライン目（Ｎは整数）に
配置しても、前記の配置法に比べやや効率は落ちるもの
の高い伝送効率が得られる。また、８走査線単位に（８
×Ｎ＋１）ライン目に配置しても構わない。
ン目（Ｎは整数）、すなわちGOBの境界を跨がないよう
に配置した場合が、伝送効率が最も高くなる。しかし、
16走査線単位に（16×Ｎ＋１）ライン目（Ｎは整数）に
配置しても、前記の配置法に比べやや効率は落ちるもの
の高い伝送効率が得られる。また、８走査線単位に（８
×Ｎ＋１）ライン目に配置しても構わない。
上記のうち「８走査線単位」の場合、第14図のように
画面の有効領域と固定領域の境界がMBにかかる。このと
きには以下のような処理が必要となる。
画面の有効領域と固定領域の境界がMBにかかる。このと
きには以下のような処理が必要となる。
境界がかかっているMBでは動きベクトルは零に固定す
る。あるいは、動きベクトルを探索する時、有効領域の
部分（上半分:16×８画素）のみを用いて類似する参照M
Bを探索する。有効領域部分のみを用いて探索し生成し
た差分信号は、そのまま符号化した場合には第15図「差
分MB」のように固定領域に対応する部分（下半分:16×
８画素）に余分な画像が入り、多くの符号が発生してし
まう。そのため、この固定領域に対応する部分を第15図
「修正MB」のように強制的にNOCODEDにして情報量の増
大を防ぎ、受信側ではこの部分を固定値に置き換えるこ
とによって画質の劣化を防ぐ処理が必要になる。
る。あるいは、動きベクトルを探索する時、有効領域の
部分（上半分:16×８画素）のみを用いて類似する参照M
Bを探索する。有効領域部分のみを用いて探索し生成し
た差分信号は、そのまま符号化した場合には第15図「差
分MB」のように固定領域に対応する部分（下半分:16×
８画素）に余分な画像が入り、多くの符号が発生してし
まう。そのため、この固定領域に対応する部分を第15図
「修正MB」のように強制的にNOCODEDにして情報量の増
大を防ぎ、受信側ではこの部分を固定値に置き換えるこ
とによって画質の劣化を防ぐ処理が必要になる。
また、境界がかかっているMBの色信号は、有効領域と
固定領域の境界がブロックにもかかっている（第15図差
分色ブロック）。このようなブロックもそのまま符号化
を行うと多くの符号を発生してしまう。そのため、固定
領域の信号値を強制的に零にする（第15図修正色ブロッ
ク左）、あるいは、境界を中心として有効領域を固定領
域に線対称に複写する（第15図修正色ブロック右）、あ
るいは、有効領域から外挿予測により固定領域の信号を
作り換える等の処理をした後に符号化処理を行う必要が
ある。
固定領域の境界がブロックにもかかっている（第15図差
分色ブロック）。このようなブロックもそのまま符号化
を行うと多くの符号を発生してしまう。そのため、固定
領域の信号値を強制的に零にする（第15図修正色ブロッ
ク左）、あるいは、境界を中心として有効領域を固定領
域に線対称に複写する（第15図修正色ブロック右）、あ
るいは、有効領域から外挿予測により固定領域の信号を
作り換える等の処理をした後に符号化処理を行う必要が
ある。
本発明を適用することにより、伝送するTV信号の画質
が向上するほか回路規模も小さくすることが可能にな
る、あるいは単位時間により多くのフレームを符号化す
ることが可能になるなど、実施しての効果は極めて大き
い。
が向上するほか回路規模も小さくすることが可能にな
る、あるいは単位時間により多くのフレームを符号化す
ることが可能になるなど、実施しての効果は極めて大き
い。
第１図は本発明の一実施例の構成図、第２図はCIFの説
明図、第３図はGOB,MBの説明図、第４図は実施例中の画
像信号切り替えタイミングチャート、第５図は実施例の
出力画像例、第６図は実施例の符号例、第７図は色輝度
分離・サンプリング回路詳細図（例１）、第８図は色輝
度分離・サンプリング回路詳細図（例２）、第９図は信
号並び換え回路の詳細図、第10図は固定値送出回路の詳
細図、第11図は従来の符号化回路例、第12図は走査線数
変換フィルタ回路詳細図、第13図は走査線数変換の原理
図、第14図は有効領域と固定領域の境界にMBがかかって
いる例、第15図は領域境界にMBがかかった時の処理例で
ある。
明図、第３図はGOB,MBの説明図、第４図は実施例中の画
像信号切り替えタイミングチャート、第５図は実施例の
出力画像例、第６図は実施例の符号例、第７図は色輝度
分離・サンプリング回路詳細図（例１）、第８図は色輝
度分離・サンプリング回路詳細図（例２）、第９図は信
号並び換え回路の詳細図、第10図は固定値送出回路の詳
細図、第11図は従来の符号化回路例、第12図は走査線数
変換フィルタ回路詳細図、第13図は走査線数変換の原理
図、第14図は有効領域と固定領域の境界にMBがかかって
いる例、第15図は領域境界にMBがかかった時の処理例で
ある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−258581（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04N 7/24 - 7/68 H04N 7/14 - 7/15 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (10)
- 【請求項１】画像をａライン毎にｎ個の部分に分割して
符号化する画像符号化方法において、 ａ×ｎ＝Ｎライン数に満たないライン数Ｍの入力した原
画像信号から規格で定められたＮラインの信号を生成
し、 生成した上記Ｎラインの信号及び上記原画像信号のライ
ン数Ｍを示す信号を符号化して伝送路に出力することを
特徴とする画像符号化方法。 - 【請求項２】請求項１に記載の画像符号化方法におい
て、 上記Ｎラインの信号は、上記ライン数Ｍの入力した原画
像信号に（Ｎ−Ｍ）ライン分のダミー信号を付加して生
成することを特徴とする画像符号化方法。 - 【請求項３】請求項２に記載の画像符号化方法におい
て、上記ダミー信号は固定値の信号であることを特徴と
する画像符号化方法。 - 【請求項４】規格で定められたライン数Ｎに満たないラ
イン数Ｍの原画像信号を入力し、上記原画像信号に（Ｎ
−Ｍ）ライン分の固定値信号を付加してＮラインの信号
を生成し、 生成したＮラインの信号及び上記原画像のライン数Ｍを
示す信号とを符号化して伝送路に出力することを特徴と
する画像符号化方法。 - 【請求項５】画像をａライン毎にｎ個の部分に分割して
符号化出力する画像符号化装置において、 ａ×ｎ＝Ｎの規格で定められたライン数Ｎに満たないラ
イン数Ｍの原画像信号をデジタル画像信号に変換して出
力するサンプリング回路と、 ダミー信号を生成して出力する送出回路と、 上記デジタル画像信号と上記ダミー信号とを、１ライン
からＭラインまでは上記デジタル画像信号を選択し、以
降の（Ｎ−Ｍ）ライン分はダミー信号を選択するよう切
り替えてＮラインの画像信号を出力するスイッチと、 上記Ｎラインの画像信号及び上記原画像信号のライン数
Ｍを示す信号とを符号化して出力する符号化回路とを有
することを特徴とする画像符号化装置。 - 【請求項６】請求項５に記載の画像符号化装置におい
て、上記ダミー信号は固定値信号であることを特徴とす
る画像符号化装置。 - 【請求項７】請求項５または請求項６のいずれかに記載
の画像符号化装置において、 上記符号化回路は、上記Ｎライン画像信号をマクロブロ
ックに分割し、該マクロブロック毎に参照画像から最も
類似した部分を探し、これらの差分をDCT変換したDCT係
数と、これらの相対的位置を示す動きベクトルを出力す
るソース符号化回路と、 上記原画像のライン数Ｍを示す信号を符号化し、上記ソ
ース符号化回路の出力と多重化して出力するビデオマル
チプレクス符号化回路とを有することを特徴とする画像
符号化装置。 - 【請求項８】１ラインからＭラインまでは原画像信号、
以降の（ａ×ｎ−Ｍ）ラインはダミー信号で構成された
ａ×ｎ＝Ｎラインの規格で定められた大きさの画像信号
が符号化された画像符号及び上記原画像信号のライン数
Ｍを示す情報を伝送路から受け取り、 上記画像符号を復号化して再生画像を生成し、 上記再生画像の上部から上記ライン数Ｍの領域を表示す
ることを特徴とする画像復号化方法。 - 【請求項９】請求項８に記載の画像復号化方法におい
て、上記ダミー信号は固定値信号であることを特徴とす
る画像復号化方法。 - 【請求項１０】原画像信号を規格で定められた大きさの
画像信号に変換して符号化した画像符号及び上記原画像
信号の大きさを示す情報とを伝送路から受け取り、 上記画像符号を復号化した再生画像の上部から上記原画
像の大きさの領域を表示することを特徴とする画像復号
化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33711990A JP3191935B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 画像符号化方法、画像符号化装置、画像復号化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33711990A JP3191935B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 画像符号化方法、画像符号化装置、画像復号化方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36914099A Division JP3303869B2 (ja) | 1990-11-30 | 1999-12-27 | 画像符号化方法、画像符号化装置、画像復号化方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04207684A JPH04207684A (ja) | 1992-07-29 |
| JP3191935B2 true JP3191935B2 (ja) | 2001-07-23 |
Family
ID=18305619
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33711990A Expired - Lifetime JP3191935B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 画像符号化方法、画像符号化装置、画像復号化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3191935B2 (ja) |
Families Citing this family (16)
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| US7822123B2 (en) | 2004-10-06 | 2010-10-26 | Microsoft Corporation | Efficient repeat padding for hybrid video sequence with arbitrary video resolution |
| US8107531B2 (en) | 2003-09-07 | 2012-01-31 | Microsoft Corporation | Signaling and repeat padding for skip frames |
| US7724827B2 (en) | 2003-09-07 | 2010-05-25 | Microsoft Corporation | Multi-layer run level encoding and decoding |
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| US7649539B2 (en) | 2004-03-10 | 2010-01-19 | Microsoft Corporation | Image formats for video capture, processing and display |
| US7839933B2 (en) | 2004-10-06 | 2010-11-23 | Microsoft Corporation | Adaptive vertical macroblock alignment for mixed frame video sequences |
| US8243820B2 (en) | 2004-10-06 | 2012-08-14 | Microsoft Corporation | Decoding variable coded resolution video with native range/resolution post-processing operation |
| US9071847B2 (en) | 2004-10-06 | 2015-06-30 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Variable coding resolution in video codec |
| US7956930B2 (en) | 2006-01-06 | 2011-06-07 | Microsoft Corporation | Resampling and picture resizing operations for multi-resolution video coding and decoding |
| US8880571B2 (en) | 2006-05-05 | 2014-11-04 | Microsoft Corporation | High dynamic range data format conversions for digital media |
| US8054886B2 (en) | 2007-02-21 | 2011-11-08 | Microsoft Corporation | Signaling and use of chroma sample positioning information |
| US8107571B2 (en) | 2007-03-20 | 2012-01-31 | Microsoft Corporation | Parameterized filters and signaling techniques |
| US8953673B2 (en) | 2008-02-29 | 2015-02-10 | Microsoft Corporation | Scalable video coding and decoding with sample bit depth and chroma high-pass residual layers |
| US8711948B2 (en) | 2008-03-21 | 2014-04-29 | Microsoft Corporation | Motion-compensated prediction of inter-layer residuals |
| US9571856B2 (en) | 2008-08-25 | 2017-02-14 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Conversion operations in scalable video encoding and decoding |
-
1990
- 1990-11-30 JP JP33711990A patent/JP3191935B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04207684A (ja) | 1992-07-29 |
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