JPH0237748B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はデイジタルテレビジヨン信号を帯域圧
縮して伝送するためのテレビジヨン用フレーム間
符号化復号化装置に関するものである。

フレーム間予測符号化方式は、テレビジヨン信
号では一般に前後のフレーム間の相関が大きいと
いう性質に着目して符号化を行うもので、前フレ
ームの画像情報をメモリに記憶し、前フレームと
の差分値のみを伝送するものである。フレーム間
の相関が大きい場合にはフレーム間差分値は零近
傍に集中する。このためフレーム間予測符号化方
式を用いた場合には、可変長符号を用いて発生頻
度の高い符号に対しては短かい符号を割り当てた
り、ブロツク符号を用いたりして情報発生量をさ
らに圧縮している。従つて各フレームの情報発生
量は、入力画像に依存して変動し、前後の画像フ
レームの相関がきわめて小さい場合には情報発生
量が大きくなり、１フレームの全情報を定められ
た伝送ビツトレートでは伝送しえない場合が生じ
る。

従来このような場合には、ある符号化周期（た
とえば画像のフレーム周期）内に発生する情報量
を監視し、あらかじめ定めた量を越えたならば強
制的にフレーム間差分値を零にして、それ以後の
情報発生量を抑圧していた。しかしながらこれに
続く可変長符号化あるいはブロツク符号化におい
ては、なんら制御を加えていなかつたため、フレ
ーム間差分値を零にした場合においてもブロツク
符号あるいは可変長符号が発生し、この情報発生
量を見込んで実際のオーバーフローより早めにフ
レーム間差分値を零にしなければならず、有効画
素（フレーム間差分値が零以外の画素）を送る量
が減少してしまうという欠点があつた。

本発明の目的は、上述の欠点を解決し効率よく
テレビジヨン信号を伝送するフレーム間符号化復
号化装置を提供することにある。

次に本発明を図面を参照して詳細に説明する。
以下の実施例では送信部と受信部を分けて説明す
る。

第１図は本発明のテレビジヨン用フレーム間符
号化復号化装置の１実施例の送信部を示すブロツ
ク図である。図において、１００はフレーム間予
測符号化回路、２００は符号化回路、３００は第
１のバツフアメモリ、１５はバツフアメモリオー
バーフロー検出回路である。

初めにフレーム間予測符号化回路１００につい
て説明する。PCMテレビジヨン信号が入力端子
１に入力し、PCMテレビジヨン信号は、減算器
２により、フレームメモリ６に蓄積されている前
フレームのデータを予測値としてフレーム間差分
がとられる。

第２図は量子化器の入力と出力及び可変長符号
化回路の可変長符号と符号化停止符号を示した図
である。減算器２により発生した差分値は量子化
器３により第２図のごとく15レベルに量子化され
て選択回路４に入力する。選択回路４は、後述す
るバツフアメモリオーバーフロー検出回路１５か
らのオーバーフロー信号１５ａが発生していない
時は量子化器出力を、またオーバーフロー信号１
５ａが発生した時には差分値零をそれぞれ選択し
出力する。選択回路４により選択された出力信号
４ａは、加算器５により前フレームのデータと加
算されて次のフレームの予測値としてフレームメ
モリ６に書き込まれるとともに、符号化回路２０
０の可変長符号化回路７およびブロツク符号化回
路８に入力される。

次に符号化回路２００について説明する。可変
長符号化回路７では、第２図のごとく可変長符号
を割当て、発生頻度の高い符号から短い符号を割
当てている。また可変長符号化回路７は、後述す
るバツフアメモリオーバーフロー検出回路１５か
らのオーバーフロー信号１５ａが発生したら符号
化を停止し、第２図に示す符号化停止符号を送る
ことによりそれ以後の情報発生量を零に抑圧す
る。ブロツク符号化回路８は、連続する８画素単
位にブロツクを構成し、ブロツク中に有効画素
（差分値が零でない画素）が存在すればブロツク
符号“０”を、またブロツク中に有効画素が存在
しなければブロツク符号“１”を出力する。ただ
し後述するバツフアメモリオーバーフロー検出回
路１５からのオーバーフロー信号１５ａを受けた
ならば、その最初のブロツクのブロツク符号を
“０”としてそれ以後オーバーフロー信号が発生
している間はブロツク符号を発生させない。多重
化回路９では、前記ブロツク符号８ａおよび可変
長符号（符号化停止符号を含む）７ａを受けて、
有効ブロツク（ブロツク符号“０”）の場合はブ
ロツク符号を先頭に可変長符号を、また無効ブロ
ツク（ブロツク符号“１”）の場合はブロツク符
号のみを順次多重化し、符号化データ９ａを第１
のバツフアメモリ３００に出力する。

次に第１のバツフアメモリ３００について説明
する。符号化データ９ａは、フレーム間予測符号
化回路１００で発生する符号化周期を示す信号１
００ａのレベルに応じて、符号化周期単位でメモ
リ１２とメモリ１３に交互に書き込まれる。メモ
リ１２またはメモリ１３からの読出しは、書込み
区間でない時間に読み出され、選択回路１４を介
して出力端子１６に出力する。

バツフアメモリオーバーフロー検出回路１５
は、符号化周期を示す信号１００ａの変化点でオ
ーバーフロー信号１５ａをリセツトし、メモリ１
２またはメモリ１３のうち書込み中のメモリのデ
ータ量を監視し、定められた量を越えたらオーバ
ーフロー信号１５ａをセツトする。また出力端子
１７には符号化周期を示す信号１００ａが出力す
る。

第３図は本発明のテレビジヨン用フレーム間符
号化復号化装置の１実施例の受信部を示すブロツ
ク図である。図において、４００は第２のバツフ
アメモリ、５００は復号化回路、６００はフレー
ム間予測復号化回路である。

初めに第２のバツフアメモリ４００について説
明する。送信部で符号化された符号化データ１８
ａは、符号化周期を示す信号１９ａを受けて、信
号１９ａのレベルに応じて各符号化周期のデータ
単位にメモリ２０とメモリ２１に交互に書き込ま
れる。メモリ２０またはメモリ２１からの読出し
は、書込み区間でない時間に読み出され、選択回
路２２を介して復号化回路５００に出力される。

復号化回路５００では、選択回路２２からの符
号化データ２２ａを受けて、ブロツク復号化回路
２４においてブロツク符号を復号し、ブロツク符
号２４ａが“１”ならば選択回路２６において差
分値零を出力する。またブロツク符号２４ａが
“０”ならば、可変長復号化回路２３においてブ
ロツク符号に続く可変長符号を復号し、選択回路
２６に出力する。選択回路２６ではブロツク符号
２４ａが“０”ならば可変長復号化回路２３から
の差分値を選択し出力する。また可変長復号化回
路２３では、符号化停止符号の検出も同時に行
い、この符号化停止符号を検出したならば選択回
路２７を制御し以後の差分値を零にする制御信号
２３ａを発生する。この制御信号２３ａは、符号
化停止符号の検出でセツトされ、符号周期を示す
信号１９ａの変化点でリセツトされるものであ
る。

フレーム間予測復号化回路６００は、復号化回
路５００から復号差分データ２７ａを受けて加算
器２８によりフレームメモリ２９に蓄積されてい
る予測データに復号差分データ２７ａを加えるこ
とによつてPCMテレビジヨン信号を復号する。
この復号PCMテレビジヨン信号は、出力端子３
０に出力されるとともに、フレームメモリ２９に
次のフレームの予測データとして書き込まれる。

上記実施例より明らかなように、本発明のテレ
ビジヨン用フレーム間符号化復号化装置は、第１
のバツフアメモリのオーバーフロー信号が発生し
たならば、フレーム間予測符号化回路の差分値を
強制的に零にするとともに、可変長符号化回路の
符号化を停止し、可変長符号の代りに符号化停止
符号を転送するためオーバーフロー発生後の情報
量が固定的に10ビツト程度しか発生しない。従つ
て符号化効率がきわめてよいテレビジヨン用フレ
ーム間符号化復号化装置が得られその効果大であ
る。

また上記実施例において、フレーム間予測符号
化回路およびフレーム間予測復号化回路は、フレ
ーム内予測符号化復号化方式をも含む複合予測方
式におきかえることもできることは容易に類推で
きる。さらに第２図に示した量子化特性、可変長
符号、符号化停止符号や上記実施例で用いたブロ
ツク符号化方式もこれに限定されるものではな
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例の送信部を示すブロ
ツク図、第２図は第１図の量子化器の入力と出力
及び可変長符号化回路の可変長符号と符号化停止
符号を示した図、第３図は本発明の１実施例の受
信部を示すブロツク図である。 記号の説明：２は減算器、３は量子化器、４は
選択回路、５は加算器、６はフレームメモリ、７
は可変長符号化回路、８はブロツク符号化回路、
９は多重化回路、１２，１３はメモリ、１４は選
択回路、１５はバツフアメモリオーバーフロー検
出回路、２０，２１はメモリ、２２は選択回路、
２３は可変長復号化回路、２４はブロツク復号化
回路、２６，２７は選択回路、２８は加算回路、
２９はフレームメモリ、１００はフレーム間予測
符号化回路、２００は符号化回路、３００，４０
０はバツフアメモリ、５００は復号化回路、６０
０はフレーム間予測復号化回路をそれぞれあらわ
している。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ デイジタルテレビジヨン信号を帯域圧縮して
   伝送するテレビジヨン用フレーム間符号化復号化
   装置において、バツフアメモリオーバーフロー信
   号に応答して強制的にフレーム間差分値を零にす
   る回路を有するデイジタルテレビジヨン信号のフ
   レーム間予測符号化回路と、前記フレーム間予測
   符号化回路の差分値を受けて符号化し、かつバツ
   フアメモリオーバーフロー信号に応答して符号化
   を停止して符号化を停止したことを示す符号を符
   号化された情報列に付加する機能を有する符号化
   回路と、２つのメモリを有し該２つのメモリに前
   記符号化回路からの情報列を定められた符号化周
   期で交互に書込み、また該２つのメモリのうち書
   込み動作の停止しているメモリの前記書込み情報
   が伝送路側からの要求に応じて続み出される第１
   のバツフアメモリと、該第１のバツフアメモリの
   書込み動作中のメモリが定められた記憶量を越え
   たことを検出すると、前記バツフアメモリオーバ
   ーフロー信号を発生するバツフアメモリオーバー
   フロー検出回路とを有する送信部と、２つのメモ
   リを有し該２つのメモリに前記送信部で符号化さ
   れた情報列を受けて前記送信部と同じ符号化周期
   で交互に書込まれる第２のバツフアメモリと、該
   第２のバツフアメモリの２つのメモリのうち書込
   み動作を停止しているメモリから情報を読み出
   し、符号を復号し、前記送信部で付加した符号化
   を停止したことを示す符号を検出したら以後の差
   分値を零に再成する復号化回路と、該復号化回路
   からの差分値を受けてデイジタルテレビジヨン信
   号に復号するフレーム間予測復号化回路とを有す
   る受信部とから構成されることを特徴とするテレ
   ビジヨン用フレーム間符号化復号化装置。