JPH02504692A - 変換による一連の画像のエンコードおよびデコード適応方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 変換による一連の画像のエンコードお よびデコード適応方法及びその装置 本発明は変換により一連の画像をエンコードそしてデコードするアダプティブ方 法およびそれを実施するための装置に関する。この方法の目的は画像がディジタ ル化されているときに伝送あるいは記憶されるべき情報の量を減少させることで ある。これは例えばディジタルビデオ伝送系またはディジタルビデオレコーダに 応用出来る。

余弦またはフーリエまたはハダマードまたはノ＼−ルまたはカールーネルーレー フェ形の２次元変換を用いてディジタル化された画像をエンコードすることは周 知である。そのようなエンコードは、夫々が輝度または色差値であるディジタル 値を表わす画素ブロックに夫々の画像を分割し、そのブロックの変換係数となる 値のマトリクスを得るべく各ブロックに変換を施し、例えば／翫フマンコードを 用いてこれら変換係数をエンコードされた形で伝送することよりなる。一方デコ ードは変換係数を得るべくハフマンコードワードをデコードし、画素ブロックに 対応する変換係数にエンコードの場合とは逆の２次元変換を加えることにより各 画素を表わすディジタル値を回復することよりなる。実際に用いられる変換は例 えば余弦変換のような高速アルゴリズムのある変換である。

フランス特許出願第２５７５３５１に示されるエンコードおよびデコード方法は 各画像を画素ブロックに分割し、変換係数ブロックを得るために輝度値ブロック で表わされる各ブロックに余弦変換を行い、各ブロックについてそれが表わすシ ーンの動きが大きいか小さいかを決定し、動きが大きいときにはそのブロックの 変換係数値をあるいは動きが小さいときには前の画像内の同様のブロックの係数 に関してこれら係数の値の差を伝送し、イントラ画像エンコードおよびインター 画像エンコードの２つの形式の内、各ブロックについて用いられた形式を示す情 報を伝送することよりなる。係数または係数の差はハフマンコードワードの形で 伝送される。

この方法によればデコードは逆変換を行う前に動きの少いシーンを表わす各ブロ ックの変換係数の値を、前の画像内の同様のブロックの係数値にその係数の夫々 の差を加えることにより決定することを含む。

この方法によればエンコードは更に画像の高空間周波数に対応する係数または係 数差について、低空間周波に対応する係数または係数差に大きい重みをつけるよ うにして係数または係数差値に重みづけを行い、そして重みづけした係数または 係数差をリニアスケールで定量化することよりなる。この定量化ステップは伝送 されるべき情報の量により可変である。これは１つのブロックの係数のすべであ るいは変換係数差のすべてに問題のブロックの前にエンコードされた画素ブロッ クについて伝送されるべき情報の量により可変である同じ定量化係数を乗算しそ してその結果のすべてのみを保持することと等価である。

伝送されるべき情報は一定の速度での伝送を可能にするバッファメモリに記憶さ れる。調整装置が、バッファメモリにデータが入りつつあるときは連続的に削減 しそしてバッファから出ているときは連続的に増加する定量化係数値を出す。

勿論このデコードは更に夫々の伝送される係数または係数差の値にエンコードに 用いられた重みづけ係数の逆に等しい係数を乗算しそしてそれにエンコードに用 いた定量化係数の逆に等しい係数を乗算することを含む。

一連の画像が動きの大きいシーンを表わす場合には伝送されるべき情報の量は大 きく、従って定量化係数は、伝送されるべき変換係数または変換係数差値の振幅 を小さくするため小さくなる。更に、重みづけ係数は、画像の高空間周波に対応 する本質的な情報の犠牲を少くしつつ画像の情報を伝送するために画像の低空間 周波に対応する変換係数により大きい重みを与える。

一連の画像が動きの少いあるいは静止したシーンを表わすときの各ブロックのエ ンコードはそれら次々となる画像間の相関を調べるためインク画像形のものとな る。

画像から画像へと、同様のブロックの変換係数の差値は減少しそして伝送される べき情報量は減少する傾向となる。この調整は定量化係数を増加するように行わ れる。

他方まだ伝送されていない情報は、画像の低空間周波に対しては、それが重みづ けされそれ故伝送されているからもはや関係を有しない。まだ伝送されていない 情報は画像の高空間周波にのみ関係し、この画像は次に大量の情報をもって伝送 される。数面像に対応する時間インターバル後に静止シーンを表わす情報のすべ てが伝送されそして非常に忠実なそのシーンの再生を可能にする。

カラーテレビジョン画像のエンコードとデコードについては上述の従来技術では 輝度信号と２つの色差信号に対応する３つのディジタル値列を並列に処理するこ とを示唆している。

この周知の方法は２つの欠点を有する。すなわちこれら３つのディジタル値列の 並列処理により、３個のバッファメモリが必要であり、それらメモリは伝送チャ ンネルのデータ速度は一定であるから一定の比をもつデータ速度でエンコードさ れた情報を回復しなければならない。

ここで、輝度信号および２つの色差信号に対応する情報データ速度は、色の飽和 が極めて変化しうるちのであり、白、灰色および黒のみを含む画像の場合には０ にもなりうるちのであるから著しく可変の比をもつことになる。

これら３つの情報データ速度間に一定の比を与えるため特表平？−５０４６９２ （４） に、実際には伝送される情報量を不必要に増加させ、あるいは色差に対応する情 報の部分が犠牲になるのであり、これは再生の忠実度に大きく影響する。

他の欠点はこの方法において用いられる調整によるものである。同一の画像にお いてインター画像エンコードによりコード化された一連のブロックがある場合に 、伝送されるべき情報量が小さいとこの調整により定量化係数が増大し、バッフ ァメモリの書込みが保持されることになる。分離したブロックまたはいくつかの ブロックがイントラ画像エンコードによりコード化されるべきときにはそれらが 動きのある限られた領域に対応するから突然に大量の情報を伝送しなければなら なくなる。バッファメモリが実際に満杯となっていると調整は伝送されるべき情 報の大部分を犠牲にする、すなわちバッファメモリが飽和すると定量化係数が急 激に減少する。そのような場合にはインター画像エンコードによりコード化され た画素ブロックは、イントラ画像エンコードによりコード化された隣接ブロック が中程度の忠実度で再生されるに対し高い忠実度で再生される。この品質の差は これら２つの形のブロックが同−画素内に隣接するため非常に目につきやすくな る。

本発明の目的は従来の方法のこれら欠点を解決することである。本発明の目的は 、特に同一のバッフ７メモリに輝度値と２つの色差信号値に対応する、伝送され るべき情報を記憶し、そしてこれら３つの形の信号に対応する変換係数または変 換係数の差について一つの定数を除き重みづけ係数と同じ定量化係数を用いるこ とからなる。

他の観点によれば本発明の方法は画像の低空間周波に対応する情報により大きい 重みを与えることに加えて伝送されるべき情報の量により可変の重みづけ係数を 用いて、バッファメモリの書込みが増加して最大になるとき画像の高空間周波に 対応する情報に与えられる重みを更に減少させることよりなる。

他の観点によれば、定量化係数はバッフ７メモリの書込速度の関数として可変で あるが固定の書込しきい値に対応する不連続性を有し、このしきい値より低く且 つ、書込がこのしきい値より大となるとき増加するようにする。

本発明の方法は夫々輝度値ブロック、青色差値ブロックおよび赤色差値ブロック で表わされる画素ブロックに夫々画像を分割し、問題とする値ブロックの変換係 数ブロックを得るために夫々の値ブロックに２次元変換を行い、問題のブロック について伝送されるべき情報量を最少にするためにエンコードされている画像の 前の画像における同様の変換係数の値に対し、各値ブロックにつきそのブロック の変換係数値またはそれら変換係数値の差を伝送することよりなるイントラ画像 またはインター画像エンコード段階と、この変換係数と変換係数の差とが伝送さ れる前にそれらに画像の低空間周波に有効な玉みづけ係数を乗算すると共にそれ らに伝送されるべき情報量の関数として可変である定量化係数を乗算する段階と 、各ブロッ′りについて変換係数の夫々の伝送値または変換係数差の夫々の伝送 値にエンコード段階で用いられた童みづけ係数の逆数に等しい係数およびエンコ ード段階で用いられた定量化係数の逆数に等しい係数を乗算し、変換係数の夫々 の差値に問題のブロックと同様のブロックにおける問題の係数と同様であってデ コードされている画像の前の画像に属する変換係数値を加算し、夫々の変換係数 に、デコードされた画像の一部を表わす値ブロックを得るべくエンコードに適用 された変換の逆である変換を行うデコード段階と、からなり、伝送情報のデータ 速度を調整する段階と、同一のバッファメモリに上記３つの形式の値ブロックに 対応する伝送されるべき情報を記憶する段階と、上記変換係数と上記３つの形式 のブロックの変換係数の差に、定乗算係数の適用を除き同じ可変重みづけ係数と 同じ可変定量化係数を乗算する段階と、を特徴とする。

第１図は本発明の方法の一実施例における画素ブロックの変換係数または変換係 数差の走査順を示す図、第２図は重みづけを示すグラフ、第３図は定量化を示す グラフ、第４図、第５図、第６図は伝送情報のデータ速度の調整を示す図、第７ 図、第８図は本方法の変更例を示す図、第９図はエンコーダおよびデコーダの同 期化信号を示す図、第１０図、第１１図はエンコーダの一実施例のブロック図、 第１２図、第１３図はデコーダのブロック図である。

一実施例においては一連の画像は一連のカラーテレビジョンフレームにより構成 され、サンプリングされそしてディジタル化される。各画素は輝度値、赤色差値 および青色差値で表わされ、夫々の値は８ビツトである。輝度は１０．１２５Ｍ Ｈｚでサンプリングされ、夫々の色差信号は５．０６２５ＭＨｚでサンプリング される。エンコードされた情報のデータ速度は一定であってＩＯＭビット／秒の 輝度である。

コード化されるべき各テレビジョン画像はテレビジョンカメラにより従来通りに 解析される２つのインターレースフレームからなる。各フレームは別々にコード 化される。

この例では使用される変換は余弦変換である。これは１６Ｘ１６輝度値ブロック 、１６Ｘ８赤色差値ブロック、１６×８青色差値ブロックに加えられる。他の２ 次元変換も本発明の方法の実施に使用しうる。この変換はこれら３種のブロック の夫々に並列に行われる。これが夫々の値ブロックについて問題のブロックの変 換係数値マトリクスを与える。変換係数ブロックは変換されるべきブロックのそ れと同じ寸法を有する。変換係数は実数である。

輝度値ｆ　（ｉ、　　ｊ）の変換係数は次式で計算される。

但し　ｃ　（ｕ）＝　　／（ｙｌ　　　　ｕ−０のときＣ（ｕ）＝１　　　　　 　　ｕ４０のとき色差値ｆ’　　（ｔｏ　　３）の変換係数は次式による。

但し、ｌ＋３はコード化されるべき値ブロックにおける行および列インデクスで あり、ＵとＶはこれら係数のブロックにおける変換係数の行および列インデクス である。第１列にあって第１行の変換係数は変換係数ブロックの係数値の平均の ２倍である。その値は常に正である。

この値は、この変換係数における僅から誤差が隣接する画素ブロック間に大きな 可視的な差をもたらすから出来るだけ高い精度でコード化されねばならない。

変換ブロックの他の係数はＵとＶが増加すると増加する画像の空間周波数に対応 する。ＵとＶが最大のとき変換係数は一般に０である。ここでは変換係数ブロッ クの係数は、第１図に示されてｕ２＋ｖ２の値の増加に対応する走査順序に従っ て考慮される。変換係数の走査路は、それらの静的特性により、コード化される べき画像のタイプについての圧縮比を最適にするように選ばれる。

本発明のこの実施例はコード化される値のタイプ、すなわち輝度値、青色差値お よび赤色差値の夫々についてインター画像エンコードおよびイントラ画像エンコ ードを並列に行うことを含む。インター画像エンコードはコード化されている画 像の前の画像における問題のブロックと同様のブロックの変換係数に関し、問題 の画素ブロックの変換係数間の差を計算することからなる。イントラ画像エンコ ードはそのブロックの変換係数値を直接に使用することからなる。次に両方にお いて、このエンコード方法は重みづけ、定量化およびハフマンエンコードを行う 。

一般に、動きのある画像の一部を表わすブロックのイントラ画像エンコードはイ ンター画像二ンコードより多量の情報を必要とする。逆に画像の静止部分を表わ すブロックのインター画像エンコードは一般にイントラ画像エンコードより情報 量が少い。エンコードの形式の選択はコード化されるべき信号の３つの形式につ いて共通である。この実施例ではエンコードの形式の選択はコード化されるべき ディジタル値の同じブロックについて両方の場合に必要な情報の量を夫々正確に 決定する。各情報量は重みづけ、定量化およびハフマンエンコードにより供給さ れるコード化されたデータのビット数により計算される。この方法では次に最少 の情報量を必要とするエンコードにより供給されるデータを伝送する。

この重みづけは画素ブロックの特定の変換係数をコード化する情報の抑圧がデコ ードされた画像に著しい劣化を生じさせないようにすることを可能にする。画像 の低空間周波に対応する係数は高空間周波に対応する係数よりも情報の抑圧に対 し敏感である。重みづけは低空間周波に対応する係数が優勢となるようにするも のである。

これは１つのブロックの変換係数または変換係数の差に、輝度については次式で 与えられる重みづけ係数を乗算することにより行われる。

但しＵとＶは重みづけの行われる変換係数または変換係数の差の列と行のインデ クスであり、Ｒはブロックの大きさと画像のサンプリング周波数によりきまる実 数であってブロックの大きさが１６Ｘ１６でサンプリング周波数が１０．１２５ ＭＨｚのとき１．４となるものであり、Ｎｏｒは次式で与えられるＲによりきま る一定のパラメータであって、 ２×１６２ サンプリング周波数が１０．１２５ＭＨｚのとき０．４２となるものであり、Ｐ ｏｎは重みづけの度合を限定する可変パラメータである。その値は画素を表わす ３種の信号に対応する、伝送されるべきコード化情報を記憶するバッファメモリ の書込によりきまる。この情報はコード化されている画素ブロックの前のブロッ クに関係する情報である。問題のビット数は非ゼロ値のハフマンエンコード、ゼ ロ値のシーケンスにょるエンコードおよびデータ分離ワードのそう人後に得られ るものである。

重みづけの度合はバッファメモリの書込みに対し作用するようにその書込みの増 加関数である。

この実施例ではバッフ７メモリの容量は６４にバイトである。パラメータＰｏｎ の値および画像の低および高空間周波間に得られる重みづけ比は次表で与えられ る。

６４−４８ｋｂ　　　　１８　　　　　　　　　５４８−４０ｋｂ　　　　１８ ．５　　　　　　４．５４０−３２ｋｂ　　　　１９　　　　　　　　　４３２ −２４ｋｂ　　　　２０　　　　　　　　　３．５２４−１６ｋｂ　　　　２２ 　　　　　　　　　　Ｂ１６−８ｋｂ　　　　　２４　　　　　　　　２．５８ −Ｏｋｂ　　　　　　２７　　　　　　　　　２色差信号についての変換係数ま たは変換係数の差の値は次式で与えられる係数で重みづけされる。

但し、Ｒ′は色差信号についてはブロックのサイズとサンプリング周波数とによ りきまる実数であってサイズ１６×８、サンプリング周波数５．０６２５ＭＨｚ については０．７である。Ｎ　ｏｒ’　は次式で与えられる実数であってサンプ リング周波数が５．０６２５ＭＨｚのとき０．５９である。

Ｘ１６２ 重みづけ係数Ｐｃｈ（υ、Ｖ）も、伝送されるコード化情報のデータ速度の調整 プロセスにおいて寄与するように可変のＰｏｎによるバッファの書込みの関数で ある。この重みづけ係数はインター画像エンコードによりコード化されたデータ およびイントラ画像エンコードによりコード化されたものについて同一である。

この調整方法では更に１つのブロックの変換係数または変換係数の差に、コード 化されているブロックの前のブロックに対応するコード化されたデータを含むバ ッファメモリの書込みの関数である定量化係数を乗算する。

定量化操作はイントラ画像エンコードにより得られた変換係数と重みづけ後にイ ンター画像エンコードにより得られる変換係数の差とについて並列に行われる。

与えられた画素ブロックについて輝度に対応する変換係数のすべておよび変換係 数の差のすべてに同一の定量化係数値が乗算される。２つの色差信号に対応する 変換係数および変換係数差のすべてに定乗算係数を加えることを除き輝度に対応 するものと同一の値を有する重みづけ係数が乗算される。この定数は余弦変換の 計算中に導入される定乗算因子の補償のため１，４１とされており、これは輝度 と色差についての場合と同様にサイズの差によりブロック毎に僅かに異なってい る。

定量化係数はしきい値より低いバッファメモリの書込みＥｂについて一定であり 、Ｅｂがこのしきい値を越えると指数関数的に減少する。この例ではバッファメ モリの容量は６４０００ビツトであるから、書込しきい値は５６０００ビツトと なる。輝度については定量化係数は次式で表わされる。

Ｅｂ＞５６０００ビツトのとき。

Ｎ　１ｔｏｓ　、、　１、　Ｅｂく５６０００ビツトのとき。

色差信号については定量化係数は次式で与えられる。

但し定数ＮｏｒとＮｏｒ’　は前述した値を何する。

変換係数または変換係数の差はそれらを最も近い整数値にするために重みづけと 定量化の後に整理される。

第２図はバッファメモリの書込Ｅｂの関数として輝度についての画像の高および 低空間周波数に与えられる重みづけ係数の比を示すグラフである。これは書込み が０から６４キロビツトに変る間に段階的に増加する。

第３図は書込Ｅｂの関数としての輝度に対応する定量化係数ＮＩＬＩＩのグラフ である。これから定員化係数は書込み値の殆どについて一定であり、その最大値 に近づくと急激に減少することがわかる。本発明においては定量化係数と書込み 間の関係はそれ故従来用いられたものとは全く異なり、連続的に変化する。従来 の定量化係数は水平レベルのようなものは含まず、書込みの関数として規則的に 減少する。

第４．５．６図は３個の連続する画像が静止シーンを表わす場合のこの調整プロ セスを例示している。これら各図では実際に伝送される情報量が垂直軸に、これ ら画像の夫々の変換係数または変換係数差のランクが水平軸に夫々プロットされ ており、このランクは第１図の走査路によりきまる。問題とする情報の量は重み づけ、定量化およびハフマンエンコード後に得られるものである。

しかしながら、第１変換係数に対応する情報量、すなわちｉ、　　ｊ　−０はデ ータ速度の調整を行わないから第４〜６図には示していない。第１係数は重みづ けされず、回復された画像のブロック間の可視的な不連続性を避けるために標準 化されない。それ放気４〜６図は他の変換係数または変換係数差にのみ対応する 情報量を示す。

これら３つの画像の内の第１画像はその前の画像とは異なるものとする。第１画 像の変換係数はそれ故、低ランクの変換係数に特に分布する、大量の情報を必要 とするイントラ画像エンコードですべてコード化される。更に、重みづけは低ラ ンクの係数を大きくする効果をａする。そして最後に高ランクの特定の係数が最 も近い整数値にする過程でＯにされる。すべては＋０．５と−０，５にしきい値 があるかのごとくに生じる。そのため、第４図では高ランクの係数は任意の情報 量によっては伝送されない。特に、高ランクの多くの係数は絶対値で０．５より 小さいからＯにされる。０とされる係数または係数差値の数はバッフ７メモリの 大量の書込みにより生じる定量化係数の減少があると増加する。それ故定二化と 組合されたしきい値の効果は高空間周波に対応する情報を抑圧する傾向にある。

第５図は第１画像と同じであってそれに続く第２画像に対応する。第２画像の変 換係数はそれ数理論的には第１画像についてのものと全く同じである。これらは 第１および第２画像間の相関をとるためにインター画像エンコードでコード化さ れる。インター画像エンコードは、Ｎ１画像がコード化されそしてその間および デコード段階で同一の値を減算するためにデコード化された後にその画像の変換 係数と第２画像の変換係数の差を計算することにより行われる。

重みづけおよび定量化操作は情報を抑圧し、そしてそれ故コード化前の変換係数 とデコードに先立つコード化後の変換係数の非０差を生じさせるコード化誤差を 生じさせる。それ故、第１画像についてコード化されモして復号化された係数と 第２画像についてコード化されるであろう係数との間に非０差がある。これらの 差は特に重みづけ係数と定量化係数が画像毎に変化することによるものである。

ｊｉ！５図は重みづけされ、定量化されそしてハフマンエンコードされた係数の 差に対応する情報量を示す。これらの差により構成される情報量はいくつかの理 由で第１画像の変換係数値に対応する情報量より小さくなる。まず、第１および 第２画像は同じであるから係数の差は低い値をもつ。従って、この情報量はまず 平均周波数と高周波数、すなわち平均ランクと高ランクに対応するのであり、そ の理由はｊｉｉ１画像のエンコード中に行われる重みづけと定量化が平均ランク と高ランクに対応する情報を犠牲にしているからである。この情報は第２の記憶 された画像に詳細を加えうるようにする。第２画像のブロックのすべてのエンコ ードが第１画像との相関を用いたインター画像エンコードであると、伝送される べき情報の量は減少してバッファメモリを空にし、そして：Ａ愁プロセスにより 定量化係数の増加とその一定値１での維持が生じる。

定量化係数の増加は変換係数の差の大きさを増大させ、そしてそれ数平均および 高ランクの係数について伝送されるべき情報量が増大しそしてそのためバッファ メモリの書込みが生じる。しかしながら、定量化係数のレベリングはこの傾向を 低下させる。更に、伝送されるべき情報は、低空間周波に対応する情報が第１画 像のエンコード中、高度に伝送されているから平均および高空間周波に特に対応 する。重みづけはバッフ７メモリが満杯になるとき高周波に対し序々に作用する 。それ故、童みづけそれ自体も第２画像について伝送される情報の量を減少させ ようとする。最後にこの量は第１画像について伝送されるものより小さい。

前の２画像と同じ第３の画像のエンコードもインター画像エンコードで行われそ して第１、第２画像のエンコード中に伝送されえなかった高空間周波に対応する 情報を伝送するだけでよい。この情報は微細な部分を回復された第３画像に付加 しうるようにする。かくして、一連の静止画像があるときは、回復される画像の 忠実度が非常に高いものとなる。

第６図は係数のランクの関数として第３画像について伝送されるべき情報の量を 示す。この情報量は特に非常に高い空間周波数に対応するものであり、そしてこ れは一般に、バッフ７メモリが空になりはじめても重みづけが非常に高い空間周 波数に対し著しく作用するから、第１画像および第２画像のエンコードについて 伝送されるべき情報量に対し小さい。定量化と重みづけの度合は調整が書込みを 一定レベルに維持しようとはせず、各インター画像エンコード中の書込みを減少 させようとするように選ばれる。

一般的には各画像は静止領域と動作領域からなる。動きのある領域にあるブロッ クはバッファメモリを飽和させる傾向のあるインター画像エンコードを必要とす る。

重みづけと定量化の度合はメモリがこれらブロックに対応する情報で飽和しない ように選ばれる。重みづけは、メモリの書込が減少するときに高い空間周波に対 応する係数または係数差に対しそれが低い度合で作用するようにバッファメモリ の書込みの関数である。しかしながら重みづけの度合は、大量の情報の伝送を生 じさせるイントラ画像エンコードによりコード化されるブロックのエンコードに ついての容量を与えるためにインター画像エンコードでコード化される一連のブ ロックがあるときバッファメモリが空のままとなるようになる。

このように、１以上の連続するブロックをイントラ画像エンコードでコード化す べきときはバッファメモリは飽和は近づかず、その結果定量化係数は、イントラ 画像エンコードでコード化されるべきブロックが入るときバッファメモリ容量の オーバシュートを避けるために急激には増大されることはない。急激な定量化係 数の変化を特表乎：２−５ｏ４６ｓ）２（８） 避けるためにこの調整プロセスは同一画像においてブロック毎の画像の再生品質 を急激に劣化させない。これによりインター画像エンコードでコード化されたブ ロックと同一画像でこれらブロックに接近しイントラ画像エンコードでコード化 されたブロックとの間に可視の再生品質のコントラストが生じなくなる。

本発明の方法は輝度および色差信号に対応する変換係数または変換係数の差に、 一定の乗算因子の適用とは別に同一の重みづけ係数と同一の定量化係数を乗算さ せるからこれら３種の信号は同一ブロック内の同一品質でコード化され、そして 伝送されるべき情報は共通のバッファメモリに記憶しうる。共通のバッファメモ リでのこの記憶により３種の信号に対応する情報量間に任意の比をもってコード 化された情報を伝送しうろことになる。これら３種の信号について伝送される情 報量間に１つの与えられる比がないことにより、同等の忠実度をもって画像の圧 縮率に重要な利点を得ることが出来る。

事実、２つの色差信号について伝送されるべき情報の量は画像により表わされる シーンにより著しく変化しうる。画像が著しく飽和していない色を有するときは 色差信号について伝送されるべき情報の童は小さい。この場合には、３個の独立 したバッファメモリを用い３種の信号について伝送される情報量間に一定の比を 用いるようになった３種の信号について別々の調整を行う従来の方法とは異なり 、共通の調整により色差信号についての情報量を減少させた伝送が可能となる。

バッファメモリの書込Ｅｂは問題とするブロックのコード化の開始前に知られて いなければならない。これは問題のブロックの前のすべてのブロックに対応する コード化された情報を考慮しなければならない。これは問題のブロックに先行す るすべてのブロックについて伝送されるべき情報量を加算し、そしてこの和から 、伝送チャンネルのデータ速度と問題のブロックに先行するブロックをコード化 する情報の伝送のスタートと終りとの間の時間との積をとって計算される伝送情 報量を減算することにより計算される。

定量化後に、各ブロックの第１係数およびＯ値を除き変換係数または変換係数の 差の夫々の値が／１フマンコードによりコード化される。１ブロツクの変換係数 または変換係数の差は第１図により、増加するｕ２＋ｖ２に対応する走査順で次 々に考慮される。０である係数または係数の差はハフマンコードでコード化され る長さのシーケンスをもってコード化される。選ばれる走査順は１つのブロック の係数または係数差列が常に０値の長いシーケンスで終了するようにするもので ある。ｉ、ｊが０である各ブロックの第１係数または係数の第１差はｌ＼フマン エンコードを行わずに伝送される。

データ速度の低下を最適なものとするためにハフマンエンコードは８程の異なる ツリーに従って行われる。すなわち、 Ａ１．輝度信号に対応する、一連の０に続く変換係数変換係数のコード化。

Ａ３．輝度信号に対応する、一連のＯに続く変換係数の差のコード化。

Ａ４．輝度信号に対応する、一連のＯを前にもたない変換係数の差のコード化。

Ａ５．色差信号のいずれかに対応し、一連の０に続く変換係数のコード化。

Ａ６．色差信号のいずれかに対応し、一連の０を前にもたない変換係数のコード 化。

Ａ７．色差信号のいずれかに対応し、一連の０に続（変換係数差のコード化。

Ａ８．色差信号のいずれかに対応し、一連のＯを前にもたない変換係数差のコー ド化。

しかしながら、圧縮率に成る劣化は生じるが同一のコード化ツリーＡ５とＡ７、 同一のコード化ツリーＡ４とＡ６とＡ８を用いることが出来る。これらエンコー ドツリーはバッキングビットとデータ分離ワードである特別のイベントをもコー ド化するものである点にも注目すべきである。

０でなく前に一連の０を有さない係数または係数差のコード化および非Ｏであり 前に一連の０を有する係数または係数差のコード化用の２つの異なるツリーを用 いることにより、１つのコード化ツリーをこれら２つのケースに用いる従来の方 法に対し１０％程度伝送されるべき情報量が減少する。この減少の理由は次の通 りである。

まず、一方では０のシーケンスをそして他方では係数または非０係数差をコード 化するためには互いに区別しうるプレフィックスをつけた２つの別々のツリーが 必要であるが、この場合には１つのシーケンスとしてコード化されることになる から２つの連続する０シーケンスはない。従って、１つのＯシーケンス後に非０ である係数または係数差が存在する。これは伝送されるべきでない既知の情報で ある。上記の２つのツリーの使用により伝送されるべき情報の量を減少させるべ くこの情報の冗長度を検討することが出来る。

この実施例では係数のコード化のために用いられるハフマンコードは−６３と＋ ６３の間のダイナミックレンジを有する。係数差のコード化に用いられるものの ダイナミックレンジは−３１と＋３１の間である。オーバーシュートの場合には 少くとも１個のオーパージニートプレフィックスが加えられる。０モジユロ＋６ ４とＯモジユロ−６４の値を区別するために２つの独立したコードワードが加え られる。＋６４と−６４の倍数は以降の説明では夫々０＋と〇−で示してあり、 これらはいくつかのオーバーシュートプレフィックスを用いてコード化される。

各ブロックにおける最後の０シーケンスはコード化されず、各ブロックに対応す るコード化データはインターブロック同期化ワードで分離される。各ブロックの 第１係数または第１係数差の値は９ビツトで表わされる。

８本のハフマンツリーは次の条件を満足する。

−コードワードのすべてが１６ビツトより短い長さを有する。

一連つて、コードワードの有効な結合は１連のＯとなってはならない。

一コードワードは例外して５以上の０とならないかぎり終了出来ない。

一ワード“ｏｏｏｏｏ”が正確な使用のため保存される。

一コードワードは４以上の０で始まることは出来ない。

−色差信号に対応するエンコードツリーのみが同期化ワードを含む。

エンコードツリーＡ１は１９５個のイベントをコード化する。非０係数は１２９ 個の考えられるイベントまでを可能にするのであり、これらは値−６３，・・・ 、−１゜１、・・・、＋６３、係数に関係するオーバーシュートプレフィックス 、＋６４の倍数であってＯ十とされる値、−６４の倍数でありて〇−とされる値 である。

−０シーケンスは６５の考えられるイベントまでを可能にし、これらは長さ値１ ．・・・、６３と、０シーケンスに関係したオーパージニートプレフィックスと ０シーケンスに関連した０値Ｏｐである。

−バッキングにより特定のイベントが構成される。

このツリーＡ１が満足しなければならない条件は次の通りである。イベントＯ＋ を“ｏｏｏｏｏ”でフード化しなければならない。コードワードは少くとも３個 の０以内で終了しなければならない。係数用のオーバーシュートプレフィックス は１で終らねばならない。

ツリーＡ２は１２９のイベントをコード化する。すなわち値−６３，・・・、　 −１，１，・・・６３、係数に関係するオーパージニートプレフィックス、＋６ ４の倍数であり０＋で示される値、−６４の倍数であってＯで示される値である 。このツリーは次の条件を満足しなければならない。すなわち、最短のコードワ ードが２ビツトであって“ＯＯ′で構成されること。禁止イベントはない。

ツリーＡ３は１９５のイベントをコード化しそして次の特性を有する。

一非Ｏ係数が１２９のイベントを可能にする。すなわち、値−６３，・・・、− １，１，・・・、６３と、係数に関係するオーパージニートプレフィックスと、 ＋６４の倍数と−６４の倍数である。

−〇シーケンスは６５のイベントを可能にする。すなわち値１．・・・、６３と Ｏシーケンスに関係するオーバーシュートプレフィックスと０シーケンスに関係 する値Ｏｐである。

一バッキングにより特定のイベントを構成する。

このツリー八３は次の条件を満さねばならない。すなわち、＋６４の倍数が“ｏ 　ｏ　ｏ　ｏ　ｏ”でコード化されること、コードワードは４個以上のＯで終了 しないこと、０シーケンスの長さについてのコードワードの長さは３ビツトより 大であること、係数に関係するプレフィックスは１で終ること。

ツリーＡ４は６５のイベントをコード化し、それらは非０係数値−３１，・・・ 、　−１，１，・・・、３１と、係数に関係するオーバーシュートプレフィック スと、＋３１の倍数と、−３１の倍数である。このツリーは次の条件を満さねば ならない。すなわち最短のコードワードは１ビツトであってＯであること。禁止 イベントはない。

ツリーＡ５は１３１のイベントをコード化しそして次の特性ををする。すなわち 、値−３１，・・・、−１，１゜・・・３１で構成される係数についての６５イ ベント、係数０＋、０−に関係するオーパージニートプレフィックス、Ｏシーケ ンスについての６５のイベント、値１．・・・。

６３．０シーケンスおよび０の長さに関連したオーバーシュートプレフィックス 、イントラブロック同期化ワードにより構成される特定のイベントである。この ツリーは次の条件を満さねばならない。すなわち、値０＋はｏｏｏｏｏでコード 化されること、０シーケンスは４以上のＯで終らないこと、０シーケンスの長さ は３より大であること、そして係数に関係するオーバーシュートプレフィックス のコードは１で終ること。

イントラブロック同期化ワードにより特定のイベントを構成する。

ツリー八６は６５のイベントをコード化しそしてそれはツリーＡ４と同じである 。

ツリーＡ７は１３１のイベントをフード化し、それはツリーＡ５と同じである。

ツリーＡ８は６５のイベントをコード化し、それはツリーＡ５と同じである。

本発明の方法のオプションとして、コード化される画素ブロックのカテゴリであ るパラメータの重みづけ係数と定量化係数の機能を与えることである。このパラ メータはこの画素ブロックの再生の困難度を表わす。実験によれば、最悪の再生 ブロックは、問題とするブロックに隣接する少くとも１つの画素ブロックの上に 伸びる比較的均一な暗部を含み、両者の境界が比較的長くこの暗部を通るという ことを特徴とする。そのような場合には暗部は境界のいずれかの側において異な ってコード化され、それにより画像のブロック化が見えてしまうことになる。

特にこれは粒状のノイズが同じように再生されず二の暗部に特に見えることなる からである。

一実施例においては本方法は画素ブロックを、ブロック間の境界を明らかにしな いでそれらを再生する際の困難度に従って８つのカテゴリ１−８に分類する。更 に夫々の１６Ｘ１６画素ブロックを４Ｘ４画素サブブロックに分割し、このサブ ブロックの夫々において輝度の平均値を計算する。実際には１つのブロックの周 辺部にあるサブブロックのみを考える。

第７図は１２個のサブブロックからなるブロックの例であり、夫々のサブブロッ クについて平均輝度が計算される。その部分をハツチングで示しである。本方法 は次に画素ブロックの周辺にあって２つの隣接するサブブロックをカバーする長 方形の領域の平均輝度を計算する。

これら領域は部分的に重なっている。第７図ではこれらサブブロックは上左隅の ものから時計方向に番号を付し　。

である。第８図ではこれら領域は上左隅から時計方向に。

番号を付しである。例えば領域Ｎ０１１はサブブロックＮｏ、２とＮｏ、１をカ バーし、領域Ｎ００２はサブブロックＮｏ、２とＮｏ、３をカバーする。一つの 領域の平均輝度はその領域に入る２つのサブブロックの平均輝度の和の半分であ る。この平均輝度値は次式により計算される。

Ｌ（領域Ｎｏ、ｉ）　−１／２　（Ｌ　（ブロックＮｏ、ｊ）　＋Ｌ（ブロック Ｎｏ、（＋＋１））　　・・・・・・（９）但し１−１−１２であり、Ｌ（ブロ ックＮｏ、ｉ）とＬ（ブロックＮｏ、　　（＋＋１））はブロックＮｏ、ｉとブ ロックＮｏ、　　（＋＋１）における平均輝度値である。

本発明は更に最小平均輝度値を有する領域を決定する。

この最小平均輝度値はＬ　ｗｉｎで示されそして問題のブロックのコード化の困 難度を決定する。次に問題の領域を、この最小平均輝度値と７個のしきい値との 比較により困難度８つのカテゴリーに分類し、このカテゴリーにより重みづけ係 数と定量化係数を決定する。

重みづけと定量化の係数の精度は、ブロックのコード化の困難度が大となるから 、すなわち決定された最小輝度が低くなるから減少する。ブロックを８つのカテ ゴリーに分けることにより、コード化の困難度が増大するときの重みづけおよび 定量化の精度を序々に低下させることが出来るようになる。

本発明の方法における他のオプションとしては差動的なインター画像エンコード 方法に関連した伝ばん誤差に対する保護である。一連の画像の同様のブロック、 すなわちその一連の画像における夫々の画像において同一の位置を有するブロッ クをインター画像エンコードでコード化する場合には第１ブロツクの誤差がそれ に続く同様のブロックのすべてにおいてくり返される。そのような誤りが検出出 来ればその正しくないブロックに含まれる画像の前の画像における同様の画素ブ ロックにより二の正しくないブロックのすべてを置きかえることが出来る。

この例では画像は２個の別々にコード化されたフレームからなるから、同様のブ ロックは問題のフレームの前であって同じパリティを有するフレームの画素ブロ ックである。しかしながら、この修正方法は完全な画像を回復せず、その結果、 例えば３０画像に対応する一定の最大インターバルをもって、与えられた位置を 有する各ブロックについてイントラ画像エンコードを重ねることによりこの伝ば ん誤差を制限する必要がある。イントラ画像エンコードがランダムにあるいは同 期的に重ねられるとすると、データ速度のコストが著しく増加する。

本発明の方法は情報データ速度を僅かに増加させるだけでこの伝ばん誤差を制限 しうるようにする。これは、与えられたブロックについてインター画像エンコー ドとイントラ画像エンコードのコストの差が第１しきい値よ　　゛り小さいかあ るいは与えられたブロックが、（ｉ、ｊ）を１画像におけるブロックの位置を示 す座標とに、第２の固定しきい値より大きい多数の画像Ｎ（ｉ、ｊ）についての イントラ画像エンコードによりコード化されていないとき、イントラ画像エンコ ードを重ねることからなる第１の目安を含んでいる。第１しきい値は与えられた ブロックがイントラ画像エンコードによりコード化されたから画像の数の関数５ 　（Ｎ　（ｉ、　　ｊ）　）となる。これは、相対コスト差が一定であっても、 成る時間の終りでイントラ画像エンコードが生じるように、増加関数とする。

エンコードコストの差はイントラ画像エンコードを用いてのブロックのコード化 に必要なビット数とインター画像エンコードを用いてブロックをコード化するに 必要なビット数の差をとり、この差をインター画像エンコードを用いたブロック のコード化に必要なビット数で割ることにより計算される。関数ｆ　（Ｎ　（ｉ 、　　ｊ）　）はＡ・Ｎ（ｉ、ｊ）またはＡ−Ｎ２　（ｉ、ｊ）の関数とするこ とが出来、Ａは強制が遅くともインター画像エンコードでコード化される５０フ レーム後に生じるように選ばれた定数である。実際にはインター画像エンコード により与えられたブロックがコード化される期間内の画像の数を制限しうるよう にする第２の目安をつくる必要がある。この第２の目安は、与えられたブロック がインター画像エンコードでコード化されている間の画像の数を、例えば５０フ レームに、従ってヨーロッパテレビジョンスタンダードで１秒に対応する第２の しきい値５０との比較である。

成る場合には、これら目安は同一画像について多数回のイントラ画像エンコード の実施を必要とする。伝送されるべき情報量の急増を避けるためにはイントラ画 像エンコードの実施を時間的にスタガー状にする必要がある。

このため、本方法は更に第３のしきい値より大きいインターバルで分離された連 続するブロックについてのみイントラ画像のエンコードを行う。例えばこれはＮ １を各フレームにおいて変化し全体としてＯから３の間の値としてＮｉモジニロ ４に等しい問題のフレームにおける数のブロックについてのみ実施を可能にする ようにしてもよい。この例では任意のブロックは最大でＮＯ＋４フレームのイン ターバルでイントラ画像エンコードによりコード化される。

本発明のエンコード方法は更に非同期チャンネルを介しての伝送後に画像のサン プリング周波数を回復可能にする同期化情報と共にコード化データを送信するこ とを含む。そして更に伝送チャンネルを介して連続的に伝送される種々のコード 化データの性質を囲復しうるようにするセパレータを伝送することを含む。

画像サンプリングのビデオ周波数を回復するために２種の同期化パターンがコー ド化データとそれらのセパレータとは別に伝送され、その間これらコード化デー タの伝送を凍結する。１つの同期化パターンは各偶数フレームのコード化データ の前に２５Ｈｚの周波数で伝送され、そしてライン同期化パターンが１５６２５ Ｈｚで伝送されて速度サンプリング周波数に対しクロックを与える。

これら２つの同期化パターンはコード化データに対しては固定位置を持たずそし て第９図には示していない。

これら２つの同期化パターンは最も近い１ビツトに対して決定される与えられた 数のビットで分離されるからこれらがデータのつながりによってイミテートされ 得ないようにする必要はない。このために与えられる回数の連続するパターンの 存在のチェックからなる学習プロセスによりこれらはデータから区別されうるよ うになる。

コード化データのセパレータを第９図に示す。２フレームに対応するこのコード 化データはこの例では８回くり返される画像セパレータの後となる。各画像セパ レータは１５個のＯと１個の１からなる１６ビツトプレフイツクスからなり、そ してくり返しにおけるセパレータのランクを与える３ビツト２進ワードを含む。

実際にはくり返し回数は伝送チャンネルにおけるエラーレートの関数として選ば れる。このプレフィックスはハフマンコードワードおよびインターブロックセパ レータワードの適当なつながりではイミテートしえない２進ワードである。

画像セパレータのくり返しによりこれらは分離されたエラーおよびエラーの小さ いパケットから保護されうる。

画像セパレータの検出は、それが数回なされそして画像セパレータの正確な位置 が夫々のセパレータのランクをコード化する３ビツトにより知られるときにのみ 有効とされる。

ブロックＮ０８１に対応するコード化データは画像セパレータが８回くり返され た後に伝送される。次にインターブロックセパレータがブロックＮ００２のコー ド化データの前に伝送される。インターブロックセパレータは１０個の０と１個 の１からなる１１ビツトラジカル、ブロックモジニロ４のランクを表わす２ビツ ト２進ワード、およびこのブロックのランクの和モジニロ４およびインターブロ ックセパレータに続くブロック内のコード化されたイベントの数を表わす２ビツ ト２進ワードからなる。このように構成されるラジカルは８本の゛ハフマンエン コードツリーに属するコードワードの正当なつながりによりイミテートしうる。

このため、エンコードツリーは最大で４個の０で始まり、最大で５個のＯで終る コードワードを含む。０のみを含むコードワードは、それがくり返されるとイン ターブロックセパレータとなるから禁止される。

第９図の下部は１つのブロックについてのコード化データのフォーマットを示す 。これは、ブロックのカテゴリを表わす３ビツト２進ワード、赤色差信号のエン コードの形式、すなわちインター画像またはイントラ画像を示す１ビツト、ビッ ト数の可変のデータ、ハフマンコードワードで構成されるイントラブロックセパ レータ、青色差信号用のコード化データのエンコード形式を示す１個のインター イントラビット、ハフマンコードワードで構成されるイントラブロックセパレー タ、輝度信号コード化データ用のエンコード形式を示す１ビツトおよび輝度信号 のコード化データからなる。

画像セパレータはそれらのパリティを考慮した無視しうる冗長度を生じさせる。

イントラブロックセパレータは、各ブロックの最後のＯシーケンスはコード化さ れないから重要である。これらは保護されずそれ故冗長度を生じさせない。他方 、インターブロックセパレータには冗長度がある。従来の技術によればインター ブロックセパレータは輝度信号のインター画像およびイントラ画像エンコードツ リーに属し、その長さは５ビツトである。

この実施例で用いられるものは１５ビツトであり、１０ビツトの冗長度がある。

更に色差信号のハフマンエンコードツリーは従来と比較してハフマンコードの平 均長を増加させる値０＋をコード化するための５個の連続する０からなる逆ワー ドを含む。インターブロックセパレータにおける情報の冗長度は伝送される情報 全体の少くとも１％と予測される。この冗長度は低いがインターブロックセパレ ータのエラーに対する保護を著しく改善させる。

インターブロックセパレータの正確な検出は、フード化データの１ビツトの損失 によりエンコードに対するデコードの同期が総体的に失われそして１つの画像が 失われるから、重要である。

インターブロックセパレータが正しくない場合にはブロックのランク、モジュロ ４を表わす２進ワードでデコードとエンコードを再同期させることが出来る。

インターブロックセパレータのレベルで１ブロツク内のエラーを検出する方法は 少くとも４種ある。すなわち、−任意の正常なブロックに含まれる２個のイント ラブロックセパレータが検出される前にインターブロックセパレータを検出する 。

一ブロックとイベント数モジュロ４の和のランクを表わす２ビツトワードにより 与えられる前のブロックのデータの終了に対応しない開始を有するインターブロ ックセパレータの検出。

−１だけ増加された前のブロックのランクに等しくないブロックランク、モジュ ロ４の検出。

−ブロックランクと受けたイベント数の和に等しくないブロックランクとイベン ト数の和、モジュロ４の検出。

１つのブロックの受は入れはこれら条件のいずれも生じないときにのみ有効であ る。経験によれば、ブロックのランク、モジュロ４およびインターブロックセパ レータ内で伝送されるブロックランクとイベント数の和、モジュロ４の使用はブ ロックに影響するエラーの大部分を検出可能にする。

ブロックが正しくないものとして検出されると、本方法ではデコードされている フレームの直前のフレーム内の同様のブロックとそれを入れ換えることによりそ れをマスクする。インターブロックセパレータ内の独立したエラーはそれに先行 するブロックおよびそれに続くブロックのマスクを行う。その理由は第１の終了 と第２のスタートが正確に確認しえないからである。

最も問題となるエラーの形式は、ブロックのランクがモジュロ４で伝送されるた めにデコードとエンコードの再同期化が不可能であるため、少くとも４つの連続 するブロックに影響するエラーパケットにより構成されるものである。同−画像 内の以降のブロックのすべてがシフトされる。次の画像のスタート時にのみ同期 化が再び得られる。更に、このエラーはインター画像エンコードでコード化され るブロック内の以降の画像に伝ばんする。

ブロックのランクを表わすワードおよびブロックのランクとイベント数の和を表 わすワードのモジュロを増加することによりインターブロックセパレータのエラ ーに対する抵抗を大とすることが出来る。

第１０図は本発明の方法を実施するためのエンコード装置の一実施例のブロック 図である。この例は入力端子１、フレームメモリ２、第１ブロツクメモリ３、第 ２ブロツクメモリ４、ブロック分類回路５、輝度エンコード装置６、色差エンコ ード装置７、定量化係数と重みづけ係数を計算する装ｗｔ８、メモリ９、ハフマ ンエンコーダ／セパレータ発生装置１０、シーケンサ１１、シフトレジスタ１２ 、画像同期化／ライン同期化発生器１３、メモリ９と装置１０とレジスタ１２か らなるバッフ７メモリの書込みを計算する装置１４、伝送情報量の計算装置１５ 、および１０Ｍｂ／秒の一定データ速度を有する非同期伝送チャンネルに接続す る出力端子１９から成る。

入力端子１は輝度値Ｙ１赤色差値ＤＲ，青色差値ＤＢを３ビツト２進ワードの形 で並列に受ける。各３ビツトは一つの画素を表わす。問題とする一連の画像は従 来のテレビジョン画像であり、各画像は２つのインクレースされたフレームから 成るが、これら２つのフレームは別々にコード化される。輝度信号は１０．１２ ５ＭＨｚでサンプリングされ、夫々の色差信号は５．０６ＭＨｚでサンプリング される。エンコーダ６と７は並列に動作する。エンコーダ６は２つの輝度値をコ ード化するがエンコーダ７は赤色差値と青色差値をコード化する。

フレームメモリ２のデータ入力は入力端子１に接続する。このメモリ２の読取お よび書込制御入力は図示しない接続によりシーケンサ１１の出力に接続する。シ ーケンサ１１は値Ｙ、、ＤＲ％ＤＢの記憶を制御する。メモリ２のデータ出力は ブロックメモリ３，４のデータ入力に接続する。メモリ３．４の制御入力は図示 しない接続によりシーケンサ１１の出力に接続する。シーケンサ１１は１６Ｘ１ ６画素からなるブロックを表わす１６Ｘ１６輝度値のメモリ２からの読取とメモ リ３への書込を制御する。これはまた同時に同じ画素ブロックを表わす８Ｘ１６ Ｗ色差値と８×１６赤色差値のメモリ４への書込およびメモリ２からの読取を制 御する。

ブロックメモリ３のデータ出力は装ｆ！６の入力端子２０と分類装ｆｉｆ５の入 力とに接続する。ブロックメモリ４のデータ出力は装置７の入力に接続する。装 置７の他の入力と装置６の入力端子２１は装置８の出力に接続する。装置８は伝 送チャンネルに伝送されるコード化情報のデータ速度を調整するために計算され る定量化係数と重みづけ係数を出力する。装置８は分類装置５の出力に接続する 第１人力と計算装置１４の出力に接続する第２人力を有する。装置１４は装置１ ５の出力に接続する第１人力と、装置６の出力端子２２に接続する第２人力と、 装置７の第１出力に接続する第３人力を有する。

メモリ９は装置６の出力端子２３と装置７の第２出力に接続する第１データ入力 と、装置６の出力端子２４と装置７の第３出力に接続する第２データ人力と、シ ーケンサ１１の出力に接続する第３データ入力とを有する。

メモリ９の機能はそのチャンネルに送られるコード化情報のデータ速度の調整を 可能にするために輝度値または色差値を表わす余弦変換係数または余弦変換係数 差の値または０シーケンスの長さを記憶する。メモリ９の第１データ入力に入る データは変換係数または変換係数差または０シーケンスの長さである。メモリ９ の第２データ入力に入るデータは、エンコードの形、すなわちインター画像また はイントラ画像、およびデータの形、すなわち輝度値または赤色差値または青色 差値であって０でない係数または係数差および０の連続するシーケンスの長さを 表わすものに対応するデータを示すために第１データ入力に加えられるデータに 対応するインジケータである。

メモリ９の第３データに入るデータも、第１人力に入り、ブロックのスタートま たはブロック内であることを示す、輝度スタートデータまたは赤色差スタートデ ータ、青色差スタートデータに対応する。これら２つのインジケータは輝度また は色差を表わすデータと同時にメモリ９に記憶されそして８つのハフマンツリー によるデータのエンコードおよびインターブロックセパレータ、イントラブロッ クセパレータおよびインター画像セパレータの供給のために装置１０とハフマン エンコーダ／セパレータ発生器とを制御するためのインストラクションを構成す る。メモリ９はデータと対応するインストラクションとを供給するために装ｆ！ ｆｌＯの２つの人力に夫々接続する２個の出力を有する。

メモリ９は図示しない接続によりシーケンサ１１の出力に夫々接続する読取およ び書込み制御人力を有する。

シーケンサ１１は装置１０がデータをコード化してチャンネルに伝送するときそ のデータおよび対応するインストラクションの読取を順次制御する。装置１ｏは シーケンサ１１に図示しない接続によってその動作の適用性を指示する。

装置１０はシフトレジスタ１２の並列入力に接続する出力を有する。レジスタ１ ２はエンコーダの出力端子１６に接続する出力と、チャンネルでの伝送周波数を 限定するクロック信号ＨＣの入る制御入力とを有している。

画像同期化／ライン同期化発生器１３は画像周波数およびライン周波数で同期化 パターンを供給するために出力端子１４に接続する出力も有している。発生器１ ３はシーケンサ１１により制御される。同期化パターンの伝送はコード化データ とそれらのセパレータの伝送とは全く無関係にこれらコード化データの伝送を周 期的に凍結させて行われる。これらパターンはデコード後に、チャンネル周波数 に対し非同期である画像とラインの周波数の回復を可能にする。

装置１０はシーケンサと読取専用メモリにより構成される。これらのメモリはメ モリ９からのデータからのトランスコーディングを可能にし、このトランスコー ディングはデータの形の関数であり、このデータの形はそれらに関連したインス トラクションで指示されるシーケンサはこれらインストラクションにより制御さ れてトランスコード化されるべきデータに適しｔ；ハフマンコードに対応する読 取専用メモリを選択する。シーケンサはまたインターブロックセパレータ、イン トラブロックセパレータおよび画像セパレータを構成する２進ワードを供給する 。このシーケンサは各画像セパレータのランク、各ブロックのランク、モジュロ ４と各ブロックのランクとこのブロックでコード化されるイベントの数の和、モ ジュロ４を決定してこれら値を前述の方法によりセパレータに含めるためのカウ ンタからなる。

シーケンサ１１はこのコード化装置の要素のすべてにクロック信号を送り、そし て１６Ｘ１６画素ブロックの処理に対応するペリオドをもって装置６．７に特定 の制御信号を供給する。画素を表わす値はライン抑圧およびフレーム抑圧に対応 するストップ時間インターバルをもってフレームメモリ２に記憶される。しかし これら代表値は個分低い速度でメモリ２がら再び読まれる。この読みはライン抑 圧とフレーム抑圧の時間インターバルを考慮せずに規則的な周波数で行われる。

装置１０の出力はシフトレジスタ１２の並列入力に接続してそれにコード化デー タまはたセパレータに対応する２進ワードを供給する。シフトレジスタ１２はこ の２進ワードのビットを、問題のチャンネルにおける伝送周波数に対応するクロ ックＨＣの効果により出力端子１９に次々と伝送される。

装置８は輝度エンコーダ６と色差エンコーダ７についてと同じである重みづけ係 数を出し、そして乗算係数の付加を除き装置６，７についてと同じ定量係数を出 す。

これら２つの係数は輝度に対応する伝送されるべき情報および色差に対応する伝 送されるべき情報のデータ速度について共通の調整を行う。メモリ９は、装置１ ０を制御するインストラクションを構成する、これら異なる形の情報を確認しう るようにするインジケータと共にこれら両方の情報を記憶する。

メモリ９はハフマンエンコーダ１０の上流に配置されるから、チャンネル上のビ ットの流れの調整は係数または係数差の大きさをそれらのハフマンエンコーダに よるコード化の前に可変の重みづけおよび定量化して行われる。大きさの減少は ハフマンエンコーダの出力におけるビット数の減少で表わされる。メモリ９、装 置１０およびレジスタ１２の代りに２進データを直列に記憶しそしてチャンネル にそれらを直列に出すバッファメモリのみを用いてすべてのことが行いうる。装 置１４はメモリ９の書込み量ではなくこのバッファメモリの書込み二を計算する 。バッファメモリの書込量は問題の時点で伝送されるべく残っているハフマンコ ードの形の２進情報の量に等しい。メモリ９の書込量とバッフ７メモリのそれと の間には数学的な関係はない。従って、メモリ９の容量はハフマンコードの平均 長さを考慮して選ばれる。この例では平均長は２ビツトである。メモリ９は夫々 １つのデータと１つのインストラクションからなる３２にワードの容量を有し、 これは前記のバッファメモリの容量６４にビットに対応する。

装置１５はチャンネルに送られる情報量の値を装置１４に出す。装置６．７は夫 々の係数または係数差のコード化コストを装置１４に与える。装置１４はバッフ ７メモリの書込量の値を累積しそれから伝送量を減算する。

次にこれは計算装置８に書込量を与え、この計算装置が定量化と重みづけの困難 度を装置５で決定されるブロックのカテゴリの関数として変調することにより式 （３）−（８）に従って定量化係数と重みづけ係数を決定する。

計算装置ｔ１５はチャンネルでの伝送周波数を示すところの既知ではあるが画像 のサンプリング周波数に対し非同期であるクロック信号ＨＣから伝送されるビッ トの数を決定する。低周波に対する高周波の重みづけの比は第２図の値に対応す る。輝度定量化係数はバッファメモリのＯから５６ｋｂｆ：での書込量について は一定の値を有しそして、５６ｋｂから６４Ｋｂまで変化する書込量については 指数関数的に減少する。

この装置はその入力と出力間に各画素ブロックの周辺領域における平均輝度を計 算する装置１６と、各ブロックでの最小輝度を決定する装置１７およびブロック のカテゴリを決定する装置１８を直列に有する。

装置５は第７．８図について述べたように各ブロックの周辺における４Ｘ８画素 からなる１２個のサブブロックにおける平均輝度を計算し、次に夫々４×８画素 の１２個の領域の平均輝度を計算する。装置１．７は装置１６で計算された平均 値の内の最小値を決定する。装置１８はこの平均値を７個のしきい値と比較し、 そしてそれから、Ｏと７の間で変化出来る値を有し、このブロックのエンコード とデコードの困難度を表わすブロックのカテゴリ番号を構成する２道ワードをと り出す。装置５は図示しない接続によりシーケンサ１１によりて制御される。装 置５はハードワイヤド回路あるいはマクイロブロセサとプログラムメモリの組合 せの形でつくることが出来る。いずれの場合も本発明の範囲内である。

第１１図は輝度エンコーダ６のブロック図である。装置７は全く同様のブロック 図で表わされる。この実施例では装置６はサイズ１６Ｘ１６のブロックにわたる ２次元余弦変換を計算する装置４３を有し、この装置４３は１つの画像ブロック に対応する輝度値を次々に受けるため、入力端子２０に接続する入力を有する。

この２次元変換はビョンＱジ・リーアルゴリズムを用いた２つの１次元変換に対 応する２段階で計算される。装ｒｉＬ４３は例えばフランス特許出Ｓ第２５８１ ４６３号によりつくることが出来る。

ニンコーダ６は更に輝度値ブロックの変換係数とこれら輝度値を前のフレームに おける同様のブロックの変換係数との差を並列に計算しつるようにする手段を含 む。

これは係数および変換係数の差について並列に玉みづけと定量化操作および０シ ーケンスのエンコードを行う。

装置４３で計算される変換係数は重みづけ装置４５、定量化装置４６および０シ ーケンスのコード他用装置４７により次々に処理される。装置４７はコード化デ ータと、供給されるデータの形式、すなわち変換係数の値または０シーケンスの 長さを示すインジケータを夫々供給する第１および第２出力を有する。これら出 力は、イントラ画像エンコードによりコード化される画素ブロック用のデータと 対応するインジケータを記憶するメモリ５２の２つの入力に夫々接続する。メモ リ５２はマルチプレクサ５１の入力ａ１とａ２に夫々接続する２つのデータ出力 を有し、それにデータワードとインジケータワードを夫々供給する。

装置６も装置４３の出力に接続して変換係数値を受ける第１人力および直前にコ ード化されたフレームにおいて処理されるものと同様のブロックの変換係数値を 記憶するメモリ４２の出力に接続する第２人力を存する減算器４４からなる。減 算器４４はそれ故変換係数と前のフレームの同様の変換係数との差を計算する。

この差は次に重みづけ装置４８、定量化装置４９およびＯシーケンスのコード他 用装置５０により順次処理される。装置５０は変換係数の差またはＯシーケンス の長さて構成されるコード化データを供給すると共にこのデータ形式にこれら２ つの出力はインター画像エンコードでコード化される画素ブロック用のデータと 対応するインジケータを記憶するブロックメモリ５３のデータ入力に夫々接続す る。メモリ５３はマルチプレクサ５〕の入力ｂ〕とｂ２に夫々接続してデータワ ードとインジケータワードをそれに供給する２つのデータ出力を有し、このイン ジケータワードが装置１０の制御のためのインストラクションを構成する。

マルチプレクサ５１はエンコードの形式を選択するための装置３９の出力に接続 する制御入力を有する。これはまた装置６の出力端子２３と２４に夫々接続して インストラクションと、変換係数値または変換係数差値またはＯシーケンスの長 さを夫々供給する２つの出力を有する。２ｉｉ！ｆ３９からの制御信号の値によ り、マルチプレクサ５１は行われるべきエンコードがイントラ画像形かインター 画像形かによって入力ａ１と８２を夫々その２つ接続する。

重みづけ装置４５と４８および定量化装置４６と４９は装置６０入力端子２１に 接続する制御入力を付し、輝度値の変換係数および変換係数差に加えられる重み づけ係数と定量化係数を夫々表わす２進ワードを夫々受ける。

入力端子２１は重みづけ係数の逆数と定量化係数の逆数を計算する装置ｆ３４の 入力に接続する。

装ｆｉｉ６は更に変換係数に対応する０シーケンスのデコードのための装置３１ を有し、この装置３１は装置４７の出力に夫々接続する２つの入力と、装置４７ の第２出力からのインジケータの値により装置４７の第１出力からの非０変換係 数または０シーケンスを出す出力を有する。装置３１からの０または非０変換係 数は逆走量化装置３２と逆重みづけ装置３３により順次処理されそしてマルチプ レクサ３４の第１人力に与えられる。

装Ｒ６は更に変換係数差に対応する０シーケンスをデコードするための装置３５ を有し、これは変換係数差または０シーケンスの長さから構成されるデータおよ びこれらデータの形を示すインジケータを夫々受ける２つの入力を有する。装置 ３５は非０変換係数差をそのまま伝送すると共に０値シーケンスを供給して０変 換係数差シーケンスを回復する。これら変換係数差値は装置３５の出力から出、 そして逆走量化装置３６と°逆歪みづけ装置３７により順次処理されてマルチプ レクサ３４の第２人力に与えられる。

逆重みづけ装置３３と３７および逆走量化装置３２と３６は装置３０の出力に接 続する制御入力を有し、装置３０により計算された、処理中のブロックの輝度値 に対応する逆重みづけ係数と逆走量化係数を夫々受けるようになっている。マル チプレクサ３４の出力はエンコードの形式を選択する装置３９の出力に接続する 制御入力に供給される２進信号値によりその第１人力または第２人力に接続する 。マチルブクレサ３４の出力は直前に処理された画素ブロックのすべての変換係 数値を記憶するメモリ４１のデータ入力に接続する。

メモリ４１のデータ出力は処理されている画素ブロックと同様の前のフレームの ブロックの変換係数のみを記憶するメモリ４２のデータ入力に接続する。メモリ ４１と４２の書込および読取制御入力は図示しない回路によりシーケンサ１１の 出力に接続する。メモリ４２のデータ出力は減算器４４のｊｉ２人力に接続して それに、装置４３で計算された変換係数の順序に対応する、例えば第１図のジグ ザグ形である順序で同様のブロックの変換係数を与える。メモリ４２と４１は１ フレームの遅延を与えるディジタル遅延線として作用する。

装置６は更にイントラ画像エンコードのコストを計算する装置３８と、それと同 一の画素プロ゛ツクについてのインター画像エンコードのコストを計算する装置 ４０を有する。装置３８の２つの入力は装置４７の２つの出力に夫々接続し、そ の出力はエンコード形式選択装置３９の入力に接続する。装置４００２人力はエ ンコード装置５０の２つの出力に夫々接続し、その出力は装置３９の他の入力に 接続する。装置３８と４０はインターブロック、イントラブロックおよびインタ ー画像セパレータおよび夫々の変換係数、変換係数差およびＯシーケンスのコー ド化に用いられたハフマンコードワードを考慮してエンコードのコストを計算す る。選択装置３９はそれ故イントラ画像エンコードおよびインター画像エンコー ドによるコード化コストを示す２つの２進ワードを同時に受ける。

装置３９は最低コストはどちらかを決定しそして原則的にこのコストに対応する エンコードの形式を選択する。

しかしながらイントラ画像エンコードを重ねることも出来る。装置３９の第１出 力はマルチプレクサ３４と５１の制御入力に接続してイントラ画像エンコードま たはインター画像エンコードを制御し、第２出力は出力端子２２に接続してブロ ックのエンコードのコストを出す。

このコストはバッファメモリの書込量の計算に用いられる。

エンコードコストの比較と成る場合にイントラ画像エンコードを行うために、装 置３９はマイクロプロセサと、本方法の実施に対応するプログラムを含む読取専 用メモリとで構成出来る。

この実施の方法は３つの目安からなる。第１の目安はイントラ画像エンコードと インター画像エンコードのコストの差を計算し、この差をインター画像エンコー ドコストで割り、そしてその結果を第１の可変しきい値と比較するものである。

第１のしきい値は座標（ｉ、　　ｊ）を有し且つ最後に座標（ｉ、　　ｊ）のブ ロックがイントラ画像エンコードでコード化されたときからインター画像工ンコ ードでコード化されているブロックの数Ｎ（ｉ、ｊ）を計数することより計算さ れる。そして次にＮ（ｉ、ｊ）を定数で割ったものの関数を計算する。この関数 は例えばＮ２　（ｉ、ｊ）とすることが出来る。

第２図の目安は数Ｎ（ｉ、ｊ）を例えば３０である第２しきい値ＮＯと比較する ことである。エンコードはＮ（ｉ、ｊ）が３０を越えるとイントラ画像エンコー ドとなる。

この強制動作を時間的にスタガー状とするための第３の目安は問題のフレームに おいては値Ｎ１モジュロ４に等しい数のブロックについての実施を許すことであ る。

値Ｎ１は各フレームについて変わる０から３までの整数である。

マイクロプロセサ用のこの計算プログラムの作成は当業者には容易である。

第１２図は画像デコーダの一実施例のブロック図である。この例は伝送チャンネ ルに接続する入力端子５７と、ハフマンデコーダ５８と、−組の同期化レジスタ ５９と、メモリ６０と、輝度をデコードする手段８０と、色差１３号をデコード する手段８１と、チャンネル周波数の回復のための装置６４と、インターブロッ クセパレータを検出する装置６５と、インター画像セパレータを検出する装置６ ６と画像同期化パターンを検出するための装置６７と、ライン同期化パターンを 検出する装置６８と、ビデオ信号周波のクロック６９と、バッファメモリの書込 アドレスのカウンタ７０と、１つのブロックのコストのカウンタ７１と、１つの ブロックのパラメータを記憶するメモリ７２と、バッファメモリの読取アドレス のカウンタ７３と、逆走量化係数および逆重みづけ係数を計算する装置７４と、 初期書込量カウンタ９０と、メモリ６０とデコーダ５８とレジスタ５９とからな るバッファメモリの書込量を計算する装置９１と、受けたビット数のカウンタ９ ２と、カテゴリデコーダ９３と、シーケンサ９４と、パラメータメモリの書込ア ドレスのカウンタ９５と、パラメータメモリの読取アドレスのカウンタ９６と、 輝度値Ｙ１赤色差値ＤＲおよび青色差値ＤＢを夫々出す出力端子８３−８５と、 からなる。

装置６７と６８は入力端子５７に接続する人力とクロック６９の入力に接続する 出力を有する。クロック６９は輝度値およびデコーダにより回復される色差値の 周波数を決定するクロック信号ＨＶを与える。

シーケンサ９４はビデオクロック信号と同期してデコーダの要素のすべてに制御 信号を与える。便宜上、このブロック図はビデオクロック信号の−っの形式ＨＶ のみを示しているが、輝度信号のサンプリング周波数の分数である周波数を有す るいくつかのビデオクロック信号がある。これらクロック信号の発生は当業者に は容易である。

装置６４の入力は入力端子５７に接続し、出力はチャンネルに伝送されるビット 周波数に対応するクロック信号ＨＣを出す。このクロック信号は受信した各ブロ ックに対応するビット数を計数するためにブロックのコストを計数するカウンタ ７１のクロック入力に加えられる。

ハフマンデコーダ５８の入力は入力端子５７により伝送チャンネルに接続して１ ０Ｍｂ／秒の低周波で一連の２進値を受けるのであり、この２進値列は前述のよ うなエンコーダにより伝送される。これはまたクロック信号ＨＣを受けるクロッ ク人力と、装置６５の第１出力に接続する同期化人力を有する。装置６５は各ブ ロックのコード化データの伝送のスタート時にデコーダ５８を再び初期化する信 号を供給する。デコーダ５８は前のイベントに対応するコードワードを正しくデ コードしていれば１つのイベントに対応するコードワードのみをデコードする。

伝送エラーの場合にはハフマンデコーダは次のインターブロックセパレータの検 出まで同期化されない。

装置６５の１つの入力は入力端子５７に接続して伝送されたビットを受けると共 に、他の入力はデコーダ６８（ｓ　ｉ　ｃ）の出力に接続してデコーダ５８が１ つのイベントをデコードする毎に論理信号を受けるようになっている。

装置６５の機能はラジカルを構成するパターンにより各インターブロックセパレ ータを確認しそしてラジカルに続く２つの２進ワードにより伝送エラーの無いこ とをチェックすることである。このため、装置６５はインターブロックセパレー タ内で伝送されたブロックのランク、モジュロ４と前に受けたセパレータの数に より計数されたブロックのランクを比較する。更に装置６５は受けたコードワー ドの数、すなわち前のブロック内のイベントの数をブロックのランクとイベンス の数の和の値、モジュロ４を前に検出したイベントの数と前に検出されたブロッ クの数から計算された和、モジュロ４と比較スルコとによりチェックする。イン ターブロックセパレータはこれら２つの条件をチェックする２つの他のインター ブロックセパレータに先行するときこの装置６５により有効と判断される。

これら３つのチェックの内の１つが否定的結果となると、装置６５の￥４２出力 が、マスクされるべきブロックの数を示す２進ワードＮ　Ｂ　Ｍで構成されるマ スキングコマンドをメモリ７２の第１人力に与える。このエラー検・出と正しく ないブロックのマスク処理の組合せにより正しくない伝送が殆どの場合に修正さ れる。

一般に、チャンネルのタイプに適用されるエラー修正装置はエンコーダの出力端 子１９とデコーダの入力端子５７の間に間そうされる。これら装置は従来のもの であり、図示していない。これらは伝送ビットの小さい冗長度によりエラーの小 さいパケットの修正をｉＪ能にする。

インターブロックセパレータ検出装置６５により行われるチェックは残っている エラーの検出を可能にする。このエラーはブロックの輝度または色を誤らせるの みならずインターブロックセパレータが二２３＆されないときにはブロック全体 の位置に影響するから回復された画像にとって厳しいものである。各インターブ ロックセパレータのランクとデコードされたイベントの数のチェックによりブロ ックの数Ｎ　Ｂ　Ｆ、１の正確に計算をマスクしうるようになり、従って画像の 回復はこれらブロックが不正確な位置で回復される場合よりも著しく高い品質を もたらす。

装置６５の第１出力はブロックのコストの計数用カウンタ７１の０リセツト入力 と、メモリ７２の書込アドレスのカウンタ９５のクロック入力と、図示しないリ ンクによりシーケンサ９４の入力とに接続する。

インターブロックセパレータが有効であれば装置６５の第１出力の２進信号はハ フマンデコーダ５８を再初期化し、カウンタ７１を０にリセットし、カウンタ９ ５を１単位増加させそして、シーケンサ９４を、それがメモリ７２に有効とされ たブロックのパラメータの書込みをコマンドするように初期化する。メモリ７２ に書込まれるパラメータはメモリ６０へのブロックのコード化データの第１ワー ドの書込みアドレスＡＤＢと、このブロックのコスト、すなわちこれらデータを 囲む２つのインターブロックセパレータ間のビット数ＣＢと、マスクされるべき ブロックの数であってマスクされるべきブロックがないとき０となる数に等しい ＭＢＮ値である。これら３つのパラメータはカウンタ７０の出力カウンタ７１の 出力およびインターブロックセパレータ検出装置６５の第３出力から夫々出され る。これら３つの出力は夫々メモリ７２の３つのデータ入力に接続する。メモリ ７２はこれら３つのパラメータの値を回復するための第１、第２、第３データ出 力を有する。これはまた図示しないリンクによりシーケンサ９４の出力に接続す る読取および書込制御入力を有する。

インターブロックセパレータが有効とれさると、シーケンサ９４はそのセパレー タに続くブロックのパラメータを記憶するためにメモリ７２への書込みを制御す る。

書込アドレスカウンタ９５はメモリ７２の書込アドレス入力に接続する出力を有 し、インターブロックセパレータが有効となる毎にパラメータ用の書込アドレス をそれに供給する。１以上のインターブロックセパレータが有効とされない場合 には１セツトのパラメータがいくつがのブロックのデータ用メモリ７２に書込ま れ、すべてが１つのブロックに対応したデータのごとくに生じるからである。こ れらデータは正しくないときバッファメモリ６０に記憶されそしてメモリ６０か ら読取られるが、これらは画像の再生には用いられない。カウンタ９５は画像同 期化検出装置６７の出力に接続する０リセツト入力を有し、各画像のスタート時 に０へのリセットを行う。

書込アドレスカウンタ７０の出力はバッフ７メモリ６０の書込アドレス入力にも 接続する。読取アドレスカウンタ７３を加算させる入力はメモリ７２の第１デー タ出力に接続してブロックアドレスＡＤＢのスタートを受は入れ、そしてバッフ ァメモリ６０の読取アドレス人力に接続する出力を有する。カウンタ７０はビデ オクロック信号ＨＶを受けるクロック入力と装置６７の出力に接続するゼロリセ ット入力を有する。装置６７の出力はバッファメモリの読取アドレスカウンタ７ ３の０リセツト入力に接続する。カウンタ７３は図示しないリンクによりシーケ ンサ９４の出力に接続するクロック入力を有する。

メモリ７２の第２出力はバッファメモリの書込量を計算する装置９１の入力に接 続してそれにブロックのコス）ＣＢを与える。メモリ７２の第３出力はシーケン サ９４の入力と、マスクされるべきブロック数の値ＮＢＭを与える手段８０．８ １の入力端子８６に接続する。

ハフマンデコーダはレジスタ５９の２つの人力に夫々接続する第１、第２出力を 有し、このレジスタはハフマンデコーダ５８がチャンネルクロック周波ＨＣで動 作する間にコード化データのビデオクロックＨＶとの同期を可能にするから同期 化レジスタである。デコーダ５８は第３出力を有し、これからエンコード選択２ 進信号が手段８０と８１の入力端子７５に出力される。同期化レジスタ５９の２ つの出力は夫々コード化データの形を示す２進インストラクシヨンワードとに対 応するバッファメモリ６０の２つのデータ入力に接続する。バッファメモ１Ｊ６ ０は手段８０と８１の入力端子７７と７６に夫々接続する第１、第２出力を有し 、それらにコード化データと２進インストラクシヨンワードを供給する。

メモリ６０は更に図示しないリンクによりシーケンサ９４の２つの出力に接続す る書込クロック入力と読取りロック入力を有する。インターブロックセパレータ が有効とされると、シーケンサ９４はメモリ６０への、メモリ７２に記憶された 唯一のブロックのスタートアドレスＡＤＢに続くカウンタ７０からの一連のアド レスに少くとも１ブロツクに対応するコード化データの書込みをコマンドする。

メモリ６０のコード化データの読取のためにシーケンサ９４は各ブロックまたは 各ブロック群について次のコマンドを出す（エラーが検出されているとする）− メモリ７２からの、そのブロックのスタートに対応するアドレスＡＤＢの読取。

一読取アドレスカウンタ７３へのこのアドレスの書込。

−バッファメモリ６０から、カラタン７３により読取７ＦＩ／ス入力に与えられ ているアドレスＡＤＢの読取。

−力ウンタ７３の内容の一連の増加。

−バッフ７メモリ６０から、カウンタ７３により与えられるアドレスの一連の読 取。

メモリ６０はハフマンデコーダ５８の下流にあるから、すべてが、デコーダ５８ とメモリ６０の代りにあたかもチャンネルにより伝送される２進データを直列に 記憶しそしてそれらを直列に回復するバッファメモリがあるごとくに生じる。計 算装置９１は、メモリ６０はハフマンデコーダからの２進ワードを含むからメモ リ７０の書込量には数学的には関係しないこのバッファメモリの書込量を計算す る。バッファメモリの書込量は問題の時点でデコードされるべく残されているハ フマンコード形の２進情報の量に等しい。メモリ６０の容量はエンコーダのメモ リ９と同じであり、すべての場合それで充分である。

この例では夫々データとインストラクションからなる３２にワードである。

定量化係数と重みづけ係数を計算する装置７４は手段８０と８１の入力端子７８ と７９に夫々接続する２つの出力およびカテゴリデコーダ９３の出力と計算装置 ９］の出力とに夫々接続する２つの入力を有する。装置９１はメモリ７２の２進 ワードＣＢを出す第２データ出力に接続する第１人力と初期書込量カウンタ９０ の値ＯＣＩを出す出力に接続する第２人力と、受信ビット数ＮＣＡＮＡＬを出す カウンタ７２の出力に接続する第３人力と、画像同期化検出装置６７の出力に接 続する第４人力、すなわちＯリセット入力を有する。

カウンタ９０はビデオクロツタ信号ＨＶを受けるクロック入力、インター画像セ パレータ検出装置６６の出力に接続するストップ入力、装置６７の出力に接続す る０リセツト入力を有する。カウンタ９０は画像同期化パターンが検出された時 点とインター画像セパレータが検出された時点間にチャンネルからバッファメモ リに入るビット数を計数する。その結果は各画像のスタート時のバッファメモリ の初期書込量ＯＣＩの値となる。

受信ビット数カウンタ９２は入力端子５７に接続する入力とシーケンサ９４の出 力に接続する入力を有する。

カウンタ９２は、チャンネルが非同期であるからブロックのスタート時には予め 正確には知られていないからバッフアメそりに入るビットの数を正確に測定する 。カウンタ９２は原則的には各ブロックの受入れスタート時にシーケンサ９４か らの信号によりＯにリセットされるが、シーケンサ９４は、２進ワ一ドＮＢＭが ０でないとき、すなわちマスクされるべきブロックが少くとも１個あるときには １回以上のＯリセットをスキップする。例えば、マスクされるべきブロックが２ 個あればシーケンサ９４は第２のマスクされるブロックの終りにカウンタ９２の ０リセツトをコマンドする。

カテゴリデコーダ９３はカテゴリを表わしそして各インターブロックセパレータ の直後にある２進ワードをデコードするために入力端子５７に接続する入力を有 する。

これはこの２進ワードを計算装置７４に供給し、この装置７４がそれを前述のエ ンコーダにおけると同様に定量化係数と逆重みづけ係数を計算するために用いる 。

逆定量化係数と逆重みづけ係数の計算袋ｆａｉ７４は装置３０と同様に動作する が、更に式（３）　＝（８）で得られる定量化係数の逆数および重みづけ係数の 逆数の計算を行う。

これらの式において、エンコーダのバッファメモリの書込量はその量より小さい 定数に等しい値と置き換えられる。これら２つのバッファメモリの書込量の和は 、エンコーダとデコーダにおける調整が正しく行われるとき１つの定数になり、 この調整の結果により各コード化データが、エンコーダのバッファメモリに入る 時点をデコーダのバッファメモリを出る時点間に、チャンネルのデータ速度は一 定であるから一定の遅延が生じる。二の遅延は２つの書込量の和の定数に対応す る。

この定数は、装置６７がフード化データ流からは独立して伝送される画像同期化 パターンを検出する時点と装置６６が装置５８の入力に入るコード化データのイ ンター画像セパレータを検出する時点の間に装置５８に入るビット数を計数する 初期書込量カウンタ９０により、デコーダのバッファメモリの初期書込＝ｏｃＩ を測定することにより決定される。これら２つのバッフ７メモリの書込量の相補 性を維持することにより、逆重みづけ係数と逆定量化係数をデコーダで正確に計 算しうるようになる。バッファメモリの書込量を表わす情報は伝送チャンネルに は送られず、従ってこの情報はエラーにより影響を受けない。

第１３図は輝度デコーダ８０の詳細を示す。手段８１は同様のブロック図を有し そして赤色差信号と青色差信号をデコードするために交互に用いられる。手段８ ０は逆走量化装置１０１、逆重みづけ装置１０２、夫々２人力および１出力を有 する３個のマルチプレクサ１０３−１０５、変換係数ブロックを記憶するメモリ １０６、加算器１０７、シーケンサ１０８、同様の係数を記憶するレジスタ１０ ９、現在のフレームの前のフレームの同様の係数ブロックを記憶するメモリ１１ ０．０シーケンスをデコードする装置１１１、フレームルメそり１１２．２次元 逆余弦変換を計算する装置１１３、を有する。

装置１０１はバッファメモリ６６からのコード化データを受ける入力端子７７に 接続するデータ入力と、装置７４により計算される逆定量化係数の値を受ける入 力端子７８に接続する制御入力と、を有する。装２１０１の出力は装置１０２の 入力に接続する。装置１０２は装置７４により計算される逆重みづけ係数を受け る入力端子７９に接続する入力と、マルチプレクサ１０３の第１人力に接続する 出力を有する。マルチレクサ１０３は０を連続的に受ける第２人力と、装置１１ １の出力に接続する制御入力に加えられる２進信号の値により第１人力または第 ２人力に接続する出力を有する。

装置１１１は手段８０の入力端子７７と７８に夫々接続する第１および第２人力 に夫々加えられるデータとインストラクションから０シーケンスをデコードする 。マチルブレクサ１０３の出力はそれ故係数または係数差である。これはマルチ プレクサ１０４の第１人力と加算器１．０７の第１人力に接続する。加算器１０ ７の第２人力はレジスタ１０９の出力に接続され、このレジスタはそれにデコー ドされておりそしてデコードされている画像の前の画像に生じる係数と同様の変 換係数値を出す。

それ放論算器１０７の出力は、その第１人力が変換係数を受けるとき変換係数値 を出す。この出力はマルチプレクサ１０４の第２人力に接続する。マルチプレク サ１０４は入力端子７５に接続する制御人力を白゛シ、インター画像デコードま たはイントラ画像デコードを選択する制御ビットを受けるようになっており、そ してマチルブレクサ１０５の第１人力に接続する出力をＨする。マルチプレクサ １０５の第２人力はレジスタ】０９の出力に接続してデコードされている係数と 同様の係数の値を受けるようになっている。マルチプレクサ１０５の制御入力は シーケンサ１０８の出力に接続してマスキング制御信号を受ける。このマスキン グ信号がマルチプレクサ１０５に入ると、マルチプレクサ１０５はマルチプレク サ１０４からの変換係数値ではなくレジスタ１０９からの同様の係数値を伝送す る。

マルチプレクサ１０５の出力はメモリ１０６のデータ入力に接続する。メモリレ １０６はシーケンサ１０８の出力に夫々接続する書込および読取制御人力を有し 、シーケンサ１０８はメモリ１０６に１つのブロックのすべての変換係数を、そ れら係数の逆余弦変換をコマンドする前に記憶する命令を出す。シーケンサ１０ ８はビデオクロック信号ＨＶを受ける入力と、入力端子７６に接続してデコード されるべきデータの形によりインストラクションを受ける入力と、入力端子８６ に接続してマスクされるべきブロックの数Ｎ　Ｂ　Ｍを受ける入力とを有する。

ＮＢＭ−０のときシーケンサ１０８はマスキングを命令しない。Ｎ　Ｂ　Ｍが０ より大であればシーケンサ１０８は示されたブロックの数をマスクする命令を出 す。

メモリ１１０はメモリ１０６のデータ出力に接続するデータ人力を有し、１つの フレームのデコードにより生じる変換係数ブロックのすべて記憶してその次のフ レームの変換係数と同様の係数を供給しつるようにする。メモリ１１０はレジス タ１０９のデータ人力に接続するデータ出力とシーケンサ１０８の出力に接続す る読取および書込制御入力を有する。

メモリ１０６のデータ出力は計算装置１１３の入力にも接続する。装置１１３は シーケンサ１０８の出力に接続する０リセット人力と画像メモリ１１２のデータ 入力に接続する出力を有する。フレームメモリ１１２はシーケンサ１０８の出力 に接続する読取および書込制御入力およびデコーダの出力端子１０８に接続する データ出力を有し、一連の輝度値Ｙを出すようになっている。フレームメモリ１ １２は１つのフレームの輝度値を従来の走査順に回復する機能を有し、装置１１ ３はそのフレーム内のブロックの分割順にデコードされた輝度値を出す。

装置１１３の構成は従来のものであり、フランス特許出願第２５８１４６３号に 示されるものを用いてもよい。

イ′ｌ数２ン２ （正数２；２ ＦＩＧ、７ 国際調査報告 −−−−ムーーー峠輻　ｐｃτ／ＦＲ８８１００６４９国際調査報告 ：Ｒ８８００６４９ ＳＡ　　　　２ｓｚｃ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．夫々輝度値ブロック、青色差値ブロックおよび赤色差値ブロックで表わされ る画素ブロックに夫々の画像を分割し、問題とする値ブロックの変換係数ブロッ クを得るために夫々の値ブロックに２次元変換を与え、問題のブロックについて 伝送されるべき情報量を最少にするために、エンコードされている画像の前の画 像における同様の変換係数の値に対し、各値ブロックにつきそのブロックの変換 係数値またはそれら変換係数値の差を伝送することよりなるイントラ面像または インター画像エンコード段階と、この変換係数と変換係数の差とが伝送される前 にそれらに画像の低空間周波数に有効な重みづけ係数を乗算すると共にそれらに 伝送されるべき情報量の関数として可変である定量化係数を乗算する段階と、各 ブロックについて変換係数の夫々の伝送値または変換係数差の夫々の伝送値にエ ンコード段階で用いられた重みづけ係数の逆数に等しい係数およびエンコード段 階で用いられた定量化係数の逆数に等しい係数を乗算し、変換係数の夫々の差値 に問題のブロックと同様のブロックにおける問題の係数と同様であってデコード されている画像の前の画像に属する変換係数値を加算し、夫々の変換係数に、デ コードされた画像の一部を表わす値ブロックを得るべくエンコードに適用された 変換の逆である変換を与えるデコード段階と、から成り、伝送情報のデータ速度 を調整する段階と、同一のバッファメモリに上記３つの形式の値ブロックに対応 する伝送されるべき情報を記憶する段階と、上記変換係数と上記３つの形式のブ ロックの変換係数の差に、定乗算係数の適用を除き同じ可変重みづけ係数と同じ 可変定量化係数を乗算する段階と、を特徴とする、変換による一連の画像のエン コードおよびデコード適応方法。 ２．前記重みづけ係数は、伝送されるべき情報量が減少するとき高空間周波数に 対応する係数に与えられる重みを減少させるために伝送されるべき情報量の関数 として可変であることを特徴とする請求項１記載の方法。 ３．各画素ブロックの周辺にある複数の領域における平均輝度を計算する段階、 各ブロックについてこれら平均値から最小値を決定する段階、を更に含み、そし て各ブロックの重みづけ係数と定量化係数がこのようにして決定された最小輝度 の関数として可変であることを特徴とする請求項２記載の方法。 ４．予定の走査順序に従って次々に考濾される変換係数または変換係数差のノン ゼロ値をそれらの伝送前にハフマンコードによりエンコードする段階、ハフマン コードによりエンコードされる長さを有するシーケンス毎に、最終シーケンスを 除き変換係数または変換係数差のゼロ値をエンコードする段階を更に含み、更に 輝度値と色差値の夫々について、係数の走査順に少くとも１個のゼロ値を前に有 さない係数のノンゼロ値と、係数差の走査順に少くとも１個のゼロ値を前に有さ ない係数差のノンゼロ値と、係数差の走査順に少くとも１個のゼロ値を前に有さ ない係数のノンゼロ値と、係数差の走査順に少くとも１個のゼロ値を前に有さな い係数差のノンゼロ値とについて４種のハフマンコードを用いることを特徴とす る請求項１記載の方法。 ５．伝ぱんエラーを制限するために或るブロックについてのインター画像エンコ ードよりもエンコードコストが高くなってもそれらブロックについてイントラ画 像エンコードを重畳させる段階を含み、インター画像エンコードのコストとイン トラ画像エンコードのコストの相対差が第１しきい値より小であるときあるいは 与えられたブロックが第２の固定しきい値より大きい多数の画像Ｎ（ｉ，ｊ）に ついてのイントラ画像エンコードによりエンコードされていないとき、上記与え られたブロックについてイントラ画像エンコードを重畳させることを特徴とする 請求項１記載の方法。 ６．前記第１しきい値は可変であり、問題のブロックはイントラ画像エンコード によりコード化されたから画像Ｎ（ｉ，ｊ）の数の関数として減少することを特 徴とする請求項５記載の方法。 ７．重畳されたイントラ画像エンコードを時間時にスタガー状とするために、第 ３固定しきい値より長いインターバルをもって分離されたブロックについてのみ イントラ画像エンコードを重畳することを特徴とする請求項５記載の方法。 ８．２つの前後する画像に対応するエンコードされたデータ間に、夫々エンコー ドデータの正当な連鎖によってはイミテートしえない固定パターンからなる複数 の画像セパレータワードと問題のセパレータのランクを固定数のモジュロで表わ す２進ワードをそう入する段階を特徴とする請求項１記載の方法。 ９．２つの前後する画像に対応するエンコードされたデータ間に、エンコードさ れたデータの正当な連鎖によってはイミテートしえない固定パターンからなる２ 進インターブロックセパレータワードと、次のブロックのランクを固定数のモジ ュロで表わす２進ワードと、上記次のブロックのランクとそのブロックのエンコ ードされたデータにより固定数のモジュロで表わされるイベント数との和を表わ す２進ワードをそう入する段階を特徴とする請求項１記載の方法。 １０．夫々の輝度値ブロックおよび色差値ブロックについて変換係数または変換 係数の差のブロックを計算しそしてこれら係数または係数の差を、そのブロック での変換係数または変換係数の差のランクの関数である重みづけ係数および伝送 されるべき情報量の関数である、１つのブロックの係数または係数差のすべてに ついて同一の定量化係数で乗算するためのエンコード手段（６，７）と、伝送さ れるべき情報量を調整する手段と、を含み、この調整手段が輝度値と色差値に対 応する伝送されるべきデータ用の共通なメモリ（９）と、輝度および色差につい て乗算定数の適用以外は同一の定量化係数値と重みづけ係数値を夫々計算する手 段（３８，４０，８，１４，１５）とからなることを特徴とする、夫々輝度値、 赤色差値および青色差値で表わされる画素からなる一連の画像を変換することに よりエンコードするための、請求項１記載の方法を実施するための装置。 １１．前記定量化係数値を計算する手段（６，７，８，１４，１５）は変換係数 のエンコードおよびそれらの差のコストを決定する手段（３８，４０）と、伝送 される情報の量を計算する手段（１５）と、伝送情報の量およびエンコードコス トから伝送されるべき情報の量を計算する手段（１４）と、伝送されるべき情報 量から定量化係数と重みづけ係数を決定するための計算手段（８）とからなるこ とを特徴とする請求項１０記載の装置。 １２．前記定量化係数と重みづけ係数を供給するための計算手段は更に各画素ブ ロックを表わす一連の輝度値からこの画素ブロックの周辺にある複数の領域にわ たる平均輝度を計算する第１手段（１６）と、各画素ブロックについて上記第１ 手段（１６）により計算された輝度の平均値からその最小値を計算する第２手段 （１７）、この最小値を複数の予定のしきい値と比較してその比較の結果により そのブロックを１つのカテゴリにふり分けそしてこのようにして決定されたカテ ゴリにより重みづけ係数と定量化係数を出す第３手段（１８，８）とを含むこと を特徴とする請求項１１記載の装置。 １３．デコードされるべきデータを記憶する手段（６０，７０−７３，９５，９ ６）と、各ブロックの係数または係数差を逆重みづけ係数および逆定量化係数で 乗算し、各変換係数差から変換係数を計算しそして変換係数ブロックから色差値 の夫々について輝度値ブロックを計算するデコード手段（７４，８０，８１，９ ０−９３）とを含み、上記記憶手段は輝度値と色差値に対応するデコードされる べきデータについての共通のメモリ（６０）ガらなることおよび上記デコード手 段は輝度および色差について乗算定数の適用以外は同じである定量化係数値と重 みづけ係数値を夫々計算する手段（９０−９３，７４）からなることを特徴とす る、夫々輝度値、赤色差値および青色差値で表わされる画素からなる一連の画像 を変換することによりエンコードするための、請求項１記載の方法を実施するた めの装置。 １４．前記定量化係数値と重みづけ係数値を計算する手段（９０−９３，７４） は請求項１３記載の装置に入る情報の量を計算する手段（９２）と、この装置に 入る情報量とバッファメモリ（６０）から読取られた情報の量からまだデコード されていない情報の量を計算する手段（９０，９１）と、まだデコードされてい ない情報の量から逆定量化係数値と逆蓮みづけ係数値を計算する手段（７４）か らなることを特徴とする請求項２記載の方法を実施するための請求項１３記載の 装置。 １５．前記定量化係数値と重みづけ係数値を計算する手段（９０−９３，７４） は更に各画素ブロックに対応するエンコードされたデータを伴う、ブロックのエ ンコードの困難度を表わす２進ワードをデコードするデコーダ（９３）を含むこ と、および上記手段（９０−９３，７４）はこの２進ワードの値の関数としてこ れら係数の値を計算することを特徴とする、請求項４記載の方法を実施するため の請求項１３記載の装置。