JPH0678294A - 符号化方法、符号化装置、および復号化装置 - Google Patents

符号化方法、符号化装置、および復号化装置

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JPH0678294A
JPH0678294A JP24550392A JP24550392A JPH0678294A JP H0678294 A JPH0678294 A JP H0678294A JP 24550392 A JP24550392 A JP 24550392A JP 24550392 A JP24550392 A JP 24550392A JP H0678294 A JPH0678294 A JP H0678294A
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JP24550392A
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Katsumi Tawara
勝己 田原
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 画像データの圧縮効率を向上させる。 【構成】 分割回路１において、画像データが基本画素
群Ａと、他の画素群Ｂ乃至Ｄに分解され、予測回路２ｂ
乃至２ｄにおいて、基本画素群Ａから、他の画素群Ｂ乃
至Ｄを予測した予測画素群Ｂ'乃至Ｄ'が、それぞれ生成
される。そして、演算器３ｂ乃至３ｄにおいて、他の画
素群Ｂ乃至Ｄに対する、予測画素群Ｂ'乃至Ｄ'の予測誤
差Ｂe乃至Ｄeが、それぞれ算出され、符号器４ａ乃至４
ｄにおいて、基本画素群Ａ、または予測誤差Ｂe乃至Ｄe
がそれぞれ符号化される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばディスクやテー
プなどの記録媒体に画像を圧縮して記録し、また記録媒
体から画像を伸張して再生する場合に用いて好適な符号
化方法、符号化装置並びに復号化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１４は、画像を符号化する、従来の符
号器の一例の構成を示すブロック図である。まず、例え
ば７２０ピクセル×４８０ライン（水平方向７２０ピク
セル、垂直方向４８０ライン）で構成される画像（画像
信号）が、８ピクセル×８ラインのブロックの画像デー
タに分割され、動きベクトル検出回路７０に入力され
る。動きベクトル検出回路７０は、前方原画像部７１
ａ、原画像部７１ｂ、および後方原画像部７１ｃの３つ
のエリアに分割されたフレームメモリ７１を内蔵し、こ
れから符号化しようとするフレームの画像データ（以
下、原画像データ）をフレームメモリ７１の原画像部７
１ｂに記憶させ、原画像データの、例えば１フレーム前
の画像データ（以下、前方原画像データ）を前方原画像
部７１ａに記憶させるとともに、原画像データの、例え
ば１フレーム後の画像データ（以下、後方原画像デー
タ）を後方原画像部７１ｃに記憶させる。
【０００３】さらに、動きベクトル検出回路７０は、内
蔵するフレームメモリ７１の原画像部７１ｂに記憶され
た原画像データと、前方原画像部７１ａに記憶された前
方原画像データ、または後方原画像部７１ｃに記憶され
た後方原画像データとの間の動きベクトルを、それぞれ
検出し、可変長符号化回路７５および動き補償回路７９
に出力するとともに、各動きベクトルの絶対値和を計算
して、予測判定回路８１に出力する。
【０００４】そして、動きベクトル検出回路７０が内蔵
するフレームメモリ７１の原画像部７１ｂに記憶された
原画像データは、演算器７２ａ，７２ｂ、およびスイッ
チ７２ｃよりなる演算部７２を介してＤＣＴ回路７３に
入力され、そこで、ＤＣＴ（離散コサイン変換）処理が
施され、ＤＣＴ係数に変換される。ＤＣＴ回路７３で原
画像データから変換されたＤＣＴ係数は、量子化回路７
４に入力され、送信バッファ７６のデータの蓄積量（バ
ッファ蓄積量）に対応した量子化ステップで量子化され
た後、可変長符号化回路７５に入力される。
【０００５】量子化回路７４で量子化されたデータ（Ｄ
ＣＴ係数）は、逆量子化７７にも供給され、そこで、量
子化回路７４における量子化ステップにしたがって逆量
子化される。逆量子化回路７７により逆量子化されたデ
ータは、さらにＩＤＣＴ回路７８に入力され、逆ＤＣＴ
処理される。ＩＤＣＴ回路７８より出力されたデータ
は、演算器７９ａを内蔵する動き補償回路７９に入力さ
れる。
【０００６】動き補償回路７９に入力された画像データ
が、Ｉピクチャ（イントラ符号化画像）のデータである
場合、動き補償回路７９では、入力された画像データに
対して、動きベクトル検出回路７０より出力された動き
ベクトルに対応する動き補償が施され、演算部７２に入
力される画像の予測画像としてフレームメモリ８０に出
力されて記憶される。
【０００７】動き補償回路７９に入力された画像データ
が、Ｐピクチャ（前方予測符号化画像）のデータである
場合、動き補償回路７９では、まずその内蔵する演算器
７９ａにおいて、動き補償回路７９に入力された画像デ
ータと、フレームメモリ８０の前方予測画像部８０ａに
記憶された、動き補償回路７９に入力された画像データ
の予測画像データとしての１フレーム前の画像データと
が加算される。そして、その加算出力に対して、動きベ
クトル検出回路７０より出力された動きベクトルに対応
する動き補償が施され、演算部７２に入力される画像の
予測画像としてフレームメモリ８０に出力されて記憶さ
れる。
【０００８】動き補償回路７９に入力された画像データ
が、Ｂピクチャ（両方向予測符号化画像）のデータであ
る場合、動き補償回路７９では、まずその内蔵する演算
器７９ａにおいて、動き補償回路７９に入力された画像
データと、フレームメモリ８０の前方予測画像部８０ａ
に記憶された、動き補償回路７９に入力された画像デー
タの予測画像データとしての１フレーム前の画像デー
タ、またはフレームメモリ８０の後方予測画像部８０ｂ
に記憶された、動き補償回路７９に入力された画像デー
タの予測画像データとしての１フレーム後の画像データ
とが加算される。そして、その加算出力に対して、動き
ベクトル検出回路７０より出力された動きベクトルに対
応する動き補償が施され、演算部７２に入力される画像
の予測画像としてフレームメモリ８０に出力されて記憶
される。
【０００９】以上のようにして、演算部７２、ＤＣＴ回
路７３、および量子化回路７４で符号化されたデータを
復号した原画像データが、演算部７２に入力される画像
データの予測画像データとしてフレームメモリ８０に記
憶される。
【００１０】一方、予測判定回路８１は、動きベクトル
検出回路７０より出力された動きベクトルの絶対値和に
基づいて、動きベクトル検出回路７０が内蔵するフレー
ムメモリ７１の原画像部７１ｂに記憶された原画像デー
タを符号化するための、予測モードを決定する。即ち、
予測判定回路８１は、動きベクトル検出回路７０が内蔵
するフレームメモリ７１の原画像部７１ｂに記憶された
原画像データを、Ｉ，Ｐ，またはＢピクチャのデータの
うちのどのデータとして符号化するかを決定する。そし
て、予測判定回路８１は、原画像データを、Ｉ，Ｐ、ま
たはＢピクチャのデータとして符号化すると決定した場
合には、Ｉ，Ｐ、またはＢ予測モードを、それぞれ演算
部７２のスイッチ７２ｃ、可変長符号化回路７５、およ
び動き補償回路７９に出力する。
【００１１】動き補償回路７９では、予測判定回路８１
より出力される予測モードにしたがい、上述したように
して、入力された画像データから予測画像データが生成
される。
【００１２】予測判定回路８１から、Ｉ予測モードが演
算部７２のスイッチ７２ｃに出力された場合、スイッチ
７２ｃにおいて端子ａが選択される。これにより、動き
ベクトル検出回路７０が内蔵するフレームメモリ７１の
原画像部７１ｂに記憶された原画像データそのものが、
演算部７２をスルーしてＤＣＴ回路７３に供給されるこ
とになり、Ｉピクチャのデータが生成される。
【００１３】予測判定回路８１から、Ｐ予測モードが演
算部７２のスイッチ７２ｃに出力された場合、スイッチ
７２ｃにおいて端子ｂが選択される。これにより、演算
器７２ａにおいて、動きベクトル検出回路７０が内蔵す
るフレームメモリ７１の原画像部７１ｂに記憶された原
画像データと、フレームメモリ８０の前方予測画像部８
０ａに記憶された、既に復号された、原画像データの１
フレーム前の予測画像データとの差分がとられたデータ
が、ＤＣＴ回路７３に供給されることになり、Ｐピクチ
ャのデータが生成される。
【００１４】予測判定回路８１から、Ｂ予測モードが演
算部７２のスイッチ７２ｃに出力された場合、スイッチ
７２ｃにおいて端子ｃが選択される。これにより、演算
器７２ｂにおいて、動きベクトル検出回路７０が内蔵す
るフレームメモリ７１の原画像部７１ｂに記憶された原
画像データと、フレームメモリ８０の前方予測画像部８
０ａに記憶された、既に復号された、原画像データの１
フレーム前の予測画像データ、またはフレームメモリ８
０の後方予測画像部８０ｂに記憶された、既に復号され
た、原画像データの１フレーム後の予測画像データのう
ちの一方、あるいはその両方との差分がとられたデータ
が、ＤＣＴ回路７３に供給されることになり、Ｂピクチ
ャのデータが生成される。
【００１５】可変長符号化回路７５は、量子化回路７４
より出力されたデータ（Ｉ，Ｐ、またはＢピクチャのデ
ータ）および量子化ステップ、動きベクトル検出回路７
０より出力された動きベクトル、並びに予測判定回路８
１より出力された予測モードを、例えばハフマン符号な
どの可変長符号に変換し、送信バッファ７６に出力す
る。可変等符号化回路７５より出力されたデータは、送
信バッファ７６に一時蓄積され、所定の一定伝送速度
で、例えばディスク（図示せず）などの記録媒体に記録
される。
【００１６】次に、図１５は、図１４の符号器で符号化
されたデータを復号化する復号器の一例の構成を示すブ
ロック図である。ディスクより読み出された、符号化さ
れた画像データは、受信バッファ９１に一時記憶された
後、可変長復号化回路９２に供給される。可変長復号化
回路９２は、受信バッファ９１より供給されたデータを
可変長復号化し、動きベクトルおよび予測モード、また
は量子化ステップを、動き補償回路９５、または逆量子
化回路９３にそれぞれ出力するとともに、ＤＣＴ処理さ
れて量子化された画像データを逆量子化回路９３に出力
する。
【００１７】逆量子化回路９３は、可変長復号化回路９
２より出力された画像データを、同じく可変長復号化回
路９２より出力された量子化ステップにしたがって逆量
子化し、ＩＤＣＴ回路９４に出力する。逆量子化回路９
３により出力されたデータ（ＤＣＴ係数）は、ＩＤＣＴ
回路９４で、逆ＤＣＴ処理され、演算器９５ａを内蔵す
る動き補償回路９５に供給される。
【００１８】動き補償回路９５において、ＩＤＣＴ回路
９４より供給された画像データが、Ｉピクチャのデータ
である場合、即ち、可変長復号化回路９２より供給され
た予測モードがＩ予測モードである場合、そのデータ
（Ｉピクチャのデータ）に対して、可変長復号化回路９
２より出力された動きベクトルに対応する動き補償が施
される。動き補償回路９５で動き補償が施されたデー
タ、即ち復号されたＩピクチャのデータは、動き補償回
路９５の内蔵する演算器９５ａに入力される画像データ
（ＰまたはＢピクチャのデータ）の予測画像データとし
てフレームメモリ９６に供給されて記憶される。
【００１９】ＩＤＣＴ回路９４より出力された画像デー
タが、その１フレーム前の画像データを予測画像データ
とするＰピクチャのデータである場合、即ち可変長復号
化回路９２より出力された予測モードがＰ予測モードで
ある場合、動き補償回路９５では、まず演算器９５ａに
おいて、ＩＤＣＴ回路９４より供給された画像データ
と、フレームメモリ９６の前方予測画像部９６ａに記憶
された、既に復号された、ＩＤＣＴ回路９４より供給さ
れた画像データの１フレーム前の画像データとが加算さ
れる。そして、その加算データに対して、可変長復号化
回路９２より出力された動きベクトルに対応する動き補
償が施される。動き補償回路９５で動き補償が施された
データ、即ち復号されたＰピクチャのデータは、動き補
償回路９５の内蔵する演算器９５ａに入力される画像デ
ータ（ＰまたはＢピクチャのデータ）の予測画像データ
としてフレームメモリ９６に供給されて記憶される。
【００２０】ＩＤＣＴ回路９４より出力された画像デー
タが、その１フレーム前の画像データ、またはその１フ
レーム後の画像データ、あるいはその両方から作られた
補間画像データを予測画像データとするＢピクチャのデ
ータである場合、即ち可変長復号化回路９２より出力さ
れた予測モードがＢ予測モードである場合、動き補償回
路９５では、まずその内蔵する演算器９５ａにおいて、
動き補償回路９５に入力された画像データと、フレーム
メモリ９６の前方予測画像部９６ａに記憶された、動き
補償回路９５に入力された画像データの予測画像データ
としての１フレーム前の画像データ、またはフレームメ
モリ９６の後方予測画像部９６ｂに記憶された、動き補
償回路９５に入力された画像データの予測画像データと
しての１フレーム後の画像データとが加算される。そし
て、その加算出力に対して、可変長復号化回路９２より
出力された動きベクトルに対応する動き補償が施され
る。このようにして、動き補償回路９５で動き補償が施
されたデータ、即ち復号されたＢピクチャのデータも、
動き補償回路９５の内蔵する演算器９５ａに入力される
画像データ（ＰまたはＢピクチャのデータ）の予測画像
データとしてフレームメモリ９６に供給されて記憶され
る。
【００２１】また、動き補償回路９５より出力された、
復号された画像データは、例えばＤ／ＡコンバータでＤ
／Ａ変換された後、ディスプレイ（いずれも図示せず）
に供給され表示される。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図１４に示
す符号器により、例えばいわゆるハイビジョンの画像
（以下、ＨＤ画像）など、高精細な画像を符号化しよう
とすると、そのデータ量が膨大なために、装置の各ブロ
ックにおける負荷が重くなり、圧縮効率が低下したり、
また符号化することができなくなる場合があった。
【００２３】さらに、図１４に示す符号器により、ＨＤ
画像を符号化したビットストリームと、ＮＴＳＣ方式や
ＳＥＣＡＭ方式などの現行テレビジョン標準方式規格の
画像（以下、ＣＴＶ画像）を符号化したビットストリー
ムとの間には、互換性がないため、これらを、例えば図
１５に示す復号器で両方とも復号化することが困難であ
った。
【００２４】また、ディスクに記録されたＨＤ画像を、
早送り再生（高速再生）する場合、それを、例えば所定
のフレーム数おきに復号化して、早送り用の画像（以
下、ＦＦ／ＦＲ用画像）を生成していた。ところで、早
送りの速度Ｖは、ＦＦ／ＦＲ用画像のデータ量αに反比
例し、ディスクからのデータの読み出し速度βに比例す
るので（Ｖ＝β／α）、ＦＦ／ＦＲ用画像のデータ量α
が少ない方が、スムースな早送り再生を行うことができ
る。
【００２５】しかしながら、符号化されたＨＤ画像を、
所定のフレーム数おきに復号化しても、ＦＦ／ＦＲ用画
像のデータ量αは非常に多く、スムースな早送り再生を
することができない課題があった。
【００２６】本発明は、このような状況に鑑みてなされ
たものであり、画質を劣化させることなく画像の圧縮率
を向上させるとともに、また高圧縮された画像をスムー
スに再生することができるようにするものである。
【００２７】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の符号化
方法は、画像データを基本画素群と、他の画素群に分
け、基本画素群から、他の画素群を予測した予測画素群
を生成し、他の画素群に対する、予測画素群の予測誤差
を算出し、基本画素群と予測誤差を符号化することを特
徴とする。
【００２８】請求項２に記載の符号化方法は、予測画素
群の各画素は、基本画素群の、水平方向に隣接する画素
どうしから生成されることを特徴とする。
【００２９】請求項３に記載の符号化方法は、予測画素
群の各画素は、基本画素群の、垂直方向に隣接する画素
どうしから生成されることを特徴とする。
【００３０】請求項４に記載の符号化方法は、予測画素
群の各画素は、基本画素群の、斜め方向に隣接する画素
どうしから生成されることを特徴とする。
【００３１】請求項５に記載の符号化方法は、予測画素
群の各画素は、基本画素群における複数の、互いに隣接
する画素どうしから生成されることを特徴とする。
【００３２】請求項６に記載の符号化装置は、画像デー
タを基本画素群と、他の画素群に分解する分解手段とし
ての分割回路１と、分割回路１から出力された基本画素
群から、他の画素群を予測した予測画素群を生成する生
成手段としての予測回路２ｂ乃至２ｄと、他の画素群に
対する、予測回路２ｂ乃至２ｄにより生成された予測画
素群の予測誤差を算出する算出手段としての演算器３ｂ
乃至３ｄと、分割回路１から出力された基本画素群と、
演算器３ｂ乃至３ｄにより算出された予測誤差を符号化
する符号化手段としての符号器４ａ乃至４ｄとを備える
ことを特徴とする。
【００３３】請求項７に記載の符号化装置は、符号器４
ａにより符号化された基本画素群を復号化する復号化手
段としての復号器１１をさらに備え、予測回路２ｂ乃至
２ｄに、復号器１１により復号された基本画素群から、
他の画素群を予測した予測画素群を生成させることを特
徴とする。
【００３４】請求項８に記載の符号化装置は、画像デー
タを基本画素群と、他の画素群に分解する分解手段とし
ての分割回路１と、分割回路１から出力された基本画素
群から、他の画素群を予測した予測画素群を生成する生
成手段としての予測回路２ｂ乃至２ｄと、他の画素群に
対する、予測回路２ｂ乃至２ｄにより生成された予測画
素群の予測誤差を算出する予測誤差算出手段としての演
算器３ｂ乃至３ｄと、画像データをサブサンプリング
し、サブサンプルデータを出力するサブサンプリング手
段としてのサブサンプラ４１と、サブサンプラ４１より
出力されたサブサンプルデータと、分割回路１から出力
された基本画素群との差分をとり、差分データを算出す
る差分算出手段としての演算器４４と、サブサンプラよ
り出力されたサブサンプルデータ、演算器４４により算
出された差分データ、および演算器３ｂ乃至３ｄにより
算出された予測誤差を符号化する符号化手段としての符
号器４２、および符号器４ａ乃至４ｄとを備えることを
特徴とする。
【００３５】請求項９に記載の符号化装置は、符号器４
ａ、または符号器４２により符号化された差分データ、
またはサブサンプルデータをそれぞれ復号化する復号化
手段としての復号器５１または復号器４３と、復号器５
１または復号器４３により復号化された差分データ、お
よびサブサンプルデータから基本画素群を再生する再生
手段としての演算器５２とをさらに備え、予測回路２ｂ
乃至２ｄに、演算器５２により再生された基本画素群か
ら、他の画素群を予測した予測画素群を生成させること
を特徴とする。
【００３６】請求項１０に記載の符号化装置は、画像デ
ータは、高精細度ワイドテレビジョン（いわゆるハイビ
ジョン）画像のデータであることを特徴とする。
【００３７】請求項１１に記載の復号化装置は、伝送デ
ータを、基本画素群または予測誤差にそれぞれ復号化す
る復号化手段としての復号器２１ａ乃至２１ｄと、復号
器２１ａより出力された基本画素群から、予測画素群を
生成する生成手段としての予測回路２２ｂ乃至２２ｄ
と、予測回路２２ｂ乃至２２ｄにより生成された予測画
素群と、復号器２１ｂ乃至２１ｄより出力された予測誤
差とから元の画素群を算出する算出手段としての演算器
２３ｂ乃至２３ｄと、復号器２１ａより出力された基本
画素群と、演算器２３ｂ乃至２３ｄにより算出された元
の画素群を合成し、画像データを生成する合成手段とし
ての合成回路２４とを備えることを特徴とする。
【００３８】請求項１２に記載の復号化装置は、復号器
２１ａより出力された基本画素群をサブサンプリング
し、サブサンプルデータを出力するサブサンプリング手
段としてのサブサンプラ２５をさらに備えることを特徴
とする。
【００３９】請求項１３に記載の復号化装置は、伝送デ
ータを、サブサンプルデータ、差分データまたは予測誤
差にそれぞれ復号化する復号化手段としての復号器６
１、または復号器２１ａ乃至２１ｄと、復号器６１また
は２１ａよりそれぞれ出力されたサブサンプルデータま
たは差分データから、基本画素群を算出する第１の算出
手段としての演算器６２と、演算器６２により算出され
た基本画素群から、予測画素群を生成する生成手段とし
ての予測回路２２ｂ乃至２２ｄと、予測回路２２ｂ乃至
２２ｄにより生成された予測画素群と、復号器２１ｂ乃
至２１ｄより出力された予測誤差とから元の画素群を算
出する第２の算出手段としての演算器２３ｂ乃至２３ｄ
と、演算器６２または演算器２３ｂ乃至２３ｄによりそ
れぞれ算出された基本画素群、または元の画素群を合成
し、画像データを生成する合成手段としての合成回路２
４とを備えることを特徴とする。
【００４０】請求項１４に記載の復号化装置は、基本画
素群をアップサンプリングし、アップサンプルデータを
出力するアップサンプリング手段としてのアップサンプ
ラ３１をさらに備えることを特徴とする。
【００４１】
【作用】本発明の符号化方法においては、画像データを
基本画素群と、他の画素群に分け、他の画素群を予測し
た予測画素群を、基本画素群の、水平、垂直、または斜
め方向に隣接する画素どうしから生成する。そして、他
の画素群に対する、予測画素群の予測誤差を算出し、基
本画素群と予測誤差を符号化する。従って、画像データ
の圧縮効率を向上させることができる。
【００４２】本発明の符号化装置においては、画像デー
タを基本画素群と、他の画素群に分解し、基本画素群か
ら、他の画素群を予測した予測画素群を生成する。そし
て、他の画素群に対する、予測画素群の予測誤差を算出
し、基本画素群と、予測誤差を符号化する。従って、画
像データの圧縮効率を向上させることができる。
【００４３】さらに、この符号化装置においては、符号
器４ａにより符号化された基本画素群を復号化し、予測
回路２ｂ乃至２ｄに、復号器１１により復号された基本
画素群から、他の画素群を予測した予測画素群を生成さ
せる。従って、これにより符号化されたデータを復号化
する復号化装置で生成される予測画素群とまったく同一
の予測画素群の、他の画素群に対する予測誤差が算出さ
れるので、画質の劣化を防止することができる。
【００４４】また、本発明の符号化装置においては、画
像データを基本画素群と、他の画素群に分解し、基本画
素群から、他の画素群を予測した予測画素群を生成し
て、他の画素群に対する、予測画素群の予測誤差を算出
するとともに、画像データをサブサンプリングし、その
サブサンプルデータと、基本画素群との差分をとり、差
分データを算出する。そして、サブサンプルデータ、差
分データ、および予測誤差を符号化する。従って、画像
データの圧縮効率を、さらに向上させることができる
他、復号化装置側で、サブサンプルデータから、元の画
像の規格以外の画像を、容易に再生することができる。
【００４５】さらに、この符号化装置においては、符号
器４ａ、または符号器４２により符号化された差分デー
タ、またはサブサンプルデータをそれぞれ復号化し、差
分データ、およびサブサンプルデータから基本画素群を
再生する。そして、予測回路２ｂ乃至２ｄに、演算器５
２により再生された基本画素群から、他の画素群を予測
した予測画素群を生成させる。従って、これにより符号
化されたデータを復号化する復号化装置で生成される予
測画素群とまったく同一の予測画素群の、他の画素群に
対する予測誤差が算出されるので、画質の劣化を防止す
ることができる。
【００４６】本発明の復号化装置においては、伝送デー
タを、基本画素群または予測誤差にそれぞれ復号化し、
基本画素群から、予測画素群を生成する。そして、予測
画素群と、予測誤差とから元の画素群を算出し、基本画
素群と、元の画素群を合成し、画像データを生成する。
従って、データ量の多い、高精細な画像を後納率圧縮符
号化したデータを、その画質を劣化させることなく、容
易に復号化することができる。
【００４７】さらに、この復号化装置においては、基本
画素群をサブサンプリングし、サブサンプルデータを出
力するので、サブサンプルデータから、元の画像の規格
以外の画像を、容易に再生することができる。
【００４８】また、本発明の復号化装置においては、伝
送データを、サブサンプルデータ、差分データまたは予
測誤差にそれぞれ復号化し、サブサンプルデータおよび
差分データから、基本画素群を算出し、その基本画素群
から、予測画素群を生成する。そして、予測画素群と、
予測誤差とから元の画素群を算出し、基本画素群、また
は元の画素群を合成し、画像データを生成する。従っ
て、データ量の多い、高精細な画像を後納率圧縮符号化
したデータを、その画質を劣化させることなく、容易に
復号化することができる。
【００４９】さらに、これらの復号化装置においては、
基本画素群をアップサンプリングし、アップサンプルデ
ータを出力するので、例えば画像を早送り再生する場合
には、読み出す画像のデータ量が少なくて済み、スムー
スな早送り再生をすることができる。
【００５０】
【実施例】図１は、本発明の符号化装置の一実施例の構
成を示すブロック図である。分割回路１は、１フィール
ド、または１フレームのＨＤ画像（高精細な画像として
の、例えばハイビジョン画像）を構成する画素群を、例
えば４つの画素群Ａ，Ｂ，Ｃ、またはＤに分割し、各画
素群からなる４つのプレーンＡ，Ｂ，Ｃ、またはＤを生
成する。即ち、分割回路１は、図２（ａ）に示すＨＤ画
像における奇数フィールドまたは偶数フィールドの、例
えば４つの互いに隣接する画素Ａ，Ｂ，Ｃ、およびＤか
らなるグループから、そのグループの左上に位置する画
素Ａだけを集めたＡ画素群よりなるプレーンＡ、グルー
プの右上に位置する画素Ｂだけを集めたＢ画素群よりな
るプレーンＢ、グループの左下に位置する画素Ｃだけを
集めたＣ画素群よりなるプレーンＣ、並びにグループの
右下に位置する画素Ｄだけを集めたＤ画素群よりなるプ
レーンＤを生成する（図２（ｂ））。
【００５１】予測回路２ｂは、分割回路１より出力され
るプレーンＡを構成するＡ画素群の、例えば水平方向に
互いに隣接する画素Ａどうしの平均値を算出し、これ
を、同じく分割回路１より出力されるプレーンＢを構成
するＢ画素群の予測値として演算器３ｂに供給する。
【００５２】従って、予測回路２ｂでは、図３または図
４に示すように、画素Ｂの予測値としての予測画素Ｂ'
が、元のＨＤ画像１フィールドにおける、画素Ｂの左右
に位置する画素Ａから生成されることになる。
【００５３】なお、予測回路２ｂでは、元のＨＤ画像１
フィールドにおける、画素Ｂの左右に位置する画素Ａの
平均値を、予測画素Ｂ'とするのではなく、例えば画素
Ｂに隣接する画素Ａそのものを、予測画素Ｂ'とするよ
うにすることができる。
【００５４】ここで、図３および図４において、影を付
してある部分は、ＨＤ画像における奇数フィールドまた
は偶数フィールドのうちの、例えば偶数フィールドの画
素を示している。従って、図３は、ＨＤ画像の奇数フィ
ールドの画素Ｂ，Ｃ、またはＤが、画素Ａから予測され
る様子を示しており、図４は、ＨＤ画像の偶数フィール
ドの画素Ｂ，Ｃ、またはＤが、画素Ａから予測される様
子を示している。
【００５５】予測回路２ｃは、分割回路１より出力され
るプレーンＡを構成するＡ画素群の、例えば垂直方向に
互いに隣接する画素Ａどうしの平均値を算出し、これ
を、同じく分割回路１より出力されるプレーンＣを構成
するＣ画素群の予測値として演算器３ｃに供給する。
【００５６】従って、予測回路２ｃでは、図３または図
４に示すように、画素Ｃの予測値としての予測画素Ｃ'
が、元のＨＤ画像１フィールドにおける、画素Ｃの上下
に位置する画素Ａから生成されることになる。
【００５７】なお、予測回路２ｃでは、元のＨＤ画像１
フィールドにおける、画素Ｃの上下に位置する画素Ａの
平均値を、予測画素Ｃ'とするのではなく、例えば画素
Ｃに隣接する画素Ａそのものを、予測画素Ｃ'とするよ
うにすることができる。
【００５８】予測回路２ｄは、分割回路１より出力され
るプレーンＡを構成するＡ画素群の、例えば斜め方向に
互いに隣接する２組の画素Ａどうしの平均値を算出し、
これを、同じく分割回路１より出力されるプレーンＤを
構成するＤ画素群の予測値として演算器３ｄに供給す
る。
【００５９】従って、予測回路２ｄでは、図３または図
４に示すように、画素Ｄの予測値としての予測画素Ｄ'
が、元のＨＤ画像１フィールドにおける、画素Ｄの右
上、右下、左上、および左下に位置する画素Ａから生成
されることになる。
【００６０】なお、予測回路２ｄでは、元のＨＤ画像１
フィールドにおける、画素Ｄの右上、右下、左上、およ
び左下に位置する画素Ａの平均値を、予測画素Ｄ'とす
るのではなく、例えば画素Ｄに隣接する画素Ａそのもの
を、予測画素Ｄ'とするようにしたり、画素Ｄの右上お
よび左下に位置する画素Ａの平均値、または画素Ｄの左
上および右下に位置する画素Ａの平均値などを、予測画
素Ｄ'とするようにすることができる。
【００６１】演算器３ｂは、分割回路１より出力される
画素群Ｂから、予測回路２ｂより出力される予測画素群
Ｂ'を減算し、画素群Ｂに対する、予測画素群Ｂ'の予測
誤差Ｂeを算出する。演算器３ｃは、分割回路１より出
力される画素群Ｃから、予測回路２ｃより出力される予
測画素群Ｃ'を減算し、画素群Ｃに対する、予測画素群
Ｃ'の予測誤差Ｃeを算出する。演算器３ｄは、分割回路
１より出力される画素群Ｄから、予測回路２ｄより出力
される予測画素群Ｄ'を減算し、画素群Ｄに対する、予
測画素群Ｄ'の予測誤差Ｄeを算出する。
【００６２】符号器４ａは、例えば前述した図１４に示
す符号器と同一のもので、分割回路１より出力される画
素群Ａを符号化し、伝送路などを介して、例えばディス
クなどの記録媒体に供給する。符号器４ｂ乃至４ｄは、
符号器４ａと同一のもので、演算器３ｂ乃至３ｄより出
力される予測誤差Ｂe，Ｃe、またはＤeをそれぞれ符号
化し、伝送路などを介して、例えばディスクなどの記録
媒体に供給される。
【００６３】なお、符号器４ａ乃至４ｄでは、図５に示
すように、まずＩピクチャとなる画素群Ａ１、Ｂ１，Ｃ
１、またはＤ１がそれぞれ符号化され、Ｉピクチャのデ
ータＩA1，ＩB1，ＩC1、またはＩD1が出力された後、こ
のＩピクチャのデータＩA1，ＩB1，ＩC1、またはＩD1に
基づいて、Ｐピクチャとなる画素群Ａ２、Ｂ２，Ｃ２、
またはＤ２がそれぞれ符号化され、Ｐピクチャのデータ
ＰA2，ＰB2，ＰC2、またはＰD2が出力される。さらに、
ＩピクチャのデータＩA1，ＩB1，ＩC1、またはＩD1、並
びにＰピクチャのデータＰA2，ＰB2，ＰC2、またはＰD2
に基づいて、Ｐピクチャとなる画素群Ａ３、Ｂ３，Ｃ
３、またはＤ３がそれぞれ符号化され、Ｐピクチャのデ
ータＰA3，ＰB3，ＰC3、またはＰD3が出力された後、Ｐ
ピクチャのデータＰA2，ＰB2，ＰC2、またはＰD2、並び
にＰピクチャのデータＰA3，ＰB3，ＰC3、またはＰD3に
基づいて、Ｐピクチャとなる画素群Ａ４、Ｂ４，Ｃ４、
またはＤ４がそれぞれ符号化され、Ｐピクチャのデータ
ＰA4，ＰB4，ＰC4、またはＰD4が出力される（図５
（ａ））。
【００６４】そして、ＩピクチャのデータＩA1，ＩB1，
ＩC1、またはＩD1、ＰピクチャのデータＰA2，ＰB2，Ｐ
C2、またはＰD2、ＰピクチャのデータＰA3，ＰB3，
ＰC3、またはＰD3、並びにＰピクチャのデータＰA4，Ｐ
B4，ＰC4、またはＰD4に基づいて、Ｂピクチャとなる画
素群Ａ５、Ｂ５，Ｃ５、またはＤ５がそれぞれ符号化さ
れ、ＢピクチャのデータＢA5，ＢB5，ＢC5、またはＢD5
が出力された後、同様に、ＩピクチャのデータＩA1，Ｉ
B1，ＩC1、またはＩD1、ＰピクチャのデータＰA2，
ＰB2，ＰC2、またはＰD2、ＰピクチャのデータＰA3，Ｐ
B3，ＰC3またはＰD3、並びにＰピクチャのデータＰA4，
ＰB4，ＰC4、またはＰD4に基づいて、Ｂピクチャとなる
画素群Ａ６、Ｂ６，Ｃ６、またはＤ６がそれぞれ符号化
され、ＢピクチャのデータＢA6，ＢB6，ＢC6、またはＢ
D6が出力される（図５（ｂ））。
【００６５】従って、この符号化装置からは、ＩA1，Ｉ
B1，ＩC1，ＩD1，ＰA2，ＰB2，ＰC2，ＰD2，ＰA3，
ＰB3，ＰC3，ＰD3，ＰA4，ＰB4，ＰC4，ＰD4，ＢA5，Ｂ
B5，ＢC5，ＢD5，ＢA6，ＢB6，ＢC6，ＢD6の順番で、符
号化されたデータが繰り返し出力されることになる。
【００６６】なお、図５において、例えばＩA1，ＩB1，
ＩC1、およびＩD1を囲んだ四角の中における点線の矢印
は、画素群Ａ１が符号化されたＩピクチャのデータＩA1
を基に、画素群Ｂ１乃至Ｄ１（正確には、画素群Ｂ１乃
至Ｄ１それぞれの予測誤差Ｂe乃至Ｄe）が符号化された
ＩピクチャのデータＩB1，ＩC1、またはＩD1が生成され
ることを示している。
【００６７】次に、その動作について説明する。まず、
分割回路１において、例えば１フィールドのＨＤ画像
（高精細な画像としてのハイビジョン画像）を構成する
画素群が、４つの画素群Ａ，Ｂ，Ｃ、またはＤ分割さ
れ、画素群Ａが、符号器４ａおよび予測回路２ｂ乃至２
ｄに供給されるとともに、画素群Ｂ乃至Ｄが、演算器３
ｂ乃至３ｄにそれぞれ供給される。
【００６８】予測回路２ｂ乃至２ｄにおいて、分割回路
１より出力されたＡ画素群から、上述したようにして、
画素群Ｂ乃至Ｄの予測値（予測画素群Ｂ'乃至Ｄ'）が算
出され、それぞれ演算器３ｂ乃至３ｄに供給される。
【００６９】演算器３ｂ乃至３ｄにおいて、分割回路１
より出力された画素群Ｂ乃至Ｄから、予測回路２ｂ乃至
２ｄより出力された予測画素群Ｂ'乃至Ｄ'が減算され、
画素群Ｂ乃至Ｄに対する、予測画素群Ｂ'乃至Ｄ'の予測
誤差Ｂe乃至Ｄeがそれぞれ算出される。
【００７０】予測誤差Ｂe乃至Ｄeは、符号器４ｂ乃至４
ｄに入力され、そこで、符号化される。同時に、符号器
４ａにおいて、分割回路１より出力された画素群Ａが符
号化され、符号器４ｂ乃至４ｄで符号化された予測誤差
Ｂe乃至Ｄeとともに、多重化回路（図示せず）において
多重化され、伝送路を介して記録媒体に供給されて記録
される。
【００７１】ところで、以上のように符号化された画素
群Ｂ乃至Ｄは、復号化装置（例えば、後述する図７に示
す復号化装置）において、画素群Ａが復号化され、この
復号化された画素群Ａから、符号化装置における場合と
同様にして予測画素群Ｂ'乃至Ｄ'が生成され、それを基
に復号化される。しかしながら、この場合、復号化装置
において復号化される画素群Ａは、符号器４ａで符号化
されたものであり、また、この符号器４ａでは、入力さ
れたデータを、量子化回路７４（図１４）で量子化する
ので、その出力、即ち符号化された画素群Ａは、量子化
誤差を有することになる。
【００７２】一方、図１の符号化装置においては、符号
器４ａで符号化する前の画素群Ａから、予測画素群Ｂ'
乃至Ｄ'が生成されるようになっているので、予測画素
群Ｂ'乃至Ｄ'を生成する場合に、図１の符号化装置で用
いられる画素群Ａと、復号化装置で用いられる画素群Ａ
とは同一にならないときがあり、復号化装置で正確に画
像を復号化することができなくなる可能性がある。
【００７３】そこで、符号化装置を、図６に示すように
構成する。この符号化装置は、符号器４ａで符号化した
画素群Ａが、復号器１１に入力されるようになっている
他は、図１の符号化装置と同一の構成になっている。復
号器１１は、符号器４ａにより符号化された画素群Ａを
復号化して、予測回路２ｂ乃至２ｄに供給する。
【００７４】従って、この符号化装置においては、復号
器１１から、復号化装置で用いられる画素群Ａと同一の
画素群Ａが出力され、これを基に、予測画素群Ｂ'乃至
Ｄ'が、予測回路２ｂ乃至２ｄにおいて生成されるの
で、復号化装置では、正確に画像を復号化することがで
きるようになる。
【００７５】次に、図７は、図１または図６の符号化装
置で符号化された画像（ＨＤ画像）データを復号化する
復号化装置の一実施例の構成を示すブロック図である。
復号器２１ａは、例えば前述した図１５に示す復号器と
同一のもので、伝送路を介して逆多重化回路（図示せ
ず）より供給される、符号化された画素群Ａを復号化
し、予測回路２２ｂ乃至２２ｄ、合成回路２４、および
サブサンプラ２５に出力する。
【００７６】復号器２１ｂ乃至２１ｄは、復号器２１ａ
と同一のもので、伝送路を介して逆多重化回路より供給
される、符号化された予測誤差Ｂ'乃至Ｄ'を復号化し、
演算器２３ｂ乃至２３ｄにそれぞれ出力する。
【００７７】予測回路２２ｂ乃至２２ｄは、図１の予測
回路２ｂ乃至２ｄとそれぞれ同一のもので、復号器２１
ａより出力される画素群Ａから、前述したようにして予
測画素群Ｂ'乃至Ｄ'をそれぞれ算出する。演算器２３ｂ
乃至２３ｄは、予測回路２２ｂ乃至２２ｄにより算出さ
れる予測画素群Ｂ'乃至Ｄ'と、復号器２１ｂ乃至２１ｄ
より出力される予測誤差Ｂ'乃至Ｄ'とを加算し、元の画
素群（他の画素群）Ｂ乃至Ｄをそれぞれ生成する。
【００７８】合成回路２４は、演算器２３ｂ乃至２３ｄ
により生成される画素群Ｂ乃至Ｄ、および復号器２１ａ
より出力される画素群Ａとを合成し、ＨＤ画像データを
生成する。
【００７９】サブサンプラ２５は、復号器２１ａより出
力される画素群Ａをサブサンプリングし（間引き）、Ｃ
ＴＶ画像（例えば、ＮＴＳＣ方式やＳＥＣＡＭ方式など
の現行テレビジョン標準方式規格の画像）データを出力
する。即ち、サブサンプラ２５は、符号化装置におい
て、図５に示す順番で符号化され、伝送されたデータＩ
A1，ＩB1，ＩC1，ＩD1，ＰA2，ＰB2，ＰC2，ＰD2，
ＰA3，ＰB3，ＰC3，ＰD3，ＰA4，ＰB4，ＰC4，ＰD4，Ｂ
A5，ＢB5，ＢC5，ＢD5，ＢA6，ＢB6，ＢC6、またはＢD6
（図５）のうち、データＩB1，ＩC1，ＩD1，ＰB2，
ＰC2，ＰD2，ＰB3，ＰC3，ＰD3，ＰB4，ＰC4，ＰD4，Ｂ
B5，ＢC5，ＢD5，ＢB6，ＢC6、およびＢD6（図８におい
て、影を付してある部分）を、いわば無視して、データ
ＩA1，ＰA2，ＰA3，ＰA4，ＢA5、およびＢA6からＣＴＶ
画像を生成する。
【００８０】次に、その動作について説明する。復号器
２１ａにおいて、伝送路を介して逆多重化回路より供給
された、符号化された画素群Ａが復号化され、予測回路
２２ｂ乃至２２ｄ、合成回路２４、およびサブサンプラ
２５に出力される。同時に、復号器２１ｂ乃至２１ｄに
おいて、伝送路を介して逆多重化回路より供給された、
符号化された予測誤差Ｂ'乃至Ｄ'が復号化され、演算器
２３ｂ乃至２３ｄにそれぞれ出力される。
【００８１】予測回路２２ｂ乃至２２ｄにおいて、復号
器２１ａより出力された画素群Ａから、前述したように
して予測画素群Ｂ'乃至Ｄ'がそれぞれ算出され、演算器
２３ｂ乃至２３ｄに供給される。演算器２３ｂ乃至２３
ｄにおいて、予測回路２２ｂ乃至２２ｄより供給された
予測画素群Ｂ'乃至Ｄ'と、復号器２１ｂ乃至２１ｄより
出力された予測誤差Ｂ'乃至Ｄ'とが加算され、元の画素
群（他の画素群）Ｂ乃至Ｄがそれぞれ生成される。
【００８２】合成回路２４において、演算器２３ｂ乃至
２３ｄにより生成された画素群Ｂ乃至Ｄ、および復号器
２１ａより出力された画素群Ａとが合成され、ＨＤ画像
データが生成される。
【００８３】一方、サブサンプラ２５において、復号器
２１ａより出力された画素群Ａがサブサンプリングさ
れ、ＣＴＶ画像データが出力される。
【００８４】以上のように、この復号化装置によれば、
符号化されたＨＤ画像データを復号化するだけでなく、
ＣＴＶ画像データも容易に得ることができる。
【００８５】さらに、図９は、本発明の復号化装置の第
２実施例の構成を示すブロック図である。この復号化装
置は、図７の復号化装置にアップサンプラ３１を付加し
たものと同一の構成になっている。アップサンプラ３１
は、復号器２１ａより出力される画素群Ａをアップサン
プリングする（補間する）。
【００８６】従って、アップサンプラ３１からは、ＨＤ
画像を、いわば間引いたような高速再生のための簡易的
な画像（ＦＦ／ＦＲ画像）が出力されることになる。
【００８７】よって、この復号化装置によれば、ＨＤ画
像の、スムースな高速再生をすることができる。
【００８８】次に、図１０は、本発明の符号化装置の第
３実施例の構成を示すブロック図である。図中、図１に
おける場合と対応する部分については、同一の符号を付
してある。サブサンプラ４１は、ＨＤ画像データをサブ
サンプリングし、ＣＴＶ画像データに変換して符号器４
２に出力する。符号器４２は、例えば前述した図１４の
符号器と同一のもので、サブサンプラ４１より出力され
るＣＴＶ画像データを符号化する。復号器４３は、例え
ば前述した図１５の復号器と同一のもので、符号器４２
により符号化されたＣＴＶ画像データを復号し、演算器
４４に出力する。演算器４４は、分割回路１より出力さ
れる画素群Ａから、復号器４３より出力されるＣＴＶ画
像データを構成する画素群Ｅを減算し、差分データを符
号器４ａに供給する。
【００８９】このように構成される符号化装置において
は、サブサンプラ４１において、ＨＤ画像データがサブ
サンプリングされ、ＣＴＶ画像データに変換され符号器
４２に出力される。符号器４２において、サブサンプラ
４１より出力されたＣＴＶ画像データが符号化される。
【００９０】また、符号器４２で符号化されたＣＴＶ画
像データは、復号器４３に入力され、そこで復号化さ
れ、演算器４４に供給される。演算器４４において、分
割回路１より出力された画素群Ａから、復号器４３より
出力されるＣＴＶ画像データを構成する画素群Ｅが減算
され、差分データが符号器４ａに供給される。
【００９１】以上のように、この符号化装置では、まず
ＣＴＶ画像データが生成され、それと画素群Ａとの差分
データが算出される。そして、ＣＴＶ画像データおよび
差分データとも符号化され、図１における場合と同様に
して符号化された予測誤差Ｂe乃至Ｄeとともに、多重化
されて伝送路を介して記録媒体に記録される。
【００９２】従って、符号化する前のＨＤ画像データそ
のものからＣＴＶ画像データが生成され、ＨＤ画像デー
タとともに、ＣＴＶ画像データも符号化されるので、こ
れを復号化する復号化装置では、図７または図９の復号
化装置のように、画素群ＡだけでＣＴＶ画像を生成する
場合に比べ、画質の良いＣＴＶ画像を得ることができ
る。
【００９３】なお、符号器４２、または符号器４ａ乃至
４ｄでは、図１１に示すように、まずＩピクチャとなる
ＣＴＶ画像の画素群Ｅ１、ＨＤ画像の画素群Ａ１、Ｂ
１，Ｃ１、またはＤ１がそれぞれ符号化され、Ｉピクチ
ャのデータＩE1，ＩA1，ＩB1，ＩC1、またはＩD1が出力
された後、このＩピクチャのデータＩE1，ＩA1，ＩB1，
ＩC1、またはＩD1に基づいて、ＰピクチャとなるＣＴＶ
画像の画素群Ｅ２、ＨＤ画像の画素群Ａ２、Ｂ２，Ｃ
２、またはＤ２がそれぞれ符号化され、Ｐピクチャのデ
ータＰE2，ＰA2，ＰB2，ＰC2、またはＰD2が出力され
る。さらに、ＩピクチャのデータＩE1，ＩA1，ＩB1，Ｉ
C1、またはＩD1、並びにＰピクチャのデータＰE2，
ＰA2，ＰB2，ＰC2、またはＰD2に基づいて、Ｐピクチャ
となるＣＴＶ画像の画素群Ｅ３、ＨＤ画像の画素群Ａ
３、Ｂ３，Ｃ３、またはＤ３がそれぞれ符号化され、Ｐ
ピクチャのデータＰE3，ＰA3，ＰB3，ＰC3、またはＰD3
が出力された後、ＰピクチャのデータＰE2，ＰA2，
ＰB2，ＰC2、またはＰD2、並びにＰピクチャのデータＰ
E3，ＰA3，ＰB3，ＰC3、またはＰD3に基づいて、Ｐピク
チャとなるＣＴＶ画像の画素群Ｅ４、ＨＤ画像の画素群
Ａ４、Ｂ４，Ｃ４、またはＤ４がそれぞれ符号化され、
ＰピクチャのデータＰE4，ＰA4，ＰB4，ＰC4、またはＰ
D4が出力される（図１１（ａ））。
【００９４】そして、ＩピクチャのデータＩE1，ＩA1，
ＩB1，ＩC1、またはＩD1、ＰピクチャのデータＰE2，Ｐ
A2，ＰB2，ＰC2、またはＰD2、Ｐピクチャのデータ
ＰE3，ＰA3，ＰB3，ＰC3、またはＰD3、並びにＰピクチ
ャのデータＰE4，ＰA4，ＰB4，ＰC4、またはＰD4に基づ
いて、ＢピクチャとなるＣＴＶ画像の画素群Ｅ５、ＨＤ
画像の画素群Ａ５、Ｂ５，Ｃ５、またはＤ５がそれぞれ
符号化され、ＢピクチャのデータＢE5，ＢA5，ＢB5，Ｂ
C5、またはＢD5が出力された後、同様に、Ｉピクチャの
データＩE1，ＩA1，ＩB1，ＩC1、またはＩD1、Ｐピクチ
ャのデータＰE2，ＰA2，ＰB2，ＰC2、またはＰD2、Ｐピ
クチャのデータＰE3，ＰA3，ＰB3，ＰC3、またはＰD3、
並びにＰピクチャのデータＰE4，ＰA4，ＰB4，ＰC4、ま
たはＰD4に基づいて、ＢピクチャとなるＣＴＶ画像の画
素群Ｅ６、ＨＤ画像の画素群Ａ６、Ｂ６，Ｃ６、または
Ｄ６がそれぞれ符号化され、ＢピクチャのデータＢE6，
ＢA6，ＢB6，ＢC6、またはＢD6が出力される（図１１
（ｂ））。
【００９５】従って、この符号化装置からは、ＩE1，Ｉ
A1，ＩB1，ＩC1，ＩD1，ＰE2，ＰA2，ＰB2，ＰC2，
ＰD2，ＰE3，ＰA3，ＰB3，ＰC3，ＰD3，ＰE4，ＰA4，Ｐ
B4，ＰC4，ＰD4，ＢE5，ＢA5，ＢB5，ＢC5，ＢD5，
ＢE6，ＢA6，ＢB6，ＢC6，ＢD6の順番で、符号化された
データが繰り返し出力されることになる。
【００９６】なお、図１１において、例えばＩE1，
ＩA1，ＩB1，ＩC1、およびＩD1を囲んだ四角の中におけ
る点線の矢印は、画素群Ｅ１が符号化されたＩピクチャ
のデータＩE1を基に、画素群Ａ１（正確には、画素群Ａ
１と画素群Ｅ１との差分データ）が符号化されたＩピク
チャのデータＩA1が生成され、このＩピクチャのデータ
ＩA1を基に、画素群Ｂ１乃至Ｄ１（正確には、画素群Ｂ
１乃至Ｄ１それぞれの予測誤差Ｂe乃至Ｄe）が符号化さ
れたＩピクチャのデータＩB1，ＩC1、またはＩD1が生成
されることを示している。
【００９７】ところで、この符号化装置においては、図
１の符号化装置における場合と同様に、図１０の符号化
装置で予測回路２ｂ乃至２ｄに入力される画素群Ａと、
この装置で符号化されたデータを復号化する復号化装置
で用いられる画素群Ａとは同一にならない場合があり、
正確にＨＤ画像を復号化することができなくなる可能性
がある。
【００９８】そこで、符号化装置を、図１２に示すよう
に構成する。この符号化装置は、符号器４ａで符号化し
た差分データが、復号器５１に入力され、復号器５１お
よび４３の出力が演算器５２で加算されて予測回路２ｂ
乃至２ｄに入力されるようになっている他は、図１０の
符号化装置と同一の構成になっている。
【００９９】復号器５１は、符号器４ａにより符号化さ
れた差分データを復号化し、演算器５２に出力する。演
算器５２は、復号器４３より出力される、復号化された
ＣＴＶ画像データと、復号器５１より出力される、復号
化された差分データとを加算し、画素群Ａを予測回路２
ｂ乃至２ｄに出力する。
【０１００】従って、この符号化装置においては、演算
器５２から、復号化装置で用いられる画素群Ａと同一の
画素群Ａが予測回路２ｂ乃至２ｄに出力され、これを基
に、そこで予測画素群Ｂ'乃至Ｄ'が生成されるので、こ
のデータを復号化する復号化装置では、正確に画像を復
号化することができるようになる。
【０１０１】次に、図１３は、図１０または図１２の符
号化装置で符号化された画像（ＨＤ画像またはＣＴＶ画
像）データを復号化する復号化装置の一実施例の構成を
示すブロック図である。図中、図７における場合と対応
する部分については、同一の符号を付してある。復号器
６１は、例えば前述した図１５に示す復号器と同一のも
ので、伝送路を介して逆多重化回路より供給される、符
号化されたＣＴＶ画像データを復号化する。演算器６２
は、復号器６１または２１ａによりそれぞれ復号化され
たＣＴＶ画像データと差分データとを加算し、画素群Ａ
を予測回路２２ｂ乃至２２ｄおよび合成回路２４に出力
する。
【０１０２】このように構成される復号化装置では、復
号器６１において、伝送路を介して逆多重化回路より供
給される、符号化されたＣＴＶ画像データが復号化さ
れ、演算器６２において、復号器６１または２１ａによ
りそれぞれ復号化されたＣＴＶ画像データと差分データ
とが加算され、画素群Ａが予測回路２２ｂ乃至２２ｄお
よび合成回路２４に出力される。
【０１０３】そして、図７の復号化装置における場合と
同様にして、演算器２３ｂ乃至２３ｄから、画素群Ｂ乃
至Ｄがそれぞれ合成回路２４に出力され、そこで画素群
Ａと合成され、ＨＤ画像データが出力される。
【０１０４】以上のようにして、ＨＤ画像とともに、画
質の劣化の少ないＣＴＶ画像データを得ることができ
る。
【０１０５】なお、図１３の復号化装置において、図９
の復号化装置における場合と同様に、演算器６２の後段
に、アップサンプラ３１を設け、ＦＦ／ＦＲ画像データ
を生成するようにすることができる。
【０１０６】また、本実施例における符号器４ａ乃至４
ｄおよび符号器４２、または復号器１１，２１ａ乃至２
１ｄ，４３，５１、および６１は、図１４または図１５
にそれぞれ示した符号器または復号器に限定されるもの
ではない。
【０１０７】
【発明の効果】以上のように、本発明の符号化方法によ
れば、画像データを基本画素群と、他の画素群に分け、
他の画素群を予測した予測画素群を、基本画素群の、水
平、垂直、または斜め方向に隣接する画素どうしから生
成する。そして、他の画素群に対する、予測画素群の予
測誤差を算出し、基本画素群と予測誤差を符号化する。
従って、画像データの圧縮効率を向上させることができ
る。
【０１０８】本発明の符号化装置によれば、画像データ
を基本画素群と、他の画素群に分解し、基本画素群か
ら、他の画素群を予測した予測画素群を生成する。そし
て、他の画素群に対する、予測画素群の予測誤差を算出
し、基本画素群と、予測誤差を符号化する。従って、画
像データの圧縮効率を向上させることができる。
【０１０９】さらに、この符号化装置によれば、符号化
手段により符号化された基本画素群を復号化し、生成手
段に、復号化手段により復号された基本画素群から、他
の画素群を予測した予測画素群を生成させる。従って、
これにより符号化されたデータを復号化する復号化装置
で生成される予測画素群とまったく同一の予測画素群
の、他の画素群に対する予測誤差が算出されるので、画
質の劣化を防止することができる。
【０１１０】また、本発明の符号化装置によれば、画像
データを基本画素群と、他の画素群に分解し、基本画素
群から、他の画素群を予測した予測画素群を生成して、
他の画素群に対する、予測画素群の予測誤差を算出する
とともに、画像データをサブサンプリングし、そのサブ
サンプルデータと、基本画素群との差分をとり、差分デ
ータを算出する。そして、サブサンプルデータ、差分デ
ータ、および予測誤差を符号化する。従って、画像デー
タの圧縮効率を、さらに向上させることができる他、復
号化装置側で、サブサンプルデータから、元の画像の規
格以外の画像を、容易に再生することができる。
【０１１１】さらに、この符号化装置によれば、符号化
手段により符号化された差分データ、またはサブサンプ
ルデータをそれぞれ復号化し、差分データ、およびサブ
サンプルデータから基本画素群を再生する。そして、生
成手段に、再生手段により再生された基本画素群から、
他の画素群を予測した予測画素群を生成させる。従っ
て、これにより符号化されたデータを復号化する復号化
装置で生成される予測画素群とまったく同一の予測画素
群の、他の画素群に対する予測誤差が算出されるので、
画質の劣化を防止することができる。
【０１１２】本発明の復号化装置によれば、伝送データ
を、基本画素群または予測誤差にそれぞれ復号化し、基
本画素群から、予測画素群を生成する。そして、予測画
素群と、予測誤差とから元の画素群を算出し、基本画素
群と、元の画素群を合成し、画像データを生成する。従
って、データ量の多い、高精細な画像を後納率圧縮符号
化したデータを、その画質を劣化させることなく、容易
に復号化することができる。
【０１１３】さらに、この復号化装置によれば、基本画
素群をサブサンプリングし、サブサンプルデータを出力
するので、サブサンプルデータから、元の画像の規格以
外の画像を、容易に再生することができる。
【０１１４】また、本発明の復号化装置によれば、伝送
データを、サブサンプルデータ、差分データまたは予測
誤差にそれぞれ復号化し、サブサンプルデータおよび差
分データから、基本画素群を算出し、その基本画素群か
ら、予測画素群を生成する。そして、予測画素群と、予
測誤差とから元の画素群を算出し、基本画素群、または
元の画素群を合成し、画像データを生成する。従って、
データ量の多い、高精細な画像を後納率圧縮符号化した
データを、その画質を劣化させることなく、容易に復号
化することができる。
【０１１５】さらに、これらの復号化装置によれば、基
本画素群をアップサンプリングし、アップサンプルデー
タを出力するので、例えば画像を早送り再生する場合に
は、読み出す画像のデータ量が少なくて済み、スムース
な早送り再生をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の符号化装置の一実施例の構成を示すブ
ロック図である。
【図２】分割回路１の動作を説明するための図である。
【図３】予測回路２ｂ乃至２ｄまたは２２ｂ乃至２２ｄ
の動作を説明するための図である。
【図４】予測回路２ｂ乃至２ｄまたは２２ｂ乃至２２ｄ
の動作を説明するための図である。
【図５】図１の実施例で、データが符号化される順序を
説明するための図である。
【図６】本発明の符号化装置の第２実施例の構成を示す
ブロック図である。
【図７】本発明の復号化装置の一実施例の構成を示すブ
ロック図である。
【図８】図７の実施例において、ＣＴＶ画像データが復
号化されるときに用いられるデータを示す図である。
【図９】本発明の復号化装置の第２実施例の構成を示す
ブロック図である。
【図１０】本発明の符号化装置の第３実施例の構成を示
すブロック図である。
【図１１】図１０の実施例で、データが符号化される順
序を説明するための図である。
【図１２】本発明の符号化装置の第４実施例の構成を示
すブロック図である。
【図１３】本発明の復号化装置の第３実施例の構成を示
すブロック図である。
【図１４】従来の符号器の一例の構成を示すブロック図
である。
【図１５】従来の復号器の一例の構成を示すブロック図
である。
【符号の説明】
１ 分割回路 ２ｂ乃至２ｄ 予測回路 ３ｂ乃至３ｄ 演算器 ４ａ乃至４ｄ 符号器 １１ 復号器 ２１ａ乃至２１ｄ 復号器 ２２ｂ乃至２２ｄ 予測回路 ２３ｂ乃至２３ｄ 演算器 ２４ 合成回路 ２５ サブサンプラ ３１ アップサンプラ ４１ サブサンプラ ４２ 符号器 ４３ 復号器 ４４ 演算器 ５１ 復号器 ５２ 演算器 ６１ 復号器 ６２ 演算器 ７０ 動きベクトル検出回路 ７１ フレームメモリ ７１ａ 前方原画像部 ７１ｂ 原画像部 ７１ｃ 後方原画像部 ７２ 演算部 ７２ａ，７２ｂ 演算器 ７２ｃ スイッチ ７３ ＤＣＴ回路 ７４ 量子化回路 ７５ 可変長符号化回路 ７６ 送信バッファ ７７ 逆量子化回路 ７８ ＩＤＣＴ回路 ７９ 動き補償回路 ７９ａ 演算器 ８０ フレームメモリ ８０ａ 前方予測画像部 ８０ｂ 後方予測画像部 ８１ 予測判定回路 ９１ 受信バッファ ９２ 可変長復号化回路 ９３ 逆量子化回路 ９４ ＩＤＣＴ回路 ９５ 動き補償回路 ９５ａ 演算器 ９６ フレームメモリ ９６ａ 前方予測画像部 ９６ｂ 後方予測画像部

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 画像データを基本画素群と、他の画素群
    に分け、 前記基本画素群から、前記他の画素群を予測した予測画
    素群を生成し、 前記他の画素群に対する、前記予測画素群の予測誤差を
    算出し、 前記基本画素群と前記予測誤差を符号化することを特徴
    とする符号化方法。
  2. 【請求項２】 前記予測画素群の各画素は、前記基本画
    素群の、水平方向に隣接する画素どうしから生成される
    ことを特徴とする請求項１に記載の符号化方法。
  3. 【請求項３】 前記予測画素群の各画素は、前記基本画
    素群の、垂直方向に隣接する画素どうしから生成される
    ことを特徴とする請求項１に記載の符号化方法。
  4. 【請求項４】 前記予測画素群の各画素は、前記基本画
    素群の、斜め方向に隣接する画素どうしから生成される
    ことを特徴とする請求項１に記載の符号化方法。
  5. 【請求項５】 前記予測画素群の各画素は、前記基本画
    素群における複数の、互いに隣接する画素どうしから生
    成されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに
    記載の符号化方法。
  6. 【請求項６】 画像データを基本画素群と、他の画素群
    に分解する分解手段と、 前記分解手段から出力された基本画素群から、前記他の
    画素群を予測した予測画素群を生成する生成手段と、 前記他の画素群に対する、前記生成手段により生成され
    た予測画素群の予測誤差を算出する算出手段と、 前記分解手段から出力された基本画素群と、前記算出手
    段により算出された予測誤差を符号化する符号化手段と
    を備えることを特徴とする符号化装置。
  7. 【請求項７】 前記符号化手段により符号化された基本
    画素群を復号化する復号化手段をさらに備え、 前記生成手段は、前記復号化手段により復号された基本
    画素群から、前記他の画素群を予測した予測画素群を生
    成することを特徴とする請求項６に記載の符号化装置。
  8. 【請求項８】 画像データを基本画素群と、他の画素群
    に分解する分解手段と、 前記分解手段から出力された基本画素群から、前記他の
    画素群を予測した予測画素群を生成する生成手段と、 前記他の画素群に対する、前記生成手段により生成され
    た予測画素群の予測誤差を算出する予測誤差算出手段
    と、 前記画像データをサブサンプリングし、サブサンプルデ
    ータを出力するサブサンプリング手段と、 前記サブサンプリング手段より出力されたサブサンプル
    データと、前記分解手段から出力された基本画素群との
    差分をとり、差分データを算出する差分算出手段と、 前記サブサンプリング手段より出力されたサブサンプル
    データ、前記差分算出手段により算出された差分デー
    タ、および前記予測誤差算出手段により算出された予測
    誤差を符号化する符号化手段とを備えることを特徴とす
    る符号化装置。
  9. 【請求項９】 前記符号化手段により符号化された差分
    データ、またはサブサンプルデータをそれぞれ復号化す
    る復号化手段と、 前記復号化手段により復号化された差分データ、および
    サブサンプルデータから前記基本画素群を再生する再生
    手段とをさらに備え、 前記生成手段は、前記再生手段により再生された基本画
    素群から、前記他の画素群を予測した予測画素群を生成
    することを特徴とする請求項８に記載の符号化装置。
  10. 【請求項１０】 前記画像データは、高精細度ワイドテ
    レビジョン画像のデータであることを特徴とする請求項
    ６乃至９のいずれかに記載の符号化装置。
  11. 【請求項１１】 伝送データを、基本画素群または予測
    誤差にそれぞれ復号化する復号化手段と、 前記復号化手段より出力された基本画素群から、予測画
    素群を生成する生成手段と、 前記生成手段により生成された予測画素群と、前記復号
    化手段より出力された予測誤差とから元の画素群を算出
    する算出手段と、 前記復号化手段より出力された基本画素群と、前記算出
    手段により算出された元の画素群を合成し、画像データ
    を生成する合成手段とを備えることを特徴とする復号化
    装置。
  12. 【請求項１２】 前記復号化手段より出力された基本画
    素群をサブサンプリングし、サブサンプルデータを出力
    するサブサンプリング手段をさらに備えることを特徴と
    する請求項１１に記載の復号化装置。
  13. 【請求項１３】 伝送データを、サブサンプルデータ、
    差分データまたは予測誤差にそれぞれ復号化する復号化
    手段と、 前記復号化手段より出力されたサブサンプルデータおよ
    び差分データから、基本画素群を算出する第１の算出手
    段と、 前記第１の算出手段により算出された基本画素群から、
    予測画素群を生成する生成手段と、 前記生成手段により生成された予測画素群と、前記復号
    化手段より出力された予測誤差とから元の画素群を算出
    する第２の算出手段と、 前記第１または第２の算出手段によりそれぞれ算出され
    た前記基本画素群、または前記元の画素群を合成し、画
    像データを生成する合成手段とを備えることを特徴とす
    る復号化装置。
  14. 【請求項１４】 前記基本画素群をアップサンプリング
    し、アップサンプルデータを出力するアップサンプリン
    グ手段をさらに備えることを特徴とする請求項１１乃至
    １３のいずれかに記載の復号化装置。
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