JPH0846521A - 可変長符号化器 - Google Patents
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Abstract
ースディジタルコード(DSC)を可変長コードワード
で符号化可能な可変長符号化器を提供する。 【構成】 インタまたはイントラモード圧縮を用いたD
SCを第1及び第2可変長コード(VLC)テーブルを
用いて可変長コードに変換するべく、前記映像信号符号
化装置からの出力データ量を量子化パラメータで表す可
変長さ符号化器に於て、DSCを第1VLCテーブルを
用いる可変長コードに符号化する第1VLC手段と、D
SCを第2VLCテーブルを用いる可変長さコードに符
号化する第2VLC手段と、圧縮モード及び量子化パラ
メータの大きさに応じて、DSCを第1または第2VL
Cテーブルに選択的に供給することで、VLCテーブル
が量子化パラメータの大きさ及び圧縮モード情報によっ
て選択されるので、テーブル選択が高速化され、テーブ
ル選択に関する付加情報を要する必要がなく、処理効率
が向上する。
Description
ける可変長符号化器に関し、特に2つの互いに異なる可
変長符号化テーブルを採用する可変長符号化器に関す
る。
ば、アナログ信号の形態で伝送する場合に比較してより
高い品質のビデオイメージを伝送し得る。「フレーム
(frame)」イメージのシーケンスを含むイメージ
信号がディジタル形式で表現されれば、特に高品質テレ
ビジョン(HDTV)システムで伝送のための相当量の
データを生成する。しかし、通常の伝送チャネルの利用
可能周波数帯域は限定されているので、限定されたチャ
ネル帯域幅を通じて大量のディジタルデータを伝送する
ためには、伝送データ量を圧縮するか減らさなければな
らない。特に多様なビデオ信号圧縮技法のうち、統計的
符号化技法と、時間及び空間圧縮技法とを給合した所謂
ハイブリッド符号化技法が最も効率的であることが知ら
れている。
償されたDPCM(Differential Pul
se Code Modulation)等のパルスコ
ード変調、2次元離散コサイン変換(DCT:Disc
rete Cosine Transform)及びD
CT係数の量子化を採用している。
以前フレームとの間のオブジェクトの動きを決定して、
オブジェクトの動きフロー(motion flow)
によって現在フレームを予測し、現在フレームとその予
測間との差を計算するプロセスである。かかる方法は、
例えば、Staffan Ericssonの「Fix
ed and Adaptive Predictor
s for Hybrid Pridictive/T
ransform Coding」、IEEETran
sactions on Communication
s,COM−33,No.12(December 1
985)及びNinomiya and Ohtsuk
aの「A Motion−Compensated I
nterframe Coding Scheme f
or televisionPictures 」、I
EEE Transactions on Commu
nications,COM−30,No.1(Jan
uary 1982)に記載されている。
メージデータ間の空間的重複性(tedundanci
es)を減少させるか除去する2次元DCTはディジタ
ルイメージデータのブロック、例えば、8×8画素のブ
ロックを変換係数データのセットに変換する。かかる技
法は、Chen及びPratt の「Scene Ad
aptive Coder」、IEEE Transa
ctions onCommunications,C
OM−32,No.3(March 1984)に記載
されている。このような変換係数データを量子化器、ジ
グザグ走行、ランレングス符号化及び可変長符号化(r
un−length codingand varia
ble length coding)で変換係数デー
タを処理することによって伝送するデータの量を効果的
に圧縮し得る。
トラモード圧縮は動作補償DPCMを用いず、2次元D
CT、量子化などによってデータ圧縮を行う圧縮技法と
して確立している。一方、同様にインタ(inter)
または、非イントラモード圧縮は上記DPCMを用いる
技法である。
化(以下VLCと記す)技法に於て、VLCテーブルか
ら一つの可変長コードワードは、一つのディジタルソー
スコード、例えばランレングス符号化から生成された固
定長ランレベル(run−level)コードに指定で
きる。VLC技法に於て、短い可変長コードワードは統
計的にしばしば発生するソースディジタルコードに割り
当てられるので、可変長コードワードの平均ワード長
は、ディジタルソースコードのものより短くなり、その
結果データ圧縮が達成できる。
Experts Group)規格に於て、インタモ
ード圧縮から圧縮されたソースディジタルコードの統計
分布はイントラモード圧縮のものとは異なるので、二つ
の互いに異なるVLCテーブルが用いられている。MP
EG規格によれば、インタモード圧縮の場合には第1V
LCテーブルが用いられ、イントラモード圧縮の場合に
は第1または第2VLCテーブルが用いられる。しか
し、MPEGに於てテーブルの選択基準は、イントラモ
ード圧縮の場合に限定されないので、VLCテーブル選
択に対するいろいろな方法が試されてきた。
を用いた可変長符号化器からなる従来の映像信号符号化
装置の一例を示すものである。図1に示されているよう
に、入力ディジタル信号は信号ソース(図示せず)、例
えばビデオカメラから供給される。この入力ディジタル
信号はインタ/イントラモード圧縮ブロック10に供給
される。インタ/イントラ圧縮ブロック10にて、入力
ディジタル信号はブロック単位の処理にインタまたはイ
ントラモード圧縮技法を用いて適応的に圧縮される。入
力ディジタル信号のブロックの大きさは、典型的に8×
8と32×32ピクセルとの間の範囲となっている。
々のブロックがインタまたはイントラモードを通じて圧
縮されたかを表すインタ/イントラモード選択信号は、
可変長符号化器20へ供給され、その圧縮されたデータ
(例えば、ランレベルコード)は可変長コードワードに
変換される。その後、可変長符号化器20からの可変長
コードワードは、伝送チャネル(図示せず)を通じて受
信器(図示せず)へ伝送するバッファメモリ30へ供給
される。
は不規則のビットレートで発生するので、バッファメモ
リ30は可変長コードワードを伝送チャンネルを通じて
一定なビットレートで伝送することが要求される。可変
長符号化器20からの出力データはバッファメモリ30
の不規則なビットレートで記録されるので、バッファメ
モリ30を占めるデータはその時々で変わる。バッファ
メモリ30に格納されたデータ量を表す充填レベルは制
御ブロック40によって継続的に監視されており、その
情報は制御信号としてインタ/イントラモード圧縮ブロ
ック10の量子化器へ供給される量子化パラメータ(Q
P)に変更される。この量子化パラメータは1から31
までの範囲を有し、バッファメモリ30のデータ量によ
って決定される。従って、そのQPによれば、インタ/
イントラモード圧縮の出力に於けるビット数はバッファ
メモリ30のデータがオーバーフローまたは完全に空に
ならないように制御される。
の第1VLCテーブル22、24と第2VLCテーブル
26とからなる2セットのVLCテーブルがある。1つ
の第1VLCテーブル22はインタモード圧縮のために
用いられて、他の第1VLCテーブル24及び第2VL
Cテーブル26はイントラモード圧縮を行うために用い
られる。
トラモード圧縮ブロック10からの圧縮データは第1ス
イッチSW1へ供給される。そして、インタ/イントラ
モード圧縮ブロック10からのインタ/イントラモード
選択信号は第1スイッチ制御信号として、スイッチSW
1へ供給される。インタモード圧縮の場合に、その圧縮
されたデータは第1VLCテーブル22へ供給されると
共に、イントラモードの場合、その圧縮されたデータは
第1VLCテーブル24及び第2VLCテーブル26へ
供給される。第1VLCテーブル22、24及び第2V
LCテーブル26に入力された各圧縮データはアドレス
として働き、各テーブル22、24及び26からの各出
力データは可変長コードワードになる。
ブル22からの可変長コードワードは直接バッファメモ
リ30へ供給される。しかし、イントラモードの場合、
2つのVLCテーブル24、26のうちから選択された
1つはビットカウント及び選択ブロック28で行われる
もので、各VLCテーブル24、26からの各可変長コ
ードワードのビット数はブロック単位でカウントされて
比較される。しかる後、可変長コードワードを表す制御
信号は、第2スイッチSW2へ供給される。そして第2
スイッチSW2にて、ビットカウント及び選択ブロック
28からの制御信号に応じて第1または第2VLCテー
ブル24、26から選択された可変長コードワードがバ
ッファメモリ30へ供給される。
変長符号化器に於て、イントラモードの場合に2つのV
LCテーブル24、26のうちのいずれか一つが選択さ
れるので、与えられたテーブルの選択を示すために付加
的または他の情報を受信器に伝送しなければならない。
更に、イントラモードに於けるVLCテーブル選択の処
理時間は可変長符号化器が高速で動作することを阻害す
る。
な量子化パラメータを用いて選択時間損失を生じること
または他の情報を用いることなく、ディジタルソースコ
ードを可変長コードワードで符号化できる2つの互いに
異なるVLCテーブルを有する可変長符号化器を供給す
ることにある。
よれば、インタまたはイントラモード圧縮を用いる映像
信号符号化装置から供給されるディジタルソースコード
を第1可変長符号化(VLC)テーブル及び第2VLC
テーブルを用いて可変長コードに変換するべく、前記映
像信号符号化装置からの出力データ量を量子化パラメー
タで表す可変長符号化器に於て、前記ディジタルソース
コードを前記第1VLCテーブルを用いて前記可変長コ
ードに符号化する第1VLC手段と、前記ディジタルソ
ースコードを前記第2VLCを用いて前記可変長コード
に符号化する第2VLC手段と、前記インタモード圧縮
及び前記イントラモード圧縮のいずれが用いられている
か及び前記量子化パラメータの大きさに応じて、ディジ
タルソースコードを前記第1VLC手段及び前記第2V
LC手段のいずれかに選択的に切り替える手段とを含む
ことを特徴とする可変長符号化器を提供することにより
達成される。
い実施例を添付された図面を参照しながら詳細に説明す
る。
模擬実験の結果が示されている。この模擬実験によれ
ば、イントラモード圧縮の場合に於て、第1または第2
VLCテーブルを選択する周波数は、表1に示されたよ
うな量子化パラメータと密接な関連がある。
モデルの映像1920×1035ピクセル、MUSE標
準映像を用いて行った。
上であれば、第1及び第2VLCテーブルの間の選択周
波数は類似であるが、しかし、QPが16より少なけれ
ば、第2VLCテーブルを選択する可能性は確実に第1
VLCテーブルを選択するよもり少ない。従って、前記
模擬実験の結果は、図1に示された可変長符号化器の実
行効率を向上させるのに有効である。
ルを用いた可変長符号化器を有する向上された映像信号
符号化装置の好ましい実施例を示したものである。図2
に示されたように、前記装置に入力された入力ビデオ信
号は、例えば、ビデオカメラから供給された信号ソース
(図示せず)からの入力ビデオ信号はインタ/イントラ
モード圧縮ブロック100へ供給される。インタ/イン
トラ圧縮ブロック100にて、入力ビデオ信号はブロッ
ク単位処理によって、インタまたはイントラモード圧縮
を通じて圧縮される。典型的に入力信号のブロック大き
さは8×8と32×32の間のピクセル範囲にある。
モードに圧縮されるかイントラモードに圧縮されるかを
表すインタ/イントラモード選択信号の圧縮されたデー
タは可変長符号化器200へ供給されると共に、その圧
縮されたデータ、例えば、ランレベルコード(run
lebel codes)は可変長コードワードに変換
される。その後、可変長符号化器200からの可変長コ
ードワードは、その可変長コードワードを伝送チャンネ
ル(図示せず)を通じて受信器(図示せず)へ伝送する
バッファメモリ300へ供給される。
は、バッファメモリ300に不規則なビットレートで記
録されるので、バッファメモリ300を占めるデータの
大きさはしばしば変化する。バッファメモリ300に格
納されたデータの大きさを表す充填レベルは、QP制御
ブロック400によって継続的に監視され、その情報は
量子化パラメータに変換され、インタ/イントラモード
圧縮ブロック100の量子化及び可変長符号化器200
内のスイッチ制御ブロック280へ供給される。
つの互いに異なるテーブルが供給されている。第1VL
Cテーブル220は、MPEG規格に於けるインタ及び
イントラモード圧縮に用いられるテーブルである。ま
た、第2VLCテーブル260は、MPEG規格に於け
るイントラモード圧縮のみに用いられるテーブルであ
る。
ントラモード圧縮ブロック100からその圧縮されたデ
ータは、第1スイッチSW10へ供給されると共にイン
タ/イントラモード圧縮ブロック100からのインタ/
イントラモード選択信号は、制御信号として、第1スイ
ッチSW10へ供給される。インタモード圧縮の場合に
は、圧縮されたデータは第1VLCテーブル220へ供
給される。また、イントラモード圧縮の場合には、圧縮
されたデータは、スイッチ制御ブロック280によって
制御される第2スイッチSW20へ供給される。
御ブロック400から量子化パラメータによって供給さ
れる。QP<16の場合、圧縮されたデータは第1スイ
ッチSW10から第2VLCテーブル260へ供給され
る。第1及び第2VLCテーブル220、260に入力
された各々の圧縮データはアドレスとして用い、2つの
テーブル220、260からの各々の出力データは可変
長コードワードになる。
て説明したが、当業者であれば本発明の範囲を逸脱する
ことなくこれに種々の変更をなし得るであろう。
化パラメータの大きさ及びインタ/イントラモード情報
によって選択されるので、前記テーブルの選択はすぐに
決定されて、テーブルの選択に関する付加情報を伝送す
る必要がなく、処理効率が向上する。
通の可変長符号化器を有する映像信号符号化装置を示し
たブロック図である。
ルを用いる可変長符号化器を有する映像信号符号化装置
の好ましい実施例を示したブロック図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 インタまたはイントラモード圧縮を用い
る映像信号符号化装置から供給されるディジタルソース
コードを第1可変長符号化(VLC)テーブル及び第2
VLCテーブルを用いて可変長コードに変換するべく、
前記映像信号符号化装置からの出力データ量を量子化パ
ラメータで表す可変長符号化器に於て、 前記ディジタルソースコードを前記第1VLCテーブル
を用いて前記可変長コードに符号化する第1VLC手段
と、 前記ディジタルソースコードを前記第2VLCを用いて
前記可変長コードに符号化する第2VLC手段と、 前記インタモード圧縮及び前記イントラモード圧縮のい
ずれが用いられているか及び前記量子化パラメータの大
きさに応じて、ディジタルソースコードを前記第1VL
C手段及び前記第2VLC手段のいずれかに選択的に切
り替える手段とを含むことを特徴とする可変長符号化
器。 - 【請求項2】 前記量子化パラメータの範囲が1乃至3
1であり、 前記イントラモード圧縮の場合に、前記量子化パラメー
タが16より小さければ、前記ディジタルソースコード
が前記第1VLC手段へ供給され、かつ前記量子化パラ
メータが16以上であれば、前記ディジタルソースコー
ドが前記第2VLC手段へ供給されることを特徴とする
請求項1に記載の可変長符号化器。 - 【請求項3】 前記インタモード圧縮の場合に、前記デ
ィジタルソースコードが、前記第1VLC手段に供給さ
れることを特徴とする請求項2に記載の可変長符号化
器。
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