JPS5857836A - 予測符号化装置 - 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】 本発明は’ｐＶ（Ｔｅｌｅｖｉｓ　１ｏｎ）信号等の画
像信号を予測符号化し、これによって得られる予測誤差
信号を不等長符号化する予測符号化装置に関する。

ＴＶ信号等のディジタル化された画像信号を予測符号化
する代表的な力木としてＤＰＣＭ（Ｄｆｆｆｅｒｅｎｔ
ｉａｌｐｕｌｓｅ　Ｃｏｄｅ　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）
方式が広く知られている。このＤＰＣＭの方式は、入力
信号から予測器によって求められる予測信号を減算して
予測誤差信号を求め、予測誤差信号を人間の視覚特性を
利用した非均−な量子化特性を持つ非均−量子化器で量
子化した後、量子化した予測誤差信号−を符号化して伝
送する方法である。このため、　ＤＰＣＭ方式では、非
均−量子化器での非均−量子化によって予測誤差信号に
量子化雑音が加わシ・、復号化によって再生される画像
は元の画像と一致しないという欠点が生ずる。従って９
例えば予測誤差信号を不等長符号化して伝送する場合、
伝送すべき情報量が少なく伝送情報量に余裕がある時で
も、　ＤＰＣＭ符号化を行なうかぎシ再生画像は元の画
像と一致させることはできない。しかし、　ＤＰＣＭ符
号化は視覚的な特性を利用して量子化特性を定めている
ので、伝送情報量を少なくす不ために非均−量子化器の
量子化のレベル数を少なくしても再生画像の画質は急激
には劣化しないという利点がある。

例えば４ビツト相当の量子化特性（１６レベルの量子化
特性）であればほとんど画質劣化が目につかない画像を
再生することができる。

以上のよう１長所と短所を有するＤＰＣＭ方式に対して
、他の予測符号化方式としてノンリカーシブタイプの予
測符号化の方式を考える。この方式は、ノンリカージグ
タイプの予測符号器によって得られる予測誤差信号を量
子化しないでそのまま不等長符号器で不等長符号化して
伝送するため。

受信側で元の信号と同じ信号を再生できる可逆な予測符
号化いいかえると情報保存が行なえる予測符号化である
。

この情報保存型の予測符号化方式の中でＴＶ信号等の画
像信号を伝送情報量を一定にしてリアルタイムで符号化
することができる１つの方式として前処理回路付の情報
保存型予測符号化の方式が考えられる。この方式は、ノ
ンリカーシブタイプの予測符号器の前に不、等長符号器
のバッファメモリの情報蓄積量は応じて情報量の制御を
行なう前処理回路を加えたものである。前処理回路では
入力信号の情報量を適応的に制御し、符号化によって発
生する情報量が伝送情報量を越えないようにする。従っ
て、前処理を受けた信号はそのあとは可逆的に一符号化
されるので、受信側で再生される画像信号と元の画像信
号との相違は前処理回路でのみ生じる。このため、前処
理回路で歪みを全り多少によってなされるので２元の画
像信号の有する情報量が伝送情報量よシも少なければ全
く歪みのない符号化伝送が可能となり、極めて高品質の
ＴＶ信号の符号化伝送が実現できる。しかしこの符号化
方式では２元の画像信号の有する情報量が伝送情報量を
越える所では符号化によって発生する情報量が伝送情報
量を越えないように前処理回路で制御を行な°う必要が
あるがｔ前処理回路で制限する情報の量をある程度以上
多くすると２例えば８ビ、）　ＰＣＭの画像信号を６ピ
ツトＰＣＭ　、　５ピツ）　ＰＣＭと粗く量子化すると
、情報量の制限を行なったために生ずる歪が目につきゃ
すぐなシ画質が劣化するという欠点がある。

本発明の目的は２画像信号の有する情報量、が少ない所
では情報保存の符号化ができ、情報量が多い所でも画質
劣化が目につかないように符号化ができる前処理回路付
の情報保存型予測符号化装置を提供することにある。

本発明によれば、ディジタル化された画像信号を受け、
制御信号に応じて前記画像信号の情報量の制御を行なう
前処理回路と、該前処理回路よ多出力された。前処理を
受けた画像信号を受け、可逆な論理によシ第１の予測誤
差信号を出力する予測符号器と、前記ディジタル化され
た画像信号がら予測信号を減算した信号を受け、該減′
算した信号を非均−量子化して第２の予測誤差信号を出
力する非均−景子化器と、該第２の予測誤差信号と前記
予測信号とを基に局部復号信号を求めるとともに該局部
復号信号を基に次の予測信号を求めて前記予測信号とし
て出力する回路と、前記第１の予測誤差信号を前゛記前
処理回路の動作に応動しながら不等長符号に変換する第
１の符号変換回路と。

前記第２の予測誤差信号を前記非均−量子化器の＼ 動作に応動しながら不等長符号（該不等長符号はその特
別な場合として等長符号を含むものとする。）に変換す
る第２の符号変換回路と、該第１あるいは第２の符号変
換６回路よ多出力された符号化情報を一旦蓄え平滑化し
て送出するためのバッファメモリと、該バッファメモリ
に入力される情報量あるいは該バッファメモリの情報蓄
積量を監視し。

前記第１及び第２の符号変換回路のうちどちらを使用す
るかを決定する選択信号及び前記前処理回路に与えるべ
き前記制御信号を出力する制御回路とを含み、前記バッ
ファメモリから送出される情報を出力情報とする予測符
号化装置が得られる。

さらに２本発明によれば、前記第１及び第２の符号変換
回路の代りに、該第１及び第２の符号変換回路の機能を
備えた一つの符号変換回路を用いた予測符号化装置が得
られる。

本発明の予測符号化装置によれば、情報保存型予測符号
化とＤＰＣＭ符号化の２つのモードを有し。

元の画像信号の有す・る情報量φ；少ない所では情報保
存型の予測符号化を行ない情報量が多い所では視覚的に
劣化が目立ちにくいＤＰＣＭ符号化を行なうことができ
るため、　ＤＰＣＭ符号化モードを持たない情報保存型
予測符号化方式に比してより高品質の符号化を実現でき
る。

次に本発明の実施例について図面を参照して説明する。

以下に説明する本発明の実施例による予測符号化装置３
はいずれも、前記第１及び第２の符号変換回路の代りに
該第１及び第２の符号変換回路の機能を備えた一つの符
号変換回路９を用いたものである。

第１図及び第２図を参照すると２本発明の第１の実施例
による予測符号化装置３及び予沖１復号化装置１４が示
されている。第１図の予測符号化装置３は、情報保存型
の予測符号器５とＤＰＣＭ符号器２０２との各予測器の
入力信号が一致するよって な配慮をし〆これらの２つの符号器を時間的に切換える
ように構成している。そして、前処理回路として、ノン
リカーシブタイプの予測符号器５の前に入力信号を均一
量子化する量子化回路４を設けたものである。

入力端子１へ入力されたアナログのＮＴｓＣカラーＴＶ
の画像信号は、標本化周波数ｆ　が例えばサブキャリア
周波数の３倍に定められているＭｂ変換器２によってデ
ィジタル信号２例えば−２５６〜２５５の信号レベルを
とる８ビ、トのＰＣＭ（ＰｕｌｓｅＣｏｄｅ　Ｍｏｄｕ
ｌａｔｉｏｎ）の画像信号に変換されて、予測符号化装
置３の量子化回路４とＤＰＣＭ符号器２０２の加算器２
０３とに供給される。量子化回路４は。

制御回路１１からの制御信号によって選択された均一量
子化特性に従って、ディノタル化された映像信号を均一
量子化することができる。制御回路１１は、バッファメ
モリ１０の情報蓄積量によって適応的に均一量子化特性
の切換制御を行なう。

情報蓄積量が少ない時は量子化回路４への入力信号と同
じ精度の細かい量子化特性、いいかえると入力をそのま
ま出力する特性、が選択され、量子化回路４は８ピツ）
　ＰＣＭの画像信号をそのまま出力する。一方、情報蓄
積量が多い時には粗い量子化特性が選択され、量子化回
路４は粗く量子化された画像信号９例えば７ビツ）　Ｐ
ＣＭに均一量子化された画像信号、を出力する。量子化
回路４で量子化された画像信号は、予測符号器５の減算
器７とスイッチ２００の端子ａとに供給される。スイッ
チ２００及び２０７は連動して動作する。この時、一方
が開となると他方が閉となる。スイッチ２００及び２０
７の開閉の制御は、制御回路１１からの制御信号によっ
て行なわれる。情報保存型の予測符号化モードの時は、
量子化回路４から出力される量子化された画像信号がス
イッチ２００の端子ａ及びＸを通って予測器６および２
０８へ供給される。逆に、　ＤＰＣＭ符号化モードの時
は。

振幅制限回路２０６から出力される局部復号信号がスイ
ッチ２０７の端子す及びＸを通りて予測器２０８および
６へ供給される。このように、予測器６および２０８へ
の入力信号を一致させるようにすることによって情報保
存モードとＤＰＣＭモードとを時間的に切換えながら連
続して符号化を行なうことができる。

予測器６は、あらかじめ定められた予測関数Ｐ６＠）の
特性に従って、予測器６への入力信号から予測信号を求
めて、量子化回路２０１に供給する。

量子化回路２０１は、量子化回路４と同様の機能を有し
、制御回路１１からの制御信号によって。

量子化回路４の選択された量子化特性と同じ量子化特性
が選択され一２予測信号を量子化回路４から出力される
信号と同じ精度の信号に量子化して減算器７に供給する
。減算器７は量子化された画像信号から量子化された予
測信号を減算して、量子化された画像信号と同じ精度の
第１の予測誤差信号Ｅ！を切換器２０９の端子ａに出力
する。この第１の予測誤差信号Ｅｌは情報保存型の予測
符号化によって得られる予測誤差信号である。

ＤＰＣＭ符号器２０２の減算器２０３は、入力の画像信
号から予測器２０８の出力する予測信号を減算して、予
測誤差信号を量子化器２０４に出力する。量子化器２０
４は、制御回路１１からの制御信号によって選択された
非均−量子化特性に従って、予測誤差信号を非均−量子
化することができる。この量子化器２０４によって量子
化された予測誤差信号（！ｌち第２の予測誤差信号）Ｅ
２は切換器２０９の端子すと加算器２０５とに供給され
る。この第２の予測誤差信号Ｅ２はＤＰＣＭ符号化によ
って得られる予測誤差信号である。加算器２０５は、第
２の予測誤差信号Ｅ２と予測器２０８から供給される予
測信号との加算を行ない、得られた局部復号信号を振幅
制限回路２０６に出力する。振幅制限回路２０６は、加
算器２０５がら出力される局部復号信号の整数部分のビ
ット数が量子化回路４から出力されるＰＣＭ信号と一致
するように局部復号信号を振幅制限して、スイッチ２０
７の端子すに出力する。予測器２０８は、あら力姐じめ
定められた予測関数Ｐ２Ｏ３■）の特性に従って予測器
２０８への入力信号から次の予測信号を求めて。

該次の予測信号を減算器２０３と加算器２０５とに出力
する。

切換回路２０９は、制御回路１１からの制御信号によっ
て端子ａまたは端子すの信号を選択して符号変換回路９
に出力する。情報保存モードの時は端子ａの第１の予測
誤差信号Ｅ、を選択して端子ｘＫ出力する。一方ｔ　Ｄ
ＰＣＭモードの時は端子すの第２の予測誤差信号Ｅ２を
選択して端子Ｘに出力する。符号変換回路９は、量子化
回路４の有する量子化特性に対応した情報保存モード用
の符号変換特性と量子化器２０４の量子化特性に対応し
たＤＰＣＭモード用の符号変換特性とを有し、制御回路
１１からの制御信号によって選択された符号変換特性に
従って第１またけ第２の予測誤差信号Ｅ、またはＥ２を
不等長符号（該不等長符号はその特別な場合として等長
符号を含むものとする。

に符号変換して、バッファーメモＩＪ　ｌ　１０に出力
する。

情報保存型モードの時は、スイッチ２００の端子ａが端
子Ｘに接続され、切換器２０９の端子ａが端子Ｘに接続
され、符号変換回路９では情報保存型モードの符号変換
特性が選択されることによって２画像信号が情報保存型
予測符号化され、第１の予測誤差信号Ｅ１を符号変換し
た符号情報と制御信号及び同期信号等を含む制御情報と
が符号化情報としてバッファメモリ１０に供給される。

ＤＰＣＭモードの時には、スイッチ２０７の端子すが端
子Ｘに接続され、切換器２０９の端子すが端子Ｘに接続
され、符号変換回路９ではＤＰＣＭモードの符号変換特
性が選択されることによって２画像信号がり、ＰＣＭ符
号化され、第２の予測誤差信号Ｅ２を符号変換した符号
情報と制御情報とが符号化情報としてバッファメモリ１
０に供給される。

バッファメモリ１０に供給される符号化情報量は予測符
号化装置３へ入力される画像信号に依存して時々刻々と
変化する。従って、バッファメモリ１０は符号化情報を
一旦バッファメモリに記憶して伝送路の伝送速度に合う
ように平滑化したのち、出力端子１２に送出する。制御
回路１１は。

バッファメモリ１０に貯えられている情報蓄積量を監視
しておシ、適当な周期ごとに判定を行ない。

量子化特性と符号化モードと符号変換特性を切換える制
御信号を出力する。制御回路１１から出力される制御信
号は、量子化回路４，２０１と、量子化器２０４と、ス
イッチ２００，２０７と、切換器２０９と、符号変換回
路９とに供給される。

以上が予測符号化装置３の動作説明である。

第２図の予測復号化装置１４０入力端子１３にしたがっ
て順次読み出され、符号化情報のうち。

路１８はバッファメモリ１６よシ供給された制御４信号
の情報を用いて逆符号変換特性を切換る制御信号を逆符
号変換回路１７に、量子化特性を切換る制御信号を量子
化回路２１２に、モードを切換る制御信号を切換器２１
３及び２１４に供給する。。

逆符号変換回路１７は予測符号化装置３の符号変換回路
９の有する各符号変換特性に対応した逆符号変換特性を
有している。そしてバッファメモリ・１６よシ送られて
くる符号列に対して制御回路１８よシ供給される制御信
号によって選択された逆符号変換特性に従って逆符号変
換を行ない、各符号に対して符号変換回路９へ入力され
た予測誤差信号と同じ信号を再生する。この再生された
予測誤差信号は加算器２０に供給される。

切換器２１３の端子ａ・には量子化回路２１２からの量
子化された予測信号が供給され、端子すには予測器２１
１からの予測信号が供給される。そして切換器２１３は
制御回路１８からの制御信号に応じて情報保存型モード
の時には端子ａの予測信号を選択し、　ＤＰＣＭモード
の時には端子すの予測信号を選択して、出力する。選択
された予測信号は加算器２０に供給される。加算器２０
は再生された予測誤差信号と予測信号とを加算して、復
号信号を出力する。この糧号信号は振幅制限回路２１０
に供給される。また情報保存符号化の場合はモジュロ演
算で正しく符号化復号化が行なえるので、復号信号の中
の整数部分の下位８ビツトが情報保存型モードにおける
復号信号として切換器２１４の端子ａに供給される。振
幅制限回路２１０は、予測符号化装置３の振幅制限回路
２０６と同じ機能を有し、復号信号の整数部分が８ビツ
トとなるように振幅制限を加えたのち切換器２１４の端
子すに供給する。切換器２１４は、制御回路１８からの
制御信号に従って情報保存型モードの時は端子ａの信号
を選択し、　ＤＰＣＭモードの時は端子すの信号を選択
して端子Ｘに出力し２選択した信号をい変換器２２と予
測器２１及び２１１とに供給する。予測器２１及び２１
１は、各々予測符号化装置３の予測器６及び２０８と同
じ機能を有し、復号信号より次の予測信号を求めて出力
する。予測器２１で求められた予測信号は量子化回路２
１２に供給され、予測器２１１で求められた予測信号は
切換器２１３の端子すへ供給される。

量子化回路２１２は、予測符号化装置３の量子化回路２
０１と同じ機能を有し、制御回路１８からの制御信号に
よって選択された量子化特性に従って予゛測信号を量子
化して出力する。量子化回路２１２の出力信号は切換器
２１３の端子ａに供給される。

以上が予測復号化装置の動作説明である。

第３図は第１図の量子化回路４の具体的回路例の構成を
示す図である。この量子化回路４は２の補数で表わされ
た８ビツトのＰＣＭ信号Ｘ（ただしＬＳＤ　（Ｌｅａｓ
ｔ　５１ｇｎ１ｆｉｃａｎｔ　Ｄｉｇｉｔ）はＸ！でそ
の大きさは１である。）を制御回路１１からの量子化の
制御信号ＱＳに従って８ピツ’）ＰＣＭまたは７ビツ）
　ＰＣＨに量子化して出力する。量子化回路４に入力さ
れた８ビツトのＰＣＭ信号Ｘはｘ２〜ｘ８までの上位の
７ビ、トは出力信号Ｙの上位の７ビツトｙｚ〜ｙ８とし
て出力される。ｘｌのビットは論理積回路２９に供給さ
れる。量子化の制御信号ＱＳは反転回路２７で反転され
たのち論理積回路２９へ供給される。論理積回路２９は
２つの入力の論理和をとって出力信号の最下位ビットｙ
１を出力する。ＱＳが０の時はｙｌはｘｌと同じ値をと
り、ＱＳが１の時はｙｌは０となる。すなわちＱＳが０
の時は８ビ、トの信号Ｘがそのまま出力されｔ　Ｑ　Ｓ
が１の時は７ビツトに量子化されて出力される。このよ
うに量子化回路４は均一量子化を行なう。

ＤＰＣＭＰＣＭ符号化子化器２０４の非均−量子化特性
の具体的な例としては２次に示す圧伸側ＡおよびＢで表
わされる２種類の量子化特性を用いる。

圧伸側Ａ　：　０−２−２−４−６−８−１２−１６　
　（１５レベル）圧伸側Ｂ　：　０−２−２−２−２−
４−４−４−４−８−８−８−８−８−８−８（３ルベ
ル） 次に、第１図における予測器６および２０８の具体的な
例を説明する。ＮＴＳＣカラＴＶ信号を能率よく予測す
る予測関数として、予測器６には（υ式、予測器′２０
８には（２）式で示される２関数を用いる。

Ｐ６■）＝ｚ″″２４２　Ｈ（１） Ｐ２Ｏ３（Ｚ）＝　０．５２−’　＋Ｚ−３−０，５Ｚ
−’　　　　（２）但し、Ｈは１水平走査期間中のサン
プル数を示し標本化周波数ｆ８がサブキャリア周波数ｆ
ｓｃの３倍（ｆａ＝３ｆｓｃ）の場合はＨ＝６８２．５
である。すなわち（０式はフィールド予測を示している
。すなわち。

伝送すべき情報量の少ない所ではフィールド予測を用い
て情報保存型予測符号化を行ない伝送す°べき情報量の
多い所では１次元フレーム内予測を用いてＤＰＣＭ符号
化を行なうように構成されている。

予測器６は入力信号を２６２Ｈ，すなわち１７８８１５
、の標本化クロック周期遅延させて出力する遅延素子で
構成できる。

第４図は予測器２０８の具体的な回路例の構成を示す図
である。予測器２０８は入力信号を１標本化り！ツクの
周期遅延させて出力するレジスタ３２．３４，３５及び
３８と、減算器３３と、加算器３７と、０．５の係数を
有する乗算器３１及び３６とから構成される）／リヵー
シブタイプのディジタルフィルタである。

なお予測器６及び２０８は同じ予測関数を用いることも
でき、この場合は予測器６及び２０８は＼ １つにまとめることができる。また情報保存型用の予測
符号器５はノンリカーシブタイプに構成されていて、　
ＤＰＣＭ符号器２０２の様に非均−量子化器２０４が不
要であるため、予測器６は予測器２０８に比して処理時
間を大きくとることができる。従って予測器６の予測方
式としては、復号器の復号化ループが構成できる範囲内
で、処理時間は大きいけれども予測能率が向上する適応
予測等の複雑な予測方式を用いることができる。

第５図は第１図における予測器６の別の具体的な回路例
の構゛成を示す図である。この予測器６はカラーＴＶ信
号を能率よく予測できる２つの予測関数を適応的に切換
選択して予測信号を求めるようになっている。第１の予
測関数Ｐ１（２？）は次の（３）式で示される（これは
（２）式の予測関数と同じ予測関数である）。

ＰｌｌＺ）＝０．５２−１＋Ｚ−３−０，５２−’−（
３）第２の予測関数Ｐ２［Ｆ］）は２ライン前から予測
する関数で次の（４）式で示されるＯ Ｐ２　（Ｚ）＝Ｚ−２Ｈ（但ＬＨ＝６８２．５）　　　
（４）切換選択の方法は２つの予測関数から出力される
各予測信号と局部復号信号（情報保存符号化の時は予測
器６への入力信号に一致する。）とを比較し上記局部復
号信号（予測器６への入力信号）に近い予測信号を出力
した予測関数を次の予測に用いるものであシ、切換信号
は伝送する必要はない。

予測器６に供給された入力信号は、（３）式の予測関数
特性を有する第１の予測回路４２と、（４）式の予測関
数特性を有する第２の予測回路４３と２判定回路４４と
に送られる。第１の予測回路４２から出力される第１の
予測信号は切換器４５の端子ａ及び判定回路４４に入力
され、第２の予測回路４３から出力される第２の予測信
号は切換器４５の端子す及び判定回路４４に送られる。

判定回路４４は予測器６への入力信号に対して第１また
は第２の予測信号のうちどちらが近いかを判定し。

第１の予測信号が近い場合は・０の選択信号を、第２の
予測信号が近い場合はｌｐ選択信号を出方する。選択信
号はレジスタ４６で１標本化クロックの周期遅延さ゛れ
たのち切換器４５に送られｐ選択信号がＯの時は端子ａ
の信号が２選択信号が１の時は端子すの信号が出方され
る。選択信号によって選択された第１または第２の予測
信号は予測器６の出力から次の、予測信号として出力さ
れる。第１の予測回路４２は第４図の予測器２０８と同
じに構成される。第２の予測回路４３は入力信号を１３
６５標本化クロックの周期遅延させて出力する遅延素子
から構成される。

次に第１図の符号変換回路９の符号変換について具体的
な例を説明する。符号変換回路９は情報保存型モードと
ＤＰＣＭモードの符号変換特性を有し２選択されたモー
ドの変換特性で符号変換を行なう。まず、情報保存型モ
ード用の符号変換特性は２５６種類の不等長符号を有し
゛、予測誤差信号を２５６種のうちのいずれかの不等長
符号に変換する特性を有する。情報保存型モードの時は
入力される予測誤差信号は９ビツト又はそれ以上のビッ
ト数の信号であるが、モジュロ演算で８ビツトより上位
のビットを切シ捨てて８ビツトの予測誤差信号として、
これを符号変換して符号化しても。

情報保存符号化においては復号側で画像信号を正しく再
生できる。情報保存型モードにおいて、量子化回路４の
制御信号ＱＳ（第３図）が０の時は８ビツトの予測誤差
信号は８ビット精度の信号である。したがって−１２８
〜１２７までの整数値をとる予測誤差信号はあらかじめ
定められた８ビット精度用の変換特性に従って不等長符
号に変換される。また量子化回路４の制御信号ＱＳが１
の時は予測誤差信号は７ビツトの精度を有する。したが
って−１２８〜１２６までの偶数の値をとる予測誤差信
号はあらかじめ定められた７ビ、ト精度用の変換特性に
従がって不等長符号に変換され次にＤＰＣＭモードの時
の符号変換について説明する。ＤＰ　０Ｍモード用の符
号変換特性は、３１種類の不等長符号と１５種類の等長
符号（４ビツト）を有し、予測誤差信号を不等長符号ま
たは等長符号に符号変換する変換特性を有する。なお２
等長符号は不等長符号の種類の中で特別な場合とみなせ
ば、上述のように等長と不等長を区別する必要はない。

ＤＰＣＭモードの場合、量子化器２０４で圧伸側Ｂの量
子化特性が選択されているときは３１種の信号レベルを
とる予測誤差信号は３ルベル用の変換特性に従って不等
長符号に変換される。また圧伸側Ａの量子化特性が選択
されている時はさらに等長モードと不等長モードに分け
られ。

１５種の信号し４ルをとる予測誤差信号が１５レベル用
変換特性に従って２等長モードの時には４ピツトの等長
符号に、不等長モードの時には不等長符号に符号変換さ
れる。

第６図及び第７図を参照すると２本発明の第２の実施例
による予測符号化装置３及び予測復号化装置１４が示さ
れている。第６図の予測符号化装置３は、第１図に示す
第１の実施例において予測符号器５をリカー”シゾタイ
プにし、かつ予測器６及び２０８は同じ予測関数を用い
るようにして。

予測符号器５とＤＰ　ＣＭ符号器２０２を共用できるよ
うに構成したものである。なお、第６図では振幅制限回
路２０６のか、わシに処理時間が短かい符号処理回路を
設け９桁上げのビットの処理を行なっている。

予測符号化装置及び復号化装置の加算器および減算器で
の演算に必要な整数部分のビット数は。

情報保存型予測符号化の時はモジュロ演算を行なって桁
あぶれのビットはすてればよく入力画像信号と同じビッ
ト数すなわち８ピ、トあればよい。

しかしＤＰ　ＣＭ符号化の場合は量子化雑音が加わるた
め演算による桁あぶれが生じないように入力画像信号の
ＭＳＤ（Ｍｏｓｔ　５１ｇｎ１ｆｉｅａｎｔ　ｌ）ｉ、
ｇｉｔ）の上に何ビットか付は加える必要がある。本実
施例では１ビツトを付は加え各演算における整数部分の
ビット数は９ビ２、トとする。

第６図のΦ変逃器２よ多出力された８ビｙ）の画像信号
は、予測符号化装置３の前処理回路としての、量子化回
路４と、切換器６０４の端子すとに供給される。量子化
回路４より出力される量子化された画像信号は、切換器
６０４の端子ａに供給される。制御回路１１から制御信
号にしたがって切換器６０４の端子ａまたはｂのいずれ
かが出力端子Ｘと接続され、切換器６０４によって選択
された画像信号は予測符号器５の減算器７へ供給される
。切換器６０９の端子ａには量子化回路２０１から出力
された量子化された予測信号が供給され１．切換器６０
９の端子すには量子化回路２０１を通らない予測信号が
供給される。そして。

切換器６０９は制御回路１１からの制御信号によって選
択された予測信号を端子Ｘに出力して、それを減算器７
及び加算器２０５に供給する。減算器７は２画像信号か
ら予測信号を減算して第１の予測誤差信号Ｅ１を出力し
、それを切換器６０６の端子ａと非均−量子化器２０４
に供給する。

ＤＰＣＭ符号化モード用の量子化器２０４は、制御回路
１１からの制′御信号に応じて選択された非均−量子化
特性に従って予測誤差信号を量子化し。

量子化した予測誤差信号（即ち第２の予測誤差信号）Ｅ
２を切換器６０６の端子すに供給する。切換器６０６は
、端子ａ及びｂの第１及び第２の予測誤差信号のうち制
御回路１１からの制御信号に加算器２０５は予測誤差信
号と予測信号を加算して局部復号信号とし、それを符号
処理回路６３１へ供給する。この局部復号信号の整数部
分はＭＳＤをサイン（Ｓ　ｉ　ｇｎ　）ビットとして９
ビ、トとなっているが、情報保存型モードの時には８ビ
ツトのモジーロ演算で加算が行なわれているためサイン
ビットは意味をもたずサインビットを制限しなければ正
しい局部復号信号の値を示さなａ０従って、符号処理回
路６３１は、制御回路１１からの制御信号に従って＊　
ＤＰＣＭ　モードの時には９ビット入力信号をそのまま
出力し、情報保存モードの時にはＭＳＤのサインピッド
を除いて８ビツトの信号をそのまま出力し、サインビッ
トに対してはＭＳＤの１桁下位のビットと同じ信号を出
力する。符号処理回路６３１から出力された局部復号信
号は予測器６へ供給される。

以下余白 予測器６は、第４図または第５図と同じに構成され２局
部後号信号から次の予測信号を求めて。

それを量子化回路２０１と切換器６０９の端子すとに供
給する。量子化回路２０１は第１図の量子化回路２０１
と同じ機能を有し制御信号によって選択された量子化特
゛性にしたがって予測信号を量子化回路４から出力され
る量子化された画像信号と同じ精度に量子化して切換器
６０９の端子ａに出力する。

符号変換回路９は第１図の符号変換回路９と同じに構成
される。符号変換回路９から出力される符号化情報はバ
ッファメモ’Ｊ　１　’Ｏに供給されて。

バッファメモリ１０で平滑化が行なわれた後出力され、
出力端子１２よシ伝送路へ送シ出される〇制御回路１１
は、予測符号化装置３からの出力情報量が一定となるよ
うに制御するため、バッファメモリ１０の情報蓄積量を
基に量子化特性およびモードの切換判定を適当な周期ご
とに行ない。

その判定結果にもとすいて量子化特性と符号変換特性と
モードの切換を行なう制御信号を出力する。

出力情報量が少ない場合は情報保存モードで符号化し、
多い場合はＤＰＣＭモードで符号化するように制御する
。制御回路１１から出力さバる制御信号は、量子化回路
４及び２０１と、量子化器２０４と、切換器６０４，６
０６及び６０９と、符号処理回路６３１と、符号変換回
路９とに供給される。

情報保存モードの時は切換器６０４，６０６及び６０９
の端子ａが各出力端子ｘＫ接続されて情報保存型の予測
符号化が行なわれる。ＤＰＣＭモードの時は切換器６０
４，６０６及び６０９の端子ｂ゛が各出力端子Ｘに接続
され、ＤＰＣＭ符号化が行なわれる。以上が予測符号化
装置の動作説明である。

第７図の予測復号化装置１４においては、バッファメモ
リ１６に一旦記憶された情報は、逆符号変換回路１７か
らの要求にしたがって順次読み出され、制御信号の情報
は制御回路１８に・等長符号あるいは不等長符号の情報
は逆符号変換回路１７に供給される。制御回路１８は、
バッファメモリ１６より供給された制御信号の情報を用
いて。

制御信号を逆符号変換回路１７と量子化回路２１２と切
換器２１３と符号処理回路６３２とに供給する。逆符号
変換回路１７は、予測符号化装置３の符号変換回路１ｏ
の有する符号変換特性に対応した逆符号変換特性を有し
、バッファメモリ１６よシ送られてくる符号列よ多制御
信号によって選択された逆符号変換特性に従って逆符号
変換を行なって、符号変換回路９へ入力されたと同じ予
測誤差信号を再生する０この再生された予測誤差信号は
予測復号器２４の加算器２ｏに供給される。

切換器２１３の端子ａには量子化回路２１２から量子化
された予測信号が供給され、切換器２１３の端子すには
予測器２１がら予測信号が供給される。そして、切換器
２１３は、制御回路１８から２０に供給され、加算器２
ｏは予測誤差信号と予測信号とを加算して復号信号を得
、得られた復号信号を符号処理回路６３２へ供給する。

符号処理回路６３２は、予測符号化装置３の符号処理回
路ｇ 復号信号をそのまま出力し、情報保存モードの時には入
力された復号信号に対してはモジーロ演算と々るように
符号処理を行なった復号信号を出方する。符号処理回路
６３２より出力された復号信号はＤ／Ａ変換器２２及び
予測器２１に供給される。

予測器２１は、予測符号化装置３の予測器６と同じ機能
を有し、復号信号より次の予測信号を求めて出力する。

求められた予測信号は量子化回路２１２と切換器２１３
の端子すとに供給される。

量子化回路２１２は、予測符号化装置３の量子化回路２
０１と同じ機能を有し、制御回路１８の制御信号によっ
て選択された量子化特性に従って予測信号を量子化して
出力する。

以上が予測復号化装置１４の動作説明である〇なお、第
６図及び第７図において、　ＲＯＭ　（ＲｅａｄＯｎｌ
ｙ　Ｍｅｍｏｒｙ　）を用いて量子化特性を実現する場
合は、量子化を何も行なわないものも１つの量子化特性
として付は加えることによって、量子化回路４，２０１
，２１２及び量子化器２０４と、これらの各回路に対と
なっている各切換器６０４゜６０９．２１３および６０
６とは、各々量子化回路６０３，６０８，６１４および
量子化器６０５として構成することができる。

以上本発明の予測符号化装置によれば、情報保存型予測
符号化とＤＰＣＭ符号化の２つのモードを有し２元の画
像信号の有する情報量が少ない所では情報保存型の予測
符号化を行ない、情報量が多い所では視覚的劣化が目立
ちにくいＤＰＣＭ符号化を行なうことによシ、より高品
質な符号化を実現できる。さらに第２の実施例のように
情報保存型の予測符号器ラリカーシブタイプに構成し、
該予測符号器の符号ループ’ｉ　ＤＰＣＭ符号器の符号
化ループと共用するように構成することによって、ハー
ドウェアを簡単にすることができる。

なお、制御回路１１の判定を行なう情報としてバッファ
メモリ１０の情報蓄積量を用いる場合について示したが
、情報蓄積量ではなくバッファメモリ１０に入力される
情報量のある期間ごとの積算量、即ちバッファメモリ１
ｏへの入力する情報量の増え具合が急か緩やかかによっ
て制御することもできる。また、π１図及び第６図では
、予測信号を量子化する量子化回路２０１を予測器６の
出力側にもうけるように構成しているが、量子化回路２
０１をとりはずすとともに符号変換回路９の情報保存型
モード用の変換特性を量子化回路２０１で行なわれる量
子化の効果を考慮した変換特性とするように構成するこ
ともできる。また。

第１図及び第２図において、振幅制限回路２０６及び２
１０のかわシに第６図及び第７図で示した符号処理回路
６３１及び６３２を用いるように構成することもできる
。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はそれぞれ本発明の第１の実施例によ
る予測符号化装置及び予測復号化装置を示すブロック図
、第３図は第１図の量子化回路４の具体的な構成の一例
を示す回路図、第４図は第１図の予測器２０８の具体的
な構成の一例を示す回路図、第５図は第１図の予測器６
の具体的な構成の一例を示す回路図、第６図及び第７図
はそれぞれ本発明の第２の実施例による予測符号化装置
及び予測復号化装置を示すブロック図である。 ３は予測符号化装置、４は前処理回路としての量子化回
路、５は予測符号器、９は符号変換回路。 １０はバッファメモリ・、１１は制御回路、２０２はＤ
ＰＣＭ符号幽、２０４は非均−量子化器、１４は予測復
号化装置、Ｅｌは第１の予測誤差信号。 Ｅ２は第２の予測誤差信号である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ディジタル化された画像信号を受け、制御信号に応
   じて前記画像信号の情報量の制御を行なう前処理回路と
   、該前処理回路よ多出力された。 前処理を受けた画像信号を受け、可、逆な論理によシ第
   １の予測誤差信号を出力する予測符号器と。 前記ディジタル化された画像信号から予測信号を減算し
   た信号を受け、該減算した信号を非均−量子化して第２
   の予測誤差信号を出力する非均−量子化器と、該第２の
   予測誤差信号と前記予測信号とを基に局部復号信号を求
   めるとともに該局部復号信号を基に次の予測信号を求め
   て前記予測信号として小力する回路と、前記第１の予測
   誤差信号を前記前処理回路の動作に応動しながら不等長
   符号に変換する第１の符号変換回路と、前記第２の予測
   誤差信号を前記非均−量子化器の動作に応動しながら不
   等長符号に変換する第２の符号変換回路と、該第１ある
   いは第２の符号変換回路よ多出力された符号化情報を一
   旦蓄え平滑化して送出するためｄバッファメモリと、該
   バッファメモリに入力される情報量あるいは該バッファ
   メモリの情報蓄積量を監視し、前記第１及び第２の符号
   変換回路のうちどちらを使用するかを決定する選択信号
   及び前記前処理回路に与えるべき前記制御信号を出力す
   る制御回路とを含み、前記バッファメモリから送出され
   る情報を出力情報とする予測符号化装置。