JPS61205086A - 画像符号化復号化装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、動画像のディジタル符号化伝送に用いられ
る画像符号化復号化装置に関し、特に符号化効率の向上
と符号化情報の切れ目検出を容易にして伝送誤り検出を
確実にした画像符号化復号化装置に関するものである。

〔従来の技術〕

第９図は従来一般に用いられているブロック符号化方式
フレーム間差分符号化装置の一例を示す要部構成図であ
って、同図−において１は入力ディジタル画像信号、２
は入力ディジタル画像信号１をに個（Ｋは２以上の整数
）毎にまとめてブロック化するラスタ／ブロック変換器
、３はに個毎にまとめられた入力信号系列、４は後述す
るフレームメモリー１２内の入力信号系列と画像上に於
いて同一位置にある過去の信号系列、５は前記入力信号
系列３と過去の信号系列４との差分信号系列。

６は有意／無意の識別に用いられるしきい値、７は有意
／無意の識別をしきい値６ｔ−基に行ない、有意な差分
信号系列のみをブロック符号化する動き検出ブロック符
号化器、８は動き検出ブロック符号化器７から出力され
る有意差分信号系列ブロック符号化信号、９は有意差分
信号系列ブロック符号化信号８に含まれる有意ブロック
データを復号して復号差分信号系列１０を出力するブロ
ック復号化器、１１はフレームメモリ１２から出力され
る信号系列４、復号差分信号系列１０を加算して得られ
る復号信号系列であって、フレームメモリー１２に供給
される。１３は動き検出ブロック符号化器７から出力さ
れる有意差分信号系列ブロック符号化信号８を可変長符
号化することにより符号割当信号１４を出力する符号割
当器、１５は符号割当器１３に接続されたバッファメモ
リー１１６はバッファメモリー１５の出力、１７はバッ
ファメモリー１５の出力側に接続されたフレーム構成回
路であって、伝送フレーム伝送路１８に出力する。

この様に構成され次回路に於いて、入力ディジタル画像
信号１が供給されると、ラスタ／ブロック変換器２はこ
の入力ディジタル画像信号１をに個毎にブロック化する
ことにより入力信号系列Ｓｔ３として出力する。この入
力信号系列Ｓｔ３は、フレームメモリー１２の画像上同
一位置にある過去の信号系列ＰＩ４が減算されて差分信
号系列Ｅ１５が求められた後、動き検出ブロック符号化
器７に於いてしきい値Ｔθ６に基づいて有意／無意の識
別が行なわれることにより、有意な差分信号系列のみが
有意差分信号系列ブロック符号化信号８として出力され
る。そして、この有意差分信号系列ブロック符号化信号
８はブロック復号化器９に於いて復号されることにより
、復号差分信号系列ＥｌｌＯが求められ、過去の信号系
列Ｐｇ　４と加算することにより復号信号系列５１１１
を求めている。そして、この復号信号系列８１１１はフ
レームメモリー１２に供給されることにより当該ブロッ
クの内容を更新することによって送受でその内容を一致
させる。

次に有意／無意識別結果と有意ブロック符号化結果から
なる有意差分信号系列ブロック符号化信号８は、符号割
当器１３に於いてブロック単位のクラスタ毎に可変長符
号化されることにより符号割当信号１４としてバッファ
１５に記憶される。

このバッファ１５の内容は、一定の速度で読み出される
ことにより速度が平滑化され、その出力信号１６はフレ
ーム構成回路１７に供給されることにより伝送フレーム
が構成されて伝送路１８へ送出される。第１０図に符号
化例を示す。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上述した従来の画像符号化装置に於いて
は、全情報量の中で有意／無意情報の占める割合が大き
くなることから復号中に伝送路誤りの伝播を防止するた
め、画像上の一定のブロック毎に特種符号を挿入するこ
とが必要となって固定情報量が増大する問題を有してい
る。

この発明は、上記問題点を解決するためになされたもの
であって、伝送路誤りの検出を容易にした画像符号化復
号化装置を提供することを目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

従って、この発明による画像符号化復号化装置は、有意
／無意識別結果をＭ個の大ブロック毎にまとめて符号化
するとともに、ヘッダーを付加することによって有意ブ
ロックデータの復号に先立って有意／無意識別情報を復
号して有意ブロックの数を求めて伝送誤りの検出が容易
に行なえるようにしたものである。

〔作　用〕

この様に構成された画像符号化復合化装置に於いては、
有意／無意識別結果をＭ個にまとめて符号化すると同時
に、有意ブロックの符号化と並行して処理が行なわれる
ことから、符号化効率の向上が計れるとともに、ヘッダ
ー付加に伴って符号化情報の切れ目が確実に検出される
ことから、伝送誤シの検出が容易になるものである。

〔実施例〕

第１図はこの発明による画像符号化装置の一実施例を示
すブロック図であって、図中１０１は入力されるディジ
タル画像信号２０１をに個毎にブロック化するラスタ／
ブロック変換器、１０２はフレームメモリ１０３内の同
一画像位置上にある信号系列２０４と最新の入力信号系
列２０２との差分信号系列２０３の有意／無意識別をし
きい値３００を基に判定し、有意な差分信号系列をブロ
ック符号化する動き検出ブロック符号化器、１０３は画
像信号を少なくとも１フレーム分記憶するフレームメモ
リー、１０４は動き検出ブロック符号化器１０２から出
力されるブロック符号化された信号系列２０６を復号し
て復号差信号系列を得るブロック復号化器、１０５は有
意／無意識別結果をさらにＭ個毎にまとめて可変長符号
化を行なう有意／無意符号割当器、１０６は有意ブロッ
ク符号化信号を可変長符号化する有意ブロック符号割当
器、１０７は不均等に入力される有意／無意符号割当結
果を一時記憶し、速度平滑化を行なうバッファ、１０８
は不均等に入力される有意ブロック符号割当信号を一時
記憶することにより速度平滑化を行なうバッファ、１０
９Ｕ一定の速度でバッファおよびバッファから情報を読
み出し、ヘッダーを付加して伝送を行なうヘッダー付加
フレーム構成回路である。

第２図は第１図に示す有意／無意符号割当器１０５およ
びバッファ１０７の具体例を示すブロック図であって、
図中１１０は有意／無意識別信号をＭ個毎にまとめてさ
らにブロック化するブロック化回路、１１１はブロック
のパターンが連続する可能性の高いパターンの連続した
個数を符号化するか、そのパターンを符号化するかの判
定回路、１１２は符号化割当処理を制御する符号化制御
回路、１１３は前記パターンの連続した個数を計数する
ランカウンタ、１１４はパターンの符号割当を行なうパ
ターン符号化回路、１１５は連続した個数の符号割当を
行なうラン符号化回路、１１６は符号割当処理が完了す
るまで出力を禁止するゲー）、１１７は符号割当処理の
完了した糸路を選択するセレクトである。

第３図は画像復号化装置の構成を示すもので、１１９は
ヘッダを検出し、映像フレームの先頭を検知するヘッダ
ー検出フレーム分解回路、１２０は有意／無意情報の復
号を行なう有意／無意復号器、１２１は有意ブロックの
復号を行なう有意ブロック復号器、１２２は有意／無意
情報復号結果を一時記憶し、有意ブロックの復号結果と
の同期を取るバッファ、１２３は１２２と対称に有意ブ
ロック復号結果を一時記憶し、有意／無意情報復号結果
との同期を取るバッファ、１２４は有意／無意情報復号
結果に従いバッファより有意ブロック復号信号を読み出
すゲー）、１２５は有意ブロックを差分信号系列２０７
に復号するブロック復号化器、１２６は過去の画像を少
なくともｌクレーム記憶するフレームメモリー、１２７
は差分信号系列２０７とフレームメモリー１２６から出
力される過去の画像上に於いて対応する信号系列２０４
との加算で得られた復号信号２０８ｆｔラスター走査に
逆変換するラスタ／ブロック逆変換器である。

第４図は第３図に示すヘッダー検出フレーム分解回路１
１９を詳細に示したもので、１１９’として示すフレー
ム分解回路は第３図に示すヘッダー検出フレーム分解回
路１１９の一部、１２９は有意／無意復号処理を制御す
る復号制御回路、１３０は有意／無意符号化情報を復号
する可変長復号回路、１３１はパターンの連続した個数
を記憶するラン長バッファ、１３２はパターンを記憶す
るパターンバッファ、１３３は連続した個数だけ同一の
パターンをくシ返し読み出すラン長減算カウンタ、１３
４はくシ返して読み出す回数だけ同一のパターンラッチ
するパターンラッチ、１３５はＭ個単位のパターンを１
個単位に分解する逆ブロック化回路である。

以下で第１囚、第２図に基づいて、符号化動作を説明す
る。まず入力され九ディジタル画偉信号２０１がラスタ
／ブロック変換器１０１によ５に個毎にブロック化され
て信号系列２０２となる。

そして、この信号系列２０２は、フレ“−ムメモリ−１
０３から読み出された画偉上同−位置にある過去の信号
系列２０４が減算されることによシ、差分信号系列２０
３が求められる。次に、この差分信号系列２０３に対し
て、動き検出ブロック符号化器１０２はしきい値３００
に基づいて有意／無意を識別し、有意ブロックの差分信
号系列２０３のみをブロック符号化する。ブロック復号
化器１０４はブロック符号化信号２０６を復号して復号
差分信号系列２０７を求め、これを過去の信号系列２０
４に加算して復号信号系列２０８を得ている。そして、
この復号信号系列２０８はフレームメモリー１０３に供
給されることによりその内容を更新して、送受のフレー
ムメモリー内容を一致させる。

一方、有意／無意識別信号２０５は第２図に示すブロッ
ク化回路１１０に於いて更にＭ個毎にまとめられ、パタ
ーン判定回路１１１に於いて連続する個数を符号化する
か、その組合せを符号化するかの別を判定する。　　　
　　゛ ランカウンタ１１３はそれぞれ特定の組合せに関して連
続する数を計数し、同一パターンの連続が区切れた時点
で連続した数をラン符号化回路１１５へ送出する。ラン
符号化器１１５は連続した数を可変長符号化する。また
、パターン符号化回路１１４は組合せ自体を可変長符号
化する。

ゲート１１６は符号化が完了するまで出力を禁止し、セ
レクト１１７は符号化が完了したものを選択してバッフ
ァ１０７に書き込みを行なう。同時に、１映像フレーム
の符号化処理が行なわれている期間に於いては、有意ブ
ロック符号割当器１０６が有意ブロック符号化信号２０
６を可変長符号２０９に変換してバッファ１０８へ書き
込みを行なう。１映像フレームの符号化処理が完了する
と、ヘッダー付加フレーム構成回路１０９により、まず
１映像フレーム全体の有意／無意識別情報２１０にヘッ
ダーを付加して伝送し、最後に特種符号を付加する。次
に１映像フレーム全体ノ有意ブロックデータ２１１にヘ
ッダーを付加して伝送し、１映像フレーム全体の伝送２
０１を終了する。

第５．第６．第７．第８図に上記符号化の例を示す。

次に、第３図、第４図に基づき復号について説明する。

伝送されて来るデータ２１２をヘッダー検出フレーム分
解回路１１９によって処理することにより符号化情報の
みに分離し、その出力信号をまず有意／無意復号器１２
０によりｌ映像フレーム全体の有意／無意識別信号の組
合せと連続する数２１９を復号して、各々パターンバッ
ファ１３２゜ラン長バッファ１３１に記憶する。伝送情
報の区切シを示す特種符号を検知２１３するまでこの動
作を続け、次に有意／無意識別情報の復号で求めた１映
像フレーム全体の有意ブロックの数だけ有意ブロック復
号器１２１は有意ブロックデータを復号して、バッファ
１２３へ記憶する。最後にデータの終了を示す特種符号
２１３を検出したならば、ｌ映像クレーム全体の受信を
終了する。その後、映像データ復号クロックに同期して
パターンバッファ１３２の内容をパターンラッチ１３４
に書き込み、ラン長バッファ１３１の内容で示される連
続した個数の分２ン長減算カクンタがカウントしている
間パターンラッチ１３１の内容を保持する。次にこのよ
うにして読み出された内容を逆ブロック化回路１３５で
分解し、有意／無意識別信号２０５を求める。この有意
／無意復号信号２０５に従い、バッファ１２３から有意
ブロックデータ２０６を読み出す。但し、無意の場合は
ゲ−）　１２４により出力を禁止する。この有意ブロッ
クデータ２０８をブロック復号化器１２５により復号し
、復号差信号系列２０７を得、フレームメモＩＪ　−１
２６内の過去の該当する信号系列２０４と加算すること
により復号系列２０８を得る。この復号信号系列２０８
によυフレームメモリー１２６の内容を更新し、送信側
と内容を一致させるとともにラスタ／ブロック逆変換器
１２７によりに個のまとまりを分解して復号ディジタル
画像信号を得る。以上を１映像フレーム分くり返した後
、次の映像フレームの復号を行なう。

なお、上記実施例に於いては有意ブロックをブロック符
号化したものを示したが、有意ブロックを画素毎に符号
化し良ものであっても上記実施例と同様の効果を奏する
。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、有意／無意識
別情報の量の削減を簡単な構成で可能とし、また送出さ
れた情報を確実に復号して伝送路誤りを画像復号前に検
出することが可能となるためにフレームメモリーの内容
に誤りを含ませなくすることが可能となる優れた効果を
有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による画像符号化装置の一実施例を示
すブロック図、第２図は第１図に示す有意／無意識別情
報符号化器の具体例を示すブロック図、第３図はこの発
明による画像復号化装置のブロック図、第４図は第３図
に示す有意／無意識別情報符号化器の具体例を示すブロ
ック図、第５図はブロック化の動作を示す説明図、第６
図は有意／無意識別情報の動作を説明する図、第７図は
有意／無意識別情報の符号化復号例を示す図。 第８図はへラダー付加フレーム構成後の伝送フレームを
示す図、第９図は従来の画像符号化装置の一例を示すブ
ロック図、第１０図は第９図に於ける符号化動作を説明
するための図である。 図中、１０１はラスタ／ブロック変換器、１０２は動き
検出ブロック符号化器、１０３Ｈ７レームメモリー、１
０４はブロック復号化器、１０５は有意／無意符号割当
器、１０６は有意ブロック符号割当器、１０７，１０８
はバッファ、１０９はヘッダー付加フレーム構成回路、
１１０はブロック化回路、１１１はパターン判定回路、
１１３はランカウンタ、１１４はパターン符号化回路、
１１５はラン符号化回路、１１６はゲート、１１７はセ
レクト、１１９はヘッダー検出７レーム分解回路、１２
０は有意／無意復号器、１２１は有意ブロック復号器、
１２２．１２３はバッファ、１２４はゲート、１２５は
ブロック復号化器、１２６はフレームメモリー、１２７
はラスタ／ブロック逆変換器、１２９は復号制御回路、
１３０は可変長復号回路、１３１はラン長バッファ、１
３２はパターンバッファ、１３３はラン長減算カウンタ
、１３４はパターンラッチ、１３５は逆ブロック化回路
。 なお５図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）ディジタル画像信号を常事少なくとも１映像フレ
   ーム分記憶するフレームメモリーと、入力ディジタル画
   像信号をＫ個（Ｋは２以上の整数）毎にまとめてブロッ
   ク化することにより入力信号系列とするラスタ／ブロッ
   ク変換器と、前記ブロック化された入力信号系列とフレ
   ームメモリー内の画像上で同一位置にある出力信号系列
   との差を求めた差分信号系列に対してしきい値を基に有
   意／無意を識別することにより有意な差分信号系列のみ
   をブロック符号化する動き検出ブロック符号化器と、こ
   の動き検出ブロック符号化器の出力信号から前記差分信
   号系列を復号するとともに、その出力信号を前記フレー
   ムメモリー内の当該信号系列と加算してフレームメモリ
   ー内の当該信号系列の内容を更新するブロック復号化器
   と、前記有意／無意識別結果をＭ個（Ｍは２以上の整数
   ）毎にまとめて可変長符号化を行なう有意／無意識別符
   号割当器と、前記有意差分信号系列符号化信号を可変長
   符号化する有意ブロック符号割当器と、前記有意／無意
   識別符号割当結果および有意ブロックデータ符号割当結
   果をそれぞれ分離して記憶するバッファメモリーと、前
   記バッファメモリーの内容を一定の語長単位に分割して
   ヘッダーを付加した後に伝送を行なうヘッダー付加フレ
   ーム構成回路とを備えた画像符号化復号化装置。
2. （２）入力ディジタル画像信号をＫ個毎の小ブロック単
   位として求められる有意／無意識別符号をＭ個の大ブロ
   ック毎にまとめ、前記大ブロック内の小ブロックの識別
   符号が同一組合せの連続する可能性の高い大ブロック内
   の小ブロックの組合せに対しては大ブロックの連続する
   個数を外部符号としてその個数を可変長符号化し、それ
   以外の大ブロック内の小ブロックの識別符号による組合
   せの場合はその生起確率に基づいた可変長によって内部
   符号化を行なうことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の画像符号化復号化装置。
3. （３）１映像フレーム単位で行なわれる有意／無意識別
   符号の割当結果と有意のブロックデータ符号割当結果を
   分離してバッファメモリーに記憶し、ヘッダーを付加し
   て映像フレームの先頭とそれ以外の別を示し、前記有意
   ／無意識別符号割当結果および有意ブロックデータ符号
   割当結果のそれぞれの最後に特種符号を付加してその境
   界を示して伝送を行なうことを特徴とする特許請求範囲
   第１項記載の画像符号化復号化装置。
4. （４）有意／無意識別符号割当結果および有意ブロック
   データ符号割当結果を受信する際には、前記ヘッダーお
   よび特種符号検出結果を基に１映像フレーム単位毎に有
   意／無意識別符号を順次復号してバッファメモリーに記
   憶させた後に１映像フレーム全体の有意ブロックデータ
   数を求め、次にこの有意ブロックデータ数に一致するま
   で復号しつつバッファメモリーに記憶することを特徴と
   する特許請求の範囲第３項記載の画像符号化復号化装置
   。
5. （５）有意／無意識別符号割当結果を復号しつつバッフ
   ァメモリーに記憶する際には、連続する個数とその組合
   せを分離して記憶し、復号の際に連続する個数分だけそ
   の組合せをくり返して読み出すことにより有意ブロック
   データ復号結果のバッファメモリー読み出し動作に同期
   させることを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の画
   像符号化復号化装置。