JPH0292180A - 動画像信号の３次元直交変換符号化方式 - 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） 本発明は動画像信号の３次元直交変換符号化方式に関す
る。

（従来技術） デジタル信号の信号処理を行う記録、伝送機器０、その
他の各種の機器において、信号をより少ない情報量で効
率的に符号化できるようにした高能率符号化方式として
は、人間の視覚や聴覚が信号の変化の少ない部分での変
化に対しては敏感であるが信号の変化の激しい部分にお
いてはある程度の誤差があっても検知し難いという性質
を利用するなどして、各サンプルあたりの情報量を少な
くするようにした各種の高能率符号化方式が従来から提
案されて来ていることは周知のとおりであり、また、高
能率符号化の対象にされている信号に直交変換を施して
得た直交変換係数を符号化する方式も従来から高能率符
号化方式の１つとして知られている。

ところで、動画像信号に３次元直交変換を施した場合に
は、３次元直交変換の対象にされた原画像の精細度の高
低及び原画像の画像の動きの大小などに応じて、それぞ
れの次数の直交変換係数のエネルギの分布の状態はそれ
ぞれ異なるものになるが、通常の動画像と対応する動画
像信号に３次元直交変換を施した場合に得られる３次元
直交変換係数のエネルギ分布をみると、低次の直交変換
係数は大きなエネルギを示すが、時間軸方向における高
次の直交変換係数のエネルギ、すなわち、時間軸方向に
おける高次の直交変換係数の絶対値は小さなものになっ
ているから、このような特徴を利用して時間軸方向にお
ける高次の直交変換係数に対して割当てるビット数を少
なくすることにより効率よく情報量を圧縮して動画像の
符号化を行うことができる。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、３次元直交変換の対象にされている動画像信
号と対応する動画像の画面が、例えば画面転換（シーン
・チェンジ）や急激に行われた溶明、溶暗（フェード・
イン、フェード・アウト）その他の操作によって画像内
容が急激に大巾に変化された場合には、当然のことなが
ら通常の動画像と対応する動画像信号に３次元直交変換
を施して得られる時間軸方向の直交変換係数のエネルギ
分布とは異なり、高次の直交変換係数にも大きなエネル
ギが分布している状態になるために、高次の直交度、換
係数に割当てるビット数を多くすることが必要とされ、
したがって、圧縮効率が低下することが問題になる。

前記のように画面転換（シーン・チェンジ）等の操作に
よって画像内容が急激に大巾に変化した場合に対する解
決手段としては従来から種々提案されており、例えば画
像間相関を利用したフレーム間符号化方式について、画
面転換（シーン・チェンジ）等の操作によって画像内容
が急激に大巾に変化してフレーム間符号器での情報の発
生量が多くなリバッファ・メモリがオーバーフローを起
こしそうになったときに、フレーム間符号器にストップ
信号を与えて符号化を停止させるという解決手段が提案
されたが、このような解決手段には符号化停止のタイミ
ングによっては停止前の画面と新しい画面とが一画面内
に不自然に重った状態となったり、動画像の動きが不連
続なものとなったりするという欠点があり、また、前記
した解決手段におけるような欠点のない解決手段として
従来提案された方式、すなわち、画像内容が急激に大巾
に変化したときに量子化器の出力のダイナミックレンを
小さく制限し、前記のように制限されたダイナミックレ
ンジを時間をかけて徐々に拡大して予め定められたダイ
ナミックレンジに復帰させるようにした動画像信号の予
測符号化方式あるいは変換符号化方式では、量子化器の
出力のダイナミックレンが小さく制限されてからダイナ
ミックレンジが時間をかけて徐々に拡大されて予め定め
られたダイナミックレンジに復帰されるまでの期間にお
ける画像が劣化するという点が問題になる。

（問題点を解決するための手段） 本発明は時間軸上で連続している画面と対応する画像信
号を予め定められた画面数の画面よりなる画面群毎の画
像信号に区切ることにより、それぞれ個別の画面群と対
応している画像信号を得る手段と、前記した個別の画面
群毎の画像信号について、１群の画面中における時間軸
上で隣り合う画面間での画像内容の変化の状態を検出す
る手段と、前記した画像内容の変化の状態が大巾か否か
を判定する手段と、画像内容の変化の状態が大巾である
との判定結果を生じさせた時間軸上で連続〜する２つの
画面における時間軸上で先行している方の画面を第１の
画面とし、前記の２つの画面における他方の画面を第２
の画面としたときに、１群の画面中で第２の画面とそれ
に続くすべての画面を第１の画面で置換えた状態と１群
の画面の先頭の画面から前記の第１の画面までの全画面
を第２の画面で置換えた状態との何れかの状態に対応し
ている画像信号を発生させる手段と、前記した画像信号
を３次元直交変換する手段と、３次元直交変換して得た
３次元直交変換係数を符号化する手段とからなる動画像
信号の３次元直交変換符号化方式と、時間軸上で連続し
ている画面と対応する画像信号を予め定められた画面数
の画面よりなる画面群毎の画像信号に区切ることにより
、それぞれ個別の画面群と対応している画像信号を得る
手段と、前記した個別の画面群毎の画像信号について、
１群の画面中における時間軸上で隣り合う画面間での画
像内容の変化の状態を検出する手段と、前記した画像内
容の変化の状態が大巾か否かを判定する手段と、画像内
容の変化の状態が大巾であるとの判定結果を生じさせた
時間軸上で連続する２つの画面における時間軸上で先行
している方の画面を第１の画面、前記の２つの画面にお
ける他方の画面を第２の画面とし、また、１群の画面の
先頭から前記した第１の画面までの画面数をＡ、第２の
画面から１群の画面の最後の画面までの画面数をＢとし
、さらに、１群の画面中で第２の画面とそれに続くすべ
ての画面を第１の画面で置換えた状態を第１の画面置換
え状態、１群の画面の先頭の画面から前記の第１の画面
までの全画面を第２の画面で置換えた状態を第２の画面
置換え状態としたときに、前記した１群の画面の先頭か
ら前記した第１の画面までの画面数Ａと第２の画面から
１群の画面の最後の画面までの画面数Ｂとの関係が、Ａ
≦Ｂの場合には第２の画面置換え状態となるように、Ａ
＞Ｂの場合には第１の画面置換え状態となるようにして
画像信号を発生させる手段と、前記した画像信号を３次
元直交変換する手段と、３次元直交変換して得た３次元
直交変換係数を符号化する手段とからなる動画像信号の
３次元直交変換符号化方式、及び時間軸上で連続してい
る画面と対応する画像信号を予め定められた画面数の画
面よりなる画面群毎の画像信号に区切ることにより、そ
れぞれ個別の画面群と対応している画像信号を得る手段
と、前記した個別の画面群毎の画像信号について、１群
の画面中における時間軸上で隣り合う画面間での画像内
容の変化の状態を検出する手段と、前記した画像内容の
変化の状態が大［１］か否かを判定する手段と、画像内
容の変化の状態が大巾であるとの判定結果を生じさせた
時間軸上で連続する２つの画面における時間軸上で先行
している方の画面を第１の画面、前記の２つの画面にお
ける他方の画面を第２の画面とし、また、１群の画面の
先頭から前記した第１の画面までの画面数をＡ、第２の
画面から１群の画面の最後の画面までの画面数をＢとし
、さらに、１群の画面中で第２の画面とそれに続くすべ
ての画面を第１の画面で置換えた状態を第１の画面置換
え状態、１群の画面の先頭の画面から前記の第１の画面
までの全画面を第２の画面で置換えた状７態を第２の画
面置換え状態としたときに、前記した１群の画面の先頭
から前記した第１の画面までの画面数Ａと第２の画面か
ら１群の画面の最後の画面までの画面数Ｂとの関係が、
Ａ＜Ｂの場合には第２の画面置換え状態となるように、
Ａ≧Ｂの場合には第１の画面置換え状態となるようにし
て画像信号を発生させる手段と、前記した画像信号を３
次元直交変換する手段と、３次元直交変換し・て得た３
次元直交変換係数を符号化する手段とからなる動画像信
号の３次元直交変換符号化方式とを提供するものである
。

（実施例） 以下、添付図面を参照して本発明の動画像信号の３次元
直交変換符号化方式の具体的な内容を詳細に説明する。

第１図は本発明の動画像信号の３次元直交変換符号化方
式の一実施例のブロック図であり、この第１図において
１は３次元直交変換符号化の対象にされている動画像の
デジタル信号（以下、単に動画像信号のように記載する
）の入力端子であり、前記した入力端子１に供給された
動画像信号は切換スイッチＳＷＩの可動接点Ｃと、画面
間の画像内容変化の判定回路２０に設けられているデジ
タル減算器１４とに供給されている。

前記の切換スイッチＳＷ１は切換スイッチＳＷ２及び切
換スイッチＳＷ３と連動して切換動作を行う切換スイッ
チである。前記した３個の切換スイッチＳＷ１〜ＳＷ３
の連動切換え動作の態様は、各切換スイッチＳＷＩ〜Ｓ
Ｗ３における各可動接点Ｃが、各切換スイッチＳＷＩ〜
ＳＷ３において同一の図面符号が付されている固定接点
に対して同時的に切換えられるようなものである。

また、前記した各切換スイッチＳＷＩ〜ＳＷ３の可動接
点Ｃが２つの固定接点ａ、ｂ間で順次交互に切換えられ
るタイミングは、前記の各切換スイッチＳＷＩ〜ＳＷ３
における切換制御信号供給端子２４〜２６に対して制御
信号発生回路１２から供給される所定の周期の切換制御
信号によって定められているのであり、前記した切換制
御信号の周期は後述の記憶装置ＭＡにおける複数個のメ
モリＭａｌ、Ｍｇ２・・・のすべてのものに記憶させる
べき動画像信号の長さ（記憶装置ＭＢにおける複数個の
メモリＭｂｌ、　Ｍｂ２・・・のすべでのものに順次に
記憶させるべき動画像信号の長さと同じ）に対応してい
る。

それで、前記した記憶装置ＭＡを構成するのに使用され
ているメモリＭ　ａ　１　、　Ｍ　ａ　２・・・の個数
と、記憶装置ＭＢを構成するのに使用されているメモリ
Ｍｂｌ、　Ｍｂ２・・・の個数とがそれぞれＮ個（第１
図示・の実施例ではＮ＝４）であるとし、また、前記し
た各メモリＭａｌ、　Ｍｇ２−１Ｍｂｌ、　Ｍｂ２・・
・の各１個のものに順次に記憶させるべき動画像信号の
長さが、それぞれ動画像における各１枚の画面に対応す
る画像信号（１フレ一ム期間の画像信号）であるとした
場合には、前記した切換制御信号の周期はＮフレーム期
間となる（第１図示の実施例では４フレ一ム期間という
ことになる）。

なお、前記の記憶装置ＭＡ、ＭＢにおける各メモリＭａ
ｌ、Ｍａ２・・・、Ｍｂｌ、　Ｍｂ２・・・に順次に記
憶させるべき動画像信号の長さは、動画像信号における
フィールド期間に対応する長さの画像信号（１フイ一ル
ド期間の画像信号）であってもよく、この場合における
前記した切換制御信号の周期はＮフィールド期間となる
ことはいうまでもない。

そして、第１図示の実施例に関する以下の説明において
は、前記した切換制御信号の周期が４フレ一ム期間であ
るとされている。それで、前記した入力端子１に時間軸
上で順次に供給される動画像信号は、切換スイッチＳＷ
Ｉの可動接点Ｃが固定接点にａ側に切換えられている４
フレ一ム期間には、記憶装置ＭＡにおける各メモリＭａ
ｌ、Ｍａ２・・・に順次に１フレ一ム期間の動画信号が
記憶されうるように、時間軸上で連続している４フレ一
ム期間の動画信号が記憶装置ＭＡに供給され、また、切
換スイッチＳＷ１の可動接点Ｃが固定接点にｂ側に切換
えられている４フレ一ム期間には、記憶装置ＭＢにおけ
る各メモリＭｂｌ、　Ｍｂ２・・・に順次に１フレ一ム
期間の動画信号が記憶されうるように時間軸上で連続し
ている４フレ一ム期間の動画信号が記憶装置ＭＢに供給
される。

前記のように時間軸上で順次交互に４フレ一ム期間の動
画信号が供給される２個の記憶装置ＭＡ。

ＭＢにおける各メモリＭａｌ−Ｍａ４、Ｍｂｌ　〜Ｍｂ
４・・・には、それぞれの端子３〜１０に対して、制御
信号発生回路１２及びメモリ読出し制御回路１３から、
それぞれ所定のタイミングで書込み制御信号や読出し制
御信号が供給されていて、前記した記憶装置ＭＡに対し
て４フレ一ム期間の動画信号が供給されている期間には
、記憶装置ＭＡにおける各メモリＭａｌ〜Ｍａ４に順次
に１フレ一ム期間の動画信号が記憶され、また、前記し
た記憶装置ＭＢに対して４フレ一ム期間の動画信号が供
給されている期間には、記憶装置ＭＢにおける各メモリ
Ｍｂ１〜Ｍｂ４に順次に１フレ一ム期間の動画信号が記
′憶されるようになされ、さらに、前記した２つの記憶
装置ＭＡ、ＭＢにおける各メモリＭ　ａ　１〜Ｍａ４、
Ｍｂｌ〜Ｍｂ４・・・からの読出し動作はメモリ読出し
制′御回路１３から、それぞれ所定のタイミングで送出
される読出し制御信号によって後述されているようにし
て行われるのである。

第１図において１１は３次元直交変換回路であって、こ
の３次元直交変換回路１１では前記した切換スイッチＳ
Ｗ２の可動接点Ｃを介して、前記した記憶装置ＭＡまた
は記憶装置ＭＢから供給された動画像信号を３次元直交
変換して３次元直交変換係数を発生させ、発生された３
次元直交変換係数を符号化回路２３によって符号化して
、それを出力端子２に送出するのであるが、前記した３
次元直交変換回路１１及び符号化回路２３は、それぞれ
制御信号発生回路１２から供給される所要の制御信号に
よって、前記したそれぞれ所定の動作、すなわち、３次
元直交変換係数の発生動作や所定の符号化動作を行うの
である。また、前記した３次元直交変換回路１１及び符
号変換回路２３としてはどのような構成態様のものが使
用されてもよい。

第１図中に一点鎖線枠２０で示されている構成部分は画
面間の画像内容変化の判定回路２０であって、この画面
間の画像内容変化の判定回路２０は、時間軸上で連続し
ている画面と対応する画像信号を予め定められた画面数
Ｎ（第１図示の実施例ではＮ＝４）の画面よりなる画面
群毎の画像信号にについて、１群の画面中における時間
軸上で隣り合う画面間での画像内容の変化の状態を検出
／する機能と、前記した画像内容の変化の状態が大巾か
否かを判定する機能とを備えているものとし、て構成さ
れていて、前記した判定機能による判定結果をメモリ読
出し制御回路１３に供給する。

第１図中に示されている画面間の画像内容変化の判定回
路２０は、デジタル減算器１４と、絶対値回路１５と、
累算器１６と比較器１７と閾値発生回路１８とによって
構成されていて、デジタル；減算器１４において１群の
画面中における時間軸上で隣り合う画面の画像信号の差
を演算して出力する。

前記した減算器１４で行われる１群の画面中における時
間軸上で隣り合う画面の画像信号の差の演算は、時間軸
上で隣り合う画面の全画像信号について行われるように
なされても、あるいは時間軸上で隣り合う画面の画像信
号において対応するとびとびの画像信号について行われ
るようになされてもよい。

前記のデジタル減算器１４からの出力信号は絶対値回路
１５においてデジタル減算器１４からの出力信号の絶対
値とされて累算器１６に与えられ、前記の累算器１６で
は完全な１枚の画面と対応している動画像信号の長さの
期間（実施例の説明の場合では完全な１枚の画面に対応
している１フレ一ム期間）内に順次に現われる時間軸上
で隣り合う画面の画像信号の差信号の絶対値の総和を演
算してそれを比較器１７に供給する。累算器１６は完全
な１枚の画面と対応している動画像信号の長さの期間（
実施例の説明の場合では完全な１枚の画面に対応してい
る１フレ一ム期間）内に順次に現われる時間軸上で隣り
合う画面の画像信号の差信号の絶対値の総和の演算結果
を比較器１７に供給した後に、制御信号発生回路１２か
ら端子１９に供給されるリセット信号によってリセット
される。

比較器１７では前記のように累算器１６から供給された
時間軸上で隣り合う画面の画像信号の差信号の絶対値の
総和の演算結果と、闇値発生回路（閾値設定回路）１８
から比較器１７に供給されている閾値とを比較して、そ
の比較結果を示す信号をメモリ読出し制御回路１３に供
給する。

前記した閾値発生回路１８から比較器１７に供、給され
る閾値は、時間軸上で隣り合う画面間で画像内容に大巾
な変化が生じていたとき、すなわち、動画像信号と対応
する動画像の画面が、例えば画面転換（シーン・チェン
ジ）や急激に行われた溶明、溶暗（フェード・イン、フ
ェード・アウト）その他の操作によって画像内容が急激
に大巾に変化していたときの前記した２つの画像信号の
差信号の絶対値の総和の演算結果が、比較器１７に供給
されたときに、比較１７から画像内容の変化の状態が大
巾である、という判定結果が出力されうるような閾値に
予め設定されているのである。

ところで、３次元直交変換回路で行われる３次元直交変
換動作は、時間軸上で連続している画面と対応する画像
信号を予め定められた画面数の画面よりなる画面群毎の
画像信号に区切ったものについて行われるものであり、
第１図示の動画像信号の３次元直交変換符号化方式にお
いては３次元直交変換回路１１で行われる３次元直交変
換動作が既述もしたように切換スイッチＳＷ２の可動接
点Ｃを介して記憶装置ＭＡまたは記憶装置ＭＢから供給
される予め定められた画面数Ｎ（第１図示の例ではＮ＝
４）の１群の画面と対応する画像信号を用いて行われる
ものである。

それで、前記のように予め定められた画面数Ｎの画面よ
りなる画面群毎の画像信号に区切られた１群の画面と対
応している動画像信号と対応する動画像の画面中に、例
えば画面転換（シーン・チェンジ）や急激に行われた溶
明、溶暗（フェード・イン、フェード・アウト）その他
の操作により画像内容が急激に大巾に変化した場合に、
３次元直交変換動作により得られる時間軸方向の直交変
換係数のエネルギ分布は通常の動画像と対応する動画像
信号を３次元直交変換して得られる時間軸方向の直交変
換係数のエネルギ分布とは大巾に異なるものになること
は当然に理解できる。

第２図の（ａ）及び第３図の（ａ）は時間軸上で連続し
ている画像信号を予め定められた画面数Ｎの画面よりな
る画面群毎の画像信号に区切って得た各１群の画面と対
応している動画像信号と対応する動画像の画面における
何れかで、例えば画面転換（シーン・チェンジ）や急激
に行われた溶明、溶暗（フェード・イン、フェード・ア
ウト）その他の操作により画像内容が急激に大巾に変化
している状態が生じた場合を例示している図である。

第２図〜第４図においてＮは時間軸上で連続している画
像信号を区切って得られる画像信号と対応している１群
の画面の画面数であり、また、αはある一つのシーンに
おける動画像信号であることを示すための記号であり、
さらにβは前記したシーンαとは別のシーンにおける動
画像信号であることを示すための記号であり、さらにま
た前記した記号α、βに付した添字は各シーンにおける
動画像信号におけるフレームの番号である。

第２図の（、）及び第３図の（、）は、それぞれある一
つのシーンの動画像信号α１〜αｍと、前記したある一
つのシーンとは異なる別のシーンの動画像信号β１．β
２．β３・・・とが時間軸上で連続して存在している状
態のときに、前記の２つのシーンの動画像信号が、３次
元直交変換回路で３次元直交変換の対象にしている時間
軸上で連続するＮ枚の画面よりなる一群の画面群の画像
信号中に含まれている場合、すなわち、予め定められた
画面数Ｎの画面よりなる画面群毎の画像信号に区切られ
た１群の画面と対応している動画像信号と対応する動画
像の画面中に、画面転換（シーン・チェンジ）や急激に
行われた溶明、溶暗（フェード・イン、フェード・アウ
ト）その他の操作により画像内容が急激に大巾に変化し
ている状態が生じているときの動画像信号が３次元直交
変換回路で３次元直交変換の対象にされる場合を例示し
たものであるが、この第２図の（ａ）に例示されている
ように、２つのシーンの動画像信号が、３次元直交変換
回路で３次元直交変換の対象にしている時間軸上で連続
するＮ枚の画面よりなる一群の画面群の画像信号中に含
まれていた場合には、３次元直交変換動作により得られ
る時間軸方向の直交変換係数のエネルギ分布は通常の動
画像と対応する動画像信号を３次元直交変換して得られ
る時間軸方向の直交変換係数のエネルギ分布とは大１Ｊ
に異なるものになるために高能率符号化が実現できない
か、あるいは画質の劣化が生じることになる。

第２図の（ｂ）、（Ｃ）及び第３図の（ｂ）、（Ｑ）は
、前記した第２図の（ａ）及び第３図の（ａ）を参７照
して説明したような問題点を解消させることのできる本
発明の動画像信号の３次元直交変換符号化方式の構成原
理及び動作原理を説明するための図であり、また、第４
図は第１図に示されている実施例における動作説明に使
用される図である。

まず、第２図の（ｂ）、（ｃ）は前記した第２図の（ａ
）に例示されているように２つのシーンの動画像信号α
３〜αｍ、β１〜β３が３次元直交変換回路で３次元直
交変換の対象にしている時間軸上で連続するＮ枚の画面
よりなる一群の画面群の画像信号中に含まれていた場合
に、３次元直交変換回１、路で３次元直交変換の対象に
している時間軸上で連続するＮ枚の画面よりなる一群の
画面群の画像信号を、どちらか一方のシーンの画像信号
に統一させるようにしたものである。

第２図の（ｂ）は前記した第２図の（、）に例示されて
いるように２つのシーンの動画像信号α３〜αｍ、β１
〜β３が３次元直交変換回路で３次元直交変換の対象に
している時間軸上で連続するＮ枚の画面よりなる一群の
画面群の画像信号中に含まれていた場合に、片方のシー
ンの動画像信号β１〜β３をシーンが転換される以前の
シーンの動画像信号の最後のフレームの動画像信号αｍ
によって置換させて、３次元直交変換の対象にしている
時間軸上で連続するＮ枚の画面よりなる一群の画面群の
画像信号を、動画像信号α３．α■ζｍ、αｍ。

αｍ、αｍのように一方のものに統一した場合の例であ
り、また、第２図の（ｃ）は前記した第２図の（、）に
例示されているように２つのシーンの動画像信号α３〜
αｍ、β１〜β３が３次元直交変換回路で３次元直交変
換の対象にしている時間軸上で連続するＮ枚の画面より
なる一群の画面群の画像信号中に含まれていた場合に、
片方のシーンの動画像信号α３〜αｍをシーンが転換さ
れた後のシーンの動画像信号の最初のフレームの動画像
信号β１によって置換させて、３次元直交変換の対象に
し１、β１．β２．β３のように一方のものに統一した
場合の例である。

次に、第３図の（ｂ）、（ｃ）は前記した第３図の（ａ
）に例示されているように２つのシーンの動画像信号α
３〜αｍ、β１〜βに＋１が３次元直交変換回路で３次
元直交変換の対象にしている時間軸上で連続するＮ枚の
画面よりなる一群の画面群の画・像信号中に含まれてい
た場合に、３次元直交変換回路で３次元直交変換の対象
にしている時間軸上で連続するＮ枚の画面よりなる一群
の画面群の画像信号を、どちらか一方のシーンの画像信
号に統一させる場合に、画面の転換を生じさせた時間軸
ノ上で連続する２つの画面における時間軸上で先行して
いる方の画面αｍを第１の画面とし、前記の２つの画面
における他方の画面β１を第２の画面とし、また、１群
の画面の先頭から前記した第１の画面αｍまでの画面数
をＡとし、第２の画面β１から１群の画面の最後の画面
までの画面数をＢとし、さらに、１群の画面中で第２の
画面とそれに続くすべての画面を第１の画面αｍで置換
えた状態を第１の画面置換え状態とし、１群の画面の先
頭の画面から前記の第１の画面αｍまでの全画面を第２
の画面β１で置換えた状態を第２の画面置換え状態とし
たときに、前記した１群の画面の先頭から前記した第１
の画面までの画面数Ａと第２の画面から１群の画面の最
後の画面までの画面数Ｂとの関係が、Ａ≦Ｂの場合には
第３図の（ｃ）のように第２の画面置換え状態となるよ
うにするとともにＡ＞Ｂの場合には第３図の（ｂ）のよ
うに第１の画面置換え状態となるようにしたり、あるい
は前記した１群の画面の先頭から前記した第１の画面ま
での画面数Ａと第２の画面から１群の画面の最後の画面
までの画面数Ｂとの関係が、Ａ（Ｂの場合には第３図の
（ｃ）のように第２の画面置換え状態となるようにする
とともに、Ａ≧Ｂの場合には第３図の（ｂ）のように第
１の画面置換え状態となるようにして画面の置換えが行
われるように、すなわち、２つのシーンの画像信号につ
いて、置、換えられる画面数が異なる場合には、置換え
画面枚数の少ない方のシーンの画像信号を選択して置、
換えが行われ、また、置換えられる画面数が２つのシー
ンについて同数の場合には、任意のシーンの画像信号を
選択して置換えが行われるようにすることにより、前記
のような画像信号の置換えが行われても動画像の動きに
不自然さが大きく現われないようにしたものである。

第２図の（ｂＬ　（ｃ）及び第３図の（ｂ）、（Ｑ）を
参照して説明したような画像信号の置換えは、第１図示
の本発明の動画像信号の３次元直交変換符号化方式にお
いては、記憶装置ＭＡ、ＭＢにおけるメモリＭａｌ、　
Ｍ　ａ　２−１Ｍｂｌ、　Ｍｂ２−・からの読出しのタ
イミングを設定することによって行うことができるので
ある。

第４図の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）において、それぞれの
上方に記載しである四角な枠は前記した記憶装置ＭＡ、
ＭＢにおけるメモリＭａｌ、　Ｍ　ａ　２−１Ｍｂｌ。

Ｍｂ２・・・に対する画像信号の書込みの状態を説明す
るための図であり、また第４図の（ａ　）、（ｂ　）、
（ｃ　）において、それぞれの下方に記載しである四角
な枠は前記した記憶装置ＭＡ、ＭＢにおけるメモリＭａ
ｌ、Ｍａ２・・・、Ｍｂｌ、　Ｍｂ２・・・からの画像
信号の読出しの状態を説明するための図である。

第４図に示されている四角な枠は第１図中の記憶装置Ｍ
Ａ、ＭＢのどちらか一方のものを表わすものとされてい
る。

また、第４図中において、＃１．　＃２．　＃３．　β
４は第１図中に示されている記憶装置ＭＡ（ＭＢ）にお
ける各メモリＭａｌ、　Ｍ　ａ　２．　Ｍａ３．　Ｍ　
ａ　４（Ｍｂｌ　、　Ｍｂ２．Ｍｂ３．　Ｍｂ４）にお
ける添数字１，２，３．４と同一の数字が付されている
メモリを示しており、各メモリを示している正方形の中
に記載されている文字、数字は時間軸上で連続している
動画像信号の順次のフレーム期間の信号を示している。

第１図に示されている２つの記憶装置ＭＡ、ＭＢにおい
て入力端子１に時間軸上で順次に供給される動画像信号
は、切換スイッチＳＷＩの可動接点Ｃが固定接点にａ側
に切換えられている４フレ一ム期間には、記憶装置ＭＡ
における各メモリＭａｌ、Ｍａ２・・・に順次に１フレ
一ム期間の動画像信号が記憶され、また、切換スイン＋
ＳＷ１の可動接点Ｃが固定接点にｂ側に切換えられてい
る４フレ一ム期間には、記憶装置ＭＢにおける各メモリ
Ｍｂｌ、　Ｍｂ２・・・しこ順次に１フレ一ム期間の動
画像信号が記憶されるというように、時間軸上で順次交
互に４フレ一ム期間の動画像信号が、２個の記憶装置Ｍ
Ａ、ＭＢにおける各メモリＭａｌ〜Ｍａ４、Ｍｂｌ〜Ｍ
ｂ４・・・に記憶される。

前記のように記憶装置ＭＡ（ＭＢ）における各メモリＭ
ａｌ−Ｍａ４（Ｍｂｌ”　Ｍｂ４）に記憶された動画像
信号は、第４図の（、）ではそれの上方の四角な枠にお
けるＮ個のメモリ（第１図示の実施例では４個のメモリ
）＃１→＃２→＃３→＃４に対してαｍ→β１→β２→
β３のように記憶されたものとして例示、されており、
また、第４図の（ｂ）ではそれの上方の四角な枠におけ
るＮ個のメモリ（第１図示の実施例では４個のメモリ）
＃ｌ→＃２→＃３→＃４に対してαｍ→α膳＋１→β１
→β２のように記憶されたものとして例示されており、
さらに、第４図の（Ｃ）ではそれの上方の四角な枠にお
けるＮ個のメモリ（第１図示の実施例では４個のメモリ
）＃１→＃２→＃３→＃４に対してαｍ→αｍ＋１→α
ｍ＋２→β１のように記憶されたものとして例示されて
いる。

第１図中に示されている２つの記憶装置ＭＡ。

ＭＢは、既述のように一方の記憶装置が記憶モードで動
作しているときには他方の記憶装置は読出しモードで動
作するようになされているが、記憶装置におけるＮ個の
メモリに対する動画像信号の記憶の態様が第４図の（、
）〜（ｃ）に例示されているように記憶装置におけるＮ
個のメモリに２つのシーンの動画像信号が記憶されてい
たときの読出しモードにおける記憶装置からの画像信号
の読出しの態様は、第４図の（ａ）〜（Ｃ）におけるそ
れぞれの下方に示されている四角な枠に示されているよ
うに、メモリ読出し制御回路１３からそれぞれ所定のタ
イミングで送出される読出し制御信号によって読出し動
作が制御されることによりそれぞれ異なったものになさ
れる。

すなわち、前記のように記憶装置ＭＡ（ＭＢ）に７おけ
る各メモリＭａｌ〜Ｍａ４（Ｍｂｌ−Ｍｂ４）に記憶さ
れた動画像信号が、第４図の（ａ）の上方の四角な枠に
おけるＮ個のメモリ（第１図示の実施例では４個のメモ
リ）＃１→＃２→＃３→＃４のようにαｍ→β１→β２
→β３のような記憶内容の場合には、入力端子１に動画
像信号β１が入力され初めた時点からの１フレ一ム期間
において、第１図中の一点シ鎖線枠２０によって示され
ている画面間の画像内容変化の判定回路２０で行われた
動画像信号αｍと動画像信号β１との間の画像内容の変
化の状態の判定動作により、前記した隣接する２画面の
間で画像内容の変化の状態が大巾であるとの判定結果の
信号がメモリ読出し制御回路１３に供給される。

メモリ読出し制御回路１３では、前記のように＝３２ 画面間の画像内容変化の判定回路２０から送られて来た
判定結果の信号により、前記の判定結果の信号が時間軸
上で連続しているＮ枚の画面におけるどの部分であるの
かをみて、それに対応して予め定められている記憶装置
のＮ個のメモリからの動画像信号の読出し順序のパター
ンに従って読出し制御信号を線２２を介して記憶装置の
Ｎ個のメモリにおける所定のものの端子（３〜１０）に
供給する。

第４図の（ａ）に例示されている記憶装置のメモリから
の読出しは、第４図の（、）の下方の四角な枠における
Ｎ個のメモリ（第１図示の実施例では４個のメモリ）に
ついて＃２→＃２→＃３→＃４のような順序で行われて
、３次元直交変換回路１１には時間軸上で直列的に動画
像信号β１→β１→β２→β３が供給される。

また、前記のように記憶装置ＭＡ（ＭＢ）における各メ
モリＭａｌ〜Ｍａ４（Ｍｂｌ　−Ｍｂ４）に記憶された
動画像信号が、第４図の（ｂ）の上方の四角な枠におけ
るＮ個のメモリ（第１図示の実施例では４個のメモリ）
＃１→＃２→＃３→＃４のようにαｍ→αｍ÷１→β１
→β２のような記憶内容の場合には、入力端子１に動画
像信号β１が入力され初めだ時点からの１フレ一ム期間
において、第１図中の一点鎖線枠２０によって示されて
いる画面間の画像内容変化の判定回路２０で行われた動
画像信号αｍ＋１と動画像信号β１との間の画像内容の
変化の状態の判定動作により、前記した隣接する２画面
の間で画像内容の変化の状態が大巾であるとの判定結果
の信号がメモリ読出し制御回路１３に供給される。

メモリ読出し制御回路１３では、前記のように画面間の
画像内容変化の判定回路２０から送られ′て来た判定結
果の信号により、前記の判定結果の７信号が時間軸上で
連続しているＮ枚の画面におけるどの部分であるのかを
みて、それに対応して予め定められている記憶装置のＮ
個のメモリからの動画像信号の読出し順序のパターンに
従って読出し制御信号を線２２を介して記憶装置のＮ個
のメモリにおける所定のものの端子（３〜１０）に供給
する。

第４図の（ｂ）に例示されている記憶装置のメモリから
の読出しは、第４図の（ｂ）の下方の四角な枠における
Ｎ個のメモリ（第１図示の実施例では４個のメモリ）に
ついて＃１→＃２→＃２→＃２のような順序で行われて
、３次元直交変換回路１１には時間軸上で直列的に動画
像信号αｍ→αｍ＋１→αｍ＋１→αｍ＋１が供給され
る。

さらに、前記のように記憶装置Ｍ　Ａ　（Ｍ　Ｂ　）に
おける各メモリＭａｌ〜Ｍａ４（Ｍｂｌ　−Ｍｂ４）に
記憶された動画像信号が、第４図の（ｃ）の上方の四角
な枠におけるＮ個のメモリ（第１図示の実施例では４個
のメモリ）＃１→＃２→＃３→＃４のようにαｍ→αｍ
＋１→αｍ＋２→β１のような記憶内容の場合には、入
力端子１に動画像信号β１が入力され初めだ時点からの
１フレ一ム期間において、第１図中の一点鎖線枠２０に
よって示されている画面間の画像内容変化の判定回路２
０で行われた動画像信号αｍ＋２と動画像信号βｌとの
間の画像内容の変化の状態の判定動作により、前記した
隣接する２画面の間で画像内容の変化の状態が大巾であ
るとの判定結果の信号がメモリ読出し制御回路１３に供
給される。

メモリ読出し制御回路１３では、前記のように画面間の
画像内容変化の判定回路２０から送られて来た判定結果
の信号により、前記の判定結果の信号が時間軸上で連続
しているＮ枚の画面におけるどの部分であるのかをみて
、それに対応して予め定められている記憶装置のＮ個の
メモリからの、動画像信号の読出し順序のパターンに従
って読出し制御信号を線２２を介して記憶装置のＮ個の
メモリにおける所定のものの端子（３〜１０）に供給す
る。

第４図の（ｃ）に例示されている記憶装置のメモリから
の読出しは、第４図の（ｃ）の下方の四角な枠における
Ｎ個のメモリ（第１図示の実施例では４個のメモリ）に
ついて＃１→＃２→＃３→＃３のような順序で行われて
、３次元直交変換回路１１には時間軸上で直列的に動画
像信号αｍ→αｍ＋１→αｍ＋２→αｍ＋２が供給され
る。

前記のように判定結果の信号が時間軸上で連続している
Ｎ枚の画面におけるどの部分であるのかが判かれば、既
述した第３図の（ｂ）、（ｃ）のような画面の置換えが
行われるようになされる場合でも、画面の置換えのパタ
ーンは予め定められるから、隣接する２画面の間で画像
内容の変化の状態が大巾であるとの判定結果の信号が画
面間の画像内容変化の判定回路２０で発生した場合に、
画面間の画像内容変化の判定回路２０において前記の信
号が時間軸上で連続しているＮ枚の画面におけるどの部
分であるのかを示すアドレス信号としてメモリ読出し制
御回路１３に供給し、メモリ読出し制御回路１３では前
記したアドレス信号を用いてテーブル−から記憶装置に
おける読出し対象にされているメモリに与えるべき読出
し制御信号が出力できるようにされてもよい。

（発明の効果） 以上、詳細に説明したところから明らかなように、本発
明の動画像信号の３次元直交変換符号化方式は時間軸上
で連続している画面と対応する画像信号を予め定められ
た画面数の画面よりなる画面群毎の画像信号に区切るこ
とにより、それぞれ個別の画面群と対応している画像信
号を得る手段と、前記した個別の画面群毎の画像信号に
ついて、１群の画面中における時間軸上で隣り合う画面
間での画像内容の変化の状態を検出する手段と、前記し
た画像内容の変化の状態が大巾か否かを判定′する手段
と、画像内容の変化の状態が大巾であるとの判定結果を
生じさせた時間軸上で連続する２つの画面における時間
軸上で先行している方の画面を第１の画面とし、前記の
２つの画面における他方の画面を第２の画面としたとき
に、１群の画面中で第２の画面とそれに続くすべての画
面を第１の画面で置換えた状態と１群の画面の先頭の画
面から前記の第１の画面までの全画面を第２の画面で置
換えた状態との何れかの状態に対応している画像信号を
発生させる手段と、前記した画像信号を３次元直交変換
する手段と、３次元直交変換して得た３次元直交変換係
数を符号化する手段とからなる動画像信号の３次元直交
変換符号化方式、ならびに時間軸上で連続している画面
と対応する画像信号を予め定められた画面数の画面より
なる画面群毎の画像信号に区切ることにより、それぞれ
個別の画面群と対応している画像信号を得る手段と、前
記した個別の画面群毎の画像信号について、１群の画面
中における時間軸上で隣り合う画面間での画像内容の変
化の状態を検出する手段と、前記した画像内容の変化の
状態が大巾か否かを判定する手段と、画像内容の変化の
状態が大巾であるとの判定結果を生じさせた時間軸上で
連続する２つの画面における時間軸上で先行している方
の画面を第１の画面、前記の２つの画面における他方の
画面を第２の画面とし、また、１群の画面の先頭から前
記した第１の画面までの画面数をＡ、第２の画面から１
群の画面の最後の画面までの画面数をＢとし、さらに、
１群の画面中で第２の画面とそれに続くすべての画面を
第１の画面で置換えた状態を第１の画面置換え状態、１
群の画面の先頭の画面から前記の第１の画面までの全画
面を第２の画面で置換えた状態を第２の画面置換え状態
としたときに、前記した１群の画面の先頭から前記した
第１の画面までの画面数Ａと第２の画面から１群の画面
の最後の画面までの画面数Ｂとの関係が、Ａ≦Ｂの場合
には第２の画面置換え状態となるように、Ａ＞Ｂの場合
には第１の画面置換え状態となるようにして画像信号を
発生させる手段と、前記した画像信号を３次元直交変換
する手段と、３次元直交変換して得た３次元直交変換係
数を符号化する手段とからなる動画像信号の３次元直交
変換符号化方式及び時間軸上で連続している画面と対応
する画像信号を予め定められた画面数の画面よりなる画
面群毎の画像信号に区切ることにより、それぞれ個別の
画面群と対応している画像信号を得る手段と、前記した
個別の画面群毎の画像信号について、１群の画面中にお
ける時間、軸上で隣り合う画面間での画像内容の変化の
状態、・を検出する手段と、前記した画像内容の変化の
状態が大巾か否かを判定する手段と、画像内容の変化の
状態が大巾であるとの判定結果を生じさせた時間軸上で
連続する２つの画面における時間軸上で先行している方
の画面を第１の画面、前記の２つの画面における他方の
画面を第２の画面とし、また、１群の画面の先頭から前
記した第１の画面までの画面数をＡ、第２の画面から１
群の画面の最後の画面までの画面数をＢとし、さらに、
１群の画面中で第２の画面とそれに続くすべての画面を
第１の画面で置換えた状態を第１の画面置換え状態、１
群の画面の先頭の画面から前記の第１の画面までの全画
面を第２の画面で置換えた状態を第２の画面置換え状態
としたときに、前記した１群の画面の先頭から前記した
第１の画面までの画面数Ａと第２の画面から１群の画面
の最後の画面までの画面数Ｂとの関係が、Ａ＜Ｂの場合
には第２の画面置換え状態となるように、Ａ≧Ｂの場合
には第１の画面置換え状態となるようにして画像信号を
発生させる手段と、前記した画像信号を３次元直交変換
する手段と、３次元直交変換して得た３次元直交変換係
数を符号化する手段とからなる動画像信号の３次元直交
変換符号化方式であるから、この本発明の動画像信号の
３次元直交変換符号化方式では、画質の劣化が少なく、
かつ、動画像に不連続な動きを生じさせることもなく、
高能率に画像データの圧縮を行うことができるので、本
発明によれば既述した従来方式における諸欠点を良好に
解決できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の動画像信号の３次元直交変換、符号化
方式の一実施例のブロック図、第２図乃至第４図は説明
用の信号配置図である。 ＳＷ１〜ＳＷ３・・・切換スイッチ、ＭＡ、ＭＢ・・・
記憶装置、Ｍａ　１．Ｍａ２．Ｍｂ　１．Ｍｂ２−メモ
リ、１・・・３次元直交変換符号化の対象にされてい・
る動画像のデジタル信号の入力端子、２・・・出力−子
、３〜１０・・・端子、１１・・・３次元直交変換回路
、１２・・・制御信号発生回路、１３・・・メモリ読出
し制御回路、１４・・・デジタル減算器、１５・・・絶
対値口２路、１６・・・累算器、１７・・・比較器、１
８・・・閾値発生回路、１９・・・端子、２０・・・画
面間の画像内容変化の判定回路、２３・・・符号化回路
、２４〜２６切、換スイッチＳＷＩ〜ＳＷ３における切
換制御信号供給端子、 特許出願人　　日本ビクター株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、時間軸上で連続している画面と対応する画像信号を
   予め定められた画面数の画面よりなる画面群毎の画像信
   号に区切ることにより、それぞれ個別の画面群と対応し
   ている画像信号を得る手段と、前記した個別の画面群毎
   の画像信号について、１群の画面中における時間軸上で
   隣り合う画面間での画像内容の変化の状態を検出する手
   段と、前記した画像内容の変化の状態が大巾か否かを判
   定する手段と、画像内容の変化の状態が大巾であるとの
   判定結果を生じさせた時間軸上で連続する２つの画面に
   おける時間軸上で先行している方の画面を第１の画面と
   し、前記の２つの画面における他方の画面を第２の画面
   としたときに、１群の画面中で第２の画面とそれに続く
   すべての画面を第１の画面で置換えた状態と１群の画面
   の先頭の画面から前記の第１の画面までの全画面を第２
   の画面で置換えた状態との何れかの状態に対応している
   画像信号を発生させる手段と、前記した画像信号を３次
   元直交変換する手段と、３次元直交変換して得た３次元
   直交変換係数を符号化する手段とからなる動画像信号の
   ３次元直交変換符号化方式２、時間軸上で連続している
   画面と対応する画像信号を予め定められた画面数の画面
   よりなる画面群毎の画像信号に区切ることにより、それ
   ぞれ個別の画面群と対応している画像信号を得る手段と
   、前記した個別の画面群毎の画像信号について、１群の
   画面中における時間軸上で隣り合う画面間での画像内容
   の変化の状態を検出する手段と、前記した画像内容の変
   化の状態が大巾か否かを判定する手段と、画像内容の変
   化の状態が大巾であるとの判定結果を生じさせた時間軸
   上で連続する２つの画面における時間軸上で先行してい
   る方の画面を第１の画面、前記の２つの画面における他
   方の画面を第２の画面とし、また、１群の画面の先頭か
   ら前記した第１の画面までの画面数をＡ、第２の画面か
   ら１群の画面の最後の画面までの画面数をＢとし、さら
   に、１群の画面中で第２の画面とそれに続くすべての画
   面を第１の画面で置換えた状態を第１の画面置換え状態
   、１群の画面の先頭の画面から前記の第１の画面までの
   全画面を第２の画面で置換えた状態を第２の画面置換え
   状態としたときに、前記した１群の画面の先頭から前記
   した第１の画面までの画面数Ａと第２の画面から１群の
   画面の最後の画面までの画面数Ｂとの関係が、Ａ≦Ｂの
   場合には第２の画面置換え状態となるように、Ａ＞Ｂの
   場合には第１の画面置換え状態となるようにして画像信
   号を発生させる手段と、前記した画像信号を３次元直交
   変換する手段と、３次元直交変換して得た３次元直交変
   換係数を符号化する手段とからなる動画像信号の３次元
   直交変換符号化方式 ３、時間軸上で連続している画面と対応する画像信号を
   予め定められた画面数の画面よりなる画面群毎の画像信
   号に区切ることにより、それぞれ個別の画面群と対応し
   ている画像信号を得る手段と、前記した個別の画面群毎
   の画像信号について、１群の画面中における時間軸上で
   隣り合う画面間での画像内容の変化の状態を検出する手
   段と、前記した画像内容の変化の状態が大巾か否かを判
   定する手段と、画像内容の変化の状態が大巾であるとの
   判定結果を生じさせた時間軸上で連続する２つの画面に
   おける時間軸上で先行している方の画面を第１の画面、
   前記の２つの画面における他方の画面を第２の画面とし
   、また、１群の画面の先頭から前記した第１の画面まで
   の画面数をＡ、第２の画面から１群の画面の最後の画面
   までの画面数をＢとし、さらに、１群の画面中で第２の
   画面とそれに続くすべての画面を第１の画面で置換えた
   状態を第１の画面置換え状態、１群の画面の先頭の画面
   から前記の第１の画面までの全画面を第２の画面で置換
   えた状態を第２の画面置換え状態としたときに、前記し
   た１群の画面の先頭から前記した第１の画面までの画面
   数Ａと第２の画面から１群の画面の最後の画面までの画
   面数Ｂとの関係が、Ａ＜Ｂの場合には第２の画面置換え
   状態となるように、Ａ≧Ｂの場合には第１の画面置換え
   状態となるようにして画像信号を発生させる手段と、前
   記した画像信号を３次元直交変換する手段と、３次元直
   交変換して得た３次元直交変換係数を符号化する手段と
   からなる動画像信号の３次元直交変換符号化方式 ４、１群の画面中における時間軸上で隣り合う画面間で
   の画像内容の変化の状態を検出し、前記した画像内容の
   変化の状態が大巾か否かを判定する手段として、１群の
   画面中における時間軸上で隣り合う画面の画像信号の差
   の絶対値の総和と予め定められた閾値とを比較する手段
   を用いる請求へ項１乃至請求項３の何れかに記載の動画
   像信号の３次元直交変換符号化方式