JPH039685A - 画像符号化装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本願発明は、動画送信局の動画像の符号化装置を用いて
、動画像の符号化および静止画像の符号化を行ない、動
画受信局および静止画受信局との間で多地点間の通信を
行なう動画像および静止画像の符号化復号化システムに
関する。

（従来の技術） 従来、テレコンファレンス等における画像の通信におい
て、動画通信局と動画通信局との間で動画像の通信が行
なわれ、静止画通信局と、静止画通信局との間で静止画
像の通信が１行なわれていた。

また、動画通信局と動画通信局の間で動画像符号化装置
、及び動画像復号化装置における静止画モードにより静
止画像の通信は行なわれていた。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、従来のテレコンファレンス等における画
像の通信は、動画像の符号化装置と静止画像の復号化装
置との符号化処理方法が異なるため、動画通信局は、動
画通信局と、静止画通信局は、静止画通信局と、それぞ
れの閉領域において通信が行なわれ、動画局と静止両局
との通信は実行不可能であり、非常に不便であった。

そこで１本発明の技術的課題は、上記欠点に鑑み、動画
像の復号化装置と静止画像の復号化装置との間で同時に
多地点間の通信を行えるための画像符号化装置を提供す
ることである。

（課題を解決するための手段） 本発明によれば１人力画像信号を画面内の相関と画面間
の相関を用いて符号化し、動画出力信号と静止画出力信
号とを出力する画像符号化装置であって。

前記入力画像信号から同期信号を分離し、該分離した同
期信号を四にフレームの先頭を示すフレームパルスと、
ラインの先頭を示すラインパルスと、垂直同期信号を生
成する同期分離器と。

前記フレームパルス及び前記ラインパルスを基に、定め
られたフレーム毎にｎラインづつ移動しながらリフレッ
シュを行うための第１のリフレッシュ信号を発生する第
１のリフレッシュ手段と。

静止画符号化指示信号に応答して、定められたフレーム
の間、書込み信号を発生する書込み信号発生手段と。

前記ラインパルスと前記垂直同期信号によって。

前記定められたフレームの垂直同期区間毎に、ｎライン
づつ移動するライン番号を発生するライン番号発生手段
と。

前記垂直同期信号の区間にフレーム内符号化を行なわせ
るのを指示する第２のリフレッシュ信号を発生する第２
のリフレッシュ手段と。

前記人力画像信号を前記書込み信号に応答して１画面蓄
え、該蓄えられな画像を、前記垂直同期信号の区間に前
記ライン番号に相当するアドレスから読出し、該読出さ
れた信号を静止画信号として出力するフレームメモリと
。

前記入力画像信号と前記静止画信号とを受け。

前記垂直同期信号の区間は前記静止画信号を選択し、前
記垂直同期信号の区間以外は前記入力画像信号を選択し
１選択された画像信号を出力する第１の選択手段と。

前記選択された画像信号と選択された予測信号とを用い
て冗長度を低減した予測誤差信号を得る手段と。

該予測誤差信号を量子化し、量子化された信号を出力す
る量子化手段と。

該量子化された信号と前記選択された予測信号とを用い
て局部復号信号を得る手段と。

該局部復号信号から前記画面内の相関を用いた第１の予
測信号を発生する第１の予測手段と。

前記局部復号信号から前記画面間の相関を用いた第２の
予測信号を発生する第２の予測手段と。

前記第１のリフレッシュ信号と前記第２のリフレッシュ
信号とを受け　前記垂直同期信号の区間は前記第２のリ
フレッシュ信号を選択し、前記垂直同期信号の区間以外
は前記第１のリフレッシュ信号を選択し１選択されたリ
フレッシュ信号を出力する第２の選択手段と。

前記第１及び前記第２の予ａ１信号を受け、前記選択さ
れたリフレッシュ信号がリフレッシュラインであること
を示しているときは前記第１の予測信号を選択し、前記
選択されたリフレッシュ信号がリフレッシュライン以外
のラインであることを示しているときは前記第２の予測
信号を選択し。

前記選択された予ｎ１信号を出力する第３の選択手段と
。

前記量子化された信号の中で前記垂直同期信号の区間以
外の信号を符号変換し、該符号変換された信号を前記動
画出力信号として出力する第１の符号変換手段と。

前記量子化された信号の中で前記垂直同期信号の区間の
信号と前記ライン番号とを符号変換し。

該符号変換された信号を前記静止画出力信号として出力
する第２の符号変換手段と を有することを特徴とする画像符号化装置が得られる。

（発明の概要） 本願の発明は、従来不可能であった動画像符号化装置と
、静止画像復号化装置の間で静止画像の通信を実行させ
、同一時に動画通信局と動画通信局および静止画通信局
との間で、多地点間の画像通信を行なうものである。

即ち第１図に示すように、動画像符号化装置４０と動画
像復号化装置４１および静止画像復号化装置４２の間で
、多地点間の通信を行なうには。

動画像符号化装置４０と動画像復号化装置４１とを、動
画用の高速回線４３で結び、動画像符号化装置４０と静
止画復号化装置４２との間は、静止画用の低速回線４４
で結ぶ。そして動画像符号化装置４０と動画像復号化装
置４１との間では１通常の動画像通信を行ない、動画像
符号化装置４０と静止画復号化装置４２との間では、静
止画像の通信を行なう。動画像符号化装置４０における
静止画像の符号化は、動画像符号化装置４０に伝送しよ
うとする静止画像を取込み、その取込んだ画像を少しづ
つ符号化し、符号化したデータを伝送路に徐々に流すこ
とが必要である。なぜならば。

静止画像の復号化装置につながる伝送路は、動画像の復
号化装置４１につながる伝送路に比べ、伝送レートが非
常に低いので大量のデータを瞬時に流すことができない
ためである。

従って、動画像符号化装置で静止画を少しづつ符号化し
て伝送することが必要となる。

第２図（ａ）　＝　（ｂ）　、（ｃ）に示すように通常
、動画像の符号化では、伝送路の誤りによって生じたエ
ラーを取除くために５周期的な画像の書替え（リフレッ
シュ）を行なっている。リフレッシュは、定められた画
面毎にｎラインづつ移動しながら１画面内の相関を用い
たフレーム内符号化により実行され、伝送路誤りにより
復号器のフレームメモリに生じたエラーを取除き、新し
いきれいな画像を符号器、復号器の双方のフレームメモ
リ内に書込む。リフレッシュ以外の領域は２画面間の相
関を利用したフレーム間符号化が行なわれている。

そこで１本発明の動画像符号化装置による静止画像の符
号化は、前記リフレッシュモードを利用し、垂直同期区
間にフレーム内符号化によりｎラインづつ符号化し、リ
フレッシュ以外の領域は符号化を行なわない。符号化し
た静止画信号にライン番号を付加して静止画の復号器に
送ることによって画面毎の過大な情報の発生を抑える。

このように少しづつ符号化して伝送することにより、瞬
時に大量な情報が発生しないようにする。

静止画の符号化に当っては、第３図に示すように静止画
像を蓄えるフレームメモリ４３を動画像符号化装置４４
の前に用意し、そのフレームメモリ４３に送信しようと
する静止画を書込む。そして動画像符号化装置４４の入
力は、垂直同期区間のみ静止画用フレームメモリ４３の
出力を選択し。

リフレッシュモードで定められたフレームの垂直同期毎
にｎラインずつ符号化する。従って垂直同期区間以外は
、動画像の符号化を行なうことができ、同一時に動画像
の通信および静止画像の通信を行なうことができる。

本発明の動画像符号化装置は、第４図に示すような構成
になっており、フレーム間予測器１０とフレーム内子７
ＩＦＪ器９の二つの予測器を持っていて。

通常の符号化とリフレッシュで予測器９及び１０を切替
えている。また、垂直同期信号によって動画像用のリフ
レッシュ信号と、静止画像用のリフレッシュ信号の切替
も行なう。動画像の符号化では１通常予測信号として符
号化効率の良いフレーム間予測器９の出力を選択し、前
画面との差分を符号化する。リフレッシュを行なう場合
には、その期間（ｎライン）だけ予測信号としてフレー
ム内予測器９の出力を選択し、フレーム内符号化を実行
する。この時フレーム内予測器９は、入力信号の画面内
の前画素あるいは近傍の画素の値を予ｎ１信号として用
いるので、伝送路誤りによるエラーが累積されている前
画面の影響を受けることなく、正しい画像でフレームメ
モリ１０の内容を除徐に更新することができる。

静止画の符号化に当っては、垂直同期区間を利用しフレ
ーム内符号化を行なう。静止画像を蓄えておいた入力の
フレームメモリ１から、定められたフレームの垂直同期
区間毎に、リフレッシュ回路２から与えられるライン番
号に従って、ｎラインづつ静止画像信号を読み出して、
フレーム内符号化を行なう。そして次の符号化フレーム
では。

次のｎラインの信号を読み出して符号化を行なう。

この様に定められたフレーム毎に、ｎラインづつ移動し
ながら徐々に符号化する。このときの符号化データには
、静止画用のリフレッシュ回路２から与えられたライン
番号が付加され、符号変換器２でハフマン符号などの効
率の良い符号に変換される。そして伝送路の速度との整
合が取られ静止画用の低速回線で少しづつデータを送る
。

受信側の静止画像復号化装置は、第５図に示すようにフ
レーム内復号器５１の後にフレームメモリ５２を持って
おき、フレーム内復号器５１で復号された信号を、逆符
号変換器５０で逆符号変換されたライン番号で指定され
たフレームメモリ５２のアドレスに５０ラインづつ書込
むことによって、徐々に復号画像の領域を拡大して行き
、−枚の静止画像を形成すること・ができる。

動画像の符号化における垂直同期区間は、符号化データ
を無効としているので、動画像の復号器は通常のもので
よい。

（実施例） 第６図は本発明の符号化装置の一実施例を示すブロック
図である。以下に１本図を参照しながら本発明の符号化
装置の一実施例について詳細に説明する。

入力の画像信号は、線１００を介してフレームメモリ１
．同期分離器２およびスイッチ５に供給される。フレー
ムメモリ１は、リフレッシュ回路４から線９１を介して
供給される書込み信号が。

書込みを指示しているときに入力画像信号を書込み、そ
の画面を蓄えておく。またフレームメモリ１は、同期分
離器２から与えられた垂直同期信号の区間に、リフレッ
シュ回路４からの線９０を介して指示されたライン番号
に相当するアドレスの静止画データを読み出す。同期分
離器２は、線１００を介して供給された入力の動画像信
号から同期信号を分離し、該分離した同期信号を基にフ
レームの先頭を示すフレームパルス、ラインの先頭を示
すラインパルスおよび垂直同期信号を生成する。同期分
離器２で生成されたフレームパルスは。

線２３を介してリフレッシュ回路３に供給される。

同期分離器２で生成されたラインパルスは、線２４を介
してリフレッシュ回路３およびリフレッシュ回路４に供
給される。さらに同期分離器２で生成された垂直同期信
号は、線２１を介して、フレームメモリ１．リフレッシ
ュ回路４．スイッチ５゜スイッチ１１．フレームメモリ
１０．符号変換器１３および符号変換器１４に供給され
る。リフレッシュ回路３は、同期分離器２から供給され
たフレームパルスおよびラインパルスを基に、定められ
たフレーム毎にｎラインづつ移動しながらリフレッシュ
を行なうリフレッシュ信号を発生する。

リフレッシュ回路３で発生されたリフレッシュ信号は、
スイッチ１１に供給される。リフレッシュ回路４は９線
４００を介して供給される静止画の符号化を指示する静
止画指示信号を受け、書込み信号を１フレームにわたっ
て発生し、線４１を介してフレームメモリ１に供給する
。

またリフレッシュ回路４は、同期分離器２から供給され
たラインパルスと垂直同期信号によって。

定められたフレームの垂直同期区間毎に、ｎラインづつ
移動するライン番号を発生し、線９０を介してフレーム
メモリ１と符号変換器１４に供給する。さらにリフレッ
シュ回路４は、垂直同期区間にフレーム内符号化を行な
うための選択信号を発生しスイッチ１１に供給する。ス
イッチ５は、同期分離器２から供給された垂直同期信号
により人力信号の選択を行なう。垂直同期信号が垂直同
期区間であることを示しているときには、静止画像の符
号化を行なうためにフレームメモリ１の出力信号を選択
し、垂直同期信号が垂直同期区間以外であることを示し
ているときには、動画像の符号化を行なうので線１００
を介して供給される人力信号を選択する。スイッチ５の
出力信号は、減算器６に供給される。減算器６は、スイ
ッチ５から供給された信号と、スイッチ１２から供給さ
れる千４−１信号との減算を行ない予測誤差信号を得る
。

減算器６の出力信号は、量子化器７に供給される。

量子化器７は、減算器６から供給された予測誤差信号を
量子化する。量子化器７の出力信号は、加算器８．符号
変換器１３および符号変換器１４に供給される。加算器
８は、Ｈｋ量子化器から供給された量子化が施された予
測誤差信号と、スイッチ１２から供給される予測信号と
を加算し２局部後号信号を得る。加算器８で得られた局
部復号信号は、フレーム内予測器９およびフレームメモ
リ１０に供給される。フレーム内予測器９は、加算器８
から供給された局部復号信号のうちの、今から符号化を
行なう画素の近傍の画素１例えば前画素あるいは前ライ
ンなどの画素の値を用いてフレーム内子側信号を生成し
、スイッチ１２に供給する。

フレームメモリ１０は、加算器８から供給された局部復
号信号を１フレ一ム時間遅延してフレーム間予測信号を
得るが、同期分離器２から供給された垂直同期信号が垂
直同期区間であることを示しているときには、静止画の
符号化を行なうので局部復号信号の書込みを停止する。

フレームメモリ１０の出力のフレーム間予Ｍｊ信号は、
スイッチ１２に供給される。スイッチ１２は、スイッチ
１１から供給されたリフレッシュ信号がリフレッシュラ
インであることを示しているときには、フレーム内子Ａ
１１器９の出力を選択し、リフレッシュ信号がリフレッ
シュライン以外のラインであることを示しているときに
は、フレームメモリ１０の出力を選択する。スイッチ１
２の出力の予測信号は。

減算器６および加算器８に供給される。スイッチ１１は
、同期分離器２から供給された垂直同期信号に従ってリ
フレッシュ信号の切替を行なう。垂直同期区間は、静止
画の符号化を行なうのでリフレッシュ回路４のリフレッ
シュ信号を選択し、垂直同期区間以外の場合には、動画
像の符号化を行なうので、リフレッシュ回路３のリフレ
ッシュ信号を選択する。スイッチ１１の出力のリフレッ
シュ信号は、スイッチ１２に供給される。

符号変換器１３は、量子化器７から供給された量子化が
施された予測誤差信号に対して符号変換を行なうが、同
期分離器２から供給された垂直同期信号が、垂直同期区
間であることを示しているときには、静止画の符号化が
行なわれているので符号変換を停止し、無効符号を出力
する。符号変換器１３の出力信号は、伝送路の速度との
整合が取られ、動画出力信号として伝送路を介して、動
画像の復号器に送られる。符号変換器１４は、量子化器
７から供給された量子化が施されたｎライン単位の予８
ｐ１誤差信号に対して符号変換を行なうが、同期分離器
２から供給された垂直同期信号が。

垂直同期区間であることを示しているときにのみ符号変
換を行ない、垂直同期区間以外は符号変換を停止する。

このとき符号変換が行なわれた静止画像信号には、リフ
レッシュ回路４から供給されたライン番号も符号変換し
て追加する。符号変換器１４の出力信号は、伝送路の速
度との整合が取られ、静止画出力として伝送路を介して
、静止画像の復号器に送られる。

次に第５図を参照しながら１本発明の静止画像復号装置
の一実施例について説明する。本発明の動画像の符号化
装置によって符号化された静止画像信号は、伝送路から
線５００を介して逆符号変換器５０に供給される。逆符
号変換器５０は逆符号変換を行ない、ｎライン単位の予
測誤差信号とライン番号を得る。逆符号変換器５０で得
られた予測誤差信号は、線５０５１を介してフレーム内
復号器５１に供給され、フレーム番号は線５０５２を介
してフレームメモリ５２に供給される。フレーム内復号
器５１は、今から復号化する画素の近傍の画素１例えば
前画素あるいは前ラインなどの画素の値を予測信号とし
てフレーム内復号化を行なう。このときの予測関数は、
符号器内のフレーム内符号器と同じものを用いる。フレ
ーム内復号器５１で復号器５１で復号化された静止画像
信号は、フレームメモリ５２に供給される。フレームメ
モリ５２は、フレーム内復号器５１から供給されたフレ
ーム内復号信号を、逆符号変換器５０から供給されたラ
イン番号で指定されたアドレスに書込む。この様にフレ
ームメモリ５２は、復号信号をライン番号で指定された
アドレスにｎラインづつ書込んで行くことによって、徐
々に復号した画像の領域を拡大し、−枚の静止画を得る
。

フレーム内予測器およびフレーム内復号器として、直交
変換などの変換符号化を用いる場合には。

第６図の符号化装置の減算器６と量子化器７の間に直交
変換器などを入れる。このときフレーム内予測器９は削
除し、スイッチ１２のフレーム内符号化を行なうときの
予測信号は、ゼロを与えるようにする。

なお、動画像の復号器は１通常のものでよい。

（発明の効果） 以上に詳しく説明したように１本発明の画像符号化装置
を用いれば、動画像の復号化装置と静止画像の復号化装
置との間で、同時に多地点間の通信ができるようになり
、従来静止画通信局は、静止画通信局と、動画通信局は
、動画通信局と、それぞれの閉領域において行なわれ通
信の枠を大幅に拡大することができる。

このように本発明を実用に供するとその効果は極めて大
きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る動画像復号化装置と静止画像復号
装置との間で多地点間の通信を行う動画像符号化装置と
の接続関係を示す概念図。 第２図（ａ）　、（ｂ）　、（ｃ）は本発明に係る動画
像の符号化におけるリフレッシュを示す概念図。 第３図は本発明に係る動画像符号化装置により。 静止画像の符号化を行う場合の概念図。 第４図は本発明の動画像符号化装置のブロック図。 第５図は受信側の静止画像復号化装置の一実施例のブロ
ック図。 第６図は本発明の一実施例に係る符号化装置のブロック
図である。 図において、１，１０．５２・・・フレームメモリ２・
−・同期分離器、３．４・・・リフレッシュメモリ。 ５．１１．１２・・・スイッチ、６・・・減算器、７・
・・量子化器、８・・・加算器、９・・・フレーム内予
測器、１３．１４・・・符号変換器、５０・・・逆符号
変換器、５１・・・フレーム内復号器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、入力画像信号を画面内の相関と画面間の相関を用い
   て符号化し、動画出力信号と静止画出力信号とを出力す
   る画像符号化装置であって、前記入力画像信号から同期
   信号を分離し、該分離した同期信号を基にフレームの先
   頭を示すフレームパルスと、ラインの先頭を示すライン
   パルスと、垂直同期信号を生成する同期分離器と、前記
   フレームパルス及び前記ラインパルスを基に、定められ
   たフレーム毎にｎラインづつ移動しながらリフレッシュ
   を行うための第１のリフレッシュ信号を発生する第１の
   リフレッシュ手段と、静止画符号化指示信号に応答して
   、定められたフレームの間、書込み信号を発生する書込
   み信号発生手段と、 前記ラインパルスと前記垂直同期信号によって、前記定
   められたフレームの垂直同期区間毎に、ｎラインづつ移
   動するライン番号を発生するライン番号発生手段と、 前記垂直同期信号の区間にフレーム内符号化を行なわせ
   るのを指示する第２のリフレッシュ信号を発生する第２
   のリフレッシュ手段と、 前記入力画像信号を前記書込み信号に応答して１画面蓄
   え、該蓄えられた画像を、前記垂直同期信号の区間に前
   記ライン番号に相当するアドレスから読出し、該読出さ
   れた信号を静止画信号として出力するフレームメモリと
   、 前記入力画像信号と前記静止画信号とを受け、前記垂直
   同期信号の区間は前記静止画信号を選択し、前記垂直同
   期信号の区間以外は前記入力画像信号を選択し、選択さ
   れた画像信号を出力する第１の選択手段と、 前記選択された画像信号と選択された予測信号とを用い
   て冗長度を低減した予測誤差信号を得る手段と、 該予測誤差信号を量子化し、量子化された信号を出力す
   る量子化手段と、 該量子化された信号と前記選択された予測信号とを用い
   て局部復号信号を得る手段と、 該局部復号信号から前記画面内の相関を用いた第１の予
   測信号を発生する第１の予測手段と、前記局部復号信号
   から前記画面間の相関を用いた第２の予測信号を発生す
   る第２の予測手段と、前記第１のリフレッシュ信号と前
   記第２のリフレッシュ信号とを受け、前記垂直同期信号
   の区間は前記第２のリフレッシュ信号を選択し、前記垂
   直同期信号の区間以外は前記第１のリフレッシュ信号を
   選択し、選択されたリフレッシュ信号を出力する第２の
   選択手段と、 前記第１及び前記第２の予測信号を受け、前記選択され
   たリフレッシュ信号がリフレッシュラインであることを
   示しているときは前記第１の予測信号を選択し、前記選
   択されたリフレッシュ信号がリフレッシュライン以外の
   ラインであることを示しているときは前記第２の予測信
   号を選択し、前記選択された予測信号を出力する第３の
   選択手段と、 前記量子化された信号の中で前記垂直同期信号の区間以
   外の信号を符号変換し、該符号変換された信号を前記動
   画出力信号として出力する第１の符号変換手段と、 前記量子化された信号の中で前記垂直同期信号の区間の
   信号と、前記ライン番号とを符号変換し、該符号変換さ
   れた信号を前記静止画出力信号として出力する第２の符
   号変換手段と を有することを特徴とする画像符号化装置。