JPH04229791A - ビデオコード化システムで用いる装置 - Google Patents
ビデオコード化システムで用いる装置Info
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- JPH04229791A JPH04229791A JP3077226A JP7722691A JPH04229791A JP H04229791 A JPH04229791 A JP H04229791A JP 3077226 A JP3077226 A JP 3077226A JP 7722691 A JP7722691 A JP 7722691A JP H04229791 A JPH04229791 A JP H04229791A
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-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/60—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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- H04N19/30—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using hierarchical techniques, e.g. scalability
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- H04N19/60—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding
- H04N19/61—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding in combination with predictive coding
- H04N19/619—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding in combination with predictive coding the transform being operated outside the prediction loop
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- Signal Processing (AREA)
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
- Television Signal Processing For Recording (AREA)
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、信号コ−ド化システ
ムに関し、詳しくは、伝達又は記憶に適した動画のビデ
オ信号の符号化及び復号化に関する。
ムに関し、詳しくは、伝達又は記憶に適した動画のビデ
オ信号の符号化及び復号化に関する。
【０００２】
【従来の技術及び問題点】従来のビデオ信号のフレ−ム
間の符号化・伝達・再現を行うシステムでは、まず、ベ
−スフレ−ム画の符号化を行う。このベ−スフレ−ム画
は、画の低空間周波数要素と高空間周波数要素との合体
したものである。このベ−スフレ−ム画は伝達され、そ
の後、該ベ−スフレ−ムとそれに続く各々の画との差異
に相当する情報のみが伝達される。低空間周波数要素と
高空間周波数要素の両者は、上記差異の情報中に含まれ
ている。前記ベ−スフレ−ム画とそれに続く前記差異の
情報とを用いることにより、高品質のバ−ジョンで、換
言すれば、正確若しくはエラ−フリ−な表現で、所望の
連続画が再現され得る。もし、差異の情報が伝達の過程
で失われると、所望の画に関する低品質のバ−ジョンの
み、換言すれば、不正確若しくはエラ−の多い表現で、
再現され得る。このような従来の方式は、ランダム・ア
クセスなアプリケ−ションに於いて、高品質の画を速や
かに再現する能力を欠いており、非効率である。同様に
、この従来の方式は、伝達エラ−に起因して生ずる前記
差異の情報が喪失された場合に、該喪失から回復するの
に長時間を要する。上述の非効率性と遅延とは、選択さ
れたフレ−ムに先行する全ての情報、即ち、ベ−スフレ
−ムに含まれる全ての情報と、連続する画の相互間に関
する全ての前記差異の情報とが要求されるため、ベ−ス
フレ−ムを越えて各画を作用させて符号化することに起
因して生ずる。しかして、フレ−ム間でのコ−ド化方式
は、伝達されることを要求されているビットの数を減ず
る傾向にあることが知られている。
間の符号化・伝達・再現を行うシステムでは、まず、ベ
−スフレ−ム画の符号化を行う。このベ−スフレ−ム画
は、画の低空間周波数要素と高空間周波数要素との合体
したものである。このベ−スフレ−ム画は伝達され、そ
の後、該ベ−スフレ−ムとそれに続く各々の画との差異
に相当する情報のみが伝達される。低空間周波数要素と
高空間周波数要素の両者は、上記差異の情報中に含まれ
ている。前記ベ−スフレ−ム画とそれに続く前記差異の
情報とを用いることにより、高品質のバ−ジョンで、換
言すれば、正確若しくはエラ−フリ−な表現で、所望の
連続画が再現され得る。もし、差異の情報が伝達の過程
で失われると、所望の画に関する低品質のバ−ジョンの
み、換言すれば、不正確若しくはエラ−の多い表現で、
再現され得る。このような従来の方式は、ランダム・ア
クセスなアプリケ−ションに於いて、高品質の画を速や
かに再現する能力を欠いており、非効率である。同様に
、この従来の方式は、伝達エラ−に起因して生ずる前記
差異の情報が喪失された場合に、該喪失から回復するの
に長時間を要する。上述の非効率性と遅延とは、選択さ
れたフレ−ムに先行する全ての情報、即ち、ベ−スフレ
−ムに含まれる全ての情報と、連続する画の相互間に関
する全ての前記差異の情報とが要求されるため、ベ−ス
フレ−ムを越えて各画を作用させて符号化することに起
因して生ずる。しかして、フレ−ム間でのコ−ド化方式
は、伝達されることを要求されているビットの数を減ず
る傾向にあることが知られている。
【０００３】従来、前述の再現の困難性を減ずるために
、新しいベ−スフレ−ムが、ビット列の中に、周期的に
付加されている。しかして、この方式は、平均的なフレ
−ムに於いて全ての情報を表すのに必要とされるビット
の平均的な数を、劇的に増加させてしまう。なんとなれ
ば、各々のベ−スフレ−ムは、フレ−ム内のコ−ド化方
式によって符号化され、ベ−スフレ−ムを表す全ての情
報は、各々連続する画によって用いられるためである。 フレ−ム内のコ−ド化方式は、フレ−ム間のコ−ド化方
式よりも、多くのビット数を必要とする傾向にあるとい
うことが知られている。フレ−ム内のコ−ド化方式に於
いて、隣接する画素（ペル，又は、ピクセル）の特性は
、同じフレ−ム内に於いて隣接する画素の特性の値に基
づいて予測され、エラ−、又は、真の値と予測値との差
異が、符号化される。この方式での符号化は、ＩＥＥＥ
Ｔｒａｎｓ． Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｖｏ
ｌ．ＣＯＭ−２５，ｐｐ．１２８５−１２９２，Ｎｏｖ
１９７７ の『Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｃｏｄｉｎｇ ｏ
ｆ Ｍｏｎｏｃｈｒｏｍｅ ａｎｄ Ｃｏｌｏｒ Ｉｍ
ａｇｅｓ』と題された記事に於いて、解説されている。
、新しいベ−スフレ−ムが、ビット列の中に、周期的に
付加されている。しかして、この方式は、平均的なフレ
−ムに於いて全ての情報を表すのに必要とされるビット
の平均的な数を、劇的に増加させてしまう。なんとなれ
ば、各々のベ−スフレ−ムは、フレ−ム内のコ−ド化方
式によって符号化され、ベ−スフレ−ムを表す全ての情
報は、各々連続する画によって用いられるためである。 フレ−ム内のコ−ド化方式は、フレ−ム間のコ−ド化方
式よりも、多くのビット数を必要とする傾向にあるとい
うことが知られている。フレ−ム内のコ−ド化方式に於
いて、隣接する画素（ペル，又は、ピクセル）の特性は
、同じフレ−ム内に於いて隣接する画素の特性の値に基
づいて予測され、エラ−、又は、真の値と予測値との差
異が、符号化される。この方式での符号化は、ＩＥＥＥ
Ｔｒａｎｓ． Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｖｏ
ｌ．ＣＯＭ−２５，ｐｐ．１２８５−１２９２，Ｎｏｖ
１９７７ の『Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｃｏｄｉｎｇ ｏ
ｆ Ｍｏｎｏｃｈｒｏｍｅ ａｎｄ Ｃｏｌｏｒ Ｉｍ
ａｇｅｓ』と題された記事に於いて、解説されている。
【０００４】
【発明の概要及び目的】画のコ−ド化及び再現システム
に於いて、従来指摘されている問題点は、本発明の１つ
の様相にしたがって、画を表す低空間周波数を、フレ−
ム間予測方式を用いて符号化・伝達することにより、克
服される。前記画の高空間周波数係数群は、伝達のため
に直接符号化される。
に於いて、従来指摘されている問題点は、本発明の１つ
の様相にしたがって、画を表す低空間周波数を、フレ−
ム間予測方式を用いて符号化・伝達することにより、克
服される。前記画の高空間周波数係数群は、伝達のため
に直接符号化される。
【０００５】符号化の特別な実施例に於いて、ビデオ信
号は、ペルの配列から成るブロックに分けられる。各ブ
ロックは、周波数ドメインへ変換される。各ブロックの
高周波数係数群及び低周波数係数群は、結果である変換
されたマトリクスから、分離して抽出される。各ブロッ
クの低周波数係数群によって表されるオリジナル画のバ
−ジョンは、動補償されて、予測エラ−信号と動ベクト
ル群とを生ずる。前記予測エラ−信号、前記動ベクトル
群、及び、前記高周波数係数群は、伝達又は記憶媒体に
適した方式を用いて符号化される。前記予測エラ−信号
と前記動ベクトル群とは、高度の優先度を割当てられる
。前記高周波数係数群は、低度の優先度を割当てられて
おり、混雑の間に、又は記憶から回収できないで、網で
失われるかもしれない。
号は、ペルの配列から成るブロックに分けられる。各ブ
ロックは、周波数ドメインへ変換される。各ブロックの
高周波数係数群及び低周波数係数群は、結果である変換
されたマトリクスから、分離して抽出される。各ブロッ
クの低周波数係数群によって表されるオリジナル画のバ
−ジョンは、動補償されて、予測エラ−信号と動ベクト
ル群とを生ずる。前記予測エラ−信号、前記動ベクトル
群、及び、前記高周波数係数群は、伝達又は記憶媒体に
適した方式を用いて符号化される。前記予測エラ−信号
と前記動ベクトル群とは、高度の優先度を割当てられる
。前記高周波数係数群は、低度の優先度を割当てられて
おり、混雑の間に、又は記憶から回収できないで、網で
失われるかもしれない。
【０００６】レシ−バは、前記予測エラ−信号、前記動
ベクトル群、及び、前記高周波数係数群を、復号化して
、分離する。前記予測エラ−信号、及び、前記動ベクト
ル群は、前記低周波数画の動補償されたバ−ジョンを、
再現するのに用いられる。前記高周波数係数群は、逆変
換され、その結果である再現後の画の高周波数バ−ジョ
ンは、再現後の画の動補償された低周波数バ−ジョンと
結合されて、再現後のオリジナル画のバ−ジョンを生ず
る。
ベクトル群、及び、前記高周波数係数群を、復号化して
、分離する。前記予測エラ−信号、及び、前記動ベクト
ル群は、前記低周波数画の動補償されたバ−ジョンを、
再現するのに用いられる。前記高周波数係数群は、逆変
換され、その結果である再現後の画の高周波数バ−ジョ
ンは、再現後の画の動補償された低周波数バ−ジョンと
結合されて、再現後のオリジナル画のバ−ジョンを生ず
る。
【０００７】
【実施例】連続する動画フレ−ム中の動きの大きな領域
に関して、それらの領域の離散的コサイン変換（ｄｉｓ
ｃｒｅｔｅ ｃｏｓｉｎｅ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ ；Ｄ
ＣＴ）による高周波数係数群に関するフレ−ム間の相関
性は、略、“０”であるという実験的な証明がある。し
たがって、フレ−ム内フォ−マットでこれらの係数群を
コ−ド化するためのビットレ−トは、フレ−ム間フレ−
ムのフォ−マット、即ち、動補正されたフォ−マットで
それらをコ−ド化する場合と、それほど異ならない。図
１は、連続する画フレ−ムの離散的コサイン変換（ＤＣ
Ｔ）による高周波数係数群を、フレ−ム内フォ−マット
で符号化するエンコ−ダを示す。従来の動補償システム
で使用されるものに追加されるＤＣＴは、低周波数予測
を発生するためのロ−パスル−プフィルタとして用いら
れている。
に関して、それらの領域の離散的コサイン変換（ｄｉｓ
ｃｒｅｔｅ ｃｏｓｉｎｅ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ ；Ｄ
ＣＴ）による高周波数係数群に関するフレ−ム間の相関
性は、略、“０”であるという実験的な証明がある。し
たがって、フレ−ム内フォ−マットでこれらの係数群を
コ−ド化するためのビットレ−トは、フレ−ム間フレ−
ムのフォ−マット、即ち、動補正されたフォ−マットで
それらをコ−ド化する場合と、それほど異ならない。図
１は、連続する画フレ−ムの離散的コサイン変換（ＤＣ
Ｔ）による高周波数係数群を、フレ−ム内フォ−マット
で符号化するエンコ−ダを示す。従来の動補償システム
で使用されるものに追加されるＤＣＴは、低周波数予測
を発生するためのロ−パスル−プフィルタとして用いら
れている。
【０００８】実施例のエンコ−ダに於いて、オリジナル
ビデオ信号ＶＩＤＩＮは、まず、遅延ブロック１０２に
よって、後に述べる理由により、遅延される。遅延され
た信号１０４は、次に、ペルドメインから離散的コサイ
ン変換ドメインへ、ＤＣＴ１０６により、変換される。 実施例のＤＣＴ１０６は、入力ペル群、即ち、画素群を
、２次元的なブロック群、例えば、各々８×８ペルの群
にする。ＤＣＴ１０６は、入力ブロック群と同じサイズ
の２次元的なブロック群にされている１セットの周波数
係数群を出力する。ＤＣＴ１０６による出力として与え
られる変換係数群は、次に、セパレ−タ１０８によって
、２つのグル−プ、即ち、高空間周波数係数群と、低空
間周波数係数群とに分離される。高空間周波数係数群Ｈ
ＦＲＥＱは、所定のスレッショルド値に基づいて選択さ
れて、量子化器１１０へ与えられる。一方、低空間周波
数係数群ＬＦＲＥＱは、減算器１１２へ与えられる。
ビデオ信号ＶＩＤＩＮは、まず、遅延ブロック１０２に
よって、後に述べる理由により、遅延される。遅延され
た信号１０４は、次に、ペルドメインから離散的コサイ
ン変換ドメインへ、ＤＣＴ１０６により、変換される。 実施例のＤＣＴ１０６は、入力ペル群、即ち、画素群を
、２次元的なブロック群、例えば、各々８×８ペルの群
にする。ＤＣＴ１０６は、入力ブロック群と同じサイズ
の２次元的なブロック群にされている１セットの周波数
係数群を出力する。ＤＣＴ１０６による出力として与え
られる変換係数群は、次に、セパレ−タ１０８によって
、２つのグル−プ、即ち、高空間周波数係数群と、低空
間周波数係数群とに分離される。高空間周波数係数群Ｈ
ＦＲＥＱは、所定のスレッショルド値に基づいて選択さ
れて、量子化器１１０へ与えられる。一方、低空間周波
数係数群ＬＦＲＥＱは、減算器１１２へ与えられる。
【０００９】高空間周波数係数群ＨＦＲＥＱは、量子化
器１１０によって量子化される。量子化器は、係数とし
て有効とみなし得るレベル数を減ずる。量子化は、弾性
記憶装置１１４に記憶されている情報の量に対応して、
弾性記憶装置１１４がオ−バ−フロ−しないように、任
意に成される。量子化器１１０からの出力ＱＨＦＲＥＱ
は、弾性記憶装置１１４へ与えられる。弾性記憶装置１
１４は、次に、ＱＨＦＲＥＱを、アプリケ−ションにし
たがって、伝達又は記憶に適した符号化のために、チャ
ンネルコ−ダ１１６へ与える。もし、弾性記憶装置１１
４が無い場合には、ＱＨＦＲＥＱは、符号化のために、
チャンネルコ−ダ１１６へ、直接、与えられる。低空間
周波数係数群ＬＦＲＥＱは、フレ−ム間予測方式により
、コ−ド化される。これは、当業者に周知であり、画フ
レ−ムの間に、通常、存している相関性を利用するもの
である。例えば、ここで、単純な動補正予測を示す（Ｄ
ｉｔａｌＰｉｃｔｕｒｅｓ Ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉ
ｏｎ ａｎｄ Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ ｂｙ Ａｒｕ
ｎ Ｎ． Ｎｅｔｒａｖａｌｉ ａｎｄ ＢａｒｒｙＧ
． Ｈａｓｋｅｌｌ， Ｐｌｅｎｕｍ Ｐｒｅｓｓ １
９８８ｐｐ ３３４−３４０を見よ） 。他の方式は、
条件付動補償挿入を含むにちがいない（１９８９．９．
２７に出願され、１９９０．４．５に特許されたシリア
ル番号４１３５２０のペンディング中の出願を見よ）
。
器１１０によって量子化される。量子化器は、係数とし
て有効とみなし得るレベル数を減ずる。量子化は、弾性
記憶装置１１４に記憶されている情報の量に対応して、
弾性記憶装置１１４がオ−バ−フロ−しないように、任
意に成される。量子化器１１０からの出力ＱＨＦＲＥＱ
は、弾性記憶装置１１４へ与えられる。弾性記憶装置１
１４は、次に、ＱＨＦＲＥＱを、アプリケ−ションにし
たがって、伝達又は記憶に適した符号化のために、チャ
ンネルコ−ダ１１６へ与える。もし、弾性記憶装置１１
４が無い場合には、ＱＨＦＲＥＱは、符号化のために、
チャンネルコ−ダ１１６へ、直接、与えられる。低空間
周波数係数群ＬＦＲＥＱは、フレ−ム間予測方式により
、コ−ド化される。これは、当業者に周知であり、画フ
レ−ムの間に、通常、存している相関性を利用するもの
である。例えば、ここで、単純な動補正予測を示す（Ｄ
ｉｔａｌＰｉｃｔｕｒｅｓ Ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉ
ｏｎ ａｎｄ Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ ｂｙ Ａｒｕ
ｎ Ｎ． Ｎｅｔｒａｖａｌｉ ａｎｄ ＢａｒｒｙＧ
． Ｈａｓｋｅｌｌ， Ｐｌｅｎｕｍ Ｐｒｅｓｓ １
９８８ｐｐ ３３４−３４０を見よ） 。他の方式は、
条件付動補償挿入を含むにちがいない（１９８９．９．
２７に出願され、１９９０．４．５に特許されたシリア
ル番号４１３５２０のペンディング中の出願を見よ）
。
【００１０】減算器１１２へ与えられる低周波数係数予
測信号ＰＲＥＤが、前記低空間周波数係数群ＬＦＲＥＱ
から減算され、初期低周波数予測エラ−信号ＬＰＥＲＲ
を生ずる。低周波数予測エラ−信号ＬＰＥＲＲは、量子
化器１１８によって量子化されて、低周波数予測エラ−
信号ＱＬＰＥＲＲとして、弾性記憶装置１１４へ与えら
れる。引き続いて、ＱＬＰＥＲＲは、符号化されて、チ
ャンネルコ−ダ１１６による伝達のために供給される。 弾性記憶装置１１４から、チャンネルコ−ダ１１６へ与
えられるデ−タは、周知の、可逆的なデ−タ圧縮方式を
用いて符号化される。伝達され得、又は、記憶され得る
シリアルビット列出力が、チャンネルコ−ダ１１６から
の出力として与えられる。
測信号ＰＲＥＤが、前記低空間周波数係数群ＬＦＲＥＱ
から減算され、初期低周波数予測エラ−信号ＬＰＥＲＲ
を生ずる。低周波数予測エラ−信号ＬＰＥＲＲは、量子
化器１１８によって量子化されて、低周波数予測エラ−
信号ＱＬＰＥＲＲとして、弾性記憶装置１１４へ与えら
れる。引き続いて、ＱＬＰＥＲＲは、符号化されて、チ
ャンネルコ−ダ１１６による伝達のために供給される。 弾性記憶装置１１４から、チャンネルコ−ダ１１６へ与
えられるデ−タは、周知の、可逆的なデ−タ圧縮方式を
用いて符号化される。伝達され得、又は、記憶され得る
シリアルビット列出力が、チャンネルコ−ダ１１６から
の出力として与えられる。
【００１１】或る適用例に於いては、量子化器１１０，
１１８、及び、弾性記憶装置１１４は、除去してもよい
ということに注意されたい。もし、量子化器１１８が除
去されると、低周波数予測エラ−信号ＬＰＥＲＲは、直
接、弾性記憶装置１１４と加算器１２０へ与えられる。 さらに、重み検出器（不図示）を、量子化器１１８に付
け加えてもよい。この検出器は、ＱＬＰＥＲＲに関する
ブロックにおける低周波数係数の値が、小さ過ぎて伝達
を許可されないか否かを決定する。微小なブロック群は
、出力として与えられる前に、“０”で置換される。
１１８、及び、弾性記憶装置１１４は、除去してもよい
ということに注意されたい。もし、量子化器１１８が除
去されると、低周波数予測エラ−信号ＬＰＥＲＲは、直
接、弾性記憶装置１１４と加算器１２０へ与えられる。 さらに、重み検出器（不図示）を、量子化器１１８に付
け加えてもよい。この検出器は、ＱＬＰＥＲＲに関する
ブロックにおける低周波数係数の値が、小さ過ぎて伝達
を許可されないか否かを決定する。微小なブロック群は
、出力として与えられる前に、“０”で置換される。
【００１２】任意の重みでのスレッショルドが成された
後、量子化された予測エラ−信号ＱＬＰＥＲＲは、加算
器１２０により、低周波数係数予測信号ＰＲＥＤに加算
されて、“再構成された”低周波数係数群ＲＬＦＲＥＱ
とされる。これらの再構成後の係数群は、逆ＤＣＴ１２
２によって逆変換され、低周波数ペルドメイン信号ＬＰ
ＥＬとされる。ＬＰＥＬは、動補償予測ユニット１２４
のフレ−ムメモリ１２３へ渡される。動補償予測ユニッ
ト群は、当業者に周知である。オリジナル信号ＶＩＤＩ
Ｎもまた、動補償予測ユニット１２４へ与えられる。遅
延ブロック１０２は、動補償予測ユニット１２４のプロ
セスで遅延される係数群ＰＲＥＤと、これに対応する係
数群ＬＦＲＥＱとを、確実に同期させるために必要であ
る。動補償予測ユニット１２４は、オリジナル信号ＶＩ
ＤＩＮの各ブロックと、フレ−ムメモリ１２３に記憶さ
れている信号ＬＰＥＬを比較して、各ブロックに関して
動ベクトルを演算する。動ベクトル群は、動補償された
低周波数の画のバ−ジョンのためにシフトマトリクスを
再構成するのに必要である。動ベクトル群は、チャンネ
ルコ−ダ１１６によるその後の伝達のために、弾性記憶
装置１１４へ、出力信号ＭＯＶＥＣＴとして与えられる
。チャンネルコ−ダ１１６は、高周波数係数群に割当て
られるよりも高い優先度を、低周波数量子化された予測
エラ−信号と動ベクトル群に対して割当てる。
後、量子化された予測エラ−信号ＱＬＰＥＲＲは、加算
器１２０により、低周波数係数予測信号ＰＲＥＤに加算
されて、“再構成された”低周波数係数群ＲＬＦＲＥＱ
とされる。これらの再構成後の係数群は、逆ＤＣＴ１２
２によって逆変換され、低周波数ペルドメイン信号ＬＰ
ＥＬとされる。ＬＰＥＬは、動補償予測ユニット１２４
のフレ−ムメモリ１２３へ渡される。動補償予測ユニッ
ト群は、当業者に周知である。オリジナル信号ＶＩＤＩ
Ｎもまた、動補償予測ユニット１２４へ与えられる。遅
延ブロック１０２は、動補償予測ユニット１２４のプロ
セスで遅延される係数群ＰＲＥＤと、これに対応する係
数群ＬＦＲＥＱとを、確実に同期させるために必要であ
る。動補償予測ユニット１２４は、オリジナル信号ＶＩ
ＤＩＮの各ブロックと、フレ−ムメモリ１２３に記憶さ
れている信号ＬＰＥＬを比較して、各ブロックに関して
動ベクトルを演算する。動ベクトル群は、動補償された
低周波数の画のバ−ジョンのためにシフトマトリクスを
再構成するのに必要である。動ベクトル群は、チャンネ
ルコ−ダ１１６によるその後の伝達のために、弾性記憶
装置１１４へ、出力信号ＭＯＶＥＣＴとして与えられる
。チャンネルコ−ダ１１６は、高周波数係数群に割当て
られるよりも高い優先度を、低周波数量子化された予測
エラ−信号と動ベクトル群に対して割当てる。
【００１３】動補償予測ユニット１２４はまた、ＭＣＰ
ＥＬを発生する。ＭＣＰＥＬは、前述の動ベクトル群の
各々に一致する量ごとにシフトされるペル群のブロック
である。ＭＣＰＥＬは、現在遅延ブロック１０２の出力
として与えられているオリジナルペル群に対応するブロ
ックのコ−ド化に用いられる予測に相当する。こうして
、信号線１０４上のオリジナルペル群のブロックは、該
ブロックに対応する予測ＭＣＰＥＬペル群のブロックが
ＤＣＴ１２６へ渡されるのと同時に、ＤＣＴ１０６へ渡
される。ＤＣＴ１２６からの出力として与えられる低周
波数係数群が、信号ＰＲＥＤとされる。該信号ＰＲＥＤ
は、前述の低周波数係数群ＬＦＲＥＱのための予測であ
る。ＤＣＴ１２６は、任意の高周波数係数群を発生しな
い。
ＥＬを発生する。ＭＣＰＥＬは、前述の動ベクトル群の
各々に一致する量ごとにシフトされるペル群のブロック
である。ＭＣＰＥＬは、現在遅延ブロック１０２の出力
として与えられているオリジナルペル群に対応するブロ
ックのコ−ド化に用いられる予測に相当する。こうして
、信号線１０４上のオリジナルペル群のブロックは、該
ブロックに対応する予測ＭＣＰＥＬペル群のブロックが
ＤＣＴ１２６へ渡されるのと同時に、ＤＣＴ１０６へ渡
される。ＤＣＴ１２６からの出力として与えられる低周
波数係数群が、信号ＰＲＥＤとされる。該信号ＰＲＥＤ
は、前述の低周波数係数群ＬＦＲＥＱのための予測であ
る。ＤＣＴ１２６は、任意の高周波数係数群を発生しな
い。
【００１４】実施例に一致するデコ−ダが図２に示され
ている。チャンネルデコ−ダ２０２は、チャンネル、又
は、記憶装置から与えられる信号を復号して、信号ＱＨ
ＦＲＥＱ２，ＱＬＰＥＲＲ２，ＭＯＶＥＣＴ２として出
力する。エラ−の無い状態の下で、接尾辞２を付した信
号は、図１に於いて同じ基礎ネ−ムを有する信号の再構
成後のバ−ジョンである。高周波数係数群ＱＨＦＲＥＱ
２は、逆ＤＣＴ２０４によって逆変換され、その結果、
信号ＨＰＥＬが出力される。信号ＨＰＥＬは、オリジナ
ル画の高周波数ペルドメインのバ−ジョンに相当する。 量子化された低周波数係数予測エラ−信号ＱＬＰＥＲＲ
２は、加算器２０６で、予測信号ＰＲＥＤ２に加算され
、再構成後の低周波数係数群ＲＬＦＲＥＱ２を発生して
、出力する。再構成後の低周波数係数群ＲＬＦＲＥＱ２
は、逆ＤＣＴ２０８で逆変換されて、信号ＬＰＥＬ２と
される。ＬＰＥＬ２は、オリジナル画の低周波数動補償
後のペルドメインのバ−ジョンに相当する。加算器２１
０は、信号ＬＰＥＬ２と信号ＨＰＥＬを加算し、その結
果を信号ＶＩＤＯＵＴとして出力する。信号ＶＩＤＯＵ
Ｔは、ペルドメインにおけるオリジナルビデオ画信号の
全周波数再構成後のバ−ジョンである。
ている。チャンネルデコ−ダ２０２は、チャンネル、又
は、記憶装置から与えられる信号を復号して、信号ＱＨ
ＦＲＥＱ２，ＱＬＰＥＲＲ２，ＭＯＶＥＣＴ２として出
力する。エラ−の無い状態の下で、接尾辞２を付した信
号は、図１に於いて同じ基礎ネ−ムを有する信号の再構
成後のバ−ジョンである。高周波数係数群ＱＨＦＲＥＱ
２は、逆ＤＣＴ２０４によって逆変換され、その結果、
信号ＨＰＥＬが出力される。信号ＨＰＥＬは、オリジナ
ル画の高周波数ペルドメインのバ−ジョンに相当する。 量子化された低周波数係数予測エラ−信号ＱＬＰＥＲＲ
２は、加算器２０６で、予測信号ＰＲＥＤ２に加算され
、再構成後の低周波数係数群ＲＬＦＲＥＱ２を発生して
、出力する。再構成後の低周波数係数群ＲＬＦＲＥＱ２
は、逆ＤＣＴ２０８で逆変換されて、信号ＬＰＥＬ２と
される。ＬＰＥＬ２は、オリジナル画の低周波数動補償
後のペルドメインのバ−ジョンに相当する。加算器２１
０は、信号ＬＰＥＬ２と信号ＨＰＥＬを加算し、その結
果を信号ＶＩＤＯＵＴとして出力する。信号ＶＩＤＯＵ
Ｔは、ペルドメインにおけるオリジナルビデオ画信号の
全周波数再構成後のバ−ジョンである。
【００１５】また、低周波数ペル信号ＬＰＥＬ２は、動
補償予測ユニット２１２のフレ−ムメモリ２１１へ与え
られる。動補償予測ユニット２１２もまた、動ベクトル
群ＭＯＶＥＣＴ２を与えられる。ペル群のシフト後のブ
ロックである信号ＭＣＰＥＬ２（低周波数ペルドメイン
画の非訂正の動補償予測後のバ−ジョンに相当する）は
、動補償予測ユニット２１２により発生される。信号Ｍ
ＣＰＥＬ２は、ＤＣＴ２１４に与えられて、周波数ドメ
インへ変換される。その結果、ＤＣＴ２１４からは、低
周波数予測係数群ＰＲＥＤ２のセットが出力され、それ
が、前述の加算器２０６へ与えられる。ＤＣＴ２１４も
また、いかなる高周波数係数群も発生しない。
補償予測ユニット２１２のフレ−ムメモリ２１１へ与え
られる。動補償予測ユニット２１２もまた、動ベクトル
群ＭＯＶＥＣＴ２を与えられる。ペル群のシフト後のブ
ロックである信号ＭＣＰＥＬ２（低周波数ペルドメイン
画の非訂正の動補償予測後のバ−ジョンに相当する）は
、動補償予測ユニット２１２により発生される。信号Ｍ
ＣＰＥＬ２は、ＤＣＴ２１４に与えられて、周波数ドメ
インへ変換される。その結果、ＤＣＴ２１４からは、低
周波数予測係数群ＰＲＥＤ２のセットが出力され、それ
が、前述の加算器２０６へ与えられる。ＤＣＴ２１４も
また、いかなる高周波数係数群も発生しない。
【００１６】始動時、動補償ユニットを初期化し、ベ−
スフレ−ムを確立するために、低周波数画の動補償は、
１フレ−ムに保留される。その後、所定時間間隔で、低
周波数画の動補償は、追加されるフレ−ム期間に保留さ
れてもよい。このことは、コンパクトディスク、或いは
、パケットが動ベクトル群と低周波数エラ−信号を含ん
でいる場合は１００％の伝達を保証されないようなパケ
ット網を介して伝達される画信号のように、記憶装置の
ランダムアクセスの要求されるアプリケ−ションに於い
て、有用である。１００％の伝達を保証されない網では
、動補償の保留は要求されない。
スフレ−ムを確立するために、低周波数画の動補償は、
１フレ−ムに保留される。その後、所定時間間隔で、低
周波数画の動補償は、追加されるフレ−ム期間に保留さ
れてもよい。このことは、コンパクトディスク、或いは
、パケットが動ベクトル群と低周波数エラ−信号を含ん
でいる場合は１００％の伝達を保証されないようなパケ
ット網を介して伝達される画信号のように、記憶装置の
ランダムアクセスの要求されるアプリケ−ションに於い
て、有用である。１００％の伝達を保証されない網では
、動補償の保留は要求されない。
【００１７】図１のエンコ−ダに於いて、保留時間は、
制御機構（不図示）によって決定され、動補償予測ユニ
ット１２４へ与えられる信号ＣＴＲＬの論理状態の変化
によって変更される。動補償の保留により、信号ＭＯＶ
ＥＣＴ，ＭＣＰＥＬ，ＰＲＥＤは、値“０”をとる。こ
のため、減算器１１２では、低周波数係数群からの減算
が成されず、それ故、ＬＰＥＲＲと、低周波数係数群Ｌ
ＦＲＥＱとは、等しくなる。これにより、予測エラ−信
号ＬＰＥＲＲではなく、低周波数係数群ＬＦＲＥＱが、
直接符号化され、また、それにより、動ベクトル群ＭＯ
ＶＥＣＴは、新しいベ−スフレ−ムの伝達を結果する。
制御機構（不図示）によって決定され、動補償予測ユニ
ット１２４へ与えられる信号ＣＴＲＬの論理状態の変化
によって変更される。動補償の保留により、信号ＭＯＶ
ＥＣＴ，ＭＣＰＥＬ，ＰＲＥＤは、値“０”をとる。こ
のため、減算器１１２では、低周波数係数群からの減算
が成されず、それ故、ＬＰＥＲＲと、低周波数係数群Ｌ
ＦＲＥＱとは、等しくなる。これにより、予測エラ−信
号ＬＰＥＲＲではなく、低周波数係数群ＬＦＲＥＱが、
直接符号化され、また、それにより、動ベクトル群ＭＯ
ＶＥＣＴは、新しいベ−スフレ−ムの伝達を結果する。
【００１８】同様に、図２のレシ−バに於いて、動補償
の保留に対応する時間は、制御機構（不図示）によって
決定され、動補償予測ユニット２１２へ与えられる信号
ＣＴＲＬの論理状態の変化によって変更される。動補償
がエンコ−ダ（図１）に於いて保留される場合、レシ−
バ（図２）における信号ＱＬＰＥＲＲ２は、低周波数係
数群ＬＦＲＥＱ（図１）に等しくなる。動補償の保留に
より、信号ＭＣＰＥＬ２とＰＲＥＤ２の値は“０”をと
る。したがって、信号ＲＬＦＲＥＱ２は、信号ＱＬＰＥ
ＲＲ２に等しくなり、対応するＬＰＥＬ２は低周波数ベ
−ス画に相当する。
の保留に対応する時間は、制御機構（不図示）によって
決定され、動補償予測ユニット２１２へ与えられる信号
ＣＴＲＬの論理状態の変化によって変更される。動補償
がエンコ−ダ（図１）に於いて保留される場合、レシ−
バ（図２）における信号ＱＬＰＥＲＲ２は、低周波数係
数群ＬＦＲＥＱ（図１）に等しくなる。動補償の保留に
より、信号ＭＣＰＥＬ２とＰＲＥＤ２の値は“０”をと
る。したがって、信号ＲＬＦＲＥＱ２は、信号ＱＬＰＥ
ＲＲ２に等しくなり、対応するＬＰＥＬ２は低周波数ベ
−ス画に相当する。
【００１９】ＤＣＴ係数群を分離することは、いくつか
の利点がある。第１に、低周波数情報を圧縮する際に導
入されるエラ−が高周波数情報中に付加されないため、
低周波数画と高周波数画とを、パラレルに演算できる。 また、低周波数画、又は、高周波数画を発生するために
は、全てのＤＣＴ係数群を必要としないため、全てのＤ
ＣＴが相互に演算されなくてもよく、ＤＣＴのインテリ
ジェントな実行に関して、演算効率を改良し得る。また
、より少ない係数群が予測されるため、動補償ル−プに
おける係数群のより良い予測が得られる。さらに、低周
波数群のみの動補償により、大きな動きを伴う領域で、
全体の画質が犠牲にされない。この場合には、動補償は
、高周波数群を適切に予測できないが、それらを動補償
しないことによる損失は軽微である。このコ−ド化方式
は、任意のビットレ−ト可変方式に於いて、パケット方
式が本来備えている全ての利点を有している。デ−タ圧
縮とパケットロスの大きさとが、低周波数群の動補償と
高周波数群のフレ−ム内のコ−ド化とにより、バランス
される。
の利点がある。第１に、低周波数情報を圧縮する際に導
入されるエラ−が高周波数情報中に付加されないため、
低周波数画と高周波数画とを、パラレルに演算できる。 また、低周波数画、又は、高周波数画を発生するために
は、全てのＤＣＴ係数群を必要としないため、全てのＤ
ＣＴが相互に演算されなくてもよく、ＤＣＴのインテリ
ジェントな実行に関して、演算効率を改良し得る。また
、より少ない係数群が予測されるため、動補償ル−プに
おける係数群のより良い予測が得られる。さらに、低周
波数群のみの動補償により、大きな動きを伴う領域で、
全体の画質が犠牲にされない。この場合には、動補償は
、高周波数群を適切に予測できないが、それらを動補償
しないことによる損失は軽微である。このコ−ド化方式
は、任意のビットレ−ト可変方式に於いて、パケット方
式が本来備えている全ての利点を有している。デ−タ圧
縮とパケットロスの大きさとが、低周波数群の動補償と
高周波数群のフレ−ム内のコ−ド化とにより、バランス
される。
【００２０】周知の如く、埋め込まれたコ−ドはデジタ
ルコ−ドであり、エンコ−ダとデコ−ダのメモリ間で不
整合を生ずることなく、ビット、即ち、シンボルが、失
われたり、挿入されたりすることを認める。前述の符号
化及び復号化システムは、そのようなシステムである。 これにより、このシステムの他の利点は、もし、エンコ
−ダにより伝達された高周波数係数群のいくつかが失わ
れると、それらは、デコ−ダに於いて“０”とされ、従
来のシステムよりも、少ないエラ−の画が表示されると
いう点にある。さらに、フレ−ム内の低周波数部分のみ
がベ−スフレ−ムにコ−ド化され、所望のランダムフレ
−ムが読まれるまで、それに続くフレ−ム群がフレ−ム
間にコ−ド化される。これらは、その後、所望のフレ−
ムの高周波数部分と結合されて、表示される。したがっ
て、高品質の画が、従来のビデオコ−ド化システムより
も、より速くランダムにアクセスされる。
ルコ−ドであり、エンコ−ダとデコ−ダのメモリ間で不
整合を生ずることなく、ビット、即ち、シンボルが、失
われたり、挿入されたりすることを認める。前述の符号
化及び復号化システムは、そのようなシステムである。 これにより、このシステムの他の利点は、もし、エンコ
−ダにより伝達された高周波数係数群のいくつかが失わ
れると、それらは、デコ−ダに於いて“０”とされ、従
来のシステムよりも、少ないエラ−の画が表示されると
いう点にある。さらに、フレ−ム内の低周波数部分のみ
がベ−スフレ−ムにコ−ド化され、所望のランダムフレ
−ムが読まれるまで、それに続くフレ−ム群がフレ−ム
間にコ−ド化される。これらは、その後、所望のフレ−
ムの高周波数部分と結合されて、表示される。したがっ
て、高品質の画が、従来のビデオコ−ド化システムより
も、より速くランダムにアクセスされる。
【図１】本発明を実施するエンコ−ダの単純化されたブ
ロック図である。
ロック図である。
【図２】本発明を実施するデコ−ダの単純化されたブロ
ック図である。
ック図である。
Claims (10)
- 【請求項１】 ビデオコ−ド化システムで用いる装置
であって、オリジナルの数値化されたビデオ画信号を入
力として受信するための手段、前記ビデオ画信号を遅延
するための手段、前記遅延されたビデオ画信号から周波
数変換係数群を誘導するための手段、前記周波数変換係
数群を、所定の閾値に基づいて、低周波数係数群の組と
、高周波数係数群の組とに分離するための手段、前記低
周波数係数群の組と前記ビデオ画信号入力とに対応して
、動ベクトル群の組と予測エラ−信号とを含み、前記オ
リジナルビデオ画信号を動補償した低周波数バ−ジョン
に相当する信号を、発生して出力するための手段、前記
高周波数係数群の組と、前記予測エラ−信号及び動ベク
トル群の組を、所定の出力媒体に特有の所定のフォ−マ
ットに符号化するための手段、及び、前記所定のフォ−
マットを前記所定の出力媒体へインタ−フェ−スするた
めの手段、を備えたことを特徴とする装置。 - 【請求項２】 請求項１に於いて、前記高周波数係数
群の組と前記予測エラ−信号及び動ベクトル群の組を記
憶するとともに、前記高周波数係数群の組と前記予測エ
ラ−信号及び動ベクトル群の組を前記符号化するための
手段へ出力として与えるための弾性記憶手段、を備えた
ことを特徴とする装置。 - 【請求項３】 請求項１に於いて、前記高周波数係数
群の組を量子化するための手段、を備えたことを特徴と
する装置。 - 【請求項４】 請求項１に於いて、初期エラ−信号を
発生するための手段、及び、前記初期エラ−信号に対応
して量子化して前記予測エラ−信号を出力するための手
段、を備えたことを特徴とする装置。 - 【請求項５】 請求項１に於いて、前記発生して出力
するための手段は、前記数値化されたビデオ画信号の再
現後の低周波数ペルドメインのバ−ジョンを発生するた
めの手段と、前記オリジナルの数値化されたビデオ画信
号と前記数値化されたビデオ画信号の前記再現された低
周波数ペルドメインのバ−ジョンの少なくとも１つの記
憶されたフレ−ムとに対応して、動補償後のペルドメイ
ン予測信号と動ベクトル群とを発生するための動補償予
測手段と、前記動補償後のペルドメイン予測信号を前記
低周波数係数群の組へ変換するための手段と、前記低周
波数係数群と前記低周波数予測係数群に対応して、前記
予測エラ−信号を発生して出力するための手段と、を含
むことを特徴とする装置。 - 【請求項６】 請求項５に於いて、前記発生して出力
するための手段は、前記低周波数予測係数群と前記予測
エラ−信号との結合に相当する信号を、前記数値化され
たビデオ画信号の再現後の低周波数ペルドメインのバ−
ジョンを発生するための手段へ出力するための手段、を
含むことを特徴とする装置。 - 【請求項７】 請求項５に於いて、前記発生して出力
するための手段は、前記周波数ドメインの予測エラ−信
号の量子化されたバ−ジョンを与えるための手段と、前
記低周波数予測係数群と前記周波数ドメインの予測エラ
−信号の量子化されたバ−ジョンとの結合に相当する信
号を、前記数値化されたビデオ画信号の前記再現後の低
周波数ペルドメインのバ−ジョンを発生するための手段
へ、出力として与えるための手段と、を含むことを特徴
とする装置。 - 【請求項８】 ビデオコ−ド化システムで用いる装置
であって、前記媒体より所定のフォ−マットで与えられ
るデ−タから、高周波数係数群の組と、予測エラ−信号
と、動ベクトル群の組を、受信し、分離し、復号し、そ
して出力するために、所定の入力媒体へインタ−フェ−
スするための手段、前記高周波数係数群の組を、オリジ
ナルビデオ画の高周波数ペルドメインのバ−ジョンへ変
換するための手段、前記予測エラ−信号と前記動ベクト
ル群の組とに対応して、前記オリジナルビデオ画信号の
動補償後の低周波数ペルドメインのバ−ジョンを誘導す
るための手段、前記オリジナルビデオ画の高周波数ペル
ドメインのバ−ジョンと、前記オリジナルビデオ画信号
の前記動補償後の低周波数のペルドメインのバ−ジョン
を、前記ペルドメインの前記オリジナルビデオ画信号に
結合するための手段、及び、前記ペルドメインの前記オ
リジナルビデオ画信号の前記再現後の全周波数のバ−ジ
ョンを、出力として与えるための手段、を備えたことを
特徴とする装置。 - 【請求項９】 請求項８に於いて、前記誘導するため
の手段は、前記動ベクトル群と、前記数値化されたビデ
オ画信号の再現後の低周波数のペルドメインのバ−ジョ
ンの少なくとも１つの先に記憶されているフレ−ムに対
応して、流動補償予測のペルドメイン信号を発生するた
めの動補償予測手段と、前記流動補償予測のペルドメイ
ン信号を、低周波数予測係数群の組へ変換するための手
段と、前記低周波数予測係数群の組と、前記周波数ドメ
インのエラ−信号とに対応して、再現後の低周波数予測
係数群の組を発生するための手段と、前記再現後の低周
波数予測係数群を与えられて、前記数値化されたビデオ
画信号の再現後の低周波数ペルドメインのバ−ジョンを
発生するための手段と、前記数値化されたビデオ画信号
の前記低周波数ペルドメインのバ−ジョンを記憶するた
めの手段と、を備えたことを特徴とする装置。 - 【請求項１０】 請求項８に於いて、前記受信し、分
離し、復号し、出力を与えるための手段は、もし、前記
高周波数係数群が所定の時間内に前記デ−タから与えら
れない場合は、高周波数係数群に“０”値を与えること
を特徴とする装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US517991 | 1990-05-02 | ||
| US07/517,991 US5001561A (en) | 1990-05-02 | 1990-05-02 | Embedded coding system for video signals |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04229791A true JPH04229791A (ja) | 1992-08-19 |
Family
ID=24062078
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3077226A Pending JPH04229791A (ja) | 1990-05-02 | 1991-03-18 | ビデオコード化システムで用いる装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5001561A (ja) |
| EP (1) | EP0454927A3 (ja) |
| JP (1) | JPH04229791A (ja) |
| CA (1) | CA2034418A1 (ja) |
| FI (1) | FI912110A7 (ja) |
Families Citing this family (48)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US5218435A (en) * | 1991-02-20 | 1993-06-08 | Massachusetts Institute Of Technology | Digital advanced television systems |
| US5111292A (en) * | 1991-02-27 | 1992-05-05 | General Electric Company | Priority selection apparatus as for a video signal processor |
| US5285276A (en) * | 1991-03-12 | 1994-02-08 | Zenith Electronics Corp. | Bi-rate high definition television signal transmission system |
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| JPH04358486A (ja) * | 1991-06-04 | 1992-12-11 | Toshiba Corp | 高能率符号化信号処理装置 |
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