JPH04255191A - 画像符号化方法 - Google Patents
画像符号化方法Info
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- JPH04255191A JPH04255191A JP3203687A JP20368791A JPH04255191A JP H04255191 A JPH04255191 A JP H04255191A JP 3203687 A JP3203687 A JP 3203687A JP 20368791 A JP20368791 A JP 20368791A JP H04255191 A JPH04255191 A JP H04255191A
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N5/00—Details of television systems
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- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
- H04N19/169—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding
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- H04N9/8233—Transformation of the television signal for recording, e.g. modulation, frequency changing; Inverse transformation for playback the individual colour picture signal components being recorded simultaneously only involving the multiplexing of an additional signal and the colour video signal the additional signal being a character code signal
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- H04N5/85—Television signal recording using optical recording on discs or drums
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- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
- Television Signal Processing For Recording (AREA)
- Holo Graphy (AREA)
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- Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
- Image Processing (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】本発明は画像表示、特に画素情報
を適切な記憶装置に記録することのできるディジタルデ
ータに符号化する画像符号化方法及び斯種のディジタル
データを復号化して元の画素情報を再構成し得る復号化
方法に関するものである。
を適切な記憶装置に記録することのできるディジタルデ
ータに符号化する画像符号化方法及び斯種のディジタル
データを復号化して元の画素情報を再構成し得る復号化
方法に関するものである。
【０００２】本発明は特に、ａ）ｍ及びｎを整数とする
場合に、前記画素情報をｍ×ｎ個の画素成分値の第１マ
トリックスとして得る工程と； ｂ）ａ及びｂをｍの因数とする場合に、前記画素成分値
の第１マトリックスをデシメーションフィルタ処理して
、縮退密度の第２マトリックスｍ／ａ×ｎ／ｂの画素成
分値を生成する工程と； ｃ）黒レベル以下に延在するガード範囲を含む有限範囲
の符号がつかない量子化値を用いて前記第２マトリック
スの画素成分値を記憶用の第１組のディジタルデータに
符号化する工程と； ｄ）符号化した第２マトリックスの画素成分値を復号化
して、第３マトリックスのｍ／ａ×ｎ／ｂ画素成分値を
形成する復号化工程と； ｅ）前記第３マトリックスの画素成分値を拡張して第４
マトリックスのｍ×ｎ画素成分値を形成する工程と；ｆ
）前記第４マトリックスと第１マトリックスとの画素毎
の差を求めて、第５マトリックスのｍ×ｎ差分値を生成
する工程と； ｇ）前記第５マトリックスの差分値を記憶用の第２組の
ディジタルデータに符号化する工程；とを具えている画
像符号化方法に関するものである。
場合に、前記画素情報をｍ×ｎ個の画素成分値の第１マ
トリックスとして得る工程と； ｂ）ａ及びｂをｍの因数とする場合に、前記画素成分値
の第１マトリックスをデシメーションフィルタ処理して
、縮退密度の第２マトリックスｍ／ａ×ｎ／ｂの画素成
分値を生成する工程と； ｃ）黒レベル以下に延在するガード範囲を含む有限範囲
の符号がつかない量子化値を用いて前記第２マトリック
スの画素成分値を記憶用の第１組のディジタルデータに
符号化する工程と； ｄ）符号化した第２マトリックスの画素成分値を復号化
して、第３マトリックスのｍ／ａ×ｎ／ｂ画素成分値を
形成する復号化工程と； ｅ）前記第３マトリックスの画素成分値を拡張して第４
マトリックスのｍ×ｎ画素成分値を形成する工程と；ｆ
）前記第４マトリックスと第１マトリックスとの画素毎
の差を求めて、第５マトリックスのｍ×ｎ差分値を生成
する工程と； ｇ）前記第５マトリックスの差分値を記憶用の第２組の
ディジタルデータに符号化する工程；とを具えている画
像符号化方法に関するものである。
【０００３】
【従来の技術】このような方法は欧州特許出願ＥＰ−０
２７２７６２−Ａ及びＥＰ−０２７２７６３−Ａに既に
公告されており、この方法によれば、第１組のデータの
低解像度画像（３８４×２８０画素）を第２組のデータ
の高解像度差分像と一緒に符号化することにより高解像
度画像（例えば、７６８×５６０画素）を有効な方法で
記憶用に符号化することができる。差分像は画像の高い
空間周波数成分しか含まないから、この差分像は高い圧
縮度で符号化し得るため、２組のデータは圧縮せずに高
解像度の画像を記憶させるのに必要とされるスペースよ
りも少ないスペースを占めることになる。既知の方法は
特に、コンパクトディスク・インタラクティブ（ＣＤ−
Ｉ）標準規格（“Ｇｒｅｅｎ Ｂｏｏｋ” ）に従って
構成される表示装置に用いるために、２組のディジタル
データをコンパクトディスク読取専用メモリ（ＣＤ−Ｒ
ＯＭ）に記憶させるために開発された。ＣＤ−ＲＯＭデ
ィスクから読取る際の制限データ速度は並みのユーザに
許容できる遅延時間内で７８４×５６０個の画素像を表
示させるのに丁度適するようになっている。
２７２７６２−Ａ及びＥＰ−０２７２７６３−Ａに既に
公告されており、この方法によれば、第１組のデータの
低解像度画像（３８４×２８０画素）を第２組のデータ
の高解像度差分像と一緒に符号化することにより高解像
度画像（例えば、７６８×５６０画素）を有効な方法で
記憶用に符号化することができる。差分像は画像の高い
空間周波数成分しか含まないから、この差分像は高い圧
縮度で符号化し得るため、２組のデータは圧縮せずに高
解像度の画像を記憶させるのに必要とされるスペースよ
りも少ないスペースを占めることになる。既知の方法は
特に、コンパクトディスク・インタラクティブ（ＣＤ−
Ｉ）標準規格（“Ｇｒｅｅｎ Ｂｏｏｋ” ）に従って
構成される表示装置に用いるために、２組のディジタル
データをコンパクトディスク読取専用メモリ（ＣＤ−Ｒ
ＯＭ）に記憶させるために開発された。ＣＤ−ＲＯＭデ
ィスクから読取る際の制限データ速度は並みのユーザに
許容できる遅延時間内で７８４×５６０個の画素像を表
示させるのに丁度適するようになっている。
【０００４】上記グリーン ブックは最低レベルのコ
ンパチビリティを提供する「基本ケース」のＣＤ−Ｉプ
レーヤを規定している。不都合なことに、第５マトリッ
クスの差分値は等しい確率で正又は負となり得、又基本
ケースのＣＤ−Ｉプレーヤにおける画素値用のデコーダ
は符号のつかない（正の）色値だけを生成するように構
成される。基本ケースのＣＤ−Ｉプレーヤでの符号化は
、８ビット（成分当り）の画像符号化に対するＣＣＩＲ
勧告に基いて、即ち黒レベルが１６で、白ピークが２３
５で表わされる０〜２５５の範囲内の符号のつかない値
に基いて行われる。０〜１５及び２３６〜２５５のガー
ド範囲は画像の差分符号化時におけるオーバシュートに
より生ずる算術桁あふれ誤差及び他の小さな誤差をなく
すのに役立つ。
ンパチビリティを提供する「基本ケース」のＣＤ−Ｉプ
レーヤを規定している。不都合なことに、第５マトリッ
クスの差分値は等しい確率で正又は負となり得、又基本
ケースのＣＤ−Ｉプレーヤにおける画素値用のデコーダ
は符号のつかない（正の）色値だけを生成するように構
成される。基本ケースのＣＤ−Ｉプレーヤでの符号化は
、８ビット（成分当り）の画像符号化に対するＣＣＩＲ
勧告に基いて、即ち黒レベルが１６で、白ピークが２３
５で表わされる０〜２５５の範囲内の符号のつかない値
に基いて行われる。０〜１５及び２３６〜２５５のガー
ド範囲は画像の差分符号化時におけるオーバシュートに
より生ずる算術桁あふれ誤差及び他の小さな誤差をなく
すのに役立つ。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前述した方法は、「基
本ケース」のＣＤ−Ｉプレーヤには存在しないハードウ
ェアを表示装置に必要とする。又斯かる方法は常に標準
のものに対する拡張部を規定し、プレーヤの機能を増強
させなければならない。このことは市場の理想的な標準
化にとっては不利である。さらに、ディスクを基本ケー
スのプレーヤ及び拡張プレーヤのいずれにもコンパチブ
ルとするためには、非圧縮形態の高解像度画像を第１及
び第２組のディジタルデータと相並べて記憶させる必要
があり、これはＣＤ−ＲＯＭの有限記憶容量にとって極
めて非能率な用法である。
本ケース」のＣＤ−Ｉプレーヤには存在しないハードウ
ェアを表示装置に必要とする。又斯かる方法は常に標準
のものに対する拡張部を規定し、プレーヤの機能を増強
させなければならない。このことは市場の理想的な標準
化にとっては不利である。さらに、ディスクを基本ケー
スのプレーヤ及び拡張プレーヤのいずれにもコンパチブ
ルとするためには、非圧縮形態の高解像度画像を第１及
び第２組のディジタルデータと相並べて記憶させる必要
があり、これはＣＤ−ＲＯＭの有限記憶容量にとって極
めて非能率な用法である。
【０００６】本発明の目的は多数の画素の少なくとも１
つの成分値に対する画素情報を有効に符号化し、これを
基本ケースのＣＤ−Ｉプレーヤに設けられる設備を用い
て復号化し得るようにする画像符号化方法を提供するこ
とにある。
つの成分値に対する画素情報を有効に符号化し、これを
基本ケースのＣＤ−Ｉプレーヤに設けられる設備を用い
て復号化し得るようにする画像符号化方法を提供するこ
とにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、冒頭にて述べ
たような画像符号化方法において、前記工程（ｇ）にて
、差分値を前記工程（ｃ）に用いられるのと同じ有限範
囲の符号のつかない値を用いて符号化し、負の差分値が
ガード範囲内の値により表わされるようにしたことを特
徴とする。
たような画像符号化方法において、前記工程（ｇ）にて
、差分値を前記工程（ｃ）に用いられるのと同じ有限範
囲の符号のつかない値を用いて符号化し、負の差分値が
ガード範囲内の値により表わされるようにしたことを特
徴とする。
【０００８】本発明はビデオ画像及びテキスト又はグラ
フィックスを合成する基本ケースのプレーヤで実施され
るようなビデオ信号の混合特性を活用する。通常テキス
ト又はグラフィック画像には生じることのない黒レベル
以下のガード範囲内の値を用いることにより、−１６に
至るまでの負の差分値を基本ケースのプレーヤ用に有効
に符号化することができる。
フィックスを合成する基本ケースのプレーヤで実施され
るようなビデオ信号の混合特性を活用する。通常テキス
ト又はグラフィック画像には生じることのない黒レベル
以下のガード範囲内の値を用いることにより、−１６に
至るまでの負の差分値を基本ケースのプレーヤ用に有効
に符号化することができる。
【０００９】本発明はさらに、上記符号化方法により得
られたディジタルデータを復号化して元の画素情報を再
構成する復号化方法が： ｈ）前記第１組のディジタルデータを復号化して、ｍ／
ａ×ｎ／ｂ画素成分値の第３マトリックスを再構成する
復号化工程と； ｉ）前記第３マトリックスを拡張して、ｍ×ｎ画素成分
値の第４マトリックスを再構成する拡張工程と；ｊ）前
記第２組のディジタルデータを復号化して、ｍ×ｎ個の
差分値の第５マトリックスを再構成する復号化工程と； ｋ）前記第５マトリックスを前記第４マトリックスに画
素毎に加えて、ｍ×ｎ個の画素成分値の第１マトリック
スを再構成する加算工程；とを具えることを特徴とする
復号化方法にある。この復号化方法は、復号化を行なう
のに何等追加の特殊なハードウェアを必要とすることな
く基本ケースのＣＤ−Ｉプレーヤにより実施することが
できる。第３マトリックスは基本ケースのプレーヤにお
ける１個のビデオデコーダにより生成され、又第５マト
リックスは他のビデオデコーダにより生成される。基本
ケースのプレーヤにおける合成回路はガード範囲を考慮
して２つのデコーダの出力を加算し、従って増強解像度
の画像を再構成する。
られたディジタルデータを復号化して元の画素情報を再
構成する復号化方法が： ｈ）前記第１組のディジタルデータを復号化して、ｍ／
ａ×ｎ／ｂ画素成分値の第３マトリックスを再構成する
復号化工程と； ｉ）前記第３マトリックスを拡張して、ｍ×ｎ画素成分
値の第４マトリックスを再構成する拡張工程と；ｊ）前
記第２組のディジタルデータを復号化して、ｍ×ｎ個の
差分値の第５マトリックスを再構成する復号化工程と； ｋ）前記第５マトリックスを前記第４マトリックスに画
素毎に加えて、ｍ×ｎ個の画素成分値の第１マトリック
スを再構成する加算工程；とを具えることを特徴とする
復号化方法にある。この復号化方法は、復号化を行なう
のに何等追加の特殊なハードウェアを必要とすることな
く基本ケースのＣＤ−Ｉプレーヤにより実施することが
できる。第３マトリックスは基本ケースのプレーヤにお
ける１個のビデオデコーダにより生成され、又第５マト
リックスは他のビデオデコーダにより生成される。基本
ケースのプレーヤにおける合成回路はガード範囲を考慮
して２つのデコーダの出力を加算し、従って増強解像度
の画像を再構成する。
【００１０】上述した本発明はガード範囲と同じ大きさ
の負値（ＣＤ−Ｉ標準規格では−１６）についてしか認
められない。このことは場合によっては不都合である。 そこで、本発明の好適例では前記工程（ｃ）での符号化
の前に、第１又は第２マトリックスの各画素の成分値か
ら第１所定値を差引くようにする。このようにすれば、
差分値を符号化するＯレベルを変位させて、ガード範囲
と同じ大きさの負値及び一緒に加えた第１所定値を符号
化することができる。減算により失われた情報は第２組
のディジタルデータに自動的に組込まれる。第１所定値
はあまり大きくすべきではないが、さもないと第２組の
ディジタルデータの解像度の情報も低くなり（低い空間
周波数）、このディジタルデータの圧縮度が低減し、表
示画像に雑音をまねくことになる。実際、第１所定値は
画像の或る範囲に亘り、又は１つの特定画像に亘り、或
いは画像の或る一部だけに亘り最適な効果が得られるよ
うな値とする。
の負値（ＣＤ−Ｉ標準規格では−１６）についてしか認
められない。このことは場合によっては不都合である。 そこで、本発明の好適例では前記工程（ｃ）での符号化
の前に、第１又は第２マトリックスの各画素の成分値か
ら第１所定値を差引くようにする。このようにすれば、
差分値を符号化するＯレベルを変位させて、ガード範囲
と同じ大きさの負値及び一緒に加えた第１所定値を符号
化することができる。減算により失われた情報は第２組
のディジタルデータに自動的に組込まれる。第１所定値
はあまり大きくすべきではないが、さもないと第２組の
ディジタルデータの解像度の情報も低くなり（低い空間
周波数）、このディジタルデータの圧縮度が低減し、表
示画像に雑音をまねくことになる。実際、第１所定値は
画像の或る範囲に亘り、又は１つの特定画像に亘り、或
いは画像の或る一部だけに亘り最適な効果が得られるよ
うな値とする。
【００１１】前記工程（ｂ）はマトリックスの行に沿う
各画素対の平均をとって、ｍ／２×ｎの画素成分値のマ
トリックスを生成するようにすることができる。他のフ
ィルタ処理及びサブサンプリング法を用いて水平方向の
画素数を減らすこともできる。例えば、第１マトリック
スを低域通過フィルタ処理及びサブサンプリングして、
縮退解像度のマトリックスを得ることができる。画素成
分値は輝度（Ｙ）及び色差（Ｕ，Ｖ）値の別個のマトリ
ックスとして符号化することができ、又第２組のディジ
タルデータを記憶させることにより輝度成分のみを高解
像度に増強させることができる。
各画素対の平均をとって、ｍ／２×ｎの画素成分値のマ
トリックスを生成するようにすることができる。他のフ
ィルタ処理及びサブサンプリング法を用いて水平方向の
画素数を減らすこともできる。例えば、第１マトリック
スを低域通過フィルタ処理及びサブサンプリングして、
縮退解像度のマトリックスを得ることができる。画素成
分値は輝度（Ｙ）及び色差（Ｕ，Ｖ）値の別個のマトリ
ックスとして符号化することができ、又第２組のディジ
タルデータを記憶させることにより輝度成分のみを高解
像度に増強させることができる。
【００１２】別個のマトリックスの輝度及び色差成分を
符号化することにより、解像度が異なる輝度及び色差成
分を発生させることができる。一般に人間の目は輝度に
比べて、色差信号のディテールには敏感でないため、色
差信号は輝度信号よりも解像度を下げることができる。 この符号化方法はＲＧＢを符号化するよりも少ない信号
を記憶すれば良く、記憶媒体からデータを読取って表示
させる必要がある場合に、そのデータの読取速度を下げ
ることができる。
符号化することにより、解像度が異なる輝度及び色差成
分を発生させることができる。一般に人間の目は輝度に
比べて、色差信号のディテールには敏感でないため、色
差信号は輝度信号よりも解像度を下げることができる。 この符号化方法はＲＧＢを符号化するよりも少ない信号
を記憶すれば良く、記憶媒体からデータを読取って表示
させる必要がある場合に、そのデータの読取速度を下げ
ることができる。
【００１３】前記工程（ｃ）には画素成分値をデルタ符
号化する処置を含めることができる。これは記憶させる
のに必要とされるデータ量を減らし、且つ基本ケースの
ＣＤーＩプレーヤに用いられるＤＹＵＶ符号化と両立さ
せることができる。所定の画像に必要とされる記憶容量
の量を減らすことは、画像を表示するためにデータを記
憶装置から読出さなければならない速度を低下させるこ
とになる。このことは第１及び第２組のディジタルデー
タをＣＤ−ＲＯＭに記憶させる場合に特に重要である。 その理由は、コンパクトディスクから回収し得る情報速
度は表示スクリーンに画像を形成するのに必要とされる
情報量に比べて比較的遅いからである。
号化する処置を含めることができる。これは記憶させる
のに必要とされるデータ量を減らし、且つ基本ケースの
ＣＤーＩプレーヤに用いられるＤＹＵＶ符号化と両立さ
せることができる。所定の画像に必要とされる記憶容量
の量を減らすことは、画像を表示するためにデータを記
憶装置から読出さなければならない速度を低下させるこ
とになる。このことは第１及び第２組のディジタルデー
タをＣＤ−ＲＯＭに記憶させる場合に特に重要である。 その理由は、コンパクトディスクから回収し得る情報速
度は表示スクリーンに画像を形成するのに必要とされる
情報量に比べて比較的遅いからである。
【００１４】
【実施例】図１はコンパクトディスク−インタラクティ
ブ（ＣＤ−Ｉ）の基本ケースのプレーヤを概略的に示す
ブロック図である。これはコンパクトディスクプレーヤ
ＣＤＰを具えており、これにコンパクトディスクディジ
タル オーディオコントローラデコーダＣＤＤＡ及び
コンパクトディスク コントロール ユニットＣＤ
ＣＵを接続する。ＣＤＤＡはオーディオ処理ユニットＡ
ＰＵに接続し、このユニットの出力を２つのスピーカＬ
ＳＬとＬＳＲに供給する。ＣＤ制御ユニットＣＤＣＵを
システムバスＳＢに接続し、このシステムバスには種々
のディジタル信号を通す。システムバスＳＢにはマイク
ロプロセッサユニットＭＰＵ、ダイレクトメモリ ア
クセスコントローラＤＭＡ、不揮発性ランダム アク
セスメモリＮＶＲＡＭ、クロック カレンダユニット
Ｃ／Ｃ、オペレーティング システムＲＴＯＳを含む
読取専用メモリＣＤＲＴＯＳ、キーボードＫＢ、位置決
め装置ＩＮＰ及びアクセス コントローラＡＣも接続
する。アクセス コントローラＡＣは、２つのバンク
０と１とに分けられるランダムアクセスメモリＲＡＭか
らの読取り及びそのメモリへの書込みを制御する。アク
セス コントローラＡＣはビデオデコーダＶＤにも接
続し、このデコーダの出力をビデオ ジェネレータＶ
ＲＧＢに供給し、このジェネレータの出力端子をビデオ
表示ユニットＶＤＵに接続する。システムバスＳＢには
オーディオ処理ユニットＡＰＵに出力を供給するアダブ
ティブパルス符号変調デコーダＡＤＰＣＭも接続する。 図１に示したようなＣＤ−Ｉの基本ケースのプレーヤに
ついては、フィリップスインターナショナルにより編集
され、クルウェヤ テクニカル ブックス（Ｋｌｕ
ｗｅｒ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｂｏｏｋｓ）により発行
された“Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ− Ｉｎｔａｒａｃ
ｔｉｖｅ， Ａ Ｄｅｓｉｇｎｅｒ’ｓ Ｏｖｅｒｖｉ
ｅｗ”なる表題の本に説明されている。
ブ（ＣＤ−Ｉ）の基本ケースのプレーヤを概略的に示す
ブロック図である。これはコンパクトディスクプレーヤ
ＣＤＰを具えており、これにコンパクトディスクディジ
タル オーディオコントローラデコーダＣＤＤＡ及び
コンパクトディスク コントロール ユニットＣＤ
ＣＵを接続する。ＣＤＤＡはオーディオ処理ユニットＡ
ＰＵに接続し、このユニットの出力を２つのスピーカＬ
ＳＬとＬＳＲに供給する。ＣＤ制御ユニットＣＤＣＵを
システムバスＳＢに接続し、このシステムバスには種々
のディジタル信号を通す。システムバスＳＢにはマイク
ロプロセッサユニットＭＰＵ、ダイレクトメモリ ア
クセスコントローラＤＭＡ、不揮発性ランダム アク
セスメモリＮＶＲＡＭ、クロック カレンダユニット
Ｃ／Ｃ、オペレーティング システムＲＴＯＳを含む
読取専用メモリＣＤＲＴＯＳ、キーボードＫＢ、位置決
め装置ＩＮＰ及びアクセス コントローラＡＣも接続
する。アクセス コントローラＡＣは、２つのバンク
０と１とに分けられるランダムアクセスメモリＲＡＭか
らの読取り及びそのメモリへの書込みを制御する。アク
セス コントローラＡＣはビデオデコーダＶＤにも接
続し、このデコーダの出力をビデオ ジェネレータＶ
ＲＧＢに供給し、このジェネレータの出力端子をビデオ
表示ユニットＶＤＵに接続する。システムバスＳＢには
オーディオ処理ユニットＡＰＵに出力を供給するアダブ
ティブパルス符号変調デコーダＡＤＰＣＭも接続する。 図１に示したようなＣＤ−Ｉの基本ケースのプレーヤに
ついては、フィリップスインターナショナルにより編集
され、クルウェヤ テクニカル ブックス（Ｋｌｕ
ｗｅｒ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｂｏｏｋｓ）により発行
された“Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ− Ｉｎｔａｒａｃ
ｔｉｖｅ， Ａ Ｄｅｓｉｇｎｅｒ’ｓ Ｏｖｅｒｖｉ
ｅｗ”なる表題の本に説明されている。
【００１５】本発明は画像を記憶させるのに必要とされ
る記憶容量を減らすコードを用いてビデオデータをコン
パトクディスクに記憶させることのできるようにビデオ
データを符号化し、且つＣＤ−Ｉの基本ケースのプレー
ヤ内で前記符号化ビデオデータを復号化する方法に関す
るものである。従って、図１に示す装置の内で、本発明
を理解するのに特に重要な部分はランダム アクセス
メモリＲＡＭ、アクセスコントローラＡＣ及びビデオデ
コーダＶＤである。
る記憶容量を減らすコードを用いてビデオデータをコン
パトクディスクに記憶させることのできるようにビデオ
データを符号化し、且つＣＤ−Ｉの基本ケースのプレー
ヤ内で前記符号化ビデオデータを復号化する方法に関す
るものである。従って、図１に示す装置の内で、本発明
を理解するのに特に重要な部分はランダム アクセス
メモリＲＡＭ、アクセスコントローラＡＣ及びビデオデ
コーダＶＤである。
【００１６】図２は本発明による画像符号化方法を示す
線図である。この方法は、フィルタリング工程１と、符
号化工程２と、復号化工程３と、他のフィルタリング工
程４と、差分工程５と、他の符号化工程６とを具えてい
る。画像を表わす多数の画素の少なくとも１つの成分に
対する画素情報をフィルタリング工程１と差分工程５に
供給する。本例の場合の画素情報は７６８×５６０個の
画素成分値の第１マトリックスＭ１から成るものとする
。この画素情報は増強解像度の表示をするものであり、
これは標準の６２５ラインのカメラ解像度及びスタジオ
品質よりも優れており、しかも増強解像度に関連する画
像を表示するために高精細度のテレビジョンスクリーン
を必要とする。
線図である。この方法は、フィルタリング工程１と、符
号化工程２と、復号化工程３と、他のフィルタリング工
程４と、差分工程５と、他の符号化工程６とを具えてい
る。画像を表わす多数の画素の少なくとも１つの成分に
対する画素情報をフィルタリング工程１と差分工程５に
供給する。本例の場合の画素情報は７６８×５６０個の
画素成分値の第１マトリックスＭ１から成るものとする
。この画素情報は増強解像度の表示をするものであり、
これは標準の６２５ラインのカメラ解像度及びスタジオ
品質よりも優れており、しかも増強解像度に関連する画
像を表示するために高精細度のテレビジョンスクリーン
を必要とする。
【００１７】フィルタリング工程１は、水平方向におけ
る隣接する画素対の平均をとり、第１マトリックスＭ１
の画素成分値に比べて解像度が低下した３８４×５６０
個の画素成分値のマトリックスＭ２が得られるようにす
る。フィルタリング工程１は垂直方向における隣接する
画素対の平均もとって、３８４×２８０個の画素成分値
のマトリックスに縮退させることもできる。第１符号化
工程２は画素値を所望なコード、例えば差分ＰＣＭコー
ドに符号化する。これにて得られた合成ディジタルデー
タＲＤＤ１を記憶媒体ＳＭに送給する。
る隣接する画素対の平均をとり、第１マトリックスＭ１
の画素成分値に比べて解像度が低下した３８４×５６０
個の画素成分値のマトリックスＭ２が得られるようにす
る。フィルタリング工程１は垂直方向における隣接する
画素対の平均もとって、３８４×２８０個の画素成分値
のマトリックスに縮退させることもできる。第１符号化
工程２は画素値を所望なコード、例えば差分ＰＣＭコー
ドに符号化する。これにて得られた合成ディジタルデー
タＲＤＤ１を記憶媒体ＳＭに送給する。
【００１８】上記ディジタルデータＲＤＤ１は復号化工
程３にも送給し、これにて復号化して３８４×５６０又
は３８４×２８０個の画素成分値のマトリックスＭ３を
生成する。復号化工程３はＣＤ−Ｉの基本ケースのプレ
ーヤでコンパクトディスクから読取ったデータを復号化
するのと同じ方法で行われる。次いで内挿フィルタリン
グ工程４を実施して、７６８×５６０個の画素成分値の
マトリックスＭ４を生成する。このマトリックスＭ４は
第１マトリックスＭ１に比べて解像度が比較的劣る。そ
の理由は、マトリックスＭ４は単にマトリックスの行に
沿う各画素を繰返し、且つ必要に応じ各行を繰返すだけ
であるからである。
程３にも送給し、これにて復号化して３８４×５６０又
は３８４×２８０個の画素成分値のマトリックスＭ３を
生成する。復号化工程３はＣＤ−Ｉの基本ケースのプレ
ーヤでコンパクトディスクから読取ったデータを復号化
するのと同じ方法で行われる。次いで内挿フィルタリン
グ工程４を実施して、７６８×５６０個の画素成分値の
マトリックスＭ４を生成する。このマトリックスＭ４は
第１マトリックスＭ１に比べて解像度が比較的劣る。そ
の理由は、マトリックスＭ４は単にマトリックスの行に
沿う各画素を繰返し、且つ必要に応じ各行を繰返すだけ
であるからである。
【００１９】差分工程５はマトリックスＭ４とマトリッ
クスＭ１との画素毎の差をとって、差分値の第５マトリ
ックスＭ５を生成し、この第５マトリックスの差分値を
符号化工程６により量子化して、第２組の合成ディジタ
ルデータＲＤＤ２に符号化する。合成データＲＤＤ２は
合成ディジタルデータＲＤＤ１に関連させて記憶媒体Ｓ
Ｍに記憶させる。
クスＭ１との画素毎の差をとって、差分値の第５マトリ
ックスＭ５を生成し、この第５マトリックスの差分値を
符号化工程６により量子化して、第２組の合成ディジタ
ルデータＲＤＤ２に符号化する。合成データＲＤＤ２は
合成ディジタルデータＲＤＤ１に関連させて記憶媒体Ｓ
Ｍに記憶させる。
【００２０】ＣＤ−Ｉの基本ケースのプレーヤは２個の
ビデオデコーダを有しており、これらの各ビデオデコー
ダはデータを差分ＰＣＭ輝度信号及び色差信号（ＤＹＵ
Ｖ）の形態又はランレングスコードに関連して随意カラ
ールックアップテーブル（ＣＬＵＴ）に対するアドレス
形態に復号化することができる。画素成分値は各画素に
対する各々８ビットづつの別々のＲ，Ｇ，Ｂ成分の形態
のものとするか、又は周知のようにＹ，Ｕ及びＶ成分と
して符号化することができる。一般に、Ｙ成分は目の特
性を考慮し、且つ所定の画像に必要とされる記憶容量を
減らすためにＵ及びＶ成分の解像度の２倍とする。従っ
て、Ｙ成分が１行（又は表示ライン）に７６８個の画素
を有する場合に、Ｕ及びＶ成分の各々は３８４個の画素
を有することになる。ＤＹＵＶでは画素のコード対がＹ
１，Ｕ，Ｙ２，Ｖの形態で符号化され、ここにＹ１及び
Ｙ２は画素１及び２の輝度値であり、Ｕ及びＶは画素１
及び２の平均色差値である。Ｕ及びＶは、これらが共に
同じ画素に当てはまるものとすれば、画素１又は２のい
ずれかの色差値とすることもできる。
ビデオデコーダを有しており、これらの各ビデオデコー
ダはデータを差分ＰＣＭ輝度信号及び色差信号（ＤＹＵ
Ｖ）の形態又はランレングスコードに関連して随意カラ
ールックアップテーブル（ＣＬＵＴ）に対するアドレス
形態に復号化することができる。画素成分値は各画素に
対する各々８ビットづつの別々のＲ，Ｇ，Ｂ成分の形態
のものとするか、又は周知のようにＹ，Ｕ及びＶ成分と
して符号化することができる。一般に、Ｙ成分は目の特
性を考慮し、且つ所定の画像に必要とされる記憶容量を
減らすためにＵ及びＶ成分の解像度の２倍とする。従っ
て、Ｙ成分が１行（又は表示ライン）に７６８個の画素
を有する場合に、Ｕ及びＶ成分の各々は３８４個の画素
を有することになる。ＤＹＵＶでは画素のコード対がＹ
１，Ｕ，Ｙ２，Ｖの形態で符号化され、ここにＹ１及び
Ｙ２は画素１及び２の輝度値であり、Ｕ及びＶは画素１
及び２の平均色差値である。Ｕ及びＶは、これらが共に
同じ画素に当てはまるものとすれば、画素１又は２のい
ずれかの色差値とすることもできる。
【００２１】上述した例では、第１ディジタルデータＲ
ＤＤ１をＤＹＵＶ形態に符号化し、第２ディジタルデー
タＲＤＤ２をカラールックアップテーブルに対するアド
レスとして符号化すると共に、複数の連続画素に対して
同じである差分値を最少量のデータを用いて符号化し得
るようにランレングス符号化もする。しかし、データＲ
ＤＤ１もカラールックアップテーブルに対するアドレス
として符号化すると共にそのデータをランレングス符号
化することもできる。
ＤＤ１をＤＹＵＶ形態に符号化し、第２ディジタルデー
タＲＤＤ２をカラールックアップテーブルに対するアド
レスとして符号化すると共に、複数の連続画素に対して
同じである差分値を最少量のデータを用いて符号化し得
るようにランレングス符号化もする。しかし、データＲ
ＤＤ１もカラールックアップテーブルに対するアドレス
として符号化すると共にそのデータをランレングス符号
化することもできる。
【００２２】図３に示す本発明による復号化方法は第１
復号化工程７、内挿フィルタリング工程８、第２復号化
工程９及び合成又は加算工程１０を具えている。第１組
のディジタルデータＲＤＤ１は記憶媒体ＳＭから読出さ
れて、復号化工程７に供給され、この工程７は３８４×
５６０個の画素成分値の再構成マトリックスＭ３′を生
成する。内挿フィルタリング工程８は行に沿う各画素値
を繰返すことにより７６８×５６０個の画素成分値の第
２再構成マトリックスＭ４′を生成する。第２組のディ
ジタルデータＲＤＤ２は７６８×５６０個の差分値の再
構成マトリックスＭ５′を生成する復号化工程９に供給
される。２つの再構成マトリックスＭ４′及びＭ５′は
合成又は加算工程９に供給され、この工程９は７６８×
５６０個の画素成分値の第１再構成マトリックスＭ１′
を生成する。この第１再構成マトリックスＭ１′は高解
像度の元の画像を表示させるのに用いることのできる合
成画素情報を構成する。元の画像を通常の解像度で表示
させるのには第３の再構成マトリックスＭ３′を用いる
ことができる。
復号化工程７、内挿フィルタリング工程８、第２復号化
工程９及び合成又は加算工程１０を具えている。第１組
のディジタルデータＲＤＤ１は記憶媒体ＳＭから読出さ
れて、復号化工程７に供給され、この工程７は３８４×
５６０個の画素成分値の再構成マトリックスＭ３′を生
成する。内挿フィルタリング工程８は行に沿う各画素値
を繰返すことにより７６８×５６０個の画素成分値の第
２再構成マトリックスＭ４′を生成する。第２組のディ
ジタルデータＲＤＤ２は７６８×５６０個の差分値の再
構成マトリックスＭ５′を生成する復号化工程９に供給
される。２つの再構成マトリックスＭ４′及びＭ５′は
合成又は加算工程９に供給され、この工程９は７６８×
５６０個の画素成分値の第１再構成マトリックスＭ１′
を生成する。この第１再構成マトリックスＭ１′は高解
像度の元の画像を表示させるのに用いることのできる合
成画素情報を構成する。元の画像を通常の解像度で表示
させるのには第３の再構成マトリックスＭ３′を用いる
ことができる。
【００２３】図４は本発明による符号化装置の概略ブロ
ック図である。この符号化装置は画像情報源１１を具え
ており、この情報源はビデオカメラ、ビデオテープレコ
ーダ、グラフィックスジェネレータ等とすることができ
、本例ではこの情報源が赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ
）の別個の出力を出すものとする。これらの出力はアナ
ログ又はディジタル形態のいずれともすることができる
。これらの信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）をエンコーダ１２に供給
して、これにて上記信号を８ビットのディジタル形態の
輝度（Ｙ）及び色差（Ｕ，Ｖ）信号に変換する。画像情
報源１１の出力が異なる形態の出力、例えばＰＡＬ，Ｓ
ＥＣＡＭ又はＮＴＳＣ形態の複合ビデオ信号である場合
には、エンコーダ１２を適切に構成して、その信号をＹ
ＵＶ形態に変換するようにする。エンコーダ１２の出力
は輝度（Ｙ）成分に対する７６８×５６０個の画素の第
１マトリックスＭ１を形成し、各画素は８ビットバイト
として符号化する。色差成分Ｕ及びＶも８ビットバイト
として符号化するが、これらの成分の密度は１／２であ
るため、水平方向の１行における画素数は僅かに３８４
個である。色差成分Ｕ及びＶに対する垂直方向の画素密
度も１／２とすることができる。次いでＹＵＶ成分をデ
シメーションフィルタ１３に供給し、これにて画素数を
減らして、対を成す画素成分値の平均をとることにより
、Ｙ成分に対する３８４×５６０個の画素と、Ｕ及びＶ
成分に対する１９２×５６０個の画素を有するマトリッ
クスＭ２を形成する。この縮退マトリックスの画素成分
値（Ｙ′Ｕ′Ｖ′）をエンコーダ１４にに供給し、これ
にてバルクメモリ１５、例えば光学ディスクに記憶させ
るためのＤＹＵＶコードの形態の合成ディジタルデータ
（ＹｒＵｒＶｒ）を再生する。データＹｒはデコーダ１
６にも供給し、これにて基本ケースのＣＤ−Ｉプレーヤ
におけるＤＹＵＶビデオデコーダと同じ復号化処理をす
ると共に、合成コードＹｒが基本ケースのＣＤ−Ｉプレ
ーヤによりコンパクトディストから読出される場合に、
そのＣＤ−Ｉプレーヤにより生成されるものに相当する
画像輝度成分値のマトリックスＭ３を生成する。次いで
このマトリックスＭ３を内挿フィルタ１７により７６８
×５６０画素のマトリックスＭ４に変換する。このマト
リックスの画素値を差分回路１８の第１組の入力端子に
供給する。差分回路１８の第２組の入力端子にはマトリ
ックスＭ１の画素輝度成分値を供給する。 なお、マトリックスＭ３の各要素は適当なクロック信号
により差分回路１８に２度供給することができるため、
内挿フィルタ１７を別個のハードウェアユニットとする
必要はない。差分回路１８の出力は差分値の第５マトリ
ックスＭ５であり、この出力をエンコーダ１９にて符号
化して第２ディジタルデータＲＤＤ２を形成する。エン
コーダ１９は差分値を少数のコードに量子化し、且つこ
れらの量子化値をそれぞれマルチ−ビットコードによる
か、又は連続する差分値は等しいものとするランレング
スコードとして符号化する。
ック図である。この符号化装置は画像情報源１１を具え
ており、この情報源はビデオカメラ、ビデオテープレコ
ーダ、グラフィックスジェネレータ等とすることができ
、本例ではこの情報源が赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ
）の別個の出力を出すものとする。これらの出力はアナ
ログ又はディジタル形態のいずれともすることができる
。これらの信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）をエンコーダ１２に供給
して、これにて上記信号を８ビットのディジタル形態の
輝度（Ｙ）及び色差（Ｕ，Ｖ）信号に変換する。画像情
報源１１の出力が異なる形態の出力、例えばＰＡＬ，Ｓ
ＥＣＡＭ又はＮＴＳＣ形態の複合ビデオ信号である場合
には、エンコーダ１２を適切に構成して、その信号をＹ
ＵＶ形態に変換するようにする。エンコーダ１２の出力
は輝度（Ｙ）成分に対する７６８×５６０個の画素の第
１マトリックスＭ１を形成し、各画素は８ビットバイト
として符号化する。色差成分Ｕ及びＶも８ビットバイト
として符号化するが、これらの成分の密度は１／２であ
るため、水平方向の１行における画素数は僅かに３８４
個である。色差成分Ｕ及びＶに対する垂直方向の画素密
度も１／２とすることができる。次いでＹＵＶ成分をデ
シメーションフィルタ１３に供給し、これにて画素数を
減らして、対を成す画素成分値の平均をとることにより
、Ｙ成分に対する３８４×５６０個の画素と、Ｕ及びＶ
成分に対する１９２×５６０個の画素を有するマトリッ
クスＭ２を形成する。この縮退マトリックスの画素成分
値（Ｙ′Ｕ′Ｖ′）をエンコーダ１４にに供給し、これ
にてバルクメモリ１５、例えば光学ディスクに記憶させ
るためのＤＹＵＶコードの形態の合成ディジタルデータ
（ＹｒＵｒＶｒ）を再生する。データＹｒはデコーダ１
６にも供給し、これにて基本ケースのＣＤ−Ｉプレーヤ
におけるＤＹＵＶビデオデコーダと同じ復号化処理をす
ると共に、合成コードＹｒが基本ケースのＣＤ−Ｉプレ
ーヤによりコンパクトディストから読出される場合に、
そのＣＤ−Ｉプレーヤにより生成されるものに相当する
画像輝度成分値のマトリックスＭ３を生成する。次いで
このマトリックスＭ３を内挿フィルタ１７により７６８
×５６０画素のマトリックスＭ４に変換する。このマト
リックスの画素値を差分回路１８の第１組の入力端子に
供給する。差分回路１８の第２組の入力端子にはマトリ
ックスＭ１の画素輝度成分値を供給する。 なお、マトリックスＭ３の各要素は適当なクロック信号
により差分回路１８に２度供給することができるため、
内挿フィルタ１７を別個のハードウェアユニットとする
必要はない。差分回路１８の出力は差分値の第５マトリ
ックスＭ５であり、この出力をエンコーダ１９にて符号
化して第２ディジタルデータＲＤＤ２を形成する。エン
コーダ１９は差分値を少数のコードに量子化し、且つこ
れらの量子化値をそれぞれマルチ−ビットコードによる
か、又は連続する差分値は等しいものとするランレング
スコードとして符号化する。
【００２４】図５はランダムアクセスメモリＲＡＭとビ
デオデコーダＶＤの概略ブロック図である。ランダムア
クセスメモリＲＡＭは２つの独立した半部ＲＡＭ０とＲ
ＡＭ１とに分けられ、又ビデオデコーダは第１デコーダ
ＤＥＣ０と第２デコーダＤＥＣ１を具えており、これら
両デコーダの出力は合成回路ＣＯＭに供給する。記憶媒
体ＳＭから読取られた第１データ信号ＲＤＤ１はＲＡＭ
０に向けられる。本例のＲＤＤ１はＤＹＵＶの形態のも
のであり、これは３８４×２８０画素から成る２つのイ
ンタレース画像として記憶される。第１デコーダＤＥＣ
０はアクセスコントローラＡＣからの信号を受信し、差
分ＹＵＶ信号を復号化するモードにセットされる。輝度
差分値を表わす第２データ信号ＲＤＤ２はＲＡＭ１に供
給され、この第２データ信号はカラールックアップテー
ブル（ＣＬＵＴ）に対するアドレスとして記憶される。 アクセスコントローラＡＣからの信号はデコーダＤＥＣ
１を、これがＲＡＭ１からのデータをカラールックアッ
プテーブルに対するアドレスとして、且つ場合によって
はランレングス符号化データとしても復号化するモード
にセットする。デコーダＤＥＣ０及びＤＥＣ１からの８
ビットのＲＧＢ信号形態の出力は合成回路ＣＯＭに供給
して、それらの出力を互いに加算する。
デオデコーダＶＤの概略ブロック図である。ランダムア
クセスメモリＲＡＭは２つの独立した半部ＲＡＭ０とＲ
ＡＭ１とに分けられ、又ビデオデコーダは第１デコーダ
ＤＥＣ０と第２デコーダＤＥＣ１を具えており、これら
両デコーダの出力は合成回路ＣＯＭに供給する。記憶媒
体ＳＭから読取られた第１データ信号ＲＤＤ１はＲＡＭ
０に向けられる。本例のＲＤＤ１はＤＹＵＶの形態のも
のであり、これは３８４×２８０画素から成る２つのイ
ンタレース画像として記憶される。第１デコーダＤＥＣ
０はアクセスコントローラＡＣからの信号を受信し、差
分ＹＵＶ信号を復号化するモードにセットされる。輝度
差分値を表わす第２データ信号ＲＤＤ２はＲＡＭ１に供
給され、この第２データ信号はカラールックアップテー
ブル（ＣＬＵＴ）に対するアドレスとして記憶される。 アクセスコントローラＡＣからの信号はデコーダＤＥＣ
１を、これがＲＡＭ１からのデータをカラールックアッ
プテーブルに対するアドレスとして、且つ場合によって
はランレングス符号化データとしても復号化するモード
にセットする。デコーダＤＥＣ０及びＤＥＣ１からの８
ビットのＲＧＢ信号形態の出力は合成回路ＣＯＭに供給
して、それらの出力を互いに加算する。
【００２５】合成回路ＣＯＭは、入力信号がディジタル
信号を伴うＴＶスタジオ操作に対するＣＣＩＲ勧告によ
り決められている限度内に入るように、即ち黒レベルが
０〜２５５のスケール上で１６で表わされ、且つ白ピー
クが２３５で表わされるように入力信号を処理する。デ
コーダＤＥＣ１からの出力と、デコーダＤＥＣ０からの
出力がいずれも黒レベルを表わす場合には、合成回路Ｃ
ＯＭの出力が１６のディジタルレベルとなるようにしな
ければならない。従って、合成回路ＣＯＭ内での算術は
、値が１６の２つの入力が互いに加算される場合に答え
が１６となるようにする。即ち、合成回路ＣＯＭが出力
を発生する前に加算値から自動的に１６を差引くように
する。これがため、デコーダＤＥＣ０が０のコードを発
生する場合、これは実際には−１６の値である。これに
より、差分信号は−１６から＋２２０までの値をとれる
ことになる。この場合、差分値に対する正方向のヘッド
ルーム（ｈｅａｄｒｏｏｍ）は多いが、負方向のヘッド
ルームは相対的に制限される。なお、正及び負の差分値
は等しい確率で発生し得る。しかし、これらの差分値は
Ｙの絶対値に比べて相対的に小さくなりがちである。従
って、差分信号が−１６から＋１６までの範囲内の値を
とれるようにするだけで、多少のディテールを加えるこ
とができる。しかし実際上、斯かる範囲は十分許容でき
る高解像度の表示を得るには不十分である。
信号を伴うＴＶスタジオ操作に対するＣＣＩＲ勧告によ
り決められている限度内に入るように、即ち黒レベルが
０〜２５５のスケール上で１６で表わされ、且つ白ピー
クが２３５で表わされるように入力信号を処理する。デ
コーダＤＥＣ１からの出力と、デコーダＤＥＣ０からの
出力がいずれも黒レベルを表わす場合には、合成回路Ｃ
ＯＭの出力が１６のディジタルレベルとなるようにしな
ければならない。従って、合成回路ＣＯＭ内での算術は
、値が１６の２つの入力が互いに加算される場合に答え
が１６となるようにする。即ち、合成回路ＣＯＭが出力
を発生する前に加算値から自動的に１６を差引くように
する。これがため、デコーダＤＥＣ０が０のコードを発
生する場合、これは実際には−１６の値である。これに
より、差分信号は−１６から＋２２０までの値をとれる
ことになる。この場合、差分値に対する正方向のヘッド
ルーム（ｈｅａｄｒｏｏｍ）は多いが、負方向のヘッド
ルームは相対的に制限される。なお、正及び負の差分値
は等しい確率で発生し得る。しかし、これらの差分値は
Ｙの絶対値に比べて相対的に小さくなりがちである。従
って、差分信号が−１６から＋１６までの範囲内の値を
とれるようにするだけで、多少のディテールを加えるこ
とができる。しかし実際上、斯かる範囲は十分許容でき
る高解像度の表示を得るには不十分である。
【００２６】負の差分値の有効範囲を広げることにより
高解像度の表示画像を改善することができる。これは符
号化段にて低解像度の画像の画素値から一定値、例えば
３２を差引くことにより達成することができる。この減
算を高解像度の差分値に３２を加えることにより補償す
るようにすれば、差分像における０のコードは実際には
−４８の差を表わすことになる。
高解像度の表示画像を改善することができる。これは符
号化段にて低解像度の画像の画素値から一定値、例えば
３２を差引くことにより達成することができる。この減
算を高解像度の差分値に３２を加えることにより補償す
るようにすれば、差分像における０のコードは実際には
−４８の差を表わすことになる。
【００２７】低解像度画像値からの減算を考慮しての差
分値に対する補償加算は、元の高解像度画像マトリック
スＭ１（減算の前）を再構成マトリックスＭ４との比較
に用いて、ＤＰＣＭ符号化における他の誤差を補正する
のと同じ方法で差分値を形成するようにすれば、自動的
に組込まれるようになる。減算処理は例えばデシメーシ
ョンフィルタリング工程１（図２）に組込むか、又は符
号化工程２の前処理として組込むことができる。減算す
べき定数の値を３２とすると、実例として次のような数
値例が与えられる。低解像度の４７のＹ値と−２０の差
分値とを結合させたい場合に、この結合は低解像度画像
では４７−３２＝１５を符号化し、且つ差分画像では−
２０＋１６＋３２＝２８を符号化することにより達成す
ることができる。画像を表示する際に合成回路ＣＯＭに
より生成される結果は１５＋２８−１６＝２７。即ち所
望結果４７−２０＝２７と同じとなる。
分値に対する補償加算は、元の高解像度画像マトリック
スＭ１（減算の前）を再構成マトリックスＭ４との比較
に用いて、ＤＰＣＭ符号化における他の誤差を補正する
のと同じ方法で差分値を形成するようにすれば、自動的
に組込まれるようになる。減算処理は例えばデシメーシ
ョンフィルタリング工程１（図２）に組込むか、又は符
号化工程２の前処理として組込むことができる。減算す
べき定数の値を３２とすると、実例として次のような数
値例が与えられる。低解像度の４７のＹ値と−２０の差
分値とを結合させたい場合に、この結合は低解像度画像
では４７−３２＝１５を符号化し、且つ差分画像では−
２０＋１６＋３２＝２８を符号化することにより達成す
ることができる。画像を表示する際に合成回路ＣＯＭに
より生成される結果は１５＋２８−１６＝２７。即ち所
望結果４７−２０＝２７と同じとなる。
【００２８】低解像度画像での３２以下の画素値は、定
数３２の減算後にはいずれも負となることは勿論である
。これは、本発明による方法ではこれらの値に対する下
限値として０を設定することにより防止される。これは
一見したところ多少の情報が失われるように見える。 しかし、失われた負の画素値は該当する画素に対するＹ
差分値を調整することにより符号化処理により自動的に
再生される。例えば、２９の画素値（黒レベルよりも１
３大きい）と−９の差分値とを結合させたい場合には、
先ずエンコーダにより低解像度画像の画素値から３２を
差引き、且つ値２９を０として符号化する。これがため
、値は２９−３２＝−３が低解像度の画像（データＲＤ
Ｄ１）から失われる。しかし、この損失情報を補償する
ように関連する画素に対するＹ差分値に−３を加える。 従って、高解像度のＹ差分情報（データＲＤＤ２）では
−９−３＋１６＋３２＝３６が符号化される。画像を表
示する際に合成回路ＣＯＭにより得られる結果は０＋３
６−１６＝２０、即ち所望結果２９−９＝２０と同じと
なる。差引く値を３２以外の値とすることにより差分値
に対する有効範囲を変えることができ、しかもその値を
種々の画像又は画像部分に適うべく変えることもできる
ことは勿論である。例えば、上述した８ビット符号化環
境ではこれらの値の範囲を０〜４０として、負の差分限
度を−１６〜−５６とする。さらに、多数の値が斯かる
選定定数での減算により負となってしまう場合には、差
分画像データ（ＲＤＤ２）に組込まねばならない多量の
損失情報が、差分値に用いられるランレングス又は他の
圧縮符号化に適さない低解像度の情報から成ることは明
らかである。従って、圧縮度が低減されたり、及び／又
は最終表示画像に量子化雑音が生じ、符号化方法の本来
の目的をくつがえすことになる。これがため、減算定数
は最適な妥協レベルに限定すべきである。なお、この点
に関し、低解像度画像の画素値から僅か１６の定数を差
引くようにすると、０〜１５のガード範囲内の画素値か
らの情報だけが失われることになる。これらの値は一般
的な画像では本来まれであるから、減算定数を１６に選
定してもこれは全ての画像に対し安全な妥協値を表わし
、又差分値を−３２までに符号化することができる。
数３２の減算後にはいずれも負となることは勿論である
。これは、本発明による方法ではこれらの値に対する下
限値として０を設定することにより防止される。これは
一見したところ多少の情報が失われるように見える。 しかし、失われた負の画素値は該当する画素に対するＹ
差分値を調整することにより符号化処理により自動的に
再生される。例えば、２９の画素値（黒レベルよりも１
３大きい）と−９の差分値とを結合させたい場合には、
先ずエンコーダにより低解像度画像の画素値から３２を
差引き、且つ値２９を０として符号化する。これがため
、値は２９−３２＝−３が低解像度の画像（データＲＤ
Ｄ１）から失われる。しかし、この損失情報を補償する
ように関連する画素に対するＹ差分値に−３を加える。 従って、高解像度のＹ差分情報（データＲＤＤ２）では
−９−３＋１６＋３２＝３６が符号化される。画像を表
示する際に合成回路ＣＯＭにより得られる結果は０＋３
６−１６＝２０、即ち所望結果２９−９＝２０と同じと
なる。差引く値を３２以外の値とすることにより差分値
に対する有効範囲を変えることができ、しかもその値を
種々の画像又は画像部分に適うべく変えることもできる
ことは勿論である。例えば、上述した８ビット符号化環
境ではこれらの値の範囲を０〜４０として、負の差分限
度を−１６〜−５６とする。さらに、多数の値が斯かる
選定定数での減算により負となってしまう場合には、差
分画像データ（ＲＤＤ２）に組込まねばならない多量の
損失情報が、差分値に用いられるランレングス又は他の
圧縮符号化に適さない低解像度の情報から成ることは明
らかである。従って、圧縮度が低減されたり、及び／又
は最終表示画像に量子化雑音が生じ、符号化方法の本来
の目的をくつがえすことになる。これがため、減算定数
は最適な妥協レベルに限定すべきである。なお、この点
に関し、低解像度画像の画素値から僅か１６の定数を差
引くようにすると、０〜１５のガード範囲内の画素値か
らの情報だけが失われることになる。これらの値は一般
的な画像では本来まれであるから、減算定数を１６に選
定してもこれは全ての画像に対し安全な妥協値を表わし
、又差分値を−３２までに符号化することができる。
【００２９】符号化データは標準の基本ケースのＣＤ−
Ｉプレーヤに存在するハードウェアを利用することによ
り斯種の基本ケースのプレーヤを用いて復号化すること
ができる。１フレームに対する低解像度の３８４×５６
０画素情報は３８４×２８０画素の２フィールドとして
ＤＹＵＶ形態で記憶され、これはＲＡＭ０におけるメモ
リの約２００Ｋバイトを要する。差分信号に必要とされ
るデータはかなり短い。その理由は、斯かるデータは３
又は４ビットのカラールックアップテーブルコードして
符号化することができ、このコードはランレングス符号
化、即ちＲＡＭ１内に記憶される単一の８ビットバイト
に符号化でき、２つの画素差分値はカラールックアップ
テーブルに対する４ビットアドレスとして記憶させるこ
とができるからである。さらに、多数の差分信号は幾つ
かの画素に対して一定となるから、これらの画素をラン
レングス符号化することにより差分信号に必要とされる
データをさらに少なくすることができる。アクセスコン
トローラＡＣはデコーダＤＥＣ１に信号を発生して、ラ
ンレングス符号化した４ビットのカラールックアップテ
ーブルコードが与えられている旨をデコーダＤＥＣ１に
知らせ、その際デコーダはその形態の信号を復号化すべ
く調整される。
Ｉプレーヤに存在するハードウェアを利用することによ
り斯種の基本ケースのプレーヤを用いて復号化すること
ができる。１フレームに対する低解像度の３８４×５６
０画素情報は３８４×２８０画素の２フィールドとして
ＤＹＵＶ形態で記憶され、これはＲＡＭ０におけるメモ
リの約２００Ｋバイトを要する。差分信号に必要とされ
るデータはかなり短い。その理由は、斯かるデータは３
又は４ビットのカラールックアップテーブルコードして
符号化することができ、このコードはランレングス符号
化、即ちＲＡＭ１内に記憶される単一の８ビットバイト
に符号化でき、２つの画素差分値はカラールックアップ
テーブルに対する４ビットアドレスとして記憶させるこ
とができるからである。さらに、多数の差分信号は幾つ
かの画素に対して一定となるから、これらの画素をラン
レングス符号化することにより差分信号に必要とされる
データをさらに少なくすることができる。アクセスコン
トローラＡＣはデコーダＤＥＣ１に信号を発生して、ラ
ンレングス符号化した４ビットのカラールックアップテ
ーブルコードが与えられている旨をデコーダＤＥＣ１に
知らせ、その際デコーダはその形態の信号を復号化すべ
く調整される。
【００３０】前述した符号化法ではインタレースの３８
４×５６０ＤＹＵＶ低解像度画像を第１組のディジタル
データとして用い、且つ随意ランレングス符号化される
インタレースの７６８×５６０カラールックアップ差分
値を第２ディジタルデータとして用いたが、低解像度画
像の画素成分値を異なる方法で符号化して、大容量記憶
媒体（ＣＤ）及びＣＤ−ＩプレーヤにおけるＲＡＭ０に
必要とされる量と記憶容量とのトレードオフを相違させ
ることができる。このような変形例を下記に列記する。 １）単一の標準ＤＹＵＶ画像を双方のフィールドにて繰
返すことができる。このようにすれば、１フレーム当り
３８４×２８０画素を記憶させるだけでよいからメモリ
容量を節約でき、ロード時間にソフトウェアを記録する
必要もない。 ２）ＤＹＵＶ画像はＹとＵＶの別個の成分として形成し
、これらをローダプログラムにより組合わせることがで
きる。Ｙ成分には一方又は双方のフィールドに対するデ
ータを持たせることができる。ＵＶデータは内挿させる
か、又は垂直か、水平方向の双方又はそのいずれかで繰
返えさせることができる。 ３）水平方向の内挿は本願人の出願に係るＧＢ−２２３
０６３７−Ａ及びＧＢ−２３１２２３Ａに記載してある
ようにルックアップテーブル（ＵＶＬ０）により行なう
ことができる。 ４）垂直方向の内挿はデルタ符号化信号を復号化し、平
均化し、且つ記録することにより行なうことができる。 ５）ディスク上の全ての信号は可変長の統計的符号化に
よりさらに圧縮し、例えばハフマン又はモディファイド
ハフマン符号とすることができる。 ６）基本の３８４×５６０（又は３８４×２８０）画素
はＤＹＵＶ符号化に対する代案としてランレングス符号
化によるか、又はそれによらないでＣＬＵＴアドレスと
して符号化することができる。さらに、上述した符号化
及び復号化方法の他の用途で、ＣＤ−Ｉプレーヤは低解
像度の画像及び差分画像としてではない形態で（例えば
光学ディスクに）記憶済み又は伝送される高解像度画像
を表示するように作動させることができる。例えば高解
像度の画像は７６８×５６０画素の各々に対し８ビット
づつのＰＣＭ符号化（ＤＰＣＭではない）Ｙ，Ｕ，Ｖ成
分値で記憶させることができる。表示目的のために、Ｃ
Ｄ−Ｉプレーヤのマイクロプロセッサは上述した符号化
方法をディスクにも記憶してあるプログラムの制御下で
実施して、プレーヤの表示メモリに第１及び第２組のデ
ィジタルデータを発生させることができる。このように
してからプレーヤは、上述した符号化方法及び装置を用
いて画像を表示することができる。このような用途では
、上述した記憶装置の役目を光学ディスクそのものでな
く、表示メモリだけで果すようにする。
４×５６０ＤＹＵＶ低解像度画像を第１組のディジタル
データとして用い、且つ随意ランレングス符号化される
インタレースの７６８×５６０カラールックアップ差分
値を第２ディジタルデータとして用いたが、低解像度画
像の画素成分値を異なる方法で符号化して、大容量記憶
媒体（ＣＤ）及びＣＤ−ＩプレーヤにおけるＲＡＭ０に
必要とされる量と記憶容量とのトレードオフを相違させ
ることができる。このような変形例を下記に列記する。 １）単一の標準ＤＹＵＶ画像を双方のフィールドにて繰
返すことができる。このようにすれば、１フレーム当り
３８４×２８０画素を記憶させるだけでよいからメモリ
容量を節約でき、ロード時間にソフトウェアを記録する
必要もない。 ２）ＤＹＵＶ画像はＹとＵＶの別個の成分として形成し
、これらをローダプログラムにより組合わせることがで
きる。Ｙ成分には一方又は双方のフィールドに対するデ
ータを持たせることができる。ＵＶデータは内挿させる
か、又は垂直か、水平方向の双方又はそのいずれかで繰
返えさせることができる。 ３）水平方向の内挿は本願人の出願に係るＧＢ−２２３
０６３７−Ａ及びＧＢ−２３１２２３Ａに記載してある
ようにルックアップテーブル（ＵＶＬ０）により行なう
ことができる。 ４）垂直方向の内挿はデルタ符号化信号を復号化し、平
均化し、且つ記録することにより行なうことができる。 ５）ディスク上の全ての信号は可変長の統計的符号化に
よりさらに圧縮し、例えばハフマン又はモディファイド
ハフマン符号とすることができる。 ６）基本の３８４×５６０（又は３８４×２８０）画素
はＤＹＵＶ符号化に対する代案としてランレングス符号
化によるか、又はそれによらないでＣＬＵＴアドレスと
して符号化することができる。さらに、上述した符号化
及び復号化方法の他の用途で、ＣＤ−Ｉプレーヤは低解
像度の画像及び差分画像としてではない形態で（例えば
光学ディスクに）記憶済み又は伝送される高解像度画像
を表示するように作動させることができる。例えば高解
像度の画像は７６８×５６０画素の各々に対し８ビット
づつのＰＣＭ符号化（ＤＰＣＭではない）Ｙ，Ｕ，Ｖ成
分値で記憶させることができる。表示目的のために、Ｃ
Ｄ−Ｉプレーヤのマイクロプロセッサは上述した符号化
方法をディスクにも記憶してあるプログラムの制御下で
実施して、プレーヤの表示メモリに第１及び第２組のデ
ィジタルデータを発生させることができる。このように
してからプレーヤは、上述した符号化方法及び装置を用
いて画像を表示することができる。このような用途では
、上述した記憶装置の役目を光学ディスクそのものでな
く、表示メモリだけで果すようにする。
【００３１】本発明は上述した例のみに限定されるもの
でなく、幾多の変更を加える得ること勿論である。
でなく、幾多の変更を加える得ること勿論である。
【図１】ＣＤ−Ｉの基本ベースのプレーヤを示す概略ブ
ロック図である。
ロック図である。
【図２】本発明による画像符号化方法の工程段を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図３】本発明による復号化方法の工程段を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図４】本発明による画像符号化装置の一例を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図５】ＣＤ−Ｉの基本ベースペレーヤにおける本発明
による画像復号化方法を実施する部分を概略的に示すブ
ロック図である。
による画像復号化方法を実施する部分を概略的に示すブ
ロック図である。
１ フィルタリング工程
２ 第１符号化工程
３ 復号化工程
４ 内挿フィルタリング工程
５ 差分工程
６ 第２符号化工程
７ 第１復号化工程
８ 内挿フィルタリング工程
９ 第２復号化工程
１０ 加算工程
１１ 画像情報源
１２ エンコーダ
１３ デシメーションフィルタ
１４ エンコーダ
１５ バルクメモリ（光学ディスク）１６ デコー
ダ １７ 内挿フィルタ １８ 差分回路 １９ エンコーダ ＳＭ 記憶媒体
ダ １７ 内挿フィルタ １８ 差分回路 １９ エンコーダ ＳＭ 記憶媒体
Claims (12)
- 【請求項１】 画像を形成する多数の画素の少なくと
も１つの画素成分値に対する画素情報を適切な記憶装置
に記録することのできるディジタルデータに符号化する
画像符号化方法であって、該符号化方法が：ａ）ｍ及び
ｎを整数とする場合に、前記画素情報をｍ×ｎ個の画素
成分値の第１マトリックスとして得る工程と； ｂ）ａ及びｂをｍの因数とする場合に、前記画素成分値
の第１マトリックスをデシメーションフィルタ処理して
、縮退密度の第２マトリックスｍ／ａ×ｎ／ｂの画素成
分値を生成する工程と； ｃ）黒レベル以下に延在するガード範囲を含む有限範囲
の符号がつかない量子化値を用いて前記第２マトリック
スの画素成分値を記憶用の第１組のディジタルデータに
符号化する工程と； ｄ）符号化した第２マトリックスの画素成分値を復号化
して、第３マトリックスのｍ／ａ×ｎ／ｂ画素成分値を
形成する復号化工程と； ｅ）前記第３マトリックスの画素成分値を拡張して第４
マトリックスのｍ×ｎ画素成分値を形成する工程と；ｆ
）前記第４マトリックスと第１マトリックスとの画素毎
の差を求めて、第５マトリックスのｍ×ｎ差分値を生成
する工程と； ｇ）前記第５マトリックスの差分値を記憶用の第２組の
ディジタルデータに符号化する工程； とを具えている画像符号化方法において、前記工程（ｇ
）にて、差分値を前記工程（ｃ）に用いられるのと同じ
有限範囲の符号のつかない値を用いて符号化し、負の差
分値がガード範囲内の値により表わされるようにしたこ
とを特徴とする画像符号化方法。 - 【請求項２】 少なくとも１つの画素成分値が輝度（
Ｙ）値を含み、画素情報が色差（Ｕ，Ｖ）値も含むこと
を特徴とする請求項１に記載の画像符号化方法。 - 【請求項３】 輝度値を０〜２５５の範囲内で８ビッ
トに量子化し、黒レベルが１６の値で表わされるように
したことを特徴とする請求項２に記載の画像符号化方法
。 - 【請求項４】 前記工程（ｃ）での符号化処理の前に
、第１又は第２マトリックスの各画素の成分値から第１
所定値を差引くことを特徴とする請求項１〜３のいずれ
かに記載の画像符号化方法。 - 【請求項５】 前記第１所定値を０〜４０の範囲内の
値とすることを特徴とする請求項４に記載の画像符号化
方法。 - 【請求項６】 前記第１所定値での減算により負とな
るいずれもの画素成分値に対しては、その値を強性的に
０とすることを特徴とする請求項４又は５のいずれかに
記載の画像符号化方法。 - 【請求項７】 前記工程（ｃ）が画素成分値をデルタ
符号化する処置を含み、前記工程（ｇ）が前記差分値を
さらに小さな量子化値に量子化すると共に、これらの量
子化値をそれぞれマルチビット符号によるか、又は同じ
量子化値を有している連続画素に対してはランレングス
符号として符号化する処置を含むことを特徴とする請求
項１〜６のいずれかに記載の画像符号化方法。 - 【請求項８】 請求項１〜７のいずれかに記載の符号
化方法によって得られたディジタルデータを復号化して
元の画素情報を再構成する方法において、当該方法が：
ｈ）前記第１組のディジタルデータを復号化して、ｍ／
ａ×ｎ／ｂ画素成分値の第３マトリックスを再構成する
復号化工程と； ｉ）前記第３マトリックスを拡張して、ｍ×ｎ画素成分
値の第４マトリックスを再構成する拡張工程と；ｊ）前
記第２組のディジタルデータを復号化して、ｍ×ｎ個の
差分値の第５マトリックスを再構成する復号化工程と； ｋ）前記第５マトリックスを前記第４マトリックスに画
素毎に加えて、ｍ×ｎ個の画素成分値の第１マトリック
スを再構成する加算工程；とを具えることを特徴とする
復号化方法。 - 【請求項９】 請求項１〜８のいずれかに記載の方法
による画像復号化処理を含み、且つ前記第１及び第２組
のディジタルデータを記憶装置に記憶させることを特徴
とする画像記憶方法。 - 【請求項１０】 請求項７に記載の方法により画像を
復号化する処理を含み、且つ、前記第１及び第２組のデ
ィジタルデータを前記工程（ｇ）に用いた量子化値を規
定する情報と一緒に記憶装置に記憶させることを特徴と
する画像記憶方法。 - 【請求項１１】 前記記憶装置を光学ディスクとする
ことを特徴とする請求項９又は１０のいずれかに記載の
画像記憶方法。 - 【請求項１２】 請求項１１に記載の方法に従って画
像を記憶させた光学ディスク。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB909015986A GB9015986D0 (en) | 1990-07-20 | 1990-07-20 | Image display |
| GB9015986.4 | 1990-07-20 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04255191A true JPH04255191A (ja) | 1992-09-10 |
| JP3130580B2 JP3130580B2 (ja) | 2001-01-31 |
Family
ID=10679401
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03203687A Expired - Fee Related JP3130580B2 (ja) | 1990-07-20 | 1991-07-19 | 画像符号化方法 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5270812A (ja) |
| EP (1) | EP0467461B1 (ja) |
| JP (1) | JP3130580B2 (ja) |
| AT (1) | ATE149774T1 (ja) |
| BR (1) | BR9103057A (ja) |
| DE (1) | DE69124855T2 (ja) |
| ES (1) | ES2099129T3 (ja) |
| GB (1) | GB9015986D0 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014508467A (ja) * | 2011-02-11 | 2014-04-03 | アルカテル−ルーセント | 信号圧縮および圧縮解除のための方法および装置 |
Families Citing this family (34)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| DE69522861T2 (de) * | 1994-06-30 | 2002-04-11 | Koninklijke Philips Electronics N.V., Eindhoven | Verfahren und Einrichtung zur Codeumwandlung von codiertem Datenstrom |
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