JPH05244584A - 復号化回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ビデオ信号の予測復号化回路において、水平
同期信号の波形特性を改善する。 【構成】 ビデオ信号のあらかじめ定められた特定の水
平走査線にある水平同期信号の予測復号値をメモリ１２
に記憶させる。このメモリ１２から出力される予測復号
値ｃと予測復号器１１から出力される予測復号値ｂを切
換器１３で切り換えてアナログ再生値ｆを得る。切換器
１３は、符号化回路で発生する量子化器切換情報ｇを元
に切り換えるので、粗い量子化器が選択されたときは予
測復号値ｃを用いることができ、直線量子化器で発生し
ていたビット打ち切り雑音が水平同期信号に及ぼす劣化
をなくすことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はビデオ信号の復号化回路
に係り、特に、水平走査線単位に切換制御される複数個
の量子化器と、１または２以上の予測器を含むビデオ信
号予測符号化回路の出力を入力としビデオ信号の予測復
号化を行う復号化回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、予測符号化方式によるビデオ信号
の符号化回路および復号化回路は、それぞれ図２および
図３に表すような構成となっている。

【０００３】符号化回路では、アナログビデオ入力信号
ｉがＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器２１に入力さ
れ、デジタル信号に変換される。このＡ／Ｄ変換器２１
の出力信号は減算器２２に供給される。減算器２２では
予測器２５の予測値とＡ／Ｄ変換器２１の出力値との差
が検出され、その差分が量子化器２３へ供給される。量
子化器２３は複数並列に設けられている。複数の量子化
器２３には量子化器切換制御器２６が接続されており、
この量子化器切換制御器２６から出力される量子化器切
換情報ｇに基づきいずれか１の量子化器２３が選択さ
れ、減算器２２と接続される。選択された量子化器２３
は減算器２２の出力を受け、これを量子化して予測誤差
信号ａとして伝送路へ出力する。量子化器２３は、非直
線量子化器（ＤＰＣＭ）または直線量子化器（ＰＣＭ）
により構成されており、その切り換えは水平走査線単位
に行われる。

【０００４】量子化器切換制御器２６はバッファメモリ
占有度情報ｊをもとに量子化器切換情報ｇを出力する。
ここで、バッファメモリ占有度情報ｊは、この予測符号
化回路で得た予測誤差信号ａを伝送する伝送部におい
て、伝送速度ｆ_L と予測誤差信号の情報速度ｆ_P の差の
形で示されている。占有度が高ければｆ_L とｆ_P の差が
大となる。このとき量子化器群では粗い量子化を行う量
子化器２３が選択され、粗い量子化を行わせてｆ_P を上
げることにより占有度を低くする。一方、占有度が低け
ればｆ_L とｆ_P の差が小となる。このとき量子化器群で
は細かい量子化を行う量子化器２３が選択され、ｆ_P を
下げることにより占有度を高くする。

【０００５】量子化器２３から出力される測誤差信号ａ
は加算器２４へも入力される。この加算器２４には予測
器２５の出力信号も入力され、両者の加算値が再び予測
器２５へと入力され、新たな予測値が出力される。

【０００６】一方、復号化回路においては、図３に示す
ように、まず伝送路からの予測誤差信号ａが予測復号器
１１に入力される。この予測復号器１１においては、予
測誤差信号ａは予測器１８と加算器１７の双方に入力さ
れる。加算器１７は予測誤差信号ａと予測器１８から出
力される予測値を加算して予測復号値ｂを出力する。こ
の予測複合値ｂはＤ／Ａ変換器（デジタル／アナログ）
１４に入力されアナログ信号に変換され、アナログ再生
信号ｆとして出力される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述のように従来の符
号化回路では、量子化器群が複数個の量子化器２３で構
成され、これら量子化器２３はバッファメモリ占有度情
報ｊをもとに水平走査線単位ごとに切り換えられるよう
になっている。

【０００８】しかしながら、量子化器２３として直線量
子化器を用いた場合には、Ａ／Ｄ変換器２１の分解能の
ビット数と、選択された量子化器２３のビット数に差が
生じる場合がある。たとえば、Ａ／Ｄ変換器２１の分解
能を８ビットとした場合に、量子化の粗い６ビット、５
ビットの量子化器２３が選択されると、量子化器２３に
おいて量子化しきれないビットが打ち切られることとな
り、そのビット打ち切り量はそれぞれ２ビット、３ビッ
トとなる。

【０００９】このように量子化器２３においてビットを
打ち切る場合が生じると、その場合、ビット打切り雑音
が発生する。このビット打切り雑音は、量子化器２３の
切り換えを水平走査線単位で行うと、視覚上、ストリー
キング雑音（横方向のスジ）として現れる。これは水平
同期信号のＤＣレベルがビット打ち切りにより変化した
ことによる。このため予測誤差信号ａの情報速度ｆ_P を
下げるために用いる粗い量子化モードが選択されたとき
には、視覚上、ストリーキング雑音が現れるという問題
があった。

【００１０】なお、従来、復号化回路側で水平同期信号
を作る、いわゆる同期付けかえ方式があるが、この方式
では入力信号のレベルが変わっても、水平同期信号レベ
ルが変わらないという問題があった。

【００１１】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
で、その目的は、量子化器の切り換えに伴い雑音が発生
することがなく、かつ入力信号レベルに追従して出力レ
ベルを変動させることができる復号化回路を提供するこ
とにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、ビデオ信号の
水平走査線毎に切換制御される複数個の量子化器と、１
以上の予測器を含む予測符号化回路から出力される予測
誤差信号を入力としビデオ信号の復号化を行う復号化回
路であって、前記予測符号化回路の予測器と同一構成の
予測器を有し、前記予測符号化回路から出力される予測
誤差信号を受けて、各水平走査線毎に存在する水平同期
信号の予測復号値を第１の予測復号値として出力する予
測復号器と、予め定められた特定の水平走査線に存在す
る水平同期信号の予測復号値を第２の予測復号値として
記憶する予測復号値記憶手段と、この予測復号値記憶手
段から水平走査線ごとに第２の予測復号値を読み出す読
出手段と、前記予測符号化回路から出力される量子化器
切換情報をもとに前記第１の予測復号値と第２の予測復
号値のいずれかを選択する復号値選択手段と、この復号
値選択手段により選択された予測復号値をアナログ信号
に変換するデジタル／アナログ変換手段とを備えてい
る。ここで、前記量子化器は、特に直線量子化器であ
る。

【００１３】この復号化回路では、符号化回路で得られ
た予測誤差信号は予測復号器により第１の予測復号値に
変換される。またこの予測復号値のうち予め定められた
特定の水平走査線の水平同期信号に相当する復号値が第
２の予測復号値として予測復号値記憶手段（メモリ）に
記憶される。メモリからは水平走査線毎に第２の予測復
号値が随時読み出される。符号化回路からの量子化器切
換情報にもとづき、２つの予測復号値のうち一方が選択
され、アナログ値に再生される。

【００１４】このような構成とすることにより、量子化
精度の粗い量子化器を選択した場合、その走査線におけ
る水平同期信号を、予め定められた特定の水平走査線に
含まれる水平同期信号の復号値（第２の予測復号値）に
切り換えることができ、これによりアナログ再生値を得
ることができる。したがって、従来、量子化精度の粗い
量子化器を選択した場合に発生していたビット打ち切り
雑音による水平同期信号の劣化がなくなり、視覚上スト
リーキング雑音が発生しなくなる。また、入力信号のレ
ベルが変わっても、水平同期信号レベルは変わらない。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【００１６】図１は本発明の一実施例に係る復号化回路
の具体的な構成を表すブロック図である。なお、図３に
示した従来の復号化回路と同一の構成要素には同一符号
を付して、その説明は省略する。

【００１７】この復号化回路では、図示しない伝送路を
介して予測符号化回路から送られた予測誤差信号ａはま
ず、予測復号器１１に入力される。予測復号器１１では
予測誤差信号ａを予測復号値ｂに変換する。予測復号器
１１から出力される予測復号値ｂは切換器１３の一方の
入力端に供給されるようになっている。また、この予測
復号値ｂのうち、走査線切換器１５により予め定められ
た特定の水平走査線に相当する水平同期信号の予測復号
値がメモリ１２に記憶される。

【００１８】メモリ１２に記憶された予測復号値は走査
線切換器１５から出力される切換信号ｄの制御のもと
に、水平走査線ごとに予測復号値ｃとして随時読み出さ
れるようになっている。メモリ１２から読み出された予
測復号値ｃは切換器１３の他方の入力端に供給されるよ
うになっている。切換器１３にはさらに切換制御器１６
が接続されている。この切換制御器１６は符号化回路か
ら送られた量子化器切換情報ｇをもとに予測復号値切換
信号ｈを切換器１３に出力するようになっている。

【００１９】切換器１３は、切換制御器１６の制御を受
けて予測復号値ｂまたはｃのいずれかを選択し、予測復
号値ｅとしてＤ／Ａ変換器１４へ供給するものである。
Ｄ／Ａ変換器１４は、予測復号値ｅをアナログ信号に変
換し、アナログ再生値ｆとして出力する。

【００２０】次に、本実施例の復号化回路の動作につい
て説明する。

【００２１】図２で示した予測符号化回路から出力され
た予測誤差信号ａは予測復号器１１により予測復号値ｂ
に変換される。予測復号値ｂは切換器１３の一方の入力
端に入力される。またこの予測復号値ｂのうち、走査線
切換器１５により予め定められた特定の水平走査線に相
当する水平同期信号の予測復号値がメモリ１２に記憶さ
れる。メモリ１２からは水平走査線毎に予測復号値ｃが
随時読み出される。一方、切換制御器１６からは、予測
符号化回路で発生した量子化器切換情報ｇをもとに予測
復号値切換信号ｈが出力される。この予測復号値切換信
号ｈを元に、切換器１３では予測復号値ｂと予測復号値
ｃのいずれかを選択し、これを予測復号値ｅとして出力
する。この予測復号値ｅがＤ／Ａ変換器１４にて変換さ
れ、アナログ再生値ｆとして出力される。

【００２２】切換制御器１６はバッファ占有度情報ｊを
もとにした量子化器切換情報ｇにより制御されている。
表１にこのバッファ占有度と量子化器２３の選択結果、
およびその結果の予測復号値の簡単な例を示した。占有
度は指数で表現しており、占有度が高いものほど指数が
大きく、さらには量子化精度が粗いという関係である。
なお、ここでは予測復号値ｂは「１」、予測復号値ｂは
「２」とする。

【００２３】

【表１】

【００２４】図４（Ａ）〜（Ｄ）および図５（Ａ）〜
（Ｄ）は、表１の関係をふまえて、さらにビデオ信号と
の時間的関係を示したものである。図４は、フィールド
区間を単位として、ビデオ信号と量子化器２３の切換タ
イミングおよび予測復号値との関係を示している。また
図５では、水平走査線を単位として同様の関係を示して
いる。ここで、バッファ占有度は一例を示している。ま
た、ここではメモリ１２に蓄積する復号値としてフィー
ルドにおけるビデオ信号の先頭値としてあるが、これは
ＤＰＣＭ（Differential Pulse Code Modulation) の場
合の初期値設定によく用いられる先頭走査線を意味して
おり、この区間の量子化は最良値を用いている。

【００２５】このように本実施例の復号化回路では、水
平走査線における水平同期信号の予測復号値として２つ
の予測復号値ｂ、ｃが得られる。したがって、量子化器
２３として直線量子化器を用いた符号化回路において、
量子化精度の粗い量子化器２３が選択された場合には、
予測復号値として、切換器１３によって予め定められた
特定の走査線に含まれる水平同期信号の予測復号値ｃを
選択する。これをその走査線における水平同期信号の予
測復号値ｅとしてアナログ再生値を得ることにより、ビ
ット打ち切り雑音による水平同期信号の劣化がなくな
り、視覚上ストリーキング雑音は発生しない。さらに入
力信号レベルが変わった場合、出力信号レベルも追従し
て変わるため、再現性のよいアナログ再生値を得ること
ができる。

【００２６】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、たとえば量子化器２３の種類、バッファ占
有度の表現、予測符号値の切換制御方法が変わった場合
でも適用できることは勿論である。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明の復号化回路
によれば、量子化精度の粗い量子化器を選択した場合に
は、その走査線における水平同期信号を、予め定められ
た特定の走査線に含まれる水平同期信号の復号値に切り
換えてアナログ再生値を得ることができるので、ビット
打ち切り雑音による水平同期信号の劣化がなくなり、視
覚上ストリーキング雑音は発生しないという効果を有す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る復号化回路の構成を表
すブロック図である。

【図２】従来の予測符号化方式による符号化回路の構成
を表すブロック図である。

【図３】従来の予測符号化方式による復号化回路の構成
を表すブロック図である。

【図４】フィールド区間を単位とした量子化器の切り換
えタイミングと予測復号値との関係を示す図である。

【図５】水平走査線を単位とした量子化器の切り換えタ
イミングと予測復号値との関係を示す図である。

【符号の説明】

１１ 予測復号器 １２ メモリ １３ 切換器 １４ Ｄ／Ａ変換器 １５ 走査線切換器 １６ 切換制御器 １７ 加算器 １８ 予測器 ａ 予測誤差信号 ｂ、ｃ、ｅ 予測復号値 ｆ アナログ再生値 ｇ 量子化器切換情報 ｈ 予測復号値切換信号 ｉ アナログビデオ入力信号 ｊ バッファメモリ占有度情報

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 澁谷 徹 宮城県黒川郡大和町吉岡字雷神２番地 宮 城日本電気株式会社内 (72)発明者 石井 忠 東京都港区西新橋三丁目20番４号 日本電 気エンジニアリング株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ビデオ信号の水平走査線毎に切換制御さ
   れる複数個の量子化器と、１以上の予測器を含む予測符
   号化回路から出力される予測誤差信号を入力としビデオ
   信号の復号化を行う復号化回路であって、 前記予測符号化回路の予測器と同一構成の予測器を有
   し、前記予測符号化回路から出力される予測誤差信号を
   受けて、各水平走査線毎に存在する水平同期信号の予測
   復号値を第１の予測復号値として出力する予測復号器
   と、 予め定められた特定の水平走査線に存在する水平同期信
   号の予測復号値を第２の予測復号値として記憶する予測
   復号値記憶手段と、 この予測復号値記憶手段から水平走査線ごとに第２の予
   測復号値を読み出す読出手段と、 前記予測符号化回路から出力される量子化器切換情報を
   もとに第１の予測復号値と第２の予測復号値のいずれか
   を選択する復号値選択手段と、 この復号値選択手段により選択された予測復号値をアナ
   ログ信号に変換するデジタル／アナログ変換手段とを備
   えたことを特徴とする復号化回路。
2. 【請求項２】 前記量子化器は直線量子化器であること
   を特徴とする請求項１記載の復号化回路。