JPH10304382A - フレーム間予測符号化システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】通常時にはリフレッシュ周期を長くして復号化
画像の画質を向上させ、新たに接続の場合はそれを短く
して早急に正しい復号化画像を出力するフレーム間予測
符号化システムを提供する。 【解決手段】動画像信号を入力しそれを圧縮符号化して
フレーム間予測符号化信号を出力するフレーム間予測符
号化部１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０
７、１０８、１１２、１１３、１１４と、入力動画像信
号のリフレッシュ領域を大きくする接続信号を外部から
受信する接続信号受信部１１０と、接続信号受信部から
の信号の制御によりリフレッシュ周期を短くするリフレ
ッシュ周期制御部１１１とを含み、符号化途中のフレー
ム間予測符号化信号から復号を開始する場合、リフレッ
シュ周期を短くして復号画像の出力を速め、通常時には
リフレッシュ周期を長くして符号化画像の画質の向上を
はかる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はテレビ会議システ
ム、動画像を伝送するＬＡＮ、デジタルテレビ放送、ケ
ーブルテレビなどに使用するフレーム間予測符号化装
置、フレーム間予測復号化装置及びフレーム間予測符号
化装置とフレーム間予測復号化装置とからなるフレーム
間予測符号化システムに関する。

【０００２】

【従来技術】近年、デジタル信号処理技術の発達に伴い
動画像を圧縮符号化して伝送するＬＡＮやテレビ会議シ
ステムやデジタルテレビ放送などが実用化されている。
以下、図７及び図８を参照して、従来のフレーム間予測
符号化システムについて説明する。図７は従来のフレー
ム間予測符号装置とフレーム間予測復号装置とからなる
フレーム間予測符号化復号化システム（以下、フレーム
間予測符号化システムという）の構成を示す図、図８は
非リフレッシュフレームの間にリフレッシュフレームが
挿入される状態を示す図である。

【０００３】まず、図７を参照して、従来のフレーム間
予測符号化システムの構成について説明する。図７にお
いて、７００は入力動画像信号を入力して符号化しフレ
ーム間予測符号化信号を出力するフレーム間予測符号化
装置、７０１は入力動画像信号を入力する入力端子、７
０２は入力動画像信号から前の入力動画像信号に基づき
作成されたフレーム間予測信号を減算して予測誤差信号
を出力する減算器、７０３は予測誤差信号を直交変換し
て直交変換係数を出力する直交変換部、７０４は直交変
換係数を量子化して量子化係数を出力する量子化部、７
０５は量子化係数を符号化してフレーム間予測符号化信
号を出力する可変長符号化部、７０６はフレーム間予測
符号化信号を回線７３１に出力する出力端子である。

【０００４】また、７０７は量子化部７０４からの量子
化係数をして直交変換係数を出力する逆量子化部、７０
８は直交変換係数を逆直交変換して元の誤差信号に対応
する予測誤差信号を出力する逆直交変換部、７１４はメ
モリー７１３に記憶されていた前のフレーム間予測信号
に予測誤差信号を加算して今回の入力画像信号を作成す
る加算器、７１３は入力画像信号をフレーム間予測信号
として記憶するメモリー、７１２は入力動画像信号の入
力に同期してメモリー７１３からのフレーム間予測信号
を減算器７０２及び加算器７１４に出力するか否かを制
御するスイッチである。

【０００５】また、７３１はフレーム間予測符号化信号
をネットワーク７３３に伝送する回線、７３３はフレー
ム間予測符号化装置７００からのフレーム間予測符号化
信号を他のフレーム間予測復号化装置７２０（複数）に
伝送するネットワーク、７３２はフレーム間予測符号化
信号をネットワーク７３３からフレーム間予測復号化装
置７２０に伝送する回線である。

【０００６】また、７２０はフレーム間予測符号化信号
を復号化して復号化画像信号を出力するフレーム間予測
復号化装置、７２１はネットワーク７３３からフレーム
間予測符号化信号を入力する入力端子、７２２は入力信
号から同期コードを検出してフレーム間予測符号化信号
の入力として同期を確立する同期検出部、７２３は入力
したフレーム間予測符号化信号を可変長復号化して量子
化係数を出力する可変長復号化部、７２４は量子化係数
を逆量子化して直交変換係数を出力する逆量子化部、７
２５は直交変換係数を逆直交変換して予測誤差信号を出
力する逆直交変換部、７２６は逆直交変換部７２５から
の予測誤差信号とメモリー７２９からのフレーム間予測
信号とを加算して復号化画像信号を出力する加算器、７
２９は加算器７２６からの復号化画像信号をフレーム間
予測信号として記憶するメモリー、７２７は復号化画像
信号の出力端子である。

【０００７】次に、図７及び図８を参照して、上記従来
のフレーム間予測符号化システムの動作について説明す
る。まず、入力端子７０１に対しこれから圧縮符号化す
るデジタル化された画像または動画像信号（以下、入力
動画像信号または入力画像信号ともいう）が入力され
る。入力された入力画像信号は減算器７０２においてス
イッチ７１２を通して出力されたフレーム間予測信号が
減算され、予測誤差信号として直交変換部７０３に入力
され、直交変換部７０３で直交変換されて直交変換係数
として出力される。直交変換された直交変換係数は量子
化部７０４に入力され量子化され、量子化された量子化
係数は可変長符号化部７０５及び逆量子化部７０７に入
力される。

【０００８】逆量子化部７０７は入力した量子化係数を
逆量子化して直交変換係数に変換する。変換された直交
変換係数は逆直交変換部７０８で逆直交変換され加算器
７１４に入力される。加算器７１４はスイッチ７１２を
通してメモリー７１３から入力されたフレーム間予測信
号と逆直交変換部７０８から入力した予測誤差信号とを
加算してもとの入力動画像信号をメモリー７１３に出力
する。メモリー７１３は入力した入力動画像信号を記録
して次のフレームのフレーム間予測信号として出力す
る。スイッチ７１２は入力端子７０１から入力された入
力動画像信号に同期して、オフすることにより減算器７
０２の出力にリフレッシュフレームを周期的に挿入す
る。

【０００９】次に、図８を参照して、リフレッシュフレ
ームを周期的に挿入する状態を説明する。図８におい
て、ハッチングをした部分または領域がリフレッシュ領
域である。即ち、８０１及び８０３のフレームがリフレ
ッシュフレームである。また、それらリフレッシュフレ
ームに挟まれたフレーム８０２は非リフレッシュフレー
ムである。図８から分かるように、特定のフレームのみ
をリフレッシュフレームとしてフレーム間差分の符号化
を中止し、その他のフレームについてはフレーム間差分
を符号化することにより圧縮効率を高め、符号化画像の
画質の向上を図るようにしている。

【００１０】上記で、可変長符号化部７０５で可変長符
号化されたフレーム間予測符号化信号は出力端子７０
６、回線７３１、７３２、ネットワーク７３３、入力端
子７２１を通してフレーム間予測復号化装置７２０内の
同期検出部７２２に入力される。同期検出部７２２で同
期が確立されると、同期検出部７２２は入力されたフレ
ーム間予測符号化信号を可変長復号化部７２３へ出力す
る。可変長復号化部７２３はそれを可変長復号化し量子
化係数として逆量子化部７２４に出力する。量子化係数
はそこで逆量子化され直交変換係数として出力される。

【００１１】逆量子化部７２４から出力された直交変換
係数は逆直交変換部７２５に入力され逆直交変換されて
予測誤差信号を加算器７２６に出力する。加算器７２６
は予測誤差信号をメモリー７２９から出力したフレーム
間予測信号と加算して復号化画像信号を出力端子７２７
及びメモリー７２９に出力する。メモリー７２９は入力
された復号化画像信号を記録し、次のフレーム間予測信
号として加算器７２６に出力する。

【００１２】このような従来のフレーム間予測復号化装
置７２０において、フレーム間予測符号化信号を信号の
途中から復号化する場合、リフレッシュフレームから復
号化を行うようにする。例えば、非リフレッシュフレー
ムからリフレッシュを行うと、フレーム間予測信号は０
とならないので、フレーム間予測信号を出力するため
に、メモリー７２９には最初からリフレッシュされた正
しい値を記録しておかなれけばならないことになる。

【００１３】このように、上記従来のフレーム間予測符
号化装置でも入力動画像信号を圧縮符号化して伝送する
ことができる。また、途中からのフレーム間予測符号化
信号の復号化も可能である。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のフレーム間予測符号化装置、フレーム間予測復号化
装置及びこれらの装置からなるフレーム間予測符号化シ
ステムでは、予め定められた周期（フレーム間の周期）
でフレーム内符号化を行うようにしているため、今まで
オフしていた他のフレーム間予測復号化装置を途中でオ
ンして復号化を開始する場合、正しい復号化画像が得ら
れるまでに、少なくとも、最大その予め定められた周期
の時間かかることになる。そのため、正しい復号化画像
が得られるまでの時間を短くしたい場合には、この周期
を短く設定すればよいが、この周期を短くすると、符号
化効率が悪い上、動きがスムーズにならず、圧縮符号化
画像または圧縮符号化画像信号（フレーム間予測符号化
信号）の画質が劣化するという問題があった。

【００１５】本発明は、上記従来の問題を解決するため
になされたもので、フレーム間予測符号化装置に対し複
数のフレーム間予測復号化装置が接続される場合におい
て、後に接続される（復号化装置が符号化装置の後に接
続（オン）される場合も同じ）復号化装置から正しい復
号画像信号を素早く出力させるとともに、通常時の圧縮
画像または圧縮画像信号の画質を良好に保ちうるフレー
ム間予測符号化装置及びフレーム間予測復号化装置と、
フレーム間予測符号化装置及びフレーム間予測復号化装
置とからなるフレーム間予測符号化システムを提供する
ことを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明によるフレーム間
予測符号化システムは、フレーム間予測符号化装置に
は、外部からリフレッシュ領域の大きさを変更（通常よ
り大きく）するよう指定する接続信号を受信する接続信
号受信部と、接続信号受信部からの信号によりリフレッ
シュ周期を変更（通常より短く）するリフレッシュ周期
制御部とを備え、また、フレーム間予測符号化復号化装
置またはネットワークには、フレーム間予測符号化装置
に対し接続信号を出力する接続信号送信部またはシステ
ム制御部を備え、フレーム間予測符号化装置が後に接続
される場合、１フレーム分のリフレッシュ周期を短く
（速く）して復号化装置から正しい復号画像信号を素早
く出力させ、通常時には１フレーム分のリフレッシュ周
期を長くして圧縮画像信号の画質を良好に保ちうるよう
にしたものである。

【００１７】本発明によると、通常の符号化時にはリフ
レッシュ周期を長くし、新たなフレーム間予測復号化装
置が後に接続されるときにはリフレッシュ周期を短くす
ることにより、通常の符号化時に於ける圧縮符号化画像
の画質を良好なものに維持し、新たなフレーム間予測復
号化装置を後に接続するときには復号化画像の劣化を最
小限に維持しつつ正しい復号化画像を早急に出力するこ
とができるフレーム間予測符号化システムが得られる。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明に
おけるフレーム間予測符号化装置は、動画像信号を入力
しそれを圧縮符号化してフレーム間予測符号化信号を出
力するフレーム間予測符号化部と、接続信号を復号化器
から受信する接続信号受信部と、接続信号受信部からの
信号及び入力動画像の特性に基づきリフレッシュ周期を
制御するリフレッシュ周期制御部とを含み、リフレッシ
ュ領域を適応的に変更するようにしたものであり、接続
信号の制御により、通常時には各フレームのリフレッシ
ュ領域を小さくすることによりリフレッシュ周期を長く
して符号化画像の画質を向上または圧縮率を向上させる
ようにし、新たにフレーム間予測符号化装置が接続され
る場合には、一時的にリフレッシュ領域を大きくしてリ
フレッシュ周期を短くすることによりフレーム間予測復
号化装置から出力される復号化画像を素早く正しい画像
にする等リフレッシュ周期を適応的に変更することがで
きるという作用を有する。

【００１９】本発明の請求項２に記載の発明におけるフ
レーム間予測符号化装置は、動画像信号を入力しそれを
圧縮符号化してフレーム間予測符号化信号を出力するフ
レーム間予測符号化部と、接続信号を復号化器から受信
する接続信号受信部と、接続信号受信部からの信号の制
御によりリフレッシュ周期を制御するリフレッシュ周期
制御部とを含み、前記リフレッシュ周期制御部は入力動
画像信号のリフレッシュ領域を一時的に大きくするよう
指示する接続信号を受信して、リフレッシュ周期を一時
的に短くするようにしたものであり、接続信号の制御に
より、通常時には各フレームのリフレッシュ領域を小さ
くすることによりリフレッシュ周期を長くして符号化画
像の画質を向上または圧縮率を向上させるようにし、新
たにフレーム間予測符号化装置が接続される場合には、
一時的にリフレッシュ領域を大きくしてリフレッシュ周
期を短くすることによりフレーム間予測復号化装置から
出力される復号化画像を素早く正しい画像を出力するこ
とができるという作用を有する。

【００２０】本発明の請求項３に記載の発明におけるフ
レーム間予測復号化装置は、フレーム間予測符号化信号
を入力し復号化して復号化画像信号を出力するフレーム
間予測復号化装置であって、前記フレーム間予測復号化
装置は受信したフレーム間予測符号化信号の途中から復
号化を開始する場合、既に受信しているフレーム間予測
符号化信号との同期を行う同期検出部と、同期確立後に
フレーム間予測符号化装置に対しリフレッシュする領域
を制御する接続信号を送信する接続信号送信部とを含
み、前記接続信号によりリフレッシュ領域を一時的に大
きくして、フレーム間予測符号化装置において、１フレ
ーム分のリフレッシュにかかる時間を短くするようにし
たものであり、通常時には各フレームのリフレッシュ領
域を小さくし、新たにフレーム間予測符号化装置が接続
される場合には、一時的にリフレッシュ領域を大きくす
る接続信号をフレーム間予測符号化装置に出力して通常
時にはリフレッシュ周期を長くして符号化画像の画質を
向上または圧縮率を向上させ、新たにフレーム間予測符
号化装置が接続される場合には、リフレッシュ周期を短
くすることによりフレーム間予測復号化装置から出力さ
れる復号化画像を素早く正しい画像を出力することがで
きるという作用を有する。

【００２１】本発明の請求項４に記載の発明におけるフ
レーム間予測符号化システムは、動画像信号を入力して
フレーム間予測符号化信号をネットワークに出力するフ
レーム間予測符号化装置と、ネットワークを介しフレー
ム間予測符号化信号を受信して復号化する２つ以上のフ
レーム間予測復号化装置とからなるフレーム間予測符号
化システムにおいて、前記フレーム間予測復号化装置は
既に他のフレーム間予測復号化装置でも復号化されてい
るフレーム間予測符号化信号を別のフレーム間予測復号
化装置において受信し復号化する際にフレーム間予測符
号化信号の１フレームのリフレッシュ領域の大きさを大
きくする接続信号を出力する接続信号送信部を含み、前
記フレーム間予測符号化装置はフレーム間予測復号化装
置から伝送された接続信号によって１フレーム全体をリ
フレッシュする時間を一時的に短縮するリフレッシュ周
期制御部を含み、接続信号の制御により入力動画像のリ
フレッシュ領域を一時的に大きくすることにより、リフ
レッシュ周期を一時的に短くするようにしたものであ
り、接続信号の制御により、通常時には各フレームのリ
フレッシュ領域を小さくすることによりリフレッシュ周
期を長くして符号化画像の画質を向上または圧縮率を向
上させるようにし、新たにフレーム間予測符号化装置が
接続される場合には、一時的にリフレッシュ領域を大き
くしてリフレッシュ周期を短くすることによりフレーム
間予測復号化装置から出力される復号化画像を素早く正
しい画像を出力することができるという作用を有する。

【００２２】本発明の請求項５に記載の発明におけるフ
レーム間予測符号化システムは、動画像信号を入力して
フレーム間予測符号化信号をネットワークに出力するフ
レーム間予測符号化装置と、ネットワークを介しフレー
ム間予測符号化信号を受信して復号化する２つ以上のフ
レーム間予測復号化装置とからなるフレーム間予測符号
化システムにおいて、前記ネットワークには既に他のフ
レーム間予測復号化装置でも復号化されているフレーム
間予測符号化信号を別のフレーム間予測復号化装置にお
いて受信し復号化する際にフレーム間予測符号化信号の
１フレームのリフレッシュ領域の大きさを大きくする接
続信号を出力するシステム制御部が接続され、前記フレ
ーム間予測符号化装置は前記システム制御部から伝送さ
れた接続信号によって１フレーム全体をリフレッシュす
る時間を一時的に短縮するリフレッシュ周期制御部を含
み、接続信号の制御により入力動画像のリフレッシュ領
域を一時的に大きくすることにより、リフレッシュ周期
を一時的に短くするようにしたものであり、接続信号を
出力するシステム制御部を別途設けることにより個々の
フレーム間予測復号化装置に接続信号送信部を設けるこ
となく、接続信号の制御により、通常時には各フレーム
のリフレッシュ領域を小さくすることによりリフレッシ
ュ周期を長くして符号化画像の画質を向上または圧縮率
を向上させるようにし、新たにフレーム間予測符号化装
置が接続される場合には、一時的にリフレッシュ領域を
大きくしてリフレッシュ周期を短くすることによりフレ
ーム間予測復号化装置から出力される復号化画像を素早
く正しい画像を出力することができるという作用を有す
る。

【００２３】以下、添付図面、図１乃至図６に基づき、
本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明の
第１の実施の形態におけるフレーム間予測符号化装置の
構成を示すブロック図、図２は１つの方式による（ブロ
ックライン毎）各フレームのリフレッシュ領域の面積と
リフレッシュ周期との関係の例を示す図であり、（Ａ）
は通常時における１フレームにかかるリフレッシュ周期
を示す図、（Ｂ）は復号化装置を後にオンしたとき（接
続信号受信時）の１フレームにかかるリフレッシュ周期
を示す図、図３は他の方式による（任意の場所を選ぶ）
各フレームのリフレッシュ領域の面積とリフレッシュ周
期との関係の例をを示す図であり、（Ａ）は通常時にお
ける１フレームにかかるリフレッシュ周期を示す図、
（Ｂ）は復号化装置を後にオンしたとき（接続信号受信
時）の１フレームにかかるリフレッシュ周期を示す図、
図４は本発明の第２の実施の形態におけるフレーム間予
測復号化装置の構成を示すブロック図、図５は本発明の
第３の実施の形態におけるフレーム間予測符号化システ
ムの構成を示すブロック図、図６は本発明の第４の実施
の形態におけるフレーム間予測符号化システムの構成を
示すブロック図である。

【００２４】（第１の実施の形態）まず、図１を参照し
て、本発明の第１の実施の形態におけるフレーム間予測
符号化装置の構成を説明する。図１において、１０１は
入力動画像信号を入力する入力端子、１０２は入力動画
像信号から前の入力動画像信号に基づき作成されたフレ
ーム間予測信号を減算して予測誤差信号を出力する減算
器、１０３は予測誤差信号を直交変換して直交変換係数
を出力する直交変換部、１０４は直交変換係数を量子化
して量子化係数を出力する量子化部、１０５は量子化係
数を符号化してフレーム間予測符号化信号を出力する可
変長符号化部、１０６はフレーム間予測符号化信号をネ
ットワークを通してフレーム間予測復号化装置に出力す
る出力端子、１０７は量子化部１０４からの量子化係数
を逆量子化して直交変換係数を出力する逆量子化部であ
る。

【００２５】また、１０８は直交変換係数を逆直交変換
して元の誤差信号に対応する予測誤差信号を出力する逆
直交変換部、１１４はメモリー１１３に記憶されていた
前のフレーム間予測信号に予測誤差信号を加算して今回
の入力画像信号を作成する加算器、１１３は入力画像信
号をフレーム間予測信号として記憶するメモリー、１１
２は入力動画像信号の入力に同期してリフレッシュ周期
制御部１１１の制御により、メモリー１１３からのフレ
ーム間予測信号を減算器１０２及び加算器１１４に出力
しないで入力動画像信号をリフレッシュ領域とするか、
または出力して誤差信号を出力するかを制御するスイッ
チである。尚、減算器１０３、直交変換部１０３、量子
化部１０４、可変長符号化部１０５、逆量子化部１０
７、逆直交変換部１０８、スイッチ１１２、メモリー１
１３及び加算器１１４等によりフレーム間予測符号化部
を構成する。

【００２６】また、１０９はフレームのリフレッシュ領
域を指定または変更する（例えば、フレーム間予測復号
化装置が後に接続されるときにはリフレッシュ領域を大
きくする）接続信号を外部から入力する接続信号入力端
子、１１０は入力した接続信号を受信する接続信号受信
部、１１１は入力端子１０１から入力された入力動画像
信号に同期し、接続信号受信部１１０に入力された接続
信号の制御により、フレームのリフレッシュ領域の大き
さを変更することによってリフレッシュ周期を変更する
（例えば、フレーム間予測復号化装置が後に接続される
ときにはリフレッシュ周期を短くする）ようスイッチ１
１２を制御するリフレッシュ周期制御部である。

【００２７】次に、図１を参照して、本発明の第１の実
施の形態におけるフレーム間予測符号化装置の動作を説
明する。入力端子１０１にはこれから圧縮符号化するデ
ジタル化された入力画像または入力画像信号（以下、入
力動画像信号ともいう）が入力される。入力端子１０１
から入力された入力動画像信号は減算器１０２に入力さ
れ、そこでフレーム間予測信号が減算され予測誤差信号
として直交変換器１０３に入力される。予測誤差信号は
直交変換器１０３で直交変換されて直交変換係数として
量子化器１０４に入力され量子化される。量子化された
量子化係数は可変長符号化部１０５と逆量子化部１０７
とに入力される。可変長符号化された量子化係数はフレ
ーム間予測符号化信号として出力端子１０６からフレー
ム間予測復号化装置に向けて出力される。

【００２８】他方、量子化器１０４からの量子化係数は
逆量子化器１０７で逆量子化されて直交変換係数に戻さ
れ、逆直交変換器１０８に入力されて逆直交変換され予
測誤差信号に戻される。この予測誤差信号は加算器１１
４に入力されメモリー１１３に記録されていたフレーム
間予測信号と加算されて元の入力動画像信号となり、再
びメモリー１１３に記録される。そして、その後の入力
動画像信号のフレーム間予測信号を作成するために用い
られる。ここで、量子化及び直交変換は不可逆処理であ
るため、メモリー１１３に記録される入力動画像信号は
もとの入力動画像信号とは完全に一致するものではな
い。

【００２９】また、リフレッシュ周期制御部１１１は入
力端子１０１から入力された入力動画像信号に同期して
リフレッシュ位置の制御を行い、結果をスイッチ１１２
へ出力する。即ち、入力動画像のリフレッシュ領域（リ
フレッシュ部分ともいう）をリフレッシュするときに
は、スイッチ１１２を開放して、メモリー１１３から出
力されたフレーム間予測信号を減算器１０２に入力しな
いため、減算器１０２による減算は行われず、結果とし
て減算器１０２から出力されるべき予測誤差信号と入力
動画像信号とが一致することになり、入力動画像信号が
そのまま出力され、それにより復号化画像がリフレッシ
ュされることになる。

【００３０】更に、リフレッシュ周期制御部１１１は接
続信号入力端子１０９を通し接続信号受信部１１０に対
して入力された接続信号によって、そのリフレッシュ領
域の大きさを変更することにより、図２から分かるよう
に、リフレッシュ周期が制御される。

【００３１】次に、図２の（Ａ）及び（Ｂ）と図３の
（Ａ）及び（Ｂ）を参照して、リフレッシュ周期とリフ
レッシュ領域の面積との関係について説明する。図２及
び図３の網掛け部分がリフレッシュ領域（２０１、３０
１）であり、白い部分が非リフレッシュ領域（２０２、
３０２）である。図２の（Ａ）では、１フレームにつき
１ブロックライン部分づつリフレッシュが行われる。こ
のため、１フレーム内にＮブロックラインある場合、１
フレーム全てをリフレッシュするためにはＮフレーム周
期が必要となる。

【００３２】この１フレームを全部リフレッシュするに
必要なフレーム数を多くすることにより、通常時には、
図２の（Ａ）に示すように、送信容量を上げて送信効率
を向上するか、容量が同一であれば、圧縮画像の画質を
向上させることができる。また、図２の（Ｂ）は接続信
号受信部１１０からリフレッシュ領域を大きくする接続
信号が入力された場合を示す。図２の（Ｂ）の場合に
は、１回のリフレッシュ面積を３倍にして、１フレーム
につき３Ｎブロックラインづつをリフレッシュする。こ
れにより、１フレームをリフレッシュするために必要な
フレーム数は図２の（Ａ）に示す場合の１／３となり、
フレーム間予測復号化装置からリフレッシュされた正し
い符号化画像または符号化画像信号が出力されるまでの
時間が１／３となり、接続信号の受信後、フレーム間予
測復号化装置から復号化画像信号を素早く出力すること
が可能となる。

【００３３】また、通常時のリフレッシュ領域は図３の
（Ａ）に示す様に任意の場所に選ぶことも可能である。
同様に、接続信号受信時のリフレッシュ領域も図３の
（Ｂ）に示すように任意に選択することが可能である。
また、接続信号受信時のリフレッシュ領域は各フレーム
毎に予め決めておいてもよい。この場合、予め接続信号
受信時にリフレッシュする各フレームのリフレッシュ領
域を符号化装置内にパラメータとして持ち、そのパラメ
ータに従ってリフレッシュすることにより、一時的にリ
フレッシュ周期を短くすることができる。

【００３４】また、接続信号受信時のリフレッシュ領域
の大きさは各フレーム毎に等しくする必要はなく、予め
決めなくともよい。従って、リフレッシュ時の圧縮効率
の高い入力画像は低い入力画像に対してリフレッシュ領
域を大きめにすることもできる。リフレッシュ時の圧縮
効率の検出は、実際にリフレッシュにより圧縮符号化す
るだけてはなく、例えば、入力画像の自己相関の大小に
より可能である。以上説明したように、入力動画像信号
の各フレームに対するリフレッシュ領域は入力画像信号
の性質により適応的に変更することができる。

【００３５】（第２の実施の形態）以下、図４を参照し
て、本発明の第２の実施の形態におけるフレーム間予測
復号化装置の構成を説明する。図１において、４０１
は、例えば、図１に示すフレーム間予測符号化装置から
フレーム間予測符号化信号を入力する入力端子、４０２
は入力信号から同期コードを検出してフレーム間予測符
号化信号の入力として同期を確立する同期検出部、４０
３は入力したフレーム間予測符号化信号を可変長復号化
して量子化係数を出力する可変長復号化部、４０４は量
子化係数を逆量子化して直交変換係数を出力する逆量子
化部、４０５は直交変換係数を逆直交変換して予測誤差
信号を出力する逆直交変換部である。

【００３６】また、４０６は逆直交変換部４０５からの
予測誤差信号とメモリー４０８からのフレーム間予測信
号とを加算して復号化画像信号を出力する加算器、４０
８は加算器４０６からの復号化画像信号をフレーム間予
測信号として記憶するメモリー、４０７は復号化画像信
号の出力端子、４１１は復号化を開始する際にオンして
復号化開始信号を出力するスイッチ、４０９はスイッチ
４１１からの復号化開始信号と同期検出部４０２からの
同期検出信号との積をとりともに真の場合に出力端子４
１０に対して接続信号を出力する接続信号送信部であ
る。

【００３７】次に、図４を参照して、本発明の第２の実
施の形態におけるフレーム間予測復号化装置の動作を説
明する。フレーム間予測符号化装置において圧縮符号化
されたフレーム間予測符号化信号は入力端子４０１を通
して同期検出部４０２へ入力される。同期検出部４０２
は入力されたフレーム間予測符号化信号の同期コードを
検出して復号化全体の同期を取る。更に、同期コードの
検出結果（同期が取れたか取れていないかの結果）を接
続信号送信部４０９へ出力する。また、同期検出の後フ
レームの開始からフレーム間予測符号化信号を可変長復
号化部４０３へ出力する。

【００３８】可変長復号化部４０３は入力されたフレー
ム間予測符号化信号を可変長復号化して量子化係数と
し、その量子化係数を逆量子化部４０４へ出力する。逆
量子化部４０４は量子化係数を逆量子化して直交変換係
数に変換し逆直交変換部４０５へ出力する。逆直交変換
部４０５は直交変換係数を予測誤差信号に逆直交変換し
て加算器４０６へ出力する。加算器４０６はメモリー４
０８から出力されたフレーム間予測信号を予測誤差信号
に加算して復号化画像信号を作成し、出力端子４０７を
通して出力すると同時に、メモリー４０８へ出力する。
メモリー４０８は入力された復号化画像信号を記録し、
次（現在のフレーム以降に入力される画像信号）のフレ
ーム間予測信号として出力する。

【００３９】途中で復号化を開始する場合、スイッチ４
１１を閉じて接続信号送信部４０９に対し復号化開始信
号を入力する。接続信号送信部４０９はスイッチ４１１
の復号化開始信号と同期検出部４０２からの同期検出信
号との積をとり、共に真の場合に出力端子４１０を通し
て接続信号を出力する。フレーム間予測符号化装置はそ
の接続信号を入力してその制御に従い、リフレッシュ周
期の短縮されたフレーム間予測符号化信号を出力してフ
レーム間予測復号化装置に送信し、フレーム間予測復号
化装置はそのリフレッシュ周期の短縮されたフレーム間
予測符号化信号を復号化することにより速やかに復号化
画像信号を出力することができる。

【００４０】（第３の実施の形態）以下、図５を参照し
て、本発明の第３の実施の形態におけるフレーム間予測
符号化システムの構成を説明する。図５において、５１
０は入力動画像信号を入力する入力端子、５１１は入力
動画像信号を入力して符号化しフレーム間予測符号化信
号をネットワーク５０９を通してフレーム間予測復号化
装置５１２、５１３、５１４に出力するフレーム間予測
符号化装置、５０２、５０４、５０６、５０８はフレー
ム間予測符号化信号をフレーム間予測復号化装置５１
２、５１３、５１４に伝送する回線である。

【００４１】また、５０９はフレーム間予測符号化装置
５１１からのフレーム間予測符号化信号を他のフレーム
間予測復号化装置５１２、５１３、５１４に伝送するネ
ットワーク、５１２、５１３、５１４はフレーム間予測
符号化信号を復号化して復号化画像信号を出力するフレ
ーム間予測復号化装置、５１５、５１６、５１７は復号
化画像信号の出力端子、５０１、５０３、５０５、５０
７はフレーム間予測復号化装置５１２、５１３、５１４
からフレーム間予測符号化装置５１１に対し接続信号を
伝送する回線である。

【００４２】次に、図５を参照して、本発明の第３の実
施の形態におけるフレーム間予測符号化システムの動作
を説明する。図５は第１の実施の形態で示したフレーム
間予測符号化装置と第２の実施の形態で示したフレーム
間予測復号化装置とネットワークとを組み合わせたフレ
ーム間予測符号化システムの一実施の形態を示すもので
ある。まず、入力端子５１０から入力された入力動画像
信号はフレーム間予測符号化装置５１１により圧縮符号
化されフレーム間予測符号化信号として回線５０２を通
しネットワーク５０９に出力される。この時（通常状
態）、フレーム間予測符号化装置５１１は図２の（Ａ）
または図３の（Ａ）に示すように、各フレームの小さな
領域をリフレッシュしている。

【００４３】また、ネットワーク５０９は図５に示すよ
うなループ型だけではなく、スータ型等の形式を取るこ
ともできる。ネットワーク５０９は入力されたフレーム
間予測符号化信号を回線５０４、５０６、５０８を通し
て各フレーム間予測復号化装置５１２、５１３、５１４
に出力する。各フレーム間予測復号化装置５１２、５１
３、５１４に入力されたフレーム間予測符号化信号は復
号化され復号化画像信号として各出力端子５１５、５１
６、５１７を通して出力される。

【００４４】今、例えば、フレーム間予測符号化装置５
１１から出力されたフレーム間予測符号化信号がフレー
ム間予測復号化装置５１２で復号化中であり、フレーム
間予測復号化装置５１３では復号化が行なわれていない
ものとする。そこで、フレーム間予測復号化装置５１３
がフレーム間予測符号化装置５１１から出力中のフレー
ム間予測符号化信号の復号化を開始する場合、まず、フ
レーム間予測復号化装置５１３は回線５０６を通してフ
レーム間予測符号化装置５１１から出力中のフレーム間
予測符号化信号を入力して同期コードの検出を行う。

【００４５】フレーム間予測復号化装置５１３は、同期
を検出した後、回線５０５を通しネットワーク５０９に
対して接続信号を出力する。ネットワーク５０９は回線
５０１を通してフレーム間予測符号化装置５１１に接続
信号を出力する。接続信号を伝送するネットワークは本
実施の形態で示すようなフレーム間予測符号化信号を伝
送するものと同一でも別のものでもよい。フレーム間予
測符号化装置５１１は接続信号を受信して、上記第１の
実施の形態で示したように、リフレッシュ周期を一時的
に短くして符号化を行う。これにより、フレーム間予測
復号化装置５１３は出力端子５１６を通して復号化画像
信号を速やかに出力することが可能となる。

【００４６】（第４の実施の形態）以下、図６を参照し
て、本発明の第４の実施の形態におけるフレーム間予測
符号化システムの構成を説明する。図６において、６１
０は入力動画像信号を入力する入力端子、６１１は入力
動画像信号を入力して符号化しフレーム間予測符号化信
号をネットワーク６０９を通してフレーム間予測復号化
装置６１２〜６１４に出力するフレーム間予測符号化装
置、６０２はフレーム間予測符号化信号をフレーム間予
測復号化装置６１２〜６１４に伝送する回線、６０９は
フレーム間予測符号化装置６１１からのフレーム間予測
符号化信号をフレーム間予測復号化装置６１２〜６１４
に、及びシステム制御部６０３からの接続信号をフレー
ム間予測符号化装置６１１及びフレーム間予測復号化装
置６１２〜６１４に伝送するネットワークである。

【００４７】また、６１２〜６１４はフレーム間予測符
号化信号を復号化して復号化画像信号を出力するフレー
ム間予測復号化装置、６１５〜６１７は復号化画像信号
の出力端子、６０３は別途ネットワーク６０９に接続さ
れ、フレーム間予測符号化装置６１１及びフレーム間予
測復号化装置６１２〜６１４に接続信号を出力するシス
テム制御部、６０５は接続信号を出力する回線、６０１
は接続信号を入力する回線、６０４〜６０８はフレーム
間予測符号化信号及び接続信号をフレーム間予測復号化
装置６１２〜６１４に伝送する回線である。

【００４８】次に、図６を参照して、本発明の第４の実
施の形態におけるフレーム間予測符号化システムの動作
を説明する。図６は第１の実施の形態で示したフレーム
間予測符号化装置と第２の実施の形態で示したフレーム
間予測復号化装置とネットワークとを組み合わせたフレ
ーム間予測符号化システムの更に他の実施の形態を示す
ものである。入力端子６１０から入力された入力動画像
信号はフレーム間予測符号化装置６１１において圧縮符
号化されフレーム間予測符号化信号として回線６０２を
通しネットワーク６０９に出力される。この時（通常状
態）、フレーム間予測符号化装置６１１は図２の（Ａ）
または図３の（Ａ）に示すように、各フレームの小さな
領域をリフレッシュしている。

【００４９】また、ネットワークは図６に示すようなル
ープ型だけではなく、スータ型等の形式を取るものでも
よい。ネットワーク６０９は入力されたフレーム間予測
符号化信号を回線６０４、６０６、６０８を通して各フ
レーム間予測復号化装置６１２、６１３、６１４に出力
する。各フレーム間予測復号化装置６１２、６１３、６
１４に入力されたフレーム間予測符号化信号は復号化さ
れ復号化画像信号として各出力端子６１５、６１６、６
１７を通して出力される。

【００５０】今、フレーム間予測符号化装置６１１から
出力されたフレーム間予測符号化信号はフレーム間予測
復号化装置６１２で復号化中であり、フレーム間予測復
号化装置６１３では復号化が行なわれていないものとす
る。フレーム間予測符号化装置６１１から出力中のフレ
ーム間予測符号化信号をフレーム間予測復号化装置６１
３で復号を開始しようとする場合、システム制御部６０
３はネットワーク６０９を通して接続信号をフレーム間
予測符号化装置６１１及びフレーム間予測復号化装置６
１３に出力する。この時のネットワークは本実施の形態
で示すように、フレーム間予測符号化信号を伝送するも
のと同一のものでも別のものでも問題はない。

【００５１】接続信号を受信したフレーム間予測復号化
装置６１３は回線６０６を通してフレーム間予測符号化
装置６１１から出力中のフレーム間予測符号化信号を入
力して同期検出を行う。他方、フレーム間予測符号化装
置６１１は接続信号を受信後、フレーム間予測復号化装
置６１３が同期を確立する時間だけ遅れらせて、第１の
実施の形態に示すようにリフレッシュ周期を一時的に短
くして符号化を行う。これによりフレーム間予測復号化
装置６１３は出力端子６１６を通して復号化画像信号を
速やかに出力することが可能となる。

【００５２】このように、以上説明した本発明の実施の
形態によれば、新たにフレーム間予測符号化装置が接続
される時以外の通常符号化中では、各フレームのリフレ
ッシュ領域を小さくすることによりリフレッシュ周期を
長くして符号化画像の画質を向上または圧縮率を向上さ
せることができることに加え、新たにフレーム間予測符
号化装置が接続される場合には、一時的にリフレッシュ
領域を大きくしてリフレッシュ周期を短くすることによ
りフレーム間予測復号化装置から出力される復号化画像
を素早く正しい画像にすることが可能となる。

【００５３】

【発明の効果】本発明によるフレーム間予測符号化シス
テムは、上記のように構成し、特に、通常の符号化時に
は圧縮効果の低いリフレッシュ領域を小さくすることに
より、圧縮効率及び復号化画像の画質を向上させること
ができることに加え、新たにフレーム間予測符号化装置
を接続する場合には、フレーム間予測復号化装置または
ネットワーク制御部から接続信号を供給して一時的にリ
フレッシュ領域を大きくしリフレッシュ周期を短くする
ことにより、フレーム間予測復号化装置から早急に正し
い復号化画像信号を出力させることができるようにす
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態におけるフレーム間
予測符号化装置の構成を示すブロック図

【図２】１つの方式による（ブロックライン毎）各フレ
ームのリフレッシュ領域の面積とリフレッシュ周期との
関係の例を示す図であり、 （Ａ）は通常時における１フレームにかかるリフレッシ
ュ周期を示す図 （Ｂ）は復号化装置を後にオンしたとき（接続信号受信
時）の１フレームにかかるリフレッシュ周期を示す図

【図３】他の方式による（任意の場所を選ぶ）各フレー
ムのリフレッシュ領域の面積とリフレッシュ周期との関
係の例をを示す図であり、 （Ａ）は通常時における１フレームにかかるリフレッシ
ュ周期を示す図 （Ｂ）は復号化装置を後にオンしたとき（接続信号受信
時）の１フレームにかかるリフレッシュ周期を示す図

【図４】本発明の第２の実施の形態におけるフレーム間
予測復号化装置の構成を示すブロック図

【図５】本発明の第３の実施の形態におけるフレーム間
予測符号化システムの構成を示すブロック図

【図６】本発明の第４の実施の形態におけるフレーム間
予測符号化システムの構成を示すブロック図

【図７】従来のフレーム間予測符号装置とフレーム間予
測復号装置とからなるフレーム間予測符号化復号化シス
テムの構成を示す図

【図８】非リフレッシュフレームの間にリフレッシュフ
レームが挿入される状態を示す図

【符号の説明】

１０１、４０１、５１０、６１０、７０１、７２１ 入
力端子 １０２、７０２ 減算器 １０３、７０３ 直交変換部 １０４、７０４ 量子化部 １０５、７０５ 可変長符号化部 １０６、４０７、７０６、７２７ 出力端子 １０７、４０４、７０７、７２４ 逆量子化部 １０８、４０５、７０８、７２５ 逆直交変換部 １０９ 接続信号入力端子 １１０ 接続信号受信部 １１１ リフレッシュ周期制御部 １１２、４１１、７１２ スイッチ １１３、４０８、７１３、７２９ メモリー １１４、４０６、７１４、７２６ 加算器 ２０１、３０１ リフレッシュ領域 ２０２、３０２ 非リフレッシュ領域 ４０２、７２２ 同期検出部 ４０３、７２３ 可変長復号化部 ４０９ 接続信号送信部 ４１０ 接続信号出力端子 ５１１、６１１ フレーム間予測符号化装置 ５０９、６０９ ネットワーク ５１２、５１３、５１４、６１２、６１３、６１４、７
２０ フレーム間予測復号化装置 ５０１、５０２、５０３、５０４、５０５、５０６、５
０７、５０８、６０１、６０２、６０４、６０５、６０
６、６０８ 回線 ５１５、５１６、５１７、６１５、６１６、６１７ 出
力端子 ６０３ システム制御部 ７００ フレーム間予測符号化装置 ８０１、８０３ リフレッシュフレーム ８０２ 非リフレッシュフレーム

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】動画像信号を入力しそれを圧縮符号化して
   フレーム間予測符号化信号を出力するフレーム間予測符
   号化部と、接続信号を復号化器から受信する接続信号受
   信部と、接続信号受信部からの信号及び入力動画像の特
   性に基づきリフレッシュ周期を制御するリフレッシュ周
   期制御部とを含み、リフレッシュ領域を適応的に変更す
   るようにしたことを特徴とするフレーム間予測符号化装
   置。
2. 【請求項２】動画像信号を入力しそれを圧縮符号化して
   フレーム間予測符号化信号を出力するフレーム間予測符
   号化部と、接続信号を復号化器から受信する接続信号受
   信部と、接続信号受信部からの信号の制御によりリフレ
   ッシュ周期を制御するリフレッシュ周期制御部とを含
   み、前記リフレッシュ周期制御部は入力動画像信号のリ
   フレッシュ領域を一時的に大きくするよう指示する接続
   信号を受信して、リフレッシュ周期を一時的に短くする
   ようにしたことを特徴とするフレーム間予測符号化装
   置。
3. 【請求項３】フレーム間予測符号化信号を入力し復号化
   して復号化画像信号を出力するフレーム間予測復号化装
   置であって、前記フレーム間予測復号化装置は受信した
   フレーム間予測符号化信号の途中から復号化を開始する
   場合、既に受信しているフレーム間予測符号化信号との
   同期を行う同期検出部と、同期確立後にフレーム間予測
   符号化装置に対しリフレッシュする領域を制御する接続
   信号を送信する接続信号送信部とを含み、前記接続信号
   によりリフレッシュ領域を一時的に大きくして、フレー
   ム間予測符号化装置において、１フレーム分のリフレッ
   シュにかかる時間を短くするようにしたことを特徴とす
   るフレーム間予測復号化装置。
4. 【請求項４】動画像信号を入力してフレーム間予測符号
   化信号をネットワークに出力するフレーム間予測符号化
   装置と、ネットワークを介しフレーム間予測符号化信号
   を受信して復号化する２つ以上のフレーム間予測復号化
   装置とからなるフレーム間予測符号化システムにおい
   て、前記フレーム間予測復号化装置は既に他のフレーム
   間予測復号化装置でも復号化されているフレーム間予測
   符号化信号を別のフレーム間予測復号化装置において受
   信し復号化する際にフレーム間予測符号化信号の１フレ
   ームのリフレッシュ領域の大きさを大きくする接続信号
   を出力する接続信号送信部を含み、前記フレーム間予測
   符号化装置はフレーム間予測復号化装置から伝送された
   接続信号によって１フレーム全体をリフレッシュする時
   間を一時的に短縮するリフレッシュ周期制御部を含み、
   接続信号の制御により入力動画像のリフレッシュ領域を
   一時的に大きくすることにより、リフレッシュ周期を一
   時的に短くするようにしたことを特徴とするフレーム間
   予測符号化システム。
5. 【請求項５】動画像信号を入力してフレーム間予測符号
   化信号をネットワークに出力するフレーム間予測符号化
   装置と、ネットワークを介しフレーム間予測符号化信号
   を受信して復号化する２つ以上のフレーム間予測復号化
   装置とからなるフレーム間予測符号化システムにおい
   て、前記ネットワークには既に他のフレーム間予測復号
   化装置でも復号化されているフレーム間予測符号化信号
   を別のフレーム間予測復号化装置において受信し復号化
   する際にフレーム間予測符号化信号の１フレームのリフ
   レッシュ領域の大きさを大きくする接続信号を出力する
   システム制御部が接続され、前記フレーム間予測符号化
   装置は前記システム制御部から伝送された接続信号によ
   って１フレーム全体をリフレッシュする時間を一時的に
   短縮するリフレッシュ周期制御部を含み、接続信号の制
   御により入力動画像のリフレッシュ領域を一時的に大き
   くすることにより、リフレッシュ周期を一時的に短くす
   るようにしたことを特徴とするフレーム間予測符号化シ
   ステム。