JPS6246111B2

JPS6246111B2 -

Info

Publication number: JPS6246111B2
Application number: JP54097846A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Iijima
Original assignee: Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1979-07-30
Filing date: 1979-07-30
Publication date: 1987-09-30
Also published as: JPS5621490A

Description

【発明の詳細な説明】この発明はテレビジヨン信号のフレーム間符号
化装置、特にその符号化出力を定速度で読み出す
ためのバツフアメモリのオーバーフロー対策に関
するものである。

テレビジヨン信号の高能率符号化方式として、
テレビジヨン信号のフレーム間相関に着目したフ
レーム間符号化方式が知られている。フレーム間
符号化方式はテレビジヨン信号のフレーム間差
分、すなわち被写体の動きのみを符号化伝送する
方式である。このため、フレーム間符号化装置に
おける符号化情報の発生量は被写体の動きに依存
して変化する。被写体の動きが大きければ符号化
情報の発生量は多く、被写体の動きが小さければ
符号化情報の発生量は少くなる。したがつて、通
常のフレーム間符号化装置においては前述の如く
入力テレビ信号に依存して不規則に発生する符号
化情報をバツフアメモリを用いて平滑化したのち
一定速度で符号化情報を伝送路に送り出してい
る。

ところがこのバツフアメモリで平滑出来ないよ
うな急激な符号化情報の発生量の変化があると、
その符号を復号し、更に再生した画像に大きな歪
が生じる。従つてバツフアメモリがオーバーフロ
ーするおそれが生じるとフレーム間符号化装置に
おいてはサブサンプリング、フイールド駒落し、
符号化停止等の方法により符号化情報の発生量を
抑圧している。

前述の符号化情報発生量の抑圧方法のうち、フ
イールド駒落しは２フイールド毎に１フイールド
を符号化し、残りのフイールドは符号化を停止す
るため符号化情報の発生量が半減する。したがつ
て、被写体の動きが非常に大きい場合のように、
符号化情報の発生量が非常に多い場合の符号化情
報の低減手段としては非常に有効な方法である。

しかし、従来のフイールド駒落しにおいては符
号化を停止し、伝送されなかつたフイールドは受
信側で直前に符号化伝送されたフイールドを繰返
すか、伝送された前後のフイールドから内挿する
かによつて再生していた。このため、垂直同期信
号は奇数フイールドか偶数フイールドの一方の垂
直同期信号しか再現出来ない。よつて飛越走査さ
れず走査線が半減してしまう欠点があつた。

この発明の目的はフレーム間符号化装置におい
てフイールド駒落しの際の前述の欠点を無くした
フレーム間符号化装置を提供することにある。

この発明においてはフイールド駒落しの場合に
おいても垂直同期信号は奇数および偶数フイール
ドの両者について必ず伝送する。このようにして
フイールド駒落しのときに受信側で奇数または偶
数フイールドの一方の垂直同期信号しか再現出来
ないという欠点が解消される。

以下に実施例によりこの発明を詳細に説明す
る。第１図はこの発明の実施例の構成を示すブロ
ツク図である。この実施例においては、フレーム
間予測とフレーム内予測とを組合せた複合予測符
号化方式を採用したフレーム間符号化装置の場合
である。

先ず、フレーム間符号化装置の通常の動作を第
１図を用いて説明する。送信端の符号化装置の入
力であるアナログテレビジヨン信号は端子１を通
じてＡ／Ｄ変換器１０へ供給され、Ａ／Ｄ変換器
１０でPCM信号に変換される。このPCM信号に
変換されたテレビジヨン信号は減算器１１に送ら
れ、減算器１１でＡ／Ｄ変換器１０の出力とフレ
ームメモリ１７の出力との差が演算される。減算
器１１の出力は減算器１２へ送られ、フレーム内
予測フイルタ１６の出力との差が演算される。減
算器１２の出力は量子化回路１５へ送られ、予め
定められた量子化特性により量子化される。量子
化回路１５の出力は加算器１３及び不等長符号化
回路１９へ送られる。

加算器１３はフレーム内予測フイルタ１６の出
力と量子化回路１５の出力とを加算し、その出力
をフレーム内予測フイルタ１６および加算器１４
へ送る。加算器１３よりフレーム内予測フイルタ
１６に供給された信号はフレーム内予測フイルタ
１６でフレーム内予測値を演算し、この演算結果
は減算器１２および加算器１３へ帰還される。つ
まり、減算器１２でその入力に対するフレーム内
予測誤差が、加算器１３でフレーム内予測符号化
における局部復号信号がそれぞれ演算される。

加算器１４では加算器１３の出力とフレームメ
モリ１７の出力とが加算されてスイツチ２１へ送
られる。通常の複合予測符号化においてはスイツ
チ２１は加算器１４の出力を選択してフレームメ
モリ１７へ送る。フレームメモリ１７ではスイツ
チ２１より供給される信号をテレビジヨン信号の
１フレーム時間だけ遅延させたフレーム遅延出力
と１フイールド時間だけ遅延させたフイールド遅
延出力とが出力される。フレームメモリ１７のフ
レーム遅延出力は減算器１１及び加算器１４へ帰
還される。つまり、減算器１１で入力テレビジヨ
ン信号に対するフレーム間予測誤差が、減算器１
２でフレーム間予測誤差に対するフレーム内予測
誤差すなわち複合予測誤差がそれぞれ演算される
ことになる。そして、加算器１４の出力に複合予
測符号化における局部復号信号が得られる。

不等長符号化回路１９は量子化回路１５の出力
レベルに対応した予め定められた不等長符号を発
生し、この不等長符号に同期符号、モード符号等
を付加してバツフアメモリ２０へ送る。不等長符
号化回路１９では量子化回路１５で量子化された
信号が不等長符号化されるために不等長符号化回
路１９の出力は一定速度で出力されず、入力テレ
ビジヨン信号の性質によつて不規則に変化する。
したがつて、バツフアメモリ２０は不等長符号化
回路１９で不規則に発生する信号を一旦記憶し、
伝送路の伝送速度に整合するように、記憶されて
いる信号を順次バツフアメモリ２０から読出し伝
送路に送り出す。

受信端の復号化装置では、伝送路より一定速度
で送られてくる信号をバツフアメモリ２２に一旦
記憶させ、不等長復号化回路２３の要求に応じて
信号を出力する。不等長復号化回路２３は送信端
の不等長符号化回路１９で付加された同期符号お
よびモード符号等を検出し、受信端のテレビ信号
の同期信号にあわせて不等長符号を復号して加算
器２４へ出力する。加算器２４は不等長復号化回
路２３の出力と、送信端フレーム内予測フイルタ
１６と同じ特性を有するフレーム内予測フイルタ
２６の出力とを加算し、その出力は加算器２５と
フレーム内予測フイルタ２６へ送られる。フレー
ム内予測フイルタ２６は加算器２４の出力からフ
レーム内予測値を計算し、その計算結果を加算器
２４へ帰還する。つまり、加算器２４で複合予測
誤差におけるフレーム内予測に対する復号が行な
われ、フレーム間予測誤差が演算される。

加算器２５は加算器２４の出力とフレームメモ
リ２７の出力とを加算し、その出力はスイツチ２
９に送られる。通常の複合予測符号化においては
スイツチ２９は加算器２５の出力を選択しフレー
ムメモリ２７およびＤ／Ａ変換器２８へ送る。フ
レームメモリ２７では送信端のフレームメモリ１
７と同様にスイツチ２９より供給される信号をテ
レビジヨン信号の１フレーム時間だけ遅延させた
フレーム遅延出力と１フイールド時間だけ遅延さ
せたフイールド遅延出力とを出力する。フレーム
メモリ２７のフレーム遅延出力は加算器２５へ帰
還される。すなわち加算器２４から送られてくる
フレーム間予測誤差が加算器２５でフレーム間予
測に対する復号が行なわれ、テレビジヨン信号に
復号される。スイツチ２９より供給される復号テ
レビジヨン信号はＤ／Ａ変換器２８でアナログテ
レビジヨン信号に変換される。

以上が複合予測符号化を採用したフレーム間符
号化装置の動作説明である。以上の説明から明ら
かなように、フレーム間符号化した符号化情報は
入力テレビジヨン信号に依存して不規則に変化す
る。したがつて、送信端においては、この不規則
に発生する符号化情報をバツフアメモリ２０によ
つて平滑を行なうが、バツフアメモリ２０では平
滑出来ないような符号化情報の急激な発生を防ぐ
ために、一般に送信端の符号化装置においてはバ
ツフアメモリ２０の符号化情報の蓄積量を符号化
制御回路１８へ送り、この符号化情報蓄積量に応
じて符号化制御を行い、バツフアメモリ２０がオ
ーバーフローしたりアンダフローしたりする事を
防止している。

バツフアメモリ２０のオーバーフロー防止の有
力な符号化制御の１つにフイールド駒落しがあ
る。フイールド駒落しは２フイールド毎に１フイ
ールドを符号化し、残りの１フイールドの符号化
を停止する。このようにして符号化情報の発生は
半減するためバツフアメモリ２０のオーバーフロ
ー防止の非常に有力な手段となる。従来のフイー
ルド駒落しにおいては、符号化を停止し伝送され
ないフイールドの再生は受信側で符号化伝送され
たフイールドを繰返すか、伝送された前後のフイ
ールドからの内挿によつて得ているために、垂直
同期信号は奇数または偶数フイールドの一方の垂
直同期信号しか再現出来ない欠点があつた。この
欠点のために、フイールド駒落しを行なうとテレ
ビジヨンモニター上で奇数フイールドと偶数フイ
ールドとの走査線のインターレースが行なわれず
走査線が半分に減少した画面が再生されてしまつ
た。

この発明においては以下に説明するようにして
上述のフイールド駒落しによる欠点をなくしてい
る。まず、第１図および第２図によりフイールド
駒落しについて説明する。第２図Ａに示すよう
に、テレビジヨン信号は２フイールドで１フレー
ムを構成し、テレビジヨンモニター上では奇数フ
イールドおよび偶数フイールドの走査線が互いに
インターレースを行い一画面を構成する。フイー
ルド駒落しの場合は奇数または偶数フイールドの
みが符号化伝送される。

次に第１図によりフイールド駒落しの動作を説
明する。いま、奇数フイールドのみを符号化伝送
し、偶数フイールドの符号化伝送を停止する場合
のフイールド駒落しの動作について説明する。奇
数フイールドが符号化装置へ入力されている場合
の符号化動作は前述の説明の通常のフレーム間符
号化の動作と全く同様な動作をする。すなわち、
送信端においてはスイツチ２１は加算器１４の出
力を選択してフレームメモリ１７へ送り、受信端
においてはスイツチ２９は加算器２５の出力を選
択してフレームメモリ２７へ送る。しかし偶数フ
イールドが符号化装置へ入力されている場合は、
送信端においては量子化回路１５の出力を入力信
号に無関係に強制的に零にし、つまり複合予測誤
差信号を強制的に零にするとともにスイツチ２１
はフレームメモリ１７のフイールド遅延出力を選
択し、これをフレームメモリ１７へ送る。従つ
て、偶数フイールドが符号化装置へ入力されてい
る間符号化が停止されるとともにフレームメモリ
１７には符号化が停止された偶数フイールドの画
像のかわりに直前に符号化された奇数フイールド
の画像が格納される。このためフレームメモリ１
７には同一画像の奇数フイールドが連続して２フ
イールド格納される。不等長符号化回路１９では
偶数フイールドが符号化装置に入力され符号化が
停止されている間はモード符号をフイールド駒落
しモードであることを指定するモード符号とし
て、バツフアメモリ２０へ送る。この間は量子化
回路１５の出力である複合予測誤差信号は零とな
つているため複合予測誤差情報の不等長符号化は
停止される。したがつて、フイールド駒落しされ
ているときは不等長符号化回路１９の出力はモー
ド符号以外のテレビジヨン信号の符号化情報は発
生しない。

これらのフイールド駒落しに関する制御は符号
化制御回路１８でバツフアメモリ２０の符号化情
報蓄積量を監視し、バツフアメモリ２０でオーバ
ーフローが生じないように制御される。つまり、
バツフアメモリ２０に蓄積された符号化情報量が
増大して符号化情報蓄積量が予め定められたしき
い値を超えると符号化制御回路１８はフイールド
駒落しモードで符号化装置が動作するように制御
線２を通じて量子化回路１５、スイツチ２１、不
等長符号化回路１９へそれぞれ指令を出す。量子
化回路１５、スイツチ２１および不等長符号化回
路１９はそれぞれ符号化制御回路１８から制御線
２を通じて送られてくる制御信号のレベルの高低
によつて次の動作をする。

量子化回路１５においては符号化制御回路１８
から送られてくる制御信号のレベルが高レベルの
場合は量子化回路１５の入力信号をそのまま予め
定められた量子化特性によつて量子化を行なう
が、制御信号が低レベルの場合には入力信号に無
関係に量子化回路１５の出力を強制的に零にす
る。スイツチ２１は制御信号が高レベルの場合に
は加算器１４の出力を選択してフレームメモリ１
７へ送るが、制御信号が低レベルの場合はフレー
ムメモリ１７のフイールド遅延出力を選択しフレ
ームメモリ１７へ送る。不等長符号化回路１９は
符号化制御回路１８から送られてくる制御信号の
レベルの高低をモード符号に符号化して伝送す
る。

すなわち、符号化装置は符号化制御回路１８か
ら供給される制御信号のレベルが高レベルのとき
は通常の符号化となり、低レベルのときはフイー
ルド駒落しの動作となる。この発明の符号化制御
回路１８は第２図Ｂに示すような制御信号を発生
し、フイールド駒落しモードの制御を行う。第２
図Ｂに示す制御信号のように、フイールド駒落し
モードを制御する制御信号は垂直同期信号期間は
低レベルにならない制御信号を発生する。従つて
垂直同期信号期間が駒落しされるようなことはな
い。

この種の制御信号は従来においてはバツフアメ
モリ２０の記憶量が所定値を超えたことにもとづ
き、垂直同期信号と同期して１フイールド期間の
信号として作られた。この発明では上記制御信号
は垂直同期信号と同期して作られるが垂直同期信
号を含まないようにされる。

受信端においては不等長復号回路２３でフイー
ルド駒落しモードであるか否かをモード符号から
検出し、その検出結果を制御信号として制御線３
を通じてスイツチ２９へ送る。送信端の不等長符
号化回路１９で符号化制御回路１８で発生した制
御信号をモード符号に符号化して伝送するため、
不等長復号化回路２３では符号化制御回路１８で
発生した制御信号と同一の制御信号が再生され
る。スイツチ２９は不等長復号化回路２３から送
られてくる制御信号が低レベルのときはフレーム
メモリ２７のフイールド遅延出力を選択し、フレ
ームメモリ２７およびＤ／Ａ変換器２８へ送る。
また、前記制御信号が高レベルのときはスイツチ
２９は加算器２５の出力を選択しフレームメモリ
２７およびＤ／Ａ変換器２８へ送る。したがつ
て、偶数フイールドが駒落しされている場合には
直前の奇数フイールドが繰返してＤ／Ａ変換器２
８から再生されるが、この発明においては有効画
素信号のみが駒落しされ、垂直同期信号が駒落し
されることがないために、奇数フイールドの垂直
同期信号が繰返されることがなく、いかなる場合
でも受信端において垂直同期信号は常に正確に再
生される。

以上の実施例の説明から明らかなように、この
発明においては受信端においてフイールド駒落し
されているフイールドの正しい垂直同期信号を再
生するために特別な回路を付加する必要がないた
めに回路構成を複雑にすることなく垂直同期信号
に対して常にトランスペアレントな符号化が実現
できる。なお、この実施例においてはフイールド
駒落しされた画像は直前のフイールドの画像を繰
返しによつて再生しているが、前後のフイールド
の内挿により再生することも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明によるフレーム間符号化装置
の実施例の構成を示すブロツク図、第２図はこの
発明の説明図である。１０：Ａ／Ｄ変換器、１１，１２：減算器、１
３，１４，２４，２５：加算器、１５：量子化回
路、１６，２６：フレーム内予測フイルタ、１
７，２７：フレームメモリ、１８：符号化制御回
路、１９：不等長符号化回路、２０，２２：バツ
フアメモリ、２１，２９：スイツチ、２３：不等
長復号回路、２８：Ｄ／Ａ変換器。

Claims

【特許請求の範囲】

１符号化出力を一時記憶するバツフアメモリの
記憶量が所定値を越えると制御信号を発生して一
方のフイールドについてのみ駒落しを行うフレー
ム間符号化装置において、上記制御信号は垂直同
期期間を除いて発生され、駒落しが行われている
間でも偶数フイールド及び奇数フイールドの各垂
直同期信号が送出されるように構成されてなるフ
レーム間符号化装置。