JP3303869B2 - 画像符号化方法、画像符号化装置、画像復号化方法 - Google Patents
画像符号化方法、画像符号化装置、画像復号化方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、テレビジョン信号
（以下ＴＶ信号）や画像信号の通信に係り、特に、ＴＶ
会議装置やＴＶ電話装置に関する。
（以下ＴＶ信号）や画像信号の通信に係り、特に、ＴＶ
会議装置やＴＶ電話装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＴＶ信号をディジタル的に圧縮し６４ｋ
ｂ／ｓ程度の伝走路を用いて伝送するＴＶ電話，ＴＶ会
議が普及しつつある。しかし、画面のフォーマットや圧
縮方式等が各メーカー，機関によって異なるため相互の
通信は不可能であった。そこで、国際電信電話諮問委員
会（ＣＣＩＴＴ）において圧縮方式や画面のフォーマッ
トの標準化が検討され、勧告化に至った。
ｂ／ｓ程度の伝走路を用いて伝送するＴＶ電話，ＴＶ会
議が普及しつつある。しかし、画面のフォーマットや圧
縮方式等が各メーカー，機関によって異なるため相互の
通信は不可能であった。そこで、国際電信電話諮問委員
会（ＣＣＩＴＴ）において圧縮方式や画面のフォーマッ
トの標準化が検討され、勧告化に至った。
【０００３】以下、ＣＣＩＴＴの標準方式の概略を説明
する。
する。
【０００４】標準化方式では、図２に示すように、ＴＶ
方式の異なる国間でも相互通信ができるように中間フォ
ーマット（以下ＣＩＦ：Common Intermediate Forma
t）と呼ばれる画像フォーマットを採用している。ＣＩ
ＦはＴＶ画面の１フレームを輝度信号３５２×２８８画
素、色信号ＣＢ１７６×１４４画素、色信号ＣＲ １７
６×１４４画素にディジタル的に分割し、これを最大３
０フレーム／秒で伝送するものである。ＣＩＦは、日米
中心のＴＶ方式であるＮＴＳＣの画像フォーマットと欧
州中心のＰＡＬのフォーマットの中間にあたる。
方式の異なる国間でも相互通信ができるように中間フォ
ーマット（以下ＣＩＦ：Common Intermediate Forma
t）と呼ばれる画像フォーマットを採用している。ＣＩ
ＦはＴＶ画面の１フレームを輝度信号３５２×２８８画
素、色信号ＣＢ１７６×１４４画素、色信号ＣＲ １７
６×１４４画素にディジタル的に分割し、これを最大３
０フレーム／秒で伝送するものである。ＣＩＦは、日米
中心のＴＶ方式であるＮＴＳＣの画像フォーマットと欧
州中心のＰＡＬのフォーマットの中間にあたる。
【０００５】ＣＩＦの１フレームは図３のように、１２
個のＧＯＢ（Group Of Block）と呼ぶ領域に分割され
る。ＧＯＢは更に３３個のマクロブロック（ＭＢ）に分
割される。すなわちＭＢは１６×１６画素の輝度信号と
８×８画素の色信号ＣＢと８×８画素の色信号ＣＲとか
らなる。輝度信号は更に４つの８×８画素のブロックに
分割され、２つの色信号とあわせて、６つの８×８画素
のブロックになる。
個のＧＯＢ（Group Of Block）と呼ぶ領域に分割され
る。ＧＯＢは更に３３個のマクロブロック（ＭＢ）に分
割される。すなわちＭＢは１６×１６画素の輝度信号と
８×８画素の色信号ＣＢと８×８画素の色信号ＣＲとか
らなる。輝度信号は更に４つの８×８画素のブロックに
分割され、２つの色信号とあわせて、６つの８×８画素
のブロックになる。
【０００６】圧縮符号化処理は、ＭＢを基本単位とし
て、図１１のソース符号化回路６およびビデオマルチプ
レクス回路７により行う。ソース符号化回路６は画像の
冗長性を抑圧し、ビデオマルチプレクス符号化回路７は
冗長性を取り除いた画素信号を符号化し、伝送する。
て、図１１のソース符号化回路６およびビデオマルチプ
レクス回路７により行う。ソース符号化回路６は画像の
冗長性を抑圧し、ビデオマルチプレクス符号化回路７は
冗長性を取り除いた画素信号を符号化し、伝送する。
【０００７】ソース符号か並びにビデオマルチプレクス
符号化の詳細については、電子情報通信学会画像符号化
シンポジウム主催「ＰＣＳＪ８９画像符号化講演会」４
５ページからに詳細に記述されている。
符号化の詳細については、電子情報通信学会画像符号化
シンポジウム主催「ＰＣＳＪ８９画像符号化講演会」４
５ページからに詳細に記述されている。
【０００８】ソース符号化では直前に符号化し伝送した
画面（参照画面）を、自ら再生し保持しておく。符号化
するＭＢ毎に参照画面から最も類似した部分（大きさは
ＭＢと同じ。以下参照ＭＢ）を探し、符号化するＭＢと
参照ＭＢの差分を伝送する。差分とは符号化ＭＢ内の各
画素の値から、参照ＭＢ内の対応する画素の値を引いた
信号を表す。この差分信号は８×８画素ごとに、離散コ
サイン変換（ＤＣＴ）と呼ばれる直交変換を施される。
宮原誠著「系統的画像符号化」（アイピーシー、１９９
０．７）の２２２ページからに、および、同書の２５０
ページからに記述があるように、ＤＣＴは周辺数変換の
一種であり、画像信号あるいはその差分信号を周波数
（ＤＣＴ係数）に分散する。こうして得られたＤＣＴ係
数の低周波成分を中心に伝送することによって圧縮を行
っている。
画面（参照画面）を、自ら再生し保持しておく。符号化
するＭＢ毎に参照画面から最も類似した部分（大きさは
ＭＢと同じ。以下参照ＭＢ）を探し、符号化するＭＢと
参照ＭＢの差分を伝送する。差分とは符号化ＭＢ内の各
画素の値から、参照ＭＢ内の対応する画素の値を引いた
信号を表す。この差分信号は８×８画素ごとに、離散コ
サイン変換（ＤＣＴ）と呼ばれる直交変換を施される。
宮原誠著「系統的画像符号化」（アイピーシー、１９９
０．７）の２２２ページからに、および、同書の２５０
ページからに記述があるように、ＤＣＴは周辺数変換の
一種であり、画像信号あるいはその差分信号を周波数
（ＤＣＴ係数）に分散する。こうして得られたＤＣＴ係
数の低周波成分を中心に伝送することによって圧縮を行
っている。
【０００９】ＤＣＴ係数を伝送するのと同時に参照ＭＢ
の相対的な位置も「動きベクトル」として伝送する。も
し、符号化するＭＢと参照ＭＢの各対応する画素の値が
ほとんど等しければ、ＤＣＴ係数は全て零になるため伝
送しない（NOCODED)。NOCODEDのうち、特に動きベクト
ルが零、すなわち、その部分の画像に変化がないとき
は、変化のないＭＢ（無効ＭＢ）という情報のみを伝送
する。
の相対的な位置も「動きベクトル」として伝送する。も
し、符号化するＭＢと参照ＭＢの各対応する画素の値が
ほとんど等しければ、ＤＣＴ係数は全て零になるため伝
送しない（NOCODED)。NOCODEDのうち、特に動きベクト
ルが零、すなわち、その部分の画像に変化がないとき
は、変化のないＭＢ（無効ＭＢ）という情報のみを伝送
する。
【００１０】ビデオマルチプレクス符号化ではＤＣＴの
結果の信号，ＭＢの属性（NOCODEDか否か等），動きベ
クトル等を可変長符号で符号化し伝送する。
結果の信号，ＭＢの属性（NOCODEDか否か等），動きベ
クトル等を可変長符号で符号化し伝送する。
【００１１】以上が標準化方式の概略である。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】一般にＮＴＳＣ信号を
ディジタル化する場合ＮＴＳＣ内部の基準信号である約
３.５８ ＭＨｚの整数倍（通常４倍の約１４.３ ＭＨ
ｚ）の周波数でサンプリングをおこなうため、１走査線
あたり９１０画素となる。１フレームの走査線数（垂直
方向の解像度）は５２５ラインである。ＴＶ電話やＴＶ
会議等ではこれらの信号のうち垂直・水平同期信号など
を除いた有効領域のみを伝送する。すなわち、水平７６
８画素×垂直４８０ライン、あるいはその水平垂直半分
の解像度の３８４画素×２４０ラインのフォーマットが
用いられる。とくに６４ｋｂ／ｓから３８４ｋｂ／ｓ程
度の非常に速度遅い伝送路を用いるときには後者の３８
４×２４０のフォーマットがよく用いられる。このた
め、標準化方式で通信を行う場合には、ＮＴＳＣのＴＶ
信号をＣＩＦに変換し圧縮・符号化しなければならな
い。逆に、受信した側でも再生したＣＩＦの信号をＮＴ
ＳＣ信号に変換して表示しなければならない。
ディジタル化する場合ＮＴＳＣ内部の基準信号である約
３.５８ ＭＨｚの整数倍（通常４倍の約１４.３ ＭＨ
ｚ）の周波数でサンプリングをおこなうため、１走査線
あたり９１０画素となる。１フレームの走査線数（垂直
方向の解像度）は５２５ラインである。ＴＶ電話やＴＶ
会議等ではこれらの信号のうち垂直・水平同期信号など
を除いた有効領域のみを伝送する。すなわち、水平７６
８画素×垂直４８０ライン、あるいはその水平垂直半分
の解像度の３８４画素×２４０ラインのフォーマットが
用いられる。とくに６４ｋｂ／ｓから３８４ｋｂ／ｓ程
度の非常に速度遅い伝送路を用いるときには後者の３８
４×２４０のフォーマットがよく用いられる。このた
め、標準化方式で通信を行う場合には、ＮＴＳＣのＴＶ
信号をＣＩＦに変換し圧縮・符号化しなければならな
い。逆に、受信した側でも再生したＣＩＦの信号をＮＴ
ＳＣ信号に変換して表示しなければならない。
【００１３】代表的な符号化装置の例を図１１に示す。
入力されたＴＶ信号（ＮＴＳＣ）は、まず色輝度分離・
サンプリング回路２で水平方向の画素数がＣＩＦ（３５
２画素）に変換される。この変換の方法には幾つもの方
法が考えられるが、代表的なものには図７や図８のよう
な方法がある。図７は、アナログのＴＶ信号を色輝度分
離回路２０で分離した後に、Ａ／Ｄ変換２１，２４にお
いてＣＩＦに合った周波数（輝度約６.７ ＭＨｚ、色約
３.４ ＭＨｚ）でサンプリングする方法、図８はＡ／Ｄ
変換２１によってディジタル化されたＴＶ信号をディジ
タル色輝度分離回路２３で色信号と輝度信号を分離し、
ディジタルフィルタ２２，２５によってサンプリング数
を変換する方法である。
入力されたＴＶ信号（ＮＴＳＣ）は、まず色輝度分離・
サンプリング回路２で水平方向の画素数がＣＩＦ（３５
２画素）に変換される。この変換の方法には幾つもの方
法が考えられるが、代表的なものには図７や図８のよう
な方法がある。図７は、アナログのＴＶ信号を色輝度分
離回路２０で分離した後に、Ａ／Ｄ変換２１，２４にお
いてＣＩＦに合った周波数（輝度約６.７ ＭＨｚ、色約
３.４ ＭＨｚ）でサンプリングする方法、図８はＡ／Ｄ
変換２１によってディジタル化されたＴＶ信号をディジ
タル色輝度分離回路２３で色信号と輝度信号を分離し、
ディジタルフィルタ２２，２５によってサンプリング数
を変換する方法である。
【００１４】このようにサンプリングされた信号は、輝
度信号，色信号ＣＢ、色信号ＣＲの順に垂直方向に順次
読み出され、走査線数変換フィルタ６０によって５対６
の割合で新たな画素が追加される。
度信号，色信号ＣＢ、色信号ＣＲの順に垂直方向に順次
読み出され、走査線数変換フィルタ６０によって５対６
の割合で新たな画素が追加される。
【００１５】走査線数変換フィルタでは垂直方向に読み
出された５つの画素から６つの画素を作り出す。図１３
に線形補間による走査線数変換の原理を示す。図１３に
おいてＣＩＦのｊライン、（ｊ＋６）ラインについて
は、それぞれＮＴＳＣのｉライン、（ｉ＋５）ラインの
値をそのまま出力する。（ｊ＋１）〜（ｊ＋５）ライン
についてはそれぞれ空間的に上下のラインの値の加重平
均によって計算する。例えば、（ｊ＋１）ラインはＮＴ
ＳＣのｉラインと（ｉ＋１）ラインの間、５／６の位置
にある。そこで、（ｉライン）の信号の１／６倍と（ｉ
＋１）ラインの信号の５／６倍を加えることによってＣ
ＩＦ（ｊ＋１）ラインの信号を得る。走査線数変換フィ
ルタの例を図１２に示す。
出された５つの画素から６つの画素を作り出す。図１３
に線形補間による走査線数変換の原理を示す。図１３に
おいてＣＩＦのｊライン、（ｊ＋６）ラインについて
は、それぞれＮＴＳＣのｉライン、（ｉ＋５）ラインの
値をそのまま出力する。（ｊ＋１）〜（ｊ＋５）ライン
についてはそれぞれ空間的に上下のラインの値の加重平
均によって計算する。例えば、（ｊ＋１）ラインはＮＴ
ＳＣのｉラインと（ｉ＋１）ラインの間、５／６の位置
にある。そこで、（ｉライン）の信号の１／６倍と（ｉ
＋１）ラインの信号の５／６倍を加えることによってＣ
ＩＦ（ｊ＋１）ラインの信号を得る。走査線数変換フィ
ルタの例を図１２に示す。
【００１６】垂直方向に読み出された２４０ラインＴＶ
信号１０２は遅延回路７０に保持されている１つ前の信
号１２１と共に。先に説明した加重平均の計算に使用さ
れる。信号１０２，１２１は、重み発生回路７１におい
て画像信号の読みだし垂直アドレス１１４に対応して生
成した重み係数１２４，１２５とそれぞれ積算器７２，
７３，加算器７４において加重平均計算され、２８８ラ
インＴＶ信号１０４に変換される。この処理は入力の２
４０ライン信号５ライン周期に完結し、遅延回路７０に
保持されているデータもこの周期に同期して信号線１２
６によってクリアされる。
信号１０２は遅延回路７０に保持されている１つ前の信
号１２１と共に。先に説明した加重平均の計算に使用さ
れる。信号１０２，１２１は、重み発生回路７１におい
て画像信号の読みだし垂直アドレス１１４に対応して生
成した重み係数１２４，１２５とそれぞれ積算器７２，
７３，加算器７４において加重平均計算され、２８８ラ
インＴＶ信号１０４に変換される。この処理は入力の２
４０ライン信号５ライン周期に完結し、遅延回路７０に
保持されているデータもこの周期に同期して信号線１２
６によってクリアされる。
【００１７】この走査線数変換の別の方法として、垂直
方向に補間フィルタをかける方法や、現在クリアビジョ
ン受像機に見られるように順次走査化によって走査線数
４８０ラインの画面を作り出し、フィルタによって４８
０ラインから５対３に間引いて２８８ラインの走査線を
作り出す方法などもある。
方向に補間フィルタをかける方法や、現在クリアビジョ
ン受像機に見られるように順次走査化によって走査線数
４８０ラインの画面を作り出し、フィルタによって４８
０ラインから５対３に間引いて２８８ラインの走査線を
作り出す方法などもある。
【００１８】受信側では、２８８ライン伝送されてきた
走査線を６対５に間引いて２４０ラインにして出力す
る。
走査線を６対５に間引いて２４０ラインにして出力す
る。
【００１９】このようにＮＴＳＣ方式同士の通信でも走
査線数を変換しなければならず、変換による画質の劣
化、ならびに変換装置自体の回路規模、コスト等が問題
となる。
査線数を変換しなければならず、変換による画質の劣
化、ならびに変換装置自体の回路規模、コスト等が問題
となる。
【００２０】従って、本発明の目的は、走査線数変換に
よる画質劣化なしに、標準化に合致した方法でＴＶ信号
を符号化することにある。
よる画質劣化なしに、標準化に合致した方法でＴＶ信号
を符号化することにある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】上記目的は、ＣＩＦで伝
送する画面（２８８ライン）のうち２４０ラインにのみ
有効なＴＶ信号を伝送し、残りの部分（４８ライン）に
は無効な情報を詰めることにより、達成される。
送する画面（２８８ライン）のうち２４０ラインにのみ
有効なＴＶ信号を伝送し、残りの部分（４８ライン）に
は無効な情報を詰めることにより、達成される。
【００２２】上記の方法により、ＮＴＳＣ同士の通信時
には走査線数変換による画質の劣化がなくなり、回路規
模も走査線数変換回路をつけた場合に比べ減少する。さ
らに、符号化して伝送する画素数が減るために、１画素
あたりの情報量を増やし、さらによい画質のＴＶ信号を
伝送することができる。また、１画素あたりの処理時間
も長い時間がかけられるため、従来よりも低速の素子、
あるいは従来よりも簡素な回路構成をとることができた
り、従来と同じ素子，同じ回路構成で従来よりも単位時
間に多くのフレーム数を符号化・復号化することが可能
となる。
には走査線数変換による画質の劣化がなくなり、回路規
模も走査線数変換回路をつけた場合に比べ減少する。さ
らに、符号化して伝送する画素数が減るために、１画素
あたりの情報量を増やし、さらによい画質のＴＶ信号を
伝送することができる。また、１画素あたりの処理時間
も長い時間がかけられるため、従来よりも低速の素子、
あるいは従来よりも簡素な回路構成をとることができた
り、従来と同じ素子，同じ回路構成で従来よりも単位時
間に多くのフレーム数を符号化・復号化することが可能
となる。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、画面を用いて本発明を詳細
に説明する。
に説明する。
【００２４】図１は本発明を取り入れたＴＶ信号符号化
装置のブロック図である。１０の部分が本発明の部分で
ある。入力されたＮＴＳＣ信号１は色輝度分離およびサ
ンプリング回路２においてディジタルＴＶ信号１０１に
変換される。ディジタルＴＶ信号は信号並び換え回路３
において有効領域の部分（２４０ライン）のみ切り出さ
れる。信号並び換え回路３は図９のように１フレームを
記憶できるメモリ３０が内蔵されており、一度記憶され
たディジタルＴＶ信号１０１は輝度信号，色信号ＣＢ，
色信号ＣＲの順に時間軸変換され２４０ラインディジタ
ルＴＶ信号１０２に変換される。一方、固定値送出回路
４では任意のディジタルの固定値を固定値信号１０３に
出力する。固定値送出回路４は図１０のように、任意の
値を繰り返し出力できるように、固定領域の画素の値を
記憶しているＲＯＭ４０が入っている。このデータはア
ドレス信号１１２で指定される。この固定値は画像のダ
イナミックレンジ内に入っていればどのような値でもよ
い。２４０ラインディジタルＴＶ信号１０２と固定値信
号１０３はスイッチ５によって切り替え合成をし、２８
８ラインになる。この切り替え信号１１０はタイミング
回路９により生成される。スイッチ５で生成された２８
８ラインディジタルＴＶ信号１０４は、ソース符号化回
路６およびマルチプレクス符号化回路７により圧縮され
伝走路８に出力される。
装置のブロック図である。１０の部分が本発明の部分で
ある。入力されたＮＴＳＣ信号１は色輝度分離およびサ
ンプリング回路２においてディジタルＴＶ信号１０１に
変換される。ディジタルＴＶ信号は信号並び換え回路３
において有効領域の部分（２４０ライン）のみ切り出さ
れる。信号並び換え回路３は図９のように１フレームを
記憶できるメモリ３０が内蔵されており、一度記憶され
たディジタルＴＶ信号１０１は輝度信号，色信号ＣＢ，
色信号ＣＲの順に時間軸変換され２４０ラインディジタ
ルＴＶ信号１０２に変換される。一方、固定値送出回路
４では任意のディジタルの固定値を固定値信号１０３に
出力する。固定値送出回路４は図１０のように、任意の
値を繰り返し出力できるように、固定領域の画素の値を
記憶しているＲＯＭ４０が入っている。このデータはア
ドレス信号１１２で指定される。この固定値は画像のダ
イナミックレンジ内に入っていればどのような値でもよ
い。２４０ラインディジタルＴＶ信号１０２と固定値信
号１０３はスイッチ５によって切り替え合成をし、２８
８ラインになる。この切り替え信号１１０はタイミング
回路９により生成される。スイッチ５で生成された２８
８ラインディジタルＴＶ信号１０４は、ソース符号化回
路６およびマルチプレクス符号化回路７により圧縮され
伝走路８に出力される。
【００２５】タイミング回路９は同時にアドレス１１
１，１１２をそれぞれ信号並び換え回路３と固定値送出
回路４に送出している。タイミング回路９のタイミング
チャートを図４に示す。輝度信号の上部２４０ラインは
２４０ラインディジタルＴＶ信号１０２の信号を選択し
（タイミングチャートでは切り替え信号１１０がハイレ
ベル）、輝度信号の内残りの４８ラインは固定値信号１
０３を選択する（タイミングチャートではローレベ
ル）。色信号についても輝度信号に対応して上部１２０
ラインをハイレベル、残り２４ラインをローレベルにす
る。このようにしてＣＩＦのＴＶ信号１０４を得る。符
号化処理は従来例と同様に、標準化に完全に合致した方
法で行う。符号化される画像は図５のように上部２４０
ラインには通常の画像信号が入り、下部４８ラインには
固定値信号１０３によって定まる画像が入る。この固定
部の画像は、例えば輝度信号を１２８固定（ダイナミッ
クレンジ０〜２５５），色信号０固定とした場合には灰
色の一定値になる。
１，１１２をそれぞれ信号並び換え回路３と固定値送出
回路４に送出している。タイミング回路９のタイミング
チャートを図４に示す。輝度信号の上部２４０ラインは
２４０ラインディジタルＴＶ信号１０２の信号を選択し
（タイミングチャートでは切り替え信号１１０がハイレ
ベル）、輝度信号の内残りの４８ラインは固定値信号１
０３を選択する（タイミングチャートではローレベ
ル）。色信号についても輝度信号に対応して上部１２０
ラインをハイレベル、残り２４ラインをローレベルにす
る。このようにしてＣＩＦのＴＶ信号１０４を得る。符
号化処理は従来例と同様に、標準化に完全に合致した方
法で行う。符号化される画像は図５のように上部２４０
ラインには通常の画像信号が入り、下部４８ラインには
固定値信号１０３によって定まる画像が入る。この固定
部の画像は、例えば輝度信号を１２８固定（ダイナミッ
クレンジ０〜２５５），色信号０固定とした場合には灰
色の一定値になる。
【００２６】このとき伝送路８に送出される符号１０６
は図６のように上部２４０ラインに対応するＧＯＢ（１
から１０）には画像の符号が入り、ＧＯＢ１１とＧＯＢ
１２には固定値信号１０３を符号化した符号が入る。こ
の固定領域の符号量は一般に画像の符号量よりもはるか
に少ない。例えば、一度固定領域を符号化伝送してしま
い、さらにソース符号化回路が前画像との差分を伝送す
るモードになっている場合（通常の符号化モード）に
は、画像と変化がないため符号量は０ビットになる。こ
れにより、２８８ライン全てが有効な画像である場合に
比べて伝送する情報量は１／６（約１７％）削減され
る。
は図６のように上部２４０ラインに対応するＧＯＢ（１
から１０）には画像の符号が入り、ＧＯＢ１１とＧＯＢ
１２には固定値信号１０３を符号化した符号が入る。こ
の固定領域の符号量は一般に画像の符号量よりもはるか
に少ない。例えば、一度固定領域を符号化伝送してしま
い、さらにソース符号化回路が前画像との差分を伝送す
るモードになっている場合（通常の符号化モード）に
は、画像と変化がないため符号量は０ビットになる。こ
れにより、２８８ライン全てが有効な画像である場合に
比べて伝送する情報量は１／６（約１７％）削減され
る。
【００２７】受信側においては、標準化方式に従い伝送
されてきた符号を解読し２８８ラインの再生画像を得
る。これを走査線数変換により２４０ラインに変換し、
表示すれば図５に示したような下に灰色の帯の入った画
像が得られる（２８８ライン表示モード）。もし、相手
が２４０ラインしか有効領域がないことが分かれば、そ
の有効領域のみを表示すればよい（２４０ライン表示モ
ード）。有効領域の大きさを相手に知らせる手段として
は、特定（例えば１１番目）のＧＯＢヘッダの後に特殊
な符号を挿入したり、ピクチャヘッダの中で知らせた
り、通信開始時に伝送する符号化装置のメーカー名等に
より自動的に判定したりする事が考えられる。また、下
部２つのＧＯＢが連続して変化がない場合に自動的に切
り替えることや、装置に切り替えのスイッチ等をつけ、
ユーザーに選択をさせる方法もある。
されてきた符号を解読し２８８ラインの再生画像を得
る。これを走査線数変換により２４０ラインに変換し、
表示すれば図５に示したような下に灰色の帯の入った画
像が得られる（２８８ライン表示モード）。もし、相手
が２４０ラインしか有効領域がないことが分かれば、そ
の有効領域のみを表示すればよい（２４０ライン表示モ
ード）。有効領域の大きさを相手に知らせる手段として
は、特定（例えば１１番目）のＧＯＢヘッダの後に特殊
な符号を挿入したり、ピクチャヘッダの中で知らせた
り、通信開始時に伝送する符号化装置のメーカー名等に
より自動的に判定したりする事が考えられる。また、下
部２つのＧＯＢが連続して変化がない場合に自動的に切
り替えることや、装置に切り替えのスイッチ等をつけ、
ユーザーに選択をさせる方法もある。
【００２８】以下の変形例も本発明に含まれることは明
かである。また、以下の変形例の組み合わせも本発明に
含まれる。
かである。また、以下の変形例の組み合わせも本発明に
含まれる。
【００２９】上記実施例では、伝送する画面の有効領域
は３５２×２４０の大きさとしていたが、この画面の大
きさは水平方向３５２画素以下、垂直方向２８８ライン
以下であれば任意の大きさで構わない。
は３５２×２４０の大きさとしていたが、この画面の大
きさは水平方向３５２画素以下、垂直方向２８８ライン
以下であれば任意の大きさで構わない。
【００３０】上記実施例では、固定領域として直流値を
用いたが、フレーム間で変化のない画像であれば、上記
の実施例と同じ効率で通信が可能になる。また、固定領
域の一部分に変化があっても変化する面積が小さければ
効率をあまり落とさずに通信が可能となる。
用いたが、フレーム間で変化のない画像であれば、上記
の実施例と同じ効率で通信が可能になる。また、固定領
域の一部分に変化があっても変化する面積が小さければ
効率をあまり落とさずに通信が可能となる。
【００３１】上記実施例では、固定領域は画面下部に配
置していたが、画面上部でも、あるいは画面上部と下部
に分離しても、あるいは伝送する画面の有効領域（２４
０ラインのＴＶ信号）を複数に分離し、分離したそれぞ
れの領域の間に固定領域を配置してもかまわない。
置していたが、画面上部でも、あるいは画面上部と下部
に分離しても、あるいは伝送する画面の有効領域（２４
０ラインのＴＶ信号）を複数に分離し、分離したそれぞ
れの領域の間に固定領域を配置してもかまわない。
【００３２】通信開始前あるいは通信中に、送信・受信
双方でＧＯＢ１１およびＧＯＢ１２を伝送しない取り決
めを行えば、ＧＯＢ１１と１２のＧＯＢヘッダは送らな
くてもよい。この場合、伝送の効率はさらによくなる。
双方でＧＯＢ１１およびＧＯＢ１２を伝送しない取り決
めを行えば、ＧＯＢ１１と１２のＧＯＢヘッダは送らな
くてもよい。この場合、伝送の効率はさらによくなる。
【００３３】２８８ライン画像出力モードでは画面内に
固定領域が表示される。この固定領域部分を、受信側で
生成する画像で置き換えて表示してもよい。
固定領域が表示される。この固定領域部分を、受信側で
生成する画像で置き換えて表示してもよい。
【００３４】固定領域は４８走査線単位に画面の（４８
×Ｎ＋１）ライン目（Ｎは整数）、すなわちＧＯＢの境
界を跨がないように配置した場合が、伝送効率が最も高
くなる。しかし、１６走査線単位に（１６×Ｎ＋１）ラ
イン目（Ｎは整数）に配置しても、前記の配置法に比べ
やや効率は落ちるものの高い伝送効率が得られる。ま
た、８走査線単位に（８×Ｎ＋１）ライン目に配置して
も構わない。
×Ｎ＋１）ライン目（Ｎは整数）、すなわちＧＯＢの境
界を跨がないように配置した場合が、伝送効率が最も高
くなる。しかし、１６走査線単位に（１６×Ｎ＋１）ラ
イン目（Ｎは整数）に配置しても、前記の配置法に比べ
やや効率は落ちるものの高い伝送効率が得られる。ま
た、８走査線単位に（８×Ｎ＋１）ライン目に配置して
も構わない。
【００３５】上記のうち「８走査線単位」の場合、図１
４のように画面の有効領域と固定領域の境界がＭＢにか
かる。このときには以下のような処理が必要となる。
４のように画面の有効領域と固定領域の境界がＭＢにか
かる。このときには以下のような処理が必要となる。
【００３６】境界がかかっているＭＢでは動きベクトル
は零に固定する。あるいは、動きベクトルを探索する
時、有効領域の部分（上半分：１６×８画素）のみを用
いて類似する参照ＭＢを探索する。有効領域部分のみを
用いて探索し生成した差分信号は、そのまま符号化した
場合には図１５「差分ＭＢ」のように固定領域に対応す
る部分（下半分：１６×８画素）に余分な画像が入り、
多くの符号が発生してしまう。そのため、この固定領域
に対応する部分を図１５「修正ＭＢ」のように強制的に
NOCODEDにして情報量の増大を防ぎ、受信側ではこの部
分を固定値に置き換えることによって画質の劣化を防ぐ
処理が必要になる。
は零に固定する。あるいは、動きベクトルを探索する
時、有効領域の部分（上半分：１６×８画素）のみを用
いて類似する参照ＭＢを探索する。有効領域部分のみを
用いて探索し生成した差分信号は、そのまま符号化した
場合には図１５「差分ＭＢ」のように固定領域に対応す
る部分（下半分：１６×８画素）に余分な画像が入り、
多くの符号が発生してしまう。そのため、この固定領域
に対応する部分を図１５「修正ＭＢ」のように強制的に
NOCODEDにして情報量の増大を防ぎ、受信側ではこの部
分を固定値に置き換えることによって画質の劣化を防ぐ
処理が必要になる。
【００３７】また、境界がかかっているＭＢの色信号
は、有効領域と固定領域の境界がブロックにもかかって
いる（図１５差分色ブロック）。このようなブロックも
そのまま符号化を行うと多くの符号を発生してしまう。
そのため、固定領域の信号値を強制的に零にする（図１
５修正色ブロック左）、あるいは、境界を中心として有
効領域を固定領域に線対称に複写する（図１５修正色ブ
ロック右）、あるいは、有効領域から外挿入予測により
固定領域の信号を作り換える等の処理をした後に符号化
処理を行う必要がある。
は、有効領域と固定領域の境界がブロックにもかかって
いる（図１５差分色ブロック）。このようなブロックも
そのまま符号化を行うと多くの符号を発生してしまう。
そのため、固定領域の信号値を強制的に零にする（図１
５修正色ブロック左）、あるいは、境界を中心として有
効領域を固定領域に線対称に複写する（図１５修正色ブ
ロック右）、あるいは、有効領域から外挿入予測により
固定領域の信号を作り換える等の処理をした後に符号化
処理を行う必要がある。
【００３８】
【発明の効果】本発明を適用することにより、伝送する
ＴＶ信号の画質が向上するほか回路規模も小さくするこ
とが可能になる、あるいは単位時間により多くのフレー
ムを符号化することが可能になるなど、実施しての効果
は極めて大きい。
ＴＶ信号の画質が向上するほか回路規模も小さくするこ
とが可能になる、あるいは単位時間により多くのフレー
ムを符号化することが可能になるなど、実施しての効果
は極めて大きい。
【図１】本発明の一実施例の構成図。
【図２】ＣＩＦの説明図。
【図３】ＧＯＢ，ＭＢの説明図。
【図４】実施例中の画像信号切り替えタイミングチャー
ト。
ト。
【図５】実施例の出力画像例。
【図６】実施例の符号例。
【図７】色輝度分離・サンプリング回路詳細図（例
１）。
１）。
【図８】色輝度分離・サンプリング回路詳細図（例
２）。
２）。
【図９】信号並び換え回路の詳細図。
【図１０】固定値送出回路の詳細図。
【図１１】従来の符号化回路例。
【図１２】走査線数変換フィルタ回路詳細図。
【図１３】走査線数変換の原理図。
【図１４】有効領域と固定領域の境界にＭＢがかかって
いる例。
いる例。
【図１５】領域境界にＭＢがかかったときの処理例。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−258581（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04N 7/24 - 7/68 H04N 7/14 - 7/15 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (11)
- 【請求項１】 画像をａライン毎にｎ個の部分に分割して
符号化する画像符号化方法において、ａ×ｎ＝Ｎライン
数に満たないライン数Ｍの入力した原画像信号からＮラ
インの信号を生成し、 生成した上記Ｎラインの信号及び上記原画像信号のライ
ン数Ｍを示す信号を符号化し、 符号化した該ライン数Ｍを示す信号を上記画像の符号の
ヘッダに含めて伝送路に出力することを特徴とする画像
符号化方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載の画像符号化方法におい
て、 上記Ｎラインの信号は、上記ライン数Ｍの入力した原画
像信号に(Ｎ−Ｍ)ライン分のダミー信号を付加して生成
することを特徴とする画像符号化方法。 - 【請求項３】 請求項２に記載の画像符号化方法におい
て、上記ダミー信号は固定値の信号であることを特徴と
する画像符号化方法。 - 【請求項４】 入力された原画像信号を規格で定められた
大きさの画像信号に変換し、 上記画像信号を符号化し、 上記画像信号中上記原画像信号が占める有効領域を示す
情報を符号化した上記画像信号のヘッダ情報に含めて伝
送路に出力することを特徴とする画像符号化方法。 - 【請求項５】 規格で定められたライン数Ｎに満たないラ
イン数Ｍの原画像信号を入力し、 上記原画像信号に(Ｎ−Ｍ)ライン分の固定値信号を付加
してＮラインの信号を生成し、 生成したＮラインの信号を符号化し、 上記原画像のライン数Ｍを示す情報を符号化信号のヘッ
ダに含めて伝送路に出力することを特徴とする画像符号
化方法。 - 【請求項６】 画像をａライン毎にｎ個の部分に分割して
符号化出力する画像符号化装置において、 ａ×ｎ＝Ｎのライン数Ｎに満たないライン数Ｍの原画像
信号をデジタル画像信号に変換して出力するサンプリン
グ回路と、 ダミー信号を生成して出力する送出回路と、 上記デジタル画像信号と上記ダミー信号とを、１ライン
からＭラインまでは上記デジタル画像信号を選択し、以
降の(Ｎ−Ｍ)ライン分はダミー信号を選択するよう切り
替えてＮラインの画像信号を出力するスイッチと、 上記Ｎラインの画像信号及び上記原画像信号のライン数
Ｍを示す信号とを符号化して出力する符号化回路とを有
し、 上記符号化回路は、符号化した上記ライン数Ｍを示す信
号を符号化した上記画像信号のヘッダに挿入することを
特徴とする画像符号化装置。 - 【請求項７】 請求項６に記載の画像符号化装置におい
て、上記ダミー信号は固定値信号であることを特徴とす
る画像符号化装置。 - 【請求項８】 請求項６または請求項７のいずれかに記載
の画像符号化装置において、 上記符号化回路は、上記Ｎライン画像信号をマクロブロ
ックに分割し、該マクロブロック毎に参照画像から最も
類似した部分を探し、これらの差分をＤＣＴ変換したＤ
ＣＴ係数と、これらの相対的位置を示す動きベクトルを
出力するソース符号化回路と、 上記原画像のライン数Ｍを示す信号を符号化し上記ヘッ
ダに挿入して、該ヘッダを上記ソース符号化回路の出力
と多重化して出力するビデオマルチプレクス符号化回路
とを有することを特徴とする画像符号化装置。 - 【請求項９】 １ラインからＭラインまでは原画像信号、
以降の(ａ×ｎ−Ｍ)ラインはダミー信号で構成されたａ
×ｎ＝Ｎラインの画像信号が符号化された画像符号及び
該画像符号のヘッダに含まれる上記原画像信号のライン
数Ｍを示す情報を伝送路から受け取り、 上記画像符号を復号化して再生画像を生成し、 上記再生画像の上部から上記ライン数Ｍの領域を表示す
ることを特徴とする画像復号化方法。 - 【請求項１０】 請求項９に記載の画像復号化方法におい
て、上記ダミー信号は固定値信号であることを特徴とす
る画像復号化方法。 - 【請求項１１】 原画像信号を規格で定められた大きさの
画像信号に変換して符号化した画像符号及び該画像符号
のヘッダに含まれる上記原画像信号の大きさを示す信号
とを伝送路から受け取り、 上記画像符号を復号化した再生画像の上部から上記原画
像の大きさを示す信号に基づき該原画像の大きさの領域
を表示することをことを特徴とする画像復号化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36914099A JP3303869B2 (ja) | 1990-11-30 | 1999-12-27 | 画像符号化方法、画像符号化装置、画像復号化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36914099A JP3303869B2 (ja) | 1990-11-30 | 1999-12-27 | 画像符号化方法、画像符号化装置、画像復号化方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33711990A Division JP3191935B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 画像符号化方法、画像符号化装置、画像復号化方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000165866A JP2000165866A (ja) | 2000-06-16 |
| JP3303869B2 true JP3303869B2 (ja) | 2002-07-22 |
Family
ID=18493669
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36914099A Expired - Lifetime JP3303869B2 (ja) | 1990-11-30 | 1999-12-27 | 画像符号化方法、画像符号化装置、画像復号化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3303869B2 (ja) |
Families Citing this family (22)
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| US7822123B2 (en) | 2004-10-06 | 2010-10-26 | Microsoft Corporation | Efficient repeat padding for hybrid video sequence with arbitrary video resolution |
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| US8340177B2 (en) | 2004-07-12 | 2012-12-25 | Microsoft Corporation | Embedded base layer codec for 3D sub-band coding |
| US8374238B2 (en) | 2004-07-13 | 2013-02-12 | Microsoft Corporation | Spatial scalability in 3D sub-band decoding of SDMCTF-encoded video |
| US9071847B2 (en) | 2004-10-06 | 2015-06-30 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Variable coding resolution in video codec |
| US8243820B2 (en) | 2004-10-06 | 2012-08-14 | Microsoft Corporation | Decoding variable coded resolution video with native range/resolution post-processing operation |
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| US9571856B2 (en) | 2008-08-25 | 2017-02-14 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Conversion operations in scalable video encoding and decoding |
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-
1999
- 1999-12-27 JP JP36914099A patent/JP3303869B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000165866A (ja) | 2000-06-16 |
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