WO1992005667A1 - Appareil de codage et de decodage d'image - Google Patents

Description

明 細 書

画像の符号化 · 復号化装置

〔 技術分野 〕

こ の発明は、 テ レ ビ会議、 テ レ ビ電話等に用い られる 画像の符号化復号化装置に関する。

〔 背景技術 〕

第 1 図は従来のフ レ ー ム間プロ ッ ク符号化復号化装置 の符号化都の構成を示すブ ロ ッ ク 図であ り 、 ブ ロ ッ ク符 号化手法に適応べク ト ル量子化を用いた例であ · 。 図に おいて（1)は Aノ D ^換器、 （²⁾は入力画像信号系列の駒落 し を行 う ためのス ィ ッ チ、 ）は ラ ス タ 一形式の ディ ジタ ル画像信号系列を m画素 X n ラ イ ン （ m， ιι は正の整数） 毎に ブ ロ ッ ク 化し、 入力 ブロ ッ ク デー タ を形成する ラ ス タ 一 / プロ ッ ク走査変換回路、 （⁴⁾は該入カ ブ口 ッ ク デー タ に対し、 画面上で同一位置にあ る フ レ ー ム メ モ リ 内の プロ ッ ク データ との差分信号、 すなわ ち フ レ ー ム間差分 ブ ロ ッ ク デー タ を得る減算器、 ）は該ブ ロ ッ ク単位のフ レ ー ム間差分プロ ッ ク データ の平均値と振幅成分を求め、 正規化処理を通して正規化入力べク ト ルを得る平均値分 離正規化回路、 （6)は該平均値と振幅成分、 およ びし き い 値を用いて動き検出を ブ ロ ッ ク単位に実行し、 動き情報 を出力する動き検出回路、 （⁷⁾は前記正規化入力べク ト ル をべク ト ル量子化し、 正規化出力べク ト ル イ ン デ ッ ク ス に変換するべク ト ル量子化符号化器、 （⁸⁾は前記動き情報， 平均値， 振幅成分， 正規化出力ベ ク ト ル イ ン デ ッ ク ス を 各々可変長符号化し、 該符号化データ を一定時間蓄え、 伝送路に一定の速度で送出す る送信デー タ バ ッ フ ァ 、 （9) は送信デー タ バ ッ フ ァ に蓄え ら れた情報量に応じ て入力 駒落 し、 動き 検出 し き い値を制御する符号化制御回路、 ωは前記動 き 情報， 平均値， 振幅成分， 正規化出力べ ク ト ル イ ン デ ッ ク スか ら フ レ ー ム 間差分 ブ ロ ッ ク デー タ を 復号再生す る べ ク ト ル量子化復号化器、 ¾は入力 ブロ ッ ク デー タ を再生す る た めの加算器、 は可変遅延回路、

(^は フ レ ー ム メ モ リ であ る。

ま た、 第 2 図は従来の フ レ ー ム間 ブ ロ ッ ク 符号化復号 化装置の復号化部の構成を示す ブ ロ ッ ク 図であ り 、 符号 化部 と 同様、 適応べ ク ト ル量子化を用いた例であ る。 図 に お い て 、 は伝送路よ り 供給 さ れる符号化デー タ を受 信し、 可変長復号 しなが ら 一定時間蓄え、 復号動作に応 じた速度で出力す る受信デー タ バ ッ フ ァ 、 は復号再生 さ れた入力 ブ ロ ッ ク デー タ を ラ ス タ ー形式に変換す る ブ ロ ッ ク ノ ラ ス タ ー走査変換回路、 は D Z A 変換器であ る 0

次に第 1 図、 第 2 図 を用いて符号化復号化動作につい て説明す る。 まず符号化部におい て 、 入力動画像信号 ( 20 1 ) は画面の左か ら右へ、 かつ上方力 > ら下方へラ ス タ 一走査さ れる ア ナ ロ グ信号であ る。 該ア ナ ロ グ信号を A / D 変換器（1) に よ り デ ィ ジ タ ル信号系列 （ 202 ) に変換 し た後、 ラ ス タ ー / ブ ロ ッ ク走査変換回路（³⁾ に おい て m 画素 X II ラ イ ン （ m ， n は正の整数 ） 毎にブ ロ ッ ク化し、 入力 ブ ロ ッ ク デ ー タ S ( 203 ) を得る。 該ブ ロ ッ ク デー タ

S ( 203 か ら 、 フ レ ー ム メ モ リ （^内の同一ブ ロ ッ ク位置 の ブ ロ ッ ク £ (204) を減算して得られる フ レ ー ム間差分 ブ ロ ッ ク デー タ ε ( 205 ) が平均値分離正規化回路（⁵⁾ に入 力される。 平均値分離正規化回路（⁵⁾では、 前記フ レ ー ム 間差分ブ ロ ッ ク デ ー タ を k次元 （ k = m x n ：) の べ ク ト ル に変換した後、 以下の演算を実行し、 ブ ロ ッ ク 内平均 値 /" 、 振幅成分び （ 206 ) およ び正規化入力べク ト ル X (207) を得る。

1 k

μ = — ∑ ε j ( i = 1 , 2， ···， k , k = m x n )

k j=l

1 k

σ = ί - ∑ ( ε j -μ)² V2

k j =l x j = ( e j— t) / k

x = ( 1 , 2, ···, xk, k =m X n )

1 k

び の近似式と して、 び = — " 1 e j-^ 1 または

k j =l σ = M_AX (e j)-M_IN (e j) 等を用いて も よい。

j i 得られた平均値 // と振幅成分 σ (206) は動き検出回路 (⁶⁾に入力され、 後記符号化制御回路によ り 決定される動 き検出 し き い値 (208) と の比較に よ り 以下の条件に従 つて ブ ロ ッ ク 単位に動 き 検出が実行 さ れる。 動 き検出の 結果、 動き 情報 （209) が動 き 検出回路（⁶⁾か ら 出力 さ れ

1 μ 1 $ 力 つ σ ΤΘ ： ^ = 0 ( 動 き な し ：） 】 μ 1 ま たは び > ： = 1 ( 動 き あ り ） = 1 すなわ ち動 き あ り の ブ ロ ッ ク については以下の 処理が施さ れる。 前記平均値分離正規化回路は） にお い て 得 ら れた正規化入力べク ト ル X ( 207 ) がべ ク ト ル量子化 符号化器（⁷⁾によ り ベ ク ト ル量子化さ れ、 X と の歪が最小 と な る正規化出力べ ク ト ル yiの イ ン デ ッ ク ス i ( 210 ) に 変換さ れる。

動き 情報 " （209) ， V = 1 の と き の平均値 / 振幅成 分 σ (206) およ び正規化出力べ ク ト ル イ ン デ ッ ク ス i (210) は送信デー タ バッ フ ァ ）においてそれぞれ可変長 符号等を用いて符号化デー タ に変換さ れ、 一定時間蓄え ら れ る。 送信データ バ ッ フ ァ ）は該符号化デー タ を伝送 路に一定の速度で送出す る と と も にバッ フ ァ 内のデー タ 蓄積量 （211) を算出 し、 符号化制御回路（9) に供給する。 符号化制御回路（⁹)で は 、 データ 蓄積量 （ 211 ) の増減を監 視し なが ら 入力駒落し ス ィ ッ チ の オ ン · オ フ信号 （232), およ び動 き 検出 し き い値 (208) の制御を フ レ ー ム単位 に行 う 。 制御方法の一例を第 3 図 に示す。 ま た、 送信デー タ バ ッ フ ァ （⁸⁾に入力される各データ す なわ ち動き情報 （209) 、 平均値 /" と振幅成分 び （206)、 およ び正規化出力べク ト ゾレ イ ン デ ッ ク ス i (210) はべク ト ル量子化復号化器 CHこおいて以下の演算を経て復号さ れ、 フ レ ー ム間差分復号ブ ロ ッ ク デー タ ε ( 212 ) が再生 される。 = 0 のとき s = 0 =〔 0， 0， …， 0 〕

= 1 のとき e j =び （ j = 1 , 2， …， k )

(yiはイ ンデッ ク ス i に対応する正規化出 力べク ト ソレ ）

八

e = C el, e 2 , …， ε k j 得られた フ レ ー ム間差分復号ブ口 ッ ク データ ^ (212) と、 可変遅延回路^によって所定時間遅 されたフ レ ー ム メ モ リ 内の ブ ロ ッ ク デー タ P (204 ) と を加算する こ と によ り復号再生ブ ロ ッ ク データ S ( 113) を復元し、 フ レ ーム メ モ リ 内の該当位置のブロ ッ ク データ を更新する。 以上の過程を次式に示す。 e = S - P

ε = ε + q ( qはベク ト ル量子化符号化復号化において へ へ 発生する誤差）

S = P + e

P = ■ Z"^nf ( Z^{-n f} は n フ レーム遅延， nは正の整数） —方、 復号化都では、 受信デー タ バッ フ ァ において 受信さ れ、 可変長復号、 速度変換さ れた動 き 情報 （209)、 平均値 ^ と振幅成分 (206) お よ び正規化出力べ ク ト ル ィ ン デッ ク ス i (210) は べ ク ト ル量子化復号化器 αοに よ り 上記同様復号 さ れ、 フ レ ー ム 間差分復号ブ ロ ッ ク デー タ _£ (212) が再生 さ れる。 該フ レ ー ム間差分復号ブロ ッ ク デー タ s (212) と可変遅延回路 00 を通 し て出力 さ れる フ レ ー ム メ モ リ 内 ブロ ッ ク データ Ρ 〔204) と を加算し、 符号化都と 同様の処理によ り 復号再生ブロ ッ ク デー タ S

(213) が復元さ れる。 すなわ ち 、

へ 八

S = P + e = S + q を実行す る。 該復号再生ブロ ッ ク デー タ （213) は ブロ ッ ク / ラ ス タ 一走査変換回路 3において ラ ス タ 一形式の デー タ （214) に変換さ れ、 DZA 変換器な によ り D/A 変換さ れ、 再生出力動画像信号 （215) を得る。

従来の フ レ ー ム間符号化復号化装置は以上のよ う に構 成さ れてい る ので、 動き 検出 し き い値が大き い場合、 動 き 情報 = 1 の と き の フ レ ー ム間差分復号ブ ロ ッ ク の振 幅値 と - 0 の と き の該振幅値 と の誤差が大き く な り 、 再生画像において、 = 1 の ブロ ッ ク と = 0 の ブロ ッ ク が隣接す る都分で前記誤差によ る ブロ ッ ク 状の劣化が 目立 ち、 主観品質を低下 さ せる ので、 動 き 検出 し き い値 を あ ま り 大き く で き ず、 そ の結果動 き が大き い と き の符 号化情報量が増加 し、 入力駒落 し 回数が増え る。 すなわ ち伝送 さ れる動画像の駒数が減少し、 動 き に対する追従 性が低下する な どの問題点があった。

ま た第 4 図、 第 5 図に示すよ う に送信バ ッ フ ァ 、 受信 ノ ツ フ ァ を それぞれ 2 個設けて、 ダ ブルバッ フ ァ構造と し、 ス ィ ッ チ Wおよ びセ レ ク タ な⁸)に よ り 1 つの送信バッ フ ァ に符号化情報を書 き 込んでい る 間、 他方の送信バッ フ ァが情報を読出 し て送信する よ う 書込み と 読出 し を同 時に行い、 同様に受信ノ ッ フ ァ も ス ィ ッ チ ） と セ レ ク タ ^に よ り 1 つのバッ フ ァ が書込み を行ってい る 間、 も う —方のバ ッ フ ァ が読出 し を行 う よ う に書込み と読出 し を 同時に行わせる構成の も のがあ る。

こ のよ う な構成の場合、 あ る映像フ レ ームが書き込ま れてか ら 同映像フ レ ー ム が復号再生 さ れる までの遅延時 間はお 、 よ そ 1 映像フ レ ー ム の符号化伝送サ イ ク ル にし て 2 サ イ ク ル分の所要時間で規定さ れる。 従って伝送速 度が遅い と き や、 情報発生量が大き い と き は送信バ ッ フ ァの読出 し に時間がか 、 る ため遅延時間が大き く な る危 険があ り 、 ま た駒落しの頻繁な発生によ って、 符号化さ れる 映像フ レ ー ム の時間間隔が大き く な る ため、 フ レ ー ム間相関が小さ く な り フ レ ーム間符号化の効率が低下す る と い う 問題点 も あった。

さ ら にまたべ ク ト ル量子化誤差によ って生じ る粒状雑 音を平滑化し、 軽減す る た め の空間 フ ィ ル タ を用いた 第 6 図、 第 7 図 に示すよ う な フ レ ー ム間符号化、 復号化 装置があ る。 こ の第 6 図において、 （21)はべ ク ト ル量子化 誤差に よ って生 じ る粒状雑音を平滑化し、 軽減する た め の空間 フ ィ ル タ 、 ^は動 き 検出回路（⁶⁾ で静止領域 と判定 さ れた ブロ ッ ク に対し て空間 フ ィ ル タ を通 ら ない信号を 選択す る セ レ ク タ であ る。

第 8 図、 第 9 図はそれぞれ、 動 き 検出べ ク ト ル量子化 符号化器及び復号化器の構成を示す プロ ッ ク 図であ り 、 (⁵⁾はべ ク ト ルの平均値及び振幅を分離す る平均値分離正 規化回路、 ^は 2 つ の べ ク ト ル の距離を算出する歪演算 回路、 は こ の歪演算回路 ¾ の出力か ら 最小歪を検出 し て ス ト ロ ー ブを 出す最小歪検出回路、 ^は出力ベ ク ト ル の コ ー ド ブ ッ ク ROM 、 は こ の コ ー ド ブ ロ ッ ク ROM © の ア ド レ ス を与え る ア ド レ ス カ ウ ン タ 、 は上記コ ー ド ブ ッ ク ROM ^ の ァ ド レ ス に対応する ィ ン デ ッ ク ス を最小歪 検出回路 の出力が最小歪検出時に ラ ッ チ す る ィ ン デ ッ ク ス ラ ッ チ で あ る 。 '

第 9 図 において ^は正規化さ れた出力べ ク ト ルの振幅 再生を行な う 振幅乗算器、 ^は振幅再生さ れた出力べ ク ト ル に平均値加算を行な う 平均値加算器であ る。

こ の よ う に構成 さ れた装置にあって、 ベ ク ト ル量子化 復号化器 αα に お い て符号化の逆処理に従って復号 さ れた フ レ ー ム間差分再生べ ク ト ルは フ レ ー ム メ モ リ に蓄積 さ れた前フ レ ー ム べ ク ト ソレカ こ の前フ レ ー ム べ ク ト ルを 空間 フ ィ ル タ （2Uに通 し た前 フ レ ー ム べ ク ト ル の ど ち か と力 D算 さ れフ レ ー ム メ モ リ ^に書 き こ まれる。 こ の前 フ レ ー ム べ ク ト ル の ど ち ら カ >をカロ算す るカ は セ レ ク タ に よ って選ばれる。 動き 検出回路（⁶⁾ において、 フ レ ー ム 間 差分入力べ ク ト ルが有効 （ 動 き 有 り ） ブ ロ ッ ク か無効 ブ ロ ッ ク かを判定し、 そ の結果を動き 検出回路（6)か ら 有効 ノ無効識別 コ ー ド と し てセ レ ク タ ^ に送る。 セ レ ク タ は フ レ ー ム間差分入力べ ク ト ルが、 有効 ブ ロ ッ ク で あ つ た場合は空間 フ ィ ル タ ^ を通った前フ レ ー ム べ ク ト ルを 選び、 無効 ブ ロ ッ ク で あ っ た場合は空間 フ ィ ル タ ^ を通 ら ない前フ レ ー ム べ ク ト ルを選ぶ。

セ レ ク タ ©で有効 無効識別 コ ー ド に よ り 空間 フ ィ ル タ ei) の有無を選択す る こ と で、 ベ ク ト ル量子化符号化に 起因す る粒状雑音を平滑化し、 フ レ ー ム 間ルー プ内で効 果的に収束さ せ る空間 フ ィ ル タ （2 を動 き 領域のみにか け る こ と を可能 と し てい る。

従来の装置は以上の よ う に構成 さ れてい る ので、 フ レ ー ム 間差分を と る た めの前フ レ ーム信号には常に空間 フ ィ ルタ がかかってい る。 そ のた め、 強いエ ツ デが含まれ る ブ ロ ッ ク は空間 フ ィ ル タ に よ って信号が平滑化さ れ、 完全に静止 し ていて も 、 減算器出力が零 と な ら ず動 き 検 出の し き い値が低い時には有効 （ 動 き 有 り ） ブロ ッ ク と 判定さ れ る こ とがあった。 そ の結果、 再生画像は、 静止 し てい る エ ツ デ都分が静止せず、 再度べ ク ト ル量子化が 行われる とい う 問題があった。

ま た従来の他の フ レ ー ム間符号化復号化装置に第 10図、 第 1 1図のよ う に構成 さ れた も の も あ る。 こ の第 10図、 第

1 1図 において ^は前記ラ ス タ 一 / ブロ ッ ク 走査変換回路 よ り 供給さ れる入力 ブ ロ ッ ク デー タ を ダ イ ナ ミ ッ ク コ一 、 ブ ッ ク を用いてべ ク ト ル量子化する ダイ ナ ミ ッ ク べ ク ト ル量子化符号化器、 ^ は前記ダ イ ナ ミ ッ ク ベ ク ト ル量 子化符号化器よ り 供給 さ れる ダイ ナ ミ ッ ク 出力べ ク ト ル ィ ン デッ ク ス を復号し 出力べ ク ト ル を再生する ダ イ ナ ミ ッ ク べ ク ト ル量子化復号化器、 ^は前記ダ イ ナ ミ ッ ク べ ク ト ル量子化復号化器によ り 得 られる ダイ ナ ミ ッ ク べ ク ト ル量子化再生画像信号系列に平滑化処理を施す適応空 間フ ィ ルタ 、 ©は ブロ ッ ク 識別情報によ っ て ダ イ ナ ミ ツ ク べ ク ト ル量子化再生画像信号系列 と該信号系列に平滑 化処理を施 した画像信号系列を選択するセ レ ク タ 、 ^は 前記ダ イ ナ ミ ッ ク 出力べク ト ル イ ン デ ッ ク スお よ び前記 適応べ ク ト ル量子化符号化出力データ を適当な符号語に 変換する可変長符号化器であ る。

第 1 1図において、 は伝送路よ り 伝送路 ク 口 ッ ク に同 期 した速度で供給さ れる符号列を符号語に分離し、 該符 号語を符号化デー タ に逐次逆変換す る可変長復号化器、 ^は復号化ク 口 ッ ク 生成回路であ る。

第 12図、 第 13図はそれぞれダ イ ナ ミ ッ ク べ ク ト ル量子 化符号化器、 復号化器の構成を示す ブロ ッ ク 図であ り 、 (^は 2 つの べ ク ト ルの多次元空間上の距離すなわ ち歪を 算出す る歪演算回路、 ©は複数個の出力べ ク ト ル に基づ く 歪の中か ら 最小歪を検出 し てス ト ロ ー ブ信号を 出力す る最小歪検出回路、 （2Sは ダ イ ナ ミ ッ ク コ ー κ ブ ッ ク 、 は複数個の固定べ ク ト ル （ 例えば平均値べ ク ト ル ） か ら 成る 出力ベ ク ト ル セ ッ ト 、 63は フ レ ー ム メ モ リ 力 > ら 読出 さ れる 複数個のべ ク ト ルか ら 成る 出力べ ク ト ルセ ッ ト 、

(20は ダ イ ナ ミ ッ タ コ ー ド ブ ッ ク の ァ ド レ ス を与え る ァ ド レ ス カ ウ ン タ 、 ^は ダ イ ナ ミ ッ ク コ 一 ブ ッ ク の ァ ド レ ス に対応す る ィ ン デ ッ ク ス を最小歪検出時に取込む ィ ン デッ ク ス ラ ッ チ で あ る。 '

第 1 4図、 第 1 5図は それぞれ適応べ ク ト ル量子化符号化 器、 復号化器の構成を示す ブ ロ ッ ク 図であ り 、 （⁵⁾は入力 べ ク ト ルを 3 つ の成分すなわ ち平均値、 振幅、 正規化べ ク ト ル に分解す る平均値分離正規化回路、 ©は汎用 コ ー ド ブッ ク 、 は条件付画素補充のた めの し き い値処理 を 行 う ブ ロ ッ ク 識別回路、 ） は ブロ 'ッ ク 識別 ィ ン デッ ク ス を例えば 2 次元配列に基づ き 小 ブ ロ ッ ク ( ^ X n ₂， , n ₂は整数 ） 毎に ま と め て符号化す る ブ 。 ッ ク 情報符号化 回路、 ）は前値予測差分 PCM符号化回路、 （41)は ブ ロ ッ ク 識別 ィ ン デッ ク ス を復号す る ブ ロ ッ ク 情報復号化回路、 は前値予測差分 PCM復号化回路、 ^ は平均値加算回路、 は振幅乗算回路であ る。

こ の よ う に構成 さ れた装置では符号化都の A Z D 変換 器〜送信バッ フ ァ メ モ リ 都分およ び復号化部の受信バッ フ ァ メ モ リ 〜 D Z A 変換器都分を映像 ク ロ ッ ク に同期し た実時間で処理 し なければな らず、 高速化のた めの並列 処理等に伴い装置規模が増大し、 また、 符号化制御回路 に入力 さ れる情報が送信バ ッ フ ァ メ 乇 リ 蓄積量のみであ るか ら 、'動き に追従した ブロ ッ ク 識別 し き い値制御が困 難であ る。 また符号化ルー プ内のフ レ ー ム メ モ リ の容量 が 1 映像フ ィ ー ル ド分しかない場合、 1 映像フ レ ー ム分 の入力デー タ を全て符号化する こ と がで き ない情報発生 量が大き い と き 伝送遅延量が増大する な どの問題点があ つた。

また従来の装置は入力 さ れる画像の全ての領域が必要 でない場合や解像度即 ち画素数が必要でない場合に も 所 定の設計に基いて、 全画素を何 ら かの形で符号化伝送し な ければな らず、 情報量が大き いため に駒落しが発生し やす く 、 また送信者が対局の受信者に対し て どの程度の フ レ ー ム速度で伝送し てい る のかが摑みに く いな どの問 題点があった。

さ ら に符号化器およ ぴ復号化器が 1 個ずつの場合は画 像の中の ブ ロ ッ ク は 1 つずつべ ク ト ル量子化さ れ、 最後 の ブ ロ ッ ク が量子化さ れた時点で符号化が終了 し、 その 間 ブ ロ ッ ク の数だけ ィ ン デッ ク ス が符号化データ と して 出力 さ れ、 復号化する場合は 1 つずつ受け取 り 、 これを べ ク ト ル量子化復号化して 1 つずつ ブロ ッ ク を復号化し、 最後の ブロ ッ ク の ィ ン デッ ク スが復号 さ れ る と 復号は終 了す る も ので あ る 。

従って静止画像の伝送や検索等に適用 し た場合、 必要 な情報を選別 し て得たい時 も 、 1 画面全体の復号再生が 完了 し ない と全体の内容把握で き ず、 伝送あ る いは記録 の再生に時間がか 、 る場合、 す ぐ に選別で き ない と い う 問題点力 ^sあっ た。

ま た従来の輪郭保存フ ィ ル タ 一 と し ては第 16図に示す も の があっ た。

第 16図 は、 従来の輪郭保存フ ィ ル タ 一の構成例を示す ブロ ッ ク 図で あ り 、 （45)は 1 ラ イ ン遅延素子、 ¾6) は 1 サ ン プル遅延素子、 は乗算器、 （Π)は加算器、 （⁴⁾は減算器、 (216) は平滑化の対象 と な る着 目画素サ ン プル、 （217)， (218) は画面二次元配列上で それぞれ左右に隣接す る 画 素サ ン プル、 （219)， （220) は画面二次元配列上で そ れぞ れ上下に隣接す る画素サ ン プル、 ^ は絶対値演算器、 は比較器、 SO は セ レ ク タ 、 （221) 'は水平方向差分絶対値 信号、 （222) は垂直方向差分絶対値信号、 （223) は水平 方向の平滑化を施さ れた水平方向 フ ィ ル タ 出力、 （224) は垂直方向の平滑化を施 さ れた垂直方向 フ ィ ル タ 出力、 ( 225) は水平垂直方向の平滑化を施さ れた水平垂直 フ ィ ル タ 出力、 226) はセ レ ク タ 出力信号の制御を行 う セ レ ク タ 指示信号、 （ 227) は着 目画素サ ン プ ル を平滑化し た 出力画素サ ン プ ルであ る。 従来の輪郭保存フ ィ ル タ 一は以上の よ う に構成さ れて お り 、 平滑化の対象 と な る着 目画素の周辺画素によ る画 素値の変動量によ って エ ツ デ検出 を行なっ てい る が、 フ ィ ル タ ーの効 き 方 と変動量 と は必 ら ずし も 対応せず、 誤 判定が起き て画質が劣化す る とい う 問題点があった。

また情報発生量を平滑化す る情報発生量制御回路を用 いた も のに第 17図の も のがあ る。

第 1 7図は フ レ ー ム 間適応べ ク ト ル量子化符号化装置の 符号化都の構成を示す ブ ロ ッ ク 図であ る。 （1)は A / D 変 換お よ び ブ ロ ッ ク 分割回路、 （51)は平均値、 分散、 およ び し き い値によ り 条件付き 画素補充を行な う た めの ブロ ッ ク 識別情報を 出力する ブ ロ ッ ク 識別回路、 （⁷⁾は前記正規 化べ ク ト jレ を べ ク ト レ量子化し て べ ク ト ル イ ン デ ッ ク ス を 出力 し、 ま た、 前記平均値お よ び分散に D P C M を行な う べ ク ト ル量子化符号化器、 （⁹)は送信バ ッ フ ァ の蓄積情 報量に応じ て ブ ロ ッ ク 識別に用い る し き い値を制御す る 符号化制御回路 と しての情報発生量制御回路であ る。

従来の画像符号化装置の情報量生量制御回路は以上の よ う に構成 さ れてい る ので、 過去の符号化条件が不明の た め画像の動 き 量に応じ た符号化制御が行なえないので 高精度の情報発生量制御が困難であ り 、 ま た前記動 き 量 が小 さ い場合し き い値が下が り 過ぎ動 き始め に対し発生 情報量が大き く 駒落 し数増大に よ り 動 き 始めに対す る追 従性が低下す る と い う 問題点があった。 従来第 18図に示すよ う な木探索べ ク ト ル量子化器があ つ た。 こ の第 18図はノ、。 ィ プ ラ イ ン処理を導入 し た n 段木 探索べ ク ト ル量子化器符号化器の構成を示す ブロ ッ ク 図 であ り 、 図において （ 207 ) は入力べ ク ト ル、 （521は各段カ パ イ プ ラ イ ン化 さ れた符号化器の第 1 段、 （53)は該符号化 ^第 2 段、 （54)は該符号化器第 II 段、 （301 ) は符号化器第 1 段の符号化出力、 （302) は符号化器第 2 段符号化出力、 ( 303 ) は符号化器第 （ D— 1 ) 段符号化出力、 （304 ) は符 号化器第 n 段符号化出力すなわ ち 出力べ ク ト ル イ ン デッ ク ス 、 （55Πま該ィ ン デ ッ ク ス を取込んで一定の タ ィ ミ ン グ で出力す る ラ ッ チ、 （210) は符号化器出力信号であ る。

ま た、 第 7 図は前記符号化器第 a 段の構成例を示す ブ ロ ッ ク 図であ り 、 図において（56)は入力べ ク ト ル （ 207 ) を 各段で ラ ッ チする レ ジス タ 、 （57)は あ ら か じ め各段の節点 に対応する 出力べ ク ト ルが入力べ ク ト ルの分布に基づい て最小歪と な る よ う 生成さ れた木構造を持つ出力べ ク ト ル セ ッ ト の第 n 段におけ る 1 対の出力べ ク ト ルを記憶し た コ ー ドテー ブル、 （ 305 ) およ び （ 306 ) は ¾記 コ ー ドテ 一ブル（57)力 > ら読出 さ れる 出力べ ク ト ル、 は入力べ ク ト ル （207) と前記出力べ ク ト ル （305)， (306) と の歪を計算 する歪演算回路、 蹒は前記歪演算回路出力であ る 2 つの 歪の大小を判定す る比較器、 （307 ) は前記比較器糊にお け る判定結果を示す信号、 （60)は該判定結果に従って第 ( n— 1 ) 段符号化出力 （303 ) に 0 ' ま たは * 1 ' を付加し て第 n 段符号化出力 を 出力する ィ ン デ ッ ク ス レ ジ ス タ で あ る。 符号化器第 1 段か ら 第 n 段までの構成はほ 同様 であ る。 異な る点は、 各段の出力べ ク ト ル コ 一 ドテ ー プ ルの内容、 第 1 段には前段符号化出力が入力 さ れない こ と、 第 n 段 （ 最終段 ） の入力べ ク ト ル レ ジス タ か ら 次段 へ入力べ ク ト ルが送出 さ れない （ 第 1 8図には破線で示し てあ る ） こ と で あ る。

ま た、 第 20図はべ ク ト ル量子化器復号化器の構成例を 示す ブロ ッ ク 図であ り 、 図において（61)は復号化器に入力 さ れ る ィ ン デッ ク ス信号 （304 ) を ラ ッ チす る レ ジス タ 、 (62)は木の終端節点に対応す る真の出力べ ク ト ル （ 符号化 器最終段の コ ー ドテ ー ブルの内容 と等価 ） を蓄えた コ ー ド テ ー ブル、 163) は前記ィ ン デッ ク ス信号 （ 304 ) に従って 前記コ ー ド テ ー ブル（6¾力 ら読出 さ れた出力べ ク ト ルを ラ ツ チす る レ ジ ス タ 、 （21 2 ) は出力ベ ク ト ルで あ る。

従来の木探索べ ク ト ル量子化器は以上の よ う に構成 さ れてい る ので、 符号化器において、 真の出力べ ク ト ル数 の約 2 倍の出力べ ク ト ル コ 一 ド テ ー ブル メ モ リ 容量が必 要にな る と い う 問題点があった。 例えば、 出力べク ト ル 数を N ( = 2 ⁿ)個 と した と き 、 符号化器に （ 2 ^{n + 1}— 2 ) 個 の出力べ ク ト ルを 、 復号化器に 2 ⁿ個の出力べク ト ルを記 憶す る必要があった。

ま た動画 と静止画の伝送を行 う 場合の従来の画像符号 化伝送装置の構成を第 5 3図に示す。 こ の図で （826 ) が動 画用 カ メ ラ 、 （827) が動画用 カ メ ラ （826) の出力の動画 像信号、 （828) は動画像信号 （827) を符号化す る と 共に、 動画符号化データ (829) を動画像信号 （832) に復号する 動画符号化復号化装置 （ 以下コ ーデッ ク と 略す ） （829) は動画符号化デー タ 、 （830) は動画コ ーデッ ク （828) や 静止画コ ー デ ッ ク （836) を対局 と結ぶための伝送制御都、

(831) は伝送制御都 （830) がや り と り をす る多重化デー タ 、 （832) は動画コ ーデッ ク （828) で復号 さ れた動画像 信号、 （833) は動画信号画像を表示す る モ ニ タ 、 （834) は静止画用 カ メ ラ 、 （835) は静止画像信号、 （836) は静 止画を符号化復号化する静止画コ ーデッ ク 、 （837) は静 止画符号化デー タ 、 （838) は静止画像信号、 （839) は静 止画像信号 （838) を表示す る モ ニ タ であ る。

第 54図は従来の画像符号化伝送装置の動画符号化都の 一例を示すブロ ッ ク 図であ り 、 （801) は カ メ ラカ ら の信 号を ディ ジタ ル化した入力信号、 （802) は ラ ス タ ー方向 に走査 さ れた信号を ブロ ッ キ ン グし て出力する プロ ツ キ ン グ回路、 （804) は ブ ロ ッ キ ン グさ れた符号化単位と な る入力信号系列、 （ 805 ) は ダ イ ナ ッ ク べ ク ト ル量子化 器、 （806〕 は DVQ イ ン デッ ク ス 、 （807) は DVQ 出力べ ク ト ル、 （825) は雑音の蓄積を防 ぐ フ ィ ル々 、 （809) は フ ィ ル タ を通った DVQ 出力べ ク ト ル、 （810) は減算器、 (811) は フ レ ー ム間差分ベ ク ト ル、 （812) は適応べ ク ト ル量子化器、 （ 813 ) は適応ベ ク ト ル量子化 〔 以下、 AVQ と 略す ） 符号化情報、 （814) は AVQ 出力べ ク ト ル、 （815) は加算器、 （816) は局部復号ベ ク ト ル、 （817) は動画の 画素数分の フ ィ ー ル ド メ モ リ 、 （818) は遅延さ れた前 フ レ ー ムべ ク ト リレで あ る。

第 55図は従来の画像符号化伝送装置の復号化都の例を 示す ブロ ッ ク 図で あ り 、 （806) は DVQ イ ン デッ ク ス、 (820) は ダイ ナ ミ ッ ク べ ク ト ル量子化器復号化都、（ 825 ) は デ ジ タ リレ フ ィ ル タ 、 （809) は フ イ リレタ を通っ た DVQ 出 力べ ク ト ル、 （813) は AVQ 符号化情報、 （819) は適応べ ク ト ル量子化器復号化都、 （814) は局都復号さ れた フ レ ー ム 間差分ベ ク ト ル、 （815) は加算器、 （816) は局都復 号べ ク ト ル、 （817) は動画の画素数分の フ ィ ール ド メ モ リ 、 （823) は ブロ ッ ク 化さ れた信号系列を ラ ス タ 一方向 に走査変換を行 う デブロ ッ キ ン グ回路、 （ 824 ) は動画出 力信号系列であ る。 ·

次に動作について説明す る。 第 53図 において、 動画用 のカ メ ラ （826) によって映像は電気信号に変換さ れて動 画像信号 （827) が得 ら れる。 動画像信号 （827) は動画コ — デッ ク （828) で圧縮、 符号化さ れ動画符号化デー タ

(829) と し て伝送制御都 （830) へ送 ら れる。 伝送制御都

(830) は、 他の送信すべき デー タ 等 と動画符号化デー タ (829) を多重化し て、 多重化デー タ （831) を送信し、 ま た同時に対局か ら 送 ら れて来た多重化デー タ を送信し、 分配を行な う 。 動画符号化デー タ （829) が受信した多重 化データ (831 ) 力 > ら得 ら れたな ら 、 動画コ ーデッ ク（828) に送 ら れ、 対局か ら の動画像信号 （832) が復号 さ れて動 画用のモ ニ タ （833) に表示 さ れる。

一方、 静止画コ ーデッ ク （836) は、 通常は符号化動作 は行なわず、 静止面送信の必要が起 き た時のみ静止画用 カ メ ラ （834) か ら の静止画像信号 （835) を符号化し 、 静 止画符号化デー タ （837) と して伝送制御都 （830) に送 ら れる。 一般に、 静止画符号化においては、 動画に比べて サ ン プル数が多 く してあ り 、 ま た動画の よ う に連続フ レ ーム の間の相関 を利用 した符号化が行な えない等の理由 か ら 、 1 画面の静止画符号化データ は 1 画面の動画符号 化データ よ り も かな り 多い。 そ のため、 静止画伝送が開 始 さ れる と 、 伝送制御都は静止画伝送を最短時間で終了 さ せ る た めに動画符号化データ の送受信を一時中断する。

第 54図の動画 コ ーデッ ク 符号化都の ブロ ッ ク 図におい て、 カ メ ラ よ り 入力 さ れ、 ディ ジ タ ル化さ れた入力信号 系列 （ 801 ) は、 ブロ ツ キ ン グ回路 て 802 ) で量子化単位の m X n 画素に ブロ ッ ク 化さ れた入力べ ク ト ル （804) と な る 0

入力べ ク ト ル （804) は、 ダ イ ナ ミ ッ ク べ ク ト リレ量子化 器 （805) において、 フ ィ ー ゾレ ド メ モ リ 817) よ り 読出 さ れた前フ レ ーム信号 （81S) 等か ら成る ダイ ナ ミ ッ ク コ ー ドテ ー ブル と比較さ れ、 入力べ ク ト ル （804) の画面内位 置を中心に変位し た位置の前フ レ ー ム べ ク ト ルに量子化 さ れ、 変位量に対応する DVQ ィ ン デ ッ ク ス （806) と DVQ 出力べ ク ト ル （807) が得 ら れる。 DVQ 出力べ ク ト ル（807) は ディ ジ タ ル フ ィ ル タ （ 825 ) で量子化雑音の蓄積を防 ぐ ため に平滑化が行なわれる。

フ ィ ル タ で平滑化さ れた DVQ 出力べ ク ト ル （ 809 ) は減 算器 （810) に入 り 、 入力べ ク ト ル （804) か ら 減算さ れ、 フ レ ー ム 間差分べ ク ト ル （811：) を得る。 フ レ ー ム 間差分 べ ク ト ル （811) は適応べ ク ト ル量子化器 （812) で動 き検 出、 平均値分離正規化等の適応処理を施さ れ、 AVQ 出力 べ ク ト ル （814) と イ ン デ ッ ク ス等の AVQ符号化情報（813) が出力 さ れる。 AVQ 出力べ ク ト ルは フ ィ ル タ で平滑化さ れた DVQ 出力べ ク ト ル （809) と加算器 （815) で加算 さ れ 局部復号べ ク ト ル （816) と な り 、 フ ィ ー ル ド メ モ リ （817) の対応す る位置に書 き 込まれる。

フ ィ ー ル ド メ モ リ （817) の内容は 、 次フ レ ー ム の符号 化時に DVQ で引用 さ れる。 AVQ 符号化情報 （813) や、 DVQ ィ ン デ ッ ク ス （806) は可変長符号化さ れ、 伝送制御 都が送信デー タ と して送出する が、 伝送情報量を一定に する た め に、 発生情報量が多い場合は符号化の対象 と な る フ レ ー ム を 間引いて コ マ落し制御を行な う 。

第 55図の復号化都ブロ ッ ク 図において、 DVQ ィ ン デ ッ ク ス （806) と AVQ 符号化情報 （813) が動画像信号系列 (824) に復号さ れる。 まず DVQ イ ンデッ ク ス （806) は、 DVQ 復号化都 (820) と ディ ジ タ リレ フ ィ ル タ （825) に入 り、 フ ィ 一 ル ド メ モ リ （817) 内の前フ レ ー ム復号画像の該当 位置か ら DVQ ィ ン デ ッ ク ス （806) に従い変位した位置の 前フ レ ー ム ベ ク ト ルが読み出され、 デ ィ ジ タ ル フ ィ ル タ (825) で平較化される。 一方、 AVQ符号化情報 （813) は AVQ復号化都 （819) で フ レ ー ム間差分局部復号べク ト ル (814) に復号され、 加算器 （815) で、 フ ィ ル タ で平滑化 された前フ レ ー ム べ ク ト ル （809) と加算されて局都復号 ベ ク ト ル （816) が得られる。 局都復号べク ト ル （816) は 次 の フ レ ー ム の復号の た め に フ ィ ー ド ド メ モ リ （817) の 対応する位置に書き込まれる。

以上は、 動画コ ーデッ ク の動作であるが、 動画コ ーデ ッ ク は限 られた情報量の範囲で動き のある映像を符号化 するために画素数を減ら している。 これに対し、 静止画 や書画の符号化には高い解像度が要求され、 動画の符号 化と静止画の符号化を同一の画素数で行な う こ とは困難 であ る。 そ の た め 、 動画と静止画を伝送する場合は動画 コーデッ ク と独立した静止画コ ーデッ ク を用意する必要 あ る 。

従来の画像符号化伝送装置は以上のよ う に構成されて い る ので動画コ ー デ ッ ク と静止画コ ー デ ッ ク を独立に持 つている必要があ り コ ス ト が高い。 また両コ ーデッ ク兼 用で 1 つ の符号化都を使 う場合、 動画には画素数が多す ぎて発生情報量が多 く 限 られた回線では動き がなめ らか にで きない、 あるいは静止画には解像度が不足で、 性能 に不満が出 る と い う 問題点があった。

〔 発明の開示 〕

こ の発明は、 フ レ ー ム間差分復号 ブ ロ ッ ク デー タ の振 幅値を ブロ ッ ク 単位に、 動 き 検出 し き い値に応じて非線 形に抑圧す る差分振幅抑圧回路を符号化都、 復号化部の フ レ ー ム間加算器の前段に挿入し、 該非線形特性を符号 化制御回路に よ り 動 き 検出 し き い値 と と も に送信デー タ バ ッ フ ァ蓄積量に基づ き 制御し、 かつ動 き 検出 し き い値 を伝送す る手段を用いた も の であ る。

こ の発明によ れば差分振幅抑圧回路によ り 動 き が大き い場合、 主観品質をあ ま り 低下さ せ る こ と な く 、 かつ符 号化情報量の増大を抑圧し なが ら符号化復号化を実行す る こ と がで き 、 ま た再生動画像の動 き に対する追従性が 向上する。

ま た符号化器にお け る前処理都 と符号化都 と の間に映 像フ レ ー ム単位のバッ フ ァ を置 き 、 同 ノ ソ フ ァ を用いて 映像フ レ ー ム の時間積分を行 う 制御回路を持ち、 伝送情 報量 を平滑化す るた め の バ ッ フ ァ の蓄積量に応じて前記 映像 フ レ ー ム単位のノ ツ フ ァ に対す る リ ー ド ラ イ ト を制 御す る 回路を持 ち 、 復号化器におけ る復号化都 と 映像出 力都 と の間に映像フ レ ー ム単位のバ ッ フ ァ を置いた も の であ る。

こ の よ う な構成に よ れば符号化さ れるべ き 画像フ レ ー ム を先ずフ レ ー ム メ モ リ に時間積分し なが ら 書込み、 し かる後に情報発生量を小刻みに平滑化し なが ら 符号化伝 送す る よ う に構成 したので、 遅延時間が短縮で き 、 ま た、 駒お と し が発生し て も 、 折返し がな く 、 フ レ ー ム 間相関 を保持し た画像フ レ ー ム を符号化で き る ので、 高品質の 画像が効率よ く 符号化伝送で き る と い う 効果があ る。

ま たべ ク ト ル量子化器を多段接続し 、 後段のべ ク ト ル 量子化器は前段のべ ク ト ル量子化器の残差を量子化し 、 符号化、 復号化処理を前段か ら 順に行 う よ う に し た も の

^あ る

こ の よ う な構成によ り 段階的に符号化 · 復号化す る よ う に した こ と によ り 、 画像復号再生の早い時点で画面全 体の概要が把握で き 、 時間の経過 と と も に順次、 精細な 画像に近づ く よ う な符号化を可能 と する べ ク ト ル量子化 符号化 · 復号化装置が得 ら れる効果があ る。

ま た空間 フ ィ ルタ ー と し ての輪郭保存フ ィ ルタ 一は、 平滑化着 目画素の フ ィ ル タ ー適応切換判定に、 上下、 左 右あ る いは対角線方向か ら 着 目画素 を挾む 2 画素の値の 和 と、 着 目画素値の 2 倍の値 と の差の信号を用い る よ う に し た も ので あ る。

こ の構成によ り 適応制御の誤判定に よ る 劣化が減 り 、 どの方向 に も 相関の無い雑音のみが抑圧 さ れる画像平滑 化フ ィ ルタ 一が簡易な回路で実現で き る。

さ ら に符号化制御回路 と し ての情報発生量制御回路は、 動 き 量に応 じ た複数の し き い値対発生情報量特性を備え る符号化制御テ ー ブルお よ びそ の逆特性を備え る し き い 値制御テ ー ブルを備え、 し き い値 と発生情報量を入力 と し て前記符号化制御テ ー ブルを参照し て動 き 量を検出 し、 該動 き 量 と発生情報量 目標値を入力 と して前記し き い値 テ ー ブルを参照し て新し き い値を決定す る と と も に、 前 記動 き 量の小 さ い状態があ る一定期間続いてい る場合し き い値を高 く 保持す る し き い値制御を行な う よ う に し た も ので情報発生量を平滑し、 ま た、 画像の動 き 始め に対 す る追従性を向上す る効果が得 られる。

べ ク ト ル量子化器を木探索べク ト ル量子化器で構成し、 そ の木探索べク ト ル量子化器は入力べ ク ト ルか ら 平均値 を分離する平均値分離正規化回路を設け、 こ の平均値分 離正規化回路で平均値を分離した も のを新たな入力べ ク ト ル と し、 符号化器の木構造出力べ ク ト ルセ ッ ト を生成 す る段階で各段に配置さ れる 出力べ ク ト ルが左右半分の 個数ずつ 、 空間的 に対称すなわ ち反転関係 と な る よ う に 配列 したの ち 、 左ま たは右の半分の出力べ ク ト ルセ ッ ト のみ を記憶し、 探索過程で入力べ ク ト ルの極性を反転す る こ と によ り 、 等価的に 2 倍の個数の出力べク ト ル セ ッ ト を用いて探索で き る構成に し た も のであ る。

こ の よ う な木探索べ ク ト ル量子化器に よ れば、 木探索 べ ク ト ル量子化器の出力べク ト ル コ ー ド テ ー ブル容量 を 従来の半分程度に削減で き る。 すなわ ち、 出力べク ト ル 数を N = 2 ⁿ個 と し た場合、 従来の も の では符号化器に 2 ^{n + 1} - 2 個、 復号化器に 2 ⁿ個の出力べ ク ト ル を記憶す る必要があつた のに対し、 こ の発明に よ れば符号化器に

2 ⁿ— 1個、 復号化器に 2 ⁿ一¹ 個の出力べ ク ト ル を記憶す る だけで よ いので、 装置の小型化が容易にな り 、 安価に で き る効果があ る。

こ の発明に係る画像符号化伝送装置は、 動画 と静止画 を伝送す る場合動画 と 静止画の符号化に、 共通の符号化 部を用い、 静止画の解像度を動画に対し て水平で 2 倍、 垂直で 2 倍に設定す る と と も に、 フ レ ー ム間符号化復号 化ルー プ内の フ ィ ー ル ド メ 乇 リ を動画の画素数分だけ持 ち 、 復号化都の復号化ル ー プ の外にのみ静止画の画素数 分 の フ レ ー ム メ モ リ を持 た せ た も の で 、 コ ス ト カ S安 く 、 しか も 、 動画 /静止画いずれ も 画質、 性能の良い画像符 号化伝送装置を得る こ と を 目的 と す る。

図面の簡単な説明

第 1 図 は従来の フ レ ー ム 間符号化復号化装置の符号化 部の構成を示す ブ ロ ッ ク 図、 第 2 図は復号化部の ブロ ッ ク 図、 第 3 図は従来の フ レ ー ム 間符号化復号化装置の符 号化都の符号化制御方法の一例を示す説明図、 第 4 図、 第 5 図 は送信ノ ッ フ ァ お よ び受信ノ ッ フ ァ を ダ ブル ノ ッ フ ァ 構成 と し た従来の符号化部の構成を示す プロ ッ ク 図 と 復号化都の構成を示す ブロ ッ ク 図、 第 6 図、 第 7 図は 空間 フ ィ ル タ を用いた従来の フ レ ー ム 間符号化復号化装 置の構成を示す符号化部 と復号化都の構成を示す ブロ ッ ク 図、 第 8 図、 第 9 図はべ ク ト ル量子化符号化器 と復号 化器の ブ ロ ッ ク 図、 第 1 0図、 第 1 1図は ま た他の従来の フ レ ー ム間符号化 · 復号化装置の符号化部 と復号化都の ブ ロ ッ ク 図、 第 12図 と第 1 3図は ダ イ ナ ミ ッ ク べ ク ト ル量子 化符号化器 と復号化器の構成を示す ブロ ッ ク 図、 第 14図、 第 15図は適応べ ク ト ル量子化符号化器 と復号化器の構成 を示す ブロ ッ ク 図、 第 16図は情報発生量制御回路を用い た従来の符号化都の構成を示す ブロ ッ ク 図、 第 17図は従 来の輪郭保存フ ィ ル タ ーの構成を示す ブロ ッ ク 図、 第 18 図は木探索べ ク ト ル量子化符号化器の構成を示す ブロ ッ ク 図、 第 19図は そ の 11 段の構成例を示す ブロ ッ ク 図、 第

20図は復号化器の構成例を示す ブロ ッ ク 図、 第 21図は こ の発明の一実施例によ る フ レ ー ム間符号化復号化装置の 符号化都の構成を示す ブロ ッ ク 図、 第 22図は こ の発明の 一実施例によ る フ レ ー ム間符号化復号化装置の復号化部 の構成を示す ブロ ッ ク 図、 第 23図は こ の発明の一実施例 によ る フ レ ー ム間符号化復号化装'置の差分振幅抑圧回路 の入出力特性の一例を示す説明図、 第 24図は こ の発明の 他の実施例を示す符号化都の構成を示す ブロ ッ ク 図、 第 25図は第 24図にお け る時間積分回路の構成を示すプ ロ ッ ク 図、 第 26図は こ の発明の他の実施例 を示す復号化都の ブロ ッ ク 図、 第 27図は こ の発明の他の実施例を示す符号 化都の ブロ ッ ク 図、 第 28図は こ の発明の他の実施例を示 す復号化都の ブロ ッ ク 図、 第 29図は適応空間 フ ィ ルタ 説 明用の.画素配置図 、 第 30図は こ の発明の他の実施例を示 す符号化都の ブ ロ ッ ク 図、 第 3 1図は こ の発明の他の実施 例を示す符号化部の ブロ ッ ク 図、 第 32図 は こ の発明の他 の実施例を示す復号化都の ブロ ッ ク 図、 第 33図は第 32図 に示す符号化都で符号化し た例を示す説明図、 第 34図 と 第 35図は こ の発明の他の実施例を示す符号化部 と 復号化 都の ブ ロ ッ ク 図、 第 36図 と 第 3 7図は画素数削減回路の動 作説明図、 第 38図は こ の発明の他の実施例 を示す符号化 都の ブロ ッ ク 図、 第 39図は そ の復号化部の ブロ ッ ク 図、 第 4 0図は そ の構成要素で あ る適応空間 フ ィ ル タ の説明図、 第 4 1図 と第 42図は第 38図 と第 3 9図 の他の構成例を示す符 号化都の ブロ ッ ク 図 と復号化都の ブロ ッ ク 図、 第 4 3図は こ の発明に用い ら れる空間 フ ィ ル タ ー と し ての輪郭保存 フ ィ ル タ 一 の ブ ロ ッ ク 図、 第 44図 は そ の動作説明用 の画 像信号配列図、 第 45図は こ の発明の一実施例を示す符号 化制御回路の ブ ロ ッ ク 図、 第 4 6図は符号化制御テ ー ブル 作成方法の一例 を示す説明図、 第 4 7図は し き い値制御テ 一ブル作成の一例を示す説明図、 第 48図は こ の発明の一 実施例に よ る木探索べ ク ト ル量子化器の符号化の ブロ ッ ク 図、 第 49図 は そ の符号化器第 1 段 目 の構成を示す プ ロ ッ ク 図、 第 5 0図 と 第 5 1図は そ の符号化器の出力 べ ク ト ル セ ッ ト の構造を示すた めの説明図、 第 52図 は こ の発明の

—実施例に よ る木探索べ ク ト ル量子化器の復号化器 の ブ ロ ッ ク 図、 第 5 3図は従来の動画 と 静止画の伝送を行 う 画 像符号化伝送装置の構成例を示す ブロ ッ ク 図、 第 54図は その符号化都の ブロ ッ ク 図、 第 55図はその復号化都の ブ ロ ッ ク 図、 第 56図は こ の発明の一実施例を示す画像符号 化伝送装置の符号化都の ブロ ッ ク 図、 第 57図は同 じ く そ の復号化都の ブロ ッ ク 図、 第 58図は画像符号化伝送装置 の静止画符号化画素の配置を示す説明図、 第 59図は こ の 発明の一実施例によ る画像符号化伝送装置に用いた適応 フ ィ ル タ の動作説明図であ る。

〔 発明を実施するため の最良の形態 〕

以下、 こ の発明の一実施例を図について説明する。 第 21図、 第 22図において（71)は フ レ ーム間差分ブロ ッ ク デー タ を ブロ ッ ク 単位に符号化する ブロ ッ ク 符号化回路、 （72) は ブロ ッ ク 単位に符号化データ か ら フ レー ム間差分復号 ブロ ッ ク データ を再生する ブロ ッ ク 復号化回路、 （73)は該 再生さ れた フ レ ーム間差分復号ブ口 ッ ク データ の振幅値 を非線形に抑圧する差分振幅抑圧回路であ り 、 こ れ以外 は第 1 図、 第 2 図に示す従来の も の と 同一の も のであ る。

以下、 動作について説明する。 従来の も の と 同様にし て得 ら れる フ レ ー ム間差分ブロ ッ ク データ e j ( 205 ) は ブ ロ ッ ク単位に動 き 検出回路（6) にて動 き検出 さ れ、 動き 情 報 （209 ) が出力 さ れる。 動き 検出は、 動き検出 し き い 値 ( 208 ) と と も に例えば以下の演算によ り 実行きれる。 k

" 】ε く の と き 0 ( 動 き なし ）

j = l k

1 1 > 1 ^ の と き = 1 ( 動 き あ り ）

i =i

V = 1 の ブ ロ ッ ク に対し て、 ブロ ッ ク 符号 匕回路 1)に おい て ブ ロ ッ ク 単位の符号化が行われ、 ブ ロ ッ ク 符号化 デー タ （216 ) が前記動 き 情報 （ 209 ) 、 動 き 検出 し き い 値 T(9 (208 ) と と も に送信デー タ バ ッ フ ァ （⁸⁾ に供給 さ れる。 送信デー タ バ ッ フ ァ （⁸⁾は従来の も の と 同様に前記動 き 情 報 (209 ) と ブロ ッ ク 符号化デー タ （216 ) を可変長符号 等の符号化デー タ に変換 し、 一定時間蓄えた後、 伝送路 に一定の速度で送出す る と と も にバッ フ ァ 内の デー タ 蓄 積量 （211 ) を算出 し、 符号化制御回路（⁹⁾ に供給す る。 さ ら に動 き 検出に て用い ら れた動 き 検出 し き い値 （208 ) を 符号化フ レ ー ム単位に伝送す る。 符号化制御回路（⁹)では、 デー タ 蓄積量 （211 ) の増減を監視し なが ら 入力駒落し ス イ ッ チ の オ ン . オ フ 信号 （232 ) お よ び動 き 検出 し き い値 ΤΘ ( 208 ) の制御を フ レ ー ム単位に行 う と と も に該動 き 検 出 し き い値 (208 ) を後記差分抑'圧回路 3) に供給す る。 前記動 き 情報 ( 209 ) と ブロ ッ ク 符号化デー タ は ブ ロ ッ ク 復号化回路（72) におい て復号 さ れ、 フ レ ー ム間差分復号 ブ ロ ッ ク デー タ ε ( 212) が再生 さ れる。 該 フ レ ー ム 間差 分復号 ブロ ッ ク デー タ e (212) は差分振幅抑圧回路（⁷³)に て動 き 検出 し き い値 に応 じ て ブロ ッ ク 単位に振幅値が 非線形に抑圧 さ れ る。 すなわ ち 、 し き い値 が小 さ い と き は抑圧幅を小 さ く し 、 し き い値 T(9が大 き い と き は抑圧 幅 を大き く する。 非線形抑圧特性の例を第 23図に示す。 該差分振幅抑圧回路 (⁷³)に よ り 抑圧さ れた フ レ ー ム間差分 復号 ブ ロ ッ ク デー タ _ε* (217) は加算器 ίにおいて可変遅 延回路 0¾を通 し て所定時間遅延さ れた フ レ ー ム メ モ リ 内 の該当 ブロ ッ ク データ Ρ (204) と加算され、 復号再生ブ ロ ッ ク データ S (213) を復元し、 前記フ レ ー ム メ モ リ の 該当 ブロ ッ ク 位置の ブロ ッ ク データ を更新す る。

復号化都においては、 受信デー タ バ ッ フ ァ にて受信 さ れ、 可変長復号、 速度変換さ れた動 き 情報 " (209) と ブロ ッ ク 符号化データ （216) が符号化部 と 同様の処理に よ り ブロ ッ ク 復号化回路（72)において復号さ れ、 フ レ ー ム 間差分復号ブロ ッ ク データ £ (212) が再生 さ れる。 該フ レ ー ム間差分復号ブ ロ ッ ク デー タ £ (212) は差分振幅抑 圧回路 (73)において、 伝送路を通して受信さ れた動き検出 し き い値 (208) によ り 符号化部 と 同様に第 23図に示す 非線形の振幅抑圧処理が施さ れ、 抑圧さ れた フ レ ー ム間 差分復号ブロ ッ ク データ (217) が得 られる。 該抑圧さ れた フ レ ー ム 間差分復号ブロ ッ ク デー タ ( 217) と可変 遅延回路を通して出力 さ れる フ レ ー ム メ モ リ 内の ブロ ッ ク データ f (204) と を加算し、 符号化都と 同様の処理に よ り 復号再生ブロ ッ ク データ C213) が復元さ れる。 該 復号再生ブロ ッ ク デー タ S (213) は ブロ ッ ク ノ ラ ス タ 一 走査変換回路 ^、 A 変換器 ^を通 し て従来の も の と 同様の処理を施さ れ、 再生出力動画像信号 （215) が得 ら れる。

なお、 上記実施例にお け る ブ ロ ッ ク 符号化回路、 プロ ッ ク 復号化回路は、 従来の も の と 同様にべ ク ト ル量子化 符号化器、 べ ク ト ル量子化復号化器を用い て構成し て も よ い

ま た、 上記実施例にお け る動 き 検出回路では、 フ レ ー ム 間差分ブロ ッ ク 内の振幅の絶対値の総和 と動 き 検出 し き い値 と の比較によ り 動 き 検出 を行 う 手段を用いた が、 従来の も の と 同様に該 ブロ ッ ク 内の平均値、 振幅成分 と 動き 検出 し き い値 と の比較を行 う 手段を用いて も 上記実 施例 と 同様の効果が得 ら れる。

第 24図は こ の発明の他の実施例を示す符号化都の ブロ ッ ク 図で、 （ 202 ) は ディ ジ タ ル ビデオ信号、 は時間積 分回路、 （75)は前置フ レ ー ム メ モ リ 、 （ 220 ) は ダ ブル ノ ッ フ ァ構造 と なってい る前置フ レ ー ム メ モ リ （ の書込み側 のバ ッ フ ァ の内容を順次読出 し て前記ディ ジ タ ル ビデォ 信号 （202 ) と 映像 フ レ ー ム上の画素位置を一致 さ せた信 号、 （ 221 ) は時間積分 さ れた入力信号、 （⁷⁶)は ス ィ ッ チ 、 (77)は前置 フ レ ー ム メ モ リ # 1 、 8)は前置 フ レ ー ム メ モ リ # 2 、 （79)は ス ィ ッ チ 、 （8(Hま前置 フ レ ー ム メ モ リ の コ ン ト ロ ー ラ 、 （222 ) は前置 フ レ ー ム メ モ リ の制御信号、 （223 ) は局都復号さ れた信号、 （224 ) は フ レ ー ム遅延を う けた 局部復号値、 （225 ) は符号化情報、 （⁸⁾は送信バ ッ フ ァ 、 ατ) は ス ィ ツ チ、 1)は送信 ノ ツ フ ァ # 1 、 ²)は送信ノ ッ フ ァ # 2 、 ^ は セ レ ク タ 、 （ 226 ) は ダ ブルノヽ' ッ フ ァ構造 と なっ てい る送信バ ッ フ ァ の蓄積量ゃ ス テ一 々 ス を示す信 号、 （227) は送信信号であ る。 第 25図は、 第 24図にお け る時間積分回路の構成例を示す ブ ロ ッ ク 図であ る。 図中、 (33)は減算器、 （228) は フ レ ー ム間差分信号、 （84)は重み付 け回路、 ^は減算器であ る。 第 26図は復号化都の構成例 を示す ブロ ッ ク 図であ り 、 （227) は送信信号、 （229) は 受信符号化信号、 （230) はフ レ ー ム遅延を う けた復号信 号、 （86)は後置フ レ ー ム メ モ リ 、 （87)はス ィ ッ チ 、 （88)は後置 フ レ ー ム メ モ '） # 1 、 ）は後置フ レ ー ム メ モ リ # 2 、 (90) は後置フ レ ー ム メ モ リ # 3 、 )はセ レ ク タ であ る。

次に動作について説明する。 入力 ビデオ信号 （ 201 ) は A/D 変換器（1)によ ってデ ィ ジ タ ル化さ れる。 時間積分 回路（74)は、 ダ ブル バ ッ フ ァ構造 と なっ て い る前置フ レ ー ム メ 乇 リ ^の書込側のバ ッ フ ァ の内容を順次読出 した信 号 （220) を用いて、 入力信号 （202) の複数フ レ ー ム分時 間積分を行った信号を前置書込側のバ ッ フ ァ に書込む。 時間積分は、 入力信号 （202) と信号 （220) と の差すなわ ち フ レ ー ム間差分 （ 228 ) を求め、 重み付け回路 ^によ つ て値を変換し、 さ ら に入力信号 （202) と の差分を と つた も のがフ レ ー ム単位で時間積分 さ れた信号と してバ ッ フ ァ に書込まれる。 今、 入力 される第 n フ レ ー ム の信号を Sn、 第 n一¹ フ レ ー ム ま で を時間積分し てバ ッ フ ァ に書込 んであ る信号 S_n— i、 重み付け回路 (S)によ る変換を k 倍 と と い う 乗算で表わす こ と にす る と 、

o n = S n — k C S _n一 o _D一 \ j

= ( 1 - k ) S _n + k S _n_ x ( 0 < k < 1 )

と い う 演算で時間積分が表わ さ れる。 前置 フ レ ーム メ モ リ （75) は 、 1 つ の バ ッ フ ァ に映像 フ レ ー ム デー タ を時間積 分し なが ら書込んでい る 間に も う 1 つのバッ フ ァ か ら 映 像フ レ ー ム デー タ を読出 し て符号化伝送す る よ う に ス ィ ツ チ （76)、 前置 フ レ ー ム メ モ リ # 1 (57)、 前置 フ レ ー ム メ モ リ # 2 (78) 、 ス ィ ッ チ （79) を動作さ せる。 ス ィ ッ チ （TO) に よ る 切 り 換え によ って被符号化映像 フ レ ー ム信号 と 書込み側 の時間積分に必要な フ レ ー ム メ モ リ 読出 し信号 （ 220 ) と を出力す る。 前置フ レ ー ム メ モ リ （ の読出 し側の出力で あ る被符号化映像フ レ ー ム信号の読出 し は、 制御信号 ( 222 ) に よ って断続的に行 う 。 こ れは、 情報発生量を小 刻みに平滑化す る た めであ り 、 後に く わ し く 説明す る。 1 つの映像フ レ ー ム をすつか り 読出 した と き 、 ダ ブリレ ノ ッ フ ァ を切 り 換え、 それまで時間'積分し ていた側のバ ッ フ ァ の内容を被符号化映像 フ レ ー ム と し て読出す。 すな わ ち 、 時間積分は、 ダ ブル バ ッ フ ァ の切 り 換え、 言いか えれば被符号化映像フ レ ー ム の取込みに よ って中断 さ れ る こ と にな る。 連続し て時間積分さ れ る 映像 フ レ ー ム数 は、 符号化伝送中の映像 フ レ ー ム に どれだけ時間がかか る か に依存す る。 前記符号化所要時 ^は該映像 フ レ ー ム にお け る情報発生量に対応す る。 情報発生量が大 き い と い う こ と は フ レ ー ム間符号化においては動 き が大 き い と い う こ と にな る。 即 ち、 動 き の激しい シ ー ン にな る と連 続し て時間積分 さ れる 映像フ レ ー ム数は増す。 すなわ ち、 時間方向にぼ けた映像が取込まれる。 従って被符号化映 像フ レ ー ム の間隔があ く 程、 時間積分が長期間にわた る た め、 被符号化映像 フ レ ー ム の フ レ ー ム間相関が保たれ、 フ レ ー ム 間符号化効率が向上す る。 同時に、 時間方向の サ ブサ ン プ ルに よ る折返し を除去す る効果や雑音低減効 果があ り 、 結果的に再生画像品質を改善 さ せる。 前に説 明 し た よ う に、 時間積分は ダ ブルバ ッ フ ァ の切 り 換えに よって中断 さ れ る ので、. 新たに時間積分を始め る と き は、 重み付け回路（⁸⁴⁾の出力 を零にし てフ レ ー ム メ モ リ の内容 を リ フ レ ッ シ ュす る必要があ る。 ま た、 前に説明 し たパ ラ メ ー タ ー k を ダ ブルバッ フ ァ切換直後は 0 と し 、 以降、 入力 さ れる映像フ レ ー ム シー ク エ ン ス に従って指数関数 的に値を 上げてい く こ と も 有効であ る。

ダ ブルバ ッ フ ァ切 り 換えによ って符号化を開始する被 符号化映像フ レ ー ムは時間積分のかかった映像フ レ ー ム であ り 、 フ レ ー ム メ モ リ に記億さ れてい る た め、 符号化 処理速度は任意に選ぶ こ と がで き る た め、 低い伝送速度 に見合った処理時間 を設定す る こ と に よ って回路を多重 化で き る余裕が生じ、 装置規模を小 さ く で き る。

フ レ ー ム間符号化回路 ）は、 既に符号化し て局都復号 さ れた信号 〔223 ) に対 し て フ レ ー ム メ モ リ ^ に よ っ て フ レ ー ム遅延を与え て形成'し た フ レ ー ム間予測信号 （224 ) を用いて、 前記の被符号化映像 フ レ ー ム信号 を フ レ ー ム 間符号化す る。 符号化情報 （ 225 ) は送信バ ッ フ ァ （8】 を介 し て送信信号 （22 7 ) と な り 、 伝送路へ送出 さ れる。

送信バ ッ フ ァ （⁸⁾は蓄積量ゃス テ ー タ ス を示す信号（226 ) を前置 フ レ ー ム メ モ リ の コ ン ト ロ ー ラ 柳に送 り 、 間接的 に符号化を停止ノ再開 さ せ る こ と によ って情報発生量を 平滑化す る。 送信バ ッ フ ァ （⁸⁾は ダ ブル バ フ ァ構造 と な つて い る。 今、 前置フ レ ー ム メ モ リ # 1 ( があ る 映像 フ レ ー ム を読出 し中であ る と す る。 読出 さ れた デー タ は符 号化さ れ、 送信バ ッ フ ァ # 1 (si) に書込まれ る。 同バ ッ フ ァ （81) の蓄積量が予め設定さ れた し き い値 Th 1 を越え た と き 、 前置 フ レ ー ム メ モ リ コ ン ト ロ ー ラ 柳は前置 フ レ ー ム メ モ リ # 1 (77)か ら の読出 し を停止す る。 そ し て送信バッ フ ァ # 2 (82)の蓄積量が読出 し に よ って減ってい き 、 0 に な っ た と き 、 送信バッ フ ァ ） の ダ ブル ノ ツ フ ァ を切 り 換 え る。 同切 り 換え に よ っ て送信ノ ツ フ ァ # 2 (82)が空いて い る た め 、 前置 フ レ ー ム メ モ リ # 1 7)か ら の読出 し を再 開 し、 符号化情報 （ 225 ) を送信バ ッ フ ァ # 2 (⁸²)に書込む。 送信バ ッ フ ァ # 1 (81)に記億さ れてい る 符号化情報は伝送 路へ送出 さ れる。 ま た、 別の場合には、 書込み中の送信 ノ ッ フ ァ # 1 (81) の蓄積量力 S Th 1 に達す る 前に、 読出 し 中 の送信バ ソ フ ァ # 2 (82)の蓄積量力 Th 2 を下回 る こ と があ る。 こ の と き も 先ず前置 フ レ ー ム メ モ リ # 1 (⁷ )力 ら の読 出し を停止し、 同バ ッ フ ァ（82)の蓄積量が 0 に なった時点 で送信バ ッ フ ァ （⁸⁾ の ダ ブル ノ ツ フ ァ を切 り 換え る。 同切 り 換えによって前置フ レ ー ム メ モ リ # 1 ( 力 ら の読出 し を再開する。 こ の く り 返し によ って、 符号化情報を大量 に送信バ ッ フ ァ （8】にた め こ む こ と な く 送出する ため遅延 時間が減少する。 また、 送信バ ッ フ ァ容量 も 小 さ く てす む。 し き い値 Th 1 は送信バ ッ フ ァ の片側にた め こ む情報 量を規定する も ので、 遅延時間 と伝送速度か ら決定する。 し き い値 Th 2は送信フ レ ー ミ ン グに足 り ない半端な情報 量になった場合なので、 伝送速度 と送信フ レ ー ミ ン ゲの フ ォ ーマ ツ ト に よ って決定する。

復号化都では、 受信バ ッ フ ァ （L4 を介した受信符号化信 号 （229 ) に対して、 既に復号さ れた信号に フ レ ー ム メ モ に よ って フ レ ー ム遅延を与えて形成した フ レ ー ム間 予測信号 （230 ) を用いて、 フ レ ー ム間復号化回路 ααにお いて復号化を行 う 。 復号信号 （23 1 ) は後置 フ レ ー ム メ モ リ ^ に書込まれる。 後置フ レ ーム メ モ " は ト " プルバ ッ フ ァ構造と なってお り 、 1 つのノヽ' ッ フ ァ が画像出力系 の フ レ ー ム同期に従って読出し を行ってい る間、 も う 1 つのバッ フ ァ が復号信号の書込み中であ り 、 残る も う 1 つ の バ ッ フ ァ は停止してい る。 第 3 の ノ ツ フ ァ （90) は受信 し復号した映像フ レ ー ム信号の書込み と 、 画像出力系の フ レ ー ム同期に従 う 読出 し と が全く 非同期であ り 、 何れ も 中断が許 さ れない故に必要 と な る。 後置フ レ ー ム メ モ リ 186)か ら の読出 し信号は D ノ A 変換器（^に よ って復号 ビ デォ信号 （215 ) と な る 。

以上の制御にお いて 、 あ る映像フ レ ー ム が前置フ レ ー ム メ モ リ （75)か ら読出 さ れてか ら 同映像フ レ ー ム が復号再 生 さ れる までの時間はおお よ そ 1 映像フ レ ー ム の符号化 伝送サ イ ク ル に し て 1 サ イ ク ル分の所要時間で規定さ れ る。 従って伝送速度が低 く な る程、 従来の装置 と 比較し て遅延時間の短縮効果が大 き い。

第 27図は こ の発明の他の実施例を示す符号化都のブ。 ッ ク 図であ り 、 （7)はべ ク ト ル量子化符号化器、 Wは べ ク ト ル量子化復号化器、 は送信デー タ バ ッ フ ァ の情報量 を制御パ ラ メ ー タ と す る適応空間 フ ィ ル タ 、 © は動 き 検 出回路（6)か ら の有効ノ無効 ブロ ッ ク 識別 コ ー ドに よ って 切替わ る セ レ ク タ であ る。 第 28図は、 復号化都であ る第 29図は適応空間 フ ィ ル タ 説明のた めの画素配置図であ る。

次に動作につい て説明す る。

ラ ス タ ーノ ブロ ッ ク 走査変換回路（3)で得 ら れた べ ク ト ルデー タ （203 ) は減算器（⁴⁾によ り フ レ ー ム メ モ リ な$内の 同一位置 ブ ロ ッ ク に基づ く 前 フ レ ー ム べ ク ト ル （ 224 ) に、 適応空間 フ ィ ル タ ^をか けた前フ レ ー ム べ ク ト ル （ 204 ) を減算 さ れて 、 フ レ ー ム 間差分入力ベ ク ト ル （205 ) を得 る 。 こ こ で適応空間 フ ィ ル タ ^は、 そ の平滑化特性 を、 動 き 検出回路（6)の し き い値制御 と 同様、 送信デー タ バッ フ ァ （⁸⁾内のデー タ 量 に応じ たノ、 ° ラ メ 一 夕 ( 226 ) で フ レ ー ム毎に制御 さ れ、 ま た上記パ ラ メ ー タ （ 226 ) は制御信号 と し て受信側に送 ら れる。 フ レ ー ム間差分入力べク ト ル ( 205 ) は べ ク ト ル量子化符号化器（7) で符号化さ れ、 動 き 検出回路（⁶⁾では、 送信デー タ バ ッ フ ァ （8)内のデータ 量に 応じたパ ラ メ ー タ （ 226 ) によ って変化す る し き い値で動 き 検出 を行な う 。 こ の動 き 検出の結果、 有効 と 判定さ れ た フ レ ー ム 間差分入力べク ト ル （205 ) を符号化した符号 化デー タ （ 225 ) は送信デー タ ノヽ' ッ フ ァ （⁸⁾に書 き込まれ、 ま た一方、 べ ク ト ル量子化復号化器 αοで フ レ ー ム間差分 再生べ ク ト ル （212 ) に復号さ れた後、 セ レ ク タ ^で選択 さ れた適応空間 フ ィ ル タ βΰを通った前フ レ ー ム べ ク ト ル ( 204 ) と加算さ れ、 フ レ ー ム メ モ リ ^ に復号信号 （223 ) と し て書 き 込まれる。 上記判定において無効 と 判定さ れ た場合は、 符号化デー タ （ 225 ) は送信デー タ バ ッ フ ァ （⁸⁾ に書 き 込まれず、 べク ト ル量子化復号化器 daか ら は零べ ク ト ルが出力 さ れ、 セ レ ク タ ©で は適応空間 フ ィ ル タ βΐ) を通 ら ない前フ レ ー ム べ ク ト ル （224 ) が選択さ れる。 つ ま り 、 無効 ブロ ッ ク に対す る フ レ ー ム メ モ リ ^ の内容は 更新 さ れない こ と にな る 。 セ レ ク タ ^での有効ノ無効 ブ ロ ッ ク の判定に よ り 、 フ ィ ルタ の有無を選ぶかわ り に、 フ レ ー ム メ 乇 リ の書き込み制御で更新ノ非更新 を切替え て も 良い こ と は言 う まで も ない。

次に復号化都を第 28図 について説明する。 伝送路か ら の受信デー タ （ 227 ) は受信デ一 タ ノ ツ フ ァ CM) に蓄え ら れ、 復号化速度に合わせて読み出 さ れる。 適応空間 フ ィ ル タ ^は、 伝送さ れて来た フ ィ ル タ 制御信号 （ 228 ) によ って 1 フ レ ー ム毎に平滑化特性を変え る。 ま た、 同 じ く 受信 し た有効ノ無効識別コ ー ド （229 ) で ブ ロ ッ ク 毎にセ レ ク タ を制御す る。 ベ ク ト ル量子化復号化器 αα以降は符号 化都 と共通のルー プを形成し てお り 、 フ レ ー ム メ モ リ 3 の内容は符号化部 と復号化都で一致し てい る。 フ レ ー ム メ モ リ ^ に書き込まれる復号信号 （213) は一方ブ ロ ッ ク ノ ラ ス タ 一走査変換回路 ^で ラ ス タ 形式に変換さ れた後、 D Z Α変換器 ^よ り ア ナ 口 グ画像信号 （215) と して出力 さ れる。

適応空間フ ィ ル タ 特性の例 と しては、 第 29図の画素配 置に対して次式のよ う な特性があげ られる。 X の画素位 置の フ ィ ル タ 出力を X'と し て

( 1—な ）

X' = αΧ + ( A + Β + C + D )

4 a ： 制御パ ラ メ ー タ （ 0くな 1 ) α は送信バ ッ フ ァ デー タ 量が少ない時に最大値 1 と な り 、 ノ ツ フ ァ データ 量が多い時に小 さ い値を と る よ う に する 0

すなわ ち、 画面内の動 き が少な く 、 符号化情報量が少 ない時は動き 検出 し き い値が下がる と 共に適応空間 フ ィ ル タ ^ の平滑化が弱 く な り 、 適応空間 フ ィ ル タ ^を通つ た前フ レ ー ム べ ク ト ル （204) は前 フ レ ー ム べ ク ト ル（224) い近い も の と な る。 そのた め入力画像の静止領域に関 し て は フ レ ー ム間差分入力べ ク ト ル （ 205 が非常に小 さ く な り 有効ノ無効 ブロ ッ ク 識別では無効 と 判定さ れる。 こ の時、 動いてい る都分があれば、 動 き 検出 し き い値は低 い の で有効 と 判定されて符号化さ れる。 適応空間 フ ィ ル タ （2 の平滑化は弱いの で、 符号化ブ ロ ッ ク の べ ク ト ル量 子化雑音の除去効果は少ないが、 動 き が少ない場合は フ レ ー ム間差分信号のパ ワ ーは小 さ く 発生す る べ ク ト ル量 子化雑音の発生 も 少ないの で問題ない。

—方、 画面内の動 き が多 く 、 符号化情報量が多い場合 は適応空間フ ィ ル タ （2 の平滑化が強 く な り 前フ レ ー ム べ ク ト フレ は フ レ ー ム メ モ リ の出力が平滑化さ れた も の と な る。 静止領域では強いエ ツ デの都分が平滑化さ れる た め、 フ レ ー ム 間差分入力信号にエ ツ デ都分が出て来るが、 動 き検出 し き い値が上がってい る ため、 静止領域のエ ツ デ は有効にな ら ず、 符号化は さ れない。 大き く 動いてい る 部分は動 き検出都で有効 と な り 符号化さ れる が、 適応空 間 フ ィ ル タ （21) の平滑化特性が強 く な っ て い る の で べ ク ト ル量子化雑音が除去 さ れる。

太実施例を ダ イ ナ ミ ッ ク 多段べ ク ト ル量子化装置に適 用 し た場合の実施例を第 3 0図 について説明する。 ラ ス タ —形式の入力画像信号 （20 1 ) は Α ノ D 変換器（1)で Α ノ D 変換さ れたの ち ラ ス タ ーノ ブロ ッ ク 走査変換回路（3)で ブ ロ ッ キ ン グ及びべ ク ト リレ化さ れ、 入力べ ク ト ル （20 3 ) を 形成する。 ダ イ ナ ミ ッ ク ベ ク ト ル量子化符号化器 ^は、 入力べク ト ル （203 ) と 前フ レ ー ム べ ク ト ル （224 ) を比較 し、 ダ イ ナ ミ ッ ク 出力べ ク ト ゾレ イ ンデッ ク ス （ 230 ) を出 力す る。 ダ イ ナ ミ ッ ク ベ ク ト ル量子化復号化器 ^では ダ イ ナ ミ ッ ク べ ク ト ル量子化信号 （231 ) を出力す る。 減算 器（ では、 ダ イ ナ ミ ッ ク べ ク ト ル量子化信号 （ 231 ) に本 実施例によ る適応空間 フ ィ ルタ をかけた信号 （232 ) が 入力べ ク ト ル （203 ) か ら減算 さ れ、 そ の残差信号を次段 べ ク ト ル量子化する。 こ の残差信号は、 動 き 検出、 べ ク ト ル量子化符号化およ び復号化された後、 有効ブ ロ ッ ク の場合、 セ レ ク タ ©で選択さ れた空間 フ ィ ル タ を通つ た ダ イ ナ ミ ッ ク ベ ク ト ル量子化信号 （232 ) を加算さ れる。 無効ブロ ッ ク の場合は、 べ ク ト ル量子化復号器 aa力 ら の 零べ ク ト ル と セ レ ク タ ^で選択さ れた ダ イ ナ ミ ッ ク べ ク ト ル量子化信号 （231 ) が加算さ れる。 こ う し て復号さ れ た復号信号 （223 ) は フ レ ー ム メ モ " （^ に書 き 込まれる。

ダ イ ナ ミ ッ ク 多段べ ク ト ル量子化符号化装置におけ る 適応空間 フ ィ ル タ ^の制御信号 と し ては、 送信デー タ バ ッ フ ァ （8)容量に よ るノヽ⁰ラ メ ータ （ 226 ) の他に ダ イ ナ ミ ッ ク 出力べ ク ト ル イ ン デッ ク ス （230 ) を用い るのが有効で あ る。 ダ イ ナ ミ ッ ク 出力べ ク ト ソレ イ ン デッ ク ス （230 ) と 適応空間フ ィ ル タ の平滑化特性 と の関係は、 次のよ う に定め る。 入力 ブロ ッ ク 位置を所定画素だけ変位した位 置の フ レ ー ム メ モ リ の内容を出力べ ク ト リレ と してい る ィ ン デ ッ ク ス の場合は、 そ の変位量が大 き いほ ど フ ィ ル タ の平滑化を強め、 変位力； 0 の時は フ ィ ル タ の平滑化がな さ れな く な る よ う な特性 と し、 固定ベ ク ト ルを 出力べク ト リレ と す る ィ ン デ ッ ク ス に対しては、 強い平滑化を行な う 等、 そ の ダ イ ナ ミ ッ ク 出力べ ク ト ソレ イ ン デ ッ ク スの選 ばれる状況に適した空間 フ ィ ル タ 平滑化特性を設定して お く 。 ダ イ ナ ミ ッ ク 出力べク ト ルイ ン デッ ク ス が、 変位 0 の フ レ ー ム メ モ リ 出力 を選択する場合は、 静止領域の ブ ロ ッ ク で あ る可能性が高 く 、 そ の時は空間 フ ィ ル タ を かけ な ければ無効 ブロ ッ ク と す る こ と がで き る。 小 さ な 変位を さ せた位置の フ レ ー ム メ モ リ 出力 を出力べ ク ト ル と す る ィ ンデッ ク ス の場合は入力信号 と ダ イ ナ ミ ッ ク べ ク ト ル量子化 （ 以下、 DVQ と 略す ） 信号 と の残差信号の パ ワ ーは小さ い場合が多いので、 符号化さ れて も 量子化 雑音は少な く 、 ま た、 動 き検出 し き い値に よ っては無効 に も な り う る こ と か ら 、 空間フ ィ ル タ は弱い平滑化を行 な う こ と が望ま しい。 入力 ブロ ッ ク に対し比較的大 き い 変位を さ せた位置のフ レ ー ム メ モ リ 出力を 出力べク ト ル と す る場合は、 よ り 平滑化を強めた空間 フ ィ ル タ 特性 と し、 量子化雑音を平滑化した DVQ 信号 と の残差を符号化 す る こ と によ り 、 量子化雑音の蓄積を防 ぐ こ と がで き る。

第 3 1図は こ の発明の他の実施例を示す符号化部の プロ ッ ク 図で、 ©2)は入力映像ク ロ ッ ク に同期し た速度で入力 画像デー タ を書 き 込み、 該画像デー タ を少な く と も 1 フ レ ー ム分記憶し、 伝送路 ク ロ ッ ク の遞倍の ク ロ ッ ク に同 期した符号化速度で前記入力画像デー タ を読出す速度変 換入力 メ モ リ 、 （93)は ダ イ ナ ミ ッ ク 出力べク ト ル イ ンデッ ク ス と適応べク ト ル量子化符号化デー タ を入力 ブロ ッ ク 単位に適当な符号語に変換し、 該符号語を入力 ブロ ッ ク 単位に区切 ら れた フ ォ ーマ ツ ト で順次出力す る と と も に 適応べク ト ル量子化符号化器にて発生した有効ブ ロ ッ ク 数を 1 映像 フ レ ー ム分カ ウ ン ト する機能を持つ可変長符 号化器、 （9)は 1 回の符号化単位を入力 1 映像フ レ ー ム

( ま たは フ ィ ー ル ド ） と し た と き 、 前回およ び前々 回符 号化時に発生した有効ブロ ッ ク 数およ びブロ ッ ク 識別 し き い値を用いて動 き量を推定し、 該動 き量か ら新しいし き い値を決定す る と と も に前記送信デー タ バ ッ フ ァ の蓄 積量に基づ き 上記速度変換入カメ モ リ の書込み読出 し制 御を行 う 符号化制御回路、 ^は前記推定さ れた動き 量を 視認す る た めの表示機能を持つ動き表示回路であ る。

第 32図復号化都の ブロ ッ ク 図であ り 、 図において、 は受信データ の符号列を入カ ブ口 ッ ク 単位に区切 ら れた フ ォ ー マ ツ ト で）頃次ダ イ ナ ミ ッ ク 出力べク ト ル イ ン デッ ク ス と適応べ ク ト ル量子化符号化デー タ に復号す る可変 長復号化器、 （96)は前記復号化速度で復号再生画像デー タ を書込み、 該画像データ を少な く と も 1 フ レ ー ム分記憶 し、 出力映像 ク ロ ッ ク に同期し た速度で復号再生画像デ 一 夕 を読出す速度変換出カ メ モ リ であ る。 次に動作について説明す る。

ラ ス タ 形式の ア ナ ロ グ信号を A D 変換器 ）に よ り デ ィ ジ タ ル信号系列に変換したの ち、 速度変換入カ メ モ リ (921は所定の フ ィ ー ル ドま たは フ レ ー ム の デ ィ ジ タ ル信号 系列を間引 き なが ら取込む。 該メ モ リ は前記ディ ジ タ ル 信号系列すなわ ち入力画像デー タ を入力映像ク 口 ッ ク に 同期 した速度で書込み、 所定数例えば 1 映像フ レ ー ム分 だけ記憶したの ち 、 伝送 レー ト に よ って決ま る伝送路ク 口 ッ ク の通倍の符号化速度に同期して読出す こ と に よ り 入力面像デー タ の速度変換を行 う 。 また、 読出 した と 同 時に次の新しい 1 映像フ レ ー ム分の入力画像データ を書 込む こ と がで き る機能を持っている。 前記速度変換さ れ た入力画像デー タ は前記符号化速度で従来 と 同様の符号 化処理が行われる。 こ こ で、 マ 二 ユア リレ ス ィ ッ チ等に よ り 選択 さ れる解像度切替信号 （5 01 ) が 1 映像フ ィ 一 ル ド 分の解像度を示す と き は、 符号化フ レ ー ム メ モ リ ^は従 来の も の と 同様に 1 映像フ ィ ール ド分の内容が 1 フ レ ー ム期間毎に更新 さ れる。 しかし前記解像度切替信号が 1 映像フ レ ー ム分の解像度を示す と き 、 第 1 フ ィ ー ル ド に ついては前記符号化フ レ ー ム メ モ リ を用いて フ ィ ー ル ド 間符号化した の ち 、 引 き 続き第 2 フ ィ ー ル ドは前記符号 化処理にて局部復号さ れた再生画像を前記符号化フ レ ー ム メ モ リ の先頭ア ド レ ス か ら 順に読出し なが ら フ ィ ー ル ド間符号化を行 う よ う に前記符号化フ レ ー ム メ モ リ の書 込み読出 し を フ ィ ー ル ド単位に制御す る。 こ の制御に よ り 、 入力画像データ 数力； 1 映像フ レ ー ム分であって も 、 符号化フ レ ー ム メ モ リ 容量は半分の 1 映像 フ ィ ー ル ド分 あれば、 符号化を行 う こ と がで き る。 すなわ ち、 1 映像 フ レ ー ム分の入力画像デー タ に対し、 解像度 1 映像フ ィ 一ル ド の と き は フ レ ー ム間の処理、 解像度 1 映像フ レ ー ムの と き は フ ィ ー ル ド間の処理を行 う も のであ る。 前記 解像度切替信号 （501 ) は伝送路を通し て伝送さ れる。

ラ ス タ 一ノ ブ ロ ッ ク 走査変換回路 ） にて ブ ロ ッ ク 化さ れた入力ベ ク ト ルは、 ダ イ ナ ミ ッ ク ベ ク ト ル量子化符号 化器 ^、 ダ イ ナ ミ ッ ク べ ク ト ル量子化復号化器 63、 適応 空間 フ ィ ルタ 、 減算器（⁴⁾、 およ び適応べ ク ト ル量子化 符号化器（7)を通し て符号化さ れる。 該符号化デー タ は入 カ ブロ ッ ク （ 例えば 16 X 8 サ ン プル ） 毎に出力 さ れる ダ イ ナ ミ ッ ク 出力べ ク ト ル イ ン デッ ク ス i (1)、 入力 ブロ ッ ク を さ ら に分割し た小 ブ ロ ッ ク （ 例えば ⁴ X 4 サ ン プル） 毎に出力 さ れる ブロ ッ ク 識別情報 " 、 およ び有効ブロ ッ ク のみ について出力 さ れる平均値 /" 、 振幅 び 、 正規化出 力べ ク ト ル イ ン デッ ク ス i (²⁾で あ る。 可変長符号化回路 (9 では上記符号化データ を各々適当な符号語に変換し、 入力 ブロ ッ ク 毎に区切った フ ォ ーマ ッ ト で順次出力す る。 該フ ォーマ ツ ト を入カ ブ口 ッ ク サ イ ズカ 1 6 X 8 サ ン プル、 小ブロ ッ ク サ イ ズが 4 X 4 サ ン プ ルの場合を例に と り 第 33図に示す。 入力 ブロ ッ ク 内の ブロ ッ ク 識別情報は例え ば 8 個ま と めて * 0 ' , 、1 ' のパタ ー ン情報 と し て符号化 する こ と も で き る。 さ ら に、 ブ ロ ッ ク 識別情報が * 1 ' と な る有効 ブロ ッ ク 数 （ 5 02 ) を 1 映像 フ レ ー ム （ ま た は フ ィ ール ド ） 符号化期間中カ ウ ン ト し符号化制御回路（9) に 供給する。 送信デー タ バ ッ フ ァ （8)は前記可変長符号化回 路 (93) よ り 供給さ れる符号語を シ リ ア ルな符号列に変換し、 前記符号化速度に同期 した速度で該符号列を順次書込む と と も に伝送 レ ー 卜 によ って決ま る伝送路 ク ロ ッ ク に同 期 し た速度で前記書込んだ符号列 を直ち に順次読出す こ と に よ り 符号化速度と 伝送レ ー ト の速度変換を行 う 。 さ ら に、 1 映像フ レ ー ム （ ま た は フ ィ ール ド ：） 符号化期間 中に読出 した後の残さ れた符号量すなわ ち蓄積量 （2 1 1 ) を算出 し、 該蓄積量を入力映像フ レ ー ム パ ル ス に同期し た タ ィ ミ ン グで符号化制御回路（9) に供給す る。 符号化制 御回路（⁹⁾は、 前記可変長符号化回路 よ り 供給さ れる有 効 ブロ ッ ク 数 と そ の と き の ブロ ッ ク 識別し き い値 を過去 2 映像フ レ ー ム （ または フ ィ ー ル ド ：） 分すなわ ち前回、 前々 回符号化時について記憶し 、 2 つの有効 ブロ ッ ク 数 お よ びそれ ら に対応す る 2 つの ブロ ッ ク 識別 し き い値の 変動に着 目 し て動 き量を推定し、 該動 き 量に基づ き 次の 映像フ レ ー ム （ ま たは フ ィ ー ル ド ） 符号化に際し て使用 さ れ る新しい ブロ ッ ク 識別 し き い値を決定し、 適応べ ク ト ル量子化符号化器（⁷) に供給する。 また、 前記送信デー タ バ ッ フ ァ （⁸⁾ よ り 供給 さ れる蓄積量に基づ き 、 該蓄積量 が定め ら れた量よ り も 多い と き は前記速度変換入力 メ モ リ （92) に対し、 一定期間読出し を禁止する こ と で、 入力画 像の駒落し を行 う よ う に速度変換入カ メ モ リ 制御信号 ( 232 ) を供給する。 動 き 量表示回路 $4)では、 前記符号化 制御回路（9)よ り 供給さ れる動き 量 （505 ) を人間が視認で き る よ う に例えば LED 素子等を用いた イ ン ジケー タ に表 示する D Z A 変換機能を有す る動き 量表示回路であ る。

一方、 適応べ ク ト ル量子化符号化デー タ （21 0 ) は、 適 応べ ク ト ル量子化復号化器 αο にて復号さ れ、 再生残差べ ク ト ル （212 ) が得 られる。 該再生残差信号べ ク ト ル（212) と セ レ ク タ ©の出力信号系列 と を加算器 ^にて加算する こ と に よ り 再生べ ク ト ル （213 ) が復号再生 さ れ、 符号化 フ レ ー ム メ モ リ に書 き 込まれる。

第 32図において、 伝送路よ り 供給さ れる符号化デー タ はまず、 可変長復号化器 (95) において伝送路 ク 口 ッ ク に同 期し た速度で入カ ブ口 ッ ク 単位に各符号化デー タ が符号 語か ら逆変換さ れ、 復号 さ れる。 該符号化デー タ は伝送 路ク ロ ッ ク に同期した速度で受信データ バッ フ ァ に書 込まれ、 直ち に伝送路ク ロ ッ ク の遞倍の ク ロ ッ ク に同期 した復号化速度で入力 ブロ ッ ク 単位に読出 さ れる。 ダ イ ナ ミ ッ ク 出力べ ク ト ル ィ ン デッ ク ス （ 233 ) は ダ イ ナ ミ ッ ク べ ク ト ル量子化復号化器 と適応空間 フ ィ ル タ ^ に供 給 さ れ、 ブ ロ ッ ク 識別情報、 平均値、 振幅、 正規化出力 べ ク ト ル イ ン デッ ク ス等の適応べ ク ト ル量子化符号化デ — タ （21 0 ) は適応べ ク ト ル量子化復号化器 αα に供給 さ れ、 前記復号化速度に周期 し て従来の も の と 同様の復号動作 によ り 、 再生べ ク ト ル （2 1 3 ) が復号再生さ れ、 復号化フ レ ー ム メ モ リ ^ に書込まれる。 復号化フ レ ー ム メ モ リ に 記億さ れた再生べ ク ト ル （21 3 ) は ブ ロ ッ ク ノ ラ ス タ 一走 査変換回路（^ を通し て ラ ス タ 一形式の ディ ジタ ル信号系 列に逆変換 さ れ、 1 映像フ レ ー ム分の再生画像デー タ が 速度変換出カ メ モ リ （96)に前記復号化速度に同期し て書込 まれる。 .こ の と き 、 前記解像度切替信号 （5 0 1 ) が 1 映像 フ ィ ー ル ド を示す場合は次の フ ィ ー ル ドを補間する。 速 度変換出力メ モ リ （96)は、 前記再生画像デー タ を所定数例 えば 1 映像フ レ ー ム分記憶したの ち、 符号化都 と非同期 の映像ク ロ ッ ク に同期し た速度で読出 し、 D A変換器 ^ を通 して出力す る。

なお、 上記実施例では符号化制御回路（9) に お い て動 き 量を推定す る た め に 1 映像フ レ ームおょ ぴ 2 映像フ レ ー ム前の符号化にて発生した有効 ブロ ッ ク 数を用いたが、 有効 ブロ ッ ク 数の代 り に ダ イ ナ ミ ッ ク 出力べ ク ト ル イ ン デッ ク スの総符号量あ る いは送信デー タ バッ フ ァ蓄積量 を用いて も よ い。

第 34図、 第 35図 は こ の発明の他の実施例を示す ブロ ッ ク 図で 、 （97) は Α ノ D 変換器（1) に よ り 変換さ れた ディ ジ タ ル信号を少 く と も 1 画像フ レ ー ム分記億す る こ と ので き る フ レ ー ム メ モ リ 、 （⁹ は画素肖 lj減コ ン ト ロ ー ラ 、 （99) は フ レ ー ム メ モ '】 （97) の ァ ド レ ス カ ウ ン タ 、 （100 ) は前記カ ウ ン タ 出力 を最終的にフ レ ー ム メ モ リ （97)読出 し ァ ド レ ス に マ ツ ビン グする マ ツ ビン グ変換回路、 （234 ) は前記コ ン ト ロ ー ラ （98)が前記マ ツ ビ ン グ変換を制御する た め の制御 信号、 （235 ) は フ レ ー ム メ モ リ ア ド レ ス信号、 （236 ) は ァ ド レ ス を制御して読出 さ れた ディ ジタ ル ビデオ信号、 (6)は動き 検出回路、 （209：) は動 き検出結果を示す信号、 ( 101 ) は ド ラ イ ノマ 、 ^は メ ー タ ー、 （ 102 ) は符号化時に 削減さ れた画素を復元す る 回路、 （237 ) は前記回路（102) に対し て符号化時に どの よ う な画素削減が行われたかの 情報を与え る信号、 （238 ) は 削減さ れた画素に対し て揷 入 さ れ る ダ ミ ー デー タ や補間デー タ 、 （103 ) は復号化信 号 （212 ) と 前記復元データ （238 ) に よ って全画面のデー タ を持つ こ と ので き る フ レ ー ム メ モ リ 。

次に動作について説明する。 入力 ビデオ信号 （201 ) は、 A Z D変換器（1)に よって標太化、 量子化さ れディ ジ タ ル ビデオ信号 （ 202 ) と な る。 フ レ ー ム メ モ ¹) (97)は前記 ビデ ォ信号 （202 ) を記憶する。 利用者は運用形態に応じ て画 素を どのよ う に削減するかあ るいは削減し ないのか と い う 指示を画素削減コ ン ト ロ ー ラ ー (⁹ に与え る。

例えば第 36図に示すよ う な場合、 画面の上下は実質的 に不要であ る。 こ れ ら の箇所は動き 検出回路（⁶⁾ に よ って ほ と ん ど 「無効」 と な るので僅かな ビッ ト 数しか割当て ら れないが、 面積が大き いので ト 一 々 ルで は無視で き な い量にな る。

そ こ で上下にあた る面素を切捨てた後、 符号化入力信 号 （2 36 ) と し て与えてや る。 こ の と き画素数は切捨てに よって削減さ れる。 また、 第 37図（a)に示す よ う な場合、 画像の解像度はあ ま り 必要でない。 そ こ で同図（b)に示す よ う にサ ブサ ン プルを行って も 有意な画質劣化にはな ら ない。 こ の と き 画素数は サ ブサ ン プルに よ って削減さ れ る。 も ち ろ ん、 画素数を減 ら さ ない こ と も 可能であ る 。

これ ら の処理は前記フ レ ー ム メ 乇 リ （97) の読出し制御に よ って行われる。 読出し ア ド レ ス は カ ウ ン タ （99)に よ って 発生する。 マ ッ ピ ン グ変換回路 （1 00 ) は前記カ ウ ン タ （99) の出力 を前記コ ン ト ロ ー ラ （98)か ら の制御信号 （ 234 ) に従 つて マ ツ ビ ン グ変換す る こ と に よ っ て最終的な読出 し ァ ド レ ス （235 ) を出力す る 。 こ の ァ ド レ ス の マ ッ ピ ン グに よ って前記フ レ ー ム メ モ リ （97)の内容を指定のフ ォ ーマ ツ ト で読出す こ と がで き る。 動 き 検出回路（6)では、 前記の よ う に画素数を減 ら さ れた信号 （236 ) に対し、 画面上で 同一位置にあた る 1 フ レ ー ム前の既に符号化復号化さ れ た信号を フ レ ー ム メ モ リ ^か ら読出 し、 動 き 検出 （ 有効 ノ無効判定 ） を行 う 。 前記動 き 検出回路（⁶⁾ よ り 出力 さ れ る判定結果信号 （209 ) は ド ラ イ バ （ 1 0 1 ) に送 られる。 ド ラ ィ バ （1 0 1 ) では前記判定結果信号 （209 ) を積分し て動 き 量を算出、 同動 き 量によ って メ ー タ 一 $4)を ド ラ イ ブす る。 符号化回路（⁷)では、 前記判定結果信号 （209 ) 及び、 フ レ ー ム メ モ リ ωよ り 読出 し た 1 フ レ ー ム前の符号化復 号化信号 （239) に よ っ て最新 フ レ ー ム の信号 （236) を フ レ ー ム間符号化する。 符号化情報は局都復号さ れ、 フ レ ー ム メ モ リ な3へ蓄ゎえ ら れて、 次の フ レ ー ム を符号化す る ために用い られる。 送信バ ッ フ ァ （⁸⁾は、 符号化情報 (210) を伝送路へ送出す る。 画素削減コ ン ト ロ ー ラ （98)か ら の画素数削減に関す る情報 （ 240 ) は、 例えばフ レ ー ム の先頭に付加し て伝送すればよ い。 送信バ ソ フ ァ（⁸⁾は そ の蓄積量に応じて、 情報発生量を平滑化す る た めの制御 信号を 出力し、 前記動 き 検出回路 におけ る検出感度を 制御する。 復号化部では、 送信信号 （227) を受信バ ッ フ ァ に取込み、 復号化回路 αοにおいて受信符号化信号

(216) を復号化する。 復号化さ れた信号 （212) は フ レ ー ム メ モ リ ^ に蓄ゎえ ら れ、 次フ レ ー ム以降の復号に用い られ る。 画素数復元回路 （102) では、 画素を 削減 さ れた 状態であ る前記復号信号 （212) に対し、 切捨て ら れた都 分には ダ ミ 一デー タ の挿入を、 サ ブサ ン プル さ れた画像 に対しては補間を行 う 。 すなわ ち、 フ レ ー ム メ モ リ（ 103) には前記復号化信号及び挿入デー タ や補間データ 〔238) が書 き 込まれ、 結局全画面分のデー タ が蓄ゎえ ら れる。 前記フ レ ー ム メ モ リ （103) の出力信号は全画素 を含んで い るので、 D ノ Α変換器 ^によ って再生 ビデオ信号（215) が得 ら れる。

第 38図、 第 39図は こ の発明の他の実施例を示す も の で べ ク ト ル量子化器を多段接続し、 段階的に符号化、 復号 化す る こ と に よ り 、 画像復号再生の早い時点で画面全体 の概要が把握で き る よ う に し た も ので あ る 。

第 38図は符号化都の構成を示す ブロ ッ ク 図であ り 、 図 において、 （ 401 ) は面像信号を ブロ ッ ク 化した入力信号 系、 （104) は入力信号系列を符号化す る初段ベ ク ト ル量 子化器、 （402) は初段ベ ク ト ル量子化器 （104) の符号化 出力で あ る イ ン デ ッ ク ス 、 （403) は局都復号 さ れた初段 出力ベ ク ト ル、 （404) は初段べ ク ト ル量子化器 （104) の 量子化誤差信号で、 こ の量子化誤差信号 （404) は入力信 号系列 （401) か ら の信号と初段出力べ ク ト ル と を入力す る減算器 （105) 力 > ら 得 ら れる。

(106) は上記量子化誤差信号 （404) を量子化する 第二 段べ ク ト ル量子化都、 （405) は第二段べ ク ト ル量子化器 (106) の符号化出力であ る ィ ン デ ッ ク ス、 （406 ) は第二 段出力ベ ク ト ル、 （407) は第二段ベ ク ト ル量子化器（106) の量子化誤差信号で、 こ の量子化誤差信号 （ 407) は量子 化誤差信号 （404) と 第二段出力べ ク ト ル （406) と を入力 す る減算器 （107) か ら 得 ら れる。 （108) は第三段べ ク ト ル量子化器、 （408) は第三段ベ ク ト ル量子化器 （108) の 符号化出力で あ る イ ン デ ッ ク ス で あ る。 そ し て、 上記 n 個のべ ク ト ル量子化器 と 減算器の組合せに よ り 、 階層形 多段べ ク ト ル量子化器を構成す る。

(109) は各段量子化器 （ 104), (106), (108) の ィ ン デッ ク ス （ 402)， ( 405), (408) を た め る ィ ン デ ッ ク ス ノ ツ フ ァ、 (110) は符号化出力セ レ ク タ 、 （227) は符号化都か ら符 号化出力 と し て出 る符号化デー タ であ る。

第 39図は、 べ ク ト ル量子化符号装置の復号化都の構成 を示す ブロ ッ ク 図であ り 、 図において、 （ 227 ) は復号さ れる符号化デー タ 、 （111) は復号に用い る後述す る べ ク ト ル量子化復号化器 （ 112), (113)， (114) を符号化デー タ が符号化都で量子化さ れた時の量子化器の段数に応じ て 切換え る切換回路で、 こ の切換回路 （111) はベ ク ト ル量 子化復号化器 （112)， （113)， (114) の入力側 と 出力側 と に 設け ら れてい る。 （112) は初段べ ク ト ル量子化復号化器、 (409) は初段出力べ ク ト ル、 （113) は第二段べ ク ト ル量 子化復号化器、 （410) は第二段出力ベ ク ト ル、 （114) は 第三段べ ク ト ル量子化復号化器、 11) は第三段出力べ ク ト ル、 （115) は復号画像フ レ ー ム メ モ " 、 （412) は復 号画像信号、 （116) は切換回路 （116) の出力 と 復号画像 フ レ ー ム メ モ リ （115) の復号画像信号 （412) と を加算し て 、 復号画像フ レ ー ム メ モ リ （115) に供給する加算器、 ( 117) は平滑化特性が復号段数に応じ て変る適応空間 フ ィ ル タ 、 （413) は適応空間 フ ィ ル タ （117) を通った復号 画像信号出力であ る。

次に動作について説明する。 まず、 第 38図の符号化部 について説明す る。 こ の符号都はベ ク ト ル量子化器を 3 段用いて多段接続を行なってお り 、 画像信号を ブロ ッ ク 化し た入力信号系列（1) を入力べ ク ト ル と し て初段べ ク ト ル量子化器 （ 104 ) で量子化を行な う 。 こ の実施例では初 段にお け る べ ク ト ル 64 ( 8 x 8 ) 次元 と す る。 初段の量 子化結果に基づ く ィ ン デ ッ ク ス （3)は ィ ン デ ッ ク ス ノ ツ フ ァ （109) に蓄え ら れる。

初段べ ク ト ル量子化器 （104) では量子化結果に基づ く 出力べク ト ル ω を出力 し、 初段の入力信号系列 （401) と の差分を と る こ と で初段の量子化誤差信号 （404 ) を得る。 初段の量子化誤差信号 （404) は第二段べ ク ト ル量子化器

(106) で量子化さ れ、 第二段イ ン デッ ク ス （405) と 第二 段出力べク ト ル （406) .が出力 さ れる。 第二段イ ンデッ ク ス （405 ) は ィ ン デッ ク ス ノ ツ フ ァ （ 109) に蓄え ら れ る。

ま た、 第二段の出力べ ク ト ル （406) と 第二段入力信号

(404) 系列 と の差分信号 （ 407) を求めて第三段べク ト ル 量子化器 （108) の入力信号 と す る。 第二段べ ク ト ル量子 化器 （106) にお け る べ ク ト ル の次元は初段よ り 下げて 16

( 4 4 ) と す る。 第三段べ ク ト ル '量子化器 （108) も 、 初 段、 第二段べク ト ル量子化器 （104)， （106) と 同様に出力 ィ ン デッ ク ス （408) を 出力す る 。 第三段べ ク ト ル量子化 器 （ 108) にお け る べク ト リレ の次元は 4 ( 2 x 2 ) と す る。

ィ ン デッ ク ス ノ ツ フ ァ （109) は符号化出力セ レ ク タ

(110) に よ っ て出力 を選択 さ れ、 初段の イ ン デッ ク ス

(402) を最初に、 次に第二段の ィ ン デ ッ ク ス 〔405) 、 最 後に第三段の ィ ン デ ッ ク ス （408) を符号化デー タ (227) と し て出力する。

次に こ のよ う に して得た符号化デー タ を復号する復号 化部の動作を第 39図について説明する。 復号化都は符号 化デ一々 （227) を受け取る と 、 切換回路 （ 111) が初段べ ク ト ル量子化復号器 （112) を選択し、 初段の ィ ン デ ッ ク スが復号 さ れて、 初段出力べク ト ル （ 409 ) が得 ら れ、 切 換回路 （111) 、 加算器 （116) を経て フ レ ー ム メ モ リ （II⁵) に書 き込まれる。

初段出力べ ク ト ル （409) は フ レ ー ム メ モ リ （115) の手 前で フ レ ー ム メ モ リ の出力 （412) と 加算器 （116) で加算 さ れているが、 初段の復号の時は対応する位置の フ レ ー ム メ モ リ の内容は零であ るので、 フ レ ー ム メ モ リ (115) の内容は初段の出力べク ト ル （409) によ って形成さ れた 画像と な る。

フ レ ー ム メ モ リ 出力の復号画像信号 （412) は復号を行 なっている段数に よ って平滑化特性を切換え る適応空間 フ ィ ル タ （117) で量子化歪を除去し て、 デ ィ ス プ レ イ へ 復号画像信号 （413) と し て出力 さ れる。

符号化デー タ （227) と して初段のべ ク ト ル量子化復号 器 （112) のィ ン デ 、、' ク ス の入力が終わ り 、 第二段の ィ ン デッ ク ス が来る と 、 切換回路 （111) は第二段のべク ト ル 量子化復号器 （113) を選択し、 第二段の ィ ンデッ ク ス が 復号 さ れる。 第二段の出力ベ ク ト ル （410) は フ レ ー ム メ モ （ 115) にすで に書 き 込まれてい る第一段の復号画像 信号 （412) と加算器 （116) で加算 さ れ、 量子化誤差の よ り 少ない画像がフ レ ー ム メ モ リ （ 115) に記録さ れる。

第二段の復号が行なわれる と 、 量子化歪が小 さ く な る の で 、 適応空間 フ ィ ル タ （117) の平滑化特性は初段の時 よ り 弱め る。 こ う して復号画像信号出力は初段の時よ り 良好な画質 と な る。

第二段のべ ク ト ル量子化復号化が終わ り 、 第三段の ィ ンデッ ク スが来る と 、 切換回路 （111 ) は第三段のべ ク ト ル量子化復号化器 （114) を選択する。 第三段の出力べ ク ト ルは、 すで に フ レ ー ム メ モ リ （115) に書 き 込まれて い る第二段までの符号化結果と加算 さ れて フ レ ー ム メ モ リ (115) に書 き込まれる。 適応空間フ ィ ル タ （ 117) は第二 段の時よ り も さ ら に平滑化特性を弱めて復号化の完了 し た復号面像信号 （415) がディ ス プ レ イ に出力 さ れる。

以上は、 64次元、 16次元、 4 次元の 3 種のべ ク ト ル量 子化器を多段接続し た例であ る が、 他の次元数、 他の段 数で も 構成で き る こ と は言 う まで も ない。

第 40図は上記復号化都で用いた適応空間フ ィ ルタ（117) の例を示す説明図であ る 。 適応空間 フ ィ ル タ （ 117 ) の フ ィ ル タ 特性を式で表す と 、 第 40図の画素配置に対し て、 X の画素位置の フ ィ ル タ 出力 を X'と し た場合、

( l- )

' = αΧ + C A + B + C + D )

4 a ：制御パラメータ C 0 < 1 ) と い う よ う な特性が例 と し てあげ ら れる。

上記実施例においては、 初段べ ク ト ル量子化復号化の よ う に、 復号化出力に量子化歪が多い場合は、 平滑化特 性を強め る た めに制御パ ラ メ ータ な を小さ な値に定め、 第三段べ ク ト ル量子化復号化のよ う に、 復号化出力に量 子化歪が少な く 、 解像度を確保したい場合は、 平滑化特 性を弱め る ために、 な を 1 に近い値に定め る。 ま た そ の 中間の第二段べ ク ト ル量子化復号化では α も そ の中間に す る のが良い。 適応空間 フ ィ ルタ （1 17 ) を上記のよ う に 制御す る こ と で、 復号化の途中で表示さ れる面像の量子 化歪が軽減さ れ、 順次再生の過程がよ り 自然な表示と な なお、 上記実施例ではべ ク ト ル量子化器を量子化段数 の数だけ用意した も のを示したが、 一つの量子化器を く り 返し用いて多段接続と 同様の効果を奏す る こ と がで き る 0

第 4 1図は次元数を適応的に切替え ら れる べク ト ル量子 化器を用いて符号化ルー プを形成し た こ の発明によ る画 像信号のべ ク ト ル量子化符号化装置の符号化都の構成を 示した ブロ ッ ク 図であ る。

第 41図において、 （1 18 ) は入力 ' f 号系列 1 を ベ ク ト ル 量子化器の次元に合わせて ブロ ツ キ ン グす る ブロ ッ ク サ ィ ズ可変ブ ロ ッ キ ン グ回路、 （414 ) は入力信号べ ク ト ル か ら 前段までの量子化結果を減算器 （1 1 9 ) で引いた残差 信号べ ク ト ル 、 （120) は可変次元べ ク ト ル量子化器、 (121) は段数別出力ベ ク ト ル コ ー ド テ ー ブル、 （415) は ィ ン デッ ク ス 、 （416) は量子化に基づ く 出力べ ク ト ル、 (417) は量子化を行なった段数までの量子化結果の画像 べ ク ト ルで、 こ の画像べ ク ト ルは前段までの量子化結果 と 出力べ ク ト ルを加算す る加算器 （122) か ら 出力 さ れる 、

(123) は ブロ ッ ク サ イ ズ可変 フ レ ー ム メ モ リ 、 （418) は 前段までの量子化結果の画像べ ク ト ルであ る。

第 42図.は上記ィ ン デッ ク ス信号 （415) が入力 さ れる復 号化都の構成を示す ブロ ッ ク 図であ り 、 図 において、

(124) は可変次元ベ ク ト ル量子化復号化器、 （125) は段 数別出力べク ト ル コ一 ドテ ー ブル、 （419) は出力べ ク ト ル 、 （ 126 ) は ブロ ッ ク サ イ ズ可変フ レ ー ム メ モ リ 、 （420) は前段までの量子化結果の画像ベ ク ト ル、 （127) は出力 べ ク ト ル と 画像べ ク ト ルを加算す る加算器であ る。

次に動作について説明す る。 まず、 第 41図の符号化都 につい て説明す る。 入力信号系列 （401) か ら の入力画像 信号は ブ ロ ッ ク サ イ ズ可変ブ ロ ツ キ ン グ回路 （118) に入 り 、 初め は 8 X 8 画素ずつ ブロ ッ キ ン グさ れ、 64次元の べ ク ト ルに変換さ れる。

ブ ロ ッ キ ン グ さ れた べ ク ト ルは減算器 （ 119 ) で前段ま での量子化結果のべ ク ト ル （418) が引算さ れる が、 初め は フ レ ー ム メ モ リ （123)の 対応する位置の内容は零であ る の で、 ブ ロ ッ キ ン グ回路 （118) の出力がそ の ま ま可変 次元べ ク ト ル量子化器 （ 120) の入力べ ク ト ル （414) と な る

可変次元べ ク ト ル量子化器 （120) は初段量子化器 と し て動作し、 段数別出力べ ク ト ル コ ー ド テ ー ブル （ 121 ) 力 ら初段用の コ ー ドテ ー ブルを引用し な力 ら 64次元べ ク ト ル量子化を実行す る。 可変次元べ ク ト ル量子化器 （120) の出力 と し ては、 初段量子化のィ ン デ ッ ク ス （415) と初 段の出力べク ト ル （416) が出力 さ れ、 出力べ ク ト ルは加 算器 （122) で フ レ ー ム メ モ リ （123) の出力 （418) ( 初段 量子化では零 ：） と 加算さ れた後、 初段量子化結果 （417) と し て ブ ロ ッ ク サ イ ズ可変フ レ ー ム メ モ リ （123) に 8 8 画素ずつ書 き込まれる。

初段量子化 と し て入力画像信号 1 フ レ ー ム分を符号化 終了 したな ら ば、 引 き続 き 第二段量子化処理が開始 さ れ る。 ブ ロ ッ キ ン グ回路 （118) は 4 X 4 画素 を ブ ロ ッ ク 化 し て 、 16次元べ ク ト ル を出力 し 、 減算器 （119) で初段量 子化結果べ ク ト ル （418) を引いた残差を可変次元べ ク ト ル量子化器 （120) の入力べ ク ト ル （414) と す る。

可変次元べ ク ト ル量子化器 （120) は第二段用の コ ー ド テ ー ブル を段数別出力べ ク ト ル コ一 ド テ ー ブル （121) ら引用 し、 第二段の 16次元べク ト ル量子化を実行し、 第 二段の ィ ン デ ッ ク ス （415) 、 出力べ ク ト ル （416) を出力 する。 出力べ ク ト ル （416) は前段量子化結果のべ ク ト ル (418) と加算器 （122) で加算さ れて、 第二段ま での量子 化結果の画像力 ブロ ッ ク サ イ ズ可変フ レ 一 ム メ モ リ（ 123) に書 き 込まれる。 同様に、 第二段量子化が画面全体にわ た り 終了す る と 、 第三段量子化が同 じ ルー プで行なわれ る o

第三段量子化においては、 ブロ ツ キ ン グ回路 （118) の ブロ ッ ク サ イ ズ力 2 X 2 画素で、 4 次元べ ク ト ルを作 り、 可変次元べ ク ト ル量子化器 （120) では第三段用の コ 一 ド テ ー ブル を引用 し て第三段量子化の ィ ン デ ッ ク ス （415) が出力 さ れる。 こ の よ う にして、 初段量子化の イ ンデッ ク スか ら 第三段量子化の ィ ンデッ ク ス が順番に伝送あ る いは記録で き る よ う に出力 さ れる。

次に上記第 41図の符号化都で得た符号化データ を復号 す る復号化都の動作を第 42図について説明する。 取 り 込 まれた イ ン デ ッ ク ス （415) は、 まず、 初段復号化器 と し て働 く 可変次元べ ク ト ル量子化復号化器 （124) で、 段数 別出力べ ク ト ル コ 一 ド テ 一 ブル （ 125 ) か ら初段用 コ ー ド テ ー ブルを引用 し なが ら 64次元べ ク ト ル に復号さ れる。

可変次元べ ク ト ル量子化復号化器 （124) の出力べク ト ル （419) は、 フ レ ー ム メ モ リ （126) の フ レ ー ム メ モ リ 出 力 （420) と 加算器 （127) で加算 さ れる が、 初段復号化の 場合は フ レ ー ム メ モ リ （126) の内容が零であ る ので、 出 力べ ク ト ル （419) がそ のま ま フ レ ー ム メ モ リ （126) に書 かれる のは前記第 40図の符号化都 と 同様であ る。 フ レ ー ム メ モ リ （126) の出力は平滑化特性可変の適応空間 フ ィ ルタ （117) によって平滑化され、 復号画像信号出力 （413) と して出力される。

以下、 第二段、 第三段復号化も 符号化の場合と同様に 行なわれる。 こ の よ う に イ ン デ ッ ク ス の復号を初段一第 二段—第三段の順に行な う こ と で粗い量子化が段階を追 つて細かい量子化と な り 、 画質が向上して行く 。

第 43図は こ の発明の空間フ ィ ル タ 一の実施例を示す も ので、 第 43図において、 《9は画像信号の 1 ラ イ ン遅延素 子、 ^は 1 サ ン プル遅延素子、 は乗算器、 Wは加算器、 ^は絶対値演算器、 ^は比較器、 ^はセ レ ク タ 、 (601 ) は平滑化の対象と なる着目画素の右に隣接する面素サ ン プル、 （602) は着目画素の下に隣接する画素サ ン プル、 (603) は着目画素サ ン プル、 （604) は着目画素の左に隣 接する画素サ ン プル、 （605) は着目画素の上に隣接する 面素サ ン プル 、 （606) は水平方向高域成分信号、 （ 607) は垂直方向高域成分信号、 （608) は水平方向フ ィ ル タ 一 出力信号、 （609) は垂直方向フ ィ ル タ ー出力信号、 （610) はセ レ ク タ指示信号、 （611) は画像平滑化フ ィ ル タ 出力 信号であ る。

次に動作について第 43図およ び第 44図を用いて説明す る。 第 43図において （601 ) 〜 （ 605 ) で示される各々の画 素サ ンプルは、 画像の二次元配列上では第 44図のよ う な 関係で位置する。 m を水平方向画素番号、 11 を垂直方向 画素番号、 平滑化を行う 着目画素サ ン プルを S ( m， n ) と す る。 前記着 目画素サ ン プル S ( m, n ) は、 水平、 垂 直方向 に隣接す る 4 つ の画素サ ン プ ル S ( _m— 1， _n ) 、 S ( m+ 1 , n ) 、 S ( m, n— 1 ) 、 S ( m , n + 1 ) 力 > ら 、 フ ィ ル タ ーで減衰さ れる高域成分が水平、 垂直 と も に計算 さ れ る。 そ の絶対値の信号を水平方向が Ah、 垂直方向が Avと し た時、 次式で定義さ れる。

Ah = 1 S ( m-1 , η — 2 - S ( m, n ) + S ( m+ 1 , n ") |

Av = 1 S ( m, n— 1 )— 2■ S ( m, n ) + S ( m, n +l ]

—方、 .上記着 目面素サ ン プル S (m， は、 上記隣接サ ン プ ル の う ち水平方向の隣接サ ン プル を用いて構成さ れ る水平方向 フ ィ ルタ 一によ り 以下の演算が行われ、 水平 方向平滑化信号 Phと な る。

Ph = { S Cm-1 , η) + 2 · S(m, η ) + S ( m+ 1 , n) } /4

同様に して、 垂直方向の隣接サ ン プルを用いて構成さ れ る垂直方向 フ ィ ル タ 一 に よ り 垂直方向平滑化信号 Pvが得 ら れる。

Pv = { S Cm, n— 1 ) + 2 · S Cm, n ) +S(m, n+l > } /4

上記の演算に よ って得 ら れた二つの平滑化信号 Ph， Pv はセ レ ク タ ）に入力 さ れ、 比較器 の指示によ り 平滑化 フ ィ ル タ 一出力信号 F (611) と して出力 さ れる。 比較器 ^は前記フ ィ ル タ 一で減衰さ れる高域成分の絶対値を示 す信号 Ah ( 606) 、 〔607) の値の小 さ い方を求め、 以下 のよ う に セ レ ク タ 6 の出力 を切換え る。

Ahく Avの と き ； F = Ph ( 水平方向平滑化信号を出 力 ）

Av≤Ahの と き ； F = Pv ( 垂直方向平滑化信号を出 力 ）

すなわち、 水平、 垂直方向の高域成分の少ない方向で 平滑化を行な う こ とで画素間で相関の無い雑音のみを抑 圧する。

なお、 上記実施例では、 水平垂直 2 方向の平滑化回路 を持ち、 同じ く 2 方向の高城成分抽出を行なっているが、 それに対角線方向を加えて 4方向の平滑化回路を持ち、 高域成分抽出を行な う こ と によ り 、 さ ら に良い画質が得 られる こ と は言う まで も ない。

第 45図はこの発明の他の実施例を示す も ので動き量に 応じた複数のし きい値対発生情報量特性を備え る符号化 制御テ ー ブルおよ びそ の逆特性を備える し きい値制御テ 一ブルを備えた も のであ る。 第 45図において、 （128 ) は 送信バッ フ ァ の蓄積情報量がある値以上になる と駒落し 制御を行な う 駒落し制御器、 （129 ) は 1 期間前の蓄積情 報量を出力する遅延回路、 （1 30 ) は発生情報量を算出す る発生情報量算出器、 （1 3 1 ) は前記発生情報量と前回符 号化制御し きい値よ り 前回符号化フ レ ー ム の動き量を検 出する動き量検出器、 （1 32 ) は蓄積情報量目標値を実現 するた め の発生情報量目標値を算出する発生情報量目標 値算出器、 （1 33 ) は前記発生情報量目標値を前記動き量 において実現する し きい値を決定する し き い値決定器、 ( 134 ) は前記動 き 量が小 さ い状態が n ( ϋ は正の整数 ） 回以上続いてい る場合は予め設定す る高い し き い値を 出 力 し 、 それ以外は前記し き い値決定器の出力 を 出力す る し き い値弁別器、 （135) は前記し き い値弁別器の出力の し き い値 を次の符号化時に出力す る遅延回路、 であ る。

以下、 動作について説明す る。 送信バッ フ ァ の蓄積情 報量があ る値以上にな る と 駒落し制御回路 （ 128 ) に よ り 駒落 し制御を行な う 。

(211) は前回符号化までの蓄積情報量であ り 、 遅延回 路 （129) に よ り 1 符号化期間保持し、 前々 回符号化まで の蓄積情報量 （701) を'出力する。 発生情報量算出器（130) では発生情報量 （702) を算出し 出力す る。 該発生情報量 と 前回符号化に用いた し き い値 （703) に よ り 、 動 き 量検 出器 （131) において後記符号化制御テ ー ブルを参照し て 動 き 量 （704) を検出 し 出力する。 発生情報量 目標値算出 器 （ 132 ) では、 前記蓄積情報量 と 蓄積情報量目標値によ り 次回符号化の発生情報量 目標値'（705) を算出 し出力す る。 し き い値決定器 （ 133 ) においては、 後記し き い値制 御テ ー ブルを参照して前記動 き 量 （704) にお け る発生情 報量 目標値 （ 705 ) を実現す る た め の し き い値 （ 706) を出 力す る。

し き い値弁別器 （134) は前記動 き 量 （704) が前回符号 化か ら過去あ る所定回数 D ( II は正の整数 ） 回以上小 さ い値が連続し てい る場合、 予め設定し てお く 高い し き い 値を選択し、 それ以外の場合は前記し き い値決定器（133 ) に よ り 決定さ れた し き い値 （706 ) を選択し次回符号化に 用い る し き い値 （707 ) を出力す る。 遅延回路 （1 35 ) は前 記し き い値 （ 707 ) を保持 し次回符号化時に出力す る。

第 46図 に よ り 、 符号化制御テ ー ブルにつ いて説明す る。 例えば し き い値 Thが 2 の場合、 発生情報量を図の よ う に区分 し 、 動 き 量 M を出力す る。 同様に し て各し き い値 に対応す る発生情報量の区分テ ー ブルを持つ こ と に よ り 前記し き い値 と 前記発生情報量を入力 と し て動 き 量を検 出 ¹ Ϊ る o

第 47図において、 し き い値制御テ ー ブルについて説明 す る。

例えば動き 量 Mが 2 の場合、 発生情報量を図のよ う に 区分し し き い値 Thを出力す る。 同様に し て各動 き 量に対 応す る発生情報量区分テ ー ブルを持つ こ と に よ り 前記動 き 量 と 前記発生情報量目標値を入力 と し て し き い値を決 定す る。

なお、 上記の実施例では、 送信バ ッ フ ァ の蓄積情報量 に よ る し き い値制御方式を示し たが、 有効 ブロ ッ ク の総 数 も し く は全 ブロ ッ ク に対す る有効 ブ ロ ッ ク の比を用い た し き い値制御方式であって も よ く 、 上記実施例 と 同様 の効果を奏す る。

ま た、 上記実施例では フ レ ー ム間適応べ ク ト ル量子化 装置の場合について説明 し たが、 他の方式に よ る 動画像 符号化装置であって も よ く 、 上記実施例 と 同様の効果を 奏す る。

第 48図は こ の発明のべ ク ト ル量子化器の詳細を示す も の で 、 第 48図はパ イ プ ラ イ ン処理を導入し た n 段木探索 べク ト ル量子化器符号器の構成を示す ブロ ッ ク 図であ り、 図において 21は各段がパイ プラ イ ン化さ れた符号化器の 第 1 段、 （53)は該符号化器第 2 段、 （55)は該符号化器第 n 段 は該イ ン デ ッ ク スを取込んで一定のタ ィ ミ ン ゲで出力 す る ラ ッ チ、 （⁵⁾ は入力べク ト ル を平均値、 振幅、 正規化 入力べク ト ルの 3 成分に分離する平均値分離正規化回路、 第 49図は前記符号化器第 ϋ 段の構成例を示すブロ ッ ク 図 であ り 、 図において（56)は入力べク ト ルを各段でラ ッ チす る レ ジ ス タ 、 （57)は正規化出力ベ ク ト ル コ ー ド テ ー ブル、

(136) は正規化入力べ ク ト ルま たは正規化出力べ ク ト ル の極性を反転す る極性反転回路、 （58)は入力べク ト ル（207) と正規化出力べク ト ルコ ー ド テ ー ブル ^ の出力べク ト ル およ び こ の出力べ ク ト ルを極性反転回路 （136) で極性を 反転した正規化出力べク ト ル と の歪を計算する歪演算回 路、 脚は前記歪演算回路出力であ る 2 つの歪の大小を判 定する比較器、 （60)は該判定結果 （307) に従って第 （ n— 1 ) 段符号化出力 （303) に 、 0' または を付加して第 n 段 符号化出力 （304) を出力する ィ ン デ ッ ク ス レ ジ ス タ 、

(137) はセ レ ク タ であ り 、 符号化器第 1 段か ら第 a 段ま での構成はほ ^：' 同様であ る。 異な る点は、 各段の出力べ ク ト ル コ ー ド テ ー ブルの内容、 第 1 段には前段符号化出 力が入力 さ れない こ と 、 第 n 段 （ 最終段 ） の入力べ ク ト ル レ ジ ス タ か ら 次段へ入力 べ ク ト ルが送出 さ れない こ と

"L、' あ <3 。

ま た、 第 5 2図はべ ク ト ル量子化器復号化器の構成例 を 示す ブロ ッ ク 図であ り 、 図において（S1)は復号化器に入力 さ れ る ィ ン デ ッ ク ス信号 （304 ) を ラ ッ チす る レ ジス タ 、 (62は木の終端節点に対応す る真の出力べ ク ト ル （ 符号化 器最終段の コ ー ド テ ー ブルの内容 と 等価 ） を蓄えた コ ー ド テ ー ブル、 （6¾は前記ィ ン デッ ク ス信号 （3 04 ) に従って 前記 コ ー ド テ ー ブル（62)力 > ら 読出 さ れた 出力べ ク ト ルを ラ ツ チす る レ ジ ス タ 、 （ 1 38 ) は正規化出力べ ク ト ルに振幅 成分を乗 じ、 平均値を加え る振幅乗算、 平均値加算回路 こ、、 あ る。

つ ぎ に動作について説明す る。 まず、 第 50図 に示す木 構造の正規化出力べ ク ト ルセ ッ ト において、 各段の正規 化出力べ ク ト ルは平均値分離正規化さ れた複数個の正規 化入力べク ト ルの分布に基づ き 歪の総和が最小 と な る よ う に生成さ れる。 平均値 /" 、 振幅 び 、 入力べ ク ト ル 、 正規化入力べ ク ト ル *と す る と 、 平均値分離正規化は次 式にて実行さ れる。 μ = — , C j = 1 , 2， k

k i σ = C - ∑ ( χ 广/ ²〕

k j

木

x ί = ( μ ) σ 氺 Λ *

【个 = ( i , 振幅 σ の近似式 と氺2し て σ — — ∑

k i

氺 k

σ = ma χ χ j ― mi η χ j

等を用い る こ と も で き る。

上記正規化出力べ ク ト ルセ ッ ト において、 各段に配置 さ れる正規化出力べク ト ルが、 木の左右にお い て半分の 個数ずつ信号空間上で原点を中心 と し て対称すなわ ち反 転関係 と な る よ う に配列す る。 第 50図において y₀と yい yo 0 と 0 , y₀！ と i …が互いに反転関係 と な る。 そ し て木の左また は右半分の正規化出力べ ク ト ル セ ッ ト にお いて、 第 51図に示すよ う に、 第 1 段めの正規化出力べ ク ト ルを根 と す る （ 2^D— 1 )個の正規化出力べ ク ト ルに対し、 第 2 段め以降、 各節点か ら 左方向に分かれる枝に 、 0 ' 、 右方向に分かれる枝に 、 1 * を割当てたの ち、 正規化出力 べ ク ト ル コ 一 ド テ 一 ブル に記憶する 。 最終段すなわ ち第 a 段めの正規化出力べ ク ト ル には各々 （ n— 1 ) 桁の 2 進 数列が割当て ら れ る。 正規化入力べ ク ト ル X* =〔 ， x ， …， χ 〕 （ 308) は第 49図に示すよ う に、 第 1 段において、 まず入力べ ク ト ル レ ジ ス タ （56)に ラ ッ チ さ れ、 前記正規化 出力べ ク ト ル コ ー ドテ ー ブルか ら 読出 さ れ る 1 つの第 1 段正規化出力べ ク ト ル _(⁰) ( 309 )と 、 (^ω を極性反転回路 (136) を通し て反転し た第 1 段反転正規化出力べ ク ト ル yd) (310)と と も に歪演算回路 (58)に入力 さ れ、 前記 X*と y ⁽⁰) お よ び X* と ）' ⁽¹⁾の 2 つの歪が計算 さ れ る。 比較器 (5 では該 2 つの歪の大小を判定し、 小 さ い方を示す信号 (307 ) を出力す る。 例えば前記正規化出力べ ク ト ル と の歪の方が小 さ ければ 、 0 * 、 前記反転正規化出力べ ク ト ル y ⁽ と の歪の方が小 さ ければ 、 1 ' を出力す る。 イ ン デッ ク ス レ ジ ス タ （60)は前記比較器出力信号を取込み、 こ れを正規化出力べ ク ト ルの極性を示す情報 と し て n 桁の イ ン デ ッ ク ス の最上位 ビッ ト 位置にセ ッ ト し 、 該 イ ン デ ッ ク ス信号を 出力す る。 前記正規化入力べ ク ト ル （308 ) は極性反転回路 （136) を通 し て反転 さ れた反転正規化入 力べ ク ト ル （311) と と も に セ レ ク タ （137) に供給 さ れる。 セ レ ク タ （137) は、 前記第 1 段の比較器出力信号 （ 307) 力 S ' の と き は前記正規化入力 べ ク ト ル （308) を、 、1 ' の と き は前記反転正規化入力べ ク ト ル （311 ) を選択し 、 第 2 段めの符号化器に送出す る。 こ の と き 、 反転正規化 入力べ ク ト ル （311) が選択さ れた場合には、 第 2 段め以 降、 等価的に第 51図の右半分の正規化出力べ ク ト ルセ ッ ト を用いて枝選択を行 う こ と にな る。 第 2 段め以降の符号化器の動作は第 19図 に示す も の と 同様であ り 、 各段において歪演算、 比較動作を通 し て最 小歪 と な る真の出力べ ク ト ルが探索さ れる。 最終的に ( n— 1 ) 桁の 2 進数列が前記ィ ンデッ ク ス信号の最上位 か ら 2 番め以降の ビッ ト 位置に付加 さ れ、 n桁の 2 進数 列で表さ れる イ ン デ ッ ク ス信号 （ 304 ) が形成さ れる。 該 イ ン デ ッ ク ス信号 （ 304 ) は、 前記平均値分離正規化回路 (⁵⁾ よ り 出力 さ れる平均値お よ び振幅 と と も に ラ ッ チ ^ に 取込まれ、 符号化器出力信号 （210) と して送出 さ れる。

復号化器では、 上記の過程を経て形成さ れた符号化器 出力信号 （210) を ラ ッ チ に取込み、 イ ン デ ッ ク ス信号 〔304) と 平均値、 振幅情報 （311) に分離す る。 そ し て 、 前記イ ン デ ッ ク ス信号 （304) の最上位 ビッ ト を除 く （ n — 1 )桁の 2 進数列で表さ れる ァ ド レ ス上に記憶 さ れた正 規化出力べ ク ト ル を復号用正規化出力べ ク ト ル コ 一 ド テ — ブ ル（62)か ら読出 し、 前記ィ ン デ ッ ク ス信号 （ 304 ) の最 上位 ビ ッ ト 力 >' 0' の と き は該正規化出力べ ク ト ルを そ の ま ま 出力 し、 、1 ' の と き は該正規化出力ベ ク ト ルの極性 を反転し て出力 し た後、 振幅乗算 · 平均値加算回路（138) に お い て前記振幅を乗 じ、 前記平均値を加算し て レ ジ ス タ （63)に ラ ッ チす る こ と に よ り 最終的に出力べ ク ト ル（212) が得 ら れる。

第 56図は こ の発明の他の実施例に よ る動画 と 静止画を 伝送す る画像符号化伝送装置の符号化部の例を示す ブロ ッ ク 図であ る。 第 56図 において （801 ) は カ メ ラ か ら の信 号を ディ ジ タ ル化し た入力信号系列、 （ 802 ) は ラ ス タ 一 方向に走査 さ れた信号を ブロ ッ キ ン グ し て出力す る ブロ ッ キ ン グ回路、 （ 803 ) は静止画伝送時の ブ ロ ッ キ ン グを 制御す る静止画 コ ン ト ロ ー ラ 、 （804 ) は ブ ロ ッ キ ン グさ れた 、 符号化単位 と な る入力ベ ク ト ル、 （ 805) は ダ イ ナ ミ ッ ク ベ ク ト ル量子化器、 （ 806 ) は DVQ イ ン デ ッ ク ス 、 (807 ) は DVQ 出力ベ ク ト ル 、 （ 808 ) は DVQ ィ ン デ ッ ク ス に よ って特性を変え る適応フ ィ ル タ 、 （809 ) は適応フ ィ ル タ （808 ) を通った DVQ 出力ベ ク ト ル 、 （810) は減算器 (811) は フ レ ー ム 間差分べ ク ト ル、 （812) は適応べ ク ト ル量子化 ¾、 (813) は AVQ 符号化情報、 （814) は AVQ 出 力ベ ク ト ル、 （815) は加算器、 （816) は局都復号べ ク ト ル、 （817) は動画の画素数分の フ ィ ー ル ド メ モ リ 、 (818) は遅延 さ れた前フ レ ー ム べ ク ト ル であ る。

第 57図は こ の発明に よ る画像符号化伝送装置の復号化 都の例を示す ブロ ッ ク 図であ り 、 （806) は DVQ ィ ンデッ ク ス 、 （820) は ダ イ ナ ミ ッ ク べ ク ト ル量子化器復号化都、 (808 ) は DVQ ィ ン デッ ク ス によ って特性を変え る適応フ ィ ル タ 、 （809 ) は適応フ イ リレ タ （ 808) を通った DVQ 出力 ベ ク ト ル、 （813) は AVQ 符号化情報、 （819) は適応べ ク ト ル量子化器復号化部、 （814) は局都復号 さ れた フ レ ー ム 間差分ベ ク ト ル 、 （815) は加算器、 （816) は局都復号 べ ク ト ル 、 （817) は動画の画素数分の フ ィ ー ル ド メ モ リ、 (821) は静止画の画素数 （ 動画の 4 倍 ：） 分の容量のフ レ ー ム メ モ " 、 （822) は静止画出力信号系列、 （803) は静 止画コ ン ト ロ ー ラ、 （823) は ブロ ッ ク 化さ れたべク ト ル を ラ ス タ 一方向に走査変換を行 う デブロ ッ キ ン グ回路、

(824) は動画出力信号系列であ る。

次に動作について説明する。

第 56図において動画の符号化の場合は従来列 と 同様の 動作を行 う 。 ただし、 こ の実施例では フ レ ー ム間符号化 復号化ル ー プ内の フ ィ リレ タ に、 DVQ ィ ン デ ッ ク ス （806 ) によ って適応的に平滑化特性を変化さ せる適応フ ィ ル タ (808) を用いてい る。 こ の動作は第 58図の画素配置にお いて、 Xの画素のフ ィ ル タ 出力を X' と した時に次式で表 わ さ れる。

Χ' = αΧ + ( A + B + C + D )

4 こ こ で制御変数 α は、 DVQ ィ ン デ ッ ク ス の示 し てい る移 動べク ト ルの水平方向成分を u 、 垂直方向成分を V と し た時次式で表わす。 な = _e― " lul + lvl ) は画像の統計的性質によ って定ま る正の定数と する。 また上式は移動べク ト ルの絶対値距離を用いているが、 次式を用いて も 良い。

a = e~^a ( + _V2 ) l/₂ 上記適応フ ィ ル タ は動画復号化都で も 用い る こ と は言 う ま で も ない。

一方、 静止画の符号化の場合に は次の よ う な動作 と な る O

静止画の符号化画素数は動画 と 比べて水平垂直それぞ れ 2 倍であ る ので、 第 58図の二重丸、 丸、 三角、 四角 の 位置に対応す る画素を それぞれ別々 に符号化を行な う よ う にす る。 第 58図において動画の符号化画素 を仮 り に二 重丸の印の位置だ と す る。 静止画符号化の場合は、 まず 最初に二重丸の画素のみ を ブ ロ ッ ク 化し、 フ レ ー ム 内符 号化を行なって伝送す る。 それが終了す る と 、 量子化 さ れ て フ ィ ー ル ド メ モ リ （817 ) に書かれた信号を予測値 と して フ レ ー ム間符号化が行なわれる。 静止画の場合フ レ ーム 間符号化の間、 入力信号 （801 ) は変化し ないので、 フ レ ー ム 間符号化は適応べ ク ト ル量子化誤差を繰返し符 号化し てい る こ と にな る。 フ レ ー ム 間符号化が何周期か 行なわれ る と 、 やがて二重丸の画素の復号値は収束す る。 二重丸の画素値があ る程度収束 し た所で、 静止画コ ン ト ロ ー ラ （ 803 ) は第 58図の丸印の画素を ま と め て ブロ ッ ク 化す る よ う ブロ ッ キ ン グ回路に指示を 出す。 丸印の画素 は、 直前に符号化さ た二重丸の画素の復号値 を予測値 と し て符号化を始め る。 丸印の画素の復号値 も やがて収 束す る と 、 三角印の画素符号化、 それが終 る と 四角印の 画素 と い う よ う に 4 つの シ ー ケ ン ス が順番に行なわれ る。 復号化都にお け る動画の復号化は従来例の動作 と 同 じ であ る が、 静止画の復号化の場合は、 復号信号は静止画 フ レ ー ム メ モ リ （ 821 ) に 一担、 取 り 込まれ る。 静止画送 信側の符号化都が第 58図の二重丸の画素を符号化伝送し てい る場合は、 受信側の復号化都の静止画 コ ン ト ロ ー ラ ( 803 ) は静止画フ レ ー ム メ モ リ （821 ) の二重丸の画素位 置に復号信号が書 き 込まれる と い う よ う に制御を行な う。 二重丸の画素 しか受信側復号化都へ伝送 さ れていな く て も 、 補間処理を行なえば大まかな全体像が静止画伝送の 早い時点で表示さ れる よ う にする こ と も 可能であ る。

上記実施例では、 静止画伝送中 も 、 適応フ ィ ル タ は DVQ イ ン デッ ク ス に よ っ て制御さ れる が、 静止画伝送中 は次のよ う な別の制御を行な う 方が良い。 まず、 第 58図 の二重丸の画素がフ レ ー ム内符号化さ れてい る時は、 適 応フ ィ ル タ の重み係数を小 さ く し、 フ レ ー ム間符号化を 行なってい る時は、 フ レ ー ム間符号化の回数が増す毎ほ a を大き く し て行 き 、 二重丸の画素の フ レ ー ム間符号化 を終え る時には な が と な る よ う に制御す る。 次に第 58図の丸印の画素の フ レ ー ム間符号化が開始す る と 、 こ の時はふたた び な を小 さ く し、 除々 に * 1 ' に近づけ る よ う にす る 。

ま た、 上記実施例では、 静止面伝送中は静止画を映し てい る カ メ ラ の入力は変化し ない こ と と 仮定し てい る 力;、 符号化都の入口 に静止画フ レ ー ム メ モ リ を用意し てお け ば、 一度静止画を メ モ リ に取 り 込む こ と で、 カ メ ラ入力 は変化して も 良 く な る。 ま た、 こ の時は、 復号化都の静 止画フ レ ー ム メ モ リ と 共用にすればハ ー ド ウ エ ア の増加 は少な く てすむ。

産業上の利用可能性

こ の発明によ る画像信号の符号化、 復号化装置は テ レ ビ会議装置やテ レ ビ電話装置に適用 さ れる も のであ る。

Claims

請 求 の 範 囲

画像信号系列を 1 フ レ ー ム分記憶す る フ レ ー ム メ モ リ と 、 入力信号系列 を k サ ン プル （ k は正の整数 ） 毎 に ま と め て ブ ロ ッ ク 化し、 入力 ブ ロ ッ ク デー タ を形成 す る ラ ス タ ーノ ブ ロ ッ ク 走査変換回路 と 、 前記フ レー ム メ モ リ 内で前記入力 ブ ロ ッ ク デー タ と 同一の位置に 存在す る少 く と も 1 フ レ ー ム以上前の符号化済 ブロ ッ ク デー タ を前記入力 ブ ロ ッ ク デー タ 力 > ら 減ず る こ と に よ り フ レ ー ム間差分ブ ロ ッ ク デー タ を得る減算器 と 、 該 フ レ ーム 間差分 ブ ロ ッ ク デー タ の ブ ロ ッ ク 内サ ン プ ルの振幅の絶対値和 と 後記符号化制御回路にて決定さ れる動 き検出し き い値 と の比較によ り ブロ ッ ク 単位の 動 き検出 を行い、 動 き あ り 、 動 き な し の動 き 情報を決 定す る動 き 検出回路 と 、 前記動 き あ り の フ レ ー ム間差 分 ブ ロ ッ ク デー タ を有効 ブ ロ ッ ク と し て ブ ロ ッ ク 単位 に符号化し ブ ロ ッ ク 符号化デー タ に変換す る ブ ロ ッ ク 符号化回路 と 、 前記動 き 情報お よ びブ ロ ッ ク 符号化デ 一夕 を適当な符号語に変換し、 一定時間蓄えた後、 ― 定の速度で前記動 き検出 し き い値 と と も に伝送路に送 出 し 、 一定時間内の前記符号化データ 蓄積量を算出す る送信デー タ バ ッ フ ァ と 、 該符号化デー タ 蓄積量の増 減に応 じ て前記動 き検出 し き い値、 入力駒落し を決定 し、 符号化動作の フ ィ ー ドバッ ク 制御を行 う と と も に、 前記動 き検出 し き い値を後記差分振幅抑圧回路に供給 す る符号化制御回路 と 、 前記動 き あ り の フ レ ー ム 間差 分復号 ブロ ッ ク デー タ を復号再生し、 動 き な し の プ ロ ッ ク におい て は無効ブ ロ ッ ク と し て該 フ レ ー ム 間差分 復号 ブロ ッ ク デー タ のサ ン プル値 を全て零 と す る ブロ ッ ク 復号化回路 と 、 該 ブロ ッ ク 復号化回路にて得 ら れ る 前記フ レ ー ム間差分復号 ブ口 ッ ク デー タ の振幅値 を 前記動 き 検出 し き い値に基づ き 非線形に抑圧す る差分 振幅抑圧回路 と 、 該抑圧さ れた フ レ ー ム 間差分復号 ブ ロ ッ ク デー タ と 前記符号化済 ブ ロ ッ ク デー タ と を加算 し て再生ブ ロ ッ ク デー タ を得、 該再生ブ ロ ッ ク デー タ を前記フ レ ー ム メ モ リ 内の前記符号化済 ブ ロ ッ ク と 同 一位置に書込む加算器で構成さ れる符号化部 と 、 伝送 路を通し て供給 さ れる 前記符号化デー タ を受信し、 一 定時間蓄えた後、 前記符号語か ら 前記動 き 情報、 前記 ブロ ッ ク 符号化デー タ を復号し 、 前記動 き 検出 し き い 値 を分離、 出力す る受信デー タ バ ッ フ ァ と 、 前記 ブ ロ ッ ク 復号化回路 と 、 前記差分振幅抑圧回路 と 、 前記加 算器 と 、 前記 フ レ ー ム メ モ リ と 、 前記加算器出力で あ る 前記再生 ブロ ッ ク デー タ を ラ ス タ ー形式の信号系歹 ϋ に変換す る ブロ ッ ク ノ ラ ス タ 一走査変換回路 と で構成 さ れる復号化都を備えた こ と を特徵 と す る フ レ ー ム 間 符号化復号化装置。

(2) 動 き 検出回路において、 フ レ ー ム 間差分ブロ ッ ク デ 一 夕 の プロ ッ ク 内サ ン プル値の平均値 と標準偏差値を 求め、 該平均値 と標準偏差値を上記動 き検出 し き い値 と と も に比較す る こ と によ り動 き検出を行い、 動 き あ り 、 動き な し の動 き 情報を決定する手段を用い る こ と を特徴と する特許請求の範囲第 ）項記載の フ レ ー ム間 符号化復号化装置。

(3) ラ ス タ 一 / ブロ ッ ク 走査変換回路の前段に設け ら それぞれ 1 酉像フ レ ー ム分のデー タ を蓄え る こ と ので き る第 1 、 第 2 の フ レ ー ム メ モ リ と 、 連続し て入力 さ れる画像信号系列を画像フ レ ー ム単位で時間積分する 時間積分回路 と 前記時間積分さ れた画像フ レ ー ム を前 記第 1 または第 2 の フ レ ー ム メ モ リ に書込む と 同時に 書込みを行っていない第 2 または第 1 の フ レ ー ム メ モ リ か ら の読出 し を行 う よ う 接続を切 り 換え る ス ィ ツ チ ン グ回路 と 、 前記第 1 及び第 2 の フ レ ー ム メ モ リ に対 し て書込み及び読出 しの制御を行 う コ ン ト ロ ー ラ と、 符号化回路によ って得 られた符号化情報を蓄え る送信 バ ッ フ ァ を第 1 、 第 2 の バ ッ フ ァ の 2 個で構成し、 前 記逐次符号化さ れた符号化情報を前記第 1 または第 2 の バ ッ フ ァ に書込む と 同時に書込み を行っていない第 2 ま た は第 1 の バ ッ フ ァ か ら の読出し を行 う よ う に接 続を切換え る ス ィ ツ チ ン グ回路 と復号化回路で復号さ れた信号の少な く と も 1 画像フ レ ー ム分のデータ を蓄 え る こ と の で き る第 5 及び第 6 及び第 7 の フ レ ー ム メ モ リ と 、 前記フ レ ー ム間復号化回路よ り 出力 さ れる復 号信号を前記第 5 ま た は第 6 ま た は第 7 の フ レ ー ム メ 乇 リ に書込む と 同時に、 書込み を行っていない第 7 ま た は第 6 ま た は第 5 の フ レ ー ム に記憶 さ れてい る復号 画像フ レ ー ム を画像出力系の フ レ ー ム 同期に同期 し て 読出すよ う に接続を切 り 換え る ス ィ ツ チ ン グ回路 と を 備えた こ と を特徴 と す る特許請求の範囲第 1 項記載の フ レ ー ム 間符号化復号化装置。

(4) 平均値分離正規化回路で形成 さ れた複数個の前記正 規化入力べ ク ト ルの分布に基づ き 、 各段が最小歪 と な り 、 かつ各段の左右半分の個数のべ ク ト ル に対し、 各 々 左か ら ま た は右か ら 順に対応す る べ ク ト ルが信号空 間上で原点を中心に対称すなわ ち反転関係 と な る よ う に配置さ れた I 段の （ _n は 1 以上の整数 ） 2 進木構造 を持つ （ 2 ^{D + 1}— 2 )個の正規化出力べ ク ト ル の セ ッ ト を 求め、 第 1 段め の 2 つ の正規化出力べ ク ト ル の う ち左 ま た は右に位置す る正規化出力べ ク ト ル お よ び該正規 化出力べ ク ト ルを根 と する第 D 段ま での 2 進木状に配 列 さ れた （ 2 ⁿ—:！ ）個の正規化出力べ ク ト ルセ ッ ト を、 前段ま での枝選択の履歴を表す イ ン デ ッ ク ス を ァ ド レ ス と し て当該正規化出力べ ク ト ルを読出す こ と がで き る よ う に配列し、 記憶した正規化出力べ ク ト ルコ ー ド テ ー ブル メ モ リ と 、 該正規化出力べ ク ト ル コ 一 ド テ ー ブル メ モ リ 力 ら 前記第 1 段めの 1 つ の正規化出力べ ク ト ルを読み 出す際に、 前記正規化出力べ ク ト ル の極性 を反転した反転正規化出力べ ク ト ルを生成する極性反 転回路 と 、 前記正規化入力べ ク ト ル と 前記第 1 段めの 1 つ の正規化出力べク ト ルおよ び前記正規化入力べク ト ル と 前記反転正規化出力べク ト ルの 2 つ の歪を それ ぞれ計算する歪演算回路 と 、 前記 2 つ の歪を比較し、 小 さ い方の歪を選択し、 当該正規化出力べク ト ルおよ び当該反転正規化出力べ々 ト ルを識別す るための信号 を 出力す る比較器と 、 前記正規化入力べク ト ルの極性 を反転した反転正規化入力べ ク ト ルを生成する極性反 転回路 と 、 前記比較器出力信号が前記当該正規化出力 べ ク ト ルを示す と き は前記正規化入力べ ク ト ルを、 前 記比較器出力信号が前記当該反転正規化出力べク ト ル を示す と き は前記反転正規化入力べ ク ト ルをそれぞれ 選択し出力する セ レ ク タ と 、 前記比較器出力信号を n 桁のィ ン デ ッ ク ス の最上位 ビッ ト 位置に符号 ビ ッ ト と し て セ ッ ト す る ィ ン デ ッ ク ス レ ジ ス タ と で構成さ れる 第 1 段めの符号化器と 、 前段までの枝選択に従って段 階的に前記正規化出力べク ト ルを前記正規化出力べ ク ト ルコ 一 ド テ ー ブル メ モ リ 力 > ら読出すた め の ア デ レ ス に対応する イ ン デ ッ ク ス を蓄わえ、 各段において比較 器出力信号が与え られる度、 該イ ン デ ッ ク ス を更新し、 最終的に第 n 段までの枝選択の履歴を表す （ _n— 1 ) 析 の イ ン デ ッ ク スすなわ ち前記正規化入力べ ク ト ルに対 し最小歪とな る 当該正規化出力べ ク ト ル の イ ン デ ッ ク ス を前記最上位 ビッ ト か ら 数 えて 2 番めの ビッ ト 位置 以降に付力 D し て n 桁の ィ ン デッ ク ス を形成す る ィ ン デ ッ ク ス レ ジ ス タ と 、 前記セ レ ク タ 出力信号であ る正規 化入力べ ク ト ルまたは反転正規化入力べ ク ト ル と 、 前 記枝選択に従って順次読出 さ れる 2 つ の正規化出力べ ク ト ル と の歪を計算す る歪演算回路 と 、 該 2 つの歪を 比較し、 小 さ い方の歪を選択し、 当該正規化出力べ ク ト ル を識別す る た めの信号を 出力す る比較器 と で構成 さ れる第 2 段め以降の 1 つ以上の符号化器 と で構成 さ れ 、 前記 D 桁 の イ ン デ ッ ク ス と 前記平均値 と 前記振幅 を符号化器出力信号 と し て送出す る符号化器 と 、 前記 符号化器の正規化出力べ ク ト ル コ 一 ド テ 一 ブルメ モ リ の第 n 段、 すなわ ち最終段の （ 2 n— ¹ ) 個の正規化出力 べ ク ト ル の み を記憶し、 かつ前記符号化器出力信号を 受信し て前記 n 桁の イ ン デ ッ ク ス を復号 し た後、 該 ィ ン デ ッ ク ス の最上位 ビッ ト を除 く （ D — 1 ) 桁の イ ン デ ッ ク ス に従って対応す る正規化出力べ ク ト ル を前記復 号用正規化出力べ ク ト ル コ ー ド テ ー ブ ル メ モ リ 力 > ら 読 み出す際、 前記イ ン デ ッ ク ス の最上位 ビ ッ ト に基づ き、 た と えば該最上位 ビッ 卜 が 、 0 ' の と き は前記正規化出 力べ ク ト ルを、 該最上位 ビッ ト が ： の と き は前記正 規化出力べ ク ト ルの極性を反転し た反転正規化出力 べ ク ト ルを出力す る よ う 読出 し制御す る手段を用いた復 号用正規化出力ベ ク ト ル コ ー ド テ ー ブル メ モ リ と 、 前 記符号化器出力信号か ら 前記平均値 と 振幅を復号 し、 前記読出 さ れた 当該正規化出力べ ク ト ルま た は当該反 転正規化出力べ ゥ ト ル に前記振幅を乗じ 、 さ ら に前記 平均値を加え る こ と によ り 出力べ ク ト ルを得る振幅乗 算 · 平均値加算回路 と で構成さ れる復号化器 と で構成 さ れる木探索べ ク ト ル量子化器でべク ト ル量子化器を 用いた こ と を特徴 と す る特許請求の範囲第 1 項記載の フ レ ー ム 間符号化復号化装置。

(5) ベ ク ト ル量子化器を入力べ ク ト ルカ > ら 出力べ ク ト ル を減算して量子化誤差を求め る減算器 と 組合せ、 前記 量子化誤差信号 を次段のべ ク ト ル量子化器で量子化す る よ う にそれぞれ次元の異な る II 個のべ ク ト ル量子化 器 と 減算器の組合せを多段接続し た階層形多段べ ク ト ル量子化器 と し、 送信バ ッ フ ァ ー を前記多段接続さ れ た階層形多段べ ク ト ル量子化器の出力 イ ン デ ッ ク ス を 各段の量子化器毎に別 々 に記憶する ィ ン デ ッ ク ス バ ッ フ ァ と し、 前記イ ン デ ッ ク スノ、 '·ッ フ ァ の出力 を切替え て、 初段べ ク ト ル量子化器の イ ン デ ッ ク ス か ら 順番に 読み出 さ れる よ う に各段の ィ ンデッ ク スの読み出 し を 選択する符号化出力セ レ ク タ を備え、 べ ク ト ル量子化 復号化器の構成を前記符号化都の II 個のべ ク ト ル量子 化器 と 同 じ次元数及び量子化特性を備えた べ ク ト ル量 子化復号化器を それぞれ備えた も の と し 、 復号す る符 号化デー タ が前記符号化都で量子化さ れた時の量子化 器の段数に応 じ て、 べ ク ト ル量子化復号器を切換え る 切換回路を備え 、 加算器を 当該復号段以前ま での復号 画像信号 と 上記べ ク ト ル量子化器で復号 さ れた 出力べ ク ト ル と を加算し て当該復号段の復号画像信号を得る 構成 と し、 フ レ ー ム メ モ リ を前記加算器の出力 を当該 復号段の復号画像信号 と し て記憶す る構成 と し、 適応 空間 フ ィ ル タ を 上記フ レ ー ム メ モ リ の出力 に対し復号 段数に応じ て変わ る平滑化特性で高域成分除去を行な つ て力 > ら デ ィ ス プ レ イ に出力す る 構成 と し た こ と を特 徵 と す る特許請求の範囲第 1 項記載の フ レ ー ム間符号 化、 復号化装置。

(6) 符号化制御回路を複数の面像の動 き 量に応 じた複数 の し き い値対符号化デー タ ( 発生情報 ） 量特性を備え た符号化制御テ ー ブル と 、 該符号化制御 テ ー ブルを参 照 し て前記符号化制御に用いた し き い値 と 発生情報量 に従い画像の動 き 量を検出す る 動 き 量検出都 と 、 1 期 間前ま での送信バ ッ フ ァ の蓄積情報量か ら 次の期間の 許容で き る発生情報量 目標値 を算出 し て発生情報量 目 標値 を出力す る発生情報量 目標値算出都 と 、 前記複数 の動 き 量に応じ た複数の し き い値対発生情報量特性の 逆変換に相当す る発生情報量対し き い値特性 を備えた し き い値制御テ ー ブル と 、 該 し き い値制御テ ー ブルを 参照 し て 1 期間前の前記動 き 量検出都の出力であ る動 き 量 と 前記発生情報量 目標値を入力 と し て新 し き い値 を決定する し き い値決定都 と 、 前記動 き 量の小さ い状 態が続 き 低いし き い値によ る符号化制御があ る一定回 数連続した場合高い し き い値を保持する し き い値弁別 都 と で構成した こ と を特徴と す る特許請求の範囲第 1 項記載の フ レ ー ム間符号化復号化装置。

(7) ラ ス タ 一方向走査順に入力 さ れる画像信号系列を m X n C m ， n は整数 ） 面素の符号化処理単位ブロ ッ ク に ブロ ッ ク 化して入力べク ト ル とす る ブロ ッ キ ン グ回 路 と 、 少な く と も 1 フ レ ー ム以上前の画像 1 フ ィ ー ル ド分の記憶を行な う フ ィ ール ドメ モ リ と 、 上記フ ィ ー ル ドメ モ リ か ら符号化対象位置 も し く は周辺の信号系 列 を ブロ ッ キ ングし て出力べ ク ト ルのセ ッ ト を構成し て読み出し、 上記入力べク ト ルに最 も 近似した上記出 力べク ト ルの 1 つを ダ イ ナ ミ ッ ク べ ク ト ル量子化 （ 以 後 DVQ と 略す ：） 出力べ ク ト ル と し て求め、 該 DVQ 出力 べ ク ト ルの ィ ン デッ ク ス （ ラ ベル ） を符号化出力 と す る ダ イ ナ ミ ッ ク べ ク ト ル量子化器 と 、 上記 DVQ 出力べ ク ト ルに対し平滑化処理を施しべ ク ト ル量子化雑音の 蓄積を防 ぐディ ジタ ル フ ィ ル タ と 、 上記入力べク ト ル と 上記ディ ジ タ ル フ ィ ルタ 出力 と の差分信号を求め る 減算器 と 、 上記減算器出力を平均値分離正規化処理し て動 き検出 した後にべ ク ト ル量子化を行 う 適応べク ト ル量子化器 と 、 上記ディ ジタ ル フ ィ ルタ 出力 と適応べ ク ト ル量子化出力べ ク ト ル と の加算を行ない局都復号 べ ク ト ルを得る加算器を備え る符号化部 と 、 少な く と も 1 フ レ ー ム以上前の復号画像 1 フ ィ ー ル ド の記憶を 行 う フ ィ ー ル ド メ モ リ と 上記適応べ ク ト ル量子化器で 符号化さ れた適応べ ク ト ル量子化符号化情報を復号化 し復号化フ レ ー ム間差分べ ク ト ルを再生する適応べ ク ト ル量子化器復号化部 と 、 上記ダ イ ナ ミ ッ ク べ ク ト ル 量子化器で符号化さ れた DVQ ィ ン デ ッ ク ス を復号化し、 移動べ ク ト ルを再生し て、 フ ィ ー ル ド メ モ リ の読み出 し位置.を制御す る ダ イ ナ ミ ッ ク べ ク ト ル量子化器復号 化都 と 、 上記移動べ ク ト ル に応じ て読み出 さ れた上記 フ ィ ー リレ ド メ モ リ の出力 につ な 力 S る デ ィ ジ タ ル フ ィ ル タ と 、 上記復号フ レ ー ム 間差分べ ク ト ル と 上記フ ィ ル タ の出力 を加算する加算器 と 、 上記加算器の出力であ る局都復号べ ク ト ルを ラ ス タ ー走査の画像信号系列 に 変換する デブロ ッ キ ン グ回路を備え る復号化都によ り 画像信号符号化復号化基本ュニ ッ ト を構成し、 水平、 垂直それぞれ 2 倍の解像度 を持つ静止画信号 を対象に、 上記符号化都の ブ ロ ッ キ ン グ回路を、 静止画の場合は 画素を水平垂直共に 1 画素お き 、 1 ラ イ ン お き に と り、 動画の画素間隔 と 同 じ 間隔でサ ブサ ン プ ル ブ ロ ッ ク 化 を行ない、 ブ ロ ッ ク 化す る画素 を 4 通 り にず ら し て、 静止画の全ての画素が符号化さ れ る よ う に指示し 、 上 記画像信号符号化復号化基本ュニ ッ ト を用いて最初の サ ブサ ン プ ル画像信号を フ レ ー ム内符号化伝送し た後、 前記フ レ ー ム内符号化済画像信号を予測信号 と し て用 い フ レ ー ム 間符号化伝送を行ない、 残 り のサ ブサ ン プ ル画像信号について も 上記フ レ ー ム間符号化済画像信 号を予測値 と し て用い フ レ ー ム間符号化伝送を行ない、 上記フ レ ー ム間符号化を同 じ サ ブサ ン プル画像信号に 対し て数フ レ ー ム間 く り 返し て画質を向上さ せ る よ う に指示を行 う 符号化側静止画コ ン ト ロ ー ラ と 、 上記復 号化都において上記局都復号出力べ ク ト ルを取 り 込む 静止画フ レ ー ム メ モ リ と 、 静止画復号時に最初のサ ブ サ ン プル画像信号を フ レ ーム内復号化で得、 上記静止 画フ レ ー ム メ モ リ の該当位置に書き込んだ後、 上記復 号画像フ ィ ル ド メ モ リ 内に書かれた上記フ レ ー ム内復 号化済画像信号を予測信号 と し て用い フ レ ー ム間復号 化を し 、 残 り のサ ブサ ン プル画像信号に対し て も 上記 フ レ ー ム間復号化信号を予測値 と し て フ レ ー ム 間復号 化を行ない、 上記フ レ ー ム間復号化を数 フ レ ー ム 間 く り 返し て上記静止画フ レ ー ム メ モ リ の該当位置に書 き 込む よ う 指示す る復号化側静止画 コ ン ト ロ ーラ と を備 えた こ と を特徴 と す る画像符号化伝送装置。

(8) 上記雑音の蓄積を防 ぐディ ジ タ ルフ ィ ル タ に、 上記 VDQ ィ ンデッ ク スが示す動 き 量の大 き さ に従って DVQ 出力べ ク ト ル に対す る平滑化処理の度合 を強め る た め、 フ ィ ル タ の重み係数 な を可変さ せて、 対象画素を 。 倍 し た値 と 、 周辺 4 面素を平均した値を （ 1— 倍 し た 値 と の和を対象画素の フ ィ ル タ 出力 と す る動 き適応フ ィ ル タ を用いた特許請求の範囲第 7 項記載の画像符号 化伝送装置。