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JP3257643B2 - 画像符号化装置および画像復号化装置 - Google Patents
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JP3257643B2 - 画像符号化装置および画像復号化装置 - Google Patents

画像符号化装置および画像復号化装置

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JP3257643B2 JP549393A JP549393A JP3257643B2 JP 3257643 B2 JP3257643 B2 JP 3257643B2 JP 549393 A JP549393 A JP 549393A JP 549393 A JP549393 A JP 549393A JP 3257643 B2 JP3257643 B2 JP 3257643B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、動画像のデータ圧縮に
好適な画像符号化装置および画像復号化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】動画像をディジタル化して記録および伝
送する場合、そのデータ量が膨大となるためにデータの
符号化（圧縮）が行なわれる。代表的な符号化方式とし
ては、動き補償予測符号化やＤＣＴ（Discrete Cosine
Transform ，ディスクリート・コサイン変換）等の変換
符号化がある。この様な符号化技術を用いて、まず画像
信号を別な信号に変換する。次に得られた変換信号の統
計的な性質を利用して、変換信号に効率の良いハフマン
などの可変長符号を割り当てて、画像データの圧縮を実
現する。
【０００３】符号化されたデータは、ビットストリーム
と呼ばれる。図５は、ＭＰＥＧ(Moving Picture Expert
Group) １でのビットストリームの構造を示したもので
ある。ＭＰＥＧ１とは、ＩＳＯ（国際標準化機構）とＩ
ＥＣ（国際電気標準会議）のＪＴＣ（Joint Technical
Committee ）１のＳＣ（Sub Committee ）２９のＷＧ
（Working Group ）１１において進行してきた動画像符
号化方式の通称である。
【０００４】ＭＰＥＧ１のビットストリームは、６つの
層（レイヤー）、すなわちビデオシーケンス（Video S
equence），ＧＯＰ(Group Of Picture），ピクチャ(P
icture），スライス（Slice），マクロブロック（Macro
Block），ブロック（Block）の層から構成される。そ
れぞれの層について図６に基づいて簡単に説明する。 １．ブロック層 ブロックは、輝度または色差の隣あった例えば８ライン
×８画素から構成される。例えば、ＤＣＴはこの単位で
実行される。 ２．ＭＢ層 ＭＢは、例えば画像のフォーマットが４：２：０コンポ
ーネント信号である場合、左右及び上下に隣あった４つ
の輝度のブロックと、画像上では同じ位置にあたるＣ
ｂ，Ｃｒそれぞれの色差ブロックの全部で６つのブロッ
クで構成される。伝送の順はＹ０，Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３，
Ｃｂ，Ｃｒである。予測データに何を用いるか、予測誤
差を送らなくても良いかなどは、この単位で判断され
る。 ３．スライス層 画像の走査順に連なる１つまたは複数のマクロブロック
で構成される。スライスの頭では、画像内における動き
ベクトル、ＤＣ成分の差分がリセットされ、最初のマク
ロブロックは画像内での位置を示すデータを持ってお
り、エラーが起こった場合でも復帰できるように考えら
れている。そのためスライスの長さ、始まる位置は任意
で、伝送路のエラー状態によって変えられるようになっ
ている。 ４．ピクチャ層 ピクチャつまり１枚１枚の画像は、少なくとも１つまた
は複数のスライスから構成される。そして符号化される
方式にしたがって、Ｉピクチャ、Ｐピクチャ、Ｂピクチ
ャに分類される。 ５．ＧＯＰ層 ＧＯＰは、１又は複数枚のＩピクチャと０又は複数枚の
非Ｉピクチャから構成される。 ６．ビデオシーケンス層 ビデオシーケンスは、画像サイズ、画像レート等が同じ
１または複数のＧＯＰから構成される。
【０００５】ビットストリームは、その途中からの画像
再生を可能とするために幾つかの工夫がされている。す
なわち、ビデオシーケンス層，ＧＯＰ層，ピクチャ層，
スライス層のそれぞれの層の先頭には、それらが始まる
ことを示すスタートコードが付加される。スタートコー
ドは、そのビット・パターンがビットストリーム中でそ
れ以外では、発生が禁止されている独特（ユニーク）な
コードである。そのため、スタートコードを検出するこ
とにより、ビットストリームの途中からの再生（ランダ
ムアクセス）や、伝送路途中でエラーが起こった場合の
復帰が可能となる。
【０００６】スタートコードの後にはヘッダー情報が続
き、ビデオシーケンスヘッダー，ＧＯＰヘッダー，ピク
チャヘッダー，スライスヘッダーをつくる。ヘッダー情
報は、それぞれの層の中の符号化データを復号、画像再
生、そして画像表示するために必要な制御情報である。
また将来、ヘッダー情報にＭＰＥＧ１以上の制御情報を
含ませる必要が生じた場合には、ヘッダーの中で、exte
ntion start codeという独特なスタートコードを伝送
し、そのコードの後に拡張データ( ８の倍数のビット数
のデータ。extention byteという。) を伝送することが
可能となっている。extention start codeとその後に続
く拡張データについてのシンタクスは、ＭＰＥＧ１との
互換性を考えて作られている。
【０００７】近年、ＭＰＥＧ１の後を受けて、更に高画
質が得られる符号化方式の標準化を目指してＭＰＥＧ２
の作成が進行している。ここでは、ＭＰＥＧ２となって
新たに加えられるビットストリームの復号化用制御情報
は、ヘッダーの中で、extention start codeを伝送し、
そのコードの後に拡張データを伝送している。尚、ＭＰ
ＥＧ１の詳細なビットストリームのシンタクスについて
は、ＤＲＡＦＴ ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ ＳＴＡ
ＮＤＡＲＤ ＩＳＯ／ＩＥＣ ＤＩＳ１１１７２ にそ
の記載がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ビットストリームから
画像を復号する上で、ヘッダー情報はビットストリーム
中の最も重要なデータである。そのため、ヘッダー情報
がデータ伝送路中でのエラーなどにより失われると、画
像を復号する上では致命的な結果となる。ＭＰＥＧ２で
のヘッダー情報は、ＭＰＥＧ１に比べて、その量（ビッ
ト量）が増大している。ビットストリーム中に占めるヘ
ッダー情報が多くなると、それだけヘッダー情報がエラ
ーにさらされる危険性が増加する問題がある。そのため
ヘッダー情報の伝送量は、少ない方が好ましい。
【０００９】一方、ヘッダー情報は、その伝送に際して
は冗長なデータを伝送している場合がある。例えば、ピ
クチャヘッダーを伝送する場合、現在符号化するピクチ
ャの符号化用制御情報について、その中の extention s
tart code に続く制御情報が、その１画像前に符号化を
終了したピクチャの符号化用制御情報と同じである場合
でも、すべてのヘッダー情報は必ず毎ピクチャヘッダー
で伝送している、という問題がある。
【００１０】本発明の目的は、上記の２点の問題点を解
消することができる動画像符号化装置、および動画像復
号化装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の画像符号化装置
は、ビットストリームの所定の層における過去のヘッダ
情報のextension_byteを記憶する記憶手段と、所定の層
における現在のヘッダ情報のextension_byteを、記憶手
段に記憶された過去のヘッダ情報のextension_byteと比
較する比較手段と、比較の結果、過去のヘッダ情報のex
tension_byteと現在のヘッダ情報のextension_byteとが
同じである場合には、現在のヘッダ情報のextension_by
teと該extension_byteの開始を示すextension_start_co
deとを伝送せず、過去のヘッダ情報のextension_byteと
現在のヘッダ情報のextension_byteとが異なる場合に
は、現在のヘッダ情報のextension_byteと該extension_
byteの開始を示すextension_start_codeとを伝送する符
号化手段とを備えることを特徴とする。
【００１２】本発明の画像復号化装置は、ビットストリ
ームの所定の層における過去のヘッダ情報のextension_
byteを記憶する記憶手段と、所定の層の現在のヘッダ情
報にextension_byteの開始を示すextension_start_code
がなかった場合には、記憶手段に記憶された過去のヘッ
ダ情報のextension_byteを用いて現在のヘッダ情報にか
かる所定の層のデータを復号化する復号化手段とを備え
ることを特徴とする。
【００１３】
【００１４】
【００１５】
【作用】本発明の画像符号化装置においては、ビットス
トリームの所定の層における過去のヘッダ情報のextens
ion_byteが記憶され、所定の層における現在のヘッダ情
報のextension_byteが、記憶手段に記憶された過去のヘ
ッダ情報のextension_byteと比較され、比較の結果、過
去のヘッダ情報のextension_byteと現在のヘッダ情報の
extension_byteとが同じである場合には、現在のヘッダ
情報のextension_byteと該extension_byteの開始を示す
extension_start_codeとが伝送されず、過去のヘッダ情
報のextension_byteと現在のヘッダ情報のextension_by
teとが異なる場合には、現在のヘッダ情報のextension_
byteと該extension_byteの開始を示すextension_start_
codeとが伝送される。
【００１６】本発明の画像復号化装置においては、ビッ
トストリームの所定の層における過去のヘッダ情報のex
tension_byteが記憶され、所定の層の現在のヘッダ情報
にextension_byteの開始を示すextension_start_codeが
なかった場合には、記憶された過去のヘッダ情報のexte
nsion_byteを用いて現在のヘッダ情報にかかる所定の層
のデータが復号化される。
【００１７】
【００１８】
【実施例】本実施例での動画像符号化装置について図１
に基づいて説明する。画像入力端子１０より入力された
画像信号はフィールドメモリー群１１へ供給される。ま
た、入力端子２６からは入力画像同期信号である垂直同
期信号Ｓ１１が供給され、参照画像コントロール器２３
に供給される。参照画像コントロール器２３は、同期信
号Ｓ１１を受けると、後述する参照画像指示信号Ｓ１０
を出力し、それをフィールドメモリー群１１へ供給して
いる。
【００１９】フィールドメモリー群１１は、現在符号化
対象であり、ここから読み出される画像（ピクチャ）の
先頭に同期して、後述するピクチャ・スタート・フラグ
Ｓ２２を立てて、それを参照画像コントロール器２４に
供給する。参照画像コントロール器２４は、ピクチャ・
スタート・フラグＳ２２が立つと、後述する参照画像指
示信号Ｓ１２，Ｓ１３を出力し、それらをフィールドメ
モリー群１７へ供給している。ピクチャ・スタート・フ
ラグＳ２２は、出力画像コントロール器２５に供給され
ている。出力画像コントロール器２５は、ピクチャ・ス
タート・フラグＳ２２が立つと、後述する出力画像指示
信号Ｓ１４を出力し、それをフィールドメモリー群１７
へ供給している。
【００２０】動き予測回路１２は、フィールドメモリー
群１１へ供給されている画像信号に対して、現在符号化
対象である画像中の画素の動き予測を過去画像と未来画
像を参照して行なう。動き予測は、現在符号化対象であ
る画像中のブロック画素信号と参照される過去画像また
は未来画像とのブロックマッチングであり、ブロックの
大きさは例えば１６×１６画素である。この時の過去お
よび未来の参照画像は、参照画像コントロール器２３か
ら出力される動き予測参照画像指示信号Ｓ１０に従って
フィールドメモリー群１１の中から指定される。動き予
測回路１２は、ブロックマッチングでの予測誤差が最小
である場合の参照画像中のブロック位置を動きベクトル
Ｓ７として、動き補償回路１８へ供給する。
【００２１】動き補償回路１８は、後述する既に復号再
生された画像が蓄えられているフィールドメモリー群１
７から、動きベクトルＳ７で指定されたアドレスに位置
するブロック画像信号Ｓ３の出力を指示する。この時の
参照画像は、参照画像コントロール器２４から出力され
る動き補償参照画像指示信号Ｓ１２に従ってフィールド
メモリー群１７の中から指定される。動き補償器１８か
らのブロック画像信号Ｓ３の出力は、適応的な動作とな
っており、ブロック単位で以下の４種類の動作から最適
なものに切替えることが可能である。 ・過去の再生画像からの動き補償モード。 ・未来の再生画像からの動き補償モード。 ・過去未来の両再生画像からの動き補償モード（過去の
再生画像からの参照ブロックと未来の再生画像からの参
照ブロックを１画素毎に線形演算（たとえば平均値計
算）をする。） ・動き補償なし（すなわち画像内（イントラ）符号化モ
ードである。この場合、ブロック画像信号Ｓ３の出力
は、零であることに等しい。） モードの切替え手段としては、例えば上記４種類のモー
ドで出力されるそれぞれのブロック画素信号Ｓ３と現在
符号化対象のブロック画素信号Ｓ１との１画素毎の差分
値の絶対値の総和が最小であるモードが選択される。こ
こで選択されたモードは動き補償モード信号Ｓ９として
出力される。
【００２２】フイールドメモリー群１１から供給される
現在符号化対象のブロック画素信号Ｓ１と動き補償器１
８から供給されるブロック画素信号Ｓ３は、減算器１３
にて１画素毎の差分値が計算され、その結果、ブロック
差分信号Ｓ２が得られる。ブロック差分信号Ｓ２は、ブ
ロック信号符号化部１４に供給され、符号化信号Ｓ４が
得られる。符号化信号Ｓ４は、ブロック信号復号化部１
５に供給され、ここで復号化されてブロック再生差分信
号Ｓ５となる。
【００２３】ブロック信号符号化部１４の構成として
は、ＤＣＴ（ディスクリートコサイン変換）器とその出
力係数をバッファメモリ２１から指定される量子化テー
ブルＳ１５により量子化する量子化器からなる構成を適
用できる。この場合、ブロック信号復号化部１５の構成
としては、量子化係数を量子化テーブルＳ１５により逆
量子化する逆量子化器とその出力係数を逆ＤＣＴする逆
ＤＣＴ器からなる構成を適用する。
【００２４】ブロック再生差分信号Ｓ５は、動き補償器
１８から出力されるブロック画像信号Ｓ３と加算器１６
にて、１画素毎に加算され、その結果、ブロック再生信
号Ｓ６が得られる。このブロック再生信号Ｓ６はフィー
ルドメモリー群１７の中から現在画像指示信号Ｓ１３に
より指定されるフィールドメモリーへ格納される。フィ
ールドメモリー群１７に蓄えられた再生画像は、前述の
出力画像指示信号Ｓ１４に従って、指定された再生画像
が端子２９から出力される。
【００２５】一方、ブロック信号Ｓ４は、一次元信号化
部１９に供給され、１次元配列に格納され、一次元符号
化信号Ｓ１６となる。一次元信号化部１９の構成は、ブ
ロック量子化ＤＣＴ係数を、低周波数から高周波数の係
数の順にジグザグ・スキャンするスキャン・コンバータ
（走査変換器）からなる。
【００２６】一次元符号化信号Ｓ１６は、動きベクトル
Ｓ８と動き補償モードＳ９と量子化テーブルＳ１５など
と共にＶＬＣ器（可変長符号化器）２０にてハフマン符
号などに可変長符号化され、バッファメモリ２１に蓄積
された後、出力端子２２からビットストリームが一定の
伝送レートで送出される。伝送されたビットストリーム
は、符号化されたオーディオ信号、同期信号等と多重化
され、更にエラー訂正用のコードが付加され、所定の変
調が加えられた後、レーザ光を介してマスターディスク
上に凹凸のピットとして記録される。このマスターディ
スクを利用して、スタンパーが形成され、更に、そのス
タンパーにより、大量の複製ディスク（例えば光ディス
ク）が形成される。
【００２７】従来例で説明したようにビットストリーム
は、６つの層（レイヤー）、すなわちビデオシーケン
ス，ＧＯＰ，ピクチャ，スライス，マクロブロック，ブ
ロックの各層から構成される。一次元符号化信号Ｓ１
６，動きベクトルＳ８，動き補償モードＳ９，量子化テ
ーブルＳ１５は、マクロブロック以下の層のビットスト
リームである。マクロブロック層とブロック層は、スタ
ートコードを持たない。一方、ビデオシーケンス，ＧＯ
Ｐ，ピクチャ，スライスの層は、それぞれの層の先頭に
それらが始まることを示すスタートコードを付加し、そ
の後にヘッダー情報を伝送する。
【００２８】それぞれのスタートコードを伝送するタイ
ミングは、それぞれビデオシーケンススタートフラグＳ
２０，ＧＯＰスタートフラグＳ２１，ピクチャスタート
フラグＳ２２，スライススタートフラグＳ２３が立てら
れた時である。Ｓ２０，Ｓ２１，Ｓ２２は、ピクチャカ
ウンタ２７から出力され、Ｓ２３はＭＢ（マクロブロッ
ク）カウンタ２８から出力される。
【００２９】ピクチャカウンタ２７は、現在符号化対象
であり、フィールドメモリー群１１から読み出される画
像（ピクチャ）の先頭を検出して出力される信号Ｓ３０
に同期して、その数をカウントする。ピクチャカウンタ
２７は、符号化すべきビデオシーケンスの符号化が開始
される時、リセットされ、その時、同時にビデオシーケ
ンススタートフラグＳ２０が立てられる。ピクチャスタ
ートフラグＳ２２は、Ｓ３０を受けると立てられる。Ｇ
ＯＰスタートフラグＳ２１は、ピクチャカウンタ数が予
め決められたＧＯＰ長（ＧＯＰを作るピクチャの数）の
倍数になると立てられる。ＧＯＰ長は、例えば１２フレ
ームや１５フレームであることが普通であり、この情報
は、現在の画像符号化符号化のための制御情報が記憶さ
れているメモリ３０にある。
【００３０】ＭＢカウンタ２８は、現在符号化対象であ
り、フィールドメモリー群１１から読み出されるＭＢ
（マクロブロック）の先頭を検出して出力される信号Ｓ
３１に同期して、その数をカウントする。ＭＢカウンタ
２８は、Ｓ３０を受けてリセットされる。スライススタ
ートフラグＳ２３は、ＭＢカウンタ数が予め決められた
スライス長（スライスを作るＭＢの数）の倍数になると
立てられる。スライス長は、例えば１ストライプ（画面
の中で横１行の長さのＭＢ数）であることが普通であ
り、この情報はメモリ３０にある。
【００３１】スタートフラグＳ２０またはＳ２１または
Ｓ２２またはＳ２３が立つと、それを受けてＶＬＣ器２
０は、それぞれの層のスタートコードを出力する。そし
て、それに続いてメモリ３０にあるそれぞれの層のデー
タを符号化するための制御情報をヘッダー情報としてＶ
ＬＣ器２０から出力する。ここで出力されるヘッダー情
報について、具体的にピクチャ層を例にあげて説明す
る。図２に’９２年１１月２５日にＩＳＯ−ＩＥＣ／Ｊ
ＴＣ１／ＳＣ２９／ＷＧ１１より発行されたＴｅｓｔ
Ｍｏｄｅｌ３，Ｄｒａｆｔ Ｒｅｖｉｓｉｏｎ １の５
７頁に記載されたピクチャ層のビットストリームシンタ
クスを示す。３２ビットの "picture start code" の後
に続いているものが符号化のための制御情報である。こ
こで３２ビットの "extention start code" 以後に伝送
されるものがＭＰＥＧ２になって新たに加えられた制御
情報であり、それ以前に伝送されるものはＭＰＥＧ１に
存在するものである。それぞれのコードについてはＭＰ
ＥＧ２の説明書に詳細が書かれている。現段階のＭＰＥ
Ｇ２では、ピクチャ層でのこれらの制御情報を、常にす
べて伝送しているが、本実施例では以下の様に工夫をし
ている。
【００３２】まず、ピクチャ層の制御情報について、"e
xtention＿start ＿code" に続いて伝送した制御情報を
メモリー３０からメモリー３１に複製して記憶してお
く。そして、次にピクチャスタートフラグＳ２２が立
ち、ピクチャヘッダー情報を伝送する時、メモリー３０
に記憶されている伝送すべきヘッダー情報の中のextent
ion start codeに続く制御情報の内容を、メモリー３１
に記憶されているピクチャ層のヘッダー情報の内容と比
較器２９にて比較を行なう。
【００３３】そして比較の結果、信号Ｓ２４から両者が
同じであると判断された場合には、extention start co
deとそれに続く制御情報を伝送する必要は必ずしもな
い。一方、比較の結果、信号Ｓ２４から両者が異ると判
断された場合は、extention start codeとそれに続く制
御情報を伝送する必要がある。そしてこの場合、メモリ
ー３０にある制御情報をメモリー３１に上書きする。な
お、extention start code以前の制御情報は常に伝送さ
れる。
【００３４】本実施例は、ＧＯＰのピクチャ構成が、図
３のような動き予測補償符号化の構造である場合に大き
な効果を発揮する。図中のＩピクチャは、フレーム内符
号化ピクチャである。Ｐピクチャはフレーム間予測符号
化ピクチャであり、最近の過去の復号再生されたＩピク
チャまたはＰピクチャから動き予測されて、この時の予
測誤差が符号化される。この場合、Ｐピクチャの符号化
は巡回型の予測符号化が行なわれるので、Ｐピクチャの
符号化条件は変化しないことが多い。そのため、extent
ion start code以後のピクチャヘッダー情報の伝送に関
しては本発明の方法を用いて、図中のＰａで示すＰピク
チャでだけヘッダー情報を伝送することで、冗長なヘッ
ダー情報を伝送する無駄の削減と、それによるヘッダー
情報の小量化を実現できる。
【００３５】ここではピクチャ層に関して説明したが、
同様のことがビデオシーケンス層，ＧＯＰ層，スライス
層においても行なわれる。以上のようにして動画像符号
化装置を構成し、動画像の符号化とビットストリームの
出力と符号化画像の出力を行なう。次に本実施例での動
画像復号化装置について図４に基づいて説明する。光デ
ィスク等の伝送メディアを介して入力端子５０より入力
されたビットストリーム信号は、バッファメモリ５１に
蓄積された後、そこから、逆ＶＬＣ器５２に供給され
る。
【００３６】ビットストリームは、６つの層（レイヤ
ー）、すなわちビデオシーケンス，ＧＯＰ，ピクチャ，
スライス，マクロブロック，ブロックの各層から構成さ
れる。ビデオシーケンス，ＧＯＰ，ピクチャ，スライス
の層は、それぞれの層の先頭にそれらが始まることを示
すスタートコードが受信され、その後に画像の復号化を
制御するヘッダー情報が受信される。
【００３７】それぞれのスタートコードが受信される
と、それぞれビデオシーケンススタートフラグＳ１０
０，ＧＯＰスタートフラグＳ１０１，ピクチャスタート
フラグＳ１０２，スライススタートフラグＳ１０３が立
てられる。スタートフラグＳ１００またはＳ１０１また
はＳ１０２またはＳ１０３が立つと、逆ＶＬＣ器５２
は、それぞれの層のヘッダー情報を復号化し、得られた
画像復号化のための制御情報をメモリー１０１に記憶す
る。
【００３８】ここで復号化されるヘッダー情報につい
て、具体的にピクチャ層を例にあげて説明する。前述の
図２で示したピクチャ層でのビットストリームシンタク
スを用いて説明する。現段階でのＭＰＥＧ２では、ピク
チャ層では図２に挙げる制御情報が常にすべて受信され
るが、本実施例では以下の様に工夫をしている。まず、
ピクチャ層の制御情報について、"extention start cod
e"に続いて復号した制御情報をメモリー１０１からメモ
リー１０２に複製して記憶しておく。extention start
codeが受信された場合は、エクステンション・スタート
・フラグＳ２００が立てられる。
【００３９】そして、次にピクチャスタートフラグＳ１
０２が立ち、ピクチャヘッダー情報を復号する時、復号
すべきヘッダー情報の中に extention start code が受
信されなかった場合、すなわちエクステンション・スタ
ート・フラグＳ２００が立たなかった場合には、メモリ
ー１０２に記憶されているピクチャ層のヘッダー情報
を、現在復号化するピクチャ層の extention start cod
e 以後の制御情報として使用するために、メモリー１０
１へ複製する。一方、Ｓ２００が立った場合は得られた
extention start code 以後の制御情報をメモリー１０
１からメモリー１０２に上書きする。なお、extention
start code以前の制御情報は常に復号される。
【００４０】ここではピクチャ層に関して説明したが、
同様のことがビデオシーケンス層，ＧＯＰ層，スライス
層においても行なわれる。以上のようにして、ヘッダー
情報を復号し、得られた制御情報Ｓ１０４に基づいて以
下に述べるように動画像を復号する。逆ＶＬＣ器５２は
復号化するピクチャの先頭を検出すると、ピクチャ・ス
タート・フラグＳ１０２を立てて、それを参照画像コン
トロール器５８に供給する。参照画像コントロール器５
８は、ピクチャ・スタート・フラグＳ１０２が立つと、
後述する参照画像指示信号Ｓ５８，Ｓ５９を出力し、そ
れらをフィールドメモリー群５７へ供給している。
【００４１】また同様にして、ピクチャ・スタート・フ
ラグＳ１０２は、出力画像コントロール器５９に供給さ
れている。出力画像コントロール器５９は、ピクチャ・
スタート・フラグＳ１０２が立つと後述する出力画像指
示信号Ｓ６０を出力し、それをフィールドメモリー群５
７へ供給している。逆ＶＬＣ器５２から取り出された符
号化ブロック信号Ｓ５０は、２次元信号化部５３へ供給
され、ここで２次元ブロック信号Ｓ５１となる。２次元
ブロック信号Ｓ５１はブロック信号復号化部５４へ供給
され、ここで復号されブロック再生差分信号Ｓ５２とな
る。
【００４２】ブロック信号復号化部５４の構成として
は、逆ＶＬＣ器５２から取り出された量子化テーブルＳ
５７により、量子化係数を逆量子化する逆量子化器とそ
の出力係数を逆ＤＣＴ（ディスクリートコサイン変換）
する逆ＤＣＴ器からなる構成を適用できる。２次元信号
化部５３の構成は、符号化ブロック信号Ｓ５０を低周波
数から高周波数の係数の順に逆ジグザグ・スキャンする
逆スキャン・コンバータ（走査変換器）からなる構成を
適用できる。
【００４３】一方、逆ＶＬＣ器５２から取り出された動
きベクトルＳ５５，動き補償モードＳ５６は、動き補償
器５６へ入力され、それを受けて動き補償器５６は、既
に復号再生された画像が蓄えられているフィールドメモ
リー群５７の中から、ブロック画像信号の出力を指示す
る。具体的には、前述の参照画像指示信号Ｓ５８により
フィールドメモリー群５７の中から指定される再生画像
を参照画像と認識し、動き補償モードＳ５６と動きベク
トルＳ５５により指定された参照画像内のアドレスに位
置するブロック画像信号の出力を指示する。
【００４４】動き補償器５６から出力されるブロック画
像信号は、動き補償モードＳ５６に応じた適応的な動作
となっており、ブロック単位で以下の４種類の動作から
最適なものに切替えることが可能である。ブロックの大
きさは例えば１６×１６画素である。 ・過去の再生画像からの動き補償モード。 ・未来の再生画像からの動き補償モード。 ・過去未来の両再生画像からの動き補償モード（過去の
再生画像からの参照ブロックと未来の再生画像からの参
照ブロックを１画素毎に線形演算（たとえば平均値計
算）をする。） ・動き補償なし（すなわち画像内（イントラ）符号化モ
ードである。この場合、ブロック画像信号Ｓ５４の出力
は、零であることに等しい。） ブロック再生差分信号Ｓ５２は、動き補償器５６から出
力されるブロック画像信号Ｓ５４と、加算器５５にて１
画素毎に加算され、その結果、ブロック再生信号Ｓ５３
が得られる。ブロック再生信号Ｓ５３は、フィールドメ
モリー群５７の中から現在画像指示信号Ｓ５９により指
定されたフィールドメモリーへ格納される。フィールド
メモリー群５７に蓄えられた再生画像は、前述の出力画
像指示信号Ｓ６０に従って、指定された再生画像が端子
６０から出力される。
【００４５】以上のようにして動画像復号化装置を構成
し、ビットストリームから画像を再生する。
【００４６】
【発明の効果】本発明の画像符号化装置によれば、ビッ
トストリームの所定の層における過去のヘッダ情報のex
tension_byteを記憶し、所定の層における現在のヘッダ
情報のextension_byteを、記憶手段に記憶された過去の
ヘッダ情報のextension_byteと比較し、比較の結果、過
去のヘッダ情報のextension_byteと現在のヘッダ情報の
extension_byteとが同じである場合には、現在のヘッダ
情報のextension_byteと該extension_byteの開始を示す
extension_start_codeとを伝送せず、過去のヘッダ情報
のextension_byteと現在のヘッダ情報のextension_byte
とが異なる場合には、現在のヘッダ情報のextension_by
teと該extension_byteの開始を示すextension_start_co
deとを伝送するようにしたので、冗長なヘッダを伝送す
る無駄の削減と、それによるヘッダの少量化が実現でき
る。本発明の画像復号化装置によれば、ビットストリー
ムの所定の層における過去のヘッダ情報のextension_by
teを記憶し、所定の層の現在のヘッダ情報にextension_
byteの開始を示すextension_start_codeがなかった場合
には、記憶された過去のヘッダ情報のextension_byteを
用いて現在のヘッダ情報にかかる所定の層のデータを復
号化するようにしたので、冗長なヘッダを伝送する無駄
の削減と、それによるヘッダの少量化が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像符号化装置の一実施例の構成を示
すブロック図である。
【図２】ピクチャ層のヘッダー情報を説明するための図
である。
【図３】動き予測補償構造を説明するため図である。
【図４】本発明の画像復号化装置の一実施例の構成を示
すブロック図である。
【図５】ＭＰＥＧのビデオビットストリーム構造を説明
するための図である。
【図６】ＭＰＥＧのデータ構造を説明するための図であ
る。
【符号の説明】
２０ ＶＬＣ器 ２７ ピクチャカウンタ ２８ ＭＢカウンタ ２９ 比較器 ３０ 制御情報記憶用メモリ ３１ 制御情報記憶用メモリ ５２ 逆ＶＬＣ器 １０１ 制御情報記憶用メモリ １０２ 制御情報記憶用メモリ

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ＭＰＥＧ１との互換性があり少なくとも
    所定の層のヘッダ情報にＭＰＥＧ１以上の制御情報であ
    るextension_byteを含むビットストリームを生成する画
    像符号化装置において、前記 所定の層における過去のヘッダ情報のextension_by
    teを記憶する記憶手段と、 前記所定の層における現在のヘッダ情報のextension_by
    teを、前記記憶手段に記憶された過去のヘッダ情報のex
    tension_byteと比較する比較手段と、 前記比較の結果、過去のヘッダ情報のextension_byteと
    現在のヘッダ情報のextension_byteとが同じである場合
    には、現在のヘッダ情報のextension_byteと該extensio
    n_byteの開始を示すextension_start_codeとを伝送せ
    ず、過去のヘッダ情報のextension_byteと現在のヘッダ
    情報のextension_byteとが異なる場合には、現在のヘッ
    ダ情報のextension_byteと該extension_byteの開始を示
    すextension_start_codeとを伝送する符号化手段とを備
    えることを特徴とする画像符号化装置。
  2. 【請求項２】 ＭＰＥＧ１との互換性があり少なくとも
    所定の層のヘッダ情報にＭＰＥＧ１以上の制御情報であ
    るextension_byteを含むビットストリームを復号化する
    画像復号化装置において、前記 所定の層における過去のヘッダ情報のextension_by
    teを記憶する記憶手段と、 前記所定の層の現在のヘッダ情報にextension_byteの開
    始を示すextension_start_codeがなかった場合には、前
    記記憶手段に記憶された過去のヘッダ情報のextension_
    byteを用いて現在のヘッダ情報にかかる前記所定の層の
    データを復号化する復号化手段とを備えることを特徴と
    する画像復号化装置。
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