(57)【要約】      （修正有）【課題】ＭＰＥＧ２等の既存の符号化／復号処理を使用しつつ、画像品質の劣化を最小限に抑えた符号化／復号システム並びに方法を提供する。【解決手段】Ｍビットの映像信号の上位Ｎビットの第１符号化データと、下位Ｎビットの第２符号化データを伝送する。該伝送された第１と第２の符号化データを復号してＮビットの第１復号信号とＮビットの第２復号信号を生成する。第１復号信号のブロックの各々に含まれる復号データ全ての上位ビットの値を判定して該判定の結果に応じて選択指令を生成する。第１復号信号に基づいてＭビットの第１復元信号と、第２復号信号に基づいて上位ビットの値に応じて異なる態様にてＭビットの第２復元信号群を生成する。上記選択指令に基づいて、第２復元信号群のうちの何れか一つ、または第１復元信号を選択して映像信号の復号信号とする選択手段とを設ける。【選択図】図１
2007006161.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブロック毎にＭビットで量子化された映像信号を符号化して伝送し、該伝送後の符号化信号を復号して前記映像信号の復号信号を得る符号化及び復号システムであって、
前記Ｍビットの映像信号の上位Ｎビットを符号化する第１符号化手段と、
前記Ｍビットの映像信号の下位Ｎビットを符号化する第２符号化手段と、
前記第１及び第２符号化手段の各々の出力信号を伝送する伝送手段と、
該伝送された第１符号化手段の出力信号を復号してＮビットの第１復号信号を生成する第１復号手段と、
該伝送された第２符号化手段の出力信号を復号してＮビットの第２復号信号を生成する第２復号手段と、
前記第１復号信号の前記ブロックの各々に含まれる復号データ全ての上位ビットの値を判定して該判定の結果に応じて選択指令を生成する判定手段と、
前記第１復号信号に基づいてＭビットの第１復元信号を生成する第１信号処理手段と、
前記第２復号信号に基づいて前記上位ビットの値に応じて異なる態様にてＭビットの第２復元信号群を生成する第２信号処理手段と、
前記選択指令に基づいて、前記第２復元信号群のうちの何れか一つ、または前記第１復元信号を選択して前記映像信号の復号信号とする選択手段と、を含むことを特徴とする符号化及び復号システム。
【請求項２】
前記判定手段は、前記第１復号信号について前記ブロック内の各々に含まれる復号データの全ての上位ビットが互いに一致しないときは、前記第１復元信号を選択する選択指令を生成することを特徴とする請求項１に記載の符号化及び復号システム。
【請求項３】
前記判定手段は、前記第１復号信号について前記ブロック内の各々に含まれる復号データの全ての上位ビットが互いに一致するときは、前記第２復元信号群のうちの何れか一つを選択する選択指令を生成することを特徴とする請求項１に記載の符号化及び復号システム。
【請求項４】
前記Ｍビットの映像信号の下位Ｎビットについて所定の加算処理を施した後これを符号化する第３符号化手段と、
前記第３符号化手段からの出力信号を復号してＮビットの第３復号信号を生成する第３復号手段と、
前記第３復号信号に基づいて前記上位ビットの値に応じて異なる態様にてＭビットの第３復元信号群を生成する第３信号処理手段とをさらに含み、
前記伝送手段は、前記第３符号化手段の出力信号を前記第３復号手段に伝送し、
前記選択手段は、前記選択指令に基づいて前記第２復元信号群若しくは前記第３復元信号群のうちの何れか一つ、または前記第１復元信号を選択して前記映像信号の復号信号とすることを特徴とする請求項１に記載の符号化及び復号システム。
【請求項５】
ブロック毎にＭビットで量子化された映像信号を符号化して伝送し、該伝送後の符号化信号を復号して前記映像信号の復号信号を得る符号化及び復号方法であって、
前記Ｍビットの映像信号の上位Ｎビットを符号化する第１符号化ステップと、
前記Ｍビットの映像信号の下位Ｎビットを符号化する第２符号化ステップと、
前記第１及び第２符号化ステップの各々の出力信号を伝送する伝送ステップと、
該伝送された第１符号化ステップの出力信号を復号してＮビットの第１復号信号を生成する第１復号ステップと、
該伝送された第２符号化ステップの出力信号を復号してＮビットの第２復号信号を生成する第２復号ステップと、
前記第１復号信号の前記ブロックの各々に含まれる復号データ全ての上位ビットの値を判定して該判定の結果に応じて選択指令を生成する判定ステップと、
前記第１復号信号に基づいてＭビットの第１復元信号を生成する第１信号処理ステップと、
前記第２復号信号に基づいて前記上位ビットの値に応じて異なる態様にてＭビットの第２復元信号群を生成する第２信号処理ステップと、
前記選択指令に基づいて、前記第２復元信号群のうちの何れか一つ、または前記第１復元信号を選択して前記映像信号の復号信号とする選択ステップと、を含むことを特徴とする符号化及び復号方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像信号の符号化／復号システム、および映像信号の符号化／復号方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
映像信号の符号化及び復号処理について規定した国際規格である“ＭＰＥＧ２  Ｖｉｄｅｏ”と称される映像信号の符号化／復号処理方式は、デジタル放送やＤＶＤ等における信号の伝送方式や信号の記録・再生方式として広く利用されている。
【０００３】
かかる方式において符号化の対象とされる非圧縮映像信号（原信号）は、ＳＤＴＶ(Standard definition television)、ＨＤＴＶ(High definition television)の何れのテレヴィジョン方式の信号もその適用が可能である。因みに、ＳＤＴＶ方式の場合は、日本国内では５２５ライン／５９．９４フィールド、２：１インターレースの輝度（Ｙ）信号、色差（Ｃｂ，Ｃｒ）信号を含むコンポーネント信号を入力信号として、Ｙ信号は１３．５ＭＨｚで、Ｃｂ，Ｃｒ信号は６．７５ＭＨｚの標本化周波数で、それぞれ８ビットの量子化が為された信号が使用される。また、ＨＤＴＶの場合は、各信号の標本化周波数がＹ信号で７４．１８ＭＨｚで、Ｃｂ，Ｃｒ信号で３７．０９ＭＨｚとなっており、それぞれ８ビットの量子化が為される。
【０００４】
ところで、ＭＰＥＧ２による符号化／復号処理を高品質な映像信号の伝送処理等に適用する場合、原信号の符号化レートを如何に高くしても、符号化／復号処理の対象となる非圧縮映像信号（原信号）は８ビットの量子化が為された信号とする必要があるため、８ビット以上の量子化精度の信号を得ることができない。
【０００５】
しかしながら、符号化処理の対象となる非圧縮映像のコンポーネント信号は、一般に、ＳＤＴＶ方式の場合はＳＭＰＴＥ(Society of Motion Picture and Television Engineers)１２５Ｍ規格で規定された信号であり、ＨＤＴＶの場合はＳＭＰＴＥ２７４Ｍ規格で規定された信号であって、何れの規格においても１０ビットの量子化精度が担保されている。
【０００６】
それ故、これらのコンポーネント信号にＭＰＥＧ２による符号化処理を施した場合は、量子化精度を１０ビットから８ビットに低下させることになり、本来の高品質画像を劣化させてしまうと言うという不具合が生じていた。
【０００７】
量子化精度を高める方法としては、例えば、特許文献１に記載されたような発明が開示されている。特許文献１に示された従来技術は、映像信号の含まれる映像画面を構成する画素と表示ラインとのマトリクスであるブロック単位毎にそのダイナミックレンジを算出して、該算出結果に応じて量子化ビット数を適宜切り換えることにより映像信号の画像品質を担保するものである。
【０００８】
しかしながら、かかる従来技術は、映像信号の符号化処理の方法自体について言及した技術であり、例えば、ＭＰＥＧ２等の一般的な符号化／復号処理に応用できるような汎用性がない。また、映像信号のブロック内のダイナミックレンジが大きい場合にはデータ量の抑制が困難になる等の問題を有している。
【特許文献１】特許第３２２５６６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、このような問題を解決するために為されたものであり、ＭＰＥＧ２等の既存の符号化／復号処理を使用しつつ、映像信号の量子化精度を維持して画像品質の劣化を最小限に抑えた符号化／復号システム並びに符号化／復号方法を提供する
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、ブロック毎にＭビットで量子化された映像信号を符号化して伝送し、該伝送後の符号化信号を復号して前記映像信号の復号信号を得る符号化及び復号システムであって、前記Ｍビットの映像信号の上位Ｎビットを符号化する第１符号化手段と、前記Ｍビットの映像信号の下位Ｎビットを符号化する第２符号化手段と、前記第１及び第２符号化手段の各々の出力信号を伝送する伝送手段と、該伝送された第１符号化手段の出力信号を復号してＮビットの第１復号信号を生成する第１復号手段と、該伝送された第２符号化手段の出力信号を復号してＮビットの第２復号信号を生成する第２復号手段と、前記第１復号信号の前記ブロックの各々に含まれる復号データ全ての上位ビットの値を判定して該判定の結果に応じて所定の選択指令を生成する判定手段と、前記第１復号信号に基づいてＭビットの第１復元信号を生成する第１信号処理手段と、前記第２復号信号に基づいて前記上位ビットの値に応じて異なる態様にてＭビットの第２復元信号群を生成する第２信号処理手段と、前記選択指令に基づいて、前記第２復元信号群のうちの何れか一つ、または前記第１復元信号を選択して前記映像信号の復号信号とする選択手段と、を含むことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、ブロック毎にＭビットで量子化された映像信号を符号化して伝送し、該伝送後の符号化信号を復号して前記映像信号の復号信号を得る符号化及び復号方法であって、前記Ｍビットの映像信号の上位Ｎビットを符号化する第１符号化ステップと、前記Ｍビットの映像信号の下位Ｎビットを符号化する第２符号化ステップと、前記第１及び第２符号化ステップの各々の出力信号を伝送する伝送ステップと、該伝送された第１符号化ステップの出力信号を復号してＮビットの第１復号信号を生成する第１復号ステップと、該伝送された第２符号化ステップの出力信号を復号してＮビットの第２復号信号を生成する第２復号ステップと、前記第１復号信号の前記ブロックの各々に含まれる復号データ全ての上位ビットの値を判定して該判定の結果に応じて所定の選択指令を生成する判定ステップと、前記第１復号信号に基づいてＭビットの第１復元信号を生成する第１信号処理ステップと、前記第２復号信号に基づいて前記上位ビットの値に応じて異なる態様にてＭビットの第２復元信号群を生成する第２信号処理ステップと、前記選択指令に基づいて、前記第２復元信号群のうちの何れか一つ、または前記第１復元信号を選択して前記映像信号の復号信号とする選択ステップと、を含むことを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
【実施例１】
【００１３】
本発明の第１の実施例である映像信号の符号化／復号システムの構成を図１示す。
【００１４】
同図において、１０ａは、符号化処理の対象となる非圧縮映像のコンポーネント信号に所定の符号化処理を施す符号化装置であり、同装置に含まれる符号化部１０１及び１０２は、共にＭＰＥＧ２等の方式による符号化処理を実行する回路である。なお、図１は、映像のコンポーネント信号に含まれる信号のうち輝度信号（Ｙ信号）についての符号化／復号システムを例にとって説明を行っているが、言うまでもなく本発明の実施は図１に示される事例に限定されるものではない。
【００１５】
２０ａは復号装置であり、伝送路を介して符号化装置１０ａからの符号化データを受信し、これに所定の復号処理を施して符号化装置１０ａに入力された輝度信号（Ｙ信号）を復号する装置である。復号装置２０ａにおいて、復号部２０１及び２０２は、それぞれ符号化部１０１、１０２の出力である符号化データＹ並びにＹＬを受信して、これらの受信データの復号処理を行う回路である。
【００１６】
ライン／ブロック変換部２０３は、復号部２０１から得られる映像画面のライン単位の信号をブロック単位の信号に変換する回路である。因みに、ブロック単位の信号とは、デジタルビデオ信号において、複数のラインと複数の画素から構成される映像画面上の２次元的なマトリクスに含まれる信号をいう。選択部２０４は、ライン／ブロック変換部２０３から供給されるブロック毎の信号の属性を判定して、該判定の結果に応じて後述する信号処理部２０７〜２１１の何れか一つを選択する選択信号を生成する回路である。ブロック／ライン変換部２０５は、選択部２０４から供給される選択信号に対して、前述のライン／ブロック変換部２０３とは逆の変換処理を施す回路である。
【００１７】
遅延部２０６は、例えば、シフトレジスタやＦＩＦＯ(First in First out)メモリ等の遅延素子を利用した遅延回路であり、復号部２０１並びに２０２からの出力信号に対して、前述した２０３乃至２０５の各回路における処理時間分の遅延を考慮した時間補正を行う回路である。
【００１８】
信号処理回路２０７〜２１１は、遅延部２０６の各遅延素子から出力される信号を用いて符号化前のＹ信号を復元する際に機能する回路である。
【００１９】
信号処理部２０７は、復号部２０１から得られるビット長８ビットの信号の［ｙ９：２］の信号を４倍して、ビット長１０ビットの信号の上位８ビットを生成する回路である。因みに、［ｙ９：２］の信号とは、符号化前の原信号であるビット長１０ビットのＹ信号（［ｙ９：０］として表記）において、その上位８ビットに相当する部分である。
【００２０】
一方、信号処理部２０８は、復号部２０２から得られるビット長８ビットの信号［ｙ’７：０］のＭＳＢの上位に、さらに２ビットのデータ［１１］を付加して、ビット長１０ビットの信号｛［ｙ’７：０］＋７６８｝を生成する回路である。因みに、同信号の７６８の部分が、１０ビット目（２9＝５１２）と９ビット目（２8＝２５６）に、それぞれビット［１］がセットされた場合の数値（５１２＋２５６＝７６８）を表している。
【００２１】
また、信号処理部２０９は、復号部２０２から得られる［ｙ’７：０］のＭＳＢの上位に、さらに２ビットのデータ［１０］を付加して、ビット長１０ビットの信号｛［ｙ’７：０］＋５１２｝を生成する回路である。因みに、同信号の５１２の部分が、１０ビット目（２9＝５１２）に［１］がセットされた場合の数値（５１２）を表している。
【００２２】
以下同様に、信号処理部２１０は、復号部２０２から得られる［ｙ’７：０］のＭＳＢのさらに上位に２ビットのデータ［０１］を付加して、ビット長１０ビットの信号｛［ｙ’７：０］＋２５６｝を生成する回路であり、信号処理部２１１は、２０２から得られる［ｙ’７：０］の更に上位に２ビットのデータ［００］を付加して、ビット長１０ビットの信号｛［ｙ’７：０］＋０｝を生成する回路である。
【００２３】
セレクタ部２１２は、ブロック／ライン変換部２０５から供給される切換指令に応じて、前述した信号処理回路２０７〜２１１のうちの最適な回路を選択して、該選択された回路からの出力信号を復号した１０ビットのＹ信号［ｙ９：０］として出力する回路である。
【００２４】
次に、図１に示される第１の実施例の動作を説明する。
【００２５】
同図に示される映像信号の符号化／復号処理システムでは、符号化装置１０aの入力信号としてビット長１０ビットの輝度信号（Ｙ信号）を処理する場合の動作について説明している。
【００２６】
先ず、符号化装置１０aにおいて、ビット長１０ビットの輝度信号［ｙ９：０］は、その上位８ビットの部分に相当する［ｙ９：２］と、下位８ビットの部分に相当する［ｙ７：０］に分割されて、各々の部分は符号化部１０１或いは１０２にそれぞれ供給される。
【００２７】
符号化部１０１及び１０２は、供給された各部分のデータに対して、例えば、ＭＰＥＧ２などの一般的な符号化処理を施す。なお、符号化部１０１及び１０２は、同一の構造を有する符号化回路であり、これらの回路における符号化処理は、ビット長が８ビットの信号に対する精度を前提とした符号化処理となっている。
【００２８】
なお、符号化部１０１の出力である符号化データＹは、一般的な８ビット長のデータに対する符号化データとなる。しかしながら、符号化部１０２の出力である符号化データＹＬは、ビット長が１０ビットであるＹ信号の下位８ビットに相当する［ｙ７：０］の符号化データであり、本来の上位２ビット分のデータを欠いているため、かかる符号化データＹＬのみによっては元の映像信号が復元できない。
【００２９】
符号化部１０１、１０２から出力された符号化データＹ及びＹＬは、所定の伝送路を介して復号装置２０ａに伝送される。復号装置２０ａにおいて、符号化データＹは復号部２０１に供給され、符号化データＹＬは復号部２０２に供給される。復号部２０１及び２０２は、共にＭＰＥＧ２などの汎用的な復号処理方式を実行する復号回路であり、同一の構造を有する回路である。なお、図１では、復号部２０１の出力を［ｙ９：２］、復号部２０２の出力を［ｙ’７：０］と称するものとする。
【００３０】
復号装置２０ａは、各復号部から得られた［ｙ９：２］と［ｙ’７：０］の２つの８ビット長の復号データを用いて、符号化装置１０ａの入力であるビット長１０ビットの映像信号［ｙ９：０］を合成する。ところで、原信号［ｙ９：０］の上位８ビット［ｙ９：２］と、原信号の下位８ビット［ｙ７：０］は、それぞれ別々の符号化処理及び復号処理が施されている。それ故、単純に復号部２０２の復号出力［ｙ’７：０］の下位２ビット分の［ｙ’１，ｙ’０］を抽出して、これを［ｙ９：２］のＬＳＢ以下の２ビットとして加えても正しい原信号が復元できない場合がある。
【００３１】
本実施例では、符号化処理の単位となるブロック毎に、その映像データの上位８ビット分に相当する［ｙ９：２］の上位２ビットである［ｙ９，ｙ８］を監視する。そして、同一ブロック内の全ての符号化対象画素について、その上位２ビットである［ｙ９，ｙ８］が全て一致している場合に限り、当該ブロックの復号出力として復号部２０２からの復号出力である［ｙ’７：０］を使用する。一方、当該ブロック単位のデータの一箇所で上位２ビットの［ｙ９，ｙ８］に変化が合った場合は、復号部２０１からの復号出力である［ｙ９：２］を使用する。
【００３２】
かかるブロック単位の比較処理を行うべく、ライン／ブロック変換部２０３は、映像信号のライン毎に出力されている復号部２０１の出力［ｙ９：２］を、再度ブロック単位に変換する処理を実行する。選択部２０４は、ブロック内各データの［ｙ９，ｙ８］が一致しているか否か、或いは、一致している場合にはその値が如何なる値であるかについての判定を行い、後述するセレクタ部２１２を切換制御する選択信号を生成する。一方、ブロック／ライン変換部２０５は、選択部２０４で生成された選択信号を再びライン単位に変換する。
【００３３】
すなわち、信号処理部２０７〜２１１の各々は、映像信号のブロック単位毎に当該ブロックに含まれる各データの［ｙ９，ｙ８］の状態によって選択され、各信号処理部は、復号装置２０ａの最終出力となるビット長１０ビットのＹ信号［ｙ９：０］の合成処理を担っている。
【００３４】
選択部２０４における判定の手順とそれに伴う出力データの選定に関しては、対象とされるブロック内の全データの上位２ビット［ｙ９，ｙ８］の状態によって、以下のアルゴリズムに則して行われるものとする。
【００３５】
先ず、ブロック内の全データの［ｙ９，ｙ８］が一致しない場合は、復号部２０１からの復号出力を４倍してこれを最終出力のＹ信号［ｙ９：０］とする。つまり、この場合の最終出力であるＹ信号［ｙ９：０］は、復号部２０１の出力［ｙ９：２］をそのＭＳＢ方向に２ビットシフトさせた
［ｙ９：０］＝［ｙ９，ｙ８，ｙ７，ｙ６，ｙ５，ｙ４，ｙ３，ｙ２，０，０］
となる。この場合、セレクタ部２１２は、ブロック／ライン変換部２０５からの切換指令に応じて信号処理回路２０７を選択する。
【００３６】
一方、ブロック内の全データの［ｙ９，ｙ８］が一致して、かつ［ｙ９，ｙ８］＝［１１］の場合は、最終出力であるＹ信号［ｙ９：０］の上位２ビットを［１１］にセットし、その下位８ビットは復号部２０１からの復号出力［ｙ’７：０］を充当して最終出力のＹ信号［ｙ９：０］とする。つまり、この場合の最終出力であるＹ信号［ｙ９：０］は、
［ｙ９：０］＝［１，１，y'７，y'６，y'５，y'４，y'３，y'２，y'１，y'０］
となる。この場合、セレクタ部２１２は、ブロック／ライン変換部２０５からの切換指令に応じて信号処理回路２０８を選択する。
【００３７】
また、ブロック内の全データの［ｙ９，ｙ８］が一致して、かつ［ｙ９，ｙ８］＝［１０］の場合は、最終出力であるＹ信号［ｙ９：０］の上位２ビットを［１０］にセットし、その下位８ビットは復号部２０１からの復号出力［ｙ’７：０］を充当して最終出力のＹ信号［ｙ９：０］とする。つまり、この場合の最終出力であるＹ信号［ｙ９：０］は、
［ｙ９：０］＝［１，０，y'７，y'６，y'５，y'４，y'３，y'２，y'１，y'０］
となる。この場合、セレクタ部２１２は、ブロック／ライン変換部２０５からの切換指令に応じて信号処理回路２０９を選択する。
【００３８】
また、ブロック内の全データの［ｙ９，ｙ８］が一致して、かつ［ｙ９，ｙ８］＝［０１］の場合は、最終出力であるＹ信号［ｙ９：０］の上位２ビットを［０１］にセットし、その下位８ビットは復号部２０１からの復号出力［ｙ’７：０］を充当して最終出力のＹ信号［ｙ９：０］とする。つまり、この場合の最終出力であるＹ信号［ｙ９：０］は、
［ｙ９：０］＝［０，１，y'７，y'６，y'５，y'４，y'３，y'２，y'１，y'０］
となる。この場合、セレクタ部２１２は、ブロック／ライン変換部２０５からの切換指令に応じて信号処理回路２１０を選択する。
【００３９】
また、ブロック内の全データの［ｙ９，ｙ８］が一致して、かつ［ｙ９，ｙ８］＝［００］の場合は、最終出力であるＹ信号［ｙ９：０］の上位２ビットを［００］にセットし、その下位８ビットは復号部２０１からの復号出力［ｙ’７：０］を充当して最終出力のＹ信号［ｙ９：０］とする。つまり、この場合の最終出力であるＹ信号［ｙ９：０］は、
［ｙ９：０］＝［０，０，y'７，y'６，y'５，y'４，y'３，y'２，y'１，y'０］
となる。この場合、セレクタ部２１２は、ブロック／ライン変換部２０５からの切換指令に応じて信号処理回路２１１を選択する。
【００４０】
以上に説明したように、図１に示される第１の実施例によれば、符号化対象信号の量子化精度を高めた場合でもその量子化精度を減ずることなく、例えば、ＭＰＥＧ２等の汎用的な符号化／復号処理をそのまま利用して、符号化対象信号の符号化処理及び復号処理を行うことができる。
【実施例２】
【００４１】
次に、本発明の第２の実施例である映像信号の符号化／復号システムの構成を図２示す。
【００４２】
本実施例において符号化装置１０ｂは、符号化前のＹ信号［ｙ９：０］の下位８ビット［ｙ７：０］に１２８を加算する信号処理部１０４を備えている。また、符号化装置１０ｂは、この｛［ｙ７：０］＋１２８｝なる信号を符号化すべく、第１実施例の符号化装置１０ａの符号化部１０１、１０２に加えて、これらの符号化部と同一の構造を有する符号化部１０３を備えている。
【００４３】
一方、復号装置２０ｂは、第１実施例の復号装置２０ａの復号部２０１、２０２に加えて同一の構造を有する復号部２１４を備えている。さらに、復号装置２０ｂは、ライン／ブロック変換部２０３の後段に、同回路からの出力信号［ｙ９：２］に３２を加算する信号処理部２１３を備えている。また、復号装置２０ｂにおいて選択部２０４は、後述する信号処理部２０７〜２１１、及び２１５〜２１８の何れか一つを選択する判定を行う。
【００４４】
信号処理部２１５〜２１８は、本実施例において新たに付加された復号部２１４の復号出力［ｙ”７：０］から１２８を減算した上で、それにビット長１０ビットの信号の上位２ビットを固定値とした値を加算する回路である。因みに、信号処理部２１５は、上位２ビットを［１１］（５１２＋２５６）として、その下位８ビットを｛［ｙ”７：０］−１２８｝とする回路であり、信号処理部２１６は、上位２ビットを［１０］（５１２）として、その下位８ビットを｛［ｙ”７：０］−１２８｝とする回路であり、信号処理部２１７は、上位２ビットを［０１］（２５６）として、その下位８ビットを｛［ｙ”７：０］−１２８｝とする回路であり、信号処理部２１６は、上位２ビットを［００］（０）として、その下位８ビットを｛［ｙ”７：０］−１２８｝とする回路である。
【００４５】
また、セレクタ部２１９は、ブロック／ライン変換部２０５から供給される切換指令に応じて、前述した信号処理回路２０７〜２１１、及び２１５〜２１８のうちの最適な回路を選択して、該選択された回路からの出力信号を復号した１０ビットのＹ信号［ｙ９：０］として出力する回路である。
【００４６】
次に、図２に示される本発明の第２の実施例における動作を説明する。
【００４７】
上述の第１の実施例によれば、ＭＰＥＧ２などの汎用的な符号化処理、及び復号処理をそのまま使用して、ビット長１０ビットの入力信号の量子化精度を落とすことなく符号化／復号処理を行うことができる。しかしながら、同実施例では実質的に１０ビットの量子化精度が担保できるのは、符号化対象である映像信号の同一ブロック内の全データについてその上位２ビットが一致している場合に限られる。すなわち、同一ブロック内のビット長１０ビットのデータについて、その１０ビットのうち上位２ビットが変化していなければ、当該データを実質上８ビットのデータとして取り扱うことができるが、１０ビット長データの上位２ビットが変化する場合は、もはや映像データとして不連続な値となるからである。
【００４８】
かかる問題を解決すべく、第２の実施例は、符号化前データの１０ビットの上位２ビットに変化があるような場合でも、そのブロック内のデータの変動範囲（ダイナミックレンジ）が８ビットの範囲内であれば、原信号の下位８ビットの符号化／復号処理の結果を利用して、実質的に入力信号の１０ビットの量子化精度を得られるようにするものである。
【００４９】
ここで、第２の実施例の動作原理を図３の模式図に基づいて説明する。入力映像信号の同一ブロック内において、全ての入力信号（ビット長１０ビット）が、同図の（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）の何れかの範囲内にある場合、当該ブロック内におけるデータの上位２ビットの値は変化しない（図３−１）。それ故、かかる場合は、入力信号について８ビットの符号化／復号処理を行っても入力信号の量子化精度は担保できる。しかしながら、同一ブロック内の入力信号が（ａ）〜（ｄ）のうちの２つ以上の領域に跨って存在する場合は、８ビットの信号としてはその連続性を担保することができない。
【００５０】
ところで、ビット長１０ビットの信号［ｙ９：０］に１２８を加算した値である｛［ｙ９：０］＋１２８｝を考えると、同一ブロック内の入力信号が（図３−２）の（Ａ）〜（Ｄ）の範囲内にあれば、（図３−１）のときと同様に、データの上位２ビットは変化せず、かかる場合についてもデータを８ビット処理することが可能となる。つまり、同一ブロック内の入力信号が（図３−１）の（ａ）と（ｂ）とを跨ぐ（ｅ）、（ｂ）と（ｃ）とを跨ぐ（ｆ）、或いは（ｃ）と（ｄ）とを跨ぐ（ｇ）の何れかの範囲内にある場合でも、かかる加算処理を行うことによって１０ビットの量子化精度を担保できることになる。
【００５１】
次に、第２の実施例の動作を図２のブロック図に基づいて説明する。
【００５２】
先ず、符号化装置１０ｂにおいて、ビット長１０ビットの輝度信号［ｙ９：０］は、その上位８ビットの部分に相当する［ｙ９：２］と、下位８ビットの部分に相当する［ｙ７：０］に分割される。そして、［ｙ９：２］は符号化部１０１に、［ｙ７：０］は符号化部１０２と信号処理部１０４にそれぞれ供給される。
【００５３】
信号処理部１０４は、［ｙ７：０］に１２８を加算する処理を施し、加算後のデータは符号化部１０３に供給される。すなわち、符号化部１０３は、図３の模式図において入力信号が（図３−２）の（Ａ）〜（Ｄ）の範囲内にある場合にその符号化処理を行う回路であり、本実施例では符号化部１０３の出力データをＹＬＬと称するものとする。なお、符号化部１０１と１０２は、第１実施例と同様の処理を実行するものとし、その出力データは、第１実施例のときと同様にＹ及びＹＬと称する。
【００５４】
一方、復号装置２０ｂにおいては、符号化データＹは復号部２０１に供給され、符号化データＹＬは復号部２０２に供給され、符号化データＹＬＬは復号部２１４に供給される。そして、復号部２０１及び２０２からの出力信号については、第１実施例で説明した処理と同様の処理が施される。本実施例では、さらに、復号部２１４が追加されたことにより、同回路の後段において信号処理部２１５乃至２１８における処理が追加される。
【００５５】
また、本実施例においては、信号処理部２１５乃至２１８を選択する条件を検出すべく、ライン／ブロック変換部２０３の出力に対して信号処理部２１３における処理が追加されている。同処理は、入力データの上位８ビットの信号［ｙ９：２］に３２を加算する処理である。因みに、かかる処理は、符号化装置２０ａの信号処理部１０４において［ｙ７：０］に１２８を加算する処理に相当するものである。なお、ライン／ブロック変換部２０３及びブロック／ライン変換部２０５における動作は、第１実施例と同様であるためその説明を省略する。
【００５６】
一方、本実施例において選択部２０４は、以下のような判定手順で信号処理部２０７〜２１１及び２１５〜２１８のうちから最適な回路を選択する選択信号を生成する。
【００５７】
先ず、ライン／ブロック変換部２０３から直接に選択部２０４に入力される信号の上位２ビットを［ｙ９，ｙ８］とし、信号処理部２１３を介して選択部２０４に入力される信号の上位２ビットを［ｙ’９，ｙ’８］とする。
【００５８】
そして、信号処理部２０７〜２１１及び２１５〜２１８は、それぞれのブロック単位に、かかる［ｙ９，ｙ８］及び［ｙ’９，ｙ’８］のビット状態に応じて、以下のように選択されるものとする。
（１）全ての［ｙ９，ｙ８］が一致せず、かつ全ての［ｙ’９，ｙ’８］が一致しない場合は、復号部２０１の出力信号を４倍する信号処理部２０７が選択される。従って、この場合の出力映像データ［ｙ９：０］は、
［ｙ９：０］＝［ｙ９，ｙ８，ｙ７，ｙ６，ｙ５，ｙ４，ｙ３，ｙ２，０，０］
となる。
（２）全ての［ｙ９，ｙ８］が一致し、［ｙ９，ｙ８］＝［１，１］の場合は、信号処理部２０８が選択され、出力映像データの上位２ビットを［１，１］として、その下位８ビットを復号部２０２の出力信号である［ｙ’７：０］とする。従って、この場合の出力映像データ［ｙ９：０］は、
［ｙ９：０］＝［１，１，y'７，y'６，y'５，y'４，y'３，y'２，y'１，y'０］
となる。
（３）全ての［ｙ９，ｙ８］が一致し、［ｙ９，ｙ８］＝［１，０］の場合は、信号処理部２０９が選択され、出力映像データの上位２ビットを［１，０］として、その下位８ビットを復号部２０２の出力信号である［ｙ’７：０］とする。従って、この場合の出力映像データ［ｙ９：０］は、
［ｙ９：０］＝［１，０，y'７，y'６，y'５，y'４，y'３，y'２，y'１，y'０］
となる。
（４）全ての［ｙ９，ｙ８］が一致し、［ｙ９，ｙ８］＝［０，１］の場合は、信号処理部２１０が選択され、出力映像データの上位２ビットを［０，１］として、その下位８ビットを復号部２０２の出力信号である［ｙ’７：０］とする。従って、この場合の出力映像データ［ｙ９：０］は、
［ｙ９：０］＝［０，１，y'７，y'６，y'５，y'４，y'３，y'２，y'１，y'０］
となる。
（５）全ての［ｙ９，ｙ８］が一致し、［ｙ９，ｙ８］＝［０，０］の場合は、信号処理部２１１が選択され、出力映像データの上位２ビットを［０，０］として、その下位８ビットを復号部２０２の出力信号である［ｙ’７：０］とする。従って、この場合の出力映像データ［ｙ９：０］は、
［ｙ９：０］＝［０，０，y'７，y'６，y'５，y'４，y'３，y'２，y'１，y'０］
となる。
（６）全ての［ｙ’９，ｙ’８］が一致し、［ｙ’９，ｙ’８］＝［１，１］の場合は、信号処理部２１５が選択され、出力映像データの上位２ビットを［１，１］として、その下位８ビットを復号部２１４の出力信号である［ｙ”７：０］から１２８を引いた値とする。従って、この場合の出力映像データ［ｙ９：０］は、
［ｙ９：０］＝［１，１，y"７，y"６，y"５，y"４，y"３，y"２，y"１，y"０］−[128]
となる。
（７）全ての［ｙ’９，ｙ’８］が一致し、［ｙ’９，ｙ’８］＝［１，０］の場合は、信号処理部２１６が選択され、出力映像データの上位２ビットを［１，０］として、その下位８ビットを復号部２１４の出力信号である［ｙ”７：０］から１２８を引いた値とする。従って、この場合の出力映像データ［ｙ９：０］は、
［ｙ９：０］＝［１，０，y"７，y"６，y"５，y"４，y"３，y"２，y"１，y"０］−[128]
となる。
（８）全ての［ｙ’９，ｙ’８］が一致し、［ｙ’９，ｙ’８］＝［０，１］の場合は、信号処理部２１７が選択され、出力映像データの上位２ビットを［０，１］として、その下位８ビットを復号部２１４の出力信号である［ｙ”７：０］から１２８を引いた値とする。従って、この場合の出力映像データ［ｙ９：０］は、
［ｙ９：０］＝［０，１，y"７，y"６，y"５，y"４，y"３，y"２，y"１，y"０］−[128]
となる。
（９）全ての［ｙ’９，ｙ’８］が一致し、［ｙ’９，ｙ’８］＝［０，０］の場合は、信号処理部２１８が選択され、出力映像データの上位２ビットを［０，０］として、その下位８ビットを復号部２１４の出力信号である［ｙ”７：０］から１２８を引いた値とする。従って、この場合の出力映像データ［ｙ９：０］は、
［ｙ９：０］＝［０，０，y"７，y"６，y"５，y"４，y"３，y"２，y"１，y"０］−[128]
となる。
【００５９】
セレクタ部２１９は、ブロック／ライン変換部２０５からの切換指令に応じて、以上に説明した信号処理回路２０７〜２１１及び２１５〜２１８の１つを選択する。
【００６０】
以上に説明したように、図２に示される第２の実施例によれば、符号化対象信号の量子化精度を高めた場合でもその量子化精度を減ずることなく、例えば、ＭＰＥＧ２等の汎用的な符号化／復号処理をそのまま利用して、符号化対象信号の符号化処理及び復号処理を行うことができる。さらに、前述した第１の実施例では入力映像信号の値によって高精度の出力信号が得られない場合でも、本実施例を適用することで高精度の出力信号を得ることが可能となり、より精度の高い符号化／復号処理を実現することができる。
【００６１】
以上に記述した各実施例では、映像信号に含まれる輝度信号についての符号化／復号処理を例にとって説明を行ったが、色差信号についても同様の処理を行うことが可能である。また、以上の説明では、入力信号のビット長を１０ビットとしたが、例えば、１２ビットの入力信号についても適用が可能である。
【００６２】
なお、以上の実施例では、復号装置２０ａ（２０ｂ）において、その選択部２０４の前後でライン／ブロック変換、及びブロック／ライン変換の処理を行っているが、例えば、遅延部２０６に示す遅延素子においてライン／ブロック変換を行い、復号信号をブロック単位に選択した後にブロック／ライン変換して出力するようにしても良い。
【００６３】
また、以上に説明した各実施例では、符号化部並びに復号部を、例えば、ＭＰＥＧ２などを利用した既存の処理として記載したが、本発明の実施をより効率的に行うべく、例えば、復号部の内部処理の一環として本発明による処理を行うようにしても良い。なお、その場合には、復号信号のブロック単位の処理中において、本発明の処理を組み込むことができるので、ライン／ブロック変換部や遅延素子等の構成要素を省略することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】図１は、本発明の第１の実施例による映像信号の符号化／復号システムの構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、本発明の第２の実施例による映像信号の符号化／復号システムの構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、図２の実施例における符号化／復号処理の特徴を表した模式図である。
【符号の説明】
【００６５】
１０ａ、１０ｂ    符号化装置
２０ａ、２０ｂ    復号装置
１０１、１０２、１０３    符号化部
１０４、２０７〜２１１、２１３、２１５〜２１８  信号処理部
２０１、２０２、２１４    復号部
２０３    ライン／ブロック変換部
２０４    選択部
２０５    ブロック／ライン変換部
２０６    遅延部
２１２、２１９    セレクタ部
【図１】
2007006161.tif 000003
【図２】
2007006161.tif 000004
【図３】
2007006161.tif 000005