[发明专利]图象信号混洗、编码、译码装置及其程序记录媒体

说明书

本发明涉及图像信号的混洗(shuffling)、编码、译码装置及其程序记录媒体，特别是，

(1)关于高品质电视信号或渐进方式的电视信号的混洗装置及其程序记录媒体；

(2)关于段的发生编码量控制的编码装置及其程序记录媒体；

(3)关于由作为图像信号压缩方式的标准化团体的MPEG规格化的空间轴方向的层次编码的编码装置和译码装置及其程序记录媒体。

(先有例1)

对于用于将现行电视信号记录到压缩型数字VTR中的高效率编码，有为了使编码处理单位内的图像信号的数据长度均匀化而进行混洗这样的方法。

该方法将在画面上位于相互远离的位置的多个块组合，形成作为1个编码单位的段。

结果，由于段内的数据的相关性弱，所以，可以防止各段的数据长度的分散不一，从而可以防止画质的局部劣化。

该混洗方法是根据输入数字图像信号的取样数和记录速率等而决定的。

例如，迄今在将某一现行电视信号下取样(down sampling)为4：1：1信号而以25Mbps记录的方式中，是将1帧的数据分割为270个段。

另外，在将4：2：2信号以50Mbps记录的方式中，是将1帧的数据分割为540个段。

另一方面，现在，正在研究将比现行电视信号更高画质的电视信号及渐进方式的电视信号用100Mbps进行记录的方式。

由于这将比现行电视信号提高数据速率，所以，将要使记录速率进而扩大2倍来进行记录。

即，由于输入图像信号的数据速率和记录速率改变，所以，就不能仍然使用先有的方式，而必须将先有方式扩展或变更。

(先有例2)

关于先有的编码量控制的图像信号编码装置的框图示于图21。

在本先有例的说明中，按以下条件进行说明。

量化器采用2种。规定量化步长(quantization step)的量化号码采用0和1这样2种，将各个量化器表为量化器0和量化器1。并规定量化号码越大，量化步长就越小。

即，对相同的正交变换数据进行量化和可变长编码时，就发生编码量而言，量化器1最多，相反，量化器0最少。

另外，对各块计算出的优先度采用0、1这样2种。将与优先度0对应的偏移值取为1，将与优先度1对应的偏移值取为0。

下面，参照图21说明先有的编码装置。

段作成部91将输入图像信号分割为例如8×8像素的块，集中20个块构成作为编码量控制单位的段。各段输入正交变换器92和优先度计算部93。

正交变换器92对段按块单位进行正交变换，并输出正交变换数据。正交变换数据输入包含优先度计算部93和量化器0(图中未示出)的编码部94、包含量化器1(图中未示出)的编码部95和编码部97。

优先度计算部93根据输入的块信息和正交变换后的块信息计算各块的优先度，并设定优先度0或1。

各块的优先度输入编码部94、95和量化器决定部96。

编码部94、95将按优先度决定的偏移值与各个量化号码相加(但是，量化号码与偏移值的相加结果受最大的量化号码限制)，并对输入的正交变换数据进行量化处理。

即，优先度0输入量化器0时，将量化号码取为0，优先度1输入量化器0时，将量化号码取为1，优先度0输入量化器1时，将量化号码取为1，优先度1输入量化器1时，将量化号码取为1，按这样方式进行量化处理。

此外，进行可变长编码处理，并计算该块的编码量。

对段内的20个块进行同样的处理，计算按段单位的编码量。

由编码部94、95计算出的编码量输入量化器决定部96。

量化器决定部96将与编码部94的编码量、编码部95的编码量内不超过目标编码量的最大的编码量对应的量化器决定为最终量化器。最终量化器的量化号码输入编码部97。

编码部97将正交变换数据按最终量化器和优先度规定的偏移值进行量化处理，进而进行可变长编码并输出编码数据。

但是，在先有例的编码装置中，块的优先度高时，即使使用量化步长最大的量化器进行编码，有时也会发生该段的发生编码量超过目标编码量的溢出现象。

发生溢出时，段内的发生编码量超过分配给段的编码量，所以，不能记录全部的数据，从而将丢掉一些数据。

即，段内的编码数据按照在段内设定的块间的优先顺位记录到记录媒体的记录区域内。

因此，将发生构成段的块内优先顺位高的块的数据全部记录到记录区域内，与此相反，而其他优先顺位低的块的数据几乎不能记录的状况。