JP3024144B2 - ディジタル画像信号の符号化装置 - Google Patents
ディジタル画像信号の符号化装置Info
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- JP3024144B2 JP3024144B2 JP15890489A JP15890489A JP3024144B2 JP 3024144 B2 JP3024144 B2 JP 3024144B2 JP 15890489 A JP15890489 A JP 15890489A JP 15890489 A JP15890489 A JP 15890489A JP 3024144 B2 JP3024144 B2 JP 3024144B2
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- Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
- Television Signal Processing For Recording (AREA)
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ディジタル画像信号のデータ量を圧縮し
て回転ヘッドにより磁気テープに記録するディジタルVT
Rに適用できるディジタル画像信号の符号化装置に関す
る。
て回転ヘッドにより磁気テープに記録するディジタルVT
Rに適用できるディジタル画像信号の符号化装置に関す
る。
本願出願人は、特願昭59−266407号明細書に記載され
ているような、2次元ブロック内に含まれる複数画素の
最大値及び最小値により規定されるダイナミックレンジ
を求め、このダイナミックレンジに適応した符号化を行
う高能率符号化装置を提案している。また、特願昭60−
232789号明細書に記載されているように、複数フレーム
に夫々含まれる領域の画素から形成された3次元ブロッ
クに関してダイナミックレンジに適応した符号化を行う
高能率符号化装置が提案されている。更に、特願昭60−
268817号明細書に記載されているように、量子化を行っ
た時に生じる最大歪みが一定となるように、ダイナミッ
クレンジに応じてビット数が変化する可変長符号化方法
が提案されている。
ているような、2次元ブロック内に含まれる複数画素の
最大値及び最小値により規定されるダイナミックレンジ
を求め、このダイナミックレンジに適応した符号化を行
う高能率符号化装置を提案している。また、特願昭60−
232789号明細書に記載されているように、複数フレーム
に夫々含まれる領域の画素から形成された3次元ブロッ
クに関してダイナミックレンジに適応した符号化を行う
高能率符号化装置が提案されている。更に、特願昭60−
268817号明細書に記載されているように、量子化を行っ
た時に生じる最大歪みが一定となるように、ダイナミッ
クレンジに応じてビット数が変化する可変長符号化方法
が提案されている。
上述のダイナミックレンジに適応した高能率符号(AD
RCと称する)は、伝送すべきデータ量を大幅に圧縮でき
るので、ディジタルVTRに適用して好適である。特に、
可変長ADRCは、圧縮率を高くすることができる。しか
し、可変長ADRCは、伝送データの量が画像の内容によっ
て変動するために、所定量のデータを1トラックとして
記録するディジタルVTRのような固定レートの伝送路を
使用する時には、バッファリングの処理が必要である。
RCと称する)は、伝送すべきデータ量を大幅に圧縮でき
るので、ディジタルVTRに適用して好適である。特に、
可変長ADRCは、圧縮率を高くすることができる。しか
し、可変長ADRCは、伝送データの量が画像の内容によっ
て変動するために、所定量のデータを1トラックとして
記録するディジタルVTRのような固定レートの伝送路を
使用する時には、バッファリングの処理が必要である。
本願出願人は、例えば特願昭61−257586号明細書に記
載されているように、ダイナミックレンジの度数分布を
求め、この度数分布を積算形の分布に変換し、符号化の
しきい値を積算形の度数分布に適用して発生情報量を求
め、発生情報量が伝送レートを超えないようなしきい値
を決定するバッファリング装置を提案している。
載されているように、ダイナミックレンジの度数分布を
求め、この度数分布を積算形の分布に変換し、符号化の
しきい値を積算形の度数分布に適用して発生情報量を求
め、発生情報量が伝送レートを超えないようなしきい値
を決定するバッファリング装置を提案している。
可変長ADRCの画素コードのビット長が(0〜4)の場
合のバッファリングについて説明する。符号化のための
しきい値をT1〜T4(但し、T1>T2>T3>T4)とすると、
(最大値〜T1)の範囲のダイナミックレンジDRの画像ブ
ロックに関しては、ビット長が4とされ、(T1−1〜T
2)の範囲のダイナミックレンジDRの画像ブロックに関
しては、ビット長が3とされ、(T2−1〜T3)の範囲の
ダイナミックレンジDRの画像ブロックに関しては、ビッ
ト長が2とされ、(T3−1〜T4)の範囲のダイナミック
レンジDRの画像ブロックに関しては、ビット長が1とさ
れ、(T4−1〜最小値)のダイナミックレンジDRの画像
ブロックに関しては、ビット長が0(画素コードが伝送
されない)とされる。これらのしきい値T1〜T4の組合せ
は、予め複数個例えば第1番目から第32番目までの32個
用意されている。第1番目のしきい値の組が適用された
場合には、発生情報量が最大となり、第32番目のしきい
値の組が適用された場合には、発生情報量が最小とな
り、第1番目のしきい値の組から順に発生情報量が単調
減少するように、しきい値の組が設定されている。各し
きい値の組は、5ビットのしきい値コードで区別され
る。
合のバッファリングについて説明する。符号化のための
しきい値をT1〜T4(但し、T1>T2>T3>T4)とすると、
(最大値〜T1)の範囲のダイナミックレンジDRの画像ブ
ロックに関しては、ビット長が4とされ、(T1−1〜T
2)の範囲のダイナミックレンジDRの画像ブロックに関
しては、ビット長が3とされ、(T2−1〜T3)の範囲の
ダイナミックレンジDRの画像ブロックに関しては、ビッ
ト長が2とされ、(T3−1〜T4)の範囲のダイナミック
レンジDRの画像ブロックに関しては、ビット長が1とさ
れ、(T4−1〜最小値)のダイナミックレンジDRの画像
ブロックに関しては、ビット長が0(画素コードが伝送
されない)とされる。これらのしきい値T1〜T4の組合せ
は、予め複数個例えば第1番目から第32番目までの32個
用意されている。第1番目のしきい値の組が適用された
場合には、発生情報量が最大となり、第32番目のしきい
値の組が適用された場合には、発生情報量が最小とな
り、第1番目のしきい値の組から順に発生情報量が単調
減少するように、しきい値の組が設定されている。各し
きい値の組は、5ビットのしきい値コードで区別され
る。
入力ビデオデータの1フレーム期間に含まれる多数の
画像ブロックのダイナミックレンジDRの発生度数の分布
表が形成される。この処理は、メモリ(RAM)のアドレ
スをダイナミックレンジDRとして、各アドレスに書き込
むデータを+1ずつしておけば良い。度数分布表がメモ
リの各アドレスの度数を積算することにより、積算型に
変換される。積算型の度数分布表に対して、上述のしき
い値の組が適用されることで、発生情報量を求めること
ができる。1フレーム期間の発生情報量が伝送路の容量
を超えないように、しきい値の組が決定される。このし
きい値の組を使用して、ADRCの符号化がなされる。
画像ブロックのダイナミックレンジDRの発生度数の分布
表が形成される。この処理は、メモリ(RAM)のアドレ
スをダイナミックレンジDRとして、各アドレスに書き込
むデータを+1ずつしておけば良い。度数分布表がメモ
リの各アドレスの度数を積算することにより、積算型に
変換される。積算型の度数分布表に対して、上述のしき
い値の組が適用されることで、発生情報量を求めること
ができる。1フレーム期間の発生情報量が伝送路の容量
を超えないように、しきい値の組が決定される。このし
きい値の組を使用して、ADRCの符号化がなされる。
また、3次元ブロックのADRCと駒落とし処理とを組み
合わせて情報量の一層の圧縮を図る方式が本願出願人に
より提案されている(特願昭61−153330号明細書参
照)。この方式は、3次元ブロックが静止ブロックの場
合に、3次元ブロックを構成する複数の領域の対応する
位置の画素同士の平均値を形成し、この平均値を伝送す
ることで、画像ブロックの画素データを1/2に圧縮する
ものである。駒落とし処理がされているかどうかを示す
動き検出フラグが受信(再生)側に伝送される。
合わせて情報量の一層の圧縮を図る方式が本願出願人に
より提案されている(特願昭61−153330号明細書参
照)。この方式は、3次元ブロックが静止ブロックの場
合に、3次元ブロックを構成する複数の領域の対応する
位置の画素同士の平均値を形成し、この平均値を伝送す
ることで、画像ブロックの画素データを1/2に圧縮する
ものである。駒落とし処理がされているかどうかを示す
動き検出フラグが受信(再生)側に伝送される。
3次元ADRCと駒落とし処理とを組み合わせた高能率符
号化方式の場合でも、バッファリングを処理がなされ
る。この種のバッファリングの方式として、本願出願人
は、特願昭62−133924号明細書、特願昭62−133925号明
細書、特願昭63−183781号明細書等に記載されている方
式を提案している。つまり、上述のダイナミックレンジ
DRのレベル方向のしきい値とブロックを駒落としするか
どうかのしきい値との両者を制御することにより、伝送
情報量の制御がなされる。この駒落としをするかどうか
のしきい値は、動きしきい値と称される。
号化方式の場合でも、バッファリングを処理がなされ
る。この種のバッファリングの方式として、本願出願人
は、特願昭62−133924号明細書、特願昭62−133925号明
細書、特願昭63−183781号明細書等に記載されている方
式を提案している。つまり、上述のダイナミックレンジ
DRのレベル方向のしきい値とブロックを駒落としするか
どうかのしきい値との両者を制御することにより、伝送
情報量の制御がなされる。この駒落としをするかどうか
のしきい値は、動きしきい値と称される。
上述のように、ADRCとバッファリングとの組合せで発
生した出力信号は、記録される時に、フレーム化回路に
より、シンクブロックが連続する記録信号の形態に変換
される。また、再生された信号は、フレーム分解回路を
介してADRCのデコーダに供給される。
生した出力信号は、記録される時に、フレーム化回路に
より、シンクブロックが連続する記録信号の形態に変換
される。また、再生された信号は、フレーム分解回路を
介してADRCのデコーダに供給される。
2次元ブロックのADRCの例では、符号化出力信号をフ
レーム化する時に、重要度が高い符号(ダイナミックレ
ンジDR、最小値MIN)に伝播エラーが発生することを防
止するために、これらの符号がシンクブロック内の所定
の位置に挿入されることが好ましい。
レーム化する時に、重要度が高い符号(ダイナミックレ
ンジDR、最小値MIN)に伝播エラーが発生することを防
止するために、これらの符号がシンクブロック内の所定
の位置に挿入されることが好ましい。
一方、各画像ブロックの画素コードのビット長は、し
きい値コードとダイナミックレンジDRとで定まる。ディ
ジタルVTRの場合では、複数のトラックを跨がって回転
ヘッドが走査する高速サーチ動作が必要である。高速サ
ーチ時には、再生データが断続的に得られ、シンクブロ
ックの夫々に含まれる重要語データと各画素の画素コー
ドの最上位ビットMSBからおおよその復元画像を得るこ
とを可能とするために、最上位ビットMSBは、重要度が
高いデータとして扱われる。つまり、最上位ビットは、
同じ画像ブロックの重要度が高い符号の近傍の所定位置
に配される。つまり、ダイナミックレンジDR、最小値MI
Nと最上位ビットMSBとから高速サーチ時でも概略的な復
元画像を得ることができる。一方、画素コードの第2番
目の上位ビット以下のデータは、画像ブロック毎にデー
タ量が変化するので、各シンクブロックにこのデータを
順に詰めて配される。
きい値コードとダイナミックレンジDRとで定まる。ディ
ジタルVTRの場合では、複数のトラックを跨がって回転
ヘッドが走査する高速サーチ動作が必要である。高速サ
ーチ時には、再生データが断続的に得られ、シンクブロ
ックの夫々に含まれる重要語データと各画素の画素コー
ドの最上位ビットMSBからおおよその復元画像を得るこ
とを可能とするために、最上位ビットMSBは、重要度が
高いデータとして扱われる。つまり、最上位ビットは、
同じ画像ブロックの重要度が高い符号の近傍の所定位置
に配される。つまり、ダイナミックレンジDR、最小値MI
Nと最上位ビットMSBとから高速サーチ時でも概略的な復
元画像を得ることができる。一方、画素コードの第2番
目の上位ビット以下のデータは、画像ブロック毎にデー
タ量が変化するので、各シンクブロックにこのデータを
順に詰めて配される。
伝送時に生じるエラーの対策のために、エラー訂正符
号の符号化がなされる。この場合、シンボル単位で符号
化がされる。通常、1シンボルは、1バイト(8ビッ
ト)である。従って、上述のように、MSBがブロック内
の画素の順序でまとめられている場合では、シンクブロ
ック内の1バイトのエラーが8個の連続する画素のMSB
のエラーとなる問題が生じる。このように連続する画素
のMSBがエラーであると、ノーマル再生時におしてエラ
ー修整の精度が低くなり、復元画像の質が劣化する問題
があった。
号の符号化がなされる。この場合、シンボル単位で符号
化がされる。通常、1シンボルは、1バイト(8ビッ
ト)である。従って、上述のように、MSBがブロック内
の画素の順序でまとめられている場合では、シンクブロ
ック内の1バイトのエラーが8個の連続する画素のMSB
のエラーとなる問題が生じる。このように連続する画素
のMSBがエラーであると、ノーマル再生時におしてエラ
ー修整の精度が低くなり、復元画像の質が劣化する問題
があった。
従って、この発明の目的は、重要度が高い最上位ビッ
トの配置を工夫することにより、受信側でエラー修整を
良好に行うことができるディジタル画像信号の符号化装
置を提供することにある。
トの配置を工夫することにより、受信側でエラー修整を
良好に行うことができるディジタル画像信号の符号化装
置を提供することにある。
この発明は、ディジタル画像信号をブロック構造のデ
ータに変換する手段と、 ブロック毎に原ブロックのデータ量よりも少なく且つ
可変長のデータ量でディジタル画像信号を可変長符号化
する符号化手段と、 符号化手段からの符号化データが入力され、所定シン
ボル長のデータ区間に対してブロックの特性を表す重要
語データとその他のデータとを配置することによってシ
ンクブロックを形成するフレーム化手段と、 シンクブロック毎に受信側でシンボル単位でエラー訂
正可能なエラー訂正符号の冗長コードを付加する手段と
を備え、 フレーム化手段は、一つのブロックの重要語データの
少なくとも一部を複数のシンボルに分散配置すると共
に、少なくともその一部のシンボルに重要語データとそ
の他のデータが混在するように、重要語データを規則的
に配置することを特徴とするディジタル画像信号の符号
化装置である。
ータに変換する手段と、 ブロック毎に原ブロックのデータ量よりも少なく且つ
可変長のデータ量でディジタル画像信号を可変長符号化
する符号化手段と、 符号化手段からの符号化データが入力され、所定シン
ボル長のデータ区間に対してブロックの特性を表す重要
語データとその他のデータとを配置することによってシ
ンクブロックを形成するフレーム化手段と、 シンクブロック毎に受信側でシンボル単位でエラー訂
正可能なエラー訂正符号の冗長コードを付加する手段と
を備え、 フレーム化手段は、一つのブロックの重要語データの
少なくとも一部を複数のシンボルに分散配置すると共
に、少なくともその一部のシンボルに重要語データとそ
の他のデータが混在するように、重要語データを規則的
に配置することを特徴とするディジタル画像信号の符号
化装置である。
可変長ADRCのエンコーダの出力信号がシンクブロック
の連続するデータ系列に変換される。シンクブロックに
は、重要語データが規則的に配置される。重要語データ
としては、ダイナミックレンジDR、最小値MIN、画素コ
ードの最上位ビットMSBとがある。最上位ビットMSBは、
1ブロックが16画素の例では、16ビット生じる。この16
ビットが各シンクブックで規則的に位置する4バイトの
スロットに4ビットずつ挿入される。この4バイトのス
ロットの残りの領域(2バイト)には、画素コードの第
2番目の上位ビット以下のデータが挿入される。また、
この最上位ビットMSBを挿入する時に、ブロック内にお
ける元の画素の配列と異なる配列に分散(インターリー
ブ)させる。バイト単位のエラー訂正符号の符号化がさ
れ、受信側でエラー訂正の処理がされる。訂正できない
エラーバイトに含まれるMSBを有する画素データは、周
辺の正しいデータでエラー修整される。上述のMSBの配
列により、MSBが誤っている画素に対する修整を高精度
に行うことができ、従って、復元画像の品質を良好とで
きる。
の連続するデータ系列に変換される。シンクブロックに
は、重要語データが規則的に配置される。重要語データ
としては、ダイナミックレンジDR、最小値MIN、画素コ
ードの最上位ビットMSBとがある。最上位ビットMSBは、
1ブロックが16画素の例では、16ビット生じる。この16
ビットが各シンクブックで規則的に位置する4バイトの
スロットに4ビットずつ挿入される。この4バイトのス
ロットの残りの領域(2バイト)には、画素コードの第
2番目の上位ビット以下のデータが挿入される。また、
この最上位ビットMSBを挿入する時に、ブロック内にお
ける元の画素の配列と異なる配列に分散(インターリー
ブ)させる。バイト単位のエラー訂正符号の符号化がさ
れ、受信側でエラー訂正の処理がされる。訂正できない
エラーバイトに含まれるMSBを有する画素データは、周
辺の正しいデータでエラー修整される。上述のMSBの配
列により、MSBが誤っている画素に対する修整を高精度
に行うことができ、従って、復元画像の品質を良好とで
きる。
以下、この発明の一実施例について図面を参照して説
明する。この説明は、下記の順序に従ってなされる。
明する。この説明は、下記の順序に従ってなされる。
a.記録回路 b.再生回路 c.変形例 a.記録回路 第1図は、この発明が適用できるディジタルVTRの記
録回路及び再生回路の構成を示し、第1図において、1
で示す入力端子に映像信号が供給される。2で示すA/D
変換器により、1サンプルが8ビットのディジタル映像
信号に変換される。このディジタル映像信号がブロック
化回路3に供給され、テレビジョン走査の順序の信号が
画像ブロックの順序の信号に変換される。ブロック化回
路3の出力信号には、有効データ以外のデータ欠如期間
が含まれる。
録回路及び再生回路の構成を示し、第1図において、1
で示す入力端子に映像信号が供給される。2で示すA/D
変換器により、1サンプルが8ビットのディジタル映像
信号に変換される。このディジタル映像信号がブロック
化回路3に供給され、テレビジョン走査の順序の信号が
画像ブロックの順序の信号に変換される。ブロック化回
路3の出力信号には、有効データ以外のデータ欠如期間
が含まれる。
この実施例では、第2図に示すように、1フレームの
(4ライン×4画素)の領域が1画像ブロックを構成
し、1画像ブロックには、16個の画素が含まれる。ま
た、ブロック化回路3では、入力信号中のブランキング
期間が取り除かれると共に、有効データが連続するもの
とされ、データの系列中にデータ欠如期間が形成され
る。1ライン中に858サンプル含まれ、その内の有効デ
ータが704サンプルとされ、1フレームのライン数が525
ラインであり、その内の有効ライン数が484とされるの
で、1フレーム期間の有効データからなるブロック数
は、下記のようになる。
(4ライン×4画素)の領域が1画像ブロックを構成
し、1画像ブロックには、16個の画素が含まれる。ま
た、ブロック化回路3では、入力信号中のブランキング
期間が取り除かれると共に、有効データが連続するもの
とされ、データの系列中にデータ欠如期間が形成され
る。1ライン中に858サンプル含まれ、その内の有効デ
ータが704サンプルとされ、1フレームのライン数が525
ラインであり、その内の有効ライン数が484とされるの
で、1フレーム期間の有効データからなるブロック数
は、下記のようになる。
有効ブロック数:(704÷4)×(484÷4)= 176×121=21,296/フレーム 第3図Aは、1フレームの画像が21,296個の画像ブロ
ックに分割された状態を示す。
ックに分割された状態を示す。
ブロック化回路3の出力信号がシャフリング回路4に
供給される。シャフリング回路4は、第3図Bに示すよ
うに、画像ブロックの単位で、1フレーム内のブロック
の位置の並び変えを行う。シャリング処理は、メモリの
アドレス制御でなしうる。シャフリング回路4の出力信
号がADRCエンコーダ5に供給される。ADRCエンコーダ5
では、画像ブロック毎の最大値MAX、最小値MIN、両者の
差であるダイナミックレンジDRが検出され、ダイナミッ
クレンジDRに適応して可変長の符号化がなされる。例え
ば4個にしきい値T1,T2,T3,T4(T4<T3<T2<T1)が設
定される。画像ブロックのダイナミックレンジDRが(0
≦DR<T4)の場合には、割り当てビット数が0とされ、
画像ブロックの最大値MAX及び最小値MINのみが伝送され
る。(T4≦DR<T3)の時には、割り当てビット数が1ビ
ットとされる。(T3≦DR<T2)の時には、割り当てビッ
ト数が2ビットとされる。(T2≦DR<T1)の時には、割
り当てビット数が3ビットとされる。(T1≦DR<255)
の時には、割り当てビット数が4ビットとされる。これ
らの4個のしきい値の組を区別するためには、しきい値
コードが使用される。
供給される。シャフリング回路4は、第3図Bに示すよ
うに、画像ブロックの単位で、1フレーム内のブロック
の位置の並び変えを行う。シャリング処理は、メモリの
アドレス制御でなしうる。シャフリング回路4の出力信
号がADRCエンコーダ5に供給される。ADRCエンコーダ5
では、画像ブロック毎の最大値MAX、最小値MIN、両者の
差であるダイナミックレンジDRが検出され、ダイナミッ
クレンジDRに適応して可変長の符号化がなされる。例え
ば4個にしきい値T1,T2,T3,T4(T4<T3<T2<T1)が設
定される。画像ブロックのダイナミックレンジDRが(0
≦DR<T4)の場合には、割り当てビット数が0とされ、
画像ブロックの最大値MAX及び最小値MINのみが伝送され
る。(T4≦DR<T3)の時には、割り当てビット数が1ビ
ットとされる。(T3≦DR<T2)の時には、割り当てビッ
ト数が2ビットとされる。(T2≦DR<T1)の時には、割
り当てビット数が3ビットとされる。(T1≦DR<255)
の時には、割り当てビット数が4ビットとされる。これ
らの4個のしきい値の組を区別するためには、しきい値
コードが使用される。
このように、0〜4ビットの可変長ADRCの符号化を行
う場合に、1フレーム期間の情報量が所定値を超えない
ように、ADRCエンコーダ5において、バッファリングの
処理がされる。バッファリングは、1フレーム期間のダ
イナミックレンジDRの発生度数を求め、このダイナミッ
クレンジDRの発生度数の分布から最適なしきい値T1〜T4
を決定し、更に、次の処理に備えるためにダイナミック
レンジDRの度数が格納されているメモリをクリアする一
連の処理からなる。このバッファリングにより決定され
たしきい値を使用して、可変長ADRCの符号化が実行され
る。従って、しきい値T1〜T4は、1フレーム毎に決定さ
れる。
う場合に、1フレーム期間の情報量が所定値を超えない
ように、ADRCエンコーダ5において、バッファリングの
処理がされる。バッファリングは、1フレーム期間のダ
イナミックレンジDRの発生度数を求め、このダイナミッ
クレンジDRの発生度数の分布から最適なしきい値T1〜T4
を決定し、更に、次の処理に備えるためにダイナミック
レンジDRの度数が格納されているメモリをクリアする一
連の処理からなる。このバッファリングにより決定され
たしきい値を使用して、可変長ADRCの符号化が実行され
る。従って、しきい値T1〜T4は、1フレーム毎に決定さ
れる。
シャフリング回路4の出力信号は、画像ブロックの順
序に変換された1フレームの有効データからなり、ADRC
エンコーダ5では、データ有効期間に、ダイナミックレ
ンジDRの度数を収集し、上述のデータ欠如区間におい
て、積算形の度数分布表の作成、しきい値の決定及びメ
モリのクリアの処理を行う。次に、しきい値により、可
変長のADRC符号化を行う。
序に変換された1フレームの有効データからなり、ADRC
エンコーダ5では、データ有効期間に、ダイナミックレ
ンジDRの度数を収集し、上述のデータ欠如区間におい
て、積算形の度数分布表の作成、しきい値の決定及びメ
モリのクリアの処理を行う。次に、しきい値により、可
変長のADRC符号化を行う。
ADRCエンコーダ5の出力信号は、各画素と対応するコ
ード信号(画像コード)と付加的データとからなる。付
加的データには、画像ブロック毎のダイナミックレンジ
DR、最小値MIN、フレーム毎のしきい値コードが含まれ
る。1ブロックの画素数は、16であり、従って、画素コ
ードのデータ量は、ビット長に応じて最小で0バイト、
最大で8バイトとなる。
ード信号(画像コード)と付加的データとからなる。付
加的データには、画像ブロック毎のダイナミックレンジ
DR、最小値MIN、フレーム毎のしきい値コードが含まれ
る。1ブロックの画素数は、16であり、従って、画素コ
ードのデータ量は、ビット長に応じて最小で0バイト、
最大で8バイトとなる。
ADRCエンコーダ5の出力信号がフレーム化回路6に供
給され、シンクブロックが連続するフレーム構成のデー
タに変換される。フレーム化回路6では、シンクブロッ
クを形成するために、ADRCエンコーダ5の出力信号が並
び変えられる。第4図は、シンクブロックの構成を示
し、第4図Aに示すように、nバイトの長さのデータが
m個並べられてエラー訂正符号のブロックが形成され
る。第4図Bに示すように、重要語データであるダイナ
ミックレンジDR(1バイト)、最小値MIN(1バイ
ト)、最上位ビットMSB及び第2番目の上位ビット以下
の画素コードBPLとが混在した領域(4バイト)との計
6バイトが繰り返す配列をnバイトのデータが有してい
る。このnバイトがシンクブロックのデータ部分を構成
する。1ブロックで発生する画素コードBPLの長さは、
(0バイト、2バイト、4バイト、6バイト)のいずれ
かであり、BPL用のタイムスロットに最初から順番に詰
めて挿入される。0ビット割り当てのブロックでは、画
素コードが全く発生せず、当然、MSBも生じない。この
場合には、MSB用の領域に対しても、画素コードBPLが挿
入される。
給され、シンクブロックが連続するフレーム構成のデー
タに変換される。フレーム化回路6では、シンクブロッ
クを形成するために、ADRCエンコーダ5の出力信号が並
び変えられる。第4図は、シンクブロックの構成を示
し、第4図Aに示すように、nバイトの長さのデータが
m個並べられてエラー訂正符号のブロックが形成され
る。第4図Bに示すように、重要語データであるダイナ
ミックレンジDR(1バイト)、最小値MIN(1バイ
ト)、最上位ビットMSB及び第2番目の上位ビット以下
の画素コードBPLとが混在した領域(4バイト)との計
6バイトが繰り返す配列をnバイトのデータが有してい
る。このnバイトがシンクブロックのデータ部分を構成
する。1ブロックで発生する画素コードBPLの長さは、
(0バイト、2バイト、4バイト、6バイト)のいずれ
かであり、BPL用のタイムスロットに最初から順番に詰
めて挿入される。0ビット割り当てのブロックでは、画
素コードが全く発生せず、当然、MSBも生じない。この
場合には、MSB用の領域に対しても、画素コードBPLが挿
入される。
第4図Cは、MSB及びBPLが混在した領域をより詳細に
示す。この領域の各バイトの例えば上位側の4ビットが
1ブロックで発生しうる16ビットのMSBに対して割り当
てられる。第4図Cで各MSBに付された数字がブロック
内の画素の番号と対応している。第5図Aは、1ブロッ
クの16画素に対して順番に付された画素番号である。MS
Bをシンクブロック内のMSB領域に配する方法の単純なも
のは、第1番目のバイトの4ビットとして、第1番目か
ら第4番目の画素のMSBを配置し、以下、順番にMSBを配
列するものである。この方法は、1バイトのエラーによ
り、水平方向に並んだ4個の画素のMSBが全てエラーデ
ータとなり、エラー修整が高精度にできない問題があ
る。
示す。この領域の各バイトの例えば上位側の4ビットが
1ブロックで発生しうる16ビットのMSBに対して割り当
てられる。第4図Cで各MSBに付された数字がブロック
内の画素の番号と対応している。第5図Aは、1ブロッ
クの16画素に対して順番に付された画素番号である。MS
Bをシンクブロック内のMSB領域に配する方法の単純なも
のは、第1番目のバイトの4ビットとして、第1番目か
ら第4番目の画素のMSBを配置し、以下、順番にMSBを配
列するものである。この方法は、1バイトのエラーによ
り、水平方向に並んだ4個の画素のMSBが全てエラーデ
ータとなり、エラー修整が高精度にできない問題があ
る。
この実施例では、第5図Bに示すように、1ブロック
のMSBがインターリーブされ、インターリーブされたMSB
が第4図Cに示すように、シンクブロック内のMSB領域
に挿入される。このインターリーブは、受信側でディイ
ンターリーブされて元の配列に戻される。この処理によ
り、MSB領域の4個のバイトでいずれかの1バイトがエ
ラーとなった時に、エラーの分布が第6図に示すよう
に、分散される。例えばMSB及びBPL領域の中で第1番目
のバイトがエラーとなり、このエラーが訂正できない場
合には、第6図の左側の図面で斜線で示す画素が修整の
対象のエラー画素となる。通常、MSBが誤っている画素
は、エラー画素として修整の対象とされる。他の第6図
中のパターンは、第2番目のバイトがエラーの場合、第
3番目のバイトがエラーの場合、第4番目のバイトがエ
ラーの場合のエラー画素の分布を夫々示している。この
第6図から理解されるように、エラー画素が互い違いに
位置するので、周囲の正しい画素により空間的にエラー
画素を補間する処理、正しい画素の値をエラー画素の値
として採用する前値ホールドの処理等が相関の強い画素
を使用してなされるので、エラー修整が高精度になされ
る。
のMSBがインターリーブされ、インターリーブされたMSB
が第4図Cに示すように、シンクブロック内のMSB領域
に挿入される。このインターリーブは、受信側でディイ
ンターリーブされて元の配列に戻される。この処理によ
り、MSB領域の4個のバイトでいずれかの1バイトがエ
ラーとなった時に、エラーの分布が第6図に示すよう
に、分散される。例えばMSB及びBPL領域の中で第1番目
のバイトがエラーとなり、このエラーが訂正できない場
合には、第6図の左側の図面で斜線で示す画素が修整の
対象のエラー画素となる。通常、MSBが誤っている画素
は、エラー画素として修整の対象とされる。他の第6図
中のパターンは、第2番目のバイトがエラーの場合、第
3番目のバイトがエラーの場合、第4番目のバイトがエ
ラーの場合のエラー画素の分布を夫々示している。この
第6図から理解されるように、エラー画素が互い違いに
位置するので、周囲の正しい画素により空間的にエラー
画素を補間する処理、正しい画素の値をエラー画素の値
として採用する前値ホールドの処理等が相関の強い画素
を使用してなされるので、エラー修整が高精度になされ
る。
また、MSB及びBPL領域中の2バイトのエラーが発生し
た場合も、第7図のパターンで示すように、エラー画素
がブロック内で略々互い違いに発生する。第7図は、第
1及び第2番目のバイトがエラーの場合と、第2及び第
3番目のバイトがエラーの場合と、第3及び第4番目の
バイトがエラーの場合とを夫々示している。第2及び第
3番目のバイトがエラーの時には、二つのエラー画素が
垂直方向で連続する場合が生じる。しかし、これ以外で
は、エラー画素の分布が分散し、エラー修整が良好にな
される。
た場合も、第7図のパターンで示すように、エラー画素
がブロック内で略々互い違いに発生する。第7図は、第
1及び第2番目のバイトがエラーの場合と、第2及び第
3番目のバイトがエラーの場合と、第3及び第4番目の
バイトがエラーの場合とを夫々示している。第2及び第
3番目のバイトがエラーの時には、二つのエラー画素が
垂直方向で連続する場合が生じる。しかし、これ以外で
は、エラー画素の分布が分散し、エラー修整が良好にな
される。
また、フレーム化回路6では、第4図Dに示すよう
に、各シンクブロックの最初の付加的データ(DR、MI
N、MSB)に付随する第2番目の上位ビット以下の画素コ
ードBPLの位置を示すアドレス信号(aビット)が付加
される。1フレーム分の全シンクブロックのデータをビ
ットの単位で並べ、その中で位置が固定のブロック同期
信号、ブロックID信号、ダイナミックレンジDR、最小値
MINを除く各ビットに連続的に付されたアドレス信号が
使用される。
に、各シンクブロックの最初の付加的データ(DR、MI
N、MSB)に付随する第2番目の上位ビット以下の画素コ
ードBPLの位置を示すアドレス信号(aビット)が付加
される。1フレーム分の全シンクブロックのデータをビ
ットの単位で並べ、その中で位置が固定のブロック同期
信号、ブロックID信号、ダイナミックレンジDR、最小値
MINを除く各ビットに連続的に付されたアドレス信号が
使用される。
但し、アドレス信号としては、1フレーム内の21,296
個の画像ブロックに対する番号とブロック内の全ビット
(MSBとBPL)の番号とからなるアドレスを使用しても良
い。更に、1フレーム内の全シンクブロックを区別する
ためのアドレスビットとシンクブロック内の6バイト
(DR+MIN+MSB+BPL)に関するアドレスビットとこの
6バイト内のビット位置に関するアドレスビットとの3
個のアドレスを複合したアドレス信号を使用することも
できる。
個の画像ブロックに対する番号とブロック内の全ビット
(MSBとBPL)の番号とからなるアドレスを使用しても良
い。更に、1フレーム内の全シンクブロックを区別する
ためのアドレスビットとシンクブロック内の6バイト
(DR+MIN+MSB+BPL)に関するアドレスビットとこの
6バイト内のビット位置に関するアドレスビットとの3
個のアドレスを複合したアドレス信号を使用することも
できる。
フレーム化回路6の出力信号がエラー訂正符号のパリ
ティ発生回路7に供給され、例えば積符号の構成のエラ
ー訂正符号の符号化がなされる。パリティ発生回路7の
出力信号がディジタル変調回路8に供給され、ディジタ
ル変調の処理を受ける。ディジタル変調回路8の出力信
号が並列→直列変換回路9に供給され、並列→直列変換
回路9の出力に直列データの記録信号が得られる。この
パリティ発生回路7とディジタル変調回路8との間で図
示せずも、ブロックID信号(2バイト)とブロック同期
信号(2バイト)が付加される。第8図に示すように、
nバイトの長さの符号化データ(DR、MIN、MSB、BPL)
がm個並べられた2次元配列において、その水平方向に
第1のエラー訂正符号の符号化がされ、パリティPT1が
生成され、その垂直方向に第2のエラー訂正符号の符号
化がされ、パリティPT2が生成される。第1のエラー訂
正符号は、シンクブロック毎にエラーの検出及び訂正を
行うことができる。ブロックID信号として、1フレーム
内の画像ブロックの番号と関連したID信号、しきい値コ
ード等が挿入される。このID信号によりシンクブロック
の最初に位置する重要語データの画像ブロックの位置が
分り、高速サーチ時に再生されたシンクブロックのMSB
を使用した2値画像の復元のためにID信号が使用され
る。
ティ発生回路7に供給され、例えば積符号の構成のエラ
ー訂正符号の符号化がなされる。パリティ発生回路7の
出力信号がディジタル変調回路8に供給され、ディジタ
ル変調の処理を受ける。ディジタル変調回路8の出力信
号が並列→直列変換回路9に供給され、並列→直列変換
回路9の出力に直列データの記録信号が得られる。この
パリティ発生回路7とディジタル変調回路8との間で図
示せずも、ブロックID信号(2バイト)とブロック同期
信号(2バイト)が付加される。第8図に示すように、
nバイトの長さの符号化データ(DR、MIN、MSB、BPL)
がm個並べられた2次元配列において、その水平方向に
第1のエラー訂正符号の符号化がされ、パリティPT1が
生成され、その垂直方向に第2のエラー訂正符号の符号
化がされ、パリティPT2が生成される。第1のエラー訂
正符号は、シンクブロック毎にエラーの検出及び訂正を
行うことができる。ブロックID信号として、1フレーム
内の画像ブロックの番号と関連したID信号、しきい値コ
ード等が挿入される。このID信号によりシンクブロック
の最初に位置する重要語データの画像ブロックの位置が
分り、高速サーチ時に再生されたシンクブロックのMSB
を使用した2値画像の復元のためにID信号が使用され
る。
並列→直列変換回路9からの記録信号は、磁気テープ
に回転ヘッドが接して、記録及び再生を行うテープトラ
ンスポート10に供給され、テープ上に記録される。
に回転ヘッドが接して、記録及び再生を行うテープトラ
ンスポート10に供給され、テープ上に記録される。
b.再生回路 テープトランスポート10において、テープから再生さ
れた再生信号が再生アンプ等を介して直列→並列変換回
路11に供給されることによって並列の信号とされてディ
ジタル復調回路12に供給され、ディジタル復調の処理が
される。ディジタル復調回路12の出力信号がTBC(時間
軸補正装置)13に供給される。TBC13の出力信号がエラ
ー訂正回路14に供給され、エラー訂正符号により、エラ
ーが訂正される。エラー訂正回路14からは、訂正後のデ
ータ及びエラーの有無を示すエラーフラグが発生する。
れた再生信号が再生アンプ等を介して直列→並列変換回
路11に供給されることによって並列の信号とされてディ
ジタル復調回路12に供給され、ディジタル復調の処理が
される。ディジタル復調回路12の出力信号がTBC(時間
軸補正装置)13に供給される。TBC13の出力信号がエラ
ー訂正回路14に供給され、エラー訂正符号により、エラ
ーが訂正される。エラー訂正回路14からは、訂正後のデ
ータ及びエラーの有無を示すエラーフラグが発生する。
エラー訂正回路14の出力信号がフレーム分解回路15に
供給される。フレーム分解回路15により、画素コードの
最上位ビットMSB、画素コードの第2番目の上位ビット
以下のビットBPL、付加的データ(ダイナミックレンジD
R、最小値MIN、しきい値コード)及びエラーフラグが分
離される。この分離の時に、MSBの順序が元の順序に戻
される。フレーム分解回路15では、ダイナミックレンジ
DRとしきい値コードとから画像ブロック毎のビット長が
復号され、このビット長情報、ダイナミックレンジDR、
最小値MIN、画素コードがADRCデコーダ16に供給され
る。また、フレーム分解回路15では、ダイナミックレン
ジDR或いはしきい値コードがエラーのために、画素コー
ドBPLの区切りが分からなくなった時に、aビットのア
ドレス信号を参照して画素コードBPLの区切りを正しい
ものとするリフレッシュがなされ、エラー伝播が断ち切
られる。
供給される。フレーム分解回路15により、画素コードの
最上位ビットMSB、画素コードの第2番目の上位ビット
以下のビットBPL、付加的データ(ダイナミックレンジD
R、最小値MIN、しきい値コード)及びエラーフラグが分
離される。この分離の時に、MSBの順序が元の順序に戻
される。フレーム分解回路15では、ダイナミックレンジ
DRとしきい値コードとから画像ブロック毎のビット長が
復号され、このビット長情報、ダイナミックレンジDR、
最小値MIN、画素コードがADRCデコーダ16に供給され
る。また、フレーム分解回路15では、ダイナミックレン
ジDR或いはしきい値コードがエラーのために、画素コー
ドBPLの区切りが分からなくなった時に、aビットのア
ドレス信号を参照して画素コードBPLの区切りを正しい
ものとするリフレッシュがなされ、エラー伝播が断ち切
られる。
ADRCデコーダ16では、画像ブロック毎に復号がされ、
各画素と対応する8ビットの復元データが得られる。AD
RCデコーダ16の出力信号がディシャフリング回路17に供
給され、シャフリング操作と逆の処理により、1フレー
ム内のブロックの配列が元に戻される。ディシャフリン
グ回路17の出力信号がブロック分解回路18に供給され
る。
各画素と対応する8ビットの復元データが得られる。AD
RCデコーダ16の出力信号がディシャフリング回路17に供
給され、シャフリング操作と逆の処理により、1フレー
ム内のブロックの配列が元に戻される。ディシャフリン
グ回路17の出力信号がブロック分解回路18に供給され
る。
ブロック分解回路18は、画像ブロックの順序の各画素
のデータをテレビジョン信号の走査順序の信号に変換す
る。ブロック分解回路18からは、各画素と対応して8ビ
ットのコード信号である画素データと、各画素のエラー
の有無を示すエラーフラグとが発生する。
のデータをテレビジョン信号の走査順序の信号に変換す
る。ブロック分解回路18からは、各画素と対応して8ビ
ットのコード信号である画素データと、各画素のエラー
の有無を示すエラーフラグとが発生する。
ブロック分解回路18から発生した画素データ及びエラ
ーフラグがエラー修整回路19に供給される。エラー修整
回路19では、エラーを含む画素が時間的及び空間的に相
関を持つ他の正しいデータにより補間される。エラー修
整回路19の出力信号がD/A変換器20に供給され、アナロ
グの映像信号が出力端子21に取り出される。
ーフラグがエラー修整回路19に供給される。エラー修整
回路19では、エラーを含む画素が時間的及び空間的に相
関を持つ他の正しいデータにより補間される。エラー修
整回路19の出力信号がD/A変換器20に供給され、アナロ
グの映像信号が出力端子21に取り出される。
c.変形例 上述の実施例では、ダイナミックレンジの情報とし
て、ダイナミックレンジDR及び最小値MINを伝送してい
るが、ダイナミックレンジDR、最小値MIN、最大値MAXの
中の任意の二つを伝送すれば良い。
て、ダイナミックレンジDR及び最小値MINを伝送してい
るが、ダイナミックレンジDR、最小値MIN、最大値MAXの
中の任意の二つを伝送すれば良い。
この発明は、3次元ブロックのADRCに対しても適用で
きる。また、3次元ブロックのADRCと駒落とし処理とを
組み合わせた符号化に対しても、この発明を適用でき
る。
きる。また、3次元ブロックのADRCと駒落とし処理とを
組み合わせた符号化に対しても、この発明を適用でき
る。
また、この発明は、(4,2,2)、(4,1,1)、(3,1,
0)等のサンプリング周波数の比を持つコンポーネント
方式のディジタルカラー映像信号の符号化に対しても適
用できる。
0)等のサンプリング周波数の比を持つコンポーネント
方式のディジタルカラー映像信号の符号化に対しても適
用できる。
更に、この発明は、ADRCに限らず、他の高能率符号化
例えばDCT(ディスクリートコサイン変換)に対しても
適用できる。
例えばDCT(ディスクリートコサイン変換)に対しても
適用できる。
〔発明の効果〕 この発明では、高速サーチ動作時に2値画像を復元す
るために、符号化で発生した画素コードのMSBを規則的
な位置に1ブロック分まとめて配する場合に、MSBがイ
ンターリーブされている。従って、エラー訂正符号で訂
正できないバイトエラーが発生しても、エラーの修整が
高い精度で行うことができ、高品質の復元画像が得られ
る利点がある。
るために、符号化で発生した画素コードのMSBを規則的
な位置に1ブロック分まとめて配する場合に、MSBがイ
ンターリーブされている。従って、エラー訂正符号で訂
正できないバイトエラーが発生しても、エラーの修整が
高い精度で行うことができ、高品質の復元画像が得られ
る利点がある。
第1図はこの発明の一実施例のブロック図、第2図はブ
ロックの一例の略線図、第3図はシャフリングの説明に
用いる略線図、第4図はシンクブロックの形成の説明に
用いる略線図、第5図はMSBのインターリーブの説明に
用いる略線図、第6図及び第7図はMSBのエラーのパタ
ーンを示す略線図、第8図はエラー訂正符号のブロック
を示す略線図である。 図面における主要な符号の説明 1:アナログ映像信号の入力端子、 5:ADRCエンコーダ、 6:フレーム化回路。
ロックの一例の略線図、第3図はシャフリングの説明に
用いる略線図、第4図はシンクブロックの形成の説明に
用いる略線図、第5図はMSBのインターリーブの説明に
用いる略線図、第6図及び第7図はMSBのエラーのパタ
ーンを示す略線図、第8図はエラー訂正符号のブロック
を示す略線図である。 図面における主要な符号の説明 1:アナログ映像信号の入力端子、 5:ADRCエンコーダ、 6:フレーム化回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 内田 真史 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソ ニー株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−286083(JP,A) 特開 平1−144787(JP,A) 特開 平3−24887(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 5/92 - 5/956 H04N 7/24 - 7/68
Claims (1)
- 【請求項1】ディジタル画像信号をブロック構造のデー
タに変換する手段と、 上記ブロック毎に原ブロックのデータ量よりも少なく且
つ可変長のデータ量で上記ディジタル画像信号を可変長
符号化する符号化手段と、 上記符号化手段からの符号化データが入力され、所定シ
ンボル長のデータ区間に対して上記ブロックの特性を表
す重要語データとその他のデータとを配置することによ
ってシンクブロックを形成するフレーム化手段と、 上記シンクブロック毎に受信側で上記シンボル単位でエ
ラー訂正可能なエラー訂正符号の冗長コードを付加する
手段とを備え、 上記フレーム化手段は、一つの上記ブロックの上記重要
語データの少なくとも一部を複数の上記シンボルに分散
配置すると共に、少なくともその一部の上記シンボルに
上記重要語データと上記その他のデータが混在するよう
に、上記重要語データを規則的に配置することを特徴と
するディジタル画像信号の符号化装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15890489A JP3024144B2 (ja) | 1989-06-21 | 1989-06-21 | ディジタル画像信号の符号化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15890489A JP3024144B2 (ja) | 1989-06-21 | 1989-06-21 | ディジタル画像信号の符号化装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0324885A JPH0324885A (ja) | 1991-02-01 |
JP3024144B2 true JP3024144B2 (ja) | 2000-03-21 |
Family
ID=15681900
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15890489A Expired - Lifetime JP3024144B2 (ja) | 1989-06-21 | 1989-06-21 | ディジタル画像信号の符号化装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3024144B2 (ja) |
-
1989
- 1989-06-21 JP JP15890489A patent/JP3024144B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0324885A (ja) | 1991-02-01 |
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Legal Events
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---|---|---|---|
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