JPS5857836A - Forecasting encoder - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は’pV(Televis 1on)信号等の画
像信号を予測符号化し、これによって得られる予測誤差
信号を不等長符号化する予測符号化装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a predictive encoding device that predictively encodes an image signal such as a pV (Televis 1on) signal and encodes a prediction error signal obtained thereby with unequal length encoding.
TV信号等のディジタル化された画像信号を予測符号化
する代表的な力木としてDPCM(Dffferent
ialpulse Code Modulation)
方式が広く知られている。このDPCMの方式は、入力
信号から予測器によって求められる予測信号を減算して
予測誤差信号を求め、予測誤差信号を人間の視覚特性を
利用した非均−な量子化特性を持つ非均−量子化器で量
子化した後、量子化した予測誤差信号−を符号化して伝
送する方法である。このため、 DPCM方式では、非
均−量子化器での非均−量子化によって予測誤差信号に
量子化雑音が加わシ・、復号化によって再生される画像
は元の画像と一致しないという欠点が生ずる。従って9
例えば予測誤差信号を不等長符号化して伝送する場合、
伝送すべき情報量が少なく伝送情報量に余裕がある時で
も、 DPCM符号化を行なうかぎシ再生画像は元の画
像と一致させることはできない。しかし、 DPCM符
号化は視覚的な特性を利用して量子化特性を定めている
ので、伝送情報量を少なくす不ために非均−量子化器の
量子化のレベル数を少なくしても再生画像の画質は急激
には劣化しないという利点がある。DPCM (Different
ialpulse Code Modulation)
The method is widely known. This DPCM method subtracts the prediction signal obtained by a predictor from the input signal to obtain a prediction error signal, and converts the prediction error signal into a non-uniform quantum This is a method in which the quantized prediction error signal is quantized by a quantizer and then encoded and transmitted. For this reason, the DPCM method has the disadvantage that quantization noise is added to the prediction error signal due to non-uniform quantization in the non-uniform quantizer, and the image reproduced by decoding does not match the original image. arise. Therefore 9
For example, when transmitting a prediction error signal by unequal length encoding,
Even when the amount of information to be transmitted is small and the amount of information to be transmitted is sufficient, the key-reproduced image subjected to DPCM encoding cannot match the original image. However, since DPCM encoding uses visual characteristics to determine the quantization characteristics, playback is not possible even if the number of quantization levels in the non-uniform quantizer is reduced in order to reduce the amount of transmitted information. This has the advantage that the image quality does not deteriorate rapidly.
例えば4ビツト相当の量子化特性(16レベルの量子化
特性)であればほとんど画質劣化が目につかない画像を
再生することができる。For example, if the quantization characteristic is equivalent to 4 bits (16 levels of quantization characteristic), it is possible to reproduce an image with almost no noticeable deterioration in image quality.
以上のよう1長所と短所を有するDPCM方式に対して
、他の予測符号化方式としてノンリカーシブタイプの予
測符号化の方式を考える。この方式は、ノンリカージグ
タイプの予測符号器によって得られる予測誤差信号を量
子化しないでそのまま不等長符号器で不等長符号化して
伝送するため。In contrast to the DPCM method, which has advantages and disadvantages as described above, a non-recursive type predictive coding method will be considered as another predictive coding method. This method uses an unequal-length encoder to encode the prediction error signal obtained by a non-recurring type predictive encoder without quantizing it, and then transmits the signal.
受信側で元の信号と同じ信号を再生できる可逆な予測符
号化いいかえると情報保存が行なえる予測符号化である
。Reversible predictive coding allows the receiver to reproduce the same signal as the original signal. In other words, predictive coding allows information to be preserved.
この情報保存型の予測符号化方式の中でTV信号等の画
像信号を伝送情報量を一定にしてリアルタイムで符号化
することができる1つの方式として前処理回路付の情報
保存型予測符号化の方式が考えられる。この方式は、ノ
ンリカーシブタイプの予測符号器の前に不、等長符号器
のバッファメモリの情報蓄積量は応じて情報量の制御を
行なう前処理回路を加えたものである。前処理回路では
入力信号の情報量を適応的に制御し、符号化によって発
生する情報量が伝送情報量を越えないようにする。従っ
て、前処理を受けた信号はそのあとは可逆的に一符号化
されるので、受信側で再生される画像信号と元の画像信
号との相違は前処理回路でのみ生じる。このため、前処
理回路で歪みを全り多少によってなされるので2元の画
像信号の有する情報量が伝送情報量よシも少なければ全
く歪みのない符号化伝送が可能となり、極めて高品質の
TV信号の符号化伝送が実現できる。しかしこの符号化
方式では2元の画像信号の有する情報量が伝送情報量を
越える所では符号化によって発生する情報量が伝送情報
量を越えないように前処理回路で制御を行な°う必要が
あるがt前処理回路で制限する情報の量をある程度以上
多くすると2例えば8ビ、) PCMの画像信号を6ピ
ツトPCM 、 5ピツ) PCMと粗く量子化すると
、情報量の制限を行なったために生ずる歪が目につきゃ
すぐなシ画質が劣化するという欠点がある。Among these information-preserving predictive coding methods, information-preserving predictive coding with a preprocessing circuit is one method that can encode image signals such as TV signals in real time while keeping the amount of transmitted information constant. There are several possible methods. In this system, a preprocessing circuit is added in front of a non-recursive type predictive encoder to control the amount of information according to the amount of information stored in the buffer memory of the nonrecursive encoder. The preprocessing circuit adaptively controls the amount of information in the input signal to prevent the amount of information generated by encoding from exceeding the amount of transmitted information. Therefore, since the preprocessed signal is then reversibly encoded, the difference between the image signal reproduced on the receiving side and the original image signal occurs only in the preprocessing circuit. For this reason, since the pre-processing circuit causes distortion to a certain degree, if the amount of information contained in the binary image signal is less than the amount of transmitted information, it becomes possible to encode and transmit data without distortion at all, which allows extremely high-quality TV. Coded transmission of signals can be realized. However, in this encoding method, when the amount of information contained in the binary image signal exceeds the amount of transmitted information, it is necessary to perform control using a preprocessing circuit so that the amount of information generated by encoding does not exceed the amount of transmitted information. However, if you increase the amount of information to be restricted by the preprocessing circuit beyond a certain level, the amount of information will be limited.For example, 8 bits) If the PCM image signal is coarsely quantized as 6-pit PCM or 5-pit PCM, the amount of information will be limited. The disadvantage is that if the distortion that occurs is noticeable, the image quality will immediately deteriorate.
本発明の目的は2画像信号の有する情報量、が少ない所
では情報保存の符号化ができ、情報量が多い所でも画質
劣化が目につかないように符号化ができる前処理回路付
の情報保存型予測符号化装置を提供することにある。The object of the present invention is to provide an information storage device with a preprocessing circuit that can perform encoding for storing information in areas where the amount of information contained in two image signals is small, and can perform encoding so that image quality deterioration is not noticeable even in areas where the amount of information is large. An object of the present invention is to provide a predictive coding device.
本発明によれば、ディジタル化された画像信号を受け、
制御信号に応じて前記画像信号の情報量の制御を行なう
前処理回路と、該前処理回路よ多出力された。前処理を
受けた画像信号を受け、可逆な論理によシ第1の予測誤
差信号を出力する予測符号器と、前記ディジタル化され
た画像信号がら予測信号を減算した信号を受け、該減′
算した信号を非均−量子化して第2の予測誤差信号を出
力する非均−景子化器と、該第2の予測誤差信号と前記
予測信号とを基に局部復号信号を求めるとともに該局部
復号信号を基に次の予測信号を求めて前記予測信号とし
て出力する回路と、前記第1の予測誤差信号を前゛記前
処理回路の動作に応動しながら不等長符号に変換する第
1の符号変換回路と。According to the present invention, receiving a digitized image signal,
A preprocessing circuit controls the amount of information of the image signal according to a control signal, and multiple outputs are output from the preprocessing circuit. a predictive encoder that receives a preprocessed image signal and outputs a first prediction error signal using reversible logic;
a non-uniform quantizer that non-uniformly quantizes the calculated signal and outputs a second prediction error signal; a circuit that obtains a next prediction signal based on the decoded signal and outputs it as the prediction signal; and a first circuit that converts the first prediction error signal into an unequal length code in response to the operation of the preprocessing circuit. with a code conversion circuit.
前記第2の予測誤差信号を前記非均−量子化器の\
動作に応動しながら不等長符号(該不等長符号はその特
別な場合として等長符号を含むものとする。)に変換す
る第2の符号変換回路と、該第1あるいは第2の符号変
換6回路よ多出力された符号化情報を一旦蓄え平滑化し
て送出するためのバッファメモリと、該バッファメモリ
に入力される情報量あるいは該バッファメモリの情報蓄
積量を監視し。a step of converting the second prediction error signal into an unequal-length code (the unequal-length code includes an equal-length code as a special case) in response to the operation of the non-uniform quantizer; a code conversion circuit No. 2, a buffer memory for temporarily storing and smoothing the encoded information output from the six first or second code conversion circuits, and transmitting the encoded information, and an amount of information input to the buffer memory; Monitor the amount of information stored in the buffer memory.
前記第1及び第2の符号変換回路のうちどちらを使用す
るかを決定する選択信号及び前記前処理回路に与えるべ
き前記制御信号を出力する制御回路とを含み、前記バッ
ファメモリから送出される情報を出力情報とする予測符
号化装置が得られる。Information sent from the buffer memory, including a selection signal for determining which of the first and second code conversion circuits to use, and a control circuit for outputting the control signal to be given to the preprocessing circuit. A predictive encoding device that outputs the following information is obtained.
さらに2本発明によれば、前記第1及び第2の符号変換
回路の代りに、該第1及び第2の符号変換回路の機能を
備えた一つの符号変換回路を用いた予測符号化装置が得
られる。Furthermore, according to the present invention, there is provided a predictive encoding device using one code conversion circuit having the functions of the first and second code conversion circuits instead of the first and second code conversion circuits. can get.
本発明の予測符号化装置によれば、情報保存型予測符号
化とDPCM符号化の2つのモードを有し。According to the predictive encoding device of the present invention, there are two modes: information preserving predictive encoding and DPCM encoding.
元の画像信号の有す・る情報量φ;少ない所では情報保
存型の予測符号化を行ない情報量が多い所では視覚的に
劣化が目立ちにくいDPCM符号化を行なうことができ
るため、 DPCM符号化モードを持たない情報保存型
予測符号化方式に比してより高品質の符号化を実現でき
る。The amount of information contained in the original image signal φ; information-preserving predictive encoding can be performed in areas with a small amount of information, and DPCM encoding can be performed in areas with a large amount of information, where the deterioration is less visually noticeable; therefore, the DPCM code It is possible to achieve higher quality encoding than an information-preserving predictive encoding method that does not have an encoding mode.
次に本発明の実施例について図面を参照して説明する。Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
以下に説明する本発明の実施例による予測符号化装置3
はいずれも、前記第1及び第2の符号変換回路の代りに
該第1及び第2の符号変換回路の機能を備えた一つの符
号変換回路9を用いたものである。Predictive encoding device 3 according to an embodiment of the present invention described below
In both cases, one code conversion circuit 9 having the functions of the first and second code conversion circuits is used in place of the first and second code conversion circuits.
第1図及び第2図を参照すると2本発明の第1の実施例
による予測符号化装置3及び予沖1復号化装置14が示
されている。第1図の予測符号化装置3は、情報保存型
の予測符号器5とDPCM符号器202との各予測器の
入力信号が一致するよって
な配慮をし〆これらの2つの符号器を時間的に切換える
ように構成している。そして、前処理回路として、ノン
リカーシブタイプの予測符号器5の前に入力信号を均一
量子化する量子化回路4を設けたものである。Referring to FIGS. 1 and 2, there are shown a predictive coding device 3 and a predictive coding device 14 according to a first embodiment of the present invention. The predictive encoding device 3 in FIG. It is configured to switch to As a pre-processing circuit, a quantization circuit 4 for uniformly quantizing an input signal is provided before the non-recursive type predictive encoder 5.
入力端子1へ入力されたアナログのNTsCカラーTV
の画像信号は、標本化周波数f が例えばサブキャリア
周波数の3倍に定められているMb変換器2によってデ
ィジタル信号2例えば−256〜255の信号レベルを
とる8ビ、トのPCM(PulseCode Modu
lation)の画像信号に変換されて、予測符号化装
置3の量子化回路4とDPCM符号器202の加算器2
03とに供給される。量子化回路4は。Analog NTsC color TV input to input terminal 1
The image signal is converted into a digital signal 2 by an Mb converter 2 whose sampling frequency f is set to, for example, three times the subcarrier frequency.
ration) into an image signal, and then sent to the quantization circuit 4 of the predictive encoding device 3 and the adder 2 of the DPCM encoder 202.
03. The quantization circuit 4 is.
制御回路11からの制御信号によって選択された均一量
子化特性に従って、ディノタル化された映像信号を均一
量子化することができる。制御回路11は、バッファメ
モリ10の情報蓄積量によって適応的に均一量子化特性
の切換制御を行なう。According to the uniform quantization characteristic selected by the control signal from the control circuit 11, the dinotated video signal can be uniformly quantized. The control circuit 11 performs adaptive switching control of uniform quantization characteristics depending on the amount of information stored in the buffer memory 10.
情報蓄積量が少ない時は量子化回路4への入力信号と同
じ精度の細かい量子化特性、いいかえると入力をそのま
ま出力する特性、が選択され、量子化回路4は8ピツ)
PCMの画像信号をそのまま出力する。一方、情報蓄
積量が多い時には粗い量子化特性が選択され、量子化回
路4は粗く量子化された画像信号9例えば7ビツ) P
CMに均一量子化された画像信号、を出力する。量子化
回路4で量子化された画像信号は、予測符号器5の減算
器7とスイッチ200の端子aとに供給される。スイッ
チ200及び207は連動して動作する。この時、一方
が開となると他方が閉となる。スイッチ200及び20
7の開閉の制御は、制御回路11からの制御信号によっ
て行なわれる。情報保存型の予測符号化モードの時は、
量子化回路4から出力される量子化された画像信号がス
イッチ200の端子a及びXを通って予測器6および2
08へ供給される。逆に、 DPCM符号化モードの時
は。When the amount of information stored is small, a fine quantization characteristic with the same precision as the input signal to the quantization circuit 4 is selected, or in other words, a characteristic that outputs the input as is, and the quantization circuit 4 has 8 pins).
Outputs the PCM image signal as is. On the other hand, when the amount of information stored is large, a coarse quantization characteristic is selected, and the quantization circuit 4 generates a coarsely quantized image signal 9 (for example, 7 bits) P
A uniformly quantized image signal is output to the CM. The image signal quantized by the quantization circuit 4 is supplied to the subtracter 7 of the predictive encoder 5 and the terminal a of the switch 200. Switches 200 and 207 operate in conjunction. At this time, when one is open, the other is closed. switches 200 and 20
The opening and closing of 7 is controlled by a control signal from a control circuit 11. When in information-preserving predictive coding mode,
The quantized image signal output from the quantization circuit 4 passes through the terminals a and X of the switch 200 to the predictors 6 and 2.
08. Conversely, when in DPCM encoding mode.
振幅制限回路206から出力される局部復号信号がスイ
ッチ207の端子す及びXを通りて予測器208および
6へ供給される。このように、予測器6および208へ
の入力信号を一致させるようにすることによって情報保
存モードとDPCMモードとを時間的に切換えながら連
続して符号化を行なうことができる。The locally decoded signal output from amplitude limiting circuit 206 is supplied to predictors 208 and 6 through terminals X and X of switch 207. In this way, by matching the input signals to the predictors 6 and 208, it is possible to perform continuous encoding while temporally switching between the information storage mode and the DPCM mode.
予測器6は、あらかじめ定められた予測関数P6@)の
特性に従って、予測器6への入力信号から予測信号を求
めて、量子化回路201に供給する。The predictor 6 obtains a prediction signal from the input signal to the predictor 6 according to the characteristics of a predetermined prediction function P6@), and supplies it to the quantization circuit 201.
量子化回路201は、量子化回路4と同様の機能を有し
、制御回路11からの制御信号によって。The quantization circuit 201 has the same function as the quantization circuit 4 and is controlled by a control signal from the control circuit 11.
量子化回路4の選択された量子化特性と同じ量子化特性
が選択され一2予測信号を量子化回路4から出力される
信号と同じ精度の信号に量子化して減算器7に供給する
。減算器7は量子化された画像信号から量子化された予
測信号を減算して、量子化された画像信号と同じ精度の
第1の予測誤差信号E!を切換器209の端子aに出力
する。この第1の予測誤差信号Elは情報保存型の予測
符号化によって得られる予測誤差信号である。The same quantization characteristic as the selected quantization characteristic of the quantization circuit 4 is selected, and the predicted signal is quantized into a signal having the same precision as the signal output from the quantization circuit 4, and the quantization characteristic is supplied to the subtracter 7. The subtracter 7 subtracts the quantized prediction signal from the quantized image signal to obtain a first prediction error signal E! having the same precision as the quantized image signal. is output to terminal a of the switch 209. This first prediction error signal El is a prediction error signal obtained by information-preserving predictive coding.
DPCM符号器202の減算器203は、入力の画像信
号から予測器208の出力する予測信号を減算して、予
測誤差信号を量子化器204に出力する。量子化器20
4は、制御回路11からの制御信号によって選択された
非均−量子化特性に従って、予測誤差信号を非均−量子
化することができる。この量子化器204によって量子
化された予測誤差信号(!lち第2の予測誤差信号)E
2は切換器209の端子すと加算器205とに供給され
る。この第2の予測誤差信号E2はDPCM符号化によ
って得られる予測誤差信号である。加算器205は、第
2の予測誤差信号E2と予測器208から供給される予
測信号との加算を行ない、得られた局部復号信号を振幅
制限回路206に出力する。振幅制限回路206は、加
算器205がら出力される局部復号信号の整数部分のビ
ット数が量子化回路4から出力されるPCM信号と一致
するように局部復号信号を振幅制限して、スイッチ20
7の端子すに出力する。予測器208は、あら力姐じめ
定められた予測関数P2O3■)の特性に従って予測器
208への入力信号から次の予測信号を求めて。The subtracter 203 of the DPCM encoder 202 subtracts the prediction signal output from the predictor 208 from the input image signal, and outputs a prediction error signal to the quantizer 204. Quantizer 20
4 can non-uniformly quantize the prediction error signal according to the non-uniform quantization characteristic selected by the control signal from the control circuit 11. The prediction error signal (!l second prediction error signal) E quantized by this quantizer 204
2 is supplied to a terminal of a switch 209 and an adder 205. This second prediction error signal E2 is a prediction error signal obtained by DPCM encoding. Adder 205 adds the second prediction error signal E2 and the prediction signal supplied from predictor 208, and outputs the obtained locally decoded signal to amplitude limiting circuit 206. The amplitude limiting circuit 206 limits the amplitude of the local decoded signal so that the number of bits of the integer part of the local decoded signal output from the adder 205 matches the PCM signal output from the quantization circuit 4.
Output to terminal 7. The predictor 208 obtains the next predicted signal from the input signal to the predictor 208 according to the characteristics of the predetermined prediction function P2O3.
該次の予測信号を減算器203と加算器205とに出力
する。The next predicted signal is output to the subtracter 203 and the adder 205.
切換回路209は、制御回路11からの制御信号によっ
て端子aまたは端子すの信号を選択して符号変換回路9
に出力する。情報保存モードの時は端子aの第1の予測
誤差信号E、を選択して端子xK出力する。一方t D
PCMモードの時は端子すの第2の予測誤差信号E2を
選択して端子Xに出力する。符号変換回路9は、量子化
回路4の有する量子化特性に対応した情報保存モード用
の符号変換特性と量子化器204の量子化特性に対応し
たDPCMモード用の符号変換特性とを有し、制御回路
11からの制御信号によって選択された符号変換特性に
従って第1またけ第2の予測誤差信号E、またはE2を
不等長符号(該不等長符号はその特別な場合として等長
符号を含むものとする。The switching circuit 209 selects the signal at the terminal a or the terminal A according to the control signal from the control circuit 11 and outputs the signal to the code conversion circuit 9.
Output to. In the information storage mode, the first prediction error signal E of terminal a is selected and outputted to terminal xK. On the other hand, t D
In the PCM mode, the second prediction error signal E2 at terminal X is selected and output to terminal X. The code conversion circuit 9 has a code conversion characteristic for the information storage mode corresponding to the quantization characteristic of the quantization circuit 4 and a code conversion characteristic for the DPCM mode corresponding to the quantization characteristic of the quantizer 204, According to the code conversion characteristics selected by the control signal from the control circuit 11, the first straddle second prediction error signal E or E2 is converted into an unequal length code (the unequal length code is an equal length code as a special case). shall be included.
に符号変換して、バッファーメモIJ l 10に出力
する。The code is converted to , and output to the buffer memory IJ10.
情報保存型モードの時は、スイッチ200の端子aが端
子Xに接続され、切換器209の端子aが端子Xに接続
され、符号変換回路9では情報保存型モードの符号変換
特性が選択されることによって2画像信号が情報保存型
予測符号化され、第1の予測誤差信号E1を符号変換し
た符号情報と制御信号及び同期信号等を含む制御情報と
が符号化情報としてバッファメモリ10に供給される。In the information storage mode, the terminal a of the switch 200 is connected to the terminal X, the terminal a of the switch 209 is connected to the terminal X, and the code conversion circuit 9 selects the code conversion characteristic of the information storage mode. As a result, the two image signals are subjected to information-storing predictive coding, and code information obtained by code-converting the first prediction error signal E1 and control information including a control signal, a synchronization signal, etc. are supplied to the buffer memory 10 as coded information. Ru.
DPCMモードの時には、スイッチ207の端子すが端
子Xに接続され、切換器209の端子すが端子Xに接続
され、符号変換回路9ではDPCMモードの符号変換特
性が選択されることによって2画像信号がり、PCM符
号化され、第2の予測誤差信号E2を符号変換した符号
情報と制御情報とが符号化情報としてバッファメモリ1
0に供給される。In the DPCM mode, the terminal of the switch 207 is connected to the terminal X, and the terminal of the switch 209 is connected to the terminal The code information obtained by converting the code of the second prediction error signal E2 and the control information are then PCM encoded and stored in the buffer memory 1 as encoded information.
0.
バッファメモリ10に供給される符号化情報量は予測符
号化装置3へ入力される画像信号に依存して時々刻々と
変化する。従って、バッファメモリ10は符号化情報を
一旦バッファメモリに記憶して伝送路の伝送速度に合う
ように平滑化したのち、出力端子12に送出する。制御
回路11は。The amount of encoded information supplied to the buffer memory 10 changes from moment to moment depending on the image signal input to the predictive encoding device 3. Therefore, the buffer memory 10 once stores the encoded information in the buffer memory, smoothes it to match the transmission speed of the transmission line, and then sends it to the output terminal 12. The control circuit 11 is.
バッファメモリ10に貯えられている情報蓄積量を監視
しておシ、適当な周期ごとに判定を行ない。The amount of information stored in the buffer memory 10 is monitored and determination is made at appropriate intervals.
量子化特性と符号化モードと符号変換特性を切換える制
御信号を出力する。制御回路11から出力される制御信
号は、量子化回路4,201と、量子化器204と、ス
イッチ200,207と、切換器209と、符号変換回
路9とに供給される。A control signal for switching quantization characteristics, encoding mode, and code conversion characteristics is output. The control signal output from the control circuit 11 is supplied to the quantization circuits 4 and 201, the quantizer 204, the switches 200 and 207, the switch 209, and the code conversion circuit 9.
以上が予測符号化装置3の動作説明である。The above is an explanation of the operation of the predictive encoding device 3.
第2図の予測復号化装置140入力端子13にしたがっ
て順次読み出され、符号化情報のうち。Among the encoded information, the predictive decoding device 140 shown in FIG. 2 is sequentially read out according to the input terminal 13.
路18はバッファメモリ16よシ供給された制御4信号
の情報を用いて逆符号変換特性を切換る制御信号を逆符
号変換回路17に、量子化特性を切換る制御信号を量子
化回路212に、モードを切換る制御信号を切換器21
3及び214に供給する。。A path 18 uses the information of the control 4 signal supplied from the buffer memory 16 to send a control signal for switching the inverse code conversion characteristic to the inverse code conversion circuit 17, and a control signal for switching the quantization characteristic to the quantization circuit 212. , the control signal for switching the mode is sent to the switch 21.
3 and 214. .
逆符号変換回路17は予測符号化装置3の符号変換回路
9の有する各符号変換特性に対応した逆符号変換特性を
有している。そしてバッファメモリ・16よシ送られて
くる符号列に対して制御回路18よシ供給される制御信
号によって選択された逆符号変換特性に従って逆符号変
換を行ない、各符号に対して符号変換回路9へ入力され
た予測誤差信号と同じ信号を再生する。この再生された
予測誤差信号は加算器20に供給される。The inverse code conversion circuit 17 has inverse code conversion characteristics corresponding to each code conversion characteristic that the code conversion circuit 9 of the predictive encoding device 3 has. Then, the code string sent from the buffer memory 16 is subjected to inverse code conversion according to the inverse code conversion characteristic selected by the control signal supplied from the control circuit 18, and the code conversion circuit 9 performs inverse code conversion for each code. The same signal as the prediction error signal input to is reproduced. This reproduced prediction error signal is supplied to an adder 20.
切換器213の端子a・には量子化回路212からの量
子化された予測信号が供給され、端子すには予測器21
1からの予測信号が供給される。そして切換器213は
制御回路18からの制御信号に応じて情報保存型モード
の時には端子aの予測信号を選択し、 DPCMモード
の時には端子すの予測信号を選択して、出力する。選択
された予測信号は加算器20に供給される。加算器20
は再生された予測誤差信号と予測信号とを加算して、復
号信号を出力する。この糧号信号は振幅制限回路210
に供給される。また情報保存符号化の場合はモジュロ演
算で正しく符号化復号化が行なえるので、復号信号の中
の整数部分の下位8ビツトが情報保存型モードにおける
復号信号として切換器214の端子aに供給される。振
幅制限回路210は、予測符号化装置3の振幅制限回路
206と同じ機能を有し、復号信号の整数部分が8ビツ
トとなるように振幅制限を加えたのち切換器214の端
子すに供給する。切換器214は、制御回路18からの
制御信号に従って情報保存型モードの時は端子aの信号
を選択し、 DPCMモードの時は端子すの信号を選択
して端子Xに出力し2選択した信号をい変換器22と予
測器21及び211とに供給する。予測器21及び21
1は、各々予測符号化装置3の予測器6及び208と同
じ機能を有し、復号信号より次の予測信号を求めて出力
する。予測器21で求められた予測信号は量子化回路2
12に供給され、予測器211で求められた予測信号は
切換器213の端子すへ供給される。The quantized prediction signal from the quantization circuit 212 is supplied to the terminal a of the switch 213, and the prediction signal from the predictor 21 is supplied to the terminal a.
A predicted signal from 1 is provided. Then, in response to a control signal from the control circuit 18, the switch 213 selects the predicted signal at terminal a when in the information storage type mode, and selects the predicted signal at terminal A when in the DPCM mode, and outputs the selected signal. The selected prediction signal is supplied to adder 20. Adder 20
adds the reproduced prediction error signal and the prediction signal and outputs a decoded signal. This bread number signal is transmitted to the amplitude limiting circuit 210.
supplied to In addition, in the case of information preservation encoding, since encoding and decoding can be performed correctly by modulo arithmetic, the lower 8 bits of the integer part in the decoded signal are supplied to terminal a of the switch 214 as the decoded signal in the information preservation type mode. Ru. The amplitude limiting circuit 210 has the same function as the amplitude limiting circuit 206 of the predictive encoding device 3, and applies amplitude limiting so that the integer part of the decoded signal becomes 8 bits, and then supplies it to the terminal of the switch 214. . According to the control signal from the control circuit 18, the switch 214 selects the signal at terminal a in the information storage type mode, selects the signal at terminal A in the DPCM mode, outputs it to terminal X, and outputs the selected signal to terminal X. is supplied to the transformer 22 and the predictors 21 and 211. Predictors 21 and 21
1 have the same functions as the predictors 6 and 208 of the predictive encoding device 3, and calculate and output the next predicted signal from the decoded signal. The predicted signal obtained by the predictor 21 is sent to the quantization circuit 2
The predicted signal obtained by the predictor 211 is supplied to the terminal of the switch 213.
量子化回路212は、予測符号化装置3の量子化回路2
01と同じ機能を有し、制御回路18からの制御信号に
よって選択された量子化特性に従って予゛測信号を量子
化して出力する。量子化回路212の出力信号は切換器
213の端子aに供給される。The quantization circuit 212 is the quantization circuit 2 of the predictive encoding device 3.
It has the same function as 01, and quantizes and outputs the prediction signal according to the quantization characteristic selected by the control signal from the control circuit 18. The output signal of the quantization circuit 212 is supplied to the terminal a of the switch 213.
以上が予測復号化装置の動作説明である。The above is an explanation of the operation of the predictive decoding device.
第3図は第1図の量子化回路4の具体的回路例の構成を
示す図である。この量子化回路4は2の補数で表わされ
た8ビツトのPCM信号X(ただしLSD (Leas
t 51gn1ficant Digit)はX!でそ
の大きさは1である。)を制御回路11からの量子化の
制御信号QSに従って8ピツ’)PCMまたは7ビツ)
PCHに量子化して出力する。量子化回路4に入力さ
れた8ビツトのPCM信号Xはx2〜x8までの上位の
7ビ、トは出力信号Yの上位の7ビツトyz〜y8とし
て出力される。xlのビットは論理積回路29に供給さ
れる。量子化の制御信号QSは反転回路27で反転され
たのち論理積回路29へ供給される。論理積回路29は
2つの入力の論理和をとって出力信号の最下位ビットy
1を出力する。QSが0の時はylはxlと同じ値をと
り、QSが1の時はylは0となる。すなわちQSが0
の時は8ビ、トの信号Xがそのまま出力されt Q S
が1の時は7ビツトに量子化されて出力される。このよ
うに量子化回路4は均一量子化を行なう。FIG. 3 is a diagram showing the configuration of a specific circuit example of the quantization circuit 4 shown in FIG. 1. This quantization circuit 4 receives an 8-bit PCM signal X expressed in two's complement (however, LSD (Leas
t 51gn1ficant Digit) is X! And its size is 1. ) according to the quantization control signal QS from the control circuit 11.
Quantize and output to PCH. The 8-bit PCM signal X input to the quantization circuit 4 is outputted as the upper 7 bits x2 to x8, and the upper 7 bits of the output signal Y are outputted as the upper 7 bits yz to y8. The bits of xl are supplied to an AND circuit 29. The quantization control signal QS is inverted by an inverting circuit 27 and then supplied to an AND circuit 29. The AND circuit 29 takes the logical sum of the two inputs and outputs the least significant bit y of the output signal.
Outputs 1. When QS is 0, yl takes the same value as xl, and when QS is 1, yl takes the same value as xl. In other words, QS is 0
When , the 8-bit signal X is output as is.
When is 1, it is quantized to 7 bits and output. In this way, the quantization circuit 4 performs uniform quantization.
DPCMPCM符号化子化器204の非均−量子化特性
の具体的な例としては2次に示す圧伸側AおよびBで表
わされる2種類の量子化特性を用いる。As a specific example of the non-uniform quantization characteristics of the DPCMPCM encoder 204, two types of quantization characteristics represented by the companding side A and B shown in the second diagram are used.
圧伸側A : 0−2−2−4−6−8−12−16
(15レベル)圧伸側B : 0−2−2−2−2−
4−4−4−4−8−8−8−8−8−8−8(3ルベ
ル)
次に、第1図における予測器6および208の具体的な
例を説明する。NTSCカラTV信号を能率よく予測す
る予測関数として、予測器6には(υ式、予測器′20
8には(2)式で示される2関数を用いる。Companding side A: 0-2-2-4-6-8-12-16
(15 levels) Companding side B: 0-2-2-2-2-
4-4-4-4-8-8-8-8-8-8-8 (3 levels) Next, a specific example of the predictors 6 and 208 in FIG. 1 will be described. As a prediction function for efficiently predicting the NTSC color TV signal, the predictor 6 has (υ formula, predictor '20
8 uses two functions shown by equation (2).
P6■)=z″″242 H(1)
P2O3(Z)= 0.52−’ +Z−3−0,5Z
−’ (2)但し、Hは1水平走査期間中のサン
プル数を示し標本化周波数f8がサブキャリア周波数f
scの3倍(fa=3fsc)の場合はH=682.5
である。すなわち(0式はフィールド予測を示している
。すなわち。P6■)=z″″242 H(1) P2O3(Z)=0.52-' +Z-3-0,5Z
-' (2) However, H indicates the number of samples during one horizontal scanning period, and the sampling frequency f8 is the subcarrier frequency f
If 3 times sc (fa=3fsc), H=682.5
It is. That is, (0 formula indicates field prediction. That is.
伝送すべき情報量の少ない所ではフィールド予測を用い
て情報保存型予測符号化を行ない伝送す°べき情報量の
多い所では1次元フレーム内予測を用いてDPCM符号
化を行なうように構成されている。In places where the amount of information to be transmitted is small, information-preserving predictive coding is performed using field prediction, and in places where there is a large amount of information to be transmitted, DPCM coding is performed using one-dimensional intra-frame prediction. There is.
予測器6は入力信号を262H,すなわち178815
、の標本化クロック周期遅延させて出力する遅延素子で
構成できる。The predictor 6 converts the input signal into 262H, that is, 178815
It can be configured with a delay element that delays the sampling clock period and outputs the signal.
第4図は予測器208の具体的な回路例の構成を示す図
である。予測器208は入力信号を1標本化り!ツクの
周期遅延させて出力するレジスタ32.34,35及び
38と、減算器33と、加算器37と、0.5の係数を
有する乗算器31及び36とから構成される)/リヵー
シブタイプのディジタルフィルタである。FIG. 4 is a diagram showing the configuration of a specific circuit example of the predictor 208. The predictor 208 converts the input signal into one sample! Recursive type digital It's a filter.
なお予測器6及び208は同じ予測関数を用いることも
でき、この場合は予測器6及び208は\
1つにまとめることができる。また情報保存型用の予測
符号器5はノンリカーシブタイプに構成されていて、
DPCM符号器202の様に非均−量子化器204が不
要であるため、予測器6は予測器208に比して処理時
間を大きくとることができる。従って予測器6の予測方
式としては、復号器の復号化ループが構成できる範囲内
で、処理時間は大きいけれども予測能率が向上する適応
予測等の複雑な予測方式を用いることができる。Note that the predictors 6 and 208 can also use the same prediction function, and in this case, the predictors 6 and 208 can be combined into one. Further, the information storage type predictive encoder 5 is configured as a non-recursive type,
Since the non-uniform quantizer 204 unlike the DPCM encoder 202 is not required, the predictor 6 can take a longer processing time than the predictor 208. Therefore, as the prediction method of the predictor 6, a complex prediction method such as adaptive prediction, which improves prediction efficiency although the processing time is long, can be used within the range that the decoding loop of the decoder can configure.
第5図は第1図における予測器6の別の具体的な回路例
の構゛成を示す図である。この予測器6はカラーTV信
号を能率よく予測できる2つの予測関数を適応的に切換
選択して予測信号を求めるようになっている。第1の予
測関数P1(2?)は次の(3)式で示される(これは
(2)式の予測関数と同じ予測関数である)。FIG. 5 is a diagram showing the configuration of another specific circuit example of the predictor 6 in FIG. 1. This predictor 6 adaptively switches between two prediction functions capable of efficiently predicting a color TV signal to obtain a prediction signal. The first prediction function P1(2?) is expressed by the following equation (3) (this is the same prediction function as the prediction function of equation (2)).
PllZ)=0.52−1+Z−3−0,52−’−(
3)第2の予測関数P2[F])は2ライン前から予測
する関数で次の(4)式で示されるO
P2 (Z)=Z−2H(但LH=682.5)
(4)切換選択の方法は2つの予測関数から出力される
各予測信号と局部復号信号(情報保存符号化の時は予測
器6への入力信号に一致する。)とを比較し上記局部復
号信号(予測器6への入力信号)に近い予測信号を出力
した予測関数を次の予測に用いるものであシ、切換信号
は伝送する必要はない。PllZ)=0.52-1+Z-3-0,52-'-(
3) The second prediction function P2 [F]) is a function that predicts from two lines in advance, and is expressed by the following equation (4): O P2 (Z) = Z - 2H (however, LH = 682.5)
(4) The method of switching selection is to compare each prediction signal output from the two prediction functions with the locally decoded signal (corresponds to the input signal to the predictor 6 in the case of information preservation encoding), and then performs the above local decoding. The prediction function that outputs the prediction signal close to the signal (the input signal to the predictor 6) is used for the next prediction, and there is no need to transmit the switching signal.
予測器6に供給された入力信号は、(3)式の予測関数
特性を有する第1の予測回路42と、(4)式の予測関
数特性を有する第2の予測回路43と2判定回路44と
に送られる。第1の予測回路42から出力される第1の
予測信号は切換器45の端子a及び判定回路44に入力
され、第2の予測回路43から出力される第2の予測信
号は切換器45の端子す及び判定回路44に送られる。The input signal supplied to the predictor 6 is sent to a first prediction circuit 42 having a prediction function characteristic expressed by equation (3), a second prediction circuit 43 having a prediction function characteristic expressed by expression (4), and a second determination circuit 44. sent to. The first prediction signal output from the first prediction circuit 42 is input to the terminal a of the switch 45 and the determination circuit 44, and the second prediction signal output from the second prediction circuit 43 is input to the terminal a of the switch 45 and the determination circuit 44. The signal is sent to the terminal and determination circuit 44.
判定回路44は予測器6への入力信号に対して第1また
は第2の予測信号のうちどちらが近いかを判定し。The determination circuit 44 determines which of the first or second predicted signal is closer to the input signal to the predictor 6.
第1の予測信号が近い場合は・0の選択信号を、第2の
予測信号が近い場合はlp選択信号を出方する。選択信
号はレジスタ46で1標本化クロックの周期遅延さ゛れ
たのち切換器45に送られp選択信号がOの時は端子a
の信号が2選択信号が1の時は端子すの信号が出方され
る。選択信号によって選択された第1または第2の予測
信号は予測器6の出力から次の、予測信号として出力さ
れる。第1の予測回路42は第4図の予測器208と同
じに構成される。第2の予測回路43は入力信号を13
65標本化クロックの周期遅延させて出力する遅延素子
から構成される。When the first predicted signal is close, a selection signal of 0 is output, and when the second predicted signal is close, an lp selection signal is output. The selection signal is delayed by one sampling clock cycle in the register 46, and then sent to the switch 45, and when the p selection signal is O, it is sent to the terminal a.
When the signal is 2 and the selection signal is 1, the signal from the terminal is output. The first or second predicted signal selected by the selection signal is output from the predictor 6 as the next predicted signal. First prediction circuit 42 is configured the same as predictor 208 of FIG. The second prediction circuit 43 receives the input signal as 13
It is composed of a delay element that delays the output by 65 sampling clock cycles.
次に第1図の符号変換回路9の符号変換について具体的
な例を説明する。符号変換回路9は情報保存型モードと
DPCMモードの符号変換特性を有し2選択されたモー
ドの変換特性で符号変換を行なう。まず、情報保存型モ
ード用の符号変換特性は256種類の不等長符号を有し
゛、予測誤差信号を256種のうちのいずれかの不等長
符号に変換する特性を有する。情報保存型モードの時は
入力される予測誤差信号は9ビツト又はそれ以上のビッ
ト数の信号であるが、モジュロ演算で8ビツトより上位
のビットを切シ捨てて8ビツトの予測誤差信号として、
これを符号変換して符号化しても。Next, a specific example of code conversion by the code conversion circuit 9 shown in FIG. 1 will be explained. The code conversion circuit 9 has code conversion characteristics of an information storage type mode and a DPCM mode, and performs code conversion using the conversion characteristics of the two selected modes. First, the code conversion characteristic for the information storage mode has 256 types of unequal length codes, and has the characteristic of converting a prediction error signal into any one of the 256 types of unequal length codes. In the information preservation type mode, the input prediction error signal is a signal of 9 bits or more, but the bits higher than 8 bits are truncated by modulo operation and the prediction error signal is made into an 8-bit prediction error signal.
Even if this is converted and encoded.
情報保存符号化においては復号側で画像信号を正しく再
生できる。情報保存型モードにおいて、量子化回路4の
制御信号QS(第3図)が0の時は8ビツトの予測誤差
信号は8ビット精度の信号である。したがって−128
〜127までの整数値をとる予測誤差信号はあらかじめ
定められた8ビット精度用の変換特性に従って不等長符
号に変換される。また量子化回路4の制御信号QSが1
の時は予測誤差信号は7ビツトの精度を有する。したが
って−128〜126までの偶数の値をとる予測誤差信
号はあらかじめ定められた7ビ、ト精度用の変換特性に
従がって不等長符号に変換され次にDPCMモードの時
の符号変換について説明する。DP 0Mモード用の符
号変換特性は、31種類の不等長符号と15種類の等長
符号(4ビツト)を有し、予測誤差信号を不等長符号ま
たは等長符号に符号変換する変換特性を有する。なお2
等長符号は不等長符号の種類の中で特別な場合とみなせ
ば、上述のように等長と不等長を区別する必要はない。In information preservation encoding, the image signal can be correctly reproduced on the decoding side. In the information preservation type mode, when the control signal QS (FIG. 3) of the quantization circuit 4 is 0, the 8-bit prediction error signal is a signal with 8-bit precision. Therefore -128
A prediction error signal having an integer value of 127 to 127 is converted into an unequal length code according to predetermined conversion characteristics for 8-bit precision. Also, the control signal QS of the quantization circuit 4 is 1
When , the prediction error signal has an accuracy of 7 bits. Therefore, a prediction error signal that takes an even value from -128 to 126 is converted to an unequal length code according to the predetermined conversion characteristics for 7-bit accuracy, and then code conversion is performed in the DPCM mode. I will explain about it. The code conversion characteristics for DP 0M mode include 31 types of unequal length codes and 15 types of equal length codes (4 bits), and conversion characteristics for converting prediction error signals into unequal length codes or equal length codes. has. Note 2
If equal length codes are regarded as a special case among types of unequal length codes, there is no need to distinguish between equal length and unequal length as described above.
DPCMモードの場合、量子化器204で圧伸側Bの量
子化特性が選択されているときは31種の信号レベルを
とる予測誤差信号は3ルベル用の変換特性に従って不等
長符号に変換される。また圧伸側Aの量子化特性が選択
されている時はさらに等長モードと不等長モードに分け
られ。In the case of the DPCM mode, when the quantization characteristic on the companding side B is selected in the quantizer 204, the prediction error signal having 31 signal levels is converted into an unequal length code according to the conversion characteristic for 3 levels. Ru. Furthermore, when the quantization characteristic on the companding side A is selected, it is further divided into an equal length mode and an unequal length mode.
15種の信号し4ルをとる予測誤差信号が15レベル用
変換特性に従って2等長モードの時には4ピツトの等長
符号に、不等長モードの時には不等長符号に符号変換さ
れる。A prediction error signal of 15 types of signals and a 4-pit signal is converted into a 4-pit equal-length code when in the 2-equal-length mode, and into an unequal-length code when in the unequal-length mode, according to the 15-level conversion characteristic.
第6図及び第7図を参照すると2本発明の第2の実施例
による予測符号化装置3及び予測復号化装置14が示さ
れている。第6図の予測符号化装置3は、第1図に示す
第1の実施例において予測符号器5をリカー”シゾタイ
プにし、かつ予測器6及び208は同じ予測関数を用い
るようにして。Referring to FIGS. 6 and 7, a predictive encoding device 3 and a predictive decoding device 14 according to a second embodiment of the present invention are shown. In the predictive encoding device 3 of FIG. 6, in the first embodiment shown in FIG. 1, the predictive encoder 5 is of the "liquor" type, and the predictors 6 and 208 use the same prediction function.
予測符号器5とDP CM符号器202を共用できるよ
うに構成したものである。なお、第6図では振幅制限回
路206のか、わシに処理時間が短かい符号処理回路を
設け9桁上げのビットの処理を行なっている。The configuration is such that the predictive encoder 5 and the DP CM encoder 202 can be used in common. In addition, in FIG. 6, instead of the amplitude limiting circuit 206, a code processing circuit with a shorter processing time is provided to process the nine-carry bit.
予測符号化装置及び復号化装置の加算器および減算器で
の演算に必要な整数部分のビット数は。The number of bits in the integer part required for operations in the adder and subtracter of the predictive encoding device and decoding device is:
情報保存型予測符号化の時はモジュロ演算を行なって桁
あぶれのビットはすてればよく入力画像信号と同じビッ
ト数すなわち8ピ、トあればよい。In information-preserving predictive coding, it is sufficient to perform modulo arithmetic and discard out-of-digit bits, as long as the number of bits is the same as that of the input image signal, that is, 8 bits.
しかしDP CM符号化の場合は量子化雑音が加わるた
め演算による桁あぶれが生じないように入力画像信号の
MSD(Most 51gn1fieant l)i、
git)の上に何ビットか付は加える必要がある。本実
施例では1ビツトを付は加え各演算における整数部分の
ビット数は9ビ2、トとする。However, in the case of DP CM encoding, since quantization noise is added, the input image signal MSD (Most 51 gn 1 fiant l) i,
git) you need to add some bits on top. In this embodiment, 1 bit is added and the number of bits of the integer part in each operation is 9 bits and 2 bits.
第6図のΦ変逃器2よ多出力された8ビy)の画像信号
は、予測符号化装置3の前処理回路としての、量子化回
路4と、切換器604の端子すとに供給される。量子化
回路4より出力される量子化された画像信号は、切換器
604の端子aに供給される。制御回路11から制御信
号にしたがって切換器604の端子aまたはbのいずれ
かが出力端子Xと接続され、切換器604によって選択
された画像信号は予測符号器5の減算器7へ供給される
。切換器609の端子aには量子化回路201から出力
された量子化された予測信号が供給され1.切換器60
9の端子すには量子化回路201を通らない予測信号が
供給される。そして。The 8-bit image signal output from the Φ transformer 2 in FIG. be done. The quantized image signal output from the quantization circuit 4 is supplied to the terminal a of the switch 604. Either terminal a or b of the switch 604 is connected to the output terminal X according to a control signal from the control circuit 11, and the image signal selected by the switch 604 is supplied to the subtracter 7 of the predictive encoder 5. The quantized prediction signal output from the quantization circuit 201 is supplied to the terminal a of the switch 609, and 1. Switch 60
A prediction signal that does not pass through the quantization circuit 201 is supplied to the terminal No. 9. and.
切換器609は制御回路11からの制御信号によって選
択された予測信号を端子Xに出力して、それを減算器7
及び加算器205に供給する。減算器7は2画像信号か
ら予測信号を減算して第1の予測誤差信号E1を出力し
、それを切換器606の端子aと非均−量子化器204
に供給する。The switch 609 outputs the prediction signal selected by the control signal from the control circuit 11 to the terminal
and is supplied to the adder 205. The subtracter 7 subtracts the prediction signal from the two image signals and outputs the first prediction error signal E1, which is sent to the terminal a of the switch 606 and the non-uniform quantizer 204.
supply to.
DPCM符号化モード用の量子化器204は、制御回路
11からの制′御信号に応じて選択された非均−量子化
特性に従って予測誤差信号を量子化し。The quantizer 204 for the DPCM encoding mode quantizes the prediction error signal according to a non-uniform quantization characteristic selected in response to a control signal from the control circuit 11.
量子化した予測誤差信号(即ち第2の予測誤差信号)E
2を切換器606の端子すに供給する。切換器606は
、端子a及びbの第1及び第2の予測誤差信号のうち制
御回路11からの制御信号に加算器205は予測誤差信
号と予測信号を加算して局部復号信号とし、それを符号
処理回路631へ供給する。この局部復号信号の整数部
分はMSDをサイン(S i gn )ビットとして9
ビ、トとなっているが、情報保存型モードの時には8ビ
ツトのモジーロ演算で加算が行なわれているためサイン
ビットは意味をもたずサインビットを制限しなければ正
しい局部復号信号の値を示さなa0従って、符号処理回
路631は、制御回路11からの制御信号に従って*
DPCM モードの時には9ビット入力信号をそのまま
出力し、情報保存モードの時にはMSDのサインピッド
を除いて8ビツトの信号をそのまま出力し、サインビッ
トに対してはMSDの1桁下位のビットと同じ信号を出
力する。符号処理回路631から出力された局部復号信
号は予測器6へ供給される。Quantized prediction error signal (i.e. second prediction error signal) E
2 is supplied to the terminal of the switch 606. The switch 606 adds the prediction error signal and the prediction signal to the control signal from the control circuit 11 among the first and second prediction error signals at terminals a and b, and the adder 205 adds the prediction error signal and the prediction signal to obtain a locally decoded signal, which is then converted into a locally decoded signal. The signal is supplied to the code processing circuit 631. The integer part of this locally decoded signal is 9 with MSD as the sign (S i gn ) bit.
However, in the information storage mode, addition is performed using 8-bit modillo operations, so the sign bit has no meaning, and unless the sign bit is restricted, the correct local decoded signal value can be obtained. Therefore, the code processing circuit 631 operates * according to the control signal from the control circuit 11.
When in DPCM mode, the 9-bit input signal is output as is, and when in information storage mode, the 8-bit signal is output as is except for the MSD sign pid, and the sign bit is the same signal as the 1-digit lower bit of the MSD. Output. The locally decoded signal output from the code processing circuit 631 is supplied to the predictor 6.
以下余白
予測器6は、第4図または第5図と同じに構成され2局
部後号信号から次の予測信号を求めて。The margin predictor 6 is constructed in the same manner as in FIG. 4 or 5, and calculates the next prediction signal from the two local posterior signals.
それを量子化回路201と切換器609の端子すとに供
給する。量子化回路201は第1図の量子化回路201
と同じ機能を有し制御信号によって選択された量子化特
゛性にしたがって予測信号を量子化回路4から出力され
る量子化された画像信号と同じ精度に量子化して切換器
609の端子aに出力する。It is supplied to the terminals of the quantization circuit 201 and the switch 609. The quantization circuit 201 is the same as the quantization circuit 201 in FIG.
It has the same function as the quantization characteristic selected by the control signal, and quantizes the predicted signal to the same precision as the quantized image signal output from the quantization circuit 4 and sends it to terminal a of the switch 609. Output.
符号変換回路9は第1図の符号変換回路9と同じに構成
される。符号変換回路9から出力される符号化情報はバ
ッファメモ’J 1 ’Oに供給されて。The code conversion circuit 9 has the same configuration as the code conversion circuit 9 in FIG. The encoded information output from the code conversion circuit 9 is supplied to the buffer memory 'J1'O.
バッファメモリ10で平滑化が行なわれた後出力され、
出力端子12よシ伝送路へ送シ出される〇制御回路11
は、予測符号化装置3からの出力情報量が一定となるよ
うに制御するため、バッファメモリ10の情報蓄積量を
基に量子化特性およびモードの切換判定を適当な周期ご
とに行ない。After smoothing is performed in the buffer memory 10, it is output,
The control circuit 11 is sent from the output terminal 12 to the transmission line.
In order to control the amount of output information from the predictive encoding device 3 to be constant, the quantization characteristics and mode switching are determined at appropriate intervals based on the amount of information stored in the buffer memory 10.
その判定結果にもとすいて量子化特性と符号変換特性と
モードの切換を行なう制御信号を出力する。Based on the determination result, a control signal for switching the quantization characteristic, code conversion characteristic, and mode is output.
出力情報量が少ない場合は情報保存モードで符号化し、
多い場合はDPCMモードで符号化するように制御する
。制御回路11から出力さバる制御信号は、量子化回路
4及び201と、量子化器204と、切換器604,6
06及び609と、符号処理回路631と、符号変換回
路9とに供給される。If the amount of output information is small, encode in information preservation mode,
If the number is large, control is performed to encode in DPCM mode. The control signal outputted from the control circuit 11 is sent to the quantization circuits 4 and 201, the quantizer 204, and the switches 604 and 6.
06 and 609, the code processing circuit 631, and the code conversion circuit 9.
情報保存モードの時は切換器604,606及び609
の端子aが各出力端子xK接続されて情報保存型の予測
符号化が行なわれる。DPCMモードの時は切換器60
4,606及び609の端子b゛が各出力端子Xに接続
され、DPCM符号化が行なわれる。以上が予測符号化
装置の動作説明である。When in information storage mode, switch 604, 606 and 609
Terminal a is connected to each output terminal xK to perform information-preserving predictive encoding. When in DPCM mode, switch 60
Terminals b' of 4, 606 and 609 are connected to each output terminal X, and DPCM encoding is performed. The above is an explanation of the operation of the predictive encoding device.
第7図の予測復号化装置14においては、バッファメモ
リ16に一旦記憶された情報は、逆符号変換回路17か
らの要求にしたがって順次読み出され、制御信号の情報
は制御回路18に・等長符号あるいは不等長符号の情報
は逆符号変換回路17に供給される。制御回路18は、
バッファメモリ16より供給された制御信号の情報を用
いて。In the predictive decoding device 14 shown in FIG. 7, the information once stored in the buffer memory 16 is read out sequentially in accordance with the request from the inverse code conversion circuit 17, and the information of the control signal is sent to the control circuit 18. Information on the code or the unequal length code is supplied to the inverse code conversion circuit 17. The control circuit 18 is
Using the information of the control signal supplied from the buffer memory 16.
制御信号を逆符号変換回路17と量子化回路212と切
換器213と符号処理回路632とに供給する。逆符号
変換回路17は、予測符号化装置3の符号変換回路1o
の有する符号変換特性に対応した逆符号変換特性を有し
、バッファメモリ16よシ送られてくる符号列よ多制御
信号によって選択された逆符号変換特性に従って逆符号
変換を行なって、符号変換回路9へ入力されたと同じ予
測誤差信号を再生する0この再生された予測誤差信号は
予測復号器24の加算器2oに供給される。The control signal is supplied to the inverse code conversion circuit 17, the quantization circuit 212, the switch 213, and the code processing circuit 632. The inverse code conversion circuit 17 is a code conversion circuit 1o of the predictive encoding device 3.
The code conversion circuit has an inverse code conversion characteristic corresponding to the code conversion characteristic possessed by the buffer memory 16, and performs inverse code conversion according to the inverse code conversion characteristic selected by the code string sent from the buffer memory 16 and the multiple control signal. This reproduced prediction error signal is supplied to the adder 2o of the prediction decoder 24.
切換器213の端子aには量子化回路212から量子化
された予測信号が供給され、切換器213の端子すには
予測器21がら予測信号が供給される。そして、切換器
213は、制御回路18から20に供給され、加算器2
oは予測誤差信号と予測信号とを加算して復号信号を得
、得られた復号信号を符号処理回路632へ供給する。A quantized prediction signal is supplied from the quantization circuit 212 to a terminal a of the switch 213, and a prediction signal from the predictor 21 is supplied to a terminal A of the switch 213. The switch 213 is supplied from the control circuit 18 to the adder 20.
o adds the prediction error signal and the prediction signal to obtain a decoded signal, and supplies the obtained decoded signal to the code processing circuit 632.
符号処理回路632は、予測符号化装置3の符号処理回
路g
復号信号をそのまま出力し、情報保存モードの時には入
力された復号信号に対してはモジーロ演算と々るように
符号処理を行なった復号信号を出方する。符号処理回路
632より出力された復号信号はD/A変換器22及び
予測器21に供給される。The code processing circuit 632 outputs the decoded signal as it is from the code processing circuit g of the predictive coding device 3, and when in the information storage mode, performs code processing on the input decoded signal so as to perform a modillo operation. Give a signal. The decoded signal output from the code processing circuit 632 is supplied to the D/A converter 22 and the predictor 21.
予測器21は、予測符号化装置3の予測器6と同じ機能
を有し、復号信号より次の予測信号を求めて出力する。The predictor 21 has the same function as the predictor 6 of the predictive encoding device 3, and calculates and outputs the next predicted signal from the decoded signal.
求められた予測信号は量子化回路212と切換器213
の端子すとに供給される。The obtained predicted signal is sent to the quantization circuit 212 and the switch 213.
is supplied to the terminals of the
量子化回路212は、予測符号化装置3の量子化回路2
01と同じ機能を有し、制御回路18の制御信号によっ
て選択された量子化特性に従って予測信号を量子化して
出力する。The quantization circuit 212 is the quantization circuit 2 of the predictive encoding device 3.
It has the same function as 01, and quantizes the predicted signal according to the quantization characteristic selected by the control signal of the control circuit 18 and outputs it.
以上が予測復号化装置14の動作説明である〇なお、第
6図及び第7図において、 ROM (ReadOnl
y Memory )を用いて量子化特性を実現する場
合は、量子化を何も行なわないものも1つの量子化特性
として付は加えることによって、量子化回路4,201
,212及び量子化器204と、これらの各回路に対と
なっている各切換器604゜609.213および60
6とは、各々量子化回路603,608,614および
量子化器605として構成することができる。The above is an explanation of the operation of the predictive decoding device 14.In addition, in FIGS. 6 and 7, the ROM (ReadOnl
yMemory) to realize the quantization characteristic, the quantization circuit 4,201
, 212 and the quantizer 204, and each switch 604゜609, 213 and 60 paired with each of these circuits.
6 can be configured as quantization circuits 603, 608, 614 and a quantizer 605, respectively.
以上本発明の予測符号化装置によれば、情報保存型予測
符号化とDPCM符号化の2つのモードを有し2元の画
像信号の有する情報量が少ない所では情報保存型の予測
符号化を行ない、情報量が多い所では視覚的劣化が目立
ちにくいDPCM符号化を行なうことによシ、より高品
質な符号化を実現できる。さらに第2の実施例のように
情報保存型の予測符号器ラリカーシブタイプに構成し、
該予測符号器の符号ループ’i DPCM符号器の符号
化ループと共用するように構成することによって、ハー
ドウェアを簡単にすることができる。As described above, the predictive coding device of the present invention has two modes, information-preserving predictive coding and DPCM coding, and uses information-preserving predictive coding in places where the amount of information contained in a binary image signal is small. By performing DPCM encoding in which visual deterioration is less noticeable in areas with a large amount of information, higher quality encoding can be achieved. Furthermore, as in the second embodiment, the information-storing predictive encoder is configured as a recursive type,
By configuring the coding loop 'i of the predictive encoder to be shared with the coding loop of the DPCM encoder, the hardware can be simplified.
なお、制御回路11の判定を行なう情報としてバッファ
メモリ10の情報蓄積量を用いる場合について示したが
、情報蓄積量ではなくバッファメモリ10に入力される
情報量のある期間ごとの積算量、即ちバッファメモリ1
oへの入力する情報量の増え具合が急か緩やかかによっ
て制御することもできる。また、π1図及び第6図では
、予測信号を量子化する量子化回路201を予測器6の
出力側にもうけるように構成しているが、量子化回路2
01をとりはずすとともに符号変換回路9の情報保存型
モード用の変換特性を量子化回路201で行なわれる量
子化の効果を考慮した変換特性とするように構成するこ
ともできる。また。Although the case has been described in which the amount of information stored in the buffer memory 10 is used as the information for making the determination of the control circuit 11, it is not the amount of information stored but the cumulative amount of information input to the buffer memory 10 for each period, that is, the buffer memory 1
Control can also be performed depending on whether the amount of information input to o increases rapidly or gradually. In addition, in the π1 diagram and FIG. 6, the quantization circuit 201 for quantizing the predicted signal is provided on the output side of the predictor 6,
01 can be removed, and the conversion characteristic of the code conversion circuit 9 for the information storage mode can be configured to take into consideration the effect of quantization performed by the quantization circuit 201. Also.
第1図及び第2図において、振幅制限回路206及び2
10のかわシに第6図及び第7図で示した符号処理回路
631及び632を用いるように構成することもできる
。1 and 2, amplitude limiting circuits 206 and 2
It is also possible to use the code processing circuits 631 and 632 shown in FIGS. 6 and 7 for the 10 lines.
第1図及び第2図はそれぞれ本発明の第1の実施例によ
る予測符号化装置及び予測復号化装置を示すブロック図
、第3図は第1図の量子化回路4の具体的な構成の一例
を示す回路図、第4図は第1図の予測器208の具体的
な構成の一例を示す回路図、第5図は第1図の予測器6
の具体的な構成の一例を示す回路図、第6図及び第7図
はそれぞれ本発明の第2の実施例による予測符号化装置
及び予測復号化装置を示すブロック図である。
3は予測符号化装置、4は前処理回路としての量子化回
路、5は予測符号器、9は符号変換回路。
10はバッファメモリ・、11は制御回路、202はD
PCM符号幽、204は非均−量子化器、14は予測復
号化装置、Elは第1の予測誤差信号。
E2は第2の予測誤差信号である。1 and 2 are block diagrams respectively showing a predictive encoding device and a predictive decoding device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 3 shows a specific configuration of the quantization circuit 4 in FIG. 1. 4 is a circuit diagram showing an example of a specific configuration of the predictor 208 in FIG. 1, and FIG. 5 is a circuit diagram showing an example of the specific configuration of the predictor 208 in FIG. 1.
FIGS. 6 and 7 are block diagrams respectively showing a predictive encoding device and a predictive decoding device according to a second embodiment of the present invention. 3 is a predictive encoding device, 4 is a quantization circuit as a preprocessing circuit, 5 is a predictive encoder, and 9 is a code conversion circuit. 10 is a buffer memory, 11 is a control circuit, 202 is D
204 is a nonuniform quantizer, 14 is a predictive decoding device, and El is a first prediction error signal. E2 is the second prediction error signal.
Claims (1)
じて前記画像信号の情報量の制御を行なう前処理回路と
、該前処理回路よ多出力された。 前処理を受けた画像信号を受け、可、逆な論理によシ第
1の予測誤差信号を出力する予測符号器と。 前記ディジタル化された画像信号から予測信号を減算し
た信号を受け、該減算した信号を非均−量子化して第2
の予測誤差信号を出力する非均−量子化器と、該第2の
予測誤差信号と前記予測信号とを基に局部復号信号を求
めるとともに該局部復号信号を基に次の予測信号を求め
て前記予測信号として小力する回路と、前記第1の予測
誤差信号を前記前処理回路の動作に応動しながら不等長
符号に変換する第1の符号変換回路と、前記第2の予測
誤差信号を前記非均−量子化器の動作に応動しながら不
等長符号に変換する第2の符号変換回路と、該第1ある
いは第2の符号変換回路よ多出力された符号化情報を一
旦蓄え平滑化して送出するためdバッファメモリと、該
バッファメモリに入力される情報量あるいは該バッファ
メモリの情報蓄積量を監視し、前記第1及び第2の符号
変換回路のうちどちらを使用するかを決定する選択信号
及び前記前処理回路に与えるべき前記制御信号を出力す
る制御回路とを含み、前記バッファメモリから送出され
る情報を出力情報とする予測符号化装置。[Scope of Claims] 1. A preprocessing circuit that receives a digitized image signal and controls the amount of information of the image signal in accordance with a control signal, and multiple outputs from the preprocessing circuit. a predictive encoder that receives a preprocessed image signal and outputs a first prediction error signal using reverse logic; A signal obtained by subtracting a predicted signal from the digitized image signal is received, and the subtracted signal is non-uniformly quantized and a second
a non-uniform quantizer that outputs a prediction error signal; a non-uniform quantizer that calculates a local decoded signal based on the second prediction error signal and the prediction signal, and calculates a next prediction signal based on the local decoded signal; a circuit that outputs a small amount of power as the prediction signal; a first code conversion circuit that converts the first prediction error signal into an unequal length code in response to the operation of the preprocessing circuit; and the second prediction error signal. a second code conversion circuit that converts the code into unequal length codes in response to the operation of the non-uniform quantizer; and a second code conversion circuit that temporarily stores the coded information output multiple times by the first or second code conversion circuit A d-buffer memory is used for smoothing and transmission, and the amount of information input to the buffer memory or the amount of information stored in the buffer memory is monitored to determine which of the first and second code conversion circuits to use. A predictive encoding device including a control circuit that outputs a selection signal to be determined and the control signal to be given to the preprocessing circuit, and outputting information sent from the buffer memory.
Priority Applications (3)
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JP15572581A JPS5857836A (en) | 1981-09-30 | 1981-09-30 | Forecasting encoder |
CA000412339A CA1197005A (en) | 1981-09-29 | 1982-09-28 | System comprising a preliminary processing device controlled in accordance with an amount of information stored in a buffer |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JPS5857836A true JPS5857836A (en) | 1983-04-06 |
JPS6342988B2 JPS6342988B2 (en) | 1988-08-26 |
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ID=15612097
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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