JP2835740B2 - Encoding device - Google Patents

Encoding device

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JP2835740B2
JP2835740B2 JP7393889A JP7393889A JP2835740B2 JP 2835740 B2 JP2835740 B2 JP 2835740B2 JP 7393889 A JP7393889 A JP 7393889A JP 7393889 A JP7393889 A JP 7393889A JP 2835740 B2 JP2835740 B2 JP 2835740B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は標本値と、その予測値との差分値を符号化
する符号化装置に関するものである。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an encoding device that encodes a difference between a sample value and its predicted value.

[従来の技術] 画像情報,音声情報等をデジタル化して伝送するに際
しては、伝送情報量を小さくするために符号化が行われ
る。
[Prior Art] When digitizing image information and audio information and transmitting the same, encoding is performed to reduce the amount of transmission information.

符号化方法の1つに差分符号化(Differential Pulse
Code Modulation:以下、DPCMという)を用いたものが
あり、隣接する標本値間の相関性を利用して情報量の圧
縮を行っている。具体的には、符号化された標本値を一
旦復号し、その復号値を用いてサブサンプリングされた
次の標本値に対する予測値を求め、この予測値と入力標
本値との差分値を量子化して符号化する方法がとられて
いる。
One of the encoding methods is differential encoding (Differential Pulse).
Code Modulation (hereinafter referred to as DPCM), and the amount of information is compressed by utilizing the correlation between adjacent sample values. Specifically, the coded sample value is decoded once, a predicted value for the next sample value that has been subsampled is obtained using the decoded value, and the difference between the predicted value and the input sample value is quantized. Encoding method.

第5図は上記原理による一般的な符号化装置の構成例
を示すブロック図である。また、第6図は第5図のサブ
サンプラ3によるサンプリングパターンを示す説明図を
示している。
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration example of a general encoding device based on the above principle. FIG. 6 is an explanatory diagram showing a sampling pattern by the subsampler 3 in FIG.

1は入力端子であり入力データXi(例えば、デジタル
・テレビジョン信号)が印加される。2は入力データXi
中の二次元空間周波数領域を減衰するプレフィルタ、3
はプレフィルタ2の出力信号に対しオフセット・サブサ
ンプルを施すサブサンプラ、4は該サブサンプラ3の出
力信号に対し符号化を施すDPCM符号化器である。5は伝
送路、6はDPCM符号化器4よりの符号化信号を復号し帯
域伸長処理を行うDPCM復号化器、7はDPCM復号化器で伸
長処理された信号に対し補間を行う補間フィルタ、8は
出力データViを出力する出力端子である。
Reference numeral 1 denotes an input terminal to which input data X i (for example, a digital television signal) is applied. 2 is the input data X i
A pre-filter that attenuates the two-dimensional spatial frequency domain inside, 3
Is a subsampler for applying an offset subsample to the output signal of the prefilter 2, and 4 is a DPCM encoder for encoding the output signal of the subsampler 3. 5 is a transmission path, 6 is a DPCM decoder that decodes the coded signal from the DPCM encoder 4 and performs band expansion processing, 7 is an interpolation filter that performs interpolation on the signal expanded by the DPCM decoder, Reference numeral 8 denotes an output terminal for outputting output data Vi.

以上の構成において、入力端子1には、例えば8ビッ
トのデジタル・テレビジョン信号が印加され、プレフィ
ルタ2によって所定の二次元空間周波数領域を減衰さ
れ、サブサンプラ3によりオフセット・サブサンプリン
グがなされる。このオフセット・サブサンプリングは、
第6図のパターンのように処理される。
In the above configuration, for example, an 8-bit digital television signal is applied to the input terminal 1, a predetermined two-dimensional spatial frequency region is attenuated by the pre-filter 2, and offset / sub-sampling is performed by the sub-sampler 3. This offset subsampling is
Processing is performed as in the pattern of FIG.

第6図において、実線は第1フィールドの走査線を表
し、破線は第2フィールドの走査線を表している。尚、
ここでは入力信号が2対1インターレースされたテレビ
ジョン信号であるものとする。そして、このテレビジョ
ン信号は○及び×印で示す点で格子状に標本化されてお
り、サブサンプラ3は○印の標本点(画素)のみを伝送
している(尚、fsは標本化周波数である)。このよう
に、千鳥状に周知のオフセット・サブサンプリングを
し、受信側で後段の補間フィルタ7によって伝送されな
かった標本点を補間することにより、水平及び垂直の解
像度を低下させること無く、画像を伝送することができ
る。但し、斜め方向の解像度は劣化するが、人の視覚特
性は斜め方向の解像力が水平及び垂直に比べて小さいた
め、それほど大きな劣化にはならない。尚、プレフィル
タ2の特性は、空間周波数の斜め方向を減衰するように
設計されており、上述のサブサンプルによる折り返し歪
みを防止している。
In FIG. 6, the solid line represents the scanning line of the first field, and the broken line represents the scanning line of the second field. still,
Here, it is assumed that the input signal is a television signal that is two-to-one interlaced. The television signal is sampled in a grid at points indicated by ○ and ×, and the subsampler 3 transmits only the sample points (pixels) indicated by ○ (where f s is the sampling frequency). Is). In this manner, by performing well-known offset subsampling in a staggered manner and interpolating the sample points not transmitted by the interpolation filter 7 in the subsequent stage on the receiving side, the image can be reduced without lowering the horizontal and vertical resolution. Can be transmitted. However, although the resolution in the oblique direction is deteriorated, the visual characteristics of a person are not so much deteriorated because the resolution in the oblique direction is smaller than that in the horizontal and vertical directions. The characteristics of the prefilter 2 are designed to attenuate the oblique direction of the spatial frequency, thereby preventing the aliasing distortion due to the above-described sub-sample.

サブサンプラ3によってサブサンプルされた信号は、
DPCM符号化器4によって、例えば1標本点(画素)当た
り8ビットの信号が4ビットに圧縮され、伝送路5へ送
出される。伝送路5よりの4ビットの符号化信号はDPCM
復号化器6によって復号され、元の8ビットの信号に伸
長される。ついで、補間フィルタ7によって、伝送路5
に伝送されなかった第6図の×印で示す標本点を、周辺
の伝送された標本点に基づいて補間する。補間された出
力データViは出力端子8より出力される。
The signal subsampled by subsampler 3 is
For example, a signal of 8 bits per sample point (pixel) is compressed into 4 bits by the DPCM encoder 4 and transmitted to the transmission path 5. The 4-bit coded signal from the transmission line 5 is DPCM
The signal is decoded by the decoder 6 and expanded to the original 8-bit signal. Next, the transmission path 5
The sample points indicated by the crosses in FIG. 6 that have not been transmitted are interpolated based on the surrounding transmitted sample points. Interpolated output data V i is output from the output terminal 8.

次に、第5図に示したDPCM符号化器4の構成の詳細に
ついて説明する。第7図は一般的なDPCM符号化器4の構
成例を示すブロック図である。ここでの符号化は、前記
したように符号化された標本値を一旦復号(局部復号)
し、その復号値を用いて次の標本値に対する予測値を求
め、この予測値と実際の値との誤差を量子化して符号化
する方法が用いられている。
Next, details of the configuration of the DPCM encoder 4 shown in FIG. 5 will be described. FIG. 7 is a block diagram showing a configuration example of a general DPCM encoder 4. In the encoding here, the sample value encoded as described above is once decoded (local decoding).
Then, a method is used in which a predicted value for the next sample value is obtained using the decoded value, and an error between the predicted value and the actual value is quantized and encoded.

10は標本値Xiが入力される入力端子、12は標本値Xi
予測値Pi(前値復号値)との減算を行う減算器、14は減
算器12より出力される差分値を量子化しDPCMコードYi
して出力端子16へ送出する量子化器である。18はDPCMコ
ードYiを差分値に複合する逆量子化器、20は予測値Pi
逆量子化器18の出力信号とを加算して差分値を標本値に
復元する加算器、22は加算器20の出力信号の振幅を所定
レンジに制限し、局部復号値Viを得るリミッタである。
24はリミッタ22より出力される局部復号値Viを次の標本
値Xi+1の予測値Pi+1として減算器12へ印加するD型フリ
ップフロップである。
10 is an input terminal to which the sample value X i is input, 12 is a subtractor for subtracting the sample value X i from the predicted value P i (predecoded value), and 14 is a difference value output from the subtractor 12. a quantizer to be sent to the output terminal 16 as the DPCM code Y i is quantized. 18 is an inverse quantizer that combines the DPCM code Y i into a difference value, 20 is an adder that adds the prediction value P i and the output signal of the inverse quantizer 18 to restore the difference value to a sample value, and 22 is the amplitude of the output signal of the adder 20 is limited to a predetermined range, a limiter to obtain a local decoded value V i.
24 is a D-type flip-flops to be applied to the subtractor 12 the locally decoded value V i output from the limiter 22 as the predicted value P i + 1 of the next sample values X i + 1.

次に、第7図の構成のDPCM符号化器4の動作について
説明する。
Next, the operation of the DPCM encoder 4 having the configuration shown in FIG. 7 will be described.

入力端子10に入力された標本値Xiは減算器12によって
予測値Piを減算する。この減算による差分値は、量子化
器14によって量子化され、DPCMコードYiとして出力端子
16へ出力する。また、量子化器14の出力は逆量子化器18
に印加され、ここでDPCMコードYiが差分値に復号された
後、加算器20に出力される。加算器20は差分値にD型フ
リップフロップ24より出力される予測値Piを加算する。
これにより差分値(量子化代表値)が標本値(局部復号
値)に復元される。復元された標本値は、リミッタ22で
その振幅が所定のレンジに制限された後、D型フリップ
フロップ24に印加される。D型フリップフロップ24はリ
ミッタ22より出力される局部復号値をクロックに同期し
て出力し、次の標本値Xi+1に対する予測値Pi+1として減
算器12に印加する。
The sample value X i input to the input terminal 10 is subtracted by the subtractor 12 from the predicted value P i . Difference value by the subtraction is quantized by the quantizer 14, the output terminal as the DPCM code Y i
Output to 16. The output of the quantizer 14 is the inverse quantizer 18
, Where the DPCM code Y i is decoded into a difference value, and then output to the adder 20. The adder 20 adds the prediction value P i which is outputted from the D-type flip-flop 24 to the difference value.
As a result, the difference value (quantized representative value) is restored to the sample value (locally decoded value). The restored sample value is applied to a D-type flip-flop 24 after its amplitude is limited to a predetermined range by a limiter 22. The D-type flip-flop 24 outputs the local decoded value output from the limiter 22 in synchronization with the clock, and applies it to the subtractor 12 as a predicted value P i + 1 for the next sample value X i + 1 .

一般に、予測値の差分値の分布は小さい値の部分に偏
っており、差分値を非線形量子化により符号化して伝送
することにより、情報の圧縮伝送が可能になる。
Generally, the distribution of difference values of predicted values is biased toward small values, and information is compressed and transmitted by encoding and transmitting the difference values by nonlinear quantization.

[発明が解決しようとする課題] 上記のような従来の符号化装置においては、予測値と
して前値、即ち2標本点前の値を用いているため、サブ
サンプルを行うと、標本点間の空間的距離が長くなって
予測精度が下がる。このため、量子化による歪みが画像
に現れ、エッジビジネス(エッジ部での画質劣化)、グ
ラニュラーノイズ(平坦部における再生画像のざらつ
き)等の劣化を招き、高画質の画像伝送が困難であっ
た。
[Problems to be Solved by the Invention] In the conventional encoding apparatus as described above, since a previous value, that is, a value two sample points before, is used as a predicted value, when sub-sampling is performed, the The spatial distance becomes longer and the prediction accuracy decreases. For this reason, distortion due to quantization appears in the image, causing degradation such as edge business (image quality deterioration at an edge portion) and granular noise (roughness of a reproduced image in a flat portion), and it has been difficult to transmit high-quality images. .

これを解決する手法としては、同一水平走査線上の標
本値だけではなく、他の走査線の標本値をも利用して、
予測値を生成する、所謂2次元予測を行い、予測精度を
上げる手法が考えられる。
As a method to solve this, not only sample values on the same horizontal scan line but also sample values of other scan lines are used,
A method of generating a predicted value, that is, performing a so-called two-dimensional prediction, and improving the prediction accuracy is conceivable.

ところが、差分符号化した符号を伝送する装置にあっ
ては、所謂誤りの伝播に留意する必要がある。この誤り
の伝播の発生は、伝送中の差分符号に誤りが発生した
際、この差分符号を用いて復号した復号値だけではな
く、この復号値を用いて復号される以後の復号値もすべ
て信頼できなくなることに起因する。
However, in a device for transmitting a differentially coded code, it is necessary to pay attention to so-called error propagation. This error propagation occurs when not only the decoded value decoded using this differential code but also all the decoded values decoded using this decoded value when an error occurs in the differential code being transmitted. Due to the inability to do so.

従って、上述の如き2次元予測を行う符号化装置にあ
っては、1つの復号値に誤りが発生すると他の複数の復
号値にその誤りが伝播することになってしまう。また、
特に伝送路として磁気記録再生系を想定した場合には連
続して伝送(記録再生)される符号に誤りが生じる、所
謂バースト誤りが発生することが多い。符号は一般にラ
スター順にて伝送されるので、これは画面上では水平方
向に連続する画素の誤りとなる。そして、画面の垂直方
向にも符号誤りが伝播することに伴い画面の大部分が再
現できないという事態すら憂慮される。
Therefore, in the encoding device that performs the two-dimensional prediction as described above, if an error occurs in one decoded value, the error propagates to a plurality of other decoded values. Also,
In particular, when a magnetic recording / reproducing system is assumed as a transmission path, a so-called burst error often occurs in a code which is continuously transmitted (recorded / reproduced). Since codes are generally transmitted in raster order, this is an error of pixels that are continuous in the horizontal direction on the screen. In addition, even if a code error propagates in the vertical direction of the screen, even a situation in which most of the screen cannot be reproduced is a concern.

この発明は、かかる問題点を解決するためになされた
もので、予測精度を向上させると共に、符号誤りの伝播
の影響を最小限に押えることのできる符号化装置を提供
することを目的とするものである。
The present invention has been made in order to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide an encoding device that can improve the prediction accuracy and minimize the influence of the propagation of a code error. It is.

[課題を解決するための手段] 上記目的を達成するために本発明の符号化装置は、ラ
スター走査順に画像信号を入力する入力手段と、前記入
力手段によって入力された画像信号をサブサンプリング
するサンプリング手段と、前記サンプリング手段によっ
てサンプリングされた標本値を予測符号化する予測符号
化手段とを有し、前記サンプリング手段は同一フィール
ドの隣接水平ラインにおいてサブサンプリングされた画
素が画面の垂直方向のライン上に並び、かつ同一フィー
ルドのサブサンプルされた隣接標本値間の距離が画面の
垂直方向よりも水平方向の方が大きくなるようにサブサ
ンプリングし、前記予測符号化手段は前記標本値と前記
標本値に対応する予測値との差分値を符号化し、前記予
測値は符号化しようとしている画素の標本値に対し画面
の垂直方向に整列する画素を用いて生成していることを
特徴とする。
[Means for Solving the Problems] To achieve the above object, an encoding apparatus according to the present invention comprises an input unit for inputting image signals in a raster scanning order, and a sampling unit for sub-sampling the image signal input by the input unit. Means, and predictive coding means for predictive coding the sample values sampled by the sampling means, wherein the sampling means is arranged such that pixels sub-sampled on adjacent horizontal lines of the same field are on a vertical line of the screen. And the sub-sampling is performed so that the distance between the sub-sampled adjacent sample values of the same field is greater in the horizontal direction than in the vertical direction of the screen, and the predictive encoding means performs the sample value and the sample value And encodes a difference value with a prediction value corresponding to the prediction value, and the prediction value is a sample value of a pixel to be encoded. Is generated using pixels aligned in the vertical direction of the screen.

[実施例] 第1図はこの発明の一実施例としての符号化装置の概
略構成を示すブロック図である。また、第2図は第1図
のDPCM符号化器9の詳細なブロック図である。尚、第1
図においては、第5図と同様の構成要素には同一符号を
用いたので、以下においては重複する説明を省略する。
Embodiment FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an encoding apparatus as one embodiment of the present invention. FIG. 2 is a detailed block diagram of the DPCM encoder 9 shown in FIG. The first
In the figure, the same components as those in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated below.

第1図に示すように、本実施例においては、第5図の
DPCM符号化器4,DPCM復号化器6に代えて第2図に示す構
成のDPCM符号化器39,DPCM復号化器42を用いると共に、D
PCM符号化器39とDPCM復号化器42との間に伝送順序変換
器40及び順序逆変換器41を設けたところに特徴がある。
As shown in FIG. 1, in this embodiment, in FIG.
In place of the DPCM encoder 4 and the DPCM decoder 6, a DPCM encoder 39 and a DPCM decoder 42 having the configuration shown in FIG.
It is characterized in that a transmission order converter 40 and an order reverse converter 41 are provided between the PCM encoder 39 and the DPCM decoder 42.

伝送順序変換器40は伝送順序を水平から垂直に変換す
る機能を有し、伝送順序逆変換器41は伝送順序変換器40
よりの信号の伝送順序を垂直から水平に変換する機能を
有している。
The transmission order converter 40 has a function of converting the transmission order from horizontal to vertical.
Has the function of converting the transmission order of signals from vertical to horizontal.

ここで、第2図にその構成を示すDPCM符号化器39の構
成について説明する。尚、第2図においては、第7図と
同様の構成要素には同一の符号を用いたので、以下にお
いては重複する説明を省略する。このDPCM符号化器39が
第7図のDPCM符号化器4と異なるところは、D型フリッ
プフロップ24に代えて1H(1水平走査期間)遅延線26を
設けた構成にある。
Here, the configuration of the DPCM encoder 39 whose configuration is shown in FIG. 2 will be described. Note that, in FIG. 2, the same reference numerals are used for the same components as those in FIG. This DPCM encoder 39 is different from the DPCM encoder 4 in FIG. 7 in that a 1H (one horizontal scanning period) delay line 26 is provided instead of the D-type flip-flop 24.

次に、第2図の構成による動作を説明する。ここで
は、DPCMコードYiを生成し、これを用いて復号する過程
は第7図の場合と同様であるので説明を省略する。
Next, the operation of the configuration shown in FIG. 2 will be described. Here, the process of generating the DPCM code Y i, decoded using this is omitted because it is similar to the case of Figure 7.

リミッタ22より出力された局部復号値Viは1H遅延線26
に入力される。1H遅延線26は局部復号値Viに対し1水平
走査線部の遅延を施し、これを予測値Piとして減算器12
へ出力する。この予測値Piは前値では無く、画面上で1
水平走査線上方の標本点になる。
Local decoding value V i output from the limiter 22 is the 1H delay line 26
Is input to 1H delay line 26 is subjected to a delay of one horizontal scanning line unit to a local decoded value V i, subtractor 12 as the predicted value P i
Output to This predicted value Pi is not the previous value, but is 1 on the screen.
This is the sample point above the horizontal scanning line.

第5図〜第7図に示した装置においては、標本値Xi
予測値Piとの画像上の距離(以下、予測距離という)
は、前値を取り、2/fsであったが、本実施例では第6図
に示す如く2/νになる。標本化周波数fsの取り方として
は、テレビジョン信号の伝送帯域幅の2倍より少し上に
なるように設定する。例えば、ハイビジョン(高品位テ
レビジョン)信号の場合、伝送帯域は20MHzであるか
ら、標本化周波数fsは約44MHz〜48MHzであればよい。通
常、テレビジョン信号の伝送帯域は、垂直方向に換算し
たものに対し、所謂ケルファクターと呼ばれる係数を掛
けて決定されている。ハイビジョンの場合、ケルファク
ターは約0.56であり、標本化周波数fsを伝送帯域の2倍
にした時の水平方向の標本点間距離1/fsは、走査線間距
離1/νに対して1/0.56=1.78倍遠くなる。通常、標本化
周波数fsは、テレビジョン信号をA/D変換する場合の前
値フィルタの実現性を考えて伝送帯の2.2倍以上にと
る。そこで、これを考慮してハイビジョン信号に対して
標本化周波数fsを、fs=48MHzと設定した場合、1/νに
対して1/fsは約1.45倍の距離になる。この比は従来例と
本実施例との予測距離の比に該当し、本実施例の方が短
い予測距離になることから、予測精度が上がり、量子化
による歪みが抑えられ、高画質化が可能になる。
In the apparatus shown in FIG. 5-FIG. 7, the distance on the image between the predicted value P i and sample values X i (hereinafter, referred to as predicted distance)
Takes the previous value, 2 / f s and a was, but in the present embodiment becomes 2 / [nu as shown in Figure 6. The way of taking the sampling frequency f s, is set to be slightly above than twice the transmission bandwidth of the television signal. For example, in the case of HDTV (high definition television) signals, because the transmission band is 20 MHz, the sampling frequency f s may be about 44MHz~48MHz. Normally, the transmission band of a television signal is determined by multiplying a signal converted in the vertical direction by a coefficient called a so-called Kell factor. For HDTV, Kell-factor is about 0.56, the horizontal sampling point distance 1 / f s at the time of the sampling frequency f s to twice the transmission band for inter-scan-line distance 1 / [nu 1 / 0.56 = 1.78 times farther. Normally, the sampling frequency f s, it takes more than 2.2 times the transmission band considered the feasibility of the previous value filter in the case of A / D converts the television signal. Therefore, the sampling frequency f s with respect to HDTV signals in consideration of this, if you set the f s = 48 MHz, 1 / f s with respect to 1 / [nu is a distance of about 1.45 times. This ratio corresponds to the ratio of the predicted distance between the conventional example and the present embodiment. Since the present embodiment has a shorter predicted distance, the prediction accuracy is increased, distortion due to quantization is suppressed, and high image quality is improved. Will be possible.

しかし、前記したDPCM符号化器39では、予測を垂直方
向に行うと共に、出力を水平方向(ラスター走査方向)
に行っている。この様に予測を垂直方向に行うことによ
り、伝送路上で伝送誤りが生じた場合、画面の垂直方向
に誤り伝播を生じる。特に、予測係数を1とした局部復
号器に完全積分形を用いた場合、誤り伝播は局部復号器
がリセット(例えば、垂直ブランキング期間に1H遅延線
26の内容をリセットすることにより行う)が行われるま
で継続される。そして、上記リセット方法による場合、
画面上で生じた誤りは画面の下端まで伝播する。
However, in the above-mentioned DPCM encoder 39, prediction is performed in the vertical direction, and output is also performed in the horizontal direction (raster scanning direction).
Have gone to. By performing the prediction in the vertical direction in this way, when a transmission error occurs on the transmission path, error propagation occurs in the vertical direction of the screen. In particular, when the complete integral type is used for the local decoder with a prediction coefficient of 1, error propagation is reset by the local decoder (for example, a 1H delay line during a vertical blanking period).
This is done by resetting the contents of 26). And in the case of the above reset method,
Errors that occur on the screen propagate to the bottom of the screen.

第3図に示すように、例えば、ランダム誤りaが生じ
た場合には図示の如く誤りが伝播する。また、伝送路と
して磁気テープに記録・再生を行うような系では、符号
誤りは連続伝送される符号に発生する可能性が高く、画
面の水平方向に符号の伝送を行うと第3図bに示す如き
バースト誤りが発生し易い。即ち、このバースト誤りb
は画面上水平方向に連続した符号誤りとなり、かつ各々
が垂直方向に伝播する形態をとるため、大きな面積に及
ぶ誤りとなって現れ、極めて見苦しいものとなる。一
方、ランダム誤りaに対しては、例えばパリティチェッ
ク等の方法によってランダム誤りaの発生を検出し、そ
の発生ラインの左右の画素から補間を施すことにより、
誤りを修正することができる。しかし、バースト誤りb
による画像の劣化を上記修正によって低減することは不
可能である。
As shown in FIG. 3, for example, when a random error a occurs, the error propagates as shown. In a system in which recording and reproduction are performed on a magnetic tape as a transmission path, a code error is highly likely to occur in a code transmitted continuously. Burst errors as shown are likely to occur. That is, this burst error b
Is a code error that continues in the horizontal direction on the screen, and each of them takes the form of propagating in the vertical direction, so that it appears as an error covering a large area, which is extremely unsightly. On the other hand, for the random error a, for example, the occurrence of the random error a is detected by a method such as parity check, and interpolation is performed from the left and right pixels of the line where the random error a is generated.
Errors can be corrected. However, the burst error b
It is impossible to reduce the deterioration of the image due to the above-mentioned correction.

そこで、本実施例では第1図に示すように、伝送順序
変換器10及び伝送順序逆変換器11を設けて伝送路上に起
こる上記バースト誤りに従う誤り伝播の画像への悪影響
を低減し、画質劣化を抑えている。この誤り伝播対策と
前記DPCM符号化器39とによる予測精度の向上対策とによ
り、極めて高画質な画像の伝送が可能になる。
Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 1, a transmission order converter 10 and a transmission order inverse converter 11 are provided to reduce the adverse effect on the image of the error propagation according to the burst error occurring on the transmission path, and Is suppressed. By taking measures against the error propagation and measures to improve the prediction accuracy by the DPCM encoder 39, it is possible to transmit an image with extremely high image quality.

DPCM符号化器39から出力されるDPCMコードYiは、伝送
順序変換器40に入力される。伝送順序変換器40は、1画
面分以上の容量のメモリを備え、入力されたDPCMコード
Yiを一旦1画面分だけ格納する。この後、画面の垂直方
向に読出して伝送路5へ送出する。この操作により、DP
CMコードYiの伝送順序が水平から垂直に変換される。
The DPCM code Y i output from the DPCM encoder 39 is input to the transmission order converter 40. The transmission order converter 40 has a memory having a capacity of one screen or more, and receives the input DPCM code.
Y i is temporarily stored for one screen. Thereafter, the data is read out in the vertical direction of the screen and transmitted to the transmission path 5. With this operation, DP
Transmission order of CM code Y i is converted from the horizontal to the vertical.

水平/垂直変換されたDPCMコードYiは、伝送路5を経
由して伝送順序逆変換器41に供給される。伝送順序逆変
換器41では、送られてきた信号の伝送順序を垂直から水
平に変換してDPCM復号化器42へ入力する。伝送順序逆変
換器41の出力信号はDPCM復号化器42によって8ビットに
伸長され、さらに補間フィルタ7によって伝送されなか
った標本点を補間し、元の信号に復元して出力端子8へ
送出する。
The horizontal / vertical converted DPCM code Y i is supplied to the transmission order reverse converter 41 via the transmission path 5. In the transmission order reverse converter 41, the transmission order of the transmitted signal is converted from vertical to horizontal and input to the DPCM decoder 42. The output signal of the transmission order inverter 41 is expanded to 8 bits by the DPCM decoder 42, and the interpolation filter 7 interpolates the sample points not transmitted, restores the original signal, and sends it to the output terminal 8. .

尚、DPCM復号化器42の構成に第2図のDPCM符号化器の
逆量子化器18の入力側を入力とし、リミッタ22の出力を
出力Viとする。即ち、第2図のDPCM符号化器の減算器
に、量子化器14を除いた部分より構成される。
Incidentally, the input side of the second view of the DPCM coder inverse quantizer 18 and input to the configuration of the DPCM decoder 42, the output of the limiter 22 and the output V i. In other words, the DPCM encoder shown in FIG.

第4図は伝送誤りがあった場合の本実施例における画
面上の誤りの状態を示す説明図である。第4図より明ら
かなように、本実施例発明によれば、ランダム誤りaに
伴う誤り伝播は従来と同様であるが、バースト誤りbは
伝送方向即ち画面垂直方向に連続的に配設されるように
なる。このため、誤りの伝播は垂直方向に1本だけにな
り、ランダム誤りaの場合と同様に左右の画素から補間
を行うことができるので、画質劣化を低減することがで
きる。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the state of an error on the screen in the present embodiment when there is a transmission error. As apparent from FIG. 4, according to the present invention, the error propagation accompanying the random error a is the same as the conventional one, but the burst error b is continuously arranged in the transmission direction, that is, in the vertical direction of the screen. Become like For this reason, only one error is propagated in the vertical direction, and interpolation can be performed from the left and right pixels as in the case of the random error a, so that image quality degradation can be reduced.

尚、上記実施例ではビデオ信号をフィールドオフセッ
ト・サブサンプリングして各フィールドの標本点が格子
状に配置されるため、予測値の生成には画面の垂直方向
に隣接した画素を利用したが、ビデオ信号をラインオフ
セット・サブサンプリングした場合には画面上で最も近
接した画素は斜め方向に配置されることになる。この場
合には、予測値の生成に、符号化しようとする画素の斜
め上の画素に対応する標本値を用いることにより予測精
度を上げることができ、符号の伝送順序についても画面
の斜め方向に変換することにより、同様にバースト誤り
に伴う誤りの伝播による再生画像への悪影響を最小限に
抑えることができる。
In the above embodiment, since the video signal is subjected to field offset sub-sampling and the sample points of each field are arranged in a grid pattern, pixels adjacent in the vertical direction of the screen are used to generate predicted values. When the signal is subjected to line offset subsampling, the pixels closest to the screen are arranged obliquely. In this case, the prediction accuracy can be improved by using a sample value corresponding to a pixel obliquely above the pixel to be encoded in generating the prediction value, and the code transmission order is also oblique in the screen. By performing the conversion, similarly, it is possible to minimize the adverse effect on the reproduced image due to the propagation of the error accompanying the burst error.

[発明の効果] 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、同
一フィールドの隣接水平ラインにおいてサブサンプリン
グされた画素が画面の垂直方向のライン上に並び、かつ
同一フィールドのサブサンプルされた隣接標本値間の距
離が画面の垂直方向よりも水平方向の方が大きくなるよ
うに入力された画像信号をサブサンプリングし、サブサ
ンプリングされた標本値と前記標本値に対応する予測値
との差分値により符号化し、前記予測値は符号化しよう
としている画素の標本値に対し画面の垂直方向に整列す
る画素を用いて生成しているので、サブサンプリングさ
れた画像信号に対する予測誤差を極めて少なくすること
ができ、画質劣化を抑えながら高能率な符号化を達成す
ることができる。
[Effects of the Invention] As is apparent from the above description, according to the present invention, pixels sub-sampled on adjacent horizontal lines of the same field are arranged on a vertical line of the screen, and sub-sampled in the same field. The input image signal is sub-sampled so that the distance between adjacent sample values in the horizontal direction is greater than in the vertical direction of the screen, and the sub-sampled sample value is compared with the predicted value corresponding to the sample value. Since the prediction value is encoded using a pixel that is aligned in the vertical direction of the screen with respect to the sample value of the pixel to be encoded, the prediction error for the sub-sampled image signal is extremely small. It is possible to achieve highly efficient encoding while suppressing image quality deterioration.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図はこの発明の符号化装置の一実施例の主要構成を
示すブロック図、第2図は第1図中のDPCM符号化器の詳
細構成を示すブロック図、第3図は伝送順序変換を行わ
ない場合の誤り伝播の様子を説明するための図、第4図
は伝送順序変換を行った場合の誤り伝播の様子を説明す
るための図、第5図は一般的な符号化装置を示すブロッ
ク図、第6図は第5図のサブサンプラによるサンプリン
グパターンを示す説明図、第7図は第5図中の示したDP
CM符号化器の構成を示すブロック図である。 図中. 3:サブサンプラ 5:伝送路 12:減算器 14:量子化器 18:逆量子化器 20:加算器 22:リミッタ 26:1H遅延線 39:DPCM符号化器 40:伝送順序変換器 41:伝送順序逆変換器 42:DPCM復号化器 Pi:予測値 Vi:局部復号値 Xi:標本値
FIG. 1 is a block diagram showing a main configuration of an embodiment of an encoding apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing a detailed configuration of a DPCM encoder in FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is a diagram for explaining the state of error propagation in the case where transmission is not performed, FIG. 4 is a diagram for explaining the state of error propagation in the case where transmission order conversion is performed, and FIG. FIG. 6 is an explanatory diagram showing a sampling pattern by the subsampler of FIG. 5, and FIG. 7 is a DP shown in FIG.
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a CM encoder. In the figure. 3: Subsampler 5: Transmission line 12: Subtractor 14: Quantizer 18: Dequantizer 20: Adder 22: Limiter 26: 1H delay line 39: DPCM encoder 40: Transmission order converter 41: Transmission order Inverter 42: DPCM decoder P i : Predicted value V i : Local decoded value X i : Sample value

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】ラスター走査順に画像信号を入力する入力
手段と、 前記入力手段によって入力された画像信号をサブサンプ
リングするサンプリング手段と、 前記サンプリング手段によってサンプリングされた標本
値を予測符号化する予測符号化手段とを有し、 前記サンプリング手段は同一フィールドの隣接水平ライ
ンにおいてサブサンプリングされた画素が画面の垂直方
向のライン上に並び、かつ同一フィールドのサブサンプ
ルされた隣接標本値間の距離が画面の垂直方向よりも水
平方向の方が大きくなるようにサブサンプリングし、 前記予測符号化手段は前記標本値と前記標本値に対応す
る予測値との差分値を符号化し、前記予測値は符号化し
ようとしている画素の標本値に対し画面の垂直方向に整
列する画素を用いて生成していることを特徴とする符号
化装置。
An input unit for inputting image signals in a raster scanning order; a sampling unit for sub-sampling the image signal input by the input unit; and a predictive code for predictively encoding a sample value sampled by the sampling unit. The sampling means is arranged such that pixels sub-sampled on adjacent horizontal lines of the same field are arranged on a vertical line of the screen, and a distance between sub-sampled adjacent sample values of the same field is displayed on the screen. Sub-sampling so that the horizontal direction is larger than the vertical direction, the prediction encoding means encodes a difference value between the sample value and a prediction value corresponding to the sample value, and the prediction value is encoded. Make sure that the sample value of the pixel you are trying to generate is generated using pixels aligned in the vertical direction of the screen. An encoding device characterized by the following.
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