JP3334255B2 - High efficiency coding device - Google Patents

High efficiency coding device

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JP3334255B2
JP3334255B2 JP15794693A JP15794693A JP3334255B2 JP 3334255 B2 JP3334255 B2 JP 3334255B2 JP 15794693 A JP15794693 A JP 15794693A JP 15794693 A JP15794693 A JP 15794693A JP 3334255 B2 JP3334255 B2 JP 3334255B2
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順子 石本
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はディジタルビデオテープ
レコーダ(以下、ディジタルVTRと記す)等のように
ディジタル映像情報データを記録するディジタル信号記
録再生装置において用いられ、特に、ディジタル映像情
報データに対してそのデータ量を圧縮符号化する高能率
符号化装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is used in a digital signal recording / reproducing apparatus for recording digital video information data, such as a digital video tape recorder (hereinafter, referred to as a digital VTR). The present invention relates to a high-efficiency encoding apparatus for compressing and encoding the data amount.

【0002】[0002]

【従来の技術】図17は従来の高能率符号化装置の構成
を示すブロック図である。図において、1は入力ディジ
タル画像データであり輝度信号(以下、Yデータ或いは
単にYと表記する)と2種類の色差信号(以下、2種類
の色差信号をUデータ及びVデータ、或いは単にU,V
と表記する)よりなる。2は入力ディジタル画像データ
1すなわちY,U,Vをそれぞれ8画素×8ラインのブ
ロック(以下、このブロックをDCTブロックと表記す
る)単位にブロック化を行った後、予め定められた順序
にて上記DCTブロック単位にシャフリング処理を行う
シャフリング処理回路、3は入力DCTブロックに離散
的コサイン変換(以下、DCT変換、あるいは単にDC
Tと表記する)操作を行いDCT係数を出力するDCT
変換器、4はDCT係数を予め定められた値にて量子化
処理を行う量子化器、5は量子化データを可変長符号化
する可変長符号器、6は可変長符号化されたデータを一
時的に蓄えるバッファ、8は符号化された出力データ、
7はバッファ6に入力されるデータ量を計測しデータ量
によって量子化器4の量子化値を制御するレート制御回
路である。
2. Description of the Related Art FIG. 17 is a block diagram showing a configuration of a conventional high efficiency coding apparatus. In the figure, reference numeral 1 denotes input digital image data, which is a luminance signal (hereinafter, referred to as Y data or simply Y) and two types of color difference signals (hereinafter, two types of color difference signals are referred to as U data and V data, or simply U, V
). 2, the input digital image data 1, that is, Y, U, and V are divided into blocks of 8 pixels × 8 lines (hereinafter, this block is referred to as a DCT block). The shuffling processing circuit 3 for performing the shuffling process in units of the DCT blocks is used to perform discrete cosine transform (hereinafter, referred to as DCT transform or simply DC
DCT that performs operations and outputs DCT coefficients
A transformer 4 is a quantizer that performs a quantization process on DCT coefficients at a predetermined value, 5 is a variable length encoder that performs variable length encoding of quantized data, and 6 is a variable length encoded data. Buffer for temporarily storing, 8 is encoded output data,
Reference numeral 7 denotes a rate control circuit that measures the amount of data input to the buffer 6 and controls the quantization value of the quantizer 4 based on the amount of data.

【0003】次に動作について説明をする。入力された
画像ディジタルデータ1はシャフリング部2で、縦横そ
れぞれ8(ライン)×8(画素)を1つのブロックとし
た形でDCTブロックが形成された後、(以下、DCT
ブロック内のi行j列目のデータ値をf(i,j)で表
すことにする。またi、jを空間座標と呼ぶ)このDC
Tブロックを単位としてシャフリング処理が施される。
シャフリング処理の施された上記DCTブロック内の6
4画素のデータは、DCT変換器3でDCT変換が施さ
れる。
Next, the operation will be described. The input image digital data 1 is formed by a shuffling unit 2 into DCT blocks each having 8 (lines) × 8 (pixels) as one block in the vertical and horizontal directions.
The data value at the i-th row and the j-th column in the block is represented by f (i, j). Also, i and j are called spatial coordinates.) This DC
Shuffling processing is performed in units of T blocks.
6 in the DCT block subjected to shuffling processing
DCT conversion is performed on the data of the four pixels by the DCT converter 3.

【0004】ここで離散コサイン変換(DCT変換)に
ついて簡単に説明をつけ加えておく。この変換は次式を
演算することにより行われる。
Here, the discrete cosine transform (DCT transform) will be briefly described. This conversion is performed by calculating the following equation.

【0005】[0005]

【数1】 (Equation 1)

【0006】変換結果は図18、あるいは図19に示す
ように、縦横8×8個のデータブロックとして得られ、
u行v列目のデータをF(u,v)と表記する。データ
ブロックのうち、左上隅のシーケンス0番のデータをD
C係数と呼び、またシーケンス1から63までをAC係
数値と呼び、中でもシーケンス番号の小さいものは低域
係数、大きいものは高域係数と呼ばれる。(図19参
照)一般に、DCT変換の施されたデータは、上記低域
側の成分にパワースペクトラムが集中する。DCT変換
後の各変換係数はDCT変換器3より図19に示すシー
ケンス番号順にジグザグスキャニングと呼ばれるスキャ
ニング方式によりパワースペクトラムが集中する低域側
のデータより順に出力される。図18には、出力順序を
矢印で示した。図示された通りシーケンス0から63ま
で順次出力が行われる。
The conversion result is obtained as 8 × 8 data blocks as shown in FIG. 18 or FIG.
The data in the u-th row and the v-th column is represented as F (u, v). The data of sequence 0 in the upper left corner of the data block is
Sequences 1 to 63 are referred to as AC coefficient values, and sequences 1 to 63 are referred to as AC coefficient values. Among them, the one with a small sequence number is called a low-frequency coefficient, and the one with a large sequence number is called a high-frequency coefficient. (See FIG. 19) Generally, in the data subjected to DCT conversion, the power spectrum is concentrated on the above-mentioned low-frequency component. Each transform coefficient after the DCT transform is output from the DCT converter 3 in the order of the sequence number shown in FIG. 19 and in order from the lower band side data where the power spectrum is concentrated by a scanning method called zigzag scanning. In FIG. 18, the output order is indicated by arrows. As shown in the drawing, the output is sequentially performed from the sequences 0 to 63.

【0007】直交変換後のデータはそれぞれ量子化器4
に入力され、量子化が行われる。この量子化動作を図2
0を用いて説明を行う。図において、41はDCT変換
器3より出力されるDCT変換係数F(u,v)の入力
端子、42は量子化テーブル値が入力される入力端子、
44は乗算器、45は除算器、46は除算回路45の出
力を予め定められたビット幅に丸める丸め回路、47は
出力端子である。
[0007] The data after the orthogonal transform is quantized by a quantizer 4.
And quantized. This quantization operation is shown in FIG.
Description will be made using 0. In the figure, reference numeral 41 denotes an input terminal of a DCT transform coefficient F (u, v) output from the DCT converter 3, 42 denotes an input terminal to which a quantization table value is input,
44 is a multiplier, 45 is a divider, 46 is a rounding circuit for rounding the output of the division circuit 45 to a predetermined bit width, and 47 is an output terminal.

【0008】まず始め、入力端子42より入力された量
子化テーブル値T(u、v)は乗算器44で、レート制
御回路7より出力されるレート制御変数Kと乗算され
る。量子化テーブル値は、図21に示すような8×8個
の数値テーブルとして予め適当な数値が定められてい
る。DCTの時と同様にu行v列目の量子化値をT
(u,v)と表記する。また、レート制御変数Kはレー
ト制御回路7にて与えられ、前述の量子化テーブル値T
(u,v)と乗算器44にて乗算が行われる。
First, the quantization table value T (u, v) input from the input terminal 42 is multiplied by the rate control variable K output from the rate control circuit 7 by the multiplier 44. As the quantization table values, appropriate numerical values are determined in advance as 8 × 8 numerical value tables as shown in FIG. As in the case of DCT, the quantization value of the u-th row and the v-th column is represented by T
(U, v). The rate control variable K is given by the rate control circuit 7, and the above-described quantization table value T
Multiplication is performed by the multiplier 44 with (u, v).

【0009】入力端子41に入力されたDCT変換係数
F(u,v)は、除算回路45で、上記乗算結果で除算
される。この除算結果は丸め回路46にて適当な有効数
字内に丸め演算が行われ、結果数値を出力端子47より
出力する。この動作を数式で表現すれば次式の様にな
る。
The DCT transform coefficient F (u, v) input to the input terminal 41 is divided by the division circuit 45 by the above multiplication result. The result of the division is rounded to an appropriate significant figure by a rounding circuit 46, and the resulting numerical value is output from an output terminal 47. This operation can be expressed by the following equation.

【0010】[0010]

【数2】 (Equation 2)

【0011】次に可変長符号器5(以下、VLCと略記
する)の説明をする 図22は従来の可変長符号器の一
般的な構成を示すブロック図である。図において、51
は符号化手段への入力ディジタルデータ、52は出力デ
ィジタルデータである。可変長符号化器5自体は符号化
テーブル5bと符号器5aにより構成され、互いに接続
線5c,5dにより接続されている。
Next, the variable length encoder 5 (hereinafter abbreviated as VLC) will be described. FIG. 22 is a block diagram showing a general configuration of a conventional variable length encoder. In the figure, 51
Is input digital data to the encoding means, and 52 is output digital data. The variable-length encoder 5 itself includes an encoding table 5b and an encoder 5a, and is connected to each other by connection lines 5c and 5d.

【0012】次に、可変長符号化器5の動作を簡単に説
明する。入力されたディジタルデータ51は符号器5a
によって読みとられ、入力データ値によって符号化テー
ブル5bを信号線5dを介し参照し、符号を信号線5c
より得て出力ディジタル52として出力動作を行う。
Next, the operation of the variable length encoder 5 will be briefly described. The input digital data 51 is transmitted to the encoder 5a.
The encoding table 5b is read via the signal line 5d according to the input data value, and the code is read by the signal line 5c.
Then, an output operation is performed as the output digital 52.

【0013】この場合、符号テーブル5bは入力データ
51の生起確率に応じて符号データのビット長を可変と
する様に設定しておく。すなわち、データDiの生起確
率がPiであり、その時の符号化後の符号長をLiとす
ると、入力データDj、Dkに対し、それぞれの場合の
生起確率が Pj > Pk ならば、符号化後の符号長を Lj ≦ Lk となる様に設定しておけば符号後データ総量は全体とし
て入力データより少なくすることが可能となる。
In this case, the code table 5b is set so that the bit length of the code data is variable according to the occurrence probability of the input data 51. That is, assuming that the occurrence probability of the data Di is Pi and the encoded code length at that time is Li, if the occurrence probability in each case is Pj> Pk for the input data Dj and Dk, If the code length is set so that Lj ≦ Lk, the total amount of post-code data can be made smaller than the input data as a whole.

【0014】仮に入力データが6ビット固定長の0、1
0、20、30の4種であり、生起確率がそれぞれ50
%、30%、10%、10%であった場合を想定する。
それぞれの、データに対して、生起確立の大きいものか
ら順に図23に示すように符号を割り当てるものとす
る。
If the input data is a fixed length of 6 bits 0, 1,
0, 20, and 30 with an occurrence probability of 50
%, 30%, 10%, and 10%.
It is assumed that codes are assigned to the respective data in ascending order of probability of occurrence as shown in FIG.

【0015】この場合、入力データ列が例えば0、2
0、0、0、30、10、0、10、0、10であった
とすると、入力データの必要総ビット数は6ビット×1
0語=60ビットであるが、図23に示すテーブルによ
り符号化を行うと全17ビットで符号化することが可能
であり、結果として総データ量を減ずることが可能とな
る。
In this case, if the input data string is, for example, 0, 2,
Assuming that 0, 0, 0, 30, 10, 10, 0, 10, 0, and 10, the required total number of bits of input data is 6 bits × 1
Although 0 words = 60 bits, if encoding is performed using the table shown in FIG. 23, encoding can be performed with all 17 bits, and as a result, the total data amount can be reduced.

【0016】こうして情報圧縮された符号化データは次
にバッファ6に入力される。ここでは符号化データを一
時的に蓄える。一方、レート制御回路7では、逐次バッ
ファ6に蓄えられているその時点までの符号化データ量
を計測して、最終的に符号量が適切な値になるようにレ
ート制御変数Kを出力する。レート制御変数Kは前述の
量子化器4に接続されており、上述の動作を行わしめ
る。
[0016] The coded data that has undergone the information compression is input to the buffer 6. Here, the encoded data is temporarily stored. On the other hand, the rate control circuit 7 measures the coded data amount stored in the buffer 6 up to that point in time, and outputs the rate control variable K so that the code amount finally becomes an appropriate value. The rate control variable K is connected to the above-described quantizer 4 and performs the above-described operation.

【0017】この様子をディジタルVTRに用いた場合
を例にして説明を行う。例えば、1画面分の入力映像デ
ータをテープ上のトラック10本に記録する場合を考え
てみる。当然のことながらトラック1本に入るデータ量
は皆等しい。ここで入力データ数が1画面の半分まで符
号化が行われたとき、符号量はトラック5本分の分量で
あったなら理想的な符号化がここまで行われてきたこと
になる。ところが、その時点でトラック7本分の分量が
あったとすると残り半分の画像データを3本のトラック
に納めなければならず、それまで行ってきた符号化をそ
のまま続けるのは無理がある。さらなる情報圧縮をしな
ければならない。そのためにはレート制御変数Kを大き
くして量子化器4より出力されるデータ値を小さくする
必要がある。
A description will be given of an example in which this situation is used for a digital VTR. For example, consider a case where input video data for one screen is recorded on ten tracks on a tape. As a matter of course, the amount of data contained in one track is equal. Here, when the number of input data is encoded to half of one screen, if the code amount is the amount of five tracks, ideal encoding has been performed so far. However, if there is an amount of data for seven tracks at that time, the remaining half of the image data must be stored in three tracks, and it is impossible to continue the encoding performed so far. Further information compression has to be done. For that purpose, it is necessary to increase the rate control variable K and reduce the data value output from the quantizer 4.

【0018】レート制御変数Kを大きくすると量子化器
4の出力値は小さくなり、取り得る数値も種類が減る。
これは出力数値が限られることを意味し、特定の数値を
取る確率が上昇することになる。よって、可変長符号化
器5では、短いコードが割り当てられる様になるため、
結果として符号量を減らすことが可能となる。同様にあ
る時点での符号量が目標値に対して小さすぎる場合は逆
にレート制御変数Kを小さくしてやれば符号量が上昇す
ることになる。このレート制御変数Kを適宜操作するこ
とによって1画面分のデータを正確に10本のトラック
に書き込むことが可能となる。
When the rate control variable K is increased, the output value of the quantizer 4 decreases and the number of possible values decreases.
This means that the output numerical value is limited, and the probability of taking a specific numerical value increases. Therefore, in the variable-length encoder 5, a short code is assigned.
As a result, the code amount can be reduced. Similarly, if the code amount at a certain point in time is too small with respect to the target value, conversely, if the rate control variable K is reduced, the code amount will increase. By appropriately operating the rate control variable K, data for one screen can be accurately written on ten tracks.

【0019】上述のようにして圧縮符号化されたデータ
は順次テープ上に記録される。レート制御によって1画
面分の映像データ(以下、フレームデータ或いは単にフ
レームと略記する)を上記例では10トラックに正確に
書き込むことが可能となる。
The data compressed and encoded as described above are sequentially recorded on a tape. By the rate control, video data for one screen (hereinafter abbreviated as frame data or simply a frame) can be accurately written on 10 tracks in the above example.

【0020】この様に従来の高能率符号化装置はを搭載
するデジタルVTRでは、DCTブロック単位で符号化
が行われた映像データを、DCTブロック単位にバッフ
ァ6より順番に読み出し映像データを磁気テープ上に記
録していた。一方、ディジタルVTRに代表される蓄積
メディアにおいては、通常の記録再生機能以外に高速再
生などの特殊再生機能が必要となる。家庭用の磁気記録
再生装置(以下、VTRと記す)では、数種類の変速再
生速度が要求され、特に2倍速再生は必要不可欠な商品
コンセプトとなっている。上記のような、記録フォーマ
ットを有するディジタルVTRで高速再生を行った場
合、磁気テープ上からは間欠的に映像データが再生され
る。間欠的に得られた再生データを用いて再生画像を合
成する際、2倍速のような整数倍速の場合、磁気テープ
上の特定部分(特定の位置)しか再生されない様な状態
では合成画面上の特定の位置のDCTブロックのデータ
が読み取れず、再生画像上に固定絵柄のノイズとなって
現れてしまうという不具合があった。
As described above, in a digital VTR equipped with a conventional high-efficiency coding apparatus, video data coded in DCT block units is read out sequentially from the buffer 6 in DCT block units, and the video data is read on a magnetic tape. Was recorded above. On the other hand, a storage medium represented by a digital VTR requires a special reproduction function such as a high-speed reproduction in addition to a normal recording and reproduction function. In a home magnetic recording / reproducing apparatus (hereinafter, referred to as VTR), several types of variable speed reproduction speeds are required. In particular, double speed reproduction is an indispensable product concept. When high-speed reproduction is performed by a digital VTR having a recording format as described above, video data is intermittently reproduced from the magnetic tape. When a reproduced image is synthesized by using intermittently obtained reproduction data, if the reproduction speed is an integer multiple speed such as 2 ×, only a specific portion (specific position) on the magnetic tape is reproduced, and the reproduction screen is displayed. There is a problem that data of a DCT block at a specific position cannot be read, and appears as noise of a fixed pattern on a reproduced image.

【0021】[0021]

【発明が解決しようとする課題】従来の高能率符号化装
置は以上の様に構成されていたため、高速再生時に固定
絵柄のノイズが再生画面に残るという不具合があった。
以下、この不具合の発生する原因を簡単に説明する。
Since the conventional high-efficiency coding apparatus is configured as described above, there is a problem that noise of a fixed picture remains on a reproduction screen during high-speed reproduction.
Hereinafter, the cause of this problem will be briefly described.

【0022】まず、高速再生時の再生状況について説明
を行う。図24に2倍速再生時のトラックパターンと回
転ヘッドの走査軌跡の関係を示す。ヘッド構成としては
図25に示す様に180゜対向配置した2チャンネルコ
ンビネーションヘッドを用いた。また、記録フォーマッ
トとしては上述の1フレームを10本のトラックに記録
する場合について行った。高速再生時には回転ヘッドは
複数本のトラックを横切って走査するため再生信号は間
欠的にしか得られない。これは再生時に、走査ヘッドと
同一のアジマス記録された部分の信号しか得られないた
めであり、図中斜線で示した部分が再生される部分にな
る。従って、トラックの両端部分に記録された情報は全
く再生されず、その部分に記録されていた映像情報は全
く復画されないことになる。結果として固定絵柄のノイ
ズが画面上に残ることになる。これは再生画像に致命的
な影響を与える。こうした問題を解決するためには、例
えば可動ヘッドや特殊再生専用追加ヘッドを用いる方法
が考えられるが、いずれも大幅なコストアップを招くこ
とになり現実的ではない。
First, a description will be given of a reproduction state at the time of high-speed reproduction. FIG. 24 shows the relationship between the track pattern and the scanning trajectory of the rotary head at the time of double speed reproduction. As the head configuration, a two-channel combination head arranged 180 ° facing each other as shown in FIG. 25 was used. As a recording format, a case was described in which one frame was recorded on ten tracks. At the time of high-speed reproduction, the rotary head scans across a plurality of tracks, so that a reproduction signal can be obtained only intermittently. This is because only the signal of the same azimuth-recorded portion as that of the scanning head can be obtained at the time of reproduction, and the hatched portion in the drawing is the portion to be reproduced. Therefore, the information recorded at both ends of the track is not reproduced at all, and the video information recorded at that portion is not reproduced at all. As a result, fixed picture noise remains on the screen. This has a fatal effect on the reproduced image. In order to solve such a problem, for example, a method using a movable head or an additional head dedicated to special reproduction is conceivable, but all of these methods cause a significant increase in cost and are not realistic.

【0023】本例で2倍速再生のシミュレーション結果
を図26に示す。図26はドラム回転速度を記録再生共
に同じにした場合の再生画像で、ヘッド走査軌跡が固定
化されてしまっているため映像情報が得られない部分が
画面上固定絵柄のノイズ(灰色のブロック)となって現
れているといった問題点がある。
FIG. 26 shows a simulation result of double speed reproduction in this example. FIG. 26 is a reproduced image when the drum rotation speed is the same for both recording and reproduction. The portion where video information cannot be obtained because the head scanning locus is fixed is noise of a fixed picture on the screen (gray block). There is a problem that it appears.

【0024】本発明は上記のような問題点を解消するた
めになされたもので、良好な再生画像が得られる高能率
符号化装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve the above problems, and has as its object to provide a high-efficiency encoding apparatus capable of obtaining a good reproduced image.

【0025】[0025]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明に係る高
能率符号化装置はディジタル画像データを圧縮して符
号化する高能率符号化装置において、前記画像データを
複数の画素毎にブロック化を行い、予め定められた順序
で該ブロックを出力するシャフリング手段を具備し、該
シャフリング手段の後段に直交変換手段が接続されてお
り、ブロック化されたデータに対して直交変換を行う。
該直交変換手段の後段に量子化手段が接続され、該直交
変換手段により得られた変換係数に対して量子化を行
う。該量子化手段は後述するレート制御係数を入力とし
て持ち、その入力値に応じて量子化ステップを可変とす
るように動作する。該量子化手段の後段に可変長符号化
手段が接続され、該量子化手段により得られた量子化デ
ータに対して可変長符号化を行う。該可変長符号化手段
の後段にはバッファ手段が接続され、該可変長符号化手
段により可変長符号化されたデータを一時的に蓄える。
バッファ手段の後段に出力順序入れ換え手段が接続さ
れ、前記バッファ手段出力に対して前記直交変換係数の
低域部に属するものと高域部に属するものとに分割を行
い予め定められた順序で出力を行う。そして、前記バッ
ファ手段に蓄えられるデータにおける低域符号量と高域
符号量の各符号量を計測し、各計測値に応じて決められ
るレート制御係数を前記量子化手段に出力するようにし
たものである。
Means for Solving the Problems] According to the invention of claim 1 high-efficiency encoding apparatus, in the high efficiency encoding device for encoding to compress the digital image data, block the image data for each of a plurality of pixels And a shuffling means for outputting the blocks in a predetermined order. An orthogonal transformation means is connected to a stage subsequent to the shuffling means, and performs orthogonal transformation on the block data. .
A quantizing means is connected to a stage subsequent to the orthogonal transform means, and quantizes the transform coefficients obtained by the orthogonal transform means. The quantizing means has a rate control coefficient, which will be described later, as an input, and operates so as to make the quantization step variable according to the input value. A variable length encoding unit is connected to a stage subsequent to the quantization unit, and performs variable length encoding on the quantized data obtained by the quantization unit. The subsequent stage of the variable length coding means is connected to the buffer means temporarily Ru stored variable length coded data by the variable length coding means.
Is connected to the output sequence replaced means downstream of said buffer means, in the order in which the buffer means predetermined perform divided into those belonging to what the high frequency band belonging to the lower band of the orthogonal transform coefficient to the output Perform output . Then, the battery
Code amount and high band in data stored in
The code amount of each code amount is measured and determined according to each measured value.
The rate control coefficient is output to the quantization means .

【0026】請求項2の発明に係る高能率符号化装置
は、請求項1の発明の高能率符号化装置における量子化
手段に、予め定められた量子化テーブルが複数種具備さ
れており、後段のバッファ手段に蓄えられるデータにお
ける低域符号量と高域符号量の各符号量を計測し、各計
測値に応じて出力されるレート制御係数に基づいて前記
量子化手段の量子化テーブル種を切り換えるようにした
ものである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a high-efficiency encoding apparatus according to the first aspect of the present invention, wherein the quantization means in the high-efficiency encoding apparatus according to the first aspect comprises a plurality of predetermined quantization tables. Data stored in the buffer means
The amount of low-band code and the amount of high-band code are measured.
The quantization table type of the quantization means is switched based on a rate control coefficient output according to the measured value .

【0027】請求項3の発明に係る高能率符号化装置
は、画像データを複数の画素毎にブロック化を行い、予
め定められた順序で該ブロックを出力するシャフリング
手段を具備し、後段の直交変換手段と接続されている。
該直交変換手段はブロック化されたデータに対して直交
変換を行う。該直交変換手段は後段の第一の量子化手段
と接続され、該第一の量子化手段は該第一の直交変換手
段により得られた変換係数に対して量子化を行う。ま
た、該第一の量子化手段は後段の第一のレート制御係数
を入力として持ち、その値に応じて量子化ステップが可
変となるように動作する。該第一の量子化手段の後段に
第一の可変長符号化手段が接続され、該第一の量子化手
段により得られた量子化データに対して可変長符号化を
行う。該第一の可変長符号化手段の後段には第一のバッ
ファ手段が接続され、該第一の可変長符号化手段により
可変長符号化されたデータを一時的に蓄え、蓄えられた
データ量を計測してその計測値に応じて前記第一の量子
化手段に第一のレート制御係数を出力する。また、第一
の量子化手段出力に逆量子化手段が接続されており、前
記第一の量子化手段出力に対して逆量子化を行う。該逆
量子化手段の後段には差分演算手段が接続されており、
差分演算手段はまた前述直交変換手段出力にも接続さ
れ、前記直交変換係数出力と前記逆量子化手段出力値と
の差分を演算出力する。該差分演算手段の後段には第二
の量子化手段が接続され、該差分演算出力に対して量子
化を行う。また第二の量子化手段は第二のレート制御係
数を入力として持ち、その値に応じて量子化ステップが
可変となるように動作する。該第二の量子化手段の後段
には第二の可変長符号化手段が接続され、該第二の量子
化手段により得られた量子化データに対して可変長符号
化を行う。第二の可変長符号化手段の後段に第二のバッ
ファ手段が接続され、該第二の可変長符号化手段により
可変長符号化されたデータを一時的に蓄え、蓄えられた
データ量を計測してその計測値に応じて前記第二の量子
化手段に第二のレート制御係数を出力するようにしたも
のである。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a high-efficiency encoding apparatus, comprising: a shuffling means for dividing image data into blocks for each of a plurality of pixels and outputting the blocks in a predetermined order. It is connected to orthogonal transform means.
The orthogonal transformation means performs orthogonal transformation on the block data. The orthogonal transform unit is connected to a subsequent first quantizer, and the first quantizer performs quantization on the transform coefficient obtained by the first orthogonal transform unit. Further, the first quantizing means has a subsequent first rate control coefficient as an input, and operates such that the quantization step is variable according to the value. A first variable length coding unit is connected to a stage subsequent to the first quantization unit, and performs variable length coding on the quantized data obtained by the first quantization unit. A first buffer means is connected to a stage subsequent to the first variable-length coding means, and temporarily stores the data variably encoded by the first variable-length coding means, and stores the stored data amount. And outputs a first rate control coefficient to the first quantization means according to the measured value. Further, an inverse quantization means is connected to the output of the first quantization means, and performs inverse quantization on the output of the first quantization means. At the subsequent stage of the inverse quantization means, a difference calculation means is connected,
The difference calculation means is also connected to the output of the orthogonal transform means, and calculates and outputs a difference between the output of the orthogonal transform coefficient and the output value of the inverse quantization means. A second quantization means is connected to a stage subsequent to the difference calculation means, and performs quantization on the difference calculation output. The second quantizing means has a second rate control coefficient as an input, and operates so that the quantization step is variable according to the value. A second variable length encoding unit is connected to a stage subsequent to the second quantization unit, and performs variable length encoding on the quantized data obtained by the second quantization unit. A second buffer means is connected to a stage subsequent to the second variable length coding means, temporarily stores the data variably coded by the second variable length coding means, and measures the amount of the stored data. Then, a second rate control coefficient is output to the second quantization means in accordance with the measured value.

【0028】請求項4の発明に係る高能率符号化装置
は、請求項3の発明の高能率符号化装置において、特に
前記第一の量子化手段に入力される直交変換係数の順番
に対応する予め定められた量子化テーブルを複数種用意
し、第一のバッファ手段と第二のバッファ手段との双方
に蓄えられた符号量値に応じて前記第一の量子化手段の
量子化テーブル種を切り換える第一の量子化テーブル切
換手段と接続したものである。
The high-efficiency coding apparatus according to a fourth aspect of the present invention is the high-efficiency coding apparatus according to the third aspect of the present invention, particularly corresponding to the order of the orthogonal transform coefficients input to the first quantization means. A plurality of predetermined quantization tables are prepared, and the quantization table type of the first quantization unit is determined in accordance with the code amount value stored in both the first buffer unit and the second buffer unit. This is connected to first quantization table switching means for switching.

【0029】請求項5の発明に係る高能率符号化装置
は、請求項3の発明の高能率符号化装置において、特に
量子化手段に入力される直交変換係数の順番に対応する
予め定められた量子化テーブルを複数種用意し、入力デ
ータの種別に応じて前記量子化手段の量子化テーブル種
を切り換える量子化テーブル切換手段と接続したもので
ある。
A high efficiency coding apparatus according to a fifth aspect of the present invention is the high efficiency coding apparatus according to the third aspect of the present invention, in which the predetermined high efficiency coding apparatus corresponds to the order of orthogonal transform coefficients input to the quantization means. A plurality of quantization tables are prepared and connected to a quantization table switching means for switching the quantization table type of the quantization means according to the type of input data.

【0030】請求項6の発明に係る高能率符号化装置
は、請求項3の発明の高能率符号化装置において、特に
第二の可変長符号化手段に符号化データを記載した符号
化テーブルを複数種具備させ、前記レート制御係数値に
応じて該符号化テーブルを切り換えるようにしたもので
ある。
A high efficiency coding apparatus according to a sixth aspect of the present invention is the high efficiency coding apparatus according to the third aspect of the present invention, wherein the coding table in which the coded data is described in the second variable length coding means is provided. A plurality of types are provided, and the encoding table is switched according to the rate control coefficient value.

【0031】[0031]

【作用】請求項1の発明では各DCTブロックを低域側
データと高域側データに予め定められた比率で分割を行
い、かつ定められた順序で符号化データを出力するた
め、高速再生時に取得可能なトラック上の位置に低域側
データを配置することが可能となり、バッファ手段に蓄
えられるデータにおける低域符号量と高域符号量の各符
号量を計測し、各計測値に応じて量子化手段に出力され
るレート制御係数により量子化ステップを切り換えるの
で、良好な高速再生が可能となるとともに、高画質化を
図ることができる
According to the first aspect of the present invention, each DCT block is divided into low-frequency data and high-frequency data at a predetermined ratio, and encoded data is output in a predetermined order. The low-frequency side data can be placed at a position on the track where it can be obtained, and stored in the buffer means.
Each code of low band code amount and high band code amount in the obtained data
Signal and outputs it to the quantization means according to each measurement.
The quantization step is switched according to the rate control coefficient
In, it becomes possible to good high-speed playback, the image quality
Can be planned .

【0032】請求項2の発明では、請求項1の発明にお
いて量子化手段の動作としてバッファ手段に蓄えられて
いるデータ量により適応的に量子化テーブルを切り換え
ることによってより高画質の高速再生画が実現できる。
According to the second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, as the operation of the quantization means, the quantization table is adaptively switched in accordance with the amount of data stored in the buffer means, so that a high-quality, high-speed reproduced image can be obtained. realizable.

【0033】請求項3の発明では、予め定められた高速
再生速度における再生データ取得率に等しい符号化を行
う符号化部と、残りの残差符号化部とに分けた符号化を
行うことにより、通常再生画質を劣化させずに高速再生
画像の画質を向上させることが可能となる。
According to the third aspect of the present invention, the encoding is performed by dividing into an encoding unit that performs encoding equal to the reproduction data acquisition rate at a predetermined high reproduction speed and a residual encoding unit. In addition, it is possible to improve the quality of a high-speed playback image without deteriorating the normal playback image quality.

【0034】請求項4の発明では、請求項3の発明にお
いて特に第一の量子化動作を第一、および第二のバッフ
ァメモリに蓄えられているデータ量に応じて適応的に量
子化テーブルを切り換えるように構成しているので、高
速再生画像の高画質化が可能となる。
According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the invention, the first quantization operation is particularly performed by adaptively storing the quantization table in accordance with the amount of data stored in the first and second buffer memories. Since the switching is performed, it is possible to improve the quality of the high-speed reproduced image.

【0035】請求項5の発明では、請求項3の発明にお
いて入力データ種類に応じて量子化動作(量子化テーブ
ル)を切り換えるような動作構成としたため、一層の高
画質化が可能となる。
According to the fifth aspect of the present invention, the operation configuration is such that the quantization operation (quantization table) is switched according to the type of input data in the third aspect of the invention, so that higher image quality can be achieved.

【0036】請求項6の発明では、請求項3の発明にお
いて特に第二の可変長符号化手段の動作をレート制御係
数と連動して切り換えるような動作構成としたため、符
号化効率が上昇し、その分多くの画像情報を記録できる
ようになるため、高画質化が可能となる。
According to the sixth aspect of the present invention, since the operation of the second variable length encoding means is switched particularly in conjunction with the rate control coefficient in the third aspect of the invention, the encoding efficiency is increased, Since more image information can be recorded by that amount, higher image quality can be achieved.

【0037】[0037]

【実施例】実施例1.図1は本発明の実施例1における
高能率符号化装置の構成を示すブロック図である。図に
おいて、従来例と同一部分には同一符号を付し、説明は
省略する。9は出力順序入れ換え回路である。
[Embodiment 1] FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a high-efficiency encoding device according to the first embodiment of the present invention. In the figure, the same parts as those of the conventional example are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. 9 is an output order changing circuit.

【0038】まず、DCT変換とVLCを用いて画像圧
縮処理された映像信号と再生画質との関係について説明
を行う。前述の通り入力映像を8(ライン)×8(画
素)のDCTブロックにDCT変換を施し、DCT係数
を量子化した後、可変長符号化器を通してハフマン符号
化を行う。通常、画面全体ではDCTブロックの符号長
は広く分布している。一方、近接したDCTブロック符
号長は類似した大きさになっている。これは、空のよう
な一様な画像においては、符号量の割当が小さいが、絵
柄の細かい画像に対しては、符号量の割当が大きくなっ
てしまうことを意味する。
First, the relationship between a video signal that has been subjected to image compression processing using DCT conversion and VLC and the reproduced image quality will be described. As described above, the input video is subjected to DCT transform to an 8 (line) × 8 (pixel) DCT block, the DCT coefficient is quantized, and Huffman encoding is performed through a variable length encoder. Normally, the code lengths of DCT blocks are widely distributed over the entire screen. On the other hand, adjacent DCT block code lengths have similar sizes. This means that the allocation of the code amount is small for a uniform image such as the sky, but the allocation of the code amount is large for an image with a fine pattern.

【0039】図2にサンプル画像全体を1/5にデータ
圧縮処理した場合の1DCTブロック内の輝度信号の符
号量について、その分布状況を示した。圧縮処理後の符
号量は2byteから36byteまで広く分布してい
ることがわかる。また、1フレーム内の記録符号量は一
定値内に納めねばならず、符号量制御を行う必要が生じ
るが、再生画質の点からはこれら画像圧縮処理は画面全
体でほぼ均一に符号量制御が行われることが望まれる。
このため、画像圧縮処理を画面全体で均一に行うため
に、シャフリング処理が必要となってくる。この操作は
同時に高速再生時のテープ上の取得データ位置と画面上
の出画位置について関係してくるため、高速再生画質を
左右する重要な要素となるが、本例での説明ではすべて
ランダムシャフリングを用い、シャフリングそのものに
よる影響を除去した。
FIG. 2 shows the distribution of the code amount of the luminance signal in one DCT block when the entire sample image is subjected to data compression processing to 1/5. It can be seen that the code amount after the compression process is widely distributed from 2 bytes to 36 bytes. Also, the recording code amount in one frame must be kept within a certain value, and it is necessary to control the code amount. However, from the viewpoint of reproduction image quality, these image compression processes can control the code amount almost uniformly over the entire screen. It is desired to be done.
For this reason, shuffling processing is required to perform image compression processing uniformly over the entire screen. This operation is also an important factor in determining the high-speed playback image quality because the position of the acquired data on the tape and the image output position on the screen during high-speed playback are related at the same time. A ring was used to remove the effects of the shuffling itself.

【0040】次に、2倍速再生を例に再度データ取得状
況を考えてみる。図24に示すように2倍速再生時は、
トラック中央部については常に取得できている。なお、
取得エリアは図中斜線で示した。データ量としては通常
再生時に得られる全データ量の1/2に相当している。
このような場合、部分的に取得されたデータを用いて、
どこまで最良の出画を行うことができるかが重要となっ
てくる。
Next, the data acquisition situation will be considered again with the example of double speed reproduction. As shown in FIG. 24, at the time of double speed playback,
We can always get the track center. In addition,
The acquisition area is indicated by oblique lines in the figure. The data amount corresponds to 1/2 of the total data amount obtained during normal reproduction.
In such cases, using partially acquired data,
It is important how far the best picture can be displayed.

【0041】また、図3に符号後の全データ量に対する
取得率とS/N比の関係を示した。これはDCTシーケ
ンスデータの伝送シーケンス数を1個(DCのみ伝送)
から64個(全DCTデータを伝送)まで変化させたと
きの符号量とS/N比との関係をプロットしたものであ
る。図において、横軸はDCTシーケンスデータのデー
タ伝送率(これは、本実施例では、再生データのデータ
収得率にほぼ一致する)を表し、縦軸に復画時の映像S
/N比を表している。尚、ここでのデータ取得率とは高
能率符号化後の1フレームの画像データの総データ量に
対する実際に高速再生時に再生されるデータを用いて1
フレームの画像を構成するのに用いることが可能な再生
データ量の割合とする。本実施例では再生信号の出力は
磁気テープ上のトラック20本周期で繰り返され、その
際、収得可能なデータ量は1フレームを構成するに必要
な全データ量に対して約50%程度となっている(最初
の3走査で1フレームの3/10を、残り2走査で次の
フレームを記録したトラック10本中の2/10を再生
している。3/10の部分と2/10の部分は1フレー
ム内のデータ位置が異なるため最終的に復画に寄与でき
るデータ量は両者の和の50%となる。)
FIG. 3 shows the relationship between the acquisition rate and the S / N ratio with respect to the total data amount after encoding. This means that the number of transmission sequences of DCT sequence data is one (only DC is transmitted)
Is a plot of the relationship between the code amount and the S / N ratio when the number is changed to 64 (all DCT data is transmitted). In the figure, the horizontal axis represents the data transmission rate of the DCT sequence data (in this embodiment, it substantially matches the data acquisition rate of the reproduced data), and the vertical axis represents the video S
/ N ratio. Note that the data acquisition rate here is 1 using the data actually reproduced during high-speed reproduction with respect to the total data amount of one frame of image data after high-efficiency encoding.
It is the ratio of the reproduction data amount that can be used to compose a frame image. In this embodiment, the output of the reproduction signal is repeated at a period of 20 tracks on the magnetic tape. At this time, the amount of data that can be obtained is about 50% of the total amount of data necessary to compose one frame. (3/10 of one frame is recorded in the first three scans, and 2/10 of the ten tracks on which the next frame is recorded in the remaining two scans. The 3/10 portion and the 2/10 portion are reproduced. Since the portion has a different data position within one frame, the data amount that can ultimately contribute to image restoration is 50% of the sum of the two.)

【0042】同図で四角プロットで示したカーブは符号
量制御を記録容量に対し100%で行った場合を示し、
また、ひし形プロットは予め符号化の際に符号量制御を
記憶容量の50%になる様に符号量制御を行った場合を
示している。本例での2倍速再生はデータ取得率が50
%であるので、原理的には縦線で示した部分までの画質
で再生が可能となる。(なお、この図を用いた本発明の
詳細な説明は後述する。)
The curve shown by a square plot in the same figure shows the case where the code amount control is performed at 100% of the recording capacity.
The diamond plot shows a case where the code amount control is performed in advance so that the code amount control becomes 50% of the storage capacity at the time of encoding. In the double speed reproduction in this example, the data acquisition rate is 50
%, In principle, it is possible to reproduce with the image quality up to the portion indicated by the vertical line. (A detailed description of the present invention using this drawing will be described later.)

【0043】以下、図1を用いて動作を説明する。シャ
フリング回路2へ入力されたディジタル映像データは8
(ライン)×8(画素)のDCTブロックにブロック化
が施された後、DCTブロックを単位としてシャフリン
グ処理が施される。DCT変換器3では、従来例と同様
に上記DCTブロックに対して2次元のDCT変換を施
す。DCT変換の施されたディジタルデータは量子化器
4でレート制御回路7より出力されるレート制御変数K
をもとに量子化が施される。量子化の施されたデータは
可変長符号化器5で可変長符号化が施され、バッファ6
へ出力される。レート制御回路7では、バッファ6に蓄
えられるデータ量を逐次計測し、レート制御係数Kを量
子化器4に出力する。
The operation will be described below with reference to FIG. The digital video data input to the shuffling circuit 2 is 8
After blocking is performed on the (line) × 8 (pixel) DCT block, shuffling processing is performed on a DCT block basis. The DCT converter 3 performs a two-dimensional DCT transform on the DCT block as in the conventional example. The digital data subjected to the DCT conversion is converted into a rate control variable K output from the rate control circuit 7 by the quantizer 4.
Is quantized based on The quantized data is subjected to variable-length encoding by a variable-length encoder 5,
Output to The rate control circuit 7 sequentially measures the amount of data stored in the buffer 6 and outputs a rate control coefficient K to the quantizer 4.

【0044】出力順序入れ換え回路9はバッファ6より
出力される符号化データのうち、1画面を構成する全D
CTブロック中、低域側から50%迄の部分と残りの高
域側50%の部分とに分離する操作を行う。
The output order changing circuit 9 outputs all the D data constituting one screen out of the encoded data output from the buffer 6.
In the CT block, an operation of separating the portion from the low frequency side to 50% and the remaining high frequency side 50% is performed.

【0045】図4は本発明の実施例1の出力順序入れ換
え回路の構成を示すブロック図である。図において、9
1は符号化データ入力で、92は入力データがDCTブ
ロックの先頭であることを示すブロックスタート信号、
94は符号化データの高域側データを一時格納するメモ
リ、95は同低域側を一時格納するメモリ、93は入力
符号化データを高域側メモリ94に格納するか、低域メ
モリ95に格納するかを選択する入力選択スイッチ、9
7はデータ出力を高域側メモリ94から出力するか低域
側メモリ95から出力するかを選択する出力選択スイッ
チで符号は出力端子98より出力される。96は入力選
択スイッチ93と出力選択スイッチ97を制御する制御
部である。
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the output order changing circuit according to the first embodiment of the present invention. In the figure, 9
1 is a coded data input, 92 is a block start signal indicating that the input data is the head of the DCT block,
94 is a memory for temporarily storing the high-frequency side data of the encoded data, 95 is a memory for temporarily storing the low-frequency side, and 93 is a memory for storing the input encoded data in the high-frequency side memory 94 or in the low-frequency side memory 95. Input selection switch for selecting whether to store, 9
Reference numeral 7 denotes an output selection switch for selecting whether to output the data output from the high-frequency side memory 94 or the low-frequency side memory 95, and the code is output from the output terminal 98. A control unit 96 controls the input selection switch 93 and the output selection switch 97.

【0046】制御部96はブロックスタート信号92に
て入力データ91がDCTブロックの先頭データとなっ
ていることを検出すると、まずスイッチ93を低域側メ
モリ95側に切り換えて低域メモリにデータを格納し始
める。1DCTブロック内の受信データ91が予め定め
られた値になったところで今度はスイッチ93を高域側
メモリ94に切り換える。こうして1つのDCTブロッ
クデータのうち高域側データと低域側データとに振り分
けることが可能となる。尚、ブロックスタート信号は前
述の説明にもあった通りDCTブロックの先頭データを
示す信号であるが、本例では全段のバッファ6からデー
タと同時に与えられる信号としている。
When the control section 96 detects that the input data 91 is the head data of the DCT block by the block start signal 92, the control section 96 first switches the switch 93 to the low-frequency side memory 95 side to transfer the data to the low-frequency side memory. Start storing. When the reception data 91 in one DCT block reaches a predetermined value, the switch 93 is switched to the high-frequency side memory 94 this time. In this way, it is possible to sort the high-frequency data and the low-frequency data in one DCT block data. Note that the block start signal is a signal indicating the head data of the DCT block as described above, but in this example, the block start signal is a signal supplied simultaneously with data from the buffers 6 in all stages.

【0047】以後、1画面を構成する全DCTブロック
について同様の操作を行えば1画面分のデータを高域側
データと低域側データに分割することが可能となる。
Thereafter, by performing the same operation for all the DCT blocks constituting one screen, it is possible to divide the data for one screen into high-frequency data and low-frequency data.

【0048】次に、出力順序入れ換え回路9の出力動作
について説明を行う。まず、実際に磁気テープ上にデー
タを記録する回転ヘッドが1本のトラックの開始端にあ
るとする。この時記録データ出力98はまず高域側メモ
リから読み出される。この後、回転ヘッドが走査を続け
てトラックの中央部に入ってきたとき、今度はスイッチ
97が低域メモリ95側に接続されて低域データが出力
される。従って、トラック中央部に低域データが記録さ
れることになる。次に、回転ヘッドが終端部に入ったと
き出力データは再び高域側に切り換えられ記録が行われ
る。これら一連の動作は制御部96によって制御され
る。尚、出力スイッチを切り換えるために回転ヘッド走
査状態を検出する信号(一般的にはドラムPG、および
ドラムFG信号が回転ヘッドの走査状態を検出する信号
として用いられる。)が当然必要になってくるが本発明
の本質ではないため特に図示をしなかった。同様に各メ
モリ94、95を制御するに必要な信号として書き込み
・読みだし制御信号等他にも必要な信号は当然存在す
る。
Next, the output operation of the output order changing circuit 9 will be described. First, it is assumed that the rotary head for actually recording data on the magnetic tape is at the start end of one track. At this time, the recording data output 98 is first read from the high frequency side memory. Thereafter, when the rotary head continues scanning and enters the center of the track, the switch 97 is connected to the low-frequency memory 95 side and low-frequency data is output. Therefore, low-frequency data is recorded at the center of the track. Next, when the rotary head enters the end portion, the output data is switched again to the high frequency side and recording is performed. These series of operations are controlled by the control unit 96. In order to switch the output switch, a signal for detecting the rotating head scanning state (generally, the drum PG and drum FG signals are used as signals for detecting the scanning state of the rotating head) is naturally required. Is not shown because it is not the essence of the present invention. Similarly, other signals necessary for controlling the memories 94 and 95 include other necessary signals such as a write / read control signal.

【0049】以上の動作を1画面を構成する全データに
対して行われると最終的に磁気テープ上の各トラックの
中央部に1画面を構成する全低域データが集中して記録
され、両端部に高域データが記録されることになる。図
6は本発明の実施例1における高能率符号化装置を用い
たディジタルVTRの記録フォーマット図であり、1フ
レーム内の磁気テープ上での上記DCT係数の低域成分
と、高域成分のデータ配置を示す。
When the above operation is performed on all the data constituting one screen, all the low-frequency data constituting one screen are finally recorded at the center of each track on the magnetic tape. The high-frequency data is recorded in the section. FIG. 6 is a recording format diagram of a digital VTR using the high-efficiency encoding device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 6 shows data of a low-frequency component and a high-frequency component of the DCT coefficient on a magnetic tape in one frame. Show the arrangement.

【0050】上記記録フォーマット(図6に示す記録フ
ォーマット)を有するディジタルVTRで2倍速再生を
行った場合の動作を説明する。従来例と同様に、トラッ
クパターンと回転ヘッドの走査軌跡の関係は図24に示
すようになる。この場合、20本のトラックすなわち2
フレーム分に相当するトラックから1フレームを構成し
うるのに必要なトラック10本分に相当する中央部分の
全データを得ることができる。DCTに代表される直交
変換をベースとする高能率符号化方式の場合、低域成分
のみが再生される様な場合でも高域成分を0とすること
によりもとの画像をある程度復元することが可能とな
る。(ただし、高域成分が再生されないため、解像度、
或いはS/Nの劣化を招く。)よって、上記トラック中
央部分に配置されたDCT係数の低域成分を用いること
により、1フレーム内の全てのDCTブロックのデータ
をほぼ復元することが可能となる。したがって、2倍速
再生した場合に回転ヘッド5走査毎に1画面内の全ての
DCTブロックのデータが書き換えられ、従来例に見ら
れた固定絵柄のノイズパターンを除去することが可能と
なる。(ただし、合成画像のS/Nは図3に示すよう
に、およそ29dBになる。)
The operation in the case where double speed reproduction is performed on a digital VTR having the above recording format (the recording format shown in FIG. 6) will be described. As in the conventional example, the relationship between the track pattern and the scanning trajectory of the rotary head is as shown in FIG. In this case, 20 tracks or 2 tracks
It is possible to obtain all the data of the central portion corresponding to 10 tracks necessary to form one frame from the tracks corresponding to the frames. In the case of a high-efficiency coding method based on orthogonal transform represented by DCT, even if only the low-frequency component is reproduced, the original image can be restored to some extent by setting the high-frequency component to 0. It becomes possible. (However, since high frequency components are not reproduced, the resolution,
Alternatively, the S / N is deteriorated. Therefore, by using the low-frequency components of the DCT coefficients arranged in the center portion of the track, it is possible to substantially restore the data of all the DCT blocks in one frame. Therefore, in the case of the double speed reproduction, the data of all the DCT blocks in one screen is rewritten every scan of the rotary head 5 and the noise pattern of the fixed picture seen in the conventional example can be removed. (However, the S / N of the composite image is about 29 dB as shown in FIG. 3)

【0051】実際に本実施例の構成で2倍速再生を行っ
た場合の出画状況を計算機にてシミュレーションした結
果を図5に示す。従来例で問題となった固定絵柄のノイ
ズパターンは完全に除去されている。
FIG. 5 shows the result of a computer simulation of the image output situation when double-speed playback is actually performed with the configuration of this embodiment. The noise pattern of the fixed picture, which is a problem in the conventional example, is completely removed.

【0052】実施例2.実施例1では、DCT変換をベ
ースとした高能率符号化後のデータを記録時に低域成分
と高域成分に分割して記録する方式について述べたが、
この場合、合成画像のS/Nがおよそ29dBとなり、
固定絵柄のノイズパターンは残らないもののS/Nの劣
化が視覚的に気になる。特に、2倍速再生などの比較的
低速側の高速再生においては特に、上記S/Nの劣化が
気になる。本実施例は、高速再生時の再生画質の向上を
目的とする。以下、本発明の基本的な概念について簡単
に説明する。
Embodiment 2 FIG. In the first embodiment, the method in which the data after the high-efficiency coding based on the DCT transform is divided into a low-frequency component and a high-frequency component at the time of recording and recorded is described.
In this case, the S / N of the composite image is approximately 29 dB,
Although the noise pattern of the fixed picture does not remain, deterioration of the S / N is visually noticeable. In particular, in high-speed reproduction on a relatively low-speed side such as double-speed reproduction, the deterioration of the S / N is particularly anxious. The purpose of this embodiment is to improve the reproduction quality at the time of high-speed reproduction. Hereinafter, the basic concept of the present invention will be briefly described.

【0053】図3にデータ伝送率と再生画S/N比との
関係を示した。この図に示すように、符号量制御を記憶
容量に対し100%符号化してそのうち低域成分より5
0%までのを用いて画像を復元する場合と比較して、、
最初から符号量制御を記憶容量の50%になるように符
号化を行ったデータを用いて画像を復元する方式の方が
同じデータ伝送率の場合、良好な再生画質が得られる。
FIG. 3 shows the relationship between the data transmission rate and the reproduced image S / N ratio. As shown in this figure, the code amount control is 100% coded with respect to the storage capacity, and 5%
Compared to reconstructing an image using up to 0%,
If the method of restoring an image using data coded so that the code amount is controlled to 50% of the storage capacity from the beginning has the same data transmission rate, good reproduction image quality can be obtained.

【0054】したがって、データの再生データの収得率
が下がる高速再生画像の再生画質を向上させるために
は、実施例1で示したように始めから符号量制御を記憶
容量に対し100%で行うよりも、予め符号量制御を記
憶容量に対して少なめに行っておき、このデータを高速
再生時のデータ収得可能エリアに配置すれば再生画質を
大幅に改善できる。本実施例では、特に再生画質の劣化
が視覚的に非常に目立つ2倍速再生時の画質改善ついて
述べる。2倍速再生時の画質を高めたい場合には予め符
号量50%で高能率符号化を行っておき、符号化データ
をテープ上の取得可能エリアに配置すれば再生画質を大
幅に改善できるということになる。特に本例ではフレー
ム更新周期1フレーム、原画フレーム分布2フレームと
なり、視感上も良好なものとなる。
Therefore, in order to improve the reproduction quality of a high-speed reproduction image in which the yield of data reproduction data decreases, it is necessary to control the code amount from the beginning with 100% of the storage capacity as shown in the first embodiment. Also, if the code amount is controlled in advance to a small amount with respect to the storage capacity, and this data is arranged in an area where data can be acquired at the time of high-speed reproduction, the reproduction image quality can be greatly improved. In this embodiment, an improvement in the image quality at the time of 2 × speed reproduction, in which the deterioration of the reproduction image quality is particularly noticeable visually, will be described. If it is desired to improve the image quality during double-speed playback, high-efficiency encoding is performed in advance with a code amount of 50%, and if the encoded data is arranged in an obtainable area on the tape, the playback image quality can be greatly improved. become. In particular, in this example, the frame update period is 1 frame and the original image frame distribution is 2 frames, and the visual sensation is also good.

【0055】図7は本発明の実施例2における高能率符
号化装置の構成を示すブロック図である。図において、
従来例と同一部分には同一符号を付し、説明は省略す
る。400は逆量子化器、410はDCT変換器3の出
力より逆量子化器400の出力を減算する減算器、40
は第2の量子化器、50は第2の可変長符号化器、60
は第2のバッファ、190は第2の出力順序入れ換え回
路である。
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a high-efficiency encoding apparatus according to the second embodiment of the present invention. In the figure,
The same parts as those in the conventional example are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. 400 is an inverse quantizer; 410 is a subtractor for subtracting the output of the inverse quantizer 400 from the output of the DCT transformer 3;
Is a second quantizer, 50 is a second variable length encoder, 60
Is a second buffer, and 190 is a second output rearranging circuit.

【0056】まず始めに、図7に示す高能率符号化装置
の動作の概略説明を行う。図中、上部の第1のレート制
御ブロックが高速再生時に画像を復元する際に用いる圧
縮画像データを作成する処理部となり、データ取得率内
に収まるように符号量制御がかけられる。一方下部の第
2のレート処理ブロックは残差データ符号化部となって
おり、残りの記録可能容量にデータ量が収まる様に符号
量制御がかけられる。そして、上述のように第1のレー
ト制御ブロックより出力される高速再生時の復号の際に
用いられるデータは磁気テープ上の上記データ取得可能
エリアに、残差データをそれ以外の空きエリアに記録す
る。このようにそれぞれのデータを配置すれば良好な高
速再生が可能となる。
First, the operation of the high efficiency coding apparatus shown in FIG. 7 will be briefly described. In the figure, a first rate control block in the upper part serves as a processing unit for creating compressed image data used when restoring an image at the time of high-speed reproduction, and the code amount is controlled so as to be within the data acquisition rate. On the other hand, the second rate processing block at the bottom is a residual data encoding unit, and the code amount is controlled so that the data amount falls within the remaining recordable capacity. Then, as described above, the data output from the first rate control block and used for decoding at the time of high-speed reproduction is recorded in the data obtainable area on the magnetic tape, and the residual data is recorded in other free areas. I do. By arranging the respective data in this manner, good high-speed reproduction can be performed.

【0057】以下、図7を用いて動作を説明する。シャ
フリング回路2へ入力されたディジタル映像データは8
(ライン)×8(画素)のDCTブロックにブロック化
が施された後、DCTブロックを単位としてシャフリン
グ処理が施される。DCT変換器3では、実施例1と同
様に上記DCTブロックに対して2次元のDCT変換を
施す。DCT変換の施されたディジタルデータは量子化
器4でレート制御回路7より出力されるレート制御変数
Kをもとに量子化が施される。量子化の施されたデータ
は可変長符号化器5で可変長符号化が施され、バッファ
6へ出力される。レート制御回路7では、バッファ6に
蓄えられるデータ量を逐次計測し、レート制御係数Kを
量子化器4に出力する。なお、図7中の、量子化器4、
可変長符号化器5、バッファ6、レート制御回路7で構
成された第1のレート制御ブロックは符号量制御を記憶
容量に対して少なめに行っている他は機能的には実施例
1と全く同一である。なお、実施例1では1フレームの
符号量制御を記憶容量と等しくなるように行っていたの
に対して、本実施例2では、2倍速の再生画質の改善を
行うため、1フレームの符号量制御を記録容量の50%
に制御するものとして以下説明を続ける。
The operation will be described below with reference to FIG. The digital video data input to the shuffling circuit 2 is 8
After blocking is performed on the (line) × 8 (pixel) DCT block, shuffling processing is performed on a DCT block basis. The DCT converter 3 performs a two-dimensional DCT transform on the DCT block as in the first embodiment. The digital data subjected to the DCT transform is quantized by a quantizer 4 based on a rate control variable K output from a rate control circuit 7. The quantized data is subjected to variable-length encoding by a variable-length encoder 5 and output to a buffer 6. The rate control circuit 7 sequentially measures the amount of data stored in the buffer 6 and outputs a rate control coefficient K to the quantizer 4. Note that the quantizer 4 in FIG.
The first rate control block composed of the variable length encoder 5, the buffer 6, and the rate control circuit 7 is functionally the same as that of the first embodiment except that the code amount control is performed with respect to the storage capacity. Are identical. In the first embodiment, the code amount of one frame is controlled so as to be equal to the storage capacity, whereas in the second embodiment, the code amount of one frame is controlled in order to improve the reproduction quality at double speed. Control 50% of recording capacity
The description will be continued below.

【0058】第1のレート制御ブロックからの出力はこ
うして得られた符号化データは高速再生時に使用される
データとなり、出力端子8から出力される。出力端子8
から出力されたデータは高速再生時に取得可能なトラッ
ク位置に記録される。例えば2倍速ではトラックの中央
部が再生可能であるのでその部分に記録する。
The output from the first rate control block is such that the coded data thus obtained becomes data used at the time of high-speed reproduction, and is output from the output terminal 8. Output terminal 8
Is output to a track position that can be obtained during high-speed playback. For example, at the double speed, the center of the track can be reproduced, so that the track is recorded in that part.

【0059】一方、逆量子化器400は量子化器4の出
力を逆量子化する。すなわち、量子化データを入力し
て、量子化に使用した量子化ステップテーブル値並びに
レート制御値を乗じてもとのDCT係数値に戻すもので
ある。しかし、第1の量子化器4により一度、量子化さ
れているため完全にもとのDCT係数値には戻らない。
これは、量子化器4中の丸め回路46により除算結果が
丸められるため生じる。
On the other hand, the inverse quantizer 400 inversely quantizes the output of the quantizer 4. That is, the quantized data is input, and is multiplied by the quantization step table value used for quantization and the rate control value to return to the original DCT coefficient value. However, since it has been once quantized by the first quantizer 4, it does not completely return to the original DCT coefficient value.
This occurs because the division result is rounded by the rounding circuit 46 in the quantizer 4.

【0060】減算器410は、DCT変換器3の出力よ
り逆量子化器400の出力を減算し上記誤差成分(以
下、残差成分、或いは単に残差と表記する)を算出す
る。減算器410より出力される上記残差信号に対して
第2のレート制御ブロックでは、第2の量子化器40、
第2の可変長符号化器50、第2のバッファ60、第2
のレート制御回路70にて圧縮符号化を施す。この一連
の処理自体は上記説明した第1のレート制御ブロックと
全く同一であるので説明を省略するが、この残差成分の
符号量制御は記録可能容量から高速再生用の符号容量を
差し引いた残りの量となるように制御が行われる。本実
施例2では、2倍速再生時の再生画質の向上を考えてい
るので、2倍速再生時のデータ取得率が50%であるの
で第2のレート制御ブロックでのレート制御は記録容量
の50%になるように制御されることになる。
The subtracter 410 subtracts the output of the inverse quantizer 400 from the output of the DCT transformer 3 to calculate the above-mentioned error component (hereinafter referred to as a residual component or simply a residual). In the second rate control block for the residual signal output from the subtractor 410, the second quantizer 40,
The second variable length encoder 50, the second buffer 60, the second
Compression coding is performed by the rate control circuit 70 of FIG. The series of processing itself is exactly the same as the above-described first rate control block, and thus description thereof is omitted. However, the code amount control of the residual component is performed by subtracting the code capacity for high-speed reproduction from the recordable capacity. Is controlled such that the amount of In the second embodiment, the data acquisition rate at the time of double speed reproduction is 50% because the improvement of the reproduction image quality at the time of double speed reproduction is considered, so that the rate control in the second rate control block is 50% of the recording capacity. %.

【0061】第2の出力順序入れ換え回路190は、第
1のレート制御ブロックより出力される高速再生時画像
を復元する際に用いる圧縮画像データと、第2のレート
制御ブロックより出力される残差信号を、回転ヘッドが
トラックの開始端にあるときは残差信号を読みだし、こ
の後、回転ヘッドが走査を続けてトラックの中央部に入
ってきたとき、上記圧縮画像データを読み出す。従っ
て、トラック中央部に圧縮画像データが記録されること
になる。次に回転ヘッドが終端部に入ったとき出力デー
タは残差信号に切り換えられ記録が行われる。
The second output order permutation circuit 190 includes a compressed image data used for restoring a high-speed reproduction image output from the first rate control block, and a residual image output from the second rate control block. When the rotary head is at the start end of the track, the residual signal is read out. After that, when the rotary head continues scanning and enters the center of the track, the compressed image data is read out. Therefore, the compressed image data is recorded at the center of the track. Next, when the rotary head enters the end portion, the output data is switched to a residual signal and recording is performed.

【0062】以上の動作を1フレーム期間行うと、最終
的に磁気テープ上のトラックの中央部分(2倍速再生時
の再生データ収得エリア)に1フレームを構成する圧縮
画像データが記録され、残差信号の符号化データはトラ
ック上の両端部(2倍速再生時のデータ非収得エリア)
に記録される。
When the above operation is performed for one frame period, finally, the compressed image data constituting one frame is recorded in the center portion of the track on the magnetic tape (reproduction data acquisition area at the time of double speed reproduction), and the residual The encoded data of the signal is at both ends on the track (data non-acquisition area during double-speed playback)
Will be recorded.

【0063】上述の如く符号化を行い、圧縮画像データ
と残差信号を高速再生時のデータ収得エリアと非収得エ
リアに分割して記録を行うことによって高速再生時、従
来例に見られた固定絵柄のノイズパターンを完全に除去
できる。特に本実施例2に示すようにトラックの中央部
分に圧縮画像データを配置すると、2倍速再生時、実施
例1と同様に回転ヘッド5走査期間内に1フレーム分の
画像を構成する際に必要となるトラックの中央部に記録
された全ての圧縮画像データが再生できるので、固定絵
柄のノイズパターンを除去することができる。
The encoding is performed as described above, and the compressed image data and the residual signal are divided into a data acquisition area and a non-acquisition area during high-speed reproduction, and recording is performed. The noise pattern of the picture can be completely removed. In particular, when the compressed image data is arranged in the center of the track as shown in the second embodiment, it is necessary to form an image for one frame within the scanning period of the rotary head 5 at the time of double speed reproduction as in the first embodiment. Since all the compressed image data recorded at the center of the track can be reproduced, the noise pattern of the fixed picture can be removed.

【0064】一方、通常再生では全情報が取得できるの
で高速再生用データとさらに残差分データをあわせて復
号することによってさらに高画質な再生画像を得ること
が可能となる。なお、復号処理に関しては符号化処理の
全く逆の処理を行うことになるため詳しい説明を省略す
る。
On the other hand, in the normal reproduction, all information can be obtained. Therefore, by decoding the high-speed reproduction data and the residual difference data together, a higher-quality reproduced image can be obtained. Note that the decoding process is the reverse of the encoding process, and a detailed description thereof will be omitted.

【0065】実施例1の方式で処理をしたときには、図
5で見られたように2倍速再生画像は映像輪郭部にボケ
やブロック状の歪が認められる。この場合のS/N比は
約29dBとなっている。図8は本発明の実施例2の動
作を説明するシミュレーションによる画像を示す図であ
り、符号量50%で符号化を行い、同様に2倍速再生を
行った場合を示す。上記図5における輪郭部のボケやブ
ロック状の歪が大幅に改善されていることがわかる。こ
の時S/N比は約35dBであり、約6dBの改善効果
を得ることができた。本実施例2は、実施例1と比較し
て回路規模が増加するものの高速再生時の大幅な画質改
善がはかれる。これらは先の図3に示した符号量とS/
N比のグラフの示す内容と一致している。
When the processing is performed by the method of the first embodiment, as shown in FIG. 5, the double-speed reproduced image has blurs and block-like distortions in the video outline. The S / N ratio in this case is about 29 dB. FIG. 8 is a diagram showing an image by simulation for explaining the operation of the second embodiment of the present invention, and shows a case where encoding is performed with a code amount of 50% and double-speed reproduction is similarly performed. It can be seen that the blur and the block-like distortion of the outline in FIG. 5 are greatly improved. At this time, the S / N ratio was about 35 dB, and an improvement effect of about 6 dB was obtained. In the second embodiment, the circuit scale is increased as compared with the first embodiment, but a significant improvement in image quality during high-speed reproduction is achieved. These are the code amount shown in FIG.
This is consistent with the contents shown in the graph of the N ratio.

【0066】実施例3.図12は本発明の実施例3にお
ける量子化器の構成を示すブロック図である。図におい
て、従来例や他の図面中の同一部分は同一符号を付し、
説明を省略する。420は2つの量子化テーブル42
2、および423の出力を切り換えるスイッチ、421
はスイッチ420を制御する制御信号の入力端子、42
2、および423は量子化テーブルである。
Embodiment 3 FIG. FIG. 12 is a block diagram illustrating a configuration of a quantizer according to the third embodiment of the present invention. In the drawings, the same reference numerals are assigned to the same parts in the conventional example and other drawings,
Description is omitted. 420 is the two quantization tables 42
421, a switch for switching the output of 423 and 423
Is an input terminal of a control signal for controlling the switch 420;
2 and 423 are quantization tables.

【0067】まず始めに、本実施例3の概念を説明す
る。図9および図10は実施例3の第1の量子化および
第2の量子化を説明するための図である。両テーブルを
用いて実施例1の符号化を行った場合の符号量と再生画
質との関係をそれぞれ図3(図9における量子化テーブ
ルを使用)および図11(図10における量子化テーブ
ルを使用)に示す。同図より明らかなように、量子化テ
ーブル値を変えることによってグラフの曲線の傾向が変
わってくる。(なお、この際通常再生時の若干S/Nも
変わる。)特に、量子化テーブルを変えることにより、
再生データの収得率が50%の点を比較するとS/Nが
およそ2dB程度異なる。(なお、この曲線は入力画像
によっても異なることは言うまでもない。)これは、上
述の2倍速再生時(50%取得率のとき)の画質違いに
相当する。このことは、極端なことを言えば、通常再生
時の画質は同じでも2倍速再生時の画質が異なるという
ことになる。
First, the concept of the third embodiment will be described. FIGS. 9 and 10 are diagrams for explaining the first quantization and the second quantization of the third embodiment. FIG. 3 (using the quantization table in FIG. 9) and FIG. 11 (using the quantization table in FIG. 10) respectively show the relationship between the code amount and the reproduction image quality when the encoding of the first embodiment is performed using both tables. ). As is clear from the figure, changing the quantization table value changes the tendency of the curve in the graph. (At this time, the S / N during normal reproduction also slightly changes.) In particular, by changing the quantization table,
Comparing the point that the acquisition rate of the reproduced data is 50%, the S / N differs by about 2 dB. (It goes without saying that this curve differs depending on the input image.) This corresponds to the image quality difference at the time of the double speed reproduction (at the time of the 50% acquisition rate). To be extreme, this means that the image quality at the time of double speed reproduction is different even if the image quality at the time of normal reproduction is the same.

【0068】上記グラフの曲線の傾向は、入力映像の内
容によっても多少状況は変わってくるが、高域データと
低域データ量の比率を制御して通常再生画質をほぼ同等
に保ちながら、2倍速再生時の再生画像の画質をより改
善できることを示している。
The tendency of the curve in the above graph slightly changes depending on the contents of the input video. However, the ratio of the high-frequency data to the low-frequency data is controlled so that the normal reproduction image quality is kept substantially equal. This indicates that the image quality of the reproduced image at the time of double speed reproduction can be further improved.

【0069】従って、データ収得率の小さくなる高速再
生時の再生画質の向上においてはデータ収得率の小さい
部分でS/Nをかせげるような量子化テーブルを選定す
る必要がある。よって、高速再生時の再生画質を上げる
ためには複数個の量子化テーブルを符号器側で用意して
おき、画像データの特性により複数個設けられた量子化
テーブルを切り換えればよい。なぜなら既に説明した通
り符号量制御は量子化テーブル値に一定の係数値(レー
ト制御値)を掛けた値を量子化ステップとしているわけ
で、低域と高域のステップ比率は1種類の量子化テーブ
ルを用いた場合は変わらないからである。量子化ステッ
プの低域と高域の比率を可変にして符号化を行えば、総
符号量並びに通常再生画質が同等でも高速再生画質を上
げることが可能となる。
Therefore, in order to improve the reproduction image quality at the time of high-speed reproduction in which the data acquisition rate is reduced, it is necessary to select a quantization table that can increase the S / N in a portion where the data acquisition rate is small. Therefore, in order to improve the reproduction image quality at the time of high-speed reproduction, a plurality of quantization tables are prepared on the encoder side, and the plurality of quantization tables may be switched according to the characteristics of image data. This is because the code amount control uses a value obtained by multiplying the quantization table value by a constant coefficient value (rate control value) as the quantization step as described above, and the step ratio between the low band and the high band is one type of quantization. This is because there is no change when a table is used. If encoding is performed by changing the ratio between the low band and the high band of the quantization step, the high-speed reproduction image quality can be increased even if the total code amount and the normal reproduction image quality are equal.

【0070】従って、本実施例では、例えば量子化手段
に予め複数の種類の量子化テーブルを準備しておき、レ
ート制御回路7で高域符号化データ量並びに低域符号化
データ量を検出して、両信号の符号量に応じて、適宜量
子化テーブルを切り換えるように量子化器4に量子化テ
ーブル切換信号を出力してやればよい。
Therefore, in this embodiment, for example, a plurality of types of quantization tables are prepared in advance in the quantization means, and the rate control circuit 7 detects the amount of high-band encoded data and the amount of low-band encoded data. Then, a quantization table switching signal may be output to the quantizer 4 so as to switch the quantization table appropriately according to the code amounts of both signals.

【0071】量子化器4での量子化テーブル切換操作の
実施例を図12に示す。図中、従来例や他の図面中の同
一部分は同一符号を付し、説明を省略する。以下、前述
量子化器4との構成・動作の違いについてのみ説明を行
う。量子化テーブルについては量子化テーブルT1
(u,v)と同T2(u,v)の2種類を持ち、どちら
を用いて量子化するかを切換スイッチ420にて選択す
る。この切換スイッチ420は先の量子化テーブル切換
信号421にて動作するようになっているが、本例では
前述のようにレート制御回路7より得られる低域データ
の伝送シーケンス量と高域でデータの伝送シーケンス量
によって発生する構成になっている。
FIG. 12 shows an embodiment of the quantization table switching operation in the quantizer 4. In the drawing, the same reference numerals are given to the same portions in the conventional example and other drawings, and the description is omitted. Hereinafter, only the difference between the configuration and operation of the quantizer 4 will be described. As for the quantization table, the quantization table T1
It has two types, (u, v) and T2 (u, v), and uses the changeover switch 420 to select which to use for quantization. The changeover switch 420 operates according to the quantization table changeover signal 421. In this example, as described above, the transmission sequence amount of the low-frequency data obtained from the rate control circuit 7 and the Is generated according to the transmission sequence amount.

【0072】また、量子化テーブルが1種類でも例えば
高域用レート制御変数K1と低域用レート制御変数K2
を個々に量子化器4に与えても同等の効果を生じるが、
この操作は基本的には複数の量子化テーブルを切り換え
て使用するのと等価であることは言うまでもない。
Even if there is only one type of quantization table, for example, a high-frequency rate control variable K1 and a low-frequency rate control variable K2
Is given to the quantizer 4 individually, but the same effect is obtained.
Needless to say, this operation is basically equivalent to switching and using a plurality of quantization tables.

【0073】実施例4.実施例3では実施例1の改良を
例に説明を行ったが、全く同様の改良を実施例2でも可
能であることは言うまでもない。すなわち、量子化器4
で量子化テーブルを用いている所では総符号量が同一
で、通常再生画質が同等であっても、符号量と再生S/
N比のカーブ形状が異なっている以上部分的に再生動作
を行うような特殊再生時にはその画質が異なってくるこ
とになる。従って、複数の量子化テーブルを予め用意し
ておき、符号化状況に応じて適応的に切換て行けばより
高画質の特殊再生が可能となる。
Embodiment 4 FIG. Although the third embodiment has been described by taking the improvement of the first embodiment as an example, it goes without saying that completely the same improvement is possible in the second embodiment. That is, the quantizer 4
Where the quantization table is used, the total code amount is the same, and even if the normal reproduction image quality is the same, the code amount and the reproduction S /
The image quality differs during special reproduction in which the reproduction operation is partially performed because the curve shape of the N ratio is different. Therefore, if a plurality of quantization tables are prepared in advance and adaptively switched according to the encoding situation, special reproduction with higher image quality can be performed.

【0074】この場合の量子化テーブルの切換信号は第
一のバッファ6或いは第二のバッファ60にてそれぞれ
の符号量を計測して、その値によって適応的に切り換え
ればよいことになる。
In this case, the switching signal of the quantization table can be obtained by measuring the respective code amounts in the first buffer 6 or the second buffer 60 and adaptively switching according to the value.

【0075】実施例5.実施例4の変形例として例えば
Y,U,Vの各成分に対してさらに量子化テーブル種類
を切り換えて量子化するとさらに高画質再生が可能とな
る。
Embodiment 5 FIG. As a modification of the fourth embodiment, for example, when the quantization table type is further switched and quantized for each of the Y, U, and V components, higher image quality reproduction is possible.

【0076】図13はレート制御値を変化させた場合の
Y,U,V各成分に対する残差符号量とそのときの通常
再生画質を表したものである。この場合量子化ステップ
を切り換えたことによる符号量の増減、再生画質の良否
はY,U,Vの各成分毎に異なっていることがわかる。
FIG. 13 shows the residual code amount for each of the Y, U, and V components when the rate control value is changed, and the normal reproduction image quality at that time. In this case, it can be seen that the change in the quantization step and the change in the code amount and the quality of the reproduced image are different for each of the Y, U, and V components.

【0077】このことは決められた符号量に圧縮する際
に、Y,U,Vトータル符号量が同一でも割当て量をう
まく選べばより高画質の高速再生画を出画することが可
能であることを示している。あくまで画質はY,U,V
各成分のバランスで決まるのでY成分だけS/N比が高
くても必ずしもよい映像とは言えないからである。
This means that, even when the total code amount of Y, U, and V is the same when compressing to a predetermined code amount, a higher quality, high-speed reproduction image can be output if the allocation amount is properly selected. It is shown that. Image quality is Y, U, V
This is because it is not necessarily a good image even if the S / N ratio is high only for the Y component since it is determined by the balance of each component.

【0078】この例では例えばYにはレート制御値を6
0、U,Vにはそれぞれ64、として量子化を行うこと
によって全体としての符号量を一定に保ったままより高
画質な高速再生が実現できる。
In this example, for example, the rate control value is set to 6 for Y.
By quantizing 0, U, and V as 64, respectively, high-speed reproduction with higher image quality can be realized while the code amount as a whole is kept constant.

【0079】実施形態としては、一例を上げればY,
U,Vの識別信号を量子化4および40に入力してお
き、他は実施例4の量子化テーブル切換手段と同様にし
てテーブルを切換られる様に構成すればよく、容易に実
現が可能である。
As an embodiment, as an example, Y,
The U and V identification signals may be input to the quantizers 4 and 40, and the other components may be configured so that the tables can be switched in the same manner as the quantization table switching means of the fourth embodiment. is there.

【0080】実施例6.実施例3、および4において可
変長符号化手段で用いられる符号化テーブルを可変にす
ることによって更に画質に改良を加えることが可能であ
る。
Embodiment 6 FIG. In the third and fourth embodiments, it is possible to further improve the image quality by making the encoding table used by the variable length encoding means variable.

【0081】図14および図15は本発明の実施例6の
動作を説明するための図であり、図14はサンプル画像
を符号化した際の残差符号量を示したものである。ま
た、図15は異なる符号化テーブルを用いて可変長符号
化した際の符号量を示したものである。両符号量に差が
生じると言うことは符号化テーブルを適宜変えることに
よって符号量を減らすことが可能であることを示す。す
なわち総符号量が一定ならば、符号量を圧縮できた分記
録情報をさらに詰め込めることになり、結果として特殊
再生画質を含めた再生画質を向上させることが可能であ
ることを示している。
FIGS. 14 and 15 are diagrams for explaining the operation of the sixth embodiment of the present invention, and FIG. 14 shows the residual code amount when a sample image is coded. FIG. 15 shows the code amount when variable length coding is performed using different coding tables. The difference between the two code amounts indicates that the code amount can be reduced by appropriately changing the coding table. That is, if the total code amount is constant, the recording information can be further packed as much as the code amount can be compressed, and as a result, the reproduction image quality including the special reproduction image quality can be improved.

【0082】特に残差成分は、算出のもととなる第一の
量子化器4及び第二の量子化器40の動作に大きく左右
されることになる。すなわち第一の量子化器4の量子化
ステップが大きければ当然残差成分は数値的に広い値を
とることになるためである。このことは第二の量子化器
40の量子化ステップにも同じことが言える。
In particular, the residual component greatly depends on the operation of the first and second quantizers 4 and 40 on which the calculation is based. That is, if the quantization step of the first quantizer 4 is large, the residual component naturally has a numerically wide value. The same can be said for the quantization step of the second quantizer 40.

【0083】従って、第一あるいは第二の量子化器の量
子化状況に応じてこの符号化テーブルを切り換えれば結
果的により高画質の再生画を得ることができる。
Therefore, if this encoding table is switched according to the quantization state of the first or second quantizer, a higher quality reproduced image can be obtained as a result.

【0084】実際の実施例としては先の量子化テーブル
を切り換える方法に準じた手法で容易に実現が可能であ
る。図16は本発明の実施例6における高能率符号化装
置を用いたディジタルVTRの可変長符号化器の構成を
示すブロック図である。図において、5eは符号化テー
ブル5bの出力、5fは符号化テーブル5gの出力、5
gは第2の符号化テーブル、5hは第1の符号化テーブ
ル5bの出力と、第2の符号化テーブルの出力を切り換
えるスイッチである。
As an actual embodiment, it can be easily realized by a method according to the method of switching the quantization table. FIG. 16 is a block diagram showing a configuration of a variable length encoder of a digital VTR using a high-efficiency encoder according to Embodiment 6 of the present invention. In the figure, 5e is the output of the encoding table 5b, 5f is the output of the encoding table 5g, 5
g is a switch for switching between the output of the first coding table 5b and the output of the second coding table, and 5h is a switch for switching the output of the second coding table.

【0085】次に、動作について説明する。入力された
ディジタルデータ51は符号器5aは入力データ値を読
みとりその値を第1の符号化テーブル5b、および第2
の符号化テーブル5gに出力する。符号化テーブル5
b、および5gでは入力データに相当する可変長符号を
信号線5e、および5fに出力する。スイッチ5hに
は、レート制御回路7より出力される量子化テーブル切
換信号421が入力され、この信号により符号化テーブ
ル5bの出力と符号化テーブル5gの出力を切り換え
る。
Next, the operation will be described. As for the inputted digital data 51, the encoder 5a reads the input data value and stores the value in the first encoding table 5b and the second encoding table 5b.
Is output to the encoding table 5g. Encoding table 5
In b and 5g, a variable length code corresponding to input data is output to signal lines 5e and 5f. The switch 5h receives the quantization table switching signal 421 output from the rate control circuit 7, and switches the output of the encoding table 5b and the output of the encoding table 5g based on this signal.

【0086】このように、可変長符号化器5、および5
0を動作させれば、効率的に画像圧縮が行えるととも
に、高速再生画像の再生画質を向上させることができ
る。
Thus, the variable length encoders 5 and 5
By operating 0, image compression can be performed efficiently and the reproduction quality of a high-speed reproduction image can be improved.

【0087】なお、この符号化テーブルの切換スイッチ
の制御は量子化手器4、および40の動作によって適宜
切り換えるので、例えばレート制御変数信号に応じて動
作させてもよく、共に同様の効果を得られることは言う
までもない。
Since the control of the changeover switch of the encoding table is appropriately switched by the operation of the quantizers 4 and 40, the control may be performed, for example, according to a rate control variable signal, and the same effect is obtained. Needless to say,

【0088】実施例7.なお、上記実施例ではバッファ
6、および60と出力順序入れ換え回路9、および19
0を設けたが、これに限るものではなく、出力順序入れ
換え回路9あるいは190中に配置されているメモリを
バッファ6、および60と兼用して回路規模を削減して
も同様の効果を奏する。
Embodiment 7 FIG. In the above embodiment, the buffers 6 and 60 and the output order changing circuits 9 and 19 are used.
Although 0 is provided, the present invention is not limited to this, and a similar effect can be obtained even if the memory arranged in the output order rearranging circuit 9 or 190 is also used as the buffers 6 and 60 to reduce the circuit scale.

【0089】実施例8.なお、上記実施例では、高能率
符号化方式の1実施例としてDCT変換を用いた場合に
ついて説明をしたがこれに限るものではなく、アダマー
ル変換、KL変換等の直交変換をベースとした高能率符
号化方式、或いはADRC変換、DPCMをベースとし
た高能率符号化方式、あるいはサブバンド、ウェーブレ
ッド変換などをベースとした高能率符号化方式において
も、画像情報の重要成分と残差情報を磁気テープ上のト
ラックに分割記録することにより同様の効果を奏する。
Embodiment 8 FIG. In the above embodiment, the case where DCT transform is used as one embodiment of the high efficiency coding method has been described. However, the present invention is not limited to this, and high efficiency based on orthogonal transform such as Hadamard transform and KL transform is used. The important components of image information and residual information are also magnetically encoded by the coding method, the ADRC conversion, the high-efficiency coding method based on DPCM, or the high-efficiency coding method based on sub-band or wave red transform. The same effect can be obtained by dividing and recording on tracks on the tape.

【0090】実施例9.なお、本実施例では上記記録信
号のレート制御を1フレーム期間を単位として行った場
合を説明したが、本実施例では上記バッファ制御を1フ
レーム単位で行った。本実施例では、上記バッファ制御
の単位を1トラック単位に行う場合を説明する。上述の
ように2倍速再生時はトラック20本分の情報により合
成する。その際、第1フレームからはトラック番号1、
2、5、6、9、10のトラックの中央部分の情報が、
また、第2フレームからはトラック番号3、4、7、8
の中央部分の情報が再生される。これらの情報を用いて
再生画像を合成する際、1画面単位でレート制御を施す
場合、画像の特性により符号量が変わるので上記再生信
号を用いて再生画像を合成する際、再生されてこないD
CTブロックが発生する。このブロックは符号量制御
時、記録トラック上の高域成分(あるいは、残差成分)
と低域成分(あるいは圧縮画像成分)の切り換わり付近
に配置されるDCTブロックで2倍速再生時に、上記部
分の情報が安定して書き換えられない場合が発生する。
従って、1トラック単位にレート制御を行えば上記に示
すような問題点が解決され良好な2倍速再生画像が得ら
れる。
Embodiment 9 FIG. In the present embodiment, the case where the rate control of the recording signal is performed in units of one frame period has been described, but in the present embodiment, the buffer control is performed in units of one frame. In this embodiment, a case will be described in which the buffer control is performed in units of one track. As described above, at the time of double-speed reproduction, synthesis is performed based on information of 20 tracks. At this time, track number 1 from the first frame,
The information at the center of the tracks 2, 5, 6, 9, and 10 is
Also, from the second frame, track numbers 3, 4, 7, 8
The information in the central part of is reproduced. When synthesizing a reproduced image using these pieces of information, if rate control is performed in units of one screen, the amount of code changes depending on the characteristics of the image. Therefore, when synthesizing a reproduced image using the reproduction signal, D is not reproduced.
A CT block occurs. This block is a high-frequency component (or residual component) on the recording track during code amount control.
When the DCT block arranged near the switching between the low frequency component and the low frequency component (or the compressed image component) reproduces at double speed, the information in the above portion may not be rewritten stably.
Therefore, if the rate control is performed in units of one track, the above-mentioned problem is solved and a good double-speed playback image can be obtained.

【0091】実施例10. 上記、実施例9では2倍速再生を考慮して1トラック単
位にレート制御する場合について述べたが、他の高速再
生を考慮すると、レート制御を1トラック単位より少な
い所定のDCTブロック単位で行うとよい。これは、2
倍速再生の場合は図22に示すようにトラックの中央部
分の情報、すなわち画像の低域成分(あるいは圧縮画像
成分)が全て再生されたが、他の倍速数の場合は当然画
像データのとれる位置が換わってくる。すなわち、トラ
ックの中央部分に配置された上記画像の低域成分が2倍
速再生の場合と違いトラック分再生されないために再
生画像を合成する際、画面上の更新される部分の面積が
まちまちとなり、ぎこちない合成画像になる。よって、
画像情報を符号化する際他の倍速再生を考慮するとレー
ト制御の最小単位を予め定められたDCTブロック単位
で行えば上記に示すような問題点が解決され良好な2倍
速再生画像が得られる。
Embodiment 10 FIG. In the above, in the ninth embodiment, the case where the rate control is performed in units of one track in consideration of the double speed reproduction is described. Good. This is 2
In the case of double-speed reproduction, as shown in FIG. 22, information at the center of the track, that is, all low-frequency components (or compressed image components) of the image are reproduced. Will be replaced. That is, since the low-frequency component of the image arranged in the center portion of the track is not reproduced for one track unlike the case of 2 × speed reproduction, the area of the updated portion on the screen varies when the reproduced image is synthesized. , Resulting in an awkward composite image. Therefore,
Considering other double-speed reproduction when encoding image information, if the minimum unit of rate control is performed in units of predetermined DCT blocks, the above-described problem is solved and a good double-speed reproduction image can be obtained.

【0092】実施例11.なお、上記実施例では1フレ
ームを10本のトラックへ2チャンネルの対向ヘッド
(図25参照)を用いて記録した場合について説明した
がこれに限るものではなく、他の記録フォーマット(例
えば、2チャンネルコンビヘッド、あるいは3チャンネ
ルヘッド、あるいは1フレーム本のトラックに記録する
など)においても、画像情報の重要成分と残差情報を磁
気テープ上のトラックに分割記録することにより同様の
効果を奏する。
Embodiment 11 FIG. In the above embodiment, the case where one frame is recorded on ten tracks using a two-channel facing head (see FIG. 25) is described. However, the present invention is not limited to this. In a combination head, a three-channel head, or recording on a track of one frame), the same effect can be obtained by dividing and recording important components of image information and residual information on tracks on a magnetic tape.

【0093】実施例12.なお、上記実施例では2倍速
再生の場合について述べたがこれに限るものではなく、
他の倍速数でも若干2倍速再生時の場合と比べて再生効
率が落ちるが良好な高速再生が実現できることは言うま
でもない。
Embodiment 12 FIG. In the above embodiment, the case of 2 × speed reproduction has been described, but the present invention is not limited to this.
It is needless to say that, even with other double speeds, the reproduction efficiency is slightly lower than in the case of double speed reproduction, but good high speed reproduction can be realized.

【0094】実施例13.なお、本実施例では画像情報
の基本データ(低域信号、あるいは圧縮画像データ)を
磁気テープ上のトラックの中央部分に記録したがこれに
限るものではなく、トラックの両端部、或いはトラック
の所定位置に数カ所に分けて記録しても同様の効果を奏
することは言うまでもない。
Embodiment 13 FIG. In this embodiment, the basic data (low-frequency signal or compressed image data) of the image information is recorded in the center of the track on the magnetic tape. However, the present invention is not limited to this. It goes without saying that the same effect can be obtained even if the data is recorded in several positions.

【0095】[0095]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ディジタ
ル画像データを圧縮して符号化する高能率符号化装置に
おいて、画像データを複数の画素毎にブロック化を行
い、予め定められた順序で該ブロックを出力するシャフ
リング手段と、ブロック化されたデータに対して直交変
換を行う直交変換手段と、直交変換手段により得られた
変換係数の量子化ステップをレート制御係数により切り
換えて量子化を行う量子化手段と、量子化手段により得
られた量子化データに対して可変長符号化を行う可変長
符号化手段と、可変長符号化手段により可変長符号化さ
れたデータを一時的に蓄えるバッファ手段と、記バッフ
ァ手段出力に対して直交変換係数の低域部に属するもの
と高域部に属するものとに分割を行い予め定められた順
序で出力を行う出力順序入れ換え手段とを備え、バッフ
ァ手段に蓄えられるデータにおける低域符号量と高域符
号量の各符号量を計測し、各計測値に応じてレート制御
係数を量子化手段に出力するようにしたので、良好な
画質な高速再生が実現できるようになる。
As described above, according to the present invention, the digital
High-efficiency encoding device that compresses and encodes image data
Image data into blocks for each pixel.
To output the block in a predetermined order.
Ring means and orthogonal transformation for block data
Orthogonal transformation means for performing the transformation and the orthogonal transformation means
Quantization step of transform coefficient is cut by rate control coefficient.
The quantization means for performing quantization in
Variable length encoding for variable-length coding on quantized data
Encoding means, and variable-length coded by the variable-length coding means.
Buffer means for temporarily storing the stored data;
Belonging to the low-frequency portion of the orthogonal transform coefficient for the output of the
And those that belong to the high-frequency part, and
Output order changing means for performing output in the beginning.
Low-frequency code amount and high-frequency code in the data stored in the
Measures each code amount of the signal amount and controls the rate according to each measured value
Since the coefficients are output to the quantization means , a good high
High-speed reproduction with high image quality can be realized.

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

【図1】本発明の実施例1における高能率符号化装置の
構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a high-efficiency encoding device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例1の動作を説明するための図で
ある。
FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例1の動作を説明するための図で
ある。
FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施例1の出力順序入れ換え回路の構
成を示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of an output order permutation circuit according to the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施例1の動作を説明するシミュレー
ションによる画像を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing an image by simulation for explaining the operation of the first embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施例1における高能率符号化装置を
用いたディジタルVTRの記録フォーマット図である。
FIG. 6 is a recording format diagram of a digital VTR using the high-efficiency encoding device according to the first embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施例2における高能率符号化装置の
構成を示すブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration of a high-efficiency encoding device according to a second embodiment of the present invention.

【図8】本発明の実施例2の動作を説明するシミュレー
ションによる画像を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing an image by simulation for explaining the operation of the second embodiment of the present invention.

【図9】本発明の実施例3の第1の量子化テーブルを説
明するための図である。
FIG. 9 is a diagram for explaining a first quantization table according to the third embodiment of the present invention.

【図10】本発明の実施例3の第2の量子化テーブルを
説明するための図である。
FIG. 10 is a diagram for explaining a second quantization table according to the third embodiment of the present invention.

【図11】本発明の実施例3の動作を説明するための図
である。
FIG. 11 is a diagram for explaining the operation of the third embodiment of the present invention.

【図12】本発明の実施例3における量子化器の構成を
示すブロック図である。
FIG. 12 is a block diagram illustrating a configuration of a quantizer according to a third embodiment of the present invention.

【図13】本発明の実施例5の動作を説明するための図
である。
FIG. 13 is a diagram for explaining the operation of the fifth embodiment of the present invention.

【図14】本発明の実施例6の動作を説明するための図
である。
FIG. 14 is a diagram for explaining the operation of the sixth embodiment of the present invention.

【図15】本発明の実施例6の動作を説明するための図
である。
FIG. 15 is a diagram for explaining the operation of the sixth embodiment of the present invention.

【図16】本発明の実施例6における高能率符号化装置
を用いたディジタルVTRの可変長符号化器の構成を示
すブロック図である。
FIG. 16 is a block diagram illustrating a configuration of a variable-length encoder of a digital VTR using a high-efficiency encoding device according to a sixth embodiment of the present invention.

【図17】従来の高能率符号化装置の構成を示すブロッ
ク図である。
FIG. 17 is a block diagram illustrating a configuration of a conventional high-efficiency encoding device.

【図18】DCT変換後の変換係数の出力順序を説明す
るための図である。
FIG. 18 is a diagram for explaining an output order of transform coefficients after DCT.

【図19】DCT係数のシーケンス番号を説明するため
の図である。
FIG. 19 is a diagram for explaining sequence numbers of DCT coefficients.

【図20】従来の量子化器の構成を示すブロック図であ
る。
FIG. 20 is a block diagram showing a configuration of a conventional quantizer.

【図21】従来の量子化器に用いられている量子化テー
ブルを説明するための図である。
FIG. 21 is a diagram for explaining a quantization table used in a conventional quantizer.

【図22】従来の可変長符号化器の一般的な構成を示す
ブロック図である。
FIG. 22 is a block diagram showing a general configuration of a conventional variable-length encoder.

【図23】可変長符号化方式の概念を説明するための図
である。
FIG. 23 is a diagram for explaining the concept of a variable length coding scheme.

【図24】デジタルVTRの高速再生動作を説明するた
めの図である。
FIG. 24 is a diagram for explaining a high-speed reproduction operation of the digital VTR.

【図25】従来のデジタルVTRの回転ヘッドのヘッド
配置図である。
FIG. 25 is a head layout diagram of a rotary head of a conventional digital VTR.

【図26】従来のデジタルVTRで高速再生を行った場
合のシミュレーションによる画像を示す図である。
FIG. 26 is a diagram illustrating an image obtained by simulation when high-speed reproduction is performed by a conventional digital VTR.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 シャフリング回路 3 直交変換器 4 量子化器 5 可変長符号化器 6 バッファ 7 レート制御回路 9 出力順序入れ換え回路 400 逆量子化器 410 差分演算器 40 第二の量子化器 50 第二の可変長符号化器 60 第二のバッファ 2 Shuffling Circuit 3 Orthogonal Transformer 4 Quantizer 5 Variable Length Encoder 6 Buffer 7 Rate Control Circuit 9 Output Order Rearranging Circuit 400 Inverse Quantizer 410 Difference Operation Device 40 Second Quantizer 50 Second Variable Long encoder 60 second buffer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き 審査官 鈴木 明 (56)参考文献 特開 平6−62371(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 5/91 - 5/956 H04N 7/24 - 7/68 G11B 20/10 - 20/12 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page Examiner Akira Suzuki (56) References JP-A-6-62371 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H04N 5/91-5 / 956 H04N 7/24-7/68 G11B 20/10-20/12

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ディジタル画像データを圧縮して符号化
する高能率符号化装置において、前記画像データを複数
の画素毎にブロック化を行い、予め定められた順序で該
ブロックを出力するシャフリング手段と、ブロック化さ
れたデータに対して直交変換を行う直交変換手段と、該
直交変換手段により得られた変換係数の量子化ステップ
をレート制御係数により切り換えて量子化を行う量子化
手段と、該量子化手段により得られた量子化データに対
して可変長符号化を行う可変長符号化手段と、該可変長
符号化手段により可変長符号化されたデータを一時的に
蓄えるバッファ手段と、前記バッファ手段出力に対して
前記直交変換係数の低域部に属するものと高域部に属す
るものとに分割を行い予め定められた順序で出力を行う
出力順序入れ換え手段とを備え、前記バッファ手段に蓄
えられるデータにおける低域符号量と高域符号量の各符
号量を計測し、各計測値に応じて前記レート制御係数を
前記量子化手段に出力することを特徴とする高能率符号
化装置。
1. A high efficiency encoding apparatus for compressing and encoding digital image data, wherein said image data is divided into blocks for each of a plurality of pixels, and said blocks are output in a predetermined order. And orthogonal transform means for performing orthogonal transform on the block data, and a quantization step of transform coefficients obtained by the orthogonal transform means.
Quantizing means for performing quantization Te switching Rikae by the rate control factor, and the variable length coding means for performing variable length coding on the quantized data obtained by the quantization means, the variable length coding and temporarily <br/> stored Luba Ffa means variable-length encoded data by means belonging to the lower band of the orthogonal transform coefficient to the buffer means output and to those belonging to the high-frequency portion Output order changing means for dividing the data into a predetermined order and outputting in a predetermined order, and storing the data in the buffer means.
Each code of low band code amount and high band code amount in the obtained data
The rate control coefficient according to each measurement value.
A high-efficiency coding device for outputting to said quantization means .
【請求項2】 前記量子化手段は予め定められた量子化
テーブルを複数種具備し、前記レート制御係数に応じて
前記量子化手段の量子化テーブル種を切り換える量子化
テーブル切換手段を備えたことを特徴とする請求項1記
載の高能率符号化装置。
2. The apparatus according to claim 1, wherein said quantization means includes a plurality of predetermined quantization tables, and quantization table switching means for switching a quantization table type of said quantization means according to said rate control coefficient. 2. The high-efficiency encoding apparatus according to claim 1, wherein:
【請求項3】 ディジタル画像データを圧縮して符号化
する高能率符号化装置において、前記画像データを複数
の画素毎にブロック化を行い、予め定められた順序で該
ブロックを出力するシャフリング手段と、ブロック化さ
れたデータに対して直交変換を行う直交変換手段と、該
直交変換手段により得られた変換係数に対して第一のバ
ッファ手段より出力される第一のレート制御係数により
量子化ステップを切り換えて量子化を行う第一の量子化
手段と、該第一の量子化手段により得られた量子化デー
タに対して可変長符号化を行う第一の可変長符号化手段
と、該第一の可変長符号化手段により可変長符号化され
たデータを一時的に蓄え、蓄えられたデータ量を計測し
てその計測値に応じて前記第一の量子化手段に第一のレ
ート制御係数を出力する第一のバッファ手段と、前記第
一の量子化手段出力に対して逆量子化を行う逆量子化手
段と、前記直交変換係数出力と前記逆量子化手段出力値
との差分を演算出力する差分演算手段と、該差分演算出
力に対して第二のバッファ手段より出力される第二のレ
ート制御係数により量子化ステップを切り換えて量子化
を行う第二の量子化手段と、該第二の量子化手段により
得られた量子化データに対して可変長符号化を行う第二
の可変長符号化手段と、該第二の可変長符号化手段によ
り可変長符号化されたデータを一時的に蓄え、この蓄え
られたデータ量を計測してその計測値に応じて前記第二
の量子化手段に第二のレート制御係数を出力する第二の
バッファ手段とを備えたことを特徴とする高能率符号化
装置。
3. A high-efficiency encoding apparatus for compressing and encoding digital image data, wherein said image data is divided into blocks for each of a plurality of pixels, and shuffling means for outputting said blocks in a predetermined order. And orthogonal transform means for performing orthogonal transform on the blocked data, and quantizing the transform coefficient obtained by the orthogonal transform means with a first rate control coefficient output from a first buffer means. First quantization means for performing quantization by switching steps, first variable-length encoding means for performing variable-length encoding on the quantized data obtained by the first quantization means, The variable-length-encoded data is temporarily stored by the first variable-length encoding means, the amount of the stored data is measured, and the first rate control is performed by the first quantization means in accordance with the measured value. Output coefficient A first buffer means, an inverse quantization means for performing inverse quantization on the output of the first quantization means, and a difference between the orthogonal transform coefficient output and the output value of the inverse quantization means are output. A difference calculation unit, a second quantization unit that performs quantization by switching a quantization step based on a second rate control coefficient output from a second buffer unit with respect to the difference calculation output, and the second quantization unit. A second variable-length encoding unit that performs variable-length encoding on the quantized data obtained by the quantization unit, and temporarily stores the variable-length encoded data by the second variable-length encoding unit. And a second buffer means for measuring an amount of the stored data and outputting a second rate control coefficient to the second quantizing means in accordance with the measured value. Efficiency coding device.
【請求項4】 前記第一の量子化手段は予め定められた
量子化テーブルを複数種具備し、前記第一のバッファ手
段と第二のバッファ手段双方に蓄えられた符号量値に応
じて前記第一の量子化手段の量子化テーブル種を切り換
える第一の量子化テーブル切換手段を備えたことを特徴
とする請求項3記載の高能率符号化装置。
4. The first quantization means comprises a plurality of predetermined quantization tables, and the first quantization means has a plurality of quantization tables in accordance with code amount values stored in both the first buffer means and the second buffer means. 4. The high-efficiency encoding apparatus according to claim 3, further comprising a first quantization table switching unit that switches a quantization table type of the first quantization unit.
【請求項5】 前記第一或いは第二の量子化手段は入力
される直交変換係数の画像成分に対して量子化手段の量
子化テーブル種を切り換える量子化テーブル切換手段を
備えたことを特徴とする請求項3記載の高能率符号化装
置。
5. The apparatus according to claim 1, wherein said first or second quantization means includes a quantization table switching means for switching a quantization table type of the quantization means for an image component of an input orthogonal transform coefficient. The high-efficiency coding apparatus according to claim 3, wherein
【請求項6】 前記第二の可変長符号化手段は符号化デ
ータを記載した符号化テーブルを複数種具備し、前記レ
ート制御係数値に応じて該符号化テーブルを切り換える
ことを特徴とする請求項3記載の高能率符号化装置。
6. The apparatus according to claim 1, wherein said second variable length coding means comprises a plurality of types of coding tables describing coded data, and switches between said coding tables according to said rate control coefficient value. Item 3. A high-efficiency encoding device according to Item 3.
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