JPH0234039A - Circuit for controlling quantity of information - Google Patents

Circuit for controlling quantity of information

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JPH0234039A
JPH0234039A JP63185266A JP18526688A JPH0234039A JP H0234039 A JPH0234039 A JP H0234039A JP 63185266 A JP63185266 A JP 63185266A JP 18526688 A JP18526688 A JP 18526688A JP H0234039 A JPH0234039 A JP H0234039A
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threshold
amount
data
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哲二郎 近藤
Kenji Takahashi
健治 高橋
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Sony Corp
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Abstract

PURPOSE:To preclude the possibility of the case of a threshold level reaching a permissible limit and to improve the picture quality of a decoded picture by controlling the threshold level of the bit allocation after the compression ratio of level compression is controlled to reduce the quantity of produced information to some degree. CONSTITUTION:An analog video signal fed to an input terminal 1 is given to an A/D converter 2 and a block processing circuit 3, from which a digital video signal converted in the order of blocks is given to a delay circuit 6. The circuit 6 retards a data by a time required to detect a maximum value MAX and a minimum value MIN and a time deciding a compression coefficient alphaand gives its output to a compression circuit 14. Thus, an input level is multiplied by a multiple of alpha, the values MAX and MIN are compressed and the quantity of produced information is controlled less. After the compression coefficient alpha is decided, a threshold level for bit assignment is controlled and decided via a threshold level decision circuit 9 to reduce the opportunity of the threshold level reaching a permissible limit and to improve the picture quality of the decoded picture.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、例えば可変長符号化がされたディジタルビ
デオ信号を磁気テープに記録する場合に、記録されるデ
ータの伝送レートを伝送路と対応した所定の値に制御す
るのに適用される情報量制御回路に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention is directed to, for example, when recording a variable-length encoded digital video signal onto a magnetic tape, the transmission rate of recorded data is made to correspond to the transmission path. The present invention relates to an information amount control circuit applied to control the amount of information to a predetermined value.

(発明の概要〕 この発明は、データに対する複数のしきい値を設定し、
データの各値が属するしきい値の範囲に応じてそのデー
タに関連する信号を処理する処理回路を有するものであ
って、データの各値の所定周期内の発生度数が集計され
、集計結果とデー・りの各値に対し定められた所定の複
数のしきい値とに基づいて所定周期内のデータ量の演算
がなされ、この演算されたデータと目標値とが比較され
る。
(Summary of the invention) This invention sets multiple thresholds for data,
It has a processing circuit that processes signals related to data according to the threshold range to which each value of data belongs, and the frequency of occurrence of each value of data within a predetermined period is totaled, and the total frequency is calculated. The amount of data within a predetermined period is calculated based on a plurality of predetermined threshold values determined for each value of data, and the calculated data is compared with a target value.

この比較出力に応じてデータに関連する信号に対する圧
縮係数α(α≦1)が決定され、データの各値に対する
複数のしきい値を設定するしきい値設定手段からのしき
い値が(1/α)倍され、この(1/α)倍された複数
のしきい値と上記集計結果とに基づいてデータ量が演算
され、この演算出力と目標値とが比較され、この比較出
力に応じてしきい値設定手段が制御されて設定しきい値
が決定され、この決定された設定しきい値に基づいて圧
縮されたデータに関連する信号が処理されるもので、伝
送しようとするデータ量が多い場合に、画質の劣化を生
じさせずに、データ量の圧縮が図れる。
The compression coefficient α (α≦1) for the signal related to the data is determined according to this comparison output, and the threshold value from the threshold setting means for setting a plurality of threshold values for each value of the data is set to (1). /α), the amount of data is calculated based on the multiple thresholds multiplied by (1/α) and the above aggregation results, this calculation output is compared with the target value, and the amount of data is calculated according to this comparison output. A threshold setting means is controlled to determine a set threshold, and a signal related to compressed data is processed based on the determined set threshold, and the amount of data to be transmitted is When the number of images is large, the amount of data can be compressed without deteriorating the image quality.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

本願出願人は、特願昭59−266407号明細書に記
載されているような、2次元ブロック内に含まれる複数
画素の最大値及び最小値により規定されるダイナミック
レンジを求め、このダイナミックレンジに適応した符号
化を行う高能率符号化装置を提案している。また、特願
昭60−232789号明細書に記載されているように
、複数フレームに夫々含まれる領域の画素から形成され
た3次元ブロックに関してダイナミックレンジに適応し
た符号化を行う高能率符号化装置が提案されている。更
に、特願昭60−268817号明細書に記載されてい
るように、量子化を行った時に生じる最大歪が一定とな
るようなダイナミックレンジに応じてビット数が変化す
る可変長符号化方法が提案されている。
The applicant of this application has determined a dynamic range defined by the maximum and minimum values of a plurality of pixels included in a two-dimensional block, as described in Japanese Patent Application No. 59-266407, and A high-efficiency encoding device that performs adaptive encoding is proposed. Furthermore, as described in Japanese Patent Application No. 60-232789, a high-efficiency encoding device performs encoding adapted to a dynamic range with respect to a three-dimensional block formed from pixels in areas included in each of a plurality of frames. is proposed. Furthermore, as described in Japanese Patent Application No. 60-268817, there is a variable length encoding method in which the number of bits changes depending on the dynamic range so that the maximum distortion caused when quantization is constant. Proposed.

上述のダイナミックレンジに適応した高能率符号(AD
RCと称する)は、伝送すべきデータ量を大幅に圧縮で
きるので、ディジタルVTRに適用して好適である。特
に、可変長ADRCは、圧縮率を高くすることができる
。しかし、可変長ADRCは、伝送データの量が画像の
内容によって変動するため、所定量のデータを1トラツ
クとして記録するディジタルVTRのような固定レート
の伝送路を使用する時には、記録情報量を制御するバッ
ファリングの処理が必要である。
High-efficiency code (AD) adapted to the above-mentioned dynamic range
RC) is suitable for application to digital VTRs because it can significantly compress the amount of data to be transmitted. In particular, variable length ADRC can increase the compression ratio. However, with variable length ADRC, the amount of data to be transmitted varies depending on the content of the image, so when using a fixed rate transmission path such as a digital VTR that records a predetermined amount of data as one track, the amount of recorded information cannot be controlled. buffering processing is required.

従来では、可変長の符号化回路の出力データが情報制限
回路に供給され、情報制限回路の出力データがバッファ
メモリに供給され、バッファメモリにおいては、伝送デ
ータのデータ量が監視され、伝送路の伝送レートを伝送
データが超えないように制御するための制御信号が情報
量制限回路に対してバッファメモリから帰還され、発生
情報量が制御されていた。
Conventionally, the output data of a variable-length encoding circuit is supplied to an information restriction circuit, the output data of the information restriction circuit is supplied to a buffer memory, and the amount of transmitted data is monitored in the buffer memory. A control signal for controlling the transmission data so as not to exceed the transmission rate is fed back from the buffer memory to the information amount limiting circuit, thereby controlling the amount of generated information.

従来のバッファリングは、帰還量に対する感度を上げ過
ぎると、目標値付近で発振し、逆に感度を下げ過ぎると
、収束に時間がかかる問題が生じる。収束に時間がかか
る時には、バッファメモリの容量を増やす必要がある。
In conventional buffering, if the sensitivity to the amount of feedback is increased too much, it will oscillate around the target value, and if the sensitivity is decreased too much, convergence will take a long time. When convergence takes time, it is necessary to increase the buffer memory capacity.

このように、従来のバッファリング処理は、実用に当た
っては、相当のノウハウが必要な欠点があった。
As described above, the conventional buffering process has the drawback that it requires a considerable amount of know-how in practical use.

この問題を解決するために、本願出願人は、特願昭61
−257586号明細書に記載されているように、フィ
ードフォワード形のバッファリング装置であって、積算
形の度数分布表を使用するものを提案している。
In order to solve this problem, the applicant of the present application filed the patent application No. 61
As described in Japanese Patent No. 257,586, a feedforward type buffering device using a cumulative type frequency distribution table is proposed.

このバッファリング装置は、ブロック内のダイナミック
レンジの度数分布を積算形のものに変更し、度数分布に
対して、割り当てビット数を規定するために、ブロック
内のダイナミックレンジに対する複数のしきい値を適用
し、その結果分る発生情報量が目標値以下となるように
、しきい値を可変するものである。
This buffering device changes the frequency distribution of the dynamic range within a block to an integrated type, and sets multiple thresholds for the dynamic range within the block in order to specify the number of bits to be allocated to the frequency distribution. The threshold value is varied so that the amount of information generated as a result of the application is less than or equal to the target value.

このバッファリング装置に依れば、発生情報量の算出を
迅速且つ容易に行うことにより、バッファリングの収束
時間を短縮化できる。
According to this buffering device, the convergence time of buffering can be shortened by quickly and easily calculating the amount of generated information.

発生情報量が目標値以下となるように、しきい値を動か
す場合、動かし方が経験的で難しく、しきい値をあまり
大きくすると、ブロック歪みのような復元画像の劣化が
見える問題があった。即ち、割り当てビット数毎に劣化
が認知されるしきい値の限界が存在していて、例えばO
ビット割り当てのしきい値が成るレベル以上となると、
ブロック歪みが見えて来る0発生情報量を抑えるあまり
、しきい値を大きくすると、ブロック歪み等の劣化が認
知されることになる。
When changing the threshold so that the amount of generated information is below the target value, it is difficult to do so based on experience, and if the threshold is set too large, there is a problem in which deterioration of the restored image such as block distortion becomes visible. . In other words, there is a threshold limit at which deterioration is recognized for each allocated bit number, and for example, O
When the bit allocation threshold reaches or exceeds the level where
If the threshold value is set too large to suppress the amount of 0-occurrence information that makes block distortion visible, deterioration such as block distortion will become noticeable.

この問題を解決するために、各ビット割り当てのしきい
値には、これ以上大きくできない限界があることに注目
し、許容限界迄のしきい値の値でもって、発生情報量を
目標値以下に抑えることができる情報量制御装置が本願
出願人により提案されている(特願昭63−31608
号明細書参照)、即ち、しきい値が許容限界値に達した
後には、しきい値が許容限界値に固定された状態で、伝
送データのレベルが圧縮され、情報量の低減が図られる
To solve this problem, we focused on the fact that the threshold value for each bit allocation has a limit beyond which it cannot be increased, and by using the threshold value up to the allowable limit, we can reduce the amount of generated information below the target value. A device for controlling the amount of information has been proposed by the applicant (Japanese Patent Application No. 63-31608).
In other words, after the threshold value reaches the permissible limit value, the level of the transmitted data is compressed to reduce the amount of information while the threshold value is fixed at the permissible limit value. .

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

上述の方式では、先にビット割り当てのしきい値を許容
限界まで変化させた後に、圧縮係数を制御するので、シ
ーンチェンジ、大きな動き等が画面内にある時には、し
きい値が許容限界に固定されることが多く、復元画像の
画質が充分に良好とならない問題があった。
In the above method, the bit allocation threshold is first changed to the allowable limit and then the compression coefficient is controlled, so when there is a scene change, large movement, etc. in the screen, the threshold is fixed at the allowable limit. There was a problem that the image quality of the restored image was not sufficiently good.

従って、この発明の目的は、レベル圧縮の圧縮比を制御
することで、ある程度発生情報量を低減した後に、ビッ
ト割り当てのしきい値を制御することにより、しきい値
が許容限界値となる場合を減少することができ、復元画
像の画質を良好とできる情報量制御回路を提供すること
にある。
Therefore, an object of the present invention is to reduce the amount of generated information to a certain extent by controlling the compression ratio of level compression, and then to control the threshold value of bit allocation, so that when the threshold value reaches the permissible limit value, An object of the present invention is to provide an information amount control circuit that can reduce the amount of information and improve the quality of restored images.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

この発明では、データの各種の所定周期内の発生度数を
集計する度数集計回路と、 データの各種に対する複数のしきい値と度数集計回路の
出力とに基づいてデータ量を演算する第1の演算回路と
、 データに関連した信号に対し、係数α(α≦1)を乗算
する圧縮回路と、 第1の演算回路の出力と目標値を比較し、比較出力に応
じて係数αΦ値を決定する係数決定回路と、 データの各種に対する複数のしきい値を設定するしきい
値設定回路と、 しきい値設定回路からのしきい値を(1/α)倍する第
2の演算回路と、 第2の演算回路からのしきい値と度数集計回路の出力と
に基づいてデータ量を演算する第3の演算回路と、 第3の演算回路の出力と目標値を比較し、比較出力に応
じてしきい値設定回路を制御して設定しきい値を決定す
る制御回路と、 圧縮回路からのデータに関連した信号をしきい値設定回
路からの設定しきい値に基づいて処理する処理回路と が備えられている。
In this invention, there is provided a frequency aggregation circuit that aggregates the frequency of occurrence of each type of data within a predetermined cycle, and a first calculation that calculates the amount of data based on a plurality of thresholds for each type of data and the output of the frequency aggregation circuit. a compression circuit that multiplies a signal related to data by a coefficient α (α≦1); and a compression circuit that compares the output of the first arithmetic circuit with a target value, and determines a coefficient αΦ value according to the comparison output. a coefficient determining circuit; a threshold setting circuit that sets a plurality of thresholds for each type of data; a second arithmetic circuit that multiplies the threshold from the threshold setting circuit by (1/α); A third arithmetic circuit calculates the amount of data based on the threshold value from the second arithmetic circuit and the output of the frequency aggregation circuit, and compares the output of the third arithmetic circuit with the target value, and A control circuit that controls the threshold setting circuit to determine a set threshold; and a processing circuit that processes a signal related to data from the compression circuit based on the set threshold from the threshold setting circuit. It is equipped.

〔作用〕[Effect]

データ例えばダイナミックレンジの複数のしきい値によ
って分けられた範囲毎に度数の総和が求められ、この度
数の総和に重み(ビット数)が乗じられることにより、
各範囲の発生情報量が算出され、この複数の範囲の発生
情報量が加算されて全発生情報量が算出される。従って
、しきい値を変える毎に一連の演算が必要とされる。し
かし、発生度数の積算表が形成されていれば、しきい値
を変えた場合でも、しきい値と対応する度数が直ぐに分
かり、夫々の度数にビット数を乗じることにより、ただ
ちに発生情報量を知ることができる。
For example, the sum of frequencies is calculated for each range divided by multiple thresholds of the dynamic range, and this sum of frequencies is multiplied by a weight (number of bits).
The generated information amount for each range is calculated, and the generated information amounts for the plurality of ranges are added to calculate the total generated information amount. Therefore, a series of calculations is required each time the threshold value is changed. However, if an integration table of the frequency of occurrence is created, even if the threshold value is changed, the frequency corresponding to the threshold value can be immediately known, and by multiplying each frequency by the number of bits, the amount of information on the occurrence can be immediately calculated. You can know.

従って、バッファリング処理の収束時間を短縮化でき、
また、ハードウェアを簡単と出来る。
Therefore, the convergence time of buffering processing can be shortened,
Also, the hardware can be simplified.

この発明では、信号レベルを圧縮することにより、しき
い値に基づく発生情報量の制御と別の発生情報量の制御
がなされる。−例として、復元画像の劣化が認知される
限界のしきい値(限界値)が設定され、限界値より小さ
い所定のしきい値における発生情報量が目標値と比較さ
れる。この比較出力に基づいて入力データのレベルの圧
縮係数αが求められる0発生情報量が目標値以下である
ときは、(α−1)とされ、発生情報量が目標値を超え
たときには、(αく1)とされる、従って、発生情報量
が目標値を垣えるときは、入力レベルを圧縮することに
より、発生情報量が減少される。
In this invention, by compressing the signal level, the amount of generated information is controlled based on the threshold value and the amount of generated information is controlled separately. - As an example, a threshold (limit value) is set as the limit at which deterioration of the restored image is recognized, and the amount of information generated at a predetermined threshold smaller than the limit value is compared with a target value. The compression coefficient α for the input data level is calculated based on this comparison output.When the amount of 0-generated information is less than the target value, it is determined as (α-1), and when the amount of generated information exceeds the target value, it is determined as (α-1). Therefore, when the amount of generated information is within the target value, the amount of generated information is reduced by compressing the input level.

この圧縮された入力信号について目標値(伝送レート)
を超えない例えば最大値となるしきい値が求められ、こ
のしきい値を使用して信号処理がされる0以上により、
しきい値を限界しきい値まで大きくしなくても、発生情
報量を減少させることができ、復元画像の劣化が防止さ
れる。
Target value (transmission rate) for this compressed input signal
For example, a threshold value that is the maximum value that does not exceed is found, and signal processing is performed using this threshold value.
Even if the threshold value is not increased to the critical threshold value, the amount of generated information can be reduced and deterioration of the restored image can be prevented.

即ち、入力レベルをα(αく1)倍することにより、圧
縮すれば、ダイナミックレンジの度数分布をOの側に近
づけることができ、しきい値を限界値以上にしなくとも
、発生情報量を減少させることができる。この圧縮係数
αは、所定周期毎に決定される。
In other words, if the input level is compressed by multiplying it by α (α × 1), the frequency distribution of the dynamic range can be brought closer to the O side, and the amount of generated information can be reduced without increasing the threshold value beyond the limit value. can be reduced. This compression coefficient α is determined every predetermined period.

〔実施例〕〔Example〕

この発明が適用されたディジタルVTRについて図面を
参照して詳細に説明する。この説明は、下記の項目に従
ってなされる。
A digital VTR to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings. This explanation is made according to the following items.

a、送信側及び受信側の構成 り、可変長量子化とパフファリング e、Lきい値決定回路 d、変形例 なお・、ディジタルVTRの場合では、送信側が記録側
に対応し、受信側が再生側に対応する。
a. Configuration of transmitting side and receiving side, variable length quantization and puffing e. L threshold determination circuit d, modification. In the case of a digital VTR, the transmitting side corresponds to the recording side, and the receiving side corresponds to the reproducing side. handle.

a、送信側及び受信側の構成 第1図において、1で示す入力端子にアナログビデオ信
号が供給され、このビデオ信号がA/D変換器2に供給
され、A/D変換器2から例えば1、サンプルが8ビツ
トに量子化されたディジタルビデオ信号が得られる。デ
ィジタルビデオ信号がブロック化回路3に供給される。
a. Configuration of transmitting side and receiving side In FIG. 1, an analog video signal is supplied to the input terminal indicated by 1, this video signal is supplied to the A/D converter 2, and from the A/D converter 2, for example, 1 is supplied. , a digital video signal is obtained in which the samples are quantized to 8 bits. A digital video signal is supplied to a blocking circuit 3.

ブロック化回路3により、入力ディジタルビデオ信号が
符号化の単位である2次元ブロック毎に連続する信号に
変換される。ブロック化回路3では、例えば(488ラ
イン×720画素)の1フレームの画面が多数のブロッ
クに細分化される。1ブロツクは、例えば第2図に示す
ように、(4ライン×4画素)の大きさとされている。
The blocking circuit 3 converts the input digital video signal into continuous signals for each two-dimensional block, which is a unit of encoding. The blocking circuit 3 subdivides one frame of screen, for example (488 lines x 720 pixels), into a large number of blocks. One block has a size of (4 lines x 4 pixels), for example, as shown in FIG.

ブロック化回路3からは、ブロックの順序に変換された
ディジタルビデオ信号が発生する。
A blocking circuit 3 generates a digital video signal converted into a block order.

ブロック化回路3の出力信号が最大値MAXをブロック
毎に検出する最大値検出回路4、最小値MINをブロッ
ク毎に検出する最小値検出回路5及び遅延回路6に供給
される。検出された最大値MAX及び最小値MINが減
算回路7に供給され、最大値MAX及び最小値MINの
差であるダイナミックレンジDRが減算回路7から得ら
れる。遅延回路6は、最大値MAX及び最小値MINを
検出するために必要な時間及び後述する圧縮係数αを決
定する時間、データを遅延させる。
The output signal of the blocking circuit 3 is supplied to a maximum value detection circuit 4 that detects the maximum value MAX for each block, a minimum value detection circuit 5 that detects the minimum value MIN for each block, and a delay circuit 6. The detected maximum value MAX and minimum value MIN are supplied to the subtraction circuit 7, and the dynamic range DR, which is the difference between the maximum value MAX and the minimum value MIN, is obtained from the subtraction circuit 7. The delay circuit 6 delays the data for the time required to detect the maximum value MAX and the minimum value MIN and for the time required to determine the compression coefficient α, which will be described later.

遅延回路6からのビデオデータが圧縮回路14に供給さ
れる。この圧縮回路14には、後述するしきい値決定回
路9からアドレスコードPiが供給され、アドレスコー
ドPiに対応する圧縮係数α(≦1)が乗じられた出力
信号が圧縮回路14から得られる。圧縮回路14は、例
えば入力データ及び圧縮係数αがアドレスとして供給さ
れるROMにより構成されている。
Video data from delay circuit 6 is supplied to compression circuit 14 . The compression circuit 14 is supplied with an address code Pi from a threshold determining circuit 9, which will be described later, and obtains an output signal from the compression circuit 14, which is the address code Pi multiplied by a compression coefficient α (≦1). The compression circuit 14 is composed of, for example, a ROM to which input data and compression coefficient α are supplied as addresses.

しきい値決定回路9からのアドレスコードPiがオフセ
ット値発生回路16に供給される。このオフセット値発
生回路16からは、圧縮係数αに応じたオフセット値が
発生する。このオフセット値発生回路16は、圧縮係数
αと対応するアドレスコードPlがアドレスとして供給
されるROMにより構成される。
Address code Pi from threshold value determination circuit 9 is supplied to offset value generation circuit 16 . This offset value generation circuit 16 generates an offset value according to the compression coefficient α. This offset value generation circuit 16 is constituted by a ROM to which an address code Pl corresponding to the compression coefficient α is supplied as an address.

圧縮回路14の出力信号とオフセット値発生回路16の
出力信号とが加算回路15に供給され、加算回路15か
らオフセット値が付加されたデータが発生する。オフセ
ット値の付加は、圧縮回路14の出力側に限らず、後述
の最小値検出回路18の出力側で行うことが可能である
The output signal of the compression circuit 14 and the output signal of the offset value generation circuit 16 are supplied to the addition circuit 15, and the addition circuit 15 generates data to which an offset value has been added. The offset value can be added not only to the output side of the compression circuit 14 but also to the output side of the minimum value detection circuit 18, which will be described later.

加算回路15の出力信号が最大値MAXをブロック毎に
検出する最大値検出回路17.最小値MINをブロック
毎に検出する最小値検出回路18及び遅延回路19に供
給される。検出された最大値MAX及び最小値MINが
減算回路20に供給され、最大値MAX及び最小値ME
Nの差であるダイナミックレンジDRが減算回路20か
ら得られる。遅延回路19は、最大値MAX及び最小値
MINを検出するために必要な時間、圧縮回路14の出
力データを遅延させる。
A maximum value detection circuit 17 for detecting the maximum value MAX of the output signal of the adder circuit 15 for each block. The signal is supplied to a minimum value detection circuit 18 and a delay circuit 19 that detect the minimum value MIN for each block. The detected maximum value MAX and minimum value MIN are supplied to the subtraction circuit 20, and the maximum value MAX and minimum value ME
A dynamic range DR, which is the difference of N, is obtained from the subtraction circuit 20. The delay circuit 19 delays the output data of the compression circuit 14 for the time necessary to detect the maximum value MAX and the minimum value MIN.

遅延回路19の出力信号から最小値MINが減算回路2
1において減算され、減算回路21からは、最小値除去
後のデータPDIが得られる。最小値除去後のデータP
DIが符号化回路22に供給される。また、符号化回路
22には、しきい値決定回路9からのアドレスコードP
1及び減算回路20からのダイナミックレンジDRが供
給されている。
The minimum value MIN is subtracted from the output signal of the delay circuit 19 by the circuit 2.
1, and the subtraction circuit 21 obtains data PDI after the minimum value has been removed. Data P after minimum value removal
DI is supplied to the encoding circuit 22. The encoding circuit 22 also receives an address code P from the threshold determining circuit 9.
1 and the dynamic range DR from the subtraction circuit 20.

符号化回路22は、データPDIを量子化する可変長の
ADRC符号化を行う、即ち、符号化回路22では、ブ
ロック内の画素データが共有する最小値MINが除去さ
れた画素データPDIが量子化幅Δiで除算した時の値
に対応するコード信号DTが形成される。この符号化回
路22には、アドレスコードPiからしきい値を発生す
るしきい値テーブルが含まれている。
The encoding circuit 22 performs variable length ADRC encoding to quantize the data PDI. In other words, the encoding circuit 22 quantizes the pixel data PDI from which the minimum value MIN shared by the pixel data in the block has been removed. A code signal DT corresponding to the value divided by the width Δi is formed. This encoding circuit 22 includes a threshold table that generates a threshold value from the address code Pi.

ビデオ信号は、2次元的相関及び3次元的相関を有して
いるので、ブロック内のダイナミックレンジDRは、元
のデータの値に比して小さくなり、8ビツトより少ない
0ビツト、1ビツト、2ビツト、3ビツト又は4ビツト
のビット数でデータを量子化しても、量子化歪が目立た
ない、符号化回路22は、アドレスコードPiからしき
い値を発生するためのしきい値テーブルが格納されたR
OMと画素データPCI、ダイナミックレンジDR及び
上述のしきい値からコード信号DTを発生するROMと
で構成される。
Since the video signal has two-dimensional correlation and three-dimensional correlation, the dynamic range DR within the block is smaller than the original data value, and there are 0 bits, 1 bits, and 1 bits less than 8 bits. Quantization distortion is not noticeable even when data is quantized with a bit number of 2, 3, or 4 bits.The encoding circuit 22 stores a threshold table for generating a threshold from the address code Pi. R
It is composed of an OM, pixel data PCI, a dynamic range DR, and a ROM that generates a code signal DT from the above-mentioned threshold value.

ディジタルVTRでは、記録されるデータの伝送レート
が一定であるため、伝送データ量を制限しないと、一部
のデータを記録できなかったり、必要以上に圧縮率を高
くして再生画像の質が劣化したりする。そこで、バッフ
ァリング処理がなされ、最適な可変長符号化がなされる
With digital VTRs, the transmission rate of recorded data is constant, so if the amount of transmitted data is not limited, some data may not be recorded, or the quality of the reproduced image will deteriorate due to unnecessarily high compression rates. I do things. Therefore, buffering processing is performed to perform optimal variable length encoding.

減算回路7により検出されたブロック毎のダイナミック
レンジDRが度数分布発生回路8に供給され、積算形の
度数分布表が形成される。この度数分布表がしきい値決
定回路9に端子10を通じて供給される。しきい値決定
回路9には、端子11及び12から例えば1フレ一ム周
期のリセット信号及び発生情報量の目標値が供給される
。しきい値決定回路9では、伝送データのレートが一定
となるように、圧縮係数αが求められると共に、しきい
値TI、T2.T3.T4が求められる。
The dynamic range DR for each block detected by the subtraction circuit 7 is supplied to a frequency distribution generation circuit 8, and an integrated frequency distribution table is formed. This frequency distribution table is supplied to the threshold determining circuit 9 through a terminal 10. The threshold value determination circuit 9 is supplied with a reset signal of one frame period and a target value of the amount of generated information from terminals 11 and 12, for example. The threshold determining circuit 9 determines the compression coefficient α so that the transmission data rate is constant, and also determines the thresholds TI, T2 . T3. T4 is required.

圧縮係数αが出力端子13から出力され、しきい値と対
応するアドレスコードPiが端子25から出力される。
The compression coefficient α is output from the output terminal 13, and the address code Pi corresponding to the threshold value is output from the terminal 25.

しきい値決定回路9からのアドレスコードPiとダイナ
ミックレンジDR及び最小値MINと符号化回路22か
らのコード信号DTとがフレーム化回路23に供給され
る。フレーム化回路23は、可変長データとしてのコー
ド信号DT及び固定長データとしての付加コードPi、
DR,MINにエラー訂正用の符号化を施したり、同期
信号の付加を行う、フレーム化回路23の出力端子24
に送信データが得られる。2フレームのデータに関して
1個のアドレスコードPiが伝送され、1ブロツク毎に
DR,MINのデータが伝送され、1画素毎にコード信
号DTが伝送される。
The address code Pi, dynamic range DR and minimum value MIN from the threshold determining circuit 9 and the code signal DT from the encoding circuit 22 are supplied to the framing circuit 23. The framing circuit 23 includes a code signal DT as variable length data, an additional code Pi as fixed length data,
Output terminal 24 of the framing circuit 23, which performs error correction encoding on DR and MIN and adds a synchronization signal.
Transmission data can be obtained. One address code Pi is transmitted for two frames of data, DR and MIN data are transmitted for each block, and a code signal DT is transmitted for each pixel.

受信されたデータは、第3図において31で示す入力端
子に供給され、フレーム分解回路32により、アドレス
コードpHダイナミックレンジDR,コード信号DT、
最小値MINの夫々に分解される。フレーム分解回路3
2からのアドレスコードpHダイナミックレンジDR,
コード信号DTが復号化回路33に供給される。
The received data is supplied to an input terminal indicated by 31 in FIG.
It is decomposed into each of the minimum values MIN. Frame disassembly circuit 3
Address code pH dynamic range DR from 2,
Code signal DT is supplied to decoding circuit 33.

復号化回路33は、ADRCエンコーダの符号化回路2
0と逆にコード信号DTを復元レベルに変換する。この
復号化回路33は、例えばROMにより構成されている
。復号化回路33からの復元レベルが加算回路34に供
給され、遅延回路35を介された最小値MINが復元レ
ベルに加算される。加算回路34からの復元データがブ
ロック分解回路36に供給される。ブロック分解回路3
6の出力端子にテレビジョン信号と同様の順序の出力デ
ータが得られる。この復元された信号がD/A変換器3
7に供給され、出力端子38に再生されたアナログビデ
オ信号が取り出される。
The decoding circuit 33 is the encoding circuit 2 of the ADRC encoder.
0, the code signal DT is converted to a restored level. This decoding circuit 33 is composed of, for example, a ROM. The restored level from the decoding circuit 33 is supplied to the adding circuit 34, and the minimum value MIN passed through the delay circuit 35 is added to the restored level. The restored data from the adder circuit 34 is supplied to the block decomposition circuit 36. Block decomposition circuit 3
Output data in the same order as the television signal is obtained at the output terminal 6. This restored signal is sent to the D/A converter 3.
7, and the analog video signal reproduced at the output terminal 38 is taken out.

b、可変長量子化とバッファリング 第5図は、符号化回路22においてなされる可変長量子
化を説明するものである。以下の説明において、TI、
T2.T3.T4が夫々割り当てビット数を決定するし
きい値で、ダイナミックレンジDRに対するものである
。これらのしきい値は、(T4<T3<T2<TI)の
関係とされている。
b. Variable length quantization and buffering FIG. 5 explains variable length quantization performed in the encoding circuit 22. In the following description, TI,
T2. T3. T4 is a threshold value for determining the number of allocated bits, and is for the dynamic range DR. These threshold values have a relationship of (T4<T3<T2<TI).

ダイナミックレンジDRC窩MAX−MIN)が(DR
−T4−1)の時には、第5図Aに示すように、最大値
MAXと最小値MINのみが伝送され、受信側では、両
者の中間のレベルLOが復元レベルとされる。従って、
第5図Aに示すように、ダイナミックレンジDRが(T
4−1)の時には、量子化幅がΔOとなる。ダイナミッ
クレンジDRが(0≦DR≦74−1)の場合には、割
り当てビット数が0ビツトである。
Dynamic range DRC socket MAX-MIN) is (DR
-T4-1), as shown in FIG. 5A, only the maximum value MAX and minimum value MIN are transmitted, and on the receiving side, the intermediate level LO between the two is taken as the restoration level. Therefore,
As shown in FIG. 5A, the dynamic range DR is (T
4-1), the quantization width becomes ΔO. When the dynamic range DR is (0≦DR≦74-1), the number of allocated bits is 0 bits.

第5図Bは、ダイナミックレンジDRが(T3−1)の
場合を示す、ダイナミックレンジDRが(T4≦DR≦
T3−1)の時には、割り当てビット数が1ビツトとさ
れる。従って検出されたダイナミックレンジDRが2つ
のレベル範囲に分割され、ブロックの最小値除去後の画
素データPD■が属するレベル範囲が量子化幅Δ1を用
いて求められ、レベル範囲と対応する“0”又は“1”
の一方のコード信号が割り当てられ、復元レベルがLO
又はLlとされる。
FIG. 5B shows a case where the dynamic range DR is (T3-1), and the dynamic range DR is (T4≦DR≦
At the time of T3-1), the number of allocated bits is set to 1 bit. Therefore, the detected dynamic range DR is divided into two level ranges, and the level range to which the pixel data PD■ after removing the minimum value of the block belongs is determined using the quantization width Δ1, and "0" corresponding to the level range is determined. or “1”
One code signal is assigned and the restoration level is LO.
Or Ll.

第5図に示される可変長符号化は、ダイナミックレンジ
が大きくなるほど、量子化幅Δiが(ΔOくΔlくΔ2
くΔ3〈Δ4)と大きくされる非直線量子化が行われる
。非直線量子化は、量子化歪が目立ち易いダイナミック
レンジが小さいブロックでは、最大歪を小さくし、逆に
、ダイナミックレンジが大きいブロックでは、最大歪を
大きくするもので、圧縮率がより高くされる。
In the variable length coding shown in FIG. 5, the larger the dynamic range, the smaller the quantization width Δi (ΔO
Non-linear quantization is performed to increase Δ3<Δ4. Nonlinear quantization reduces the maximum distortion in blocks with a small dynamic range where quantization distortion is easily noticeable, and conversely increases the maximum distortion in blocks with a large dynamic range, thereby increasing the compression ratio.

ダイナミックレンジDRが(T2−1)の場合には、第
5図Cに示すように、検出されたダイナミックレンジD
Rが4個のレベル範囲に分割され、レベル範囲の夫々に
対して、2ビツト(00)(01)(10)(11>が
割り当てられ、各レベル範囲の中央のレベルが復元レベ
ルLO,Ll、L2゜L3とされる。従って、量子化幅
Δ2を用いてデータPDIの属するレベル範囲が求めら
れる。ダイナミックレンジDRが(T3≦DR≦T2−
1)の場合では、割り当てビット数が2ビツトとされる
When the dynamic range DR is (T2-1), as shown in FIG. 5C, the detected dynamic range D
R is divided into four level ranges, 2 bits (00) (01) (10) (11>) are assigned to each level range, and the center level of each level range is the restoration level LO, Ll. , L2°L3. Therefore, the level range to which the data PDI belongs is determined using the quantization width Δ2.The dynamic range DR is (T3≦DR≦T2−
In case 1), the number of allocated bits is 2 bits.

また、ダイナミックレンジDRが(T I −1)の場
合では、第5図りに示すように、検出されたダイナミッ
クレンジDRが8個のレベル範囲に分割され、レベル範
囲の夫々に対して、3ビツト(000)(001)  
・・・ (111)が割り当てられ、各レベル範囲の中
央のレベルが復元レベルLO,Ll・・・Llとされる
。従って量子化幅がΔ3となる。ダイナミックレンジD
Rが(T2≦DR5TI−1)の場合では、割り当てビ
ット数が3ビツトとされる。
Furthermore, when the dynamic range DR is (T I -1), the detected dynamic range DR is divided into 8 level ranges, and 3 bits are set for each level range, as shown in Figure 5. (000) (001)
... (111) are assigned, and the center level of each level range is set as the restoration level LO, Ll...Ll. Therefore, the quantization width is Δ3. Dynamic range D
When R is (T2≦DR5TI-1), the number of allocated bits is 3 bits.

更に、ダイナミックレンジが最大の255の場合には、
第5図已に示すように、検出されたダイナミックレンジ
DRが16個のレベル範囲に分割され、レベル範囲の夫
々に対して、4ビツト(0000)(0001)  ・
・・ (1111)が割り当てられ、各レベル範囲の中
央のレベルが復元レベルLO,Ll・・・Ll5とされ
る。従って、量子化幅がΔ4となる。ダイナミックレン
ジDRが(TI≦DR<256)の場合では、割り当て
ビット数が4ビツトとされる。
Furthermore, when the dynamic range is maximum 255,
As shown in Figure 5, the detected dynamic range DR is divided into 16 level ranges, and for each level range, 4 bits (0000) (0001)
... (1111) are assigned, and the center level of each level range is set as the restoration level LO, Ll...Ll5. Therefore, the quantization width is Δ4. When the dynamic range DR is (TI≦DR<256), the number of allocated bits is 4 bits.

第6図は、(O〜255)の範囲のダイナミックレンジ
DRを横軸とし、発生度数を縦軸とした度数分布の一例
である11 xl、X 2.X 3+ X 4r X 
%の夫々は、前述のように、しきい値T1〜T4によっ
て分けられたダイナミックレンジDRの五個の範囲に含
まれるブロック数を表している。(T4−’1)以下の
ダイナミックレンジDRを持つブロックは、θビットが
割り当てられるので、ブロック数Xsは、発生情報量に
寄与しない、従って、発生情報量は、 4 XI +3 Xt +2 Xs +X4で求まる。
FIG. 6 shows an example of a frequency distribution in which the horizontal axis is the dynamic range DR in the range (0 to 255) and the vertical axis is the frequency of occurrence. X 3+ X 4r X
As described above, each % represents the number of blocks included in the five ranges of the dynamic range DR divided by the thresholds T1 to T4. Since θ bits are assigned to blocks with a dynamic range DR of (T4-'1) or less, the number of blocks Xs does not contribute to the amount of generated information. Therefore, the amount of generated information is 4 XI + 3 Xt + 2 Xs + X4. Seek.

この発生情報量が目標値と比較され、発生情報量が目標
値を超える時には、より大きいしきい値のセットが適用
され、同様にして発生情報量が算出される。上式の演算
を行うには、設定されたしきい値のセット毎に各範囲で
度数分布の和を求め、この和に割り当てビット数を乗じ
て加算する処理が必要である。しかしながら、しきい値
のセットを変更する都度、上記の処理を行うと、最適な
しきい値のセットが求まる迄に時間がかかる問題が生じ
る。
This amount of generated information is compared with a target value, and when the amount of generated information exceeds the target value, a larger set of threshold values is applied and the amount of generated information is calculated in the same manner. To perform the above equation, it is necessary to calculate the sum of the frequency distributions in each range for each set of set threshold values, multiply this sum by the number of allocated bits, and add the sum. However, if the above process is performed every time the threshold set is changed, a problem arises in that it takes time to find the optimal threshold set.

この一実施例では、度数分布発生回路8において、第6
図に示す度数分布が求められ、次に、第6図に示す度数
分布が第7図に示す積算型の度数分布に変換される。積
算型の度数分布に変換することにより、異なるしきい値
のセットと対応する発生情報量がより高速に算出でき、
従って、最適なしきい値のセットが得られる迄の収束時
間が短縮される。
In this embodiment, in the frequency distribution generating circuit 8, the sixth
The frequency distribution shown in the figure is obtained, and then the frequency distribution shown in FIG. 6 is converted into the cumulative type frequency distribution shown in FIG. 7. By converting to a cumulative frequency distribution, different sets of thresholds and the corresponding amount of generated information can be calculated faster.
Therefore, the convergence time until an optimal set of threshold values is obtained is shortened.

第7図から理解されるように、ダイナミックレンジDR
が最大の発生度数からスタートして、より小さいダイナ
ミックレンジDRの発生度数が順次積算されて積算型の
度数分布グラフが得られる。
As understood from Fig. 7, the dynamic range DR
starts from the maximum frequency of occurrence, and the frequencies of occurrence of smaller dynamic ranges DR are successively integrated to obtain an integrated frequency distribution graph.

従って、しきい値Tl迄の積算度数がx、となり、しき
い値T2迄の積算度数が(X、+Xア)となり、しきい
値T3迄の積算度数が(x、 十x、+xs)となり、
しきい値T4迄の積算度数が(X、+xt +x、+X
4 )となる。
Therefore, the cumulative frequency up to the threshold Tl is x, the cumulative frequency up to the threshold T2 is (X, +Xa), and the cumulative frequency up to the threshold T3 is (x, 1x, +xs). ,
The cumulative frequency up to threshold T4 is (X, +xt +x, +X
4).

しきい値Tl〜T4に対する発生情報量は、4 (xt
   0)+3 ((xt +X* )  xt )+
2 ((X+ +x、+x、)   (X+ +Xz 
))+1 ((x、+x、+x= +Xa )−(xt
 +xz +Xs )−4Xt +3x、+2XS +
1)[4と求まる。第7図に示される積算型の度数分布
グラフ(積算型度数分布表)を−旦、作成すれば、しき
い値のセットを更新した時に、四個の数の和により直ち
に発生情報量を求めることができる。
The amount of generated information for the thresholds Tl to T4 is 4 (xt
0)+3 ((xt +X*) xt)+
2 ((X+ +x, +x,) (X+ +Xz
))+1 ((x, +x, +x= +Xa )-(xt
+xz +Xs)-4Xt +3x, +2XS +
1) [4 is found. If you first create the cumulative frequency distribution graph (cumulative frequency distribution table) shown in Figure 7, when you update the threshold set, you can immediately calculate the amount of generated information by the sum of the four numbers. be able to.

この一実施例では、圧縮回路14が設けられ、この圧縮
回路14により、入力レベルがα倍される。このことは
、第8図に示すように、最大値MAX及び最小値MIN
も圧縮されることになり、ダイナミックレンジDRもα
倍に圧縮され、第6図において、ダイナミックレンジD
Rの分布がOの方へ動くことを意味する。従って、αを
小さくすれば、発生情報量をより少ないものに制御する
ことができる。
In this embodiment, a compression circuit 14 is provided, and the input level is multiplied by α. This means that the maximum value MAX and the minimum value MIN
will also be compressed, and the dynamic range DR will also be
In Fig. 6, the dynamic range D
This means that the distribution of R moves towards O. Therefore, by reducing α, the amount of generated information can be controlled to be smaller.

信号レベルの全体がα倍されるので、(αく1)の時、
復元画像の輝度が低下することなる。
Since the entire signal level is multiplied by α, when (α × 1),
The brightness of the restored image will decrease.

従って、画像の動き部分が増え、情報量が増大した時に
、急に輝度が低下する問題が生じる。
Therefore, when the moving parts of the image increase and the amount of information increases, a problem arises in which the brightness suddenly decreases.

この実施例では、圧縮係数αに応じたオフセット値がデ
ータに付加されるので、第9図に示すように、信号のレ
ベルが全体的に上昇する。従って、復元画像の輝度の低
下が抑えられ、上述の問題の発生が防止される。また、
オフセット値は、αの値が小さいほど、従って、圧縮率
が大きいほど大きな値とされ、画像の全体の輝度が低下
する問題が効果的に抑えられる。
In this embodiment, since an offset value corresponding to the compression coefficient α is added to the data, the overall signal level increases as shown in FIG. Therefore, the reduction in brightness of the restored image is suppressed, and the above-mentioned problem is prevented from occurring. Also,
The offset value is set to a larger value as the value of α is smaller, and thus the compression ratio is larger, and the problem of lowering the overall brightness of the image can be effectively suppressed.

各しきい値の限界値は、各しきい値を徐々に大きくした
時に、復元画像の劣化が認知される直前の値であり、か
かる限界値は、シエミレーシ目ン等により予め設定する
ことができる。圧縮係数αの値は、入力データにより異
なっているので、しきい値決定回路9において、決定さ
れる。即ち、所定しきい値のときにおいて、発生情報量
が目標値以下にならない時に、最適な圧縮係数αを求め
るだめに、しきい値のセットTl〜T4が同時に(1/
α)倍とされて、発生情報量が求められる。
The limit value of each threshold value is the value immediately before the deterioration of the restored image is recognized when each threshold value is gradually increased, and such limit value can be set in advance based on the accuracy of the image. . Since the value of the compression coefficient α differs depending on the input data, it is determined by the threshold determining circuit 9. That is, in order to find the optimal compression coefficient α when the amount of generated information does not become less than the target value at a predetermined threshold value, the set of threshold values Tl to T4 are simultaneously set (1/
α) times, and the amount of generated information is determined.

c、  Lきい値決定回路 第4図は、しきい値決定回路9の一例を示す。c, L threshold determination circuit FIG. 4 shows an example of the threshold value determination circuit 9.

第4図において、41は、圧縮係数αのテーブルが格納
されたROMを示す、ROM41には、アドレスカウン
タ42からアドレスコードA1が供給される。アドレス
カウンタ42には、端子11から1フレ一ム周期のリセ
ット信号が供給される。
In FIG. 4, reference numeral 41 indicates a ROM in which a table of compression coefficients α is stored. The ROM 41 is supplied with an address code A1 from an address counter . The address counter 42 is supplied with a reset signal of one frame period from the terminal 11.

ROM41に格納されている係数αのテーブルの一例を
第10図に示す、係数αの値の視覚上の限界値は、復元
画像を見て視覚上、ブロック歪み等の問題が目立たない
値とされる。第10図の例では、係数αの限界値は、0
.70である。
An example of the coefficient α table stored in the ROM 41 is shown in FIG. 10. The visual limit value of the coefficient α is a value at which problems such as block distortion are not visually noticeable when looking at the restored image. Ru. In the example of FIG. 10, the limit value of the coefficient α is 0
.. It is 70.

43は、割り当てビットのしきい値の限界値よりも小さ
い所定のしきい値セットを発生するしきい種発生回路で
ある。このしきい種発生回路43からの所定しきい値は
、係数αを、限界値よりもゆるやかなしきい値において
決定するためのものである。しきい種発生回路43から
の所定しきい値のセットは、これを(1/α)倍する演
算回路44を介して情報量演算回路45に供給される。
43 is a threshold generation circuit that generates a predetermined threshold set smaller than the limit value of the threshold of the assigned bits. The predetermined threshold value from the threshold generation circuit 43 is for determining the coefficient α at a threshold value that is gentler than the limit value. The set of predetermined threshold values from the threshold generation circuit 43 is supplied to the information amount calculation circuit 45 via the calculation circuit 44 which multiplies the set by (1/α).

演算回路44には、ROM41からの係数αが供給され
る。
The arithmetic circuit 44 is supplied with the coefficient α from the ROM 41 .

情報量演算回路45には、端子10から積算型の度数分
布表が供給されている。前述のように、演算回路44か
らの(1/α)倍された所定しきい値セットと対応する
発生情報量がこの情報量演算回路45により求められる
。入力データをα倍に圧縮したときの発生情報量は、し
きい値を(1/α)倍することで求められる0発生情報
量は、比較回路46に供給される。比較回路46には、
端子12からの目標値M1から減算回路47で一定値K
が減算された目標値M2が供給されている。
The information amount calculation circuit 45 is supplied with an integrated frequency distribution table from the terminal 10 . As described above, the amount of generated information corresponding to the predetermined threshold set multiplied by (1/α) from the arithmetic circuit 44 is determined by the information amount arithmetic circuit 45. The amount of information generated when the input data is compressed by α times is determined by multiplying the threshold value by (1/α), and the amount of information generated as 0 is supplied to the comparison circuit 46. The comparison circuit 46 includes
A constant value K is calculated by the subtraction circuit 47 from the target value M1 from the terminal 12.
The target value M2 from which is subtracted is supplied.

比較回路46の出力信号がアドレスカウンタ42にクロ
ックとして供給され、発生情報量が目標値M2より大き
い時に発生する比較回路46の出力信号でアドレスカウ
ンタ42がインクリメントされる0発生情報量が目標値
M2以下になる時には、インクリメントが停止される。
The output signal of the comparison circuit 46 is supplied as a clock to the address counter 42, and the address counter 42 is incremented by the output signal of the comparison circuit 46 generated when the amount of generated information is larger than the target value M2.The amount of 0 generated information is the target value M2. Incrementing is stopped when:

第1O図に示すように、係数αの初期値は、1である。As shown in FIG. 1O, the initial value of the coefficient α is 1.

従って、所定しきい値のときの発生情報量が目標値M2
より少ない時は、常に(α−1)である、所定しきい値
の時の発生情報量が目標値M2より大きくなると、係数
αは、発生情報量が目標値M2より小さくなるように、
(α−0,70)まで順次小さくされる。
Therefore, the amount of generated information when the predetermined threshold value is reached is the target value M2
When the amount of information generated is less than the target value M2, it is always (α-1).
The value is gradually decreased to (α-0,70).

以上により、ROM41から発生する係数αが決定され
る。この係数αは、出力端子13から圧縮回路14、オ
フセット値発生回路16に供給される。従って、所定し
きい値のセットでの発生情報量が目標値M2より大きく
、(α〈1)とされル時ニ、入力データのレベルがこの
圧縮係数αで圧縮される。そして、オフセット値発生回
路16からは、その係数αに応じたオフセット値が発生
し、圧縮回路14の出力信号に加算される。オフセット
値は、レベル圧縮され、輝度が全体的に低下することを
補正する。
As described above, the coefficient α generated from the ROM 41 is determined. This coefficient α is supplied from the output terminal 13 to the compression circuit 14 and the offset value generation circuit 16. Therefore, when the amount of generated information for a set of predetermined threshold values is larger than the target value M2 and is set to (α<1), the level of the input data is compressed by this compression coefficient α. Then, the offset value generation circuit 16 generates an offset value corresponding to the coefficient α, and is added to the output signal of the compression circuit 14. The offset value is level compressed to compensate for the overall reduction in brightness.

圧縮係数αが決定された後に、ビット割り当てのしきい
値が決定される。
After the compression factor α is determined, the bit allocation threshold is determined.

第4図において、51は、ビット割り当てのしきい値テ
ーブルが格納されたROMを示す、ROM51には、ア
ドレスカウンタ52からアドレスコードPiが供給され
る。アドレスカウンタ52には、端子11から1フレー
ム毎にリセット信号が供給される。アドレスカウンタ5
2から発生したアドレスコードPiが出力端子25に取
り出され、符号化回路22及びフレーム化回路23に供
給される。
In FIG. 4, numeral 51 indicates a ROM in which a bit allocation threshold table is stored. The ROM 51 is supplied with an address code Pi from an address counter 52. A reset signal is supplied to the address counter 52 from the terminal 11 every frame. address counter 5
The address code Pi generated from 2 is taken out to the output terminal 25 and supplied to the encoding circuit 22 and the framing circuit 23.

ROM51に格納されているしきい値テーブルの一例を
第11図に示す。ROM5Jは、アドレスコードとして
(PO〜P31)を有し、例えば(PI3)の時のしき
い値(T4−j!0.T3=/!1、T2=j!2.T
l−13)が限界値とされている。このしきい値T1〜
T4の変化の仕方や大きさは、画質を見ながら設定され
る。最初のアドレスコードPOのしきい値は、非常に小
さい値とされている。また、発生情報量を算出する場合
に、アドレスコードをP31に向かって順次変化させた
時に、発生情報量が単調減少するようにされている。
An example of the threshold table stored in the ROM 51 is shown in FIG. ROM5J has (PO to P31) as address codes, and for example, the threshold value at (PI3) (T4-j!0.T3=/!1, T2=j!2.T
l-13) is considered to be the limit value. This threshold value T1~
The manner and magnitude of change in T4 are set while checking the image quality. The threshold value of the first address code PO is set to a very small value. Further, when calculating the amount of generated information, when the address code is sequentially changed toward P31, the amount of generated information is made to decrease monotonically.

ROM51から読み出されたしきい値テーブルのセット
が(1/α)倍演算回路53に供給され、各しきい値T
I、T2.T3.T4が(1/α)倍される。この(1
/α)倍されたしきい値のセットが情報量演算回路54
に供給される。情報量演算回路54には、端子lOから
積算型の度数分布表が供給されている。前述と同様にし
て、演算回路53からのしきい値セットと対応する発生
情報量が情報量演算回路54により求められる。求めら
れた発生情報量が比較回路55に供給される。
A set of threshold values table read from the ROM 51 is supplied to the (1/α) times arithmetic circuit 53, and each threshold value T
I, T2. T3. T4 is multiplied by (1/α). This (1
/α) The set of multiplied threshold values is the information amount calculation circuit 54
supplied to The information amount calculation circuit 54 is supplied with an integrated frequency distribution table from a terminal IO. In the same manner as described above, the amount of generated information corresponding to the threshold set from the calculation circuit 53 is determined by the information amount calculation circuit 54. The determined amount of generated information is supplied to the comparison circuit 55.

比較回路55には、端子12から目標値Mlが供給され
ている。比較回路55の出力信号がアドレスカウンタ5
2にクロックとして供給され、発生情報量が目標値より
大きい時に発生する比較回路55の出力信号により、ア
ドレスカウンタ52がインクリメントされる0発生情報
量が目標値以下になる時には、インクリメントが停止さ
れる。
The comparison circuit 55 is supplied with the target value Ml from the terminal 12. The output signal of the comparison circuit 55 is sent to the address counter 5.
The address counter 52 is incremented by the output signal of the comparator circuit 55, which is supplied as a clock to the address counter 52 and generated when the amount of generated information is larger than the target value.When the amount of generated information becomes equal to or less than the target value, incrementing is stopped. .

上述のしきい値決定回路9の情報量演算回路54では、
積算型の度数分布表を用いて、しきい値テーブルのしき
い値のセットに対する発生情報量、即ち、選択されたし
きい値のセットを適用してADRC符号化を行った場合
のコード信号DTの全ビット数が算出される。この場合
、量子化歪が最小となるしきい値のセット(アドレスコ
ードPOで指定されるしきい値のセット)から発生情報
量の算出がスタートされる。
In the information amount calculation circuit 54 of the threshold value determination circuit 9 described above,
The amount of information generated for a set of threshold values in a threshold table using a cumulative frequency distribution table, that is, the code signal DT when ADRC encoding is performed by applying a selected set of threshold values. The total number of bits is calculated. In this case, calculation of the amount of generated information is started from the set of threshold values that minimize quantization distortion (the set of threshold values specified by the address code PO).

求められた発生情報量と目標値M1とが比較回路55で
比較される。目標値M1は、送信データの伝送レートの
最大値であり、例えば(2ビツト/1画素)である0発
生情報量が目標値以下の場合に当該しきい値のセットを
用いてADRCの量子化がされる。このため、発生情報
量が目標値以下になる時のアドレスコードPlが出力端
子25から符号化回路22に供給される。若し、発生情
報量が目標値を超える場合には、アドレスカウンタ52
がインクリメントされ、しきい値のセットの更新がされ
、次に、発生情報量を少なくできる新たなしきい値のセ
ットに関して、上述と同様の処理が繰り返される。そし
て、発生情報量が目標値M1以下になった時のしきい値
セットを用いて符号化回路22でADRCの符号化がさ
れる。
A comparison circuit 55 compares the determined amount of generated information and the target value M1. The target value M1 is the maximum value of the transmission rate of the transmission data, and when the amount of 0 generation information, which is (2 bits/1 pixel), is less than the target value, ADRC quantization is performed using the threshold set. is done. Therefore, the address code Pl when the amount of generated information is less than or equal to the target value is supplied from the output terminal 25 to the encoding circuit 22. If the amount of generated information exceeds the target value, the address counter 52
is incremented, the threshold set is updated, and then the same process as described above is repeated for a new threshold set that can reduce the amount of generated information. Then, the encoding circuit 22 performs ADRC encoding using the threshold set when the amount of generated information becomes equal to or less than the target value M1.

以上のように、発生情報量が多い時、入力レベルが圧縮
されるので、発生情報量が目標値以下に制御される。こ
のとき、圧縮係数αは、限界値より小さい所定のしきい
値セットの場合の発生情報量が所定の目標値M2を超え
ない値として決定される。ADRCの量子化は、この圧
縮係数αで圧縮された入力データに対して、目標値Ml
(伝送レート)を趨えない最大値のしきい値セットを用
いて行われる。このしきい値のセットは、先に圧縮係数
αにより発生情報量をある程度少なくしているので、限
界値になることが少なくなる。従って、復元画像でブロ
ック歪みや、エツジビジネス等の視覚的劣化が軽減され
る。
As described above, when the amount of generated information is large, the input level is compressed, so the amount of generated information is controlled to be below the target value. At this time, the compression coefficient α is determined as a value that does not cause the amount of generated information to exceed a predetermined target value M2 in the case of a predetermined threshold set smaller than the limit value. ADRC quantization is performed using a target value Ml for input data compressed by this compression coefficient α.
This is done using a threshold set with a maximum value that does not exceed (transmission rate). In this set of threshold values, since the amount of generated information is reduced to some extent by the compression coefficient α, the threshold value is less likely to be reached. Therefore, visual deterioration such as block distortion and edge business is reduced in the restored image.

また、圧縮回路14でレベル圧縮がされるために、全体
の信号レベルが低下するが、圧縮比に応じたオフセット
値が加算されるので、復元画像では、輝度の低下が補正
される。
Furthermore, since the compression circuit 14 performs level compression, the overall signal level decreases, but since an offset value corresponding to the compression ratio is added, the decrease in brightness is corrected in the restored image.

なお、コード信号DT以外にダイナミックレンジDR,
最小値MIN、アドレスコードPi及び誤り訂正コード
の冗長コードが伝送されるが、これらのデータは、固定
長であるため、伝送データのレートを検査する際に、目
標値にオフセットを持たせることで無視することができ
る。
In addition to the code signal DT, the dynamic range DR,
The minimum value MIN, address code Pi, and redundant code of error correction code are transmitted, but since these data have a fixed length, when checking the transmission data rate, it is necessary to set an offset to the target value. Can be ignored.

d、変形例 この発明は、3次元ブロックのADRCに対しても適用
できる。3次元ブロックが例えば2フレームに夫々風す
る2個の2次元領域で構成される場合、1ブロツク内の
画素数が2倍となる。また、3次元ブロックのADRC
では、圧縮率を高くする目的で、2個の2次元領域の間
で動きの有無を判定し、動きが有る時には、2個の2次
元領域の画素データ即ち、ブロック内の全画素データの
符号化を行い、動きが無い時には、1個の2次元領域の
画素データを符号化する処理がなされる。従って、発生
情報量が静止部と動画部とで(1:2)となる。
d. Modification The present invention can also be applied to ADRC of three-dimensional blocks. For example, when a three-dimensional block is composed of two two-dimensional regions each corresponding to two frames, the number of pixels in one block is doubled. Also, ADRC of 3D block
In order to increase the compression rate, the presence or absence of movement is determined between two two-dimensional areas, and if there is movement, the pixel data of the two two-dimensional areas, that is, the code of all pixel data in the block, is determined. When there is no movement, the pixel data of one two-dimensional area is encoded. Therefore, the amount of generated information is (1:2) between the still part and the moving image part.

また、この発明は、上述の3次元ブロックのバッファリ
ングにおいて、ブロック毎の最大フレーム差情報も加味
する場合にも適用でき、圧縮率を高くするためにサブサ
ンプリングを行ってからADRCを行う場合にも適用で
きる。
Furthermore, the present invention can also be applied to cases in which the maximum frame difference information for each block is taken into account in the buffering of the three-dimensional blocks described above, and when ADRC is performed after subsampling to increase the compression rate. can also be applied.

更に、アドレスコードPtを出力する代わりに、しきい
値T4〜T1の値自体を出力するようにしても良い。
Furthermore, instead of outputting the address code Pt, the values of the thresholds T4 to T1 themselves may be outputted.

より更に、この発明は、高能率符号化方法と併用したバ
ッファリングに限らず、伝送データ量を一定に抑える目
的に広く使用できる。
Furthermore, the present invention is not limited to buffering used in conjunction with a high-efficiency encoding method, but can be widely used for the purpose of keeping the amount of transmitted data constant.

〔発明の効果〕 この発明では、発生情報量が多くなる時に、入力データ
のレベルを圧縮してから符号化等の処理を行うので、復
元画質でブロック歪み等の劣化が目につくことを防止す
ることができる。また、この発明では、所定の条件で圧
縮係数αを定めた後に、ビット割り当てのためのしきい
値を定めるので、(αく1)の場合でも、しきい値が限
界値となることを少なくでき、ブロック歪み等の劣化が
復元画像に発生することを防止することができる。
[Effects of the Invention] In this invention, when the amount of generated information increases, the level of input data is compressed before encoding or other processing is performed, thereby preventing noticeable deterioration such as block distortion in restored image quality. can do. In addition, in this invention, the threshold value for bit allocation is determined after determining the compression coefficient α under predetermined conditions, so even in the case of (α minus 1), the threshold value is less likely to become the limit value. This makes it possible to prevent deterioration such as block distortion from occurring in the restored image.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明の一実施例の送信側の構成を示すブロ
ック図、第2図はブロックの説明のための路線図、第3
図は受信側のブロック図、第4図はしきい値決定回路の
一例のブロック図、第5図は可変長量子化の説明のため
の路線図、第6図及び第7図は度数分布表の説明のため
のブロック図、第8図はレベル圧縮の説明のための路線
図、第9図はオフセット値付加の説明のための路線図、
第10図は圧縮係数αに関するテーブルの一例の路線図
、第11図は符号化に使用されるしきい値テーブルの一
例の路線図である。 41 : 51 : 42゜ 44゜ 45゜ 46゜ 圧縮係数αのテーブルが格納されたROM、しきい値テ
ーブルが格納されたROM、52ニアドレスカウンタ、 53:(1/α)倍演算回路、 54:情報量演算回路、 55:比較回路。 代理人   弁理士 杉 浦 正 知 図面における主要な符号の説明 1:アナログビデオ信号の入力端子、 3ニブロック化回路、 4.17:最大値検出回路、 5.18:最小値検出回路、 7.20.21 :減算回路、22:符号化回路、9:
しきい値決定回路、 t 第9図 第11図
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the transmitting side of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a route diagram for explaining the blocks, and FIG.
The figure is a block diagram of the receiving side, Figure 4 is a block diagram of an example of a threshold determination circuit, Figure 5 is a route diagram for explaining variable length quantization, and Figures 6 and 7 are frequency distribution tables. FIG. 8 is a route map for explaining level compression, FIG. 9 is a route map for explaining adding offset values,
FIG. 10 is a route map of an example of a table regarding the compression coefficient α, and FIG. 11 is a route map of an example of a threshold table used for encoding. 41: 51: 42° 44° 45° 46° ROM storing a table of compression coefficient α, ROM storing a threshold table, 52 Near address counter, 53: (1/α) multiplication circuit, 54 : Information amount calculation circuit, 55: Comparison circuit. Agent Patent Attorney Masato Sugiura Explanation of main symbols in the drawing 1: Analog video signal input terminal, 3-niblock circuit, 4.17: Maximum value detection circuit, 5.18: Minimum value detection circuit, 7. 20.21: Subtraction circuit, 22: Encoding circuit, 9:
Threshold determination circuit, t Fig. 9 Fig. 11

Claims (1)

【特許請求の範囲】 データの各値の所定周期内の発生度数を集計する度数集
計手段と、 上記データの各値に対する複数のしきい値と上記度数集
計手段の出力とに基づいてデータ量を演算する第1の演
算手段と、 上記データに関連した信号に対し、係数α(α≦1)を
乗算する圧縮手段と、 上記第1の演算手段の出力と目標値を比較し、比較出力
に応じて上記係数αの値を決定する係数決定手段と、 上記データの各値に対する複数のしきい値を設定するし
きい値設定手段と、 上記しきい値設定手段からのしきい値を(1/α)倍す
る第2の演算手段と、 上記第2の演算手段からのしきい値と上記度数集計手段
の出力とに基づいてデータ量を演算する第3の演算手段
と、 上記第3の演算手段の出力と目標値を比較し、比較出力
に応じて上記しきい値設定手段を制御して設定しきい値
を決定する制御手段と、 上記圧縮手段からのデータに関連した信号を上記しきい
値設定手段からの設定しきい値に基づいて処理する処理
手段と を備えたことを特徴とする情報量制御回路。
[Claims] A frequency aggregation means for aggregating the frequency of occurrence of each value of the data within a predetermined period; and a data amount is calculated based on a plurality of thresholds for each value of the data and the output of the frequency aggregation means. a first calculation means for calculating; a compression means for multiplying a signal related to the data by a coefficient α (α≦1); and a comparison output for comparing the output of the first calculation means with a target value. coefficient determining means for determining the value of the coefficient α according to the value of the coefficient α; threshold setting means for setting a plurality of threshold values for each value of the data; /α) second calculation means for multiplying, third calculation means for calculating the amount of data based on the threshold value from the second calculation means and the output of the frequency aggregation means; control means for comparing the output of the arithmetic means with a target value and controlling the threshold setting means in accordance with the comparison output to determine a set threshold; 1. An information amount control circuit comprising: processing means for processing based on a set threshold value from a threshold value setting means.
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