JP2570788B2 - Decoding device for high efficiency coding of television signals - Google Patents

Decoding device for high efficiency coding of television signals

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JP2570788B2
JP2570788B2 JP1824588A JP1824588A JP2570788B2 JP 2570788 B2 JP2570788 B2 JP 2570788B2 JP 1824588 A JP1824588 A JP 1824588A JP 1824588 A JP1824588 A JP 1824588A JP 2570788 B2 JP2570788 B2 JP 2570788B2
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  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
  • Image Processing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はテレビジョン信号の高能率符号化方式のデ
コード装置に関する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high-efficiency encoding method for a television signal.

〔発明の概要〕[Summary of the Invention]

この発明はデジタルテレビジョン信号をブロック化
し、そのブロック毎のダイナミックレンジを検出して、
このブロック毎のダイナミックレンジが画面全体のダイ
ナミックレンジより小さいことを利用してテレビジョン
信号の高能率符号化を行なう装置のデコード装置におい
て、復号化演算を、演算式の簡単な変更と、乗算器及び
ROMを用いて簡単な構成で実現したものである。
The present invention blocks a digital television signal, detects a dynamic range of each block,
In a decoding device of a device for performing high-efficiency encoding of a television signal by utilizing the fact that the dynamic range of each block is smaller than the dynamic range of the entire screen, a decoding operation is performed by a simple change of an arithmetic expression and a multiplier. as well as
This is realized by a simple configuration using a ROM.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

テレビジョン信号の高能率符号化方式として本発明者
等は適応型ダイナミック・レンジ符号化方式(以下ADRC
方式と称する)を提案した(1986年12月11日社団法人電
子通信学会発表 MR 86−43)。
As a high-efficiency encoding method for television signals, the present inventors have adopted an adaptive dynamic range encoding method (hereinafter referred to as ADRC).
The method was referred to as “method” (December 11, 1986, The Institute of Electronics, Communication Engineers, MR 86-43).

このADRC方式は、テレビジョン信号の持つ強い時空間
の相関を利用した符号化方式である。
The ADRC method is an encoding method that uses a strong spatiotemporal correlation of a television signal.

すなわち、画像をブロック分割すると、各ブロックは
局所的相関より、小さなダイナミックレンジしか持たな
いことが多い。そこで、このADRC方式では画像をブロッ
ク分割し、各ブロックのダイナミックレンジを求め、適
応的に画素データを再符号化することにより各画素デー
タを元のビット数よりも少ないビット数に圧縮できるよ
うにしている。
That is, when an image is divided into blocks, each block often has a smaller dynamic range than a local correlation. Therefore, this ADRC method divides the image into blocks, finds the dynamic range of each block, and adaptively re-encodes the pixel data so that each pixel data can be compressed to a smaller number of bits than the original number of bits. ing.

画像のブロック分割の方法としては水平ライン方向の
みの分割(1次元的ADRC)、水平、垂直両方向の方形領
域による分割(2次元ADRC)、さらに複数フレームにわ
たる空間的領域を考えた分割(3次元ADRC)が提案され
ている(例えば、特開昭61−144990号公報、特開昭61−
144989号公報、さらに特開昭62−92620号公報参照)。
As a method of dividing an image into blocks, division is performed only in a horizontal line direction (one-dimensional ADRC), division by a rectangular region in both horizontal and vertical directions (two-dimensional ADRC), and division considering a spatial region over a plurality of frames (three-dimensional ADRC) ADRC) has been proposed (for example, JP-A-61-144990, JP-A-61-144990).
144989 and JP-A-62-92620).

3次元ADRCではブロック毎に2フレーム間の動き検出
を行ない、静止ブロックでは例えば後のフレームのデー
タは送らずに、いわゆる駒落しを行なうことで、さらに
効率のよい符号化ができる。もっとも、この場合には、
各ブロックに1ビットの動き情報コードを必要とする
が、静止領域では1/2のデータ圧縮ができる。
In three-dimensional ADRC, motion between two frames is detected for each block, and in still blocks, so-called frame dropping is performed without sending data of a subsequent frame, for example, so that more efficient encoding can be performed. However, in this case,
Each block requires a 1-bit motion information code, but in a still area, 1/2 data compression can be performed.

再符号化時の各ブロック毎のビット数の割り当ては、
元の画素データのビット数より少ない一定値として、各
ブロック毎のダイナミックレンジに応じて量子化ステッ
プ幅を変える方式(以下固定長ADRCと称する;前掲公報
参照)の外に、各ブロック毎のダイナミックレンジの大
きさに応じて各ブロック毎の割り当てビット数を変える
方式(以下可変長ADRCと称する)も提案している(例え
ば特開昭61−147689号公報参照)。
Allocation of the number of bits for each block during re-encoding is as follows:
In addition to the method of changing the quantization step width according to the dynamic range of each block as a constant value smaller than the number of bits of the original pixel data (hereinafter referred to as fixed-length ADRC; see the above-mentioned publication), the dynamic A method of changing the number of bits assigned to each block according to the size of the range (hereinafter referred to as variable length ADRC) has also been proposed (for example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-147689).

第7図は可変長ADRC方式のシステムの構成例を示すも
のである。
FIG. 7 shows a configuration example of a variable length ADRC system.

すなわち、入力端子(1)を通じたテレビジョン信号
はA/Dコンバータ(2)に供給されて、例えば各画素が
8ビットのデジタルデータに変換される。このデジタル
データはブロック分割回路(3)に供給されて、例えば
3ライン×6画素の2次元小ブロック毎にブロック分割
される。各ブロック毎のデータは最大値最小値検出回路
(4)に供給され、各ブロック内の画素データの最大値
MAXと最小値MINを求める。
That is, the television signal through the input terminal (1) is supplied to the A / D converter (2), for example, where each pixel is converted into 8-bit digital data. The digital data is supplied to a block dividing circuit (3), and divided into two-dimensional small blocks of, for example, 3 lines × 6 pixels. The data for each block is supplied to a maximum / minimum value detection circuit (4), and the maximum value of the pixel data in each block is obtained.
Find MAX and minimum value MIN.

ブロック分割回路(3)からのブロック毎のデータ
は、また、検出回路(4)における遅延時間分の遅延回
路(5)を通じて減算回路(6)に供給される。この減
算回路(6)には検出回路(4)からそのブロック内の
最小値MINが供給され、このブロックの各画素データか
らブロック内最小値MINが減算されて差分データΔDATA
が得られる。そして、その差分データΔDATAが適応型エ
ンコーダ(7)に供給される。
The data for each block from the block dividing circuit (3) is supplied to the subtracting circuit (6) through the delay circuit (5) corresponding to the delay time in the detecting circuit (4). The subtraction circuit (6) is supplied with the minimum value MIN in the block from the detection circuit (4), and subtracts the minimum value MIN in the block from each pixel data of this block to obtain difference data ΔDATA.
Is obtained. Then, the difference data ΔDATA is supplied to the adaptive encoder (7).

一方、検出回路(4)からの各ブロック毎の最大値MA
X及び最小値MINのデータは、ダイナミックレンジ検出回
路(8)に供給されて、MAX−MIN=DRとして、ブロック
内ダイナミックレンジDRが検出されるとともに、このダ
イナミックレンジDRに応じたブロック内割当てビット数
BITSを示す情報が形成される。そして、この検出回路
(8)からのDR及びBITSの情報がエンコーダ(7)に供
給され、これより差分データΔDATAが、元の8ビットよ
り少ないビット数に圧縮されたデータBPLとされる。可
変長ADRCでは、このデータBPLはブロック内ではビット
数は同じであるが、ブロックが異なればそのブロック内
ダイナミックレンジに応じて異なる。
On the other hand, the maximum value MA for each block from the detection circuit (4)
The data of X and the minimum value MIN are supplied to a dynamic range detection circuit (8), and as MAX-MIN = DR, a dynamic range DR in the block is detected, and an allocation bit in the block according to the dynamic range DR is detected. number
Information indicating BITS is formed. Then, the DR and BITS information from the detection circuit (8) is supplied to the encoder (7), and the difference data ΔDATA is converted into data BPL compressed to a smaller number of bits than the original 8 bits. In the variable-length ADRC, this data BPL has the same number of bits in a block, but differs for different blocks according to the dynamic range in the block.

1ブロック内の画素データは、最小値MINから最大値M
AX迄のダイナミックレンジDR内に属している。適応型エ
ンコーダではブロック内ダイナミックDRをブロック内割
当てビット数BITSに応じて分割し、各分割レベル範囲に
対応したコードを設定し、各画素データがどのレベル範
囲に属するかを判定して、各画素に対し、その属するレ
ベル範囲に対応したコードを出力データBPLとする。
Pixel data in one block is from the minimum value MIN to the maximum value M
It belongs to the dynamic range DR up to AX. The adaptive encoder divides the dynamic DR in the block according to the allocated bit number BITS in the block, sets a code corresponding to each division level range, determines which level range each pixel data belongs to, and determines each pixel data. In contrast, a code corresponding to the level range to which it belongs is set as output data BPL.

この場合の符号化方式の例としては、復号時、各レベ
ル範囲の復号データとしてどの代表レベルを用いるかに
より第8図と第9図に示すような2通りの方法が提案さ
れている。但し、両図の例では説明の簡単のため、出力
データBPLのビット数を2ビットとしている。
As examples of the encoding method in this case, two methods as shown in FIGS. 8 and 9 are proposed depending on which representative level is used as decoded data in each level range at the time of decoding. However, in the examples of both figures, the number of bits of the output data BPL is set to 2 bits for simplicity of description.

第8図の例ではブロック内ダイナミックレンジDRを2
BITS=4個の等分割し、各分割レベル範囲の中央値L0,L
1,L2,L3を復号時の値として利用している。この方法で
は量子化歪を小さくできる。この符号化方法をノー・エ
ッジ・マッチングと称し、以下NEMと略称する。
In the example of FIG. 8, the dynamic range DR in the block is 2
BITS = 4 equal divisions, median L0, L of each division level range
1, L2 and L3 are used as values at the time of decoding. With this method, quantization distortion can be reduced. This encoding method is called no edge matching, and is hereinafter abbreviated as NEM.

第9図の例は代表最小レベルL0は最小値MIN,代表最大
レベルL3は最大値MAXとした場合である。すなわち、こ
の場合、ダイナミックレンジを(2BITS+1−2)=6個
に分割し、最も最小レベル側の分割レベル範囲の代表レ
ベルとして最小値MINを用い、また、最も最大レベル側
の分割レベル範囲の代表レベルとして最大値MAXを用い
る。そして、その間は、分割レベルの2つ毎に分け、そ
れぞれ2分割レベルの境界のレベルを代表レベルL1,L2
とする。
In the example of FIG. 9, the representative minimum level L0 is the minimum value MIN, and the representative maximum level L3 is the maximum value MAX. That is, in this case, the dynamic range is divided into (2 BITS + 1 -2) = 6, the minimum value MIN is used as a representative level of the division level range on the minimum level side, and the division level on the maximum level side is used. The maximum value MAX is used as the representative level of the range. In the meantime, the division level is divided into two division levels, and the boundary levels between the two division levels are respectively represented by the representative levels L1 and L2.
And

この方法によれば、最小値MIN、最大値MAXを有する画
素データが1ブロック内に必ず存在しているので、誤差
が0の符号化コードを多くすることができるという利点
がある。この符号化方法をエッジ・マッチングと称し、
以下EMと略称する。
According to this method, the pixel data having the minimum value MIN and the maximum value MAX always exist in one block, and therefore, there is an advantage that the number of encoded codes having an error of 0 can be increased. This encoding method is called edge matching,
Hereinafter, it is abbreviated as EM.

エンコーダ(7)の出力データBPLは次式で定義され
る。
The output data BPL of the encoder (7) is defined by the following equation.

NEMの場合、 EMの場合、 (固定長ADRCの場合には割り当てビット数BITSが一定で
ある) こうして得られた出力データBPLは出力端子(91)を
通じて伝送される。これとともに、ブロック内ダイナミ
ックレンジDR及びブロック内最小値MINが出力端子
(92)及び(93)を通じて伝送される。
For NEM, For EM, Output data BPL thus obtained (number of allocated bits BITS is constant in the case of a fixed-length ADRC) is transmitted through an output terminal (9 1). Along with this, the dynamic range DR and the minimum block value MIN in the block is transmitted through an output terminal (9 2) and (9 3).

この場合、データBPLの他に伝送する付加コードとし
てはダイナミックレンジDRとブロック内最大値MAX又は
ブロック内最小値MINとブロック内最大値MAXであっても
よい。伝送されたデータBPLは復号側の入力端子(111
を通じて適応型デコーダ(12)に供給される。また、伝
送されたブロック内ダイナミックレンジDRは、入力端子
(113)を通じて適応型デコーダ(12)に供給されると
ともにBITS検出回路(13)に供給され、ブロック内ダイ
ナミックレンジDRに応じた割当てビット数BITSがこれよ
り得られ、この情報BITSが適応型デコーダ(12)に供給
される。
In this case, the additional code to be transmitted in addition to the data BPL may be the dynamic range DR and the maximum value MAX in the block, or the minimum value MIN and the maximum value MAX in the block. The transmitted data BPL is input terminal (11 1 ) on the decoding side
To the adaptive decoder (12). The transmitted dynamic range DR in the block is supplied to the adaptive decoder (12) through the input terminal (11 3 ) and also to the BITS detection circuit (13), where the allocated bit according to the dynamic range DR in the block is assigned. A number BITS is then obtained and this information BITS is supplied to the adaptive decoder (12).

また、伝送されたブロック内最小値MINは、入力端子
(112)を通じて加算回路(14)に供給される。
The transmission block within the minimum value MIN is supplied to the addition circuit (14) through an input terminal (11 2).

適応型デコーダ(12)では、第8図及び第9図に示し
たように、各分割レベル範囲の符号化コードBPLから、
代表レベルL0,L1,L2,L3のそれぞれより最小値MINを減算
した差分データΔDATAを得、これを加算回路(14)に
供給し、復号画素データDATAを得る。この復号画素デ
ータDATAはブロック毎のデータであるので、ブロック
分解回路(15)において、ブロックが分解されて、元の
時系列の画素データに戻され、これがD/Aコンバータ(1
6)によりアナログ信号に戻され、出力端子(17)に導
出される。
In the adaptive decoder (12), as shown in FIG. 8 and FIG.
The difference data ΔDATA * obtained by subtracting the minimum value MIN from each of the representative levels L0, L1, L2, and L3 is obtained, and the difference data ΔDATA * is supplied to the adding circuit (14) to obtain the decoded pixel data DATA * . Since the decoded pixel data DATA * is data for each block, the block is decomposed in the block decomposing circuit (15) to return to the original time-series pixel data, which is converted into the D / A converter (1).
The signal is converted back to an analog signal by 6), and is output to an output terminal (17).

デコーダ(12)で行われる演算は次式のように表わす
ことができる。
The operation performed by the decoder (12) can be represented by the following equation.

NEMの場合、 EMの場合、 但し、BITS=0のとき、NEMとEMとで同一とする。For NEM, For EM, However, when BITS = 0, NEM and EM are the same.

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

NEMの符号化方法の場合、第(3)式から理解される
ようにデコーダの構成は、基本的に乗算である。そし
て、かっこ内の分母2BITS+1は、2のべき乗であるた
め、第(3)式の除算は、単なる桁シフトで実現でき
る。
In the case of the NEM encoding method, the configuration of the decoder is basically multiplication as understood from the equation (3). Since the denominator 2 BITS + 1 in parentheses is a power of 2, the division in the expression (3) can be realized by a simple digit shift.

しかし、EMの符号化方法の場合には、第(4)式から
理解されるように、乗算の後に(2BITS−1)という数
で割り算をする必要があり、構成が難しくなる。
However, in the case of the EM coding method, as understood from the expression (4), it is necessary to divide by the number (2 BITS -1) after the multiplication, which makes the configuration difficult.

この発明は、特に、EM対応デコーダとして、簡単な構
成のものを提供しようとするものである。
The present invention particularly seeks to provide an EM-compatible decoder having a simple configuration.

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

この発明によるデコーダ装置は、 なる演算を行なうに当たって、符号化コードBPLと乗算
すべき値Sを記憶し、上記ダイナミックレンジDR及び上
記割当てビット数BITSに応じた出力値Sを出力する変換
テーブル(22)と、この変換テーブル(22)からの値S
と上記符号化コードBPLとの乗算を行なう乗算手段(2
3)と、この乗算手段(23)よりの乗算結果を上位から
(差分データΔDATAのビット数+1)ビット取り、最下
位ビットを四捨五入して差分データΔDATAを復号化する
手段(24)とを備える。
The decoder device according to the present invention comprises: In performing this operation, a conversion table (22) that stores a value S to be multiplied by the encoded code BPL and outputs an output value S according to the dynamic range DR and the allocated bit number BITS, and a conversion table (22). Value S from 22)
Multiplication means (2
(3) and means (24) for taking the multiplication result from the multiplication means (23) from the higher order (the number of bits of the difference data ΔDATA + 1) bits, rounding off the least significant bit, and decoding the difference data ΔDATA. .

〔作用〕[Action]

変換テーブル(22)には符号化コードBPLと乗算すべ
き値Sがストアされ、上記ダイナミックレンジDR及び上
記割当てビット数BITSの情報を受け、これら値DR、BITS
に応じた値Sがこれから得られる。そして、この値Sと
伝送されてきた符号化コードBPLとの乗算が乗算器(2
3)でなされる。
The conversion table (22) stores a value S to be multiplied by the encoded code BPL, receives information on the dynamic range DR and the allocated bit number BITS, and receives these values DR, BITS.
Is obtained from this. The multiplication of the value S and the transmitted encoded code BPL is performed by a multiplier (2
3).

そして、この乗算結果の上位から(差分データΔDATA
のビット数+1)ビット分が出力として、取られ、手段
(24)で最下位ビットが四捨五入されて、差分データΔ
DATAがこれより得られる。
Then, from the top of this multiplication result (difference data ΔDATA
+1) bits are taken as an output, the least significant bit is rounded off by means (24), and the difference data Δ
DATA * is obtained from this.

〔実施例〕〔Example〕

第1図はこの発明によるデコーダの一実施例で、この
例はNEMとEMのデコーダを兼用できるものであり、ま
た、画素データが8ビット、符号化コードBPLの割当て
ビット数BITSは、0,1,2,3,4の5通りが採れる可変長ADR
Cの場合である。
FIG. 1 shows an embodiment of a decoder according to the present invention. In this embodiment, the NEM and EM decoders can be used together. The pixel data is 8 bits, and the number of bits BITS assigned to the encoded code BPL is 0, Variable length ADR that can take 5 ways of 1,2,3,4
This is the case for C.

EM時のデコーダの演算定義式を再度示すと、 この第(6)式でデータBPLと乗算する値をSとし、
これを予めROM等に貯えて発生させることとする。この
ようにすれば伝送されて来たデータBPLと、このROMより
発生させた値Sとを乗算することにより、第(6)式の
かっこ内の演算を行なうことができる。
When the operation definition formula of the decoder at the time of EM is shown again, In this equation (6), the value to be multiplied by the data BPL is S,
This is stored in a ROM or the like in advance and generated. In this way, by multiplying the transmitted data BPL by the value S generated from the ROM, the operation in the parentheses of the equation (6) can be performed.

しかし、このままでは演算語長が長くなる。そこで、
この例では演算語長を低減するために、データBPLを上
位ビット詰めとして、第2図に示すように上詰めにす
る。ただし、BITS=0のときには、後述するようにNEM
と同一の動作となるようにする。
However, in this case, the operation word length becomes long. Therefore,
In this example, in order to reduce the operation word length, the data BPL is padded with upper bits, and padded upward as shown in FIG. However, when BITS = 0, NEM
And the same operation as

第2図のように上詰めされたデータBPLは、 と数値表現できる。この数値をQとすると第(6)式
は、 =RND{Q×T} ……(7) と書ける。値QはBPLを上詰めしたものであるから、値
TをROM等に貯えて発生させることとすればよい。
The data BPL packed as shown in Fig. 2 is Can be expressed numerically. If this numerical value is Q, the equation (6) is = RND {Q × T} (7) Since the value Q is obtained by increasing the BPL, the value T may be generated by storing the value T in a ROM or the like.

ここで、第(7)式のTは BITS=0・・・NEMと同じ=DR BITS=1・・・2DR BITS=2・・・4/3DR BITS=3・・・8/7DR BITS=4・・・16/15DR となるので、最大でも2DRであり、小数点以上は9ビッ
トであればよい。一方、小数点以下は、この例ではこの
データBPLが最大4ビットで、データが8ビットの系で
は小数点以下3ビットあればよいことが判った。そこ
で、値Tを第3図(1)のように表現し、値Qを同図
(2)のように表現して乗算すると、その積T×Qは同
図(3)の形式で得られる。そして、この積の小数点以
下第1位を四捨五入してブロック内最小値MINと加算す
ることにより復号データDATAが得られる。
Here, T in equation (7) is the same as BITS = 0... NEM = DR BITS = 1... 2DR BITS = 2... 4 / 3DR BITS = 3. ... 16 / 15DR, so that the maximum is 2DR, and it is sufficient that the decimal point is 9 bits. On the other hand, it has been found that, in this example, the data BPL has a maximum of 4 bits below the decimal point, and it is sufficient that the data BPL has only 3 bits after the decimal point in a system of 8 bits. Then, when the value T is expressed as shown in FIG. 3 (1) and the value Q is expressed as shown in FIG. 3 (2) and multiplied, the product T × Q is obtained in the form of FIG. 3 (3). . Then, the decoded data DATA * is obtained by rounding off the first decimal place of the product and adding it to the minimum value MIN in the block.

次にNEMの場合について説明する。 Next, the case of NEM will be described.

この場合の演算定義式を再度示すと、 この第(8)式のかっこ内の分子の(BPL×2+1)
を、例えば最大割当てビット数BITS=4の場合には、第
4図に示すように(BITS+1)=5ビットの上詰めにす
る。
The operation definition expression in this case is shown again. (BPL × 2 + 1) of the numerator in the parenthesis of this formula (8)
For example, when the maximum number of allocated bits BITS = 4, (BITS + 1) = 5 bits are padded as shown in FIG.

この上詰め後の値は、 となる。これは(BPL×2+1)を4−BITS桁だけシフ
トしたものに相当する。したがって、第4図に示すよう
に、この上詰めにしたデータBPLの最上位を小数点位置
とすれば、第(8)式おいて、ダイナミックレンジDRと
乗算すべき値R=(BPL×2+1)/2BITS+1となる。
The value after this justification is Becomes This is equivalent to (BPL × 2 + 1) shifted by 4-BITS digits. Therefore, as shown in FIG. 4, if the most significant position of the data BPL in the upper part is the decimal point position, the value R = (BPL × 2 + 1) to be multiplied by the dynamic range DR in Expression (8). / 2 BITS + 1 .

したがって、この値RとダイナミックレンジDRを乗算
器で乗算すれば、第(8)式のかっこ内の演算がなされ
る。
Therefore, if the value R and the dynamic range DR are multiplied by a multiplier, the calculation in the parentheses in the equation (8) is performed.

よって、この演算出力として乗算結果の上位から(差
分データΔDATAのビット数+1)ビット取り、最下位ビ
ットを四捨五入すれば差分データΔDATAを得ることがで
きる。このときの乗算形式を小数点位置を揃えて示すと
第5図のように表わすことができる。第5図はダイナミ
ックレンジDRが8ビット、つまり差分データΔDATAも8
ビットの場合である。
Therefore, the difference data ΔDATA can be obtained by taking (number of bits of the difference data ΔDATA + 1) bits from the higher order of the multiplication result and rounding off the least significant bit. The multiplication format at this time can be expressed as shown in FIG. FIG. 5 shows that the dynamic range DR is 8 bits, that is, the difference data ΔDATA is also 8 bits.
This is the case for bits.

なお、第3図及び第5図において付与した小数点は考
えやすくするために付加したもので、本質的にはどこに
付与してもよい。
Note that the decimal point added in FIGS. 3 and 5 is added for easy understanding, and may be added essentially anywhere.

第1図は、NEMとEM共用のデコーダの構成の一例で、
エンコーダ側から伝送された再量子化データBPL(最大
4ビット)は入力端(111)を通じて上詰め処理手段(2
1)に供給される。この上詰め処理手段(21)には、ま
た、割当てビットBITSの情報(3ビット)が端子(1
30)を通じて供給されるとともにNEMとEMとの切換信号N
EM/EMが供給される。そして、この処理手段(21)にお
いて、NEM時には、第4図に示すように、データBPLを5
ビットの上詰めにし、そしてデータBPLを最下位ビット
より1ビット下に“1"を立てる。5ビットのエリアの更
に下位にあきがあるときはそのビットには“0"を割り当
てる。
Fig. 1 shows an example of the configuration of a decoder shared by NEM and EM.
The requantized data BPL (maximum 4 bits) transmitted from the encoder side is transferred to the upper end processing means (2) through the input terminal (11 1 ).
Supplied to 1). In addition, information (3 bits) of the allocated bit BITS is supplied to the terminal (1
3 0) switching signal N of NEM and EM is supplied through
EM / EM is supplied. In the processing means (21), at the time of NEM, as shown in FIG.
Bits are padded, and data BPL is set to “1” one bit below the least significant bit. If there is a space below the 5-bit area, "0" is assigned to that bit.

以上によりNEM時の(BPL×2+1)を5ビットの上詰
めにする作業がなされ、前記値Rが得られる。この5ビ
ットの値Rは乗算器(22)に供給される。
As described above, the work of (BPL × 2 + 1) at the time of the NEM is shifted to the upper 5 bits, and the value R is obtained. This 5-bit value R is supplied to the multiplier (22).

一方、EM時には第2図に示したようにデータBPLが最
大割当てビット数BITS=4ビットの上詰めにされ、値Q
(第3図(2))がこれより得られる。
On the other hand, at the time of EM, as shown in FIG.
(FIG. 3 (2)) is obtained from this.

(22)は変換テーブルとしてのROMで、これには前記
値Tが予め貯えられている。このROM(22)には入力端
(113)を通じたダイナミックレンジDRと端子(130)を
通じた割当てビット数BITSの情報が供給されるとともに
NEMとEMとの切換信号NEM/EMが供給され、NEM時には、第
3図(1)に示す形式のダイナミックレンジDRがこれよ
り得られ、また、EM時には、第6図(1)に示す形式の
割当てビット数BITSに応じた前記値Tが得られる。
(22) is a ROM as a conversion table, in which the value T is stored in advance. Together with the information of the dynamic range DR and the terminal (13 0) the number of allocated bits through BITS through an input terminal (11 3) is supplied to the ROM (22)
A switching signal NEM / EM between NEM and EM is supplied. At the time of NEM, a dynamic range DR of the form shown in FIG. 3 (1) is obtained, and at the time of EM, the dynamic range DR shown in FIG. 6 (1) is obtained. Is obtained in accordance with the number of allocated bits BITS.

ROM(22)の出力と、上詰め回路(21)の出力とは乗
算器(23)に供給される。したがって、この乗算器(2
3)ではNEM時には前述したDR×R(第5図(3)参照)
の乗算がなされ、EM時にはT×Q(第3図(3)参照)
の乗算がなされる。すなわち、第(8)式及び第(6)
式のかっこ内の演算結果がこれより得られる。
The output of the ROM (22) and the output of the upper padding circuit (21) are supplied to a multiplier (23). Therefore, this multiplier (2
3) In NEM, DR × R described above (see Fig. 5 (3))
Is multiplied by T × Q in EM (see FIG. 3 (3))
Is multiplied. That is, the expressions (8) and (6)
This gives the result of the operation in parentheses in the expression.

この乗算器(23)の出力は第5図(3)で示すように
13ビットであるが、小数点位置を考え、後段で小数点以
下1桁を四捨五入して出力データΔDATAとしては8ビッ
トを得ればよいので、この乗算器(23)の出力として
は、13ビットのうちの上位9ビットのみを得る。
The output of the multiplier (23) is as shown in FIG.
Although it is 13 bits, considering the position of the decimal point and rounding off one digit after the decimal point in the subsequent stage, it is sufficient to obtain 8 bits as output data ΔDATA, so that the output of this multiplier (23) is Only the upper 9 bits of

この乗算器(23)の9ビット出力は丸め回路(24)に
供給されて、小数点以下1桁が四捨五入されて8ビット
のデータ、すなわち復号化された差分データΔDATA
これより得られる。
The 9-bit output of the multiplier (23) is supplied to a rounding circuit (24), and one digit after the decimal point is rounded off to obtain 8-bit data, that is, decoded difference data ΔDATA * .

この丸め回路(24)からの8ビットの差分データΔDA
TAは加算回路(25)に供給され、伝送され、入力端
(112)を通じたブロック内最小値MINと加算される。し
たがって、この加算回路(25)からは元の8ビットの画
素データDATA(ブロック分割はされている)が得ら
れ、出力端子(140)に導出される。
8-bit difference data ΔDA from the rounding circuit (24)
TA * is supplied to the adder circuit (25), is transmitted, it is added to the block minimum value MIN through the input terminal (11 2). Accordingly, the adding circuit (25) pixels of the original 8-bit from the data DATA * (block division is) is obtained, is derived to the output terminal (14 0).

なお、(101)〜(108)はレジスタで、これらは処理
速度を向上させるためにパイプライン処理するためのも
ので、内部に何段設けるかは要求される処理速度とデバ
イスの速度によって決まる。
The registers (101) to (108) are for performing pipeline processing to improve the processing speed, and the number of stages provided therein is determined by the required processing speed and device speed.

ところで、第1図の例のROM(22)としては4K×12な
る規模のROMが必要になる。
Incidentally, a ROM having a size of 4K × 12 is required as the ROM (22) in the example of FIG.

ROM(22)は、NEM時はダイナミックレンジDRをそのま
ま出力すればよいので、セレクタを用いれば、切換信号
NEM/EMはROM(22)に入力しなくてもよい。したがっ
て、ROM(22)の規模を1/2に低減できる。
The ROM (22) only needs to output the dynamic range DR as it is at the time of NEM.
NEM / EM does not have to be entered in ROM (22). Therefore, the size of the ROM (22) can be reduced to half.

また、EM時について考えると、BITS=0のときはNEM
と同一の動作をすればよいから、ROM(22)は実質的にB
ITS=1,2,3,4の4種に対応する値を出力すればよい。し
たがってROM(22)へのBITSの入力は2ビットでよいこ
とになり、ROM(22)の規模はさらに1/2になる。
Considering EM time, when BITS = 0, NEM
ROM (22) is substantially the same as B
It is sufficient to output values corresponding to four types of ITS = 1, 2, 3, and 4. Therefore, the input of BITS to the ROM (22) only needs to be 2 bits, and the size of the ROM (22) is further reduced to half.

第6図は以上のことを考慮した場合のNEM,EM兼用のデ
コーダの改良例である。
FIG. 6 shows an improved example of a decoder for both NEM and EM in consideration of the above.

この例では、第1図例のROM(22)に替えて、その1/4
の規模の(1K×12)のROM(31)と、セレクタ(32)
と、ROM(31)及びセレクタ(32)の制御用デコーダ(3
3)とを設ける。他は第1図例と同様である。
In this example, the ROM (22) shown in FIG.
(1K × 12) ROM (31) and selector (32)
And a decoder (3) for controlling the ROM (31) and the selector (32).
3) is provided. Others are the same as the example of FIG.

セレクタ(32)は入力端(113)を通じたダイナミッ
クレンジDRと、ROM(32)の出力とを、制御用デコーダ
(33)からのセレクト信号(1ビット)により選択す
る。
Selector (32) and the dynamic range DR through the input terminal (11 3), and an output of the ROM (32), selected by the select signal (1 bit) from the control decoder (33).

ROM(31)には、入力端(113)からのダイナミックレ
ンジDRが供給されるとともに制御用デコーダ(33)から
の2ビットの信号Nが供給される。
The ROM (31), 2-bit signal N from the control decoder (33) is supplied with the dynamic range DR from the input end (11 3) is supplied.

制御用デコーダ(33)には端子(130)を通じた割当
てビット数BITSの情報(3ビット)が供給されるととも
に端子(34)を通じた切換信号NEM/EMが供給され、これ
ら2つの入力信号から上記1ビットのセレクト信号及び
2ビットの信号Nを生成する。
The control decoder (33) switching signal NEM / EM through pin (34) with pin (13 0) information (3 bits) of the allocated number of bits BITS through is supplied is supplied, the two input signals , The 1-bit select signal and the 2-bit signal N are generated.

ROM(31)に供給される信号NはEM時のBITSを、再割
当てするものである。すなわち、この信号NはBITS=0
のときを除いて、BITS=1〜4に対してそれぞれ2ビッ
トのコードを割り当てたものである。したがって、ROM
(31)は、BITS=1〜4のとき、各BITSに応じた値Tを
出力する。
The signal N supplied to the ROM (31) is for reassigning BITS in EM. That is, this signal N is BITS = 0.
Except in the case of (2), a 2-bit code is assigned to each of BITS = 1 to 4. Therefore, ROM
(31) outputs a value T corresponding to each BITS when BITS = 1 to 4.

セレクト信号は、NEM時のとき及び、EM時でBITS=0
のとき、入力端(113)からのダイナミックレンジDRを
選択し、また、EM時でBITS=1〜4のとき、ROM(31)
の出力を選択するようにセレクタ(32)を制御するもの
である。
The select signal is BITS = 0 in NEM and EM.
In the case of, select the dynamic range DR from the input terminal (11 3 ). When BITS = 1 to 4 in EM, ROM (31)
The selector (32) is controlled so as to select the output of (1).

制御用デコーダ(33)はROMあるいはロジックで構成
でき、ROMの場合には1K×12のものを使用できる。つま
り、第1図例の4K×12のROMの代わりに、第6図では1K
×12のROMを2個用いるだけでよく、ROMの規模を小さく
できる。
The control decoder (33) can be constituted by ROM or logic, and in the case of ROM, 1K × 12 can be used. In other words, instead of the 4K × 12 ROM in the example of FIG. 1, 1K in FIG.
Only two × 12 ROMs need to be used, and the size of the ROM can be reduced.

なお、EM時でBITS=1の場合、T=2DRである。これ
はダイナミックレンジDRを上位に1ビットシフトしたも
のに等しい。そこでこのEM時でBITS=1のときには、入
力端(113)からのダイナミックレンジDRを1ビット上
位にシフトして用いることにする。すると、ROM(31)
はEM時のBITS=1のときは不定でよいことになるので、
ROM(31)は640×12の規模にさらに縮小できる。
In addition, when BITS = 1 at the time of EM, T = 2DR. This is equivalent to shifting the dynamic range DR by one bit to the higher order. So when BITS = 1 at the time of this EM is to be used to shift the dynamic range DR from the input end (11 3) to one bit higher. Then, ROM (31)
Is undefined when BITS = 1 in EM, so
The ROM (31) can be further reduced to a size of 640 × 12.

なお、以上は可変長ADRCの場合であるが、固定長ADRC
の場合にはBITS=一定となるだけで、この発明を適用で
きることは言うまでもない。
The above is the case of variable length ADRC, but fixed length ADRC
In this case, it goes without saying that the present invention can be applied only when BITS = constant.

また、この発明はデジタルテレビジョン信号の任意の
ブロックサイズに対して適用可能である。
Further, the present invention is applicable to an arbitrary block size of a digital television signal.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

この発明によれば、EM用のデコーダ装置として、その
演算定義式の除算を含む項をROMからなる変換テーブル
を用いて得るようにしたので、実際的な演算は乗算のみ
でよく簡単な構成で実現できる。また、NEM用のデコー
ダ装置との共用も簡単な構成でできる。
According to the present invention, the term including the division of the operation definition formula is obtained by using the conversion table composed of the ROM as the decoder device for the EM, so that the actual operation can be performed only by multiplication and has a simple configuration. realizable. Further, it can be shared with a NEM decoder device with a simple configuration.

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

第1図はこの発明の一実施例の構成を示す系統図、第2
図及び第3図はそのEM時の動作説明のための図、第4図
及び第5図はそのNEM時の説明のための図、第6図はこ
の発明の他の実施例の系統図、第7図は高能率符号化装
置の一例のブロック図、第8図は符号化方法NEMの説明
図、第9図は符号化方法EMの説明図である。 (21)は上詰め処理回路、(22)はROM、 (23)は乗算器、(24)は丸め回路である。
FIG. 1 is a system diagram showing the configuration of one embodiment of the present invention, and FIG.
FIGS. 3 and 3 are diagrams for explaining the operation at the time of EM, FIGS. 4 and 5 are diagrams for explaining the operation at the time of NEM, FIG. 6 is a system diagram of another embodiment of the present invention, FIG. 7 is a block diagram of an example of a high-efficiency encoding device, FIG. 8 is an explanatory diagram of an encoding method NEM, and FIG. 9 is an explanatory diagram of an encoding method EM. (21) is a top-down processing circuit, (22) is a ROM, (23) is a multiplier, and (24) is a rounding circuit.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】デジタルテレビジョン信号の所定のブロッ
ク内に含まれる複数の画素データの最大値及び上記複数
の画素データの最小値を求め、 上記最小値を上記複数の画素データの各々から減算して
差分データΔDATAを得、 上記最大値及び最小値から上記ブロック毎のダイナミッ
クレンジDRを検出し、 上記検出されたダイナミックレンジに応じて上記差分デ
ータΔDATAを元の画素データより少ないビット数BITSで
符号化し、 上記ダイナミックレンジの情報、上記最大値、上記最小
値の内の少なくとも2個の付加コードと上記符号化され
た符号化コードBPLを伝送する手段から、上記符号化コ
ードBPL及び付加コードを受け、元の差分データを符号
化する装置であって、 上記符号化コードの復号化方法が なる演算を行なうもので、この演算手段として、 上記演算式のかっこ内のデータBPLと掛け算すべき値S
を予め記憶し、上記ダイナミックレンジDR及び上記割当
てビット数BITSの情報を受け、これらに応じた上記値S
を出力する変換テーブルと、 この変換テーブルからの値Sと上記符号化コードBPLと
を乗算する乗算手段と、 この乗算手段の乗算結果を上位から(差分データΔDATA
のビット数+1)ビット取り、最下位ビットの四捨五入
して上記差分データΔDATAを復号化する手段と からなるテレビジョン信号の高能率符号化方式のデコー
ド装置。
And calculating a maximum value of a plurality of pixel data included in a predetermined block of the digital television signal and a minimum value of the plurality of pixel data, and subtracting the minimum value from each of the plurality of pixel data. Difference data ΔDATA, and the dynamic range DR of each block is detected from the maximum value and the minimum value, and the difference data ΔDATA is encoded with a smaller number of bits BITS than the original pixel data according to the detected dynamic range. Receiving the encoded code BPL and the additional code from means for transmitting the information of the dynamic range, at least two additional codes of the maximum value and the minimum value, and the encoded code BPL. A device for encoding the original difference data, wherein the method for decoding the encoded code is The calculation means includes a value S to be multiplied by the data BPL in parentheses in the above formula.
Is stored in advance, and the information of the dynamic range DR and the number of allocated bits BITS is received.
A multiplication means for multiplying the value S from the conversion table by the above-mentioned coding code BPL; and a multiplication result of the multiplication means from the higher order (difference data ΔDATA
Means for decoding the difference data ΔDATA * by taking the number of bits of the data + 1) and rounding off the least significant bit to decode the differential data ΔDATA * .
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