JP2715418B2 - Error correction coding device - Google Patents

Error correction coding device

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JP2715418B2
JP2715418B2 JP62245980A JP24598087A JP2715418B2 JP 2715418 B2 JP2715418 B2 JP 2715418B2 JP 62245980 A JP62245980 A JP 62245980A JP 24598087 A JP24598087 A JP 24598087A JP 2715418 B2 JP2715418 B2 JP 2715418B2
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ダイナミックレンジに適応した符号化、
ディスクリートコサイン変換等の高能率符号化で得られ
たデータを伝送する際に適用されるエラー訂正符号化装
置に関する。 〔従来の技術〕 本出願人は、特開昭61-144989号公報に記載されてい
るように、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、特開昭62-92620
号公報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、特開昭62-128621号
公報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。 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。ADRCで
は、符号化により得られるデータとして、ダイナミック
レンジDR、最大値MAX、最小値MINの内の二つのデータ
(ブロック毎の固定長データ)とブロックの各画素と対
応するコード信号(可変長データ)とがある。また、特
開昭62-107526号公報に記載されているようなADRCと駒
落とし圧縮とを組み合わせた符号化の場合には、動きの
有無を示す動き判定コードMOVEが伝送される。 これらの伝送されるコードの内、ブロック毎の固定長
データは、ADRCのパラメタとなるので、固定長データが
エラーデータとなると、他のデータが正しくても、固定
長データがエラーデータとなったブロックの復号ができ
ない。この意味で、固定長データは、画素毎に対応する
可変長データに比して重要度が高いデータである。 ディジタルVTRでは、記録/再生時にランダムエラー
とバーストエラーとの両者が発生する。従って、従来の
ディジタルVTRにおいても、内符号及び外符号からなる
積符号のようなエラー訂正符号を使用するのが普通であ
った。つまり、ランダムエラーに対しては、インターリ
ーブ長が0又は短い内符号で訂正し、バーストエラーに
対しては、内符号で訂正できないことを検出し、この内
符号のポインタを使用し、長いインターリーブ長を持つ
外符号で訂正するようにしていた。かかる積符号をADRC
で得られたデータに対して適用することは、ADRCのデー
タの中の上述の重要度の違いが考慮されてない点で問題
がある。 〔発明が解決しようとする問題点〕 この問題点を解決する一つの方法としては、重要度が
高いデータ(固定長データ)に対して専用の第3のエラ
ー訂正符号の符号化を行うことが考えられる。この第3
のエラー訂正符号の符号化の方法としては、次のものが
考えられる。 内符号と同様にランダムエラーに対処する符号化を
行う。 外符号と同様にバーストエラーに対処する符号化を
行う。 内符号及び外符号と全く違う符号を行う。 内符号及び外符号と同様の符号化を行う。 の方法は、符号化のためのハードウエァの規模が大
きくなり、また、冗長度が高くなる問題がある。 の方法は、冗長度が高くなる問題がある。 の方法及びの方法の何れが好ましいかは、訂正で
きなかったエラーに対する処理を考慮する必要がある。
つまり、長いバーストエラーが発生した場合、重要度が
高い固定長データがエラー訂正でき、各画素と対応する
コード信号がエラーの状態が生じる。この場合では、例
えば固定長データから形成された平均値データが各画素
のデータとして使用される。 一方、エラー訂正できなかった画素のデータに対して
は、補間処理がなされるのが普通である。この補間処理
がある程度良好にできる時には、上述のように、重要度
の高いデータのみから得られる画像(平均値データから
なる)の画質に比してより良好な画像が形成できる。従
って、重要度が高いデータに対する第3のエラー訂正符
号としては、の方法のように、ランダムエラーに対処
する符号化を行うことが好ましい。 上述の説明は、ADRCの場合であるが、ディスクリート
コサイン変換の場合におけるDC成分も重要度が高いの
で、このDC成分に対して、第3のエラー訂正符号の符号
化を行う場合も同様のことが成り立つ。 従って、この発明の目的は、高能率符号化に際して、
重要度の高いデータに対して、ランダムエラーを訂正す
るための専用の符号化を行うことにより、良質な復元画
像が得られるエラー訂正符号化装置を提供することにあ
る。 〔問題点を解決するための手段〕 この発明は、入力ディジタル画像信号の2次元または
3次元の領域に含まれる複数の画素データであって、領
域内で隣接する画素データのそれぞれによって、第1及
び第2のブロックを形成し、 第1及び第2のブロックの各ブロック単位で高能率符
号化の符号化を行い、各ブロック内の各画素データに対
応した数のコード信号と、ブロック毎のパラメータデー
タとを発生すると共に、第1のブロックのコード信号及
びパラメータデータと第2のブロックのコード信号及び
パラメータデータの伝送系列上の位置をバーストエラー
の影響を受けないように互いに離す符号化手段と、 符号化手段により生成されたコード信号およびパラメ
ータデータを伝送する時のデータ単位を第1の方向に配
し、第1の方向と直交する第2の方向にデータ単位の複
数個を配してなるデータ配列において、第1の方向およ
び第2の方向にエラー訂正符号化の処理を行うエラー訂
正符号化手段とを有し、 エラー訂正符号化手段は、パラメータデータのみに対
して、第1の方向に第1のエラー訂正符号の符号化を行
い、パラメータデータ、コード信号および第1のエラー
訂正符号の符号化により発生したパリティに対して、第
1の方向に第2のエラー訂正符号の符号化を行い、第2
の方向に第3のエラー訂正符号の符号化を行うことを特
徴とするエラー訂正符号化装置である。 〔作用〕 ADRCの例においては、ブロック毎のダイナミックレン
ジDR、最小値MIN、最大値MAX、動き判定コードMOVE等の
固定長データが重要度の高いデータである。これらの重
要度の高いデータに対しては、専用のランダムエラーを
訂正するためのエラー訂正符号の符号化がなされる。従
って、画素毎のコード信号に比して、固定長データがエ
ラー訂正される可能性が高く、ブロック全体の情報がエ
ラーとなることを防止できる。長いバーストエラーが発
生し、固定長データ及び可変長データの両者がエラーデ
ータとなる時には、補間処理によって各画素のデータの
エラーが目立たないものとされる。 〔実施例〕 以下、この発明の一実施例について図面を参照して説
明する。 この説明は、下記の順序に従ってなされる。 a.記録/再生回路の構成 b.ブロック化の処理 c.伝送データの構成 d.エラー訂正符号 e.変形例 a.記録/再生回路の構成 第1図を参照して、この一実施例の記録/再生回路に
ついて説明する。第1図において、1で示す入力端子に
記録ビデオ信号が供給される。2がA/D変換器を示し、A
/D変換器2によりディジタル信号に変換されたビデオ信
号がブロック化回路3に供給される。ビデオ信号の有効
領域が(4ライン×4画素×2フレーム=32画素)のブ
ロックに細分化される。このブロック化は、後述のよう
に、補間処理を容易とするために(4ライン×8画素×
2フレーム=64画素)の領域から二つのブロックを形成
する処理である。これと共に、ブロック化回路3では、
近接するブロックの記録位置をなるべく離すようなシャ
フリングがなされる。 ブロック化回路3によりブロックの順序に変換された
ディジタルビデオ信号がADRCエンコーダ4に供給され
る。ADRCエンコーダ4では、特開昭60-247840号明細書
及び特願昭61-153330号明細書に詳細に述べられている
ように、ブロックが動きブロックか静止ブロックかを判
別し、静止ブロックの場合には、ブロックを構成する二
つの領域のうちの一方又は二つの領域の平均値を量子化
して伝送する駒落とし圧縮がなされる。駒落とし処理が
なされたどうかを示すために、動き判定コードMOVEが受
信側に伝送される。 また、ADRCエンコーダ4では、ブロック毎に、最大値
MAX及び最小値MINが検出され、(MAX-MIN)によりダイ
ナミックレンジDRが検出される。このダイナミックレン
ジDRの2フレーム期間の度数分布が求められ、可変長量
子化のしきい値T0,T1,T2,T3が決定される。しきい値T0
未満のブロックは、量子化コードが伝送されず、しきい
値T1未満のブロックは、1ビットで量子化され、しきい
値T2未満のブロックは、2ビットで量子化がされ、しき
い値T3未満のブロックは、3ビットで量子化がされ、し
きい値T3以上のブロックは、4ビットで量子化がされ
る。度数分布を求めてしきい値を決定するのは、伝送デ
ータのレートが所定値を超えないように、バッファリン
グの処理を行うためである。 ADRCエンコーダ4からの出力データがフレーム化回路
5に供給される。ADRCエンコーダ4の出力データは、2
はフレーム毎の動き判定コードMOVE、ブロック毎のダイ
ナミックレンジDR、ブロック毎の最小値MINからなる固
定長データと各画素と対応するコード信号からなる可変
長データとである。フレーム化回路5は、これらのデー
タを所定の順序に配列して、フレーム構成のデータを形
成する。つまりれ、特願昭61-240890号明細書に記載さ
れているように、可変長ADRCの場合でも、固定長データ
が所定周期で位置するデータ系列が形成される。このよ
うに、固定長データが所定周期で位置するために、高速
再生時にデータが断片的に得られる場合に、固定長デー
タの再生が容易となる。また、特願昭61-240889号明細
書に記載されているように、コード信号の最上位ビット
をまとめて、固定長データと扱うようにしても良い。 フレーム化回路5の出力信号がシンクブロック内のフ
ォーマッタ6に供給され、フォーマッタ28の出力データ
が重要度の高い固定長データに対するパリティPT1を発
生するパリティ発生回路7に供給される。パリティ発生
回路7の出力データがセグメント内のフォーマッタ8に
供給され、フォーマッタ8の出力データが外符号のパリ
ティPT2を発生するパリティ発生回路9に供給される。
パリティ発生回路9の出力データがセグメント内のフォ
ーマッタ10を介して内符号のパリティPT0を発生するパ
リティ発生回路11に供給される。これらのパリティ発生
回路7,9,11は、後述のように、リード・ソロモン符号の
パリティを発生する。 パリティ発生回路11の出力データは、ランダム化回路
12により、M系列等により、ランダム化の処理を受け
る。ランダム化の処理により、記録データの直流成分が
減少される。ランダム化回路12の出力データが加算回路
13に供給され、端子14からの同期信号(SYNC)及びID信
号の付加がなされる。加算回路13の出力データは、並列
→直列変換回路15を介して直列データに変換され、記録
アンプ16を介してスイッチ回路17の記録側端子Rに供給
される。スイッチ回路17からの記録データは、一対の回
路ヘッド18a及び18bに供給され、磁気テープ19に斜めの
トラックとして記録される。 磁気テープ19から回転ヘッド18a及び18bにより交互に
再生されたデータは、スイッチ回路17の再生側端子Pと
再生アンプ21とイコライザ回路22とを介してPLL回路23
に供給される。PLL回路23は、再生データと同期したビ
ットクロックを形成する。PLL回路23に接続された同期
信号及びID信号分離回路24により、同期信号及びID信号
が分離される。同期信号及びID信号分離回路24の出力デ
ータがディランダム化回路25に供給され、記録側のラン
ダム化で使用されたのと同一のM系列等の系列によりデ
ィランダム化の処理がなされる。26は、例えば4フレー
ムメモリから構成された再生メモリを示す。再生メモリ
26により、時間軸変動の補正(TBC)、変速再生時のデ
ータの収集処理がなされる。 再生メモリ26の出力データがエラー訂正回路27に供給
される。エラー訂正回路27により、内符号のエラー訂正
がなされる。エラー訂正回路27の出力データがセグメン
ト内のフォーマッタ28に供給され、フォーマッタ28の出
力データがエラー訂正回路29に供給される。エラー訂正
回路29により、外符号のエラー訂正がなされる。エラー
訂正回路29の出力データがセグメント内のフォーマッタ
30を介してエラータ訂正回路31に供給され、重要度の高
い固定長データに対するエラー訂正がなされる。更に、
繰り返し訂正により、訂正能力を上げるために、エラー
訂正回路31の出力データがセグメント内のフォーマッタ
32を介して外符号のエラー訂正回路33に供給される。 エラー訂正回路33の出力データでフォーマッタ34を介
してデフレーム化回路35に供給される。デフレーム化回
路35により、ダイナミックレンジDR、最小値MIN、動き
判定コードMOVE、コード信号の分離がされ、次段のADRC
デコーダ36において、ADRCの復号がなされる。 ADRCデコーダ36の出力データがブロック分解回路37に
供給され、ブロック分解回路37において、ブロックの順
序のデータが走査順序のデータに変換される。ブロック
分解回路37の出力データが平滑及び補間回路38に供給さ
れる。平滑処理は、静止ブロックが連続した場合に、前
後のブロックのデータの平均値データにより、ブロック
の境界のデータを置き換える処理である。補間処理は、
エラー訂正できない画素のデータを周辺の正しいデータ
を用いた補間データに置き換える処理である。平滑及び
補間回路38の処理データがD/A変換器39に供給され、デ
ィジタルビット信号がアナログビデオ信号に変換され、
出力端子40には、再生アナログビデオ信号が得られる。 b.ブロック化の処理 第2図は、ブロック化回路3においてなされるブロッ
ク化の処理を示す。第2図Aに示すように、連続する2
フレームの各々に属し、同一の空間的位置を占める(4
ライン×8画素)の2個の領域において、骰子の五の目
格子状に位置する白ドット及び黒ドットにより二つのブ
ロックが形成される。第2図Bは、黒ドットにより形成
された(4ライン×4画素×2フレーム)の一方のブロ
ックを示す。図示せずも、白ドットにより、同様に他の
同一の大きさのブロックが形成される。 ブロック化回路3は、例えば2フレームメモリを二個
有する構成とされ、一方の2フレームメモリと他方の2
フレームメモリとでデータの書き込み及び読み出しが交
互になされる。例えば一方の2フレームメモリに順次デ
ータが書き込まれている2フレーム期間では、他方の2
フレームメモリからデータの読み出しがなされる。この
読み出し時に、第2図Aに示すように、五の目格子状に
データの読み出しを行い、読み出されたデターがブロッ
クを構成する。このように形成された2個のブロック
は、記録時に離れた位置に記録され、バーストエラーに
より、2個のブロックの両者がエラーデータとなること
が防止される。 再生されたデータ中で、一方の例えば白のドットから
なるデータのブロックがエラーデータとなっても、第2
図Cに示すように、他方のブロックの黒のどっとの正し
いデータが周囲に位置しているので、この周囲のデータ
の例えば平均値により中心の白のドットのデータを補間
することにより、エラーデータのフレーム内補間を行う
ことができる。この補間処理は、平滑及び補間回路38に
おいてなされる。 また、五の目格子を形成するように、二つのブロック
を形成する場合、第2図Dに示すように、フィールド内
で五の目格子が形成されるようにしても良い。この場合
には、フィールド内補間がなされる。 更に、上述のブロック化で形成される二つのブロック
の一方の伝送を省略しても良い。ディジタルVTRの場
合、画質の良いSPモードと、長時間記録が可能なLPモー
ドとの二つのモードが設けられることが多い。例えばSP
モードの場合では、記録データのレートが30Mbpsとさ
れ、LPモードの場合では、これが15Mbpsとされる。従っ
て、SPモードでは、二つのブロックを共に記録し、LPモ
ードでは、一方のブロックのみを記録することにより、
データレートが1/2とされる。LPモードの場合は、特願
昭61-182492号明細書に記載されているようなサブサン
プリングを行う記録方式と同様の記録を行うことにな
る。 c.伝送データの構成 第3図Aは、並列→直列変換回路15で直列化される前
の段階のバイトシリアルのデータ構成の1シンクブロッ
ク分を示す。このシンクブロックは、下記のデータから
なる156バイトの長さとされている。 ブロック同期信号:2バイト ID信号(フレームID,セグメントID) :2バイト BADS及びビットプレーン:20バイト (4個のADRCブロックのデータ)×4:27×4=108バイ
ト 内符号のパリティPT0:4バイト 重要度の高いデータ専用のパリティPT1及びビットプレ
ーン:20バイト 20バイトのBADSは、第3図Bに示すように、各1バイ
トのBADS1〜BADS4と、(4×4=16バイト)のビットプ
レーン(各画素のコード信号)とからなる。また、4個
のADRCブロックのデータは、第3図Bに示すように、動
き判定コードMOVE(1バイト),ダイナミックレンジD
R,最小値MINの4ブロック分(従って、8バイト)と、
ビットプレーン(18バイト)とからなる。20バイトのパ
リティPT1及びビットプレーンは、第3図Cに示すよう
に、4バイトのパリティPT1の16バイトのビットプレー
ンとからなる。更に、4バイトのBADS1〜BADS4は、第3
図Dに示すように、1ビットの2フレームID(DBFR)と
15ビットの先頭のADRCブロックの番号(BLKn)と輝度信
号に対するしきい値の組みを示す5ビットのコードYth
と色差信号に対するしきい値の組みを示す5ビットのコ
ードCthと4ビットのADRCのブロック内アドレスと2ビ
ットの予備ビットからなる。 d.エラー訂正符号 エラー訂正符号の構成について第4図を参照して説明
する。この一実施例におけるエラー訂正符号は、基本的
には、積符号の構成とされたもので第3図Aに示すシン
クブロックが水平方向に4個配され、垂直方向に46個配
される。 記録側のパリティ発生回路7では、重要度の高いデー
タに対するパリティPT1が生成される。BADS1〜BADS4の
4バイトと、ADRCの固定長データ(MOVE,DR,MIN:9×4
=36バイト)の計40バイトに対して、リード・ソロモン
符号の4バイトのパリティが生成される。パリティPT1
は、シンクブロック内に含まれるデータに関して生成さ
れ、インターリーブがかけられていないので、ランダム
エラー訂正用のエラー訂正符号である。 次に、パリティ発生回路9により、外符号のパリティ
PT2が生成される。外符号のパリティPT2は、第4図にお
いて、垂直方向に並ぶ46バイドのデータ(但し、同期信
号及びID信号を除く)から生成された4バイトのリード
・ソロモン符号のパリティである。 そして、パリティ発生回路11により、内符号のパリテ
ィPT0が生成される。第3図に示すように、20バイトのB
ADSと4個のADRCブロック(4×27=108)とパリティPT
1(20バイト)との計148バイトから4バイトのパリティ
PT0が生成される。 第4図の第1行に位置するデータ系列から順に記録さ
れる。再生側では、最初にエラー訂正回路27により内符
号(パリティPT0)のエラー訂正がなされる。この内符
号のエラー訂正は、1バイトのエラー訂正のみを訂正
し、2バイト以上のエラーデータには、エラーであるこ
とを示すポインタをセットする。 次に、エラー訂正回路29により、外符号のエラー訂正
がなされる。この外符号のエラー訂正は、ポインタを使
用したイレージャ訂正であり、3バイトのエラーが訂正
される。 そして、エラー訂正回路31により、重要度の高いデー
タのエラーが訂正される。このエラー訂正で、内符号の
ポインタで示される4バイトのエラーがイレージャ訂正
される。 エラー訂正能力を高くするために、更に、エラー訂正
回路33により、外符号のイレージャ訂正が再度なされ
る。このイレージャ訂正は、3バイト迄のエラーを訂正
するものである。 e.変形例 この発明は、ADRC以外の高能率符号例えばディスクリ
ートコサイン変換に対しても適用できる。この場合に
は、直流成分が重要度の高いデータとなり、直流成分に
対して専用のランダムエラー訂正符号の符号化がされ
る。 また、この発明では、リード・ソロモン符号以外のエ
ラー訂正符号を使用することができる。 上述の説明では、一つのブロックの2倍の領域から二
つのブロックを形成する場合に、五の目格子状にデータ
を分けるようにしている。しかし、これに限らず、サン
プル方向に交互に画素を選択したり、ライン方向に交互
に画素を選択することにより、二つのブロックを形成す
るようにしても良い。 〔発明の効果〕 この発明では、ADRC等の高能率符号で符号化された画
像データをディジタルVTRのようなランダムエラーとバ
ーストエラーの混在する伝送路を伝送する際に、符号化
されたデータの中で重要度が高いデータに対して、専用
のエラー訂正符号の符号化がなされる。このエラー訂正
符号は、ランダムエラーを訂正できるものとされる。従
って、この発明によれば、冗長度があまり高くならず、
重要度の高いデータに関するエラー訂正能力を向上で
き、復元画質の向上を図ることができる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to coding adapted to a dynamic range,
The present invention relates to an error correction coding device applied when transmitting data obtained by high-efficiency coding such as discrete cosine transform. [Prior Art] The present applicant seeks a dynamic range defined by a maximum value and a minimum value of a plurality of pixels included in a two-dimensional block, as described in JP-A-61-144989. A high-efficiency coding apparatus that performs coding adapted to the dynamic range has been proposed. Also, JP-A-62-92620
As described in Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H10-264, there has been proposed a high-efficiency coding apparatus that performs coding suitable for a dynamic range with respect to a three-dimensional block formed from pixels in a region included in each of a plurality of frames. Further, as described in JP-A-62-128621, a variable length coding method in which the number of bits changes according to a dynamic range in which the maximum distortion generated when performing quantization is constant is proposed. Have been. High-efficiency code (AD
RC) is suitable for application to a digital VTR because it can significantly reduce the amount of data to be transmitted. In ADRC, data obtained by encoding includes two data (fixed length data for each block) of the dynamic range DR, maximum value MAX, and minimum value MIN, and a code signal (variable length data) corresponding to each pixel of the block. ). In addition, in the case of encoding that combines ADRC and frame dropping compression as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-107526, a motion determination code MOVE indicating the presence or absence of motion is transmitted. Of these transmitted codes, fixed-length data for each block is an ADRC parameter, so if fixed-length data became error data, even if other data was correct, fixed-length data became error data. Block cannot be decrypted. In this sense, fixed-length data is data having a higher importance than variable-length data corresponding to each pixel. In a digital VTR, both a random error and a burst error occur during recording / reproduction. Therefore, even in a conventional digital VTR, an error correction code such as a product code including an inner code and an outer code is usually used. That is, for random errors, the interleave length is corrected to 0 or a short inner code. For burst errors, it is detected that the inner code cannot be corrected, and a pointer of this inner code is used to set a long interleave length. Was corrected with an outer code having. ADRC
Applying to the data obtained in the above has a problem in that the above difference in importance in the ADRC data is not taken into account. [Problems to be Solved by the Invention] One method of solving this problem is to perform encoding of data having high importance (fixed length data) with a dedicated third error correction code. Conceivable. This third
The following is conceivable as a method of encoding the error correction code. As with the inner code, encoding is performed to deal with random errors. As with the outer code, encoding is performed to cope with the burst error. A code completely different from the inner code and the outer code is performed. The same encoding as the inner code and outer code is performed. The method of (1) has a problem that the scale of hardware for encoding is large and the degree of redundancy is high. The method of (1) has a problem that redundancy is increased. It is necessary to consider a process for an error that could not be corrected to determine which method is preferable.
That is, when a long burst error occurs, fixed-length data with high importance can be corrected, and a code signal corresponding to each pixel has an error state. In this case, for example, average value data formed from fixed-length data is used as data of each pixel. On the other hand, interpolation processing is usually performed on data of pixels for which error correction has failed. When the interpolation processing can be performed to some extent, as described above, a better image can be formed as compared with the image quality of an image (consisting of average value data) obtained only from data having high importance. Therefore, as the third error correction code for data having high importance, it is preferable to perform encoding for dealing with random errors as in the method described in (1). Although the above description is of the case of ADRC, the DC component in the case of discrete cosine transform is also of high importance, so the same applies to the case where the third error correction code is encoded for this DC component. Holds. Therefore, an object of the present invention is to provide a high-efficiency encoding
It is an object of the present invention to provide an error correction encoding device capable of obtaining a high-quality restored image by performing dedicated encoding for correcting random errors on data having high importance. [Means for Solving the Problems] The present invention provides a method for generating a first digital signal by using a plurality of pixel data included in a two-dimensional or three-dimensional region of an input digital image signal, the pixel data being adjacent in the region. And a second block, perform high-efficiency coding in units of the first and second blocks, and code signals of a number corresponding to each pixel data in each block, and Coding means for generating parameter data and for separating the positions of the code signal and parameter data of the first block and the code signal and parameter data of the second block on the transmission sequence from each other so as not to be affected by a burst error And a data unit for transmitting the code signal and the parameter data generated by the encoding means is arranged in the first direction, and is directly arranged in the first direction. Error correction coding means for performing error correction coding processing in a first direction and a second direction in a data array having a plurality of data units arranged in a second direction. The encoding means encodes only the parameter data with a first error correction code in a first direction, and encodes the parameter data, the code signal, and the parity generated by encoding the first error correction code. To encode the second error correction code in the first direction,
And a third error correction code is encoded in the direction of. [Operation] In the example of the ADRC, fixed-length data such as a dynamic range DR, a minimum value MIN, a maximum value MAX, and a motion determination code MOVE for each block are data of high importance. For these highly important data, an error correction code for correcting a dedicated random error is encoded. Therefore, the fixed-length data is more likely to be error-corrected than the code signal for each pixel, and it is possible to prevent information of the entire block from becoming an error. When a long burst error occurs and both fixed-length data and variable-length data become error data, the error of the data of each pixel is made inconspicuous by the interpolation processing. Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. This description is made in the following order. a. Configuration of recording / reproducing circuit b. Blocking process c. Configuration of transmission data d. Error correction code e. Modification a. Configuration of recording / reproducing circuit Referring to FIG. The recording / reproducing circuit will be described. In FIG. 1, a recording video signal is supplied to an input terminal indicated by 1. 2 indicates an A / D converter, and A
The video signal converted into a digital signal by the / D converter 2 is supplied to the blocking circuit 3. The effective area of the video signal is subdivided into blocks of (4 lines × 4 pixels × 2 frames = 32 pixels). As described later, this blocking is performed to make the interpolation process easy (4 lines × 8 pixels ×
This is a process for forming two blocks from an area of (2 frames = 64 pixels). At the same time, in the blocking circuit 3,
Shuffling is performed so that recording positions of adjacent blocks are separated as much as possible. The digital video signal converted in the block order by the blocking circuit 3 is supplied to the ADRC encoder 4. As described in detail in JP-A-60-247840 and Japanese Patent Application No. 61-153330, the ADRC encoder 4 discriminates whether a block is a motion block or a stationary block. Is subjected to frame drop compression in which the average value of one or two of the two regions constituting the block is quantized and transmitted. A motion determination code MOVE is transmitted to the receiving side to indicate whether the frame drop processing has been performed. In the ADRC encoder 4, the maximum value is
MAX and the minimum value MIN are detected, and the dynamic range DR is detected by (MAX-MIN). The frequency distribution of the dynamic range DR for two frame periods is obtained, and the threshold values T0, T1, T2, T3 of the variable length quantization are determined. Threshold T0
Blocks smaller than the threshold value T1 are not transmitted, and blocks smaller than the threshold value T1 are quantized by one bit. Blocks smaller than the threshold value T2 are quantized by two bits, and the threshold value T3 Blocks smaller than T3 are quantized by 3 bits, and blocks equal to or larger than the threshold value T3 are quantized by 4 bits. The reason why the frequency distribution is obtained and the threshold is determined is to perform buffering processing so that the transmission data rate does not exceed a predetermined value. Output data from the ADRC encoder 4 is supplied to the framing circuit 5. The output data of ADRC encoder 4 is 2
Are fixed length data including a motion determination code MOVE for each frame, a dynamic range DR for each block, and a minimum value MIN for each block, and variable length data including a code signal corresponding to each pixel. The framing circuit 5 arranges these data in a predetermined order to form data having a frame configuration. That is, as described in the specification of Japanese Patent Application No. 61-240890, even in the case of the variable-length ADRC, a data sequence in which fixed-length data is positioned at a predetermined period is formed. As described above, since the fixed-length data is located at a predetermined period, the reproduction of the fixed-length data becomes easy when the data is obtained in pieces during high-speed reproduction. Further, as described in the specification of Japanese Patent Application No. 61-240889, the most significant bits of the code signal may be collectively handled as fixed-length data. The output signal of the framing circuit 5 is supplied to a formatter 6 in the sync block, and the output data of the formatter 28 is supplied to a parity generation circuit 7 for generating a parity PT1 for fixed-length data with high importance. The output data of the parity generation circuit 7 is supplied to the formatter 8 in the segment, and the output data of the formatter 8 is supplied to the parity generation circuit 9 for generating the outer code parity PT2.
Output data of the parity generation circuit 9 is supplied to a parity generation circuit 11 for generating an inner code parity PT0 via a formatter 10 in the segment. These parity generating circuits 7, 9, 11 generate the parity of the Reed-Solomon code as described later. The output data of the parity generation circuit 11 is
According to 12, the data is subjected to randomization processing by an M sequence or the like. The DC component of the recording data is reduced by the randomization process. The output data of the randomizer 12 is added to the adder
The sync signal (SYNC) from the terminal 14 and the ID signal are added to the signal 13. The output data of the adding circuit 13 is converted into serial data via a parallel-to-serial conversion circuit 15 and supplied to a recording terminal R of a switch circuit 17 via a recording amplifier 16. The recording data from the switch circuit 17 is supplied to a pair of circuit heads 18a and 18b and recorded on the magnetic tape 19 as oblique tracks. Data alternately reproduced by the rotary heads 18a and 18b from the magnetic tape 19 is supplied to the PLL circuit 23 via the reproduction side terminal P of the switch circuit 17, the reproduction amplifier 21, and the equalizer circuit 22.
Supplied to The PLL circuit 23 forms a bit clock synchronized with the reproduction data. The synchronization signal and the ID signal are separated by the synchronization signal and ID signal separation circuit 24 connected to the PLL circuit 23. The synchronization signal and the output data of the ID signal separation circuit 24 are supplied to a derandomization circuit 25, and derandomization processing is performed by the same sequence such as the M sequence used in the randomization on the recording side. Reference numeral 26 denotes a reproduction memory composed of, for example, four frame memories. Play memory
According to 26, correction of time axis fluctuation (TBC) and data collection processing during variable speed reproduction are performed. The output data of the reproduction memory 26 is supplied to the error correction circuit 27. The error correction circuit 27 corrects the error of the inner code. Output data of the error correction circuit 27 is supplied to the formatter 28 in the segment, and output data of the formatter 28 is supplied to the error correction circuit 29. The error correction circuit 29 corrects the error of the outer code. The output data of the error correction circuit 29 is the formatter in the segment.
The data is supplied to an errata correction circuit 31 via 30 and error correction is performed on fixed-length data having high importance. Furthermore,
The output data of the error correction circuit 31 is converted into a formatter
It is supplied to an outer code error correction circuit 33 via 32. The output data of the error correction circuit 33 is supplied to the deframing circuit 35 via the formatter 34. The deframing circuit 35 separates the dynamic range DR, the minimum value MIN, the motion determination code MOVE, and the code signal,
The decoder 36 decodes the ADRC. The output data of the ADRC decoder 36 is supplied to a block decomposition circuit 37, where the data in the block order is converted into the data in the scanning order. Output data of the block decomposition circuit 37 is supplied to a smoothing and interpolation circuit 38. The smoothing process is a process in which, when the still blocks are continuous, the data at the boundary between the blocks is replaced by the average value data of the data of the preceding and following blocks. The interpolation process is
This is a process of replacing data of a pixel for which error correction cannot be performed with interpolation data using surrounding correct data. The processing data of the smoothing and interpolation circuit 38 is supplied to the D / A converter 39, and the digital bit signal is converted into an analog video signal,
At the output terminal 40, a reproduced analog video signal is obtained. b. Blocking Process FIG. 2 shows the blocking process performed in the blocking circuit 3. As shown in FIG.
Belong to each of the frames and occupy the same spatial position (4
In two regions of (line × 8 pixels), two blocks are formed by white dots and black dots located in a dice fifth-eye lattice. FIG. 2B shows one block of (4 lines × 4 pixels × 2 frames) formed by black dots. Although not shown, another block of the same size is similarly formed by the white dot. The blocking circuit 3 is configured to have two 2-frame memories, for example, one 2-frame memory and the other 2 frame memory.
Data writing and reading are alternately performed with the frame memory. For example, during a two-frame period in which data is sequentially written to one of the two-frame memories,
Data is read from the frame memory. At the time of reading, as shown in FIG. 2A, data is read in a quincunx lattice, and the read data constitutes a block. The two blocks formed in this way are recorded at positions separated at the time of recording, and it is prevented that both of the two blocks become error data due to a burst error. In the reproduced data, even if one of the data blocks composed of, for example, white dots becomes error data,
As shown in FIG. C, since the correct data of the black dot of the other block is located in the periphery, the data of the center white dot is interpolated by, for example, the average value of the surrounding data, thereby obtaining the error data. Can be performed in the frame. This interpolation processing is performed in the smoothing and interpolation circuit 38. In the case where two blocks are formed so as to form a fifth eye lattice, a fifth eye lattice may be formed in a field as shown in FIG. 2D. In this case, intra-field interpolation is performed. Further, transmission of one of the two blocks formed by the above-described blocking may be omitted. In the case of a digital VTR, two modes, an SP mode with good image quality and an LP mode capable of recording for a long time, are often provided. For example SP
In the case of the mode, the rate of the recording data is set to 30 Mbps, and in the case of the LP mode, the rate is set to 15 Mbps. Therefore, by recording two blocks together in the SP mode, and by recording only one block in the LP mode,
The data rate is halved. In the case of the LP mode, recording is performed in the same manner as the recording method for performing sub-sampling as described in Japanese Patent Application No. 61-182492. c. Structure of Transmission Data FIG. 3A shows one sync block of a byte serial data structure before serialization by the parallel-to-serial conversion circuit 15. This sync block has a length of 156 bytes including the following data. Block synchronization signal: 2-byte ID signal (frame ID, segment ID): 2-byte BADS and bit plane: 20 bytes (data of four ADRC blocks) × 4: 27 × 4 = Parity PT0: 4 of 108-byte inner code Parity PT1 and bit plane dedicated to data with high byte importance: 20 bytes BADS of 20 bytes includes BADS1 to BADS4 of 1 byte and bits of (4 × 4 = 16 bytes) as shown in FIG. 3B. And a plane (code signal of each pixel). As shown in FIG. 3B, the data of the four ADRC blocks includes a motion determination code MOVE (1 byte), a dynamic range D
R, 4 blocks of minimum value MIN (hence 8 bytes)
It consists of a bit plane (18 bytes). As shown in FIG. 3C, the 20-byte parity PT1 and the bit plane consist of a 4-byte parity PT1 and a 16-byte bit plane. Furthermore, the 4-byte BADS1 to BADS4 are
As shown in FIG. D, a 1-bit 2-frame ID (DBFR) and
5-bit code Yth indicating a set of a 15-bit head ADRC block number (BLKn) and a threshold value for a luminance signal
, A 5-bit code Cth indicating a set of threshold values for the color difference signal, a 4-bit ADRC block address, and 2-bit spare bits. d. Error Correction Code The configuration of the error correction code will be described with reference to FIG. The error correction code in this embodiment is basically a product code. Four sync blocks shown in FIG. 3A are arranged in the horizontal direction and 46 sync blocks are arranged in the vertical direction. The parity generation circuit 7 on the recording side generates a parity PT1 for data having high importance. 4 bytes of BADS1 to BADS4 and ADRC fixed length data (MOVE, DR, MIN: 9 × 4
= 36 bytes), a 4-byte parity of the Reed-Solomon code is generated for a total of 40 bytes. Parity PT1
Is an error correction code for random error correction because it is generated for data included in the sync block and is not interleaved. Next, the parity of the outer code is
PT2 is generated. The parity PT2 of the outer code is a parity of a 4-byte Reed-Solomon code generated from 46 bytes of data (excluding the synchronization signal and the ID signal) arranged in the vertical direction in FIG. Then, the parity generation circuit 11 generates the parity PT0 of the inner code. As shown in Fig. 3, 20 bytes of B
ADS, 4 ADRC blocks (4 × 27 = 108) and parity PT
1 (20 bytes), total of 148 bytes to 4 bytes of parity
PT0 is generated. The data sequence is recorded in order from the data sequence located in the first row of FIG. On the reproduction side, the error correction circuit 27 first corrects the error of the inner code (parity PT0). The error correction of the inner code corrects only 1-byte error correction, and sets a pointer indicating an error in error data of 2 bytes or more. Next, the error correction circuit 29 corrects the error of the outer code. The error correction of the outer code is an erasure correction using a pointer, and a 3-byte error is corrected. Then, the error correction circuit 31 corrects the error of the data of high importance. In this error correction, an error of 4 bytes indicated by the pointer of the inner code is erasure-corrected. In order to increase the error correction capability, the erasure correction of the outer code is performed again by the error correction circuit 33. This erasure correction corrects an error of up to three bytes. e. Modifications The present invention is also applicable to high-efficiency codes other than ADRC, for example, discrete cosine transform. In this case, the DC component becomes data of high importance, and the DC component is encoded with a dedicated random error correction code. Further, in the present invention, an error correction code other than the Reed-Solomon code can be used. In the above description, when two blocks are formed from an area twice as large as one block, the data is divided into a quincunx lattice. However, the present invention is not limited to this, and two blocks may be formed by alternately selecting pixels in the sample direction or alternately selecting pixels in the line direction. [Effects of the Invention] In the present invention, when transmitting image data encoded with a high-efficiency code such as ADRC through a transmission path in which a random error and a burst error coexist as in a digital VTR, the encoded data Among them, data having a high degree of importance is encoded with a dedicated error correction code. This error correction code can correct a random error. Therefore, according to the present invention, the redundancy is not so high,
It is possible to improve the error correction capability of highly important data, and to improve the restored image quality.

【図面の簡単な説明】 第1図はこの発明の一実施例の記録/再生回路の構成を
示すブロック図、第2図はブロック化の説明に用いる略
線図、第3図は伝送データのシンクブロックのデータ構
成を示す略線図、第4図はこの発明の一実施例における
エラー訂正符号の説明に用いる略線図である。 図面における主要な符号の説明 3:ブロック化回路、4:ADRCエンコーダ、7,9,11:パリテ
ィ発生回路、18a,18b:回転ヘッド、27,29,31,33:エラー
訂正回路、36:ADRCデコーダ、37:ブロック分解回路。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a recording / reproducing circuit according to one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic diagram used for explaining block formation, and FIG. FIG. 4 is a schematic diagram showing a data structure of a sync block, and FIG. 4 is a schematic diagram used for describing an error correction code in one embodiment of the present invention. Description of main symbols in the drawings 3: Blocking circuit, 4: ADRC encoder, 7, 9, 11: Parity generation circuit, 18a, 18b: Rotating head, 27, 29, 31, 33: Error correction circuit, 36: ADRC Decoder, 37: block decomposition circuit.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 1.入力ディジタル画像信号の2次元または3次元の領
域に含まれる複数の画素データであって、上記領域内で
隣接する画素データのそれぞれによって、第1及び第2
のブロックを形成し、 上記第1及び第2のブロックの各ブロック単位で高能率
符号化の符号化を行い、上記各ブロック内の各画素デー
タに対応した数のコード信号と、ブロック毎のパラメー
タデータとを発生すると共に、上記の第1のブロックの
コード信号及びパラメータデータと上記第2のブロック
のコード信号及びパラメータデータの伝送系列上の位置
をバーストエラーの影響を受けないように互いに離す符
号化手段と、 上記符号化手段により生成された上記コード信号および
上記パラメータデータを伝送する時のデータ単位を第1
の方向に配し、上記第1の方向と直交する第2の方向に
上記データ単位の複数個を配してなるデータ配列におい
て、上記第1の方向および上記第2の方向にエラー訂正
符号化の処理を行うエラー訂正符号化手段とを有し、 上記エラー訂正符号化手段は、上記パラメータデータの
みに対して、上記第1の方向に第1のエラー訂正符号の
符号化を行い、上記パラメータデータ、上記コード信号
および上記第1のエラー訂正符号の符号により発生した
パリティに対して、上記第1の方向に第2のエラー訂正
符号の符号化を行い、上記第2の方向に第3のエラー訂
正符号の符号化を行うことを特徴とするエラー訂正符号
化装置。
(57) [Claims] A plurality of pixel data included in a two-dimensional or three-dimensional area of the input digital image signal, and a first and a second pixel data are respectively determined by pixel data adjacent in the area.
Are formed, and high-efficiency coding is performed for each block of the first and second blocks. A number of code signals corresponding to each pixel data in each of the blocks and a parameter for each block are formed. And a code that separates the positions of the code signal and parameter data of the first block and the code signal and parameter data of the second block in the transmission sequence from each other so as not to be affected by a burst error. And a data unit for transmitting the code signal and the parameter data generated by the encoding means.
In a data array in which a plurality of the data units are arranged in a second direction orthogonal to the first direction, error correction coding is performed in the first direction and the second direction. Error correction encoding means for performing the following processing, wherein the error correction encoding means encodes only the parameter data with a first error correction code in the first direction, and The data, the code signal, and the parity generated by the code of the first error correction code are encoded with a second error correction code in the first direction, and a third error correction code is encoded in the second direction. An error correction coding device for coding an error correction code.
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