JP2832971B2 - Image data quantization circuit - Google Patents

Image data quantization circuit

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JP2832971B2
JP2832971B2 JP1089389A JP1089389A JP2832971B2 JP 2832971 B2 JP2832971 B2 JP 2832971B2 JP 1089389 A JP1089389 A JP 1089389A JP 1089389 A JP1089389 A JP 1089389A JP 2832971 B2 JP2832971 B2 JP 2832971B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、画像データを圧縮符号化するのに適用さ
れる画像データの量子化回路に関する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a quantization circuit for image data applied to compression-encode image data.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

ディジタル化された画像データの各画素(サンプル)
のビット数を画像信号の相関を利用して低減する符号化
方式が種々提案されている。本願出願人は、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の差であるダ
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、複数フレームに各々属する複数の領域の画素から形
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みが一定となる
ように、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。
Each pixel (sample) of digitized image data
Various encoding schemes have been proposed for reducing the number of bits of an image signal using correlation of image signals. The present applicant filed Japanese Patent Application Laid-Open
As described in Japanese Patent No. 144989, a high-efficiency coding apparatus that obtains a dynamic range that is a difference between a maximum value and a minimum value of a plurality of pixels included in a two-dimensional block, and performs encoding adapted to the dynamic range. Has been proposed.
Also, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-92620, 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 plurality of regions belonging to a plurality of frames. Has been proposed. Further, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-128621, a variable length encoding method in which the number of bits changes according to a dynamic range so that the maximum distortion generated when quantization is performed is constant. Proposed.

これらのダイナミックレンジに適応した符号化(以
下、ADRCと略す。)は、1画面を分割した小領域(ブロ
ック)では、画像が強い相関を有していることを利用し
て1画素当たりのビット数を低減する高能率符号化方法
である。即ち、ブロック内の最小値又は最大値と各画素
のレベルとの差が元のレベルより小さくなり、この差を
元のビット数(例えば8ビット)より少ないビット数
(例えば4ビット)で量子化することが可能となる。
Encoding adapted to these dynamic ranges (hereinafter abbreviated as ADRC) is based on the fact that, in a small area (block) obtained by dividing one screen, a bit per pixel is utilized by utilizing the fact that an image has a strong correlation. This is a highly efficient coding method that reduces the number. That is, the difference between the minimum value or the maximum value in the block and the level of each pixel is smaller than the original level, and this difference is quantized with a smaller number of bits (eg, 4 bits) than the original number of bits (eg, 8 bits). It is possible to do.

この発明は、上述のADRCにおける最大値又は最小値で
正規化されたレベルの量子化或いはADRCで得られたnビ
ットのコードをmビット(n>m)に圧縮するのに適用
できるものである。但し、この発明は、ADRCに限定され
るものでなく、nビットのディジタル画像信号をmビッ
トに圧縮する量子化回路に対して適用できる。
The present invention can be applied to the quantization of the level normalized by the maximum value or the minimum value in the above-mentioned ADRC or to the compression of the n-bit code obtained by the ADRC to m bits (n> m). . However, the present invention is not limited to ADRC, and can be applied to a quantization circuit that compresses an n-bit digital image signal into m bits.

一例として、2ビットの量子化を行うADRCでは、最大
値MAX及び最小値MINの差であるブロックのダイナミック
レンジDRが4個のレベル範囲に均等に分割され、最小値
MINが除去された後の画素の値がレベル範囲と夫々対応
する2ビットの量子化コードで表現される。復号側で
は、ダイナミックレンジDRと量子化コードから各レベル
範囲の中央の復号代表レベルI0〜I3の一つが復号され、
復号された値に最小値MINが加算されることで、ブロッ
ク内の画素データが復元される。
As an example, in ADRC that performs 2-bit quantization, the dynamic range DR of a block, which is the difference between the maximum value MAX and the minimum value MIN, is equally divided into four level ranges, and the minimum value
The value of the pixel after MIN has been removed is represented by a 2-bit quantization code corresponding to the level range. On the decoding side, one of the central decoding representative levels I0 to I3 of each level range is decoded from the dynamic range DR and the quantization code,
The pixel data in the block is restored by adding the minimum value MIN to the decoded value.

第4図は、ADRCにおける量子化の一例を示す。第4図
は、水平方向に連続する6個の画素で1ブロックが構成
される1次元ADRCの例を示し、白いドットで示すデータ
がブロック内の画素の4ビット、8ビット等の真値であ
り、実線101で示される水平方向の変化を有している。
上述の2ビットのADRCで符号化された場合では、復号側
で×で示す復元レベルが得られ、復元画像において、破
線102で示す信号の変化が生じる。
FIG. 4 shows an example of quantization in ADRC. FIG. 4 shows an example of a one-dimensional ADRC in which one block is composed of six pixels that are continuous in the horizontal direction, and data indicated by white dots is a true value such as 4 bits or 8 bits of the pixels in the block. And has a horizontal change as indicated by the solid line 101.
In the case of encoding by the above-described 2-bit ADRC, a restoration level indicated by x is obtained on the decoding side, and a change in a signal indicated by a broken line 102 occurs in the restored image.

第5図は、ADRCにおける量子化の他の例を示す。第5
図は、時間方向に連続する6フレームの夫々に属し、且
つ空間的に対応する位置の画素の時間変化を示してい
る。簡単のため、これらの6個の画素が含まれる各ブロ
ックが互いに等しい最大値MAX及び最小値MINを有してい
るものとしている。白いドットで示すデータが画素の真
値であり、実線103で示される時間方向の変化を有して
いる。上述の2ビットのADRCで符号化された場合では、
復号側で×で示す復元レベルが得られ、復元画像におい
て、破線104で示す信号の変化が生じる。
FIG. 5 shows another example of quantization in ADRC. Fifth
The figure shows a temporal change of a pixel at a position spatially corresponding to each of six consecutive frames in the time direction. For simplicity, it is assumed that each block including these six pixels has the same maximum value MAX and minimum value MIN. Data indicated by white dots is the true value of the pixel, and has a change in the time direction indicated by a solid line 103. In the case of encoding with the above 2-bit ADRC,
On the decoding side, a restoration level indicated by x is obtained, and a signal change indicated by a broken line 104 occurs in the restored image.

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

従来の量子化では、量子化誤差を小さくし、S/Nを良
好とするために、元の画素のレベルが最も近い復号代表
レベルに置換されている。しかしながら、定量的に良好
であっても、視覚的に目立つ劣化が復元画像に生じるこ
とがある。第4図に示す例では、元のなだらかな水平方
向の変化101が復元後には、激しい変化102となり、復元
画像において、視覚的に目立つノイズ(劣化)が発生す
る。このノイズは、弱電界時のテレビジョン受像画像に
発生するスノーノイズを細かくしたようなもので、ジロ
ジロしたノイズである、このような問題が発生するの
は、人間が画像を認識する時に、画像の微分特性に敏感
なことに基づいている。
In conventional quantization, the original pixel level is replaced with the closest decoded representative level in order to reduce the quantization error and improve the S / N. However, even if quantitatively good, visually noticeable degradation may occur in the restored image. In the example shown in FIG. 4, the original gentle horizontal change 101 becomes a drastic change 102 after restoration, and visually noticeable noise (deterioration) occurs in the restored image. This noise is a kind of noise that is generated by reducing the snow noise generated in the television image received at the time of the weak electric field. Is sensitive to the differential characteristics of

空間的な変化と同様に、第5図に示す例では、元のな
だらかな時間方向の変化103が復元後には、激しい変化1
04となり、復元画像において、上述と同様のノイズが発
生する。
As in the case of the spatial change, in the example shown in FIG.
04, and the same noise as described above occurs in the restored image.

第4図及び第5図から分るように、上述のノイズは、
原ディジタルデータの空間的に隣接し、又は空間的に対
応し、時間的に連結する2サンプルのデータが異なり、
その一方と他方とが異なる2ビットのコードに量子化さ
れることに起因している。つまり、この2サンプルのデ
ータが隣接する二つのレベル領域の境界の上下に夫々含
まれる場合に、ノイズが発生する。
As can be seen from FIG. 4 and FIG.
The data of two samples which are spatially adjacent to each other or spatially correspond to the original digital data and are temporally connected are different,
This is because one and the other are quantized into different 2-bit codes. That is, noise occurs when the data of the two samples is included above and below the boundary between two adjacent level regions.

従って、この発明の目的は、定量的な誤差が増えると
しても、元の画像信号の空間的な変化を保存することが
でき、復元画像の画質を視覚的に良好とできる画像デー
タの量子化回路を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide an image data quantization circuit that can preserve the spatial change of the original image signal and visually improve the quality of the restored image even if a quantitative error increases. Is to provide.

この発明の他の目的は、ノイズが発生するおそれがあ
る時にのみに、視覚特性を考慮した量子化がされること
により、原データとレベルが良く対応した出力データが
得られる画像データの量子化回路を提供することにあ
る。
Another object of the present invention is to quantize image data in which output data having a level corresponding to original data is obtained by performing quantization in consideration of visual characteristics only when there is a possibility that noise may occur. It is to provide a circuit.

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

この発明は、nビットで量子化されたディジタルデー
タをmビット(n>m)のデータに圧縮する画像データ
の量子化回路において、nビットのディジタルデータの
上位mビットのコードが空間的に隣接する2サンプルデ
ータ間又は空間的に対応し、時間的に連続する2サンプ
ルデータ間で異なり、且つこれらの2サンプルデータの
一方及び他方がmビットのコードの変化点の上下のレベ
ルをそれぞれ採る状態を検出する検出回路と、2サンプ
ルデータの含む複数のnビットのデータ又はmビットの
データが供給され、供給されたデータの中でレベルが中
間のデータを選択するメディアンフィルタとを備え、検
出回路により状態が検出される時に、2サンプルデータ
の一方のnビットのデータ又はmビットのデータの代わ
りに、メディアンフィルタの出力データを選択すること
によって、mビットのデータを得るようにしたことを特
徴とする画像データの量子化回路である。
According to the present invention, in an image data quantization circuit for compressing digital data quantized by n bits into data of m bits (n> m), a code of upper m bits of the digital data of n bits is spatially adjacent. Different between two sample data or spatially corresponding two sample data that are temporally continuous, and one and the other of the two sample data take levels above and below the m-bit code change point, respectively. And a median filter to which a plurality of n-bit data or m-bit data including two-sample data is supplied and which selects intermediate data in the supplied data. When the state is detected by, the median buffer is used instead of the n-bit data or the m-bit data of one of the two sample data. By selecting the output data of the filter, the quantization circuit of the image data, characterized in that to obtain the data of m bits.

〔作用〕[Action]

ADRCの符号化が発生した4ビットの量子化コードDTが
2ビットのコード信号により圧縮される。量子化コード
DTと量子化コードが供給されるメディアンフィルタの出
力信号とがスイッチ回路14で選択される。スイッチ回路
14は、検出回路18の出力信号で制御される。検出回路18
は、空間的に隣接する2サンプルデータ又は空間的に対
応し、時間的に連続する2サンプルデータが異なり、2
ビットの量子化の場合の異なるレベル領域に夫々含まれ
ることを検出する。この検出時には、メディアンフィル
タ17の出力信号が選択的に出力される。
The 4-bit quantized code DT in which ADRC encoding has occurred is compressed by a 2-bit code signal. Quantization code
The switch circuit 14 selects the DT and the output signal of the median filter to which the quantization code is supplied. Switch circuit
14 is controlled by the output signal of the detection circuit 18. Detection circuit 18
Are spatially adjacent two sample data or spatially corresponding two temporally continuous two sample data different from each other.
It is detected that each bit is included in a different level region in the case of bit quantization. At the time of this detection, the output signal of the median filter 17 is selectively output.

メディアンフィルタ17は、急激なレベル変化をなだら
かなレベル変化に変えるので、復元画像の画質の視覚的
な劣化を防ぐことができる。また、復元画像に視覚的に
目立つノイズが発生するおそれが無い時には、定量的な
量子化がされるので、原データとレベル的に忠実な出力
データを得ることができる。
Since the median filter 17 changes a sudden level change into a gentle level change, it is possible to prevent visual deterioration of the image quality of the restored image. In addition, when there is no possibility that visually noticeable noise is generated in the restored image, quantitative quantization is performed, so that output data that is faithful in level to the original data can be obtained.

〔実施例〕〔Example〕

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。第1図において、1で示す入力端子には、例
えば1画素(1サンプル)が8ビットに量子化されたデ
ィジタルビデオ信号が供給される。ブロック化回路2に
より、入力ディジタルビデオ信号のデータの順序が走査
順序からブロックの順序に変換される。例えば1フレー
ムの画面が細分化され、(4×4=16画素)のブロック
が構成される。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In FIG. 1, a digital video signal in which one pixel (one sample) is quantized to 8 bits is supplied to an input terminal indicated by 1, for example. The blocking circuit 2 converts the data order of the input digital video signal from the scanning order to the block order. For example, a screen of one frame is subdivided to form a block of (4 × 4 = 16 pixels).

ブロック化回路2の出力信号が最大値及び最小値検出
回路3に供給され、各ブロックに含まれる画素の最大値
及びMAX及び最小値MINが夫々検出される。最大値MAX及
び最小値MINか減算回路6に供給され、両者の差である
ダイナミックレンジDRが算出される。ダイナミックレン
ジDR及び最小値MINが夫々遅延回路8、9を介して出力
端子10、11に取り出される。出力端子10、11、21には、
図示せずも、フレーム化回路が接続され、フレーム化回
路では、ダイナミックレンジDR、最小値MIN及び後述す
る2ビットに圧縮されたコード信号がフレーム構成の信
号形態に変換され、また、必要に応じてエラー訂正符号
化の処理がなされる。フレーム化回路から送信データが
得られる。
The output signal of the blocking circuit 2 is supplied to the maximum value and minimum value detection circuit 3, and the maximum value, MAX, and minimum value MIN of the pixels included in each block are detected, respectively. The maximum value MAX and the minimum value MIN are supplied to the subtraction circuit 6, and a dynamic range DR, which is a difference between the maximum value MAX and the minimum value MIN, is calculated. The dynamic range DR and the minimum value MIN are taken out to output terminals 10 and 11 via delay circuits 8 and 9, respectively. Output terminals 10, 11, 21
Although not shown, a framing circuit is connected, and in the framing circuit, a dynamic range DR, a minimum value MIN, and a code signal compressed to 2 bits described later are converted into a signal form of a frame structure, and if necessary, Error correction coding is performed. Transmission data is obtained from the framing circuit.

ブロック化回路2の出力信号が遅延回路4を介して減
算回路5に供給される。遅延回路4は、最大値MAX及び
最小値MINを検出するのに必要な時間、ブロック化回路
2の出力信号を遅延させる。減算回路5には、最小値MI
Nが供給され、減算回路5から最小値除去後のデータが
得られる。この最小値除去処理で正規化されたデータが
量子化回路7に供給される。量子化回路7には、ダイナ
ミックレンジDRが供給され、量子化回路7から例えば4
ビットの量子化コードDTが取り出される。
The output signal of the blocking circuit 2 is supplied to the subtraction circuit 5 via the delay circuit 4. The delay circuit 4 delays the output signal of the blocking circuit 2 for a time required to detect the maximum value MAX and the minimum value MIN. The subtraction circuit 5 has a minimum value MI
N is supplied, and data after the minimum value is removed from the subtraction circuit 5 is obtained. The data normalized by the minimum value removal processing is supplied to the quantization circuit 7. The dynamic range DR is supplied to the quantization circuit 7 and the quantization circuit 7 outputs, for example, 4
The bit quantization code DT is extracted.

量子化回路7では、ダイナミックレンジDRを(24=1
6)等分した値である量子化ステップで減算回路5の出
力データの値が除算され、得られた商に対して切り捨て
処理が施されて整数(量子化コードDT)が形成される。
量子化回路7は、ROM或いは割算回路により実現でき
る。
In the quantization circuit 7, the dynamic range DR is set to (2 4 = 1
6) The value of the output data of the subtraction circuit 5 is divided by the quantization step which is the equally divided value, and the obtained quotient is truncated to form an integer (quantized code DT).
The quantization circuit 7 can be realized by a ROM or a division circuit.

量子化回路7からの4ビットのデータDTがサンプル遅
延回路12及びメディアンフィルタ17に供給される。サン
プル遅延回路12の出力信号がサンプル遅延回路13に供給
される。サンプル遅延回路12の出力信号がスイッチ回路
14の一方の入力端子15に供給される。サンプル遅延回路
12及び13の出力信号がメディアンフィルタ17及び一致検
出回路18に供給される。メディアンフィルタ17には、水
平方向に連続する3サンプルのデータが供給され、この
3サンプルのデータの中でレベルが中間のサンプルが選
択的にメディアンフィルタ17から出力される。このメデ
ィアンフィルタ17の出力信号がスイッチ回路14の他方の
入力端子16に供給される。
The 4-bit data DT from the quantization circuit 7 is supplied to the sample delay circuit 12 and the median filter 17. The output signal of the sample delay circuit 12 is supplied to the sample delay circuit 13. The output signal of the sample delay circuit 12 is a switch circuit
It is supplied to one input terminal 15 of 14. Sample delay circuit
The output signals of 12 and 13 are supplied to a median filter 17 and a coincidence detection circuit 18. The median filter 17 is supplied with data of three consecutive samples in the horizontal direction, and the median filter 17 selectively outputs a sample having an intermediate level among the data of the three samples. The output signal of the median filter 17 is supplied to the other input terminal 16 of the switch circuit 14.

スイッチ回路14の出力信号が上位2ビット選択回路20
に供給され、出力端子21に2ビットのコード信号が取り
出される。この実施例では、元の8ビットの画像データ
がADRCにより4ビットのデータに圧縮され、更に、2ビ
ットのデータに圧縮される。
The output signal of the switch circuit 14 is the upper 2 bits selection circuit 20
, And a 2-bit code signal is extracted from an output terminal 21. In this embodiment, the original 8-bit image data is compressed to 4-bit data by ADRC, and further compressed to 2-bit data.

スイッチ回路14は、一致検出回路18の出力信号で制御
される。一致検出回路18は、水平方向に連続する2個の
サンプルデータが異なり、且つこれらのサンプルデータ
が2ビットのコードの変化点の近傍のレベルを採る時
に、“1"(ハイレベル)となる一致信号を発生する。上
記以外では、“0"(ローレベル)となる信号を発生す
る。一致検出回路18の出力信号は、サンプルデータ毎に
発生する。一致信号(“1")が発生する時には、スイッ
チ回路14の入力端子16が選択され、従って、メディアン
フィルタ17の出力信号が出力される。一致信号が“0"、
即ち、不一致の信号でスイッチ回路14の入力端子15が選
択され、従って、量子化コードDTが出力される。
The switch circuit 14 is controlled by an output signal of the coincidence detection circuit 18. The coincidence detection circuit 18 determines that the coincidence becomes “1” (high level) when two consecutive sample data in the horizontal direction are different and these sample data take a level near the change point of the 2-bit code. Generate a signal. Other than the above, a signal which becomes “0” (low level) is generated. The output signal of the coincidence detection circuit 18 is generated for each sample data. When the coincidence signal ("1") is generated, the input terminal 16 of the switch circuit 14 is selected, and the output signal of the median filter 17 is output. The match signal is “0”,
That is, the input terminal 15 of the switch circuit 14 is selected by the mismatch signal, and the quantization code DT is output.

サンプル遅延回路12及び13からの水平方向に連続する
2個のサンプルデータが一致検出回路18に供給される。
一致検出回路18には、ROM19からの基準データが供給さ
れる。
Two horizontally continuous sample data from the sample delay circuits 12 and 13 are supplied to the coincidence detection circuit 18.
The match detection circuit 18 is supplied with reference data from the ROM 19.

第2図に示すように、ブロックの最小値MINと対応す
る4ビットの量子化コードDT(0000)から最大値MAXと
対応する4ビットの量子化コードDT(1111)がADRCで形
成される。この4ビットのコードの上位2ビット(MSB
及び2番目のMSB)が2ビット選択回路12で選択され
る。従って、(00)(01)(10)(11)の2ビットのコ
ード信号が形成される。第2図において、*が付された
4ビットのコードは、2ビットのコードの変化点の上下
の値を有するものである。水平方向に連続した2サンプ
ルのコードが変化点の上下の一方及び他方のコードであ
る場合には、冒頭に述べたように、なだらかなレベル変
化が激しい変化に化ける劣化が生じる。従って、この場
合には、メディアンフィルタ17の出力コードが選択され
る。
As shown in FIG. 2, a 4-bit quantization code DT (1111) corresponding to the maximum value MAX is formed by ADRC from a 4-bit quantization code DT (0000) corresponding to the minimum value MIN of the block. Upper 2 bits (MSB) of this 4-bit code
And the second MSB) are selected by the 2-bit selection circuit 12. Therefore, two-bit code signals (00) (01) (10) (11) are formed. In FIG. 2, the 4-bit code marked with * has values above and below the change point of the 2-bit code. If the code of two samples that are continuous in the horizontal direction is one of the upper and lower codes above and below the change point, as described at the beginning, deterioration occurs in which a gradual level change becomes a sharp change. Therefore, in this case, the output code of the median filter 17 is selected.

ROM19は、変化点の上下の*が付されたコードからな
る8ビットの基準データを発生する。この基準データ
は、下記のものである。
The ROM 19 generates 8-bit reference data consisting of codes marked with * above and below the change point. The reference data is as follows.

(00110100)(01000011) (01111000)(10000111) (10111100)(11001011) 一致検出回路18では、サンプル遅延回路12及び13から
の2サンプルのデータ(8ビット)と上述の6個の基準
データとが比較される。この比較は、並列的に一度でな
されるか、又は時分割でシリアルになされる。
(00110100) (01000011) (01111000) (10000111) (10111100) (11001011) In the coincidence detection circuit 18, the two sample data (8 bits) from the sample delay circuits 12 and 13 and the above-mentioned six reference data are obtained. Be compared. This comparison can be done at once in parallel, or serially in time division.

第2図Bは、水平方向に連続する量子化コードDT(x
0、x1、x2、x3、x4、・・・)の一例を示す。これらの
量子化コードの中で、x2が(1100)で他のx0、x1、x3、
x4が(1011)のレベルを有している。量子化回路7の出
力にサンプルデータx2が生じるタイミングでは、サンプ
ル遅延回路12の出力にサンプルデータx1が生じ、サンプ
ル遅延回路13の出力にサンプルデータx0が生じる。従っ
て、メディアンフィルタ17に(x0、x1、x2)の3サンプ
ルの量子化コードDTが供給され、一致検出回路18にx0及
びx1のサンプルデータが供給される。サンプルデータx0
及びx1は、同一のレベルを持つために、一致検出回路18
からは、不一致の信号(“0")が発生し、スイッチ回路
14でサンプル遅延回路12の出力信号(サンプルデータx
1)が選択される。
FIG. 2B shows a quantization code DT (x
0, x1, x2, x3, x4,...). Among these quantization codes, x2 is (1100) and other x0, x1, x3,
x4 has a level of (1011). At the timing when the sample data x2 is generated at the output of the quantization circuit 7, the sample data x1 is generated at the output of the sample delay circuit 12, and the sample data x0 is generated at the output of the sample delay circuit 13. Therefore, the quantization code DT of three samples (x0, x1, x2) is supplied to the median filter 17, and the sample data of x0 and x1 are supplied to the coincidence detection circuit 18. Sample data x0
And x1 have the same level, so that the match detection circuit 18
Generates a mismatch signal (“0”) from the switch circuit.
At 14 the output signal of the sample delay circuit 12 (sample data x
1) is selected.

次に、量子化回路7の出力に、サンプルデータx3が生
じるタイミングでは、メディアンフィルタ17に(x1、x
2、x3)の3サンプルの量子化コードDTが供給され、一
致検出回路18にx1及びx2のサンプルデータが供給され
る。サンプルデータx1及びx2は、異なるレベルを持ち、
2ビットのコードに変換された時に異なるコード信号と
なるために、一致検出回路18からは、一致信号(“1")
が発生し、スイッチ回路14でメディアンフィルタ17の出
力信号(サンプルデータx1及びx2と同一のレベルを有す
るコード)が選択される。
Next, at the timing when the sample data x3 occurs at the output of the quantization circuit 7, (x1, x
The quantization code DT of three samples (2, x3) is supplied, and the match detection circuit 18 is supplied with sample data of x1 and x2. Sample data x1 and x2 have different levels,
Since a different code signal is obtained when converted into a 2-bit code, the match detection circuit 18 outputs a match signal (“1”).
Is generated, and the output signal of the median filter 17 (a code having the same level as the sample data x1 and x2) is selected by the switch circuit 14.

更に、メディアンフィルタ17に(x2、x3、x4)の3サ
ンプルの量子化コードDTが供給され、次のタイミングで
は、上述と同様にして、スイッチ回路14でメディアンフ
ィルタ17の出力信号が選択される。上述の動作により、
スイッチ回路14から得られる4ビットのコード信号は、
サンプルデータx2のレベルが(1100)から(1011)に下
げられたものとなり、上位2ビットは、サンプルデータ
x0〜x4が全て(10)となる。
Further, the quantization code DT of three samples (x2, x3, x4) is supplied to the median filter 17, and at the next timing, the output signal of the median filter 17 is selected by the switch circuit 14 in the same manner as described above. . By the above operation,
The 4-bit code signal obtained from the switch circuit 14 is
The level of sample data x2 is reduced from (1100) to (1011).
x0 to x4 are all (10).

第2図Cは、量子化コードDTの他の例を示す。第2図
Cでは、水平方向に連続する6個のサンプルデータの中
で、x0、x1、x4、x5が(0011)のレベルを持ち、他のx2
及びx3が(0100)のレベルを有している。量子化回路7
の出力にサンプルデータx2が生じるタイミングでは、ス
イッチ回路14がサンプルデータx1を選択する。次のサン
プルデータx3が量子化回路7の出力に生じるタイミング
では、スイッチ回路14がメディアンフィルタ17の出力を
選択する。しかし、メディアンフィルタ17には、(x1、
x2、x3)が供給されるので、メディアンフィルタ17の出
力は、x2及びx3と同一の(0100)のコードである。
FIG. 2C shows another example of the quantization code DT. In FIG. 2C, among six sample data consecutive in the horizontal direction, x0, x1, x4, and x5 have a level of (0011), and the other x2
And x3 have a level of (0100). Quantization circuit 7
The switch circuit 14 selects the sample data x1 at the timing when the sample data x2 is generated in the output of. At the timing when the next sample data x3 occurs at the output of the quantization circuit 7, the switch circuit 14 selects the output of the median filter 17. However, the median filter 17 has (x1,
Since x2 and x3) are supplied, the output of the median filter 17 is the same (0100) code as x2 and x3.

更に、次のサンプルデータx4が量子化回路7の出力に
生じるタイミングでは、サンプルデータx2及びx3が同一
のレベルのために、スイッチ回路14がサンプルデータx3
を選択する。より次のタイミングでは、サンプルデータ
x3及びx4が一致検出回路18に供給されるので、スイッチ
回路14がメディアンフィルタ17の出力を選択する。しか
し、メディアンフィルタ17には、サンプルデータ(x3、
x4、x5)が供給されるので、メディアンフィルタ17の出
力は、x4及びx5と同一のレベルである(0011)のコード
である。
Further, at the timing when the next sample data x4 is generated at the output of the quantization circuit 7, since the sample data x2 and x3 have the same level, the switch circuit 14 sets the sample data x3.
Select At the next timing, the sample data
Since x3 and x4 are supplied to the match detection circuit 18, the switch circuit 14 selects the output of the median filter 17. However, the median filter 17 has sample data (x3,
x4, x5) is supplied, so that the output of the median filter 17 is a code of (0011) which is at the same level as x4 and x5.

従って、第2図Cに示す例では、スイッチ回路14の出
力コードは、元のコード信号と変化せず、出力の2ビッ
トのコード信号は、急峻なレベル変化を有するものとな
り、改善が期待できない。かかる第2図Cを示すレベル
関係を持つデータの場合でも効果的な処理を行うために
は、連続する5個のサンプルデータが供給されるメディ
アンフィルタ所謂5タップのメディアンフィルタを使用
すれば良い。メディアンフィルタのタップ数に応じた個
数の特異なレベルを持つサンプルデータを処理すること
ができる。
Accordingly, in the example shown in FIG. 2C, the output code of the switch circuit 14 does not change from the original code signal, and the output 2-bit code signal has a steep level change, and no improvement can be expected. . In order to perform effective processing even in the case of data having the level relationship shown in FIG. 2C, a so-called 5-tap median filter to which five consecutive sample data are supplied may be used. Sample data having a unique level corresponding to the number of taps of the median filter can be processed.

第3図は、この発明の他の実施例を示す。ADRCにより
形成された4ビットの量子化コードDTが上位2ビット選
択回路20及びサンプル遅延回路12Bに供給される。上位
2ビット選択回路20の出力信号と、この出力信号がサン
プル遅延回路12Aで遅延された信号とサンプル遅延回路1
2A及び13Aで遅延された信号とがメディアンフィルタ17
に供給される。メディアンフィルタ17の出力信号とサン
プル遅延回路12Aの出力信号とがスイッチ回路14で選択
され、出力端子21に取り出される。
FIG. 3 shows another embodiment of the present invention. The 4-bit quantization code DT formed by the ADRC is supplied to the upper 2-bit selection circuit 20 and the sample delay circuit 12B. An output signal of the upper two-bit selection circuit 20, a signal obtained by delaying the output signal by the sample delay circuit 12A, and the sample delay circuit 1
The signal delayed by 2A and 13A and the median filter 17
Supplied to The output signal of the median filter 17 and the output signal of the sample delay circuit 12A are selected by the switch circuit 14, and taken out to the output terminal 21.

スイッチ回路14は、一致検出回路18の出力信号で制御
される。一致検出回路18には、サンプル遅延回路12B及
び13Bの出力信号が供給される。
The switch circuit 14 is controlled by an output signal of the coincidence detection circuit 18. The match detection circuit 18 is supplied with output signals of the sample delay circuits 12B and 13B.

この第3図に示す他の実施例は、スイッチ回路14及び
メディアンフィルタ17に供給される前の段階で、4ビッ
トのコード信号が2ビットのコード信号に変換されてい
る点を除き、上述の一実施例と同様である。
The other embodiment shown in FIG. 3 is similar to the above-described embodiment except that a 4-bit code signal is converted into a 2-bit code signal before being supplied to the switch circuit 14 and the median filter 17. This is the same as one embodiment.

上述の実施例と異なり、空間的に対応する位置で、時
間的に連続する3個のサンプルデータ例えば1フレーム
毎の時間差を有する3個のサンプルデータをメディアン
フィルタに供給するようにしても良い。
Unlike the above-described embodiment, three temporally continuous sample data, for example, three sample data having a time difference for each frame may be supplied to the median filter at spatially corresponding positions.

また、この発明は、可変長のADRC、3次元ブロックの
ADRC等の他の高能率符号における量子化回路に対して適
用できる。
Also, the present invention provides a variable-length ADRC and three-dimensional block.
The present invention can be applied to a quantization circuit for other high efficiency codes such as ADRC.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

この発明によれば、元の画像データのなだらかな変化
が復号後に、激しい変化に化けるような視覚的に目立つ
劣化を防止することができる。また、この発明では、上
述の劣化が生じる危険がある場合にだけ、メディアンフ
ィルタによる処理を行い、他の場合では、メディアンフ
ィルタを介さないので、元の画像信号とレベル的に対応
が良い量子化を行うことができる。
According to the present invention, it is possible to prevent visually conspicuous deterioration in which a gentle change of the original image data is transformed into a drastic change after decoding. Further, in the present invention, the processing by the median filter is performed only when there is a risk that the above-described degradation occurs, and in other cases, the processing is not performed through the median filter. It can be performed.

【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全体のブロック図、第2
図は4ビットのコードを2ビットに圧縮する処理の説明
に用いる概略図、第3図はこの発明の他の実施例のブロ
ック図、第4図及び第5図は従来の量子化の説明に用い
る略線図である。 図面における主要な符号の説明 1:ディジタルビデオ信号の入力端子、 7:ADRCの量子化回路、 14:スイッチ回路、 17:メディアンフィルタ、 18:一致検出回路。 20:上位2ビットを選択する回路、 21:出力端子。
FIG. 1 is an overall block diagram of one embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 3 is a schematic diagram used for explaining a process of compressing a 4-bit code into 2 bits, FIG. 3 is a block diagram of another embodiment of the present invention, and FIGS. 4 and 5 are diagrams for explaining conventional quantization. FIG. Explanation of main reference numerals in the drawing 1: input terminal of digital video signal, 7: quantization circuit of ADRC, 14: switch circuit, 17: median filter, 18: coincidence detection circuit. 20: circuit for selecting upper 2 bits, 21: output terminal.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】nビットで量子化されたディジタルデータ
をmビット(n>m)のデータに圧縮する画像データの
量子化回路において、 上記nビットのディジタルデータの上位mビットのコー
ドが空間的に隣接する2サンプルデータ間又は空間的に
対応し、時間的に連続する2サンプルデータ間で異な
り、且つこれらの2サンプルデータの一方及び他方が上
記mビットのコードの変化点の上下のレベルをそれぞれ
採る状態を検出する検出回路と、 上記2サンプルデータを含む複数のnビットのデータ又
はmビットのデータが供給され、供給されたデータの中
でレベルが中間のデータを選択するメディアンフィルタ
とを備え、 上記検出回路により上記状態が検出される時に、上記2
サンプルデータの一方のnビットのデータ又はmビット
のデータの代わりに、上記メディアンフィルタの出力デ
ータを選択することによって、mビットのデータを得る
ようにしたことを特徴とする画像データの量子化回路。
An image data quantization circuit for compressing digital data quantized by n bits into data of m bits (n> m), wherein a code of upper m bits of the digital data of n bits is spatially Are different between two sample data adjacent to or spatially corresponding to each other and temporally continuous, and one and the other of these two sample data set the level above and below the change point of the m-bit code. A detection circuit that detects a state to be taken, and a median filter that is supplied with a plurality of n-bit data or m-bit data including the two-sample data and selects intermediate data in the supplied data. When the detection circuit detects the state,
M-bit data is obtained by selecting output data of the median filter in place of one of n-bit data or m-bit data of sample data, thereby obtaining m-bit data. .
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