JP2870762B2 - High-efficiency coding device for image signals - Google Patents
High-efficiency coding device for image signalsInfo
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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、テレビジョン信号等の画像信号の高能率
符号化装置、特に、サブサンプリングを用いるものに関
する。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high-efficiency encoding apparatus for an image signal such as a television signal, and more particularly to an apparatus using subsampling.
ディジタルビデオ信号を伝送する場合に、伝送するデ
ータ量を元のデータ量に比して圧縮する方法として、サ
ブサンプリングによって画素を間引き、サブサンプリン
グ周波数を低くするものが知られている。サブサンプリ
ングの一つとして、画像のデータが1/2に間引かれ、サ
ブサンプリング点と、補間の時に使用するサブサンプリ
ング点の位置を示す2ビットのフラグとを伝送するもの
が提案されている。ディジタルビデオ信号の1画素デー
タが8ビットの場合、フラグの2ビットを加えると、1
画素当りが5ビットとなり、圧縮率が(5/8)となる。As a method for compressing the amount of data to be transmitted in comparison with the original amount of data when transmitting a digital video signal, a method of thinning out pixels by subsampling and lowering the subsampling frequency is known. As one of the sub-sampling, a method is proposed in which the image data is thinned by 1/2, and a sub-sampling point and a 2-bit flag indicating the position of the sub-sampling point used at the time of interpolation are transmitted. . If one pixel data of the digital video signal is 8 bits, adding 2 bits of the flag makes 1
5 bits per pixel, and the compression ratio is (5/8).
この従来のサブサンプリングは、サブサンプリングの
パターンが常に同じであるので、画像中で物体の輪郭の
ような部分では、復元画質の劣化が目立つ問題があっ
た。特に、サブサンプリングのレートを1/2より高くす
ると、画質の劣化が著しい欠点があった。In the conventional sub-sampling, since the sub-sampling pattern is always the same, there is a problem that the restored image quality is noticeably deteriorated in a portion such as the contour of the object in the image. In particular, when the subsampling rate is higher than 1/2, there is a disadvantage that the image quality is significantly deteriorated.
本願出願人は、上述の問題点を解決するために、特願
昭61−110098号明細書に記載されているように、1枚の
画像を多数の2次元ブロックに分割し、このブロック内
の複数の画素データの最大値と最小値との差(ダイナミ
ックレンジ)を求め、ブロックのダイナミックレンジに
応じてサブサンプリングの周期を可変する符号化方法を
提案している。即ち、ダイナミックレンジが小さいブロ
ックに関しては、平面的な画像と判断して、サブサンプ
リングの周期を例えば(1/8)のように長くし、また、
ダイナミックレンジが比較的大きいブロックに関して
は、変化がある画像と判断して、サブサンプリングの周
期が(1/2)とされ、更に、ダイナミックレンジが極め
て大きいブロックに関しては、変化が激しい画像と判断
して、サブサンプリングがなされない。To solve the above-mentioned problem, the present applicant divides one image into a large number of two-dimensional blocks as described in Japanese Patent Application No. 61-11098, and An encoding method has been proposed in which a difference (dynamic range) between a maximum value and a minimum value of a plurality of pixel data is obtained, and a sub-sampling cycle is varied according to a dynamic range of a block. That is, a block having a small dynamic range is determined to be a flat image, and the sub-sampling period is lengthened, for example, to (1/8).
A block having a relatively large dynamic range is determined to be an image having a change, and the sub-sampling cycle is set to (1/2). A block having an extremely large dynamic range is determined to be an image having a drastic change. And no subsampling is performed.
上述のように、ダイナミックレンジに応じてサブサン
プリングの周期を選択的に切り替える高能率符号化装置
は、ブロックの単位でサブサンプリングの周期が設定さ
れるので、ブロックの単位で復元画像の画質の良否が発
生し、ブロックの歪が目立つ欠点があった。また、サブ
サンプリングの周期として選択できる種類は、限界があ
り、画像の特徴に対する適応性が不充分であった。As described above, in the high-efficiency encoding device that selectively switches the sub-sampling period according to the dynamic range, the sub-sampling period is set in units of blocks, so that the quality of the restored image is good or bad in units of blocks. And the distortion of the block was conspicuous. Also, the types that can be selected as the sub-sampling period are limited, and the adaptability to the features of the image is insufficient.
これらの問題点を解決し、ブロック単位の劣化が生ぜ
ず、また、画像の特徴に適応した任意のサブサンプリン
グのパターンを形成でき、良好な復元画像が得られる画
像信号の高能率符号化装置が本願出願人により提案され
ている。例えば特願昭62−208957号明細書には、時間的
又は空間的な配列を有する複数の画素中で規則的に位置
する基本画素を伝送し、基本画素を使用して第1の密度
の補間予測を行い、補間予測の予測誤差が大きい時に
は、原画素信号を伝送し、予測誤差が小さい時には、補
間値で置換し、次に、基本画素と原画素信号又は補間値
の一方を使用して、第1の密度より細かい第2の密度の
補間予測を行い、補間予測の予測誤差が大きい時には、
原画素信号を伝送し、予測誤差が小さい時には、補間値
で置換する適応的可変サンプリング装置が開示されてい
る。A high-efficiency encoding apparatus for an image signal which solves these problems, does not cause deterioration in block units, and can form an arbitrary sub-sampling pattern adapted to the characteristics of an image and can obtain a good restored image. Proposed by the present applicant. For example, Japanese Patent Application No. 62-208957 discloses that a basic pixel regularly located in a plurality of pixels having a temporal or spatial arrangement is transmitted and a first density interpolation is performed using the basic pixel. When the prediction is performed, the original pixel signal is transmitted when the prediction error of the interpolation prediction is large, and when the prediction error is small, the original pixel signal is replaced with the interpolation value. Then, one of the basic pixel and the original pixel signal or the interpolation value is used. Perform interpolation prediction of a second density finer than the first density, and when the prediction error of the interpolation prediction is large,
An adaptive variable sampling device that transmits an original pixel signal and substitutes an interpolation value when a prediction error is small is disclosed.
更に、特願昭62−85210号明細書には、上述と同様の
適応的可変サンプリング装置であって、補間値で置換す
る処理を省略することにより、実時間処理が可能な可変
サンプリング装置が開示されている。Further, Japanese Patent Application No. 62-85210 discloses an adaptive variable sampling device similar to the above, which can perform real-time processing by omitting the process of replacing with an interpolation value. Have been.
上述の適応的可変サンプリング装置は、例えば高品位
テレビジョン信号の伝送に対して適用される。高品位テ
レビジョン信号は、画素間の相関が標準のテレビジョン
信号に比して強く、圧縮が容易である。しかしながら、
高品位テレビジョン信号用のビデオカメラの出力信号
は、S/Nが悪い問題がある。S/Nが悪い信号に対して、適
応的サンプリングが適用されると、予測誤差がノイズに
より大きくなり、その結果、間引かれる画素数が減少
し、圧縮率が充分に高くならない。The adaptive variable sampling device described above is applied, for example, to the transmission of high definition television signals. A high-definition television signal has a stronger correlation between pixels than a standard television signal, and is easily compressed. However,
The output signal of a video camera for a high definition television signal has a problem that the S / N is bad. If adaptive sampling is applied to a signal having a poor S / N, the prediction error becomes large due to noise, and as a result, the number of pixels to be thinned out decreases and the compression ratio does not become sufficiently high.
従って、この発明の目的は、ノイズにより圧縮率が低
下する問題を解決すると共に、画質の向上が図られた画
像信号の高能率符号化装置を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a high-efficiency encoding apparatus for an image signal in which the problem that the compression ratio is reduced due to noise is solved and the image quality is improved.
この発明は、時間的又は空間的配列を有する複数の画
素の注目画素の周辺画素を参照画素として複数個抽出す
る手段と、 複数の参照画素の値と注目画素の値との中で、中間の
値を選択的に出力するノイズ除去回路と、 ノイズ除去回路の後段に設けられた適応的可変サンプ
リング手段とを備え、 適応的可変サンプリング手段は、 複数の画素の中で規則的に位置し、必ず伝送される、
基本画素を使用して垂直方向又は水平方向の第1の密度
の第1の補間予測を行う補間予測手段と、 第1の補間予測の予測誤差をしきい値と比較し、第1
の補間予測の予測誤差がしきい値よりも大きい時には、
原画素信号を伝送し、予測誤差がしきい値よりも小さい
時には、第1の補間予測で得られた補間値で置換し、 基本画素と原画素信号又は補間値の一方とを使用し
て、第1の密度より細かい、垂直方向又は水平方向の第
2の密度の第2の補間予測を行い、 第2の補間予測の予測誤差がしきい値よりも大きい時
には、原画素信号又は第1の補間予測で得られた補間値
を伝送し、予測誤差がしきい値よりも小さい時には、第
2の補間予測で得られた補間値で置換するように判定を
行う判定手段と、 判定手段による判定に対応して、原画素信号を伝送す
るかどうかを示すビットを基本画素以外の全画素に対し
て割り当てるビットマップ生成手段とからなることを特
徴とする画像信号の高能率符号化装置である。The present invention provides means for extracting a plurality of peripheral pixels of a target pixel of a plurality of pixels having a temporal or spatial arrangement as reference pixels, and an intermediate between the values of the plurality of reference pixels and the value of the target pixel. A noise removing circuit for selectively outputting a value; and an adaptive variable sampling means provided at a subsequent stage of the noise removing circuit, wherein the adaptive variable sampling means is regularly located in a plurality of pixels, and Transmitted
An interpolation prediction unit for performing a first interpolation prediction of a first density in a vertical direction or a horizontal direction using a basic pixel; comparing a prediction error of the first interpolation prediction with a threshold value;
When the prediction error of the interpolation prediction is larger than the threshold,
When the original pixel signal is transmitted and the prediction error is smaller than the threshold value, the original pixel signal is replaced with the interpolation value obtained by the first interpolation prediction, and the base pixel and one of the original pixel signal or the interpolation value are used. A second interpolation prediction of a second density in the vertical or horizontal direction, which is finer than the first density, is performed. When a prediction error of the second interpolation prediction is larger than a threshold, the original pixel signal or the first Determining means for transmitting the interpolated value obtained by the interpolation prediction, and when the prediction error is smaller than the threshold value, determining to replace the interpolation value with the interpolated value obtained by the second interpolation prediction; And a bit map generating means for allocating a bit indicating whether or not to transmit the original pixel signal to all pixels other than the basic pixel.
また、この発明では、上述と同様の適応的可変サンプ
リング回路の前段に設けらるノイズ除去回路として、複
数の参照画素の値と注目画素の値との中で、最大値及び
最小値を検出し、注目画素の値と最大値及び最小値又は
最大値及び最小値の値に夫々オフセットが付加された値
とを互いに比較し、注目画素の値と最大値及び最小値又
は最大値及び最小値の値に夫々オフセットが付加された
値との間の中間の値を選択的に出力する構成が適用され
る。Further, in the present invention, as a noise elimination circuit provided before the adaptive variable sampling circuit similar to the above, a maximum value and a minimum value are detected among a plurality of reference pixel values and a target pixel value. The value of the pixel of interest is compared with the maximum and minimum values or the value obtained by adding an offset to the value of the maximum and minimum values, and the value of the pixel of interest and the maximum and minimum values or the maximum and minimum values are compared. A configuration in which an intermediate value between the value and the value to which the offset is added is selectively output.
適応的可変密度のサンプリング装置の前段に非線形フ
ィルタを設け、ノイズ除去がなされる。非線形フィルタ
としては、注目画素の値と注目画素の周辺の参照画素の
値との中の中間の値を選択的に出力する構成を使用でき
る。このノイズ除去回路は、ローパスフィルタと比較し
て、加算回路及び乗算回路を必要とせず、ハードウエァ
が簡単になり、また、信号の変化になまりが少ない利点
を有する。A non-linear filter is provided in front of the adaptive variable density sampling device to remove noise. As the non-linear filter, a configuration that selectively outputs an intermediate value between the value of the target pixel and the values of reference pixels around the target pixel can be used. Compared with the low-pass filter, this noise elimination circuit does not require an addition circuit and a multiplication circuit, has advantages in that the hardware is simple, and there is little change in the signal.
更に、ノイズ除去回路として、参照画素の値と注目画
素の値との中で、最大値及び最小値を検出し、最大値及
び最小値又は最大値及び最小値の夫々にオフセットが付
加された値を注目画素の値が超える時には、最大値(又
は最大値にオフセットが付加された値)又は最小値(又
は最小値にオフセットが付加された値)を出力し、これ
らの上下の値の間に注目画素の値がある時には、注目画
素の値をそのまま出力する構成を使用できる。後者のノ
イズ除去回路は、前者のノイズ除去回路に比して、信号
の変化になまりが少ない利点を有する。Further, the noise removal circuit detects the maximum value and the minimum value between the value of the reference pixel and the value of the pixel of interest, and the maximum value and the minimum value or the value obtained by adding an offset to each of the maximum value and the minimum value. Is output, the maximum value (or a value obtained by adding an offset to the maximum value) or the minimum value (or a value obtained by adding an offset to the minimum value) is output. When there is a value of the target pixel, a configuration in which the value of the target pixel is output as it is can be used. The latter noise elimination circuit has an advantage that the change in the signal is less disturbed than the former noise elimination circuit.
適応的可変サンプリング装置では、一例として、ディ
ジタルビデオ信号の(4×4)画素毎に位置する第1の
画素は、間引かれずに必ず伝送される。この第1の画素
以外の第2の画素は、サブサンプリングによって間引か
れるか又はそのまま伝送される。この判断は、受信側で
間引かれた画素を周辺画素により補間した場合に、予測
される誤差の大小に応じてなされる。即ち、予測誤差が
大きい時には、間引きができないために、原データが伝
送され、予測誤差が小さい時には、間引きが可能なため
に、原データが伝送されない。このようにして伝送/間
引きが制御された第2の画素のデータと第1の画素のデ
ータとが伝送される。第2の画素のデータの各サンプル
に対しては、伝送/間引きを制御するための1ビットの
制御データが付加される。受信側では、制御データを見
て補間が必要かどうかが判断される。In the adaptive variable sampling device, for example, the first pixel located every (4 × 4) pixel of the digital video signal is always transmitted without being thinned out. The second pixels other than the first pixel are thinned out by sub-sampling or transmitted as they are. This determination is made according to the magnitude of the predicted error when the pixels thinned out on the receiving side are interpolated by peripheral pixels. That is, when the prediction error is large, the original data is transmitted because the thinning cannot be performed, and when the prediction error is small, the original data is not transmitted because the thinning is possible. The data of the second pixel and the data of the first pixel whose transmission / thinning is thus controlled are transmitted. One-bit control data for controlling transmission / thinning is added to each sample of the data of the second pixel. On the receiving side, it is determined whether interpolation is necessary by looking at the control data.
予測誤差に基づく、伝送/間引きの判断は、予測誤差
が大きく間引かれない原データ又は予測誤差が小さくて
間引かれた場合の補間値を使用してなされる。この判断
は、受信側でなされる処理と対応している。しかしなが
ら、原データを常に使用して伝送/間引きの判断をして
も良い。後者の場合には、実時間処理が可能であり、動
画像の処理に好適である。The transmission / thinning-out determination based on the prediction error is made using the original data in which the prediction error is large and not thinned out, or the interpolation value in the case where the prediction error is small and thinned out. This judgment corresponds to the processing performed on the receiving side. However, the transmission / thinning-out determination may be made by always using the original data. In the latter case, real-time processing is possible, which is suitable for processing moving images.
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。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. This description is made in the following order.
a.一実施例の構成 b.ノイズ除去フィルタの一例 c.ノイズ除去フィルタの他の例 d.サブサンプリングエンコーダ e.サブサンプリングデコーダ f.変形例 a.一実施例の構成 第1図は、この発明の一実施例の全体の構成を示す。
第1図において、101で示す入力端子には、例えば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。このディジタルビデオ信号が供給され
る。このディジタルビデオ信号が遅延回路102に供給さ
れる。遅延回路102は、2個のサンプル遅延回路から構
成され、遅延回路102からは、第3図に示すように、同
一ラインの連続する3個の画素Pa,Pb,Pcのデータが同時
に得られる。第3図において、実線が例えば第1フィー
ルド内のラインを示し、破線が第2フィールド内のライ
ンを示している。a. Configuration of one embodiment b. One example of a noise removal filter c. Another example of a noise removal filter d. Subsampling encoder e. Subsampling decoder f. Modification a. Configuration of one embodiment FIG. 1 shows an overall configuration of an embodiment of the present invention.
In FIG. 1, a digital video signal in which one sample is quantized to 8 bits is supplied to an input terminal indicated by 101, for example. This digital video signal is supplied. This digital video signal is supplied to the delay circuit 102. The delay circuit 102 is composed of two sample delay circuits, and as shown in FIG. 3, data of three consecutive pixels Pa, Pb, and Pc on the same line are simultaneously obtained from the delay circuit 102. In FIG. 3, a solid line indicates, for example, a line in the first field, and a broken line indicates a line in the second field.
これらの画素Pa,Pb,Pcのデータが水平方向のノイズ除
去フィルタ103に供給される。ノイズ除去フィルタ103
は、3個の画素Pa,Pb,Pcのデータのレベルの大小を比較
し、中央のレベルの画素データを選択的に出力する構成
とされている。ノイズ除去フィルタ103の出力信号が遅
延回路104に供給される。The data of these pixels Pa, Pb, and Pc are supplied to the noise elimination filter 103 in the horizontal direction. Noise removal filter 103
Is configured to compare the levels of the data levels of the three pixels Pa, Pb, and Pc and selectively output the pixel data at the center level. The output signal of the noise removal filter 103 is supplied to the delay circuit 104.
遅延回路104は、2個のライン遅延回路により構成さ
れ、第3図に示すように、同一フィールド内で垂直方向
に整列する3個の画素Pd,Pb,Peのデータが遅延回路104
から同時に取り出される。厳密には、前段のノイズ除去
フィルタ103の処理がされているので、原データと異な
るデータが遅延回路104から発生することもある。これ
らの画素Pd,Pb,Peのデータが垂直方向のノイズ除去フィ
ルタ105に供給される。ノイズ除去フィルタ103と同様
に、3個の画素Pd,Pb,Peのデータのレベルの大小を比較
し、中央のレベルのデータを選択的に出力する構成とさ
れている。The delay circuit 104 is composed of two line delay circuits, and as shown in FIG. 3, data of three pixels Pd, Pb, Pe vertically aligned in the same field is transmitted to the delay circuit 104.
Are taken out at the same time. Strictly, since the processing of the noise removal filter 103 at the preceding stage is performed, data different from the original data may be generated from the delay circuit 104. The data of these pixels Pd, Pb, Pe are supplied to the noise removal filter 105 in the vertical direction. Similarly to the noise removal filter 103, the data levels of the three pixels Pd, Pb, Pe are compared, and the data at the center level is selectively output.
垂直方向のノイズ除去フィルタ105の出力信号がサブ
サンプリングエンコーダ106に供給される。サブサンプ
リングエンコーダ106は、後述のように、可変密度のサ
ブサンプリングの処理を行うものである。The output signal of the vertical noise elimination filter 105 is supplied to the sub-sampling encoder 106. The sub-sampling encoder 106 performs variable-density sub-sampling processing as described later.
b.ノイズ除去フィルタの一例 水平方向のノイズ除去フィルタ103は、第2図に示す
構成を有する。この構成は、本願出願人が提案した実開
昭59−50014号公報に開示されているものと同様のもの
である。垂直方向のノイズ除去フィルタ105も、図示せ
ずも、第2図と同様の構成を有する。遅延回路102によ
り、同時に画素Pa,Pb,Pcのデータが供給される。画素Pb
が注目画素(即ち、処理の対象とされている画素)であ
り、他の画素Pa,Pcが参照画素である。b. Example of Noise Removal Filter The horizontal noise removal filter 103 has the configuration shown in FIG. This configuration is the same as that disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 59-5014 proposed by the present applicant. The vertical noise elimination filter 105 also has a configuration similar to that of FIG. 2, although not shown. The delay circuit 102 supplies data of the pixels Pa, Pb, and Pc at the same time. Pixel Pb
Is a target pixel (that is, a pixel to be processed), and the other pixels Pa and Pc are reference pixels.
画素Pa及びPbのデータがコンパレータ111に供給さ
れ、画素Pa及びPcのデータがコンパレータ112に供給さ
れ、画素Pb及びPcのデータがコンパレータ113に供給さ
れる。コンパレータ111,112,113では、二つの入力デー
タのレベルが比較され、レベル関係に応じた3個の出力
信号が発生する。The data of the pixels Pa and Pb are supplied to the comparator 111, the data of the pixels Pa and Pc are supplied to the comparator 112, and the data of the pixels Pb and Pc are supplied to the comparator 113. In the comparators 111, 112, and 113, the levels of the two input data are compared, and three output signals are generated according to the level relationship.
例えばコンパレータ111は、(Pa>Pb)の時に、(10
0)の出力信号を発生し、(Pa=Pb)の時に、(010)の
出力信号を発生し、(Pa<Pb)の時に、(001)の出力
信号を発生する。他のコンパレータ112及び113から、夫
々コンパレータ111と同様の出力信号が発生する。これ
らのコンパレータ111,112,113の合計9ビットの出力信
号がROM115に供給される。For example, when (Pa> Pb), the comparator 111 sets (10
An output signal of (0) is generated, an output signal of (010) is generated when (Pa = Pb), and an output signal of (001) is generated when (Pa <Pb). Output signals similar to those of the comparator 111 are generated from the other comparators 112 and 113, respectively. A total of 9-bit output signals from these comparators 111, 112, 113 are supplied to the ROM 115.
ROM115は、判定機能を有し、3個のデータの中の中間
の値を判定し、セレクタ114に対して制御信号を供給す
る。セレクタ114には、画素Pa,Pb,Pcのデータが供給さ
れ、ROM115からの制御信号に応じて一つのデータが選択
的に出力端子116に取り出される。若し、3個のデータ
の内の2個のデータが同じレベルを有する時には、その
2個のデータの一方が選択され、また、3個のデータが
同じレベルを有する時には、3個のデータの一つが選択
される。中間の値を有する画素データが選択されるの
で、画像の局所的な相関が高いことと画像信号の変化の
単調性が成立している時には、ノイズを効果的に除去す
ることができる。The ROM 115 has a determination function, determines an intermediate value among the three data, and supplies a control signal to the selector 114. The data of the pixels Pa, Pb, and Pc are supplied to the selector 114, and one data is selectively taken out to the output terminal 116 in accordance with a control signal from the ROM 115. If two of the three data have the same level, one of the two data is selected, and if the three data have the same level, three of the data are selected. One is selected. Since pixel data having an intermediate value is selected, noise can be effectively removed when the local correlation of the image is high and the monotonicity of the change in the image signal is satisfied.
c.ノイズ除去フィルタの他の例 ノイズ除去フィルタの他の例を第4図及び第5図に示
す。これらの構成は、先に本願出願人が提案した特願昭
62−187083号明細書及び特願昭62−192227号明細書に記
載されたものと同様である。c. Another Example of Noise Removal Filter Another example of the noise removal filter is shown in FIG. 4 and FIG. These configurations are based on the Japanese Patent Application No.
It is the same as that described in Japanese Patent Application No. 62-18783 and Japanese Patent Application No. 62-192227.
第4図に示す構成では、入力端子121からの入力ディ
ジタルビデオ信号が遅延回路122に供給される。遅延回
路122は、サンプル遅延回路及び水平遅延回路を組み合
わせた構成を有し、第3図に示すように、画素Pbを中心
とする上下左右の画素Pa,Pc,Pd,Peが同時に遅延回路122
から取り出される。画素Pbが注目画素(即ち、処理の対
象とされている画素)であり、他の画素Pa,Pc,Pd,Peが
参照画素である。In the configuration shown in FIG. 4, an input digital video signal from an input terminal 121 is supplied to a delay circuit 122. The delay circuit 122 has a configuration in which a sample delay circuit and a horizontal delay circuit are combined, and as shown in FIG. 3, the pixels Pa, Pc, Pd, and Pe around the pixel Pb are simultaneously placed in the delay circuit 122.
Taken out of The pixel Pb is a target pixel (that is, a pixel to be processed), and the other pixels Pa, Pc, Pd, and Pe are reference pixels.
遅延回路122からの5個の画素のデータの中の参照画
素のデータが最大値及び最小値検出回路123に供給さ
れ、注目画素のデータが選択回路124に供給される。検
出された最大値MAXが選択回路124及び比較回路125に供
給され、検出された最小値MINが選択回路124及び比較回
路126に供給される。これらの比較回路125及び126の出
力信号が判定回路127に供給される。The data of the reference pixel among the data of the five pixels from the delay circuit 122 is supplied to the maximum value and minimum value detection circuit 123, and the data of the pixel of interest is supplied to the selection circuit 124. The detected maximum value MAX is supplied to the selection circuit 124 and the comparison circuit 125, and the detected minimum value MIN is supplied to the selection circuit 124 and the comparison circuit 126. The output signals of these comparison circuits 125 and 126 are supplied to the determination circuit 127.
判定回路127から選択回路124に対する制御信号が発生
し、この制御信号に応じて、注目画素の値、最大値MAX
又は最小値MINの何れかが選択され、出力端子128に取り
出される。注目画素Pbの値をLbと表す時に、下記のよう
に選択回路124が動作を行う。A control signal is generated from the determination circuit 127 to the selection circuit 124. According to the control signal, the value of the pixel of interest and the maximum value MAX
Alternatively, either the minimum value MIN is selected and taken out to the output terminal 128. When the value of the target pixel Pb is expressed as Lb, the selection circuit 124 operates as described below.
MAX<Lbの時 最大値MAXが選択される。 When MAX <Lb The maximum value MAX is selected.
MIN≦Lb≦MAXの時 注目画素Pbの値Lbが選択される。 When MIN ≦ Lb ≦ MAX The value Lb of the target pixel Pb is selected.
MIN>Lbの時 最小値MINが選択される。 When MIN> Lb The minimum value MIN is selected.
第4図に示すノイズ除去フィルタは、第2図に示すノ
イズ除去フィルタと同様に、空間的な相関を有しないノ
イズを除去することができる。第6図に示すように、上
述の中間値を選択するノイズ除去フィルタ(第2図参
照)では、選択される出力信号のレベル範囲が143で示
すものに限定される。しかし、第4図に示すノイズ除去
フィルタは、出力信号のレベル範囲が最大値MAX及び最
小値MINの間のレベル範囲142に拡大されるので、ノイズ
除去で生じる信号のなまりを上述のノイズ除去回路より
小さくできる。The noise removal filter shown in FIG. 4 can remove noise having no spatial correlation, similarly to the noise removal filter shown in FIG. As shown in FIG. 6, in the noise elimination filter (see FIG. 2) for selecting the above-mentioned intermediate value, the level range of the output signal to be selected is limited to that shown by 143. However, in the noise elimination filter shown in FIG. 4, the level range of the output signal is expanded to the level range 142 between the maximum value MAX and the minimum value MIN. Can be smaller.
第5図は、ノイズ除去フィルタの更に他の例であり、
第4図と同様の構成とされている。第5図では、1次元
フィルタが構成され、入力端子131に接続された遅延回
路132から同一ラインの連続する3個の画素のデータが
同時に取り出される。両側の参照画素のデータが最大値
及び最小値検出回路133に供給され、中央の注目画素の
データが選択回路134に供給される。検出された最大値
が加算回路135に供給され、検出された最小値が減算回
路136に供給される。これらの加算回路135及び減算回路
136には、端子137からオフセットデータΔが供給され
る。FIG. 5 shows still another example of the noise removal filter.
The configuration is similar to that of FIG. In FIG. 5, a one-dimensional filter is formed, and data of three consecutive pixels on the same line are simultaneously extracted from the delay circuit 132 connected to the input terminal 131. The data of the reference pixels on both sides is supplied to the maximum and minimum value detection circuit 133, and the data of the target pixel at the center is supplied to the selection circuit 134. The detected maximum value is supplied to an addition circuit 135, and the detected minimum value is supplied to a subtraction circuit 136. These addition circuit 135 and subtraction circuit
136 is supplied with offset data Δ from a terminal 137.
加算回路135及び減算回路136の夫々の出力信号が選択
回路134と比較回路138,139とに供給される。比較回路13
8及び139には、注目画素の値が供給され、比較回路138
及び139の出力信号が判定回路140に供給される。判定回
路140の出力信号が制御信号として選択回路134に供給さ
れる。Output signals from the adder 135 and the subtractor 136 are supplied to the selector 134 and the comparators 138 and 139, respectively. Comparison circuit 13
8 and 139 are supplied with the value of the pixel of interest,
And 139 are supplied to the decision circuit 140. The output signal of the determination circuit 140 is supplied to the selection circuit 134 as a control signal.
選択回路134は、第4図に示すノイズ除去フィルタと
同様の選択動作を行う。第4図に示すノイズ除去フィル
タと比較して、第5図に示すノイズ除去フィルタは、最
大値MAX及び最小値MINの夫々にオフセットデータΔが付
加されているので、注目画素のデータが最大値MAX及び
最小値MINに比較してより重視されており、ノイズ除去
を効果的に行うことができる。The selection circuit 134 performs the same selection operation as the noise removal filter shown in FIG. Compared with the noise elimination filter shown in FIG. 4, the noise elimination filter shown in FIG. 5 has offset data Δ added to each of the maximum value MAX and the minimum value MIN. It is more important than MAX and MIN, and can effectively remove noise.
d.サブサンプリングエンコーダ 第7図を参照して、画像信号の送信側(VTR等の場合
には、記録側)に設けられるサブサンプリングエンコー
ダ106について説明する。第7図において、1で示す入
力端子に例えばディジタルビデオ信号が供給される。こ
のディジタルビデオ信号は、上述のノイズ除去フィルタ
により、ノイズ成分が除去されたものである。d. Sub-Sampling Encoder With reference to FIG. 7, the sub-sampling encoder 106 provided on the image signal transmitting side (in the case of a VTR or the like, on the recording side) will be described. In FIG. 7, for example, a digital video signal is supplied to an input terminal indicated by 1. This digital video signal is a signal from which noise components have been removed by the above-described noise removal filter.
入力端子1には、LDで示されるライン遅延回路2、
3、4、5の縦続接続が接続される。また、入力端子1
に対してSDで示されるサンプル遅延回路6及び7が直列
に接続され、ライン遅延回路2の出力側にサンプル遅延
回路8及び9が直列に接続され、ライン遅延回路3の出
力側にサンプル遅延回路10、11、12及び13が直列に接続
され、ライン遅延回路4の出力側にサンプル遅延回路14
及び15が直列に接続され、ライン遅延回路5の出力側に
サンプル遅延回路16及び17が直列に接続される。これら
のライン遅延回路2、3、4、5は、1水平期間の遅延
量を夫々持ち、サンプル遅延回路6、7、8、.....、1
7は、1サンプリング期間の遅延量を夫々有する。ライ
ン遅延回路2〜5及びサンプル遅延回路6〜17により、
テレビジョン画像の所定の2次元領域に含まれる複数画
素データが同時に取り出される。An input terminal 1 has a line delay circuit 2 indicated by LD,
3, 4, and 5 cascade connections are connected. Also, input terminal 1
, Sample delay circuits 6 and 7 indicated by SD are connected in series, sample delay circuits 8 and 9 are connected in series at an output side of the line delay circuit 2, and a sample delay circuit is provided at an output side of the line delay circuit 3. 10, 11, 12 and 13 are connected in series, and a sample delay circuit 14 is connected to the output side of the line delay circuit 4.
And 15 are connected in series, and sample delay circuits 16 and 17 are connected in series at the output side of the line delay circuit 5. Each of these line delay circuits 2, 3, 4, 5 has a delay amount of one horizontal period, and sample delay circuits 6, 7, 8,.
7 has the delay amount of one sampling period. By the line delay circuits 2 to 5 and the sample delay circuits 6 to 17,
A plurality of pixel data included in a predetermined two-dimensional area of a television image are simultaneously extracted.
第8図を参照してこの実施例によるサブサンプリング
について説明する。第8図は入力ディジタルビデオ信号
の2次元(フィールド又はフレーム)の一部の領域を示
し、水平方向の画素の間隔がサンプリング周期と対応
し、垂直方向の画素の間隔がライン間隔と対応してい
る。第8図中の各画素に付された記号(△、●、□、
×、○)の夫々は、補間の処理の違いを表している。ま
ず、○で示されるのは、4ライン毎及び4画素毎に位置
する基本画素を表す。この16個の画素毎に1個の割合の
基本画素は、間引かれずに必ず伝送される。基本画素以
外の画素は、以下に述べるように、2個の画素の平均値
と比較され、原画素データと平均値との差(予測誤差)
がしきい値以下の時には、間引かれる。逆に、予測誤差
がしきい値を超える場合には、伝送される。The sub-sampling according to this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 8 shows a part of a two-dimensional (field or frame) area of the input digital video signal, in which the horizontal pixel interval corresponds to the sampling period, and the vertical pixel interval corresponds to the line interval. I have. The symbols (△, ●, □, た) attached to each pixel in FIG.
Each of x and o) represents a difference in the interpolation processing. First, circles indicate basic pixels located every four lines and every four pixels. The basic pixels at a rate of one for every 16 pixels are always transmitted without being thinned out. The pixels other than the basic pixels are compared with the average value of the two pixels as described below, and the difference between the original pixel data and the average value (prediction error)
When is less than or equal to the threshold value, it is decimated. Conversely, if the prediction error exceeds the threshold, it is transmitted.
△で表される画素:上下のラインに夫々位置する画素
データの平均値と比較される。Pixel represented by Δ: Compared with the average value of the pixel data located on the upper and lower lines, respectively.
例えば、画素a2は、平均値〔1/2(al+a3)〕と比較
される。For example, the pixel a2 is compared with the average value [1/2 (al + a3)].
●で表される画素:上下の2ライン離れたラインに夫
々位置する画素の平均値と比較される。Pixels represented by ●: Compared with the average value of the pixels located two lines apart from each other by two lines.
例えば画素a3は、平均値〔1/2(al+a5)〕と比較さ
れる。For example, the pixel a3 is compared with the average value [1/2 (al + a5)].
□で表される画素:左右の2画素離れて位置する画素
の平均値と比較される。Pixel represented by □: Compared with the average value of pixels located two pixels apart on the left and right.
例えば画素c3は、平均値〔1/2(a3+e3)〕と比較さ
れる。For example, the pixel c3 is compared with the average value [1/2 (a3 + e3)].
×で表される画素:左右に隣接する画素の平均値と比
較される。Pixels represented by x: Compared with the average value of the adjacent pixels on the left and right.
例えば画素b2は、平均値〔1/2(a2+c2)〕と比較さ
れる。For example, the pixel b2 is compared with the average value [1/2 (a2 + c2)].
第7図におけるサンプル遅延回路11の出力側が注目画
素であって、このサンプル遅延回路11の出力データがセ
レクタ18及び19の第5の入力端子と減算回路23とゲート
回路27とに供給される。セレクタ18及び19は、第1〜第
5の5個の入力端子を持ち、サンプリングクロックと同
期する端子20からの選択信号によって、これらの5個の
入力端子に夫々供給されている入力データを順次出力端
子に選択的に出力する。The output side of the sample delay circuit 11 in FIG. 7 is the target pixel, and the output data of the sample delay circuit 11 is supplied to the fifth input terminals of the selectors 18 and 19, the subtraction circuit 23, and the gate circuit 27. The selectors 18 and 19 have first to fifth five input terminals, and sequentially input data supplied to these five input terminals in response to a selection signal from a terminal 20 synchronized with the sampling clock. Selectively output to the output terminal.
セレクタ18の第1の入力端子には、サンプル遅延回路
7の出力データが供給され、セレクタ19の第1の入力端
子には、サンプル遅延回路17の出力データが供給され
る。従って、注目画素がΔで表される画素の場合に、セ
レクタ18及び19の夫々の第1の入力端子に供給される入
力データが選択される。セレクタ18及び19の第2の入力
端子には、サンプル遅延回路9及び15の出力データが夫
々供給される。従って、注目画素が●で表される画素の
場合に、セレクタ18及び19の夫々の第2の入力端子に供
給される入力データが選択される。セレクタ18及び19の
第3の入力端子には、ライン遅延回路3及びサンプル遅
延回路13の出力データが夫々供給される。従って、注目
画素が□で表される画素の場合に、セレクタ18及び19の
夫々の第3の入力端子に供給される入力データが選択さ
れる。セレクタ18及び19の第4の入力端子には、サンプ
ル遅延回路10及び12の出力データが夫々供給される。従
って、注目画素が×で表される画素の場合に、セレクタ
18及び19の夫々の第4の入力端子に供給される入力デー
タが選択される。セレクタ18及び19の第5の入力端子に
は、サンプル遅延回路11の出力データ(注目画素)が供
給され、従って、注目画素が○で表される基本画素の場
合に、セレクタ18及び19の両者が基本画素を選択する。Output data of the sample delay circuit 7 is supplied to a first input terminal of the selector 18, and output data of the sample delay circuit 17 is supplied to a first input terminal of the selector 19. Therefore, when the target pixel is a pixel represented by Δ, the input data supplied to the first input terminals of the selectors 18 and 19 is selected. Output data of the sample delay circuits 9 and 15 are supplied to second input terminals of the selectors 18 and 19, respectively. Therefore, when the target pixel is a pixel represented by ●, the input data supplied to the second input terminals of the selectors 18 and 19 is selected. Output data of the line delay circuit 3 and the sample delay circuit 13 are supplied to third input terminals of the selectors 18 and 19, respectively. Therefore, when the target pixel is a pixel represented by □, the input data supplied to the third input terminals of the selectors 18 and 19 is selected. Output data of the sample delay circuits 10 and 12 are supplied to fourth input terminals of the selectors 18 and 19, respectively. Therefore, when the pixel of interest is a pixel represented by x, the selector
Input data supplied to the fourth input terminals 18 and 19 are selected. Output data (pixel of interest) of the sample delay circuit 11 is supplied to the fifth input terminals of the selectors 18 and 19. Therefore, when the pixel of interest is a basic pixel represented by ○, both the selectors 18 and 19 Selects the basic pixel.
セレクタ18及び19の出力データが加算回路21に供給さ
れ、加算回路21の出力信号が1/2倍回路22に供給され
る。従って、1/2倍回路21からは、セレクタ18及び19に
よって夫々選択された2個の画素データの平均値データ
が発生する。この平均値データとサンプル遅延回路11か
らの注目画素のデータとが減算回路23に供給され、減算
回路23からの差データが絶対値化回路24において絶対値
に変換される。この絶対値化回路24の出力データが比較
回路25に供給され、端子26からのしきい値と比較され
る。The output data of the selectors 18 and 19 is supplied to the adder 21, and the output signal of the adder 21 is supplied to the 倍 multiplier 22. Therefore, the average value data of the two pixel data selected by the selectors 18 and 19 is generated from the 1/2 times circuit 21. The average value data and the data of the target pixel from the sample delay circuit 11 are supplied to a subtraction circuit 23, and the difference data from the subtraction circuit 23 is converted to an absolute value in an absolute value conversion circuit 24. The output data of the absolute value conversion circuit 24 is supplied to a comparison circuit 25 and compared with a threshold value from a terminal 26.
絶対値化回路24の出力データは、前述のように、2画
素の画素の平均値で補間を行った時に発生する予測誤差
を表している。この予測誤差がしきい値以下の場合に
は、その画素を間引いても良いことを意味するので、比
較回路25からの制御データ(1ビット)が“1"とされ
る。一方、予測誤差がしきい値を超える場合には、受信
側で補間が良好にできないことを意味するので、比較回
路25からの制御データが“0"とされる。この制御データ
によって、ゲート回路27のオン/オフが制御される。制
御データが“0"の時には、ゲート回路27がオンして原画
素データが出力端子28に取り出され、制御データが“1"
の時には、ゲート回路27がオフして原画素データが出力
端子28に取り出されない。また、制御データは、出力端
子29に取り出され、サブサンプリングされたビデオデー
タと共に伝送される。即ち、サブサンプリングエンコー
ダの出力端子28、29(第1図における出力端子107と対
応する)には、フレーム化回路(図示せず)が接続さ
れ、このフレーム化回路において、画素データ及び制御
データが合成され、伝送される画素データの場合では、
1画素当りで9ビットのデータが伝送され、間引かれる
画素データの場合では、1画素当りで1ビットの制御デ
ータのみが伝送される。As described above, the output data of the absolute value conversion circuit 24 represents a prediction error that occurs when interpolation is performed using an average value of two pixels. If the prediction error is equal to or less than the threshold value, it means that the pixel may be thinned out, so that the control data (1 bit) from the comparison circuit 25 is set to "1". On the other hand, when the prediction error exceeds the threshold value, it means that interpolation cannot be performed satisfactorily on the receiving side, so the control data from the comparison circuit 25 is set to “0”. On / off of the gate circuit 27 is controlled by the control data. When the control data is "0", the gate circuit 27 is turned on, the original pixel data is taken out to the output terminal 28, and the control data becomes "1".
In this case, the gate circuit 27 is turned off, and the original pixel data is not taken out to the output terminal 28. Further, the control data is taken out to the output terminal 29 and transmitted together with the sub-sampled video data. That is, a framing circuit (not shown) is connected to the output terminals 28 and 29 (corresponding to the output terminal 107 in FIG. 1) of the sub-sampling encoder. In the case of synthesized and transmitted pixel data,
9-bit data is transmitted per pixel, and in the case of pixel data to be decimated, only 1-bit control data is transmitted per pixel.
上述のように、サブサンプリングは、1画素毎に予測
誤差が大きいか否かに応じてなされる。即ち、ブロック
単位ではなく、最小単位である画素毎に適応的に伝送/
間引きが制御される。また、予測誤差を求めて間引きを
行うかどうかを判定する時に、補間データを用いずに、
実データを用いているので、繰り返し処理が避けられ、
実時間処理が可能である。As described above, sub-sampling is performed depending on whether or not the prediction error is large for each pixel. That is, the transmission / adaptation is performed adaptively for each pixel which is the minimum unit, not for the block unit.
Decimation is controlled. Also, when determining whether to perform thinning out by obtaining a prediction error, without using interpolation data,
Since actual data is used, repetitive processing can be avoided,
Real-time processing is possible.
e.サブサンプリングデコーダ、 第9図は、受信側(VTR等の場合には、再生側)に設
けられるサブサンプリングデコーダを示す。第9図にお
いて、31で示す入力端子に受信されたディジタルビデオ
信号が供給され、32で示す入力端子に受信データと同期
しているサンプリングクロックが供給される。e. Sub-sampling decoder FIG. 9 shows a sub-sampling decoder provided on the receiving side (in the case of a VTR or the like, the reproducing side). In FIG. 9, the received digital video signal is supplied to an input terminal indicated by 31, and a sampling clock synchronized with the received data is supplied to an input terminal indicated by 32.
入力端子31には、ライン遅延回路33、34、35、36が直
列に接続される。入力端子31及びライン遅延回路33〜36
の夫々の出力側には、直列→並列変換回路41、42、43、
44、45、が夫々接続される。これらの直列→並列変換回
路41〜45には、サンプリングクロックによって、異なる
ラインの夫々の受信データが順次取り込まれ1/4分周回
路37の出力信号によって、4個の画素データがラッチさ
れ、また、次の画素データが入力された時点で5個の画
素データが並列的に発生する。従って、あるタイミング
においては、第8図に示される画素が直列→並列変換回
路41〜45の夫々から出力される。例えば、ライン遅延回
路36から(a1、b1、c1、d1)の4個の画素データが直列
→並列変換回路45にラッチされ、次の画素データe1と合
わせた5個の画素データが同時に直列→並列変換回路45
から発生する。Line delay circuits 33, 34, 35, 36 are connected in series to the input terminal 31. Input terminal 31 and line delay circuits 33-36
The serial-to-parallel conversion circuits 41, 42, 43,
44 and 45 are connected respectively. These serial-to-parallel conversion circuits 41 to 45 sequentially receive the respective received data of different lines by the sampling clock, and latch the four pixel data by the output signal of the quarter frequency divider 37. When the next pixel data is input, five pixel data are generated in parallel. Therefore, at a certain timing, the pixels shown in FIG. 8 are output from each of the serial-to-parallel conversion circuits 41 to 45. For example, four pixel data (a1, b1, c1, d1) from the line delay circuit 36 are latched by the serial-to-parallel conversion circuit 45, and five pixel data combined with the next pixel data e1 are simultaneously serial-> Parallel conversion circuit 45
Arising from
直列→並列変換回路41〜45の出力信号の中で、a5〜e5
とe1〜e4とは、補間のために用いられる周辺の画素デー
タであって、これらの画素を除く(4×4=16)個の画
素が補間の対象とされる。51、52、53・・・・・68、69
は、夫々補間回路を示し、互いに同一の構成を有してい
る。第10図は、補間回路51の構成を具体的に示す。Among the output signals of the serial-to-parallel conversion circuits 41 to 45, a5 to e5
And e1 to e4 are peripheral pixel data used for interpolation, and (4 × 4 = 16) pixels excluding these pixels are to be interpolated. 51, 52, 53 ... 68, 69
Indicate interpolation circuits and have the same configuration as each other. FIG. 10 specifically shows a configuration of the interpolation circuit 51.
補間回路51は、入力端子91、92及び93と出力端子94と
を有し、入力端子91に対して、補間の対象とされる画像
データc5(1ビットの制御データ含む)が供給され、入
力端子92及び93には、補間に必要な周辺の画素データe5
及びa5が供給される。入力端子92及び93からの画素デー
タが加算回路95に供給され、加算回路95の出力信号が1/
2倍回路96に供給される。この1/2倍回路96の出力信号が
平均値補間における補間値である。入力端子91からの画
素データ及び1/2倍回路96の出力信号がセレクタ97に供
給される。The interpolation circuit 51 has input terminals 91, 92 and 93 and an output terminal 94. The input terminal 91 is supplied with image data c5 (including 1-bit control data) to be interpolated. Terminals 92 and 93 have peripheral pixel data e5 necessary for interpolation.
And a5 are supplied. Pixel data from the input terminals 92 and 93 are supplied to the addition circuit 95, and the output signal of the addition circuit 95 is 1 /
The signal is supplied to the doubler circuit 96. The output signal of the halving circuit 96 is an interpolation value in the average value interpolation. The pixel data from the input terminal 91 and the output signal of the halving circuit 96 are supplied to the selector 97.
セレクタ97は、入力端子92からの画素データに含まれ
ている1ビットの制御データにより制御され、制御デー
タが“1"(間引き)の場合には、セレクタ97が1/2倍回
路96の出力信号を選択し、制御データが“0"(伝送)の
場合には、セレクタ97が入力端子91からの画像データを
選択する。セレクタ97の出力信号が出力端子94に得られ
る。The selector 97 is controlled by 1-bit control data included in the pixel data from the input terminal 92. When the control data is “1” (thinning-out), the selector 97 outputs the output of the half circuit 96. When a signal is selected and the control data is "0" (transmission), the selector 97 selects the image data from the input terminal 91. The output signal of the selector 97 is obtained at the output terminal 94.
原画素データが間引き画素の時に、補間回路51〜69の
夫々から得られる補間値は、下記に示されるものであ
る。When the original pixel data is the thinned pixel, the interpolation values obtained from each of the interpolation circuits 51 to 69 are as follows.
補間回路51:c5→1/2(a5+e5) 補間回路52:e4→1/2(e3+e5) 補間回路53:c4→1/2(c3+c5) 補間回路54:a4→1/2(a3+a5) 補間回路55:d4→1/2(c4+e4) 補間回路56:b4→1/2(a4+c4) 補間回路57:e3→1/2(e1+e5) 補間回路58:a3→1/2(a1+a5) 補間回路59:c3→1/2(a3+e3) 補間回路60:d3→1/2(c3+e3) 補間回路61:b3→1/2(a3+c3) 補間回路62:e2→1/2(e1+e3) 補間回路63:c2→1/2(c1+c3) 補間回路64:a2→1/2(a1+a3) 補間回路65:d2→1/2(c2+e2) 補間回路66:b2→1/2(a2+c2) 補間回路67:c1→1/2(a1+e1) 補間回路68:d1→1/2(c1+e1) 補間回路69:b1→1/2(a1+c1) 上述の補間回路51〜69からの出力信号の中で、(4×
4)の範囲に含まれる16個の画素データが同一ライン内
の4画素毎に並列→直列変換回路71、72、73、74に夫々
供給される。これらの並列→直列変換回路71〜74には、
1/4分周回路37の出力信号によって、補間後の4個の画
素データが夫々ラッチされる。また、並列→直列変換回
路71〜74からは、端子32からのサブサンプリングクロッ
クに同期して直列の復元データが出力される。なお、第
9図中で記入された画素データは、1/4分周回路37から
の次のクロックが発生する時点では、勿論、異なったも
のとなる。即ち、直列→並列変換回路41〜45の夫々の画
素データa1、a2、a3、a4、a5は、画素データe1、e2、e
3、e4、e5によって置き代えられる。Interpolator 51: c5 → 1/2 (a5 + e5) Interpolator 52: e4 → 1/2 (e3 + e5) Interpolator 53: c4 → 1/2 (c3 + c5) Interpolator 54: a4 → 1/2 (a3 + a5) Interpolator 55: d4 → 1/2 (c4 + e4) Interpolator 56: b4 → 1/2 (a4 + c4) Interpolator 57: e3 → 1/2 (e1 + e5) Interpolator 58: a3 → 1/2 (a1 + a5) Interpolator 59: c3 → 1/2 (a3 + e3) Interpolator 60: d3 → 1/2 (c3 + e3) Interpolator 61: b3 → 1/2 (a3 + c3) Interpolator 62: e2 → 1/2 (e1 + e3) Interpolator 63: c2 → 1/2 (c1 + c3) Interpolator 64: a2 → 1/2 (a1 + a3) Interpolator 65: d2 → 1/2 (c2 + e2) Interpolator 66: b2 → 1/2 (a2 + c2) Interpolator 67: c1 → 1 / 2 (a1 + e1) Interpolator 68: d1 → 1/2 (c1 + e1) Interpolator 69: b1 → 1/2 (a1 + c1) Among the output signals from the above-described interpolators 51 to 69, (4 ×
16 pixel data included in the range of 4) are supplied to the parallel-to-serial conversion circuits 71, 72, 73, and 74 for every four pixels in the same line. These parallel-to-serial conversion circuits 71 to 74 include:
The four pixel data after interpolation are respectively latched by the output signal of the 1/4 frequency dividing circuit 37. The parallel-to-serial conversion circuits 71 to 74 output serial restored data in synchronization with the sub-sampling clock from the terminal 32. It should be noted that the pixel data entered in FIG. 9 is, of course, different when the next clock is generated from the 1/4 frequency divider 37. That is, the pixel data a1, a2, a3, a4, and a5 of the serial-to-parallel conversion circuits 41 to 45 are pixel data e1, e2, and e5, respectively.
Replaced by 3, e4, e5.
並列→直列変換回路71からの復元データがライン遅延
回路75に供給され、ライン遅延回路75の出力データと並
列→直列変換回路72からの復元データがセレクタ76に供
給される。セレクタ76の出力データがライン遅延回路77
に供給され、ライン遅延回路77の出力データと並列→直
列変換回路73からの復元データがセレクタ78に供給され
る。セレクタ78の出力データがライン遅延回路79に供給
され、ライン遅延回路79の出力データと並列→直列変換
回路74からの復元データがセレクタ80に供給される。こ
れらのライン遅延回路75、77、79とセレクタ76、78、80
は、復元データの順序をテレビジョン走査と同様の順序
に変換するために設けられており、セレクタ80の出力端
子81には、テレビジョン走査の順序の復元データが得ら
れる。The restored data from the parallel-to-serial conversion circuit 71 is supplied to the line delay circuit 75, and the output data of the line delay circuit 75 and the restored data from the parallel-to-serial conversion circuit 72 are supplied to the selector 76. The output data of the selector 76 is a line delay circuit 77
The output data of the line delay circuit 77 and the restored data from the parallel-to-serial conversion circuit 73 are supplied to the selector 78. The output data of the selector 78 is supplied to the line delay circuit 79, and the output data of the line delay circuit 79 and the restored data from the parallel → serial conversion circuit 74 are supplied to the selector 80. These line delay circuits 75, 77, 79 and selectors 76, 78, 80
Is provided to convert the order of the restored data into the same order as that of the television scanning. The output terminal 81 of the selector 80 obtains the restored data in the order of the television scanning.
f.変形例 この発明では、補間値を伝送する場合に、原データを
補間値に置換し、補間値を使用して予測誤差を検出し、
伝送及び間引きの選択を予測誤差に基づいて判断しても
良い。f. Modification In the present invention, when transmitting an interpolation value, the original data is replaced with the interpolation value, a prediction error is detected using the interpolation value,
The selection of transmission and thinning may be determined based on the prediction error.
また、この発明は、他の高能率符号と組み合わせて使
用する場合にも適用できる。本願出願人は、画面を多数
のブロックに分割し、ブロック毎にダイナミックレンジ
を求め、このダイナミックレンジを固定又は可変のビッ
ト数で定まる個数の領域に分割し、最小値除去後の画素
データが属する領域と対応するコード信号を伝送するダ
イナミックレンジに通用した符号(ADRCと称される)を
先に提案している。Further, the present invention can be applied to a case where the present invention is used in combination with another high efficiency code. The present applicant divides a screen into a number of blocks, obtains a dynamic range for each block, divides this dynamic range into a number of areas determined by a fixed or variable number of bits, and to which the pixel data after the minimum value removal belongs. A code (referred to as ADRC) applicable to a dynamic range for transmitting a code signal corresponding to a region has been previously proposed.
第11図に示すように、ディジタルビデオ信号が供給さ
れる入力端子151に対して前述と同様のサブサンプリン
グエンコーダ152が接続され、サブサンプリングエンコ
ーダ152に対してADRCエンコーダ153が接続される。ADRC
エンコーダ153は、伝送される画素データを元のビット
数より短いビット数のコード信号に変換し、出力端子15
4には、データ量が圧縮された出力信号が得られる。As shown in FIG. 11, a sub-sampling encoder 152 similar to the above is connected to an input terminal 151 to which a digital video signal is supplied, and an ADRC encoder 153 is connected to the sub-sampling encoder 152. ADRC
The encoder 153 converts the transmitted pixel data into a code signal having a bit number shorter than the original bit number, and
In 4, an output signal with a reduced data amount is obtained.
第11図に示されるエンコーダシステムと対応するデコ
ーダシステムは、第12図に示すように、受信データが供
給される入力端子155と接続されたADRCデコーダ156とAD
RCデコーダ156からの復元データが供給される第9図と
同様の構成のサブサンプリングデコーダ157とからな
り、出力端子158に復元データが得られる。A decoder system corresponding to the encoder system shown in FIG. 11 includes, as shown in FIG. 12, an ADRC decoder 156 connected to an input terminal 155 to which received data is supplied, and an ADRC decoder 156.
The sub-sampling decoder 157 has the same configuration as that shown in FIG. 9 to which the restored data is supplied from the RC decoder 156. The restored data is obtained at the output terminal 158.
また、この発明における制御データをランレングス符
号化によって符号化しても良い。Further, the control data in the present invention may be encoded by run-length encoding.
この発明に依れば、適応的可変サブサンプリングを行
う前に、非線形フィルタによりノイズ成分を除去してい
るので、ノイズ成分により、予測誤差が大きくなり、間
引かれる画素が減少することを防止できる。従って、圧
縮率がノイズ成分により、低くなることが防止される。
ノイズ除去がされることにより、画像中のノイズが目立
つことが防止できる。この発明による適応的サンプリン
グは、ブロック単位でサブサンプリングのパターンを切
り替える方式と異なり、ブロック単位で復元画素の劣化
が目立つことを防止でき、また、画像の特徴に対して適
応性が非常に良好なサブサンプリングがされ、復元画質
を良好とできる。According to the present invention, the noise component is removed by the non-linear filter before the adaptive variable sub-sampling is performed. Therefore, it is possible to prevent a prediction error from being increased due to the noise component and a reduction in pixels to be thinned out. . Therefore, the compression ratio is prevented from being reduced by the noise component.
By removing the noise, it is possible to prevent noise in the image from being noticeable. The adaptive sampling according to the present invention, unlike the method of switching the sub-sampling pattern on a block basis, can prevent the degradation of restored pixels from being noticeable on a block basis, and has very good adaptability to image features. Sub-sampling is performed, and the restored image quality can be improved.
第1図はこの発明の一実施例のブロック図、第2図はこ
の発明に使用できるノイズ除去フィルタの一例のブロッ
ク図、第3図はノイズ除去フィルタの説明に用いる画素
の配置を示す略線図、第4図はこの発明に使用できるノ
イズ除去フィルタの他の例のブロック図、第5図はこの
発明に使用できるノイズ除去フィルタの更に他の例のブ
ロック図、第6図はノイズ除去フィルタの他の例の説明
に用いる略線図、第7図はこの発明に使用できるサブサ
ンプリングエンコーダの一例のブロック図、第8図はサ
ンプリンプリングパターンの説明に用いる略線図、第9
図はサンプリングエンコーダと対応するサンプリングデ
コーダのブロック図、第10図はサンプリングエンコーダ
に設けられる補間回路の具体的構成の一例を示すブロッ
ク図、第11図は、エンコーダシステムの一例のブロック
図、第12図はデコーダシステムの一例のブロック図であ
る。 図面における主要な符号の説明 101:入力端子、103,105:ノイズ除去フィルタ、106:サン
プリングエンコーダ、107:出力端子。FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of an example of a noise removing filter that can be used in the present invention, and FIG. 3 is a schematic line showing an arrangement of pixels used for explaining the noise removing filter. FIG. 4 is a block diagram of another example of the noise elimination filter usable in the present invention. FIG. 5 is a block diagram of another example of the noise elimination filter usable in the present invention. FIG. 6 is a noise elimination filter. FIG. 7 is a block diagram of an example of a sub-sampling encoder that can be used in the present invention, FIG. 8 is a schematic diagram used for describing a sampling ring pattern, and FIG.
FIG. 10 is a block diagram of a sampling encoder and a corresponding sampling decoder. FIG. 10 is a block diagram showing an example of a specific configuration of an interpolation circuit provided in the sampling encoder. FIG. 11 is a block diagram of an example of an encoder system. The figure is a block diagram of an example of a decoder system. Description of main reference numerals in the drawings 101: input terminal, 103, 105: noise removal filter, 106: sampling encoder, 107: output terminal.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H04N 7/24 - 7/68 H04N 1/41 - 1/419 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) H04N 7/24-7/68 H04N 1/41-1/419
Claims (2)
の注目画素の周辺画素を参照画素として複数個抽出する
手段と、 上記複数の参照画素の値と上記注目画素の値との中で、
中間の値を選択的に出力するノイズ除去回路と、 上記ノイズ除去回路の後段に設けられた適応的可変サン
プリング手段とを備え、 上記適応的可変サンプリング手段は、 上記複数の画素の中で規則的に位置し、必ず伝送され
る、基本画素を使用して垂直方向又は水平方向の第1の
密度の第1の補間予測を行う補間予測手段と、 上記第1の補間予測の予測誤差をしきい値と比較し、上
記第1の補間予測の予測誤差が上記しきい値よりも大き
い時には、原画素信号を伝送し、上記予測誤差が上記し
きい値よりも小さい時には、上記第1の補間予測で得ら
れた補間値で置換し、 上記基本画素と上記原画素信号又は上記補間値の一方と
を使用して、上記第1の密度より細かい、垂直方向又は
水平方向の第2の密度の第2の補間予測を行い、 上記第2の補間予測の予測誤差が上記しきい値よりも大
きい時には、上記原画素信号又は上記第1の補間予測で
得られた補間値を伝送し、上記予測誤差が上記しきい値
よりも小さい時には、上記第2の補間予測で得られた補
間値で置換するように判定を行う判定手段と、 上記判定手段による判定に対応して、上記原画素信号を
伝送するかどうかを示すビットを上記基本画素以外の全
画素に対して割り当てるビットマップ生成手段とからな
ることを特徴とする画像信号の高能率符号化装置。1. A means for extracting a plurality of peripheral pixels of a target pixel of a plurality of pixels having a temporal or spatial arrangement as reference pixels, wherein: ,
A noise removing circuit for selectively outputting an intermediate value; and an adaptive variable sampling means provided at a subsequent stage of the noise removing circuit, wherein the adaptive variable sampling means is arranged regularly among the plurality of pixels. Interpolation prediction means for performing a first interpolation prediction of a first density in the vertical or horizontal direction using the basic pixels, which is always transmitted, and a threshold value of the prediction error of the first interpolation prediction. When the prediction error of the first interpolation prediction is larger than the threshold value, an original pixel signal is transmitted. When the prediction error is smaller than the threshold value, the first interpolation prediction is performed. And using the base pixel and one of the original pixel signal or the interpolation value to obtain a second density in the vertical or horizontal direction that is finer than the first density. The second interpolation prediction is performed. When the prediction error of the interpolation prediction is larger than the threshold value, the original pixel signal or the interpolation value obtained in the first interpolation prediction is transmitted, and when the prediction error is smaller than the threshold value, Determining means for performing a determination so as to replace with the interpolation value obtained in the second interpolation prediction; and in response to the determination by the determining means, a bit indicating whether to transmit the original pixel signal other than the basic pixel. And a bit map generating means for allocating to all pixels of the image signal.
の注目画素の周辺画素を参照画素として複数個抽出する
手段と、 上記複数の参照画素の値と上記注目画素の値との中で、
最大値及び最小値を検出し、上記注目画素の値と上記最
大値及び最小値又は上記最大値及び最小値の値に夫々オ
フセットが付加された値との間の中間の値を選択的に出
力するノイズ除去回路と、 上記ノイズ除去回路の後段に設けられた適応的可変サン
プリング手段とを備え、 上記適応的可変サンプリング手段は、 上記複数の画素の中で規則的に位置し、必ず伝送され
る、基本画素を使用して垂直方向又は水平方向の第1の
密度の第1の補間予測を行う補間予測手段と、 上記第1の補間予測の予測誤差をしきい値と比較し、上
記第1の補間予測の予測誤差が上記しきい値よりも大き
い時には、原画素信号を伝送し、上記予測誤差が上記し
きい値よりも小さい時には、上記第1の補間予測で得ら
れた補間値で置換し、 上記基本画素と上記原画素信号又は上記補間値の一方と
を使用して、上記第1の密度より細かい、垂直方向又は
水平方向の第2の密度の第2の補間予測を行い、 上記第2の補間予測の予測誤差が上記しきい値よりも大
きい時には、上記原画素信号又は上記第1の補間予測で
得られた補間値を伝送し、上記予測誤差が上記しきい値
よりも小さい時には、上記第2の補間予測で得られた補
間値で置換するように判定を行う判定手段と、 上記判定手段による判定に対応して、上記原画素信号を
伝送するかどうかを示すビットを上記基本画素以外の全
画素に対して割り当てるビットマップ生成手段とからな
ることを特徴とする画像信号の高能率符号化装置。2. A means for extracting a plurality of peripheral pixels of a target pixel of a plurality of pixels having a temporal or spatial arrangement as reference pixels, wherein the plurality of reference pixels include a plurality of reference pixels and a value of the target pixel. ,
Detecting a maximum value and a minimum value, and selectively outputting an intermediate value between the value of the target pixel and the maximum value and the minimum value or a value obtained by adding an offset to the value of the maximum value and the minimum value. And a variable adaptive sampling means provided at a subsequent stage of the noise removing circuit. The adaptive variable sampling means is regularly located in the plurality of pixels and is always transmitted. An interpolation prediction means for performing a first interpolation prediction of a first density in a vertical or horizontal direction using a basic pixel; comparing a prediction error of the first interpolation prediction with a threshold value; When the prediction error of the interpolation prediction is larger than the threshold value, the original pixel signal is transmitted. When the prediction error is smaller than the threshold value, the original pixel signal is replaced with the interpolation value obtained by the first interpolation prediction. And the basic pixel and the original image A second interpolation prediction of a second density in the vertical or horizontal direction, which is finer than the first density, is performed using the signal or one of the interpolation values, and the prediction error of the second interpolation prediction is When the value is larger than the threshold value, the original pixel signal or the interpolated value obtained in the first interpolation prediction is transmitted. When the prediction error is smaller than the threshold value, the signal is transmitted in the second interpolation prediction. Determining means for performing a determination to replace with the obtained interpolation value, and in response to the determination by the determining means, a bit indicating whether to transmit the original pixel signal is set for all pixels other than the basic pixel. And a bitmap generating means for allocating the image signal.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17974588A JP2870762B2 (en) | 1988-07-19 | 1988-07-19 | High-efficiency coding device for image signals |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17974588A JP2870762B2 (en) | 1988-07-19 | 1988-07-19 | High-efficiency coding device for image signals |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0229179A JPH0229179A (en) | 1990-01-31 |
JP2870762B2 true JP2870762B2 (en) | 1999-03-17 |
Family
ID=16071125
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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Country | Link |
---|---|
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Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5950014U (en) * | 1982-09-22 | 1984-04-03 | ソニー株式会社 | Noise removal circuit |
GB8502924D0 (en) * | 1985-02-05 | 1985-03-06 | British Telecomm | Image encoding |
US4682230A (en) * | 1986-03-21 | 1987-07-21 | Rca Corporation | Adaptive median filter system |
-
1988
- 1988-07-19 JP JP17974588A patent/JP2870762B2/en not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
電子通信学会技術研究報告 IE86−70 p.15−20(1986.11.27) |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0229179A (en) | 1990-01-31 |
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