JP3021640B2 - 信号処理装置およびこの装置を使用する方法 - Google Patents

信号処理装置およびこの装置を使用する方法

Info

Publication number
JP3021640B2
JP3021640B2 JP2505988A JP50598890A JP3021640B2 JP 3021640 B2 JP3021640 B2 JP 3021640B2 JP 2505988 A JP2505988 A JP 2505988A JP 50598890 A JP50598890 A JP 50598890A JP 3021640 B2 JP3021640 B2 JP 3021640B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
filter
block
post
transformed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2505988A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH04504791A (ja
Inventor
ケーゼン,ハインツ―ヴェルナー
Original Assignee
ドイチェ トムソン―ブラント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ドイチェ トムソン―ブラント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング filed Critical ドイチェ トムソン―ブラント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング
Publication of JPH04504791A publication Critical patent/JPH04504791A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3021640B2 publication Critical patent/JP3021640B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10LSPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
    • G10L19/00Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis
    • G10L19/02Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis using spectral analysis, e.g. transform vocoders or subband vocoders
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/50Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
    • H04N19/503Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding involving temporal prediction
    • H04N19/51Motion estimation or motion compensation
    • H04N19/527Global motion vector estimation
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/85Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using pre-processing or post-processing specially adapted for video compression
    • H04N19/86Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using pre-processing or post-processing specially adapted for video compression involving reduction of coding artifacts, e.g. of blockiness
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/90Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using coding techniques not provided for in groups H04N19/10-H04N19/85, e.g. fractals
    • H04N19/98Adaptive-dynamic-range coding [ADRC]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Computational Linguistics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Audiology, Speech & Language Pathology (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
  • Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
  • Communication Control (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、信号サンプリング値が1次元または2次元
の複数個のブロックへまとめられており、ブロックはブ
ロック縁により隣り合うブロックから分離されており、
ブロックがラスターを形成しており、符号器および復号
器が設けられており、各々のブロックの信号サンプリン
グ値が所定の計算規定に基づいて符号器により変換さ
れ、各々対応するブロックの変換された信号サンプリン
グ値が、相応の計算規定に基づいて復号器により逆変換
される、信号処理装置に関する。本発明はまた、この信
号処理装置を使用する方法に関する。
ヨーロッパ特許第0084270号明細書から、ディジタル
ビデオ信号を送信機内でまたは伝送の前にデータ圧縮例
えばDCT(離散余弦変換)によりブロック毎に符号化
し、受信機内でまたは再生の際にこのデータ圧縮された
信号をブロック毎に復号化するとが公知である。
データ圧縮は例えば次のようにして行われる。即ち時
間的に変化しない信号部分を非連続的に伝送し、量子化
器はスペクトル領域へ変換された伝送すべきビデオ信号
成分を量子化するようにして行なわれる。量子化により
ビデオ信号が付加的にデータ圧縮される。ただしこれに
よりビデオ信号が一層粗くなり、もはやもとの信号に忠
実には再生できない。
ビデオ信号がブロック毎に処理され、付加的に量子化
される場合に、ブロックの境界における輝度値及び/ま
たは色値が隣り合うブロックの相応の境界における輝度
値及び/または色値に適合調整されていないと、ブロッ
ク縁において輝度および/または色の跳躍的変化が生ず
る。そのためブロックの境界が障害を有して可視化され
る。
論文“Average Separation Method for DCT Coding U
sing Smooth Interpolation"(Tagungsband des Pictur
e Coding Symposium,PCS88,Turin,Italien,8.12−1&
8.12−2)から次の構成が公知である。即ちビデオ信号
のDCT直流成分が、実際のブロック及び隣り合うブロッ
クの直流成分を支持値として有する線形の補間を用い
て、ブロック境界での輝度値及び/または色値の跳躍的
変化によるこの境界の可視性が除去されるまで、反復的
に変更される。
この手法は反復的に作動されるため、著しく高い処理
速度を必要とする。例えば8×8画点のブロック量の場
合、直流成分によってただ1つの量子化エラーしか補償
されないため、残りの63個の変換係数の符号化の際にこ
の方法ではデータ低減に画質の低下を伴う。
本発明の課題は、符号器例えばディジタルビデオレコ
ーダの記録部と、復号器例えばディジタルビデオレコー
ダの再生部とから構成されるディジタル信号のための信
号処理装置を提供して、信号がデータ圧縮によりブロッ
ク毎に処理される際にブロック境界の可視性を低減する
ことである。
この課題は、変換すべきブロックの次の信号サンプリ
ング値を計算するために、符号器内で各々のブロックの
うちの最後のブロックを除いた変換すべき全ての信号値
に対して、後置フィルタにより補正値が形成され、この
後置フィルタは、現在のブロックのブロック縁における
予め変換された逆変換すべき信号サンプリング値が、隣
り合うブロックのブロック縁における予め変換された逆
変換すべき信号サンプリング値に適合するように選定さ
れ、逆変換すべき信号サンプリング値の計算の際に相応
の後置フィルタにより、復号器内で各々の相応のブロッ
クのうちの最後のブロックを除いた全ての変換された信
号サンプリング値に対して、逆変換すべきブロックの次
の信号サンプリング値を計算するための符号器内の補正
値に対応する補正値が形成される構成により解決され
る。また、符号器内で、信号サンプリング値の1つのブ
ロックを係数の形で変換し、量子化し、逆変換し、さら
に隣り合うブロックの信号サンプリング値により後置ろ
波し、現在のブロックの次に変換される信号サンプリン
グ値を変換するための補正値を後置ろ波された信号サン
プリング値から形成して、到来する信号から減算し、メ
モリ回路に現在のブロックの逆変換された信号サンプリ
ング値と、隣り合うブロックの相応の逆変換された値と
を一時記憶し、一時記憶された信号サンプリング値を、
それぞれの後置フィルタからの補正値によって逆変換さ
れた、現在のブロックの信号サンプリング値へ加算し、
変換され補正され量子化された現在のブロックの信号サ
ンプリング値を結合して他の一時メモリへ供給し、この
メモリの記憶されたデータのレベルにより、変換された
全ての信号サンプリング値に対する量子化器の特性曲線
を制御する方法により解決される。本発明の有利な構成
は従属請求項に示されている。
本発明によれば、信号処理値の符号化器内で8×8画
点のビデオブロックが、このブロックの全部の変換係数
によるループにおいて係数によりスペクトル領域へ変換
され、その都度の変換係数が、直流成分から始まって量
子化されて伝送のために供給準備され、次にそれまでに
既に計算されたブロックの変換係数が時間領域へ逆変換
され、相応の後置ろ波作用により、このブロックに相応
する画像内容が隣接するブロックのブロック縁の画像内
容の輝度及び/また色へ適合調整され、元のブロックと
後置ろ波されたブロックとの間の差の画像に相応して次
の変換係数すなわち予測値が形成される。量子化器は必
ずしも設ける必要はない。しかし量子化器が設けられる
場合には、これを係数計算のループの中へ挿入すると有
利である。これにより係数予測値に対して量子化エラー
が同時に考慮される。その結果、改善された画像、また
は符号器の出力側で比較的低いデータレートが得られ
る。
変換をDCT、また逆変換を逆DCTとすることができる。
または通常の場合は、フィルタリングを分析フィルタお
よび合成フィルタによって行うことができる。変換は2
次元または3次元とすることができる。
本発明はディジタルオーディオ信号の符号化および復
号化に対して用いることができる。オーディオ信号の場
合、変換は1次元である。
ブロックの全ての変換係数によるループは、符号器お
よび復号器内で実施される。符号器において復号器の動
作がシミュレートされ、修正された係数を伝送できる。
修正とは、一方では係数を比較的粗く量子化して付加的
なデータ低減を達成し、他方ではその都度ブロックで既
に予め修正された係数を後置ろ波作用と関連づけて用い
ることにより、比較的粗い量子化によるブロック境界に
おける輝度及び/または色の跳躍的変化を可視化しない
ようにすることを意味する。
復号器が符号器内でシミュレートされ、復号器および
符号器の両方でその時点でのブロックに対して既に求め
られた係数が記憶されているため、次の係数のための予
測値は比較的強く量子化されるか、比較的小さい値を取
ることができる。そのため最後の係数を除くこのブロッ
クの各係数に対して、データ圧縮は実質的な画質低下を
伴うことなく実施される。
次に本発明の実施例を図に即して説明する。
第1図はビデオ信号プロセッサのブロック図であり、
第2図は符号器のブロック図であり、第3図は復号器の
ブロック図であり、第4図は係数の後置ろ波作用を有す
る符号器のブロック図であり、第5図は係数の後置ろ波
作用を有する復号器のブロック図である。
第1図にはディジタル信号処理装置、例えばディジタ
ルビデオレコーダのビデオ信号回路部が示されている。
この回路部は、到来するアナログの複合カラービデオ信
号FBASを輝度成分と色成分とに分離する回路11を有す
る。
輝度信号はA/D変換器12へ供給され、回路13で例えば
2次元的にDCT変換され、チャンネル符号化作用を有す
る回路14で変調され、メモリ15例えば磁気テープに記憶
され、回路16でチャンネル符号化に相応に復号化され、
回路17で例えば2次元的に逆DCT変換され、さらにD/A変
換器18を介してD/A変換器181からの相応の色信号と共
に、回路19で再びアナログの複合カラービデオ信号FBAS
へ合成される。
色信号は回路121〜181において、対応する回路12〜18
における輝度に相応するように処理される。
ディジタルオーディオ信号プロセッサの場合は例えば
音声チャンネル用に回路12〜18が用いられ、回路11、1
9、121〜181は省略される。
第2図には回路13および131の公知の実施例の詳細が
示されている。
回路211〜214では、到来するビデオ信号が画点毎に分
析フィルタにより別の表現形式へ変換される。分析フィ
ルタは例えば1次元の4×1DCTを実施する。8×1DCTの
場合は4つの分析フィルタ211〜214ではなく、8つの分
析フィルタが設けられ、3つの遅延回路221〜223ではな
く7つの遅延回路が設けられることになる。2次元のDC
Tの場合は回路211〜214、221〜223、23を2重に直列に
接続できる。この場合2つの回路群のうちの第1の回路
群で、例えば1本の走査線の8つの画点から、行状に配
置されかつ1次元的に変換された8つのDCT係数が得ら
れる。例えばこの種の上下に隣り合う8つの走査線区間
は次に8×8変換係数の1つのブロックへまとめられ
る。この変換係数ブロックから次にそれぞれ8つの係数
が列毎に、2つの回路群のうちの第2の群へ供給され、
ここで再び1次元的にDCT変換される。
回路211では、例えばDCTの係数がビデオ信号走査線区
間の4つの画点から計算される。すなわち時間領域から
スペクトル領域へ変換される。
回路212では時間遅延回路221により1画点のサンプリ
ング間隔だけ遅延されて、第2のDCT係数が前述の4つ
の画点から計算される。相応に回路213、221、222によ
り第3の係数が2画点のサンプリング間隔だけ遅延され
て計算される。さらに回路214、221〜223により第4の
係数が3画点のサンプリング間隔だけ遅延されて計算さ
れる。
回路23では、回路211〜214からの4つの信号または係
数がまとめられて量子化器24へ供給される。量子化器24
の特性曲線は一時メモリ25のレベルにより、記憶された
データ量に関連して一時メモリ25が空にもオーバーフロ
ーにならないように制御される。一時メモリ25は、出力
側に連続的なデータ流が送出されるように読み出され
る。
第3図には回路17、171の公知の実施例の詳細が示さ
れている 回路331〜314では、到来する変換されたビデオ信号が
係数毎に、合成フィルタによりもとの表現形式へ逆変換
される。合成フィルタは例えば1次元の4×1の逆DCT
を実施する。2次元のDCTの場合には回路311〜314およ
び321〜323が第2図の記載のように、2重に直列に設け
られる。
回路311では例えば1つの走査線区間の4つの画点の
うちの第1の合点が計算される。すなわちスペクトル領
域の第1の画点が時間領域へ逆変換される。
回路321により1画点の走査間幅だけ遅延され、次に
合成フィルタ312で前述の4つの画点のうちの第2の画
点が計算される。同様に回路313、321、322において、
4つの画点のうちの第3の画点が3画点の走査間幅だけ
遅延されて計算され、また回路314、321〜323により4
つの画点のうちの第4の画点が3画点の走査間幅だけ遅
延されて計算される。回路23では合成フィルタ311〜314
からの4つの信号または画点がまとめられて行状に送出
される。8×1DCTの場合は第2図の記載に相応するよう
に、4つの合成フィルタ311〜314ではなく8つの合成フ
ィルタが設けられ、また3つの遅延回路321〜323ではな
く7つの遅延回路が設けられることになる。2次元の逆
DCTに対しては回路311〜314、321〜323、33が2重に直
列に設けられる。第2図の記載に相応してこの場合に
は、第1の回路群例えば8×8の係数ブロックの8つの
列が供給され、さらに第2の回路群に、1次元的にDCT
逆変換された係数から成る例えば8本の走査線が供給さ
れる。
第4図には回路13、131の本発明による実施例の詳細
が示されている。
分析フィルタ411〜414は分析フィルタ211〜214に対応
する。時間遅延回路421〜423は時間遅延回路221〜223に
対応する。合成フィルタ461〜463は合成フィルタ311〜3
13に対応する。
量子化器451〜454はその特性曲線が一時メモリ492に
より制御される。これは量子化器24が一時メモリ25によ
り制御される場合と同様である。回路491は回路23と同
じ機能を有する。スイッチ441a〜443a、441b〜443b、44
4は信号がサンプリングされることを意味する。回路48
0、481、483は一時メモリであり、これらは例えば4×1
DCTの場合1画点のサンプリング間隔の持続時間中に4
つの画点を記憶する。回路471〜473は後置フィルタであ
る。回路431〜433は2つの信号の差を形成し、回路482
〜484は2つの信号の和を形成する。
分析フィルタ411で到来したビデオ信号が例えば1次
元的にDCT変換され、量子化器451で量子化される。量子
化器451の出力側から、4つのDCT係数のうちの第1の係
数である直流成分が取り出され、回路491を介して一時
メモリ492へ供給される。
第1のDCT係数は合成フィルタ461で例えば1次元的に
DCT逆変換され、回路480において一時記憶され、回路47
1において次のように後置ろ波される。すなわち後置フ
ィルタ471を有する合成フィルタ461のたたみ込みが、44
1bでオーバーサンプリングされた信号に対してできる限
り最適な補間フィルタを形成するように行われる。最適
とは、補間フィルタの通過領域における周波数特性が近
似的にリニアであること、および遮断領域における減衰
が高いことを意味する。
後置フィルタ471の出力信号は差回路431で補正信号を
形成する。補正されて1画点のサンプリング間隔だけ遅
延されたこの信号から、合成フィルタ412で4つのDCT係
数のうちの第2の係数が計算され、量子化器452および
回路491を介して一時メモリ492へ供給される。この第2
のDCT係数は合成フィルタ462で再びDCT逆変換され、加
算器482で相応に遅延された、合成フィルタ461の出力信
号へ加算される。この加算から得られた信号は後置フィ
ルタ472を介して補正信号として差回路432へ入力され
る。合成フィルタ462を有する後置フィルタ472のたたみ
込みは、前述の第1のDCT係数の記載のように、この場
合もできる限りの最適の補間フィルタを形成する。
第3の係数に対する回路413、423、453、463、473、4
84および433の動作は、第2のDCT係数に対する動作に相
応する。第4のDCT係数は、回路433および後続の分析フ
ィルタ454の補正された出力信号から得られる。
例えば回路411、451、461、480、471を通る信号の走
行時間は、回路421の走行時間に相応させなければなら
ない。相応しない場合は付加的な時間遅延回路により相
応の適合調整がなされる。
後置フィルタ471、472、473はフィルタ補正係数と乗
算のために、支持個所、すなわち隣り合う4×1画点ブ
ロックの画点を必要とする。この支持個所は例えば付加
的に一時メモリ480、481、483に記憶することができ
る。
後置フィルタ471は例えば次の係数を有する。
−0.037 0.037 0 0.074 0.148 0.222 0.259 0.
222 0.148 0.074 0 −0.037 −0.037 後置フィルタ472は例えば次の係数を有する。
−0.111 0 0.333 0.566 0.333 0 −0.111 後置フィルタ473は例えば次の係数を有する。
−0.143 0.286 0.714 0.286 −0.143 第5図には回路17、171の本発明による実施例の詳細
が示されている。
分析フィルタ522〜524は分析フィルタ212〜214に対応
する。時間遅延回路511〜513は時間遅延回路321〜323に
対応する。合成フィルタ551〜554は合成フィルタ311〜3
14に対応する。スイッチ531、532a〜534a、532b〜534b
はサンプリングされた信号が受信されることを意味す
る。
回路560〜563は一時メモリであり、これは例えば4×
1の逆DCTのために1つの画点サンプリング間隔の持続
時間の間に4つの係数を記憶する。回路581〜583は後置
フィルタである。回路542〜544、572〜574は2つの信号
の和を形成する。
合成フィルタ551では、到来する変換されたビデオ信
号の第1のDCT係数が例えば1次元的にDCT逆変換され
る。この出力信号は、例えば4つの出力信号の画点から
第1の成分を形成する。これらの成分は一時メモリ561
を介して加算回路572へ供給される。合成フィルタ551の
出力信号は、一時メモリ560を介して回路581へ供給さ
れ、この回路において後置フィルタ471と同じ係数およ
び支持個所で後置ろ波され、さらに分析フィルタ522を
介して補正信号として加算回路542へ供給される。
到来する第2のDCT係数は補正信号と共に合成フィル
タ552へ供給され、DCT逆変換される。出力信号は4つの
出力画点から第2の成分を形成し、回路572で第1の成
分へ加算される。第1の成分および第2の成分の和は一
時メモリ562を介して加算回路573へ供給され、後置フィ
ルタ582と分析フィルタ523を介して加算回路543へ補正
信号として供給される。第2のDCT係数による計算に相
応して、第3のDCT係数による計算も回路543、553、57
3、583、524、544で行われる。後置フィルタ582〜583に
対するフィルタ係数と支持個所は後置フィルタ472〜473
のそれに相応する。
第4のDCT係数は回路511〜513による相応の時間的遅
延の後に、回路544において補正信号に加算され、さら
に合成フィルタ554において1次元的にDCT逆変換され
る。合成フィルタ554の出力信号は4つの出力画点の第
4の成分を形成し、一時メモリ563の第1、第2及び第
3の成分と共に回路17、171の最終的な出力信号を形成
する。
例えば回路551、560、581、522を通る信号の走行時間
は、回路511の走行時間に相応させなければならない。
後置フィルタのための、隣り合う4×1画点ブロックか
ら成る支持個所は、付加的に一時メモリ560〜562に記憶
させることができる。
第2図、第3図に示されているように、第4図、第5
図の本発明による回路は8×1ブロック量、および/ま
たは例えば2次元の8×8DCTに対する2次元の分析、合
成および後置ろ波作用に対しても拡張することができ
る。
4つの量子化器451〜454に代えて、1つの量子化器を
回路491と一時メモリとの間に設けることができる。し
かし量子化器が分析フィルタと合成フィルタとの間に設
けられる場合には予測誤差が低減され、比較的低いデー
タレートが得られるか、または同じデータレートで改善
された画質が得られる。
隣り合うブロックから成る支持個所は、変換されさら
に再び逆変換された画点である。隣り合うブロックに存
在するフィルタの支持個所は、第1、第2、第3のDCT
係数に対して次のように構成される。すなわちそれぞれ
の隣り合うブロックにおける信号サンプリング値が変換
され、第1のDCT係数(直流成分)、第1および第2のD
CT係数、第1、第2および第3のDCT係数が逆変換され
る。そこから得られる信号サンプリング値のブロックが
後置フィルタに対する支持個所である。
適切なフィルタを用いれば一時メモリ480、481、560
および561が省略可能であり、さらにフィルタ461、47
1、551、581を1つのフィルタにまとめることもでき
る。
このフィルタは例えば次の係数を有する。
−0.143 0 0.143 0.286 0.429 0.286 0.143 0
−0.143 この場合、隣り合うブロックから成る支持個所が元の
信号サンプリング値である。
術語の定義 信号サンプリング値 アナログまたはディジタルの信号のサンプリング値。
このサンプリング値はディジタル形式でPCM(パルス符
号変調)符号化される。
画点 ビデオ信号の信号サンプリング値である。
画点サンプリング間隔 1つの走査線中の隣り合う2つの画点のサンプリング
時点間の時間差である。
ブロック、ビデオ信号ブロック 複数個の隣り合う信号サンプリング値から合成された
1つのビデオまたはオーディオ信号の部分である。この
部分は、例えば4×1の信号サンプリング値(1次元)
から成る矩形波の形、または2乗の形をとることができ
る。2乗の場合は、このブロックは例えば8つの上下に
ならび合うテレビジョン走査線区間から形成できる。こ
の場合、各々の走査線区間は8つの画点を含む(2次
元)。このブロックは例えば元の信号サンプリング値、
または変換された信号サンプリング値を含むことができ
る。
ブロック境界 1つのブロックを外側へ向かって隣り合うブロックへ
区切る仮想の境界線である。
ブロック縁 ブロック境界に直接に位置しており、ブロック境界の
他の信号サンプリング値により分解されない信号サンプ
リング値の集合である。
計算規定 変換または逆変換される信号サンプリング値を計算す
る際に従うべき規定である。
変換、反対方向の変換または逆変換 第1のマトリクスとしてまとめることのできる信号サ
ンプリング値の1次元または2次元のブロックと、第2
のマトリクスとしてまとめることのできるフィルタ係数
または変換係数の大きさおよび次元のブロックとを乗算
する際に従うべき計算規定である。この結果は、変換さ
れた信号サンプリング値の係数マトリクスを形成する。
この計算規定を含む回路をここでは分析フィルタと称す
る。
逆変換の場合、別のマトリクス乗算の形式でこの過程
が逆方向へ実施される。すなわち変換された信号サンプ
リング値の係数ブロックから、再び(丸めの誤差および
量子化誤差によって)近似的に、元の信号サンプリング
値が形成される。この計算規則を含む回路をここでは合
成フィルタと称する。所定の変換形式で、時間領域中に
ある元の信号サンプリング値がスペクトル領域へ移行さ
れ、反対方向の変換すわなち逆変換の場合はスペクトル
領域から時間領域の中へ移行される。変換形式は離散余
弦変換である。
離散余弦変換、DCT 変換マトリクスにおける係数は、所定の周波数および
位相のアナログの余弦関数のサンプリング値である。
直流成分、交流成分 1次元または2次元の(離散余弦)変換の場合、計算
された変換済みの1つまたは複数の信号サンプリング値
が、元の信号サンプリング値の平均値または1次元的に
変換された信号サンプリング値の平均値を形成する。こ
こでの1つまたは複数の係数が1つまたは複数の直流成
分である。
データ圧縮、データレート 広帯域の信号(=高いデータレート)を狭い帯域のチ
ャンネルを介して伝送するためには、データレートすな
わち単位時間当りに伝送されるビット数を低減する(=
より低いデータレートにする)必要がある。
低いデータレートへの変換する前に適切に符号化し、
広帯域の信号を受信機で再び相応に復号化することによ
り、元の信号が近似的にまたは完全に再生される。この
種の符号化がデータ圧縮である。
予測値 高いデータ圧縮を達するために、符号器内で複合器を
シミュレートすることにより、例えば符号器内で伝送す
るべき次の信号サンプリングの確率値を予測することが
できる。この確率値が予測値である。この場合たとえば
予測値からの偏差のみを伝送すればよく、信号サンプリ
ング値を伝送する必要はない。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−43888(JP,A) 特開 昭64−82768(JP,A) 特開 昭64−82782(JP,A) 特開 平1−129589(JP,A) 特開 平1−157169(JP,A) 特開 平1−245763(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03M 7/30

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】信号サンプリング値が1次元または2次元
    の複数個のブロックへまとめられており、 該ブロックはブロック縁により隣り合うブロックから分
    離されており、 ブロックがラスターを形成しており、 符号器および復号器が設けられており、 各々のブロックの信号サンプリング値が所定の計算規定
    に基づいて符号器により変換され、 各々対応するブロックの変換された信号サンプリング値
    が相応の計算規定に基づいて復号器により逆変換され
    る、 信号処理装置において、 変換すべきブロックの次の信号サンプリング値を計算す
    るために、符号器内で各々のブロックのうちの最後のブ
    ロックを除いた変換すべき全ての信号値に対して、後置
    フィルタ(471、472、473)により補正値が形成され、 前記後置フィルタ(471、472、473)は、現在のブロッ
    クのブロック縁における予め変換された逆変換すべき信
    号サンプリング値が、隣り合うブロックのブロック縁に
    おける予め変換された逆変換すべき信号サンプリング値
    に適合するように選定され、 逆変換すべき信号サンプリング値の計算の際に相応の後
    置フィルタ(581、582、583)により、復号器内で各々
    の相応のブロックのうちの最後のブロックを除いた全て
    の変換された信号サンプリング値に対して、逆変換すべ
    きブロックの次の信号サンプリング値を計算するための
    符号器内の補正値に相応する補正値が形成される、 ことを特徴とする信号処理装置。
  2. 【請求項2】前記ディジタル信号はオーディオ信号また
    はビデオ信号である、請求項1記載の装置。
  3. 【請求項3】符号器に対する計算規定はろ波であり、復
    号器に対する計算規定は逆ろ波である、請求項1または
    2記載の装置。
  4. 【請求項4】符号器に対する計算規定は1次元または2
    次元の変換であり、さらに復号器に対する計算規定は相
    応に1次元または2次元の逆変換である、請求項3記載
    の装置。
  5. 【請求項5】前記変換は離散余弦変換である、請求項4
    記載の装置。
  6. 【請求項6】符号器に 分析フィルタ(411〜414)が設けられており、入力信号
    が第1の分析フィルタ(411)と第1の時間遅延回路(4
    21)とに供給され、 後方に各量子化器(451〜454)が設けられており、各量
    子化器は最後の量子化器(454)を除いて後方に合成フ
    ィルタ(461〜463)を有しており、 各合成フィルタの後方に後置フィルタ(471〜473)が設
    けられており、 時間遅延回路(421〜423)および差回路(431〜433)が
    設けられており、該時間遅延回路および差回路は第1の
    分析フィルタ(411)を除く各分析フィルタ(412〜41
    4)の前方に配置されており、前記差回路により相応の
    後置フィルタの出力信号が対応する時間遅延回路の出力
    信号から減算され、 第1の一時メモリ(480)が第1の合成フィルタ(461)
    と第1の後置フィルタ(471)との間に配置されて設け
    られており、 加算回路(482、484)が他の合成フィルタ(462、463)
    と他の後置フィルタ(472、473)との間に配置されて設
    けられており、 一時メモリ(481、483)が第1の合成フィルタ(461)
    と第1の加算回路(482)との間、および他の合成フィ
    ルタ(462)と他の加算回路(484)との間に配置されて
    設けられており、一時的に一時メモリに記憶された信号
    が加算回路(482、484)で他の合成フィルタ(462、46
    3)の出力信号に加算され、 結合回路(491)が設けられており、該結合回路(491)
    により量子化器の出力信号が結合され、該出力信号を合
    計用一時メモリ(492)へ供給し、該合計用一時メモリ
    に記憶されたデータ量により量子化器の特性曲線が制御
    される、請求項4または5記載の装置。
  7. 【請求項7】復号器に 合成フィルタ(511〜554)が設けられており、入力信号
    が第1の合成フィルタ(551)と第1の時間遅延回路(5
    11)とに供給され、 後置フィルタ(581〜583)が第1の合成フィルタ(55
    1)および他の合成フィルタ(552、553)の後方、すな
    わち最後の合成フィルタ(545)を除く各合成フィルタ
    の後方に設けられており、 時間遅延回路(551〜513)および第1の加算回路(542
    〜544)は他の合成フィルタおよび最後の合成フィルタ
    の前方に配置されており、前記第1の加算回路により対
    応する時間遅延回路の出力信号が分析フィルタ(522〜5
    24)の出力信号に加算され、該分析フィルタはそれぞれ
    対応する後置フィルタの出力信号を入力信号として受け
    取っており、 一時メモリ(560)が第1の合成フィルタ(551)と第1
    の後置フィルタ(581)との間に配置されて設けられて
    おり、 第2の加算回路(572〜574)が設けられており、該加算
    回路は他の合成フィルタ(552、553)と他の後置フィル
    タ(582、583)との間、かつ最後の合成フィルタ(55
    4)の後方に配置されており、 一時メモリ(561〜563)が相応の合成フィルタ(551〜5
    53)の出力側と対応する第2の加算回路(572〜574)と
    の間に配置されて設けられており、該一時メモリの相応
    の出力信号が対応する第2の加算回路(572〜574)で対
    応する合成フィルタ(552〜554)の出力信号に加算され
    る、請求項6記載の装置。
  8. 【請求項8】1つのブロックの変換された信号サンプリ
    ング値を符号器内で計算する場合、相応の合成フィルタ
    (461、462、463)および相応の後置フィルタ(471、47
    2、473)が1つの結合フィルタとして結合され、 該結合フィルタに接続された相応の一時メモリ(480、4
    81、482、483)は省略され、 第1の合成フィルタ(461)および第1の後置フィルタ
    (471)に対する結合フィルタは、特に次の係数−0.143
    0 0.143 0.286 0.429 0.286 0.143 0 −0.1
    43 を有し、 および/または相応のブロックの変換された信号サンプ
    リング値を復号器内で計算する場合、相応の合成フィル
    タ(551、552、553)が1つの結合フィルタとして結合
    され、 該結合フィルタに接続された相応の一時メモリ(560、5
    61、562、563)は省略され、 第1の合成フィルタ(551)および第1の後置フィルタ
    (581)に対する結合フィルタは、特に次の係数 −0.1
    43 0 0.143 0.286 0.429 0.286 0.143 0 −
    0.143 を有する、請求項6または7に記載の装置。
  9. 【請求項9】2次元のブロックの場合は信号がビデオ信
    号であり、1次元のブロックの場合は信号はビデオまた
    はオーディオ信号である、請求項1から8までのいずれ
    か1項記載の装置。
  10. 【請求項10】符号器内で、 信号サンプリング値の1つのブロックを係数の形で変換
    し、量子化し、逆変換し、さらに隣り合うブロックの信
    号サンプリング値により後置ろ波し、 現在のブロックの次に変換される信号サンプリング値を
    計算するための補正値を後置ろ波された信号サンプリン
    グ値から形成して、到来する信号から減算し、 メモリ回路に現在のブロックの逆変換された信号サンプ
    リング値と、隣り合うブロックの対応する値とを一時記
    憶し、 一時記憶された信号サンプリング値を、それぞれの後置
    フィルタからの補正値によって逆変換された、現在のブ
    ロックの信号サンプリング値へ加算し、 変換され補正され量子化された現在のブロックの信号サ
    ンプリング値を結合して他の一時メモリへ供給し、該メ
    モリの記憶されたデータのレベルにより、変換された全
    ての信号サンプリング値に対する量子化器の特性曲線を
    制御する、 ことを特徴とする請求項1から9までのいずれか1項記
    載の装置を使用する方法。
  11. 【請求項11】復号器で、 変換された信号サンプリング値の1つのブロックを係数
    の形で逆変換し、隣り合うブロックの信号サンプリング
    値により後置ろ波して変換し、 現在のブロックの次に逆変換される信号サンプリング値
    を計算するための補正値を後置ろ波された信号サンプリ
    ング値から形成し、到来する信号へ加算し、 メモリ回路に、現在のブロックの逆変換された信号サン
    プリング値と、隣り合うブロックの対応する値とを一時
    記憶し、 一時記憶された信号サンプリング値を、それぞれの後置
    フィルタからの補正値によって逆変換された、現在のブ
    ロックの信号サンプリング値へ加算する、請求項10記載
    の方法。
JP2505988A 1989-04-29 1990-04-21 信号処理装置およびこの装置を使用する方法 Expired - Lifetime JP3021640B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3914267A DE3914267A1 (de) 1989-04-29 1989-04-29 Signalverarbeitungssystem fuer digitalsignale
DE3914267.1 1989-04-29

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04504791A JPH04504791A (ja) 1992-08-20
JP3021640B2 true JP3021640B2 (ja) 2000-03-15

Family

ID=6379794

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2505988A Expired - Lifetime JP3021640B2 (ja) 1989-04-29 1990-04-21 信号処理装置およびこの装置を使用する方法

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP0470110B1 (ja)
JP (1) JP3021640B2 (ja)
AT (1) ATE112123T1 (ja)
AU (1) AU5442890A (ja)
DE (2) DE3914267A1 (ja)
WO (1) WO1990013971A1 (ja)

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2984626A (en) * 1956-10-16 1961-05-16 Union Carbide Corp Production of metal halide ingots
US4541012A (en) * 1982-01-04 1985-09-10 Compression Labs, Inc. Video bandwidth reduction system employing interframe block differencing and transform domain coding
DE3577172D1 (de) * 1984-05-21 1990-05-17 Siemens Ag Verfahren zur uebertragung von fernsehbildern.
DE3629434C2 (de) * 1986-08-29 1994-07-28 Karlheinz Dipl Ing Brandenburg Digitales Codierverfahren
DE3642492A1 (de) * 1986-12-12 1988-06-23 Bosch Gmbh Robert Verfahren und schaltungsanordnung zur reduktion der datenrate digitalisierter bilder
DE3709094A1 (de) * 1987-03-23 1988-10-06 Ant Nachrichtentech Verfahren zur codierung von bildsignalen
DE3727874A1 (de) * 1987-08-21 1989-03-02 Thomson Brandt Gmbh Verfahren und schaltungsanordnung zur verbesserung der aufloesung von digitalen signalen
GB2210229B (en) * 1987-09-24 1991-11-20 Matsushita Electric Works Ltd Picture encoding system

Also Published As

Publication number Publication date
JPH04504791A (ja) 1992-08-20
WO1990013971A1 (de) 1990-11-15
DE3914267A1 (de) 1990-10-31
DE59007278D1 (de) 1994-10-27
EP0470110A1 (de) 1992-02-12
EP0470110B1 (de) 1994-09-21
ATE112123T1 (de) 1994-10-15
AU5442890A (en) 1990-11-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5172227A (en) Image compression with color interpolation for a single sensor image system
CN1274157C (zh) 运动图象解码方法和运动图象解码设备
EP0791273B1 (en) Hybrid waveform and model-based encoding and decoding of image signals
EP0721286A2 (en) Video signal decoding apparatus with artifact reduction
US20040017853A1 (en) Maintaining a plurality of codebooks related to a video signal
US5337085A (en) Coding technique for high definition television signals
EP0663778A2 (en) Image coding method and apparatus therefor
USRE41095E1 (en) Video coder employing pixel transportation
JP2002517176A (ja) デジタル動きビデオ信号のコード化と復号の方法および装置
JPH03127580A (ja) 動き補償フレーム間符号化装置
EP0714210B1 (en) Method of reducing mosquito noise generated during decoding process of image data and device for decoding image data using the same
US5541659A (en) Picture signal coding/decoding method and device using thereof
JP2001519988A (ja) ビデオデータから符号化パラメータを抽出するシステム
US4862263A (en) Arrangement for optimized weighting of transmitted transformation coefficients in transforamtion coders for the purpose of minnimizing convolution distortions
EP0416918B1 (en) Hybrid predictive coders and decoders for digital video signals
JP3021640B2 (ja) 信号処理装置およびこの装置を使用する方法
JP3271098B2 (ja) ディジタル画像信号復号装置および方法
US5353060A (en) Process and device for the transformation of image data
JP2901656B2 (ja) 画像符号化装置
JP2900815B2 (ja) 適応コアリング方法及び適応コアリング装置
JP2938652B2 (ja) 時変フレーム間サブバンド符号化方法
JP2891251B2 (ja) 画像符号化装置及び画像復号化装置
JPH0775103A (ja) 画像符号化装置
JP2603290B2 (ja) カラービデオ信号処理方法
JP2658094B2 (ja) 画像情報伝送装置

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080114

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090114

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100114

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110114

Year of fee payment: 11

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110114

Year of fee payment: 11